KR20170128214A - 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 하나 이상의 셀 그룹에 대한 비주기적 채널 상태 보고를 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 단말에 의해 수행되며, 기지국으로부터 셀 그룹 별 비주기적 CSI(channel state information) 보고 요청을 수신하는 단계 및 상기 비주기적 CSI 보고 요청이 지시하는 CSI 측정 대상에 대한 비주기적 CSI를 계산하여 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 CSI 측정 대상은 상기 셀 그룹의 수가 하나인지 또는 복수 개인지에 따라 다른 방식으로 설정될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
기기간(Machine-to-Machine, M2M) 통신과, 높은 데이터 전송량을 요구하는 스마트폰, 태블릿 PC 등의 다양한 장치 및 기술이 출현 및 보급되고 있다. 이에 따라, 셀룰러 망에서 처리될 것이 요구되는 데이터 양이 매우 빠르게 증가하고 있다. 이와 같이 빠르게 증가하는 데이터 처리 요구량을 만족시키기 위해, 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 반송파 집성(carrier aggregation) 기술, 인지무선(cognitive radio) 기술 등과, 한정된 주파수 내에서 전송되는 데이터 용량을 높이기 위한 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 기술 등이 발전하고 있다. 또한, 사용자기기가 주변에서 엑세스할 수 있는 노드의 밀도가 높아지는 방향으로 통신 환경이 진화하고 있다. 노드라 함은 하나 이상의 안테나를 구비하여 사용자기기와 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 높은 밀도의 노드를 구비한 통신 시스템은 노드들 간의 협력에 의해 더 높은 성능의 통신 서비스를 사용자기기에게 제공할 수 있다.
복수의 노드에서 동일한 시간-주파수 자원을 이용하여 사용자기기와 통신을 수행하는 이러한 다중 노드 협력 통신 방식은 각 노드가 독립적인 기지국으로 동작하여 상호 협력 없이 사용자기기와 통신을 수행하는 기존의 통신 방식보다 데이터 처리량에 있어서 훨씬 우수한 성능을 갖는다.
다중 노드 시스템은 각 노드가, 기지국 혹은 엑세스 포인트, 안테나, 안테나 그룹, 무선 리모트 헤드(radio remote header, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)로서 동작하는, 복수의 노드를 사용하여 협력 통신을 수행한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치해 있는 기존의 중앙 집중형 안테나 시스템과 달리, 다중 노드 시스템에서 상기 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링하는 하나 이상의 기지국 혹은 기지국 컨트롤러(controller)에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 기지국 혹은 기지국 컨트롤러와 케이블 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결된다.
이러한 다중 노드 시스템은 분산된 노드들이 동시에 서로 다른 스트림을 송/수신하여 단일 또는 다수의 사용자기기와 통신할 수 있다는 점에서 일종의 MIMO(multiple input multiple output) 시스템으로 볼 수 있다. 다만, 다중 노드 시스템은 다양한 위치에 분산된 노드들을 이용하여 신호를 전송하므로, 기존의 중앙 집중형 안테나 시스템에 구비된 안테나들에 비해, 각 안테나가 커버해야 하는 전송 영역이 축소된다. 따라서, 중앙 집중형 안테나 시스템에서 MIMO 기술을 구현하던 기존 시스템에 비해, 다중 노드 시스템에서는 각 안테나가 신호를 전송하는 데 필요한 전송 전력이 감소될 수 있다. 또한, 안테나와 사용자기기 간의 전송 거리가 단축되므로 경로 손실이 감소되며, 데이터의 고속 전송이 가능하게 된다. 이에 따라, 셀룰러 시스템의 전송 용량 및 전력 효율이 높아질 수 있으며, 셀 내의 사용자기기의 위치에 상관없이 상대적으로 균일한 품질의 통신 성능이 만족될 수 있다. 또한, 다중 노드 시스템에서는, 복수의 노드들에 연결된 기지국(들) 혹은 기지국 컨트롤러(들)이 데이터 전송/수신에 협력하므로, 전송 과정에서 발생하는 신호 손실이 감소된다. 또한, 일정 거리 이상 떨어져 위치한 노드들이 사용자기기와 협력 통신을 수행하는 경우, 안테나들 사이의 상관도(correlation) 및 간섭이 줄어들게 된다. 따라서, 다중 노드 협력 통신 방식에 의하면, 높은 신호 대 잡음비(signal to interference-plus-noise ratio, SINR)이 얻어질 수 있다.
이와 같은 다중 노드 시스템의 장점 때문에, 차세대 이동 통신 시스템에서 기지국 증설 비용과 백홀(backhaul) 망의 유지 비용을 줄이는 동시에, 서비스 커버리지의 확대와 채널용량 및 SINR의 향상을 위해, 다중 노드 시스템이 기존의 중앙집중형 안테나 시스템과 병행 혹은 대체하여 셀룰러 통신의 새로운 기반으로 대두되고 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방안과 그와 관련된 동작을 제안하고자 한다.
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 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 하나 이상의 셀 그룹에 대한 비주기적 채널 상태 보고를 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 단말에 의해 수행되며, 기지국으로부터 셀 그룹 별 비주기적 CSI(channel state information) 보고 요청을 수신하는 단계 및 상기 비주기적 CSI 보고 요청이 지시하는 CSI 측정 대상에 대한 비주기적 CSI를 계산하여 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 CSI 측정 대상은 상기 셀 그룹의 수가 하나인지 또는 복수 개인지에 따라 다른 방식으로 설정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 단말을 위해 셀 그룹이 둘 이상인 경우, 전체 셀의 수가 일정 개수 이하이면, 상기 CSI 측정 대상은 상기 두 개 이상의 셀 그룹에 공통적으로 설정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 비주기적 CSI 보고 요청은 상기 두 개 이상의 셀 그룹에 공통될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 단말을 위해 셀 그룹이 하나인 경우, 전체 셀의 수가 일정 개수 이상이면, 상기 CSI 측정 대상은 복수 개로 설정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 비주기적 CSI 보고 요청은 상기 복수 개의 CSI 측정 대상 별로 특정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 비주기적 CSI는 적어도 하나의 PUSCH(physical uplink shared channel)로 전송되며, 상기 비주기적 CSI의 전송을 위해 복수의 PUSCH가 사용되는 경우, HARQ(hybrid automatic repeat request)-ACK(acknowledgement) 및/또는 주기적 CSI는 가장 낮은 셀 인덱스를 갖는 PUSCH로 피기백될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 비주기적 CSI, 상기 HARQ-ACK 및/또는 상기 주기적 CSI를 포함한 상향링크 제어 정보의 비트 수가 일정 수보다 큰 경우, 상기 상향링크 제어 정보에 사전에 정의된 수의 비트만큼 제로 비트가 패딩된 비트들이 채널 코딩의 입력으로 사용될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 제로 비트가 패딩된 비트들은 상기 상향링크 제어 정보와 CRC(cyclic redundancy check) 비트 사이 또는 상기 상향링크 제어 정보 및 상기 CRC 비트 이후에 위치하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 또다른 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 하나 이상의 셀 그룹에 대한 비주기적 채널 상태를 보고하도록 구성된 단말로서, 무선 주파수(Radio Frequency; RF) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 기지국으로부터 셀 그룹 별 비주기적 CSI(channel state information) 보고 요청을 수신하고, 상기 비주기적 CSI 보고 요청이 지시하는 CSI 측정 대상에 대한 비주기적 CSI를 계산하여 상기 기지국으로 전송하도록 구성되고, 상기 CSI 측정 대상은 상기 셀 그룹의 수가 하나인지 또는 복수 개인지에 따라 다른 방식으로 설정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 단말을 위해 셀 그룹이 둘 이상인 경우, 전체 셀의 수가 일정 개수 이하이면, 상기 CSI 측정 대상은 상기 두 개 이상의 셀 그룹에 공통적으로 설정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 비주기적 CSI 보고 요청은 상기 두 개 이상의 셀 그룹에 공통될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 단말을 위해 셀 그룹이 하나인 경우, 전체 셀의 수가 일정 개수 이상이면, 상기 CSI 측정 대상은 복수 개로 설정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 비주기적 CSI 보고 요청은 상기 복수 개의 CSI 측정 대상 별로 특정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 비주기적 CSI는 적어도 하나의 PUSCH(physical uplink shared channel)로 전송되며, 상기 비주기적 CSI의 전송을 위해 복수의 PUSCH가 사용되는 경우, HARQ(hybrid automatic repeat request)-ACK(acknowledgement) 및/또는 주기적 CSI는 가장 낮은 셀 인덱스를 갖는 PUSCH로 피기백될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 비주기적 CSI, 상기 HARQ-ACK 및/또는 상기 주기적 CSI를 포함한 상향링크 제어 정보의 비트 수가 일정 수보다 큰 경우, 상기 상향링크 제어 정보에 사전에 정의된 수의 비트만큼 제로 비트가 패딩된 비트들이 채널 코딩의 입력으로 사용될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 제로 비트가 패딩된 비트들은 상기 상향링크 제어 정보와 CRC(cyclic redundancy check) 비트 사이 또는 상기 상향링크 제어 정보 및 상기 CRC 비트 이후에 위치하도록 설정될 수 있다.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 무선 통신 시스템에서 채널 상태의 보고가 효율적으로 수행되도록 할 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 1 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 4 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 5는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 상향링크 공유 채널의 처리를 도시한다.
도 6은 면허 대역의 요소 반송파와 비면허 대역의 요소 반송파를 병합한 시스템을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 예시한다.
도 8은 본 발명의 실시예(들)을 구현하기 위한 장치의 블록도를 도시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
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 발명에 있어서, 사용자기기(user equipment, UE)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)와 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, BS는 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS와 통신하는 고정국(fixed station)을 말하며, UE 및 타 BS와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. BS는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point), PS(Processing Server), 전송 포인트(transmission point; TP)등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하의 본 발명에 관한 설명에서는, BS를 eNB로 통칭한다.
