KR20150001743A

KR20150001743A - 무선통신 시스템에서 반송파 집성 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20150001743A
Application number: KR1020147027693A
Authority: KR
Inventors: 서동연; 김봉회; 안준기; 양석철; 서한별; 이승민; 이윤정
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2013-04-05
Publication date: 2015-01-06
Also published as: US10039106B2; CN104205687B; US20150078221A1; EP2835920B1; WO2013151396A1; CN104205688A; WO2013151394A1; US20190394780A1; KR101633209B1; US9462586B2; KR101643073B1; US20170325234A1; US20150055521A1; EP3567762A1; EP2835920A1; KR20150001742A; US9743409B2; EP2835918A1; US20160381689A1; CN107959560B

Abstract

무선통신 시스템에서 반송파들을 집성하는 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 제1 반송파를 설정하고, 및 상기 제1 반송파에 추가하여 제2 반송파를 설정하되, 상기 제1 반송파는 프레임 내에 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임이 서로 다른 시간에 위치하는 TDD(time division duplex) 반송파이고, 상기 제2 반송파는 상향링크 서브프레임으로만 구성되는 상향링크 전용 반송파인 것을 특징으로 한다.

Description

무선통신 시스템에서 반송파 집성 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR AGGREGATING CARRIERS IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템에서 서로 다른 주파수 대역의 반송파들을 집성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근, 반송파 집성 시스템(carrier aggregation system)이 주목받고 있다. 반송파 집성 시스템은 무선 통신 시스템이 광대역을 지원하려고 할 때 목표로 하는 광대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 요소 반송파(component carrier: CC)를 모아서 광대역을 구성하는 시스템을 의미한다. 반송파 집성 시스템에서 요소 반송파라는 용어 대신 서빙 셀(serving cell)이라는 용어를 사용하기도 한다. 여기서, 서빙 셀은 하향링크 요소 반송파(downlink component carrier : DL CC) 및 상향링크 요소 반송파(uplink component carrier: UL CC)와 같은 2개의 요소 반송파의 쌍(pair)로 구성되거나 또는 DL CC만으로 구성된다. 반송파 집성 시스템은 복수의 서빙 셀이 하나의 단말에게 설정되는 시스템이다.

종래, 반송파 집성 시스템에서는 동일한 방식의 요소 반송파만을 집성하는 것을 고려하였다. 즉, FDD(frequency division duplex) 방식으로 동작하는 요소 반송파들을 집성하거나, TDD(time division duplex) 방식으로 동작하는 요소 반송파들을 집성하는 것을 고려하였다. 특히 TDD의 경우, 집성되는 요소 반송파들은 동일한 UL-DL 설정(uplink-downlink configuration)을 사용하는 것을 가정하였다. UL-DL 설정은 복수의 서브프레임들로 구성되는 프레임 내에서 각 서브프레임들이 UL(uplink) 서브프레임, DL(downlink) 서브프레임 중 어느 것으로 사용되는지를 알려주는 것이다.

그런데, 장래의 무선통신 시스템에서는 상기와 같이 동일한 방식의 요소 반송파를 집성하는 것으로 제한되지 않을 수 있다. 이러한 경우 반송파 집성을 수행하는 방법이 문제될 수 있으며, 그에 따라 스케줄링 정보와 스케줄링된 데이터 채널 간의 타이밍, 상기 데이터 채널에 대한 ACK/NACK(acknowledgment/not-acknowledgement) 간의 타이밍등을 어떻게 정해야 하는지 문제될 수 있다.

일 측면에서 제공되는 무선통신 시스템에서 반송파들을 집성하는 방법은 제1 반송파를 설정하고, 및 상기 제1 반송파에 추가하여 제2 반송파를 설정하되, 상기 제1 반송파는 프레임 내에 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임이 서로 다른 시간에 위치하는 TDD(time division duplex) 반송파이고, 상기 제2 반송파는 상향링크 서브프레임으로만 구성되는 상향링크 전용 반송파인 것을 특징으로 한다.

다른 측면에서 제공되는 무선통신 시스템에서 반송파들을 집성하는 장치는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부; 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 제1 반송파를 설정하고, 및 상기 제1 반송파에 추가하여 제2 반송파를 설정하되, 상기 제1 반송파는 프레임 내에 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임이 서로 다른 시간에 위치하는 TDD(time division duplex) 반송파이고, 상기 제2 반송파는 상향링크 서브프레임으로만 구성되는 상향링크 전용 반송파인 것을 특징으로 한다.

무선통신 시스템에서 기존에 정의된 반송파들과 역호환성을 가지지 않는 새로운 타입의 반송파를 도입하는 경우에도 반송파 집성을 효율적으로 수행할 수 있다. 또한, 반송파 집성에 따른 UL 그랜트와 PUSCH 간의 타이밍, HARQ-ACK 타이밍을 제공할 수 있다.

도 1은 FDD 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 TDD 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하향링크(DL) 서브프레임 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 종래 FDD 프레임 내에서 동기화 신호 전송을 위한 프레임 구조를 나타낸다.
도 7은 논리 영역에서의 두 개의 시퀀스가 물리 영역에서 인터리빙(interleaving)되어 매핑되는 것을 나타낸다.
도 8은 종래 TDD 프레임에서 동기화 신호를 전송하는 프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 9는 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.
도 10은 DL 전용 반송파를 예시한다.
도 11은 UL 전용 반송파를 예시한다.
도 12는 UL 전용 반송파를 설정하는 다른 예이다.
도 13은 방법 1 및 방법 4를 결합한 경우, UL-그랜트-PUSCH 타이밍을 나타낸다.
도 14는 방법 1과 방법 9, 10, 11 또는 12를 조합한 경우, PUSCH-PHICH 타이밍을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 기기를 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.

기지국은 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.

기지국에서 단말로의 통신을 하향링크(downlink: DL), 단말에서 기지국으로의 통신을 상향링크(uplink: UL)라 칭한다. 기지국 및 단말을 포함하는 무선 통신 시스템은 TDD(time division duplex) 시스템 또는 FDD(frequency division duplex) 시스템일 수 있다. TDD 시스템은 동일 주파수 대역에서 서로 다른 시간을 사용하여 상향링크 및 하향링크 송수신을 수행하는 무선 통신 시스템이다. FDD 시스템은 서로 다른 주파수 대역을 사용하여 동시에 상향링크 및 하향링크 송수신이 가능한 무선 통신 시스템이다. 무선 통신 시스템은 무선 프레임을 사용하여 통신을 수행할 수 있다.

도 1은 FDD 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

FDD 무선 프레임(FDD radio frame: 이하 FDD 프레임으로 약칭)은 10개의 서브프레임을 포함하며, 하나의 서브프레임(subframe)은 2개의 연속적인 슬롯(slot)을 포함한다. FDD 프레임 내에 포함되는 슬롯들은 0∼19의 인덱스가 매겨질 수 있다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하며 TTI는 최소 스케줄링 단위(minimum scheduling unit)일 수 있다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 무선 프레임의 길이를 T_f라 하면, T_f = 307200T_s = 10 ms(mili-second)일 수 있다.

도 2는 TDD 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

도 2를 참조하면, TDD 무선 프레임(이하 TDD 프레임)은 2개의 반 프레임(half-frame)을 포함하며, 하나의 반 프레임에는 5개의 서브프레임이 포함되어 TDD 프레임은 총 10개의 서브프레임을 포함한다. TDD 프레임은 UL(uplink) 서브프레임, DL(downlink) 서브프레임 및 특수 서브프레임(special subframe: S 서브프레임)을 포함한다. TDD 프레임의 서브프레임들에 대해 인덱스가 0부터 매겨진다고 할 때, 인덱스 ＃1과 인덱스 ＃6을 갖는 서브프레임은 특수 서브프레임일 수 있는데, 특수 서브프레임은 하향링크 파일럿 시간 슬롯 (Downlink Pilot Time Slot: DwPTS), 보호 구간 (Guard Period: GP) 및 상향링크 파일럿 시간 슬롯 (Uplink Pilot Time Slot: UpPTS)을 포함한다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용되며 하향링크에 사용될 수 있다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용되며 상향링크에 사용될 수 있다. GP은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. GP 및 UpPTS는 시간 갭(time gap) 역할을 수행한다.

전술한 바와 같이 TDD 프레임에는 DL(downlink) 서브프레임과 UL(Uplink) 서브프레임이 공존한다. 표 1은 TDD 프레임의 UL-DL 설정(UL-DL configuration)의 일 예를 나타낸다.

표 1에서 'D'는 DL 서브프레임, 'U'는 UL 서브프레임, 'S'는 특수 서브프레임을 나타낸다. 기지국으로부터 UL-DL 설정을 수신하면, 단말은 TDD 프레임에서 각 서브프레임이 DL 서브프레임(또는 S 서브프레임) 또는 UL 서브프레임인지를 알 수 있다.

도 3는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 N_RB개의 자원블록(RB; Resource Block)을 포함한다. 자원블록은 자원 할당 단위로 시간 영역에서 하나의 슬롯, 주파수 영역에서 복수의 연속하는 부반송파(subcarrier)를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 N_RB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 N_RB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element, RE)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,N_RB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.

도 3에서는 하나의 자원블록이 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되어 7×12 자원 요소들을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, CP(cyclic prefix)의 길이가 확장 CP(extended CP)인 경우, 자원 블록은 6 OFDM 심벌을 포함한다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.

