KR101759743B1 - 무선 통신 시스템에서 수신 확인 수신 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 수신 확인을 수신하는 방법 및 장치가 제공된다. 단말이 기지국으로부터 복수의 RB(Resource Block)를 포함하는 서브프레임 내에서 복수의 할당된 RB에 관한 정보를 포함하는 상향링크 자원 할당을 수신하고, 상기 서브프레임에서 상기 복수의 할당된 RB를 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 전송한다. 단말이 기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 ACK/NACK 신호를 수신한다. 상기 PHICH에 사용되는 PHICH 자원은 상기 복수의 할당된 RB의 인덱스 중 가장 낮은 인덱스에 의해 식별되고, 상기 서브프레임의 상기 복수의 RB들의 인덱스 중 적어도 2개는 동일한 PHICH 자원에 중복되어 링크된다.

Description

무선 통신 시스템에서 수신 확인 수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECEIVING RECEPTION ACKNOWLEDGMENT IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템에서 HARQ((Hybrid Automatic Repeat Request)를 위한 수신 확인을 수신하는 방법 및 장치, 그리고 수신 확인을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다.
HARQ(hybrid automatic repeat request) 방식은 물리계층이 수신한 데이터가 복호할 수 없는 오류를 포함하는지 여부를 확인하고, 오류가 발생하면 재전송을 요구함으로써 성능을 높인다.
수신기는 수신한 데이터에서 에러가 검출되지 않으면 수신 확인(reception acknowledgement)으로 ACK(positive-acknowledgement) 신호를 송신하여 수신 성공을 송신기로 알린다. 수신기는 수신한 데이터에서 에러가 검출되면 수신 확인으로 NACK(negative-acknowledgement) 신호를 송신하여 에러 검출을 송신기로 알린다. 송신기는 NACK 신호가 수신되면 데이터를 재전송할 수 있다.
최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다. 3GPP LTE-A는 3GPP LTE와 하위 호환성(backward compatibility)을 보장하고, 반송파 집성(carrier aggregation)을 이용하여 광대역(wideband)을 지원한다.
3GPP LTE-A는 3GPP LTE와 호환성을 지원하는 기본 주파수 대역과 호환성을 지원하지 못하는 확장된 주파수 대역이 존재한다.
3GPP LTE에서 사용되는 물리 채널은 3GPP LTE-A에서 지원하는 확장된 주파수 대역을 고려하지 않고 있다. 따라서, 확장된 주파수 대역에서 데이터가 전송될 때 HARQ를 위한 수신 확인을 물리채널 상으로 보내지 못할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 HARQ를 위한 수신 확인을 수신하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 HARQ를 위한 수신 확인을 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
일 양태에서, 무선 통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 수신 확인을 수신하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 단말이 기지국으로부터 복수의 RB(Resource Block)를 포함하는 서브프레임 내에서 복수의 할당된 RB에 관한 정보를 포함하는 상향링크 자원 할당을 수신하고, 상기 단말이 상기 서브프레임에서 상기 복수의 할당된 RB를 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 전송하고, 및 상기 단말이 기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 ACK/NACK 신호를 수신하는 것을 포함하되, 상기 PHICH에 사용되는 PHICH 자원은 상기 복수의 할당된 RB의 인덱스 중 가장 낮은 인덱스에 의해 식별되고, 상기 서브프레임의 상기 복수의 RB들의 인덱스 중 적어도 2개는 동일한 PHICH 자원에 중복되어 링크된다.
상기 서브프레임의 상기 복수의 RB들의 인덱스 중 가장 낮은 인덱스가 다른 인덱스와 동일한 PHICH 자원에 중복되어 링크될 수 있다.
상기 서브프레임의 상기 복수의 RB들의 인덱스 중 가장 높은 인덱스가 다른 인덱스와 동일한 PHICH 자원에 중복되어 링크될 수 있다.
상기 서브프레임의 상기 복수의 RB들은 RBG(resource block group) 단위로 그룹지워져 할당될 수 있다.
상기 상향링크 자원 할당은 할당된 RBG들을 가리킬 수 있다.
각 RBG에 포함되는 복수의 RB의 인덱스 중 가장 낮은 인덱스는 중복된 PHICH 자원과 링크되지 않을 수 있다.
