WO2017014463A1 - 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2017014463A1
WO2017014463A1 PCT/KR2016/007435 KR2016007435W WO2017014463A1 WO 2017014463 A1 WO2017014463 A1 WO 2017014463A1 KR 2016007435 W KR2016007435 W KR 2016007435W WO 2017014463 A1 WO2017014463 A1 WO 2017014463A1
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WO
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uplink control
control information
information
ack
nack
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PCT/KR2016/007435
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김형태
김기준
박종현
황대성
김봉회
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엘지전자 주식회사
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    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0417—Feedback systems
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices

Definitions

  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described.
  • E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • an E-UMTS is an access gateway (AG) located at an end of a user equipment (UE) and a base station (eNode B), an eNB, and a network (E-UTRAN) and connected to an external network.
  • 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 20Mhz 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 to inform the corresponding UE of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) related information.
  • the base station transmits uplink scheduling information to the terminal for uplink (UL) data and informs the time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, etc. that the terminal can use.
  • DL downlink
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest
  • Wireless communication technology has been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
  • new technological evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, the use of flexible frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of the terminal are required.
  • the first uplink control information and the second uplink control information may include a second indicator indicating a bundling pattern applied to the response information.
  • the channel state information when there is a residual capacity of the size of the channel state information in the second uplink control information, the channel state information may be included in the second uplink control information. In addition, when there is no remaining capacity equal to the size of the channel state information in the second uplink control information, the channel state information may be dropped.
  • the first indicator may be included in a reference signal transmitted together with the first uplink control information and the second uplink control information.
  • the MSB (most significant bit) of the payloads of the first uplink control information and the second uplink control information may be the first indicator.
  • the size of the first uplink control information and the size of the second uplink control information is characterized in that the same.
  • the terminal may report channel state information more efficiently in a wireless communication system.
  • FIG. 1 schematically illustrates an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in the LTE system.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating carrier aggregation.
  • FIG. 11 illustrates a payload configuration of PUCCH format 3 according to the first embodiment of the present invention.
  • 16 shows another example of reporting channel state information and ACK / NACK according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the specification of the base station may be used as a generic term including a remote radio head (RRH), an eNB, a transmission point (TP), a reception point (RP), a relay, and the like.
  • RRH remote radio head
  • TP transmission point
  • RP reception point
  • relay and the like.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 in a narrow bandwidth wireless interface.
  • IPv4 Packet Data Convergence Protocol
  • the Radio Resource Control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers (RBs).
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other. If there is an RRC connected (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • the downlink transport channel for transmitting data from the network to the UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • RAC random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the UE When the UE is powered on or enters a new cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301). To this end, the terminal may receive a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a cell ID. have. Thereafter, the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell. Meanwhile, the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • P-SCH Primary Synchronization Channel
  • S-SCH Secondary Synchronization Channel
  • DL RS downlink reference signal
  • the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), a precoding matrix index (PMI), and a rank indicator (RI). ), And the like.
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
  • a radio frame has a length of 10 ms (327200 ⁇ T s ) and is composed of 10 equally sized subframes.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots.
  • Each slot has a length of 0.5 ms (15360 x T s ).
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • one resource block includes 12 subcarriers x 7 (6) OFDM symbols.
  • a subframe consists of 14 OFDM symbols.
  • the first 1 to 3 OFDM symbols are used as the control region and the remaining 13 to 11 OFDM symbols are used as the data region.
  • R0 to R3 represent reference signals (RSs) or pilot signals for antennas 0 to 3.
  • the RS is fixed in a constant pattern in a subframe regardless of the control region and the data region.
  • the control channel is allocated to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also allocated to a resource to which no RS is allocated in the data region.
  • Control channels allocated to the control region include PCFICH (Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH (Physical Downlink Control CHannel).
  • the PCFICH is a physical control format indicator channel and informs the UE of the number of OFDM symbols used for the PDCCH in every subframe.
  • the PCFICH is located in the first OFDM symbol and is set in preference to the PHICH and PDCCH.
  • the PCFICH is composed of four Resource Element Groups (REGs), and each REG is distributed in a control region based on a Cell ID (Cell IDentity).
  • One REG is composed of four resource elements (REs).
  • the RE represents a minimum physical resource defined by one subcarrier x one OFDM symbol.
  • the PCFICH value indicates a value of 1 to 3 or 2 to 4 depending on the bandwidth and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • the PHICH is a physical hybrid automatic repeat and request (HARQ) indicator channel and is used to carry HARQ ACK / NACK for uplink transmission. That is, the PHICH indicates a channel through which DL ACK / NACK information for UL HARQ is transmitted.
  • the PHICH consists of one REG and is scrambled cell-specifically.
  • ACK / NACK is indicated by 1 bit and modulated by binary phase shift keying (BPSK).
  • BPSK binary phase shift keying
  • a plurality of PHICHs mapped to the same resource constitutes a PHICH group.
  • the number of PHICHs multiplexed into the PHICH group is determined according to the number of spreading codes.
  • the PHICH (group) is repeated three times to obtain diversity gain in the frequency domain and / or the time domain.
  • the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to the first n OFDM symbols of a subframe.
  • n is indicated by the PCFICH as an integer of 1 or more.
  • the PDCCH consists of one or more CCEs.
  • the PDCCH informs each UE or UE group of information related to resource allocation of a paging channel (PCH) and a downlink-shared channel (DL-SCH), an uplink scheduling grant, and HARQ information.
  • PCH paging channel
  • DL-SCH downlink-shared channel
  • Paging channel (PCH) and downlink-shared channel (DL-SCH) are transmitted through PDSCH. Accordingly, the base station and the terminal generally transmit and receive data through the PDSCH except for specific control information or specific service data.
  • an uplink subframe may be divided into a region to which a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) carrying control information is allocated and a region to which a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) carrying user data is allocated.
  • the middle part of the subframe is allocated to the PUSCH, and both parts of the data area are allocated to the PUCCH in the frequency domain.
  • the control information transmitted on the PUCCH includes ACK / NACK used for HARQ, Channel Quality Indicator (CQI) indicating downlink channel status, RI (Rank Indicator) for MIMO, and scheduling request (SR), which is an uplink resource allocation request. There is this.
  • the PUCCH for one UE uses one resource block occupying a different frequency in each slot in a subframe. That is, two resource blocks allocated to the PUCCH are frequency hoped at the slot boundary.
  • the time at which the sounding reference signal can be transmitted in one subframe is a section having a symbol located last on the time axis in one subframe, and is transmitted through a data transmission band on a frequency. Sounding reference signals of various terminals transmitted as the last symbol of the same subframe may be distinguished according to frequency positions.
  • CSI Channel State Information
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix 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 various formats according to the transmitted information.
  • FIG. 7 illustrates a structure of a radio frame in an LTE TDD system.
  • 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. That is, DwPTS is used for downlink transmission and UpPTS is used for uplink transmission.
  • UpPTS is used for PRACH preamble or SRS transmission.
  • the guard period is a period for removing interference caused in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • uplink / downlink subframe configuration (UL / DL configuration) is shown in Table 2 below.
  • D denotes a downlink subframe
  • U denotes an uplink subframe
  • S denotes the special subframe.
  • Table 2 also shows the downlink-uplink switching period in the uplink / downlink subframe configuration in each system.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating carrier aggregation.
  • the entire system bandwidth has a bandwidth of up to 100 MHz as a logical band.
  • the entire system band includes five component carriers, each component carrier having a bandwidth of up to 20 MHz.
  • a component carrier includes one or more contiguous subcarriers that are physically contiguous.
  • each component carrier has the same bandwidth, this is only an example and each component carrier may have a different bandwidth.
  • each component carrier is shown as being adjacent to each other in the frequency domain, the figure is shown in a logical concept, each component carrier may be physically adjacent to each other, or may be separated.
  • the component carrier may correspond to the system band of the legacy system.
  • provision of backward compatibility and system design may be facilitated in a wireless communication environment in which an evolved terminal and a legacy terminal coexist.
  • each component carrier may correspond to a system band of the LTE system.
  • the component carrier may have any one of 1.25, 2.5, 5, 10 or 20 Mhz bandwidth.
  • the frequency band used for communication with each terminal is defined in component carrier units.
  • UE A may use the entire system band 100 MHz and performs communication using all five component carriers.
  • Terminals B 1 to B 5 may use only 20 MHz bandwidth and perform communication using one component carrier.
  • Terminals C 1 and C 2 may use a 40 MHz bandwidth and perform communication using two component carriers, respectively.
  • the two component carriers may or may not be logically / physically adjacent to each other.
  • UE C 1 represents a case of using two component carriers which are not adjacent
  • UE C 2 represents a case of using two adjacent component carriers.
  • a downlink component carrier and one uplink component carrier are used, whereas in the LTE-A system, a plurality of component carriers may be used as shown in FIG. 8.
  • a method of scheduling a data channel by the control channel may be classified into a conventional linked carrier scheduling method and a cross carrier scheduling method.