도 4는 하향링크(DL) 서브프레임 구조를 나타낸다.

도 4를 참조하면, DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3개(경우에 따라 최대 4개)의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH(physical downlink control channel) 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH(physical downlink shared channel), PBCH(Physical Broadcast Channel)가 할당될 수 있다.

서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)는 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.

PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)는 제어 영역에서 전송되며, 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(acknowledgement)/NACK(not-acknowledgement) 신호를 나른다. 단말에 의해 전송되는 PUSCH상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.

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.

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.

특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. C-RNTI가 사용되면 PDCCH는 해당하는 특정 단말을 위한 제어정보(이를 단말 특정(UE-specific) 제어정보라 함)를 나르고, 다른 RNTI가 사용되면 PDCCH는 셀내 모든 또는 복수의 단말이 수신하는 공용(common) 제어정보를 나른다.

기지국은 CRC가 부가된 DCI를 인코딩하여 부호화된 데이터(coded data)를 생성한다. 상기 인코딩은 채널 인코딩과 레이트 매칭(rate matching)을 포함한다. 그 후, 기지국은 부호화된 데이터를 변조하여 변조 심벌들을 생성하고, 변조심벌들을 물리적인 RE(resource element)에 맵핑하여 전송한다.

데이터 영역에서 전송되는 PDSCH는 하향링크 데이터 채널이다. PDSCH를 통해 시스템 정보, 데이터 등이 전송될 수 있다. 그리고, 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.

도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당되는 제어영역(region)과 사용자 데이터 및/또는 제어 정보를 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.

도 6은 종래 FDD 프레임 내에서 동기화 신호 전송을 위한 프레임 구조를 나타낸다. 슬롯 번호 및 서브프레임 번호는 0부터 시작된다.

동기화 신호(synchronization signal)는 셀 탐색을 수행할 때 사용되는 신호로 PSS(primary synchronization signal)과 SSS(secondary synchronization signal)이 있다.

동기화 신호는 RAT(radio access technology)간의 측정(inter-RAT measurement)의 용이함을 위해 GSM(global system for mobile communication) 프레임 길이인 4.6ms를 고려하여 서브프레임 0번과 서브프레임 5번에서 각각 전송될 수 있으며, 프레임에 대한 경계는 SSS를 통해 검출 가능하다. 보다 구체적으로, FDD 시스템에서는 PSS는 0번째 슬롯, 10번째 슬롯의 맨 마지막 OFDM 심볼에서 전송되고, SSS는 PSS 바로 앞 OFDM 심볼에서 전송된다. 동기화 신호는 3개의 PSS와 168개의 SSS의 조합을 통해 총 504개의 물리계층 셀 식별자(physical cell ID) 중 어느 하나를 전송할 수가 있다. PBCH(physical broadcast channel)는 1번째 슬롯의 최초 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. 동기화 신호 및 PBCH는 시스템 대역폭 내의 가운데 6 RB 내에서 전송되어, 전송 대역폭에 관계없이 단말이 검출 혹은 복호할 수 있도록 한다. PSS가 전송되는 물리 채널을 P-SCH, SSS가 전송되는 물리 채널을 S-SCH라 칭한다.

동기화 신호의 전송 다이버시티 방식은 단일 안테나 포트 (single antenna port)만을 사용하고, 표준에서는 따로 정의하지 않는다. 즉, 단일 안테나 전송 혹은 단말에 투명한(transparent) 전송 방식 (예를 들어 PVS(precoding vector switching), TSTD(time switched transmit diversity), CDD(cyclic delay diversity)) 을 사용할 수가 있다.

PSS에 있어, 길이 63의 ZC (Zadoff-Chu) 시퀀스를 주파수 영역에서 정의하여 PSS의 시퀀스로 사용한다. ZC 시퀀스는 식 1에 의해 정의되며, DC 부반송파에 해당되는 시퀀스 요소(element), 즉, n=31은 천공 (puncturing)한다. 식 1에서 Nzc=63이다.

[식 1]

6 RB (=72 부반송파) 중 9(=72-63)개의 남는 부반송파는 항상 0의 값으로 전송하며, 동기 수행을 위한 필터 설계에 용이함을 가져다 준다. 총 3개의 PSS를 정의하기 위해 식 1에서 u=25, 29, 그리고 34의 값을 사용한다. 이 때, 29와 34는 켤레대칭(conjugate symmetry) 관계를 가지고 있어서, 2개의 상관 (correlation)을 동시에 수행할 수가 있다. 여기서, 켤레대칭은 다음 식 2의 관계를 의미하며 이 특성을 이용하여 u=29와 34에 대한 원샷 상관기 (one-shot correlator)의 구현이 가능하여, 전체적인 연산량을 약 33.3％ 감소시킬 수 있다.

[식 2]

SSS를 위해 사용되는 시퀀스는 길이 31인 두 개의 m-시퀀스를 인터리빙하여 사용한다. SSS는 두 개의 시퀀스를 조합하여 총 168 셀 그룹 식별자 (cell group ID) 중 어느 하나를 전송할 수 있다. SSS의 시퀀스로서 사용되는 m-시퀀스는 주파수 선택적 환경에서 강건하고, 고속 하다마드 변환 (Fast Hadamard Transform)을 이용한 고속 m-시퀀스 변환으로 연산량을 줄일 수가 있다. 또한, 두 개의 짧은 부호(short code) 즉, 2개의 m-시퀀스로 SSS를 구성하는 것은 단말의 연산량을 줄이기 위해 제안되었다.

도 7은 논리 영역에서의 두 개의 시퀀스가 물리 영역에서 인터리빙(interleaving)되어 매핑되는 것을 나타낸다.

도 7을 참조하면, SSS부호 생성을 위해 사용되는 두 개의 m-시퀀스를 각각 S1, S2라고 정의할 때, 서브프레임 0의 SSS가 (S1, S2) 두 조합으로 셀 그룹 식별자를 전송한다면, 서브프레임 5의 SSS는 (S2,S1)으로 교환(swapping)하여 전송함으로써, 10ms 프레임 경계를 구분할 수 있게 된다. 이 때, 사용되는 SSS 부호는 x⁵ + x² + 1 의 생성다항식을 사용하며, 서로 다른 순환 천이 (circular shift)를 통해 총 31개의 부호를 생성할 수가 있다.

수신 성능을 향상시키기 위하여, PSS 기반 (PSS-based)의 서로 다른 두 개의 시퀀스를 정의하여, SSS에 스크램블링 하되 S1과 S2에 서로 다른 시퀀스로 스크램블링 한다. 그 후, S1 기반 (S1-based)의 스크램블링 부호를 정의하여, S2에 스크램블링을 수행한다. 이 때, SSS의 부호는 5ms 단위로 교환되지만 PSS 기반의 스크램블링 부호는 교환되지 않는다. PSS 기반의 스크램블링 부호는 x⁵ + x³ + 1 의 생성 다항식으로부터 생성된 m-시퀀스에서 PSS 인덱스에 따라 6개의 순환 천이 버전으로 정의하고, S1 기반의 스크램블링 부호는 x⁵ + x⁴+ x² + x¹ + 1의 다항식으로부터 생성된 m-시퀀스에서 S1의 인덱스에 따라 8개의 순환 천이 버전으로 정의할 수 있다.

도 8은 종래 TDD 프레임에서 동기화 신호를 전송하는 프레임 구조의 예를 나타낸다.

TDD 프레임에서는 PSS가 세번째 슬롯 및 13번째 슬롯의 세번째 OFDM 심벌에서 전송된다. SSS는 PSS가 전송되는 OFDM 심벌에서 3개의 OFDM 심벌 전에 전송된다. PBCH는 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 최초 4 OFDM 심벌에서 전송된다.

이제 반송파 집성 시스템에 대해 설명한다.

도 9는 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.

도 9를 참조하면, 단일 반송파 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 하나의 반송파만을 단말에게 지원한다. 반송파의 대역폭은 다양할 수 있으나, 단말에게 할당되는 반송파는 하나이다. 반면, 반송파 집성(carrier aggregation, CA) 시스템에서는 단말에게 복수의 요소 반송파(DL CC A 내지 C, UL CC A 내지 C)가 할당될 수 있다. 예를 들어, 단말에게 60MHz의 대역폭을 할당하기 위해 3개의 20MHz의 요소 반송파가 할당될 수 있다.

반송파 집성 시스템은 각 반송파가 연속한 연속(contiguous) 반송파 집성 시스템과 각 반송파가 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집성 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 반송파 집성 시스템이라 할 때, 이는 요소 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1개 이상의 요소 반송파를 집성할 때 대상이 되는 요소 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.

무선 통신 시스템의 시스템 주파수 대역은 복수의 반송파 주파수(Carrier-frequency)로 구분된다. 여기서, 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(Center frequency of a cell)를 의미한다. 이하에서 셀(cell)은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 또한, 일반적으로 반송파 집성(CA)을 고려하지 않은 경우, 하나의 셀(cell)은 상향 및 하향링크 주파수 자원이 항상 쌍으로 존재할 수 있다.

특정 셀을 통하여 패킷 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, 단말은 먼저 특정 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC 계층 파라미터들, 또는 RRC 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 패킷 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 패킷의 송수신이 가능해지는 상태이다.

설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.

비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 단말은 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(SI)를 수신할 수 있다. 반면, 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.

셀은 프라이머리 셀(primary cell: Pcell)과 세컨더리 셀(secondary cell: Scell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다.