다른 양태에서, 단말은 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부, 및 상기 RF부와 연결되고, HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 수신 확인을 수신하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로부터 복수의 RB(Resource Block)를 포함하는 서브프레임 내에서 복수의 할당된 RB에 관한 정보를 포함하는 상향링크 자원 할당을 수신하고, 상기 서브프레임에서 상기 복수의 할당된 RB를 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 전송하고, 및 기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 ACK/NACK 신호를 수신하되, 상기 PHICH에 사용되는 PHICH 자원은 상기 복수의 할당된 RB의 인덱스 중 가장 낮은 인덱스에 의해 식별되고, 상기 서브프레임의 상기 복수의 RB들의 인덱스 중 적어도 2개는 동일한 PHICH 자원에 중복되어 링크된다.
또 다른 양태에서, 무선 통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 수신 확인을 전송하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 기지국이 단말로 복수의 RB(Resource Block)를 포함하는 서브프레임 내에서 복수의 할당된 RB에 관한 정보를 포함하는 상향링크 자원 할당을 전송하고, 상기 기지국이 상기 단말로부터 상기 서브프레임에서 상기 복수의 할당된 RB를 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 수신하고, 및 상기 기지국이 상기 단말로 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 ACK/NACK 신호를 전송하는 것을 포함하되, 상기 PHICH에 사용되는 PHICH 자원은 상기 복수의 할당된 RB의 인덱스 중 가장 낮은 인덱스에 의해 결정되고, 상기 서브프레임의 상기 복수의 RB들의 인덱스 중 적어도 2개는 동일한 PHICH 자원에 중복되어 링크된다.
레거시(legacy) 단말에 호환성을 지원하는 기본 주파수 대역과 호환성을 지원하지 못하는 추가적인 주파수 대역이 존재할 때, ACK/NACK 신호를 위한 PHICH 자원을 확보할 수 있다.
도 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE에서 상향링크 동기 HARQ를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 PHICH의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 다중 반송파의 일 예를 나타낸다.
도 5는 주파수 자원 확장의 일 예를 나타낸다.
도 6은 주파수 자원 확장의 다른 예를 나타낸다.
도 7은 종래 기술에 따른 PRB 인덱스와 PHICH 자원간의 맵핑을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 PHICH 자원 할당을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PHICH 자원 할당을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PHICH 자원 할당을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 확인의 송신 및 수신 방법을 나타낸 흐름도이다.
단말(User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), 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.
기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
각 기지국은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 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 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.5.0 (2008-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"의 6절을 참조할 수 있다. 무선 프레임(radio frame)은 0~9의 인덱스가 매겨진 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.
하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 3GPP TS 36.211 V8.5.0 (2008-12)에 의하면, 정규 CP에서 1 서브프레임은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 서브프레임은 6 OFDM 심벌을 포함한다.
서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH가 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
3GPP TS 36.211 V8.5.0 (2008-12)에 개시된 바와 같이, LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 단말은 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.
PHICH는 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/ NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 단말에 의해 전송되는 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 PHICH 상으로 전송된다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
PDCCH 상의 DCI는 블라인드 디코딩(blind decoding)을 통해 수신된다. 하나의 서브프레임의 제어영역내에서 복수의 후보(candidate) PDCCH가 전송될 수 있다. 단말은 매 서브프레임마다 복수의 후보 PDCCH들을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이란 단말이 모니터링되는 PDCCH 포맷에 따라 PDCCH들의 각각의 디코딩을 시도하는 것을 말한다. 단말은 서브프레임내에서 PDCCH 후보(candidate)들의 집합을 모니터링하여 자신의 PDCCH를 찾는다. 예를 들어, 만약 해당하는 PDCCH에서 단말의 식별자(i.e. C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier))를 디마스킹(demasking)하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 에러가 검출되지 않으면 단말은 자신의 DCI를 갖는 PDCCH로 검출하는 것이다.
서브프레임내의 제어영역은 복수의 CCE(control channel element)를 포함한다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율(code rate)을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위로, 복수의 REG(resource element group)에 대응된다. REG는 복수의 RE(Resource Element)를 포함한다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
하향링크 데이터를 수신하기 위해, 단말은 먼저 PDCCH 상으로 하향링크 자원 할당을 수신한다. PDCCH의 검출에 성공하면, 단말은 PDCCH 상의 DCI를 읽는다. DCI 내의 하향링크 자원 할당을 이용하여 PDSCH 상의 하향링크 데이터를 수신한다. 또한, 상향링크 데이터를 전송하기 위해, 단말은 먼저 먼저 PDCCH 상으로 상향링크 자원 할당을 수신한다. PDCCH의 검출에 성공하면, 단말은 PDCCH 상의 DCI를 읽는다. DCI 내의 상향링크 자원 할당을 이용하여 PUSCH 상으로 상향링크 데이터를 전송한다.
