【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 하향링크 데이터 수신 확인을 위한 상향링크 제 어채널 할당방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 하향링크 데이터 수신 확인을 위한 상향링크 제어채널 할당방법 및 이를 위한 장치에 관 한 것이다.
【배경기술】
[2] 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.
[3] 도 1 은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시 한 도면이다. E-UMTSC Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시 스템은 기존 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시 스템으로서, 현재 3GPP'에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으 로 E-UMTS 는 LTECLong Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS 의 기술 규격 (technical sped fi cation)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification 그룹 Radio Access Network' '의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
[4] 도 1 을 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 동 시에 전송할 수 있다.
[5] 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 서비 스를 제공한다. 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 단말에
게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQCHybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크 (Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에 게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간 /주파수 영역, 부호화, 데이터 크 기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트 래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망 (Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 둥을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG 는 복수의 셀들로 구성되는 TA Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한 다.
[6] 무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자 와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진 화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴 드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구 된다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[7] 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 하향링크 데이터 수신 확인을 위한 상향링크 제어채널 할당하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.
[8] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되 지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명 이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【기술적 해결방법】
[9] 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는 무선 통신 시스템에 서, 단말이 상향링크 제어 채널 (Physical Uplink Control CHannel, PUCCH)을 전 송하는 방법에 있어서, 기지국으로부터, 적어도 하나의 향상된 제어 채널 요소 (Enhanced Control Channel Element, ECCE)로 구성된 향상된 하향링크 제어 채 널 (Enhanced Physical Downlink Control CHannel , EPDCCH)를 수신하는 단계 ; 및 상기 적어도 하나의 향상된 제어 채널 요소 (ECCE)에 관한 연동 (linkage) 정보에
따라, 상기 향상된 하향링크 제어 채널 (EPDCCH) 혹은 그것이 스케줄링하는 하향 링크 데이터 채널 (Physical Data Shared CHannel, PDSCH)에 대응되는 상향링크 제어 채널 (PUCCH)을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 연동 (linkage) 정보는, 상기 향상된 하향링크 제어 채널 (EPDCCH)에 관한 집성 레벨 (aggregation level)에 따라, 상기 적어도 하나의 향상된 제어 채널 요소 (ECCE) 의 인덱스에 대웅되는 상기 상향링크 제어 채널의 자원 인텍스를 지시하는 것을 특징으로 한다.
[10] 나아가 상기 연동 (linkage) 정보는, 상기 향상된 하향링크 제어 채널 (EPDCCH)를 디코딩하기 위하여 사용되는 집성 레벨 세트 (aggregation level set) 에 관한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 더 나아가, 상기 상 향링크 제어 채널을 위한 자원의 인덱스는, 상기 집성 레벨 세트 (aggregation level set)에 포함된 집성 레벨 (aggregation level)의 최소값에 따라 상기 향 상된 제어 채널 요소 (ECCE)의 인덱스에 연동 (linkage)되는 것을 특징으로 할 수 있다。
[11] 나아가, 상기 기지국으로부터 상기 연동 (linkage) 정보를 수신하는 단계 를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
[12] 나아가, 상기 연동 (linkage) 정보는, 서브프레임 타입에 따라 미리 결정 된 것을 특징으로 할 수 있다.
[13] 나아가, 상기 상향링크 제어 채널 (PUCCH)의 자원 인덱스는 연속적으로 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
[14] 나아가 상기 상향링크 제어 채널 (PUCCH)의 자원 인덱스의 위치는, 상기 향상된 제어 채널 요소 (ECCE)의 인덱스 및 상기 집성 레벨 (aggregation level) 에 의하여 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
[15] 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는 무선 통신 시스템에 서, 상향링크 제어 채널 (Physical Uplink Control CHannel, PUCCH)을 전송하는 단말에 있어서, 무선 주파수 유닛 (Radio Frequency Unit, RF unit); 및 프로세 서 (Processor)를 포함하고, 상기 프로세서는, 기지국으로부터, 적어도 하나의 향상된 제어 채널 요소 (Enhanced Control Channel Element, ECCE)로 구성된 향 상된 하향링크 제어 채널 (Enhanced Physical Downlink Control CHannel, EPDCCH) 을 수신하고, 상기 향상된 제어 채널 요소 (ECCE)에 관한 연동 (linkage) 정보에
따라, 상기 향상된 하향링크 제어 채널 (EPDCCH)가 스케줄링하는 하향링크 데이 터 채널 (Physical Data Shared CHannel, PDSCH)에 대웅되는 상향링크 제어 채널 (PUCCH)을 상기 기지국으로 전송하도록 구성되며, 상기 연동 (linkage) 정보는, 상기 향상된 하향링크 제어 채널 (EPDCCH)에 관한 집성 레벨 (aggregation level) 에 따라, 상기 적어도 하나의 향상된 제어 채널 요소 (ECCE)의 인텍스에 대웅되 는 상기 상향링크 제어 채널의 자원 인덱스를 지시하는 것을 특징으로 할 수 있 다.
[16] 【유리한 효과】
[17] 본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템에서 하향링크 데이터 수신 확인을 위한 상향링크 제어채널 할당하는 방법에 있어서, 향상된 하향링크 제어 채널 (Enhanced Physical Downlink Control CHannel , EPDCCH)의 구성이 유동적이더라 도, 이에 대웅되는 상향링크 제어 채널의 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
[18] 본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다론 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
[19] 【도면의 간단한 설명】
[20] 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 적 사상을 설명한다.
[21] 도 1 은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 나타 낸다.
[22] 도 2 는 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 나타낸다.
[23] 도 3 은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일 반적인 신호 전송 방법을 나타낸다.
[24] 도 4는 LTE시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
[25] 도 5 는 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 나타낸다.
[26] 도 6은 제어 채널을 구성하는데 사용되는 자원 단위를 나타낸다.
[27] 도 7은 LTE에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
[28] 도 8은 ACK/NACK을 전송하기 위한 PUCCH구조를 나타낸다.
[29] 도 9 는 ACK/NACK신호 전송을 위한 PUCCH자원을 결정하는 예를 나타낸 다.
[30] 도 10은 차세대 통신 시스템에서 다중 노드 시스템을 나타낸다.
[31] 도 11은 EPDCCH와 EPDCCH에 의하여 스케줄링되는 PDSCH를 나타낸다.
[32] 도 12 는 향상된 제어 채널 요소 (Enhanced Control Channel Element, ECCE)와 PUCCH를 위한 자원 사이의 연동 (linkage)을 나타낸다.
