WO2011105810A2 - 상향링크 다중 안테나 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송을 위한 제어정보를 제공하는 방법 및 장치 - Google Patents

상향링크 다중 안테나 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송을 위한 제어정보를 제공하는 방법 및 장치 Download PDF

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Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for providing control information for uplink transmission in a wireless communication system supporting uplink multi-antenna transmission.
  • 3GPP LTE Long Term Evolution
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access
  • 3GPP LTE- is an evolution of the 3GPP LTE standard.
  • a standard eg, release 10
  • DFT-s-OFDMA clustered Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • the 3GPP LTE standard supports uplink / downlink transmission based on a single carrier band
  • the 3GPP LTE-A standard uses an uplink technology that combines a plurality of carriers to provide a large bandwidth (that is, a carrier aggregation technology).
  • Support for link / downlink transmission is under discussion.
  • the 3GPP LTE standard supports uplink transmission through one transmit antenna of the terminal
  • the 3GPP LTE-A standard supports uplink transmission through a plurality of transmit antennas in order to increase uplink transmission throughput. It is discussed to support uplink multi-antenna transmission).
  • the multi-antenna transmission technology is also referred to as a multiple input multiple output (MIMO) technology, and the transmission and reception efficiency of data can be improved by applying a MIMO technology using a multiple transmission antenna and a multiple reception antenna.
  • MIMO technology may include spatial multiplexing, transmit diversity, beamforming, and the like.
  • the MIMO channel matrix according to the number of receive antennas and the number of transmit antennas can be decomposed into a plurality of independent channels, and each independent channel is called a layer or a stream.
  • the number of layers or streams, or spatial multiplexing rate, is called rank.
  • a multi-transmission stream or a multi-transport layer transmission scheme on any one terminal for spatial multiplexing may be applied, which is a single user.
  • -MIMO method that is, may be referred to as SU-MIMO method.
  • a precoding weight may be applied, which may be referred to as a precoded spatial multiplexing.
  • the present invention is to provide a control signal configuration method that can effectively support the uplink multi-antenna transmission. More specifically, the present invention provides a method of indicating whether the uplink transport block is deactivated in the control information scheduling uplink multi-antenna transmission and a method of indicating precoding information used for uplink multi-antenna transmission. It is a task.
  • a method for scheduling uplink multi-antenna transmission according to an embodiment of the present invention, a modulation and coding scheme for each of the first and second transport blocks (Modulation and Coding Scheme) Generating downlink control information (DCI) including MCS information; Transmitting the generated downlink control information for scheduling at least one uplink transmission of the first and second transport blocks through a downlink control channel; And receiving the uplink transmission scheduled according to the downlink control information through an uplink data channel, wherein the MCS information for one transport block of the first and second transport blocks is predetermined. In case of having the value of 1, one transport block may be deactivated.
  • DCI downlink control information
  • MCS information for one transport block of the first and second transport blocks is predetermined. In case of having the value of 1, one transport block may be deactivated.
  • a method for performing uplink multi-antenna transmission downlink control for scheduling at least one uplink transmission of the first and second transport blocks (Transport block) Receiving downlink control information (DCI) through a downlink control channel; And transmitting the uplink transmission scheduled according to the downlink control information through an uplink data channel, wherein the downlink control information is modulated and coded for each of the first and second transport blocks.
  • Modulation and Coding Scheme (MCS) information and when the MCS information for one transport block of the first and second transport blocks has a predetermined value, the one transport block may be deactivated. .
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • a base station for scheduling uplink multi-antenna transmission a transmission module for transmitting a downlink signal to the terminal; A receiving module for receiving an uplink signal from the terminal; And a processor controlling the base station including the receiving module and the transmitting module, wherein the processor comprises: a Modulation and Coding Scheme (MCS) for each of the first and second transport blocks; Generated downlink control information (DCI) including downlink control information (DCI) and scheduling uplink transmission of one or more of the first and second transport blocks through the transmission module; May be configured to be transmitted through a downlink control channel, and through the receiving module, the uplink transmission scheduled according to the downlink control information may be received through an uplink data channel, and the first and second transmissions may be performed.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the terminal for performing uplink multi-antenna transmission a transmission module for transmitting an uplink signal to the base station; A receiving module for receiving a downlink signal from the base station; And a processor controlling the base station including the receiving module and the transmitting module, wherein the processor is further configured to schedule uplink transmission of at least one of first and second transport blocks through the receiving module.
  • Receive Downlink Control Information DCI
  • the downlink control information may include Modulation and Coding Scheme (MCS) information for each of the first and second transport blocks, and includes one of the first and second transport blocks.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the predetermined value of the MCS information is a value indicating the lowest modulation order and the smallest transport block size among the MCS information, or the highest modulation order and the largest transmission among the MCS information. It may be one of values indicating a block size.
  • the predetermined value of the MCS information may be one of MCS index 0 or MCS index 28.
  • the MCS information may have a 5-bit size.
  • the downlink control channel may be a physical downlink control channel (PDCCH), and the uplink data channel may be a physical uplink shared channel (PUSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • a method for constructing a control signal that can effectively support uplink multi-antenna transmission, and more specifically, a method for indicating whether an uplink transport block is deactivated in control information scheduling uplink multi-antenna transmission;
  • a scheme for indicating precoding information used for uplink multi-antenna transmission may be provided.
  • 1 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in a 3GPP LTE system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • FIG. 5 illustrates a structure of a transmitter according to the SC-FDMA scheme.
  • FIG. 6 is a diagram for describing a method in which a signal output from the DFT module of FIG. 5 is mapped to a frequency domain.
  • DM-RS demodulation reference signal
  • FIG 8 is a diagram illustrating symbol positions to which a reference signal (RS) is mapped in a subframe structure according to the SC-FDMA scheme.
  • RS reference signal
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a clustered DFT-s-OFDMA scheme in a single carrier system.
  • 10 to 12 are diagrams for explaining a clustered DFT-s-OFDMA scheme in a multi-carrier system.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a multiple antenna (MIMO) transmission scheme.
  • MIMO multiple antenna
  • FIG. 14 is a block diagram showing a DFT-s-OFDMA scheme uplink transmission configuration.
  • 15 (a) and 15 (b) are block diagrams illustrating a configuration in which layer shifting is applied in DFT-s-OFDMA scheme uplink transmission.
  • 16 is a diagram illustrating a method of providing control information for scheduling uplink multi-antenna transmission according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a diagram illustrating a method for providing control information for scheduling uplink multi-antenna transmission according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the configuration of a base station apparatus and a terminal apparatus according to the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term “terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • 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 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • 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.
  • LTE-A Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system).
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system).
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system).
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFD
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in a 3GPP LTE system.
  • One radio frame includes 10 subframes, and one subframe includes two slots in the time domain.
  • the time for transmitting one subframe is defined as 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 OFDM symbols in the time domain. Since the 3GPP LTE system uses the OFDMA scheme in downlink, the OFDM symbol represents one symbol length.
  • One symbol may be referred to as an SC-FDMA symbol or a symbol length in uplink.
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the structure of such a radio frame is merely exemplary. Accordingly, the number of subframes included in one radio frame, the number of slots included in one subframe, or the number of OFDM symbols included in one slot may be changed in various ways.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain and one resource block (RB) is shown to include 12 subcarriers in the frequency domain, but the present invention is not limited thereto.
  • one slot includes 7 OFDM symbols in the case of a general cyclic prefix (CP), but one slot may include 6 OFDM symbols in the case of an extended-CP (CP).
  • Each element on the resource grid is called a resource element (RE).
  • One resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number of N DLs of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • Up to three OFDM symbols at the front of the first slot in one subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which a physical downlink shared channel (PDSCH) is allocated.
  • Downlink control channels used in the 3GPP LTE system include, for example, a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), and a Physical HARQ Indicator Channel.
  • PCFICH Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and includes information on the number of OFDM symbols used for control channel transmission in the subframe.
  • the PHICH includes a HARQ ACK / NACK signal as a response of uplink transmission.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of the downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of the uplink shared channel (UL-SCH), paging information of the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, on the PDSCH Resource allocation of upper layer control messages such as random access responses transmitted to the network, a set of transmit power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission power control information, and activation of voice over IP (VoIP) And the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in a combination of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • CCEs Control Channel Elements
  • the CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH at a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of available bits are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI transmitted to the terminal, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier called a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • a paging indicator identifier P-RNTI
  • the PDCCH is for system information (more specifically, system information block (SIB))
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI Random Access-RNTI
  • RA-RNTI may be masked to the CRC to indicate a random access response that is a response to the transmission of the random access preamble of the terminal.
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. This is called a resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • SC-FDMA may also be referred to as DFT-s-OFDMA and is distinguished from the cluster type DFT-s-OFDMA described later.
  • SC-FDMA is a transmission method that can keep the Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) or Cube Metric (CM) value low, and the non-linear distortion range of the power amplifier It is a transmission scheme for efficient transmission avoiding.
  • PAPR is a parameter representing a waveform characteristic, and is a value obtained by dividing a peak value of an amplitude of a waveform by a time averaged root mean square (RMS) value.
  • CM is another measure that can represent the value that PAPR represents.
  • PAPR is associated with the dynamic range that the power amplifier must support on the transmit side. That is, in order to support a transmission scheme having a high PAPR value, the dynamic range (or linear section) of the power amplifier is required to be wide.
  • SC-FDMA which can maintain a low PAPR value, is currently used as an uplink transmission scheme of a 3GPP LTE system.
  • FIG. 5 illustrates a structure of a transmitter according to the SC-FDMA scheme.
  • One block composed of N symbols input to the transmitter is converted into a parallel signal through a serial-to-parallel converter 501.
  • the parallel signal is spread through the N-point DFT module 502, and the spread signal is mapped in the frequency domain by the subcarrier mapping module 503.
  • the signal on each subcarrier is a linear combination of N symbols.
  • the signal mapped to the frequency domain is converted into a time domain signal via an M-point IFFT module 504.
  • the time domain signal is converted into a serial signal through a parallel-to-serial converter 505 and CP is added.
  • the DFT processing of the N-point DFT module 502 partially offsets the influence of the IFFT processing of the M-point IFFT module 404.
  • the signal input to the DFT module 502 has a low PAPR, but after the DFT processing, the signal has a high PAPR, and the signal output by the IFFT processing of the IFFT module 504 may again have a low PAPR.
  • FIG. 6 is a diagram for describing a method in which a signal output from the DFT module 502 is mapped to a frequency domain.
  • a signal output from the SC-FDMA transmitter may satisfy a single carrier characteristic.
  • FIG. 6A illustrates a localized mapping method in which a signal output from the DFT module 502 is mapped to a specific portion of a subcarrier region.
  • FIG. 6B illustrates a distributed mapping method in which signals output from the DFT module 502 are distributed and mapped in all subcarrier regions.
  • the existing 3GPP LTE standard (eg, release 8) is defined as using a local mapping method.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a transmission process of a reference signal (RS) for demodulating a transmission signal according to the SC-FDMA scheme.
  • RS reference signal
  • the data portion is transmitted by IFFT processing after subcarrier mapping after the signal generated in the time domain is converted into a frequency domain signal through DFT processing (see FIG. 5).
  • RS is defined to be directly transmitted in the frequency domain by omitting DFT processing (701), mapping onto subcarriers (702), and then adding IFFT processing (703) and CP addition.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating symbol positions to which a reference signal (RS) is mapped in a subframe structure according to the SC-FDMA scheme.
  • FIG. 8 (a) shows that an RS is located in a fourth SC-FDMA symbol of each of two slots in one subframe in the case of a normal CP.
  • 8 (b) shows that an RS is located in a third SC-FDMA symbol of each of two slots in one subframe in the case of an extended CP.
  • the cluster method DFT-s-OFDMA is a variation of the above-described SC-FDMA, in which a DFT-processed signal is split into a plurality of sub-blocks and then mapped to positions spaced apart in the frequency domain.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a clustered DFT-s-OFDMA scheme on a single carrier.
  • the DFT output may be divided into Nsb sub-blocks (sub-blocks # 0 to # Nsb-1).
  • sub-blocks # 0 to # Nsb-1 are all mapped onto one carrier (eg, a carrier of 20 MHz bandwidth), and each sub-block is on the frequency domain. It can be mapped to spaced locations.
  • each of the sub-blocks may be locally mapped on the frequency domain.
  • 10 and 11 illustrate a clustered DFT-s-OFDMA scheme on a multicarrier.
  • FIG. 10 illustrates a case in which subcarrier spacings are aligned between adjacent carriers in a situation in which multicarriers are contiguously configured (that is, a frequency band of each of the multicarriers is continuously allocated).
  • the DFT output may be divided into Nsb sub-blocks (sub-blocks # 0 to # Nsb-1).
  • sub-blocks # 0 to # Nsb-1 may each be mapped onto component carriers # 0 to # Nsb-1 (each component carrier may, for example, have a 20 MHz bandwidth Can have).
  • each of the sub-blocks may be locally mapped on the frequency domain.
  • Sub-blocks mapped on each component carrier may be converted into a time domain signal through one IFFT module.
  • FIG. 11 illustrates an example of generating signals using a plurality of IFFT modules in a situation in which multiple carriers are configured non-contiguously (that is, in a case where frequency bands of each of the multiple carriers are not allocated consecutively).
  • the DFT output may be divided into Nsb sub-blocks (sub-blocks # 0 to # Nsb-1).
  • sub-blocks # 0 to # Nsb-1 may each be mapped onto component carriers # 0 to # Nsb-1 (each component carrier may, for example, have a 20 MHz bandwidth Can have).
  • each of the sub-blocks may be locally mapped on the frequency domain.
  • Sub-blocks mapped on each component carrier may be converted into a time domain signal through each IFFT module.
  • the cluster method DFT-s-OFDMA on the single carrier described with reference to FIG. 9 is an inter-carrier DFT-s-OFDMA
  • the DFT-s-OFDMA on the multiple carriers described with reference to FIGS. inter-carrier) DFT-s-OFDMA Such intracarrier DFT-s-OFDMA and intercarrier DFT-s-OFDMA may be mixed with each other.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a part-specific DFT-s-OFDMA technique for performing DFT processing, frequency domain mapping, and IFFT processing on a chunk basis.
  • the part-specific DFT-s-OFDMA may be referred to as Nx SC-FDMA.
  • the code block segmented signal is chunked to perform channel coding and modulation on each part.
  • the modulated signal is DFT processed, frequency domain mapped and IFFT processed in the same manner as described in FIG. 5 and the outputs from each IFFT can be summed to add CP.
  • the Nx SC-FDMA scheme described with reference to FIG. 12 may be applied to both of a concatenated multicarrier or a non-concatenated multicarrier.
  • Multi-antenna technology is a next-generation mobile communication technology that can be widely used in mobile communication terminals and repeaters because it can improve the data transmission speed in a specific range or increase the system range for a specific data transmission speed. It is attracting attention as the next generation technology that can overcome the traffic limit of mobile communication which reached the limit situation.
  • Multi-antenna technology can be divided into a spatial multiplexing technique and a spatial diversity technique according to whether the same data transmission.
  • Spatial Multiplexing is a method of transmitting different data simultaneously through multiple transmit / receive antennas. The transmitting side transmits different data through each transmitting antenna, and the receiving side transmits different data through appropriate interference cancellation and signal processing. In this way, the rate is improved by the number of transmit antennas.
  • Spatial Diversity is a method of obtaining transmit diversity by transmitting the same data through multiple transmit antennas, which is a type of Space Time Channel Coding technique.
  • the spatial diversity scheme can maximize transmit diversity gain (performance gain) by transmitting the same data from multiple transmit antennas.
  • the spatial diversity technique is not a method of improving the transmission rate, but a technique of increasing the reliability of transmission due to diversity gain. By combining these two techniques properly, you can get the benefits of each.
  • the multi-antenna system has an open loop method (or channel independent method) and a closed loop method (or channel dependent method) depending on whether channel information from a receiver side to a transmitter side is returned. dependent).
  • FIG. 13 is a configuration diagram of a general multiple antenna (MIMO) communication system.
  • MIMO general multiple antenna
  • N T transmit antennas and N R receive antennas exist.
  • the transmission information may be represented by a vector shown in Equation 2 below.
  • each transmission information Can have different transmit powers.
  • the transmission information of which transmission power is adjusted is represented by a vector as shown in Equation 3 below.
  • Receive signal of each antenna when there are N R receiving antennas When expressed as a vector is shown in Equation 6 below.
  • channels may be classified according to the transmit / receive antenna index, and a channel passing through the receive antenna i from the transmit antenna j will be denoted as h ij .
  • the order of the index of h ij is that the reception antenna index is first, and the index of the transmission antenna is later.
  • FIG. 13B shows a channel from N T transmit antennas to receive antenna i.
  • a channel arriving from the total N T transmit antennas to the reception antenna i may be expressed as follows.
  • Equation 8 when all the channels passing from the N T transmit antennas to the N R receive antennas are represented by the matrix expression as shown in Equation 7, Equation 8 may be represented.
  • the real channel is added with Additive White Gaussian Noise (AWGN) after going through the channel matrix H as described above, so that the white noise added to each of the N R receiving antennas When expressed as a vector is expressed by Equation 9 below.
  • AWGN Additive White Gaussian Noise
  • Equation 10 The received signal obtained using the above equations is shown in Equation 10 below.
  • the number of rows and columns of the channel matrix H representing the channel condition is determined by the number of transmit antennas and receive antennas.
  • the number of rows in the channel matrix H is equal to the number of receive antennas N R
  • the number of columns is equal to the number of transmit antennas N T. That is, the channel matrix H may be represented by an N R x N T matrix.
  • the rank of a matrix is defined by the smaller of the number of rows and columns independent of each other. Therefore, the rank of the matrix cannot have a value larger than the number of rows or columns of the matrix.
  • the rank of the channel matrix H can be represented by the following equation (11).
  • the transmitter and the receiver share codebook information including a predetermined number of precoding matrices predetermined according to a transmission rank, the number of antennas, and the like. That is, when the feedback information is finite, the precoding-based codebook method may be used.
  • the receiving end may measure the channel state through the received signal, and feed back a finite number of preferred precoding matrix information (that is, an index of the corresponding precoding matrix) to the transmitting end based on the above-described codebook information. For example, the receiver may select an optimal precoding matrix by measuring the received signal in a maximum likelihood (ML) or minimum mean square error (MMSE) method.
  • the receiving end may transmit precoding matrix information for each codeword to the transmitting end, but is not limited thereto.
  • the transmitter receiving feedback information from the receiver may select a specific precoding matrix from the codebook based on the received information.
  • the transmitter that selects the precoding matrix performs precoding by multiplying the number of layer signals corresponding to the transmission rank by the selected precoding matrix, and transmits the precoded transmission signal through a plurality of antennas.
  • the number of rows in the precoding matrix is equal to the number of antennas, and the number of columns is equal to the rank value. Since the rank value is equal to the number of layers, the number of columns is equal to the number of layers.
  • the precoding matrix may be configured as a 4 ⁇ 2 matrix. Equation 12 below represents an operation of mapping information mapped to each layer to each antenna through a precoding matrix in this case.
  • information mapped to a layer is x 1 , x 2 , and each element p ij of a 4 ⁇ 2 matrix is a weight used for precoding.
