KR20120097907A - Ｈａｒｑ 자원 할당 방법 및 장치와 이를 이용한 신호 전송 방법 및 장치 - Google Patents

Ｈａｒｑ 자원 할당 방법 및 장치와 이를 이용한 신호 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 HARQ 전송 자원의 할당 방법 및 장치와 이를 이용하여 HARQ 신호를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 HARQ 신호 전송 방법은 단말의 HARQ 신호 전송 방법에 관한 것으로서, HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신하였는지 판단하는 단계; 판단 결과, 자원 할당 지시자를 수신하지 못하였으면, 동적 스케줄링이 적용되는 경우에는 수신한 하향링크 서브프레임에서 제어 채널상의 제어 채널 요소(Control Channel Element) 인덱스를 기반으로 자원을 할당받고, 정적 스케줄링이 적용되는 경우에는 정적 스케줄링을 활성화한 하향링크 제어 채널상으로 전송된 자원 할당 지시자가 지시하는 자원을 할당 받는 단계 및 할당 받은 자원을 이용하여 HARQ 신호를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

ＨＡＲＱ 자원 할당 방법 및 장치와 이를 이용한 신호 전송 방법 및 장치{Method And Apparatus For HARQ Resource Allocation And HARQ Transmission}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 HARQ ACK/NACK 응답 신호의 전송에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 일반적으로 데이터 송신을 위해 하나의 대역폭을 이용한다. 예를 들어, 2세대 무선 통신 시스템은 200 KHz ~ 1.25 MHz의 대역폭을 사용하고, 3세대 무선 통신 시스템은 5 MHz ~ 10 MHz의 대역폭을 사용한다. 증가하는 송신 용량을 지원하기 위해, 최근의 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE(Long Term Evolution) 또는 IEEE 802.16m은 20 MHz 또는 그 이상까지 계속 그 대역폭을 확장하고 있다. 송신 용량을 높이기 위해서 대역폭을 늘리는 것은 필수적이라 할 수 있지만, 전 세계적으로 일부 지역을 제외하고는 큰 대역폭의 주파수 할당이 용이하지 않다.
본 발명은 단말과 기지국 사이에서 HARQ 신호의 송수신이 원활하게 이루어질 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 단말과 기지국 사이에 설정된 방식으로 HARQ 전송이 이루어지기 어려운 경우에, 단말이 HARQ 신호를 전송하는 예비적인 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 단말의 HARQ 신호 전송 방법에 관한 것으로서, HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신하였는지 판단하는 단계; 판단 결과, 자원 할당 지시자를 수신하지 못하였으면, 동적 스케줄링이 적용되는 경우에는 수신한 하향링크 서브프레임에서 제어 채널상의 제어 채널 요소(Control Channel Element) 인덱스를 기반으로 자원을 할당받고, 정적 스케줄링이 적용되는 경우에는 정적 스케줄링을 활성화한 하향링크 제어 채널상으로 전송된 자원 할당 지시자가 지시하는 자원을 할당 받는 단계 및 할당 받은 자원을 이용하여 HARQ 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
이때, 판단 결과, HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신한 경우에는, 자원 할당 지시자가 지시하는 자원을 할당 받아 HARQ 신호를 전송할 수도 있다.
자원을 할당 받는 단계는, HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신하지 못한 경우에도, HARQ 신호를 SORTD를 적용하여 전송하는지를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있으며, SORTD를 적용하는 것으로 판단한 경우에는 복수의 전송 자원을 할당 받고, SORTD를 적용하지 않는 단일 안테나를 이용하는 경우에는 하나의 전송 자원을 할당 받을 수 있다.
이때, SORTD 적용 여부가 단말과 기지국 사이에 미리 설정되어 있거나, SORTD 적용 여부를 판단하기 위한 정보가 상위 계층 시그널링을 통해서 기지국으로부터 단말에 전단될 수도 있다.
동적 스케줄링이 적용되는 경우로서, SORTD를 적용하는 경우에는 수신한 하향링크 서브프레임에서 제어 채널상의 두 제어 채널 요소로부터 획득한 제어 채널 인덱스들을 기반으로 두 개의 자원을 할당 받으며, 정적 스케줄링이 적용되는 경우에는 상기 정적 스케줄링을 활성화한 하향링크 제어 채널상으로 전송된 자원 할당 지시자가 지시하는 두 개의 자원을 할당 받을 수 있다.
또한, 자원을 할당 받는 단계에서는, HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신한 경우에 HARQ 신호를 전송하는 방식과 동일한 전송 방식으로 HARQ 신호를 전송하기 위해 필요한 개수의 자원을 할당 받을 수도 있고, HARQ 신호 전송 단계에서는, HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신한 경우에 HARQ 신호를 전송하는 방식과 동일한 전송 방식으로 HARQ 신호를 전송할 수도 있다.
HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신하지 못한 경우에 단말이 할당 받는 자원은, PUCCH 포맷 1a 또는 PUCCH 포맷 1b일 수 있다.
또한, 전송할 HARQ 신호가 상기 할당 받은 자원으로 전송할 수 있는 크기를 넘는 경우에는 시간 영역 번들링 및/또는 스파셜 번들링을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 복수의 하향링크 서브프레임이 수신된 경우에는 시간 영역 번들링 및/또는 스파셜 번들링을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 기지국의 HARQ 자원 할당 방법으로서, HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 단말이 수신하지 못한 경우에, 단말이 HARQ 신호를 전송하는데 사용할 전송 자원을 할당하는 방법을 설정하는 단계 및 설정된 방법에 따라서, 동적 스케줄링이 적용되는 경우에는 전송 자원을 묵시적으로 할당하고 또는 정적 스케줄링이 적용되는 경우에는 전송 자원을 명시적으로 할당하는 단계를 포함하며, 명시적으로 할당하는 자원은, 정적 스케줄링을 활성화하는 제어 채널상으로 전송되는 전송 전력 제어 명령에 이용될 비트를 활용하여 전송되는 자원 할당 지시자에 의해 할당되도록 할 수 있다.
이때, 전송 자원은 단말의 HARQ 전송 방식에 따라 필요한 개수를 할당할 수 있으며, 단말의 HARQ 전송 방식은, HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 단말이 수신한 경우의 전송 방식과 동일할 수 있다.
본 발명에 의하면, 단말과 기지국 사이에서 HARQ 신호의 송수신이 원활하게 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 단말과 기지국 사이에 설정된 방식으로 HARQ 전송이 이루어지기 어려운 경우에, 예비적인 방법을 통해 단말이 HARQ 신호를 기지국에 전송할 수 있다.
도 1은 3GPP LTE에서 SPS을 나타낸다.
도 2는 ACK/NACK 신호를 운반하는 상향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 PUCCH 상으로 ACK/NACK 신호를 전송하는 일 예를 나타낸다.
도 4는 상기 수학식 4에 따라 PUCCH를 물리적인 RB들에 매핑 시킨 예를 보여준다.
도 5는 2개의 전송 안테나를 이용하여 PUCCH 전송을 수행하는 전송기의 일 예를 개략적으로 설명하는 블록도이다.
도 6은 무선 통신 시스템에서 중복되는 TPC 필드에 대한 자원을 전용(轉用)하여 ARI를 전송하는 것을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 7은 단말이 채널 셀렉션을 통해서 ACK/NACK 자원을 할당 받아 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 일 예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 8은 FDD 및 TDD 모드에서 상향링크/하향링크의 시간 및 주파수 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 9는 노멀 CP인 경우의 PUCCH 포맷 3의 일 예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 10은 PUCCH 포맷 1b를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해, 시간 영역 번들링을 수행하는 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 11은 PUCCH 포맷 1a를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해, 스파셜 번들링과 시간 영역 번들링을 수행하는 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 12는 SPS가 활성화된 경우의 정상 모드에 관한 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 13은 하나의 하향링크 서브프레임에서 SPS가 전송되는 주요소 반송파의 전송만 이루어져 대비 모드가 적용되는 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 14는 동적 스케줄링이 이루어지는 서브프레임 및/또는 요소 반송파가 존재하는 경우에 적용되는 대비 모드를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 15는 자원 할당 방식이 유지될 수 있는 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 15에서는 설명의 편의를 위해 하나의 상향링크 서브프레임에 4개의 하향링크 서브프레임이 연관된 경우를 예로서 설명한다.
도 16은 본 발명에 따라서 단말이 대비 모드를 수행하는 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 17은 본 발명이 적용되는 시스템에서 기지국과 단말의 구성의 일 예를 개략적으로 도시한 블록도이다.
이하, 본 명세서에서는 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
무선 통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
기지국(eNB)의 스케줄러는 단말들 사이 및 각 단말의 무선 베어러 사이에서 한 셀 내의 가용 무선 자원을 분배한다. 원칙적으로, 기지국은 기지국에 버퍼된 하향링크 데이터와 단말로부터 수신한 버퍼 상태 보고(BSR: Buffer Status Report)들에 각각 기반해서 각 단말에 대한 상향링크 혹은 하향링크 무선 자원을 할당한다. 이 처리 과정에서, 기지국은 설정된 무선 베어러 각각의 QoS(Quality of Service) 요구를 고려하고 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit)의 크기(size)를 선택한다.
스케줄링의 일반적인 모드는 동적 스케줄링(dynamic scheduling)으로, 하향링크 전송 자원의 할당(allocation)을 위한 하향링크 어사인먼트(assignment) 메시지 및 상향링크 전송 자원의 할당을 위한 상향링크 그랜트(grant) 메시지에 의해 수행된다. 하향링크 어사인먼트 메시지와 상향링크 그랜트 메시지는 특정 단일 서브프레임 동안 유효하다. 하향링크 어사인먼트 메시지와 상향링크 그랜트 메시지는 목적한 단말을 식별하기 위한 C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier)를 이용하여 PDCCH상으로 전송된다. 이 모드의 스케줄링은 트래픽이 동적인 경우의 TCP(Transmission Control Protocol)나 SRB(Signalling Radio Bearer)와 같은 서비스 유형에 효과적이다.
동적 스케줄링 외에, SPS(Semi-Persistent Scheduling)가 정의된다. SPS는, 각 서브프레임의 PDCCH를 통한 특정 하향링크 어사인먼트 메시지나 상향링크 그랜트 메시지를 필요로 하지 않고, 각 서브프레임에 대하여 무선 자원이 한 서브프레임보다 긴 시간 주기 동안 단말에 할당되며 반정적(semi- statical)으로 설정될 수 있도록 한다. 즉, SPS는 VoIP(Voice Over Internet Protocol)과 같이 일정한 양의 트래픽을 일정한 주기로 전송하기 위해, 미리 정해진 주기에 따라 정해진 자원 할당이나 MCS(Modulation and Coding Scheme)을 사용하는 것이다. 따라서, 동적 스케줄링의 경우와 비교하여, PDCCH의 오버헤드를 줄일 수 있다.
SPS의 설정 또는 재설정을 위하여, 무선 자원이 주기적으로 할당되는 자원 할당 인터벌은 RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 통해 지시된다. 주파수 영역에서의 특정 전송 자원 할당과, MCS와 같은 전송 특성은 PDCCH를 이용해서 시그널링 될 수 있다. 즉, PDCCH 메시지의 전송 타이밍이 자원 할당 인터벌에 적용되는 기준 타이밍으로 이용될 수 있다. PDCCH가 지속적 스케줄링의 구성 또는 재구성에 이용될 때는, 지속적 스케줄링에 적용되는 스케줄링 메시지와 동적 스케줄링에 적용되는 스케줄링 메시지를 구별할 필요가 있다. 이를 위해서 각 단말에 대하여 동적 스케줄링 메시지에 사용되는 C-RNTI와는 다른, SPS-C-RNTI로 알려진 특별한 ID가 사용된다.
도 1은 3GPP LTE에서 SPS을 나타낸다. 이는 DL SPS를 나타내지만, UL SPS도 동일하게 적용될 수 있다. 도 1을 참조하면, 우선 기지국이 단말에게 RRC 메시지를 통해 SPS 설정을 보낸다. SPS 설정은 SPS-C-RNTI와 SPS 주기를 포함한다. 도 1에서는 SPS 주기가 4 서브프레임인 경우를 예로서 설명한다.
SPS가 설정되더라도, 즉시 SPS가 수행되는 것은 아니다. 단말은 CRC가 SPS-C-RNTI로 마스킹된 PDCCH(110)을 모니터링하여, PDCCH(110)에 의해 SPS가 활성화된 후에 SPS를 수행한다. PDCCH(110) 상의 DCI(Downlink Control Information)에 포함되는 여러 필드들, 예컨대, TPC(transmit power command), DMSRS(demodulation reference signal)의 CS(Cyclic Shift), MCS(Modulation and Coding scheme), RV(redundancy version), HARQ 프로세스 번호, 자원 할당 정보의 값들이 SPS 활성화와 비활성화에 사용될 수 있다.
SPS가 활성화되면, 단말은 PDCCH 상의 DL 그랜트를 수신하지 않더라도, SPS 주기에 PDSCH 상의 전송블록을 수신한다. SPS가 적용된 경우에, PDSCH상의 하향링크 데이터 전송은 대응하는 PDCCH상의 하향링크 그랜트 없이 이루어지며, 단말이 사용하는 PUCCH ACK/NACK 자원 인덱스는 상위계층 시그널링에 의해 반정적으로 설정된다.