[33] 도 13 은 최소 집성 레벨 (aggregation level)에 따라 집성 레벨 세트 (aggregation level set)를 변경하는 방식을 나타낸다.
[34] 도 14 는 본 발명의 집성 레밸에 따른 PUCCH 자원 할당 방식의 일 실시 예를 나타낸다.
[35] 도 15 는 서브프레임 설정에 따라 결정되는 집성 레벨 세트 (aggregation level set)와 그에 따른 PUCCH 흑은 (e)PUCCH 자원 할당을 수행하는 방법을 나 타낸다.
[36] 도 16 은 본 발명에 따라 ECCE 인텍스와 PUCCH혹은 (e)PUCCH자원 인덱 스간의 연동 관계를 정의하는 실시예를 나타낸다.
[37] 도 17 은 ECCE 인덱스와 PUCCH 자원 인덱스를 최소 집성 레벨의 다단계 변화에 적용하기 위하여, 본 발명을 확장 적용하는 실시예를 나타낸다.
[38] 도 18 은 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 사용자 기기를 나타낸다.
【발명의 실시를 위한 형태】
[39] 이하의 기술은 CDMA (code division multiple access) , FDMA( frequency division multiple access) , TDMA(t ime division multiple access) , 0FDMA( orthogonal frequency division multiple access) , SC-FDMA( single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시 스템에 사용될 수 있다. CDMA 는 UTRA Jniversal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000 과 같은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA 는 GSM(Global System for Mobile commun i c a t i on s ) /GPRS ( Gene r a 1 Packet Radio Se vice) /EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구
현될 수 있다. 0FDMA 는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802- 20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA 는 UMTS (Universal Mobile Teleco讓 unicat ions System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE( long term evolution)^- E—UTRA 를 사용 하는 E-UMTS( Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 0FDMA 를 채용하고 상향링 크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
[40] 설명을 명확하게 하기 위해 3GPP LTE/LTE-A 를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 사용 되는 특정 (特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러 한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
[41] 무선 통신 시스템에서 사용자 기기는 기지국으로부터 하향링크 (Downlink, DL)를 통해 정보를 수신하고, 사용자 기기는 기지국으로 상향링크 (Uplink, UL) 를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 사용자 기기가 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류 /용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
[42] 도 2 는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRA 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 메시 지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로 를 의미한다.
[43] 제 1 계층인 물리계층은 물리채널 (Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계 층은 상위에 있는 매체접속제어 (Medium Access Control) 계충과는 전송채널 (Trans 안테나 포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매 체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물 리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이등한다. 상기 물리채널은 시간과 주 파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서
0FDMA(0rthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상 향 링크에서 SC-FDMAC Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방 식으로 변조된다.
[44] 제 2 계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채 널 (Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2 계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RIX 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제 2 계충의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필 요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축 (Header Compression) 기능을 수행한다.
[45] 제 3 계층의 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. RB 는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제 2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한 다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단 말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결 (RRC Connected)이 있을 경우, 단말 은 RRC 연결 상태 (Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC휴지 상 태 (Idle Mode)에 있게 된다. R C 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계충은 세션 관리 (Session Management)와 이동성 관리 (Mobi lity Management) 등 의 기능을 수행한다.
[46] 기지국 (eNB)을 구성하는 하나의 샐은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대 역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한 다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
[47] 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 경 우 하향 SCH 를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송
하는 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 매핑되는 논리채널 (Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH( Paging Control Channel), CCCH( Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel ) , MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
[48] 도 3 은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일 반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[49] 전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 사용 자 기기는 단계 S301 에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 사용자 기기는 기지국으로부터 주동 기 채널 (Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부동기 채널 (Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다. 그 후, 사용자 기기는 기지국으로부터 물리방송채널 (Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 사용자 기기는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
[50] 초기 셀 탐색을 마친 사용자 기기는 단계 S302 에서 물리 하향링크제어 채널 (Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 물리하향링크제어채널 정 보에 따른 물리하향링크공유 채널 (Physical Downlink Control Channel, PDSCH) 을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
[51] 이후, 사용자 기기는 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S303 내 지 단계 S306 과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 사용자 기기는 물리임의접속채널 (Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고 (S303), 물리하향링크제 어채널 및 이에 대웅하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 웅답 메시지를 수신할 수 있다 (S304). 경쟁 기반 임의 접속의 경우 추가적인 물리임 의접속채널의 전송 (S305) 및 물리하향링크제어채널 및 이에 대웅하는 물리하향 링크공유 채널 수신 (S306)과 같은 층돌해결절차 (Content ion Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
[52] 상술한 바와 같은 절차를 수행한 사용자 기기는 이후 일반적인 상 /하향 링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 /물리하향링크공유채널 수신 (S307) 및 물리상향링크공유채널 (Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크제어채널 (Physical Uplink Control Channel , PUCCH) 전송 (S308)을 수행 할 수 있다. 사용자 기기가 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링 크 제어 정보 (Up link Control Information, UCI)라고 지칭한다. UCI 는 HARQ ACK/NACK( Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negat ive-ACK) SR( Scheduling Request) , CS I (Channel State Information) 등을 포함한다. 본 명세서에서, HARQ ACK/NACK은 간단히 HARQ-ACK흑은 ACK/NACK(A/N)으로 지칭된 다. HARQ-ACK 은 포지티브 ACK (간단히 , ACK), 네거티브 ACK(NACK) , DTX 및 NACK/DTX중 적어도 하나를 포함한다. CSI 는 CQKChannel Quality Indicator), PMKPrecoding Matrix Indicator), RI (Rank Indication) 등을 포함한다. UCI 는 일반적으로 PUCCH 를 통해 전송되지만, 제어 정보와 트래픽 데이터가 동시에 전 송되어야 할 경우 PUSCH 를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청 /지시 에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
[53] 도 4 는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면 이다.
[54] 도 4를 참조하면, 무선 프레임 (radio frame)은 10ms(327200*TS)의 길이 를 가지며 10 개의 균등한 크기의 서브프레임 (subframe)으로 구성되어 있다. 각 각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯 (slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360*TS)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간 을 나타내고, Ts=l/(15kHz*048)=3.2552*10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록 (Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12 개의 부반송파 *7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 πΐ (Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
[55] 도 5 는 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
[56] 도 5를 참조하면 , 서브프레임은 14개의 OFDM심볼로 구성되어 있다. 서 브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3 개의 OFDM심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13-11 개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4 는 안테나 0 내지 3 에 대한 기준 신호 (Reference Signal (RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS 는 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 증에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHanne 1 ) , PHICH(Physical Hybridᅳ ARQ Indicator CHannel), PDCCH( Physical Downlink Control CHanne 1) 등이 있다.
