KR20120011817A - 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 신호 전송 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 신호 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 신호 전송 방법 및 장치가 제공된다. 단말은 복수의 상향링크(UL; Uplink) 구성 반송파(CC; Component Carrier)들을 포함하는 반송파 집합(CA; Carrier Aggregation) 시스템 내에서 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 스케줄링(scheduling) 된 복수의 UL 보조 구성 반송파(SCC; Secondary CC)들 중 하나의 UL SCC를 선택하고, 상향링크 제어 정보(UCI; Uplink Control Information)를 상기 선택된 하나의 UL SCC에 스케줄링 된 PUSCH에 피기백(piggyback) 하여 전송한다. 이때 상기 반송파 집합 시스템의 주요 구성 반송파(PCC; Primary CC)에는 PUSCH가 스케줄링 되지 않는다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 신호 전송 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS OF TRANSMITTING UPLINK CONTROL SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 신호 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
광대역 무선 통신 시스템의 경우 한정된 무선 자원의 효율성을 극대화하기 위하여 효과적인 송수신 기법 및 활용 방안들이 제안되어 왔다. 차세대 무선통신 시스템에서 고려되고 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심벌간 간섭(ISI; Inter-Symbol Interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심벌을 N개의 병렬 데이터 심벌로 변환하여 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 전송한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 이에 따라 수신단에서의 복잡도가 감소하고 전송되는 심벌의 간격이 길어져 심벌간 간섭이 최소화될 수 있다.
직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용 가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다. OFDMA 시스템에서 주파수 선택적 스케줄링(frequency selective scheduling)을 통하여 다중 사용자에 대한 주파수 다이버시티(frequency diversity)를 얻을 수 있으며, 부반송파에 대한 순열(permutation) 방식에 따라 부반송파를 다양한 형태로 할당할 수 있다. 그리고 다중 안테나(multiple antenna)를 이용한 공간 다중화 기법으로 공간 영역의 효율성을 높일 수 있다.
상향링크 제어 채널(PUCCH; Physical Uplink Control Channel)을 통해 상향링크 제어 정보(UCI; Uplink Control Information)가 전송될 수 있다. 상향링크 제어 정보는 스케쥴링 요청(SR; Scheduling Request), HARQ(Hybrid ARQ)를 위한 ACK/NACK(Acknowledgement/Non-Acknowledgement) 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indicator) 등의 다양한 종류의 정보를 포함할 수 있다. PUCCH는 포맷(format)에 따라서 다양한 종류의 제어 정보를 나른다. PUCCH를 통한 UCI의 전송은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.213 V8.8.0 (2009-09)의 10절을 참조할 수 있다.
한편, 반송파 집합(CA; Carrier Aggregation) 시스템은 무선 통신 시스템이 광대역을 지원하려고 할 때 목표로 하는 광대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 반송파를 모아서 광대역을 구성하는 시스템을 의미한다. 반송파 집합 시스템에서 단말은 용량에 따라서 하나 또는 복수의 반송파를 동시에 전송 또는 수신할 수 있다. 반송파 집합 시스템에서 종래에 사용되었던 전송 기술이 새롭게 정의될 수 있다. 반송파 집합 시스템은 3GPP TR 36.815 V9.0.0 (2010-3)을 참조할 수 있다.
한편 단말에서 IMD(Inter-Modulation Distortion) 및 OOB(Out-0f-Band) 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 통한 데이터의 전송과 UCI의 전송이 동시에 수행되는 경우에도 IMD 및 CM(Cubic Metric)이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.
이에 따라 반송파 집합 시스템에서 UCI를 효율적으로 전송하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 신호 전송 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다. 본 발명은 주기적(periodic)으로 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)을 통해 전송되는 상향링크 제어 정보(UCI; Uplink Control Information)를 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)에 피기백(piggyback)하여 전송하는 방법 및 기지국의 스케줄링에 의하여 비주기적(aperiodic)으로 요청되는 UCI를 PUSCH에 피기백하여 전송하는 방법을 제안한다.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 상향링크 제어 신호 전송 방법이 제공된다. 상기 상향링크 제어 신호 전송 방법은 복수의 상향링크(UL; Uplink) 구성 반송파(CC; Component Carrier)들을 포함하는 반송파 집합(CA; Carrier Aggregation) 시스템 내에서 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 스케줄링(scheduling) 된 복수의 UL 보조 구성 반송파(SCC; Secondary CC)들 중 하나의 UL SCC를 선택하고, 상향링크 제어 정보(UCI; Uplink Control Information)를 상기 선택된 하나의 UL SCC에 스케줄링 된 PUSCH에 피기백(piggyback) 하여 전송하는 것을 포함하되, 상기 반송파 집합 시스템의 주요 구성 반송파(PCC; Primary CC)에는 PUSCH가 스케줄링 되지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 선택된 하나의 UL SCC는 상기 PUSCH가 스케줄링 된 복수의 UL SCC 중 물리(physical) 또는 논리(logical) 인덱스가 가장 큰 또는 가장 작은 UL SCC일 수 있다.
상기 선택된 하나의 UL SCC는 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)에 의하여 설정된 우선 순위(priority)에 따라 선택될 수 있다.
상기 우선 순위는 QoS(Quality of Service)를 기반으로 설정될 수 있다.
상기 선택된 하나의 UL SCC는 하향링크(DL; Downlink) PCC에서 스케줄링 되는 UL SCC일 수 있다.
상기 선택된 하나의 UL SCC는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)을 통해 전송되는 DL 그랜트(grant) 또는 UL 그랜트에 의해서 지시될 수 있다.
상기 선택된 하나의 UL SCC는 상기 DL 그랜트에 의해서 스케줄링 되는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 연결(link)된 UL SCC 또는 상기 PDSCH를 위한 PDCCH와 연결된 UL SCC이거나, 상기 UL 그랜트에 의해서 스케줄링 되는 PUSCH와 연결된 UL SCC 또는 상기 PUSCH를 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)와 연결된 UL SCC일 수 있따.
상기 선택된 하나의 UL SCC는 상기 DL 그랜트 또는 상기 UL 그랜트 내의 반송파 지시 필드(CIF; Carrier Indication Field)에 의해서 지시될 수 있다.
상기 UCI는 주기적(periodic)으로 전송되는 주기적 UCI일 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 상향링크 제어 신호 전송 방법이 제공된다. 상기 상향링크 제어 신호 전송 방법은 적어도 하나의 DL CC를 통해 비주기적(aperiodic) CQI(Channel Quality Indicator)의 요청을 수신하고, PUSCH가 스케줄링 된 복수의 UL CC 중 하나의 UL CC를 결정하고, 상기 비주기적 CQI를 상기 결정된 하나의 UL CC에 스케줄링 된 PUSCH를 통하여 전송하는 것을 포함한다.
상기 비주기적 CQI는 주기적 UCI와 다중화(multiplexing)되어 전송될 수 있다.
상기 비주기적 CQI와 상기 주기적 UCI는 동일한 CC에서 다중화 될 수 있다.
상기 비주기적 CQI와 상기 주기적 UCI 중 일부가 생략되어 전송될 수 있다.
상기 비주기적 CQI가 상기 주기적 UCI에 우선하여 전송될 수 있다.
또 다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말이 제공된다. 상기 단말은 무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(Radio Frequency)부, 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 복수의 UL CC들을 포함하는 반송파 집합 시스템 내에서 PUSCH가 스케줄링 된 복수의 UL SCC들 중 하나의 UL SCC를 선택하고, UCI를 상기 선택된 하나의 UL SCC에 스케줄링 된 PUSCH에 피기백 하여 전송하도록 구성되며, 상기 반송파 집합 시스템의 PCC에는 PUSCH가 스케줄링 되지 않는 것을 특징으로 한다.
PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)/CM(Cubic Metric)을 증가시키지 않으면서 UCI를 효율적으로 전송할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 SC-FDMA 시스템에서 전송기 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7은 부반송파 맵퍼가 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑하는 방식의 일 예를 나타낸다.
도 8은 복조를 위한 참조 신호 전송기의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 9는 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 구조의 일 예이다.
도 10은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 일 예이다.
도 11은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다.
도 12는 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다.
도 13은 UL-SCH(Uplink Shared Channel) 전송 채널(transport channel)의 처리 과정의 일 예이다.