이후, 단말은 CRC가 SPS-C-RNTI로 마스킹된 PDCCH(120)을 모니터링하여, SPS의 비활성화를 확인한다.
반송파 집성(Carrier Aggregation: CA, 이하 'CA'라 함)은 복수의 반송파를 지원하는 것으로서, 스펙트럼 집성(spectrum aggregation) 또는 대역폭 집성(bandwidth aggregation)이라고도 한다.
집성되는 반송파들의 수는 하향링크와 상향링크 간에 다르게 설정될 수 있으며, 요소 반송파들의 크기(즉, 대역폭)도 서로 다를 수 있다. 각 요소 반송파들은 후술하는 PDCCH 등과 같은 제어 채널을 가질 수 있으며, 서로 인접할 수도 있고, 인접하지 않을 수도 있다. 단말은 자신의 역량에 따라 하나 또는 그 이상의 반송파를 지원할 수 있다.
요소 반송파는 활성화 여부에 따라 주요소 반송파(Primary Component Carrier: PCC)와 부요소 반송파(Secondary Component Carrier: SCC)로 나뉠 수 있다. 주요소 반송파는 항상 활성화되어 있는 반송파이고, 부요소 반송파는 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 단말은 하나의 주요소 반송파만을 사용하거나, 주요소 반송파와 더불어 하나 또는 그 이상의 부요소 반송파를 사용할 수 있다.
이하에서, CA 환경이라 함은 다중 요소 반송파(반송파 집성)을 지원하는 시스템을 말한다. CA 환경에서도, 물리 계층(physical layer)은 TDD(Time Division Duplex) 및/또는 FDD(Frequency Division Duplex)로 동작할 수 있다.
물리 계층에서 사용되는 채널들 중에 PDCCH는 CA 환경에서 해당 PDCCH가 속한 반송파 내의 자원 할당뿐만 아니라 다른 반송파의 자원에 대해서도 자원 할당 정보를 전송할 수 있다. 이것을 반송파 간 스케줄링(cross-carrier scheduling)이라고 한다. 반송파 간 스케줄링에 의하면 부요소 반송파에 관한 제어 정보를 주요소 반송파를 통해 전송할 수 있으므로 스케줄링이 유연해진다.
한편, PDCCH상으로 전달되는 메시지는 상향링크 전송 전력을 제어하는 전송 전력 제어(TPC: Transmission Power Control)를 포함한다. 단말은 특별히 DRX(Discontinuous Reception) 상태로 설정된 경우가 아니면 매 서브프레임마다 PDCCH상으로 전송되는 TPC 명령을 체크한다. TPC 명령은 주기적으로 전송될 필요는 없다.
상술한 바와 같이, TPC 명령은 PDCCH상으로 단말에 전달된다. PDCCH 시그널링의 구조(structure) 때문에, TPC 명령은 CRC(Cyclic Redundancy Check)에 의해 보호된다. 따라서, 단말이 PDCCH 메시지 자체를 수신하지 못한 경우를 제외하면, 수신한 TPC 명령은 신뢰성(reliability)이 높다.
각 반송파의 PDCCH는 동일한 상향링크 요소 반송파의 PUCCH에 대한 TPC 명령을 전송할 수 있다. 예컨대, 다수의 하향링크 요소 반송파에 대한 HARQ ACK/NACK 신호는 하나의 상향링크 요소 반송파를 통해 전송된다. 이 경우, 동일한 상향링크 PUCCH의 전력 제어를 위한 하나 이상의 동일한 TPC 명령이 다수의 하향링크 요소 반송파를 통해 전송될 수 있으며, 이렇게 중복 전송되는 동일한 TPC 명령은 하향링크 제어 정보의 오버헤드로 작용할 수 있다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 복수의 하향링크 그랜트 전송으로 인해 하나의 PUCCH에 대한 TPC 명령이 복수 개 존재하게 될 경우, 중복되는 TPC 필드에 할당된 비트를 다른 제어 정보, 예컨대 ACK/NACK 자원 할당 정보의 전송에 사용하여 한정된 무선 자원을 더 효율적으로 이용할 수 있다.
한편, 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신한 단말은 일정 시간이 경과한 후에, 또는 일정한 타이밍에 ACK(ACKnowledgement)/NACK(Not-ACKnowledgement) 응답을 기지국에 전송한다. 하향링크 데이터는 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH상으로 전송될 수 있다. ACK/NACK 신호는 상기 하향링크 데이터가 성공적으로 디코딩 되면 ACK 정보가 되고, 상기 하향링크 데이터의 디코딩에 실패하면 NACK 정보가 된다. 기지국은 NACK 정보가 수신되면, 최대 재전송 횟수까지 상기 하향링크 데이터를 재전송할 수 있다. 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호의 전송 시점이나 자원 할당은 기지국이 시그널링을 통해 동적으로 알려줄 수 있고, 또는 하향링크 데이터의 전송 시점이나 자원 할당에 따라 미리 약속되어 있을 수 있다.
도 2는 ACK/NACK 신호를 운반하는 상향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH가 할당되는 제어 영역(region)과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH가 할당되는 데이터 영역으로 나눌 수 있다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(Resource Block pair: RB pair)으로 할당되고, 상기 할당된 자원 블록 쌍은 2 슬롯(slot)들의 각각에서 서로 다른 부반송파에 해당하는 자원 블록들이다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍이 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
PUCCH는 다중 포맷을 지원할 수 있다. 즉, 변조 방식(modualtion scheme)에 따라 서브프레임당 서로 다른 비트 수를 갖는 상향링크 제어 정보를 전송할 수 있다. 다음의 표 1은 여러 가지 PUCCH 포맷에 따른 변조 방식 및 비트 수를 나타낸다.
Figure pat00001
PUCCH 포맷 1은 스케줄링 요청(Scheduling Request: SR)의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 1a/1b는 HARQ ACK/NACK 신호의 전송에 사용된다. PUCCH 포맷 2는 CQI의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2a/2b는 CQI 및 HARQ ACK/NACK의 전송에 사용된다. HARQ ACK/NACK 신호가 단독으로 전송되는 경우에는 PUCCH 포맷 1a/1b이 사용되고, SR이 단독으로 전송되는 경우에는 PUCCH 포맷 1이 사용된다.
PUCCH 상으로 전송되는 제어 정보는 순환 쉬프트된(cyclically shift) 시퀀스(sequence)를 이용한다. 순환 쉬프트된 시퀀스는 기본 시퀀스(base sequence)를 특정 CS(Cyclic Shift) 양(amount)만큼 순환 쉬프트시킨 것이다. 하나의 자원 블록이 12 부반송파를 포함하는 경우, 다음의 수학식 1과 같은 길이 12의 시퀀스가 기본 시퀀스로 사용된다.
Figure pat00002
여기서, i ∈ {0,1,...,29}는 기본 인덱스(root index), n은 요소 인덱스로 0≤n≤N-1, N은 시퀀스의 길이이다. 다른 기본 인덱스에 따라 다른 기본 시퀀스가 정의된다. N=12 일 때, b(n)은 다음 표와 같이 정의된다.
Figure pat00003
따라서, 기본 시퀀스 r(n)은 수학식 2와 같이 순환 쉬프트될 수 있다.
Figure pat00004
여기서, 'a'는 CS(cyclic shift) 양(amount), 'mod'는 모듈로 연산을 나타낸다.
도 3은 PUCCH 상으로 ACK/NACK 신호를 전송하는 일 예를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 하나의 슬롯에 포함되는 7 SC-FDMA 심볼 중 3 SC-FDMA 심볼에는 RS(Reference Signal)가 실리고, 나머지 4 SC-FDMA 심볼에는 ACK/NACK 신호가 실린다. RS는 슬롯 중간의 3 개의 인접하는(contiguous) SC-FDMA 심볼에 실린다.
ACK/NACK 신호를 전송하기 위해 2 비트의 ACK/NACK 신호를 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조시켜 하나의 변조 심볼 d(0)로 생성할 수 있다. 변조 심볼 d(0)와 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,a)를 기반으로 하여 변조된 시퀀스(modulated sequence) y(n)를 생성할 수 있다. 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,a)에 변조 심볼을 곱하여 다음과 같은 변조된 시퀀스 y(n)를 생성할 수 있다.
Figure pat00005
순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,a)의 CS 양은 각 SC-FDMA 심볼마다 달라질 수도 있고, 동일할 수도 있다. 여기서는, 하나의 슬롯 내에 4 SC-FDMA 심볼에 대해 CS 양 a를 순차적으로 0, 1, 2, 3으로 두고 있으나, 이는 예시에 불과하다.
여기서는, 2 비트의 ACK/NACK 신호를 QPSK 변조해서 하나의 변조 심볼을 생성하는 것을 예시하고 있으나, 1 비트의 ACK/NACK 신호를 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조해서 하나의 변조 심볼을 생성할 수도 있다. ACK/NACK 신호의 비트 수, 변조 방식, 변조 심볼의 수는 예시에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 제한하는 것은 아니다.
또한, 단말 용량을 증가시키기 위해, 변조된 시퀀스는 직교 시퀀스(Orthogonal Sequence: OS)를 이용하여 다시 확산될 수 있다. 확산 계수(spreading factor) K=4인 직교 시퀀스 wi(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0≤k≤K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용할 수 있다.
Figure pat00006
또는, 확산 계수 K=3인 직교 시퀀스 wi(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0≤k≤K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용할 수 있다.
Figure pat00007
여기서는, ACK/NACK 신호를 위한 하나의 슬롯 내의 4 SC-FDMA 심볼에 대해 확산 계수 K=4인 직교 시퀀스 wi(k)를 통해 변조된 시퀀스를 확산시키는 것을 보이고 있다.
RS는 ACK/NACK과 동일한 기본 시퀀스로부터 생성되어 순환 쉬프트된 시퀀스와 직교 시퀀스를 기반으로 생성할 수 있다. 즉, 순환 쉬프트된 시퀀스를 확산 계수 K=3인 직교 시퀀스 wi(k)를 통해 확산시켜 RS로 사용할 수 있다.
PUCCH 포맷 1/1a/1b의 전송을 위한 자원인 자원 인덱스(Resource Index) n(1) PUCCH는 A/N신호가 전송되는 물리적인 자원 블록의 위치뿐만 아니라 기본 시퀀스의 CS 양 α(ns,l) 및 직교 시퀀스 인덱스 nOC(ns)를 결정하기 위해 사용된다. 그리고, HARQ ACK/NACK 신호를 위한 자원 인덱스 n(1) PUCCH는 다음의 표 5와 같이 구할 수 있다. 자원 인덱스 n(1) PUCCH는 물리적인 RB 인덱스 nPRB, 기본 시퀀스의 CS 양 α(ns,l) 및 직교 시퀀스 인덱스 nOC(ns) 등을 결정하는 파라미터이다.
Dynamic scheduling Semi-persistent scheduling
Resource index n(1) PUCCH=nCCE+N(1) PUCCH Signaled by higher layer or a control channel
Higher Layer Signaling value N(1) PUCCH n(1) PUCCH
즉, 표 5에 의하면 n 번째 서브프레임에서 전송되는 PDSCH에 대한 HARQ ACK/NACK 신호가 상기 n 번째 서브프레임에서 전송되는 PDCCH의 첫 번째 CCE(Control Channel Element) 인덱스 nCCE와 상위 계층 시그널링(higher layer signaling) 또는 별도의 제어 채널을 통해 얻은 값 N(1) PUCCH의 합인 자원 인덱스 n(1) PUCCH를 이용하여 n+4 번째 서브프레임에서 전송된다. N(1) PUCCH는 반정적 스케줄링(Semi-Persistent Scheduling: SPS) 전송과 SR(Service Request) 전송에 필요한 PUCCH format 1/1a/1b 자원의 총 개수이다. 반정적 스케줄링 전송과 SR 전송은 해당 PDSCH 전송을 가리키는 PDCCH가 존재하지 않기 때문에 기지국이 n(1) PUCCH를 명시적으로(explicitly) 단말에게 알려준다.
HARQ ACK/NACK 신호 및/또는 SR이 PUCCH 포맷 1/1a/1b를 통해 전송될 때, 자원 인덱스 n(1) PUCCH에 의해 물리적인 RB 인덱스 nPRB가 결정된다. 이는 다음의 수학식 4와 같다.
Figure pat00008
도 4는 상기 수학식 4에 따라 PUCCH를 물리적인 RB들에 매핑 시킨 예를 보여준다. 자원 인덱스 n(1) PUCCH에 따라 물리적인 RB 인덱스 nPRB가 결정되고, 각 m에 대응하는 PUCCH는 슬롯 단위로 주파수 도약(hopping)된다.
반송파 집성(CA: Carrier Aggregation) 환경에서, 다수의 하향링크 요소 반송파에 대한 HARQ ACK/NACK 신호는 하나의 상향링크 요소 반송파를 통해 전송된다. 이때, 하나의 코드워드(CW)당 1 비트의 ACK/NACK 신호가 전송된다.