  • a control channel transmitted through a primary component carrier (Crimary CC) using a carrier indicator field (CIF) is transmitted through the primary component carrier or transmitted through another component carrier.
  • CMF carrier indicator field
  • AAS active antenna system
  • each antenna includes an active element such as an amplifier.
  • the AAS does not require a separate cable, connector, or other hardware for connecting the amplifier and the antenna according to the use of the active antenna, and thus has high efficiency in terms of energy and operation cost.
  • the AAS supports an electronic beam control scheme for each antenna, thereby enabling an advanced MIMO technology such as forming a precise beam pattern or a three-dimensional beam pattern in consideration of the beam direction and the beam width.
  • a large scale MIMO structure having a plurality of input / output antennas and a multi-dimensional antenna structure is also considered.
  • a 3D beam pattern may be formed by an active antenna of the AAS.
  • N h represents the number of antenna columns in the horizontal direction
  • N v represents the number of antenna rows in the vertical direction.
  • the base station can receive a signal transmitted from the terminal through a plurality of antennas, in which the terminal can set its transmission power very low in consideration of the gain of the large receiving antenna in order to reduce the interference effect. There is this.
  • PUCCH format 3 rather than the existing PUCCH format 2 has been discussed.
  • the conventional PUCCH format 2 has a capacity for transmitting payload up to 13 bits per subframe, whereas the capacity of PUCCH format 3 has increased up to 22 bits.
  • PUCCH format 3 is used by the UE for ACK / NACK feedback for downlink data.
  • the UE transmits up to 2 bits of ACK / NACK information to the base station through the PUCCH format 1a / 1b, as the TDD system and the CA environment are established, the overhead of the ACK / NACK information increases, and more to solve the increased overhead.
  • a large capacity PUCCH format 3 has been introduced.
  • uplink / downlink subframe configuration # 2 in the TDD system mentioned in Table 2 since the ratio of the uplink subframe and the downlink subframe is asymmetrical to 1: 4, one uplink ACK / NACK information corresponding to four downlink subframes should be reported in the subframe.
  • ACK / NACK information corresponding to up to 4n downlink subframes should be reported in one uplink subframe. That is, in case of a 5CC CA, ACK / NACK information corresponding to 20 downlink subframes should be reported.
  • the base station When the CSI feedback time point overlaps with the ACK / NACK transmission time point (that is, when a collision between the CSI and the ACK / NACK occurs), the base station cannot know whether the ACK / NACK information exists in the PUCCH 3 transmitted by the UE, and as a result, the PUCCH 3 The decoding cannot be performed correctly.
  • FIG. 10 shows an ACK / NACK reporting process of CSI feedback and downlink data between a base station and a UE.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a case where a CSI feedback time point and an ACK / NACK transmission time point overlap.
  • the CSI feedback period is 10 ms, starts in subframe #n, and downlink data is transmitted in subframe # (n + 6).
  • the ACK / NACK information for the downlink data is set to be transmitted in subframe # (n + 10) 4ms after the reception time. As a result, a collision between CSI and ACK / NACK occurs in subframe # (n + 10).
  • a problem occurs when the UE determines that downlink data is not transmitted due to failure of blind detection (BD) of DCI in subframe # (n + 6). That is, since the UE has no ACK / NACK to transmit in subframe # (n + 10), only the CSI is transmitted through PUCCH 3, and the base station indicates that the UE has failed the BD of the DCI in subframe # (n + 6). Since it is not known, it is expected to receive ACK / NACK in subframe # (n + 10). As a result, the base station treats the CSI payload on PUCCH 3 as an ACK / NACK payload and fails both CSI and ACK / NACK decoding. Furthermore, since there is no CRC in the information transmitted through PUCCH 3, the base station cannot know whether the decoding succeeded or failed.
  • BD blind detection
  • the first embodiment of the present invention proposes that a UE reports a 1-bit ANE (ACKNACK Existence) indicator indicating presence or absence of ACK / NACK information at a PUCCH CSI feedback time point. That is, the UE transmits 1-bit ANE together with transmission of PUCCH format 3 in subframe #n and subframe # (n + 10) of FIG. 10.
  • ANE ACKNACK Existence
  • ANE 0 is set in subframe # (n + 10) to indicate that there is no ACKNACK information in PUCCH format 3.
  • the UE finds that there is no ACKNACK information to be sent it feeds back only CSI in PUCCH format 3.
  • the ANE information may be transmitted using a demodulation reference signal (DM-RS) transmitted in an RB in which PUCCH format 3 is transmitted.
  • DM-RS demodulation reference signal
  • PUCCH format 2a or PUCCH format 2b defined in the current LTE-A system
  • CSI and ACKNACK collision occurs both information is carried in one RB and sent. That is, 1-bit or 2-bit ACKNACK information is transmitted by using the DM-RS present in OFDM symbol # 1 and symbol # 5 of each slot (starting counting from OFDM symbol 0) and PUCCH format 2 using the remaining REs. Send the CSI.
  • the ANE information is transmitted using a DM-RS present in OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 5 of each slot of an RB in which PUCCH format 3 is transmitted.
  • the base station first checks the ANE information by using the DM-RS received in the subframe # (n + 10). If the ANE is 0, the base station performs decoding on the assumption that only CSI exists in PUCCH 3. When ANE is 1, decoding is performed on the assumption that ACKNACK exists in PUCCH 3. As described above, when the ANE is 1, the base station further detects the presence or absence of CSI and decodes ACKNACK and CSI.
  • FIG. 11 illustrates a payload configuration of PUCCH format 3 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows a configuration of a payload transmitted in PUCCH format 3 in subframe # (n + 10).
  • an ANE value is transmitted in an MSB (most significant bit) of a payload of PUCCH format 3.
  • channel encoding is performed by using Reed-Muller (RM) block coding, and since the strongest coding is applied to the MSB, the most important ANE value is placed in the MSB. .
  • RM Reed-Muller
  • the CSI configures the remaining payload and the CSI consists of 15 bits, and the total payload size transmitted through the PUCCH format 3 includes 16 bits.
  • the ACK / NACK information is 4 bits, the 15-bit CSI is transmitted together, and as a result, the total payload size transmitted through the PUCCH format 3 is 20 bits.
  • FIG. 12 is another example of a payload configuration of PUCCH format 3 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 may operate by fixing a payload size transmitted in PUCCH format 3 regardless of the ANE value.
  • FIG. 12A illustrates zero padding of 4 bits in order to match the 20-bit payload size of FIG. 12B.
  • the base station can always try to decode according to the 20-bit payload and interpret the interpretation of the remaining bits as CSI or ACK / NACK according to the ANE value in the MSB.
  • the ACK / NACK information transmitted in the uplink subframes of subframe # 2 and subframe # 7 is calculated as 2 (subframe) * 5 (CC) * 2 (codeword) and is 20 bits.
  • the ACK / NACK information transmitted in the uplink subframe of # 3 and subframe # 8 is calculated as 1 (subframe) * 5 (CC) * 2 (codeword) and is 10 bits.
  • a spatial bundling scheme may be used to reduce the ACK / NACK payload size.
  • ACK / NACK information transmitted in an uplink subframe of subframe # 2 and subframe # 7 is 2 (Subframe) * 5 (CCs) * 1 is reduced to 10 bits
  • ACK / NACK information transmitted in an uplink subframe of subframe # 3 and subframe # 8 is 1 (subframe) * 5 (CC ), Calculated as 1, reduced to 5 bits.
  • the UE may not transmit CSI.
  • the UE reduces the 15-bit payload to 10 bits that can be transmitted through CSI subsampling in uplink subframes of subframe # 2 and subframe # 7 of FIG. 13, and then ACK / NACK the 10-bit CSI.
  • PUCCH format 3 can be transmitted, but incomplete in two aspects as follows.
  • the ACK / NACK payload size is further increased, so that the remaining capacity of the PUCCH format 3 except for the ACK / NACK may be significantly smaller. For example, when 5CC is configured in the uplink / downlink subframe configuration # 2, even when spatial bundling is applied, 20 bits of ACK / NACK information are generated. Although the remaining capacity of PUCCH format 3 is only 2 bits, in this case, it is impossible to solve the problem through CSI subsampling.
  • the UE may adjust the payload size of the CSI information that can be carried with the PUCCH format 3 by selecting and applying one of various bundling patterns.
  • the bundling pattern 0 is promised only by the spatial bundling and the base station and the UE are promised
  • the bundling pattern 1 is promised by the base station and the UE by the simultaneous bundling and subframe bundling.
  • subframe bundling refers to one ACK as a representative value when all of the bundled multiple subframes are ACK when ACK / NACK reporting for multiple subframes is linked to one uplink subframe. Means to send as a representative value.
  • the ACK / NACK payload size required in subframe # 2 (or subframe # 7) is 10 bits when bundling pattern 0 is used and 5 bits when bundling pattern 0 is used.
