KR20140012642A - 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 수신단이 송신단으로 상향링크 제어 정보를 송신하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 상향링크 제어 정보 송신 방법은, 특정 서브프레임의 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯 각각에 포함된 하나 이상의 가용 심볼에 상기 상향링크 제어 정보를 맵핑하는 단계; 상기 제 1 슬롯에 대응하는 제 1 직교 시퀀스를 상기 제 1 슬롯에 맵핑된 상기 상향링크 제어 정보에 적용하고, 상기 제 2 슬롯에 대응하는 제 2 직교 시퀀스를 상기 제 2 슬롯에 맵핑된 상기 상향링크 제어 정보에 적용하는 단계; 및 상기 직교 시퀀스가 적용된 상기 상향링크 제어 정보를 상기 송신단으로 송신하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 직교 시퀀스는 상기 제 1 슬롯에 포함된 가용 심볼의 개수에 대응하고, 상기 제 2 직교 시퀀스는 상기 제 2 슬롯에 포함된 가용 심볼의 개수에 대응하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR TRANSMITTING UPLINK CONTROL INFORMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE FOR SAME.}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
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 상향링크 제어 정보를 전송하는 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 양상인, 무선 통신 시스템에서 수신단이 송신단으로 상향링크 제어 정보를 송신하는 방법에 있어서, 특정 서브프레임의 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯 각각에 포함된 하나 이상의 가용 심볼에 상기 상향링크 제어 정보를 맵핑하는 단계; 상기 제 1 슬롯에 대응하는 제 1 직교 시퀀스를 상기 제 1 슬롯에 맵핑된 상기 상향링크 제어 정보에 적용하고, 상기 제 2 슬롯에 대응하는 제 2 직교 시퀀스를 상기 제 2 슬롯에 맵핑된 상기 상향링크 제어 정보에 적용하는 단계; 및 상기 직교 시퀀스가 적용된 상기 상향링크 제어 정보를 상기 송신단으로 송신하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 직교 시퀀스는 상기 제 1 슬롯에 포함된 가용 심볼의 개수에 대응하고, 상기 제 2 직교 시퀀스는 상기 제 2 슬롯에 포함된 가용 심볼의 개수에 대응하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 양상인, 무선 통신 시스템에서 수신 장치는, 특정 서브프레임의 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯 각각에 포함된 하나 이상의 가용 심볼에 상기 상향링크 제어 정보를 맵핑하고, 상기 제 1 슬롯에 대응하는 제 1 직교 시퀀스를 상기 제 1 슬롯에 맵핑된 상기 상향링크 제어 정보에 적용하며, 상기 제 2 슬롯에 대응하는 제 2 직교 시퀀스를 상기 제 2 슬롯에 맵핑된 상기 상향링크 제어 정보에 적용하기 위한 프로세서; 및 상기 직교 시퀀스가 적용된 상기 상향링크 제어 정보를 상기 송신단으로 송신하기 위한 무선 통신 모듈을 포함하고, 상기 제 1 직교 시퀀스는 상기 제 1 슬롯에 포함된 가용 심볼의 개수에 대응하고, 상기 제 2 직교 시퀀스는 상기 제 2 슬롯에 포함된 가용 심볼의 개수에 대응하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 특정 서브프레임에 포함된 가용 심볼의 개수는 상기 수신단과 상기 송신단의 서브프레임 송수신 타이밍에 기반하여 가변할 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 서브프레임의 전단에 위치한 하나 이상의 연속되는 심볼은 사용 불가 심볼일 수 있다. 또는 상기 특정 서브프레임의 후단에 위치한 하나 이상의 연속되는 심볼은 사용 불가 심볼일 수도 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 슬롯 및 상기 제 2 슬롯 각각에서 참조 신호를 송신하기 위한 하나 이상의 심볼은 상기 가용 심볼에서 제외되며, 상기 참조 신호를 송신하기 위한 하나 이상의 심볼은, 상기 제 1 슬롯 및 상기 제 2 슬롯 각각에서, 균등하게 분포될 수 있다. 또는, 상기 제 1 슬롯 및 상기 제 2 슬롯의 경계를 기준으로, 대칭적으로 분포될 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 효율적으로 전송할 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 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례인 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 2A는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다.
도 2B는 하향링크 슬롯의 자원 그리드를 예시한다.
도 3은 하향링크 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 5는 PUCCH 포맷을 PUCCH 영역에 물리적으로 맵핑하는 예를 나타낸다.
도 6은 PUCCH 포맷 2/2a/2b의 슬롯 레벨 구조를 나타낸다.
도 7 및 도 8은 단말이 ACK/NACK(A/N)와 CSI를 다중화 하는 방법을 예시한다.
도 9는 PUCCH 포맷 1a/1b의 슬롯 레벨 구조를 나타낸다.
도 10은 ACK/NACK을 위한 PUCCH 자원을 결정하는 예를 나타낸다.
도 11은 캐리어 병합(Carrier Aggregation, CA) 통신 시스템을 예시한다.
도 12는 크로스-캐리어 스케줄링을 예시한다.
도 13 및 도 14는 블록-확산 기반의 PUCCH 포맷 3를 예시한다.
도 15는 무선 통신 시스템에서 릴레이 백홀 링크 및 릴레이 액세스 링크의 구성을 나타낸 도면이다.
도 16은 릴레이 노드 자원 분할의 예시를 나타내는 도면이다.
도 17은 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍을 예시하는 도면이다.
도 18은 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍을 예시하는 다른 도면이다.
도 19는 상향링크 제어 정보 전송에 이용할 수 있는 PUCCH 포맷 구조를 도시한다.
도 20은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 도시하는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 포맷 구조를 도시하는 도면이다.
도 22은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 포맷 구조를 도시하는 도면이다.
도 23은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 포맷 구조를 도시하는 도면이다.
도 24은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 포맷 구조를 도시하는 도면이다.
도 25은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 포맷 구조를 도시하는 도면이다.
도 26은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 포맷 구조를 도시하는 다른 도면이다.
도 27은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 포맷 구조를 도시하는 또 다른 도면이다.
도 28는 본 발명에 실시예에 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)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. 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. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
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), CSI(Channel State Information) 등을 포함한다. 본 명세서에서, HARQ ACK/NACK은 간단히 HARQ-ACK 혹은 ACK/NACK(A/N)으로 지칭된다. HARQ-ACK은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(NACK), DTX 및 NACK/DTX 중 적어도 하나를 포함한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), 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 2A는 무선 프레임의 구조를 예시한다. 셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 2A(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 표준 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 표준 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 표준 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
표준 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 2A(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2B는 하향링크 슬롯의 자원 그리드를 예시한다.
도 2B를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 하나의 하향링크 슬롯은 7(6)개의 OFDM 심볼을 포함하고 자원 블록은 주파수 도메인에서 12개의 부반송파를 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)는 자원 요소(Resource Element, RE)로 지칭된다. 하나의 RB는 12×7(6)개의 RE를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 RB의 개수 NRB는 하향링크 전송 대역에 의존한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일하되, OFDM 심볼이 SC-FDMA 심볼로 대체된다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 3을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 대응한다. 남은 OFDM 심볼은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHancel)가 할당되는 데이터 영역에 해당한다. LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control 포맷 Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답으로 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat request acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라고 지칭한다. DCI는 단말 또는 단말 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI는 상향/하향링크 스케줄링 정보, 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령 등을 포함한다.
PDCCH는 하향링크 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 상향링크 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위-계층 제어 메시지의 자원 할당 정보, 단말 그룹 내의 개별 단말들에 대한 Tx 파워 제어 명령 세트, Tx 파워 제어 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화 지시 정보 등을 나른다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집합(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. PDCCH의 포맷 및 PDCCH 비트의 개수는 CCE의 개수에 따라 결정된다. 기지국은 단말에게 전송될 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 목적에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹 된다. 예를 들어, PDCCH가 특정 단말을 위한 것일 경우, 해당 단말의 식별자(예, cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 페이징 메시지를 위한 것일 경우, 페이징 식별자(예, paging-RNTI (P-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(system Information block, SIC))를 위한 것일 경우, SI-RNTI(system Information RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 랜덤 접속 응답을 위한 것일 경우, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다.
도 4는 LTE에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수(예, 2개)의 슬롯을 포함한다. 슬롯은 CP 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터 영역은 PUSCH를 포함하고 음성 등의 데이터 신호를 전송하는데 사용된다. 제어 영역은 PUCCH를 포함하고 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)를 전송하는데 사용된다. PUCCH는 주파수 축에서 데이터 영역의 양끝 부분에 위치한 RB 쌍(RB pair)을 포함하며 슬롯을 경계로 호핑한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ ACK/NACK: PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷에 대한 응답 신호이다. 하향링크 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 2비트가 전송된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator)를 포함하고, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), PTI(Precoding 타입 Indicator) 등을 포함한다. 서브프레임 당 20비트가 사용된다.
단말이 서브프레임에서 전송할 수 있는 제어 정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 설정된 서브프레임의 경우 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히어런트 검출에 사용된다. PUCCH는 전송되는 정보에 따라 7개의 포맷을 지원한다.
표 1은 LTE에서 PUCCH 포맷과 UCI의 맵핑 관계를 나타낸다.
Figure pct00001
SRS는 하나의 서브프레임에서 시간 축 상에서 가장 마지막 심볼을 통하여 전송된다. 동일한 서브프레임의 마지막 심볼로 전송되는 여러 단말의 SRS들은 주파수 위치/시퀀스에 따라 구분이 가능하다. LTE에서 SRS는 주기적으로 전송된다. SRS의 주기적 전송을 위한 구성(configuration)은 셀-특정(cell-specific) SRS 파라미터와 단말-특정(UE-specific) SRS 파라미터에 의해 구성(configure)된다. 셀-특정 SRS 파라미터(다른 말로, 셀-특정 SRS 구성)와 단말-특정 SRS 파라미터(다른 말로, 단말-특정 SRS 구성)는 상위 계층(예, RRC) 시그널링을 통해 단말에게 전송된다.
셀-특정 SRS 파라미터는 srs-BandwidthConfig, srs-SubframeConfig를 포함한다. srs-BandwidthConfig는 셀 내에서 SRS가 전송될 수 있는 주파수 대역에 대한 정보를 지시하고, srs-SubframeConfig는 셀 내에서 SRS가 전송될 수 있는 서브프레임에 대한 정보를 지시한다. 셀 내에서 SRS가 전송될 수 있는 서브프레임은 주기적으로 설정된다. 단말-특정 SRS 파라미터는 srs-Bandwidth, srs-HoppingBandwidth, freqDomainPosition, srs-ConfigIndex, transmissionComb, cyclicShift를 포함한다. srs-Bandwidth는 해당 단말이 SRS를 전송해야 하는 주파수 대역을 설정하는데 사용되는 값을 나타낸다. srs-HoppingBandwidth는 SRS의 주파수 도약을 설정하는데 사용되는 값을 지시한다. FreqDomainPosition는 SRS가 전송되는 주파수 위치를 결정하는데 사용되는 값을 지시한다. srs-ConfigIndex는 해당 단말이 SRS를 전송해야 할 서브프레임을 설정하는데 사용되는 값을 지시한다. transmissionComb은 SRS 전송 콤을 설정하는데 사용되는 값을 지시한다. cyclicShift는 SRS 시퀀스에 적용되는 사이클릭 쉬프트 값을 설정하는데 사용되는 값을 지시한다.
도 5는 PUCCH 포맷을 PUCCH 영역에 물리적으로 맵핑하는 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, PUCCH 포맷은 밴드-에지(edge)로부터 시작해서 안쪽으로 PUCCH 포맷 2/2a/2b(CSI)(예, PUCCH 영역 m = 0, 1), PUCCH 포맷 2/2a/2b(CSI) 또는 PUCCH 포맷 1/1a/1b(SR/HARQ ACK/NACK)(예, 존재할 경우 PUCCH 영역 m = 2), 및 PUCCH 포맷 1/1a/1b(SR/HARQ ACK/NACK)(예, PUCCH 영역 m = 3, 4, 5) 순으로 RB들 상에 맵핑되어 전송된다. PUCCH 포맷 2/2a/2b(CSI)에 사용될 수 있는 PUCCH RB의 개수
Figure pct00002
는 셀 내에서 브로드캐스트 시그널링을 통해 단말에게 전송된다.
도 6은 PUCCH 포맷 2/2a/2b의 슬롯 레벨 구조를 나타낸다. PUCCH 포맷 2/2a/2b는 CSI 전송에 사용된다. CSI는 CQI, PMI, RI 등을 포함한다. 표준(normal) CP(Cyclic Prefix)인 경우 슬롯 내에서 SC-FDMA 심볼(LB) #1 및 #5는 DM RS(Demodulation Reference Signal) 전송에 사용된다. 확장(extended) CP인 경우 슬롯 내에서 SC-FDMA 심볼(LB) #3만 DM RS 전송에 사용된다.