반송파 집성이 설정되면, 단말은 네트워크와 하나의 RRC 연결만을 가진다. RRC 연결 확립/재확립/핸드오버 과정에서 하나의 셀이 NAS(non-access stratum) 이동(mobility) 정보 및 보안 입력(security input)을 제공한다. 이러한 셀을 프라이머리 셀이라 칭한다. 다시 말해, 프라이머리 셀은 단말이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다.

세컨더리 셀은 일단 프라이머리 셀을 통한 RRC 연결이 확립된 후 추가적인 무선 자원을 제공하기 위해 설정되는 셀을 의미한다.

서빙 셀은 반송파 집성이 설정되지 않거나 반송파 집성을 제공할 수 없는 단말인 경우에는 프라이머리 셀로 구성된다. 반송파 집성이 설정된 경우 서빙 셀이라는 용어는 단말에게 설정된 셀을 나타내며 복수로 구성될 수 있다. 복수의 서빙 셀은 프라이머리 셀 및 모든 세컨더리 셀들 중 하나 또는 복수로 구성된 집합으로 구성될 수 있다.

PCC(primary component carrier)는 프라이머리 셀에 대응하는 CC를 의미한다. PCC는 단말이 여러 CC 중에 초기에 기지국과 접속(Connection 혹은 RRC Connection)을 이루게 되는 CC이다. PCC는 다수의 CC에 관한 시그널링을 위한 연결(Connection 혹은 RRC Connection)을 담당하고, 단말과 관련된 연결정보인 단말문맥정보(UE Context)를 관리하는 특별한 CC이다. 또한, PCC는 단말과 접속을 이루게 되어 RRC 연결상태(RRC Connected Mode)일 경우에는 항상 활성화 상태로 존재한다. 프라이머리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DownLink Primary Component Carrier, DL PCC)라 하고, 프라이머리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다.

SCC(secondary component carrier)는 세컨더리 셀에 대응하는 CC를 의미한다. 즉, SCC는 PCC 이외에 단말에 할당된 CC로서, SCC는 단말이 PCC 이외에 추가적인 자원할당 등을 위하여 확장된 반송파(Extended Carrier)이며 활성화 혹은 비활성화 상태로 나뉠 수 있다. 세컨더리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL Secondary CC, DL SCC)라 하고, 세컨더리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다.

각 단말 관점에서 프라이머리 셀과 세컨더리 셀은 다음과 같은 특징을 가진다.

첫째, 프라이머리 셀은 PUCCH의 전송을 위해 사용된다. 둘째, 프라이머리 셀은 항상 활성화되어 있는 반면, 세컨더리 셀은 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 셋째, 프라이머리 셀이 무선링크실패(Radio Link Failure; 이하 RLF)를 경험할 때, RRC 재연결이 트리거링(triggering)된다. 넷째, 프리이머리 셀은 보안키(security key) 변경이나 RACH(Random Access CHannel) 절차와 동반하는 핸드오버 절차에 의해서 변경될 수 있다. 다섯째, NAS(non-access stratum) 정보는 프라이머리 셀을 통해서 수신한다. 여섯째, FDD 시스템의 경우 언제나 프라이머리 셀은 DL PCC와 UL PCC가 쌍(pair)으로 구성된다. 일곱째, 각 단말마다 다른 요소 반송파(CC)가 프라이머리 셀로 설정될 수 있다. 여덟째, 프라이머리 셀은 핸드오버, 셀 선택/셀 재선택 과정을 통해서만 교체될 수 있다. 신규 세컨더리 셀의 추가에 있어서, 전용(dedicated) 세컨더리 셀의 시스템 정보를 전송하는데 RRC 시그널링이 사용될 수 있다.

서빙셀을 구성하는 요소 반송파는, 하향링크 요소 반송파가 하나의 서빙셀을 구성할 수도 있고, 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파가 연결 설정되어 하나의 서빙셀을 구성할 수 있다. 그러나, 하나의 상향링크 요소 반송파만으로는 서빙셀이 구성되지 않는다.

요소 반송파의 활성화/비활성화는 곧 서빙셀의 활성화/비활성화의 개념과 동등하다. 예를 들어, 서빙셀1이 DL CC1으로 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙셀1의 활성화는 DL CC1의 활성화를 의미한다. 만약, 서빙셀2가 DL CC2와 UL CC2가 연결설정되어 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙셀2의 활성화는 DL CC2와 UL CC2의 활성화를 의미한다. 이러한 의미에서, 각 요소 반송파는 셀(cell)에 대응될 수 있다.

하향링크와 상향링크 간에 집성되는 요소 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다. 또한, CC들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 CC들이 사용된다고 할 때, 5MHz CC(carrier ＃0) + 20MHz CC(carrier ＃1) + 20MHz CC(carrier ＃2) + 20MHz CC(carrier ＃3) + 5MHz CC(carrier ＃4)과 같이 구성될 수도 있다.

상술한 바와 같이 반송파 집성 시스템에서는 단일 반송파 시스템과 달리 복수의 서빙셀 즉, 복수의 요소 반송파(component carrier, CC)를 지원할 수 있다.

이제 본 발명에 대해 설명한다.

반송파 집성 시스템에서는 하나의 단말이 복수의 셀을 이용하여 데이터/제어 정보를 송수신 할 수 있다. 단말은 초기접속(initial access)한 하나의 셀을 프라이머리 셀로 사용하고, 프라이머리 셀을 통해서 추가로 설정되는 셀을 세컨더리 셀로 사용한다.

전술한 바와 같이 프라이머리 셀은 기지국과 단말 간의 연결을 유지하기 위한 동작에 사용된다. 예를 들어, 프라이머리 셀에서는 RLM(radio link management), RRM(radio resource management), 시스템 정보의 수신, PRACH(physical random access channel) 전송, 상향링크 제어채널(PUCCH) 전송 등의 동작이 수행될 수 있다. 반면, 세컨더리 셀은 주로 데이터 채널에 대한 스케줄링 정보 또는 데이터 채널의 전송을 위해 사용된다.

프라이머리 셀과 세컨더리 셀은 단말 특정적(UE-specific)이다. 시스템 상에 복수의 셀들이 있을 때, 각 셀들은 프라이머리 셀 또는 세컨더리 셀로 사용될 수 있으며, 각 단말은 복수의 셀들 중 하나를 프라이머리 셀로 사용하게 된다. 즉, 임의의 셀이 프라이머리 셀 또는 세컨더리 셀로 사용될 수 있다. 따라서, 모든 셀은 프라이머리 셀의 동작을 수행할 수 있도록 구성된다.

다시 말해, 모든 셀은 동기화 신호의 전송, 브로드캐스트 채널의 전송, CRS의 전송, PDCCH 영역의 설정 등을 모두 구현하게 된다. 이러한 셀을 역호환 셀(backward compatible cell) 또는 반송파 측면에서 LCT(Legacy carrier type)라 칭할 수 있다.

한편, 장래의 무선통신 시스템에서는 세컨더리 셀로 사용된다면 불필요한 정보의 일부 또는 전부를 제거한 셀의 도입을 고려하고 있다. 이러한 셀은 역호환성을 가지지 않는다고 표현할 수 있으며 LCT에 대비하여 NCT(new carrier type or extension carrier)라 칭할 수 있다. 예를 들어 NCT에서는 CRS를 매 서브프레임에 전송하지 않고 일부 시구간, 주파수 구간에서만 전송하거나, 기존의 PDCCH와 같은 DL 제어채널영역을 없애거나 일부 시구간, 주파수 구간으로 줄이고, 단말 별로 특화시킨 DL 제어채널영역을 새로이 설정할 수 있다. 이러한 NCT는 하향링크 전송만이 가능한 반송파일 수 있다. 이하 하향링크 전송만이 가능한 반송파를 편의상 DL 전용 반송파라 약칭한다.

도 10은 DL 전용 반송파를 예시한다.

DL 전용 반송파는 다양한 방법에 의해 구성될 수 있다. 예를 들어, FDD에서 DL 전용 반송파는 DL CC만 존재하는 셀일 수 있다. 즉, 도 10(a)와 같이 FDD에서 DL 전용 반송파는 대응되는 UL CC가 존재하지 않는 DL CC일 수 있다. 또는 SIB(system information block)에 의해 링크된 UL CC가 존재하는 DL CC라도 그 UL CC를 사용하지 않고 DL CC만 사용하도록 설정하여 DL 전용 반송파를 구성할 수도 있다.

TDD에서 DL 전용 반송파는 표 1의 UL-DL 설정을 적용하되 해당 UL-DL 설정에 따른 DL 서브프레임만을 사용하도록 설정하여 생성할 수 있다. LCT는 표 1에 정의된 UL-DL 설정에 따라 하나의 프레임에 UL 서브프레임/DL 서브프레임이 시분할되어 포함되나, DL 전용 반송파는 도 10 (b)에 나타낸 바와 같이 DL 서브프레임만 포함되는 차이가 있다. 그러나, 이러한 방법은 UL-DL 설정에 의하면 UL 서브프레임으로 설정될 서브프레임을 사용하지 않는 것이 되어 자원 낭비가 발생한다.

따라서 TDD에서 DL 전용 반송파를 사용할 경우 프레임 내의 모든 서브프레임들이 DL 서브프레임으로만 구성되도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 표 1과 같은 기존 UL-DL 설정에 추가적인 UL-DL 설정을 추가할 수 있다. 다음 표는 표 1에 추가적인 UL-DL 설정을 추가한 예를 나타낸다.

