WO2010079890A2 - 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법 Download PDF

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WO2010079890A2
WO2010079890A2 PCT/KR2009/006914 KR2009006914W WO2010079890A2 WO 2010079890 A2 WO2010079890 A2 WO 2010079890A2 KR 2009006914 W KR2009006914 W KR 2009006914W WO 2010079890 A2 WO2010079890 A2 WO 2010079890A2
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subframe
type
control signal
ofdm symbols
uplink control
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천진영
박성호
임빈철
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엘지전자주식회사
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    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method for transmitting an uplink control signal.
  • IEEE 802.16 The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.16 standard provides technologies and protocols to support broadband wireless access. Standardization has been in progress since 1999, and IEEE 802.16-2001 was approved in 2001. This is based on a single carrier physical layer called 'WirelssMAN-SC'. Later, in the IEEE 802.16a standard approved in 2003, 'WirelssMAN-OFDM' and 'WirelssMAN-OFDMA' were added to the physical layer in addition to 'WirelssMAN-SC'. After the completion of the IEEE 802.16a standard, the revised IEEE 802.16-2004 standard was approved in 2004. In order to correct bugs and errors in the IEEE 802.16-2004 standard, IEEE 802.16-2004 / Cor1 (hereinafter referred to as IEEE 802.16e) was completed in 2005 in the form of 'corrigendum'.
  • IEEE 802.16e IEEE 802.16-2004 / Cor1
  • IEEE 802.16m which is a new technical standard standard
  • IEEE 802.16m a newly developed technical standard specification
  • IEEE 802.16m should be designed to support IEEE 802.16e designed earlier. That is, the technology of the newly designed system (IEEE 802.16m) should be configured to efficiently cover the existing technology (IEEE 802.16e). This is called backward compatibility.
  • downlink means transmission from the base station to the terminal
  • uplink means transmission from the terminal to the base station.
  • the IEEE 802.16e system uses a time division duplex (TDD) scheme in which uplinks and downlinks are separated in time, while in the IEEE 802.16m system, the frequency division of uplink and downlink as well as the TDD scheme is performed in FDD (Frequency). Division Duplex) will also be introduced.
  • TDD time division duplex
  • FDD Frequency Division Duplex
  • An object of the present invention is to provide a method for adaptively transmitting an uplink control signal.
  • a control signal transmission method generates a control signal according to a type of a subframe for transmitting a control signal, but the type of the subframe includes a basic number of OFDM symbols. Any one of one subframe, a type-2 subframe including more OFDM symbols than the type-1 subframe, and a type-3 subframe including fewer OFDM symbols than the type-1 subframe And transmitting the control signal through a control channel having a structure determined according to the type of the subframe.
  • a method for transmitting a control signal includes mapping a control signal to a control channel including a plurality of minitiles including at least one OFDM symbol in a time domain and at least one subcarrier in a frequency domain And transmitting the control signal, wherein the minitile is distributed in a time domain or a frequency domain within a range of a subframe, and the subframe includes at least one OFDM symbol more or less than a reference subframe. And a sequence of nulls or the control signal is repeatedly mapped to the OFDM symbol further included, and a sequence or a pilot of the control signal is omitted and mapped to the OFDM symbol included less.
  • the uplink control signal may be adaptively transmitted through a frame having various configurations.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating elements of a terminal.
  • FIG. 3 shows an example of a frame structure.
  • FIG. 4 illustrates a subframe type according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a method of transmitting an uplink control signal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows an example of an uplink control channel.
  • FIG 11 shows an uplink control channel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 12 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 13 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 14 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • 15 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 16 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 17 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 18 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 19 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 20 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • 21 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 22 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 23 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 24 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • 25 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • 26 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 27 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • 29 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 30 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16e (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), and the like.
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless communication system.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various communication services such as voice and packet data.
  • a wireless communication system includes a user equipment (UE) 10 and a base station 20 (BS).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), and a wireless device.
  • the base station 20 generally refers to a fixed station that communicates with the terminal 10, and in other terms, such as a Node-B, a Base Transceiver System, or an Access Point. Can be called.
  • One or more cells may exist in one base station 20.
  • downlink means transmission from the base station 20 to the terminal
  • uplink means transmission from the terminal 10 to the base station 20
  • the transmitter may be part of the base station 20 and the receiver may be part of the terminal 10.
  • the transmitter may be part of the terminal 10 and the receiver may be part of the base station 20.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating elements of a terminal.
  • the terminal 50 includes a processor 51, a memory 52, an RF unit 53, a display unit 54, and a user interface unit. , 55).
  • the processor 51 implements the layers of the air interface protocol to provide a control plane and a user plane. The functions of each layer may be implemented through the processor 51.
  • the processor 51 processes data and / or control signals transmitted and received.
  • the memory 52 is connected to the processor 51 to store a terminal driving system, an application, and a general file.
  • the display unit 54 displays various information of the terminal, and may use well-known elements such as liquid crystal display (LCD) and organic light emitting diodes (OLED).
  • the user interface unit 55 may be a combination of a well-known user interface such as a keypad or a touch screen.
  • the RF unit 53 is connected to a processor and transmits and / or receives a radio signal.
  • Layers of the radio interface protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) model, which is well known in communication systems. (Second layer) and L3 (third layer).
  • OSI Open System Interconnection
  • L3 third layer
  • the physical layer belonging to the first layer provides an information transfer service using a physical channel
  • RRC radio resource control
  • the RRC layer exchanges RRC messages between the UE and the network.
  • FIG. 3 shows an example of a frame structure.
  • a superframe includes a superframe header and four frames (frames, F0, F1, F2, and F3).
  • the size of each superframe is 20ms and the size of each frame is illustrated as 5ms, but is not limited thereto.
  • the superframe header may be placed at the front of the superframe, and a common control channel is assigned.
  • the common control channel is a channel used for transmitting control information that can be commonly used by all terminals in a cell, such as information on frames or system information of a superframe.
  • One frame includes a plurality of subframes (Subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7).
  • Each subframe may be used for uplink or downlink transmission.
  • the subframe may be composed of 5, 6, 7 or 8 OFDM symbols, but this is only an example and the number of OFDM symbols included in the subframe is not limited.
  • a time division duplexing (TDD) scheme or a frequency division duplexing (FDD) scheme may be applied to the frame.
  • TDD time division duplexing
  • FDD frequency division duplexing
  • each subframe is used for uplink transmission or downlink transmission at different times at the same frequency. That is, the subframes in the frame of the TDD scheme are classified into an uplink subframe and a downlink subframe in the time domain.
  • each subframe is used for uplink transmission or downlink transmission at different frequencies at the same time. That is, subframes in the frame of the FDD scheme are divided into an uplink subframe and a downlink subframe in the frequency domain. Uplink transmission and downlink transmission occupy different frequency bands and may be simultaneously performed.
  • the uplink subframe may include a fast feedback channel, a bandwidth request channel, a HARQ feedback channel, and the like.
  • the fast feedback channel is a channel for faster uplink transmission than normal uplink data.
  • the bandwidth request channel is a channel for requesting radio resources for transmitting uplink data or a control signal to be transmitted by the terminal.
  • the HARQ feedback channel is a channel for transmitting an acknowledgment (ACK) / non-acknowledgement (NACK) signal in response to data transmission.
  • ACK acknowledgment
  • NACK non-acknowledgement
  • the fast feedback channel, bandwidth request channel, HARQ feedback channel, etc. may be located anywhere in the uplink subframe or frame.
  • the subframe includes at least one frequency partition.
  • the frequency partition is composed of at least one Physical Resource Unit (PRU).
  • PRU Physical Resource Unit
  • the frequency partitions may include Localized PRUs and / or Distributed PRUs. Frequency partitioning may be used for other purposes such as Fractional Frequency Reuse (FFR) or Multicast and Broadcast Services (MBS).
  • FFR Fractional Frequency Reuse
  • MBS Multicast and Broadcast Services
  • a PRU is defined as a basic physical unit for resource allocation that includes a plurality of consecutive OFDM symbols and a plurality of consecutive subcarriers.
  • the number of OFDM symbols included in the PRU may be equal to the number of OFDM symbols included in one subframe. For example, when one subframe consists of 6 OFDM symbols, the PRU may be defined with 18 subcarriers and 6 OFDM symbols.
  • Logical Resource Units are basic logical units for distributed resource allocation and localized resource allocation. The LRU is defined by a plurality of OFDM symbols and a plurality of subcarriers and includes pilots used in a PRU. Thus, the appropriate number of subcarriers in one LRU depends on the number of pilots assigned.
  • DRUs Logical Distributed Resource Units
  • the DRU includes subcarrier groups distributed in one frequency partition.
