WO2013009035A2 - 무선 통신 시스템에서 기지국이 하향링크 제어 채널을 송신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a downlink control channel by a base station in a wireless communication system.
- 3GPP LTE 3rd
- LTE Generation Partnership Project Long Term Evolution
- E-UMTSC Evolved Universal Mobile Telecommunications System
- LTE Long Term Evolution
- an E-UMTS is located at an end of a user equipment (UE), a base station (eNode B; eNB), and a network (E—UTRAN) and connected to an external network (Access Gateway; AG). ).
- the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
- the cell is set to one of bandwidths such as 1.44, 3, 5, 10, 15, and 20Mhz to provide downlink or uplink transmission service to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
- the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
- For downlink (DL) data the base station transmits downlink scheduling information and informs the corresponding terminal of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest (related information) related information.
- the base station transmits uplink scheduling information to uplink UL data for uplink (UL) data and informs the corresponding time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, and the like.
- the core network may be composed of an AG and a network node for user registration of the terminal.
- the AG manages the mobility of the UE in units of a TACTracking Area consisting of a plurality of cells.
- Wireless communication technology has been developed to LTE based on CDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
- new technological evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, the use of flexible frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of the terminal are required.
- a method for receiving a downlink ACK / NACK (Acknowledgement / Negative-ACK) signal by a terminal includes: transmitting an uplink data signal to a base station; Blind decoding and obtaining downlink control information including an ACK / NACK response signal for the uplink data signal; And confirming an ACK / NACK response signal corresponding to the terminal in the downlink control information, wherein the downlink control information is configured as an ACK / NACK male answer signal for a plurality of terminals.
- the position of the ACK / NACK voice response signal to the terminal in the downlink control information, the resource index for transmitting the uplink data signal and at least parameters of the terminal specific reference signal for transmitting the uplink data It is preferable to associate with one.
- the downlink control information may include an ACK / NACK response signal for each of the plurality of codewords.
- the location of the ACK / NACK ACK signal to the UE in the downlink control information may be related to at least one of a resource index for transmitting the uplink data signal and an index of the codeword.
- the downlink control information is masked with an identifier associated with a terminal group including the plurality of terminals.
- the transmission module for transmitting an uplink data signal to the base station;
- a reception module for receiving downlink control information from the base station, and a processor for processing a signal transmitted and received with the base station, the processor acknowledgment / Negative-ACK (ACK / NACK) on the uplink data signal;
- Acquisition by blind decoding downlink control information including a voice response signal, and confirms the ACK / NACK voice response signal to the terminal device from the downlink control information, the downlink control information corresponding to a plurality of terminal devices It is characterized by consisting of the ACK / NACK male answer signal.
- a base station can efficiently transmit a downlink control channel in a wireless communication system.
- FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a UE and E—UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
- FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
- FIG. 4 is a configuration diagram of a multi-antenna communication system.
- FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in an LTE system.
- FIG. 6 is a resource used for configuring a downlink control channel in an LTE system. It is a figure which shows a unit.
- FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
- FIG. 8 is a diagram illustrating a multi-node system in a next generation communication system.
- FIG. 9 is a diagram illustrating a PDSCH scheduled by an E-PDCCH and an E-PDCCH.
- FIG. 13 is a diagram for a method of setting a PHICH resource according to the first embodiment of the present invention.
- 16 and 17 illustrate a conceptual diagram for a DCI format based PHICH according to a second embodiment of the present invention.
- 18 is a diagram illustrating a method of detecting a corresponding PHICH in a DCI format based PHICH according to the second embodiment of the present invention.
- 19 is another diagram illustrating a method of detecting a corresponding PHICH in a DCI format based PHICH according to a second embodiment of the present invention.
- 20 is a diagram illustrating a method for preventing a collision between PHICH resources in a MIM0 system according to a third embodiment of the present invention.
- 21 is another diagram illustrating a method for preventing a collision between PHICH resources in a MIM0 system according to a third embodiment of the present invention.
- 22 and 23 are yet another diagrams illustrating a method for preventing stratums between PHICH resources in a MIM0 system according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 24 is a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention. [Form for implementation of invention]
- FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
- the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
- the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
- the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to a higher layer by using a physical channel.
- the physical tradeoff is connected to the upper layer of the medium access control layer through a trans-antenna port channel. Through the transmission channel Data moves between the medium access control layer and the physical layer. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
- the physical channel utilizes time and frequency as radio resources. Specifically, the physical channel is in the downlink
- FDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
- SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
- the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
- RLC radio link control
- the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
- the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
- the packet data convergence protocol (PDCP) negotiation of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information in order to efficiently transmit IP packets such as IPv4 or IPv6 in a narrow bandwidth wireless interface.
- PDCP packet data convergence protocol
- the radio resource control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
- the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configurat ion, and release of radio bearers (RBs).
- RB refers to a service provided by Layer 2 for data transmission between the terminal and the network.
- the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other.
- RRC connected RRC Connected
- the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
- One cell constituting the base station is set to one of the bandwidth of 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz, etc. to provide a downlink or uplink transmission service to multiple terminals.
- Different cells may be configured to provide different bandwidths.
- the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the terminal receives system information.
- Traffic or control messages of the downlink multicast or broadcast service may be transmitted through the downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink MQKMult icast Channel.
- the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
- RAC random access channel
- SCH uplink shared channel
- FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
- the UE When the UE is powered on or enters a new cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301). To this end, the UE may receive a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a Sal ID. have. Thereafter, the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell. On the other hand, the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell discovery step to confirm the downlink channel state.
- P-SCH Primary Synchronization Channel
- S-SCH Secondary Synchronization Channel
- DL RS downlink reference signal
- the UE After the initial cell search, the UE acquires more specific system information by receiving a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the information on the PDCCH. It may be (S302).
- a physical downlink control channel (PDCCH)
- a physical downlink control channel (PDSCH)
- S302 the UE acquires more specific system information by receiving a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the information on the PDCCH. It may be (S302).
- PDCCH physical downlink control channel
- PDSCH physical downlink control channel
- the terminal may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S303 to S306).
- RACH random access procedure
- the terminal is physically random access
- a specific sequence may be transmitted to the preamble through a channel (Physical Random Access Channel (PRACH)) (S303 and S305), and a response message to the preamble may be received through the PDCCH and the Daesung PDSCH (S304 and S306).
- PRACH Physical Random Access Channel
- a contention resolution procedure may be additionally performed.
- the UE After performing the procedure as described above, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel (Physical Uplink) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
- Control Channel (PUCCH) transmission (S308) may be performed.
- the terminal receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
- DCI downlink control information
- the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different according to the purpose of use.
- the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal CQI (Channel Quality Indicator), a PMKPrecoding Matrix Index (RKRank Indicator), and the like.
- the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
- MIM0 Multiple Input Multiple Output
- MIM0 Multiple Input Multiple Output
- MIM0 is a method of using a plurality of transmission antennas and a plurality of reception antennas, and this method can improve data transmission and reception efficiency. That is, by using a plurality of antennas at the transmitting end or the receiving end of the wireless communication system, the capacity can be increased and the performance can be improved.
- MIM0 may be referred to as a “multi-antenna”.
- multi-antenna technology In multi-antenna technology, it does not rely on a single antenna path to receive one full message. Instead, in multi-antenna technology, data fragments received from multiple antennas are gathered and merged to complete the data. Using multi-antenna technology, it is possible to improve the data transmission rate within a cell area of a specified size or to increase system coverage while guaranteeing a specific data transmission rate. Also, this technique. Mobile communication terminal It can be widely used for repeaters. According to the multiple antenna technology, it is possible to overcome the transmission limit in the mobile communication according to the prior art, which used a single antenna.
- FIG. 1 A configuration diagram of a multiple antenna (MIM0) communication system described in the present invention is shown in FIG.
- Transmitter had a transmitting antenna is installed dog ⁇ ⁇
- the receiving end has a receiving antenna installed dog N R.
- the theoretical channel transmission capacity is increased than when the plurality of antennas are used at either the transmitting end or the receiving end.
- the increase in channel transmission capacity is proportional to the number of antennas. Therefore, the transmission rate is improved and the frequency efficiency is improved.
- the maximum transmission rate when using one antenna is R ⁇
- the transmission rate when using multiple antennas is theoretically the maximum transmission as shown in Equation 1 below.
- the rate R ⁇ may be increased by multiplying the rate increase rate Ri. Wherein 1 ⁇ is the lesser of N and ⁇ ⁇ R.
- the research trends related to multi-antennas to date include information theory aspects related to calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multi-access environments, research of wireless channel measurement and model derivation for multi-antenna systems, and improvement of transmission reliability and transmission rate.
- Active research is being conducted from various viewpoints, such as the study of space-time signal processing technology.
- N ⁇ transmit antennas and N R receive antennas exist.
- the transmission information may be represented by a vector shown in Equation 2 below.
- each transmission information The transmission power can be different , and when each transmission power is' ⁇ ' ' ⁇ , the transmission power adjusted transmission information is represented by a vector as shown in Equation 3 below.
- N T transmitted signals that are actually transmitted by applying the weight matrix W 7 to the information vector 8 whose transmission power is adjusted. , ⁇ .
- Equation 5 ⁇ ⁇ 1, - ⁇ 2 ' ""' X N T can be expressed as Equation (5) below by using the vector ⁇ .
- ⁇ ⁇ means the weight between the / th transmit antenna and the th information.
- w is called a weight matrix or a precoding matrix.
- the physical meaning of the rank of the channel matrix is the maximum number that can send different information in a given channel. Therefore, the tank rank of the channel matrix is defined as the minimum number of independent rows or columns, so the tanks of the matrix are larger than the number of rows or columns. It becomes impossible. For example, rank (H) of the channel matrix H is limited as in Equation 6.
- each of the different information sent using the multi-antenna technique as 'Stream 1 ' or simply 'Stream'.
- This one stream ' may be referred to as a' layer '.
- the number of transport streams can then, of course, be no greater than the number of rams of the channel, the maximum number that can send different information. Therefore, the channel matrix H can be expressed as Equation 7 below.
- # of streams represents the number of streams.
- one stream may be transmitted through more than one antenna.
- mapping one or more streams to multiple antennas There may be several ways of mapping one or more streams to multiple antennas. This method can be described as follows according to the type of multiple antenna technology. When one stream is transmitted through multiple antennas, it can be seen as a spatial diversity scheme, and when multiple streams are transmitted through multiple antennas, it can be regarded as a spatial multiplexing scheme. Of course, the space diversity and space in between Hybrid forms of multiplexing are also possible.
- FIG. 5 is a diagram illustrating a control channel included in a control region of one subframe in a downlink radio frame.
- a subframe consists of 14 OFDM symbols.
- the first 1 to 3 OFDM symbols are used as the control region and the remaining 13 to 11 OFDM symbols are used as the data region.
- R1 to R4 represent reference signals (RS) or pilot signals for antennas 0 to 3.
- the RS is fixed in a constant pattern in a subframe regardless of the control region and the data region.
- the control channel is allocated to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also allocated to a resource to which no RS is allocated in the data region.
- Control channels allocated to the control region include PCFICH (Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH (Physical Downlink Control CHannel).
- the PCFICH is a physical control format indicator channel and informs the UE of the number of 0FDM symbols used for the PDCCH in every subframe.
