WO2018174522A1 - 통신 시스템에서 상향링크 제어 채널의 전송 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 상향링크 제어 채널의 전송 방법 및 장치 Download PDF

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WO2018174522A1
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WO
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symbols
uplink control
control information
base station
dmrs
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PCT/KR2018/003228
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English (en)
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류현석
쉬에펑
유현규
최상원
황규연
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삼성전자 주식회사
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Publication date
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    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource

Definitions

  • the present invention relates to a communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting an uplink control channel of a terminal in a communication system.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a Beyond 4G network communication system or a post LTE system.
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, such as the 60 Gigabit (60 GHz) band).
  • mmWave ultra-high frequency
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • Array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna techniques are discussed.
  • 5G communication systems have advanced small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network (ultra-dense network) , Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation
  • cloud RAN cloud radio access network
  • ultra-dense network ultra-dense network
  • D2D Device to Device communication
  • wireless backhaul moving network
  • cooperative communication Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation
  • Hybrid FSK and QAM Modulation FQAM and QAM Modulation
  • SWSC Slide Window Superposition Coding
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • NOMA NOMA
  • non orthogonal multiple access non orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M machine to machine
  • MTC Machine Type Communication
  • IT intelligent Internet technology services can be provided that collect and analyze data generated from connected objects to create new value in human life.
  • IoT is a field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliances, advanced medical services, etc. through convergence and complex of existing information technology (IT) technology and various industries. It can be applied to.
  • the terminal may transmit uplink control information (UCI) to the base station, and the uplink control information may be hybrid automatic repeat request (HARQ) ACK / NACK and channel quality.
  • quality (CQI) information, precoding matrix indication (PMI) information, rank indicator (rank indication (RI)) information, and scheduling request (SR) information may include at least one.
  • Such control information may be transmitted on a physical uplink control channel (PUCCH), which is an uplink control channel, or on a physical uplink shared channel (PUSCH), which is an uplink data channel.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the time-frequency transmission position of the physical uplink control channel may be transmitted for one subframe on the time axis and located at both ends of the system bandwidth on the frequency axis.
  • frequency diversity may be obtained by performing frequency hopping on a slot basis.
  • Such an operation may not satisfy a small communication latency, which is one of the requirements of a 5G communication system, and may not support scalability of a physical uplink control channel design.
  • a particular service may consider one slot (ie, a transmission time interval (TTI)) as 7 symbols to satisfy a low communication delay time.
  • TTI transmission time interval
  • TDD time division duplexing
  • the number of symbols of the physical uplink control channel may vary according to the number of symbols for transmitting a physical downlink control channel (PDCCH). Therefore, there is a need for the design of a physical uplink control channel with scalability in such a scenario.
  • An embodiment of the present invention is to provide a method and apparatus for operating a terminal and a base station for transmitting uplink control information in a communication system.
  • a method of a terminal for solving the above problems includes generating uplink control information, generating a demodulation reference signal (DMRS) for uplink control information, and assigning for uplink control information. Mapping uplink control information and DMRS on the plurality of symbols, and transmitting uplink control information and DMRS to the base station, wherein the DMRS is mapped on an odd number of symbols.
  • DMRS demodulation reference signal
  • the transceiver for transmitting and receiving signals, and generates uplink control information, generates a demodulation reference signal (DMRS) for uplink control information, and uplink A control unit configured to map the link control information and the DMRS onto a plurality of symbols allocated for the uplink control information and to transmit the uplink control information and the DMRS to the base station, wherein the DMRS is on an odd number of symbols; Mapped.
  • DMRS demodulation reference signal
  • the method of the base station for solving the above problems, receiving a demodulation reference signal (DMRS) for uplink control information and uplink control information on a plurality of symbols from the terminal, and the demodulation reference signal Processing uplink control information on the basis of the above, wherein the DMRS is mapped on an odd number of symbols of the plurality of symbols.
  • DMRS demodulation reference signal
  • the base station for solving the above problems, a transceiver for transmitting and receiving a signal, and receives a demodulation reference signal (DMRS) for uplink control information and uplink control information on a plurality of symbols from the terminal And a controller configured to process uplink control information based on the demodulation reference signal, wherein the DMRS is mapped onto an odd numbered symbol among a plurality of symbols.
  • DMRS demodulation reference signal
  • the method for transmitting uplink control information can efficiently transmit uplink control information that may have various bit sizes without performance degradation, and may provide a physical uplink control channel that may have various symbol numbers. It can be designed efficiently.
  • 1 is an illustration of the structure of an LTE uplink control channel using a NCP (Normal Cyclic Prefix).
  • ECP Extended Cyclic Prefix
  • FIG 3 shows an example of a structure of an uplink control channel having a length of one symbol.
  • FIG. 4 shows an example of a structure of an uplink control channel having a length of 2 symbols.
  • FIG. 5 illustrates an example of a long PUCCH design using a concatenated structure.
  • FIG. 7 illustrates an example of a long PUCCH design using a truncated structure.
  • LTE PUCCH 8 is a structural example of an LTE PUCCH format 1 / 1a / 1b.
  • FIG 10 illustrates an example of changing the frequency resource amount of the Long PUCCH according to the change of the time resource amount of the Long PUCCH.
  • 11 illustrates an example of a structure of a transmitter of a terminal for transmitting UCI through Long PUCCH.
  • FIG. 12 is an illustration of a structure of a base station receiver for receiving UCI.
  • 13 is another example of a structure of a transmitter of a terminal for transmitting UCI through Long PUCCH.
  • 14 is an example mapping method for the case where the number of symbols of Long PUCCH is smaller than the number of modulated symbols of UCI.
  • 15 is an example mapping method for the case where the number of symbols of the Long PUCCH is larger than the number of modulated symbols of the UCI.
  • FIG. 16 is an example of an operation flowchart of the terminal illustrated in FIGS. 11 and 13.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating operations of a base station for operating FIGS. 11 and 13.
  • 19 illustrates an example of using different precoders in units of RB groups (four RBs in one RB group) on the frequency axis.
  • FIG. 21 illustrates an example of using different precoders in a symbol group (four symbols in one symbol group) on the time axis.
  • PC Precoder Cycling
  • FIG. 23 is another example of a method of applying the Precoder Cycling (PC) technique to the Long PUCCH on the time axis.
  • PC Precoder Cycling
  • PC Precoder Cycling
  • FIG. 25 illustrates an example of applying a time axis precoder cycling (PC) technique to a long PUCCH in a terminal having two antenna ports.
  • PC time axis precoder cycling
  • 26 is a view showing the configuration of a terminal according to the present invention.
  • FIG. 27 shows a configuration of a base station according to the present invention.
  • a physical uplink control channel may be transmitted at both ends of a system bandwidth in one subframe composed of two slots as shown in FIG. 1 or 2.
  • FIG. 1 illustrates a case of using a normal cyclic prefix (NCP)
  • FIG. 2 illustrates an example of using an extended cyclic prefix (ECP).
  • NCP normal cyclic prefix
  • ECP extended cyclic prefix
  • one subframe includes 14 Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing (DFT-S-OFDM) symbols
  • DFT-S-OFDM Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • one subframe includes 12 Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing (DFT-S-OFDM) symbols
  • one slot includes 7 DFT-S-OFDM symbols It can be configured as.
  • PUCCH # 1 transmitted on the upper part of the system bandwidth of slot 1 may be transmitted on the lower part of the system bandwidth in slot 2 to obtain frequency diversity.
  • PUCCH # 2 transmitted at the bottom of the system bandwidth of slot 1 may be transmitted at the top of the system bandwidth in slot 2.
  • a SRS Sounding Reference Signal
  • the last symbol used for PUCCH transmission may be puncturing.
  • TTI transmission time interval
  • one slot may be one TTI.
  • one slot includes 7 DFT-S-OFDM symbols or 7 (CP-OFDM) Cyclic Prefix-Orthogonal Frequency Division Multiplexing (CP-OFDM) symbols, or 14 DFT-S-OFDM symbols or 14 CP-OFDM symbols.
  • CP-OFDM Cyclic Prefix-Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • the downlink control information received by the terminal from the base station and the uplink control information transmitted by the terminal to the base station are transmitted in different transmission time intervals (TTI).
  • TTI transmission time intervals
  • the base station transmits downlink control information to the terminal in the nth subframe
  • the terminal transmits the uplink control information to the base station in the (n + 4) th subframe.
  • the terminal may transmit ACK / NACK information for receiving downlink control information to the base station in the n + 4th subframe.
  • the base station may retransmit data in the (n + K) th subframe.
  • the K value is fixed to 8 for a frequency division duplexing (FDD) system and a downlink or uplink subframe (DL / UL subframe) for a time division duplexing (TDD) system.
  • the K value is fixed in certain configurations. Such an operation may not satisfy a low communication latency, which is one of the requirements of the 5G communication system, and may limit the flexibility of the base station scheduler, thereby reducing the flexibility of the base station scheduler.
  • the subframe structure can be used interchangeably with the term self-contained frame structure, and means a frame structure for supporting fast HARQ-ACK or a frame structure for supporting low delay. can do.
  • the configuration of subframes may be dynamically changed every subframe. For example, the n th subframe receives downlink data, the (n + 1) th subframe transmits uplink data, the (n + 2) th subframe receives downlink data, and the (n + 3) th subframe controls uplink It can be set to send information.
  • the control channel for transmitting control information in the uplink in such a frame structure is located in the last 1 symbol (310, 320) or the last 2 symbols (410, 420) of the TTI as shown in Figs. can do.
  • the PUCCH used for such fast HARQ-ACK support is called a short PUCCH.
  • the number of symbols occupying a physical downlink control channel is illustrated as two, but the PDCCH may be transmitted using one or three or more symbols.
  • a physical downlink shared channel (PDSCH) for downlink data transmission is transmitted after the PDCCH, one symbol (or two or more) in front of the Short PUCCH symbol is transmitted. Symbol may be required.
  • the purpose of the GAP is a time required for hardware switching between a reception and a transmission in order to perform a transmission operation for transmitting a short PUCCH in the uplink after a reception operation of a PDCCH / PDSCH transmitted in a downlink.
  • the purpose of the GAP is a time required for hardware switching between transmission and reception in order to perform an operation of receiving a short PUCCH transmitted uplink after the base station transmits the PDCCH and PDSCH in downlink.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the use of GAP is a time required for hardware switching between reception and transmission of a terminal or hardware switching between transmission and reception of a base station. Accordingly, the number of symbols that can be used for PDSCH or PUSCH transmission may vary according to the number of symbols (7 or 14 symbols) constituting the slot, the number of symbols of the PDCCH, and the number of symbols constituting the GAP.
  • Short PUCCH there is an advantage that communication latency can be reduced by supporting HARQ-ACK, but since Short PUCCH is transmitted using one symbol or two symbols, it is necessary to secure coverage.
  • a PUCCH that can be transmitted using a plurality of DFT-S-OFDM symbols (or CP-OFDM symbols) may be supported.
  • the PUCCH used for such coverage support is called a long PUCCH.
  • the long PUCCH may be transmitted by being frequency division multiplexed (FDM) with the PUSCH, and may be short PUCCH and FDM or time division multiplexing (TDM). Therefore, the number of DFT-S-OFDM symbols (or CP-OFDM symbols) that can form a long PUCCH may vary as illustrated in Tables 1 and 2 below.
  • the Short PUCCH resource when there is no Short PUCCH, it may mean that the Short PUCCH resource is not configured in the corresponding TTI (slot) or that the Short PUCCH resource is not TDM with the Long PUCCH resource (ie, FDM). Can be.
  • the GAP symbol is assumed to be 1 in the TDD systems of Tables 1 and 2, the number of GAP symbols may require two or more symbols in a cell having a large cell radius in consideration of a TA (Timing Advance) of the UE.
  • the maximum number of PDCCH symbols is assumed to be 2 in a TDD system, three or more symbols may be used. Considering the aforementioned various cases, the number of symbols that can be used as the Long PUCCH may be more diverse.
  • the long PUCCH design using a concatenated structure as illustrated in FIG. 5 or the long using a truncated structure as illustrated in FIG. PUCCH design is possible.
  • Long PUCCH design using merge structure In the design using merge structure, the basic unit consisting of the minimum number of symbols is defined first, and when the design of the long PUCCH with various symbol numbers is needed, the number of symbols can be increased by the basic unit. have. That is, when two symbols are defined as the basic unit 510 as illustrated in FIG. 5, one symbol corresponds to a de-modulation reference signal (DMRS) and the other symbol corresponds to uplink control information (UCI). Suppose you use it for transmission. In this case, a long PUCCH composed of 4, 6, 8, 10, 12, and 14 symbols may be designed while merging basic units. However, when using a design using a merge structure, as shown in FIG.
  • DMRS de-modulation reference signal
  • UCI uplink control information
  • the overhead of DMRS always occupies 50% regardless of the number of symbols of the Long PUCCH, which may not be desirable.
  • Long PUCCH composed of odd symbols for example, 5, 7, 9, 11, 13 symbols
  • the last symbol of the merged Long PUCCH may be added as a symbol for UCI transmission as shown in FIG. 6. That is, in case of Long PUCCH composed of 3 symbols, 1 symbol may be added to the basic unit 610 composed of 2 symbols.
  • a basic unit composed of 2 symbols may be merged, and then 1 symbol may be added to the merged symbol structure (comprised of 4 symbols).
  • two symbols using one symbol for DMRS and one symbol for UCI transmission are illustrated as basic units, but three or more symbols such as one symbol DMRS and two symbol UCI may be considered as the basic unit. Also, in the basic unit consisting of three or more symbols, the DMRS may not be initially located. For example, a basic unit structure such as UCI + DMRS + UCI may be possible.
  • Long PUCCH design using cutting structure Unlike PUCCH design using merge structure, which defines basic unit consisting of the minimum number of symbols in design using cutting structure, the basic unit consisting of the maximum number of symbols is defined first, and the number of various symbols When the design of the long PUCCH having a is required, the number of symbols in the base unit can be reduced. That is, when defining 14 symbols as the basic unit 710 as illustrated in FIG. 7, it is possible to design Long PUCCH having various symbol numbers while reducing the number of symbols.
  • this method may be sensitive to DMRS patterns. For example, if the position of the DMRS is as illustrated in 810 of FIG. 8, it may not be desirable because the DMRS needs to be cut in order to support the long PUCCH including four symbols. As another example, if the position of the DMRS is as illustrated in 910 of FIG. 9, it may not be desirable because the DMRS needs to be cut to support the long PUCCH including 12 symbols.
  • frequency hopping may be performed as shown in FIG. 1 or 2.
  • the number of symbols constituting the Long PUCCH is an odd number, it may be necessary to determine how many symbols to perform frequency hopping. For example, if the number of symbols constituting the Long PUCCH is 7 and frequency hopping is configured from the base station in the TTI, whether to perform hopping with 3 symbols of the first part and 4 symbols of the second part, or It may be necessary to decide whether to perform hopping with 4 symbols in the first part and 3 symbols in the second part.
  • the last symbol of the Long PUCCH may be puncturing, in this case, it may be desirable to allocate more symbols to the second part.
  • the first part is composed of DMRS-UCI-DMRS (3 symbols) and the second part is UCI-DMRS-UCI-UCI (4 Symbol). In the first part, two DMRSs are unnecessarily included.
  • the second part only one DMRS is present.
  • the symbol division for frequency hopping may be configured by the base station, and such configuration may be transmitted to the terminal through common RRC, UE-specific RRC, or Group common DCI.
  • the number of symbols of the first or second portion for hopping may be indicated or the pattern number may be indicated by using a predetermined pattern. More specifically, in Long PUCCH composed of 7 symbols, Pattern-1 refers to 2 (first part) + 5 (second part), Pattern-2 refers to 3 + 4, Pattern-3 refers to 3 + 3 May be referred to. In this case, pattern-3 has a total of seven symbols that can be used for the long PUCCH, but means that frequency hopping is performed using only even symbols without using the last symbol. The last symbol may be used for SRS or Short PUCCH transmission of another UE, or the same UE may use 6 symbols for Long PUCCH transmission and the remaining 1 symbol for SRS transmission.
  • the payload size of the UCI may range from 1 bit to several hundred bits.
