KR20100002114A - 상향링크 신호 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

상향링크 신호를 전송하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 사용자 기기가 소정 주기로 주기적 제어신호를 물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)을 통해 전송하는 단계; 상기 사용자 기기가 데이터를 전송하기 위하여 특정 신호를 시간 축 상에서 연속된 소정 개수의 서브프레임에 전송하도록 하는 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하고 상기 데이터를 전송하는 시점과 상기 주기적 제어신호를 전송하는 시점이 일치하는 경우에, 상기 주기적 제어신호를 제외한 상기 데이터 신호만을 다중화하는 단계; 및 상기 다중화된 데이터를 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel)을 통해 전송하는 단계를 포함한다.
서브프레임 번들링(subframe bundling), 주기적 CQI(periodic CQI)

Description

상향링크 신호 전송 방법{METHOD FOR TRANSMITTING UPLINK SIGNAL}
본 발명은 이동통신 기술에 대한 것으로서, 상향링크 신호 전송 방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템에서 사용자 기기(User Equipment)는 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 사용자 기기는 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 사용자 기기가 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 사용자 기기가 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 이동통신 시스템의 일례인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 사용자 기기는 단계 S101에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 사용자 기기는 기지국으로부터 주 동기 채널(P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부 동기 채널(S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 사용자 기기는 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 사용자 기기는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal: DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 사용자 기기는 단계 S102에서 물리 하향링크제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 상기 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
한편, 기지국과 접속을 완료하지 않은 사용자 기기는 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S103 내지 단계 S106과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 사용자 기기는 물리임의접속채널(PRACH: Physical Random Access Channel)를 통해 특징 시퀀스를 프리엠블(preamble)로서 전송하고(S103), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 상기 임의접속에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104). 핸드오버(Handover)의 경우를 제외한 경쟁 기반 임의접속의 경우 그 후 추가적인 물리임의접속채널의 전송(S105) 및 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 수신(S106)과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 사용자 기기는 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널/물리하향링크공유채널 수신(S107) 및 물리상향링크공유채널(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)/물리상향링크제어채널(PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 전송(S108)을 수행할 수 있다.
도 2는 사용자 기기가 상향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
상향링크 신호를 전송하기 위해 사용자 기기의 스크램블링(scrambling) 모듈(210)은 사용자 기기 특정 스크램블링 신호를 이용하여 전송 신호를 스크램블링할 수 있다. 이와 같이 스크램블링된 신호는 변조 맵퍼(220)에 입력되어 전송 신호의 종류 및/또는 채널 상태에 따라 BPSK, QPSK 또는 16 QAM 방식으로 복소 심볼로 변조된다. 그 후, 변조된 복소 심볼은 변환 프리코더(230)에 의해 처리된 후, 자원 요소 맵퍼(240)에 입력되며, 자원 요소 맵퍼(240)는 복소 심볼을 실제 전송에 이용될 시간-주파수 자원 요소에 맵핑할 수 있다. 이와 같이 처리된 신호는 SC-FDMA 신호 생성기(250)를 거쳐 안테나를 통해 기지국으로 전송될 수 있다.
도 3은 기지국이 하향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
3GPP LTE 시스템에서 기지국은 하향링크로 하나 이상의 코드워드(Code Word)를 전송할 수 있다. 따라서 하나 이상의 코드워드는 각각 도 2의 상향링크에서와 마찬가지로 스크램블링 모듈(301) 및 변조 맵퍼(302)를 통해 복소 심볼로서 처리될 수 있다, 그 후, 복소 심볼은 레이어 맵퍼(303)에 의해 복수의 레이어(Layer)에 맵핑되며, 각 레이어는 프리코딩 모듈(304)에 의해 채널 상태에 따라 선택된 소정 프 리코딩 행렬과 곱해져 각 전송 안테나에 할당될 수 있다. 이와 같이 처리된 각 안테나별 전송 신호는 각각 자원 요소 맵퍼(305)에 의해 전송에 이용될 시간-주파수 자원 요소에 맵핑되며, 이후 OFDM 신호 생성기(306)를 거쳐 각 안테나를 통해 전송될 수 있다.