- the PCFICH is located in the first 0FDM symbol and is set in preference to the PHICH and PDCCH.
- the PCFICH is composed of four REGs (Resource Element Groups), and each REG is distributed in the control region based on the cell ID (Cell IDentity).
- One REG is composed of four resource elements (REs).
- RE represents a minimum physical resource defined by one subcarrier and one 0FDM symbol.
- the PCFICH value indicates a value of 1 to 3 or 2 to 4 depending on the bandwidth and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
- QPSK Quadrature Phase Shift Keying
- PHICH is a physical HARQCHybrid-Automatic Repeat and Request (CHP) indicator channel, which is used to carry HARQ ACK / NACK for uplink transmission. That is, PHICH represents a channel through which DL ACK / NACK information for UL HARQ is transmitted.
- the PHICH consists of one REG and is scrambled cell-specifically.
- ACK / NACK is indicated by 1 bit and modulated by binary phase shift keying (BPSK).
- BPSK binary phase shift keying
- a plurality of PHICHs mapped to the same resource constitutes a PHICH group.
- PHICH GROUP The number of PHICHs to be multiplexed is determined according to the number of spreading codes.
- the PHICH (group) is repeated three times to obtain diversity gain in the frequency domain and / or the time domain.
- the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to the first n OFDM symbols of a subframe.
- n is indicated by the PCFICH as an integer of 1 or more.
- the PDCCH consists of one or more CCEs.
- the PDCCH informs each UE or UE group of information related to resource allocation of uplink paging channel (PCH) and downlink shared channel (DL-SCH), uplink scheduling grant, and HARQ information.
- PCH uplink paging channel
- DL-SCH downlink shared channel
- HARQ information Paging channel
- PCH down link-shared channel
- the base station and the terminal generally transmit and receive data through the PDSCH except for specific control information or specific service data.
- Data of the PDSCH is transmitted to which UE (one or a plurality of UEs), and information on how the UEs should receive and decode PDSCH data is included in the PDCCH and transmitted.
- a specific PDCCH is CRC masked with a Radio Network Temporary Identity (RNTI) of "A”, a radio resource (eg, frequency location) of "B” and a transmission type information of "C” (eg, It is assumed that information on data transmitted using a transport block size, modulation scheme, coding information, etc. is transmitted through a specific subframe.
- RTI Radio Network Temporary Identity
- the terminal in the cell monitors the PDCCH using the RNTI information it has, and if there is at least one terminal having an "A" RNTI, the terminals receive the PDCCH, and through the information of the received PDCCH " Receive the PDSCH indicated by B " and " C ".
- FIG. 6 shows a resource unit used to configure a downlink control channel in an LTE system.
- FIG. 6A illustrates a case where the number of transmit antennas of a base station is one or two
- FIG. 6B illustrates a case where the number of transmit antennas of a base station is four. Only the RS (Reference Signal) pattern is different according to the number of transmitting antennas, and the method of setting a resource unit associated with the control channel is the same.
- RS Reference Signal
- the basic resource unit of the downlink control channel is REG (Resource). Element Group).
- the REG consists of four neighboring resource elements (REs) with the exception of the RS.
- the REG is shown in bold in the figure.
- PCFICH and PHICH include 4 REGs and 3 REGs, respectively.
- the PDCCH is composed of CCE (Control Channel Elements) units, and one CCE includes nine REGs.
- the UE is configured to check M (L) ( ⁇ L) CCEs arranged in a continuous or specific rule in order to confirm whether a PDCCH composed of L CCEs is transmitted to the UE.
- the CCE sets that the UE needs to check for PDCCH reception are called a search space.
- the LTE system defines a search area as shown in Table 1.
- the CCE aggregation level L represents the number of CCEs constituting the PDCCH
- S k (L) represents the search region of the CCE aggregation level L
- ⁇ ) is the number of candidate PDCCHs to be monitored in the discovery region of the aggregation level L. to be.
- the search area may be divided into a UE-specific search space in which only access to a specific terminal is allowed and a common search area in which access to all terminals in a cell is allowed.
- the terminal monitors a common search region with CCE aggregation levels of 4 and 8, and monitors a terminal-specific search region with CCE aggregation levels of 1, 2, 4, and 8.
- the common search area and the terminal specific search area may overlap. Can be.
- the position of the first (with the smallest index) CCE in the PDCCH search region given to any UE for each CCE aggregation level value is changed every subframe according to the UE. This is called hashing of the PDCCH search region.
- the CCE may be distributed in a system band. More specifically, a plurality of logically continuous CCEs may be input to an interleaver, and the interleaver performs a function of mixing the input CCEs in REG units. Therefore, frequency / time resources constituting one CCE are physically distributed in the entire frequency / time domain in the control region of the subframe. As a result, the control channel is configured in units of CCE, but interleaving is performed in units of REGs, thereby maximizing frequency diversity and interference randomization gain.
- FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
- an uplink subframe may be divided into a region to which a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) carrying control information is allocated and a region to which a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) carrying user data is allocated.
- the middle part of the subframe is allocated to the PUSCH, and both parts of the data area are allocated to the PUCCH in the frequency domain.
- Control information transmitted on the PUCCH includes an ACK / NAC used for HARQ, a CQKChannel Quality Indicator indicating a downlink channel state, a RKRank Indicator for MIM0), and a SR (Scheduling Request), which is an uplink resource allocation request.
- the PUCCH for one UE uses one resource block occupying a different frequency in each slot in a subframe. That is, two resource blocks allocated to the PUCCH are frequency hoped at the slot boundary.
- the current wireless communication environment is rapidly increasing the data demand of the cellular network due to the emergence and spread of various devices requiring machine-to-machine communication and high data transmission. Communicate to meet high data demands
- the technology is evolving into multi-antenna technology, multi-base station cooperative technology, etc. to increase data capacity within a limited frequency, such as carrier aggregation technology to efficiently use more frequency bands, and the communication environment is accessible to the user.
- Evolving toward higher density of nodes Systems with such high density nodes can exhibit higher system performance by cooperation between furnaces. In this way, each node operates as an independent base station (Base Station (BS), Advanced BS (ABS), Node-B (NB), eNode-B (eNB), Access Point (AP), etc.) It has much better performance than ever.
- BS Base Station
- ABS Advanced BS
- NB Node-B
- eNB eNode-B
- AP Access Point
- FIG. 8 is a diagram illustrating a multi-node system in a next generation communication system.
- the system is a distributed multi node system forming one cell. ; DMNS).
- individual nodes may be given a separate Node ID, or may operate like some antennas in a cell without a separate Node ID.
- IDs cell identifiers
- this can be regarded as a multiple cell system. If such multiple cells are configured in an overlapping form according to coverage, this is called a multi-tier network.
- Node-B, eNode-B, PeNB), HeNB, RH (Remote Radio Head), relay and distributed antenna can be a node, at least one antenna is installed in one node.
- Nodes are also called transmission points.
- a node generally refers to an antenna group separated by a predetermined interval or more, but in the present invention, the node may be applied even if the node is defined as an arbitrary antenna group regardless of the interval.
- E-PDCCH Enhanced-PDCCH
- PDCCH existing control region
- the E-PDCCH is not provided to the legacy legacy terminal and can only be received by the LTE-A terminal.
- FIG. 9 is a diagram illustrating a PDSCH scheduled by an E ⁇ PDCCH and an E-PDCCH.
- an E-PDCCH may generally define and use a portion of a PDSCH region for transmitting data, and the UE should perform a blind decoding process for detecting the presence or absence of its own E-PDCCH. .
- the E-PDCCH performs the same scheduling operation as the existing PDCCH (ie PDSCH and PUSCH control), but when the number of UEs connected to the same node as the RRH increases, a larger number of E-PDCCHs are allocated in the PDSCH region. There is a disadvantage that the complexity can be increased by increasing the number of blind decoding to be performed.
- a channel for transmitting the ACK / NACK signal is defined as a PHHY (Physical Hybrid ARQ indicator channel).
- PHHY Physical Hybrid ARQ indicator channel
- a plurality of PHICHs mapped to the same set of resource elements may constitute a PHICH group, and the plurality of PHICHs may be distinguished from each other by an orthogonal sequence.
- resources for PHICH are identified by the index pair ("c P H '" TM cJ,
- Is the PHICH group index S CH means the index of the orthogonal sequence applied in the PHICH group.
- the number of PHICH groups in the FDD system is constant in all subframes, and may be defined by Equation 8 below.
- the UE can set the number of PHICH groups using these values ( ⁇ and ⁇ ).
- Equation 9 "iHc P H and" TM CH, which are components of the index band ("mi U C P H '" TM CH), are defined as in Equation 9 below.
- ⁇ is a value included in an uplink
- 1 PH IC H is defined as in Equation 10 below. That is, in a general FDD system, it has a value of zero.
- TM is defined by Equation 11 below.
- 10 and 11 illustrate a system in which downlink transmission and uplink transmission are performed with different cells.
- the secondary serving cell is a wired or wireless access point
- Transmission point, RRH, tele, etc. may be exemplified, and a cell identifier that is the same as or different from the primary serving cell may be assigned.
- FIG. 10 illustrates a case where a PDCCH and a PDSCH are received from a primary serving cell and a PUCCH is transmitted to a secondary serving cell.
- the PDCCH is received from the primary serving cell, but the PUSCH is transmitted to the secondary serving cell, and the PHICH, which is a good answer thereto, is received from the primary serving cell.
- an additional PHICH resource is required in addition to the existing PHICH resource.
- MTC machine type co-unicat ion
- FIG. 13 is a diagram for a method of setting a PHICH resource according to the first embodiment of the present invention.
- the legacy RRC signal used to reserve a PHICH resource is a legacy UE capable of receiving only a conventional PHICH and an A-UE capable of receiving an additional PHICH proposed by the present invention in addition to the conventional PHICH.
- -UE proposes a method of using PHICH resources at different locations by interpreting them in different meanings.
- the legacy UE uses the conventional PHICH resource set by the RRC signal. That is, if the value designated by the RRC signal is 0, 1, 2, 3, the N g value in Equation 8 is interpreted as 1/6, 1/2, 1, 2.
- the legacy UE will map all of the ACK / NACK responses to the conventional PHICH resource reservation region according to the value specified by the RRC signal.
- the A-UE interprets the value specified by the RRC signal differently, that is, generally set to a larger value, the number of PHICH resource reservation areas, that is, the PHICH group, becomes larger.
- the A-UE may be mapped to the area where the legacy legacy UE is mapped.
- the N g value of the A-UE is very large, then the probability of PHICH resource stratification between the legacy UE and the A-UE becomes small enough.
- the first embodiment of the present invention is to prevent the A-UE from being mapped to a conventional PHICH resource and instead to be mapped to an extended PHICH resource region.
- the extended PHICH resource region in the first embodiment of the present invention is transmitted along with the PDCCH in the region occupied by the PDCCH rather than the existing PHICH resource reservation region.
- N g becomes 1 to 2
- the PDCCH region decreases on the contrary, resulting in a change of the interleaved PDCCH mapping region. Therefore, the legacy UE may not detect the DL grant or the UL grant corresponding to the UE.
- the PHICH of the present invention that is, the PHICH in which the resource region is extended, will be transmitted in the region interleaved in units of CCE or REG, the region is treated as a null REG or NULL CCE during PDCCH interleaving, and consequently, PDCCH mapping is not performed. Should not. The NULL REG secured in this way will be distributed in a different form from the existing PHICH. Therefore, these resources are collected and used for extended PHICH transmission.