도 14는 3GPP LTE에서 데이터 채널 및 제어 채널이 맵핑되는 물리적 자원 요소의 일 예이다.
도 15는 UL-SCH 전송 채널의 처리 과정의 또 다른 예이다.
도 16은 반송파 집합 시스템을 구성하는 송신기와 수신기의 일 예이다.
도 17 및 도 18은 반송파 집합 시스템을 구성하는 송신기와 수신기의 또 다른 예이다.
도 19는 기존에 존재하는 UCI가 PUSCH에 피기백 되어 전송되는 경우의 일 예이다.
도 20은 제안된 발명에 의하여 UCI가 PUSCH에 피기백되어 전송되는 경우의 일 예이다.
도 21은 제안된 상향링크 제어 신호 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 22는 제안된 상향링크 제어 신호 전송 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 23은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), 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. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
무선 통신 시스템은 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템, MISO(Multiple-Input Single-Output) 시스템, SISO(Single-Input Single-Output) 시스템 및 SIMO(Single-Input Multiple-Output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. 이하에서, 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다. 도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 자원블록(RB; Resource Block)는 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다. 상기 무선 프레임의 구조는 일 예에 불과한 것이다. 따라서 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수나 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
3GPP LTE는 노멀(normal) 사이클릭 프리픽스(CP; Cyclic Prefix)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.
무선 통신 시스템은 크게 FDD(Frequency Division Duplex) 방식과 TDD(Time Division Duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 단말에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원 블록을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.
여기서, 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(Control Channel Elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, DCI에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; Radio Network Temporary Identifier)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보(SIB; System Information Block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(System Information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(Random Access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. CRC가 붙여진 DCI는 채널 코딩(channel coding) 및 레이트 매칭(rate matching)을 거쳐 전송될 수 있다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 상위 계층에서 지시되는 경우, 단말은 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 지원할 수 있다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK(Acknowledgement)/NACK(Non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(Precoding Matrix Indicator), HARQ, RI(Rank Indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
도 6은 SC-FDMA 시스템에서 전송기 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 전송기(50)는 DFT(Discrete Fourier Transform)부(51), 부반송파 맵퍼(52), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(53) 및 CP 삽입부(54)를 포함한다. 전송기(50)는 스크램블 유닛(미도시; scramble unit), 모듈레이션 맵퍼(미도시; modulation mapper), 레이어 맵퍼(미도시; layer mapper) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시; layer permutator)를 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(51)에 앞서 배치될 수 있다.
DFT부(51)는 입력되는 심벌들에 DFT를 수행하여 복소수 심벌들(complex-valued symbol)을 출력한다. 예를 들어, Ntx 심벌들이 입력되면(단, Ntx는 자연수), DFT 크기(size)는 Ntx이다. DFT부(51)는 변환 프리코더(transform precoder)라 불릴 수 있다. 부반송파 맵퍼(52)는 상기 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑시킨다. 상기 복소수 심벌들은 데이터 전송을 위해 할당된 자원 블록에 대응하는 자원 요소들에 맵핑될 수 있다. 부반송파 맵퍼(52)는 자원 맵퍼(resource element mapper)라 불릴 수 있다. IFFT부(53)는 입력되는 심벌에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호인 데이터를 위한 기본 대역(baseband) 신호를 출력한다. CP 삽입부(54)는 데이터를 위한 기본 대역 신호의 뒷부분 일부를 복사하여 데이터를 위한 기본 대역 신호의 앞부분에 삽입한다. CP 삽입을 통해 ISI(Inter-Symbol Interference), ICI(Inter-Carrier Interference)가 방지되어 다중 경로 채널에서도 직교성이 유지될 수 있다.
도 7은 부반송파 맵퍼가 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑하는 방식의 일 예를 나타낸다. 도 7-(a)를 참조하면, 부반송파 맵퍼는 DFT부로부터 출력된 복소수 심벌들을 주파수 영역에서 연속된 부반송파들에 맵핑한다. 복소수 심벌들이 맵핑되지 않는 부반송파에는 '0'이 삽입된다. 이를 집중된 맵핑(localized mapping)이라 한다. 3GPP LTE 시스템에서는 집중된 맵핑 방식이 사용된다. 도 7-(b)를 참조하면, 부반송파 맵퍼는 DFT부로부터 출력된 연속된 2개의 복소수 심벌들 사이마다 L-1개의 '0'을 삽입한다(L은 자연수). 즉, DFT부로부터 출력된 복소수 심벌들은 주파수 영역에서 등간격으로 분산된 부반송파들에 맵핑된다. 이를 분산된 맵핑(distributed mapping)이라 한다. 부반송파 맵퍼가 도 7-(a)와 같이 집중된 맵핑 방식 또는 도 7-(b)와 같이 분산된 맵핑 방식을 사용하는 경우, 단일 반송파 특성이 유지된다.
도 8은 복조를 위한 참조 신호 전송기의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면 참조 신호 전송기(60)는 부반송파 맵퍼(61), IFFT부(62) 및 CP 삽입부(63)를 포함한다. 참조 신호 전송기(60)는 도 6의 전송기(50)과 다르게 DFT부(51)를 거치지 않고 주파수 영역에서 바로 생성되어 부반송파 맵퍼(61)를 통해 부반송파에 맵핑된다. 이때 부반송파 맵퍼는 도 7-(a)의 집중된 맵핑 방식을 이용하여 참조 신호를 부반송파에 맵핑할 수 있다.
도 9는 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 구조의 일 예이다. 도 9-(a)의 서브프레임의 구조는 노멀 CP의 경우를 나타낸다. 서브프레임은 제1 슬롯과 제2 슬롯을 포함한다. 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각은 7 SC-FDMA 심벌을 포함한다. 서브프레임 내 14 SC-FDMA 심벌은 0부터 13까지 심벌 인덱스가 매겨진다. 심벌 인덱스가 3 및 10인 SC-FDMA 심벌을 통해 참조 신호가 전송될 수 있다. 참조 신호는 시퀀스를 이용하여 전송될 수 있다. 참조 신호 시퀀스로 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스가 사용될 수 있으며, 루트 인덱스(root index)와 순환 쉬프트(cyclic shift) 값에 따라 다양한 ZC 시퀀스가 생성될 수 있다. 기지국은 단말에게 서로 다른 순환 쉬프트 값을 할당하여 직교(orthogonal) 시퀀스 또는 준직교(quasi-orthogonal) 시퀀스를 통해 복수의 단말의 채널을 추정할 수 있다. 상기 서브프레임 내의 2개의 슬롯에서 참조 신호가 차지하는 주파수 영역의 위치는 서로 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 2개의 슬롯에서는 동일한 참조 신호 시퀀스가 사용된다. 참조 신호가 전송되는 SC-FDMA 심벌을 제외한 나머지 SC-FDMA 심벌을 통해 데이터가 전송될 수 있다. 도 9-(b)의 서브프레임의 구조는 확장 CP의 경우를 나타낸다. 서브프레임은 제1 슬롯과 제2 슬롯을 포함한다. 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각은 6 SC-FDMA 심벌을 포함한다. 서브프레임 내 12 SC-FDMA 심벌은 0부터 11까지 심벌 인덱스가 매겨진다. 심벌 인덱스가 2 및 8인 SC-FDMA 심벌을 통해 참조 신호가 전송된다. 참조 신호가 전송되는 SC-FDMA 심벌을 제외한 나머지 SC-FDMA 심벌을 통해 데이터가 전송된다.
도 9에 나타내지 않았으나, 서브프레임 내 SC-FDMA 심벌을 통해 사운딩 참조 신호(SRS; Sounding Reference Signal)가 전송될 수도 있다. 사운딩 참조 신호는 상향링크 스케줄링을 위해 단말이 기지국으로 전송하는 참조 신호이다. 기지국은 수신된 사운딩 참조 신호를 통해 상향링크 채널을 추정하고, 추정된 상향링크 채널을 상향링크 스케줄링에 이용한다.
클러스터된(clustered) DFT-s OFDM 전송 방식은 기존의 SC-FDMA 전송 방식의 변형으로, 프리코더를 거친 데이터 심벌들을 복수의 서브 블록으로 나누고 이를 주파수 영역에서 서로 분리시켜 맵핑하는 방법이다.