  • y 1 , y 2 , y 3 , and y 4 are information mapped to antennas and may be transmitted through each antenna using each OFDM transmission scheme.
  • the receiving end receiving the signal precoded and transmitted by the transmitting end may restore the received signal by performing reverse processing of the precoding performed by the transmitting end.
  • the inverse processing of the precoding described above is a Hermit of the precoding matrix P used for the precoding of the transmitter. (Hermit) matrix (P H ) can be made by multiplying the received signal.
  • an uplink multi-antenna transmission scheme may be applied.
  • a technique applicable to uplink multi-antenna transmission a multi-transmission stream or a multi-transport layer transmission scheme on any one terminal for spatial multiplexing may be applied, which is called a SU-MIMO scheme. It can be called.
  • link adaptation may be applied for each transport stream or a group of transport streams.
  • a separate Modulation and Coding Scheme MCS
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • MCW multiple codeword
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • NDI new data indicator
  • RV redundancy version
  • the plurality of transport blocks may be mapped to a plurality of codewords according to a transport block-to-codeword mapping rule. For example, it is assumed that two transport blocks can be represented by TB1 and TB2, and two codewords are represented by CW0 and CW1. When both transport blocks TB1 and TB2 are activated, the first transport block TB1 may be mapped to the first codeword CW0, and the second transport block TB2 may be mapped to the second codeword CW1. Can be. Alternatively, the first transport block TB1 corresponds to the second codeword CW1 and the second transport block TB2 corresponds to the first codeword CW0 according to the value of the transport block-to-codeword swap flag. ) May be mapped.
  • one activated transport block may be mapped to the first codeword CW0. That is, the transport block and codewords have a one-to-one mapping relationship.
  • the deactivation of the transport block includes a case where the size of the transport block is zero. If the size of the transport block is zero, the transport block is not mapped to a codeword.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of uplink multiple codeword based SU-MIMO transmission.
  • One or more codewords subjected to the encoding process by the encoder may be scrambled using the UE-specific scrambling signal.
  • the scrambled codeword is modulated into a complex symbol in the BPSK, QPSK, 16 QAM, or 64QAM scheme according to the type and / or channel state of the transmitted signal.
  • the modulated complex symbol is then mapped to one or more layers. If a signal is transmitted using a single antenna, one codeword is mapped to one layer and transmitted. However, when transmitting signals using multiple antennas, the codeword-to-layer mapping relationship may be as shown in Tables 1 and 2 according to the transmission scheme.
  • Table 1 shows an example of transmitting a signal in a spatial multiplexing scheme
  • Table 2 shows an example of transmitting a signal in a transmit diversity scheme.
  • x (a) (i) represents the i-th symbol of the layer having index a
  • d (a) (i) represents the i-th symbol of the codeword having index a.
  • the mapping relationship between the number of codewords and the number of layers used for transmission can be known. It shows how the symbols of each codeword are mapped to the layer.
  • one codeword may be mapped and transmitted in a symbol unit to one layer, but as shown in the second case of Table 2, one codeword is distributed in up to four layers. In this case, when one codeword is distributed and mapped to a plurality of layers, the symbols constituting each codeword are sequentially mapped and transmitted for each layer. Meanwhile, in the case of a single codeword based transmission configuration, only one encoder and a modulation block exist.
  • a discrete Fourier transform may be applied to the layer-mapped signal.
  • a predetermined precoding matrix selected according to the channel state may be multiplied by the layer-mapped signal to be allocated to each transmit antenna.
  • precoding may be performed in the frequency domain after applying the DFT.
  • the transmission signal for each antenna processed as described above is mapped to a time-frequency resource element to be used for transmission, and then may be transmitted through each antenna via an OFDM signal generator.
  • 15 is a block diagram illustrating an example in which layer shifting is applied to an uplink multiple codeword based SU-MIMO transmission configuration.
  • Layer shifting means converting a transport stream or a transport layer mapping order in a time resource domain unit (for example, an OFDM symbol unit or a slot unit). Layer shifting may be performed before the DFT process (FIG. 15A) or after the DFT process (FIG. 15B). Alternatively, layer shifting may be performed after OFDM signal generation. However, layer shifting is not always performed and may be excluded from the uplink transmission configuration.
  • Precoding refers to a step of combining a weight vector or a weight matrix with a transmission signal in order to transmit a signal through a spatial channel.
  • Techniques such as transmit diversity, long-term beamforming, and precoded spatial multiplexing may be implemented through the precoding blocks of FIGS. 14 and 15.
  • Precoding Method In order to effectively support the spatial multiplexing technique, the precoding weight may be configured in the form of a codebook. Tables 3 to 7 show examples of codebooks used for not increasing the CM in uplink transmission.
  • Table 3 shows an example of a precoding codebook that can be used in an uplink spatial multiplexing transmission scheme using two transmit antennas. When two transmit antennas are used, one of a total of six precoding matrices may be used for rank 1 transmission, and a total of one precoding matrix may be used for rank 2 transmission.
  • Table 4 shows precoding matrices included in a 6-bit precoding codebook that can be used for one layer transmission (ie, rank 1 transmission) in an uplink spatial multiplexing transmission scheme using four transmit antennas.
  • One of a total of 24 precoding matrices may be used for 4 transmit antenna rank 1 transmissions.
  • Table 5 shows precoding matrices included in a precoding codebook that can be used for two layer transmission (ie, rank 2 transmission) in an uplink spatial multiplexing transmission scheme using four transmit antennas.
  • One of a total of 16 precoding matrices may be used for 4 transmit antenna rank 2 transmissions.
  • Table 6 shows precoding matrices included in a precoding codebook that can be used for three layer transmission (ie, rank 3 transmission) in an uplink spatial multiplexing transmission scheme using four transmission antennas.
  • precoding matrices included in a precoding codebook that can be used for three layer transmission (ie, rank 3 transmission) in an uplink spatial multiplexing transmission scheme using four transmission antennas.
  • One of a total of 12 precoding matrices may be used for 4 transmit antenna rank 3 transmissions.
  • Table 7 shows a precoding matrix included in a precoding codebook that can be used for four layer transmission (ie, rank 4 transmission) in an uplink spatial multiplexing transmission scheme using four transmission antennas.
  • a total of 1 precoding matrix can be used for 4 transmit antenna rank 4 transmissions.
  • the terminal may transmit a reference signal to the base station, and the base station may obtain uplink spatial channel information from the terminal to the base station through the received reference signal.
  • the base station may select a rank suitable for uplink transmission, obtain a precoding weight, and calculate channel quality information (CQI) based on the obtained spatial channel information.
  • CQI channel quality information
  • the base station may inform the terminal of the control information for uplink signal transmission.
  • control information includes uplink transmission resource allocation information, MIMO information (rank, precoding weight, etc.), MCS level, HARQ information (RV (Redundancy Version), NDI (New Data Indicator, etc.)), uplink demodulation-reference signal.
  • Sequence information for (DM-RS) may be included.
  • the terminal may transmit an uplink signal using the above control information indicated by the base station.
  • the present invention proposes a concrete method for efficiently configuring MCS information, HARQ information, and MIMO information among control information that a base station informs a user equipment for uplink multi-antenna transmission.
  • a relationship in which multiple codewords are mapped to multiple layers may be defined as shown in Table 1 above.
  • Table 1 when one codeword (CW) is used, the transmission rank may be 1 or 2. In particular, the transmission of one CW in rank 2 may be limited to those used in a retransmission situation. Next, if two CWs are used, the transmission rank may be 2, 3 or 4.
  • control information In the case of up to two CWs used for transmission, two MCS levels, a redundancy version (RV), and two new data indicators (NDI) may be defined in the control information.
  • the control information for the multi-codeword based uplink transmission may be included in a downlink control information (DCI) format and provided to the user equipment through a PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the field indicating the MCS may consist of 5 bits.
  • Tables 8 and 9 show example configurations of MCS fields for downlink data transmission (PDSCH) and uplink data transmission (PUSCH), respectively.
  • PDSCH downlink data transmission
  • PUSCH uplink data transmission
  • Table 8 shows example configurations of MCS fields for downlink data transmission (PDSCH) and uplink data transmission (PUSCH), respectively.
  • PDSCH downlink data transmission
  • PUSCH uplink data transmission
  • Table 8 shows example configurations of MCS fields for downlink data transmission (PDSCH) and uplink data transmission (PUSCH), respectively.
  • TBS transport block size
  • An MCS field having three states representing a may be configured.
  • an MCS field having 29 states representing an MCS and a three states representing only an RV may be configured with a combination of modulation order, TBS index, and an RV '0' value.
  • Control information for downlink transmission may include MCS bits, RV bits, NDI bits. The combination of these information identifies the modulation order, coding rate, and RV used in new and retransmissions.
  • a CW is disabled in an MCW MIMO system in which a plurality of codewords are transmitted (for example, when one CW is unnecessary because almost all data to be transmitted in a buffer of a transmitter is unnecessary, or when HARQ transmission is performed) If only one CW retransmission is left), the following signaling may indicate that the CW is deactivated.
  • Table 9 shows an MCS table for uplink single CW transmission.
  • Control information for uplink transmission includes MCS bits and NDI bits, and the RV information is included in the MCS table (that is, the RV information is joint coded with the MCS information).
  • control information for uplink data transmission does not include an RV bit field separately.
  • control information for uplink multiple codeword transmission there is no method for expressing which codeword is deactivated.
  • the present invention proposes a scheme for configuring new control information that can indicate deactivation of certain codeword transmissions in uplink MIMO transmission using multiple codewords.
  • the present method 1 relates to a method of expressing which codewords are deactivated in multi-codeword uplink transmission by redefining one or more states in another MCS table for other purposes.
  • some states are composed of a combination of modulation order and transport block size and RV indicates '0' (e.g., , In the case of MCS indexes # 0 to # 28 of Table 9), the MCS state indicating the lowest modulation order and the smallest transport block size may be redefined to represent a transport block deactivation state.
  • MCS index # 0 representing the lowest modulation order and the smallest TBS may be redefined to a state representing deactivation of the transport block.
  • Examples 1-3 wherein some of the 32 state MCS fields comprise a combination of modulation order and transport block size and RV indicates '0' (e.g., , In the case of MCS indexes # 0 to # 28 of Table 9), the MCS state indicating the highest modulation order and the largest transport block size may be redefined to represent a transport block deactivation state.
  • MCS index # 28 representing the highest modulation order and the largest TBS may be redefined to a state representing deactivation of the transport block.
  • a state indicating only RV among states of the second MCS field for the second transport block (for example, MCS indexes # 29 to Table 9 to Table 9).
  • Some states of # 30) may be redefined to represent transport block deactivation.
  • MCS index # 31 indicates that MCS and TB are reserved and RV is '3', where MCS index # 31 of the MCS field for the second transport block can be used to indicate transport block deactivation. have.
  • MCS index # 31 is merely an example, and MCS index # 29 or # 30 may also be used for this purpose.
  • a part of a state representing only RV among states of the MCS table may be redefined to represent transport block deactivation.
  • the difference from the embodiments 1-4 is that the state indicating transport block deactivation is redefined for each of the plurality of MCS tables.
  • MCS index # 31 indicates that MCS and TB are reserved and RV is '3', and MCS index # 31 may be used to indicate transport block deactivation.
  • MCS index # 31 is merely an example, and MCS index # 29 or # 30 may also be used for this purpose.
  • Embodiments 1-6 some of the states representing the modulation order and the TBS having the same spectral efficiency among the fields defined in the MCS table may be used to express transport block deactivation.
  • This method 2 relates to a method of newly defining an MCS table including only some states in an existing 5-bit MCS table. Accordingly, the newly defined MCS table may have a smaller size than the existing MCS table, and may be configured, for example, of 2 or 3 bits.
  • States with equally spaced TBS indexes in the existing MCS table can be configured as a new MCS table.
  • the newly defined MCS table may include information on codeword deactivation. That is, some states may be defined as states indicating transport block deactivation in a newly defined two or three bit MCS table.
  • This method 3 relates to a method of updating the interpretation of the previously defined MCS field and NDI field. That is, considering the MCS field including the modulation order, TBS and RV information and the NDI field at the same time, a method of interpreting that a specific combination of them indicates transport block deactivation may be considered.
  • MCS indexes # 29 to 31 are used to indicate a new RV.
  • MCS indexes # 29 to 31 indicating only a new RV are used only in retransmission, and in retransmission, the modulation order uses the same value as used in the previous transmission.
  • the NDI bit is not toggled compared to the previous transmission (for example, if the NDI value is 0 in the previous transmission, the NDI value is 0 when retransmitting, and the retransmission is 1 when the NDI value is 1 in the previous transmission).
  • the NDI value of the hour is also 1).
  • the NDI bit is not toggled by default.
  • the NDI bit toggled when MCS # 29 ⁇ 31 is indicated for retransmission is not defined in the existing control information configuration.
  • the present invention proposes a method for representing transport block deactivation through a combination of such MCS field and NDI bit.
  • a scheme for indicating a transport block deactivated in a transmission using two or more transport blocks it may be considered to use a combination of an MCS index and an NDI bit indicating RV only.
  • the MCS field indicates only RV (ie, indicating one of MCS indexes # 29 to # 31) and at the same time the NDI bit has a toggle value compared to the previous transmission, this indicates that transport block deactivation is indicated. New interpretations are possible.
  • the buffer for HARQ may be flushed.
  • ACK / NACK information for one transport block may be represented using one PHICH resource.
  • layer shifting since error probabilities of two codewords (or transport blocks) are equal, it may be sufficient to express ACK / NACK information using only one PHICH resource.
  • NDI field does not need to be defined for each transport block. It may also indicate whether the data is new data or retransmitted data. Therefore, NDI fields may be defined for each transport block or only one may be defined.
  • a bit field may be configured as follows.
  • control information can be configured to have two MCSs (same bit size) and two NDIs.
  • the RV value indicates 0 while an index indicating the lowest modulation order and the smallest transport block size (ie, MCS index # 0) is indicated, or the RV value is 0 It can be expressed that the transport block is deactivated when the index indicating the highest modulation order and the largest transport block size (ie, MCS index # 28) is indicated.
  • control information can be configured to have two MCSs (same bit size) and one NDI.
  • one of the two MCSs may be configured with some bit size of the other (see scheme 2 described above), and control information may be configured to have two NDIs.
  • one of the two MCSs may be configured with some bit size of the other (see scheme 2 described above), and control information may be configured to have one NDI.
  • various MCS and NDI combinations may be configured for uplink multiple codeword MIMO transmission.
  • it may indicate which codeword is activated or deactivated through the interpretation of the MCS field.
  • control information DCI format
  • the present invention proposes a control information configuration method for more efficiently instructing precoding information for MIMO transmission by using the number of activated transport blocks indicated through analysis of control information as one information.
  • transport block-to-codeword mapping relationship when both transport blocks are activated, one transport block is mapped to the first codeword CW0 and the other transport block is the second codeword. (CW1) (including swapping of transport block-to-codeword mapping). In addition, if only one transport block of two transport blocks is activated, the activated transport block is mapped to the first codeword CW0.
  • the size of precoding information required according to an uplink transmission rank (ie, the number of antenna ports used for uplink transmission) will be described again.
  • Table 3 when the terminal has two transmission antenna configurations, one of six precoding matrices may be used for rank 1, and one precoding matrix may be used for rank 2. Therefore, the size of the precoding information required in the case of two transmit antennas can be summarized as shown in Table 10.
  • the terminal has four transmit antenna configurations, one of 24 precoding matrices for rank 1 is used, and one of 16 precoding matrices for rank 2 One of 12 precoding matrices may be used for rank 3, and one precoding matrix may be used for rank 4. Therefore, the size of the precoding information required in the case of four transmit antennas can be summarized as shown in Table 11.
  • Table 12 shows a rank according to the number of activated codewords when two transmission antenna configurations are applied
  • Table 13 shows a rank according to the number of activated codewords when four transmission antenna configurations are applied.
  • the size of the required precoding information may be defined according to the number of activated codewords. For example, if the size of precoding information according to the rank of Tables 10 and 11 is substituted into Tables 12 and 13, it can be arranged as Tables 14 and 15 below. Table 14 shows a case where two transmit antenna configurations are applied, and Table 15 shows a case where four transmit antenna configurations are applied.
  • control information for uplink MIMO transmission as proposed in the above-described methods 1 to 3 ) May be indicated through interpretation of the MCS field and / or other information in the C) field.
  • all the precoding information can be represented by configuring the precoding information in three bit sizes (eight states can be expressed in total).
  • all the precoding information can be represented by configuring the precoding information into a 6-bit size (a total of 64 states can be expressed).
  • the precoding information field may be interpreted differently according to the number of activated codewords.
  • the number of activated codewords may be expressed through whether the transport blocks of the aforementioned schemes 1 to 3 are activated. For example, when both transport blocks are activated, it may be recognized that both codewords are activated. Meanwhile, when any one of the two transport blocks is deactivated, it may be recognized that only the first codeword CW0 is activated. Since the number of codewords activated as described above may be expressed, the rank information and the precoding matrix index may be differently indicated in the precoding information field according to the number of activated codewords.
  • all six states of the precoding information are rank 1 transmission.
  • the six states may indicate what precoding matrix is to be used for uplink transmission.
  • the bit value of the precoding information is 0, the precoding matrix of the codebook index 0 in the case of one layer of Table 3 is represented, and when the bit value of the precoding information is 1, the precoding of the codebook index 1 is It can be defined to represent a coding matrix.
  • the bit values of the precoding information equally equal to 0, when the number of activated codewords is 2 instead of 1, it indicates that the transmission is rank 2, and the precoding matrix used is the same as that of the two layers of Table 3. In this case, this may represent a precoding matrix of codebook index 0.
  • different rank information and precoding matrix information may be represented according to the number of codewords that are activated.
  • different rank information and different precoding matrix information may be represented according to the number of activated codewords.
  • the bit value of the precoding information is 4 in the case of Table 15.
  • when one codeword is activated it may indicate that the rank 1 transmission and the precoding matrix used are the precoding matrix of the codebook index 4 of Table 4.
  • when two codewords are activated it may indicate that the rank 2 transmission and the precoding matrix used are the precoding matrix of the codebook index 4 of Table 5.
  • the uplink scheduling control information can be efficiently reduced by reducing signaling overhead. Can provide.
  • the state remaining after expressing the precoding information may be reserved and used to indicate other control information.
  • the precoding information may be configured as shown in Tables 16 and 17.
  • the state of the precoding information may be reduced to efficiently use the indication bit for the precoding information. For example, one may consider reducing the size of the indication bit for the precoding information from 6 bits to 5 bits.
  • the precoding weight used for rank 2 transmission with one codeword is expressed as a subset of the precoding weight used for rank 2 transmission with two codewords. For example, if the rank 2 precoding weight is composed of 16 elements, a portion of the elements may be used as the precoding weight in the rank 2 transmission having one codeword. .
  • rank 1 codebook and a rank 2 codebook may be configured.
  • the size of the rank 2 codebook has N (N ⁇ 12) states.
  • the rank 2 codebook when only one codeword is activated, it is configured with a rank 1 codebook, a rank 2 codebook, and a state for the simplest form of transmission scheme (eg, single antenna transmission).