- the common search region means a region to which all UEs should blind decode
- the resource may be a common search region, but may be a PHICH existing in the PDSCH region such as another region, for example, E-PDCCH or R-PDCCH. have.
- the terminal specific search region may refer to the terminal group specific search region.
- an ACK / NACK that is, a PHICH transmitted to a plurality of UEs
- the N PHICHs are carried in one DCI format.
- each UE may find its own ACK / NACK in a different PDCCH.
- the PHICH search region may be configured in association with the position where the PDCCH or the E-PDCCH is transmitted.
- the UE capable of finding such a DCI format may be predefined. That is, the UE capable of blind decoding the DCI format based PHICH may correspond to a terminal such as an MTC, and a UE having a function such as elCIC and CoMP may also correspond to the UE.
- 16 and 17 illustrate a conceptual diagram for a DCI format based PHICH according to a second embodiment of the present invention.
- DCI format X means a new DCI format, but may reuse an existing DCI format or may be configured equal in length.
- the blind decoding may be performed in the common search region to read the PHICH of the index associated with its uplink transmission (PUSCH).
- a method of calculating a PHICH index from a parameter for example, a PUSCH RB index and / or a DM-RS CS index for setting a separate identifier, that is, an RNTI for each UE group, and indicating a relative position in a corresponding PDCCH is provided. It is possible.
- the base station sets a common search region or a terminal group specific search region for the PHICH in the PDSCH region, binds a plurality of PHICHs therein, maps the DCI format-based PHICH, and masks and transmits the group-RNTI value.
- each PHICH group When two or more PHICH groups exist from the UE's point of view, each is masked with a separate group RNTI value, so that the UE receives PHICH information of the corresponding group by performing a CRC check of the PHICH group with a group RNTI assigned to a specific group. . That is, a plurality of PHICH groups may exist, and each PHICH group is masked by being given a group RNTI, and each UE performs a CRC check with a predetermined group -RNTI to obtain PHICH information.
- the group RNTI may be allocated together with the C-RNTI or may transmit the changed group RNTI value (often) to the UE through a separate signal.
- the position of the UE in the group may be set by the RRC signal in advance.
- the PHICH group may be configured to be limited to the second slot. However, it is of course possible to remove this restriction so that it is also in the first slot.
- the UL grant index of a specific UE in the UL grant grouped for the UE group may be the logical index of the PHICH of the specific UE in the PHICH group.
- These parameters include shuffling in index mapping, It can be used for changing 1: 1 mapping such as interleaving.
- it is determined in association with the UL grant CCE index of the group's division.
- this method may be applied regardless of the PHICH group.
- the PHICH of more UEs can be transmitted by increasing the aggregation level of the DCI format-based PHICH and increasing the source bit itself rather than the coding rate.
- a transmission mode based DCI format that is, a general DCI It is desirable to reduce the blind decoding for the format and use the remaining margin for blind decoding of the PHICH group (DCI format based PHICH).
- a method of indicating a PHICH location of a specific UE in a PHICH group without using RRC signaling may be considered.
- the PHICH group index and the information about the PHICH position in the group are not directly signaled, if a unique group number and an intra-group order are assigned to the UL RB index included in the uplink grant, the PHICH group index and the PHICH grouped among You can find out how many times your PHICH exists.
- FIG. 18 is a diagram illustrating a method of detecting a corresponding PHICH in a DCI format based PHICH according to the second embodiment of the present invention.
- UE2 when UE2 is scheduled to UL RB index 2, UE2 may know that PHICH ACK / NACK will come second in group 0. This allows PHICH decoding without separate RC signaling by assigning a unique group and a PHICH location to each UL RB in advance.
- RB having an even RB index is set to group 0
- RB having an odd RB index is set to group 1.
- FIG. 18 exemplifies a case in which only one RB is allocated to all UEs, a plurality of RBs may be allocated according to the UE.
- the PHICH group and its PHICH location in the PHICH group are determined based on a minimum index, a maximum index, or a preset index among the plurality of RBs.
- the method greatly reduces PHICH resources that must be reserved in advance.
- an uplink bandwidth is 10 RBs and all 10 RBs are allocated to 10 users, a method of securing and operating a PHICH having a length capable of transmitting 10 PHICH resources may be considered.
- the DCI format length may be very long.
- the DCI format-based PHICH proposed in the second embodiment will be described in terms of multiple codeword transmission and MIM0.
- uplink MIM0 a plurality of codewords (COs) can be transmitted, so assuming the downlink PHICH response for each CW, PHICH voice answer is required as many as CW.
- CW can be transmitted in uplink.
- PHICH resource reservation can be implemented without a separate signal by specifying a PHICH group and the number of times in the group in advance in the UL RB index.
- a PHICH group and a location within a group are determined for UL RB resources, when a plurality of CWs are allocated to the same resource, a stratification occurs between corresponding PHICH resources.
- 20 is a diagram illustrating a method for preventing a collision between PHICH resources in a MIM0 system according to a third embodiment of the present invention.
- PHICH groups capable of carrying 10 PHICHs at once are required to support spatial multiplexing capable of transmitting up to two CWs to 10 UL RBs.
- Similar methods can be applied to support the MU-MIM0. If UE3 and UE4 are scheduled at the same time in the UL RB index 3 to perform spatial multiplexing, a corresponding PHICH is transmitted to the group 1 since the UL RB index is 3 in the UE 3, and the index 3 of the group 1 is already transmitted to the UE 3 in the UE 4. Occupied by the PHICH is transmitted to index 3 of group 0. Of course, this order can be reversed. However, the UE needs to know the number of spatial multiplexed UEs in the RB. It may be embodied to be inferred based on an antenna port or a scrambling identifier of an allocated reference signal or may be explicitly informed.
- both the group 0 and the group 1 should be blind decoded.
- the sum of the blind decoding complexity for the two groups to which UE0 belongs does not exceed the existing blind decoding complexity.
- a Cyclic Shift (CS) value of a DM-RS used by a UE for uplink transmission may be different for each CT, so that a resource index of a PHICH group may be distinguished.
- the cyclic shift value of the DM-RS may be explicitly included in the uplink scheduling DCI format, but may be notified through a separate signal.
- FIG. 21 is another diagram illustrating a method for preventing stratification between PHICH resources in a MIM0 system according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 20 divides CW into different groups
- FIG. 21 illustrates allocation of consecutive indexes within the same group.
- An advantage of the technique illustrated in FIG. 21 is that blind decoding complexity can be reduced when the PHICH group is implemented in the form of PDCCH.
- UE0 assigned to UL RB index 0 transmits 2 CWs using a single user MIM0 technique.
- UE0 needs to blindly decode two PHICH groups in order to obtain PHICHs for both CWs.
- FIG. 21 it is advantageous in that blind decoding is performed using only one RNTI by assigning CWs of the same user to the same group. Even by performing scheduling only on the UL RB index associated with the group 0 index, the PHICH resource resource can be greatly reduced.
- the DM-RS cyclic shift value may be different for each CW to distinguish the resource index of the group PHICH, and the DM-RS cyclic shift value may be included in the DCI format for UL scheduling, and may be notified dynamically. If the corresponding resource is insufficient or not, it may be informed through separate RRC, MAC, and physical signals.
- a method of using the PHICH group transmission as it is, instead of the PDCCH structure, may be considered. That is, a method of transmitting multiple PHICHs using code division multiplexing on the same resource may be considered. For example, if 8 UEs are simultaneously received MU-MIM0 scheduling in UL RB, the 8 UEs may be bundled and transmitted in one PHICH group.
- the PHICH group refers to a configuration of PHICH resources in eight or more orthogonal sequences in the same resource region.
- the PHICH group ID and the corresponding in the PHICH group are previously added to the UL RB index.
- the PHICH group is derived from the association method even if there is no separate signal. ID, A / N location is to be known.
- the UE can know where to listen the downlink PHICH by simply inferring from the UL RB index and / or DM-RS CS index value.
- the group ID and the A / N position can be known.
- the group ID and the A / N position can be known.
- the group ID and the A / N position can be known.
- the group ID and the PHICH location may be transmitted through separate signals, thereby alleviating the scheduling restriction.
- 22 and 23 are still another diagrams illustrating a method for preventing a collision between PHICH resources in a MIM0 system according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 22 it is assumed that 2 CWs are allocated to one UE in UL RB index 0 and given DM-RS CS0 and CS4, respectively.
- FIG. 23 it is assumed that 4 CTs are allocated to one UE in UL RB index 0, and DM-RS CSO, CS2, CS4, and CS6 are allocated, respectively.
- MU-MIM0 it is assumed that different CSs are allocated.
- 2 CWs of one UE are mapped to PHICH group 0, and A / N indexes in the PHICH group use 0 and 1, respectively. That is, the UE monitors A / N indexes 0 and 1 in PHICH group 0 to obtain A / N.
- This method is also possible when using the same format as the existing PHICH.
- the length of the orthogonal sequence is adjusted to be larger than the existing SF4 so that the source bit size of the DCI format, that is, similar to 32 bits or 64 bits, is used using SF32 or SF64. It is possible to generate 32 or 64 PHICH resource indexes at one time.
- a method of transmitting a PHICH to a specific region and allowing the UE (or a relay node or an MTC device) to properly receive the PHICH is proposed.
- the focus is on designing to maintain compatibility with the R-PDCCH or E-PDCCH introduced in the backhaul link.
- the search space itself is divided so that the DL grant PDCCH and the UL grant PDCCH are transmitted in different slots.
- the UL grant has replaced HARQ ACK / NACK without using a channel called PHICH in consideration of the channel characteristics of the backhaul link and the relay device.
- the R-PDCCH of the backhaul link will be located in a specific region of the second 'slot of every subframe.
- the PRB space of the UL grant is larger than the PRB space of the DL grant in order to evenly distribute the search region, it is preferable to place the PHICH in the second slot.
- the dedicated PHICH exists somewhere in the UL grant search region, no separate (RRC) signaling regarding the PHICH location is required.
- the PHICH should be blind decoded like the UL grant.
- the common / group PHICH can be implemented as well. However, all UEs should be able to know the PHICH location. Or the PHICH search area should be known to all UEs in common. It is also possible to set up a search area for PHICH in the RB that all UEs have in common in the dedicated search area.
- Another method of determining the PHICH position is to determine whether it is the first slot or the second slot of every ' subframe according to the UL RB index. Or in the DL grant search region or the UL grant search region. Some UL RB indexes may transmit a PHICH in the first slot (ie, DL grant search region), and another UL RB index may transmit a PHICH in the second slot (ie, UL grant search region) and so on. .
- the UL RB index is merely an example, and together with or alone, parameters such as DM—RS cyclic shift value or PHICH aggregation level may be combined or independently affect PHICH positioning.
- the PHICH location may be determined according to a transport block index, a codeword index, or a layer index. If MU-MIM0 also follows this rule, certain UEs (among the spatial multiplexed UEs) expect a PHICH in the first slot, and the other UEs may request a PHICH in the second slot. It will be the type of implementation you expect.
- This scheme may enable the PHICH to be transmitted only to N OFDM symbols of RBs set to the UL grant search region. If necessary, the number of symbols of the second slot in which the PHICH is transmitted may be changed by a separate signal.