도 10은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 일 예이다. 도 10을 참조하면, 전송기(70)는 DFT부(71), 부반송파 맵퍼(72), IFFT부(73) 및 CP 삽입부(74)를 포함한다. 전송기(70)는 스크램블 유닛(미도시), 모듈레이션 맵퍼(미도시), 레이어 맵퍼(미도시) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(71)에 앞서 배치될 수 있다.
DFT부(71)로부터 출력되는 복소수 심벌들은 N개의 서브 블록으로 나뉜다(N은 자연수). N개의 서브 블록은 서브 블록 #1, 서브 블록 #2,..., 서브 블록 #N으로 나타낼 수 있다. 부반송파 맵퍼(72)는 N개의 서브 블록들을 주파수 영역에서 분산시켜 부반송파들에 맵핑한다. 연속된 2개의 서브블록들 사이마다 NULL이 삽입될 수 있다. 하나의 서브 블록 내 복소수 심벌들은 주파수 영역에서 연속된 부반송파에 맵핑될 수 있다. 즉, 하나의 서브 블록 내에서는 집중된 맵핑 방식이 사용될 수 있다.
도 10의 전송기(70)는 단일 반송파(single carrier) 전송기 또는 다중 반송파(multi-carrier) 전송기에 모두 사용될 수 있다. 단일 반송파 전송기에 사용되는 경우, N개의 서브 블록들이 모두 하나의 반송파에 대응된다. 다중 반송파 전송기에 사용되는 경우, N개의 서브 블록들 중 각각의 서브 블록마다 하나의 반송파에 대응될 수 있다. 또는, 다중 반송파 전송기에 사용되는 경우에도, N개의 서브 블록들 중 복수의 서브 블록들은 하나의 반송파에 대응될 수도 있다. 한편, 도 10의 전송기(70)에서 하나의 IFFT부(73)를 통해 시간 영역 신호가 생성된다. 따라서, 도 10의 전송기(70)가 다중 반송파 전송기에 사용되기 위해서는 연속된 반송파 할당(contiguous carrier allocation) 상황에서 인접한 반송파 간 부반송파 간격이 정렬(alignment)되어야 한다.
도 11은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다. 도 11을 참조하면, 전송기(80)는 DFT부(81), 부반송파 맵퍼(82), 복수의 IFFT부(83-1, 83-2,...,83-N)(N은 자연수) 및 CP 삽입부(84)를 포함한다. 전송기(80)는 스크램블 유닛(미도시), 모듈레이션 맵퍼(미도시), 레이어 맵퍼(미도시) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(71)에 앞서 배치될 수 있다.
N개의 서브 블록들 중 각각의 서브 블록에 대해 개별적으로 IFFT가 수행된다. 제n IFFT부(38-n)는 서브 블록 #n에 IFFT를 수행하여 제n 기본 대역 신호를 출력한다(n=1,2,..,N). 제n 기본 대역 신호에 제n 반송파 신호가 곱해져 제n 무선 신호가 생성된다. N개의 서브 블록들로부터 생성된 N개의 무선 신호들은 더해진 후, CP 삽입부(314)에 의해 CP가 삽입된다. 도 11의 전송기(80)는 전송기가 할당 받은 반송파들이 인접하지 않는 불연속된 반송파 할당(non-contiguous carrier allocation) 상황에서 사용될 수 있다.
도 12는 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다. 도 12는 청크(chunk) 단위로 DFT 프리코딩을 수행하는 청크 특정 DFT-s OFDM 시스템이다. 이는 Nx SC-FDMA로 불릴 수 있다. 도 12를 참조하면, 전송기(90)는 코드 블록 분할부(91), 청크(chunk) 분할부(92), 복수의 채널 코딩부(93-1,...,93-N), 복수의 변조기(94-1,...,4914-N), 복수의 DFT부(95-1,...,95-N), 복수의 부반송파 맵퍼(96-1,...,96-N), 복수의 IFFT부(97-1,...,97-N) 및 CP 삽입부(98)를 포함한다. 여기서, N은 다중 반송파 전송기가 사용하는 다중 반송파의 개수일 수 있다. 채널 코딩부(93-1,...,93-N) 각각은 스크램블 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 변조기(94-1,...,94-N)는 모듈레이션 맵퍼라 칭할 수도 있다. 전송기(90)는 레이어 맵퍼(미도시) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(95-1,...,95-N)에 앞서 배치될 수 있다.
코드 블록 분할부(91)는 전송 블록을 복수의 코드 블록으로 분할한다. 청크 분할부(92)는 코드 블록을 복수의 청크로 분할한다. 여기서, 코드 블록은 다중 반송파 전송기로부터 전송되는 데이터라 할 수 있고, 청크는 다중 반송파 중 하나의 반송파를 통해 전송되는 데이터 조각이라 할 수 있다. 전송기(90)는 청크 단위로 DFT를 수행한다. 전송기(90)는 불연속된 반송파 할당 상황 또는 연속된 반송파 할당 상황에서 모두 사용될 수 있다.
도 13은 UL-SCH(Uplink Shared Channel) 전송 채널(transport channel)의 처리 과정의 일 예이다. 데이터는 매 전송 시간 구간(TTI; Transmit Time Interval)마다 최대 하나의 전송 블록(transport block)의 형태로 코딩 유닛(coding unit)에 도달한다. 도 13의 UL-SCH 전송 채널의 처리 과정은 각 상향링크 셀의 각 UL-SCH 전송 채널에 대해서 적용될 수 있다.
도 13을 참조하면, 단계 S100에서 전송 블록에 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 추가된다. CRC가 추가됨으로서 에러 검출(error detection)을 지원할 수 있다. 전송 블록의 크기를 A, 패리티 비트(parity bit)의 크기를 L, B=A+L이라 할 수 있다.
단계 S110에서 CRC가 추가된 전송 블록이 복수의 코드 블록으로 분할(segmentation)되고, 각 코드 블록에 CRC가 추가된다. 각 코드 블록의 크기는 Kr로 표현할 수 있으며, r은 코드 블록 번호이다.
단계 S120에서 각 코드 블록에 대하여 채널 코딩이 수행된다. 이때 터보 코딩(turbo coding) 방식으로 채널 코딩이 수행될 수 있다. 터보 코딩의 코딩률(coding rate)은 1/3이므로 3개의 코딩된 스트림이 생성되며, 코드 블록 번호가 r인 각 코딩된 스트림은 Dr의 크기를 가진다.
단계 S130에서 채널 코딩이 수행된 각 코드 블록에 대하여 레이트 매칭(rate matching)이 수행된다. 코드 블록 번호가 r일 때, 레이트 매칭된 비트의 수는 Er로 표현할 수 있다.
단계 S140에서 레이트 매칭이 수행된 각 코드 블록들이 연결(concatenation)된다. G는 각 코드 블록들이 연결된 총 비트의 수이며, 이는 NL개의 전송 레이어 상의 주어진 전송 블록에서 제어 정보의 전송에 사용되는 비트를 제외한 것이다. 이때 제어 정보는 UL-SCH 전송과 다중화(multiplexing)될 수 있다.
단계 S141 내지 단계 S143에서 제어 정보에 대하여 채널 코딩이 수행된다. 제어 정보는 CQI 및/또는 PMI를 포함하는 채널 품질 정보, HARQ-ACK 및 RI 등을 포함할 수 있다. 이하에서 CQI는 PMI를 포함하는 것으로 가정한다. 각 제어 정보에 대하여 서로 다른 코딩 심벌의 개수에 따라 서로 다른 코딩률이 적용된다. 제어 정보가 PUSCH로 전송될 때, CQI, RI 및 HARQ-ACK에 대한 채널 코딩은 독립적으로 수행된다. 본 실시예에서는 단계 S141에서 CQI, 단계 S142에서 RI, 단계 S143에서 HARQ-ACK이 채널 코딩되는 것을 가정하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
단계 S150에서 데이터와 제어 정보에 대한 다중화가 수행된다. 이때 HARQ-ACK 정보는 서브프레임의 2개의 슬롯에 모두 존재하며, DMRS(Demodulation Reference Signal) 주위의 자원에 맵핑될 수 있다. 데이터와 제어 정보를 다중화함으로써, 데이터와 제어 정보는 서로 다른 변조 심벌에 맵핑될 수 있다. 한편, 상향링크 셀의 서브프레임에서 하나 이상의 UL-SCH 전송 블록이 전송되는 경우, CQI 정보는 가장 높은 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 가지는 UL-SCH 전송 블록 상의 데이터와 다중화될 수 있다.
