KR20110112193A

KR20110112193A - 무선 통신 시스템에서 제어 정보의 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20110112193A
Application number: KR1020110019423A
Authority: KR
Inventors: 한승희; 정재훈; 문성호; 이문일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2011-10-12
Also published as: CN102835086B; WO2011126239A2; JP2013528978A; WO2011126239A3; US20130022019A1; US20150092716A1; CN105743627A; US20160157224A1; US8885591B2; JP5890391B2; EP2557749A2; US20150131427A1; CN105743627B; KR101802756B1; CN102835086A; US9282550B2; US9301290B2; EP2557749A4; US9544886B2; EP2557749B1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 PUCCH를 통해 제어 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 제어 정보를 위한 변조 심볼 열을 상기 PUCCH 상의 두 개의 슬롯에 대응되게 분주하는 단계; 첫 번째 슬롯에 대응되게 분주된 변조 심볼 열을 제1 코드를 이용하여 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산하는 단계; 상기 첫 번째 슬롯에서 상기 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산된 변조 심볼 열을 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT 변환하는 단계; 두 번째 슬롯에 대응되게 분주된 변조 심볼 열을 제2 코드를 이용하여 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산하는 단계; 상기 두 번째 슬롯에서 상기 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산된 변조 심볼 열을 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT 변환하는 단계; 및 상기 첫 번째 및 두 번째 슬롯에서 해당하는 SC-FDMA 심볼을 통해 DFT 변환된 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제2 코드의 길이는 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수에 따라 가변되는, 제어 정보 전송 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서 제어 정보의 전송 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD OF TRANSMITTING CONTROL INFORMATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 무선 통신 시스템은 캐리어 병합(Carrier Aggregation: CA)을 지원할 수 있다.

무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 효율적으로 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 제어 정보를 효율적으로 전송하기 위한 채널 포맷, 신호 처리, 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 제어 정보를 전송하기 위한 자원을 효율적으로 할당하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 통해 제어 정보를 전송하는 방법에 있어서, 상기 제어 정보를 위한 변조 심볼 열을 상기 PUCCH 상의 두 개의 슬롯에 대응되게 분주하는 단계; 첫 번째 슬롯에 대응되게 분주된 변조 심볼 열을 제1 코드를 이용하여 복수의 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼에 대응되도록 확산하는 단계; 상기 첫 번째 슬롯에서 상기 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산된 변조 심볼 열을 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT(Discrete Fourier Transform) 변환하는 단계; 두 번째 슬롯에 대응되게 분주된 변조 심볼 열을 제2 코드를 이용하여 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산하는 단계; 상기 두 번째 슬롯에서 상기 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산된 변조 심볼 열을 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT 변환하는 단계; 및 상기 첫 번째 및 두 번째 슬롯에서 해당하는 SC-FDMA 심볼을 통해 DFT 변환된 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제2 코드의 길이는 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수에 따라 가변되는, 제어 정보 전송 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 통해 제어 정보를 전송하도록 구성된 단말에 있어서, RF(Radio Frequency) 유닛; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제어 정보를 위한 변조 심볼 열을 상기 PUCCH 상의 두 개의 슬롯에 대응되게 분주하고, 첫 번째 슬롯에 대응되게 분주된 변조 심볼 열을 제1 코드를 이용하여 복수의 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼에 대응되도록 확산하며, 상기 첫 번째 슬롯에서 상기 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산된 변조 심볼 열을 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT(Discrete Fourier Transform) 변환하고, 두 번째 슬롯에 대응되게 분주된 변조 심볼 열을 제2 코드를 이용하여 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산하며, 상기 두 번째 슬롯에서 상기 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산된 변조 심볼 열을 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT 변환하고, 상기 첫 번째 및 두 번째 슬롯에서 해당하는 SC-FDMA 심볼을 통해 DFT 변환된 신호를 전송하도록 구성되고, 상기 제2 코드의 길이는 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수에 따라 가변되는, 단말이 제공된다.

바람직하게, 상기 제1 코드의 길이는 상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수에 관계 없이 일정하다.

바람직하게, 상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N인 경우, 상기 제2 코드의 길이는 M이고, 상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N-1인 경우, 상기 제2 코드의 길이는 M-1이다.

바람직하게, 표준 순환 전치인 경우에 N은 12이고 M은 5이며, 확장 순환 전치인 경우에 N은 10이고 M은 5이며, 상기 N은 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수를 포함한다.

바람직하게, 상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N인 경우, 상기 제2 코드는 코드 세트 1로부터 선택되고, 상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N-1인 경우, 상기 제2 코드는 코드 세트 2로부터 선택된다.

표 1

바람직하게, 상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N인 경우, 상기 두 번째 슬롯에서 상기 DFT 변환된 신호가 전송되는 SC-FDMA 심볼의 인덱스는 표준 순환 전치인 경우 0, 2, 3, 4 및 6이고, 확장 순환 전치인 경우 0, 1, 2, 4 및 5이며, 상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N-1인 경우, 상기 두 번째 슬롯에서 상기 DFT 변환된 신호가 전송되는 SC-FDMA 심볼의 인덱스는 표준 순환 전치인 경우 0, 2, 3 및 4이고, 확장 순환 전치인 경우 0, 1, 2 및 4이다.

본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 효율적으로 전송할 수 있다. 또한, 제어 정보를 효율적으로 전송하기 위한 채널 포맷, 신호 처리 방법을 제공할 수 있다. 또한, 제어 정보 전송을 위한 자원을 효율적으로 할당할 수 있다.

본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 맵핑을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례인 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 2는 상향링크 신호 처리 과정을 예시한다.
도 3은 하향링크 신호 처리 과정을 예시한다.
도 4는 SC-FDMA 방식과 OFDMA 방식을 예시한다.
도 5는 단일 반송파 특성을 만족하기 위한 주파수 도메인 상의 신호 맵핑 방식을 예시한다.
도 6은 클러스터 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 단일 캐리어에 맵핑되는 신호 처리 과정을 예시한다.
도 7과 도 8은 클러스터 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 멀티캐리어(multi-carrier)에 맵핑되는 신호 처리 과정을 예시한다.
도 9는 세그먼트 SC-FDMA에서의 신호 처리 과정을 예시한다.
도 10은 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 11은 상향링크로 참조신호(Reference Signal: RS)를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 예시한다.
도 12는 PUSCH를 위한 DMRS(demodulation reference signal) 구조를 예시한다.
도 13∼14는 PUCCH 포맷 1a와 1b의 슬롯 레벨 구조를 예시한다.
도 15∼16은 PUCCH 포맷 2/2a/2b의 슬롯 레벨 구조를 예시한다.
도 17은 PUCCH 포맷 1a와 1b에 대한 ACK/NACK 채널화를 예시한다.
도 18은 동일한 PRB 내에서 PUCCH 포맷 1/1a/1b와 포맷 2/2a/2b의 혼합된 구조에 대한 채널화를 예시한다.
도 19는 PUCCH 전송을 위한 PRB 할당을 예시한다.
도 20은 기지국에서 하향링크 콤포넌트 캐리어를 관리하는 개념을 예시한다.
도 21은 단말에서 상향링크 콤포넌트 캐리어를 관리하는 개념을 예시한다.
도 22는 기지국에서 하나의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 예시한다.
도 23은 단말에서 하나의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 예시한다.
도 24는 기지국에서 하나의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 예시한다.
도 25는 단말에서 복수의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 예시한다.
도 26은 기지국에서 복수의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 예시한다.
도 27은 단말의 수신 관점에서, 하나 이상의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 예시한다.
도 28은 복수의 DL CC와 한 UL CC가 링크된 비대칭 캐리어 병합을 예시한다.
도 29∼30은 본 발명의 일 실시예에 따른 PUCCH 포맷과 이를 위한 신호 처리 과정을 예시한다.
도 31∼34는 본 발명의 일 실시예에 따른 PUCCH 포맷과 이를 위한 신호 처리 과정을 예시한다.
도 35∼42는 본 발명의 일 실시예에 따른 PUCCH 자원을 예시한다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따른 PUCCH 포맷과 이를 위한 신호 처리 과정을 예시한다.
도 44는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 UCI와 제2 UCI를 동시에 전송하는 방안을 예시한다.
도 45∼48은 본 발명의 일 실시예에 따라 신규 PUCCH 포맷과 SRS의 동시 전송을 지원하는 방안을 예시한다.
도 49∼62는 본 발명의 일 실시예에 따라 PUCCH 포맷 2를 이용하여 UCI를 전송하는 예를 나타낸다.
도 63은 본 발명에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이고 LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다. 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink: DL)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink: UL)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

도 1은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 단계 S101에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널(Primary Synchronization Channel: P-SCH) 및 부동기 채널(Secondary Synchronization Channel: S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal: DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 단계 S102에서 물리 하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel: PDCCH) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(Physical Downlink Control Channel: PDSCH)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.

이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S103 내지 단계 S106과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널(Physical Random Access Channel: PRACH)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S103), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104). 경쟁 기반 임의 접속의 경우 추가적인 물리임의접속채널의 전송(S105) 및 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 수신(S106)과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널/물리하향링크공유채널 수신(S107) 및 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel: PUSCH)/물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel: PUCCH) 전송(S108)을 수행할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information: UCI)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CQI(Channel Quality Indication), PMI(Precoding Matrix Indication), RI(Rank Indication) 등을 포함한다. UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 전송되지만, 제어 정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.

도 2는 단말이 상향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

상향링크 신호를 전송하기 위해 단말의 스크램블링(scrambling) 모듈(210)은 단말 특정 스크램블 신호를 이용하여 전송 신호를 스크램블 할 수 있다. 스크램블된 신호는 변조 맵퍼(220)에 입력되어 전송 신호의 종류 및/또는 채널 상태에 따라 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 또는 16QAM/64QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식을 이용하여 복소 심볼(complex symbol)로 변조된다. 변조된 복소 심볼은 변환 프리코더(230)에 의해 처리된 후, 자원 요소 맵퍼(240)에 입력되며, 자원 요소 맵퍼(240)는 복소 심볼을 시간-주파수 자원 요소에 맵핑할 수 있다. 이와 같이 처리된 신호는 SC-FDMA 신호 생성기(250)를 거쳐 안테나를 통해 기지국으로 전송될 수 있다.

도 3은 기지국이 하향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

3GPP LTE 시스템에서 기지국은 하향링크로 하나 이상의 코드워드(codeword)를 전송할 수 있다. 코드워드는 각각 도 2의 상향링크에서와 마찬가지로 스크램블 모듈(301) 및 변조 맵퍼(302)를 통해 복소 심볼로 처리될 수 있다, 그 후, 복소 심볼은 레이어 맵퍼(303)에 의해 복수의 레이어(Layer)에 맵핑되며, 각 레이어는 프리코딩 모듈(304)에 의해 프리코딩 행렬과 곱해져 각 전송 안테나에 할당될 수 있다. 이와 같이 처리된 각 안테나 별 전송 신호는 각각 자원 요소 맵퍼(305)에 의해 시간-주파수 자원 요소에 맵핑되며, 이후 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 신호 생성기(306)를 거쳐 각 안테나를 통해 전송될 수 있다.

무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크로 신호를 전송하는 경우에는 기지국이 하향링크로 신호를 전송하는 경우에 비해 PAPR(Peak-to-Average Ratio)이 문제된다. 따라서, 도 2 및 도 3과 관련하여 상술한 바와 같이 상향링크 신호 전송은 하향링크 신호 전송에 이용되는 OFDMA 방식과 달리 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 방식이 이용되고 있다.

도 4는 SC-FDMA 방식과 OFDMA 방식을 설명하기 위한 도면이다. 3GPP 시스템은 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다

도 4를 참조하면, 상향링크 신호 전송을 위한 단말 및 하향링크 신호 전송을 위한 기지국 모두 직렬-병렬 변환기(Serial-to-Parallel Converter: 401), 부반송파 맵퍼(403), M-포인트 IDFT 모듈(404) 및 CP(Cyclic Prefix) 추가 모듈(406)을 포함하는 점에 있어서는 동일하다. 다만, SC-FDMA 방식으로 신호를 전송하기 위한 단말은 N-포인트 DFT 모듈(402)을 추가로 포함한다. N-포인트 DFT 모듈(4O2)은 M-포인트 IDFT 모듈(404)의 IDFT 처리 영향을 일정 부분 상쇄함으로써 전송 신호가 단일 반송파 특성(single carrier property)을 가지도록 한다.

도 5는 주파수 도메인에서 단일 반송파 특성을 만족하기 위한 주파수 도메인상의 신호 맵핑 방식을 설명하는 도면이다. 도 5(a)는 로컬형 맵핑(localized mapping) 방식을 나타내며, 도 5(b)는 분산형 맵핑(distributed mapping) 방식을 나타낸다.

SC-FDMA의 수정된 형태인 클러스터(clustered) SC-FDMA에 대해 설명한다. 클러스터(clustered) SC-FDMA는 부반송파 맵핑(mapping) 과정에서 DFT 프로세스 출력 샘플들을 부 그룹(sub-group)으로 나뉘고, 이들을 주파수 도메인(혹은 부반송파 도메인)에 불연속적으로 맵핑한다.

도 6은 클러스터 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 단일 캐리어에 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다. 도 7과 도 8은 클러스터 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 멀티캐리어(multi-carrier)에 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다. 도 6은 인트라 캐리어(intra-carrier) 클러스터 SC-FDMA를 적용하는 예이고, 도 7과 도 8은 인터 캐리어(inter-carrier) 클러스터 SC-FDMA를 적용하는 예에 해당한다. 도 7은 주파수 도메인에서 연속적(contiguous)으로 컴포넌트 캐리어(component carrier)가 할당된 상황에서 인접한 컴포넌트 캐리어간의 부반송파 간격(spacing)이 정렬된 경우 단일 IFFT 블록을 통해 신호를 생성하는 경우를 나타낸다. 도 8은 주파수 도메인에서 비연속적(non-contiguous)으로 컴포넌트 캐리어가 할당된 상황에서 복수의 IFFT 블록을 통해 신호를 생성하는 경우를 나타낸다.

도 9는 세그먼트(segmented) SC-FDMA의 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다.

세그먼트 SC-FDMA는 임의 개수의 DFT와 같은 개수의 IFFT가 적용되면서 DFT와 IFFT간의 관계 구성이 일대일 관계를 가짐에 따라 단순히 기존 SC-FDMA의 DFT 확산과 IFFT의 주파수 부반송파 맵핑 구성을 확장한 것으로 NxSC-FDMA 또는 NxDFT-s-OFDMA라고 표현되기도 한다. 본 명세서는 이들을 포괄하여 세그먼트 SC-FDMA라고 명명한다. 도 9를 참조하면, 세그먼트 SC-FDMA는 단일 반송파 특성 조건을 완화하기 위하여 전체 시간 도메인 변조 심볼들을 N(N은 1보다 큰 정수)개의 그룹으로 묶어 그룹 단위로 DFT 프로세스를 수행한다.

도 10은 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.

도 10을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수(예, 2개)의 슬롯을 포함한다. 슬롯은 CP(Cyclic Prefix) 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 일 예로, 일반(normal) CP의 경우 슬롯은 7개의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 상향링크 서브프레임은 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터 영역은 PUSCH를 포함하고 음성 등의 데이터 신호 전송하는데 사용된다. 제어 영역은 PUCCH를 포함하고 제어 정보를 전송하는데 사용된다. PUCCH는 주파수 축에서 데이터 영역의 양끝부분에 위치한 RB 쌍(RB pair)(예, m=0,1,2,3))(예, 주파수 반사(frequency mirrored)된 위치의 RB 쌍7)을 포함하며 슬롯을 경계로 호핑한다. 상향링크 제어 정보(즉, UCI)는 HARQ ACK/NACK, CQI(Channel Quality Information), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다.

도 11은 상향링크로 참조신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다. 데이터는 DFT 프리코더(precoder)를 통해 주파수 영역 신호로 변환된 뒤, 주파수 맵핑 후 IFFT를 통해 전송되는 반면, RS는 DFT 프리코더를 통하는 과정이 생략된다. 구체적으로, 주파수 영역에서 RS 시퀀스가 바로 생성(S11)된 후에, 로컬화 맵핑(S12), IFFT(S13) 과정 및 순환 전치(Cyclic Prefix; CP) 부착 과정(S14)을 순차적으로 거쳐 RS가 전송된다.

RS 시퀀스

는 기본 시퀀스(base sequence)의 순환 쉬프트(cyclic shift) α 에 의해 정의되며 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

여기에서,

는 RS 시퀀스의 길이이고, 는 부반송파 단위로 나타낸 자원 블록의 크기이며, m은

이다.

는 최대 상향링크 전송 대역을 나타낸다.

기본 시퀀스인

는 몇 개의 그룹으로 구분된다.

는 그룹 번호를 나타내며,

는 해당 그룹 내의 기본 시퀀스 번호에 해당한다. 각 그룹은 길이가

(

)인 하나의 기본 시퀀스(

)와 길이가

(

)인 두 개의 기본 시퀀스(

)를 포함한다. 해당 그룹 내에서 시퀀스 그룹 번호

와 해당 번호

는 시간에 따라 각각 변할 수 있다. 기본 시퀀스

의 정의는 시퀀스 길이

에 따른다.

이상의 길이를 가진 기본 시퀀스는 다음과 같이 정의할 수 있다.

에 대하여, 기본 시퀀스

는 다음의 수학식 2에 의해 주어진다.

여기에서, q번째 루트 자도프-츄(Zadoff-Chu) 시퀀스는 다음의 수학식 3에 의해 정의될 수 있다.

여기에서, q는 다음의 수학식 4을 만족한다.

여기에서, 자도프-츄 시퀀스의 길이

는 가장 큰 소수에 의해 주어지고 따라서,

를 만족한다.

미만의 길이를 가진 기본 시퀀스는 다음과 같이 정의될 수 있다. 먼저,

와

에 대해 기본 시퀀스는 수학식 5와 같이 주어진다.

여기에서,

와

에 대한

의 값은 다음의 표 1과 표 2로 각각 주어진다.

한편, RS 호핑(hopping)에 대해 설명하면 다음과 같다.

그룹 호핑 패턴

과 시퀀스 시프트(sequence shift) 패턴

에 의해 슬롯

에서 시퀀스 그룹 번호

는 다음의 수학식 6과 같이 정의할 수 있다.

여기에서, mod는 모듈로(modulo)연산을 나타낸다.

17개의 서로 다른 호핑 패턴과 30개의 서로 다른 시퀀스 시프트 패턴이 존재한다. 상위 계층에 의해 제공된 그룹 호핑을 활성화시키는 파라미터에 의해 시퀀스 그룹 호핑이 가능(enabled)하거나 불가능할(disabled) 수 있다.

PUCCH와 PUSCH는 동일한 호핑 패턴을 가지지만 서로 다른 시퀀스 시프트 패턴을 가질 수 있다.

그룹 호핑 패턴

는 PUSCH와 PUCCH에 대해 동일하며 다음의 수학식 7과 같이 주어진다.