- R—PDCCH may be transmitted to a specific layer or a specific antenna port
- PHICH may also be transmitted to a specific layer or a specific antenna port
- a transmission region ie, an RB, a layer, or an antenna port designated in the proposed scheme is timed. It may be changed according to or depending on the sal ID.
- the communication device 2400 includes a processor 2410, a memory 2420, an RF modules 2430, a display modules 2440, and a user interface modules 2450.
- the communication device 2400 is shown for convenience of description and some models may be omitted.
- the communication device 2400 may further include the necessary modules.
- some modules in the communication device 2400 may be divided into more granular modules.
- the processor 2410 is configured to perform an operation according to the embodiment of the present invention illustrated with reference to the drawings. In detail, the detailed operation of the processor 2410 may refer to the contents described with reference to FIGS. 1 to 23.
- the memory 2420 is connected to the processor 2410 and stores an operating system, an application, a program code, data, and the like.
- the RF modules 2430 are connected to the processor 2410 and perform a function of converting a baseband signal into a radio signal or converting a radio signal into a baseband signal. To this end, the RF modules 2430 perform analog conversion, amplification, filtering and frequency up conversion or their reverse processes.
- Display modules 2440 are connected to processor 2410 and provide various information. Display.
- the display module 2440 may use well-known elements such as, but not limited to, a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), and a zero light emitting diode (0LED).
- the user interface modules 2450 are connected to the processor 2410 and can be configured with a combination of well known user interfaces such as a keypad, touch screen, and the like.
- Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
- one embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), DSPs digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), -processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
- ASICs application specific integrated circuits
- DSPs digital signal processors
- DSPDs digital signal processing devices
- PLDs programmable logic devices
- FPGAs field programmable gate arrays
- -processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
- an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
- the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
- the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 하향링크 ACK/NACK (Acknowledgement/Negative-ACK) 신호를 수신하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 기지국으로 상향링크 데이터 신호를 송신하는 단계; 상기 상향링크 데이터 신호에 관한 ACK/NACK 응답 신호를 포함하는 하향링크 제어 정보를 블라인드 디코딩하여 획득하는 단계; 및 상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말에 대응하는 ACK/NACK 응답 신호를 확인하는 단계를 포함하고, 상기 하향링크 제어 정보는 복수의 단말에 대응하는 ACK/NACK 응답 신호로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 기지국이 하향링크 제어 채널을 송신하는 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 기지국이 하향링크 제어 채널을 송신하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd
Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTSC Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTSdJniversal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 Eᅳ UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격 (technical speci f icat ion)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification 그룹 Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말 (User Equi ment; UE)과 기지국 (eNode B; eNB), 네트워크 (E— UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이 (Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및 /또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.44, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 세공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크 (Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등올 알려준다. 또한, 상향 링크 (Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간 /주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망 (Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TACTracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 CDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다. 【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 기지국이 하향링크 제어 채널을 송신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
【기술적 해결방법】
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말이 하향링크 ACK/NACK (Acknowledgement/Negat ive-ACK) 신호를 수신하는 방법은, 기지국으로 상향링크 데이터 신호를 송신하는 단계; 상기 상향링크 데이터 신호에 관한 ACK/NACK 응답 신호를 포함하는 하향링크 제어 정보를 블라인드 디코딩하여 획득하는 단계; 및 상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말에 대응하는 ACK/NACK 응답 신호를 확인하는 단계를 포함하고, 상기 하향링크 제어 정보는 복수의 단말에 대웅하는 ACK/NACK 웅답 신호로 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서 , 상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말에 대웅하는 ACK/NACK 웅답 신호의 위치는, 상기 상향링크 데이터 신호를 송신하기 위한 자원 인덱스와 상기 상향링크 데이터를 송신하기 위한 단말 특정 참조 신호의 파라미터 중 적어도 하나에 연관되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상향링크 데이터 신호가 복수의 코드워드를 포함하는 경우, 상기 하향링크 제어 정보는 상기 복수의 코드워드 각각에 대웅하는 ACK/NACK 응답 신호를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말에 대웅하는 ACK/NACK 웅답 신호의 위치는 상기 상향링크 데이터 신호를 송신하기 위한 자원 인덱스와 상기 코드워드의 인덱스 중 적어도 하나에 연관되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 하향링크 제어 정보는 상기 복수의 단말을 포함하는 단말 그룹과 연관된 식별자로 마스킹된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 양상인 무선 통신 시스템에서의 단말 장치는, 기지국으로 상향링크 데이터 신호를 송신하기 위한 송신 모들; 상기 기지국으로부터 하향링크 제어 정보를 수신하기 위한 수신 모들; 및 상기 기지국과 송수신하는 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 상향링크 데이터 신호에 관한 ACK/NACK (Acknowledgement /Negative-ACK) 웅답 신호를 포함하는 하향링크 제어 정보를 블라인드 디코딩하여 획득하고, 상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말 장치에 대웅하는 ACK/NACK 웅답 신호를 확인하며, 상기 하향링크 제어 정보는 복수의 단말 장치에 대응하는 ACK/NACK 웅답 신호로 구성되는 것을 특징으로 한다.
【유리한 효과】
본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 기지국은 효율적으로 하향링크 제어 채널을 송신할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E— UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다중 안테나 통신 시스템의 구성도이다.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향 링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 6은 LTE 시스템에서 하향링크 제어 채널을 구성하는데 사용되는 자원. 단위를 나타내는 도면이다.
도 7은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 8은 차세대 통신 시스템에서 다중 노드 시스템을 예시하는 도면이다.
도 9는 E-PDCCH와 E-PDCCH에 의하여 스케줄링되는 PDSCH를 예시하는 도면이다.
도 10 및 도 11은 하향링크 전송과 상향링크 전송이 서로 다른 셀과 수행되는 시스템을 예시한다.
도 12는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 PHICH 자원을 설정하는 방법에 관한 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PHICH 맵핑 규칙을 예시한다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 DCI 포맷 기반 PHICH에 대한 개념도를 예시한다 .
도 18은 본 발명의 제 2 실시예에 따라, DCI 포맷 기반 PHICH에서 해당 PHICH를 검출하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 19는 본 발명의 제 2 실시예에 따라, DCI 포맷 기반 PHICH에서 해당 PHICH를 검출하는 방법을 예시하는 다른 도면이다.
도 20은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 MIM0 시스템에서 PHICH 자원들 간에 충돌을 방지하기 위한 방법을 예시하는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 MIM0 시스템에서 PHICH 자원들 간에 충돌을 방지하기 위한 방법을 예시하는 다른 도면이다.
도 22 및 도 23은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 MIM0 시스템에서 PHICH 자원들 간에 층돌을 방지하기 위한 방법을 예시하는 또 다른 도면들이다ᅳ
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블톡 구성도를 예시한다. 【발명의 실시를 위한 형태】
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다. 본 명세서는 LTE 시스템 및 LTEᅳ A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다ᅳ
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말 (User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다. 게 1계층인 물리계층은 물리채널 (Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계충은 상위에 있는 매체접속제어 (Medium Access Control) 계층과는 전송채널 (Trans안테나 포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해
매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서
0FDMA( Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA( Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제 2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널 (Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제 2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계충은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축 (Header Compression) 기능을 수행한다.
제 3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어 (Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러 (Radio Bearer; RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re—conf igurat ion) 및 해제 (Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 게 2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결 (RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태 (Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태 (Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리 (Session Management)와 이동성 관리 (Mobility Management ) 등의 기능올 수행한다.
기지국 (eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를
전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH( Paging Channel) 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MQKMult icast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매큉되는 논리채널 (Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH( Paging Control Channel), CCCH( Common Control Channel), MCCHCMulticast Control Channel), MTCH(Mult icast Traffic Channel) 등이 있다. 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다 (S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널 (Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널 (Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 샐 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 샐 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호 (Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다 (S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정 (Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다 (단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속
채널 (Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고 (S303 및 S305), PDCCH 및 대웅하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다 (S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 층돌 해결 절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상 /하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신 (S307) 및 물리 상향 링크 공유 채널 (Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향 링크 제어 채널 (Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송 (S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보 (Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향 링크 /상향 링크 ACK/NACK 신호 CQI (Channel Quality Indicator), PMKPrecoding Matrix 인덱스), RKRank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및 /또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
이하 MIM0 시스템에 대하여 설명한다. MIM0(Multiple— Input Multiple- Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 무선 통신 시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIM0를 '다중 안테나 '라 지칭할 수 있다.
다중 안테나 기술에서는, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 데이터 조각 (fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지 (coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한, 이 기술은. 이동통신 단말과
중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일 안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동 통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.
본 발명에서 설명하는 다중 안테나 (MIM0) 통신 시스템의 구성도가 도 4에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 Ντ개 설치되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 NR개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 증 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 R。라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로 , 아래 수학식 1과 같이 최대 전송 레이트 R。에 레이트 증가율 Ri를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 1^는 Ντ와 NR 중 작은 값이다.
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIM0 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다증접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 Ντ개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는
것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, Ντ개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 Ντ개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 백터로 나타낼 수 있다.
【수학식 2】
~ L1, 2 , SNr \ 한편, 각각의 전송 정보
있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 '킈"'^^라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 백터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
4와 같다.
【수학식 4】
r가 구성되는 경우 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호 γ
■^1 , -^2 ' " " ' XNT 는 백터 ^ 를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 Ιί ^는 /번째 송신안테나와 번째 정보 간의 가중치를 의미한다. w는 가중치 행렬 (Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬 (Precoding Matrix)이라고 블린다.
【수학식 5]
일반적으로, 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 따라서 채널 행렬의 탱크 (rank)는 서로 독립인 (independent) 행 (row) 또는 열 (column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로, 행렬의 탱크는 행 (row) 또는 열 (column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크 (rank(H))는 수학식 6과 같이 제한된다.
【수학식 6】
rcmk(iV)≤ min(7Vr, N R )
또한, 다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림 (Stream)1 또는 간단하게 '스트림 ' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 1스트림' 은 '레이어 (Layer)' 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 램크 보다는 클 수 없게 된다. 따라서, 채널 행렬이 H는 아래 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
【수학식 7】
# of streams < rankH) ίϊιϊη(Λ^ , NR)
여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편ᅳ 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고, 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간
멀티플렉싱의 흔합 (Hybrid)된 형태도 가능하다.
도 5는 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 참조 신호 (Reference Signal (RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH (Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 0FDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 0FDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element 그룹)로 구성되고, 각각의 REG는 샐 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파 X하나의 0FDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQCHybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향 링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정 (cell-specific)하게 스크램블 (scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산 인자 (Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에
다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및 /또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복 (repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향 링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE(Control Channel Element)로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH (Down linkᅳ shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향 링크 스케줄링 그랜트 (Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL- SCH( Down link-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말 (하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩 (decoding)을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI (Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹 (masking)되어 있고, "B"라는 무선자원 (예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보 (예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 6은 LTE 시스템에서 하향링크 제어 채널을 구성하는데 사용되는 자원 단위를 나타낸다. 특히, 도 6의 (a)는 기지국의 송신 안테나의 개수가 1 또는 2개인 경우를 나타내고, 도 6의 (b)는 기지국의 송신 안테나의 개수가 4개인 경우를 나타낸다. 송신 안테나의 개수에 따라 RS(Reference Signal) 패턴만 상이할 뿐 제어 채널과 관련된 자원 단위의 설정 방법은 동일하다.