[57] PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH 는 첫 번째 OFDM심볼 에 위치하며 PHICH 및 PDCCH 에 우선하여 설정된다. PCFICH 는 4 개의 REG(Resource Element 그룹)로 구성되고, 각각의 REG 는 셀 ID(Cell IDentity) 에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG 는 4 개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE 는 하나의 부반송파 x하나의 OFDM심볼로 정의되는 최 소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4 의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
[58] PHICH 는 물리 HARQ( Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채 널로서 상향 링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH 는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1 개의 REG로 구성되고, 셀 특정 (ceU-specific)하게 스크램블 (scrambl ing) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산 인자 (Spreading Factor; SF) = 2또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH그룹을 구성한다. PHICH그룹에 다중화되는 PHICH 의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹) 은 주파수 영역 및 /또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3 번 반복 (repetition)된다.
[59] PDCCH 는 물리 하향 링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n 개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH 에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE Control Channel Element)로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH( Paging channel) 및 DL-SCH(Downl ink-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- SCHCDownl ink-shared channel)는 PDSCH 를 통해 전송된다. 따라세 기지국과 단 말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
[60] PDSCH 의 데이터가 어떤 단말 (하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것 이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩 (decoding)을 해야 하는지에 대한 정보 등은 PDCCH 에 포함되어 전송된다. 예를 들어 , 특정 PDCCH 가 "A"라는 RNTI (Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹 (masking)되 어 있고, 'Έ"라는 무선자원 (예, 주파수 위치) 및 라는 전송형식정보 (예, 전 송 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 R TI 정보를 이용하여 PDCCH 를 모니터링하고, "A" RNTI 를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH 를 수신하고, 수 신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
[61] 도 6 은 제어 채널을 구성하는데 사용되는 자원 단위를 나타낸다. 특히, 도 6(a)는 기지국의 송신 안테나의 개수가 1 또는 2 개인 경우를 나타내고, 6(b) 는 기지국의 송신 안테나의 개수가 4 개인 경우를 나타낸다. 송신 안테나의 개 수에 따라 RS(Reference Signal) 패턴만 상이할 뿐 제어 채널과 관련된 자원 단 위의 설정 방법은 동일하다.
[62] 도 6(a)(b)를 참조하면, 제어 채널의 기본 자원 단위는 REG이다. REG는 RS 를 제외한 상태에서 4 개의 이웃한 자원요소 (RE)로 구성된다. REG 는 도면에 굵은 선으로 도시되었다. PCFICH 및 PHICH는 각각 4개의 REG 및 3개의 REG를 포함한다. PDCCH 는 CCE(Control Channel Elements) 단위로 구성되며 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다.
[63] 단말은 자신에게 L 개의 CCE 로 이루어진 PDCCH 가 전송되는지를 확인하 기 위하여 연속되거나 특정 규칙으로 배치된 CCE 를 확인하도록 설정된다. 단말 이 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.
[64] 검색 영역은 특정 단말에 대해서만 접근이 허용되는 단말 특정 검색 영 역 (UE— specific search space)과 셀 내의 모든 단말에 대해 접근이 허용되는 공 통 검색 영역 (common 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 오버 랩될 수 있다.
[65] 또한, 각 CCE 집성 레벨 값에 대하여 임의의 단말에게 부여되는 PDCCH 검색 영역에서 첫 번찌ᅵ (가장 작은 인덱스를 가진) CCE 의 위치는 단말에 따라서 매 서브프레임마다 변화하게 된다. 이를 PDCCH 검색 영역 해쉬 (hashing)라고 한 다.
[66] 도 7은 LTE에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시하는 도면 이다.
[67] 도 7을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수 (예, 2개)의 슬롯을 포함 한다. 슬롯은 CP 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 일 예로, 일반 (normal) CP 의 경우 슬롯은 7 개의 SOFDMA 심볼을 포함할 수 있 다. 상향링크 서브프레임은 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터 영 역은 PUSCH 를 포함하고 음성 등의 데이터 신호를 전송하는데 사용된다. 제어 영역은 PXCH 를 포함하고 제어 정보를 전송하는데 사용된다. PUCCH 는 주파수 축에서 데이터 영역의 양끝부분에 위치한 RB 쌍 (RB pair) (예, m=0,l,2,3)을 포 함하며 슬롯을 경계로 호핑한다. 제어 정보는 ACK/NACK, CQI, PMI, I 등을 포 함한다. 또한, PUSCH 와 PUCCH 는 동시에 전송되지 않는다. 아래 표 1 은 3GPP S 36.211 Release-11에 기술된 PUCCH 포맷의 특징을 나타낸다.
[69] 도 8은 ACK/NACK을 전송하기 위한 PUCCH 구조를 예시하는 도면이다.
[70] 도 8을 참조하면, 일반 CP인 경우 슬롯의 중간에 위치한 3개의 연속된 심볼에는 참조 신호 (UL RS)가 실리고, 남은 4 개의 심볼에는 제어 정보 (즉, ACK/NACK)가 실린다. 확장 CP인 경우 슬롯은 6개의 심불을 포함하고 3번째 및 4 번째 심볼에 참조 신호가 실린다. 복수의 단말로부터의 ACK/NACK 은 CDM 방식 을 이용하여 하나의 PUCCH 자원에 다중화된다. CDM 방식은 주파수 확산을 위한 시퀀스의 순환 쉬프트 (Cyclic Shift; CS) 및 /또는 시간 확산을 위한 직교 커버 시뭔스를 이용하여 구현된다. 일 예로, ACK/NACK 은 CG-CAZAC(Computer Generated Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 시뭔스의 서로 다른 순 환 쉬프트 (Cyclic Shift; CS 주파수 확산) 및 /또는 서로 다른 왈쉬 (Walsh)/DFT 직교 커버 시뭔스 (시간 확산)를 이용하여 구분된다. IFFT 이후에 곱해지는 w으 wl, w2, w3 은 IFFT 이전에 곱해져도 결과는 같다. LTE 시스템에서 ACK/NACK 을 전송하기 위한 PUCCH 자원은 주파수 -시간 자원 (예, 자원블록)의 위치, 주파수 확산을 위한 시퀀스의 순환 쉬프트 및 시간 확산을 위한 직교 커버 시퀀스의 조 합으로 표현되며, 각 PUCCH 자원은 PUCCH (자원) 인덱스를 이용하여 지시된다.