  • the size of the DRU is equal to the size of the PRU.
  • the smallest unit that forms a DRU is one subcarrier.
  • Logical Contiguous Resource Units may be used to obtain frequency selective scheduling gains.
  • the CRU includes a local subcarrier group.
  • the size of the CRU is equal to the size of the PRU.
  • the uplink control channel includes a fast feedback channel, a bandwidth request channel, and an HARQ feedback channel.
  • the subframe includes at least one allocation unit.
  • the allocation unit may correspond to the DRU.
  • the allocation unit includes a plurality of tiles, and the tiles include a plurality of minitiles.
  • the minitile is a minimum unit of radio resource allocation for transmitting a control signal of a relatively small size.
  • the size of the minitile can be variously determined according to the type of the control signal, the type of the subframe, and the like.
  • FIG. 4 illustrates a subframe type according to an embodiment of the present invention.
  • the type of subframe is a type-1 subframe including a basic number of OFDM symbols according to the number of OFDM symbols included, and a larger number of OFDM symbols than the type-1 subframe. It may be classified into a type-2 subframe including a type-2 subframe and a type-3 subframe including fewer OFDM symbols than the type-1 subframe.
  • the type-1 subframe may be referred to as a reference subframe or a general subframe that is a reference of another type of subframe.
  • the number of OFDM symbols included in the type-1 subframe may correspond to the number of OFDM symbols included in the DRU.
  • the type-1 subframe includes six OFDM symbols. Assume that a type-2 subframe includes 7 or 9 OFDM symbols, and a type-3 subframe includes 5 OFDM symbols.
  • the number of OFDM symbols included according to the type of subframe is only an example and is not a limitation.
  • the uplink region for transmitting the uplink data and / or the uplink control signal is a multiple of the number of OFDM symbols included in the type-1 subframe
  • the uplink region may consist of only the type-1 subframe. have. However, if the uplink region is not a multiple of the number of OFDM symbols included in the type-1 subframe, the uplink region cannot be configured using only the type-1 subframe, and the type-2 subframe or the type-3 subframe is used. Uplink region may be configured.
  • an uplink region includes 15 OFDM symbols.
  • the uplink region may consist of a short subframe including two type-1 subframes and 3 OFDM symbols.
  • a short subframe means a subframe including fewer OFDM symbols than a type-1 subframe, and may include 1/2 or 1/3 OFDM symbols of the number of OFDM symbols included in the type-1 subframe. have.
  • the uplink region may consist of two type-2 subframes and one OFDM symbol.
  • the uplink region may consist of three type-3 subframes.
  • the uplink region may include a type-1 subframe including 6 OFDM symbols and a type-2 subframe including 9 OFDM symbols. That is, the uplink region may consist of one type of subframe or multiple types of subframes.
  • the number of OFDM symbols, the type of subframe, and the number of OFDM symbols included in the subframe are not limited.
  • the configuration of the tiles constituting the subframe and the configuration of the minitiles constituting the tiles may vary according to the type (type-1, type-2, type-3) of the subframe.
  • the terminal In transmitting the uplink control signal, the terminal generates an uplink control signal of an appropriate type according to the type of the uplink region or subframe.
  • FIG. 5 shows a method of transmitting an uplink control signal according to an embodiment of the present invention.
  • the base station transmits information on the subframe type to the terminal (S110).
  • the subframe type information may be transmitted through a broadcast channel.
  • the subframe type information may be transmitted by being included in system information including essential information for communication.
  • Subframe type information may be transmitted periodically.
  • Information on the change of the subframe type may be transmitted periodically or eventually.
  • the subframe type information may be transmitted in a unicast or multicast manner to a terminal requesting a bandwidth for uplink transmission.
  • the terminal generates an uplink control signal based on the subframe type information (S120).
  • the uplink control signal includes a channel quality indicator (CQI), a bandwidth request signal, an ACK / NACK signal, a precoding matrix indicator (PMI), and rank information (RI).
  • CQI channel quality indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • RI rank information
  • the uplink control signal is mapped to the minitile included in the tile having the structure determined according to the type of the subframe. A method of mapping control signals to tiles and minitiles according to the type of subframe will be described later.
  • the terminal transmits the generated uplink control signal through an uplink control channel (S130).
  • FIG. 6 shows an example of an uplink control channel. It is an uplink control channel based on a type-1 subframe including 6 OFDM symbols.
  • the allocation unit may be composed of 6 4 ⁇ 6 tiles.
  • One or more uplink control channels may be allocated to one allocation unit. For example, three 6 ⁇ 6 tiles or three 4 ⁇ 6 tiles may be allocated to the bandwidth request channel. Three 2 ⁇ 6 minitiles may be allocated to the fast feedback channel. Three 2 ⁇ 2 minitiles may be allocated to the HARQ feedback channel.
  • three 2x6 minitiles are allocated to an uplink control channel among 6x6 tiles.
  • Three tiles may be distributed in the frequency domain, and three minitiles allocated to the uplink control channel may be selected from different tiles. That is, three minitiles allocated to the uplink control channel may be distributed in the frequency domain.
  • the sequence of uplink control signals (S 0 ,..., S 11 ) is mapped to three minitiles.
  • the sequence of uplink control signals may be mapped in different orders for each minitile. Since each pilot does not include a pilot, an uplink control signal can be detected by a non-coherent detection method.
  • FIG. 7 shows another example of an uplink control channel. It is an uplink control channel based on a type-1 subframe including 6 OFDM symbols.
  • three 2 ⁇ 2 minitiles among 6 ⁇ 6 tiles may be allocated to an uplink control channel.
  • the three minitiles can be distributed in the frequency domain and / or the time domain.
  • Each minitile may be mapped with a sequence of uplink control signals or one symbol may be mapped. Since each pilot does not include a pilot, an uplink control signal may be detected by a non-coherent detection method.
  • FIG. 8 shows another example of an uplink control channel. It is an uplink control channel based on a type-1 subframe including 6 OFDM symbols.
  • a pilot for coherent detection is allocated as compared with FIG. 6. Pilots are allocated to the second OFDM symbol and the fifth OFDM symbol. That is, four pilots are allocated every 2x6 minitiles.
  • An uplink control signal is mapped to an OFDM symbol except for an OFDM symbol to which a pilot is assigned.
  • the uplink control signal may be detected by a coherent detection method.
  • FIG. 9 shows another example of an uplink control channel. It is an uplink control channel based on a type-1 subframe including 6 OFDM symbols.
  • pilots are allocated to different OFDM symbols for each 2x6 minitile, and one pilot is assigned to one subcarrier in the frequency domain. That is, two pilots are allocated every 2x6 minitiles. Compared to FIG. 8, the number of pilots is reduced while pilots are evenly distributed in the time domain and the frequency domain.
  • FIG. 10 shows another example of an uplink control channel. It is an uplink control channel based on a type-1 subframe including 6 OFDM symbols.
  • three 2 ⁇ 2 minitiles among 6 ⁇ 6 tiles are allocated to an uplink control channel, and a pilot is allocated to each minitile.
  • the three minitiles can be distributed in the frequency domain and / or the time domain.
  • one symbol S is mapped to each minitile, a sequence of an uplink control signal may be mapped to each minitile.
  • the uplink control signal may be detected by a coherent detection method using a pilot.
  • the uplink region is not a multiple of the number of OFDM symbols included in the type-1 subframe, the uplink region cannot be configured using only the type-1 subframe, and the type-2 subframe or the type-3 subframe is used.
  • the uplink region may be configured.
  • a method of configuring an uplink control channel using a type-3 subframe including 5 OFDM symbols will be described.
  • a method of mapping an uplink control signal to a type-3 subframe will be described in comparison with a case where an uplink control signal is mapped to a type-1 subframe.
  • 11 shows an uplink control channel according to an embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a type-3 subframe including 5 OFDM symbols.
  • the tile since the type-3 subframe includes 5 OFDM symbols, the tile has a 6 ⁇ 5 structure. Since the type-3 subframe has one fewer OFDM symbol than the type-1 subframe, the sequence of the uplink control signal is punctured with some bits and mapped to the type-3 subframe.
  • three uplink control signals S (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 ), A (A 0 , A 1 , A 2 , A 3 ), D (D 0 in a type-1 subframe , D 1 , D 2 , and D 3 ) are distributed and mapped to three 2 ⁇ 2 minitiles, respectively.
  • A A 0 , A 1 , A 2 , A 3
  • D D 0 in a type-1 subframe , D 1 , D 2 , and D 3
  • two bits of an uplink control signal sequence corresponding to one OFDM symbol are punctured and mapped in a minitile group including adjacent 2x2 minitiles of each control signal.