도 6을 참조하면, 하향링크 제어 채널의 기본 자원 단위는 REG(Resource
Element Group)이다. REG는 RS를 제외한 상태에서 4개의 이웃한 자원 요소 (RE)로 구성된다ᅳ REG는 도면에 굵은 선으로 도시되었다. PCFICH 및 PHICH는 각각 4개의 REG 및 3개의 REG를 포함한다. PDCCH는 CCE(Control Channel Elements) 단위로 구성되며 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다.
단말은 자신에게 L개의 CCE로 이루어진 PDCCH가 전송되는지를 확인하기 위하여 M(L)(≥L)개의 연속되거나 특정 규칙으로 배치된 CCE를 확인하도록 설정된다. 단말이 PDCCH 수신을 위해 고려해야 하는 L 값은 복수가 될 수 있다. 단말이 PDCCH 수신을 위해 확인해야 하는 CCE 집합들을 검색 영역 (search space)이라고 한다. 일 예로, LTE 시스템은 검색 영역을 표 1과 같이 정의하고 있다.
【표 1】
여기에서, CCE 집성 레벨 L은 PDCCH를 구성하는 CCE 개수를 나타내고, Sk (L)은 CCE 집성 레벨 L의 검색 영역을 나타내며, Μ )은 집성 레벨 L의 검색 영역에서 모니터링해야 하는 후보 PDCCH의 개수이다.
검색 영역은 특정 단말에 대해서만 접근이 허용되는 단말 특정 검색 영역 (UE-specific search space)과 셀 내의 모든 단말에 대해 접근이 허용되는 공통 검색 영역 (co隱 on search space)로 구분될 수 있다. 단말은 CCE 집성 레벨이 4 및 8인 공통 검색 영역을 모니터하고, CCE 집성 레벨이 1, 2, 4 및 8인 단말- 특정 검색 영역을 모니터한다. 공통 검색 영역 및 단말 특정 검색 영역은 오버랩될
수 있다.
또한, 각 CCE 집성 레벨 값에 대하여 임의의 단말에게 부여되는 PDCCH 검색 영역에서 첫 번째 (가장 작은 인덱스를 가진) CCE의 위치는 단말에 따라서 매 서브프레임마다 변화하게 된다. 이를 PDCCH 검색 영역 해쉬 (hashing)라고 한다. 상기 CCE는 시스템 대역에 분산될 수 있다. 보다 구체적으로, 논리적으로 연속된 복수의 CCE가 인터리버 (interleaver)로 입력될 수 있으며, 상기 인터리버는 입력된 복수의 CCE를 REG 단위로 뒤섞는 기능을 수행한다. 따라서, 하나의 CCE를 이루는 주파수 /시간 자원은 물리적으로 서브프레임의 제어 영역 내에서 전체 주파수 /시간 영역에 흩어져서 분포한다. 결국, 제어 채널은 CCE 단위로 구성되지만 인터리빙은 REG 단위로 수행됨으로써 주파수 다이버시티 (diversity)와 간섭 랜덤화 (interference randomization) 이득을 최대화할 수 있다.
도 7은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 상향 링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NAC , 하향 링크 채널 상태를 나타내는 CQKChannel Quality Indicator), MIM0를 위한 RKRank Indicator), 상향 링크 자원 할당 요청인 SR(Schedul ing Request ) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑 (frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=l인 PUCCH, ΠΡ2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다. .
현재의 무선통신환경은 M2M(Machine-to_Machine) 통신 및 높은 데이터 전송량을 요구하는 다양한 디바이스의 출현 및 보급으로 셀를러 망에 대한 데이터 요구량이 매우 빠르게 증가하고 있다. 높은 데이터 요구량을 만족시키기 위해 통신
기술은 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 반송파 집성 (carrier aggregation) 기술 등과 한정된 주파수 내에서 데이터 용량을 높이기 위해 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 기술 등으로 발전하고 있고, 통신 환경은 사용자 주변에 액세스 할 수 있는 노드의 밀도가 높아지는 방향으로 진화한다. 이러한 높은 밀도의 노드를 갖춘 시스템은 노들 간의 협력에 의해 더 높은 시스템 성능을 보일 수 있다. 이러한 방식은 각 노드가 독립적인 기지국 (Base Station (BS) , Advanced BS (ABS) , Node-B (NB), eNode-B (eNB) , Access Point (AP) 등)으로 동작하여 서로 협력하지 않을 때보다 훨씬 우수한 성능을 갖는다.
도 8은 차세대 통신 시스템에서 다중 노드 시스템을 예시하는 도면이다.
도 8 을 참조하면, 모든 노드가 하나의 컨트롤러에 의해 송수신을 관리 받아 개별 노드가 하나의 셀의 일부 안테나 집단처럼 동작을 한다면 이 시스템은 하나의 셀을 형성하는 분산 다증 노드 시스템 (distributed multi node system; DMNS)으로 볼 수 있다. 이 때 개별 노드들은 별도의 Node ID 를 부여 받을 수도 있고, 별도의 Node ID 없이 셀 내의 일부 안테나처럼 동작할 수도 있다. 그러나, 노드들이 서로 다른 셀 식별자 (Cell identifier; ID)를 갖는다면 이는 다중 샐 시스템으로 볼 수 있다. 이러한 다중 셀이 커버리지에 따라 중첩 형태로 구성된다면 이를 다중 티어 네트워크 (multi -tier network)라고 부른다.
한편, Node-B, eNode-B, PeNB), HeNB, R H (Remote Radio Head) , 릴레이 및 분산 안테나 등이 노드가 될 수 있으며하나의 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 노드는 전송 포인트 (Transmission Point)라 불리기도 한다. 노드 (node)는 통상 일정 간격이상으로 떨어진 안테나 그룹을 일컫지만, 본 발명에서는 노드를 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹으로 정의하더라도 적용할 수 있다.
상술한 다중 노드 시스템 및 릴레이 노드의 도입으로 인하여, 다양한 통신 기법의 적용이 가능해져 채널 품질 개선이 이루어질 수 있지만, 앞서 언급한 MIM0 기법 및 셀 간 협력 통신 기법을 다중 노드 환경에 적용하기 위해서는 새로운 제어 채널의 도입이 요구되고 있다. 이러한 필요로 인해 새롭게 도입이 거론되고 있는 제어 채널이 E-PDCCH(Enhanced-PDCCH) 이며, 기존의 제어 영역 (이하, PDCCH
영역)이 아닌 데이터 영역 (이하 PDSCH 영역으로 기술)에 할당하는 것으로 결정되었다. 결론적으로, 이러한 E-PDCCH를 통해 각 단말 별로 노드에 대한 제어 정보를 전송이 가능해져 기존의 PDCCH 영역이 부족할 수 있는 문제 역시 해결할 수 있다. 참고로, E-PDCCH는 기존의 레거시 단말에게는 제공되지 않고ᅳ LTE-A 단말만이 수신할 수 있다.
도 9는 Eᅳ PDCCH와 E-PDCCH에 의하여 스케줄링되는 PDSCH를 예시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, E-PDCCH는 일반적으로 데이터를 전송하는 PDSCH 영역의 일부분을 정의하여 사용할 수 있으며, 단말은 자신의 E-PDCCH 유무를 검출하기 위한 블라인드 디코딩 (blind decoding) 과정을 수행해야 한다. E-PDCCH는 기존의 PDCCH와 동일한 스케줄링 동작 (즉ᅳ PDSCH, PUSCH 제어)을 수행하지만, RRH와 같은 노드에 접속한 단말의 개수가 증가하면 PDSCH 영역 안에 보다 많은 수의 E-PDCCH가 할당되어 단말이 수행해야 할 블라인드 디코딩의 횟수가 증가하여 복잡도가 높아질 수 있는 단점이 존재한다.
이하, PHICH에 관하여 보다 상세하게 설명한다. OFDM 무선 패킷 통신 시스템의 하향링크를 통해서 데이터를 전송할 때, 이러한 ACK/NACK 신호를 전송하는 채널을 PHICH (Physical hybrid ARQ indicator channel)이라고 정의한다. 동일한 자원 요소 세트에 맵핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성하고, 상기 복수의 PHICH는 직교 시퀀스에 의하여 서로 구분될 수 있다.
한편, PHICH를 위한 자원은 인덱스 짝 (" cPH'"™cJ에 의하여 식별되며,
" 는 PHICH 그룹 인덱스를, "SCH는 해당 PHICH 그룹 내에서 적용되는 상기 직교 시뭔스의 인덱스를 의미한다.
또한, FDD 시스템에서 PHICH 그룹의 개수는 모든 서브프레임에서 일정하며, 아래 수학식 8에 의하여 정의될 수 있다.
【수학식 8】
또한, 인덱스 곽 ("miUCPH'"™CH)의 구성인 "iHcPH와 "™CH는 아래 수학식 9와 같이 정의된다.
【수학식 9】
^PHTCH - ( 環 RA + D願 mo N^H + IPHICHN^H N PHICH― (
ᅳ !PRB RA1 N¥ H
¾MRS)mod2A /c// 상기 수학식 8에서 駕는 해당 PHICH와 연관된 PUSCH 전송을 위한 상향링크ᅵ 그랜트에 포함된 값이고, 는 PHICH 변조에 사용되는 확인 인자 (spreading factor) 사이즈를 의미한다. 또한, 1 PHICH 는 아래 수학식 10과 같이 정의된다. 즉, 일반적인 FDD 시스템에서는 0의 값을 갖는다.
【수학식 10]
fl for TDD UL/DL configuration 0 with PUSCH transmission in subframen = 4 or 9
' PHICH
d otherwise 마지막으로, ™ 는 아래 수학식 11에 의하여 정의된다.
【수학식 11】
for the first TB of a PUSCH with associated PDCCH or for the case of no associated PDCCH when the number of negatively acknowledged TBs is not equal to the number of TBs indicated in the most recent PDCCH associated with the corresponding PUSCH for a second TB of a PUSCH with associated PDCCH
도 10 및 도 11은 하향링크 전송과 상향링크 전송이 서로 다른 셀과 수행되는 시스템을 예시한다. 여기서 부 서빙 셀은 유선 또는 무선 액세스 포인트
(전송 포인트, RRH, 텔레이 등)을 예시할 수 있으며, 주 서빙 셀과 동일하거나 다른 셀 식별자가 할당될 수 있다.
도 10의 경우, 주 서빙 셀로부터 PDCCH 및 PDSCH를 수신하되, 부 서빙셀로 PUCCH를 전송하는 경우를 예시한다. 또한, 도 11의 경우, 주 서빙 셀로부터 PDCCH를 수신하되 , 부 서빙 샐로 PUSCH를 전송하고, 이에 대한 웅답인 PHICH는 주 서빙 샐로부터 수신하는 경우를 예시한다.
특히, 도 11과 같이 동작하는 시스템에서는 기존의 PHICH 자원 이외에 추가적인 PHICH자원이 요구되는 경우가 발생한다. 예를 들어, 도 12와 같이 기존의 UE보다 훨씬 많은 수의 MTC (Machine Type Co圆 unicat ion) UE가 셀에 존재하는 경우 기존에 설계된 제어 채널로 층분히 감당할 수 없는 상황이 발생할 수 도 있다. 본 발명에서는 위와 같은 상황에서 PHICH 자원의 부족 문제를 해결하기 위한 다양한 방법들을 제안한다.
