KR20170066038A - 이동통신시스템에서의 송신 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신시스템에서의 송신 방법 및 장치 Download PDF

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한국전자통신연구원
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Abstract

이동통신시스템에서 송신 장치는 복수의 전송 심볼을 포함하는 서브프레임에서 일부의 전송 심볼로 짧은 TTI(short transmission time interval)를 구성하고, 짧은 TTI의 전송 심볼들 중에서 첫 번째 심볼에서 기준신호와 송신 데이터의 일부를 다중화하여 전송하며, 상기 첫 번째 심볼을 제외한 나머지 심볼에서 상기 송신 데이터의 나머지 일부를 전송한다.

Description

이동통신시스템에서의 송신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동통신시스템에서의 송신 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 이동통신시스템의 상향링크에서 1ms의 길이를 가지는 기존 전송시간구간(Transmission Time Interval, TTI)보다 짧은 TTI를 갖는 송신 방법 및 장치에 관한 것이다.
기존의 널리 알려진 이동통신시스템인 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 상향링크의 전송시간구간(Transmission Time Interval, TTI)은 1ms의 길이를 갖는 서브프레임이고, 물리계층 및 MAC(Media Access Control) 계층에서의 데이터 송수신 및 처리는 1ms의 서브프레임 단위로 이루어진다.
이러한 LTE 시스템은 1ms의 TTI를 갖기 때문에, 촉감 인터넷(tactile internet), 실시간 원격 제어 등 1ms~10ms의 매우 짧은 전송지연시간(transmission latency)을 요구하는 서비스에 적합하지 않다. 매우 짧은 전송지연시간을 요구하는 서비스를 위해서는 기존의 1ms 길이의 TTI보다 짧은 TTI를 갖는 전송 방법이 필요하다.
본 발명이 해결하려는 과제는 짧은 전송지연시간을 요구하는 서비스에 적합한 이동통신시스템에서의 송신 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 이동통신시스템에서 송신 장치의 송신 방법이 제공된다. 송신 방법은 복수의 전송 심볼을 포함하는 서브프레임에서 일부의 전송 심볼로 짧은 TTI(short transmission time interval)를 구성하는 단계, 상기 짧은 TTI의 전송 심볼들 중에서 첫 번째 심볼에서 기준신호와 송신 데이터의 일부를 다중화하여 전송하는 단계, 그리고 상기 짧은 TTI의 전송 심볼들 중에서 상기 첫 번째 심볼을 제외한 나머지 심볼에서 상기 송신 데이터의 나머지 일부를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 다중화하여 전송하는 단계는 하나의 자원블록을 구성하는 복수의 부반송파를 복수 개의 부반송파 간격으로 떨어진 부반송파들로 구성되는 복수 개의 인터레이스로 나누는 단계, 그리고 상기 기준신호와 상기 송신 데이터의 일부를 서로 다른 인터레이스에 해당하는 부반송파에 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다중화하여 전송하는 단계는 상기 매핑하는 단계 이전에 기준신호를 직교코드를 통해서 확산시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다중화하여 전송하는 단계는 주파수 영역에서 복수 개의 자원블록을 그룹핑한 짧은 자원 블록 집합을 상기 기준신호 및 상기 송신 데이터 전송을 위한 자원 할당 기본 단위로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 송신 방법은 TTI 번들링 명령에 따라서 TTI 번들링 개수만큼 연속적인 짧은 TTI 동안 상기 기준신호와 상기 송신 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 연속적인 짧은 TTI 동안 상기 기준신호와 상기 송신 데이터를 전송하는 단계는 상기 연속적인 짧은 TTI에서 동일한 제어정보를 상기 송신 데이터와 함께 다중화하여 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어정보는 CSI(channel status information)를 포함할 수 있다.
상기 제어정보를 다중화하여 전송하는 단계는 상기 첫 번째 심볼에서 상기 제어정보를 상기 기준신호가 매핑된 부반송파를 제외한 나머지 부반송파에 우선적으로 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어정보를 다중화하여 전송하는 단계는 상기 자원블록에서 상기 제어정보를 상기 기준신호가 매핑된 자원요소를 제외한 나머지 자원요소 중에서 시간축의 자원요소에 우선적으로 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 예에 따르면, 이동통신시스템에서의 송신 장치가 제공된다. 송신 장치는 기준신호 생성부, DFT(Discrete Fourier Transform) 확산부, 그리고 부반송파 매핑부를 포함한다. 상기 기준신호 생성부는 기준신호를 생성한다. 상기 DFT 확산부는 송신 데이터를 DFT 확산시킨다. 상기 부반송파 매핑부는 복수의 전송 심볼을 포함하는 서브프레임에서 일부의 전송 심볼로 구성되는 짧은 TTI에서 상기 기준신호와 상기 DFT 확산된 데이터를 적어도 하나의 자원블록 내 복수의 자원요소에 매핑하여 전송한다.