[71] 도 9 는 ACK/NACK 신호 전송을 위한 PUCCH 자원을 결정하는 예를 도시하 는 도면이다. LTE 시스템에서 ACK/NACK 을 위한 PUCCH 자원은 각 단말에게 미리 할당되어 있지 않고, 복수의 PUCCH 자원을 셀 내의 복수의 단말들이 매 시점마 다 나눠서 사용한다. 구체적으로, 단말이 ACK/NACK 을 전송하는데 사용하는 PUCCH 자원은 해당 하향링크 데이터에 대한 스케즐링 정보를 나르는 PDCCH 에 대웅된다. 각각의 하향링크 서브프레임에서 PDCCH 가 전송되는 전체 영역은 복
수의 CCECControl Channel Element)로 구성되고, 단말에게 전송되는 PDCCH 는 하나 이상의 CCE 로 구성된다. 단말은 자신이 수신한 PDCCH 를 구성하는 CCE 들 중 특정 CCE (예, 첫 번째 CCE)에 대웅되는 PUCCH 자원을 통해 ACK/NACK 을 전 송한다.
[72] 도 9 를 참조하면, 하향링크 콤포넌트 반송파 (DownLink Component Carrier; 하향링크 콤포넌트 반송파)에서 각 사각형은 CCE 를 나타내고, 상향링 크 콤포넌트 반송파 (UpLink Component Carrier; UL CC)에서 각 사각형은 PUCCH 자원을 나타낸다. 각각의 PUCCH 인덱스는 ACK/NACK 을 위한 PUCCH 자원에 대웅 된다. 도 9에서와 같이 4~6 번 CCE로 구성된 PDCCH를 통해 PDSCH에 대한 정보 가 전달된다고 가정할 경우, 단말은 PDCCH를 구성하는 첫 번째 CCE인 4번 CCE 에 대웅되는 4번 PUCCH를 통해 ACK/NACK을 전송한다. 도 6은 하향링크 콤포넌 트 반송파에 최대 N개의 CCE가 존재할 때에 UL CC에 최대 M개의 PUCCH가 존 재하는 경우를 예시한다. N=M 일 수도 있지만 M 값과 N 값을 다르게 설계하고 CCE와 PUCCH들의 매핑이 겹치게 하는 것도 가능하다.
[73] 구체적으로, LTE 시스템에서 PUCCH 자원 인덱스는 다음과 같이 정해진다.
[74] 【수학식 1】
n( "PUCCH = nCCE + N( "PUCCH
[75] 여기에서, n(1)PUCCH 는 ACK/NACK 을 전송하기 위한 PUCCH 자원 인덱스를 나타내고, N(1)PUCCH 는 상위계층으로부터 전달받는 시그널링 값을 나타내며, nCCE는 PDCCH 전송에 사용된 CCE 인덱스 중에서 가장 작은 값을 나타낸다.
[76] 현재의 무선통신환경은 M2M(Machine-to-Machine) 통신 및 높은 데이터 전송량을 요구하는 다양한 디바이스의 출현 및 보급으로 셀를러 망에 대한 데이 터 요구량이 매우 빠르게 증가하고 있다. 높은 데이터 요구량을 만족시키기 위 해 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 환 경은 사용자 주변에 액세스 할 수 있는 노드의 밀도가 높아지는 방향으로 진화 한다. 이러한 높은 밀도의 노드를 갖춘 시스템은 노들 간의 협력에 의해 더 높 은 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.
[77] 도 10 은 차세대 통신 시스템에서 다중 노드 시스템을 예시하는 도면이 다.
[78] 도 10 을 참조하면, 모든 노드가 하나의 컨트를러에 의해 송수신을 관리 받아 개별 노드가 하나의 셀의 일부 안테나 집단처럼 동작을 한다면, 이 시스템 은 하나의 셀을 형성하는 분산 다중 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 있 다. 그러나, 노드들이 서로 다른 샐 식별자 (Cell identifier; ID)를 갖는다면 이는 다중 셀 시스템으로 볼 수 있다. 이러한 다중 셀이 커버리지에 따라 중첩 형태로 구성된다면 이를 다중 티어 네트워크 (multi— tier network)라고 부른다.
[79] 한편, Node-B, eNode-B, PeNB), HeNB, 腦 (Remote Radio Head) , 릴레이 및 분산 안테나 등이 노드가 될 수 있으며하나의 노드에는 최소 하나의 안테나 가 설치된다ᅳ 노드는 전송 포인트 (Transmission Point)라 불리기도 한다. 노드 (node)는 통상 일정 간격이상으로 떨어진 안테나 그룹을 일컫지만, 본 발명에서 는 노드를 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹으로 정의하더라도 적용할 수 있 다.
[80] 상술한 다중 노드 시스템 및 릴레이 노드의 도입으로 인하여, 다양한 통 신 기법의 적용이 가능해져 채널 품질 개선이 이루어질 수 있지만, 앞서 언급한 MIM0 기법 및 셀 간 협력 통신 기법을 다중 노드 환경에 적용하기 위해서는 새 로운 제어 채널의 도입이 요구되고 있다. 이러한 필요로 인해 새롭게 도입이 거 론되고 있는 제어 채널이 EPDCCH(Enhanced-PDCCH) 이며, 기존의 제어 영역 (이하, PDCCH 영역)이 아닌 데이터 영역 (이하 PDSCH 영역으로 기술)에 할당하는 것으로 결정되었다.
[81] 결론적으로, 이러한 EPDCCH 를 통해 각 단말 별로 노드에 대한 제어 정 보를 전송이 가능해져 기존의 PDCCH 영역이 부족할 수 있는 문제 역시 해결할 수 있다. 참고로, EPDCCH 는 기존의 레거시 단말에게는 제공되지 않고, LTE-A 단말만이 수신할 수 있다.
[82] 도 11은 EPDCCH와 EPDCCH에 의하여 스케줄링되는 PDSCH를 예시하는 도 면이다.
