WO2017023038A1 - 무선 통신 시스템에서 비트 스트림 전송 방법 및 처리 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 비트 스트림 전송 방법 및 처리 방법 Download PDF

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WO2017023038A1
WO2017023038A1 PCT/KR2016/008368 KR2016008368W WO2017023038A1 WO 2017023038 A1 WO2017023038 A1 WO 2017023038A1 KR 2016008368 W KR2016008368 W KR 2016008368W WO 2017023038 A1 WO2017023038 A1 WO 2017023038A1
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bit
input
bits
parity
bit stream
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PCT/KR2016/008368
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김선욱
안준기
양석철
김기준
박종현
황대성
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엘지전자 주식회사
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    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
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    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/27—Transitions between radio resource control [RRC] states

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and specifically, to a bit stream transmission method and processing method using parity bits, and a transmitter and a receiver for transmitting and receiving bit streams.
  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described in brief.
  • E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A LTE-Advanced
  • an E-UMTS is located at an end of a user equipment (UE) and a base station (eNode B, eNB, network (E-UTRAN)) and connects an access gateway (AG) connected to an external network.
  • the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • the cell is set to one of bandwidths such as 1.25, 2.5, 5, 10, 15, and 20 MHz to provide a downlink or uplink transmission service to the terminal. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • For downlink (DL) data the base station transmits downlink scheduling information to inform the corresponding UE of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) related information.
  • the base station transmits uplink scheduling information to the terminal for uplink (UL) data, and informs the time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, etc. that the terminal can use.
  • DL downlink
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest
  • the core network may be composed of a network node for the user registration of the AG and the terminal.
  • the AG manages the mobility of the UE in units of a tracking area (TA) composed of a plurality of cells.
  • TA tracking area
  • Wireless communication technology has been developed up to LTE-A based on WCDMA, but the needs and expectations of users and operators are continuously increasing.
  • new technological evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, the use of flexible frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of the terminal are required.
  • the present invention proposes a mechanism for improving the encoding and decoding processes of bit streams in a wireless communication system.
  • the method may further include receiving an input bit for data to be transmitted to a receiver, and determining a location of a parity bit to be added to the input bit according to a value indicated by additional information to be transmitted to the receiver together with the data. And encoding the input bit and the parity bit according to the determined position, and transmitting the encoded and generated bit stream to the receiving end.
  • the determined position may be after the input bit when the value indicated by the additional information is 0 and before the input bit when the value indicated by the additional information is 1.
  • the number of input bits N is Satisfies the condition of not dividing by g (D), g (D) is a cyclically generated polynomial for the parity bits, Is the polynomial component of Galois field GF (2), and L may be the number of parity bits.
  • the encoding step may encode the predetermined bits by padding predetermined bits.
  • the first L bits of the N input bits are not all zero, and L is the number of parity bits and N> L.
  • the transmitting end may be a base station, the receiving end is a terminal, and data may be a resource allocation field of a downlink control indicator (DCI).
  • DCI downlink control indicator
  • the transmitting end may be a terminal, the receiving end is a base station, and the data may be an uplink control indicator (UCI).
  • UCI uplink control indicator
  • a processing method for solving the above technical problem includes receiving a bit stream from a transmitter, decoding a bit stream in consideration of a location where a parity bit is added to an input bit, and based on the decoded result, Acquiring additional information transmitted with the indicating data.
  • Decoding includes determining that a parity bit is added after an input bit to decode the bit stream, and determining that the parity bit is added before an input bit, and moving some of the front bits of the bit stream backward to decode. It may include the step.
  • the acquiring step determines that the parity bit is added after the input bit and recognizes additional information as 0 if the decoding performed is successful, and determines that the parity bit is added before the input bit and succeeds in decoding.
  • the additional information can be recognized as 1.
  • the receiving end may determine additional information as 0 or 1.
  • the transmitter for solving the technical problem includes a transmitter, a receiver, and a processor operating in connection with the transmitter and the receiver, wherein the processor receives an input bit for data to be transmitted to the receiver, and transmits the data together with the data to the receiver. According to the value indicated by the additional information, the position of the parity bit to be added to the input bit is determined, the input bit and the parity bit are encoded according to the determined position, and the encoded bit stream is transmitted to the receiving end.
  • the receiver for solving the above technical problem includes a transmitter, a receiver, and a processor operating in connection with the transmitter and the receiver, wherein the processor receives a bit stream from the transmitter and considers a location where a parity bit is added to an input bit. Decoding the bit stream, and based on the decoded result, obtains additional information transmitted together with the data represented by the input bit.
  • the encoding / decoding process of a bit stream is improved in a wireless communication system, thereby enabling efficient information transmission.
  • FIG. 1 schematically illustrates an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 illustrates a structure of a control plane and a user plane of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • 3 illustrates physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 4 illustrates a structure of a radio frame used in an LTE / LTE-A system.
  • 5 illustrates a resource grid for a downlink slot.
  • FIG. 6 illustrates a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating carrier aggregation related to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating cross scheduling when a plurality of carriers associated with the present invention are merged.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an encoding process of the proposed bit stream transmission method.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a decoding process of the proposed bit stream processing method.
  • 11 and 12 are diagrams illustrating occurrence of an ambiguity problem.
  • 13 is a flowchart illustrating a proposed bit stream transmission method and processing method.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a terminal and a base station according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some of the components and / or features may be combined to form an embodiment of the present 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.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802.xx system, 3GPP system, 3GPP LTE system and 3GPP2 system. That is, obvious steps or parts which are not described among the embodiments of the present invention may be described with reference to the above documents.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a trans-antenna port channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. Data moves between the physical layer at the transmitting side and the physical layer at the receiving side.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources. Specifically, the physical channel is modulated in the Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme in the downlink, and modulated in the Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) scheme in the uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer of the second layer provides unnecessary control for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 over a narrow bandwidth air interface. It performs header compression function that reduces information.
  • the Radio Resource Control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for controlling logical channels, transport channels, and physical channels in association with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers (RBs).
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other. If there is an RRC connected (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • One cell constituting an eNB is set to one of bandwidths such as 1.4, 3, 5, 10, 15, and 20 MHz to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the downlink transport channel for transmitting data from the network to the UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • RAC random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast. Traffic Channel
  • FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP LTE / LTE-A system and a general signal transmission method using the same.
  • the user equipment that is powered on again or enters a new cell while the power is turned off performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station in step S301.
  • the user equipment receives a primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and obtains information such as a cell ID.
  • P-SCH primary synchronization channel
  • S-SCH secondary synchronization channel
  • the user equipment may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • the user equipment may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the user equipment receives the physical downlink control channel (PDCCH) and the physical downlink control channel (PDSCH) according to the physical downlink control channel information in step S302. Specific system information can be obtained.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink control channel
  • the user equipment may perform a random access procedure such as step S303 to step S306 to complete the access to the base station.
  • the user equipment transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303), and responds to the preamble through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel.
  • PRACH physical random access channel
  • the message may be received (S304).
  • contention resolution procedures such as transmission of an additional physical random access channel (S305) and reception of a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel (S306) may be performed. .
  • UCI uplink control information
  • HARQ ACK / NACK Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgment / Negative-ACK
  • SR Scheduling Request
  • CSI Channel State Information
  • HARQ ACK / NACK is simply referred to as HARQ-ACK or ACK / NACK (A / N).
  • HARQ-ACK includes at least one of positive ACK (simply ACK), negative ACK (NACK), DTX, and NACK / DTX.
  • the CSI includes a Channel Quality Indicator (CQI), a Precoding Matrix Indicator (PMI), a Rank Indication (RI), and the like.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • RI Rank Indication
  • UCI is generally transmitted through PUCCH, but may be transmitted through PUSCH when control information and traffic data should be transmitted at the same time. In addition, the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE / LTE-A system.
  • 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 / LTE-A 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).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • 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 user equipment 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
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each half frame comprising four general subframes including two slots, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP) and It consists of a special subframe including an Uplink Pilot Time Slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS Uplink Pilot Time Slot
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the user equipment.
  • UpPTS is used for channel estimation at base station and synchronization of uplink transmission of user equipment. That is, DwPTS is used for downlink transmission and UpPTS is used for uplink transmission.
  • UpPTS is used for PRACH preamble or SRS transmission.
  • the guard period is a period for removing interference caused in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the current 3GPP standard document defines a configuration as shown in Table 1 below.
  • Table 1 In the case of DwPTS and UpPTS, the remaining area is set as a protection interval.
  • the structure of the type 2 radio frame that is, UL / DL configuration (UL / DL configuration) in the TDD system is shown in Table 2 below.
  • D denotes a downlink subframe
  • U denotes an uplink subframe
  • S denotes the special subframe.
  • Table 2 also shows the downlink-uplink switching period in the uplink / downlink subframe configuration in each system.
  • the structure of the radio frame described above is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • 5 illustrates a resource grid for a downlink slot.
  • the downlink slot is in the time domain Contains OFDM symbols and in the frequency domain Contains resource blocks.
  • Each resource block Downlink slots in the frequency domain because they include subcarriers Includes subcarriers 5 illustrates that the downlink slot includes 7 OFDM symbols and the resource block includes 12 subcarriers, but is not necessarily limited thereto.