상기 부반송파 매핑부는 각 자원블록을 구성하는 복수의 부반송파를 복수 개의 부반송파 간격으로 떨어진 부반송파들로 구성되는 복수 개의 인터레이스로 나누고, 상기 짧은 TTI의 첫 번째 심볼에서 상기 기준신호와 상기 송신 데이터의 일부를 서로 다른 인터레이스에 해당하는 부반송파에 매핑할 수 있다.
상기 부반송파 매핑부는 상기 짧은 TTI의 두 번째 심볼에서 상기 송신 데이터의 나머지 일부를 상기 복수 개의 인터레이스에 해당하는 부반송파에 매핑할 수 있다.
상기 기준신호 생성부는 상기 기준신호를 직교코드로 확산시킬 수 있다.
상기 부반송파 매핑부는 TTI 번들링 개수만큼 연속적인 짧은 TTI에서 상기 기준신호와 상기 DFT 확산된 데이터를 상기 적어도 하나의 자원블록 내 복수의 자원요소에 매핑하여 전송할 수 있다.
상기 적어도 하나의 자원블록이 자원 할당의 기본 단위로 설정될 수 있다.
상기 송신 장치는 제어정보를 생성하는 제어정보 생성부를 더 포함하고, 상기 부반송파 매핑부는 TTI 번들링 개수만큼 연속적인 짧은 TTI에서 상기 기준신호와 상기 DFT 확산된 데이터 및 상기 제어정보를 다중화하여 상기 적어도 하나의 자원블록 내 복수의 자원요소에 매핑할 수 있다.
상기 부반송파 매핑부는 상기 첫 번째 심볼에서 상기 제어정보를 상기 기준신호가 매핑된 부반송파를 제외한 나머지 부반송파에 우선적으로 매핑할 수 있다.
상기 부반송파 매핑부는 상기 제어 정보를 상기 기준신호가 매핑된 자원요소를 제외한 나머지 자원요소 중에서 시간축의 자원요소에 우선적으로 매핑할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 이동통신시스템의 상향링크에서 짧은 TTI를 갖는 전송방식을 제공함으로써 서비스의 지연시간을 감소시킬 수 있다.
도 1은 기존 이동통신 시스템에서의 TTI를 나타낸 도면이다.
도 2는 기존 LTE 시스템에서의 HARQ RTT와 단방향 전송지연시간을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 짧은 TTI를 갖는 상향링크 서브프레임을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자원단위의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자원블록 구조에서의 직교 코드 전송 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 짧은 TTI를 갖는 구조에서 물리계층에서의 HARQ RTT와 단방향 전송지연시간을 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 짧은 TTI 구조에서 부슬롯 번들링(bundling)을 사용하는 경우의 HARQ 타이밍과 절차를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 sPUSCH에서 상향링크 제어정보와 데이터가 다중화되어 전송될 경우의 자원 배치를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femoto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템에서의 송신 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 이동통신 시스템에서의 상향링크 서브프레임을 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 대표적인 이동통신시스템인 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서, 하나의 프레임은 시간 영역에서 10ms의 길이를 가지며, 1ms 길이를 가지는 10개의 서브프레임(subframe)(#0~#9)을 포함한다.
LTE 시스템에서 TTI(transmission time interval)는 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간으로 정의된다. 즉 TTI는 데이터를 전송하는 최소 시간 단위로 사용되며, 서브프레임의 길이와 동일하게 설정된다.
하향링크 및 상향링크가 주파수 영역으로 구분되는 FDD(frequency division duplex) 프레임의 경우, 하향링크 서브프레임 및 상향링크 서브프레임은 각각 2개의 슬롯(S0, S1)으로 구성되며, 각각의 슬롯(S0, S1)은 0.5ms의 길이를 가진다. 도 1에서는 상향링크 서브프레임만을 도시하였다.
슬롯(S0, S1)은 시간 영역에서 복수의 전송 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 부반송파를 포함한다. 전송 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 심볼, OFDMA 심볼, SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 전송 심볼의 수는 채널 대역폭이나 CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 일반(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 전송 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 전송 심볼을 포함한다. 도 1에서는 하나의 슬롯이 7개의 전송 심볼로 구성되는 일반 CP인 경우의 서브프레임을 도시하였다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나누어질 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)를 전송하기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당된다. 데이터 영역은 상향링크 데이터를 전송하기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당된다.
