WO2011078568A2 - 무선 통신 시스템에서 상향링크 ｈａｒｑ 수행 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 상향링크 ｈａｒｑ 수행 장치 및 방법 Download PDF

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WO2011078568A2
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문성호
노민석
정재훈
한승희
김소연
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to an apparatus and method for performing an uplink hybrid automatic repeat request (HARQ) in a wireless communication system.
  • HARQ uplink hybrid automatic repeat request
  • Error compensation techniques for securing communication reliability include a forward error correction (FEC) scheme and an automatic repeat request (ARQ) scheme.
  • FEC forward error correction
  • ARQ automatic repeat request
  • the FEC scheme an error at the receiving end is corrected by adding an extra error correction code to the information bits.
  • the FEC method has a low time delay and does not require information to be transmitted and received separately between the transmitter and the receiver, but has a disadvantage in that the system efficiency is poor in a good channel environment.
  • ARQ method can improve the transmission reliability, but it has the disadvantage of incurring time delay and inferior system efficiency in poor channel environment.
  • Hybrid Automatic Repeat Request is a combination of FEC and ARQ. It checks whether the data received by the physical layer contains an undecodable error, and improves performance by requiring retransmission when an error occurs.
  • the receiver transmits a positive-acknowledgement (ACK) signal as a reception acknowledgment to inform the transmitter of the reception success.
  • ACK positive-acknowledgement
  • NACK negative-acknowledgement
  • the transmitter may retransmit data when the NACK signal is received.
  • LTE Long term evolution
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • TS Technical Specification
  • 3GPP LTE supports HARQ for both uplink and downlink transmission.
  • the downlink HARQ means that the terminal transmits an ACK / NACK signal for the downlink data when the base station transmits the downlink data.
  • the uplink HARQ means that the base station transmits an ACK / NACK signal for the uplink data when the terminal transmits uplink data.
  • LTE-A 3GPP LTE-Advanced
  • MIMO uplink multiple input multiple output
  • Carrier aggregation is used to flexibly expand the available bandwidth.
  • 3GPP LTE uses one component carrier and supports a bandwidth of up to 20 MHz.
  • Carrier aggregation includes a technique for supporting a system bandwidth of 100 MHz using a plurality of component carriers and a technique for allocating an asymmetric bandwidth between uplink and downlink.
  • the control channels of 3GPP LTE are designed for HARQ based on a single element carrier.
  • carrier aggregation is introduced, a technique for performing HARQ using a plurality of CCs is required.
  • the present invention provides a method and apparatus for performing uplink HARQ in a wireless communication system.
  • a method of performing an uplink hybrid automatic repeat request (HARQ) in a wireless communication system receives an uplink grant including uplink resource allocation from a base station, the terminal transmits a transport block on a physical uplink shared channel (PUSCH) using the uplink resource allocation to the base station, And receiving, by the terminal, an ACK / NACK signal for the transport block from the base station on a PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel), wherein a PHICH resource used for transmission of the PHICH is used for transmission of the PUSCH.
  • the PUSCH resource is identified from the PUSCH resource, and the PUSCH resource is mapped to the PHICH resource according to an uplink component carrier on which the transport block is transmitted.
  • the PHICH resource may include a PHICH group and an orthogonal sequence index within the PHICH group, and the PUSCH resource may be mapped to the PHICH group according to the uplink component carrier.
  • the PUSCH resource may be mapped to the PHICH group in the forward or reverse direction according to the uplink component carrier.
  • the starting point at which the PUSCH resource is mapped to the PHICH group may vary according to the uplink component carrier.
  • an apparatus for performing an uplink hybrid automatic repeat request (HARQ) in a wireless communication system includes a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal, and a processor connected to the RF unit, wherein the processor receives an uplink grant including uplink resource allocation from a base station, and the base station Transmits a transport block on a physical uplink shared channel (PUSCH) using the uplink resource allocation, and receives an ACK / NACK signal for the transport block on a physical hybrid-ARQ indicator channel (PHICH) from the base station
  • PHICH resource used for transmitting the PHICH is identified from the PUSCH resource used for transmitting the PUSCH, and the PUSCH resource is mapped to the PHICH resource according to an uplink component carrier on which the transport block is transmitted.
  • a method of performing an uplink hybrid automatic repeat request (HARQ) in a wireless communication system receives a semi-persistent scheduling (SPS) period from the base station, the terminal receives the SPS activation from the base station, and the terminal on the physical uplink shared channel (PUSCH) in the SPS period to the base station And transmitting the transport block, and receiving the ACK / NACK signal for the transport block from the base station on the PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) by the terminal, wherein the PHICH resource used for the transmission of the PHICH is It is identified based on a PUSCH resource used for transmission of the PUSCH and an uplink component carrier on which the transport block is transmitted.
  • SPS semi-persistent scheduling
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • 1 shows a structure of a downlink radio frame in 3GPP LTE.
  • 3 shows an asynchronous downlink HARQ in 3GPP LTE.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the configuration of a PHICH.
  • FIG. 6 shows an example in which one MAC operates multiple carriers.
  • FIG 8 shows an example of a transmitter in which multiple MACs operate multiple carriers.
  • FIG. 11 shows an example of PHICH resource mapping.
  • FIG. 13 illustrates PHICH resource mapping according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 illustrates PHICH resource mapping according to another embodiment of the present invention.
  • 15 is a flowchart illustrating a method of performing HARQ according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the user equipment may be fixed or mobile, and may include a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, and a personal digital assistant (PDA). It may be called other terms such as digital assistant, wireless modem, handheld device.
  • MS mobile station
  • MT mobile terminal
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • PDA personal digital assistant
  • a base station generally refers to a fixed station communicating with a terminal, and may be referred to as other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), and an access point.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point an access point
  • Each base station provides communication services for a particular geographic area (commonly called a cell).
  • the cell can in turn be divided into a number of regions (called sectors).
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • R-UTRA Physical Channels and Modulation
  • a radio frame consists of 20 slots indexed from 0 to 19, and one subframe consists of two slots.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot may include a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain.
  • OFDM symbol is only for representing one symbol period in the time domain, since 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink (DL), multiple access scheme or name There is no limit on.
  • OFDM symbol may be called another name such as a single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) symbol, a symbol period, and the like.
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • One slot includes 7 OFDM symbols as an example, but the number of OFDM symbols included in one slot may vary according to the length of a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of subcarriers in one slot. For example, if one slot includes 7 OFDM symbols in the time domain and the resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain, one resource block includes 7 ⁇ 12 resource elements (REs). It may include.
  • the DL (downlink) subframe is divided into a control region and a data region in the time domain.
  • the control region includes up to three OFDM symbols preceding the first slot in the subframe, but the number of OFDM symbols included in the control region may be changed.
  • PDCCH and other control channels are allocated to the control region, and PDSCH is allocated to the data region.
  • a physical channel is a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical downlink shared channel (PUSCH), a physical downlink control channel (PDCCH), and a physical channel (PCFICH). It may be divided into a Control Format Indicator Channel (PHICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and a Physical Uplink Control Channel (PUCCH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PUSCH physical downlink shared channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PCFICH physical channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of a subframe carries a control format indicator (CFI) regarding the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • CFI control format indicator
  • the terminal first receives the CFI on the PCFICH, and then monitors the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • PDSCH also called DL grant
  • PUSCH resource allocation also called UL grant
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • a plurality of candidate PDCCHs may be transmitted in the control region of one subframe.
  • the UE monitors the plurality of candidate PDCCHs every subframe.
  • monitoring means that the UE attempts to decode each of the PDCCHs according to the monitored PDCCH format.
  • the UE finds its own PDCCH by monitoring a set of PDCCH candidates in a subframe. For example, if a cyclic redundancy check (CRC) error is not detected by demasking a terminal identifier (ie, a C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identifier)) in a corresponding PDCCH, the terminal detects its DCI. It detects by having PDCCH.
  • CRC cyclic redundancy check
  • the terminal In order to receive DL data, the terminal first receives a DL grant on the PDCCH. A DL grant is used to receive DL data on the PDSCH. In addition, in order to transmit the UL data, the terminal first receives the UL grant on the PDCCH. UL data is transmitted on the PUSCH using the UL grant.
  • the Physical Broadcast Channel (PBCH) is transmitted in the preceding four OFDM symbols of the second slot of the first subframe of the radio frame.
  • the PBCH carries system information necessary for the terminal to communicate with the base station, and the system information transmitted through the PBCH is called a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the PHICH carries a positive-acknowledgement (ACK) / negative-acknowledgement (ACK) signal for an uplink hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • ACK positive-acknowledgement
  • ACK negative-acknowledgement
  • HARQ uplink hybrid automatic repeat request
  • 3GPP LTE uses synchronous HARQ in uplink transmission and asynchronous HARQ in downlink transmission.
  • Synchronous HARQ means that retransmission timing is fixed, and asynchronous HARQ does not have fixed retransmission timing. That is, in the synchronous HARQ, initial transmission and retransmission are performed at a constant HARQ period.
  • the terminal receives an UL grant including initial UL resource allocation on the PDCCH 310 in the nth subframe from the base station.