  • S 3 and A 0 are punctured
  • D 3 and S 0 are punctured
  • a 3 and D 0 It is punctured.
  • the position of the punctured bit in the sequence of the control signal is not limited, and the number of punctured bits may vary according to the structure of the minitile to be allocated. The same number of bits may be punctured for each control signal sequence, but may be punctured differently for each control signal according to the importance or sequence length of the control signal.
  • the same number of bits are punctured when a control signal using a sequence of the same length forms a minitile group, and a control signal when the control signal using a sequence having a longer length than the other control signals forms a minitile group.
  • the number of punctured bits may vary.
  • a higher code rate may be applied than a code rate applied in a type-1 subframe.
  • an appropriate code rate must be separately provided for a 5 OFDM symbol structure.
  • FIG. 12 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a type-3 subframe including 5 OFDM symbols.
  • the number of pilots can be reduced in the type-1 subframe and a sequence of uplink control signals mapped to the type-1 subframe can be mapped to the type-3 subframe. have.
  • the uplink control signals S (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 , S 6 , and S 7 ) are mapped to three 2 ⁇ 6 minitiles. Let's say it. In this case, pilots are allocated to the second and fifth OFDM symbols, and uplink control signals are mapped to the remaining OFDM symbols.
  • a pilot is allocated to a third OFDM symbol and an uplink control signal is mapped to the remaining OFDM symbols. That is, the type-3 subframe may be configured by reducing the pilot of one OFDM symbol in the type-1 subframe. Since the number of pilots is reduced, channel estimation performance may be degraded. However, if the user is not moving at high speed, channel estimation is easy, and thus the uplink control signal can be transmitted through a type-3 subframe in which the pilot is reduced. For example, when a fast moving user uses a primary fast feedback channel, the second fast feedback channel may be used by a non-fast moving user, thus reducing the pilot type-3 subframe. This second fast feedback channel can be used.
  • the sequence of control signals may be mapped in frequency domain or time domain priority, and the order in which the sequences of control signals are mapped is not limited.
  • the pilot in a type-3 subframe, may be arranged in any one OFDM symbol or distributed in the time domain.
  • FIG. 13 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a type-3 subframe including 5 OFDM symbols.
  • a pilot is distributed in a time domain in a type-3 subframe compared to FIG. 12.
  • the location where the pilot is placed is not limited.
  • FIG. 14 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a type-3 subframe including 5 OFDM symbols.
  • 1 ⁇ 2 minitiles and 1 ⁇ 3 minitiles may be used in 6 ⁇ 5 tiles.
  • One pilot may be allocated to each minitile, and a sequence or symbol of an uplink control signal is mapped to the remaining OFDM symbols.
  • the position of the pilot is not limited.
  • 1 ⁇ 2 minitiles and 1 ⁇ 3 minitiles may be distributed in the time domain and / or the frequency domain.
  • 15 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a type-3 subframe including 5 OFDM symbols.
  • a pilot is not allocated as compared with FIG. 14.
  • the control signal may be detected by a coherent method using a pilot, and in the case of FIG. 15, the control signal may be detected by a non-coherent method.
  • 16 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a type-3 subframe including 5 OFDM symbols.
  • 2 ⁇ 2 minitiles and 2 ⁇ 3 minitiles may be used in 6 ⁇ 5 tiles as an uplink control channel.
  • a pilot may be allocated to one OFDM symbol for each minitile, and a sequence or symbol of an uplink control signal is mapped to the remaining OFDM symbols.
  • the position of the pilot is not limited. 2 ⁇ 2 minitiles and 2 ⁇ 3 minitiles can be distributed in the time domain and / or the frequency domain.
  • FIG 17 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • pilots are mapped to each minitile in a time domain rather than to one OFDM symbol in comparison with FIG. 16.
  • the number and location of pilots are not limited.
  • FIG 18 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • a pilot is not allocated as compared with FIGS. 16 and 17.
  • FIG. 19 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a type-3 subframe including 5 OFDM symbols.
  • two 2 ⁇ 2 minitiles and 2 ⁇ 1 minitiles may be used in a 6 ⁇ 5 tile as an uplink control channel.
  • At least one pilot may be allocated to each minitile, and a sequence or symbol of an uplink control signal is mapped to the remaining resource elements.
  • the position of the pilot is not limited.
  • the pilot is mapped to one subcarrier in the frequency domain of each minitile.
  • 2 ⁇ 2 minitiles and 2 ⁇ 1 minitiles may be distributed in the time domain and / or the frequency domain.
  • FIG 20 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • a pilot is mapped to one OFDM symbol in a time domain of 2 ⁇ 2 minitiles compared to FIG. 19.
  • the pilot is mapped to one subcarrier in the frequency domain.
  • 21 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • a pilot is not allocated as compared with FIGS. 19 and 20.
  • the uplink region may be configured of a short subframe including two type-1 subframes and 3 OFDM symbols.
  • a short subframe may be used for uplink control signal transmission
  • two type-1 subframes may be used for uplink data transmission or another uplink control signal transmission. That is, uplink control signals may be mapped using 3 OFDM symbols as a basic unit.
  • FIG. 22 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a short subframe including 3 OFDM symbols.
  • an uplink control channel using three 2 ⁇ 6 minitiles in a type-1 subframe may be configured as an uplink control channel using three 4 ⁇ 3 minitiles in a short subframe. That is, the minitile of the uplink control channel of the short subframe may be configured to be extended in the frequency domain by a reduced portion of resources exceeding 3 OFDM symbols in the type-1 subframe.
  • a sequence or symbol of an uplink control signal mapped to a portion exceeding 3 OFDM symbols in a type-1 subframe may be mapped to a portion extending into a frequency domain in a short subframe.
  • the order in which the sequence of the uplink control signal is mapped to the uplink control channel of the short subframe is not limited.
  • FIG 23 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention.
  • a pilot is allocated to one OFDM symbol compared with FIG. 22.
  • the position and number of pilots are not limited.
  • a pilot may be assigned to the corner portion of each minitile.
  • FIG. 24 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a short subframe including 3 OFDM symbols.
  • an uplink control channel using three 2 ⁇ 6 minitiles in a type-1 subframe may be configured as an uplink control channel using six 2 ⁇ 3 minitiles in a short subframe. That is, a portion exceeding 3 OFDM symbols in the 2x6 minitile of the type-1 subframe is added as a 2x3 minitile in the time domain of the short subframe to configure an uplink control channel in the short subframe. Can be.
  • Each minitile can be assigned a pilot.
  • the pilot is assigned to the second OFDM symbol, but the position of the pilot is not limited.
  • a pilot may not be allocated to an uplink control channel.
  • the order in which the sequence of the uplink control signal is mapped to the uplink control channel of the short subframe is not limited.
  • an uplink control channel in a type-1 subframe may be configured by using two short subframes including 3 OFDM symbols.
  • 25 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a type-2 subframe including 7 OFDM symbols.
  • a tile of a type-2 subframe including 7 OFDM symbols has a 6 ⁇ 7 structure.
  • the uplink control channel in the type-2 subframe may use the structure of the uplink control channel of the type-1 subframe as it is, and the sequence of the uplink control signal may be repeatedly mapped to the other OFDM symbol.
  • three 2x7 minitiles may be used as an uplink control channel in a tile of a type-2 subframe.
  • the uplink control signal S (S 0 ,..., S 11 ) is mapped to 6 OFDM symbols and a portion of a sequence of the uplink control signal is repeatedly mapped to the other OFDM symbol.
  • the first two symbols (S 0 , S 1 ) of the sequence of the uplink control signal are shown to be repeated, this is not a limitation and any part of the sequence of the uplink control signal may be repeatedly mapped to the remaining OFDM symbols.
  • the uplink control channel structure of the type-1 subframe may be used as it is.
  • 26 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a type-2 subframe including 7 OFDM symbols.
  • an uplink control channel of a type-1 subframe may be used as it is, and the remaining OFDM symbols may be configured in which nulls are mapped.
  • An OFDM symbol to which a null is mapped may be used as a gap between an uplink region and a downlink region in a TDD frame structure.
  • the OFDM symbol to which the null is mapped may be utilized as a sounding channel.
  • the sounding channel is a channel carrying a signal for measuring the channel state of the uplink channel.
  • the uplink control channel structure of the type-1 subframe is used in the type-2 subframe and the remaining OFDM symbols are used as nulls or sounding channels, a separate uplink control channel for the type-2 subframe is used. There is no need to design a C and do not increase the complexity of the uplink control channel.
  • FIG. 27 shows an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a type-2 subframe including 9 OFDM symbols.
