WO2017022960A1 - 무선통신 시스템에서 단말-특정 tdd 프레임을 이용하여 harq ack/nack 피드백을 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 단말-특정 tdd 프레임을 이용하여 harq ack/nack 피드백을 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2017022960A1
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subframe
terminal
transmission
downlink
uplink
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PCT/KR2016/007388
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김동규
노광석
고현수
최국헌
이상림
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엘지전자 주식회사
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    • H04L1/1812—Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]
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    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting HARQ ACK / NACK feedback using a terminal-specific TDD frame in a wireless communication system.
  • Full-duplex communication has the capacity of a system compared to the existing half-duplex communication, which divides time resources or frequency resources orthogonally by performing simultaneous transmission and reception at one node. It is a technique that can theoretically improve twice.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a terminal and a base station supporting FDR.
  • Intra- device self-interference Because the device transmits / receives at the same time and frequency resources, not only a desired signal but also a signal transmitted by itself is simultaneously received. At this time, since the signal transmitted by the self is received by its reception antenna with little attenuation, it means that the signal is received with a much larger power than the desired signal to act as interference.
  • UE to UE inter-link interference means that an uplink signal transmitted by a UE is received by an adjacent UE and acts as an interference.
  • BS to BS inter-link interference means that signals transmitted between heterogeneous base stations (Picocell, femtocell, relay node) between base stations or HetNet are received by receiving antennas of other base stations and act as interference.
  • heterogeneous base stations Picocell, femtocell, relay node
  • An object of the present invention is to provide a method for a terminal to transmit HARQ ACK / NACK feedback using a terminal-specific TDD frame in a wireless communication system.
  • Another object of the present invention is to provide a terminal for transmitting HARQ ACK / NACK feedback using a terminal-specific TDD frame in a wireless communication system.
  • a method for transmitting a HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK / NACK feedback using a terminal-specific TDD frame in a wireless communication system the corresponding sub-frame of the terminal-specific TDD frame Receiving a downlink control channel in a network; And transmitting an HARQ ACK / NACK for the downlink control channel in an uplink subframe closest to the corresponding subframe among subframes following at least four subframes from the corresponding subframe.
  • the UE-specific TDD frame may include a UE-common subframe period and a UE-specific subframe period.
  • the terminal-common subframe period may correspond to a subframe period set in common with terminals in the wireless communication system or terminals in a cell to which the terminal belongs.
  • the terminal-common subframe period may be configured of a first subframe and a second subframe in the terminal-specific TDD frame.
  • the first subframe may be a special subframe and the second subframe may be an uplink subframe.
  • the UE-specific TDD frame may include a plurality of UE-common subframe intervals.
  • a terminal for transmitting a hybrid automatic repeat request (HARQ) ACK / NACK feedback using a terminal-specific TDD frame in a wireless communication system includes: a receiver; transmitter; And a processor, wherein the processor controls the receiver to receive a downlink control channel in a corresponding subframe of the terminal-specific TDD frame, and wherein the transmitter comes after at least four subframes from the corresponding subframe. It is possible to control to transmit HARQ ACK / NACK for the downlink control channel in an uplink subframe closest to the corresponding subframe among the subframes.
  • the UE-specific TDD frame may include a UE-common subframe period and a UE-specific subframe period.
  • the terminal-common subframe period may correspond to a subframe period set in common with terminals in the wireless communication system or terminals in a cell to which the terminal belongs.
  • the terminal-common subframe period may be configured of a first subframe and a second subframe in the terminal-specific TDD frame.
  • the first subframe may be a special subframe and the second subframe may be an uplink subframe.
  • the UE-specific dynamic TDD transmission scheme can be efficiently used by transmitting HARQ ACK / NACK feedback according to the UE-specific dynamic TDD frame proposed by an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a terminal and a base station supporting FDR.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the base station 105 and the terminal 110 in the wireless communication system 100.
  • FIG. 3 illustrates a conceptual diagram of a transmit / receive link and self-interference (SI) in an FDR communication situation.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a position at which three interference techniques are applied at an RF transceiver (or RF front end) of a device.
  • FIG. 5 is a block diagram of a device for self-interference cancellation (Self-IC) in the communication device proposed in the communication system environment using OFDM based on FIG.
  • Self-IC self-interference cancellation
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe used in a 3GPP LTE / LTE-A system as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 7 illustrates a conceptual diagram of a transmit / receive link and self-interference (SI) in an FDR communication situation.
  • SI self-interference
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a position at which three interference techniques are applied at an RF transceiver (or RF front end) of a device.
  • FIG. 9 is a block diagram of a device for self-interference cancellation (Self-IC) in the communication device proposed in the communication system environment using OFDM based on FIG.
  • FIG. 11 illustrates an example of applying a UE-specific Dynamic TDD radio transmission method between a base station and a terminal.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a criterion for designing a radio transmission frame resource structure of a user-specific dynamic TDD transmission scheme.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a radio transmission frame resource structure of a user-specific dynamic TDD transmission scheme.
  • FIG. 14 illustrates an example of a frame structure illustrated in FIG. 13 as a user-specific dynamic TDD radio frame structure that matches the 3GPP LTE radio frame structure.
  • FIG. 15 illustrates an example of a radio frame structure of a user-specific dynamic TDD transmission method having two user common subframe intervals.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a frame structure of a user-specific dynamic TDD transmission method having two user common subframe intervals matching the 3GPP LTE radio frame structure.
  • 17 illustrates an example of a changed radio transmission frame resource structure of a user-specific dynamic TDD transmission scheme.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example in which the frame structure illustrated in FIG. 17 is expressed as a user-specific dynamic TDD radio frame structure that matches the 3GPP LTE / LTE-A radio frame structure.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a detailed structure of a changed radio transmission frame of a user-specific dynamic TDD transmission scheme matching the 3GPP LTE / LTE-A radio frame structure.
  • a terminal collectively refers to a mobile or fixed user terminal device such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS), and the like.
  • the base station collectively refers to any node of the network side that communicates with the terminal such as a Node B, an eNode B, a Base Station, and an Access Point (AP).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • AMS advanced mobile station
  • AP Access Point
  • a terminal or a user equipment may receive information from a base station through downlink, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and purpose of the information transmitted or received by the terminal.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink as part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA.
  • LTE-A Advanced is an evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the base station 105 and the terminal 110 in the wireless communication system 100.
  • the wireless communication system 100 may include one or more base stations and / or one or more base stations. It may include a terminal.
  • the base station 105 includes a transmit (Tx) data processor 115, a symbol modulator 120, a transmitter 125, a transmit / receive antenna 130, a processor 180, a memory 185, and a receiver ( 190, a symbol demodulator 195, and a receive data processor 197.
  • the terminal 110 transmits (Tx) the data processor 165, the symbol modulator 170, the transmitter 175, the transmit / receive antenna 135, the processor 155, the memory 160, the receiver 140, and the symbol. It may include a demodulator 155 and a receive data processor 150.
  • the base station 105 and the terminal 110 are provided with a plurality of transmit and receive antennas. Accordingly, the base station 105 and the terminal 110 according to the present invention support a multiple input multiple output (MIMO) system. In addition, the base station 105 according to the present invention may support both a single user-MIMO (SU-MIMO) and a multi-user-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • MIMO multiple input multiple output
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user-MIMO
  • the transmit data processor 115 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates the symbols ("data"). Symbols ").
  • the symbol modulator 120 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 120 multiplexes the data and pilot symbols and sends it to the transmitter 125.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • pilot symbols may be sent continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts (eg, amplifies, filters, and frequency upconverts) the analog signals to provide a wireless channel. Generates a downlink signal suitable for transmission via the transmission antenna 130, the transmission antenna 130 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • the receiving antenna 135 receives the downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 140.
  • Receiver 140 adjusts the received signal (eg, filtering, amplifying, and frequency downconverting), and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 145 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 155 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 145 also receives a frequency response estimate for the downlink from the processor 155 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain a data symbol estimate (which is an estimate of the transmitted data symbols). Obtain and provide data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 150. Receive data processor 150 demodulates (ie, symbol de-maps), deinterleaves, and decodes the data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by symbol demodulator 145 and receiving data processor 150 is complementary to the processing by symbol modulator 120 and transmitting data processor 115 at base station 105, respectively.
  • the terminal 110 is on the uplink, and the transmit data processor 165 processes the traffic data to provide data symbols.
  • the symbol modulator 170 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 175.
  • the transmitter 175 receives and processes a stream of symbols to generate an uplink signal.
  • the transmit antenna 135 transmits the generated uplink signal to the base station 105.
  • an uplink signal is received from the terminal 110 through the reception antenna 130, and the receiver 190 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • the received data processor 197 processes the data symbol estimates to recover the traffic data transmitted from the terminal 110.
  • Processors 155 and 180 of the terminal 110 and the base station 105 respectively instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operations at the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • Respective processors 155 and 180 may be connected to memory units 160 and 185 that store program codes and data.
  • the memory 160, 185 is coupled to the processor 180 to store the operating system, applications, and general files.
  • the processors 155 and 180 may also be referred to as controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 155 and 180 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • the firmware or software configured to be may be provided in the processors 155 and 180 or stored in the memory 160 and 185 to be driven by the processors 155 and 180.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the base station between the wireless communication system (network) are based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in the communication system. ), And the third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the terminal and the base station may exchange RRC messages through the wireless communication network and the RRC layer.
  • the processor 155 of the terminal and the processor 180 of the base station process the signals and data, except for the function of receiving or transmitting the signal and the storage function of the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • the following description does not specifically refer to the processors 155 and 180.
  • the processors 155 and 180 it may be said that a series of operations such as a function of receiving or transmitting a signal and a data processing other than a storage function are performed.
  • FIG 3 illustrates a structure of a radio frame used in a 3GPP LTE / LTE-A system as an example of a wireless communication system.
  • the transmission from the base station to the wireless terminal is referred to as the downlink transmission
  • the transmission from the wireless terminal to the base station is referred to as the uplink transmission for the wireless transmission between the base station and the wireless terminal as a wireless device.
  • a method of dividing radio resources between downlink transmission and uplink transmission is defined as 'duplex', and frequency division duplex (Frequency Division) is performed when two-way transmission and reception are performed by dividing a frequency band into a downlink transmission band and an uplink transmission band.
  • Duplex, FDD) and time division duplex (Time Division) when a time domain radio resource is divided into a downlink time duration resource and an uplink time duration resource in the same frequency band.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) as a resource allocation unit may include a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CPs include extended CPs and normal CPs.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by the extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the standard CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the terminal moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first up to three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • 3 (b) illustrates the structure of a type 2 radio frame.
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • Each half frame includes five subframes, and a subframe labeled "D” is a subframe for downlink transmission, a subframe labeled "U” is a subframe for uplink transmission, and "S"
  • the indicated subframe is a special subframe including a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the special subframe S exists every half-frame, and in the case of 5ms downlink-uplink switch-point period, only the first half-frame exists.
  • Subframe indexes 0 and 5 and DwPTS are sections for downlink transmission only.
  • the subframe immediately following the UpPTS and the special subframe is always an interval for uplink transmission.
  • the UE may assume the same uplink-downlink configuration across all cells, and guard intervals of special subframes in different cells overlap at least 1456 Ts.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • Table 1 shows the composition of special frames (length of DwPTS / GP / UpPTS).
  • Table 2 below shows an uplink-downlink configuration in a type 2 frame structure in a 3GPP LTE system.
  • Table 2 there are seven uplink-downlink configurations in a type 2 frame structure in the 3GPP LTE system. Each configuration may have a different position or number of downlink subframes, special frames, and uplink subframes.
  • Table 3 shows the k values for TDD configurations 0-6.
  • the HARQ-ACK received on the PHICH allocated to the UE in subframe i is related to the PUSCH transmission in subframe i-4.
  • Type 2 frame structure UL / DL configuration 1-6 HARQ-ACK received on PHICH allocated to UE in subframe i is related to PUSCH transmission in subframe ik (k is shown in Table 3 above). have.
  • the UE HARQ-ACK procedure in the 3GPP LTE / LTE-A system is briefly described below. The present invention will be described based on the UE HARQ-ACK procedure in 3GPP LTE / LTE-A system.
  • an HARQ-ACK received on the PHICH assigned to a UE in subframe i is associated with the PUSCH transmission in the subframe ik as indicated by the table 3.
  • the physical layer in the UE shall deliver indications to the higher layers as follows: For downlink subframe i, if a transport block was transmitted in the associated PUSCH subframe then:-if ACK is decoded on the PHICH corresponding to the
  • the PHICH Assigment procedure in the 3GPP LTE / LTE-A system will be briefly described.
  • the present invention will be described based on PHICH Assigment procedure in 3GPP LTE / LTE-A system.
  • a UE For PUSCH transmissions scheduled from serving cell in subframe n, a UE shall determine the corresponding PHICH resource of serving cell c in subframe n + k PHICH , where k PHICH is always 4 for FDD and is given in following table 6 for TDD.
  • the corresponding PHICH resource is associated with the last subframe in the bundle.
  • the PHICH resource is identified by the index pair ( where is the PHICH group number and is the orthogonal sequence index within the group as defined by: where n DMRS is mapped from the cyclic shift for DMRS field (according to following table 6) in the most recent PDCCH with uplink DCI format [4] for the transport block (s) associated with the corresponding PUSCH transmission.
  • n DMRS shall be set to zero, if there is no PDCCH with uplink DCI format for the same transport block, and if the initial PUSCH for the same transport block is semi-persistently scheduled, or if the initial PUSCH for the same transport block is scheduled by the random access response grant.