상향링크 서브프레임에서 MAC 계층이 데이터 전송을 위해 제공하는 기본 단위인 전송 블록(Transport Block, TB)은 데이터 채널인 PUSCH를 통해 전송되고, PUSCH에서 각 슬롯(S0, S1)의 중앙에 위치한 4번째 심볼은 상향링크 신호의 복조를 위한 기준신호(Reference Signal, RS)를 전송하기 위해 사용된다. 물리계층에서의 데이터 전송을 위한 기본 단위인 자원블록(Resource Block, RB)은 NUL symb 심볼과 NRB sc개의 부반송파로 구성되고, 하나의 RB는 NUL symb x NRB sc 개의 자원요소(Resource Element, RE)를 포함할 수 있다.
이러한 기존 LTE 시스템의 PUSCH에서 MAC 계층으로부터 전달된 TB는 하나의 서브프레임에 걸쳐 전송된다. 따라서 TB 송수신의 기본단위인 TTI는 서브프레임의 길이인 1ms가 된다.
하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어질 수 있다. 제어영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator Channel) 등이 할당될 수 있다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 전송한다. 데이터 영역은 하향링크 데이터를 전송하기 위한 PDSCH(physical downlink shared channel)를 포함한다.
도 2는 기존 LTE 시스템에서의 HARQ RTT와 단방향 전송지연시간을 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, (n-Nproc)번째 서브프레임에서 상향링크 그랜트(UL grant)를 포함하는 하향링크의 PDCCH에 의해 상향링크 전송을 위한 자원이 할당되고, 상향링크 전송(1st tx)은 n번째 서브프레임에서 이루어진다. 상향링크 전송(1st tx)에 대한 HARQ 응답은 (n+Nproc)번째 서브프레임에서 하향링크의 PHICH를 통해 전달된다. FDD 방식의 LTE 시스템에서 Nproc=4이다. 이때 HARQ 응답이 NACK인 경우 상향링크 재전송(2nd tx)은 (n+2Nproc)번째 서브프레임에서 이루어진다. 따라서 물리계층에서의 HARQ RTT(Hybrid Automatic Repeat Request Round Trip Time)는 2Nproc(=8ms)이고, 단방향 전송지연시간(one-way latency)은 Nproc(=4ms)가 된다.
이와 같이, 기존 LTE 시스템에서 사용되는 1ms의 TTI는 1ms~10ms의 종단대종단(end-to-end) 전송지연시간을 요구하는 서비스에 적합하지 않다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 짧은 TTI를 갖는 상향링크 서브프레임을 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 각 상향링크 서브프레임은 복수의 부슬롯(subslot), 예를 들면 7개의 부슬롯(SS0~SS6)으로 구성된다.
각 부슬롯(SS0~SS6)은 서브프레임 길이의 1/7에 해당하는 시간 길이를 갖는다. 각 부슬롯(SS0~SS6)은 2개의 전송 심볼을 포함하고, 2개의 전송 심볼 중에서 첫 번째 심볼은 기준신호(RS)와 데이터 전송을 위해 사용되고, 두 번째 심볼은 데이터 전송을 위해 사용한다. 이때 하나의 상향링크 서브프레임을 구성하는 부슬롯의 개수에 따라서 하나의 부슬롯을 구성하는 전송 심볼의 개수는 변경될 수 있다. 예를 들어, 하나의 부슬롯이 3개의 전송 심볼을 포함하는 경우, 3개의 전송 심볼 중에서 일부의 심볼은 기준신호(RS)와 데이터 전송을 위해 사용되고, 나머지 심볼은 데이터 전송을 위해 사용된다. 아래에서는 설명의 편의상 하나의 부슬롯이 2개의 전송 심볼을 포함하는 것으로 설명한다.
이와 같이, 부슬롯(SS0~SS6)으로 구성된 상향링크 서브프레임에서, 데이터를 전송하는 최소 시간 단위인 TTI는 하나의 부슬롯이 전송되는 데 걸리는 시간으로 정의된다. 즉 TTI는 부슬롯의 길이와 동일하게 설정되며, 기존 LTE 시스템의 TTI인 서브프레임에 비해 약 1/7의 시간 길이를 갖는다. 이때 기존 기존 LTE 시스템의 TTI와 구별을 위해, 아래에서는 하나의 부슬롯의 길이로 설정되는 TTI를 짧은 TTI(short TTI)로 명명한다.
