KR20130009828A - 무선 통신 시스템에서 기준 신호 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템에서 기준 신호 전송 방법 및 장치가 제공된다. 단말은 기준 신호를 위한 길이 12의 기본 시퀀스를 생성하고, 순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 6, 8, 10} 중에서 순환 쉬프트 인덱스를 결정한다. 상기 단말은 상기 순환 쉬프트 인덱스를 기반으로 상기 기본 시퀀스를 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스를 생성하고, 상기 순환 쉬프트된 시퀀스를 기지국으로 전송한다.

Description

무선 통신 시스템에서 기준 신호 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING A REFERENCE SIGNAL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 기준신호 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS(Technical Specification) 릴리이즈(Release) 8을 기반으로 하는 LTE(long term evolution)는 유력한 차세대 이동통신 표준이다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"에 개시된 바와 같이, LTE에서 물리채널은 하향링크 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), 상향링크 채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
PUCCH는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), SR(scheduling request)와 같은 상향링크 제어 정보의 전송에 사용되는 상향링크 제어 채널이다.
한편, 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(advanced)가 진행되고 있다. 3GPP LTE-A에 도입되는 기술로는 반송파 집성(carrier aggregation)과 4개 이상의 안테나 포트를 지원하는 MIMO(multiple input multiple output)가 있다.
반송파 집성은 다수의 요소 반송파(component carrier)를 사용한다. 하나의 상향링크 요소 반송파와 하나의 하향링크 요소 반송파가 하나의 셀에 대응된다. 복수의 하향링크 요소 반송파를 이용하여 서비스를 제공받는 단말은 복수의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다.
반송파 집성 및 MIMO 가 도입됨에 따라, 제어채널의 용량(capacity)이 증가되는 것이 요구된다. 하나의 TTI(transmission time interval)에 전송 가능한 하향링크 전송블록의 개수가 증가함에 따라, 상기 하향링크 전송 블록들에 대한 HARQ ACK/NACK 신호의 비트 수가 증가한다. 예를 들어, 8개의 하향링크 전송 블록들이 전송된다면, 8 비트의 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 것이 필요하다.
기존 PUCCH 구조는 2비트의 HARQ ACK/NACK 신호를 기준으로 설계되어 있으므로, 증가된 비트 수를 갖는 HARQ ACK/NACK 신호를 나르기 위한 PUCCH를 설계하는 것이 필요하다.
또한, 용량이 증가되더라도, PUCCH 상의 제어 정보의 검출 성능에 영향을 주지 않도록 채널을 설계하는 것이 필요하다.
본 발명은 상향링크 제어정보의 복조에 사용되는 기준 신호를 전송하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 또한 증가된 채널 용량을 이용한 HARQ 수행 방법 및 장치를 제공한다.
일 양태에서, 무선 통신 시스템에서 기준 신호 전송 방법이 제공된다. 상기 방법은 기준 신호를 위한 길이 12의 기본 시퀀스를 생성하는 단계, 순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 6, 8, 10} 중에서 순환 쉬프트 인덱스를 결정하는 단계, 상기 순환 쉬프트 인덱스를 기반으로 상기 기본 시퀀스를 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스를 생성하는 단계, 및 상기 순환 쉬프트된 시퀀스를 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 상기 기지국으로부터 상기 순환 쉬프트 인덱스를 결정하는데 사용되는 자원 인덱스를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 기지국으로부터 복수의 자원 인덱스 후보에 관한 정보를 포함하는 자원 설정을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 자원 인덱스는 상기 복수의 자원 인덱스 후보 중 하나일 수 있다.
상기 기준 신호는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK/NACK 신호의 복조에 사용되는 기준 신호일 수 있다.
상기 HARQ ACK/NACK 신호는 직교 시퀀스로 확산되고, 상기 직교 시퀀스를 식별하는 직교 시퀀스 인덱스는 상기 자원 인덱스를 기반으로 결정될 수 있다.
상기 기준 신호는 제1 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌 및 제2 OFDM 심벌에서 전송될 수 있다.