단계 S160에서 채널 인터리빙(channel interleaving)이 수행된다. 채널 인터리빙은 PUSCH 자원 맵핑과 연결되어 수행될 수 있으며, 채널 인터리빙에 의해서 변조 심벌(modulation symbol)이 전송 파형(transmit waveform)으로 시간 우선 맵핑(time first mapping)될 수 있다. HARQ-ACK 정보는 상향링크 DMRS 주위의 자원에 맵핑될 수 있고, RI 정보는 HARQ-ACK 정보에 의해 사용되는 자원 주위에 맵핑될 수 있다.
도 14는 3GPP LTE에서 데이터 채널 및 제어 채널이 맵핑되는 물리적 자원 요소의 일 예이다. 가로축은 DFT(Discrete Fourier Transform)의 입력인 가상 부반송파(virtual subcarrier), 세로축은 SC-FDMA 심벌을 나타낸다. 각 슬롯의 4번째 SC-FDMA 심벌에 참조 신호가 맵핑된다. 데이터와 CQI는 시간 우선의 방식으로 맵핑된다. 데이터와 CQI는 직렬(serial) 연결 방식으로 다중화될 수 있다. 인코딩된 HARQ-ACK는 참조 신호가 맵핑된 SC-FDMA 심벌 옆의 SC-FDMA 심벌에 맵핑된다. HARQ-ACK을 위하여 사용되는 자원은 가상 부반송파의 마지막 부분에 위치할 수 있다. HARQ-ACK 정보는 서브프레임 내의 2개의 슬롯에 모두 존재할 수 있다. RI는 HARQ-ACK이 전송되는지 여부에 관계 없이 HARQ-ACK이 맵핑된 자원 요소의 옆에서 레이트 매칭될 수 있다. HARQ-ACK 및 RI가 맵핑되는 SC-FDMA 심벌의 개수는 최대 4개일 수 있다.
도 15는 UL-SCH 전송 채널의 처리 과정의 또 다른 예이다. 단계 S200에서 단말은 UL-SCH의 RI를 인식하며, 단계 S210에서 단말은 UL-SCH의 랭크를 제어 채널의 랭크로 설정한다. 이때 제어 채널의 랭크에 따라 제어 채널의 정보 비트의 수가 확장될 수 있다. 제어 채널의 정보 비트의 수는 단순 반복(simple repetition) 또는 순환 버퍼(circular buffer)에 의해서 확장될 수 있다. 예를 들어 정보 비트가 [a0 a1 a2 a3]이고 랭크의 개수가 2인 경우, 확장된 정보 비트는 단순 반복에 의해서 [a0 a1 a2 a3 a0 a1 a2 a3]일 수 있다. 제어 채널의 랭크를 데이터 채널의 랭크로 한정함으로써 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 피할 수 있다. DMRS가 데이터 부분과 동일한 프리코딩에 의해서 프리코딩 되므로, 제어 채널의 랭크와 데이터 채널의 랭크가 서로 다른 경우 제어 채널을 위한 PMI를 추가적으로 시그널링 해야 할 필요가 있다. 이때 제어 채널의 유효한(effective) 랭크의 개수가 1개인 경우에도 제어 채널의 랭크는 데이터 채널의 랭크와 동일하게 설정될 수 있다.
단계 S220에서 단말은 데이터와 제어 채널을 다중화하며, 단계 S230에서 단말은 채널 인터리빙 과정을 수행한다. 단계 S240에서 단말은 데이터와 제어 채널을 MCS 표에 따라 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 또는 64 QAM 등의 변조 방식으로 변조한다. 단계 S240의 변조 과정은 도 15의 UL-SCH 전송 채널의 처리 과정의 어느 부분에서도 수행될 수 있다. 이어서 DFT(Discrete Fourier Transform), MIMO 프리코딩 및 자원 요소 맵핑 등이 수행될 수 있다.
2개의 부호어를 가정할 때, 채널 코딩은 각 부호어에 대하여 수행되며, 주어진 MCS 표에 따라 레이트 매칭이 수행된다. 인코딩된 정보 비트는 셀 특정(cell-specific), 단말 특정(UE-specific) 또는 부호어 특정(codeword specific)의 바식으로 스크램블 될 수 있다. 이어서 부호어는 레이어로 맵핑될 수 있다. 이때 레이어 쉬프팅(shifting) 또는 레이어 퍼뮤테이션(permutation)이 수행될 수 있다.
3GPP LTE-A은 반송파 집합(carrier aggregation) 시스템을 지원한다. 반송파 집합 시스템은 3GPP TR 36.815 V9.0.0 (2010-3)을 참조할 수 있다.
반송파 집합 시스템은 무선 통신 시스템이 광대역을 지원하려고 할 때 목표로 하는 광대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 반송파를 모아서 광대역을 구성하는 시스템을 의미한다. 반송파 집합 시스템은 대역폭 집합(bandwidth aggregation) 시스템 등의 다른 명칭으로 불릴 수 있다. 반송파 집합 시스템은 각 반송파가 연속한 연속(contiguous) 반송파 집합 시스템과 각 반송파가 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집합 시스템으로 구분될 수 있다. 연속 반송파 집합 시스템에서 각 반송파 사이에 주파수 간격(frequency spacing)이 존재할 수 있다. 1개 이상의 반송파를 모을 때 대상이 되는 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.
반송파 집합 시스템에서 단말은 용량에 따라서 하나 또는 복수의 반송파를 동시에 전송 또는 수신할 수 있다. LTE-A 단말은 복수의 반송파를 동시에 전송 또는 수신할 수 있다. LTE rel-8 단말은 반송파 집합 시스템을 구성하는 각 반송파가 LTE rel-8 시스템과 호환될 때 하나의 반송파만을 송신 또는 수신할 수 있다. 따라서 적어도 상향링크와 하향링크에서 사용되는 반송파의 개수가 같은 경우, 모든 구성 반송파(CC: Component Carrier)가 LTE rel-8과 호환되도록 구성될 필요가 있다.
복수의 반송파를 효율적으로 사용하기 위하여 복수의 반송파를 MAC(Media Access Control)에서 관리할 수 있다. 복수의 반송파를 송/수신하기 위해서 송신기 및 수신기가 모두 복수의 반송파를 송/수신할 수 있어야 한다.
도 16은 반송파 집합 시스템을 구성하는 송신기와 수신기의 일 예이다.
도 16-(a)의 송신기에서는 하나의 MAC이 n개의 반송파를 모두 관리 및 운영하여 데이터를 송수신한다. 이는 도 16-(b)의 수신기에서도 마찬가지이다. 수신기의 입장에서 구성 반송파 당 하나의 전송 블록(transport block)과 하나의 HARQ 엔티티(entity)가 존재할 수 있다. 단말은 복수의 반송파에 대하여 동시에 스케줄링 될 수 있다. 도 16의 반송파 집합 시스템은 연속 반송파 집합 시스템 또는 불연속 반송파 집합 시스템에 모두 적용될 수 있다. 하나의 MAC에서 관리하는 각각의 반송파는 서로 인접할 필요가 없으며, 따라서 자원 관리 측면에서 유연하다는 장점이 있다.
도 17 및 도 18은 반송파 집합 시스템을 구성하는 송신기와 수신기의 또 다른 예이다.
도 17-(a)의 송신기 및 도 17-(b)의 수신기에서는 하나의 MAC이 하나의 반송파만을 관리한다. 즉, MAC와 반송파가 1대1로 대응된다. 도 18-(a)의 송신기 및 도 18-(b)의 수신기에서는 일부 반송파에 대해서는 MAC과 반송파가 1대1로 대응되고, 나머지 반송파에 대해서는 하나의 MAC이 복수의 반송파를 제어한다. 즉, MAC과 반송파의 대응 관계로 다양한 조합이 가능하다.
