KR101634384B1 - 무선 통신 시스템에서 ｃｑｉ 전송 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 ｃｑｉ 전송 방법 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 CQI(Channel Quality Indicator) 전송 방법을 제공한다. 상기 방법은 CQI 보고 여부를 지시하는 CQI 보고 지시자, 상기 CQI에 대한 전송 포맷을 지시하는 전송 포맷 필드 및 상기 CQI 보고에 사용되는 자원블록의 개수를 지시하는 자원 할당 필드를 포함하는 상향링크 그랜트를 하향링크 채널 상으로 수신하는 단계 및 상기 상향링크 그랜트를 이용하여, 상향링크 채널 상으로 상기 CQI를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 ＣＱＩ 전송 방법{METHOD OF TRANSMITTING CQI IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 CQI 전송 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 무선자원을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 무선자원의 예로는 시간, 주파수, 코드, 전송파워 등이 있다. 다중 접속 시스템의 예들로는 TDMA(time division multiple access) 시스템, CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다. TDMA 시스템에서는 시간, FDMA 시스템에서는 주파수, CDMA 시스템에서는 코드, OFDMA 시스템에서는 부반송파(subcarrier) 및 시간이 무선자원이다.
무선 통신 시스템의 목적은 다수의 사용자가 위치와 이동성에 관계없이 신뢰 할 수 있는(reliable) 통신을 할 수 있도록 하는 것이다. 그런데, 무선 채널(wireless channel)은 경로 손실(path loss), 잡음(noise), 다중 경로(multipath)에 의한 페이딩(fading) 현상, 심벌간 간섭(ISI, intersymbol interference) 또는 단말의 이동성으로 인한 도플러 효과(Doppler effect) 등의 비이상적인 특성이 있다. 따라서, 무선 채널의 비이상적 특성을 극복하고, 무선 통신의 신뢰도(reliability)를 높이기 위해 다양한 기술이 개발되고 있다.
AMC(Adaptive Modulation and Coding)는 무선 통신의 신뢰도를 높이기 위한 기술이다. 무선 통신 시스템은 AMC를 지원하기 위해 CQI(channel quality indicator)를 사용할 수 있다. CQI는 기지국과 단말 사이의 채널 상태에 대한 정보이다. 기지국은 단말로부터 수신되는 CQI를 이용하여 전송에 사용되는 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 결정한다. CQI를 이용하여 채널 상태가 좋다고 판단되면, 기지국은 변조 차수(modulation order)를 높이거나 부호화율(coding rate)을 높여 전송률을 높일 수 있다. CQI를 이용하여 채널 상태가 좋지 않다고 판단되면, 기지국은 변조 차수를 낮추거나 부호화율을 낮춰 전송률을 낮출 수 있다. 전송률을 낮추면, 수신 오류율을 낮출 수 있다.
CQI는 주기적으로 전송될 수 있다. CQI의 주기적 전송은 기지국으로부터 주어지는 주기 또는 미리 지정된 주기에 따라 기지국으로부터의 별도의 요청없이 CQI를 전송하는 것이다. 주기적으로 전송할 경우, CQI 정보량, 변조 방식, 채널 부호화 방식 등을 미리 정해놓을 수 있다. 이 경우, CQI 전송에 필요한 시그널링의 오버헤드를 줄일 수 있다. 그런데, 미리 정해진 CQI 정보량보다 전송해야할 CQI 정보 량이 많을 수 있다. 또한, 무선 통신 시스템은 시변(time variant) 시스템이므로, 채널 상태는 시간에 따라 변한다. 만일 CQI 전송 주기가 너무 길면, 기지국은 변동된 채널 상태를 파악하지 못하게 된다. 이 경우, 기지국은 채널 상태에 적합한 MCS를 결정하지 못하게 된다. 이는 무선 통신의 신뢰도를 떨어뜨리고, 전체 시스템의 성능 저하를 야기할 수 있다.