  • the UCI payloads of various sizes should ensure similar uplink performance regardless of the number of symbols constituting the Long PUCCH. For example, when transmitting 100 bits of UCI, the performance of the Long PUCCH composed of 4 symbols and the Long PUCCH composed of 14 symbols need to be similar. To this end, the amount of time-frequency resources of the UCI transmitted on the Long PUCCH needs to satisfy the condition of Equation 1 below.
  • N_1 and N_2 may represent the number of symbols of the Long PUCCH
  • m_1 and m_2 may be the number of resource blocks (RBs) or subcarriers (subcarriers) of the Long PUCCH. That is, as illustrated in FIG. 10, when the number of symbols of the Long PUCCH decreases from N_1 to N_2, the number of RBs (or the number of subcarriers) of the Long PUCCH may increase from m_1 to m_2. Alternatively, when the number of symbols of the Long PUCCH increases from N_2 to N_1, the number of RBs (or the number of subcarriers) of the Long PUCCH may decrease from m_2 to m_1. In this case, the DMRS symbol may not be included in N_1 and N_2 which represent the number of symbols of the Long PUCCH. Through this operation, a long PUCCH having various UCI payloads and various symbol numbers can be flexibly designed.
  • Table 3 shows an example of various formats of Long PUCCH according to the size of UCI payload. If the payload size of the UCI is large (for example, several hundred bits), it is necessary to reduce the number of symbols that can be used for DMRS in Long PUCCH to reduce the coding rate (reduce the DMRS overhead). On the contrary, when the payload size of the UCI is small (for example, 1 or 2 bits), the DMRS overhead may be reduced since sufficient reception performance may be ensured even if the coding rate is not lowered much compared to when the payload size of the UCI is large. It may not be necessary. Accordingly, DMRS overhead may vary according to the UCI payload size, which may require support of different Long PUCCH formats. It may be desirable to support as few Long PUCCH formats as possible because the system becomes complex when the number of Long PUCCH formats becomes too large. Therefore, the method proposed by the present invention will be described based on the three Long PUCCH formats illustrated in Table 4 below.
  • Table 3 above shows various formats of Long PUCCH according to UCI payload size.
  • Table 4 above shows the Long PUCCH format according to the UCI payload size.
  • Equation 2 the effective coding rate (Rr) may be determined as shown in Equation 2 below.
  • N means the total number of symbols constituting the specific Long PUCCH format
  • D means the number of symbols occupied by DMRS transmitted in the specific Long PUCCH format
  • m is the number of resource blocks (RB) constituting a specific Long PUCCH format.
  • Format 1 of Long PUCCH is a format for transmitting 1 bit or 2 bits UCI.
  • Long PUCCH format 1 may be transmitted through various symbol numbers as shown in Table 1 or Table 2.
  • Long PUCCH format 2 may be used when the UCI payload size is larger than 2 bits and smaller than or equal to X_2 bits, and may be transmitted through various symbol numbers as shown in Table 1 or Table 2 above.
  • the long PUCCH format 3 may be used when the UCI payload size is larger than X_2 bits and smaller than or equal to X_3 bits, and may be transmitted through various symbol numbers as shown in Table 1 or Table 2 above.
  • FIG. 11 shows a transmitter structure of a UE for Long PUCCH format 3 of Table 4 (when a UCI payload size is large).
  • UCI O bits larger than X_2 bits and smaller than or equal to X_3 bits generated by the UE are channel encoded into M bits through channel coding.
  • the channel coded M bits are modulated through UE-specific scrambling.
  • Modulated symbols are mapped to each symbol of Long PUCCH through a de-multiplexing process.
  • the controller 1110 of the terminal determines which DFT-S-OFDM symbol to be mapped to the modulated symbols, which is related to the number of symbols to be used for the long PUCCH. For example, as illustrated in FIG.
  • the controller 1110 may control all six paths. Can be used to map the modulated symbol. That is, the controller 1110 may determine how many DFT-S-OFDM symbols among the seven Long PUCCH symbols are to be used for DMRS and turn on / off the switch of the corresponding path. If the third DFT-S-OFDM symbol is used for DMRS, the controller 1110 may turn off the switch so that the symbols modulated to the third DFT-S-OFDM symbol are not mapped.
  • DFT-S-OFDM symbols 2, 4, 5, 6, And 7 may be used to map the modulated symbol (on the path of the corresponding DFT-S-OFDM symbol to map the modulated symbols).
  • the controller 1110 controls the DFT-S-OFDM symbols 5, 6, and You can switch off the path corresponding to 7. The switch on / off of the corresponding path may be performed in the controller 1110 or the de-multiplexer illustrated in FIG. 11 (or the de-multiplexer may be included in the controller).
  • the modulated symbols enter the DFT block through an orthogonal cover code (OCC) block and a cyclic shift block.
  • the controller 1110 may control a frequency resource (RB, or subcarriers) that may be used for Long PUCCH transmission by Equation 1 above. More specifically, when the number of DFT-S-OFDM symbols that can be used for the long PUCCH (the number of symbols for which UCI can be transmitted except for the number of DMRSs) is N_1, the controller may set the DFT size to m_1. In addition, when the number of DFT-S-OFDM symbols (number of symbols for which UCI can be transmitted except for the number of DMRSs) is N_2, the controller may set the DFT size to m_2.
  • the modulated symbols may be mapped to DFT-S-OFDM symbols after performing IFFT through the DFT block.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an operation of a base station receiver for Long PUCCH format 3 of Table 4 (when a UCI payload size is large). Similar to the control unit 1210 mounted to the transmitter of the terminal, the control unit 1210 mounted to the base station receiver determines how many DFT-S-OFDM symbols to switch on or off, and how many DFT-S -It decides whether to switch on or off the path according to whether the DMRS is transmitted in the OFDM symbol. In the DFT-S-OFDM symbol with the DMRS path turned on, channel estimation is performed and the result is transmitted to the equalizer. Meanwhile, the FFT is performed on the DFT-S-OFDM symbol in which the switch is turned on, and the result is transmitted to the equalizer.
  • the equalizer provides the input value of the IDFT block by using the input value received from the channel estimator and the FFT result value.
  • the IDFT performs IDFT with an IDFT size determined under the control of the controller 1210.
  • the controller 1210 may determine the IDFT size according to the frequency resource of the Long PUCCH determined by Equation 1 above.
  • the result of IDFT is transmitted to OCC block to remove OCC used by transmitter and input to multiplexer. Subsequent blocks may be performed in the reverse order of the procedures used at the transmitter.
  • FIG. 13 shows a transmitter structure of a UE for Long PUCCH Format 2 (in the case of small UCI payload size) of Table 4.
  • FIG. UCI O bits larger than 2 bits and smaller than or equal to X_2 bits generated by the UE are channel encoded into M bits through channel coding.
  • the channel coded M bits are modulated through UE-specific scrambling. Modulated symbols are mapped to each symbol of Long PUCCH through a de-multiplexing process.
  • a block code eg, a Reed-Muller code: RM code
  • RM (20, A) when the input value of the channel encoder enters A, the output value of the channel encoder is fixed to 20 bits. In this case, A may be less than or equal to 13 bits.
  • RM (32, B) when the input value of the channel encoder enters B, the output value of the channel encoder is fixed to 32 bits. In this case, B may be less than or equal to 11 bits.
  • Case 1 is the same as LTE. More specifically, in the LTE PUCCH format 2 / 2a / 2b, when the payload size of UCI is 3 bits to 13 bits, RM (20, A) may be used. Since QPSK modulation is used, 10 modulated symbols are generated from the channel coded 20 bits. Assuming NCP, LTE PUCCH is composed of 14 DFT-S-OFDM symbols, out of 14 symbols, 4 symbols are used for DMRS transmission. Therefore, the number of DFT-S-OFDM symbols that can be used for UCI transmission is 10, which is equal to the number of QPSK modulated symbols.
  • each di, (i ( ⁇ 0,1, ..., 9 ⁇ ) is a DFT- Spreads to the frequency (12 subcarriers) of the S-OFDM symbol. That is, the QPSK modulated symbol d0 is spread over the frequency of DFT-S-OFDM symbol 1 (12 subcarriers) through a length 12 sequence, and the QPSK modulated symbol d1 is a DFT-S-OFDM symbol 3 through a length 12 sequence. It is spread over 12 subcarriers (DFT-S-OFDM symbol 2 is DMRS transmission). Thus, the aforementioned problem may not occur.
  • the modulated symbol d0 may be mapped to s0 through a sequence of length L.
  • the sequence length L may vary depending on the frequency resources (number of subcarriers) used for s0 transmission or may be fixed regardless of the number of frequency resources.
  • m 3 (36 subcarriers) may be used.
  • circular repetition may be used to map each symbol by using the order of d0, d1, ..., d9, d0, and d1.
  • the modulated symbols d0, d4, d8 may be spread over the DFT-S-OFDM symbol s0, and the modulated symbols d1, d5, d9 may be spread over the DFT-S-OFDM symbol s1.
  • d2, d6, and d0 may be spread to DFT-S-OFDM symbol s2, and modulated symbols d3, d7, and d1 may be spread to DFT-S-OFDM symbol s3.
  • modulated symbols d0, d4, d8 may be spread over the DFT-S-OFDM symbol s0
  • the modulated symbols d1, d5, d9 may be spread over the DFT-S-OFDM symbol s1.
  • d2, d6, and d0 may be spread to DFT-S-OFDM symbol s2
  • modulated symbols d3, d7, and d1 may be spread to DFT-S-OFDM symbol s3.
  • different DFT-S-OFDM symbols may use sequences having different cyclic shift values.
  • the terminal may receive the parameters for the UCI transmission from the base station (1610) and use it to determine the payload size of the UCI (1620).
  • such parameters may include information that constitutes a UCI. That is, information on which HARQ ACK / NACK, CQI / PMI, RI, or beam measurement information (eg, downlink beam quality information measured by the terminal and index of the corresponding beam) will configure the UCI. Can be.
  • the terminal may include a parameter for determining the bit size of each UCI information.
  • HARQ ACK / NACK may include how many downlink subframes or CA (carrier aggregation) is supported, how many component carriers (CC) to send ACK / NACK.
  • CA carrier aggregation
  • CC component carriers
  • the UE After determining the UCI payload size, the UE determines the Long PUCCH format according to the UCI payload size as shown in Table 3 or Table (1630). For example, when Long PUCCH format 3 is determined by the UCI payload size (UCI size is less than or equal to X2 bits) as shown in Table 4, the UE determines the size of the time-frequency resource of the Long PUCCH (1640). ).
  • the resources of the Long PUCCH are configured by the base station to determine all the time-frequency resources to the terminal, or configure one of the time or frequency resources by the base station to configure the terminal, and the rest of the base station according to a rule defined between the base station and the terminal. It can be determined directly in the terminal without configuration of. For example, the base station configures the number of symbols that can be used for the Long PUCCH, and the size of the frequency resource used for the Long PUCCH can be determined by the UE by Equation 1 (1650).
  • the base station When the base station indicates the time resources of the long PUCCH to the terminal, the following matters may be considered.
  • Option 1 When all symbols capable of uplink transmission can be used as a long PUCCH symbol: Assuming that 1 TTI (1 Slot) is composed of N DFT-S-OFDM (or CP-OFDM) symbols, the first 1 Assume that the symbol is used for PDCCH and the second 1 symbol is used for Guard (GAP). At this time, the remaining N-2 symbols may be used for Long PUCCH transmission. Accordingly, UEs wishing to transmit the Long PUCCH in the corresponding TTI may receive information on the slot structure from the base station. The information on the slot structure may be transmitted from the base station through RRC or Group common DCI, and the information on the slot structure may include the total number of symbols constituting the slot and a pattern previously promised between the base station and the terminal.
  • N DFT-S-OFDM or CP-OFDM
  • the number of bits representing this may vary according to the number of supported patterns, and the pattern varies according to the number of symbols of the PDCCH, the number of GAP (Guard) symbols, or the number of symbols of the physical downlink shared channel (PDSCH) present in the corresponding TTI. can do.
  • the base station may inform the terminal of the type of the aforementioned slot, the number of symbols used for the PDCCH, and the GAP through the RRC or the group common DCI.
  • MSB (Most Significant Bit) 1 bit or LSB 1 bit may indicate a slot type, and the remaining bits may refer to the number of symbols used for the PDCCH and the GAP.
  • the slot type and the number of symbols used for the PDCCH and the GAP may configure independent fields.
  • 1-symbol Short PUCCH or SRS may be transmitted for the last 1 symbol of Long PUCCH in Option 1.
  • the last two symbols of the Long PUCCH may be used for transmission of the 2-symbol Short PUCCH.
  • the terminal may puncturing the corresponding symbol or symbols. Whether the UE puncturing the symbols used for the Short PUCCH or the SRS in the TTI in which the Long PUCCH is transmitted may be informed by the base station through Group common DCI or UE-specific DCI.
  • the base station configures a slot (or subframe) in which there may be a symbol (or symbols) to which a Short PUCCH or SRS can be transmitted through Common RRC or UE-specific RRC signaling, and a specific slot (or In the subframe, whether or not the corresponding symbol (or symbols) will be punctured or not may be indicated through Group common DCI or UE-specific DCI.
  • Option 2 When some of the uplink transmission symbols can be used as a long PUCCH symbol: Assuming that 1 TTI (1 Slot) is composed of N DFT-S-OFDM (or CP-OFDM) symbols. Assume that the first symbol is used for PDCCH and the second symbol is used for Guard (GAP). In this case, the remaining N-2 symbols may be used for transmitting uplink data or control information.
  • the difference from Option 1) is that in Option 2), not all N-2 symbols are used for Long PUCCH transmission, but some of the N-2 symbols may be used for Long PUCCH transmission. For example, if two symbols of N-2 symbols are used for the Short PUCCH, the base station can inform the UE that N-4 symbols can be used for the Long PUCCH. Therefore, unlike Option 1), in which N-2 symbols are generated and puncturing the last 2 symbols, Option 2) can perform rate matching on N-4 symbols. In this case, the base station can explicitly inform the terminal of the number of symbols that can be used for the SRS or Short PUCCH.
  • the base station When the base station indicates the frequency resource of the long PUCCH to the terminal, the following matters may be considered.
  • the starting point (RB index) of the frequency resource where the Long PUCCH is started may be signaled to the UE through RRC or Group common DCI.
  • the starting point of the frequency resource may be different for each terminal.
  • the start point of the frequency resource may be notified and frequency resource size information of the long PUCCH may be obtained from a control channel element (CCE) index of the UE-specific DCI received by the terminal.
  • CCE control channel element
  • the base station informs only the starting point of the frequency resource where the Long PUCCH starts, the size of the frequency resource (RB size) as shown in [Equation 1] by the terminal itself according to a rule determined according to the number of DFT-S-OFDM symbols You can decide.
  • Option 2 Explicit indication: Information on the frequency RB index of the Long PUCCH and the size of the frequency RB may be transmitted through UE-specific DCI, RRC or Group common DCI.
  • the set of frequency RB index is configured through RRC, and which index is used in the actually configured set may be indicated through UE-specific DCI.
  • the base station may indicate information on whether frequency hopping is supported and information on frequency hopping bandwidth and symbol unit (if hopping is supported) through RRC or Group common DCI.
  • a hopping symbol unit when the number of symbols constituting the Long PUCCH is 7 and the frequency hopping is configured from the base station in the TTI, the hopping is performed with 3 symbols of the first part and 4 symbols of the second part. Information about whether to hopping with 4 symbols of the first part and 3 symbols of the second part or with 2 symbols of the first part and 5 symbols of the second part.
  • the base station transmits parameters that the terminal can use to determine the UCI payload size (1710).
  • information about HARQ ACK / NACK, CQI / PMI, RI, or beam measurement information may configure UCI. It may include.
  • the terminal may include a parameter for determining the bit size of each UCI information.
  • the case of HARQ ACK / NACK may include how many downlink subframes or CA (carrier aggregation) is supported, how many component carriers (CC) to send ACK / NACK.