이동통신 시스템에서 사용자 기기가 상향링크로 신호를 전송하는 경우에는 기지국이 하향링크로 신호를 전송하는 경우에 비해 PAPR(Peak-to-Average Ratio)이 더욱 문제될 수 있다. 따라서, 도 2 및 도 3과 관련하여 상술한 바와 같이 상향링크 신호 전송은 하향링크 신호 전송에 이용되는 OFDMA 방식과 달리 SC-FDMA 방식이 이용되고 있다.
도 4는 이동통신 시스템에서 상향링크 신호 전송을 위한 SC-FDMA 방식과 하향링크 신호 전송을 위한 OFDMA 방식을 설명하기 위한 도면이다.
상향링크 신호 전송을 위한 사용자 기기 및 하향링크 신호 전송을 위한 기지국 모두 직렬-병렬 변환기(Serial-to-Parallel Converter; 401), 서브캐리어 맵퍼(403), M-포인트 IDFT 모듈(404) 및 병렬-직렬 변환기(Parallel-to- Serial Converter; 405)를 포함하는 점에 있어서는 동일하다. 다만, SC-FDMA 방식으로 신호를 전송하기 위한 사용자 기기는 N-포인트 DFT 모듈(402)을 추가적으로 포함하여, M-포인트 IDFT 모듈(404)의 IDFT 처리 영향을 일정 부분 상쇄함으로써 전송 신호가 단일 반송파 특성을 가지도록 하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 이동통신 시스템에서 사용자 기기가 상향링크로 전송하는 제어 정보는 데이터가 전송되는 대역과 구분되는 특정 대역을 통해 전송되며, 전송 방식 역시 다양할 수 있다. 특정 제어 정보의 경우 미리 설정된 주기에 따라 주기적으로 전송될 수 있으며, 특정 제어 정보의 경우 기지국의 요청에 따라 비주기적으로 전송될 수도 있다.
다만, 상술한 바와 같은 이동통신 시스템에서 사용자 기기가 데이터를 전송 시점과 제어 정보를 전송하는 시점이 중복되는 경우, 상술한 바와 같은 SC-FDMA 특성을 유지하기 위해 특별한 처리가 필요하다.
본 발명의 일 실시형태에서는 사용자 기기가 제어 정보를 전송하는 시점과 데이터를 전송하는 시점이 중복되는 경우의 문제를 해결하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시형태에서는 사용자 기기가 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 경우에 상향링크로 전송하는 제어정보를 처리하는 방법을 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 상향링크 신호를 전송하는 방법은 사용자 기기가 소정 주기로 주기적 제어신호를 물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)을 통해 전송하는 단계; 상기 사용자 기기가 상향링크 신호를 연속된 소정 개수의 서브프레임에 전송하도록 하는 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 경우에, 상기 주기적 제어신호를 제외하고 상기 상향링크 신호를 다중화하는 단계; 및 상기 다중화된 상향링크 신호를 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel)을 통해 전송하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 시간 축 상에서 연속된 소정 개수의 서브프레임은 시간 축 상에서 연속된 4개의 서브프레임일 수 있다.
이때, 상기 주기적 제어정보는 채널 품질 정보(Channel Quality Indication; CQI) 또는 랭크 정보(Rank Indication; RI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 상기 방법은 상기 사용자 기기가 상향링크 신호를 연속된 소정 개수의 서브프레임에 전송하도록 하는 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 경우에, 천공(puncturing)을 통해 상기 다중화된 상향링크 신호에 ACK/NACK(ACKnowledgement/Negative ACKnowledgement) 정보를 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 상향링크 신호를 전송하는 사용자 기기는 RF(Radio Frequency) 유닛; 상기 RF 유닛과 작동 가능하게 연결되어 있는 처리부; 및 상기 처리부와 작동 가능하게 연결되어 있는 메모리 유닛을 포함하고, 상기 처리부는, 상기 RF 유닛을 사용하여 소정 주기로 주기적 제어신호를 물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)을 통해 전송하도록 되어 있고, 상기 사용자 기기가 상기 메모리 유닛에 저장되어 있는 데이터를 연속된 소정 개수의 서브프레임에 전송하도록 하는 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 경우에, 상기 주기적 제어신호를 제외하여 상기 데이터를 다중화하고, 상기 다중화된 데이터를 상기 RF 유닛을 사용하여 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)을 통해 전송하도록 되어 있다.
이때, 상기 연속된 소정 개수의 서브프레임은 시간 축 상에서 연속된 4개의 서브프레임일 수 있다.