다른 양태에서, 무선 통신 시스템에서 기준 신호를 전송하는 단말은 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF부, 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기준 신호를 위한 길이 12의 기본 시퀀스를 생성하고, 순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 6, 8, 10} 중에서 순환 쉬프트 인덱스를 결정하고, 상기 순환 쉬프트 인덱스를 기반으로 상기 기본 시퀀스를 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스를 생성하고, 및 상기 순환 쉬프트된 시퀀스를 기지국으로 전송한다.
증가된 채널 용량을 갖는 PUCCH 구조와 상기 PUCCH를 위한 기준 신호의 구조가 제안된다. 보다 많은 비트 수의 제어 정보를 전송할 수 있고, PUCCH를 설정하는 데 사용되는 시그널링을 최소화할 수 있다.
도 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 1b를 나타낸다. 하
도 4는 HARQ 수행의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PUCCH 구조를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 신호 할당을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기준 신호 할당을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기준 신호 할당을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준신호 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
단말(User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(base station, BS)은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
도 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"의 6절을 참조할 수 있다.
무선 프레임(radio frame)은 0~19의 인덱스가 매겨진 20개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임(subframe)은 2개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크(downlink, DL)에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.
하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 3GPP TS 36.211 V8.7.0에 의하면, 노멀(normal) CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.
자원블록(resource block, RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element, RE)를 포함할 수 있다.
DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0에 개시된 바와 같이, 3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 단말은 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.
PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.
PHICH는 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/ NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 단말에 의해 전송되는 PUSCH상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 단말이 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 디코딩을 사용한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidtae) PDCCH라 함)의 CRC에 원하는 식별자를 디마스킹하여, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)를 CRC에 마스킹한다.
도 2는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
UL(uplink) 서브 프레임은 주파수 영역에서 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당되는 제어영역(region)과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당되는 데이터영역으로 나눌 수 있다.
PUCCH는 서브프레임에서 RB 쌍(pair)으로 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 RB 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다. 동일한 m 값을 갖는 RB이 2개의 슬롯에서 서로 다른 부반송파를 차지하고 있음을 보이고 있다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0에 의하면, PUCCH는 다중 포맷을 지원한다. PUCCH 포맷에 종속된 변조 방식(modulation scheme)에 따라 서브프레임당 서로 다른 비트 수를 갖는 PUCCH를 사용할 수 있다.
다음 표 1은 PUCCH 포맷에 따른 변조 방식(Modulation Scheme) 및 서브프레임당 비트 수의 예를 나타낸다.
Figure pct00001
PUCCH 포맷 1은 SR(Scheduling Request)의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 1a/1b는 HARQ를 위한 ACK/NACK 신호의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2는 CQI의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2a/2b는 CQI 및 ACK/NACK 신호의 동시(simultaneous) 전송에 사용된다. 서브프레임에서 ACK/NACK 신호만을 전송할 때 PUCCH 포맷 1a/1b이 사용되고, SR이 단독으로 전송될 때, PUCCH 포맷 1이 사용된다. SR과 ACK/NACK을 동시에 전송할 때에는 PUCCH 포맷 1이 사용되고, SR에 할당된 자원에 ACK/NACK 신호를 변조하여 전송한다.
모든 PUCCH 포맷은 각 OFDM 심벌에서 시퀀스의 순환 쉬프트(cylic shift, CS)를 사용한다. 순환 쉬프트된 시퀀스는 기본 시퀀스(base sequence)를 특정 CS 양(cyclic shift amount) 만큼 순환 쉬프트시켜 생성된다. 특정 CS 양은 순환 쉬프트 인덱스(CS index)에 의해 지시된다.
기본 시퀀스 ru(n)를 정의한 일 예는 다음 식과 같다.
Figure pct00002
여기서, u는 원시 인덱스(root index), n은 요소 인덱스로 0=n=N-1, N은 기본 시퀀스의 길이이다. b(n)은 3GPP TS 36.211 V8.7.0의 5.5절에서 정의되고 있다.
시퀀스의 길이는 시퀀스에 포함되는 요소(element)의 수와 같다. u는 셀 ID(identifier), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 의해 정해질 수 있다. 기본시퀀스가 주파수 영역에서 하나의 자원 블록에 맵핑(mapping)된다고 할 때, 하나의 자원 블록이 12 부반송파를 포함하므로 기본 시퀀스의 길이 N은 12가 된다. 다른 원시 인덱스에 따라 다른 기본 시퀀스가 정의된다.
