KR20180012706A - 무선 통신 시스템에서 재전송을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4^th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5^th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 무선 통신 시스템에서 재전송을 위한 기지국의 동작 방법에 있어서, 비-승인(grant-free) 방식에 따라 단말에 의해 송신된 신호를 수신하는 과정과, 상기 신호에 대한 디코딩이 성공하면, 상기 신호에 대한 ACK(acknowledgement) 및 상기 신호로부터 확인되는 상기 단말을 지시하는 정보를 송신하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 재전송을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RETRANSMISSION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 재전송을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

4G(4^th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5^th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 재전송을 효과적으로 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 충돌로 인해 단말이 ACK(acknowledgement)/NACK(negative-ACK) 신호를 검출하는 과정에서 오류가 발생하는 문제점을 해결하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 비-직교 다중 접속 기술에 기초한 비-승인 전송(grant-free transmission)을 고려하여 재전송을 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 비-승인(grant-free) 방식에 따라 단말에 의해 송신된 신호를 수신하는 과정과, 상기 신호에 대한 디코딩이 성공하면, 상기 신호에 대한 ACK(acknowledgement) 및 상기 신호로부터 확인되는 상기 단말을 지시하는 정보를 송신하는 과정을 포함한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 비-승인(grant-free) 방식에 따라 기지국으로 신호를 송신하는 과정과, 상기 신호에 대한 디코딩이 상기 기지국에서 성공하면, 상기 신호에 대한 ACK(acknowledgement) 및 상기 신호로부터 확인되는 상기 단말을 지시하는 정보를 수신하는 과정을 포함한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국 장치는, 송수신부와, 상기 송수신부와 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 송수신부는, 비-승인(grant-free) 방식에 따라 단말에 의해 송신된 신호를 수신하고, 상기 신호에 대한 디코딩이 성공하면, 상기 신호에 대한 ACK(acknowledgement) 및 상기 신호로부터 확인되는 상기 단말을 지시하는 정보를 송신한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말 장치는, 송수신부와, 상기 송수신부와 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 송수신부는, 비-승인(grant-free) 방식에 따라 기지국으로 신호를 송신하고, 상기 신호에 대한 디코딩이 상기 기지국에서 성공하면, 상기 신호에 대한 ACK(acknowledgement) 및 상기 신호로부터 확인되는 상기 단말을 지시하는 정보를 수신한다.

일 실시 예에 따른 HARQ(hybrid automatic repeat request) 송신 방법은, 기지국에 의해, 단말로부터 송신된 신호를 수신하고, 신호 검출, 디코딩 및 CRC(cyclic redundancy check)을 수행하는 과정과, CRC 검사가 성공하면, 상기 신호에 의해 전달되는 단말 정보에 따라 단말 식별자 정보를 결정하고, ACK(acknowledgement) 정보 및 상기 단말 식별자 정보를 송신하는 과정과, CRC 검사가 실패하면, NACK(negative-ACK) 정보를 송신하거나 또는 HARQ 정보를 송신하지 아니하는 과정을 포함한다.

일 실시 예에 따라, 상기 단말 식별자 정보는, HARQ 지시 채널, 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널을 통해 전달될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 단말 식별자 정보가 HARQ 지시 채널을 통해 전달되는 경우, 상기 NACK 정보를 송신하는 동안, 상기 단말 식별자 정보와 동일한 길이를 가지는 리던던시(redundancy) 정보가 상기 NACK 정보 후단에 부가될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 단말 식별자 정보는, C-RNTI(cell radio network temporary identifier), S-TMSI(temporary mobile subscriber identifier), 상기 C-RNTI 또는 상기 S-TMSI에 따라 생성된 단말 식별자, 상기 기지국에 의해 할당된 토큰(token) 정보, 또는 상기 단말에 의해 송신된 부분적 상향링크 데이터를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 토큰 정보의 비트 개수는 [log₂(M_max)]이고, [·]는 라운딩 업(rounding up) 연산을, M_max는 동일한 상향링크 송신 자원들을 할당받는 단말들의 최대 개수이며, 상기 상향링크 송신 자원들은 DMRS(demodulation reference signal)들, 다중 접속 시그니처들(multiple access signatures) 및/또는 시간-주파수 자원들을 포함할 수 있다. 또는, 상기 단말 식별자 정보는 상기 C-RNTI 또는 S-TMIS에 기반하여 랜덤하게 생성되고, 여기서 상기 단말 식별자 정보의 비트 개수

}이고,

는 시스템 성능 요구에 따른 NACK을 ACK으로서 구별하는 확률(probability of discriminating an NACK as an ACK)이다.

일 실시 예에 따라, 상기 단말 식별자 정보를 랜덤하게 생성하는 과정은, 수도랜덤(pseudorandom) 시퀀스를 이용하여 상기 단말 식별자 정보를 생성하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 수도랜덤 시퀀스를 이용하여 상기 단말 식별자 정보를 생성하는 과정은, 상기 C-RNTI 또는 상기 S-TMSI, 상기 C-RNTI의 부분적 비트 시퀀스, 또는 상기 S-TMSI의 부분적 비트 시퀀스를 이용하여 m-시퀀스를 생성하기 위한 생성 다항식(generator polynomial)에 따라 m-시퀀스를 생성하기 위한 초기 상태(initial state)를 생성하는 과정과, 상기 단말 식별자 정보로서 제공하기 위해 상기 m-시퀀스로부터의 부분적 비트들을 클리핑(clipping)하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 수도랜덤 시퀀스를 이용하여 상기 단말 식별자 정보를 생성하는 과정은, 상기 C-RNTI 또는 상기 S-TMSI, 상기 C-RNTI의 부분적 비트 시퀀스, 또는 상기 S-TMSI의 부분적 비트 시퀀스를 이용하여 제1 m-시퀀스를 생성하기 위한 생성 다항식에 따라 제1 m-시퀀스를 생성하기 위한 초기 상태를 생성하는 과정과, 상기 제1 m-시퀀스 및 제2 m-시퀀스에 따라 골드 시퀀스를 생성하는 과정과, 상기 단말 식별자 정보로서 제공하기 위해 상기 골드 시퀀스로부터 부분적 비트들을 클리핑하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 수도랜덤 시퀀스를 이용하여 상기 단말 식별자 정보를 생성하는 과정은, 상기 C-RNTI 또는 상기 S-TMSI, 상기 C-RNTI의 부분적 비트 시퀀스, 또는 상기 S-TMSI의 부분적 비트 시퀀스를 이용하여 제1 m-시퀀스를 생성하기 위한 생성 다항식에 따라 제1 m-시퀀스를 생성하기 위한 초기 상태를 생성하는 과정과, 상기 C-RNTI 또는 상기 S-TMSI, 상기 C-RNTI의 부분적 비트 시퀀스, 또는 상기 S-TMSI의 부분적 비트 시퀀스를 이용하여 제2 m-시퀀스를 생성하기 위한 생성 다항식에 따라 제2 m-시퀀스를 생성하기 위한 초기 상태를 생성하는 과정과, 상기 제1 m-시퀀스 및 상기 제2 m-시퀀스에 따라 골드 시퀀스를 생성하는 과정과, 상기 단말 식별자 정보로서 제공하기 위해 상기 골드 시퀀스로부터 부분적 비트들을 클리핑하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 방법은, 상기 신호 검출 전, DMRS들의 충돌 검출을 수행하는 과정과, 상기 DMRS들의 충돌 검출의 결과가 충돌이 있음을 지시하고, 상기 신호가 CRC 검사를 통과하지 아니하면, 대응하는 신호의 버퍼를 비우고(clear), 충돌 지시자 또는 새로운 송신 지시자를 송신하는 과정과, 상기 DMRS들의 충돌 검출의 결과가 충돌 없음을 지시하고, 상기 신호가 CRC 검사를 통과하지 아니하면, 상기 대응하는 신호의 버퍼로 검출의 결과를 저장하고, 비-충돌 지시자 또는 재전송 지시자를 송신하는 과정을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 방법은, 상기 단말로부터 송신된 상향링크 신호를 송신하기 전, 하향링크 제어 채널의 시그널링 또는 시스템 상위 계층 시그널링을 통해 상기 단말의 상기 상향링크 신호를 송신하기 위한 DMRS들 및 다중 접속 시그니쳐들을 상기 단말을 위해 구성하는 과정을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 방법은, 상기 단말로부터 송신된 상향링크 신호를 송신하기 전, 상기 단말의 상기 상향링크 신호를 송신하기 위한 자원 풀(resource pool)을 구성하는 과정을 더 포함할 수 있다. 여기서, 자원 풀은 DMRS들, 다중 접속 시그니쳐들 및/또는 시간-주파수 자원들을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 기지국은 관찰된 네트워크 부하 조건에 따라 상기 단말에게 구성된 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 결정할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 DMRS들 및 상기 다중 접속 시그니처들을 결정하는 과정은, 상기 네트워크 부하가 미리 정해진 임계값을 초과하면, 동일한 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들로 구성된 단말들의 개수를 증가시키는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 DMRS들 및 상기 다중 접속 시그니처들을 결정하는 과정은, 미리 정의된 룩업 테이블에 기반하여, 상기 네트워크 부하 조건 및 동일한 구성을 가지는 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들에 따라 상기 단말에게 구성된 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 결정하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 방법은, 상기 ACK 정보 또는 상기 NACK 정보를 송신하기 전, 상기 신호를 전달하는 시간-주파수 자원의 위치, 상기 신호에 사용된 다중 접속 시그니처, 상기 신호의 DMRS 특성에 따라, 상기 신호의 HARQ 지시 채널에 대응하는 시간-주파수 자원을 결정하는 과정과, 상기 HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원을 통해 상기 ACK 정보 또는 상기 NACK 정보를 송신하는 과정을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 HARQ 지시 채널의 상기 시간-주파수 자원은 인덱스 그룹

에 의해 결정되는 시간-주파수 자원을 포함하고,

는 HARQ 지시 채널 인덱스,

는 그룹-내(intra-group) 시퀀스 인덱스이다. 인덱스 그룹

는 상기 신호를 전달하는 시간-주파수 자원의 위치, 상기 신호에 사용된 다중 접속 시그니처, 상기 신호의 DMRS 특성에 따라 결정될 수 있다.

일 실시 예에 따라, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 매핑 관계가 존재하지 아니하는 경우, 또는 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 일대다(one-to-multiple) 매핑 관계가 존재하는 경우, 인덱스 그룹

는,

및

에 따라 결정되거나, 또는,

및

에 따라 결정될 수 있다. 여기서,

는 상기 신호를 전달하는 상기 시간-주파수 자원의 인덱스,

는 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 매핑 관계가 존재하지 아니하는 경우

에 대응하는 시간-주파수 자원에서 사용한 다중 접속 시그니처들의 총 개수이거나, 또는 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 일대다 매핑 관계가 존재하는 경우 동일한 DMRS와 매핑 관계를 가지는 다중 접속 시그니처들의 총 개수,

는

개 다중 접속 시그니처들 중 상기 신호에 대해 사용된 다중 접속 시그니처의 인덱스,

는 시간-주파수 자원에서 가용한 DMRS들의 개수,

는 상기 DMRS들 중 상기 신호에 대해 사용된 DMRS의 인덱스,

는 HARQ 지시 채널 그룹들의 개수를 의미한다.

일 실시 예에 따라, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 다대일(multiple-to-one) 매핑 관계가 존재하는 경우, 인덱스 그룹

는

및

에 따라 결정되거나, 또는

및

에 따라 결정될 수 있다. 여기서,

는 상기 신호를 전달하는 상기 시간-주파수 자원의 인덱스,

는

에 대응하는 시간-주파수 자원에서 가용한 다중 접속 시그니처들의 총 개수,

는

개 다중 접속 시그니처들 중 상기 신호에 대해 사용된 다중 접속 시그니처의 인덱스,

는 상기 신호에 대해 사용된 다중 접속 시그니처에 대응하는 가용한 DMRS들의 개수,

는

개 DMRS들 중 신호에 대해 사용된 DMRS의 인덱스,

는 HARQ 지시 채널 그룹들의 개수를 의미한다.

일 실시 예에 따라, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 일대일 매핑 관계가 존재하는 경우, 인덱스 그룹

는

및

에 따라 결정되거나, 또는

및

에 따라 결정될 수 있따다. 여기서,

는 상기 신호를 전달하는 상기 시간-주파수 자원의 인덱스,

는

에 대응하는 시간-주파수 자원에서 가용한 다중 접속 시그니처들의 총 개수,

는

개 다중 접속 시그니처들 중 상기 신호에 대해 사용된 다중 접속 시그니처의 인덱스,

는

에 대응하는 시간-주파수 자원에서 가용한 DMRS들의 총 개수,

는

개 DMRS들 중 신호에 대해 사용된 DMRS의 인덱스,

는 HARQ 지시 채널 그룹들의 개수를 의미한다.