따라서, CQI 전송의 유연성(flexibility)를 높이기 위해, CQI는 주기적 전송 외에도 비주기적으로 전송될 필요가 있다. CQI의 비주기적 전송은 기지국으로부터의 요청에 대한 응답으로 CQI를 전송하는 것이다. 이때, 비주기적 CQI 전송을 위한 무선자원, 변조 방식 등 구체적인 전송 방법이 문제된다. 주기적 CQI 전송과 같이 전송 방식을 미리 정해 놓으면 통신의 유연성을 떨어뜨리고, 비주기적 CQI 요청마다 무선자원, 변조 방식 등을 시그널링할 경우 시그널링 오버헤드가 증가하기 때문이다. 따라서, 효율적인 CQI 전송 방법을 제공할 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 CQI 전송 방법을 제공하는 데 있다.
일 양태에서, 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 CQI(Channel Quality Indicator) 전송 방법을 제공한다. 상기 방법은 CQI 보고 여부를 지시하는 CQI 보고 지시자, 상기 CQI에 대한 전송 포맷을 지시하는 전송 포맷 필드 및 상기 CQI 보고에 사용되는 자원블록의 개수를 지시하는 자원 할당 필드를 포함하는 상향링크 그랜트를 하향링크 채널 상으로 수신하는 단계 및 상기 상향링크 그랜트를 이용하여, 상향링크 채널 상으로 상기 CQI를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 CQI 보고 지시자는 상기 CQI 보고를 지시하고, 상기 전송 포맷 필드는 UL-SCH(uplink shared channel)를 위한 전송 블록에 사용되는 MCS 인덱스들의 집합인 전송 포맷 테이블로부터 선택되는 하나의 특정 MCS 인덱스를 지시한다.
다른 양태에서, 무선 통신을 위한 장치를 제공한다. 상기 장치는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부 및 상기 RF부와 연결되어, CQI 보고 여부를 지시하는 CQI 보고 지시자, 상기 CQI에 대한 전송 포맷을 지시하는 전송 포맷 필드 및 상기 CQI 보고에 사용되는 자원블록의 개수를 지시하는 자원 할당 필드를 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하고, 상기 상향링크 그랜트를 이용하여 상기 CQI를 전송하는 프로세서를 포함하되, 상기 CQI 보고 지시자는 상기 CQI 보고를 지 시하고, 상기 전송 포맷 필드는 UL-SCH를 위한 전송 블록에 사용되는 MCS 인덱스들의 집합인 전송 포맷 테이블로부터 선택되는 하나의 특정 MCS 인덱스를 지시한다.
또 다른 양태에서, 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 비주기적 CQI 보고 요청 방법을 제공한다. 상기 방법은 비주기적 CQI 보고 여부를 지시하는 CQI 보고 지시자, 상기 비주기적 CQI에 대한 전송 포맷을 지시하는 전송 포맷 필드 및 상기 비주기적 CQI 보고에 사용되는 자원블록의 개수를 지시하는 자원 할당 필드를 포함하는 상향링크 그랜트를 생성하는 단계 및 상기 비주기적 CQI 보고를 요청하기 위해, 하향링크 채널 상으로 상기 상향링크 그랜트를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 CQI 보고 지시자는 상기 비주기적 CQI 보고를 지시하고, 상기 전송 포맷 필드는 UL-SCH를 위한 전송 블록에 사용되는 MCS 인덱스들의 집합인 전송 포맷 테이블로부터 선택되는 하나의 특정 MCS 인덱스를 지시한다.
효율적인 CQI 전송 방법을 제공한다. 따라서, 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(10)는 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하에서 하향링크(downlink, DL)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink, UL)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 전송기는 기지국의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국의 일부분일 수 있다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임 구조의 예를 나타낸다. 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 0부터 19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.
하나의 상향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 SC-FDMA 심벌을 포함하고(예를 들어, 7 SC-FDMA 심벌), 주파수 영역(frequency domain)에서 복수의 자원블록(resource block)을 포함한다. SC-FDMA 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 시스템에 따라 OFDMA 심벌 또는 심벌 구간이라고 할 수 있다. 자원블록은 자원 할당 단위로 주파수 영역에서 복수의 부반송파(예를 들어, 12 부반송파)를 포함한다. 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NUL은 셀에서 설정되는 상향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고(예를 들어, 7 OFDM 심벌), 주파수 영역에서 복수의 자원블록을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NDL은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭에 종속한다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수, 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수 또는 슬롯에 포함되는 심벌의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 3GPP LTE에서 하향링크 서브프레임 구조의 예를 나타낸다. 서브프레임은 2개의 연속적인(consecutive) 슬롯을 포함한다. 하향링크 서브프레임 내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들이 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)가 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역(data region)이 된다. 제어영역에는 PDCCH 이외에도 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) 등의 제어채널이 할당될 수 있다. 단말은 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 디코딩하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터 정보를 읽을 수 있다. 여기서, 제어영역이 3 OFDM 심벌을 포함하는 것은 예시에 불과하다. 서브프레임 내 제어영역이 포함하는 OFDM 심벌의 수는 PCFICH를 통해 알 수 있다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다.
