KR101789618B1 - 다중 안테나 전송 기법을 지원하기 위한 효율적인 제어정보 전송 방법 및 장치 - Google Patents

다중 안테나 전송 기법을 지원하기 위한 효율적인 제어정보 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 다중 안테나 전송 기법을 지원하기 위한 효율적인 제어정보 전송 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 하향링크 하이브리드 자동 재송 요구(HARQ) 정보를 전송하는 방법은, 상기 상향링크 다중 코드워드 전송을 수신하는 단계, 상기 다중 코드워드 각각에 대한 디코딩의 결과에 기초하여, 상기 다중 코드워드 각각에 대한 HARQ 정보를 생성하는 단계, 상기 HARQ 정보를 변조하는 단계, 및 상기 변조된 HARQ 정보를 하나 이상의 물리HARQ지시자채널(PHICH)을 통해 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

다중 안테나 전송 기법을 지원하기 위한 효율적인 제어정보 전송 방법 및 장치{A METHOD FOR EFFICIENTLY TRANSMITTING CONTROL INFORMATION FOR SUPPORTING MULTIPLE ANTENNA TRANSMISSION SCHEME AND AN APPRATUS FOR THE SAME}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 다중 안테나 전송 기법을 지원하기 위한 효율적인 제어정보 전송 방법 및 장치에 대한 것이다.
MIMO는 Multiple-Input Multiple-Output의 준말로 지금까지 한 개의 전송안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 전송 안테나와 다중 수신 안테나를 채택하여 송수신 데이터 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 말한다. 즉, 무선 통신 시스템의 전송단(transmitter) 혹은 수신단(receiver)에서 다중 안테나를 사용하여 용량을 증대시키거나 성능을 개선하는 기술이다. MIMO 기술은 다중 안테나 기술이라고 칭할 수도 있다.
다중 안테나 전송 기법을 사용시 동시에 전송되는 N 개의 데이터 스트림을 하나의 채널 인코딩 블록을 이용하여 전송하는 단일 코드워드(Single CodeWord, SCW) 방식과 N 개의 데이터 스트림을 M(여기서, M 은 항상 N보다 작거나 같다)개의 채널 인코딩 블록을 이용하여 전송하는 다중 코드워드(Multiple CodeWord, MCW) 방식이 있다. 이때, 각 채널 인코딩 블록은 독립적인 코드워드를(Codeword)를 생성하며 각 코드워드는 독립적인 에러검출이 가능하도록 설계된다.
다중 코드워드를 전송하는 시스템에서 수신측에서는 각각의 코드워드의 검출 (또는 디코딩) 성공/실패를 송신측에게 알려주는 것이 요구된다. 이를 위해서 수신측에서는 각각의 코드워드에 대한 하이브리드 자동 재송 요구(Hybrid Automatic Repeat reQuest; HARQ) 확인응답 (ACK/NACK) 신호를 송신측에게 전송할 수 있다.
기존의 3GPP LTE 시스템에서는 단일 안테나를 갖는 단말의 상향링크 단일 코드워드 전송에 대한 HARQ 동작에 대해서만 정의하고 있으므로, 다중 안테나를 갖는 단말의 상향링크 다중 코드워드 전송 및 재전송에 대한 HARQ 동작 및 이를 지원하기 위한 제어정보의 구성 방안을 정의하는 것이 요구된다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 하향링크 하이브리드 자동 재송 요구(HARQ) 정보를 전송하는 방법은, 상기 상향링크 다중 코드워드 전송을 수신하는 단계, 상기 다중 코드워드 각각에 대한 디코딩의 결과에 기초하여, 상기 다중 코드워드 각각에 대한 HARQ 정보를 생성하는 단계, 상기 HARQ 정보를 변조하는 단계, 및 상기 변조된 HARQ 정보를 하나 이상의 물리HARQ지시자채널(PHICH)을 통해 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 다중 코드워드 전송은 2 개의 코드워드 전송이고, 상기 HARQ 정보는 2 비트로 표현되고, 상기 변조하는 단계는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 HARQ 정보는 상기 다중 코드워드가 모두 디코딩되는 경우에 ACK 신호로 생성되고 상기 다중 코드워드 중 하나 이상이 디코딩되지 않는 경우에는 NACK 신호로 생성되며, 상기 HARQ 정보는 하나의 PHICH를 통하여 전송될 수 있다.
또한, 상기 변조된 HARQ 정보는 복수개의 PHICH를 통하여 전송되고, 상기 복수개의 PHICH 각각은 1 비트의 HARQ 정보를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 자동 재송 요구(HARQ) 방식으로 상향링크 다중 코드워드를 전송하는 방법은, 상기 상향링크 다중 코드워드를 전송하는 단계, 상기 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 하향링크 HARQ 정보를 수신하는 단계, 및 상기 HARQ 정보가 NACK 신호인 경우 상기 다중 코드워드를 재전송하는 단계를 포함하고, 상기 HARQ 정보는 상기 다중 코드워드 각각에 대한 디코딩의 결과에 기초하여 생성 및 변조되어 하나 이상의 물리HARQ지시자채널(PHICH)을 통해 수신될 수 있다.
또한, 상기 HARQ 정보는 상기 다중 코드워드 각각에 대한 HARQ 정보를 포함하고, 상기 재전송하는 단계는, 상기 다중 코드워드 각각에 대한 HARQ 정보가 NACK 인 경우 해당 코드워드를 재전송하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 HARQ 정보는 상기 다중 코드워드가 모두 디코딩되는 경우에는 ACK 신호를 나타내고 상기 다중 코드워드 중 하나 이상이 디코딩되지 않는 경우에는 NACK 신호를 나타내며, 상기 HARQ 정보는 하나의 PHICH를 통하여 수신될 수 있다.
또한, 상기 재전송하는 단계는, 상기 HARQ 정보가 NACK 신호를 나타내는 경우 상기 다중 코드워드 전부를 재전송할 수 있다.
또한, 상기 다중 코드워드 전송은 2 개의 코드워드 전송이고, 상기 재전송하는 단계는, 상기 2 개의 코드워드의 이전 전송시에 각각의 코드워드가 매핑된 레이어를 상호 변경하여 재전송할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 하향링크 하이브리드 자동 재송 요구(HARQ) 정보를 전송하는 기지국은, 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈, 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 통하여 상기 상향링크 다중 코드워드 전송을 수신하고, 상기 다중 코드워드 각각에 대한 디코딩의 결과에 기초하여, 상기 다중 코드워드 각각에 대한 HARQ 정보를 생성하고, 상기 HARQ 정보를 변조하고, 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 변조된 HARQ 정보를 하나 이상의 물리HARQ지시자채널(PHICH)을 통해 전송하도록 구성될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 자동 재송 요구(HARQ) 방식으로 상향링크 다중 코드워드를 전송하는 단말은, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈, 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 전송 모듈을 통하여 상기 상향링크 다중 코드워드를 전송하고, 상기 수신 모듈을 통하여 상기 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 하향링크 HARQ 정보를 수신하고, 상기 HARQ 정보가 NACK 신호인 경우 상기 전송 모듈을 통하여 상기 다중 코드워드를 재전송하도록 구성되며, 상기 HARQ 정보는 상기 다중 코드워드 각각에 대한 디코딩의 결과에 기초하여 생성 및 변조되어 하나 이상의 물리HARQ지시자채널(PHICH)을 통해 수신될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 다중 코드워드 전송의 스케줄링을 위한 하향링크제어정보를 전송하는 방법은, 상향링크 스케줄링 정보로서 상기 다중 코드워드 각각에 대한 변조및코딩기법(MCS) 정보 및 신규데이터지시자(NDI) 정보를 포함하는 하향링크제어정보를 생성하는 단계, 및 상기 하향링크제어정보를 포함하는 물리하향링크제어채널(PDCCH)을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 하향링크제어정보는 물리상향링크공유채널(PUSCH) 자원 블록 할당 정보, 스케줄링된 PUSCH에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 복조참조신호(DMRS)에 대한 순환시프트 정보, 시분할 듀플렉스 경우의 상향링크 인덱스, 시분할 듀플렉스 경우의 하향링크 할당 인덱스, 채널품질정보(CQI) 요청 및 프리코딩 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 하향링크제어정보는 주파수 호핑 플래그, 자원 할당 헤더, 물리상향링크제어채널(PUCCH)에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 전송 블록-대-코드워드 스왑 플래그, 반송파 지시자 및 다중-클러스터 플래그 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 복조참조신호에 대한 순환시프트 정보는, 하나의 레이어 또는 안테나 포트에 대한 순환 시프트 값으로서 주어지며, 나머지 레이어 또는 안테나 포트에 대한 순환 시프트 값은 상기 하나의 레이어 또는 안테나 포트에 대해 주어진 순환 시프트 값을 기반으로 미리 정해진 규칙에 따라 계산된 순환 시프트 값이 이용될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하향링크제어정보에 의하여 스케줄링되는 상향링크 다중 코드워드 전송을 수행하는 방법은, 물리하향링크제어채널(PDCCH)을 통하여 상향링크 스케줄링 정보로서 상기 다중 코드워드 각각에 대한 변조및코딩기법(MCS) 정보 및 신규데이터지시자(NDI) 정보를 포함하는 하향링크제어정보를 수신하는 단계, 상기 신규데이터지시자 정보에 기초하여 상기 상향링크 다중 코드워드 각각의 재전송 여부를 결정하는 단계, 및 상기 하향링크제어정보에 의하여 지시되는 스케줄링 정보에 기초하여 상기 다중 코드워드를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 하향링크제어정보는 물리상향링크공유채널(PUSCH) 자원 블록 할당 정보, 스케줄링된 PUSCH에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 복조참조신호(DMRS)에 대한 순환시프트 정보, 시분할 듀플렉스 경우의 상향링크 인덱스, 시분할 듀플렉스 경우의 하향링크 할당 인덱스, 채널품질정보(CQI) 요청 및 프리코딩 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 하향링크제어정보는 주파수 호핑 플래그, 자원 할당 헤더, 물리상향링크제어채널(PUCCH)에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 전송 블록-대-코드워드 스왑 플래그, 반송파 지시자 및 다중-클러스터 플래그 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 복조참조신호에 대한 순환시프트 정보는, 하나의 레이어 또는 안테나 포트에 대한 순환 시프트 값으로서 주어지며, 나머지 레이어 또는 안테나 포트에 대한 순환 시프트 값은 상기 하나의 레이어 또는 안테나 포트에 대해 주어진 순환 시프트 값을 기반으로 미리 정해진 규칙에 따라 계산된 순환 시프트 값이 이용될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 다중 코드워드 전송의 스케줄링을 위한 하향링크제어정보를 전송하는 기지국은, 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈, 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상향링크 스케줄링 정보로서 상기 다중 코드워드 각각에 대한 변조및코딩기법(MCS) 정보 및 신규데이터지시자(NDI) 정보를 포함하는 하향링크제어정보를 생성하고, 상기 전송 모듈을 통하여 상기 하향링크제어정보를 포함하는 물리하향링크제어채널(PDCCH)을 전송하도록 구성되며, 상기 하향링크제어정보는 물리상향링크공유채널(PUSCH) 자원 블록 할당 정보, 스케줄링된 PUSCH에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 복조참조신호(DMRS)에 대한 순환시프트 정보, 시분할 듀플렉스 경우의 상향링크 인덱스, 시분할 듀플렉스 경우의 하향링크 할당 인덱스, 채널품질정보(CQI) 요청 및 프리코딩 정보를 더 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하향링크제어정보에 의하여 스케줄링되는 상향링크 다중 코드워드 전송을 수행하는 단말은, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈, 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 물리하향링크제어채널(PDCCH)을 통하여 상향링크 스케줄링 정보로서 상기 다중 코드워드 각각에 대한 변조및코딩기법(MCS) 정보 및 신규데이터지시자(NDI) 정보를 포함하는 하향링크제어정보를, 상기 수신 모듈을 통하여 수신하고, 상기 신규데이터지시자 정보에 기초하여 상기 상향링크 다중 코드워드 각각의 재전송 여부를 결정하고, 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 하향링크제어정보에 의하여 지시되는 스케줄링 정보에 기초하여 상기 상향링크 다중 코드워드를 전송하도록 구성되며, 상기 하향링크제어정보는 물리상향링크공유채널(PUSCH) 자원 블록 할당 정보, 스케줄링된 PUSCH에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 복조참조신호(DMRS)에 대한 순환시프트 정보, 시분할 듀플렉스 경우의 상향링크 인덱스, 시분할 듀플렉스 경우의 하향링크 할당 인덱스, 채널품질정보(CQI) 요청 및 프리코딩 정보를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 각 실시형태에 따를 경우, 상향링크 다중 안테나 전송에서 데이터 재전송을 위한 제어 정보를 효율적으로 구성할 수 있고, 이에 따라 상향링크 데이터 재전송에 대한 정확하고 효율적인 동작이 제공될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 예시도이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6은 상향링크 다중 코드워드 송수신 방법 및 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 하향링크 HARQ 정보의 송수신 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 상향링크 다중 코드워드 전송의 스케줄링을 위한 하향링크제어정보를 송수신하는 방법 및 상향링크 다중 코드워드를 송수신하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 본 문서에서 기지국이라는 용어는 셀 또는 섹터를 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 한편, 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 본 문서에서 상향링크 전송 주체는 단말 또는 중계기를 의미할 수 있고, 상향링크 수신 주체는 기지국 또는 중계기를 의미할 수 있다. 