여기에서

는 슈도-랜덤(pseudo-random) 시퀀스에 해당하며, 슈도-랜덤 시퀀스 생성기는 각 무선 프레임의 시작에서

로 초기화 될 수 있다.

시퀀스 시프트 패턴

의 정의는 PUCCH와 PUSCH간에 서로 상이하다.

PUCCH에 대해서, 시퀀스 시프트 패턴

는

로 주어지고, PUSCH에 대해서, 시퀀스 시프트 패턴

는

로 주어진다.

는 상위 계층에 의해 구성된다.

이하, 시퀀스 호핑에 대해 설명한다.

시퀀스 호핑은 길이가

인 기준 신호에 대해서만 적용된다.

길이가

인 기준 신호에 대해서, 기본 시퀀스 그룹 내에서 기본 시퀀스 번호

가

로 주어진다.

길이가

인 기준 신호에 대해서, 슬롯

에서 기본 시퀀스 그룹 내에서 기본 시퀀스 번호

는 다음의 수학식 8과 같이 주어진다.

여기에서,

는 슈도-랜덤 시퀀스에 해당하고, 상위 계층에 의해 제공되는 시퀀스 호핑을 가능하게(enabled) 하는 파라미터는 시퀀스 호핑이 가능한지 여부를 결정한다. 슈도-랜덤 시퀀스 생성기는 무선 프레임의 시작에서

로 초기화 될 수 있다.

PUSCH에 대한 기준 신호는 다음과 같이 결정된다.

PUSCH에 대한 기준 신호 시퀀스

는

로 정의된다. m과 n은

을 만족하고,

을 만족한다.

한 슬롯에서 순환 시프트는

와 함께 α = 2

/12로 주어진다.

는 방송되는 값이고,

는 상향링크 스케줄링 할당에 의해 주어지며,

는 셀 특정 순환 시프트 값이다.

는 슬롯 번호

에 따라 변하며,

와 같이 주어진다.

는 슈도-랜덤 시퀀스이며,

는 셀-특정 값이다. 슈도-랜덤 시퀀스 생성기는 무선 프레임의 시작에서

로 초기화 될 수 있다.

표 3은 DCI(Downlink Control Information) 포맷 0에서 순환 시프트 필드와

를 나타내는 표이다.

PUSCH에서 상향링크 RS를 위한 물리적 맵핑 방법은 다음과 같다.

시퀀스는 진폭 스케일링 요소(amplitude scaling factor)

와 곱해지고,

로 시작하는 시퀀스 내에서 대응하는 PUSCH를 위해 사용되는 물리 자원 블록(Physical Resource Block: PRB)의 동일한 세트로 맵핑될 것이다. 표준 순환 전치에 대해서는

으로, 확장 순환 전치에 대해서는

으로 서브프레임 내에서 자원 요소

에 맵핑하는 것은 먼저

의 차수가 증가하고 그리고 나서 슬롯 번호의 순이 될 것이다.

정리하면, 길이가

이상이면, 순환 확장과 함께 ZC 시퀀스가 사용되고, 길이가

미만이면, 컴퓨터 생성 시퀀스가 사용된다. 순환 시프트는, 셀-특정 순환 시프트, 단말-특정 순환 시프트 및 호핑 패턴 등에 따라 결정된다.

도 12a는 표준 순환 전치(normal CP)의 경우에 PUSCH를 위한 DMRS(demodulation reference signal) 구조를 도시한 도면이고, 도 12b는 확장 순환 전치(extended CP)의 경우에 PUSCH를 위한 DMRS 구조를 도시한 도면이다. 도 12a에서는 4번째와 11번째 SC-FDMA 심볼을 통해 DMRS가 전송되며, 도 12b에서는 3번째와 9번째 SC-FDMA 심볼을 통해 DMRS가 전송된다.

도 13∼16은 PUCCH 포맷의 슬롯 레벨 구조를 예시한다. PUCCH는 제어 정보를 전송하기 위하여 다음의 형식을 포함한다.

(1) 포맷(Format) 1: 온-오프 키잉(On-Off keying)(OOK) 변조, 스케줄링 요청(Scheduling Request: SR)에 사용

(2) 포맷 1a와 포맷 1b: ACK/NACK(Acknowledgment/Negative Acknowledgment) 전송에 사용

1) 포맷 1a: 1개의 코드워드에 대한 BPSK ACK/NACK

2) 포맷 1b: 2개의 코드워드에 대한 QPSK ACK/NACK[

(3) 포맷 2: QPSK 변조, CQI 전송에 사용

(4) 포맷 2a와 포맷 2b: CQI와 ACK/NACK 동시 전송에 사용

표 4는 PUCCH 포맷에 따른 변조 방식과 서브프레임 당 비트 수를 나타낸다. 표 5는 PUCCH 포맷에 따른 슬롯 당 RS의 개수를 나타낸다. 표 6은 PUCCH 포맷에 따른 RS의 SC-FDMA 심볼 위치를 나타낸 표이다. 표 4에서 PUCCH 포맷 2a와 2b는 표준 순환 전치의 경우에 해당한다.

도 13은 표준 순환 전치인 경우의 PUCCH 포맷 1a와 1b를 나타낸다. 도 14는 확장 순환 전치인 경우의 PUCCH 포맷 1a와 1b를 나타낸다. PUCCH 포맷 1a와 1b는 동일한 내용의 제어 정보가 서브프레임 내에서 슬롯 단위로 반복된다. 각 단말에서 ACK/NACK 신호는 CG-CAZAC(Computer-Generated Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 시퀀스의 서로 다른 순환 쉬프트(cyclic shift: CS)(주파수 도메인 코드)와 직교 커버 코드(orthogonal cover or orthogonal cover code: OC or OCC)(시간 도메인 확산 코드)로 구성된 서로 다른 자원을 통해 전송된다. OC는 예를 들어 왈쉬(Walsh)/DFT 직교 코드를 포함한다. CS의 개수가 6개이고 OC의 개수가 3개이면, 단일 안테나를 기준으로 총 18개의 단말이 동일한 PRB(Physical Resource Block) 안에서 다중화 될 수 있다. 직교 시퀀스 w0,w1,w2,w3는 (FFT 변조 후에) 임의의 시간 도메인에서 또는 (FFT 변조 전에) 임의의 주파수 도메인에서 적용될 수 있다.

SR과 지속적 스케줄링(persistent scheduling)을 위해, CS, OC 및 PRB(Physical Resource Block)로 구성된 ACK/NACK 자원은 RRC(Radio Resource Control)를 통해 단말에게 주어질 수 있다. 동적 ACK/NACK과 비지속적 스케줄링(non-persistent scheduling)을 위해, ACK/NACK 자원은 PDSCH에 대응하는 PDCCH의 가장 작은(lowest) CCE 인덱스에 의해 묵시적으로(implicitly) 단말에게 주어질 수 있다.

도 15는 표준 순환 전치인 경우의 PUCCH 포맷 2/2a/2b를 나타낸다. 도 16은 확장 순환 전치인 경우의 PUCCH 포맷 2/2a/2b를 나타낸다. 도 15 및 16을 참조하면, 표준 CP의 경우에 하나의 서브프레임은 RS 심볼 이외에 10개의 QPSK 데이터 심볼로 구성된다. 각각의 QPSK 심볼은 CS에 의해 주파수 도메인에서 확산된 뒤 해당 SC-FDMA 심볼로 맵핑된다. SC-FDMA 심볼 레벨 CS 호핑은 인터-셀 간섭을 랜덤화 하기 위하여 적용될 수 있다. RS는 순환 쉬프트를 이용하여 CDM에 의해 다중화될 수 있다. 예를 들어, 가용한 CS의 개수가 12 또는 6라고 가정하면, 동일한 PRB 내에 각각 12 또는 6개의 단말이 다중화될 수 있다. 요컨대, PUCCH 포맷 1/1a/1b와 2/2a/2b 내에서 복수의 단말은 CS＋OC＋PRB와 CS＋PRB에 의해 각각 다중화될 수 있다.

PUCCH 포맷 1/1a/1b를 위한 길이-4와 길이-3의 직교 시퀀스(OC)는 다음의 표 7과 표 8에 나타난 바와 같다.

PUCCH 포맷 1/1a/1b에서 RS를 위한 직교 시퀀스(OC)는 다음의 표 9와 같다.

도 17은 PUCCH 포맷 1a와 1b에 대한 ACK/NACK 채널화(channelization)를 설명하는 도면이다. 도 17은

인 경우에 해당한다.

도 18은 동일한 PRB 내에서 PUCCH 포맷 1/1a/1b와 포맷 2/2a/2b의 혼합된 구조에 대한 채널화를 도시한 도면이다.

순환 쉬프트(Cyclic Shift: CS) 호핑(hopping)과 직교 커버(Orthogonal Cover: OC) 재맵핑(remapping)은 다음과 같이 적용될 수 있다.

(1) 인터-셀 간섭(inter-cell interference)의 랜덤화를 위한 심볼 기반 셀 특정 CS 호핑

(2) 슬롯 레벨 CS/OC 재맵핑

1) 인터-셀 간섭 램덤화를 위해

2) ACK/NACK 채널과 자원(k)사이의 맵핑을 위한 슬롯 기반 접근

한편, PUCCH 포맷 1/1a/1b를 위한 자원(n_r)은 다음의 조합을 포함한다.

(1) CS(=심볼 수준에서 DFT 직교 코드와 동일)(n_cs)

(2) OC(슬롯 레벨에서 직교 커버)(n_oc)

(3) 주파수 RB(Resource Block)(n_rb)

CS, OC, RB를 나타내는 인덱스를 각각, n_cs, n_oc, n_rb라 할 때, 대표 인덱스(representative index) n_r은 n_cs, n_oc, n_rb를 포함한다. n_r은 n_r=(n_cs, n_oc, n_rb)를 만족한다.

CQI, PMI, RI 및, CQI와 ACK/NACK의 조합은 PUCCH 포맷 2/2a/2b를 통해 전달될 수 있다. 리드 뮬러(Reed Muller: RM) 채널 코딩이 적용될 수 있다.

예를 들어, LTE 시스템에서 UL CQI를 위한 채널 코딩은 다음과 같이 기술된다. 비트 스트림(bit stream)

은 (20,A) RM 코드를 이용하여 채널 코딩된다. 표 10은 (20,A) 코드를 위한 기본 시퀀스를 나타낸 표이다.

와 는 MSB(Most Significant Bit)와 LSB(Least Significant Bit)를 나타낸다. 확장 CP의 경우, CQI와 ACK/NACK이 동시 전송되는 경우를 제외하면 최대 정보 비트는 11비트이다. RM 코드를 사용하여 20비트로 코딩한 후에 QPSK 변조가 적용될 수 있다. QPSK 변조 전, 코딩된 비트는 스크램블 될 수 있다.

채널 코딩 비트

는 수학식 9에 의해 생성될 수 있다.

여기에서, i = 0, 1, 2, …, B-1를 만족한다.

표 11은 광대역 보고(단일 안테나 포트, 전송 다이버시티(transmit diversity) 또는 오픈 루프 공간 다중화(open loop spatial multiplexing) PDSCH) CQI 피드백을 위한 UCI(Uplink Control Information) 필드를 나타낸다.

표 12는 광대역에 대한 CQI와 PMI 피드백을 위한 UCI 필드를 나타내며, 상기 필드는 폐 루프 공간 다중화(closed loop spatial multiplexing) PDSCH 전송을 보고한다.

표 13은 광대역 보고를 위한 RI 피드백을 위한 UCI 필드를 나타낸다.

도 19는 PRB 할당을 도시한 도면이다. 도 19에 도시된 바와 같이, PRB는 슬롯 n_s에서 PUCCH 전송을 위해 사용될 수 있다.

멀티캐리어 시스템 또는 캐리어 병합(carrier aggregation) 시스템은 광대역 지원을 위해 목표 대역(bandwidth)보다 작은 대역을 가지는 복수의 캐리어를 집합하여 사용하는 시스템을 말한다. 목표 대역보다 작은 대역을 가지는 복수의 캐리어를 집합할 때, 집합되는 캐리어의 대역은 기존 시스템과의 호환(backward compatibility)을 위해 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한될 수 있다. 예를 들어, 기존의 LTE 시스템은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20MHz의 대역폭을 지원하며, LTE 시스템으로부터 개선된 LTE-A(LTE-Advanced) 시스템은 LTE에서 지원하는 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원할 수 있다. 또는 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원할 수 있다. 멀티캐리어는 캐리어 병합 및 대역폭 집합과 혼용되어 사용될 수 있는 명칭이다. 또한, 캐리어 병합은 인접한(contiguous) 캐리어 병합과 인접하지 않은(non-contiguous) 캐리어 병합을 모두 통칭한다

도 20은 기지국에서 하향링크 콤포넌트 캐리어들을 관리하는 개념을 예시하는 도면이며, 도 21은 단말에서 상향링크 콤포넌트 캐리어들을 관리하는 개념을 예시하는 도면이다. 설명의 편의를 위하여 이하에서는 도 20 및 도 21에서 상위 계층들을 MAC으로 간략화하여 설명한다.

도 22는 기지국에서 하나의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 설명한다. 도 23은 단말에서 하나의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 설명한다.

도 22 및 23을 참조하면, 하나의 MAC이 하나 이상의 주파수 캐리어를 관리 및 운영하여 송수신을 수행한다. 하나의 MAC에서 관리되는 주파수 캐리어들은 서로 인접(contiguous)할 필요가 없기 때문에 자원의 관리 측면에서 보다 유연(flexible) 하다는 장점이 있다. 도 22과 23에서 하나의 PHY는 편의상 하나의 컴포넌트 캐리어를 의미하는 것으로 한다. 여기서, 하나의 PHY는 반드시 독립적인 RF(Radio Frequency) 디바이스를 의미하는 것은 아니다. 일반적으로 하나의 독립적인 RF 디바이스는 하나의 PHY를 의미하나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니며, 하나의 RF 디바이스는 여러 개의 PHY를 포함할 수 있다.

도 24는 기지국에서 복수의 MAC이 멀티 캐리어를 관리하는 개념을 설명한다. 도 25는 단말에서 복수의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 설명한다. 도 26은 기지국에서 복수의 MAC이 멀티 캐리어를 관리하는 다른 개념을 설명한다. 도 27은 단말에서 복수의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 다른 개념을 설명한다.

도 22 및 도 23과 같은 구조 이외에 도 24 내지 도 27과 같이 여러 개의 캐리어를 하나의 MAC이 아닌 여러 개의 MAC이 제어할 수도 있다.

도 24 및 도 25와 같이 각각의 캐리어를 각각의 MAC이 1:1로 제어할 수도 있고, 도 26 및 도 27과 같이 일부 캐리어에 대해서는 각각의 캐리어를 각각의 MAC이 1:1로 제어하고 나머지 1개 이상의 캐리어를 하나의 MAC이 제어할 수 있다.

상기의 시스템은 1개부터 N개까지의 다수의 캐리어를 포함하는 시스템이며 각 캐리어는 인접하거나 또는 인접하지 않게(non-contiguous) 사용될 수 있다. 이는 상향/하향링크에 구분 없이 적용될 수 있다. TDD 시스템은 각각의 캐리어 안에 하향링크와 상향링크의 전송을 포함하는 N개의 다수 캐리어를 운영하도록 구성되며, FDD 시스템은 다수의 캐리어를 상항링크와 하향링크에 각각 사용하도록 구성된다. FDD 시스템의 경우, 상향링크와 하향링크에서 병합되는 캐리어의 수 및/또는 캐리어의 대역폭이 다른 비대칭적 캐리어 병합도 지원할 수 있다.

상향링크와 하향링크에서 집합된 컴포넌트 캐리어의 개수가 동일할 때, 모든 컴포넌트 캐리어를 기존 시스템과 호환되도록 구성하는 것이 가능하다. 하지만, 호환성을 고려하지 않는 컴포넌트 캐리어가 본 발명에서 제외되는 것은 아니다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여 PDCCH가 하향링크 컴퍼넌트 캐리어 ＃0으로 전송되었을 때, 해당 PDSCH는 하향링크 컴퍼넌트 캐리어 ＃0으로 전송되는 것을 가정하여 설명하지만, 교차-캐리어 스케쥴링(cross-carrier scheduling)이 적용되어 해당 PDSCH가 다른 하향링크 컴퍼넌트 캐리어를 통해 전송될 수 있음은 자명하다. 용어 "컴포넌트 캐리어" 는 등가의 다른 용어(예, 셀)로 대체될 수 있다.

도 28은 캐리어 병합이 지원되는 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information: UCI)가 전송되는 시나리오를 예시한다. 편의상, 본 예는 UCI가 ACK/NACK (A/N)인 경우를 가정한다. 그러나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, UCI는 채널 상태 정보(예, CQI, PMI, RI), 스케줄링 요청 정보(예, SR)와 같은 제어 정보를 제한 없이 포함할 수 있다.

도 28은 5개의 DL CC가 1개의 UL CC와 링크된 비대칭 캐리어 병합을 예시한다. 예시한 비대칭 캐리어 병합은 UCI 전송 관점에서 설정된 것일 수 있다. 즉, UCI를 위한 DL CC-UL CC 링키지와 데이터를 위한 DL CC-UL CC 링키지는 서로 다르게 설정될 수 있다. 편의상, 하나의 DL CC가 최대 두 개의 코드워드를 전송할 수 있다고 가정하면, UL ACK/NACK 비트도 적어도 2비트가 필요하다. 이 경우, 5개의 DL CC를 통해 수신한 데이터에 대한 ACK/NACK을 하나의 UL CC를 통해 전송하기 위해서는 적어도 10비트의 ACK/NACK 비트가 필요하다. 만약, DL CC 별로 DTX 상태도 지원하려면, ACK/NACK 전송을 위해 적어도 12비트 (=5⁵=3125=11.61bits)가 필요하다. 기존의 PUCCH 포맷 1a/1b는 2비트까지 ACK/NACK을 보낼 수 있으므로, 이러한 구조는 늘어난 ACK/NACK 정보를 전송할 수 없다. 편의상, UCI 정보의 양이 늘어나는 원인으로 캐리어 병합을 예시하였지만, 이런 상황은 안테나 개수가 증가, TDD 시스템, 릴레이 시스템에서 백홀 서브프레임의 존재 등으로 발생할 수 있다. ACK/NACK과 유사하게, 복수의 DL CC와 연관된 제어 정보를 하나의 UL CC를 통해 전송하는 경우에도 전송되어야 하는 제어 정보의 양이 늘어난다. 예를 들어, 복수의 DL CC에 대한 CQICQI/PMI/RI를 전송해야 하는 경우 UCI 페이로드가 증가할 수 있다. DL CC 및 UL CC는 각각 DL Cell 및 UL Cell로도 지칭될 수 있다. 또한, 앵커 DL CC 및 앵커 UL CC는 각각 DL PCell(Primary Cell) 및 UL PCell로 지칭될 수 있다.

