KR20140070526A

KR20140070526A - 제어 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR20140070526A
Application number: KR1020147002428A
Authority: KR
Inventors: 양석철; 안준기; 서동연
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2014-06-10
Also published as: WO2013051913A3; CN103843278A; US9288018B2; US20140169242A1; KR101962141B1; WO2013051913A2; CN103843278B

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 캐리어 병합을 지원하고 TDD(Time Division Duplex)로 동작하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법에 있어서, 특정 파라미터에 따라 각각의 콤포넌트 캐리어(CC)에 대한 HARQ-ACK(Hybrid Automatic Repeat request - Acknowledgement)를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 특정 파라미터가 특정값보다 작은 경우 상기 각각의 CC에 대한 HARQ-ACK은 개별적으로 전송되고, 상기 특정 파라미터가 상기 특정값보다 크거나 같은 경우 상기 각각의 CC에 대한 HARQ-ACK은 상기 HARQ-ACK에 대응하는 특정 개수의 비트 값을 이용하여 전송되는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

Description

제어 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR TRANSMITTING CONTROL INFORMATION AND APPARATUS FOR SAME}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 제어 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, FDMA(Frequency Division Multiple Access) 시스템, TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템, SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 시스템 등이 있다.

본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 효율적으로 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은 TDD(Time Division Duplex) 시스템에서 상향링크 제어 정보를 효율적으로 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상으로, 캐리어 병합(carrier aggregation)을 지원하고 TDD(Time Division Duplex)로 동작하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 특정 파라미터에 따라 각각의 콤포넌트 캐리어(Component Carrier, CC)에 대한 HARQ-ACK(Hybrid Automatic Repeat request - Acknowledgement) 정보를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 특정 파라미터가 특정값보다 작은 경우 각각의 CC에 대한 하나 이상의 HARQ-ACK은 각각의 HARQ-ACK에 대응하는 개별 비트 값을 이용하여 전송되고, 상기 특정 파라미터가 상기 특정값보다 크거나 같은 경우 상기 각각의 CC에 대한 하나 이상의 HARQ-ACK은 전체 HARQ-ACK에 대응하는 특정 개수의 비트 값을 이용하여 전송된다.

본 발명의 다른 양상으로, 캐리어 병합을 지원하고 TDD로 동작하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하도록 구성된 통신 장치가 제공되며, 상기 통신 장치는 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 특정 파라미터에 따라 각각의 콤포넌트 캐리어(CC)에 대한 HARQ-ACK 정보를 전송하도록 구성되며, 상기 특정 파라미터가 특정값보다 작은 경우 각각의 CC에 대한 하나 이상의 HARQ-ACK은 각각의 HARQ-ACK에 대응하는 개별 비트 값을 이용하여 전송되고, 상기 특정 파라미터가 상기 특정값보다 크거나 같은 경우 상기 각각의 CC에 대한 하나 이상의 HARQ-ACK은 저체 HARQ-ACK에 대응하는 특정 개수의 비트 값을 이용하여 전송될 수 있다.

바람직하게, 상기 상기 특정값은 5이고 상기 특정 개수는 2일 수 있다.

바람직하게, 상기 특정 파라미터가 5인 경우 상기 각각의 CC에 대한 HARQ-ACK와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어질 수 있으며,

여기서, {(a0, a1), (b0, b1), (c0, c1), (d0, d1)}은 {(1,1), (1,0), (0,1), (0,0)}, 또는 {(1,1), (0,1), (1,0), (0,0)}, 또는 {(0,0), (1,0), (0,1), (1,1)}, 또는 {(0,0), (0,1), (1,0), (1,1)} 중 어느 하나에 해당할 수 있고, A는 ACK(Acknowledgement)를 나타내고, D는 DTX(Discontinuous Transmission)를 나타내고, N/D는 NACK(Negative ACK) 또는 DTX를 나타내고, any는 ACK, NACK, DTX 중 어느 하나를 나타낸다.

바람직하게, 상기 특정 파라미터가 6인 경우 상기 각각의 CC에 대한 HARQ-ACK와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어질 수 있으며,

여기서, {(a0, a1), (b0, b1), (c0, c1), (d0, d1)}은 {(1,1), (1,0), (0,1), (0,0)}, 또는 {(1,1), (0,1), (1,0), (0,0)}, 또는 {(0,0), (1,0), (0,1), (1,1)}, 또는 {(0,0), (0,1), (1,0), (1,1)} 중 어느 하나에 해당할 수 있고, A는 ACK를 나타내고, D는 DTX를 나타내고, N/D는 NACK 또는 DTX를 나타내고, any는 ACK, NACK, DTX 중 어느 하나를 나타낸다.