본 발명에서 노드(node)라 함은 사용자기기와 통신하여 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 다양한 형태의 eNB들이 그 명칭에 관계없이 노드로서 이용될 수 있다. 예를 들어, BS, NB, eNB, 피코-셀 eNB(PeNB), 홈 eNB(HeNB), 릴레이, 리피터 등이 노드가 될 수 있다. 또한, 노드는 eNB가 아니어도 될 수 있다. 예를 들어, 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)가 될 수 있다. RRH, RRU 등은 일반적으로 eNB의 전력 레벨(power level) 보다 낮은 전력 레벨을 갖는다. RRH 혹은 RRU이하, RRH/RRU)는 일반적으로 광 케이블 등의 전용 회선(dedicated line)으로 eNB에 연결되어 있기 때문에, 일반적으로 무선 회선으로 연결된 eNB들에 의한 협력 통신에 비해, RRH/RRU와 eNB에 의한 협력 통신이 원활하게 수행될 수 있다. 일 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 상기 안테나는 물리 안테나를 의미할 수도 있으며, 안테나 포트, 가상 안테나, 또는 안테나 그룹을 의미할 수도 있다. 노드는 포인트(point)라고 불리기도 한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치하여 하나의 eNB 컨트롤러(controller)에 의해 제어되는 기존의(conventional) 중앙 집중형 안테나 시스템(centralized antenna system, CAS)(즉, 단일 노드 시스템)과 달리, 다중 노드 시스템에서 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링(scheduling)하는 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 eNB 혹은 eNB 컨트롤러와 케이블(cable) 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결될 수 있다. 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드들로의/로부터의 통한 신호 전송/수신에는 동일한 셀 식별자(identity, ID)가 이용될 수도 있고 서로 다른 셀 ID가 이용될 수도 있다. 복수의 노드들이 동일한 셀 ID를 갖는 경우, 상기 복수의 노드 각각은 하나의 셀의 일부 안테나 집단처럼 동작한다. 다중 노드 시스템에서 노드들이 서로 다른 셀 ID를 갖는다면, 이러한 다중 노드 시스템은 다중 셀(예를 들어, 매크로-셀/펨토-셀/피코-셀) 시스템이라고 볼 수 있다. 복수의 노드들 각각이 형성한 다중 셀들이 커버리지에 따라 오버레이되는 형태로 구성되면, 상기 다중 셀들이 형성한 네트워크를 특히 다중-계층(multi-tier) 네트워크라 부른다. RRH/RRU의 셀 ID와 eNB의 셀 ID는 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. RRH/RRU가 eNB가 서로 다른 셀 ID를 사용하는 경우, RRH/RRU와 eNB는 모두 독립적인 기지국으로서 동작하게 된다.
이하에서 설명될 본 발명의 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드와 연결된 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러가 상기 복수의 노드 중 일부 또는 전부를 통해 UE에 동시에 신호를 전송 혹은 수신하도록 상기 복수의 노드를 제어할 수 있다. 각 노드의 실체, 각 노드의 구현 형태 등에 따라 다중 노드 시스템들 사이에는 차이점이 존재하지만, 복수의 노드가 함께 소정 시간-주파수 자원 상에서 UE에 통신 서비스를 제공하는 데 참여한다는 점에서, 이들 다중 노드 시스템들은 단일 노드 시스템(예를 들어, CAS, 종래의 MIMO 시스템, 종래의 중계 시스템, 종래의 리피터 시스템 등)과 다르다. 따라서, 복수의 노드들 중 일부 또는 전부를 사용하여 데이터 협력 전송을 수행하는 방법에 관한 본 발명의 실시예들은 다양한 종류의 다중 노드 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 노드는 통상 타 노드와 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한 안테나 그룹을 일컫지만, 후술하는 본 발명의 실시예들은 노드가 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹을 의미하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, X-pol(Cross polarized) 안테나를 구비한 eNB의 경우, 상기 eNB가 H-pol 안테나로 구성된 노드와 V-pol 안테나로 구성된 노드를 제어한다고 보고 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있다.
복수의 전송(Tx)/수신(Rx) 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 복수의 전송/수신 노드들 중에서 선택된 적어도 하나의 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 하향링크 신호를 전송하는 노드와 상향링크 신호를 수신하는 노드를 다르게 할 수 있는 통신 기법을 다중-eNB MIMO 또는 CoMP(Coordinated Multi-Point TX/RX)라 한다. 이러한 노드 간 협력 통신 중 협력 전송 기법은 크게 JP(joint processing)과 스케줄링 협력(scheduling coordination)으로 구분될 수 있다. 전자는 JT(joint transmission)/JR(joint reception)과 DPS(dynamic point selection)으로 나뉘고 후자는 CS(coordinated scheduling)과 CB(coordinated beamforming)으로 나뉠 수 있다. DPS는 DCS(dynamic cell selection)으로 불리기도 한다. 다른 협력 통신 기법에 비해, 노드 간 협력 통신 기법들 중 JP가 수행될 때, 보다 더 다양한 통신환경이 형성될 수 있다. JP 중 JT는 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE로 전송하는 통신 기법을 말하며, JR은 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE로부터 수신하는 통신 기법을 말한다. 상기 UE/eNB는 상기 복수의 노드들로부터 수신한 신호들을 합성하여 상기 스트림을 복원한다. JT/JR의 경우, 동일한 스트림이 복수의 노드들로부터/에게 전송되므로 전송 다이버시티(diversity)에 의해 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다. JP 중 DPS는 복수의 노드들 중 특정 규칙에 따라 선택된 일 노드를 통해 신호가 전송/수신되는 통신 기법을 말한다. DPS의 경우, 통상적으로 UE와 노드 사이의 채널 상태가 좋은 노드가 통신 노드로서 선택되게 될 것이므로, 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에서 셀(cell)이라 함은 하나 이상의 노드가 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드로부터의/로의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. UE에게 상/하향링크 통신 서비스를 제공하는 셀을 특히 서빙 셀(serving cell)이라고 한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다. 3GPP LTE-A 기반의 시스템에서, UE는 특정 노드로부터의 하향링크 채널 상태를 상기 특정 노드의 안테나 포트(들)이 상기 특정 노드에 할당된 채널 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 자원 상에서 전송하는 CSI-RS(들)을 이용하여 측정할 수 있다. 일반적으로 인접한 노드들은 서로 직교하는 CSI-RS 자원들 상에서 해당 CSI-RS 자원들을 전송한다. CSI-RS 자원들이 직교한다고 함은 CSI-RS를 나르는 심볼 및 부반송파를 특정하는 CSI-RS 자원 구성(resource configuration), 서브프레임 오프셋(offset) 및 전송 주기(transmission period) 등에 의해 CSI-RS가 할당된 서브프레임들을 특정하는 서브프레임 구성(subframe configuration), CSI-RS 시퀀스 중 최소 한가지가 서로 다름을 의미한다.
본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, eNB가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 특히, 도 1(a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 주파수분할듀플렉스(frequency division duplex, FDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이고, 도 1(b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.
무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성(configure)될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다.
표 1은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 구성(configuration)을 예시한 것이다.
DL-UL configuration Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity Subframe number
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5ms D S U U U D S U U U
1 5ms D S U U D D S U U D
2 5ms D S U D D D S U D D
3 10ms D S U U U D D D D D
4 10ms D S U U D D D D D D
5 10ms D S U D D D D D D D
6 5ms D S U U U D S U U D
표 1에서, D는 하향링크 서브프레임을, U는 상향링크 서브프레임을, S는 특이(special) 서브프레임을 나타낸다. 특이 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3개 필드를 포함한다. DwPTS는 하향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS는 상향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이다. 표 2는 특이 프레임의 구성(configuration)을 예시한 것이다.
Special subframe configuration Normal cyclic prefix in downlink Extended cyclic prefix in downlink
DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS
Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink
0 6592·Ts 2192·Ts 2560·Ts 7680·Ts 2192·Ts 2560·Ts
1 19760·Ts 20480·Ts
2 21952·Ts 23040·Ts
3 24144·Ts 25600·Ts
4 26336·Ts 7680·Ts 4384·Ts 5120·Ts
5 6592·Ts 4384·Ts 5120·Ts 20480·Ts
6 19760·Ts 23040·Ts
7 21952·Ts 12800·Ts
8 24144·Ts - - -
9 13168·Ts - - -
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다. 특히, 도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 자원격자(resource grid)의 구조를 나타낸다. 안테나 포트당 1개의 자원격자가 있다.
도 2를 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 도 2를 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는
Figure pct00001
*
Figure pct00002
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure pct00003
개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서,
Figure pct00004
은 하향링크 슬롯에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고,
Figure pct00005
은 UL 슬롯에서의 RB의 개수를 나타낸다.
Figure pct00006
와
Figure pct00007
은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다.
Figure pct00008
은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며,
Figure pct00009
은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure pct00010
는 하나의 RB를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.
OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM 심볼, SC-FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정규(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 2에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 도 2를 참조하면, 각 OFDM 심볼은, 주파수 도메인에서,
Figure pct00011
*
Figure pct00012
개의 부반송파를 포함한다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 참조신호(reference signal)의 전송 위한 참조신호 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 직류(Direct Current, DC) 성분을 위한 널(null) 부반송파로 나뉠 수 있다. DC 성분을 위한 널 부반송파는 미사용인 채 남겨지는 부반송파로서, OFDM 신호 생성 과정 혹은 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수(carrier frequency, f0)로 맵핑(mapping)된다. 반송파 주파수는 중심 주파수(center frequency)라고도 한다.
일 RB는 시간 도메인에서
Figure pct00013
개(예를 들어, 7개)의 연속하는 OFDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 c개(예를 들어, 12개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 따라서, 하나의 RB는
Figure pct00014
*
Figure pct00015
개의 자원요소로 구성된다. 자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k는 주파수 도메인에서 0부터
Figure pct00016
*
Figure pct00017
-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터
Figure pct00018
-1까지 부여되는 인덱스이다.