DL 프라이머리 CC는 UL 프라이머리 CC와 링키지된 DL CC로 규정될 수 있다. 여기서 링키지는 묵시적(implicit), 명시적(explicit) 링키지(linkage)를 모두 포괄한다. LTE에서는 하나의 DL CC와 하나의 UL CC가 고유하게 페어링 되어 있다. 예를 들어, LTE 페어링에 의해, UL 프라이머리 CC와 링키지된 DL CC를 DL 프라이머리 CC라 명할 수 있다. 이것을 묵시적 링키지라 간주할 수 있다. 명시적 링키지는 네트워크가 사전에 미리 링키지를 구성(configuration)하는 것을 의미하며 RRC 등으로 시그널링 될 수 있다. 명시적 링키지에서, UL 프라이머리 CC와 페어링 되어 있는 DL CC를 프라이머리 DL CC라 명할 수 있다. 여기서, UL 프라이머리(또는 앵커) CC는 PUCCH가 전송되는 UL CC일 수 있다. 혹은 UL 프라이머리 CC는 PUCCH 혹은 PUSCH를 통해 UCI가 전송되는 UL CC일 수 있다. 또는 DL 프라이머리 CC는 상위 계층 시그널링을 통해 구성될 수 있다. 또는 DL 프라이머리 CC는 단말이 초기 접속을 수행한 DL CC일 수 있다. 또한, DL 프라이머리 CC를 제외한 DL CC는 DL 세컨더리 CC로 지칭될 수 있다. 유사하게, UL 프라이머리 CC를 제외한 UL CC는 UL 세컨더리 CC로 지칭될 수 있다.

DL-UL 페어링은 FDD에만 해당될 수 있다. TDD는 동일한 주파수를 사용하므로 별도로 DL-UL 페어링이 정의되지 않을 수 있다. 또한, DL-UL 링키지는 SIB2의 UL EARFCN 정보를 통해 UL 링키지로부터 결정될 수 있다. 예를 들어, DL-UL 링키지는 초기 접속 시에 SIB2 디코딩을 통해 획득되고 그 이외에는 RRC 시그널링을 통해 획득될 수 있다. 따라서, SIB2 링키지만이 존재하고 다른 DL-UL 페어링은 명시적으로 정의되지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 28의 5DL:1UL 구조에서, DL CC＃0와 UL CC＃0는 서로 SIB2 링키지 관계이며, 나머지 DL CC들은 해당 단말에게 설정되어 있지 않은 다른 UL CC들과 SIB2 링키지 관계에 있을 수 있다.

본 명세서 중에서 일부는 비대칭 캐리어 병합을 위주로 기재되어 있지만, 이는 설명을 위한 예시로서, 본 발명은 대칭 캐리어 병합을 포함한 다양한 캐리어 병합 시나리오에 대해 제한 없이 적용될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여, 증대된 상향링크 제어 정보를 효율적으로 전송하기 위한 방안을 제안한다. 구체적으로, 증대된 상향링크 제어 정보를 전송하기 위한 새로운 PUCCH 포맷/신호처리 과정/자원 할당 방법 등을 제안한다. 설명을 위해, 본 발명에서 제안하는 새로운 PUCCH 포맷을 LTE-A PUCCH 포맷, 또는 기존 LTE에 PUCCH 포맷 2까지 정의되어 있는 점에 비추어 PUCCH 포맷 3이라고 지칭한다. 본 발명에서 제안하는 PUCCH 포맷의 기술적 사상은 상향링크 제어 정보를 전송할 수 있는 임의의 물리 채널(예, PUSCH)에도 동일 또는 유사한 방식을 이용하여 용이하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 제어 정보를 주기적으로 전송하는 주기적 PUSCH 구조 또는 제어 정보를 비주기적으로 전송하는 비주기적 PUSCH 구조에 적용될 수 있다.

이하의 도면 및 실시예는 본 발명의 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3에 적용되는 서브프레임/슬롯 레벨의 UCI/RS 심볼 구조로서 기존 LTE의 PUCCH 포맷 1(표준 CP)의 UCI/RS 심볼 구조를 이용하는 경우를 위주로 설명한다. 그러나, 도시된 PUCCH 포맷 3에서 서브프레임/슬롯 레벨의 UCI/RS 심볼 구조는 예시를 위해 편의상 정의된 것으로서 본 발명이 특정 구조로 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 PUCCH 포맷 3에서 UCI/RS 심볼의 개수, 위치 등은 시스템 설계에 맞춰 자유롭게 변형될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3는 기존 LTE의 PUCCH 포맷 2/2a/2b의 RS 심볼 구조를 이용하여 정의될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3는 임의 종류/사이즈의 상향링크 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3는 HARQ ACK/NACK, CQI, PMI, RI, SR 등의 정보를 전송할 수 있고, 이들 정보는 임의 사이즈의 페이로드를 가질 수 있다. 설명의 편의상, 도면 및 실시예는 본 발명에 따른 PUCCH 포맷 3이 ACK/NACK 정보를 전송하는 경우를 위주로 설명한다.

도 29a∼29f는 본 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3의 구조 및 이를 위한 신호 처리 과정을 예시한다.

도 29a는 본 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3을 PUCCH 포맷 1(표준 CP)의 구조에 적용하는 경우를 예시한다. 도 29a를 참조하면, 채널 코딩 블록(channel coding block)은 정보 비트 a_0, a_1, …, a_M-1(예, 다중 ACK/NACK 비트)를 채널 코딩하여 코딩 비트(encoded bit, coded bit or coding bit)(또는 코드워드) b_0, b_1, …, b_N-1을 생성한다. M은 정보 비트의 사이즈를 나타내고, N은 코딩 비트의 사이즈를 나타낸다. 정보 비트는 상향링크 제어 정보(UCI), 예를 들어 복수의 DL CC를 통해 수신한 복수의 데이터(또는 PDSCH)에 대한 다중 ACK/NACK을 포함한다. 여기서, 정보 비트 a_0, a_1, …, a_M-1는 정보 비트를 구성하는 UCI의 종류/개수/사이즈에 상관없이 조인트 코딩된다. 예를 들어, 정보 비트가 복수의 DL CC에 대한 다중 ACK/NACK을 포함하는 경우, 채널 코딩은 DL CC별, 개별 ACK/NACK 비트 별로 수행되지 않고, 전체 비트 정보를 대상으로 수행되며, 이로부터 단일 코드워드가 생성된다. 채널 코딩은 이로 제한되는 것은 아니지만 단순 반복(repetition), 단순 코딩(simplex coding), RM(Reed Muller) 코딩, 펑처링된 RM 코딩, TBCC(Tail-biting convolutional coding), LDPC(low-density parity-check) 혹은 터보-코딩을 포함한다. 도시하지는 않았지만, 코딩 비트는 변조 차수와 자원 양을 고려하여 레이트-매칭(rate-matching) 될 수 있다. 레이트 매칭 기능은 채널 코딩 블록의 일부로 포함되거나 별도의 기능 블록을 통해 수행될 수 있다.

변조기(modulator)는 코딩 비트 b_0, b_1, …, b_N-1을 변조하여 변조 심볼 c_0, c_1, …, c_L-1을 생성한다. L은 변조 심볼의 사이즈를 나타낸다. 변조 방법은 전송 신호의 크기와 위상을 변형함으로써 수행된다. 변조 방법은 예를 들어, n-PSK(Phase Shift Keying), n-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)을 포함한다(n은 2 이상의 정수). 구체적으로, 변조 방법은 BPSK(Binary PSK), QPSK(Quadrature PSK), 8-PSK, QAM, 16-QAM, 64-QAM 등을 포함할 수 있다.

분주기(divider)는 변조 심볼 c_0, c_1, …, c_L-1을 각 슬롯으로 분주한다. 변조 심볼을 각 슬롯으로 분주하는 순서/패턴/방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 분주기는 변조 심볼을 앞에서부터 순서대로 각각의 슬롯에 분주할 수 있다(로컬형 방식). 이 경우, 도시한 바와 같이, 변조 심볼 c_0, c_1, …, c_L/2-1은 슬롯 0에 분주되고, 변조 심볼 c_ L/2, c_ L/2＋1, …, c_L-1은 슬롯 1에 분주될 수 있다. 또한, 변조 심볼은 각각의 슬롯으로 분주 시에 인터리빙 (또는 퍼뮤테이션) 될 수 있다. 예를 들어, 짝수 번째 변조 심볼은 슬롯 0에 분주되고 홀수 번째 변조 심볼은 슬롯 1에 분주될 수 있다. 변조 과정과 분주 과정은 순서가 서로 바뀔 수 있다.

DFT 프리코더(precoder)는 단일 반송파 파형(single carrier waveform)을 생성하기 위해 각각의 슬롯으로 분주된 변조 심볼에 대해 DFT 프리코딩(예, 12-포인트 DFT)을 수행한다. 도면을 참조하면, 슬롯0에 분주된 변조 심볼 c_0, c_1, …, c_L/2-1은 DFT 심볼 d_0, d_1, …, d_L/2-1로 DFT 프리코딩 되고, 슬롯1에 분주된 변조 심볼 c_ L/2, c_ L/2＋1, …, c_L-1은 DFT 심볼 d_ L/2, d_ L/2＋1, …, d_L-1로 DFT 프리코딩 된다. DFT 프리코딩은 상응하는 다른 선형 연산(linear operation) (예, walsh precoding)으로 대체될 수 있다.

확산 블록(spreading block)은 DFT가 수행된 신호를 SC-FDMA 심볼 레벨에서 (시간 도메인) 확산한다. SC-FDMA 심볼 레벨의 시간 도메인 확산은 확산 코드(시퀀스)를 이용하여 수행된다. 확산 코드는 준 직교 코드와 직교 코드를 포함한다. 준 직교 코드는 이로 제한되는 것은 아니지만, PN(Pseudo Noise) 코드를 포함한다. 직교 코드는 이로 제한되는 것은 아니지만, 왈쉬 코드, DFT 코드를 포함한다. 본 명세서는 설명의 용이성을 위해 확산 코드의 대표 예로 직교 코드를 위주로 설명하지만, 이는 예시로서 직교 코드는 준 직교 코드로 대체될 수 있다. 확산 코드 사이즈 (또는 확산 인자(Spreading Factor: SF))의 최대 값은 제어 정보 전송에 사용되는 SC-FDMA 심볼의 개수에 의해 제한된다. 일 예로, 한 슬롯에서 4개의 SC-FDMA 심볼이 제어 정보 전송에 사용되는 경우, 슬롯 별로 길이 4의 (준) 직교 코드(w0,w1,w2,w3)가 사용될 수 있다. SF는 제어 정보의 확산도를 의미하며, 단말의 다중화 차수(multiplexinig order) 또는 안테나 다중화 차수와 관련될 수 있다. SF는 1, 2, 3, 4,…와 같이 시스템의 요구 조건에 따라 가변될 수 있으며, 기지국과 단말간에 미리 정의되거나, DCI 혹은 RRC 시그널링을 통해 단말에게 알려질 수 있다. 일 예로, SRS를 전송하기 위해 제어 정보용 SC-FDMA 심볼 중 하나를 펑처링 하는 경우 해당 슬롯의 제어 정보에는 SF가 축소된(예, SF=4 대신 SF=3)인 확산 코드를 적용할 수 있다.

위의 과정을 거쳐 생성된 신호는 PRB 내의 부반송파에 맵핑된 후 IFFT를 거쳐 시간 도메인 신호로 변환된다. 시간 도메인 신호에는 CP가 부가되고, 생성된 SC-FDMA 심볼은 RF단을 통해 전송된다.

5개의 DL CC에 대한 ACK/NACK을 전송하는 경우를 가정하여 각 과정을 보다 구체적으로 예시한다. 각각의 DL CC가 2개의 PDSCH를 전송할 수 있는 경우, 이에 대한 ACK/NACK 비트는 DTX 상태를 포함하는 경우 12비트일 수 있다. QPSK 변조와 SF=4 시간 확산을 가정할 경우, (레이트 매칭 후의) 코딩 블록 사이즈는 48 비트일 수 있다. 코딩 비트는 24개의 QPSK 심볼로 변조되고, 생성된 QPSK 심볼은 12개씩 각 슬롯으로 분주된다. 각 슬롯에서 12개의 QPSK 심볼은 12-포인트 DFT 연산을 통해 12개의 DFT 심볼로 변환된다. 각 슬롯에서 12개의 DFT 심볼은 시간 도메인에서 SF=4 확산 코드를 이용하여 4개의 SC-FDMA 심볼로 확산되어 맵핑된다. 12개의 비트가 [2비트*12개의 부반송파*8개의 SC-FDMA 심볼]을 통해 전송되므로 코딩 레이트는 0.0625(=12/192)이다. 또한, SF=4인 경우, 1PRB 당 최대 4명의 단말을 다중화 할 수 있다.

도 29a를 참조하여 설명한 신호 처리 과정은 예시로서, 도 29a에서 PRB에 맵핑된 신호는 등가의 다양한 신호 처리 과정을 통해 얻어질 수 있다. 도 29b∼29g를 참조하여 도 29a에 예시된 것과 등가인 신호 처리 과정을 예시한다.

도 29b는 도 29a에서 DFT 프리코더와 확산 블록의 처리 순서를 바꾼 것이다. 도 29a에서 확산 블록의 기능은 DFT 프리코더로부터 출력된 DFT 심볼 열에 SC-FDMA 심볼 레벨에서 특정 상수를 곱하는 것과 동일하므로, 이들의 순서가 바뀌더라도 SC-FDMA 심볼에 맵핑되는 신호의 값은 동일하다. 따라서, PUCCH 포맷 3을 위한 신호 처리 과정은 채널 코딩, 변조, 분주, 확산, DFT 프리코딩 순으로 수행될 수 있다. 이 경우, 분주 과정과 확산 과정은 하나의 기능 블록에 의해 수행될 수 있다. 일 예로, 변조 심볼을 각각의 슬롯으로 번갈아 분주하면서, 각각의 변조 심볼을 분주와 동시에 SC-FDMA 심볼 레벨에서 확산시킬 수 있다. 다른 예로, 변조 심볼을 각각의 슬롯으로 분주 시에 각각의 변조 심볼을 확산 코드의 사이즈에 대응되게 복사하고, 이들 변조 심볼과 확산 코드의 각 원소를 1대1로 곱할 수 있다. 따라서, 슬롯 별로 생성된 변조 심볼 열은 SC-FDMA 심볼 레벨에서 복수의 SC-FDMA 심볼로 확산된다. 이후, 각각의 SC-FDMA 심볼에 대응되는 복소 심볼 열은 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT 프리코딩 된다.

도 29c는 도 29a에서 변조기와 분주기의 처리 순서를 바꾼 것이다. 따라서, PUCCH 포맷 3을 위한 처리 과정은 서브프레임 레벨에서 조인트 채널 코딩과 분주가 수행되고, 각각의 슬롯 레벨에서 변조, DFT 프리코딩, 확산 순으로 수행될 수 있다.

도 29d는 도 29c에서 DFT 프리코더와 확산 블록의 처리 순서를 더 바꾼 것이다. 앞에서 말했듯이, 확산 블록의 기능은 DFT 프리코더로부터 출력된 DFT 심볼 열에 SC-FDMA 심볼 레벨에서 특정 상수를 곱하는 것과 동일하므로, 이들의 순서가 바뀌더라도 SC-FDMA 심볼에 맵핑되는 신호의 값은 동일하다. 따라서, PUCCH 포맷 3을 위한 신호 처리 과정은 서브프레임 레벨에서 조인트 채널 코딩과 분주가 수행되고, 각각의 슬롯 레벨에서 변조가 이뤄진다. 슬롯 별로 생성된 변조 심볼 열은 SC-FDMA 심볼 레벨에서 복수의 SC-FDMA 심볼로 확산되고, 각각의 SC-FDMA 심볼에 대응되는 변조 심볼 열은 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT 프리코딩 순으로 된다. 이 경우, 변조 과정과 확산 과정은 하나의 기능 블록에 의해 수행될 수 있다. 일 예로, 코딩 비트를 변조하면서, 생성된 변조 심볼을 곧바로 SC-FDMA 심볼 레벨에서 확산시킬 수 있다. 다른 예로, 코딩 비트를 변조 시에 생성된 변조 심볼을 확산 코드의 사이즈에 대응되게 복사하고, 이들 변조 심볼과 확산 코드의 각 원소를 1대1로 곱할 수 있다.

도 29e는 본 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3을 PUCCH 포맷 2(표준 CP)의 구조에 적용하는 경우를 예시하고, 도 29f는 본 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3을 PUCCH 포맷 2(확장 CP)의 구조에 적용하는 경우를 예시한다. 기본적인 신호 처리 과정은 도 29a∼29d를 참조하여 설명한 것과 동일하다. 다만, 기존 LTE의 PUCCH 포맷 2 구조를 재사용함에 따라, PUCCH 포맷 3에서 UCI SC-FDMA 심볼과 RS SC-FDMA 심볼의 개수/위치가 도 29a와 비교하여 달라진다.

표 14는 도시한 PUCCH 포맷 3에서 RS SC-FDMA 심볼의 위치를 나타낸다. 표준 순환 전치인 경우에 슬롯 내의 SC-FDMA 심볼은 7개(인덱스: 0∼6)이고, 확장 순환 전치인 경우에 슬롯 내의 SC-FDMA 심볼은 6개(인덱스: 0∼5)라고 가정한다.

표 15∼16은 SF 값에 따른 확산 코드를 예시한다. 표 15는 SF=5와 SF=3인 DFT 코드를 예시한다. 표 16은 SF=4와 SF=2인 왈쉬 코드를 예시한다. DFT 코드는

로 표현되는 직교 코드이다. 여기서, k는 DFT 코드의 사이즈 또는 SF 값을 나타내고, m은 0,1,..,SF-1이다. 아래의 표는 m을 직교 코드에 대한 인덱스로 사용한 경우를 예시한다.

코드 인덱스 m은 사전에 미리 지정되거나, 기지국으로부터 시그널링 될 수 있다. 일 예로, 코드 인덱스 m은 PDCCH를 구성하는 CCE 인덱스(예, 가장 작은 CCE 인덱스)와 묵시적(implicitly)으로 링크될 수 있다. 또한, 코드 인덱스 m은 PDCCH 또는 RRC 시그널링을 통해 명시적으로 지정될 수 있다. 또한, 코드 인덱스 m은 PDCCH 또는 RRC 시그널링을 통해 지정된 값으로부터 유추될 수 있다. 코드 인덱스 m은 서브프레임 단위, 슬롯 단위, 복수의 SC-FDMA 심볼 단위로 독립적으로 주어질 수 있다. 바람직하게, 코드 인덱스 m은 서브프레임 단위, 슬롯 단위, 복수의 SC-FDMA 심볼 단위로 변경될 수 있다. 즉, 코드 인덱스 m은 일정한 시간 구간 단위로 호핑될 수 있다.