도 6을 참조하면, 서브프레임 레벨에서 10비트 CSI 정보가 레이트 1/2 펑처링된 (20, k) Reed-Muller 코드를 사용하여 20개의 코딩(coded) 비트로 채널 코딩된다(미도시). 그 후, 코딩 비트는 스크램블을 거쳐(미도시), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 성상(constellation)에 맵핑된다(QPSK 변조). 스크램블은 PUSCH 데이터의 경우와 유사하게 길이-31 골드 시퀀스를 이용하여 수행될 수 있다. 10개의 QPSK 변조 심볼이 생성되고 각 슬롯에서 5개의 QPSK 변조 심볼(d0~d4)이 해당 SC-FDMA 심볼을 통해 전송된다. 각각의 QPSK 변조 심볼은 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 이전에 길이-12의 베이스(base) RS 시퀀스(ru,0)를 변조하는데 사용된다. 결과적으로 RS 시퀀스는 QPSK 변조 심볼의 값에 따라 시간 도메인에서 사이클릭 쉬프트(Cyclic Shift, CS) 된다(dx*ru ,0 (αx), x=0~4). QPSK 변조 심볼과 곱해진 RS 시퀀스는 사이클릭 쉬프트된다(αcs ,x, x=1, 5). 사이클릭 쉬프트의 개수가 N인 경우, 동일한 CSI PUCCH RB 상에 N개의 단말이 다중화 될 수 있다. DM RS 시퀀스는 주파수 도메인에서 CSI 시퀀스와 유사하지만, CSI 변조 심볼에 의해 변조되지 않는다.
CSI의 주기적 보고를 위한 파라미터/자원은 상위 계층(예, RRC(Radio Resource Control)) 시그널링에 의해 반-정적(semi-static)으로 구성된다. 예를 들어, CSI 전송을 위해 PUCCH 자원 인덱스
Figure pct00003
가 설정되었다면, CSI는 PUCCH 자원 인덱스
Figure pct00004
와 링크된 CSI PUCCH 상에서 주기적으로 전송된다. PUCCH 자원 인덱스
Figure pct00005
는 PUCCH RB와 사이클릭 쉬프트(αcs)를 지시한다.
도 7 및 도 8은 단말이 ACK/NACK과 CSI(예, CSI)를 다중화 하는 방법을 예시한다.
LTE에서 단말에 의한 ACK/NACK과 CSI의 동시 전송은 단말-특정 상위 계층 시그널링에 의해 트리거링된다. 동시 전송이 트리거링되지 않고, CSI 보고가 설정된 서브프레임에서 PUCCH 상으로 ACK/NACK을 전송해야 하는 경우, CSI는 드랍되며 ACK/NACK만이 PUCCH 포맷 1a/1b를 이용해 전송된다. 기지국이 단말에게 ACK/NACK과 CSI의 동시 전송을 허용한 서브프레임의 경우, CSI와 1 또는 2 비트 ACK/NACK 정보는 동일한 PUCCH RB에 다중화된다. 상술한 방법은 표준 CP와 확장 CP의 경우에 다르게 구현된다.
표준 CP의 경우, 1- 또는 2-비트 ACK/NACK과 CSI를 함께 전송하기 위해(포맷 2a/2b), 단말은 도 7에 예시한 바와 같이 (스크램블 되지 않은) ACK/NACK 비트를 BPSK/QPSK 변조한다. 따라서, 하나의 ACK/NACK 변조 심볼 dHARQ이 생성된다. ACK은 이진 값 '1' 로 코딩되고 NACK은 이진 값 '0' 으로 코딩된다. 단일 ACK/NACK 변조 심볼 dHARQ는 그 후 각 슬롯에서 두 번째 RS (즉, SC-FDMA 심볼 #5)를 변조하는데 사용된다. 즉, ACK/NACK은 PUCCH 포맷 2a/2b를 위한 RS를 이용해 시그널링된다. PUCCH 포맷 2a/2b의 UCI 데이터 파트에는 CSI가 실린다. 도 7은 NACK (또는, 두 개의 MIMO 코드워드의 경우, NACK, NACK)이 +1로 변조 맵핑되는 것을 예시한다(no RS 변조). DTX(Discontinuous Transmission))는 NACK으로 처리된다. DTX는 단말이 DL 그랜트 PDCCH의 검출에 실패한 것을 나타낸다.
확장 CP의 경우(슬롯 당 한 RS 심볼), 1- 또는 2-비트 HARQ ACK/NACK은 CSI와 조인트 코딩된다. 그 결과 (20, kCSI + kA /N) Reed-Muller 기반 블록 코드가 생성된다. 20-비트 코드워드가 도 6의 CSI 채널 구조를 이용하여 PUCCH 상에서 전송된다. ACK/NACK와 CSI 조인트 코딩은 도 8에 도시한 바와 같이 수행된다. 블록 코드에 의해 지원되는 가장 큰 정보 비트 개수는 13이다. 하향링크에서 두 개의 코드워드 전송인 경우, kCSI = 11 CSI 비트 및 kA /N = 2 비트에 대응한다.
도 9는 PUCCH 포맷 1a/1b의 슬롯 레벨 구조를 나타낸다. PUCCH 포맷 1a/1b는 ACK/NACK 전송에 사용된다. 표준 CP인 경우 SC-FDMA 심볼(LB) #2/#3/#4가 DM RS (Demodulation Reference Signal) 전송에 사용된다. 확장 CP인 경우 SC-FDMA 심볼(LB) #2/#3이 DM RS 전송에 사용된다. 따라서, 슬롯에서 4개의 SC-FDMA 심볼(LB)이 ACK/NACK 전송에 사용된다.
도 9를 참조하면, 1비트 및 2비트 ACK/NACK 정보는 각각 BPSK 및 QPSK 변조 방식에 따라 변조되며, 하나의 ACK/NACK 변조 심볼이 생성된다(d0). 포지티브 ACK일 경우 ACK/NACK 정보는 1로 주어지고 네거티브 ACK(NACK)일 경우 ACK/NACK 정보는 0으로 주어진다. 표 2는 기존 LTE에서 PUCCH 포맷 1a 및 1b를 위해 정의된 변조 테이블을 나타낸다.
Figure pct00006
PUCCH 포맷 1a/1b는 상술한 CSI와 마찬가지로 주파수 도메인에서 사이클릭 쉬프트(αcs,x)를 수행하는 것 외에, 직교 확산 코드 (예, Walsh- Hadamard 또는 DFT 코드)(w0,w1,w2,w3)를 이용하여 시간 도메인 확산을 한다. PUCCH 포맷 1a/1b의 경우, 주파수 및 시간 도메인 모두에서 코드 다중화가 사용되므로 보다 많은 단말이 동일한 PUCCH RB 상에 다중화 될 수 있다.
서로 다른 단말로부터 전송되는 RS는 UCI와 동일한 방법을 이용하여 다중화된다. PUCCH ACK/NACK RB를 위한 SC-FDMA 심볼에서 지원되는 사이클릭 쉬프트의 개수는 셀-특정(cell-specific) 상위 계층 시그널링 파라미터
Figure pct00007
에 의해 구성될 수 있다.
Figure pct00008
∈ {1, 2, 3}는 각각 쉬프트 값이 12, 6 및 4인 것을 나타낸다. 시간-도메인 CDM에서 ACK/NACK에 실제 사용될 수 있는 확산 코드의 개수는 RS 심볼의 개수에 의해 제한될 수 있다. 적은 수의 RS 심볼로 인해 RS 심볼의 다중화 용량(multiplexing capacity)이 UCI 심볼의 다중화 용량보다 작기 때문이다.
도 10은 ACK/NACK을 위한 PUCCH 자원을 결정하는 예를 나타낸다. LTE 시스템에서 ACK/NACK을 위한 PUCCH 자원은 각 단말에게 미리 할당되어 있지 않고, 복수의 PUCCH 자원을 셀 내의 복수의 단말들이 매 시점마다 나눠서 사용한다. 구체적으로, 단말이 ACK/NACK을 전송하는데 사용하는 PUCCH 자원은 해당 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보를 나르는 PDCCH에 대응된다. 각각의 하향링크 서브프레임에서 PDCCH가 전송되는 전체 영역은 복수의 CCE(Control Channel Element)로 구성되고, 단말에게 전송되는 PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. 단말은 자신이 수신한 PDCCH를 구성하는 CCE들 중 특정 CCE (예, 첫 번째 CCE)에 대응되는 PUCCH 자원을 통해 ACK/NACK을 전송한다.
도 10을 참조하면, 하향링크 콤포넌트 반송파(DownLink Component Carrier, DL CC)에서 각 사각형은 CCE를 나타내고, 상향링크 콤포넌트 반송파(UpLink Component Carrier, UL CC)에서 각 사각형은 PUCCH 자원을 나타낸다. 각각의 PUCCH 인덱스는 ACK/NACK을 위한 PUCCH 자원에 대응된다. 도 10에서와 같이 4~6 번 CCE로 구성된 PDCCH를 통해 PDSCH에 대한 정보가 전달된다고 가정할 경우, 단말은 PDCCH를 구성하는 첫 번째 CCE인 4번 CCE에 대응되는 4번 PUCCH를 통해 ACK/NACK을 전송한다. 도 10은 DL CC에 최대 N개의 CCE가 존재할 때에 UL CC에 최대 M개의 PUCCH가 존재하는 경우를 예시한다. N=M일 수도 있지만 M값과 N값을 다르게 설계하고 CCE와 PUCCH들의 매핑이 겹치게 하는 것도 가능하다.
구체적으로, LTE 시스템에서 PUCCH 자원 인덱스는 다음과 같이 정해진다.
Figure pct00009
여기에서, n(1) PUCCH는 ACK/NACK/DTX을 전송하기 위한 PUCCH 포맷 1의 자원 인덱스를 나타내고, N(1) PUCCH는 상위계층으로부터 전달받는 시그널링 값을 나타내며, nCCE는 PDCCH 전송에 사용된 CCE 인덱스 중에서 가장 작은 값을 나타낸다. n(1) PUCCH로부터 PUCCH 포맷 1a/1b를 위한 사이클릭 쉬프트, 직교 확산 코드 및 PRB(Physical Resource Block)가 얻어진다.
LTE 시스템이 TDD 방식으로 동작하는 경우, 단말은 서로 다른 시점의 서브프레임을 통해 수신한 복수의 PDSCH에 대해 하나의 다중화된 ACK/NACK 신호를 전송한다. 구체적으로, 단말은 ACK/NACK 채널 선택 방식(간단히, 채널 선택 방식)을 이용하여 복수의 PDSCH에 대해 하나의 다중화된 ACK/NACK 신호를 전송한다. ACK/NACK 채널 선택 방식은 PUCCH 선택(PUCCH selection) 방식으로도 지칭된다. ACK/NACK 채널 선택 방식에서 단말은 복수의 하향링크 데이터를 수신한 경우에 다중화된 ACK/NACK 신호를 전송하기 위해 복수의 상향링크 물리 채널을 점유한다. 일 예로, 단말은 복수의 PDSCH를 수신한 경우에 각각의 PDSCH를 지시하는 PDCCH의 특정 CCE를 이용하여 동일한 수의 PUCCH를 점유할 수 있다. 이 경우, 점유한 복수의 PUCCH 중 어느 PUCCH를 선택하는가와 선택한 PUCCH에 적용되는 변조/부호화된 내용의 조합을 이용하여 다중화된 ACK/NACK 신호를 전송할 수 있다.
표 3은 LTE 시스템에 정의된 ACK/NACK 채널 선택 방식을 나타낸다.
Figure pct00010
표 3에서, HARQ-ACK(i)는 i-번째 데이터 유닛(0≤i≤3)의 HARQ ACK/NACK/DTX 결과를 나타낸다. HARQ ACK/NACK/DTX 결과는 ACK, NACK, DTX, NACK/DTX를 포함한다. DTX(Discontinuous Transmission)는 HARQ-ACK(i)에 대응하는 데이터 유닛의 전송이 없거나 단말이 HARQ-ACK(i)에 대응하는 데이터 유닛의 존재를 검출하지 못한 경우를 나타낸다. 각각의 데이터 유닛과 관련하여 최대 4개의 PUCCH 자원(즉, n(1) PUCCH,0 ~ n(1) PUCCH,3)이 점유될 수 있다. 다중화된 ACK/NACK은 점유된 PUCCH 자원으로부터 선택된 하나의 PUCCH 자원을 통해 전송된다. 표 3에 기재된 n(1) PUCCH,X는 실제로 ACK/NACK을 전송하는데 사용되는 PUCCH 자원을 나타낸다. b(0)b(1)은 선택된 PUCCH 자원을 통해 전송되는 두 비트를 나타내며 QPSK 방식으로 변조된다. 일 예로, 단말이 4개의 데이터 유닛을 성공적으로 복호한 경우, 단말은 n(1) PUCCH, 1와 연결된 PUCCH 자원을 통해 (1,1)을 기지국으로 전송한다. PUCCH 자원과 QPSK 심볼의 조합이 가능한 ACK/NACK 가정을 모두 나타내기에 부족하므로 일부의 경우를 제외하고는 NACK과 DTX는 커플링된다(NACK/DTX, N/D).