도 16 내지 도 18의 반송파 집합 시스템은 n개의 반송파를 포함하며, 각 반송파는 서로 인접할 수도 있고 떨어져 있을 수도 있다. 반송파 집합 시스템은 상향링크 또는 하향링크에 모두 적용될 수 있다. TDD 시스템에서는 각각의 반송파가 상향링크 전송과 하향링크 전송을 수행할 수 있도록 구성되며, FDD 시스템에서는 복수의 반송파를 상향링크 용과 하향링크 용으로 구분하여 사용할 수 있다. 일반적인 TDD 시스템에서 상향링크와 하향링크에서 사용되는 구성 반송파의 개수와 각 반송파의 대역폭은 동일하다. FDD 시스템에서는 상향링크와 하향링크에서 사용하는 반송파의 수와 대역폭을 각각 달리 함으로써 비대칭(asymmetric) 반송파 집합 시스템을 구성하는 것도 가능하다.
한편, LTE-A 시스템에서 셀의 개념이 적용될 수 있다. 셀은 단말의 입장에서 적어도 한 단위의 하향링크 자원과 선택적으로 포함되는 상향링크 자원의 결합으로 구성되는 엔티티이다. 즉, 하나의 셀은 적어도 한 단위의 하향링크 자원을 반드시 포함하나, 상향링크 자원은 포함하지 않을 수 있다. 상기 한 단위의 하향링크 자원은 하나의 DL CC일 수 있다. 하향링크 자원의 반송파 주파수(carrier frequency)와 상향링크 자원의 반송파 주파수 사이의 연결(linkage)은 하향링크 자원을 통해 전송되는 SIB2에 의해서 지시될 수 있다. 이하의 설명에서는 주로 CC를 예시로 하여 본 발명을 설명하나, CC가 셀에 포함되는 한 단위의 하향링크 자원 또는 한 단위의 상향링크 자원으로 대체될 수 있음은 자명하다.
셀의 종류는 할당되는 방법에 의해서 구분될 수 있다. 먼저 시스템 전체에 할당된 셀의 개수는 고정될 수 있다. 예를 들어 시스템 전체에 할당된 셀의 개수는 8개일 수 있다. 시스템 전체에 할당된 셀 중 전부 또는 일부가 상위 계층의 RRC(Radio Resource Control) 시그널링에 의해서 할당될 수 있다. RRC 시그널링에 의해 할당된 셀을 구성 셀(configured cell)이라 한다. 즉, 구성 셀은 시스템 전체에 할당된 셀 중 시스템이 사용 가능하도록 할당한 셀을 의미할 수 있다. 구성 셀 중 전부 또는 일부는 MAC(Media Access Control) 시그널링에 의해서 할당될 수 있다. MAC 시그널링에 의해 할당된 셀을 활성 셀(activated cell)이라 할 수 있다. 구성 셀 중 활성 셀을 제외한 나머지 셀은 비활성(deactivated cell)이라 할 수 있다. 활성 셀 중 전부 또는 일부는 L1/L2 시그널링에 의해서 단말에 할당된다. L1/L2 시그널링에 의해 할당된 셀을 스케줄링 셀(scheduled cell)이라 할 수 있다. 스케줄링 셀은 셀 내의 하향링크 자원을 이용하여 PDSCH를 통해 데이터를 수신할 수 있고, 셀 내의 상향링크 자원을 이용하여 PUSCH를 통해 데이터를 전송할 수 있다.
이하, 본 발명이 제안하는 상향링크 제어 신호 전송 방법을 설명하도록 한다.
효율적인 UCI의 전송을 위하여, 또는 단말에서의 IMD(Inter-Modulation Distortion) 및 OOB(Out-Of-Band)의 문제를 해결하기 위하여, 단말은 정의된 하나의 UL PCC(Primary CC)를 통하여 UCI를 전송할 수 있다. 반송파 집합 시스템에서 복수의 DL CC에 대응되는 ACK/NACK 피드백을 UL PCC를 통해 전송할 수도 있다. 단말의 입장에서 UL PCC는 일반적으로 하나의 UL CC에 대해서만 정의되나, 단말이 RF(Radio Frequency) 장치를 2개 이상 가지고 있는 경우, 그에 대응되도록 UL PCC가 정의될 수 있다.
한편, LTE rel-8/9에서는 단말의 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송이 허용되지 않는다. 이는 단일 반송파 특성(single carrier property)을 유지하기 위함이다. 이에 따라 스케줄링된 PDSCH에 대한 ACK/NACK 또는 주기적 채널 상태 정보(CSI; Channel State Information) 등의 UCI를 PUCCH를 통해 전송하는 경우, PUSCH를 통해 데이터가 동시에 전송되는 경우에 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 UCI를 PUSCH에 피기백(piggyback)하여 전송하는 것이 제안될 수 있다. 피기백 방식의 전송에 의해서 UCI를 PUCCH를 통해 전송하지 않고 PUSCH를 통해 전송할 수 있으며, 이에 따라 다중 채널의 동시 전송을 피함으로써 PAPR/CM의 증가 또는 IMD 문제를 방지할 수 있다.
반송파 집합 시스템에서도 이와 같은 다중 채널의 동시 전송을 피하기 위하여 피기백 방식의 전송 방법이 적용될 수 있다. 이하의 설명에서 설명의 용이함을 위하여 PUCCH는 UL PCC에만 할당되는 것으로 가정하나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이하에서 PUSCH의 스케줄링에 따라 PUCCH를 통해 전송될 수 있는 UCI를 PUSCH에 피기백하여 전송하는 방법을 설명하도록 한다.
도 19는 기존에 존재하는 UCI가 PUSCH에 피기백 되어 전송되는 경우의 일 예이다. 도 19-(a)에서 PUSCH는 UL PCC에만 할당되며, UCI는 UL PCC에 할당된 PUSCH에 피기백 되어 전송된다. 도 19-(b)에서 PUSCH는 UL PCC와 UL SCC(Secondary CC) #0에 할당되며, 도 19-(a)와 마찬가지로 UCI는 UL PCC에 할당된 PUSCH에 피기백 되어 전송된다.
PUSCH가 복수의 UL SCC에 할당되고 UL PCC에 스케줄링 되지 않은 경우, 복수의 UL SCC 중 UCI가 피기백 되는 UL SCC를 결정하기 위한 다양한 방법이 고려될 수 있다. 이하의 설명에서 PUSCH가 UL PCC에 스케줄링 되지 않았다는 것은 재전송의 경우까지 포함하여 PUSCH를 통하여 데이터가 전송되지 않음을 의미할 수 있다. UL HARQ에서 단말은 UL 그랜트(grant)에 의한 스케줄링 없이도 동기적 비적응적(synchronous non-adaptive) HARQ 동작을 수행할 수 있다. 즉, PUSCH가 UL PCC에 스케줄링 되지 않음은 UL PCC에서 PUSCH를 통한 데이터뿐만 아니라 HARQ에 의한 재전송 데이터도 전송되지 않음을 의미한다.
1) 먼저, 단말은 PUSCH들이 할당된 복수의 UL SCC 중 암시적으로(implicitly) 설정된 어느 하나의 UL SCC를 선택하여 UCI를 해당 PUSCH에 피기백 할 수 있다.
- PUSCH가 스케줄링 된 UL SCC 중 물리(physical) CC 인덱스 또는 논리(logical) CC 인덱스가 가장 작은 또는 가장 큰 UL SCC의 PUSCH로 UCI를 피기백 할 수 있다.
- PUSCH가 활성 UL SCC 중 물리 CC 인덱스 또는 논리 CC 인덱스가 가장 작은 또는 가장 큰 UL SCC의 PUSCH로 UCI를 피기백 할 수 있다.
- PUSCH가 구성 UL SCC 중 물리 CC 인덱스 또는 논리 CC 인덱스가 가장 작은 또는 가장 큰 UL SCC의 PUSCH로 UCI를 피기백 할 수 있다.
- 전송 블록(TB; Transmission Block)의 크기에 따라 UL SCC가 선택될 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 된 UL 자원의 크기가 가장 큰 UL SCC 또는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨이 가장 큰 UL SCC의 PUSCH로 UCI를 피기백 할 수 있다.