일 실시 예에 따라, 상기 신호 검출을 수행하는 과정은, 상기 수신된 신호에 따른 DMRS 활성화 검출을 수행하는 과정과, 활성화된 것으로 결정된 DMRS에 대응하는 다중 접속 시그니처를 이용하여 상기 신호를 검출하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 DMRS 활성화 검출을 수행하는 과정은, 모든 가능한 DMRS들에 대한 상관 에너지(correlation energy) 검출을 수행하는 과정과, 에너지 검출 임계값보다 큰 검출 결과를 가지는 DMRS를 활성화된 것으로 결정하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 신호 검출의 결과에 따라 상기 신호가 재전송된 데이터인 것으로 판단되면, 상기 신호를 검출한 후, 상기 신호를 디코딩하기 전에, 상기 방법은, 활성화된 DMRS에 대응하는 다중 접속 시그니처에 따라, 새로운 송신을 위한 자원 풀 및 재전송을 위한 자원 풀 간 매핑 관계를 이용하여, 이전 송신된 데이터를 결정하는 과정과, 상기 디코딩 절차 동안 디코딩을 위해 상기 재전송된 데이터 및 상기 이전 송신된 데이터를 결합하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 불활성화된 것으로 결정된 DMRS에 대하여, 상기 기지국은 불활성화된 DMRS에 대응하는 모든 HARQ 지시 채널들을 통해 정보를 송신하지 아니하거나, 또는, 기지국은 불활성화된 DMRS에 대응하는 모든 HARQ 지시 채널들을 통해 NACK 정보를 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 활성화된 것으로 결정된 DMRS에 대하여, CRC 검사가 실패하면, 상기 기지국은 활성화된 DMRS에 대응하는 모든 HARQ 지시 채널들을 통해 NACK 정보를 송신하고, 재전송 지시자를 송신할 수 있다. 그리고, 불활성화된 것으로 결정된 DMRS에 대하여, 상기 기지국은 불활성화된 DMRS에 대응하는 모든 HARQ 지시 채널들을 통해 NACK 정보를 송신하고, 새로운 송신 지시자를 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따른 HARQ 송신 방법은, 제1 단말에 의해, 기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 과정과, HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원을 통해 상기 상향링크 신호에 대응하는 HARQ 정보를 수신하는 과정과, 상기 HARQ 정보가 ACK 정보를 포함하면, 상기 기지국에 의해 송신된 정보로부터, 상기 HARQ 정보에 대응하는 단말 식별자 정보를 추출하고, 상기 식별자 정보가 상기 제1 단말의 식별자 정보와 일치하면 상기 상향링크 신호가 올바로 수신됨을 결정하고, 상기 식별 정보가 상기 제1 단말의 식별자 정보와 일치하지 아니하면 처음으로(for first time) 상기 상향링크 신호를 다시 송신하는 과정과, 상기 HARQ 정보가 NACK 정보를 포함하면, 상기 상향링크 신호를 재전송하거나 또는 상기 상향링크 신호를 처음으로 다시 송신하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 상향링크 신호가 올바르게 수신됨을 결정하는 과정은, ACK 정보를 상위 계층으로 전달하는 과정과, 해당 송신을 종료하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 상향링크 신호를 처음으로 다시 송신하는 과정은, 상기 NACK 정보 및 새로운 송신 요청을 상위 계층으로 전달하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 제1 단말이 상기 HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원을 통해 HARQ 정보를 수신하지 아니하면, 상기 제1 단말은 HARQ 정보를 NACK 정보로 판단할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 상향링크 신호를 재전송하거나 또는 상기 상향링크 신호를 처음으로 다시 송신하는 과정은, 충돌 지시자 또는 재전송/새로운 송신 지시자를 검출하는 과정과, 상기 충돌 지시자가 충돌 없음을 지시하거나 재전송/새로운 송신 지시자가 재전송 지시인 경우, 송신의 최대 횟수가 도달하기 전 까지 NACK 정보 및 재전송 요청을 상위 계층으로 전달하는 과정과, 상기 충돌 지시자가 충돌을 지시하거나 재전송/새로운 송신 지시자가 새로운 송신 지시인 경우, 상기 상향링크 신호를 처음으로 다시 송신하기 위해 NACK 정보 및 새로운 송신 요청을 상위 계층으로 전달하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 상향링크 신호를 재전송하거나 또는 상기 상향링크 신호를 처음으로 다시 송신하는 과정은, 상위 계층으로 NACK 정보를 전달하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 재전송 요청 또는 상기 새로운 송신 요청은, 상기 상향링크 신호에 대응하는 HARQ 프로세스 내의 HARQ_RE에 의해 전달될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 상향링크 신호를 상기 기지국으로 송신하는 과정은, 새로이 송신되는 데이터가 존재하는 경우, 상기 제1 단말 내의 HARQ 개체에 의해, 상기 새로이 송신되는 데이터를 위한 HARQ 프로세스를 설정하고, 상기 HARQ 프로세스를 위한 시간-주파수 자원들, DMRS들, 다중 접속 시그니처들을 할당하고, 할당된 자원들 및 상기 새로이 송신되는 데이터를 상기 HARQ 프로세스로 송신하는 과정과, 상기 HARQ 프로세스는 상기 시간-주파수 자원들, 상기 DMRS들, 상기 다중 접속 시그니처들을 저장하며, 각 TTI(transmission time interval) 내에서, 비-승인 전송을 위한 각 시간-주파수 자원에 대하여, 상기 HARQ 개체에 의해, 상기 시간 주파수 자원에 대응하는 HARQ 프로세스를 결정하고, 상기 HARQ 프로세스에 대응하는 새로이 송신되는 데이터 또는 상기 HARQ 프로세스에 대응하는 수신된 HARQ 정보를 송신하고, 재전송 또는 새로운 송신을 수행하기 위한 HARQ 프로세스를 지시하는 과정을 포함한다. 여기서, 상기 HARQ 프로세스에 의해 저장된 상기 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들은 상기 HARQ 개체에 의해 상기 HARQ 프로세스로 송신된 상기 HARQ 정보가 상기 HARQ 프로세스에 속하는지 여부를 구분하기 위해 사용되고, 상기 HARQ 개체는 다수의 병렬 HARQ 프로세스들을 유지하기 위해 사용될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 HARQ 프로세스를 위한 시간-주파수 자원들, DMRS들, 다중 접속 시그니처들을 할당하는 과정은, 하향링크 제어 채널의 코맨트 또는 시스템 상위 계층 시그널링의 구성에 따라 제1 단말에 할당된 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 결정하는 과정과, 상기 DMRS들 및 상기 다중 접속 시그니처들을 상기 상향링크 신호를 송신하기 위한 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들로서 사용하는 과정과, 상기 제1 단말을 위한 시간-주파수 자원 풀 집합에서 가용한 시간-주파수 자원들 중 시간-주파수 자원을 랜덤하게 선택하는 과정을 포함하거나, 또는, 균등 확률 방식에 따라 제1 단말을 위해 구성된 자원 풀에서 가용한 자원들 중 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들을 랜덤하게 선택하는 과정과, 상기 구성된 자원 풀에서 사용한 자원들 중 시간-주파수 자원들을 랜덤하게 선택하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 HARQ 개체에 의해, HARQ 프로세스로 새로이 송신되는 데이터 또는 HARQ 정보를 송신하고, 재전송 또는 새로운 송신을 수행하기 위한 HARQ 프로세스를 지시하는 과정은, 새로운 송신 자원들 및 재전송 자원을 간 매핑 관계에 따라 각 시간-주파수 자원이 HARQ 프로세스의 새로운 송신 시간-주파수 자원 또는 재전송 시간-주파수 자원에 속하는지 여부를 판단하는 과정과, 각 시간-주파수 자원이 재전송 시간-주파수 자원에 속하는 것으로 판단되면, 상기 매핑 관계에 따라 대응하는 HARQ 프로세스를 위한 재전송 자원들을 선택하는 과정과, 선택된 자원 및 HARQ 정보를 상기 HARQ 프로세스로 송신하는 과정과, 상기 새로이 송신되는 데이터를 상기 HARQ 프로세스로 송신하는 과정과, 새로운 송신을 개시하기 위해 저장된 자원을 이용할 것을 HARQ 프로세스로 지시하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 매핑 관계에 따라 상기 HARQ 프로세스를 위한 상기 재전송 자원을 선택하는 과정은, 상기 매핑 관계에 따라 상기 HARQ 프로세스의 재전송을 위한 시간-주파수 자원을 선택하는 과정과, 상기 HARQ 프로세스가 데이터 재전송을 개시할 때, 저장된 DMRS들 및 다중 접속 시그니처와 수신된 재전송을 위한 시간-주파수 자원을 사용하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 매핑 관계에 따라 상기 HARQ 프로세스를 위한 상기 재전송 자원을 선택하는 과정은, 상기 매핑 관계에 따라 재전송을 위한 시간-주파수 자원들, HARQ 프로세스를 위한 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 선택하는 과정과, 상기 HARQ 프로세스가 데이터 재전송을 개시할 때, 재전송을 위한 수신된 시간-주파수 자원들, DMRS들, 다중 접속 시그니처들을 이용하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 가용한 자원들은 시간-주파수 자원들, DMRS들, 다중 접속 시그니처들을 포함하며, 이들은 새롭게 송신하는 것 및 데이터를 재전송하는 것을 위해 상기 HARQ 개체에 의해 사용되지 아니할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 가용한 자원들은 시간-주파수 자원들을 포함하며, 이들은 새롭게 송신하는 것 및 데이터를 재전송하는 것을 위해 상기 HARQ 개체에 의해 사용되지 아니할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 방법은, 상기 HARQ 개체에 의해 수신된 상기 재전송 지시자가 재전송이 필요 없음을 나타내거나 또는 재전송의 최대 횟수에 도달함을 나타내는 경우, 상기 HARQ 개체에 의해, 대응하는 HARQ 프로세스의 버퍼를 비우는 과정과, 상기 HARQ 프로세스에 할당된 자원을 해제하는 과정과, 상기 HARQ 프로세스를 리셋하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원을 결정하는 과정은, 상기 신호의 DMRS 특징 및 상기 신호에 대해 사용된 다중 접속 시그니처, 상기 신호를 전달한 시간-주파수 자원의 위치에 따라 상기 신호의 상기 HARQ 지시 채널에 대응하는 시간-주파수 자원을 결정하는 과정을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 HARQ 지시 채널의 상기 시간-주파수 자원은 인덱스 그룹

에 의해 결정되는 시간-주파수 자원을 포함하고,

는 HARQ 지시 채널 인덱스,

는 그룹-내(intra-group) 시퀀스 인덱스이다. 인덱스 그룹

는 상기 신호를 전달하는 시간-주파수 자원의 위치, 상기 신호에 사용된 다중 접속 시그니처, 상기 신호의 DMRS 특성에 따라 결정될 수 있다.

일 실시 예에 따라, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 매핑 관계가 존재하지 아니하는 경우, 또는 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 일대다(one-to-multiple) 매핑 관계가 존재하는 경우, 인덱스 그룹

는,

및

에 따라 결정되거나, 또는,

및

에 따라 결정될 수 있다. 여기서,

는 상기 신호를 전달하는 상기 시간-주파수 자원의 인덱스,

는 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 매핑 관계가 존재하지 아니하는 경우

에 대응하는 시간-주파수 자원에서 사용한 다중 접속 시그니처들의 총 개수이거나, 또는 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 일대다 매핑 관계가 존재하는 경우 동일한 DMRS와 매핑 관계를 가지는 다중 접속 시그니처들의 총 개수,

는

개 다중 접속 시그니처들 중 상기 신호에 대해 사용된 다중 접속 시그니처의 인덱스,

는

에 대응하는 시간-주파수 자원에서 가용한 DMRS들의 개수,

는 상기 ?

개 DMRS들 중 상기 신호에 대해 사용된 DMRS의 인덱스,

는 HARQ 지시 채널 그룹들의 개수를 의미한다.

일 실시 예에 따라, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 다대일(multiple-to-one) 매핑 관계가 존재하는 경우, 인덱스 그룹

는

및

에 따라 결정되거나, 또는

및

에 따라 결정될 수 있다. 여기서,

는 상기 신호를 전달하는 상기 시간-주파수 자원의 인덱스,

는

에 대응하는 시간-주파수 자원에서 가용한 다중 접속 시그니처들의 총 개수,

는

개 다중 접속 시그니처들 중 상기 신호에 대해 사용된 다중 접속 시그니처의 인덱스,

는 상기 신호에 대해 사용된 다중 접속 시그니처에 대응하는 가용한 DMRS들의 개수,

는

개 DMRS들 중 신호에 대해 사용된 DMRS의 인덱스,

는 HARQ 지시 채널 그룹들의 개수를 의미한다.

일 실시 예에 따라, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간 일대일 매핑 관계가 존재하는 경우, 인덱스 그룹 (

는

및

에 따라 결정되거나, 또는

및

에 따라 결정될 수 있다. 여기서,

는 상기 신호를 전달하는 상기 시간-주파수 자원의 인덱스,

는

에 대응하는 시간-주파수 자원에서 가용한 다중 접속 시그니처들의 총 개수,

는

개 다중 접속 시그니처들 중 상기 신호에 대해 사용된 다중 접속 시그니처의 인덱스,

는

에 대응하는 시간-주파수 자원에서 가용한 DMRS들의 총 개수,

는

개 DMRS들 중 신호에 대해 사용된 DMRS의 인덱스,

는 HARQ 지시 채널 그룹들의 개수를 의미한다.

일 실시 예에 따른 HARQ 송신 장치는, 신호 검출부 및 송신부를 포함한다. 상기 신호 검출부는, 단말로부터 송신된 신호를 수신하고, 신호 검출, 디코딩 및 CRC을 수행할 수 있다. 상기 송신부는, CRC 검사가 성공하면, 상기 신호에 의해 전달되는 단말 정보에 따라 단말 식별자 정보를 결정하고, ACK(acknowledgement) 정보 및 상기 단말 식별자 정보를 송신할 수 있고, CRC 검사가 실패하면, NACK(non-acknowledgement) 정보를 송신하거나 또는 HARQ 정보를 송신하지 아니할 수 있다.

일 실시 예에 따른 HARQ 송신 장치는, 송신부 및 수신부를 포함한다. 상기 수신부는, 기지국으로 상향링크 신호를 송신할 수 있다. 상기 송신부는, HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원을 통해 상기 상향링크 신호에 대응하는 HARQ 정보를 수신하고, 상기 HARQ 정보가 ACK 정보를 포함하면, 상기 기지국에 의해 송신된 정보로부터, 상기 HARQ 정보에 대응하는 단말 식별자 정보를 추출하고, 상기 식별자 정보가 상기 제1 단말의 식별자 정보와 일치하면 상기 상향링크 신호가 올바로 수신됨을 결정하고, 상기 식별 정보가 상기 제1 단말의 식별자 정보와 일치하지 아니하면 처음으로(for first time) 상기 상향링크 신호를 다시 송신하고, 상기 HARQ 정보가 NACK 정보를 포함하면, 상기 상향링크 신호를 재전송하거나 또는 상기 상향링크 신호를 처음으로 다시 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따른 기지국은 ACK 정보를 송신 시 단말 식별자 정보를 송신할 수 있고, ACK 정보를 수신한 단말은 상기 단말 식별자 정보를 추출하고, 추출된 식별자 정보가 상기 단말의 식별자 정보와 일치하면, 데이터가 올바르게 수신됨이 판단되거나, 또는 이전 송신된 상향링크 신호가 처음으로 다시 송신될 수 있다. 이 겨우, ACK 신호 송신 시 단말의 식별자 정보를 송신함에 따라, 충돌로 인해 단말에 의한 ACK/NACK 신호를 검출하는 동안 오류가 발생하는 문제점이 회피될 수 있다. 추가적으로, 단말이 ACK 신호를 수신하고 상기 단말의 식별자 정보가 일치하지 아니함을 확인한 후, 재전송이 데이터 전송의 신뢰성을 향상시킬 수 없는 문제점을 회피하기 위해, 새로운 송신이 바로 개시될 수 있다.

추가적으로, 기지국 및 단말이 상향링크 신호를 전달하는 시간-주파수 자원, 상향링크 신호에 대해 사용된 다중 접속 시그니처들, 상향링크 신호의 DMRS 특징에 따라 HARQ 지시 채널의 위치를 결정할 때, 상향링크 자원 블록들의 가장 낮은 인덱스 및 사용된 DMRS의 순환 쉬프트에 따라 HARQ 지시 채널의 위치를 결정하는 현재 방식과 비교하면, 동일한 상향링크 물리적 자원 블록은 더 많은 HARQ 지시 채널들의 위치들에 대응할 수 있고, 따라서 더 많은 사용자들이 동일한 물리적 자원 블록에서 다중화될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, ACK/NACK 정보를 단말의 식별 정보와 함께 송신함으로써, 비-승인(grant-free) 전송 시 재전송을 효과적으로 지원할 수 있게 한다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request) 지시(indication) 정보의 부호화 과정을 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 PHICH(physical HARQ indicator channel) 시간-주파수 자원의 매핑(mapping) 예들을 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 새로운 송신을 위한 자원 풀과 재전송을 위한 자원 풀 간의 매핑 관계를 도시한다.
도 7는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 상향링크(uplink) 송신 데이터 구조의 예를 도시한다.
도 8는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 HARQ 송신 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 HARQ 지시 채널의 정보 비트들을 도시한다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 HARQ 지시 채널의 정보 처리의 흐름도를 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 시간-주파수 자원 인덱스들의 할당 모드들을 도시한다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 토큰 비트(token bit) 할당 모드를 도시한다.
도 13은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 m?시퀀스(m-sequence)를 사용하여 단말 식별자를 결정하는 과정을 도시한다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 골드 시퀀스(Gold sequence)를 이용하여 단말 식별자를 생성하는 과정을 도시한다.
도 15는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 충돌 검출 임계값 및 에너지 검출 임계값을 도시한다.
도 16은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 흐름도를 도시한다.
도 17는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 다른 흐름도를 도시한다.
도 18는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 HARQ 송신 장치의 구성을 도시한다.
도 19은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 HARQ 송신 장치의 다른 구조를 도시한다.

본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.

이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 재전송을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 비-승인(grant-free) 전송에 대한 재전송을 수행하기 하기 위한 기술을 설명한다.

이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 채널을 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 자원을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.

또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project))에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1은 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 기지국 110, 단말 120, 단말 130을 예시한다. 도 1은 하나의 기지국만을 도시하나, 기지국 110과 동일 또는 유사한 다른 기지국이 더 포함될 수 있다.

기지국 110은 단말들 120, 130에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국 110은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국 110은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.

단말 120 및 단말 130 각각은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국 110과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말 120 및 단말 130 중 적어도 하나는 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말 120 및 단말 130 중 적어도 하나는 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말 120 및 단말 130 각각은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.

기지국 110, 단말 120, 단말 130은 밀리미터 파(mmWave) 대역(예: 28GHz, 30GHz, 38GHz, 60GHz)에서 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이때, 채널 이득의 향상을 위해, 기지국 110, 단말 120, 단말 130은 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 여기서, 빔포밍은 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 포함할 수 있다. 즉, 기지국 110, 단말 120, 단말 130은 송신 신호 또는 수신 신호에 방향성(directivity)을 부여할 수 있다. 이를 위해, 기지국 110 및 단말들 120, 130은 빔 탐색(beam search) 또는 빔 관리(beam management) 절차를 통해 서빙(serving) 빔들 112, 113, 121, 131을 선택할 수 있다. 서빙 빔들 112, 113, 121, 131이 선택된 후, 이후 통신은 서빙 빔들 112, 113, 121, 131을 송신한 자원과 QCL(quasi co-located) 관계에 있는 자원을 통해 수행될 수 있다.

도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다. 도 2에 예시된 구성은 기지국 110의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 2를 참고하면, 기지국은 무선통신부 210, 백홀통신부 220, 저장부 230, 제어부 240를 포함한다.

무선통신부 210은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 무선통신부 210은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 무선통신부 210은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 무선통신부 210은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 무선통신부 210은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다.

이를 위해, 무선통신부 210은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선통신부 210은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 무선통신부 210은 다수의 안테나 요소들(antenna elements)로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 무선통신부 210은 디지털 유닛(digital unit) 및 아날로그 유닛(analog unit)으로 구성될 수 있으며, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 다수의 서브 유닛(sub-unit)들로 구성될 수 있다.

무선통신부 210은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 무선통신부 210의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 무선통신부 210에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.

백홀통신부 220은 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부 220은 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 접속 노드, 다른 기지국, 상위 노드, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.

저장부 230은 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 230은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 230은 제어부 240의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부 240은 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 240은 무선통신부 210를 통해 또는 백홀통신부 220을 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부 240은 저장부 230에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 240은 통신 규격에서 요구하는 프로코톨 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부 240은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예들에 따라, 제어부 240는 비-승인(grant-free) 전송을 수행하는 단말에 대한 재전송을 지원한다. 예를 들어, 제어부 240은 비-승인 방식에 따라 단말에 의해 송신된 신호를 수신하고, 상기 신호에 대한 디코딩이 성공하면, 상기 신호에 대한 ACK(acknowledge) 및 상기 신호로부터 확인되는 상기 단말을 지시하는 정보를 송신하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 240은 기지국이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.

도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다. 도 3에 예시된 구성은 단말 120의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 3을 참고하면, 단말은 통신부 310, 저장부 320, 제어부 330를 포함한다.

통신부 310은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부 310은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부 310은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부 310은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부 310은 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 통신부 310은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.

또한, 통신부 310은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 310은 다수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 통신부 310은 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 또한, 통신부 310은 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 310은 빔포밍을 수행할 수 있다.

통신부 310은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부 310의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부 310에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.

저장부 320은 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 320은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 320은 제어부 330의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부 330은 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 330은 통신부 310를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부 330은 저장부 320에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 330은 통신 규격에서 요구하는 프로코톨 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부 330은 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 통신부 310의 일부 및 제어부 330은 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다.

다양한 실시 예들에 따라, 제어부 330는 비-승인 전송을 수행하고, 비-승인 전송에 대한 재전송을 수행하도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부 330는 비-승인 방식에 따라 기지국으로 신호를 송신하고, 상기 신호에 대한 디코딩이 상기 기지국에서 성공하면, 상기 신호에 대한 ACK 및 상기 신호로부터 확인되는 상기 단말을 지시하는 정보를 수신하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 330은 단말이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.

