WO2012091532A2 - Tdd 기반 무선 통신 시스템에서 ack/nack 전송 방법 및 장치 - Google Patents

Tdd 기반 무선 통신 시스템에서 ack/nack 전송 방법 및 장치 Download PDF

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WO2012091532A2
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김민규
양석철
안준기
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엘지전자 주식회사
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    • H04L1/1607—Details of the supervisory signal
    • H04L1/1664—Details of the supervisory signal the supervisory signal being transmitted together with payload signals; piggybacking

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method for transmitting a reception acknowledgment for a hybrid automatic repeat request (HARQ) in a time division duplex (TDD) based wireless communication system and to a terminal using the method. It is about.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • TDD time division duplex
  • LTE Long term evolution
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • TS Technical Specification
  • the physical channel in LTE is a downlink channel PDSCH (Physical Downlink) It may be divided into a shared channel (PDCCH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical uplink shared channel (PUSCH) and a physical uplink control channel (PUCCH) which are uplink channels.
  • PDSCH Physical Downlink
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUCCH is an uplink control channel used for transmission of uplink control information such as a hybrid automatic repeat request (HARQ) ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), and a scheduling request (SR).
  • uplink control information such as a hybrid automatic repeat request (HARQ) ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), and a scheduling request (SR).
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • CQI channel quality indicator
  • SR scheduling request
  • 3GPP LTE-A (advanced) is an evolution of 3GPP LTE.
  • the technologies introduced in 3GPP LTE-A include carrier aggregation and multiple input multiple output (MIMO) supporting four or more antenna ports.
  • MIMO multiple input multiple output
  • Carrier aggregation uses a plurality of component carriers.
  • Component carriers are defined by center frequency and bandwidth.
  • One downlink component carrier or a pair of an uplink component carrier and a downlink component carrier corresponds to one cell.
  • a terminal receiving a service using a plurality of downlink component carriers may be said to receive a service from a plurality of serving cells.
  • TDD time division duplex
  • one or more downlink subframes are associated with an uplink subframe.
  • 'Connection' means that transmission / reception in a downlink subframe is connected with transmission / reception in an uplink subframe.
  • the UE when receiving a transport block (or codeword) in a plurality of downlink subframes, the UE transmits HARQ ACK / NACK for the transport block in an uplink subframe connected to the plurality of downlink subframes. .
  • the payload size of HARQ ACK / NACK increases. It is important to increase the transmission reliability of HARQ ACK / NACK to ensure the reliability of HARQ performance. However, if the payload of HARQ ACK / NACK is too large, it is difficult to increase the data rate for user traffic.
  • An object of the present invention is to provide an ACK / NACK transmission method and apparatus in a time division duplex (TDD) based wireless communication system.
  • TDD time division duplex
  • the present invention provides a method for transmitting an ACK / NACK of a terminal in a TDD-based wireless communication system in which M (M ⁇ 1) downlink subframes are connected to an uplink subframe.
  • the method includes receiving an uplink grant from a base station, the uplink grant including uplink resource allocation and uplink downlink assignment index (DAI); Receiving at least one downlink transport block in the M downlink subframes for each of a plurality of serving cells from the base station; Determining an ACK / NACK payload size based on the value of the uplink DAI; Generating an ACK / NACK response for the at least one downlink transport block; Multiplexing the ACK / NACK response to an uplink transport block; And transmitting the multiplexed ACK / NACK response to the base station using the uplink resource allocation in the uplink subframe, wherein the ACK / NACK response is at least the same number as the ACK / NACK payload size. It is characterized in that the generated for
  • the downlink transport block may include at least one of data and control information requiring an ACK / NACK response.
  • the uplink DAI may indicate a maximum value of the number of downlink subframes having at least one downlink transport block in each serving cell.
  • the at least one downlink transport block may be received on a physical downlink shared channel (PDSCH) in which a corresponding physical downlink control channel (PDCCH) exists or on a PDSCH in which a corresponding PDCCH does not exist.
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the at least one downlink transport block may further include a semi persistent scheduling (SPS) release PDCCH indicating semi-static scheduling release.
  • SPS semi persistent scheduling
  • the ACK / NACK response for the at least one downlink transport block may be generated by bundling ACK / NACK for a plurality of downlink transport blocks in each downlink subframe.
  • the ACK / NACK response to the at least one downlink transport block may be transmitted through a physical uplink shared channel (PUSCH) through which at least one of uplink data and uplink control information is transmitted.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • each downlink is always irrespective of whether ACK / NACK is bundled in a physical uplink control channel (PUCCH) in which only uplink control information is transmitted. It may be generated by bundling ACK / NACK for a plurality of downlink transport blocks in a subframe.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • the ACK / NACK response for the at least one downlink transport block is for a plurality of downlink transport blocks in each downlink subframe only when only uplink control information such as downlink channel state information is transmitted through the PUSCH. It may be generated by bundling ACK / NACK.
  • An ACK / NACK response for the at least one downlink transport block may be generated by bundling in serving cell units.
  • Each downlink transport block is received on each physical downlink shared channel (PDSCH), the PDSCH is indicated by downlink resource allocation in a downlink grant on a corresponding physical downlink control channel (PDCCH), and the downlink grant is assigned It may include a downlink assignment index (DAI) indicating the accumulated number of PDCCH having the PDSCH transmission.
  • DAI downlink assignment index
  • a terminal for transmitting ACK / NACK in a time division duplex (TDD) based wireless communication system in which M (M ⁇ 1) downlink subframes are connected to an uplink subframe includes: an RF unit for transmitting a radio signal; And a processor coupled to the RF unit, wherein the processor receives an uplink grant from a base station, the uplink grant includes an uplink resource allocation and an uplink downlink assignment index (DAI), Receive at least one downlink transport block in the M downlink subframes for each of the serving cells of the ACK / NACK payload size for the at least one downlink transport block based on the value of the uplink DAI.
  • DAI uplink downlink assignment index
  • a method of transmitting an acknowledgment in a time division duplex (TDD) system having a plurality of serving cells is proposed.
  • the ACK / NACK mismatch between the base station and the terminal can be reduced, and the size of the ACK / NACK payload can be reduced.
  • 1 shows a structure of a downlink radio frame in 3GPP LTE.
  • FIG. 2 shows a structure of an uplink subframe in 3GPP LTE.
  • 3 shows PUCCH format 1b in a normal CP in 3GPP LTE.
  • FIG. 5 shows an example of a multi-carrier.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating a structure of a PUCCH format 3 in a normal CP.
  • FIG. 10 illustrates an example of a subframe in which uplink control information (UCI) is piggybacked (multiplexed) and transmitted.
  • UCI uplink control information
  • FIG. 11 illustrates a process of processing uplink data and uplink control information when piggybacking (multiplexing) transmission of uplink control information on a PUSCH.
  • FIG. 12 illustrates an ACK / NACK feedback method of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows an example of determining an ACK / NACK payload size of a terminal.
  • FIG. 14 illustrates a first bundling method applicable to PUSCH piggyback transmission of ACK / NACK.
  • FIG. 15 illustrates a second bundling method applicable to PUSCH piggyback transmission of ACK / NACK.
  • FIG. 16 illustrates a third bundling method applicable to transmission of a PUSCH piggyback of ACK / NACK.
  • 17 is a block diagram illustrating a wireless device in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the user equipment may be fixed or mobile, and may include a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, and a personal digital assistant (PDA). It may be called other terms such as digital assistant, wireless modem, handheld device.
  • MS mobile station
  • MT mobile terminal
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • PDA personal digital assistant
  • a base station generally refers to a fixed station communicating with a terminal, and may be referred to as other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), and an access point.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point an access point
  • 3GPP LTE shows a structure of a downlink radio frame in 3GPP LTE. This can be found in section 4 of 3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)", for TDD (Time Division Duplex) will be.
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • R-UTRA Physical Channels and Modulation
  • the radio frame includes 10 subframes indexed from 0 to 9.
  • One subframe includes two consecutive slots.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot may include a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain.
  • OFDM symbol is only for representing one symbol period in the time domain, since 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink (DL), multiple access scheme or name There is no limit on.
  • OFDM symbol may be called another name such as a single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) symbol, a symbol period, and the like.
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • One slot includes 7 OFDM symbols as an example, but the number of OFDM symbols included in one slot may vary according to the length of a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of subcarriers in one slot. For example, if one slot includes 7 OFDM symbols in the time domain and the resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain, one resource block includes 7 ⁇ 12 resource elements (REs). It may include.
  • subframes having index # 1 and index # 6 are called special subframes, and are referred to as Downlink Pilot Time Slot (DwPTS), Guard Period (GP), and Uplink Pilot (UpPTS). Time Slot).
  • DwPTS Downlink Pilot Time Slot
  • GP Guard Period
  • UpPTS Uplink Pilot
  • Time Slot Time Slot
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • GP is a section for removing interference caused in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • DL subframe In TDD, a downlink (DL) subframe and an uplink (UL) subframe coexist in one radio frame.
  • Table 1 shows an example of configuration of a radio frame.
  • 'D' represents a DL subframe
  • 'U' represents a UL subframe
  • 'S' represents a special subframe.
  • the terminal may know which subframe is the DL subframe or the UL subframe according to the configuration of the radio frame.
  • the DL (downlink) subframe is divided into a control region and a data region in the time domain.
  • the control region includes up to three OFDM symbols preceding the first slot in the subframe, but the number of OFDM symbols included in the control region may be changed.
  • PDCCH and other control channels are allocated to the control region, and PDSCH is allocated to the data region.
  • a physical channel is a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical downlink shared channel (PUSCH), a physical downlink control channel (PDCCH), and a physical channel (PCFICH). It may be divided into a Control Format Indicator Channel (PHICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and a Physical Uplink Control Channel (PUCCH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PUSCH physical downlink shared channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PCFICH physical channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of a subframe carries a control format indicator (CFI) regarding the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • CFI control format indicator
  • the terminal first receives the CFI on the PCFICH, and then monitors the PDCCH.
  • the PCFICH does not use blind decoding and is transmitted on a fixed PCFICH resource of a subframe.
  • the PHICH carries a positive-acknowledgement (ACK) / negative-acknowledgement (ACK) signal for an uplink hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • ACK positive-acknowledgement
  • ACK negative-acknowledgement
  • HARQ uplink hybrid automatic repeat request
  • the ACK / NACK signal for UL (uplink) data on the PUSCH transmitted by the UE is transmitted on the PHICH.
  • the Physical Broadcast Channel (PBCH) is transmitted in the preceding four OFDM symbols of the second slot of the first subframe of the radio frame.
  • the PBCH carries system information necessary for the terminal to communicate with the base station, and the system information transmitted through the PBCH is called a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • DCI downlink control information
  • PDSCH also called DL grant
  • PUSCH resource allocation also called UL grant
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • blind decoding is used to detect the PDCCH.
  • Blind decoding is a method of demasking a desired identifier in a CRC of a received PDCCH (which is called a candidate PDCCH) and checking a CRC error to determine whether the corresponding PDCCH is its control channel.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the terminal, attaches a cyclic redundancy check (CRC) to the DCI, and unique identifier according to the owner or purpose of the PDCCH (this is called a radio network temporary identifier (RNTI)). Mask to the CRC.
  • CRC cyclic redundancy check
  • RNTI radio network temporary identifier
  • FIG. 2 shows a structure of an uplink subframe in 3GPP LTE.
  • the uplink subframe may be divided into a control region in which a physical uplink control channel (PUCCH) carrying uplink control information is allocated in a frequency domain and a data region in which a physical uplink shared channel (PUSCH) carrying user data is allocated.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH is allocated to an RB pair in a subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the first slot and the second slot.
  • m is a position index indicating a logical frequency domain position of an RB pair allocated to a PUCCH in a subframe. It is shown that an RB having the same m value occupies different subcarriers in two slots.
  • PUCCH supports multiple formats.
  • a PUCCH having a different number of bits per subframe may be used according to a modulation scheme dependent on the PUCCH format.
  • Table 2 shows an example of a modulation scheme and the number of bits per subframe according to the PUCCH format.
  • PUCCH format 1 is used for transmission of SR (Scheduling Request)
  • PUCCH format 1a / 1b is used for transmission of ACK / NACK signal for HARQ
  • PUCCH format 2 is used for transmission of CQI
  • PUCCH format 2a / 2b is used for CQI and Used for simultaneous transmission of ACK / NACK signals.
  • PUCCH format 1a / 1b is used when transmitting only the ACK / NACK signal in the subframe
  • PUCCH format 1 is used when the SR is transmitted alone.
  • PUCCH format 1 is used, and an ACK / NACK signal is modulated and transmitted on a resource allocated to the SR.
  • All PUCCH formats use a cyclic shift (CS) of a sequence in each OFDM symbol.
  • the cyclically shifted sequence is generated by cyclically shifting a base sequence by a specific cyclic shift amount.
  • the specific CS amount is indicated by the cyclic shift index (CS index).
  • n is the element index
  • N is the length of the base sequence.
  • b (n) is defined in section 5.5 of 3GPP TS 36.211 V8.7.0.
  • the length of the sequence is equal to the number of elements included in the sequence. u may be determined by a cell identifier (ID), a slot number in a radio frame, or the like.
  • ID cell identifier
  • the length N of the base sequence is 12 since one resource block includes 12 subcarriers. Different base sequences define different base sequences.
  • the cyclically shifted sequence r (n, I cs ) may be generated by cyclically shifting the basic sequence r (n) as shown in Equation 2 below.
  • I cs is a cyclic shift index indicating the CS amount (0 ⁇ I cs ⁇ N-1).
  • the available cyclic shift index of the base sequence refers to a cyclic shift index derived from the base sequence according to the CS interval. For example, if the length of the base sequence is 12 and the CS interval is 1, the total number of available cyclic shift indices of the base sequence is 12. Alternatively, if the length of the base sequence is 12 and the CS interval is 2, the total number of available cyclic shift indices of the base sequence is six.
  • 3 shows PUCCH format 1b in a normal CP in 3GPP LTE.
  • One slot includes seven OFDM symbols, three OFDM symbols become RS (Reference Signal) OFDM symbols for the reference signal, and four OFDM symbols become data OFDM symbols for the ACK / NACK signal.
  • RS Reference Signal
  • modulation symbol d (0) is generated by modulating an encoded 2-bit ACK / NACK signal with Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • the cyclic shift index I cs may vary depending on the slot number n s in the radio frame and / or the symbol index l in the slot.
  • the modulation symbol d (0) is spread to the cyclically shifted sequence r (n, I cs ).
  • r n, I cs .
  • the one-dimensional spread sequence may be spread using an orthogonal sequence.
  • An orthogonal sequence w i (k) (i is a sequence index, 0 ⁇ k ⁇ K ⁇ 1) having a spreading factor K 4 uses the following sequence.
  • Different spreading coefficients may be used for each slot.
  • the two-dimensional spreading sequence ⁇ s (0), s (1), s (2), s (3) ⁇ can be expressed as follows.
  • Two-dimensional spread sequences ⁇ s (0), s (1), s (2), s (3) ⁇ are transmitted in the corresponding OFDM symbol after IFFT is performed.
  • the ACK / NACK signal is transmitted on the PUCCH.
  • the reference signal of the PUCCH format 1b is also transmitted by cyclically shifting the base sequence r (n) and spreading it in an orthogonal sequence.
  • the cyclic shift indexes corresponding to three RS OFDM symbols are I cs4 , I cs5 , and I cs6 , three cyclically shifted sequences r (n, I cs4 ), r (n, I cs5 ), r (n, I cs6 ).
  • the orthogonal sequence index i, the cyclic shift index I cs, and the resource block index m are parameters necessary for configuring the PUCCH and resources used to distinguish the PUCCH (or terminal). If the number of available cyclic shifts is 12 and the number of available orthogonal sequence indexes is 3, PUCCHs for a total of 36 terminals may be multiplexed into one resource block.
