WO2013015590A2 - 무선통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013015590A2
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    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting uplink control information in a wireless communication system.
  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution, hereinafter referred to as 'LTE'), and an LTE-Advanced (hereinafter referred to as 'LTE-A') communication system are outlined.
  • 'LTE' 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution
  • 'LTE-A' LTE-Advanced
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an E-UMTS network structure as an example of a mobile communication system.
  • E-UMTS The Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • 3GPP Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • UMTS and E-UMTS refer to Release 8 and Release 9 of the "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network", respectively.
  • 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). It includes.
  • 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 1.25, 2.5, 5, 10, 15, and 20 MHz to provide downlink or uplink transmission services 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, which is related to time / frequency domain, encoding, data size, and hybrid automatic repeat and reQuest (HARQ) request for data to be transmitted to the corresponding UE. Give information and more.
  • DL downlink
  • HARQ hybrid automatic repeat and reQuest
  • the base station transmits uplink scheduling information to the corresponding terminal for uplink (UL) data and informs the user of the time / frequency domain, encoding, data size, and hybrid automatic retransmission request related information.
  • An interface for transmitting user traffic or control traffic may be used between base stations.
  • the core network (Core Network, CN) may be composed of a network node for the user registration of the AG and the terminal.
  • the AG manages the mobility of the UE in units of a tracking area (TA) composed of a plurality of cells.
  • TA tracking area
  • Wireless communication technology has been developed up to LTE based on Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), but the needs and expectations of users and operators continue to increase.
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • 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.
  • LTE-A LTE-A
  • One of the major differences between LTE and LTE-A systems is the difference in system bandwidth and the introduction of repeaters.
  • the LTE-A system aims to support broadband of up to 100 MHz, and to this end, carrier aggregation or bandwidth aggregation technology is used to achieve broadband using multiple frequency blocks. Doing.
  • Carrier aggregation allows the use of multiple frequency blocks as one large logical frequency band to use a wider frequency band.
  • the bandwidth of each frequency block may be defined based on the bandwidth of the system block used in the LTE system.
  • Each frequency block is transmitted using a component carrier.
  • An object of the present invention is to provide a method for a terminal to transmit uplink control information in a wireless communication system.
  • Another object of the present invention is to provide a terminal device for transmitting uplink control information in a wireless communication system.
  • a method for transmitting uplink control information by a terminal in a wireless communication system includes a primary cell (Pcell) configured for the terminal from a base station and at least one secondary cell (Secondary Cell) Receiving information about the Scell; Different TDD DL / UL (Time Division Duplex DownLink / UpLink) configurations are configured between the Pcell and the Scell cell, and the UE simultaneously transmits a PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) and a PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel) If it is set to, it may include transmitting the uplink control information through a specific Scell configured in the terminal.
  • PUCCH Physical Uplink Control CHannel
  • PUSCH Physical Uplink Shared CHannel
  • the uplink control information includes HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) feedback information, periodic channel state information (CSI) reporting information, channel quality information (CQI), precoding matrix index (PMI) information, rank indicator (RI) information, and SR (SR). Scheduling Request) information may be at least one.
  • the HARQ feedback information may be for a Physical Downlink Shared CHannel (PDSCH) of a specific Scell configured in the UE.
  • the period in which the uplink control information is transmitted is a period allocated to a downlink subframe for the Pcell and an uplink subframe for a specific Scell configured in the terminal.
  • the specific Scell is any one Scell allocated to an uplink subframe section in a section for transmitting the uplink control information.
  • the specific Scell includes a PUSCH together with uplink control information (UCI). Scell to be transmitted.
  • UCI uplink control information
  • a terminal for transmitting uplink control information in a wireless communication system includes a primary cell (Pcell) and at least one secondary cell configured for the terminal from a base station; A receiver for receiving information about the Scell; Different TDD DL / UL (Time Division Duplex DownLink / UpLink) configurations are configured between the Pcell and the Scell cell, and the UE simultaneously transmits a PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) and a PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel) A processor configured to control the uplink control information to be transmitted through a specific Scell configured in the terminal when it is set to; And a transmitter for transmitting the uplink control information through a specific Scell configured in the terminal.
  • PUCCH Physical Uplink Control CHannel
  • PUSCH Physical Uplink Shared CHannel
  • control information eg, HARQ feedback
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an E-UMTS network structure as an example of a mobile communication system.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the base station 205 and the terminal 210 in the wireless communication system 200.
  • FIG 3 illustrates a structure of a radio frame used in a 3GPP LTE / LTE-A system which is one of the wireless communication systems.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a resource grid of a downlink slot of a 3GPP LTE / LTE-A system as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 5 illustrates a structure of a downlink subframe of a 3GPP LTE / LTE-A system as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe used in a 3GPP LTE / LTE-A system as an example of a wireless communication system.
  • CA 7 is a diagram illustrating a carrier aggregation (CA) communication system.
  • a terminal collectively refers to a mobile or fixed user terminal device such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS), and the like.
  • the base station collectively refers to any node of the network side that communicates with the terminal such as a Node B, an eNode B, a Base Station, and an Access Point (AP).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • AMS advanced mobile station
  • AP Access Point
  • a user equipment may receive information from a base station through downlink, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and purpose of the information transmitted or received by the terminal.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the base station 205 and the terminal 210 in the wireless communication system 200.
  • the wireless communication system 200 may include one or more base stations and / or one or more terminals. .
  • the base station 205 includes a transmit (Tx) data processor 215, a symbol modulator 220, a transmitter 225, a transmit / receive antenna 230, a processor 280, a memory 285, and a receiver ( 290, symbol demodulator 295, and receive data processor 297.
  • the terminal 210 transmits (Tx) the data processor 265, the symbol modulator 270, the transmitter 275, the transmit / receive antenna 235, the processor 255, the memory 260, the receiver 240, and the symbol.
  • Demodulator 255, receive data processor 250 is included in the base station 205.
  • antennas 230 and 235 are shown as one at the base station 205 and the terminal 210, respectively, the base station 205 and the terminal 210 are provided with a plurality of antennas. Accordingly, the base station 205 and the terminal 210 according to the present invention support a multiple input multiple output (MIMO) system. In addition, the base station 205 according to the present invention may support both a single user-MIMO (SU-MIMO) and a multi-user-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user-MIMO
  • the transmit data processor 215 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates the symbols ("data"). Symbols ").
  • the symbol modulator 220 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 220 multiplexes the data and pilot symbols and sends it to the transmitter 225.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • pilot symbols may be sent continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 225 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts (eg, amplifies, filters, and frequency upconverts) the analog signals to provide a wireless channel. Generates a downlink signal suitable for transmission through the antenna, and then, the antenna 230 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • the antenna 235 receives the downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 240.
