KR20140044359A

KR20140044359A - 무선통신시스템에서 제어정보 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140044359A
Application number: KR1020147000447A
Authority: KR
Inventors: 고현수; 김기태; 정재훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-04-14
Also published as: CN103733549B; US20140153531A1; US9749117B2; WO2013015629A3; WO2013015629A2; CN103733549A

Abstract

본 발명의 실시예는, 기지국의 제어 정보 전송 방법에 관한 것으로, 물리하향링크공용채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) 상으로 데이터를 전송하는 단계; 상기 데이터가 전송된 서브프레임으로부터 4번째 뒤의 서브프레임에서 상기 데이터에 대한 수신확인응답을 수신하는 단계를 포함하며, 상기 PDSCH를 지시하는 하향링크제어정보가 물리제어포맷지시채널에 의해 지시되는 자원을 제외한 자원 영역상에서 전송되는 경우, 상기 하향링크 제어정보는 상기 PDSCH가 전송된 서브프레임의 k번째 앞의 서브프레임에서 전송된 것인, 제어 정보 전송 방법이다.

Description

무선통신시스템에서 제어정보 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING CONTROL INFORMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

이하의 설명은 무선통신 시스템에서 제어정보의 송수신 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.

무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 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, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

본 발명은 제어정보의 송수신 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 e-PDCCH가 도입되는 경우에 있어서 신호의 전송 타이밍에 관련된 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 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 제1 기술적인 측면은, 기지국의 제어 정보 전송 방법에 있어서, 물리하향링크공용채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) 상으로 데이터를 전송하는 단계; 상기 데이터가 전송된 서브프레임으로부터 4번째 뒤의 서브프레임에서 상기 데이터에 대한 수신확인응답을 수신하는 단계를 포함하며, 상기 PDSCH를 지시하는 하향링크제어정보가 물리제어포맷지시채널에 의해 지시되는 자원을 제외한 자원 영역상에서 전송되는 경우, 상기 하향링크 제어정보는 상기 PDSCH가 전송된 서브프레임의 k번째 앞의 서브프레임에서 전송된 것인, 제어 정보 전송 방법이다.

본 발명의 제2 기술적인 측면은, 단말의 제어 정보 수신 방법에 있어서, 물리하향링크공용채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) 상으로 데이터를 수신하는 단계; 상기 데이터가 수신된 서브프레임으로부터 4번째 뒤의 서브프레임에서 상기 데이터에 대한 수신확인응답을 전송하는 단계를 포함하며, 상기 PDSCH를 지시하는 하향링크제어정보가 물리제어포맷지시채널에 의해 지시되는 자원을 제외한 자원 영역상에서 전송되는 경우, 상기 하향링크 제어정보는 상기 PDSCH가 수신된 서브프레임의 직전 서브프레임에서 수신된 것인, 제어 정보 수신 방법이다.

본 발명의 제3 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 기지국 장치에 있어서, 전송 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 물리하향링크공용채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) 상으로 데이터를 전송하며, 상기 데이터가 전송된 서브프레임으로부터 4번째 뒤의 서브프레임에서 상기 데이터에 대한 수신확인응답을 수신하되, 상기 PDSCH를 지시하는 하향링크제어정보가 물리제어포맷지시채널에 의해 지시되는 자원을 제외한 자원 영역상에서 전송되는 경우, 상기 하향링크 제어정보는 상기 PDSCH가 전송된 서브프레임의 k번째 앞의 서브프레임에서 전송된 것인, 기지국 장치이다.

본 발명의 제4 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 기지국 장치에 있어서, 전송 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송하고, 상기 PDCCH가 전송된 서브프레임으로부터 4번째 뒤의 서브프레임에서 데이터를 수신하되, 상기 데이터가 전송될 자원에 관한 하향링크제어정보가 물리제어포맷지시채널에 의해 지시되는 자원을 제외한 자원 영역상에서 전송되는 경우, 상기 하향링크제어정보는 상기 PDCCH가 전송된 서브프레임의 k번째 앞의 서브프레임에서 전송된 것인, 기지국 장치이다.

본 발명의 제1 내지 제2 기술적인 측면은, 다음 사항의 전 일부를 포함할 수 있다.

상기 k는 셀 크기, 단말의 프로세싱 시간 또는 상기 단말의 셀 내 위치 중 적어도 하나 이상을 고려하여 결정될 수 있다.

상기 하향링크제어정보는 상기 PDSCH가 전송되는 자원 블록의 할당 정보를 포함할 수 있다.

상기 하향링크제어정보는 상기 PDSCH가 전송되는 서브프레임까지 유효한 것일 수 있다.

상기 하향링크제어정보는 단말 특정 참조신호와 함께 프리코딩되어 전송되는 것일 수 있다.

본 발명의 제3 내지 제4 기술적인 측면은, 다음 사항의 전 일부를 포함할 수 있다.

상기 하향링크제어정보는 상기 데이터가 전송될 자원 블록의 승인 정보를 포함할 수 있다.

상기 자원 블록의 승인 정보는 연속적인 자원 블록을 지시하는 것일 수 있다.

본 발명에 의하면, e-PDCCH가 도입되는 경우에도 원활하게 디코딩 시간을 확보할 수 있다.

본 발명에서 얻을 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.