정보 산업의 급속한 발전, 특히 모바일 인터넷과 사물 인터넷(Internet of Things, IOT)의 수요 증가는 미래 이동 통신 기술에서 전례없는 도전 과제를 야기한다. 국제전기통신연합(International Telecommunication Union, ITU)에서 발행된 ITU-R M.[IMT. BEYOND 2020. TRAFFIC]에 따르면, 2020년까지 모바일 서비스 트래픽이 2010년(4G 시대)에 비해 거의 1,000배 증가할 것으로 예상되며, 사용자 장치 연결 수는 170억 개를 넘어서고, IOT 장치의 광대한 수가 점차적으로 이동 통신 네트워크로 확장됨에 따라 연결된 장치의 수는 더욱 놀랄 정도가 될 것으로 예상된다. 이 전례없는 도전 과제에 대응하여 통신 업계 및 학계는 5세대 이동 통신 기술(the fifth-generation mobile communications technology, 5G)에 대한 광범위한 연구를 시작하여 2020년을 준비했다. 현재 ITU의 ITU-R M.[IMT.VISION]에서는 5G의 수요 전망, 어플리케이션 시나리오 및 다양한 중요 성능 지표에 대해 자세히 설명한 미래 5G의 프레임워크(framework)와 전반적인 목표가 논의되었다. 5G의 새로운 요구 측면에서 ITU의 ITU-R M.[IMT. FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]은 시스템 처리량, 사용자 경험의 일관성 IOT를 지원하는 확장성, 시간지연, 네크워크 유연성, 신흥 서비스 지원 및 유연한 스펙트럼 활용 등에 대한 중요한 개선과 같은 중요한 문제를 해결하기 위한 5G 기술 동향과 관련된 정보를 제공한다.

5G에서 대규모 기계 유형 통신(massive machine-type communication, mMTC)을 지원해야 한다는 요구가 제기되었다. 연결 밀도(connection density)는 기존 표준에 의해 지원되는 링크 밀도(link density)보다 상당히 높은 평방 킬로미터 당 수백만 개의 연결에 도달합니다. 기존의 직교 다중 접속 모드, 예를 들어, 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA)은 5G에서 mMTC에 의해 달성되는 수백만 연결의 요구를 만족시킬 수 없다. 다중 접속 기술의 용량을 향상시키기 위해, 일부 비-직교 다중 접속(non-orthogonal multiple access, NoMA) 기술이 제안되었으며, 3GPP 표준 회의에서 5G 핵심 기술로 논의되었다. 이러한 기술 중에서도 SCMA(sparse code multiple access), PDMA(pattern defined multiple access) 및 MUSA(multi-user shared access)와 같은 CDMA 기반 접속 모드와 IDMA(interleave division multiple access) 및 IGMA(interleave-grid multiple access)와 같은 인터리빙(interleaving) 기반 접속 모드가 포함된다. 직교 다중 접속 모드와 비교할 때, 비-직교 코드북(codebook), 인터리빙된 시퀀스(sequences) 또는 그 이상의 것과 같은 비-직교 접속 자원들을 사용함으로써, 이들 접속 기술은 보다 많은 사용자가 제한된 시간-주파수 자원에 접속할 수 있게 하여, 단위 면적에 연결된 장치의 수가 대폭 증가하고 5G에서 대규모 시나리오의 요구가 충족된다.

mMTC 시나리오에서 신호 오버헤드(overhead)를 줄이기 위해, 비-승인 전송(grant-free transmission)은 5G 연구에서 중요한 부분이다. 비-승인 전송 중에는, LTE의 원래 SR(scheduling requests) 또는 랜덤 억세스 프로세스(process)도 건너 뛸 수 있다. 사용자가 데이터를 송신할 필요가 있을 때, 상향링크 데이터(uplink data)는 랜덤 또는 시스템 구성 다중 접속 시그니처(signature)을 사용하여 지정된 시간?주파수 자원에서 직접 송신된다. 이 송신 모드는 신호 오버헤드를 효과적으로 줄일 수는 있지만, 충돌을 일으킬 수 있다. 즉, 서로 다른 사용자가 동일한 다중 접속 시그니처 또는 데이터 송신을 위한 기준 신호를 선택함으로써 상향링크 데이터의 BER(block error rate) 성능이 저하된다.

HARQ(hybrid automatic repeat request)는 LTE에서 데이터 송신의 신뢰성을 보장하는 중요한 수단이다. 비-승인 전송 동안, HARQ는 또한 자원 충돌이 발생할 때 데이터 송신의 신뢰성을 향상시키는데 사용될 수 있다. LTE-A의 HARQ 피드백은 물리 HARQ 지시자 채널(physical HARQ indicator channel, PHICH)에 의해 송신되며, 송신 정보는 상향링크 데이터에 의해 송신된 ACK 또는 NACK(negative-ACK) 지시(indication)이다. HARQ 정보는 1비트 데이터로 지시되며, 여기서 0은 ACK를 나타내고 1은 NACK를 나타낼 수 있다. HARQ 지시 정보의 부호화 과정은 도 4에 도시된 바와 같다. 도 4는 HARQ 지시 정보의 부호화 과정을 도시한다. 도 4를 참고하면, 1 비트 데이터 402는 BPSK 변조 모드에 의해 변조되고 3회 반복된다. 반복되는 BPSK 심볼(symbol)들 404는 길이가 4인 왈시 확산 코드(walsh spreading code)에 의해 확산됨으로써 길이가 12인 심볼 데이터 406가 얻어진다.

4의 길이를 갖는 다수의 왈시 확산 시퀀스들(multiple of walsh spread sequences)에 의해 생성될 수 있는 8개의 상호 직교한 시퀀스들이 존재하면, 동일한 시간-주파수 자원 상의 PHICH들에서 8명의 사용자들이 다중화 될 수 있다. 셀들 간 간섭을 줄이기 위해, 셀 ID(identifier)에 기반한 스크램블링(scrambling)이 길이가 12인 심볼 시퀀스에 대해 수행된다. 도 5는 PHICH 시간-주파수 자원의 매핑(mapping) 예들을 도시한다. 도 5를 참고하면, PHICH은 하향링크 서브프레임(downlink subframe)에서 1개 내지 3개의 OFDM 심볼들을 점유할 수 있다.

직교 왈시 시퀀스가 확산됨에 따라, 다수의 PHICH들이 동일한 시간-주파수 자원에 다중화되어 PHICH 그룹을 형성할 수 있으며, PHICH 그룹 내의 상이한 PHICH들은 PHICH 인덱스들(indexes)에 의해 구별된다. LTE에서, PHICH 그룹 및 PHICH 인덱스는 대응하는 물리 상향링크 공유 채널의 자원 블록(blocks)의 최저 인덱스와 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)의 순환 시프트(shift)에 의해 결정된다. 사용자는 자신에게 할당된 물리 상향링크 공유 채널의 자원 블록 중 가장 낮은 인덱스와 사용된 DMRS의 순환 시프트에 따라 이 상향링크 송신에 상응하는 PHICH 그룹 및 그룹 내 PHICH 인덱스를 계산하여, PHICH의 물리적인 시간-주파수 자원 및 사용된 확산 코드를 결정한다. 따라서, 이 상향링크 송신의 ACK/NACK 정보는 디코딩(decoding)에 의해 얻어지고, 상향링크 데이터 송신에 따라 재전송이 승인되거나 다음 상향링크 데이터 송신이 시작된다.

비-직교 다종 접속 기술에 기반한 비-승인 전송의 경우, 기존 LTE-A의 HARQ 송신 모드는 재전송 지시 문제를 효과적으로 해결할 수 없다. 첫째, 5G에서의 대규모 접속 시나리오의 경우, LTE-A의 전형적인 시나리오에서보다 동일한 시간-주파수 자원에 대한 접속 사용자의 수가 더 많으므로, 더 많은 단말들의 ACK/NACK 정보가 동일한 물리 자원 블록에 다중화 될 필요가 있으며, LTE-A에서 PHICH의 매핑 모드(mapping mode)를 더욱 강화할 필요가 있다. 둘째로, 비-승인 전송을 위해, HARQ의 송신 모드 및 LTE-A에서의 자원 매핑 모드가 다중 접속 시그니처와의 DMRS 충돌이 가능한 경우에 여전히 사용되므로, 사용자는 동일한 다중 접속 시그니처를 사용하고, DMRS는 ACK 또는 NACK 신호가 이 사용자의 상향링크 자원 송신에 대응하는지 여부를 구별할 수 없으므로, 재전송 효율이 감소되거나 심지어 사용자의 데이터 송신의 신뢰성이 감소된다. 마지막으로, 자원 충돌의 경우에, 상이한 리던던시 버전(redundancy version)의 재전송된 데이터 및 수신된 데이터를 결합하는 것은 어렵다. 결론적으로, LTE-A에서의 HARQ의 송신 모드는 비-직교 다중 접속 기술에 기초한 비-승인 전송에서 적용되지 쉽지 아니하다.

전술한 바와 같이, 기존의 HARQ 송신 방법은 비-직교 다중 접속 기술에 기반한 비-승인 전송에 그대로 적용되기 어렵다. 이에 기반하여, 본 개시는 더 많은 사용자들이 동일한 상향링크(uplink) 물리 자원 블록(blocks) 상에 다중화될 수 있는 HARQ 송신 방법을 제공한다. HARQ 송신 방법은 LTE, LTE-A 등과 같은 다양한 기존 송신 시나리오에 적합하며, 대규모 연결 시나리오, 예를 들어 5G 시나리오에도 적합하다. HARQ 송신 방법은 특히 비-직교 다중 접속 기술에 기초한 비-승인 전송에 적합하다. 이하, 본 개시에 의해 제공되는 HARQ 송신 방법을 비-승인 전송 시나리오를 예로 설명한다.

비-승인 전송이 먼저 설명될 것이다. 자원의 할당 및 선택 모드에 따라, 비-승인 전송은 다음의 두 카테고리들로 분류될 수 있다.

첫째, 기지국은 하향링크(downlink) 제어 채널에서의 시그널링(signaling) 또는 시스템 상위 계층 시그널링을 통해 송신을 위해 시간-주파수 자원 및/또는 단말의 다중 접속 시그니처(signature) 및/또는 DMRS를 구성한다. 단말은 상향링크 승인(uplink grant)을 요청하지 않고, 단말이 데이터를 송신할 필요가 있을 때 데이터를 직접 송신하기 위해 구성된 다중 접속 시그니처, DMRS들 및/또는 시간-주파수 자원을 사용한다.

바람직하게는, 기지국은 시그널링을 통해 단말에 대한 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들을 구성할 수 있고, 비-승인 전송을 위한 시간-주파수 자원을 설정할 수 있다. 단말이 데이터를 송신할 필요가 있을 때, 단말은 설정된 시간-주파수 자원들로부터 이 송신에 대한 비-승인 시간-주파수 자원을 선택하고, 선택된 시간-주파수 자원에서 구성된 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들을 사용하여 데이터를 송신한다.

이러한 방식으로, 단말은 랜덤 억세스 또는 다른 프로세스(processes)를 통해 상향링크 동기화 및 접속을 이미 완료하고, 단말 ID 또는 다른 정보를 획득하고, 현재 RRC 접속 상태에 있다. 상향링크 동기화 및 접속이 완료된 후에, 기지국은 하향링크 제어 채널에서의 시그너링 또는 시스템 상위층 시그널링을 통해 단말에 대해 다중 접속 시그니처들 및/또는 DMRS들을 할당한다. 기지국은 상이한 단말에 대해 동일한 다중 접속 시그니처들 및/또는 DMRS들을 할당할 수 있다. 자원들이 할당된 후에, 단말은 지정된 시간-주파수 자원 상의 할당된 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들을 계속하여 사용하여 상향링크 데이터를 송신한다. 단말이 상향링크 송신을 완료하고 RRC 연결 상태에서 유휴 상태(idle state)가 되면, 단말은 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 통해 기지국에 알리고, 기지국은 단말에 할당된 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들을 해제한다.

기지국은 또한 단말에 주기적인 시간-주파수 자원을 할당할 수 있다. 단말이 데이터를 송신할 필요가 있을 때, 즉 단말이 처음으로(for first time), 즉, 초기 전송으로서 데이터를 송신할 때, 단말은 기지국이 할당한 시간-주파수 자원들 중에서 임의로 선택하여 데이터를 송신한다. 데이터의 재전송을 위해, 단말에 할당된 시간-주파수 자원들은 새로운 송신을 위한 시간-주파수 자원과 재전송을 위한 시간-주파수 자원으로 분류될 수 있으며, 새로운 송신을 위한 시간-주파수 자원과 재전송을 위한 시간-주파수 자원 간에 매핑(mapping) 관계가 설정된다. 재전송을 위한 시간-주파수 자원 할당 동안, 이 재전송을 위한 시간-주파수 자원은 매핑 관계에 따라 기지국에 의해 할당된 시간-주파수 자원들 중에서 선택된다.

기지국은 지속적으로 네트워크 부하 조건(network load condition)을 모니터링한다. 기지국에 의해 단말에 구성된 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들에 대하여, 기지국은 모니터링된 네트워크 부하 조건에 따라 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들의 할당을 조정할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 네트워크 부하가 높다고 판단하면, 동일한 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들이 더 많은 사용자에게 할당 될 수 있다. 또한 기지국이 네트워크 부하가 낮다고 판단하면, 동일한 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들이 더 적은 사용자에게 할당될 것이다. 즉, 바람직하게, 네트워크 부하가 높으면, 동일한 다중 접속 시그니처들 및/또는 DMRS들이 더 많은 단말에 할당될 수 있다. 기지국은 네트워크 부하 상태의 변화에 따라 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들을 변경할 수 있으며, 이후, 하향링크 제어 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 할당된 자원의 변경 조건(change condition)을 단말에 알려줄 수 있다. 이어서, 단말은 하향링크 제어 채널 또는 상위 계층 시그널링의 통지를 모니터링하고, 할당된 자원이 변경될 때 원래의 자원을 해제하고, 송신을 위해 새로운 자원을 사용한다.

이러한 방식으로, 기지국은 단말 충돌 가능성을 제어할 수 있고, 네트워크 부하 조건에 따라 단말 충돌의 확률을 조정할 수 있다. 바람직하게는, 네트워크 부하가 설정된 임계값을 초과하는 경우, 기지국은 동일한 다중 접속 시그니처들 및/또는 DMRS들을 할당받는 단말의 수를 증가시킬 수 있다. 미리 설정된 룩업 테이블(lookup table)에 따라, 기지국은 또한 네트워크 부하 조건 및 동일한 구성을 갖는 대응하는 다중 접속 시그니처들 및/또는 DMRS들에 따라 단말에 대해 구성된 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 부하가 높으면, 자원 할당을 통해 단말 충돌 가능성이 높아질 수 있으므로, 지원 단말 수가 보장된다. 네트워크 부하가 낮으면, 자원 할당을 통해 단말 충돌 가능성을 줄일 수 있으므로, 네트워크 로드의 데이터 송신 품질이 보장된다.

둘째, 기지국은 비-승인 전송을 위한 자원 풀(resource pool)을 할당한다. 여기서 자원 풀은 다중 접속 시그니처들, DMRS들 및 시간-주파수 자원들을 포함한다. 단말이 데이터를 송신할 필요가 있을 때, 단말은 자원 풀에서 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들을 동일한 확률로 무작위로 선택한 후, 상향링크 데이터를 송신할 시간-주파수 자원을 임의로 선택한다.

이 경우, 기지국은 비-승인 전송을 위해 단말을 위한 자원 풀을 구성하고, 방송 채널, 하향링크 제어 채널의 시스템 정보 또는 상위 계층 시그널링을 통해 단말에게 알린다. 자원 풀의 자원에는 시간-주파수 자원, 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들 자원이 포함되지만, 이에 국한되지는 않는다. 단말이 상향링크 데이터를 송신할 때, 단말은 동일한 확률로 기지국에 의해 구성된 자원 풀로부터 상향링크 송신 자원(시간-주파수 자원, 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들 포함)을 무작위로 선택하고, 선택된 다중 접속 시그니처에 따라 선택된 시간-주파수 자원상의 상향링크 송신 데이터를 처리한 다음, 상향링크 데이터를 송신하기 위한 선택된 DMRS를 삽입한다. 이러한 방법은 유휴 상태에 있거나 또는 상향링크 접속을 완료하고 현재 RRC 접속 상태에 있는 단말에 적합하다. 즉, 단말이 상향링크 접속을 완료했는지 여부에 관계없이, 단말이 하향링크 동기를 완료하고 시스템 정보의 일부를 획득하는 한, 상향링크 데이터가 송신될 수 있다.

새로이 송신된 데이터와 재전송된 데이터를 구별하고 새로이 송신된 데이터와 재전송된 데이터 사이의 관계를 설정하기 위해, 새로이 송신된 데이터에 대한 자원 풀과 재전송된 데이터에 대한 자원 풀을 구별하는 한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 대응하는 자원들 간의 매핑 관계를 설정할 수도 있다.

도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 새로운 송신을 위한 자원 풀과 재전송을 위한 자원 풀 간의 매핑 관계를 도시한다. 도 6을 참고하면, 자원 풀들 610, 620-1 내지 620-K 각각은 서로 상호 작용하지 않고(not interacted), 새로이 송신되는 데이터 및 재전송되는 데이터에 대해 개별적으로 사용되는 Nmax개의 서브 자원 풀들로 분할된다. 여기서, Nmax는 최대 송신 횟수이다. 자원 풀들 610, 620-1 내지 620-K 각각 내의 자원들 간에 매핑 관계가 존재한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 송신에 대한 자원 풀들 610, 620-1 내지 620-K 각각 내의 자원들의 개수는 동일하고, 각 송신에 대한 자원 풀 내의 자원들 사이에 일대일 매핑 관계가 존재한다. 단말이 데이터 송신의 첫 번째 시간 동안 새로운 송신을 위해 자원 풀 610에서 자원 k를 선택하고, 재전송을 수행해야 하는 경우, 단말은 재전송을 위한 대응하는 자원 풀로 620-1로부터 자원 k와 일대일 매핑 관계를 갖는 대응하는 자원 k'를 선택할 것이다. 여기서, 자원은 다중 접속 시그니처들, DMRS들 및/또는 시간-주파수 자원들을 포함한다.

새로이 송신되는 데이터에 대한 자원 풀 610과 재전송되는 데이터에 대한 자원 풀 620-1 간의 매핑 모드는 도 6에 도시된 일대일 매핑 모드로 제한되지 않는다. 예를 들어, 자원 풀들간에 일대다(one-to-multiple) 매핑 또는 다대다(multiple-to-multiple) 매핑이 존재할 수 있으며, 사용자의 새로운 송신 자원 및 재전송 자원의 분류가 또한 실현될 수 있지만, n번째 재전송을 위한 재전송 자원이 이전 송신을 위한 고유한 대응 자원을 찾을 수 있도록 하는 것이 요구된다.