  • Receiver 240 adjusts the received signal (eg, filtering, amplifying, and frequency downconverting), and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 245 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 255 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 245 also receives a frequency response estimate for the downlink from the processor 255 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain a data symbol estimate (which is an estimate of the transmitted data symbols). Obtain and provide data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 250.
  • the receive data processor 250 demodulates (ie, symbol de-maps), deinterleaves, and decodes the data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by the symbol demodulator 245 and the receiving data processor 250 are complementary to the processing by the symbol modulator 220 and the transmitting data processor 215 at the base station 205, respectively.
  • the terminal 210 is on the uplink, and the transmit data processor 265 processes the traffic data to provide data symbols.
  • the symbol modulator 270 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 275.
  • Transmitter 275 receives and processes the stream of symbols to generate an uplink signal.
  • the antenna 235 transmits the generated uplink signal to the base station 205.
  • an uplink signal is received from the terminal 210 through the antenna 230, and the receiver 290 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 295 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • the received data processor 297 processes the data symbol estimates to recover the traffic data sent from the terminal 210.
  • Processors 255 and 280 of each of the terminal 210 and the base station 205 instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operations at the terminal 210 and the base station 205, respectively.
  • Respective processors 255 and 280 may be connected to memory units 260 and 285 that store program codes and data.
  • the memory 260, 285 is coupled to the processor 280 to store the operating system, applications, and general files.
  • the processors 255 and 280 may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like.
  • the processors 255 and 280 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • the firmware or software configured to be may be provided in the processors 255 and 280 or may be stored in the memory 260 and 285 and driven by the processors 255 and 280.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the base station between the wireless communication system (network) are based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in the communication system. ), And the third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the terminal and the base station may exchange RRC messages through the wireless communication network and the RRC layer.
  • FIG 3 illustrates a structure of a radio frame used in a 3GPP LTE / LTE-A system which is one of the wireless communication systems.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken 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
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) as a resource allocation unit may include a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CPs include extended CPs and normal CPs.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by the extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the standard CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six.
  • an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first up to three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • 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.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • Each half frame includes five subframes, and a subframe labeled "D” is a subframe for downlink transmission, a subframe labeled "U” is a subframe for uplink transmission, and "S"
  • the indicated subframe is a special subframe including a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • 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.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the special subframe S exists every half-frame, and in the case of 5ms downlink-uplink switch-point period, only the first half-frame exists.
  • Subframe indexes 0 and 5 and DwPTS are sections for downlink transmission only.
  • the subframe immediately following the UpPTS and the special subframe is always an interval for uplink transmission.
  • the UE may assume the same uplink-downlink configuration across all cells, and guard intervals of special subframes in different cells overlap at least 1456 Ts.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • Table 1 shows the composition of special frames (length of DwPTS / GP / UpPTS).
  • Table 2 below shows an uplink-downlink configuration.
  • Uplink-downlink configurations in a type 2 frame structure in the 3GPP LTE system there are seven uplink-downlink configurations in a type 2 frame structure in the 3GPP LTE system. Each configuration may have a different position or number of downlink subframes, special frames, and uplink subframes.
  • various embodiments of the present invention will be described based on uplink-downlink configurations of the type 2 frame structure shown in Table 2.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a resource grid of a downlink slot of a 3GPP LTE / LTE-A system as an example of a wireless communication system.
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • One downlink slot may include 7 (or 6) OFDM symbols and the resource block may include 12 subcarriers in the frequency domain.
  • Each element on the resource grid is referred to as a resource element (RE).
  • One RB contains 12x7 (6) REs.
  • the number of RBs included in the downlink slot NRB depends on the downlink transmission band.
  • the structure of an uplink slot is the same as that of a downlink slot, but an OFDM symbol is replaced with an SC-FDMA symbol.
  • FIG. 5 illustrates a structure of a downlink subframe of a 3GPP LTE / LTE-A system as an example of a wireless communication system.
  • up to three (4) OFDM symbols located at the front of the first slot of a subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which the Physical Downlink Shared CHance (PDSCH) is allocated.
  • Examples of a downlink control channel used in LTE include a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), a Physical Hybrid ARQ Indicator Channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols used for transmission of a control channel within the subframe.
  • the PHICH carries a HARQ ACK / NACK (Hybrid Automatic Repeat request acknowledgment / negative-acknowledgment) signal in response to uplink transmission.
  • DCI downlink control information
  • the DCI format is defined as format 0 for uplink, formats 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 3, 3A, and so on for downlink.
  • the DCI format includes a hopping flag, RB assignment, modulation coding scheme (MCS), redundancy version (RV), new data indicator (NDI), transmit power control (TPC), and cyclic shift DM RS, depending on the application.
  • MCS modulation coding scheme
  • RV redundancy version
  • NDI new data indicator
  • TPC transmit power control
  • Information including a reference signal (CQI), a channel quality information (CQI) request, a HARQ process number, a transmitted precoding matrix indicator (TPMI), and a precoding matrix indicator (PMI) confirmation are optionally included.
  • CQI reference signal
  • CQI channel quality information
  • TPMI transmitted precoding matrix indicator
  • PMI pre
  • the PDCCH includes a transmission format and resource allocation information of a downlink shared channel (DL-SCH), a transmission format and resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH), a paging channel, Resource allocation information of upper-layer control messages such as paging information on PCH), system information on DL-SCH, random access response transmitted on PDSCH, Tx power control command set for individual terminals in terminal group, Tx power control command , The activation instruction information of the Voice over IP (VoIP).
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or a plurality of consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • the CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate based on radio channel conditions.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups (REGs).
  • the format of the PDCCH and the number of PDCCH bits are determined according to the number of CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier (eg, a radio network temporary identifier (RNTI)) according to the owner or purpose of use of the PDCCH.
  • RNTI radio network temporary identifier
  • an identifier eg, cell-RNTI (C-RNTI)
  • C-RNTI cell-RNTI
  • P-RNTI paging-RNTI
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe used in a 3GPP LTE / LTE-A system as an example of a wireless communication system.
  • an uplink subframe includes a plurality of slots (eg, two).
  • the slot may include different numbers of SC-FDMA symbols according to the CP length.
  • the uplink subframe is divided into a data region and a control region in the frequency domain.
  • the data area includes a PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel) and is used to transmit a data signal such as voice.
  • the control region includes a PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) and is used to transmit uplink control information (UCI).
  • the PUCCH includes RB pairs located at both ends of the data region on the frequency axis and hops to a slot boundary.
  • PUCCH may be used to transmit the following control information.