도 1 은 하향링크 무선 프레임의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 예시도이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6 은 하향링크 제어채널들이 할당되는 단위인 자원요소그룹(REG)을 설명하는 도면이다.
도 7 은 물리제어포맷지시자채널(PCFICH)이 전송되는 방식을 나타내는 도면이다.
도 8 은 PCFICH 및 물리HARQ지시자채널(PHICH)의 위치를 나타내는 도면이다.
도 9 는 PHICH 그룹이 매핑되는 하향링크 자원요소 위치를 나타내는 도면이다.
도 10은 각 집합레벨에서의 탐색공간을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 상향링크 재전송 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 PUSCH 전송 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 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.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 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. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 릴레이는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

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 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1(a)를 참조하면 하나의 무선 프레임은 10 개의 서브프레임을 포함하고, 하나의 서브프레임은 시간 영역에서 2 개의 슬롯을 포함한다. 하나의 서브프레임을 전송하는 시간은 전송시간간격(Transmission Time Interval; TTI)으로 정의된다. 예를 들어, 하나의 서브프레임은 1ms의 길이를 가질 수 있고, 하나의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가질 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수개의 OFDM 심볼들을 포함할 수 있다. 3GPP LTE 시스템은 하향링크에서 OFDMA 방식을 이용하므로, 상기 OFDM 심볼은 하나의 심볼 길이(period)를 나타낸다. 하나의 심볼은 상향링크에서 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 길이로 칭하여질 수 있다. 자원블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위로서, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속하는 부반송파를 포함한다. 위와 같은 무선 프레임의 구조는 단지 예시적인 것이다. 따라서, 하나의 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수, 하나의 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 개수는 다양한 방식으로 변경될 수도 있다.

도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성된다. 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 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.

여기서 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다.

PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다.

PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다.

PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.

DCI 포맷

현재 LTE-A(release 10)에 의하면 DCI 포맷 0, 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A, 4 가 정의되어 있다. 여기서 DCI 포맷 0, 1A, 3, 3A는, 후술할 블라인드 복호 횟수를 줄이기 위해 동일한 메시지 크기를 갖도록 규정되어 있다. 이러한 DCI 포맷들은 전송하려는 제어정보의 용도에 따라 i)상향링크 승인에 사용되는 DCI 포맷 0, 4, ii)하향링크 스케줄링 할당에 사용되는 DCI 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, iii)전력제어 명령을 위한 DCI 포맷 3, 3A로 구분할 수 있다.

상향링크 승인에 사용되는 DCI 포맷 0의 경우, 후술할 반송파 병합에 관련하여 필요한 반송파 오프셋(carrier indicator), DCI 포맷 0과 1A를 구분하는데 사용되는 오프셋(flag for format 0/format 1A differentiation), 상향링크 PUSCH 전송에서 주파수 호핑이 사용되는지 여부를 알려주는 호핑 플래그(frequency hopping flag), 단말이 PUSCH 전송에 사용해야 할 자원블록 할당에 대한 정보(resource block assignment), 변조 및 부호화 방식(modulation and coding scheme), HARQ 프로세스와 관련해 초기전송을 위해 버퍼를 비우는데 사용되는 새 데이터 지시자(new data indicator), PUSCH를 위한 전송전력 제어명령(TPC command for scheduled for PUSCH), DMRS(Demodulation reference signal)를 위한 순환이동 정보(cyclic shift for DM RS and OCC index), TDD 동작에서 필요한 상향링크 인덱스(UL index) 및 채널품질정보(Channel Quality Indicator) 요구 정보(CSI request) 등을 포함할 수 있다. 한편, DCI 포맷 0의 경우 동기식 HARQ를 사용하므로 하향링크 스케줄링 할당에 관련된 DCI 포맷들처럼 리던던시 버전(redundancy version)을 포함하지 않는다. 반송파 오프셋의 경우, 크로스 반송파 스케줄링이 사용되지 않는 경우에는 DCI 포맷에 포함되지 않는다.

DCI 포맷 4는 LTE-A 릴리즈 10에서 새로이 추가된 것으로서 LTE-A에서 상향링크 전송에 공간 다중화가 적용되는 것을 지원하기 위한 것이다. DCI 포맷 4의 경우 DCI 포맷 0과 비교하여 공간 다중화를 위한 정보들을 더 포함하므로 더 큰 메시지 크기를 가지며, DCI 포맷 0에 포함되는 제어정보에 추가적인 제어정보를 더 포함한다. 즉, DCI 포맷 4의 경우, 두 번째 전송블록을 위한 변조 및 부호화 방식, 다중 안테나 전송을 위한 프리코딩 정보, 사운딩참조신호 요청(SRS request) 정보를 더 포함한다. 한편, DCI 포맷 4는 DCI 포맷 0보다 큰 크기를 가지므로 DCI 포맷 0과 1A를 구분하는 오프셋은 포함하지 않는다.

하향링크 스케줄링 할당에 관련된 DCI 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C는 크게 공간 다중화를 지원하지 않는 1, 1A, 1B, 1C, 1D 와 공간 다중화를 지원하는 2, 2A, 2B, 2C 로 구분될 수 있다.

DCI 포맷 1C는 컴팩트 하향링크 할당으로서 주파수 연속적 할당만을 지원하며, 다른 포맷들과 비교해 반송파 오프셋, 리던던시 버전을 포함하지 않는다.

DCI 포맷 1A는 하향링크 스케줄링 및 랜덤 액세스 절차를 위한 포맷이다. 여기에는 반송파 오프셋, 하향링크 분산형 전송이 사용되는지 여부를 알려주는 표시자, PDSCH 자원 할당 정보, 변조 및 부호화 방식, 리던던시 버전, 소프트 컴바이닝을 위해 사용되는 프로세서를 알려주기 위한 HARQ 프로세서 번호, HARQ 프로세스와 관련해 초기전송을 위해 버퍼를 비우는데 사용되는 새 데이터 오프셋, PUCCH를 위한 전송전력 제어명령, TDD 동작에서 필요한 상향링크 인덱스 등을 포함할 수 있다.

DCI 포맷 1의 경우 대부분의 제어정보가 DCI 포맷 1A과 유사하다. 다만, DCI 포맷 1A가 연속적인 자원 할당에 관련된 것과 비교해, DCI 포맷 1은 비연속적 자원 할당을 지원한다. 따라서 DCI 포맷 1은 자원할당 헤더를 더 포함하므로 자원할당의 유연성이 증가하는 것의 트레이드 오프로서 제어 시그널링 오버헤드는 다소 증가한다.