  • resource index n (1) PUUCH is defined in order for the UE to obtain the three parameters for configuring the PUCCH.
  • Resource index n (1) PUUCH n CCE + N (1) PUUCH , where n CCE is the corresponding DCI (ie, downlink resource allocation used for reception of downlink data corresponding to ACK / NACK signal) N (1) PUUCH is a parameter that the base station informs the user equipment by using a higher layer message.
  • the time, frequency, and code resources used for transmitting the ACK / NACK signal are called ACK / NACK resources or PUCCH resources.
  • the index of the ACK / NACK resource (referred to as the ACK / NACK resource index or the PUCCH index) required for transmitting the ACK / NACK signal on the PUCCH is orthogonal sequence index i, cyclic shift index I cs , and resource block index. m and at least one of the indices for obtaining the three indices.
  • the ACK / NACK resource may include at least one of an orthogonal sequence, a cyclic shift, a resource block, and a combination thereof.
  • FIG. 4 shows an example of performing HARQ in frequency division duplex (FDD).
  • FDD is a method in which uplink transmission and downlink transmission are performed using different frequencies.
  • the UE monitors the PDCCH and receives a DL grant including downlink (DL) resource allocation on the PDCCH 501 in the nth DL subframe.
  • the terminal receives a DL transport block through the PDSCH 502 indicated by DL resource allocation.
  • the UE transmits an ACK / NACK response for the DL transport block on the PUCCH 511 in the n + 4th UL subframe.
  • the ACK / NACK response may be referred to as a reception acknowledgment for the DL transport block.
  • the ACK / NACK signal becomes an ACK signal when the DL transport block is successfully decoded, and becomes an NACK signal when the decoding of the DL transport block fails.
  • the base station may perform retransmission of the DL transport block until the ACK signal is received or up to a maximum number of retransmissions.
  • the 3GPP LTE system supports a case where the downlink bandwidth and the uplink bandwidth are set differently, but this assumes one component carrier (CC).
  • the 3GPP LTE system supports up to 20MHz and may have different uplink and downlink bandwidths, but only one CC is supported for each of the uplink and the downlink.
  • Spectrum aggregation supports a plurality of CCs. For example, if five CCs are allocated as granularity in a carrier unit having a 20 MHz bandwidth, a bandwidth of up to 100 MHz may be supported.
  • One DL CC or a pair of UL CC and DL CC may correspond to one cell. Accordingly, it can be said that a terminal communicating with a base station through a plurality of DL CCs receives a service from a plurality of serving cells.
  • serving cell and DL CC are used together. Different DL CCs may mean different serving cells.
  • FIG. 5 shows an example of a multi-carrier.
  • the number of DL CCs and UL CCs is not limited.
  • PDCCH and PDSCH are independently transmitted in each DL CC, and PUCCH and PUSCH are independently transmitted in each UL CC. Since three DL CC-UL CC pairs are defined, the UE may be provided with services from three serving cells.
  • the UE may monitor the PDCCH in the plurality of DL CCs and receive DL transport blocks simultaneously through the plurality of DL CCs.
  • the terminal may transmit a plurality of UL transport blocks simultaneously through the plurality of UL CCs.
  • Each serving cell may be identified through a cell index (CI).
  • the CI may be unique within the cell or may be terminal-specific.
  • CI 0, 1, 2 is assigned to the first to third serving cells is shown.
  • the serving cell may be divided into a primary cell and a secondary cell.
  • the primary cell is a cell that operates at the primary frequency and performs an initial connection establishment process, which is a terminal, initiates a connection reestablishment process, or is designated as a primary cell in a handover process.
  • the primary cell is also called a reference cell.
  • the secondary cell operates at the secondary frequency, can be established after the RRC connection is established, and can be used to provide additional radio resources. At least one primary cell is always configured, and the secondary cell may be added / modified / released by higher layer signaling (eg, RRC message).
  • the CI of the primary cell can be fixed.
  • the lowest CI may be designated as the CI of the primary cell.
  • the CI of the primary cell is 0, and the CI of the secondary cell is sequentially assigned from 1.
  • a DL subframe and an UL subframe coexist in one radio frame.
  • the number of UL subframes is less than the number of DL subframes. Therefore, in case of lack of a UL subframe for transmitting the ACK / NACK signal, it supports to transmit a plurality of ACK / NACK signal for a plurality of DL transport block in one UL subframe.
  • bundling is to transmit an ACK when all of the decoding of the PDSCH (ie, downlink transport blocks) received by the UE is successful, and otherwise, transmit an NACK. This is called an AND operation.
  • bundling is not limited to an AND operation and may include various operations of compressing ACK / NACK bits corresponding to a plurality of transport blocks (or codewords).
  • bundling may indicate the value of counting the number of ACKs (or NACKs) or the number of consecutive ACKs.
  • channel selection is also referred to as ACK / NACK multiplexing.
  • the terminal selects one PUCCH resource among a plurality of PUCCH resources and transmits ACK / NACK.
  • the following table shows DL subframe n-k associated with UL subframe n according to UL-DL configuration in 3GPP LTE, where k ⁇ K and M represent the number of elements of set K. That is, M means the number of DL subframes connected to one UL subframe.
  • HARQ-ACK (i) indicates ACK / NACK for an i-th downlink subframe among M downlink subframes.
  • Discontinuous Transmission means that a DL transport block is not received on a PDSCH or a corresponding PDCCH is not detected in a corresponding DL subframe.
  • DTX Discontinuous Transmission
  • Table 6 there are three PUCCH resources (n (1) PUCCH, 0 , n (1) PUCCH, 1 , n (1) PUCCH, 2 ), b (0), b (1) is selected PUCCH Are two bits transmitted using.
  • the NACK and the DTX are coupled. This is because a combination of reserved PUCCH resources and QPSK symbols cannot indicate all ACK / NACK states. However, if there is no ACK, the DTX can be decoupled from the NACK.
  • the existing PUCCH format 1b may transmit only 2-bit ACK / NACK. However, channel selection links the allocated PUCCH resources with the actual ACK / NACK signal, indicating more ACK / NACK states.
  • an ACK / NACK mismatch between the base station and the UE may occur due to a missing DL subframe (or PDCCH).
  • the base station transmits three DL transport blocks on three DL subframes.
  • the UE may not receive the second transport block at all because the PDCCH is lost in the second DL subframe, and may receive only the remaining first and third transport blocks. At this time, if bundling is used, an error occurs in which the UE transmits an ACK.
  • DAI Downlink Assignment Index
  • the DAI indicates the cumulative number of PDCCHs with assigned PDSCH transmissions.
  • the base station may know the loss of the third DL subframe.
  • the PUCCH format 3 is discussed in addition to the PUCCH format of the existing 3GPP LTE in preparation for the shortage of ACK / NACK bits.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating a structure of a PUCCH format 3 in a normal CP.
  • One slot includes 7 OFDM symbols, and l is an OFDM symbol number in the slot and has a value of 0-6.
  • the symbol sequence d may be referred to as a set of modulation symbols.
  • the number of bits or the modulation scheme of the ACK / NACK signal is only an example and not a limitation.
  • One PUCCH uses 1 RB and one subframe includes a first slot and a second slot.
  • 5 shows that a first sequence d1 is transmitted in a first slot.
  • the symbol sequence is spread to the orthogonal sequence w i .
  • the symbol sequence corresponds to each data OFDM symbol, and the orthogonal sequence is used to distinguish the PUCCH (or terminal) by spreading the symbol sequence over the data OFDM symbols.
  • the orthogonal sequence may be selected from one of five orthogonal sequences of the following table according to the orthogonal sequence index i.
  • Two slots in a subframe may use different orthogonal sequence indices.
  • Each spread symbol sequence is cyclically shifted by a cell-specific cyclic shift value n cell cs (n s , l).
  • Each cyclically shifted symbol sequence is mapped to a corresponding data OFDM symbol and transmitted.
  • n cell cs (n s , l) is a cell-specific parameter determined by a pseudo-random sequence initialized based on a physical cell identity (PCI).
  • PCI physical cell identity
  • n cell cs (n s , l) depends on slot number n s in the radio frame and OFDM symbol number l in the slot.
  • a reference signal sequence used for demodulation of an ACK / NACK signal is mapped and transmitted to two RS OFDM symbols.
  • up to five terminals can be distinguished by changing an orthogonal sequence index. This means that up to five PUCCH formats 3 can be multiplexed on the same RB.
  • the UE first receives a DL grant on the PDCCH, and then receives a transport block through a PDSCH indicated by the DL grant (which may be referred to as a dynamic PDSCH).
  • a transport block indicated by the DL grant (which may be referred to as a dynamic PDSCH).
  • PDCCH monitoring is involved in every transport block, which is called dynamic scheduling.
  • SPS scheduling defines a PDSCH resource in advance, and the UE may receive a transport block through a predefined resource without monitoring the PDCCH.
  • a PDSCH may be referred to as an SPS PDSCH.
  • the base station sends the SPS configuration through the radio resource control (RRC) message to the terminal.
  • the SPS configuration includes the SPS-C-RNTI and the SPS period.
  • the SPS period is referred to as 4 subframes.
  • the UE monitors the PDCCH 501 whose CRC is masked with the SPS-C-RNTI, and performs the SPS after the SPS is activated.
  • NDI 0 included in DCI on PDCCH 501
  • various fields included in DCI eg, transmit power command (TPC), Cyclic Shift (CS) of demodulation reference signal (DMSRS), Modulation and Coding scheme)
  • TPC transmit power command
  • CS Cyclic Shift
  • DMSRS demodulation reference signal
  • Modulation and Coding scheme Modulation and Coding scheme
  • RV redundancy version
  • HARQ process number resource allocation
  • the UE When the SPS is activated, the UE receives the transport block on the PDSCH in the SPS period even though the UE does not receive the DL grant on the PDCCH.
  • the UE monitors the PDCCH 502 whose CRC is masked with the SPS-C-RNTI to confirm deactivation of the SPS.
  • the PDCCH indicating the deactivation of the SPS is called an SPS release PDCCH.
  • the ACK / NACK response is unnecessary for the PDCCH indicating the SPS activation, but the SPS release PDCCH indicating the deactivation of the SPS requires the ACK / NACK response.
  • the DL transport block is used to mean any data for which an ACK / NACK response is required.
  • it may include a transport block (codeword) transmitted through a dynamic PDSCH and an SPS PDSCH as well as an SPS release PDCCH indicating deactivation of the SPS.
  • ACK / NACK transmission in the TDD system according to the present invention will be described.
  • the present invention can be applied to a multi-carrier system.
  • the ACK / NACK state for HARQ indicates one of the following three states.
  • NACK decoding failure of a transport block received on a PDSCH
  • DTX Failed to receive transport block on PDSCH. In case of dynamic scheduling, it means failure of receiving PDCCH.
  • M DL subframes are connected to UL subframe n according to the UL-DL configuration.
  • at least 2M bits are required for ACK / NACK transmission to represent all three states in UL subframe n.
  • ACK / NACK multiplexing scheme In order to represent ACK / NACK with fewer bits, the following ACK / NACK multiplexing scheme may be considered.
  • five serving cells may be configured for a terminal.
  • the DL CC of each serving cell is indicated by CC 0 to CC 4.
  • up to two transport blocks (or codewords) can be transmitted in one subframe in each serving cell.
  • the maximum amount of ACK / NACK information that can be transmitted in PUCCH format 3 is 20 bits. Accordingly, the terminal bundles ACK / NACK. Bundling includes: 1.
  • Spatial bundling for bundling a plurality of codewords present in one subframe, 2. CC region bundling for bundling in units of serving cells, and 3. plural in one serving cell. There is a time domain bundling that performs bundling over subframes of.
  • the UE may transmit after compressing the amount of information below the amount of ACK / NACK information that can be transmitted at maximum in PUCCH format 3 through ACK / NACK bundling.
  • the UE may transmit ACK / NACK by channel selection using the PUCCH format 1a / 1b.
  • the number of resources used for channel selection and the number of bits that can be transmitted have the following relationship.
  • ACK / NACK is 2 bits
  • modulo-3 operation may be applied.
  • ACK / NACK may be indicated.
  • the value of the ACK / NACK counter is 0 for i) when no DL grant PDCCH corresponding to the first DAI is received in the absence of an SPS PDSCH or ii) a PDSCH or DL grant PDCCH corresponding to the first DAI in the absence of an SPS PDSCH. It may be the case that NACK for or NACK for SPS PDSCH.
  • FIG. 10 illustrates an example of a subframe in which uplink control information (UCI) is piggybacked (multiplexed) and transmitted.
  • UCI uplink control information
  • the UE does not transmit the UCI in the PUCCH region in subframe n, but multiplexes and transmits the uplink data in the PUSCH region. That is, it is multiplexed to the uplink transport block and transmitted.
  • subframe n + 1 UCI is transmitted through only the PUCCH region, and uplink data is transmitted through only the PUSCH region in subframe n + 2.
  • transmitting the UCI together with data in the PUSCH region is called piggyback transmission of the UCI.
  • 3GPP LTE Rel-8 a single carrier having good peak-to-average power ratio (PAPR) characteristics and cubic metri (CM) characteristics affecting the performance of the power amplifier for efficient utilization of the power amplifier of the terminal in the uplink. Maintain transmission.
  • PUCCH discrete Fourier Transform
  • control information is transmitted by transmitting control information in a sequence having a single carrier characteristic. Carrier characteristics were maintained. However, when the DFT spreading data is allocated to discontinuous subcarriers in the frequency domain or when PUSCH and PUCCH are simultaneously transmitted, a single carrier characteristic is broken.
  • a single carrier characteristic can be maintained by transmitting, for example, piggybacking and transmitting UCI to be transmitted on the PUCCH together with data in the PUSCH.
  • FIG. 11 illustrates a process of processing uplink data and uplink control information when piggybacking (multiplexing) transmission of uplink control information on a PUSCH.
  • data bits a 0 , a 1 ,..., A A-1 are given in the form of one transport block for every TTI.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • parity bits to p 0, p 1, ..., p L-1 are added
  • CRC bit addition B 0 , b 1 , ..., b B-1 are generated (S200).
  • the relationship between a k and b k can be expressed as
  • CRC additional bits b 0 , b 1 ,..., B B-1 are split into code block units, and CRC parity bits are added again to code block units (S210).
  • the bit sequence output after code block segmentation is called c r0 , c r1 , ..., c r (Kr-1) .
  • r is a code block number
  • K r is the number of bits for the code block number r.
  • Channel coding is performed on the bit sequence for the given code block (S220).
  • Encoded bits are represented by d (i) 0 , d (i) 1 , ..., d (i) D-1 , where D is the number of encoded bits per output stream, i is the index of the encoder output bit stream .
  • Rate matching means that the amount of data to be transmitted is matched with the maximum transmission amount of the actual channel for each transmission unit time, for example, TTI.
  • G represents the total number of encoded bits used for transmission except for bits used for transmission of control information when control information is multiplexed on the PUSCH.
  • control information may be multiplexed together with data (uplink data).
  • Data and control information can use different coding rates by assigning different numbers of coded symbols for their transmission.
  • the control information may include a channel quality indicator (CQI), a rank indicator (RI), and an acknowledgment / not-acknowledgement (ACK / NACK).
  • CQI channel quality indicator
  • RI rank indicator
  • ACK / NACK acknowledgment / not-acknowledgement
  • CQI o 0 , o One , ..., o O-1 (O is the number of bits of the CQI) is the channel coding is performed to control information bit sequence q 0 , q One , ..., q QCQI-1 Is generated (S250).
  • Channel coding is performed to control the bit sequence q 0 RI , q One RI , ..., q QRI-1 RI Is generated (S260).