  • SR Service Request: Information used for requesting an uplink UL-SCH resource. It is transmitted using OOK (On-Off Keying) method.
  • HARQ ACK / NACK This is a response signal for a downlink data packet on a PDSCH. Indicates whether the downlink data packet was successfully received.
  • One bit of ACK / NACK is transmitted in response to a single downlink codeword (CodeWord, CW), and two bits of ACK / NACK are transmitted in response to two downlink codewords.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • MIMO Multiple input multiple output
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • PTI precoding type indicator
  • the amount of control information (UCI) that a UE can transmit in a subframe depends on the number of SC-FDMA available for control information transmission.
  • SC-FDMA available for transmission of control information means the remaining SC-FDMA symbol except for the SC-FDMA symbol for transmitting the reference signal in the subframe, and in the case of the subframe in which the Sounding Reference Signal (SRS) is set, the last of the subframe SC-FDMA symbols are also excluded.
  • the reference signal is used for coherent detection of the PUCCH.
  • PUCCH supports seven formats according to the transmitted information.
  • Table 3 shows mapping relationship between PUCCH format and UCI in LTE.
  • Uplink Control Information Format 1 Scheduling Request (SR) (Unmodulated Waveform) Format 1a 1-bit HARQ ACK / NACK (with or without SR) Format 1b 2-bit HARQ ACK / NACK (with or without SR) Format 2 CQI (20 coded bits) Format 2 CQI and 1- or 2-bit HARQ ACK / NACK (20 bit) (Extended CP only) Format 2a CQI and 1-bit HARQ ACK / NACK (20 + 1 coded bits) Format 2b CQI and 2-bit HARQ ACK / NACK (20 + 2 coded bits)
  • SR Scheduling Request
  • CA 7 is a diagram illustrating a carrier aggregation (CA) communication system.
  • the LTE-A system uses a carrier aggregation or bandwidth aggregation technique that combines a plurality of uplink / downlink frequency bandwidths for a wider frequency bandwidth and uses a larger uplink / downlink bandwidth.
  • Each small frequency bandwidth is transmitted using a component carrier (CC).
  • the component carrier may be understood as the carrier frequency (or center carrier, center frequency) for the corresponding frequency block.
  • Each of the CCs may be adjacent or non-adjacent to each other in the frequency domain.
  • the bandwidth of the CC may be limited to the bandwidth of the existing system for backward compatibility with the existing system.
  • the existing 3GPP LTE system supports ⁇ 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 ⁇ MHz bandwidth
  • LTE_A can support a bandwidth greater than 20MHz using only the bandwidths supported by LTE.
  • the bandwidth of each CC can be determined independently. It is also possible to merge asymmetric carriers in which the number of UL CCs and the number of DL CCs are different.
  • the DL CC / UL CC link may be fixed in the system or configured semi-statically. For example, as shown in FIG.
  • the frequency band that a specific UE can monitor / receive may be limited to M ( ⁇ N) CCs.
  • Various parameters for carrier aggregation may be set in a cell-specific, UE group-specific or UE-specific manner.
  • the control information may be set to be transmitted and received only through a specific CC.
  • a specific CC may be referred to as a primary CC (PCC) and the remaining CC may be referred to as a secondary CC (SCC).
  • PCC primary CC
  • SCC secondary CC
  • LTE-A uses the concept of a cell to manage radio resources.
  • a cell is defined as a combination of downlink resources and uplink resources, and uplink resources are not required. Accordingly, the cell may be configured with only downlink resources or with downlink resources and uplink resources. If carrier aggregation is supported, the linkage between the carrier frequency (or DL CC) of the downlink resource and the carrier frequency (or UL CC) of the uplink resource may be indicated by system information.
  • a cell operating on the primary frequency (or PCC) may be referred to as a primary cell (PCell), and a cell operating on the secondary frequency (or SCC) may be referred to as a secondary cell (SCell).
  • PCell primary cell
  • SCell secondary cell
  • the PCell is used by the terminal to perform an initial connection establishment process or to perform a connection re-establishment process.
  • PCell may refer to a cell indicated in the handover process.
  • the SCell is configurable after a Radio Resource Control (RRC) connection is established and can be used to provide additional radio resources.
  • RRC Radio Resource Control
  • PCell and SCell may be collectively referred to as a serving cell. Therefore, in the case of the UE that is in the RRC_CONNECTED state, but carrier aggregation is not configured or does not support carrier aggregation, there is only one serving cell configured only with the PCell.
  • the network may configure one or more SCells for the UE supporting carrier aggregation in addition to the PCell initially configured in the connection establishment process.
  • a carrier aggregation using a plurality of component carriers requires a method of effectively managing component carriers.
  • component carriers can be classified according to their roles and characteristics.
  • a multicarrier may be divided into a primary component carrier (PCC) and a secondary component carrier (SCC), which may be UE-specific parameters.
  • a primary component carrier is a component carrier which is the center of management of a component carrier when using multiple component carriers, and is defined one for each terminal.
  • the primary component carrier may play a role of a core carrier managing all the aggregated component carriers, and the remaining secondary component carriers may play a role of providing additional frequency resources to provide a high data rate.
  • the base station may be connected through the primary component carrier (RRC) for signaling with the terminal. Provision of information for security and higher layers may also be accomplished through the main component carrier. In fact, when only one component carrier exists, the corresponding component carrier will be the main component carrier, and may play the same role as the carrier of the existing LTE system.
  • the base station may be assigned an activated component carrier (ACC) for the terminal among the plurality of component carriers.
  • the terminal knows the active component carrier (ACC) allocated to it in advance through signaling or the like.
  • the UE may collect responses to the plurality of PDCCHs received from the downlink PCell and the downlink SCells and transmit the responses to the PUCCH through the uplink Pcell.
  • the base station may configure a primary cell (Pcell) and at least one secondary cell (Scell) configured for the terminal.
  • the base station may transmit such Pcell and Scell configuration information to the terminal through higher layer signaling.
  • 3GPP LTE-A Rel-10 PUCCH and PUSCH can be simultaneously transmitted in one cell.
  • the terminal generally transmits control information to the base station through the PUCCH.
  • the PUCCH is restricted so that the UE transmits only the Pcell.
  • the Pcell may generally be described as a cell in which the terminal performs initial network entry. Other cells are added based on this Pcell. If there is no PUCCH and only PUSCH, the UE transmits uplink control information (UCI) together with the PUSCH.
  • UCI uplink control information
  • the following is a method of transmitting a hybrid automatic repeat reQuest (HARQ) -ACK channel in 3GPP LTE-A Release-10.