이때, 상기 주기적 제어정보는 채널 품질 정보(Channel Quality Indication; CQI), 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index) 또는 랭크 정보(Rank Indication; RI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 상기 처리부는 상기 사용자 기기가 상향링크 신호를 연속된 소정 개수 의 서브프레임에 전송하도록 하는 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 경우에, 천공(puncturing)을 통해 상기 다중화된 데이터에 ACK/NACK(ACKnowledgement/Negative ACKnowledgement) 정보를 삽입하도록 할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들에 의할 때, 사용자 기기가 제어 정보를 전송하는 시점과 데이터를 전송하는 시점이 중복되더라도 단일 반송파 특성을 유지하도록 할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들에 의할 때, 서브프레임을 번들링하여 데이터를 전송하는 시점과 제어정보를 전송하는 시점이 일치하는 경우에 상기에서 설명한 제어정보의 전송을 처리하는 방법을 이용하면, 데이터의 성능을 확보할 수 있으며, 데이터의 전송 지연을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
한편, 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
이동통신 시스템의 사용자 기기는 상향링크를 통해 다양한 정보를 전송한다. 사용자 기기가 상향링크로 전송하는 정보는 크게 데이터와 제어정보로 구분될 수 있다. 상기 제어정보는 ACK(ACKnowledgment)/NACK(Negative ACKnowledgement), CQI(Channel Quality Indication)/PMI(Precoding Matrix Indicator)와 랭크 정보(Rank Indication; RI)를 포함한다.
도 5는 상향링크로 전송하기 위한 데이터와 제어정보의 다중화 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어정보와 함께 다중화되는 데이터 정보는 상향링크로 전송해야 하는 전송 블록(Transport Block; 이하 "TB")에 TB용 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 부착한 후(S501), TB 크기에 따라 여러 개의 코드 블록(Code block; 이하 "CB")로 나뉘어지고(S502) 여러 개의 CB들에는 CB용 CRC가 부착된다(S503). 이 결과값에 채널 부호화가 수행되게 된다(S504). 아울러, 채널 부호화된 데이터들은 레이트 매칭(Rate Matching)(S505)을 거친 후, 다시 CB들 간의 결합이 수행되며(S506), 이와 같이 결합된 CB들은 이후 제어 신호와 다중화된다(S507).
한편, CQI/PMI는 CRC가 부착된(S508) 후에, 데이터와 별도로 채널 부호화가 수행된다(S509). 채널 부호화된 CQI/PMI는 레이트 매칭을 거쳐(S510) 데이터와 다 중화된다(S507).
또한, 랭크(Rank) 정보도 데이터와 별도로 채널 부호화가 수행된다(S511). 채널 부호화된 랭크 정보는 레이트 매칭 과정을 거쳐(S512) 데이터와 다중화 된다(S507).
다중화된 데이터 및 CQI/PMI 및 랭크 정보는 채널 인터리빙(Channel Interleaving) 과정을 거치게 된다(S513).
ACK/NACK 정보의 경우 데이터, CQI/PMI 및 랭크 정보와 별도로 채널 부호화가 수행되며(S514), ACK/NACK 정보는 대한 천공(puncturing) 등의 처리를 통해 상기 인터리빙된 신호의 일부에 삽입되고, ACK/NACK 정보가 삽입된 인터리빙된 신호들은 물리자원(physical resource)에 매핑된 후(S515) 상향링크로 전송된다.
도 6은 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)을 통해 소정 주기로 CQI가 상향링크로 전송되는 것을 설명하는 도면이다. 사용자 기기가 주기적으로 상향링크로 CQI를 전송하도록 설정된 경우, 사용자 기기는 상기 도 6에 도시된 바와 같이 PUCCH을 통해 상향링크로 주기적으로 CQI를 전송한다. 이와 같이 주기적으로 상향링크로 전송되는 CQI를 주기적 CQI라 칭한다.
도 7은 주기적 CQI 전송 시점과 데이터의 전송 시점이 일치할 때의 처리 과정을 설명하는 도면이다. 상기 도 7에 도시된 바와 같이, 주기적 CQI가 PUCCH을 통해 전송되는 시점과 데이터가 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)을 통해 전송되는 시점이 일치하는 경우, 주기적 CQI는 PUSCH에 삽입(embedding)되어 피기백 전송(piggyback transmission)된다. 상기 도 7에서는 주기적 CQI를 예로 들어 도 시하고 있지만, 랭크 정보(Rank Indication)도 주기적으로 전송되는 경우에, 상기 도 7의 주기적 CQI가 전송되는 방법과 동일한 방법에 의해 상향링크로 전송된다.