도시하지는 않았지만, 셀-간 간섭 랜덤화를 위해 PCI(Physical Cell ID)에 상응하는 스크램블 코드(예, 골드 코드와 같은 PN 코드)를 이용한 셀-특정(cell-specific) 스크램블 혹은 단말-ID(예, RNTI)에 상응하는 스크램블 코드를 이용한 단말-특정(UE-specific) 스크램블이 추가적으로 적용될 수 있다. 스크램블은 전체 정보에 대해 수행되거나, SC-FDMA 심볼-내에서 또는 SC-FDMA 심볼-간에 수행되거나 이들 모두에서 수행될 수 있다. 전체 정보에 대한 스크램블은 분주 이전의 정보 비트 레벨, 코딩 비트 레벨, 변조 심볼 레벨에서 스크램블을 수행함으로써 구현될 수 있다. SC-FDMA 심볼-내 스크램블은 분주 이후에 변조 심볼 레벨 또는 DFT 심볼 레벨에서 스크램블을 수행함으로써 구현될 수 있다. 또한, SC-FDMA 심볼-간 스크램블은 확산 이후에 시간 도메인에서 SC-FDMA 심볼 레벨로 스크램블을 수행함으로써 구현될 수 있다.

또한, DFT 프리코더 이전 단에 CDM을 적용하여 단말 다중화를 도모할 수 있다. 일례로, DFT 전단은 시간 도메인 신호이므로 순환 쉬프트(circular shift or cyclic shift) 혹은 왈쉬 (또는 DFT) 확산을 통해 CDM을 구현할 수 있다. CDM 다중화는 정보 비트 레벨, 코딩 비트 레벨, 변조 심볼 레벨 중 어느 하나에서 수행될 수 있다. 구체적으로, SF=2 왈쉬 코드로 2명의 단말을 하나의 SC-FDMA 심볼에 다중화하는 경우를 예시한다. 코딩 비트가 12비트인 경우, QPSK 변조를 수행하면, α ₀ α ₁ α ₂ α ₃ α ₄ α ₅의 복소 신호가 생성된다. 각 단말의 제어 정보를 [＋1 ＋1] [＋1 -1]의 왈쉬 코드로 확산한 예는 다음과 같다.

- UE＃0: [＋1 ＋1]을 적용. α ₀ α ₁ α ₂ α ₃ α ₄ α ₅ α ₀ α ₁ α ₂ α ₃ α ₄ α ₅를 전송

- UE＃1: [＋1 -1]을 적용. α ₀ α ₁ α ₂ α ₃ α ₄ α ₅-α ₀ -α ₁ -α ₂ -α ₃ -α ₄ -α ₅를 전송

이 경우, 인터리빙을 추가적으로 수행할 수 있다. 인터리빙은 확산 이전 또는 이후에 적용될 수 있다. 확산과 인터리빙을 모두 적용한 예는 다음과 같다.

- UE＃0: [＋1 ＋1]을 적용. α ₀ α ₀ α ₁ α ₁ α ₂ α ₂ α ₃ α ₃ α ₄ α ₄ α ₅ α ₅를 전송

- UE＃1: [＋1 -1]을 적용. α ₀, -α ₀, α ₁, -α ₁, α ₂, -α ₂, α ₃, -α ₃, α ₄, -α ₄, α ₅, -α ₅ 를 전송

DFT 프리코더 이전 단에서의 확산 및/또는 인터리빙 후, 생성된 신호는 DFT 프리코딩 후 (필요한 경우, SC-FDMA 심볼 레벨에서 시간 확산을 추가로 거침) 해당 SC-FDMA 심볼의 부반송파에 맵핑된다.

도 30은 본 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3의 다른 구조를 예시한다. 본 PUCCH 포맷 3의 구조는 도 29에서 예시한 구조와 기본적으로 동일하다. 다만, 서로 다른 코딩 비트가 각각의 슬롯으로 분주되는 대신, 동일한 코딩 비트가 슬롯 단위로 반복된다는 점에서 도 29의 구조와 상이하다. 이로 인해, 도 30의 신호 처리 블록은 분주기(divider)를 포함하지 않는다.

이하, 복수의 DL CC로부터 수신한 데이터에 대해 다중 ACK/NACK 비트를 전송하는 상황을 가정하여 단말에게 PUCCH 자원을 할당하는 방법에 대해 예시한다. 설명의 편의상, PUCCH 자원은 제어 정보 전송을 위한 자원 및/또는 RS 전송을 위한 자원을 포함한다. 편의상, 제어 정보 전송을 위한 (준) 직교 자원을 자원 A라고 하고, RS 전송을 위한 (준) 직교 자원을 자원 B라고 지칭한다. 자원 A는 PRB 인덱스와 확산 코드(예, 왈쉬 코드) 인덱스 중에서 적어도 하나를 포함하고, 자원 A에 대해 하나의 대표 논리 인덱스가 주어지고 그로부터 PRB 인덱스와 확산 코드 인덱스가 유추될 수 있다. 자원 B는 PRB 인덱스, 순환 쉬프트 인덱스와 직교 커버 인덱스 중에서 적어도 하나를 포함하고, 자원 B에 대해 하나의 대표 논리 인덱스가 주어지고 그로부터 PRB 인덱스, 순환 쉬프트 인덱스와 직교 커버 인덱스가 유추될 수 있다. 자원 A와 자원 B의 논리 인덱스들은 서로 링크될 수 있다. 또한, 자원 A 및 자원 B를 이루는 구체적인 자원들의 인덱스들도 서로 링크될 수 있다. 또한, 별도의 (대표) PUCCH 자원 인덱스가 정의하고, 이를 자원 A 및/또는 자원 B와 링크할 수 있다. 즉, 별도의 PUCCH 자원 인덱스로부터 자원 A 및/또는 자원 B를 유추할 수 있다.

첫 번째 자원 할당 방안으로, 자원 A 및/또는 자원 B를 모두 시그널링 할 수 있다. 일 예로, 자원 A와 자원 B를 모두 물리 제어 채널(예, PDCCH) 또는 RRC 시그널링을 통해 알려줄 수 있다. 이 때, 제어 정보 전송을 위한 자원 A 인덱스와 RS 전송을 위한 자원 B 인덱스는 각각 시그널링 되거나, 둘 중에서 하나만 시그널링 될 수 있다. 예를 들어, RS의 포맷과 인덱싱이 기존 LTE의 방법을 그대로 따른다면, RS를 위한 자원 B 인덱스만을 시그널링 할 수 있다. 제어 정보는 RS와 동일한 PRB에서 전송되는 것이 바람직하므로, RS를 위한 자원 B 인덱스로부터 제어 정보를 위한 PRB 인덱스를 유추하고, PRB 인덱스에 해당하는 PRB를 통해 제어 정보를 전송할 수 있다. 또한, 제어 정보에 사용되는 직교 코드 인덱스는 RS에 사용되는 직교 커버 인덱스 또는 순환 쉬프트 인덱스로부터 유추될 수 있다. 다른 예로, 별도의 PUCCH 자원 인덱스를 시그널링 하고 이로부터 자원 A 및/또는 자원 B를 유추할 수 있다. 즉, 별도의 PUCCH 자원 인덱스가 주어지면, 이로부터 제어 정보를 위한 PRB 및/또는 직교 커버 인덱스, RS를 위한 PRB, 직교 커버 인덱스 및/또는 순환 쉬프트 인덱스를 유추할 수 있다.

시그널링 오버헤드 및 자원의 효율적 사용을 위해, 상위 계층 시그널링(예, RRC 시그널링)을 통해 단말 또는 단말 그룹에게 복수의 PUCCH 후보 자원 (인덱스)를 알려주고, 물리 제어 채널(예, PDCCH)을 통해 특정 PUCCH 자원 (인덱스)를 지시할 수 있다. PUCCH 자원 (인덱스)은 앞에서 예시한 바와 같이, [자원 A 인덱스 및 자원 B 인덱스], [자원 A 인덱스 또는 자원 B 인덱스], 또는 [별도의 PUCCH 자원 인덱스]로 주어질 수 있다. 구체적으로, PUCCH 자원 인덱스는 DL 세컨더리 CC의 PDCCH를 통해 시그널링 될 수 있다. 캐리어 병합이 적용될 경우, UL 프라이머리 CC에서만 PUCCH가 전송되므로 굳이 DL 세컨더리 CC의 TPC(Transmit Power Control)를 사용할 이유는 없다. 따라서, PUCCH 자원 (인덱스)는 DL 세컨더리 CC에서 전송되는 PDCCH의 TPC 필드를 통해 시그널링 될 수 있다.

두 번째 자원 할당 방안으로, 동적 ACK/NACK 자원 할당의 경우 기존 LTE의 묵시적(implicit) 방법을 재사용할 수 있다. 예를 들어, 특정 DL CC (예, Primary DL CC)의 DL 그랜트에 해당하는 PDCCH의 가장 작은(lowest) CCE 인덱스에 상응하면서 LTE 규칙(n_r=n_cce＋N_PUCCH⁽¹⁾)을 따르는 자원 인덱스를 유추할 수 있다. n_r은 자원 A(및/또는 자원 B) 인덱스를 나타내고, n_cce는 PDCCH를 구성하는 가장 작은 CCE 인덱스를 나타내며, N_PUCCH⁽¹⁾는 상위 계층에 의해 설정되는 값을 나타낸다. 일 예로, RS 구간은 유추된 자원 인덱스에 해당하는 자원을 사용할 수 있다. 제어 정보의 경우, 유추된 자원 인덱스로부터 PRB 인덱스를 다시 유추한 후 해당 PRB에서 해당 자원(예, 확산 코드)을 이용하여 복수의 DL CC에 대한 ACK/NACK을 전송할 수 있다. 혹은, 제어 정보에 대한 자원 인덱스로부터 RS에 대한 자원 인덱스를 유추하는 경우, 제어 정보 구간에는 RS 자원(예, 순환 쉬프트, 직교 커버, PRB 인덱스의 조합) 중 순환 쉬프트 인덱스에 대응하는 자원이 사용되지 않으므로, RS에 사용되는 순환 쉬프트 인덱스는 제어 정보에 대한 자원 인덱스로부터 유추될 수 없다. 이 경우, RS 자원의 순환 쉬프트 인덱스는 특정 값 (예, n_cs=0)으로 가정하여 사용할 수 있다.

다중 안테나 전송 방법을 이용하여 PUCCH를 전송하는 방안에 대해 설명한다. 편의상, 2Tx 전송 다이버시티 기법(transmit diversity scheme)을 설명하지만, 아래의 예시는 n-Tx 전송 다이버시티 기법에도 동일/유사하게 확장될 수 있다. 편의상, 앞에서 가정한 바와 같이, 제어 정보 전송을 위한 (준) 직교 자원을 자원 A라고 하고, RS 전송을 위한 (준) 직교 자원을 자원 B라고 지칭한다. 자원 A와 자원 B의 논리 인덱스들은 서로 링크될 수 있다. 예를 들어, 자원 B의 논리 인덱스가 주어지면 자원 A의 논리 인덱스가 자동적으로 주어질 수 있다. 또한, 자원 A와 자원 B에 대한 논리 인덱스들의 물리적 구성 방법은 서로 다를 수 있다. 크게 다음의 두 가지 경우가 존재한다.

1) 제어 정보가 모든 안테나 (포트)에서 동일 PRB를 통해 전송될 수 있다.

A. 제어 정보는 안테나 (포트)별로 선택된 2개의 서로 다른 자원 A(예, 서로 다른 인덱스의 왈쉬 혹은 DFT 코드)를 통해 전송될 수 있다.

B. RS는 안테나 (포트)별로 선택된 2개의 서로 다른 자원 B(예, 순환 쉬프트와 DFT 커버의 조합)를 통해 전송될 수 있다.

2) 제어 정보가 안테나마다 서로 다른 PRB를 통해 전송될 수 있다. 일 예로, 제어 정보는 안테나 (포트) 0에서 PRB＃4를 통해 전송되고, 안테나 (포트) 1에서 PRB＃6을 통해 전송될 수 있다.

A. 서로 다른 안테나 (포트)를 통해 전송되는 제어 정보간에는 자원이 특별히 제약되지 않는다(즉, 서로 같아도 되고 달라도 된다).

B. 서로 다른 안테나 (포트)를 통해 전송되는 RS간에는 자원이 특별히 제약되지 않는다(즉, 서로 같아도 되고 달라도 된다).

다중 안테나 전송(예, 2Tx 전송) 모드에서, 제어 정보 전송을 위한 2개의 자원 A(예, 직교 코드)와 RS 전송을 위한 2개의 자원 B(예, 순환 쉬프트와 DFT 커버의 조합)은 미리 정의 되거나, 물리 제어 채널(예, PDCCH)/RRC 시그널링을 통해 주어질 수 있다. 이 경우, 제어 정보와 RS를 위한 시그널링은 개별적으로 이루어질 수 있다. 또한, 어느 하나의 안테나 (포트)를 위한 자원 정보가 시그널링 되면, 다른 하나의 안테나 (포트)를 위한 자원 정보는 기-시그널링된 자원 정보로부터 유추될 수 있다. 일 예로, 제어 정보를 위한 확산 코드 인덱스 m은 사전에 미리 지정되거나, 기지국으로부터 시그널링 될 수 있다. 다른 예로, 확산 코드 인덱스 m은 PDCCH를 구성하는 CCE 인덱스와 묵시적(implicitly)으로 링크될 수 있다. 또 다른 예로, 확산 코드 인덱스 m은 PDCCH 또는 RRC 시그널링을 통해 명시적으로 지정될 수 있다. 또 다른 예로, 확산 코드 인덱스 m은 RS를 위한 직교 코드 인덱스 또는 순환 쉬프트 인덱스와 링크될 수 있다. 한편, 확산 코드 인덱스 m은 서브프레임 단위, 슬롯 단위, 복수의 SC-FDMA 심볼 단위로 변경될 수 있다. 즉, 확산 코드 인덱스 m은 일정한 시간 구간 단위(예, 슬롯)로 호핑될 수 있다.

도 31 및 32는 본 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3의 구조 및 이를 위한 신호 처리 과정을 예시한다. 본 실시예는 제어 정보를 주파수 도메인에 인터리빙 방식과 로컬 방식으로 FDM 맵핑하는 경우를 예시한다. FDM 맵핑은 단말 다중화 혹은 안테나(포트) 다중화 등의 용도로 사용될 수 있다. FDM 맵핑은 예시로서, 본 실시예는 시간/주파수 도메인 순환 쉬프트 등을 이용한 CDM 맵핑에도 적용될 수 있다.

도 31을 참조하면, 채널 코딩 블록(channel coding block)은 정보 비트 a_0, a_1, …, a_M-1(예, 다중 ACK/NACK 비트)를 채널 코딩하여 코딩 비트(encoded bit, coded bit or coding bit)(또는 코드워드) b_0, b_1, …, b_N-1을 생성한다. M은 정보 비트의 사이즈를 나타내고, N은 코딩 비트의 사이즈를 나타낸다. 정보 비트는 상향링크 제어 정보(UCI), 예를 들어 다중 ACK/NACK을 포함한다. 여기서, 정보 비트 a_0, a_1, …, a_M-1는 정보 비트를 구성하는 UCI의 종류/개수/사이즈에 상관없이 조인트 코딩된다. 예를 들어, 정보 비트가 복수의 DL CC에 대한 다중 ACK/NACK을 포함하는 경우, 채널 코딩은 DL CC별, 개별 ACK/NACK 비트 별로 수행되지 않고, 전체 비트 정보를 대상으로 수행되며, 이로부터 단일 코드워드가 생성된다. 채널 코딩은 이로 제한되는 것은 아니지만 단순 반복(repetition), 단순 코딩(simplex coding), RM(Reed Muller) 코딩, 펑처링된 RM 코딩, TBCC(Tail-biting convolutional coding), LDPC(low-density parity-check) 혹은 터보-코딩을 포함한다. 도시하지는 않았지만, 코딩 비트는 변조 차수와 자원 양을 고려하여 레이트-매칭(rate-matching) 될 수 있다. 레이트 매칭 기능은 채널 코딩 블록의 일부로 포함되거나 별도의 기능 블록을 통해 수행될 수 있다.

DFT 프리코더(precoder)는 단일 반송파 파형(single carrier waveform)을 생성하기 위해 각각의 슬롯으로 분주된 변조 심볼에 대해 DFT 프리코딩(예, 6-포인트 DFT)을 수행한다. 도면을 참조하면, 슬롯0에 분주된 변조 심볼 c_0, c_1, …, c_L/2-1은 DFT 심볼 d_0, d_1, …, d_L/2-1로 DFT 프리코딩 되고, 슬롯1에 분주된 변조 심볼 c_ L/2, c_ L/2＋1, …, c_L-1은 DFT 심볼 d_ L/2, d_ L/2＋1, …, d_L-1로 DFT 프리코딩 된다. DFT 프리코딩은 상응하는 다른 선형 연산(linear operation) (예, walsh precoding)으로 대체될 수 있다.

확산 블록(spreading block)은 DFT가 수행된 신호를 SC-FDMA 심볼 레벨에서 (시간 도메인) 확산한다. SC-FDMA 심볼 레벨의 시간 도메인 확산은 확산 코드(시퀀스)를 이용하여 수행된다. 확산 코드는 준 직교 코드와 직교 코드를 포함한다. 직교 코드는 이로 제한되는 것은 아니지만, 왈쉬 코드, DFT 코드를 포함한다. 확산 코드 사이즈 (또는 확산 인자(Spreading Factor: SF))의 최대 값은 제어 정보 전송에 사용되는 SC-FDMA 심볼의 개수에 의해 제한된다. 일 예로, 한 슬롯에서 4개의 SC-FDMA 심볼이 제어 정보 전송에 사용되는 경우, 슬롯 별로 길이 4의 (준) 직교 코드(w0,w1,w2,w3)가 사용될 수 있다. SF는 제어 정보의 확산도를 의미하며, 단말의 다중화 차수(multiplexinig order) 또는 안테나 다중화 차수와 관련될 수 있다. SF는 1, 2, 3, 4, …와 같이 시스템의 요구 조건에 따라 가변될 수 있으며, 기지국과 단말간에 미리 정의되거나, DCI 혹은 RRC 시그널링을 통해 단말에게 알려질 수 있다. 일 예로, SRS 등에 의해 제어 정보 전송을 위한 SC-FDMA 심볼이 펑처링 되는 경우에 해당 슬롯의 제어 정보에는 SF=3인 확산 코드가 적용될 수 있다. 확산 코드의 예는 앞에서 예시한 표 15 및 16을 참조할 수 있다.

위의 과정을 거쳐 생성된 신호는 PRB 내의 부반송파에 맵핑된다. 실시예 1과 달리, 본 실시예의 경우, 확산된 신호는 각각의 SC-FDMA 심볼 내에서 불연속적으로 부반송파에 맵핑된다. 도 31은 확산된 신호가 SC-FDMA 심볼 내에 인터리빙 방식으로 맵핑된 경우를 도시하고, 도 32는 확산된 신호가 SC-FDMA 심볼 내에 로컬 방식으로 맵핑된 경우를 도시한다. 이 후, 부반송파에 맵핑된 주파수 도메인 신호는 IFFT를 거쳐 시간 도메인 신호로 변환된다. 시간 도메인 신호에는 CP가 부가되고, 생성된 SC-FDMA 심볼은 RF단을 통해 전송된다.