3GPP LTE는 상향링크 전송에서 동기(synchronous) HARQ를 사용하고, 하향링크 전송에서 비동기(asynchronous) HARQ를 사용한다. 동기 HARQ는 재전송 타이밍이 고정된 것을 말하고, 비동기 HARQ는 재전송 타이밍이 고정되지 않는다. 즉, 동기 HARQ는 HARQ 주기로 초기 전송과 재전송이 수행된다.
도 2는 3GPP LTE에서 상향링크 동기 HARQ를 나타낸다.
단말은 기지국으로부터 n번째 서브프레임에서 PDCCH(310) 상으로 초기 UL 그랜트를 수신한다.
단말은 n+4번째 서브프레임에서 상기 초기 UL 그랜트를 이용하여 PUSCH(320) 상으로 UL 전송 블록(transport block)을 전송한다.
기지국은 n+8번째 서브프레임에서 PHICH(331)상으로 상기 UL 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 보낸다. ACK/NACK 신호는 상기 UL 전송 블록에 대한 수신 확인을 나타내며, ACK 신호는 수신 성공을 나타내고, NACK 신호는 수신 실패를 나타낸다. 상기 ACK/NACK 신호가 NACK 신호일 때, 기지국은 PDCCH(332) 상으로 재전송 UL 그랜트를 보낼 수 있고, 또는 별도의 UL 그랜트를 보내지 않을 수도 있다.
NACK 신호를 수신한 단말은 n+12번째 서브프레임에서 PUSCH(340) 상으로 재전송 블록을 보낸다. 재전송 블록의 전송을 위해 단말은 PDCCH(332) 상으로 재전송 UL 그랜트를 수신하면 수신한 재전송 UL 그랜트를 이용하고, 재전송 UL 그랜트를 수신하지 않으면 초기 UL 그랜트를 이용한다.
기지국은 n+16번째 서브프레임에서 PHICH(351) 상으로 상기 UL 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 보낸다. 상기 ACK/NACK 신호가 NACK 신호일 때, 기지국은 PDCCH(352) 상으로 재전송 UL 그랜트를 보낼 수 있고, 또는 별도의 UL 그랜트를 보내지 않을 수도 있다.
n+4 번째 서브프레임에서의 초기 전송 후, n+12번째 서브프레임에서 재전송이 이루어지므로, 8 서브프레임을 HARQ 주기로 하여 동기 HARQ가 수행된다.
따라서, 3GPP LTE에서는 8개의 HARQ 프로세스가 수행될 수 있으며, 각 HARQ 프로세스는 0부터 7까지의 인덱스가 매겨진다.
도 3은 3GPP LTE에서 PHICH의 구성을 나타낸 블록도이다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.5.0 (2008-12)의 6.9절을 참조할 수 있다.
1개의 PHICH는 하나의 단말의 PUSCH, 즉 단일 스트림(single stream)에 대한 1비트 ACK/NACK만을 전송한다.
단계 S310에서, 1비트의 ACK/NACK을 코드율(code rate)이 1/3인 반복 코드를 이용하여 3비트로 코딩한다.
단계 S320에서, 코딩된 ACK/NACK을 BPSK(Binary Phase Key-Shifting) 방식으로 변조하여 3개의 변조 심벌들을 생성한다.
단계 S330에서, 상기 변조 심벌들은 직교 시퀀스(orthogonal sequence)를 이용하여 확산된다(spread). 정규 CP에서, SF(Spreading Factor) NPHICH SF=4, 확장 CP에서 NPHICH SF=2이다. 사용되는 직교 시퀀스의 개수는 I/Q 다중화(multiplexing)을 적용하기 위해 NPHICH SF*2가 된다. NPHICH SF*2개의 직교 시퀀스를 사용하여 스프레딩된 PHICH들이 1개의 PHICH 그룹으로 정의될 수 있다.
다음 표는 PHICH를 위한 직교 시퀀스를 나타낸다.
시퀀스 인덱스
nseq PHICH 		직교 시퀀스
정규 CP (NPHICH SF=4) 확장 CP (NPHICH SF=2)
0 [+1 +1 +1 +1] [+1 +1]
1 [+1 -1 +1 -1] [+1 -1]
2 [+1 +1 -1 -1] [+j +j]
3 [+1 -1 -1 +1] [+j -j]
4 [+j +j +j +j]
5 [+j -j +j -j]
6 [+j +j -j -j]
7 [+j -j -j +j]
단계 S340에서, 스프레딩된 심벌들에 대하여 레이어 맵핑이 수행된다.
단계 S350에서, 레이어 맵핑된 심벌들이 자원 맵핑되어 전송된다.