비-승인 전송의 경우, 기지국은 단말에 대해 상향링크 승인을 송신하지 않고 또한 상향링크 송신에 대한 시간-주파수 자원을 할당하지 않는다. 따라서, LTE-A에서 인증에 의해 실현되는 바와 같이, 할당된 시간-주파수 자원에 대한 상향링크 데이터의 소스(source)의 구별을 실현할 수 없다. 기지국이 상향링크 데이터의 소스를 결정하는 것이 편리하도록, 단말은 상향링크 데이터를 송신하면서 데이터에 단말 식별자(identifier, ID) 정보를 첨부할 수 있다. 비-승인 상향링크 송신을 위한 가능한 데이터 구조는 도 7에 도시된 바와 같다.

도 7는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 상향링크 송신 데이터 구조의 예를 도시한다. 도 7을 참고하면, 단말 ID 정보 710는 상향링크 데이터 720에 앞서 삽입된다. 다른 실시 예에 따라, 단말 ID 정보 710는 상향링크 데이터 720의 뒤쪽 또는 상향링크 데이터 720의 중간에 삽입될 수 있다. 검출 및 디코딩(decoding)를 경험한 상향링크 데이터 720가 CRC(cyclic redundancy check) 검사를 통과하면, 기지국은 단말 ID 정보 710를 통해 상향링크 데이터가 어느 단말로부터 왔는지 알 수 있다.

또한, 시스템에서, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간에 매핑 관계가 있을 수 있고 없을 수도 있다. DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간에 매핑 관계가 있는 경우, DMRS들을 선택함으로써 다중 접속 시그니처들의 선택 범위가 결정될 수 있다. 예를 들어, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간에 일대일 매핑 관계가 있는 경우, DMRS들의 선택은 대응하는 다중 접속 시그니처들의 선택과 동등하고, 기지국은 DMRS들을 검출함으로써 다중 접속 시그니처들의 사용을 알 수 있다. DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 사이에 다대일 매핑 관계가 존재할 때, 즉, 서로 다른 DMRS들이 동일한 다중 접속 시그니처에 매핑될 수 있는 경우, 기지국은 또한 DMRS들을 검출함으로써 다중 접속 시그니처들의 사용을 알 수 있다. 이 방식은 일반적으로 DMRS 자원들이 많고, 다중 접속 시그니처들보다 DMRS 자원들이 많은 시나리오에 사용된다. DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 사이에 일대다 매핑 관계가 존재할 때, 즉, 동일한 DMRS가 서로 다른 다중 접속 시그니처들에 매핑될 수 있는 경우, 기지국은 DMRS들을 검출함으로써 다중 접속 시그니처들의 범위를 알 수 있다. 이 방식은 일반적으로 여러 개의 접속 시그니처들이 있고, DMRS들보다 많은 접속 시그니처들이 있는 시나리오에 사용된다.

다음으로, 다양한 실시 예들에 따른 HARQ 송신 방법이 설명될 것이다. 본 개시에 의해 제공되는 HARQ 송신 방법은 2가지 타입들을 포함한다. 하나는 기지국 측의 처리이고, 다른 하나는 단말 측의 처리이다. 설명의 편의를 위해, 기지국 측의 처리 및 단말 측의 처리가 이하 함께 설명된다.

도 8는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 HARQ 송신 방법의 흐름도이다.

도 8를 참고하면, 801 단계에서, 단말은 상향링크 신호를 기지국으로 송신한다. 이 단계에서, 단말은 전술한 바와 같이 비-승인 전송 방식으로 상향링크 신호를 송신할 수 있다. 구체적으로, 기지국에서 구성된 자원 풀에 따라 다중 접속 시그니처들 및/또는 DMRS들이 동등한 확률 방식으로 무작위로 선택된다. 또는 단말은 하향링크 제어 채널에서의 시그널링 또는 시스템 상위 계층 시그널링을 통해 기지국에 의해 구성된 다중 접속 시그니처들 및/또는 DMRS들에 따라 상향링크 데이터를 송신할 수 있다. 여기서, 송신된 상향링크 데이터는 단말 ID 정보를 포함한다.

802 단계에서, 기지국은 상향링크 신호를 수신하고, 상향링크 신호에 대해 신호 검출, 디코딩 및 CRC 검사를 수행한다.

CRC 검사가 성공하면, 803 단계에서, 기지국은 상향링크 신호에 실려있는 단말 정보에 상응하는 단말의 ID 정보를 결정하고, 상향링크 신호에 상응하는 HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원을 통해 ACK 정보 및 단말의 ID 정보를 송신한다. CRC 검사가 성공하면, 데이터가 정확하게 수신된 것으로 결정된다. 서로 다른 단말들이 동일한 상향링크 자원을 사용할 수 있다는 점을 감안할 때, ACK 정보를 피드백하면서 단말의 ID 정보를 단말로 피드백한다. 여기서, 단말 ID 정보는 상향링크 신호에 포함된 단말 정보에 따라 결정될 수 있다.

CRC 검사가 실패하면, 804 단계에서, NACK 정보가 상향링크 신호에 상응하는 HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원을 통해 송신되거나, HARQ 정보는 송신되지 않는다.

805 단계에서, 단말은 HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원을 통해 상향링크 신호에 해당하는 HARQ 정보를 수신하고, 수신된 정보가 ACK 정보인 경우 806 단계를 수행하고, 수신된 정보가 NACK 정보인 경우 807 단계를 수행한다.

806 단계에서, 단말은 기지국에서 송신한 정보 중에서 HARQ 정보에 해당하는 단말 ID 정보를 추출한다. ID 정보가 단말 ID 정보와 일치하면, 상향링크 신호가 정확하게 수신된 것으로 결정된다. 또는, 송신이 종료되고, 상향링크 신호는 처음으로(for first time) 다시 송신된다. 송신 모드가 비-승인 전송인 경우, 단말이 ACK를 검출하고, 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널에서 운반되는 시간-주파수 자원의 단말 ID 정보가 이 단말의 ID 정보와 일치하면, 기지국이 상향링크 데이터 정보를 정확하게 수신하고, 이는 상향링크 데이터 송신이 올바르게 완료되었음을 나타낸다. ACK가 검출되고, 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널에서 운반되는 시간-주파수 자원의 단말 ID 정보가 이 단말의 ID 정보와 일치하지 않으면, 이는 상향링크 데이터 송신 중에 자원 또는 DMRS 충돌이 발생하여 상향링크 데이터의 송신을 개시(즉, 상향링크 데이터를 처음으로 다시 송신)하기 위해 단말이 상향링크 자원을 재선택할 것(다중 접속 시그니처들, DMRS들 및 시간-주파수 자원들을 재선택하는 것이 가능하거나 시간-주파수 자원만을 재선택하는 것이 가능함)을 지시한다.

807 단계에서, 단말은 상향링크 신호를 재전송하거나, 처음으로 송신한다. 단말이 NACK를 검출하면, 단말은 기존의 처리 모드, 즉 새로운 리던던시 버전(redundancy version, RV), 재전송을 위한 특정 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들을 사용할 수 있고, 재전송 횟수를 카운트할 수 있다. 재전송 횟수가 시스템에 의해 설정된 최대 재전송 횟수보다 큰 경우, 이 상향링크 송신은 실패하고, 단말은 재전송 횟수의 카운트를 0으로 되돌리고, 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들을 재선택하고, 상향링크 데이터의 송신을 다시 초기화한다.

이로써, 도 8에 도시된 기본 HARQ 송신 흐름이 종료된다. 여기서, 801, 805, 806, 807 단계들은 단말 측에서의 HARQ 송신 방법을 구성하고, 802, 803 및 804 단계들은 기지국 측에서의 HARQ 송신 방법을 구성한다. 기본 HARQ 송신 방식에 의해, 다수의 단말들이 비-승인 전송을 위해 동일한 상향링크 자원을 공유할 때, ACK 정보에 상응하는 단말을 여전히 구별할 수 있으므로, 사용자의 데이터 송신의 재전송 효율 및 신뢰성이 향상된다.

상술한 기본 송신 방법에 기초하여, 기지국 및 단말은 다음의 처리를 수행할 수 있다.

첫째, 기지국이 ACK 정보 또는 NACK 정보를 송신하기 전에, 상향링크 신호를 포함하는 시간-주파수 자원의 위치, 신호에 의해 사용되는 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들 특징에 따라 상향링크 신호에 대응하는 HARQ 지시 채널의 위치가 결정되고, 결정된 위치에서 CRC 검사 결과에 따라 결정된 위치에서 ACK 정보 또는 NACK 정보가 송신된다.

다양한 실시 예들에 따라, HARQ 지시 채널의 위치는 상향링크 신호를 포함하는 시간-주파수 자원의 위치, 신호에 의해 사용되는 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들 특징에 따라 결정된다. 시간-주파수 자원의 인덱스(index) 및 DMRS의 순환 시프트(shift)에 따라 PHICH의 위치를 결정하는 기존 방식과 비교하여, 다양한 실시 예들에 따른 방식은 HARQ 지시 채널의 위치를 결정하기 위해 더 많은 조합을 제공할 수 있다. 특히, 동일한 시간-주파수 자원에 대응하는 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들의 더 많은 조합이 존재할 수 있으므로, 더 많은 사용자들이 지원될 수 있다. 따라서, 더 많은 사용자들이 동일한 상향링크 물리 자원 상에 다중화되도록 허용된다.

둘째, 단말에 의해 HARQ 지시 채널의 위치를 결정하는 동안, 상향링크 신호에 대응하는 HARQ 지시 채널의 위치는 상향링크 신호를 포함하는 시간-주파수 자원의 위치, 신호에 의해 사용되는 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들의 특징에 따라 결정되며, 결정된 HARQ 지시 채널의 위치에서 HARQ(ACK/NACK) 정보가 검출된다. 여기서, 단말에 의한 HARQ 지시 채널의 위치를 결정하는 방법은 기지국의 방식과 동일하며 여기서 반복되지 않는다.

이하, 본 개시에 의해 제공되는 해결 방법이 특정 실시 예에 의해 구체적으로 설명된다.

실시 예 1

본 실시 예에서, 본 개시에 의해 제공되는 HARQ 송신 솔루션(solution)에 기초한 자원 매핑 방법이 설명될 것이며, 이는 특히 기지국 측 및 단말 측에서 HARQ 지시 채널을 결정하는 방법에 대응한다. 비-직교 다중 접속 기술에 기초한 비-승인 전송 모드의 경우, HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원의 위치는 상향링크 송신을 위한 시간-주파수 자원의 위치, 상향링크 송신에 의해 사용되는 DMRS 특성(예를 들어, DMRS의 순환 시프트, DMRS에 의해 사용되는 직교 커버 코드(orthogonal cover code, OCC), DMRS에 의해 사용되는 콤 구조(comb structure) 등) 및 상향링크 송신에 의해 사용되는 다중 접속 시그니처(예를 들어, 인터리빙된 시퀀스(interleaved sequence), 코드북(codebook) 등)에 의해 결합적으로(jointly) 결정된다.

우선, HARQ 지시 채널 상의 HARQ 정보의 송신에 대하여 설명한다. 다양한 실시 예들에서, 송신 모드가 비-승인 전송인 경우, HARQ 지시 채널의 송신 내용은 1-비트 ACK 정보 + 단말 ID 정보, 또는 1-비트 ACK 정보, 또는 1-비트 NACK 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 단말 ID 정보는 기지국에 의해 단말에 할당된 16 비트 C-RNTI(cell network temporary identifier) 또는 단말의 고유한 48비트 S-TMSI(serving-temporary mobile subscriber identity) 또는 C-RNTI 또는 S-TMSI에 따라 생성된 짧은 단말-특정 식별자 또는 기지국에 의해 단말에 할당된 토큰 비트(token bits) 또는 단말에 의해 송신된 상향링크 데이터의 일부(예를 들어, CRC 검사 비트의 일부 또는 전부의 비트)가 될 수 있다.

HARQ 정보의 일 예가 도 9에 도시된다. 도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 HARQ 지시 채널의 정보 비트들을 도시한다. ACK 정보와 함께 단말 ID 정보 910가 HARQ 지시 채널을 통해 송신되면, ACK 신호를 송신할 때와 NACK 신호를 송신할 때 HARQ 지시 정보의 길이가 동일한지를 확인하기 위해, 1-비트의 NACK 신호 뒤에 단말 ID 정보 910와 동일한 길이의 리던던시 정보(redundancy information) 920가 부가될 수 있다. 리던던시 정보는 모두 0인 시퀀스 또는 NACK 신호의 반복일 수 있다.

단말 ID 정보는 다른 송신 모드로도 송신될 수 있다. 구체적으로, HARQ 지시 채널에서 1-비트의 ACK/NACK 정보만이 송신되고, 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널에서 단말 ID 정보가 송신된다. 이 경우, HARQ 지시 채널의 정보 비트는 단지 1 비트이다.

HARQ 지시 채널의 정보 비트가 획득된 후, HARQ 지시 채널의 정보 비트는 도 10과 같이 처리된 후 송신된다. 도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 HARQ 지시 채널의 정보 처리를 도시한다. 도 10을 참고하면, 블록 1010에서 정보 비트의 시퀀스에 대해 성상도 변조(constellation modulation)가 수행되고, 블록 1020에서 변조된 심볼(symbol)들은 반복적으로 코딩되며, 블록 1030에서 확산 계수

를 이용하여 확산이 수행되고, 브록 1040에서 심볼 스트림(symbol stream)에 대해 자원 매핑이 수행된다.

여기서, HARQ 지시 채널의 검출의 신뢰성을 보장하기 위해, 성상도 변조는 예를 들어, BPSK 또는 QPSK 변조와 같은, 낮은 차수의 변조이다. 확산은 직교 시퀀스들을 적용하는데, 예를 들어, 확산 코드는 복소 직교 왈시 시퀀스들(complex orthogonal walsh sequences)이며, 길이가

일 때

개의 직교 확산 시퀀스들이 생성될 수 있다. 본 실시 예에서, 확산은 후속 동작 동안 복소 직교 왈시 시퀀스를 사용하여 수행된다고 가정한다. 동일한 시간-주파수 자원상의 HARQ 지시 채널은 다중화되어 HARQ 지시 채널 그룹을 형성하고, 그룹 내의 HARQ 지시 채널들은 직교 시퀀스의 인덱스로 구별된다. 서로 다른 HARQ 지시 채널 그룹들 내의 HARQ 지시 채널들은 시간-주파수 자원에 의해 서로 구별된다. 동일한 하향링크 서브프레임(downlink subframe)을 통해 송신되는 HARQ 그룹의 개수는

이며, 그 값은 하향링크 제어 채널에 의해 할당되는 자원들의 개수 및 HARQ 지시 채널에 의해 점유되는 자원의 개수에 의해 결정된다. 또한, 그룹 개수

및 그룹에서 다중화된 HARQ 지시 채널들

을 결정하는 동안,

가 서브프레임에 매핑된 비-승인 자원에서 사용 가능한 자원들의 개수와 동일한지 확인하는 것이 요구된다.

이하, HARQ 지시 채널의 자원 할당 과정, 즉 기지국 측과 단말 측에서 HARQ 지시 채널의 위치를 결정하는 과정을 설명한다.

서브프레임 n에서 송신된 상향링크 송신 데이터에 대하여, 단말은 서브프레임

상의 대응하는 HARQ 지시 채널을 결정해야 한다. 여기서, 파라미터(parameter)

는 서로 다른 프레임 구조에 따라 다른 값을 갖는다. 예를 들어, FDD(frequency division duplex) 모드의 경우,

는 예를 들어

와 같이 고정된 값이다. 그러나, TDD(time division duplex) 모드의 경우,

는 상이한 상향링크/하향링크 구성에 의해 결정된다. 예를 들어, LTE-A에서의 상향링크/다운링크 구성을 위해, 이하 <표 1>과 같은 구성 모드가 채택될 수 있다. 이하 <표 1>은 TDD 모드에서의

값을 예시한다.

표에서, 숫자가 있는 위치는 상향링크 송신 심볼을 나타내고, 숫자가 없는 위치는 하향링크 송신 심볼 또는 특정 타임 슬롯(time slot)을 나타낸다.

5G에서 사용 가능성있는 자립적인(self-contained) TDD 프레임 구조의 경우,

는 심볼들의 길이(즉, 부반송파들 간의 간격)와 기지국의 처리 용량에 따라 결정되며,

는 양의 정수일 수 있다.

HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원은 인덱스 그룹

에 의해 결정되며, 여기서,

는 HARQ 지시 채널 그룹의 인덱스이고,

는 그룹 내 시퀀스 인덱스이다. 인덱스 그룹은 단말에 의해 상향링크 데이터를 송신하는 동안 선택된 시간-주파수 자원, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들에 의해 결정된다. 다양한 선택 방법에 따라, 인덱스 그룹을 결정하는 방식도 다르다. 가능한 방식은 아래와 같다.

방식 1: DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간에 매핑 관계가 없거나 또는 일대다 매핑 관계가 있는 경우(즉, 하나의 DMRS가 다수의 다중 접속 시그니처들에 상응하는 경우), 인덱스 그룹

을 결정하는 방식은 이하 <수학식 1> 또는 <수학식 2>와 같다.

<수학식 1> 및 <수학식 2>에서,

는 단말에 의해 상향링크 데이터를 송신하는 동안 선택된 시간-주파수 자원의 인덱스이고,

는 HARQ 지시 채널 그룹의 개수이다. 도 11a 및 도 11b는 시간-주파수 자원 인덱스를 할당하는 가능한 방식을 보여준다.