  • where is the lowest PRB index in the first slot of the corresponding PUSCH transmission is the number of PHICH groups configured by higher layers as described in section 6.9 of [3],
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a resource grid of a downlink slot of a 3GPP LTE / LTE-A system as an example of a wireless communication system.
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • One downlink slot may include 7 (or 6) OFDM symbols and the resource block may include 12 subcarriers in the frequency domain.
  • Each element on the resource grid is referred to as a resource element (RE).
  • One RB contains 12x7 (6) REs.
  • the number of RBs included in the downlink slot NRB depends on the downlink transmission band.
  • the structure of an uplink slot is the same as that of a downlink slot, but an OFDM symbol is replaced with an SC-FDMA symbol.
  • FIG. 5 illustrates a structure of a downlink subframe of a 3GPP LTE / LTE-A system as an example of a wireless communication system.
  • up to three (4) OFDM symbols located at the front of the first slot of a subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which the Physical Downlink Shared CHance (PDSCH) is allocated.
  • Examples of a downlink control channel used in LTE include a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), a Physical Hybrid ARQ Indicator Channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols used for transmission of a control channel within the subframe.
  • the PHICH carries a HARQ ACK / NACK (Hybrid Automatic Repeat request acknowledgment / negative-acknowledgment) signal in response to uplink transmission.
  • DCI downlink control information
  • the DCI format is defined as format 0 for uplink, formats 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 3, 3A, and so on for downlink.
  • the DCI format includes a hopping flag, RB assignment, modulation coding scheme (MCS), redundancy version (RV), new data indicator (NDI), transmit power control (TPC), and cyclic shift DM RS, depending on the application.
  • MCS modulation coding scheme
  • RV redundancy version
  • NDI new data indicator
  • TPC transmit power control
  • Information including a reference signal (CQI), a channel quality information (CQI) request, a HARQ process number, a transmitted precoding matrix indicator (TPMI), and a precoding matrix indicator (PMI) confirmation are optionally included.
  • CQI reference signal
  • CQI channel quality information
  • TPMI transmitted precoding matrix indicator
  • PMI pre
  • the PDCCH includes a transmission format and resource allocation information of a downlink shared channel (DL-SCH), a transmission format and resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH), a paging channel, Resource allocation information of upper-layer control messages such as paging information on PCH), system information on DL-SCH, random access response transmitted on PDSCH, Tx power control command set for individual terminals in terminal group, Tx power control command , The activation instruction information of the Voice over IP (VoIP).
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or a plurality of consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • the CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate based on radio channel conditions.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups (REGs).
  • the format of the PDCCH and the number of PDCCH bits are determined according to the number of CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier (eg, a radio network temporary identifier (RNTI)) according to the owner or purpose of use of the PDCCH.
  • RNTI radio network temporary identifier
  • an identifier eg, cell-RNTI (C-RNTI)
  • C-RNTI cell-RNTI
  • P-RNTI paging-RNTI
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe used in a 3GPP LTE / LTE-A system as an example of a wireless communication system.
  • an uplink subframe includes a plurality of slots (eg, two).
  • the slot may include different numbers of SC-FDMA symbols according to the CP length.
  • the uplink subframe is divided into a data region and a control region in the frequency domain.
  • the data area includes a PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel) and is used to transmit a data signal such as voice.
  • the control region includes a PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) and is used to transmit uplink control information (UCI).
  • the PUCCH includes RB pairs located at both ends of the data region on the frequency axis and hops to a slot boundary.
  • PUCCH may be used to transmit the following control information.
  • SR Service Request: Information used for requesting an uplink UL-SCH resource. It is transmitted using OOK (On-Off Keying) method.
  • HARQ ACK / NACK This is a response signal for a downlink data packet on a PDSCH. Indicates whether the downlink data packet was successfully received.
  • One bit of ACK / NACK is transmitted in response to a single downlink codeword (CodeWord, CW), and two bits of ACK / NACK are transmitted in response to two downlink codewords.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • MIMO Multiple input multiple output
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • PTI precoding type indicator
  • the amount of control information (UCI) that a UE can transmit in a subframe depends on the number of SC-FDMA available for control information transmission.
  • SC-FDMA available for transmission of control information means the remaining SC-FDMA symbol except for the SC-FDMA symbol for transmitting the reference signal in the subframe, and in the case of the subframe in which the Sounding Reference Signal (SRS) is set, the last of the subframe SC-FDMA symbols are also excluded.
  • the reference signal is used for coherent detection of the PUCCH.
  • PUCCH supports seven formats according to the transmitted information.
  • the FDR transmission / reception system capable of simultaneously transmitting and receiving uplink and downlink signals on the same frequency band can increase the spectral efficiency up to twice as much as the conventional system that transmits uplink and downlink signals by dividing frequency or time. As a result, it is one of the core technologies of the next generation 5G mobile communication system.
  • FDR using a single frequency transmission band may be defined as a transmission resource configuration method for simultaneously transmitting and receiving through a single frequency transmission band from an arbitrary wireless device perspective.
  • RRH remote radio head
  • It can be expressed by a transmission resource configuration method for simultaneously performing link reception and uplink transmission.
  • D2D device-to-device direct communication
  • transmission and reception between wireless terminals may be expressed by a transmission resource setting method performed simultaneously in the same frequency transmission band.
  • the present invention illustrates a case of wireless transmission and reception between a general base station and a wireless terminal and describes the proposed techniques related to FDR, but also includes a network wireless device performing wireless transmission and reception with a terminal other than the general base station and direct communication between terminals. It also includes the case.
  • FIG. 7 illustrates a conceptual diagram of a transmit / receive link and self-interference (SI) in an FDR communication situation.
  • SI self-interference
  • SI self-interference
  • the size may be extremely larger than the desired signal due to the physical distance difference. This extremely high level of interference requires effective cancellation of self-interference to drive the FDR system.
  • the UE needs 119 dBm of self-IC performance in order to effectively drive the FDR system in a bandwidth of 20 MHz (BW).
  • the thermal noise value depends on the bandwidth of the mobile communication system. It can be changed as shown in the equation. Table 1 assumes a bandwidth of 20MHz. Regarding Table 1, the Receiver Noise Figure (NF) considered the worst case with reference to the 3GPP specification requirements.
  • the receiver thermal noise level is determined by the sum of the thermal noise at the specific BW and the receiver NF.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a position at which three interference techniques are applied at an RF transceiver (or RF front end) of a device. 8 shows the application location of the three Self-IC techniques. The following three self-IC techniques are briefly described.
  • the self-interference cancellation scheme that should be executed first is the antenna self-interference cancellation scheme.
  • SI cancellation is performed at the antenna stage.
  • the simplest is to physically block the transmission of the SI signal by installing an object that can block the signal between the transmitting and receiving antennas, artificially adjusting the distance between the antennas using multiple antennas, or reversing the phase for a particular transmitting signal. Can be used to remove some of the SI signal.
  • a part of the SI signal may be removed using a multi-polarized antenna or a directional antenna.
  • Analog Self-IC A method of removing interference from the analog stage before the received signal passes through the ADC (Analog-to-Digital Convertor). This method removes the SI signal using the duplicated analog signal. This may be performed in the RF domain or the IF domain. A method of removing the SI signal is described in detail as follows. First, the delayed analog signal is time-delayed, and then the magnitude and phase are adjusted to make a duplicate signal of the SI signal actually received and subtracted from the signal received by the receiving antenna. However, since the analog signal is processed, additional distortion may occur due to implementation complexity and circuit characteristics, and thus, interference cancellation performance may be greatly changed.
  • Digital Self-IC Removes interference after the received signal passes through the ADC. It includes all interference cancellation techniques in the baseband region. In the simplest case, it can be realized by making a copy signal of SI and subtracting it from the received digital signal by using the transmitted digital signal. Alternatively, techniques for preventing a transmission signal to a terminal or a base station from being received by a reception antenna by performing precoding / postcoding on a baseband using multiple antennas may also be classified as digital self-ICs. However, since digital self-IC can be quantized to recover information about a desired signal, a digitally modulated signal can be interfered using one or more of the above techniques to perform digital self-IC. After elimination, we need a precondition that the difference in signal power between the remaining interfering signal and the desired signal must fall within the ADC range.
  • FIG. 9 is a block diagram of a device for self-interference cancellation (Self-IC) in the communication device proposed in the communication system environment using OFDM based on FIG.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of removing a magnetic interference signal by separating a transmitting antenna and a receiving antenna, a method of configuring an antenna different from FIG. 5 may be used when an antenna interference cancellation technique using one antenna is used.
  • Multi-user interference is transmitted due to the phenomenon that signals from devices transmitting in the same frequency band between a plurality of FDR-applied devices having relatively close distances come into interference from a device receiving a signal in the corresponding band or another TDD configuration in the same cell.
  • the uplink transmission signal may be defined as a phenomenon that an interference occurs when the downlink transmission signal is received.
  • HARQ transmission necessary for presenting and operating a frame structure for a user-specific dynamic TDD scheme as an intermediate step of the realistic evolutionary direction of the FDR technology in which arbitrary wireless devices simultaneously transmit and receive on a single frequency transmission band is performed.
  • the influence of the interference is determined according to the proximity of the devices and the device transmit power strength.
  • Table 8 describes the characteristics of interference caused by the application of the FDR.
  • Interference type Identify Modulation Symbol Information Interference signal strength Interference Impact Determinants Magnetic interference O Very large Power intensity ratio of self-interference signal to received signal Multi-user interference X variable Distance from interfering device, transmission power of interfering device
  • the processing of the magnetic interference is performed by the wireless network coverage (network network) before the analog-to-digital convertor (ADC) of the receiving apparatus in consideration of the worst case of the interference signal strength considering the maximum transmission power and minimum reception sensitivity at the time of occurrence.
  • the interference signal must be removed at least 60dB and up to 100dB or more, and there is a requirement that the received signal intended by the ADC is digital quantized without distortion.
  • a method of increasing the frequency usage efficiency of a system in wireless transmission between a base station and a terminal and maximally supporting uplink / downlink data asymmetry of a user unit while limiting self-interference to a receiver of a base station is performed.
  • a transmission scheme is proposed and shown in FIG.
  • FIG. 11 illustrates an example of applying a UE-specific Dynamic TDD radio transmission method between a base station and a terminal.
  • the user-specific dynamic TDD radio transmission scheme refers to a scheme in which downlink time interval resources and uplink time interval resources are uniquely configured according to respective services or applications for individual terminals.
  • the time period resource may be a time slot, subframe, or frame unit composed of one or more transmission symbols.
  • the user-specific dynamic TDD wireless transmission scheme can support the allocation of radio transmission resources optimized for the service and application characteristics of individual terminals, and at the same time, improve the overall frequency usage efficiency of any base station coverage.
  • the terminal Magnetic interference within is not caused.
  • the base station transmits a downlink signal from a transmitter of a downlink signal in a base station to another terminal at a point in time when a receiver of an uplink signal in the base station receives a transmission signal of a base station, self-interference occurs in the base station.
  • Table 9 The characteristics of the user-specific dynamic TDD transmission scheme compared to the FDR in the radio transmission between the base station and the terminal can be summarized as shown in Table 9 below.
  • the present invention proposes techniques for effectively applying a user-specific dynamic TDD transmission scheme for wireless transmission between a base station and a terminal.
  • the base station represented throughout the present invention is a concept including a relay, a relay node, a remote radio head (RRH), and the like.
  • the basic radio transmission frame resource structure design guidelines are as follows.
  • Subframe A minimum transmission / reception event (transmission time interval (TTI), a duration of continuous transmission / reception) time unit in a user-specific dynamic TDD transmission scheme and includes N sys OFDM symbols.
  • TTI transmission time interval
  • a subframe is composed of 14 (normal CP) or 12 (extended CP) OFDM symbols, and the subframe is divided into two slots.
  • Radio frame The largest range of transmission units in the user-specific dynamic TDD transmission scheme may consist of N tot subframes.
  • the basic resource configuration and matching of 3GPP LTE can be configured with 10 subframes.
  • Downlink subframe A subframe for downlink transmission on any base station-terminal link.
  • Uplink subframe A subframe for uplink transmission on any base station-terminal link.
  • Special subframe In the transition from a downlink transmission subframe on any base station-terminal link to an uplink transmission subframe, duplication of transmission and reception intervals due to the application of a timing advanced mechanism for radio section propagation delay and uplink reception synchronization. In order to prevent this, it is necessary to secure a guard time more than a round trip delay of a corresponding link.
  • a special subframe is defined and configured as a downlink transmission symbol, a guard interval symbol, and an uplink transmission symbol.
  • Embodiment 1 Radio Transmission Frame Structure of User-Specific Dynamic TDD Transmission Method Having Period of One Frame or Half Frame
  • Typical uplink-downlink configuration of LTE TDD is 0,1,2 subframe and 5,6,7 subframe is Downlink (D), Special (S), Uplink (U) when Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity is 5ms. ), And when the downlink-to-uplink switch-point periodicity is 10ms, the 0,1,2 subframes are fixed in the order of D, S, U.
  • a base station capable of FDR transmission can perform downlink transmission even when receiving uplink transmission in a situation where the performance of self-interference cancellation is guaranteed. Therefore, depending on whether the user-specific dynamic TDD transmission scheme is supported and the traffic and latency of the UE, the structure of the fixed D, S, U can be changed.
  • any radio frame has subframes D and S configured in common to all users in a cell or system, and the remaining subframes are specifically downlinked in units of users. It may be set to a user specifically configured subframe (X) specifically configured for each user, which may be configured as a link subframe (D) or an uplink subframe (U) or a special subframe (S).