[83] 도 11을 참조하면, EPDCCH는 일반적으로 데이터를 전송하는 PDSCH 영역 의 일부분을 정의하여 사용할 수 있으며, 단말은 자신의 EPDCCH 를 검출하기 위 한 블라인드 디코딩 (blind decoding) 과정을 수행해야 한다. EPDCCH 는 기존의 PDCCH 와 동일한 스케줄링 동작 (즉, PDSCH, PUSCH 제어)을 수행하지만, RRH 와 같은 노드에 접속한 단말의 개수가 증가하면 PDSCH 영역 안에 보다 많은 수의 EPDCCH 가 될 수 있다. 이와 같은 경우, 단말이 수행해야 할 블라인드 디코딩의 횟수가 증가하여 복잡도가 높아질 수 있는 단점은 존재할 수 있다.
[84] 여기서, 도 11 에서 나타난 PDSCH 자원 영역을 통해서 전송되는 물리적 제어 정보를 본 발명에서는 EPDCCH 로 정의한다. 이러한 경우, 상술한 제안 방 식들은 EPDCCH와 연동된 ACK/NACK 정보를 레거시 PDCCH와 연동된 PUCCH 자원이 아닌 새로이 (혹은 독립적으로) 정의된 PUCCH 혹은 (e)PUCCH 자원 영역을 통해 서 전송하는 경우에도 확장 적용될 수 가 있다. 다만, 본 발명의 상세한 설명에 서는 설명의 편의를 위하여 (e)PUCCH 를 기본으로 설명하나, 새로이 정의된 PDSCH에도 본 발명이 적용될 수 있을 것이다.
[85] 즉, 상술한 바와 같이 상향링크에서 ACK/NAK 용도로 사용되는 PUCCH 자 원은 하향링크 PDCCH 를 구성하는 제어 채널 요소 (Control Channel Element, CCE)의 자원과 연동 되어 결정된다. 따라서, 본 발명에서는 이를 확장 적용하여 향상된 제어 채널 요소 (Enhanced Control Channel Element, ECCE)와 PUCCH 혹은 (e)PUCCH 를 위한 자원 사이의 연동 (linkage) 방식을 제안한다. 본 명세서에서 는 설명의 편의를 위하여, (E)PDCCH 에 의하여 스케즐링되는 PDSCH 에 대한 ACK/NACK를 중심으로 설명하나 , (E) PDCCH에 대한 ACK/NACK을 직접 PUCCH 자원 에 할당하는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.
[86] 도 12 는 향상된 제어 채널 요소 (Enhanced Control Channel Element, ECCE)와 PUCCH 를 위한 자원 사이의 연동 (linkage)을 설명하기 위한 참고도이다.
[87] 도 12 를 참조하여 설명하면, 하나의 DCI 는 하나 이상의 ECCE 가 집성 (aggregation)되어 구성될 수 있다. 따라서 , DCI가 전송되기 위한 EPDCCH의 구 성이 동적 (Dynamic)으로 변할 수 있으므로 PUCCH를 위한 자원은 모든 DCI가 집
성 레벨 (aggregation level)이 1 인 경우를 가정하여 ECCE 1 개당 1 개의 PUCCH 자원을 예약하도록 설정될 수 있다.
[88] 그러나, EPDCCH 의 한 PRB 쌍 (pair)을 구성하는 ECCE 의 개수는 임의로 설정될 수 있다. 예를 들어, ECCE 의 개수는 하나 또는 복수일 수 있다. 또한, 복수의 서브프레임 (subframe) 에 대하여 ECCE 의 개수는 고정될 수도 있고 각각 의 서브프레임마다 상이할 수도 있다.
[89] 따라서, 서브프레임 설정 (Subframe conf igurat m)에 따라 한 서브프레 임 (subframe)에서 사용할 수 있는 자원 요소 (Resource Element, RE)의 개수가 매우 적은 경우 하나의 ECCE 를 구성하는 자원 요소 (RE)의 개수는 층분하지 못 할 수 있다. 예를 들어, 서브프레임에서 사용 가능한 자원 요소 (RE)의 개수가 적어 하나의 PRB 쌍 (pair)을 구성하는 ECCE 의 개수가 적은 수로 고정된 경우, 1 개의 ECCE 만으로 하나의 DCI 메시지 (message)가 필요로 하는 최소한의 코드 레이트 (code rate)를 만족하지 못하여 기지국 근처의 일부 커버리지 (Coverage) 에 있는 단말 (UE)들만 수신 가능 할 수 도 있다. 그러므로, 서브프레임 (subframe)에 따라서 복수의 ECCE를 집성 (aggregation) 하여 하나의 DCI 로 사 용하도록 설정될 수 있고, 이 경우에는 집성 레벨 1 과 같은 낮은 집성 레벨 (low aggregation level)은 사용되지 않을 가능성이 있다.
[90] 도 13 은 최소 집성 레벨 (aggregation level)에 따라 집성 레벨 세트 (aggregation level set)를 변경하는 방식을 나타낸다.
[91] 도 13 을 참조하여 설명하면, 집성 레벨 세트 (aggregation level set) 가 {1, 2, 4, 8}이나, 실제로 특정 서브프레임 (subframe)에서 필요한 최소한의 집성 레벨 (aggregation level)이 2 인 경우에는, 집성 레벨 세트 (aggregation level set)이 변경되어 {2, 4, 8ᅳ 16}이 사용될 수 있다. 또한, 서브프레임 설 정 (Subframe conf igurat ion)이 변경되어 해당 서브프레임 (subframe)에서 필요한 최소한의 집성 레벨 (aggregation level)이 4로 설정되는 경우에도 필요한 코드 레이트 (code rate)를 맞추고 coverage performance를 확보하기 위해 집성 레벨 세트 (aggregation level set)를 재변경되어 {4, 8, 16, 32}로 구성된 집성 레벨 세트 (aggregation level set)가 사용될 수 있다.
[92] 이러한 경우, 집성 레벨 (aggregation level)이 (예를 들어 , 1에서 2로) 상향 조정된 상황에서 도 12 에서 나타난 PUCCH 자원 연동 조건과 같이 ECCE 1
개당 1 개의 PUCCH자원을 연동 (linkage)하는 경우 불필요한 PUCCH자원이 예약 되는 문제점이 있다.
[93] 따라서, 본 발명에서는 서브프레임 설정 (subframe configuration)둥에 따라 변경되는 집성 레벨 세트 (aggregation level set)에 기반하여, PUCCH자원 할당 방식을 가변적으로 수행하는 방법을 제안한다.