도 11a 및 도 11b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 시간-주파수 자원 인덱스들의 할당 모드들을 도시한다. 도 11a 및 도 11b는, 비-승인 전송 단말에 할당된 시간-주파수 자원을 분류하는 방식에 따라, 시간-주파수 자원 인덱스를 할당하는 몇 가지 가능한 방식들을 나타낸다. 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 비-승인 전송을 위해 할당된 시간-주파수 자원들은 전체 주파수 대역에 이산적으로 분배된다. 도 11a 및 도 11b는, 비-승인 자원 서브 블록(grant-free resource sub-block)들 1110 내지 1112, 1120 내지 1123로 지칭되는, 비-승인 전송을 위해 할당된 자원들 만을 도시한다. 시간-주파수 자원을 선택하는 방식은 다음과 같다. 단말이 비-승인 자원 서브 블록을 선택한 후에, 이 시간-주파수 자원은 데이터를 송신하기 위해 완전히 점유될 것이다. 그리고, 다수의 단말들은 데이터를 송신하기 위해 동일한 자원 서브 블록을 선택할 수 있다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 시간-주파수 자원들은 주파수 분류 방식으로 분류되고, 동일한 시간 슬롯에 있는 비-승인 자원 서브 블록 1110 내지 1112를 주파수에 따라 번호를 매긴 후 시간-주파수 자원 인덱스들로 사용한다. 예를 들어, 주파수에 따라 비-승인 자원 서브 블록들 1110 내지 1112를 분류하고, 주파수가 가장 낮은 비-승인 자원 서브 블록 1110의 인덱스를 0으로 설정한 후, 도 11a에 도시된 바와 같이 비-승인 자원 서브 블록들 1111, 1112의 번호를 연속적으로 매긴다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 비-승인 자원 서브 블록들 1120 내지 1123은 주파수 및 서브프레임 번호에 따라 번호가 매겨지고, 시간-주파수 자원 인덱스로 사용된다. 예를 들어, 주파수가 가장 낮고 서브프레임 번호가 최소인 비-승인 자원 서브 블록 1120의 인덱스를 0으로 설정한다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 비-승인 자원 서브 블록들 1120 내지 1123은 주파수 및 시간에 따라 번호가 매겨진다. 번호는 이 비-승인 자원 서브 블록의 인덱스이다.

비-승인 자원을 결정하는 방식은 복수의 비-승인 자원 서브 블록이 시간 또는 주파수에서 연속적인 경우에도 적합하다.

DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 사이에 매핑 관계가 없는 경우, 파라미터

는

의 인덱스를 갖는 시간-주파수 자원상의 이용 가능한 다중 접속 시그니처들의 개수다. DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 사이에 일대다 매핑 관계가 있는 경우, 파라미터

는 동일한 DMRS와의 매핑 관계를 갖는 다중 접속 시그니처들의 개수이다. 파라미터

는 상향링크 데이터를 위한

개의 다중 접속 시그니처들 중에서 선택된 다중 접속 시그니처의 인덱스이며, 상위 계층 구성 및 하향링크 제어 채널 또는 공유 채널을 통해 단말에 통지된다.

파라미터

는

의 인덱스를 갖는 시간-주파수 자원상의 이용 가능한 DMRS들의 개수이다. 파라미터

는 상향링크 데이터를 위한

DMRS들 중에서 선택된 DMRS의 인덱스이며, 상위 계층 구성 및 하향링크 제어 채널 또는 공유 채널을 통해 단말에 통지된다. 상이한 DMRS들이 순환 시프트, 직교 커버 코드 및 콤 구조를 통해 동일한 시간-주파수 자원을 다중화할 수 있다는 것을 고려하면, DMRS들의 개수를 나타내는 파라미터들

및

은 이하 <수학식 3>과 같이 표현될 수 있다.

<수학식 3>에서,

，

，

은 각각 가용한 순환 시프트들의 개수, 가용한 직교 커버 코드들의 개수 및 가용한 콤 구조들의 개수이다.

는 순환 시프트의 인덱스이다.

는 직교 커버 코드의 인덱스이다.

는 콤 구조의 인덱스이다. 상응하는 인덱스 정의 방법은 기지국과 단말에 의해 지정된다.

방식 2: DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간의 다대일(multiple-to-one) 매핑 관계에 있는 경우(즉, 하나의 다중 접속 시그니처가 복수의 DMRS들과 상응하는 경우), 인덱스 그룹

을 결정하는 방식은 이하 <수학식 4> 또는 <수학식 5>와 같다.

<수학식 4> 및 <수학식 5>에서,

는 단말에 의해 상향링크 데이터를 송신하는 동안 선택된 시간-주파수 자원의 인덱스이다. 파라미터

는 동일한 다중 접속 시그니처와 매핑 관계를 갖는 DMRS들의 개수이고, 파라미터

는 상향링크 데이터를 위한

개 DMRS들 중에서 선택된 DMRS의 인덱스이며 상위 계층 구성 및 하향링크 제어 채널 또는 공유 채널을 통해 단말에 통지된다. 파라미터

는 인덱스가

인 시간-주파수 자원상에서 가용한 다중 접속 시그니처들의 개수이고, 파라미터

는 상향링크 데이터를 위한

다중 접속 시그니처들 중에서 선택된 다중 접속 시그니처의 인덱스이며 상위 계층 구성 및 하향링크 채널 또는 공유 채널을 통해 단말에 통지된다.

방식 3: DMRS들 및 다중 접속 시그니처들간에 일대일 매핑 관계에 있는 경우, 즉 고유한 다중 자원이 DMRS에 의해 결정될 수 있고 고유한 DMRS가 다중 접속 시그니처에 의해 결정될 수 있는 경우,

, 그룹 간 인덱스 및 그룹 내 인덱스를 결정하는 방식은, 즉, DMRS 인덱스만을 사용하거나 다중 접속 시그니처 인덱스만을 사용함으로써 단순화될 수 있다.

그룹 간 인덱스 및 그룹 내 인덱스가 DRMS 인덱스만을 이용하여 결정되는 경우, 계산식들은 이하 <수학식 6>과 같다.

<수학식 6>에서, 파라미터는 위와 같이 정의된다.

그룹 간 인덱스 및 그룹 내 인덱스가 다중 접속 서명 인덱스만을 이용하여 결정되는 경우, 계산식들은 이하 <수학식 7>과 같다.

<수학식 7>에서, 파라미터는 위와 같이 정의된다. 또한, 인덱스 파라미터들의 위치들은 계산식에서 교환될 수 있다.

해결 방법들에서, HARQ 지시 채널의 위치는 비-승인 시간-주파수 자원, DMRS 특징 및 사용된 다중 접속 시그니처의 위치에 의해 결정된다. 시간 슬롯 상에서 비-승인 전송을 위한 단지 하나의 부 대역(sub-band)이 존재할 때, 더 간단한 방식은 HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원의 위치가 DMRS 관련 특징 및 사용된 다중 접속 시그니처들을 이용함으로써만 결정된다는 것이다.

구체적으로, 단말이 서브프레임 n에서 상응하는 비-승인 자원에 상향링크 데이터를 송신한 후,

다운링크 서브프레임들에서 HARQ 지시 채널을 검출한다. 여기서,

는 기지국 및 단말 모두에 의해 알려진 미리 설정된 파라미터이거나, 상위 계층 시그널링에 의해 구성된 파라미터이다. 이 서브프레임상의 상응하는 HARQ 지시 채널의 특정 시간-주파수 위치는 사용된 상향링크 자원에 의해 결정된다. 상향링크 자원은 DMRS 특징 및 다중 접속 시그니처를 포함한다. 이 경우, 다수의 HARQ 지시 채널은 여전히 동일한 시간-주파수 자원에 매핑될 수 있다. 즉, HARQ 지시 채널의 위치는 여전히 인덱스 그룹

에 의해 결정될 수 있으며, 여기서,

은 이 시간 슬롯에서 지원할 수 있는 HARQ 지시 채널 그룹의 인덱스를 나타내는 그룹 간 인덱스이고,

는 하나의 그룹에 다중화된 HARQ 지시 채널의 인덱스, 즉 동일한 시간-주파수 자원에 다중화된 서로 다른 HARQ 지시 채널을 구분하기 위한 인덱스를 나타내는 그룹 내 인덱스이다.

인덱스 그룹

을 결정하는 방법은 전술한 설명과 유사하지만, 식들에서 파라미터

를 0으로 설정하는 것이 필요하다. 간단한 예제는 다음과 같다. DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간에 일대다 매핑 관계에 있는 경우, 인덱스 그룹은 이하 <수학식 8>과 같이 결정될 수 있다.

<수학식 8>에서, HARQ 지시 채널 그룹은 가용한 DMRS 자원들 및 가용한 다중 접속 시그니처들에 의해 결정되고, 그룹 간 인덱스는 다중 접속 시그니처들에 의해 결정된다. 인덱스 그룹을 결정하는 방법을 간단한 예에서 아래와 같이 설명한다.

8개의 다중 접속 시그니처들 각각에 상응하는 4개의 가용한 DMRS들이 있으므로, 총 32개의 가용한 자원들이 있다. 4개의 HARQ 지시 채널 그룹이 있고, 각 그룹에서 동일 주파수 자원을 다중화하는 HARQ 지시 채널이 8개인 경우, 인덱스 그룹은 이하 <수학식 9>와 같이 결정될 수 있다.

여기서,

의 값은 0 내지 3이고,

의 값은 0 내지 7이다.

이하 <표 2>는 상이한 DMRS 인덱스들 및 MA 인덱스들에 해당하는 인덱스 그룹 값들을 보여준다. <표 2>는 상이한 DMRS 인덱스

및 MA 인덱스

에 대응하는 인덱스 그룹 값

을 예시한다.

이 예로부터, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들의 상이한 인덱스들로 인해 HARQ 지시 채널 인덱스 그룹들의 획득된 값이 다르다는 것을 알 수 있으므로, 동일한 시간-주파수 자원에서 송신을 수행하지만 상이한 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 사용하는 단말은 상이한 HARQ 지시 채널을 사용할 것임을 나타낸다. 따라서, 상기한 바와 같이 HARQ 지시 채널을 구별할 수 있다.

DMRS들 및 다중 접속 시그니처들만을 사용하여 HARQ 지시 채널의 위치를 결정하는 예에서, 인덱스 그룹을 결정하는 방법은 다음과 같이 표현될 수 있다.

여전히 각각 8개의 다중 접속 시그니처들에 상응하는 4개의 가용한 DMRS들이 있다고 가정되므로, 총 32개의 가용한 자원들이 있다. 4개의 HARQ 지시 채널 그룹이 있는 경우, 각 그룹에서 동일한 주파수 자원을 다중화하는 8개의 HARQ 지시 채널이 있다. 위 계산식은 다음과 같이 표현된다.

여기서,

의 값은 0 내지 3이고,

의 값은 0 내지 7이다.

상이한 DMRS들 및 다중 접속 인덱스들에 대응하는 HARQ 지시 채널의 인덱스들은 이하 <표 3>에 따라 얻어진다. <표 3>은 상이한 DMRS 인덱스

및 MA 인덱스

에 대응하는 다른 인덱스 그룹 값

을 예시한다.

도시된 바와 같이, DMRS 인덱스들과 다중 접속 시그니처 인덱스들이 대체된 후에, 상이한 DMRS 인덱스들과 다중 접속 시그니처 인덱스들에 의해 획득된 HARQ 지시 채널 인덱스 그룹들의 값들은 여전히 다르기 때문에, 특정 DMRS 및 특정 다중 접속 시그니처를 사용하는 단말의 HARQ 지시 채널의 위치가 계산식에 따라 결정될 수 있음을 나타낸다.

또한, 본 실시 예에서의 HARQ 지시 채널은 실제 물리 채널, 예를 들어 LTE-A 내의 PHICH이거나 또는 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널의 도메인(domain)일 수 있다. 기지국은 시간-주파수 자원, DMRS들 및 상향링크 송신에 사용되는 다중 접속 시그니처들에 따라 대응하는 HARQ 지시 정보의 위치를 결정한다. 단말은 인덱스 그룹을 통해 도메인으로부터 이 단말로 송신되는 HARQ 정보를 검색한다.

실시 예 2

이하, 단말 측에서의 상향링크 데이터 송신의 특정 흐름이 설명될 것이다. 본 실시 예는 주로 MAC(Media Access Control) 계층 내에서 수신된 HARQ 정보에 따라 처음으로 데이터 송신을 수행한 후, 도 8에 도시된 501단계의 흐름에 해당하는 후속(subsequent) 데이터 송신을 수행하는 흐름에 관한 것이다. 본 실시 예는 HARQ 개체(entity) 또는 HARQ 프로세스의 두 부분들로 설명될 것이다.

1. HARQ 개체

비-승인 전송을 위해, 단말 측에서, 다수의 병렬 HARQ 프로세스들을 유지하기 위한 HARQ 개체들이 존재하므로, 단말은 이전 송신의 HARQ 피드백을 기다리는 동안 데이터를 계속해서 송신할 수 있다.

각 HARQ 개체에 의해 지원되는 병렬 HARQ 프로세스들의 최대 개수는 단말에 의한 데이터 송신의 왕복 시간(round-trip time, RTT) 및 비-승인 전송을 위해 할당된 자원의 시간 주기에 따라 결정된다. 예를 들어, 비-승인 전송 자원들이 시간에 따라 연속적으로 분배되고, 단말이 송신하는 데이터의 RTT가 8개 심볼들이라면, 병렬 HARQ들의 최대 개수는 8이다.

각 송신 시간 간격(transmission time interval, TTI) 내에서, 비-승인 전송을 위한 각 주어진 시간-주파수 자원에 대해, HARQ 개체는 시간-주파수 자원을 통한 송신을 위한 HARQ 프로세스를 결정한다. 또한, 결정된 HARQ 프로세스에 대해, HARQ 개체는 HARQ 프로세스가 사용하는 송신 소스(transmitting source)들을 결정하고, 수신된 HARQ 피드백 정보 또는 새로이 송신된 데이터를 해당 HARQ 프로세스로 전달하고, 해당 HARQ 프로세스에게 재전송 또는 신규 송신을 지시하는 기능을 수행한다.

비-승인 전송을 위해, 새로운 데이터 송신은 데이터 생성부(data generation unit)(데이터를 생성 또는 패키징(package)하도록 구성된)에 의해 트리거(trigger)되고, 데이터 송신 요청은 HARQ 개체로 송신된다. 데이터 송신 요청을 수신하면, HARQ 개체는 HARQ 프로세스를 설정하고 이 HARQ 프로세스에 시간-주파수 자원, DMRS들 및 상향링크 송신을 위한 다중 접속 시그니처들을 할당한다. 이후, HARQ 프로세스는 새로운 데이터 송신을 위해 할당된 자원들을 저장한다. 여기서, HARQ 프로세스에 의해 저장된 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들은 HARQ 개체에 의해 HARQ 프로세서로 송신된 HARQ 정보가 이 HARQ 프로세스에 속하는지 여부를 구별하는데 사용된다.

재전송의 데이터 송신은 첫 번째 데이터 송신과 동일한 HARQ 프로세스에 대응한다. HARQ 개체는 이 HARQ 프로세스의 재전송에 시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 할당하여 해당 HARQ 프로세스로 송신한다.

비-승인 전송에서 자원들을 할당하는 전술한 방식과 유사하게, HARQ 개체가 HARQ 프로세스를 위해 상향링크 송신 자원들을 할당하는 방법은 다음 두 가지 방식을 포함할 수 있다.

1) 새로운 데이터의 송신을 위해, 기지국에 의해 동일한 확률 방식으로 할당된 자원 풀 내의 가용한 비-승인 전송 자원들(시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 포함) 중에서 송신 자원들이 선택될 수 있고, 송신 자원들은 이 HARQ 프로세스에 할당될 수 있다. 가용한 비-승인 전송 자원들은 HARQ 개체에 의해 데이터를 새로이 송신하고 재전송하는데 사용되지 않는 시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 지칭하며, HARQ 개체(즉, 단말)가 새로이 송신된 데이터와 재전송된 데이터를 송신할 때 자원 충돌이 발생하지 않게 된다.

재전송을 필요로하는 HARQ 개체의 경우, 재전송 지시가 필요하지 않거나 최대 재전송 횟수에 도달하면, 해당 HARQ 프로세스로부터 데이터 버퍼 내의 데이터를 추출하고, 이 HARQ 프로세스에 할당된 자원들을 해제하고, HARQ 프로세스를 리셋한다. 이어서, 가용한 비-승인 전송 자원들로부터 동일한 확률로 송신 자원들을 선택하고, 이 송신 자원은 데이터의 재전송을 기다리는 HARQ 프로세스에 할당된다.

재전송을 필요로 하는 HARQ 개체의 경우, 재전송 지시가 재전송이 필요하고 최대 재전송 횟수에 도달하지 않는 경우, 이 재전송을 위한 자원은 새로운 송신을 위한 자원 풀의 자원들과 재전송을 위한 자원 풀의 자원들 사이의 매핑 관계에 따라 결정된다. 이러한 자원에는 시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 서명들이 포함된다.

2) 새로운 데이터 송신을 위해, 하향링크 제어 채널 또는 시스템 상위 계층 시그널링에서의 시그널링의 지시를 통해, HARQ 개체는 DMRS들 및 HARQ프로세스의 다중 접속 시그니처들로서 기능하는 시그널링에 의해 단말에 대해 지시된 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 선택하고, 동일한 확률 방식으로 기지국에 의해 단말에 할당된 가용한 시간-주파수 자원들 중에서 시간-주파수 자원들을 선택하고, 선택된 시간-주파수 자원들을 프로세스에 할당한다.

재전송을 필요로 하는 HARQ 개체에 대해, 재전송 지시가 재전송이 필요하고 최대 재전송 횟수에 도달하지 않은 것을 나타내는 경우, 시그널링에 의해 단말에 대해 지시된 DMR들 및 다중 접속 시그니처들은 HARQ 프로세서의 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들로서 선택되고, 이 재전송을 위한 시간-주파수 자원은 새로운 송신을 위한 시간-주파수 자원들과 재전송을 위한 시간-주파수들 간의 매핑 관계에 따라 결정된다.