  • the UE transmits a UL transport block on the PUSCH 320 using the initial UL resource allocation in the n + 4th subframe.
  • the base station sends an ACK / NACK signal for the UL transport block on the PHICH 331 in the n + 8th subframe.
  • An ACK / NACK signal indicates an acknowledgment for the UL transport block, an ACK signal indicates a reception success, and a NACK signal indicates a reception failure.
  • the terminal receiving the NACK signal transmits a retransmission block on the PUSCH 340 in the n + 12th subframe.
  • the base station sends an ACK / NACK signal for the UL transport block on the PHICH 351 in the n + 16th subframe.
  • synchronous HARQ is performed using 8 subframes as the HARQ period.
  • Eight HARQ processes may be performed in 3GPP LTE, and each HARQ process is indexed from 0 to 7.
  • the above example shows that HARQ is performed at HARQ process index 4.
  • 3 shows an asynchronous downlink HARQ in 3GPP LTE.
  • the base station transmits the DL transport block to the UE on the PDSCH 412 indicated by the DL resource allocation on the PDCCH 411 in the nth subframe.
  • the UE sends an ACK / NACK signal on the PUCCH 420 in the n + 4th subframe.
  • the resources of the PUCCH 420 used for the transmission of the ACK / NACK signal are determined based on the resources of the PDCCH 411 (eg, the index of the first CCE used for the transmission of the PDCCH 411).
  • the base station Even if the base station receives the NACK signal from the terminal, unlike the uplink HARQ, the base station does not necessarily retransmit in the n + 8th subframe.
  • a retransmission block is transmitted on the PDSCH 432 indicated by the DL resource allocation on the PDCCH 431 in the n + 9th subframe.
  • the UE sends an ACK / NACK signal on the PUCCH 440 in the n + 13 th subframe.
  • the base station even if the base station receives a retransmission request from the terminal, the base station does not necessarily retransmission in a predetermined period.
  • the DL grant includes not only DL resource allocation but also HARQ process index (in this example, HARQ process index 4 is included) and NDI (New Data Indicator).
  • NDI indicates whether the current DL grant is for new transmission or retransmission.
  • the NDI value in the currently received DL grant is toggled compared to the NDI value in the previously received DL grant, it indicates a DL grant for a new transmission. If the NDI value is not toggled, it indicates a DL grant for retransmission.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the configuration of a PHICH.
  • the PHICH carries a 1-bit ACK / NACK signal corresponding to a PUSCH for one UE.
  • step S110 the 1-bit ACK / NACK signal is subjected to channel coding using repetition coding at a code rate 1/3.
  • step S120 the ACK / NACK signal coded with a 3-bit codeword is mapped to three modulation symbols through Binary Phase Shift Keying (BPSK) modulation.
  • BPSK Binary Phase Shift Keying
  • step S130 three modulation symbols are spread using a Spreading Factor (SF) N PHICH SF and an orthogonal sequence.
  • SF Spreading Factor
  • N PHICH SF 4
  • the number of orthogonal sequences used for spreading is twice the N PHICH SF to apply I / Q multiplexing.
  • 2N SF PHICH orthogonal 2N SF PHICH of PHICH is spread by using the sequences are defined as one PHICH group. PHICHs belonging to the same PHICH group are distinguished through different orthogonal sequences.
  • step S140 the spread symbols are hierarchically mapped according to rank.
  • step S250 the hierarchically mapped symbols are mapped to resource elements, respectively.
  • the PHICH resource corresponding to the PUSCH is the lowest physical resource block (PRB) index I lowest_index PRB_RA and a demodulation reference signal of the resource used for the PUSCH.
  • PRB physical resource block
  • DMRS is defined using the cyclic shift parameter n DMRS .
  • DMRS refers to a reference signal used for demodulation of an UL transport block transmitted on a PUSCH.
  • the cyclic shift parameter n DMRS is included in the DCI (ie UL grant) on the PDCCH for the UL transport block.
  • PHICH resources are known by index pairs (n group PHICH , n seq PHICH ).
  • n group PHICH is a PHICH group number
  • n seq PHICH is an orthogonal sequence index in the PHICH group, and is given as follows.
  • I PHICH N group PHICH When the n group PHICH of the above formula is obtained, the item I PHICH N group PHICH may be further added.
  • I PHICH is 1 when the PUSCH transmission is subframe 4 or 9 in TDD UL / DL configuration 0, and the rest is 0.
  • I PHICH N group PHICH is omitted.
  • n group PHICH has a value between 0 and (N group PHICH- 1), and the number of PHICH groups N group PHICH is given as follows.
  • N g ⁇ ⁇ 1/6, 1/2, 1, 2 ⁇ is given in a higher layer (eg, RRC message).
  • Orthogonal sequences used in the PHICH are shown in the following table.
  • N PHICH SF 4 Extended CP
  • N PHICH SF 2 0 [+1 +1 +1 +1] [+1 +1]
  • SPS Semi-Persistent Scheduling
  • SPS Semi-Persistent Scheduling
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • SPS in 3GPP LTE This represents UL SPS, but the same applies to DL SPS.
  • the base station sends the SPS configuration through the radio resource control (RRC) message to the terminal.
  • the SPS configuration includes the SPS-C-RNTI and the SPS period.
  • the SPS period is referred to as 4 subframes.
  • the UE monitors the PDCCH 501 whose CRC is masked with the SPS-C-RNTI, and performs the SPS after the SPS is activated.
  • TPC transmit power command
  • CS cyclic shift
  • DMRS demodulation reference signal
  • RV redundancy version
  • HARQ process number resource allocation
  • the UE may transmit a transport block on the PUSCH in the SPS period even if the UE does not receive the UL grant on the PDCCH.
  • the UE monitors the PDCCH 502 whose CRC is masked with the SPS-C-RNTI to confirm deactivation of the SPS.
  • NDI 1, it is retransmission in the SPS.
  • the UE considers that the NDI is not toggled and delivers HARQ information related to the UL grant to the HARQ entity.
  • NDI 0, then initialization at SPS or release of SPS. If the DCI instructs the release of the SPS, the terminal releases the SPS. Otherwise, considering that the NDI is toggled, the HARQ information related to the UL grant is transmitted to the HARQ entity. The terminal initializes a preset UL grant.
  • CCs component carriers
  • Spectrum aggregation supports a plurality of CCs.
  • Spectral aggregation is introduced to support increased throughput, to prevent cost increases due to the introduction of wideband radio frequency (RF) devices, and to ensure compatibility with existing systems. For example, if five CCs are allocated as granularity in a carrier unit having a 20 MHz bandwidth, a bandwidth of up to 100 MHz may be supported.
  • RF radio frequency
  • At least one medium access control (MAC) manages and operates at least one CC.
  • CCs managed by one or more MACs are flexible in terms of resource management because they do not need to be contiguous with each other.
  • FIG. 6 shows an example in which one MAC operates multiple carriers.
  • FIG. 6 shows a transmitter (A) and a transmitter (B) shows a receiver.
  • One physical layer (PHY) corresponds to one carrier, and a plurality of physical layers (PHY 0, ..., PHY n-1) are operated by one MAC.
  • the mapping between the MAC and the plurality of physical layers (PHY 0, ..., PHY n-1) may be dynamic or static.
  • FIG. 7 shows an example in which multiple MACs operate multiple carriers. 7 shows a transmitter, and FIG. 7 shows a receiver. Unlike the embodiment of FIG. 6, a plurality of MACs (MAC 0,..., MAC n-1) are mapped 1: 1 to a plurality of physical layers (PHY 0,..., PHY n-1). .
  • FIG. 8 shows an example of a transmitter in which multiple MACs operate multiple carriers.
  • the sub-view A of FIG. 8 represents a transmitter and the sub-view B represents a receiver.
  • the total number k of MACs and the total number n of physical layers are different from each other.
  • Some MACs (MAC 0, MAC 1) are mapped 1: 1 to the physical layers (PHY 0, PHY 1), and some MACs (MAC k-1) are a plurality of physical layers (PHY n-2, PHY n-2). ).
  • FIG. 9 shows an example of a multicarrier. Although there are three DL CCs and three UL CCs, the number of DL CCs and UL CCs is not limited. PDCCH and PDSCH are independently transmitted in each DL CC, and PUCCH and PUSCH are independently transmitted in each UL CC.
  • One DL CC may correspond to one cell.
  • a terminal When a terminal is receiving a service from a plurality of DL CCs, there may be a plurality of serving cells.
  • CC may be defined as the center frequency and bandwidth. According to Section 5.7.3 of 3GPP TS 36.101 V8.7.0 (2009-09), the uplink frequency and the downlink frequency in 3GPP LTE are designated by an E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number (EARFCN). The center frequency of each CC (or cell) may be indicated by EARFCN.
  • EARFCN E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number
  • CC scheduling is possible in two ways.
  • the first is to utilize a fixed CC linkage.
  • the CC linkage refers to a mapping relationship between a DL CC on which a PDCCH carrying an UL grant is transmitted and an UL CC scheduled by the UL grant.