  • CC component carriers
  • the base station may determine when the above-mentioned UCI information will be transmitted from the terminal, and may determine the UCI payload size (1720). For example, HARQ ACK may be transmitted from the UE in the 'n' subframe, CQI / PMI is transmitted from the UE in the 'n + k' subframe, and beam measurement information is transmitted in the 'n + j' subframe. Can be sent from. As another example, all UCI information may be multiplexed and transmitted simultaneously from the UE in an 'n' subframe. Accordingly, the base station transmitting the parameters may calculate a time point at which the corresponding UCI information is transmitted from the terminal and determine or predict the payload size of the UCI transmitted from the terminal in a specific subframe (1720).
  • the base station that determines or predicts the UCI payload size determines the Long PUCCH format according to the UCI payload size as shown in Table 3 or Table (1730). For example, as shown in Table 4, when Long PUCCH format 3 is determined by the UCI payload size (UCI size is less than or equal to X2 bits), the base station determines that the UE is to transmit the long PUCCH of the 'n' subframe.
  • the size of the time-frequency resource may be determined (1740).
  • the resources of the Long PUCCH are configured by the base station to determine all the time-frequency resources and configured to the terminal, or by configuring the base station by determining one of the time or frequency resources, and the rest of the configuration of the base station by a rule defined between the base station and the terminal It can be determined directly at the terminal without.
  • the base station configures the number of symbols that can be used for the Long PUCCH, and the size of the frequency resource used for the Long PUCCH can be determined by the UE by Equation 1 above.
  • the base station When the base station indicates (configuration) the time resources of the Long PUCCH to the UE, the following may be considered (1750).
  • Option 1 When a symbol that can be received by the base station through uplink in a specific subframe (for example, 'n' subframe) can be used as a long PUCCH symbol: 1 TTI (1 Slot) includes N DFT-S- Assume that the first 1 symbol is used for the PDCCH and the second 1 symbol is used for the Guard (GAP). At this time, the remaining N-2 symbols may be used for Long PUCCH reception. Therefore, the base station that wants to receive the Long PUCCH in the corresponding TTI may transmit information on the slot structure to the terminal.
  • 1 TTI (1 Slot) includes N DFT-S- Assume that the first 1 symbol is used for the PDCCH and the second 1 symbol is used for the Guard (GAP). At this time, the remaining N-2 symbols may be used for Long PUCCH reception. Therefore, the base station that wants to receive the Long PUCCH in the corresponding TTI may transmit information on the slot structure to the terminal.
  • the information on the slot structure may be transmitted by the base station through RRC or Group common DCI, and the information on the slot structure may include a total number of symbols constituting the slot and a pattern previously promised between the base station and the terminal.
  • the number of bits representing this may vary according to the number of supported patterns, and the pattern varies according to the number of symbols of the PDCCH, the number of GAP (Guard) symbols, or the number of symbols of the physical downlink shared channel (PDSCH) present in the corresponding TTI. can do.
  • the base station may inform the terminal of the type of the aforementioned slot, the number of symbols used for the PDCCH, and the GAP through the RRC or the group common DCI.
  • MSB (Most Significant Bit) 1 bit or LSB 1 bit may indicate a slot type, and the remaining bits may refer to the number of symbols used for the PDCCH and the GAP.
  • the slot type and the number of symbols used for the PDCCH and the GAP may configure independent fields.
  • 1-symbol Short PUCCH or SRS may be transmitted for the last 1 symbol of Long PUCCH in Option 1.
  • the last two symbols of the Long PUCCH may be used for transmission of the 2-symbol Short PUCCH.
  • the base station transmits this information to the terminal, and the terminal receiving the information may puncturing the corresponding symbol or symbols. Whether the UE should puncturize the symbols used as the Short PUCCH or SRS in the TTI in which the Long PUCCH is transmitted may be indicated by the base station through Group common DCI or UE-specific DCI.
  • the base station configures a slot (or subframe) in which there may be a symbol (or symbols) to which a Short PUCCH or SRS can be transmitted through Common RRC or UE-specific RRC signaling, and a specific slot (or In a subframe, whether a corresponding symbol (or symbols) is punctured or not may be indicated to the UE through Group common DCI or UE-specific DCI.
  • Option 2 In the case where some of the symbols that the base station can receive through the uplink in a specific subframe (for example, the 'n' subframe) can be used as a long PUCCH symbol: 1 TTI (1 Slot) has N DFTs Assume that it is composed of -S-OFDM (or CP-OFDM) symbols, and assume that the first 1 symbol is used for PDCCH and the second 1 symbol is used for Guard (GAP). In this case, the remaining N-2 symbols may be used for transmitting uplink data or control information.
  • the difference from Option 1) is that in Option 2), not all N-2 symbols are used for Long PUCCH reception, but some of the N-2 symbols may be used for Long PUCCH reception.
  • the base station can inform the UE that N-4 symbols can be used for the Long PUCCH. Therefore, unlike Option 1) in which the UE generates N-2 symbols and performs puncturing on the last 2 symbols, Option 2) can perform rate matching on N-4 symbols. In this case, the base station can explicitly inform the terminal of the number of symbols that can be used for the SRS or Short PUCCH.
  • the base station When the base station indicates (configuration) the frequency resource of the Long PUCCH to the UE, the following may be considered (1750).
  • the starting point (RB index) of the frequency resource where the Long PUCCH is started may be signaled to the UE through RRC or Group common DCI.
  • the starting point of the frequency resource may be different for each terminal.
  • the start point of the frequency resource may be notified and frequency resource size information of the long PUCCH may be obtained from a control channel element (CCE) index of the UE-specific DCI received by the terminal.
  • CCE control channel element
  • the base station informs only the starting point of the frequency resource where the Long PUCCH starts, the size of the frequency resource (RB size) as shown in [Equation 1] by the terminal itself according to a rule determined according to the number of DFT-S-OFDM symbols You can decide.
  • Option 2 Explicit indication: Information on the frequency RB index of the Long PUCCH and the size of the frequency RB may be transmitted through UE-specific DCI, RRC or Group common DCI.
  • the set of frequency RB index is configured through RRC, and which index is used in the actually configured set may be indicated through UE-specific DCI.
  • the base station may indicate information on whether frequency hopping is supported and information on frequency hopping bandwidth and symbol unit (if hopping is supported) through RRC or Group common DCI.
  • a hopping symbol unit when the number of symbols constituting the Long PUCCH is 7 and frequency hopping is configured from the base station in the TTI, hopping is performed by 3 symbols of the first part and 4 symbols of the second part. Information about whether to hopping with 4 symbols of the first part and 3 symbols of the second part or with 2 symbols of the first part and 5 symbols of the second part.
  • an antenna diversity scheme may be used at a transmitting end (terminal) to improve reception reliability of Long PUCCH.
  • PC Precoder Cycling
  • CP-OFDM Cyclic Prefix-Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • FIG. 18 shows that different precoders can be used in one RB unit on the frequency axis (1810) or different precoders can be used for each RB group as shown in FIG. (4 RBs form one RB Group, 1910).
  • frequency diversity can be additionally obtained by artificially generating frequency selectivity at the transmitter.
  • FIG. 18 has an advantage that frequency diversity gain can be maximized by further increasing frequency selectivity compared to FIG. 19. However, since FIG.
  • channel estimation performance may be degraded compared to FIG. 19.
  • interpolation of the frequency axis may be performed using all reference signals transmitted in four RBs (1 RB Group), thereby improving channel estimation performance.
  • frequency axis interpolation is performed using only RSs transmitted in one RB, channel estimation performance may be degraded as compared with FIG. 19.
  • the PC technique in the frequency axis mentioned in FIGS. 18 and 19 cannot be applied to the Long PUCCH as it is.
  • Long PUCCH uses a Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing (DFT-S-OFDM) waveform, it has better PAPR (Peak-to-average Power Ratio) performance than CP-OFDM.
  • PAPR Peak-to-average Power Ratio
  • the PC technique in the time axis should be used instead of the PC technique in the frequency axis.
  • the PC scheme in the time axis applies different precoders in units of one DFT-S-OFDM symbol as shown in FIGS. 20 and 21 (2010) or different precoders in units of two or more DFT-S-OFDM symbols. Means using 2110.
  • FIG. 20 illustrates that different precoders are applied in units of one DFT-S-OFDM symbol
  • FIG. 21 shows two or more DFT-S-OFDM symbols (four DFT-S-OFDM symbols It is illustrated that different precoders are applied as a unit.
  • FIG. 22 illustrates a method of applying the PC technique on the time axis to the Long PUCCH (Option 1).
  • a two-symbol basic unit including one symbol for DMRS transmission and one symbol for UCI transmission is assumed, and the Long PUCCH is composed of six or more symbols.
  • the base station and the terminal may promise in advance that different precoders are used as the basic unit of the Long PUCCH (2210).
  • different precoders may be used in units of basic units in the Long PUCCH structure illustrated in FIGS. 5 to 6.
  • FIG. 23 illustrates that different precoders may be applied to a symbol unit in which frequency hopping is performed, unlike FIG. 22, in which different precoders are applied to a basic unit of a long PUCCH. That is, although the basic unit constituting the Long PUCCH is 2 symbols, when frequency hopping is performed in units of 4 symbols, different precoders may be used in units of 4 symbols (2310). Although FIG. 23 illustrates a Long PUCCH consisting of eight symbols, the same may be applied to a Long PUCCH consisting of any even number of symbols.
  • a long PUCCH consisting of 10 symbols when frequency hopping is performed in units of 5 symbols, different precoders may be used in units of 5 symbols.
  • the foregoing example may be similarly applied to Long PUCCH composed of arbitrary odd number symbols.
  • frequency hopping may be performed in units of 5 symbols and 4 symbols, or frequency hopping may be performed in units of 4 symbols and 5 symbols.
  • different precoder may be applied according to the hopping unit.
  • Option 2 is characterized in that the number of frequency hopping in one slot determines the number of precoders that can be used in one slot. For example, when frequency hopping is performed once in one slot, up to two precoders may be used in one slot.
  • FIG. 24 Another example of applying the PC scheme on the time axis to the Long PUCCH is illustrated in FIG. 24 (Option 3).
  • the difference between FIG. 22 (Option 1), FIG. 23 (Option 2), and FIG. 24 (Option 3) mentioned above is different from that of the base station in FIG. 24 where the same precoder is applied (symbol or symbol composed of two or more symbols).
  • the base station may transmit the information on the group) to the terminal through separate signaling. Accordingly, the base station may configure a time axis unit to which the same precoder is applied through the common RRC / dedicated RRC signaling, or indicate a time axis unit to which the same precoder is applied through the DCI.
  • FIG. 24 Another example of applying the PC scheme on the time axis to the Long PUCCH is illustrated in FIG. 24 (Option 3).
  • the difference between FIG. 22 (Option 1), FIG. 23 (Option 2), and FIG. 24 (Option 3) mentioned above is different from that of the base
  • the base station may signal to the terminal to apply the same precoder in the unit of 6 symbols in the N-th slot, and may signal that the same precoder is applied in unit of 4 symbols in the N + K-th slot.
  • the base station improves channel estimation performance or increases frequency diversity gain according to the movement speed of the terminal and the characteristics of the channel. More specifically, when the movement speed of the terminal is large, since the time axis change of the channel is large, it is necessary to improve the channel estimation performance rather than securing the frequency diversity gain.
  • FIG. 25 illustrates an example of using a time axis PC technique in a terminal having two antenna ports.
  • the DMRS transmitted as the first symbol is frequency division multiplexed (FDM) as shown in FIG. 25. That is, antenna port 1 (denoted P1 in FIG. 25) and antenna port 2 (denoted P2 in FIG. 25) are frequency division multiplexed.
  • [1 1 1 1] is used as a precoder in Long PUCCH transmitted through antenna port 1
  • [1 j -1 -j] is used as precoder in Long PUCCH transmitted through antenna port 2.
  • the receiver knows the precoder information for each antenna port of the transmitter.
  • the channel formed through antenna port 1 is h1
  • the channel formed through antenna port 2 is h2.
  • the second symbol with precoder 1 will experience the h1 + h2 channel
  • the third symbol with precoder 2 will have h1 + jh2
  • 26 is a view showing the configuration of a terminal according to the present invention.
  • the terminal may receive a parameter from the base station through the terminal receiving unit 2620, based on the parameter, the terminal processing unit 2610 determines the UCI payload size, determines the Long PUCCH format, Long PUCCH resources The size may be determined and the modulated symbols may be mapped to the Long PUCCH symbol.
  • the terminal may transmit a signal generated based on the operation of the terminal processor 2610 through the terminal transmitter 2630.
  • FIG. 27 shows a configuration of a base station according to the present invention.
  • the base station may transmit a parameter to the base station transmitter 2730 terminal.
  • the base station processor 2710 may determine the size of the UCI payload, determine the Long PUCCH format according to the UCI payload size, determine the Long PUCCH resource size, and allocate the Long PUCCH resource.
  • the base station receiver 2720 may receive a signal generated by an operation of the terminal that receives the parameter.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 또한 본 발명은 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하기 위한 단말 및 기지국의 동작 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

Description

통신 시스템에서 상향링크 제어 채널의 전송 방법 및 장치
본 발명은 통신 시스템에 대한 것으로서, 보다 구체적으로, 통신 시스템에서 단말의 상향링크 제어 채널 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
한편, 종래 LTE에서는 단말이 기지국으로 상향링크 제어 정보 (UCI: Uplink Control Information)를 전송할 수 있으며, 상향링크 제어 정보는 하이브리드 자동 재전송 요구 (Hybrid automatic repeat request: HARQ) ACK/NACK, 채널 품질 (channel quality: CQI) 정보, 프리코딩 행렬 지시자 (precoding matrix indication: PMI) 정보, 랭크 지시자 (rank indication: RI) 정보, 그리고 스케줄링 요청 (Scheduling Request: SR) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 제어 정보들은 상향링크 제어 채널인 물리적 상향링크 제어 채널 (physical uplink control channel: PUCCH)로 전송되거나, 상향링크 데이터 채널인 물리적 상향링크 공유 채널 (physical uplink shared channel: PUSCH)로 데이터와 같이 전송될 수 있다. 이 때, 물리적 상향링크 제어 채널의 시간-주파수 전송 위치는, 시간 축으로는 1 subframe 동안 전송되며 주파수 축으로는 시스템 대역폭의 양 끝 단에 위치하여 전송될 수 있다. 이때, slot 단위로 주파수 hopping을 수행함으로써 주파수 다이버시티를 획득할 수 있다.
이러한 동작은 5G 통신 시스템의 요구사항들 중 하나인 적은 통신 지연시간 (Latency)를 만족하지 못할 수 있고, 물리적 상향링크 제어 채널 설계의 확장성 (Scalability)을 지원하지 못하는 단점이 있다. 예를 들어, 특정 서비스는 적은 통신 지연시간을 만족시키기 위해 하나의 slot (즉, 전송 시간 구간, transmission time interval: TTI)을 7 심볼로 고려할 수 있다. 이때, TDD (Time Division Duplexing) 시스템을 고려하면, 물리적 상향링크 제어 채널의 심볼 수가 물리적 하향링크 제어 채널 (physical downlink control channel: PDCCH)을 전송하는 심볼 개수에 따라 다양해 질 수 있다. 따라서, 이러한 시나리오에서 확장성을 갖는 물리적 상향링크 제어 채널의 설계가 필요하다.
본 발명의 실시 예는 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하기 위한 단말 및 기지국의 동작 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 단말의 방법은, 상향링크 제어 정보를 생성하는 단계, 상향링크 제어 정보를 위한 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)를 생성하는 단계, 상향링크 제어 정보를 위해 할당된 복수의 심볼 상에 상향링크 제어 정보 및 DMRS를 매핑하는 단계, 및 상향링크 제어 정보 및 DMRS를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, DMRS는 복수의 심볼 중 홀수번째 심볼 상에 매핑된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 단말은, 신호를 송신 및 수신하는 송수신부, 및 상향링크 제어 정보를 생성하고, 상향링크 제어 정보를 위한 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)를 생성하고, 상향링크 제어 정보 및 DMRS를 상향링크 제어 정보를 위해 할당된 복수의 심볼 상에 매핑하고, 상향링크 제어 정보 및 DMRS를 기지국으로 전송하도록 설정된 제어부를 포함하고, DMRS는 복수의 심볼 중 홀수번째 심볼 상에 매핑된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 기지국의 방법은, 단말로부터 복수의 심볼 상에서 상향링크 제어 정보 및 상향링크 제어 정보를 위한 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)를 수신하는 단계, 및 복조 기준 신호에 기초하여 상향링크 제어 정보를 처리하는 단계를 포함하고, DMRS는 복수의 심볼 중 홀수번째 심볼 상에 매핑된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 기지국은, 신호를 송신 및 수신하는 송수신부, 및 단말로부터 복수의 심볼 상에서 상향링크 제어 정보 및 상향링크 제어 정보를 위한 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)를 수신하고, 복조 기준 신호에 기초하여 상향링크 제어 정보를 처리하도록 설정된 제어부를 포함하되, DMRS는 복수의 심볼 중 홀수번째 심볼 상에 매핑된다.