5개의 DL CC에 대한 ACK/NACK을 전송하는 경우를 가정하여 각 과정을 보다 구체적으로 예시한다. 각각의 DL CC가 2개의 PDSCH를 전송할 수 있는 경우, 이에 대한 ACK/NACK 비트는 DTX 상태를 포함하는 경우 12비트일 수 있다. QPSK 변조, SF=4 시간 확산 및 불연속 맵핑을 가정할 경우, (레이트 매칭 후의) 코딩 블록 사이즈는 24 비트일 수 있다. QPSK 변조 후, 코딩 비트는 12개의 QPSK 심볼로 변조되고, 생성된 QPSK 심볼은 6개씩 각 슬롯으로 분주된다. 각 슬롯에서 6개의 QPSK 심볼은 6-포인트 DFT 연산을 통해 6개의 DFT 심볼로 변환된다. 각 슬롯에서 6개의 DFT 심볼은 시간 도메인에서 SF=4 확산 코드를 이용하여 4개의 SC-FDMA 심볼로 확산되어 맵핑된다. 12개의 비트가 [2비트*6개의 부반송파*8개의 SC-FDMA 심볼]을 통해 전송되므로, ACK/NACK 정보에 대한 코딩 레이트는 0.125(=12/96)가 된다. 또한, SF=4인 경우, 1PRB 당 최대 8명의 단말을 다중화 할 수 있다.

DFT 심볼을 주파수 도메인에 맵핑 시에 부반송파 간격을 2칸에서 3칸으로 하면, 최대 12명의 단말이 다중화 될 수 있고, 부반송파 간격을 4칸/6칸 간격으로 하면 각각 16/24명의 단말이 다중화 될 수 있다. 이 때, RS는 기존 LTE에서 사용했던 SF=3의 DFT 코드와 순환 쉬프트를 적용할 수 있다. 기존 LTE에서 Walsh SF=4인 경우, [1 1 -1 -1]는 RS의 SF=3에 의해 다중화 차수가 제한되어 사용되지 않았지만 본 발명에서는 다시 사용되도록 정의할 수 있다.

또한, DFT 프리코더 이전 단에 CDM을 적용하여 단말 다중화를 도모할 수 있다. 일례로, DFT 전단은 시간 도메인 신호이므로 순환 쉬프트(circular shift or cyclic shift) 혹은 왈쉬 (또는 DFT) 확산을 통해 CDM을 구현할 수 있다. CDM 다중화는 정보 비트 레벨, 코딩 비트 레벨, 변조 심볼 레벨 중 어느 하나에서 수행될 수 있다. 구체적으로, SF=2 왈쉬 코드로 2명의 단말을 하나의 SC-FDMA 심볼에 다중화하는 경우를 예시한다. 코딩 비트가 6비트인 경우, QPSK 변조를 수행하면, a₀,a₁,a₂의 복소 신호가 생성된다. 각 단말의 제어 정보를 [＋1 ＋1] [＋1 -1]의 왈쉬 코드로 확산 한 예는 다음과 같다.

- UE＃0: [＋1 ＋1]을 적용. a₀,a₁,a₂,a₀,a₁,a₂를 전송

- UE＃1: [＋1 -1]을 적용. a₀,a₁,a₂,-a₀,-a₁,-a₂를 전송

- UE＃0: [＋1 ＋1]을 적용. a₀,a₀,a₁,a₁,a₂,a₂를 전송

- UE＃1: [＋1 -1]을 적용. a₀,-a₀,a₁,-a₁,a₂,-a₂를 전송

도 33 및 34는 본 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3의 다른 구조를 예시한다. 본 PUCCH 포맷 3의 구조는 도 31 및 32에서 예시한 구조와 기본적으로 동일하다. 다만, 서로 다른 코딩 비트가 각각의 슬롯으로 분주되는 대신, 동일한 코딩 비트가 슬롯 단위로 반복된다는 점에서 도 31 및 32의 구조와 상이하다. 이로 인해, 도 33 및 34는 분주기(divider)를 포함하지 않는다.

이하, 복수의 DL CC로부터 수신한 데이터에 대해 다중 ACK/NACK 비트를 전송하는 상황을 가정하여 단말에게 자원을 할당하는 방법에 대해 예시한다. 설명의 편의상, 제어 정보 전송을 위한 (준) 직교 자원을 자원 A라고 하고, RS 전송을 위한 (준) 직교 자원을 자원 B라고 지칭한다. 자원 A는 PRB 인덱스, 확산 코드(예, 왈쉬 코드) 인덱스, 및 주파수 인자에 따른 부반송파 쉬프트(또는 오프셋, 인덱스) 중에서 적어도 하나를 포함하고, 자원 A에 대해 하나의 대표 논리 인덱스가 주어지고 그로부터 PRB 인덱스, 확산 코드 인덱스, 및 주파수 인자에 따른 부반송파 쉬프트(또는 오프셋, 인덱스) 중에서 적어도 하나가 유추될 수 있다. 자원 B는 PRB 인덱스, 순환 쉬프트 인덱스와 직교 커버 인덱스 중에서 적어도 하나를 포함하고, 자원 B에 대해 하나의 대표 논리 인덱스가 주어지고 그로부터 PRB 인덱스, 순환 쉬프트 인덱스와 직교 커버 인덱스가 유추될 수 있다. 자원 A와 자원 B의 대표 논리 인덱스들은 서로 링크될 수 있다. 또한, 자원 A 및 자원 B를 이루는 세부 자원들의 인덱스들도 서로 링크될 수 있다.

첫 번째 자원 할당 방안으로, 자원 A와 자원 B를 모두 시그널링 할 수 있다. 일 예로, 자원 A와 자원 B를 모두 물리 제어 채널(예, PDCCH) 또는 RRC 시그널링을 통해 알려줄 수 있다. 이 때, 제어 정보 전송을 위한 자원 A 인덱스와 RS 전송을 위한 자원 B 인덱스는 각각 시그널링 되거나, 둘 중에서 하나만 시그널링 될 수 있다. 예를 들어, RS의 포맷과 인덱싱이 기존 LTE의 방법을 그대로 따른다면, RS를 위한 자원 B 인덱스만을 시그널링 할 수 있다. 제어 정보는 RS와 동일한 PRB에서 전송되는 것이 바람직하므로, RS를 위한 자원 B 인덱스로부터 제어 정보를 위한 PRB 인덱스를 유추하고, PRB 인덱스에 해당하는 PRB를 통해 제어 정보를 전송할 수 있다. 또한, 제어 정보에 사용되는 직교 코드 인덱스는 RS에 사용되는 직교 커버 인덱스로부터 유추될 수 있다. 또한, 자원 A의 주파수 인자에 따른 부반송파 쉬프트(또는 오프셋, 인덱스)는 RS에서 사용되는 순환 쉬프트 인덱스로부터 유추될 수 있다. 다른 예로, 자원 A의 주파수 인자에 따른 부반송파 쉬프트(또는 오프셋, 인덱스)는 RRC 시그널링 될 수 있다. 여기에서, 자원 A의 주파수 인자(혹은 그에 상응하는 선형 연산, 예를 들어 주파수 인자의 역수)는 RRC 시그널링 되거나 DL CC의 개수에 따라 묵시적으로 결정될 수 있다. 즉, 주파수 인자는 시스템에 의해 설정(configuration)되거나 미리 지정될 수 있다.

한편, RS 구간에도 제어 정보와 동일하게 FDM 맵핑을 적용할 수 있다. 한 가지 차이는, 제어 정보의 경우에는 DFT 프리코딩을 적용하여 낮은 PAPR/CM의 신호를 생성하는 반면, RS의 경우에는 이미 지정된 낮은-CM 시퀀스를 사용하기 때문에 DFT 프리코더 없이 주파수 도메인에서 바로 생성될 수 있다(즉, DFT 프리코더가 생략될 수 있다). 다만, 기술적으로는 FDM 맵핑보다는 순환 쉬프트를 이용하는 CDM 맵핑을 RS 구간에 적용하는 것이 다음 이유로 더 바람직할 수 있다.

- RS에 FDM 맵핑을 사용하는 경우 다양한 길이의 시퀀스 설계가 필요하다. 즉, 기존 LTE에서 RS를 위한 가장 작은 시퀀스 길이는 12인데, 주파수 인자(FF)(또는 부반송파 간격)가 2인 경우 길이 6의 새로운 시퀀스 설계가 필요하다.

- RS에 FDM 맵핑을 사용하는 경우 특정 주파수 포지션의 채널을 추정하고 다른 부분에 대해서는 내삽(interpolation)을 수행하므로 높은 주파수 선택적 채널에서는 채널 추정 성능이 열화될 수 있다. 그러나, CDM 맵핑의 경우에는 RS가 모든 주파수 영역을 커버하므로 그러한 성능 열화가 없다.

두 번째 자원 할당 방안으로, 동적 ACK/NACK 자원 할당의 경우에 기존 LTE의 묵시적(implicit) 방법을 재사용할 수 있다. 예를 들어, 특정 DL CC (예, Primary DL CC)의 DL 그랜트에 해당하는 PDCCH의 가장 작은(lowest) CCE 인덱스에 상응하면서 LTE 규칙(n_r=n_cce＋N_PUCCH⁽¹⁾)을 따르는 자원 인덱스를 유추할 수 있다. n_r은 자원 A(및/또는 자원 B) 인덱스를 나타내고, n_cce는 PDCCH를 구성하는 가장 작은 CCE 인덱스를 나타내며, N_PUCCH⁽¹⁾는 상위 계층에 의해 설정되는 값을 나타낸다. 일 예로, RS 구간은 유추된 자원 인덱스에 해당하는 자원 인덱스를 따를 수 있다. 제어 정보의 경우, 유추된 자원 인덱스로부터 PRB 인덱스를 다시 유추한 후 해당 PRB에서 해당 자원(예, 확산 코드 및/또는 주파수 인자에 따른 부반송파 쉬프트(또는 오프셋, 인덱스))을 이용하여 복수의 DL CC에 대한 ACK/NACK을 전송할 수 있다. 혹은, 제어 정보에 대한 자원 인덱스로부터 RS에 대한 자원 인덱스를 유추하는 경우, 제어 정보 구간에는 RS 자원(예, 순환 쉬프트, 직교 커버, PRB 인덱스의 조합) 중 순환 쉬프트 인덱스에 대응하는 자원이 사용되지 않으므로, RS에 사용되는 순환 쉬프트 인덱스는 제어 정보에 대한 자원 인덱스로부터 유추될 수 없다. 이 경우, RS 자원의 순환 쉬프트 인덱스는 특정 값 (eg. n_cs=0) 으로 가정하여 사용할 수 있다.

도 35∼41은 본 발명의 실시예에 따라 자원 인덱스를 정의하는 방법을 예시한다. 도 35∼41은 제어 정보를 위한 자원 인덱스(즉, 자원 A 인덱스)를 부반송파 맵핑 패턴/위치(예, 부반송파 인덱스 또는 오프셋)와 확산 코드(예, 직교 코드)의 조합으로 정의하는 경우를 위주로 예시하였다. 제어 정보 전송을 위한 PRB는 RS를 위한 PRB가 확인되면 동일한 PRB로 설정될 수 있다. 다른 예로, 제어 정보 전송을 위한 PRB는 물리 제어 채널(예, PDCCH)/RRC 시그널링 될 수 있다. 한편, 본 예에서 제어 정보를 위한 주파수 인자에 따른 부반송파 쉬프트(또는 오프셋, 인덱스)은 RS의 순환 쉬프트 인덱스로부터 유추될 수 있다. 다른 예로, 주파수 인자에 따른 부반송파 쉬프트(또는 오프셋, 인덱스)은 RRC 시그널링 될 수 있다. 여기에서, 주파수 인자는 RRC 시그널링 되거나 DL CC의 개수에 따라 묵시적으로 결정될 수 있다. 즉, 주파수 인자는 시스템에 의해 설정(configuration)되거나 미리 지정될 수 있다. 이 경우, 제어 정보를 위한 채널 자원은 세부 자원의 조합(예, [PRB, 확산 코드] 또는 [PRB, 확산 코드, 주파수 인자])을 지시하기 위한 대표 인덱스는 따로 정의되지 않을 수 있다.

도 35∼41을 참조하면, 박스 안의 숫자는 자원 인덱스(즉, 제어 정보 전송을 위한 자원 A 인덱스)를 의미한다. 본 예의 경우, 제어 정보를 위한 자원 인덱스는 [직교 코드 인덱스, 부반송파 쉬프트(또는 오프셋, 인덱스)]와 링크된다. 따라서, 제어 정보는 자원 인덱스에 대응되는 직교 코드를 이용하여 SC-FDMA 심볼 레벨에서 확산되고, 자원 인덱스에 대응되는 부반송파에 맵핑된다. 도 35∼41은 자원 인덱스를 주파수 자원 (부반송파 인덱스)이 증가하는 순으로 카운트하였지만, 먼저 직교 코드 인덱스 축을 따라 카운트할 수도 있다. 도 35b, 도 36b, 도 37b, 도 38b, 도 39b 및 도 40b는 RS 다중화 차수(multiplexing order)에 의해 제어 정보를 위한 자원 인덱싱이 제한 받는 것을 나타낸다. 예를 들어, RS 다중화 차수가 3이라고 가정하고, 제어 정보 전송을 위해 SF=4인 왈쉬 코드를 사용한다고 가정할 경우, 기존 LTE와 같이 [＋1 ＋1 -1 -1](자원 인덱스 3)이 사용되지 않을 수 있다.

본 예에서 설명한 자원 인덱스 값은 상대 값(예, 오프셋)일 수 있다. 예를 들어, 기존 LTE에서는 밴드의 가장 바깥 쪽에 PUCCH 포맷 2/2a/2b가 전송될 수 있고, 그 안쪽으로 PUCCH 포맷 1/1a/1b와 2/2a/2b가 공존하는 1PRB가 있을 수 있으며, 그 안쪽으로 PUCCH 포맷 1/1a/1b가 전송될 수 있다. PUCCH 포맷 1/1a/1b를 위한 PRB와 PUCCH 포맷 2/2a/2b를 위한 PRB가 서로 공존하는 경우(LTE에서는 오직 한 PRB만이 이러한 것을 허용함), 해당 PRB에서 ACK/NACK 자원 개수가 M이라면 도면에 있는 숫자 n은 실질적으로 M＋n을 나타낼 수 있다 여기서, 각 주파수 자원(예, 주파수 인자) 혹은 직교 코드 인덱스는 SC-FDMA 심볼 레벨/슬롯 레벨에서 셀-특정/단말-특정하게 호핑될 수 있다.

도 41은 직교 자원 인덱스를 직교 코드 인덱스 별로 스태거링(staggering) 또는 주파수 축으로 따라 순환 쉬프트 시키는 경우를 예시한다. 본 예는 도 37a에서 자원 인덱스를 직교 코드 인덱스 별로 1개의 부반송파씩 스태거링을 적용한 경우를 나타낸다. 순환 쉬프트 혹은 직교 코드 인덱스는 SC-FDMA 심볼 레벨/슬롯 레벨에서 셀-특정/단말-특정하게 호핑될 수 있다.

도 42는 RS를 위한 자원 인덱싱 방법에 대해 설명한다. RS를 위한 자원 인덱싱은 기존 LTE에 정의된 방법을 따를 수 있다.

도 42를 참조하면, 박스 안의 숫자는 자원 인덱스(즉, RS 전송을 위한 자원 B의 인덱스)를 의미한다. 본 예의 경우, RS를 위한 자원 인덱스는 [순환 쉬프트 값, 직교 코드 인덱스]와 링크된다. 따라서, RS 시퀀스는 자원 인덱스에 대응하는 값 만큼 주파수 축을 따라 순환 쉬프트 되고 자원 인덱스에 대응되는 직교 코드로 시간 도메인에서 커버링된다. 도면에서,

는 순환 쉬프트 간격을 의미하며 사용되는 순환 쉬프트 값은

일 수 있다(c는 양의 정수). 순환 쉬프트로 인한 위상 쉬프트 값은

로 주어질 수 있다. n_s는 슬롯 인덱스이고, l은 SC-FDMA 심볼 인덱스이며, n _cs (n _s ,l)는 순환 쉬프트 값이고,

는 자원 블록을 이루는 부반송파 개수이다.

본 예에서, RS를 위한 자원 인덱스는 순환 쉬프트 축을 따라 먼저 카운트 되었지만, 직교 코드 축을 따라 먼저 카운트될 수도 있다.

RS의

와 제어 정보의 주파수 인자(혹은 그에 상응하는 선형 연산, 예를 들어 주파수 인자의 역수)는 물리 제어 채널(예, PDCCH) 또는 RRC 시그널링을 통해 각각 시그널링 될 수 있다.

또한, 제어 정보 구간의 자원 인덱싱은 RS 구간의 자원 인덱싱에 상응할 수 있다. 이 경우, 제어 정보 자원 인덱스 혹은 RS 자원 인덱스 중 어느 하나만을 단말에게 물리 제어 채널(예, PDCCH)/RRC 시그널링을 통해 알려주고, 나머지 자원 인덱스는 그로부터 유추될 수 있다. 예를 들어, 주파수 인자는 RS에서 사용되는 순환 쉬프트에 관한 정보(예, 순환 쉬프트 간격)로부터 유추될 수 있다. 만약, 종래의

의 시그널링을 그대로 재사용 하는 경우, 한번의

시그널링으로 RS를 위한

와 제어 정보를 위한 주파수 인자 (간격)를 모두 지정할 수 있다. 구체적으로, 도 42의 자원 인덱싱과 도 35b, 도 36b, 도 37b, 도 38b, 도 39b 및 도 40b의 자원 인덱싱과 각각 연관 지어질 수 있다.

표 17은

와 주파수 인자의 맵핑 예를 나타낸다.

표 18은 가용 자원 수(즉, 다중화 차수)를 고려한

와 주파수 인자의 맵핑 예를 나타낸다. 예를 들어, 한 SC-FDMA 심볼 내에서 순환 쉬프트로 인한 다중화 차수가 6인 경우,

=2와 FF=6이 페어링 될 수 있다.

다른 예로, 주파수 인자는 RRC 시그널링 되거나 DL CC의 개수에 따라 묵시적(implicit)으로 결정될 수 있다. 주파수 인자가 DL CC의 개수에 따라 묵시적으로 변경되는 것에 대한 일례를 든다. 보다 구체적으로, 주파수 인자는 구성된(configured) DL CC의 개수에 따라 묵시적으로 결정되거나 활성화된(activated) DL CC의 개수에 따라 묵시적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 5개의 구성된 (또는 활성화된) DL CC를 위한 주파수 인자는 2로 미리 지정하여 사용할 수 있다. 4,3,2,1개의 구성된 (또는 활성화된) DL CC를 위한 주파수 인자는 각각 3,4,6,12와 같이 묵시적으로 지정하여 사용할 수 있다.