동일한 집합의 자원 요소에 맵핑된 복수의 PHICH가 PHICH 그룹을 형성하며, PHICH 그룹 내의 각각의 PHICH는 서로 다른 직교 시퀀스에 의해서 구분된다. FDD(Frequency Division Duplex)에서, PHICH 그룹의 개수 Ngroup PHICH는 모든 서브프레임에서 일정하며, 다음 식과 같이 주어진다.
Figure 112010048009107-pat00001
여기서, Ng는 PBCH(Physical Broadcast Channel)상으로 전송되는 파라미터로, Ng∈{1/6,1/2,1,2}이다. NDL RB은 하향링크 RB의 개수를 나타낸다.
ceil(x)는 x보다 크거나 같은 정수 중에서 최소값을 출력하는 함수이다. floor(x)는 x보다 작거나 같은 정수 중에서 최대값을 출력하는 함수이다.
단말은 PHICH가 사용하는 PHICH 자원은 인덱스 쌍 (ngroup PHICH, nseq PHICH)에 의해 식별한다. PHICH 그룹 인덱스 ngroup PHICH는 0부터 Ngroup PHICH-1 사이의 값을 가진다. 직교 시퀀스 인덱스 nseq PHICH은 직교 시퀀스의 인덱스를 나타낸다.
인덱스 쌍 (ngroup PHICH, nseq PHICH)은 다음과 같이 얻어진다.
Figure 112010048009107-pat00002
Figure 112010048009107-pat00003
여기서, nDMRS는 대응하는 PUSCH 전송과 연관되는 전송블록을 위한 가장 최근의 UL 그랜트내의 DMRS(demodulation refernence signal)의 순환 쉬프트를 가리킨다. DMRS는 PUSCH 전송에 사용되는 RS이다. NPHICH SF는 PHICH 변조에 사용되는 직교 시퀀스의 SF 크기이다. Ilowest _ index PRB _ RA는 해당되는 PUSCH 전송의 첫번째 슬롯에서 가장 작은 PRB 인덱스이다. IPHICH는 0 또는 1의 값이다.
'PRB'(Physical Resource Block)는 데이터를 전송하는 단위 주파수-시간 자원을 나타낸다. 1개의 PRB는 주파수-시간 영역에서 연속하는 복수의 RE들로 구성되며, 이하에서 RB와 PRB는 동일한 개념으로 사용한다.
이제 다중 반송파(multiple carrier) 시스템에 대해 기술한다.
보다 높은 데이터 레이트를 지원하기 위해, 복수의 요소 반송파(component carrier, CC)를 지원하는 다중 반송파 시스템이 고려되고 있다.
스펙트럼 집성(spectrum aggregation)(또는, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 반송파 집성(carrier aggregation)이라고도 함)은 복수의 CC를 지원하는 것이다. CC는 중심 주파수(center frequency)와 대역폭으로 정의된다. 예를 들어, 20MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 CC가 할당된다면, 최대 100Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.
도 4는 다중 반송파의 일 예를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 각 DL CC에서 PDCCH와 PDSCH가 독립적으로 전송되고, 각 UL CC에서 PUCCH와 PUSCH가 독립적으로 전송된다.
단말은 복수의 DL CC를 동시에 모니터링하고, DL 데이터를 수신할 수 있다. 하지만, 기지국이 M개의 DL CC를 운영하더라도, 단말에게는 N개의 DL CC를 할당할 수 있다. 또한, 기지국은 L개의 DL CC를 단말이 우선적으로 DL 데이터를 모니터링하고 수신하도록 설정할 수 있다. 여기서, L≤N≤M이다.
각 CC에서의 자원 효율을 높이기 위해 주파수 자원 확장이 고려되고 있다. CC에서의 주파수 자원은 기존 3GPP LTE와 호환성을 제공하는 기본(basic) 주파수 자원과 기본 주파수 자원에서 확장되는 확장(extended) 주파수 자원을 포함한다. 기본 주파수 자원은 3GPP LTE를 지원하는 레거시(legacy) 단말이 사용하는 자원이지만, 확장 주파수 자원은 레거시 단말이 사용할 수 없다.
도 5는 주파수 자원 확장의 일 예를 나타낸다.
CC의 채널 대역폭은 기본 대역과 적어도 하나의 확장 대역을 포함한다.
기본 대역은 레거시 단말이 사용하는 대역으로, 3GPP LTE와 호환된다. 3GPP LTE에 기반하는 제어 채널(예, PDCCH)과 데이터 채널은 기본 대역에서 전송된다.