  • ACK / NACK o 0 ACK , o One ACK ,... , o oACK-1 ACK Channel coding is performed to control the bit sequence q 0 ACK , q One ACK , ..., q QACK -One ACK Is generated (S270).
  • the generated data bit sequence f 0 , f 1 , ..., f G-1 and CQI control information bit sequence q 0 , q 1 , ..., q QCQI-1 is a multiplexed sequence g 0 , g 1 , ..., g multiplexed by H-1 (S280).
  • the control information bit sequences q 0 , q 1 , ..., q QCQI-1 of the CQI can be placed first , and then the data bit sequences f 0 , f 1 , ..., f G-1 can be arranged. have.
  • the multiplexed sequence g 0 , g 1 , ..., g H-1 is mapped to the modulation sequence h 0 , h 1 , ..., h H'-1 by a channel interleaver (S280).
  • the control information bit sequence of RI or ACK / NACK is mapped to modulation sequence h 0 , h 1 , ..., h H'-1 by the channel interleaver.
  • Each modulation symbol of modulation sequence h 0 , h 1 , ..., h H'-1 is mapped to a resource element for PUSCH.
  • a resource element is an allocation unit on a subframe defined by one SC-FDMA symbol (or OFDMA symbol) and one subcarrier.
  • the method of transmitting the ACK / NACK payload in a fixed amount is referred to as non-adaptive ACK / NACK transmission.
  • PDSCH and PDCCH eg, SPS release PDCCH
  • a method of adaptively transmitting ACK / NACK is called adaptive ACK / NACK transmission.
  • Adaptive ACK / NACK transmission is described when ACK / NACK is piggybacked and transmitted on PUSCH.
  • the counter may be operated using the DAI field of the downlink grant for each DL CC individually.
  • the DAI counter value may start from 0 or start from 1, but hereinafter, it is assumed to start from 1 for convenience.
  • FIG. 12 illustrates an ACK / NACK feedback method of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the base station transmits an uplink DAI (UL-DAI) to the terminal through the UL grant PDCCH (S101).
  • the UL grant PDCCH means a PDCCH scheduling a PUSCH, and may include uplink resource allocation and UL-DAI.
  • DCI formats 0 and 4 may be used for the UL grant PDCCH.
  • the UE performs UL grant PDCCH in subframe n-k '. Can be received.
  • k ' is defined by the following table.
  • the uplink DAI is the maximum of the total number of subframes with PDSCH transmission (including PDSCH with corresponding PDCCH and PDSCH without corresponding PDCCH, for example SPS PDSCH) and SPS release PDCCH transmission in each serving cell ( For convenience, it may be called 'maxPDCCHperCC'. That is, the uplink DAI is a total number of downlink subframes having at least one downlink transport block in M downlink subframes (see Table 5) connected to UL subframe n for a plurality of serving cells. It can represent the maximum value.
  • the uplink DAI may be transmitted through a 2-bit field.
  • modular 4 operations can be applied to represent values that exceed certain values. That is, when the 'maxPDCCHperCC' value has a value equal to ⁇ 0, 1, 2, 3, 4, 5 ⁇ , the uplink DAI is sequentially given as ⁇ 4, 1, 2, 3, 4, 1 ⁇ .
  • the uplink DAI value is 4, the UE determines whether to schedule the SPS PDSCH, whether to schedule the dynamic PDSCH according to the DL DAI value, and whether to schedule the SPS release PDCCH, so that the SPS PDSCH, the dynamic PDSCH, and the SPS release PDCCH are all scheduled. If it is not determined that the value is 'maxPDCCHperCC' is determined to be zero. On the other hand, when the SPS PDSCH, the dynamic PDSCH, and the SPS release PDCCH are scheduled, it is determined that the 'maxPDCCHperCC' value is 4.
  • the 'maxPDCCHperCC' value is ⁇ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 , 9 ⁇ .
  • the uplink DAI is sequentially given as ⁇ 4, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 1 ⁇ . If the uplink DAI does not start from 1 but starts from 0, it may be given as ⁇ 0,1,2,3,0,1,2,3,0,1,2 ⁇ .
  • the base station transmits the PDCCH to the terminal (S102).
  • PDCCH means at least one of the DL grant PDCCH and the SPS release PDCCH scheduling the PDSCH.
  • the base station transmits the PDSCH (S103).
  • the PDSCH may be a dynamic PDSCH in which a corresponding PDCCH exists or may be an SPS PDSCH in which a corresponding PDCCH does not exist.
  • the UE determines the ACK / NACK payload size based on the uplink DAI value (S104).
  • the ACK / NACK payload size may mean the number of downlink transport blocks targeted for ACK / NACK.
  • the UE determines the ACK / NACK payload size based on 'maxPDCCHperCC' indicated by the uplink DAI value.
  • the ACK / NACK payload size is determined based on the number of downlink subframes connected to the uplink subframe, that is, M value.
  • the ACK / NACK payload size is determined based on the uplink DAI value. There is a difference to decide.
  • FIG. 13 shows an example of determining an ACK / NACK payload size of a terminal.
  • DL CCs included in each serving cell are shown as DL CC # 0, DL CC # 1, DL CC # 2, and DL CC # 4.
  • M 4.
  • the ACK / NACK payload size is determined based on the uplink DAI value, that is, the maximum value ('maxPDCCHperCC') of the number of PDSCHs actually transmitted in each serving cell.
  • the uplink DAI value that is, the maximum value ('maxPDCCHperCC') of the number of PDSCHs actually transmitted in each serving cell.
  • the base station transmits 3 as an uplink DAI value.
  • the UE determines the ACK / NACK payload size based on the number of serving cells, the transmission mode of each serving cell, and the uplink DAI value.
  • the terminal generates an ACK / NACK response (S105).
  • ACK / NACK bits constituting the ACK / NACK payload is a transmission mode of each DL CC, not the number of codewords that are instantaneously transmitted to prevent misalignment between the base station and the terminal with respect to the number / location of the ACK / NACK bits. That is, it can be determined according to the maximum number of codewords that can be transmitted and whether or not codeword bundling exists.
  • the UE piggybacks the generated ACK / NACK response on the PUSCH and transmits it to the base station (S106).
  • the generated ACK / NACK response may be transmitted through a bundling process to be described later. That is, the terminal transmits the ACK / NACK response generated by the ACK / NACK payload size through bundling when necessary. At this time, the actually transmitted ACK / NACK information bits can be reduced compared to the ACK / NACK payload size.
  • ACK / NACK when transmitting ACK / NACK on the PUCCH, there is a maximum number of ACK / NACK bits that can be transmitted according to the PUCCH format. Let this maximum number of ACK / NACK bits transmittable be X bits. If the number of bits of the ACK / NACK to be actually transmitted through the PUCCH exceeds the X bit, spatial bundling is applied. The same bundling method used for transmitting the PUCCH of the ACK / NACK is also applied to the PUSCH piggyback transmission of the ACK / NACK. Can be applied.
  • spatial bundling may be applied to DL CC # 2 and # 3 instead of DL bundling # 1 and # 1.
  • the number of ACK / NACK information bits transmitted through the PUSCH is O HARQ-ACK , it may be determined as follows. Here, it is assumed that the maximum number of transport blocks that can be received by each serving cell is 1 or 2.
  • C is the number of serving cells allocated to be aggregated to the UE
  • TB max bundlingDecision (c) is the maximum number of ACK / NACKs to be transmitted after determining whether to apply spatial bundling in one subframe to the serving cell c. to be.
  • 'maxPDCCHperCC' means the maximum value of the sum of the dynamic PDSCH, the SPS PDSCH, and the SPS release PDCCH for each serving cell.
  • 'maxPDCCHperCC' may be determined by the above-described UL-DAI.
  • C 2 refers to the number of serving cells configured to transmit a maximum of two ACK / NACKs after determining whether to spatial bundling. That is, C 2 is the number of serving cells configured such that spatial bundling is not applied among serving cells configured to transmit a maximum of two transport blocks.
  • V UL DAI represents UL-DAI.
  • This method is a method of applying bundling independently of the bundling method used when transmitting ACK / NACK by PUSCH and transmitting ACK / NACK by PUCCH.
  • the maximum number of transmission bits of ACK / NACK that can be piggybacked and transmitted by PUSCH is Y bits
  • the ACK / NACK payload size is determined according to the transmission mode, and an ACK / NACK bit is generated. If the generated ACK / NACK bit exceeds the Y bit, spatial bundling is applied. If the generated ACK / NACK bit does not exceed the Y bit, spatial bundling is not applied.
  • the Y bit may be set equal to the above-described X bit (ie, the maximum ACK / NACK bit transmittable on the PUCCH).
  • FIG. 14 illustrates a first bundling method applicable to PUSCH piggyback transmission of ACK / NACK.
  • a 'maxPDCCHperCC' value determined by UL-DAI is 3, the number of configured serving cells is 4, and up to two codewords may be transmitted in each serving cell.
  • the terminal may apply spatial bundling to all serving cells. Then, since one ACK / NACK is generated for two codewords transmitted in each subframe of each serving cell, the amount of ACK / NACK information can be reduced to 12 bits in total.
  • FIG. 15 illustrates a second bundling method applicable to PUSCH piggyback transmission of ACK / NACK.
  • the UE does not uniformly apply spatial bundling to all serving cells but sequentially applies spatial bundling to some serving cells.
  • the terminal first applies spatial bundling to DL CC # 3 of the serving cell # 3.
  • spatial bundling is applied to DL CC # 2 of the serving cell # 2.
  • spatial bundling is sequentially applied to each serving cell, and when the resulting ACK / NACK information amount is less than Y bits, spatial bundling is not performed any more.
  • the amount of ACK / NACK information to be transmitted requires 12 bits for DL CC # 0 and # 1, and 6 bits for DL CC # 2 and DL CC # 3, and as a result, total ACK / NACK information to be transmitted.
  • the NACK information amount is 18 bits.
  • FIG. 16 illustrates a third bundling method applicable to transmission of a PUSCH piggyback of ACK / NACK.
  • the terminal applies spatial bundling on a subframe basis of a serving cell. That is, the UE sequentially applies spatial bundling to some of the configured serving cells in subframe units.
  • the UE sequentially applies spatial bundling in subframe units in DL CC # 3 of the serving cell # 3.
  • spatial bundling is sequentially applied to the DL CC # 2 of the serving cell # 2 in subframe units.
  • FIG. 15 spatial bundling is applied to all subframes of DL CC # 2.
  • FIG. 16 spatial bundling is applied to some subframes of DL CC # 2.
  • the amount of ACK / NACK information to be transmitted requires 12 bits for DL CC # 0, # 1, 5 bits for DL CC # 2, and 3 bits for DL CC # 3.
  • the amount of ACK / NACK information to be made is 20 bits.
  • ACK / NACK is transmitted through a PUSCH as a fourth bundling method
  • ACK / NACK is transmitted through a PUSCH
  • only spatial bundling is always applied or spatial bundling and time bundling are always applied.
  • This method reduces transmission bits of the ACK / NACK when the ACK / NACK is transmitted simultaneously with uplink control information (CSI) excluding uplink data or ACK / NACK in the PUSCH.
  • CSI uplink control information
  • the fourth bundling method may be applied only when only CSI including ACK / NACK is transmitted without uplink data (ie, UL-SCH) on the PUSCH. That is, by reducing the amount of puncturing of the CSI due to the ACK / NACK transmission, it is possible to reduce the reception performance of the CSI.
  • the first bundling method described above has an advantage that the application of the spatial bundling is simple and easy to implement.
  • the third bundling method has an advantage of transmitting as many individual ACK / NACKs as possible for each codeword by making the most of the bits that can be transmitted.
  • the second bundling method has intermediate characteristics between the first bundling method and the third bundling method.
  • the fourth bundling method has a characteristic of giving up individual ACK / NACK transmission and maintaining cell coverage as much as possible.
  • ACK / NACK may be piggybacked on the PUSCH.
  • the transmission method of the ACK / NACK piggybacked on the PUSCH may vary depending on how the ACK / NACK is transmitted on the PUCCH.
  • ACK / NACK bundling may be applied not only because of the limited number of bits that can be transmitted according to the PUCCH format but also because of a lack of transmit power. If ACK / NACK bundling in PUCCH format 3 is due to lack of transmit power, transmitting individual ACK / NACK without ACK / NACK bundling is not desirable for stable ACK / NACK transmission. Accordingly, even when piggybacking and transmitting ACK / NACK through PUSCH, bundling to be used in PUCCH format 3 is kept the same.
  • the ACK / NACK bundling may be released, and individual ACK / NACK may be transmitted to the PUSCH for each codeword, serving cell, and subframe.
  • ACK / NACK bundling may be applied as a limitation on the number of bits that can be transmitted or a limitation of transmission power according to the PUCCH format. If ACK / NACK bundling is performed by the limitation of the number of transmittable bits in the PUCCH format, it is not necessary to perform ACK / NACK bundling even when piggybacking and transmitting ACK / NACK in PUSCH. Accordingly, ACK / NACK bundling is released and individual ACK / NACK is transmitted when PUSCH piggyback transmission of ACK / NACK. This can prevent unnecessary retransmissions and increase data throughput.
  • ACK / NACK bundling is always applied to reduce the cell coverage of the PUSCH including ACK / NACK transmission. That is, by reducing the number of resource elements (RE) required for ACK / NACK transmission, the amount of resource element (RE) puncturing of data traffic or CSI can be reduced, thereby reducing the degradation of data traffic or CSI reception performance.
  • RE resource elements
  • the ACK / NACK may be transmitted as it is in a bundled state.
  • B. ACK / NACK bundling may be released, and individual ACK / NACK per codeword, serving cell, and subframe may be piggybacked and transmitted using a PUSCH.
  • C. ACK / NACK bundling may be always added, and the bundled ACK / NACK may be piggybacked onto the PUSCH and transmitted.
  • Which of the A, B, and C methods to use may be signaled through a physical layer signal or signaled through a higher layer signal such as RRC.
  • 17 is a block diagram illustrating a wireless device in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the base station 100 includes a processor 110, a memory 120, and a radio frequency unit (RF) 130.
  • the processor 110 implements the proposed functions, processes and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 110.
  • the processor 110 allocates a plurality of serving cells to the terminal and transmits a UL grant including an uplink DAI. In addition, it decodes the data and ACK / NACK included in the uplink transport block.
  • the memory 120 is connected to the processor 110 and stores various information for driving the processor 110.
  • the RF unit 130 is connected to the processor 110 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 200 includes a processor 210, a memory 220, and an RF unit 230.
  • the processor 210 implements the proposed functions, processes and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 210.
  • the processor 210 receives a plurality of serving cells and receives an uplink grant through at least one serving cell among the allocated plurality of serving cells.
  • the ACK / NACK payload size is determined based on the uplink DAI included in the uplink grant, and the number of downlink transport blocks equal to the ACK / NACK payload size is determined in M downlink subframes connected to the uplink subframe.
  • the ACK / NACK may be compressed by applying spatial bundling, CC region bundling, etc., and then fed back to the base station. At this time, ACK / NACK may be piggybacked on the PUSCH and transmitted.
  • the memory 220 is connected to the processor 210 and stores various information for driving the processor 210.
  • the RF unit 230 is connected to the processor 210 to transmit and / or receive a radio signal.
  • Processors 110 and 210 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory 120, 220 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and / or other storage device.
  • the RF unit 130 and 230 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 120 and 220 and executed by the processors 110 and 210.
  • the memories 120 and 220 may be inside or outside the processors 110 and 210, and may be connected to the processors 110 and 210 by various well-known means.
  • the methods are described based on a flowchart as a series of steps or blocks, but the invention is not limited to the order of steps, and certain steps may occur in a different order or concurrently with other steps than those described above. Can be.