  • the size of the rank 2 codebook has N (N ⁇ 11) states.
  • Tables 26 to 31 examples of configuring a rank 2 codebook for one codeword transmission using a subset of the rank 2 codebook for 2 codeword transmissions are shown in Tables 26 to 31.
  • the precoding information field may be configured as shown in Tables 32 to 34 below.
  • Table 32 shows the contents of the precoding information field for the two transmit antenna ports having a size of 3 bits.
  • Table 33 shows the contents of the precoding information field for 4 transmit antenna ports configured with 5 bits.
  • Table 34 shows the contents of the precoding information field for 4 transmit antenna ports configured with 6 bits.
  • control information (DCI format) for uplink multiple codeword MIMO transmission in a 3GPP LTE-A system may be configured as follows.
  • DCI format 0 includes' Flag for format 0 / format 1A differentiation ',' Hopping flag ',' Resource block allocation (for continuous allocation) and hopping resource allocation ( Resource block allocation (for contiguous allocation) and hopping resource allocation ',' MCS and redundancy version ',' New data indicator '(NDI),' TPC command for scheduled PUSCH ' (TPC command for scheduled PUSCH) ”,“ cyclic shift for DMRS ”and“ CQI request ”.
  • DCI format 0 includes' Flag for format 0 / format 1A differentiation ',' Hopping flag ',' Resource block allocation (for continuous allocation) and hopping resource allocation ( Resource block allocation (for contiguous allocation) and hopping resource allocation ',' MCS and redundancy version ',' New data indicator '(NDI),' TPC command for scheduled PUSCH ' (TPC command for scheduled PUSCH) ”,“ cyclic shift for DMRS ”and“ CQI request ”.
  • Uplink transmission mode considering uplink SU-MIMO spatial multiplexing which newly defines a closed-loop spatial multiplexing transmission mode using multiple transport blocks and a closed-loop spatial multiplexing transmission mode using a single transport block. can do.
  • each transport block can have its own MCS level.
  • two MCS indicators for each transport block may be included in uplink scheduling control information (DCI format).
  • precoding information for all transmission ranks may be included in the control information.
  • the single transport block closed-loop spatial multiplexed transmission mode may consider supporting rank 1 beamforming with low control signaling overhead, similar to downlink MIMO transmission in 3GPP LTE Release-8.
  • the uplink scheduling control information (DCI format) for this transmission mode may include one MCS information and rank 1 precoding information.
  • the uplink single antenna transmission mode as a default transmission mode may be defined as an uplink transmission mode that may be used before the base station recognizes the transmission antenna configuration of the terminal. This transmission mode may be used as a fall-back transmission mode of the uplink transmission mode of 3GPP LTE Release-10.
  • new uplink scheduling control information (new DCI format) needs to be defined.
  • requirements of control signaling for supporting uplink SU-MIMO transmission will be described with reference to Table 35.
  • Table 35 is for an example of a new DCI format for PUSCH transmission in LTE-A system.
  • mode A means closed-loop spatial multiplexed transmission mode using multiple transport blocks
  • mode B means closed-loop spatial multiplexed transmission mode using a single transport block.
  • each field of the DCI format of Table 35 will be described in detail.
  • the 'Flag for UL / DL format differentiation' field is control information for distinguishing whether the DCI format is for uplink (UL) transmission or downlink (DL) transmission.
  • the DCI format for uplink SU-MIMO transmission and the DCI format for downlink SU-MIMO transmission have the same size, so that the number of times of PDCCH blind decoding can be reduced.
  • the number of bits in this field expressed as 0 or 1, indicates that the field has one bit size when it is included in the DCI format, and in some cases this field is not included in the DCI format.
  • the 'Hopping flag and resource block assignment' field may not be necessary because the frequency hopping mode may operate by non-contiguous resource block allocation when non-contiguous resource allocation is applied in the LTE-A system. have.
  • the resource block allocation field for non-contiguous allocation has the same size as the resource block allocation field for the LTE release-8 uplink transmission, a new DCI format having the same size as the existing DCI format 0 can be designed. have.
  • Non-contiguous resource allocation may be applied for uplink SU-MIMO transmission.
  • the number of bits in this field expressed as 0 or 1, indicates that the field has one bit size when it is included in the DCI format, and in some cases this field is not included in the DCI format.
  • channels in which each codeword (CW) is transmitted are independent. For example, a large difference may occur in a channel environment in which each codeword is transmitted due to an imbalance in antenna gain between transmitting antennas. Accordingly, similar to the control information for downlink MIMO transmission in the LTE release-8 system, independent 'MCS and RV' and 'NDI' fields for each codeword can be defined for uplink SU-MIMO transmission. have.
  • the 'MCS and RV' and 'NDI' fields for the first codeword 1st CW may be defined as 5 bits and 1 bit size, respectively, like the existing DCI format 0.
  • the 'MCS and RV' and 'NDI' fields for the second codeword (2nd CW) may be defined as 5 bits and 1 bit size like the first codeword.
  • the 'MCS and RV' field for the second codeword may have a size smaller than 5 bits.
  • new data may be transmitted for a codeword that receives an ACK, and retransmission may be performed for a codeword that receives an NACK.
  • HARQ transmission operates in a blanking manner, when ACK is received for both codewords, new data is transmitted for both codewords, and an ACK is received for one codeword and the rest is received.
  • the ACK codeword does not transmit anything, and the NACK codeword may attempt to retransmit.
  • retransmission can be performed for both codewords.
  • an NDI field is needed for the second codeword in the DCI format.
  • a transport block deactivated in uplink SU-MIMO transmission in order to indicate a state of a transport block deactivated in uplink SU-MIMO transmission, a partial state of the MCS table is newly interpreted, or a state indicating a transport block deactivated in the MCS table is described. You may want to consider adding. For example, the MCS index # 0 or # 28 may be signaled to indicate that the corresponding transport block is deactivated.
  • a 3-bit precoding codebook may be used for uplink spatial multiplexing in the case of a UE configured with 2 transmit antennas, and uplink spatial multiplexing in the case of a UE configured with 4 transmit antennas.
  • a 6 bit precoding codebook can be used for this purpose.
  • a specific example of configuring the precoding information field may be in accordance with various examples of the present invention described above.
  • the precoding information may be efficiently configured in the form of Tables 12 to 15 described above.
  • the 'TB to Codeword swap flag' field includes control information indicating whether to swap a mapping between a transport block and a codeword.
  • the 'Cyclic shift for DMRS' field includes control information indicating a cyclic shift value applied to an uplink DMRS.
  • the uplink DMRS can be multiplexed by separating the uplink DMRS using a cyclic shift.
  • the minimum bit needed for a cyclic shift indication in the case of assigning cyclic shift indices for a multi-layer is 3 bits. If a cyclic shift for one layer is indicated, cyclic shift indices for other layers may be assigned according to a predefined rule.
  • the 'OCC' field includes control information indicating an orthogonal cover code applied to uplink DMRS.
  • control information indicating an orthogonal cover code applied to uplink DMRS.
  • 'TPC command for scheduled PUSCH' is a field including a transmit power command for transmitting a scheduled PUSCH.
  • the TPC command may be applied for each antenna.
  • the 'UL index (for TDD)' field is set to uplink transmission in a specific uplink-downlink configuration when a radio frame is configured in a time division duplex (TDD) scheme.
  • the subframe index may be indicated.
  • the 'Downlink Assignment Index (for TDD)' field indicates the total number of subframes configured for PDSCH transmission in a specific uplink-downlink configuration when a radio frame is configured by the TDD scheme. And the like.
  • the 'CQI request' field indicates that a request is made to report aperiodic channel quality information (CQI), precoding matrix indicator (PMI), and rank indicator (RI) using a PUSCH. If the 'CQI request' field is set to 1, the UE transmits aperiodic CQI, PMI and RI reports using the PUSCH.
  • CQI channel quality information
  • PMI precoding matrix indicator
  • RI rank indicator
  • control information for scheduling uplink SU-MIMO transmission can be efficiently provided while reducing signaling overhead.
  • FIG. 16 illustrates an embodiment of the present invention for providing control information for scheduling uplink multi-antenna transmission.
  • the base station may generate downlink control information (DCI) including modulation and coding technique (MCS) information for each of the first transport block TB1 and the second transport block TB2 (step S1610).
  • DCI is control information for scheduling uplink transmission of one or more of TB1 and TB2, and the base station may transmit the generated DCI to the terminal through a downlink control channel (PDCCH) (S1620).
  • PDCCH downlink control channel
  • the base station may receive the uplink transmission scheduled according to the transmitted DCI from the terminal through the uplink data channel (PUSCH) (S1630).
  • PUSCH uplink data channel
  • the terminal may receive the DCI transmitted in step S1620 (step S1640) and transmit one or more of TB1 and TB2 to the base station through the uplink data channel (PUSCH) according to the scheduling information included in the DCI (S1650). ).
  • the MCS information for either TB1 or TB2 has a predetermined value (for example, MCS index # 0 or # 28), it may be indicated that the corresponding transport block is deactivated.
  • FIG 17 illustrates another embodiment of the present invention for providing control information for scheduling uplink multi-antenna transmission.
  • the base station may generate downlink control information (DCI) including precoding information indicating a transmission rank of the uplink transmission and a precoding matrix (step S1710).
  • the DCI is control information for scheduling uplink transmission, and the base station may transmit the generated DCI to the terminal through a downlink control channel (PDCCH) (S1720).
  • the base station may receive the uplink transmission scheduled according to the transmitted DCI from the terminal through the uplink data channel (PUSCH) (S1730).
  • DCI downlink control information
  • PUSCH uplink data channel
  • the terminal receives the DCI transmitted in step S1720 (step S1740), and transmits uplink data through the uplink data channel (PUSCH) according to the transmission rank and the precoding matrix indicated in the scheduling information included in the DCI. Can be transmitted to (S1750).
  • PUSCH uplink data channel
  • the size of the precoding information included in the DCI may be determined based on the number of multiple antennas and the number of selectable precoding matrices according to the uplink transmission rank.
  • the precoding information may be configured to indicate different transmission ranks and precoding matrices according to the number of codewords to be activated.
  • rank 1 transmission is possible when one codeword is activated
  • rank 2 transmission is possible when two codewords are activated
  • rank 1 or 2 transmission is possible when one codeword is activated
  • rank 2, 3 or 4 transmission is possible when two codewords are activated.
  • the number of activated codewords corresponds to the number of activated transport blocks, and deactivation of the transport blocks is performed by the MCS field for each transport block included in the DCI as described in the schemes 1 to 3 described above. For example, it may be indicated through MCS index # 0 or # 28). Therefore, the precoding information may be interpreted differently according to the number of activated codewords. Accordingly, the size of the precoding information may be determined based on more states according to the number of activated codewords.
  • the precoding information should be able to represent six states, each representing six precoding matrices for transmission rank 1 when one codeword is activated. When two codewords are activated, it should be possible to represent one state representing one precoding matrix for transmission rank 2.
  • the size of the precoding information may consist of three bits (eight states).
  • a state indicating and indicating the transmission rank and precoding matrix may be reserved or may represent other information.
  • the precoding information when one codeword is activated, the 24 states representing the 24 precoding matrices for the transmission rank 1, respectively, for the transmission rank 2 It should be able to represent 16 states, each representing 16 precoding matrices (total 40 states).
  • sixteen states each representing sixteen precoding matrices for transmission rank 2
  • twelve states each representing twelve precoding matrices for transmission rank 3
  • one for transmission rank 4 It should be able to represent one state representing the two precoding matrices (29 states in total).
  • the size of the precoding information may consist of 6 bits (64 states).
  • a state indicating and indicating the transmission rank and precoding matrix may be reserved or may represent other information.
  • the scheme for indicating transport block deactivation (FIG. 16) and the scheme for configuring precoding information (FIG. 17) for the aforementioned uplink SU-MIMO transmission may be simultaneously applied and configured in a new downlink control information (DCI) format.
  • DCI downlink control information
  • downlink control information for scheduling uplink multi-antenna transmission may be configured by simultaneously applying one or more of the various embodiments described herein.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the configuration of a base station apparatus and a terminal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the base station apparatus 1810 may include a receiving module 1811, a transmitting module 1812, a processor 1813, a memory 1814, and an antenna 1815.
  • the receiving module 1811 may perform a function of receiving various data and control signals from an external device (eg, a terminal).
  • the transmission module 1812 may perform a function of transmitting various data and control signals to the outside (eg, the terminal).
  • the processor 1813 is communicatively connected to various components of the base station apparatus 1810 such as the receiving module 1811, the transmitting module 1812, the memory 1814, and the base station apparatus 1810 and the components thereof. You can control the overall operation.
  • the base station apparatus 1810 may support transmission and reception according to the MIMO transmission scheme by a plurality of antennas 1815.
  • the base station apparatus 1810 may provide the terminal apparatus with control information for scheduling uplink multi-antenna transmission.
  • the processor 1813 of the base station apparatus may be configured to generate downlink control information including modulation and coding technique (MCS) information for each of the first and second transport blocks.
  • MCS modulation and coding technique
  • the processor 1813 of the base station apparatus may be configured to generate downlink control information (DCI) including precoding information indicating a transmission rank and a precoding matrix of the uplink transmission.
  • DCI downlink control information
  • the processor 1813 of the base station apparatus may be configured to transmit downlink control information for scheduling uplink transmission through the downlink control channel through the transmission module 1812.
  • the processor 1813 of the base station apparatus may be configured to receive, via the receiving module 1811, an uplink transmission scheduled according to the downlink control information through the uplink data channel.
  • the MCS information of one of the first and second transport blocks has a predetermined value (for example, MCS index # 0 or # 28), it may be indicated that the corresponding transport block is deactivated. Can be.
  • the size of the precoding information may be determined based on the number of multiple antennas and the number of precoding matrices selectable according to the uplink transmission rank.
  • the processor 1813 of the base station apparatus performs a function of processing the information received by the base station apparatus, information to be transmitted to the outside, and the like.
  • the memory 1814 may store the processed information for a predetermined time, and the buffer It may be replaced with a component such as (not shown).
  • the base station apparatus 1810 is mainly described as an uplink receiving entity. However, the above-described matters may also be applied to a repeater (RN) device that is an uplink receiving entity.
  • RN repeater
  • the terminal device 1820 may include a reception module 1821, a transmission module 1822, a processor 1827, a memory 1824, and an antenna 1825.
  • the receiving module 1821 may perform a function of receiving various data and control signals from an external (eg, base station).
  • the transmission module 1822 may perform a function of transmitting various data and control signals to an external (eg, base station).
  • the processor 1823 is communicatively connected to various components of the terminal device 1820 such as the receiving module 1821, the transmission module 1822, the memory 1824, and the terminal device 1820 and the components thereof. You can control the overall operation.
  • the terminal 1820 may support transmission and reception according to the MIMO transmission scheme by the plurality of antennas 1825.
  • the terminal device 1820 may perform uplink multi-antenna transmission.
  • the processor 1823 of the terminal device may be configured to receive downlink control information for scheduling uplink transmission through the downlink control channel through the receiving module 1821.
  • the processor 1823 of the terminal device may be configured to transmit an uplink transmission scheduled according to the received downlink control information through the uplink data channel through the transmission module 1822.
  • the downlink control information includes modulation and coding technique (MCS) information for each of the first and second transport blocks, and MCS information for one transport block of the first and second transport blocks is a predetermined value ( For example, in case of having the MCS index # 0 or # 28), the corresponding transport block may be indicated to be inactivated.
  • the downlink control information may include precoding information indicating a transmission rank and a precoding matrix of the uplink transmission. The size of the precoding information may be determined based on the number of multiple antennas and the number of precoding matrices selectable according to the uplink transmission rank.
  • the processor 1823 of the terminal device performs a function of processing the information received by the terminal device, information to be transmitted to the outside, and the memory 1824 may store the processed information for a predetermined time, and a buffer It may be replaced with a component such as (not shown).
  • the terminal device 1820 is mainly described as an uplink transmission subject, but the above-described matters may also be applied to a repeater (RN) device that is an uplink transmission entity.
  • RN repeater
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 상향링크 다중 안테나 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송을 위한 제어정보를 제공하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 방법은, 제 1 및 제 2 전송 블록(Transport block) 각각에 대한 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 정보를 포함하는 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 생성하는 단계, 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나 이상의 상향링크 전송을 스케줄링하는 상기 생성된 하향링크제어정보를 하향링크 제어 채널을 통해 전송하는 단계와, 하향링크제어정보에 따라 스케줄링되는 상향링크 전송을 상향링크 데이터 채널을 통해 수신하는 단계를 포함할 수 있고, 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나의 전송 블록에 대한 MCS 정보가 소정의 값을 가지는 경우에 하나의 전송 블록은 비활성화될 수 있다.

Description

상향링크 다중 안테나 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송을 위한 제어정보를 제공하는 방법 및 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 상향링크 다중 안테나 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송을 위한 제어정보를 제공하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
3GPP LTE 표준(예를 들어, release 8 또는 9)에서는 상향링크 다중 접속(Uplink Multiple Access) 기법으로 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)가 이용되며, 3GPP LTE 표준의 진화인 3GPP LTE-A 표준(예를 들어, release 10)에서는 상향링크 다중 접속 기법으로 클러스터 방식 DFT-s-OFDMA(clustered Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)의 도입이 논의되고 있다. 또한, 3GPP LTE 표준에서 단일 반송파 대역을 기반으로 하는 상향링크/하향링크 전송을 지원하며, 3GPP LTE-A 표준에서는 복수개의 반송파를 묶어 큰 대역폭을 제공하는 기술(즉, 반송파 집성 기술)을 이용하는 상향링크/하향링크 전송을 지원하는 것이 논의되고 있다. 또한, 3GPP LTE 표준에서는 단말의 하나의 전송 안테나를 통한 상향링크 전송을 지원하며, 3GPP LTE-A 표준에서는 상향링크 전송 수율(throughput)을 증대시키기 위하여 단말이 복수개의 전송 안테나를 통한 상향링크 전송(상향링크 다중 안테나 전송)을 수행할 수 있도록 지원하는 것이 논의되고 있다.
다중 안테나 전송 기술은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술이라고도 하며, 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하는 MIMO 기술을 적용함으로써 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. MIMO 기술에는 공간 다중화(spatial multiplexing), 전송 다이버시티(transmit diversity), 빔포밍(beamforming) 등이 포함될 수 있다. 수신 안테나 개수와 송신 안테나 개수에 따른 MIMO 채널 행렬은 다수의 독립 채널로 분해될 수 있고, 각각의 독립 채널은 레이어(layer) 또는 스트림(stream)이라 한다. 레이어 또는 스트림의 개수, 또는 공간다중화율은 랭크(rank)라 한다.
상향링크 다중 안테나 전송에 적용할 수 있는 기술로서, 공간 다중화(spatial multiplexing)를 목적으로 하는 임의의 하나의 단말 상의 다중 전송 스트림 또는 다중 전송 레이어 전송 방식을 적용할 수 있는데, 이를 단일 사용자(Single User)-MIMO 방식, 즉, SU-MIMO 방식이라고 칭할 수 있다. 이러한 상향링크 SU-MIMO를 적용함에 있어서 전송 채널의 용량을 최대화 하는 방법으로서, 프리코딩 가중치(precoding weight)를 적용할 수 있는데, 이를 프리코딩방식 공간 다중화(Precoded Spatial Multiplexing)이라고 칭할 수 있다.