  • the number of OFDM symbols included in the downlink slot may be modified according to the length of a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • Each element on the resource grid is called a Resource Element (RE), and one resource element is indicated by one OFDM symbol index and one subcarrier index.
  • One RB It consists of resource elements.
  • the number of resource blocks included in the downlink slot ( ) depends on the downlink transmission bandwidth set in the cell.
  • FIG. 6 illustrates a structure of a downlink subframe.
  • 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 Channel (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 includes resource allocation information and other control information for the user device or user device group.
  • the DCI includes uplink / downlink scheduling information, uplink transmission (Tx) power control command, and the like.
  • 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 user devices in a group of user devices, Tx power It carries control commands and activation instruction information of Voice over IP (VoIP).
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the user equipment 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 user equipment, 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. 7 is a diagram illustrating carrier aggregation (or carrier aggregation) related to the present invention.
  • the communication system may collect a plurality of uplink / downlink component carriers (CCs) to support a wider uplink / downlink bandwidth.
  • component carrier CC
  • the term “component carrier (CC)” may be replaced with other equivalent terms (eg, carrier, cell, etc.).
  • Each of the CCs may be adjacent or non-adjacent to each other in the frequency domain.
  • the bandwidth of each component carrier can be determined independently.
  • Asymmetrical carrier aggregation in which the number of UL CCs and the number of DL CCs are different is also possible.
  • the control information may be set to be transmitted and received only through a specific CC. This particular CC may be referred to as a primary CC (or an anchor CC) and the remaining CCs may be referred to as a secondary CC.
  • the PDCCH for downlink allocation may be transmitted on DL CC # 0, and the corresponding PDSCH may be transmitted on DL CC # 2.
  • a carrier indicator field may be considered.
  • the presence of CIF in the PDCCH is semi-static and UE-specific (or UE-group-specific) by higher layer signaling (eg, RRC signaling). It can be set in a)) way.
  • RRC signaling e.g., RRC signaling
  • PDCCH on DL CC can allocate PDSCH or PUSCH resource on a specific DL / UL CC among a plurality of merged DL / UL CCs using CIF
  • FIG. 8 is a diagram illustrating cross scheduling when a plurality of carriers associated with the present invention are merged.
  • the base station may allocate the PDCCH monitoring DL CC set to reduce the blind decoding complexity of the terminal side.
  • the PDCCH monitoring DL CC set includes one or more DL CCs as part of the merged total DL CCs, and the UE performs detection / decoding of the PDCCH only on the corresponding DL CCs. That is, when the base station schedules PDSCH / PUSCH to the UE, the PDCCH is transmitted only through the PDCCH monitoring DL CC set.
  • the PDCCH monitoring DL CC set may be configured in a UE-specific, UE-group-specific, or cell-specific manner.
  • the term “PDCCH monitoring DL CC” may be replaced with equivalent terms such as a monitoring carrier, a monitoring cell, and the like.
  • the CC merged for the terminal may be replaced with equivalent terms such as a serving CC, a serving carrier, a serving cell, and the like.
  • DL CC A is set to the PDCCH monitoring DL CC.
  • DL CCs A, B, and C may be referred to as serving CCs, serving carriers, serving cells, and the like.
  • serving CCs serving carriers, serving cells, and the like.
  • each DL CC may transmit only the PDCCH scheduling its PDSCH without the CIF according to the LTE PDCCH configuration.
  • DL CC A uses the CIF to schedule the PDSCH of DL CC A.
  • the PDCCH scheduling the PDSCH of another CC may be transmitted.
  • PDCCH is not transmitted in DL CC B / C that is not configured as PDCCH monitoring DL CC.
  • the DL CC A (monitoring DL CC) must include both the PDCCH search region associated with the DL CC A, the PDCCH search region associated with the DL CC B, and the PDCCH search region associated with the DL CC C. In this specification, it is assumed that the PDCCH search region is defined for each carrier.
  • LTE-A considers the use of CIF in the PDCCH for cross-CC scheduling. Whether to use CIF (ie, support for cross-CC scheduling mode or non-cross-CC scheduling mode) and switching between modes may be semi-static / terminal-specifically configured through RRC signaling. The UE may recognize whether CIF is used in the PDCCH to be scheduled to it after the RRC signaling process.
  • CIF ie, support for cross-CC scheduling mode or non-cross-CC scheduling mode
  • switching between modes may be semi-static / terminal-specifically configured through RRC signaling.
  • the UE may recognize whether CIF is used in the PDCCH to be scheduled to it after the RRC signaling process.
  • the process of transmitting data in a wireless communication system basically assumes the occurrence of an error. Therefore, in order to successfully transmit data without errors, a process of detecting and correcting errors is essential.
  • the most common method of detecting an error in a conventional communication system is to check whether an error has occurred in the received data by transmitting additional data to the data to be transmitted.
  • parity bits, check sums, and cyclic redundancy checks (CRCs) are mainly used for error detection, and the CRC schemes have good detection performance and are easy to implement. It is used in many communication systems (3GPP LTE / LTE-A, IEEE 802.11 system, etc.).
  • the following embodiment proposes a method of utilizing the CRC as an additional use as well as an error occurrence use.
  • a description will be given of a process of transmitting additional information to a receiver according to a method of combining a CRC with data to be transmitted by a transmitter.
  • Equation 1 represents the input data and the parity bits configured as described above as polynomials of the Galois field GF (2).
  • Equation 1 the parity bit P (D) is generated by a cyclic generator polynomial (g (D)), and g (D) is a polynomial that the transmitter and the receiver have in common. That is, the transmitting end and the receiving end know g (D) in advance.
  • parity bit P (D) is equal to input bit A (D). Multiplied by and divided by g (D), and this relationship is expressed by Equation 2 below.
  • the transmitter generates a parity bit according to Equations 1 and 2, and attaches a parity bit after the input data to add a CRC bit stream.
  • the generated bit stream is sent to the receiver, which divides the received bits by g (D) and checks if the remainder is 0. If the remainder is 0, the bit stream is received without error. This is because the received bit stream (left side of Equation 3) should be divided by g (D) according to Equation 3 (right side of Equation 3).
  • the transmitter can additionally transmit information corresponding to one bit by selectively adding the parity bit to the front or the rear of the input bit. For example, when the transmitter adds the parity bit after the input bit, it may represent an additional 1-bit value '0', and when the transmitter adds the parity bit before the input bit, the additional terminal may indicate an additional 1-bit value '1'.
  • FIG. 9 illustrates a bit stream encoding process of a transmitter.
  • the transmitting end generates the parity bit P (D) for the input data and then determines whether additional information to be transmitted is '0' or '1'.
  • the transmitter adds parity bits after the input data
  • the transmitter adds parity bits before the input data.
  • the parity bit added after the input data is referred to as back parity or backCRC
  • the parity bit added before the input data is referred to as forward parity or fCRC (forward CRC). Is called.
  • the transmitting end generates the bit stream by adding bCRC or fCRC to the input data and transmits it to the receiving end.
  • FIG. 10 illustrates a process of decoding a bit stream of a receiver.
  • the receiving end does not know whether a parity bit is added to the front or the rear of the input bit in the received bit stream, that is, bCRC or fCRC. Therefore, the receiving end must perform the CRC check for the received signal Y (D) in consideration of both cases of bCRC and fCRC.
  • the receiver performs a CRC check under the assumption that a bCRC, that is, a parity bit is added after an input bit.
  • the receiver divides the bit stream by g (D) on the premise that the parity bit is added after the input bit, and if the remainder is 0 and it is confirmed that no error occurs, the receiver further transmits information corresponding to '0'. Determined.
  • the receiving end should perform the CRC check even under the assumption that fCRC, that is, parity bit is added before the input bit. This is because the receiving end does not know which of bCRC and fCRC has been applied.
  • the receiving end moves the first L bits of the bit stream to the end of the bit stream, assuming that parity bits are added before the input bits.
  • the receiver divides the modified bit stream by g (D), and if the remainder is 0, the receiver determines that the transmitter further transmits information corresponding to '1'.
  • FIG. 11 illustrates a case in which the transmitting end encodes the bCRC but the receiving end succeeds in the CRC check on the premise of the fCRC.
  • the transmitting end encodes and transmits the bit stream with bCRC, which adds parity bits after the input bits, the receiving end may succeed even if the bit stream is decoded on the premise of the fCRC. Equation 4 below expresses such a condition.
  • the term " Is divided by g (D) In the case of, the ambiguity problem in which the CRC check succeeds even if the receiver decodes the bit stream encoded by bCRC on the premise of fCRC occurs.
  • g (D) is a cyclically generated polynomial for the parity bits
  • N is the number of input bits
  • L is the number of parity bits.
  • Equation 5 represents a process in which a transmitter encodes a bit stream with fCRC, which adds parity bits before input bits, but succeeds even if the receiver decodes the bit stream on the premise of bCRC.
  • the ambiguity problem may occur under a total of three conditions.
  • Condition 2 and condition 3 of the above three conditions mean that the first L bits of the bit stream Y (D) received by the receiver are all zero. If the first L bits of the received bit stream Y (D) are all zeros, the receiving end is encoded via bCRC but some of the input bits are zero according to condition 2, or encoded through fCRC but parity bits according to condition 3 Cannot tell if are all zeros.