바람직하게, 상기 특정 파라미터가 7인 경우 상기 각각의 CC에 대한 HARQ-ACK와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어질 수 있으며,

바람직하게, 상기 특정 파라미터가 8인 경우 상기 각각의 CC에 대한 HARQ-ACK와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어질 수 있으며,

바람직하게, 상기 특정 파라미터가 9인 경우 상기 각각의 CC에 대한 HARQ-ACK와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어질 수 있으며,

바람직하게, PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 없이 전송되는 하향링크 데이터가 존재하는 경우, HARQ-ACK(0)은 상기 PDCCH 없이 전송되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내고, i＞0인 HARQ-ACK(i)는 DL DAI(Downlink Downlink Assignment Index)의 값(V)이 ((i-1) modulo 4)+1인 PDCCH에 대응되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타낼 수 있다. 즉, i = 1, 2, 3, 4에 대하여 HARQ-ACK(i)는 DL DAI(Downlink Downlink Assignment Index)의 값(V)이 i인 PDCCH에 대응되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내고, i = 5, 6, 7, 8에 대하여 HARQ-ACK(i)는 DL DAI의 값(V)이 (i-4)인 PDCCH에 대응되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타낼 수 있다. PDCCH 없이 전송되는 하향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, HARQ-ACK(i)는 V가 (i modulo 4)+1인 PDCCH에 대응되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타낼 수 있다. 즉, i = 0, 1, 2, 3에 대하여 HARQ-ACK(i)는 V가 i+1인 PDCCH에 대응되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내고, i = 4, 5, 6, 7에 대하여 HARQ-ACK(i)는 DL DAI의 값(V)이 (i-3)인 PDCCH에 대응되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내고, i = 8에 대하여 HARQ-ACK(i)는 DL DAI의 값(V)이 (i-7)인 PDCCH에 대응되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타낼 수 있다.

바람직하게, 상기 특정값은 3이고 상기 HARQ-ACK 세트와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어질 수 있고, A는 ACK를 나타내고, D는 DTX를 나타내고, N/D는 NACK 또는 DTX를 나타내고, any는 ACK, NACK, DTX 중 어느 하나를 나타낸다.

바람직하게, 이 표에서 상기 특정 파라미터의 값이 L인 경우 상기 비트 값의 특정 개수는

에 의해 주어질 수 있다.

에 의해 주어질 수 있다.

바람직하게, 상기 특정 파라미터는 상기 각각의 CC에 대해 상기 HARQ-ACK 정보가 전송되는 상향링크 서브프레임에 대응되는 하향링크 서브프레임의 개수(M) 또는 UL DAI(Uplink Downlink Assignment Index)의 값(W)을 나타낼 수 있고, 상기 HARQ-ACK 정보는 PUCCH 포맷 3를 이용하여 전송될 수 있다.

본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 효율적으로 전송할 수 있다. 구체적으로, TDD 시스템에서 상향링크 제어 정보를 효율적으로 전송할 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.

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첨부 도면은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되며, 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다.
도 2는 하향링크 슬롯의 자원 그리드를 예시한다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 5는 UL-SCH 데이터와 제어 정보의 처리 과정을 예시한다.
도 6은 PUSCH 상에서 제어 정보와 UL-SCH 데이터의 다중화를 나타낸다.
도 7은 단일 셀 상황에서 TDD 상향링크 ACK/NACK 전송 과정을 나타낸다.
도 8은 DAI(Downlink Assignment Index)를 이용한 ACK/NACK 전송을 예시한다.
도 9는 캐리어 병합(Carrier Aggregation, CA) 통신 시스템을 예시한다.
도 10은 크로스-캐리어 스케줄링을 예시한다.
도 11은 TDD LTE-A에서 캐리어 병합된 경우 채널 선택 기반의 ACK/NACK 전송 과정을 예시한다.
도 12는 슬롯 레벨의 PUCCH 포맷 3 구조를 예시한다.
도 13은 PUCCH 포맷 3 모드가 설정된 경우 HARQ-ACK을 PUSCH를 통해 전송하는 경우의 UL-SCH 데이터와 제어 정보의 처리 과정을 예시한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 TDD 시스템에서 캐리어 병합된 경우 HARQ-ACK를 전송하는 방법의 순서도를 예시한다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따라 TDD 시스템에서 캐리어 병합된 경우 HARQ-ACK를 전송하는 방법의 순서도를 예시한다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라 TDD 시스템에서 캐리어 병합된 경우 HARQ-ACK를 전송하는 방법의 순서도를 예시한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.