  • the steps shown in the flowcharts are not exclusive and that other steps may be included or one or more steps in the flowcharts may be deleted without affecting the scope of the present invention.

Abstract

TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK 전송 방법 및 장치가 제공된다. 단말은 상향링크 자원 할당과 상향링크 DAI를 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하고, 상기 상향링크 DAI에 기반하여 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정한 후, 해당하는 하향링크 전송 블록들에 대한 ACK/NACK 응답을 생성한다. 단말은 ACK/NACK 응답을 상향링크 전송 블록에 다중화하고, 전송한다.

Description

TDD 기반 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK 전송 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 수신 확인(reception acknowledgement)을 전송하는 방법 및 이러한 방법을 이용하는 단말에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS(Technical Specification) 릴리이즈(Release) 8을 기반으로 하는 LTE(long term evolution)는 유력한 차세대 이동통신 표준이다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"에 개시된 바와 같이, LTE에서 물리채널은 하향링크 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), 상향링크 채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
PUCCH는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), SR(scheduling request)와 같은 상향링크 제어 정보의 전송에 사용되는 상향링크 제어 채널이다.
한편, 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(advanced)가 진행되고 있다. 3GPP LTE-A에 도입되는 기술로는 반송파 집성(carrier aggregation)과 4개 이상의 안테나 포트를 지원하는 MIMO(multiple input multiple output)가 있다.
반송파 집성은 다수의 요소 반송파(component carrier)를 사용한다. 요소 반송파는 중심 주파수와 대역폭으로 정의된다. 하나의 하향링크 요소 반송파 또는 상향링크 요소 반송파와 하향링크 요소 반송파의 쌍(pair)이 하나의 셀에 대응된다. 복수의 하향링크 요소 반송파를 이용하여 서비스를 제공받는 단말은 복수의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다.
TDD(Time Division Duplex) 시스템은 하향링크와 상향링크가 동일한 주파수를 사용한다. 따라서, 상향링크 서브프레임에는 하나 또는 그 이상의 하향링크 서브프레임이 연결(associate)되어 있다. '연결'이라 함은 하향링크 서브프레임에서의 전송/수신이 상향링크 서브프레임에서의 전송/수신과 연결되어 있음을 의미한다. 예를 들어, 복수의 하향링크 서브프레임에서 전송 블록(또는 코드워드)를 수신하면, 단말은 상기 복수의 하향링크 서브프레임에 연결된 상향링크 서브프레임에서 상기 전송 블록을 위한 HARQ ACK/NACK을 전송한다.
TDD 시스템에서 복수의 서빙셀이 도입됨에 따라, HARQ ACK/NACK의 페이로드(payload)의 크기가 증가한다. HARQ 수행의 신뢰성을 보장하기 위해 HARQ ACK/NACK의 전송 신뢰성을 높이는 것이 중요하지만, HARQ ACK/NACK의 페이로드가 너무 커지면 사용자 트래픽을 위한 데이터 레이트를 높이기 어렵다.
HARQ ACK/NACK의 전송 신뢰성을 유지하면서, 증가된 HARQ ACK/NACK의 페이로드를 줄일 수 있는 기법이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 TDD(Time Division Duplex) 기반의 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK 전송 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 상향링크 서브프레임에 M(M≥1)개의 하향링크 서브프레임이 연결된 TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 단말의 ACK/NACK 전송 방법을 제공한다. 상기 방법은 기지국으로부터 상향링크 그랜트를 수신하되, 상기 상향링크 그랜트는 상향링크 자원 할당 및 상향링크 DAI(downlink assignment index)를 포함하는 단계; 상기 기지국으로부터 복수의 서빙셀 각각에 대한 상기 M개 하향링크 서브프레임에서 적어도 하나의 하향링크 전송 블록을 수신하는 단계; 상기 상향링크 DAI의 값을 기반으로 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정하는 단계; 상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답을 생성하는 단계; 상기 ACK/NACK 응답을 상향링크 전송 블록에 다중화하는 단계; 및 상기 기지국으로 상기 상향링크 서브프레임에서 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 상기 다중화된 ACK/NACK 응답을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 ACK/NACK 응답은 적어도 상기 ACK/NACK 페이로드 크기와 동일한 개수의 하향링크 전송 블록에 대하여 생성되는 것을 특징으로 한다.
상기 하향링크 전송 블록은 ACK/NACK 응답을 필요로 하는 데이터 및 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 상향링크 DAI는 각 서빙셀에서 적어도 하나의 하향링크 전송 블록을 갖는 하향링크 서브프레임의 개수 중 최대값을 지시할 수 있다.
상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록은 대응하는 PDCCH(physical downlink control channel)가 존재하는 PDSCH(physical downlink shared channel) 또는 대응하는 PDCCH가 존재하지 않는 PDSCH 상으로 수신될 수 있다.
상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록은 반정적 스케줄링 해제를 지시하는 SPS(semi persistent scheduling) 해제 PDCCH를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답은 각 하향링크 서브프레임 내의 복수의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK을 번들링하여 생성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답은 상향링크 데이터 및 상향링크 제어정보 중 적어도 하나가 전송되는 PUSCH(physical uplink shared channel)를 통해 전송될 수 있다.
상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답은 PUSCH로 전송되는 경우, 상향링크 제어정보만 전송되는 PUCCH(physical uplink control channel)에서의 ACK/NACK 번들링 여부와 관계없이 항상 상기 각 하향링크 서브프레임 내의 복수의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK을 번들링하여 생성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답은 상기 PUSCH를 통해 하향링크 채널 상태 정보와 같은 상향링크 제어정보만 전송되는 경우에만 상기 각 하향링크 서브프레임 내의 복수의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK을 번들링하여 생성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답은 서빙 셀 단위로 번들링되어 생성될 수 있다.
각 하향링크 전송 블록은 각 PDSCH(physical downlink shared channel) 상으로 수신되고, PDSCH는 대응하는 PDCCH(physical downlink control channel) 상의 하향링크 그랜트 내의 하향링크 자원 할당에 의해 지시되고, 상기 하향링크 그랜트는 할당된 PDSCH 전송을 갖는 PDCCH의 축적된 개수를 지시하는 DAI(downlink assignment index)를 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 상향링크 서브프레임에 M(M≥1)개의 하향링크 서브프레임이 연결된 TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK을 전송하는 단말은 무선 신호를 전송하는 RF부; 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로부터 상향링크 그랜트를 수신하되, 상기 상향링크 그랜트는 상향링크 자원 할당 및 상향링크 DAI(downlink assignment index)를 포함하고, 상기 기지국으로부터 복수의 서빙셀 각각에 대한 상기 M개 하향링크 서브프레임에서 적어도 하나의 하향링크 전송 블록을 수신하고, 상기 상향링크 DAI의 값을 기반으로 상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정하고, 상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답을 생성하여, 상기 ACK/NACK 응답을 상향링크 전송 블록에 다중화하고, 상기 기지국으로 상기 상향링크 서브프레임에서 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 상기 다중화된 ACK/NACK 응답을 전송하되, 상기 ACK/NACK 응답은 적어도 상기 ACK/NACK 페이로드 크기와 동일한 개수의 하향링크 전송 블록에 대하여 생성될 수 있다.
복수의 서빙 셀이 있는 TDD(Time Division Duplex) 시스템에서 수신 확인을 전송하는 방법이 제안된다. 기지국과 단말 간 ACK/NACK 불일치(mismatch)를 줄이고, ACK/NACK 페이로드의 크기를 줄일 수 있다.
도 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 1b를 나타낸다.
도 4는 HARQ 수행의 일 예를 나타낸다.
도 5는 다중 반송파의 일 예를 나타낸다.
도 6은 DAI를 이용한 오류 검출의 예들을 나타낸다.
도 7은 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 3의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 8은 3GPP LTE에서 SPS 스케줄링의 일 예를 나타낸다.
도 9는 PUCCH 포맷 3에서 ACK/NACK 번들링의 예들을 나타낸다.
도 10은 상향링크 제어정보(uplink control information : UCI)를 피기백(다중화)하여 전송하는 서브프레임의 예를 나타낸다.
도 11은 PUSCH상으로 상향링크 제어정보를 피기백(다중화) 전송하는 경우, 상향링크 데이터 및 상향링크 제어정보의 처리 과정을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 ACK/NACK 피드백 방법을 나타낸다.
도 13은 단말의 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정하는 일 예를 나타낸다.
도 14는 ACK/NACK의 PUSCH 피기백 전송 시 적용할 수 있는 제1 번들링 방법을 나타낸다.
도 15는 ACK/NACK의 PUSCH 피기백 전송 시 적용할 수 있는 제2 번들링 방법을 나타낸다.
도 16은 ACK/NACK의 PUSCH 피기백 전송 시 적용할 수 있는 제3 번들링 방법을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 기기를 나타낸 블록도이다.
단말(User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
도 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"의 4절을 참조할 수 있으며, TDD(Time Division Duplex)를 위한 것이다.
무선 프레임(radio frame)은 0~9의 인덱스가 매겨진 10개의 서브프레임을 포함한다. 하나의 서브프레임(subframe)은 2개의 연속적인 슬롯을 포함한다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크(downlink, DL)에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.
하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 3GPP TS 36.211 V8.7.0에 의하면, 정규 CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.
자원블록(resource block, RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element, RE)를 포함할 수 있다.
TDD(time division duplex)에 사용되는 무선 프레임에서 인덱스 #1과 인덱스 #6을 갖는 서브프레임은 스페셜 서브프레임이라고 하며, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot: DwPTS), GP(Guard Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함한다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
TDD에서는 하나의 무선 프레임에 DL(downlink) 서브프레임과 UL(Uplink) 서브프레임이 공존한다. 표 1은 무선 프레임의 설정(configuration)의 일 예를 나타낸다.
[표 1]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000001
'D'는 DL 서브프레임, 'U'는 UL 서브프레임, 'S'는 스페셜 서브프레임을 나타낸다. 기지국으로부터 UL-DL 설정을 수신하면, 단말은 무선 프레임의 설정에 따라 어느 서브프레임이 DL 서브프레임 또는 UL 서브프레임인지를 알 수 있다.
DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0에 개시된 바와 같이, 3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 단말은 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.
PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.
PHICH는 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/ NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 단말에 의해 전송되는 PUSCH상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 단말이 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 디코딩을 사용한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidate) PDCCH라 함)의 CRC에 원하는 식별자를 디마스킹하여, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)를 CRC에 마스킹한다.
도 2는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당되는 제어영역(region)과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당되는 데이터영역으로 나눌 수 있다.
PUCCH는 서브프레임에서 RB 쌍(pair)으로 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 RB 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다. 동일한 m 값을 갖는 RB이 2개의 슬롯에서 서로 다른 부반송파를 차지하고 있음을 보이고 있다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0에 의하면, PUCCH는 다중 포맷을 지원한다. PUCCH 포맷에 종속된 변조 방식(modulation scheme)에 따라 서브프레임당 서로 다른 비트 수를 갖는 PUCCH를 사용할 수 있다.
다음 표 2은 PUCCH 포맷에 따른 변조 방식(Modulation Scheme) 및 서브프레임당 비트 수의 예를 나타낸다.
[표 2]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000002
PUCCH 포맷 1은 SR(Scheduling Request)의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 1a/1b는 HARQ를 위한 ACK/NACK 신호의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2는 CQI의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2a/2b는 CQI 및 ACK/NACK 신호의 동시(simultaneous) 전송에 사용된다. 서브프레임에서 ACK/NACK 신호만을 전송할 때 PUCCH 포맷 1a/1b이 사용되고, SR이 단독으로 전송될 때, PUCCH 포맷 1이 사용된다. SR과 ACK/NACK을 동시에 전송할 때에는 PUCCH 포맷 1이 사용되고, SR에 할당된 자원에 ACK/NACK 신호를 변조하여 전송한다.
모든 PUCCH 포맷은 각 OFDM 심벌에서 시퀀스의 순환 쉬프트(cyclic shift, CS)를 사용한다. 순환 쉬프트된 시퀀스는 기본 시퀀스(base sequence)를 특정 CS 양(cyclic shift amount) 만큼 순환 쉬프트시켜 생성된다. 특정 CS 양은 순환 쉬프트 인덱스(CS index)에 의해 지시된다.
기본 시퀀스 ru(n)를 정의한 일 예는 다음 식과 같다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000003
여기서, u는 원시 인덱스(root index), n은 요소 인덱스로 0=n=N-1, N은 기본 시퀀스의 길이이다. b(n)은 3GPP TS 36.211 V8.7.0의 5.5절에서 정의되고 있다.
시퀀스의 길이는 시퀀스에 포함되는 요소(element)의 수와 같다. u는 셀 ID(identifier), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 의해 정해질 수 있다. 기본시퀀스가 주파수 영역에서 하나의 자원 블록에 맵핑(mapping)된다고 할 때, 하나의 자원 블록이 12 부반송파를 포함하므로 기본 시퀀스의 길이 N은 12가 된다. 다른 원시 인덱스에 따라 다른 기본 시퀀스가 정의된다.
기본 시퀀스 r(n)을 다음 수학식 2와 같이 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n, Ics)을 생성할 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000004
여기서, Ics는 CS 양을 나타내는 순환 쉬프트 인덱스이다(0≤Ics≤N-1).
기본 시퀀스의 가용(available) 순환 쉬프트 인덱스는 CS 간격(CS interval)에 따라 기본 시퀀스로부터 얻을 수(derive) 있는 순환 쉬프트 인덱스를 말한다. 예를 들어, 기본 시퀀스의 길이가 12이고, CS 간격이 1이라면, 기본 시퀀스의 가용 순환 쉬프트 인덱스의 총 개수는 12가 된다. 또는, 기본 시퀀스의 길이가 12이고, CS 간격이 2이라면, 기본 시퀀스의 가용 순환 쉬프트 인덱스의 총 수는 6이 된다.
이제, PUCCH 포맷 1b에서의 HARQ ACK/NACK 신호의 전송에 대해 기술한다.
도 3은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 1b를 나타낸다.
하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 3개의 OFDM 심벌은 기준신호를 위한 RS(Reference Signal) OFDM 심벌이 되고, 4개의 OFDM 심벌은 ACK/NACK 신호를 위한 데이터 OFDM 심벌이 된다.
PUCCH 포맷 1b에서는 인코딩된 2비트 ACK/NACK 신호를 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조하여 변조 심벌 d(0)가 생성된다.
순환 쉬프트 인덱스 Ics는 무선 프레임 내 슬롯 번호(ns) 및/또는 슬롯 내 심벌 인덱스(l)에 따라 달라질 수 있다.
노멀 CP에서 하나의 슬롯에 ACK/NACK 신호의 전송을 위해 4개의 데이터 OFDM 심벌이 있으므로, 각 데이터 OFDM 심벌에서 대응하는 순환 쉬프트 인덱스를 Ics0, Ics1, Ics2, Ics3라 하자.
변조 심벌 d(0)은 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,Ics)로 확산된다. 슬롯에서 (i+1)번째 OFDM 심벌에 대응하는 일차원 확산된 시퀀스를 m(i)라 할 때,
{m(0), m(1), m(2), m(3)} = {d(0)r(n,Ics0), d(0)r(n,Ics1), d(0)r(n,Ics2), d(0)r(n,Ics3)}로 나타낼 수 있다.
단말 용량을 증가시키기 위해, 일차원 확산된 시퀀스는 직교 시퀀스를 이용하여 확산될 수 있다. 확산 계수(spreading factor) K=4인 직교 시퀀스 wi(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0≤k≤K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용한다.
[표 3]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000005
확산 계수 K=3인 직교 시퀀스 wi(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0≤k≤K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용한다.
[표 4]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000006
슬롯마다 다른 확산 계수를 사용할 수 있다.