- 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)에 의하여 설정되는 UL SCC의 우선 순위(priority)에 따라 UCI가 피기백 되는 UL SCC를 선택할 수 있다. 상위 계층 시그널링에 의해서 UL SCC의 우선 순위가 반정적(semi-statically)으로 변할 수 있다. UCI가 피기백 되는 UL SCC의 우선 순위는 SCC의 인덱스에 의해서 설정될 수 있으며, SCC들의 QoS(Quality of Service)를 기반으로 설정될 수도 있다. 이때 UL SCC에 대한 QoS를 기지국이 알려줄 수 있으며, 새로운 우선 순위를 설정하지 않아도 된다는 점에서 장점이 있다. 또는, 암시적으로 미리 정의된(pre-defined) 복수의 우선 순위 중 하나의 우선 순위가 상위 계층 시그널링에 의해서 설정되고, 단말은 설정된 우선 순위에 따라 UCI가 피기백 되는 UL SCC를 결정할 수 있다. 복수의 우선 순위에 의하여 기지국과 단말의 동작의 유연성(flexibility)을 확보할 수 있는 장점이 있다.
- DL PCC에서 스케줄링 하는 UL SCC로 UCI가 피기백 될 수 있다. DL PCC가 스케줄링하는 UL SCC가 2개 이상인 경우에는 앞에서 설명한 방법 중 어느 하나의 방법에 의해서 UCI가 피기백 되는 UL SCC를 결정할 수 있다.
- 반영구적(semi-persistent) 스케줄링 및 비적응적(non-adaptive) 재전송의 경우, 초기에 전송된 그랜트와 동일하게 UL SCC가 결정될 수 있다.
도 20은 제안된 발명에 의하여 UCI가 PUSCH에 피기백되어 전송되는 경우의 일 예이다. 도 20-(a)에서 PUSCH는 UL PCC에는 할당되지 않으며, UL SCC #0 및 UL SCC #1에 할당된다. UCI는 UL SCC #0에 할당된 PUSCH에 피기백 되어 전송된다. 이때 UL SCC #0 및 UL SCC #1 중 UCI가 피기백 되는 UL SCC를 UL SCC #0로 선택함에 있어서, 앞에서 설명한 다양한 방법 중 어느 하나가 적용될 수 있다. 예를 들어 PUSCH가 스케줄링 된 UL SCC #0과 UL SCC #1 중, 물리 CC 인덱스 또는 논리 CC 인덱스가 가장 작은 UL SCC #0에 UCI가 피기백 될 수 있다. 도 20-(b)에서 PUSCH는 UL PCC에는 할당되지 않으며, UL SCC #01에 할당된다. UCI는 UL SCC #0에 할당된 PUSCH에 피기백 되어 전송된다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 특정 UL SCC가 데이터를 재전송하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어 3개의 구성 UL CC가 존재하고 어느 하나의 서브프레임에서 UL PCC에는 PUSCH가 스케줄링 되지 않고 UL SCC #0과 UL SCC #1에서 UL 그랜트 없이 데이터의 재전송이 수행되는 경우, 물리 CC 인덱스 또는 논리 CC 인덱스가 가장 작은 UL SCC #0에 UCI가 피기백 될 수 있다. UL PCC에는 PUSCH가 스케줄링 되지 않고 UL SCC #1에서만 데이터의 재전송이 수행되는 경우, UL SCC #1에 UCI가 피기백 될 수 있다.
2) 또 다른 방법으로, 기지국이 UCI가 피기백 되는 UL SCC의 인덱스를 PDCCH 또는 RRC(Radio Resource Control)를 통해 단말에게 알려줄 수 있다.
- 기지국은 DL 그랜트를 통해 UCI가 피기백 되는 UL SCC의 인덱스를 단말에게 알려줄 수 있다. 이때 UL SCC의 인덱스는 암시적으로 또는 명시적(explicitly)으로 지시될 수 있다. UL SCC의 인덱스가 암시적으로 지시되는 경우, 상기 DL 그랜트에 의해서 스케줄링 되는 PDSCH를 위한 PDCCH와 연결된 UL SCC로 UCI를 피기백 할 수 있다. 또는, 상기 DL 그랜트에 의해서 스케줄링 되는 PDSCH를 전송하는 DL CC와 연결된 UL SCC로 UCI를 피기백 할 수 있다. UL SCC의 인덱스가 명시적으로 지시되는 경우, 반송파 간 스케줄링(cross-carrier scheduling)이 가능하다면 상기 DL 그랜트 내의 CIF(Carrier Indication Field)가 가리키는 DL CC와 연결된 UL SCC로 UCI를 피기백 할 수 있다. 해당 DL CC와 연결된 UL SCC의 개수가 2개 이상인 경우 특정한 하나의 UL SCC를 선택하여 UCI를 피기백 할 수 있다. 예를 들어 CC 인덱스가 가장 작은 또는 가장 큰 하나의 UL SCC를 선택하여 UCI를 피기백 할 수 있다. 이때 UL SCC의 인덱스는 기존의 CIF 또는 TPC(Transmit Power Control) 필드를 재사용하여 지시하거나, 새로 정의하여 지시할 수 있다.
- 기지국은 UL 그랜트를 통해 UCI가 피기백 되는 UL SCC의 인덱스를 단말에게 알려줄 수 있다. 이때 UL SCC의 인덱스는 암시적으로 또는 명시적(explicitly)으로 지시될 수 있다. 앞에서 설명한 DL 그랜트의 경우와 동일한 방법이 적용될 수 있다.
- 기지국은 상위 계층 시그널링을 통해 UCI가 피기백 되는 UL SCC의 인덱스를 단말에게 알려줄 수 있다. 상위 계층 시그널링에 의하여 설정되는 UL SCC의 우선 순위에 따라 UCI가 피기백 되는 UL SCC가 선택될 수 있다. UCI가 피기백 되는 UL SCC의 우선 순위는 SCC의 인덱스에 의해서 설정될 수 있으며, SCC들의 QoS를 기반으로 설정될 수도 있으며, 암시적으로(implicitly) 미리 정의된(pre-defined) 복수의 우선 순위 중 하나의 우선 순위가 상위 계층 시그널링에 의해서 설정될 수도 있다.
한편, 이상에서 설명한 UL SCC를 선택하는 방법들은 2개 이상의 방법이 조합되어 적용될 수 있다.
3) 또 다른 방법으로 단말은 PUCCH를 통한 UCI의 전송 또는 PUSCH를 통한 데이터 전송 중 어느 하나를 생략(dropping)할 수 있다. 전송의 생략은 우선 순위에 따라 미리 지정되거나, PDCCH 시그널링 또는 RRC 시그널링을 통해 지시될 수 있다. PUSCH를 통한 데이터의 전송이 생략되는 경우, 적어도 하나의 UL CC에서 PUCCH만을 전송할 수 있다. 이때 PUSCH를 통한 데이터의 전송의 생략은 UL CC 단위로 적용될 수 있다. PUCCH를 통한 UCI의 전송이 생략되는 경우, UCI가 적어도 하나의 UL CC에 할당된 PUSCH에 피기백 되지 않는다.
4) 한편, 본 발명은 HARQ에 의한 재전송의 경우에도 적용될 수 있다. LTE-A에서 HARQ는 HARQ 엔티티(entity) 단위로 수행될 수 있으며, HARQ 엔티티는 하나의 CC일 수 있다. 예를 들어 초기 전송이 UL CC #2를 통해 수행된 경우, 이에 대한 재전송도 UL CC #2를 통해 수행된다.
예를 들어 초기 전송이 UL PCC, UL SCC #0 및 UL SCC #1에서 수행되고, UL PCC 및 UL SCC #0에서는 데이터의 디코딩에 성공하여 PHICH(Physical HARQ Indicator Channel)를 통해 ACK이 전송되고, UL SCC #1에서는 데이터의 디코딩에 실패하여 PHICH를 통해 NACK이 전송된 경우를 가정한다. UL SCC #1에서 데이터의 재전송이 수행된다. 이때 UL PCC에 할당된 PUCCH를 통해 UCI가 동시에 전송되며 UL PCC에 스케줄링 된 PUSCH가 없는 경우, UCI는 UL SCC #1의 PUSCH에 피기백 되어 전송될 수 있다. DL PCC에서 전송하는 UL 그랜트에 UCI가 피기백 되는 UL SCC에 대한 정보가 포함될 수 있다.