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 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.

설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

도 1은 무선 프레임(radio frame) 구조를 예시한다. 셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. LTE(-A)는 FDD(Frequency Division Duplex)를 위한 타입 1 무선 프레임 구조와 TDD(Time Division Duplex)를 위한 타입 2 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 1(a)는 타입 1 무선 프레임 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 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. LTE(-A) 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 지칭될 수도 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은 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. 예를 들어, OFDM 심볼이 노멀 CP(normal CP)을 갖는 경우 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개이고, 확장 CP(extended CP)를 갖는 경우 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다.

도 1(b)는 타입 2 무선 프레임 구조를 예시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임으로 구성된다. 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.

표 1은 TDD 모드에서 무선 프레임 내 서브프레임들의 UL-DL 구성(Uplink-Downlink Configuration, UL-DL Cfg)을 예시한다.

표 1에서, D는 하향링크 서브프레임을, U는 상향링크 서브프레임을, S는 스페셜(special) 서브프레임을 나타낸다.

스페셜 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)을 포함한다. DwPTS는 하향링크 전송용으로 유보된 시간 구간이며, UpPTS는 상향링크 전송용으로 유보된 시간 구간이다.

표 2는 스페셜 서브프레임 구성에 따른 DwPTS/GP/UpPTS 길이를 예시한다. 표 2에서 Ts는 샘플링 시간을 나타낸다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에서 서브프레임의 수, 슬롯의 수, 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 하향링크 슬롯의 자원 그리드를 예시한다.

도 2를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 하나의 하향링크 슬롯은 7(6)개의 OFDM 심볼을 포함하고 자원 블록(Resource Block, RB)은 주파수 도메인에서 12개의 부반송파를 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)는 자원 요소(Resource Element, RE)로 지칭된다. 하나의 RB는 12×7(6)개의 RE를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 RB의 개수 N_RB는 하향링크 전송 대역에 의존한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일하되, OFDM 심볼이 SC-FDMA 심볼로 대체된다.

도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.

도 3을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 대응한다. 남은 OFDM 심볼은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHancel)가 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 하향링크 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답으로 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat request acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.

PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라고 한다. DCI 포맷은 상향링크용으로 포맷 0, 3, 3A, 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C 등의 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷은 용도에 따라 호핑 플래그(hopping flag), RB 할당, MCS(Modulation Coding Scheme), RV(Redundancy Version), NDI(New Data Indicator), TPC(Transmit Power Control), DMRS(DeModulation Reference Signal)를 위한 사이클릭 쉬프트, CQI(Channel Quality Information) 요청, HARQ 프로세스 번호, TPMI(Transmitted Precoding Matrix Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 등의 정보를 선택적으로 포함한다.

PDCCH는 하향링크 공유 채널(Downlink Shared CHannel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 상향링크 공유 채널(Uplink Shared CHannel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(Paging CHannel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위-계층 제어 메시지의 자원 할당 정보, 단말 그룹 내의 개별 단말들에 대한 전송(Tx) 파워 제어 명령 세트, Tx 파워 제어 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화 지시 정보 등을 나른다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(Control Channel Element, CCE)들의 집합(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는 데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(Resource Element Group, REG)에 대응한다. PDCCH의 포맷 및 PDCCH 비트의 개수는 CCE의 개수에 따라 결정된다. 기지국은 단말에게 전송될 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 목적에 따라 식별자(예, RNTI(Radio Network Temporary Identifier))로 마스킹 된다. 예를 들어, PDCCH가 특정 단말을 위한 것일 경우, 해당 단말의 식별자(예, Cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 페이징 메시지를 위한 것일 경우, 페이징 식별자(예, Paging-RNTI (P-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB))를 위한 것일 경우, SI-RNTI(System Information RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 랜덤 접속 응답을 위한 것일 경우, RA-RNTI(Random Access-RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다.

도 4는 LTE에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.