확장 대역은 세그먼트(segment)라고도 하며, 3GPP LTE에 호환되지 않는다. 확장 대역은 적어도 하나의 RB를 포함하며, 확장 대역에 포함되는 RB를 기본 대역에 포함되는 RB와 구분하기 위해 추가(additonal) RB라 한다. 채널 대역폭에 30 RB가 포함된다고 할 때, 25 RB는 기본 대역에 포함되고, 나머지 추가 5 RB는 확장 대역에 포함된다.
기본 대역의 양 측에 확장 대역이 배치되는 것을 예시하고 있으나, 확장 대역의 위치나 크기에 제한이 있는 것은 아니다.
확장 대역은 CC의 확장으로, 하나의 CC와 연관된다. 확장 대역을 위한 동기 신호나 시스템 정보가 불필요하여 시스템 오버헤드를 낮출 수 있다. 확장 대역에서 제어채널이 전송되지 않을 수 있다. 확장 대역은 랜덤 액세스나 셀 선택/재선택에 사용될 수 없다.
도 6은 주파수 자원 확장의 다른 예를 나타낸다.
3GPP LTE에서, 대역폭 활용(bandwidth utilization)은 90%이다. 채널 대역폭 중 전송 대역폭이 아닌 나머지 대역은 보호(guard) 밴드가 된다. 즉 10%의 대역폭이 보호 밴드에 할당되는 것이다. 예를 들어, 20MHz 채널 대역폭에서 전송 대역폭은 보호 밴드를 제외하고, 100 RB를 지원한다.
하지만, LTE-A는 대역폭 활용을 90% 이상 높이는 것을 고려하고 있다. 따라서, 도 6에 나타난 바와 같이, 동일한 채널 대역폭에서 LTE-A 전송 대역폭은 LTE 전송 대역폭보다 넓을 수 있다. 이로 인해 추가 RB를 얻을 수 있다. 예를 들어, LTE 전송 대역폭이 100 RB를 포함한다면, LTE-A 전송 대역폭은 6개의 추가 RB(1701, 1702, 1703, 1704, 1705, 1706)을 포함하여, 106 RB가 된다.
이는 LTE 전송 대역폭을 기본 대역으로 하고, 추가 RB를 확장 대역으로 볼 때, 도 5의 주파수 자원 확장과 유사하게 된다.
이하에서, 레거시 단말이 인식하는 기본 대역에 속하는 RB를 기존(conventional) RB라 하고, 확장 대역에서 새로이 추가되는 RB를 추가 RB라 한다.
도 7은 종래 기술에 따른 PRB 인덱스와 PHICH 자원간의 맵핑을 나타낸다.
단말은 PHICH가 사용하는 PHICH 자원을 수학식 2에 의해 주어지는 인덱스 쌍 (ngroup PHICH, nseq PHICH)에 의해 식별한다. 인덱스 쌍을 결정하기 위해 필요한 파라미터는 nDMRS와 Ilowest _ index PRB _ RA이다. 각 PUSCH 전송에서 PHICH 자원은 대응하는 PUSCH의 첫번째 슬롯내의 가장 작은 PRB 인덱스를 기반으로 결정된다고 할 수 있다.
0부터 99 까지의 인덱스가 매겨진, 100개의 RB가 있다고 하자. 각 RB 인덱스는 PHICH 자원에 1:1로 대응된다. 복수의 PHICH 자원들 중 PUSCH 전송에 사용된 RB의 인덱스 중 가장 작은 인덱스에 대응하는 PHICH 자원이 사용되는 것이다. 상향링크 전송 블록의 전송에 사용되는 RB들의 인덱스 중 가장 작은 RB 인덱스에 링크된 PHICH 자원이 ACK/NACK 신호의 전송에 사용된다고 할 수 있다.
이제, 전술한 바와 같이 확장 대역으로 인해 추가 RB가 도입됨에 따라, 추가 RB에 대응하는 PHICH 자원을 정의하는 기법을 제안한다.
기존 3GPP LTE와의 호환성을 보장하기 위해, UL RB의 개수는 증가하지만, PHICH 자원의 개수는 증가하지 않는 것을 가정한다.
설명을 명확히 하기 위해, PHICH 자원의 개수는 100, 기존 RB의 개수는 100, 추가 RB의 개수는 8이라고 한다. 그러나, PHICH 자원의 개수, RB의 개수, 추가 RB의 위치, RB 인덱스는 예시에 불과할 뿐 제한이 아니다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 PHICH 자원 할당을 나타낸다. RB들은 0 부터 107까지 인덱스가 매겨져 있으며, 양측의 각각 4개의 RB가 추가 RB이다. 기존 RB들은 PHICH 자원과 1:1로 링크된다.