DCI 포맷 1B, 1D의 경우에는 DCI 포맷 1과 비교해 프리코딩 정보를 더 포함하는 점에서 공통된다. DCI 포맷 1B는 PMI 확인을, DCI 포맷 1D는 하향링크 전력 오프셋 정보를 각각 포함한다. 그 외 DCI 포맷 1B, 1D에 포함된 제어정보는 DCI 포맷 1A의 경우와 대부분 일치한다.

DCI 포맷 2, 2A, 2B, 2C는 기본적으로 DCI 포맷 1A에 포함된 제어정보들을 대부분 포함하면서, 공간 다중화를 위한 정보들을 더 포함한다. 여기에는 두 번째 전송 블록에 관한 변조 및 부호화 방식, 새 데이터 오프셋 및 리던던시 버전이 해당된다.

DCI 포맷 2는 폐루프 공간 다중화를 지원하며, 2A는 개루프 공간 다중화를 지원한다. 양자 모두 프리코딩 정보를 포함한다. DCI 포맷 2B는 빔 포밍과 결합된 듀얼 레이어 공간 다중화를 지원하며 DMRS를 위한 순환이동 정보를 더 포함한다. DCI 포맷 2C는 DCI 포맷 2B의 확장으로 이해될 수 있으며 여덟개의 레이어까지 공공간 다중화를 지원한다.

DCI 포맷 3, 3A는 전술한 상향링크 승인 및 하향링크 스케줄링 할당을 위한 DCI 포맷들에 포함되어 있는 전송전력 제어 정보를 보완, 즉 반-지속적(semi-persistent) 스케줄링을 지원하기 위해 사용될 수 있다. DCI 포맷 3의 경우 단말당 1bit, 3A의 경우 2bit의 명령이 사용된다.

상술한 바와 같은 DCI 포맷 중 어느 하나는 하나의 PDCCH를 통해 전송되며, 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다.

하향링크 제어채널의 구성

하향링크 제어채널이 전송되는 영역으로 기본적으로는 각각의 서브프레임의 처음 3개의 OFDM 심볼이 사용될 수 있으며, 하향링크 제어채널의 오버헤드에 따라서 1 내지 3개의 OFDM 심볼이 사용될 수 있다. 하향링크 제어채널을 위한 OFDM 심볼의 개수를 각 서브프레임마다 조정하기 위하여, PCFICH가 사용될 수 있다. 상향링크 전송에 대한 확인응답(긍정확인응답(ACK)/부정확인응답(NACK))을 하향링크를 통하여 제공하기 위하여 PHICH가 사용될 수 있다. 또한, 하향링크 데이터전송 또는 상향링크의 데이터전송을 위한 제어정보의 전송을 위해서 PDCCH가 사용될 수 있다.

도 5 및 도 6 은 위와 같은 하향링크 제어채널들이 각각의 서브프레임의 제어 영역에서 자원요소그룹(Resource Element Group; REG) 단위로 할당되는 것을 나타낸다. 도 5 은 1 개 또는 2 개의 전송 안테나 구성을 가지는 시스템에 대한 것이고, 도 6 은 4 개의 전송 안테나 구성을 가지는 시스템에 대한 것이다. 도 5 및 도 6 에서 도시하는 바와 같이, 제어채널이 할당되는 기본적인 자원단위인 REG 는, 참조신호가 할당되는 자원요소를 제외하고 주파수 영역에서 연접한 4개의 RE 로 구성된다. 하향링크 제어채널의 오버헤드에 따라서 특정 개수의 REG 가 하향링크 제어채널의 전송에 이용될 수 있다.

PCFICH ( Physical Control Format Indicator Channel )

각각의 모든 서브프레임마다 해당 서브프레임의 자원 할당 정보 등을 제공하기 위해서 PDCCH 가 OFDM 심볼 인덱스 0 내지 2 사이에서 전송될 수 있고, 제어채널의 오버헤드에 따라서 OFDM 심볼 인덱스 0 이 사용되거나, OFDM 심볼 인덱스 0 및 1이 사용되거나, OFDM 심볼 인덱스 0 내지 2 가 사용될 수 있다. 이와 같이 제어채널이 사용하는 OFDM 심볼의 개수를 서브프레임마다 변경 할 수 있는데, 이에 대한 정보는 PCFICH를 통해 제공될 수 있다. 따라서, PCFICH는 각각의 모든 서브프레임에서 전송되어야 한다.

PCFICH를 통해 3가지의 정보가 제공될 수 있다. 아래의 표 1 은 PCFICH의 CFI(Control Format Indicator)를 나타낸다. CFI=1 은 OFDM 심볼 인덱스 0 에서 PDCCH가 전송됨을 나타내고, CFI=2 는 OFDM 심볼 인덱스 0 및 1 에서 PDCCH가 전송됨을 나타내고, CFI=3 은 OFDM 심볼 인덱스 0 내지 2 에서 PDCCH가 전송됨을 나타낸다.

PCFICH 를 통해 전송되는 정보는 시스템 대역폭(system bandwidth)에 따라 다르게 정의될 수 있다. 예를 들면, 시스템의 대역폭이 특정 임계치보다 작은 경우 CFI=1, 2, 3 은 각각 2, 3, 4 개의 OFDM 심볼이 PDCCH를 위해 사용됨을 나타낼 수도 있다.

도 7 은 PCFICH가 전송되는 방식을 나타내는 도면이다. 도 7 에서 도시하는 REG 는, 4개의 부반송파로 구성되어 있고, RS(참조신호)를 제외한 데이터 부반송파로만 구성되어 있으며, 일반적으로 전송 다이버시티(transmit diversity) 기법이 적용될 수 있다. 또한 REG의 위치는, 셀간에 간섭을 주지 않도록 셀마다 (즉, 셀 식별자에 따라서) 주파수 시프트될 수 있다. 추가적으로, PCFICH는 항상 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼(OFDM 심볼 인덱스 0)에서 전송된다. 이에 따라 수신단에서는 서브프레임을 수신할 때에 먼저 PCFICH의 정보를 확인하여 PDCCH 가 전송되는 OFDM 심볼의 개수를 파악하고 그에 따라서 PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 수신할 수 있다.