기본 시퀀스 r(n)을 다음 수학식 2와 같이 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n, Ics)을 생성할 수 있다.
Figure pct00003
여기서, Ics는 CS 양을 나타내는 순환 쉬프트 인덱스이다(0≤Ics≤N-1).
기본 시퀀스의 가용(available) 순환 쉬프트 인덱스는 CS 간격(CS interval)에 따라 기본 시퀀스로부터 얻을 수(derive) 있는 순환 쉬프트 인덱스를 말한다. 예를 들어, 기본 시퀀스의 길이가 12이고, CS 간격이 1이라면, 기본 시퀀스의 가용 순환 쉬프트 인덱스의 총 개수는 12가 된다. 또는, 기본 시퀀스의 길이가 12이고, CS 간격이 2이라면, 기본 시퀀스의 가용 순환 쉬프트 인덱스의 총 수는 6이 된다.
이제, PUCCH 포맷 1a/1b에서의 HARQ ACK/NACK 신호의 전송에 대해 기술한다.
도 3은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 1b를 나타낸다. 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 3개의 OFDM 심벌은 기준신호를 위한 RS(Reference Signal) OFDM 심벌이 되고, 4개의 OFDM 심벌은 ACK/NACK 신호를 위한 데이터 OFDM 심벌이 된다.
PUCCH 포맷 1b에서는 2비트 ACK/NACK 신호를 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조하여 변조 심벌 d(0)가 생성된다.
순환 쉬프트 인덱스 Ics는 무선 프레임 내 슬롯 번호(ns) 및/또는 슬롯 내 심벌 인덱스(l)에 따라 달라질 수 있다.
노멀 CP에서 하나의 슬롯에 ACK/NACK 신호의 전송을 위해 4개의 데이터 OFDM 심벌이 있으므로, 각 데이터 OFDM 심벌에서 대응하는 순환 쉬프트 인덱스를 Ics0, Ics1, Ics2, Ics3라 하자.
변조 심벌 d(0)은 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,Ics)로 확산된다. 슬롯에서 (i+1)번째 OFDM 심벌에 대응하는 일차원 확산된 시퀀스를 m(i)라 할 때,
{m(0), m(1), m(2), m(3)} = {d(0)r(n,Ics0), d(0)r(n,Ics1), d(0)r(n,Ics2), d(0)r(n,Ics3)}
로 나타낼 수 있다.
단말 용량을 증가시키기 위해, 일차원 확산된 시퀀스는 직교 시퀀스를 이용하여 확산될 수 있다. 확산 계수(spreading factor) K=4인 직교 시퀀스 wi(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0=k=K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용한다.
Figure pct00004
확산 계수 K=3인 직교 시퀀스 wi(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0≤k≤K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용한다.
Figure pct00005
슬롯마다 다른 확산 계수를 사용할 수 있다.
따라서, 임의의 직교 시퀀스 인덱스 i가 주어질 때, 2차원 확산된 시퀀스 {s(0), s(1), s(2), s(3)}는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
{s(0), s(1), s(2), s(3)}={wi(0)m(0), wi(1)m(1), wi(2)m(2), wi(3)m(3)}
2차원 확산된 시퀀스들 {s(0), s(1), s(2), s(3)}는 IFFT가 수행된 후, 대응하는 OFDM 심벌에서 전송된다. 이로써, ACK/NACK 신호가 PUCCH 상으로 전송되는 것이다.
PUCCH 포맷 1b의 기준신호도 기본 시퀀스 r(n)을 순환 쉬프트시킨 후 직교 시퀀스로 확산시켜 전송된다. 3개의 RS OFDM 심벌에 대응하는 순환 쉬프트 인덱스를 Ics4, Ics5, Ics6 이라 할 때, 3개의 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,Ics4), r(n,Ics5), r(n,Ics6)를 얻을 수 있다. 이 3개의 순환 쉬프트된 시퀀스는 K=3인 직교 시퀀스 wRS i(k)로 확산된다.
직교 시퀀스 인덱스 i, 순환 쉬프트 인덱스 Ics 및 자원 블록 인덱스 m은 PUCCH를 구성하기 위해 필요한 파라미터이자, PUCCH(또는 단말)을 구분하는 데 사용되는 자원이다. 가용 순환 쉬프트의 개수가 12이고, 가용한 직교 시퀀스 인덱스의 개수가 3이라면, 총 36개의 단말에 대한 PUCCH가 하나의 자원블록에 다중화될 수 있다.