  • HARQ hybrid automatic repeat reQuest
  • Method 1 In 3GPP LTE-A Rel-10, when simultaneous transmission of PUCCH and PUSCH is enabled or simultaneous transmission of PUCCH and PUSCH is disabled and no PUSCH is transmitted, the HARQ-ACK channel is Method transmitted over PUCCH.
  • Method 2 If simultaneous transmission of the PUCCH and the PUSCH is disabled and at least one PUSCH is transmitted, the HARQ-ACK channel may be transmitted through the PUSCH.
  • the HARQ-ACK channel transmission method operates only when several cells use the same TDD DL / UL configuration. However, when different TDD DL / UL configurations are used for each cell (Pcell, Scell), the method 1 of HARQ-ACK channel transmission may cause a problem in uplink information transmission.
  • Table 4 shows a downlink-related set index (K: (K 0 , K 1 , ..., K M-2 )) for TDD.
  • the number of HARQ feedbacks to be transmitted in the corresponding uplink subframe and the subframe index information for the corresponding PDSCH can be known.
  • Table 5 below shows an example in which two cells have the same TDD DL / UL configuration.
  • TDD DL / UL configuration is configured in the same manner, so that downlink transmission interval and uplink transmission interval correspond to the same timing for each cell.
  • Table 6 below shows an example in which two cells are configured with different TDD DL / UL configurations.
  • one cell may be allocated a downlink transmission interval and another cell may be allocated an uplink transmission interval according to the subframe index. .
  • simultaneous transmission of a PUCCH and a PUSCH may be difficult to configure dynamically since the base station informs the UE through RRC signaling (for example, a PUCCH Conf. Information element).
  • the aforementioned PUSCH is a PUSCH for transmitting new data, not retransmission, and a PUSCH which is retransmission will be referred to as a retransmission PUSCH.
  • the UE transmits HARQ feedback information through the PUSCH of the Scell. This may solve the problem of delayed transmission of HARQ feedback information.
  • the base station may know that the HARQ feedback information transmitted through the PUSCH of the Scell is for the corresponding PDSCH of the Scell.
  • the configuration and specific method of such HARQ feedback information is based on the contents described in 3GPP LTE-A TS 36.213.
  • the UE may also provide related information such as control information (eg, periodic channel state information (CSI) reporting, CQI, PMI, RI, SR, etc.) other than HARQ feedback information. Can be sent.
  • control information eg, periodic channel state information (CSI) reporting, CQI, PMI, RI, SR, etc.
  • the periodic CSI reporting is designed to be transmitted only through the PUCCH and thus has a limited transmission opportunity.
  • the UE may transmit the periodic CSI reporting through the PUSCH of the Scell.
  • control information eg, HARQ feedback
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • the method of transmitting uplink control information by the terminal in the wireless communication system can be industrially applied to various mobile communication systems such as 3GPP LTE, LTE-A system.

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Abstract

무선통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치가 개시된다. 무선통신 시스템에서 단말이 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법은, 기지국으로부터 상기 단말에 대해 구성된 프라이머리 셀(Primary cell, Pcell) 및 적어도 하나의 세컨더리 셀(Secondary Cell, Scell)에 대한 정보를 수신하는 단계; 상기 Pcell 및 상기 Scell 셀 간에는 서로 다른 TDD DL/UL (Time Division Duplex DownLink/UpLink) 구성(configuration)이 설정되어 있고 상기 단말이 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 및 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 동시에 전송하는 것으로 설정된 경우에는 상기 단말에 구성된 특정 Scell을 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 이동통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution, 이하 'LTE'라 함), LTE-Advanced(이하, 'LTE-A'라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 8과 Release 9을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment, 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 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20MHz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink, DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, 하이브리드 자동 재전송 요청(Hybrid Automatic Repeat and reQuest, HARQ) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink, UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, 하이브리드 자동 재전송 요청 관련 정보 등을 알려준다. 기지국 간에는 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 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 광대역 코드분할 다중 접속(Wideband Code division Multiple Access, WCDMA)를 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.
최근 3GPP는 LTE에 대한 후속 기술에 대한 표준화 작업을 진행하고 있다. 본 명세서에서는 상기 기술을 'LTE-A'라고 지칭한다. LTE 시스템과 LTE-A 시스템의 주요 차이점 중 하나는 시스템 대역폭의 차이와 중계기 도입이다.
LTE-A 시스템은 최대 100MHz의 광대역을 지원할 것을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 복수의 주파수 블록을 사용하여 광대역을 달성하는 캐리어 어그리게이션 또는 대역폭 어그리게이션(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation) 기술을 사용하도록 하고 있다.
캐리어 어그리게이션(혹은 반송파 집적)은 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여 복수의 주파수 블록을 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하도록 한다. 각 주파수 블록의 대역폭은 LTE 시스템에서 사용되는 시스템 블록의 대역폭에 기초하여 정의될 수 있다. 각각의 주파수 블록은 콤포넌트 캐리어를 이용하여 전송된다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 단말이 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 단말 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 무선통신 시스템에서 단말이 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법은, 기지국으로부터 상기 단말에 대해 구성된 프라이머리 셀(Primary cell, Pcell) 및 적어도 하나의 세컨더리 셀(Secondary Cell, Scell)에 대한 정보를 수신하는 단계; 상기 Pcell 및 상기 Scell 셀 간에는 서로 다른 TDD DL/UL (Time Division Duplex DownLink/UpLink) 구성(configuration)이 설정되어 있고 상기 단말이 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 및 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 동시에 전송하는 것으로 설정된 경우에는 상기 단말에 구성된 특정 Scell을 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 상향링크 제어 정보는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 피드백 정보, 주기적 CSI(Channel State Information) 리포팅 정보, CQI(Channel Quality Information), PMI(Precoding Matrix Index) 정보, RI(Rank Indicator) 정보 및 SR(Scheduling Request) 정보 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 HARQ 피드백 정보는 상기 단말에 구성된 특정 Scell의 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)에 대한 것일 수 있다. 상기 상향링크 제어 정보가 전송되는 구간은 상기 Pcell에 대해서는 하향링크 서브프레임으로 할당되고 상기 단말에 구성된 특정 Scell에 대해서는 상향링크 서브프레임으로 할당된 구간이다. 상기 단말에 복수의 Scell이 구성된 경우에, 상기 특정 Scell은 상기 상향링크 제어 정보를 전송할 구간에 상향링크 서브프레임 구간으로 할당된 어느 하나의 Scell이다. 상기 단말에 복수의 Scell이 구성되고 상기 상향링크 제어 정보를 전송할 구간에 상기 복수의 Scell에 대해 모두 상향링크 서브프레임 구간이 할당된 경우에, 상기 특정 Scell은 UCI(Uplink Control Information)와 함께 PUSCH가 전송되는 Scell이다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 무선통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 단말은, 기지국으로부터 상기 단말에 대해 구성된 프라이머리 셀(Primary cell, Pcell) 및 적어도 하나의 세컨더리 셀(Secondary Cell, Scell)에 대한 정보를 수신하는 수신기; 상기 Pcell 및 상기 Scell 셀 간에는 서로 다른 TDD DL/UL (Time Division Duplex DownLink/UpLink) 구성(configuration)이 설정되어 있고 상기 단말이 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 및 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 동시에 전송하는 것으로 설정된 경우에는 상기 단말에 구성된 특정 Scell을 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하도록 제어하는 프로세서; 및 상기 단말에 구성된 특정 Scell을 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하는 송신기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의해, 셀 간에 서로 다른 TDD DL/UL configuration을 갖는 경우에 발생할 수 있는 제어 정보(예를 들어, HARQ 피드백)의 전송 타이밍 지연을 막을 수 있어서 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 무선 통신 시스템(200)에서의 기지국(205) 및 단말(210)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 무선통신 시스템의 일 에인 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 4는 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 하향링크 슬롯의 자원 그리드를 예시한 도면이다.