상기 도 7에서는 PUSCH를 통해 데이터를 전송하기 위하여 하나의 서브프레임을 사용하였지만, 셀 경계에 위치하는 사용자 기기에 대한 커버리지(coverage)를 확장하기 위하여, 시간 축 상에서 연속된 소정 개수의 서브프레임을 이용하여 PUSCH를 통해 데이터를 상향링크로 전송할 수 있다. 시간 축 상에서 연속된 소정 개수의 서브프레임을 이용하여 동일한 데이터를 전송하는 것을 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)에서는 서브프레임 번들링(subframe bundling)이라 명명한다.
이와 같은 서브프레임 번들링을 이용하여 데이터를 전송하도록 설정된, 즉 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 사용자 기기에 있어서, 데이터의 전송 시점과 제어 신호의 전송 시점이 일치하는 경우에, 제어정보를 어떻게 처리하여야 하는지가 문제된다.
상향링크에서 데이터와 함께 전송 가능한 제어정보는 2가지로 분류될 수 있다. 하향링크 데이터에 대한 확인 신호인 상향링크(UL) ACK/NACK 정보와 그 외의 제어정보로 구분이 될 수 있다. 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 정보는 하향링크 데이터가 존재할 때에만 전송되며, 하향링크 데이터를 수신하지 못한 사용자 기기는 UL ACK/NACK 정보를 전송하지 않는 일이 발생하고, UL ACK/NACK 정보는 다른 제어정보에 영향을 주어서는 안되기 때문에, 상술한 두 가지 제어정보를 구분하여 데이터와 함께 상향링크로 전송하게 된다. 따라서, 이하의 설명에서는 ACK/NACK 정보와 ACK/NACK 이외에 별도로 전송되는 임의의 다른 제어정보를 편리하게 구분지어 설명하기 위해 "제어정보"는 상기 ACK/NACK 신호를 제외한 임의의 제어 신호만을 지칭하고, ACK/NACK 신호는 별도로 "ACK/NACK 신호"로서 지칭하는 것을 가정한다. 특정 실시형태에서 제어 신호는 CQI(Channel Quality Indication)/PMI(Precoding Matrix Indicator)와 랭크 정보(Rank Indication; RI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
데이터가 상향링크로 전송될 때, 데이터는 제어정보와 함께 전송될 수 있으며, 데이터 및 제어정보와 함께 ACK/NACK 정보가 같이 전송될 수 있다. 또한 데이터와 ACK/NACK 정보만이 같이 상향링크로 전송될 수도 있다.
또한, 이하에서 제어정보를 주기적 제어정보와 비주기적 제어정보로 구분하기로 한다. 주기적 제어정보는 사용자 기기(User Equipment)가 eNB(evolved NodeB)에게 주기적으로 전송하는 제어정보를 의미하며, 비주기적 제어정보는 사용자 기기가 eNB로부터 승인을 받아 비주기적으로 eNB에게 전송하는 제어정보를 의미한다. 상기 주기적 제어정보와 비주기적 제어정보는 모두 CQI(Channel Quality Indication)/PMI(Precoding Matrix Indicator)와 랭크 정보(Rank Indicator) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하, 서브프레임 번들링(subframe bundling)을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)로 데이터를 전송하는 경우에 데이터의 전송 시점과 제어정보의 전송 시점이 일치하는 경우에 제어정보의 처리방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 8는 주기적 제어정보를 설명하기 위한 서브프레임을 도시한 도면이다. 상기 도 8에 도시된 바와 같이, 서브프레임은 PUSCH을 통해 전송되는 영역과 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)을 통해 전송되는 영역으로 구분된다.
eNB는 사용자 기기에게 일정한 주기로 제어정보를 전송하도록 설정할 수 있다. 주기적으로 제어정보를 상향링크로 전송하도록 설정되어 있는 사용자 기기는 주기적으로 특정 서브프레임에 CQI/PMI 또는 랭크 정보를 전송한다. 주기적 제어정보를 전송하고자 하는 시점에서 전송할 데이터가 존재하지 않으면, 사용자 기기는 PUCCH를 통해 상향링크로 주기적 제어정보를 전송한다. 한편, 주기적 제어정보를 전송하고자 하는 시점에서 전송할 데이터가 존재하면, 사용자 기기는 주기적 제어정보를 데이터와 다중화(multiplexing)하여 PUSCH를 통해 상향링크로 전송한다.