유사하게, 하향링크 전송 주체는 기지국 또는 중계기를 의미할 수 있고, 하향링크 수신 주체는 단말 또는 중계기를 의미할 수 있다. 다시 말하자면, 상향링크 전송은 단말로부터 기지국으로의 전송, 단말로부터 중계기로의 전송, 또는 중계기로부터 기지국으로의 전송을 의미할 수 있다. 유사하게, 하향링크 전송은 기지국으로부터 단말로의 전송, 기지국으로부터 중계기로의 전송, 중계기로부터 단말로의 전송을 의미할 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 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 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced 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. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 을 참조하여 하향링크 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (Subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1은 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 예시도이다. 이는 OFDM 심볼이 일반 CP로 구성된 경우이다. 도 2를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록은 12 부반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(RE)라 한다. 예를 들어, 자원 요소 a(k,l)은 k번째 부반송파와 l번째 OFDM 심볼에 위치한 자원 요소가 된다. 일반 CP의 경우에, 하나의 자원블록은 12×7 자원요소를 포함한다 (확장된 CP의 경우에는 12×6 자원요소를 포함한다). 각 부반송파의 간격은 15kHz이므로, 하나의 자원블록은 주파수영역에서 약 180kHz을 포함한다. NDL은 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수이다. NDL의 값은 기지국의 스케줄링에 의해 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 따라 결정될 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 전송의 기본 단위는 하나의 서브프레임이 된다. 즉, 2 개의 슬롯에 걸쳐 PDCCH 및 PDSCH가 할당된다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
반송파 병합
일반적인 무선 통신 시스템에서는 상향링크와 하향링크간의 대역폭은 서로 다르게 설정되더라도 주로 하나의 반송파(carrier)만을 고려하고 있다. 예를 들어, 단일 반송파를 기반으로, 상향링크와 하향링크를 구성하는 반송파의 수가 각각 1개이고, 상향링크의 대역폭과 하향링크의 대역폭이 일반적으로 서로 대칭적인 무선 통신 시스템이 제공될 수 있다.
ITU(International Telecommunication Union)에서는 IMT-Advanced의 후보기술이 기존의 무선 통신 시스템에 비하여 확장된 대역폭을 지원할 것을 요구하고 있다. 그러나, 전세계적으로 일부 지역을 제외하고는 큰 대역폭의 주파수 할당이 용이하지 않다. 따라서, 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 주파수 영역에서 물리적으로 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 반송파 병합(Carrier Aggregation; 대역폭 병합(Bandwidth Aggregation) 또는 스펙트럼 병합(Spectrum Aggregation)이라고도 함) 기술이 개발되고 있다.
반송파 병합은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 반송파 병합이란 기존의 무선 통신 시스템(예를 들어, 3GPP LTE-Advanced 시스템의 경우에는 3GPP LTE 릴리즈 8 또는 9 시스템)에서 정의되는 대역폭 단위의 반송파들의 복수개의 묶음을 통하여 단말과 기지국간에 데이터를 교환할 수 있도록 하는 기술이다. 여기서, 기존의 무선 통신 시스템에서 정의되는 대역폭 단위의 반송파를 구성반송파(Component Carrier; CC) 또는 셀(cell)이라고 칭할 수 있다. 상향링크 및 하향링크 각각에서 하나 이상의 셀(또는 구성반송파)를 이용하는 반송파 병합 기술 적용될 수 있다. 반송파 병합 기술은 하나의 셀(또는 구성반송파)가 5MHz, 10MHz 또는 20MHz의 대역폭을 지원하더라도 최대 5 개의 셀(또는 구성반송파)를 묶어 최대 100MHz 까지의 시스템 대역폭을 지원하는 기술을 포함할 수 있다.
다중안테나( MIMO ) 시스템의 모델링
MIMO 시스템은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 시스템이다. MIMO 기술은 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고, 복수개의 안테나를 통해 수신되는 복수개의 데이터 조각들을 조합하여 전체 데이터를 수신할 수 있다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 N T 개로, 수신 안테나의 수를 N R 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(R o )에 레이트 증가율(R i )이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 N T 개의 송신 안테나와 N R 개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, N T 개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 N T 개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00002
각각의 전송 정보
Figure 112010072961213-pat00003
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure 112010072961213-pat00004
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00005
또한,
Figure 112010072961213-pat00006
는 전송 전력의 대각행렬
Figure 112010072961213-pat00007
를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00008
전송전력이 조정된 정보 벡터(information vector)
Figure 112010072961213-pat00009
에 가중치 행렬
Figure 112010072961213-pat00010
가 적용되어 실제 전송되는 N T 개의 송신신호
Figure 112010072961213-pat00011
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬
Figure 112010072961213-pat00012
는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure 112010072961213-pat00013
는 벡터
Figure 112010072961213-pat00014
를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00015
여기에서,
Figure 112010072961213-pat00016
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.
Figure 112010072961213-pat00017
는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
한편, 송신신호 x 는 2 가지 경우(예를 들어, 공간 다이버시티 및 공간 다중화)에 따라 다른 방법으로 고려될 수 있다. 공간 다중화의 경우, 상이한 신호가 다중화되고 다중화된 신호가 수신측으로 전송되어, 정보 벡터(들)의 요소(element)가 상이한 값을 가진다. 한편, 공간 다이버시티의 경우에는, 동일한 신호가 복수개의 채널 경로를 통하여 반복적으로 전송되어, 정보 벡터(들)의 요소가 동일한 값을 가진다. 물론, 공간 다중화 및 공간 다이버시티 기법의 조합 역시 고려할 수 있다. 즉, 동일한 신호가 예를 들어 3 개의 전송 안테나를 통해 공간 다이버시티 기법에 따라 전송되고, 나머지 신호들은 공간 다중화되어 수신측으로 전송될 수도 있다.
N R 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure 112010072961213-pat00018
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00019
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을
Figure 112010072961213-pat00020
로 표시하기로 한다.
Figure 112010072961213-pat00021
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
도 5(b)에 N T 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시하였다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 N T 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00022
따라서, N T 개의 송신 안테나로부터 N R 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00023
실제 채널에는 채널 행렬
Figure 112010072961213-pat00024
를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. N R 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure 112010072961213-pat00025
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00026
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00027
채널 상태를 나타내는 채널 행렬
Figure 112010072961213-pat00028
의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬
Figure 112010072961213-pat00029
에서 행의 수는 수신 안테나의 수 N R 과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N T 와 같다. 즉, 채널 행렬
Figure 112010072961213-pat00030
는 행렬이 N R ×N T 된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬
Figure 112010072961213-pat00031
의 랭크(
Figure 112010072961213-pat00032
)는 다음과 같이 제한된다.
Figure 112010072961213-pat00033
MIMO 전송에 있어서 '랭크(Rank)’는 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, ‘레이어(layer)의 개수’는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
HARQ ( Hybrid Automatic Repeat reQuest )
데이터의 수신 실패에 대한 제어 방법으로는 다음과 같은 HARQ 동작이 적용될 수 있다. 데이터 송신측에서 하나의 패킷을 전송한 후, 데이터 수신측으로부터 ACK 신호를 수신하면 새로운 패킷을 전송하고, NACK 신호를 수신하면 기전송된 패킷을 재전송할 수 있다. 이때, 순방향 오류 정정(FEC; Forward Error Correction) 기능을 가지는 코딩이 적용된 패킷이 재전송될 수 있다. 따라서, 데이터 수신측에서는 하나의 패킷을 수신하여 디코딩 한 결과, 디코딩에 성공한 경우에는 ACK 신호를 전송하고, 디코딩에 실패한 경우에는 NACK 을 전송하고 버퍼에 수신된 패킷을 저장한다. 그리고, 상기 NACK 신호에 따른 재전송 패킷이 수신되면, 상기 버퍼에 수신된 패킷과 결합하여 디코딩을 수행함으로써, 패킷의 수신 성공율을 높일 수 있게 된다.