  • a type-2 subframe including 9 OFDM symbols may be used.
  • 9 OFDM symbols may be included in the type-2 subframe.
  • a tile of a type-2 subframe containing 9 OFDM symbols has a 6x9 structure.
  • the uplink control channel uses the structure of the uplink control channel of the type-1 subframe as it is, and the remaining 3 OFDM symbols include the first three OFDM symbols or the last three OFDM symbols of the type-1 subframe.
  • the OFDM symbol may be repeated.
  • the repeated OFDM symbol may be arbitrarily selected. That is, part of the sequence of the uplink control signal is repeatedly mapped to the remaining 3 OFDM symbols.
  • the sequence portion of the uplink control signal repeated in the remaining OFDM symbols in the type-2 subframe is not limited, and any portion of the sequence of the uplink control signal may be repeatedly mapped to the remaining OFDM symbols.
  • pilots included in the used type-1 subframe may be repeatedly mapped in the remaining 3 OFDM symbols.
  • the terminal may detect the control signal in a coherent manner by using a pilot included in the type-2 subframe.
  • the sequence and pilot of the uplink control signal may be mapped to the remaining 3 OFDM symbols, and null may be mapped.
  • the remaining OFDM symbols to which nulls are mapped may be utilized as a gap between the uplink region and the downlink region or may be used as a sounding channel.
  • the terminal may detect the control signal in a non-coherent manner.
  • the uplink control channel uses the structure of the uplink control channel of the type-1 subframe as it is, and the remaining 3 OFDM symbols include any three OFDM symbols of the type-1 subframe. The symbol may be repeated.
  • 29 and 30 illustrate an uplink control channel according to another embodiment of the present invention. It is an uplink control channel based on a type-2 subframe including 9 OFDM symbols.
  • the uplink control channel uses the structure of the uplink control channel of the type-1 subframe as it is, and one OFDM in the remaining 3 OFDM symbols.
  • a null may be mapped to the symbol and any two OFDM symbols of type-1 subframes may be repeated in the other two OFDM symbols.
  • HARQ feedback signals S S 0 , S 1 , S 2 , S 3 ), A (A 0 , A 1 , A 2 , A 3 ), D (D 0 , D 1 , D 2 , D 3 ) are 2 ⁇
  • the three 9 minitiles are distributed and not overlapped with each other, and a 2 x 2 HARQ feedback signal can be repeatedly mapped to the remaining OFDM symbols in the 2 x 9 minitile.
  • the uplink control channel uses the structure of the uplink control channel of the type-1 subframe as it is and the remaining N-6. Nulls may be mapped to the OFDM symbols or a part of the sequence of the uplink control signal may be repeatedly mapped (an integer of N> 6).
  • a processor such as a microprocessor, a controller, a microcontroller, an application specific integrated circuit (ASIC), or the like according to software or program code coded to perform the function.
  • ASIC application specific integrated circuit

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Abstract

무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법은 제어신호의 전송을 위한 서브프레임의 유형에 따라 제어신호를 생성하되, 상기 서브프레임의 유형은 기본적인 개수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-1 서브프레임, 상기 유형-1 서브프레임보다 많은 수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임 및 상기 유형-1 서브프레임보다 적은 수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임 중 어느 하나인 단계, 및 상기 제어신호를 상기 서브프레임의 유형에 따라 정해지는 구조의 제어채널을 통하여 전송하는 단계를 포함한다.

Description

무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 상향링크 제어신호를 전송하는 방법에 관한 것이다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준은 광대역 무선 접속(broadband wireless access)을 지원하기 위한 기술과 프로토콜을 제공한다. 1999년부터 표준화가 진행되어 2001년 IEEE 802.16-2001이 승인되었다. 이는 'WirelssMAN-SC'라는 단일 반송파(single carrier) 물리계층에 기반한다. 이후 2003년에 승인된 IEEE 802.16a 표준에서는 물리계층에 'WirelssMAN-SC' 외에'WirelssMAN-OFDM'과 'WirelssMAN-OFDMA'가 더 추가되었다. IEEE 802.16a 표준이 완료된 후 개정된(revised) IEEE 802.16-2004 표준이 2004년 승인되었다. IEEE 802.16-2004 표준의 결함(bug)과 오류(error)를 수정하기 위해 'corrigendum'이라는 형식으로 IEEE 802.16-2004/Cor1(이하, IEEE 802.16e)이 2005년에 완료되었다.
현재, IEEE 802.16e를 기반으로 새로운 기술 표준 규격인 IEEE 802.16m에 대한 표준화가 진행되고 있다. 새로이 개발되는 기술 표준 규격인 IEEE 802.16m은 앞서 설계된 IEEE 802.16e를 함께 지원할 수 있도록 설계되어야 한다. 즉, 새로이 설계되는 시스템의 기술(IEEE 802.16m)은 기존 기술(IEEE 802.16e)을 효율적으로 포괄하여 동작하도록 구성되어야 한다. 이를 역지원성(backward compatibility)이라 한다.
이하에서 하향링크(downlink; DL)는 기지국에서 단말로의 전송을 의미하며, 상향링크(uplink; UL)는 단말에서 기지국으로의 전송을 의미한다. IEEE 802.16e 시스템은 상향링크와 하향링크가 시간적으로 구분되는 TDD(Time Division Duplex) 방식을 사용하는 반면, IEEE 802.16m 시스템에서는 TDD 방식뿐만 아니라 상향링크와 하향링크가 주파수적으로 구분되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식도 도입될 예정이다. 뿐만 아니라, IEEE 802.16m 시스템의 프레임을 설계함에 있어서, 전송률 향상을 위하여 대역폭의 확장, CP(cyclic prefix) 크기의 축소, 프레임을 다수의 서브프레임으로 구분한 서브프레임 단위의 전송 등이 고려되고 있다. 또한, IEEE 802.16m 시스템에서 역지원성을 지원하는 경우와 지원하지 않는 경우에 따라 다른 구조의 프레임이 사용될 수 있다.
이와 같이, 다양하게 구성될 수 있는 프레임에 있어서 상향링크 제어채널을 적응적으로 구성할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상향링크 제어신호를 적응적으로 전송할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법은 제어신호의 전송을 위한 서브프레임의 유형에 따라 제어신호를 생성하되, 상기 서브프레임의 유형은 기본적인 개수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-1 서브프레임, 상기 유형-1 서브프레임보다 많은 수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임 및 상기 유형-1 서브프레임보다 적은 수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임 중 어느 하나인 단계, 및 상기 제어신호를 상기 서브프레임의 유형에 따라 정해지는 구조의 제어채널을 통하여 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따른 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법은 시간 영역에서 적어도 하나의 OFDM 심볼 및 주파수 영역에서 적어도 하나의 부반송파를 포함하는 미니타일을 복수개 포함하는 제어채널에 제어신호를 맵핑하는 단계, 및 상기 제어신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 미니타일은 서브프레임의 범위 내에서 시간 영역 또는 주파수 영역으로 분산되고, 상기 서브프레임은 참조 서브프레임보다 적어도 하나의 OFDM 심볼을 더 포함하거나 적게 포함하고, 상기 더 포함된 OFDM 심볼에는 널(null) 또는 상기 제어신호의 시퀀스가 반복되어 맵핑되고, 상기 적게 포함되는 OFDM 심볼에 대하여 상기 제어신호의 시퀀스 또는 파일럿이 생략되어 맵핑된다.
다양한 구성의 프레임을 통하여 상향링크 제어신호를 적응적으로 전송할 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.
도 3은 프레임 구조의 일예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브프레임 유형을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 제어신호의 전송방법을 나타낸다.
도 6은 상향링크 제어채널의 일예를 나타낸다.
도 7은 상향링크 제어채널의 다른 예를 나타낸다.
도 8은 상향링크 제어채널의 또 다른 예를 나타낸다.
도 9는 상향링크 제어채널의 또 다른 예를 나타낸다.
도 10은 상향링크 제어채널의 또 다른 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 30은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16e (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화이다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.
이하에서 하향링크(downlink; DL)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 전송을 의미하며, 상향링크(uplink; UL)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 전송을 의미한다. 하향링크에서, 송신기는 기지국(20)의 일부일 수 있고 수신기는 단말(10)의 일부일 수 있다. 상향링크에서, 송신기는 단말(10)의 일부일 수 있고 수신기는 기지국(20)의 일부일 수 있다.
도 2는 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 단말(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(RF unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)를 포함한다. 프로세서(51)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들을 구현하여, 제어 평면과 사용자 평면을 제공한다. 각 계층들의 기능은 프로세서(51)를 통해 구현될 수 있다. 프로세서(51)는 송수신되는 데이터 및/또는 제어신호를 처리한다.