[94] 본 발명에서, 집성 레벨 세트 (aggregation level set)에 대한 설정은 기지국이 단말에게 상위 계층 시그널링 (higher layer signaling), 물리 계층 제 어 /데이터 채널 등을 통해 명시적으로 알려줄 수 있다. 또는 단말이 미리 설정 된 규칙에 따라 참조 신호, 서브프레임 타입 (예를 들어, 스페셜 서브프레임 (special subframe) , MBSFN 서브프레임 등) 설정에 따라서 묵시적으로 파악할 수 도 있다
[95] 도 14 는 본 발명의 집성 레벨에 따른 PUCCH 자원 할당 방식의 일 실시 예를 나타낸다. 도 14 를 참조하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에서는 사용하는 집성 레벨 세트 (aggregation level set)에 맞추어 PUCCH 자원을 예약하는 방식을 제안한다 .
[96] 본 발명의 일 실시예에서는 집성 레벨 세트의 최소 값에 따라 대웅되는 적어도 하나의 ECCE를 대표 PUCCH자원에 예약한다. 예를 들어, 도 14와 같이 집성 레밸 세트 (aggregation level set)의 최소 값이 2 인 경우에는 2 개의 ECCE 가 동일한 PUCCH자원을 예약하게 된다. 즉, 도 14 에 나타나듯이, 서브프 레임 (subframe)단위로 변경되는 집성 레벨 세트 (aggregat ion level set) 및 이 에 대응되는 PUCCH자원 및 인덱스 (index)를 가변적으로 할당할 수 있다.
[97] ECCE 에 대한 ACK/NAK 정보가 할당되기 시작하는 PUCCH 자원 인덱스 (resource index)의 오프셋 (offset)을 m0, ECCE 의 인덱스 (index)를 n 이라 하 고 최소 집성 레벨 (minimum aggregation level)을 minagg 라고 할 때, 각각의 ECCE에 대웅되는 PUCCH자원의 인덱스 (PUCCH resource index)는 수학식 2와 같 이 정의될 수 있다.
[98] 【수학식 2】
PUCCH resouce index = m0 + floor
[99] 또는, EPDCCH 를 구성하는 ECCE 인덱스와 PUCCH 혹은 (e)PUCCH 자원 인 덱스 간의 연동 (linkage) 관계를 서브프레임 타입 (예를 들어, 스페셜 서브프레 임 (special subframe), MBSFN서브프레임, 등)의 설정에 따라 변경되는 집성 레 벨 세트 (aggregation level set)의 최소값에 따라 다르게 미리 설정할 수 있다. 마찬가지로, 참조 신호 설정에 따라 ECCE 인덱스와 PUCCH 혹은 (e)PUCCH 자원 인덱스의 연동 관계를 달리 정의할 수도 있다. 또한, EPDCCH 타입 (예를 들어, 집중형 (Localized) 또는 분산형 (Distributed))을 최소 집성 레벨을 결정하는데 고려할 수 있다.
[100] 도 15 는 수학식 2 에서 정의된 규칙을 적용하여 서브프레임 설정에 따 라 결정되는 집성 레벨 세트 (aggregation level set)와 그에 따른 PUCCH 흑은 (e)PUCCH 자원 할당을수행하는 방법을 나타낸다.
[101] 즉, 최소 집성 레벨이 1 인 경우, EPDCCH 의 인덱스 n 이 1 씩 증가함에 따라 PUCCH 자원 인덱스 ni 역시 1 씩 증가하게 된다. 그러나, 최소 집성 레벨이 2 또는 4인 경우에는 EPDCCH의 인덱스가 증가하더라도, 최소 집성 레벨에 기반 하여 PUCCH 자원 인덱스가 증가한다.
[102] 도 16 은 본 발명에 따라 ECCE 인덱스와 PUCCH 혹은 (e)PUCCH 자원 인덱 스간의 연동 관계를 정의하는 실시예를 나타낸다.
[103] 도 16 을 참조하여, 본 발명의 EPDCCH 를 구성하는 ECCE 인덱스와 (e)PUCCH 자원 인덱스 간의 연동 (linkage) 관계를 설명하기 위하여, ECCE 인텍 스를 n, (e)PUCCH 자원 인덱스를 m이라고 정의한다.
[104] 도 16(a)의 경우는 EPDCCH 를 구성하는 복수의 ECCE 들 가운데" ECCE 인 덱스 modulo 2" 의 값이 0 을 만족하는 ECCE 인덱스들 (예를 들어, η, η+2,.··)부 터 (e)PUCCH 자원 인덱스와 우선적으로 연동시킨 다음에, " ECCE 인덱스 modulo 2" 의 값이 1 을 만족하는 복수의 ECCE 인덱스들을 나머지 (e)PUCCH 자원 인덱 스와 연동시키는 방법을 정의한 것이다. 즉, 도 16(a)에서는, 짝수에 해당하는 ECCE 인덱스를 오름차순으로 (e)PUCCH 자원 인텍스와 연동시킨 후, 홀수에 해당 하는 ECCE 인덱스를 오름차순으로 (e)PUCCH 자원 인덱스에 연동시킨 방법을 나 타낸다, 이러한 방법은 최소 집성 레벨 (aggregation level)이 2 (예를 들어, 집 성 레벨 세트 (aggregation level set) {2, 4, 8, 16})로 설정된 경우에 효율적 으로 사용될 수 있으며, 나아가 최소 집성 레벨 (aggregation level)이 2 가 아
닌 다른 값 (예를 들어, 4, 8)으로 설정된 경우에도 (e)PUCCH 자원을 효율적으 로 이용하기 위해서 적용될 수 가 있다.
[105] 도 16(b)의 경우도 마찬가지로" ECCE 인덱스 modulo 4" 의 값이 0 을 만 족하는 하나 이상의 ECCE 인텍스 (예를 들어, η, η+4,··')부터 (e)PUCCH 자원 인 덱스와 우선적으로 연동시킨 다음에, " ECCE 인덱스 modulo 4" 의 값이 1 을 만 족하는 하나 이상의 ECCE 인덱스 (예를 들어, n+l, n+5, ···), 'ECCE 인텍스 modulo 4' 의 값이 2 를 만족하는 하나 이상의 ECCE 인덱스 (예를 들어, n+2, n+6, …) , 그리고 'ECCE 인덱스 modulo 4' 의 값이 3 을 만족하는 하나 이상의 ECCE 인덱스들 (예를 들어, n+3, n+7, ···)을 순차적으로 나머지 (e)PUCCH 자원 인덱스와 연동시키는 방법을 나타낸다. 도 16(b)의 경우 최소 집성 레벨 (aggregation level)0] 4 (예를 들어, 집성 레벨 세트 (aggregation level set) {4, 8, 16, 32})로 설정된 경우에 효율적으로 사용될 수 있으며, 나아가 최소 집성 레벨 (aggregation level)이 4 아닌 다른 값 (예를 들어, 8)으로 설정된 경 우에도 적용 가능하다.