  • X user specifically configured subframe specifically configured for each user, which may be configured as a link subframe (D) or an uplink subframe (U) or a special subframe (S).
  • FIG. 12 illustrates an example of configuring the user common configuration subframe with two subframes in the order of a downlink subframe and a special subframe, and setting the remaining subframes as a user specifically configured subframe (X). It was.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a criterion for designing a radio transmission frame resource structure of a user-specific dynamic TDD transmission scheme.
  • a user common subframe is located at the beginning of a radio frame in a radio frame.
  • the user common subframes are composed of a downlink subframe (D) and a special subframe (S), and the remaining subframes may be composed of user-specific (ie, terminal-specific) subframes.
  • a user common subframe ie, a UE common subframe
  • a user specific subframe ie, UE- An embodiment of a frame structure including a specific subframe
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a radio transmission frame resource structure of a user-specific dynamic TDD transmission scheme.
  • an uplink subframe comes after a user common subframe period in consideration of matching with existing 3GPP LTE TDD system and frequency efficiency.
  • a special subframe may be immediately switched.
  • one user common subframe section is designated per frame for the purpose of performance optimization, but data / control information transmission delay is reduced through up-down synchronization or short up-down switching.
  • a structure in which a plurality of user common subframe setting intervals are designated on a certain radio frame by equalizing or as uniform as possible may be applied.
  • FIG. 14 illustrates an example of a frame structure illustrated in FIG. 13 as a user-specific dynamic TDD radio frame structure that matches the 3GPP LTE radio frame structure.
  • N tot 10 subframes
  • N U 3
  • N D 5
  • embodiments of various downlink uplink resource ratios (excluding special subframes) for the number of possible cases of N U and N D are as follows.
  • FIG. 15 illustrates an example of a radio frame structure of a user-specific dynamic TDD transmission method having two user common subframe intervals.
  • one radio frame having an arbitrary length may consist of two user common subframe sections and two user specific subframe sections.
  • This structure is based on the fact that the positions of the user common subframe sections are arranged at intervals corresponding to one-half the frame length, but in some cases, the structures can be designed in such a manner that they are arranged in a non-equal interval.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a frame structure of a user-specific dynamic TDD transmission method having two user common subframe intervals matching the 3GPP LTE radio frame structure.
  • a total of six subframes among ten subframes on a random 10ms radio frame may be operated as user specific flexible subframes configured as uplink or downlink transmission subframes according to a situation for each user, and configuration of the corresponding flexible subframes may be performed.
  • the possible examples are listed below.
  • ⁇ X, X, X, X, X, X ⁇ ⁇ U , D, D, D, D, D ⁇ or ⁇ D, D, D, U , D, D ⁇ ⁇ DL: UL Resource Set Ratio 7: One
  • ⁇ X, X, X, X, X, X ⁇ ⁇ U , D, D, U , D, D ⁇ or ⁇ U, U , D, D, D, D ⁇ or ⁇ D, D, D, U , U , D ⁇ ⁇ DL: UL Resource Setting Ratio 6: 2
  • ⁇ X, X, X, X, X, X ⁇ ⁇ U, U , D, U , D, D ⁇ or ⁇ U , D, D, U, U , D ⁇ or ⁇ D, D, D, U , U, U ⁇ or ⁇ U, U, U , D, D ⁇ ⁇ DL: UL Resource Setting Ratio 5: 3
  • ⁇ X, X, X, X, X, X ⁇ ⁇ U, U , D, U, U , D ⁇ or ⁇ U, U, U, U , D, D ⁇ or ⁇ U , D, D, U , U, U ⁇ DL: UL Resource Setting Ratio 4: 4
  • ⁇ X, X, X, X, X, X ⁇ ⁇ U, U, U, U, U , D ⁇ or ⁇ U, U , D, U, U, U ⁇ ⁇ DL: UL Resource Set Ratio 3: 5
  • Embodiment 2 Radio Transmission Frame Structure of User-Specific Dynamic TDD Transmission Method Having One or More Frames
  • the uplink when the downlink uplink resource ratio having one frame period is 9: 0 and the downlink uplink resource ratio when the half frame period is 8: 0, the uplink is performed for one frame period. Resource allocation is not made.
  • a subframe commonly configured for all users in a cell or system is changed to a special subframe (S) and an uplink subframe (U), and the remaining subframes are users. It may be set to a user specifically configured subframe (X) that can be configured as a downlink subframe or uplink subframe or a special subframe specifically.
  • the DwPTS of the special subframe (S) that comes at the beginning of the frame has a Primary Synchronization Signal (PSS) / Secondary Synchronization Signal (SSS) for synchronization, a reference signal (RS) for channel estimation, and a PDCCH for carrying control information.
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • RS reference signal
  • PDCCH Physical Downlink Control CHannel
  • PBCH Physical Broadcast CHannel
  • the proposed modified user common configuration subframe consists of the first two subframes of the frame in the order of a special subframe (S), an uplink subframe (U) and the remaining subframes other than the two user specifically configured subframe (X)
  • S special subframe
  • U uplink subframe
  • X two user specifically configured subframe
  • 17 illustrates an example of a changed radio transmission frame resource structure of a user-specific dynamic TDD transmission scheme.
  • the changed radio transmission frame resource structure proposed in FIG. 17 starts with a special subframe S instead of a downlink subframe. Since the radio frame starts with a special subframe (S), some of the structures of the existing downlink subframes must be borrowed for smooth system operation, and PSS / SSS to synchronize DwPTS of the special subframe and RS for channel estimation It should include a PDCCH carrying control information and a PBCH for broadcasting. Each of these positions will vary depending on the structure of the matching system.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example in which the frame structure illustrated in FIG. 17 is expressed as a user-specific dynamic TDD radio frame structure that matches the 3GPP LTE / LTE-A radio frame structure.
  • the proposed frame structure may be matched. same.
  • the DwPTS of the special subframe (S) that comes to the first subframe of the frame is RS for channel estimation, PDCCH for carrying control information, and PBCH for broadcasting.
  • the matching may be performed in the same manner as the position of the downlink subframe S.
  • PSS / SSS for synchronization it may be located in the last symbol of the previous frame and the fourth symbol of the next frame to enable LTE-TDD detection and to obtain time synchronization.
  • An example of a special subframe configuration 4 will be described below.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a detailed structure of a changed radio transmission frame of a user-specific dynamic TDD transmission scheme matching the 3GPP LTE / LTE-A radio frame structure.
  • the positions of the PSS / SSS, the RS, the PDCCH, and the PBCH may be taken as shown in FIG. 18.
  • the positions of the PSS / SSS, RS, PDCCH, and PBCH may be changed or omitted.
  • the UE may have the following two methods.
  • the base station may inform the terminal through higher information (or higher layer signaling (eg, RRC)) or an indicator (frag signal) in a broadcast signal.
  • higher information or higher layer signaling (eg, RRC)
  • fragment signal an indicator
  • downlink uplink resource ratios (excluding special subframes) for the number of possible cases of N U and N D are as follows.
  • Embodiment 3 HARQ transmission timing in a radio transmission frame structure of a user-specific dynamic TDD transmission method having a period of one frame
  • HARQ timing transmission should be defined.
  • the interval for transmitting ACK / NACK is also cell-specific.
  • an ACK / NACK transmission time (subframe) must be specified according to each configuration.
  • the PHICH and PUCCH for transmitting ACK / NACK are described, but other physical channels (eg, e-PHICH, PDSCH, PUSCH) may be transmitted.
  • a UE transmits a PUCCH in a neighboring UL subframe that is greater than 4 ms (4 subframes) at least when a PDSCH or a PDCCH scheduling a PDSCH is transmitted.
  • the PUCCH transmitted in each uplink subframe is evenly distributed and distributed according to the following criteria so that Bundling widow size (M) does not have a large value in a specific subframe.
  • one PDSCH or one uplink subframe is assigned to a PDCCH scheduling PDSCH.
  • PUCCH transmission time is set. Then, the PUCCH transmission for the next PDSCH or PDCCH scheduling the PDSCH is transmitted using the next uplink subframe.
  • the PUCCH transmission time is configured in all uplink subframes, the PUCCH for the next PDSCH or PDCCH scheduling PDSCH is cyclically transmitted using the next uplink subframe.
  • PUCCH transmission time such that M value is 2 in one uplink subframe. This sets. Thereafter, the PUCCH transmission for the next PDSCH or PDCCH scheduling the PDSCH is set such that the M value is 2 in the next uplink subframe. In addition, if the PUCCH transmission time is configured in all uplink subframes, the PUCCH for the next PDSCH or PDCCH scheduling PDSCH is cyclically transmitted using the next uplink subframe.
  • the present invention proposes a PUCCH timing setting method for ACK / NACK transmission based on the design guideline.
  • the DL / UL switch point periodicity in the 3GPP LTE / LTE-A system is divided into a case of 10 ms and 5 ms, and each case is subdivided into UL-DL subframe ratios.
  • the PUCCH Since there is no uplink subframe in the frame proposed by A, the PUCCH should be transmitted using the next frame.
  • the UE transmits the PUCCH in a subframe of subframe number 2 (subframe 2) in order to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • a subframe number in which a PUCCH is transmitted is defined as n
  • a transmission position of a PDSCH connected to ACK / NACK transmitted through a PUCCH or a PDCCH for scheduling a PDSCH is defined as nk.
  • K when the size of K is defined as M, K: ⁇ k 0 , k 1 ,. , k M-1 ⁇ .
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 0.
  • Downlink association set index K ⁇ k 0 , k 1 ,... , k M-1 ⁇ .
  • the UE transmits the PUCCH in subframes 2 and 3 of subframe numbers 2 and 3 in order to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 1.
  • bundling window size K is shown in Table 11 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframes (subframe 2, subframe 3 and subframe 4) having subframe numbers 2, 3, and 4 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 2.
  • bundling window size K is shown in Table 12 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframes (subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5) having subframe numbers 2, 3, 4, and 5 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 3.
  • bundling window size K is shown in Table 13 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • UE transmits PUCCH in subframes (subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5, subframe 6) having subframe numbers 2, 3, 4, 5, and 6 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe. send.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 4.
  • bundling window size K is shown in Table 14 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframes (subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5) having subframe numbers 2, 3, 4, and 5 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 5.
  • bundling window size K is shown in Table 15 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframes (subframe 3, subframe 4 and subframe 5) having subframe numbers 3, 4, and 5 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 6.
  • bundling window size K is shown in Table 16 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframes 4 and 5 of subframe numbers 4 and 5 in order to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 7.
  • bundling window size K is as shown in Table 17 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE Since there is no uplink subframe in the proposed A frame, the UE should transmit the PUCCH in the next frame.
  • the UE transmits the PUCCH in subframes 2 and 7 of subframe number 2 or 7 in order to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 0-a / 0-b.
  • a bundling window size K can be expressed as shown in Table 18 (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE In order to transmit the ACK / NACK for the downlink subframe, the UE transmits in subframes (subframe 2, subframe 7), (subframe 2, subframe 3), or (subframe 7, subframe 8) having subframe numbers 2 and 7.
  • Send PUCCH Assume that the DL / UL configuration is UL / DL configuration 1-a / 1-b / 1-c.
  • the UE In order to transmit the ACK / NACK for the downlink subframe, the UE (subframe 2, subframe 3, subframe 7), (subframe 2, subframe 7, subframe 8), (subframe 7, subframe 8, subframe 9) or (subfrmae) 2, subframe 3, subframe 4) to transmit the PUCCH.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 2-a / 2-b / 2-c / 2-d.
  • UE transmits ACK / NACK for a downlink subframe (subframe 2, subframe 3, subframe 7, subframe 8), (subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 7), or (subframe 2, subframe 7) , subframe 8, subframe 9) to transmit the PUCCH.
  • a downlink subframe subframe 2, subframe 3, subframe 7, subframe 8
  • subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 7 subframe 2, subframe 7
  • subframe 2, subframe 7) , subframe 8, subframe 9 to transmit the PUCCH.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 3-a / 3-b / 3-c.
  • the UE transmits the PUCCH in (subframe 2, subframe 3, subframe 4 subframe 7, subframe 8) or (subframe 2, subframe 3, subframe 7, subframe 8, subframe 9) to transmit ACK / NACK for the downlink subframe send.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 4-a / 4-b.
  • a bundling window size K can be expressed as shown in Table 22 below (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in (subframe 2, subframe 4 subframe 7, subframe 9) to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 5.
  • bundling window size K is shown in Table 23 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • Embodiment 4 HARQ transmission timing in a radio transmission frame structure of a user-specific dynamic TDD transmission method having one or more periods
  • HARQ timing transmission is required to configure User-specific Dynamic TDD in Embodiment 2 described above.
  • an ACK / NACK transmission time (subframe) must be designated according to the uplink configuration.
  • it is described using PHICH and PUCCH for transmitting ACK / NACK, but can be transmitted using other physical channels (eg, e-PHICH, PDSCH, PUSCH).
  • the UE transmits the PUCCH in subframe 1 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 0.
  • bundling window size K is shown in Table 24 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframe 1 and subframe 2 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 1.
  • bundling window size K is shown in Table 25 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframe 1, subframe 2, and subframe 3 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 2.
  • bundling window size K is shown in Table 26 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframe 1, subframe 2, subframe 3, and subframe 4 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 3.
  • bundling window size K is as shown in Table 27 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframe 1, subframe 2, subframe 3, subframe 4, and subframe 5 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 4.