일 서브프레임에서
Figure pct00019
개의 연속하는 동일한 부반송파를 점유하면서, 상기 서브프레임의 2개의 슬롯 각각에 1개씩 위치하는 2개의 RB를 물리자원블록(physical resource block, PRB) 쌍(pair)이라고 한다. PRB 쌍을 구성하는 2개의 RB는 동일한 PRB 번호(혹은, PRB 인덱스(index)라고도 함)를 갖는다. VRB는 자원할당을 위해 도입된 일종의 논리적 자원할당 단위이다. VRB는 PRB와 동일한 크기를 갖는다. VRB를 PRB로 맵핑하는 방식에 따라, VRB는 로컬라이즈(localized) 타입의 VRB와 분산(distributed) 타입의 VRB로 구분된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들은 PRB들에 바로 맵핑되어, VRB 번호(VRB 인덱스라고도 함)가 PRB 번호에 바로 대응된다. 즉, nPRB=nVRB가 된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들에는 0부터
Figure pct00020
-1순으로 번호가 부여되며,
Figure pct00021
=
Figure pct00022
이다. 따라서, 로컬라이즈 맵핑 방식에 의하면, 동일한 VRB 번호를 갖는 VRB가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서, 동일 PRB 번호의 PRB에 맵핑된다. 반면, 분산 타입의 VRB는 인터리빙을 거쳐 PRB에 맵핑된다. 따라서, 동일한 VRB 번호를 갖는 분산 타입의 VRB는 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서 서로 다른 번호의 PRB에 맵핑될 수 있다. 서브프레임의 두 슬롯에 1개씩 위치하며 동일한 VRB 번호를 갖는 2개의 PRB를 VRB 쌍이라 칭한다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 3을 참조하면, DL 서브프레임은 시간 도메인에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 구분된다. 도 3을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(혹은 4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)에 대응한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDCCH 전송에 이용가능한 자원 영역(resource region)을 PDCCH 영역이라 칭한다. 제어영역으로 사용되는 OFDM 심볼(들)이 아닌 남은 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDSCH 전송에 이용가능한 자원 영역을 PDSCH 영역이라 칭한다. 3GPP LTE에서 사용되는 DL 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format 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 UL 전송에 대한 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 상향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)라고 지칭한다. DCI는 UE 또는 UE 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI는 DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, UL 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 임의 접속 응답과 같은 상위 계층(upper layer) 제어 메시지의 자원 할당 정보, UE 그룹 내의 개별 UE들에 대한 전송 전력 제어 명령(Transmit Control Command Set), 전송 전력 제어(Transmit Power Control) 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화(activation) 지시 정보, DAI(Downlink Assignment Index) 등을 포함한다. DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷(Transmit Format) 및 자원 할당 정보는 DL 스케줄링 정보 혹은 DL 그랜트(DL grant)라고도 불리며, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보는 UL 스케줄링 정보 혹은 UL 그랜트(UL grant)라고도 불린다. 일 PDCCH가 나르는 DCI는 DCI 포맷에 따라서 그 크기와 용도가 다르며, 부호화율에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 현재 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크용으로 포맷 0 및 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A 등의 다양한 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷 각각의 용도에 맞게, 호핑 플래그, RB 할당(RB allocation), MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 순환 천이 DMRS(cyclic shift demodulation reference signal), UL 인덱스, CQI(channel quality information) 요청, DL 할당 인덱스(DL assignment index), HARQ 프로세스 넘버, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 정보 등의 제어정보가 취사 선택된 조합이 하향링크 제어정보로서 UE에게 전송된다.
일반적으로, UE에 구성된 전송 모드(transmission mode, TM)에 따라 상기 UE에게 전송될 수 있는 DCI 포맷이 달라진다. 다시 말해, 특정 전송 모드로 구성된 UE를 위해서는 모든 DCI 포맷이 사용될 수 있는 것이 아니라, 상기 특정 전송 모드에 대응하는 일정 DCI 포맷(들)만이 사용될 수 있다.
PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 부호화율(coding rate)를 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 유닛(unit)이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 하나의 CCE는 9개의 REG에 대응되고 하나의 REG는 4개의 RE에 대응한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 각각의 UE을 위해 PDCCH가 위치할 수 있는 CCE 세트를 정의하였다. UE가 자신의 PDCCH를 발견할 수 있는 CCE 세트를 PDCCH 탐색 공간, 간단히 탐색 공간(Search Space, SS)라고 지칭한다. 탐색 공간 내에서 PDCCH가 전송될 수 있는 개별 자원을 PDCCH 후보(candidate)라고 지칭한다. UE가 모니터링(monitoring)할 PDCCH 후보들의 모음은 탐색 공간으로 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 각각의 DCI 포맷을 위한 탐색 공간은 다른 크기를 가질 수 있으며, 전용(dedicated) 탐색 공간과 공통(common) 탐색 공간이 정의되어 있다. 전용 탐색 공간은 UE-특정(specific) 탐색 공간이며, 각각의 개별 UE를 위해 구성(configuration)된다. 공통 탐색 공간은 복수의 UE들을 위해 구성된다. 상기 탐색 공간을 정의하는 집성 레벨(aggregation level)은 다음과 같다.
Search Space SK (L) Number of PDCCH candidates M(L)
Type Aggregation Level L Size[in CCEs]
UE-specific 1 6 6
2 12 6
4 8 2
8 16 2
Common 4 16 4
8 16 2
하나의 PDCCH 후보는 CCE 집성 레벨에 따라 1, 2, 4 또는 8개의 CCE에 대응한다. eNB는 탐색 공간 내의 임의의 PDCCH 후보 상에서 실제 PDCCH (DCI)를 전송하고, UE는 PDCCH (DCI)를 찾기 위해 탐색 공간을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이라 함은 모든 모니터링되는 DCI 포맷들에 따라 해당 탐색 공간 내의 각 PDCCH의 복호(decoding)를 시도(attempt)하는 것을 의미한다. UE는 상기 복수의 PDCCH를 모니터링하여, 자신의 PDCCH를 검출할 수 있다. 기본적으로 UE는 자신의 PDCCH가 전송되는 위치를 모르기 때문에, 매 서브프레임마다 해당 DCI 포맷의 모든 PDCCH를 자신의 식별자를 가진 PDCCH를 검출할 때까지 PDCCH의 복호를 시도하는데, 이러한 과정을 블라인드 검출(blind detection)(블라인드 복호(blind decoding, BD))이라고 한다.
eNB는 데이터영역을 통해 UE 혹은 UE 그룹을 위한 데이터를 전송할 수 있다. 상기 데이터영역을 통해 전송되는 데이터를 사용자데이터라 칭하기도 한다. 사용자데이터의 전송을 위해, 데이터영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당될 수 있다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. UE는 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 복호하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다. PDSCH의 데이터가 어떤 UE 혹은 UE 그룹에게 전송되는지, 상기 UE 혹은 UE 그룹이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 복호해야 하는지 등을 나타내는 정보가 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 DL 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. UE는 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A"라는 RNTI를 가지고 있는 UE는 PDCCH를 검출하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
UE가 eNB로부터 수신한 신호의 복조를 위해서는 데이터 신호와 비교될 참조신호(reference signal, RS)가 필요하다. 참조신호라 함은 eNB가 UE로 혹은 UE가 eNB로 전송하는, eNB와 UE가 서로 알고 있는, 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿(pilot)이라고도 불린다. 참조신호들은 셀 내 모든 UE들에 의해 공용되는 셀-특정(cell-specific) RS와 특정 UE에게 전용되는 복조(demodulation) RS(DM RS)로 구분된다. eNB가 특정 UE를 위한 하향링크 데이터의 복조를 위해 전송하는 DM RS를 UE-특정적(UE-specific) RS라 특별히 칭하기도 한다. 하향링크에서 DM RS와 CRS는 함께 전송될 수도 있으나 둘 중 한 가지만 전송될 수도 있다. 다만, 하향링크에서 CRS없이 DM RS만 전송되는 경우, 데이터와 동일한 프리코더를 적용하여 전송되는 DM RS는 복조 목적으로만 사용될 수 있으므로, 채널측정용 RS가 별도로 제공되어야 한다. 예를 들어, 3GPP LTE(-A)에서는 UE가 채널 상태 정보를 측정할 수 있도록 하기 위하여, 추가적인 측정용 RS인 CSI-RS가 상기 UE에게 전송된다. CSI-RS는 채널상태가 상대적으로 시간에 따른 변화도가 크지 않다는 사실에 기반하여, 매 서브프레임마다 전송되는 CRS와 달리, 다수의 서브프레임으로 구성되는 소정 전송 주기마다 전송된다.
도 4는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, UL 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어영역과 데이터영역으로 구분될 수 있다. 하나 또는 여러 PUCCH(physical uplink control channel)가 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)를 나르기 위해, 상기 제어영역에 할당될 수 있다. 하나 또는 여러 PUSCH(physical uplink shared channel)가 사용자 데이터를 나르기 위해, UL 서브프레임의 데이터영역에 할당될 수 있다.
UL 서브프레임에서는 DC(Direct Current) 부반송파를 기준으로 거리가 먼 부반송파들이 제어영역으로 활용된다. 다시 말해, UL 전송 대역폭의 양쪽 끝부분에 위치하는 부반송파들이 상향링크 제어정보의 전송에 할당된다. DC 부반송파는 신호 전송에 사용되지 않고 남겨지는 성분으로서, 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수 f0로 맵핑된다. 일 UE에 대한 PUCCH는 일 서브프레임에서, 일 반송파 주파수에서 동작하는 자원들에 속한 RB 쌍에 할당되며, 상기 RB 쌍에 속한 RB들은 두 개의 슬롯에서 각각 다른 부반송파를 점유한다. 이와 같이 할당되는 PUCCH를, PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑된다고 표현한다. 다만, 주파수 호핑이 적용되지 않는 경우에는, RB 쌍이 동일한 부반송파를 점유한다.
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: PDCCH에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. PDCCH 혹은 PDSCH가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2비트가 전송된다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(이하, NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK이라는 용어는 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보(feedback information)이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다.
UE가 서브프레임에서 전송할 수 있는 상향링크 제어정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. UCI에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 구성된 서브프레임의 경우에는 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히런트(coherent) 검출에 사용된다. PUCCH는 전송되는 정보에 따라 다양한 포맷을 지원한다.
표 4는 LTE/LTE-A 시스템에서 PUCCH 포맷과 UCI의 맵핑 관계를 나타낸다.
PUCCH format Modulation scheme Number of bits per subframe Usage Etc.
1 N/A N/A (exist or absent) SR (Scheduling Request)
1a BPSK 1 ACK/NACK orSR + ACK/NACK One codeword
1b QPSK 2 ACK/NACK orSR + ACK/NACK Two codeword
2 QPSK 20 CQI/PMI/RI Joint coding ACK/NACK (extended CP)
2a QPSK+BPSK 21 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
2b QPSK+QPSK 22 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
3 QPSK 48 ACK/NACK orSR + ACK/NACK orCQI/PMI/RI + ACK/NACK
표 4를 참조하면, PUCCH 포맷 1 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용되며, PUCCH 포맷 2 계열은 주로 CQI/PMI/RI 등의 채널상태정보(channel state information, CSI)를 나르는 데 사용되고, PUCCH 포맷 3 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용된다.