  • the CC linkage may be a mapping relationship between a DL CC (or UL CC) in which data for HARQ is transmitted and a UL CC (or DL CC) in which HARQ ACK / NACK signal is transmitted.
  • a UL grant is transmitted on a DL CC, and a UL transport block is transmitted using the UL grant on an UL CC linked to the DL CC according to a CC linkage. Since the UL CC scheduled by the UL grant can be determined through the CC linkage already defined, no separate signaling is required.
  • the scheduling target CC is directly indicated.
  • a PUSCH is transmitted through a DL CC in which a PDCCH and a PDSCH are different from each other, or an UL CC that is not linked with a DL CC in which a PDCCH is transmitted. This is called cross-carrier scheduling.
  • FIG. 10 shows an example of cross-carrier scheduling. It is assumed that DL CC # 1 and UL CC # 1 are linked, DL CC # 2 and UL CC # 2 are linked, and DL CC # 3 and UL CC # 3 are linked.
  • the first PDCCH 701 of the DL CC # 1 carries a DCI (DL grant) for the PDSCH 702 of the same DL CC # 1.
  • the second PDCCH 711 of the DL CC # 1 carries a DCI (UL grant) for the PUCCH 712 of the UL CC # 2.
  • the third PDCCH 721 of the DL CC # 1 carries a DCI (UL grant) for the PUSCH 722 of the UL CC # 3.
  • the DCI of the PDCCH may include a carrier indicator field (CIF).
  • CIF indicates a DL CC or UL CC scheduled through DCI.
  • the CIF may include an index of the DL CC or an index of the UL CC scheduled through the DCI.
  • the second PDCCH 711 may include a CIF indicating UL CC # 2.
  • the third PDCCH 721 may include a CIF indicating UL CC # 3.
  • PHICH group mapping according to existing 3GPP LTE is performed in a multi-carrier system, ambiguity may occur.
  • the second PDCCH 711 of the DL CC # 1 carries the UL grant for the PUCCH 712 of the UL CC # 2
  • the third PDCCH 721 of the DL CC # 1 is the UL CC # 3 Carries a UL grant for the PUSCH 722. Accordingly, two PHICHs for the PUCCH 712 and the PUCH 722 are transmitted in the n + 4th subframe of the DL CC # 1.
  • the same PRB index may be used in two different UL CCs, and thus the same PHICH resource may be selected.
  • the lowest physical resource block (PRB) index I lowest_index PRB_RA of the resources used in the PUCCH 712 of the UL CC # 2 and the PUSCH 722 of the UL CC # 3 is the same, and the cyclic shift parameter n DMRS of the DMRS is equal to If the same, the PHICH resources (n group PHICH , n seq PHICH ) obtained by Equation 1 are also the same.
  • PRB physical resource block
  • a collision of PHICH resources may occur.
  • the collision of PHICH resources can be solved by different cyclic shift parameters n DMRS .
  • FIG. 11 shows an example of PHICH resource mapping.
  • each PHICH group is mapped to a plurality of UL PRB indexes.
  • PHICH groups 0, 1, and 2 are mapped to four UL indexes for each UL CC, but PHICH group 3, the last PHICH group, is mapped to three UL indexes for each UL CC.
  • mapped means that the UL PRB index is used as the lowest PRB index used for the PUSCH, so that the corresponding PHICH group is obtained. For example, when PRB index 4 of UL CC # 1 is the lowest PRB index, PHICH group 0 is obtained.
  • Equation 1 since the PHICH group is obtained through a modulo operation of the N group PHICH , PRB indexes are not evenly mapped to each PHICH group. If there are a plurality of UL CCs, the difference in the number of PRB indexes mapped to each PHICH group may be large.
  • PRB indexes of UL CC # 1 are sequentially mapped to PHICH groups (or PHIC resources).
  • the PRB indexes of UL CC # 2 are sequentially mapped in the reverse order of PHICH groups (or PHIC resources) mapped to UL CC # 1. That is, PRB indexes of UL CC # 1 are sequentially mapped to PHICH groups 0, 1, 2, and 3, and PRB indexes of UL CC # 2 are sequentially mapped to PHICH groups 3, 2, 1, and 0.
  • PHICH resources of UL CC # 1 be referred to as (n1 group PHICH , n1 seq PHICH ) and PHICH resources of UL CC # 2 to be referred to as (n2 group PHICH , n2 seq PHICH ).
  • (n1 group PHICH , n1 seq PHICH ) is obtained as in Equation 1
  • (n2 group PHICH , n2 seq PHICH ) may be represented as follows.
  • a starting point of a PHICH group mapped to each UL CC may be designated. Let the starting point of the m th UL CC be ⁇ m . ⁇ m may have a value of ⁇ 0, 1, ..., N group PHICH -1 ⁇ .
  • the starting point of the UL CC # 1 is fixed to 0, and let the starting point of the UL CC # 1 be ⁇ .
  • (n1 group PHICH , n1 seq PHICH ) may be obtained as in Equation 1, and (n2 group PHICH , n2 seq PHICH ) may be represented by the following equation.
  • the starting point ⁇ can be applied to find the PHICH group and / or orthogonal sequence index.
  • Information about the starting point may be informed to the terminal through the system information, PDCCH and / or RRC message to the base station.
  • FIG. 13 illustrates PHICH resource mapping according to another embodiment of the present invention. This is an example in which an embodiment of changing the order of the PHICH group and an embodiment of changing the starting point of the PHICH group are combined.
  • PHICH resources are acquired in the same manner as existing 3GPP LTE.
  • UL CC # 1 has the same PHICH resources as the existing 3GPP LTE, so backward compatibility is guaranteed.
  • PHICH resources are mapped to reduce the probability of overlapping of UL CC # 1 and PHICH resources.
  • Whether the changed PHICH resource mapping is applied or activated may be informed by the base station to the terminal through system information, PDCCH, and / or RRC message.
  • PHICH resource mapping may vary according to the index n UL CC of the UL CC .
  • the index n UL CC of the UL CC may be cell-specific or terminal-specific.
  • a UL CC having an even index uses an existing PHICH resource mapping as shown in Equation 1
  • a UL CC having an odd index uses an altered PHICH resource mapping. The reverse is also possible.
  • FIG. 14 illustrates PHICH resource mapping according to another embodiment of the present invention.
  • PRB indices of a plurality of UL CCs are continuously arranged.
  • PRBs of UL CC # 1 have indices of 0 to 14, and PRBs of UL CC # 2 have indices of 15 to 29.
  • PHICH resources can be obtained as in the following equation.
  • I group CIF is an offset of a PHICH group according to CIF
  • I seq CIF is an offset of an orthogonal sequence index according to CIF. Any one of I group CIF and I seq CIF may be 0.
  • the base station may allow the changed PHICH mapping to be applied after a specific subframe or allow the changed PHICH mapping to be applied during a specific subframe period.
  • 15 is a flowchart illustrating a method of performing HARQ according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal receives an UL grant including UL resource allocation from the base station through the DL CC (S1010).
  • the terminal transmits a transport block on the PUSCH of the UL CC by using the UL resource allocation to the base station (S1020).
  • the terminal and the base station determine or identify a PHICH resource according to the UL CC (S1030). According to the PHICH resource mapping method according to the embodiment of FIGS. 12 to 14 described above, the terminal may identify a PHICH resource.
  • the terminal receives an ACK / NACK signal (ie, acknowledgment) for the transport block from the base station on the PHICH of the DL CC (S1040).
  • the DL CC through which the PHICH is transmitted may be the same as the DL CC through which the UL grant is transmitted.
  • the cyclic shift parameter of the DMRS is fixed to zero. Therefore, the probability of collision of PHICH resources is higher when using a plurality of UL CCs.
  • a non-zero cyclic shift parameter may be allocated to each terminal.
  • the base station may inform the terminal of the allocated cyclic shift parameter through an RRC message or a PDCCH for activation.
  • DMRS transmitted in PUSCH is generated by cyclically shifting the base sequence by cyclic shift ⁇ .
  • n (1) DMRS is a parameter given by an upper layer
  • n DMRS is a cyclic shift parameter included in a UL grant corresponding to a PUSCH transmission.
  • cyclic shift parameter n DMRS is a parameter used to generate an actual DMRS, and is also a parameter used to obtain a PHICH resource.
  • the cyclic shift parameters used to generate the DMRS and the cyclic shift parameters used to obtain the PHICH resources can be defined separately.
  • n DMRS 0, as in the past .
  • the virtual cyclic shift parameter nv DMRS used to obtain the PHICH resource is obtained by a separately defined method.
  • n DMRS of Equation 1 is replaced with nv DMRS .
  • the information about the virtual cyclic shift parameter nv DMRS may be informed to the terminal by the base station through an RRC message or a UL grant on the PDCCH.
  • the information may be given as a virtual cyclic shift parameter nv DMRS value itself or as an offset from n DMRS .
  • the virtual cyclic shift parameter nv DMRS may be determined based on the value of CIF and / or n DMRS .
  • the virtual cyclic shift parameter nv DMRS may be defined in various ways as follows.