특히, 각 TTI 내의 특정 처리 흐름은 다음을 포함한다.

비-승인 전송을 위한 소정의 시간-주파수 자원 A에 대해, HARQ 개체는 이 시간-주파수 자원에 상응하는 HARQ 프로세스를 결정하고, 이하의 방식으로 해당 HARQ 프로세서에 의한 이 송신을 위한 자원을 결정한다.

주어진 비-승인 시간-주파수 자원 A가 새로운 송신 자원들과 재전송 자원들 사이의 매핑 관계에 따라 특정 HARQ 프로세스의 재전송에 적용되고, 이 HARQ 프로세스의 재전송 지시가 재전송이 필요함을 나타내면, 이 재전송을 위한 자원들이 새로운 송신 자원들과 재전송 자원들 사이의 매핑 관계에 따라 선택되고, 선택된 자원들을 포함하는 HARQ 정보는 대응하는 HARQ 프로세스로 전송되며, 이 프로세스는 재전송을 개시하도록 지시된다. HARQ 프로세스는 선택된 자원들을 수신하여 저장하고 재전송을 시작한다. 자원 할당에 대한 일반적인 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 새로운 송신 자원들과 재전송 자원들 간의 매핑 관계는 DMRS들, 다중 접속 시그니처들 및 시간-주파수 자원들을 포함할 수 있으며, 따라서 재전송을 위한 자원들을 선택하는 동안, 시간-주파수 자원 A 및 매핑 관계에 따라 DMRS들, 다중 접속 시그니처들 및 시간-주파수 자원(즉, A)이 선택된다. 또는, 새로운 송신 자원들과 재전송 자원들 사이의 매핑 관계는 시간-주파수 자원들만을 포함할 수 있으며, 따라서 재전송을 위한 자원들을 선택할 때, 즉 시간-주파수 자원 A를 선택하는 동안, 대응하는 HARQ에 의해 저장된 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들은 재전송 자원들로서 사용된다.

주어진 비-승인 시간-주파수 자원이 자원 선택 조건에 따라 특정 HARQ 프로세스의 새로운 송신에 적용되는 경우, 데이터 생성부로부터의 데이터는 이 프로세스에 대응하여 송신되고, 이 프로세스는 새로운 송신을 개시하도록 명령받고, HARQ 프로세서는 이 새로운 데이터 송신을 위한 송신 자원으로서 저장된 자원들을 사용한다.

2. HARQ 프로세스

각각의 HARQ 프로세스는 HARQ 버퍼에 연결된다. 버퍼는 현재 송신되고 있는 상향링크 데이터를 저장하기 위해 사용된다.

각 HARQ 프로세스는 현재 버퍼의 송신 횟수를 나타내는 상태 변수 CURRENT_TX_NB와 현재 버퍼의 데이터에 대한 ACK/NACK 피드백을 나타내는 상태 변수 HARQ_FEEDBACK을 유지하며, 현재 버퍼의 데이터가 재전송될 필요가 있는지 여부를 나타내는 상태 변수 HARQ_RE를 유지하며, 여기서 변수가 1인 경우 재전송이 필요함을 나타내거나, 그렇지 않으면 재전송이 필요 없다는 것을 나타낸다. HARQ가 설정되면, CURRENT_TX_NB는 0으로 초기화된다.

리던던시 버전의 시퀀스는 미리 결정되고 기지국과 단말 모두에 의해 알려져 있다. 리던던시 버전의 가능한 시퀀스 중 하나는 0, 2, 3, 1이다. 변수 CURRENT_IRV는 리던던시 버전의 시퀀스에 대한 인덱스이다. 이 변수는 모듈로 V(modulo V)로 업데이트되며, 여기서 V는 리던던시 버전 시퀀스의 길이이다.

데이터의 새로운 송신 및 재전송 모두에 의해 사용되는 자원들은 HARQ 개체에 의해 결정되고, 그 다음 HARQ 프로세스로 전달된다.

HARQ의 최대 송신 횟수는 상위 계층 시그널링에 의해 결정되며, maxHARQ-Tx로 표현된다.

HARQ 프로세스의 동작 설명은 다음과 같다.

특정 송신 데이터 블록에 대해 HARQ 피드백이 수신되면, HARQ 프로세스는 HARQ_FEEDBACK를 수신된 값으로 설정하고 또한 HARQ_RE를 수신된 값으로 설정한다.

HARQ 개체가 (재전송 지시가 0이라는 것을 포함하여) 새로운 송신을 요청하면, HARQ 프로세스는 다음을 수행해야 한다:

CURRENT_TX_NB을 0으로 설정하는 과정,

CURRENT_IRV을 0으로 설정하는 과정,

해당 HARQ 버퍼로 송신할 상향링크 데이터를 저장하는 과정

HARQ_FEEDBACK를 NACK로 설정하는 과정,

HARQ_RE를 0으로 설정하는 과정,

시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 포함하는 HARQ 개체에 의해 할당된 데이터 송신 자원들을 저장하는 과정,

저장된 데이터 송신 자원들에 따라 그리고 CURRENT_IRV에 의해 결정된 리던던시 버전에 따라 송신을 생성하도록 물리 계층에 명령하는 과정,

CURRENT_IRV를 1 증가시키는 과정.

HARQ 개체가 하나의 재전송을 요구하면, HARQ 프로세스는 다음을 수행해야 한다:

CURRENT_TX_NB를 1 증가시키는 과정,

시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 포함하는 HARQ 개체에 의해 할당된 데이터 송신 자원을 저장하는 과정,

저장된 데이터 송신 자원들에 따라 그리고 CURRENT_IRV에 의해 결정된 리던던시 버전에 따라 송신을 생성하도록 물리 계층에 명령하는 과정,

CURRENT_IRV를 1 증가시키는 과정.

상술한 과정들을 수행한 후, HARQ 프로세서는 다음을 수행해야한다:

CURRENT_TX_NB=최대 송신 횟수-1인 경우, HARQ 버퍼를 비우는 과정(flushing).

실시 예 3

본 실시 예에서는, 본 개시에 의해 제공되는 기지국 측 HARQ 송신 방법을 설명한다.

비-승인 전송의 경우, 기지국 측의 처리를 이하 간략하게 설명할 수 있다.

1. 기지국에 의해, 상향링크 신호는 단말에 송신되고, 블라인드 검출(blind detection)이 수행된다.

2. 기지국은 블라인드 검출 결과와 새로운 송신 자원들과 재전송 자원들 간의 분류 및 매핑 관계에 따라 수신된 데이터가 새롭게 송신되는지 재전송되는지를 결정한다.

디코딩 동안, 새로이 송신된 데이터는 다중 사용자 검출기(multi-user detector)로부터의 소프트 정보 출력(soft information output)을 사용함으로써 직접 디코딩 된다. 재전송된 데이터에 대해서는, 새로운 송신 자원들과 재전송 자원들 간의 매핑 관계에 따라 검출이 끝난 후, 이전에 디코딩된 데이터를 해당 버퍼에서 추출한 다음 재전송된 데이터와 결합하여 디코딩 한다.

3. 디코딩된 데이터가 CRC 검사를 통과한 것으로 검출되면, 검출된 데이터로부터 단말 ID 정보가 판독되고, 상향링크 신호, 다중 자원들 및 DMRS들을 송신하기 위한 시간-주파수 자원의 위치에 따라 HARQ 지시 채널의 위치가 결정되고, ACK 및 단말 ID 정보가 송신된다.

디코딩된 데이터가 CRC 검사를 통과하지 못한 것으로 검출되면, 대응하는 시간-주파수 자원, 다중 자원들 및 DMRS의 위치에 따라 HARQ 지시 채널의 위치가 결정되고, NACK 정보가 송신되며, 이 디코딩을 위한 소프트 정보는 후속하는 재전송의 결합 및 디코딩에 사용하기 위해 대응하는 버퍼에 저장된다. 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과하면 버퍼는 비워진다(cleared).

DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간에 일대일 매핑 관계가 있거나 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 간에 다대일 매핑 관계가 있는 경우, 선택된 다중 접속 시그니처들의 상태는 DMRS들을 통해 알려질 수 있고, 기지국 측의 블리인드 검출은 DMRS들을 검출함으로써 완료될 수 있다. 구체적으로, 특정 시간-주파수 자원 블록에 대한 데이터를 수신하면, 기지국은 DMRS에 대한 활성화 검출(activation detection)을 수행하여 이 시간-주파수 자원 블록상의 데이터를 송신하는데 어떤 DMRS가 사용되는지를 결정한다. 한가지 가능한 검출 방법은 다음과 같다. 가능한 DMRS들 모두에 대해 상관 에너지(correlation energy)를 검출하고, 에너지 검출 임계값을 설정하고, 상관 에너지 검출 결과가 활성화될 설정 에너지 검출 임계값보다 큰 모든 DMRS를 결정한다.

사용된 다중 접속 시그니처들은 DMRS들의 활성화를 통해 결정될 수 있기 때문에, DMRS 검출 이후에 다중 사용자 검출에 참여하는 다중 접속 시그니처들이 얻어지므로, 블라인드 검출 프로세스가 크게 단순화된다. 한편, 다중 사용자 검출에 참여하는 다중 접속 시그니처가 획득되면, 재전송된 데이터에 대응하는 이전의 송신 데이터는 새로운 송신을 위한 자원 풀과 재전송을 위한 자원 풀 간의 매핑 관계에 따라 결정될 수 있으므로, 버퍼로부터 데이터를 판독하고 재전송된 데이터와 이전의 송신 데이터를 결합하여 디코딩하는 것이 편리하다.

DMRS들 및 다중 접속 시그니처들 사이에 일대다 매핑 관계가 있는 경우, 한 개의 DMRS는 다수의 다중 접속 시그니처들과 상응할 수 있으므로, 사용된 다중 접속 시그니처들은 DMRS들의 활성화를 통해 결정될 수 없다. 그러나, 블라인드 검출의 범위는 여전히 좁혀 질 수 있고, 블라인드 검출의 복잡성이 감소될 수 있다.

DMRS들의 활성화 검출이 특정 DMRS가 비활성임(non-activated)을 나타내는 경우, 기지국은 모든 상응하는 HARQ 지시 채널에 관한 정보를 송신하지 않을 수도 있고, 또는 모든 상응하는 HARQ 지시 채널에 관한 NACK 정보를 송신할 수도 있다. 한 개의 DMRS가 다수의 다중 접속 시그니처들에 상응하는 경우, 특정 DMRS가 활성화 검출을 통과하지 못하면, 해당 다중 접속 시그니처들에 상응하는 모든 HARQ 지시 채널을 통해 정보를 송신하지 말아야하며, 그렇지 않으면 모든 HARQ 지시 채널을 통해 NACK 신호를 송신해야한다.

비-승인 전송 동안에 충돌이 발생할 수 있기 때문에, 예를 들어, 상이한 단말들이 동일한 시간-주파수 자원을 통한 송신을 위해 동일한 DMRS들 및 다중 접속 시그니처들을 선택하면, 기지국이 다중 사용자 블라인드 검출을 수행할 때, 2개의 단말로부터의 데이터가 성공적으로 검출되는 경우 또는 하나의 단말로부터의 데이터가 성공적으로 검출되는 경우가 있을 수 있다. 첫 번째 경우, 단말은 해당 HARQ 지시 채널에서 NACK 신호를 송신한다. 그러나, 두 번째 경우에, ACK 신호를 송신하는 것에 더하여, 단말은 또한 데이터 송신 오류를 피하기 위해 정확하게 검출되고 디코딩된 단말 ID 정보를 단말에 알려줄 필요가 있다. 이는 정확하게 검출되고 디코딩된 단말이 ACK 신호가 수신되었다고 잘못 판단할 수 있기 때문이다.

본 개시의 단말 ID 정보는 다음의 형태를 포함할 수 있다.

1. C-RNTI : 정보는 접속 상태의 단말과 구별하기 위해 기지국에 의해 단말에 할당되는 식별자이며, 16비트의 길이를 갖는다.

2. S-TMSI : 정보는 단말의 고유 식별자이고, 48비트의 길이를 갖는다.

3. C-RNTI 또는 S-TMSI에 따라 생성 된 단말 식별자 : 소정의 규칙에 따라 단말 식별자가 C-RNTI 또는 S-TMSI에 따라 생성되고, 압축 식별자로 간주 될 수 있으므로, HARQ 지시 채널의 오버 헤드(overhead)는 특정 단말 식별자 충돌 확률만큼 증가함으로써 감소된다.

4. 토큰 정보(token information) : 정보는 기지국에 의해 할당되고 동일한 DMRS들 및/또는 다중 접속 시그니처들에 할당 된 단말들을 구분하기 위해 사용된다.

5. 상향링크 데이터의 일부 : 예를 들어, 정보는 상향링크 데이터의 CRC 검사 비트들의 일부 또는 전부 일 수 있다.

단말 ID 정보를 생성하는 방법은 자원들을 선택하는 방법에 따라 간략하게 이하에서 설명 될 것이다.

단말이 접속 상태(connected state)인 경우, 기지국은 단말에 다중 접속 시그니처들과 DMRS들을 할당한다. 이 경우, 바람직한 해결 방법은 기지국이 단말에 토큰 비트들 또한 할당하는 것이다. 토큰 비트들의 할당 규칙은 다음과 같다. 동일한 다중 접속 시그니처들과 DMRS들이 할당된 단말에 대해 상이한 토큰 비트들을 할당한다. 도 12는 가능한 토큰 비트 할당 방법을 나타낸다.

도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 토큰 비트(token bit) 할당 모드를 도시한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 자원들은 DMRS들, 다중 접속 시그니처들 및/또는 시간-주파수 자원들을 포함한다. 동일한 자원들이 4개의 단말에 할당되고, 동일한 자원들이 할당된 단말은 4개의 단말을 구별하기 위해 상이한 토큰 비트들 1200 내지 1203을 얻는다. 4개의 토큰 비트들 1200 내지 1203이 있다면, 토큰 비트들 1200 내지 1203을 2비트로 표현하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 토큰 비트들 1200 내지 1203의 크기는 동일한 자원들로 할당된 최대 단말의 수와 관련이 있다. 동일한 자원들로 할당된 단말들의 최대 수가

이면, 토큰 정보의 비트들의 수는

이며, 여기서 [·]는 반올림을 나타낸다.

기지국이 ACK/NACK 신호를 송신할 때, 하나의 바람직한 방법은 ACK+토큰 비트들(ACK plus token bits) 및 NACK+제로 패딩 비트들(NACK plus zero-padding bits)/랜덤 비트들(random bits)을 송신하는 것이다. 여기서, 제로 패딩 비트들/랜덤 비트들의 길이는 토큰 비트들의 길이와 동일하다. 이 경우, HARQ 지시 채널의 정보 비트들의 길이는

이다. 토큰 비트들이 적은 경우, 변조에 고차 변조 방식(예를 들면, QPSK, 8PSK 이상)을 채용하고, 변조 심벌들을 반복 부호화하여 확산하고, HARQ 지시 채널의 위치는 사용된 시간-주파수 자원들, 사용된 DMRS 및 사용된 다중 접속 시그니처들에 따라 결정되고, 자원 매핑 및 신호 송신이 수행된다.

ACK/NACK 신호를 송신하는 다른 방법은 다음과 같다. HARQ 지시 채널로 1 비트의 ACK/NACK 정보만을 송신하고, 하향 제어 체널 또는 하향 공유 채널로 토큰 정보를 송신한다. 구체적으로, HARQ 지시 채널의 위치는 시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들에 따라 결정되며, 대응하는 ACK/NACK 정보는 송신된다. ACK 정보가 송신되면, 해당 토큰 정보의 위치는, 시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들에 따라 결정되고, 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널을 통해 송신된다.

단말이 상향링크 동기화를 완료하지 않고 기지국이 단말을 식별하기 위해 사용된 C-RNTI를 단말에게 할당하지 않으면, 단말에 정확한 검출을 알리는 방법은 다음과 같다. 식별자가 S-TMSI인 경우, ACK 정보를 송신하면서, 정확한 검출 데이터에 포함된 단말 고유 식별자를 송신한다. 검출에 실패하면, NACK 신호를 송신할 필요가 있고, 제로 패딩이 수행되거나, NACK 신호 이후에 랜덤 비트들이 추가된다. 여기서, 보충된 비트들의 수는 S-TMSI의 비트들의 수와 일치한다. HARQ 지시 채널의 위치는 사용된 시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들에 따라 결정되고, 대응하는 ACK/NACK 정보 및 단말 ID 정보가 송신된다.

이전의 경우와 유사하게, 단말 ID 정보를 나타내는 1 비트 ACK/NACK 신호 및 S-TMSI가 개별적으로 송신될 수 있다. S-TMSI는 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널에서 송신되고, S-TMSI의 위치는 사용된 시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들에 의해 결정된다.

단말기가 연결 상태에 있지만, 기지국이 DMRS 들 및 다중 접속 시그니처들을 포함하는 접속 자원들을 단말에 할당하지 않거나 또는 기지국이 접속 자원들을 할당했지만 상응하는 토큰 정보를 할당하지 않으면, 단말 ID 정보는, 단말이 네트워크에 접속할 때, 기지국에 의해 할당된 C-RNTI에 의해 식별된다. 검출에 실패하면, NACK 신호를 송신할 필요가 있고, NACK 신호 후, 제로 패딩이 수행되거나 랜덤 비트들이 추가된다. 여기서, 보충된 비트들의 수는 C-RNTI의 비트들의 수와 일치한다. HARQ 지시 채널의 위치는 사용된 시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들에 따라 결정되고, 상응하는 ACK/NACK 정보 및 단말 ID 정보가 송신된다.

전술한 방식과 유사하게, 1 비트 ACK/NACK 신호 및 C-RNTI는 개별적으로 송신될 수 있다. C-RNTI는 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널에서 송신되고, C-RNTI의 위치는 사용된 시간-주파수 자원들, DMRS들 및 다중 접속 시그니처들에 의해 결정된다.