본 발명의 실시 예에 따른 상향링크 제어 정보의 전송 방법은, 다양한 bit 크기를 가질 수 있는 상향링크 제어 정보를 성능 열화 없이 효율적으로 전송할 수 있으며, 다양한 심볼 수를 가질 수 있는 물리적 상향링크 제어 채널을 효율적으로 설계할 수 있다.
도 1은 NCP (Normal Cyclic Prefix)를 사용하는 LTE 상향링크 제어 채널의 구조에 대한 예시이다.
도 2는 ECP (Extended Cyclic Prefix)를 사용하는 LTE 상향링크 제어 채널의 구조에 대한 예시이다.
도 3은 1 심볼 길이의 상향링크 제어 채널의 구조에 대한 예시이다.
도 4는 2 심볼 길이의 상향링크 제어 채널의 구조에 대한 예시이다.
도 5는 병합 구조 (Concatenated Structure)를 이용한 Long PUCCH 설계에 대한 예시이다.
도 6은 병합 구조 (Concatenated Structure)를 이용한 Long PUCCH 설계에 대한 또 다른 예시이다 (홀수 개의 심볼을 갖는 Long PUCCH 설계 방법)
도 7은 절삭 구조 (Truncated Structure)를 이용한 Long PUCCH 설계에 대한 예시이다
도 8은 LTE PUCCH 포맷 1/1a/1b에 대한 구조 예시이다.
도 9는 LTE PUCCH 포맷 2/2a/2b에 대한 구조 예시이다.
도 10은 Long PUCCH의 시간 자원 양 변화에 따른 Long PUCCH의 주파수 자원 양 변화를 나타낸 예시이다.
도 11은 UCI를 Long PUCCH로 전송하기 위한 단말의 송신기 구조에 대한 예시이다.
도 12는 UCI를 수신하기 위한 기지국 수신기의 구조에 대한 예시이다.
도 13은 UCI를 Long PUCCH로 전송하기 위한 단말의 송신기 구조에 대한 또 다른 예시이다.
도 14는 Long PUCCH의 심볼 수가 UCI의 변조된 심볼 수보다 작은 경우에 대한 mapping 방법 예시이다.
도 15는 Long PUCCH의 심볼 수가 UCI의 변조된 심볼 수보다 큰 경우에 대한 mapping 방법 예시이다.
도 16은 도 11과 도 13에 예시한 단말의 동작 흐름도에 대한 예시이다.
도 17은 도 11과 도 13을 동작시키기 위한 기지국의 동작 흐름도 예시이다.
도 18은 주파수 축에서 하나의 RB 단위로 서로 다른 precoder를 사용하는 경우에 대한 예시이다.
도 19는 주파수 축에서 RB 그룹 (4개의 RB가 하나의 RB 그룹) 단위로 서로 다른 precoder를 사용하는 경우에 대한 예시이다.
도 20은 시간 축에서 하나의 심볼 단위로 서로 다른 precoder를 사용하는 경우에 대한 예시이다.
도 21은 시간 축에서 심볼 그룹 (4개의 심볼이 하나의 심볼 그룹) 단위로 서로 다른 precoder를 사용하는 경우에 대한 예시이다.
도 22는 시간 축에서의 Precoder Cycling (PC) 기법을 Long PUCCH에 적용하는 방법에 대한 예시이다.
도 23은 시간 축에서의 Precoder Cycling (PC) 기법을 Long PUCCH에 적용하는 방법에 대한 또 다른 예시이다.
도 24는 시간 축에서의 Precoder Cycling (PC) 기법을 Long PUCCH에 적용하는 방법에 대한 또 다른 예시이다.
도 25는 안테나 포트가 2개인 단말에서 시간 축 Precoder Cycling (PC) 기법을 Long PUCCH에 적용하는 방법에 대한 예시이다.
도 26은 본 발명에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 27은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
종래 LTE에서는 도 1 또는 도 2와 같이 두 개의 slot으로 구성된 하나의 subframe 내에서 시스템 대역폭의 양쪽 끝에서 물리적 상향링크 제어 채널이 전송될 수 있다. 도 1은 NCP (Normal Cyclic Prefix)를 사용하는 경우를 예시하고, 도 2는 ECP (Extended Cyclic Prefix)를 사용하는 경우에 대한 예시이다. NCP를 사용하는 경우는 도 1에서와 같이, 1 subframe이 14 개의 DFT-S-OFDM (Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되고 1 slot은 7개의 DFT-S-OFDM 심볼로 구성될 수 있다. ECP를 사용하는 경우는 도 2에서와 같이, 1 subframe이 12 개의 DFT-S-OFDM (Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되고, 1 slot은 7개의 DFT-S-OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 도 1과 도 2에서 예시한 바와 같이, 주파수 다이버시티를 획득하기 위해 slot 1의 시스템 대역폭 상단에서 전송되는 PUCCH#1이 slot 2에서는 시스템 대역폭 하단에서 전송될 수 있다. 마찬가지로 주파수 다이버시티를 획득하기 위해, slot 1의 시스템 대역폭 하단에서 전송되는 PUCCH#2가 slot 2에서는 시스템 대역폭 상단에서 전송될 수 있다. 한편, 도 1과 도 2에서 도시하지 않았으나, subframe의 마지막 심볼 (NCP의 경우 14번째 심볼, ECP의 경우 12번째 심볼)에서 SRS (Sounding Reference Signal)이 전송될 수 있다. 마지막 심볼에서 SRS가 전송되는 경우, PUCCH 전송에 사용되는 마지막 심볼은 puncturing될 수 있다.
한편, 종래 LTE 시스템에서 데이터의 전송 시간 구간 (transmission time interval: TTI)는 1 subframe (1 ms)이다. 이에 비해 5G 통신 시스템에서는 통신 지연시간 (latency)을 줄이기 위해, TTI를 slot으로 구성할 수 있다. 즉 1 slot이 1 TTI가 될 수 있다. 이때, 1 slot은 7개의 DFT-S-OFDM 심볼 또는 7개의 (CP-OFDM: Cyclic Prefix-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되거나, 14개의 DFT-S-OFDM심볼 또는 14개의 CP-OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 1 slot이 7개 또는 14개의 심볼로 구성되는지의 여부는 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다. 또한 종래 기술에서는 단말이 기지국으로부터 수신하는 하향링크 제어 정보와 단말이 기지국으로 송신하는 상향링크 제어 정보가 서로 다른 전송 시간 구간 (transmission time interval: TTI)에서 전송된다. 예를 들어, 기지국은 하향링크 제어 정보를 n 번째 서브프레임 (subframe)에서 단말에게 전송하고, 단말은 상향링크 제어 정보를 (n + 4) 번째 subframe에서 기지국으로 전송한다. 예를 들어, 단말은 하향링크 제어 정보 수신에 대한 ACK/NACK 정보를 n+4 번째 subframe에서 기지국에 전송할 수 있다. 기지국이 (n+4) 번째 subframe에서 NACK을 수신한 경우, 기지국은 (n+K) 번째 subframe에서 데이터를 재전송할 수 있다. 이 때, K 값은 주파수 분할 듀플렉스 (frequency division duplexing: FDD) 시스템의 경우 8로 고정되어 있고, 시간 분할 듀플렉스 (time division duplexing: TDD) 시스템의 경우 하향링크 또는 상향링크 서브프레임 (DL/UL subframe)의 설정 (configuration)에 따라 달라질 수 있으나, 특정 configuration에서 K 값은 고정이다. 이러한 동작은 5G 통신 시스템의 요구사항들 중 하나인 적은 통신 지연시간 (Latency)를 만족하지 못할 수 있고, 기지국 스케줄러의 자유도를 제한하여 기지국 스케줄러의 유연성 (flexibility)이 떨어질 수 있다.
이러한 요구사항을 만족시키기 위한 프레임 구조가 제안된 바 있다. 상기 서브프레임 구조는 자가 구성 프레임 구조(Self-contained Frame Structure)라는 용어와 혼용하여 사용할 수 있으며, 빠른 HARQ-ACK (fast HARQ-ACK) 지원을 위한 프레임 구조 또는 저지연 지원을 위한 프레임 구조를 의미할 수 있다. 이러한 프레임 구조에서 서브프레임의 구성은 매 서브프레임마다 동적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, n 번째 subframe은 하향링크 데이터 수신, (n + 1) 번째 subframe은 상향링크 데이터 송신, (n + 2) 번째 subframe은 하향링크 데이터 수신, (n + 3) 번째 subframe은 상향링크 제어정보 송신으로 설정될 수 있다. 따라서, 이와 같은 프레임 구조에서 상향링크로 제어정보를 전송하기 위한 제어 채널은 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이 TTI의 마지막 1 심볼(310, 320) 또는 마지막 2 심볼(410, 420)에 위치할 수 있다. 이러한 빠른 HARQ-ACK 지원에 사용되는 PUCCH를 Short PUCCH라 명명한다.
도 3과 도 4에서는 물리적 하향링크 제어 채널 (physical downlink control channel: PDCCH)을 차지하고 있는 심볼 개수가 2개를 예시하였으나, PDCCH는 1개 또는 3개 이상의 심볼을 이용하여 전송될 수 수 있다. 또한, 도 3과 도 4에는 도시하지 않았으나, PDCCH 이후에 하향링크 데이터 전송을 위한 물리적 하향링크 공유 채널 (physical downlink shared channel: PDSCH)이 전송되는 경우, Short PUCCH 심볼 앞에 1 심볼 (또는 2개 이상의 심볼)로 구성된 GAP이 필요할 수 있다. GAP의 목적은 단말이 하향링크로 전송되는 PDCCH/PDSCH의 수신 동작 후에 Short PUCCH를 상향링크로 전송하는 송신 동작을 수행하기 위해서 수신과 송신 간 하드웨어 switching을 위해 필요한 시간이다. 이와 유사하게, GAP의 목적은 기지국이 하향링크로 PDCCH와 PDSCH를 송신한 후에 상향링크로 전송되는 Short PUCCH를 수신하는 동작을 수행하기 위해서 송신과 수신 간 하드웨어 switching을 위해 필요한 시간이다. 또한, 도 3과 도 4에는 도시하지 않았으나, PDCCH 이후에 상향링크 데이터 전송을 위한 물리적 상향링크 공유 채널 (physical uplink shared channel: PUSCH)이 전송되는 경우, PDCCH 이 후에 1 심볼 (또는 2개 이상의 심볼)로 구성된 GAP이 필요할 수 있다. GAP의 용도는 앞서 언급한 바와 같이 단말의 수신과 송신 간 하드웨어 switching 또는 기지국의 송신과 수신 간 하드웨어 switching을 위해 필요한 시간이다. 따라서, slot을 구성하는 심볼의 개수 (7 심볼 또는 14 심볼)와 PDCCH의 심볼 개수, 그리고 GAP을 구성하는 심볼의 개수에 따라 PDSCH 또는 PUSCH 전송에 사용될 수 있는 심볼의 개수가 변할 수 있다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이 Short PUCCH의 경우 HARQ-ACK을 지원함으로써 통신 지연시간 (latency)을 줄일 수 있다는 장점이 있으나, Short PUCCH는 1 심볼 또는 2 심볼을 사용하여 전송되기 때문에 커버리지를 확보하는데 그 한계가 있을 수 있다. 따라서 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 다수개의 DFT-S-OFDM 심볼 (또는 CP-OFDM 심볼)을 사용하여 전송할 수 있는 PUCCH가 지원될 수 있다. 이러한 커버리지 지원을 위해 사용되는 PUCCH를 Long PUCCH라 명명한다. Long PUCCH는 PUSCH와 주파수 분할 다중화 (FDM: Frequency Division Multiplexing)되어 전송될 수 있으며, Short PUCCH와 FDM 또는 TDM (Time Division Multiplexing) 될 수 있다. 따라서 Long PUCCH를 구성할 수 있는 DFT-S-OFDM 심볼 (또는 CP-OFDM 심볼)의 개수는 하기 표 1과 표 2에 예시한 바와 같이 다양할 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2018003228-appb-I000001
위의 표 1은 Long PUCCH를 구성하는 심볼 수 예시(1 TTI = 7 심볼인 경우)를 나타낸다.
[표 2]
Figure PCTKR2018003228-appb-I000002
위의 표 2는 Long PUCCH를 구성하는 심볼 수 예시(1 TTI = 14 심볼인 경우)를 나타낸다.
표 1과 표 2에서 Short PUCCH가 없는 경우는, 해당 TTI (slot)에 Short PUCCH 자원이 configuration되지 않았거나, Short PUCCH 자원이 Long PUCCH 자원과 TDM되지 않는 경우 (즉, FDM 되는 경우)를 의미할 수 있다. 또한 표 1과 표 2의 TDD 시스템에서 GAP 심볼은 1로 가정하였으나, 단말의 TA (Timing Advance)를 고려하여 GAP 심볼의 개수는 셀 반경에 큰 셀에서 2개 이상의 심볼을 필요로 할 수 있다. 또한 TDD 시스템에서 PDCCH 심볼의 개수는 최대 2로 가정하였으나, 3개 이상의 심볼이 사용될 수 있다. 앞서 언급한 다양한 경우를 고려하게 되면, Long PUCCH로 사용할 수 있는 심볼의 개수는 더 다양해 질 수 있다.
이러한 다양한 경우의 수를 갖는 Long PUCCH의 설계를 효율적으로 하기 위해, 도 5의 예시와 같은 병합 구조 (Concatenated structure)를 이용한 Long PUCCH 설계 또는 도 7의 예시와 같은 절삭 구조 (Truncated structure)를 이용한 Long PUCCH 설계가 가능하다.
병합 구조를 이용한 Long PUCCH 설계: 병합 구조를 이용한 설계에서는 최소 개수의 심볼로 구성된 기본 unit을 먼저 정의하고, 다양한 심볼 개수를 갖는 Long PUCCH의 설계가 필요할 때는, 기본 unit 단위로 심볼 개수가 증가할 수 있다. 즉, 도 5에서 예시한 바와 같이 2 심볼을 기본 unit(510)으로 정의할 때, 1 심볼은 DMRS (De-Modulation Reference Signal) 그리고 나머지 1 심볼은 상향링크 제어 정보 (Uplink Control Information: UCI)의 전송에 사용한다고 가정하자. 이러한 경우, 4, 6, 8, 10, 12, 그리고 14 심볼로 구성된 Long PUCCH를 기본 unit을 병합해 가면서 설계할 수 있다. 그러나 병합 구조를 이용한 설계를 사용하는 경우 도 5에서와 같이, DMRS의 오버헤드가 Long PUCCH의 심볼 개수에 무관하게 항상 50%를 차지하고 있어 바람직하지 않을 수 있다. 또한, 홀수 개의 심볼 (예를 들어, 5, 7, 9, 11, 13개 심볼)로 구성된 Long PUCCH의 경우, 기본 unit의 단순 병합으로는 지원할 수 없다. DMRS 오버헤드를 감소시키고 홀수 개의 심볼을 지원하기 위해, 도 6에서와 같이 병합된 Long PUCCH의 마지막 심볼을 UCI 전송을 위한 심볼로 추가할 수 있다. 즉, 3 심볼로 구성된 Long PUCCH의 경우 2 심볼로 구성된 기본 unit(610)에 1 심볼을 추가할 수 있다. 마찬가지로 5 심볼로 구성된 Long PUCCH의 경우, 2 심볼로 구성된 기본 unit이 두 개를 병합시킨 후, 병합한 심볼 구조 (4 심볼로 구성)에 1 심볼을 추가할 수 있다. 도 5에서는 DMRS로 1 심볼을 사용하고 UCI 전송을 위해 1 심볼을 사용하는 2 심볼을 기본 unit으로 예시하였으나, 1 심볼 DMRS, 2 심볼 UCI와 같은 3 이상의 심볼을 기본 unit으로 고려할 수 있다. 또한 이러한 3개 이상의 심볼로 구성된 기본 unit에서 DMRS는 처음에 위치하지 않을 수 있다. 예를 들어, UCI + DMRS + UCI와 같은 기본 unit 구조가 가능할 수 있다.