PHICH ( Physical Hybrid - ARQ Indicator Channel )

도 8 은 특정 대역폭에서 일반적으로 적용되는 PCFICH 및 PHICH 채널의 위치를 나타내는 도면이다. PHICH 를 통해서 상향링크 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 정보가 전송된다. 하나의 서브프레임에서 여러 개의 PHICH 그룹이 만들어지고, 하나의 PHICH 그룹에는 여러 개의 PHICH가 존재한다. 따라서, 하나의 PHICH 그룹에는 여러 개의 단말에 대한 PHICH 채널이 포함된다.

도 8 에서 도시하는 바와 같이, 여러 개의 PHICH 그룹에서 각 단말기에 대한 PHICH 할당은, PUSCH 자원 할당(resource allocation)의 가장 낮은 물리자원블록(Physical Resource Block; PRB) 인덱스(lowest PRB index)와, 상향링크 승인(grant) PDCCH 를 통해 전송되는 복조참조신호(Demodulation RS; DMRS)를 위한 순환시프트(Cyclic Shift) 인덱스를 이용하여 이루어진다. DMRS 는 상향링크 참조신호이며, 상향링크 데이터의 복조를 위한 채널 추정을 위해서 상향링크 전송과 함께 제공되는 신호이다. 또한, PHICH 자원은 (

,

) 와 같은 인덱스 쌍(index pair)를 통해서 알려지게 되는데, 이때 (

,

) 에서

는 PHICH 그룹 번호(PHICH group number)를 의미하고,

는 해당 PHICH 그룹 내에서의 직교 시퀀스 인덱스(orthogonal sequence index)를 의미한다.

및

는 아래의 수학식 1 과 같이 정의된다.

상기 수학식 1 에서 n _DMRS 는 PHICH 가 연관된 상향링크 전송에서 사용된 DMRS 에 적용되는 순환시프트이며, 해당 PUSCH 전송과 연관된 전송블록(TB)에 대한 가장 최근의 상향링크 승인 제어 정보(예를 들어, DCI 포맷 0 또는 4)의 'cyclic shift for DMRS' 필드의 값에 매핑된다. 예를 들어, 가장 최근의 상향링크 승인 DCI 포맷의 'cyclic shift for DMRS' 필드는 3 비트 크기를 가질 수 있고, 이 필드가 '000'값을 가지면 n _DMRS 는 '0' 값을 가지도록 설정될 수 있다.

상기 수학식 1 에서

는 PHICH 변조에 대해서 사용되는 확산 인자 크기(spreading factor size)이다.

는 해당 PUSCH 전송의 첫 번째 슬롯에서 가장 낮은 PRB 인덱스이다. I _PHICH 는 TDD 시스템에서 특별한 경우(UL/DL configuration 0 으로 설정되고 서브프레임 n=4 또는 9 에서 PUSCH 전송이 있는 경우)에만 1 값을 가지고, 그 외의 경우에는 0 값을 가진다.

는 상위계층에 의해서 설정된 PHICH 그룹의 개수이며, 아래의 수학식 2 와 같이 정의된다.

상기 수학식 2 에서 N _g 는 물리방송채널(Physical Broadcast Channel; PBCH)로 전송되는 PHICH 자원의 양에 대한 정보이며, N _g 는 2 비트 크기를 가지고 (N _g ∈ {1/6,1/2,1,2})으로 표현된다. 상기 수학식 2 에서

는 하향링크에서 설정되는 자원블록의 개수이다.

또한, 기존의 3GPP LTE 릴리즈-8/9 에서 정의되는 직교 시퀀스의 예는 아래의 표 2 와 같다.

도 9 는 PHICH 그룹이 매핑되는 하향링크 자원요소 위치를 나타내는 도면이다. PHICH 그룹은 PHICH 구간(duration)에 따라서 도 9 와 같이 하나의 서브프레임 내에서 상이한 시간 영역 (즉, 상이한 OS(OFDM Symbol)) 상에서 구성될 수도 있다.

PDCCH 프로세싱

PDCCH를 RE들에 매핑할 때 연속된 논리할당단위인 제어채널요소(CCE)가 사용된다. 하나의 CCE는 복수(예를 들어, 9개)의 자원요소그룹(REG)을 포함하고, 하나의 REG는 참조 신호(RS)를 제외한 상태에서 이웃하는 네 개의 RE로 구성된다.

특정한 PDCCH를 위해 필요한 CCE의 개수는 제어정보의 크기인 DCI 페이로드, 셀 대역폭, 채널 부호화율 등에 따라 달라진다. 구체적으로 특정한 PDCCH를 위한 CCE의 개수는 다음 표 3과 같이 PDCCH 포맷에 따라 정의될 수 있다.

PDCCH는 앞서 설명된 바와 같이 네가지 포맷 중 어느 하나의 포맷이 사용될 수 있는데, 이는 단말에게 알려지지 않는다. 따라서 단말의 입장에서는 PDCCH 포맷을 알지 못한 채 복호를 하여야 하는데, 이를 블라인드 복호라 한다. 다만, 단말이 하향링크에 사용되는 가능한 모든 CCE를 각 PDCCH 포맷에 대하여 복호하는 것은 큰 부담이 되므로, 스케줄러에 대한 제약과 복호 시도 횟수를 고려하여 탐색공간(Search Space)이 정의된다.

즉, 탐색공간은 집합레벨(Aggregation Level) 상에서 단말이 복호를 시도해야 하는 CCE들로 이루어진 후보 PDCCH의 집합이다. 여기서 집합레벨 및 PDCCH 후보의 수는 다음 표 4와 같이 정의될 수 있다.