추가 RB들은 기존 RB의 연속적인 가장 낮은 인덱스 또는 기존 RB의 연속적인 가장 높은 인덱스에 대응하는 PHICH 자원과 링크된다. 낮은 인덱스를 갖는 기존 RB에 인접하는 추가 RB들(RB0, RB1, RB2, RB3)은 가장 낮은 기존 RB의 인덱스에 해당되는 PHICH 자원 0부터 순차적으로 링크된다. 높은 인덱스를 갖는 기존 RB에 인접하는 추가 RB들(RB104, RB105, RB106, RB107)은 가장 높은 기존 RB의 인덱스에 해당되는 PHICH 자원 99부터 역순으로 순차적으로 링크된다.
추가 RB가 도입됨에 따라 서브프레임내의 추가 RB들의 인덱스는 기존 RB의 인덱스와 동일한 PHICH 자원에 중복되어 링크되는 것이다.
하나의 PHICH 자원에 복수의 RB 인덱스가 중복되어 링크되므로, PHICH 자원의 충돌이 발생할 수 있다. 예를 들어, 어느 서브프레임에서 가장 낮은 RB 인덱스가 1인 제1 UL 전송 블록을 위한 제1 ACK/NACK 신호와 가장 낮은 RB 인덱스가 5인 제2 UL 전송 블록을 위한 제2 ACK/NACK 신호가 동시에 전송될 필요가 있는 경우이다. 제1 및 제2 ACK/NACK 신호를 위해 동일한 PHICH 자원 1이 필요하다. 이때, 추가 RB 또는 기존 RB 중 어느 것에 우선순위를 둘 것인지 정의될 수 있다. 예를 들어, PHICH 자원의 충돌이 발생하면 추가 RB에 대응하는 PHICH 자원에 우선 순위를 두는 것이다. 따라서, 제2 ACK/NACK 신호는 전송되지만, 제1 ACK/NACK 신호는 전송되지 않을 수 있다.
기지국은 동일한 PHICH 자원에 중복되는 RB 인덱스에 우선 순위를 적용할지 여부 및/또는 어느 RB 인덱스에 우선 순위를 둘 것인지를 단말에게 알려줄 수 있다.
상기의 실시예를 수학식 2와 같은 형식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112010048009107-pat00004
Figure 112010048009107-pat00005
여기서, 0≤Ilowest _ index PRB _RA<Nadd RB/2 이면, IPRB=Ilowest _ index PRB _ RA, Nadd RB/2≤Ilowest_index PRB_RA<(NUL RB-Nadd RB/2) 이면, IPRB=Ilowest _ index PRB _ RA-Nadd RB/2, 그리고 (NUL RB-Nadd RB/2)≤Ilowe st_ index PRB _ RA<NUL RB 이면, IPRB=Ilowest _ index PRB _ RA-Nadd RB이다. Ilowest _ index PRB _ RA는 해당되는 PUSCH 전송의 첫번째 슬롯에서 가장 작은 PRB 인덱스이다. Nadd RB는 추가 RB의 개수, NUL RB 는 상향링크 RB의 전체 개수이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PHICH 자원 할당을 나타낸다. 도 8의 실시예와 비교하여, 추가 RB와 링크되는 PHICH 자원의 시작점에 오프셋 Noff이 적용된다. Noff=2를 예시적으로 보이고 있으나, 오프셋 값에 제한이 있는 것은 아니다.
수학식 3에 오프셋 Noff을 적용하면 다음과 같다.
Figure 112010048009107-pat00006
Figure 112010048009107-pat00007
상기 오프셋 Noff은 기지국과 단말간이 미리 정의될 수 있다. 또는, 기지국이 단말에게 오프셋 Noff에 관한 정보를 시스템 정보의 일부 또는 RRC 메시지를 통해 전송할 수 있다.
여기서는, 양측에서 동일한 오프셋을 사용되고 있으나, 양측에서 서로 다른 오프셋이 사용될 수도 있다.
한편, 3GPP LTE-A는 상향링크 전송에서 연속적인 자원할당 만을 허용하는 기존의 3GPP LTE와 달리, 상향링크 자원의 효율적인 자원 스케줄링을 위해 클러스터(clustered) DFT-spread-FDM 전송을 사용하여 비연속적인 자원 할당을 가능케 하고 있다. 다소의 PAPR(peak-to-average power ratio)의 증가를 감수하더라도 자원할당의 유연성을 얻기 위함이다.
상향링크 전송에서 비연속적인 자원할당을 시그널링하기 위해, RBG(Resource Block Group)를 도입할 수 있다. RBG는 복수의 연속하는 RB를 포함한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PHICH 자원 할당을 나타낸다. 도 8 및 9의 실시예가 연속적인 PHICH 자원에 추가 RB가 링크되는 것을 보이지만, 이는 비연속적인 PHICH 자원에 추가 RB가 링크되는 것을 보이고 있다.