  • bundling pattern 1 When bundling pattern 1 is applied and downlink resource waste due to ACK / NACK information compression is severe, the UE applies bundling pattern 0 and subsamples CSI according to the remaining capacity of PUCCH format 3 and sends it along with ACK / NACK or CSI Does not send. For example, only when the remaining capacity of PUCCH format 3 except for the ACK / NACK information is K bits or more, CSI is subsampled together with the ACK / NACK and otherwise, CSI is not sent.
  • Bundling Pattern 2-CC0 applies only spatial bundling and the rest of the CC applies both spatial bundling and CC bundling
  • Bundling Pattern 3-CC1 only applies spatial bundling, the rest of CC applies both spatial bundling and CC bundling
  • Bundling Pattern 4-CC2 only applies spatial bundling, the rest of CC applies both spatial bundling and CC bundling
  • Bundling Pattern 5-CC3 only applies spatial bundling, the rest of CC applies both spatial bundling and CC bundling
  • Bundling Pattern 6-CC4 only applies spatial bundling, the remaining CCs apply both spatial and CC bundling.
  • CC bundling patterns may be additionally defined, and the bundling pattern may be signaled with a total of 3 bits in combination with bundling pattern 0 and bundling pattern 1.
  • the bundling pattern various trade off points between CSI accuracy and downlink resource waste due to ACK / NACK information compression can be found.
  • the bundling pattern determination may be purely tailored to the UE implementation.
  • a condition for selecting a bundling pattern may be defined in advance, and the UE may determine the bundling pattern according to the condition. For example, if only CC #i of 5CCs configured for the UE is activated and all remaining CCs are deactivated, apply the bundling pattern # (i + 2). ” Conditions can be specified.
  • ACK / NACK is 10 bits and the remaining 10 bits may be used for subsampled CSI transmission. Whether the remaining 10 bits are used for CSI transmission or not may be defined to be used for CSI transmission only when K bits or more are based on a predefined K value. Of course, the K value may be signaled by the base station to the UE or the UE may signal to the base station.
  • ACK / NACK is 5 bits and the remaining 15 bits may be used for CSI transmission (without subsampling).
  • the base station may distinguish and set PUCCH format 3 for ACK / NACK transmission and PUCCH format 3 for CSI transmission to the UE, and the UE transmits ACK / NACK information and CSI. Even if the viewpoints collide, the corresponding information may be simultaneously transmitted using two PUCCH formats 3.
  • the base station and the UE may promise not to use a new codebook in periodic PUCCH feedback in the extended CP. If the feedback size including the PMI exceeds 11 bits as the size of the new codebook increases, the UE does not use the new codebook and uses the existing codebook designed to not exceed 11 bits.
  • the reporting period of the CSI is set to 5 ms, and it can be seen that simultaneous transmission of ACK / NACK and CSI occurs due to ACK / NACK transmission at 10 ms.
  • the UE falls back to the existing codebook with a small codebook size and feeds back ACK / NACK and CSI through PUCCH format 2 in a total of 13 bits.
  • the existing codebook may still be used at the remaining CSI reporting time without the ACK / NACK, it can be seen from FIG. 15 that more sophisticated feedback is performed by using the new codebook.
  • FIG. 16 shows another example of reporting channel state information and ACK / NACK according to the second embodiment of the present invention.
  • the reporting period of the CSI is set to 5 ms, and ACK / NACK transmission is performed at 10 ms, thereby simultaneously transmitting ACK / NACK and CSI.
  • the UE subsamples and feeds back a new codebook to perform simultaneous transmission of ACK / NACK and CSI through PUCCH format 2 within a total of 13 bits.
  • the codebook to which the same subsampling is applied may also be used at the remaining CSI reporting time without the ACK / NACK, but the example of FIG. 16 shows that more sophisticated feedback is performed by using a new codebook without or without weak subsampling.
  • the memory 1720 is connected to the processor 1710 and stores an operating system, an application, program code, data, and the like.
  • the RF module 1730 is connected to the processor 1710 and performs a function of converting a baseband signal into a radio signal or converting a radio signal into a baseband signal. To this end, the RF module 1730 performs analog conversion, amplification, filtering and frequency up-conversion, or a reverse process thereof.
  • the display module 1740 is connected to the processor 1710 and displays various information.
  • the display module 1740 may use well-known elements such as, but not limited to, a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), and an organic light emitting diode (OLED).
  • the user interface module 1750 is connected to the processor 1710 and may be configured with a combination of well-known user interfaces such as a keypad and a touch screen.
  • Certain operations described in this document as being performed by a base station may in some cases be performed by an upper node thereof. That is, it is obvious that various operations performed for communication with the terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the method and apparatus for reporting channel state information in the wireless communication system as described above have been described with reference to an example applied to the 3GPP LTE system.
  • the present invention can be applied to various wireless communication systems in addition to the 3GPP LTE system.

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Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 상기 기지국으로 채널 상태 정보를 포함하는 제 1 상향링크 제어 정보를 주기적으로 전송하는 단계; 상기 기지국으로 하향링크 데이터에 대한 응답 정보를 포함하는 제 2 상향링크 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보가 동일 시점에 전송되는 경우, 상기 채널 상태 정보는 상기 제 2 상향링크 제어 정보에 포함되며, 상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보는 상기 응답 정보의 포함여부를 지시하는 제 1 지시자와 함께 전송되는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 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 7과 Release 8을 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, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 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, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 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.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법은, 상기 기지국으로 채널 상태 정보를 포함하는 제 1 상향링크 제어 정보를 주기적으로 전송하는 단계; 상기 기지국으로 하향링크 데이터에 대한 응답 정보를 포함하는 제 2 상향링크 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보가 동일 시점에 전송되는 경우, 상기 채널 상태 정보는 상기 제 2 상향링크 제어 정보에 포함되며, 상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보는 상기 응답 정보의 포함여부를 지시하는 제 1 지시자와 함께 전송되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 양상인 무선 통신 시스템에서 단말은, 기지국과 신호를 송수신하기 위한 무선 통신 모듈; 및 상기 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 기지국으로 채널 상태 정보를 포함하는 제 1 상향링크 제어 정보를 주기적으로 전송하고, 상기 기지국으로 하향링크 데이터에 대한 응답 정보를 포함하는 제 2 상향링크 제어 정보를 전송하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하고, 상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보가 동일 시점에 전송되는 경우, 상기 프로세서는 상기 채널 상태 정보를 상기 제 2 상향링크 제어 정보에 포함시키며, 상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보는 상기 응답 정보의 포함여부를 지시하는 제 1 지시자와 함께 전송되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보는 상기 응답 정보에 적용된 번들링 패턴을 지시하는 제 2 지시자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
추가적으로, 상기 제 2 상향링크 제어 정보에 상기 채널 상태 정보의 크기만큼의 잔여 용량이 존재하는 경우, 상기 채널 상태 정보는 상기 제 2 상향링크 제어 정보에 포함될 수 있다. 또한, 상기 제 2 상향링크 제어 정보에 상기 채널 상태 정보의 크기만큼의 잔여 용량이 존재하지 않는 경우, 상기 채널 상태 정보는 드랍핑 (dropping)될 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 제 1 지시자는 상기 제 1 상향링크 제어 정보 및 상기 제 2 상향링크 제어 정보와 함께 전송되는 참조 신호에 포함될 수 있다. 또는 상기 제 1 상향링크 제어 정보 및 상기 제 2 상향링크 제어 정보의 페이로드 중 MSB (most significant bit) 자체가 상기 제 1 지시자일 수도 있다.
추가적으로, 상기 제 1 상향링크 제어 정보의 크기와 상기 제 2 상향링크 제어 정보의 크기는 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 단말은 채널 상태 정보를 보다 효율적으로 보고할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면.
도 7은 LTE TDD 시스템에서 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 8은 반송파 집성(carrier aggregation)을 설명하는 개념도이다.
도 9는 64개의 안테나 엘리먼트를 갖는 2D 능동 안테나 시스템을 예시한다.
도 10은 기지국과 UE간의 CSI 피드백 및 하향링크 데이터의 ACK/NACK 보고 과정을 도시한다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3의 페이로드 구성을 예시한다.
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3의 페이로드 구성의 다른 예이다.
도 13은 상향링크/하향링크 서브프레임 설정 #1에서의 ACK/NACK 피드백 방식을 예시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3의 페이로드 구성의 또다른 예이다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 채널 상태 정보 및 ACK/NACK을 보고하는 예를 도시한다.
도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 채널 상태 정보 및 ACK/NACK을 보고하는 다른 예를 도시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서는 기지국의 명칭은 RRH(remote radio head), eNB, TP(transmission point), RP(reception point), 중계기(relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용될 수 있다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 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.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=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 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(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.
도 5는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R0 내지 R3는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 DCI 포맷 즉, 전송 형식 정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 검색 영역에서 PDCCH를 모니터링, 즉 블라인드 디코딩하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
또한, 한 서브프레임 내에서 사운딩 참조 신호가 전송될 수 있는 시간은 하나의 서브프레임에서 시간 축 상에서 가장 마지막에 위치하는 심볼이 있는 구간이며, 주파수 상으로는 데이터 전송 대역을 통하여 전송된다. 동일한 서브프레임의 마지막 심볼로 전송되는 여러 단말의 사운딩 참조 신호들은 주파수 위치에 따라 구분이 가능하다.