현존하는(existing) 표준들에서 S-TMSI의 길이는 48비트이고 C-RNTI의 길이는 16비트라고 가정하면, S-TMSI 및 C-RNTI의 직접 송신은 단말이 ACK/NACK 정보를 정확하게 구별하는 것을 도울 수 있지만, 높은 시그널링 오버 헤드가 하향링크 송신 채널로 전달될 것이다. 하나의 가능한 해결 방법에 있어서, 단말 ID 정보로서 작용하기 위해 S-TMSI 또는 C-RNTI에 따라 짧은 단말 식별자가 생성되고, 단말 식별자는 HARQ 지시 채널 또는 하향링크 제어 채널 / 하향링크 공유 채널로 송신된다. 바람직하게는, 단말 ID 정보는 C-RNTI 또는 the S-TMSI에 따라 무작위로 생성될 수 있다.

단말 식별자가 짧지만, 상이한 단말들의 단말 식별자들은 여전히 충돌할 수 있다. 단말 식별자의 비트들의 수가 b이면, 가능한 단말 식별자들의 수는

이다. 두 개의 단말들이 단말 식별자들을 동일한 확률 방식으로 선택하면, 충돌 확률은

이다. 비트들의 수는 b로서 선택되고, 확률은 NACK를 시스템 성능 요구 사항에서 ACK로 결정하는 확률

보다 낮게 보장된다. 따라서, 비트들의 수 b의 선택 규칙은 이하 <수학식 12>와 같다.

즉, 단말 식별자 충돌 확률이 NACK를 ACK로 결정할 확률보다 크지 않도록 최소 비트들의 수 b를 선택한다. 예를 들어, LTE-A의 요구 사항을 고려하면, NACK를 ACK로 결정할 확률은

보다 작아야 한다. 이 경우, b=7이 계산식에 따라 계산될 수 있을 때, 단말 식별자 충돌의 확률은 약

이며,

보다 작다. 시스템 요구 사항들은 7 비트들의 단말 식별자들이 필요하고 단말 ID 정보의 송신으로 인한 오버 헤드가 크게 감소되는 경우에만 충족 될 수 있다.

단말 식별자를 생성하는 방법은 다음과 같다. 수도랜덤 시퀀스(pseudorandom sequence)의 도움으로 단말 식별자를 생성한다. 예를 들어, 단말 식별자는 m-시퀀스를 통해 생성된다. 기지국은 m-시퀀스를 생성하기 위한 생성 다항식(generator polynomial)을 특정하고, 상이한 단말들은, 연속적인 수도랜덤 시퀀스를 생성하기 위해 C-RNTI 또는 S-TMSI 또는 식별자의 부분 비트 시퀀스를 초기 상태로 사용한다. 그 다음, C-RNTI 또는 S-TMSI 또는 식별자의 부분 비트 시퀀스에 따라 수도랜덤 시퀀스 내의 단말 식별자의 클립(clip) 위치가 결정된다.

m-시퀀스에 따라 단말 식별자를 생성하는 과정은 다음의 예에서 설명될 것이다. 도 13은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 m?시퀀스(m-sequence)를 사용하여 단말 식별자를 결정하는 과정을 도시한다. C-RNTI를 예로 들면, C-RNTI의 길이가 16비트라고 가정할 때, 초기 상태는 8개의 상위 비트들 1310로 결정되고, 클립 위치는 8개의 하위 비트들 1320로 결정된다. m-시퀀스는 최대 횟수가 8인 생성 다항식에 의해 생성되고, C-RNTI의 8개의 상위 비트들 1310(즉,

,…,

)이 초기 상태로 사용되며, 8개의 하위 비트들 1320이 초기 클립 위치를 결정한다. 즉,

. 여기서,

는 C-RNTI 내의 i 번째 비트 데이터이고,

는 0 이상의 고정 값이다. 클립 위치는, m-시퀀스에 의한

출력을 시작점으로 하여, 연속적인 b 비트들이 단말 식별자로 선택된다는 것을 의미한다.

단말 식별자는 다른 시퀀스들에 의해 생성될 수도 있다. 예를 들어, 골드 시퀀스(Gold sequence)가 사용되고, 골드 시퀀스를 생성하기 위한 두 개의 m-시퀀스 생성 다항식들이 고정되고, 하나의 m-시퀀스의 초기 상태가 고정된다. 다른 m-시퀀스의 초기 상태는 C-RNTI 또는 S-TMSI 또는 식별자의 부분 비트 시퀀스에 의해 결정되고, 수도랜덤 시퀀스 내의 단말 식별자의 클립 위치는 C-RNTI 또는 S-TMSI 또는 식별자의 부분 비트 시퀀스에 의해 결정된다.

다른 방법으로, 골드 시퀀스를 생성하기 위한 두 개의 m-시퀀스 생성 다항식들이 고정되고, 두 개의 m-시퀀스들의 초기 상태는 C-RNTI 또는 S-TMSI 또는 식별자의 부분 비트 시퀀스에 의해 결정되고, 수도랜덤 시퀀스 내의 단말 식별자의 클립 위치는 C-RNTI 또는 S-TMSI 또는 식별자의 부분 비트 시퀀스에 의해 결정된다.

이 방법의 구현은 다음 예제에서 설명한다.

도 14은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 골드 시퀀스를 이용하여 단말 식별자를 생성하는 과정을 도시한다. 주기가 31인 골드 시퀀스가 채택되며, 여기서, m-시퀀스에 대한 생성 다항식의 차수는 5이다. C-RNTI의 길이가 16비트라고 가정하면, 첫 번째 m-시퀀스의 초기 상태를 결정하기 위해 5개의 상위 비트들 1410이 사용되며, 두 번째 m-시퀀스의 초기 상태를 결정하기 위해 5개의 후속 비트 1420가 사용되며, 6개의 하위 비트 1430는 골드 시퀀스의 클립 위치를 결정하는데 사용된다. 구체적으로, 첫 번째 m-시퀀스의 초기 상태는

,…,

이고, 두 번째 m-시퀀스의 초기 상태는

,…,

이며, 클립 위치는

.이다. 여기서,

는 C-RNTI 내의 i 번째 비트 데이터이고,

는 0 이상의 고정 값이다. 클립 위치는, m-시퀀스에 의한

출력을 시작점으로 하여, 연속적인 b 비트들이 단말 식별자로 선택된다는 것을 의미한다.

시퀀스에 기초하여 단말 식별자를 생성하는 방법은 S-TMSI에도 적용 가능하다. S-TMSI의 길이가 C-RNTI의 길이보다 크다는 것을 고려하면, 부분 S-TMSI는 단말 식별자를 생성하기 위해 클리핑(clip) 될 수 있다. 예를 들어, 위의 두 예에서, 단말 식별자는 C-RNTI를 낮은 16비트 S-TMSI로 대체함으로써 생성될 수 있다.

단말 ID 정보는, C-RNTI 또는 S-TMSI에 기초하여 단말 ID 정보를 생성하는 방법 외에, 송신된 상향링크 데이터로 표현될 수 있다. 가능한 방법에 있어서, CRC 검사를 거친 상향링크 송신 데이터에 b 비트의 CRC 검사 비트들을 부가하고, 단말 ID 정보인 체크 비트들은 HARQ 지시 채널 또는 하향링크 제어 채널 / 공유 채널을 통해 송신된다. 신뢰성을 높이고 충돌 가능성을 낮추기 위해, 8비트 CRC 검사 또는 16비트 CRC 검사가 선택될 수 있고, 단말 ID 정보로서 8비트 CRC 검사 또는 16비트 CRC 검사가 ACK 정보와 함께 송신된다.

기지국이 DMRS 에너지 검출 이상을 통해 DMRS들의 충돌 검출을 수행할 수 있다면, 충돌 검출의 결과는 NACK 신호에 첨부될 수 있다.

1. 기지국은 특정 시간-주파수 자원 블록에 대한 수신 신호를 수신하고, DMRS들에 대한 활성화 검출 및 충돌 검출을 수행하고, 활성화된 DMRS들에 따라 블라인드 검출을 통해 수행될 다중 접속 시그니처들의 범위를 결정하고, DMRS들과 다중 접속 시그니처들에 따라 상향링크 데이터가 새로이 송신되는 데이터인지 또는 재전송되는 데이터인지를 결정한다.

2. 기지국은 다중 자원 검출 범위 및 해당 채널 추정에 따라 다중 사용자 검출을 수행하여 상향링크 데이터 검출 결과를 얻는다.

3. 다중 접속 시그니처 검출을 통해 얻어진 상향링크 데이터 검출 결과가 CRC 검사를 통과한 경우, 검출 성공이라고 표시되고, 기지국은 상향링크 데이터로부터 단말 ID 정보를 획득한 다음 ACK 및 단말 ID 정보를 해당 HARQ 지시 채널 또는 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널로 송신한다.

다중 접속 시그니처 검출을 통해 얻어진 상향링크 데이터 검출 결과가 CRC 검사를 통과하지 못하고, 상향링크 데이터에 상응하는 DMRS 충돌 검출이 충돌이 없음을 나타내는 경우, 기지국은 해당 HARQ 지시 채널 또는 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널에 NACK 및 비-충돌 지시를 송신하고, 이 검출 결과를 해당 버퍼에 저장한다.

다중 접속 시그니처 검출을 통해 얻어진 상향링크 데이터 검출 결과가 CRC 검사를 통과하지 못하고, 상향링크 데이터에 상응하는 DMRS 충돌 검출이 충돌 있음을 나타내면, 기지국은 해당 HARQ 지시 채널 또는 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널에 NACK 및 충돌 지시를 송신하고 해당 버퍼를 비운다.

기지국 측에서의 충돌 검출 및 DMRS 활성화 검출은 모두 상관 에너지 검출을 채택할 수 있다. 도 15는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 충돌 검출 임계값 및 에너지 검출 임계값을 도시한다. 구체적으로, 단말의 DMRS 상관 및 개방 루프(open-loop) 전력 제어 파라미터들에 따라 에너지 검출 임계값 1510 및 에너지 검출 임계값 1510보다 큰 충돌 검출 임계값 1520이 설정된다. 기지국은 우선 DMRS에 상관 에너지 검출을 수행한다. 검출 결과가 에너지 검출 임계값 1510보다 작으면, DMRS가 활성화되지 않은 것으로 표시된다. 검출 결과가 에너지 검출 임계값 1510보다 크지만 충돌 검출 임계값 1520보다 작은 경우에는 DMRS가 활성화되고 충돌이 없다는 것이 표시된다. 검출 결과가 충돌 검출 임계값 1520보다 크면, DMRS가 활성화되고 충돌이 있음을 표시한다.

DMRS에 충돌이 없다면, 채널 상태가 좋지 않거나 다른 단말기로부터 높은 간섭으로 인해 검출 실패가 발생할 수 있으며, 재전송은 데이터 전송의 신뢰성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. DMRS에 충돌이 있는 경우, DMRS 충돌로 인해 서로 다른 채널을 구별할 수 없기 때문에 검출 실패가 발생할 수 있다. 이 경우, 재전송은 데이터 송신의 신뢰성에 제한적인 영향을 미치며, 단말은 데이터 송신을 시도하기 위해 자원들을 재선택해야 한다.

일부 DMRS들은 상향링크 데이터의 송신 중에 사용되지 않을 가능성이 있다. 이 경우, DMRS들 상에서 활성화 검출을 수행함으로써, 기지국은 활성화된 DMRS들을 발견할 수 있고, 사용되지 않은 DMRS들을 통해 모든 해당 HARQ 지시 채널에서 NACK를 송신하거나 데이터를 송신하지 않는다. 그러나, 단말의 송신 채널 상태가 좋지 않은 경우, 단말이 데이터를 송신하였지만 기지국 측의 DMRS 활성화 검출을 통해 대응하는 DMRS들을 검출할 수 없으므로, 기지국은 DMRS들 및 상응하는 다수의 자원들이 데이터 송신에 사용되지 않고 대응하는 버퍼 내의 데이터가 전송되지 않는다고 간주할 수 있다. 이 경우, 기지국은 NACK 신호를 송신하거나 해당 DMRS 지시 채널에서 데이터를 송신하지 않는다. 두 경우 모두, 단말은 이전 송신이 실패한 것으로 간주하고, 재전송을 개시한다. 재전송 동안, 기지국은 이전에 송신된 데이터를 저장하지 않기 때문에, 디코딩을 위한 결합을 향상시킬 수 없으며, 오히려 더 많은 시간의 디코딩으로 인해 더 많은 오류가 발생하기도 한다. 이 경우에, 단말에 대한 바람직한 처리 방법은 재전송을 개시하기보다는 처음으로 송신을 개시하는 것이다.

하나의 가능한 해결 방법으로서, NACK 신호를 송신하는 동안 재전송/새로운 송신 지시가 송신된다. DMRS의 활성화가 검출되었지만, 검출의 결과가 CRC 검사를 통과하지 못하면, NACK 및 재전송 지시는 대응하는 HARQ 지시 채널에서 송신된다. 그리고, DMRS 활성화가 검출되지 않으면, NACK 및 새로운 송신 지시는 대응하는 HARQ 지시 채널에서 송신된다. 또한, 재전송 지시 및 새로운 송신 지시는 충돌 검출 지시와 결합될 수 있다. 즉, 재전송 지시는 비 충돌 지시를 나타내는 반면, 새로운 송신 지시는 충돌 지시를 나타낸다. 또한, 재전송/신규 송신 지시는 및 NACK 신호는 개별적으로 송신될 수 있다. 즉, ACK/NACK 신호는 HARQ 지시 채널에서 송신되는 반면, 재전송/신규 송신 지시는 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널에서 전송된다.

실시 예 4

본 실시 예에서, 본 개시에 의해 제공되는 단말 측 HARQ 송신 방법에서의 HARQ 정보의 검출, 즉 도 8의 과정 806 및 807의 처리가 설명될 것이다.

하나의 상향링크 비-승인 전송이 종료된 후, HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원 상에서, 단말은 이 송신에 대한 HARQ 지시 채널을 검출한다. HARQ 지시 채널의 송신 내용이 ACK 및 단말 ID 정보인 경우, 단말 측의 처리는 다음과 같다.

단말은 HARQ 지시 채널의 컨텐트(content)를 검출한다. ACK가 디코딩되면, 단말은 HARQ 지시 채널 내의 단말 ID 정보의 디코딩을 시도한다. 그리고, HARQ 지시 채널의 단말 ID 정보가 이 단말의 ID 정보와 일치하면, 송신 블록에 대한 ACK가 상위 계층으로 전달되어야 한다. 이 경우, HARQ 지시 채널에 대응하는 상향링크 송신이 기지국에 의해 정확하게 수신됨을 나타낸다. 단말은 새로운 송신을 개시하거나 상향링크 송신을 완료한 다음, 대기 상태(waiting state) 또는 휴면 상태(dormant state)로 진입할 수 있다.

단말은 HARQ 지시 채널의 컨텐트를 검출한다. ACK가 디코딩되면, 단말은 HARQ 지시 채널 내의 단말 ID 정보의 디코딩을 시도한다. HARQ 지시 채널의 단말 ID 정보가 이 단말의 ID 정보와 일치하지 않으면, 단말은, 이 송신의 종료(ending)에 대한 정보를 상위 계층으로 전달하고, HARQ 지시 채널에 상응하는 상향링크 송신 컨텐트를 재전송하라는 요청을 시작한다. 이 경우, HARQ 지시 채널에 대응하는 상향링크 송신이 기지국 측에서 자원 충돌을 일으키고, 단말에 의해 송신된 데이터는 정확하게 디코딩되지 않지만, 이 단말과 충돌하고 동일한 자원을 사용하는 다른 단말들에 의해 송신된 데이터는 정확하게 디코딩됨을 나타낸다. 이 경우, 단말의 계속적인 재전송은 송신 신뢰도를 향상시킬 수 없으므로, 단말은 이 송신을 종료하고 상향링크 데이터를 송신하기 위한 자원 풀로부터의 자원들을 재선택한다(성공적으로 송신되지 않은 상향링크 데이터가 새롭게 송신되는 것과 동일하다).

단말은 HARQ 지시 채널의 컨텐트를 검출한다. 그리고, NACK가 디코딩되는 경우, 송신 블록에 대한 NACK은 상위 계층에 전달되어야 한다. 이 경우, 단말이 송신한 상향링크 데이터는 성공적으로 디코딩되지 않으며, 재전송은 데이터 송신의 신뢰성 향상을 용이하게 하며, 단말은 최대 송신 횟수에 도달하지 않는 경우 새로운 리던던시 버전을 사용하여 재전송을 개시할 것이다. 또는, 단말은 이 송신을 종료하고 상향링크 데이터를 송신하려고 시도하는 새로운 자원을 선택할 것이다.

단말 측에서의 처리가 도 16에 도시된다. 단말 측 처리에서, 단말 ID 정보는 기지국이 할당한 C-RNTI 또는 단말의 고유 S-TMSI 또는 C-RNTI 또는 S-TMSI에 따라 생성된 단말 고유 식별자 또는 기지국이 할당한 토큰 비트들을 포함한다.

HARQ 지시 채널에서 ACK/NACK 정보만 송신되고, 단말 ID 정보가 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널의 특정 시간-주파수 자원을 통해 송신되는 경우, 단말 측에서의 동작은 다음과 같다.

도 16은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 흐름도를 도시한다.

도 16을 참고하면, 1601 단계에서, 단말은 HARQ 지시 채널의 컨텐트를 검출한다. ACK가 디코딩되면, 1603 단계에서, 단말은 시간-주파수 자원들, 상향링크 송신을 위해 사용되는 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들에 따라 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널의 특정 위치에서 단말 ID 정보를 디코딩한다. 그리고, 검출된 단말 ID 정보가 이 단말의 ID 정보와 일치하면, 1605 단계에서, 그 송신 블록에 대한 ACK가 상위 계층에 전달되어야 한다. 이 경우, HARQ 지시 채널에 대응하는 상향링크 송신이 기지국에 의해 정확하게 수신됨을 나타낸다. 단말은 새로운 송신을 개시하거나 상향링크 송신을 완료한 다음, 대기 상태 또는 휴면 상태로 진입 할 수 있다.