기존 RB들은 RBG 크기 4인 RBG 단위로 그룹지워진다. UL 그랜트는 RBG 단위의 자원 할당을 포함한다. 추가 RB들도 RBG 단위로 그룹지워질 수 있다.
RBG 단위로 자원이 할당되면, 복수의 RBG 가 할당되더라도, PHICH 자원은 가장 낮은 인덱스를 갖는 RBG에 속하는 RB들 중 가장 낮은 인덱스를 갖는 RB와 링크된다. 예를 들어, 단말이 {RB0, RB1, RB2, RB3}을 포함하는 제1 RBG와 {RB4, RB5, RB6, RB7}을 포함하는 제2 RBG을 할당받았다면, 제1 RBG의 가장 낮은 인덱스를 갖는 RB0로 PHICH 자원이 링크되는 것이다.
따라서, 추가 RB에 링크되는 PHICH 자원은 각 RBG에 속하는 첫번째(가장 낮은 인덱스를 갖는) RB에 링크되는 PHICH 자원을 제외한다. 각 RBG에 포함되는 복수의 RB의 인덱스 중 가장 낮은 인덱스는 중복된 PHICH 자원과 링크되지 않는 것이다. 여기서, PHICH 자원 0, 4, ..., 95는 추가 RB와 링크되지 않는 PHICH 자원이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 확인의 송신 및 수신 방법을 나타낸 흐름도이다.
기지국은 단말에게 PDCCH 상으로 UL 그랜트를 전송한다(S1110). UL 그랜트는 할당된 RB에 관한 UL 자원 할당과 nDMRS를 포함한다.
단말은 기지국으로 상기 할당된 RB를 이용하여 PUSCH 상으로 UL 전송 블록을 전송한다(S1120).
기지국은 수신한 UL 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 전송하기 위한 PHICH 자원을 결정한다(S1130).
기지국은 PHICH 상으로 ACK/NACK 신호를 전송한다(S1140). 단말은 PHICH 자원을 식별하여(S1150), 대응하는 PHICH 자원에 의해 전송되는 ACK/NACK 신호를 디코딩한다.
PHICH 자원의 결정 및 PHICH 자원의 식별은 전술한 도 8 내지 10의 실시예에 따라 수행될 수 있다. 도 8 내 10의 실시예의 방법들 중 하나의 방법이 적용될 수 있고, 또는 도 8 내지 10의 실시예의 방법들 중 적어도 하나가 선택되어 적용될 수 있다. PHICH 자원을 식별하기 위한 방법에 관한 정보를 시스템 정보, RRC 메시지 또는 L1/L2 시그널링을 통해 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
기지국(50)은 프로세서(51), 메모리(52) 및 RF부(radio frequency unit)(53)을 포함한다.
프로세서(51)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 도 8 내지 11의 실시예들에서 기지국의 동작은 프로세서(1311)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(1311)는 UL 그랜트를 전송하고, PHICH 자원을 결정하고, PHICH 상으로 수신 확인을 보낸다.
메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 동작을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. RF부(53)는 프로세서(51)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
단말(60)은 프로세서(61), 메모리(62) 및 RF부(63)을 포함한다.
프로세서(61)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 도 8 내지 11의 실시예들에서 단말의 동작은 프로세서(61)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(61)는 UL 그랜트를 수신하고, PUSCH 상으로 UL 전송 블록을 전송하고, PHICH 자원을 식별한다.