표 2에서 UL-DL 설정 0 ∼ 6은 기존 UL-DL 설정과 동일하고, 추가적으로 UL-DL 설정 7을 추가한 것이다. UL-DL 설정 7은 프레임 내의 모든 서브프레임들이 DL 서브프레임으로 설정됨을 나타낸다. UL-DL 설정 7은 프라이머리 셀에는 사용되지 않고 세컨더리 셀에만 사용되는 것으로 제한될 수 있다. 다시 말해, DL 전용 반송파는 주파수 대역 간의 간섭을 피할 수 있도록 기존 TDD 프라이머리 셀과 서로 다른 주파수 대역(세컨더리 셀)에 한해 사용되는 것으로 제한될 수 있다. 상기 방법은 DL 전용 반송파를 설정하기 위해 UL-DL 설정 7을 정의하고 이를 직접 단말에게 알려주는 방법이라 할 수 있다.

또는 기지국과 단말은 다음과 같은 방법에 의하여 DL 전용 반송파를 설정할 수도 있다. 즉, 기지국은 UL-DL 설정 및 전환 정보를 전송한다. UL-DL 설정은 표 1의 기존 UL-DL 설정 0 ∼ 6 중 어느 하나일 수 있다.

전환 정보는 해당 UL-DL 설정에서 UL 서브프레임, 특수 서브프레임의 DL 서브프레임으로의 전환 여부를 나타내는 정보일 수 있다. 전환 정보에 따라 프레임 내의 모든 UL 서브프레임들(또는 S 서브프레임)이 DL 서브프레임으로 변환될 수도 있고, 또는 일부 UL 서브프레임(또는 S 서브프레임)만이 DL 서브프레임으로 변환될 수도 있다. 전환 정보는 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전환 정보는 UL 서브프레임(또는 S 서브프레임)의 사용 여부를 나타내되, UL서브프레임(또는 S 서브프레임)의 비사용은 그 UL 서브프레임(또는 S 서브프레임)을 DL 서브프레임으로 사용함을 나타낼 수 있다.

DL 전용 반송파의 구성은 UL 서브프레임의 사용중지(예를, 들어 PUSCH, PUCCH 등 UL 서브프레임에서 첫번째 SC-FDMA 심볼부터 전송되는 채널만 사용 중지하고, SRS와 같이 UL 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼에서의 전송은 사용할 수 있다)하는 방법 또는 UL 서브프레임의 설정을 DL 서브프레임으로 전환하여 사용하는 방법을 적용할 수 있다.

여기서 S 서브프레임을 DL서브프레임으로 전환하는 것은 UL 서브프레임을 사용하지 않기 때문에 가능하다. UL 서브프레임을 DL 서브프레임으로 전환하지 않고 S 서브프레임만 GP와 UpPTS가 없는 DL 서브프레임으로 전환하여 사용하는 경우, 불필요한 GP, UpPTS를 하향링크에 사용할 수 있으며 기존의 UL-DL 설정에서의 DL/UL HARQ 프로세스의 제어채널 전송, 데이터채널 전송, HARQ-ACK의 전송 등의 시간관계를 기존 UL-DL 설정에 정의된 것을 변화없이 그대로 적용할 수 있는 장점이 있다. 또한, DL 서브프레임만 남기고 UL 서브프레임의 사용을 하지 않으면서 기존의 TDD UL-DL 설정을 활용할 경우 UL 서브프레임수가 가장 적은 UL-DL 설정 5만을 사용하도록 지정할 수 있다.

단말은 전환정보가 검출되면 UL-DL 설정에서의 UL 서브프레임(또는 S 서브프레임)을 DL 서브프레임으로 전환한다. 전환정보는 해당 셀 특정적 시그널링 (Cell-specific signaling) 또는 단말 특정적 시그널링 (UE-speciific signaling) 으로 전송될 수 있다.

DL 전용 반송파가 반송파 집성에 사용되면, FDD 단말과 TDD 단말이 공통으로 상기 DL 전용 반송파를 세컨더리 셀로 공유할 수 있는 장점이 있다.

또는 NCT는 상향링크 전송만이 가능한 반송파일 수 있다. 이하, 상향링크 전송만이 가능한 반송파를 편의상 UL 전용 반송파라 약칭한다.

도 11은 UL 전용 반송파를 예시한다.

UL 전용 반송파는 다양한 방법에 의해 구성될 수 있다. 예를 들어, FDD에서 UL 전용 반송파는 UL CC만 존재하는 셀일 수 있다. 즉, 도 11(a)와 같이 FDD에서 UL 전용 반송파는 대응되는 DL CC가 존재하지 않는 UL CC일 수 있다. 또는 FDD에서 SIB(system information block)에 의해 링크된 DL CC가 존재하는 UL CC라도 그 DL CC를 사용하지 않고 UL CC만 사용하도록 설정하여 UL 전용 반송파를 구성할 수도 있다.

TDD에서 UL 전용 반송파는 표 1의 UL-DL 설정을 적용하되 해당 UL-DL 설정에 따른 DL 서브프레임은 사용하지 않고 UL 서브프레임만을 사용하도록 설정하여 생성할 수 있다. LCT는 표 1에 정의된 UL-DL 설정에 따라 하나의 프레임에 UL 서브프레임/DL 서브프레임이 시분할되어 포함되나, UL 전용 반송파는 도 11 (b)에 나타낸 바와 같이 UL 서브프레임만 포함되는 차이가 있다. 그러나, 이러한 방법은 UL-DL 설정에 의하면 DL 서브프레임으로 설정될 서브프레임(예컨대, 101, 102)을 사용하지 않는 것이 되어 자원 낭비가 발생한다.

따라서 TDD에서 UL 전용 반송파를 반송파 집성에 사용할 경우 프레임 내의 모든 서브프레임들이 UL 서브프레임으로만 구성되도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 표 1과 같은 기존 UL-DL 설정에 추가적인 UL-DL 설정을 추가할 수 있다. 다음 표는 본 발명에 따른 UL-DL 설정의 예를 나타낸다.

표 3에서 UL-DL 설정 0 ∼ 6은 기존 UL-DL 설정과 동일하고, 추가적으로 UL-DL 설정 7을 추가한 것이다. UL-DL 설정 7은 프레임 내의 모든 서브프레임들이 UL 서브프레임으로 설정됨을 나타낸다. UL-DL 설정 7은 프라이머리 셀에는 사용되지 않고 세컨더리 셀에만 사용될 수 있다. 다시 말해, UL 전용 반송파는 주파수 대역 간의 간섭을 피할 수 있도록 기존 TDD 프라이머리 셀과 서로 다른 주파수 대역에서 세컨더리 셀로 사용될 수 있다. 상기 방법은 UL 전용 반송파를 설정하기 위해 UL-DL 설정 7을 정의하고 이를 직접 단말에게 알려주는 방법이라 할 수 있다.

한편, 기지국이 DL 전용 반송파와 UL 전용 반송파 중에서 하나를 선택하여 세컨더리 셀로 집성하는 경우, 상기 표 3에 표 2의 UL-DL 설정 7을 추가할 수 있다. 즉, 표 3에 총 9개의 UL-DL 설정이 포함될 수 있으며 표 2의 UL-DL 설정 7이 표 3에 UL-DL 설정 8로 추가될 수도 있다.

또는 기지국은 기존 UL-DL 설정 0-6만을 사용하되 추가적으로 DL 전용 반송파 또는 UL 전용 반송파를 지시하는 정보를 전송하는 방식을 사용할 수도 있다.

도 12는 UL 전용 반송파를 설정하는 다른 예이다.

도 12를 참조하면, 기지국은 UL-DL 설정 및 전환 정보를 전송한다(S101).

UL-DL 설정은 표 1의 기존 UL-DL 설정 0 ∼ 6 중 어느 하나일 수 있다.

전환 정보는 해당 UL-DL 설정에서 DL 서브프레임, 특수 서브프레임의 UL 서브프레임으로의 전환 여부를 나타내는 정보일 수 있다. 전환 정보에 따라 프레임 내의 모든 DL 서브프레임들(또는 S 서브프레임)이 UL 서브프레임으로 변환될 수도 있고, 또는 일부 DL 서브프레임(또는 S 서브프레임)만이 UL 서브프레임으로 변환될 수도 있다. 전환 정보는 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전환 정보는 DL 서브프레임(또는 S 서브프레임)의 사용 여부를 나타내되, DL서브프레임(또는 S 서브프레임)의 비사용은 그 DL 서브프레임(또는 S 서브프레임)을 UL 서브프레임으로 사용함을 나타낼 수 있다.

UL 전용 반송파의 구성은 DL 서브프레임의 사용 중지(예를 들어 PDSCH 등 DL 서브프레임의 마지막 OFDM 심볼까지 전송되는 채널만 사용 중지하고, 예를 들어 PCFICH, PDCCH, PHICH, CSI-RS(channel state information reference signal), CRS(cell-specific reference signal)와 같이 DL 서브프레임의 일부 OFDM 심볼에서 전송되는 시그널 또는 채널의 전송은 사용될 수 있다)하는 방법 또는 DL 서브프레임의 설정을 UL 서브프레임으로 전환하여 사용하는 방법을 적용할 수 있다.