CSI 보고
3GPP LTE(-A) 시스템에서는, 사용자 기기(UE)가 채널상태정보(CSI)를 기지국(BS)으로 보고하도록 정의되었으며, 채널상태정보(CSI)라 함은 UE와 안테나 포트 사이에 형성되는 무선 채널(혹은 링크라고도 함)의 품질을 나타낼 수 있는 정보를 통칭한다. 예를 들어, 랭크 지시자(rank indicator, RI), 프리코딩행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 채널품질지시자(channel quality indicator, CQI) 등이 이에 해당한다. 여기서, RI는 채널의 랭크(rank) 정보를 나타내며, 이는 UE가 동일 시간-주파수 자원을 통해 수신하는 스트림의 개수를 의미한다. 이 값은 채널의 롱 텀 페이딩(fading)에 의해 종속되어 결정되므로, PMI, CQI보다 보통 더 긴 주기를 가지고 UE에서 BS로 피드백된다. PMI는 채널 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 UE가 선호하는 프리코딩 인덱스를 나타낸다. CQI는 채널의 세기를 나타내는 값으로 일반적으로 BS가 PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다.
상기 무선 채널의 측정에 기반하여, UE는 현재 채널 상태 하에서 상기 BS에 의해 사용된다면 최적 또는 최고의 전송 레이트를 도출할 수 있는 선호되는 PMI 및 RI를 계산하고, 계산된 PMI 및 RI를 상기 BS로 피드백한다. 여기서, CQI는 상기 피드백된 PMI/RI에 대한 수용가능한 패킷 에러율(packet error probability)을 제공하는 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme)을 지칭한다.
한편, 더 정밀한 MU-MIMO와 명시적인 CoMP 동작들을 포함하도록 기대되는LTE-A 시스템에서, 현재의 CSI 피드백은 LTE에서 정의되었으며 따라서 저러한 새롭게 도입될 동작들을 충분하게 지원하지 못한다. CSI 피드백 정확도에 대한 요구사항이 충분한 MU-MIMO 또는 CoMP 스루풋(throughput) 이득을 얻기 위해 점점 까다로워짐에 따라, PMI가 롱 텀(long term)/광대역(wideband) PMI (W1) 그리고 숏 텀(short term)/서브밴드(subband) PMI (W2), 두 가지로 구성되도록 합의되었다. 다시 말해서, 최종 PMI는 W1과 W2의 함수로서 표현된다. 예컨대, 최종 PMI W는 다음과 같이 정의될 수 있다: W=W1*W2 or W=W2*W1. 따라서, LTE-A에서 CSI는 RI, W1, W2 및 CQI로 구성될 것이다.
3GPP LTE(-A)시스템에서 CSI 전송을 위해 사용되는 상향링크 채널은 다음 표 5와 같다.
스케줄링 방식 주기적 CSI 전송 비주기적 CSI 전송
주파수 비선택적 PUCCH -
주파수 선택적 PUCCH PUSCH
표 5를 참조하면, CSI는 상위 계층에서 정한 주기로 물리상향링크 제어채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH)을 이용하여 전송될 수 있고, 스케줄러의 필요에 따라 비주기적으로 물리상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)을 이용하여 전송될 수 있다. CSI가 PUSCH로 전송되는 경우는 주파수 선택적인 스케줄링 방식 및 비주기적 CSI 전송인 경우에만 가능하다. 이하에서는 스케줄링 방식 및 주기성에 따른 CSI 전송 방식에 대해서 설명한다.
1) CSI 전송 요청 제어 신호(CSI request) 수신 후 PUSCH를 통한 CQI/PMI/RI 전송
PDCCH 신호로 전송되는 PUSCH 스케줄링 제어신호(UL Grant)에 CSI를 전송하도록 요청하는 제어 신호가 포함될 수 있다. 다음 표는 PUSCH를 통해 CQI, PMI, RI를 전송할 때의 UE의 모드를 나타낸다.
PMI Feedback Type
No PMI Single PMI Multiple PMIs
PUSCH CQI Feedback Type Wideband(Wideband CQI) Mode 1-2 RI 1st wideband CQI(4bit) 2nd wideband CQI(4bit) if RI>1 N*Subband PMI(4bit) (N is the total # of subbands)(if 8Tx Ant, N*subband W2 + wideband W1)
UE selected(Subband CQI) Mode 2-0 RI (only for Open-loop SM) 1st wideband CQI(4bit) + Best-M CQI(2bit) (Best-M CQI: 총 N개의 SB중 선택된 M개의 SB에 대한 평균 CQI) Best-M index (L bit) Mode 2-2 RI 1st wideband CQI(4bit) + Best-M CQI(2bit) 2nd wideband CQI(4bit) + Best-M CQI(2bit) if RI>1* Best-M index (L bit) Wideband PMI(4bit)+ Best-M PMI(4bit) (if 8Tx Ant, wideband W2 + Best-M W2 + wideband W1)
Higher Layer-configured(Subband CQI) Mode 3-0 RI (only for Open-loop SM) 1st wideband CQI(4bit)+N*subbandCQI(2bit) Mode 3-1 RI 1st wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) 2nd wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) if RI>1 Wideband PMI(4bit) (if 8Tx Ant, wideband W2 + wideband W1) Mode 3-2 RI 1st wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) 2nd wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) if RI>1N*Subband PMI(4bit) (N is the total # of subbands)(if 8Tx Ant, N*subband W2 + wideband W1)
표 6의 전송 모드는 상위 레이어에서 선택되며, CQI/PMI/RI는 모두 같은 PUSCH 서브프레임에서 전송된다. 이하에서는, 각 모드에 따른 UE의 상향링크 전송 방법에 대해서 설명한다.
모드 1-2(Mode 1-2)는 각각의 서브밴드에 대해서 데이터가 서브밴드만을 통해서 전송된다는 가정하에 프리코딩 행렬을 선택하는 경우를 나타낸다. UE는 시스템 대역 또는 상위 레이어에서 지정한 대역(set S) 전체에 대해서 선택한 프리코딩 행렬을 가정하여 CQI를 생성한다. 모드 1-2에서 UE는 CQI와 각 서브밴드의 PMI 값을 전송할 수 있다. 이때, 각 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 2-0(Mode 2-0)인 UE는 시스템 대역 또는 상위 레이어에서 지정한 지정 대역(set S)에 대해서 선호하는 M개의 서브밴드를 선택할 수 있다. UE는 선택한 M개의 서브밴드에 대해서 데이터를 전송한다는 가정하에 하나의 CQI 값을 생성할 수 있다. UE는 추가로 시스템 대역 또는 set S에 대해서 하나의 CQI (wideband CQI) 값을 보고하는 것이 바람직하다. UE는 선택한 M개의 서브밴드들에 대해서 다수 개의 코드워드가 있을 경우, 각 코드워드에 대한 CQI 값을 차분 형식으로 정의한다.
이때, 차분 CQI 값은 선택한 M개의 서브밴드에 대한 CQI 값에 해당하는 인덱스와 광대역 CQI(WB-CQI: Wideband CQI) 인덱스의 차이값으로 결정된다.
모드 2-0인 UE는 선택한 M개의 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택한 M개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값 및 전 대역 또는 지정 대역(set S)에 대해서 생성한 CQI 값을 BS로 전송할 수 있다. 이때, 서브밴드의 크기 및 M값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 2-2(Mode 2-2)인 UE는 M개의 선호하는 서브밴드를 통하여 데이터를 전송한다는 가정하에, M개의 선호 서브밴드의 위치와 M개의 선호 서브밴드에 대한 단일 프리코딩 행렬을 동시에 선택할 수 있다. 이때, M개의 선호 서브밴드에 대한CQI 값은 코드워드마다 정의된다. 또한, UE는 추가로 시스템 대역 또는 지정 대역(set S)에 대해서 광대역 CQI(wideband CQI) 값을 생성한다.
모드 2-2인 UE는 M개의 선호하는 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택된 M개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값, M개의 선호하는 서브밴드에 대한 단일 PMI, 광대역 PMI, 광대역 CQI 값을 BS로 전송할 수 있다. 이때, 서브밴드의 크기 및 M 값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 3-0(Mode 3-0)인 UE는 광대역 CQI 값을 생성한다. UE는 각 서브밴드를 통해서 데이터를 전송한다는 가정하에 각 서브밴드에 대한 CQI 값을 생성한다. 이때, RI > 1이더라도 CQI 값은 첫 번째 코드워드에 대한 CQI 값만을 나타낸다.
모드 3-1(Mode 3-1)인 UE는 시스템 대역 또는 지정대역(set S)에 대해서 단일 프리코딩 행렬(precoding matrix)을 생성한다. UE는 각 서브밴드에 대해서 앞서 생성한 단일 프리코딩 행렬을 가정하고, 코드워드 별로 서브밴드 CQI를 생성한다. 또한, UE는 단일 프리코딩 행렬을 가정하고 광대역 CQI를 생성할 수 있다. 각 서브밴드의 CQI 값은 차분 형식으로 표현될 수 있다. 서브밴드 CQI 값은 서브밴드 CQI 인덱스와 광대역 CQI 인덱스의 차이값으로 계산된다. 이때, 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 3-2(Mode 3-2)인 UE는 모드 3-1와 비교하여, 전체 대역에 대한 단일 프리코딩 행렬 대신, 각 서브밴드에 대한 프리코딩 행렬을 생성한다.
2) PUCCH를 통한 주기적인 CQI/PMI/RI 전송
UE는 CSI(e.g. CQI/PMI/PTI(precoding type indicator) 및/또는 RI 정보)를 PUCCH를 통해 BS에 주기적으로 전송할 수 있다. 만약, UE가 사용자 데이터를 전송하라는 제어신호를 수신하였을 경우에는, UE는 PUCCH를 통하여 CQI를 전송할 수 있다. 제어신호가 PUSCH를 통하여 전송되더라도 CQI/PMI/PTI/RI는 다음 표에서 정의된 모드들 중 하나의 방식에 의해 전송될 수 있다.