하향링크에 대한 HARQ ACK/NACK 신호는 PUCCH상으로 전송된다. 하향링크에 대한 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 PUCCH 포맷 중 채널 셀렉션(Channel Selection)을 사용하는 PUCCH 포맷 1b는 2 내지 4 비트의 ACK/NACK 신호를 전송할 수 있다.
채널 셀렉션은 전송할 메시지와 해당 메시지의 전송에 사용할 자원과 변조 심볼을 매핑해주는 테이블을 이용하여 하향링크에 대한 HARQ ACK/NACK 자원을 할당한다. 채널 셀렉션 테이블은 복수의 자원 인덱스와 ACK/NACK 신호의 변조 심볼의 조합으로 구성될 수 있으며, ACK/NACK 신호를 전송하는데 사용되는 비트 수(M)를 고려하여 구성될 수 있다. 채널 셀렉션을 통해서 최대 4 비트의 신호 전송에 필요한 자원을 할당할 수 있으므로, 4 비트 이하의 ACK/NACK 신호에 대하여는 ACK/NACK 신호를 전송하는데 필요한 비트 수(M)의 값에 따라서 테이블을 구성하고, 이를 이용하여 ACK/NACK 자원을 할당할 수 있다.
채널 셀렉션에 사용되는 테이블의 포맷은 상위 계층 시그널링에 의해 미리 단말과 기지국에 전달될 수 있다. 단말에서는 수신한 PDCCH 또는 상위 채널로부터의 별도 시그널링이나 전송 채널 등을 통해 채널 셀렉션에 사용되는 테이블을 구성하기 위한 ACK/NACK 자원 인덱스를 얻을 수 있다.
ACK/NACK 신호의 전송을 위해, 기지국은 ACK/NACK 자원 인덱스를 묵시적(implicit)으로 할당할 수 있다. 기지국이 ACK/NACK 자원 인덱스를 묵시적으로 할당한다는 것은, CC#a의 PDCCH를 구성하는 적어도 하나의 CCE 중에서 CCE의 번호를 의미하는 nCCE을 파라미터로 하여 계산된 자원 인덱스를 할당함을 의미한다. 본 명세서에서는 기지국의 묵시적인 자원 인덱스 할당에 대응하여, 단말의 관점에서는 이를 '묵시적인 자원 인덱스 획득'으로 표현한다.
기지국은 또한 자원 인덱스를 명시적(Explicit)으로 할당할 수도 있다. 기지국이 자원 인덱스를 명시적으로 단말에 할당한다는 것은, nCCE에 의존하지 않고 기지국으로부터 별도의 자원 할당 지시자 등을 통해 특정 단말에 전용되는(dedicated) PUCCH의 자원 인덱스를 단말에 할당함을 의미한다. 이때 기지국으로부터의 별도의 자원 할당 지시자는 상위 계층 또는 물리 계층으로부터의 시그널링 등을 포함한다. 또한, 자원 할당 지시자는 PDCCH에 제어 정보 또는 시스템 정보로서 포함될 수도 있다. 본 명세서에서는 기지국의 명시적인 자원 인덱스 할당에 대응하여, 단말의 관점에서는 이를 '명시적인 자원 인덱스 획득'으로 표현한다.
이때, 기지국은 다른 제어 정보를 전달하기 위한 지시자에 사용될 비트를 자원 할당 지시자를 전달하기 위해 활용할 수도 있다. 예컨대, 기지국은 상향링크 전송 전력에 대한 전력 지시자(PI: Power Indicator) 예컨대 TPC 명령을 전송하는데 사용할 비트를 이용하여 자원 할당 지시자, 예컨대 ACK/NACK 전송 자원 지시자(ACK/NACK Resource Indicator: ARI, 이하 'ARI'라 함)를 전송할 수 있다. ARI는 단말이 하향링크에 대한 HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 때 사용할 자원을 명시적으로 할당하기 위한 지시자이다. 일반적으로 하향링크 그랜트를 나타내는 DCI 포맷은 PUCCH에 대한 전력 제어를 위한 2 비트의 TPC 필드를 포함하고, 상향링크 그랜트를 나타내는 DCI 포맷은 PUSCH에 대한 전력 제어를 위한 2 비트의 TPC 필드를 포함할 수 있다.
이제, 데이터 전송 방식의 하나인 SORTD에 대하여 설명한다. 다중 안테나 시스템에서는 동일한 변조 심볼을 서로 다른 안테나를 통해, 서로 다른 전송 자원을 이용하여 전송되는 SORTD(Spatial Orthogonal Resource Transmit Diversity)가 적용될 수 있다. SORTD는 PUCCH 포맷 각각에 대하여도 적용될 수 있다.
도 5는 2개의 전송 안테나를 이용하여 PUCCH 전송을 수행하는 전송기의 일 예를 개략적으로 설명하는 블록도이다. 도 5에 도시된 전송기는 단말의 일부분일 수 있다.
전송기(500)는 채널 코딩부(510), 변조부(520), 제1 및 제2 시퀀스 생성부(530a, 530b), 제1 및 제2 자원 요소 맵퍼(540a, 540b), 제1 및 제2 OFDM 신호 생성부(550a, 550b), 제1 및 제2 송수신부(560a, 560b) 및 제1 및 제2 전송 안테나(570a, 570b)를 포함한다.
채널 코딩부(510)는 변조부(520)에 연결되고, 변조부(520)는 제1 및 제2 시퀀스 생성부(530a, 530b)에 연결된다. 제1 및 제2 시퀀스 생성부(530a, 530b) 각각은 제1 및 제2 자원 요소 맵퍼(540a, 540b) 각각에 연결되고, 제1 및 제2 자원 요소 맵퍼(540a, 540b) 각각은 제1 및 제2 OFDM 신호 생성부(550a, 550b) 각각에 연결된다. 또한, 제1 및 제2 OFDM 신호 생성부(550a, 550b) 각각은 제1 및 제2 송수신부(560a, 560b) 각각에 연결되고, 제1 및 제2 송수신부(560a, 560b) 각각은 제1 및 제2 전송 안테나(570a, 570b)에 연결된다. 다중 안테나 전송의 경우, 안테나마다 정의된 하나의 자원 그리드가 존재할 수 있다.
변조부(520)는 하나 이상의 변조 심벌을 출력할 수 있다. 변조부(520)에서 출력되는 하나 이상의 변조 심벌은 제1 시퀀스 생성부(530a) 및 제2 시퀀스 생성부(530b) 모두에 동일하게 입력된다.
전송기(500)는 두 전송 안테나(470a, 470b)에 대한 2개의 자원 인덱스를 할당 받으며, 제1 및 제2 시퀀스 생성부(530a, 530b)는 이 2개의 자원 인덱스들을 기반으로 확산된 시퀀스들을 생성한다.
여기서는 두 개의 전송 안테나를 이용하는 다중 안테나 시스템에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 둘 이상의 전송 안테나를 이용하는 다중 안테나 시스템에 대하여도 동일하게 SORTD를 적용할 수 있다.
도 6은 무선 통신 시스템에서 중복되는 TPC 필드에 대한 자원을 전용(轉用)하여 ARI를 전송하는 것을 개략적으로 설명하는 도면이다.
기지국은 상향링크 전송에 사용될 전송 자원을 할당하기 위해서, 중복되는 TPC 필드에 할당되는 2 비트를 이용하여 전송할 ARI를 구성할 수 있다(S610). ARI는 단말이 하향링크에 대한 HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 때 사용할 자원을 명시적으로 할당해 주기 위한 지시자이다. 중복되는 TPC 필드는 CA(Carrier Aggregation) 환경에서 하나의 서브프레임으로 전송되는 각 요소 반송파의 PDCCH들 사이에 중복되는 TPC 필드일 수 있다. 또한, 중복되는 TPC 필드는 TDD(Time Division Duplex) 환경에서, 하나의 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임들의 PDCCH들 사이에 중복되는 TPC 필드일 수도 있다.
기지국은 PDCCH와 PDSCH로 필요한 정보를 단말에 전송한다(S620). 이때, 기지국은 중복되는 부요소 반송파 상의 TPC 필드에 할당되는 비트를 전용하여 ARI를 전송할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 수신한 PDCCH를 체크하고, PDCCH상의 ARI를 통해서 명시적으로 자원을 할당 받을 수 있다 (S630).
단말은 할당 받은 전송 자원을 이용하여 PUCCH상으로 HARQ ACK/NACK 신호를 제어 정보를 전송할 수 있다(S640).
이하, ARI를 이용한 ACK/NACK 전송 자원 할당 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
이하의 설명에서, ARI는 TPC 필드에 할당될 2 비트를 전용하여 단말에 전달된다.
CA 환경에서, 주요소 반송파상의 PDSCH에 대응하는 PDCCH의 TPC 필드는 TPC 명령으로 이용하고, 부요소 반송파상의 PDSCH에 대응하는 PDCCH의 TPC 필드를 ARI로 이용할 수 있다. 단일 반송파(Single Carrier)를 사용하는 TDD의 경우에도, 특정 하향링크 서브프레임의 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드는 TPC 명령으로 이용하고, 다른 하향링크 서브프레임의 PDCCH상으로는 TPC 필드에 할당될 비트를 이용하여 ARI를 전송할 수 있다.
ARI로 자원을 할당하기 위한 ARI 매핑 테이블은 상위 계층 시그널링에 의해 미리 단말에 전송될 수 있다. ARI 매핑 테이블은 ARI가 지시하는 값과 그에 따라 할당되는 ACK/NACK 전송 자원으로 구성된다.
CA 환경에서, ARI 매핑 테이블을 구성하기 위해 필요한 HARQ ACK/NACK 전송 자원의 수는 RRC를 통해서 구성되는 요소 반송파의 수와 서브프레임에서 각 요소 반송파별로 몇 개의 코드워드를 전송할 것인지에 관한 전송 모드, HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 PUCCH 포맷의 종류 등을 통해서 결정될 수 있다. 또한, 단일 반송파를 사용하는 TDD의 경우에는 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임의 개수, HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 PUCCH 포맷의 종류 등에 의해 결정될 수 있다. ARI 매핑 테이블은 2 비트의 ARI가 표현할 수 있는 4 가지 값에 대응하는 ACK/NACK 전송 자원의 수에 따라서 달리 구성될 수 있다. 또한, ARI 매핑 테이블은 상위 계층 시그널링을 통해서 미리 단말에 전달될 수 있다. 즉, 명시적으로 할당된 자원 집합과 이에 대응하는 ARI 값은 상위 계층 시그널링에 의해 단말에 미리 전달되어 있을 수 있다.
표 6은 본 발명에 이용되는 ARI 매핑 테이블의 일 구현예를 나타낸 것이다.
ACK/NACK Resource Indicator 매핑되는 ACK/NACK 전송 자원
00 첫 번째 자원 집합,　N １
01 두 번째 자원 집합, N 2
10 세 번째 자원 집합, N 3
11 네 번째 자원 집합, N 4
표 6은 본 발명의 용이한 설명을 위해 편의상 구성한 ARI 매핑 테이블로서, 본 발명에 따른 ARI 매핑 테이블은 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 방법으로 구성될 수 있다. 자원 집합 N k (K=1, 2, 3, 4)는 ARI를　통해서　할당하고자　하는　전송　자원의　개수와　동일한　개수의　자원을　원소로　하는　자원　집합이다.
예컨대, ARI를 통하여 하나의 전송 자원을 할당하는 경우에, 각 N k 는 서로 중복되지 않는 하나의 전송 자원을 원소로 가지는 자원 집합（예컨대, {n}，ｎ은　전송　자원）이며, ARI를 통하여 두 개의 전송 자원을 할당하는 경우에, 각 N k 는 서로 중복되지 않는 두 개의 전송 자원을 원소로 가지는 자원 집합 (예컨대.　{n1, n2})이다.
이때, ARI 매핑 테이블상에서 ARI가 지시하는 자원 집합이 단말에 할당된다. 예컨대, ARI의　값이　'01'인 경우에는, 자원 집합 N 2 의　전송　자원이　할당된다.
한편, 2 내지 4 비트의 HARQ ACK/NACK 응답에 대하여는 PUCCH 포맷 1b를 이용한 채널 셀렉션을 통해서 자원을 할당할 수 있다. 이하, HARQ ACK/NACK 자원 할당을 위한 채널 셀렉션에 대하여 구체적으로 설명한다.
채널 셀렉션을 위한 테이블의 포맷은 상위 계층 시그널링에 의해 미리 단말과 기지국에 전달될 수 있다. 단말은 신호 전송 테이블을 구성하기 위한 ACK/NACK 전송 자원을 묵시적(implicit)으로 할당 받을 수도 있으며, 명시적(explicit)으로 할당 받을 수도 있다.
도 7은 단말이 채널 셀렉션을 통해서 ACK/NACK 자원을 할당 받아 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 일 예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
단말은 기지국으로부터 PDCCH상으로 제어 신호를 수신한다 (S710).