  • the term "The method proposed in Figures 9 and 10 can be applied only to N that does not divide by g (D). If N bits to be divided by g (D) are to be transmitted as input bits, the transmitter constructs K bits that are not divided by g (D) (K is The smallest integer greater than N that does not divide by g (D)) can be encoded. In this case, KN bits added to N bits may be padded into predetermined bits.
  • the receiving end may recognize that if the first L bits of the received bit stream are all 0, the parity bits are all 0 and are encoded by fCRC. . Conversely, if the last L bits of the bit stream are all zeros, the receiving end may recognize that the parity bits are all zeros and encoded by bCRC. In other words, the ambiguity problem does not occur.
  • Scheme 4 In a modified embodiment of Scheme 3, when the first L bits of the received bit stream are all zeros or the last L bits are all zeros, the receiver determines that fCRC is applied and decodes the bit stream. It may be.
  • method 1 should always be applied to solve condition 1, and at least one of methods 2, 3, and 4 should be applied to solve condition 2 and condition 3. That is, the transmitter and the receiver encode and decode the bit stream by applying at least one of the methods 2, 3, and 4 in addition to the method 1.
  • FIG. 13 illustrates the embodiments described above according to a time series flow. Thus, although not specifically illustrated or described in FIG. 13, it can be easily understood that the above descriptions may be applied to the same or similar to FIG. 13.
  • the transmitting end receives the input data and generates parity bits to be added to the input data (or input bits) (S1310).
  • the proposed embodiment may be applied only to input bits satisfying the conditions of the first and / or second methods.
  • the proposed embodiment may be applied to input bits that satisfy the first method, or may be applied to input bits that simultaneously satisfy the first and second methods. If only the first method is satisfied, in order to solve the ambiguity problem, the following method 3 or 4 should be considered.
  • the transmitter determines the position of the parity bit according to the bit to be additionally transmitted along with the input data (S1320). Additionally, a parity bit may be added before or after the input bit depending on whether one bit of information to be transmitted indicates '0' or '1'. For example, if the additionally transmitted information indicates '0', a parity bit may be added after the input bit (bCRC described above), and if the additionally transmitted information indicates '1', the parity bit may precede the input bit. Can be added (fCRC described above).
  • the transmitting end encodes the input data and the parity bits together to generate a bit stream (S1330).
  • This encoding process may be understood as a process of encoding by adding a parity bit before or after the input bit according to the position of the parity bit determined in S1320.
  • the transmitter transmits the bit stream to the receiver (S1340), and the receiver performs decoding on the bit stream. Since the receiver does not know whether the parity bit is added in front of or behind the input bit, the receiving end decodes the bit stream while changing the position of the parity bit (S1350). The receiving end can know whether either of the bCRC and fCRC is applied through decoding, and accordingly, the receiving end can know whether the additional information transmitted with the input bit indicates '0' or '1' ( S1360).
  • the receiving end may succeed in both cases of bCRC and fCRC during the decoding process, and may cause an ambiguity problem in which the additional information indicates '0' or '1'.
  • the receiver applies the above-described method 3 or method 4, assuming that a predetermined one of bCRC and fCRC is applied, and completes decoding.
  • the conditions and methods constituting the proposed embodiment can be notified in advance by the base station to the terminal.
  • the base station may inform the terminal to apply the above-described embodiment through physical layer signaling or higher layer signaling.
  • FIG. 9 to FIG. 13 a process of transmitting information corresponding to an additional 1 bit by adding a parity bit before or after an input bit has been described.
  • This embodiment can be extended to transmit information corresponding to additional n bits.
  • the transmitting end may transmit additional information corresponding to a maximum of 2 bits.
  • this embodiment may be applied only to input bits that satisfy a specific condition for not causing an ambiguity problem in which a CRC check succeeds in a plurality of positions.
  • a method of determining in advance how to deal with ambiguity problems at the receiving end may also be applied. If the ambiguity problem occurs even though the above schemes are applied, the receiver regards the corresponding input bit as not valid and discards the received bit stream or assigns the input bit to a predefined value. It can also be operated to recognize.
  • the above-described embodiments may be applied when a transmitting end is a base station, a receiving end is a user equipment (UE), and an input bit is a downlink control indicator (DCI).
  • the DCI size may be limited to N bits satisfying the condition described in the first method.
  • 16-bit CRC is used (except the DCI format 3 / 3A), and a resource allocation field is included in the first 16 bits of the DCI.
  • resource allocation type 0 or 1 whether or not resource allocation is expressed in the form of a bitmap, it is extremely rare for all resource allocation fields to be transmitted as zero.
  • condition 2 is satisfied with respect to DCI for notifying resource allocation with resource allocation type 0 or 1, and the above-described embodiment can be applied.
  • resource allocation type 2 all of the resource allocation fields are transmitted as 0. Means to allocate only.
  • the transmitting end may transmit additional information to the receiving end by utilizing the location of the parity bit added to the DCI.
  • the method according to the embodiment of the present invention has the advantage of delivering additional information to the specific UE without allocating the RNTI. have.
  • the above-described embodiments may be applied to a case where a transmitting end is a terminal, a receiving end is a base station, and an input bit is an uplink control indicator (UCI).
  • UCI uplink control indicator
  • the UE transmits the UCI to the PUCCH or piggybacks the UCI (information of HARQ ACK / NACK, RI, PMI, CQI, etc.) to the PUSCH
  • the UE may limit the size of the UCI to be transmitted to N bits according to the conditions described in Method 1, and in order to solve the ambiguity problem, in the case where the front L bits of the bit stream are 0, the method of adding a parity bit may be abandoned. have.
  • the proposed embodiment is applied in the process of transmitting HARQ ACK / NACK, when the ambiguity problem occurs, the receiving end may discard the received information or may assume that the HARQ NACK has been received.
  • the proposed embodiment can be applied to various transmission and reception processes in addition to the above-described examples, and is not limited to the described examples, which can be easily understood by those skilled in the art.
  • the proposed embodiments may be implemented independently, they may be implemented in the form of a combination or a merge of two or more of the described methods.
  • the terminal 100 and the base station 200 may include radio frequency (RF) units 110 and 210, processors 120 and 220, and memories 130 and 230, respectively.
  • RF radio frequency
  • FIG. 14 only a 1: 1 communication environment between the terminal 100 and the base station 200 is illustrated, but a communication environment may be established between a plurality of terminals and a plurality of base stations.
  • the base station 200 illustrated in FIG. 14 may be applied to both the macro cell base station and the small cell base station.
  • Each RF unit 110, 210 may include a transmitter 112, 212 and a receiver 114, 214, respectively.
  • the transmitting unit 112 and the receiving unit 114 of the terminal 100 are configured to transmit and receive signals with the base station 200 and other terminals, and the processor 120 is functionally connected with the transmitting unit 112 and the receiving unit 114.
  • the transmitter 112 and the receiver 114 may be configured to control a process of transmitting and receiving signals with other devices.
  • the processor 120 performs various processes on the signal to be transmitted and transmits the signal to the transmitter 112, and performs the process on the signal received by the receiver 114.
  • the processor 120 may store information included in the exchanged message in the memory 130.
  • the terminal 100 can perform the method of various embodiments of the present invention described above.
  • the transmitter 212 and the receiver 214 of the base station 200 are configured to transmit and receive signals with other base stations and terminals, and the processor 220 is functionally connected to the transmitter 212 and the receiver 214 to transmit the signal. 212 and the receiver 214 may be configured to control the process of transmitting and receiving signals with other devices.
  • the processor 220 may perform various processing on the signal to be transmitted, transmit the signal to the transmitter 212, and may perform processing on the signal received by the receiver 214. If necessary, the processor 220 may store information included in the exchanged message in the memory 230. With such a structure, the base station 200 may perform the method of the various embodiments described above.
  • Processors 120 and 220 of the terminal 100 and the base station 200 respectively instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) the operation in the terminal 100 and the base station 200.
  • Respective processors 120 and 220 may be connected to memories 130 and 230 that store program codes and data.
  • the memories 130 and 230 are coupled to the processors 120 and 220 to store operating systems, applications, and general files.
  • the processor 120 or 220 of the present invention may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like.
  • the processors 120 and 220 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 above-described method may be written as a program executable on a computer, and may be implemented in a general-purpose digital computer which operates the program using a computer readable medium.
  • the structure of the data used in the above-described method can be recorded on the computer-readable medium through various means.
  • Program storage devices that may be used to describe storage devices that include executable computer code for performing the various methods of the present invention should not be understood to include transient objects, such as carrier waves or signals. do.
  • the computer readable medium includes a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.), an optical reading medium (eg, a CD-ROM, a DVD, etc.).
  • bit stream transmission method and processing method can be applied not only to 3GPP systems but also to various wireless communication systems including IEEE 802.16x and 802.11x systems. Furthermore, the proposed method can be applied to mmWave communication system using ultra high frequency band.

Landscapes

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Abstract

수신단으로 전송할 데이터에 대한 입력 비트를 수신하고, 데이터와 함께 전송될 추가 정보가 나타내는 값에 따라서 패리티 비트의 위치를 결정하고, 패리티 비트의 위치에 따라 입력 비트와 패리티 비트를 인코딩하여 비트 스트림을 전송하는 전송 방법 및 송신단으로부터 수신된 비트 스트림에서 입력 비트에 패리티 비트가 부가된 위치를 고려하여 비트 스트림을 디코딩하고, 디코딩된 결과에 따라 입력 비트가 나타내는 데이터와 함께 전송된 추가 정보를 획득하는 처리 방법이 개시된다.