도 43a는 본 실시예에 따라 제어 정보를 다중 안테나를 통해 전송하기 위한 신호 처리 과정을 예시한다. 도 43a를 참조하면, 전체적인 흐름은 실시예 1 및 2에서 도 29∼34를 참조하여 설명한 것과 유사하므로 주 차이점인 TxD(Transmit Diversity) 맵퍼를 위주로 설명한다. TxD 맵퍼는 다중 안테나 (포트)를 통해 제어 정보를 전송하기 위한 자원 할당/MIMO(Multiple Input Multiple Output) 프리코딩/프로세스 등의 과정을 수행한다.

이하, TxD 맵퍼를 이용하여 PUCCH를 다중 안테나 모드로 전송하는 방안에 대해 예시한다. 편의상, 2Tx 전송 다이버시티 기법(transmit diversity scheme)을 설명하지만, 아래의 예시는 n-Tx 전송 다이버시티 기법에도 동일/유사하게 확장될 수 있다. 편의상, 앞에서와 같이, 제어 정보 전송을 위한 (준) 직교 자원을 자원 A라고 하고, RS 전송을 위한 (준) 직교 자원을 자원 B라고 지칭한다. 자원 A와 자원 B의 논리 인덱스들은 서로 링크될 수 있다. 예를 들어, 자원 B의 논리 인덱스가 주어지면 자원 A의 논리 인덱스가 자동적으로 주어질 수 있다. 또한, 자원 A와 자원 B에 대한 논리 인덱스들의 물리적 구성 방법은 서로 다를 수 있다. 크게 다음의 두 가지 경우가 존재한다.

A. 제어 정보는 안테나 (포트)별로 선택된 2개의 서로 다른 자원 A(예, 직교 코드, 및 주파수 인자에 따른 부반송파 쉬프트(또는 오프셋, 인덱스)의 조합)를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 직교 코드는 왈쉬 코드, DFT 코드를 포함한다. 주파수 인자는 N_sc/N_freq 또는 이의 역수로 주어질 수 있다. N_sc는 PRB 내의 부반송파 개수를 나타내고, N_freq는 PRB 내에서 제어 정보 전송에 사용되는 부반송파 개수를 나타낸다.

다중 안테나 전송(예, 2Tx 전송) 모드에서, 제어 정보 전송을 위한 2개의 자원 A(예, 직교 코드, 및 주파수 인자에 따른 부반송파 포지션(예, 쉬프트, 오프셋 또는 인덱스)의 조합)와 RS 전송을 위한 2개의 자원 B(예, 순환 쉬프트와 DFT 커버의 조합)은 미리 정의 되거나, 물리 제어 채널(예, PDCCH) 또는 RRC 시그널링을 통해 주어질 수 있다. 이 경우, 제어 정보와 RS를 위한 시그널링은 개별적으로 이루어질 수 있다. 또한, 어느 하나의 안테나 (포트)를 위한 자원 정보가 시그널링 되면, 다른 하나의 안테나 (포트)를 위한 자원 정보는 기-시그널링 된 자원 정보로부터 유추될 수 있다. 일 예로, 코드 인덱스 m 및/또는 주파수 인자에 따른 부반송파 포지션(예, 쉬프트, 오프셋 또는 인덱스)는 사전에 미리 지정되거나, 기지국으로부터 시그널링 될 수 있다. 다른 예로, 코드 인덱스 m 및/또는 주파수 인자에 따른 부반송파 포지션(예, 쉬프트, 오프셋 또는 인덱스)는 PDCCH를 구성하는 CCE 인덱스와 묵시적(implicitly)으로 링크될 수 있다. 또 다른 예로, 코드 인덱스 m 및/또는 주파수 인자에 따른 부반송파 포지션(예, 쉬프트, 오프셋 또는 인덱스)는 PDCCH 또는 RRC 시그널링을 통해 명시적으로 지정될 수 있다. 한편, 코드 인덱스 m 및/또는 주파수 인자에 따른 부반송파 포지션(예, 쉬프트, 오프셋 또는 인덱스)는 서브프레임 단위, 슬롯 단위, 복수의 SC-FDMA 심볼 단위로 변경될 수 있다. 즉, 코드 인덱스 m 및/또는 주파수 인자에 따른 부반송파 포지션(예, 쉬프트, 오프셋 또는 인덱스)는 일정한 시간 구간 단위(예, 슬롯)로 호핑될 수 있다.

만약, RS 구간의 다중화 차수가 제어 정보 구간의 다중화 차수보다 2배 이상이라고 한다면, 다음과 같은 2Tx 전송 다이버시티 기법을 적용할 수 있다. 이때 RS 구간의 자원(CS＋OC＋PRB)들 중 2개는 2개의 전송 안테나 각각의 채널 추정을 위해 사용될 수 있고, 제어 정보 구간에는 1개의 자원(부반송파 포지션＋OC＋PRB) 만을 사용할 수 있다.

전송 다이버시티 기법의 다른 예로, 주파수 도메인에서 DFT 프리코더의 출력 값에 알라무티 방법(alamouti scheme)을 적용할 수 있다. 알라무티 방법은 다음과 같은 행렬로 표현이 가능하다.

여기에서, 컬럼 0과 컬럼 1은 각각 안테나 (포트) 0과 안테나 (포트) 1로 전송되는 신호 벡터를 의미하며, 로우 0과 로우 1은 각각 제1 부반송파와 제2 부반송파로 전송되는 복소 신호 벡터를 의미한다. *는 복소 공액 연산(complex conjugate operation)을 나타낸다. 위의 행렬로부터 선형 변환(linear transformation)된 어떤 형태도 본 발명에 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 PUCCH 포맷에 알라무티 방법을 단순히 적용하면, 안테나 (포트) 1의 SC-FDMA 심볼에 맵핑되는 DFT 심볼의 순서가 2개의 DFT 심볼 단위로 뒤바뀐다. 예를 들어, 안테나 (포트) 0의 SC-FDMA 심볼에는 d_0, d_1, d_2, d_3이 맵핑되는 반면, 안테나 (포트) 1의 SC-FDMA 심볼에는 -d_1^*, d_0^*, -d_3^*, d_2^*가 맵핑된다. 이로 인해, 안테나 (포트) 1에 맵핑되는 신호의 단일 반송파 특성이 깨지므로 안테나 (포트) 1에서 CM이 올라가는 문제가 생긴다.

도 43b 및 43b를 참조하여, 알라무티 방법을 적용하는 경우에도 CM 증가를 야기하지 않는 다중 안테나 코딩 방안을 추가로 설명한다. 편의상, 도 43b 및 43b는 도 43의 신호 처리 과정에서 확산 과정부터 도시하였다.

도 43b 및 43b를 참조하면, 제어 정보를 안테나 (포트) 0에 맵핑할 때에는 DFT 프리코딩 후 복소 신호를 그대로 부반송파에 맵핑한다. 반면, 제어 정보를 안테나 (포트) 1에 맵핑할 때에는 (1) SC-FDMA 심볼 내의 부반송파에 역 순서로 맵핑 (2) 복소 공액 연산(complex conjugate operation) (3) 교대로 마이너스 부호(alternative minus sign) 부가를 수행한다. (1)∼(3)의 순서는 예시적이며, 이들 간의 순서는 변경될 수 있다. 본 방안은 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 방법으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 29 또는 도 30을 참조하면, 제1 안테나 (포트) 및 제2 안테나 (포트)를 통해 전송되는 SC-FDMA 심볼에 맵핑되는 복소 심볼 열은 다음과 같이 주어질 수 있다.

여기에서, α _k 는 SC-FDMA 심볼의 부반송파에 맵핑되는 복소 심볼 열을 나타내고, k는 복소 심볼 인덱스를 나타낸다(0∼11). mod(a,b)는 a를 b로 나눈 나머지를 나타낸다. conj(a)는 a의 복소 공액 값을 나타낸다.

수학식 12는 복소 신호가 SC-FDMA 심볼 내의 부반송파에 모두 맵핑되는 경우를 가정한다. 도 31∼34와 같이 주파수 인자가 사용되는 경우를 고려하면, 수학식 11은 다음과 같이 일반화 될 수 있다.

여기에서, n은 SC-FDMA 심볼 내의 부반송파에 맵핑되는 복소 심볼 열(α _k )의 길이-1을 나타낸다(예, 0<=n<=11).

또한, 제1 안테나 (포트) 또는 제2 안테나 (포트)의 SC-FDMA 심볼에 맵핑되는 복소 심볼 열은 주파수 방향으로 순환 쉬프트(예, 복소 심볼 열 길이의 반만큼 쉬프트) 될 수 있다. 표 19∼21은 본 실시예에 따라 알라무티를 적용한 경우를 예시한다.

도 43은 본 실시예에 따른 PUCCH 포맷의 구조 및 이를 위한 신호 처리 과정을 예시한다. 전체적인 흐름은 실시예 1 및 2에서 도 29∼43을 참조하여 설명한 것과 유사하므로 주 차이점인 CAZAC 변조기에 대해 설명한다.

도 43을 참조하면, CAZAC 변조기는 해당 슬롯으로 분주된 변조 심볼([c_0, c_1, …, c_L/2-1]과 [c_L/2, c_L/2＋1, …, c_L-1])을 해당 시퀀스로 변조하여 CAZAC 변조 심볼([d_0, d_1, …, d_L/2-1]과 [d_ L/2, d_ L/2＋1, …, d_L-1])을 생성한다. CAZAC 변조기는 예를 들어 CAZAC 시퀀스 혹은 LTE CG(Computer Generated) 1RB용 시퀀스를 포함한다. 예를 들어, LTE CG 시퀀스를 r_0,…,r_L/2-1이라고 하면, CAZAC 변조 심볼은 d_n=c_n*r_n 혹은 d_n=conj(c_n)*r_n을 의미할 수 있다. 도면은 슬롯-레벨로 조인트 코딩한 경우를 예시하고 있지만, 본 발명은 슬롯 별 세퍼레이트 코딩(separate coding), 슬롯 레벨 반복, 주파수 인자를 적용하는 경우도 동일하게 적용될 수 있다. 본 예에서는, 기본 시퀀스 역할을 하는 CAZAC이나 CG 시퀀스가 이미 셀-특정(cell-specific)하므로 셀-특정 스크램블을 생략할 수 있다. 혹은, 조금의 랜덤화를 더 주기 위해 단말-특정 스크램블만을 적용할 수 있다. 자원 할당 방법이나 RS 인덱스와의 관계, 시그널링 방법, 전송 다이버시티는 앞의 실시예들에서 언급한 방법을 사용할 수 있다.

기존 LTE에서는 SR(Scheduling Request)을 위한 직교 자원이 단말에게 RRC 시그널링을 통해 구성된다. SR 전송 이벤트가 발생하면, 단말은 미리 시그널링 된 직교 자원을 이용해 SR 신호를 전송한다.

표 22은 SR 전송 주기 및 서브프레임 오프셋 구성을 예시한다.

표 22를 참조하면, SR을 전송할 수 있는 구간은 주기적으로 설정되므로, SR과 ACK/NACK을 동일한 서브프레임/슬롯 내에서 전송해야 하는 경우가 발생한다.

만약, SR 전송 이벤트와 ACK/NACK 전송 이벤트가 동일한 서브프레임(또는 슬롯)에서 발생하면, 기존 LTE 단말은 SR을 위해 할당된 직교 자원을 이용하여 ACK/NACK을 전송한다. 기지국은 동시 전송 이벤트가 발생할 수 있음을 인지하고 있기 때문에, SR을 위한 직교 자원과 ACK/NACK을 위한 직교 자원을 모두 디코딩하여 SR과 ACK/NACK이 같이 전송됐는지, SR 없이 ACK/NACK만 전송됐는지 인지할 수 있다.

본 실시예는 신규 PUCCH 포맷과 SR을 동시에 전송하는 방안을 설명한다. 여기서, 신규 PUCCH 포맷은 실시예 1∼3에서 제안한 PUCCH 포맷으로 제한되지 않으며, 채널 코딩을 사용하는 PUCCH 포맷을 모두 포함한다(예를 들어, PUCCH 포맷 2/2a/2b 구조를 통해 채널 코딩 된 ACK/NACK을 전송하는 경우).

혹은 다른 형태의 신규 PUCCH 포맷을 포함한다. 이하의 설명은 일반적으로 다음의 경우를 포함한다.

- 제1 UCI(예, ACK/NACK, SR, CQI, PMI, RI, CSI, 또는 이들의 임의의 조합)가 신규 PUCCH 포맷으로 전송되고, 제2 UCI가 동일한 서브프레임에서 전송되는 경우. 제2 UCI의 전송은 특정 PUCCH 포맷으로 제한되지 않으나, 특별히 LTE PUCCH 포맷을 이용하여 전송되도록 예정된 경우일 수 있다.

이하의 예들은 제1 UCI가 DL CC들을 위한 ACK/NACK이고, 제2 UCI가 LTE PUCCH 포맷을 이용하여 전송되도록 예정된 SR인 경우를 위주로 설명한다. ACK/NACK은 복수의 DL CC에 대한 다중 ACK/NACK을 포함할 수 있다. 여기서 설명하는 제1 UCI와 제2 UCI의 동시 전송 방안은 특별한 언급이 없는 한 명세서 전반에 적용된다.

앞에서 언급하였듯이, SR 전송 이벤트와 ACK/NACK 전송 이벤트가 동시(예, 동일한 서브프레임/슬롯)에 발생할 수 있다. SR 자원은 단말 특정(UE specific)하고 ACK/NACK은 CC-특정(CC-specific)하므로 SR 자원을 통해 ACK/NACK을 전송하는 것은 불가능하다. 따라서, 본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 다음을 제안한다. 단말이 SR을 전송할 수 있는 서브프레임/슬롯에서 (다중) ACK/NACK을 전송해야 하는 경우, 1비트의 SR 정보를 (다중) ACK/NACK에 임베디드(embedded) 한 후 조인트 코딩을 거쳐 전송할 수 있다. 신규 PUCCH 포맷을 위한 자원은 묵시적(implicit)(예, PDCCH의 CCE 인덱스와 링크) 혹은 명시적(explicit)(예, RRC 시그널링)으로 설정될 수 있다. 또한, 1비트 임베딩을 위해, 정보 비트 필드를 추가적으로 정의하거나, 원래 정보의 상태를 더 사용할 수 있다.

도 29를 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 도 29는 12비트의 제어 정보(5개의 DL CC에 대한 ACK/NACK 및 DTX)를 채널 코딩하여 48비트의 코딩 비트를 생성한 후 QPSK 변조를 수행한다. SR 전송 서브프레임과 ACK/NACK 전송 서브프레임이 겹치는 경우 13비트의 제어 정보(5개의 DL CC에 대한 ACK/NACK, DTX, 및 SR)를 채널 코딩하여 48비트의 코딩 비트를 생성한 후 QPSK 변조를 수행할 수 있다. SR을 위한 1비트는 0일 경우 SR 이벤트가 없는 것을 나타내고 1일 경우 SR 이벤트가 존재하는 것을 나타낼 수 있다(혹은, SR을 위한 1비트가 1일 경우 SR 이벤트가 없는 것을 나타내고 0일 경우 SR 이벤트가 존재하는 것을 나타낼 수 있다). SR을 위한 비트의 위치는 해당 비트가 SR임을 알게 하기 위해 정보 비트 스트림에서 미리 정의될 수 있다(예, 비트 스트림의 맨 처음/마지막 비트).

SR 전송 이벤트(제1 UCI)와 ACK/NACK 전송 이벤트(제2 UCI)가 겹치는 경우의 문제를 해결하기 위한 다른 방안을 제안한다. SR 전송 이벤트와 ACK/NACK 전송 이벤트가 겹치는 경우, (다중) ACK/NACK 정보를 논리 AND 연산을 통해 하나의 정보로 번들링 할 수 있다. 번들링된 ACK/NACK 정보는 SR 자원을 통해 전송될 수 있다. 따라서, 단말은 보통의 경우에 신규 PUCCH 포맷을 이용하여 UCI(예, ACK/NACK)를 피드백 하고, SR 전송 이벤트와 ACK/NACK 전송 이벤트가 중복되면 SR 자원을 이용하여 번들링된 ACK/NACK 정보를 전송한다. 번들링에 의해, 단말은 DL CC에 상응하는 ACK/NACK 정보가 모두 ACK이면 ACK을 전송하고, ACK/NACK 정보 중 하나라도 NAK이 있으면 NAK을 전송한다. 유사하게, 단말은 DL CC를 위한 ACK/NACK 정보 중 하나라도 DTX가 발생하면 DTX를 전송할 수 있다.

도 44는 SR 전송 이벤트(제1 UCI)와 ACK/NACK 전송 이벤트(제2 UCI)가 겹치는 경우의 문제를 해결하기 위한 또 다른 방안을 제안한다.

도 44를 참조하며, 신규 PUCCH 포맷에 RS 심볼이 두 개 이상 있으면, 적어도 어느 하나의 RS 심볼(위치는 상관 없음)에 위상 변조를 수행할 수 있다. 이 때, 적어도 다른 어느 하나의 RS 심볼에는 위상 변조를 수행하지 않아야 한다(1을 변조하는 것과 등가). SR 정보는 보낼 것이 있고 없고의 1비트로 표현 가능하므로, 전송할 SR이 없을 때에는 위상 변조를 수행하지 않고(즉, 1을 변조), 전송할 SR이 있을 때에는 위상 변조를 수행할 수 있다(예, -1을 변조). 만약, 제1 UCI가 M-비트이면, 2^M-PSK 혹은 2^M-QAM으로 변조를 수행할 수 있으며, UCI 비트와 복소 변조 값의 관계는 미리 지정될 수 있다.

또한, 제1 UCI와 제2 UCI의 전송이 동일한 서브프레임에서 발생하는 경우, 단말은 UCI의 우선 순위에 따라 특정 UCI의 전송을 수행하지 않을 수 있다 (즉, UCI 전송을 드랍할 수 있다). 예를 들어, 제1 UCI가 신규 PUCCH 포맷을 통해 전송되는 (다중) ACK/NACK이고, 제2 UCI가 PUCCH 포맷 2를 통해 전송되는 CQI 정보라고 가정한다. 이 경우, ACK/NACK이 CQI보다 우선 순위가 높다면, 제2 UCI인 CQI의 전송을 드랍할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, UCI의 우선 순위는 SR > ACK/NACK > RI > CQI/PMI 일 수 있다.

또 다른 방안으로, 제1 UCI와 제2 UCI를 하나의 PUCCH 포맷에 임베디드 시킬 수 있다. 예를 들어, PUCCH 포맷 A를 이용하여 전송되는 제1 UCI와 PUCCH 포맷 B를 이용하여 전송되는 제2 UCI가 동일한 서브프레임에서 전송되어야 하는 경우, 제1 UCI와 제2 UCI를 어느 하나의 PUCCH 포맷을 통해 전송할 수 있다. 이 때, 제1 UCI와 제2 UCI는 UCI 별로 세퍼레이트 코딩되거나 함께 조인트 코딩될 수 있다.