단말은 PDCCH상으로 전송되는 제어 신호를 통해서, 필요한 ACK/NACK 자원을 묵시적 또는 명시적으로 획득할 수 있다(S720). 단말은, PDCCH상으로 전송되는 CCE의 지시자를 통해서 PUCCH상의 ACK/NACK 자원 할당을 위한 자원 인덱스(nPUCCH)를 묵시적으로 획득할 수 있다. 또한, 단말은 PDCCH상으로 전송되는 ARI 등을 통해 ACK/NACK 전송 자원을 명시적으로 획득할 수도 있다.
단말은 묵시적/명시적으로 획득한 자원으로 채널 셀렉션을 위한 테이블을 구성할 수 있다(S730). 채널 셀렉션을 위한 테이블은 전송할 신호, 예컨대 ACK/NACK 신호의 유형에 따라서 전송에 사용될 자원과 심볼을 매핑하는 테이블이다.
채널 셀렉션을 위한 테이블은 M 값(하나의 심볼 값으로 전송하고자 하는 HARQ 응답 신호의 개수)에 따라 다르게 구성되며, 채널 셀렉션을 위한 테이블을 구성하기 위한 자원 인덱스의 개수도 M 값에 따라 달라진다. 채널 셀렉션을 위한 테이블을 구성하는 자원은 모두 명시적 방법으로 할당될 수도 있고, 모두 묵시적 방법으로 할당될 수도 있으며, 자원의 일부는 명시적 방법으로 할당되고 나머지 자원은 묵시적 방법으로 할당될 수도 있다.
단말은 채널 셀렉션을 위한 테이블 상에서 전송할 ACK/NACK 신호와 전송에 사용할 ACK/NACK 자원을 매핑하여, ACK/NACK 자원을 할당할 수 있다(S740).
단말은 할당된 ACK/NACK 자원을 이용하여, ACK/NACK 신호를 전송한다(S750).
표 ７은 M=３인 경우의 채널 셀렉션을 위한 테이블의 일 예이다.
HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2) n(1) PUCCH b(0), b(1)
ACK, ACK, ACK n(1) PUCCH,2 1, 1
ACK, ACK, NACK/DTX n(1) PUCCH,1 1, 1
ACK, NACK/DTX, ACK n(1) PUCCH,0 1, 1
ACK, NACK/DTX, NACK/DTX n(1) PUCCH,0 0, 1
NACK/DTX, ACK, ACK n(1) PUCCH,2 1, 0
NACK/DTX, ACK, NACK/DTX n(1) PUCCH,1 0, 0
NACK/DTX, NACK/DTX, ACK n(1) PUCCH,2 0, 0
DTX, DTX, NACK n(1) PUCCH,2 0, 1
DTX, NACK, NACK/DTX n(1) PUCCH,1 1, 0
NACK, NACK/DTX, NACK/DTX n(1) PUCCH,0 1, 0
DTX, DTX, DTX N/A N/A
표　７에서, HARQ-ACK(0)~HARQ-ACK(3)는 정상적으로 수신(디코딩)되었는지 판단하여야 할 코드워드에 대한 ACK/NACK 유형이다.
n(1) PUCCH는 PUCCH 포맷 1b를 이용하여 전송에 사용할 HARQ ACK/NACK 자원이다. 이때, 채널 셀렉션을 위한 테이블을 구성하는 각 ACK/NACK 자원, 예컨대, 표　７에서　{n(1) PUCCH,0, n(1) PUCCH,1, n(1) PUCCH,2}은 상술한 바와 같이 묵시적으로 또는 명시적으로 할당받은 전송 자원들이다.
b(0)b(1)는 전송할 ACK/NACK 신호의 QPSK 심볼이다. b(0),b(1)의 값이 N/A에 매핑되는 경우, 즉 DTX(Discontinuous Transmission)의 경우는, 예컨대 단말이 PDCCH를 수신하지 못한 경우 등에 해당하므로 단말은 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 서브프레임에서 ACK/NACK 응답을 보내지 않는다.
단말은 채널 셀렉션을 이용하여 자원을 할당할 때, 수신한 PDSCH들의 디코딩 결과에 대응하는 ACK/NACK 유형에 매핑되는 ACK/NACK 전송 자원(n(1) PUCCH)을 이용하여, 해당하는 전송 심볼(b(0),b(1))을 PUCCH상으로 전송한다. 예컨대, 전송할 ACK/NACK 신호의 유형이 모두 ACK일 때는, ACK/NACK 자원 n(1) PUCCH,1을 이용하여, 해당하는 심볼(b(0),b(1))의 값 (1,1)을 PUCCH 상으로 전송한다.
채널 셀렉션을 이용한 PUCCH 포맷 1b의 경우는 전송하는 HARQ ACK/NACK 신호의 비트 수와 동일한 개수의 자원이 필요하며, 최대 4 비트까지의 HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 수 있다.
상술한 채널 셀렉션을 위한 테이블은, 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 예로서 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상술한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 방식으로 구성될 수 있음에 유의한다.
도 8은 FDD 및 TDD 모드에서 상향링크/하향링크의 시간 및 주파수 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. LTE의 경우는, FDD와 TDD를 모두 지원한다.
FDD의 경우에는 상향링크 전송에 이용되는 반송파와 하향링크 전송에 이용되는 반송파 주파수가 각각 존재하여, 셀 내에서 상향링크 전송과 하향링크 전송이 동시에 수행될 수 있다.
TDD의 경우, 하나의 셀을 기준으로 상향링크 전송과 하향링크 전송이 항상 시간적으로 구분된다. 동일한 반송파가 상향링크 전송과 하향링크 전송에 사용되므로, 기지국과 단말은 송신 모드와 수신 모드 사이에서 전환을 반복하게 된다. TDD의 경우, 특수 서브프레임(Special Subframe)을 두어 송신과 수신 사이의 모드 전환을 위한 보호 구간(guard time)을 제공할 수 있다. 특수 서브프레임은 도시된 바와 같이, 하향링크 부분(DwPTS), 보호 주기(GP), 상향링크 부분(UpPTS)으로 구성될 수 있다. 보호 주기 동안에는 상향링크 전송도 하향링크 전송도 이루어지지 않는다.
표 ８은 TDD 모드에서 상향링크와 하향링크의 설정을 나타낸다.
Figure pat00009
표 8에서와 같이, 기지국과 단말은 7 가지의 가능한 하향링크/상향링크 프레임 설정을 통해서 상향링크 및 하향링크 전송을 수행한다. 10 개의 서브프레임으로 구성되는 프레임 구조에서, 'D'는 하향링크(downlink) 서브프레임, 'U'는 상향링크(uplink) 서브프레임을 나타낸다. 'S'는 상술한 특별 서브프레임(special subframe)을 나타낸다.
하향링크/상향링크 설정을 통하여, 상향링크 전송과 하향링크 전송에 비대칭적으로 전송 자원을 할당할 수 있다. 또한, 기지국과 단말 사이에 사용되는 하향링크/상향링크 프레임 설정은 동적으로 변경되지는 않는다. 예를 들어, 설정 3으로 하향링크 및 상향링크 전송을 수행하던 기지국과 단말이 프레임 단위로 설정 4를 이용하여 하향링크 및 상향링크 전송을 수행하지는 않는다. 다만, 네트워크 환경 또는 시스템의 변화에 따라서 RRC 등으로 설정을 변경할 수는 있다.
한편, FDD의 경우, 단말은 서브프레임 n-4에서 수신한 PDSCH에 대한 HARQ ACK/NACK을 서브프레임 n에서 전송한다.
TDD의 경우, 단말은 서브프레임(들) n-k에서 수신한 PDSCH에 대한 HARQ ACK/NACK을 상향링크 서브프레임 n에서 전송한다. 이때, k는 K의 요소이며, K는 표 ９에 의해 정의될 수 있다. K는 상향링크-하향링크 설정(UL-DL configuration) 및 서브프레임 n에 의해 결정되며, {k0,k1, …, kM -1}의 M 개 요소로 구성될 수 있다.
Figure pat00010
표 8과 비교하면, 표 9에서 숫자가 기입된 서브프레임들은 상향링크 전송을 수행하는 서브프레임이라는 것을 알 수 있다.
표 9를 통해서, 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임 사이의 연관 관계를 명확하게 확인할 수 있다. 하향링크 서브프레임에 대한 HARQ ACK/ANCK 신호는 하향링크 서브프레임이 연관된 상향링크 서브프레임을 통해서 전송될 수 있다.
표 9를 참조하면, 상향링크-하향링크 설정이 0이고, n이 2인 경우에, k값은 6이 된다. 따라서, 현재 서브프레임 2번보다 6번째 전에 있는 서브프레임에서 수신한 PDSCH에 대한 HARQ ACK/NACK은 다음 프레임의 서브프레임 2에서 상향링크로 전송된다. 상향링크-하향링크 설정이 4이고, n이 3인 경우에는, K={6, 5, 4, 7}이 된다. 따라서, 현재 서브프레임(n=3)보다 6,5,4,7 번째 있는 서브프레임에서 전송된 PDSCH에 대한 A/N 정보가 현재 업링크 서브프레임(n=3)에서 전송된다.
이처럼, TDD 시스템의 경우에, 표 9를 참조하면, 둘 이상의 하향링크 서브프레임이 하나의 상향링크 서브프레임에 연관되어 있는 경우를 볼 수 있다. CA 환경에서도, 다수의 하향링크 요소 반송파에 대한 HARQ ACK/NACK 신호는 하나의 상향링크 요소 반송파를 통해 전송된다. 이 경우에, 동일한 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임들에서는 동일한 상향링크 PUCCH의 전력 제어를 위하여 PDCCH상으로 TPC를 각각 전송하게 되는데, 이는 결국 하향링크 제어 정보의 오버헤드로 작용할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이, 중복되는 TPC 필드에 할당될 비트를 활용하여 ARI를 전송하고, 이를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 수 있다.
한편, 표 9를 참조하면, 예컨대, 상향링크-하향링크 설정 5의 경우와 같이 많은 하향링크 서브프레임에 대한 HARQ ACK/NACK 신호를 하나의 상향링크 서브프레임으로 전송해야 하는 경우에, 개별 하향링크 서브프레임에 대한 HARQ ACK/NACK 심볼을 전송하기 위해서는 많은 전송 비트가 요구된다. 이 경우에는, 각 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK 신호를 시간도메인 번들링(time domain Bundling)하여 전송하는 방법을 고려할 수 있다.
복수의 HARQ ACK/NACK 신호는 다양한 방법으로 번들링될 수 있다. 예컨대, 번들링하려는 하향링크 요소 반송파들 또는 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK 신호는 논리곱(logical product) 연산에 의해 묶일 수 있다. 즉, 번들링하려는 하향링크 요소 반송파나 하향링크 서브프레임에 대한 HARQ ACK/NACK 정보가 전부 ACK인 경우에, 번들링하려는 ACK/NACK 신호를 대표하는 HARQ ACK/NACK 신호로서 ACK를 전송할 수 있다. 적어도 하나의 요소 반송파 또는 서브프레임에 대한 HARQ ACK/NACK 정보가 NACK인 경우에는, 번들링하려는 ACK/NACK 신호를 대표하는 HARQ ACK/NACK 신호로서 NACK를 전송할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 요소 반송파 또는 서브프레임에 대한 HARQ ACK/NACK 정보가 DTX인 경우에는, 번들링하려는 ACK/NACK 신호를 대표하는 HARQ ACK/NACK 신호로서 DTX를 전송할 수 있다.
하지만, 번들링을 사용하더라도 전송할 HARQ ACK/NACK 응답이 4 비트를 넘는 경우 또는 번들링을 하지 않고 HARQ ACK/NACK 신호를 다중화하여 전송하고자 하는 경우가 있을 수 있다.
이와 관련하여, 표 1에 기재된 3GPP LTE의 PUCCH 포맷 외에 PUCCH 포맷 3이 추가적으로 논의되고 있다. PUCCH 포맷 3는 DFT-S-OFDM(Discrete Fourier Transform - Spreading - Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)이 적용된 PUCCH 포맷으로서, DFT-IFFT와 블록-확산(Block-spreading)을 사용한다. PUCCH 포맷 3을 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 경우에는, 하나의 ACK/NACK 자원으로, FDD의 경우 최대 10 비트의 정보까지, TDD의 경우 최대 20 비트의 정보까지 HARQ ACK/NACK 신호로 전송할 수 있다. 따라서, PUCCH 포맷 3을 이용함으로써, 복수의 HARQ ACK/NACK 신호를 번들링 하지 않고, 다중화(multiplexing)하여 전송할 수 있다.
도 9는 노멀 CP인 경우의 PUCCH 포맷 3의 일 예를 개략적으로 도시한 것이다. 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 3의 경우, 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 2개의 OFDM 심볼은 기준 신호(reference signal)를 위한 RS OFDM 심볼이 되고, 5개의 OFDM 심볼은 상향링크 제어 신호, 예를 들어, ACK/NACK 신호를 위한 데이터 OFDM 심볼이 된다. 여기서, RS OFDM 심볼 및 데이터 OFDM 심볼의 개수는 예시에 불과하다.