절삭 구조를 이용한 Long PUCCH 설계: 절삭 구조를 이용한 설계에서는 최소 개수의 심볼로 구성된 기본 unit을 정의했던 병합 구조를 이용한 PUCCH 설계와 달리, 최대 개수의 심볼로 구성된 기본 unit을 먼저 정의하고, 다양한 심볼 개수를 갖는 Long PUCCH의 설계가 필요할 때는, 기본 unit 에서 심볼 개수를 감소시킬 수 있다. 즉, 도 7에서 예시한 바와 같이 14 심볼을 기본 unit(710)으로 정의할 때, 심볼 개수를 줄여 가면서 다양한 심볼 개수를 갖는 Long PUCCH를 설계할 수 있다. 그러나 이러한 방법은 DMRS 패턴에 민감할 수 있다. 예를 들어, DMRS의 위치가 도 8의 810에서 예시한 바와 같다면, 4개의 심볼로 구성된 Long PUCCH를 지원하기 위해서는 DMRS를 절삭해야 하므로 바람직하지 않을 수 있다. 또 다른 일 예로 DMRS의 위치가 도 9의 910에서 예시한 바와 같다면, 12개의 심볼로 구성된 Long PUCCH를 지원하기 위해서 DMRS를 절삭해야 하므로 바람직하지 않을 수 있다.
한편, 병합 구조를 이용한 Long PUCCH 설계 또는 절삭 구조를 이용한 Long PUCCH 설계에서도 주파수 다이버시티 이득을 획득하기 위해, 도 1 또는 도 2와 같이 주파수 호핑 (hopping)을 수행할 수 있다. 이때, Long PUCCH를 구성하는 심볼의 개수가 홀수일 때는 몇 개의 심볼을 구성해서 주파수 호핑을 수행할 것인지에 대한 결정이 필요할 수 있다. 예를 들어, Long PUCCH를 구성하는 심볼의 개수가 7개이며, TTI 내에서 주파수 호핑이 기지국으로부터 configuration 된 경우, 첫 번째 부분의 3 심볼과 두 번째 부분의 4 심볼로 호핑을 수행할 것인지 또는 첫 번째 부분의 4 심볼과 두 번째 부분의 3 심볼로 호핑을 수행할 것인지에 대한 결정이 필요할 수 있다. TTI의 마지막 심볼에 SRS 또는 Short PUCCH가 전송돼야 하는 경우, Long PUCCH의 마지막 심볼은 Puncturing 될 수 있으므로, 이러한 경우에는 두 번째 부분에 심볼 개수를 더 많이 할당하는 것이 바람직할 수 있다. 또 다른 일 예로, 병합 구조를 이용한 Long PUCCH에서 7 심볼로 구성되는 경우, 도 4에서 예시한 바와 같이 DMRS-UCI-DMRS-UCI-DMRS-UCI-UCI 구조를 갖게 된다. 이때, 첫 번째 부분의 3 심볼과 두 번째 부분의 4 심볼로 호핑을 수행한다면, 첫 번째 부분이 DMRS-UCI-DMRS (3 심볼)로 구성되고 두 번째 부분이 UCI-DMRS-UCI-UCI (4 심볼)로 구성된다. 첫 번째 부분에서는 불필요하게 두 개의 DMRS가 포함돼 있으나, 두 번째 부분에서는 하나의 DMRS 만이 존재하게 된다. 채널 추정 성능을 향상시키기 위해서는 첫 번째 부분을 DMRS-UCI (2 심볼)로 구성하고 두 번째 부분을 DMRS-UCI-DMRS-UCI-UCI (5 심볼)로 구성하는 것이 유리할 수 있다.
따라서, 주파수 호핑을 위한 심볼 분할은 기지국이 configuration할 수 있으며, 이러한 configuration은 Common RRC, UE-specific RRC 또는 Group common DCI를 통해 단말로 전송될 수 있다. 이때, 호핑을 위한 첫 번째 또는 두 번째 부분의 심볼 수를 indication 하거나, 미리 정해진 패턴을 이용하여 패턴 번호를 indication할 수 있다. 보다 구체적으로, 7 심볼로 구성된 Long PUCCH에서 패턴-1은 2 (첫 번째 부분) + 5 (두 번째 부분)를 지칭하고, 패턴-2는 3 + 4를 지칭하며, 패턴-3은 3 + 3을 지칭할 수 있다. 이때, 패턴-3은 Long PUCCH를 위해 사용될 수 있는 심볼 개수가 총 7개이지만, 마지막 심볼을 사용하지 않고 짝수개의 심볼만을 사용하여 주파수 호핑을 수행한다는 의미이다. 마지막 심볼은 다른 단말의 SRS 또는 Short PUCCH 전송을 위해 사용되거나 동일 단말이 6 심볼을 Long PUCCH 전송을 위해 사용하고 나머지 1 심볼을 SRS 전송을 위해 사용할 수 있다.
한편, UCI의 payload 크기는 1 bit에서부터 수백 bits 까지 있을 수 있으며, 이러한 다양한 크기의 UCI payload들은 Long PUCCH를 구성하는 심볼 개수에 무관하게 유사한 상향링크 성능을 보장할 수 있어야 한다. 예를 들어, 100 bits의 UCI를 전송할 때, 4 심볼로 구성된 Long PUCCH와 14 심볼로 구성된 Long PUCCH의 성능이 유사할 필요가 있다. 이를 위해 Long PUCCH로 전송되는 UCI의 시간-주파수 자원의 양이 하기 [수학식 1]의 조건을 만족할 필요가 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2018003228-appb-I000003
상기 수학식 1에서 N_1과 N_2는 Long PUCCH의 심볼 개수를 의미하고, m_1과 m_2는 Long PUCCH의 RB (resource block) 개수 또는 부반송파 (subcarrier) 개수일 수 있다. 즉, 도 10에서 예시한 바와 같이, Long PUCCH의 심볼 개수가 N_1에서 N_2로 감소하게 되면, Long PUCCH의 RB 개수 (또는 부반송파 개수)는 m_1에서 m_2로 증가할 수 있다. 또는 이와 반대로 Long PUCCH의 심볼 개수가 N_2에서 N_1으로 증가하게 되면, Long PUCCH의 RB 개수 (또는 부반송파 개수)는 m_2에서 m_1으로 감소할 수 있다. 이때, Long PUCCH의 심볼 개수를 의미하는 N_1과 N_2에는 DMRS 심볼은 포함하지 않을 수 있다. 이러한 동작을 통해, 다양한 UCI payload를 가질 수 있으며 다양한 심볼 개수를 갖는 Long PUCCH를 유연성 (flexibility)있게 설계할 수 있다.
표 3은 UCI payload의 크기에 따른 Long PUCCH의 다양한 포맷에 대한 예시이다. UCI의 payload 크기가 큰 경우 (예를 들어 수 백 bits), 부호화율을 낮추기 위해 Long PUCCH에서 DMRS 용도로 사용될 수 있는 심볼의 개수를 줄일 필요가 있다 (DMRS 오버헤드를 감소시킴). 이와 반대로 UCI의 payload 크기가 작은 경우 (예를 들어, 1 or 2 bits)에는 UCI의 payload 크기가 큰 경우에 비해, 부호화율을 많이 낮추지 않아도 충분한 수신 성능이 보장될 수 있으므로 DMRS 오버헤드를 감소시킬 필요가 없을 수 있다. 따라서, UCI payload 크기에 따라 DMRS 오버헤드가 달라질 수 있으며, 이는 서로 다른 Long PUCCH 포맷의 지원을 필요로 할 수 있다. Long PUCCH 포맷이 너무 많아지게 될 경우 시스템이 복잡해 지기 때문에, 가능한 적은 수의 Long PUCCH 포맷을 지원하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 하기 표 4에서 예시한 3가지의 Long PUCCH 포맷을 기준으로, 본 발명에서 제안하는 방법을 설명하고자 한다.
[표 3]
Figure PCTKR2018003228-appb-I000004
위의 표 3은 UCI payload 크기에 따른 Long PUCCH의 다양한 포맷을 나타낸다.
[표 4]
Figure PCTKR2018003228-appb-I000005
위의 표 4는 UCI payload 크기에 따른 Long PUCCH 포맷을 나타낸다.
상기 표 4에서 Effective coding rate (Rr)은 하기 [수학식 2]와 같이 결정될 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2018003228-appb-I000006
상기 수학식 2에서 N은 특정 Long PUCCH 포맷을 구성하는 심볼의 총 개수를 의미하고, D는 특정 Long PUCCH 포맷으로 전송되는 DMRS가 차지하는 심볼의 개수를 의미한다. m은 특정 Long PUCCH 포맷을 구성하는 RB (resource block) 개수이다. 예를 들어, 상기 표 4에서와 같이 Long PUCCH의 포맷 1은 1 bit 또는 2 bits UCI를 전송하기 위한 포맷이다. Long PUCCH 포맷 1은 상기 표 1 또는 상기 표 2와 같이 다양한 심볼 개수를 통해 전송될 수 있다. 이와 유사하게 Long PUCCH 포맷 2는 UCI payload 크기가 2 bits 보다 크고 X_2 bits 보다 작거나 같을 때 사용할 수 있으며, 표 1 또는 상기 표 2와 같이 다양한 심볼 개수를 통해 전송될 수 있다. 또한 Long PUCCH 포맷 3은 UCI payload 크기가 X_2 bits 보다 크고 X_3 bits 보다 작거나 같을 때 사용할 수 있으며, 표 1 또는 상기 표 2와 같이 다양한 심볼 개수를 통해 전송될 수 있다.
도 11은 상기 표 4의 Long PUCCH 포맷 3 (UCI payload 크기가 큰 경우)에 대한 단말의 송신기 구조를 나타낸다. 단말에서 생성된 X_2 bits 보다 크고 X_3 bits 보다 작거나 같은 UCI O bits들은 채널 코딩을 통해 M bits로 채널 부호화 된다. 채널 부호화 된 M bits은 UE-specific 스크램블링을 거쳐 변조화된다. 변조된 심볼들은 De-multiplexing 과정을 거쳐 Long PUCCH의 각 심볼로 mapping 된다. 이때, 단말의 제어부(1110)는 변조된 심볼들을 어떤 DFT-S-OFDM 심볼로 매핑시킬 것인지를 결정하고, 이는 Long PUCCH에 사용될 심볼 개수와 연관이 있다. 예를 들어, 도 10에 예시한 바와 같이 Long PUCCH의 심볼 개수가 7개이고 (N = 7), 첫 번째 DFT-S-OFDM 심볼이 DMRS 용도로 사용되는 경우, 제어부(1110)는 6개의 모든 path를 변조된 심볼을 mapping하는데 사용할 수 있다. 즉, 제어부(1110)는 7개의 Long PUCCH 심볼들 중 몇 개의 DFT-S-OFDM 심볼이 DMRS 용도로 사용될 것인지를 판단하여 해당 path의 switch를 on/off 시킬 수 있다. 만일 3번째 DFT-S-OFDM 심볼이 DMRS 용도로 사용되는 경우, 제어부(1110)는 3번째 DFT-S-OFDM 심볼에 변조된 심볼들이 mapping되지 않도록 switch를 off시킬 수 있다. 보다 구체적으로 7개의 DFT-S-OFDM들 중, DFT-S-OFDM 심볼 1과 DFT-S-OFDM 심볼 3이 DMRS 용도로 사용되는 경우, DFT-S-OFDM 심볼 2, 4, 5, 6, 그리고 7은 변조된 심볼이 mapping되는데 사용될 수 있다 (해당 DFT-S-OFDM 심볼의 path가 변조된 심볼들이 mapping되도록 on). 또 다른 일 예로, Long PUCCH가 4개의 DFT-S-OFDM 심볼로 구성되고 첫 번째 DFT-S-OFDM 심볼이 DMRS로 사용되는 경우, 제어부(1110)는 DFT-S-OFDM 심볼 5, 6, 그리고 7에 해당되는 path의 switch를 off 시킬 수 있다. 이러한 해당 path의 switch on/off는 도 11에 도시한 제어부(1110) 또는 De-multiplexer에서 이루어질 수 있다 (또는 De-multiplexer가 제어부에 포함될 수 있다).
변조된 심볼들은 OCC (Orthogonal Cover Code) block, Cyclic Shift block을 거쳐, DFT block으로 들어가게 된다. 이때, 제어부(1110)는 상기 [수학식 1]에 의해, Long PUCCH 전송을 위해 사용될 수 있는 주파수 자원 (RB, 또는 subcarriers)을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 Long PUCCH를 위해 사용될 수 있는 DFT-S-OFDM 심볼 개수 (DMRS 개수를 제외하고 UCI가 전송될 수 있는 심볼 개수)가 N_1개 인 경우, 제어부는 DFT size를 m_1으로 설정할 수 있다. 또한, DFT-S-OFDM 심볼 개수 (DMRS 개수를 제외하고 UCI가 전송될 수 있는 심볼 개수)가 N_2개 인 경우, 제어부는 DFT size를 m_2로 설정할 수 있다. 변조된 심볼들은 DFT block을 거쳐 IFFT를 수행한 후, DFT-S-OFDM 심볼에 mapping 될 수 있다.
도 12는 상기 표 4의 Long PUCCH 포맷 3 (UCI payload 크기가 큰 경우)에 대한 기지국 수신기의 동작을 나타낸 예시이다. 단말의 송신기에 장착된 제어부(1210)와 유사하게, 기지국 수신기에 장착된 제어부(1210)는 몇 개의 DFT-S-OFDM 심볼에 대한 switch를 on 또는 off할 것인지를 결정하고, 몇 개의 DFT-S-OFDM 심볼에 DMRS가 전송됐는지에 따라 해당 path의 switch를 on 또는 off할 것인지를 결정한다. DMRS path가 on된 DFT-S-OFDM 심볼에서는 채널 추정을 수행하고 그 결과를 Equalizer로 전송한다. 한편, switch가 on 되어 있는 DFT-S-OFDM 심볼에서는 FFT를 수행하고 그 결과를 Equalizer로 전송한다. Equalizer는 채널 추정기로부터 전달 받은 입력 값과 FFT 결과 값을 활용하여 IDFT block의 입력 값을 제공한다. IDFT는 제어부(1210)의 제어에 따라 결정되는 IDFT 크기로 IDFT를 수행한다. 이때, 제어부(1210)는 상기 [수학식 1]에 의해 결정되는 Long PUCCH의 주파수 자원에 따라 IDFT 크기를 결정할 수 있다. IDFT의 결과는 OCC block으로 전송되어 송신단에서 사용한 OCC를 제거하고 multiplexer로 입력된다. 그 이후의 block들은 송신단에서 사용된 과정의 역순으로 수행될 수 있다.
도 13은 상기 표 4의 Long PUCCH 포맷 2 (UCI payload 크기가 작은 경우)에 대한 단말의 송신기 구조를 나타낸다. 단말에서 생성된 2 bits 보다 크고 X_2 bits 보다 작거나 같은 UCI O bits들은 채널 코딩을 통해 M bits로 채널 부호화 된다. 채널 부호화 된 M bits은 UE-specific 스크램블링을 거쳐 변조화된다. 변조된 심볼들은 De-multiplexing 과정을 거쳐 Long PUCCH의 각 심볼로 mapping 된다. 이때, block code (예를 들어, Reed-Muller code: RM code)가 사용될 경우, 부호화된 bit 수는 고정된 값을 가질 수 있다. 일 예로, RM (20, A)을 가정하면, 채널 부호화기의 입력 값이 A로 들어갈 때, 채널 부호화기의 출력 값은 20 bits로 고정된다. 이때, A는 13 bits 보다 작거나 같을 수 있다. 또 다른 일 예로, RM (32, B)을 가정하면, 채널 부호화기의 입력 값이 B로 들어갈 때, 채널 부호화기의 출력 값은 32 bits로 고정된다. 이때, B는 11 bits 보다 작거나 같을 수 있다.