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: PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. 하향링크 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2비트가 전송된다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(NACK), DTX 또는 NACK/DTX를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK은 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 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 다양한 포맷을 지원한다.
표 1은 LTE 시스템에서 PUCCH 포맷과 UCI의 매핑 관계를 나타낸다.
표 1
Figure PCTKR2016007435-appb-T000001
도 7은 LTE TDD 시스템에서 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 7을 참조하면, LTE TDD 시스템에서 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 2개의 슬롯을 포함하는 4개의 일반 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함하는 특별 서브프레임(special subframe)으로 구성된다.
상기 특별 서브프레임에서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 즉, DwPTS는 하향링크 전송으로, UpPTS는 상향링크 전송으로 사용되며, 특히 UpPTS는 PRACH 프리앰블이나 SRS 전송의 용도로 활용된다. 또한, 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
한편, LTE TDD 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정(UL/DL configuration)은 아래의 표 2와 같다.
표 2
Figure PCTKR2016007435-appb-T000002
상기 표 2에서 D는 하향링크 서브프레임, U는 상향링크 서브프레임을 지시하며, S는 상기 특별 서브프레임을 의미한다. 또한, 상기 표 2는 각각의 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정에서 하향링크-상향링크 스위칭 주기 역시 나타나있다.
이하에서는 반송파 집성(carrier aggregation) 기법에 관하여 설명한다. 도 8은 반송파 집성(carrier aggregation)을 설명하는 개념도이다.
반송파 집성은 무선 통신 시스템이 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여, 단말이 상향링크 자원(또는 콤포넌트 반송파) 및/또는 하향링크 자원(또는 콤포넌트 반송파)으로 구성된 주파수 블록 또는 (논리적 의미의) 셀을 복수 개 사용하여 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하는 방법을 의미한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 콤포넌트 반송파라는 용어로 통일하도록 한다.
도 8을 참조하면, 전체 시스템 대역(System Bandwidth; System BW)은 논리 대역으로서 최대 100 MHz의 대역폭을 가진다. 전체 시스템 대역은 다섯 개의 콤포넌트 반송파를 포함하고, 각각의 콤포넌트 반송파는 최대 20 MHz의 대역폭을 가진다. 콤포넌트 반송파는 물리적으로 연속된 하나 이상의 연속된 부반송파를 포함한다. 도 8에서는 각각의 콤포넌트 반송파가 모두 동일한 대역폭을 가지는 것으로 도시하였으나, 이는 예시일 뿐이며 각각의 콤포넌트 반송파는 서로 다른 대역폭을 가질 수 있다. 또한, 각각의 콤포넌트 반송파는 주파수 영역에서 서로 인접하고 있는 것으로 도시되었으나, 상기 도면은 논리적인 개념에서 도시한 것으로서, 각각의 콤포넌트 반송파는 물리적으로 서로 인접할 수도 있고, 떨어져 있을 수도 있다.
중심 반송파(Center frequency)는 각각의 콤포넌트 반송파에 대해 서로 다르게 사용하거나 물리적으로 인접된 콤포넌트 반송파에 대해 공통된 하나의 중심 반송파를 사용할 수도 있다. 일 예로, 도 8에서 모든 콤포넌트 반송파가 물리적으로 인접하고 있다고 가정하면 중심 반송파 A를 사용할 수 있다. 또한, 각각의 콤포넌트 반송파가 물리적으로 인접하고 있지 않은 경우를 가정하면 각각의 콤포넌트 반송파에 대해서 별도로 중심 반송파 A, 중심 반송파 B 등을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 콤포넌트 반송파는 레거시 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 콤포넌트 반송파를 레거시 시스템을 기준으로 정의함으로써 진화된 단말과 레거시 단말이 공존하는 무선 통신 환경에서 역지원성(backward compatibility)의 제공 및 시스템 설계가 용이해질 수 있다. 일 예로, LTE-A 시스템이 반송파 집성을 지원하는 경우에 각각의 콤포넌트 반송파는 LTE 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 이 경우, 콤포넌트 반송파는 1.25, 2.5, 5, 10 또는 20 Mhz 대역폭 중에서 어느 하나를 가질 수 있다.
반송파 집성으로 전체 시스템 대역을 확장한 경우에 각 단말과의 통신에 사용되는 주파수 대역은 콤포넌트 반송파 단위로 정의된다. 단말 A는 전체 시스템 대역인 100 MHz를 사용할 수 있고 다섯 개의 콤포넌트 반송파를 모두 사용하여 통신을 수행한다. 단말 B1~B5는 20 MHz 대역폭만을 사용할 수 있고 하나의 콤포넌트 반송파를 사용하여 통신을 수행한다. 단말 C1 및 C2는 40 MHz 대역폭을 사용할 수 있고 각각 두 개의 콤포넌트 반송파를 이용하여 통신을 수행한다. 상기 두 개의 콤포넌트 반송파는 논리/물리적으로 인접하거나 인접하지 않을 수 있다. 단말 C1은 인접하지 않은 두 개의 콤포넌트 반송파를 사용하는 경우를 나타내고, 단말 C2는 인접한 두 개의 콤포넌트 반송파를 사용하는 경우를 나타낸다.
LTE 시스템의 경우 1개의 하향링크 콤포넌트 반송파와 1개의 상향링크 콤포넌트 반송파를 사용하는 반면, LTE-A 시스템의 경우 도 8과 같이 여러 개의 콤포넌트 반송파들이 사용될 수 있다. 이때 제어 채널이 데이터 채널을 스케줄링하는 방식은 기존의 링크 반송파 스케쥴링 (Linked carrier scheduling) 방식과 크로스 반송파 스케쥴링 (Cross carrier scheduling) 방식으로 구분될 수 있다.
보다 구체적으로, 링크 반송파 스케쥴링은 단일 콤포넌트 반송파를 사용하는 기존 LTE 시스템과 같이 특정 콤포넌트 반송파를 통하여 전송되는 제어채널은 상기 특정 콤포넌트 반송파를 통하여 데이터 채널만을 스케줄링 한다.
한편, 크로스 반송파 스케쥴링은 반송파 지시자 필드(Carrier Indicator Field; CIF)를 이용하여 주 콤포넌트 반송파(Primary CC)를 통하여 전송되는 제어채널이 상기 주 콤포넌트 반송파를 통하여 전송되는 혹은 다른 콤포넌트 반송파를 통하여 전송되는 데이터 채널을 스케줄링 한다.
최근 무선 통신 시스템에서는 능동 안테나 시스템(active antenna system; AAS)의 도입이 고려되고 있다. 신호의 위상 및 크기를 조정할 수 있는 증폭기와 안테나가 분리되어 있는 기존의 수동 안테나 시스템과 달리, AAS는 각각의 안테나가 증폭기와 같은 능동 소자를 포함하도록 구성된 시스템을 의미한다. 상기 AAS는 능동 안테나 사용에 따라 증폭기와 안테나를 연결하기 위한 별도의 케이블, 커넥터, 기타 하드웨어 등이 필요하지 않고, 따라서 에너지 및 운용 비용 측면에서 효율성이 높은 특징을 갖는다. 특히 상기 AAS는 각 안테나 별 전자식 빔 제어(electronic beam control) 방식을 지원하기 때문에 빔 방향 및 빔 폭을 고려한 정교한 빔 패턴 형성 또는 3차원 빔 패턴을 형성하는 등의 진보된 MIMO 기술을 가능하게 한다.
상기 AAS 등의 진보된 안테나 시스템의 도입으로 다수의 입출력 안테나와 다차원 안테나 구조를 갖는 대규모 MIMO 구조 또한 고려되고 있다. 일례로 기존의 일자 형 안테나 배열과 달리 2차원 안테나 배열을 형성할 경우, AAS의 능동 안테나에 의해 3차원 빔 패턴을 형성할 수 있다.
도 9는 64개의 안테나 엘리먼트를 갖는 2D 능동 안테나 시스템을 예시한다.
도 9를 참조하면, Nt=Nv·Nh 개의 안테나가 정방형의 모양을 갖는 것을 알 수 있다. 특히, Nh는 수평방향으로 안테나 열의 개수를 Nv는 수직 방향으로 안테나 행의 개수를 나타낸다.
송신 안테나 관점에서 상기 3차원 빔 패턴을 활용할 경우, 빔의 수평 방향뿐만 아니라 수직 방향으로의 준-정적 또는 동적인 빔 형성을 수행할 수 있으며 일례로 수직 방향의 섹터 형성 등의 응용을 고려할 수 있다. 또한 수신 안테나 관점에서는 대규모 안테나를 활용하여 수신 빔을 형성할 때, 안테나 배열 이득(antenna array gain)에 따른 신호 전력 상승 효과를 기대할 수 있다. 따라서 상향링크의 경우, 기지국이 다수의 안테나를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있으며 이때 단말은 간섭 영향을 줄이기 위해 대규모 수신 안테나의 이득을 고려하여 자신의 송신 전력을 매우 낮게 설정할 수 있는 장점이 있다.