상기 표 4에서 알 수 있듯이 4가지의 집합레벨이 존재하므로, 단말은 각 집합레벨에 따라 복수개의 탐색공간을 갖게 된다. 또한, 표 4에서 나타내는 바와 같이 탐색공간은 단말 특정 탐색공간과 공통 탐색공간으로 구분될 수 있다. 단말 특정 탐색공간은 특정한 단말들을 위한 것으로서 각 단말은 단말 특정 탐색공간을 모니터링(가능한 DCI 포맷에 따라 PDCCH 후보 집합에 대해 복호를 시도하는 것)하여 PDCCH에 마스킹되어 있는 RNTI 및 CRC를 확인하여 유효하면 제어정보를 획득할 수 있다.

공통 탐색공간은 시스템 정보에 대한 동적 스케줄링이나 페이징 메시지 등 복수개의 단말 또는 모든 단말들이 PDCCH를 수신해야 할 필요가 있는 경우를 위한 것이다. 다만, 공통 탐색공간은 자원 운용상 특정 단말을 위한 것으로 사용될 수도 있다. 또한, 공통 탐색공간은 단말 특정 탐색공간과 오버랩될 수도 있다.

상기 탐색공간은 구체적으로 다음과 같은 수학식 3에 의해 결정될 수 있다.

여기서, L 은 집합레벨, Y _k 는 RNTI 및 서브프레임 번호 k에 의해 결정되는 변수, m' 는 PDCCH 후보 수로서 반송파 병합이 적용된 경우 m' = m + M ⁽ ^L ⁾·n _CI 로, 그렇지 않은 경우 m' = m 로서 m = 0,…,M ⁽ ^L ⁾-1 이며 M ⁽ ^L ⁾ 은 PDCCH 후보 수, N _CCE _, _k 는 k번째 서브프레임에서 제어영역의 전체 CCE 개수, i 는 PDCCH 에서 각 PDCCH 후보에서 개별 CCE를 지정하는 인자로서 i = 0,…,L-1 이다. 공통 탐색공간의 경우 Y _k 는 항상 0으로 결정된다.

도 10은 상기 수학식 3에 따라 정의될 수 있는 각 집합레벨에서의 단말 특정 탐색공간(음영부분)을 나타낸다. 여기서 반송파 병합은 사용되지 않았으며 N _CCE _, _k 는 설명의 편의를 위해 32개로 예시되었음을 밝혀둔다.

도 10의 (a), (b), (c), (d)는 각각 집합레벨 1, 2, 4, 8의 경우를 예시하며 숫자는 CCE 번호를 나타낸다. 도 10에서 각 집합레벨에서 탐색공간의 시작 CCE는 상술한 바와 같이 RNTI 및 서브프레임 번호 k로 결정되는데 하나의 단말에 대해 같은 서브프레임 내에서 모듈로 함수와 L 로 인해 집합레벨마다 서로 다르게 결정될 수 있으며 L 로 인해 항상 집합 레벨의 배수로만 결정된다. 여기서 Y _k 는 예시적으로 CCE 번호 18로 전제되었다. 시작 CCE부터 단말은 해당 집합레벨에 따라 결정되는 CCE들 단위로 순차적으로 복호를 시도하게 된다. 예를 들어, 도 10의 (b)에서 단말은 시작 CCE인 CCE 번호 4부터 집합레벨에 따라 2개의 CCE 단위로 복호를 시도한다.

상술한 바와 같이 단말은 탐색공간에 대해 복호를 시도하는데, 이 복호시도의 횟수는 DCI 포맷 및 RRC 시그널링을 통해 결정되는 전송모드(Transmission mode)로 결정된다. 반송파 병합이 적용되지 않는 경우, 단말은 공통탐색공간에 대해 PDCCH 후보 수 6개 각각에 대해 두 가지의 DCI 크기(DCI 포맷 0/1A/3/3A 및 DCI 포맷 1C)를 고려하여야 하므로 최대 12번의 복호 시도가 필요하다. 단말 특정 탐색공간에 대해서는, PDCCH 후보 수(6 + 6 + 2 + 2 = 16) 에 대해 두 가지의 DCI 크기를 고려하므로 최대 32번의 복호 시도가 필요하다. 따라서 반송파 병합이 적용되지 않는 경우 최대 44회의 복호 시도가 필요하다.

한편, 반송파 병합이 적용되는 경우 하향링크 자원(구성 반송파) 수만큼의 단말 특정 탐색공간과 DCI 포맷 4를 위한 복호가 더 추가되므로, 최대 복호횟수는 더 증가하게 된다.

상향링크 재전송

LTE/LTE-A 시스템에서 상향링크 재전송은 동기식(synchronous) 비-적응형(non-adaptive) 재전송을 기본으로 하며, 랜덤 액세스 자원과의 충돌 등의 이유로 동기식 적응형(adaptive) 재전송이 사용될 수도 있다.

여기서, 동기식 전송이란 하나의 데이터 패킷을 전송한 시점 (예를 들어, n 번째 서브프레임) 이후의 미리 정해진 시점(예를 들어, n+k 번째 서브프레임)에 재전송이 수행되는 방식을 의미한다 (FDD의 경우 k는 4가 적용된다). 비-적응형 재전송은 이전 전송에서 사용된 주파수 자원(예를 들어, 물리자원블록(PRB)) 영역 및 전송 방법(예를 들어, 변조기법 등)과 동일한 주파수 자원 및 전송 방법을 사용하는 방식이다. 한편, 적응형 재전송은 상향링크 승인에서 지시되는 스케줄링 제어정보에 따라서 재전송이 수행되는 주파수 자원 및 전송 방법이 이전 전송과 상이하게 설정될 수도 있는 방식이다.