메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)를 송신 및/또는 수신한다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리 채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.
도 3은 프레임 구조의 일예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 슈퍼프레임(Superframe, SU)은 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header)와 4개의 프레임(frame, F0, F1, F2, F3)을 포함한다. 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 슈퍼프레임 헤더는 슈퍼프레임의 가장 앞서 배치될 수 있으며, 공용 제어 채널(Common Control Channel)이 할당된다. 공용 제어채널은 슈퍼프레임을 구성하는 프레임들에 대한 정보 또는 시스템 정보와 같이 셀 내의 모든 단말들이 공통적으로 활용할 수 있는 제어정보를 전송하기 위하여 사용되는 채널이다.
하나의 프레임은 다수의 서브프레임(Subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)을 포함한다. 각 서브프레임은 상향링크 또는 하향링크 전송을 위하여 사용될 수 있다. 서브프레임은 5, 6, 7 또는 8개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하며 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 제한되지 않는다. 프레임에는 TDD(Time Division Duplexing) 방식 또는 FDD(Frequency Division Duplexing) 방식이 적용될 수 있다. TDD 방식에서, 각 서브프레임이 동일한 주파수에서 서로 다른 시간에 상향링크 전송 또는 하향링크 전송을 위해 사용된다. 즉, TDD 방식의 프레임내의 서브프레임들은 시간영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. FDD 방식에서, 각 서브프레임이 동일한 시간의 서로 다른 주파수에서 상향링크 전송 또는 하향링크 전송을 위해 사용된다. 즉, FDD 방식의 프레임내의 서브프레임들은 주파수 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어질 수 있다.
상향링크 서브프레임에는 패스트 피드백 채널(Fast Feedback Channel), 대역폭 요청 채널(Bandwidth Request Channel), HARQ 피드백 채널(Hybrid Automatic Repeat reQuest Feedback Channel) 등이 포함될 수 있다. 패스트 피드백 채널은 일반적인 상향링크 데이터보다 신속한 상향링크 전송을 위한 채널이다. 대역폭 요청 채널은 단말이 전송하고자 하는 상향링크 데이터 또는 제어신호를 전송하기 위한 무선자원을 요청하는 채널이다. HARQ 피드백 채널은 데이터 전송에 대한 응답으로 ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement) 신호를 전송하기 위한 채널이다. 패스트 피드백 채널, 대역폭 요청 채널, HARQ 피드백 채널 등은 상향링크 서브프레임 또는 프레임의 어디에도 위치할 수 있다.
서브프레임은 적어도 하나의 주파수 구획(Frequency Partition)을 포함한다. 주파수 구획은 적어도 하나의 물리적 자원유닛(Physical Resource Unit, PRU)으로 구성된다. 주파수 구획은 국부적(Localized) PRU 및/또는 분산적(Distributed) PRU를 포함할 수 있다. 주파수 구획은 부분적 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse, FFR) 또는 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(Multicast and Broadcast Services, MBS)와 같은 다른 목적을 위하여 사용될 수 있다.
PRU는 복수개의 연속적인 OFDM 심볼과 복수개의 연속적인 부반송파를 포함하는 자원할당을 위한 기본적인 물리적 유닛으로 정의된다. PRU에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 하나의 서브프레임이 6 OFDM 심볼로 구성될 때, PRU는 18 부반송파 및 6 OFDM 심볼로 정의될 수 있다. 논리적 자원유닛(Logical Resource Unit, LRU)은 분산적(distributed) 자원할당 및 국부적(localized) 자원할당을 위한 기본적인 논리 단위이다. LRU는 복수개의 OFDM 심볼과 복수개의 부반송파로 정의되고, PRU에서 사용되는 파일럿들을 포함한다. 따라서, 하나의 LRU에서의 적절한 부반송파의 개수는 할당된 파일럿의 수에 의존한다.
논리적 분산 자원유닛(Logical Distributed Resource Unit, DRU)은 주파수 다이버시티 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. DRU는 하나의 주파수 구획 내에 분산된 부반송파 그룹을 포함한다. DRU의 크기는 PRU의 크기와 같다. DRU를 형성하는 최소 단위는 하나의 부반송파이다.
논리적 국부 자원유닛(Logical Contiguous Resource Unit, CRU)은 주파수 선택적 스케줄링 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. CRU는 국부적 부반송파 그룹을 포함한다. CRU의 크기는 PRU의 크기와 같다.
이제, 상향링크 제어채널의 구성에 대하여 설명한다. 상향링크 제어채널에는 패스트 피드백 채널, 대역폭 요청 채널, HARQ 피드백 채널 등이 포함된다. 서브프레임에는 적어도 하나의 할당단위를 포함한다. 할당단위는 DRU에 대응될 수 있다. 할당단위는 복수의 타일(tile)을 포함하고, 타일은 복수의 미니타일(mini tile)을 포함한다. 미니타일은 비교적 작은 크기의 제어신호를 전송하기 위한 무선자원 할당의 최소단위를 의미한다. 미니타일의 크기는 제어신호의 종류, 서브프레임의 유형 등에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브프레임 유형을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 서브프레임의 유형은 포함되는 OFDM 심볼의 수에 따라 기본적인 개수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-1 서브프레임(type-1 subframe), 유형-1 서브프레임보다 많은 수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임(type-2 subframe) 및 유형-1 서브프레임보다 적은 수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임(type-3 subframe)으로 분류될 수 있다. 유형-1 서브프레임은 다른 유형의 서브프레임의 기준이 되는 참조 서브프레임(reference subframe) 또는 일반적인 서브프레임(general subframe)이라 할 수 있다. 유형-1 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 DRU에 포함되는 OFDM 심볼의 수에 대응될 수 있다.
여기서는 유형-1 서브프레임이 6개의 OFDM 심볼을 포함하는 것으로 가정한다. 유형-2 서브프레임은 7개 또는 9개의 OFDM 심볼을 포함하고, 유형-3 서브프레임은 5개의 OFDM 심볼을 포함한다고 하자. 서브프레임의 유형에 따라 포함되는 OFDM 심볼의 수는 예시에 불과하며 제한이 아니다.
상향링크 데이터 및/또는 상향링크 제어신호를 전송하는 상향링크 영역(UL region)이 유형-1 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼 수의 배수인 경우에는 유형-1 서브프레임만으로 상향링크 영역이 구성될 수 있다. 그러나 상향링크 영역이 유형-1 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼 수의 배수가 아닌 경우에는 유형-1 서브프레임만으로 상향링크 영역이 구성될 수 없으며, 유형-2 서브프레임 또는 유형-3 서브프레임을 이용하여 상향링크 영역이 구성될 수 있다.
예를 들어, 상향링크 영역이 15 OFDM 심볼을 포함한다고 하자. 상향링크 영역은 2개의 유형-1 서브프레임과 3 OFDM 심볼을 포함하는 짧은 서브프레임(short subframe)으로 구성될 수 있다. 짧은 서브프레임은 유형-1 서브프레임보다 적은 수의 OFDM 심볼을 포함하는 서브프레임을 의미하며, 유형-1 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼 수의 1/2 또는 1/3의 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 또는 상향링크 영역은 2개의 유형-2 서브프레임 및 하나의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 또는 상향링크 영역은 3개의 유형-3 서브프레임으로 구성될 수 있다. 또는 상향링크 영역은 6 OFDM 심볼을 포함하는 유형-1 서브프레임 및 9 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임으로 구성될 수 있다. 즉, 상향링크 영역은 하나의 유형의 서브프레임으로 구성되거나 다수 유형의 서브프레임으로 구성될 수 있다. 상향링크 영역을 구성하는 OFDM 심볼의 수, 서브프레임의 유형, 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 제한되지 않는다.
서브프레임의 유형(유형-1, 유형-2, 유형-3)에 따라 서브프레임을 구성하는 타일의 구성 및 타일을 구성하는 미니타일의 구성이 달라질 수 있다. 단말은 상향링크 제어신호를 전송함에 있어서, 상향링크 영역 또는 서브프레임의 유형에 따라 적절한 형태의 상향링크 제어신호를 생성한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 제어신호의 전송방법을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 기지국은 서브프레임 유형에 대한 정보를 단말에게 전송한다(S110). 서브프레임 유형 정보는 브로드캐스트(broadcast) 채널을 통하여 전송될 수 있다. 서브프레임 유형 정보는 통신을 위한 필수 정보를 포함하는 시스템 정보에 포함되어 전송될 수 있다. 서브프레임 유형 정보는 주기적으로 전송될 수 있다. 서브프레임 유형의 변경에 대한 정보가 주기적 또는 사건발생적으로 전송될 수 있다. 또는 서브프레임 유형 정보는 상향링크 전송을 위한 대역폭을 요청하는 단말에게 유니캐스트(unicast) 또는 멀티캐스트(multicast) 방식으로 전송될 수도 있다.