  • bundling window size K is shown in Table 28 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframe 1, subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5, and subframe 6 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 5.
  • bundling window size K is shown in Table 29 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframe 1, subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5, subframe 6, and subframe 7 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 6.
  • bundling window size K is shown in Table 30 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframe 1, subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5, subframe 6, subframe 7, and subframe 8 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 7.
  • bundling window size K is as shown in Table 31 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • the UE transmits the PUCCH in subframe 1, subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5, subframe 6, subframe 7, subframe 8, and subframe 9 to transmit ACK / NACK for the downlink subframe.
  • the DL / UL configuration is UL / DL configuration 8.
  • bundling window size K is shown in Table 32 below. Can be expressed (Downlink association set index K: ⁇ k 0 , k 1 ,..., k M-1 ⁇ ).
  • one table may be configured by combining various UL-DL configurations determined according to the ratio of the number of uplink subframes and the number of downlink subframes.
  • the information on one such table may be shared in advance by the base station between the terminals, or the base station may signal the terminal to a higher layer signal (eg, RRC (Radio Resource Control) signal).
  • RRC Radio Resource Control
  • the UE can implicitly acquire DL / UL switch point periodicity information without having to receive DL / UL switch point periodicity information from the base station.
  • the above-described information on the UL / DL configuration of Table 10 to Table 32 can be shared in advance between the base station between the terminal or the base station is a terminal of the upper layer signal (for example, RRC (Radio Resource Control) signal) Can be signaled to
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • a method for transmitting a HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK / NACK feedback by using a UE-specific TDD frame is widely used in various wireless communication systems such as 3GPP LTE / LTE-A system and 5G communication system. Can be used as.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선통신 시스템에서 단말이 단말-특정 TDD 프레임을 이용하여 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK/NACK 피드백을 전송하는 방법은, 상기 단말-특정 TDD 프레임의 해당 서브프레임에서 하향링크 제어 채널을 수신하는 단계; 및 상기 해당 서브프레임으로부터 적어도 4개 서브프레임 이후에 오는 서브프레임 중에서 상기 해당 서브프레임과 가장 인접한 상향링크 서브프레임에서 상기 하향링크 제어 채널에 대한 HARQ ACK/NACK을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 단말-특정 TDD 프레임을 이용하여 HARQ ACK/NACK 피드백을 전송하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 단말-특정 TDD 프레임을 이용하여 HARQ ACK/NACK 피드백을 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
전이중 통신 기술 (Full-duplex communication) 은 한 노드에서 송신과 수신을 동시에 수행함으로써 시간 자원 또는 주파수 자원을 직교하도록 분할하여 사용하는 기존의 반이중 통신 (Half-duplex communication) 에 비해서 시스템의 용량(capacity)를 이론적으로 2배 향상시킬 수 있는 기술이다.
도 1은 FDR 을 지원하는 단말과 기지국의 개념도를 나타낸다.
도 1과 같은 FDR 상황에서는 다음과 같은 총 3종류의 간섭이 존재하게 된다.
Intra -device self-interference: 동일한 시간 및 주파수 자원으로 송/수신을 수행하기 때문에, desired signal 뿐만 아니라 자신이 송신한 신호가 동시에 수신된다. 이때, 자신이 송신한 신호는 감쇄가 거의 없이 자신의 수신 안테나로 수신 되므로 desired signal 보다 매우 큰 파워로 수신되어 간섭으로 작용하는 것을 의미한다.
UE to UE inter-link interference: 단말이 송신한 상향링크 신호가 인접하게 위치한 단말에게 수신되어 간섭으로 작용하는 것을 의미한다.
BS to BS inter-link interference: 기지국간 혹은 HetNet 상황에서의 이종 기지국간(Picocell, femtocell, relay node) 송신하는 신호가 다른 기지국의 수신 안테나로 수신되어 간섭으로 작용하는 것을 의미한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 단말이 단말-특정 TDD 프레임을 이용하여 HARQ ACK/NACK 피드백을 전송하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 단말-특정 TDD 프레임을 이용하여 HARQ ACK/NACK 피드백을 전송하는 단말을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 무선통신 시스템에서 단말이 단말-특정 TDD 프레임을 이용하여 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK/NACK 피드백을 전송하는 방법은, 상기 단말-특정 TDD 프레임의 해당 서브프레임에서 하향링크 제어 채널을 수신하는 단계; 및 상기 해당 서브프레임으로부터 적어도 4개 서브프레임 이후에 오는 서브프레임 중에서 상기 해당 서브프레임과 가장 인접한 상향링크 서브프레임에서 상기 하향링크 제어 채널에 대한 HARQ ACK/NACK을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 단말-특정 TDD 프레임은 단말-공통 서브프레임 구간 및 단말-특정 서브프레임 구간을 포함할 수 있다. 상기 단말-공통 서브프레임 구간은 상기 무선통신 시스템 내의 단말들 혹은 상기 단말이 속한 셀 내의 단말들과에 공통적으로 설정된 서브프레임 구간에 해당할 수 있다. 상기 단말-공통 서브프레임 구간은 상기 단말-특정 TDD 프레임에서 첫 번째 서브프레임 및 두 번째 서브프레임으로 구성될 수 있다. 상기 첫 번째 서브프레임은 특별 서브프레임이고 상기 두 번째 서브프레임은 상향링크 서브프레임일 수 있다. 상기 단말-특정 TDD 프레임은 복수의 단말-공통 서브프레임 구간을 포함할 수 있다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 무선통신 시스템에서 단말-특정 TDD 프레임을 이용하여 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK/NACK 피드백을 전송하는 단말은, 수신기; 송신기; 및 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 수신기가 상기 단말-특정 TDD 프레임의 해당 서브프레임에서 하향링크 제어 채널을 수신하도록 제어하고, 상기 송신기가 상기 해당 서브프레임으로부터 적어도 4개 서브프레임 이후에 오는 서브프레임 중에서 상기 해당 서브프레임과 가장 인접한 상향링크 서브프레임에서 상기 하향링크 제어 채널에 대한 HARQ ACK/NACK을 전송하도록 제어할 수 있다. 상기 단말-특정 TDD 프레임은 단말-공통 서브프레임 구간 및 단말-특정 서브프레임 구간을 포함할 수 있다. 상기 단말-공통 서브프레임 구간은 상기 무선통신 시스템 내의 단말들 혹은 상기 단말이 속한 셀 내의 단말들과에 공통적으로 설정된 서브프레임 구간에 해당할 수 있다. 상기 단말-공통 서브프레임 구간은 상기 단말-특정 TDD 프레임에서 첫 번째 서브프레임 및 두 번째 서브프레임으로 구성될 수 있다. 상기 첫 번째 서브프레임은 특별 서브프레임이고 상기 두 번째 서브프레임은 상향링크 서브프레임일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 단말-특정 다이나믹 TDD 프레임에 따른 HARQ ACK/NACK 피드백을 전송함으로써 단말-특정 다이나믹 TDD 전송 방식을 효율적으로 이용할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 FDR 을 지원하는 단말과 기지국의 개념도를 나타낸다.
도 2는 무선통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 FDR 통신 상황에서 송신/수신 링크와 자기간섭 (SI)의 개념도를 예시하고 있다.
도 4는 장치의 RF 송수신단(혹은 RF front end)에서의 세 가지 간섭 기법을 적용하는 위치를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4를 바탕으로 하여 OFDM을 이용한 통신 시스템 환경에서 제안하는 통신 장치에서 자기간섭 제거(Self-IC)를 위한 장치의 블럭도를 도식화 한 도면이다.
도 6은 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 FDR 통신 상황에서 송신/수신 링크와 자기간섭 (SI)의 개념도를 예시하고 있다.
도 8은 장치의 RF 송수신단(혹은 RF front end)에서의 세 가지 간섭 기법을 적용하는 위치를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8을 바탕으로 하여 OFDM을 이용한 통신 시스템 환경에서 제안하는 통신 장치에서 자기간섭 제거(Self-IC)를 위한 장치의 블럭도를 도식화 한 도면이다.
도 10은 FDR 방식이 적용되는 임의의 두 무선 디바이스 간에 의해 발생하는 다중 사용자 간섭의 개념을 도시한 도면이다.
도 11은 기지국과 단말 간의 UE-specific Dynamic TDD 무선 전송 방식 적용한 일 예를 도시한 도면이다.
도 12는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 무선 전송 프레임 자원 구조 설계의 기준을 도시한 도면이다.
도 13은 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 무선 전송 프레임 자원 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 프레임 구조를 3GPP LTE 무선 프레임 구조에 정합하는 User-specific Dynamic TDD 무선 프레임 구조로 표현한 일 예이다.
도 15는 두 개의 사용자 공통 서브프레임 구간을 가지는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 3GPP LTE 무선 프레임 구조에 정합하는 두 개의 사용자 공통 서브프레임 구간을 가지는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 17은 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 변경된 무선 전송 프레임 자원 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 18은 도 17에 도시된 프레임 구조를 3GPP LTE/LTE-A 무선 프레임 구조에 정합하는 User-specific Dynamic TDD 무선 프레임 구조로 표현한 일 예를 도시한 도면이다.
도 19는 3GPP LTE/LTE-A 무선 프레임 구조에 정합하는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 변경된 무선 전송 프레임의 상세 구조를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다. 본 명세서에서는 IEEE 802.16 시스템에 근거하여 설명하지만, 본 발명의 내용들은 각종 다른 통신 시스템에도 적용가능하다.
이동 통신 시스템에서 단말 혹은 사용자 기기(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced 데이터 Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 2는 무선통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)(D2D 단말을 포함)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(170), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다.
기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
본 명세서에서 단말의 프로세서(155)와 기지국의 프로세서(180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)이 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능 등을 제외하고, 신호 및 데이터를 처리하는 동작을 수행하지만, 설명의 편의를 위하여 이하에서 특별히 프로세서(155, 180)를 언급하지 않는다. 특별히 프로세서(155, 180)의 언급이 없더라도 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능이 아닌 데이터 처리 등의 일련의 동작들을 수행한다고 할 수 있다.
도 3은 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
통상적인 무선 전송의 표현으로써 무선 디바이스로서 기지국과 무선 단말 간의 무선 전송에 대하여 기지국에서 무선 단말로의 전송을 하향링크 전송, 무선 단말로부터 기지국으로의 전송을 상향링크 전송으로 통칭하여 표현한다. 이러한 하향 링크 전송과 상향 링크 전송 간의 무선 자원을 구분하는 방식을 듀플렉스(‘duplex’)라고 정의하며 주파수 밴드를 하향링크 전송 밴드와 상향링크 전송 밴드로 구분하여 양방향 송수신하는 경우 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex, FDD)라고 표현하고 동일 주파수 밴드에서 시간 영역(time domain) 무선 자원을 하향 링크 시구간(time duration) 자원과 상향링크 시구간(time duration) 자원으로 구분하여 송수신하는 경우 시간 분할 듀플렉스(Time Division Duplex, TDD)라고 표현한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 3(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 표준 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 표준 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 표준 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
표준 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 3(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다.
타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
각 하프 프레임은 5개의 서브프레임을 포함하고 있고, "D"라고 표시된 서브프레임은 하향링크 전송을 위한 서브프레임, "U"라고 표시된 서브프레임은 상향링크 전송을 위한 서브프레임이며, "S"라고 표시된 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되는 특별 서브프레임이다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
5ms 하향링크-상향링크 스위치-포인트 주기인 경우에 특별 서브프레임(S)은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 스위치-포인트 주기인 경우에는 첫 번째 하프-프레임에만 존재한다. 서브프레임 인덱스 0 및 5(subframe 0 and 5) 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 특별 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다. 멀티-셀 들이 병합된(aggregated) 경우, 단말은 모든 셀들에 거쳐 동일한 상향링크-하향링크 구성임을 가정할 수 있고, 서로 다른 셀들에서의 특별 서브프레임의 보호 구간은 적어도 1456Ts 오버랩된다. 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
다음 표 1은 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸 표이다
Figure PCTKR2016007388-appb-T000001
다음 표 2는 3GPP LTE 시스템에서는 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성(configuration)을 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2016007388-appb-T000002
표 2를 참조하면, 3GPP LTE 시스템에서는 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성(configuration)에는 7가지가 있다. 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 특별 프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 또는 개수가 다를 수 있다. 이하에서는 표 2에 나타낸 타입 2 프레임 구조의 상향링크-하향링크 구성(configuration)들에 기초하여 본 발명의 다양한 실시예들을 기술할 것이다. 다음 표 3은 TDD configurations 0-6에 대한 k값을 나타내고 있다.
Figure PCTKR2016007388-appb-T000003
타입 1 프레임 구조에서 서브프레임 i에서 단말에 할당된 PHICH 상에서 수신된 HARQ-ACK은 서브프레임 i-4에서의 PUSCH 전송과 관련되어 있다. 타입 2 프레임 구조 UL/DL configuration 1-6에서, 서브프레임 i에서 단말에 할당된 PHICH 상에서 수신된 HARQ-ACK은 서브프레임 i-k(k는 상기 표 3에 표시되어 있음)에서의 PUSCH 전송과 관련되어 있다.
아래에서 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서의 UE HARQ-ACK procedure를 간략히 설명한다. 본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서의 UE HARQ-ACK procedure에 기초하여 기술될 것이다.