3GPP LTE에서는 단말이 PUCCH를 구성하기 위한 상기 3개의 파라미터를 획득하기 위해, 자원 인덱스 n(1) PUUCH가 정의된다. 자원 인덱스 n(1) PUUCH = nCCE+N(1) PUUCH로 정의되는 데, nCCE는 대응하는 DCI(즉, ACK/NACK 신호에 대응하는 하향링크 데이터의 수신에 사용된 하향링크 자원 할당)의 전송에 사용되는 첫번째 CCE의 번호이고, N(1) PUUCH는 기지국이 단말에게 상위계층 메시지로 알려주는 파라미터이다.
ACK/NACK 신호의 전송에 사용되는 시간, 주파수, 코드 자원을 ACK/NACK 자원 또는 PUCCH 자원이라 한다. 전술한 바와 같이, ACK/NACK 신호를 PUCCH 상으로 전송하기 위해 필요한 ACK/NACK 자원의 인덱스(ACK/NACK 자원 인덱스 또는 PUCCH 인덱스라 함)는 직교 시퀀스 인덱스 i, 순환 쉬프트 인덱스 Ics, 자원 블록 인덱스 m 및 상기 3개의 인덱스를 구하기 위한 인덱스 중 적어도 어느 하나로 표현될 수 있다. ACK/NACK 자원은 직교 시퀀스, 순환 쉬프트, 자원 블록 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 4는 HARQ 수행의 일 예를 나타낸다.
단말은 PDCCH를 모니터링하여, n 번째 DL 서브프레임에서 PDCCH(501) 상으로 DL 자원 할당을 수신한다. 단말은 DL 자원 할당에 의해 지시되는 PDSCH(502)를 통해 DL 전송 블록(transport block)을 수신한다.
단말은 n+4번째 UL 서브프레임에서 PUCCH(511) 상으로 상기 DL 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 전송한다. ACK/NACK 신호는 DL 전송 블록에 대한 수신 확인(reception acknowledgement)이라 할 수 있다.
ACK/NACK 신호는 상기 DL 전송 블록이 성공적으로 디코딩되면 ACK 신호가 되고, 상기 DL 전송 블록의 디코딩에 실패하면 NACK 신호가 된다. 기지국은 NACK 신호가 수신되면, ACK 신호가 수신되거나 최대 재전송 횟수까지 상기 DL 전송 블록의 재전송를 수행할 수 있다.
3GPP LTE에서는 PUCCH(511)를 위한 자원 인덱스를 설정하기 위해, 단말은 PDCCH(501)의 자원 할당을 이용한다. 즉, PDCCH(501)의 전송에 사용되는 가장 낮은 CCE 인덱스(또는 첫번째 CCE의 인덱스)가 nCCE가 되고, n(1) PUUCH = nCCE+N(1) PUUCH와 같이 자원 인덱스를 결정하는 것이다.
이제 제안된 PUCCH 구조 및 이를 이용한 HARQ 수행 방법에 대해 기술한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PUCCH 구조를 나타낸 예시도이다.
하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, l은 슬롯 내의 OFDM 심벌 번호로 0~6의 값을 갖는다. l=1, 5인 2개의 OFDM 심벌은 기준신호를 위한 RS OFDM 심벌이 되고, 나머지 OFDM 심벌들은 ACK/NACK 신호를 위한 데이터 OFDM 심벌이 된다.
10비트의 인코딩된(encoded) ACK/NACK 신호를 QPSK 변조하여, 심벌 시퀀스 {d(0), d(1), d(2), d(3), d(3), d(4)}를 생성한다. d(n)(n=0,1,2,3,4)는 복소(complex-valued) 변조 심벌이다. 심벌 시퀀스는 변조 심벌들의 집합이라 할 수 있다. ACK/NACK 신호의 비트 수나 변조 방식은 예시에 불과하고 제한이 아니다.