도 11은 캐리어 병합(Carrier Aggregation, CA) 통신 시스템을 예시한다. LTE-A 시스템은 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여 복수의 상/하향링크 주파수 블록을 모다 더 큰 상/하향링크 대역폭을 사용하는 캐리어 병합(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation) 기술을 사용한다. 각각의 주파수 블록은 콤포넌트 캐리어(Component Carrier, CC)를 이용하여 전송된다. 콤포넌트 캐리어는 해당 주파수 블록을 위한 캐리어 주파수 (또는 중심 캐리어, 중심 주파수)로 이해될 수 있다.
도 11을 참조하면, 복수의 상/하향링크 콤포넌트 캐리어(Component Carrier, CC)들을 모아서 더 넓은 상/하향링크 대역폭을 지원할 수 있다. 각각의 CC들은 주파수 영역에서 서로 인접하거나 비-인접할 수 있다. 각 콤포넌트 캐리어의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. UL CC의 개수와 DL CC의 개수가 다른 비대칭 캐리어 병합도 가능하다. 예를 들어, DL CC 2개 UL CC 1개인 경우에는 2:1로 대응되도록 구성이 가능하다. DL CC/UL CC 링크는 시스템에 고정되어 있거나 반-정적으로 구성될 수 있다. 또한, 시스템 전체 대역이 N개의 CC로 구성되더라도 특정 단말이 모니터링/수신할 수 있는 주파수 대역은 M(＜N)개의 CC로 한정될 수 있다. 캐리어 병합에 대한 다양한 파라미터는 셀 특정(cell-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 단말 특정(UE-specific) 방식으로 설정될 수 있다. 한편, 제어 정보는 특정 CC를 통해서만 송수신 되도록 설정될 수 있다. 이러한 특정 CC를 프라이머리 CC(Primary CC, PCC)(또는 앵커 CC)로 지칭하고, 나머지 CC를 세컨더리 CC(Secondary CC, SCC)로 지칭할 수 있다.
LTE-A는 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다. 셀은 하향링크 자원과 상향링크 자원의 조합으로 정의되며, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 캐리어 병합이 지원되는 경우, 하향링크 자원의 캐리어 주파수(또는, DL CC)와 상향링크 자원의 캐리어 주파수(또는, UL CC) 사이의 링키지(linkage)는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 프라이머리 주파수(또는 PCC) 상에서 동작하는 셀을 프라이머리 셀(Primary Cell, PCell)로 지칭하고, 세컨더리 주파수(또는 SCC) 상에서 동작하는 셀을 세컨더리 셀(Secondary Cell, SCell)로 지칭할 수 있다. PCell은 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재-설정 과정을 수행하는데 사용된다. PCell은 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. SCell은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. PCell과 SCell은 서빙 셀로 통칭될 수 있다. 따라서, RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, PCell로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우, 하나 이상의 서빙 셀이 존재하고, 전체 서빙 셀에는 PCell과 전체 SCell이 포함된다. 캐리어 병합을 위해, 네트워크는 초기 보안 활성화(initial security activation) 과정이 개시된 이후, 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 PCell에 부가하여 하나 이상의 SCell을 캐리어 병합을 지원하는 단말을 위해 구성할 수 있다.
크로스-캐리어 스케줄링 (또는 크로스-CC 스케줄링)이 적용될 경우, 하향링크 할당을 위한 PDCCH는 DL CC#0으로 전송되고, 해당 PDSCH는 DL CC#2로 전송될 수 있다. 크로스-CC 스케줄링을 위해, 캐리어 지시 필드(carrier indicator field, CIF)의 도입이 고려될 수 있다. PDCCH 내에서 CIF의 존재 여부는 상위 계층 시그널링(예, RRC 시그널링)에 의해 반-정적 및 단말-특정(또는 단말 그룹-특정) 방식으로 설정될 수 있다. PDCCH 전송의 베이스 라인을 요약하면 다음과 같다.
- CIF 디스에이블드(disabled): DL CC 상의 PDCCH는 동일한 DL CC 상의 PDSCH 자원을 할당하거나 하나의 링크된 UL CC 상의 PUSCH 자원을 할당
- CIF 이네이블드(enabled): DL CC 상의 PDCCH는 CIF를 이용하여 복수의 병합된 DL/UL CC 중에서 특정 DL/UL CC 상의 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당 가능
CIF가 존재할 경우, 기지국은 단말 측의 BD 복잡도를 낮추기 위해 PDCCH 모니터링 DL CC 세트를 할당할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 세트는 병합된 전체 DL CC의 일부로서 하나 이상의 DL CC를 포함하고 단말은 해당 DL CC 상에서만 PDCCH의 검출/디코딩을 수행한다. 즉, 기지국이 단말에게 PDSCH/PUSCH를 스케줄링 할 경우, PDCCH는 PDCCH 모니터링 DL CC 세트를 통해서만 전송된다. PDCCH 모니터링 DL CC 세트는 단말-특정(UE-specific), 단말-그룹-특정 또는 셀-특정(cell-specific) 방식으로 설정될 수 있다. 용어 "PDCCH 모니터링 DL CC" 는 모니터링 캐리어, 모니터링 셀 등과 같은 등가의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 단말을 위해 병합된 CC는 서빙 CC, 서빙 캐리어, 서빙 셀 등과 같은 등가의 용어로 대체될 수 있다.
도 12는 복수의 캐리어가 병합된 경우의 스케줄링을 예시한다. 3개의 DL CC가 병합되었다고 가정한다. DL CC A가 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되었다고 가정한다. DL CC A~C는 서빙 CC, 서빙 캐리어, 서빙 셀 등으로 지칭될 수 있다. CIF가 디스에이블 된 경우, 각각의 DL CC는 LTE PDCCH 규칙에 따라 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH만을 전송할 수 있다. 반면, 단말-특정 (또는 단말-그룹-특정 또는 셀-특정) 상위 계층 시그널링에 의해 CIF가 이네이블 된 경우, DL CC A(모니터링 DL CC)는 CIF를 이용하여 DL CC A의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH뿐만 아니라 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH도 전송할 수 있다. 이 경우, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 DL CC B/C에서는 PDCCH가 전송되지 않는다. LTE-A 시스템에서는 복수의 DL CC를 통해 전송된 복수의 PDSCH에 대한 복수의 ACK/NACK 정보/신호를 특정 UL CC를 통해 전송하는 것을 고려하고 있다. 이를 위해 기존 LTE에서의 PUCCH 포맷 1a/1b를 이용한 ACK/NACK 전송과는 달리, 복수의 ACK/NACK 정보를 조인트 코딩(예, Reed-Muller code, Tail-biting convolutional code 등)한 후 PUCCH 포맷 2, 또는 새로운 PUCCH 포맷(E-PUCCH (Enhanced PUCCH) 포맷 혹은 PUCCH 포맷 3으로 지칭)을 이용하여 복수의 ACK/NACK 정보/신호를 전송하는 것을 고려할 수 있다. PUCCH 포맷 3은 아래와 같은 블록-확산(Block-spreading) 기반의 PUCCH 포맷을 포함한다. 조인트 코딩 후, PUCCH 포맷 2/PUCCH 포맷 3을 이용한 ACK/NACK 전송은 일 예로서, PUCCH 포맷 2/PUCCH 포맷 3은 UCI 전송에 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, PUCCH 포맷 2/PUCCH 포맷 3은 ACK/NACK, CSI(예, CQI, PMI, RI, PTI 등), SR, 또는 이들 중 2 이상의 정보를 함께 전송하는데 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 PUCCH 포맷 2/PUCCH 포맷 3은 UCI의 종류/개수/사이즈에 상관없이 조인트 코딩된 UCI 코드워드를 전송하는데 사용될 수 있다.
도 13은 슬롯 레벨에서 블록-확산 기반의 PUCCH 포맷 3을 예시한다. 기존 LTE의 PUCCH 포맷 2에서는 도 6에 도시된 바와 같이 하나의 심볼 시퀀스(도 6, d0~d4)가 시간 영역에 걸쳐 전송되고 CAZAC(Constant-Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스(ru,0)의 CS(αcs ,x, x=0~4)를 이용하여 단말 다중화가 수행된다. 반면, PUCCH 포맷 3의 경우, 하나의 심볼 시퀀스가 주파수 영역에 걸쳐 전송되고 블록 단위로 OCC(Orthogonal Cover Code) 기반의 시간-도메인 확산을 이용하여 단말 다중화가 수행된다. 즉, 심볼 시퀀스가 OCC에 의해 시간-도메인 확산되어 전송되는 형태이다. OCC를 이용하여 동일한 RB에 여러 단말들의 제어 신호들을 다중화 시킬 수 있다.
도 13을 참조하면, 길이-5 (SF(Spreading Factor)=5)의 OCC(C1~C5)를 이용하여, 하나의 심볼 시퀀스({d1,d2,…})로부터 5개의 SC-FDMA 심볼(즉, UCI 데이터 파트)이 생성된다. 여기서, 심볼 시퀀스({d1,d2,…})는 변조 심볼 시퀀스 또는 코드워드 비트 시퀀스를 의미할 수 있다. 심볼 시퀀스({d1,d2,…})가 코드워드 비트 시퀀스를 의미할 경우, 도 13의 블록도는 변조 블록을 더 포함한다. 도면은 1 슬롯 동안 총 2개의 RS 심볼(즉, RS 파트)을 사용하였지만, 3개의 RS 심볼로 구성된 RS 파트를 사용하고 SF=4의 OCC를 이용하여 구성된 UCI 데이터 파트를 사용하는 방식 등 다양한 응용도 고려할 수 있다. 여기서, RS 심볼은 특정 사이클릭 쉬프트를 갖는 CAZAC 시퀀스로부터 생성될 수 있다. 또한, RS는 시간 영역의 복수 RS 심볼에 특정 OCC가 적용된 (곱해진) 형태로 전송될 수 있다. 블록-확산된 UCI는 SC-FDMA 심볼 단위로 FFT(Fast Fourier Transform) 과정, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 과정을 거쳐 네트워크로 전송된다. 즉, 블록-확산 기법은 제어 정보(예, ACK/NACK 등)를 기존 LTE의 PUCCH 포맷 1 또는 2 계열과는 다르게 SC-FDMA 방식을 이용해 변조한다.
도 14는 서브프레임 레벨에서 PUCCH 포맷 3을 예시한다.
도 14를 참조하면, 슬롯 0에서 심볼 시퀀스({d'0~d'11})는 한 SC-FDMA 심볼의 부반송파에 맵핑되며, OCC(C1~C5)를 이용한 블록-확산에 의해 5개의 SC-FDMA 심볼에 맵핑된다. 유사하게, 슬롯 1에서 심볼 시퀀스({d'12~d'23})는 한 SC-FDMA 심볼의 부반송파에 맵핑되며, OCC(C1~C5)를 이용한 블록-확산에 의해 5개의 SC-FDMA 심볼에 맵핑된다. 여기서, 각 슬롯에 도시된 심볼 시퀀스({d'0~d'11} 또는 {d'12~d'23})는 도 13의 심볼 시퀀스({d1,d2,…})에 FFT 또는 FFT/IFFT가 적용된 형태를 나타낸다. 심볼 시퀀스({d'0~d'11} 또는 {d'12~d'23})가 도 13의 심볼 시퀀스({d1,d2,…})에 FFT가 적용된 형태인 경우, SC-FDMA 생성을 위해 {d'0~d'11} 또는 {d'12~d'23}에 IFFT가 추가로 적용된다. 전체 심볼 시퀀스({d'0~d'23})는 하나 이상의 UCI를 조인트 코딩함으로써 생성되며, 앞의 절반({d'0~d'11})은 슬롯 0을 통해 전송되고 뒤의 절반({d'0~d'11})은 슬롯 1을 통해 전송된다. 도시하지는 않았지만, OCC는 슬롯 단위로 변경될 수 있고, UCI 데이터는 SC-FDMA 심볼 단위로 스크램블 될 수 있다.