PDCCH는 PDSCH 상의 하향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 하향링크 그랜트를 나른다. 보다 구체적으로 PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, PCH(Paging Channel) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 전송 파워 제어 명령, VoIP(voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 또한, PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 그랜트를 나른다.
도 4는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 상향링크 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당되는 제어영역(control region)과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당되는 데이터영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. SC-FDMA에서 싱글 반송파 특성을 유지하기 위해, 하나의 단말에게 주파수 영역으로 연속적인 자원블록을 자원으로 할당한다. 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수 없다.
PUSCH는 전송채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUCCH 상에서 전송되는 상향링크 제어정보는 HARQ 수행에 사용되는 ACK/NACK 신호, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI, 상향링크 무선자원 할당 요청인 스케줄링 요청(Scheduling Request, SR) 등이 있다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(pair)으로 할당되 고, 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다. 여기서는, m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시적으로 나타내고 있다.
CQI는 하향링크 채널 상태를 나타내기 위한 것이다. CQI는 부호화율들과 변조 방식들의 조합으로 구성되는 다수의 개체를 포함하는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 테이블의 각 개체를 가리키는 CQI 인덱스 및/또는 코드북 상의 프리코딩 행렬의 인덱스인 PMI(Precoding Matrix Index)를 포함할 수 있다. CQI는 전체 대역에 대한 채널 상태 및/또는 전체 대역 중 일부 대역에 대한 채널 상태를 가리킬 수 있다.
단말은 PUCCH 상으로 CQI를 주기적으로 전송할 수 있다. 단말은 CQI 정보 비트에 채널 부호화를 수행하어 부호화된 CQI 비트를 생성한다. 이때, 부호화된 CQI 비트의 크기는 고정된다. 예를 들어, (20, A) 블록 코드를 사용할 경우, CQI 정보 비트의 크기에 상관없이 항상 20 비트의 부호화된 CQI 비트가 생성된다. 여기서, A는 CQI 정보 비트의 크기이다. 부호화된 CQI 비트는 미리 정해진 변조 방식에 따라 변조되어 변조 심벌이 생성된다. 이때, 변조 방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)일 수 있다. 예를 들어, 20 비트의 부호화된 CQI 비트는 QPSK를 통해 10개의 변조된 심벌이 생성될 수 있다. 변조된 심벌은 단말에 할당된 PUCCH에 맵핑된다. 이와 같이, 채널 부호화 방식, 변조 방식 등의 전송 포맷이 고정된 주기적 CQI 전송 포맷을 PUCCH 기반의 주기적 CQI 전송 포맷이라 한다. 단말은 PUCCH 기반의 주기적 CQI 전송 포맷을 사용하여 PUSCH 상으로도 주기적 CQI를 전송할 수 있다. 이와 같이, 주기적 CQI는 PUCCH 기반의 주기적 CQI 전송 포맷을 사용한다. 따라서, 주기적 CQI는 전송 포맷이 고정되어 있고, 전송할 수 있는 CQI 정보량이 제한된다.