HARQ 방식은, 재전송하는 타이밍에 따라, 동기식(synchronous) HARQ 방식과 비동기식(asynchronous) HARQ 방식으로 구분할 수 있다. 동기식 HARQ 방식에 있어서, 초기 전송이 실패했을 경우 이후의 재전송은 시스템에 의해 정해진 시점에 수행된다. 예를 들어, 초기 전송 실패 후에 매 4 번째 시간 단위에 재전송이 수행되도록 정해진 경우에는, 추가로 재전송 시점에 대한 정보를 수신측에 알릴 필요가 없다. 따라서, 데이터 송신 측에서 NACK 신호를 수신한 경우, ACK 신호를 받기까지 매 4 번째 시간 단위에 패킷을 재전송한다. 한편, 비동기식 HARQ 방식에 따르면, 재전송 시점에 관한 정보가 별도로 스케줄링 된다. 따라서, NACK 신호에 상응하는 패킷의 재전송 시점은 채널 상태 등 여러가지 요건에 의해 변경될 수 있다.
또한, 재전송시 사용하는 자원의 양에 대해 채널 상태를 반영하는 지의 여부에 따라 적응적(adaptive) HARQ 방식과 비-적응적(non-adaptive) HARQ 방식으로 구분할 수 있다. 비-적응적 HARQ 방식은 재전송시 패킷의 변조(modulation) 방식, 사용되는 자원 블록의 수 등이 초기 전송시 정해진 대로 이루어진다. 예를 들어, 송신 측에서 초기 전송 시 8 개의 자원 블록을 이용하여 데이터를 전송하면, 이후 재전송 시에도 동일하게 8 개의 자원 블록을 이용하여 재전송한다. 한편, 적응적 방식은 패킷의 변조 방식, 사용되는 자원 블록의 수 등이 채널 상태에 따라 가변하는 방식이다. 예를 들어, 초기에 8 개를 이용하여 전송이 수행된 경우에도, 이후에 채널 상태에 따라서는 8 개보다 크거나 작은 수의 자원 블록을 이용하여 재전송 할 수 있다.
단일 안테나를 갖는 단말의 상향링크 데이터 전송에 있어서 동기식 HARQ방식이 적용될 수 있다. 상향링크 데이터 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 신호는 하향링크 제어채널 중 물리HARQ지시자채널(PHICH) 또는 물리하향링크제어채널 (PDCCH)을 통해 지시된다. PHICH가 사용될 때는 비-적응적 HARQ 방식이 수행될 수 있고, PDCCH가 사용될 때는 적응적 HARQ 방식이 수행될 수 있다.
PHICH는 1 비트(bit)의 ACK/NACK 정보를 전송하며, 비트 상태(bit state) 0은 ACK 를 의미하고 1은 NACK을 의미한다. 1 비트의 정보는 BPSK (Binary Phase Shift Keying) 방식으로 변조(modulation)된다. PHICH를 이용하는 경우 비-적응적 HARQ 방식으로 동작하게 되는데, 미리 정해진 패턴에 따라 리던던시 버전(Redundancy Version; RV)은 달라질 수 있다.
PDCCH는 상/하향링크 데이터 전송을 위한 제어정보를 포함하는 채널로서, 단말은 상향링크 제어정보를 획득함으로써 상향링크 데이터 전송을 할 수 있다. 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크 제어 정보(DCI)는 상향링크 그랜트(UL grant)라 할 수 있다. 이러한 제어정보에는 자원할당정보(Resource Allocation Information), 변조및코딩기법 레벨 (Modulation and Coding Scheme (MCS) level), 신규데이터지시자(New Data Indicator; NDI), 전력제어정보(Power Control Information) 등이 포함될 수 있다. NDI는 1 비트로 주어지며, 전송되어야 하는 데이터가 새로운 데이터인 경우 이전 NDI 비트 상태와 상이한 비트 상태를 가지게 된다. 즉, NDI 값이 토글(toggle) 된다. 재전송의 경우 이전 PDCCH의 NDI 비트의 상태와 동일한 비트 상태로 전송된다. 즉, NDI 값이 토글링되지 않는다. PDCCH를 통해서 MCS를 지시할 수 있으므로, 적응적 HARQ 방식이 가능하다.
3GPP LTE 시스템에서 상향링크 HARQ 는 동기식 HARQ 방식으로 정의되고, 최대 재전송 회수(Maximum number of retransmission)는 단말마다 구성된다. 상향링크 전송/재전송에 응답하는 하향링크 ACK/NACK 신호는 PHICH를 통해 전송된다. 상향링크 HARQ 동작은 다음과 같은 규칙에 따른다.
1) HARQ 피드백 (ACK 또는 NACK) 의 내용에 무관하게, 단말의 C-RNTI 를 지시하는 PDCCH 가 올바르게 수신되면, 단말은 PDCCH 에 의해 지시되는 동작, 즉, 전송 또는 재전송을 수행할 수 있다 (이를 적응적 재전송이라 칭할 수 있다).
2) 단말의 C-RNTI 를 지시하는 PDCCH 가 검출되지 않는 경우, HARQ 피드백은 단말이 재전송을 수행하는 방법을 지시할 수 있다. HARQ 피드백이 NACK 인 경우, 단말은 비-적응적 재전송을 수행한다. 즉, 동일한 HARQ 프로세스에 의해 이전에 사용된 것과 동일한 상향링크 자원을 사용하여 재전송을 수행한다. HARQ 피드백이 ACK 인 경우, 단말은 상향링크 전송/재전송을 수행하지 않고 HARQ 버퍼에 데이터를 유지한다. 재전송을 수행하기 위해서는 PDCCH 를 통한 지시가 요구된다. 즉, 비-적응적 재전송이 수행되지 않는다.
한편, 측정 갭(Measurement gaps)은 HARQ 재전송보다 높은 우선순위higher priority)를 가진다. 즉, HARQ 재전송이 측정 갭과 충돌하는 경우 HARQ 재전송이 수행되지 않는다.
전술한 상향링크 HARQ 동작은 표 1과 같이 정리할 수 있다.
단말이 수신한 HARQ 피드백 단말이 수신한 PDCCH 단말의 동작
ACK 또는 NACK 신규 전송 PDCCH 에 따라 신규 전송을 수행함
ACK 또는 NACK 재전송 PDCCH 에 따라 재전송을 수행함 (적응적 재전송)
ACK 없음 전송/재전송을 수행하지 않고, HARQ 버퍼에 데이터를 유지함. 재전송을 수행하기 위해서는 PDCCH 가 요구됨
NACK 없음 비-적응적 재전송
상향링크 HARQ 동작의 보다 구체적인 내용은 3GPP LTE 표준(예를 들어, 3GPP TS 36.300 V8.6.0)을 참조할 수 있다.
기존의 3GPP LTE 시스템(예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈-8 시스템)에서는, 단말로부터 기지국으로의 상향링크 신호 전송에 다중 안테나 전송 기법을 적용하는 경우 PAPR(Peak-to-Average Ratio)/CM(Cubic Metric) 특성 열화 문제 등으로 인하여, 기지국으로부터 단말로의 하향링크 신호 전송에 대해서만 다중 안테나 전송 기법을 규정하고 있다. 다만, 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호에 대해서도 전송률 증대, 다이버시티 이득 획득 등을 위해 다중 안테나 전송 기법을 적용하는 방향으로 논의되고 있으며, 3GPP LTE 시스템의 후속 표준(예를 들어, 3GPP LTE-A)에서는 상향링크 신호 전송에도 다중 안테나 전송 기법을 적용하는 방안에 대해 논의되고 있다.
상향링크 신호 전송에 다중 안테나 전송 기법을 적용함에 있어서, 상향링크 전송 주체(예를 들어, 단말)는 2 또는 4개의 송신안테나를 갖는 것이 고려될 수 있으며, 제어 신호의 오버헤드를 줄이기 위해 최대 2개의 코드워드를 상향링크를 통해 전송하는 것을 고려할 수 있다. 상향링크를 통해 다중 코드워드를 전송하는 시스템에서 상향링크 수신 주체(예를 들어, 기지국)는 각각의 코드워드의 검출 (또는 디코딩) 성공/실패를 상향링크 전송 주체(예를 들어, 단말)에게 알려주는 것이 요구된다. 이를 위해서 상향링크 수신 주체는 각각의 코드워드에 대한 HARQ 확인응답 (ACK/NACK) 신호를 상향링크 전송 주체에게 전송할 수 있다. 2개의 코드워드의 상향링크 전송에 대하여, 상향링크 전송 주체가 수신한 하향링크 HARQ 피드백이 ACK 또는 NACK 인지에 따른 신규 데이터 전송 또는 재전송 동작 여부는 표 2 와 같이 정의될 수 있다.
제 1
코드워드		 제 2
코드워드		 동작 (비-블랭킹) 동작 (블랭킹)
ACK ACK 제 1 코드워드: 신규 데이터 전송
제 2 코드워드: 신규 데이터 전송		 제 1 코드워드: 신규 데이터 전송
제 2 코드워드: 신규 데이터 전송
ACK NACK 제 1 코드워드: 신규 데이터 전송
제 2 코드워드: 재전송		 제 1 코드워드: 전송/재전송 없음
제 2 코드워드: 재전송
NACK ACK 제 1 코드워드: 재전송
제 2 코드워드: 신규 데이터 전송		 제 1 코드워드: 재전송
제 2 코드워드: 전송/재전송 없음
NACK NACK 제 1 코드워드: 재전송
제 2 코드워드: 재전송		 제 1 코드워드: 재전송
제 2 코드워드: 재전송
비-블랭킹 동작인 경우 ACK을 수신한 코드워드에 대하여는 새로운 데이터를 전송하고, NACK을 수신한 코드워드에 대해서는 재전송을 수행한다. 한편, 블랭킹 동작인 경우, 두 코드워드에 대하여 모두 ACK을 수신하는 경우 두 코드워드에 대해서 새로운 데이터를 전송하고, 둘 중 하나의 코드워드에 대해서는 ACK을 수신하고 나머지 하나의 코드워드에 대해서는 NACK 을 수신하는 경우에는 ACK인 코드워드는 아무런 전송을 하지 않고 NACK인 코드워드는 재전송을 시도한다. 두 코드워드에 대해서 모두 NACK 을 수신하는 경우에는 두 코드워드에 대해서 재전송을 수행한다.