아래에서는 설명의 편의를 위해, PUCCH 포맷 2 또는 E-PUCCH 포맷(다른 말로, PUCCH 포맷 3)을 사용하는 채널 코딩 기반의 UCI (예, 복수 ACK/NACK) 전송 방식을 "멀티-비트 UCI 코딩" 전송 방법이라 칭한다. ACK/NACK을 예로 들면, 멀티-비트 UCI 코딩 전송 방법은 복수 DL 셀의 PDSCH 및/또는 SPS(Semi-Persistent Scheduling) 해제(release)를 지시하는 PDCCH에 대한 ACK/NACK 또는 DTX 정보 (PDCCH를 수신/검출하지 못함을 의미)들을 조인트 코딩하고, 생성된 코딩된 ACK/NACK 블록을 전송하는 방법을 나타낸다. 예를 들어 단말이 어떤 DL 셀에서 SU-MIMO 모드로 동작하여 2개의 코드워드를 수신한다고 가장한다. 이 경우, 해당 셀에 대해 ACK/ACK, ACK/NACK, NACK/ACK, NACK/NACK의 총 4개의 피드백 상태가 존재하거나, DTX까지 포함하여 최대 5개의 피드백 상태가 존재할 수 있다. 만약, 단말이 단일 코드워드 수신을 한다면 ACK, NACK, DTX의 최대 3개 상태가 존재할 수 있다 (NACK을 DTX와 동일하게 처리하면 ACK, NACK/DTX의 총 2개 상태가 존재할 수 있다). 따라서 단말이 최대 5개의 DL 셀을 병합하고 모든 셀에서 SU-MIMO(Single User Multiple Input Multiple Output) 모드로 동작한다면 최대 55개의 전송 가능한 피드백 상태가 존재한다. 따라서, 필요한 ACK/NACK 페이로드 사이즈는 적어도 12 비트가 된다. DTX를 NACK과 동일하게 처리하면, 피드백 상태 수는 45개가 되고 필요한 ACK/NACK 페이로드 사이즈는 적어도 10 비트가 된다.
한편, 기지국과 단말 간의 채널 상태가 열악한 경우에는 기지국과 단말 간에 릴레이 노드(Relay Node, RN)를 설치하여 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 단말에게 제공할 수 있다. 또한, 기지국으로부터 채널 상태가 열악한 셀 경계 지역에서 릴레이 노드를 도입하여 사용함으로써 보다 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있고, 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다. 이와 같이, 릴레이 노드는 무선 통신 시스템에서 전파 음영 지역 해소를 위해 도입된 기술로서 현재 널리 사용되고 있다.
과거의 방식이 단순히 신호를 증폭해서 전송하는 리피터(Repeater)의 기능에 국한된 것에 비해 최근에는 보다 지능화된 형태로 발전하고 있다. 더 나아가 릴레이 노드 기술은 차세대 이동통신 시스템에서 기지국 증설 비용과 백홀망의 유지 비용을 줄이는 동시에, 서비스 커버리지 확대와 데이터 처리율 향상을 위해 반드시 필요한 기술에 해당한다. 릴레이 노드 기술이 점차 발전함에 따라, 종래의 무선 통신 시스템에서 이용하는 릴레이 노드를 새로운 무선 통신 시스템에서 지원할 필요가 있다.
3GPP LTE-A(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution-Advanced) 시스템에서 릴레이 노드에 기지국과 단말 간의 링크 연결을 포워딩하는 역할을 도입하면서 각각의 상향링크 및 하향링크 캐리어 주파수 밴드에 속성이 다른 두 가지 종류의 링크가 적용되게 된다. 기지국과 릴레이 노드의 링크 간에 설정되는 연결 링크 부분을 백홀 링크(backhaul link)라고 정의하여 표현한다. 하향링크 자원을 이용하여 FDD(Frequency Division Duplex)) 혹은 TDD(Time Division Duplex) 방식으로 전송이 이루어지는 것을 백홀 하향링크(backhaul downlink)라고 하며, 상향링크 자원을 이용하여 FDD 또는 TDD 방식으로 전송이 이루어지는 것을 백홀 상향링크라고 표현할 수 있다.
도 15는 무선 통신 시스템에서 릴레이 백홀 링크 및 릴레이 액세스 링크의 구성을 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 기지국과 단말 간 링크의 연결을 포워딩(forwarding)하는 역할을 위해 릴레이 노드가 도입되면서 각각의 상향링크 및 하향링크 캐리어 주파수 대역에 속성이 다른 두 종류의 링크가 적용된다. 기지국과 릴레이 노드 간의 설정되는 연결 링크 부분을 릴레이 백홀 링크(relay backhaul link)로서 정의하여 표현한다. 백홀 링크가 하향링크 주파수 대역(Frequency Division Duplex, FDD의 경우)이나 하향링크 서브프레임(Time Division Duplex, TDD의 경우) 자원을 이용하여 전송이 이루어지는 경우 백홀 하향링크(backhaul downlink)로 표현하고 상향링크 주파수 대역이나(FDD의 경우) 상향링크 서브프레임(TDD의 경우) 자원을 이용하여 전송이 이루어지는 경우 백홀 상향링크(backhaul uplink)로 표현할 수 있다.
반면 릴레이 노드와 일련의 단말들 간에 설정되는 연결 링크 부분을 릴레이 액세스 링크(relay access link)로서 정의하여 표현한다. 릴레이 액세스 링크가 하향링크 주파수 대역(FDD의 경우)이나 하향링크 서브프레임(TDD의 경우) 자원을 이용하여 전송이 이루어지는 경우 액세스 하향링크(access downlink)로 표현하고 상향링크 주파수 대역(FDD의 경우)이나 상향링크 서브프레임(TDD의 경우) 자원을 이용하여 전송이 이루어지는 경우 액세스 상향링크(access uplink)로 표현할 수 있다.
릴레이 노드(RN)는 릴레이 백홀 하향링크(relay backhaul downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신할 수 있고, 릴레이 백홀 상향링크를 통해 기지국으로 정보를 전송할 수 있다. 또한, 릴레이 노드는 릴레이 액세스 하향링크를 통해 단말로 정보를 전송할 수 있고, 릴레이 액세스 상향링크를 통해 단말로부터 정보를 수신할 수 있다.
한편, 릴레이 노드의 대역(또는 스펙트럼) 사용과 관련하여, 백홀 링크가 액세스 링크와 동일한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '인-밴드(in-band)'라고 하고, 백홀 링크와 액세스 링크가 상이한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '아웃-밴드(out-band)'라고 한다. 인-밴드 및 아웃-밴드 경우 모두에서 기존의 LTE 시스템(예를 들어, 릴리즈-8)에 따라 동작하는 단말(이하, 레거시(legacy) 단말이라 함)이 도너 셀에 접속할 수 있어야 한다.
단말에서 릴레이 노드를 인식하는지 여부에 따라 릴레이 노드는 트랜스패런트(transparent) 릴레이 노드 또는 넌-트랜스패런트(non-transparent) 릴레이 노드로 분류될 수 있다. 트랜스패런트는 단말이 릴레이 노드를 통하여 네트워크와 통신하는지 여부를 인지하지 못하는 경우를 의미하고, 넌-트랜스패런트는 단말이 릴레이 노드를 통하여 네트워크와 통신하는지 여부를 인지하는 경우를 의미한다.
릴레이 노드의 제어와 관련하여, 도너 셀의 일부로 구성되는 릴레이 노드 또는 스스로 셀을 제어하는 릴레이 노드로 구분될 수 있다.
도너 셀의 일부로서 구성되는 릴레이 노드는 릴레이 노드 식별자(ID)를 가질 수는 있지만, 릴레이 노드 자신의 셀 아이덴터티(identity)를 가지지 않는다. 도너 셀이 속하는 기지국에 의하여 RRM(Radio Resource Management)의 적어도 일부가 제어되면 (RRM의 나머지 부분들은 릴레이 노드에 위치하더라도), 도너 셀의 일부로서 구성되는 릴레이 노드라 한다. 바람직하게는, 이러한 릴레이 노드는 레거시 단말을 지원할 수 있다. 예를 들어, 스마트 리피터(Smart repeaters), 디코드-앤-포워드 릴레이 노드(decode-and-forward relays), L2(제2계층) 릴레이 노드들의 다양한 종류들 및 타입-2 릴레이 노드가 이러한 릴레이 노드에 해당한다.
스스로 셀을 제어하는 릴레이 노드의 경우에, 릴레이 노드는 하나 또는 여러개의 셀들을 제어하고, 릴레이 노드에 의해 제어되는 셀들 각각에 고유의 물리계층 셀 아이덴터티가 제공되며, 동일한 RRM 메커니즘을 이용할 수 있다. 단말 관점에서는 릴레이 노드에 의하여 제어되는 셀에 액세스하는 것과 일반 기지국에 의해 제어되는 셀에 액세스하는 것에 차이점이 없다. 바람직하게는, 이러한 릴레이 노드에 의해 제어되는 셀은 레거시 단말을 지원할 수 있다. 예를 들어, 셀프-백홀링(Self-backhauling) 릴레이 노드, L3(제3계층) 릴레이 노드, 타입-1 릴레이 노드 및 타입-1a 릴레이 노드가 이러한 릴레이 노드에 해당한다.
타입-1 릴레이 노드는 인-밴드 릴레이 노드로서 복수개의 셀들을 제어하고, 이들 복수개의 셀들의 각각은 단말 입장에서 도너 셀과 구별되는 별개의 셀로 보인다. 또한, 복수개의 셀들은 각자의 물리 셀 ID(LTE 릴리즈-8에서 정의함)를 가지고, 릴레이 노드는 자신의 동기화 채널, 참조신호 등을 전송할 수 있다. 단일-셀 동작의 경우에, 단말은 릴레이 노드로부터 직접 스케줄링 정보 및 HARQ 피드백을 수신하고 릴레이 노드로 자신의 제어 채널(스케줄링 요청(SR), CQI, ACK/NACK 등)을 전송할 수 있다. 또한, 레거시 단말(LTE 릴리즈-8 시스템에 따라 동작하는 단말)들에게 타입-1 릴레이 노드는 레거시 기지국(LTE 릴리즈-8 시스템에 따라 동작하는 기지국)으로 보인다. 즉, 역방향 호환성(backward compatibility)을 가진다. 한편, LTE-A 시스템에 따라 동작하는 단말들에게는, 타입-1 릴레이 노드는 레거시 기지국과 다른 기지국으로 보여, 성능 향상을 제공할 수 있다.
타입-1a 릴레이 노드는 아웃-밴드로 동작하는 것 외에 전술한 타입-1 릴레이 노드와 동일한 특징들을 가진다. 타입-1a 릴레이 노드의 동작은 L1(제1계층) 동작에 대한 영향이 최소화 또는 없도록 구성될 수 있다.
타입-2 릴레이 노드는 인-밴드 릴레이 노드로서, 별도의 물리 셀 ID를 가지지 않으며, 이에 따라 새로운 셀을 형성하지 않는다. 타입-2 릴레이 노드는 레거시 단말에 대해 트랜스패런트하고, 레거시 단말은 타입-2 릴레이 노드의 존재를 인지하지 못한다. 타입-2 릴레이 노드는 PDSCH를 전송할 수 있지만, 적어도 CRS 및 PDCCH는 전송하지 않는다.
한편, 릴레이 노드가 인-밴드로 동작하도록 하기 위하여, 시간-주파수 공간에서의 일부 자원이 백홀 링크를 위해 예비되어야 하고 이 자원은 액세스 링크를 위해서 사용되지 않도록 설정할 수 있다. 이를 자원 분할(resource partitioning)이라 한다.
릴레이 노드에서의 자원 분할에 있어서의 일반적인 원리는 다음과 같이 설명할 수 있다. 백홀 하향링크 및 액세스 하향링크가 하나의 반송파 주파수 상에서 시간분할다중화(Time Division Multiplexing; TDM) 방식으로 다중화될 수 있다 (즉, 특정 시간에서 백홀 하향링크 또는 액세스 하향링크 중 하나만이 활성화된다). 유사하게, 백홀 상향링크 및 액세스 상향링크는 하나의 반송파 주파수 상에서 TDM 방식으로 다중화될 수 있다 (즉, 특정 시간에서 백홀 상향링크 또는 액세스 상향링크 중 하나만이 활성화된다).
FDD 에서의 백홀 링크 다중화는, 백홀 하향링크 전송은 하향링크 주파수 대역에서 수행되고, 백홀 상향링크 전송은 상향링크 주파수 대역에서 수행되는 것으로 설명할 수 있다. TDD 에서의 백홀 링크 다중화는, 백홀 하향링크 전송은 기지국과 릴레이 노드의 하향링크 서브프레임에서 수행되고, 백홀 상향링크 전송은 기지국과 릴레이 노드의 상향링크 서브프레임에서 수행되는 것으로 설명할 수 있다.