단말은 서브프레임 유형 정보를 기반으로 상향링크 제어신호를 생성한다(S120). 상향링크 제어신호에는 CQI(channel quality indicator), 대역폭 요청 신호, ACK/NACK 신호, PMI(precoding matrix indicator), RI(rank information) 등이 있다. 서브프레임의 유형에 따라 정해지는 구조의 타일에 포함되는 미니타일에 상향링크 제어신호가 맵핑된다. 서브프레임의 유형에 따른 타일 및 미니타일에 제어신호를 맵핑하는 방법은 후술한다.
단말은 생성된 상향링크 제어신호를 상향링크 제어채널을 통하여 전송한다(S130).
<6 OFDM 심볼을 기본으로 하는 상향링크 제어채널>
도 6은 상향링크 제어채널의 일예를 나타낸다. 6 OFDM 심볼을 포함하는 유형-1 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 6을 참조하면, 유형-1 서브프레임에서 할당단위는 연속하는 6개의 부반송파 및 6개의 OFDM 심볼로 구성되는(이하, 부반송파의 수 × OFDM 심볼의 수 = 6×6 으로 나타낸다) 타일 3개로 구성된다. 기존 시스템의 타일 구조인 4×3 타일을 지원하는 경우, 할당단위는 4×6 타일 6개로 구성될 수 있다. 하나의 할당단위에는 하나 이상의 상향링크 제어채널이 할당될 수 있다. 예를 들어, 대역폭 요청 채널로 6×6 타일 3개가 할당되거나 4×6 타일 3개가 할당될 수 있다. 패스트 피드백 채널로 2×6 미니타일 3개가 할당될 수 있다. HARQ 피드백 채널로 2×2 미니타일 3개가 할당될 수 있다.
여기서는 6×6 타일 중에서 2×6 미니타일 3개가 상향링크 제어채널로 할당되는 예를 나타낸다. 3개의 타일은 주파수 영역에서 분산될 수 있고, 상향링크 제어채널로 할당되는 3개의 미니타일은 서로 다른 타일에서 선택될 수 있다. 즉, 상향링크 제어채널로 할당되는 3개의 미니타일은 주파수 영역에서 분산될 수 있다. 상향링크 제어신호의 시퀀스(S0,...,S11)는 3개의 미니타일에 맵핑된다. 상향링크 제어신호의 시퀀스는 미니타일마다 서로 다른 순서로 맵핑될 수 있다. 각 미니타일에는 파일럿(pilot)이 포함되지 않으므로, 논-코히런트 검출(non-coherent detection) 방식으로 상향링크 제어신호가 검출될 수 있다.
도 7은 상향링크 제어채널의 다른 예를 나타낸다. 6 OFDM 심볼을 포함하는 유형-1 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 7을 참조하면, 6×6 타일 중에서 2×2 미니타일 3개가 상향링크 제어채널로 할당될 수 있다. 3개의 미니타일은 주파수 영역 및/또는 시간 영역으로 분산될 수 있다. 각 미니타일에는 상향링크 제어신호의 시퀀스가 맵핑되거나 하나의 심볼이 맵핑될 수 있다. 각 미니타일에는 파일럿이 포함되지 않으므로, 논-코히런트 검출 방식으로 상향링크 제어신호가 검출될 수 있다.
도 8은 상향링크 제어채널의 또 다른 예를 나타낸다. 6 OFDM 심볼을 포함하는 유형-1 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 8을 참조하면, 도 6과 비교하여 코히런트 검출(coherent detection)을 위한 파일럿이 할당되는 일예이다. 2번째 OFDM 심볼 및 5번째 OFDM 심볼에 파일럿이 할당된다. 즉, 2×6 미니타일마다 4개의 파일럿이 할당된다. 파일럿이 할당된 OFDM 심볼을 제외한 OFDM 심볼에 상향링크 제어신호가 맵핑된다. 상향링크 제어신호는 코히런트 검출 방식으로 검출될 수 있다.
도 9는 상향링크 제어채널의 또 다른 예를 나타낸다. 6 OFDM 심볼을 포함하는 유형-1 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 9를 참조하면, 도 6과 비교하여 코히런트 검출(coherent detection)을 위한 파일럿이 할당되는 다른 예이다. 각 2×6 미니타일마다 서로 다른 OFDM 심볼에 파일럿이 할당되고, 주파수 영역에서 하나의 부반송파에 하나의 파일럿이 할당된다. 즉, 2×6 미니타일마다 2개의 파일럿이 할당된다. 도 8과 비교하여 파일럿의 수가 줄어드는 반면 시간 영역 및 주파수 영역에서 파일럿이 고르게 분산된다.
도 10은 상향링크 제어채널의 또 다른 예를 나타낸다. 6 OFDM 심볼을 포함하는 유형-1 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 10을 참조하면, 6×6 타일 중에서 2×2 미니타일 3개가 상향링크 제어채널로 할당되고, 각 미니타일에 파일럿이 할당된다. 파일럿은 각 미니타일이 하나의 OFDM 심볼에 할당되는 것으로 나타내었으나, 파일럿의 배치는 제한되지 않는다. 3개의 미니타일은 주파수 영역 및/또는 시간 영역으로 분산될 수 있다. 여기서는 각 미니타일에 하나의 심볼(S)이 맵핑되는 것으로 나타내었으나, 각 미니타일에는 상향링크 제어신호의 시퀀스가 맵핑될 수도 있다. 상향링크 제어신호는 파일럿을 이용한 코히런트 검출 방식으로 검출될 수 있다.
<5 OFDM 심볼을 기본으로 하는 상향링크 제어채널>
상향링크 영역이 유형-1 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼 수의 배수가 아닌 경우에는 유형-1 서브프레임만으로 상향링크 영역이 구성될 수 없고, 유형-2 서브프레임 또는 유형-3 서브프레임을 이용하여 상향링크 영역이 구성될 수 있다. 먼저, 5 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임을 이용하여 상향링크 제어채널을 구성하는 방법에 대하여 설명한다. 유형-1 서브프레임에 상향링크 제어신호가 맵핑되는 경우와 비교하여 유형-3 서브프레임에 상향링크 제어신호가 맵핑되는 방식을 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 5 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 11을 참조하면, 유형-3 서브프레임은 5 OFDM 심볼을 포함하므로, 타일은 6×5 구조이다. 유형-3 서브프레임은 유형-1 서브프레임과 비교하여 OFDM 심볼의 수가 하나 적으므로, 상향링크 제어신호의 시퀀스는 일부 비트가 펑처링(puncturing)되어 유형-3 서브프레임에 맵핑된다.
예를 들어, 유형-1 서브프레임에서 3개의 상향링크 제어신호 S(S0,S1,S2,S3), A(A0,A1,A2,A3), D(D0,D1,D2,D3)가 각각 2×2 미니타일 3개에 분산되어 맵핑된다고 하자. 유형-3 서브프레임에서는 각 제어신호의 인접한 2×2 미니타일로 이루어지는 미니타일 그룹에서 하나의 OFDM 심볼에 해당하는 상향링크 제어신호 시퀀스의 2 비트가 펑처링되어 맵핑된다. 유형-1 서브프레임의 첫 번째 미니타일 그룹에서는 S3 및 A0이 펑처링되고, 두 번째 미니타일 그룹에서는 D3 및 S0이 펑처링되며, 세 번째 미니타일 그룹에서는 A3 및 D0이 펑처링된다. 제어신호의 시퀀스 중에서 펑처링되는 비트의 위치는 제한되지 않으며, 할당되는 미니타일의 구조에 따라 펑처링되는 비트수가 달라질 수 있다. 각 제어신호의 시퀀스마다 동일한 수의 비트를 펑처링할 수도 있으나, 제어신호의 중요성이나 시퀀스 길이에 따라 제어신호마다 다르게 펑처링될 수 있다. 예를 들어, 동일한 길이의 시퀀스를 이용하는 제어신호가 미니타일 그룹을 이룰 때에는 동일한 수의 비트가 펑처링되고, 다른 제어신호에 비하여 길이가 긴 시퀀스를 이용하는 제어신호가 미니타일 그룹을 이룰 때에는 제어신호마다 펑처링되는 비트수가 달라질 수 있다.