<제 1 실시예 >
도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 PHICH 자원을 설정하는 방법에 관한 도면이다.
특히, 도 13에서는, PHICH 자원을 예약하는데 사용되는 종래의 RRC 신호를 종래의 PHICH만을 수신할 수 있는 레거시 UE와 종래의 PHICH 이외에 본 발명에서 제안하는 추가적인 PHICH를 수신할 수 있는 A-UE(Advanced-UE)가 각각 서로 다른 의미로 해석하여 서로 다른 위치의 PHICH 자원을 이용하는 방법을 제안한다. 레거시 UE는 RRC 신호에 의해서 설정된 종래의 PHICH 자원을 사용한다. 즉, RRC 신호에 의하여 지정된 값이 0, 1, 2, 3 이면, 수학식 8에서의 Ng 값은 1/6, 1/2, 1, 2 로 해석한다 . 반면, A-UE는 Ng=0일 때 1/2, Ng=l일 때 1, Ng=2일 때 2, Ng=3일 때 4로 해석하도톡 사전에 정해두는 것이다.
예를 들어, RRC 신호에 의하여 지정된 값이 3이면 레거시 UE는 Ng=2를 의미하며 이를 바탕으로 구성된 PHICH 자원, 즉 Ng=2에 대웅하는 개수의 PHICH에
상향링크 PUSCH 응답을 맵핑한다. 반면에 A-UE는 RRC 신호에 의하여 지정된 값인 3의 의미를 Ng=4로 해석하여 더 큰 자원영역이 PHICH에 예약되었다고 가정하여 상향링크 PUSCH HARQ 응답을 맵핑한다.
이 때 레거시 UE의 PHICH 자원 인덱스와 A-UE의 PHICH 자원 인덱스가 충돌하지 않도록 맵핑하는 것이 중요하다. 사실상 레거시 UE는 Ng=2에 의해서 구성된 PHICH 자원 영역에만 전송하게 되므로 A-UE의 PUSCH 전송 파라미터를 PHICH 자원에 맵핑할 때 레거시 UE가 점유할 가능성이 있는 자원 영역의 PHICH 자원 인덱스를 제외하고 나머지 PHICH 자원 인덱스에 맵핑 될 수 있도록 맵핑 규칙을 수정할 필요가 있다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PHICH 맵핑 규칙을 예시한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 레거시 UE는 RRC 신호에 의하여 지정된 값에 따라 종래의 PHICH 자원 예약 영역에 ACK/NACK 응답을 모두 맵핑할 것이다. 반면, A-UE는 RRC 신호에 의하여 지정된 값을 다르게 해석하기 때문에, 즉 일반적으로 더 큰 값으로 설정하고, 이에 따라 PHICH 자원 예약 영역, 즉 PHICH 그룹의 개수는 더 커지게 된다.
문제는 기존의 맵핑 규칙을 그대로 사용하면 A-UE가 기존의 레거시 UE가 맵핑 되는 영역에 맵핑 될 가능성이 있다는 것이다. 물론 A-UE의 Ng 값이 매우 크면 레거시 UE와 A— UE의 PHICH 자원 층돌 가능성은 충분이 작아진다. 하지만 이러한 층돌을 완벽하게 회피하기 위해서는 A-UE에게는 별도의 맵핑 규칙을 사용하는 것이 바람직하다.
도 14 및 도 15에서 예시하였듯이, 본 발명의 제 1 실시예는 A-UE가 종래의 PHICH 자원에 맵핑 되는 것을 막고 그 대신에 확장된 PHICH 자원 영역에 맵핑되도록 하는 것이다.
특히 , 도 14를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에서 확장된 PHICH 자원 영역은 기존의 PHICH 자원 예약 영역이 아닌 PDCCH가 차지하는 영역에 PDCCH와 함께 전송되는 것을 예시하였다. 이렇게 함으로써 본 발명의 PHICH 전송으로 인해서 PDCCH의 인터리빙 영역이 변화되는 문제를 해결할 수 있다.
보다 구체적으로, Ng가 1에서 2로 되는 경우, PHICH 자원 영역이 커지기 때문에 이와 반대로 PDCCH 영역은 줄어들게 되므로 인터리빙되는 PDCCH 맵핑 영역의 변화를 초래한다. 따라서, 레거시 UE가 자신에게 해당되는 DL 그랜트 또는 UL 그랜트를 검출할 수 없는 문제가 발생한다. 본 발명의 PHICH, 즉 자원 영역이 확장된 PHICH가 CCE 또는 REG 단위로 인터리빙되는 영역에서 전송될 것이기 때문에, 해당 영역을 PDCCH 인터리빙 시 널 (NULL) REG 또는 NULL CCE로 처리하고 결과적으로 PDCCH 맵핑을 하지 않아야 한다. 이렇게 확보된 NULL REG는 기존의 PHICH와 다른 형태로 자원이 분포되어 있을 것이므로, 이런 자원을 모아서 확장된 PHICH 전송에 사용하는 것이다.
<제 2 실시예 >
한편, 기존의 PHICH 설계와는ᅳ 달리, 확장된 PHICH를 PDCCH의 공통 검색 영역 또는 단말 특정 검색 영역에 구성하고, 이를 A-UE가 블라인드 디코딩해서 각 UE에 할당된 ACK/NACK 정보를 찾아내는 것이 바람직할 수 있다. 여기서 공통 검색 영역의 의미는 모든 UE가 블라인드 디코딩해야 하는 영역을 의미하는 것이며 그 자원이 공통 검색 영역일 수도 있지만 다른 영역 예를 들어 E-PDCCH 또는 R- PDCCH와 같이 PDSCH영역에 존재하는 PHICH일 수도 있다. 이하, 단말 특정 검색 영역은 단말 그룹 특정 검색 영역을 지칭할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 다수의 UE에게 전달되는 ACK/NACK, 즉 PHICH가 하나의 DCI 포맷에 실어 하나의 PDCCH로 전송될 수 있도록 구성하는 것을 제안한다. 즉, N 개의 PHICH를 하나의 DCI 포맷에 실어 천송하는 것이다. 기본적으로 UE 그룹마다 서로 다른 RNTI를 부여함으로써 UE마다 서로 다른 PDCCH에서 자신의 ACK/NACK을 찾아내도특 구현할 수 있다. 또는 PDCCH 또는 E- PDCCH가 전송되는 위치와 연관시켜서 PHICH 검색 영역이 구성되도록 하는 것도 가능하다.
이러한 DCI 포맷을 찾아 낼 수 있는 UE는 사전에 지정될 수 있다. 즉, DCI 포맷 기반 PHICH를 블라인드 디코딩할 수 있는 UE는 MTC와 같은 단말이 해당될 수 있으며, 이외에 elCIC, CoMP와 같은 기능을 갖는 UE도 여기에 해당될 수 있다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 DCI 포맷 기반 PHICH에 대한 개념도를 예시한다. 도 16 및 도 17을 참조하면, DCI 포맷 X는 새로운 DCI 포맷을 의미하지만 기존 DCI 포맷을 재활용할 수 있거나 또는 그 길이가 동등하게 구성될 수 있다.
도 16 및 도 17에서 나타난 바와 같이, 공통 검색 영역에서 블라인드 디코딩을 수행하여 자신의 상향링크 전송 (PUSCH)과 연관된 인텍스의 PHICH를 읽을 수 있다. 또한, UE 그룹마다 별도의 식별자, 즉 RNTI를 설정하고 해당 PDCCH에서의 상대적 위치를 지시하는 파라미터 (예를 들어, PUSCH RB 인덱스 및 /또는 DM-RS CS 인덱스)로부터 PHICH의 인덱스를 계산해내는 방법이 가능하다.
정리하자면, 기지국은 PDSCH 영역에 PHICH를 위한 공통 검색 영역 또는 단말 그룹 특정 검색 영역을 설정하고, 그 곳에 다수의 PHICH를 묶어서 DCI 포맷 기반 PHICH를 맵핑하고 이를 그룹 -RNTI값으로 마스킹하여 전송한다.
UE 입장에서 두 개 이상의 PHICH 그룹이 존재하는 경우 각각은 별도의 그룹 RNTI 값을 가지고 마스킹되므로, UE는 특정 그룹에 할당된 그룹 RNTI로 PHICH 그룹의 CRC 검사를 수행함으로써 해당 그룹의 PHICH 정보를 수신한다. 즉, PHICH 그룹은 다수개가 존재할 수 있고 각 PHICH 그룹은 그룹 RNTI를 부여 받아 마스킹 되며, 각 UE는 사전에 지정된 그룹 -RNTI를 가지고 CRC 검사를 수행하여 PHICH 정보를 얻는다.
그룹 RNTI는 C-RNTI와 같이 할당 받을 수 있거나 별도의 신호를 통해서 (수시로) 변경된 그룹 RNTI값을 UE에게 전달할 수도 있다. 여기서 그룹 내에서 UE의 위치는 사전에 RRC 신호에 의해서 설정될 수도 있다.
특히 R-PDCCH와 같이 UL 그랜트가 두 번째 슬롯에 위치하게 되는 경우라면, PHICH 그룹도 두 번째 슬롯에 제한되도록 구성할 수 있다. 하지만 이러한 제약을 해제하여 첫 번째 슬롯에도 올 수 있도록 하는 것도 물론 가능하다.
이 경우 UE 그룹을 위하여 그룹핑된 UL 그랜트에서의 특정 UE의 UL 그랜트 인텍스가 그대로 PHICH 그룹에서 특정 UE의 PHICH의 논리적 인덱스가 될 수 있다. 물론 특정한 오프셋 또는 파라미터를 추가하여 f(UL 그랜트, 파라미터) = PHICH 인덱스가 되도록 할 수 있다. 이러한 파라미터는 인덱스 맵핑시 셔플링 (shuffling),
인터리빙 (interleaving)과 같이 1:1 맵핑에 변화를 주기 위한 용도로 사용될 수 있다. 여기서 그룹의 구분의 UL 그랜트 CCE 인덱스와 연관 지어 결정한다.
또한, UL 그랜트의 CCE 안덱스를 이용하여 PHICH 인덱스를 결정하는 것도 가능하다. 이 경우 PHICH 그룹과는 무관하게 이러한 방식을 적용할 수 있다.
한편, DCI 포맷 기반 PHICH의 집성 레벨 (aggregation level)을 증가시키고 코딩 레이트가 아닌 소스 비트 자체를 증가시켜 더 많은 UE의 PHICH를 전송할 수 있다ᅳ MTC용 전송 모드에서는 전송 모드 기반 DCI 포맷, 즉 일반적인 DCI 포맷에 대한 블라인드 디코딩을 줄이고, 그 남은 여력을 PHICH 그룹 (DCI 포맷 기반 PHICH)의 블라인드 디코딩에 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에서는 RRC 시그널링을 사용하지 않고 PHICH 그룹에서 특정 UE의 PHICH 위치를 지시하는 방법도 고려할 수 있다. PHICH 그룹 인덱스 및 그룹 내 PHICH 위치에 관한 정보를 직접적으로 시그널링하지 않는다고 할지라도, 상향링크 그랜트에 포함된 UL RB 인덱스에 고유의 그룹번호 및 그룹 내 순서를 부여한다면, PHICH 그룹 인텍스와 그룹핑된 PHICH 중에서 몇 번째에 자신의 PHICH가 존재하는 지를 알 수 있다. 여기서, 두 RB 상이 할당된 경우 최소 UL RB 인덱스 기준으로 구성하는 것이 바람직하다.