상기 2D-AAS가 도입될 경우, 송신단으로부터 수신단까지의 채널을 수신단에게 알려 주기 위해, 송신단은 특정 RS 예를 들어 CSI-RS를 보내 주어야 한다. 현재 LTE시스템에서는 이러한 CSI-RS가 1, 2, 4 및 8개의 안테나 포트 CSI-RS로 설계가 되어 있다. 상기 n>1인 각각의 n-포트 CSI-RS는 한 RB에 n개의 RE를 사용해야 한다. 따라서, 만약, 2D-AAS의 경우, 안테나가 수직 방향으로 8개, 수평 방향으로 8개가 있어 전체 64개의 안테나를 가졌다면, 기존의 방식으로는 한 RB에 64개의 RE를 CSI-RS를 위해서 사용해야 한다. 따라서, 안테나 개수에 따른 CSI-RS 오버헤드가 문제 될 수 있다.
또한, 안테나 개수가 증가함에 따라, CSI 피드백 오버헤드도 증가하게 되며, UE가 더 큰 페이로드 사이즈를 가지는 CSI 정보를 PUCCH 채널을 통해 피드백하기 위해서 어떤 PUCCH 포맷을 사용하는 것이 바람직한지 논의 되고 있다. 특히, 기존 PUCCH 포맷 2가 아닌 PUCCH 포맷 3을 사용하는 것이 논의 되고 있다. 기존 PUCCH 포맷 2는 한 서브프레임 당 최대 13비트까지 페이로드를 전송할 수 있는 용량을 가지고 있는 반면, PUCCH 포맷 3의 용량은 최대 22비트까지 증가하였기 때문이다.
<제 1 실시예 - PUCCH 포맷 3>
본 발명의 제 1 실시예에서는 상술한 논의와 같이 2D-AAS 대응 피드백으로서 PUCCH 포맷 3를 사용하는 경우를 설명한다.
현재 LTE-A 표준 문서에, PUCCH 포맷 3은 UE가 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 피드백 용도로 사용된다. PUCCH 포맷 1a/1b를 통해 UE는 최대 2비트 ACK/NACK 정보를 기지국에게 전송하였지만, TDD 시스템 및 CA 환경이 구축됨에 따라 ACK/NACK 정보의 오버헤드가 늘어났고, 늘어난 오버헤드를 해결하기 위해 더 큰 용량의 PUCCH 포맷 3를 도입하였다.
예를 들어, 상기 표 2에서 언급한 TDD 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정 #2인 경우, 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임의 비율이 1:4로 비대칭이기 때문에, 하나의 상향링크 서브프레임에 4개의 하향링크 서브프레임에 해당하는 ACK/NACK 정보를 보고 해야한다. 또한, n개의 CC에 대한 CA가 적용된 경우, 하나의 상향링크 서브프레임에 최대 4n개의 하향링크 서브프레임에 해당하는 ACK/NACK 정보를 보고해야 한다. 즉, 5CC CA인 경우 20개의 하향링크 서브프레임에 해당하는 ACK/NACK 정보를 보고해야 한다.
하나의 서브프레임에 동시 전송되는 두 개의 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보를 공간 번들링(spatial bundling)하여 2비트 정보를 1비트로 압축하여 보고하더라도, 상향링크/하향링크 서브프레임 설정 #2에서 5CC CA가 적용되면 최대 20비트의 ACK/NACK 정보가 하나의 상향링크 서브프레임을 통해 보고 되어야 한다. 그 결과 최대 22비트의 용량을 가진 PUCCH 포맷 3이 정의되었고, 기지국이 UE에게 RRC 시그널링을 통해 PUCCH 포맷 3의 이용 여부를 알려 줄 수 있다.
PUCCH 포맷 2로 주기적 전송되는 CSI 피드백과 PUCCH 포맷 3의 ACK/NACK 보고가 하나의 상향링크 서브프레임에서 충돌 난 경우, PUCCH 3의 전체 22비트 용량에서 ACK/NACK 페이로드 (SR 정보가 존재하는 경우 SR 정보의 페이로드 사이즈 1비트도 포함됨)를 제외한 PUCCH 3의 여유 용량이 CSI 페이로드 사이즈 이상인 경우, ACK/NACK과 CSI는 PUCCH 3을 통해 동시에 전송되며 그렇지 않은 경우 CSI는 전송되지 않고 (즉, CSI는 드랍핑되며) ACK/NACK 만 전송된다.
하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 보고를 위해 PUCCH 포맷 3가 사용되도록 설정되고, 대용량의 CSI가 PUCCH 포맷 3을 통해 주기적 보고되는 경우 다음과 같은 문제점 1) 및 문제점 2)가 발생할 수 있다.
문제점 1)
CSI 피드백 시점과 ACK/NACK 전송 시점이 겹치는 경우 (즉, CSI와 ACK/NACK의 충돌이 발생한 경우) 기지국은 UE가 전송한 PUCCH 3에 ACK/NACK 정보의 존재여부를 알 수 없고, 그 결과 PUCCH 3 디코딩을 올바르게 수행할 수 없다.
도 10은 기지국과 UE간의 CSI 피드백 및 하향링크 데이터의 ACK/NACK 보고 과정을 도시한다. 특히, 도 10은 CSI 피드백 시점과 ACK/NACK 전송 시점이 겹치는 경우를 예시하는 도면이다.
도 10을 참조하면, CSI 피드백 주기는 10ms이며 서브프레임 #n에 시작하며 하향링크 데이터는 서브프레임 #(n+6)에 전송된 것을 알 수 있다. 이러한 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 정보는 수신 시점으로부터 4ms 후인 서브프레임 #(n+10)에 전송되도록 설정되어 있다. 그 결과 서브프레임 #(n+10)에서 CSI와 ACK/NACK의 충돌이 발생한다.
상술한 바와 같이, PUCCH 포맷 2를 사용하는 CSI와 PUCCH 포맷 3를 사용하는 ACK/NACK의 충돌이 발생하면, PUCCH 포맷 3에 실린 ACK/NACK 페이로드 외에 CSI 가 추가적으로 실릴 수 있는 용량이 남아 있을 경우 PUCCH 포맷 3에 ACK/NACK과 CSI가 함께 전송되며 그렇지 않은 경우 CSI는 드랍핑(drop)되고 ACK/NACK만이 전송된다.
도 10의 서브프레임 #(n+10)과 같이 PUCCH 포맷 3를 사용하는 CSI와 PUCCH 포맷 3를 사용하는 ACK/NACK의 충돌이 발생한 경우, 기존 LTE-A 시스템의 동작을 확장하여 UE 동작을 정의할 수 있다. 즉, PUCCH 포맷 3에 실린 ACK/NACK 페이로드 외에 CSI 가 추가적으로 실릴 수 있는 용량이 남아 있을 경우, PUCCH 포맷 3에 ACK/NACK과 CSI가 함께 전송되며 그렇지 않은 경우 CSI는 드랍핑되고 ACK/NACK만이 전송된다. 이러한 UE 동작에 따라 기지국은 CSI와 ACK/NACK의 충돌이 발생한 경우 항상 ACK/NACK이 전송되며 CSI는 남아있는 PUCCH 3 용량이 충분한 경우에 한해 조건적으로 추가 전송됨을 알 수 있다.
하지만 UE가 서브프레임 #(n+6)에서 DCI의 BD (blind detection)에 실패하여 하향링크 데이터가 전송되지 않았다고 판단하는 경우 문제가 발생한다. 즉, UE는 서브프레임 #(n+10)에 전송할 ACK/NACK 이 없으므로 PUCCH 3를 통해 CSI만을 전송하게 되는 데, 기지국은 서브프레임 #(n+6)에서 UE가 DCI의 BD 에 실패했다는 사실을 모르기 때문에, 서브프레임 #(n+10)에 ACK/NACK 수신을 기대하게 된다. 결과적으로 기지국은 PUCCH 3에 실린 CSI 페이로드를 ACK/NACK 페이로드로 취급하여 CSI와 ACK/NACK 디코딩 모두에 실패하게 된다. 더욱이 PUCCH 3를 통해 전송된 정보에 CRC가 없기 때문에 디코딩 성공/실패 여부를 기지국이 알 수 없다.
상술한 문제점 1)을 해결하기 위해 본 발명의 제 1 실시예에서는 UE가 PUCCH CSI 피드백 시점에 ACK/NACK 정보의 존재 유무를 알려주는 1비트 ANE (ACKNACK Existence) 지시자를 보고 하는 것을 제안한다. 즉, UE는 도 10의 서브프레임 #n과 서브프레임 #(n+10)에 PUCCH 포맷 3의 전송과 함께 1 비트 ANE를 전송한다.