  • nv DMRS n DMRS + CI
  • nv DMRS n DMRS -CI
  • nv DMRS (n DMRS * CI) mod (maximum value of n DMRS )
  • nv DMRS n DMRS + CI + offset
  • the virtual cyclic shift parameter nv DMRS may be used to obtain a PHICH group or may be used to obtain an orthogonal sequence index. This can be illustrated by the following examples.
  • a parameter n DMRS for obtaining a PHICH resource is nonzero. Can be specified. Alternatively, the parameter n DMRS may use the most recently used value. The parameter n DMRS may be determined based on the index of the UL CC.
  • 16 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the base station 50 includes a processor 51, a memory 52, and an RF unit 53.
  • the memory 52 is connected to the processor 51 and stores various information for driving the processor 51.
  • the RF unit 53 is connected to the processor 51 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the processor 51 implements the proposed HARQ operation. In the embodiments of FIGS. 12-15, the operation of base station 60 may be implemented by processor 51.
  • the processor 51 allocates PHICH resources and sends an acknowledgment on the PHICH.
  • the terminal 60 includes a processor 61, a memory 62, and an RF unit 63.
  • the memory 62 is connected to the processor 61 and stores various information for driving the processor 61.
  • the RF unit 63 is connected to the processor 61 and transmits and / or receives a radio signal.
  • Processor 61 implements the proposed HARQ operation. In the embodiment of FIGS. 12 to 15, the operation of the terminal 60 may be implemented by the processor 61.
  • the processor 51 transmits a transport block on the PUSCH and receives an acknowledgment on the PHICH.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

Landscapes

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Abstract

무선 통신 시스템에서 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 수행하는 방법 및 장치가 제공된다. 단말은 기지국으로 상향링크 자원 할당을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 전송 블록을 전송하고, 및 상기 기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 상기 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 수신한다. 상기 PHICH의 전송에 사용되는 PHICH 자원은 상기 PUSCH의 전송에 사용되는 PUSCH 자원으로부터 식별되고, 상기 전송 블록이 전송되는 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 자원에 맵핑된다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 ＨＡＲＱ 수행 장치 및 방법
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템에서 상향링크 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)를 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통신의 신뢰성을 확보하기 위한 에러 보상 기법으로는 FEC(forward error correction) 방식(scheme)과 ARQ(automatic repeat request) 방식이 있다. FEC 방식에서는 정보 비트들에 여분의 에러 정정 코드를 추가시킴으로써, 수신단에서의 에러를 정정한다. FEC 방식은 시간 지연이 적고 송수신단 사이에 별도로 주고 받는 정보가 필요 없다는 장점이 있지만, 양호한 채널 환경에서 시스템 효율이 떨어지는 단점이 있다. ARQ 방식은 전송 신뢰성을 높일 수 있지만, 시간 지연이 생기게 되고 열악한 채널 환경에서 시스템 효율이 떨어지는 단점이 있다.
HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 방식은 FEC와 ARQ를 결합한 것으로, 물리계층이 수신한 데이터가 복호할 수 없는 오류를 포함하는지 여부를 확인하고, 오류가 발생하면 재전송을 요구함으로써 성능을 높인다.
수신기는 수신한 데이터에서 에러가 검출되지 않으면 수신 확인(reception acknowledgement)으로 ACK(positive-acknowledgement) 신호를 송신하여 수신 성공을 송신기로 알린다. 수신기는 수신한 데이터에서 에러가 검출되면 수신 확인으로 NACK(negative-acknowledgement) 신호를 송신하여 에러 검출을 송신기로 알린다. 송신기는 NACK 신호가 수신되면 데이터를 재전송할 수 있다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS(Technical Specification) 릴리이즈(Release) 8을 기반으로 하는 LTE(long term evolution)는 유력한 차세대 이동통신 표준이다.
3GPP LTE는 HARQ를 상향링크 전송과 하향링크 전송 양자에 지원한다. 하향링크 HARQ는 기지국이 하향링크 데이터를 전송하면, 단말이 상기 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 전송하는 것을 말한다. 상향링크 HARQ는 단말이 상향링크 데이터를 전송하면, 기지국이 상기 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 전송하는 것을 말한다.
최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다. LTE-A 시스템에서 새롭게 추가되는 대표적인 기술로는 반송파 집성(Carrier Aggregation), 중계기(relay) 및 상향링크 MIMO(Multiple Input Multiple Output)가 있다.
반송파 집성은 사용 가능한 대역폭을 유연하게 확장하기 위해 사용된다. 3GPP LTE는 하나의 요소 반송파(component carrier)를 사용하고, 최대 20MHz의 대역폭을 지원한다. 반송파 집성은 복수의 요소 반송파를 사용하여 100MHz의 시스템 대역폭을 지원하도록 하는 기술 및 상향링크와 하향링크 간에 비대칭적 대역폭을 할당하는 기술을 포함한다.
3GPP LTE의 제어채널들은 싱글 요소 반송파를 기반으로 HARQ가 설계되었다. 반송파 집성이 도입됨에 따라, 복수의 요소 반송파를 이용하여 HARQ를 수행할 수 있는 기법이 필요하다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 상향링크 HARQ를 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 수행하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 단말이 기지국으로부터 상향링크 자원 할당을 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하고, 상기 단말이 상기 기지국으로 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 전송 블록을 전송하고, 및 상기 단말이 상기 기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 상기 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 수신하는 것을 포함하되, 상기 PHICH의 전송에 사용되는 PHICH 자원은 상기 PUSCH의 전송에 사용되는 PUSCH 자원으로부터 식별되고, 상기 전송 블록이 전송되는 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 자원에 맵핑된다.
상기 PHICH 자원은 PHICH 그룹과 상기 PHICH 그룹내에서 직교 시퀀스 인덱스를 포함하고, 상기 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 그룹에 맵핑될 수 있다.
상기 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 그룹에 순방향 또는 역방향으로 맵핑될 수 있다.
상기 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 그룹에 맵핑되는 시작점이 달라질 수 있다.
다른 양태에서, 무선 통신 시스템에서 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 수행하는 장치가 제공된다. 상기 장치는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부, 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로부터 상향링크 자원 할당을 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하고, 상기 기지국으로 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 전송 블록을 전송하고, 및 상기 기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 상기 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 수신하되, 상기 PHICH의 전송에 사용되는 PHICH 자원은 상기 PUSCH의 전송에 사용되는 PUSCH 자원으로부터 식별되고, 상기 전송 블록이 전송되는 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 자원에 맵핑된다.
또 다른 양태에서, 무선 통신 시스템에서 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 수행하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 단말이 기지국으로부터 SPS(Semi-Persistent Scheduling) 주기를 수신하고, 상기 단말이 상기 기지국으로부터 SPS 활성화를 수신하고, 상기 단말이 상기 기지국으로 상기 SPS 주기에 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 전송 블록을 전송하고, 및 상기 단말이 상기 기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 상기 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 수신하는 것을 포함하되, 상기 PHICH의 전송에 사용되는 PHICH 자원은 상기 PUSCH의 전송에 사용되는 PUSCH 자원과 상기 전송 블록이 전송되는 상향링크 요소 반송파를 기반으로 식별된다.
PHICH 자원의 충돌 가능성을 줄일 수 있고, 기존 레거시(legacy) 시스템에 대한 하위 호환성을 유지할 수 있다.
도 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE에서 동기 상향링크 HARQ를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 비동기 하향링크 HARQ를 나타낸다.
도 4는 PHICH의 구성을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 3GPP LTE에서 SPS을 나타낸다.
도 6은 하나의 MAC이 다중 반송파를 운영하는 예를 나타낸다.
도 7은 다중 MAC이 다중 반송파를 운영하는 일 예를 나타낸다.
도 8은 다중 MAC이 다중 반송파를 운영하는 전송기의 예를 나타낸다.
도 9는 다중 반송파의 일 예를 나타낸다.
도 10은 크로스-반송파 스케줄링의 일 예를 나타낸다.
도 11은 PHICH 자원 맵핑의 일 예를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 PHICH 자원 맵핑을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PHICH 자원 맵핑을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PHICH 자원 맵핑을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
단말(User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
각 기지국은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.
도 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"의 6절을 참조할 수 있다.
무선 프레임(radio frame)은 0~19의 인덱스가 매겨진 20개의 슬롯(slot)으로 구성되고, 하나의 서브프레임(subframe)은 2개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크(downlink, DL)에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.
하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 3GPP TS 36.211 V8.7.0에 의하면, 정규 CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.
자원블록(resource block, RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element, RE)를 포함할 수 있다.
DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0에 개시된 바와 같이, 3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 단말은 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
PDCCH 상의 DCI는 블라인드 디코딩(blind decoding)을 통해 수신된다. 하나의 서브프레임의 제어영역내에서 복수의 후보(candidate) PDCCH가 전송될 수 있다. 단말은 매 서브프레임마다 복수의 후보 PDCCH들을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이란 단말이 모니터링되는 PDCCH 포맷에 따라 PDCCH들의 각각의 디코딩을 시도하는 것을 말한다. 단말은 서브프레임내에서 PDCCH 후보(candidate)들의 집합을 모니터링하여 자신의 PDCCH를 찾는다. 예를 들어, 만약 해당하는 PDCCH에서 단말의 식별자(i.e. C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier))를 디마스킹(demasking)하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 에러가 검출되지 않으면 단말은 자신의 DCI를 갖는 PDCCH로 검출하는 것이다.