메모리(62)는 프로세서(61)와 연결되어, 동작을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. RF부(63)는 프로세서(61)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 수신 확인을 수신하는 방법에 있어서,
    단말이 기지국으로부터 상향링크 서브프레임 내에서 복수의 할당된 RB 들(Resource Blocks)에 관한 정보를 포함하는 상향링크 자원 할당을 수신하고,
    상기 단말이 상기 상향링크 서브프레임에서 상기 복수의 할당된 RB들을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 전송하고, 및
    상기 단말이 기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 ACK/NACK 신호를 수신하는 것을 포함하되,
    상기 PHICH에 사용되는 하향링크 자원은 상기 상향링크 서브프레임 내의 상기 복수의 할당된 RB들의 인덱스들 중 가장 낮은 인덱스에 의해 식별되고,
    상기 복수의 할당된 RB들은 기본 RB들을 포함하고, 상기 기본 RB들은 상기 PHICH의 상기 하향링크 자원에 1:1로 링크되고,
    상기 상향링크 서브프레임 내의 상기 복수의 할당된 RB들이 추가 RB들을 추가적으로 포함함으로써 대역폭이 확장되는 경우, 상기 추가 RB들의 인덱스들은 상기 기본 RB들의 인덱스들 중 일부 인덱스와 동일한 하향링크 자원에 링크되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상향링크 서브프레임의 상기 복수의 할당된 RB들의 인덱스들 중 가장 낮은 인덱스가 상기 추가 RB들의 인덱스들 중 어느 하나와 동일한 하향링크 자원에 중복되어 링크되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상향링크 서브프레임의 상기 복수의 할당된 RB들의 인덱스 중 가장 높은 인덱스가 상기 추가 RB들의 인덱스들 중 어느 하나와 동일한 하향링크 자원에 중복되어 링크되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 상향링크 서브프레임의 상기 복수의 할당된 RB들의 인덱스 중 연속적인 가장 낮은 인덱스들이 상기 추가 RB들의 인덱스들 중 일부와 동일한 하향링크 자원들에 중복되어 링크되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 상향링크 서브프레임의 상기 복수의 할당된 RB들의 인덱스 중 연속적인 가장 높은 인덱스들이 상기 추가 RB들의 인덱스들 중 다른 일부와 동일한 하향링크 자원들에 중복되어 링크되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 상향링크 서브프레임의 상기 복수의 할당된 RB들은 RBG(resource block group) 단위로 그룹지워져 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당은 할당된 RBG들을 가리키는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 각 RBG에 포함되는 복수의 할당된 RB들의 인덱스들 중 가장 낮은 인덱스는 상기 추가 RB들의 인덱스들과 동일한 하향링크 자원에 링크되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 삭제
  10. 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되고, HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 수신 확인을 수신하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    기지국으로부터 상향링크 서브프레임 내에서 복수의 할당된 RB들(Resource Blocks)에 관한 정보를 포함하는 상향링크 자원 할당을 수신하고,
    상기 상향링크 서브프레임에서 상기 복수의 할당된 RB들을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 전송하고, 및
    기지국으로부터 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 ACK/NACK 신호를 수신하되,
    상기 PHICH에 사용되는 하향링크 자원은 상기 상향링크 서브프레임 내의 상기 복수의 할당된 RB들의 인덱스들 중 가장 낮은 인덱스에 의해 식별되고,
    상기 복수의 할당된 RB들은 기본 RB들을 포함하고, 상기 기본 RB들은 상기 PHICH의 상기 하향링크 자원에 1:1로 링크되고,
    상기 상향링크 서브프레임 내의 상기 복수의 할당된 RB들이 추가 RB들을 추가적으로 포함함으로써 대역폭이 확장되는 경우, 상기 추가 RB들의 인덱스들은 상기 기본 RB들의 인덱스들 중 일부 인덱스와 동일한 하향링크 자원에 링크되는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 상향링크 서브프레임의 상기 복수의 할당된 RB들의 인덱스들 중 가장 낮은 인덱스가 상기 추가 RB들의 인덱스들 중 어느 하나와 동일한 하향링크 자원에 중복되어 링크되는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 상향링크 서브프레임의 상기 복수의 RB들의 인덱스 중 가장 높은 인덱스가 상기 추가 RB들의 인덱스들 중 어느 하나와 동일한 하향링크 자원에 중복되어 링크되는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 무선 통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 수신 확인을 전송하는 방법에 있어서,
    기지국이 단말로 상향링크 서브프레임 내에서 복수의 할당된 RB들(Resource Blocks)에 관한 정보를 포함하는 상향링크 자원 할당을 전송하고,
    상기 기지국이 상기 단말로부터 상기 상향링크 서브프레임에서 상기 복수의 할당된 RB들을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 수신하고, 및
    상기 기지국이 상기 단말로 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 상으로 ACK/NACK 신호를 전송하는 것을 포함하되,
    상기 PHICH에 사용되는 하향링크 자원은 상기 복수의 할당된 RB들의 인덱스들 중 가장 낮은 인덱스에 의해 결정되고,
    상기 복수의 할당된 RB들은 기본 RB들을 포함하고, 상기 기본 RB들은 상기 PHICH의 상기 하향링크 자원에 1:1로 링크되고,
    상기 상향링크 서브프레임 내의 상기 복수의 할당된 RB들이 추가 RB들을 추가적으로 포함함으로써 대역폭이 확장되는 경우, 상기 추가 RB들의 인덱스들은 상기 기본 RB들의 인덱스들 중 일부 인덱스와 동일한 하향링크 자원에 링크되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 삭제
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