도 5는 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6은 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 캐리어 병합(Carrier Aggregation, CA) 통신 시스템을 예시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A 의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 2는 무선 통신 시스템(200)에서의 기지국(205) 및 단말(210)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(200)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(205)과 하나의 단말(210)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(200)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 기지국(205)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(215), 심볼 변조기(220), 송신기(225), 송수신 안테나(230), 프로세서(280), 메모리(285), 수신기(290), 심볼 복조기(295), 수신 데이터 프로세서(297)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(210)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(265), 심볼 변조기(270), 송신기(275), 송수신 안테나(235), 프로세서(255), 메모리(260), 수신기(240), 심볼 복조기(255), 수신 데이터 프로세서(250)를 포함할 수 있다. 안테나(230, 235)가 각각 기지국(205) 및 단말(210)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(205) 및 단말(210)은 복수 개의 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(205) 및 단말(210)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(205)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(215)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(220)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(220)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (225)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(225)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 안테나(230)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(210)의 구성에서, 안테나(235)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(240)로 제공한다. 수신기(240)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(245)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(255)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(245)는 프로세서(255)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(250)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서(250)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(245) 및 수신 데이터 프로세서(250)에 의한 처리는 각각 기지국(205)에서의 심볼 변조기(220) 및 송신 데이터 프로세서(215)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(210)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(265)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(270)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(275)로 제공할 수 있다. 송신기(275)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 안테나(235)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(205)으로 전송한다.
기지국(205)에서, 단말(210)로부터 상향링크 신호가 안테나(230)를 통해 수신되고, 수신기(290)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(295)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(297)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(210)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(210) 및 기지국(205) 각각의 프로세서(255, 280)는 각각 단말(210) 및 기지국(205)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(255, 280)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(260, 285)들과 연결될 수 있다. 메모리(260, 285)는 프로세서(280)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(255, 280)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(255, 280)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(255, 280)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(255, 280) 내에 구비되거나 메모리(260, 285)에 저장되어 프로세서(255, 280)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
도 3은 무선통신 시스템의 일 에인 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 3(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 표준 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 표준 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 표준 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
표준 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 3(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
각 하프 프레임은 5개의 서브프레임을 포함하고 있고, "D"라고 표시된 서브프레임은 하향링크 전송을 위한 서브프레임, "U"라고 표시된 서브프레임은 상향링크 전송을 위한 서브프레임이며, "S"라고 표시된 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되는 특별 서브프레임이다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
5ms 하향링크-상향링크 스위치-포인트 주기인 경우에 특별 서브프레임(S)은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 스위치-포인트 주기인 경우에는 첫 번째 하프-프레임에만 존재한다. 서브프레임 인덱스 0 및 5(subframe 0 and 5) 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 특별 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다. 멀티-셀 들이 병합된(aggregated) 경우, 단말은 모든 셀들에 거쳐 동일한 상향링크-하향링크 구성임을 가정할 수 있고, 서로 다른 셀들에서의 특별 서브프레임의 보호 구간은 적어도 1456Ts 오버랩된다. 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
다음 표 1은 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸 표이다
표 1
Special subframe configuration Normal cyclic prefix in downlink Extended cyclic prefix in downlink
DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS
Normal cyclic prefixin uplink Extended cyclic prefix in uplink Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink
0 6592·TS 2192·TS 2560·TS 7680·TS 2192·TS 2560·TS
1 19760·TS 20480·TS
2 21952·TS 23040·TS
3 24144·TS 25600·TS
4 26336·TS 7680·TS 4384·TS 5120·TS
5 6592·TS 4384·TS 5120·TS 20480·TS
6 19760·TS 23040·TS
7 21952·TS
8 24144·TS
다음 표 2는 상향링크-하향링크 구성을 나타낸 표이다.
표 2
Figure PCTKR2012005872-appb-T000001
표 2를 참조하면, 3GPP LTE 시스템에서는 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성(configuration)에는 7가지가 있다. 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 특별 프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 또는 개수가 다를 수 있다. 이하에서는 표 2에 나타낸 타입 2 프레임 구조의 상향링크-하향링크 구성(configuration)들에 기초하여 본 발명의 다양한 실시예들을 기술할 것이다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 하향링크 슬롯의 자원 그리드를 예시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 하나의 하향링크 슬롯은 7(혹은 6)개의 OFDM 심볼을 포함하고 자원 블록은 주파수 도메인에서 12개의 부반송파를 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)는 자원 요소(Resource Element, RE)로 지칭된다. 하나의 RB는 12×7(6)개의 RE를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 RB의 개수 NRB는 하향링크 전송 대역에 의존한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일하되, OFDM 심볼이 SC-FDMA 심볼로 대체된다.
도 5는 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 5를 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 대응한다. 남은 OFDM 심볼은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHancel)가 할당되는 데이터 영역에 해당한다. LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답으로 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat request acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라고 한다. DCI 포맷은 상향링크용으로 포맷 0, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 3, 3A 등의 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷은 용도에 따라 호핑 플래그(hopping flag), RB 할당, MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 사이클릭 쉬프트 DM RS(demodulation reference signal), CQI (channel quality information) 요청, HARQ 프로세스 번호, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 확인(confirmation) 등의 정보를 선택적으로 포함한다.