인-밴드 릴레이 노드의 경우에, 예를 들어, 소정의 주파수 대역에서 기지국으로부터의 백홀 하향링크 수신과 단말로의 액세스 하향링크 전송이 동시에 이루어지면, 릴레이 노드의 송신단으로부터 전송되는 신호가 릴레이 노드의 수신단에서 수신될 수 있고, 이에 따라 릴레이 노드의 RF 전단(front-end)에서 신호 간섭 또는 RF 재밍(jamming)이 발생할 수 있다. 유사하게, 소정의 주파수 대역에서 단말로부터의 액세스 상향링크의 수신과 기지국으로의 백홀 상향링크의 전송이 동시에 이루어지면, 릴레이 노드의 RF 전단에서 신호 간섭이 발생할 수 있다. 따라서, 릴레이 노드에서 하나의 주파수 대역에서의 동시 송수신은 수신 신호와 송신 신호간에 충분한 분리(예를 들어, 송신 안테나와 수신 안테나를 지리적으로 충분히 이격시켜(예를 들어, 지상/지하에) 설치함)가 제공되지 않으면 구현하기 어렵다.
이와 같은 신호 간섭의 문제를 해결하는 한 가지 방안은, 릴레이 노드가 도너 셀로부터 신호를 수신하는 동안에 단말로 신호를 전송하지 않도록 동작하게 하는 것이다. 즉, 릴레이 노드로부터 단말로의 전송에 갭(gap)을 생성하고, 이 갭 동안에는 단말(레거시 단말 포함)이 릴레이 노드로부터의 어떠한 전송도 기대하지 않도록 설정할 수 있다. 이러한 갭은 MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임을 구성함으로써 설정할 수 있다
도 16은 릴레이 노드 자원 분할의 예시를 나타내는 도면이다.
도 16에서는 제 1 서브프레임은 일반 서브프레임으로서 릴레이 노드로부터 단말로 하향링크 (즉, 액세스 하향링크) 제어신호 및 데이터가 전송되고, 제 2 서브프레임은 MBSFN 서브프레임으로서 하향링크 서브프레임의 제어 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 제어 신호가 전송되지만 하향링크 서브프레임의 나머지 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 아무런 전송이 수행되지 않는다. 여기서, 레거시 단말의 경우에는 모든 하향링크 서브프레임에서 물리하향링크제어채널(PDCCH)의 전송을 기대하게 되므로 (다시 말하자면, 릴레이 노드는 자신의 영역 내의 레거시 단말들이 매 서브프레임에서 PDCCH를 수신하여 측정 기능을 수행하도록 지원할 필요가 있으므로), 레거시 단말의 올바른 동작을 위해서는 모든 하향링크 서브프레임에서 PDCCH를 전송할 필요가 있다. 따라서, 기지국으로부터 릴레이 노드로의 하향링크 (즉, 백홀 하향링크) 전송을 위해 설정된 서브프레임 (제 2 서브프레임)상에서도, 서브프레임의 처음 N (N=1, 2 또는 3) 개의 OFDM 심볼구간에서 릴레이 노드는 백홀 하향링크를 수신하는 것이 아니라 액세스 하향링크 전송을 해야할 필요가 있다. 이에 대하여, 제 2 서브프레임의 제어 영역에서 PDCCH가 릴레이 노드로부터 단말로 전송되므로 릴레이 노드에서 서빙하는 레거시 단말에 대한 역방향 호환성이 제공될 수 있다. 제 2 서브프레임의 나머지 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 아무런 전송이 수행되지 않는 동안에 릴레이 노드는 기지국으로부터의 전송을 수신할 수 있다. 따라서, 이러한 자원 분할 방식을 통해서, 인-밴드 릴레이 노드에서 액세스 하향링크 전송과 백홀 하향링크 수신이 동시에 수행되지 않도록 할 수 있다.
MBSFN 서브프레임을 이용하는 제 2 서브프레임에 대하여 구체적으로 설명한다. 제 2 서브프레임의 제어 영역은 릴레이 노드 비-청취(non-hearing) 구간이라고 할 수 있다. 릴레이 노드 비-청취 구간은 릴레이 노드가 백홀 하향링크 신호를 수신하지 않고 액세스 하향링크 신호를 전송하는 구간을 의미한다. 이 구간은 전술한 바와 같이 1, 2 또는 3 OFDM 길이로 설정될 수 있다. 릴레이 노드 비-청취 구간에서 릴레이 노드는 단말로의 액세스 하향링크 전송을 수행하고 나머지 영역에서는 기지국으로부터 백홀 하향링크를 수신할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드는 동일한 주파수 대역에서 동시에 송수신을 수행할 수 없으므로, 릴레이 노드가 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는 데에 시간이 소요된다. 따라서, 백홀 하향링크 수신 영역의 처음 일부 구간에서 릴레이 노드가 송신/수신 모드 스위칭을 하도록 가드 시간(GT)이 설정될 필요가 있다. 유사하게 릴레이 노드가 기지국으로부터의 백홀 하향링크를 수신하고 단말로의 액세스 하향링크를 전송하도록 동작하는 경우에도, 릴레이 노드의 수신/송신 모드 스위칭을 위한 가드 시간(GT)이 설정될 수 있다. 이러한 가드 시간의 길이는 시간 영역의 값으로 주어질 수 있고, 예를 들어, k (k≥1) 개의 시간 샘플(time sample, Ts) 값으로 주어질 수있고, 또는 하나 이상의 OFDM 심볼 길이로 설정될 수도 있다. 또는, 릴레이 노드 백홀 하향링크 서브프레임이 연속으로 설정되어 있는 경우에 또는 소정의 서브프레임 타이밍 정렬(timing alignment) 관계에 따라서, 서브프레임의 마지막 부분의 가드시간은 정의되거나 설정되지 않을 수 있다. 이러한 가드 시간은 역방향 호환성을 유지하기 위하여, 백홀 하향링크 서브프레임 전송을 위해 설정되어 있는 주파수 영역에서만 정의될 수 있다 (액세스 하향링크 구간에서 가드 시간이 설정되는 경우에는 레거시 단말을 지원할 수 없다). 가드 시간을 제외한 백홀 하향링크 수신 구간에서 릴레이 노드는 기지국으로부터 PDCCH 및 PDSCH를 수신할 수 있다. 이를 릴레이 노드 전용 물리 채널이라는 의미에서 R-PDCCH (Relay-PDCCH) 및 R-PDSCH (Relay-PDSCH)로 표현할 수도 있다.
본 발명은 마크로 기지국(Macro Enb; MeNB)과 릴레이 노드(relay node; RN)가 공존하는 환경에서, 백홀 링크 또는 액세스 링크 사이의 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍에 따라, PUCCH를 통해 CQI, RI, ACK/NACK 및 SR과 같은 상향링크 제어 정보를 효율적으로 전송하는 방법을 제안한다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 백홀 링크 또는 액세스 링크 사이의 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍에 관하여 간략히 설명한다. 설명의 편의를 위하여, LTE 시스템을 기준으로 설명하지만, 아래 기술되는 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍 이외에 다른 방식의 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍에도 본 발명이 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 특히, 서브프레임 인덱스 및 심볼 인덱스는 0부터 시작하는 것으로 가정한다.
첫 번째 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍은 릴레이 노드가 인덱스 m인 SC-FDMA 심볼에서 백홀 상향링크 전송을 시작하고, 인덱스 n 인 SC-FDMA 심볼에서 백홀 상향링크 전송을 중단하는 경우이다.
두 번째 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍은, 릴레이 노드가 인덱스 0인 SC-FDMA 심볼에서부터 마지막 SC-FDMA 심볼까지 백홀 상향링크 전송을 수행하는 경우로서, 만약 일반 CP인 경우라면 마지막 SC-FDMA 심볼의 인덱스는 13이다. 특히 상기 두 번째 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍은, 백홀 링크와 액세스 링크의 경계가 기 설정된 간격만큼 어긋나고 릴레이 노드의 송수신 스위칭 시간이 액세스 링크의 마지막 SC-FDMA 심볼의 펑처링 또는 보호 구간(guard period)에 의하여 고려되는 경우이다.
세 번째 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍은, 릴레이 노드가 인덱스 0인 SC-FDMA 심볼에서부터 인덱스 12 또는 13인 SC-FDMA 심볼까지 백홀 상향링크 전송을 수행하는 경우로서, 인덱스 12 또는 13은 마크로 기지국과 릴레이 노드 간의 전파 지연(propagation delay) 및 릴레이 노드의 송수신 스위칭 시간에 기반하여 결정된다. 특히 상기 세 번째 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍은, 마크로 기지국의 백홀 상향링크 수신 타이밍과 릴레이 노드의 액세스 상향링크 수신 타이밍이 정합되고, 릴레이 노드의 송수신 스위칭 시간이 액세스 링크 또는 백홀 링크의 마지막 SC-FDMA 심볼의 펑처링에 의하여 고려되는 경우이다.
네 번째 상향링크 송수신 타이밍은, 릴레이 노드가 인덱스 0인 SC-FDMA 심볼에서부터 인덱스 12인 SC-FDMA 심볼(일반 CP인 경우)까지 백홀 상향링크 전송을 수행하는 경우로서, 이 타이밍은 액세스 상향링크 서브프레임과 백홀 상향링크 서브프레임이 고정된 간격만큼 어긋나는 경우를 고려한다.
도 17은 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍을 예시하는 도면이다. 특히 도 17은 일반(Normal) CP가 적용된 세 번째 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍을 예시한다. 추가적으로 도 17에서 Tp는 전파 지연, G1과 G2는 보호 구간을 의미한다.
도 17을 참조하면, 백홀 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼, 즉 인덱스 13인 심볼과 액세스 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼, 즉 인덱스 13인 심볼이 펑처링된 것을 알 수 있다. 특히, 백홀 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼은 릴레이 노드가 송신 모드에서 수신 모드로 스위칭하는 시간(G2)으로 인하여 펑처링된다.
또한, 마크로 기지국의 백홀 상향링크 수신 타이밍과 릴레이 노드의 액세스 상향링크 수신 타이밍을 정합시키기 위하여 액세스 상향링크 서브프레임의 전송 시작점을 Tp만큼 앞당겼을 경우(즉, 타이밍 어드밴스(timing advance)를 적용한 경우), 액세스 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼은 백홀 상향링크 서브프레임의 인덱스 0인 심볼과 겹치고 또한, 릴레이 노드가 수신 모드에서 송신 모드로 스위칭하는 시간(G1) 또한 요구되기 때문에, 액세스 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼은 펑처링된다.
또한, MeNB의 셀 커버리지가 기존에 비해 상대적으로 확대되고, 고정 릴레이가 아닌 모바일 릴레이를 이용하는 경우, 전파 지연 (Tp)의 최대값이 커짐으로써 M-RN가 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼, 즉 인덱스 0 및 1인 심볼들을 전송할 수 없는 상황이 발생할 수 있다.
도 18은 상기 설명한 경우에 대한 상향링크 서브프레임 송수신 타이밍을 예시하는 다른 도면이다. 마찬가지로, 도 18 역시 상술한 일반(Normal) CP가 적용된 세 번째 상향링크 서브프레임 타이밍이 적용된 경우를 가정한다.
도 18을 참조하면, 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링된 것을 알 수 있다. 즉, 도 23은 마크로 기지국의 상향링크 서브프레임 수신 타이밍과 릴레이 노드의 상향링크 서브프레임 수신 타이밍을 정합시키기 위하여 백홀 상향링크 서브프레임의 전송 시작점을 Tp 만큼 앞당긴 경우(즉, 타이밍 어드밴스를 적용한 경우)로서, 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼은 액세스 상향링크 서브프레임의 인덱스 11 및 12인 심볼과 겹치게 되어 펑처링된다.
또한, 액세스 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼인 인덱스 13인 심볼은 앞당겨진 시간, 즉 Tp로 인해 백홀 상향링크 서브프레임의 인덱스 2인 심볼과 겹칠뿐만 아니라, 릴레이 노드가 수신 모드에서 송신 모드로 스위칭하는 시간(G1)으로 인하여 펑처링된다.
도 18과 같이 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링되는 경우, 릴레이 노드가 PUCCH를 통해 전송하는 제어 정보 (예를 들어, CQI, RI, ACK/NACK, SR 등)의 수신 복호 성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 백홀 상향링크 서브프레임의 앞쪽 두 심볼들이 펑처링됨으로써 PUCCH의 DM-RS(demodulation reference signal)을 전송하지 못하거나 PUCCH에 이용되는 시간 도메인 코드 다중화 방식인 제어 정보 다중화를 위한 직교 시퀀스 적용 방식에서 직교성이 유지되지 않는 문제가 발생한다.