심벌 시퀀스는 직교 시퀀스 wi로 확산된다. 각 심벌 시퀀스는 각 데이터 OFDM 심벌에 대응하고, 직교 시퀀스는 데이터 OFDM 심벌들에 걸쳐서 심벌 시퀀스를 확산시켜 PUCCH(또는 단말)을 구분하는 데 사용된다.
직교 시퀀스는 확산 계수 K=5이고, 5개의 요소를 포함한다. 직교 시퀀스는 직교 시퀀스 인덱스 i에 따라 다음 표의 4개 직교 시퀀스 중 하나가 선택될 수 있다.
Figure pct00006
서브프레임 내 2개의 슬롯이 서로 다른 직교 시퀀스 인덱스를 사용할 수 있다.
확산된 심벌 시퀀스들 각각은 셀-특정적 순환 쉬프트 값 ncell cs(ns,l) 만큼 순환쉬프트된다. 순환 쉬프트된 심벌 시퀀스들 각각은 해당되는 데이터 OFDM 심벌로 맵핑되어, 전송된다.
ncell cs(ns,l)는 PCI(Physical Cell Identity)를 기반으로 초기화되는 의사 난수 시퀀스(pseudo-random sequence)에 의해 결정되는 셀-특정적 파라미터이다. ncell cs(ns,l)는 무선 프레임 내 슬롯 번호 ns와 슬롯 내 OFDM 심벌 번호 l에 따라 달라진다.
2개의 RS OFDM 심벌에는 ACK/NACK 신호의 복조에 사용되는 기준신호 시퀀스가 맵핑되어 전송된다.
기준신호 시퀀스는 식 1의 기본 시퀀스를 순환 쉬프트시켜 구해진다. RB 당 부반송파의 갯수가 12이므로 기본 시퀀스의 길이 N=12이다.
전술한 바와 같이, ACK/NACK 신호는 확산 계수 K=5인 직교 시퀀스로 확산되므로, 직교 시퀀스 인덱스를 달리함으로써 최대 5 단말을 구분할 수 있다. 이는 동일한 RB에 최대 5개 PUCCH가 다중화될 수 있음을 의미한다.
PUCCH에는 하나의 RB만이 사용되므로, 이용가능한 기준신호 시퀀스의 최대 개수는 가용한 순환 쉬프트의 개수와 가용한 직교 시퀀스의 개수으로 정해진다. RB 당 부반송파의 개수가 12이므로, 가용한 순환 쉬프트의 최대 개수는 12이다. RS OFDM 심벌의 개수가 2이므로, 가용한 직교 시퀀스의 개수는 2이다. 따라서, 이용가능한 기준신호 시퀀스의 최대 개수는 24이다.
24개의 기준신호 시퀀스들이 모두 사용될 필요는 없다. 왜냐하면, PUCCH에는 5 단말들만이 다중화될 수 있기 때문이다.
제안된 발명은 24개의 기준신호 시퀀스들로부터 5개의 기준신호 시퀀스를 어떻게 선택하는지에 관련된다.
먼저 2개의 직교 시퀀스를 사용하고, 이들의 직교 시퀀스 인덱스를 iRS라 하자. 그리고, 순환 쉬프트 값들은 0~11의 인덱스를 갖는 순환 쉬프트 인덱스로 구분된다고 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 신호 할당을 나타낸다.
이는 다음과 같은 규칙(rule)에 따라 기준 신호를 할당한다.
(1) 3개의 순환 쉬프트 인덱스와 2개의 순환 쉬프트 인덱스는 서로 다른 직교 시퀀스 인덱스를 가진다. 여기서는, iRS=0에 3개의 순환 쉬프트 인덱스를 할당하고, iRS=1에 2개의 순환 쉬프트 인덱스를 할당한다.
(2) 동일한 직교 시퀀스 인덱스 내에서, 각 순환 쉬프트 인덱스들간의 차이가 최대가 되도록 한다.
부도면 (A)는, iRS=0내의 순환 쉬프트 인덱스들에 대해 순환 쉬프트 인덱스들간의 차이를 최소 4로 하고, iRS=1내의 순환 쉬프트 인덱스들에 대해 순환 쉬프트 인덱스들간의 차이를 최소 6으로 한 예를 보여준다.