상향링크 재전송은 전술한 PHICH 및 DCI 포맷 0 또는 4를 통하여 지시될 수 있다. 단말이 PHICH를 통하여 이전의(previous) 상향링크 전송에 대한 ACK/NACK을 수신하여 동기식(synchronous) 비-적응적(non-adaptive) 재전송을 수행할 수 있고, 또는 단말이 기지국으로부터 DCI 포맷 0 또는 4를 통하여 상향링크 승인을 수신하여 동기식 적응적(adaptive) 재전송을 수행할 수 있다.

만약 단말이 PHICH를 수신하는 동시에 상향링크 승인 PDCCH를 수신하는 경우에는, PHICH는 무시하고 상향링크 승인 PDCCH 의 제어정보에 따라서 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 상향링크 승인 PDCCH(예를 들어, DCI 포맷 0 또는 4)에는 새 데이터지시자(New Data Indicator; NDI)가 포함되는데, NDI 비트가 이전에 제공된 NDI 값에 비하여 토글(toggle)된 경우에는, 단말은 이전 전송이 성공한 것으로 간주하고 새로운 데이터를 전송할 수 있다. 한편, 단말이 PHICH 를 통해서 이전 전송에 대해서 ACK 을 수신하더라도, PHICH 수신과 동시에 또는 그 후에 수신되는 상향링크 승인 PDCCH 에서 NDI 값이 토글되지 않으면 단말은 이전 전송에 대한 버퍼를 비우지(flush) 않도록 구성된다.

상향링크 재전송 타이밍

이하에서는 앞서 설명된 상향링크 재전송의 타이밍 관계에 대해 도 11을 참조하여 설명한다. LTE/LTE-A 시스템에서 FDD의 경우, 단말은 n번 서브프레임에서 PDSCH를 수신하면 n+4번 서브프레임에서 PDSCH에 대한 ACK/NACK을 전송하는데, 도 11은 이 경우를 전제로 한 것이다.

도 11을 참조하면, 기지국이 n번 서브프레임에서 PDSCH 및 PDSCH를 지시하는 PDCCH를 전송하면(DL transmission at eNodeB) 단말은 하향링크 전파지연(DL propagation delay)이 경과한 후 이를 수신한다(DL reception at UE). 단말은 n+4번 서브프레임에서 PDSCH에 대한 ACK/NACK을 기지국으로 전송하여야 하는데, 이 경우 기지국으로 전송에 있어서의 전파지연, 즉 상향링크 전파지연(UL propagation delay) 및 PDSCH를 수신할 때 겪은 하향링크 전파지연으로 인해 타이밍 어드밴스(Timing advance)를 수행하여야 한다.

따라서, 단말이 PDSCH를 수신하고 디코딩한 후 ACK/NACK을 생성하여 전송하기까지 허용되는 프로세싱 타임(processing time)은, 3개의 서브프레임 시간인 3ms가 아니라 (3ms - 왕복 전파지연(Propagation Round Trip Time, RTT))이 된다. 100km의 셀 반경을 고려하면 RTT는 0.66ms 정도이므로, 단말의 프로세싱 타임은 2.34ms 정도가 될 수 있다.

PUSCH 전송 타이밍

PDCCH 상으로 상향링크 승인을 수신한 순간과 이 상향링크 승인에 따라 PUSCH를 전송하는 순간의 타이밍도 고정되어 있다. 구체적으로, FDD에서는 단말이 n번 서브프레임에서 상향링크 승인을 수신하면, n+4번 서브프레임에서 PUSCH를 전송한다. TDD의 경우는 다양한 TDD 설정(configuration)이 존재하므로 FDD와 같이 n+4라는 타이밍이 모든 경우에 적용될 수 없고, 따라서 상향링크 승인이 어떤 상향링크 서브프레임에 적용되는지를 알려주는 상향링크 인덱스 필드, UL index 필드가 상향링크 승인과 함께 DCI에 포함된다.

이와 같은, PUSCH 전송의 경우 앞서 설명된 상향링크 재전송 타이밍과 유사한 프로세싱 타임이 주어질 수 있는데, 상향링크 재전송 타이밍의 경우와 비교해 약간의 프로세싱 타임이 더 주어진다. 이는 PUSCH 전송의 경우, PDCCH를 위해 서브프레임의 처음 3개(최대 4개)의 OFDM 심볼을 디코딩하여 상향링크 승인을 알 수 있으므로, 서브프레임 전부를 디코딩하여야 하는 상향링크 재전송 타이밍의 경우에 비해 몇 개의 OFDM 심볼만큼의 프로세싱 타임이 더 있는 결과가 된다.

상술한 바와 같은 상향링크 재전송 타이밍 및 PUSCH 전송 타이밍은 단말의 프로세싱 타임을 적절히 고려하여 결정된 것이지만, 현재 논의되고 있는 e-PDCCH가 도입되는 경우 문제가 발생할 수 있다. 이하에서는 이에 대해 보다 상세히 알아보고 e-PDCCH가 도입되는 경우에도 단말에게 충분한 프로세싱 타임을 제공할 수 있는 상향링크 재전송 타이밍 및 PUSCH 전송 타이밍에 대한 본 발명의 실시예를 살펴보기로 한다.

우선, 현재 논의되고 있는 e-PDCCH는 기존 LTE/LTE-A 시스템에서 데이터 영역, 즉 PUSCH 전송에 사용되는 자원영역 상으로 PDCCH를 전송하는 개념이다. 이러한 e-PDCCH는 반송파 병합(Carrier Aggregation), 협력 멀티 포인트(Coordinated Multi Point, CoMP), MU-MIMO(Multi User Multiple-input-Multiple-output), MTC(Machine Type Communication), HetNet(Heterogeneous Network) 등에서의 기존 PDCCH의 용량한계, 셀 사이에서의 PDCCH간 및/또는 PDCCH와 PUSCH/PUCCH간의 간섭 문제 등이 도입 배경이다. e-PDCCH는 앞서 언급된 것과 같이 PDSCH 영역에서 전송될 수 있으며, DMRS(DeModulation Reference Signal)을 기반으로 할 수 있다. 즉, 단말이 e-PDCCH를 디코딩할 때 채널 추정을 DMRS를 이용할 수 있으며, 이를 위해 기지국은 e-PDCCH와 DMRS를 함께 프리코딩할 수 있다.