이하에서는, 전술한 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 HARQ 동작에 있어서, PHICH 상의 제어 정보 구성 방안, 이에 따라 PHICH 를 수신한 단말의 재전송 동작 수행 방안, 및 PDCCH 상의 하향링크제어정보(DCI) 구성 방안에 대한 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다.
상향링크 다중 코드워드 HARQ 재전송을 위한 PHICH 상의 제어 정보 구성 방안
전술한 바와 같이 상향링크 데이터 전송을 위한 HARQ는 동기식으로 동작하며, 상향링크 데이터 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 제어 정보를 포함하는 PHICH 는 상향링크 데이터 송신 주기에 맞춰 미리 정해진 시간 후에 전송된다. PHICH에서 표시하는 ACK/NACK 상태에 따라 상향링크 전송 주체는 상향링크 데이터 재전송 여부를 판단할 수 있다. ACK/NACK의 상태는 1 비트로 표현될 수 있으며, 이 정보는 변조 및 인코딩, 또는 변조 및 시퀀스 매핑(sequence mapping) 후 PHICH를 통해 전송된다.
상향링크 데이터 전송에서 다중 코드워드가 사용될 수 있다. 다중 코드워드는 전술한 바와 같은 다중 안테나 전송 기법에서 사용될 수 있다. 또는, 다중 코드워드는 다중 반송파 기술(또는 반송파 병합 기술)에서 사용될 수도 있다. 본 문서에서 다중 코드워드 전송은 다중 안테나 전송 기법 또는 다중 반송파 기술에 적용될 수 있다.
하나의 코드워드에 대한 ACK/NACK 상태를 표시하기 위해서 1 비트의 정보가 요구되므로, N개의 코드워드에 대한 ACK/NACK 상태를 표시하기 위해서 N 비트의 정보가 요구된다. 예를 들어, 2 코드워드를 갖는 시스템에서 각각의 코드워드의 ACK/NACK 상태를 나타내기 위해서는 총 2 비트가 요구된다. N 비트의 정보는 다양한 방법으로 PHICH 상에서 전송될 수 있다.
제 1 실시예로서, 다중 코드워드를 위한 ACK/NACK 신호는 기존의 BPSK 변조 방식보다 높은 차수의 변조 방식으로 변조될 수 있다. 예를 들어, 2개의 코드워드에 대한 ACK/NACK은 2 비트로 표현될 수 있는데, 2 비트는 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 방식으로 변조될 수 있다. 2 이상의 코드워드 전송과 같이 ACK/NACK 상태를 표현하기 위해 더 많은 비트가 요구될 때에는, N-PSK, N-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 등으로 변조될 수 있다. QPSK 방식을 사용하는 경우, 총 4 상태에 대한 포인트는 1+j, 1-j, -1-j, -1+j 로 표현될 수 있다. 또는, QPSK는 1, -1, j, -j 등으로 표현될 수도 있다. QPSK 방식에 있어서 각각의 포인트는 전력 정규화(power normalization)될 수 있다.
제 2 실시예로서, 다중 코드워드를 위한 ACK/NACK 신호는 다중 PHICH 상에서 전송될 수 있다. 여기서, 각각의 PHICH 는 하나의 코드워드에 대한 1 비트의 ACK/NACK 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 코드워드에 대해서 2 개의 PHICH 상에서 ACK/NACK 정보가 전송될 수 있다.
제 3 실시예로서, 다중 코드워드를 위한 ACK/NACK 신호는 하나의 PHICH 상에서 1 비트로 표현될 수 있다. 예를 들어, 2 개의 코드워드에 대해 모두 디코딩이 성공인 경우에는 ACK 이 전송되고, 2 개의 코드워드 중 하나라도 디코딩에 실패하는 경우에는 NACK 이 전송된다.
PHICH 에 따른 상향링크 다중 코드워드 HARQ 재전송 수행 방안
제 1 실시예로서, 상향링크 다중 코드워드 전송에 대해 다중 PHICH 가 전송되는 경우, 각각의 코드워드에 대한 ACK/NACK 상태에 따른 재전송 동작은 표 3과 같이 정의될 수 있다. 상향링크 전송 주체(예를 들어, 단말)는 NACK인 코드워드에 대해서만 재전송을 수행하고, ACK인 코드워드는 재전송을 하지 않는다. 그리고, 2 개의 코드워드 모두 ACK인 경우, 2 코드워드 모두 전송을 하지 않는다.
제 1
코드워드		 제 2
코드워드		 상향링크 전송 주체 동작
ACK ACK 제 1 코드워드: 전송/재전송 없음 (재전송을 위해 PDCCH가 요구됨)
제 2 코드워드: 전송/재전송 없음 (재전송을 위해 PDCCH가 요구됨)
ACK NACK 제 1 코드워드: 전송/재전송 없음 (재전송을 위해 PDCCH가 요구됨)
제 2 코드워드: 재전송 (비-적응적)
NACK ACK 제 1 코드워드: 재전송 (비-적응적)
제 2 코드워드: 전송/재전송 없음 (재전송을 위해 PDCCH가 요구됨)
NACK NACK 제 1 코드워드: 재전송 (비-적응적)
제 2 코드워드: 재전송 (비-적응적)
제 2 실시예로서, 상향링크 다중 코드워드 전송에 대해 단일 PHICH 가 전송되는 경우 (2 개의 코드워드에 대해 모두 디코딩이 성공인 경우에는 ACK, 2 개의 코드워드 중 하나라도 디코딩에 실패하는 경우에는 NACK), ACK/NACK 상태에 따른 재전송 동작은 표 4와 같이 정의될 수 있다.
제 1 및 제 2 코드워드 상향링크 전송 주체 동작
ACK 제 1 코드워드: 전송/재전송 없음 (재전송을 위해 PDCCH가 요구됨)
제 2 코드워드: 전송/재전송 없음 (재전송을 위해 PDCCH가 요구됨)
NACK 제 1 코드워드: 재전송 (비-적응적)
제 2 코드워드: 재전송 (비-적응적)
제 3 실시예로서, 상향링크 다중 코드워드 전송에 대해 단일 PHICH 가 전송되는 경우 (2 개의 코드워드에 대해 모두 디코딩이 성공인 경우에는 ACK이 전송되고, 2 개의 코드워드 중 하나라도 디코딩에 실패하는 경우에는 NACK이 전송되는 경우), ACK/NACK 상태에 따른 재전송 동작은 표 5와 같이 정의될 수 있다. 여기서, 재전송시 2 코드워드가 매핑되는 레이어의 순서를 상호 변경(swap)할 수 있다. 예를 들어, 코드워드-대-레이어 매핑 변경은 표 6 과 같이 정의될 수 있다.
제 1 및 제 2 코드워드 상향링크 전송 주체 동작
ACK 제 1 코드워드: 전송/재전송 없음 (재전송을 위해 PDCCH가 요구됨)
제 2 코드워드: 전송/재전송 없음 (재전송을 위해 PDCCH가 요구됨)
NACK 제 1 코드워드: 재전송 (비-적응적) 코드워드-대-레이어 매핑 변경
제 2 코드워드: 재전송 (비-적응적) 코드워드-대-레이어 매핑 변경
제 1 코드워드 제 2 코드워드
초기 전송 제 1 레이어 제 2 레이어
2 번째 전송 제 2 레이어 제 1 레이어
3 번째 전송 제 1 레이어 제 2 레이어
4 번째 전송 제 2 레이어 제 1 레이어
위와 같이 재전송의 경우에 각각의 코드워드가 매핑되는 레이어를 변경(스왑)하는 경우, 코드워드 디코딩 성공 확률을 높일 수 있다. 예를 들어, 초기 전송시 제 1 코드워드가 제 1 레이어를 통해 전송되고 제 2 코드워드가 제 2 레이어를 통해 전송되는 경우, 제 1 레이어의 채널 상태가 제 2 레이어에 비해 양호하여, 제 1 코드워드의 디코딩은 성공하는 반면 제 2 코드워드의 디코딩은 실패하는 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, 재전송시 코드워드-대-레이어 매핑을 변경하지 않는 경우에는, 제 2 코드워드가 채널 상태가 덜 양호한 제 2 레이어를 통해 다시 전송되어 제 2 코드워드의 디코딩은 여전히 실패할 수도 있다. 반면, 재전송시 코드워드-대-레이어 매핑을 변경하는 경우에는, 제 2 코드워드가 채널 상태가 양호한 제 1 레이어를 통해 전송됨으로써 제 2 코드워드의 디코딩 성공 확률이 높아질 수 있다.
상향링크 다중 코드워드 HARQ 재전송을 위한 PDCCH DCI 구성 방안
기존의 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크 전송에서 단일 코드워드 전송이 수행되며, 이에 대한 상향링크 스케줄링 정보는 DCI 포맷 0 을 가지는 PDCCH를 통해서 주어질 수 있다. 기존의 DCI 포맷 0 는 표 7 과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00034
DCI 포맷 0 에서 'Flag for format 0/format 1A differentiation' (포맷 0/포맷 1A 구별을 위한 플래그) 필드는 DCI 포맷 0 과 DCI 포맷 1A 를 구별하기 위한 필드이다. DCI 포맷 1A 는 하향링크 전송을 스케줄링하는 DCI 포맷이며 DCI 포맷 0 과 동일한 페이로드 크기를 가지므로, DCI 포맷 0 과 DCI 포맷 1A 이 동일한 형태의 포맷을 가지도록 하면서 이들을 구별할 수 있는 필드가 포함된 것이다. 'Flag for format 0/format 1A differentiation' 필드가 0 값을 가지면 DCI 포맷 0 을 나타내고, 1 값을 가지면 DCI 포맷 1A 를 나타낸다.
'Hopping flag' (주파수 호핑 플래그) 필드는 PUSCH 주파수 호핑이 적용되는지 여부를 나타낸다. 'Hopping flag' 필드가 0 값을 가지면 PUSCH 주파수 호핑이 적용되지 않는 것을 나타내고, 1 값을 가지면 PUSCH 주파수 호핑이 적용되는 것을 나타낸다.
'Resource block assignment and hopping resource allocation' (자원 블록 할당 및 호핑 자원 할당) 필드는 PUSCH 주파수 호핑 여부에 따른 상향링크 서브프레임에서의 자원블록 할당 정보를 나타낸다.