도 4를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수(예, 2개)의 슬롯을 포함한다. 슬롯은 CP 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터 영역은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 포함하고 음성 등의 데이터 신호를 전송하는 데 사용된다. 제어 영역은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 포함하고 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)를 전송하는데 사용된다. PUCCH는 주파수 축에서 데이터 영역의 양끝 부분에 위치한 RB 쌍(RB pair)을 포함하며 슬롯을 경계로 호핑한다.

PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는 데 사용될 수 있다.

- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는 데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.

- HARQ ACK/NACK: PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷에 대한 응답 신호이다. 하향링크 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드(CodeWord, CW)에 대한 응답으로 ACK/NACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 2비트가 전송된다.

- CQI(Channel Quality Indicator): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output) 관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), PTI(Precoding Type Indicator) 등을 포함한다. 서브프레임 당 20비트가 사용된다.

표 3은 LTE에서 PUCCH 포맷과 UCI의 맵핑 관계를 나타낸다.

한편, LTE 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수 없으므로 PUSCH가 전송되는 서브프레임에서 UCI(예, CQI/PMI, HARQ-ACK, RI 등) 전송이 필요한 경우, UCI를 PUSCH 영역에 다중화 한다. UCI를 PUSCH 영역에 다중화하는 것을 PUSCH 피기백(piggyback)이라고 지칭할 수 있다. LTE-A에서도 단말이 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 못하도록 구성될 수 있다. 이 경우, PUSCH가 전송되는 서브프레임에서 UCI(예, CQI/PMI, HARQ-ACK, RI 등) 전송이 필요한 경우, 단말은 UCI를 PUSCH 영역에 다중화 할 수 있다(PUSCH 피기백).

도 5는 UL-SCH 데이터와 제어 정보의 처리 과정을 예시한다.

도 5를 참조하면, 에러 검출은 CRC(Cyclic Redundancy Check) 부착을 통해 UL-SCH 전송블록(Transport Block, TB)에 제공된다(S100).

전체 전송블록이 CRC 패리티 비트를 계산하기 위해 사용된다. 전송블록의 비트는 a₀,a₁,a₂,a₃,…,a_A _-1이다. 패리티 비트는 p₀,p₁,p₂,p₃,…,p_L _-1이다. 전송블록의 크기는 A이고, 패리티 비트의 수는 L 이다.

전송블록 CRC 부착 이후, 코드 블록 분할과 코드 블록 CRC 부착이 실행된다(S110). 코드 블록 분할에 대한 비트 입력은 b₀,b₁,b₂,b₃,…,b_B _-1이다. B는 전송블록(CRC 포함)의 비트 수이다. 코드 블록 분할 이후의 비트는 c_r0,c_r1,c_r2,c_r3,…,c_r ₍ _Kr _-1)이 된다. r은 코드 블록 번호를 나타내고(r=0,1,…,C-1), Kr은 코드 블록 r의 비트 수를 나타낸다. C는 코드 블록의 총 개수를 나타낸다.

채널 코딩은 코드 블록 분할과 코드 블록 CRC 이후에 실행된다(S120). 채널 코딩 이후의 비트는 d⁽ⁱ⁾ _r0,d⁽ⁱ⁾ _r1,d⁽ⁱ⁾ _r2,d⁽ⁱ⁾ _r3,…,d⁽ⁱ⁾ _r(Kr-1)이 된다. i=0,1,2이고, Dr은 코드 블록 r을 위한 i번째 부호화된 스트림의 비트 수를 나타낸다(즉, Dr=Kr+4). r은 코드 블록 번호를 나타내고(r=0,1,…,C-1), Kr은 코드 블록 r의 비트 수를 나타낸다. C는 코드 블록의 총 개수를 나타낸다. 채널 코딩을 위해 터보 코딩이 사용될 수 있다.

레이트 매칭은 채널 코딩 이후에 수행된다(S130). 레이트 매칭 이후의 비트는 e_r0,e_r1,e_r2,e_r3,…,e_r ₍ _Er _-1)이 된다. Er은 r-번째 코드 블록의 레이트 매칭된 비트의 수이다. r=0,1,…,C-1이고, C는 코드 블록의 총 개수를 나타낸다.