본 발명은 상향링크 다중 안테나 전송을 효과적으로 지원할 수 있는 제어신호 구성 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 보다 구체적으로, 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 제어정보에서 상향링크 전송 블록(Transport Block)이 비활성화되는지 여부를 나타내는 방안 및 상향링크 다중 안테나 전송에 사용되는 프리코딩 정보를 나타내는 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 방법은, 제 1 및 제 2 전송 블록(Transport block) 각각에 대한 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 정보를 포함하는 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 생성하는 단계; 상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나 이상의 상향링크 전송을 스케줄링하는 상기 생성된 하향링크제어정보를 하향링크 제어 채널을 통해 전송하는 단계; 및 상기 하향링크제어정보에 따라 스케줄링되는 상기 상향링크 전송을 상향링크 데이터 채널을 통해 수신하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나의 전송 블록에 대한 상기 MCS 정보가 소정의 값을 가지는 경우에 상기 하나의 전송 블록은 비활성화될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향링크 다중 안테나 전송을 수행하는 방법은, 제 1 및 제 2 전송 블록(Transport block) 중 하나 이상의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 하향링크 제어 채널을 통해 수신하는 단계; 및 상기 하향링크제어정보에 따라 스케줄링되는 상기 상향링크 전송을 상향링크 데이터 채널을 통해 전송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 하향링크제어정보는 상기 제 1 및 제 2 전송 블록 각각에 대한 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 정보를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나의 전송 블록에 대한 상기 MCS 정보가 소정의 값을 가지는 경우에 상기 하나의 전송 블록은 비활성화될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 기지국은, 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 상기 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 제 1 및 제 2 전송 블록(Transport block) 각각에 대한 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 정보를 포함하는 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 생성하고, 상기 전송 모듈을 통해, 상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나 이상의 상향링크 전송을 스케줄링하는 상기 생성된 하향링크제어정보를 하향링크 제어 채널을 통해 전송하고, 상기 수신 모듈을 통해, 상기 하향링크제어정보에 따라 스케줄링되는 상기 상향링크 전송을 상향링크 데이터 채널을 통해 수신하도록 구성될 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나의 전송 블록에 대한 상기 MCS 정보가 소정의 값을 가지는 경우에 상기 하나의 전송 블록은 비활성화될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 다중 안테나 전송을 수행하는 단말은, 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 상기 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 통하여, 제 1 및 제 2 전송 블록(Transport block) 중 하나 이상의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 하향링크 제어 채널을 통해 수신하고, 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 하향링크제어정보에 따라 스케줄링되는 상기 상향링크 전송을 상향링크 데이터 채널을 통해 전송하도록 구성될 수 있으며, 상기 하향링크제어정보는 상기 제 1 및 제 2 전송 블록 각각에 대한 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 정보를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나의 전송 블록에 대한 상기 MCS 정보가 소정의 값을 가지는 경우에 상기 하나의 전송 블록은 비활성화될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.
상기 MCS 정보의 소정의 값은, 상기 MCS 정보 중에서 가장 낮은 변조 차수(modulation order) 및 가장 작은 전송 블록 크기(Transport Block Size)를 지시하는 값, 또는 상기 MCS 정보 중에서 가장 높은 변조 차수 및 가장 큰 전송 블록 크기를 지시하는 값 중 하나일 수 있다.
상기 MCS 정보의 소정의 값은, MCS 인덱스 0 또는 MCS 인덱스 28 중 하나일 수 있다.
상기 MCS 정보는 5 비트 크기를 가질 수 있다.
상기 하향링크 제어 채널은 물리하향링크제어채널(PDCCH)이고, 상기 상향링크 데이터 채널은 물리상향링크공유채널(PUSCH)일 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 상향링크 다중 안테나 전송을 효과적으로 지원할 수 있는 제어신호 구성 방안이 제공되며, 보다 구체적으로, 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 제어정보에서 상향링크 전송 블록이 비활성화되는지 여부를 나타내는 방안 및 상향링크 다중 안테나 전송에 사용되는 프리코딩 정보를 나타내는 방안이 제공될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 SC-FDMA 방식에 따른 송신기 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 DFT 모듈에서 출력된 신호가 주파수 영역에 매핑되는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 SC-FDMA 방식에 따른 전송에서 복조 참조신호(DM-RS)의 전송을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 SC-FDMA 방식에 따른 서브프레임 구조에서 참조신호(RS)가 맵핑되는 심볼 위치를 나타내는 도면이다.
도 9는 단일 반송파 시스템 상에서의 클러스터 방식 DFT-s-OFDMA 기법에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 12는 다중 반송파 시스템 상에서 클러스터 방식 DFT-s-OFDMA 기법에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 다중 안테나(MIMO) 전송 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 DFT-s-OFDMA 방식 상향링크 전송 구성을 나타내는 블록도이다.
도 15(a) 및 15(b)는 DFT-s-OFDMA 방식 상향링크 전송에서 레이어 시프팅이 적용되는 구성을 나타내는 블록도이다.
도 16 은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 제어 정보의 제공 방법을 나타내는 도면이다.
도 17 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 제어 정보의 제공 방법을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
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 접속 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 802.16 (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)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 기술적 사상은 LTE-A 이외의 다른 OFDM 기반 이동통신 시스템(예를 들어, IEEE802.16m 또는 802.16x 규격에 따른 시스템)에도 적용가능함을 명시한다.
도 1은 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 무선 프레임은 10 개의 서브프레임을 포함하고, 하나의 서브프레임은 시간 영역에서 2 개의 슬롯을 포함한다. 하나의 서브프레임을 전송하는 시간은 전송시간간격(Transmission Time Interval; TTI)으로 정의된다. 예를 들어, 하나의 서브프레임은 1ms의 길이를 가질 수 있고, 하나의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가질 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수개의 OFDM 심볼들을 포함할 수 있다. 3GPP LTE 시스템은 하향링크에서 OFDMA 방식을 이용하므로, 상기 OFDM 심볼은 하나의 심볼 길이(period)를 나타낸다. 하나의 심볼은 상향링크에서 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 길이로 칭하여질 수 있다. 자원블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위로서, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속하는 부반송파를 포함한다. 위와 같은 무선 프레임의 구조는 단지 예시적인 것이다. 따라서, 하나의 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수, 하나의 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 개수는 다양한 방식으로 변경될 수도 있다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element; RE)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
상향링크 다중 접속 기법
이하에서는 상향링크 다중 접속 기법들에 대하여 설명한다.
우선, SC-FDMA 전송 방식에 대하여 설명한다. SC-FDMA는 DFT-s-OFDMA로 칭하여지기도 하며, 후술하는 클러스터 방식 DFT-s-OFDMA와 구별된다.
SC-FDMA는 첨두전력대평균전력비 (Peak-to-Average Power Ratio; PAPR) 또는 CM(Cube Metric) 값을 낮게 유지할 수 있는 전송 방식이며, 전력 증폭기의 비-선형(non-linear) 왜곡 구간을 피하여 효율적으로 전송하기 위한 전송 방식이다. PAPR은 파형(waveform)의 특성을 나타내는 파라미터로서, 파형의 진폭(amplitude)의 첨두(peak) 값을 시간 평균된 RMS(Root Mean Square) 값으로 나눈 값이다. CM은 PAPR이 나타내는 수치를 대변할 수 있는 또 다른 측정값이다. PAPR은 송신측에서 전력 증폭기가 지원해야 하는 동적 범위(dynamic range)와 연관된다. 즉, PAPR 값이 높은 전송 방식을 지원하기 위해서는 전력 증폭기의 동적 범위(또는 선형 구간)가 넓을 것이 요구된다. 전력 증폭기의 동적 범위가 넓을 수록 전력 증폭기의 가격이 상승하므로, PAPR 값을 낮게 유지하는 전송 방식이 상향링크 전송에 유리하다. 이에 따라, PAPR 값을 낮게 유지할 수 있는 SC-FDMA가 현재 3GPP LTE 시스템의 상향링크 전송 방식으로 사용되고 있다.
도 5는 SC-FDMA 방식에 따른 송신기 구조를 나타내는 도면이다.
송신기에 입력되는 N 개의 심볼로 구성된 하나의 블럭은, 직렬-병렬 변환기(Serial-to-Parallel Converter; 501)를 통하여 병렬 신호로 변환된다. 병렬 신호는 N-포인트 DFT 모듈(502)을 거쳐 확산되며, 확산된 신호는 부반송파 맵핑 모듈(503)의하여 주파수 영역에 맵핑된다. 각각의 부반송파 상의 신호는 N 개의 심볼의 선형 결합(linear combination)이다. 주파수 영역에 맵핑된 신호는 M-포인트 IFFT 모듈(504)을 거쳐 시간 영역 신호로 변환된다. 시간 영역 신호는 병렬-직렬 변환기(505)를 통하여 직렬 신호로 변환되고 CP가 추가된다. N-포인트 DFT 모듈(502)의 DFT 처리에 의해 M-포인트 IFFT 모듈(404)의 IFFT 처리의 영향이 일정 부분 상쇄된다. 또한, DFT 모듈(502)에 입력되는 신호는 낮은 PAPR을 가지지만 DFT 처리된 후에는 높은 PAPR을 가지게 되며, IFFT 모듈(504)의 IFFT 처리에 의해 출력되는 신호는 다시 낮은 PAPR을 가질 수 있다.
도 6은 DFT 모듈(502)에서 출력된 신호가 주파수 영역에 매핑되는 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 도시된 두 가지 방식 중 하나를 수행함으로써 SC-FDMA 송신기에서 출력되는 신호가 단일 반송파 특성을 만족할 수 있다. 도 6(a)는 DFT 모듈(502)로부터 출력된 신호가 부반송파 영역의 특정 부분에 국한되어 매핑되는 국부 매핑(localized mapping) 방식을 나타낸다. 도 6(b)는 DFT 모듈(502)로부터 출력된 신호가 전체 부반송파 영역에 분산되어 매핑되는 분산 매핑(distributed mapping) 방식을 나타낸다. 기존의 3GPP LTE 표준(예를 들어, release 8)에서는 국부 매핑 방식을 이용하는 것으로 정의되어 있다.
도 7은 SC-FDMA 방식에 따른 전송 신호를 복조(demodulation)하기 위한 참조 신호(reference signal; RS)의 송신 처리를 설명하기 위한 블록도이다. 기존의 3GPP LTE 표준(예를 들어, release 8)에서는, 데이터 부분은 시간 영역에서 생성된 신호가 DFT 처리를 통해 주파수 영역 신호로 변환된 뒤에 부반송파 맵핑 후 IFFT 처리를 하여 전송되지만(도 5 참조), RS는 DFT 처리를 생략하고 주파수 영역에서 바로 생성하여(701) 부반송파 상에 맵핑한 후(702) IFFT 처리(703) 및 CP 추가를 거쳐 전송되는 것으로 정의하고 있다.
도 8은 SC-FDMA 방식에 따른 서브프레임 구조에서 참조신호(RS)가 맵핑되는 심볼 위치를 나타내는 도면이다. 도 8(a)는 일반 CP 경우에 하나의 서브프레임에서 2 개의 슬롯 각각의 4 번째 SC-FDMA 심볼에 RS가 위치하는 것을 도시한다. 도 8(b)는 확장된 CP 경우에 하나의 서브프레임에서 2 개의 슬롯 각각의 3 번째 SC-FDMA 심볼에 RS가 위치하는 것을 도시한다.
도 9 내지 12를 참조하여, 클러스터 방식 DFT-s-OFDMA 기법에 대하여 설명한다. 클러스터 방식 DFT-s-OFDMA는 전술한 SC-FDMA의 변형으로서, DFT 처리된 신호를 복수개의 서브-블록(sub-bock)으로 쪼갠 후 주파수 영역에서 이격된 위치에 맵핑하는 방식이다.
도 9는 단일 반송파 상에서의 클러스터 방식 DFT-s-OFDMA 기법에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 예를 들어 DFT 출력은 Nsb 개의 서브-블록(서브-블록 #0 내지 #Nsb-1)으로 분할될 수 있다. 서브-블록들을 주파수 영역에 맵핑함에 있어서, 서브-블록 #0 내지 #Nsb-1 은 모두 하나의 반송파 (예를 들어, 20MHz 대역폭의 반송파) 상에 매핑되고, 각각의 서브-블록은 주파수 영역 상에서 이격된 위치에 맵핑될 수 있다. 또한, 서브-블록 각각은 주파수 영역 상에서 국부 맵핑될 수 있다.
도 10 및 11은 다중 반송파 상에서 클러스터 방식 DFT-s-OFDMA 기법에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 다중 반송파가 인접하여(contiguously) 구성된 상황 (즉, 다중 반송파 각각의 주파수 대역이 연속적으로 할당된 상황)에서 인접한 반송파 간에 부반송파 간격이 정렬(align)된 경우에, 하나의 IFFT 모듈을 통해서 신호를 생성할 수 있는 예에 대하여 도시하는 도면이다. 예를 들어 DFT 출력은 Nsb 개의 서브-블록(서브-블록 #0 내지 #Nsb-1)으로 분할될 수 있다. 서브-블록들을 주파수 영역에 맵핑함에 있어서, 서브-블록 #0 내지 #Nsb-1 은 각각 구성 반송파 #0 내지 #Nsb-1 상에 매핑될 수 있다 (각각의 구성 반송파는 예를 들어 20MHz 대역폭을 가질 수 있다). 또한, 서브-블록 각각은 주파수 영역 상에서 국부 맵핑될 수 있다. 각각의 구성 반송파 상에 매핑된 서브-블록들은 하나의 IFFT 모듈을 통하여 시간 영역 신호로 변환될 수 있다.
도 11은 다중 반송파가 비-인접하여(non-contiguously) 구성된 상황(즉, 다중 반송파 각각의 주파수 대역이 연속적이지 않게 할당된 상황)에서 복수개의 IFFT 모듈을 사용하여 신호를 생성하는 예에 대하여 도시하는 도면이다. 예를 들어 DFT 출력은 Nsb 개의 서브-블록(서브-블록 #0 내지 #Nsb-1)으로 분할될 수 있다. 서브-블록들을 주파수 영역에 맵핑함에 있어서, 서브-블록 #0 내지 #Nsb-1 은 각각 구성 반송파 #0 내지 #Nsb-1 상에 매핑될 수 있다 (각각의 구성 반송파는 예를 들어 20MHz 대역폭을 가질 수 있다). 또한, 서브-블록 각각은 주파수 영역 상에서 국부 맵핑될 수 있다. 각각의 구성 반송파 상에 매핑된 서브-블록들은 각각의 IFFT 모듈을 통하여 시간 영역 신호로 변환될 수 있다.
도 9에서 설명한 단일 반송파 상에서의 클러스터 방식 DFT-s-OFDMA가 반송파내(inter-carrier) DFT-s-OFDMA라면, 도 10 및 11에서 설명하는 다중 반송파 상에서의 DFT-s-OFDMA는 반송파간(inter-carrier) DFT-s-OFDMA라 할 수 있다. 이와 같은 반송파내 DFT-s-OFDMA와 반송파간 DFT-s-OFDMA는 서로 혼용될 수도 있다.
도 12는 부분(chunk) 단위로 DFT 처리, 주파수 영역 맵핑 및 IFFT 처리를 수행하는 부분-특정 DFT-s-OFDMA (chunk-specific DFT-s-OFDMA) 기법에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 부분-특정 DFT-s-OFDMA는 Nx SC-FDMA라고 칭할 수도 있다. 코드 블록 분할(code block segmentation)된 신호는 부분(chunk) 분할되어 각각의 부분에 대하여 채널 코딩 및 변조가 수행된다. 변조된 신호는 도 5에서 설명한 바와 같은 방식으로 DFT 처리, 주파수 영역 맵핑 및 IFFT 처리되고 각각의 IFFT로부터의 출력이 합산되어 CP가 추가될 수 있다. 도 12에서 설명하는 Nx SC-FDMA 방식은 연접하는 다중 반송파 또는 연접하지 않는 다중 반송파의 경우에 모두 적용될 수 있다.
다중 안테나 시스템
다중 안테나(MIMO) 기술은, 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고 여러 안테나에서 수신된 단편적인 데이터 조각을 한데 모아 완성하는 기술을 응용한 것이다. 다중안테나 기술은 특정 범위에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나 특정 데이터 전송 속도에 대해 시스템 범위를 증가시킬 수 있기 때문에 이동 통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 이른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술로 관심을 모으고 있다.
다중 안테나 기술은 동일 데이터 전송 여부에 따라 공간 다중화 기법과 공간 다이버시티 기법으로 나눌 수 있다. 공간 다중화(Spatial Multiplexing) 기법은 서로 다른 데이터를 여러 송수신 안테나를 통해 동시에 전송하는 방법으로서, 송신측에서는 각 전송 안테나를 통해 서로 다른 데이터를 전송하고, 수신측에서는 적절한 간섭제거 및 신호처리를 통해 송신 데이터를 구분하여, 전송률을 송신 안테나 수만큼 향상시키는 기법이다. 공간 다이버시티(Spatial Diversity) 기법은 같은 데이터를 다중의 송신 안테나를 통해 전송하여 송신 다이버시티를 얻는 방법으로서, 공간-시간 채널 코딩(Space Time Channel Coding) 기법의 일종이다. 공간 다이버시티 기법은 다중의 송신 안테나에서 같은 데이터를 전송함으로써 송신 다이버시티 이득(성능이득)을 극대화시킬 수 있다. 다만, 공간 다이버시티 기법은 전송률을 향상시키는 방법은 아니며 다이버시티 이득에 의한 전송의 신뢰도를 높이는 기술이다. 이러한 두 가지 기법을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻을 수 있다. 또한, 다중 안테나 시스템은 수신측에서 송신측으로의 채널 정보의 귀환 여부에 따라 개루프(open loop) 방식(또는 채널 독립(channel independent) 방식) 및 폐루프(closed loop) 방식(또는 채널 종속(channel dependent) 방식)이 있다.
도 13은 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다. 도 13(a)에 도시된 바와 같이 전송 안테나의 수를 NT개로, 수신 안테나의 수를 NR개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적으로 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서 전송률(transmission rate)를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시키는 것이 가능하다. 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송률은 이론적으로 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송률(R0)에 하기의 수학식 1의 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2011001267-appb-M000001
예를 들어, 4개의 전송 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 대하여 이론상 4배의 전송률을 획득할 수 있다.
다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 13(a)에 도시된 바와 같이 NT개의 전송 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 전송 신호에 대해 살펴보면, NT개의 전송 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2011001267-appb-M000002
한편, 각각의 전송 정보
Figure PCTKR2011001267-appb-I000001
에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2011001267-appb-I000002
라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 벡터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
수학식 3
Figure PCTKR2011001267-appb-M000003
또한,
Figure PCTKR2011001267-appb-I000003
를 전송 전력의 대각행렬 P 를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.