상기와 같은 e-PDCCH가 도입되는 경우, 앞서 설명된 상향링크 재전송 타이밍 및 PUSCH 전송 타이밍은 단말에게 충분한 프로세싱 타임을 제공하는데 실패할 가능성이 있다. 보다 상세히 설명하면, 기존에는 PDCCH가 서브프레임의 처음 3개(4개)의 심볼에 전송되고 이후에 PDSCH가 전송되는 구조이므로 단말은 우선 PDCCH를 디코딩하여 DCI로부터 지시되는 자원 영역에서 PDSCH를 디코딩하였다. 따라서, 상향링크 재전송 타이밍 및 PUSCH 전송 타이밍을 결정하는 데 있어서 PDCCH의 디코딩에 필요한 프로세싱 타임은 중요한 요소가 아니었다. 그러나, 앞서 설명된 것과 같이 e-PDCCH는 PDSCH 영역에서 전송될 수 있으므로, 단말은 e-PDCCH를 디코딩하기 위해서는 서브프레임의 신호를 모두 수신할 필요가 있다. 다시 말해, 단말은 서브프레임의 신호를 모두 수신하고 이후 e-PDCCH를 디코딩하고 다음으로 PDSCH를 디코딩하여야 한다. 따라서, e-PDCCH의 디코딩이 완료되기까지의 시간이 기존에 비해 더 필요하게 되고, 기존 타이밍에서 보장하는 단말의 프로세싱 타임이 줄어들게 된다. 결국, 단말은 e-PDCCH로 인해 기존에 정의된 타이밍 관계에 따른 ACK/NACK 또는 PUSCH 전송에 실패할 수도 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 이하에서는 e-PDCCH의 전송과 ACK/NACK 또는 PUSCH의 전송 타이밍에 대해 도 12 내지 도 13을 참조하여 설명한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, n번 서브프레임에서 기지국은 단말에게 PDSCH를 전송하고, 단말이 PDSCH가 전송된 서브프레임으로부터 4번째 뒤의 서브프레임인 n+4번 서브프레임에서 PDSCH에 대한 수신확인응답, ACK/NACK을 PUCCH 또는 PUSCH를 통해 전송하는 것이 도시되어 있다. 여기서, n번 서브프레임에서 전송되는 PDSCH를 지시하는 PDCCH가 기존 LTE/LTE-A 시스템에서의 PDCCH가 아니라 e-PDCCH인 경우, 그 e-PDCCH는 n번 서브프레임보다 k번째 앞선 서브프레임에서 전송될 수 있다.

여기서 k값은 단말의 프로세싱 시간을 고려하여 결정되는 것으로써, 경우에 따라 셀 크기, 단말의 셀 내 위치 등을 더 고려하여 유동적으로 결정될 수도 있다. 다만, 기지국은 가장 나쁜 경우까지를 고려하여야 하고 제어정보의 전송 타이밍이 변동되는 것은 바람직하지 않을 수 있으므로, 도 12에서 예시된 것과 같이 e-PDCCH가 PDSCH가 전송되는 서브프레임의 직전 서브프레임, 즉 n-1번 서브프레임에서 전송되는 것이 가장 바람직할 것이다.

또한, 기존의 LTE/LTE-A 시스템에서는 하향링크 스케줄링 할당, 보다 명확하게는 PDSCH가 전송되는 자원 블록의 할당 정보가 포함된 DCI 는 해당 PDCCH가 전송되는 서브프레임에서만 유효하다. 따라서, 본 발명의 실시예에서와 같이 PDSCH를 지시하는 하향링크 스케줄링 할당 정보가 e-PDCCH 상으로 전송되되, e-PDCCH가 PDSCH가 전송되는 서브프레임의 k번째 앞선 서브프레임에서 전송되는 경우에는, 기존과 달리 하향링크 스케줄링 할당 정보는 k값만큼의 서브프레임 동안 유효하도록 추가적으로 설정될 필요가 있을 것이다.

계속해서, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 PUSCH 전송 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.

도 13을 참조하면, n번 서브프레임에서 PDCCH가 전송되고 n+4번 서브프레임에서 PUSCH가 전송되되, PUSCH 전송을 위한 상향링크 승인을 포함하는 DCI 는 n-1번 서브프레임에서 e-PDCCH를 통해 전송되는 것을 도시하고 있다. 이와같이 설정함으로써 단말은 상향링크 승인을 획득하고 PUSCH를 전송하기까지 프로세싱 타임을 충분히 확보할 수 있게 된다.

여기서 e-PDCCH가 전송되는 서브프레임이 도 13에서는 n-2번 서브프레임으로 예시되었으나, 앞서 설명된 것과 같이 k번째 앞선 서브프레임에서 전송될 수도 있다.

또한, 상기 설명에서 PUSCH 전송 타이밍이 기존의 상향링크 승인과 PUSCH 전송 타이밍과 달라지므로, 이를 단말에게 알려주는 정보가 상향링크 승인을 포함하는 DCI (DCI 포맷 0, 4)에 포함되거나, 기존 필드를 이용할 수도 있다. 기존 필드를 이용하는 경우, TDD에서 PUSCH 전송을 위한 서브프레임을 알려주는 UL index 필드를 활용할 수 있을 것이다. 보다 상세히, UL index 필드는 TDD의 경우에만 DCI에 포함되는데, 이를 FDD의 경우에도 포함시키고 필드값이 상향링크 승인과 PUSCH 전송 타이밍의 변화를 알려주는 방식으로 운용될 수 있다.