따라서, block code를 사용하는 경우, 다양한 DFT-S-OFDM 심볼 개수를 갖는 Long PUCCH를 지원하기 위해서는 서로 다른 크기를 지원하는 (서로 다른 출력 값을 지원하는) block code가 필요할 수 있다. 보다 구체적으로, block code의 출력 값을 M_bit으로 정의하면, 변조된 심볼의 개수는 M_symb=M_bit/2일 수 있다 (QPSK 변조를 가정). Long PUCCH를 구성하는 DFT-S-OFDM 심볼 개수를 N, DMRS 용도로 사용되는 DFT-S-OFDM 심볼 개수를 D로 정의하면 다음과 같은 경우가 발생할 수 있다.
Case 1) Msymb=(N-D) DFT-S-OFDM 심볼, 예를 들어, Msymb=(N-D)=10
Case 2) Msymb>(N-D) DFT-S-OFDM 심볼, 예를 들어, Msymb=10, (N-D)=7
Case 3) Msymb<(N-D) DFT-S-OFDM 심볼, 예를 들어, Msymb=10, (N-D)=12
상기 Case 1)은 LTE와 동일하다. 보다 구체적으로 LTE PUCCH포맷 2/2a/2b에서 UCI의 payload size가 3 bits ~ 13 bits인 경우, RM (20, A)를 사용할 수 있다. QPSK 변조를 사용하기 때문에 채널 부호화된 20 bits로부터 10개의 변조된 심볼이 생성된다. NCP를 가정할 때, LTE PUCCH는 14개의 DFT-S-OFDM 심볼로 구성되며, 14개의 심볼들 중, 4개의 심볼이 DMRS 전송을 위해 사용된다. 따라서 UCI 전송을 위해 사용될 수 있는 DFT-S-OFDM 심볼의 수는 10개로, QPSK 변조된 심볼의 수와 동일하다. 10개의 QPSK 변조된 심볼을 d0, d1, ..., d9으로 가정할 때, 각각의 di, (i∈∈{0,1,...,9})는 길이 12의 sequence를 통해 DFT-S-OFDM 심볼의 주파수 (12 subcarriers)로 spreading 된다. 즉, QPSK 변조된 심볼 d0는 길이 12의 sequence를 통해 DFT-S-OFDM 심볼 1의 주파수 (12 subcarriers)로 spreading 되고, QPSK 변조된 심볼 d1은 길이 12의 sequence를 통해 DFT-S-OFDM 심볼 3의 주파수 (12 subcarriers)로 spreading 된다 (DFT-S-OFDM 심볼 2는 DMRS 전송). 따라서, 앞서 언급한 문제가 발생하지 않을 수 있다.
그러나, 상기 Case 2)의 경우에서처럼 QPSK 변조된 심볼이 DFT-S-OFDM 심볼의 개수보다 많거나, 상기 Case 3)의 경우에서처럼 QPSK 변조된 심볼이 DFT-S-OFDM 심볼의 개수보다 적은 경우 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 상기 [수학식 1]에서 언급한 것처럼, DFT-S-OFDM 심볼의 개수와 변조된 심볼의 개수가 서로 다른 경우, 주파수 축의 subcarrier 수 또는 RB 수를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 Case 2)에서와 같이, DFT-S-OFDM 심볼 개수가 변조된 심볼의 개수보다 적은 경우에는 주파수 축의 자원 (subcarrier 수 또는 RB 수)을 증가시킬 수 있다. 이와 반대로, 상기 Case 3)에서와 같이, DFT-S-OFDM 심볼 개수가 변조된 심볼의 개수보다 많은 경우에는 주파수 축의 자원 (subcarrier 수 또는 RB 수)을 감소시킬 수 있다.
도 13을 예를 들어 상기 Case 2)에 대해 부연 설명하면, RM (20, A)가 사용되고 QPSK 변조를 통해 생성된 10개의 QPSK 변조된 심볼 (M_symb=10)을 d0, d1, ..., d9으로 가정하자. 그리고 7개의 DFT-S-OFDM 심볼 (N = 7)이 Long PUCCH를 위해 구성되고, 3개의 DFT-S-OFDM 심볼이 DMRS 전송을 위해 사용 (D = 3)된다고 가정하자. 즉, UCI 전송을 위해 사용되는 DFT-S-OFDM 심볼은 4개 (N - D =4)이고 각각을 s0, s1, s2, s3으로 가정하자. 도 13의 제어부(1310)는 Long PUCCH에 사용되는 주파수 자원 (subcarrier 수 또는 RB의 수)을 상기 [수학식 1]에 의해 Long PUCCH를 구성하는 DFT-S-OFDM 심볼 개수에 따라 변화시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(1310)는 주파수 자원의 크기 (RB의 수)와 (N - D)개의 DFT-S-OFDM 심볼 수를 곱한 값이 M_symb 값보다 크거나 같아지도록 만드는 주파수 자원의 크기를 결정할 수 있다 ((N-D)××m≥≥≥≥M_symb). 이때, m=3 (36 subcarriers)으로 설정하면, 4××3≥≥10을 만족시킬 수 있다.
도 13에서 변조된 심볼 d0는 길이 L의 sequence를 통해 s0에 mapping될 수 있다. 이때, sequence 길이 L은 s0전송에 사용되는 주파수 자원 (subcarrier 수)에 따라 달라지거나 주파수 자원 수에 관계 없이 고정일 수 있다. 주파수 자원에 따라 sequence 길이 L이 달라지는 경우를 예를 들면, Long PUCCH의 전송을 위해 사용되는 subcarrier 수가 12일 경우, L = 12이고, Long PUCCH의 전송을 위해 사용되는 subcarrier 수가 24일 경우 L = 24일 수 있다. 한편, 주파수 자원 수에 관계 없이 sequence 길이가 고정인 경우, 길이 L = 12 (또는 L = 6)인 시퀀스가 반복해서 사용될 수 있다. 즉, 주파수 자원 수가 24인 경우, L = 12인 시퀀스가 두 번 사용되거나 L = 6인 시퀀스가 4번 사용될 수 있다.
도 14는 길이가 L인 시퀀스가 변조된 심볼 di (i=0,1,...,9)를 주파수 축으로 spreading하여 4개의 DFT-S-OFDM 심볼에 mapping하는 방법에 대한 예시이다. 앞서 예시한 바와 같이, 변조된 심볼은 10개지만 DFT-S-OFDM 심볼이 4개이므로, m=3 (36 subcarriers)를 사용할 수 있다. 이때, circular repetition을 사용하여, d0, d1, ..., d9, d0, d1의 순서를 사용하여 각 심볼에 mapping할 수 있다. 따라서, 변조된 심볼들 d0, d4, d8은 DFT-S-OFDM 심볼 s0에 spreading 되고, 변조된 심볼들 d1, d5, d9은 DFT-S-OFDM 심볼 s1에 spreading될 수 있다. 또한, d2, d6, d0은 DFT-S-OFDM 심볼 s2에 spreading 되고, 변조된 심볼들 d3, d7, d1은 DFT-S-OFDM 심볼 s3에 spreading될 수 있다. 이때, 도 13에서 설명한 것처럼, 각 변조된 심볼을 DFT-S-OFDM 심볼로 spreading 해주는 시퀀스는 변조된 심볼마다 서로 다르거나 (즉, 하나의 DFT-S-OFDM 심볼 내에서 서로 다른 시퀀스를 사용하거나), 하나의 DFT-S-OFDM 심볼 내에서 서로 동일한 시퀀스가 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, DFT-S-OFDM 심볼 s0를 예를 들어 설명하면, s0를 구성하는 변조된 심볼 d0, d4, d8 각각이 L = 12이고 서로 다른 cyclic shift 값을 갖는 시퀀스를 사용할 수 있다. 이와 달리, 하나의 DFT-S-OFDM 심볼 내에서 서로 동일한 시퀀스가 사용되는 경우, s0를 구성하는 변조된 심볼 d0, d4, d8은 서로 동일한 cyclic shift 값을 갖는 길이 L = 12인 시퀀스를 사용할 수 있다. 하나의 DFT-S-OFDM 심볼 내에서 서로 동일한 시퀀스가 사용되는 경우의 또 다른 일 예로, s0를 구성하는 변조된 심볼 d0, d4, d8은 서로 동일한 cyclic shift 값을 갖는 길이 L = 36인 시퀀스를 사용할 수 있다. 앞서 언급한 모든 경우에 대해 서로 다른 DFT-S-OFDM 심볼은 서로 다른 cyclic shift 값을 갖는 시퀀스를 사용할 수 있다.
한편, 상기 Case 3)에서와 같이, DFT-S-OFDM 심볼 개수가 변조된 심볼의 개수보다 많은 경우에는 주파수 축의 자원 (subcarrier 수 또는 RB 수)의 변경이 필요 없을 수 있다. 도 13을 예를 들어 상기 Case 3)에 대해 부연 설명하면, RM (20, A)가 사용되고 QPSK 변조를 통해 생성된 10개의 QPSK 변조된 심볼 (M_symb=10)을 d0, d1, ..., d9으로 가정하자. 그리고 14개의 DFT-S-OFDM 심볼 (N = 14)이 Long PUCCH를 위해 구성되고, 2개의 DFT-S-OFDM 심볼이 DMRS 전송을 위해 사용 (D = 2)된다고 가정하자. 즉, UCI 전송을 위해 사용되는 DFT-S-OFDM 심볼은 12개 (N - D =12)이고 각각을 s0, s1, ..., s11로 가정하자. 도 13의 제어부(1310)는 De-multiplexer에 입력 값을 제공하여, 도 15에서 예시한 바와 같이 변조된 심볼과 DFT-S-OFDM 심볼 사이에 mapping을 수행할 수 있다. 도 12는 길이가 L =12인 시퀀스가 변조된 심볼 di (i=0,1, ...,9)를 주파수 축으로 spreading하여 12개의 DFT-S-OFDM 심볼에 mapping하는 방법에 대한 예시이다. 앞서 예시한 바와 같이, 변조된 심볼은 10개지만 DFT-S-OFDM 심볼이 12개이므로 circular repetition을 사용하여, d0, d1, ..., d9, d0, d1의 순서를 사용하여 각 DFT-S-OFDM 심볼에 mapping할 수 있다. 이때, 서로 다른 DFT-S-OFDM 심볼은 서로 다른 cyclic shift 값을 갖는 시퀀스를 사용할 수 있다. 그러나, 복잡도를 줄이기 위해, 동일한 변조된 심볼, d0가 spreading되는 s0와 s10은 서로 동일한 cyclic shift 값을 갖는 시퀀스를 사용할 수 있고, 동일한 변조된 심볼, d1이 spreading되는 s1와 s11은 서로 동일한 cyclic shift 값을 갖는 시퀀스를 사용할 수 있다.
도 16은 도 11과 도 13에 예시한 단말의 동작 흐름도이다. 단말은 기지국으로부터 UCI 전송을 위한 파라미터들을 수신하고(1610) UCI의 payload 크기를 결정하는데 사용할 수 있다(1620). 예를 들어, 이런 파라미터들은 UCI를 구성하는 정보를 포함할 수 있다. 즉, HARQ ACK/NACK, CQI/PMI, RI, 또는 beam 측정 정보 (단말이 측정한 하향링크 빔의 품질 정보 및 해당 빔의 index 등)들 중 어떤 정보들이 UCI를 구성할 것인지에 대한 내용들이 포함할 수 있다. 또한 각 UCI 정보의 bit 크기 등을 단말이 결정하기 위한 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, HARQ ACK/NACK의 경우는 몇 개의 하향링크 subframe 또는 CA (Carrier Aggregation)가 지원되는 경우, 몇 개의 component carrier (CC)에 대한 ACK/NACK을 보내야 하는지를 포함할 수 있다. 이러한 다양한 파라미터들은 Common RRC, UE-specific RRC, Group Common DCI, 또는 UE-specific DCI를 통해 기지국이 전송할 수 있으며, 이를 수신한 단말은 UCI payload 크기를 결정한다(1620).
UCI payload 크기를 결정한 단말은 상기 표 3 또는 표 4와 같이 UCI payload 크기에 따라 Long PUCCH 포맷을 결정한다(1630). 예를 들어, 표 4에서와 같이 UCI payload 크기 (UCI 크기가 X2 bits 보다 작거나 같음)에 의해 Long PUCCH 포맷 3이 결정되는 경우, 단말은 Long PUCCH의 시간-주파수 자원의 크기를 결정한다(1640). 이때, Long PUCCH의 자원은 기지국이 시간-주파수 자원을 모두 결정하여 단말로 configuration하거나, 시간 또는 주파수 자원 중 하나를 기지국이 결정하여 단말로 configuration하고, 나머지는 기지국과 단말 사이에 정해진 규칙에 의해 기지국의 configuration 없이 단말에서 직접 결정될 수 있다. 예를 들어, Long PUCCH가 사용할 수 있는 심볼의 개수를 기지국이 configuration하고, Long PUCCH에 사용되는 주파수 자원의 크기는 상기 [수학식 1]에 의해서 단말이 결정할 수 있다(1650).
Long PUCCH의 시간 자원을 기지국이 단말로 indication 하는 경우, 다음과 같은 사항들을 고려할 수 있다.
Option 1) 상향링크 전송이 가능한 모든 심볼이 Long PUCCH 심볼로 사용될 수 있는 경우: 1 TTI (1 Slot)가 N개의 DFT-S-OFDM (또는 CP-OFDM) 심볼로 구성된다고 가정하고, 첫 번째1 심볼은 PDCCH 용도로 사용되고 두 번째 1 심볼이 Guard (GAP) 용도로 사용된다고 가정하자. 이때, 나머지 N - 2개의 심볼이 Long PUCCH 전송에 사용될 수 있다. 따라서, 해당 TTI에서 Long PUCCH를 전송하고자 하는 단말들은 Slot 구조에 대한 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있다. Slot 구조에 대한 정보는 RRC 또는 Group common DCI를 통해 기지국으로부터 전송될 수 있으며, Slot 구조에 대한 정보에는 Slot을 구성하는 총 심볼 개수와 기지국과 단말 사이에 미리 약속된 패턴이 포함될 수 있다. 예를 들어, Slot을 구성하는 총 심볼 개수는 '0' = 7 심볼 (Type 1), '1' = 14 심볼 (Type 2)을 나타낼 수 있다. 한편, Slot의 패턴에 대한 일 예로, 8개의 패턴이 약속돼 있다는 가정 하에, 기지국은 000 = 패턴 1, 001 = 패턴 2, ..., 111 = 패턴 8을 나타낼 수 있다. 지원하는 패턴의 수에 따라 이를 표현하는 bits 수가 달라질 수 있으며, 패턴은 PDCCH의 심볼 수, GAP (Guard) 심볼 수, 또는 해당 TTI에 존재하는 물리적 하향링크 공유 채널 (PDSCH)의 심볼 수에 따라 다양할 수 있다. Slot 구조에 대한 정보의 또 다른 예로, 기지국은 RRC 또는 Group common DCI를 통해, 앞서 언급한 Slot의 Type과 PDCCH, GAP에 사용되는 심볼의 개수를 단말에게 알려줄 수 있다. Group common DCI를 통한 Slot 구조 정보 전송의 보다 구체적인 예로, MSB (Most Significant Bit) 1 bit 또는 LSB 1 bit은 Slot Type을 지칭하고, 나머지 bit들은 PDCCH와 GAP에 사용되는 심볼 수를 지칭할 수 있다. 또는 Slot Type과 PDCCH와 GAP에 사용되는 심볼의 개수는 각각 독립된 Field를 구성할 수 있다.