여기서 S 서브프레임을 UL서브프레임으로 전환하는 경우는 DL 서브프레임의 사용을 하지 않기 때문에 가능하며 DL 서브프레임을 UL 서브프레임으로 전환하지 않고 S 서브프레임만 DwPTS와 GP 가 없는 UL 서브프레임으로 전환하여 사용하는 경우, 불필요한 DwPTS, GP 를 상향링크에 사용하는 것이 가능하다. 그러면, 기존의 UL-DL 설정에서의 SRS와 PRACH의 전송 등의 설정을 기존 UL-DL 설정에 정의된 것을 변화없이 그대로 적용할 수 있는 장점이 있다. 또한, UL 서브프레임만 남기고 DL 서브프레임의 사용을 하지 않으면서 기존의 TDD UL-DL 설정을 활용할 경우 DL 서브프레임수가 가장 적은 UL-DL 설정 0만을 사용하도록 지정할 수 있다.

단말은 전환정보가 검출되면 UL-DL 설정에서의 DL 서브프레임(또는 S 서브프레임)을 UL 서브프레임으로 전환한다(S102). 전환정보는 해당 셀 특정적 시그널링 (Cell-specific signaling) 또는 단말 특정적 시그널링 (UE-speciific signaling) 으로 전송될 수 있다.

UL 전용 반송파를 설정하기 위해 UL-DL 설정 7을 정의하고 이를 직접 단말에게 알려주는 방법과 도 12을 참조하여 설명한 방법은 함께 사용될 수도 있다. 이 경우, 단말에 따라 UL 전용 반송파의 모든 서브프레임들을 UL 서브프레임으로 사용하거나 또는 UL 전용 반송파의 일부 서브프레임들만을 UL 서브프레임으로 사용할 수 있다.

한편, UL 전용 반송파는 PSS/SSS, 시스템 정보와 같은 필수적인 정보를 전송하는 DL 서브프레임은 예외적으로 포함할 수도 있다. 즉, 기지국이 상기 필수적인 정보를 전송하는 DL 서브프레임을 제외한 프레임 내의 모든 서브프레임들을 UL 서브프레임으로 설정한 반송파를 UL 전용 반송파로 정의할 수도 있다.

UL 전용 반송파가 반송파 집성에 사용되면, FDD 단말과 TDD 단말이 공통으로 상기 UL 전용 반송파를 세컨더리 셀로 공유할 수 있는 장점이 있다. UL 전용 반송파로 구성되어 집성이 가능한 반송파는 NCT에 한정되지 않으며 LCT에도 적용될 수 있다.

프라이머리 셀에 세컨더리 셀을 추가하는 경우, 프라이머리 셀은 TDD로 동작하는 셀 또는 FDD로 동작하는 셀일 수 있고 세컨더리 셀이 UL 전용 반송파일 수 있다.

UL 전용 반송파가 세컨더리 셀로 집성되어 상향링크 채널/신호를 전송하는 경우 셀 ID(identity)가 필요하다. 셀 ID는 상향링크 채널/신호의 생성에 사용되며 기존 셀 ID는 PSS/SSS에 의해 획득될 수 있다. 그런데, UL 전용 반송파가 UL 서브프레임만으로 구성되는 경우, 셀 ID 획득을 위해 필요한 신호를 수신할 DL 서브프레임이 없어 문제될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 기지국은 셀 ID와 동일한 길이의 비트 시퀀스(bit-sequence)를 프라이머리 셀을 통해 알려주어 가상(virtual) 셀 ID로 사용하게 할 수 있다.

또는 UL 전용 반송파가 SIB에 의해 링크된 DL 반송파가 존재하나 단지 사용하지 않는 경우라면, 단말은 상기 링크된 DL 반송파의 셀 ID를 가상 셀 ID로 사용하여 상향링크 신호/채널에 이용할 수 있다.

또는 UL 전용 반송파가 UL-DL 설정에 따르되 DL 서브프레임을 사용하지 않는 경우라면, 단말은 상기 DL 서브프레임의 셀 ID를 가상 셀 ID로 사용하여 상향링크 신호/채널에 이용할 수 있다.

한편, UL 전용 반송파를 세컨더리 셀로 추가하는 경우, 세컨더리 셀의 UL 서브프레임에서 전송될 PUSCH에 대한 UL 그랜트를 기지국이 프라이머리 셀의 어떤 DL 서브프레임을 통해 전송할 것인지(이를 UL 그랜트-PUSCH 타이밍이라 칭함)가 문제된다. 또한, 단말이 세컨더리 셀의 UL 서브프레임에서 전송한 PUSCH에 대한 ACK/NACK을 프라이머리 셀의 어떤 DL 서브프레임의 PHICH를 통해 기지국이 전송할 것인지(이를 PUSCH-PHICH 타이밍이라 칭함)가 문제된다.

다음 표는 UL-DL 설정에 따른 종래의 UL 그랜트-PUSCH 타이밍을 나타낸다.

상기 표 4는 기지국이 DL 서브프레임 n에서 전송하는 UL 그랜트가 단말이 UL 서브프레임 n+k에서 전송하는 PUSCH를 스케줄링하는 경우 k 값을 나타낸 것이다. 예를 들어, UL-DL 설정 3에서, DL 서브프레임인 서브프레임 0에서의 UL 그랜트는 UL 서브프레임인 서브프레임 0+4, 즉, 서브프레임 4의 PUSCH를 스케줄링함을 나타낸다. UL-DL 설정에 따라 프레임 내의 UL 서브프레임의 개수가 DL 서브프레임의 개수보다 많은 경우가 발생할 수 있다. 그러면, 하나의 UL 그랜트가 복수의 UL 서브프레임들을 스케줄링할 수 있기 때문에 상기 표 4에서 k 값이 복수인 경우가 발생한다.

다음 표는 UL-DL 설정에 따른 종래의 PUSCH-PHICH 타이밍을 나타낸다.

표 5는 단말이 UL 서브프레임 n에서 전송하는 PUSCH에 대해, 기지국이 DL 서브프레임 n+k_PHICH의 PHICH를 통해 상기 PUSCH에 대한 ACK/NACK을 전송하는 경우 k_PHICH 값을 나타낸 것이다. 예를 들어, UL-DL 설정 2에서, 단말이 UL 서브프레임인 서브프레임 2에서 PUSCH를 전송하면, 그에 대한 ACK/NACK은 DL 서브프레임인 서브프레임 2+6, 즉, 서브프레임 8의 PHICH를 통해 기지국에 의해 전송됨을 나타낸다.

상기 표 5는 다음 표 6와 같이 나타낼 수도 있다. 표 6은 DL 서브프레임 i에서의 PHICH가 UL 서브프레임 i-k에서 전송되는 PUSCH에 대한 ACK/NACK을 나르는 경우 k 값을 나타낸다.

한편, UL-DL 설정에 따라 프레임 내의 UL 서브프레임의 개수가 DL 서브프레임의 개수보다 많은 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, UL-DL 설정 0은 UL 서브프레임의 개수가 DL 서브프레임의 개수보다 많다. 이 경우, 하나의 DL 서브프레임에서 복수의 PUSCH에 대한 ACK/NACK을 전송해야 할 수 있다. 예를 들어, 표 6에서 UL-DL 설정 0의 서브프레임 0, 5에서는 복수의 PUSCH에 대한 ACK/NACK이 전송될 수 있다.

프라이머리 셀에 UL 전용 반송파가 세컨더리 셀로 추가되는 경우, 프라이머리 셀의 UL 그랜트와 세컨더리 셀의 PUSCH 간의 타이밍(UL 그랜트-PUSCH 타이밍), 세컨더리 셀의 PUSCH와 프라이머리 셀의 PHICH 간의 타이밍(PUSCH-PHICH 타이밍)을 어떻게 결정할 것인지가 문제된다.

방법 1.

종래 FDD에서는 단말이 서브프레임 n-4에서 수신한 데이터 유닛(예를 들어, 전송 블록, 코드워드 등)에 대한 ACK/NACK을 서브프레임 n에서 전송하는 HARQ-ACK 타이밍을 가진다.

TDD에서는 다음 표와 같은 HARQ-ACK 타이밍을 가진다. 표 7에서 각 값을 집합 K로 표시할 수 있으며, K = {k₀, k₁, ...,k_M _-1}의 요소(element)를 가진다. 예를 들어, UL-DL 설정 1에서 서브프레임 2에 대한 K={7,6}이며, M=2이다. k₀, k₁, ...,k_M-1는 k_m(m = 0, 1, ..., 또는 M-1)으로 표시할 수 있다.

상기 표 7은 각 UL-DL 설정에서 UL 서브프레임 n에 대응되는 DL 서브프레임 n-k_m의 대응관계를 k_m 값으로 표시한 것이다. 즉, 서브프레임 n-k_m에서 전송되는 PDSCH에 대한 ACK/NACK이 UL 서브프레임 n 에서 전송됨을 의미한다.

UL 전용 반송파를 세컨더리 셀로 사용하는 경우, 상기 PUSCH-PHICH 타이밍은 프라이머리 셀의 UL-DL 설정에 따라 구성되는 HARQ-ACK 타이밍을 따를 수 있다.

예를 들어, 프라이머리 셀이 TDD 셀이고 UL-DL 설정이 UL-DL 설정 1인 경우, 프라이머리 셀의 서브프레임 2에서 전송한 PUSCH에 대한 ACK/NACK은 프라이머리 셀의 서브프레임 6의 PHICH를 통해 전송된다. 따라서, 세컨더리 셀의 서브프레임 2에서 전송한 PUSCH에 대한 ACK/NACK도 프라이머리 셀의 서브프레임 6의 PHICH를 통해 전송된다.