'Modulation and coding scheme and redundancy version' (변조및코딩기법 및 리던던시 버전) 필드는 PUSCH 에 대한 변조 차수(modulation order) 및 리던던시 버전(RV)을 나타낸다. RV 는 재전송의 경우 어떤 서브패킷을 재전송하는 것인지에 대한 정보를 나타낸다. 5 비트에 의해 표현되는 32 개의 상태(state) 중에서 0 내지 28 은 변조 차수를 나타내기 위해 사용되고, 29 내지 31 은 RV 인덱스(1, 2 및 3)를 나타낼 수 있다.
'New data indicator' (신규데이터지시자) 필드는 상향링크 스케줄링 정보가 신규 데이터에 대한 것인지 재전송에 대한 것인지를 나타낸다. 이전 전송의 NDI 값에 비하여 토글링되는 경우에는 신규 데이터 전송임을 나타내고, 토글링되지 않는 경우에는 재전송임을 나타낸다.
'TPC command for scheduled PUSCH' (스케줄링된 PUSCH에 대한 전송전력제어 명령) 필드는 PUSCH 전송에 대한 전송 전력을 결정할 수 있는 값을 나타낸다.
'Cyclic shift for DMRS' (복조참조신호에 대한 순환 시프트) 필드는 상향링크 복조 참조신호(DeModulation Reference Signal; DMRS)를 위한 시퀀스 생성에 이용되는 순환 시프트(Cyclic Shift) 값을 나타낸다. DMRS는 안테나 포트 별 또는 레이어 별 상향링크 채널 추정을 위해 사용되는 참조신호이다.
'UL index (for TDD)' (상향링크 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 시분할듀플렉스(TDD) 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정(configuration)에 있어서 상향링크 전송으로 설정되는 서브프레임 인덱스 등을 나타낼 수 있다.
'Downlink Assignment Index (for TDD)' (하향링크 할당 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 TDD 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정에 있어서 PDSCH 전송으로 설정되는 서브프레임의 총 개수 등을 나타낼 수 있다.
'CQI request' (채널품질지시자 요청) 필드는 PUSCH 를 이용하여 비주기적인 CQI(Channel Quality Information), PMI(Precoding Matrix Indicator) 및 RI(Rank Indicator) 보고를 하도록 요청하는 것을 나타낸다. 'CQI request' 필드가 1 로 설정되면 단말은 PUSCH 를 이용한 비주기적 CQI, PMI 및 RI 보고를 전송하게 된다.
한편, 하향링크 다중 코드워드 전송을 스케줄링하는 DCI 포맷 2 의 PDCCH 는 표 8 과 같은 제어 정보를 포함할 수 있다.
Figure 112010072961213-pat00035
DCI 포맷 2 에서 'Resource allocation header (resource allocation type0 / type 1)' (자원 할당 헤더 (자원 할당 타입 0/타입 1)) 필드가 0 값을 가지면 타입 0 의 자원 할당을 나타내고, 1 값을 가지면 타입 1 의 자원 할당을 나타낸다. 타입 0 의 자원 할당은 스케줄링된 단말에게 할당되는 자원블록그룹들(Resource Block Groups; RBGs)이 연속적인 물리자원블록들(Physical Resource Blocks; PRBs)의 집합인 경우를 나타낼 수 있다. 타입 1 의 자원 할당은 소정 개수의 자원블록그룹 부분집합 중 선택된 하나의 자원블록그룹에서의 물리자원블록들의 집합 중에서 스케줄링된 단말에게 할당되는 물리자원블록들을 나타낼 수 있다.
'Resource block assignment' (자원 블록 할당) 필드는 타입 0 또는 타입 1 의 자원 할당에 따라 스케줄링된 단말에게 할당되는 자원블록을 나타낸다.
'TPC command for PUCCH' (PUCCH에 대한 전송전력제어 명령) 필드는 PUCCH 전송에 대한 전송 전력을 결정할 수 있는 값을 나타낸다.
'Downlink Assignment Index (for TDD)' (하향링크 할당 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 TDD 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정에 있어서 PDSCH 전송으로 설정되는 서브프레임의 총 개수 등을 나타낼 수 있다.
'HARQ process number' (HARQ 프로세스 번호) 필드는 HARQ 엔터티에 의해 관리되는 복수개의 HARQ 프로세스들 중 전송에 사용되는 HARQ 프로세스가 무엇인지 나타낼 수 있다.
'Transport block to codeword swap flag' (전송 블록-대-코드워드 스왑 플래그) 필드는 2 개의 전송블록(Transport block)이 모두 활성화(enabled)되는 경우에 전송블록-대-코드워드 매핑관계를 나타낸다. 'Transport block to codeword swap flag' 필드가 0 값을 가지면 전송블록 1 이 코드워드 0 에 매핑되고 전송블록 2 가 코드워드 1에 매핑되는 것을 나타내고, 1 값을 가지면 전송블록 2 가 코드워드 0에 매핑되고 전송블록 1 이 코드워드 1에 매핑되는 것을 나타낸다.
DCI 포맷 2 에서 첫 번째 코드워드 및 두 번째 코드워드 각각에 대해 'Modulation and coding scheme' (변조및코딩기법), 'New data indicator' (신규데이터지시자) 및 'Redundancy version' (리던던시 버전) 필드가 정의된다. 'Modulation and coding scheme' 필드는 PDSCH 에 대한 변조 차수(modulation order)를 나타내고, 'New data indicator' 필드는 하향링크 스케줄링 정보가 신규 데이터에 대한 것인지 재전송에 대한 것인지를 나타내며, 'Redundancy version' 필드는 재전송의 경우 어떤 서브패킷을 재전송하는 것인지에 대한 정보를 나타낸다.
'Precoding information' (프리코딩 정보) 필드는 하향링크 전송의 프리코딩을 위한 코드북 인덱스 등을 나타낼 수 있다. 기지국이 2 전송 안테나로 구성되는 경우에는 랭크 1 및 랭크 2 에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위해 3 비트가 필요하고, 4 전송 안테나로 구성되는 경우에는 랭크 1, 2, 3 및 4 에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위해 6 비트가 필요하다.
전술한 표 7 및 표 8 에서 설명한 바와 같이, 기존 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크 단일 코드워드 전송을 위한 DCI 포맷 0 및 하향링크 다중 코드워드 전송을 위한 DCI 포맷 2 을 정의하고, 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 PDCCH DCI 포맷은 정의되어 있지 않다.
본 발명에서는 상향링크 다중 코드워드 전송을 위한 새로운 DCI 포맷 (PDCCH를 통한 상향링크 그랜트)의 예시들을 표 9, 표 10 및 표 11과 같이 제안한다.
Figure 112010072961213-pat00036
표 9는 하나의 상향링크 셀(또는 구성 반송파)에서 다중 안테나 포트 전송 모드로 PUSCH 를 스케줄링하는 것에 이용되는 새로운 DCI 포맷의 일례에 대한 것이다. 표 9에서는 DCI 'Format 0 - for MIMO' 로 표시하고 있지만, 기존에 정의되어 있는 DCI 포맷과 구별하기 위한 포맷 인덱스(예를 들어, DCI 포맷 4)로 표 9에 정의되는 DCI 포맷이 지칭될 수도 있다.
'Hopping flag' (주파수 호핑 플래그) 필드는 PUSCH 주파수 호핑이 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 'Hopping flag' 필드는 PUSCH에 대해 연속적인(contiguous) 자원 할당이 적용되는 경우에 정의될 수 있으며, 비-연속적인(non-contiguous) 자원 할당이 적용되는 경우에는 생략될 수 있다.
'Resource block assignment and hopping resource allocation' (자원 블록 할당 및 호핑 자원 할당) 필드는, PUSCH 주파수 호핑 여부 및 단일 클러스터 할당인지 다중 클러스터 할당인지 여부에 따른 상향링크 서브프레임에서의 자원블록 할당 정보를 나타낼 수 있다.
'TPC command for scheduled PUSCH' (PUSCH에 대한 전송전력제어 명령) 필드는 PUSCH 전송에 대한 전송 전력을 결정할 수 있는 값을 나타낼 수 있다. 'TPC command for scheduled PUSCH' 필드는 상향링크 전송 주체 (예를 들어, 단말) 특정으로 TPC 명령(Transmit Power Control command)이 주어지는 경우 2 비트로 정의될 수 있다. 또는, 복수개의 안테나 각각에 대해 TPC 명령이 주어지는 경우에는 'TPC command for scheduled PUSCH' 필드가 2 비트 × 안테나 개수의 비트 크기로 정의될 수 있다. 또는, 2 개의 코드워드 각각에 대해서 TPC 명령이 주어질 수도 있고, 이 경우에는 'TPC command for scheduled PUSCH' 필드가 4 비트 크기로 정의될 수 있다.
'Cyclic shift for DMRS' (복조참조신호에 대한 순환 시프트) 필드는 상향링크 DMRS를 위한 시퀀스 생성에 이용되는 순환 시프트 값을 나타낼 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드는 추가적으로 DMRS 생성에 이용되는 직교커버코드(Orthogonal Cover Code; OCC) 인덱스를 포함할 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드에 의해서 하나의 레이어(또는 안테나 포트)에 대한 순환 시프트 값이 주어질 수 있다. 다른 레이어(또는 안테나 포트)들에 대한 순환 시프트 값은 상기 하나의 레이어(또는 안테나 포트)에 대해 주어진 순환 시프트 값을 기반으로 미리 정해진 규칙에 따라 계산된 순환 시프트 값이 사용될 수 있다.
'UL index (for TDD)' (상향링크 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 시분할듀플렉스(TDD) 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정에 있어서 상향링크 전송으로 설정되는 서브프레임 인덱스 등을 나타낼 수 있다.
'Downlink Assignment Index (for TDD)' (하향링크 할당 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 TDD 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정에 있어서 PDSCH 전송으로 설정되는 서브프레임의 총 개수 등을 나타낼 수 있다.
'CQI request' (채널품질지시자 요청) 필드는 PUSCH 를 이용하여 비주기적인 CQI, PMI 및 RI 보고를 하도록 요청하는 것을 나타낼 수 있다.
'Resource allocation header (resource allocation type0 / type 1)' (자원 할당 헤더 (자원 할당 타입 0/타입 1)) 필드는 타입 0 또는 타입 1 의 자원할당을 나타낼 수 있다. 타입 0 은 연속적인(contiguous) 자원 할당을 나타내고, 타입 1 은 그 외의 다양한 자원 할당을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 타입 1 은 비-연속적인(non-contiguous) 자원 할당을 나타낼 수 있다. PUSCH 자원 할당 방식이 그 외의 명시적 또는 묵시적 시그널링을 통해 지시되는 경우에는, 'Resource allocation header (resource allocation type0 / type 1)' 필드는 생략될 수 있다.