코드 블록 연결은 레이트 매칭 이후에 실행된다(S140). 코드 블록 연결 이후 비트는 f₀,f₁,f₂,f₃,…,f_G _-1가 된다. G는 전송을 위한 부호화된 비트의 총 개수를 나타낸다. 제어 정보가 UL-SCH 전송과 다중화 되는 경우, 제어 정보 전송에 사용되는 비트는 G에 포함되지 않는다. f₀,f₁,f₂,f₃,…,f_G _- ₁는 UL-SCH 코드워드에 해당한다.

UCI의 경우, 채널 품질 정보(CQI 및/또는 PMI)(o₀,o₁,…,o_O _-1), RI([o^RI ₀]또는[o^RI ₀ o^RI ₁]) 및 HARQ-ACK([o^ACK ₀]또는[o^ACK ₀ o^ACK ₁] 또는 [o^ACK ₀ o^ACK ₁ … o^ACK _OACK _-1])의 채널 코딩이 각각 독립적으로 수행된다(S150∼S170). UCI의 채널 코딩은 각각의 제어 정보를 위한 부호화된 심볼의 개수에 기초하여 수행된다. 예를 들어, 부호화된 심볼의 개수는 부호화된 제어 정보의 레이트 매칭에 사용될 수 있다. 부호화된 심볼의 개수는 이후의 과정에서 변조 심볼의 개수, RE의 개수 등에 대응된다.

HARQ-ACK의 채널 코딩은 단계 S170의 입력 비트 시퀀스 [o^ACK ₀], [o^ACK ₀ o^ACK ₁] 또는 [o^ACK ₀ o^ACK ₁ … o^ACK _OACK _-1]를 이용하여 수행된다. [o^ACK ₀]와 [o^ACK ₀ o^ACK ₁]는 각각 1-비트 HARQ-ACK와 2-비트 HARQ-ACK을 의미한다. 또한, [o^ACK ₀ o^ACK ₁ … o^ACK _OACK _-1]은 3비트 이상의 정보로 구성된 HARQ-ACK을 의미한다(즉, O^ACK＞2). ACK은 1로 부호화되고, NACK은 0으로 부호화된다. 1-비트 HARQ-ACK의 경우, 반복(repetition) 코딩이 사용된다. 2-비트 HARQ-ACK의 경우, (3,2) 심플렉스 코드가 사용되고 인코딩된 데이터는 순환 반복될 수 있다. O^ACK＞2의 경우, (32,O) 블록 코드가 사용된다.

Q_ACK은 부호화된 비트의 총 개수를 나타내며, 비트 시퀀스 q^ACK ₀,q^ACK ₁, q^ACK ₂,… q^ACK _QACK-1는 부호화된 HARQ-ACK 블록(들)의 결합에 의해 얻어진다. 비트 시퀀스의 길이를 Q_ACK에 맞추기 위해, 마지막에 결합되는 부호화된 HARQ-ACK 블록은 일부분일 수 있다(즉, 레이트 매칭). Q_ACK=Q’_ACK*Qm이고, Q’_ACK은 HARQ-ACK을 위한 부호화된 심볼의 개수이며, Qm은 변조 차수(order)이다. Qm은 UL-SCH 데이터와 동일하게 설정된다.

데이터/제어 다중화 블록의 입력은 부호화된 UL-SCH 비트를 의미하는 f₀,f₁,f₂,f₃,…,f_G _- ₁와 부호화된 CQI/PMI 비트를 의미하는 q₀,q₁,q₂,q₃,…,q_CQI _-1이다(S180). 데이터/제어 다중화 블록의 출력은 g₀,g₁,g₂,g₃,…,g_H _’-1이다. g_i는 길이 Qm의 컬럼 벡터이다(i=0,…,H’-1). H’=H/Qm이고, H=(G+Q_CQI)이다. H는 UL-SCH 데이터와 CQI/PMI를 위해 할당된 부호화된 비트의 총 개수이다.

채널 인터리버의 입력은 데이터/제어 다중화 블록의 출력, g₀,g₁,g₂,g₃,…,g_H _-1, 부호화된 랭크 지시자 q ^RI ₀,q ^RI ₁,q ^RI ₂,…,q ^RI _Q _’ _RI _- ₁및 부호화된 HARQ-ACK q ^ACK ₀,q ^ACK ₁,q ^ACK ₂, …,q ^ACK _Q _’ _ACK _- ₁를 대상으로 수행된다(S190). g_i는 CQI/PMI를 위한 길이 Qm의 컬럼 벡터이고 i=0,…,H’-1이다(H’=H/Qm). q ^ACK _i는 ACK/NACK을 위한 길이 Qm의 컬럼 벡터이고 i=0,…,Q’_ACK _-1이다(Q’_ACK= Q_ACK/Qm). q ^RI _i는 RI를 위한 길이 Qm의 컬럼 벡터이고 i=0,…,Q’_RI _-1이다(Q’_RI= Q_RI/Qm).