한편, 상기 Option 1에서 Long PUCCH의 마지막 1개 심볼은 1-symbol Short PUCCH 또는 SRS가 전송될 수 있다. 또한 상기 Option 1에서 Long PUCCH의 마지막 2개 심볼은 2-symbol Short PUCCH의 전송에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 단말은 해당 심볼 또는 심볼들을 puncturing할 수 있다. 단말이 Long PUCCH가 전송되는 TTI에서 Short PUCCH 또는 SRS로 사용되는 심볼들을 puncturing할 것인지의 여부는 Group common DCI 또는 UE-specific DCI를 통해 기지국이 알려줄 수 있다. 예를 들어, 기지국은 Common RRC 또는 UE-specific RRC 시그널링을 통해, Short PUCCH 또는 SRS가 전송될 수 있는 심볼 (또는 심볼들)이 존재할 가능성이 있는 slot (또는 subframe)을 configuration하고, 특정 slot (또는 subframe)에서 해당 심볼 (또는 심볼들)이 puncturing될 것인지 말 것인지의 여부를 Group common DCI 또는 UE-specific DCI를 통해 indication할 수 있다.
Option 2) 상향링크 전송이 가능한 심볼들 중 일부가 Long PUCCH 심볼로 사용될 수 있는 경우: 1 TTI (1 Slot)가 N개의 DFT-S-OFDM (또는 CP-OFDM) 심볼로 구성된다고 가정하고, 첫 번째1 심볼은 PDCCH 용도로 사용되고 두 번째 1 심볼이 Guard (GAP) 용도로 사용된다고 가정하자. 이때, 나머지 N - 2개의 심볼이 상향링크 데이터 또는 제어 정보 전송에 사용될 수 있다. Option 1)과의 차이점은 Option 2)에서는 N - 2개의 모든 심볼이 Long PUCCH 전송에 사용되는 것이 아니라, N - 2개의 심볼들 중 일부가 Long PUCCH 전송에 사용될 수 있다. 예를 들어, N - 2개의 심볼들 중 2개의 심볼이 Short PUCCH에 사용되는 경우, 기지국은 N - 4개의 심볼들이 Long PUCCH에 사용될 수 있음을 단말에게 알려줄 수 있다. 따라서, N - 2개의 심볼을 생성하고 마지막 2 심볼에 대한 puncturing을 수행했던 Option 1)과 달리, Option 2)에서는 N - 4개의 심볼에 대해 rate matching을 수행할 수 있다. 이때는 기지국이 SRS 또는 Short PUCCH를 위해 사용될 수 있는 심볼의 개수를 explicit하게 단말에게 알려줄 수 있다.
Long PUCCH의 주파수 자원을 기지국이 단말로 indication 하는 경우, 다음과 같은 사항들을 고려할 수 있다.
Option 1) Implicit indication: Long PUCCH가 시작되는 주파수 자원의 시작점 (RB 인덱스)을 RRC 또는 Group common DCI를 통해 단말로 시그널링할 수 있다. 이러한 주파수 자원의 시작점은 단말마다 상이할 수 있다. 또 다른 일 예로, 주파수 자원의 시작점을 알려주고, 단말이 수신한 UE-specific DCI의 CCE (Control Channel Element) 인덱스로부터 Long PUCCH의 주파수 자원 크기 정보를 획득할 수 있다. 한편, 기지국은 Long PUCCH가 시작되는 주파수 자원의 시작점만을 알려주고, 주파수 자원의 크기 (RB size)는 상기 [수학식 1]에서와 같이 단말이 DFT-S-OFDM 심볼 개수에 따라 정해진 규칙에 의해 스스로 결정할 수 있다.
Option 2) Explicit indication: Long PUCCH의 주파수 RB index와 주파수 RB의 크기에 대한 정보가 UE-specific DCI 또는 RRC, Group common DCI를 통해 전송될 수 있다. 이때, 주파수 RB index의 set이 RRC를 통해 configuration되고, 실제 configuration된 set에서 어떤 index가 사용될 것인지는 UE-specific DCI를 통해 indication될 수 있다.
한편, 주파수 호핑이 지원되는지의 여부에 대한 정보와 주파수 호핑 대역폭 및 호핑하는 심볼 단위에 대한 정보 (호핑이 지원된다면)를 RRC 또는 Group common DCI를 통해 기지국이 indication할 수 있다. 호핑하는 심볼 단위의 예로, Long PUCCH를 구성하는 심볼의 개수가 7개이며, TTI 내에서 주파수 호핑이 기지국으로부터 configuration 된 경우, 첫 번째 부분의 3 심볼과 두 번째 부분의 4 심볼로 호핑을 수행할 것인지, 첫 번째 부분의 4 심볼과 두 번째 부분의 3 심볼로 호핑을 수행할 것인지 또는 첫 번째 부분의 2 심볼과 두 번째 부분의 5 심볼로 호핑을 수행할 것인지에 대한 정보이다.
도 17는 도 10과 도 13을 동작시키기 위한 기지국의 동작 흐름도이다. 기지국은 단말이 UCI payload 크기를 결정하는데 사용할 수 있는 파라미터들을 송신한다(1710). 예를 들어, HARQ ACK/NACK, CQI/PMI, RI, 또는 beam 측정 정보 (단말이 측정한 하향링크 빔의 품질 정보 및 해당 빔의 index 등)들 중 어떤 정보들이 UCI를 구성할 것인지에 대한 내용들이 포함할 수 있다. 또한 각 UCI 정보의 bit 크기 등을 단말이 결정하기 위한 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, HARQ ACK/NACK의 경우는 몇 개의 하향링크 subframe 또는 CA (Carrier Aggregation)가 지원되는 경우, 몇 개의 component carrier (CC)에 대한 ACK/NACK을 보내야 하는지를 포함할 수 있다. 이러한 다양한 파라미터들은 Common RRC, UE-specific RRC, Group Common DCI, 또는 UE-specific DCI를 통해 기지국이 전송할 수 있으며, 이를 수신한 단말은 UCI payload 크기를 결정할 수 있다.
한편, 기지국은 앞서 언급한 UCI 정보들이 언제 단말로부터 전송될 것인지를 판단하고, UCI payload 크기를 결정할 수 있다(1720). 예를 들어, HARQ ACK은 'n' 번째 subframe에 단말로부터 전송될 수 있고, CQI/PMI는 'n + k' 번째 subframe에 단말로부터 전송되며, beam 측정 정보는 'n + j'번째 subframe에 단말로부터 전송될 수 있다. 또 다른 일 예로, 모든 UCI 정보들이 multiplexing되어 'n'번째 subframe에 단말로부터 동시에 전송될 수 있다. 따라서, 파라미터들을 송신한 기지국은 해당 UCI 정보들이 단말로부터 전송되는 시점을 계산하여, 특정 subframe에 단말로부터 전송되는 UCI의 payload 크기를 결정 또는 예측할 수 있다(1720).
UCI payload 크기를 결정 또는 예측한 기지국은 상기 표 3 또는 표 4와 같이 UCI payload 크기에 따라 Long PUCCH 포맷을 결정한다(1730). 예를 들어, 표 4에서와 같이 UCI payload 크기(UCI 크기가 X2 bits 보다 작거나 같음)에 의해 Long PUCCH 포맷 3이 결정되는 경우, 기지국은 단말이 'n'번째 subframe에서 전송할 수 있는 Long PUCCH의 시간-주파수 자원의 크기를 결정할 수 있다(1740). 이때, Long PUCCH의 자원은 기지국이 시간-주파수 자원을 모두 결정하여 단말로 configuration하거나, 시간 또는 주파수 자원 중 하나를 결정하여 기지국이 configuration하고, 나머지는 기지국과 단말 사이에 정해진 규칙에 의해 기지국의 configuration 없이 단말에서 직접 결정될 수 있다. 예를 들어, Long PUCCH가 사용할 수 있는 심볼의 개수를 기지국이 configuration하고, Long PUCCH에 사용되는 주파수 자원의 크기는 상기 [수학식 1]에 의해서 단말이 결정할 수 있다.
Long PUCCH의 시간 자원을 기지국이 단말로 indication (configuration) 하는 경우, 다음과 같은 사항들을 고려할 수 있다(1750).
Option 1) 특정 subframe (예를 들어, 'n'번째 subframe)에서 기지국이 상향링크를 통해 수신 가능한 모든 심볼이 Long PUCCH 심볼로 사용될 수 있는 경우: 1 TTI (1 Slot)가 N개의 DFT-S-OFDM (또는 CP-OFDM) 심볼로 구성된다고 가정하고, 첫 번째1 심볼은 PDCCH 용도로 사용되고 두 번째 1 심볼이 Guard (GAP) 용도로 사용된다고 가정하자. 이때, 나머지 N - 2개의 심볼이 Long PUCCH 수신에 사용될 수 있다. 따라서, 해당 TTI에서 Long PUCCH를 수신하고자 하는 기지국은 Slot 구조에 대한 정보를 단말로 전송할 수 있다. Slot 구조에 대한 정보는 RRC 또는 Group common DCI를 통해 기지국이 전송할 수 있으며, Slot 구조에 대한 정보에는 Slot을 구성하는 총 심볼 개수와 기지국과 단말 사이에 미리 약속된 패턴이 포함될 수 있다. 예를 들어, Slot을 구성하는 총 심볼 개수는 '0' = 7 심볼 (Type 1), '1' = 14 심볼 (Type 2)을 나타낼 수 있다. 한편, Slot의 패턴에 대한 일 예로, 8개의 패턴이 약속돼 있다는 가정 하에, 기지국은 000 = 패턴 1, 001 = 패턴 2, ..., 111 = 패턴 8을 나타낼 수 있다. 지원하는 패턴의 수에 따라 이를 표현하는 bits 수가 달라질 수 있으며, 패턴은 PDCCH의 심볼 수, GAP (Guard) 심볼 수, 또는 해당 TTI에 존재하는 물리적 하향링크 공유 채널 (PDSCH)의 심볼 수에 따라 다양할 수 있다. Slot 구조에 대한 정보의 또 다른 예로, 기지국은 RRC 또는 Group common DCI를 통해, 앞서 언급한 Slot의 Type과 PDCCH, GAP에 사용되는 심볼의 개수를 단말에게 알려줄 수 있다. Group common DCI를 통한 Slot 구조 정보 전송의 보다 구체적인 예로, MSB (Most Significant Bit) 1 bit 또는 LSB 1 bit은 Slot Type을 지칭하고, 나머지 bit들은 PDCCH와 GAP에 사용되는 심볼 수를 지칭할 수 있다. 또는 Slot Type과 PDCCH와 GAP에 사용되는 심볼의 개수는 각각 독립된 Field를 구성할 수 있다.
한편, 상기 Option 1에서 Long PUCCH의 마지막 1개 심볼은 1-symbol Short PUCCH 또는 SRS가 전송될 수 있다. 또한 상기 Option 1에서 Long PUCCH의 마지막 2개 심볼은 2-symbol Short PUCCH의 전송에 사용될 수 있다. 기지국은 이러한 정보를 단말로 전송하고, 이를 수신한 단말은 해당 심볼 또는 심볼들을 puncturing할 수 있다. 단말이 Long PUCCH가 전송되는 TTI에서 Short PUCCH 또는 SRS로 사용되는 심볼들을 puncturing해야할 것인지의 여부는 Group common DCI 또는 UE-specific DCI를 통해 기지국이 알려줄 수 있다. 예를 들어, 기지국은 Common RRC 또는 UE-specific RRC 시그널링을 통해, Short PUCCH 또는 SRS가 전송될 수 있는 심볼 (또는 심볼들)이 존재할 가능성이 있는 slot (또는 subframe)을 configuration하고, 특정 slot (또는 subframe)에서 해당 심볼 (또는 심볼들)이 puncturing될 것인지 말 것인지의 여부를 Group common DCI 또는 UE-specific DCI를 통해 단말로 indication할 수 있다.
Option 2) 특정 subframe (예를 들어, 'n'번째 subframe)에서 기지국이 상향링크를 통해 수신 가능한 심볼들 중, 일부가 Long PUCCH 심볼로 사용될 수 있는 경우: 1 TTI (1 Slot)가 N개의 DFT-S-OFDM (또는 CP-OFDM) 심볼로 구성된다고 가정하고, 첫 번째1 심볼은 PDCCH 용도로 사용되고 두 번째 1 심볼이 Guard (GAP) 용도로 사용된다고 가정하자. 이때, 나머지 N - 2개의 심볼이 상향링크 데이터 또는 제어 정보 전송에 사용될 수 있다. Option 1)과의 차이점은 Option 2)에서는 N - 2개의 모든 심볼이 Long PUCCH 수신에 사용되는 것이 아니라, N - 2개의 심볼들 중 일부가 Long PUCCH 수신에 사용될 수 있다. 예를 들어, N - 2개의 심볼들 중 2개의 심볼이 Short PUCCH에 사용되는 경우, 기지국은 N - 4개의 심볼들이 Long PUCCH에 사용될 수 있음을 단말에게 알려줄 수 있다. 따라서, 단말이 N - 2개의 심볼을 생성하고 마지막 2 심볼에 대한 puncturing을 수행했던 Option 1)과 달리, Option 2)에서는 N - 4개의 심볼에 대해 rate matching을 수행할 수 있다. 이때는 기지국이 SRS 또는 Short PUCCH를 위해 사용될 수 있는 심볼의 개수를 explicit하게 단말에게 알려줄 수 있다.
Long PUCCH의 주파수 자원을 기지국이 단말로 indication (configuration) 하는 경우, 다음과 같은 사항들을 고려할 수 있다(1750).
Option 1) Implicit indication: Long PUCCH가 시작되는 주파수 자원의 시작점 (RB 인덱스)을 RRC 또는 Group common DCI를 통해 단말로 시그널링할 수 있다. 이러한 주파수 자원의 시작점은 단말마다 상이할 수 있다. 또 다른 일 예로, 주파수 자원의 시작점을 알려주고, 단말이 수신한 UE-specific DCI의 CCE (Control Channel Element) 인덱스로부터 Long PUCCH의 주파수 자원 크기 정보를 획득할 수 있다. 한편, 기지국은 Long PUCCH가 시작되는 주파수 자원의 시작점만을 알려주고, 주파수 자원의 크기 (RB size)는 상기 [수학식 1]에서와 같이 단말이 DFT-S-OFDM 심볼 개수에 따라 정해진 규칙에 의해 스스로 결정할 수 있다.
Option 2) Explicit indication: Long PUCCH의 주파수 RB index와 주파수 RB의 크기에 대한 정보가 UE-specific DCI 또는 RRC, Group common DCI를 통해 전송될 수 있다. 이때, 주파수 RB index의 set이 RRC를 통해 configuration되고, 실제 configuration된 set에서 어떤 index가 사용될 것인지는 UE-specific DCI를 통해 indication될 수 있다.
한편, 주파수 호핑이 지원되는지의 여부에 대한 정보와 주파수 호핑 대역폭 및 호핑하는 심볼 단위에 대한 정보 (호핑이 지원된다면)를 RRC 또는 Group common DCI를 통해 기지국이 indication할 수 있다. 호핑하는 심볼 단위의 예로, Long PUCCH를 구성하는 심볼의 개수가 7개이며, TTI 내에서 주파수 호핑이 기지국으로부터 configuration 된 경우, 첫 번째 부분의 3 심볼과 두 번째 부분의 4심볼로 호핑을 수행할 것인지, 첫 번째 부분의 4심볼과 두 번째 부분의 3심볼로 호핑을 수행할 것인지 또는 첫 번째 부분의 2심볼과 두 번째 부분의 5심볼로 호핑을 수행할 것인지에 대한 정보이다.