Description

무선 통신 시스템에서 비트 스트림 전송 방법 및 처리 방법
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 구체적으로는 패리티 비트를 이용한 비트 스트림 전송 방법과 처리 방법, 그리고 비트 스트림을 송수신하는 송신단 및 수신단에 대한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution, 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 3GPP에서 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 또는 LTE-A(LTE-Advanced) 시스템으로 불린다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7 내지 Release 13을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment, UE)과 기지국(eNode B, eNB, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway, AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크(Downlink, DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크(Uplink, UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network, CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE-A 까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순 구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 비트 스트림의 인코딩 과정과 디코딩 과정을 개선하는 메커니즘을 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 패리티 비트의 부가 방식을 개선하여 비트 할당 없이도 수신단에 추가적인 정보를 전달하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 개선된 방식에 따라 비트 스트림을 디코딩하는 과정에서 발생할 수 있는 모호성 문제를 해결하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시 예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 전송 방법은, 수신단으로 전송할 데이터에 대한 입력 비트를 수신하는 단계, 데이터와 함께 수신단으로 전송될 추가 정보가 나타내는 값에 따라서, 입력 비트에 부가될 패리티 비트의 위치를 결정하는 단계, 결정된 위치에 따라 입력 비트와 패리티 비트를 인코딩하는 단계, 및 인코딩되어 생성된 비트 스트림을 수신단으로 전송하는 단계를 포함한다.
결정된 위치는, 추가 정보가 나타내는 값이 0인 경우 입력 비트의 뒤이고, 추가 정보가 나타내는 값이 1인 경우 입력 비트의 앞일 수 있다.
입력 비트의 수 N은
Figure PCTKR2016008368-appb-I000001
이 g(D)로 나누어 떨어지지 않는 조건을 만족하며, g(D)는 패리티 비트에 대한 순환 생성 다항식이고,
Figure PCTKR2016008368-appb-I000002
은 갈루아 필드 GF(2)의 다항식 성분이고, L은 패리티 비트의 수일 수 있다.
입력 비트의 수 N이 조건을 만족하지 못하는 경우, 인코딩하는 단계는 입력 비트에 기결정된 비트를 패딩하여 함께 인코딩할 수 있다.
N 개의 입력 비트 중에서 앞쪽 L 개의 비트는 모두 0이 되지 않으며, L은 패리티 비트의 수이고 N>L 일 수 있다.
송신단은 기지국이고, 수신단은 단말이고, 데이터는 DCI(Downlink Control Indicator)의 자원 할당 필드일 수 있다.
송신단은 단말이고, 수신단은 기지국이고, 데이터는 UCI(Uplink Control Indicator)일 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 처리 방법은, 송신단으로부터 비트 스트림을 수신하는 단계, 입력 비트에 패리티 비트가 부가된 위치를 고려하여 비트 스트림을 디코딩하는 단계, 및 디코딩된 결과에 기초하여, 입력 비트가 나타내는 데이터와 함께 전송된 추가 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
디코딩하는 단계는, 패리티 비트가 입력 비트의 뒤에 부가된 것으로 결정하여 비트 스트림을 디코딩하는 단계, 및 패리티 비트가 입력 비트의 앞에 부가된 것으로 결정하고, 비트 스트림의 앞쪽 일부 비트를 뒤쪽으로 이동시켜 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
획득하는 단계는, 패리티 비트가 입력 비트의 뒤에 부가된 것으로 결정하고 수행한 디코딩이 성공하는 경우 추가 정보를 0으로 인지하고, 패리티 비트가 입력 비트의 앞에 부가된 것으로 결정하고 수행한 디코딩이 성공하는 경우 추가 정보를 1로 인지할 수 있다.
두 가지 경우에서 수행한 디코딩들이 모두 성공한 경우, 수신단은 추가 정보를 0 또는 1로 결정할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 송신단은, 송신부, 수신부, 및 송신부 및 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 프로세서는, 수신단으로 전송할 데이터에 대한 입력 비트를 수신하고, 데이터와 함께 수신단으로 전송될 추가 정보가 나타내는 값에 따라서, 입력 비트에 부가될 패리티 비트의 위치를 결정하고, 결정된 위치에 따라 입력 비트와 패리티 비트를 인코딩하며, 인코딩되어 생성된 비트 스트림을 수신단으로 전송한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수신단은, 송신부, 수신부, 및 송신부 및 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 프로세서는, 송신단으로부터 비트 스트림을 수신하고, 입력 비트에 패리티 비트가 부가된 위치를 고려하여 비트 스트림을 디코딩하며, 디코딩된 결과에 기초하여, 입력 비트가 나타내는 데이터와 함께 전송된 추가 정보를 획득한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째로, 무선 통신 시스템에서 비트 스트림의 인코딩/디코딩 과정이 개선되어 효율적인 정보 전송이 가능하게 된다.
둘째로, 비트 할당 없이도 수신단으로 추가적인 정보 전송이 가능하게 되어, 통신 효율이 개선된다.
셋째로, 개선된 방식으로 인해 발생할 수 있는 모호성 문제를 방지할 수 있어, 안정적인 통신이 가능하게 된다.
본 발명의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망 구조를 개략적으로 예시한다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 예시한다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 4는 LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 5는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한다.
도 6은 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 본 발명과 관련된 캐리어 병합(carrier aggregation)을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명과 관련된 복수의 캐리어가 병합된 경우의 크로스 스케쥴링(cross scheduling)을 도시하는 도면이다.
도 9는 제안하는 비트 스트림 송신 방법의 인코딩 과정을 설명하는 도면이다.
도 10은 제안하는 비트 스트림 처리 방법의 디코딩 과정을 설명하는 도면이다.
도 11 및 도 12는 모호성 문제(ambiguity problem)의 발생을 설명하는 도면이다.
도 13은 제안하는 비트 스트림 송신 방법 및 처리 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 블록도이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
이하의 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다.
또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16e-2004, P802.16e-2005, P802.16.1, P802.16p 및 P802.16.1b 표준 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
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.
또한, 본 발명의 실시 예들에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
1. LTE/LTE-A 시스템 일반
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Trans안테나 포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다.제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 사용자 기기는 단계 S301에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 사용자 기기는 기지국으로부터 주동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다. 그 후, 사용자 기기는 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 사용자 기기는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 사용자 기기는 단계 S302에서 물리 하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(Physical Downlink Control Channel, PDSCH)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 사용자 기기는 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S303 내지 단계 S306과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 사용자 기기는 물리임의접속채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S303), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304). 경쟁 기반 임의 접속의 경우 추가적인 물리임의접속채널의 전송(S305) 및 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 수신(S306)과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 사용자 기기는 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널/물리하향링크공유채널 수신(S307) 및 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 사용자 기기가 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CSI(Channel State Information) 등을 포함한다. 본 명세서에서, HARQ ACK/NACK은 간단히 HARQ-ACK 혹은 ACK/NACK(A/N)으로 지칭된다. HARQ-ACK은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(NACK), DTX 및 NACK/DTX 중 적어도 하나를 포함한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다. UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 전송되지만, 제어 정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 4는 LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 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/LTE-A 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.
도4의 (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. 사용자 기기가 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.
도4의 (b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 2개의 슬롯을 포함하는 4개의 일반 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP) 및UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함하는 특별 서브프레임(special subframe)으로 구성된다.
상기 특별 서브프레임에서, DwPTS는 사용자 기기에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 사용자 기기의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 즉, DwPTS는 하향링크 전송으로, UpPTS는 상향링크 전송으로 사용되며, 특히 UpPTS는 PRACH 프리앰블이나 SRS 전송의 용도로 활용된다. 또한, 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
상기 특별 서브프레임에 관하여 현재 3GPP 표준 문서에서는 아래 표 1과 같이 설정을 정의하고 있다. 표 1에서
Figure PCTKR2016008368-appb-I000003
인 경우 DwPTS와 UpPTS를 나타내며, 나머지 영역이 보호구간으로 설정된다.
표 1
Figure PCTKR2016008368-appb-T000001
한편, 타입 2 무선 프레임의 구조, 즉 TDD 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정(UL/DL configuration)은 아래의 표 2와 같다.
표 2
Figure PCTKR2016008368-appb-T000002
상기 표 2에서 D는 하향링크 서브프레임, U는 상향링크 서브프레임을 지시하며, S는 상기 특별 서브프레임을 의미한다. 또한, 상기 표 2는 각각의 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정에서 하향링크-상향링크 스위칭 주기 역시 나타나있다.
상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한다.