도 18은 본 발명의 제 2 실시예에 따라, DCI 포맷 기반 PHICH에서 해당 PHICH를 검출하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 18을 참조하면, UE2가 UL RB 인덱스 2에 스케줄링되는 경우, UE2는 그룹 0의 두 번째에 PHICH ACK/NACK이 올 것이라는 것을 알 수 있다. 이는 사전에 모든 UL RB에 각각에 대해서 고유의 그룹 및 그룹내 PHICH 위치를 정해 둠으로써 별도의 RC 시그널링 없이도 PHICH 디코딩이 가능하다. 도 18에서는 RB 인덱스가 짝수인 RB는 그룹 0, RB 인덱스가 홀수인 RB는 그룹 1로 설정하였다.
또한, 도 18에서는 모든 UE가 하나의 RB만 할당되는 경우를 예시하였으나 UE에 따라서는 다수의 RB가 할당될 수 있다. 아 경우 다수의 RB중 최소 인텍스, 최대 인덱스 또는 기 설정된 인덱스를 기준으로 PHICH 그룹과 PHICH 그룹내 자신의 PHICH 위치를 결정한다.
더 나아가 상기 방법은 사전에 예약해두어야 하는 PHICH 자원을 크게 줄일
수도 있다는 부가적인 장점이 존재한다. 예를 들어 도 18에서 모든 사용자를 짝수 인덱스에만 스케줄링 한다면 사실상 그룹 0에 모든 PHICH를 전송할 수 있기 때문에 그룹 1 자원의 예약이 필요 없게 된다. 이런 점에서 예약자원을 최소화하도록 시스템을 운영할 수 있을 것이다.
도 19는 본 발명의 제 2 실시예에 따라, DCI 포맷 기반 PHICH에서 해당
PHICH를 검출하는 방법을 예시하는 다른 도면이다.
도 19를 참조하면, 상향링크 대역폭이 10 RB이고, 10 RB 모두가 10명의 사용자에게 할당된다고 가정했을 경우, 10개의 PHICH 자원을 전송할 수 있는 길이의 PHICH를 확보하여 운영하는 방법도 고려할 수 있지만, 이 경우 DCI 포맷 길이가 매우 길어질 수 있다는 단점이 있다.
<제 3 실시예 >
본 발명의 제 3 실시예에서는 제 2 실시예에서 제안한 DCI 포맷 기반 PHICH를 다중 코드워드 전송 및 MIM0기법에 확장하는 것에 관하여 설명한다.
상향링크 MIM0의 경우 다수의 코드워드 (Codeword; CO가 전송될 수 있기 때문에 각 CW 별로 하향링크 PHICH 응답을 한다고 가정하면 CW 개수만큼의 PHICH 웅답이 요구된다. 참고로 LTE-A 시스템의 경우 두 개의 CW를 상향링크로 전송할 수 있다.
제 2 실시예에서 PHICH 자원 예약은 UL RB 인덱스에 PHICH 그룹과 그룹 내 몇 번째인지를 사전에 지정함으로써 별도의 신호 없이 구현 가능하였다. 하지만 UL RB 자원에 하나의 PHICH 그룹과 그룹 내 위치가 결정되는 방식이기 때문에 다수의 CW가 동일한 자원에 할당되는 경우 그에 해당하는 PHICH 자원들 간에 층돌이 발생하게 된다.
도 20은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 MIM0 시스템에서 PHICH 자원들 간에 충돌을 방지하기 위한 방법을 예시하는 도면이다.
도 20에서, UE0의 경우 UL RB 인텍스 0 에 2 CW가 스케줄링된 경우인데 이에 대한 PHICH 웅답 자원 위치는 CW1은 그룹 0의 첫 번째 위치에 CW2는 그룹 1의 첫 번째 위치에 전송될 것이기 때문에 이를 모니터링하여 블라인드 디코딩하면 된다.
특히, 도 20에서는 UL RB 인텍스 0~9를 그룹 0와 그룹 1으로 동일하게 나누어 사전에 정해 놓은 경우를 가정한다. 물론, 필요 시 더 많은 그룹으로 나눌 수 도 있다. UL RB 인덱스가 크고 PHICH 그룹내 한 번에 묶어 전송할 수 있는 PHICH가 제한적이라면 UL RB 인덱스를 모두 수용할 수 있도록 그룹 수를 정해야 할 것이다. 더 나아가 MIM0 시스템을 지원하기 위해서는 MIM0 시스템이 아닌 경우에 비하여 2배 이상의 PHICH 자원이 요구된다. 도 20에서 살펴본 바와 같이, 10개의 UL RB에, 최대 2개의 CW를 전송할 수 있는 공간 다중화를 지원하기 위해서는 10개의 PHICH를 한 번에 실어 보낼 수 있는 두 개의 PHICH 그룹이 요구된다.
한편 MU-MIM0를 지원하기 위해서도 유사한 방법을 적용할 수 있다 . UL RB 인덱스 3에 UE3과 UE4를 동시에 스케줄링 해서 공간 다중화를 하고자 할 경우, UE3의 경우 UL RB 인덱스가 3이므로 그룹 1에 해당 PHICH가 전송되는 것이고, UE4의 경우 이미 그룹 1의 인덱스 3가 UE3에 의해서 점유되었으므로 그룹 0의 인덱스 3에 PHICH가 전송된다. 물론 이 순서는 반대로도 구현할 수 있다. 다만 해당 RB에 UE가 자신이 몇 번째 공간 다중화 된 UE인지를 알 필요가 있다. 할당된 참조 신호의 안테나 포트, 스크램블링 식별자를 근거로 추측할 수 있도록 구현할 수 도 있고 명시적으로 알려줄 수 도 있다.
한편, PHICH 그룹을 DCI 포맷 기반 PHICH로 구성하여, PDCCH와 같은 형태의 블라인드 디코딩을 수행하도록 한다면, 도 20과 같이 그룹 0와 그룹 1 모두를 블라인드 디코딩을 하여야 할 것이다. 전체 블라인드 디코딩 복잡도를 일정하게 유지하기 위해서는 UE0가 속한 2 그룹에 대해서 블라인드 디코딩 복잡도의 합이 기존 블라안드 디코딩 복잡도를 초과하지 않도록 설계되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 제 3 실시예에서는 UE가 상향링크 전송을 위하여 사용하는 DM-RS의 순환 천이 (Cyclic Shift; CS) 값을 CT별로 다르게 주어, PHICH 그룹의 자원 인덱스를 구분할 수 있게 하는 것도 가능하다. 여기서 DM-RS의 순환 천이 값은 상향링크 스케줄링용 DCI 포맷에 포함되어 명시적으로 알려주는 것이 가능하지만, 별도의 신호를 통해서 알려줄 수도 있다.
도 21은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 MIM0 시스템에서 PHICH 자원들 간에 층돌을 방지하기 위한 방법을 예시하는 다른 도면이다.
도 20은 CW를 서로 다른 그룹으로 분리하였으나, 도 21에서는 동일 그룹 내 연속된 인덱스에 할당하는 에이다. 도 21에 예시한 기법의 장점은 PHICH 그룹을 PDCCH 형태로 구현할 경우 블라인드 디코딩 복잡도를 줄일 수 있다는 점이다.
UL RB 인텍스 0에 할당된 UE0는 단일 사용자 MIM0 기법를 이용해 2 CW를 전송한다. 도 20에 따르면 UE0가 2 CW를 모두에 대한 PHICH를 얻기 위해서는 두 PHICH 그룹을 따로 블라인드 디코딩 해야 한다. 하지만 도 21에 따르면 동일 사용자의 CW를 동일 그룹에 할당함으로써 하나의 RNTI만 가지고 블라인드 디코딩을 수행하는 점에서 유리하다. 심지어 그룹 0의 인덱스와 연결된 UL RB 인덱스에만 스케줄링을 수행함으로씨 PHICH 자원 자원을 크게 줄일 수 있다.
본 실시예에서 DM-RS 순환 천이 값을 CW별로 다르게 주어 그룹 PHICH의 자원 인덱스를 구분하게 하는 것도 가능하며 여기서 DM-RS 순환 천이 값은 UL 스케줄링용 DCI 포맷에 포함되어 동적으로 알려주는 것도 가능하지만 해당 자원이 부족하거나 없는 경우 별도의 RRC, MAC, 물리 신호를 통해 알려줄 수도 있다.
상술한 특징과는 달리, PHICH 그룹 전송을 PDCCH 구조가 아닌 기존 PHICH 구조를 그대로 이용하는 방법도 고려할 수 있다. 즉, 동일한 자원 상에 코드 분할 다중화를 이용하여 다증 PHICH를 전송하는 방법도 고려할 수 있다. 예를 들어 UL RB에 8 UE가 동시에 MU-MIM0 스케줄링를 받았다면, 이 8 UE를 하나의 PHICH 그룹으로 묶여 전송될 수 있다. 여기서 PHICH 그룹은 동일한 자원 영역에 8개 이상의 직교 시퀀스로 PHICH 자원을 구성한 것을 지칭한다.
여기서, UL RB 인덱스에 사전에 PHICH 그룹 ID와 PHICH 그룹내의 해당
AC /NAC 위치 정보 (여기서, ACK/NACK 위치는 대응하는 DM-RS CS 인덱스 값과 연동될 수 있다)를 링크시켜서 특정 상향링크 자원에 PUSCH가 스케줄링되면 별도의 신호가 없더라도 상기 연관 방법으로부터 PHICH 그룹 ID, A/N 위치를 알 수 있도록 하는 것이다.
따라서, UE는 단순히 UL RB 인텍스 및 /또는 DM-RS CS 인덱스 값으로부터 유추하여 어디서 하향링크 PHICH를 들어야 하는 지를 알 수 있다. 예를 들어 UL RB 인텍스 =K, DM-RS CS 인텍스 =L이면, 그룹 ID, A/N 위치를 알 수 있다. 물론 여기서는 예시이며 어떠한 값 (들)이 주어지고 그로부터 어떠한 값 (들)이 얻어지는
지는 다양하게 조합하여 얻을 수 있을 것이다. 또한 조합 중에는 그룹 ID, PHICH 위치 중의 일부는 별도의 신호를 통해서 전달될 수 있도톡 함으로써 스케줄링 제한을 다소 완화 시킬 수 있다.
도 22 및 도 23은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 MIM0 시스템에서 PHICH 자원들 간에 충돌을 방지하기 위한 방법을 예시하는 또 다른 도면들이다.
도 22에서 UL RB 인덱스 0에 한 UE에게 2 CW를 할당하고 각각 DM-RS CS0과 CS4를 주었다고 가정한 것이다. 마찬가지로 도 23에서는 UL RB 인덱스 0에 한 UE에게 4 CT를 할당하고 각각 DM-RS CSO, CS2, CS4, CS6을 할당하였다고 가정한 것이다. 물론 MU-MIM0인 경우도 각각 서로 다른 CS를 할당하였다고 가정한다. 도 22에서 한 UE의 2 CW는 PHICH 그룹 0에 맵핑이 되고 PHICH 그룹 내 A/N 인덱스는 각각 0과 1을 사용하는 것이다. 즉 UE 입장에서는 PHICH 그룹 0에 A/N 인덱스 0, 1을 모니터링 해서 A/N을 얻어낸다.