도 19는 상향링크 제어 정보 전송에 이용할 수 있는 PUCCH 포맷 구조를 도시한다. 특히, 도 19는 백홀 상향링크 서브프레임의 앞쪽 두 심볼이 펑처링됨으로써 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 19에서, 사용 가능 상향링크(UL) 심볼은 PUCCH를 통하여 상향링크 제어 정보의 페이로드가 전송되는 상향링크 심볼을 의미한다. 예를 들어, 사용 가능 상향링크 심볼은 사전에 설정된 상향링크 서브프레임 타이밍 (도 19에서는 세 번째 상향링크 서브프레임 타이밍을 가정한다)으로 인해 펑처링되는 상향링크 심볼과 PUCCH를 통한 DM-RS 전송을 위해 사용되는 상향링크 심볼들을 제외한 나머지 심볼들을 의미한다. 단, 단축(shortened) PUCCH 포맷이 적용될 경우, 제 2 슬롯에서 사용되지 않는 (마지막) 심볼도 사용 가능 상향링크 심볼에서 제외될 수 가 있다. 한편, 현재 3GPP LTE 시스템 기반의 PUCCH 포맷들 중 단축 PUCCH 포맷을 지원하는 경우는 PUCCH 포맷 1/1a/1b과 PUCCH 포맷 3이다. 하지만, 본 발명의 내용은 PUCCH 포맷 2/2a/2b에서 단축 PUCCH 포맷이 적용되는 경우에도 확장 적용 가능하다.
또한, 예외적인 경우(예를 들어, 3GPP LTE 시스템의 PUCCH 포맷 2a/2b), CQI 정보와 ACK/NACK 정보를 다중화한다면, ACK/NACK 정보가 각 슬롯의 두 번째 위치한 PUCCH DM-RS 심볼에 맵핑될 수도 있다. 이러한 경우, 각 슬롯의 두 번째 위치한 PUCCH DM-RS 심볼도 사용 가능 상향링크 심볼에 포함될 수 도 있다.
본 발명에서는, 3GPP LTE 시스템의 PUCCH 포맷 1/1a/1b는 일반 CP 및 확장 CP에 대한 PUCCH 포맷 타입 B가 적용되고, PUCCH 포맷 2/3은 일반 CP 및 확장 CP에 대한 PUCCH 포맷 타입 A가 적용되며, PUCCH 포맷 2a/2b는 일반 CP만에 대한 PUCCH 포맷 타입 A 가 적용된다.
추가적으로, 상향링크 심볼들 중 앞쪽 두 개의 상향링크 심볼들이 펑처링될 경우, 상향링크 제어 정보의 페이로드가 맵핑되는 상향링크 심볼 인덱스를 지정하는 방법은 아래와 같이 두 가지로 구분할 수 있다.
첫 번째 방식으로, 펑처링되는 앞쪽 두 개의 상향링크 심볼들을 제외한 나머지 심볼들 중 첫 번째 상향링크 심볼을 상향링크 제어 정보의 페이로드가 맵핑되는 상향링크 심볼 인덱스의 시작점으로 지정할 경우, 마지막 두 개의 상향링크 심볼들을 통해서 전송되는 상향링크 제어 정보의 페이로드가 전송되지 못하게 된다.
두 번째 방식으로, 펑처링되는 앞쪽 두 개의 상향링크 심볼들을 포함한 첫 번째 상향링크 심볼을 상향링크 제어 정보의 페이로드가 맵핑되는 상향링크 심볼 인덱스의 시작점으로 지정할 경우, 처음 두 개의 상향링크 심볼들을 통해서 전송되는 상향링크 제어 정보의 페이로드가 전송되지 못하게 된다.
본 발명의 제안 방식들은 상기의 두 가지 경우에 대한 동작을 모두 포함한다. 또한, 상향링크 심볼들 중 앞쪽 한 개의 상향링크 심볼이 펑처링될 경우에도 상기 설명한 두 가지 방식들이 모두 적용 가능하며, 제안 방식은 이와 같은 경우를 모두 포함한다. 또한, 본 발명의 제안 방식들은 상향링크 심볼들 중 뒤쪽 하나 혹은 뒤쪽 두 개의 심벌들이 펑처링되는 경우에도 제안 방식들이 확장 적용될 수 도 있다
다시 도 19로 돌아가, 일반 CP를 위한 PUCCH 포맷 타입 A의 경우, 백홀 상향링크 서브프레임의 앞쪽 두 심볼들이 펑처링됨으로써 상향링크 심볼 #1을 통해 송신되는 PUCCH DM-RS가 전송될 수 없다.
또한, PUCCH 포맷 타입 A 혹은 PUCCH 포맷 타입 B를 이용하면서 시간 도메인의 코드 다중화를 위하여 직교 시퀀스를 적용하여 다수의 RN들로부터 전송되는 상향링크 제어 정보들 혹은 PUCCH DM-RS이 다중화되는 경우, 즉 다수의 RN PUCCH가 다중화되는 경우, 백홀 상향링크 서브프레임의 앞쪽 두 심볼이 펑처링된다면, 다중화된 RN PUCCH들 간에 기존의 직교 시퀀스로 유지되던 직교성이 성립될 수 없다.
이를 보다 자세히 설명하면, 우선 길이가 N인 직교 시퀀스 (즉, 확산 인자(spreading factor; SF)가 N인 직교 시퀀스)를 [w0 w1 … wN -2 wN -1]라고 할 때, 상기 직교 시퀀스를 구성하는 각 요소들(즉, w0, w1, … , wN -2, wN -1) 각각은 사용 가능 상향링크 심볼 (혹은 PUCCH DM-RS 심볼)위치에 순차적으로 곱해진다.
예를 들어, 도 19에서 (사용 가능 상향링크 심볼을 위한) SF가 4인 직교 시퀀스 [w0 w1 w2 w3]를 일반 CP를 위한 PUCCH 포맷 타입 B의 첫 번째 슬롯에 적용하는 경우, 직교 시퀀스의 각 요소들은 'w0 →상향링크 심볼 #0' , 'w1 →상향링크 심볼 #1' , 'w2 →상향링크 심볼 #5' , 'w3 →상향링크 심볼 #6' 의 위치에 곱해진다. 동일한 상황 하에서 백홀 상향링크 서브프레임의 앞쪽 두 심볼이 펑처링되는 경우, 상향링크 심볼 #0 (즉, w0)과 상향링크 심볼 #1 (즉, w1)이 전송되지 못함으로써 기존의 [w0 w1 w2 w3]로 시간 도메인에서 직교성이 보장되어 전송되던 다수의 RN PUCCH 채널 간의 직교성이 성립되지 않는다.
따라서, 제안 방식은 상기 도 18과 같이 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼뿐만 아니라 두 번째 심볼까지도 이용하지 못할 때, PUCCH를 통해 제어 정보 (예를 들어, CQI, RI, ACK/NACK, SR 등)를 효율적으로 전송하기 위한 변형 PUCCH 포맷 구조 및 변형 PUCCH 구조에 따른 직교 시퀀스 할당 방법을 제안한다.
아래 표 4 내지 10에서는 사용 가능 상향링크 심볼 및 PUCCH DM-RS에 적용하기 위한 직교 시퀀스를 확산 인자 1부터 확산 인자 5까지 예시하였다. 특히, 표 9는 확산 인자 1의 직교 시퀀스이고, 표 4와 표 10은 확산 인자 2의 직교 시퀀스이다. 또한, 표 5는 확산 인자 3의 직교 시퀀스이고, 표 6 및 표 7은 확산 인자 4의 직교 시퀀스이며, 표 8은 확산 인자 5의 직교 시퀀스이다.
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
Figure pct00017
여기서, 직교 시퀀스의 각각의 요소들은 상술한 바와 같이 사용 가능 상향링크 심볼' (혹은 PUCCH DM-RS 심볼) 위치에 순차적으로 곱해지는 것을 가정하였다.
또한, 하기에서 설명되는 본 발명의 직교 시퀀스 할당 방법을 나타내는 표들에서 음영 처리된 부분은 표 4 내지 표 10에 나타난 전체 직교 시퀀스 후보들 중 일부만을 선택하여야 하는 상황을 의미한다. 여기서, ＜i→j＞는 전체 i개의 직교 시퀀스 후보들 중 j개를 선택하는 것을 나타낸다. 일 예로 j개를 선택하는 기준은 높은 도플러 효과 조건 하에서 코드 간 간섭(inter-code interference)를 최소화하는 후보들의 조합으로 선택할 수 가 있다. 예를 들어, 전체 4 (또는 3)개의 직교 시퀀스 후보들로 구성된 표 7 (또는 표 6)에서 2개의 직교 시퀀스를 선택할 때, 시퀀스 인덱스 #4-0과 #4-2 (or 시퀀스 인덱스 #3-0과 #3-2)를 선택할 수 있다.
또 다른 방식으로 ＜i→1＞의 경우는 예외적으로 해당 표를 구성하는 전체 i개의 직교 시퀀스들 중 첫 번째 시퀀스 인덱스를 선택하도록 규칙을 사전에 정할 수 도 있다. 일례로, 전체 3개의 직교 시퀀스 후보들로 구성된 표 5에서 1개를 선택할 때, 시퀀스 인덱스 #2-0을 선택할 수 도 있다. 추가적인 방식으로 ＜i→1＞의 경우에 해당 표를 구성하는 전체 i개의 직교 시퀀스들 중 사전에 정해진 n번째 특정 시퀀스 인덱스를 선택하도록 규칙을 사전에 정할 수 도 있다
본 발명에서는 상기 일례에서 제시한 후보들의 조합 외에도 다른 조합이 선택될 수 있음을 배제하지 않는다. 그리고, 제안 방식에 사용되는 직교 시퀀스 할당 방법을 나타내는 아래 표 안의 "[]" 부분은 단축 PUCCH 포맷이 설정된 경우에 적용 (또는 선택)되는 직교 시퀀스를 의미한다.
＜제 1 실시예＞
도 20은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 도시하는 도면이다. 특히, 도 20은 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링되는 경우, 제 1 실시예에서 제안하는 PUCCH 포맷 구조를 도시한다. 본 발명의 제 1 실시예는 도 19에서 백홀 상향링크 서브프레임의 (펑처링되는) 앞쪽 두 심볼에 위치한 PUCCH DM-RS를 제외한 형태이며, 제 1 실시예에서의 직교 시퀀스 할당 방법은 아래 표 11과 같다.
Figure pct00018
제 1 실시예의 PUCCH 포맷 타입 A 및 직교 시퀀스 1-b는 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링될 때, (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 3에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 3)로 이용될 수 있다.
그리고, 제 1 실시예의 PUCCH 포맷 타입 B 및 직교 시퀀스 1-a는 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링될 때, (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 1/1a/1b에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 1/1a/1b)로 사용될 수 있다.
＜제 2 실시예＞
도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 도시하는 도면이다. 마찬가지로, 도 21도 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링되는 경우이며, 첫 번째 슬롯에서 펑처링되는 백홀 상향링크 서브프레임의 앞쪽 두 심볼을 제외한 뒤, 첫 번째 슬롯의 나머지 영역 (즉, 일반 CP에서 상향링크 심볼 #2~상향링크 심볼 #6, 확장 CP에서 상향링크 심볼 #2~상향링크 심볼 #5)에서 PUCCH DM-RS를 최대한 균등하게 분포시키는 형태이다. 또한, 본 발명의 제 2 실시예에서의 직교 시퀀스 할당 방법은 아래 표 12과 같다.
Figure pct00019
제 2 실시예의 PUCCH 포맷 타입 A 및 직교 시퀀스 2-b는 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링될 때, (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 3에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 3)로 이용될 수 있다.
그리고, 제 2 실시예의 PUCCH 포맷 타입 B 및 직교 시퀀스 2-a는 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링될 때, (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 1/1a/1b에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 1/1a/1b)로 사용될 수 있다.
＜제 3 실시예＞
도 22는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 도시하는 도면이다. 마찬가지로, 도 22도 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링되는 경우이며, 첫 번째 슬롯에서 펑처링되는 백홀 상향링크 서브프레임의 앞쪽 두 심볼을 제외한 뒤, 첫 번째 슬롯의 나머지 영역 (즉, 일반 CP에서 상향링크 심볼 #2~상향링크 심볼 #6, 확장 CP에서 상향링크 심볼 #2~상향링크 심볼 #5)에서 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯 간의 PUCCH DM-RS의 위치가 대칭적인 구조를 가지도록 만든 형태이다. 또한, 제 3 실시예의 직교 시퀀스 할당 방법은 표 13과 같다.
Figure pct00020
제 3 실시예의 PUCCH 포맷 타입 A 및 직교 시퀀스 3-b는 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링될 때, (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 3에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 3)로 이용될 수 있다.
그리고, 제 3 실시예의 PUCCH 포맷 타입 B 및 직교 시퀀스 "3-a" 는 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링될 때, (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 1/1a/1b에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 1/1a/1b)로 사용될 수 있다.