수학식 4
Figure PCTKR2011001267-appb-M000004
한편, 전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2011001267-appb-I000004
에 가중치 행렬 W 가 적용되어 실제 전송되는 NT 개의 전송신호(transmitted signal)
Figure PCTKR2011001267-appb-I000005
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호
Figure PCTKR2011001267-appb-I000006
는 벡터 X 를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 Wij 는 i 번째 전송안테나와 j 번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W 는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 불린다.
수학식 5
Figure PCTKR2011001267-appb-M000005
NR개의 수신안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure PCTKR2011001267-appb-I000007
을 벡터로 나타내면 하기의 수학식 6과 같다.
수학식 6
Figure PCTKR2011001267-appb-M000006
한편, 다중 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링 하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 전송 안테나 j 로부터 수신 안테나 i 를 거치는 채널을 hij 로 표시하기로 한다. 여기서, hij 의 인덱스의 순서는 수신 안테나 인덱스가 먼저, 전송안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 벡터 및 행렬 형태로도 표시 가능하다. 벡터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 도 13(b)는 NT개의 전송 안테나에서 수신 안테나 i 로의 채널을 도시한 도면이다.
도 13(b)에 도시된 바와 같이 총 NT개의 전송 안테나로부터 수신안테나 i 로 도착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.
수학식 7
Figure PCTKR2011001267-appb-M000007
또한, 상기 수학식 7과 같은 행렬 표현을 통해 NT개의 전송 안테나로부터 NR 개의 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 하기의 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
수학식 8
Figure PCTKR2011001267-appb-M000008
실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H 를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해지게 되므로, NR개의 수신안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure PCTKR2011001267-appb-I000008
을 벡터로 표현하면 하기의 수학식 9와 같다.
수학식 9
Figure PCTKR2011001267-appb-M000009
상기 수학식들을 이용하여 구한 수신신호는 하기의 수학식 10과 같다.
수학식 10
Figure PCTKR2011001267-appb-M000010
한편, 채널 상황을 나타내는 채널 행렬 H 의 행과 열의 수는 전송안테나와 수신 안테나의 개수에 의해 결정된다. 채널 행렬 H 에서 행의 수는 수신 안테나의 개수(NR)과 동일하고, 열의 수는 전송 안테나의 개수(NT)와 동일하다. 즉, 채널 행렬 H는 NR x NT 행렬로 표시될 수 있다. 일반적으로, 행렬의 랭크는 서로 독립적인 행의 수와 열의 수 중에서 더 작은 수에 의해 정의된다. 그러므로, 행렬의 랭크는 행렬의 행의 수나 열의 수보다 더 큰 값을 가질 수 없다. 채널 행렬 H 의 랭크는 다음의 수학식 11에 의해 표현될 수 있다.
수학식 11
Figure PCTKR2011001267-appb-M000011
한편, 전술한 MIMO 전송 기법들과 관련하여, 코드북 기반 프리코딩 기법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
코드북 기반 프리코딩 방식에 따를 경우, 송신단과 수신단은 전송 랭크, 안테나 개수 등에 따라 미리 정해진 소정 개수의 프리코딩 행렬들을 포함하는 코드북 정보를 공유하게 된다. 즉, 피드백 정보가 유한한(finite) 경우에 프리코딩 기반 코드북 방식이 사용될 수 있다. 수신단은 수신 신호를 통해 채널 상태를 측정하여, 상술한 코드북 정보를 기반으로 유한한 개수의 선호하는 프리코딩 행렬 정보(즉, 해당 프리코딩 행렬의 인덱스)를 송신단에 피드백할 수 있다. 예를 들어, 수신단에서는 ML(Maximum Likelihood) 또는 MMSE(Minimum Mean Square Error) 방식으로 수신 신호를 측정하여 최적의 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다. 수신단이 송신단에 프리코딩 행렬 정보를 코드워드별로 전송할 수 있지만, 이에 한정될 필요는 없다.
수신단으로부터 피드백 정보를 수신한 송신단은 수신된 정보에 기반하여 코드북으로부터 특정 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다. 프리코딩 행렬을 선택한 송신단은 전송 랭크에 대응하는 개수의 레이어 신호에 선택된 프리코딩 행렬을 곱하는 방식으로 프리코딩을 수행하며, 프리코딩이 수행된 전송 신호를 복수의 안테나를 통해 전송할 수 있다. 프리코딩 행렬에서 행(row)의 개수는 안테나의 개수와 동일하며, 열(column)의 개수는 랭크 값과 동일하다. 랭크 값은 레이어의 개수와 동일하므로, 열(column)의 개수는 레이어 개수와 동일하다. 예를 들어, 전송 안테나의 개수가 4 이고 레이어의 개수가 2 인 경우에는 프리코딩 행렬이 4×2 행렬로 구성될 수 있다. 아래의 수학식 12 는 이러한 경우의 프리코딩 행렬을 통하여 각각의 레이어에 매핑된 정보를 각각의 안테나에 매핑시키는 동작을 나타내는 것이다.
수학식 12
Figure PCTKR2011001267-appb-M000012
수학식 12를 참조하면, 레이어에게 매핑된 정보는 x 1 , x 2 이고, 4×2 행렬의 각 요소 p ij 는 프리코딩에 사용되는 가중치이다. y 1 , y 2 , y 3 , y 4 는 안테나에 매핑되는 정보로서 각 OFDM 전송방식을 사용하여 각각의 안테나를 통하여 전송될 수 있다.
송신단에서 프리코딩되어 전송된 신호를 수신한 수신단은 송신단에서 이루어진 프리코딩의 역처리를 수행하여 수신 신호를 복원할 수 있다. 일반적으로 프리코딩 행렬은 U*UH = I와 같은 유니터리 행렬(U) 조건을 만족하는바, 상술한 프리코딩의 역처리는 송신단의 프리코딩에 이용된 프리코딩 행렬(P)의 에르미트(Hermit) 행렬 (PH)을 수신 신호에 곱하는 방식으로 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 3GPP LTE-A (LTE Release-10) 시스템에서 상향링크 전송 수율을 증대시키기 위하여 상향링크 다중 안테나 전송 방식을 적용할 수 있다. 상향링크 다중 안테나 전송에 적용할 수 있는 기술로서, 공간 다중화(spatial multiplexing)를 목적으로 하는 임의의 하나의 단말 상의 다중 전송 스트림 또는 다중 전송 레이어 전송 방식을 적용할 수 있는데, 이를 SU-MIMO 방식이라고 칭할 수 있다. 이러한 상향링크 SU-MIMO 방식에 있어서, 개별 전송 스트림 또는 임의의 전송 스트림 그룹 별로 링크 적응(link adaptation)을 적용할 수 있다. 링크 적응을 적용하기 위해서 구분되는 MCS(Modulation and Coding Scheme)을 적용할 수 있는데, 이를 위하여 상향링크에서 복수 코드워드(Multiple CodeWord; MCW) 기반 전송이 수행될 수 있다.
다중 코드워드(MCW)를 사용하는 MIMO 구조에 있어서, 예를 들어 동시에 최대 2개의 코드워드가 전송되는 것을 고려할 수 있다. 이러한 MIMO 전송을 위해서는 송신단이 이용하는 변조 및 코딩 기법에 대한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 정보, 전송되는 데이터가 새로운 데이터인지 재전송되는 데이터인지에 대한 신규 데이터 지시자인 (New Data Indicator; NDI), 재전송의 경우 어떤 서브패킷을 재전송하는 것인지에 대한 리던던시 버전(Redundancy Version; RV) 정보 등이 필요하다. MCS, NDI, RV 정보 등은 전송 블록 마다 정의될 수 있다.
복수개의 전송블록은 전송블록-대-코드워드 매핑 규칙(transport block-to-codeword mapping rule)에 따라서 복수개의 코드워드에 매핑될 수 있다. 예를 들어, 2 개의 전송 블록은 TB1 및 TB2 로 표현할 수 있고, 2 개의 코드워드는 CW0 및 CW1 로 표현하는 것으로 가정한다. 2 개의 전송블록(TB1 및 TB2)이 모두 활성화된 경우에 제 1 전송블록(TB1)이 제 1 코드워드(CW0)에, 제 2 전송블록(TB2)이 제 2 코드워드(CW1)에 매핑될 수 있다. 또는, 전송블록-대-코드워드 스왑 플래그(swap flag)의 값에 따라서 제 1 전송블록(TB1)이 제 2 코드워드(CW1)에, 제 2 전송블록(TB2)이 제 1 코드워드(CW0)에 매핑될 수도 있다. 한편, 2 개의 전송 블록 중 하나가 비활성화되고 하나만이 활성화되는 경우에, 활성화된 하나의 전송블록은 제 1 코드워드(CW0)에 매핑될 수 있다. 즉, 전송블록과 코드워드는 일대일 매핑되는 관계를 가진다. 또한, 전송블록이 비활성화되는 것은 전송블록의 크기가 0인 경우를 포함한다. 전송 블록의 크기가 0인 경우에는, 해당 전송 블록은 코드워드에 매핑되지 않는다.
도 14는 상향링크 복수 코드워드 기반 SU-MIMO 전송 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
인코더에 의하여 부호화 과정을 거친 하나 이상의 코드워드는 단말 특정 스크램블링 신호를 이용하여 스크램블링될 수 있다. 스크램블링된 코드워드는 전송 신호의 종류 및/또는 채널 상태에 따라 BPSK, QPSK, 16 QAM 또는 64QAM 방식으로 복소 심볼로 변조된다. 그 후, 변조된 복소 심볼은 하나 이상의 레이어에 매핑된다. 만일, 단일 안테나를 이용하여 신호를 전송하는 경우, 하나의 코드워드는 하나의 레이어에 그대로 매핑되어 전송된다. 그러나, 다중 안테나를 이용하여 신호를 전송하는 경우에는 코드워드-대-레이어 매핑 관계는 전송 방식에 따라 다음 표 1 및 표 2와 같을 수 있다.
표 1
Figure PCTKR2011001267-appb-T000001
표 2
Figure PCTKR2011001267-appb-T000002
상기 표 1은 공간 다중화(Spatial Multiplexing) 방식으로 신호를 전송하는 경우의 예이며, 표 2는 전송 다이버시티(Transmit Diversity) 방식으로 신호를 전송하는 경우의 예를 나타내고 있다. 또한, 상기 표 1 및 2에 있어서, x(a)(i)는 인덱스 a를 가지는 레이어의 i번째 심볼을 나타내며, d(a)(i)는 인덱스 a를 가지는 코드워드의 i번째 심볼을 나타낸다. 상기 표 1 및 2 의 “Number of layers” 항목과 “Number of codewords” 항목을 통해 전송에 이용되는 코드워드 개수 및 레이어 개수의 매핑관계를 알 수 있으며, “Codeword-to-Layer mapping” 항목을 통해 각 코드워드의 심볼들이 어떻게 레이어에 매핑되는지를 나타낸다.
상기 표 1 및 2를 통해 알 수 있는 바와 같이 하나의 코드워드는 하나의 레이어에 심볼 단위로 매핑되어 전송될 수도 있으나, 표 2의 두번째 경우와 같이 하나의 코드워드가 최대 4개의 레이어에 분산되어 매핑될 수도 있으며, 이와 같이 하나의 코드워드가 복수의 레이어에 분산되어 매핑되는 경우, 각 코드워드를 이루는 심볼들은 레이어별로 순차적으로 매핑되어 전송됨을 알 수 있다. 한편, 단일 코드워드 기반 전송 구성의 경우에는 인코더 및 변조 블록이 하나씩만 존재하게 된다.
이와 같이 레이어 매핑된 신호에 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform; DFT)이 적용될 수 있다. 또한, 레이어 매핑된 신호에 채널 상태에 따라 선택된 소정 프리코딩 행렬이 곱해져서 각 전송 안테나에 할당될 수 있다. DFT-s-OFDMA 구성에서 소정의 프리코딩을 적용하면서 단말의 전송 PAPR(또는 CM)을 증가시키지 않기 위해서 프리코딩은 DFT 적용 이후의 주파수 영역(frequency domain) 상에서 수행되도록 할 수 있다.
이와 같이 처리된 각 안테나별 전송 신호는 각각 전송에 이용될 시간-주파수 자원 요소에 매핑되며, 이후 OFDM 신호 생성기를 거쳐 각 안테나를 통해 전송될 수 있다.
도 15 는 상향링크 복수 코드워드 기반 SU-MIMO 전송 구성에 레이어 시프팅이 적용되는 예를 설명하기 위한 블록도이다.
레이어 시프팅(또는 레이어 교환(permutation))은 시간 자원 영역 단위(예를 들어, OFDM 심볼 단위 또는 슬롯 단위)로 전송 스트림 또는 전송 레이어 맵핑 순서를 변환하는 것을 의미한다. 레이어 시프팅은 DFT 처리 이전 (도 15(a)) 또는 DFT 처리 이후(도 15(b))에 수행될 수 있다. 또는 레이어 시프팅은 OFDM 신호 생성 이후에 수행될 수도 있다. 그러나, 레이어 시프팅이 항상 수행되는 것은 아니고 상향링크 전송 구성에서 배제될 수도 있다.
전술한 도 14 및 15 에 있어서 프리코딩의 적용에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 프리코딩이란 공간 채널로 신호를 전송하기 위해 가중치 벡터(Weight Vector) 또는 가중치 행렬(Weight Matrix)를 전송신호와 결합하는 단계를 의미한다. 도 14 및 15 의 프리코딩 블록을 통해 전송 다이버시티(Transmit Diversity) 또는 장기간 빔포밍(Long-term Beamforming), 프리코딩방식 공간 다중화(Precoded Spatial Multiplexing) 등의 기법이 구현될 수 있다. 프리코딩방식 공간 다중화 기법을 효과적으로 지원하기 위해, 프리코딩 가중치를 코드북의 형태로 구성할 수 있다. 표 3 내지 7은 상향링크 전송에서 CM을 증가시키지 않기 위해 사용되는 코드북의 예를 나타낸다.
표 3 은 2 개의 전송 안테나를 사용한 상향링크 공간 다중화 전송 기법에서 사용될 수 있는 프리코딩 코드북의 일례를 나타낸다. 2 개의 전송 안테나가 사용되는 경우, 랭크 1 전송에 대해서 총 6 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용될 수 있고, 랭크 2 전송에 대해서 총 1 개의 프리코딩 행렬이 사용될 수 있다.
표 3
Figure PCTKR2011001267-appb-T000003
표 4 는 4 개의 전송 안테나를 사용한 상향링크 공간 다중화 전송 기법에서 1 개의 레이어 전송(즉, 랭크 1 전송)을 위해 사용될 수 있는 6 비트 크기의 프리코딩 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬들을 나타낸다. 4 전송 안테나 랭크 1 전송에 대해서 총 24 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용될 수 있다.
표 4
Figure PCTKR2011001267-appb-T000004
표 5 는 4 개의 전송 안테나를 사용한 상향링크 공간 다중화 전송 기법에서 2 개의 레이어 전송(즉, 랭크 2 전송)을 위해 사용될 수 있는 프리코딩 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬들을 나타낸다. 4 전송 안테나 랭크 2 전송에 대해서 총 16 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용될 수 있다.
표 5
Figure PCTKR2011001267-appb-T000005
표 6 은 4 개의 전송 안테나를 사용한 상향링크 공간 다중화 전송 기법에서 3 개의 레이어 전송(즉, 랭크 3 전송)을 위해 사용될 수 있는 프리코딩 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬들을 나타낸다. 4 전송 안테나 랭크 3 전송에 대해서 총 12 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용될 수 있다.
표 6
Figure PCTKR2011001267-appb-T000006
표 7 은 4 개의 전송 안테나를 사용한 상향링크 공간 다중화 전송 기법에서 4 개의 레이어 전송(즉, 랭크 4 전송)을 위해 사용될 수 있는 프리코딩 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬을 나타낸다. 4 전송 안테나 랭크 4 전송에 대해서 총 1 개의 프리코딩 행렬이 사용될 수 있다.
표 7
Figure PCTKR2011001267-appb-T000007
올바른 상향링크 다중 안테나 전송을 위해서 다음의 과정들을 수행하는 것을 고려할 수 있다. 우선, 단말이 기지국으로 참조신호를 전송하고, 기지국은 수신한 참조신호를 통하여 단말로부터 기지국으로의 상향링크의 공간 채널 정보를 획득할 수 있다. 기지국은 획득한 공간 채널 정보를 기반으로, 상향링크 전송에 적합한 랭크를 선택하고, 프리코딩 가중치를 획득하며, 채널품질정보(CQI)를 계산할 수 있다. 기지국은 단말에게 상향링크 신호 전송을 위한 제어 정보를 알려줄 수 있다. 이러한 제어 정보에는, 상향링크 전송 자원 할당 정보, MIMO 정보(랭크, 프리코딩 가중치 등), MCS 레벨, HARQ 정보(RV(Redundancy Version), NDI(New Data Indicator) 등), 상향링크 복조-참조신호(DM-RS)를 위한 시퀀스 정보 등이 포함될 수 있다. 단말은 기지국으로부터 지시받은 위와 같은 제어 정보를 사용하여 상향링크 신호를 전송할 수 있다.
본 발명에서는 상향링크 다중 안테나 전송을 위해 기지국이 단말에게 알려주는 제어 정보 중, MCS 정보, HARQ 정보 및 MIMO 정보를 효율적으로 구성하는 구체적인 방안에 대하여 제안한다.
다중 코드워드를 사용하는 다중 안테나 시스템에서 다중 코드워드가 다중 레이어에 매핑되는 관계는 전술한 표 1 과 같이 정의될 수 있다. 표 1 에서 나타내는 바와 같이, 1개의 코드워드(CW)가 사용되는 경우에, 전송 랭크는 1 또는 2가 될 수 있다. 특히, 1개의 CW가 랭크 2 로 전송되는 것은 재전송(retransmission) 상황에서 사용되는 것으로 제한할 수 있다. 다음으로, 2개의 CW가 사용되는 경우에, 전송 랭크는 2, 3 또는 4가 될 수 있다.
전송에 사용되는 CW가 최대 2개인 경우, 제어 정보에는 MCS 레벨, RV(Redundancy version), NDI(New Data Indicator)가 각각 2개씩 정의 될 수 있다. 이러한 다중 코드워드 기반 상향링크 전송을 위한 제어 정보는 하향링크 제어정보(DCI) 포맷에 포함되어 PDCCH를 통해 단말에게 제공될 수 있다.
이러한 제어정보들 중에서, 예를 들어, MCS 를 나타내는 필드는 5 비트로 구성될 수 있다. 표 8 및 9 는 각각 하향링크 데이터 전송(PDSCH) 및 상향링크 데이터 전송(PUSCH)에 대한 MCS 필드의 예시적인 구성을 나타낸다. 표 8 과 같이, PDSCH에 대해서, 변조 차수(Modulation order)와 전송 블록 크기(Transport Block Size; TBS) 인덱스의 조합으로 MCS를 표현하는 29 개의 상태(state)와, 변조 차수(Modulation order) 만으로 MCS를 표현하는 3개의 상태(state)를 갖는 MCS 필드가 구성될 수 있다. 또한, 표 9 와 같이, PUSCH에 대해서, 변조 차수, TBS 인덱스 및 RV '0' 값의 조합으로 MCS 를 표현하는 29 개의 상태와, RV 만으로 표현하는 3 개의 상태를 갖는 MCS 필드가 구성될 수 있다.