이러한 짧은 TTI에서의 전송을 위해, 기준신호(RS) 전송을 위한 첫 번째 심볼에서 부반송파들은 Nint1개의 인터레이스로 나뉜다. 각 인터레이스는 Nint1개의 부반송파의 간격으로 떨어진 부반송파의 집합이고, 인터레이스에 속한 부반송파는 서로 중복되어 사용되지 않는다. 첫 번째 인터레이스는 기준신호 전송을 위해 사용되고 두 번째 인터레이스에서 Nintl번째 인터레이스는 데이터 전송을 위해 사용된다. 도 3에서 Nint1은 3인 것으로 도시하였다.
MAC 계층의 TB는 sPUSCH(short PUSCH)를 통해 전송되고, sPUSCH에서 데이터 전송을 위한 기본 단위인 짧은 자원블록(short Resource Block, sRB)은 NUL symb,s개의 심볼과 NsRB sc개의 부반송파로 구성된다. sPUSCH는 부슬롯(SS0~SS6)으로 구성된 상향링크 서브프레임의 데이터 영역에 할당되는 PUSCH을 의미한다. sRB는 NUL symb,s x NsRB sc개의 RE를 포함한다. 본 발명의 실시 예에서 NUL symb,s=2이다. 각 sRB의 첫 번째 심볼에서 기준신호와 데이터는 서로 다른 인터레이스를 통해 전송된다.
상향링크 서브프레임과 마찬가지로, 하향링크 서브프레임도 복수의 부슬롯들로 구성되고, 하나의 부슬롯은 하향링크에서의 짧은 TTI가 된다. 하향링크의 기존 PDCCH, PDSCH 및 PHICH는 이러한 짧은 TTI 단위로 동작하고 하향링크의 기존 PDCCH, PDSCH 및 PHICH를 본 발명의 실시 예에서는 sPDCCH, sPDSCH 및 sPHICH로 정의한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자원단위의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참고하면, sRB는 기존의 RB에 비해 심볼 길이가 약 1/7로 감소된다. 따라서 하나의 sRB에서 전송될 수 있는 데이터 비트 수는 기존의 RB에 비해 약 1/7로 감소된다. 이는 시간 도메인에서 매우 짧은 자원 분할을 초래할 수 있으므로, 주파수 도메인에서 Nset sRB개의 sRB를 그룹핑하여 짧은 자원 블록 집합(short Resource Block Set, sRBS)으로 정의하고, sRBS은 자원할당 및 주파수 호핑에서 최소 자원 단위로 사용한다. 도 4에서는 NsetsRB는 3으로 도시하였다.
또한 하나의 sRB에서 기준신호(RS) 전송을 위한 RE(이하 "RS RE"라 함)의 수는 NsRB sc/Nintl로 감소하나, 하나의 sRBS에서 RS RE의 수는 Nset sRB x NsRB sc/Nintl가 된다. 따라서 하나의 sRBS에서 전송되는 기준신호(RS)의 시퀀스 길이를 하나의 sRB에서보다 길게 확보할 수 있다.
예를 들면, Nset sRB=Nintl이고 NRB sc=NsRB sc인 경우, 하나의 sRBS에 포함된 RS RE의 수는 기존 LTE 시스템에서의 최소 시퀀스 길이 NRB sc와 동일하게 되고, sRBS를 기본 단위로 자원을 할당함으로써 기존 LTE 시스템에서 사용되는 기준신호(RS)의 시퀀스를 변경 없이 사용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자원블록 구조에서의 직교 코드 전송 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
일반적으로 동일한 자원에서 하나 이상의 사용자가 전송한 기준신호를 구분하기 위해 직교코드가 사용된다.
기존 LTE 시스템에서는 하나의 상향링크 서브프레임에 시간 축 상에서 기준신호(RS) 전송을 위한 2개의 심볼(이하, "RS 심볼"이라 함)을 전송하고, 2개의 RS 심볼에 길이 2인 OCC(Orthogonal Code Covering)을 사용한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 짧은 TTI를 갖도록 부슬롯을 사용하고, 하나의 부슬롯 또는 sRB는 기준신호(RS) 전송을 위해 하나의 전송 심볼만을 포함한다.
따라서, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 OCC를 위해 시간 축으로 기준신호(RS) 전송을 위한 여러 전송 심볼이 아닌 주파수 축에서 LOCC개의 인접한 RS RE에 걸쳐 길이 LOCC인 직교코드를 사용한다. 도 5에서는 LOCC=2인 경우를 도시하였다.