PDCCH는 하향링크 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 상향링크 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위-계층 제어 메시지의 자원 할당 정보, 단말 그룹 내의 개별 단말들에 대한 Tx 파워 제어 명령 세트, Tx 파워 제어 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화 지시 정보 등을 나른다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집합(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. PDCCH의 포맷 및 PDCCH 비트의 개수는 CCE의 개수에 따라 결정된다. 기지국은 단말에게 전송될 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 목적에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹 된다. 예를 들어, PDCCH가 특정 단말을 위한 것일 경우, 해당 단말의 식별자(예, cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 페이징 메시지를 위한 것일 경우, 페이징 식별자(예, paging-RNTI (P-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(system information block, SIC))를 위한 것일 경우, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 랜덤 접속 응답을 위한 것일 경우, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다.
도 6은 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수(예, 2개)의 슬롯을 포함한다. 슬롯은 CP 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터 영역은 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 포함하고 음성 등의 데이터 신호를 전송하는데 사용된다. 제어 영역은 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)를 포함하고 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)를 전송하는데 사용된다. PUCCH는 주파수 축에서 데이터 영역의 양끝 부분에 위치한 RB 쌍(RB pair)을 포함하며 슬롯을 경계로 호핑한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ ACK/NACK: PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷에 대한 응답 신호이다. 하향링크 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드(CodeWord, CW)에 대한 응답으로 ACK/NACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 2비트가 전송된다.
- CQI(Channel Quality Indicator): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output) 관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), PTI(Precoding Type Indicator) 등을 포함한다. 서브프레임 당 20비트가 사용된다.
단말이 서브프레임에서 전송할 수 있는 제어 정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 설정된 서브프레임의 경우 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히어런트 검출에 사용된다. PUCCH는 전송되는 정보에 따라 7개의 포맷을 지원한다.
표 3은 LTE에서 PUCCH 포맷과 UCI의 맵핑 관계를 나타낸다.
표 3
PUCCH 포맷 상향링크 제어 정보 (Uplink Control Information, UCI)
포맷 1 SR(Scheduling Request) (비변조된 파형)
포맷 1a 1-비트 HARQ ACK/NACK (SR 존재/비존재)
포맷 1b 2-비트 HARQ ACK/NACK (SR 존재/비존재)
포맷 2 CQI (20개의 코딩된 비트)
포맷 2 CQI 및 1- 또는 2-비트 HARQ ACK/NACK (20비트) (확장 CP만 해당)
포맷 2a CQI 및 1-비트 HARQ ACK/NACK (20+1개의 코딩된 비트)
포맷 2b CQI 및 2-비트 HARQ ACK/NACK (20+2개의 코딩된 비트)
도 7은 캐리어 병합(Carrier Aggregation, CA) 통신 시스템을 예시한 도면이다.
LTE-A 시스템은 보다 넓은 주파수 대역폭을 위해 복수의 상/하향링크 주파수 대역폭을 모아 더 큰 상/하향링크 대역폭을 사용하는 캐리어 병합(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation) 기술을 사용한다. 각각의 작은 주파수 대역폭은 콤포넌트 캐리어(Component Carrier, CC)를 이용해 전송된다. 콤포넌트 캐리어는 해당 주파수 블록을 위한 캐리어 주파수 (또는 중심 캐리어, 중심 주파수)로 이해될 수 있다.
각각의 CC들은 주파수 영역에서 서로 인접하거나 비-인접할 수 있다. CC의 대역폭은 기존 시스템과의 역호환(backward compatibility)을 위해 기존 시스템의 대역폭으로 제한될 수 있다. 예를 들어, 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며, LTE_A에서는 LTE에서 지원하는 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원할 수 있다. 각 CC 의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. UL CC의 개수와 DL CC의 개수가 다른 비대칭 캐리어 병합도 가능하다. DL CC/UL CC 링크는 시스템에 고정되어 있거나 반-정적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 6(a)와 같이 DL CC 4개 UL CC 2개인 경우 DL CC:UL CC=2:1로 대응되도록 DL-UL 링키지 구성이 가능하다. 유사하게, 도 6(b)와 같이 DL CC 2개 UL CC 4개인 경우 DL CC:UL CC=1:2로 대응되도록 DL-UL 링키지 구성이 가능하다. 도시한 바와 달리, DL CC의 개수와 UL CC의 개수가 동일한 대칭 캐리어 병합도 가능하고, 이 경우 DL CC:UL CC=1:1의 DL-UL 링키지 구성도 가능하다.
또한, 시스템 전체 대역폭이 N개의 CC로 구성되더라도 특정 단말이 모니터링/수신할 수 있는 주파수 대역은 M(<N)개의 CC로 한정될 수 있다. 캐리어 병합에 대한 다양한 파라미터는 셀 특정(cell-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 단말 특정(UE-specific) 방식으로 설정될 수 있다. 한편, 제어 정보는 특정 CC를 통해서만 송수신 되도록 설정될 수 있다. 특정 CC를 프라이머리 CC(Primary CC, PCC)로 지칭하고, 나머지 CC를 세컨더리 CC(Secondary CC, SCC)로 지칭할 수 있다.
LTE-A는 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다. 셀은 하향링크 자원과 상향링크 자원의 조합으로 정의되며, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 캐리어 병합이 지원되는 경우, 하향링크 자원의 캐리어 주파수(또는, DL CC)와 상향링크 자원의 캐리어 주파수(또는, UL CC) 사이의 링키지(linkage)는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 프라이머리 주파수(또는 PCC) 상에서 동작하는 셀을 프라이머리 셀(Primary Cell, PCell)로 지칭하고, 세컨더리 주파수(또는 SCC) 상에서 동작하는 셀을 세컨더리 셀(Secondary Cell, SCell)로 지칭할 수 있다.
PCell은 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재-설정 과정을 수행하는데 사용된다. PCell은 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. SCell은 RRC(Radio Resource Control) 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. PCell과 SCell은 서빙 셀로 통칭될 수 있다. 따라서, RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, PCell로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우, 하나 이상의 서빙 셀이 존재하고, 전체 서빙 셀에는 PCell과 전체 SCell이 포함된다. 캐리어 병합을 위해, 네트워크는 초기 보안 활성화(initial security activation) 과정이 개시된 이후, 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 PCell에 부가하여 하나 이상의 SCell을 캐리어 병합을 지원하는 단말을 위해 구성할 수 있다.
하나의 캐리어를 사용하는 기존의 LTE 시스템과는 다르게 다수 개의 콤포넌트 캐리어(CC)를 사용하는 캐리어 어그리게이션에서는 콤포넌트 캐리어를 효과적으로 관리하는 방법이 필요하게 되었다. 콤포넌트 캐리어를 효율적으로 관리하기 위해, 콤포넌트 캐리어를 역할과 특징에 따라 분류할 수 있다. 캐리어 어그리게이션에서는 멀티 캐리어가 주 콤포넌트 캐리어(Primary Component Carrier, PCC)와 부 콤포넌트 캐리어(Secondary Component Carrier, SCC)로 나누어질 수 있으며, 이는 단말-특정(UE-specific)한 파라미터일 수 있다.