표 8
Figure PCTKR2011001267-appb-T000008
표 9
Figure PCTKR2011001267-appb-T000009
표 8 은 하향링크 데이터 전송을 위해 사용되는 MCS 테이블을 나타낸다. 하향링크 전송을 위한 제어정보는 MCS 비트, RV 비트, NDI 비트를 포함할 수 있다. 이들 정보의 조합으로 새로운 전송과 재전송 시에 사용되는 변조 차수, 코딩 레이트(coding rate), RV를 확인할 수 있다.
복수개의 코드워드가 전송되는 MCW MIMO 시스템에서 어떤 CW가 비활성화(disable)되는 경우 (예를 들어, 전송단의 버퍼에서 보내야 하는 데이터를 거의 다 보내서 어느 하나의 CW가 불필요한 경우, 또는 HARQ 전송 시에 어느 하나의 CW의 재전송만 남은 경우), 다음과 같은 시그널링을 통해서 CW가 비활성화되는 것을 알릴 수 있다.
하향링크 PDSCH 전송을 위한 DCI 포맷 2 및 2A 에 있어서, IMCS=0 이고 rvidx=1 인 경우에 전송 블록이 비활성화되고 그 외의 경우에는 전송 블록이 활성화되는 것을 나타낼 수 있다. 즉, MCS 를 나타내는 비트 필드와 RV 를 나타내는 비트 필드의 조합으로 어떤 코드워드의 비활성화 여부가 표현될 수 있다.
표 9 은 상향링크 단일 CW 전송을 위한 MCS 테이블을 나타낸다. 상향 링크 전송을 위한 제어정보는 MCS 비트 및 NDI 비트를 포함하며, RV 정보는 MCS 테이블에 포함된다 (즉, RV 정보는 MCS 정보와 조인트 코딩된다). 여기서, 하향링크 데이터 전송을 위한 제어정보와 달리, 상향링크 데이터 전송을 위한 제어정보는 RV 비트 필드를 별도로 포함하지 않는다.
상향링크 다중 코드워드 전송을 위한 제어 정보를 구성함에 있어서, 어떤 코드워드가 비활성화되는지를 표현하는 방안이 마련되어 있지 않다. 이에 대해서, 기존의 LTE 시스템(예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈-8)에서 정의되는 바와 같이 하향링크에서 어떤 코드워드의 비활성화 여부를 나타내는 방식(즉, IMCS=0 이고 rvidx=1 인 경우에 해당 코드워드의 비활성화를 나타내는 방식)을 다중 코드워드 전송을 위한 상향링크 제어정보에 그대로 적용하는 것은 어렵다. 따라서, 본 발명에서는, 다중 코드워드를 사용하는 상향링크 MIMO 전송에서 어떤 코드워드 전송의 비활성화를 나타낼 수 있는 새로운 제어정보의 구성 방안들에 대해서 제안한다.
상향링크 전송블록 비활성화를 표현하는 제어정보 구성방안
방안 1
본 방안 1 은 기존의 MCS 테이블에서 하나 이상의 상태(state)를 다른 용도로 재정의함으로서 다중 코드워드 상향링크 전송에서 어떤 코드워드의 비활성화 여부를 표현하는 방안에 대한 것이다.
실시예 1-1 로서, 2 개의 코드워드를 지원하기 위한 MCS 필드가 정의되는 것을 가정하고, 제 2 전송 블록의 MCS 필드의 일부를 다른 용도로 재정의할 수 있다.
실시예 1-2 로서, 32개의 상태(state)로 구성된 MCS 필드 중, 일부 상태는 변조 차수 및 전송 블록 크기의 조합으로 구성되고 RV 는 '0' 을 지시(indication)하는 경우에 (예를 들어, 표 9 의 MCS 인덱스 #0 내지 #28 경우에), 가장 낮은 변조 차수 및 가장 작은 전송 블록 크기를 나타내는 MCS 상태를 전송 블록 비활성화 상태를 표현하는 것으로 재정의할 수 있다. 예를 들어, 표 9 에서 가장 낮은 변조 차수 및 가장 작은 TBS 를 나타내는 MCS 인덱스 #0 를 전송 블록의 비활성화를 표현하는 상태(state)로 재정의 할 수 있다.
실시예 1-3 으로서, 32개의 상태(state)로 구성된 MCS 필드 중, 일부 상태는 변조 차수 및 전송 블록 크기의 조합으로 구성되고 RV 는 '0' 을 지시(indication)하는 경우에(예를 들어, 표 9 의 MCS 인덱스 #0 내지 #28 경우에), 가장 높은 변조 차수 및 가장 큰 전송 블록 크기를 나타내는 MCS 상태를 전송 블록 비활성화 상태를 표현하는 것으로 재정의할 수 있다. 예를 들어, 표 9 에서 가장 높은 변조 차수 및 가장 큰 TBS 를 나타내는 MCS 인덱스 #28 을 전송 블록의 비활성화를 표현하는 상태(state)로 재정의 할 수 있다.
실시예 1-4 로서, 2 개의 MCS 필드가 정의되는 경우에, 제 2 전송 블록에 대한 제 2 MCS 필드의 상태(state) 중에서 RV 만을 나타내는 상태(예를 들어, 표 9 의 MCS 인덱스 #29 내지 #30)의 일부 상태를 전송 블록 비활성화를 표현하는 것으로 재정의할 수 있다. 예를 들어, 표 9 에서 MCS 인덱스 #31은 MCS 및 TB는 유보(reserved)되고 RV 는 '3' 임을 나타내는데, 제 2 전송 블록을 위한 MCS 필드의 MCS 인덱스 #31을 전송 블록 비활성화를 나타내는데 사용될 수 있다. 다만, MCS 인덱스 #31은 예시에 불과하며, MCS 인덱스 #29 또는 #30 도 이와 같은 용도로 사용될 수도 있다.
실시예 1-5 로서, MCS 테이블의 상태(state) 중에서 RV 만을 나타내는 상태의 일부 상태를 전송 블록 비활성화를 표현하는 것으로 재정의할 수 있다. 실시예 1-4 와 다른 점은, 복수개의 MCS 테이블 각각에 대해서 전송 블록 비활성화를 나타내는 상태를 재정의한다는 것이다. 예를 들어, 표 9 에서 MCS 인덱스 #31은 MCS 및 TB는 유보(reserved)되고 RV 는 '3' 임을 나타내는데, MCS 인덱스 #31을 전송 블록 비활성화를 나타내는데 사용될 수 있다. 다만, MCS 인덱스 #31은 예시에 불과하며, MCS 인덱스 #29 또는 #30 도 이와 같은 용도로 사용될 수도 있다.
실시예 1-6 으로서, MCS 테이블에 정의되어 있는 필드 중에서 동일한 스펙트럼 효율(Spectral Efficiency)을 갖는 변조 차수 및 TBS 를 나타내는 상태들 중 일부 상태를 전송 블록 비활성화를 표현하는 용도로 사용할 수 있다.
방안 2
본 방안 2 는 기존의 5 비트 크기의 MCS 테이블에서 일부 상태(state)들 만으로 구성되는 MCS 테이블을 새롭게 정의하는 방안에 대한 것이다. 이에 따라, 새롭게 정의되는 MCS 테이블은 기존의 MCS 테이블에 비하여 작은 크기를 가질 수 있고, 예를 들어, 2 또는 3 비트의 크기로 구성될 수 있다.
기존의 MCS 테이블에서 등간격의 TBS 인덱스를 가지는 상태들을 새로운 MCS 테이블로서 구성할 수 있다. 또한, 새롭게 정의되는 MCS 테이블에서는 코드워드 비활성화에 대한 정보를 포함하도록 할 수 있다. 즉, 새롭게 정의되는 2 또는 3 비트의 MCS 테이블에서 일부 상태를 전송 블록 비활성화를 나타내는 상태로서 정의할 수도 있다.
방안 3
본 방안 3 은 기존에 정의된 MCS 필드 및 NDI 필드의 해석을 새롭게 하는 방안에 대한 것이다. 즉, 변조 차수, TBS 및 RV 정보를 포함하는 MCS 필드와 NDI 필드를 동시에 고려하여 그 중 특정 조합이 전송 블록 비활성화를 나타내는 것으로 해석하는 방안을 고려할 수 있다.
PUSCH 전송을 위한 MCS 필드에서 MCS 인덱스 #29~31은 새로운 RV 를 지시하기 위해 사용된다. 이 때, 새로운 RV 만을 지시하는 MCS 인덱스 #29~31은 재전송 시에만 사용되며, 재전송시에 변조 차수는 이전 전송에서 사용된 것과 동일한 값을 사용한다. 또한, 재전송 시에 NDI 비트는 이전 전송에 비해 토글(toggle)되지 않은 값(예를 들어, 이전 전송에서 NDI 값이 0 이면 재전송시의 NDI 값도 0 이고, 이전 전송에서 NDI 값이 1 이면 재전송시의 NDI 값도 1 임)을 가진다. 즉, 재전송을 위해 MCS #29~31 이 지시되는 경우에, 기본적으로 NDI 비트가 토글되지 않는다. 다시 말하자면, 재전송을 위해 MCS #29~31 이 지시되면서 NDI 비트가 토글되는 것은 기존의 제어정보 구성에서 정의된 바 없다. 본 발명에서는 이러한 MCS 필드 및 NDI 비트의 조합을 통하여 전송 블록 비활성화를 표현하는 방안을 제안한다.
2개 이상의 전송 블록을 사용하는 전송에서 비활성화되는 전송 블록을 지시하기 위한 방안으로, RV 만을 지시하는 MCS 인덱스와 NDI 비트의 값의 조합을 사용하는 것을 고려할 수 있다.
구체적으로, MCS 필드가 RV 만을 지시하면서 (즉, MCS 인덱스 #29 내지 #31 중 하나를 지시하면서) 동시에 NDI 비트가 이전 전송에 비해 토글된 값을 가지는 경우에, 이를 전송 블록 비활성화가 지시되는 것으로 새롭게 해석할 수 있다.
전송 블록 비활성화를 표현하기 위해서 NDI 비트가 토글되는 경우에, HARQ를 위한 버퍼는 비워(flush)질 수 있다.
비활성화되는 전송 블록의 버퍼가 비워(flush)지는 경우, 다음 전송에서 NDI 비트가 토글되고 MCS 필드가 MCS 인덱스 #0~#28과 같이 변조 차수, TBS 및 RV '0' 을 지시하는 경우, 새로운 전송을 시도한다.
한편, 2개의 PHICH를 사용하는 ACK/NACK 신호 전송에 있어서 어떤 전송 블록이 비활성화되는 HARQ 프로세싱이 발생하는 경우, 하나의 PHICH 자원을 사용하여 하나의 전송 블록을 위한 ACK/NACK 정보를 표현할 수 있다. 예를 들어, 레이어 시프팅이 적용되는 경우에는 2 개의 코드워드 (또는 전송 블록) 의 에러 확률이 같다고 볼 수 있으므로, 하나의 PHICH 자원만을 사용하여 ACK/NACK 정보를 표현하는 것으로 충분할 수 있다.
MCW를 지원하기 위해 복수개의 상태(state)를 표현하는 PHICH를 사용하여 ACK/NACK 신호를 전송하는 상황에서, 어떤 전송 블록이 비활성화되는 경우에, 전송에 참여하는 전송 블록의 개수를 표현할 수 있는 상태를 갖는 PHICH를 사용하여 전송되는 전송 블록을 위한 ACK/NACK을 표현할 수 있다.
전술한 바와 같이, 하나의 HARQ ACK/NACK 정보를 통해 2 개의 전송 블록의 수신 성공 여부를 나타낼 수 있다면, NDI 필드 역시 각각의 전송 블록에 대해 정의될 필요 없이 하나의 NDI 필드만으로 2 개의 전송 블록이 신규 데이터인지 재전송되는 데이터인지를 나타낼 수도 있다. 따라서, NDI 필드는 각각의 전송 블록 마다 정의되거나 또는 하나만이 정의될 수도 있다.
위와 같은 사항을 종합적으로 고려하여, MCW를 갖는 MIMO전송을 지원하기 위한 제어 정보로서, 다음과 같이 비트 필드를 구성할 수 있다.
제 1 경우(case 1)으로서, 2개의 MCS(동일한 비트 크기)와 2개의 NDI를 가지도록 제어 정보를 구성할 수 있다.
제 1 전송 블록에 대해서:
MCS : 5 비트
NDI : 1 비트
제 2 전송 블록에 대해서:
MCS : 5 비트
NDI : 1 비트
제 1 경우와 같이 제어정보가 구성되는 경우에, 전술한 방안 1 의 실시예 1-2 또는 1-3 이 적용되는 경우에 대하여 설명한다. 예를 들어, 하나의 전송 블록에 대한 MCS 필드 중에서 RV 값은 0 을 나타내면서 가장 낮은 변조 차수 및 가장 작은 전송 블록 크기를 나타내는 인덱스(즉, MCS 인덱스 #0)가 지시되는 경우, 또는 RV 값은 0 을 나타내면서 가장 높은 변조 차수 및 가장 큰 전송 블록 크기를 나타내는 인덱스(즉, MCS 인덱스 #28)가 지시되는 경우에 전송 블록이 비활성화됨을 표현할 수 있다. 다시 말하자면, 상향링크 SU-MIMO 전송에 대한 DCI 포맷에서 어떤 전송 블록에 대해 정의되는 MCS 테이블에 있어서, IMCS=0 또는 IMCS=28 이 시그널링되는 경우에 그 전송 블록이 비활성화됨을 표현할 수 있다. 그 외에는 전송 블록이 활성화됨을 나타낼 수 있다.
제 2 경우(case 2)로서, 2개의 MCS(동일한 비트 크기)와 1개의 NDI를 가지도록 제어 정보를 구성할 수 있다.
제 1 전송 블록에 대해서:
MCS : 5 비트
NDI : 1 비트
제 2 전송 블록에 대해서:
MCS : 5 비트
제 3 경우(case 3)로서, 2 개의 MCS 중 하나는 다른 하나의 일부 비트 크기로 구성되고(전술한 방안 2 참조), 2 개의 NDI를 가지도록 제어 정보를 구성할 수 있다.
제 1 전송 블록에 대해서:
MCS : 5 비트
NDI : 1 비트
제 2 전송 블록에 대해서:
MCS : N (N<5) 비트
NDI : 1 비트
제 4 경우(case 4)로서, 2 개의 MCS 중 하나는 다른 하나의 일부 비트 크기로 구성되고(전술한 방안 2 참조), 1 개의 NDI를 가지도록 제어 정보를 구성할 수 있다.
제 1 전송 블록에 대해서:
MCS : 5 비트
NDI : 1 비트
제 2 전송 블록에 대해서:
MCS : N (N<5) 비트
전술한 바와 같이 상향링크 다중 코드워드 MIMO 전송에 대해서, 다양한 MCS 및 NDI 조합이 구성될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 MCS 필드의 해석을 통해서 어떠한 코드워드가 활성화 또는 비활성화되는지를 나타낼 수 있다.
상향링크 프리코딩 정보 지시 방안
전술한 바와 같이, 상향링크 MIMO 전송에 있어서 어떤 전송 블록의 활성화 여부는 상향링크 MIMO 전송을 스케줄링하는 제어 정보(DCI 포맷)를 통해서 시그널링될 수 있다. 본 발명에서는, 제어정보의 해석을 통해 지시되는 활성화되는 전송 블록의 개수를 하나의 정보로서 사용하여, MIMO 전송을 위한 프리코딩 정보를 보다 효율적으로 지시하는 제어정보 구성 방안에 대하여 제안한다.
전술한 전송블록-대-코드워드 매핑 관계에서 설명한 바와 같이, 2 개의 전송 블록이 모두 활성화되면 어떤 하나의 전송 블록은 제 1 코드워드(CW0)에 매핑되고 다른 하나의 전송 블록은 제 2 코드워드(CW1)에 매핑될 수 있다(전송블록-대-코드워드 매핑의 스와핑(swapping)을 포함). 또한, 2 개의 전송 블록 중 하나의 전송블록만이 활성화되면 활성화된 전송 블록은 제 1 코드워드(CW0)에 매핑된다.
우선 상향링크 전송 랭크(즉, 상향링크 전송에 사용되는 안테나 포트 개수)에 따라 필요한 프리코딩 정보의 크기에 대하여 다시 살펴본다. 전술한 표 3 에서 설명한 바와 같이 단말이 2 개의 전송 안테나 구성을 갖는 경우에, 랭크 1 에 대해서 6 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용되고, 랭크 2 에 대해서 1 개의 프리코딩 행렬이 사용될 수 있다. 따라서, 2 전송 안테나의 경우에 필요한 프리코딩 정보의 크기는 표 10과 같이 정리할 수 있다.
표 10
Figure PCTKR2011001267-appb-T000010
한편, 전술한 표 4 내지 7 에서 설명한 바와 같이 단말이 4 개의 전송 안테나 구성을 갖는 경우에, 랭크 1 에 대해서 24 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용되고, 랭크 2 에 대해서 16 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용되고, 랭크 3 에 대해서 12 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용되고, 랭크 4 에 대해서 1 개의 프리코딩 행렬이 사용될 수 있다. 따라서, 4 전송 안테나의 경우에 필요한 프리코딩 정보의 크기는 표 11과 같이 정리할 수 있다.
표 11
Figure PCTKR2011001267-appb-T000011
코드워드-대-레이어 매핑 관계를 고려하면 몇 개의 코드워드가 활성화되는지에 따른 상향링크 전송 랭크는 표 12 및 13 과 같이 정리할 수 있다. 표 12 는 2 개의 전송 안테나 구성이 적용되는 경우에 활성화된 코드워드 개수에 따른 랭크를 나타내는 것이고, 표 13 은 4 개의 전송 안테나 구성이 적용되는 경우에 활성화된 코드워드 개수에 따른 랭크를 나타내는 것이다.
표 12
Figure PCTKR2011001267-appb-T000012
표 13
Figure PCTKR2011001267-appb-T000013
상기 표 10 내지 13 에서 정리한 바에 따라서, 활성화된 코드워드의 개수에 따라서 요구되는 프리코딩 정보의 크기(즉, 프리코딩 정보 필드의 상태(state) 개수)를 정의할 수 있다. 예를 들어, 표 12 및 13 에 표 10 및 11 의 랭크에 따른 프리코딩 정보의 크기를 대입해 보면 아래의 표 14 및 15 와 같이 정리할 수 있다. 표 14 는 2 개의 전송 안테나 구성이 적용되는 경우에 대한 것이고, 표 15 는 4 개의 전송 안테나 구성이 적용되는 경우에 대한 것이다. 전술한 바와 같이, 표 14 및 15 에서 하나의 코드워드만이 활성화된 것인지 또는 두 개의 코드워드가 모두 활성화된 것인지는 전술한 방안 1 내지 3 에서 제안한 바와 같이 상향링크 MIMO 전송에 대한 제어 정보(DCI 포맷) 내의 MCS 필드 및/또는 다른 정보들의 해석을 통해서 지시될 수 있다.