OCC를 사용하는 경우, 기준신호(RS)의 시퀀스는 LOCC개의 인접한 RS RE에 걸쳐 동일한 값을 사용한다. 즉, 기준신호(RS)의 시퀀스를 구성하는 각 요소 값별로 LOCC번 반복되어 전송된다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 짧은 TTI를 갖는 구조에서 물리계층에서의 HARQ RTT와 단방향 전송지연시간을 나타낸 도면이다.
짧은 TTI를 갖는 구조에서도 HARQ는 도 2에서와 마찬가지로 처리시간 Nproc을 바탕으로 자원 할당에 대한 상향링크 전송, 하향링크 HARQ 응답 및 상향링크 재전송으로 이루어진다. 다만, 시간 단위가 도 2에서는 서브프레임인 것에 반하여 도 6에서는 짧은 TTI인 부슬롯이라는 점이 다르다.
도 6을 참고하면, (n-Nproc)번째 부슬롯에서 상향링크 그랜트(UL grant)를 포함하는 sPDCCH에 의해 상향링크 전송을 위한 자원이 할당되고, 상향링크 전송(1st tx)은 할당된 sPUSCH를 통해서 n번째 부슬롯에서 이루어진다. 상향링크 전송(1st tx)에 대한 HARQ 응답은 (n+Nproc)번째 부슬롯에서 하향링크의 sPHICH를 통해 전달된다. 그리고 HARQ 응답이 NACK인 경우 상향링크 재전송(2nd tx)은 (n+2Nproc)번째 부슬롯에서 이루어진다. 짧은 TTI 구조에서 Nproc는1/7ms이다. 따라서 물리계층에서의 HARQ RTT는 8/7(=2Nproc)ms이고, 단방향 전송지연시간은 4/7(=Nproc)ms가 된다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 짧은 TTI는 1ms~10ms 전송지연시간을 요구하는 서비스의 패킷을 전달할 수 있다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 짧은 TTI 구조에서 부슬롯 번들링(bundling)을 사용하는 경우의 HARQ 타이밍과 절차를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 부슬롯 번들링은 기존의 LTE 시스템에서의 서브프레임 번들링(또는 TTI 번들링)과 유사하게 여러 개의 연속적인 부슬롯(즉 짧은 TTI)에서 sPUSCH를 전송하는 것이다.
하향링크와 달리 단말은 기지국에 비해 상대적으로 제한적인 전송전력을 가지고 있다. 따라서 기지국으로부터 멀리 떨어진 셀 경계에서 단말이 sPUSCH을 전송할 때 기지국에서 보다 많은 수신 에너지를 얻도록 하기 위해 번들링이 사용되며, 부슬롯 번들링에 의해 sPUSCH 커버리지를 확장할 수 있다.
부슬롯 번들링 여부는 상위계층(RRC 또는 MAC)의 시그널링 메시지에 의해 결정된다. 기지국은 (n-Nproc)번째 부슬롯에서 sPDCCH을 통해 단말에 sPUSCH 전송을 지시한다. 단말은 n번째 부슬롯에서 Nbundle개의 연속적인 부슬롯에 걸쳐 sPUSCH를 전송한다.
기지국은 [n+(Nbundle-1)+Nproc]번째 부슬롯에서 HARQ 응답을 sPHICH를 통해 전송하고, HARQ 응답이 NACK인 경우 (n+3Nproc)번째 부슬롯에서 Nbundle개의 연속적인 부슬롯에 걸쳐 sPUSCH를 재전송한다. 도 7에서 Nbundle은 2이고, 도 8에서 Nbundle은 4이다.
번들링 전송을 위한 부슬롯의 개수 Nbundle은 상위계층(RRC 또는 MAC)의 시그널링 메시지에 의해 전달될 수 있으며, sPUSCH 전송별로 적합한 Nbundle을 하향링크 제어채널을 통해 알릴 수 있다. 하향링크 제어채널을 통해 Nbundle을 알리는 경우 sPUSCH에서 전송되는 서비스 패킷의 지연요구사항 및 크기에 따라 패킷마다 상위계층의 시그널링 메시지에 의한 전달보다 빠르게 제어할 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 sPUSCH에서 상향링크 제어정보와 데이터가 다중화되어 전송될 경우의 자원 배치를 나타낸 도면이다.
기존 LTE 시스템과 마찬가지로 CSI(channel status information)는 필요에 따라 sPUSCH에서 전송될 수 있다. CSI는 RI(Rank Indicator), CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다.