DL 데이터를 수신하기 위해, 단말은 먼저 PDCCH 상으로 DL 그랜트를 수신한다. DL 그랜트를 이용하여 PDSCH 상의 DL 데이터를 수신한다. 또한, UL 데이터를 전송하기 위해, 단말은 먼저 먼저 PDCCH 상으로 UL 그랜트를 수신한다. UL 그랜트를 이용하여 PUSCH 상으로 UL 데이터를 전송한다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 단말이 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.
PHICH는 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/ NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 단말에 의해 전송되는 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHCIH 상으로 전송된다.
3GPP LTE는 상향링크 전송에서 동기(synchronous) HARQ를 사용하고, 하향링크 전송에서 비동기(asynchronous) HARQ를 사용한다. 동기 HARQ는 재전송 타이밍이 고정된 것을 말하고, 비동기 HARQ는 재전송 타이밍이 고정되지 않는다. 즉, 동기 HARQ는 일정한 HARQ 주기로 초기 전송과 재전송이 수행된다.
도 2는 3GPP LTE에서 동기 상향링크 HARQ를 나타낸다.
단말은 기지국으로부터 n번째 서브프레임에서 PDCCH(310) 상으로 초기 UL 자원 할당을 포함하는 UL 그랜트를 수신한다.
단말은 n+4번째 서브프레임에서 상기 초기 UL 자원 할당을 이용하여 PUSCH(320) 상으로 UL 전송 블록(transport block)을 전송한다.
기지국은 n+8번째 서브프레임에서 PHICH(331)상으로 상기 UL 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 보낸다. ACK/NACK 신호는 상기 UL 전송 블록에 대한 수신 확인을 나타내며, ACK 신호는 수신 성공을 나타내고, NACK 신호는 수신 실패를 나타낸다.
NACK 신호를 수신한 단말은 n+12번째 서브프레임에서 PUSCH(340) 상으로 재전송 블록을 보낸다.
기지국은 n+16번째 서브프레임에서 PHICH(351) 상으로 상기 UL 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 보낸다.
n+4 번째 서브프레임에서의 초기 전송 후, n+12번째 서브프레임에서 재전송이 이루어지므로, 8 서브프레임을 HARQ 주기로 하여 동기 HARQ가 수행된다.
3GPP LTE에서는 8개의 HARQ 프로세스가 수행될 수 있으며, 각 HARQ 프로세스는 0부터 7까지의 인덱스가 매겨진다. 전술한 예는, HARQ 프로세스 인덱스 4에서, HARQ가 수행되는 것을 보이고 있다.
동기 HARQ에서, 단말이 n번째 서브프레임에서 PUSCH 상으로 전송 블록을 전송하면, n+kPHICH번째 서브프레임에서 ACK/NACK 신호가 수신된다. 3GPP LTE의 FDD(Frequency Division Multiplex)에서, kPHICH=4이다. 3GPP LTE의 TDD(Time Division Multiplex)에서, UL/DL 설정(configuration)에 따라 kPHICH가 다음 표와 같이 주어진다.
표 1
TDD UL/DL configuration UL 서브프레임 인덱스 n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 4 7 6 4 7 6
1 4 6 4 6
2 6 6
3 6 6 6
4 6 6
5 6
6 4 6 6 4 7
도 3은 3GPP LTE에서 비동기 하향링크 HARQ를 나타낸다.
기지국은 단말에게 n번째 서브프레임에서 PDCCH(411) 상의 DL 자원 할당에 의해 지시되는 PDSCH(412) 상으로 DL 전송 블록을 전송한다.
단말은 n+4번째 서브프레임에서 PUCCH(420) 상으로 ACK/NACK 신호를 보낸다. ACK/NACK 신호의 전송에 사용되는 PUCCH(420)의 자원은 PDCCH(411)의 자원(예를 들어, PDCCH(411)의 전송에 사용되는 첫번째 CCE의 인덱스)를 기반으로 결정된다.
기지국은 단말로부터 NACK 신호를 수신하더라도, 상향링크 HARQ와 달리 반드시 n+8번째 서브프레임에서 재전송하지 않는다. 여기서는, n+9번째 서브프레임에서 PDCCH(431) 상의 DL 자원 할당에 의해 지시되는 PDSCH(432) 상으로 재전송 블록을 전송한다고 한다.
단말은 n+13번째 서브프레임에서 PUCCH(440) 상으로 ACK/NACK 신호를 보낸다.
비동기 HARQ에 의하면, 기지국은 단말의 재전송 요청을 받더라도, 재전송을 반드시 정해진 주기에 하지 않는다.
기지국과 단말 간에 HARQ 프로세스 인덱스를 공유하기 위해, DL 그랜트에는 DL 자원 할당뿐 아니라 HARQ 프로세스 인덱스(본 예에서는 HARQ 프로세스 인덱스 4가 포함)와 NDI(New Data Indicator)가 포함된다. NDI는 현재 DL 그랜트가 새로운 전송을 위한 것인지, 재전송을 위한 것인지를 나타낸다. 이전에 수신된 DL 그랜트 내의 NDI 값과 비교하여 현재 수신된 DL 그랜트 내의 NDI 값이 토글(toggle)되면, 새로운 전송을 위한 DL 그랜트를 나타낸다. NDI 값이 토글되지 않으면, 재전송을 위한 DL 그랜트를 나타낸다.
도 4는 PHICH의 구성을 나타낸 흐름도이다.
3GPP LTE는 상향링크에서 SU-MIMO(Single User-Multiple Input Multiple Output)를 지원하지 않기 때문에 PHICH는 한 단말에 대한 PUSCH에 대응하는 1비트의 ACK/NACK 신호를 나른다.
단계 S110에서, 1비트 ACK/NACK 신호는 코드율(code rate) 1/3인 반복 코딩(repetition coding)을 이용하여 채널 코딩이 수행된다.
단계 S120에서, 3비트의 부호어로 코딩된 ACK/NACK 신호는 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조를 통해 3개의 변조 심벌로 맵핑된다.
단계 S130에서, 3개의 변조 심벌들은 SF(Spreading Factor) NPHICH SF과 직교 시퀀스를 이용하여 확산된다. 노멀 CP에서 NPHICH SF=4, 확장 CP에서 NPHICH SF=2이다. 확산에 사용되는 직교 시퀀스의 갯수는 I/Q 다중화(multiplexing)을 적용하기 위해 NPHICH SF의 2배가 된다. 2NPHICH SF개의 직교 시퀀스를 사용하여 확산되는 2NPHICH SF개의 PHICH들이 1개의 PHICH 그룹으로 정의된다. 동일한 PHICH 그룹에 속하는 PHICH들은 다른 직교 시퀀스를 통해 구분된다.
단계 S140에서, 확산된 심벌들은 랭크에 따라 계층 맵핑된다.
단계 S250에서, 계층 맵핑된 심벌들은 자원 요소에 각각 맵핑된다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05)의 6.9절에 의하면, PUSCH에 대응하는 PHICH 자원은 PUSCH에 사용되는 자원의 가장 낮은 PRB(Physical Resource Block) 인덱스 Ilowest_index PRB_RA와 복조 기준신호(demodulation reference signal, DMRS)의 순환 쉬프트 파라미터 nDMRS를 이용하여 정의된다. DMRS는 PUSCH 상으로 전송되는 UL 전송 블록의 복조에 사용되는 기준신호를 말한다. 순환 쉬프트 파라미터 nDMRS는 상기 UL 전송 블록을 위한 PDCCH 상의 DCI (즉, UL 그랜트)에 포함된다.
보다 구체적으로, PHICH 자원은 인덱스 쌍 (ngroup PHICH , nseq PHICH)에 의해 알려진다. ngroup PHICH는 PHICH 그룹 번호이고, nseq PHICH는 PHICH 그룹내에서 직교 시퀀스 인덱스이며, 다음과 같이 주어진다.
수학식 1
Figure PCTKR2010009183-appb-M000001
여기서, 'mod'는 모듈로 연산을 나타낸다.
상기 식의 ngroup PHICH를 구할 때, 항목 IPHICHNgroup PHICH가 더 더해질 수 있다. IPHICH는 TDD UL/DL 설정 0에서 PUSCH 전송이 서브프레임 4 또는 9일 때 1이고, 나머지는 0이다. 이하의 수식에서 IPHICHNgroup PHICH는 생략한다.
ngroup PHICH은 0부터 (Ngroup PHICH-1) 사이의 값을 가지고, PHICH 그룹의 수 Ngroup PHICH는 다음과 같이 주어진다.
수학식 2
Figure PCTKR2010009183-appb-M000002
여기서, Ng∈{1/6, 1/2, 1, 2}는 상위 계층(예, RRC 메시지)에서 주어진다.