표 14
Figure PCTKR2011001267-appb-T000014
표 15
Figure PCTKR2011001267-appb-T000015
표 14에 나타내는 바와 같이, 2 전송 안테나 구성의 경우에는 프리코딩 정보를 3 비트 크기(총 8 개의 상태(state)를 표현가능)로 구성함으로서 모든 프리코딩 정보를 나타낼 수 있다. 또한, 표 15 에서 나타내는 바와 같이, 4 전송 안테나 구성의 경우에는 프리코딩 정보를 6 비트 크기(총 64 개의 상태(state)를 표현가능)로 구성함으로서 모든 프리코딩 정보를 나타낼 수 있다.
또한, 활성화된 코드워드의 개수에 따라서 프리코딩 정보 필드를 다르게 해석할 수 있다. 활성화된 코드워드의 개수는 전술한 방안 1 내지 3 의 전송 블록의 활성화 여부를 통하여 표현될 수 있다. 예를 들어, 2 개의 전송 블록이 모두 활성화되는 경우에는 2 개의 코드워드가 모두 활성화되는 것을 인식할 수 있다. 한편, 2 개의 전송블록 중 어느 하나가 비활성화되는 경우에는, 제 1 코드워드 (CW0) 만이 활성화되는 것을 인식할 수 있다. 이와 같이 활성화되는 코드워드의 개수가 표현될 수 있으므로, 활성화된 코드워드 개수에 따라 프리코딩 정보 필드에서 랭크 정보 및 프리코딩 행렬 인덱스를 다르게 지시할 수 있다.
구체적으로 설명하자면, 상향링크 전송에 이용되는 안테나 개수가 2 인 경우(표 14 의 경우)에 하나의 코드워드가 활성화되는 경우에는 프리코딩 정보의 6 개의 상태(state)는 모두 랭크 1 전송임을 나타내고, 6 개의 상태는 각각 상향링크 전송에 이용될 프리코딩 행렬이 무엇인지를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 프리코딩 정보의 비트 값이 0 인 경우에 표 3 의 1 개 레이어의 경우의 코드북 인덱스 0 의 프리코딩 행렬을 나타내고, 프리코딩 정보의 비트 값이 1 인 경우에는 코드북 인덱스 1 의 프리코딩 행렬을 나타내는 것으로 정의할 수 있다. 한편, 프리코딩 정보의 비트 값이 동일하게 0 을 나타내는 경우에, 활성화된 코드워드의 개수가 1 이 아니라 2 인 경우에는 랭크 2 전송임을 나타내고, 사용되는 프리코딩 행렬이 표 3 의 2 개 레이어의 경우의 코드북 인덱스 0 의 프리코딩 행렬임을 나타낼 수 있다. 다시 말하자면, 프리코딩 정보의 비트 값이 동일하더라도, 활성화되는 코드워드의 개수에 따라서 상이한 랭크 정보 및 프리코딩 행렬 정보를 나타낼 수 있다.
이와 유사하게, 상향링크 전송에 이용되는 안테나 개수가 4 인 경우에도 프리코딩 정보의 비트 값이 동일한 경우에도 활성화된 코드워드의 개수에 따라 상이한 랭크 정보 및 상이한 프리코딩 행렬 정보를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 표 15 의 경우에 프리코딩 정보의 비트 값이 4 인 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, 하나의 코드워드가 활성화된 경우에는, 랭크 1 전송이고 사용되는 프리코딩 행렬이 표 4 의 코드북 인덱스 4 의 프리코딩 행렬임을 나타낼 수 있다. 한편, 2 개의 코드워드가 활성화된 경우에는 랭크 2 전송이고 사용되는 프리코딩 행렬이 표 5 의 코드북 인덱스 4 의 프리코딩 행렬임을 나타낼 수 있다.
본 발명에 따르면 상향링크 SU-MIMO 전송에 이용되는 모든 프리코딩 행렬을 나타낼 수 있는 프리코딩 정보 필드를 최소한의 비트 크기로 구성할 수 있으므로, 시그널링 오버헤드를 감소하여 상향링크 스케줄링 제어 정보를 효율적으로 제공할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 프리코딩 정보 필드의 크기를 정의하는 경우, 프리코딩 정보를 표현하고 남는 상태(state)는 유보(reserve)하여 다른 제어정보를 나타내는 데에 활용할 수도 있다.
프리코딩 정보 필드에서 유보된(reserved) 상태를 활용하는 방안으로서, MIMO 전송이 설정된 상황에서 단일 안테나 전송 또는 하나의 코드워드 전송을 허용하는 상태(state)를 나타내는 데에 프리코딩 정보 필드에서 유보된 비트를 이용할 수 있다.
예를 들어, MIMO 전송이 설정되었지만 MIMO 전송을 위한 제어 정보를 충분히 확보하지 못하는 경우에, 가장 간단한 형태의 전송 기법을 MIMO 전송이 안정화 되기까지 사용할 수 있도록 지원할 수 있다. 예를 들어, 단일 안테나 전송은 가장 최소한의 채널 정보만으로도 데이터 전송을 가능하게 하는 전송 방법이므로, 단일 안테나 전송을 허용하는 상태를 프리코딩 정보의 유보된 상태에 정의할 수 있다. 이에 따라, 프리코딩 정보는 표 16 및 17 과 같이 구성될 수 있다.
표 16
Figure PCTKR2011001267-appb-T000016
표 17
Figure PCTKR2011001267-appb-T000017
다음으로, 프리코딩 정보의 상태(state)를 줄여서 프리코딩 정보를 위한 지시 비트를 효율적으로 사용할 수도 있다. 예를 들어, 프리코딩 정보를 위한 지시 비트의 크기를 6 비트에서 5 비트로 줄이는 것을 고려할 수 있다.
이를 위하여, 하나의 코드워드를 갖는 랭크 2 전송에 사용되는 프리코딩 가중치는 2 개의 코드워드를 갖는 랭크 2 전송에 사용되는 프리코딩 가중치의 부분집합(subset)으로 표현하는 것을 고려할 수 있다. 예를 들어, 랭크 2 프리코딩 가중치가 16 개의 구성요소(element)로 구성되는 경우, 그 중에서 일부분의 구성요소들을 사용하여 하나의 코드워드를 갖는 랭크 2 전송에서 프리코딩 가중치로서 사용하도록 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 코드워드만이 활성화된 경우에는 랭크 1 코드북과 랭크 2 코드북만으로 구성할 수 있다. 랭크 2 코드북의 크기는 N (N≤12) 개의 상태(state)를 가진다. 표 18 내지 21 은 4 전송 안테나 구성에서 하나의 코드워드 전송에 대한 랭크 2 코드북이 각각 N=12, N=8, N=6 및 N=4 개의 상태를 가지는 경우를 나타낸다.
표 18
Figure PCTKR2011001267-appb-T000018
표 19
Figure PCTKR2011001267-appb-T000019
표 20
Figure PCTKR2011001267-appb-T000020
표 21
Figure PCTKR2011001267-appb-T000021
다른 예로, 하나의 코드워드만이 활성화된 경우에는 랭크 1 코드북, 랭크 2 코드북 및 가장 간단한 형태의 전송 기법(예를 들어, 단일 안테나 전송)을 위한 상태로 구성한다. 랭크 2 코드북의 크기는 N (N≤11) 개의 상태(state)를 가진다. 표 22 내지 25 는 4 전송 안테나 구성에서 하나의 코드워드 전송에 대한 랭크 2 코드북이 각각 N=11, N=8, N=6 및 N=4 개의 상태를 가지는 경우를 나타낸다.
표 22
Figure PCTKR2011001267-appb-T000022
표 23
Figure PCTKR2011001267-appb-T000023
표 24
Figure PCTKR2011001267-appb-T000024
표 25
Figure PCTKR2011001267-appb-T000025
전술한 프리코딩 정보의 구성 방안에 있어서, 1 코드워드 전송에 대한 랭크 2 코드북을 2 코드워드 전송에 대한 랭크 2 코드북 중 부분집합(subset)을 사용하여 구성하는 예를 표 26 내지 31 에 나타낸다. 2 코드워드 전송에 대한 랭크 2 코드북(16 개의 상태(state)) 중 일부(N)를 조합하여 1 코드워드 전송에 대한 N 개의 상태를 가지는 랭크 2 코드북을 구성함에 있어서, 표 26 내지 31 은 각각 N=3, N=4, N=6, N=8, N=11 및 N=12 인 경우에 대한 것이다.
표 26
Figure PCTKR2011001267-appb-T000026
표 27
Figure PCTKR2011001267-appb-T000027
표 28
Figure PCTKR2011001267-appb-T000028
표 29
Figure PCTKR2011001267-appb-T000029
표 30
Figure PCTKR2011001267-appb-T000030
표 31
Figure PCTKR2011001267-appb-T000031
전술한 사항을 종합적으로 고려하여, 프리코딩 정보 필드는 다음의 표 32 내지 34 와 같이 구성될 수 있다. 표 32 는 3 비트 크기로 구성되는 2 전송 안테나 포트에 대한 프리코딩 정보 필드의 내용(contents)을 나타낸다. 표 33 은 5 비트 크기로 구성되는 4 전송 안테나 포트에 대한 프리코딩 정보 필드의 내용을 나타낸다. 표 34 는 6 비트 크기로 구성되는 4 전송 안테나 포트에 대한 프리코딩 정보 필드의 내용을 나타낸다.
표 32
Figure PCTKR2011001267-appb-T000032
표 33
Figure PCTKR2011001267-appb-T000033
표 34
Figure PCTKR2011001267-appb-T000034
전술한 사항을 바탕으로 3GPP LTE-A 시스템에서 상향링크 다중 코드워드 MIMO 전송을 위한 제어정보(DCI 포맷)는 다음과 같이 구성될 수 있다.
우선, 기존의 3GPP LTE 표준 (예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈-8) 에서는 상향링크 전송에 대해 단일 안테나 포트 전송 모드가 정의되며, 이를 지원하기 위해 DCI 포맷 0 가 정의된다. DCI 포맷 0 에는 '포맷 0/1A 구별을 위한 플래그(Flag for format 0 / format 1A differentiation)', '호핑 플래그(Hopping flag)', '(연속적인 할당에 대한) 자원 블록 할당 및 호핑 자원 할당(Resource block allocation (for contiguous allocation) and hopping resource allocation)', 'MCS 및 리던던시 버전(MCS and redundancy version)', 'NDI(New data indicator)', '스케줄링된 PUSCH에 대한 전송전력제어(TPC) 명령(TPC command for scheduled PUSCH)', 'DMRS에 대한 순환 시프트(Cyclic shift for DMRS)' 및 'CQI 요청(CQI request)' 의 정보를 포함할 수 있다.
DCI 포맷 0 를 사용하여, 연속적인 자원 할당 및 단일 안테나 전송이 지원될 수 있다. 한편, LTE-A 상향링크 전송에서는, 비연속적인 자원 할당 및 최대 4 개의 전송 레이어를 이용한 상향링크 공간 다중화 전송이 도입될 수 있다. 이러한 새로운 상향링크 전송 방식을 지원하기 위해 새로운 전송 모드 및 이에 대한 제어 시그널링을 위한 DCI 포맷이 정의될 필요가 있다.
상향링크 SU-MIMO 공간 다중화를 고려한 상향링크 전송 모드로서, 다중 전송 블록을 사용하는 폐-루프(closed-loop) 공간 다중화 전송 모드 및 단일 전송 블록을 사용하는 폐-루프 공간 다중화 전송 모드를 새롭게 정의할 수 있다. 또한, 3GPP LTE 릴리즈-8 에서 정의하는 바와 같은 상향링크 단일 안테나 전송 모드를 디폴트(default) 전송 모드로서 지원할 필요도 있다.
다중 전송 블록 폐-루프 공간 다중화 전송 모드로서, 최대 2 개의 전송 블록이 스케줄링된 단말로부터 전송되는 것을 고려할 수 있다. 각각의 전송 블록은 각자의 MCS 레벨을 가질 수 있다. 동적 랭크 적응(dynamic rank adaptation)을 지원하기 위해, 각각의 전송 블록에 대한 2 개의 MCS 지시자가 상향링크 스케줄링 제어 정보(DCI 포맷)에 포함될 수 있다. 또한, 모든 전송 랭크에 대한 프리코딩 정보가 제어 정보에 포함될 수 있다.
다음으로, 단일 전송 블록 폐-루프 공간 다중화 전송 모드는, 3GPP LTE 릴리즈-8 의 하향링크 MIMO 전송과 유사하게, 낮은 제어 시그널링 오버헤드를 가지는 랭크 1 빔포밍을 지원하는 것을 고려할 수 있다. 이러한 전송 모드를 위한 상향링크 스케줄링 제어 정보(DCI 포맷)은 하나의 MCS 정보 및 랭크 1 프리코딩 정보를 포함할 수 있다.
또한, 디폴트 전송 모드로서 상향링크 단일 안테나 전송 모드는, 기지국이 단말의 전송 안테나 구성(configuration)을 인지하기 이전에 사용될 수 있는 상향링크 전송 모드로서 정의될 수 있다. 이러한 전송 모드는 3GPP LTE 릴리즈-10 의 상향링크 전송 모드의 폴-백(fall-back) 전송 모드로서 사용될 수 있다.
위와 같은 LTE-A 상향링크 SU-MIMO 전송 모드를 지원하기 위해서 새로운 상향링크 스케줄링 제어 정보(새로운 DCI 포맷)이 정의될 필요가 있다. 이하에서는, 상향링크 SU-MIMO 전송을 지원하기 위한 제어 시그널링의 요건(requirements)에 대해서 표 35 를 참조하여 설명한다.
표 35
Figure PCTKR2011001267-appb-T000035
표 35 는 LTE-A 시스템에서 PUSCH 전송을 위한 새로운 DCI 포맷의 일례에 대한 것이다. 표 35 에서 모드 A 는 다중 전송 블록을 사용하는 폐-루프 공간 다중화 전송 모드를 의미하고, 모드 B 는 단일 전송 블록을 사용하는 폐-루프 공간 다중화 전송 모드를 의미한다. 이하에서는 표 35 의 DCI 포맷의 각각의 필드에 대해서 구체적으로 설명한다.
'Flag for UL/DL format differentiation' 필드는, DCI 포맷이 상향링크(UL) 전송에 대한 것인지 하향링크(DL) 전송에 대한 것인지를 구별하기 위한 제어 정보이다. 상향링크 SU-MIMO 전송을 위한 DCI 포맷과 하향링크 SU-MIMO 전송을 위한 DCI 포맷이 동일한 크기를 가지도록 함으로써, PDCCH 블라인드 디코딩 횟수를 감소시킬 수 있다. 이 필드의 비트 수가 0 또는 1 로 표현된 것은, 이 필드가 DCI 포맷에 포함되는 경우에 1 비트 크기를 가지고, 경우에 따라서는 이 필드가 DCI 포맷에 포함되지 않음을 나타내는 것이다.
'Hopping flag and resource block assignment' 필드는, LTE-A 시스템에서 비-연속적인 자원 할당이 적용되는 경우에, 주파수 호핑 모드가 비-연속적인 자원 블록 할당에 의해 동작할 수 있기 때문에 필요하지 않을 수 있다. 비-연속적인 할당을 위한 자원 블록 할당 필드가 LTE 릴리즈-8 상향링크 전송에 대한 자원 블록 할당 필드와 동일한 크기를 가지는 경우에, 기존의 DCI 포맷 0 와 동일한 크기를 가지는 새로운 DCI 포맷을 설계할 수 있다. 비-연속적인 자원 할당은 상향링크 SU-MIMO 전송에 대해 적용될 수 있다. 이 필드의 비트 수가 0 또는 1 로 표현된 것은, 이 필드가 DCI 포맷에 포함되는 경우에 1 비트 크기를 가지고, 경우에 따라서는 이 필드가 DCI 포맷에 포함되지 않음을 나타내는 것이다.
상향링크 SU-MIMO 전송에 대해서 레이어 시프팅이 적용되지 않는 경우, 각각의 코드워드(CW)가 전송되는 채널은 각각 독립적이다. 예를 들어, 전송 안테나 간의 안테나 이득의 불균형으로 인하여 각각의 코드워드가 전송되는 채널환경에 큰 차이가 발생할 수 있다. 따라서, LTE 릴리즈-8 시스템에서 하향링크 MIMO 전송에 대한 제어정보와 유사하게, 상향링크 SU-MIMO 전송에 대해 각각의 코드워드에 대한 독립적인 'MCS and RV' 및 'NDI' 필드를 정의할 수 있다. 제 1 코드워드(1st CW)에 대한 'MCS and RV' 및 'NDI' 필드는 기존의 DCI 포맷 0 와 같이 각각 5 비트 및 1 비트 크기로서 정의될 수 있다. 제 2 코드워드(2nd CW)에 대한 'MCS and RV' 및 'NDI' 필드는, 제 1 코드워드와 같이 5 비트 및 1 비트 크기로 정의될 수 있다. 또는, 전술한 바와 같이 제 2 코드워드에 대한 'MCS 및 RV' 필드는 5 비트보다 작은 크기를 가질 수도 있다.
한편, HARQ 전송이 비-블랭킹(non-blanking) 방식으로 동작하는 경우 ACK을 수신한 코드워드에 대하여는 새로운 데이터를 전송하고, NACK을 수신한 코드워드에 대해서는 재전송을 수행할 수 있다. 한편, HARQ 전송이 블랭킹(blanking) 방식으로 동작하는 경우, 두 코드워드에 대하여 모두 ACK을 수신하는 경우 두 코드워드에 대해서 새로운 데이터를 전송하고, 둘 중 하나의 코드워드에 대해서는 ACK을 수신하고 나머지 하나의 코드워드에 대해서는 NACK 을 수신하는 경우에는 ACK인 코드워드는 아무런 전송을 하지 않고 NACK인 코드워드는 재전송을 시도할 수 있다. 두 코드워드에 대해서 모두 NACK 을 수신하는 경우에는 두 코드워드에 대해서 재전송을 수행할 수 있다. 비-블랭킹 HARQ 재전송을 지원하기 위해서, DCI 포맷에서 제 2 코드워드에 대한 NDI 필드가 필요하다.
한편, 하나의 코드워드가 하나의 레이어에 매핑되는 경우, 또는 하나의 코드워드가 2 개의 레이어에 매핑되는 경우에 2 개의 전송 블록 중에서 하나의 전송 블록이 전송되는 것을 지원하기 위해서, 전송 블록 활성화 여부를 나타낼 필요가 있다. 전술한 바와 같이, 상향링크 SU-MIMO 전송에서 비활성화되는 전송 블록의 상태를 나타내기 위해서, MCS 테이블의 일부 상태(state)를 새롭게 해석하거나, MCS 테이블에 비활성화되는 전송 블록을 나타내는 상태(state)를 추가하는 것을 고려할 수 있다. 예를 들어, MCS 인덱스 #0 또는 #28 을 시그널링함으로써 해당 전송 블록이 비활성화됨을 지시할 수 있다.