'TPC command for PUCCH' (PUCCH에 대한 전송전력제어 명령) 필드는 PUCCH 전송에 대한 전송 전력을 결정할 수 있는 값을 나타낼 수 있으며, 경우에 따라 생략될 수 있다.
'Transport block to codeword swap flag' (전송 블록-대-코드워드 스왑 플래그) 필드는 2 개의 상향링크 전송블록(Transport block)이 모두 활성화(enabled)되는 경우에 전송블록-대-코드워드 매핑관계를 나타낼 수 있다. 'Transport block to codeword swap flag' 필드가 0 값을 가지면 전송블록 1 이 코드워드 0 에 매핑되고 전송블록 2 가 코드워드 1에 매핑되는 것을 나타내고, 1 값을 가지면 전송블록 2 가 코드워드 0에 매핑되고 전송블록 1 이 코드워드 1에 매핑되는 것을 나타낼 수 있다. 2 코드워드 중 하나가 비활성화(disabled)되는 경우에는 'Transport block to codeword swap flag' 필드는 유보(reserved)될 수 있다. 또는, 전송블록-대-코드워드 스왑을 지원하지 않는 경우에는 'Transport block to codeword swap flag' 필드가 생략될 수도 있다.
2 개의 코드워드 (또는 전송 블록) 각각에 대해 'Modulation and coding scheme' (변조및코딩기법) 및 'New data indicator' (신규데이터지시자) 필드가 정의될 수 있다.
'Modulation and coding scheme' 필드는 각각의 코드워드(또는 전송 블록)에 대한 변조 차수(modulation order) 정보를 나타낼 수 있다. 'Modulation and coding scheme' 필드의 일부 비트 상태(state)는 각각의 코드워드(또는 전송 블록)에 대한 리던던시 버전(RV) 정보를 나타내기 위해 사용될 수 있다. RV 는 각각의 코드워드(또는 전송 블록)의 재전송의 경우 어떤 서브패킷을 재전송하는 것인지에 대한 정보를 나타낼 수 있다.
'New data indicator' 필드는 각각의 코드워드(또는 전송 블록)에 대한 상향링크 스케줄링 정보가 신규 데이터에 대한 것인지 재전송에 대한 것인지를 나타낼 수 있다. 해당 코드워드(또는 전송 블록)에 대한 이전 전송의 NDI 값에 비하여 'New data indicator' 필드의 비트 값이 토글링되는 경우에는 신규 데이터 전송임을 나타내고, 토글링되지 않는 경우에는 재전송임을 나타낼 수 있다.
'Precoding information' (프리코딩 정보) 필드는 상향링크 전송의 프리코딩을 위한 코드북 인덱스 등을 나타낼 수 있다. 상향링크 전송 주체(예를 들어, 단말)가 2 전송 안테나로 구성되는 경우에는 랭크 1 및 랭크 2 에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위해 'Precoding information' 필드가 3 비트로 정의될 수 있고, 4 전송 안테나로 구성되는 경우에는 랭크 1, 2, 3 및 4 에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위해 'Precoding information' 필드가 6 비트로 정의될 수 있다.
한편, 아래의 표 10 은 하나의 상향링크 셀(또는 구성 반송파)에서 다중 안테나 포트 전송 모드로 PUSCH 를 스케줄링하는 것에 이용되는 새로운 DCI 포맷의 다른 예시에 대한 것이다. 표 10에서는 DCI 'Format 0A' 로 표시하고 있지만, 기존에 정의되어 있는 DCI 포맷과 구별하기 위한 포맷 인덱스(예를 들어, DCI 포맷 4)로 표 10에 정의되는 DCI 포맷이 지칭될 수도 있다.
Figure 112010072961213-pat00037
표 10의 DCI 포맷에서 정의하는 필드들의 구체적인 내용 중, 표 9 의 DCI 포맷과 중복되는 내용에 대한 설명은 명료성을 위하여 생략한다.
표 10 의 DCI 포맷에서 'Cyclic shift for DMRS' (복조참조신호에 대한 순환 시프트) 필드는 상향링크 DMRS를 위한 시퀀스 생성에 이용되는 순환 시프트 값을 나타낼 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드는 추가적으로 DMRS 생성에 이용되는 OCC 인덱스를 포함할 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드에 의해서 복수개의 레이어(또는 안테나 포트)에 대한 순환 시프트 값이 명시적으로 주어질 수 있다. 예를 들어, 하나의 순환 시프트 값은 3 비트로 표현될 수 있는데, 4 개의 레이어 (또는 안테나 포트) 각각에 대한 순환시프트 값을 나타내기 위해, 'Cyclic shift for DMRS' 필드는 12 비트 크기로 정의될 수 있다.
표 10 의 DCI 포맷의 나머지 필드들에 대한 구체적인 내용은, 표 9 의 DCI 포맷의 각각의 필드에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 아래의 표 11 은 하나의 상향링크 셀(또는 구성 반송파)에서 다중 안테나 포트 전송 모드로 PUSCH 를 스케줄링하는 것에 이용되는 새로운 DCI 포맷의 다른 예시에 대한 것이다. 표 11에서는 DCI 'Format 0B' 로 표시하고 있지만, 기존에 정의되어 있는 DCI 포맷과 구별하기 위한 포맷 인덱스(예를 들어, DCI 포맷 4)로 표 11에 정의되는 DCI 포맷이 지칭될 수도 있다.
Figure 112010072961213-pat00038
표 11의 DCI 포맷에서 정의하는 필드들의 구체적인 내용 중, 표 9 의 DCI 포맷과 중복되는 내용에 대한 설명은 명료성을 위하여 생략한다.
표 11 의 DCI 포맷에서 'Cyclic shift for DMRS' (복조참조신호에 대한 순환 시프트) 필드는 상향링크 DMRS를 위한 시퀀스 생성에 이용되는 순환 시프트 값을 나타낼 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드는 추가적으로 DMRS 생성에 이용되는 OCC 인덱스를 포함할 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드에 의해서 2 개의 레이어(또는 안테나 포트)에 대한 순환 시프트 값이 명시적으로 주어질 수 있다. 예를 들어, 하나의 순환 시프트 값은 3 비트로 표현될 수 있는데, 4 개의 레이어 (또는 안테나 포트) 각각에 대한 순환시프트 값을 나타내기 위해, 'Cyclic shift for DMRS' 필드는 12 비트로 정의될 수 있다.
표 11의 DCI 포맷에서는 'New data indicator' (신규데이터지시자) 필드는, 표 9 또는 표 10 의 DCI 포맷에서 각각의 코드워드에 대해 'New data indicator' 필드가 정의되는 것과 달리, 2 개의 코드워드에 대해 하나의 'New data indicator' 필드만이 정의될 수 있다. 즉, 2 개의 코드워드(또는 전송블록)를 묶어서(bundling) 상향링크 스케줄링 정보가 신규 데이터에 대한 것인지 재전송에 대한 것인지를 나타낼 수 있다. 이전 전송의 NDI 값에 비하여 토글링되는 경우에는 2 개의 코드워드(또는 전송 블록) 모두가 신규 데이터 전송임을 나타내고, 토글링되지 않는 경우에는 2 개의 코드워드(또는 전송 블록) 모두가 재전송임을 나타낸다.
표 11 의 DCI 포맷의 나머지 필드들에 대한 구체적인 내용은, 표 9 의 DCI 포맷의 각각의 필드에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 전술한 표 9, 10 및 11의 DCI 포맷에는, 추가적으로 'Carrier Indicator' (반송파 지시자) 필드 및 'Multi-cluster flag' (다중-클러스터 플래그) 필드가 정의될 수 있다. 'Carrier Indicator' 필드는 하나 이상의 상향링크 셀(또는 구성반송파)이 존재하는 경우에 어떤 상향링크 셀(또는 구성 반송파)에서 다중 코드워드 PUSCH 전송이 스케줄링되는지를 나타낼 수 있고, 0 또는 3 비트로 구성될 수 있다. 'Multi-cluster flag' 필드는 상향링크 자원 할당의 측면에서 다중 클러스터 할당이 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다.
도 6 은 상향링크 다중 코드워드 송수신 방법 및 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 하향링크 HARQ 정보의 송수신 방법을 설명하는 도면이다.
단계 S611 에서 기지국은 단말로부터의 상향링크 다중 코드워드 전송을 수신할 수 있다. 단계 S621 은 단말 측면에서 상향링크 다중 코드워드 전송 동작을 표현한 것이다. 상향링크 다중 코드워드 전송은 전술한 바와 같이 다중 안테나 기술 또는 다중 반송파 기술이 상향링크에 적용됨에 따른 것일 수 있다.
단계 S612 에서 기지국은 수신된 다중 코드워드 각각에 대해서 디코딩을 수행하고, 디코딩 결과에 기초하여 다중 코드워드 각각에 대한 HARQ 정보 (ACK/NACK) 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, N 개의 상향링크 코드워드 각각에 대해 1 비트씩의 ACK/NACK 신호가 생성될 수 있으므로, 총 N 비트의 ACK/NACK 정보가 생성될 수 있다.
단계 S613 에서 기지국은 생성된 HARQ 정보(ACK/NACK)를 변조할 수 있다. 예를 들어, N 개의 코드워드에 대한 N 비트의 HARQ 정보가 높은 차수의 변조방식(예를 들어, QPSK, N-PSK, N-QAM 등)에 따라 변조될 수 있다. 예를 들어, 2 개의 코드워드에 대한 2 비트의 HARQ 정보는 QPSK 방식으로 변조될 수 있다.
단계 S614 에서 기지국은 HARQ 정보를 하나 이상의 PHICH를 통해 전송할 수 있다. 예를 들어, N 개의 코드워드에 대한 총 N 비트의 HARQ 정보가 높은 차수 방식으로 변조되어 하나의 PHICH를 통해 전송될 수 있다. 또는, N 개의 코드워드 각각에 대해 1 비트씩의 HARQ 정보가 생성되어 총 N 비트의 HARQ 정보를 단말로 전송할 때에, 각각의 코드워드에 대한 1 비트의 HARQ 정보를 (기존의 BPSK 방식으로 변조한 후) 하나의 PHICH를 통해 전송하여, 총 N 개의 PHICH 를 통해 다중 코드워드에 대한 HARQ 정보가 전송될 수 있다. 또는, 다중 코드워드에 대한 HARQ 정보가 하나의 PHICH 상에서 1 비트로 표현될 수 있다. 예를 들어, N 개의 코드워드에 대해 모두 디코딩이 성공인 경우에는 ACK 이 전송되고, N 개의 코드워드 중 하나라도 디코딩에 실패하는 경우에는 NACK 이 전송될 수 있다.