PHICH에 사용되는 직교 시퀀스는 다음 표와 같다.
표 2
시퀀스 인덱스nseq PHICH 직교 시퀀스 (Orthogonal Sequence)
정규 CP, NPHICH SF=4 확장 CP, NPHICH SF=2
0 [+1 +1 +1 +1] [+1 +1]
1 [+1 -1 +1 -1] [+1 -1]
2 [+1 +1 -1 -1] [+j +j]
3 [+1 -1 -1 +1] [+j -j]
4 [+j +j +j +j]
5 [+j -j +j -j]
6 [+j +j -j -j]
7 [+j -j -j +j]
이제 3GPP LTE에서 SPS(Semi-Persistent Scheduling)에 대해 기술한다.
SPS(Semi-Persistent Scheduling)는 VoIP(Voice Over Internet Protocol)과 같이 일정한 양의 트래픽을 일정한 주기로 전송하기 위해, 미리 정해진 주기에 따라 정해진 자원 할당이나 MCS(Modulation and Coding Scheme)을 사용하는 것이다.
도 5는 3GPP LTE에서 SPS을 나타낸다. 이는 UL SPS를 나타내지만, DL SPS도 동일하게 적용된다.
먼저, 기지국은 단말에게 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 통해 SPS 설정을 보낸다. SPS 설정은 SPS-C-RNTI와 SPS 주기를 포함한다. 여기서, SPS 주기는 4 서브프레임이라고 한다.
SPS가 설정되더라도, 즉시 SPS가 수행되는 것은 아니다. 단말은 CRC가 SPS-C-RNTI로 마스킹된 PDCCH(501)을 모니터링하여, SPS가 활성화된 후에 SPS를 수행한다. PDCCH(501) 상의 DCI에 포함되는 NDI=0일 때, DCI 포함되는 여러 필드들(예, TPC(transmit power command), DMRS(demodulation reference signal)의 CS(Cyclic Shift), MCS(Modulation and Coding scheme), RV(redundancy version), HARQ 프로세스 번호, 자원 할당)의 값들의 조합이 SPS 활성화와 비활성화에 사용된다.
SPS가 활성화되면, 단말은 PDCCH 상의 UL 그랜트를 수신하지 않더라도, SPS 주기에 PUSCH 상으로 전송 블록을 전송할 수 있다.
이후, 단말은 CRC가 SPS-C-RNTI로 마스킹된 PDCCH(502)을 모니터링하여, SPS의 비활성화를 확인한다.
임의의 n 서브프레임에서 SPS-C-RNTI에 해당하는 UL 그랜트가 검출되는 경우에는 NDI 값에 따라서 다음과 같은 두 가지 case가 고려될 수 있다.
NDI=1이면, SPS에서의 재전송이다. 단말은 NDI가 토글(toggle)되지 않은 것으로 고려하고, UL 그랜트와 관련된 HARQ 정보를 HARQ 개체(entity)로 전달한다.
NDI=0이면, SPS에서의 초기화 또는 SPS 해제이다. 단말은 DCI가 SPS 해제를 지시하면, SPS를 해제한다. 그렇지 않으면, NDI가 토글된 것으로 고려하여 UL 그랜트와 관련된 HARQ 정보를 HARQ 개체로 전달한다. 단말은 기설정된 UL 그랜트를 초기화한다.
이제 다중 반송파(multiple carrier) 시스템에 대해 기술한다.
보다 높은 데이터 레이트를 지원하기 위해, 복수의 요소 반송파(component carrier, CC)를 지원하는 다중 반송파 시스템이 고려되고 있다.
스펙트럼 집성(spectrum aggregation)(또는, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 반송파 집성(carrier aggregation)이라고도 함)은 복수의 CC를 지원하는 것이다. 스펙트럼 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF(radio frequency) 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 예를 들어, 20MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 CC가 할당된다면, 최대 100Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.
다중 반송파 시스템은 하나 이상의 MAC(Medium Access Control)이 하나 이상의 CC를 관리 및 운영하는 것이다. 하나 이상의 MAC에 의해 관리되는 CC들은 서로 인접할(contiguous) 필요가 없기 때문에, 자원 관리 측면에서 유연하다.
도 6은 하나의 MAC이 다중 반송파를 운영하는 예를 나타낸다. 도 6의 부도면 (A)는 송신기를 나타내고, 부도면 (B)는 수신기를 나타낸다. 하나의 물리계층(Physical layer, PHY)이 하나의 반송파에 대응하고, 다수의 물리계층(PHY 0,..., PHY n-1)은 하나의 MAC에 의해 운용된다. MAC과 다수의 물리계층(PHY 0,..., PHY n-1)간의 맵핑은 동적 또는 정적으로 이루어질 수 있다.
도 7은 다중 MAC이 다중 반송파를 운영하는 일 예를 나타낸다. 도 7의 부도면 (A)는 송신기를 나타내고, 부도면 (B)는 수신기를 나타낸다. 이는 도 6의 실시예와 달리, 다수의 MAC(MAC 0, ..., MAC n-1)이 다수의 물리계층(PHY 0,..., PHY n-1)에 1:1 로 맵핑된다.
도 8은 다중 MAC이 다중 반송파를 운영하는 전송기의 예를 나타낸다. 도 8의 부도면 (A)는 송신기를 나타내고, 부도면 (B)는 수신기를 나타낸다. 이는 도 6과 도 7의 실시예와 달리, MAC의 총수 k와 물리계층의 총수 n이 서로 다르다. 일부 MAC(MAC 0, MAC 1)은 물리계층(PHY 0, PHY 1)에 1:1 로 맵핑되고, 일부 MAC(MAC k-1)은 복수의 물리계층(PHY n-2, PHY n-2)에 맵핑된다.
도 9는 다중 반송파의 일 예를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 각 DL CC에서 PDCCH와 PDSCH가 독립적으로 전송되고, 각 UL CC에서 PUCCH와 PUSCH가 독립적으로 전송된다.
하나의 DL CC는 하나의 셀에 대응될 수 있다. 단말이 복수의 DL CC로부터 서비스를 제공받고 있을 때, 복수의 서빙 셀이 존재할 수 있다.
CC는 중심 주파수와 대역폭으로 정의될 수 있다. 3GPP TS 36.101 V8.7.0 (2009-09)의 5.7.3절에 의하면, 3GPP LTE에서 상향링크 주파수 및 하향링크 주파수는 EARFCN(E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number)에 의해 지시된다(designate). 각 CC(또는 셀)의 중심 주파수는 EARFCN에 의해 지시될 수 있다.
CC 스케줄링은 2가지 방법이 가능하다.
첫번째는, 고정된 CC 링키지를 활용하는 것이다. CC 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트에 의해 스케줄링되는 UL CC간의 맵핑 관계를 말한다. 또는, CC 링키지는 HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC(또는 UL CC)와 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 UL CC(또는 DL CC)간의 맵핑 관계일 수도 있다. DL CC를 통해 UL 그랜트가 전송되고, CC 링키지에 따라 상기 DL CC에 링크된 UL CC를 통해 상기 UL 그랜트를 이용하여 UL 전송 블록이 전송된다. 이미 정의된 CC 링키지를 통해 UL 그랜트에 의해 스케줄링되는 UL CC를 결정할 수 있으므로, 별도의 시그널링이 필요없다.
두번째, 스케줄링 대상 CC를 직접 지시하는 것이다. 예를 들어, PDCCH와 PDSCH가 서로 다른 DL CC에서 전송되거나 PDCCH가 전송된 DL CC와 링키지되지 않은 UL CC를 통해 PUSCH가 전송되는 것이다. 이를 크로스-반송파(cross-carrier) 스케줄링이라 한다.
도 10은 크로스-반송파 스케줄링의 일 예를 나타낸다. DL CC #1과 UL CC #1이 링크되어 있고, DL CC #2과 UL CC #2이 링크되어 있고, DL CC #3과 UL CC #3이 링크되어 있다고 하자.
DL CC #1의 제1 PDCCH(701)은 동일한 DL CC #1의 PDSCH(702)에 대한 DCI(DL 그랜트)를 나른다. DL CC #1의 제2 PDCCH(711)은 UL CC #2의 PUCCH(712)에 대한 DCI(UL 그랜트)를 나른다. DL CC #1의 제3 PDCCH(721)은 UL CC #3의 PUSCH(722)에 대한 DCI(UL 그랜트)를 나른다.
크로스-반송파 스케줄링을 위해, PDCCH의 DCI는 CIF(carrier indicator field)를 포함할 수 있다. CIF는 DCI를 통해 스케줄링되는 DL CC 또는 UL CC를 지시한다. CIF는 DCI를 통해 스케줄링되는 DL CC의 인덱스 또는 UL CC의 인덱스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 PDCCH(711)는 UL CC #2를 가리키는 CIF를 포함할 수 있다. 제3 PDCCH(721)은 UL CC #3을 가리키는 CIF를 포함할 수 있다.
다중 반송파 시스템에서 기존 3GPP LTE에 따른 PHICH 그룹 맵핑이 수행되면, 모호성이 발생할 수 있다.