[106] 또한, 도 16 과 같이 ECCE 인덱스와 (e)PUCCH 자원 인덱스를 최소 집성 레벨에 따라, 연동시킬 수 있다. ECCE 의 인덱스 (index)를 n, 최소 집성 레벨 (aggregation level) 설정을 minagg 라고 가정하면, 본 발명에서 n modulo minagg' 의 값이 0 을 만족하는 인덱스들부터 (e)PUCCH 자원 인덱스와 우선적으 로 연동시킨 다음에 순차적으로 'n modulo minagg' 의 값이 k 를 만족하는 인덱 스들을 나머지 (e)PUCCH 자원 인덱스와 연등시킬 수 있다 (K>0 인 정수, Κ= 1, 2,···). 즉, minagg 이 2 로 설정된 경우 도 16(a)와 같이, minagg 이 4 로 설정된 경우에는 16(b)와 같은 방법이 적용될 수 있다.
[107] 본 발명의 실시예에서, EPDCCH 를 구성하는 ECCE 인덱스와 PUCCH 혹은 (e)PUCCH 자원 인덱스간의 연동 (linkage) 관계에 대한 정보는 기지국이 단말에 게 상위 계층 시그널링 (higher layer signaling), 물리 계층 제어 /데이터 채널 등을 통해 명시적으로 알려줄 수 있다. 또는 단말이 미리 설정된 규칙에 따라 참조 신호, 서브프레임 타입 (예를 들어, 스페셜 서브프레임 (special subframe), MBSFN서브프레임 등) 설정에 따라서 묵시적으로 파악할 수 도 있다.
[108] 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, EPDCCH 를 구성하는 ECCE 인덱스와 PUCCH 혹은 (e)PUCCH 자원 (resource) 인덱스 간의 연동 (linkage) 관계는 오름 차순으로 정의될 수 있으나, 경우에 따라서는 내림차순으로 정의될 수 도 있다.
[109] 도 16 에 나타난 본 발명의 실시예는 도 16(a)와 같이 최소 집성 레벨 (aggregation level)이 1 과 2 중에서 변하는 경우, 또는 도 16(b)와 같이 1 과 4 중에서 변하는 경우를 중심으로 설명한 것이나, 최소 집성 레벨이 다단계로 변화하는 경우에도 본 발명을 확장 적용할 수 있다.
[110] 도 17 은 ECCE 인덱스와 PUCCH 자원 인덱스를 최소 집성 레벨의 다단계 변화에 적용하기 위하여, 본 발명을 확장 적용하는 실시예를 나타낸다.
[111] 본 발명에서, 특정 DCI 메시지는 1개 흑은 다수 개의 ECCE로 구성될 수 있다. 따라서 , DCI메시지를 구성하는 하나 이상의 ECCE중에서, 최소 ECCE인덱 스를 갖는 ECCE를 대표 ECCE로 설정한다고 가정할 수 있다. 이러한 경우, 대표 ECCE와 PUCCH 자원 인덱스를 연동시키는 방식을 적용할 수 있다.
[112] 즉, ECCE#(n+l)이 대표 ECCE 로 선택된다는 것은 반드시 해당 DCI 의 집 성 레벨 (aggregation level)이 1 임을 나타내지는 않으나, 해당 EPDCCH 세트 (set)의 최소 집성 레벨 (aggregation level)이 1 이 나타낸다. 본 발명에 따르 면, 해당 EPDCCH 세트 (set)와 연동된 PUCCH 자원 인덱스는 PUCCH 자원 영역의 lower half 영역에 설정할 수도 있다. 여기서 PUCCH 자원 영역의 lower half 영 역이라 함은 일례로 최대 인덱스 (largest index)를 갖는 PUCCH 자원 (resource) 부터 상위 50%의 최대 인덱스 (largest index)에 해당하는 PUCCH 자원 (resource) 로 이루어진 영역을 뜻한다. 이와 유사하게 PUCCH 자원 영역의 upper half 영역 이라 함은 상위 50%의 최대 인덱스 (largest index)를 갖는 PUCCH resource 부터 최소 인덱스 (lowest index)에 해당하는 PUCCH 자원 (resource)로 이루어진 영역 을 뜻한다. 즉, 최소 집성 레벨 (aggregation level)이 2 이상인 경우에는 PUCCH 자원 영역의 upper half 영역을 사용할 수 있도록 대비하는 것이다.
[113] 마찬가지로 ECCE #(n+3), ECCE #(n+5), ··· 등 이 대표 ECCE 로 선택된다 는 것 역시 반드시 해당 DCI의 집성 레벨 (aggregation level)이 1임을 뜻하지 는 않으나, 해당 EPDCCH 세트 (set)의 최소 집성 레벨 (aggregation level)이 1 이 된다는 것을 나타낸다. 따라서 ECCE #(n+l)인 경우와 마찬가지로 ECCE #(n+3), ECCE #(n+5), ··· 등 과 같이 "(ECCE 인덱스 -n0fiset) modulo 2 = 1" 을
만족하는 인덱스를 갖는 ECCE 에 대한 PUCCH 자원 역시 PUCCH 자원 영역의 lower half 영역에 설정될 수 있다.. (여기서 noffset은 해당 EPDCCH 세트 (set) 의 최소 ECCE 인덱스로서 ECCE에 대한오프셋으로 정의할 수 있다.)
[114] 도 17(a)내지 17(c)는 해당 인덱스를 갖는 ECCE 자원들과 연동된 PUCCH 자원 인덱스들을 PUCCH 자원 영역의 lower half 영역을 기준으로 순차적으로 연 동시키는 규칙의 일례를 보여준다. 비록 도 17(a) 내지 17(c)는 오름차순 상으 로 연동시킨 실시예를 도시하였으나, 내림차순 상으로 본 발명을 적용할 수 있 다는 것은 자명할 것이다.