CQI 전송의 유연성(flexibility)를 높이기 위해, CQI는 주기적 전송 외에도 비주기적으로 전송될 필요가 있다. 비주기적으로 CQI를 전송하기 위해, 기지국은 단말에게 CQI 보고 지시뿐 아니라, CQI 전송을 위한 무선자원, 변조 방식, 코딩 방식 등의 전송 포맷을 알려줘야 한다. 그런데, 비주기적 CQI에 대해 주기적 CQI 전송과 같이 전송 포맷을 미리 정해 놓는 경우, 무선 통신의 유연성을 떨어뜨린다. 또, 기지국이 단말에게 CQI에 대해 전송 포맷을 상위 계층 시그널링으로 알려주는 경우, CQI 전송 포맷을 서브프레임 단위로 변화시키고자하는 경우 적절하지 않다. 또한, 비주기적 CQI 전송을 위한 제어정보 포맷을 새로 정하는 경우, 새로운 제어정보 포맷의 추가로 인해 시스템의 오버헤드를 증가시키므로 비효율적이다. 따라서, 상향링크 데이터 스케줄링을 위한 제어정보를 이용하여 비주기적 CQI 보고를 지시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 CQI 전송 방법을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 상향링크 전송을 위해 먼저 단말은 기지국에게 PUCCH 상으로 스케줄링 요청을 보낸다(S110). 스케줄링 요청은 단말이 상향링크 무선자원 할당을 기지국에 요청하는 것으로, 데이터 교환을 위한 사전 정보 교환의 일종이다. 기지국은 단말에게 스케줄링 요청에 대한 응답으로 하향링크 채널 상으로 상향링크 그랜트를 전송한다(S120). 하향링크 채널은 PDCCH일 수 있다. 단말은 기지국에게 상향링크 채널 상으로 상향링크 그랜트를 이용하여 CQI를 전송한다(S130). 이때, 상향링크 채널을 통해 전송 블록은 전송되지 않는다. 상향링크 채널은 PUSCH일 수 있다. PDCCH가 전송되는 서브프레임과 PUSCH가 전송되는 서브프레임의 관계는 기지국과 단말 사이에 미리 정해 놓을 수 있다. 예를 들어, FDD(Frequency Division Duplex) 시스템에서 PDCCH가 n번 서브프레임을 통해 전송되면, PUSCH는 n+4번 서브프레임을 통해 전송될 수 있다.
상향링크 그랜트는 CQI 보고 여부를 지시하는 CQI 보고 지시자(CQI report indicator), 무선자원을 할당하는 자원 할당 필드 및 전송 포맷 필드를 포함한다. 상향링크 그랜트는 이외에도 상향링크 그랜트와 다른 제어정보를 구별하는 플래그(flag) 필드, PUSCH의 주파수 홉핑(frequency hopping) 여부를 지시하는 홉핑 플래그 필드, 상향링크 데이터의 새로운 전송인지 또는 재전송인지 여부를 지시하는 NDI(New Data Indicator) 필드, 상향링크 전력 제어를 위한 TPC(Transmit Power Control) 명령 필드, 복조(demodulation)를 위한 참조 신호(reference signal)의 순환 쉬프트(cyclic shift)를 지시하는 순환 쉬프트 필드 등을 더 포함할 수 있다.
상향링크 그랜트는 상향링크 데이터 스케줄링을 위한 제어정보이다. 일반적으로 단말은 상향링크 그랜트를 이용하여 PUSCH 상으로 상향링크 데이터를 전송한다. 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상향링크 그랜트가 특정 조건을 만족하는 경우, 단말은 PUSCH 상으로 상향링크 데이터를 전송하지 않고, CQI를 전송한다. 이하, PUSCH 상으로 CQI가 전송되는 특정 조건을 설명한다.
CQI 보고 지시자는 CQI 보고를 지시한다. 예를 들어, CQI 보고 지시자가 '1'이면, 기지국은 단말에게 CQI 보고를 지시하는 것이고, CQI 보고 지시자가 '0'이면, 기지국은 단말에게 CQI 보고를 지시하지 않는 것이다. 이와 같이, CQI 보고 지시자는 1 비트면 충분하다. 따라서, 상향링크 그랜트가 CQI 보고 지시자를 포함하더라도 상향링크 그랜트의 오버헤드는 거의 증가되지 않는다.
자원 할당 필드는 CQI 전송을 위한 무선자원을 할당한다. 자원 할당 필드가 할당하는 무선자원은 자원블록일 수 있다. 단말은 자원 할당 필드를 이용하여 CQI 전송에 할당된 자원블록의 위치, CQI 보고에 사용되는 자원블록의 개수 등을 알 수 있다. 자원 할당 필드가 상향링크 데이터 전송을 위한 무선자원을 할당하는 경우, 할당되는 자원블록의 개수는 NUL까지 가능하다. 그에 비해, CQI 전송에 할당되는 무선자원의 크기는 임계치 이하로 제한될 수 있다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)를 고려할 경우, CQI 전송에 4 자원블록 정도가 필요하다. 따라서, 임계치는 4로 할 수 있다.