UE가 서브프레임 #(n+6)에 DCI BD에 성공하여 하향링크 데이터를 디코딩 한 경우 서브프레임 #(n+10)에 ANE = 1 로 설정하여 PUCCH 포맷 3에 ACKNACK 정보가 있음을 알려준다. 이 때 CSI의 존재 유무는 ACKNACK 정보를 제외하고 남은 PUCCH 포맷 3의 용량에 따라 결정되며, 동일한 방식으로 기지국과 UE가 남은 PUCCH 포맷 3의 용량을 계산한다면, CSI 존재 유무는 시그널링 하지 않아도 되겠다. 물론, 기지국과 UE간에 ACKNACK 페이로드 사이즈 계산 시 차이가 발생한다면, UE는 추가적으로 CSI 존재 유무를 시그널링 할 수 있다.
UE가 서브프레임 #(n+6)에 DCI BD에 실패 한 경우 서브프레임 #(n+10)에 ANE = 0 로 설정하여 PUCCH 포맷 3에 ACKNACK 정보가 없음을 알려준다. 이 때 UE는 보낼 ACKNACK 정보가 없다고 파악했기 때문에 PUCCH 포맷 3로 CSI 만을 피드백 한다.
상기 ANE 정보는 PUCCH 포맷 3가 전송되는 RB에서 전송되는 DM-RS (demodulation reference signal)를 이용하여 전송될 수 있다. 현재 LTE-A 시스템에 정의된 PUCCH 포맷 2a 또는 PUCCH 포맷 2b에서는 CSI 와 ACKNACK 충돌 이 발생했을 때, 두 정보를 한 RB에 실어 모두 보내게 된다. 즉, 각 슬롯의 OFDM 심볼 #1과 심볼 #5 (OFDM 심볼 0번부터 카운트를 시작함)에 존재하는 DM-RS를 활용하여 1비트 또는 2비트 ACKNACK 정보를 전송하고 나머지 RE를 이용해 PUCCH 포맷 2로 CSI를 전송한다.
이와 동일한 방식으로 ANE 정보는 PUCCH 포맷 3가 전송되는 RB의 각 슬롯의 OFDM 심볼 #1과 OFDM 심볼 #5 에 존재하는 DM-RS를 활용하여 전송된다. 기지국은 서브프레임 #(n+10)에 수신한 DM-RS를 활용하여 먼저 ANE 정보를 파악하고, ANE 가 0 인 경우 PUCCH 3에 CSI 만 존재한다고 가정하여 디코딩을 수행한다. ANE가 1 인 경우 PUCCH 3에 ACKNACK이 존재한다고 가정하고 디코딩을 수행한다. 상술한 바와 같이, ANE가 1 인 경우 기지국은 CSI 존재 유무를 추가로 파악하여 ACKNACK과 CSI에 대한 디코딩을 수행한다.
또 다른 방식으로, 상기 ANE 정보는 PUCCH 포맷 3에 함께 실려 전송될 수 있다. 도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3의 페이로드 구성을 예시한다. 특히, 도 11은 서브프레임 #(n+10)에서 PUCCH 포맷 3으로 전송되는 페이로드의 구성을 나타낸다.
도 11을 참조하면, PUCCH 포맷 3의 페이로드 중 MSB (most significant 비트)에 ANE 값이 전송되는 것을 알 수 있다. PUCCH 포맷 3은 RM (Reed-Muller) 블록 코딩(block coding)을 이용하여 채널 코딩(channel encoding)이 이루어지고, MSB에 가장 강한 코딩이 걸리는 특성이 있으므로, 이러한 MSB에 가장 중요한 ANE값을 배치하였다.
도 11의 (a)와 같이 ANE = 0 인 경우 CSI가 나머지 페이로드를 구성하며 CSI 가 15비트로 구성된다고 가정했을 때, PUCCH 포맷 3를 통해 전송되는 전체 페이로드 사이즈는 16 비트로 구성된다. 도 11의 (b)와 같이 ANE = 1 인 경우 ACK/NACK가 PUCCH 포맷 3에 존재하며 CSI는 나머지 PUCCH 용량에 따라 결정된다. 도 11의 (b)에서는 ACK/NACK 정보가 4비트 이므로 15 비트 CSI가 함께 전송되고 결과적으로 PUCCH 포맷 3를 통해 전송되는 전체 페이로드 사이즈는 20 비트로 구성된다.
도 11과 같이 ANE 값에 따라 PUCCH 포맷 3로 전송되는 페이로드 사이즈가 달라지는 경우, 기지국은 ANE=0인 경우 페이로드와 ANE=1인 경우 페이로드를 각각 가정하여 BD해야 한다. 기지국의 BD가 실패하는 경우, 기지국은 ACK/NACK과 CSI를 올바르게 디코딩 할 수 없으며 CRC 가 없기 때문에 디코딩 결과에 대한 검증을 수행할 수 없다. 따라서 도 11의 방식 외에 기지국의 BD에 의존하지 않는 방식을 추가적으로 고려할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3의 페이로드 구성의 다른 예이다. 특히, 도 12는 ANE 값에 무관하게 PUCCH 포맷 3로 전송되는 페이로드 사이즈를 고정하여 운용할 수 있다.
도 12를 참조하면, ANE=0 인 경우 요구되는 페이로드 사이즈와 ANE=1 인 경우 요구되는 페이로드 사이즈 중 큰 사이즈를 기준으로 페이로드 사이즈를 고정시키기 위해 페이로드 사이즈 가 작은 경우 0 패딩(zero padding)을 이용한 것을 알 수 있다. 예를 들어, 도 12의 (a)는 도 12의 (b)의 20비트 페이로드 사이즈를 맞추기 위해, 4비트 을 0 패딩 (Zero padding)한 것을 알 수 있다. 그 결과, 기지국은 항상 20비트 페이로드에 맞추어 디코딩을 시도하고, MSB에 있는 ANE 값에 따라 나머지 비트의 해석을 CSI 또는 ACK/NACK으로 해석할 수 있다.
문제점 2)
한편, CSI와 ACK/NACK의 충돌이 발생하였으나 두 정보의 페이로드 사이즈 합이 22비트를 초과하여 하나의 PUCCH 포맷 3을 통해 전송할 수 없는 경우, UE는 CSI를 전송하지 못하게 된다. 예를 들어, UE가 상향링크/하향링크 서브프레임 설정 #1과 5개 CC에 대한 CA를 설정 받은 경우, 하나의 상향링크 서브프레임에 최대로 전송 가능한 ACK/NACK 정보는 20비트 또는 10비트 이다.
도 13은 상향링크/하향링크 서브프레임 설정 #1에서의 ACK/NACK 피드백 방식을 예시하는 도면이다. 즉, 도 13는 상향링크/하향링크 서브프레임 설정 #1에서 하향링크 서브프레임과 특별 서브프레임에 대한 ACK/NACK이 어떤 상향링크 서브프레임을 통해 전송되는지 나타낸다.
도 13을 참조하면, 서브프레임 #2와 서브프레임 #7의 상향링크 서브프레임은 각각 두 하향링크 서브프레임들에서 수신한 데이터에 대한 ACK/NACK 정보를 전송하는 용도로 사용될 수 있으며, 서브프레임 #3와 서브프레임 #8의 상향링크 서브프레임은 각각 하나의 하향링크 서브프레임에서 수신한 데이터에 대한 ACK/NACK 정보를 전송하는 용도로 사용될 수 있다.
즉, 서브프레임 #2, 서브프레임 #7의 상향링크 서브프레임에서 전송하게 되는 ACK/NACK 정보는 2 (서브프레임) * 5 (CC) * 2 (코드워드)로 계산되어 20비트 이며, 서브프레임 #3, 서브프레임 #8의 상향링크 서브프레임에서 전송하게 되는 ACK/NACK 정보는 1 (서브프레임) * 5 (CC) * 2 (코드워드)로 계산되어 10비트 이다.
추가적으로 현재 LTE-A 시스템에서는 ACK/NACK 페이로드 사이즈를 줄이기 위해 공간 번들링 기법이 이용될 수 있으며 이 경우 서브프레임 #2, 서브프레임 #7의 상향링크 서브프레임에서 전송하게 되는 ACK/NACK 정보는 2 (서브프레임) * 5 (CCs) * 1 로 계산되어 10비트로 줄어들며, 서브프레임 #3, 서브프레임 #8의 상향링크 서브프레임에서 전송하게 되는 ACK/NACK 정보는 1 (서브프레임) * 5 (CC) * 1로 계산되어 5비트로 줄어든다.
결과적으로 CSI가 15비트 이라고 가정할 때, 공간 번들링을 적용하더라도 서브프레임 #2, 서브프레임 #7의 상향링크 서브프레임에서는 CSI와 ACK/NACK 정보의 합이 (15+10=25비트) PUCCH 포맷 3의 용량을 초과하게 된다. 이 경우 UE는 CSI를 전송하지 못하는 문제가 발생한다.
문제점 2)을 해결하기 위해 UE는 도 13의 서브프레임 #2, 서브프레임 #7의 상향링크 서브프레임에서 CSI 서브샘플링을 통해 15 비트 페이로드를 전송 가능한 10비트로 줄이고 이 10비트 CSI를 ACK/NACK와 함께 PUCCH 포맷 3을 통해 전송할 수 있지만, 다음과 같이 두 가지 측면에서 불완전하다.