비주기적 제어정보는 eNB가 UE에게 하향링크의 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)을 통하여 전송하는 상향링크 스케줄링 승인 신호(Uplink Scheduling Grant)에 트리거(trigger)되어 상향링크로 전송된다. 여기서 상향링크 스케줄링 승인 신호는 데이터 또는 비주기적 제어정보의 전송을 위하여 PUSCH영역에서의 특정 주파수와 전송되는 자원 블록(resource block)등 여러 가지 정보를 UE에게 알려준다.
비주기적 제어정보는 반드시 PUSCH를 통해서만 전송될 수 있으며, 비주기적 제어정보는 eNB로부터 수신한 상향링크 스케줄링 승인신호에 의해 비주기적 제어정보의 전송이 승인되었을 때에만 상향링크로 전송된다.
도 9는 정상 전송 모드(normal transmission mode)에서 서브프레임의 전송방 식을 설명하는 도면이다. 상기 도 9에 도시된 바와 같이, 정상 전송 모드에서는 모든 데이터는 1개의 서브프레임 단위로 전송된다. 또한, 특정 PUSCH의 데이터에 오류가 발생하면, 사용자 기기는 8 TTI(8 Transmission Time Interval, 도 5에서는 8 ms) 후에 동일한 데이터를 재전송(re-transmission) 할 수 있다.
도 10은 정상 전송 모드에서 서브프레임의 전송방식을 도시한 도면이다. 정상 전송 모드에서는 8개의 서브프레임 간격으로 8개의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 프로세스(process)가 동작한다. 특정 한 개의 HARQ 프로세스 입장에서 보면 n-4번째 서브프레임에서 사용자 기기가 PDCCH를 통하여 PUSCH 스케줄링 승인 신호를 수신하면, n번째 서브프레임에서 PUSCH를 전송을 하며, n+4번째 서브프레임에서 전송한 PUSCH에 대한 ACK/NACK을 수신하며, 만약에 NACK을 수신하였을 때에는 n+8번째 서브프레임에서 재전송을 수행한다.
도 11은 서브프레임 번들링 전송 모드에서의 서브프레임 전송방식을 도시한 도면이다. 사용자 기기가 eNB로부터 멀리 떨어져 있거나, 무선 링크(radio link)의 상황이 좋지 않을 때, eNB는 사용자 기기에게 서브프레임 번들링 전송 모드로 동작하도록 설정할 수 있다. 상기 도 11에 도시된 바와 같이, 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하도록 설정된 사용자 기기는 시간 축 상에서 연속된 소정 개수의 서브프레임을 이용하여 데이터를 전송한다.
도 12는 서브프레임 번들링 전송 모드에서의 서브프레임 전송방식을 도시한 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 서브프레임 번들링 전송 모드에서는 16개의 서브프레임 간격으로 4개의 HARQ 프로세스가 동작을 한다. 특정 한 개의 HARQ 프로 세스 입장에서 보면 n-4번째 서브프레임에서 PDCCH를 통하여 PUSCH 스케줄링 승인(grant) 신호를 UE가 수신하면, n번째 서브프레임에서 PUSCH를 전송한다. 또한 정상 전송 모드와 달리 n+1, n+2, n+3번째 서브프레임에서 바로 재전송을 시도하며, 이 4개의 연속된 PUSCH 전송에 대하여 n+7(마지막 PUSCH 전송이 m 번째 서브프레임이라 할 때에 m+4번째 서브프레임)번째 서브프레임에서 ACK/NACK 신호가 수신된다.
도 13은 서브프레임 번들링 전송 모드에서의 서브프레임 전송방식을 도시한 도면이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 만약에 n-5번째 서브프레임에서 NACK 신호를 수신하면, n+4번째 서브프레임을 포함한 연속된 4개의 서브프레임에 걸쳐 재전송을 수행한다. 정상 전송 모드와 달리, ACK/NACK 수신 후, 4개의 서브프레임 후에 재전송을 수행하지 않는 이유는, 최초 PUSCH 전송이 수행된 서브프레임으로부터 16 개의 서브프레임 간격으로 재전송이 수행되도록 하기 위함이다.