도 5를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서
Figure PCTKR2016008368-appb-I000004
OFDM 심볼을 포함하고 주파수 영역에서
Figure PCTKR2016008368-appb-I000005
자원블록을 포함한다. 각각의 자원블록이
Figure PCTKR2016008368-appb-I000006
부반송파를 포함하므로 하향링크 슬롯은 주파수 영역에서
Figure PCTKR2016008368-appb-I000007
부반송파를 포함한다. 도 5는 하향링크 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하고 자원블록이 12 부반송파를 포함하는 것으로 예시하고 있지만 반드시 이로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 하향링크 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 개수는 순환전치(Cyclic Prefix; CP)의 길이에 따라 변형될 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소를 자원요소(Resource Element; RE)라 하고, 하나의 자원 요소는 하나의 OFDM 심볼 인덱스 및 하나의 부반송파 인덱스로 지시된다. 하나의 RB는
Figure PCTKR2016008368-appb-I000008
자원요소로 구성되어 있다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수(
Figure PCTKR2016008368-appb-I000009
)는 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
도 6은 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6을 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 Channel)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 지칭한다. DCI는 사용자 기기 또는 사용자 기기 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI는 상향/하향링크 스케줄링 정보, 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령 등을 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, 사용자 기기 그룹 내의 개별 사용자 기기들에 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. 사용자 기기는 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 사용자 기기에게 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 사용자 기기를 위한 것일 경우, 해당 사용자 기기의 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.
2. 캐리어 결합 및 크로스 스케쥴링
도 7은 본 발명과 관련된 캐리어 결합(또는 캐리어 병합, carrier aggregation)을 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면 통신 시스템은 복수의 상/하향링크 컴포넌트 반송파(Component Carrier, CC)들을 모아서 더 넓은 상/하향링크 대역폭을 지원할 수 있다. 용어 "컴포넌트 반송파(CC)"는 등가의 다른 용어(예, 캐리어, 셀 등)로 대체될 수 있다. 각각의 CC들은 주파수 영역에서 서로 인접하거나 비-인접할 수 있다. 각 컴포넌트 반송파의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. UL CC의 개수와 DL CC의 개수가 다른 비대칭 반송파 집성도 가능하다. 한편, 제어 정보는 특정 CC를 통해서만 송수신 되도록 설정될 수 있다. 이러한 특정 CC를 프라이머리(primary) CC(또는, 앵커(anchor) CC)로 지칭하고, 나머지 CC를 세컨더리(secondary) CC로 지칭할 수 있다.
크로스-캐리어 스케줄링 (또는 크로스-CC 스케줄링)이 적용될 경우, 하향링크 할당을 위한 PDCCH는 DL CC#0으로 전송되고, 해당 PDSCH는 DL CC#2로 전송될 수 있다. 크로스-CC 스케줄링을 위해, 캐리어 지시 필드(carrier indicator field, CIF)의 도입이 고려될 수 있다. PDCCH 내에서 CIF의 존재 여부는 상위 계층 시그널링(예, RRC 시그널링)에 의해 반-정적(semi-static) 및 단말-특정(UE-specific)(또는, 단말-그룹-특정(UE-group-specific)) 방식으로 설정될 수 있다. PDCCH 전송의 베이스 라인을 요약하면 아래와 같다.
1) CIF 디스에이블드(disabled): DL CC 상의 PDCCH는 동일한 DL CC 상의 PDSCH 자원을 할당하거나 하나의(single) 링크된 UL CC 상의 PUSCH 자원을 할당
1-1) No CIF
1-2) LTE PDCCH 구조(동일한 부호화, 동일한 CCE-기반 자원 맵핑) 및 DCI 포맷과 동일
2) CIF 인에이블드(enabled): DL CC 상의 PDCCH는 CIF를 이용하여 복수의 병합된 DL/UL CC 중에서 특정 DL/UL CC 상의 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당 가능
2-1) CIF를 가지는 확장된 LTE DCI 포맷
2-1-1) CIF (설정될 경우)는 고정된 x-비트 필드(예, x=3)
2-1-2) CIF (설정될 경우) 위치는 DCI 포맷 사이즈에 관계 없이 고정됨
2-2) LTE PDCCH 구조를 재사용(동일한 부호화, 동일한 CCE-기반 자원 맵핑)
도 8은 본 발명과 관련된 복수의 캐리어가 병합된 경우의 크로스 스케쥴링(cross scheduling)을 도시하는 도면이다.
CIF가 존재할 경우, 기지국은 단말 측의 블라인드 디코딩 복잡도를 낮추기 위해 PDCCH 모니터링 DL CC 세트를 할당할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 세트는 병합된 전체 DL CC의 일부로서 하나 이상의 DL CC를 포함하고, 단말은 해당 DL CC 상에서만 PDCCH의 검출/복호화를 수행한다. 즉, 기지국이 단말에게 PDSCH/PUSCH를 스케줄링 할 경우, PDCCH는 PDCCH 모니터링 DL CC 세트를 통해서만 전송된다. PDCCH 모니터링 DL CC 세트는 단말-특정(UE-specific), 단말-그룹-특정(UE-group-specific) 또는 셀-특정(cell-specific) 방식으로 설정될 수 있다. 용어 "PDCCH 모니터링 DL CC"는 모니터링 캐리어, 모니터링 셀 등과 같은 등가의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 단말을 위해 병합된 CC는 서빙 CC, 서빙 캐리어, 서빙 셀 등과 같은 등가의 용어로 대체될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 3개의 DL CC가 병합될 수 있다. 도 8에서 DL CC A가 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된다. DL CC A, B, C는 서빙 CC, 서빙 캐리어, 서빙 셀 등으로 지칭될 수 있다. CIF가 디스에이블 된 경우, 각각의 DL CC는 LTE PDCCH 설정에 따라 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH만을 전송할 수 있다. 반면, 단말-특정 (또는 단말-그룹-특정 또는 셀-특정) 상위 계층 시그널링에 의해 CIF가 인에이블 된 경우, DL CC A(모니터링 DL CC)는 CIF를 이용하여 DL CC A의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH뿐만 아니라 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH도 전송할 수 있다. 이 경우, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 DL CC B/C에서는 PDCCH가 전송되지 않는다. 따라서, DL CC A(모니터링 DL CC)는 DL CC A와 관련된 PDCCH 검색 영역, DL CC B와 관련된 PDCCH 검색 영역 및 DL CC C와 관련된 PDCCH 검색 영역을 모두 포함해야 한다. 본 명세서에서, PDCCH 검색 영역은 캐리어 별로 정의된다고 가정한다.
상술한 바와 같이, LTE-A는 크로스-CC 스케줄링을 위하여 PDCCH 내에서 CIF 사용을 고려하고 있다. CIF의 사용 여부 (즉, 크로스-CC 스케줄링 모드 또는 논-크로스-CC 스케줄링 모드의 지원) 및 모드 간 전환은 RRC 시그널링을 통해 반-정적/단말-특정하게 설정될 수 있다. 단말은 이와 같은 RRC 시그널링 과정을 거친 후 자신에게 스케줄링 될 PDCCH 내에 CIF가 사용되는지 여부를 인식할 수 있다.
3. 제안하는 데이터 송신 방법 및 수신 방법
이하에서는 도 9 내지 도 13을 통해서 제안하는 실시 예를 설명한다. 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 과정은 기본적으로 에러의 발생을 전제로 한다. 따라서, 에러 없이 성공적으로 데이터를 전달하기 위해서는 에러를 검출하고 교정하는 과정이 필수적으로 수반된다. 종래의 통신 시스템에서 에러를 검출하는 가장 일반적인 방법으로는 전송하려는 데이터에 추가 데이터를 전송함으로써 수신된 데이터에 에러가 발생했는지 확인하는 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 패리티 비트(parity bit), 체크 섬(check sum), 순환 중복 검사(cyclic redundancy check, CRC) 등이 에러 검출에 주로 활용되며, CRC 방식이 검출 성능이 좋고 구현이 쉽다는 장점 때문에 많은 통신 시스템에서 활용된다(3GPP LTE/LTE-A, IEEE 802.11 시스템 등).
이하의 실시 예에서는 CRC를 에러 발생 용도뿐 아니라 추가적인 용도로써 활용하는 방안에 대해 제안한다. 특히, 송신단에서 전송하려는 데이터에 CRC를 결합하는 방식에 따라 수신단으로 추가적인 정보를 전달하는 과정에 대해 설명한다.
먼저, CRC 방식에 대해 구체적으로 설명한다. N 개의 비트들로 구성된 입력 데이터(
Figure PCTKR2016008368-appb-I000010
)와, 입력 데이터에 대응하는 L 개의 비트들로 구성된 패리티 비트(
Figure PCTKR2016008368-appb-I000011
)를 고려한다. 아래의 수학식 1은 위와 같이 구성된 입력 데이터 및 패리티 비트를 갈루아 필드(Galois Field) GF(2) 의 다항식으로 표현한 것이다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2016008368-appb-I000012
수학식 1에서 패리티 비트 P(D)는 순환 생성 다항식(cyclic generator polynomial, g(D))에 의해 생성되며, g(D)는 송신단과 수신단이 공통으로 보유하는 다항식이다. 즉, 송신단과 수신단은 g(D)에 대해 미리 알고 있다.
구체적으로, 수학식 1에서 패리티 비트 P(D)는 입력 비트 A(D)에
Figure PCTKR2016008368-appb-I000013
을 곱해서 g(D)로 나눈 나머지이며, 이러한 관계는 아래의 수학식 2와 같이 표현된다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2016008368-appb-I000014
한편, 송신단은 수학식 1과 수학식 2에 따라 패리티 비트를 생성한 뒤, 입력 데이터 뒤에 패리티 비트를 붙여 CRC가 추가된 비트 스트림 "
Figure PCTKR2016008368-appb-I000015
"를 생성한다. 생성된 비트 스트림은 수신단으로 전송되며, 수신단은 수신된 비트들을 g(D)로 나눈 뒤 나머지가 0인지 확인한다. 나머지가 0인 경우 비트 스트림이 에러 없이 수신된 것을 의미하는데, 이는 수학식 3에 따라 수신된 비트 스트림(수학식 3의 좌변)이 g(D)로 나누어 떨어져야 하기 때문이다(수학식 3의 우변).