첫 번째로 10 비트로 CSI 를 줄이면서 CSI 의 정확도가 떨어지고 그 결과 최적의 UE 스케줄링을 할 수 없어 DL 전송 속도가 떨어진다. 두 번째로 상향링크/하향링크 서브프레임 설정에 따라 ACK/NACK 페이로드 사이즈가 더 증가하여 ACK/NACK을 제외한 PUCCH 포맷 3의 나머지 용량이 상당히 작을 수 있다. 예를 들어 상향링크/하향링크 서브프레임 설정 #2에서 5CC가 설정 되는 경우 공간 번들링을 적용하더라도 20비트의 ACK/NACK 정보가 발생한다. PUCCH 포맷 3의 나머지 용량은 단 2비트 뿐이더라도 이 경우 CSI 서브샘플링을 통한 문제 해결은 불가능 하다.
따라서, 본 발명에서는 UE가 공간 번들링 외에 추가 번들링을 적용할 수 있으며, UE는 추가 번들링 적용 여부 또는 추가 번들링 적용 방식을 PUCCH 포맷 3와 함께 시그널링 하는 것을 제안한다.
구체적으로, UE는 여러 가지 번들링 패턴 중 하나를 선택, 적용함으로써 PUCCH 포맷 3와 함께 실린 수 있는 CSI 정보의 페이로드 사이즈를 조절 할 수 있다. 예를 들어, 번들링 패턴 0는 공간 번들링만 적용된 것으로 기지국과 UE가 약속하고 번들링 패턴 1는 공간 번들링과 서브프레임 번들링이 동시에 적용된 것으로 기지국과 UE가 약속한다. 여기서, 서브프레임 번들링이란 다중 서브프레임에 대한 ACK/NACK의 보고가 하나의 상향링크 서브프레임에 연결되었을 때 번들링 된 다중 서브프레임이 모두 ACK인 경우 하나의 ACK을 대표값으로 보내고 그외에는 하나의 NACK을 대표값으로 보내는 방법을 의미한다. 서브프레임 #2 (또는 서브프레임 #7)에서 요구되는 ACK/NACK 페이로드 사이즈는 번들링 패턴 0을 이용한 경우 10비트 그리고 번들링 패턴 0을 이용한 경우 5비트다.
번들링 패턴 1을 적용했을 때 ACK/NACK 정보 압축에 따른 하향링크 자원낭비가 심할 경우 UE는 번들링 패턴 0을 적용하고 PUCCH 포맷 3의 나머지 용량에 따라 CSI를 서브샘플링 해서 ACK/NACK과 함께 보내거나 CSI를 보내지 않는다. 예를 들어, ACK/NACK 정보를 제외한 PUCCH 포맷 3의 나머지 용량이 K 비트 이상일 경우만 CSI를 서브샘플링 해서 ACK/NACK과 함께 보내고 그렇지 않은 경우 CSI를 보내지 않는다.
번들링 패턴 1을 적용했을 때 ACK/NACK 정보 압축에 따른 하향링크 자원낭비가 심하지 않을 경우라면, UE는 번들링 패턴 1을 적용하고 서브샘플링 하지 않은 15비트 CSI를 ACK/NACK과 함께 보낸다.
추가적으로 다른 번들링 패턴 들을 정의하는 것도 가능하다. 예를 들어, 추가 번들링 패턴은 공간 번들링과 콤포넌트 반송파 (CC) 번들링이 동시에 적용된 것을 정의할 수 있다. 여기서, CC 번들링이란 다중 CC에 대한 ACK/NACK의 보고가 하나의 상향링크 서브프레임에 연결되었을 때, 번들링된 다중 CC가 모두 ACK인 경우 하나의 ACK을 대표값으로 보고하고 그 외에는 하나의 NACK을 대표값으로 보내는 방법을 의미한다. 보다 구체적으로, 5개의 CC들 중 4 CC들의 ACK/NACK은 CC 번들링 되고 나머지 하나의 CC는 CC 번들링이 적용되지 않는 것으로 정의할 수 있다. 5개의 CC들 중 CC 번들링이 적용되지 않은 하나의 CC를 선택할 수 있는 경우의 수는 다음과 같이 5가지이다. 설명의 편의를 위하여, 상기 추가 번들링 패턴은 번들링 패턴 2 내지 번들링 패턴 6으로 지칭한다.
번들링 패턴 2 - CC0는 공간 번들링만 적용하고 나머지 CC는 공간 번들링과 CC 번들링을 모두 적용
번들링 패턴 3 - CC1는 공간 번들링만 적용하고 나머지 CC는 공간 번들링과 CC 번들링을 모두 적용
번들링 패턴 4 - CC2는 공간 번들링만 적용하고 나머지 CC는 공간 번들링과 CC 번들링을 모두 적용
번들링 패턴 5 - CC3는 공간 번들링만 적용하고 나머지 CC는 공간 번들링과 CC 번들링을 모두 적용
번들링 패턴 6 - CC4는 공간 번들링만 적용하고 나머지 CC는 공간 번들링과 CC 번들링을 모두 적용.
결과적으로 5가지 CC 번들링 패턴이 추가 정의 될 수 있으며, 번들링 패턴 0, 번들링 패턴 1과 합쳐 총 3비트로 번들링 패턴을 시그널링 할 수 있다.
번들링 패턴에 따라 CSI 정확도와 ACK/NACK 정보 압축에 따른 하향링크 자원낭비 간의 다양한 트레이드 오프 포인트 (trade off point)를 찾을 수 있다. 번들링 패턴 결정은 순전히 UE 구현에 맞길 수 있다. 또는 번들링 패턴을 선택하는 조건을 미리 규정하고 UE는 그 조건에 따라 번들링 패턴을 결정할 수 있다. 예를 들어, UE에게 설정된 5CC 중 CC #i 만 활성화(activation)되어있고, 나머지 CC들은 모두 비활성화(deactivation)되어 있는 경우 번들링 패턴 #(i+2)를 적용”하는 것과 같이 번들링 패턴을 선택하는 조건을 규정할 수 있다.
번들링 패턴 값은 UE가 기지국에게 전송하며, 이 값은 상기 ANE 값 전송 방식과 마찬가지로 PUCCH 포맷 3과 함께 전송되는 DM-RS를 활용하거나 PUCCH 포맷 3 내에 함께 실려 전송될 수 있다. 번들링 패턴 값이 PUCCH 포맷 3 내에 함께 실려 전송되고 번들링 패턴에 따라 PUCCH 포맷 3의 페이로드 사이즈가 가변할 경우, 기지국의 PUCCH 포맷 3의 디코딩이 어려워 질 수 있다. 따라서 이 경우 번들링 패턴에 무관하게 페이로드 사이즈를 유지하는 것이 바람직하며, 페이로드 사이즈가 작아지는 경우 0 패딩을 통해 페이로드 사이즈를 유지할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PUCCH 포맷 3의 페이로드 구성의 또다른 예이다. 특히, 도 14는 5CC CA가 설정 되었고 도 13의 서브프레임 #2 또는 서브프레임 #7에서 ACK/NACK과 CSI의 충돌이 발생했을 때, UE가 전송하는 PUCCH 포맷 3의 페이로드 구성을 나타낸다.
BP=0과 BP=1은 각각 상기 정의한 번들링 패턴 0과 번들링 패턴 1를 나타내며, BP 값에 따라 ACK/NACK 과 CSI의 페이로드 비중이 다르다. 도 14의 (a)에서 번들링 패턴 0을 적용함에 따라 ACK/NACK은 10비트 이며 나머지 10비트는 서브샘플링된 CSI 전송에 사용할 수 있다. 나머지 10비트를 CSI 전송에 사용할지 사용하지 않을지는 사전에 정의된 K값을 기준으로 K 비트 이상일 경우만 CSI 전송에 사용에 사용하도록 정의될 수 있다. 물론, K 값은 기지국이 UE에게 시그널링하거나 UE가 기지국에게 시그널링 할 수 있다. 도 14의 (b)에서 번들링 패턴 1을 적용함에 따라 ACK/NACK은 5비트이며 나머지 15비트는 (서브샘플링 하지 않고) CSI 전송에 사용할 수 있다.
추가적으로, ACK/NACK 정보와 CSI 간의 충돌을 방지하기 위해 기지국은 UE에게 ACK/NACK 전송용 PUCCH 포맷 3와 CSI 전송용 PUCCH 포맷 3를 구별하여 설정 해줄 수 있으며, UE는 ACK/NACK 정보와 CSI 전송 시점이 충돌하더라도 두 PUCCH 포맷 3를 이용하여 해당 정보를 동시 전송할 수 있다.
<제 2 실시예 - PUCCH 포맷 2>
본 발명의 제 2 실시예에서는 2D-AAS 대응 피드백으로서 PUCCH 포맷 2를 사용하는 경우를 설명한다.