＜제 4 실시예＞
도 23는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 도시하는 도면이다. 마찬가지로, 도 23 역시 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링되는 경우이며, 첫 번째 슬롯 영역에서 펑처링되는 백홀 상향링크 서브프레임의 앞쪽 두 심볼을 제외한 뒤, 첫 번째 슬롯의 나머지 영역 (즉, 일반 CP에서 상향링크 심볼 #2~상향링크 심볼 #6, 확장 CP에서 상향링크 심볼 #2~상향링크 심볼 #5)에서 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯 간의 PUCCH DM-RS의 위치가 대칭적인 구조를 가지도록 만든 또 다른 형태이다. 또한, 제 4 실시예의 직교 시퀀스 할당 방법은 표 14와 같다.
Figure pct00021
상술한 제 4 실시예의 PUCCH 포맷 타입 A 및 직교 시퀀스 4-b는 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링될 때, (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 3에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 3)로 이용될 수 있다.
그리고, 제 4 실시예의 PUCCH 포맷 타입 B 및 직교 시퀀스 4-a는 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링될 때, (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 1/1a/1b에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 1/1a/1b)로 사용될 수 있다.
＜제 5 실시예＞
도 24는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 도시하는 도면이다. 또한, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 직교 시퀀스 할당 방법은 표 15와 같다.
제 5 실시예의 PUCCH 포맷 타입 A 및 직교 시퀀스 5-a는 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼이 펑처링될 때, (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 3에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 3)로 이용될 수 있다.
Figure pct00022
＜제 6 실시예＞
도 25는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 도시하는 도면이다. 특히, 도 25는 백홀 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼과 끝에서 두 번째 심볼이 펑처링되는 경우이다.
도 25를 참조하면, 본 발명의 제 6 실시예에서는 PUCCH 포맷 구조 및 직교 시퀀스 할당 방법으로서, 제 1 실시예 내지 제 4 실시예들 중 하나의 PUCCH 포맷 타입 A와 대응하는 직교 시퀀스 할당 방법, 예를 들어 표 11의 1-b, 표 12의 2-b, 표 13의 3-b 및 표 14의 4-b 중 하나) (즉, 단축 PUCCH 포맷이 적용되지 않는 경우)를 좌우 대칭 시켜서 적용하는 것을 제안한다.
여기서, 좌우 대칭 시킨다는 것은 슬롯 경계를 기준으로 대칭하여 맵핑시킨다는 의미이다. 예를 들어, 제 1 슬롯의 상향링크 심볼 #0 내지 상향링크 심볼 #6을 제 2 슬롯의 상향링크 심볼 #6 내지 상향링크 심볼 #0에 각각 맵핑하고, 제 2 슬롯의 상향링크 심볼 #0 내지 상향링크 심볼 #6을 제 1 슬롯의 상향링크 심볼 #6 내지 상향링크 심볼 #0에 각각 맵핑한다.
도 26는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 도시하는 다른 도면이다. 특히, 도 26은 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼, 마지막 심볼과 끝에서 두 번째 심볼이 펑처링되는 경우이다.
도 26을 참조하면, 본 발명의 제 6 실시예에서는 제 1 실시예 내지 제 4 실시예들 중 하나의 PUCCH 포맷 타입 A와 직교 시퀀스 할당 방법, 예를 들어 표 11의 1-b, 표 12의 2-b, 표 13의 3-b 및 표 14의 4-b 중 하나 (즉, 단축 PUCCH 포맷이 적용되지 않는 경우)를 좌우 대칭 시켜서 적용하는 것도 제안한다. 좌우 대칭시킨다는 것의 의미는 상술한 바와 같다.
도 27는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 PUCCH 포맷 구조를 도시하는 또 다른 도면이다. 특히, 도 27은 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼, 두 번째 심볼, 마지막 심볼과 끝에서 두 번째 심볼이 펑처링되는 경우이다.
도 27을 참조하면, 본 발명의 제 6 실시예에서는 제 1 실시예, 제 3 실시예 및 제 4 실시예 중 하나의 PUCCH 포맷 타입 A에서 제 1 슬롯의 형태를 슬롯 경계를 기준으로 좌우 대칭적으로 제 2 슬롯에 적용시킨 뒤, 제 1 슬롯에서 사용되던 직교 시퀀스 할당 방법 표 11의 1-b, 표 13의 3-b, 표 14의 4-b를 좌우 대칭적으로 제 2 슬롯에 적용하는 것 역시 제안한다.
제 6 실시예의 PUCCH 포맷 구조 (즉, PUCCH 포맷 타입 A) 및 직교 시퀀스 할당 방법은 (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 3에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 3)로 이용될 수 있다.
＜제 7 실시예＞
(1) 한편, 상술한 실시예들에서 제안하는 PUCCH 포맷 구조 중 PUCCH 포맷 타입 A 및 PUCCH DM-RS를 위한 직교 시퀀스 할당 방법 중 일반 CP인 경우는 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링될 때, (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 2/2a/2b에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 2/2a/2b)로 이용될 수 있다. 이와 같은 방법은, 단축 PUCCH 포맷이 설정되는 경우와 일반적인 PUCCH 포맷이 적용되는 모든 경우나 혹은 일반적인 PUCCH 포맷만이 적용되는 경우 혹은 단축 PUCCH 포맷만이 적용되는 경우에도 확장 적용 가능하다.
여기서, 상술한 실시예들에서 제시하는 PUCCH 포맷 구조 중 PUCCH 포맷 타입 A와 PUCCH DM-RS를 위한 직교 시퀀스 할당 방법 중 일반 CP인 경우는 PUCCH 포맷 2a/2b의 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 2a/2b)로 이용함과 동시에 CQI 정보와 ACK/NACK 정보를 다중화할 시 ACK/NACK 정보 (즉, ACK/NACK 변조 심볼)는 각 슬롯의 두 번째 위치한 PUCCH DM-RS 심볼에 맵핑될 수 있다. 이 경우도, 단축 PUCCH 포맷이 설정되는 경우와 일반적인 PUCCH 포맷이 적용되는 모든 경우나 혹은 일반적인 PUCCH 포맷만이 적용되는 경우 혹은 단축 PUCCH 포맷만이 적용되는 경우에도 확장 적용 가능하다.
예를 들어, 제 1 실시예의 경우는 제 1 슬롯의 상향링크 심볼 #5과 제 2 슬롯의 상향링크 심볼 #5를 ACK/NACK 정보 맵핑에 이용할 수 있다. 여기서, ACK/NACK 정보를 디코딩할 경우에 필요한 기준 위상 값(phase reference)에 대한 정보를 얻기 위해 참조되는 심볼, 즉 참조 심볼은 제 1 슬롯의 상향링크 심볼 #1 및 제 2 슬롯의 상향링크 심볼 #1이 될 수 있다.
또한, 제 2 실시예의 경우는 제 1 슬롯의 상향링크 심볼 #5과 제 2 슬롯의 상향링크 심볼 #5를 ACK/NACK 정보 맵핑에 이용할 수 있다. 이 경우, 참조 심볼은 제 1 슬롯의 상향링크 심볼 #3과 제 2 슬롯의 상향링크 심볼 #1이 될 수 있다.
마찬가지로, 제 3 실시예의 경우는 제 1 슬롯의 상향링크 심볼 #5과 제 2 슬롯의 상향링크 심볼 #4 를 ACK/NACK 정보 맵핑에 이용할 수 있다. 이 경우, 참조 심볼은 제 1 슬롯의 상향링크 심볼 #2과 제 2 슬롯의 상향링크 심볼 #1이 될 수 있다.
제 4 실시예의 경우는 제 1 슬롯의 상향링크 심볼 #5과 제 2 슬롯의 상향링크 심볼 #3 를 ACK/NACK 정보 맵핑에 이용할 수 있으며, 참조 심볼로서 제 1 슬롯의 상향링크 심볼 #3과 제 2 슬롯의 상향링크 심볼 #1를 활용할 수 있다.
(2) 상술한 실시예들에서 제안하는 PUCCH 포맷 구조 중 PUCCH 포맷 타입 A와 PUCCH DM-RS를 위한 직교 시퀀스 할당 방법 중 확장 CP인 경우에는 백홀 상향링크 서브프레임의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 펑처링될 때, (3GPP LTE 기반의) PUCCH 포맷 2에서 변경되는 PUCCH 포맷 형태 (예를 들어서, 변형 PUCCH 포맷 2)로 사용될 수 있다. 마찬가지로, 이와 같은 방법은, 단축 PUCCH 포맷이 설정되는 경우와 일반적인 PUCCH 포맷이 적용되는 모든 경우나 혹은 일반적인 PUCCH 포맷만이 적용되는 경우 혹은 단축 PUCCH 포맷만이 적용되는 경우에도 확장 적용 가능하다. 예를 들어 설명하면, MeNB의 셀 커버리지 내에 동일한 상향링크 서브프레임 타이밍 (예를 들어, 상술한 세 번째 상향링크 서브프레임 타이밍)을 이용하는 전체 L개의 M-RN들 중 K개의 M-RN들이 백홀 상향링크 서브프레임의 앞쪽 두 심볼들이 펑처링됨으로써 제안 방식(즉, 제 1 실시예 내지 제 6 실시예)의 특정 PUCCH 포맷 구조 및 직교 시퀀스 할당 방법을 이용한다고 가정하자.
이 때, K개의 M-RN로부터 전송되는 제어 정보, 즉 RN PUCCH에 대한 PUCCH 자원 및 다중화는, 기존에 사용하던 PUCCH 포맷 구조가 아닌 특정 PUCCH 포맷 구조를 사용해야 하는 상황에서 이용하도록, 사전에 eNB로부터 상위 계층 시그널링을 통하여 지정된 특정한 (별도의) PUCCH 자원 영역 (즉, 자원 블록(RB))을 통해 수행될 수 있다. 또한, 특정 PUCCH 포맷 구조에 정보도 상위 계층 시그널링으로 기지국이 단말에게 알려줄 수 도 있다
여기서, 실시 예로 특정한 (별도의) PUCCH 자원 영역을 이용하는 M-RN들의 PUCCH 포맷 구조는 모두 동일하도록 설정할 수 있으며, eNB는 M-RN에게 시스템에서 사용하는 PUCCH 포맷 구조의 개수만큼 동일 PUCCH 포맷 구조의 다중화를 지원하기 위한 상기 별도의 PUCCH 자원 영역들을 상위 계층 시그널링을 통하여 알려줄 수 있다.
또 다른 방식으로 동일한 PUCCH 자원 영역 안에서 서로 다른 특정 PUCCH 포맷 구조들이 다중화되도록 설정, 예를 들어, PUCCH 포맷 2/2a/2b (혹은 변형 PUCCH 포맷 2/2a/2b)와 PUCCH 포맷 1/1a/1b (혹은 변형 PUCCH 포맷 1/1a/1b)가 되도록 설정할 수 있으며, 이 때 eNB는 M-RN에게 시스템에서 사용하는 PUCCH 포맷 구조의 개수보다 적은 (별도의) PUCCH 자원 영역들을 다중화을 위해 알려줄 수도 있다. 상기 다중화의 예로써, PUCCH 포맷 2/2a/2b는 상술한 PUCCH 포맷 2/2a/2b의 변형 형태, 즉 변형 PUCCH 포맷 2/2a/2b와 다중화 가능하다. 마찬가지로, 상기 다중화의 예에서 PUCCH 포맷 1/1a/1b 역시 PUCCH 포맷 1/1a/1b의 변형 형태, 즉 변형 PUCCH 포맷 1/1a/1b와 다중화도 가능하다.
(3) 추가적으로, i) eNB가 M-RN에게 항상 특정 PUCCH 포맷 구조만을 이용하도록 설정하는 방안을 고려할 수 있다. 이 경우, 실시 예로 eNB가 M-RN에게 하나의 PUCCH 자원 영역만을 상위 계층 시그널링 또는 물리 계층 시그널링으로 알려줄 수 도 있다.
ii) 백홀 상향링크 서브프레임에서 M-RN가 펑처링되는 상향링크 심볼의 개수에 따라 동적으로 PUCCH 포맷 구조를 변경하는 방안을 고려할 수 도 있다. 여기서, 일례로 상기 설명한 i) 방식과 ii) 방식 중에 어떠한 방식을 적용할지에 대한 정보를 기지국이 단말에게 사전에 정의된 지시자(예를 들어, 1 비트 사이즈의 지시자)를 상위 계층 시그널링 또는 물리 계층 시그널링을 통해서 알려줄 수도 있다. 이 경우, 실시 예로 M-RN가 선택 가능한 PUCCH 포맷 구조의 개수만큼 별도의 PUCCH 자원 영역을 상위 계층 시그널링 또는 물리 계층 시그널링으로 사전에 알려줄 수 있다.