먼저 반송파로 전송될 ACK/NACK 등의 정보 비트에 대해, 채널 인코딩이 수행된다. 다양한 방식의 채널 인코딩이 적용될 수 있다. 예컨대, 단순 반복(repetition), 심플렉스 코딩(simplex coding), RM(Reed-Muller) 코딩, 펑처링(puncturing)된 RM 코딩, TBCC(Tail-Biting Convolutional Coding), LDPC(Low Density Parity Check) 코딩 또는 터보 코딩(turbo coding) 등의 다양한 종류의 코딩 방식 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 채널 코딩 결과 생성되는 인코딩 정보 비트는 적용될 변조 심볼 순서(modulation symbol order)와 맵핑되는 자원을 고려하여 레이트 매칭(rate-matching)될 수 있다.
채널 코딩 결과 생성된 인코딩 정보 비트는 셀 간 간섭(ICI: Inter-Cell Interference)을 고려하여, 셀 ID에 대응하는 스크램블링 코드(scrambling code)를 이용한 셀 특정 스크램블링(cell-specific scrambling) 또는 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)와 같은 단말 ID에 대응되는 스크램블링 코드를 이용한 단말 특정 스크램블링이 적용될 수 있다.
이어서, 인코딩 정보 비트는 변조기(modulator)를 통해 변조된다. 인코딩 정보 비트가 변조되어 QPSK 심볼이 생성될 수 있다. 변조된 심볼은 분주기(divider)에 의해 제1 및 제2 슬롯으로 분산된다. 변조된 심볼은 다양한 방법으로 분산될 수 있다. 변조기와 분주기의 순서는 바뀔 수도 있다.
변조된 심벌에 대하여, 미리 RRC(Radio Resource Control) 시그널링 등을 통해 결정된 인덱스 m의 직교 코드(orthogonal code)를 통해 시간 스프레딩된다. 인덱스 m인 직교 코드는 도 9와 같이 스프레딩 인자(SF: Spreading Factor)가 5인 경우, wm=[w0, w1, w2, w3, w4]로 표현될 수 있다. 직교 코드로 Walsh 코드, DFT 코드 또는 그 외의 직교 코드가 사용될 수 있다. 이때, 스프레딩 인자는 데이터가 스프레딩 되는 인자를 의미하며, 시스템에 따라 달라질 수 있다. 스프레딩 인자는 다중화(multiplexing)되는 단말이나 안테나의 개수와 관련될 수 있으며, 슬롯 레벨에서 인덱스가 바뀌어 적용될 수도 있다.
스프레딩된 변조 심볼은 DFT(Discrete Fourier Transform) 프리코딩된 뒤에, PRB(Physical Resource Block) 내의 부반송파에 되고, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)에 의해 시간 영역의 신호로 변환되며, CP가 붙어서 전송된다. 여기서는 PUCCH 포맷 3의 일 구현예를 설명하였으나, PUCCH 포맷 3는 다양하게 구현될 수 있으며, 본 발명은 특정한 PUCCH 포맷 3의 구현예에 한정되지 않는다.
CA(Carrier Aggregation: CA) 환경에서, PUCCH 포맷 3을 이용하는 방법은 다양하게 고려될 수 있다. 예컨대, 주요소 반송파상의 PDSCH에 대응하는 PDCCH의 TPC 필드는 TPC 명령으로 사용하고, 부요소 반송파상의 PDSCH에 대응하는 PDCCH의 TPC 필드는 ARI로 전용하며, ARI가 지시하는 PUCCH 포맷 3에 대한 자원을 이용하는 방법을 생각할 수 있다. 또한, 단말의 HARQ ACK/NACK 전송에 SORTD를 적용함으로써 다이버시티 효과를 얻을 수도 있다.
이제, CA 환경의 TDD 시스템에 대하여, HARQ ACK/NACK 신호 전송을 위해 ARI를 이용하여 PUCCH 포맷 3의 자원을 할당하는 방법을 설명한다.
CA 환경의 TDD 시스템에서, HARQ ACK/NACK 신호 전송을 위하여, 하향링크 서브프레임에 연관된 상향링크 서브프레임의 PUCCH 포맷 3의 자원을 자원 지시자, 예컨대 ARI(ACK/NACK Resource Indicator)를 사용하여 할당하는 방법을 생각할 수 있다.
기지국은 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임의 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드에 할당될 비트를 전용(轉用)하여 ARI를 전송할 수 있다. 지금부터, 특별한 언급이 없는 한, 본 명세서에서는 "TPC 필드에 할당될 비트를 전용"하는 것을 "TPC 필드를 이용"한다고 표현한다. 또한 지금부터, 본 명세서에서 하향링크 서브프레임의 PDCCH상으로 전송되는 ARI는, 특별한 언급이 없는 한, TPC 필드를 이용하여 전송되는 ARI이다.
단말은 ARI가 지시하는 자원을 해당 ARI가 전송된 하향링크 서브프레임에 연관된 상향링크 서브프레임에서 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위한 PUCCH 포맷 3의 자원으로 사용할 수 있다.
TDD 시스템에서 다수의 하향링크 요소 반송파에 대한 HARQ ACK/NACK 신호는 하나의 상향링크 서브프레임을 통해 전송된다. 따라서, 하나의 PUCCH 포맷 3의 자원을 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 수 있다.
구체적으로, 상술한 하나의 ACK/NACK 전송 자원이 필요한 경우(표 6)와 같이 PUCCH 포맷 3의 자원으로 ARI 매핑 테이블을 구성하고, ARI 매핑 테이블상의 한 PUCCH 포맷 3의 자원을 지시하도록 ARI를 구성할 수 있다.
TDD 시스템에서 PUCCH 포맷 3으로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 경우에도, 복수의 전송 자원을 ARI를 통하여 할당함으로써 SORTD를 적용할 수 있다. 이때, SORTD가 적용되는 전송 안테나의 개수에 대응하여 복수의 전송 자원을 할당할 수 있다. 예컨대, 2개의 전송 안테나로 SORTD를 적용하는 경우에는 ARI로 2개의 전송 자원을 할당하며, 이에 대응하여 ARI 매핑 테이블을 두 개의 ACK/NACK 전송 자원이 필요한 경우(표 6에서 N k 가 두 개의 전송 자원을 원소로 갖는 경우)와 같이 구성할 수 있다.
단말이 SORTD를 적용하여 상향링크 전송을 수행할 것인지에 관해서, 기지국은 RRC 시그널링 등의 상위 계층 시그널링으로 단말에 지시를 전달할 수 있다.
CA 환경에서 SPS가 적용되는 경우에도, SPS를 활성화시키는 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드를 이용하여 ARI를 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 ARI를 통하여 단말이 PUCCH상으로 HARQ ACK/NACK 응답을 전송하는데 사용할 전송 자원을 할당할 수 있다.
SPS를 적용하는 경우에도, 단말의 HARQ ACK/NACK 응답 신호 전송에 SORTD를 적용할 수 있다. 예컨대, 기지국은 주요소 반송파의 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드를 이용하여 두 개의 전송 자원을 할당하는 ARI를 전송함으로써, 단말이 SORTD를 적용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하도록 할 수 있다. 또한, 기지국은 주요소 반송파의 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드를 이용하여 하나의 전송 자원을 할당하는 ARI를 전송하고, SPS가 적용되지 않는 부요소 반송파의 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드를 이용하여 또 다른 전송 자원을 할당하는 ARI를 전송함으로써, 단말이 SORTD를 적용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하도록 할 수도 있다.
한편, 단말이 HARQ ACK/NACK 전송을 위해 사용할 전송 방식은 기지국에서 상위 계층 시그널링을 통해 단말에 전달된다. 예컨대, 단말이 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는데 사용하는 PUCCH 포맷, 자원의 할당 방식, SORTD를 적용할 것인지 여부 등이 기지국에서 상위 계층 시그널링을 통해 단말에 전달된다.
하지만, 이 경우에 기지국에서 상위 계층 시그널링을 통해 단말에 전달된 방식에 따라서 단말이 HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 수 없는 경우에 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 방식으로서 대비(fallback) 모드를 어떻게 정할 것인지가 문제된다.
이하, 본 발명이 적용되는 시스템에서 PUCCH 포맷 3으로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 방식에 대한 대비 모드에 관하여 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 대비(fallback) 모드는 단말과 기지국 사이에 미리 정해진 방식 또는 상위 계층 시그널링을 통해서 기지국이 지시한 방식(이하, '정상 모드'라 함)에 따라서 PUCCH 포맷 3으로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하지 않고, 다른 방식 예컨대, 다른 PUCCH 포맷, 다른 자원 할당 방식 및/또는 다른 전송 방식 등을 이용하여 단말이 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 것을 의미한다.
예를 들어, TDD의 CA 환경에서, 단말에 대하여 복수의 요소 반송파가 설정되고, 그에 대응하여 정상 모드가 정해져 있었지만, 하나의 하향링크 서브프레임에서만 하나의 요소 반송파, 즉 주요소 반송파에서 하나의 서브프레임에만 스케줄링 될 때, 대비 모드가 적용될 수 있다. 또한, TDD의 CA 환경에서, 주요소 반송파의 TPC 필드로는 TPC 명령이 전송되고 부요소 반송파의 TPC 필드를 이용하여 ARI를 전송하도록 정상 모드가 정해져 있었으나, 주요소 반송파만 스케줄링 되거나 주요소 반송파만 수신된 경우에도 대비 모드가 적용될 수 있다.
대비 모드는 정상 모드가 정해질 때 함께 정해질 수 있다. 즉, 대비 모드 역시 단말과 기지국 사이에 미리 정해져 있을 수 있으며, 대비 모드에 관한 정보가 기지국에서 상위 계층 시그널링을 통해 단말에 전해질 수도 있다.
<대비 모드 - 동적 스케줄링의 경우/PDCCH로 SPS가 해제시키는 경우>
대비 모드의 전송 방식을 정상 모드의 전송 방식과 동일하게 설정하는 방식
(1) 정상 모드가 SORTD를 적용하여 PUCCH 포맷 3으로 HARQ 응답 신호를 전송하는 방식이었으나, 주요소 반송파로만 하나의 서브프레임이 수신된 경우(DAI=1)
DAI(Downlink Assignment Indicator)는 PDCCH상으로 전송되는 2 비트의 메시지로서, TDD의 경우에 해당 서브프레임이 하나의 상향링크 서브프레임에 연관되어 스케줄링된 하향링크 서브프레임 중에 몇 번째 배치(assignment)된 서브프레임인지를 나타낸다.
DAI값이 1인 서브프레임만 수신한 경우, 즉 주요소 반송파로만 하나의 서브프레임이 수신된 경우로서, 대비 모드가 적용될 수 있는 경우는, 부요소 반송파가 스케줄링 되지 않거나 유실되고, 하나의 서브프레임만 스케줄링 되거나 나머지 서브프레임이 유실된 경우일 수 있다. 이 경우의 대비 모드에서는 정상 모드와 동일한 전송 방식(SORTD)이 적용되며, 묵시적 자원 할당 방식으로 전송 자원을 할당할 수 있다. 예컨대, 표 5에서와 같이, n 번째 서브프레임에서 전송되는 PDCCH의 CCE(Control Channel Element) 인덱스 nCCE와 nCCE + 1를 기반으로 두 개의 전송 자원을 할당할 수 있다.
이때, 전송 포맷으로는 PUCCH 포맷 3 대신 PUCCH 포맷 1a/1b 등을 이용할 수 있다. PUCCH 포맷 1a로는 1 비트의 신호를 전송할 수 있고, PUCCH 포맷 1b로는 2 비트의 신호를 전송할 수 있다. 여기서는 주요소 반송파로만 하나의 서브프레임이 수신되었으므로, 주요소 반송파상의 한 서브프레임에 대한 HARQ ACK/NACK 신호를 PUCCH 포맷 1a/1b로 전송할 수 있다.
이때, 주요소 반송파로 2CW가 전송되고, HARQ ACK/NACK 신호의 전송을 위해 PUCCH 포맷 1a가 이용된다면, 1 비트의 신호 전송을 위해 스파셜 번들링을 수행할 수도 있다.
(2) 정상 모드가 단일 안테나를 이용하여 PUCCH 포맷 3으로 HARQ 응답 신호를 전송하는 방식이었으나, 주요소 반송파로만 하나의 서브프레임이 수신된 경우(DAI=1)
DAI 값이 1인 서브프레임만 수신한 경우, 즉 주요소 반송파로만 하나의 서브프레임이 수신된 경우로서, 대비 모드가 적용될 수 있는 경우는, 부요소 반송파가 스케줄링 되지 않거나 유실되고, 하나의 서브프레임만 스케줄링 되거나 나머지 서브프레임이 유실된 경우일 수 있다. 이 경우의 대비 모드에서는 정상 모드와 동일한 전송 방식(단일 안테나 전송)이 적용되며, 묵시적 자원 할당 방식으로 전송 자원을 할당할 수 있다. 예컨대, 표 5에서와 같이, n 번째 서브프레임에서 전송되는 PDCCH의 CCE(Control Channel Element) 인덱스 nCCE를 기반으로 전송 자원을 할당할 수 있다.