방법 2.

UL-DL 설정 중에는 프레임 내에 DL 서브프레임보다 UL 서브프레임이 많은 설정이 있다. 예를 들어, UL-DL 설정 0, 3, 6 등은 DL 서브프레임보다 UL 서브프레임이 더 많다. 이처럼, UL 서브프레임이 더 많은 UL-DL 설정에 따른 HARQ-ACK 타이밍을 세컨더리 셀의 HARQ-ACK 기준 타이밍으로 사용할 수 있다. 단, 세컨더리 셀의 UL-DL 설정에 따른 DL 서브프레임들은 프라이머리 셀의 UL-DL 설정에 따른 DL 서브프레임들의 부분집합이 되어야 한다.

예를 들어, 프라이머리 셀의 UL-DL 설정이 1,2 또는 6인 경우, UL-DL 설정 0,6에 따른 HARQ-ACK 타이밍을 세컨더리 셀의 HARQ-ACK 기준 타이밍으로 사용할 수 있다. 프라이머리 셀의 UL-DL 설정이 3,4,5인 경우 UL-DL 설정 0,3 또는 6에 따른 HARQ-ACK 타이밍을 세컨더리 셀의 HARQ-ACK 기준 타이밍으로 사용할 수 있다.

상기 방법 1 또는 2에서, 프라이머리 셀의 DL 서브프레임과 겹치는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임, 또는 세컨더리 셀에 적용되는 UL-DL 설정에 따르면 DL 서브프레임에 해당하는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임에 대한 UL 그랜트-PUSCH 타이밍, PUSCH-PHICH 타이밍을 추가로 결정할 필요가 있다.

이하에서 설명할 방법들에서, UL 그랜트 또는 PHICH가 전송되는 DL 서브프레임은 프라이머리 셀의 UL-DL 설정에 따른 프라이머리 셀의 DL 서브프레임 또는 세컨더리 셀에 적용되는 UL-DL 설정에 따른 프라이머리 셀의 DL 서브프레임일 수 있다. S 서브프레임은 상기 DL 서브프레임에 포함되지 않을 수도 있고 특정 UL-DL 설정에 한해 포함될 수도 있다. 또한, UL 그랜트 또는 PHICH가 전송되는 DL 서브프레임은 모든 UL-DL 설정에서 DL 서브프레임으로 고정되는 서브프레임 0,1,5,6은 제외하고 고려할 수 있다.

방법 1,2와 후술하는 방법 3 내지 7은 결합되어 사용될 수 있다.

방법 3 내지 7은 단말이 프라이머리 셀의 DL 서브프레임 n에서 UL 그랜트를 수신하고, 상기 UL 그랜트에 의하여 스케줄링된 PUSCH를 세컨더리 셀의 UL 서브프레임 n+k에서 전송할 때, 상기 UL 서브프레임 n+k를 어떤 식으로 결정할 것인지에 대한 것이다.

방법 3.

PUSCH를 전송하는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임 n+k는 UL 그랜트를 수신한 프라이머리 셀의 DL 서브프레임 n으로부터 PUSCH를 전송하는데 필요한 최소 필요시간(예를 들어, k_m = 4)을 만족하는 가장 빠른 세컨더리 셀의 서브프레임으로 선택될 수 있다.

방법 4.

방법 4는 세컨더리 셀의 각 UL 서브프레임에 대응하는 프라이머리 셀의 DL 서브프레임의 개수를 가급적 균등하게 하여, 각 DL 서브프레임에서 전송되는 UL 그랜트의 개수가 특정 DL 서브프레임에 치우치지 않고 복수의 DL 서브프레임들에 가급적 균등하게 배치되도록 하는 방법이다.

방법 4는 먼저, 프라이머리 셀의 각 DL 서브프레임에서, UL 그랜트를 수신한 후 PUSCH를 전송하는데 필요한 최소 필요시간(예컨대, k_m = 4)를 만족하는 가장 빠른 세컨더리 셀의 서브프레임을 선택한다. 상기 각 DL 서브프레임에서 결정된 가장 큰 k_m 값을 기준 타이밍으로 하여, 세컨더리 셀의 각 서브프레임에서 전송할 PUSCH에 대한 UL 그랜트가 위치할 프라이머리 셀의 DL 서브프레임을 결정한다. 일 예로, 하나의 DL 서브프레임에서 전송될 수 있는 최대 UL 그랜트의 개수를 정하고, 최대 UL 그랜트의 개수를 초과하는 경우 초과분의 UL 그랜트들은 다음 DL 서브프레임 또는 이전 DL 서브프레임에서 전송하는 것으로 결정할 수 있다. 이 때, 선행 PUSCH에 대한 UL 그랜트가 후행 PUSCH에 대한 UL 그랜트보다 늦게 위치하지 않도록 않도록 DL 서브프레임을 변경한다. 최대 UL 그랜트의 개수는 UL-DL 설정에 따라 달라질 수 있다.

기지국이 UL 그랜트를 전송하는 프라이머리 셀의 DL 서브프레임을 균등 분배할 때, 기존의 UL-DL 설정에서의 타이밍을 포함하여 균등 분배를 하거나, 새로운 타이밍 즉, 세컨더리 셀을 UL 전용 반송파로 사용하는 경우에 추가되는 타이밍만을 대상으로 균등 분배를 하는 방법을 고려할 수 있다.

기존의 UL-DL 설정에서의 타이밍을 고려한 균등 분배를 수행할 경우, 다음 표 8과 같은 UL 그랜트-PUSCH 타이밍이 표 4에 추가될 수 있다.

새로운 타이밍만을 대상으로 균등 분배를 하는 방법에 의하면, 다음 표 9와 같은 UL 그랜트-PUSCH 타이밍이 표 4에 추가될 수 있다.

도 13은 방법 1 및 방법 4를 결합한 경우, UL-그랜트-PUSCH 타이밍을 나타낸다.

도 13을 참조하면, 프라이머리 셀은 UL-DL 설정 1에 따른 TDD 셀이고, 세컨더리 셀은 UL 전용 반송파를 사용한다. 이 경우, 세컨더리 셀은 모두 UL 서브프레임으로만 구성된다. 프라이머리 셀의 DL 서브프레임(121)에 위치하는 UL 그랜트는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임(122)의 PUSCH에 대한 것이다. 즉, 세컨더리 셀의 UL 서브프레임(122)는 프라이머리 셀의 UL 그랜트-PUSCH 타이밍에 따라 결정된다. 도 13에서 실선으로 표시된 화살표는 프라이머리 셀의 UL 그랜트-PUSCH 타이밍에 따라 결정되는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임을 나타낸다.

한편, 프라이머리 셀의 DL 서브프레임과 겹치는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임의 UL 그랜트-PUSCH 타이밍은 방법 4에 의하는데, 도 13에서 점선으로 표시된 화살표에 따른 UL 그랜트-PUSCH 타이밍이 된다. 예를 들어, 서브프레임(123)에 위치하는 PUSCH에 대한 UL 그랜트는 4 서브프레임 이전에 위치한 가장 근접한 DL 서브프레임(125)가 아니라 DL 서브프레임(124)에서 전송된다. 균등 분배를 위해서이다. 이 경우, 하나의 DL 서브프레임에서 전송될 수 있는 최대 UL 그랜트의 개수는 2개일 수 있다.

이러한 방법에 의하면, 하나의 DL 서브프레임에서 전송해야 하는 UL 그랜트의 개수를 균일하게 할 수 있으므로, 부하를 분산하는 효과가 있다.

방법 5.

세컨더리 셀의 특정 UL 서브프레임에 대한 PUSCH 스케줄링을 제한하는 방법이다. 예외적으로, 상기 세컨더리 셀의 특정 UL 서브프레임에서 UL 그랜트를 필요로 하지 않는 PUSCH의 재전송은 허용할 수 있다.

방법 6.

방법 6은 세컨더리 셀에서 PUSCH가 전송되는 UL 서브프레임과 이에 대한 UL 그랜트가 전송되는 프라이머리 셀의 DL 서브프레임 간의 관계를 RRC(radio resource control)로 시그널링하는 방법이다. 방법 6은 프라이머리 셀의 DL 서브프레임과 겹치는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임 뿐 아니라 세컨더리 셀의 전체 UL 서브프레임에도 적용될 수 있으며, 서로 다른 UL-DL 설정을 가지는 반송파 간의 집성인 경우에도 공통적으로 또는 일부에 적용이 가능하다.

방법 7.

세컨더리 셀에 UL-DL 설정 0이 사용되는 경우, 프라이머리 셀의 서브프레임 0, 1, 5, 6에서 모든 UL 그랜트가 전송되는 방법이다.

전술한 방법 3 내지 7에서 복수의 UL 서브프레임과 하나의 DL 서브프레임이 UL 그랜트-PUSCH 타이밍에 의해 대응되는 경우, 각 UL 서브프레임에 대한 UL 그랜트들은 각각 개별 코딩되거나 또는 하나의 UL 그랜트에 의해 복수의 PUSCH를 스케줄링할 수 있다.

또한, UL 그랜트-PUSCH 타이밍에 의해 하나의 DL 서브프레임과 3개 이상의 UL 서브프레임들이 대응되는 경우, 1) UL 인덱스 비트를 증가시켜 3개의 UL 서브프레임들을 지시하게 하거나 2) 특정 UL 서브프레임에 대한 PUSCH 스케줄링을 제한할 수 있다.