예를 들어, 다음을 가정한다.

- PUCCH 포맷 A: 신규 PUCCH 포맷이고, 다중 DL CC에 대한 5-비트 다중 ACK/NACK (제1 UCI)를 전송하는데 사용된다.

- PUCCH 포맷 B: LTE PUCCH 포맷 2이고, 5-비트 CQI 정보 (제2 UCI)를 전송하는데 사용된다.

제1 UCI와 제2 UCI 동시 전송 이벤트가 발생하면, 제1 UCI와 제2 UCI (총 10비트 정보)를 조인트 코딩한 후 PUCCH 포맷 A를 통해 전송할 수 있다.

SRS가 전송되도록 설정된 서브프레임에서 신규 PUCCH 포맷 전송 이벤트가 발생한 경우의 처리 방안에 대해 설명한다. 신규 PUCCH 포맷은 실시예 1∼3의 신규 PUCCH 포맷 및 다른 형태의 신규 PUCCH 포맷을 포함하고, ACK/NACK, SR, CQI, PMI, RI, CSI, 또는 이들의 임의의 조합을 전송하는데 사용될 수 있다. 편의상, 신규 PUCCH 포맷이 ACK/NACK 관련 UCI를 전송하기 위해 사용된다고 가정한다.

표 23 및 24는 각각 LTE에 정의된 SRS 전송을 위한 셀-특정 SRS 전송 파라미터와 단말-특정 SRS 전송 파라미터를 나타낸다.

T_SFC는 셀-특정 서브프레임 구성(configuration)을 나타내고, △_SFC는 셀-특정 서브프레임 오프셋을 나타낸다. srs-SubframeConfig는 상위 계층에 의해 제공된다. SRS는

을 만족하는 서브프레임을 통해 전송된다. n_s는 슬롯 인덱스를 나타낸다.

는 내림 함수(flooring function)를 나타내고, mod는 모듈로(modulo) 연산을 나타낸다.

SRS 구성 인덱스(I_SRS)는 단말 별로 시그널링 되고, 각 단말은 I_SRS를 이용하여 SRS 전송 주기(T_SRS)와 SRS 서브프레임 오프셋(T_offset)을 확인한다.

셀-특정 SRS 전송 파라미터는 셀 내에서 SRS 전송을 위해 점유된 서브프레임을 단말에게 알려주고, 단말-특정 SRS 전송 파라미터는 SRS를 위해 점유된 서브프레임 중에서 해당 단말이 실제로 사용할 서브프레임을 알려준다. 그 후, 단말은 단말-특정 SRS 전송 파라미터로 지정된 서브프레임(단말-특정 SRS 전송 서브프레임)의 특정 심볼(예, 마지막 심볼)을 통해 SRS를 전송한다. 한편, 셀-특정 SRS 전송 파라미터를 통해 점유된 서브프레임(셀-특정 SRS 전송 서브프레임)에서 SRS 전송을 보호하기 위하여, 단말은 해당 서브프레임에서 실제로 SRS를 전송하는지 여부와 관계 없이 서브프레임의 마지막 심볼을 통해 상향링크 신호를 전송하지 않을 것이 필요할 수 있다.

SRS가 전송되도록 설정된 서브프레임에서 신규 PUCCH 포맷 전송 이벤트가 발생한 경우에 다음의 처리 방안을 고려할 수 있다. 여기서, SRS가 전송되도록 설정된 서브프레임은 셀-특정 SRS 전송 서브프레임 또는 단말-특정 SRS 전송 서브프레임을 포함한다.

방안 1: 신규 PUCCH 포맷에서 서브프레임 내의 마지막 SC-FDMA 심볼을 펑처링 할 수 있다(즉, shortened new PUCCH format). 이 경우, 펑처링 후 남는 SC-FDMA 심볼의 개수에 맞추어 OCC(Orthogonal Cover Code)(또는, Orthogonal Code, OC)길이를 조절할 수 있다.

방안 2: SRS 심볼을 드랍할 수 있다. 즉, 단말은 신규 PUCCH 포맷과 SRS의 동시 전송 상황이 발생하면 신규 PUCCH 포맷을 그대로 전송하고(즉, normal new PUCCH format) SRS 전송을 하지 않는다.

도 45 및 46은 신규 PUCCH 포맷이 LTE의 PUCCH 포맷 1a/1b의 RS 심볼 구조를 사용하는 경우에 방안 1에 따른 신호 전송을 예시한다. 도면에서 가로 축은 시간 도메인(예, 심볼 인덱스)을 나타내고 세로 축은 주파수 도메인(예, RB 인덱스)에 해당한다. 도면은 표준 CP가 사용된 경우를 예시하지만, 본 예는 확장 CP가 사용되는 경우에도 동일하게 적용된다. 도면에서 신규 PUCCH 포맷은 예를 들어 도 29 및 30에 의해 생성될 수 있다. 이해를 돕기 위해, 이하의 도면에서 슬롯 레벨의 PUCCH 구조는 동일한 주파수 자원(예, 동일한 PRB)을 사용하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시로서 도 29 및 30에 예시한 바와 같이, 슬롯 레벨의 PUCCH 구조는 슬롯을 경계로 주파수 영역에서 호핑될 수 있다.

도 45는 신규 PUCCH 포맷만이 전송되는 상황을 나타낸다. 도 45를 참조하면, 각각의 슬롯에서 RS 심볼은 길이 3의 OCC (예, DFT 코드)를 이용하여 확산되고, UCI 심볼은 길이 4의 OCC (예, 왈쉬 코드)를 이용하여 확산된다. 슬롯 간에 주파수 호핑이 수행될 수 있다.

도 46은 신규 PUCCH 포맷과 SRS의 동시 전송을 지원하기 위한 방안을 나타낸다. 도면에서 SRS는 SRS 전송 위치를 나타낸다. SRS 전송 위치에서는 해당 단말의 SRS가 실제로 사용되거나 다른 단말의 SRS 전송을 보호하기 위해 해당 단말의 신호 전송이 제한될 수 있다. 도 46을 참조하면, 슬롯 0의 구조는 도 45와 동일하다. 반면, 슬롯 1의 마지막 SC-FDMA 심볼은 SRS 전송을 위해 펑처링 된다. 펑처링은 두 가지 방식으로 구현될 수 있다. 첫째, 신규 PUCCH 포맷의 마지막 SC-FDMA 심볼까지 제어 정보를 모두 맵핑한 상태에서, SRS 동시 전송이 요구되면 마지막 SC-FDMA 심볼의 전송을 드랍할 수 있다. SC-FDMA 심볼의 전송을 드랍하는 것은 실제로 전송을 수행하지 않거나, 해당 SC-FDMA 심볼에 0을 재맵핑함으로써 구현될 수 있다. 둘째, 단말은 신규 PUCCH 포맷과 SRS의 동시 전송이 요구되면, 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼이 포함되지 않은 짧은 신규 PUCCH 포맷(즉, shortened new PUCCH format)에 맞춰 제어 정보를 레이트 매칭 한 후에 자원 맵핑을 수행할 수 있다. 즉, 마지막 SC-FDMA 심볼의 펑처링은 자원 맵핑 후 레이트 매칭, 혹은 레이트 매칭 후 자원 맵핑에 의해 수행될 수 있다.

도 46을 참조하면, 펑처링 후에 슬롯 1에서 RS 심볼의 개수는 3개로 동일하지만, UCI 심볼의 개수는 4개에서 3개로 감소한다. 따라서, 슬롯 1에서 UCI 심볼에 적용되는 OCC는 길이가 4에서 3으로 변환된다.

표 25는 각 슬롯의 UCI 심볼을 위한 OCC 세트를 예시한다.

OCC 인덱스(m)는 슬롯마다 독립적으로 결정될 수 있다.

쇼튼드 신규 PUCCH 포맷은 상위 계층(예, RRC) 시그널링을 통해 구성될 수 있다. 예를 들어, 쇼튼드 신규 PUCCH 포맷의 구성 정보/사용 여부 등이 상위 계층(예, RRC) 시그널링에 의해 지시될 수 있다. 한편, 쇼튼드 신규 PUCCH 포맷을 위한 시그널링을 기존 LTE의 PUCCH 포맷 1/1a/1b를 위한 상위 계층 시그널링과 묶음으로써 시그널링 오버헤드의 증가 없이 쇼튼드 신규 PUCCH 포맷을 구성할 수 있다.

도 47a 및 47b는 신규 PUCCH 포맷이 LTE의 PUCCH 포맷 2a/2b의 RS 심볼 구조를 사용하는 경우에 방안 1에 따른 신호 전송을 예시한다. 본 예는 표준 순환 전치가 사용된 경우를 나타낸다. 도면에서 신규 PUCCH 포맷은 예를 들어 도 29 및 30에 의해 생성될 수 있다.

도 47a는 신규 PUCCH 포맷만이 전송되는 상황을 나타낸다. 도 47a를 참조하면, 각각의 슬롯에서 RS 심볼은 길이 2의 OCC (예, 왈쉬 코드)를 이용하여 확산되고, UCI 심볼은 길이 5의 OCC (예, DFT 코드)를 이용하여 확산된다. 슬롯 간에 주파수 호핑이 수행될 수 있다. 도 47b는 신규 PUCCH 포맷과 SRS가 동시 전송되는 상황을 나타낸다. 도 47b를 참조하면, 슬롯 0의 구조는 도 47a와 동일하다. 반면, 슬롯 1의 마지막 SC-FDMA 심볼을 SRS 전송을 위해 펑처링 된다. 펑처링 후, 슬롯 1에서 RS 심볼의 개수는 2개로 동일하지만, UCI 심볼의 개수는 5개에서 4개로 감소한다. 따라서, 슬롯 1에서 UCI 심볼에 적용되는 OCC는 길이가 5에서 4로 변환된다.

도 48a 및 48b는 신규 PUCCH 포맷이 LTE의 PUCCH 포맷 2a/2b의 RS 심볼 구조를 사용하는 경우에 방안 1에 따른 신호 전송의 다른 예를 나타낸다. 도 48a 및 48b는 확장 순환 전치가 사용된 점을 제외하고는 기본적으로 도 47a 및 47b을 참조하여 설명한 것과 동일하다.

표 26은 도 47a 및 48a에서 UCI 심볼을 위한 코드 세트를 예시하고, 표 27은 도 47b 및 48b에서 UCI 심볼을 위한 코드 세트를 예시한다.

OCC 인덱스(m)는 슬롯마다 독립적으로 결정될 수 있다.

OCC 인덱스(m)는 슬롯마다 독립적으로 결정될 수 있다.

PUCCH 포맷 2를 활용하여 보다 많은 양의 UCI를 전송하는 방안에 대해 설명한다. 편의상, PUCCH 포맷 2를 활용하여 (다중) ACK/NACK 관련 UCI를 전송하는 방안에 대해 설명한다. ACK/NACK 관련 UCI는 (다중) ACK/NACK, ACK/NACK＋다른 UCI를 포함한다. 여기서, 다른 UCI는 SR, CQI, PMI, RI 또는 이들의 조합을 포함한다.

도 49는 본 실시예에 따라 PUCCH 포맷 2를 이용한 UCI 전송 예를 나타낸다. 도면은 표준 순환 전치인 경우의 PUCCH 포맷을 나타낸다. 도 49를 참조하면, 하나의 서브프레임은 RS 심볼 이외에 10개의 UCI 심볼로 구성된다. 각각의 UCI 심볼에는 주파수 도메인에서 확산된 변조 값이 맵핑된다. UCI 심볼에 맵핑되는 변조 값은 이로 제한되는 것은 아니지만, CAZAC 시퀀스, CG-CAZAC 시퀀스에 의해 주파수 도메인에서 확산될 수 있고, 각각의 시퀀스에는 순환 쉬프트(CS)가 적용될 수 있다. SC-FDMA 심볼 레벨 CS 호핑이 인터-셀 간섭을 랜덤화 하기 위하여 적용될 수 있다. RS는 순환 쉬프트를 이용하여 CDM에 의해 다중화될 수 있다. 예를 들어, 가용한 CS의 개수가 12 또는 6라고 가정하면, 동일한 PRB 내에 각각 12 또는 6개의 단말이 다중화될 수 있다.

상술한 PUCCH 포맷의 신호 처리에 대해 보다 구체적으로 설명한다. PUCCH 포맷을 위한 신호 처리부는 채널 코딩 블록, 변조기, 분주기, 주파수 도메인 확산 블록을 모두 포함하거나, 이중 일부를 포함할 수 있다.

채널 코딩 블록은 정보 비트 a(0), a(1), …, a(M-1)(예, 다중 ACK/NACK 비트)를 채널 코딩하여 코딩 비트(encoded bit, coded bit or coding bit)(또는 코드워드) b(0), b(1), …, b(N-1)을 생성한다. M은 정보 비트의 사이즈를 나타내고, N은 코딩 비트의 사이즈를 나타낸다. 정보 비트는 상향링크 제어 정보(UCI), 예를 들어 복수의 DL CC를 통해 수신한 복수의 데이터(또는 PDSCH)에 대한 다중 ACK/NACK을 포함한다. 여기서, 정보 비트 a(0), a(1), …, a(M-1)은 정보 비트를 구성하는 UCI의 종류/개수/사이즈에 상관없이 조인트 코딩된다. 예를 들어, 정보 비트가 복수의 DL CC에 대한 다중 ACK/NACK을 포함하는 경우, 채널 코딩은 DL CC별, 개별 ACK/NACK 비트 별로 수행되지 않고, 전체 비트 정보를 대상으로 수행되며, 이로부터 단일 코드워드가 생성된다. 채널 코딩은 이로 제한되는 것은 아니지만 단순 반복(repetition), 단순 코딩(simplex coding), RM(Reed Muller) 코딩, 펑처링된 RM 코딩, TBCC(Tail-biting convolutional coding), LDPC(low-density parity-check) 혹은 터보-코딩을 포함한다. 도시하지는 않았지만, 코딩 비트는 변조 차수와 자원 양을 고려하여 레이트-매칭(rate-matching) 될 수 있다. 레이트 매칭 기능은 채널 코딩 블록의 일부로 포함되거나 별도의 기능 블록을 통해 수행될 수 있다.

변조기는 코딩 비트 b(0), b(1), …, b(N-1)을 변조하여 변조 심볼 d(0), d(1), …, d(L-1)을 생성한다. L은 변조 심볼의 사이즈를 나타낸다. 변조 방법은 전송 신호의 크기와 위상을 변형함으로써 수행된다. 변조 방법은 예를 들어, n-PSK(Phase Shift Keying), n-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)을 포함한다(n은 2 이상의 정수). 구체적으로, 변조 방법은 BPSK(Binary PSK), QPSK(Quadrature PSK), 8-PSK, QAM, 16-QAM, 64-QAM 등을 포함할 수 있다.

분주기(divider)는 변조 심볼 d(0), d(1), …, d(L-1)을 각 SC-FDMA 심볼로 분주한다. 변조 심볼을 각 SC-FDMA 심볼로 분주하는 순서/패턴/방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 분주기는 변조 심볼을 앞에서부터 순서대로 각각의 SC-FDMA 심볼에 분주할 수 있다(로컬형 방식). 이 경우, 변조 심볼 d(0), d(1), …, d(L-1)은 도시된 바와 같이 서브프레임의 첫 번째 SC-FDMA 심볼부터 순차적으로 맵핑된다. PUCCH 포맷 2의 RS 심볼 구조를 사용할 경우 L은 10이다. 또한, 변조 심볼은 각각의 SC-FDMA 심볼로 분주 시에 인터리빙 (또는 퍼뮤테이션) 될 수 있다. 예를 들어, 짝수 번째 변조 심볼은 슬롯 0의 SC-FDMA 심볼들로 분주되고 홀수 번째 변조 심볼은 슬롯 1의 SC-FDMA 심볼들로 분주될 수 있다. 변조 과정과 분주 과정은 서로 바뀔 수 있다.

주파수 도메인 확산 블록은 SC-FDMA 심볼로 분주된 각각의 변조 심볼을 주파수 도메인 확산을 위한 시퀀스와 곱한다. 주파수 확산을 위한 시퀀스는 CAZAC, CG-CAZAC 시퀀스를 포함하며 다중화를 위해 순환 쉬프트가 적용될 수 있다. 위의 과정을 거쳐 생성된 신호는 PRB 내의 부반송파에 맵핑된 후 IFFT를 거쳐 시간 도메인 신호로 변환된다. 시간 도메인 신호에는 CP가 부가되고, 생성된 SC-FDMA 심볼은 RF단을 통해 전송된다.

한편, SRS가 전송되도록 설정된 서브프레임에서 PUCCH 포맷 2 전송 이벤트가 발생된 경우에 다음의 처리 방안을 고려할 수 있다.

방안 1: PUCCH 포맷 2에서 서브프레임 내의 마지막 SC-FDMA 심볼을 펑처링 할 수 있다(즉, shortened PUCCH format 2).

방안 2: SRS 심볼을 드랍할 수 있다. 즉, 단말은 PUCCH 포맷 2와 SRS의 동시 전송 상황이 발생하면 PUCCH 포맷 2를 그대로 전송하고(즉, normal PUCCH format 2), SRS 전송을 하지 않는다.

도 50∼54를 참조하여 방안 1에 대해 보다 구체적으로 예시한다. 방안 1은 PUCCH 포맷 2가 ACK/NACK 관련 UCI를 전송하는 경우로 한정될 수 있다.

도 50 및 51은 PUCCH 포맷 2와 SRS 동시 전송 상황이 발생한 경우에 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼을 펑처링 하는 것을 예시한다. 도 50은 표준 CP가 사용된 경우를 나타내고 도 51은 확장 CP가 사용된 경우를 나타낸다.

도 50 및 51을 참조하면, PUCCH 포맷 2는 SRS 전송을 지원하기 위해 d(9) 성분이 펑처링(QPSK 변조가 사용된 경우, 2개의 코딩 비트가 펑처링된 것과 등가) 된다(shortended PUCCH format). 이 경우, RS 심볼의 개수/위치는 보통의 PUCCH 포맷 2와 동일하게 유지된다.

펑처링은 두 가지 방식으로 구현될 수 있다. 첫째, PUCCH 포맷 2의 마지막 SC-FDMA 심볼까지 제어 정보를 모두 맵핑한 상태에서, SRS 동시 전송이 요구되면 마지막 SC-FDMA 심볼의 전송을 드랍할 수 있다. SC-FDMA 심볼의 전송을 드랍하는 것은 실제로 전송을 수행하지 않거나, 해당 SC-FDMA 심볼에 0을 재맵핑함으로써 구현될 수 있다. 둘째, 단말은 PUCCH 포맷 2와 SRS의 동시 전송이 요구되면, 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼이 포함되지 않은 PUCCH 포맷(즉, shortened PUCCH format 2)에 맞춰 제어 정보를 레이트 매칭 한 후에 자원 맵핑을 수행할 수 있다. 즉, 마지막 SC-FDMA 심볼의 펑처링은 자원 맵핑 후 레이트 매칭, 혹은 레이트 매칭 후 자원 맵핑에 의해 수행될 수 있다.