[수학식 3]
Figure PCTKR2016008368-appb-I000016
상술한 바와 같이, 종래에는 CRC 방식에서 패리티 비트를 입력 비트의 뒤쪽에 붙여서 에러 발생을 검출하였다. 그러나, 제안하는 실시 예에 의하면 패리티 비트를 입력 비트의 뒤쪽에만 고정시키는 것이 아니라, 입력 비트의 앞쪽에도 붙여서 비트 스트림을 생성할 수 있도록 한다. 이에 따라, 송신단은 패리티 비트의를 입력 비트의 앞쪽 또는 뒤쪽에 선택적으로 부가함에 따라 추가적으로 1비트에 해당하는 정보를 전달할 수 있게 된다. 예를 들어, 송신단이 패리티 비트를 입력 비트의 뒤에 부가하는 경우 추가적인 1비트 값 '0'을 나타내고, 패리티 비트를 입력 비트의 앞에 부가하는 경우 추가적인 1비트 값 '1'을 나타내는 것으로 구현할 수 있다.
이하에서는 도 9 내지 도 10을 통해서 송신단의 인코딩 과정과 수신단의 디코딩 과정을 각각 설명한다. 먼저, 도 9는 송신단의 비트 스트림 인코딩 과정을 도시한다.
송신단은 입력 데이터에 대해 패리티 비트 P(D)를 생성한 뒤, 추가적으로 전송할 정보가 '0'인지 '1'인지 판단한다. 추가적으로 전송할 정보가 '0'인 경우 송신단은 패리티 비트를 입력 데이터 뒤에 부가하고, '1'인 경우 송신단은 패리티 비트를 입력 데이터 앞에 부가한다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 입력 데이터 뒤에 부가되는 패리티 비트를 백 패리티(back parity) 또는 bCRC(backward CRC)라 하고, 입력 데이터 앞에 부가되는 패리티 비트를 포워드 패리티(forward parity) 또는 fCRC(forward CRC)라 한다. 송신단은 입력 데이터에 bCRC 또는 fCRC를 부가함으로써 비트 스트림을 생성하고 수신단으로 전송한다.
이어서, 도 10은 수신단의 비트 스트림 디코딩 과정을 도시한다. 수신단은 수신된 비트 스트림에서 패리티 비트가 입력 비트의 앞쪽에 부가되었는지 뒤쪽에 부가되었는지, 즉 bCRC 인지 fCRC인지에 대해 알 수 없다. 따라서, 수신단은 수신 신호 Y(D)에 대해 bCRC와 fCRC의 두 가지 경우를 모두 고려하여 CRC 체크를 수행해야만 한다.
먼저, 도 10의 case 1)과 같이, 수신단은 bCRC, 즉 패리티 비트가 입력 비트의 뒤에 부가되었다는 가정 하에 CRC 체크를 수행한다. 수신단은 패리티 비트가 입력 비트의 뒤에 부가된 것을 전제로 비트 스트림을 g(D)로 나누고, 나머지가 0이 되어 에러가 발생하지 않은 것으로 확인되면 송신단이 추가적으로 '0'에 대응하는 정보를 전송한 것으로 결정한다.
한편, 도 10의 case 2)와 같이, 수신단은 fCRC, 즉 패리티 비트가 입력 비트의 앞에 부가되었다는 가정 하에서도 CRC 체크를 수행해야 한다. 이는, 수신단은 bCRC와 fCRC 중 어떠한 것이 적용되었는지 알지 못하기 때문이다. 수신단은 패리티 비트가 입력 비트의 앞에 부가된 것을 전제로 비트 스트림의 앞쪽 L 개의 비트를 비트 스트림 끝으로 이동시킨다. 이어서, 수신단은 수정된 비트 스트림을 g(D)로 나누고, 나머지가 0이라면 송신단이 추가적으로 '1'에 대응하는 정보를 전송한 것으로 결정한다.
이때, 수신단이 bCRC와 fCRC의 경우 모두 CRC 체크에 성공한다면(즉, 두 경우 모두 나머지가 0이 된다면), 수신단은 추가로 전송된 비트가 0인지 1인지 알 수 없는 모호성 문제(ambiguity problem)가 발생한다. 이하에서는 어떠한 경우에 모호성 문제가 발생하는지 도 11 및 도 12를 통해 설명한다.
도 11은 송신단이 bCRC로 인코딩하였으나 수신단이 fCRC를 전제로 CRC 체크에 성공한 경우를 도시한다. 송신단이 패리티 비트를 입력 비트 뒤에 부가하는 bCRC로 비트 스트림을 인코딩 하여 전송했지만, 수신단은 소정의 조건 만족 시에 fCRC를 전제로 비트 스트림을 디코딩 하더라도 성공할 수 있다. 다음의 수학식 4는 이러한 조건을 표현한다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2016008368-appb-I000017
수학식 4에서 볼 수 있듯이, 텀(term) "
Figure PCTKR2016008368-appb-I000018
"이 g(D)로 나누어 떨어지거나
Figure PCTKR2016008368-appb-I000019
인 경우에, 송신단이 bCRC로 인코딩한 비트 스트림을 수신단이 fCRC를 전제로 디코딩하더라도 CRC 체크에 성공하는 모호성 문제가 발생한다. 여기서, g(D)는 패리티 비트에 대한 순환 생성 다항식이고,
Figure PCTKR2016008368-appb-I000020
은 갈루아 필드 GF(2)의 다항식 성분이고, N은 입력 비트의 수이고, L은 패리티 비트의 수를 나타낸다.
도 12는 송신단이 fCRC로 인코딩하였으나 수신단이 bCRC를 전제로 CRC 체크에 성공한 경우를 도시한다. 수학식 5는 송신단이 패리티 비트를 입력 비트 앞에 부가하는 fCRC로 비트 스트림을 인코딩하였지만, 수신단이 bCRC를 전제로 비트 스트림을 디코딩하더라도 성공하는 과정을 표현한다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2016008368-appb-I000021
수학식 5에서 볼 수 있듯이, 텀 "
Figure PCTKR2016008368-appb-I000022
"이 g(D)로 나누어 떨어지거나 텀 "
Figure PCTKR2016008368-appb-I000023
"이 g(D)로 나누어 떨어지는 경우, 송신단이 fCRC로 인코딩한 비트 스트림을 수신단이 bCRC를 전제로 디코딩하더라도 CRC 체크에 성공하는 모호성 문제가 발생한다. 이때, 텀 "
Figure PCTKR2016008368-appb-I000024
"이 g(D)로 나누어 떨어진다는 것은
Figure PCTKR2016008368-appb-I000025
임을 의미한다.
상술한 모호성 문제를 정리하면, 총 3가지 조건에서 모호성 문제가 발생할 수 있다.
조건 1)
Figure PCTKR2016008368-appb-I000026
이 g(D)로 나누어 떨어질 때
조건 2)
Figure PCTKR2016008368-appb-I000027
일 때, 즉 N 개의 입력 비트 중 앞쪽 L 개 비트가 모두 0인 경우
조건 3)
Figure PCTKR2016008368-appb-I000028
일 때, 즉 L 개의 패리티 비트가 모두 0인 경우
위의 3가지 조건 중에서 조건 2 및 조건 3은, 결국 수신단이 수신한 비트 스트림 Y(D)의 맨 앞쪽 L 개 비트가 모두 0인 경우를 의미한다. 수신된 비트 스트림 Y(D)의 맨 앞쪽 L개 비트가 모두 0이라면, 수신단은 bCRC를 통해 인코딩 되었지만 조건 2에 따라 입력 비트 중 일부가 0인 것인지, fCRC를 통해 인코딩 되었지만 조건 3에 따라 패리티 비트가 모두 0인 것인지 분별할 수 없다.
이하에서는 상술한 3가지 조건 하에서 발생하는 모호성 문제를 해결하기 위한 실시 예를 설명한다.
방안 1) 조건 1에 대한 해결책으로서, 텀 "
Figure PCTKR2016008368-appb-I000029
"이 g(D)로 나누어 떨어지지 않는 입력 비트만을 허용한다면, 모호성 문제가 발생하지 않는다. 한편, 송신단과 수신단 간에 순환 생성 다항식과 패리티 비트의 개수는 미리 약속되기 때문에, L 값은 고정된 값이다. 따라서, 조건 1의 모호성 문제는 입력 비트의 개수 N 값에 따라 발생 여부가 결정된다.
방안 1에 의하면, 텀 "
Figure PCTKR2016008368-appb-I000030
"이 g(D)로 나누어 떨어지지 않는 N에 대해서만 도 9 및 도 10에서 제안한 방식을 적용할 수 있다. 만약
Figure PCTKR2016008368-appb-I000031
이 g(D)로 나누어 떨어지게 되는 N 개의 비트가 입력 비트로써 전송되어야 한다면, 송신단은 g(D)로 나누어 떨어지지 않는 K 개의 비트를 구성하여(K 는
Figure PCTKR2016008368-appb-I000032
이 g(D)로 나누어 떨어지지 않는 N 보다 큰 최소의 정수) 비트 스트림을 인코딩할 수 있다. 이때, N 개의 비트에 추가되는 K-N 개의 비트는 기결정된 비트들로 패딩(padding)될 수 있다.