단계 S622 에서 단말은 하나 이상의 PHICH 를 통해서 다중 코드워드에 대한 HARQ 정보를 수신할 수 있다.
단계 S623 에서 단말은 HARQ 정보가 NACK 신호인 경우 해당 코드워드를 재전송할 수 있다. 예를 들어, HARQ 정보가 다중 코드워드 각각에 대한 HARQ 정보를 포함하는 경우 (하나의 PHICH 상에서 높은 차수로 변조된 HARQ 정보가 제공되는 경우, 또는 복수개의 PHICH 상에서 각각의 코드워드에 대한 HARQ 정보가 제공되는 경우), HARQ 정보가 NACK 에 해당하는 코드워드를 재전송할 수 있다. 또는, 하나의 PHICH를 통해 수신된 HARQ 정보가, 다중 코드워드 모두가 디코딩되는 경우 ACK 신호를 나타내고 다중 코드워드 중 하나라도 디코딩되지 않는 경우에는 NACK 신호를 나타내는 경우에는, HARQ 정보가 NACK인 경우 모든 다중 코드워드를 재전송할 수 있다. 또는, 재전송시에 코드워드가 매핑되는 레이어가 변경될 수 있다. 예를 들어, 2 개의 코드워드 전송의 경우에, 2 개의 코드워드의 이전 전송시에 각각의 코드워드가 매핑된 레이어를 상호 변경(swap)하여 재전송할 수 있다. 즉, 매번 재전송 마다 코드워드가 매핑되는 레이어가 변경될 수 있다.
도 7은 상향링크 다중 코드워드 전송의 스케줄링을 위한 하향링크제어정보를 송수신하는 방법 및 하향링크제어정보에 기초하여 상향링크 다중 코드워드를 송수신하는 방법을 설명하는 도면이다.
단계 S711 에서 기지국은 상향링크 스케줄링 정보로서 상향링크 다중 코드워드 각각에 대한 변조및코딩기법(MCS) 정보 및 신규데이터지시자(NDI) 정보를 포함하는 하향링크제어정보(DCI)를 생성하고 이를 PDCCH를 통하여 전송할 수 있다. 단계 S721 은 이러한 하향링크제어정보를 단말에서 PDCCH를 통하여 수신하는 동작을 나타낸다. 하향링크제어정보는 물리상향링크공유채널(PUSCH) 자원 블록 할당 정보, 스케줄링된 PUSCH에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 복조참조신호(DMRS)에 대한 순환시프트 정보, 시분할 듀플렉스 경우의 상향링크 인덱스, 시분할 듀플렉스 경우의 하향링크 할당 인덱스, 채널품질정보(CQI) 요청 및 프리코딩 정보, 주파수 호핑 플래그, 자원 할당 헤더, 물리상향링크제어채널(PUCCH)에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 전송 블록-대-코드워드 스왑 플래그, 반송파 지시자 및 다중-클러스터 플래그 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
단계 S722 에서 단말은 PDCCH 를 통하여 수신된 하향링크제어정보에 기초하여 상향링크 다중 코드워드 각각의 재전송 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 하향링크제어정보에 포함된 신규데이터지시자가 이전 전송에 비하여 토글링되는 경우에는 신규 전송을 수행하고, 신규데이터지시자가 이전 전송에 비하여 토글링되지 않는 경우에는 재전송을 수행할 수 있다.
단계 S723 에서 단말은 하향링크제어정보에 의하여 지시되는 스케줄링 정보(자원 할당, 변조및코딩기법 등)에 기초하여 상향링크 다중 코드워드를 전송할 수 있다. 단계 S712 는 기지국에서 상향링크 다중 코드워드를 수신하는 동작을 나타낸다.
이와 같은 상향링크 다중 코드워드 전송의 스케줄링을 위한 하향링크제어정보(DCI)는 전술한 표 9 내지 11 과 같은 DCI 포맷을 가지는 PDCCH 를 통하여 송수신될 수 있다.
도 6 및 7 과 관련하여 설명의 명확성을 위하여 기지국 및 단말에서 수행되는 본 발명의 일실시예에 따른 방법을 설명하였지만, 그 세부적인 사항 및 추가적인 실시예로서 전술한 본 발명의 다양한 방안들에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.
도 6 및 7 에서 기지국은 상향링크 수신 주체의 일례로서 기재된 것이며, 단말로부터 상향링크를 수신하는 중계기에서도 동일한 동작이 수행될 수 있다. 유사하게, 도 6 및 7 에서 단말은 상향링크 전송 주체의 일례로서 기재된 것이며, 기지국으로 상향링크를 전송하는 중계기에서도 동일한 동작이 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치(또는 중계기 장치)에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 8에 대한 설명에 있어서 기지국 장치에 대한 설명은 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치에 대한 설명은 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
도 8을 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치(800)는, 수신모듈(810), 전송모듈(820), 프로세서(830), 메모리(840) 및 복수개의 안테나(850)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다.
수신모듈(810)은 단말(또는 중계기)로부터의 상향링크(또는 백홀 상향링크)상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(820)은 단말(또는 중계기)으로의 하향링크(또는 백홀 하향링크) 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(830)은 기지국 장치(800) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 하향링크 HARQ 정보를 전송하는 기지국 장치의 프로세서(830)는, 수신 모듈(810)을 통하여 상향링크 다중 코드워드 전송을 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(830)는 다중 코드워드 각각에 대한 디코딩의 결과에 기초하여 다중 코드워드 각각에 대한 HARQ 정보를 생성하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(830)는 생성된 HARQ 정보를 변조하여, 변조된 HARQ 정보를 하나 이상의 PHICH 상에서 전송 모듈(820)을 통해 전송하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상향링크 다중 코드워드 전송의 스케줄링을 위한 하향링크제어정보를 전송하는 기지국 장치의 프로세서(830)는, 상향링크 스케줄링 정보로서 상기 다중 코드워드 각각에 대한 변조및코딩기법(MCS) 정보 및 신규데이터지시자(NDI) 정보를 포함하는 하향링크제어정보를 생성하고, 상기 전송 모듈을 통하여 상기 하향링크제어정보를 포함하는 물리하향링크제어채널(PDCCH)을 전송하도록 구성될 수 있다. 하향링크제어정보는 물리상향링크공유채널(PUSCH) 자원 블록 할당 정보, 스케줄링된 PUSCH에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 복조참조신호(DMRS)에 대한 순환시프트 정보, 시분할 듀플렉스 경우의 상향링크 인덱스, 시분할 듀플렉스 경우의 하향링크 할당 인덱스, 채널품질정보(CQI) 요청 및 프리코딩 정보, 주파수 호핑 플래그, 자원 할당 헤더, 물리상향링크제어채널(PUCCH)에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 전송 블록-대-코드워드 스왑 플래그, 반송파 지시자 및 다중-클러스터 플래그 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
기지국 장치의 세부적인 사항 및 추가적인 구성은 전술한 본 발명의 다양한 방안들에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.
한편, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 단말 장치(800)는, 수신모듈(810), 전송모듈(820), 프로세서(830), 메모리(840) 및 복수개의 안테나(850)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다.