이때, 전송 포맷으로는 PUCCH 포맷 3 대신 PUCCH 포맷 1a/1b 등을 이용할 수 있다. PUCCH 포맷 1a로는 1 비트의 신호를 전송할 수 있고, PUCCH 포맷 1b로는 2 비트의 신호를 전송할 수 있다. 여기서는 주요소 반송파로만 하나의 서브프레임이 수신되었으므로, 주요소 반송파상의 한 서브프레임에 대한 HARQ ACK/NACK 신호를 PUCCH 포맷 1a/1b로 전송할 수 있다. 이때, 주요소 반송파로 2CW가 전송되고, HARQ ACK/NACK 신호의 전송을 위해 PUCCH 포맷 1a가 이용된다면, 1 비트의 신호 전송을 위해 스파셜 번들링을 수행할 수도 있다.
(3) 정상 모드가 SORTD를 적용하여 PUCCH 포맷 3으로 HARQ 응답 신호를 전송하는 방식이었으나, 주요소 반송파로만 복수의 서브프레임이 수신된 경우(DAI>1)
주요소 반송파로만 DAI값이 1인 서브프레임뿐만 아니라 DAI값이 1보다 큰 서브프레임도 수신한 경우, 즉 TDD 환경에서 하나의 상향링크 서브프레임과 연관된 복수의 하향링크 서브프레임을 수신한 경우로서 대비 모드가 적용될 수 있는 경우는 주요소 반송파에 대해 설정된 하향링크 서브프레임 중에서 일부 하향링크 서브프레임만 스케줄링 되거나 주요소 반송파에 대해 스케줄링된 하향링크 서브프레임 중에서 일부가 유실된 경우 등을 생각할 수 있다.
이 경우에, 수신한 서브프레임에서 PDCCH상의 TPC 필드를 전용하여 전송 자원을 할당하는 ARI를 수신한 경우에는, 수신한 ARI를 통해서 정상 모드와 동일하게 PUCCH 포맷 3의 두 전송 자원을 할당받아 PUCCH 포맷 3으로 SORTD를 적용해서 HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 수 있다.
ARI를 전송하는 부요소 반송파 혹은 서브프레임이 스케줄링 되지 않거나, 유실(missing)된 경우에, 수신한 하향링크 서브프레임의 PDCCH에 대한 CCE(Control Channel Element) 인덱스 nCCE를 기반으로 SORTD를 적용하여 HARQ 응답 신호를 전송할 전송 자원을 묵시적으로 할당받을 수 있다. 예컨대, DAI=1인 서브프레임의 PDCCH를 기반으로, 첫 번째 안테나 포트에 대하여는, 표 5에서와 같이 nCCE를 통하여 전송 자원을 할당 받을 수 있고, 두 번째 안테나 포트에 대해서는, 마찬가지로 다른 인덱스 nCCE+1 등을 통해서 전송 자원을 할당 받을 수 있다.
이때, 전송 포맷으로는 PUCCH 포맷 3 대신 PUCCH 포맷 1a/1b 등을 이용할 수 있다. PUCCH 포맷 1a로는 1 비트의 신호를 전송할 수 있고, PUCCH 포맷 1b로는 2 비트의 신호를 전송할 수 있다.
따라서, 대비 모드로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해서는 번들링이 필요할 수 있다.
번들링은, 전송할 신호의 사이즈 등을 고려하여, 시간 영역 번들링(Time Domain Bundling)만을 수행할 수도 있고, 시간 영역 번들링과 스파셜 번들링(Spatial Bundling)을 함께 수행할 수도 있다. 따라서, PUCCH 포맷 1b를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 경우에는 번들링을 통해서 2 비트의 번들링된 HARQ ACK/NACK 신호를 생성할 필요가 있고, PUCCH 포맷 1a를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 경우에는 번들링을 통해서 1 비트의 번들링된 HARQ ACK/NACK 신호를 생성할 필요가 있다.
도 10은 PUCCH 포맷 1b를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해, 시간 영역 번들링을 수행하는 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 10에서는 설명의 편의를 위해, 하나의 상향링크 서브프레임에 연관된 4개의 하향링크 서브프레임이 주요소 반송파만으로 전송되며, 각 하향링크 서브프레임에서 2CW가 전송되는 경우를 예로서 설명하고 있다. 도 10에서 서브프레임의 번호는 하나의 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임에 대하여 수신한 순서에 따른 번호이다.
도 10을 참조하면, 주요소 반송파의 각 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK 신호 A1, B1, C1, D1을 시간 영역 번들링하여 1 비트의 번들링된 신호 S1을 얻을 수 있다. 마찬가지로, 주요소 반송파의 각 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK 신호 A2, B2, C2, D2를 시간 영역 번들링하여, 1 비트의 번들링된 신호 S2를 얻을 수 있다. 단말은 2 비트의 신호 (S1S2)를 마지막 또는 그 외 다른 서브프레임에서 수신한 PDCCH를 통해서 묵시적으로 할당 받은 PUCCH 포맷 1b의 두 전송 자원을 이용해서 SORTD를 적용하여 전송할 수 있다.
도 11은 PUCCH 포맷 1a를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해, 스파셜 번들링과 시간 영역 번들링을 수행하는 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 11에서는 설명의 편의를 위해, 하나의 상향링크 서브프레임에 연관된 4개의 하향링크 서브프레임이 주요소 반송파로만 전송되며, 각 하향링크 서브프레임에서 2CW가 전송되는 경우를 예로서 설명하고 있다. 도 11에서 서브프레임의 번호는 하나의 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임에 대하여 수신한 순서에 따른 번호이다.
도 11을 참조하면, 우선 각 서브프레임별로 스파셜 번들링을 수행한다. 즉, 주요소 반송파의 하향링크 서브프레임 #0에 대한 ACK/NACK 신호 A1과 A2를 스파셜 번들링하여 번들링된 신호 A를 얻을 수 있다. 마찬가지로, 주요소 반송파의 다른 하향링크 서브프레임들에 대한 ACK/NACK 신호 B1과 B2, C1과 C2 그리고 D1과 D2 역시 각각 스파셜 번들링하여, 번들링된 ACK/NACK 신호 B, C, D를 얻을 수 있다. 이어서, ACK/NACK 신호 A, B, C, D를 시간 영역 번들링하여 1 비트의 번들링된 ACK/NACK 신호 S를 얻을 수 있다. 단말은 1 비트의 ACK/NACK 신호 S를 묵시적으로 할당 받은 PUCCH 포맷 1a의 두 자원을 이용해서, SORTD를 적용하여 전송할 수 있다.
(4) 정상 모드가 단일 안테나를 통해서 PUCCH 포맷 3으로 HARQ 응답 신호를 전송하는 방식이었으나, 주요소 반송파로만 복수의 서브프레임이 수신된 경우(DAI>1)
주요소 반송파로만 DAI값이 1인 서브프레임뿐만 아니라 DAI값이 1보다 큰 서브프레임도 수신한 경우, 즉 TDD 환경에서 하나의 상향링크 서브프레임과 연관된 복수의 하향링크 서브프레임을 수신한 경우로서 대비 모드가 적용될 수 있는 경우는 주요소 반송파에 대해 설정된 하향링크 서브프레임 중에서 일부 하향링크 서브프레임만 스케줄링 되거나 주요소 반송파에 대해 스케줄링된 하향링크 서브프레임 중에서 일부가 유실된 경우 등을 생각할 수 있다.
이 경우에, 수신한 서브프레임에서 PDCCH상의 TPC 필드를 전용하여 전송 자원을 할당하는 ARI를 수신한 경우에는, 수신한 ARI를 통해서 정상 모드와 동일하게 PUCCH 포맷 3의 전송 자원을 할당받아 PUCCH 포맷 3으로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 수 있다.
ARI를 전송하는 부요소 반송파 혹은 서브프레임이 스케줄링 되지 않거나, 유실(missing)된 경우에, 수신한 하향링크 서브프레임의 PDCCH에 대한 CCE(Control Channel Element) 인덱스 nCCE를 기반으로 전송 자원을 묵시적으로 할당받을 수 있다. 예컨대, DAI=1인 서브프레임의 PDCCH를 기반으로, 표 5에서와 같이 nCCE를 통하여 전송 자원을 할당 받을 수 있다.
이때, 전송 포맷으로는 PUCCH 포맷 3 대신 PUCCH 포맷 1a/1b 등을 이용할 수 있다. PUCCH 포맷 1a로는 1 비트의 신호를 전송할 수 있고, PUCCH 포맷 1b로는 2 비트의 신호를 전송할 수 있다.
따라서, 대비 모드로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해서는 번들링이 필요할 수 있다.
번들링은, 전송할 신호의 사이즈 등을 고려하여, 시간 영역 번들링(Time Domain Bundling)만을 수행할 수도 있고, 시간 영역 번들링과 스파셜 번들링(Spatial Bundling)을 함께 수행할 수도 있다.
예컨대, 도 10에서와 같이, 1 비트의 ACK/NACK 신호 S1과 S2를 시간 영역 번들링을 통해 얻을 수 있다. 단말은 2 비트의 신호 (S1S2)를 묵시적으로 할당 받은 PUCCH 포맷 1b의 전송 자원을 이용해서 단일 안테나로 전송할 수 있다.
또한, 도 11에서와 같이, 1 비트의 ACK/NACK 신호 S를 스파셜 번들링과 시간 영역 번들링을 통해 얻을 수 있다. 단말은 1 비트의 ACK/NACK 신호 S를 묵시적으로 할당 받은 PUCCH 포맷 1a의 전송 자원을 이용해서, 단일 안테나로 전송할 수 있다.
한편, 여기서는 (3)의 경우와 달리, 대비 모드로서 채널 셀렉션을 이용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 채널 셀렉션을 이용하는 PUCCH 포맷 1b의 경우에는 2 내지 4 비트의 HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 수 있다. 따라서, TDD 환경에서 하나의 상향링크 서브프레임에 2 개 내지 4 개의 하향링크 서브프레임이 연관된 경우에, 채널 셀렉션을 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 수 있다.
채널 셀렉션을 이용하는 경우에 필요한 전송 자원은 수신한 하향링크 서브프레임의 PDCCH에 대한 CCE(Control Channel Element) 인덱스 nCCE를 기반으로 표 5에서와 같이 묵시적으로 할당받을 수 있다. 예컨대, M=2인 경우, M=3인 경우, M=4인 경우에 대하여, 해당 하향링크 서브프레임들에서 PDCCH의 CCE 인덱스(nCCE)들을 기반으로 필요한 자원을 묵시적으로 할당 받을 수 있다.
대비 모드의 전송 방식을 정상 모드의 전송 방식과는 독립적으로 설정하는 경우
대비 모드의 전송 방식을 정상 모드의 전송 방식과는 독립적으로 설정할 수도 있다. 예컨대, 정상 모드에서 단일 안테나를 통하여 HARQ 응답 신호를 전송한 경우에 대비 모드에서는 정상 모드의 전송 방식을 고려하지 않고, SORTD를 적용하여 HARQ 응답 신호를 전송하거나 단일 안테나를 통해 HARQ 응답 신호를 전송하도록 설정할 수 있다. 또한, 정상 모드에서 SORTD를 적용하여 HARQ 응답 신호를 전송한 경우에도, 대비 모드에서는 정상 모드의 전송 방식을 고려하지 않고, SORTD를 적용하여 HARQ 응답 신호를 전송하거나 단일 안테나를 통해 HARQ 응답 신호를 전송하도록 설정할 수 있다.
전송 방식을 정상 모드의 전송 방식과는 독립적으로 설정하는 대비 모드 역시, 주요소 반송파로만 DAI값이 1인 서브프레임뿐만 아니라 DAI값이 1보다 큰 서브프레임도 수신한 경우나 주요소 반송파로만 DAI값이 1인 서브프레임뿐만 아니라 DAI값이 1보다 큰 서브프레임도 수신한 경우에 적용될 수 있다.
따라서, 대비 모드에서 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해, PUCCH 포맷 1a나 PUCCH 포맷 1b를 이용할 수 있다. PUCCH 포맷 1a로는 1 비트의 신호를 전송할 수 있고, PUCCH 포맷 1b로는 2 비트의 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 대비 모드로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해서는 번들링이 필요할 수 있다.
예컨대, PUCCH 포맷 1b를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해, 도 10에서와 같이 시간 영역 번들링을 수행할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 도 10에서는 하나의 상향링크 서브프레임에 연관된 4개의 하향링크 서브프레임이 주요소 반송파만으로 전송되며, 각 하향링크 서브프레임에서 2CW가 전송되는 경우를 예로서 설명하고 있다. 도 10을 참조하면, 단말은 번들링을 통해서 생성한 각 1 비트의 신호 S1과 S2를 묵시적으로 할당 받은 PUCCH 포맷 1b의 전송 자원을 이용해서 단일 안테나를 통해 전송할 수 있다.
또한, PUCCH 포맷 1a를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해, 도 11에서와 같이 스파셜 번들링과 시간 영역 번들링을 수행할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 도 11에서는 하나의 상향링크 서브프레임에 연관된 4개의 하향링크 서브프레임이 주요소 반송파로만 전송되며, 각 하향링크 서브프레임에서 2CW가 전송되는 경우를 예로서 설명하고 있다. 도 11을 참조하면, 단말은 번들링을 통해서 생성한 1 비트의 ACK/NACK 신호 S를 묵시적으로 할당 받은 PUCCH 포맷 1a의 자원을 이용해서 단일 안테나를 통해 전송할 수 있다.