채널 인터리버는 PUSCH 전송을 위해 제어 정보와 UL-SCH 데이터를 다중화한다. 구체적으로, 채널 인터리버는 PUSCH 자원에 대응하는 채널 인터리버 행렬에 제어 정보와 UL-SCH 데이터를 맵핑하는 과정을 포함한다.

채널 인터리빙이 수행된 이후, 채널 인터리버 행렬로부터 행별로 독출된 비트 시퀀스 h₀,h₁,h₂, …,h_H ₊ _QRI _-1가 출력된다. 독출된 비트 시퀀스는 자원 그리드 상에 맵핑된다. H’’=H’+Q’_RI개의 변조 심볼이 서브프레임을 통해 전송된다.

도 6은 PUSCH 상에서 제어 정보와 UL-SCH 데이터의 다중화를 나타낸다. PUSCH 전송이 할당된 서브프레임에서 제어 정보를 전송하고자 할 경우, 단말은 DFT-확산 이전에 제어 정보(UCI)와 UL-SCH 데이터를 함께 다중화 한다. 제어 정보는 CQI/PMI, HARQ ACK/NACK 및 RI 중에서 적어도 하나를 포함한다. CQI/PMI, ACK/NACK 및 RI 전송에 사용되는 각각의 RE 개수는 PUSCH 전송을 위해 할당된 MCS(Modulation and Coding Scheme) 및 오프셋 값에 기초한다. 오프셋 값은 제어 정보에 따라 서로 다른 코딩 레이트를 허용하며 상위 계층(예, RRC) 시그널링에 의해 반-정적으로 설정된다. UL-SCH 데이터와 제어 정보는 동일한 RE에 맵핑되지 않는다. 제어 정보는 서브프레임의 두 슬롯에 모두 존재하도록 맵핑된다.

도 6을 참조하면, CQI 및/또는 PMI(이하 CQI/PMI) 자원은 UL-SCH 데이터 자원의 시작 부분에 위치하고 하나의 부반송파 상에서 모든 SC-FDMA 심볼에 순차적으로 맵핑된 이후에 다음 부반송파에서 맵핑이 이뤄진다. CQI/PMI는 부반송파 내에서 왼쪽에서 오른쪽, 즉 SC-FDMA 심볼 인덱스가 증가하는 방향으로 맵핑된다. PUSCH 데이터(UL-SCH 데이터)는 CQI/PMI 자원의 양(즉, 부호화된 심볼의 개수)을 고려해서 레이트-매칭된다. UL-SCH 데이터와 동일한 변조 차수(modulation order)가 CQI/PMI에 사용된다. ACK/NACK은 UL-SCH 데이터가 맵핑된 SC-FDMA의 자원의 일부에 펑처링을 통해 삽입된다. ACK/NACK는 RS 옆에 위치하며 해당 SC-FDMA 심볼 내에서 아래쪽부터 시작해서 위쪽, 즉 부반송파 인덱스가 증가하는 방향으로 채워진다. 노멀 CP인 경우, 도면에서와 같이 ACK/NACK을 위한 SC-FDMA 심볼은 각 슬롯에서 SC-FDMA 심볼 ＃2/＃5에 위치한다. 서브프레임에서 ACK/NACK이 실제로 전송하는지 여부와 관계 없이, 부호화된 RI는 ACK/NACK을 위한 심볼의 옆에 위치한다.