CSI 정보량이 늘어남에 따라 정규(normal) CP에서는 PUCCH 포맷 2의 최대 페이로드 사이즈인 13비트를 모두 CSI 전송에 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 하지만, 확장(extended) CP에서는 CSI와 동시 전송되는 ACK/NACK 때문에 CSI를 위한 더 이상의 페이로드 사이즈를 할당하는 것이 불가능하다. 따라서, 확장 CP에서 CSI와 ACK/NACK 동시 전송이 되는 경우 다음과 같은 동작 (1) 내지 동작 (3)을 제안한다.
동작 (1)
기지국과 UE는 확장 CP에서는 주기적 PUCCH 피드백에서 새로운 코드북 (new codebook)을 사용하지 않도록 약속할 수 있다. 새로운 코드북의 사이즈가 증가함에 따라 PMI를 포함한 피드백 사이즈가 11비트를 초과하는 경우, UE는 새로운 코드북을 사용하지 않고, 11비트를 초과하지 않도록 디자인된 기존의 코드북을 사용한다.
물론, ACK/NACK 이 발생하지 않아 ACK/NACK과 CSI의 동시전송이 발생하지 않은 경우는 새로운 코드북을 사용할 수 있다. 그 결과 정규 CP에서는 언제나 새로운 코드북을 이용하여 보다 정교한 PMI 피드백이 가능하지만 확장 CP에서는 ACK/NACK과 CSI의 동시 전송이 발생한 경우 기존 코드북을 사용하게 된다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 채널 상태 정보 및 ACK/NACK을 보고하는 예를 도시한다. 특히, 도 15에서는 CSI의 보고 주기는 5ms로 설정되어 있으며, 10 ms 시점에 ACK/NACK 전송이 이루어져 ACK/NACK과 CSI의 동시 전송이 발생하는 것을 알 수 있다.
이와 같은 경우, UE는 코드북 사이즈가 작은 기존 코드북으로 폴백(fall back)하여 피드백함으로 써 총 13비트 내에서 PUCCH 포맷 2를 통해 ACK/NACK과 CSI의 동시전송을 수행한다. ACK/NACK이 없는 나머지 CSI 보고 시점에서도 여전히 기존 코드북을 사용할 수 있겠지만, 도 15에서는 새로운 코드북을 사용함으로써 보다 정교한 피드백을 수행함을 알 수 있다.
동작 (2)
또는, 기지국과 UE는 확장 CP에서는 주기적 PUCCH 피드백에서 새로운 코드북을 서브샘플링하여 사용하도록 (또는 정규 CP에서도 서브샘플링이 사용되었다면 확장 CP에서는 정규 CP의 경우보다 더 강한 서브샘플링을 사용하도록) 약속한다.
새로운 코드북의 사이즈가 증가함에 따라 PMI를 포함한 피드백 사이즈가 11비트를 초과하는 경우, UE는 새로운 코드북을 서브샘플링 하여 사용하여 11비트를 초과하지 않도록 한다. 물론 ACK/NACK 이 발생하지 않아 ACK/NACK과 CSI의 동시전송이 발생하지 않은 경우는 새로운 코드북을 서브샘플링 없이 사용하거나 약간만 서브샘플링을 하여 사용할 수 있다. 그 결과 정규 CP에서는 언제나 새로운 코드북을 이용하여 보다 정교한 PMI 피드백이 가능하지만 확장 CP에서는 ACK/NACK과 CSI의 동시 전송이 발생한 경우 강한 서브샘플링이 적용된 코드북을 사용하게 된다.
도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 채널 상태 정보 및 ACK/NACK을 보고하는 다른 예를 도시한다. 마찬가지로, 도 16에서 CSI의 보고 주기는 5ms로 설정되어 있으며, 10 ms 시점에 ACK/NACK 전송이 이루어져 ACK/NACK과 CSI의 동시 전송이 발생한다.
이 때 UE는 새로운 코드북을 서브샘플링 하여 피드백함으로 써 총 13비트 내에서 PUCCH 포맷 2를 통해 ACK/NACK과 CSI의 동시전송을 수행한다. ACK/NACK이 없는 나머지 CSI 보고 시점에서도 동일한 서브샘플링이 적용된 코드북을 사용할 수 있지만, 도 16의 예시에서는 서브샘플링이 없는 또는 약한 서브샘플링이 걸린 새로운 코드북을 사용함으로써 보다 정교한 피드백을 수행함을 보여준다.
동작 (3)
상술한 동작 (1) 및 동작 (2)에서는 ACK/NACK과 CSI의 동시전송이 발생하는 경우 UE는 PUCCH 2를 통해 동시 전송을 수행하였다. 그러나, 동작 (3)에서는 확장 CP의 경우 새로운 코드북이 설정되었다면 ACK/NACK 과 CSI의 동시 전송을 비활성화(disable)하는 것을 제안한다. 즉, UE는 확장 CP의 경우 새로운 코드북이 설정되었다면 기지국이 ACK/NACK 과 CSI의 동시전송을 비활성화하도록 시그널링 해줄 것을 기대한다. 그 결과 도 15 및 도 16의 10ms 시점에서 ACK/NACK과 CSI간의 전송 시점이 같아지는 경우 UE는 ACK/NACK만을 보고하고 CSI는 드랍핑한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 17을 참조하면, 통신 장치(1700)는 프로세서(1710), 메모리(1720), RF 모듈(1730), 디스플레이 모듈(1740) 및 사용자 인터페이스 모듈(1750)을 포함한다.
통신 장치(1700)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치(1700)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(1700)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(1710)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서(1710)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 16에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리(1720)는 프로세서(1710)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(1730)은 프로세서(1710)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(1730)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(1740)은 프로세서(1710)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(1740)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(1750)은 프로세서(1710)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 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 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 기지국으로 채널 상태 정보를 포함하는 제 1 상향링크 제어 정보를 주기적으로 전송하는 단계;
    상기 기지국으로 하향링크 데이터에 대한 응답 정보를 포함하는 제 2 상향링크 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보가 동일 시점에 전송되는 경우, 상기 채널 상태 정보는 상기 제 2 상향링크 제어 정보에 포함되며,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보는 상기 응답 정보의 포함여부를 지시하는 제 1 지시자와 함께 전송되는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보는,
    상기 응답 정보에 적용된 번들링 패턴을 지시하는 제 2 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 상향링크 제어 정보에 상기 채널 상태 정보의 크기만큼의 잔여 용량이 존재하는 경우, 상기 채널 상태 정보는 상기 제 2 상향링크 제어 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 상향링크 제어 정보에 상기 채널 상태 정보의 크기만큼의 잔여 용량이 존재하지 않는 경우, 상기 채널 상태 정보는 드랍핑 (dropping)되는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지시자는,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보 및 상기 제 2 상향링크 제어 정보와 함께 전송되는 참조 신호에 포함되는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보 및 상기 제 2 상향링크 제어 정보의 페이로드 중 MSB (most significant bit)는 상기 제 1 지시자인 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 전송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보의 크기와 상기 제 2 상향링크 제어 정보의 크기는 동일한 것을 특징으로 하는,
    상향링크 제어 정보 전송 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 단말로서,
    기지국과 신호를 송수신하기 위한 무선 통신 모듈; 및
    상기 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 기지국으로 채널 상태 정보를 포함하는 제 1 상향링크 제어 정보를 주기적으로 전송하고, 상기 기지국으로 하향링크 데이터에 대한 응답 정보를 포함하는 제 2 상향링크 제어 정보를 전송하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하고,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보가 동일 시점에 전송되는 경우, 상기 프로세서는 상기 채널 상태 정보를 상기 제 2 상향링크 제어 정보에 포함시키며,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보는 상기 응답 정보의 포함여부를 지시하는 제 1 지시자와 함께 전송되는 것을 특징으로 하는,
    단말.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보와 상기 제 2 상향링크 제어 정보는,
    상기 응답 정보에 적용된 번들링 패턴을 지시하는 제 2 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    단말.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 상향링크 제어 정보에 상기 채널 상태 정보의 크기만큼의 잔여 용량이 존재하는 경우, 상기 프로세서는,
    상기 채널 상태 정보를 상기 제 2 상향링크 제어 정보에 포함시키는 것을 특징으로 하는,
    단말.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 상향링크 제어 정보에 상기 채널 상태 정보의 크기만큼의 잔여 용량이 존재하지 않는 경우, 상기 프로세서는,
    상기 채널 상태 정보를 드랍핑 (dropping)하는 것을 특징으로 하는,
    단말.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 지시자는,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보 및 상기 제 2 상향링크 제어 정보와 함께 전송되는 참조 신호에 포함되는 것을 특징으로 하는,
    단말.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보 및 상기 제 2 상향링크 제어 정보의 페이로드 중 MSB (most significant bit)는 상기 제 1 지시자인 것을 특징으로 하는,
    단말.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상향링크 제어 정보의 크기와 상기 제 2 상향링크 제어 정보의 크기는 동일한 것을 특징으로 하는,
    단말.
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