부도면 (A)의 예에서 순환 쉬프트 인덱스들에게 오프셋이 주어질 수 있다. 부도면 (B)는, iRS=1내의 순환 쉬프트 인덱스들에 대해 순환 쉬프트 인덱스들간의 차이를 최소 6으로 유지하면서, 그 시작점을 달리한 예를 보여준다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기준 신호 할당을 나타낸다.
이는 다음과 같은 규칙에 따라 기준 신호를 할당한다.
(1) 3개의 순환 쉬프트 인덱스와 2개의 순환 쉬프트 인덱스는 서로 다른 직교 시퀀스 인덱스를 가진다. 여기서는, iRS=0에 3개의 순환 쉬프트 인덱스를 할당하고, iRS=1에 2개의 순환 쉬프트 인덱스를 할당한다.
(2) 동일한 직교 시퀀스 인덱스 내에서, 각 순환 쉬프트 인덱스들간의 차이가 4가 되도록 한다. 부도면 (A)는, iRS=0 및 iRS=1 내의 순환 쉬프트 인덱스들에 대해 순환 쉬프트 인덱스들간의 차이를 4로 한 예를 보여준다.
부도면 (B)는 부도면 (A)의 예에서 순환 쉬프트 인덱스들에게 오프셋이 주어지는 예를 보여준다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기준 신호 할당을 나타낸다.
이는 다음과 같은 규칙에 따라 기준 신호를 할당한다.
(1) 5개의 순환 쉬프트 인덱스는 동일한 직교 시퀀스 인덱스를 가진다. 즉, 하나의 직교 시퀀스 인덱스만 사용될 수 있다. 여기서는, iRS=0에 5개의 순환 쉬프트 인덱스를 할당한다. 직교 시퀀스는 예를 들어 [ 1 1 ] 일 수 있다.
(2) 각 순환 쉬프트 인덱스들간의 차이가 최소 2가 되도록 한다.
부도면 (A)는 선택된 순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 5, 8, 10}을 보여주고, 부도면 (B)는 선택된 순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 6, 8, 10}을 보여주고, 부도면 (C)는 선택된 순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 2, 4, 6, 8}을 보여준다.
12개의 순환 쉬프트 인덱스들로부터 경로 손실(path loss)나 페이딩(fading)을 극복할 수 있는 5개의 순환 쉬프트 인덱스를 선택할 수 있는 점을 고려할 때, 하나의 직교 시퀀스를 사용하는 것을 제안한다.
그리고, 일반적으로 낮은 순환 쉬프트 인덱스를 사용하는 것이 선호되는 점을 고려할 때, 낮은 순환 쉬프트 인덱스들간의 차이가 더 큰 것이 좋다.
따라서, 제안된 실시예 중 순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 6, 8, 10}으로부터 순환 쉬프트 인덱스를 결정하는 것을 제안한다.
이하에서는, 기준 신호에 대해 하나의 직교 시퀀스로 확산되고, 순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 6, 8, 10}으로부터 순환 쉬프트 인덱스를 결정하는 것으로 기술한다.
다시 도 5를 참조하면, 결정된 순환 쉬프트 인덱스를 Ics라 하자. Ics는 순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 6, 8, 10}으로부터 선택된다.
기본 시퀀스를 Ics를 기반으로 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스를 생성한다. 순환 쉬프트된 시퀀스는 RS OFDM 심벌 각각에 맵핑되어 전송된다.
RS OFDM 심벌마다 서로 다른 Ics를 적용할 수 있다. 예를 들어, 단말은 l=1인 RS OFDM 심벌에 대해 제1 순환 쉬프트 인덱스 Ics(1)={ ncell cs(ns,l)+ Ics } mod N 를 결정하고, l=5인 RS OFDM 심벌에 대해 제2 순환 쉬프트 인덱스 Ics(5)={ ncell cs(ns,l)+ Ics } mod N 를 결정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 수행 방법을 나타낸 흐름도이다. 이는 전술한 도 5의 실시예에 따른 PUCCH 구조를 기반으로 HARQ를 수행하는 과정이다.
기지국은 단말에게 자원 설정을 보낸다(S910). 자원 설정은 무선 베어러(radio bearer)를 설정/수정/재설정하는 RRC(Radio Resource Control) 메세지를 통해 전송될 수 있다.