이와 같은 방법은 기존의 PHICH와 같은 포맷을 사용하는 경우도 가능하다. 여기서 PHICH를 기존의 DCI 포맷과 같은 길이에 맞게 조정하기 위해서는 직교 시퀀스의 길이를 기존 SF4 보다 더 크게 조정하여 DCI 포맷의 소스 비트 사이즈, 즉 32 비트 또는 64 비트와 유사하게, SF32 또는 SF64를 이용하여 한 번에 32개 또는 64개의 PHICH 자원 인덱스를 생성하도록 할 수 있다.
<제 4 실시예 >
본 발명의 제 4 실시예에서는, PHICH를 특정 영역에 전송하고 이를 UE (또는 릴레이 노드 또는 MTC 기기)가 적절히 수신할 수 있도록 하는 방법에 대해서 제안한다. 특히 백홀 링크에 도입된 R-PDCCH 또는 E-PDCCH와 호환성을 층분히 유지할 수 있도록 설계하는 것에 초점을 둔다.
기존의 LTE-A 백홀 링크 (즉, eNB와 릴레이 간 링크)를 위한 R-PDCCH는 사실상 DL 그랜트 용 PDCCH와 UL 그랜트 용 PDCCH가 서로 다른 슬롯에 전송되도록 검색 영역 (Search Space) 자체를 구분하였다. 또한 종래에는 백홀 링크 및 릴레이 장치의 채.널 특성을 감안하여 PHICH라는 채널을 사용하지 않고 HARQ ACK/NACK을 UL 그랜트가 대신하였다.
우선 PHICH의 특성이 UL 스케줄링과 밀접하게 관련된 것을 감안하여 UL 그랜트의 검색 영역이 설정된 자원 영역 (예를 들어 하나 이상의 B 세트)의 일부에 (subset) (그룹) PHICH가 전송될 수 있도톡 하는 방법을 제안한다. 이와 같은 경우, 백홀 링크의 R-PDCCH의 경우에는 매 서브프레임의 두 번째 '슬롯의 특정 영역에 위치 하게 될 것이다. 특히 검색 영역의 균등 배분 차원에서 UL 그랜트의 PRB 공간이 DL 그랜트의 PRB 공간보다 크기 때문에 두 번째 슬롯에 PHICH를 위치시키는 것이 바람직하다.
만약 전용 (dedicated) PHICH인 경우는 UL 그랜트 검색 영역 어딘가에 존재하는 것이므로 PHICH 위치에 관한 별도의 (RRC) 시그널링이 필요 없다. 다만 PHICH를 UL 그랜트와 같이 블라인드 디코딩 해야 한다. 또는 UL 그랜트를 위한 검색 영역의 특정 영역을 PHICH 전송 전용용으로 사용할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
공용 /그룹 PHICH의 경우도 마찬가지로 구현될 수 있다. 다만 모든 UE가 PHICH 위치를 알 수 있도록 해야 할 것이다. 또는 PHICH 검색 영역이 모든 UE에게 공통으로 알려져야 할 것이다. 이는 전용 검색 영역에서 모든 UE가 공통으로 가지고 있는 RB에 PHICH를 위한 검색 영역이 구성되도록 설정하는 것도 가능하다.
PHICH 위치를 결정하는 다른 방법으로는 UL RB 인덱스에 따라서 매' 서브프레임의 첫 번째 슬롯인지 또는 두 번째 슬롯인지를 결정하게 하는 것이다. 또는 DL 그랜트 검색 영역에 위치하는지 또는 UL 그랜트 검색 영역에 위치하는지를 결정하도록 하는 것이다. 일부 UL RB 인덱스는 첫 번째 슬롯에 PHICH를 전송하고 (즉, DL 그랜트 검색 영역) 나머지 UL RB 인덱스는 두 번째 슬롯에 PHICH를 전송하는 (즉, UL 그랜트 검색 영역)등으로 PHICH 위치를 지정할 수 있다. 여기서 UL RB 인덱스는 예시일 뿐이며 이와 함께 또는 단독으로 DM—RS 순환 천이 값 또는 PHICH 집성 레벨과 같은 파라미터들이 복합적으로 또는 독립적으로 PHICH 위치 결정에 영향을 줄 수 있다. 더 나아가 전송 블록 인덱스, 코드워드 인덱스 또는 레이어 인덱스 등에 따라서도 PHICH 위치가 결정될 수도 있다. MU-MIM0이 경우도 이러한 규칙에 따르게 된다면, (공간 다중화된 UE 중에서) 특정 UE는 첫 번째 슬롯에서 PHICH를 기대하게 되고, 이와 다른 UE는 두 번째 슬롯에서 PHICH를
기대하는 형태의 구현이 될 것이다.
PHICH 위치를 결정하는 다른 방법으로는 두 번째 슬롯의 N개 OFDM 심볼에 PHICH를 위치시키는 것이다. N=l인 경우 두 번째 심볼의 첫 번째 심볼에만 PHICH가 전송되도록 하는 것이다. N=3인 경우 3 심볼을 PHICH가 차지하게 되어 DL 그랜트 (PCFICH가 3 심볼을 지시할 경우)와 UL 그랜트가 동일한 RB에서 차지하는 자원영역 (e.g. RE 수)가 동일하거나 유사하질 수 있다는 장점이 있다. 이러한 방식은 UL 그랜트 검색 영역으로 설정된 RB들의 N개 OFDM 심볼에만 PHICH를 전송할 수 있도록 하는 것이 가능하다. 필요한 경우 PHICH 가 전송되는 두 번째 슬롯의 심볼 개수는 별도의 신호에 의해서 변경 가능하다.
한편 R— PDCCH가 특정 레이어 또는 특정 안테나 포트로 전송될 수 있는 것과 같이 PHICH 또한 특정 레이어 또는 특정 안테나 포트로 전송할 수 있으며, 상기 제안 방식에서 지정된 전송 영역 (즉, RB, 레이어 또는 안테나 포트)는 시간에 따라서 또는 샐 ID에 따라서 변경될 수도 있다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다. 도 24 를 참조하면 , 통신 장치 (2400)는 프로세서 (2410), 메모리 (2420), RF 모들 (2430), 디스플레이 모들 (2440) 및 사용자 인터페이스 모들 (2450)을 포함한다. 통신 장치 (2400)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모들은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치 (2400)는 필요한 모들을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치 (2400)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모들로 구분될 수 있다. 프로세서 (2410)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서 (2410)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 23에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리 (2420)는 프로세서 (2410)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템 , 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모들 (2430)은 프로세서 (2410)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모들 (2430)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모들 (2440)은 프로세서 (2410)에 연결되며 다양한 정보를
디스플레이한다. 디스플레이 모들 (2440)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), 0LED(0rganic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모들 (2450)은 프로세서 (2410)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선텍적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다 .
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어 (fir賺 are), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(appl icat ion specific integrated circuits), DSPsCdigital signal processors) , DSPDs(digital signal processing devices) , PLDs (programmable logic devices) , FPGAs (field programmable gate arrays), -프로세서, 콘트를러, 마이크로 콘트를러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로
구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 기지국이 하향링크 제어 채널을 송신하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.
Claims
【청구의 범위】
【청구항 11
무선 통신 시스템에서 단말이 하향링크 ACK/NACK
(Acknowledgement /Negat ive-ACK) 신호를 수신하는 방법으로서,
기지국으로 상향링크 데이터 신호를 송신하는 단계;
상기 상향링크 데이터 신호에 관한 ACK/NACK 응답 신호를 포함하는 하향링크 제어 정보를 블라인드 디코딩하여 획득하는 단계 ; 및
상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말에 대응하는 ACK/NACK 응답 신호를 확인하는 단계를 포함하고,
상기 하향링크 제어 정보는 복수의 단말에 대웅하는 ACK/NACK 웅답 신호로 구성되는 것을 특징으로 하는,
하향링크 ACK/NACK신호 수신 방법 .
[청구항 2】
제 1 항에 있어서,
' 상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말에 대응하는 ACK/NACK 응답 신호의 위치는,
상기 상향링크 데이터 신호를 송신하기 위한 자원 인텍스와 상기 상향링크 데이터를 송신하기 위한 단말 특정 참조 신호의 파라미터 중 적어도 하나에 연관되는 것을 특징으로 하는,
하향링크 ACK/NACK신호 수신 방법 .
【청구항 3】
제 1 항에 있어서,
상기 상향링크 데이터 신호가 복수의 코드워드를 포함하는 경우, 상기 하향링크 제어 정보는,
상기 복수의 코드워드 각각에 대응하는 ACK/NACK 응답 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는,
하향링크 ACK/NACK신호 수신 방법 .
【청구항 4]
제 3 항에 있어서,
상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말에 대웅하는 ACK/NACK 웅답 신호의 위치는,
상기 상향링크 데이터 신호를 송신하기 위한 자원 인덱스와 상기 코드워드의 인덱스 중 적어도 하나에 연관되는 것을 특징으로 하는,
하향링크 ACK/NACK 신호 수신 방법 .
【청구항 5]
제 1 항에 있어서,
상기 하향링크 제어 정보는,
상기 복수의 단말을 포함하는 단말 그룹과 연관된 식별자로 마스킹된 것을 특징으로 하는,
하향링크 ACK/NACK 신호 수신 방법 .
【청구항 6】
무선 통신 시스템에서의 단말 장치로서,
기지국으로 상향링크 데이터 신호를 송신하기 위한 송신 모들;
상기 기지국으로부터 하향링크 제어 정보를 수신하기 위한 수신 모듈; 및 상기 기지국과 송수신하는 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
상기 상향링크 데이터 신호에 관한 ACK/NACK (Acknowledgement /Negat ive-ACK) 응답 신호를 포함하는 하향링크 제어 정보를 블라인드 디코딩하여 획득하고, 상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말 장치에 대웅하는 ACK/NACK 응답 신호를 확인하며,
상기 하향링크 제어 정보는 복수의 단말 장치에 대응하는 ACK/NACK 응답 신호로 구성되는 것을 특징으로 하는,
단말 장치 .
【청구항 7]
제 6 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말 장치에 대응하는 ACK/NACK 응답 신호의 위치 결정 시, 상기 상향링크 데이터 신호를 송신하기 위한 자원 인덱스와 상기 상향링크 데이터를 송신하기 위한 단말 특정 참조 신호의 파라미터 중 적어도 하나를 참조하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치 .
【청구항 8]
제 6 항에 있어서,
상기 상향링크 데이터 신호가 복수의 코드워드를 포함하는 경우, 상기 하향링크 제어 정보는,
상기 복수의 코드워드 각각에 대응하는 ACK/NACK 응답 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치 .
【청구항 9】
제 8 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말 장치에 대응하는 ACK/NACK 응답 신호의 위치 결정 시, 상기 상향링크 데이터 신호를 송신하기 위한 자원 인덱스와 상기 코드워드의 인덱스 중 적어도 하나를 참조하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치 .
【청구항 10】
제 6 항에 있어서,
상기 하향링크 제어 정보는,
상기 복수의 단말 장치를 포함하는 단말 그룹과 연관된 식별자로 마스킹된 것을 특징으로 하는,
단말 장치 .
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