한편, Long PUCCH의 수신 신뢰도 향상을 위해 송신단 (단말)에서 안테나 다이버시티 기법이 사용될 수 있다. 본 발명에서는 송신 안테나 다이버시티 기법으로 Precoder Cycling (PC)을 고려한다. CP-OFDM (Cyclic Prefix-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법에서는 도 18과 같이 주파수 축에서 하나의 RB 단위로 서로 다른 precoder를 사용하거나(1810) 또는 도 19와 같이 RB의 Group 별로 서로 다른 precoder를 사용할 수 있다 (4개의 RB가 하나의 RB Group을 형성하는 예시, 1910). 이러한 PC 기법을 통해 송신단에서 주파수 선택성 (frequency selectivity)을 인위적으로 발생시킴으로써, 주파수 다이버시티를 추가적으로 획득할 수 있다. 도 18은 도 19에 비해 주파수 선택성을 보다 더 증가시킴으로써, 주파수 다이버시티 이득을 최대화시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 도 18은 하나의 RB 단위로 채널 추정을 수행해야 하기 때문에, 채널 추정 성능이 도 19에 비해 열화 될 수 있다. 예를 들어, 도 19에서는 4개의 RB (1 RB Group) 내에서 전송되는 모든 RS (Reference Signal)들을 이용하여 주파수 축의 Interpolation을 수행할 수 있으므로, 채널 추정 성능을 보다 향상시킬 수 있다. 그러나 도 18에서는 하나의 RB 내에서 전송되는 RS들 만을 사용하여 주파수 축 Interpolation을 수행하기 때문에, 채널 추정 성능이 도 19에 비해서 열화 될 수 있다. 따라서, 주파수 선택성의 증가와 채널 추정 성능의 향상 사이에는 트레이드 오프 관계가 있음을 알 수 있다.
그러나 도 18, 19에서 언급한 주파수 축에서의 PC 기법을 Long PUCCH에 그대로 적용할 수 없다. 왜냐하면, Long PUCCH는 DFT-S-OFDM (Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) waveform을 사용하기 때문에, CP-OFDM에 비해 좋은 PAPR (Peak-to-average Power Ratio) 성능을 갖게 된다. 이러한 특성은 DFT-S-OFDM이 single carrier 특성을 유지할 수 있기 때문이다. 따라서, DFT-S-OFDM에서 주파수 축에서의 PC 기법을 그대로 도입하게 되면, DFT-S-OFDM의 single carrier 특성을 더 이상 유지할 수 없게 되므로 PAPR 성능이 열화 될 수 있다. 따라서, DFT-S-OFDM을 사용하는 시스템에서는 PAPR 특성을 유지하기 위해서, 주파수 축에서의 PC 기법 대신에 시간 축에서의 PC 기법을 사용해야 한다. 시간 축에서의 PC 기법은 도 20, 21에서 도시한 바와 같이 하나의 DFT-S-OFDM 심볼 단위로 서로 다른 precoder를 적용하거나(2010) 또는 둘 이상의 DFT-S-OFDM 심볼들 단위로 서로 다른 precoder를 사용하는 것(2110)을 의미한다. 예를 들어, 도 20은 하나의 DFT-S-OFDM 심볼 단위로 서로 다른 precoder가 적용되는 것을 예시하였으며, 도 21은 둘 이상의 DFT-S-OFDM 심볼들 (4개의 DFT-S-OFDM 심볼들이 하나의 precoder 사용) 단위로 서로 다른 precoder가 적용되는 것을 예시하였다.
시간 축에서의 PC 기법이 동작하기 위해서는, 송신단에서 몇 개의 심볼 단위로 동일 precoder가 적용되는 지에 대한 정보를 수신단에서 알고 있어야 한다. 이러한 정보는 기지국과 단말 사이에 사전에 약속된 규칙을 따르거나, 기지국이 별도의 시그널링 (예를 들어, Common RRC/dedicated RRC signaling 또는 DCI)을 통해 단말에게 알려 줄 수 있다. 예를 들어, 도 22는 시간 축에서의 PC 기법을 Long PUCCH에 적용하는 방법을 도시한 것이다 (Option 1). 도 22에서는 DMRS 전송을 위한 1 심볼과 UCI 전송을 위한 1 심볼로 구성된 2-심볼 기본 unit을 가정하였고, Long PUCCH는 6 개 이상의 심볼로 구성됨을 가정하였다. 이때, 기지국과 단말은 Long PUCCH의 기본 unit 단위로 서로 다른 precoder가 사용됨을 사전에 약속할 수 있다(2210). 도 22에 예시하지 않았으나, 도 5 내지 도 6에서 예시한 Long PUCCH 구조에서 기본 unit 단위로 서로 다른 precoder가 사용될 수 있다. 또한, 2-심볼로 구성된 기본 unit이 아닌, 3개 이상의 심볼로 구성된 기본 unit에서도 동일하게 적용될 수 있다.
시간 축에서의 PC 기법을 Long PUCCH에 적용하는 또 다른 일 예는 도 23에 도시한 바와 같다 (Option 2). 도 23에서는 Long PUCCH를 구성하는 기본 unit 단위로 서로 다른 precoder를 적용한 도 22과 달리, 주파수 호핑이 수행되는 심볼 단위로 서로 다른 precoder를 적용할 수 있음을 도시하였다. 즉, Long PUCCH를 구성하는 기본 unit은 2 심볼이지만, 주파수 호핑이 4 심볼 단위로 이루어질 경우, 4 심볼 단위로 서로 다른 precoder가 사용될 수 있다(2310). 도 23에서는 8개의 심볼로 구성된 Long PUCCH를 도시하였으나, 임의의 짝수 개 심볼로 구성된 Long PUCCH에서도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 10개의 심볼로 구성된 Long PUCCH에서, 주파수 호핑이 5심볼 단위로 이루어질 경우, 5 심볼 단위로 서로 다른 precoder가 사용될 수 있다. 한편, 임의의 홀수 개 심볼로 구성된 Long PUCCH에서도 앞선 예시가 비슷하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 9개의 심볼로 구성된 Long PUCCH에서는 주파수 호핑이 5 심볼과 4 심볼 단위로 이루어지거나 또는 주파수 호핑이 4 심볼과 5 심볼 단위로 이루어질 수 있다. 이때, 호핑 단위에 따라 서로 다른 precoder가 적용될 수 있다. Option 2에서는 한 slot 내에서 이루어지는 주파수 호핑의 횟수가 하나의 slot 내에서 사용될 수 있는 precoder의 개수를 결정하는 것이 특징이다. 예를 들어, 하나의 slot에서 주파수 호핑이 한번 이루어지는 경우, 하나의 slot 내에서는 최대 두 개의 precoder가 사용될 수 있다.
시간 축에서의 PC 기법을 Long PUCCH에 적용하는 또 다른 일 예는 도 24에 도시한 바와 같다 (Option 3). 앞서 언급한 도 22(Option 1) 및 도 23(Option 2)과 도 24(Option 3)의 차이는, 도 24에서는 기지국이 동일 precoder가 적용되는 시간 축 단위 (심볼 또는 둘 이상의 심볼들로 구성된 심볼 그룹)에 대한 정보를 별도의 시그널링을 통해 기지국이 단말로 전송할 수 있다. 따라서 기지국은 단말에게 Common RRC/dedicated RRC signaling을 통해 동일 precoder가 적용되는 시간 축 단위를 configuration하거나 또는 DCI를 통해 동일 precoder가 적용되는 시간 축 단위를 indication할 수 있다. 예를 들어, 도 24에서는 12 심볼로 구성된 Long PUCCH를 가정하였다. 이때, 기지국은 N 번째 slot에서 6 심볼 단위로 동일 precoder를 적용할 것을 단말에게 시그널링 할 수 있으며, N + K 번째 slot에서는 4 심볼 단위로 동일 precoder를 적용할 것을 시그널링 할 수 있다. 이러한 방법을 통해 단말의 이동 속도 및 채널의 특성에 따라, 기지국이 채널 추정 성능을 향상시킬 것인지 또는 주파수 다이버시티 이득을 높일 것인지에 대해 유연하게 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 단말의 이동 속도가 큰 경우에는 채널의 시간 축 변화가 크기 때문에, 주파수 다이버시티 이득을 확보하기 보다는 채널 추정 성능을 향상시킬 필요가 있다. 이때는 다수 개의 DMRS를 통해 시간 축에서 interpolation을 수행함으로써 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있기 때문에, 동일 precoder를 적용할 수 있는 시간 축 단위를 증가시킬 필요가 있다 (N 번째 slot). 한편, 단말의 이동 속도가 작은 경우에는 채널의 시간 축 변화가 적기 때문에, 채널 추정 성능을 향상시키기 보다는 주파수 다이버시티 이득을 확보하는 것이 시스템 성능을 증대시킬 수 있다. 따라서, 이러한 경우에는, 동일 precoder를 적용할 수 있는 시간 축 단위를 감소시킬 수 있다 (N + K 번째 slot).
한편, 단말의 안테나 포트 수가 둘 이상 일 때, 각 안테나 포트 별로 직교성을 갖는 DMRS를 전송함으로써 시간 축에서의 PC 기법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 도 25는 안테나 포트가 2개인 단말에서 시간 축 PC 기법을 사용하는 예시이다. 각 안테나 포트 별 DMRS의 직교성을 유지하기 위해서, 첫 번째 심볼로 전송되는 DMRS는 도 25에 도시한 바와 같이 주파수 분할 다중화 (Frequency Division Multiplexing: FDM) 된다. 즉, 안테나 포트 1번 (도 25에 P1으로 표기)과 안테나 포트 2번 (도 25에 P2로 표기)이 주파수 분할 다중화 된다. 안테나 포트 1번을 통해 전송되는 Long PUCCH에서는 precoder로 [1 1 1 1]을 사용하고, 안테나 포트 2번을 통해 전송되는 Long PUCCH에서는 precoder로 [1 j -1 -j]을 사용한다고 가정하자. 그리고 송신단의 각 안테나 포트 별 precoder 정보를 수신단에서 알고 있다고 가정하자. 또한 안테나 포트 1번을 통해 형성된 채널은 h1, 안테나 포트 2번을 통해 형성된 채널을 h2로 가정하자. 이러한 가정들 하에서, precoder 1번이 적용된 두 번째 심볼은 h1 + h2 채널을 겪게 되고, precoder 2번이 적용된 세 번째 심볼은 h1 + jh2, precoder 3번이 적용된 네 번째 심볼은 h1 - h2, 그리고 precoder 4번이 적용된 다섯 번째 심볼은 h1 - jh2를 겪게 됨을 수신단에서 알고 있으므로, UCI 정보들을 복호할 수 있다.
도 26은 본 발명에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 단말은 단말 수신부(2620)를 통해 기지국으로부터 파라미터를 수신할 수 있으며, 상기 파라미터에 기반하여 단말 처리부(2610)는 UCI payload 크기를 결정하고, Long PUCCH 포맷을 결정하며, Long PUCCH 자원 크기를 결정하고, 변조된 심볼들을 Long PUCCH 심볼에 mapping 할 수 있다. 또한 단말은 상기 단말 처리부(2610)의 동작에 기반하여 생성된 신호를 단말 송신부(2630)를 통해 전송할 수 있다.
도 27은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 기지국은 기지국 송신부(2730) 단말로 파라미터를 송신할 수 있다. 기지국 처리부(2710)는 UCI payload의 크기를 결정할 수 있으며, UCI payload 크기에 따라 Long PUCCH 포맷을 결정하고, Long PUCCH 자원 크기를 결정하며, Long PUCCH 자원 할당을 할 수 있다. 한편 기지국 수신부(2720)는 상기 파라미터를 수신한 단말의 동작에 의하여 생성된 신호를 수신할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    상향링크 제어 정보를 생성하는 단계;
    상기 상향링크 제어 정보를 위한 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)를 생성하는 단계;
    상기 상향링크 제어 정보를 위해 할당된 복수의 심볼 상에 상기 상향링크 제어 정보 및 상기 DMRS를 매핑하는 단계; 및
    상기 상향링크 제어 정보 및 상기 DMRS를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 DMRS는 상기 복수의 심볼 중 홀수번째 심볼 상에 매핑되는 것인, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 정보는 상기 복수의 심볼 중 짝수번째 심볼 상에 매핑되는 것인, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방법은 상기 상향링크 제어 정보를 전송하기 위한 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 포맷을 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 결정된 PUCCH 포맷은 상기 상향링크 제어 정보의 비트 수가 1 또는 2이고 상기 복수의 심볼이 DFT-S-OFDM(Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되는 것인, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 정보의 전송에 주파수 호핑(hopping)이 적용되는 경우, 상기 복수의 심볼 중 심볼 인덱스 값이 작은 제1 부분에 포함되는 심볼의 개수는 상기 복수의 심볼 중 심볼 인덱스 값이 큰 제2 부분에 포함되는 심볼의 개수보다 작거나 같은 것인, 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 전송하는 단말에 있어서,
    신호를 송신 및 수신하는 송수신부; 및
    상향링크 제어 정보를 생성하고, 상기 상향링크 제어 정보를 위한 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)를 생성하고, 상기 상향링크 제어 정보 및 상기 DMRS를 상기 상향링크 제어 정보를 위해 할당된 복수의 심볼 상에 매핑하고, 상기 상향링크 제어 정보 및 상기 DMRS를 기지국으로 전송하도록 설정된 제어부를 포함하고,
    상기 상향링크 제어 정보는 상기 복수의 심볼 중 짝수번째 심볼 상에 매핑되고, 상기 DMRS는 상기 복수의 심볼 중 홀수번째 심볼 상에 매핑되는 것인, 단말.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 정보는 상기 복수의 심볼 중 짝수번째 심볼 상에 매핑되는 것인, 단말.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 상향링크 제어 정보를 전송하기 위한 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 포맷을 결정하고,
    상기 결정된 PUCCH 포맷은 상기 상향링크 제어 정보의 비트 수가 1 또는 2이고 상기 복수의 심볼이 DFT-S-OFDM(Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되는 것인, 단말.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 정보의 전송에 주파수 호핑(hopping)이 적용되는 경우, 상기 복수의 심볼 중 심볼 인덱스 값이 작은 제1 부분에 포함되는 심볼의 개수는 상기 복수의 심볼 중 심볼 인덱스 값이 큰 제2 부분에 포함되는 심볼의 개수보다 작거나 같은 것인, 단말.
  9. 무선 통신 시스템에서 기지국이 상향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    단말로부터 복수의 심볼 상에서 상향링크 제어 정보 및 상기 상향링크 제어 정보를 위한 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)를 수신하는 단계; 및
    상기 복조 기준 신호에 기초하여 상기 상향링크 제어 정보를 처리하는 단계를 포함하고,
    상기 상향링크 제어 정보는 상기 복수의 심볼 중 짝수번째 심볼 상에 매핑되고, 상기 DMRS는 상기 복수의 심볼 중 홀수번째 심볼 상에 매핑되는 것인, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 방법은 상기 상향링크 제어 정보의 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 포맷을 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 결정된 PUCCH 포맷은 상기 상향링크 제어 정보의 비트 수가 1 또는 2이고 상기 복수의 심볼이 DFT-S-OFDM(Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되며,
    상기 상향링크 제어 정보는 상기 복수의 심볼 중 짝수번째 심볼 상에 매핑되는 것인, 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 정보의 전송에 주파수 호핑(hopping)이 적용되는 경우, 상기 복수의 심볼 중 심볼 인덱스 값이 작은 제1 부분에 포함되는 심볼의 개수는 상기 복수의 심볼 중 심볼 인덱스 값이 큰 제2 부분에 포함되는 심볼의 개수보다 작거나 같은 것인, 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 수신하는 기지국에 있어서,
    신호를 송신 및 수신하는 송수신부; 및
    단말로부터 복수의 심볼 상에서 상향링크 제어 정보 및 상기 상향링크 제어 정보를 위한 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)를 수신하고, 상기 복조 기준 신호에 기초하여 상기 상향링크 제어 정보를 처리하도록 설정된 제어부를 포함하되,
    상기 상향링크 제어 정보는 상기 복수의 심볼 중 짝수번째 심볼 상에 매핑되고, 상기 DMRS는 상기 복수의 심볼 중 홀수번째 심볼 상에 매핑되는 것인, 기지국.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 정보는 상기 복수의 심볼 중 짝수번째 심볼 상에 매핑되는 것인, 기지국.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 상향링크 제어 정보의 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 포맷을 결정하고,
    상기 결정된 PUCCH 포맷은 상기 상향링크 제어 정보의 비트 수가 1 또는 2이고 상기 복수의 심볼이 DFT-S-OFDM(Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되는 것인, 기지국.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 정보의 전송에 주파수 호핑(hopping)이 적용되는 경우, 상기 복수의 심볼 중 심볼 인덱스 값이 작은 제1 부분에 포함되는 심볼의 개수는 상기 복수의 심볼 중 심볼 인덱스 값이 큰 제2 부분에 포함되는 심볼의 개수보다 작거나 같은 것인, 기지국.
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