주 콤포넌트 캐리어(PCC)는 여러 개의 콤포넌트 캐리어 사용 시에 콤포넌트 캐리어의 관리의 중심이 되는 콤포넌트 캐리어로서 각 단말에 대하여 하나씩 정의되어 있다. 주 콤포넌트 캐리어는 집적되어 있는 전체 콤포넌트 캐리어들을 관리하는 핵심 캐리어의 역할을 담당할 수 있고, 나머지 부 콤포넌트 캐리어는 높은 전송률을 제공하기 위한 추가적인 주파수 자원 제공의 역할을 담당할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말과의 시그널링을 위한 접속(RRC)은 주 콤포넌트 캐리어를 통하여 이루어질 수 있다. 보안과 상위 계층을 위한 정보 제공 역시, 주 콤포넌트 캐리어를 통하여 이루어질 수 있다. 실제로, 하나의 콤포넌트 캐리어만 존재하는 경우에는 해당 콤포넌트 캐리어가 주 콤포넌트 캐리어가 될 것이며, 이때는 기존 LTE 시스템의 캐리어와 동일한 역할을 담당할 수 있다.
기지국은 다수의 콤포넌트 캐리어들 중에서 단말에 대해 활성화된 콤포넌트 캐리어(Activated Component Carrier, ACC)가 할당될 수 있다. 단말은 자신에게 할당된 활성 콤포넌트 캐리어(ACC)를 사전에 시그널링 등을 통하여 알고 있다. 단말은 하향링크 PCell과 하향링크 SCell들로부터 수신된 다수의 PDCCH들에 대한 응답을 모아서 상향링크 Pcell을 통해서 PUCCH로 전송할 수 있다.
기지국은 상기 단말에 대해 대해 구성된 프라이머리 셀(Primary cell, Pcell) 및 적어도 하나 이상의 세컨더리 셀(Secondary Cell, Scell)을 설정해줄 수 있다. 그리고, 기지국은 이러한 Pcell 및 Scell 설정 정보를 단말에게 상위 계층 시그널링 등을 통해 단말에게 전송해 줄 수 있다.
종래에는 하나의 기지국이 여러 개의 셀을 설정하여 사용하는 시스템을 고려 할 때, 개별 셀의 TDD DL/UL configuration이 동일하다는 전제하에 정보 전송 시기 및 방법이 고려되었다. 3GPP LTE-A Rel-10에서는 PUCCH와 PUSCH가 하나의 셀에서 동시 전송이 가능하다. 단말은 일반적으로 PUCCH를 통해서 제어정보들을 기지국에 전송한다. 3GPP LTE-A Rel-10에서는 PUCCH는 단말이 Pcell에서만 전송하도록 제한을 두고 있다. Pcell은 일반적으로 단말이 초기 네트워크 진입(initial Network Entry)를 수행한 셀로 설명될 수 있다. 이 Pcell을 기반으로 다른 셀들이 추가된다. 만약, PUCCH가 없고 PUSCH 만 있는 경우에는 단말은 UCI(Uplink Control Information)를 PUSCH와 함께 전송한다.
다음은 3GPP LTE-A Release-10에서의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)-ACK 채널 전송 방법에 내용이다.
방법 1: 3GPP LTE-A Rel-10에서는 PUCCH 및 PUSCH의 동시 전송이 인에이블(enabled) 되거나, PUCCH 및 PUSCH의 동시 전송이 디스에이블(disabled) 되고 PUSCH가 전송되지 않을 경우에는 HARQ-ACK 채널은 PUCCH를 통해서 전송되는 방법.
방법 2: PUCCH 및 PUSCH의 동시 전송이 디스에이블(disabled) 되고 적어도 하나의 PUSCH가 전송 되는 경우에는 HARQ-ACK 채널이 PUSCH를 통해서 전송될 수 있다.
상기 HARQ-ACK 채널 전송 방법은 여러 셀이 동일 TDD DL/UL configuration을 사용하는 경우에 한해서 동작하도록 되어 있다. 그러나, 셀 별로(Pcell, Scell)로 서로 다른 TDD DL/UL configuration을 사용하게 되는 경우 HARQ-ACK 채널 전송의 상기 방법 1 은 상향링크 정보 전송에 문제가 발생할 수 있다.
다음 표 4는 TDD를 위한 하향링크 관련 세트 인덱스(K: (K0, K1,...,KM-2))를 나타내고 있다.
표 4
Figure PCTKR2012005872-appb-T000002
상기 표 4를 참조하면, 각 TDD DL/UL configuration 별로 해당 상향링크 서브프레임에서 보내야 할 HARQ 피드백 개수와 해당 PDSCH에 대한 서브프레임 인덱스 정보를 알 수 있다.
다음 표 5는 2개의 셀이 동일하게 TDD DL/UL configuration이 구성된 예를 나타낸다.
표 5
Figure PCTKR2012005872-appb-T000003
표 5를 참조하면, 2개의 셀이 구성되어 있고 동일하게 TDD DL/UL configuration이 구성되어 있어서 각 셀 별로 하향링크 전송 구간, 상향링크 전송 구간이 동일한 타이밍이 해당한다.
다음 표 6은 2개의 셀이 서로 다르게 TDD DL/UL configuration이 구성된 예를 나타낸다.
표 6
Figure PCTKR2012005872-appb-T000004
표 6을 참조하면, 2개의 셀에 서로 다른 TDD DL/UL configuration이 구성된 경우에는 서브프레임 인덱스에 따라 한 셀은 하향링크 전송 구간이 할당될 수 있고 다른 셀은 상향링크 전송 구간이 할당될 수 있다. 이러한 경우에는, 앞서 설명한 3GPP LTE-A Rel-10에서의 HARQ-ACK 채널 전송 방법 1을 동일하게 적용하기에 무리가 있다. 또한, PUCCH와 PUSCH의 동시 전송은 기지국이 RRC 시그널링(예를 들어, PUCCH Conf. information element)로 단말에게 알려 주기 때문에 동적으로 구성하기 어려운 면이 있다. 한편, 앞서 언급된 PUSCH 는 재전송이 아닌 새로운 데이터의 전송을 위한 PUSCH이며 재전송인 PUSCH에 대해서는 재전송 PUSCH로 언급할 것이다.
이하에서는 셀 별로(Pcell, Scell)로 서로 다른 TDD DL/UL configuration을 사용하게 되는 경우 HARQ-ACK 채널 전송 방법 1에서 생기는 문제점을 해결하기 위한 방안을 제안한다.