이하에서는 UL 전용 반송파가 세컨더리 셀로 추가되는 경우, PUSCH-PHICH 타이밍에 대하여 설명한다.

방법 8.

기지국은 PUSCH를 수신한 세컨더리 셀의 UL 서브프레임을 기준으로 PHICH을 전송하는데 필요한 최소 필요시간(예를 들어, k_min=4) 후의 프라이머리 셀의 DL 서브프레임에서 상기 PUSCH에 대한 ACK/NACK을 PHICH를 통해 전송할 수 있다.

방법 9.

이 방법은, 세컨더리 셀의 각 UL 서브프레임에 대응하는 프라이머리 셀의 DL 서브프레임 개수를 가급적 균등하게 하여 각 DL 서브프레임에서 전송하는 PHICH 수가 특정 DL 서브프레임에 치우치지 않고 모든 DL 서브프레임들에 최대한 균등하게 배치하는 방법이다.

먼저, 기지국은 PUSCH 수신 후 PHICH를 전송할 수 있는 최소 필요시간을 만족하는 가장 빠른 DL 서브프레임을 선택한다. 선택한 DL 서브프레임에서 전송해야 하는 PHICH 수가 일정 값을 초과하면 가장 빠른 DL 서브프레임의 다음 DL 서브프레임에서 초과된 PHICH를 전송할 수 있다.

이러한 균등 분배를 통해서 하나의 DL 서브프레임에서 전송해야 하는 PHICH 수를 균일하게 할 수 있므로서 부하 분산의 효과가 있다. 균등 분배를 고려하지 않고 방법 8에 의하여 각 UL 서브프레임들에 대한 PHICH를 전송할 DL 서브프레임들을 선택한 후(즉, 각 UL 서브프레임들에 대한 k_PHICH 값을 구한 후), 가장 큰 k_PHICH 값을 구하고 이 가장 큰 k_PHICH 값을 기준으로 균등 분배를 수행할 수 있다. 이 때, 선행하는 PUSCH에 대한 PHICH가 후행하는 PUSCH의 PHICH보다 이후에 있지 않도록 한다.

또한, 균등 분배시 기존의 UL-DL 설정에서의 기존 PUSCH-PHICH 타이밍을 포함하여 균등 분배를 하거나, UL 전용 반송파를 세컨더리 셀로 설정함으로써 추가되는 새로운 타이밍만을 대상으로 균등 분배를 할 수 있다.

프라이머리 셀의 DL 서브프레임의 PDCCH 영역에 PHICH 자원이 없는 경우 상기 DL 서브프레임의 PDSCH 영역에 새로운 PHICH 자원을 설정하여 이용할 수 있다. 상기 새로운 PHICH 자원을 E-PHICH(enhanced-PHICH)자원이라 칭한다.

방법 10.

프라이머리 셀의 DL 서브프레임들 중에 PHICH 또는 e-PHICH 자원이 있는 서브프레임만 PHICH 전송을 위한 균등 분배 대상으로 설정하고, 설정한 DL 서브프레임들에 한하여 방법 9에 의하여 균등 분배한다.

또한, 균등 분배시 기존의 UL-DL 설정에서의 PUSCH-PHICH 타이밍을 포함하여 균등 분배를 하거나, UL 전용 반송파를 세컨더리 셀로 설정함으로써 추가되는 새로운 타이밍만을 대상으로 균등 분배를 할 수 있다.

방법 11.

방법 9와 같이 PHICH를 균등 분배하되, 프라이머리 셀의 DL 서브프레임들 중 PHICH 자원이 없는 DL 서브프레임에 대응되는 세컨더리 셀의 UL HARQ 프로세스는 PHICH 없이 UL 그랜트에 의해서만 재전송을 수행하도록 제한할 수 있다.

균등 분배시 기존의 UL-DL 설정에서의 PUSCH-PHICH 타이밍을 포함하여 균등 분배를 하거나, UL 전용 반송파를 세컨더리 셀로 설정함으로써 추가되는 새로운 타이밍만을 대상으로 균등 분배를 할 수 있다.

방법 12.

방법 9와 같이 PHICH를 균등 분배하되, 프라이머리 셀의 DL 서브프레임과 겹치는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임에서 수행되는 UL HARQ 프로세스는 PHICH 없이 UL 그랜트에 의해서만 재전송을 수행하도록 할 수 있다.

방법 13.

프라이머리 셀의 DL 서브프레임과 겹치는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임에 대해서는 PUSCH 스케줄링을 제한하는 방법이다.

이 때, 예외적으로 상기 UL 서브프레임에 재전송이 필요 없는 PUSCH의 전송은 허용할 수 있다. 예를 들어 비주기적 CSI 전송, PUSCH를 이용한 CSI와 ACK/NACK의 전송 등이다.

방법 13은 표 3의 UL-DL 설정에서 UL 서브프레임으로 구성되는 UL-DL 설정을 도입하지 않더라도 수행될 수 있다. UL 전용 반송파에 기존의 UL-DL 설정 0∼6을 할당하되, DL 서브프레임이 사용되지 않으므로 S 서브프레임에 DwPTS, 보호 구간(GP), UwPTS의 설정이 필요없고 S 서브프레임 전체를 다른 UL 서브프레임과 동일한 구조로 사용할 수 있다. 이 경우, 기지국은 UL 전용 반송파를 세컨더리 셀로 집성할 때, UL-DL 설정 정보와 함께 UL 전용 반송파임을 알려주는 시그널링을 할 수 있다. 상기 시그널링은 해당 UL-DL 설정에서의 DL 서브프레임의 사용 여부 또는 S 서브프레임 전체를 UL 서브프레임으로 사용하는지 여부를 알려주는 정보를 포함할 수 있다.

방법 14.

PUSCH가 전송되는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임과 상기 PUSCH에 대응되는 PHICH가 전송되는 프라이머리 셀의 DL 서브프레임의 관계를 RRC(radio resource control)로 시그널링한다. 이 방법은 프라이머리 셀의 DL 서브프레임과 겹치는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임 뿐 아니라 세컨더리 셀의 전체 UL 서브프레임에도 적용될 수 있다. 또한, 서로 다른 UL-DL 설정을 가지는 셀들 간의 집성에도 공통적으로 또는 일부에 적용이 가능하다.

방법 15.

방법 2에서 UL-DL 설정 0이 세컨더리 셀의 UL-DL 설정으로 사용될 경우 UL 서브프레임 0,1,5,6에서만 ACK/NACK이 전송되도록 제한하는 방법이다.

방법 8 내지 15에서 PDCCH 영역에 PHICH 자원이 설정되지 않은 DL 서브프레임은 표 5에서 숫자가 표시되지 않은 DL 서브프레임들일 수 있다.

도 14는 방법 1과 방법 9, 10, 11 또는 12를 조합한 경우, PUSCH-PHICH 타이밍을 나타낸다.

프라이머리 셀의 DL 서브프레임들과 겹치는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임들에 대해, 방법 9에 의하면 PHICH가 위치하는 DL 서브프레임들이 균등하게 분배된다. 하나의 DL 서브프레임에 최대 2개의 UL 서브프레임들에 대한 PHICH가 전송될 수 있다. 방법 10에 의하면, 하나의 DL 서브프레임에 3개의 UL 서브프레임들에 대한 PHICH가 전송될 수 있다. 방법 11에 의하면 프라이머리 셀의 DL 서브프레임들과 겹치는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임들 중 일부 UL 서브프레임(131)에서 전송된 PUSCH에 대한 PHICH는 프라이머리 셀에서 전송되지 않는다. 또는 상기 일부 UL 서브프레임(131)에 대한 PUSCH는 스케줄링되지 않을 수도 있다. 방법 12에 의하면, 프라이머리 셀의 DL 서브프레임들과 겹치는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임들 각각에서 전송된 PUSCH들에 대한 PHICH는 프라이머리 셀에서 전송되지 않는다. 이 때는 UL 그랜트에 의하여서만 HARQ 재전송이 수행된다. 또는 프라이머리 셀의 DL 서브프레임들과 겹치는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임들에 대해서는 PUSCH가 스케줄링되지 않을 수도 있다.

다음 표 10은 방법 1과 방법 9를 조합하여 적용하는 경우, 프라이머리 셀의 DL 서브프레임들과 겹치는 세컨더리 셀의 UL 서브프레임들에 대한 k_PHICH 값을 나타내며, 표 5에 추가되는 값들을 표시한다.

표 10은, 세컨더리 셀의 서브프레임 n에서 PUSCH를 전송하고 프라이머리 셀의 서브프레임 n + k_PHICH에서 상기 PUSCH에 대응되는 PHICH(즉, 상기 PUSCH에 대한 ACK/NACK을 전송하는 채널)을 전송하는 경우, k_PHICH 을 나타낸 것이다.

다음 표 11은 프라이머리 셀의 DL 서브프레임 i에서의 PHICH가 세컨더리 셀의 UL 서브프레임 i-k에서 전송된 PUSCH에 대한 응답인 경우, 상기 DL 서브프레임 i에 대하여 k 값을 나타낸 것이다. 표 11은 표 6에 추가되는 k 값을 표시한 것이다.

다음 표 12는 방법 1에 방법 9를 조합하여 적용하는 경우, 추가적인 k_PHICH 값을 나타낸다.