시간 축 상에서 연속된 소정 개수(예를 들어, 4개)의 서브프레임들 중에서, 하나의 서브프레임 입장에서는 볼 때, 데이터는 전상 전송 모드와 동일하게 PUSCH를 통해 전송된다. 서브프레임 번들링 전송 모드에서 4개의 서브프레임의 각각은 정상 전송 모드에서의 서브프레임과 동일하게 구성되며, 다만 서브프레임 번들링 전송 모드는 시간 축 상에서 4개의 연속된 서브프레임이 전송된다는 점에서 정상 전송 모드와 상이할 뿐이다.
따라서, 물리 계층 측면에서 볼 때, 서브프레임 번들링 전송 모드와 전상 전송 모드의 차이점은 존재하지 않는다. 다만, 전상 전송 모드에서는 전송 신호가 하나의 서브프레임 단위로 전송되는 반면 서브프레임 번들링 전송 모드에서는 전송 신호가 시간 축 상에서 연속적으로 4번 전송되는 차이점만 존재할 뿐이다.
실시예 1
서브프레임 번들링(subframe bundling)을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)로 데이터를 전송하는 경우에 데이터의 전송 시점과 주기적 제어정보의 전송 시점이 일치하는 경우에 제어정보의 처리방법에 대하여 설명하기로 한다.
사용자 기기가 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동(enable)하도록 설정되어 있는 경우에, 시간 축 상에서 연속적인 4개의 서브프레임이 PUSCH를 통하여 전송된다. 이때, 상기 연속적인 4개의 서브프레임이 PUSCH를 통해 전송되는 시점과 상기 주기적 제어정보가 PUCCH를 통해 전송되는 시점이 일치할 가능성이 크다. 서브프레임 번들링을 수행하는 이유는 데이터 성능이 좋지 않기 때문인데, PUCCH를 통해 전송될 주기적 제어정보를 PUSCH를 통해 전송될 데이터와 다중화(multiplexing)하여 PUSCH를 통해 전송하면 데이터의 성능이 나빠질 가능성이 크다.
도 14은 본 발명에 따른 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 사용자 기기에 있어서, 주기적 제어정보를 전송하는 방법을 설명하는 도면이다. 주기적 제어정보를 데이터와 다중화하여 PUSCH를 통해 전송한다면 데이터의 성능이 나빠질 수 있기 때문에 본 발명에서는 상기 도 14에 도시된 바와 같이, 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 사용자 기기에 있어서, PUSCH를 통하여 데이터가 전송되는 시점과, 주기적 제어정보가 PUCCH를 통해 전송되는 시점이 일치하는 경우, PUCCH를 통한 주기적 제어정보의 전송을 무시하고 데이터만 PUSCH를 통해 전송할 것을 제안한다. 상기와 같이, 제어정보의 전송을 무시함으로써, 서브프레임 번들링 전송 모드에 있어서, 데이터의 성능이 나빠지는 것을 방지할 수 있다.
반면에, 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 사용자 기기에 있어서, 데이터가 PUSCH를 통하여 전송되는 시점과 ACK(ACKnowledgment)/NACK(Negative ACKnowledgment)정보가 전송되는 시점이 일치하는 경우에, ACK/NACK 정보의 전송을 무시하는 경우, 하향링크로 데이터가 재전송될 때 전송 블록(transport block)의 전송 지연(transmission delay)을 야기할 수 있다.
따라서, 사용자 기기가 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하고 있는 경우일지라도, 신뢰성 있는 ACK/NACK 정보의 전송을 확보하는 것이 유리하다. 본 발명의 바람직한 일 실시형태에서는, 사용자 기기가 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하고 있는 경우에, 전체 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼에 걸쳐서 ACK/NACK 정보를 배열하여 전송하는 것을 제안한다. 보다 상세하게 설명하면, 사용자 기기가 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하고 있는 경우에, 천공(puncturing)을 통해 번들링된 서브프레임의 4개의 SC-FDMA 심볼들에 상기 ACK/NACK 정보를 삽입하여 번들링된 서브프레임을 PUSCH를 통해 상향링크로 전송할 수 있다.