For Frame Structure type 2 UL/DL configuration 1-6, an HARQ-ACK received on the PHICH assigned to a UE in subframe i is associated with the PUSCH transmission in the subframe i-k as indicated by the table 3.For Frame Structure type 2 UL/DL configuration 0, an HARQ-ACK received on the PHICH in the resource corresponding to IPHICH =0, assigned to a UE in subframe i is associated with the PUSCH transmission in the subframe i-k as indicated by the table 3. If, for Frame Structure type 2 UL/DL configuration 0, an HARQ-ACK received on the PHICH in the resource corresponding to IPHICH =1 , assigned to a UE in subframe i is associated with the PUSCH transmission in the subframe i-6.The physical layer in the UE shall deliver indications to the higher layers as follows:For downlink subframe i, if a transport block was transmitted in the associated PUSCH subframe then:- if ACK is decoded on the PHICH corresponding to the transport block in subframe i, ACK for that transport block shall be delivered to the higher layers;- else NACK for that transport block shall be delivered to the higher layers.For downlink subframe i, in case of a retransmission in the associated PUSCH subframe, if a transport block was disabled in the associated PUSCH subframe then ACK for that transport block shall be delivered to the higher layers.
아래에서 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서의 PHICH Assigment procedure를 간략히 설명한다. 본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서의 PHICH Assigment procedure에 기초하여 기술될 것이다.
For PUSCH transmissions scheduled from serving cell in subframe n, a UE shall determine the corresponding PHICH resource of serving cell c in subframe n+kPHICH , where kPHICH is always 4 for FDD and is given in following table 6 for TDD. For subframe bundling operation, the corresponding PHICH resource is associated with the last subframe in the bundle.The PHICH resource is identified by the index pair (
Figure PCTKR2016007388-appb-I000001
)where
Figure PCTKR2016007388-appb-I000002
is the PHICH group number and
Figure PCTKR2016007388-appb-I000003
is the orthogonal sequence index within the group as defined by:
Figure PCTKR2016007388-appb-I000004
where nDMRS is mapped from the cyclic shift for DMRS field (according to following table 6) in the most recent PDCCH with uplink DCI format [4] for the transport block(s) associated with the corresponding PUSCH transmission. nDMRS shall be set to zero, if there is no PDCCH with uplink DCI format for the same transport block, and if the initial PUSCH for the same transport block is semi-persistently scheduled, or if the initial PUSCH for the same transport block is scheduled by the random access response grant .
Figure PCTKR2016007388-appb-I000005
is the spreading factor size used for PHICH modulation as described in section 6.9.1 in [3].
Figure PCTKR2016007388-appb-I000006
where
Figure PCTKR2016007388-appb-I000007
is the lowest PRB index in the first slot of the corresponding PUSCH transmission
Figure PCTKR2016007388-appb-I000008
is the number of PHICH groups configured by higher layers as described in section 6.9 of [3],
Figure PCTKR2016007388-appb-I000009
Figure PCTKR2016007388-appb-T000004
도 4는 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 하향링크 슬롯의 자원 그리드를 예시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 하나의 하향링크 슬롯은 7(혹은 6)개의 OFDM 심볼을 포함하고 자원 블록은 주파수 도메인에서 12개의 부반송파를 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)는 자원 요소(Resource Element, RE)로 지칭된다. 하나의 RB는 12×7(6)개의 RE를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 RB의 개수 NRB는 하향링크 전송 대역에 의존한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일하되, OFDM 심볼이 SC-FDMA 심볼로 대체된다.
도 5는 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 5를 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 대응한다. 남은 OFDM 심볼은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHancel)가 할당되는 데이터 영역에 해당한다. LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답으로 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat request acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라고 한다. DCI 포맷은 상향링크용으로 포맷 0, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 3, 3A 등의 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷은 용도에 따라 호핑 플래그(hopping flag), RB 할당, MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 사이클릭 쉬프트 DM RS(demodulation reference signal), CQI (channel quality information) 요청, HARQ 프로세스 번호, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 확인(confirmation) 등의 정보를 선택적으로 포함한다.
PDCCH는 하향링크 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 상향링크 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위-계층 제어 메시지의 자원 할당 정보, 단말 그룹 내의 개별 단말들에 대한 Tx 파워 제어 명령 세트, Tx 파워 제어 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화 지시 정보 등을 나른다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집합(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. PDCCH의 포맷 및 PDCCH 비트의 개수는 CCE의 개수에 따라 결정된다. 기지국은 단말에게 전송될 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 목적에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹 된다. 예를 들어, PDCCH가 특정 단말을 위한 것일 경우, 해당 단말의 식별자(예, cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 페이징 메시지를 위한 것일 경우, 페이징 식별자(예, paging-RNTI (P-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(system information block, SIC))를 위한 것일 경우, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 랜덤 접속 응답을 위한 것일 경우, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다.
도 6은 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수(예, 2개)의 슬롯을 포함한다. 슬롯은 CP 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터 영역은 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 포함하고 음성 등의 데이터 신호를 전송하는데 사용된다. 제어 영역은 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)를 포함하고 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)를 전송하는데 사용된다. PUCCH는 주파수 축에서 데이터 영역의 양끝 부분에 위치한 RB 쌍(RB pair)을 포함하며 슬롯을 경계로 호핑한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ ACK/NACK: PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷에 대한 응답 신호이다. 하향링크 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드(CodeWord, CW)에 대한 응답으로 ACK/NACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 2비트가 전송된다.
- CQI(Channel Quality Indicator): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output) 관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), PTI(Precoding Type Indicator) 등을 포함한다. 서브프레임 당 20비트가 사용된다.
단말이 서브프레임에서 전송할 수 있는 제어 정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 설정된 서브프레임의 경우 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히어런트 검출에 사용된다. PUCCH는 전송되는 정보에 따라 7개의 포맷을 지원한다.
동일 주파수 밴드 상에서 상향링크와 하향링크 신호를 동시에 송수신이 가능한 FDR 송수신 시스템은 주파수 또는 시간을 나누어 상향링크와 하향링크 신호를 송수신 하는 기존 시스템 대비 주파수 효율 (Spectral efficiency) 를 최대 2배 증가시킬 수 있기 때문에 차세대 5G 이동통신 시스템의 핵심 기술 중 하나로 각광 받고 있다.
단일 주파수 전송 밴드를 사용한 FDR은 임의의 무선 디바이스 관점에서는 단일 주파수 전송 밴드를 통해 송수신을 동시에 수행하는 전송 자원 설정 방식으로 정의할 수 있다. 이의 특별한 일례로서 일반적인 기지국(또는 중계기, 릴레이 노드, remote radio head(RRH) 등)과 무선 단말 간의 무선 통신에 대해서 단일한 주파수 전송 밴드를 통해 기지국의 하향링크 전송과 상향링크 수신, 무선 단말의 하향링크 수신과 상향링크 전송을 동시적으로 수행하는 전송 자원 설정 방식으로 표현할 수 있다. 다른 일 예로서 무선 단말 들 간의 디바이스 간 직접 통신 (device-to-device direct communication, D2D)의 상황에서 무선 단말들 간의 전송과 수신이 동일한 주파수 전송 밴드에서 동시에 수행되는 전송 자원 설정 방식으로 표현할 수 있다. 이하의 본 발명에서 일반적 기지국과 무선 단말 간 무선 송수신의 경우를 예시하며 FDR 관련 제안 기술들을 기술하고 있으나 일반적인 기지국 이외의 단말과 무선 송수신을 수행하는 네트워크 무선 디바이스의 경우도 포함며 단말들 간의 직접 통신의 경우도 포함한다.
도 7은 FDR 통신 상황에서 송신/수신 링크와 자기간섭 (SI)의 개념도를 예시하고 있다.
도 7에서처럼 자기간섭(SI)는 송신 안테나로부터 송신된 신호가 경로 감쇄 없이 자신의 수신 안테나로 바로 들어오는 다이렉트 간섭(direct interference)과 주변의 지형에 의해 반사된 반사된 간섭(reflected interference)로 구분될 수 있으며, 그 크기는 물리적인 거리 차이에 의해 원하는 신호(desired signal) 보다 극단적으로 클 수 밖에 없다. 이렇게 극단적으로 큰 간섭의 세기 때문에 FDR 시스템의 구동을 위해서는 자기간섭의 효과적인 제거가 필요하다.
효과적으로 FDR 시스템이 구동되기 위해서는 장치의 최대 송신 파워에 따른 자기간섭 제거(Self-IC)의 요구 사항을 다음 표 1(이동통신 시스템에서의 FDR적용 시 Self-IC 요구사항 (BW=20MHz))과 같이 결정할 수 있다
Node Type Max. Tx Power (PA) Thermal Noise. (BW=20MHz) Receiver NF Receiver Thermal Noise Level Self-IC Target (PA- TN-NF)
Macro eNB 46dBm -101dBm 5dB (for eNB) -96dBm 142 dB
Pico eNB 30dBm 126 dB
Femto eNB,WLAN AP 23dBm 119 dB
UE 23dBm 9dB(for UE) -92dBm 115 dB
상기 표 7을 참조하면, 단말(UE)이 20MHz 의 대역폭(BW)에서 효과적으로 FDR 시스템을 구동시키기 위해서는 119dBm 의 Self-IC 성능이 필요함을 알 수 있다. 이동통신 시스템의 대역폭에 따라서 Thermal noise 값이
Figure PCTKR2016007388-appb-I000010
식과 같이 바뀔 수 있으며, 표 1은 20MHz 의 대역폭을 가정하고 구하였다. 표 1과 관련하여 Receiver Noise Figure (NF) 는 3GPP 표준 요구사항(specification requirement)를 참조하여 worst case를 고려하였다. Receiver thermal noise level 은 특정 BW 에서의 thermal noise 와 receiver NF의 합으로 결정된다.
자기간섭 제거(Self-IC) 기법의 종류 및 적용 방법
도 8은 장치의 RF 송수신단(혹은 RF front end)에서의 세 가지 간섭 기법을 적용하는 위치를 도시한 도면이다. 도 8에서는 3가지 Self-IC 기법의 적용 위치를 도시하고 있다. 이하 3가지 Self-IC 기법에 대해 간략히 설명한다.
Antenna Self-IC: 모든 Self-IC 기법 중 가장 우선적으로 실행되어야 할 자기간섭 제거 기법이 안테나 자기간섭 제거 기법이다. 안테나 단에서 SI 제거가 수행된다. 가장 간단하게는 송신 안테나 및 수신 안테나 사이에 신호를 차단할 수 있는 물체를 설치하여 SI 신호의 전달을 물리적으로 차단하거나, 다중 안테나를 활용하여 안테나 간의 거리를 인위적으로 조절하거나, 특정 송신 신호에 위상 반전을 주어 SI 신호를 일부 제거할 수 있다. 또한, 다중 편파 안테나 또는 지향성 안테나를 활용하여 SI 신호의 일부를 제거할 수 있다.
Analog Self-IC: 수신 신호가 ADC (Analog-to-Digital Convertor) 를 통과하기 이전에 Analog 단에서 간섭을 제거하는 기법으로 복제된 Analog 신호를 이용하여 SI 신호를 제거하는 기법이다. 이는 RF영역 혹은 IF 영역에서 수행될 수 있다. SI 신호를 제거하는 방법은 구체적으로 기술하면 다음과 같다. 우선 송신되는 Analog 신호를 시간지연 시킨 후 크기와 위상을 조절하여 실제로 수신되는 SI 신호의 복제 신호를 만들어 수신 안테나로 수신되는 신호에서 차감하는 방식으로 이루어진다. 그러나, Analog 신호를 이용하여 처리하기 때문에 구현 복잡도와 회로특성으로 인하여 추가적인 왜곡이 발생할 수도 있으며 이로 인하여 간섭제거 성능이 크게 달라질 수 있다는 단점이 있다.
Digital Self-IC: 수신 신호가 ADC를 통과한 이후에 간섭을 제거하는 기법으로 Baseband 영역에서 이루어지는 모든 간섭제거 기법들을 포함한다. 가장 간단하게는 송신되는 Digital 신호를 활용하여 SI 의 복제 신호를 만들어 수신된 Digital 신호에서 차감하는 방법으로 구현 가능하다. 혹은 다중 안테나를 이용하여 Baseband에서의 Precoding/Postcoding을 수행 함으로써 단말 혹은 기지국에의 송신 신호가 수신안테나로 수신되지 않게끔 하기 위한 기법들 또한 Digital Self-IC로 분류 할 수 있다. 그러나 Digital Self-IC는 Digital로 변조된 신호가 원하는 신호에 대한 정보를 복원 할 수 있을 정도로 양자화가 이루어져가 가능하기 때문에 Digital Self-IC를 수행하기 위해서는 상기의 기법들 중 하나 이상의 기법을 활용하여 간섭을 제거하고 난 이후의 남아있는 간섭 신호와 원하는 신호간의 신호 파워의 크기 차가 ADC range안에 들어와야 하는 전제조건이 필요하다.
도 9는 도 8을 바탕으로 하여 OFDM을 이용한 통신 시스템 환경에서 제안하는 통신 장치에서 자기간섭 제거(Self-IC)를 위한 장치의 블럭도를 도식화 한 도면이다.
Digital Self-IC block의 위치는 도 9에서는 DAC 전과 ADC 통과후의 디지털 자기간섭 신호(digital SI) 정보를 바로 이용하여 수행하는 것으로 도시하고 있으나, IFFT 통과 후 및 FFT 통과 전의 디지털 자기간섭 신호를 이용하여 수행될 수도 있다. 또한 도 9는 송신 안테나와 수신 안테나를 분리하여 자기 간섭 신호를 제거하는 개념도이지만, 하나의 안테나를 이용한 안테나 간섭 제거 기법 사용시에는 도 5와는 다른 안테나의 구성법이 될 수 있다.