한편, UL 전용 반송파로만 구성된 셀은 대응되는 DL 반송파가 없어서 UL 그랜트와 PHICH가 동일 셀로 전송될 수 없다. 즉, PHICH가 없는 셀로 동작하게 된다. 따라서, 단말은 UL 전용 반송파로 전송한 PUSCH에 대하여 PHICH 없이 ACK을 수신한 것으로 가정하거나, 또는 해당 PUSCH의 UL 그랜트를 수신한 셀에서 PHICH를 수신할 수 있다. 또는 단말은 RRC로 지정된 셀에서 PHICH를 수신하거나, UL 전용 반송파와 동일한 UL-DL 설정을 가지는 다른 셀에서 PHICH를 수신할 수 있다. 또는 UL-DL 설정에 따라 정해지는 UL 서브프레임만을 사용하는 UL 전용 반송파를 사용하는 경우, DL 서브프레임에서의 스케줄링은 받지 않고 PHICH의 수신만 하도록 할 수 있다.

TDD 또는 FDD로 동작하는 프라이머리 셀에 DL 전용 반송파 또는 UL 전용 반송파를 세컨더리 셀로 집성하는 경우, 상기 DL 전용 반송파 또는 UL 전용 반송파는 UL 반송파와 DL 반송파의 쌍으로 정의된 셀에서 선택된 DL 반송파 또는 UL 반송파일 수 있다.

기지국은 UL 반송파와 DL 반송파의 쌍으로 정의된 셀의 셀 ID를 세컨더리 셀의 셀 ID로 단말에게 알려주되, 상기 UL 반송파와 DL 반송파의 쌍으로 정의된 셀에서 UL 반송파와 DL 반송파가 동시에 집성되는지 아니면 어느 하나만 집성되는지를 알려주는 정보를 단말에게 시그널링할 수 있다. 상기 정보는 예를 들어 2비트의 비트맵으로 구성될 수 있으며, 비트맵의 각 비트는 상기 UL 반송파와 DL 반송파의 쌍으로 정의된 셀의 UL 반송파, DL 반송파에 각각 대응될 수 있다. 비트맵의 각 비트값에 따라 상기 UL 반송파, DL 반송파 중 어느 것이 세컨더리 셀로 집성되는지를 알려줄 수 있다.

상기 정보는 L2/L1 시그널링으로 동적으로 수행될 수도 있다. L2 시그널링의 예로는 MAC 메시지에 상기 DL 반송파, UL 반송파를 지시하는 정보를 포함하여 직접 지시할 수 있다. 또는 간접적인 방법으로 예를 들어, 기존에 셀 단위로 DL 반송파/UL 반송파에 공통 적용되는 활성화/비활성화를 DL 반송파/UL 반송파 별로 분리하여 알려주는 방법도 있을 수 있다.

L1 시그널링으로는 반송파를 설정하는 전용 제어채널을 사용하거나, DL/UL 스케줄링 제어채널을 사용해서 알려줄 수 있다. DL/UL 스케줄링 제어채널을 사용할 경우, DL/UL 스케줄링은 무시하도록 설정할 수 있다.

또한 TDD 또는 FDD로 동작하는 프라이머리 셀에 DL 전용 반송파 또는 UL 전용 반송파를 집성하는 경우, TDD 용으로 정의된 셀(즉, DL/UL 서브프레임이 혼재하는 반송파로 구성된 셀)의 셀 ID를 알려주어 상기 셀 ID에 해당하는 셀을 세컨더리 셀로 집성할 수 있다. 이 경우 상기 TDD용으로 정의된 셀에서 DL 서브프레임만을 사용할 지 아니면 UL 서브프레임만을 사용할지를 지시하는 정보를 추가적으로 단말에게 시그널링할 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 기기를 나타낸 블록도이다.

기지국(100)은 프로세서(processor, 110), 메모리(memory, 120) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 130)를 포함한다. 프로세서(110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(110)는 단말에게 복수의 반송파(서빙 셀)를 설정하고, 데이터 유닛을 전송하며 HARQ-ACK 타이밍에 따라 데이터 유닛에 대한 ACK/NACK을 수신한다. 세컨더리 셀로 UL 전용 반송파를 설정하는 경우, 표 3와 같은 UL-DL 설정만을 통해 설정할 수도 있고, UL-DL 설정과 전환 정보를 토해 설정할 수도 있다. 또한, UL 그랜트-PUSCH 타이밍, PUSCH-PHICH 타이밍을 결정한다. 메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되어, 프로세서(110)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(130)는 프로세서(110)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.

단말(200)은 프로세서(210), 메모리(220) 및 RF부(230)를 포함한다. 프로세서(210)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(210)는 UL-DL 설정 및/또는 전환 정보를 이용하여 UL 전용 반송파를 세컨더리 셀로 설정할 수 있다. 세컨더리 셀을 통해 수신한 데이터 유닛에 대한 ACK/NACK은 프라이머리 셀을 통해 전송하며, 데이터 유닛을 스케줄링하는 UL 그랜트와 상기 데이터 유닛(PUSCH)에 대한 타이밍, 상기 PUSCH에 대한 ACK/NACK을 수신하는 타이밍(PUSCH-PHICH 타이밍)은 전술한 방법 1 내지 15를 참조할 수 있다. 메모리(220)는 프로세서(210)와 연결되어, 프로세서(210)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(230)는 프로세서(210)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.

프로세서(110,210)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(120,220)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(130,230)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(120,220)에 저장되고, 프로세서(110,210)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(120,220)는 프로세서(110,210) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(110,210)와 연결될 수 있다.

Claims

무선통신 시스템에서 반송파들을 집성하는 방법에 있어서,
제1 반송파를 설정하고, 및
상기 제1 반송파에 추가하여 제2 반송파를 설정하되,
상기 제1 반송파는 프레임 내에 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임이 서로 다른 시간에 위치하는 TDD(time division duplex) 반송파이고,
상기 제2 반송파는 상향링크 서브프레임으로만 구성되는 상향링크 전용 반송파인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 반송파 및 상기 제2 반송파 각각에 대한 상향링크-하향링크 설정(uplink-downlink configuration: UL-DL 설정)을 수신하되, 상기 UL-DL 설정은 프레임 내에 포함되는 서브프레임들 각각이 하향링크 서브프레임인지 상향링크 서브프레임인지를 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 제2 반송파에 대한 UL-DL 설정은 프레임 내의 모든 서브프레임들이 상향링크 서브프레임임을 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 반송파에 대한 상향링크-하향링크 설정(uplink-downlink configuration: UL-DL 설정) 및 전환 정보를 수신하되, 상기 UL-DL 설정은 상기 제2 반송파의 프레임 내에 포함되는 서브프레임들 각각이 하향링크 서브프레임인지 상향링크 서브프레임인지를 지시하고, 상기 전환 정보는 상기 프레임 내의 하향링크 서브프레임들을 상향링크 서브프레임으로 전환함을 지시하는 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 반송파는 상향링크 서브프레임들로만 구성되는 상향링크 반송파와 하향링크 서브프레임들로만 구성되는 하향링크 반송파를 포함하는 셀의 상기 상향링크 반송파인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 가상 셀 ID(identity)를 수신하되,
상기 가상 셀 ID는 상기 제2 반송파를 통해 전송되는 상향링크 신호의 생성에 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 가상 셀 ID는 상기 제1 반송파를 통해 전송되는 상향링크 신호의 생성에 사용되는 셀 ID와 동일한 비트 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제2 반송파가 상향링크 서브프레임들로만 구성되는 상향링크 반송파와 하향링크 서브프레임들로만 구성되는 하향링크 반송파를 포함하는 셀의 상기 상향링크 반송파인 경우, 상기 하향링크 반송파의 셀 ID를 상기 제2 반송파의 가상 셀 ID로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 반송파의 제1 하향링크 서브프레임에서 상향링크 그랜트를 수신하고,
상기 제2 반송파의 제1 상향링크 서브프레임에서 상기 상향링크 그랜트에 의해 스케줄링된 PUSCH(physical uplink shared channel)을 전송하되,
상기 제1 상향링크 서브프레임은 상기 제1 하향링크 서브프레임을 기준으로 PUSCH를 전송하는데 필요한 최소 시간 이후에 위치하는 가장 빠른 서브프레임인 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 제1 하향링크 서브프레임에서 전송되는 상향링크 그랜트의 개수는 미리 정해진 값 이하로 제한되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 PUSCH에 대한 ACK/NACK(acknowledgement/not-acknowledgement)는 상기 제1 반송파의 제2 하향링크 서브프레임에서 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 제2 하향링크 서브프레임은 상기 제1 반송파의 UL-DL 설정에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 반송파는 기지국과의 최초 연결 확립 과정 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 프라이머리 셀(primary cell)에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 제 2 반송파는 상기 프라이머리 셀에 추가되는 세컨더리 셀(secondary cell)인 것을 특징으로 하는 방법.
무선통신 시스템에서 반송파들을 집성하는 장치에 있어서,
무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부; 및
상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 제1 반송파를 설정하고, 및 상기 제1 반송파에 추가하여 제2 반송파를 설정하되, 상기 제1 반송파는 프레임 내에 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임이 서로 다른 시간에 위치하는 TDD(time division duplex) 반송파이고,
상기 제2 반송파는 상향링크 서브프레임으로만 구성되는 상향링크 전용 반송파인 것을 특징으로 하는 장치.