'Precoding Information' 필드에서, 2 전송 안테나로 구성되는 단말의 경우에는 상향링크 공간 다중화를 위해서 3 비트 크기의 프리코딩 코드북이 사용될 수 있고, 4 전송 안테나로 구성되는 단말의 경우에는 상향링크 공간 다중화를 위해서 6 비트의 프리코딩 코드북이 사용될 수 있다. 프리코딩 정보 필드를 구성하는 구체적인 예는 전술한 본 발명의 다양한 예시들에 따를 수 있다. 예를 들어, 전술한 표 12 내지 15 와 같은 형태로 프리코딩 정보를 효율적으로 구성할 수 있다.
'TB to Codeword swap flag' 필드는, 전송 블록과 코드워드의 매핑을 스와핑(swapping) 하는지 여부를 나타내는 제어 정보를 포함한다. LTE-A 상향링크 MIMO 전송에서 코드북 구조에 의해 매핑되는 바에 따라 특정 코드워드가 특정 물리 안테나를 통하여 전송될 때에, 코드워드 스와핑(swapping)을 적용함으로써 서브프레임 단위로 공간 다이버시티를 증가시킬 수 있다.
'Cyclic shift for DMRS' 필드는, 상향링크 DMRS 에 적용되는 순환 시프트(cyclic shift) 값을 지시하는 제어 정보를 포함한다. 다중 레이어 채널 추정(estimation)에 있어서 상향링크 DMRS 를 순환 시프트(cyclic shift)를 이용하여 분리함으로써 상향링크 DMRS 를 다중화할 수 있다. 다중-레이어에 대해서 순환 시프트 인덱스들을 할당하는 경우에 순환시프트 지시를 위해 필요한 최소한의 비트는 3 비트이다. 어떤 하나의 레이어에 대한 순환 시프트가 지시되면, 다른 레이어들에 대한 순환시프트 인덱스들은 미리 정의된 규칙에 따라 할당될 수 있다.
'OCC' 필드는 상향링크 DMRS 에 적용되는 직교 커버 코드(Orthogonal Cover Code)를 지시하는 제어 정보를 포함한다. OCC 를 이용함으로써 상향링크 DMRS 에 대한 직교 자원을 증가시킬 수 있다.
'TPC command for scheduled PUSCH' 는 스케줄링된 PUSCH 를 전송하는 전송 전력 명령을 포함하는 필드이다. 단말이 다중 안테나 구성을 가지는 경우에 TPC 명령은 각각의 안테나 별로 적용될 수도 있다.
'UL index (for TDD)' (상향링크 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 시분할듀플렉스(TDD) 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정(configuration)에 있어서 상향링크 전송으로 설정되는 서브프레임 인덱스 등을 나타낼 수 있다.
'Downlink Assignment Index (for TDD)' (하향링크 할당 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 TDD 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정에 있어서 PDSCH 전송으로 설정되는 서브프레임의 총 개수 등을 나타낼 수 있다.
'CQI request' (채널품질지시자 요청) 필드는 PUSCH 를 이용하여 비주기적인 CQI(Channel Quality Information), PMI(Precoding Matrix Indicator) 및 RI(Rank Indicator) 보고를 하도록 요청하는 것을 나타낸다. 'CQI request' 필드가 1 로 설정되면 단말은 PUSCH 를 이용한 비주기적 CQI, PMI 및 RI 보고를 전송하게 된다.
이와 같이 구성된 새로운 DCI 포맷을 이용하여 상향링크 SU-MIMO 전송을 스케줄링하는 제어 정보를 시그널링 오버헤드를 감소하면서 효율적으로 제공할 수 있다.
도 16 은 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 제어 정보를 제공하는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
우선, 기지국 측의 동작에 대해서 설명한다. 기지국은 제 1 전송블록(TB1)및 제 2 전송블록(TB2) 각각에 대한 변조및코딩기법(MCS) 정보를 포함하는 하향링크제어정보(DCI)를 생성할 수 있다(단계 S1610). 상기 DCI 는 TB1 및 TB2 중 하나 이상의 상향링크 전송을 스케줄링하는 제어 정보이며, 기지국은 생성된 DCI를 하향링크 제어 채널(PDCCH)을 통해 단말로 전송할 수 있다(S1620). 기지국은 전송된 DCI 에 따라 스케줄링되는 상향링크 전송을 단말로부터 상향링크 데이터 채널(PUSCH)을 통해 수신할 수 있다(S1630).
한편, 단말은 상기 단계 S1620에서 전송되는 DCI를 수신하고 (단계 S1640), DCI 에 포함되는 스케줄링 정보에 따라서 TB1 및 TB2 중 하나 이상을 상향링크 데이터 채널(PUSCH)을 통하여 기지국으로 전송할 수 있다(S1650).
여기서, TB1 또는 TB2 중 하나에 대한 MCS 정보가 소정의 값(예를 들어, MCS 인덱스 #0 또는 #28)을 가지는 경우에, 해당 전송블록이 비활성화되는 것이 지시될 수 있다.
도 17 은 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 제어 정보를 제공하는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
우선, 기지국 측의 동작에 대해서 설명한다. 기지국은 상향링크 전송의 전송 랭크 및 프리코딩 행렬을 나타내는 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크제어정보(DCI)를 생성할 수 있다(단계 S1710). 상기 DCI는 상향링크 전송을 스케줄링하는 제어 정보이며, 기지국은 생성된 DCI를 하향링크 제어 채널(PDCCH)을 통해 단말로 전송할 수 있다(S1720). 기지국은 전송된 DCI 에 따라 스케줄링되는 상향링크 전송을 단말로부터 상향링크 데이터 채널(PUSCH)을 통해 수신할 수 있다(S1730).
한편, 단말은 상기 단계 S1720에서 전송되는 DCI를 수신하고 (단계 S1740), DCI 에 포함되는 스케줄링 정보에서 지시되는 전송 랭크 및 프리코딩 행렬에 따라 상향링크 데이터를 상향링크 데이터 채널(PUSCH)을 통하여 기지국으로 전송할 수 있다(S1750).
여기서, DCI 에 포함되는 프리코딩 정보의 크기는, 다중 안테나의 개수 및 상향링크 전송 랭크에 따라 선택가능한 프리코딩 행렬의 개수에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 프리코딩 정보는, 활성화되는 코드워드의 개수에 따라 상이한 전송 랭크 및 프리코딩 행렬을 지시하도록 구성될 수 있다.
2 전송 안테나의 경우에, 하나의 코드워드가 활성화되면 랭크 1 전송이 가능하고, 2 개의 코드워드가 활성화되면 랭크 2 전송이 가능하다. 4 전송 안테나의 경우에 하나의 코드워드가 활성화되면 랭크 1 또는 2 전송이 가능하고, 2 개의 코드워드가 활성화되면 랭크 2, 3 또는 4 전송이 가능하다.
활성화된 코드워드의 개수는 활성화된 전송 블록의 개수에 대응하며, 전송 블록의 비활성화되는 것은 전술한 방안 1 내지 3 에서와 같이 DCI 에 포함되는 각각의 전송 블록에 대한 MCS 필드가 특정 값(예를 들어, MCS 인덱스 #0 또는 #28)을 통해 나타낼 수 있다. 따라서, 활성화된 코드워드의 개수에 따라 프리코딩 정보를 다르게 해석할 수 있다. 따라서, 활성화된 코드워드의 개수에 따라서 보다 많은 상태(state)를 기준으로 프리코딩 정보의 크기를 결정할 수 있다.
상향링크 전송 안테나의 개수가 2 인 경우에 프리코딩 정보는, 1 개의 코드워드가 활성화되는 경우에 전송 랭크 1 에 대한 6 개의 프리코딩 행렬을 각각 나타내는 6 개의 상태(state)를 표현할 수 있어야 한다. 2 개의 코드워드가 활성화되는 경우에 전송 랭크 2 에 대한 1 개의 프리코딩 행렬을 나타내는 1 개의 상태를 표현할 수 있어야 한다. 따라서, 프리코딩 정보의 크기는 3 비트(8 개의 상태)로 구성될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 전송 랭크 및 프리코딩 행렬을 지시하고 남는 상태(state)는 유보될(reserved) 수 있고, 또는 다른 정보를 표현할 수도 있다.
한편, 상향링크 전송 안테나의 개수가 4 인 경우에 프리코딩 정보는, 1 개의 코드워드가 활성화되는 경우에, 전송 랭크 1 에 대한 24 개의 프리코딩 행렬을 각각 나타내는 24 개의 상태, 전송 랭크 2 에 대한 16 개의 프리코딩 행렬을 각각 나타내는 16 개의 상태를 표현할 수 있어야 한다 (총 40 개의 상태). 2 개의 코드워드가 활성화되는 경우에, 전송 랭크 2 에 대한 16 개의 프리코딩 행렬을 각각 나타내는 16 개의 상태, 전송 랭크 3 에 대한 12 개의 프리코딩 행렬을 각각 나타내는 12 개의 상태, 전송 랭크 4 에 대한 1 개의 프리코딩 행렬을 나타내는 1 개의 상태를 표현할 수 있어야 한다 (총 29 개의 상태). 따라서, 프리코딩 정보의 크기는 6 비트(64 개의 상태)로 구성될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 전송 랭크 및 프리코딩 행렬을 지시하고 남는 상태(state)는 유보될(reserved) 수 있고, 또는 다른 정보를 표현할 수도 있다.
전술한 상향링크 SU-MIMO 전송에 대해서 전송 블록 비활성화를 나타내는 방안(도 16) 및 프리코딩 정보를 구성하는 방안(도 17)은 동시에 적용되어 새로운 하향링크제어정보(DCI) 포맷으로 구성될 수 있다. 또한, 본 문서에서 전술한 다양한 실시예들의 하나 이상이 동시에 적용되어 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링 하는 하향링크제어정보가 구성될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
기지국 장치(1810)는, 수신 모듈(1811), 전송 모듈(1812), 프로세서(1813), 메모리(1814) 및 안테나(1815)를 포함할 수 있다. 수신 모듈 (1811)은 외부(예를 들어, 단말)로부터 각종 데이터 및 제어 신호들을 수신하는 기능을 수행할 수 있다. 전송 모듈(1812)은 외부(예를 들어, 단말)로 각종 데이터 및 제어 신호들을 전송하는 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(1813)는 수신 모듈(1811), 전송모듈(1812), 메모리(1814) 등 기지국 장치(1810)를 구성하는 다양한 구성요소들과 통신적으로 접속되고 기지국 장치(1810) 및 그 구성요소들의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 복수개로 구성된 안테나(1815)에 의하여 기지국 장치(1810)는 MIMO 전송 기법에 따른 송수신을 지원할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치(1810)는 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 제어 정보를 단말 장치에게 제공할 수 있다. 기지국 장치의 프로세서(1813)는, 제 1 및 제 2 전송 블록 각각에 대한 변조및코딩기법(MCS) 정보를 포함하는 하향링크제어정보를 생성하도록 구성될 수 있다. 또한, 기지국 장치의 프로세서(1813)는, 상향링크 전송의 전송 랭크 및 프리코딩 행렬을 나타내는 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크제어정보(DCI)를 생성하도록 구성될 수 있다. 또한, 기지국 장치의 프로세서(1813)는, 전송 모듈(1812)을 통해, 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보를 하향링크 제어 채널을 통해 전송하도록 구성될 수 있다. 또한, 기지국 장치의 프로세서(1813)는, 수신 모듈(1811)을 통해, 하향링크제어정보에 따라 스케줄링되는 상향링크 전송을 상향링크 데이터 채널을 통해 수신하도록 구성될 수 있다.
여기서, 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나의 전송 블록에 대한 MCS 정보가 소정의 값(예를 들어, MCS 인덱스 #0 또는 #28)을 가지는 경우에 그에 해당하는 전송 블록이 비활성화되는 것이 지시될 수 있다. 또한, 상기 프리코딩 정보의 크기는, 다중 안테나의 개수 및 상향링크 전송 랭크에 따라 선택가능한 프리코딩 행렬의 개수에 기초하여 결정될 수 있다.
기지국 장치의 프로세서(1813)는 그 외에도 기지국 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1814)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
도 18에서는 상향링크 수신 주체로서 주로 기지국 장치(1810)에 대하여 설명하였으나, 상향링크 수신 주체인 중계기(RN) 장치에도 전술한 사항이 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 단말 장치(1820)는, 수신 모듈(1821), 전송 모듈(1822), 프로세서(1823), 메모리(1824) 및 안테나(1825)를 포함할 수 있다. 수신 모듈 (1821)은 외부(예를 들어, 기지국)로부터 각종 데이터 및 제어 신호들을 수신하는 기능을 수행할 수 있다. 전송 모듈(1822)은 외부(예를 들어, 기지국)로 각종 데이터 및 제어 신호들을 전송하는 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(1823)는 수신 모듈(1821), 전송모듈(1822), 메모리(1824) 등 단말 장치(1820)를 구성하는 다양한 구성요소들과 통신적으로 접속되고 단말장치(1820) 및 그 구성요소들의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 복수개로 구성된 안테나(1825)에 의하여 단말장치(1820)는 MIMO 전송 기법에 따른 송수신을 지원할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(1820)는 상향링크 다중 안테나 전송을 수행할 수 있다. 단말 장치의 프로세서(1823)는, 수신 모듈(1821)을 통하여, 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보를 하향링크 제어 채널을 통해 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 단말 장치의 프로세서(1823)는, 전송 모듈(1822)을 통하여, 수신된 하향링크제어정보에 따라 스케줄링되는 상향링크 전송을 상향링크 데이터 채널을 통해 전송하도록 구성될 수 있다.
여기서, 하향링크제어정보는 제 1 및 제 2 전송 블록 각각에 대한 변조및코딩기법(MCS) 정보를 포함하고, 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나의 전송 블록에 대한 MCS 정보가 소정의 값(예를 들어, MCS 인덱스 #0 또는 #28)을 가지는 경우에 그에 해당하는 전송 블록은 비활성화되는 것이 지시될 수 있다. 또한, 하향링크제어정보는 상향링크 전송의 전송 랭크 및 프리코딩 행렬을 나타내는 프리코딩 정보를 포함할 수 있다. 상기 프리코딩 정보의 크기는, 다중 안테나의 개수 및 상향링크 전송 랭크에 따라 선택가능한 프리코딩 행렬의 개수에 기초하여 결정될 수 있다.
단말 장치의 프로세서(1823)는 그 외에도 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1824)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
도 18에서는 상향링크 전송 주체로서 주로 단말장치(1820)에 대하여 설명하였으나, 상향링크 전송 주체인 중계기(RN) 장치에도 전술한 사항이 동일하게 적용될 수 있다.
도 18 의 기지국 장치 및 단말 장치에 대해서, 본 문서에서 전술하여 제안한 다양한 실시예들에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성은 설명의 명료성을 위하여 생략하였으나, 본 발명에서 제안하는 다양한 실시예들이 기지국 장치 및 단말 장치로 구현될 수 있음은 자명하다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 방법으로서,
    제 1 및 제 2 전송 블록(Transport block) 각각에 대한 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 정보를 포함하는 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 생성하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나 이상의 상향링크 전송을 스케줄링하는 상기 생성된 하향링크제어정보를 하향링크 제어 채널을 통해 전송하는 단계; 및
    상기 하향링크제어정보에 따라 스케줄링되는 상기 상향링크 전송을 상향링크 데이터 채널을 통해 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나의 전송 블록에 대한 상기 MCS 정보가 소정의 값을 가지는 경우에 상기 하나의 전송 블록은 비활성화되는, 상향링크 다중 안테나 전송 스케줄링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 값은,
    상기 MCS 정보 중에서 가장 낮은 변조 차수(modulation order) 및 가장 작은 전송 블록 크기(Transport Block Size)를 지시하는 값, 또는
    상기 MCS 정보 중에서 가장 높은 변조 차수 및 가장 큰 전송 블록 크기를 지시하는 값 중 하나인, 상향링크 다중 안테나 전송 스케줄링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 값은,
    MCS 인덱스 0 또는 MCS 인덱스 28 중 하나인, 상향링크 다중 안테나 전송 스케줄링 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 MCS 정보는 5 비트 크기를 가지는, 상향링크 다중 안테나 전송 스케줄링 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 채널은 물리하향링크제어채널(PDCCH)이고,
    상기 상향링크 데이터 채널은 물리상향링크공유채널(PUSCH)인, 상향링크 다중 안테나 전송 스케줄링 방법.
  6. 상향링크 다중 안테나 전송을 수행하는 방법으로서,
    제 1 및 제 2 전송 블록(Transport block) 중 하나 이상의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 하향링크 제어 채널을 통해 수신하는 단계; 및
    상기 하향링크제어정보에 따라 스케줄링되는 상기 상향링크 전송을 상향링크 데이터 채널을 통해 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 하향링크제어정보는 상기 제 1 및 제 2 전송 블록 각각에 대한 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 정보를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나의 전송 블록에 대한 상기 MCS 정보가 소정의 값을 가지는 경우에 상기 하나의 전송 블록은 비활성화되는, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 소정의 값은,
    상기 MCS 정보 중에서 가장 낮은 변조 차수(modulation order) 및 가장 작은 전송 블록 크기(Transport Block Size)를 지시하는 값, 또는
    상기 MCS 정보 중에서 가장 높은 변조 차수 및 가장 큰 전송 블록 크기를 지시하는 값 중 하나인, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 소정의 값은,
    MCS 인덱스 0 또는 MCS 인덱스 28 중 하나인, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 MCS 정보는 5 비트 크기를 가지는, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 채널은 물리하향링크제어채널(PDCCH)이고,
    상기 상향링크 데이터 채널은 물리상향링크공유채널(PUSCH)인, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  11. 상향링크 다중 안테나 전송을 스케줄링하는 기지국으로서,
    단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈;
    상기 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    제 1 및 제 2 전송 블록(Transport block) 각각에 대한 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 정보를 포함하는 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 생성하고,
    상기 전송 모듈을 통해, 상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나 이상의 상향링크 전송을 스케줄링하는 상기 생성된 하향링크제어정보를 하향링크 제어 채널을 통해 전송하고,
    상기 수신 모듈을 통해, 상기 하향링크제어정보에 따라 스케줄링되는 상기 상향링크 전송을 상향링크 데이터 채널을 통해 수신하도록 구성되며,
    상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나의 전송 블록에 대한 상기 MCS 정보가 소정의 값을 가지는 경우에 상기 하나의 전송 블록은 비활성화되는, 상향링크 다중 안테나 전송 스케줄링 기지국.
  12. 상향링크 다중 안테나 전송을 수행하는 단말로서,
    기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈;
    상기 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 수신 모듈을 통하여, 제 1 및 제 2 전송 블록(Transport block) 중 하나 이상의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 하향링크 제어 채널을 통해 수신하고,
    상기 전송 모듈을 통하여, 상기 하향링크제어정보에 따라 스케줄링되는 상기 상향링크 전송을 상향링크 데이터 채널을 통해 전송하도록 구성되며,
    상기 하향링크제어정보는 상기 제 1 및 제 2 전송 블록 각각에 대한 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 정보를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 전송 블록 중 하나의 전송 블록에 대한 상기 MCS 정보가 소정의 값을 가지는 경우에 상기 하나의 전송 블록은 비활성화되는, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 단말.
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