PMI 피드백 타입
No PMI 단일 PMI
PUCCH CQI 피드백 타입 광대역(광대역 CQI) Mode 1-0 Mode 1-1
UE 선택(서브밴드 CQI) Mode 2-0 Mode 2-1
UE는 표 7과 같은 전송 모드를 가질 수 있다. 표 7을 참조하면, 모드 2-0(Mode 2-0) 및 모드 2-1(Mode 2-1)의 경우, 대역폭 파트(BP: Bandwidth Part)는 주파수 영역에서 연속적으로 위치한 서브밴드들의 집합이며 시스템 대역 또는 지정대역(set S)를 모두 커버할 수 있다. 표 9에서 각 서브밴드의 크기, BP의 크기 및 BP의 개수는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, UE는 시스템 대역 또는 지정대역(set S)을 커버할 수 있도록 BP 별로 CQI를 주파수 영역에서 오름차순으로 전송한다.
CQI/PMI/PTI/RI의 전송 조합에 따라, UE는 다음과 같은 PUCCH 전송 타입을 가질 수 있다.
i) 타입1 (Type 1): 모드 2-0(Mode 2-0), 모드 2-1(Mode 2-1)의 서브밴드 CQI(SB-CQI)를 전송한다.
ii) 타입1a: 서브밴드 CQI 및 제2 PMI를 전송한다
iii) 타입2, 타입 2b, 타입 2c: 광대역 CQI 및 PMI(WB-CQI/PMI)를 전송한다.
iv) 타입2a: 광대역 PMI를 전송한다.
v) 타입3: RI를 전송한다.
vi) 타입 4: 광대역 CQI를 전송한다.
vii) 타입 5: RI 및 광대역 PMI를 전송한다.
viii) 타입 6: RI 및 PTI를 전송한다.
UE가 RI와 광대역 CQI/PMI를 전송하는 경우, CQI/PMI는 서로 다른 주기와 오프셋을 가지는 서브프레임에 전송된다. 또한, RI와 광대역 CQI/PMI가 같은 서브프레임에 전송되어야 하는 경우에는 CQI/PMI는 전송되지 않는다.
비주기적 CSI 요청
현재 LTE 표준에서는 CA(carrier aggregation) 환경을 고려하는 경우 비주기적 CSI 피드백을 동작시키기 위해서는 DCI 포맷 0 또는 4에서 2-비트 CSI 요청 필드를 사용하고 있다. 단말은 CA 환경에서 여러 개의 서빙 셀을 설정받은 경우 CSI 요청 필드를 2-비트로 해석하게 된다. 만약 모든 CC(Component Carrier)에 대해 TM 1에서 9 사이의 TM 중 하나가 설정된 경우는, 아래 표 8의 값에 따라서 비주기적 CSI 피드백이 트리거링되고, 모든 CC 중 적어도 하나의 CC에 대해 TM 10이 설정된 경우는, 아래 표 9의 값에 따라서 비주기적 CSI 피드백이 트리거링된다.
CSI 요청 필드 값 상세 설명
'00' 비주기적 CSI 보고가 트리거링되지 않음
'01' 비주기적 CSI 보고가 서빙 셀에 대해 트리거링됨
'10' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제1 집합의 서빙 셀들에 대해 트리거링됨
'11' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제2 집합의 서빙 셀들에 대해 트리거링됨
CSI 요청 필드 값 상세 설명
'00' 비주기적 CSI 보고가 트리거링되지 않음
'01' 비주기적 CSI 보고가 서빙 셀을 위해 상위 계층에 의해 설정된 CSI 프로세스 집합에 대해 트리거링됨
'10' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제1 집합의 CSI 프로세스에 대해 트리거링됨
'11' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제2 집합의 CSI 프로세스에 대해 트리거링됨
[UL-SCH 채널]
도 5는 UL-SCH(Uplink Shared Channel) 전송 채널(transport channel)의 처리 과정의 일 예이다. 데이터는 매 전송 시간 구간(TTI; Transmit Time Interval)마다 최대 하나의 전송 블록(transport block)의 형태로 코딩 유닛(coding unit)에 도달한다. 도 5의 UL-SCH 전송 채널의 처리 과정은 각 상향링크 셀의 각 UL-SCH 전송 채널에 대해서 적용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 단계 S100에서 전송 블록에 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 추가된다. CRC가 추가됨으로써 에러 검출(error detection)을 지원할 수 있다. 전송 블록의 크기를 A, 패리티 비트(parity bit)의 크기를 L, B=A+L이라 할 수 있다.
단계 S110에서 CRC가 추가된 전송 블록이 복수의 코드 블록으로 분할(segmentation)되고, 각 코드 블록에 CRC가 추가된다. 각 코드 블록의 크기는 Kr로 표현할 수 있으며, r은 코드 블록 번호이다.
단계 S120에서 각 코드 블록에 대하여 채널 코딩이 수행된다. 이때 터보 코딩(turbo coding) 방식으로 채널 코딩이 수행될 수 있다. 터보 코딩의 코딩률(coding rate)은 1/3이므로 3개의 코딩된 스트림이 생성되며, 코드 블록 번호가 r인 각 코딩된 스트림은 Dr의 크기를 가진다.
단계 S130에서 채널 코딩이 수행된 각 코드 블록에 대하여 레이트 매칭(rate matching)이 수행된다. 코드 블록 번호가 r일 때, 레이트 매칭된 비트의 수는 Er로 표현할 수 있다.
단계 S140에서 레이트 매칭이 수행된 각 코드 블록들이 연결(concatenation)된다. G는 각 코드 블록들이 연결된 총 비트의 수이며, 이는 NL개의 전송 레이어 상의 주어진 전송 블록에서 제어 정보의 전송에 사용되는 비트를 제외한 것이다. 이때 제어 정보는 UL-SCH 전송과 다중화(multiplexing)될 수 있다.
단계 S141 내지 단계 S143에서 제어 정보에 대하여 채널 코딩이 수행된다. 제어 정보는 CQI(Channel Quality Information) 및/또는 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함하는 채널 품질 정보, HARQ(Hybrid Automatic Repeat request)-ACK(Acknowledgement) 및 RI(Rank Indicator) 등을 포함할 수 있다. 이하에서 CQI는 PMI를 포함하는 것으로 가정한다. 각 제어 정보에 대하여 서로 다른 코딩 심벌의 개수에 따라 서로 다른 코딩률이 적용된다. 제어 정보가 PUSCH로 전송될 때, CQI, RI 및 HARQ-ACK에 대한 채널 코딩은 독립적으로 수행된다. 단계 S141에서 CQI, 단계 S142에서 RI, 단계 S143에서 HARQ-ACK이 채널 코딩되는 것을 가정하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
단계 S150에서 데이터와 제어 정보에 대한 다중화가 수행된다. 이때 HARQ-ACK 정보는 서브프레임의 2개의 슬롯에 모두 존재하며, DMRS(Demodulation Reference Signal) 주위의 자원에 맵핑될 수 있다. 데이터와 제어 정보를 다중화함으로써, 데이터와 제어 정보는 서로 다른 변조 심벌에 맵핑될 수 있다. 한편, 상향링크 셀의 서브프레임에서 하나 이상의 UL-SCH 전송 블록이 전송되는 경우, CQI 정보는 가장 높은 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 가지는 UL-SCH 전송 블록 상의 데이터와 다중화될 수 있다.
단계 S160에서 채널 인터리빙(channel interleaving)이 수행된다. 채널 인터리빙은 PUSCH 자원 맵핑과 연결되어 수행될 수 있으며, 채널 인터리빙에 의해서 변조 심벌(modulation symbol)이 전송 파형(transmit waveform)으로 시간 우선 맵핑(time first mapping)될 수 있다. HARQ-ACK 정보는 상향링크 DRMS 주위의 자원에 맵핑될 수 있고, RI 정보는 HARQ-ACK 정보에 의해 사용되는 자원 주위에 맵핑될 수 있다.
[비면허 대역(unlicensed band)에서의 LTE(LTE-U)]
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라서 차기 무선 통신 시스템에서 제한된 주파수 대역의 효율적 활용은 점점 더 중요한 요구가 되고 있다. LTE 시스템과 같은 셀룰라 통신 시스템도 기존의 WiFi 시스템이 사용하는 2.4GHz 대역과 같은 비면허 대역이나 새로 주목 받고 있는 5GHz 대역과 같은 비면허 대역을 트래픽 오프로딩에 활용하는 방안을 검토 중이다. 기본적으로 비면허 대역은 각 통신 노드 간의 경쟁을 통해 무선 송수신을 하는 방식을 가정하므로 각 통신 노드가 신호를 전송하기 전에 채널 센싱을 수행하여 다른 통신 노드가 신호 전송을 하지 않음을 확인할 것을 요구하고 있다. 이를 CCA(clear channel assessment)라고 부르며, LTE 시스템의 eNB나 UE도 비면허 대역(편의상 LTE-U 대역으로 칭함)에서의 신호 전송을 위해서는 CCA를 수행해야 할 수 있다. 또한, LTE 시스템의 eNB나 UE가 신호를 전송할 때에 WiFi 등 다른 통신 노드들도 CCA를 수행하여 간섭을 일으키지 않아야 한다. 예를 들어, WiFi 표준(801.11ac)에서 CCA 임계치는 non-WiFi 신호에 대하여 -62dBm, WiFi 신호에 대하여 -82dBm으로 규정되어 있으며, 이는 STA이나 AP는, 예를 들어서, WiFi 이외의 신호가 -62dBm 이상의 전력으로 수신되면 간섭을 일으키지 않도록 신호 전송을 하지 않음을 의미한다. 특징적으로, WiFi 시스템에서 STA나 AP는 4us 이상 동안 CCA 임계치 이상의 신호를 검출하지 않으면 CCA를 수행하고 신호 전송을 수행할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 3GPP LTE 시스템을 기반으로 제안 방식을 설명한다. 하지만, 제안 방식이 적용되는 시스템의 범위는 3GPP LTE 시스템 외에 다른 시스템(예컨대, UTRA 등)으로도 확장 가능하다.