자원 설정은 복수의 자원 인덱스 후보에 관한 정보를 포함한다. 복수의 자원 인덱스 후보는 단말에게 설정될 수 있는 자원 인덱스들의 집합일 수 있다. 자원 설정은 4개의 자원 인덱스 후보에 관한 정보를 포함할 수 있다.
기지국은 단말에게 DL 그랜트(grant)를 PDCCH 상으로 전송한다(S920). DL 그랜트는 DL 자원 할당과 자원 인덱스 필드를 포함한다. DL 자원 할당은 PDSCH를 지시하는 자원 할당 정보를 포함한다. 자원 인덱스 필드는 상기 복수의 자원 인덱스 후보 중 PUCCH 설정에 사용되는 자원 인덱스를 가리킨다. 4개의 자원 인덱스 후보가 있다면, 자원 인덱스 필드는 2비트를 가질 수 있다.
단말은 DL 자원 할당을 기반으로 PDSCH 상으로 DL 전송 블록을 수신한다(S930). 단말은 DL 전송 블록에 대한 HARQ ACK/NACK 신호를 생성한다.
단말은 자원 인덱스를 기반으로 PUCCH를 설정한다(S940). 도 5의 구조에서, PUCCH 자원은 ACK/NACK 신호의 확산에 사용되는 직교 시퀀스 인덱스와 기준 신호를 위한 순환 쉬프트 인덱스를 포함한다.
ACK/NACK 신호의 확산에 사용되는 직교 시퀀스 인덱스는 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure pct00007
여기서, i1은 제1 슬롯에 사용되는 직교 시퀀스 인덱스, i2은 제2 슬롯에 사용되는 직교 시퀀스 인덱스, NSF는 직교 시퀀스의 확산 계수, nPUCCH는 자원 인덱스이다.
PUCCH가 하나의 서브프레임 즉, 2 슬롯에서 전송되므로 2개의 직교 시퀀스 인덱스가 결정된다. 한 슬롯에 5개의 데이터 OFDM 심벌이 있으므로 NSF는 5이다.
기준 신호를 위한 순환 쉬프트 인덱스 Ics는 순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 6, 8, 10}으로부터 선택된다. 보다 구체적으로, 직교 시퀀스 인덱스와 순환 쉬프트 인덱스 Ics는 다음 표와 같은 관계가 정의될 수 있다.
Figure pct00008
즉, 직교 시퀀스 인덱스와 순환 쉬프트 인덱스는 1:1로 대응될 수 있다.
순환 쉬프트 인덱스를 기반으로 2개의 RS OFDM 심벌에 대한 순환 쉬프트를 구한다. 예를 들어, 단말은 l=1인 RS OFDM 심벌에 대해 제1 순환 쉬프트 인덱스 Ics(1)={ ncell cs(ns,l)+ Ics } mod N 를 결정하고, l=5인 RS OFDM 심벌에 대해 제2 순환 쉬프트 인덱스 Ics(5)={ ncell cs(ns,l)+ Ics } mod N 를 결정할 수 있다.
단말은 자원 인덱스 nPUCCH를 기반으로 PUCCH 자원을 결정하고, 이를 기반으로 도 5에 나타난 바와 같은 구조의 PUCCH를 설정한다.
단말은 PUCCH 상으로 ACK/NACK 신호를 전송한다(S950).
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준신호 전송 방법을 나타낸 흐름도이다. 이는 전술한 도 5의 실시예에 따른 PUCCH 구조를 기반으로 기준신호를 전송하는 과정이다.
단말은 기본 시퀀스를 생성한다(S1010). 식 1로부터 단말은 길이 N=12인 기본 시퀀스를 생성한다.
단말은 자원 인덱스를 기반으로 기반으로 순환 쉬프트 인덱스를 결정한다(S1020). 자원 인덱스는 DL 그랜트에 포함되어 기지국에 의해 전송될 수 있다. 전술한 도 9의 단계 S940에 나타난 바와 같이, 단말은 지원 인덱스를 기반으로 순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 6, 8, 10}으로부터 하나의 순환 쉬프트 인덱스 Ics를 선택할 수 있다.
단말은 선택된 순환 쉬프트 인덱스를 기반으로 기본 시퀀스를 순환 쉬프트시켠다(S1030).
단말은 순환 쉬프트된 시퀀스를 전송한다(S1040).