PHICH가 UL 그랜트가 전송된 DL CC에서 전송된다고 하자. n번째 서브프레임에서, DL CC #1의 제2 PDCCH(711)은 UL CC #2의 PUCCH(712)에 대한 UL 그랜트를 나르고, DL CC #1의 제3 PDCCH(721)은 UL CC #3의 PUSCH(722)에 대한 UL 그랜트를 나른다. 따라서, DL CC #1의 n+4번째 서브프레임에서 PUCCH(712)와 PUCH(722)를 위한 2개의 PHICH가 전송된다.
그런데, 서로 다른 2개의 UL CC에서 동일한 PRB 인덱스가 사용될 수 있고, 따라서 동일한 PHICH 자원이 선택될 수 있다.
즉, UL CC #2의 PUCCH(712)와 UL CC #3의 PUSCH(722)에서 사용되는 자원의 가장 낮은 PRB(Physical Resource Block) 인덱스 Ilowest_index PRB_RA가 동일하고, DMRS의 순환 쉬프트 파라미터 nDMRS가 동일하면, 상기 수학식 1에 의해 얻어지는 PHICH 자원 (ngroup PHICH , nseq PHICH)도 동일하다.
복수의 UL CC에 할당되는 PUSCH들의 가장 낮은 PRB 인덱스가 동일하면, PHICH 자원의 충돌(collision)이 발생할 수 있다. PHICH 자원의 충돌은 순환 쉬프트 파라미터 nDMRS를 달리한다면 해결될 수 있다.
하지만, UL MIMO(Multiple Input Multiple Output)의 도입으로 인해서 기준신호의 순환 쉬프트의 사용이 많아지고, RRC 메시지에 의해 시그널링되는 Ng 값이 현재의 시스템 부하(load)에 비해서 작게 설정되어 PHICH 자원이 부족할 수 있다. 따라서, DMRS의 순환 쉬프트 파라미터를 스케줄링하여 PHICH 자원의 충돌을 충분히 막지 못할 수 있다.
이제 다중 반송파 시스템에서 복수의 PHICH 자원을 획득하는 기법에 대해 기술한다.
설명을 명확히 하기 위해, UL CC #1과 UL CC #2의 2개의 UL CC를 고려한다. 각 UL CC는 0 부터 14까지 PRB 인덱스가 매겨진 15개의 PRB를 사용하고, 0~3의 4개의 PHICH 그룹이 있다고 가정한다. 따라서, Ngroup PHICH=4이고, NUL RB=15이다. 그리고, 모든 UL CC에 대해 nDMRS=0이라고 한다.
도 11은 PHICH 자원 맵핑의 일 예를 나타낸다.
PHICH 그룹의 개수는 싱글 UL CC의 PRB 개수보다 항상 적으므로, 각 PHICH 그룹은 복수의 UL PRB 인덱스와 맵핑된다. PHICH 그룹 0, 1, 2는 각 UL CC에 대해 각각 4개의 UL 인덱스와 맵핑되지만, 마지막 PHICH 그룹인 PHICH 그룹 3은 각 UL CC에 대해 각각 3개의 UL 인덱스와 맵핑된다.
여기서, '맵핑'된다는 것은 UL PRB 인덱스가 PUSCH에 사용되는 가장 낮은 PRB 인덱스로 사용되어, 해당되는 PHICH 그룹이 획득된다는 것이다. 예를 들어, UL CC #1의 PRB 인덱스 4가 가장 낮은 PRB 인덱스일 때, PHICH 그룹 0이 획득된다.
수학식 1에 나타난 바와 같이, PHICH 그룹은 Ngroup PHICH의 모듈로 연산을 통해 얻어지므로 각 PHICH 그룹에 균등하게 PRB 인덱스들이 맵핑되는 것은 아니다. 만약 복수의 UL CC가 있으면, 각 PHICH 그룹에 맵핑되는 PRB 인덱스들의 개수들의 차이는 커질 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 PHICH 자원 맵핑을 나타낸다.
UL CC #1의 PRB 인덱스들은 PHICH 그룹들(또는 PHIC 자원들)에 순차적으로 맵핑된다. 그리고, UL CC #2의 PRB 인덱스들은 UL CC #1에 맵핑되는 PHICH 그룹들(또는 PHIC 자원들)의 역순으로 순차적으로 맵핑된다. 즉, UL CC #1의 PRB 인덱스들은 PHICH 그룹들 0, 1, 2, 3에 순차적으로 맵핑되고, UL CC #2의 PRB 인덱스들은 PHICH 그룹들 3, 2, 1, 0에 순차적으로 맵핑된다.
UL CC #1의 PHICH 자원을 (n1group PHICH , n1seq PHICH)이라고 하고, UL CC #2의 PHICH 자원을 (n2group PHICH , n2seq PHICH)이라 하자. (n1group PHICH , n1seq PHICH)은 수학식 1과 같이 획득될 때, (n2group PHICH , n2seq PHICH)는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2010009183-appb-M000003
각 UL CC의 PRB 인덱스에 맵핑되는 PHICH 그룹들의 순서를 달리함으로써, PHICH 자원이 중복되는 확률을 줄일 수 있다.
다른 실시예로, 각 UL CC 마다 맵핑되는 PHICH 그룹의 시작점을 지정할 수 있다. m번째 UL CC의 시작점을 βm이라고 하자. βm은 {0, 1, ..., Ngroup PHICH-1}의 값을 가질 수 있다.
UL CC #1의 시작점은 0으로 고정되고, UL CC #1의 시작점을 β라고 하자. (n1group PHICH , n1seq PHICH)은 수학식 1과 같이 획득되고, (n2group PHICH , n2seq PHICH)는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.
수학식 4
Figure PCTKR2010009183-appb-M000004
시작점 β은 PHICH 그룹 및/또는 직교 시퀀스 인덱스를 구하는데 적용될 수 있다.
시작점에 관한 정보는 기지국이 시스템 정보, PDCCH 및/또는 RRC 메시지를 통해 단말에게 알려줄 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PHICH 자원 맵핑을 나타낸다. 이는 PHICH 그룹의 순서를 바꾸는 실시예와 PHICH 그룹의 시작점을 바꾸는 실시예가 조합된 예이다.
UL CC #1에 대해서는, 기존 3GPP LTE와 동일하게 PHICH 자원이 획득된다. UL CC #2에 대해서는, PHICH 그룹이 역순으로 맵핑되고, 시작점 β=2인 예를 보이고 있다.
UL CC #1은 기존 3GPP LTE와 동일하게 PHICH 자원이 획득되므로 하위 호환성이 보장된다. UL CC #2는 UL CC #1와 PHICH 자원이 중복되는 확률을 줄이도록 PHICH 자원이 맵핑된다.
변경된 PHICH 자원 맵핑의 적용 여부 또는 활성화 여부는 기지국이 시스템 정보, PDCCH 및/또는 RRC 메시지를 통해 단말에게 알려줄 수 있다.
UL CC의 인덱스 nUL CC에 따라 PHICH 자원 맵핑이 달라질 수 있다. UL CC의 인덱스 nUL CC는 셀-특정적 또는 단말-특정적일 수 있다. 예를 들어, 짝수 인덱스를 갖는 UL CC는 수학식 1과 같은 기존 PHICH 자원 맵핑을 사용하고, 홀수 인덱스를 갖는 UL CC는 변경된 PHICH 자원 맵핑을 사용하는 것이다. 그 반대도 가능하다.
복수의 PHICH 자원 맵핑이 사용될 수 있다. 제1 PHICH 자원 맵핑이 수학식 1과 같은 PHICH 자원 맵핑(q=0), 제2 PHICH 자원 맵핑이 역순의 PHICH 자원 맵핑(q=1), 제3 PHICH 자원 맵핑이 시작점을 달리한 PHICH 자원 맵핑(q=2)이라고 하자. 각 UL CC의 PHICH 자원 맵핑은 q=nUL CC mod Q 와 같이 정해질 수 있다. Q는 가용한 PHICH 자원 맵핑의 개수이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PHICH 자원 맵핑을 나타낸다.
복수의 UL CC들의 PRB 인덱스들을 연속적으로 배열한다. UL CC #1의 PRB들은 0~14의 인덱스를 가지고, UL CC #2의 PRB들은 15~29의 인덱스를 가진다.
따라서, 각 UL CC 내에서는 동일한 PRB이지만, PRB 인덱스가 달라, 각 UL CC 마다 다른 PHICH 자원에 맵핑될 수 있다.
한편, PHICH 자원을 획득하기 위한 수학식 1에 UL CC의 인덱스에 따른 오프셋을 추가할 수 있다. 즉, PHICH 자원은 다음 식과 같이 구할 수 있다.
수학식 5
Figure PCTKR2010009183-appb-M000005
여기서, Igroup CIF는 CIF에 따른 PHICH 그룹의 오프셋이고, Iseq CIF는 CIF에 따른 직교 시퀀스 인덱스의 오프셋이다. Igroup CIF 및 Iseq CIF 중 어느 하나는 0일 수 있다.