도 14는 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 14를 참조하면 본 발명에 따른 기지국 장치(1410)는, 수신모듈(1411), 전송모듈(1412), 프로세서(1413), 메모리(1414) 및 복수개의 안테나(1415)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1415)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다. 수신모듈(1411)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1412)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1413)는 기지국 장치(1410) 전반의 동작을 제어할 수 있으며, 앞서 설명된 본 발명의 실시예를 구현하도록 동작할 수 있다.

기지국 장치(1410)의 프로세서(1413)는 그 외에도 기지국 장치(1410)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1414)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

계속해서 도 14를 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(1420)는, 수신모듈(1421), 전송모듈(1422), 프로세서(1423), 메모리(1424) 및 복수개의 안테나(1425)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1425)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1421)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1422)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1423)는 단말 장치(1420) 전반의 동작을 제어할 수 있으며, 앞서 설명된 본 발명의 실시예를 구현하도록 동작할 수 있다.

단말 장치(1420)의 프로세서(1423)는 그 외에도 단말 장치(1420)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1424)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

위와 같은 기지국 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

또한, 도 14에 대한 설명에 있어서 기지국 장치(1410)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(1420)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 릴레이 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 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, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 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.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시예들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시예들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

상술한 설명에서는 본 발명을 3GPP LTE 계열 이동 통신 시스템에 적용되는 형태를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 다양한 무선통신 시스템에 동일 또는 균등한 원리로 이용될 수 있다.

Claims

무선통신시스템에서 기지국의 제어 정보 전송 방법에 있어서,
물리하향링크공용채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) 상으로 데이터를 전송하는 단계;
상기 데이터가 전송된 서브프레임으로부터 4번째 뒤의 서브프레임에서 상기 데이터에 대한 수신확인응답을 수신하는 단계를 포함하며,
상기 PDSCH를 지시하는 하향링크제어정보가 물리제어포맷지시채널에 의해 지시되는 자원을 제외한 자원 영역상에서 전송되는 경우, 상기 하향링크 제어정보는 상기 PDSCH가 전송된 서브프레임의 k번째 앞의 서브프레임에서 전송된 것인, 제어 정보 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 k는 셀 크기, 단말의 프로세싱 시간 또는 상기 단말의 셀 내 위치 중 적어도 하나 이상을 고려하여 결정되는, 제어 정보 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 하향링크제어정보는 상기 PDSCH가 전송되는 자원 블록의 할당 정보를 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 하향링크제어정보는 상기 PDSCH가 전송되는 서브프레임까지 유효한 것인, 제어 정보 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 하향링크제어정보는 단말 특정 참조신호와 함께 프리코딩되어 전송되는 것인, 제어 정보 전송 방법.
무선통신시스템에서 단말의 제어 정보 수신 방법에 있어서,
물리하향링크공용채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) 상으로 데이터를 수신하는 단계;
상기 데이터가 수신된 서브프레임으로부터 4번째 뒤의 서브프레임에서 상기 데이터에 대한 수신확인응답을 전송하는 단계를 포함하며,
상기 PDSCH를 지시하는 하향링크제어정보가 물리제어포맷지시채널에 의해 지시되는 자원을 제외한 자원 영역상에서 전송되는 경우, 상기 하향링크 제어정보는 상기 PDSCH가 수신된 서브프레임의 직전 서브프레임에서 수신된 것인, 제어 정보 수신 방법.
무선통신시스템에서 기지국 장치에 있어서,
전송 모듈; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 물리하향링크공용채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) 상으로 데이터를 전송하며, 상기 데이터가 전송된 서브프레임으로부터 4번째 뒤의 서브프레임에서 상기 데이터에 대한 수신확인응답을 수신하되, 상기 PDSCH를 지시하는 하향링크제어정보가 물리제어포맷지시채널에 의해 지시되는 자원을 제외한 자원 영역상에서 전송되는 경우, 상기 하향링크 제어정보는 상기 PDSCH가 전송된 서브프레임의 k번째 앞의 서브프레임에서 전송된 것인, 기지국 장치.
무선통신시스템에서 기지국의 제어 정보 전송 방법에 있어서,
물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송하는 단계;
상기 PDCCH가 전송된 서브프레임으로부터 4번째 뒤의 서브프레임에서 데이터를 수신하는 단계를 포함하며,
상기 데이터가 전송될 자원에 관한 하향링크제어정보가 물리제어포맷지시채널에 의해 지시되는 자원을 제외한 자원 영역상에서 전송되는 경우, 상기 하향링크제어정보는 상기 PDCCH가 전송된 서브프레임의 k번째 앞의 서브프레임에서 전송된 것인, 제어 정보 전송 방법.
제8항에 있어서,
상기 k는 셀 크기, 단말의 프로세싱 시간 또는 상기 단말의 셀 내 위치 중 적어도 하나 이상을 고려하여 결정되는, 제어 정보 전송 방법.
제8항에 있어서,
상기 하향링크제어정보는 상기 데이터가 전송될 자원 블록의 승인 정보를 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
제10항에 있어서,
상기 자원 블록의 승인 정보는 연속적인 자원 블록을 지시하는 것인, 제어 정보 전송 방법.
제8항에 있어서,
상기 하향링크제어정보는 단말 특정 참조신호와 함께 프리코딩되어 전송되는 것인, 제어 정보 전송 방법.
무선통신시스템에서 기지국 장치에 있어서,
전송 모듈; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송하고, 상기 PDCCH가 전송된 서브프레임으로부터 4번째 뒤의 서브프레임에서 데이터를 수신하되, 상기 데이터가 전송될 자원에 관한 하향링크제어정보가 물리제어포맷지시채널에 의해 지시되는 자원을 제외한 자원 영역상에서 전송되는 경우, 상기 하향링크제어정보는 상기 PDCCH가 전송된 서브프레임의 k번째 앞의 서브프레임에서 전송된 것인, 기지국 장치.