또는, 초기 전송이 UL PCC, UL SCC #0 및 UL SCC #1에서 수행되고, UL PCC 에서는 데이터의 디코딩에 성공하여 PHICH를 통해 ACK이 전송되고, UL SCC #0 및 UL SCC #1에서는 데이터의 디코딩에 실패하여 PHICH를 통해 NACK이 전송된 경우를 가정한다. UL SCC #0 및 UL SCC #1에서 데이터의 재전송이 수행된다. 이때 UL 그랜트가 지시하는 UL SCC에 UCI가 피기백 될 수 있다. 예를 들어 UL SCC #0에 대한 UL 그랜트가 전송된다면, UCI는 UL SCC #0에 피기백 될 수 있다. 이때 UL SCC #0를 지시하는 UL 그랜트는 UL SCC #0과 연결되어 있는 DL CC 또는 DL PCC로부터 지시될 수 있다.
도 21은 제안된 상향링크 제어 신호 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S300에서 단말은 PUSCH가 스케줄링 된 복수의 UL SCC 중 어느 하나의 UL SCC를 선택한다. 상기 어느 하나의 UL SCC를 선택할 때 앞에서 설명한 다양한 방법이 적용될 수 있다. 단계 S310에서 단말은 상기 선택된 하나의 UL SCC를 통해 UCI를 스케줄링 된 PUSCH에 피기백 하여 전송한다.
한편, 이상의 설명에서 PUSCH를 통한 데이터와 PUCCH를 통한 UCI의 동시 전송이 설정되지 않는 경우를 가정하였으나, PUSCH를 통한 데이터와 PUCCH를 통한 UCI의 동시 전송이 설정되는 경우에도 UCI의 피기백이 가능하다. 즉, UL PCC에서 전송되는 UCI를 UL PCC에 스케줄링 된 PUSCH에 피기백 하는 방법으로 UCI를 전송할 수 있다. 그렇지 않은 경우에는 피기백 하지 않고 데이터와 UCI를 동시에 전송할 수 있다.
지금까지 본 발명은 주로 주기적 UCI를 PUSCH로 피기백 하는 경우를 예시로 하여 설명하였으나, 본 발명은 비주기적(aperiodic) CQI를 전송하는 경우에도 동일한 방법으로 적용될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 DL CC로부터 비주기적 CQI 요청을 수신하는 경우, 앞에서 설명된 본 발명에 의하여 선택된 하나의 UL CC에 스케줄링 된 PUSCH를 통해 UCI를 전송할 수 있다.
- 비주기적 CQI 요청이 하나의 DL CC로부터 수신되는 경우, 복수의 DL CC에 대한 비주기적 CQI 요청과 관계 없이 UL 그랜트 내에서 지시되는 UL CC를 통해서 비주기적 CQI를 전송할 수 있다. 이때 UL 그랜트 내에서 지시되는 UL CC는 상기 비주기적 CQI 요청을 전송하는 DL CC와 SIB(System Information Block)-2 연결된 UL CC이거나, UL 그랜트 내의 CIF에 의해서 지시된 UL CC일 수 있다.
- 비주기적 CQI 요청이 복수의 DL CC로부터 수신되는 경우, 앞에서 설명한 UCI가 피기백 되는 UL SCC를 선택하는 방법과 마찬가지로 암시적 또는 명시적인 방법에 의하여 비주기적 CQI가 전송되는 UL CC가 선택될 수 있다. 즉, UL CC의 인덱스에 따라 비주기적 CQI가 전송되는 UL CC가 선택될 수 있고, 전송 블록의 크기에 따라 UL CC가 선택될 수 있으며, 상위 계층 시그널링에 의하여 설정된 우선 순위에 의해서 UL CC가 선택될 수도 있다. 우선 순위를 설정함에 있어서 UL PCC가 항상 가장 우선한 UL CC로 설정될 수 있다. 이때 UL CC를 선택하는 우선 순위는 가장 우선한 UL PCC를 제외하고 나머지 UL CC 내에서 설정될 수 있다. 또는, 하나의 서브프레임 내에서 복수의 UL CC를 통한 UCI의 전송이 가능한지 여부에 따라, 복수의 UL CC를 통한 UCI의 전송이 가능한 경우 UL 그랜트에서 지시되는 각 UL CC로 UCI를 전송할 수도 있다.
- 주기적 UCI와 비주기적 CQI는 다중화되어 전송될 수 있다. 주기적 UCI와 비주기적 CQI가 동일한 DL CC에 관한 정보로서 동일한 UL CC에서 전송되는 경우, 주기적 UCI와 비주기적 CQI를 항상 전송하거나 주기적 UCI의 전송을 생략할 수 있다. 주기적 UCI의 전송이 생략되는 경우에도 하나 또는 복수의 DL CC에 대한 피기백 된 ACK/NACK은 항상 우선하여 전송될 수 있다. 주기적 UCI와 비주기적 CQI가 서로 다른 DL CC에 관한 정보로서 동일한 UL CC에서 전송되는 경우, 마찬가지로 주기적 UCI와 비주기적 CQI를 항상 전송하거나 주기적 UCI의 전송을 생략하거나, 또는 앞에서 설명한 방법에 의하여 각각 주기적 UCI 및/또는 비주기적 CQI를 전송할 수 있다.
또는, 주기적 UCI와 비주기적 CQI가 서로 다른 DL CC에 관한 정보로서 동일한 UL CC에서 전송되는 경우, 비주기적 CQI 및 주기적 UCI의 우선 순위를 결정하여 이 중 일부의 전송을 생략할 수 있다(partial dropping). 하나 또는 복수의 DL CC에 대한 복수의 주기적 UCI의 전송이 요구되고 하나의 DL CC에 대한 비주기적 CQI의 전송이 트리거링 되는 경우, 먼저 비주기적 CQI의 전송이 트리거링 된 DL CC에서의 주기적 UCI의 전송을 우선적으로 생략할 수 있다. 이에 따라 LTE rel-8/9와의 하위 호환성(backward compatibility)을 유지할 수 있다. 또는, 비주기적 CQI의 전송이 트리거링 된 DL CC의 비주기적 CQI의 전송을 우선시하고 복수의 DL CC에 대한 주기적 UCI들 중 우선 순위에 따라 적어도 하나의 DL CC에 대한 주기적 UCI를 전송할 수 있다. 이때 주기적 UCI가 전송되는 하나의 UCI를 선택하는 방법은 앞에서 설명한 다양한 방법을 적용할 수 있다. 또한, 비주기적 CQI가 전송되는 DL CC는 주기적 UCI를 전송하는 우선 순위를 결정하는 데 있어서 배제될 수 있다.
하나 또는 복수의 DL CC에 대한 복수의 주기적 UCI를 전송하고 복수의 DL CC에 대한 비주기적 CQI의 전송이 트리거링 되는 경우에도 비주기적 CQI의 전송이 트리거링 된 복수의 DL CC에서의 주기적 UCI의 전송을 우선적으로 생략할 수 있다. 또는, 비주기적 CQI의 전송이 트리거링 된 복수의 DL CC의 비주기적 CQI의 전송을 우선하여 해당 비주기적 CQI 전송 요청을 포함하는 UL 그랜트가 지시하는 하나 또는 복수의 UL CC를 통해 복수의 DL CC에 대한 비주기적 CQI를 전송하며, 복수의 DL CC에 대한 주기적 UCI들 중 우선 순위에 따라 적어도 하나의 DL CC에 대한 주기적 UCI를 전송할 수 있다. 이때 주기적 UCI가 전송되는 하나의 UCI를 선택하는 방법은 앞에서 설명한 다양한 방법을 적용할 수 있다. 또한, 비주기적 CQI가 전송되는 DL CC는 주기적 UCI를 전송하는 우선 순위를 결정하는 데 있어서 배제될 수 있다.
도 22는 제안된 상향링크 제어 신호 전송 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
단계 S400에서 단말은 적어도 하나의 DL CC를 통해 비주기적 CQI 요청을 수신한다. 단계 S410에서 단말은 PUSCH가 할당된 하나의 UL CC를 결정한다. 상기 하나의 UL CC를 결정할 때 앞에서 설명한 다양한 방법이 적용될 수 있다. 단계 S420에서 단말은 상기 결정된 하나의 UL CC를 통해 비주기적 CQI를 전송한다.