FDR 전송 방식을 적용할 때 발생하는 다른 종류의 간섭으로는 다중 사용자 간섭이 있다. 다중 사용자 간섭은 상대적으로 근접한 거리를 가진 복수 개의 FDR 적용 디바이스들 간에 동일 주파수 밴드로 전송하는 디바이스들의 신호가 해당 밴드로 신호를 수신하는 디바이스에 간섭으로 들어오는 현상 또는 동일 셀 내의 다른 TDD Configuration으로 인해 송신된 상향 전송 신호가 하향 전송 신호의 수신 시 간섭으로 들어오는 현상으로 정의할 수 있다.
본 발명에서는 단일 주파수 전송 밴드 상에서 임의의 무선 디바이스가 송수신을 동시적으로 수행하는 FDR 기술의 현실적인 진화 방향의 중간 단계로서 User-specific Dynamic TDD 기법을 위한 프레임 구조를 제시하고 이를 운영하기 위해 필요한 HARQ 전송 방법에 대해 제안할 것이다.
도 10은 FDR 방식이 적용되는 임의의 두 무선 디바이스 간에 의해 발생하는 다중 사용자 간섭의 개념을 도시한 도면이다.
도 10에서 개념적으로 표현되는 다중 사용자 간섭은 디바이스 간의 위치 상의 근접도와 디바이스 전송 전력 세기에 따라 간섭의 영향이 결정된다. 일 예로서, 임의의 기준 전송 전력 상에서 전송 무선 디바이스와 수신 무선 디바이스 간의 거리가 가까울수록, 무선 디바이스의 전송 전력 세기가 클수록 해당 무선 디바이스 수신 부에 입력되는 다중 사용자 간섭의 세기가 커지는 영향을 가지고 있다.
상기 FDR 적용으로 인해 발생하는 간섭 종류 별 특성을 기술하면 다음 표 8과 같다.
간섭 종류 변조 심볼 정보 파악 간섭 신호 세기 간섭 영향도 결정 요소
자기 간섭 O 매우 큼 수신 신호 대비 자기 간섭 신호의 전력 세기 비
다중 사용자 간섭 X 가변 간섭 디바이스와의 거리,간섭 디바이스의 전송 전력
다중 사용자 간섭의 처리를 위해 전송 자원 스케쥴링과 전력 제어, 다중 안테나 빔포밍 등의 디지털 베이스밴드 기술과 무선 자원 스케쥴링 방법을 통해 효과적으로 완화시키거나 제거하는 것을 고려할 수 있다. 이에 반해, 자기 간섭의 처리는 발생 시의 전송 최대 전력과 최소 수신 sensitivity를 고려한 간섭 신호 세기의 최악의 상황을 고려할 때 수신 장치부의 ADC(Analog-to-Digital Convertor) 이전 단계에서 무선 망 커버리지(망 노드 전송 전력) 조건 및 전송률 정합 상황에 따라 최소 60dB에서 최대 100dB 이상의 간섭 신호 제거가 이루어져야 ADC에서 의도하는 수신 신호가 왜곡 없이 디지털 양자화(quantization)이 이루어지는 요구 조건이 있다.
임의의 무선 디바이스 수신 장치부에서 이러한 ADC 이전 단계에서의 상기와 같은 자기 간섭 제거를 하기 위해서는 상당한 구현 복잡도와 프로세싱 비용이 소요된다는 점을 감안할 때 full duplex raion (FDR)의 개념적인 이득 목표를 추구하면서 소요되는 구현 복잡도와 프로세싱 비용을 효과적으로 완화시키는 전송 방식이 고려될 수 있다.
본 발명에서는 기지국과 단말 간의 무선 전송에 있어 시스템의 주파수 사용 효율성을 증대하고 사용자 단위의 상향/하향링크 데이터 비대칭성을 최대 지원하면서도 자기 간섭을 기지국의 수신부로 한정시키는 방법으로 User-specific Dynamic TDD의 전송 방식을 제안하고, 이를 도 11에 도시하였다.
도 11은 기지국과 단말 간의 UE-specific Dynamic TDD 무선 전송 방식 적용한 일 예를 도시한 도면이다.
도 11에서 도시한 바와 같이, User-specific Dynamic TDD 무선 전송 방식은 개별 단말들 별로 각자의 서비스 혹은 응용 프로그램에 맞춰 하향링크 시구간 자원과 상향링크 시구간 자원을 고유하게 설정하는 방식을 의미한다. 이때의 시구간 자원은 하나 이상의 전송 심볼들로 구성되는 타임 슬롯 또는 서브프레임(subframe) 또는 프레임 단위일 수 있다. User-specific Dynamic TDD 무선 전송 방식으로 개별 단말 단위의 서비스, 응용 특성에 최적화된 무선 전송 자원 할당을 지원함과 동시에 임의의 기지국 커버리지 상에서의 전체 주파수 사용 효율을 증진하는 이득을 얻을 수 있다
User-specific Dynamic TDD 전송 방식을 기지국과 단말 간의 무선 전송에 적용하는 경우, 임의의 단말에서는 단말이 상향링크 신호를 전송하는 동작과 하향링크 신호를 수신하는 동작이 시간 영역에서 중복 없이 구분되기 때문에 단말 내에서의 자기 간섭은 유발되지 않는 특성을 가진다. 이에 반하여 기지국은 기지국 내 상향링크 신호의 수신부에서 임의의 단말의 전송 신호를 수신하는 시점에서 기지국 내 하향링크 신호의 송신부에서 다른 단말로의 하향링크 신호 전송을 수행하는 경우 기지국 내에서 자기 간섭이 발생할 수 있다. 기지국과 단말 간 무선 전송에 있어 FDR과 대비되는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 특징들을 아래 표 9와 같이 정리할 수 있다.
특징 요소 User-specific Dynamic TDD FDR
주파수 효율 기지국 단위 전체 주파수 활용 효율 증대 사용자 단위 주파수 활용 효율 증대
사용자 상하향링크 자원 설정 User-wise Flexible User-wise Flexible
무선 단말 간섭 요소 다중 사용자 간섭 자기 간섭, 다중 사용자 간섭
기지국 간섭 요소 자기 간섭, 다중 사용자 간섭 자기 간섭, 다중 사용자 간섭
이하 본 발명에서는 기지국과 단말 간 무선 전송에 대하여 User-specific Dynamic TDD 전송 방식을 효과적으로 적용하기 위한 기술들을 제안한다. 본 발명 전반에서 표현되는 기지국은 중계기, 릴레이 노드, remote radio head(RRH) 등을 포함하는 개념이다.
user-specific Dynamic TDD 전송 방식 전용의 무선 전송 프레임 자원 구조 설계
User-specific Dynamic TDD 전송 방식을 기지국과 단말 간 무선 전송에 적용하는데 있어 기본적인 무선 전송 프레임 자원 구조 설계의 지침은 다음과 같다.
서브프레임(Subframe): User-specific Dynamic TDD 전송 방식 상의 최소 송수신 이벤트(스케쥴링의 단위(TTI(Transmission Time Interval)), 연속된 송수신 수행의 duration) 시간 단위로서 Nsys 개의 OFDM 심볼들로 구성된다. 3GPP LTE의 기본 자원 구성과 정합 시에는 14개(normal CP 경우) 또는 12개(extended CP 경우)의 OFDM 심볼들로 서브프레임이 구성되며 서브프레임을 이등분하여 두 개의 슬롯으로 나누어 구성할 수 있다.
무선 프레임(Radio frame): User-specific Dynamic TDD 전송 방식 상의 가장 큰 범위의 전송 단위로서 Ntot 개의 서브프레임들로 구성할 수 있다. 3GPP LTE의 기본 자원 구성과 정합 시에는 10개의 서브프레임들로 구성될 수 있다.
하향링크 서브프레임(Downlink subframe) : 임의의 기지국-단말 링크 상의 하향 전송을 위한 서브프레임이다.
상향링크 서브프레임(Uplink subframe): 임의의 기지국-단말 링크 상의 상향 전송을 위한 서브프레임이다.
특별 서브프레임(Special subframe): 임의의 기지국-단말 링크 상의 하향 전송 서브프레임에서 상향 전송 서브프레임으로 전환함에 있어 무선 구간 전파 지연과 상향링크 수신동기를 위한 timing advanced 메커니즘의 적용으로 인한 송수신 구간 중복을 방지하기 위하여 보호 구간(guard time)이 해당 링크의 라운드 트립 지연(round trip delay)이상으로 확보하는 것이 필요하게 된다. 이를 지원하기 위해서 특별 서브프레임(special subframe)을 정의하고 하향링크 전송 심볼, 보호 구간 심볼, 상향링크 전송 심볼로서 구성하게 된다.
이하 본 발명에서는 상기 설계 지침을 기반으로 하여 User-specific Dynamic TDD 전송 방식 전용의 무선 전송 프레임 자원 구조 설계를 위한 제안에 대해 설명한다.
실시예 1: 한 프레임 또는 반 프레임의 주기를 갖는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 무선 전송 프레임 구조
통상적인 LTE TDD 의 uplink-downlink configuration 은 Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity가 5ms 일 때에는 0,1,2 subframe 과 5,6,7 subframe 은 Downlink (D), Special (S), Uplink (U) 의 순서대로 고정되어 있고, Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity가 10ms 일 때에는 0,1,2 subframe 이 D, S, U의 순서대로 고정되어있다. 그러나, FDR 전송이 가능한 기지국은 자기간섭 제거의 성능이 보장된 상황에서 상향링크 전송의 수신 시에도 하향링크 전송이 가능하다. 그렇기 때문에 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 지원 여부와 단말의 traffic 및 latency 상황에 따라서는 고정되어 있는 D, S, U 의 구조를 변경할 수 있다.
일 예로서, User-specific Dynamic TDD 전송 방식에 대해 임의의 무선 프레임은 임의의 셀 또는 시스템내의 전체 사용자에게 공통으로 구성되는 서브프레임을 D, S 로 두고, 나머지 서브프레임은 사용자 단위로 특정하게 하향링크 서브프레임(D) 또는 상향링크 서브프레임(U) 또는 특별 서브프레임(S)으로 구성될 수 있는 사용자별로 특정하게 설정된 서브프레임(User specifically configured subframe) (X)으로 설정할 수 있다.
상기 제시한 사용자 공통 구성 서브프레임을 하향링크 서브프레임, 특별 서브프레임 순으로 2개의 서브프레임들로 구성하고 나머지 서브프레임을 User specifically configured subframe (X)로 설정한 경우의 일 예를 도 12에 도시하였다.
도 12는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 무선 전송 프레임 자원 구조 설계의 기준을 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 무선 프레임에서 사용자 공통(user common) 서브프레임이 무선 프레임의 시작 부분에 위치한다. 사용자 공통 서브프레임들은 하향링크 서브프레임(D) 및 특별 서브프레임(S)으로 구성되어 있고, 나머지 서브프레임들은 사용자-특정(즉, 단말-특정) 서브프레임들로 구성될 수 있다.
상술한 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 무선 전송 프레임 설계 지침에 따라 사용자 공통 서브프레임(user common subframe)(즉, 단말 공통 서브프레임) 구간과 사용자 특정 서브프레임(user specific subframe)(즉, 단말-특정 서브프레임) 구간으로 구성되는 프레임 구조의 일 실시 예를 다음 도 13과 같이 도시할 수 있다.
도 13은 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 무선 전송 프레임 자원 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 기존 3GPP LTE TDD 시스템과의 정합성과 주파수 효율을 고려하여 사용자 공통 서브프레임 구간 이후에는 상향링크 서브프레임이 오는 것이 가장 기본적인 구조이다. 또한 하향링크 서브프레임에서 상향링크 서브프레임으로의 전환시에는 특별 서브프레임(special subframe) 이 필요한 것과 달리 상향링크 서브프레임에서 하향링크 서브프레임으로 전환 시에는 특별 서브프레임 없이 바로 전환될 수 있다. 도 13에 도시한 무선 프레임 구조에서는 성능 최적화를 도모하기 위한 목적으로 사용자 공통 서브프레임 구간이 프레임 당 하나가 지정되는 형태로 구성되어 있지만 상하향 동기화 혹은 짧은 상하향 전환을 통한 데이터/제어정보 전송 지연을 줄이기 위한 방편으로 임의의 무선 프레임 상에서 사용자 공통 서브프레임 설정 구간의 개수를 주기 간격을 동일하게 하거나 최대한 균일하게 하여 복수 개를 지정하는 구조를 적용할 수도 있다.
도 14는 도 13에 도시된 프레임 구조를 3GPP LTE 무선 프레임 구조에 정합하는 User-specific Dynamic TDD 무선 프레임 구조로 표현한 일 예이다.
도 14를 참조하면, 3GPP LTE 무선 프레임 구조에서와 같이 하나의 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 구성되므로 Ntot=10이 된다. 그리고, 도 14에서는 일 예로서 사용자 공통 서브프레임 이후에 오는 상향링크 서브프레임 수는 3 (NU=3), 하향링크 서브프레임의 개수는 5 (ND=5)인 경우를 도시하였다.
상기 도 14에서 NU와 ND의 가능한 경우의 수에 대한 다양한 하향링크 상향링크 자원 비율(special 서브프레임 배제)의 실시예는 아래와 같다.