방안 2) 조건 2 및 조건 3에 대한 첫 번째 해결책으로서, 맨 앞쪽 L 개 비트가 모두 0이 될 수 없는 입력 비트에 대해서만 도 9및 도 10에서 제안한 방식을 적용할 수 있다. 즉, 입력 비트의 L 개 비트가 모두 0이 될 수 없는 경우, 수신된 비트 스트림 Y(D)의 앞쪽 L 개 비트가 0인 것은 패리티 비트들이 모두 0이고 fCRC 로 인코딩 되었음을 의미한다. 또한, 수신된 비트 스트림 Y(D)의 뒤쪽 L 개 비트가 모두 0인 것은 패리티 비트들이 모두 0이고 bCRC로 인코딩 되었음을 의미한다.
방안 2에 의하면, N 개의 입력 비트 중 앞쪽 L 개는 0이 되지 않기 때문에, 수신단은 수신된 비트 스트림의 맨 앞쪽 L 개 비트가 모두 0 이라면 패리티 비트가 모두 0이고 fCRC로 인코딩 되었음을 인지할 수 있다. 반대로, 비트 스트림의 맨 뒤쪽 L 개 비트가 모두 0이라면, 수신단은 패리티 비트가 모두 0이고 bCRC로 인코딩 되었음을 인지할 수 있다. 즉, 모호성 문제가 발생하지 않게 된다.
방안 3) 입력 비트의 앞쪽 L 개 비트가 모두 0인 경우 및 패리티 비트가 모두 0인 경우, 수신단은 항상 bCRC가 적용된 것으로 결정하는 방식도 가능하다. 즉, 송신단과 수신단은 모호성 문제가 발생하는 경우에 있어서 bCRC만이 적용되는 것으로 미리 약속 함으로써, 입력 비트에 대한 제약 없이 모호성 문제가 해결될 수 있다. 구체적으로, 수신단은 수신된 비트 스트림의 맨 앞쪽 L 개 비트가 모두 0이거나 맨 뒤쪽 L 개 비트가 모두 0인 경우, bCRC가 적용된 것으로 결정하고 비트 스트림을 디코딩한다.
방안 4) 방안 3의 변형된 실시 예로써, 수신단은 수신된 비트 스트림의 맨 앞쪽 L 개 비트가 모두 0이거나 맨 뒤쪽 L 개 비트가 모두 0인 경우, fCRC가 적용된 것으로 결정하고 비트 스트림을 디코딩할 수도 있다.
한편, 제안한 4가지 방안 중에서 방안 1은 조건 1을 해결하기 위해 항상 적용되어야 하며, 조건 2 및 조건 3을 해결하기 위해 방안 2, 3, 4 중 적어도 하나가 적용되어야 한다. 즉, 송신단과 수신단은 방안 1에 더하여 방안 2, 3, 4 중 적어도 하나를 적용하여 비트 스트림을 인코딩 및 디코딩한다.
도 13은 이상에서 설명한 실시 예들을 시계열적인 흐름에 따라 도시한다. 따라서, 도 13에서 구체적으로 도시되거나 설명되지 않더라도, 상술한 내용들이 도 13에 동일하거나 유사하게 적용될 수 있음은 쉽게 알 수 있다.
먼저, 송신단은 입력 데이터를 전달받고, 입력 데이터(또는, 입력 비트)에 추가할 패리티 비트를 생성한다(S1310). 이때, 앞서 설명한 모호성 문제가 발생하지 않도록, 방안 1 및/또는 방안 2의 조건을 만족하는 입력 비트에 대해서만 제안한 실시 예가 적용될 수 있다. 제안된 실시 예는 방안 1을 만족하는 입력 비트에 적용되거나, 방안 1과 방안 2를 동시에 만족하는 입력 비트에 적용될 수 있다. 방안 1만 만족하는 경우, 모호성 문제를 해결하기 위해서는 후술할 방안 3 또는 방안 4가 고려되어야 한다.
이어서, 송신단은 입력 데이터와 함께 추가적으로 전송할 비트에 따라 패리티 비트의 위치를 결정한다(S1320). 추가적으로 전송될 1비트의 정보가 '0'을 나타내는지 '1'을 나타내는지에 따라 패리티 비트가 입력 비트의 앞 또는 뒤에 부가될 수 있다. 예를 들어, 추가적으로 전송될 정보가 '0'을 나타낸다면 패리티 비트가 입력 비트의 뒤에 부가될 수 있고(상술한 bCRC), 추가적으로 전송될 정보가 '1'을 나타낸다면 패리티 비트가 입력 비트의 앞에 부가될 수 있다(상술한 fCRC).
이어서, 송신단은 입력 데이터와 패리티 비트를 함께 인코딩하여 비트 스트림을 생성한다(S1330). 이러한 인코딩 과정은 S1320에서 결정된 패리티 비트의 위치에 따라 패리티 비트를 입력 비트의 앞 또는 뒤에 부가하여 인코딩하는 과정으로 이해될 수 있다.
송신단은 비트 스트림을 수신단으로 전송하며(S1340), 수신단은 비트 스트림에 대한 디코딩을 수행한다. 수신단은 패리티 비트가 입력 비트의 앞쪽에 부가되었는지 뒤쪽에 부가되었는지 알 수 없기 때문에, 패리티 비트의 위치를 변경해가며 비트 스트림을 디코딩한다(S1350). 수신단은 디코딩을 통해 bCRC 및 fCRC 중 어느 하나의 경우가 적용된 것인지 알 수 있게 되고, 이에 따라 송신단이 입력 비트와 함께 전송한 추가 정보가 '0'을 나타내는지 '1'을 나타내는지 알 수 있다(S1360).
한편, 수신단은 디코딩 과정에서 bCRC 및 fCRC의 두 가지 경우 모두에 성공하여 추가 정보가 '0' 또는 '1' 중 어떠한 값을 나타내는지 알 수 없는 모호성 문제가 발생할 수도 있다. 이러한 경우, 수신단은 앞서 설명한 방안 3 또는 방안 4를 적용하여, bCRC 와 fCRC 중 기결정된 어느 하나가 적용된 것을 가정하고 디코딩을 완료한다.
한편, 제안하는 실시 예를 구성하는 조건 및 방안들은 기지국이 단말에게 미리 알려줄 수 있다. 또한, 기지국은 물리 계층 시그널링이나 상위 계층 시그널링을 통해서 단말에게 상술한 실시 예를 적용할 것을 알려줄 수 있다.
이상의 도 9 내지 도 13에서는 패리티 비트를 입력 비트의 앞 또는 뒤에 부가함으로써 추가적인 1비트에 대응하는 정보를 전송하는 과정에 대해 설명하였다. 이러한 실시 예는 확장되어 추가적인 n 비트에 대응하는 정보를 전송하는 것 또한 가능하다.
예를 들어, 입력 비트로부터 k 번째 비트 뒤에 패리티 비트를 부가할 수 있다면, k가 1, 2, 3, 4로 달라짐에 따라 송신단은 최대 2비트에 대응하는 추가 정보를 전달할 수 있다. 이러한 실시 예도 마찬가지로, 복수의 위치에서 CRC 체크에 성공하는 모호성 문제를 발생시키지 않기 위한 특정 조건을 만족하는 입력 비트에 대해서만 적용될 수 있다. 또한, 수신단에서 모호성 문제 발생시 어떻게 처리할 것인지에 대해서 미리 결정하는 방식 또한 적용할 수 있다. 상술한 방식들을 적용하였음에도 불구하고 모호성 문제가 발생한다면, 수신단은 해당 입력 비트가 유효하지 않다(not valid)고 간주하여 수신된 비트 스트림을 버리거나(discard), 해당 입력 비트를 사전에 미리 정의된 값으로 인식하도록 동작할 수도 있다.
나아가, 이상에서 제안한 실시 예들이 LTE/LTE-A 시스템에 적용될 수 있는 예에 대해서 설명한다.
먼저, 송신단은 기지국, 수신단은 단말(User Equipment, UE)이고, 입력 비트는 DCI(Downlink Control Indicator)인 경우에 상술한 실시 예들이 적용될 수 있다. 이러한 경우, DCI 크기를 방안 1에서 설명한 조건을 만족하는 N 비트로 제한할 수 있다. 또한, 종래의 LTE 시스템에서는 16 비트 CRC를 사용하며(DCI 포맷 3/3A 제외), DCI의 앞쪽 16 비트 내에 자원 할당 필드(resource allocation field)가 포함된다. 자원 할당 타입 0 또는 1의 경우 자원 할당 여부를 비트맵 형태로 표현하기 때문에, 자원 할당 필드가 모두 0으로 전송되는 것은 극히 드물다. 따라서, 자원 할당 타입 0 또는 1로 자원 할당을 알리는 DCI에 대해서는 조건 2가 만족되어 상술한 실시 예가 적용될 수 있다. 자원 할당 타입 2의 경우, 자원 할당 필드가 모두 0으로 전송되는 것은 0번 PRB(Physical Resource Block)로부터 1개의
Figure PCTKR2016008368-appb-I000033
만을 할당하는 것을 의미한다. 따라서, 자원 할당 타입 2에서 1개의
Figure PCTKR2016008368-appb-I000034
만을 할당하는 동작이 제한된 상황이라면, 입력 비트가 모두 0이더라도 수신단은 송신단이 전송하는 입력 비트를 모호성 문제 없이 디코딩할 수 있게된다. 상술한 여러 가지 상황에서, 송신단은 DCI에 부가되는 패리티 비트의 위치를 활용하여 수신단에 추가적인 정보를 전달할 수 있게 된다. 특정 단말에게 RNTI를 추가적으로 할당하고 RNTI에 따라 CRC 마스크를 달리하여 추가적인 정보를 전송하는 종래의 방식에 비교할 때, 제안한 실시 예에 따른 방법은 특정 단말에게 RNTI의 할당 없이도 추가 정보를 전달할 수 있다는 장점이 있다.