상술한 변경된 PHICH 그룹 맵핑을 적용하는 것은 DMRS의 순환 쉬프트가 충분하지 않은 경우에 보다 이득이 있다. 따라서, 기지국은 특정 서브프레임 이후에 변경된 PHICH 맵핑이 적용되도록 하거나, 특정 서브프레임 구간 동안 변경된 PHICH 맵핑이 적용되도록 할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.
단말은 기지국으로부터 UL 자원 할당을 포함하는 UL 그랜트를 DL CC를 통해 수신한다(S1010).
단말은 기지국으로 상기 UL 자원 할당을 이용하여 UL CC의 PUSCH 상으로 전송 블록을 전송한다(S1020).
단말과 기지국은 UL CC에 따라 PHICH 자원을 결정 또는 식별한다(S1030). 전술한 도 12 내지 14의 실시예에 따른 PHICH 자원 맵핑 방법에 따라 단말은 PHICH 자원을 식별할 수 있다.
단말은 상기 기지국으로부터 DL CC의 PHICH 상으로 상기 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호(즉, 수신 확인)를 수신한다(S1040). PHICH가 전송되는 DL CC는 UL 그랜트가 전송되는 DL CC가 동일할 수 있다.
이제 SPS에서의 PHICH 자원 맵핑에 대해 기술한다.
3GPP LTE에서, SPS가 활성화되면 DMRS의 순환 쉬프트 파라미터가 0으로 고정된다. 따라서, 복수의 UL CC를 사용될 때 PHICH 자원의 충돌이 발생할 확률이 더 높아진다.
PHICH 자원의 충돌을 방지하기 위해 다음과 같은 방법이 고려될 수 있다.
SPS가 활성화될 때, 0이 아닌 다른 순환 쉬프트 파라미터를 각 단말에게 할당할 수 있다. 기지국은 할당된 순환 쉬프트 파라미터를 RRC 메시지 또는 활성화를 위한 PDCCH를 통해 단말에게 알려줄 수 있다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05)의 5.5.2절에 의하면, PUSCH에서 전송되는 DMRS는 기본 시퀀스를 순환 쉬프트 α만큼 순환 쉬프트 시켜 생성된다. 슬롯 ns에서 순환 쉬프트 α는 α=2πncs/12로 주어진다.
수학식 6
Figure PCTKR2010009183-appb-M000006
여기서, n(1) DMRS는 상위계층에 의해 주어지는 파라미터, nDMRS는 PUSCH 전송에 대응하는 UL 그랜트에 포함되는 순환 쉬프트 파라미터이다.
상기에서, 순환 쉬프트 파라미터 nDMRS는 실제 DMRS를 생성하기 위해 사용되는 파라미터이고, 또한 PHICH 자원을 구하는데 사용되는 파라미터이다.
하지만, PHICH 자원의 충돌을 방지하고, 기존 시스템과의 하위 호환을 유지하기 위해, DMRS를 생성하기 위해 사용되는 순환 쉬프트 파라미터와 PHICH 자원을 구하는데 사용되는 순환 쉬프트 파라미터(이를 가상 순환 쉬프트 파라미터 nvDMRS라 하자)를 별도로 정의하여 사용할 수 있다.
즉, SPS가 활성화되면, 단말은 PUSCH 전송에 사용되는 DMRS는 기존과 동일하게 nDMRS=0으로 한다. 하지만, PHICH 자원을 획득하는데 사용되는 가상 순환 쉬프트 파라미터 nvDMRS는 별도로 정의된 방법에 의해 구한다. 예를 들어, 수학식 1의 nDMRS는 nvDMRS로 대체되는 것이다.
가상 순환 쉬프트 파라미터 nvDMRS에 관한 정보는 RRC 메시지 또는 PDCCH 상의 UL 그랜트를 통해 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다. 상기 정보는 가상 순환 쉬프트 파라미터 nvDMRS 값 자체 또는 nDMRS으로부터의 오프셋으로 주어질 수 있다.
가상 순환 쉬프트 파라미터 nvDMRS는 CIF의 값 및/또는 nDMRS을 기반으로 결정될 수 있다. CIF에 의해 지시되는 CC 인덱스를 CI라 할 때, 가상 순환 쉬프트 파라미터 nvDMRS는 다음과 같은 다양한 방식으로 정의될 수 있다.
nvDMRS = nDMRS + CI
nvDMRS = nDMRS - CI
nvDMRS = (nDMRS * CI) mod (nDMRS의 최대값)
nvDMRS = nDMRS + CI + offset
가상 순환 쉬프트 파라미터 nvDMRS는 PHICH 그룹을 구하는 데 사용되거나, 직교 시퀀스 인덱스를 구하는 데 사용될 수 있다. 이는 다음과 같은 예들로 나타낼 수 있다.
수학식 7
Figure PCTKR2010009183-appb-M000007
수학식 8
Figure PCTKR2010009183-appb-M000008
수학식 9
Figure PCTKR2010009183-appb-M000009
UL SPS에서 같이, UL 그랜트없이 n번째 서브프레임에서 전송한 전송 블록에 대한 AKC/NACK 신호를, n+kPHICH번째 서브프레임에서 수신할 때, PHICH 자원을 구하기 위한 파라미터 nDMRS가 0이 아닌 값으로 지정될 수 있다. 또는, 파라미터 nDMRS은 가장 최근에 사용된 값을 사용할 수 있다. 파라미터 nDMRS은 UL CC의 인덱스를 기반으로 결정될 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
기지국(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 53)을 포함한다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 프로세서(51)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(53)는 프로세서(51)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(51)는 제안된 HARQ 동작을 구현한다. 도 12 내지 15의 실시예에서 기지국(60)의 동작은 프로세서(51)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(51)는 PHICH 자원을 할당하고, PHICH 상으로 수신확인을 전송한다.
단말(60)은 프로세서(61), 메모리(62) 및 RF부(63)을 포함한다. 메모리(62)는 프로세서(61)와 연결되어, 프로세서(61)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(63)는 프로세서(61)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(61)는 제안된 HARQ 동작을 구현한다. 도 12 내지 15의 실시예에서 단말(60)의 동작은 프로세서(61)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(51)는 PUSCH 상으로 전송 블록을 전송하고, PHICH 상으로 수신확인을 수신한다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 수행하는 방법에 있어서,
    단말이 기지국으로부터 상향링크 자원 할당을 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하고,
    상기 단말이 상기 기지국으로 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 전송 블록을 전송하고, 및
    상기 단말이 상기 기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 상기 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 수신하는 것을 포함하되,
    상기 PHICH의 전송에 사용되는 PHICH 자원은 상기 PUSCH의 전송에 사용되는 PUSCH 자원으로부터 식별되고,
    상기 전송 블록이 전송되는 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 자원에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 PHICH 자원은 PHICH 그룹과 상기 PHICH 그룹내에서 직교 시퀀스 인덱스를 포함하고, 상기 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 그룹에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 그룹에 순방향 또는 역방향으로 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 상향링크 요소 반송파의 인덱스가 짝수이면 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 그룹에 순방향으로 맵핑되고, 상기 상향링크 요소 반송파의 인덱스가 홀수이면 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 그룹에 역방향으로 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 그룹에 맵핑되는 시작점이 달라지는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 PUSCH 자원은 상기 PUSCH의 전송에 사용되는 PRB(Physical Resource Block)들 중 가장 낮은 인덱스를 갖는 PRB인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 수행하는 장치에 있어서,
    무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    기지국으로부터 상향링크 자원 할당을 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하고,
    상기 기지국으로 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 전송 블록을 전송하고, 및
    상기 기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 상기 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 수신하되,
    상기 PHICH의 전송에 사용되는 PHICH 자원은 상기 PUSCH의 전송에 사용되는 PUSCH 자원으로부터 식별되고,
    상기 전송 블록이 전송되는 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 자원에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 PHICH 자원은 PHICH 그룹과 상기 PHICH 그룹내에서 직교 시퀀스 인덱스를 포함하고, 상기 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 그룹에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 상향링크 요소 반송파에 따라 상기 PUSCH 자원이 상기 PHICH 그룹에 순방향 또는 역방향으로 맵핑되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 무선 통신 시스템에서 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 수행하는 방법에 있어서,
    단말이 기지국으로부터 SPS(Semi-Persistent Scheduling) 주기를 수신하고,
    상기 단말이 상기 기지국으로부터 SPS 활성화를 수신하고,
    상기 단말이 상기 기지국으로 상기 SPS 주기에 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 전송 블록을 전송하고, 및
    상기 단말이 상기 기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 상기 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 수신하는 것을 포함하되,
    상기 PHICH의 전송에 사용되는 PHICH 자원은 상기 PUSCH의 전송에 사용되는 PUSCH 자원과 상기 전송 블록이 전송되는 상향링크 요소 반송파를 기반으로 식별되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 PHICH 자원은 PHICH 그룹과 상기 PHICH 그룹내에서 직교 시퀀스 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 PHICH 그룹 및 상기 직교 시퀀스 인덱스 중 적어도 어느 하나는 상기 PUSCH 자원과 상기 상향링크 요소 반송파의 인덱스를 기반으로 식별되는 것을 특징으로 하는 방법.
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