본 명세서에서는 특정 시스템의 독점적인 사용이 보장되지 않는 비면허 대역(Unlicensed band)의 경우와 같이 가용 자원 구간이 비주기적 혹은 불연속적으로 확보/구성되는 셀/반송파에서의 자원 구간 설정 방법 및 수반되는 단말 동작을 고려한다. 일 예로, 도 6과 같이 면허 대역(licensed band)인 LTE-A 대역과 비면허 대역의 반송파 집성 상황하에서 기지국이 단말에게 신호를 송신하거나 단말이 기지국으로 신호를 송신할 수 있다. 이하의 설명에서는 제안 방식에 대한 설명의 편의를 위해서, 단말이 면허 대역과 비면허 대역 각각에서 두 개의 요소 반송파 (component carrier; CC)를 통하여 무선 통신을 수행 하도록 설정된 상황을 가정하였다. 여기서, 일례로 면허 대역의 반송파는 주요소 반송파(Primary CC; PCC 혹은 PCell로 부를 수 있음), 비면허 대역의 반송파는 부요소 반송파(Secondary CC; SCC 혹은 SCell로 부를 수 있음)로 해석될 수 있다. 하지만, 본 명세서의 제안 방식들은 다수 개의 면허 대역과 다수 개의 비면허 대역들이 반송파 집성 기법으로 이용되는 상황에서도 확장 적용이 가능하며, 또한 비면허 대역만으로 기지국과 단말 사이의 신호 송수신이 이루어지는 경우에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 제안 방식들은 3GPP LTE 시스템뿐만 아니라 다른 특성의 시스템 상에서도 확장 적용이 가능하다.
LTE-U 대역에서 기지국과 단말이 통신을 수행하기 위해서는, 우선 해당 대역이 비면허 대역이므로 LTE와 무관한 다른 통신(예컨대, Wi-Fi) 시스템과의 경쟁을 통해서 해당 대역을 특정 시간 구간동안 점유/확보할 수 있어야 한다. 이하에서는 편의상, LTE-U 대역에서의 통신을 위해 점유/확보된 시간 구간을 RRP(reserved resource period) 구간으로 지칭한다. 이러한 RRP 구간을 확보하기 위해서는 여러가지 방법이 존재할 수 있다. 대표적으로는, Wi-Fi 등 다른 통신 시스템 장치들이 해당 무선 채널이 비지(busy)하다고 인식할 수 있도록 특정 예비 신호를 전송하거나, RRP 구간 동안 특정 전력 레벨 이상의 신호가 끊임없이 전송되도록 RS 및 데이터 신호를 지속적으로 전송하는 방법이 가능하다. 이와 같이 기지국이 LTE-U 대역을 점유하고자 하는 RRP 시간 구간을 미리 결정하였다면, 단말한테 이를 미리 알려줌으로써 단말로 하여금 해당 RRP 구간동안 통신 송/수신 링크를 유지하고 있도록 할 수 있다. 단말에게 해당 RRP 시간 구간 정보를 알려주는 방식으로는 상기 반송파 집성 형태로 연결되어 있는 또 다른 CC(예컨대, 상기 LTE-A 대역 내)를 통해서 해당 RRP 시간 구간 정보를 전달해주는 방식이 가능하다.
경쟁 기반의 임의 접속 방식으로 동작하는 비면허 대역 동작의 또 다른 일 예로, eNB는 데이터 송수신 전에, 먼저 CS(carrier sensing)를 수행할 수 있다. SCell의 현재 채널 상태가 비지(busy)인지 아이들(idle)인지를 체크하고 아이들이라고 판단되면, eNB는 PCell의 (E)PDCCH를 통해 (즉, 크로스 캐리어 스케줄링(cross carrier scheduling; CCS) 혹은 SCell의 PDCCH를 통해 스케줄링 승인(grant)을 전송하고, 데이터 송수신을 시도할 수 있다. 이 때, 일 예로 M개의 연속된 서브프레임(subframe; SF)으로 구성된 RRP 구간이 설정될 수 있다. 여기서, M값 및 M개의 SF의 용도를 사전에 eNB가 UE에게 PCell을 통한 상위 계층 시그널링 또는 물리 제어/데이터 체널을 통해 알려줄 수 있다. RRP 구간의 시작 시점은 상위 계층 시그널링에 의해 주기적으로 (혹은 반-정적으로) 설정되어 있을 수도 있다. 또는, RRP 시작 지점을 SF #n 으로 설정하고자 할 때, SF #n에서 혹은 SF #(n-k)에서 물리 계층 시그널링을 통해 RRP 구간의 시작 지점이 지정될 수 있다.
무선 셀룰러 통신 시스템에서, 하나의 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어하고 기지국이 단말에게 전송하는 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보, 예를 들어 단말이 데이터가 전송될 시간/주파수 정보 및 MCS, HARQ 관련 정보를 해당 단말에게 전송하여 데이터 수신을 가능하도록 한다. 유사하게, 단말이 상향링크 데이터를 전송할 수 있도록 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 알려준다. 근래에는 종래의 대역 구분을 활용하면서도 좀 더 넓은 대역폭을 지원하기 위하여 단일 단말에게 단위 또는 요소 CC(Component Carrier)를 집성하여 하향링크 데이터를 전송하는 CA(carrier aggregation) 기술이 도입되고 있다. 특히, LTE 표준에서는 서로 다른 이중(duplex) 모드 혹은 동일한 이중 모드의 복수의 CC(Component Carrier)가 집성된 상황에서 각 셀이 스케줄링 정보를 담은 제어 채널을 전송하는 자기-CC(self-CC) 스케줄링과 하나의 셀이 다른 셀의 스케줄링 정보를 담은 제어 채널을 전송해 주는 교차-캐리어 스케줄링(cross-carrier scheduling) 기술이 고려되었다. 현재 LTE 표준에서는 5개 CC를 결합하여 하향링크 데이터를 전송하는 CA를 고려하였으나, 최근에는 급격히 증가하는 트래픽 부하를 지원하기 위하여 5개 이상의 CC들(예컨대, 8 또는 16개 CC)을 결합하여 하향링크 데이터를 전송하는 CA 개선(enhancement)이 고려되고 있다.
본 발명에서는 서로 다른 이중 모드 혹은 동일한 이중 모드의 복수의 CC (Component Carrier)가 집성된 상황에서, 비주기적 CSI 피드백을 트리거하고 이에 대한 UE 해석의 행동과 해당 피드백을 상향링크 채널을 통해 전송하는 방법에 대해 제안한다. 또한, 주기적 CSI 피드백에 대한 보고 방안을 제안한다.
본 발명의 일 실시예에 따라 단말에게 설정된 (혹은 활성화된) UL CC의 개수가 일정 개수 이하인 경우 (즉, N 이하인 경우)와 일정 개수보다 초과인 경우(즉, N 초과인 경우)에 비주기적 CSI 측정 대상 CC/CSI 프로세스/CG(cell group)를 설정하는 방법을 서로 다르게 적용할 수 있다. 여기서, 일례로 N은 1로 고려될 수 있다.
설명의 편의를 위해 (1) CSI 요청을 포함한 UL 승인 DCI의 검출 시점(예컨대, 서브프레임) 또는 (2) 비주기적 CSI를 포함한 PUSCH 전송 시점에 해당하는 시간 구간에 따라 비주기적 CSI 측정 대상 CC/CSI 프로세스/CG를 독립적으로 (또는, 상이하게) 설정하는 방식을 TDM(time division modulation) 이라고 명명한다. 또한, 비주기적 CSI 보고 전송이 수행되는 셀 혹은 CC별로 비주기적 CSI 측정 대상 CC/CSI 프로세스/CG를 독립적으로 (상이하게) 설정하는 방식을 FDM(frequency division modulation)이라고 명명한다. 또한, CSI 요청 필드의 비트 수를 늘려 트리거링 집합(set)의 수를 증가시키는 방식을 "Bit-Inc" 이라고 명명한다.
예를 들어, 단말에게 설정된 (혹은 활성화된) UL CC의 개수가 일정 개수 이하인 경우(즉, N 이하인 경우)와 일정 개수보다 초과인 경우(즉, N 초과인 경우)에 비주기적 CSI 측정 대상 CC/CSI 프로세스/CG를 설정하는 방법을 다음과 같이 다르게 적용할 수 있다.
단말에 설정된 (혹은 활성화된) UL CC의 개수가 일정 이하일 경우 비주기적 CSI 측정 대상 CC/CSI 프로세스/CG를 설정하는 방법으로써 TDM을 적용하고, 단말에 설정된 (혹은 활성화된) UL CC의 개수가 일정 초과일 경우 FDM을 적용할 수 있다.
단말에 설정된 (혹은 활성화된) UL CC의 개수가 일정 이하일 경우 비주기적 CSI 측정 대상 CC/CSI 프로세스/CG를 설정하는 방법으로써 Bit-Inc를 적용하고, 단말에 설정된 (혹은 활성화된) UL CC의 개수가 일정 초과일 경우 FDM 또는 TDM을 적용할 수 있다.
상기 트리거링 집합 설정 방안(예컨대, TDM, FDM, Bit_Inc) 혹은 그것들의 조합된 방안은 단말에게 설정된 DL CC/셀의 수가 일정 개수 이상인 경우에만 적용되고, 일정 개수 미만일 경우에는 종래의 방식에 따라 비주기적 CSI 측정 대상 CC/CSI 프로세스/CG를 설정할 수 있다. 또는 상기 트리거링 집합 설정 방안(예컨대, TDM, FDM, Bit_Inc) 혹은 그것들의 조합된 방안들은 단말에게 설정된 CSI 프로세스의 수가 일정 개수 이상인 경우에만 적용되고, 미만일 경우에는 종래의 방식에 따라 비주기적 CSI 측정 대상 CC/CSI 프로세스/CG를 설정할 수 있다.
본 발명의 또다른 일 실시예에 따라 CA 상황에서 PUCCH가 Pcell에서만 전송 가능한 경우(즉, 하나의 CG로만 구성)와 Pcell 이외에 다른 Scell에서도 전송 가능하고 비주기적 CSI 트리거가 CG별로 수행되는 경우(즉, 둘 이상의 CG로 구성), 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스를 설정하는 방법이 서로 다르게 적용될 수 있다.