[115] 마찬가지로, ECCE #(n+2)이 대표 ECCE 로 선택된다는 것은 반드시 해당 DCI의 집성 레벨 (aggregation level)이 2임을 나타내지는 않으나, 해당 EPDCCH 세트 (set)의 최소 집성 레벨 (aggregation level)이 1 또는 2 가 된다는 것을 나 타낸다. 따라서, 해당 대표 ECCE 와 연동된 PUCCH 자원 인덱스는 집성 레벨이 1 인 경우에 대비해 연동한 PUCCH 자원 영역중 나머지 영역 (전체 PUCCH 자원 영역 중 upper half 영역)내에서 설정될 수 있다. 또한, 최소 집성 레벨 (aggregation level)이 2 일 때의 PUCCH 자원 영역은 PUCCH 자원 영역의 시작 인텍스부터 연 동시킬 필요는 없으며, PUCCH 자원 영역 중 일정 영역 (예를 들어 , 전체 PUCCH 자원 영역 중 첫번째 1/4 영역)에서는 상이한 최소 집성 레벨 (예를 들어, 최소 집성 레벨이 4 이상)인 경우에 대비한 PUCCH 자원 영역으로 설정할 수 있다. 즉, 상이한 최소 집성 레벨인 경우에 대비한 PUCCH 자원 영역을 제외하고 나면 PUCCH 자원 영역의 1/4 지점 - 1/2 지점 사이에 최소 집성 레벨이 2 가 되는 경 우를 대비한 PUCCH 자원들을 위치하도록 할 수 있다.
[116] 마찬가지로 ECCE #(n+6), ECCE #(n+10) , ··■ 둥 이 대표 ECCE 로 선택된 다는 것 역시 반드시 해당 DCI 의 집성 레벨 (aggregation level)이 2 임을 나타 내지는 않으나, 해당 (e)PDCCH 세트 (set)의 최소 집성 레벨 (aggregation level) 이 1 또는 2 가 된다는 것을 나타낸다. 따라서, ECCE #(n+2)인 경우와 마찬가지 로 ECCE #(n+6), ECCE #(η+6),··· 등 과 같이 (ECCE index-n) modulo 4 = 2 을 만족하는 인덱스를 갖는 ECCE 에 대한 PUCCH 자원 역시 PUCCH 자원 영역의 1/4 지점 ~1/2 지점 사이에 존재하도록 한다.
[117] 도 17(b) 내지 도 17(c)는 해당 인덱스를 갖는 ECCE 자원들과 연동된 PUCCH 자원 인덱스들을 PUCCH 자원 영역의 1/4 지점 ~ 1/2 지점 사이에 순차적 으로 연동시키는 규칙의 일례를 보여준다.
[118] 마찬가지로, 최소 집성 레벨로 생각할 수 있는 값들 중에서도 최대값이 존재하며 상기 과정을 수행 후 남은 PUCCH 자원 영역에는 최대값의 집성 레벨 (aggregation level)의 DCI 에 대한 대표 ECCE 와 연동된 PUCCH 자원 영역으로 설정할 수 있다. 도 17(c)는 최소 집성 레벨 (aggregation level)로 생각할 수 있는 최대값이 8 인 경우, PUCCH 자원 영역의 시작 지점부터 전체 PUCCH 자원 영역의 1/8인 지점을 미리 확보한 실시예를 나타낸다.
[119] 즉, 상기에서 관측된 사항들을 정리하면, ECCE 인텍스를 n, 최소 집성 레벨이 k 인 경우에 대비해 "(ECCE 인덱스 ― n) mod (2*k) = k" 를 만족하는 인덱스를 갖는 ECCE 들과 연동된 PUCCH 자원들을 PUCCH 영역의 1/k - l/(2*k) 사이에 순차적으로 (오름차순 또는 내림차순으로) 연동시킬 수 있다.
[120] 또한, 본 발명이 적용될 수 있는 최소 집성 레벨 중 가장 큰 값을 M 이 라 할 때, 최소 집성 레벨이 M 인 경우에 대비해 "(ECCE 인덱스 ― n) mod M = 0" 를 만족하는 인덱스를 갖는 ECCE 들과 연동된 PUCCH 자원들을 PUCCH 영역의 0-1/M 이 되는 지점 사이에 순차적으로 (오름차순으로) 연동시키도록 구현될 수 도 있다.
[121] 도 18 은 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 사용자 기기를 예시한다. 무선 통신 시스템에 릴레이가 포함되는 경우, 백홀 링크에서 통신은 기지국과 릴레이 사이에 이뤄지고 억세스 링크에서 통신은 릴레이와 사용자 기 기 사이에 이뤄진다. 따라서, 도면에 예시된 기지국 또는 사용자 기기는 상황에 맞춰 릴레이로 대체될 수 있다.
[122] 도 18 을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국 (BS, 110) 및 사용자 기 기 (UE, 120)을 포함한다. 기지국 (110)은 프로세서 (112)ᅳ 메모리 (114) 및 무선 주파수 (Radio Frequency, RF) 유닛 (116)을 포함한다. 프로세서 (112)는 본 발명 에서 제안한 절차 및 /또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리 (114)는 프로세서 (112)와 연결되고 프로세서 (112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장 한다. RF 유닛 (116)은 프로세서 (112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및 /또는 수 신한다. 사용자 기기 (120)은 프로세서 (122), 메모리 (124) 및 RF 유닛 (126)을 포
함한다. 프로세서 (122)는 본 발명에서 제안한 절차 및 /또는 방법들을 구현하도 톡 구성될 수 있다. 메모리 (124)는 프로세서 (122)와 연결되고 프로세서 (122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛 (126)은 프로세서 (122)와 연결 되고 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다。 기지국 (110) 및 /또는 사용자 기기 (120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.
[123] 이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형 태로 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 실 시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구 성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대웅하는 구 성 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 .
[124] 본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어 (fin丽 are), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨 어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(appl icat ion specific integrated circuits) , DSPs(digital signal processors) , DSPDs(digital signal processing devices) , PLDs (programmable logic devices) , FPGAs (field programmable gate arrays) , 프로세서, 콘트를러, 마이크로 콘트롤러ᅳ 마이크로 프로세서 둥에 의해 구현될 수 있다.
[125] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상 에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 등의 형태로 구현 될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동 될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이 미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
[126] 본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태 로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서 , 상기의 상세한 설명은 모 든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다.
본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발 명의 둥가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
[127] 상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 향상된 상향링크 제어 채널 전 송을 위한 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으 로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하 는 것이 가능하다.