수신모듈(810)은 기지국(또는 중계기)로부터의 하향링크(또는 액세스 하향링크)상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(820)은 기지국(또는 중계기)으로의 상향링크(또는 액세스 상향링크) 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(830)은 단말 장치(800) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 방식으로 상향링크 다중 코드워드를 전송하는 단말 장치의 프로세서(830)는, 전송 모듈(820)을 통하여 상향링크 다중 코드워드를 전송하고, 수신 모듈(810)을 통하여 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 하향링크 HARQ 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(830)는, HARQ 정보가 NACK 신호인 경우 상기 전송 모듈을 통하여 상기 다중 코드워드를 재전송하도록 구성될 수 있다. 또한, HARQ 정보는 상향링크 다중 코드워드 각각에 대한 디코딩의 결과에 기초하여 기지국 장치에서 생성 및 변조되어 하나 이상의 PHICH를 통해 단말 장치에서 수신될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하향링크제어정보에 의하여 스케줄링되는 상향링크 다중 코드워드 전송을 수행하는 단말 장치의 프로세서(830)는, PDCCH를 통하여 상향링크 스케줄링 정보로서 다중 코드워드 각각에 대한 변조및코딩기법(MCS) 정보 및 신규데이터지시자(NDI) 정보를 포함하는 하향링크제어정보를, 수신 모듈(810)을 통하여 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(830)는, 신규데이터지시자 정보에 기초하여 상향링크 다중 코드워드 각각의 재전송 여부를 결정하고, 전송 모듈(820)을 통하여, 하향링크제어정보에 의하여 지시되는 스케줄링 정보에 기초하여 상향링크 다중 코드워드를 전송하도록 구성될 수 있다. 하향링크제어정보는 물리상향링크공유채널(PUSCH) 자원 블록 할당 정보, 스케줄링된 PUSCH에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 복조참조신호(DMRS)에 대한 순환시프트 정보, 시분할 듀플렉스 경우의 상향링크 인덱스, 시분할 듀플렉스 경우의 하향링크 할당 인덱스, 채널품질정보(CQI) 요청 및 프리코딩 정보, 주파수 호핑 플래그, 자원 할당 헤더, 물리상향링크제어채널(PUCCH)에 대한 전송전력제어(TPC) 명령, 전송 블록-대-코드워드 스왑 플래그, 반송파 지시자 및 다중-클러스터 플래그 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
기지국 장치 또는 단말 장치의 프로세서는 그 외에도 기지국 장치 또는 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(840)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
810 수신모듈 820 전송모듈
830 프로세서 840 메모리
850 안테나

Claims (19)

  1. UL MIMO(uplink multiple-input multiple output)를 지원하는 무선 통신 시스템에서의 단말이 PUSCH(physical uplink shared channel)를 전송하는 방법에 있어서,
    제1 코드워드 및 제2 코드워드를 상기 PUSCH를 통해 기지국에 전송하는 단계;
    상기 제1 코드워드에 대응하는 제1 NDI(new data indicator) 필드, 상기 제2 코드워드에 대응하는 제2 NDI 필드, 상기 제1 코드워드에 대한 제1 리던던시 버전(redundancy version) 필드, 상기 제2 코드워드에 대한 제2 리던던시 버전 필드, PUSCH 자원 블록 할당 필드, 상기 PUSCH에 대한 TPC(transmit power control) 명령 필드, DMRS(demodulation reference signal)에 대한 순환 천이(cyclic shift) 필드, CSI(channel state information) 요청 필드 및 프리코딩 정보 필드를 포함하는 하향링크 제어 정보를 PDCCH(physical downlink control channel)를 통해서 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 제1 NDI 필드 및 상기 제2 NDI 필드 중 적어도 하나가 토글(toggle)되지 않으면, 상기 제1 코드워드 및 상기 제2 코드워드 중 적어도 하나를 재전송하는 단계를 포함하고,
    상기 UL MIMO를 위한 송신 안테나들의 개수가 2인 경우, 상기 프리코딩 정보 필드는, 랭크(rank)-1 및 랭크-2에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위한 3-비트로 설정되고,
    상기 UL MIMO를 위한 송신 안테나들의 개수가 4인 경우, 상기 프리코딩 정보 필드는, 랭크-1, 랭크-2, 랭크-3 및 랭크-4에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위한 6-비트로 설정되는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 코드워드는 상기 제1 NDI 필드가 토글된 경우에 재전송되고, 상기 제2 코드워드는 상기 제2 NDI 필드가 토글된 경우에 재전송되는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 NDI 필드 및 상기 제2 NDI 필드 중 적어도 하나가 토글되면, 상기 제1 코드워드 및 상기 제2 코드워드 대신 새로운 코드워드를 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 NDI 필드는 상기 기지국에서 상기 제1 코드워드를 수신한 결과에 따라서 결정되고, 상기 제2 NDI 필드는 상기 기지국에서 상기 제2 코드워드를 수신한 결과에 따라서 결정되는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국에서 상기 제1 코드워드의 수신이 성공하면, 상기 제1 NDI 필드는 새로운 데이터를 요청하기 위하여 토글되고,
    상기 기지국에서 상기 제2 코드워드의 수신이 성공하면, 상기 제2 NDI 필드는 상기 새로운 데이터를 요청하기 위하여 토글되는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    ACK(acknowledgement) 또는 NACK(negative acknowledgement)을 나타내는 PHICH(physical hybrid automatic repeat request indication channel)를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 PUSCH에 대한 HARQ(hybrid automatic repeat request) 프로세스는 상기 수신된 PHICH에 관계없이 상기 하향링크 제어 정보에만 기초하여 수행되는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 정보는, TDD(time division duplex)에 대한 상량링크 인덱스 및 상기 TDD에 대한 하향링크 할당 인덱스를 더 포함하는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국에서 상기 제1 코드워드의 수신이 실패하는 경우, 상기 제1 코드워드의 재전송을 요청하기 위하여 상기 제1 NDI 필드가 과거의 제1 NDI 값으로 설정되고,
    상기 기지국에서 상기 제2 코드워드의 수신이 실패하는 경우, 상기 제2 코드워드의 재전송을 요청하기 위하여 상기 제2 NDI 필드가 과거의 제2 NDI 값으로 설정되는, 방법.
  9. UL MIMO(uplink multiple-input multiple output)를 지원하는 무선 통신 시스템에서의 기지국이 PUSCH(physical uplink shared channel)를 수신하는 방법에 있어서,
    제1 코드워드 및 제2 코드워드를 상기 PUSCH를 통해 단말로부터 수신하는 단계; 및
    상기 제1 코드워드에 대응하는 제1 NDI(new data indicator) 필드, 상기 제2 코드워드에 대응하는 제2 NDI 필드, 상기 제1 코드워드에 대한 제1 리던던시 버전(redundancy version) 필드, 상기 제2 코드워드에 대한 제2 리던던시 버전 필드, PUSCH 자원 블록 할당 필드, 상기 PUSCH에 대한 TPC(transmit power control) 명령 필드, DMRS(demodulation reference signal)에 대한 순환 천이(cyclic shift) 필드, CSI(channel state information) 요청 필드 및 프리코딩 정보 필드를 포함하는 하향링크 제어 정보를 PDCCH(physical downlink control channel)를 통해서 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 NDI 필드 및 상기 제2 NDI 필드 중 적어도 하나가 토글(toggle)되지 않으면, 상기 제1 코드워드 및 상기 제2 코드워드 중 적어도 하나가 재전송되고,
    상기 UL MIMO를 위한 송신 안테나들의 개수가 2인 경우, 상기 프리코딩 정보 필드는, 랭크(rank)-1 및 랭크-2에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위한 3-비트로 설정되고,
    상기 UL MIMO를 위한 송신 안테나들의 개수가 4인 경우, 상기 프리코딩 정보 필드는, 랭크-1, 랭크-2, 랭크-3 및 랭크-4에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위한 6-비트로 설정되는, 방법.
  10. UL MIMO(uplink multiple-input multiple output)를 지원하는 무선 통신 시스템에서의 PUSCH(physical uplink shared channel)를 전송하는 단말에 있어서,
    제1 코드워드 및 제2 코드워드를 상기 PUSCH를 통해 기지국에 전송하는 송신기;
    상기 제1 코드워드에 대응하는 제1 NDI(new data indicator) 필드, 상기 제2 코드워드에 대응하는 제2 NDI 필드, 상기 제1 코드워드에 대한 제1 리던던시 버전(redundancy version) 필드, 상기 제2 코드워드에 대한 제2 리던던시 버전 필드, PUSCH 자원 블록 할당 필드, 상기 PUSCH에 대한 TPC(transmit power control) 명령 필드, DMRS(demodulation reference signal)에 대한 순환 천이(cyclic shift) 필드, CSI(channel state information) 요청 필드 및 프리코딩 정보 필드를 포함하는 하향링크 제어 정보를 PDCCH(physical downlink control channel)를 통해서 상기 기지국으로부터 수신하는 수신기; 및
    상기 제1 NDI 필드 및 상기 제2 NDI 필드 중 적어도 하나가 토글(toggle)되지 않으면, 상기 제1 코드워드 및 상기 제2 코드워드 중 적어도 하나를 재전송하도록 상기 송신기를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 UL MIMO를 위한 송신 안테나들의 개수가 2인 경우, 상기 프리코딩 정보 필드는, 랭크(rank)-1 및 랭크-2에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위한 3-비트로 설정되고,
    상기 UL MIMO를 위한 송신 안테나들의 개수가 4인 경우, 상기 프리코딩 정보 필드는, 랭크-1, 랭크-2, 랭크-3 및 랭크-4에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위한 6-비트로 설정되는, 단말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 코드워드는 상기 제1 NDI 필드가 토글된 경우에 재전송되고, 상기 제2 코드워드는 상기 제2 NDI 필드가 토글된 경우에 재전송되는, 단말.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 송신기는,
    상기 제1 NDI 필드 및 상기 제2 NDI 필드 중 적어도 하나가 토글되면, 상기 제1 코드워드 및 상기 제2 코드워드 대신 새로운 코드워드를 전송하는, 단말.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 NDI 필드는 상기 기지국에서 상기 제1 코드워드를 수신한 결과에 따라서 결정되고, 상기 제2 NDI 필드는 상기 기지국에서 상기 제2 코드워드를 수신한 결과에 따라서 결정되는, 단말.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 기지국에서 상기 제1 코드워드의 수신이 성공하면, 상기 제1 NDI 필드는 새로운 데이터를 요청하기 위하여 토글되고,
    상기 기지국에서 상기 제2 코드워드의 수신이 성공하면, 상기 제2 NDI 필드는 상기 새로운 데이터를 요청하기 위하여 토글되는, 단말.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 수신기는, ACK(acknowledgement) 또는 NACK(negative acknowledgement)을 나타내는 PHICH(physical hybrid automatic repeat request indication channel)를 수신하되,
    상기 PUSCH에 대한 HARQ(hybrid automatic repeat request) 프로세스는 상기 수신된 PHICH에 관계없이 상기 하향링크 제어 정보에만 기초하여 수행되는, 단말.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 정보는, TDD(time division duplex)에 대한 상량링크 인덱스 및 상기 TDD에 대한 하향링크 할당 인덱스를 더 포함하는, 단말.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 기지국에서 상기 제1 코드워드의 수신이 실패하는 경우, 상기 제1 코드워드의 재전송을 요청하기 위하여 상기 제1 NDI 필드가 과거의 제1 NDI 값으로 설정되고,
    상기 기지국에서 상기 제2 코드워드의 수신이 실패하는 경우, 상기 제2 코드워드의 재전송을 요청하기 위하여 상기 제2 NDI 필드가 과거의 제2 NDI 값으로 설정되는, 단말.
  18. UL MIMO(uplink multiple-input multiple output)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 PUSCH(physical uplink shared channel)를 수신하는 기지국에 있어서,
    제1 코드워드 및 제2 코드워드를 상기 PUSCH를 통해 단말로부터 수신하는 수신기; 및
    상기 제1 코드워드에 대응하는 제1 NDI(new data indicator) 필드, 상기 제2 코드워드에 대응하는 제2 NDI 필드, 상기 제1 코드워드에 대한 제1 리던던시 버전(redundancy version) 필드, 상기 제2 코드워드에 대한 제2 리던던시 버전 필드, PUSCH 자원 블록 할당 필드, 상기 PUSCH에 대한 TPC(transmit power control) 명령 필드, DMRS(demodulation reference signal)에 대한 순환 천이(cyclic shift) 필드, CSI(channel state information) 요청 필드 및 프리코딩 정보 필드를 포함하는 하향링크 제어 정보를 PDCCH(physical downlink control channel)를 통해서 상기 단말에 전송하는 송신기를 포함하고,
    상기 제1 NDI 필드 및 상기 제2 NDI 필드 중 적어도 하나가 토글(toggle)되지 않으면, 상기 제1 코드워드 및 상기 제2 코드워드 중 적어도 하나가 재전송되고,
    상기 UL MIMO를 위한 송신 안테나들의 개수가 2인 경우, 상기 프리코딩 정보 필드는, 랭크(rank)-1 및 랭크-2에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위한 3-비트로 설정되고,
    상기 UL MIMO를 위한 송신 안테나들의 개수가 4인 경우, 상기 프리코딩 정보 필드는, 랭크-1, 랭크-2, 랭크-3 및 랭크-4에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위한 6-비트로 설정되는, 기지국.
  19. 삭제
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