또 다른 예로, 송신단은 단말, 수신단은 기지국이고, 입력 비트는 UCI(Uplink Control Indicator)인 경우에도 상술한 실시 예들이 적용될 수 있다. 구체적으로, 단말이 UCI를 PUCCH로 전송하거나 PUSCH에 UCI(HARQ ACK/NACK, RI, PMI, CQI 등의 정보)를 피기백(piggyback)하여 전송하는 경우에 있어서, 상술한 실시 예가 적용될 수 있다. 단말은 전송하는 UCI의 크기를 방안 1에서 설명하는 조건에 따른 N 비트로 제한할 수 있으며, 모호성 문제를 해결하기 위해 비트 스트림의 앞쪽 L 개 비트가 0 인 경우에는 패리티 비트를 부가하는 방식을 포기할 수도 있다. 또한, HARQ ACK/NACK 을 전송하는 과정에서 제안한 실시 예를 적용하였으나 모호성 문제가 발생한 경우에는, 수신단은 수신된 정보를 버릴 수도 있고, HARQ NACK을 수신한 것으로 가정할 수도 있다.
제안한 실시 예는 상술한 예들 이외에도 다양한 송수신 과정에 적용될 수 있어 기술된 예에만 한정되지 않음은, 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 쉽게 알 수 있다. 또한, 제안한 실시 예들은 독립적으로 구현될 수도 있지만, 설명된 방식들 둘 이상의 조합 또는 병합의 형태로 구현될 수도 있다.
4. 장치 구성
도 14는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다. 도 14에서 단말(100) 및 기지국(200)은 각각 무선 주파수(RF) 유닛(110, 210), 프로세서(120, 220) 및 메모리(130, 230)를 포함할 수 있다. 도 14에서는 단말(100)와 기지국(200) 간의 1:1 통신 환경만을 도시하였으나, 다수의 단말과 다수의 기지국 간에도 통신 환경이 구축될 수 있다. 또한, 도 14에 도시된 기지국(200)은 매크로 셀 기지국과 스몰 셀 기지국에 모두 적용될 수 있다.
각 RF 유닛(110, 210)은 각각 송신부(112, 212) 및 수신부(114, 214)를 포함할 수 있다. 단말(100)의 송신부(112) 및 수신부(114)는 기지국(200) 및 다른 단말들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(120)는 송신부(112) 및 수신부(114)와 기능적으로 연결되어 송신부(112) 및 수신부(114)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신부(112)로 전송하며, 수신부(114)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행한다.
필요한 경우 프로세서(120)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 단말(100)은 이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시 형태의 방법을 수행할 수 있다.
기지국(200)의 송신부(212) 및 수신부(214)는 다른 기지국 및 단말들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(220)는 송신부(212) 및 수신부(214)와 기능적으로 연결되어 송신부(212) 및 수신부(214)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신부(212)로 전송하며 수신부(214)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(220)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(230)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 기지국(200)은 앞서 설명한 다양한 실시 형태의 방법을 수행할 수 있다.
단말(100) 및 기지국(200) 각각의 프로세서(120, 220)는 각각 단말(100) 및 기지국(200)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(120, 220)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리(130, 230)들과 연결될 수 있다. 메모리(130, 230)는 프로세서(120, 220)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
본 발명의 프로세서(120, 220)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(120, 220)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시 예를 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(120, 220)에 구비될 수 있다.
한편, 상술한 방법은, 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 코드를 포함하는 저장 디바이스를 설명하기 위해 사용될 수 있는 프로그램 저장 디바이스들은, 반송파(carrier waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본원 발명의 실시 예 들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같은 비트 스트림 송신 방법 및 처리 방법은 3GPP 시스템뿐 아니라, 그 외에도 IEEE 802.16x, 802.11x 시스템을 포함하는 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 송신단이 수신단에 비트 스트림을 전송하는 방법에 있어서,
    수신단으로 전송할 데이터에 대한 입력 비트를 수신하는 단계;
    상기 데이터와 함께 상기 수신단으로 전송될 추가 정보가 나타내는 값에 따라서, 상기 입력 비트에 부가될 패리티 비트의 위치를 결정하는 단계;
    상기 결정된 위치에 따라 상기 입력 비트와 상기 패리티 비트를 인코딩하는 단계; 및
    인코딩되어 생성된 비트 스트림을 상기 수신단으로 전송하는 단계를 포함하는, 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 위치는,
    상기 추가 정보가 나타내는 값이 0인 경우 상기 입력 비트의 뒤이고, 상기 추가 정보가 나타내는 값이 1인 경우 상기 입력 비트의 앞인 것인, 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입력 비트의 수 N은
    Figure PCTKR2016008368-appb-I000035
    이 g(D)로 나누어 떨어지지 않는 조건을 만족하며, 상기 g(D)는 상기 패리티 비트에 대한 순환 생성 다항식이고,
    Figure PCTKR2016008368-appb-I000036
    은 갈루아 필드(Galois Field) GF(2)의 다항식 성분이고, L은 상기 패리티 비트의 수인 것인, 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 입력 비트의 수 N이 상기 조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 인코딩하는 단계는 상기 입력 비트에 기결정된 비트를 패딩하여 함께 인코딩하는 것인, 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    N 개의 상기 입력 비트 중에서 앞쪽 L 개의 비트는 모두 0이 되지 않으며, L은 상기 패리티 비트의 수이고 N>L 인 것인, 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 송신단은 기지국이고, 상기 수신단은 단말이고, 상기 데이터는 DCI(Downlink Control Indicator)의 자원 할당 필드인 것인, 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 송신단은 단말이고, 상기 수신단은 기지국이고, 상기 데이터는 UCI(Uplink Control Indicator)인 것인, 전송 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 수신단이 송신단으로부터 수신된 비트 스트림을 처리하는 방법에 있어서,
    송신단으로부터 비트 스트림을 수신하는 단계;
    입력 비트에 패리티 비트가 부가된 위치를 고려하여 상기 비트 스트림을 디코딩하는 단계; 및
    상기 디코딩된 결과에 기초하여, 상기 입력 비트가 나타내는 데이터와 함께 전송된 추가 정보를 획득하는 단계를 포함하는, 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 디코딩하는 단계는,
    상기 패리티 비트가 상기 입력 비트의 뒤에 부가된 것으로 결정하여 상기 비트 스트림을 디코딩하는 단계; 및
    상기 패리티 비트가 상기 입력 비트의 앞에 부가된 것으로 결정하고, 상기 비트 스트림의 앞쪽 일부 비트를 뒤쪽으로 이동시켜 디코딩하는 단계를 포함하는, 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 획득하는 단계는, 상기 패리티 비트가 상기 입력 비트의 뒤에 부가된 것으로 결정하고 수행한 디코딩이 성공하는 경우 상기 추가 정보를 0으로 인지하고, 상기 패리티 비트가 상기 입력 비트의 앞에 부가된 것으로 결정하고 수행한 디코딩이 성공하는 경우 상기 추가 정보를 1로 인지하는 것인, 처리 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 두 가지 경우에서 수행한 디코딩들이 모두 성공한 경우, 상기 수신단은 상기 추가 정보를 0 또는 1로 결정하는 것인, 처리 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 수신단으로 비트 스트림을 전송하는 송신단에 있어서,
    송신부;
    수신부; 및
    상기 송신부 및 상기 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    수신단으로 전송할 데이터에 대한 입력 비트를 수신하고,
    상기 데이터와 함께 상기 수신단으로 전송될 추가 정보가 나타내는 값에 따라서, 상기 입력 비트에 부가될 패리티 비트의 위치를 결정하고,
    상기 결정된 위치에 따라 상기 입력 비트와 상기 패리티 비트를 인코딩하며,
    인코딩되어 생성된 비트 스트림을 상기 수신단으로 전송하는 것인, 송신단.
  13. 무선 통신 시스템에서 송신단으로부터 수신된 비트 스트림을 처리하는 수신단에 있어서,
    송신부;
    수신부; 및
    상기 송신부 및 상기 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    송신단으로부터 비트 스트림을 수신하고,
    입력 비트에 패리티 비트가 부가된 위치를 고려하여 상기 비트 스트림을 디코딩하며,
    상기 디코딩된 결과에 기초하여, 상기 입력 비트가 나타내는 데이터와 함께 전송된 추가 정보를 획득하는 것인, 수신단.
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