따라서, 임의의 직교 시퀀스 인덱스 i가 주어질 때, 2차원 확산된 시퀀스 {s(0), s(1), s(2), s(3)}는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
{s(0), s(1), s(2), s(3)}={wi(0)m(0), wi(1)m(1), wi(2)m(2), wi(3)m(3)}
2차원 확산된 시퀀스들 {s(0), s(1), s(2), s(3)}는 IFFT가 수행된 후, 대응하는 OFDM 심벌에서 전송된다. 이로써, ACK/NACK 신호가 PUCCH 상으로 전송되는 것이다.
PUCCH 포맷 1b의 기준신호도 기본 시퀀스 r(n)을 순환 쉬프트시킨 후 직교 시퀀스로 확산시켜 전송된다. 3개의 RS OFDM 심벌에 대응하는 순환 쉬프트 인덱스를 Ics4, Ics5, Ics6 이라 할 때, 3개의 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,Ics4), r(n,Ics5), r(n,Ics6)를 얻을 수 있다. 이 3개의 순환 쉬프트된 시퀀스는 K=3인 직교 시퀀스 wRS i(k)로 확산된다.
직교 시퀀스 인덱스 i, 순환 쉬프트 인덱스 Ics 및 자원 블록 인덱스 m은 PUCCH를 구성하기 위해 필요한 파라미터이자, PUCCH(또는 단말)을 구분하는 데 사용되는 자원이다. 가용 순환 쉬프트의 개수가 12이고, 가용한 직교 시퀀스 인덱스의 개수가 3이라면, 총 36개의 단말에 대한 PUCCH가 하나의 자원블록에 다중화될 수 있다.
3GPP LTE에서는 단말이 PUCCH를 구성하기 위한 상기 3개의 파라미터를 획득하기 위해, 자원 인덱스 n(1) PUUCH가 정의된다. 자원 인덱스 n(1) PUUCH = nCCE + N(1) PUUCH로 정의되는 데, nCCE는 대응하는 DCI(즉, ACK/NACK 신호에 대응하는 하향링크 데이터의 수신에 사용된 하향링크 자원 할당)의 전송에 사용되는 첫번째 CCE의 번호이고, N(1) PUUCH는 기지국이 단말에게 상위계층 메시지로 알려주는 파라미터이다.
ACK/NACK 신호의 전송에 사용되는 시간, 주파수, 코드 자원을 ACK/NACK 자원 또는 PUCCH 자원이라 한다. 전술한 바와 같이, ACK/NACK 신호를 PUCCH 상으로 전송하기 위해 필요한 ACK/NACK 자원의 인덱스(ACK/NACK 자원 인덱스 또는 PUCCH 인덱스라 함)는 직교 시퀀스 인덱스 i, 순환 쉬프트 인덱스 Ics, 자원 블록 인덱스 m 및 상기 3개의 인덱스를 구하기 위한 인덱스 중 적어도 어느 하나로 표현될 수 있다. ACK/NACK 자원은 직교 시퀀스, 순환 쉬프트, 자원 블록 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 4는 FDD(frequency division duplex)에서의 HARQ 수행의 일 예를 나타낸다.
FDD는 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수를 이용하여 수행되는 방식이다.
단말은 PDCCH를 모니터링하여, n 번째 DL 서브프레임에서 PDCCH(501) 상으로 하향링크(downlink :DL) 자원 할당을 포함하는 DL 그랜트를 수신한다. 단말은 DL 자원 할당에 의해 지시되는 PDSCH(502)를 통해 하향링크 전송 블록(DL transport block)을 수신한다.
단말은 n+4번째 UL 서브프레임에서 PUCCH(511) 상으로 상기 DL 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답을 전송한다. ACK/NACK 응답은 DL 전송 블록에 대한 수신 확인(reception acknowledgement)이라 할 수 있다.
ACK/NACK 신호는 상기 DL 전송 블록이 성공적으로 디코딩되면 ACK 신호가 되고, 상기 DL 전송 블록의 디코딩에 실패하면 NACK 신호가 된다. 기지국은 NACK 신호가 수신되면, ACK 신호가 수신되거나 최대 재전송 횟수까지 상기 DL 전송 블록의 재전송를 수행할 수 있다.
3GPP LTE에서는 PUCCH(511)를 위한 자원 인덱스를 설정하기 위해, 단말은 PDCCH(501)의 자원 할당을 이용한다. 즉, PDCCH(501)의 전송에 사용되는 가장 낮은 CCE 인덱스(또는 첫번째 CCE의 인덱스)가 nCCE가 되고, n(1) PUUCH = nCCE + N(1) PUUCH와 같이 자원 인덱스를 결정하는 것이다.
이제 다중 반송파(multiple carrier) 시스템에 대해 기술한다.
3GPP LTE 시스템은 하향링크 대역폭과 상향링크 대역폭이 다르게 설정되는 경우를 지원하나, 이는 하나의 요소 반송파(component carrier, CC)를 전제한다. 3GPP LTE 시스템은 최대 20MHz을 지원하고, 상향링크 대역폭과 하향링크 대역폭을 다를 수 있지만, 상향링크와 하향링크 각각에 하나의 CC만을 지원한다.
스펙트럼 집성(spectrum aggregation)(또는, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 반송파 집성(carrier aggregation)이라고도 함)은 복수의 CC를 지원하는 것이다. 예를 들어, 20MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 CC가 할당된다면, 최대 100Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.
하나의 DL CC 또는 UL CC와 DL CC의 쌍(pair)는 하나의 셀에 대응될 수 있다. 따라서, 복수의 DL CC를 통해 기지국과 통신하는 단말은 복수의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다. 이하에서 설명의 편의상 서빙 셀이라는 용어와 DL CC를 함께 사용한다. 서로 다른 DL CC는 서로 다른 서빙 셀을 의미할 수 있다.
도 5는 다중 반송파의 일 예를 나타낸다.
DL CC와 UL CC가 각각 3개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 각 DL CC에서 PDCCH와 PDSCH가 독립적으로 전송되고, 각 UL CC에서 PUCCH와 PUSCH가 독립적으로 전송된다. DL CC-UL CC 쌍이 3개가 정의되므로, 단말은 3개의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다.
단말은 복수의 DL CC에서 PDCCH를 모니터링하고, 복수의 DL CC를 통해 동시에 DL 전송 블록을 수신할 수 있다. 단말은 복수의 UL CC를 통해 동시에 복수의 UL 전송 블록을 전송할 수 있다.
DL CC #1과 UL CC #1의 쌍이 제1 서빙 셀이 되고, DL CC #2과 UL CC #2의 쌍이 제2 서빙 셀이 되고, DL CC #3이 제3 서빙 셀이 된다고 하자. 각 서빙 셀에는 셀 인덱스(Cell index, CI)를 통해 식별될 수 있다. CI는 셀 내에서 고유할 수 있고, 또는 단말-특정적일 수 있다. 여기서는, 제1 내지 제3 서빙셀에 CI=0, 1, 2가 부여된 예를 보여준다.
서빙 셀은 1차 셀(primary cell)과 2차 셀(secondary cell)로 구분될 수 있다. 1차 셀은 1차 주파수에서 동작하고, 단말인 초기 연결 확립 과정을 수행하거나, 연결 재확립 과정을 개시하거나, 핸드오버 과정에서 1차셀로 지정된 셀이다. 1차 셀은 기준 셀(reference cell)이라고도 한다. 2차 셀은 2차 주파수에서 동작하고, RRC 연결이 확립된 후에 설정될 수 있으며, 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 항상 적어도 하나의 1차 셀이 설정되고, 2차 셀은 상위 계층 시그널링(예, RRC 메시지)에 의해 추가/수정/해제될 수 있다.
1차 셀의 CI는 고정될 수 있다. 예를 들어, 가장 낮은 CI가 1차 셀의 CI로 지정될 수 있다. 이하에서는 1차 셀의 CI는 0이고, 2차 셀의 CI는 1부터 순차적으로 할당된다고 한다.
이제 3GPP LTE TDD(Time Division Duplex)에서의 HARQ를 위한 ACK/NACK 전송에 대해 기술한다.
TDD는 FDD(Frequency Division Duplex)와 달리 하나의 무선 프레임에 DL 서브프레임과 UL 서브프레임이 공존한다. 일반적으로 UL 서브프레임의 개수가 DL 서브프레임의 개수보다 적다. 따라서, ACK/NACK 신호를 전송하기 위한 UL 서브프레임이 부족한 경우를 대비하여, 복수의 DL 전송 블록에 대한 복수의 ACK/NACK 신호를 하나의 UL 서브프레임에서 전송하는 것을 지원하고 있다.
3GPP TS 36.213 V8.7.0 (2009-05)의 10.1절에 의하면, 채널 선택(channel selection)과 번들링(bundling)의 2가지 ACK/NACK 모드가 개시된다.
첫째로, 번들링은 단말이 수신한 PDSCH(즉, 하향링크 전송블록들)의 디코딩에 모두 성공하면 ACK을 전송하고, 이외의 경우는 NACK을 전송하는 것이다. 이를 AND 동작이라 한다.
다만, 번들링은 AND 동작에 제한되는 것은 아니고, 복수의 전송 블록(또는 코드워드)에 대응하는 ACK/NACK 비트들을 압축하는 다양한 동작을 포함할 수 있다. 예를 들어, 번들링은 ACK (또는 NACK)의 개수를 카운팅한 값이나 연속적인 ACK의 개수를 나타내도록 할 수 있다.
두번째로, 채널 선택은 ACK/NACK 다중화(multiplexing)이라고도 한다. 단말은 복수의 PUCCH 자원들 중 하나의 PUCCH 자원을 선택하여 ACK/NACK을 전송한다.
아래 표는 3GPP LTE에서 UL-DL 설정에 따른 UL 서브프레임 n과 연결된(associated) DL 서브프레임 n-k, 여기서, k∈K, M은 집합 K의 요소들의 개수를 나타낸다. 즉, M은 하나의 UL 서브프레임에 연결된 DL 서브프레임의 개수를 의미한다.
[표 5]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000007
UL 서브프레임 n에 M개의 DL 서브프레임들이 연결되어 있다고 하고, M=3을 고려하자. 3개의 DL 서브프레임들로부터 3개의 PDCCH를 수신할 수 있으므로, 단말은 3개의 PUCCH 자원(n(1) PUCCH,0, n(1) PUCCH,1, n(1) PUCCH,2)을 획득할 수 있다. 채널 선택의 예는 다음 표와 같다.
[표 6]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000008
HARQ-ACK(i)는 M개의 하향링크 서브프레임들 중 i번째 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 나타낸다. DTX(Discontinuous Transmission)는 해당되는 DL 서브프레임에서 PDSCH 상으로 DL 전송 블록을 수신하지 못함 또는 대응하는 PDCCH를 검출하지 못함을 의미한다. 상기 표 6에 의하면, 3개의 PUCCH 자원(n(1) PUCCH,0, n(1) PUCCH,1, n(1) PUCCH,2)이 있고, b(0), b(1)은 선택된 PUCCH을 이용하여 전송되는 2개의 비트이다.
예를 들어, 단말이 3개의 DL 서브프레임에서 3개의 DL 전송블록들을 모두 성공적으로 수신하면, 단말은 n(1) PUCCH,2을 이용하여 비트 (1,1)을 QPSK 변조하여, PUCCH 상으로 전송한다. 단말이 첫번째(i=0) DL 서브프레임에서 DL 전송 블록의 디코딩에 실패하고, 나머지는 디코딩에 성공하면, 단말은 n(1) PUCCH,2을 이용하여 비트 (1,0)을 PUCCH 상으로 전송한다.
채널 선택에서, 적어도 하나의 ACK이 있으면, NACK과 DTX는 짝지워진다(couple). 이는 예약된(reserved) PUCCH 자원과 QPSK 심벌의 조합으로는 모든 ACK/NACK 상태를 나타낼 수 없기 때문이다. 하지만, ACK이 없으면, DTX는 NACK과 분리될 수 있다(decouple).
기존 PUCCH format 1b는 2비트의 ACK/NACK 만을 전송할 수 있다. 하지만, 채널 선택은 할당된 PUCCH 자원들과 실제 ACK/NACK 신호를 링크하여, 보다 많은 ACK/NACK 상태를 나타내는 것이다.

한편, UL 서브프레임 n에 M개의 DL 서브프레임들이 연결되어 있다고 할 때, DL 서브프레임(또는 PDCCH)의 손실(missing)으로 인한 기지국과 단말간의 ACK/NACK 불일치(mismatch)가 발생할 수 있다.
M=3이고, 기지국이 3개의 DL 서브프레임을 통해 3개의 DL 전송블록을 전송한다고 하자. 단말은 2번째의 DL 서브프레임에서 PDCCH를 잃어버려 2번째 전송블록을 전혀 수신하지 못하고, 나머지 첫번째와 세번째 전송블록 만을 수신할 수 있다. 이때, 번들링이 사용된다면 단말은 ACK 을 전송하게 되는 오류가 발생한다.
이러한 오류를 해결하기 위해서 DAI(Downlink Assignment Index)가 PDCCH 상의 DL 그랜트에 포함된다. DAI는 할당된 PDSCH 전송을 갖는 PDCCH의 축적된(accumulative) 수를 지시한다. 2비트의 DAI의 값은 1 부터 순차적으로 증가하여, DAI=4부터는 다시 모듈로-4 연산이 적용될 수 있다. 예를 들어, M=5 이고, 다섯개의 DL 서브프레임이 모두 스케줄링되면, DAI=1, 2, 3, 4, 1 의 순으로 대응하는 PDCCH에 포함될 수 있다.
도 6은 DAI를 이용한 오류 검출의 예들을 나타낸다.
도 6의 (A)에서, 단말은 2번째 DL 서브프레임을 놓쳐, DAI=2를 수신하지 못한다. 이때, 단말은 DAI=3을 수신함에 따라, 자신에 DAI=2에 해당되는 DL 서브프레임을 놓친 것을 알 수 있다.
도 6의 (B)에서, 단말은 3번째 DL 서브프레임을 놓쳐, DAI=3를 수신하지 못한다. 이 때, 단말은 3번째 DL 서브프레임을 놓친 것을 알 수 없다. 하지만, 3GPP LTE에서는 마지막에 수신한 PDCCH의 첫번째 CCE를 기반으로 하여 PUCCH를 구성하도록 함으로써 기지국이 DL 서브프레임의 손실을 알 수 있도록 한다. 즉, 단말은 DAI=2에 해당되는 DL 서브프레임의 PDCCH의 자원을 기반으로 한 PUCCH 자원을 이용하여 ACK/NACK을 전송한다. 기지국은 DAI=3에 해당되는 DL 서브프레임이 아닌 DAI=2에 해당되는 DL 서브프레임에 해당되는 PUCCH 자원으로 ACK/NACK이 수신되므로 3번째 DL 서브프레임의 손실을 알 수 있다.
한편, 복수의 서빙 셀이 사용됨에 따라, ACK/NACK 비트 수가 부족해질 것에 대비하여, 기존 3GPP LTE의 PUCCH 포맷외에 추가적으로 PUCCH 포맷 3가 논의되고 있다.
도 7은 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 3의 구조를 나타낸 예시도이다.
하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, l은 슬롯 내의 OFDM 심벌 번호로 0~6의 값을 갖는다. l=1, 5인 2개의 OFDM 심벌은 기준신호를 위한 RS OFDM 심벌이 되고, 나머지 OFDM 심벌들은 ACK/NACK 신호를 위한 데이터 OFDM 심벌이 된다.