전송 포맷 필드는 CQI에 대한 전송 포맷을 지시한다. 전송 포맷은 변조 방식, 채널 부호화 방식 등이 될 수 있다. 전송 포맷 필드의 값은 전송 포맷 테이블로부터 선택되는 하나의 특정 MCS 인덱스이다. 전송 포맷 테이블은 상향링크 데이터에 사용되는 MCS 인덱스들의 집합이다. CQI에 대한 변조 방식은 QPSK일 수 있다. 기지국과 단말은 사전 협의된 전송 포맷 테이블을 사용한다. 전송 포맷 테이블의 MCS 인덱스들 각각은 상향링크 데이터에 대한 변조 방식, 상향링크 데이터의 크기 결정에 이용되는 TBS(Transport block size) 인덱스, 상향링크 데이터에 대한 채널 부호화에 이용되는 리던던시 버전(redundancy version)에 대응될 수 있다. 리던던시 버전은 마더 코드(mother code)로부터 레이트 매칭을 수행하여 레이트 매칭된 비트를 생성할 때 마더 코드의 시작점을 지시한다. 마더 코드는 정보 비트에 채널 부호화를 수행하여 생성된 비트이다. CQI 전송을 위한 전송 포맷 필드의 특정값은 변조 방식 및 TBS 인덱스가 지정되지 않은 미지정(reserved) MCS 인덱스일 수 있다.
다음 표는 전송 포맷 테이블의 일 예를 나타낸다.
Figure 112009006389414-pat00001
전송 포맷 테이블은 MCS 인덱스에 따라 변조 방식을 지시하는 변조 차수(modulation order), TBS 인덱스, 리던던시 버전이 특정된다. 여기서, 변조 차수 2는 QPSK, 변조 차수 4는 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 변조 차수 6은 64QAM을 의미한다. 표 1과 같이 MCS 인덱스들이 0 부터 31까지의 정수인 경우, 전송 포맷 필드의 크기는 5 비트일 수 있다. 표 1에서 CQI 전송을 위한 전송 포맷 필드의 특정 MCS 인덱스는 29일 수 있다. MCS 인덱스가 29인 경우, 변조 방식 및 TBS 인덱스는 지정되지 않고, 리던던시 버전은 1이다.
이와 같이, 상향링크 그랜트의 CQI 보고 지시자가 CQI 보고를 지시하고, 전송 포맷 필드가 UL-SCH를 위한 전송 블록에 사용되는 MCS 인덱스들의 집합인 전송 포맷 테이블로부터 선택되는 하나의 특정 MCS 인덱스를 지시하는 경우, 단말은 기지국에게 상기 상향링크 그랜트를 이용하여 CQI를 전송한다. 상향링크 데이터 스케줄링을 위한 상향링크 그랜트를 비주기적 CQI 지시에 이용함으로써 비주기적 CQI를 위한 제어정보 포맷을 새로 추가할 필요가 없다. 상향링크 그랜트에 CQI 보고 지시자만을 추가하면 되므로 시스템 오버헤드를 증가시키지 않는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CQI 전송 방법을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 기지국은 단말에게 PDCCH 상으로 비주기적 CQI 보고에 대한 상향링크 그랜트를 전송한다(S210). 비주기적 CQI 보고에 대한 상향링크 그랜트는 CQI 보고 지시자가 '1'이고, 전송 포맷 필드의 MCS 인덱스는 '29'이고, 자원 할당 필드가 지시하는 CQI 보고에 사용되는 자원블록의 개수는 4 이하이다. 단말은 상향링크 그랜트를 이용하여 CQI를 위한 PUSCH를 형성한다(S220). 이때, PUSCH에는 전송 블록은 포함되지 않는다. 단말은 기지국에게 PUSCH 상으로 CQI를 전송한다(S230).