일례로, 전체 CA를 구성하는 셀 수(혹은 단말에게 설정된 총 CSI 프로세스 수)가 특정 값 혹은 그 이상인 상황에서 PUCCH가 Pcell에서만 전송 가능한 경우(즉, 하나의 CG로만 구성) 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스를 설정하는 방법으로써 TDM/FDM/Bit-Inc등의 방식 중 하나를 적용하고, 상기와 동일한 셀 수(혹은 단말에게 설정된 총 CSI 프로세스 수)로 구성된 CA 상황에서 Pcell이외에 다른 Scell에서도 전송 가능하고 비주기적 CSI 트리거가 CG별로 수행되는 경우 (즉, 둘 이상의 CG로 구성) 기존 2-비트 CSI 요청 비트 기반으로 UL CC 공통의 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스의 집합을 설정할 수 있다.
또 다른 일례로 전체 CA를 구성하는 셀 수(혹은 단말에게 설정된 총 CSI 프로세스 수)가 특정 값 혹은 그 이상인 상황에서 PUCCH가 Pcell에서만 전송 가능한 경우(즉, 하나의 CG로만 구성) 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스를 설정하는 방법으로써 TDM/FDM/Bit-Inc등의 방식 중 하나를 적용하고, 상기와 동일한 셀 수 (혹은 단말에게 설정된 총 CSI 프로세스 수)로 구성된 CA 상황에서 Pcell 이외에 다른 Scell에서도 전송 가능하고 비주기적 CSI 트리거가 CG별로 수행되는 경우(즉, 둘 이상의 CG로 구성) CG를 구성하는 CC의 개수가 일정 이하이면, 기존 2-비트 CSI 요청 비트 기반으로 UL CC 공통의 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스의 집합을 설정하고; 일정 초과이면, TDM/FDM/Bit-Inc등의 방식 중 하나를 적용할 수 있다.
좀 더 일반적으로는 CG를 구성하는 CC의 수(혹은 CG 당 설정된 CSI 프로세스의 수)에 따라 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스를 설정하는 방법이 서로 다르게 적용될 수 있다.
일례로 CG를 구성하는 CC의 수(혹은 CG 당 설정된 CSI 프로세스 수)가 일정 이하일 경우 기존 2-비트 CSI 요청 비트 기반으로 UL CC 공통의 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스의 집합을 설정하고, CG를 구성하는 CC의 수(혹은 CG 당 설정된 CSI 프로세스의 수)가 일정 초과일 경우 TDM/FDM/Bit-Inc등의 방식 중 하나를 적용할 수 있다.
또 다른 일례로, CG를 구성하는 CC의 수(혹은 CG 당 설정된 CSI 프로세스 수)가 일정 이하일 경우 TDM 혹은 Bit-Inc 방식을 적용하고, CG를 구성하는 CC의 수 (혹은 CG 당 설정된 CSI 프로세스 수)가 일정 초과일 경우 TDM/FDM/Bit-Inc등의 방식 중 하나를 적용할 수 있다.
한편, 상황에 따라서 일정 개수 이하(예컨대, 5 이하)의 CA에 대해서도 Pcell 이외에 다른 Scell에서도 PUCCH 전송이 가능하도록 설정될 수도 있고, 혹은 반대로 일정 개수 이상(예컨대, 10 이상)의 대규모(massive) CA 상황에서도 Pcell에서만 PUCCH 전송이 가능하도록 설정될 수도 있다.
일정 개수 이하의 CA에 대해서도 Pcell 이외에 다른 Scell에서도 PUCCH 전송이 가능하도록 설정된 경우(즉, 둘 이상의 CG로 구성, 이를 편의상 "PUCCH on Scell"이라 칭함), 전체 셀의 개수가 많지 않은데도 불구하고 이에 대한 CSI를 얻기 위한 UL 승인(grant)과 자원 오버헤드가 증가하는 단점이 있다. 따라서, 이러한 경우에도 비주기적 CSI 트리거가 CG별로 수행되지 않고 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스의 집합을 CG별이 아닌 전체 DL CC에 대해 설정하고, 전체 CA에 대해 하나의 시점에 하나의 비주기적 CSI 보고만 트리거하도록 설정될 수 있다. 일례로, 5 CC CA에 대해 {CC 1, CC 2, CC 3}으로 이루어진 셀 그룹 1과 {CC 4, CC 5}로 이루어진 셀 그룹 2가 있을 때, 아래 표와 같이 전체 DL CC에 대해 CSI 측정 대상 집합이 설정되고, 비주기적 CSI 보고를 위한 트리거도 전체 CA에 대해 하나만 지시될 수 있다. 또한, 하기 트리거 집합의 경우 모든 UL CC에 대해 공통적으로 적용될 수 있다.
CSI 요청 필드 값 상세 설명
'00' 비주기적 CSI 보고가 트리거링되지 않음
'01' PUSCH 전송 CC(또는 연결된 DL CC)
'10' CC 2, 3
'11' CC 4, 5
반대로 일정 개수 이상의 대규모 CA 상황에서도 Pcell에서만 PUCCH 전송이 가능하도록 설정된 경우(즉, 하나의 CG로만 구성), CSI 요청 비트를 유지하려면 비주기적 대상 CC/CSI 프로세스의 선택 효율성이 떨어지고 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스 집합의 크기를 증가시키려면 CSI 요청 비트의 오버헤드가 증가되는 단점이 있다. 따라서, 이러한 경우에도 셀 그룹 단위로 독립적으로 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스 집합을 설정하고, 전체 CA에 대해 하나의 시점에 복수의 비주기적 CSI 보고를 동시에 트리거하도록 설정될 수 있다.
일례로 16 CC CA에 대해서 {CC 1, CC 2, CC 3, CC 4, CC 5, CC 6, CC 7, CC 8}으로 이루어진 셀 그룹 1과 {CC 9, CC 10, CC 11, CC 12, CC 13, CC 14, CC 15, CC 16}로 이루어진 셀 그룹 2가 설정되어 있지만, 하나의 Pcell(예컨대, CC 1)에서만 PUCCH 전송이 가능하도록 설정된 경우에도, 하나의 시점에서 두 개의 비주기적 CSI 보고를 위한 PUSCH를 트리거하고 CG 별로 CSI 측정 대상 집합을 아래 표와 같이 독립적으로 설정할 수 있다.
CSI 요청 필드 값 PUSCH 1로 비주기적 CSI 피드백할 경우 CSI 측정 대상 CC PUSCH 2로 비주기적 CSI 피드백할 경우 CSI 측정 대상 CC
'00' 비주기적 CSI 보고가 트리거링되지 않음 비주기적 CSI 보고가 트리거링되지 않음
'01' CC 1 CC 9
'10' CC 2, 3, 4, 5 CC 9, 10, 11, 12
'11' CC 6, 7, 8 CC 13, 14, 15, 16
또 다른 방법으로, 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스 집합을 전체 CA에 대해 설정하고, 비주기적 CSI 보고 또한 하나의 시점에 복수의 트리거가 동시에 수행되도록 설정될 수 있다. 또는, 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스 집합을 전체 CA에 대해 설정하고, 복수의 트리거에 의한 복수의 비주기적 CSI 보고 또한 하나의 시점에 피드백되도록 설정될 수 있다. 이 방식의 경우 (일정 개수 이하의 CA 상황에서) 상기 PUCCH on Scell 상황에도 적용 가능하다.
또 다른 방법으로, 상위계층을 통해 구성되는 비주기적 CSI 측정 대상 CC 혹은 CSI 프로세스 집합을, 비주기적 CSI 요청 필드를 포함한 PDCCH의 DCI 포맷에 따라 독립적으로 (상이하게) 설정할 수 있다. 예를 들어, DCI 포맷 0와 4 각각에 대해 상이한 비주기적 CSI 측정 대상 CC/CSI 프로세스 집합을 설정할 수 있으며, 각 포맷에 설정된 일부 CC/CSI 프로세스 집합은 동일하게 설정될 수도 있다.
현재 LTE 표준에 따르면 UCI 전송은 조건에 따라 다음과 같이 전송될 수 있다.
● UL 승인 DCI가 발생되지 않았을 경우, HARQ-ACK과 주기적 CSI는 Pcell PUCCH로 전송된다.
● UL 승인 DCI가 발생했고 비주기적 CSI 보고에 대한 트리거가 발생되지 않았을 경우, PUCCH-PUSCH 동시 전송이 불가하다고 설정되었다면, HARQ-ACK과 주기적 CSI는 해당 시점의 UL 승인이 가리키는 셀 중 가장 낮은 인덱스를 갖는 PUSCH로 피기백(piggyback)된다.
● UL 승인 DCI가 발생했고 비주기적 CSI 보고에 대한 트리거가 발생되지 않았을 경우, PUCCH-PUSCH 동시 전송이 가능하다고 설정되었다면, HARQ-ACK은 Pcell PUCCH로 전송되고 주기적 CSI는 해당 시점의 UL 승인이 가리키는 셀 중 가장 낮은 인덱스를 갖는 PUSCH로 피기백된다.
● UL 승인 DCI가 발생했고 비주기적 CSI 보고에 대한 트리거가 발생된 경우, PUCCH-PUSCH 동시 전송이 불가하다고 설정되었다면, HARQ-ACK는 비주기적 CSI를 전송할 PUSCH로 피기백된다. 주기적 CSI는 비주기적 CSI와의 우선순위에서 밀려 드롭(drop)된다.
● UL 승인 DCI가 발생했고 비주기적 CSI 보고에 대한 트리거가 발생된 경우, PUCCH-PUSCH 동시 전송이 가능하다고 설정되었다면, HARQ-ACK는 Pcell PUCCH로 전송된다. 주기적 CSI는 비주기적 CSI와의 우선순위에서 밀려 드롭된다.
본 발명의 또다른 일 실시예에 따라 동일 시점에서 복수의 비주기적 CSI 트리거가 발생될 경우 또는 동일 시점에서 CG 별로 비주기적 CSI 트리거가 발생될 경우, UCI(예컨대, HARQ-ACK 및/또는 주기적 CSI)는 복수의 비주기적 CSI 전송 PUSCH 중 가장 낮은 셀 인덱스를 갖는 PUSCH로 피기백될 수 있다.