실시예 2
서브프레임 번들링(subframe bundling)을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 통해 데이터를 전송하는 경우에 데이터의 전송 시점과 비주기적 제어정보의 전송 시점이 일치하는 경우에 제어정보의 처리방법에 대하여 설명하기로 한다.
사용자 기기가 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하고 있는 경우에, 만약 PUSCH를 통해 전송할 데이터의 전송 블록 크기(Transport Block Size)가 0이 아니고, 서브프레임 번들링하여 데이터를 전송하는 시점과 비주기적 제어정보를 전송하는 시점이 일치하는 경우에, eNB로부터 수신한 상향링크 스케줄링 승인신호에 의해 비주기적 제어정보의 전송이 승인되었다고 하더라도, 사용자 기기는 상기 승인 신호를 유효하지 않다고 판단하고, 비주기적 제어정보를 상향링크로 전송하지 않을 수 있다.
한편, 사용자 기기가 서브프레임 번들링 전송 모드로 동작하고 있는 경우에, 만약 PUSCH를 통해 전송할 데이터의 전송 블록 크기(Transport Block Size)가 0이고(즉, 전송할 데이터가 존재하지 않는 경우) 데이터를 전송하는 시점과 비주기적 제어정보를 전송하는 시점이 일치하는 경우에는 비주기적 제어정보의 전송과 관련하여 다음의 두 가지의 방법을 고려할 수 있다.
첫 번째는 비주기적 제어정보의 전송을 금지하는 방법이다.
두 번째는 사용자 기기가 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하고 있을지라도, 비주기적 제어정보를 1개의 서브프레임을 이용하여 PUSCH를 통해 전송하거나, 데이터를 전송하기 위해 번들링되는 서브프레임의 개수와 동일한 개수의 서브프레임을 이용하여 제어정보를 PUSCH를 통해 전송하는 방법이다.
도 15는 사용자 기기에 적용 가능하고 상기에서 설명한 방법을 수행할 수 있 는 디바이스의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 디바이스(80)는 처리 유닛(81), 메모리 유닛(82), RF(Radio Frequency) 유닛(83), 디스플레이 유닛(84)과 사용자 인터페이스 유닛(85)을 포함한다. 물리 인터페이스 프로토콜의 계층은 상기 처리 유닛(81)에서 수행된다. 상기 처리 유닛(81)은 제어 플레인(plane)과 사용자 플레인(plane)을 제공한다. 각 계층의 기능은 처리 유닛(81)에서 수행될 수 있다. 메모리 유닛(82)은 처리 유닛(81)과 전기적으로 연결되어 있고, 오퍼레이팅 시스템(operating system), 응용 프로그램(application) 및 일반 파일을 저장하고 있다. 만약 상기 디바이스(80)가 사용자 기기라면, 디스플레이 유닛(84)은 다양한 정보를 표시할 수 있으며, 공지의 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode)등을 이용하여 구현될 수 있다. 사용자 인터페이스 유닛(85)은 키패드, 터치 스크린 등과 같은 공지의 사용자 인터페이스와 결합하여 구성될 수 있다. RF 유닛(83)은 처리 유닛(81)과 전기적으로 연결되어 있고, 무선 신호를 전송하거나 수신한다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 eNB와 사용자 기기 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, eNB은 사용자 기기와 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 eNB에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 eNB의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, eNB을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 UE와의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 eNB 또는 eNB 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, eNB는 고정국(fixed station), Node B, 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용자 기기는 이동 단말(MS: Mobile Station)에 해당하며, 이동 단말(MS: Mobile Station)은 SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 또는 단말(Mobile Terminal) 등의 용어로 대체될 수 있다.
한편, 본 발명의 사용자 기기로는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, PCS(Personal Communication Service)폰, GSM(Global System for Mobile)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰 등이 이용될 수 있다.
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, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 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.
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 안되고 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. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있다.
상술한 실시형태들에 대한 설명은 3GPP LTE 방식 시스템의 경우뿐만 아니라 상향링크를 통해 데이터, 제어 신호 및 ACK/NACK 신호를 전송하는 것이 요구되는 다양한 시스템에 적용될 수 있다.