도 52는 d(9)를 펑처링 하는 것을 RM(20,0) 테이블을 이용하여 예시한 것이다. 본 예는 레이트 매칭 후 자원 맵핑하는 경우를 예시한다. d(9)가 코딩워드의 마지막 두 비트에 대응된다고 가정할 경우, RM(20,0) 테이블에서 18번 및 19번 행을 펑처링 함으로써 d(9)를 펑처링 할 수 있다. 편의상, 도 52의 예는 QPSK 변조를 가정한 경우로서, 코딩 방법 또는 변조 방식에 따라 펑처링 구현 방법은 달라질 수 있다.

도 53∼55는 PUCCH 포맷 2와 SRS를 동시 전송하는 다른 방안을 예시한다. 도 51 및 52의 방안은 펑처링으로 인한 코딩 심볼의 손실로 시스템 성능이 열화될 수 있다. 따라서, 본 방안은 코딩 심볼의 펑처링으로 인한 성능 열화를 방지하기 위해 두 번째 슬롯에서 RS 심볼의 개수를 하나 줄일 것을 제안한다. 변형된 PUCCH 포맷에서 남은 RS 심볼은 임의의 위치로 이동할 수 있다.

도 53을 참조하면, 서브프레임에서 기존 RS 심볼의 위치는 변형 시키지 않고, 슬롯 1에서 두 번째 RS 심볼을 d(9)로 대체할 수 있다. 도 54를 참조하면, 슬롯 0에서는 기존 RS 심볼의 위치를 변형 시키지 않고, 슬롯 1에서는 채널 추정을 최적화 시키기 위해 RS 심볼의 위치를 변형 시킬 수 있다. 도면은 슬롯 1에서 첫번째 RS 심볼의 위치를 기존의 RS 심볼 구조와 비교하여 한 심볼만큼 오른쪽으로 이동 시킨 경우를 나타낸다. 도 55를 참조하면, 슬롯 0에서는 표준 CP를 위한 RS 심볼 구조를 사용하고, 슬롯 1에서는 마지막 SRS 전송 심볼을 제외하고는 확장 CP를 위한 RS 심볼 구조를 사용한다.

쇼튼드 PUCCH 포맷 2는 상위 계층(예, RRC) 시그널링을 통해 구성될 수 있다. 예를 들어, 쇼튼드 PUCCH 포맷 2의 구성 정보/사용 여부 등이 상위 계층(예, RRC) 시그널링에 의해 지시될 수 있다. 한편, 쇼튼드 PUCCH 포맷 2를 위한 시그널링을 기존 LTE의 PUCCH 포맷 1/1a/1b를 위한 상위 계층 시그널링과 묶음으로써 시그널링 오버헤드의 증가 없이 쇼튼드 PUCCH 포맷 2를 구성할 수 있다.

상술한 내용은 PUCCH 포맷 2에 기반하는 MSM(Multi-Sequence Modulation)으로 용이하게 확장될 수 있다. MSM은 N개의 PUCCH 자원을 할당 받아 각각의 자원에 변조(예, QPSK, 8PSK, M-ary QAM, 등)를 수행하는 방법을 나타낸다.

도 56은 2개의 직교 자원을 사용하여 MSM을 수행하는 예를 나타낸다. 도 49의 PUCCH 포맷이 사용된다고 가정한다. 편의상, QPSK 변조를 사용하여 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시로서 본 발명에 사용되는 변조 방식에는 제한이 없다.

도 56을 참조하면, 1개의 직교 자원을 통해 총 20개의 코딩 비트가 QPSK 변조(10개의 변조 심볼)되어 전송될 수 있다. 2개의 직교 자원(orthogonal resource 0, orthogonal resource 1)(예, 순환 쉬프트)이 사용되면, 총 40개의 코딩 비트가 QPSK 변조(20개의 변조 심볼) 되어 전송될 수 있다. 도면에서,

,

, …,

는 QPSK 변조 후의 심볼(즉, 변조 값)을 나타내고,

(n=0,1,…,19)는 PUCCH 전송을 위한 시퀀스 벡터를 나타낸다. 시퀀스 벡터 S={

: n=0,1,…,9)는 직교 자원 0을 구성하고, 시퀀스 벡터 S={

: n=10,11,…,19)은 직교 자원 1을 구성한다. 시퀀스 벡터 S는 심볼-바이-심볼로 호핑되거나 슬롯-바이-슬롯으로 호핑될 수 있다. 변조 심볼과 시퀀스 벡터는 서로 곱해진 뒤 해당 SC-FDMA 심볼로 맵핑되며, 최종적으로 전체 변조 심볼은 두 개의 직교 자원(시퀀스 벡터

)에 실려 합쳐진 뒤 하나의 안테나를 통해 전송된다. 한편, RS를 위한 자원은 안테나 (포트) 별로 정의되며, 직교 자원 0의 UCI를 위한 RS와 직교 자원 1의 UCI를 위한 RS는 동일하다.

도 56에서 예시한 PUCCH 포맷은 채널 선택을 이용하여 UCI를 전송하는 경우에도 사용될 수 있다. 채널 선택은 N개의 직교 자원으로부터 특정 자원을 선택하고, 선택된 자원을 통해 UCI 변조 값을 전송하는 방법이다. 따라서, d(0)과 d(10) 중 하나는 반드시 0이고, d(1)과 d(11) 중 하나는 반드시 0이 된다. 즉, d(n)과 d(n＋10) (n=0,1,…,9) 중에서 하나는 0이 된다.

표 28은 채널 선택을 이용하여 UCI를 전송하는 경우의 맵핑 테이블을 예시한다. 변조는 QPSK를 가정한다. 이 경우, 채널 선택을 통해 3개의 코딩 비트가 하나의 SC-FDMA 심볼을 통해 전송될 수 있다.

또한, MSM에서 변조되는

,

,…,

는 표 29와 같은 프리코딩된-MSM인 테이블 형태로 맵핑될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 프리코딩된-MSM은 표 28에 [＋1 ＋1] 벡터와 [＋1 -1] 벡터를 각각 곱한 결과 값을 s1, s2로 맵핑한 결과에 해당할 수 있다. 이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.

프리코딩된-MSM에 대해 예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 편의상, 도 56의 구조와 QPSK 변조를 가정한다. 이 경우, 도 56의 PUCCH 구조를 통해 전송되는 총 정보 비트의 수는 40이고 총 심볼의 수는 20이 된다.

표 29 및 도 56을 참조하면, 정보 비트열 [b0 b1 b2 b3]은 [s1 s2]으로 치환된다. 총 정보 비트의 수가 40개이므로 10개의 정보 비트열 [b0 b1 b2 b3]로부터 10개의 [s1 s2]이 생성된다. 첫 번째 SC-FDMA 심볼의 경우(d0, d10), 도 56에서 d0 및 d10에 각각 s1과 s2이 맵핑된다. 유사하게, 나머지 SC-FDMA 심볼에서도 dn, dn＋10에 해당 s1, s2가 맵핑된다.

도 57은 MSM을 이용한 PUCCH 포맷 2와 SRS를 동시 전송하는 방안을 예시한다. 편의상 2개의 직교 자원(예, 순환 쉬프트)을 사용하는 MSM을 가정하며 이들은 동일한 PRB 상에 존재한다고 가정한다.

도 57을 참조하면, 제1 직교 자원은 순환 쉬프트 ＃0을 포함하고, 제2 직교 자원은 순환 쉬프트 ＃1을 포함한다. 각각의 직교 자원을 이용하여 2개의 PUCCH 포맷 2를 구성하고, 생성된 2개의 PUCCH 포맷 2를 더해서 전송할 수 있다. 이 경우, SRS 전송을 지원하기 위해, MSM PUCCH 포맷 2의 마지막 SC-FDMA 심볼은 펑처링 된다. 도면은 슬롯 0과 1에서 RS 심볼 구조를 그대로 유지하되, 슬롯 1의 두 번째 RS 심볼을 UCI 심볼로 대체한 경우를 나타낸다. 도면은 RS 심볼의 구조를 PUCCH 포맷 2 (표준 CP)와 동일하게 유지하는 경우를 예시하고 있으나, 펑처링 후 남는 RS 심볼의 개수/위치는 변경 가능하다. 도면은 펑처링된 두 개의 PUCCH 포맷을 생성한 뒤, 이들을 더해서 MSM 전송을 수행하는 경우를 예시하고 있다. 그러나, 이는 예시로서, 두 개의 정상적인 PUCCH 포맷이 더해지고 나서 최종적으로 한번만 펑처링을 수행할 수도 있다.

이하, 도 58∼62를 참조하여 PUCCH 포맷 2와 SRS를 동시 전송하는 다른 방법을 설명한다. 도 58∼62는 기존 PUCCH 포맷 2의 RS 심볼 구조를 그대로 유지할 경우에 d(9)의 펑처링으로 인한 코딩 손실을 보상하는 방법을 예시한다. 이하 기술되는 PUCCH 포맷2의 방법들은 단순 확장에 의해 도 56 및 57과 같이 MSM에도 적용될 수 있음은 자명하므로 구체적인 설명은 생략한다.

도 58은 슬롯 1의 두 번째 RS (혹은 첫 번째 RS)에 변조를 수행하는 방법을 예시한다. 도 58을 참조하면, 슬롯 1의 두 번째 RS에 펑처링 되는 d(9)를 변조한다. RS를 d(9)로 변조하는 것은 RS 시퀀스에 d(9)를 곱하는 것을 포함한다. d(9)가 QPSK 변조된 경우, RS를 d(9)로 변조하는 것은 RS의 위상을 d(9) 값에 따라 쉬프트 시키는 것에 해당한다. 다른 방안으로, 슬롯 1의 첫 번째 RS에 d(9)를 변조하거나, 슬롯 0의 첫 번째 RS에 d(9)를 변조하거나, 슬롯 0의 두 번째 RS에 d(9)를 변조할 수 있다. 수신단은 첫 번째 RS와 두 번째 RS의 위상을 비교함으로써, d(9)를 위한 LLR(Log-Likelihood Ratio)을 유추할 수 있다. 본 예는 d(9)가 펑처링 되는 경우를 가정하고 있으나, 이는 예시로서 d(9)는 임의의 d(x) (x=0,…,9)로 대체될 수 있다.

도 59는 슬롯 0의 두 번째 RS (혹은 첫 번째 RS)에도 변조를 수행하는 방법을 예시한다. 각 슬롯의 두 번째 RS에 d(9)를 반복하여 변조함으로써 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 유사하게, 각 슬롯의 첫 번째 RS에 d(9)를 반복하여 변조할 수도 있다.

도 60은 모든 RS에 변조를 수행하는 방법을 예시한다. 모든 RS에 d(9)를 반복하여 변조함으로써 더 많은 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.

도 61 및 62는 확장 CP인 경우에 PUCCH 포맷 2와 SRS를 동시 전송하는 예를 나타낸다. 도 61은 한 슬롯(예, 슬롯 1)의 RS에만 d(9)를 변조한 경우를 나타내고, 도 62는 모든 RS에 d(9)를 변조한 경우를 나타낸다. 이 때, 슬롯 단위의 주파수 호핑은 디스에이블(disable) 될 수 있다. d(9)가 QPSK 심볼인 경우, 수신단은 총 4번의 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다.

편의상, 상술한 도 58∼62는 PUCCH 포맷 2를 위주로 설명하였으나, 예시한 내용은 도 46 및 48의 DFT 기반한 PUCCH 구조에도 동일하게 적용될 수 있다.

다중 안테나 전송 방법을 이용하여 PUCCH를 전송하는 방안에 대해 설명한다. 편의상, 2Tx 전송 다이버시티 기법을 설명하지만, 아래의 예시는 n-Tx 전송 다이버시티 기법에도 동일/유사하게 확장될 수 있다. 편의상, UCI 전송을 위한 직교 자원을 자원 A라고 하고, RS 전송을 위한 직교 자원을 자원 B라고 지칭한다. 자원 A와 자원 B의 논리 인덱스들은 서로 링크될 수 있다. 예를 들어, 자원 B의 논리 인덱스가 주어지면 자원 A의 논리 인덱스가 자동적으로 주어질 수 있다. 또한, 자원 A와 자원 B에 대한 논리 인덱스들의 물리적 구성 방법은 서로 다를 수 있다. 크게 다음의 두 가지 경우가 존재한다.

A. 제어 정보는 안테나 (포트)별로 주어진 자원 A(예, 순환 쉬프트, 주파수 인자)를 통해 전송된다. 각 안테나 (포트)를 위해 주어진 자원 A는 서로 직교한다. MSM이 적용될 경우, 각 안테나 (포트)를 위해 N개의 직교 자원이 주어진다..

B. RS는 안테나 (포트)별로 주어진 자원 B(예, 순환 쉬프트와 DFT 커버의 조합)를 통해 전송될 수 있다. 각 안테나 (포트)를 위해 주어진 자원 B는 서로 직교한다.

다중 안테나 전송(예, 2Tx 전송) 모드에서, 제어 정보 전송을 위한 2개(혹은 2*N개)의 자원 A와 RS 전송을 위한 2개의 자원 B는 미리 정의 되거나, 물리 제어 채널(예, PDCCH)/RRC 시그널링을 통해 주어질 수 있다. 이 경우, 제어 정보와 RS를 위한 시그널링은 개별적으로 이루어질 수 있다. 또한, 어느 하나의 안테나 (포트)를 위한 자원 정보가 시그널링 되면, 다른 하나의 안테나 (포트)를 위한 자원 정보는 기-시그널링된 자원 정보로부터 유추될 수 있다.

도 63은 본 발명에 일 실시예에 적용될 수 있는 기저국 및 단말을 예시한다.

도 63을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 기지국(110)은 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio Frequency: RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 RF 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(110) 및/또는 단말(120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 신호 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 이러한 송수신 관계는 단말과 릴레이 또는 기지국과 릴레이간의 신호 송수신에도 동일/유사하게 확장된다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명은 무선 이동 통신 시스템의 단말기, 기지국, 또는 기타 다른 장비에 사용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 적용될 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말이 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 통해 제어 정보를 전송하는 방법에 있어서,
상기 제어 정보를 위한 변조 심볼 열을 상기 PUCCH 상의 두 개의 슬롯에 대응되게 분주하는 단계;
첫 번째 슬롯에 대응되게 분주된 변조 심볼 열을 제1 코드를 이용하여 복수의 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼에 대응되도록 확산하는 단계;
상기 첫 번째 슬롯에서 상기 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산된 변조 심볼 열을 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT(Discrete Fourier Transform) 변환하는 단계;
두 번째 슬롯에 대응되게 분주된 변조 심볼 열을 제2 코드를 이용하여 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산하는 단계;
상기 두 번째 슬롯에서 상기 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산된 변조 심볼 열을 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT 변환하는 단계; 및
상기 첫 번째 및 두 번째 슬롯에서 해당하는 SC-FDMA 심볼을 통해 DFT 변환된 신호를 전송하는 단계를 포함하고,
상기 제2 코드의 길이는 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수에 따라 가변되는, 제어 정보 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 코드의 길이는 상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수에 관계 없이 일정한 것을 특징으로 하는, 제어 정보 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N인 경우, 상기 제2 코드의 길이는 M이고,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N-1인 경우, 상기 제2 코드의 길이는 M-1인 것을 특징으로 하는, 제어 정보 전송 방법.
제1항에 있어서,
표준 순환 전치인 경우에 N은 12이고 M은 5이며,
확장 순환 전치인 경우에 N은 10이고 M은 5이며,
상기 N은 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 정보 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N인 경우, 상기 제2 코드는 코드 세트 1로부터 선택되고,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N-1인 경우, 상기 제2 코드는 코드 세트 2로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제어 정보 전송 방법.
표 1
제5항에 있어서,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N인 경우, 상기 두 번째 슬롯에서 상기 DFT 변환된 신호가 전송되는 SC-FDMA 심볼의 인덱스는 표준 순환 전치인 경우 0, 2, 3, 4 및 6이고, 확장 순환 전치인 경우 0, 1, 2, 4 및 5이며,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N-1인 경우, 상기 두 번째 슬롯에서 상기 DFT 변환된 신호가 전송되는 SC-FDMA 심볼의 인덱스는 표준 순환 전치인 경우 0, 2, 3 및 4이고, 확장 순환 전치인 경우 0, 1, 2 및 4인 것을 특징으로 하는, 제어 정보 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 통해 제어 정보를 전송하도록 구성된 단말에 있어서,
RF(Radio Frequency) 유닛; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 제어 정보를 위한 변조 심볼 열을 상기 PUCCH 상의 두 개의 슬롯에 대응되게 분주하고, 첫 번째 슬롯에 대응되게 분주된 변조 심볼 열을 제1 코드를 이용하여 복수의 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼에 대응되도록 확산하며, 상기 첫 번째 슬롯에서 상기 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산된 변조 심볼 열을 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT(Discrete Fourier Transform) 변환하고, 두 번째 슬롯에 대응되게 분주된 변조 심볼 열을 제2 코드를 이용하여 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산하며, 상기 두 번째 슬롯에서 상기 복수의 SC-FDMA 심볼에 대응되도록 확산된 변조 심볼 열을 SC-FDMA 심볼 단위로 DFT 변환하고, 상기 첫 번째 및 두 번째 슬롯에서 해당하는 SC-FDMA 심볼을 통해 DFT 변환된 신호를 전송하도록 구성되고,
상기 제2 코드의 길이는 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수에 따라 가변되는, 단말.
제7항에 있어서,
상기 제1 코드의 길이는 상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수에 관계 없이 일정한 것을 특징으로 하는, 제어 정보 전송 방법.
제7항에 있어서,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N인 경우, 상기 제2 코드의 길이는 M이고,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N-1인 경우, 상기 제2 코드의 길이는 M-1인 것을 특징으로 하는, 단말.
제7항에 있어서,
표준 순환 전치인 경우에 N은 12이고 M은 5이며,
확장 순환 전치인 경우에 N은 10이고 M은 5이며,
상기 N은 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말.
제7항에 있어서,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N인 경우, 상기 제2 코드는 코드 세트 1로부터 선택되고,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N-1인 경우, 상기 제2 코드는 코드 세트 2로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 단말.
표 1
제7항에 있어서,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N인 경우, 상기 두 번째 슬롯에서 상기 DFT 변환된 신호가 전송되는 SC-FDMA 심볼의 인덱스는 표준 순환 전치인 경우 0, 2, 3, 4 및 6이고, 확장 순환 전치인 경우 0, 1, 2, 4 및 5이며,
상기 PUCCH 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 개수가 N-1인 경우, 상기 두 번째 슬롯에서 상기 DFT 변환된 신호가 전송되는 SC-FDMA 심볼의 인덱스는 표준 순환 전치인 경우 0, 2, 3 및 4이고, 확장 순환 전치인 경우 0, 1, 2 및 4인 것을 특징으로 하는, 단말.