1601 단계에서, 단말은 HARQ 지시 채널의 컨텐트를 검출한다. ACK가 디코딩되면, 1603 단계에서, 단말은 시간-주파수 자원들, 상향링크 송신을 위해 사용되는 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들 에 따라 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널의 특정 위치에서 단말 ID 정보를 검출한다. 그리고, 검출된 단말 ID 정보가 이 단말의 ID 정보와 일치하지 않으면, 1607 단계에서, 그 송신 블록에 대한 NACK 및 새로운 송신 요구가 상위 계층으로 전달되어야 하고, 이 송신의 종료에 관한 상위 계층에 정보를 알리고, HARQ 지시 채널에 상응하는 상향링크 송신 컨텐트를 재전송할 것을 요청한다. 이 경우, HARQ 지시 채널에 상응하는 상향링크 송신이 기지국에서 자원 충돌을 일으킨다고 표시되고, 단말에 의해 송신된 데이터는 정확하게 디코딩되지 않지만, 이 단말과 충돌하고 동일한 자원을 사용하는 다른 단말들에 의해 송신된 데이터는 정확하게 디코딩된다. 이 경우, 단말의 계속적인 재전송은 송신 신뢰도를 향상시킬 수 없으므로, 단말은 이 송신을 종료하고 상향링크 데이터를 송신하기 위한 자원 풀로부터의 자원들을 재선택한다(성공적으로 송신되지 않은 상향링크 데이터가 새롭게 송신되는 것과 동일하다).

단말은 HARQ 지시 채널 내의 컨텐트를 검출하고, NACK이 디코딩되면, 그 송신 블록에 대한 NACK가 상위 계층에 전달되어야 한다. 이 경우, 단말이 송신한 상향링크 데이터는 성공적으로 디코딩되지 않으며, 재전송은 데이터 송신의 신뢰성 향상을 용이하게 할 것이므로, 단말은 최대 송신 횟수에 도달하지 않은 경우 새로운 리던던시 버전을 사용하여 재전송을 개시할 것이다. 따라서, 1609 단계에서, 단말은 최대 송신 횟수에 도달하였는지 여부를 판단한다. 최대 송신 횟수에 도달하지 아니한 경우, 1611 단계에서, 단말은 새로운 리던던시 버전을 사용하여 재전송을 수행한다. 최대 송신 횟수에 도달한 경우, 1613 단계에서, 단말은 이 송신을 종료하고 상향링크 데이터를 송신하려고 시도하는 새로운 자원을 선택할 것이다.

단말 측 동작에서, 단말 ID 정보는 기지국이 할당한 C-RNTI 또는 단말의 고유 S-TMSI 또는 C-RNTI 또는 S-TMSI에 따라 생성된 단말 고유 식별자 또는 기지국이 할당한 토큰 비트들을 포함한다.

HARQ 지시 채널을 통해 송신되는 컨텐트가 ACK+단말 ID 정보 및 NACK+재전송 지시 정보인 경우, 단말 측에서의 동작은 다음과 같다.

도 17는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 다른 흐름도를 도시한다.

도 17을 참고하면, 1701 단계에서, 단말은 HARQ 지시 채널의 컨텐트를 검출하고, ACK가 디코딩되면, 1703 단계에서, HARQ 지시 채널의 단말 ID 정보를 더 검출한다. HARQ 지시 채널의 단말 ID 정보가 단말 ID 정보와 일치하면, 1705 단계에서, ACK가 상위 계층으로 송신되어야 한다. 이 경우, HARQ 지시 채널에 대응하는 상향링크 송신이 기지국에 의해 정확하게 수신됨을 나타낸다. 단말은 새로운 송신을 개시하거나 상향링크 송신을 완료할 수 있고 대기 상태 또는 유휴 상태(IDLE state)로 들어갈 수 있다.

단말은 HARQ 지시 채널의 컨텐트를 검출하고, ACK가 디코딩되면, HARQ 지시 채널의 단말 식별 정보를 검출한다. HARQ 지시 채널의 단말 ID 정보가 단말 ID 정보와 일치하지 않으면, 1707 단계에서, NACK 및 그 송신 블록에 대한 새로운 송신 요청은 상위 계층으로 전달되어야 하고, 상위 계층에 이 송신의 정보를 종료하도록 통지하고, HARQ 지시 채널에 상응하는 상향링크 송신 콘텐트를 재전송하도록 요청한다. 이 경우, HARQ 지시 채널에 상응하는 상향링크 송신에 관해서는, 기지국 측에서 자원 충돌이 발생하고, 단말에 의해 송신된 데이터는 정확하게 디코딩되지 않지만, 이 단말과의 다른 단말 충돌의 동일한 자원에 의해 송신된 데이터는 정확하게 디코딩된다. 이 경우에, 단말이 재전송을 계속 수행한다면, 송신의 신뢰성은 개선되지 않을 것이다. 그러므로, 단말은 이 송신을 종료하고 상향링크 데이터를 송신하기 위한 자원 풀로부터의 자원들을 재선택한다(성공적으로 송신되지 않은 상향링크 데이터가 새롭게 송신되는 것과 동일하다).

단말은 HARQ 지시 채널의 컨텐트를 검출하고, NACK가 디코딩되면, 1709 단계에서, 재전송 지시를 더하여 검출한다. 검출된 정보가 재전송을 필요함을 나타내는 경우, NACK는 상위 계층을 전달된다. 이 경우, DMRS의 충돌 검출에 의해 충돌이 발생하지 않는 것을 기지국이 발견한 것이 표시된다. 그러나, 채널 상태 이상으로 인해, 사용자의 상향링크 데이터는 성공적으로 디코딩되지 않는다. 이 경우, 다른 리던던시 버전의 데이터가 송신된다. 기지국에 의해 결합하여 데이터를 디코딩하는 것은 검출 성공률을 증가시킬 수 있다. 따라서, 1711 단계에서, 단말은 최대 송신 횟수에 도달하였는지 여부를 판단한다. 최대 송신 횟수에 도달하지 아니한 경우, 1713 단계에서, 단말은 새로운 리던던시 버전을 사용하여 재전송을 수행한다. 최대 송신 횟수에 도달한 경우, 1726 단계에서, 단말은 이 송신을 종료하고 상향링크 데이터를 송신하려고 시도하는 새로운 자원을 선택한다.

단말은 HARQ 지시 채널의 콘텐트를 검출하고, NACK가 디코딩되면 재전송 지시를 또한 검출한다. 재전송이 필요함을 나타내는 정보가 검출되지 않으면, 1717 단계에서, 단말은 이 송신을 종료하는 정보를 상위 계층으로 전달하고, HARQ 지시 채널에 상응하는 상향링크 송신 컨텐트를 재전송하기 위한 요청을 개시한다. 이 경우, DMRS의 충돌 검출에 의해, 다른 단말들이 사용하는 DMRS들과의 단말 충돌의 상향링크 송신을 위해 삽입된 DMRS들을 기지국이 발견하고, 충돌 단말로부터의 데이터가 모두 성공적으로 디코딩되었음을 나타낸다. 이 경우, 재전송에 의한 기지국 검출의 신뢰성 향상에는 한계가 있다. 따라서, 단말은 이 송신을 종료하고, 성공적으로 송신되지 않은 상향링크 데이터를 송신하기 위해 자원 풀로부터의 자원들을 재선택한다.

단말 측 동작에서, 단말 ID 정보는 기지국이 할당한 C-RNTI 또는 단말의 고유 S-TMSI 또는 C-RNTI 또는 S-TMSI에 따라 생성된 단말 고유 식별자 또는 기지국이 할당한 토큰 비트들을 포함한다. 재전송 지시 정보는 1-비트 정보에 의해 재전송할지 여부를 나타낼 수 있고, 1-비트 충돌 정보에 의해 재전송할지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 1은 충돌이 발생하고 단말이 재전송을 수행하는 대신에 새로운 송신을 개시함을 나타내며, 0은 충돌이 발생하지 않고 단말이 새로운 리던던시 버전을 사용하여 상향링크 데이터를 재전송하는 것을 나타낸다.

HARQ 지시 채널에서 ACK/NACK 정보만 송신되고, 단말 ID 정보 및 재전송 지시 정보가 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널로 송신되는 경우, 단말 측의 동작은 위에서 설명한 동작과 유사하다. 차이점은 ACK 신호를 검출하는 경우, 단말은 사용된 다중 접속 시그니처들 및 DMRS들에 따라 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널로부터 대응하는 단말 ID 정보를 더 판독한다. 단말은, NACK 신호를 검출하는 경우, 사용된 DMRS들 및/또는 다중 접속 시그니처들에 따라 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널로부터 대응하는 재전송 지시 정보를 더 판독한다.

본 실시 예에서의 HARQ 지시 채널은 실제 물리 채널일 수 있다. 또는 ACK/NACK 정보 및 단말 ID 정보 및/또는 재전송 지시 정보를 송신하기 위한 하향링크 제어 채널에서의 도메인일 수 있다. 또는 ACK/NACK 정보 및 단말 ID 정보 및/도는 재전송 지시 정보를 송신하기 위한 하향링크 공유 채널에서의 도메인일 수 있다.

설명은 본 개시에서의 HARQ 송신 방법의 특정 구현이다. 설명에서, 비-직교 다중 접속 기술에 기반한 비-승인 전송을 예로 들어 설명한다. 실제로, HARQ 송신 방법은 또한 다른 송신 모드에도 적용될 수 있다.

본 개시는 기지국 측의 HARQ 송신에 대응하여 기지국에 위치할 수 있는 HARQ 송신 장치를 더 제공한다. 도 18는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 HARQ 송신 장치의 구성을 도시한다. 도 18에 도시된 바와 같이, 본 장치는 신호 검출부(signal detection unit) 1810 및 송신부(transmitting unit) 1820을 포함한다.

여기서, 신호 검출부 1810은 단말에 의해 송신된 신호를 수신하고 신호 검출, 디코딩 및 CRC 검사를 수행하도록 구성된다. 송신부 1820은, 신호에 포함된 단말 정보에 따라 단말 식별자 정보를 결정하고, 신호 검출부가 CRC 검사를 성공했다고 판단하면, 수신 ACK(acknowledgement) 정보 및 단말 식별자 정보를 송신하도록 구성된다. 송신부 1820은, 또한 신호 검출부 1810이 CRC 검사가 실패한 것으로 판정한 경우, HARQ 정보를 송신하지 않거나, 또는 NACK 정보를 송신하도록 구성된다.

본 개시는 단말 측에서의 HARQ 송신에 상응하여, 단말 내에 위치할 수 있는 HARQ 송신 장치를 추가 제공한다. 도 19은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 HARQ 송신 장치의 다른 구조를 도시한다. 도 19에 도시된 바와 같이, 본 장치는 송신부 1910 및 수신부(receiving unit) 1920을 포함한다.

여기서, 송신부 1910은, 상향링크 신호를 기지국에 송신하도록 구성된다. 수신부 1920은, HARQ 지시 채널의 시간-주파수 자원상의 상향링크 신호의 HARQ 정보를 수신하고, 수신한 HARQ 정보가 ACK 정보인 경우, HARQ 정보에 대응하는 단말 식별자 정보를 기지국에 송신한 정보로부터 추출하고, 식별자 정보가 제1 단말의 식별자 정보와 일치하면 상향링크 신호가 정확하게 수신된 것으로 판단하고, 식별자 정보가 제1 단말의 식별자 정보와 일치하지 않으면, 송신을 종료하고 상향링크 신호를 다시 송신하고, 수신된 HARQ 정보가 NACK 정보일 때 상향링크 신호를 재전송하거나 상향링크 신호를 다시 송신하도록 구성된다.

상술한 바와 같이, 본 개시는 HARQ 송신 해결방법을 제공한다. ACK 신호를 송신하면서 단말의 ID 정보를 송신함으로써, 충돌로 인한 단말의 ACK/NACK신호 검출 중 오류가 발생하는 문제점을 피할 수 있다. 또한, 단말이 ACK 신호를 수신한 후, 단말의 ID 정보가 일치하지 않으면, 새로운 송신이 직접 개시되므로, 재전송으로 데이터 송신의 신뢰성을 향상시킬 수 없다는 문제점을 피할 수 있다. 바람직하게, HARQ 지시 채널의 위치는 상향링크 신호를 포함하는 시간-주파수 자원들의 위치, 상향링크 신호에 의해 사용되는 다중 접속 시그니처 및 상향링크 신호의 DMRS 특징에 따라 결정되므로, 더 많은 사용자들이 동일한 물리 자원 블록들 상에서 다중화 될 수 있다.

결론적으로, 본 개시에 의해 제공되는 HARQ 송신 해결방법은 비-승인 전송 시스템의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

1. 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
   비-승인(grant-free) 방식에 따라 단말에 의해 송신된 신호를 수신하는 과정과,
   상기 신호에 대한 디코딩이 성공하면, 상기 신호에 대한 ACK(acknowledgement) 및 상기 신호로부터 확인되는 상기 단말을 지시하는 정보를 송신하는 과정을 포함하는 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 신호에 대한 디코딩이 실패하면, 상기 신호에 대한 NACK(negative-ACK) 및 상기 단말을 지시하는 정보와 동일한 길이를 가지는 리던던시 정보를 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 단말이 상기 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 기준 신호, 적어도 하나의 시그니처(signature), 적어도 하나의 시간-주파수 자원의 구성에 대한 정보를 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 ACK은, 상기 신호에 대한 구성에 기반하여 결정되는 자원을 통해 송신되는 방법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 단말에 의해 송신된 적어도 하나의 기준 신호와 다른 단말에 의해 송신된 적어도 하나의 다른 기준 신호의 충돌을 검출하는 과정과,
   상기 충돌을 알리는 정보 및 새로운 송신을 지시하는 정보 중 적어도 하나를 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
   
6. 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
   비-승인(grant-free) 방식에 따라 기지국으로 신호를 송신하는 과정과,
   상기 신호에 대한 디코딩이 상기 기지국에서 성공하면, 상기 신호에 대한 ACK(acknowledgement) 및 상기 신호로부터 확인되는 상기 단말을 지시하는 정보를 수신하는 과정을 포함하는 방법.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 신호에 대한 디코딩이 상기 기지국에서 실패하면, 상기 신호에 대한 NACK(negative-ACK) 및 상기 단말을 지시하는 정보와 동일한 길이를 가지는 리던던시 정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 방법.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 단말이 상기 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 기준 신호, 적어도 하나의 시그니처(signature), 적어도 하나의 시간-주파수 자원의 구성에 대한 정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 방법.
   
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 ACK은, 상기 신호에 대한 구성에 기반하여 결정되는 자원을 통해 수신되는 방법.
   
10. 청구항 6에 있어서,
    상기 단말에 의해 송신된 적어도 하나의 기준 신호와 다른 단말에 의해 송신된 적어도 하나의 다른 기준 신호의 충돌이 상기 기지국에 의해 검출되는 경우, 상기 충돌을 알리는 정보 및 새로운 송신을 지시하는 정보 중 적어도 하나를 수신하는 과정을 더 포함하는 방법.
    
11. 무선 통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    송수신부와,
    상기 송수신부와 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
    상기 송수신부는, 비-승인(grant-free) 방식에 따라 단말에 의해 송신된 신호를 수신하고, 상기 신호에 대한 디코딩이 성공하면, 상기 신호에 대한 ACK(acknowledgement) 및 상기 신호로부터 확인되는 상기 단말을 지시하는 정보를 송신하는 장치.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 신호에 대한 디코딩이 실패하면, 상기 신호에 대한 NACK(negative-ACK) 및 상기 단말을 지시하는 정보와 동일한 길이를 가지는 리던던시 정보를 송신하는 장치.
    
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 단말이 상기 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 기준 신호, 적어도 하나의 시그니처(signature), 적어도 하나의 시간-주파수 자원의 구성에 대한 정보를 송신하는 장치.
    
14. 청구항 11에 있어서,
    상기 ACK은, 상기 신호에 대한 구성에 기반하여 결정되는 자원을 통해 송신되는 장치.
    
15. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 단말에 의해 송신된 적어도 하나의 기준 신호와 다른 단말에 의해 송신된 적어도 하나의 다른 기준 신호의 충돌을 검출하고,
    상기 송수신부는, 상기 충돌을 알리는 정보 및 새로운 송신을 지시하는 정보 중 적어도 하나를 송신하는 장치.
    
16. 무선 통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,
    송수신부와,
    상기 송수신부와 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
    상기 송수신부는, 비-승인(grant-free) 방식에 따라 기지국으로 신호를 송신하고, 상기 신호에 대한 디코딩이 상기 기지국에서 성공하면, 상기 신호에 대한 ACK(acknowledgement) 및 상기 신호로부터 확인되는 상기 단말을 지시하는 정보를 수신하는 장치.
    
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 신호에 대한 디코딩이 상기 기지국에서 실패하면, 상기 신호에 대한 NACK(negative-ACK) 및 상기 단말을 지시하는 정보와 동일한 길이를 가지는 리던던시 정보를 수신하는 장치.
    
18. 청구항 16에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 단말이 상기 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 기준 신호, 적어도 하나의 시그니처(signature), 적어도 하나의 시간-주파수 자원의 구성에 대한 정보를 수신하는 장치.
    
19. 청구항 16에 있어서,
    상기 ACK은, 상기 신호에 대한 구성에 기반하여 결정되는 자원을 통해 수신되는 장치.
    
20. 청구항 16에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 단말에 의해 송신된 적어도 하나의 기준 신호와 다른 단말에 의해 송신된 적어도 하나의 다른 기준 신호의 충돌이 상기 기지국에 의해 검출되는 경우, 상기 충돌을 알리는 정보 및 새로운 송신을 지시하는 정보 중 적어도 하나를 수신하는 장치.

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