{NU,ND} = {0:8} ← DL:UL = 9:0
{NU,ND} = {1:7} ← DL:UL = 8:1
{NU,ND} = {2:6} ← DL:UL = 7:2
{NU,ND} = {3:5} ← DL:UL = 6:3
{NU,ND} = {4:4} ← DL:UL = 5:4
{NU,ND} = {5:3} ← DL:UL = 4:5
{NU,ND} = {6:2} ← DL:UL = 3:6
{NU,ND} = {7:1} ← DL:UL = 2:7
{NU,ND} = {8:0} ← DL:UL = 1:8
도 15는 두 개의 사용자 공통 서브프레임 구간을 가지는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 임의의 길이를 가진 하나의 무선 프레임은 두 개의 사용자 공통 서브프레임 구간과 두 개의 사용자 특정 서브프레임 구간으로 구성될 수 있다. 이 구조는 사용자 공통 서브프레임 구간의 위치가 프레임 길이의 1/2에 해당하는 간격의 주기로 배치되는 것을 기본으로 하고 있으나 경우에 따라서 등 간격이 아닌 형태로 배치되는 구조로 설계 가능하다
도 16은 3GPP LTE 무선 프레임 구조에 정합하는 두 개의 사용자 공통 서브프레임 구간을 가지는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 16에서 임의의 10ms 무선 프레임 상의 10개의 서브프레임들 중 총 6개의 서브프레임들을 사용자 별로 상황에 맞춰 상향 또는 하향 전송 서브프레임으로 설정하는 user specific flexible subframe들로서 운용할 수 있으며, 해당 flexible subframe들의 설정 가능한 예를 나열하면 아래와 같다.
{X,X,X,X,X,X} = {D,D,D,D,D,D} ← DL:UL 자원 설정 비율 8:0
{X,X,X,X,X,X} = {U,D,D,D,D,D} or {D,D,D,U,D,D} ← DL:UL 자원 설정 비율 7:1
{X,X,X,X,X,X} = {U,D,D,U,D,D} or {U,U,D,D,D,D} or {D,D,D,U,U,D} ← DL:UL 자원 설정 비율 6:2
{X,X,X,X,X,X} = {U,U,D,U,D,D} or {U,D,D,U,U,D} or {D,D,D,U,U,U} or {U,U,U,D,D,D} ← DL:UL 자원 설정 비율 5:3
{X,X,X,X,X,X} = {U,U,D,U,U,D} or {U,U,U,U,D,D} or {U,D,D,U,U,U} ← DL:UL 자원 설정 비율 4:4
{X,X,X,X,X,X} = {U,U,U,U,U,D} or {U,U,D,U,U,U} ← DL:UL 자원 설정 비율 3:5
{X,X,X,X,X,X} = {U,U,U,U,U,U} ← DL:UL 자원 설정 비율 2:6
실시예 2: 한 프레임 이상의 주기를 갖는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 무선 전송 프레임 구조
상기 실시예 1에서 한 프레임 주기를 갖는 하향링크 상향링크 자원 비율이 9:0인 경우와 반 프레임 주기를 갖는 경우의 하향링크 상향링크 자원 비율이 8:0인 경우에는 하나의 프레임 기간 동안 상향링크의 자원 할당이 이루어지지 않는다. 만약 다음 프레임에서 상향링크의 전송이 이루어 져야 하다면 실시예 1의 프레임 구조에 따라 가장 빠른 경우가 다음 프레임의 세번 째 서브프레임(3rd subframe)에서 상향링크가 이루어지는 것이다. 이러한 경우에는 피드백시 발생하는 지연(delay)이 최소 12 ms가 발생하게 된다 (configuration 0과 실시예 1에서의 DL:UL = 9:0을 가지는 configuration 이 올 경우). 그렇기 때문에 이러한 지연을 줄이기 위해 다음 프레임에서 상향링크의 전송이 빠르게 이루어 져야 할 필요성이 있다.
또한, 하향링크에 대한 피드백으로 상향링크의 전송을 하는 latency 를 요구에 따라 일시적으로 줄이기 위해서는 기존의 프레임 구조와는 다르게 디자인 할 필요성이 있다.
따라서, User-specific Dynamic TDD 전송 방식에 대해 임의의 셀 또는 시스템내의 전체 사용자에게 공통으로 구성되는 서브프레임을 특별 서브프레임(S), 상향링크 서브프레임(U)로 변경하고, 나머지 서브프레임은 사용자 단위로 특정하게 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 또는 특별 서브프레임(special subframe)으로 구성될 수 있는 User specifically configured subframe (X)으로 둘 수 있다. 여기서 프레임의 처음에 오는 특별 서브프레임(S)의 DwPTS에는 동기를 맞추기 위한 Primary Synchronisation Signal (PSS)/Secondary Synchronisation Signal (SSS), 채널 추정을 위한 참조신호(RS), 제어 정보를 실어나르기 위한 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), 방송(Broadcasting)을 위한 PBCH(Physical Broadcast CHannel)를 포함할 수 있다.
상기 제안한 변경된 사용자 공통 구성 서브프레임은 프레임의 처음 2개 서브프레임을 특별 서브프레임(S), 상향링크 서브프레임(U) 순으로 구성하고 2개를 제외한 나머지 서브프레임을 User specifically configured subframe (X)로 구성하는 경우의 일 예를 도 17에서 도시하였다.
도 17은 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 변경된 무선 전송 프레임 자원 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 17에서 제안하는 변경된 무선 전송 프레임 자원 구조는 기존 TDD 시스템과는 다르게 하향링크 서브프레임이 아니라 특별 서브프레임(S)으로 시작하게 된다. 무선 프레임이 특별 서브프레임(S)로 시작하기 때문에 원활한 시스템 동작을 위해서는 기존 하향링크 서브프레임의 구조를 일부 차용해야 하며, 특별 서브프레임의 DwPTS에 동기를 맞추기 위한 PSS/SSS, 채널 추정을 위한 RS, 제어 정보를 실어나르는 PDCCH, 방송(Broadcasting)을 위한 PBCH를 포함하여야 하며, 이들 각각의 위치는 정합되는 시스템의 구조에 따라 달라지게 된다.
기존 3GPP LTE TDD 시스템과의 정합성과 주파수 효율을 고려하여 사용자 공통 서브프레임 구간 이후에는 상향링크 서브프레임이 오는 것이 가장 기본적인 구조이나 변경된 사용자 공통 서브프레임은 상향링크 서브프레임으로 끝나기 때문에 하향링크 서브프레임이 바로 올 수 있다.
도 18은 도 17에 도시된 프레임 구조를 3GPP LTE/LTE-A 무선 프레임 구조에 정합하는 User-specific Dynamic TDD 무선 프레임 구조로 표현한 일 예를 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A 무선 프레임 구조에 정합하여 이전 프레임의 마지막 서브프레임이 하향링크 서브프레임(D) 인 경우 제안하는 프레임 구조의 정합이 가능하며, 그 자세한 구조는 다음과 같다. 여기서 프레임의 첫 번째 서브프레임에 오는 특별 서브프레임(S)의 DwPTS는 채널 추정을 위한 RS, 제어 정보를 실어나르기 위한 PDCCH, 방송을 위한 PBCH의 위치를 기존 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 프레임 처음에 오는 하향링크 서브프레임(S)의 위치와 동일하게 하여 정합할 수 있다. 또한, 동기화를 위한 PSS/SSS의 경우는 이전 프레임의 마지막 심볼과 그 다음 프레임의 4번째 심볼에 위치하여 LTE-TDD detection 이 가능하면서 시간 동기를 획득할 수 있도록 할 수 있다. 아래에서 특별 서브프레임 configuration 4( special subframe configuration 4)의 일 예를 설명한다.
도 19는 3GPP LTE/LTE-A 무선 프레임 구조에 정합하는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 변경된 무선 전송 프레임의 상세 구조를 도시한 도면이다.
일 예를 들었던 특별 서브프레임 configuration 4뿐만 아니라 특별 서브프레임 configuration 3과 특별 서브프레임 configuration 8의 경우에는 PSS/SSS, RS, PDCCH, PBCH 의 위치를 도 18과 동일하게 가져갈 수 있다. 그러나, 상기 명시한 것 이외의 다른 특별 서브프레임 configuration의 경우에는 PSS/SSS, RS, PDCCH, PBCH의 위치가 변화되거나 생략될 수 있다. 이러한 변경된 프레임 구조를 단말들이 알기 위해서는 다음과 같은 두 가지 방법이 있을 수 있다.
첫째, 상위 정보(혹은 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC)) 또는 방송 신호에서의 지시자 (frag 신호)를 통해서 기지국이 단말에게 알려 줄 수 있다.
둘째, 각 단말의 내부 counter 를 기준으로 PSS/SSS의 위치 변화에 따른 검출을 통해 암시적으로 알게할 수 있다.
도 18에서 NU와 ND의 가능한 경우의 수에 대한 하향링크 상향링크 자원 비율(특별 서브프레임 배제)은 다음과 같다.
{NU,ND} = {0:8} ← DL:UL = 8:1
{NU,ND} = {1:7} ← DL:UL = 7:2
{NU,ND} = {2:6} ← DL:UL = 6:3
{NU,ND} = {3:5} ← DL:UL = 5:4
{NU,ND} = {4:4} ← DL:UL = 4:5
{NU,ND} = {5:3} ← DL:UL = 3:6
{NU,ND} = {6:2} ← DL:UL = 2:7
{NU,ND} = {7:1} ← DL:UL = 1:8
{NU,ND} = {8:0} ← DL:UL = 0:9
실시예 3: 한 프레임의 주기를 갖는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 무선 전송 프레임 구조에서의 HARQ transmission timing
상기 실시예 1에서 User-specific Dynamic TDD 를 구성하기 위해서는 HARQ 전송 타이밍(HARQ timing transmission)이 정의되어야 한다. 기존의 cell-specific 한 TDD configuration 에서는 고정되어 있는 UL-DL configuration 으로 인해 ACK/NACK 전송하는 구간 역시 cell-specific 하게 고정되어 있다. 그러나, User-specific Dynamic TDD에서는 단말마다 다른 UL-DL configuration을 가지고 있기 때문에 각 configuration에 맞게 ACK/NACK 전송시간(subframe)이 지정되어야 한다. 제안하는 발명에서는 ACK/NACK을 전송하기 위한 PHICH 및 PUCCH를 이용하여 설명하나 다른 물리 채널(예를 들어, e-PHICH, PDSCH, PUSCH)를 이용하여 전송할 수도 있다.
상기 제안한 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 프레임을 따라 기지국과 단말 간 무선 전송하는데 있어 PDSCH 또는 PUSCH 를 스케쥴링 하기 위한 PDCCH에 대하여 ACK/NACK을 송신하기 위한 PUCCH 전송 시간에 대한 설정이 필요하다. 이러한 시간 설정을 위한 방법을 정리하면 다음과 같다.
● PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH가 전송되는 시점에서 최소 4ms (4개 서브프레임)보다 크지만 가장 인접한 상향링크 서브프레임에서 단말은 PUCCH를 전송한다
● 각 상향링크 서브프레임에서 전송하는 PUCCH가 고르게 분포하여 Bundling widow size(M)값이 특정 서브프레임에서 큰값을 갖지 않도록 아래의 기준으로 분배한다
■(# of DL subframe)/( # of UL subframe)(하향링크 서브프레임 수와 상향링크 서브프레임 수의 비율)가 2미만일 경우에는 하나의 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH에 대하여 상향링크 서브프레임에 PUCCH 전송 시간이 설정한다. 그 후, 다음 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH에 대한 PUCCH 전송은 다음 상향링크 서브프레임을 이용하여 전송한다. 또한 모든 상향링크 서브프레임에서 PUCCH 전송 시간이 설정되었다면 다음 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH에 대한 PUCCH는 순환적으로 다음 상향링크 서브프레임을 이용하여 전송한다.
■(# of DL subframe)/( # of UL subframe)(하향링크 서브프레임 수와 상향링크 서브프레임 수의 비율)가 2이상일 경우에는 하나의 상향링크 서브프레임에 M값이 2가 되도록 PUCCH 전송 시간이 설정한다. 그 후, 다음 PDSCH 혹은 PDSCH를 scheduling하는 PDCCH에 대한 PUCCH 전송은 다음 상향링크 서브프레임에서 M값이 2가 되도록 설정한다. 또한 모든 상향링크 서브프레임에서 PUCCH 전송 시간이 설정되었다면 다음 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH에 대한 PUCCH는 순환적으로 다음 상향링크 서브프레임을 이용하여 전송한다.
이하 본 발명에서는 상기 설계 지침을 기반으로 하여 ACK/NACK 전송을 위한 PUCCH 타이밍 설정 방법을 제안한다. 설명의 편의를 위해 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서의 DL/UL switch point periodicity를 10ms인 경우와 5ms인 경우로 구분하고 각 경우에 대하여 UL-DL subframe ratio로 세분화하여 설명한다.
10ms DL/UL switch point periodicity
A. {NU,ND} = {0:8} ← DL:UL = 9:0
상기 A에서 제안하는 프레임에서는 상향링크 서브프레임이 없기 때문에 PUCCH는 다음 프레임을 이용하여 전송해야 한다.
B. {NU,ND} = {1:7} ← DL:UL = 8:1
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 서브프레임 번호 2(subframe 2)인 서브프레임에서 PUCCH를 전송한다. PUCCH가 전송되는 서브프레임 번호를 n이라고 정의하고, PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치는 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 10과 같이 표현할 수 있다. 이때 K의 size를 M이라고 정의할 때 K : {k0,k1,…,kM-1}으로 표현할 수 있다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 0으로 가정한다. 아래 표 10에서 Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}로 정의된다.