기존 LTE 시스템에서 CSI와 같이 비주기적인 제어정보가 데이터와 다중화되어 PUSCH에서 전송되고 서브프레임 번들링을 사용하는 경우, 제어정보는 제어정보가 전송되어야 하는 해당 서브프레임에서만 다중화되어 전송된다. 그러나 CSI는 1ms의 매우 빠른 전송지연시간을 요구하지 않으므로 본 발명의 실시 예에 따른 부슬롯 번들링을 사용하는 경우 동일한 제어정보가 여러 부슬롯에 걸쳐서 전송될 수 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, 제어정보(control)와 데이터가 다중화되고 할당된 sRB에서 제어정보(RI, CQI)를 기준신호(RS)를 제외한 주파수축의 RE(부반송파)에 우선적으로 매핑할 수 있다.
이와 달리, 도 10에 도시한 바와 같이, 할당된 sRB에서 제어정보(RI, CQI)를 기준신호(RS)를 제외한 시간 축의 RE(전송 심볼)에 우선적으로 매핑할 수도 있다.
도 9와 도 10은 제어정보(RI, CQI)가 번들링 전송을 하는 sPUSCH의 첫번째 부슬롯에서부터 시작되는 것을 도시하였으나, 제어정보(RI, CQI)의 전송이 번들링 전송을 하는 sPUSCH의 중간 또는 끝의 부슬롯에서 요구될 수 있고, 이 경우 도 9 및 도 10과는 다르게 제어정보(RI, CQI)의 전송 시점에 따라 첫 번째 부슬롯 이후부터 제어정보(RI, CQI)가 다중화되어 전송될 수 있다. 도 9 및 도 10에서는 Nbundle=2인 경우를 도시하였다. 번들링되는 여러 부슬롯에 걸친 제어정보(RI, CQI)의 전송 여부는 상위계층의 시그널링 메시지(RRC 또는 MAC)에 의해 알려진다. 상향링크 제어정보(RI, CQI)를 번들링되는 여러 부슬롯에 걸쳐 전송을 하는 경우 데이터만을 sPUSCH에서 전송하는 경우와 마찬가지로 제어정보 전달을 위한 커버리지를 확장할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치를 나타낸 도면이다.
도 11을 참고하면, 송신 장치(100)는 기준신호 생성부(110), DFT(Discrete Fourier Transform) 확산부(120), 부반송파 매핑부(130), IFFT 변환부(140) 및 CP삽입부(150)를 포함한다. 기준신호 생성부(110)는 기준신호 예를 들면, 상향링크 신호의 복조를 위한 기준신호(RS)를 생성하고, 기준신호(RS)를 부반송파 매핑부(130)로 출력한다. 기준신호 생성부(110)는 기준신호(RS) 전송을 위해 주파수 축에서 LOCC개의 인접한 RS RE에 걸쳐 길이 LOCC인 직교코드를 사용할 수 있다. 기준신호 생성부(110)는 길이 LOCC인 직교코드를 통해서 기준신호(RS)를 확산시킬 수 있다.
DFT 확산부(120)는 입력되는 송신 데이터를 DFT를 통해 확산시킨 후 DFT 확산된 데이터를 부반송파 매핑부(130)로 출력한다. 앞에서 설명한 바와 같이 하나의 sRB에서 첫 번째 심볼의 부반송파들은 Nint1개의 인터레이스로 나뉘고, 첫 번째 인터레이스는 기준신호(RS) 전송을 위해 사용되고 두 번째 인터레이스에서 Nintl번째 인터레이스는 데이터 전송을 위해 사용된다. 데이터 전송을 위해서는 (Nintl-1)개의 인터레이스가 사용되고, 데이터는 하나의 DFT 확산부(120)에 의해 확산되어 데이터 전송을 위한 (Nintl-1)개의 인터레이스에서 전송된다.
부반송파 매핑부(130)는 기준신호(RS)와 DFT 확산된 데이터를 sRB의 각 RE에 매핑한다. 부반송파 매핑부(130)는 기준신호(RS)와 DFT 확산된 데이터를 다중화하고, 다중화된 기준신호(RS)와 DFT 확산된 데이터를 도 3, 도 4, 도 7 및 도 8에서 설명한 바와 같이 sRB의 첫 번째 심볼에서 각 RE(부반송파)에 매핑할 수 있다. 기준신호 생성부(110)에서 직교코드를 사용한 경우, 부반송파 매핑부(130)는 확산된 기준신호와 DFT 확산된 데이터를 sRB의 각 RE에 매핑한다. 부반송파 매핑부(130)는 sRB의 첫 번째 심볼의 첫 번째 인터레이스에 해당하는 부반송파에 기준신호(RS)를 매핑하고, 첫 번째 심볼의 두 번째 인터레이스부터 마지막 인터레이스에 해당하는 부반송파에 DFT 확산된 데이터를 각각 매핑한다. 그리고 sRB의 두 번째 심볼을 통해서는 데이터만이 전송되므로, 부반송파 매핑부(130)는 sRB의 두 번째 심볼의 각 부반송파에 데이터를 적절하게 매핑할 수 있다.