PUCCH와 PUSCH의 동시 전송이 인에이블(enabled) 되어 있을 때, 상기 표 6에서처럼 Pcell은 TDD DL/UL configuration 2, Scell은 TDD DL/UL configuration 1로 구성되어 있는 경우, 서브프레임 인덱스 3, 8은 PCell에서 하향링크 서브프레임 구간이고, Scell에서는 상향링크 서브프레임 구간이 된다. 이 경우에는 단말이 HARQ 피드백 정보를 Scell의 PUSCH를 통해서 전송하도록 하는 것을 제안한다. 이렇게 되면 HARQ 피드백 정보의 전송이 지연되는 문제를 해결 할 수 있다.
기지국은 Scell의 PUSCH로 전송되는 HARQ 피드백 정보가 Scell의 해당 PDSCH에 대한 것임을 알 수 있다. 이러한 HARQ 피드백 정보 구성 및 구체적인 방법은 3GPP LTE-A TS 36.213에 기술된 내용을 기반으로 한다. 이 때, 단말은 HARQ 피드백 정보 이외의 제어정보(예를 들어, 주기적 CSI(Channel State Information) 리포팅(Periodic CSI reporting), CQI, PMI, RI, SR 등)와 같은 관련 정보들도 상기와 같은 방법으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 주기적 CSI 리포팅은 PUCCH를 통해서만 전송 가능하게 설계 되어 있어 제한적인 전송 기회를 가지게 되는데, 상기 표 6과 같은 상황에서는 단말이 Scell의 PUSCH를 통해 주기적 CSI 리포팅을 전송할 수 있다.
특정 서브프레임 인덱스가 Pcell에서 하향링크 서브프레임 구간이고 나머지 여러 셀(Scell)은 모두 상향링크 서브프레임 구간인 경우는 3GPP LTE Rel-10에서의 UCI와 함께 PUSCH가 전송되는 Scell 셀을 선택하는 방법을 따르고, 이와 다르게 하나의 Scell 하나에서만 상향링크 서브프레임 구간이면 단말은 해당 Scell의 상향링크 서브프레임에서 전송하도록 한다.
지금까지는 설명의 편의와 간단한 예시를 위해 2개의 셀이 서로 다른 TDD DL/UL configuration을 갖는 경우로 설명하였으나, 2개 이상의 셀로 구성되고 이들 셀들이 서로 다른 TDD DL/UL configuration을 갖는 경우로 확장하여 적용할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 의해, 셀 간에 서로 다른 TDD DL/UL configuration을 갖는 경우에 발생할 수 있는 제어 정보(예를 들어, HARQ 피드백)의 전송 타이밍 지연을 막을 수 있어서 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 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 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 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.
무선통신 시스템에서 단말이 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법은 3GPP LTE, LTE-A 시스템 등 다양한 이동통신 시스템에 산업적으로 적용이 가능하다.

Claims (12)

  1. 무선통신 시스템에서 단말이 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상기 단말에 대해 구성된 프라이머리 셀(Primary cell, Pcell) 및 적어도 하나의 세컨더리 셀(Secondary Cell, Scell)에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 Pcell 및 상기 Scell 셀 간에는 서로 다른 TDD DL/UL (Time Division Duplex DownLink/UpLink) 구성(configuration)이 설정되어 있고 상기 단말이 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 및 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 동시에 전송하는 것으로 설정된 경우에는 상기 단말에 구성된 특정 Scell을 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는, 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 정보는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 피드백 정보, 주기적 CSI(Channel State Information) 리포팅 정보, CQI(Channel Quality Information), PMI(Precoding Matrix Index) 정보, RI(Rank Indicator) 정보 및 SR(Scheduling Request) 정보 중 적어도 어느 하나인, 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 HARQ 피드백 정보는 상기 단말에 구성된 특정 Scell의 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)에 대한 것인, 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 정보가 전송되는 구간은 상기 Pcell에 대해서는 하향링크 서브프레임으로 할당되고 상기 단말에 구성된 특정 Scell에 대해서는 상향링크 서브프레임으로 할당된 구간인, 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 단말에 복수의 Scell이 구성된 경우에,
    상기 특정 Scell은 상기 상향링크 제어 정보를 전송할 구간에 상향링크 서브프레임 구간으로 할당된 어느 하나의 Scell인, 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 단말에 복수의 Scell이 구성되고 상기 상향링크 제어 정보를 전송할 구간에 상기 복수의 Scell에 대해 모두 상향링크 서브프레임 구간이 할당된 경우에, 상기 특정 Scell은 UCI(Uplink Control Information)와 함께 PUSCH가 전송되는 Scell인, 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  7. 무선통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 단말에 있어서,
    기지국으로부터 상기 단말에 대해 구성된 프라이머리 셀(Primary cell, Pcell) 및 적어도 하나의 세컨더리 셀(Secondary Cell, Scell)에 대한 정보를 수신하는 수신기;
    상기 Pcell 및 상기 Scell 셀 간에는 서로 다른 TDD DL/UL (Time Division Duplex DownLink/UpLink) 구성(configuration)이 설정되어 있고 상기 단말이 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 및 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 동시에 전송하는 것으로 설정된 경우에는 상기 단말에 구성된 특정 Scell을 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하도록 제어하는 프로세서; 및
    상기 단말에 구성된 특정 Scell을 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하는 송신기를 포함하는, 단말.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 정보는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 피드백 정보, 주기적 CSI(Channel State Information) 리포팅 정보, CQI(Channel Quality Information), PMI(Precoding Matrix Index) 정보, RI(Rank Indicator) 정보 및 SR(Scheduling Request) 정보 중 적어도 어느 하나인, 단말.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 HARQ 피드백 정보는 상기 단말에 구성된 특정 Scell의 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)에 대한 것인,
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 정보가 전송되는 구간은 상기 Pcell에 대해서는 하향링크 서브프레임으로 할당되고 상기 단말에 구성된 특정 Scell에 대해서는 상향링크 서브프레임으로 할당된 구간인, 단말.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 단말에 복수의 Scell이 구성된 경우에,
    상기 특정 Scell은 상기 상향링크 제어 정보를 전송할 구간에 상향링크 서브프레임 구간으로 할당된 어느 하나의 Scell인, 단말.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 단말에 복수의 Scell이 구성되고 상기 상향링크 제어 정보를 전송할 구간에 상기 복수의 Scell에 대해 모두 상향링크 서브프레임 구간이 할당된 경우에, 상기 특정 Scell은 UCI(Uplink Control Information)와 함께 PUSCH가 전송되는 Scell인, 단말.
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