48비트의 인코딩된(encoded) ACK/NACK 신호를 QPSK(quadrature phase-shift keying) 변조하여, 심벌 시퀀스 d={d(0), d(1), ..., d(23)}를 생성한다. d(n)(n=0,1,...,23)는 복소(complex-valued) 변조 심벌이다. 심벌 시퀀스 d는 변조 심벌들의 집합이라 할 수 있다. ACK/NACK 신호의 비트 수나 변조 방식은 예시에 불과하고 제한이 아니다.
하나의 PUCCH는 1 RB를 사용하고, 한 서브프레임은 제1 슬롯과 제2 슬롯을 포함한다. 심벌 시퀀스 d={d(0), d(1), ..., d(23)}는 길이 12의 2개의 시퀀스 d1={d(0),…, d(11)}과 d2={d(12),…,d(23)}으로 나누어지고, 제1 시퀀스 d1은 제1 슬롯에서 전송되고, 제2 시퀀스 d2는 제2 슬롯에서 전송된다. 도 5는 제1 시퀀스 d1가 제1 슬롯에서 전송되는 것을 보이고 있다.
심벌 시퀀스는 직교 시퀀스 wi로 확산된다. 심벌 시퀀스는 각 데이터 OFDM 심벌에 대응하고, 직교 시퀀스는 데이터 OFDM 심벌들에 걸쳐서 심벌 시퀀스를 확산시켜 PUCCH(또는 단말)을 구분하는 데 사용된다.
직교 시퀀스는 확산 계수 K=5이고, 5개의 요소를 포함한다. 직교 시퀀스는 직교 시퀀스 인덱스 i에 따라 다음 표의 5개의 직교 시퀀스들 중 하나가 선택될 수 있다.
[표 7]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000009
서브프레임 내 2개의 슬롯이 서로 다른 직교 시퀀스 인덱스를 사용할 수 있다.
확산된 심벌 시퀀스 각각은 셀-특정적 순환 쉬프트 값 ncell cs(ns,l) 만큼 순환쉬프트된다. 순환 쉬프트된 심벌 시퀀스 각각은 해당되는 데이터 OFDM 심벌로 맵핑되어, 전송된다.
ncell cs(ns,l)는 PCI(Physical Cell Identity)를 기반으로 초기화되는 의사 난수 시퀀스(pseudo-random sequence)에 의해 결정되는 셀-특정적 파라미터이다. ncell cs(ns,l)는 무선 프레임 내 슬롯 번호 ns와 슬롯 내 OFDM 심벌 번호 l에 따라 달라진다.
2개의 RS OFDM 심벌에는 ACK/NACK 신호의 복조에 사용되는 기준신호 시퀀스가 맵핑되어 전송된다.
전술한 바와 같이, ACK/NACK 신호는 확산 계수 K=5인 직교 시퀀스로 확산되므로, 직교 시퀀스 인덱스를 달리함으로써 최대 5 단말을 구분할 수 있다. 이는 동일한 RB에 최대 5개의 PUCCH 포맷 3가 다중화될 수 있음을 의미한다.
이제 SPS(Semi-Persistent) 스케줄링에 대해 기술한다.
일반적으로 단말은 PDCCH 상의 DL 그랜트를 먼저 수신하고, 이어서 DL 그랜트에 의해 지시되는 PDSCH(이를 동적 PDSCH라 할 수 있다)를 통해 전송 블록을 수신한다. 이는 매 전송 블록마다 PDCCH 모니터링이 수반되는 것을 의미하고, 이를 동적 스케줄링이라 한다.
SPS 스케줄링은 미리 PDSCH 자원을 정의하고, 단말은 PDCCH 모니터링없이 미리 정의된 자원을 통해 전송 블록을 수신할 수 있다. 이러한 PDSCH를 SPS PDSCH라 칭할 수 있다.
도 8은 3GPP LTE에서 SPS 스케줄링의 일 예를 나타낸다. 이는 DL SPS를 나타내지만, UL SPS도 동일하게 적용된다.
먼저, 기지국은 단말에게 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 통해 SPS 설정을 보낸다. SPS 설정은 SPS-C-RNTI와 SPS 주기를 포함한다. 여기서, SPS 주기는 4 서브프레임이라고 한다.
SPS가 설정되더라도, 즉시 SPS가 수행되는 것은 아니다. 단말은 CRC가 SPS-C-RNTI로 마스킹된 PDCCH(501)을 모니터링하여, SPS가 활성화된 후에 SPS를 수행한다. PDCCH(501) 상의 DCI에 포함되는 NDI=0일 때, DCI 포함되는 여러 필드들(예, TPC(transmit power command), DMSRS(demodulation reference signal)의 CS(Cyclic Shift), MCS(Modulation and Coding scheme), RV(redundancy version), HARQ 프로세스 번호, 자원 할당)의 값들의 조합이 SPS 활성화와 비활성화에 사용된다.
SPS가 활성화되면, 단말은 PDCCH 상의 DL 그랜트를 수신하지 않더라도, SPS 주기에 PDSCH 상의 전송블록을 수신한다.
이후, 단말은 CRC가 SPS-C-RNTI로 마스킹된 PDCCH(502)을 모니터링하여, SPS의 비활성화를 확인한다. SPS의 비활성화를 지시하는 PDCCH를 SPS 해제(release) PDCCH라 칭한다.
3GPP LTE에 의하면, SPS의 활성화를 지시하는 PDCCH는 ACK/NACK 응답이 불필요하지만, SPS의 비활성화를 지시하는 SPS 해제 PDCCH는 ACK/NACK 응답을 필요로 한다. 이하에서, DL 전송 블록은 ACK/NACK 응답이 요구되는 임의의 데이터를 통칭하는 의미로 사용한다. 예를 들어, 동적 PDSCH, SPS PDSCH를 통해 전송되는 전송 블록(코드워드)뿐만 아니라 SPS의 비활성화를 지시하는 SPS 해제 PDCCH를 포함할 수도 있다.

이제 본 발명에 따른 TDD 시스템에서의 ACK/NACK 전송에 대해 기술한다. 본 발명은 다중 반송파 시스템에 적용될 수 있다.
HARQ를 위한 ACK/NACK 상태는 다음 3 상태(state) 중 하나를 가리킨다.
- ACK : PDSCH 상으로 수신된 전송 블록의 디코딩 성공
- NACK : PDSCH 상으로 수신된 전송 블록의 디코딩 실패
- DTX : PDSCH 상의 전송 블록 수신 실패. 동적 스케줄링의 경우 PDCCH의 수신 실패를 의미함.
표 5에 나타난 바와 같이, UL-DL 구성에 따라 UL 서브프레임 n에 M개의 DL 서브프레임들이 연결되어 있다. 이경우, UL 서브프레임 n에서 상기 3 상태를 모두 표현하기 위해서는 ACK/NACK 전송을 위해 적어도 2M 비트가 필요하다.
ACK/NACK을 보다 적은 수의 비트로 표현하기 위해 다음과 같은 ACK/NACK 다중화 방식이 고려될 수 있다.
<PUCCH 포맷 3의 ACK/NACK 번들링>
도 9는 PUCCH 포맷 3에서 ACK/NACK 번들링의 예들을 나타낸다.
도 9를 참조하면, 단말에게 5개의 서빙 셀이 설정될 수 있다. 각 서빙 셀의 DL CC를 CC 0 내지 CC 4로 나타내고 있다. 각 서빙 셀에서 하나의 서브프레임에서 최대 2개의 전송 블록(또는 코드워드)를 전송할 수 있다고 가정하자. 그리고, 4개의 하향링크 서브프레임이 하나의 상향링크 서브프레임에 연결되어 있다고 가정하자(즉, M=4). 5개의 서빙 셀에서 하나의 하향링크 서브프레임에서 2개의 전송블록(코드워드)를 전송한다면 단말은 5 X 4 X 2 = 40 비트의 ACK/NACK을 피드백하여야 한다. 그런데, PUCCH 포맷 3에서 최대로 전송할 수 있는 ACK/NACK 정보량은 20비트이다. 따라서, 단말은 ACK/NACK을 번들링한다. 번들링은 1. 하나의 서브프레임에 존재하는 복수의 코드워드에 대하여 번들링을 수행하는 공간 번들링(spatial bundling), 2. 서빙 셀 단위로 번들링을 수행하는 CC 영역 번들링, 3. 하나의 서빙 셀에서 복수의 서브프레임에 걸쳐 번들링을 수행하는 시간 영역 번들링이 있다. 단말은 ACK/NACK 번들링을 통해 PUCCH 포맷 3에서 최대로 전송할 수 있는 ACK/NACK 정보량 이하로 정보량을 압축한 후 전송할 수 있다.

< PUCCH 포맷 1a/1b를 이용한 채널 선택>
단말은 PUCCH 포맷 1a/1b를 이용한 채널 선택으로 ACK/NACK을 전송할 수도 있다. 채널 선택에 사용되는 자원의 개수와 전송 가능한 비트 수는 다음과 같은 관계가 있다.
1) 2 비트 채널 선택은 2개의 PUCCH 자원을 사용하여 2비트를 전송한다. 2) 3비트 채널 선택은 3개의 PUCCH 자원을 사용하여 3비트를 전송한다. 3) 4비트 채널 선택은 4개의 PUCCH 자원을 사용하여 4비트를 전송한다. 이처럼 채널 선택은 최대 4비트를 전송하는 것을 가정하기 때문에 4비트로 나타낼 수 있는 개수를 초과하는 코드워드들에 대한 ACK/NACK 응답이 필요한 경우 공간 번들링, CC 영역 번들링, 시간 영역 번들링 중 적어도 하나를 적용하여 전송하는 ACK/NACK의 정보량을 압축한다. ACK/NACK 정보량의 압축 방법으로는 다음과 같은 방법을 사용할 수 있다.
(1) 번들링된 ACK 카운터(bundled ACK) : DL 그랜트를 전송하는 PDCCH 내의 DL-DAI(downlink assignment index)를 이용하여, 수신된 DAI의 개수와 ACK의 개수가 같으면, ACK/NACK = ACK의 개수(또는 1)이고, 그렇지 않은 경우 ACK/NACK=0으로 처리한다. SPS PDSCH가 존재하는 경우, 이에 대한 ACK을 포함한다. 예를 들어, DAI의 개수가 2, SPS PDSCH가 하나 있다고 하자. ACK의 총 개수가 3이면, ACK/NACK = 3로 처리한다.
(2) 연속된 ACK 카운터 : ACK/NACK = 처음 DAI 값부터 시작하여 연속적으로 증가하는 DAI 값에 대응되는 ACK 개수. 예를 들어, 첫번째 DAI에 대응하는 PDSCH의 수신 실패이면, ACK/NACK=0 이다. 첫번째 DAI부터 세번째 DAI에 대응하는 PDSCH의 수신은 성공이지만, 네번째 DAI에 대응하는 PDSCH의 수신 실패이면, ACK/NACK=3 이다.
ACK/NACK이 2비트이면, 모듈로-3 연산이 적용될 수 있다. 상기 ACK 카운터 방식이 사용되고, DL:UL=9:1인 TDD 구성을 고려할 경우, ACK/NACK을 나타낼 수 있다.
- ACK 개수가 0 (or NACK or DTX)인 경우 ACK/NACK 카운터= 0
- ACK 개수가 1 or 4 or 7인 경우 ACK/NACK 카운터= 1
- ACK 개수가 2 or 5 or 8인 경우 ACK/NACK 카운터= 2
- ACK 개수가 3 or 6 or 9인 경우 ACK/NACK 카운터= 3
ACK/NACK 카운터의 값이 0인 것은 i)SPS PDSCH가 없는 상황에서 첫번째 DAI에 대응되는 DL 그랜트 PDCCH를 수신하지 못한 경우 또는 ii)SPS PDSCH가 없는 상황에서 첫번째 DAI에 대응되는 PDSCH 또는 DL 그랜트 PDCCH에 대해 NACK이거나 SPS PDSCH에 대해 NACK인 경우일 수 있다.
이하에서는 ACK/NACK을 PUSCH에 피기백(piggyback)하여 전송하는 방법에 대해 설명한다.
도 10은 상향링크 제어정보(uplink control information : UCI)를 피기백(다중화)하여 전송하는 서브프레임의 예를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 단말은 서브프레임 n에서 PUCCH 영역에서 UCI를 전송하지 않고, PUSCH 영역에서 상향링크 데이터와 함께 다중화하여 전송한다. 즉, 상향링크 전송 블록에 다중화하여 전송한다. 반면, 서브프레임 n+1에서는 PUCCH 영역만을 통해 UCI를 전송하고, 서브프레임 n+2에서는 PUSCH 영역만을 통해 상향링크 데이터를 전송한다. 서브프레임 n에서와 같이, PUSCH 영역에서 데이터와 함께 UCI를 전송하는 것을 UCI의 피기백(piggyback) 전송이라 한다.
3GPP LTE Rel-8에서는 상향링크의 경우, 단말의 전력 증폭기의 효율적인 활용을 위해 전력 증폭기의 성능에 영향을 미치는 PAPR(peak-to-Average Power Ratio) 특성 및 CM(cubic metri) 특성이 좋은 단일 반송파 전송을 유지한다. 3GPP LTE Rel-8에서는 PUSCH 전송의 경우, 전송하고자 하는 데이터를 DFT(discrete Fourier Transform) 스프레딩하여 단일 반송파 특성을 유지하고, PUCCH 전송의 경우 단일 반송파 특성을 가지는 시퀀스에 제어 정보를 실어 전송함으로써 단일 반송파 특성을 유지하였다. 그런데, DFT 스프레딩을 수행한 데이터를 주파수 영역에서 비연속적인 부반송파에 할당하거나, PUSCH와 PUCCH를 동시에 전송하는 경우 단일 반송파 특성이 깨어진다. 따라서, 동일 서브프레임에서 PUCCH와 PUSCH의 동시 전송이 예정되는 경우, PUCCH로 전송할 UCI를 PUSCH에서 데이터와 함께 전송 즉, 피기백하여 전송함으로써 단일 반송파 특성을 유지할 수 있다.
도 11은 PUSCH상으로 상향링크 제어정보를 피기백(다중화) 전송하는 경우, 상향링크 데이터 및 상향링크 제어정보의 처리 과정을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 매 TTI마다 데이터 비트들 a0, a1, ..., aA-1 는 하나의 전송 블록(transport block) 형태로 주어진다. 먼저, 데이터 비트들 a0, a1, ..., aA-1 에 CRC(Cyclic Redundancy Check) 패리티 비트들 p0, p1, ..., pL-1 이 부가되어, CRC 부가 비트들 b0, b1, ..., bB-1 이 생성된다(S200). 여기서, 첨자 B, A, L은 B=A+L의 관계이다. ak와 bk의 관계는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000010
CRC 부가 비트들 b0, b1, ..., bB-1 이 코드 블록(code block) 단위로 쪼개지고, 코드 블록 단위로 다시 CRC 패리티 비트들이 부가된다(S210). 코드 블록 분할(segmentation) 후의 비트 시퀀스 출력을 cr0, cr1, ..., cr(Kr-1) 이라 한다. 여기서, 코드 블록들의 총 갯수를 C라 할 때, r은 코드 블록 번호(code block number), Kr은 코드 블록 번호 r에 대한 비트 수를 말한다.
주어진 코드 블록에 대한 비트 시퀀스는 채널 코딩이 수행된다(S220). 인코딩된 비트들을 d(i) 0, d(i) 1, ..., d(i) D-1 로 나타내며, D는 출력 스트림당 인코딩된 비트들의 갯수, i는 인코더 출력 비트 스트림의 인덱스이다.
인코딩된 비트들은 레이트 매칭(rate matching)이 수행되고(S230), 코드 블록 연결(concatenation)이 수행되어(S240), 데이터 비트 시퀀스 f0, f1,..., fG-1을 생성한다. 레이트 매칭이란 매 전송 단위 시간 예를 들면 TTI 마다 전송할 데이터의 양과 실제 채널의 최대 전송량을 맞추는 것을 의미한다. 여기서, G는 제어 정보가 PUSCH 상에서 다중화될 때, 제어 정보 전송에 사용되는 비트들을 제외한 전송에 사용되는 인코딩된 비트들의 총 수를 나타낸다.