PUCCH 포맷 1a와 PUCCH 1b로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위한 전송 자원은 수신한 하향링크 서브프레임의 PDCCH에 대한 CCE(Control Channel Element) 인덱스 nCCE를 기반으로 표 5에서와 같이 묵시적으로 할당받을 수 있다. 예컨대, 단일 안테나를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 경우에는, 하향링크 서브프레임의 PDCCH를 기반으로, 표 5에서와 같이 nCCE를 통하여 전송 자원을 할당 받을 수 있다. 또한, SORTD를 적용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 경우에는, 하향링크 서브프레임의 PDCCH를 기반으로, 표 5에서와 같이 복수의 CCE 인덱스(nCCE)들을 통하여 전송 자원을 할당 받을 수 있다.
대비 모드의 전송 방식을 단일 안테나 전송 방식으로 설정하는 경우
대비 모드가 적용되는 경우에는 HARQ 응답 신호의 전송 방식으로서, 단일 안테나를 이용한 전송 방식만 이용하도록 설정할 수도 있다.
단일 안테나만을 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하도록 설정하는 대비 모드 역시, 주요소 반송파로만 DAI값이 1인 서브프레임뿐만 아니라 DAI값이 1보다 큰 서브프레임도 수신한 경우나 주요소 반송파로만 DAI값이 1인 서브프레임뿐만 아니라 DAI값이 1보다 큰 서브프레임도 수신한 경우에 적용될 수 있다.
따라서, 대비 모드에서 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해, PUCCH 포맷 1a나 PUCCH 포맷 1b를 이용할 수 있다. PUCCH 포맷 1a로는 1 비트의 신호를 전송할 수 있고, PUCCH 포맷 1b로는 2 비트의 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 대비 모드로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해서는 번들링이 필요할 수 있다.
예컨대, PUCCH 포맷 1b를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해, 도 10에서와 같이 시간 영역 번들링을 수행할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 도 10에서는 하나의 상향링크 서브프레임에 연관된 4개의 하향링크 서브프레임이 주요소 반송파만으로 전송되며, 각 하향링크 서브프레임에서 2CW가 전송되는 경우를 예로서 설명하고 있다. 도 10을 참조하면, 단말은 번들링을 통해서 생성한 각 1 비트의 신호 S1과 S2를 묵시적으로 할당 받은 PUCCH 포맷 1b의 전송 자원을 이용해서 단일 안테나를 통해 전송할 수 있다.
또한, PUCCH 포맷 1a를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위해, 도 11에서와 같이 스파셜 번들링과 시간 영역 번들링을 수행할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 도 11에서는 하나의 상향링크 서브프레임에 연관된 4개의 하향링크 서브프레임이 주요소 반송파로만 전송되며, 각 하향링크 서브프레임에서 2CW가 전송되는 경우를 예로서 설명하고 있다. 도 11을 참조하면, 단말은 번들링을 통해서 생성한 1 비트의 ACK/NACK 신호 S를 묵시적으로 할당 받은 PUCCH 포맷 1a의 자원을 이용해서 단일 안테나를 통해 전송할 수 있다.
PUCCH 포맷 1a와 PUCCH 1b로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위한 전송 자원은 수신한 하향링크 서브프레임의 PDCCH에 대한 CCE(Control Channel Element) 인덱스 nCCE를 기반으로 표 5에서와 같이 묵시적으로 할당받을 수 있다. 예컨대, 단일 안테나를 이용하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 경우에는, DAI=1인 서브프레임의 PDCCH를 기반으로, 표 5에서와 같이 nCCE를 통하여 전송 자원을 할당 받을 수 있다.
<대비 모드 - SPS 가 활성화되어 있는 경우>
SPS가 활성화 되어 있는 경우에 대하여도 대비 모드를 고려할 수 있다. SPS는 주요소 반송파에만 적용되므로, 부요소 반송파에 대해서는 동적 스케줄링에 의한 전송 자원의 동적 할당이 적용될 수 있고, SPS가 적용되지 않는 서브프레임에서는 주요소 반송파에 대해서도 동적 스케줄링이 적용될 수 있다.
도 12는 SPS가 활성화된 경우의 정상 모드에 관한 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다. 설명의 편의를 위해, 도 12에서는 하나의 상향링크 서브프레임에 4개의 하향링크 서브프레임이 연관되는 설정을 예로서 설명하고 있다. 도 12에서 "X" 표시는 해당 서브프레임에서 요소 반송파가 스케줄링 되지 않았거나 전송 중에 유실되었음을 나타낸다. 도 12를 참조하면, 서브프레임 #0의 주요소 반송파에 대해서는 SPS가 적용되고 있다.
정상 모드의 경우에, 도 12의 하향링크 서브프레임들과 요소 반송파들에 대한 HARQ ACK/NACK 신호는, 연관된 상향링크 서브프레임의 한 요소 반송파를 통해서 전송될 수 있다. 정상 모드에서 PUCCH 포맷 3으로 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 경우에, 전송 자원은 동적 스케줄링이 적용되는 서브프레임에서 PUCCH상으로 전송되는 TPC 필드를 전용한 ARI를 통해서 할당될 수 있다.
이제부터, SPS가 적용되는 정상 모드에서 설정된 방법으로 단말이 HARQ ACK/NACK 전송하기 어려운 경우의 대비 모드에 대하여 구체적으로 설명한다.
대비 모드 - SPS 가 적용되는 대상만 수신된 경우
정상 모드와 달리, SPS가 적용되는 대상만 수신된 경우에 대비 모드가 적용될 수 있다. 예컨대 SPS가 적용되는 하향링크 서브프레임에서 주요소 반송파로만 하향링크 전송이 이루어진 경우, 즉 동적 스케줄링이 이루어지는 하향링크 서브프레임이나 요소 반송파가 전송되지 않은 경우에, 대비 모드가 적용될 수 있다. SPS가 적용되는 대상만 수신 되는 경우는, SPS가 적용되는 하향링크 서브프레임과 요소 반송파만 스케줄링 되거나, 동적 스케줄링이 적용되는 하향링크 서브프레임과 요소 반송파가 유실된 경우를 포함한다.
도 13은 하나의 하향링크 서브프레임에서 SPS가 전송되는 주요소 반송파의 전송만 이루어져 대비 모드가 적용되는 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 13에서는 설명의 편의를 위해, 하나의 상향링크 서브프레임에 네 개의 하향링크 서브프레임이 연관된 경우를 예로서 설명한다.
대비 모드의 전송 방식은 정상 모드의 전송 방식과 동일하게 설정될 수 있다. 또한, 대비 모드의 전송 방식은 정상 모드의 전송 방식과는 독립적으로 설정될 수도 있다. 또한, 대비 모드의 전송 방식은 항상 단일 안테나를 이용하여 전송되도록 설정될 수도 있다. 어느 경우이든, 대비 모드의 설정은 정상 모드의 설정과 함께 이루어질 수 있다.
따라서, PUCCH 포맷 3으로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 정상 모드에 대하여, 대비 모드를 전송 방식에 따라서, 아래와 같이 구별할 수 있다.
(1) 대비 모드가 SORTD를 적용하여 HARQ 응답 신호를 전송하는 방식인 경우
하나의 하향링크 서브프레임에서 SPS가 전송되는 주요소 반송파의 전송만 이루어진 경우이므로, 이 주요소 반송파에 대한 HARQ ACK/NACK 신호를 SORTD로 전송하기 위한 전송 자원의 할당이 필요하다.
SPS 활성화는 SPS가 적용되는 하향링크 서브프레임의 PDCCH에 의해 이루어진다. 따라서, SPS를 활성화시키는 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드를 이용하여 대비 모드에서 이용될 전송 자원을 할당하는 ARI가 단말에 전송될 수 있다.
구체적으로, 기지국은 SPS를 활성화시키는 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드를 이용하여 대비 모드에서 이용할 전송 자원 인덱스를 두 개 할당하는 ARI를 단말에 전송할 수 있다. 단말은 SPS를 활성화시키는 PDCCH상으로 수신한 ARI가 지시하는 두 전송 자원으로 대비 모드에서 SORTD를 적용할 수 있다.
또한, 기지국은 SPS를 활성화시키는 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드를 이용하여 대비 모드에서 이용할 하나의 전송 자원 인덱스(nPUCCH,1)를 할당하고, 두 번째 전송 자원 인덱스(nPUCCH,2)는 ARI로 할당된 전송 자원 인덱스(nPUCCH,1)를 기반으로, 예컨대 nPUCCH,1+1과 같이 할당할 수 있다. 단말은 SPS를 활성화시키는 PDCCH상으로 수신한 ARI를 통해 하나의 전송 자원을 할당 받고, 상술한 바와 같이 ARI를 통해 할당 받은 전송 자원을 기반으로 다른 전송 자원을 추가로 할당 받아 SORTD를 적용할 수 있다.
이때, ARI를 통해서 할당되는 전송 자원과 ARI를 통해서 할당된 전송 자원을 기반으로 할당되는 전송 자원은 PUCCH 포맷 1a/1b의 전송 자원일 수도 있고, PUCCH 포맷 3의 전송 자원일 수도 있다. 주요소 반송파로 2CW가 전송되고, HARQ ACK/NACK 신호의 전송을 위해 PUCCH 포맷 1a가 이용된다면, 1 비트의 신호 전송을 위해 스파셜 번들링을 수행할 수도 있다.
(2) 대비 모드가 단일 안테나를 이용하여 HARQ 응답 신호를 전송하는 경우
하나의 하향링크 서브프레임에서 SPS가 전송되는 주요소 반송파의 전송만 이루어진 경우이므로, 이 주요소 반송파에 대한 HARQ ACK/NACK 신호를 단일 안테나로 전송하기 위한 전송 자원의 할당이 필요하다.
따라서, 상술한 바와 같이, SPS를 활성화시키는 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드를 이용하여 대비 모드에서 이용될 전송 자원을 할당하는 ARI를 단말에 전송할 수 있고, 이때 ARI는 하나의 전송 자원을 할당할 수 있다.
이때 할당하는 전송 자원은 PUCCH 포맷 1a/1b의 전송 자원일 수도 있고, PUCCH 포맷 3의 전송 자원일 수도 있다. 따라서, 주요소 반송파로 2CW가 전송되고, HARQ ACK/NACK 신호의 전송을 위해 PUCCH 포맷 1a가 이용된다면, 1 비트의 신호 전송을 위해 스파셜 번들링을 수행할 수도 있다.
한편, 하향링크로 2CW의 전송이 이루어진 경우에는, 채널 셀렉션을 이용한 PUCCH 포맷 1b로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송할 수도 있다.
대비 모드 - SPS 가 적용되는 대상과 동적 스케줄링이 적용되는 대상의 공존
도 14는 동적 스케줄링이 이루어지는 서브프레임 및/또는 요소 반송파가 존재하는 경우에 적용되는 대비 모드를 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 14는 설명의 편의를 위해 하나의 상향링크 서브프레임에 네 개의 하향링크 서브프레임이 연관된 경우를 예로서 설명하고 있다.
도 14를 참조하면, SPS가 적용되는 서브프레임 #0의 요소 반송파 외에 동적 스케줄링이 적용되는 서브프레임 #2의 요소 반송파가 단말에 전송된다.
이때, 서브프레임 #2로 전송되는 PDCCH상의 TPC 필드로 TPC 명령이 전송되는 경우에는, 상술한 SPS가 적용되는 대상만 전송된 경우의 대비 모드와 동일하게, SPS를 활성화하는 PDCCH상으로 전송된 ARI를 통해 전송 자원이 할당될 수 있다.
다만, 여기서는 둘 이상의 하향링크 서브프레임이 수신되므로, PUCCH 포맷 1a/1b로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는 경우에는 도 10 및/또는 도 11에서 설명한 바와 같은 번들링이 필요할 수 있다.
한편, 동적 스케줄링이 적용되는 서브프레임을 통해서 ARI를 수신한 경우에는, 정상 모드의 자원 할당 방식을 유지할 수 있다.
도 15는 자원 할당 방식이 유지될 수 있는 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 15에서는 설명의 편의를 위해 하나의 상향링크 서브프레임에 4개의 하향링크 서브프레임이 연관된 경우를 예로서 설명한다.
도 15를 참조하면, 하향링크 서브프레임 #1에서 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드는 TPC 명령을 전송하는데 이용하고, 하향링크 서브프레임 #3에서 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드는 ARI를 전송하는데 이용된 경우에, 단말은 이 두 서브프레임을 수신함으로써, 정상 모드의 자원 할당 방법을 유지할 수 있다. 참고로, 도 14의 경우에서도, PUCCH 전송 전력은 현재의 전송 전력을 유지하는 등 새롭게 TPC 명령을 전달할 필요가 없는 경우에 하향링크 서브프레임의 TPC 필드를 이용하여 ARI들을 전송하였다면, 이 ARI를 수신했을 때 정상 모드의 자원 할당 방법을 유지할 수도 있다.
도 16은 본 발명에 따라서 단말이 대비 모드를 수행하는 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 16을 참조하면, 단말은 정상 모드에서 자원을 할당하는 ARI를 수신하였는지를 판단한다(S1610).