다른 방식으로 동일한 PUCCH 자원 영역 안에서 서로 다른 특정 PUCCH 포맷 구조들이 다중화되도록 설정, 예를 들어, PUCCH 포맷 2/2a/2b (혹은 변형 PUCCH 포맷 2/2a/2b)와 PUCCH 포맷 1/1a/1b (혹은 변형 PUCCH 포맷 1/1a/1b)가 되도록 설정된다면, eNB는 M-RN에게 M-RN가 선택 가능한 PUCCH 포맷 구조의 개수보다 적은 (separated) PUCCH resource 영역을 알려줄 수도 있다. 상기 다중화의 예에서도 PUCCH 포맷 2/2a/2b는 상술한 PUCCH 포맷 2/2a/2b의 변형 형태, 즉 변형 PUCCH 포맷 2/2a/2b와 다중화가 가능하다. 마찬가지로, 상기 다중화의 예에서 PUCCH 포맷 1/1a/1b 역시 PUCCH 포맷 1/1a/1b의 변형 형태, 즉 변형 PUCCH 포맷 1/1a/1b와도 다중화가 가능하다.
또한, eNB와 M-RN는 타이밍 관련 시그널링이나 피드백 정보 등과 하향링크 데이터 전송의 송수신 시점 관계를 이용하여 현재 펑처링되는 상향링크 심볼의 개수를 알 수 있으며, 이로 인해 eNB는 M-RN가 현재 어떤 PUCCH 포맷 구조로 상향링크 제어 정보를 전송할 지에 관하여 암묵적으로(implicitly) 알 수도 있다.
iii) 또 다른 방식으로, eNB는 M-RN에게 기존의 PUCCH 포맷 구조에서 변형된 PUCCH 포맷 구조(즉, 제 1 실시예 내지 제 6 실시예에서 제안하는 PUCCH 포맷 구조)로 변경해야 하는 펑처링되는 상향링크 심볼 개수의 임계값 (P_S_th)을 상위 계층 시그널링 또는 물리 계층 시그널링을 통하여 알려줌으로써, 상향링크 제어 정보 전송에 적용되는 PUCCH 포맷 구조 변경을 적용할 수도 있다. 여기서, eNB는 P_S_th을 하나 혹은 다수 개로 M-RN에게 상위 계층 시그널링 또는 물리 계층 시그널링으로 알려 줄 수 있다.
예를 들어, eNB가 하나의 P_S_th 값만을 M-RN에게 (상위 계층 시그널링 또는 물리 계층 시그널링으로) 알려주는 경우, P_S_th가 2로 설정된다면 M-RN는 펑처링되는 상향링크 심볼 개수가 2개 이상일 때에 기존의 PUCCH 포맷 구조에서 상술한 실시예들에서 제안하는 변형 PUCCH 포맷 구조로 변경하게 된다.
또 다른 예로, eNB가 2개의 P_S_th 값들을 M-RN에게 (상위 계층 시그널링 또는 물리 계층 시그널링으로) 알려주는 경우, P_S_th가 2와 3으로 설정된다면 M-RN는 기존의 PUCCH 포맷 구조에서 펑처링되는 상향링크 심볼 개수가 2개일 때에 변형 PUCCH 포맷 구조 'X' 로, 펑처링되는 상향링크 심볼 개수가 3개 이상일 때는 변형 PUCCH 포맷 구조 'Y' 로 변경하게 될 수 있다. 여기서, 펑처링되는 상향링크 심볼의 개수 변화에 따라 선택되는 변형 PUCCH 포맷 구조는 eNB와 M-RN 사이에 미리 관련 정보에 대한 규칙 (예를 들면, 펑처링되는 상향링크 심볼 개수와 이에 대응하는 변형 PUCCH 포맷 구조와의 대응 관계) 등을 공유하여 이와 같은 동작을 구현할 수 있다.
또한, 상기 제 1 실시예 내지 제 7 실시예는 백홀 상향링크 서브프레임의 앞쪽 두 개 (혹은 한 개) 심볼들이 펑처링되는 경우뿐만 아니라, 백홀 상향링크 서브프레임의 뒤쪽 두 개 (혹은 한 개) 심볼들이 펑처링되는 경우들을 포함하여 모두 확장 적용 가능하다.
추가적으로 상기 제 1 실시예 내지 제 7 실시예를 적용할 경우, 첫 번째 슬롯의 다중화 용량(capacity)을 X, 두 번째 슬롯의 다중화 용량을 Y로 가정할 경우, 최종적으로 결정되는 상향링크 제어 정보 전송의 다중화에 대한 용량은 MIN (X, Y) (혹은 또 다른 일례로 MAX (X, Y))로 결정되도록 설정할 수 가 있다. 또한, DM-RS의 다중화 용량을 X, 제어 정보의 페이로드가 맵핑되는 상향링크 심볼의 다중화 용량을 Y로 가정할 경우, 최종적으로 결정되는 상향링크 제어 정보 전송의 다중화에 대한 용량은 MIN (X, Y) (혹은 또 다른 일례로 MAX (X, Y))로 결정되도록 설정할 수 도 있다. 여기서, 상기의 다중화 용량은 해당 용도로 사용 가능한 심벌의 개수 (예를 들어서, DM-RS 맵핑에 이용 가능한 심볼의 개수 혹은 제어 정보 페이로드 맵핑에 이용 가능한 심볼의 개수)로 정의될 수 도 있다. 또한, 상기의 특정 표를 구성하는 전체 직교 시퀀스 후보들 중 일부만을 선택할 때에 최종적으로 결정된 상향링크 제어 정보 전송의 다중화에 대한 용량을 기반으로 ＜i→j＞의 j 값을 결정하도록 규칙을 정할 수 도 있다. 이와 같은 규칙은 일례로 DM-RS가 맵핑되는 상향링크 심볼뿐만 아니라 제어 정보의 페이로드가 맵핑되는 상향링크 심볼에 직교 시퀀스를 할당할 경우에도 확장 적용될 수 도 있다
상기 제 1 실시예 내지 제 6 실시예는 eNB와 M-RN간의 상향링크 통신 상황뿐만 아니라 eNB와 F-RN, eNB와 UE, F(M)-RN와 UE간의 상향링크 통신 상황에도 모두 확장 적용 가능하다. 또한, 제안 방식들은 상기 언급한 첫 번째 상향링크 서브프레임 타이밍 내지 네 번째 상향링크 서브프레임 타이밍 모두에 적용 가능하며, 백홀 상향링크 서브프레임의 앞쪽 혹은 뒤쪽 심볼들이 펑처링될 경우에 변경 PUCCH 포맷 방식으로 선택 적용 또는 확장 적용 가능하다.
상기의 제안 방식들은 송신 단과 수신 단 사이에 다양한 이유들 (예를 들어, 전파 지연 또는 타이밍 어드밴스 또는 기존에 설정된 무선 자원의 용도를 변경함으로써 요구되는 스위칭 타임) 로 인해서, 상향링크 제어 정보 혹은 상향링크 데이터 전송을 정상적으로 수행할 수 없는 모든 경우에 모두 확장 적용 가능하다.
여기서, 기존에 설정된 무선 자원의 용도를 변경하는 경우란, 서브프레임 구성이 UU, 즉, 상향링크 서브프레임 및 상향링크 서브프레임인 상황에서 DU, 즉 하향링크 서브프레임 및 상향링크 서브프레임인 상황으로 변경된 경우를 예시할 수 있으며, 이 경우, 변경된 하향링크 서브프레임은 전파지연이 반영되어 후행하는 상향링크 서브프레임의 하나 이상의 심볼과 겹치게 되는 상황이 발생할 수 도 있다. 이 경우, 후행하는 상향링크 서브프레임의 하나 이상의 심볼은 펑처링될 수 가 있으며, 해당 후행하는 상향링크 서브프레임 (예를 들어서, 앞쪽에 위치한 하나 이상의 심볼이 펑처링된 상향링크 서브프레임)에서 송신될 수 있는 PUSCH 또는 PUCCH에도 본 발명이 확장 적용될 수 있다.
또한, 상기의 제안 방식들은 반송파 집성(Carrier Aggregation) 환경 (예를 들어서, 확장 반송파(extended carrier)가 반송파 집성 방식으로 이용될 경우) 혹은 D2D 동작 환경에서도 상기 언급한 유사한 이유들로 인해서 상향링크 제어 정보 (혹은 상향링크 데이터) 전송을 정상적으로 수행할 수 없을 경우에 확장 적용 가능하다.
도 28은 본 발명에 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다. 무선 통신 시스템에 릴레이가 포함되는 경우, 백홀 링크에서 통신은 기지국과 릴레이 사이에 이뤄지고 억세스 링크에서 통신은 릴레이와 단말 사이에 이뤄진다. 따라서, 도면에 예시된 기지국 또는 단말은 상황에 맞춰 릴레이로 대체될 수 있다.
도 28을 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 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 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.
[산업상 이용가능성]
본 발명은 단말, 릴레이, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 수신단이 송신단으로 상향링크 제어 정보를 송신하는 방법에 있어서,
    특정 서브프레임의 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯 각각에 포함된 하나 이상의 가용 심볼에 상기 상향링크 제어 정보를 맵핑하는 단계;
    상기 제 1 슬롯에 대응하는 제 1 직교 시퀀스를 상기 제 1 슬롯에 맵핑된 상기 상향링크 제어 정보에 적용하고, 상기 제 2 슬롯에 대응하는 제 2 직교 시퀀스를 상기 제 2 슬롯에 맵핑된 상기 상향링크 제어 정보에 적용하는 단계; 및
    상기 직교 시퀀스가 적용된 상기 상향링크 제어 정보를 상기 송신단으로 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 직교 시퀀스는 상기 제 1 슬롯에 포함된 가용 심볼의 개수에 대응하고, 상기 제 2 직교 시퀀스는 상기 제 2 슬롯에 포함된 가용 심볼의 개수에 대응하는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 서브프레임에 포함된 가용 심볼의 개수는,
    상기 수신단과 상기 송신단의 서브프레임 송수신 타이밍에 기반하여 가변하는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 슬롯 및 상기 제 2 슬롯 각각에서 참조 신호를 송신하기 위한 하나 이상의 심볼은 상기 가용 심볼에서 제외되는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 송신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 참조 신호를 송신하기 위한 하나 이상의 심볼은,
    상기 제 1 슬롯 및 상기 제 2 슬롯 각각에서, 균등하게 분포되는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 송신 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 참조 신호를 송신하기 위한 하나 이상의 심볼은,
    상기 제 1 슬롯 및 상기 제 2 슬롯의 경계를 기준으로, 대칭적으로 분포하는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 송신 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 서브프레임의 전단에 위치한 하나 이상의 연속되는 심볼은 사용 불가 심볼인 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 송신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 서브프레임의 후단에 위치한 하나 이상의 연속되는 심볼은 사용 불가 심볼인 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 송신 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 수신 장치로서,
    특정 서브프레임의 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯 각각에 포함된 하나 이상의 가용 심볼에 상기 상향링크 제어 정보를 맵핑하고, 상기 제 1 슬롯에 대응하는 제 1 직교 시퀀스를 상기 제 1 슬롯에 맵핑된 상기 상향링크 제어 정보에 적용하며, 상기 제 2 슬롯에 대응하는 제 2 직교 시퀀스를 상기 제 2 슬롯에 맵핑된 상기 상향링크 제어 정보에 적용하기 위한 프로세서; 및
    상기 직교 시퀀스가 적용된 상기 상향링크 제어 정보를 상기 송신단으로 송신하기 위한 무선 통신 모듈을 포함하고,
    상기 제 1 직교 시퀀스는 상기 제 1 슬롯에 포함된 가용 심볼의 개수에 대응하고, 상기 제 2 직교 시퀀스는 상기 제 2 슬롯에 포함된 가용 심볼의 개수에 대응하는 것을 특징으로 하는,
    수신 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 특정 서브프레임에 포함된 가용 심볼의 개수는,
    상기 수신단과 상기 송신단의 서브프레임 송수신 타이밍에 기반하여 가변하는 것을 특징으로 하는,
    수신 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 슬롯 및 상기 제 2 슬롯 각각에서 참조 신호를 송신하기 위한 하나 이상의 심볼은 상기 가용 심볼에서 제외되는 것을 특징으로 하는,
    수신 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 참조 신호를 송신하기 위한 하나 이상의 심볼은,
    상기 제 1 슬롯 및 상기 제 2 슬롯 각각에서, 균등하게 분포되는 것을 특징으로 하는,
    수신 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 참조 신호를 송신하기 위한 하나 이상의 심볼은,
    상기 제 1 슬롯 및 상기 제 2 슬롯의 경계를 기준으로, 대칭적으로 분포하는 것을 특징으로 하는,
    수신 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 특정 서브프레임의 전단에 위치한 하나 이상의 연속되는 심볼은 사용 불가 심볼인 것을 특징으로 하는,
    수신 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 특정 서브프레임의 후단에 위치한 하나 이상의 연속되는 심볼은 사용 불가 심볼인 것을 특징으로 하는,
    수신 장치.
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