한편, 데이터(상향링크 데이터)와 더불어 제어 정보(상향링크 제어정보)가 다중화될 수 있다. 데이터와 제어 정보는 그 전송을 위한 코딩된 심벌들(coded symbols)을 다른 개수로 할당함으로써, 다른 코딩율(coding rate)을 사용할 수 있다. 제어 정보는 CQI(channel quality indicator), RI(rank indicator), ACK/NACK(acknowledgement/not-acknowledgement) 등이 있다.
CQI o0, o1, ..., oO-1 (O는 CQI의 비트 수)는 채널 코딩이 수행되어 제어정보 비트 시퀀스 q0, q1, ..., qQCQI-1이 생성된다(S250). RI o0 RI, o1 RI ,..., ooRI-1 RI 는 채널 코딩이 수행되어 제어 정보 비트 시퀀스 q0 RI, q1 RI, ..., qQRI-1 RI이 생성된다(S260). 마찬가지로 ACK/NACK o0 ACK , o1 ACK ,…, ooACK-1 ACK 는 채널 코딩이 수행되어 제어 정보 비트 시퀀스 q0 ACK, q1 ACK, ..., qQACK -1 ACK이 생성된다(S270).
상기 생성된 데이터 비트 시퀀스 f0, f1,..., fG-1와 CQI의 제어 정보 비트 시퀀스 q0, q1, ..., qQCQI-1는 다중화된 시퀀스 g0, g1, ..., gH-1로 다중화된다(S280). 다중화시 먼저 CQI의 제어정보 비트 시퀀스 q0, q1, ..., qQCQI-1가 배치되고, 이후로 데이터 비트 시퀀스 f0, f1,..., fG-1가 배치될 수 있다. 즉, H=G+Q일때, [g0, g1, ..., gH-1]=[q0, q1, ..., qQCQI-1, f0, f1,..., fG-1 ]와 같이 구성될 수 있다.
다중화된 시퀀스 g0, g1, ..., gH-1는 채널 인터리버(channel interleaver)에 의해 변조 시퀀스 h0, h1, ..., hH'-1로 맵핑된다(S280). 또한, RI 또는 ACK/NACK의 제어 정보 비트 시퀀스는 채널 인터리버에 의해 변조 시퀀스 h0, h1, ..., hH'-1로 맵핑된다. 여기서, hi는 성상(constellation)상의 변조 심벌이며, H'=H+QRI이다. 변조 시퀀스 h0, h1, ..., hH'-1의 각 변조 심벌은 PUSCH를 위한 자원 요소(resoruce element)로 맵핑된다. 자원요소는 1 SC-FDMA 심벌(또는 OFDMA 심벌)과 1 부반송파로 정의되는 서브프레임상의 할당 단위이다.
이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK/NACK의 PUSCH 피기백 전송에 대해 설명한다.
ACK/NACK 페이로드를 고정된 양으로 전송하는 방식을 비적응적(non-adaptive) ACK/NACK 전송이라 한다. 반면, DAI의 순서 값 또는 총합 값 등과 같은 정보를 이용하여 실제로 스케줄링된 PDSCH 및 ACK/NACK을 요구하는 PDCCH(예컨대, SPS 해제 PDCCH)의 개수에 대한 정보를 이용하여 실제 스케줄링된 PDSCH 및 PDCCH에 대한 ACK/NACK 을 적응적으로 전송하는 방식을 적응적(adaptive) ACK/NACK 전송이라 한다. ACK/NACK이 PUSCH로 피기백되어 전송될 때 적응적 ACK/NACK 전송을 설명한다.
각 DL CC 별로 개별적으로 하향링크 그랜트의 DAI 필드를 이용하여 카운터를 동작시킬 수 있다. DAI 카운터 값은 0부터 시작될 수도 있고, 1부터 시작될 수도 있으나 이하에서는 편의상 1부터 시작되는 것으로 가정한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 ACK/NACK 피드백 방법을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 기지국은 단말에게 UL 그랜트 PDCCH를 통해 상향링크 DAI(UL-DAI)를 전송한다(S101). UL 그랜트 PDCCH는 PUSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 의미하며, 상향링크 자원할당 및 UL-DAI를 포함할 수 있다. UL 그랜트 PDCCH에는 DCI 포맷 0, 4가 사용될 수 있다.
예를 들어, UL-DL 설정이 상기 표 1의 1 내지 6이고, 하나의 서빙 셀만 설정된 경우이며 단말에게 PUCCH 포맷 3이 설정되지 않은 경우라면, 단말은 서브프레임 n-k’에서 UL 그랜트 PDCCH를 수신할 수 있다. k’는 다음 표에 의해 정의된다.
[표 8]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000011
상기 표 8에서, UL-DL 설정이 1, 서브프레임 넘버 n=2일 때 k’=6이 된다.
상향링크 DAI는 각 서빙 셀들에서 PDSCH 전송(대응하는 PDCCH가 존재하는 PDSCH 및 대응하는 PDCCH가 없는 PDSCH 예를 들면 SPS PDSCH를 포함) 및 SPS 해제 PDCCH 전송이 있는 서브프레임들의 총 개수 중 최대값(이를 편의상‘maxPDCCHperCC’라 칭한다)을 지시할 수 있다. 즉, 상향링크 DAI는 복수의 서빙 셀에 대해 UL 서브프레임 n에 연결된 M개의 하향링크 서브프레임들(상기 표 5 참조) 내에서 적어도 하나의 하향링크 전송 블록을 갖는 하향링크 서브프레임의 총 개수 중 최대값을 나타낼 수 있다.
상향링크 DAI는 2비트 필드를 통해 전송될 수 있다. 따라서, 일정 값을 초과하는 값을 나타내기 위해 모듈러 4 연산을 적용할 수 있다. 즉, ‘maxPDCCHperCC’값이 {0, 1, 2, 3, 4, 5}와 같은 값을 가지는 경우, 상향링크 DAI는 차례로 {4, 1, 2, 3, 4, 1}와 같이 주어진다. 단말은 상향링크 DAI 값이 4인 경우, SPS PDSCH의 스케줄링 여부, DL DAI 값에 따른 동적 PDSCH의 스케줄링 여부, SPS 해제 PDCCH의 스케줄링 여부를 판단하여, SPS PDSCH, 동적 PDSCH, SPS 해제 PDCCH가 모두 스케줄링되지 않았다고 판단되는 경우 ‘maxPDCCHperCC’값이 0인 것으로 판단한다. 반면, SPS PDSCH, 동적 PDSCH, SPS 해제 PDCCH가 스케줄링된 경우에는 ‘maxPDCCHperCC’값이 4인 것으로 판단한다.
예를 들어, 하향링크 서브프레임 : 상향링크 서브프레임 = 9:1인 경우(즉, M=9), ‘maxPDCCHperCC’값은 {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}와 같은 값을 가질 수 있다. 이 때, 상향링크 DAI는 차례로 {4, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 1}와 같이 주어진다. 만약, 상향링크 DAI가 1부터 시작되지 않고 0부터 시작되는 경우라면 {0,1,2,3,0,1,2,3,0,1,2}와 같이 주어질 수 있다.
기지국은 단말에게 PDCCH를 전송한다(S102). 여기서, PDCCH는 PDSCH를 스케줄링하는 DL 그랜트 PDCCH 및 SPS 해제 PDCCH 중 적어도 하나를 의미한다.
기지국은 PDSCH를 전송한다(S103). 여기서 PDSCH는 대응하는 PDCCH가 존재하는 동적 PDSCH일 수도 있고, 대응하는 PDCCH가 존재하지 않는 SPS PDSCH일 수도 있다.
단말은 상향링크 DAI 값을 기반으로 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정한다(S104). ACK/NACK 페이로드 크기는 ACK/NACK의 대상이 되는 하향링크 전송 블록의 개수를 의미할 수 있다. 단말은 상향링크 DAI 값에 의해 지시되는 ‘maxPDCCHperCC’를 기반으로 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정한다. 종래의 기술에서는 상향링크 서브프레임에 연결된 하향링크 서브프레임의 개수 즉, M 값을 기준으로 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정한 데 반해 본 발명에서는 상향링크 DAI 값을 기반으로 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정하는 차이가 있다.
도 13은 단말의 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정하는 일 예를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 단말에게 4개의 서빙 셀이 설정되어 있다. 각 서빙 셀에 포함된 DL CC들을 DL CC #0, DL CC #1, DL CC #2, DL CC #4로 나타내고 있다. 각 DL CC에서 하나의 UL 서브프레임에 4개의 DL 서브프레임이 연결되어 있다. 즉, M=4이다.
이러한 경우, 종래의 기술에서는 M=4, 설정된 서빙 셀의 개수(=4), 및 각 서빙 셀의 전송 모드에 따른 최대 코드워드 개수에 따라 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정하였다. 즉, 상기 예에서 각 서빙 셀의 전송 모드가 2개의 코드워드를 전송할 수 있는 MIMO 모드라면, ACK/NACK 페이로드 크기는 4 X 4 X 2 = 32 비트로 결정된다.
반면, 본 발명에서는 상향링크 DAI 값 즉, 각 서빙 셀에서 실제 전송되는 PDSCH의 개수 중 최대 값(‘maxPDCCHperCC’)에 기반하여 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정한다. 도 13을 참조하면, DL CC #0에서는 실제로 2개의 PDSCH가 전송되고, DL CC #1에서는 3개의 PDSCH가 전송되고, DL CC #2에서는 1개의 PDSCH가 전송되고, DL CC #3에서는 PDSCH가 전송되지 않는다. 이러한 경우 기지국은 상향링크 DAI 값으로 3을 전송한다. 그러면, 단말은 서빙 셀의 개수, 각 서빙 셀의 전송 모드 및 상향링크 DAI 값을 기반으로 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정한다. 상기 예에서 서빙 셀은 4개이고, 각 서빙 셀에서 최대 2개의 코드워드가 전송될 수 있고 상향링크 DAI 값이 3이므로 ACK/NACK 페이로드 크기는 4 X 2 X 3 = 24 비트가 된다. 따라서, 종래의 기술에 비해 ACK/NACK 페이로드 크기가 줄어들게 된다.
다시 도 12를 참조하면, 단말은 ACK/NACK 응답을 생성한다(S105). 단말은 각 서빙 셀 별로 ‘maxPDCCHperCC’=3에 해당하는 DL-DAI에 대응되는 PDSCH에 대해서만 ACK/NACK을 생성한다. 만약, DL-DAI에 대응되는 PDSCH를 수신하지 못한 경우 DTX 또는 NACK으로 처리한다. ACK/NACK 페이로드를 구성하는 ACK/NACK 비트는 ACK/NACK 비트 수/위치에 대한 기지국과 단말 간 불일치(misalignment)를 방지하기 위해 순시적으로 전송되는 코드워드 개수가 아닌 각 DL CC의 전송 모드 즉, 전송 가능한 최대 코드워드 개수 및 코드워드 번들링 유무에 따라 결정할 수 있다.
단말은 생성된 ACK/NACK 응답을 PUSCH에 피기백하여 기지국으로 전송한다(S106). 생성된 ACK/NACK 응답은 후술할 번들링 과정을 거쳐 전송될 수 있다. 즉, 단말은 ACK/NACK 페이로드 크기로 생성된 ACK/NACK 응답을 필요한 경우 번들링을 거쳐 전송하는 것이다. 이 때, 실제로 전송되는 ACK/NACK 정보 비트는 ACK/NACK 페이로드 크기에 비해 줄어들 수 있다.

이하에서는 PUSCH로 ACK/NACK을 피기백하여 전송하는 경우, 번들링 방법에 대해 설명한다.
1. PUCCH에 적용되는 번들링을 동일하게 적용하는 방법.
예를 들어, ACK/NACK을 PUCCH로 전송하는 경우 PUCCH 포맷에 따라 전송할 수 있는 최대 ACK/NACK 비트수가 있다. 이러한 전송 가능한 최대 ACK/NACK 비트수를 X 비트라고 하자. 만약 PUCCH를 통해 실제로 전송하여야 하는 ACK/NACK의 비트 수가 상기 X 비트를 초과하는 경우 공간 번들링을 적용하는데, 이러한 ACK/NACK의 PUCCH 전송 시 사용하는 번들링 방법을 ACK/NACK의 PUSCH 피기백 전송에도 동일하게 적용할 수 있다. 예를 들어, PUCCH로 ACK/NACK을 전송할 때 DL CC #0, DL CC #1에 대해서는 공간 번들링을 적용하지 않도록 설정되고 DL CC #2, DL CC #3에 대해서는 공간 번들링을 적용하도록 설정된 경우, PUSCH로 ACK/NACK을 피기백하여 전송하는 경우에도 동일하게 DL CC #0, #1에 대해서는 공간 번들링을 적용하지 않고, DL CC #2, #3에 대해서는 공간 번들링을 적용할 수 있다.
PUSCH로 전송되는 ACK/NACK 정보 비트 수를 OHARQ-ACK이라고 하면 다음 식과 같이 결정될 수 있다. 여기서, 각 서빙 셀 별로 최대로 수신할 수 있는 전송블록의 개수는 1 또는 2라고 가정한다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000012
상기 식에서 C는 단말에게 집성되도록 할당된 서빙 셀의 개수이고, TBmax,bundlingDecision(c)는 서빙 셀 c에 대해 하나의 서브프레임에서 공간 번들링 적용 여부를 판단한 후 전송해야 할 최대 ACK/NACK의 개수이다. 그리고, ‘maxPDCCHperCC’는 상술한 바와 같이 각 서빙 셀 별 동적 PDSCH, SPS PDSCH 및 SPS 해제 PDCCH의 총합 중 최대 값을 의미한다. ‘maxPDCCHperCC’는 상술한 UL-DAI에 의해 결정될 수 있다.
하나의 서브프레임에서 최대 수신 가능한 전송 블록의 개수가 2개인 경우, 공간 번들링이 적용되지 않는 서빙 셀에 대해서 TBmax,bundlingDecision(c)=2이고, 공간 번들링이 적용되는 서빙 셀에서는 TBmax,bundlingDecision(c)=1이다. 하나의 서브프레임에서 최대 수신 가능한 전송 블록의 개수가 1개인 경우에는 당연히 공간 번들링 적용 여부가 없으므로 TBmax,bundlingDecision(c)=1이 된다.
이를 정리하면, 다음 식과 같다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000013
상기 식에서 C2는 공간 번들링 여부를 판단한 이후 최대 2개의 ACK/NACK이 전송될 수 있도록 설정된 서빙 셀의 개수를 의미한다. 즉, C2는 최대 2개의 전송 블록을 전송할 수 있도록 설정된 서빙 셀들 중에서 공간 번들링이 적용되지 않도록 설정된 서빙 셀의 개수이다.
상술한 식을 UL-DAI를 직접 포함하는 식으로 정리하면 다음 식과 같다. 이 때, 하향링크 서브프레임 : 상향링크 서브프레임 = 4: 1이고, 2비트 UL-DAI를 사용하여 ‘maxPDCCHperCC’는 모듈러 4 연산을 적용하여 시그널링되는 경우이다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2012000006-appb-I000014
상기 식에서 VUL DAI는 UL-DAI를 나타낸다.

2. PUCCH에 적용되는 번들링과 독립적으로 적용하는 방법.
이 방법은 ACK/NACK을 PUSCH로 피기백하여 전송할 때, PUCCH의 ACK/NACK 전송 시 사용하는 번들링 방법과 독립적으로 번들링을 적용하는 방법이다.