한편, 유형-3 서브프레임에서는 유형-1 서브프레임에서 적용되는 코드율(coding rate)에 비해 높은 코드율을 적용할 수 있다. 상향링크 제어신호에 대하여 5 OFDM 심볼 구조에 적절한 코드율을 별도로 마련하여야 한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 5 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 12를 참조하면, 서브프레임에 파일럿이 포함되는 경우, 유형-1 서브프레임에서 파일럿의 수를 줄이고 유형-1 서브프레임에 맵핑되는 상향링크 제어신호의 시퀀스를 유형-3 서브프레임에 맵핑할 수 있다.
예를 들어, 유형-1 서브프레임에서 상향링크 제어신호 S(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7)가 2×6 미니타일 3개에 맵핑된다고 하자. 이때, 두 번째 및 다섯 번째 OFDM 심볼에 파일럿이 할당되고, 나머지 OFDM 심볼에 상향링크 제어신호가 맵핑된다.
유형-3 서브프레임에서는 세 번째 OFDM 심볼에 파일럿이 할당되고, 나머지 OFDM 심볼에 상향링크 제어신호가 맵핑된다. 즉, 유형-1 서브프레임에서 하나의 OFDM 심볼의 파일럿을 줄여 유형-3 서브프레임을 구성할 수 있다. 파일럿의 수가 줄어들므로 채널추정 성능이 저하될 수 있다. 그러나, 고속으로 이동하는 사용자가 아닌 경우에는 채널추정이 용이하므로 파일럿을 줄인 유형-3 서브프레임을 통하여 상향링크 제어신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 고속으로 이동하는 사용자가 제1 패스트 피드백 채널(primary fast feedback channel)을 이용할 때, 제2 패스트 피드백 채널은 고속으로 이동하지 않는 사용자가 이용할 수 있으므로, 파일럿을 줄인 유형-3 서브프레임이 제2 패스트 피드백 채널로 사용될 수 있다. 제어신호의 시퀀스는 주파수 영역 또는 시간 영역 우선으로 맵핑될 수 있으며, 제어신호의 시퀀스가 맵핑되는 순서는 제한되지 않는다. 또한, 유형-3 서브프레임에서 파일럿은 임의의 하나의 OFDM 심볼에 배치되거나 시간 영역에서 분산되어 배치될 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 5 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 13을 참조하면, 도 12와 비교하여 유형-3 서브프레임에서 파일럿이 시간 영역에서 분산되어 배치되는 경우이다. 파일럿이 배치되는 위치는 제한되지 않는다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 5 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 14를 참조하면, 상향링크 HARQ 피드백 채널과 같이 작은 크기 미니타일을 사용하는 상향링크 제어채널의 경우에는 6×5 타일에서 1×2 미니타일 및 1×3 미니타일이 이용될 수 있다. 파일럿은 각 미니타일에 하나씩 할당될 수 있으며, 나머지 OFDM 심볼에 상향링크 제어신호의 시퀀스 또는 심볼이 맵핑된다. 파일럿의 위치는 제한되지 않는다. 1×2 미니타일 및 1×3 미니타일은 시간 영역 및/또는 주파수 영역에서 분산될 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 5 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 15를 참조하면, 도 14와 비교하여 파일럿이 할당되지 않는 경우이다. 도 14의 경우에는 파일럿을 이용한 코히런트 방식으로 제어신호가 검출될 수 있으며, 도 15의 경우에는 논-코히런트 방식으로 제어신호가 검출될 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 5 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 16을 참조하면, 상향링크 제어채널로 6×5 타일에서 2×2 미니타일 및 2×3 미니타일이 이용될 수 있다. 각 미니타일마다 하나의 OFDM 심볼에 파일럿이 할당될 수 있으며, 나머지 OFDM 심볼에 상향링크 제어신호의 시퀀스 또는 심볼이 맵핑된다. 파일럿의 위치는 제한되지 않는다. 2×2 미니타일 및 2×3 미니타일은 시간 영역 및/또는 주파수 영역에서 분산될 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 17을 참조하면, 도 16과 비교하여 각 미니타일에서 파일럿이 하나의 OFDM 심볼에 맵핑되지 않고 시간 영역으로 분산되어 맵핑되는 경우이다. 파일럿의 개수 및 위치는 제한되지 않는다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 18을 참조하면, 도 16 및 17과 비교하여 파일럿이 할당되지 않는 경우이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 5 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 19를 참조하면, 상향링크 제어채널로 6×5 타일에서 2×2 미니타일 2개 및 2×1 미니타일이 이용될 수 있다. 각 미니타일에는 적어도 하나의 파일럿이 할당될 수 있으며, 나머지 자원요소에 상향링크 제어신호의 시퀀스 또는 심볼이 맵핑된다. 파일럿의 위치는 제한되지 않는다. 여기서는 파일럿이 각 미니타일의 주파수 영역에서 하나의 부반송파에 맵핑된다. 2×2 미니타일 및 2×1 미니타일은 시간 영역 및/또는 주파수 영역에서 분산될 수 있다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 20을 참조하면, 도 19와 비교하여 파일럿이 2×2 미니타일의 시간 영역에서 하나의 OFDM 심볼에 맵핑되는 경우이다. 2×1 미니타일에서는 파일럿이 주파수 영역에서 하나의 부반송파에 맵핑된다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 21을 참조하면, 도 19 및 20과 비교하여 파일럿이 할당되지 않는 경우이다.
<3 OFDM 심볼을 기본으로 하는 상향링크 제어채널>
상향링크 영역이 15 OFDM 심볼을 포함할 때, 상향링크 영역은 2개의 유형-1 서브프레임과 3 OFDM 심볼을 포함하는 짧은 서브프레임(short subframe)으로 구성될 수 있다. 이때, 짧은 서브프레임이 상향링크 제어신호 전송을 위해 사용되고, 2개의 유형-1 서브프레임은 상향링크 데이터 전송 또는 다른 상향링크 제어신호 전송을 위해 사용될 수 있다. 즉, 3 OFDM 심볼을 기본 단위로 하여 상향링크 제어신호가 맵핑될 수 있다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 3 OFDM 심볼을 포함하는 짧은 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 22를 참조하면, 유형-1 서브프레임에서 2×6 미니타일 3개를 이용하는 상향링크 제어채널은 짧은 서브프레임에서 4×3 미니타일 3개를 이용하는 상향링크 제어채널로 구성될 수 있다. 즉, 짧은 서브프레임의 상향링크 제어채널의 미니타일은 유형-1 서브프레임에서 3 OFDM 심볼을 초과하는 부분이 줄어들고 줄어든 자원요소만큼 주파수 영역으로 확장되어 구성될 수 있다. 유형-1 서브프레임에서 3 OFDM 심볼을 초과하는 부분에 맵핑되는 상향링크 제어신호의 시퀀스 또는 심볼은 짧은 서브프레임에서 주파수 영역으로 확장되는 부분에 맵핑될 수 있다. 상향링크 제어신호의 시퀀스가 짧은 서브프레임의 상향링크 제어채널에 맵핑되는 순서는 제한되지 않는다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 23을 참조하면, 도 22와 비교하여 하나의 OFDM 심볼에 파일럿이 할당되는 경우이다. 파일럿의 위치 및 개수는 제한되지 않는다. 예를 들어, 파일럿은 각 미니타일의 모서리 부분에 할당될 수도 있다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 3 OFDM 심볼을 포함하는 짧은 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 24를 참조하면, 유형-1 서브프레임에서 2×6 미니타일 3개를 이용하는 상향링크 제어채널은 짧은 서브프레임에서 2×3 미니타일 6개를 이용하는 상향링크 제어채널로 구성될 수 있다. 즉, 유형-1 서브프레임의 2×6 미니타일에서 3 OFDM 심볼을 초과하는 부분이 짧은 서브프레임의 시간 영역 내에서 2×3 미니타일로 추가되어 짧은 서브프레임에서의 상향링크 제어채널을 구성할 수 있다.
각 미니타일에는 파일럿이 할당될 수 있다. 여기서는 두 번째 OFDM 심볼에 파일럿이 할당되는 것으로 나타내었으나, 파일럿의 위치는 제한되지 않는다. 논-코히런트 검출 방식을 이용할 경우에는 상향링크 제어채널에 파일럿이 할당되지 않을 수 있다. 상향링크 제어신호의 시퀀스가 짧은 서브프레임의 상향링크 제어채널에 맵핑되는 순서는 제한되지 않는다.
한편, 복수의 짧은 서브프레임이 시간 영역에서 연속하는 경우에는 3 OFDM 심볼을 포함하는 짧은 서브프레임 2개를 이용하여 유형-1 서브프레임에서의 상향링크 제어채널을 구성할 수도 있다.