이와 같이, 상향링크 그랜트의 CQI 보고 지시자가 CQI 보고를 지시하고, 전송 포맷 필드가 UL-SCH를 위한 전송 블록에 사용되는 MCS 인덱스들의 집합인 전송 포맷 테이블로부터 선택되는 하나의 특정 MCS 인덱스를 지시하고, CQI 보고에 사용되는 자원블록의 개수를 지시하는 자원 할당 필드가 임계치 이하의 값을 갖는 경우, 단말은 기지국에게 상기 상향링크 그랜트를 이용하여 CQI를 전송할 수 있다. 상향링크 그랜트가 포함하는 복수의 정보 필드 각각이 특정 조건을 만족하는 경우에만 단말이 전송 블록을 전송하지 않고 CQI를 전송하도록 함으로써, 비주기적 CQI 전송의 신뢰성을 높일 수 있다. 이를 통해 무선 통신의 신뢰도를 높일 수 있고, 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
도 7은 비주기적 CQI 생성 방법의 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 단계 S210에서, 단말은 CQI 정보 비트에 채널 부호화를 수행하여 부호화된 비트를 생성한다. 예를 들어, 채널 부호화 방식은 부호화율 1/3인 TBCC(Tail Biting Convolutional Coding)일 수 있다. 단계 S220에서, 단말은 상향링크 그랜트를 통해 할당받은 무선자원의 크기에 맞춰 부호화된 비트에 레이트 매칭을 수행하여 레이트 매칭된 비트를 생성한다. 단계 S230에서, 단말은 레이트 매칭된 비트를 변조하여 변조된 심벌을 생성한다. 예를 들어, 변조 방식은 QPSK일 수 있다. 단계 S240에서, 단말은 상향링크 그랜트를 통해 할당받은 무선자원에 변조된 심벌을 맵핑한다.
도 8은 주기적 CQI 전송 포맷과 비주기적 CQI 전송 포맷의 차이를 나타낸다. 단말은 4개의 자원블록(RB 1,..., RB 4)을 CQI 전송을 위해 할당받은 것으로 가정한다. 주기적 CQI 전송 포맷의 경우, CQI 정보 비트를 (20, A) 블록 코드를 사용하여 채널 부호화하고, QPSK를 사용하여 변조한다. 따라서, 20 비트의 부호화된 CQI 비트를 생성하고, 10개의 변조된 심벌이 생성된다. 10개의 변조된 심벌은 하나의 자원블록에만 맵핑된다. 이 경우, 3개의 자원블록은 사용하지 않게 되어 한정된 무선자원을 비효율적으로 사용하게 된다. 비주기적 CQI 전송 포맷은 4개의 자원블록에 맞춰 채널 부호화를 수행한다. 따라서, 할당받은 무선자원을 효율적으로 이용하여 CQI를 전송할 수 있다.
도 9는 무선 통신을 위한 장치를 나타낸 블록도이다. 이 무선 통신을 위한 장치(50)는 단말의 일부일 수 있다. 무선 통신을 위한 장치(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(Radio Frequency unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)을 포함한다. RF부(53)는 프로세서(51)와 연결되어, 무선 신호(radio signal)을 송신 및/또는 수신한다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. 프로세서(51)는 AMC를 지원한다. 프로세서(51)는 PUCCH 또는 PUSCH를 구성하고, CQI를 생성할 수 있다. 전술한 CQI 전송 방법에 대한 실시예들은 프로세서(51)에 의해 수행될 수 있다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 하향링크 서브프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 4는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 CQI 전송 방법을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CQI 전송 방법을 나타낸다.
도 7은 비주기적 CQI 생성 방법의 예를 나타낸다.
도 8은 주기적 CQI 전송 포맷과 비주기적 CQI 전송 포맷의 차이를 나타낸다.