예를 들어, PUSCH로 피기백하여 전송할 수 있는 ACK/NACK 의 최대 전송 비트 수를 Y 비트라고 할 때, UL-DAI 값에 의해 결정되는 ‘maxPDCCHperCC’ 값과 설정된 서빙 셀의 개수 및 각 서빙 셀의 전송 모드에 따라 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정하고 ACK/NACK 비트를 생성한다. 그리고, 생성된 ACK/NACK 비트가 상기 Y비트를 초과하는 경우 공간 번들링을 적용하고 Y 비트를 넘지 않는 경우에는 공간 번들링을 적용하지 않는다. Y 비트는 상술한 X 비트(즉, PUCCH 에서 전송 가능한 최대 ACK/NACK 비트)와 동일하게 설정될 수 있다.
도 14는 ACK/NACK의 PUSCH 피기백 전송 시 적용할 수 있는 제1 번들링 방법을 나타낸다.
도 14를 참조하면, UL-DAI에 의해 결정되는 ‘maxPDCCHperCC’ 값은 3이고, 설정된 서빙 셀의 개수는 4개이고, 각 서빙 셀에서 최대 2개의 코드워드를 전송할 수 있다. 이러한 경우, 단말은 ACK/NACK 페이로드 크기를 3 X 4 X 2 = 24 비트로 결정한다. PUSCH로 피기백하여 전송할 수 있는 ACK/NACK의 최대 비트 수 Y는 PUCCH 포맷 3을 이용하여 전송할 수 있는 ACK/NACK의 최대 비트 수 X와 동일하게 설정할 수 있다. 그러면, Y = 20 비트가 된다. 이러한 경우, 전송 가능한 비트 Y = 20 비트이고, ACK/NACK 페이로드 크기는 24 비트이므로 번들링을 적용한다.
단말은 모든 서빙 셀에 대해 공간 번들링을 적용할 수 있다. 그러면, 각 서빙 셀의 각 서브프레임에서 전송되는 2개의 코드워드에 대해 하나의 ACK/NACK이 생성되므로 총 12 비트로 ACK/NACK 정보량을 줄일 수 있다.
도 15는 ACK/NACK의 PUSCH 피기백 전송 시 적용할 수 있는 제2 번들링 방법을 나타낸다.
도 15를 참조하면, 도 14와 동일한 상황에서, 단말은 모든 서빙 셀에 일률적으로 공간 번들링을 적용하는 것이 아니라 일부 서빙 셀에 대해서 순차적으로 공간 번들링을 적용한다. 예를 들어, 단말은 서빙 셀 #3의 DL CC #3에 먼저 공간 번들링을 적용한다. 그 결과 전송해야 할 ACK/NACK 정보량이 Y 비트를 초과하므로, 서빙 셀 #2의 DL CC #2에 대해 공간 번들링을 적용한다. 이처럼 서빙 셀 별로 순차적으로 공간 번들링을 적용하여 그 결과로 도출되는 ACK/NACK 정보량이 Y 비트 이하가 되면 공간 번들링을 더 이상 수행하지 않는다.
도 15의 예에서, 전송해야 할 ACK/NACK 정보량은 DL CC #0, #1에 대해 12 비트, DL CC #2, DL CC #3에 대해 6비트가 필요하며 그 결과 총 전송해야 할 ACK/NACK 정보량은 18 비트가 된다.
도 16은 ACK/NACK의 PUSCH 피기백 전송 시 적용할 수 있는 제3 번들링 방법을 나타낸다.
도 16을 참조하면, 도 14와 동일한 상황에서, 단말은 서빙 셀의 서브프레임 단위로 공간 번들링을 적용한다. 즉, 단말은 설정된 서빙 셀들 중 일부 서빙 셀에 대해서 서브프레임 단위로 순차적으로 공간 번들링을 적용한다.
예를 들어, 단말은 서빙 셀 #3의 DL CC #3에서 서브프레임 단위로 순차적으로 공간 번들링을 적용한다. 그 결과 전송해야 할 ACK/NACK 정보량이 Y 비트를 초과하므로, 서빙 셀 #2의 DL CC #2에 대해 서브프레임 단위로 순차적으로 공간 번들링을 적용한다. 도 15에서는 DL CC #2의 모든 서브프레임에 공간 번들링을 적용한 반면, 도 16에서는 DL CC #2의 일부 서브프레임에 공간 번들링을 적용하고, 그 결과 전송해야할 ACK/NACK 정보량이 Y 비트 이하가 되면 더 이상 공간 번들링을 수행하지 않는다는 차이가 있다.
도 16의 예에서, 전송해야 할 ACK/NACK 정보량은 DL CC #0, #1에 대해 12 비트, DL CC #2에 대해 5비트, DL CC #3에 대해 3비트가 필요하며 그 결과 총 전송해야 할 ACK/NACK 정보량은 20 비트가 된다.
한편, 제 4 번들링 방법으로 ACK/NACK이 PUSCH로 전송될 때는 PUCCH로 전송될 때의 ACK/NACK 번들링 적용과 관계없이 항상 번들링을 수행하는 방법 이 있다. 예를 들어 ACK/NACK이 PUSCH로 전송될 때는 공간 번들링만을 항상 적용하거나, 공간 번들링과 시간 번들링을 항상 적용하는 것이다. 이러한 방법은 PUSCH로 상향링크 데이터 또는 ACK/NACK을 제외한 상향링크 제어정보(CSI)와 동시에 ACK/NACK이 전송될 때, 상기 ACK/NACK의 전송 비트를 줄여준다. 따라서, PUSCH를 통해 데이터(또는 CSI 정보)와 번들링되지 않은 ACK/NACK이 동시 전송됨으로 인해 발생할 수 있는 전송전력 부족을 방지할 수 있다. 이러한 방법은 결과적으로 셀 커버리지(Cell coverage)가 감소하는 것을 막아주는 장점이 있다. 제4 번들링 방법은 특히 PUSCH로 상향링크 데이터 (즉, UL-SCH)없이 ACK/NACK을 포함하는 CSI만 전송되는 경우에만 적용하도록 할 수 있다. 즉, ACK/NACK전송에 따른 CSI의 펑처링(Puncturing) 량을 줄여서 CSI의 수신 성능저하를 줄일 수 있다.
상술한 제1 번들링 방법은 공간 번들링의 적용이 단순하여 구현이 용이한 장점이 있다. 제3 번들링 방법은 전송 가능한 비트를 최대한 활용하여 각 코드워드의 개별적인 ACK/NACK을 최대한 많이 전송할 수 있는 장점이 있다. 제2 번들링 방법은 상기 제1 번들링 방법과 제3 번들링 방법의 중간적인 특성을 가진다. 제 4 번들링 방법은 개별적인 ACK/NACK 전송은 포기하고 셀 커버리지(Cell coverage)를 가능한 최대로 유지할 수 있는 특성을 가진다.

PUCCH가 전송될 시점에 PUSCH 전송이 존재하는 경우, PUSCH로 ACK/NACK이 피기백될 수 있다. 이 때, ACK/NACK이 PUCCH로 전송되는 방법에 따라 PUSCH로 피기백되는 ACK/NACK의 전송 방법이 달라질 수 있다.
<PUCCH로 전송될 때 PUCCH 포맷 3을 사용하는 경우. >
1. ACK/NACK이 번들링된 상태 그대로 PUSCH에 피기백할 수 있다. ACK/NACK 번들링은 PUCCH 포맷에 따른 전송 가능한 비트수 제한 뿐 아니라 전송 전력의 부족 때문에도 적용될 수 있다. PUCCH 포맷 3에서의 ACK/NACK 번들링이 전송 전력의 부족 때문인 경우 ACK/NACK 번들링을 하지 않고 개별 ACK/NACK을 전송하는 것은 안정적인 ACK/NACK 전송을 위해 바람직하지 않다. 따라서, PUSCH로 ACK/NACK을 피기백하여 전송하는 경우에도 PUCCH 포맷 3에서 사용될 번들링을 동일하게 유지한다.
2. ACK/NACK 번들링을 해제하고, 코드워드 별, 서빙 셀 별, 서브프레임 별로 개별 ACK/NACK을 PUSCH로 전송할 수 있다. 상술한 바와 같이 ACK/NACK 번들링은 PUCCH 포맷에 따른 전송 가능한 비트 수에 대한 제한 또는 전송 전력의 제한으로 적용될 수 있다. 만약, ACK/NACK 번들링이 PUCCH 포맷의 전송 가능 비트 수의 제한으로 수행되는 것이라면 PUSCH로 ACK/NACK을 피기백하여 전송하는 경우에도 ACK/NACK 번들링을 수행하는 것은 불필요하다. 따라서, ACK/NACK의 PUSCH 피기백 전송 시에 ACK/NACK 번들링을 해제하고 개별 ACK/NACK을 전송한다. 이를 통해 불필요한 재전송을 방지할 수 있고 데이터 수율(throughput)을 높일 수 있다.
3. ACK/NACK 번들링을 항상 적용하여, ACK/NACK전송을 포함한 PUSCH 의 셀 커버리지(Cell Coverage)의 감소를 줄일 수 있다. 즉, ACK/NACK 전송에 필요한 자원요소(RE) 개수를 줄임으로서, 데이터 트래픽이나 CSI의 자원요소(RE) 펑처링 량을 줄여서, 데이터 트래픽이나 CSI의 수신 성능의 저하를 줄일 수 있다.

<PUCCH로 전송 시 채널 선택이 사용되는 경우>
PUCCH로 ACK/NACK을 전송할 때 채널 선택이 사용된다면, A. PUSCH로 ACK/NACK을 피기백하여 전송하는 경우 ACK/NACK을 번들링된 상태 그대로 전송할 수 있다. 또는 B. ACK/NACK 번들링을 해제하고 코드워드 별, 서빙 셀 별, 서브프레임 별 개별 ACK/NACK을 PUSCH로 피기백하여 전송할 수 있다. 또는 C. ACK/NACK 번들링을 항상 부가하여 번들링된 ACK/NACK을 PUSCH로 피기백하여 전송할 수 있다. 상기 A, B, C 방법 중 어느 방법을 사용할 것인지는 물리 계층 신호를 통해 시그널링되거나 RRC와 같은 상위 계층 신호를 통해 시그널링될 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 기기를 나타낸 블록도이다.
기지국(100)은 프로세서(110; processor), 메모리(120; memory) 및 RF부(130; Radio Frequency unit)을 포함한다. 프로세서(110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(110)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(110)는 단말에게 복수의 서빙 셀을 할당하고, 상향링크 DAI를 포함하는 UL 그랜트를 전송한다. 또한, 상향링크 전송 블록에 포함된 데이터 및 ACK/NACK을 디코딩한다. 메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되어, 프로세서(110)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(130)는 프로세서(110)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(200)은 프로세서(210), 메모리(220) 및 RF부(230)을 포함한다. 프로세서(210)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(210)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(210)는 복수의 서빙 셀을 할당 받고, 할당 받은 복수의 서빙 셀 중 적어도 하나의 서빙 셀을 통해 상향링크 그랜트를 수신한다. 상향링크 그랜트에 포함된 상향링크 DAI를 기반으로 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정하고, 상향링크 서브프레임에 연결된 M개의 하향링크 서브프레임에서 ACK/NACK 페이로드 크기와 동일한 개수의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK을 생성한다. 그 후 필요한 경우, ACK/NACK을 공간 번들링, CC 영역 번들링 등을 적용하여 압축한 후 기지국으로 피드백할 수 있다. 이 때, ACK/NACK을 PUSCH에 피기백하여 전송할 수 있다. 메모리(220)는 프로세서(210)와 연결되어, 프로세서(210)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(230)는 프로세서(210)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(110, 210)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(120, 220)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(130, 230)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(120, 220)에 저장되고, 프로세서(110, 210)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(120, 220)는 프로세서(110, 210) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(110, 210)와 연결될 수 있다. 상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 상향링크 서브프레임에 M(M≥1)개의 하향링크 서브프레임이 연결된 TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 단말의 ACK/NACK 전송 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상향링크 그랜트를 수신하되, 상기 상향링크 그랜트는 상향링크 자원 할당 및 상향링크 DAI(downlink assignment index)를 포함하는 단계;
    상기 기지국으로부터 복수의 서빙셀 각각에 대한 상기 M개 하향링크 서브프레임에서 적어도 하나의 하향링크 전송 블록을 수신하는 단계;
    상기 상향링크 DAI의 값을 기반으로 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정하는 단계;
    상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답을 생성하는 단계;
    상기 ACK/NACK 응답을 상향링크 전송 블록에 다중화하는 단계; 및
    상기 기지국으로 상기 상향링크 서브프레임에서 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 상기 다중화된 ACK/NACK 응답을 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 ACK/NACK 응답은 적어도 상기 ACK/NACK 페이로드 크기와 동일한 개수의 하향링크 전송 블록에 대하여 생성되는 것을 특징으로 하는 ACK/NACK 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하향링크 전송 블록은 ACK/NACK 응답을 필요로 하는 데이터 및 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상향링크 DAI는 각 서빙셀에서 적어도 하나의 하향링크 전송 블록을 갖는 하향링크 서브프레임의 개수 중 최대값을 지시하는 것을 특징으로 하는 ACK/NACK 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록은 대응하는 PDCCH(physical downlink control channel)가 존재하는 PDSCH(physical downlink shared channel) 또는 대응하는 PDCCH가 존재하지 않는 PDSCH 상으로 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록은 반정적 스케줄링 해제를 지시하는 SPS(semi persistent scheduling) 해제 PDCCH를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답은
    각 하향링크 서브프레임 내의 복수의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK을 번들링하여 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답은 상향링크 데이터 및 상향링크 제어정보 중 적어도 하나가 전송되는 PUSCH(physical uplink shared channel)를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답은 PUSCH로 전송되는 경우, 상향링크 제어정보만 전송되는 PUCCH(physical uplink control channel)에서의 ACK/NACK 번들링 여부와 관계없이 항상 상기 각 하향링크 서브프레임 내의 복수의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK을 번들링하여 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답은 상기 PUSCH를 통해 하향링크 채널 상태 정보와 같은 상향링크 제어정보만 전송되는 경우에만 상기 각 하향링크 서브프레임 내의 복수의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK을 번들링하여 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답은
    서빙 셀 단위로 번들링되어 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    각 하향링크 전송 블록은 각 PDSCH(physical downlink shared channel) 상으로 수신되고, PDSCH는 대응하는 PDCCH(physical downlink control channel) 상의 하향링크 그랜트 내의 하향링크 자원 할당에 의해 지시되고,
    상기 하향링크 그랜트는 할당된 PDSCH 전송을 갖는 PDCCH의 축적된 개수를 지시하는 DAI(downlink assignment index)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 상향링크 서브프레임에 M(M≥1)개의 하향링크 서브프레임이 연결된 TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK을 전송하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 전송하는 RF부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    기지국으로부터 상향링크 그랜트를 수신하되, 상기 상향링크 그랜트는 상향링크 자원 할당 및 상향링크 DAI(downlink assignment index)를 포함하고,
    상기 기지국으로부터 복수의 서빙셀 각각에 대한 상기 M개 하향링크 서브프레임에서 적어도 하나의 하향링크 전송 블록을 수신하고,
    상기 상향링크 DAI의 값을 기반으로 상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 페이로드 크기를 결정하고,
    상기 적어도 하나의 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답을 생성하여,
    상기 ACK/NACK 응답을 상향링크 전송 블록에 다중화하고,
    상기 기지국으로 상기 상향링크 서브프레임에서 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 상기 다중화된 ACK/NACK 응답을 전송하되, 상기 ACK/NACK 응답은 적어도 상기 ACK/NACK 페이로드 크기와 동일한 개수의 하향링크 전송 블록에 대하여 생성되는 것을 특징으로 하는 단말.
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