이상의 설명에서 복수의 DL CC에 대한 비주기적 CQI를 하나의 UL CC를 통해 전송하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 복수의 DL CC에 대한 비주기적 CQI를 복수의 UL CC를 통해 전송하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 다만, 이때 비주기적 CQI와 주기적 UCI가 개별적으로 UL CC를 통해 전송될 수 있으며, 비주기적 CQI가 전송되는 UL CC와 주기적 UCI가 전송되는 UL CC는 각각의 지정된 규칙에 따라서 지시될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 DL CC를 통해 비주기적 CQI의 요청이 수신되고 주기적 UCI의 피기백 방식의 전송이 동시에 요구되는 경우, 상기 적어도 하나의 DL CC에 대한 비주기적 CQI를 나르는 PUSCH와 주기적 UCI가 피기백 된 PUSCH를 어느 UL CC를 통하여 전송할지에 대한 지시가 필요하다. 일반적으로 하나의 UL CC를 통해 모든 UCI의 전송을 수행한다고 가정하는 경우, 피기백 된 주기적 UCI의 전송은 비주기적 CQI에 비해서 우선 순위가 높지 않다. 따라서 비주기적 CQI의 전송과 주기적 UCI의 피기백 방식의 전송이 동시에 요구되는 경우, 피기백 된 주기적 UCI의 전송은 생략하고 비주기적 CQI의 요청이 포함된 UL 그랜트가 지시하는 UL CC로 비주기적 CQI를 전송할 수 있다. 상기 비주기적 CQI의 요청이 하나의 DL CC를 통해 수신되는 경우, 이는 하나의 CC에 대한 비주기적 CQI의 전송을 요청하는 것만은 아니며 복수의 CC에 대한 비주기적 CQI의 전송을 하나의 DL CC를 통해 요청할 수도 있다. 또한, 상기 비주기적 CQI의 요청이 복수의 DL CC를 통해 수신되는 경우, 복수의 비주기적 CQI의 요청이 포함된 복수의 UL 그랜트들이 지시하는 복수의 UL CC 중 어느 하나의 UL CC를 선택하여 비주기적 CQI를 전송할 수 있다. 이때 하나의 UL CC를 선택함에 있어서 앞에서 설명한 다양한 방법이 적용될 수 있다. 비주기적 CQI를 전송하고도 PUSCH 자원이 충분한 경우에는 해당 비주기적 CQI의 요청이 포함된 UL 그랜트가 지시하는 UL CC를 통해 주기적 UCI를 전송할 수 있다. 복수의 UL CC에 대한 주기적 UCI를 피기백 하여 전송해야 하는 경우, 복수의 피기백 된 주기적 UCI를 우선 순위에 따라 해당 비주기적 CQI의 요청이 포함된 UL 그랜트가 지시하는 UL CC를 통해 전송할 수 있다. 이때의 우선 순위는 앞에서 설명한 다양한 방법에 의해서 설정될 수 있다.
또는, 적어도 하나의 DL CC를 통해 비주기적 CQI의 요청이 수신되고 주기적 UCI의 피기백 방식의 전송이 동시에 요구되는 경우, 주기적 UCI의 전송을 생략하는 방법이 고려될 수도 있다.
또한, 스케줄링 하고자 하는 데이터 없이 UL 그랜트에 의하여 비주기적 CQI를 전송할 UL CC를 결정할 수 있다. UL 그랜트 내에 CIF가 없는 경우, UL 그랜트를 전송하는 DL CC와 SIB-2 연결 관계에 있는 UL CC를 통해 비주기적 CQI를 전송할 수 있다. UL 그랜트 내에 CIF가 존재하는 경우, CIF가 지시하는 UL CC를 통해 비주기적 CQI를 전송할 수 있다. 또는 구성 UL CC 또는 활성 UL CC 중 적어도 하나의 UL CC에서 UL-SCH를 통하여 데이터가 전송되는 경우, UL-SCH를 가지는 PUSCH에 비주기적 CQI를 피기백 하여 전송할 수 있다.
도 23은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
기지국(800)은 프로세서(810; processor), 메모리(820; memory) 및 RF부(830; Radio Frequency unit)을 포함한다. 프로세서(810)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(900)은 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF부(930)을 포함한다. 프로세서(910)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(810, 910)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(820, 920)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(830, 930)은 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 메모리(820, 920)에 저장되고, 프로세서(810, 910)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(820, 920)는 프로세서(810, 910) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(810, 910)와 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 (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 상향링크 제어 신호 전송 방법에 있어서,
    복수의 상향링크(UL; Uplink) 구성 반송파(CC; Component Carrier)들을 포함하는 반송파 집합(CA; Carrier Aggregation) 시스템 내에서 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 스케줄링(scheduling) 된 복수의 UL 보조 구성 반송파(SCC; Secondary CC)들 중 하나의 UL SCC를 선택하고,
    상향링크 제어 정보(UCI; Uplink Control Information)를 상기 선택된 하나의 UL SCC에 스케줄링 된 PUSCH에 피기백(piggyback) 하여 전송하는 것을 포함하되,
    상기 반송파 집합 시스템의 주요 구성 반송파(PCC; Primary CC)에는 PUSCH가 스케줄링 되지 않는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택된 하나의 UL SCC는 상기 PUSCH가 스케줄링 된 복수의 UL SCC 중 물리(physical) 또는 논리(logical) 인덱스가 가장 큰 또는 가장 작은 UL SCC인 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택된 하나의 UL SCC는 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)에 의하여 설정된 우선 순위(priority)에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 우선 순위는 QoS(Quality of Service)를 기반으로 설정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택된 하나의 UL SCC는 하향링크(DL; Downlink) PCC에서 스케줄링 되는 UL SCC인 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택된 하나의 UL SCC는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)을 통해 전송되는 DL 그랜트(grant) 또는 UL 그랜트에 의해서 지시되는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 선택된 하나의 UL SCC는 상기 DL 그랜트에 의해서 스케줄링 되는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 연결(link)된 UL SCC 또는 상기 PDSCH를 위한 PDCCH와 연결된 UL SCC이거나,
    상기 UL 그랜트에 의해서 스케줄링 되는 PUSCH와 연결된 UL SCC 또는 상기 PUSCH를 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)와 연결된 UL SCC인 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 선택된 하나의 UL SCC는 상기 DL 그랜트 또는 상기 UL 그랜트 내의 반송파 지시 필드(CIF; Carrier Indication Field)에 의해서 지시되는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 UCI는 주기적(periodic)으로 전송되는 주기적 UCI인 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 상향링크 제어 신호 전송 방법에 있어서,
    적어도 하나의 하향링크(DL; Downlink) 구성 반송파(CC; Component Carrier)를 통해 비주기적(aperiodic) CQI(Channel Quality Indicator)의 요청을 수신하고,
    PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 스케줄링(scheduling) 된 복수의 상향링크(UL; Uplink) CC 중 하나의 UL CC를 결정하고,
    상기 비주기적 CQI를 상기 결정된 하나의 UL CC에 스케줄링 된 PUSCH를 통하여 전송하는 것을 포함하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 비주기적 CQI는 주기적 UCI와 다중화(multiplexing)되어 전송되는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 비주기적 CQI와 상기 주기적 UCI는 동일한 CC에서 다중화 되는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 비주기적 CQI와 상기 주기적 UCI 중 일부가 생략되어 전송되는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 비주기적 CQI가 상기 주기적 UCI에 우선하여 전송되는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 신호 전송 방법.
  15. 무선 통신 시스템에서,
    무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    복수의 상향링크(UL; Uplink) 구성 반송파(CC; Component Carrier)들을 포함하는 반송파 집합(CA; Carrier Aggregation) 시스템 내에서 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 스케줄링(scheduling) 된 복수의 UL 보조 구성 반송파(SCC; Secondary CC)들 중 하나의 UL SCC를 선택하고,
    상향링크 제어 정보(UCI; Uplink Control Information)를 상기 선택된 하나의 UL SCC에 스케줄링 된 PUSCH에 피기백(piggyback) 하여 전송하도록 구성되며,
    상기 반송파 집합 시스템의 주요 구성 반송파(PCC; Primary CC)에는 PUSCH가 스케줄링 되지 않는 것을 특징으로 하는 단말.
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