IFFT 변환부(140)는 하나의 sRB 또는 sRBS의 각 RE에 매핑된 심볼을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 변환하여 시간 영역의 OFDM 심볼을 생성한다.
CP 삽입부(150)는 시간 영역의 OFDM 심볼에 CP를 삽입한다.
CP가 삽입된 OFDM 심볼은 RF 전송 블록(도시하지 않음)을 통해서 기저대역 신호로 변환되어 안테나를 통해 전송된다.
한편, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 sPUSCH에서 상향링크 제어정보(RI, CQI)와 데이터가 다중화되어 전송되는 경우, 송신 장치(100)는 상향링크 제어정보(RI, CQI)를 생성하는 제어정보 생성부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 또한 부반송파 매핑부(130)는 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 제어정보(RI, CQI)를 RE에 매핑할 수 있다.
송신 장치(100)의 기준신호 생성부(110), DFT(Discrete Fourier Transform) 확산부(120), 부반송파 매핑부(130), IFFT 변환부(140) 및 CP 삽입부(150)의 기능은 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)이나 기타 칩셋, 마이크로프로세서 등으로 구현되는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치를 나타낸 도면이다.
도 12를 참고하면, 수신 장치(200)는 CP 제거부(210), FFT 변환부(220), 부반송파 디매핑부(230), 채널 추정부(240) 및 등화 및 IDFT 역확산부(250) 를 포함한다.
안테나를 통해 수신된 기저대역 신호가 RF 수신 블록(도시하지 않음)을 통해서 OFDM 심볼로 변환된다.
CP 제거부(210)는 OFDM 심볼로부터 CP를 제거하고, CP를 제거한 OFDM 심볼을 FFT 변환부(220)로 출력한다.
FFT 변환부(220)는 CP를 제거한 OFDM 심볼을 FFT 변환하여 주파수 영역의 심볼로 변환한다.
부반송파 디매핑부(230)는 주파수 영역의 심볼을 디매핑하여 기준신호(RS)와 데이터를 추출한다. 부반송파 디매핑부(230)는 첫 번째 심볼의 첫 번째 인터레이스에 해당하는 부반송파로부터 기준신호(RS)를 추출하여 채널 추정부(240)로 전달하고, 첫 번째 심볼의 두 번째 인터레이스부터 마지막 인터레이스에 해당하는 부반송파로부터 데이터를 추출하여 등화 및 IDFT 역확산부(250)로 전달한다. 부반송파 디매핑부(230)는 두 번째 심볼의 부반송파들로부터 데이터를 추출하여 등화 및 IDFT 역확산부(250)로 전달한다.
채널 추정부(240)는 추출된 기준신호(RS)를 이용하여 채널을 추정한다.
등화 및 IDFT 역확산부(250)는 추정된 채널을 이용하여 추출된 데이터를 등화하고 IDFT 역확산하여 데이터를 복조한다. 수신 장치(200)의 CP 제거부(210), FFT 변환부(220), 부반송파 디매핑부(230), 채널 추정부(240) 및 등화 및 IDFT 역확산부(250)의 기능은 중앙 처리 유닛이나 기타 칩셋, 마이크로프로세서 등으로 구현되는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.
발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (18)

  1. 이동통신시스템에서 송신 장치의 송신 방법으로서,
    복수의 전송 심볼을 포함하는 서브프레임에서 일부의 전송 심볼로 짧은 TTI(short transmission time interval)를 구성하는 단계,
    상기 짧은 TTI의 전송 심볼들 중에서 첫 번째 심볼에서 기준신호와 송신 데이터의 일부를 다중화하여 전송하는 단계, 그리고
    상기 짧은 TTI의 전송 심볼들 중에서 상기 첫 번째 심볼을 제외한 나머지 심볼에서 상기 송신 데이터의 나머지 일부를 전송하는 단계
    를 포함하는 송신 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 다중화하여 전송하는 단계는
    하나의 자원블록을 구성하는 복수의 부반송파를 복수 개의 부반송파 간격으로 떨어진 부반송파들로 구성되는 복수 개의 인터레이스로 나누는 단계, 그리고
    상기 기준신호와 상기 송신 데이터의 일부를 서로 다른 인터레이스에 해당하는 부반송파에 매핑하는 단계를 포함하는 송신 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 다중화하여 전송하는 단계는 상기 매핑하는 단계 이전에 기준신호를 직교코드를 통해서 확산시키는 단계를 더 포함하는 송신 방법.