또는, 동일 시점에서 비주기적 CSI를 포함한 PUSCH가 복수 개 전송될 경우 또는 동일 시점에서 비주기적 CSI를 포함한 PUSCH가 CG 별로 전송될 경우, UCI(예컨대, HARQ-ACK 및/또는 주기적 CSI)는 복수의 비주기적 CSI 전송 PUSCH 중 가장 낮은 셀 인덱스를 갖는 PUSCH로 피기백될 수 있다.
본 발명의 또다른 일 실시예에 따라 특정 UCI에 대해 특정 채널 코딩(예컨대, 터보 코딩)이 적용되는 경우, 해당 UCI의 크기에 따라서 사전에 정의된 수의 비트만큼 제로 패딩(zero padding)되어 채널 코딩의 입력으로 사용될 수 있다. 일례로, 상기 UCI는 비주기적 CSI 혹은 주기적 CSI 혹은 HARQ-ACK일 수도 있고 혹은 상기의 일부 조합일 수도 있다. 또한, 해당 UCI (조합)은 PUCCH 혹은 PUSCH로 전송될 수도 있다. 좀 더 구체적인 예로, CSI가 특정 비트 수(예컨대, 140 비트) 보다 큰 경우 터보 코딩이 적용되도록 규칙이 정의될 수 있고, (CRC를 포함한) UCI 크기가 8의 배수가 아닌 경우 채널 코딩의 최종 입력 비트 수가 8의 배수가 되도록 제로 패딩될 수 있다. 이 때, 제로 패딩의 위치는 UCI와 CRC 사이에 맵핑될 수도 있고, UCI와 CRC 이후에 맵핑될 수도 있다. 상기 8의 배수에 대한 근거로는 LTE의 터보 코딩에서 사용되는 QPP( quadratic permutation polynomial) 인터리버를 사용하기 위함이다 .
설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (혹은 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 제안 방법들의 적용 여부 정보 (혹은 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예컨대, 물리 계층 시그널 혹은 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수가 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 예시한다.
도 7은 무선 통신 시스템에서 하나 이상의 셀 그룹에 대한 비주기적 채널 상태 보고를 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 단말에 의해 수행될 수 있다. 단말(71)은 기지국(72)으로부터 셀 그룹 별 비주기적 CSI(channel state information) 보고 요청을 수신할 수 있다(S710). 상기 단말은 상기 비주기적 CSI 보고 요청이 지시하는 CSI 측정 대상에 대한 비주기적 CSI를 계산(S720)하여 상기 기지국으로 전송할 수 있다(S730). 상기 CSI 측정 대상은 상기 셀 그룹의 수가 하나인지 또는 복수 개인지에 따라 다른 방식으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 단말을 위해 셀 그룹이 둘 이상인 경우, 전체 셀의 수가 일정 개수 이하이면, 상기 CSI 측정 대상은 상기 두 개 이상의 셀 그룹에 공통적으로 설정될 수 있다. 상기 비주기적 CSI 보고 요청은 상기 두 개 이상의 셀 그룹에 공통될 수 있다.
또한, 상기 단말을 위해 셀 그룹이 하나인 경우, 전체 셀의 수가 일정 개수 이상이면, 상기 CSI 측정 대상은 복수 개로 설정될 수 있다. 상기 비주기적 CSI 보고 요청은 상기 복수 개의 CSI 측정 대상 별로 특정될 수 있다.
또한, 상기 비주기적 CSI는 적어도 하나의 PUSCH(physical uplink shared channel)로 전송되며, 상기 비주기적 CSI의 전송을 위해 복수의 PUSCH가 사용되는 경우, HARQ(hybrid automatic retransmission request)-ACK(acknowledgement) 및/또는 주기적 CSI는 가장 낮은 셀 인덱스를 갖는 PUSCH로 피기백될 수 있다.
또한, 상기 비주기적 CSI, 상기 HARQ-ACK 및/또는 상기 주기적 CSI를 포함한 상향링크 제어 정보의 비트 수가 일정 수보다 큰 경우, 상기 상향링크 제어 정보에 사전에 정의된 수의 비트만큼 제로 패딩된 비트들이 채널 코딩의 입력으로 사용될 수 있다.
또한, 상기 제로 패딩된 비트들은 상기 상향링크 제어 정보와 CRC(cyclic redundancy check) 비트 사이 또는 상기 상향링크 제어 정보 및 상기 CRC 비트 이후에 위치하도록 설정될 수 있다.
이상으로 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 간략히 설명하였으나, 도 7과 관련된 실시예는 앞서 설명한 실시예(들) 중 적어도 일부를 대안적으로 또는 추가적으로 포함할 수 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예들을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 RF(Radio Frequency) 유닛(13, 23)과, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 RF 유닛(13, 23) 및 메모리(12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되어, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 RF 유닛(13,23)을 제어하도록 구성된 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다.
메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다. 프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(11, 21)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다.
전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 RF 유닛(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 전송 블록과 등가이다. 일 전송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 RF 유닛(13)은 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. RF 유닛(13)은 Nt개(Nt는 1보다 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.
수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 RF 유닛(23)은 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 RF 유닛(23)은 Nr개의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 RF 유닛(23)은 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. RF 유닛(23)은 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다.
RF 유닛(13, 23)은 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, RF 유닛(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 RF 유닛(13, 23)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더 이상 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 RF 유닛의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, UE는 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, eNB는 상향링크에서는 수신장치(20)로 동작하고, 하향링크에서는 전송장치(10)로 동작한다.
상기 전송장치 및/또는 상기 수신장치는 앞서 설명한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 실시예들의 조합을 수행할 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 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 단말, 릴레이, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 하나 이상의 셀 그룹에 대한 비주기적 채널 상태 보고를 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 단말에 의해 수행되며,
    기지국으로부터 셀 그룹 별 비주기적 CSI(channel state information) 보고 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 비주기적 CSI 보고 요청이 지시하는 CSI 측정 대상에 대한 비주기적 CSI를 계산하여 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 CSI 측정 대상은 상기 셀 그룹의 수가 하나인지 또는 복수 개인지에 따라 다른 방식으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 비주기적 채널 상태 보고 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단말을 위해 셀 그룹이 둘 이상인 경우,
    전체 셀의 수가 일정 개수 이하이면, 상기 CSI 측정 대상은 상기 두 개 이상의 셀 그룹에 공통적으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 비주기적 채널 상태 보고 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 비주기적 CSI 보고 요청은 상기 두 개 이상의 셀 그룹에 공통되는 것을 특징으로 하는, 비주기적 채널 상태 보고 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단말을 위해 셀 그룹이 하나인 경우,
    전체 셀의 수가 일정 개수 이상이면, 상기 CSI 측정 대상은 복수 개로 설정되는 것을 특징으로 하는, 비주기적 채널 상태 보고 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 비주기적 CSI 보고 요청은 상기 복수 개의 CSI 측정 대상 별로 특정되는 것을 특징으로 하는, 비주기적 채널 상태 보고 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 비주기적 CSI는 적어도 하나의 PUSCH(physical uplink shared channel)로 전송되며,
    상기 비주기적 CSI의 전송을 위해 복수의 PUSCH가 사용되는 경우, HARQ(hybrid automatic repeat request)-ACK(acknowledgement) 및/또는 주기적 CSI는 가장 낮은 셀 인덱스를 갖는 PUSCH로 피기백되는 것을 특징으로 하는, 비주기적 채널 상태 보고 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 비주기적 CSI, 상기 HARQ-ACK 및/또는 상기 주기적 CSI를 포함한 상향링크 제어 정보의 비트 수가 일정 수보다 큰 경우, 상기 상향링크 제어 정보에 사전에 정의된 수의 비트만큼 제로 비트가 패딩된 비트들이 채널 코딩의 입력으로 사용되는 것을 특징으로 하는, 비주기적 채널 상태 보고 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제로 비트가 패딩된 비트들은 상기 상향링크 제어 정보와 CRC(cyclic redundancy check) 비트 사이 또는 상기 상향링크 제어 정보 및 상기 CRC 비트 이후에 위치하도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 비주기적 채널 상태 보고 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 하나 이상의 셀 그룹에 대한 비주기적 채널 상태를 보고하도록 구성된 단말로서,
    무선 주파수(Radio Frequency; RF) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는:
    기지국으로부터 셀 그룹 별 비주기적 CSI(channel state information) 보고 요청을 수신하고, 상기 비주기적 CSI 보고 요청이 지시하는 CSI 측정 대상에 대한 비주기적 CSI를 계산하여 상기 기지국으로 전송하도록 구성되고,
    상기 CSI 측정 대상은 상기 셀 그룹의 수가 하나인지 또는 복수 개인지에 따라 다른 방식으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 단말을 위해 셀 그룹이 둘 이상인 경우,
    전체 셀의 수가 일정 개수 이하이면, 상기 CSI 측정 대상은 상기 두 개 이상의 셀 그룹에 공통적으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  11. 제10항에 있어서, 상기 비주기적 CSI 보고 요청은 상기 두 개 이상의 셀 그룹에 공통되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  12. 제9항에 있어서, 상기 단말을 위해 셀 그룹이 하나인 경우,
    전체 셀의 수가 일정 개수 이상이면, 상기 CSI 측정 대상은 복수 개로 설정되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  13. 제12항에 있어서, 상기 비주기적 CSI 보고 요청은 상기 복수 개의 CSI 측정 대상 별로 특정되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  14. 제9항에 있어서, 상기 비주기적 CSI는 적어도 하나의 PUSCH(physical uplink shared channel)로 전송되며,
    상기 비주기적 CSI의 전송을 위해 복수의 PUSCH가 사용되는 경우, HARQ(hybrid automatic repeat request)-ACK(acknowledgement) 및/또는 주기적 CSI는 가장 낮은 셀 인덱스를 갖는 PUSCH로 피기백되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  15. 제14항에 있어서, 상기 비주기적 CSI, 상기 HARQ-ACK 및/또는 상기 주기적 CSI를 포함한 상향링크 제어 정보의 비트 수가 일정 수보다 큰 경우, 상기 상향링크 제어 정보에 사전에 정의된 수의 비트만큼 제로 비트가 패딩된 비트들이 채널 코딩의 입력으로 사용되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제로 비트가 패딩된 비트들은 상기 상향링크 제어 정보와 CRC(cyclic redundancy check) 비트 사이 또는 상기 상향링크 제어 정보 및 상기 CRC 비트 이후에 위치하도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 단말.
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