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 13,12,11,9,8,7,6,5,4
C. {NU,ND} = {2:6} ← DL:UL = 7:2
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 서브프레임 번호 2, 3인 서브프레임들(subframe 2, subframe 3)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration 을 UL/DL configuration 1로 가정한다. UL/DL configuration 1의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 11과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 12,11,8,7 7,6,5,4
D. {NU,ND} = {3:5} ← DL:UL = 6:3
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 서브프레임 번호 2, 3, 4인 서브프레임들(subframe 2, subframe 3, subframe 4)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration 을 UL/DL configuration 2로 가정한다. UL/DL configuration 2의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 12와 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2 11,7,6 6,5 5,4
E. {NU,ND} = {4:4} ← DL:UL = 5:4
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 서브프레임 번호 2, 3, 4, 5인 서브프레임들(subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration 을 UL/DL configuration 3으로 가정한다. UL/DL configuration 3의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 13과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
3 6,5 5,4 4 4
F. {NU,ND} = {5:3} ← DL:UL = 4:5
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 서브프레임 번호 2, 3, 4, 5, 6인 서브프레임들(subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5, subframe 6)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 4로 가정한다. UL/DL configuration 4의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 14와 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4 5 5 5 5 5
G. {NU,ND} = {6:2} ← DL:UL = 3:6
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 서브프레임 번호 2, 3, 4, 5인 서브프레임들(subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 5로 가정한다. UL/DL configuration 5의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 15와 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
5 4 4 4 4
H. {NU,ND} = {7:1} ← DL:UL = 2:7
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 서브프레임 번호 3, 4, 5인 서브프레임들(subframe 3, subframe 4, subframe 5)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 6으로 가정한다. UL/DL configuration 6의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 16과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
6 4 4 4
I. {NU,ND} = {8:0} ← DL:UL = 1:8
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 서브프레임 번호 4, 5인 서브프레임들(subframe 4, subframe 5)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 7로 가정한다. UL/DL configuration 7의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 17과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
7 4 4
5ms DL/UL switch point periodicity
A. {X,X,X,X,X,X} = {D,D,D,D,D,D} ← DL:UL = 8:0
제안한 상기 A 프레임에서는 상향링크 서브프레임이 없기 때문에 단말은 다음 프레임에서 PUCCH를 전송해야 한다.
B. {X,X,X,X,X,X} = {U,D,D,D,D,D} or {D,D,D,U,D,D} ← DL:UL = 7:1
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 서브프레임 번호 2 또는 7인 서브프레임들(subframe 2 or subframe 7)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 0-a/0-b로 가정한다. UL/DL configuration 0-a/0-b의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 18과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0-a 13,12,11,9,8,7,6,5,4
C. {X,X,X,X,X,X} = {U,D,D,U,D,D} or {U,U,D,D,D,D} or {D,D,D,U,U,D} ← DL:UL = 6:2
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 서브프레임 번호 2, 7인 서브프레임들(subframe 2, subframe 7), (subframe 2, subframe 3), 또는 (subframe 7, subframe 8)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 1-a/1-b/1-c로 가정한다. UL/DL configuration 1-a/1-b/1-c의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 19와 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1-a 8,7,6,4 8,7,6,4
1-b 12,11,8,7 7,6,5,4
1-c 12,11,8,7 7,6,5,4
D. {X,X,X,X,X,X} = {U,U,D,U,D,D} or {U,D,D,U,U,D} or {D,D,D,U,U,U} or {U,U,U,D,D,D} ← DL:UL = 5:3
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 (subframe 2, subframe 3, subframe 7), (subframe 2, subframe 7, subframe 8), (subframe 7, subframe 8, subframe 9) 또는 (subfrmae 2, subframe 3, subframe 4)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 2-a/2-b/2-c/2-d로 가정한다. UL/DL configuration 2-a/2-b/2-c/2-d의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 20과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2-a 8,7,6 5,4 7,6
2-b 7,6 8,7,6 5,4
2-c 11,7,6 6,5 5,4
2-d 11,7,6 6,5 5,4
E. {X,X,X,X,X,X} = {U,U,D,U,U,D} or {U,U,U,U,D,D} or {U,D,D,U,U,U} ← DL:UL = 4:4
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 (subframe 2, subframe 3, subframe 7, subframe 8), (subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 7), 또는 (subframe 2, subframe 7, subframe 8, subframe 9)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 3-a/3-b/3-c로 가정한다. UL/DL configuration 3-a/3-b/3-c의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 21과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
3-a 7,6 4 7,6 4
3-b 7,6 5,4 4 6
3-c 6 7,6 5,4 4
F. {X,X,X,X,X,X} = {U,U,U,U,U,D} or {U,U,D,U,U,U} ← DL:UL = 3:5
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 (subframe 2, subframe 3, subframe 4 subframe 7, subframe 8) 또는 (subframe 2, subframe 3, subframe 7, subframe 8, subframe 9)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 4-a/4-b로 가정한다. UL/DL configuration 4-a/4-b의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 22와 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4-a 7 7 5 7 7
4-b 7 7 7 7 5
G. {X,X,X,X,X,X} = {U,U,U,U,U,U} ← DL:UL = 2:6
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 (subframe 2, subframe 4 subframe 7, subframe 9)에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 5로 가정한다. UL/DL configuration 5의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 23과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
5 6 4 6 4
실시예 4: 한 프레임 이상의 주기를 갖는 User-specific Dynamic TDD 전송 방식의 무선 전송 프레임 구조에서의 HARQ transmission timing
상술한 실시예 2에서 User-specific Dynamic TDD 를 구성하기 위해서는 HARQ timing transmission이 정의가 필요하다. 하나의 프레임에서 상향링크가 configuration에 맞게 ACK/NACK 전송시간(subframe)이 지정되어야 한다. 제안하는 실시예 4에서는 ACK/NACK을 전송하기 위한 PHICH 및 PUCCH를 이용하여 설명하나 다른 물리 채널(예를 들어, e-PHICH, PDSCH, PUSCH)을 이용하여 전송할 수 있다. 설명의 편의를 위해 두 프레임의 전송 주기를 갖도록 설정하여 가장 하향링크 서브프레임이 많이 분포되어 {NU,ND} = {0:8} 인 실시예 1에서의 프레임과 실시예 2에서 제시한 프레임이 연속적으로 올 때를 기준으로 설명하도록 하겠다.
20ms DL/UL switch point periodicity in modified user-common subcarrier
A. {NU,ND} = {0:8} ← DL:UL = 8:1
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 subframe 1에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 0으로 가정한다. UL/DL configuration 0의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 24와 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 23,22,21,19,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4
B. {NU,ND} = {1:7} ← DL:UL = 7:2
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 subframe 1, subframe 2에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 1로 가정한다. UL/DL configuration 1의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 25와 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 22,21,18,17,16,15,14,13,12 12,11,10,9,8,7,6,5,4
C. {NU,ND} = {2:6} ← DL:UL = 6:3
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 subframe 1, subframe 2, subframe 3에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 2로 가정한다. UL/DL configuration 2의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 26과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2 21,18,17,16,15,14,13 13,12,11,10,9,8, 8,7,6,5,4
D. {NU,ND} = {3:5} ← DL:UL = 5:4
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 subframe 1, subframe 2, subframe 3, subframe 4에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 3으로 가정한다. UL/DL configuration 3의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 27과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
3 16,15,14,13 13,12,11,10 10,9,8,7 7,6,5,4
E. {NU,ND} = {4:4} ← DL:UL = 4:5
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 subframe 1, subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 4로 가정한다. UL/DL configuration 4의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 28과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4 15,14,13 13,12,11 11,10,9 9,8,7 7,6,5
F. {NU,ND} = {5:3} ← DL:UL = 3:6
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 subframe 1, subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5, subframe 6에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 5로 가정한다. UL/DL configuration 5의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 29와 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
5 14,13,12 12,11,10 10,9 9,8 8,7 7,6
G. {NU,ND} = {6:2} ← DL:UL = 2:7
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 subframe 1, subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5, subframe 6, subframe 7에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 6으로 가정한다. UL/DL configuration 6의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 30과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
6 13,12 12,11 11,10 10,9 9,8 8,7 7
H. {NU,ND} = {7:1} ← DL:UL = 1:8
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 subframe 1, subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5, subframe 6, subframe 7, subframe 8에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 7로 가정한다. UL/DL configuration 7의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 31과 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
7 12,11 11,10 10,9 9,8 8 8 8 8
I. {NU,ND} = {8:0} ← DL:UL = 0:9
단말은 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송하기 위하여 subframe 1, subframe 2, subframe 3, subframe 4, subframe 5, subframe 6, subframe 7, subframe 8, subframe 9에서 PUCCH를 전송한다. 해당 DL/UL configuration을 UL/DL configuration 8로 가정한다. UL/DL configuration 8의 경우 PUCCH를 통하여 전송되는 ACK/NACK에 연결된 PDSCH 혹은 PDSCH를 스케줄링하기 위한 PDCCH의 전송 위치를 n-k로 정의할 때, k들의 집합(bundling window size) K는 다음 표 32와 같이 표현할 수 있다(Downlink association set index K : {k0,k1,…,kM-1}).
UL/DL configuration Subframe n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
8 11,10 10,9 9 9 9 9 9 9 9
또한, 상기 각각의 상향링크 서브프레임 수와 하향링크 서브프레임 수의 비율(UL/DL ratio)에 따라 결정된 여러 가지의 UL-DL configuration 들을 조합하여 하나의 table 로 구성할 수 있음은 자명하다. 이러한 하나의 table에 대한 정보는 기지국이 단말간에 사전에 공유할 수 있거나 또는 기지국이 상위 계층 시그널(예를 들어, RRC(Radio Resource Control) 시그널))로 단말에게 시그널링해 줄 수 있다. 이렇게 구성된 table 을 사용하면 기지국으로부터 DL/UL switch point periodicity 정보를 전달받을 필요 없이 단말이 implicit 하게 DL/UL switch point periodicity 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상술한 표 10 내지 표 32의 UL/DL configuration에 대한 정보는 기지국이 단말간에 사전에 공유할 수 있거나 또는 기지국이 상위 계층 시그널(예를 들어, RRC(Radio Resource Control) 시그널))로 단말에게 시그널링해 줄 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
무선통신 시스템에서 단말이 단말-특정 TDD 프레임을 이용하여 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK/NACK 피드백을 전송하는 방법은 3GPP LTE/LTE-A 시스템, 5G 통신 시스템 등과 같은 다양한 무선통신 시스템에서 산업상으로 이용이 가능하다.

Claims (11)

  1. 무선통신 시스템에서 단말이 단말-특정 TDD 프레임을 이용하여 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK/NACK 피드백을 전송하는 방법에 있어서,
    상기 단말-특정 TDD 프레임의 해당 서브프레임에서 하향링크 제어 채널을 수신하는 단계; 및
    상기 해당 서브프레임으로부터 적어도 4개 서브프레임 이후에 오는 서브프레임 중에서 상기 해당 서브프레임과 가장 인접한 상향링크 서브프레임에서 상기 하향링크 제어 채널에 대한 HARQ ACK/NACK을 전송하는 단계를 포함하는, HARQ ACK/NACK 피드백 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단말-특정 TDD 프레임은 단말-공통 서브프레임 구간 및 단말-특정 서브프레임 구간을 포함하는, HARQ ACK/NACK 피드백 전송 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 단말-공통 서브프레임 구간은 상기 무선통신 시스템 내의 단말들 혹은 상기 단말이 속한 셀 내의 단말들과에 공통적으로 설정된 서브프레임 구간에 해당하는, HARQ ACK/NACK 피드백 전송 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 단말-공통 서브프레임 구간은 상기 단말-특정 TDD 프레임에서 첫 번째 서브프레임 및 두 번째 서브프레임으로 구성되는, HARQ ACK/NACK 피드백 전송 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 첫 번째 서브프레임은 특별 서브프레임이고 상기 두 번째 서브프레임은 상향링크 서브프레임인, HARQ ACK/NACK 피드백 전송 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 단말-특정 TDD 프레임은 복수의 단말-공통 서브프레임 구간을 포함하는, HARQ ACK/NACK 피드백 전송 방법.
  7. 무선통신 시스템에서 단말-특정 TDD 프레임을 이용하여 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK/NACK 피드백을 전송하는 단말에 있어서,
    수신기;
    송신기; 및
    프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 수신기가 상기 단말-특정 TDD 프레임의 해당 서브프레임에서 하향링크 제어 채널을 수신하도록 제어하고,
    상기 송신기가 상기 해당 서브프레임으로부터 적어도 4개 서브프레임 이후에 오는 서브프레임 중에서 상기 해당 서브프레임과 가장 인접한 상향링크 서브프레임에서 상기 하향링크 제어 채널에 대한 HARQ ACK/NACK을 전송하도록 제어하는 ,단말.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 단말-특정 TDD 프레임은 단말-공통 서브프레임 구간 및 단말-특정 서브프레임 구간을 포함하는, 단말.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 단말-공통 서브프레임 구간은 상기 무선통신 시스템 내의 단말들 혹은 상기 단말이 속한 셀 내의 단말들과에 공통적으로 설정된 서브프레임 구간에 해당하는, 단말.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 단말-공통 서브프레임 구간은 상기 단말-특정 TDD 프레임에서 첫 번째 서브프레임 및 두 번째 서브프레임으로 구성되는, 단말.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 첫 번째 서브프레임은 특별 서브프레임이고 상기 두 번째 서브프레임은 상향링크 서브프레임인, 단말.
PCT/KR2016/007388 2015-07-31 2016-07-07 무선통신 시스템에서 단말-특정 tdd 프레임을 이용하여 harq ack/nack 피드백을 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 WO2017022960A1 (ko)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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