  4. 제2항에서,
    상기 다중화하여 전송하는 단계는 주파수 영역에서 복수 개의 자원블록을 그룹핑한 짧은 자원 블록 집합을 상기 기준신호 및 상기 송신 데이터 전송을 위한 자원 할당 기본 단위로 설정하는 단계를 더 포함하는 송신 방법.
  5. 제1항에서,
    TTI 번들링 명령에 따라서 TTI 번들링 개수만큼 연속적인 짧은 TTI 동안 상기 기준신호와 상기 송신 데이터를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 송신 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 연속적인 짧은 TTI 동안 상기 기준신호와 상기 송신 데이터를 전송하는 단계는 상기 연속적인 짧은 TTI에서 동일한 제어정보를 상기 송신 데이터와 함께 다중화하여 전송하는 단계를 포함하는 송신 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 제어정보는 CSI(channel status information)를 포함하는 송신 방법.
  8. 제6항에서,
    상기 제어정보를 다중화하여 전송하는 단계는 상기 첫 번째 심볼에서 상기 제어정보를 상기 기준신호가 매핑된 부반송파를 제외한 나머지 부반송파에 우선적으로 매핑하는 단계를 포함하는 송신 방법.
  9. 제6항에서,
    상기 제어정보를 다중화하여 전송하는 단계는 상기 자원블록에서 상기 제어정보를 상기 기준신호가 매핑된 자원요소를 제외한 나머지 자원요소 중에서 시간축의 자원요소에 우선적으로 매핑하는 단계를 포함하는 송신 방법.
  10. 이동통신시스템에서의 송신 장치로서,
    기준신호를 생성하는 기준신호 생성부,
    송신 데이터를 DFT(Discrete Fourier Transform) 확산시키는 DFT 확산부, 그리고
    복수의 전송 심볼을 포함하는 서브프레임에서 일부의 전송 심볼로 구성되는 짧은 TTI에서 상기 기준신호와 상기 DFT 확산된 데이터를 적어도 하나의 자원블록 내 복수의 자원요소에 매핑하여 전송하는 부반송파 매핑부
    를 포함하는 송신 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 부반송파 매핑부는 각 자원블록을 구성하는 복수의 부반송파를 복수 개의 부반송파 간격으로 떨어진 부반송파들로 구성되는 복수 개의 인터레이스로 나누고, 상기 짧은 TTI의 첫 번째 심볼에서 상기 기준신호와 상기 송신 데이터의 일부를 서로 다른 인터레이스에 해당하는 부반송파에 매핑하는 송신 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 부반송파 매핑부는 상기 짧은 TTI의 두 번째 심볼에서 상기 송신 데이터의 나머지 일부를 상기 복수 개의 인터레이스에 해당하는 부반송파에 매핑하는 송신 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 기준신호 생성부는 상기 기준신호를 직교코드로 확산시키는 송신 장치.
  14. 제10항에서,
    상기 부반송파 매핑부는 TTI 번들링 개수만큼 연속적인 짧은 TTI에서 상기 기준신호와 상기 DFT 확산된 데이터를 상기 적어도 하나의 자원블록 내 복수의 자원요소에 매핑하여 전송하는 송신 장치.
  15. 제11항에서,
    상기 적어도 하나의 자원블록이 자원 할당의 기본 단위로 설정되는 송신 장치.
  16. 제11항에서,
    제어정보를 생성하는 제어정보 생성부
    를 더 포함하고,
    상기 부반송파 매핑부는 TTI 번들링 개수만큼 연속적인 짧은 TTI에서 상기 기준신호와 상기 DFT 확산된 데이터 및 상기 제어정보를 다중화하여 상기 적어도 하나의 자원블록 내 복수의 자원요소에 매핑하는 송신 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 부반송파 매핑부는 상기 첫 번째 심볼에서 상기 제어정보를 상기 기준신호가 매핑된 부반송파를 제외한 나머지 부반송파에 우선적으로 매핑하는 송신 장치.
  18. 제16항에서,
    상기 부반송파 매핑부는 상기 제어 정보를 상기 기준신호가 매핑된 자원요소를 제외한 나머지 자원요소 중에서 시간축의 자원요소에 우선적으로 매핑하는 송신 장치.
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