도 9는 무선 통신을 위한 장치를 나타낸 블록도이다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 CQI(Channel Quality Indicator) 전송 방법에 있어서,
    CQI 보고 여부를 지시하는 CQI 보고 지시자, 상기 CQI에 대한 전송 포맷을 지시하는 전송 포맷 필드 및 상기 CQI 보고에 사용되는 자원블록의 개수를 지시하는 자원 할당 필드를 포함하는 상향링크 그랜트를 하향링크 채널 상으로 수신하는 단계; 및
    상기 CQI 보고 지시자가 CQI 보고를 지시하고, 상기 전송 포맷 필드가 전송 포맷 테이블로부터 선택되는 특정 MCS(modulation and coding scheme) 인덱스를 지시하고, 상기 자원 할당 필드에 기반하여 계산된 자원 블록의 개수가 임계치 이하의 값을 갖는 경우에, 상기 상향링크 그랜트를 이용하여, 상향링크 채널 상으로 상기 CQI를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 전송 포맷 테이블은 UL-SCH(uplink shared channel)를 위한 전송 블록에 사용되는 MCS 인덱스들의 집합이고,
    상기 특정 MCS 인덱스는 상향링크 데이터의 변조 차수(modulation order) 및 상기 상향링크 데이터의 크기(size)를 결정하는데 사용되는 전송 블록 크기(transport block size: TBS) 인덱스가 지정되어 있지 않은 유보된 MCS 인덱스(reserved MCS index)인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 임계치는 4이고, 상기 CQI 보고에 사용되는 상기 자원블록의 개수는 4 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 CQI 보고 지시자의 크기는 1 비트인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 CQI 보고 지시자가 상기 CQI 보고를 지시하는 경우, 상기 CQI 보고 지시자는 1로 지정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 포맷 필드가 상기 특정 MCS 인덱스를 지시하는 경우, 상기 CQI의 상기 전송 포맷은 QPSK(quadrature phase shift keying)를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 포맷 테이블은 32 MCS 인덱스들의 상기 집합인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 특정 MCS 인덱스는 29인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 채널 상으로 전송 블록이 전송되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향링크 채널은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)이고, 상기 상향링크 채널은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되어,
    CQI(channel quality indicator) 보고 여부를 지시하는 CQI 보고 지시자, 상기 CQI에 대한 전송 포맷을 지시하는 전송 포맷 필드 및 상기 CQI 보고에 사용되는 자원블록의 개수를 지시하는 자원 할당 필드를 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하고,
    상기 CQI 보고 지시자가 CQI 보고를 지시하고, 상기 전송 포맷 필드가 전송 포맷 테이블로부터 선택되는 특정 MCS(modulation and coding scheme) 인덱스를 지시하고, 상기 자원 할당 필드에 기반하여 계산된 자원 블록의 개수가 임계치 이하의 값을 갖는 경우에, 상기 상향링크 그랜트를 이용하여 상기 CQI를 전송하는 프로세서를 포함하되,
    상기 전송 포맷 테이블은 UL-SCH(uplink shared channel)를 위한 전송 블록에 사용되는 MCS 인덱스들의 집합이고,
    상기 특정 MCS 인덱스는 상향링크 데이터의 변조 차수(modulation order) 및 상기 상향링크 데이터의 크기(size)를 결정하는데 사용되는 전송 블록 크기(transport block size: TBS) 인덱스가 지정되어 있지 않은 유보된 MCS 인덱스(reserved MCS index)인 것을 특징으로 하는 무선 통신을 위한 장치.
  12. 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 비주기적 CQI(channel quality indicator) 보고 요청 방법에 있어서,
    비주기적 CQI 보고 여부를 지시하는 CQI 보고 지시자, 상기 비주기적 CQI에 대한 전송 포맷을 지시하는 전송 포맷 필드 및 상기 비주기적 CQI 보고에 사용되는 자원블록의 개수를 지시하는 자원 할당 필드를 포함하는 상향링크 그랜트를 생성하는 단계; 및
    상기 비주기적 CQI 보고를 요청하기 위해, 하향링크 채널 상으로 상기 상향링크 그랜트를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 CQI 보고 지시자는 상기 비주기적 CQI 보고를 지시하고, 상기 전송 포맷 필드는 UL-SCH를 위한 전송 블록에 사용되는 MCS(modulation and coding scheme) 인덱스들의 집합인 전송 포맷 테이블로부터 선택되는 하나의 특정 MCS 인덱스를 지시하고, 상기 자원 할당 필드에 기반하여 계산된 자원 블록의 개수가 임계치 이하의 값을 가지며,
    상기 특정 MCS 인덱스는 상향링크 데이터의 변조 차수(modulation order) 및 상기 상향링크 데이터의 크기(size)를 결정하는데 사용되는 전송 블록 크기(transport block size: TBS) 인덱스가 지정되어 있지 않은 유보된 MCS 인덱스(reserved MCS index)인 것을 특징으로 하는 방법.
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