도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
기지국(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 53)을 포함한다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 프로세서(51)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(53)는 프로세서(51)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(51)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 도 9 내지 도 10의 실시예에서 기지국(50)의 동작은 프로세서(51)에 의해 구현될 수 있다.
단말(60)은 프로세서(61), 메모리(62) 및 RF부(63)을 포함한다. 메모리(62)는 프로세서(61)와 연결되어, 프로세서(61)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(63)는 프로세서(61)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(61)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 도 9 내지 도 10의 실시예에서 단말(60)의 동작은 프로세서(61)에 의해 구현될 수 있다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 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.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 기준 신호 전송 방법에 있어서,
    기준 신호를 위한 길이 12의 기본 시퀀스를 생성하는 단계;
    순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 6, 8, 10} 중에서 순환 쉬프트 인덱스를 결정하는 단계;
    상기 순환 쉬프트 인덱스를 기반으로 상기 기본 시퀀스를 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스를 생성하는 단계; 및
    상기 순환 쉬프트된 시퀀스를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 순환 쉬프트 인덱스를 결정하는데 사용되는 자원 인덱스를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 복수의 자원 인덱스 후보에 관한 정보를 포함하는 자원 설정을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 자원 인덱스는 상기 복수의 자원 인덱스 후보 중 하나인 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기준 신호는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK/NACK 신호의 복조에 사용되는 기준 신호인 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 HARQ ACK/NACK 신호는 직교 시퀀스로 확산되고,
    상기 직교 시퀀스를 식별하는 직교 시퀀스 인덱스는 상기 자원 인덱스를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 자원 인덱스와 상기 순환 쉬프트 인덱스는 1:1로 대응되는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 방법.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 기준 신호는 제1 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌 및 제2 OFDM 심벌에서 전송되는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 순환 쉬프트된 시퀀스를 기지국으로 전송하는 단계는
    제1 순환 쉬프트된 시퀀스를 상기 제1 OFDM 심벌에서 전송하는 단계와
    제2 순환 쉬프트된 시퀀스를 상기 제2 OFDM 심벌에서 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 순환 쉬프트된 시퀀스는 상기 기본 시퀀스를 제1 순환 쉬프트 인덱스를 기반으로 순환 쉬프트하여 생성되고, 상기 제2 순환 쉬프트된 시퀀스는 상기 기본 시퀀스를 제2 순환 쉬프트 인덱스를 기반으로 순환 쉬프트하여 생성되고,
    상기 제1 순환 쉬프트 인덱스는 상기 순환 쉬프트 인덱스와 상기 제1 OFDM 심벌의 OFDM 심벌 번호를 기반으로 얻어지고,
    상기 제2 순환 쉬프트 인덱스는 상기 순환 쉬프트 인덱스와 상기 제2 OFDM 심벌의 OFDM 심벌 번호를 기반으로 얻어지는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 OFDM 심벌은 7개의 OFDM 심벌을 포함하는 슬롯내에서 두번째 OFDM 심벌이고,
    상기 제2 OFDM 심벌은 상기 슬롯내에서 여섯번째 OFDM 심벌인 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 기준 신호를 전송하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 송신 및 수신하는 RF부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    기준 신호를 위한 길이 12의 기본 시퀀스를 생성하고;
    순환 쉬프트 인덱스 집합 {0, 3, 6, 8, 10} 중에서 순환 쉬프트 인덱스를 결정하고;
    상기 순환 쉬프트 인덱스를 기반으로 상기 기본 시퀀스를 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스를 생성하고; 및
    상기 순환 쉬프트된 시퀀스를 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 기지국으로부터 상기 순환 쉬프트 인덱스를 결정하는데 사용되는 자원 인덱스를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 기지국으로부터 복수의 자원 인덱스 후보에 관한 정보를 포함하는 자원 설정을 수신하고, 상기 자원 인덱스는 상기 복수의 자원 인덱스 후보 중 하나인 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기준 신호는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK/NACK 신호의 복조에 사용되는 기준 신호인 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 HARQ ACK/NACK 신호는 직교 시퀀스로 확산되고,
    상기 프로세서는 상기 직교 시퀀스를 식별하는 직교 시퀀스 인덱스는 상기 자원 인덱스를 기반으로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
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