도 1은 이동통신 시스템의 일례인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 사용자 기기가 상향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 기지국이 하향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 이동통신 시스템에서 상향링크 신호 전송을 위한 SC-FDMA 방식과 하향링크 신호 전송을 위한 OFDMA 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 상향링크로 전송하기 위한 데이터와 제어정보의 다중화 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)을 통해 소정 주기로 CQI가 상향링크로 전송되는 것을 설명하는 도면이다.도 7은 주기적 CQI 전송 시점과 데이터의 전송 시점이 일치할 때의 처리 과정을 설명하는 도면이다.
도 8는 주기적 제어정보를 설명하기 위한 서브프레임을 도시한 도면이다.
도 9는 정상 전송 모드(normal transmission mode)에서 서브프레임의 전송방식을 도시한 도면이다.
도 10은 정상 전송 모드(normal transmission mode)에서 서브프레임의 전송방식을 도시한 도면이다.
도 11은 서브프레임 번들링 전송 모드에서의 서브프레임 전송방식을 도시한 도면이다.
도 12는 서브프레임 번들링 전송 모드에서의 서브프레임 전송방식을 도시한 도면이다.
도 13은 서브프레임 번들링 전송 모드에서의 서브프레임 전송방식을 도시한 도면이다.
도 14은 본 발명에 따른 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 사용자 기기에 있어서, 주기적 제어정보를 전송하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 15는 사용자 기기에 적용 가능하고 상기에서 설명한 방법을 수행할 수 있는 디바이스의 구성을 나타내는 블록도이다.

Claims (8)

  1. 상향링크 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    사용자 기기가 소정 주기로 주기적 제어신호를 물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)을 통해 전송하는 단계;
    상기 사용자 기기가 상향링크 신호를 연속된 소정 개수의 서브프레임에 전송하도록 하는 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 경우에, 상기 주기적 제어신호를 제외하고 상기 상향링크 신호를 다중화하는 단계; 및
    상기 다중화된 상향링크 신호를 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel)을 통해 전송하는 단계를 포함하는,
    상향링크 신호 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연속된 소정 개수의 서브프레임은 시간 축 상에서 연속된 4개의 서브프레임인,
    상향링크 신호 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주기적 제어정보는 채널 품질 정보(Channel Quality Indication; CQI), 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index) 또는 랭크 정보(Rank Indication; RI) 중 적어도 하나를 포함하는,
    상향링크 신호 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 방법은
    상기 사용자 기기가 상향링크 신호를 연속된 소정 개수의 서브프레임에 전송하도록 하는 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 경우에, 천공(puncturing)을 통해 상기 다중화된 상향링크 신호에 ACK/NACK(ACKnowledgement/Negative ACKnowledgement) 정보를 삽입하는 단계를 더 포함하는,
    상향링크 신호 전송 방법.
  5. 상향링크 신호를 전송하는 사용자 기기는
    RF(Radio Frequency) 유닛;
    상기 RF 유닛과 작동 가능하게 연결되어 있는 처리부; 및
    상기 처리부와 작동 가능하게 연결되어 있는 메모리 유닛을 포함하고,
    상기 처리부는, 상기 RF 유닛을 사용하여 소정 주기로 주기적 제어신호를 물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)을 통해 전송하도록 되어 있고, 상기 사용자 기기가 상기 메모리 유닛에 저장되어 있는 데이터를 연속된 소정 개수의 서브프레임에 전송하도록 하는 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 경우에, 상기 주기적 제어신호를 제외하여 상기 데이터를 다중화하고, 상기 다중화된 데이터를 상기 RF 유닛을 사용하여 물리 상향링크 공유 채 널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)을 통해 전송하도록 되어 있는,
    사용자 기기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연속된 소정 개수의 서브프레임은 시간 축 상에서 연속된 4개의 서브프레임인,
    사용자 기기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 주기적 제어정보는 채널 품질 정보(Channel Quality Indication; CQI), 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index) 또는 랭크 정보(Rank Indication; RI) 중 적어도 하나를 포함하는,
    사용자 기기.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 처리부는
    상기 사용자 기기가 상향링크 신호를 연속된 소정 개수의 서브프레임에 전송하도록 하는 서브프레임 번들링 전송 모드로 작동하는 경우에, 천공(puncturing)을 통해 상기 다중화된 데이터에 ACK/NACK(ACKnowledgement/Negative ACKnowledgement) 정보를 삽입하도록 되어 있는,
    사용자 기기.
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