ARI를 수신한 경우에는, 수신한 ARI가 지시하는 전송 자원을 할당받을 수 있다(S1620). 예컨대, 일부 서브프레임의 유실이 있거나, 원래 설정된 서브프레임 중 일부만 스케줄링된 경우에도, PCC상으로 복수의 하향링크 서브프레임을 수신함으로써, 정상 모드의 전송 자원, 즉 PUCCH 포맷 3의 전송 자원을 할당하는 ARI를 수신할 수 있다. 이때는 후술하는 바와 같이, HARQ ACK/NACK 신호를 다중화하여 PUCCH 포맷 3으로 전송할 수 있다.
ARI를 수신하지 못 한 경우, 예컨대, 하나의 서브프레임으로 주요소 반송파만 전송된 경우나, ARI를 전송하는 서브프레임 또는 요소 반송파가 전송되지 않은 경우, 또는 SPS가 적용되는 대상만 전송된 경우 등에 대비 모드가 적용될 수 있다. 이때에는, HARQ 응답 신호의 전송을 위한 전송 자원을 다른 방법으로 할당할 필요가 있다.
단말은, ARI를 수신하지 못한 경우에, 즉, 대비 모드에서, SORTD가 적용되는지를 우선 판단할 수 있다(S1630). SORTD가 적용되는지에 따라서, 획득해야 하는 전송 자원의 수가 달라질 수 있다.
SORTD를 적용하는 경우에는 복수의 전송 자원을 획득할 수 있다(S1640).
SORTD가 적용되지 않고, 단일 안테나를 이용하는 경우에는 하나의 전송 자원을 획득할 수 있다(S1650).
이때 전송 자원은 표 5에서와 같이, 수신한 PDCCH의 CCE 인덱스를 기반으로 획득할 수도 있고, SPS가 적용된 경우에는 SPS를 활성화시키는 PDCCH상의 TPC 필드를 이용하여 전송된 ARI를 통해서 할당될 수도 있다. 한편, 단일 안테나를 이용하는 경우에도, 채널 셀렉션을 이용한 PUCCH 포맷 1b로 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하도록 설정된 경우에는, 복수의 자원이 할당될 수 있다.
단말은 복수의 하향링크 서브프레임이 전송되었는지를 판단할 수 있다(S1660). 복수의 하향링크 서브프레임이 수신되어 전송할 HARQ ACK/NACK 신호의 페이로드 사이즈가 증가하는 경우에는 번들링이 필요할 수 있다.
더 구체적으로, 단말은 S1650 단계에서, 단순히 하향링크 서브프레임이 복수 전송되었는지뿐만 아니라, 전송할 HARQ ACK/ANCK 신호의 코드북 사이즈 혹은 페이로드 사이즈를 판단할 수 있다. HARQ ACK/NACK 신호의 전송에 이용할 PUCCH 포맷과 전송할 HARQ ACK/NACK 신호의 페이로드 사이즈를 고려하여 번들링이 필요한지를 판단할 수 있다.
복수의 하향링크 서브프레임이 수신된 경우, 필요에 따라 번들링을 수행한다(S1670). 예컨대, PUCCH 포맷 1a를 이용하는 경우에는 도 10에서와 같은 번들링이 수행될 수도 있고, PUCCH 포맷 1b를 이용하는 경우에는 도 11에서와 같은 번들링이 수행될 수도 있다.
이어 단말은 HARQ ACK/NACK 신호를 대비 모드를 이용해서 전송할 수 있다(S1680). 이때, 상술한 바와 같이, ARI를 수신하여(S1620) PUCCH 포맷 3의 전송 자원을 할당 받은 경우에는, HARQ ACK/NACK 신호를 다중화하여 전송할 수도 있다.
도 16은 본 발명이 적용되는 일 예로서, 본 발명에 따른 대비 모드는 정상 모드의 설정과 함께 설정될 수 있고, 본 발명이 적용되는 단말에서 대비 모드는 설정된 방식에 따라, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양하게 수행될 수 있음에 유의한다.
도 17은 본 발명이 적용되는 시스템에서 기지국과 단말의 구성의 일 예를 개략적으로 도시한 블록도이다.
단말(1700)은 송수신부(1710), 저장부(1720), 제어부(1730)를 포함할 수 있다. 기지국(1740)은 송수신부(1750), 저장부(1760), 제어부(1770)를 포함할 수 있다.
단말(1700)은 송수신부(1710)를 통해서 필요한 정보를 송수신한다. 송수신부(1710)는 다중 안테나를 포함할 수 있으며, 이 경우에 단말(1700)은 SORTD를 적용할 수 있다.
저장부(1720)는 단말(1700)이 네트워크상에서 무선 통신을 수행할 수 있도록 필요한 정보를 저장한다. 예컨대, 저장부(1720)는 HARQ ACK/NACK 신호 전송에 대한 정상 모드와 대비 모드의 설정, 기지국과 단말 사이의 상향링크-하향링크(UL-DL) 설정, 채널 셀렉션 테이블, ARI 매핑 테이블, 해당 하향링크 서브프레임에서 전송되는 TPC 필드로 ARI가 전송되는지 TPC 명령이 전송되는지 등에 관한 정보를 저장할 수 있다.
제어부(1730)는 송수신부(1710), 저장부(1720)와 연결되어 이들을 제어할 수 있다.
제어부(1730)는 또한, 본 발명에서 설명한 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예컨대, 제어부(1730)는 정상 모드가 적용될 수 있는지를 판단하여, HARQ ACK/NACK 신호 전송에 대해 정상 모드가 적용될 수 없는 경우에는 대비 모드를 적용하도록 결정하고, 필요한 절차를 수행할 수 있다. 또한, 제어부(1730)는 수신한 ARI가 저장부(1720)에 저장된 ARI 매핑 테이블상에서 지시하는 전송 자원을 획득하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는데 사용할 수 있다. 제어부(1730)는 HARQ ACK/NACK 신호 전송을 위해 PUCCH 포맷 1a/1b의 자원을 사용하는 경우에는 하향링크 서브프레임상으로 수신한 PDCCH의 CCE를 기반으로 PUCCH 포맷 1a/1b의 자원을 획득하여 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하는데 사용할 수 있다.
기지국(1740)은 송수신부(1750)를 통해서 필요한 정보를 송수신할 수 있다. 송수신부(1750)은 다중 안테나를 포함하여, SORTD를 지원할 수 있다.
저장부(1760)는 기지국(2005)이 네트워크 상에서 무선 통신을 수행할 수 있도록 필요한 정보를 저장한다. 예컨대, 저장부(1760)는 HARQ ACK/NACK 신호 전송의 정상 상태와 대비 상태의 설정, 기지국과 단말 사이에 미리 설정될 수 있는 하향링크-상향링크 설정, 채널 셀렉션 테이블, ARI 매핑 테이블, ARI 전송 서브프레임, ARI 윈도우 사이의 우선 순위, 해당 하향링크 서브프레임에서 전송되는 TPC 필드로 ARI가 전송되는지 TPC 명령이 전송되는지 등에 관한 정보를 저장할 수 있고, RRC 시그널링 등을 통해서 전달되는 제어 정보를 저장할 수도 있다.
제어부(1770)는 송수신부(1715), 저장부(1760)와 연결되어 이들을 제어할 수 있다. 제어부(1770)는 본 발명에서 설명한 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예컨대, 제어부(1770)는 ARI와 같은 HARQ ACK/NACK 자원의 할당에 관한 정보를 송수신부(1750)를 통해서 단말에 전송할 수 있다. 제어부(1770)는 하향링크 서브프레임의 PDCCH상으로 전송되는 TPC 필드를 이용하여 ARI가 전송되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(1770)는 자원 할당과 관계된 RRC 시그널링을 송수신부(1750)를 통해서 단말에 전송할 수 있다.
제어부(1770)는 전송하는 하향링크 서브프레임에 연관된 상향링크 서브프레임에 대하여 PUCCH 포맷 등을 결정하여 이에 관한 정보를 단말에 전달할 수 있다.
제어부(1770)는 단말이 사용할 PUCCH 포맷에 따라, 자원을 할당하고, 자원 할당이 ARI를 통해 이루어지는 경우에, 제어부(1770)는 자원을 할당하는데 이용되는 ARI를 구성할 수 있다.
제어부(1770)는 또한, SORTD를 적용하도록 할 것인지를 결정할 수 있다. SORTD를 적용하기로 결정한 경우에, 제어부(1770)는 SORTD를 적용하기 위한 ARI 매핑 테이블과 ARI를 구성할 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신하였는지 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 자원 할당 지시자를 수신하지 못하였으면, 동적 스케줄링이 적용되는 경우에는 수신한 하향링크 서브프레임에서 제어 채널상의 제어 채널 요소(Control Channel Element) 인덱스를 기반으로 자원을 할당받고, 정적 스케줄링이 적용되는 경우에는 상기 정적 스케줄링을 활성화한 하향링크 제어 채널상으로 전송된 자원 할당 지시자가 지시하는 자원을 할당 받는 단계; 및
    상기 할당 받은 자원을 이용하여 HARQ 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 HARQ 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 판단 단계의 판단 결과, HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신한 경우에는, 상기 자원 할당 지시자가 지시하는 자원을 할당 받아 HARQ 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말의 HARQ 신호 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자원을 할당 받는 단계는,
    HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신하지 못한 경우에도, HARQ 신호를 SORTD(Spatial Orthogonal Resource Transmit Diversity)를 적용하여 전송하는지를 판단하는 단계를 더 포함하며,
    SORTD를 적용하는 것으로 판단한 경우에는 복수의 전송 자원을 할당 받고, SORTD를 적용하지 않는 단일 안테나를 이용하는 경우에는 하나의 전송 자원을 할당 받는 것을 특징으로 하는 단말의 HARQ 신호 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서, SORTD 적용 여부가 단말과 기지국 사이에 미리 설정되어 있거나, SORTD 적용 여부를 판단하기 위한 정보가 상위 계층 시그널링을 통해서 기지국으로부터 단말에 전단되는 것을 특징으로 하는 단말의 HARQ 신호 전송 방법.
  5. 제3항에 있어서, 동적 스케줄링이 적용되는 경우로서, SORTD를 적용하는 경우에는 상기 수신한 하향링크 서브프레임에서 제어 채널상의 두 제어 채널 요소로부터 획득한 제어 채널 인덱스들을 기반으로 두 개의 자원을 할당 받으며, 정적 스케줄링이 적용되는 경우에는 상기 정적 스케줄링을 활성화한 하향링크 제어 채널상으로 전송된 자원 할당 지시자가 지시하는 두 개의 자원을 할당 받는 것을 특징으로 하는 단말의 HARQ 신호 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 자원을 할당 받는 단계에서는, HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신한 경우에 HARQ 신호를 전송하는 방식과 동일한 전송 방식으로 HARQ 신호를 전송하기 위해 필요한 개수의 자원을 할당 받고,
    상기 HARQ 신호 전송 단계에서는, HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 수신한 경우에 HARQ 신호를 전송하는 방식과 동일한 전송 방식으로 HARQ 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말의 HARQ 신호 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 할당 받는 자원은, PUCCH 포맷 1a 또는 PUCCH 포맷 1b인 것을 특징으로 하는 단말의 HARQ 신호 전송 방법.
  8. 제1항에 있어서, 전송할 HARQ 신호가 상기 할당 받은 자원으로 전송할 수 있는 크기를 넘는 경우에는 시간 영역 번들링 및/또는 스파셜 번들링을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 HARQ 신호 전송 방법.
  9. 제1항에 있어서, 복수의 하향링크 서브프레임이 수신된 경우에는 시간 영역 번들링 및/또는 스파셜 번들링을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 HARQ 신호 전송 방법.
  10. HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 단말이 수신하지 못한 경우에, 상기 단말이 HARQ 신호를 전송하는데 사용할 전송 자원을 할당하는 방법을 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 방법에 따라서, 동적 스케줄링이 적용되는 경우에는 전송 자원을 묵시적으로 할당하고 또는 정적 스케줄링이 적용되는 경우에는 전송 자원을 명시적으로 할당하는 단계를 포함하며,
    상기 명시적으로 할당하는 자원은, 정적 스케줄링을 활성화하는 제어 채널상으로 전송되는 전송 전력 제어 명령에 이용될 비트를 활용하여 전송되는 자원 할당 지시자에 의해 할당되는 것을 특징으로 하는 기지국의 HARQ 자원 할당 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전송 자원은 단말의 HARQ 전송 방식에 따라 필요한 개수를 할당하는 것을 특징으로 하는 기지국의 HARQ 자원 할당 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 단말의 HARQ 전송 방식은,
    HARQ 신호를 전송할 상향링크 서브프레임에 연관된 하향링크 서브프레임으로 전송 자원을 할당하는 자원 할당 지시자를 단말이 수신한 경우의 전송 방식과 동일한 것을 특징으로 하는 기지국의 HARQ 자원 할당 방법.
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CN113615113A (zh) * 2019-03-29 2021-11-05 高通股份有限公司 用于nr-u的半静态harq-ack码本增强

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