<7 OFDM 심볼 또는 9 OFDM 심볼을 기본으로 하는 상향링크 제어채널>
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 7 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 25를 참조하면, 7 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임의 타일은 6×7 구조를 가진다. 이때, 유형-2 서브프레임에서 상향링크 제어채널은 유형-1 서브프레임의 상향링크 제어채널의 구조를 그대로 이용하고, 나머지 하나의 OFDM 심볼에는 상향링크 제어신호의 시퀀스가 반복되어 맵핑될 수 있다.
예를 들어, 유형-2 서브프레임의 타일에서 2×7 미니타일 3개가 상향링크 제어채널로 사용될 수 있다. 상향링크 제어신호 S(S0,...,S11)는 6 OFDM 심볼에 맵핑되고 나머지 하나의 OFDM 심볼에는 상향링크 제어신호의 시퀀스 일부가 반복되어 맵핑된다. 여기서는 상향링크 제어신호의 시퀀스의 처음 2 심볼(S0, S1)이 반복되는 것으로 나타내었으나, 이는 제한이 아니며 상향링크 제어신호의 시퀀스의 임의의 부분이 나머지 OFDM 심볼에 반복되어 맵핑될 수 있다. 유형-2 서브프레임에서도 유형-1 서브프레임에서의 상향링크 제어채널 구조를 그대로 사용할 수 있다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 7 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 26을 참조하면, 7 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임에서 상향링크 제어채널은 유형-1 서브프레임의 상향링크 제어채널을 그대로 이용하고 나머지 OFDM 심볼은 널(null)이 맵핑되어 구성될 수 있다. 널이 맵핑되는 OFDM 심볼은 TDD 방식의 프레임 구조에서 상향링크 영역 및 하향링크 영역의 갭(gap)으로 사용될 수 있다. 또는, 널이 맵핑되는 OFDM 심볼은 사운딩 채널(sounding channel)로 활용될 수 있다. 사운딩 채널은 상향링크 채널의 채널상태를 측정하기 위한 신호가 실리는 채널이다.
이와 같이, 유형-2 서브프레임에서 유형-1 서브프레임의 상향링크 제어채널 구조를 그대로 사용하고 나머지 OFDM 심볼은 널 또는 사운딩 채널로 활용하므로, 유형-2 서브프레임을 위한 별도의 상향링크 제어채널을 설계할 필요가 없으며 상향링크 제어채널의 복잡도를 증가시키지 않는다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 9 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 27을 참조하면, 9 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임이 사용될 수 있다. 대역폭 8.75MHz인 경우 유형-2 서브프레임에 9 OFDM 심볼이 포함될 수 있다. 9 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임의 타일은 6×9 구조를 가진다. 이때, 유형-2 서브프레임에서 상향링크 제어채널은 유형-1 서브프레임의 상향링크 제어채널의 구조를 그대로 이용하고, 나머지 3 OFDM 심볼에는 유형-1 서브프레임의 처음 3개의 OFDM 심볼 또는 마지막 3개의 OFDM 심볼이 반복될 수 있다. 반복되는 OFDM 심볼은 임의로 선택될 수 있다. 즉, 상향링크 제어신호의 시퀀스 일부가 나머지 3 OFDM 심볼에 반복하여 맵핑된다. 유형-2 서브프레임에서 나머지 OFDM 심볼에 반복되는 상향링크 제어신호의 시퀀스 부분은 제한되지 않으며, 상향링크 제어신호의 시퀀스의 임의의 부분이 나머지 OFDM 심볼에 반복되어 맵핑될 수 있다. 9 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임에서, 이용되는 유형-1 서브프레임에 포함된 파일럿은 나머지 3 OFDM 심볼에서도 반복하여 맵핑될 수 있다. 단말은 유형-2 서브프레임에 포함된 파일럿을 이용하여 코히런트 방식으로 제어신호를 검출할 수 있다.
한편, 나머지 3 OFDM 심볼에 상향링크 제어신호의 시퀀스 및 파일럿이 반복되지 않고 널(null)이 맵핑될 수도 있다. 널이 맵핑된 나머지 OFDM 심볼은 상향링크 영역과 하향링크 영역 간의 갭으로 활용되거나 사운딩 채널로 할용될 수 있다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다.
도 28을 참조하면, 도 27과 비교하여 파일럿이 할당되지 않는 경우이다. 단말은 논-코히런트 방식으로 제어신호를 검출할 수 있다. 9 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임에서 상향링크 제어채널은 유형-1 서브프레임의 상향링크 제어채널의 구조를 그대로 이용하고, 나머지 3 OFDM 심볼에는 유형-1 서브프레임의 임의의 3개의 OFDM 심볼이 반복될 수 있다.
도 29 및 30은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 제어채널을 나타낸다. 9 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임을 기반으로 하는 상향링크 제어채널이다.
도 29 및 30을 참조하면, 9 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임에서 상향링크 제어채널은 유형-1 서브프레임의 상향링크 제어채널의 구조를 그대로 이용하고, 나머지 3 OFDM 심볼에서는 하나의 OFDM 심볼에 널(null)이 맵핑되고 다른 2개의 OFDM 심볼에 유형-1 서브프레임의 임의의 2개의 OFDM 심볼이 반복될 수 있다.
예를 들어, HARQ 피드백 채널과 같이 2×2 미니타일을 사용하는 경우에는 유형-1 서브프레임의 6 OFDM 심볼 중에서 처음 2 OFDM 심볼 또는 중간의 2 OFDM 심볼 또는 마지막 2 OFDM 심볼이 나머지 OFDM 심볼에 반복되고 하나의 OFDM 심볼에 널이 맵핑될 수 있다. HARQ 피드백 신호 S(S0,S1,S2,S3), A(A0,A1,A2,A3), D(D0,D1,D2,D3)는 2×9 미니타일 3개에 서로 겹치지 않게 분산되어 맵핑되고, 2×9 미니타일에서 2×2 구조의 HARQ 피드백 신호가 나머지 OFDM 심볼에 반복하여 맵핑될 수 있다.
이와 같이, 유형-1 서브프레임을 초과하는 수 N개의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임에서 상향링크 제어채널은 유형-1 서브프레임의 상향링크 제어채널의 구조를 그대로 이용하고 나머지 N-6개의 OFDM 심볼에 널이 맵핑되거나 상향링크 제어신호의 시퀀스의 일부가 반복되어 맵핑될 수 있다(N>6인 정수).
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법에 있어서,
    제어신호의 전송을 위한 서브프레임의 유형에 따라 제어신호를 생성하되, 상기 서브프레임의 유형은 기본적인 개수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-1 서브프레임, 상기 유형-1 서브프레임보다 많은 수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-2 서브프레임 및 상기 유형-1 서브프레임보다 적은 수의 OFDM 심볼을 포함하는 유형-3 서브프레임 중 어느 하나인 단계; 및
    상기 제어신호를 상기 서브프레임의 유형에 따라 정해지는 구조의 제어채널을 통하여 전송하는 단계를 포함하는 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 서브프레임의 유형이 상기 유형-2 서브프레임인 경우, 상기 유형-1 서브프레임의 구조를 그대로 적용하고 나머지 OFDM 심볼에 널(null) 또는 상기 제어신호의 시퀀스(sequency)의 일부를 맵핑하여 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 널이 맵핑되는 OFDM 심볼에 채널상태 측정을 위한 사운딩 신호(sounding signal)를 맵핑하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 서브프레임의 유형이 상기 유형-3 서브프레임인 경우, 상기 제어신호의 시퀀스의 일부가 펑처링(puncturing)되어 상기 유형-3 서브프레임에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 유형-3 서브프레임은 상기 유형-1 서브프레임에 포함되는 파일럿(pilot)의 수에 비하여 OFDM 심볼 수의 차이에 해당하는 적은 수의 파일럿을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 서브프레임의 유형에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법.
  7. 시간 영역에서 적어도 하나의 OFDM 심볼 및 주파수 영역에서 적어도 하나의 부반송파를 포함하는 미니타일을 복수개 포함하는 제어채널에 제어신호를 맵핑하는 단계; 및
    상기 제어신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 미니타일은 서브프레임의 범위 내에서 시간 영역 또는 주파수 영역으로 분산되고, 상기 서브프레임은 참조 서브프레임보다 적어도 하나의 OFDM 심볼을 더 포함하거나 적게 포함하고, 상기 더 포함된 OFDM 심볼에는 널(null) 또는 상기 제어신호의 시퀀스가 반복되어 맵핑되고, 상기 적게 포함되는 OFDM 심볼에 대하여 상기 제어신호의 시퀀스 또는 파일럿이 생략되어 맵핑되는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 논리적 분산 자원유닛(Logical Distributed Resource Unit, DRU)에 포함되는 OFDM 심볼의 수에 대응되는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법.
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