LTE에서 제어 정보(예, QPSK 변조 사용)는 UL-SCH 데이터 없이 PUSCH 상에서 전송되도록 스케줄링 될 수 있다. 제어 정보(CQI/PMI, RI 및/또는 ACK/NACK)는 낮은 CM(Cubic Metric) 단일-반송파 특성을 유지하기 위해 DFT-스프레딩 이전에 다중화된다. ACK/NACK, RI 및 CQI/PMI를 다중화 하는 것은 도 7에서 도시한 것과 유사하다. ACK/NACK를 위한 SC-FDMA 심볼은 RS 옆에 위치하며, CQI가 맵핑된 자원이 펑처링 될 수 있다. ACK/NACK 및 RI을 위한 RE의 개수는 레퍼런스 MCS(CQI/PMI MCS)와 오프셋 파라미터에 기초한다. 레퍼런스 MCS는 CQI 페이로드 사이즈 및 자원 할당으로부터 계산된다. UL-SCH 데이터가 없는 제어 시그널링을 위한 채널 코딩 및 레이트 매칭은 상술한 UL-SCH 데이터가 있는 제어 시그널링의 경우와 동일하다.

다음으로 TDD 시스템의 ACK/NACK 전송 과정에 대해 설명한다. TDD 방식은 동일한 주파수 대역을 시간 도메인에서 DL 서브프레임과 UL 서브프레임으로 나눠 사용한다(도 1(b) 참조). 따라서, DL/UL 비대칭 데이터 트래픽 상황의 경우 DL 서브프레임이 많게 할당되거나 UL 서브프레임이 많게 할당될 수 있다. 따라서, TDD 방식에서는 DL 서브프레임과 UL 서브프레임이 일대일로 대응되지 않는 경우가 발생한다. 특히, DL 서브프레임의 수가 UL 서브프레임보다 많은 경우, 단말은 복수의 DL 서브프레임 상의 복수의 PDSCH (및/또는 ACK/NACK 응답을 요하는 PDCCH)에 대한 ACK/NACK 응답을 하나의 UL 서브프레임에서 전송해야 하는 상황이 발생한다. 예를 들어, TDD 구성에 따라 DL 서브프레임:UL 서브프레임 = M:1로 설정될 수 있다. 여기서, M은 하나의 UL 서브프레임에 대응하는 DL 서브프레임의 개수이다. 이 경우, 단말은 M개의 DL 서브프레임 상의 복수의 PDSCH (혹은 ACK/NACK 응답을 요하는 PDCCH)에 대한 ACK/NACK 응답을 하나의 UL 서브프레임에서 전송해야 한다.

도 7은 단일 셀 상황에서 TDD UL ACK/NACK 전송 과정을 나타낸다.

도 7을 참조하면, 단말은 M개의 DL 서브프레임(Subframe, SF) 상에서 하나 이상의 DL 전송(예, PDSCH 신호)를 수신할 수 있다(S502_0 내지 S502_M-1). 각각의 PDSCH 신호는 전송 모드에 따라 하나 또는 복수(예, 2개)의 전송블록(TB)(혹은 코드워드(CW))을 전송하는 데 사용된다. 또한, 도시하지는 않았지만, 단계 S502_0 내지 S502_M-1에서 ACK/NACK 응답을 요하는 PDCCH 신호, 예를 들어 SPS 해제를 지시하는 PDCCH 신호(간단히, SPS 해제 PDCCH 신호)도 수신될 수 있다. M개의 DL 서브프레임에 PDSCH 신호 및/또는 SPS 해제 PDCCH 신호가 존재하면, 단말은 ACK/NACK을 전송하기 위한 과정(예, ACK/NACK (페이로드) 생성, ACK/NACK 자원 할당 등)을 거쳐, M개의 DL 서브프레임에 대응하는 하나의 UL 서브프레임을 통해 ACK/NACK을 전송한다(S504). ACK/NACK은 단계 S502_0 내지 S502_M-1의 PDSCH 신호 및/또는 SPS 해제 PDCCH 신호에 대한 수신 응답 정보를 포함한다. ACK/NACK은 기본적으로 PUCCH를 통해 전송되지만(예, 도 5∼6 참조), ACK/NACK 전송 시점에 PUSCH 전송이 있는 경우 ACK/NACK은 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. ACK/NACK 전송을 위해 표 3의 다양한 PUCCH 포맷이 사용될 수 있다. 또한, 전송되는 ACK/NACK 비트 수를 줄이기 위해 ACK/NACK 번들링(bundling), ACK/NACK 채널 선택(channel selection)과 같은 다양한 방법이 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이, TDD에서는 M개의 DL 서브프레임에서 수신한 데이터에 대한 ACK/NACK이 하나의 UL 서브프레임을 통해 전송되며(즉, M DL SF(s):1 UL SF), 이들간의 관계는 DASI(Downlink Association Set Index)에 의해 주어진다.

표 4는 LTE(-A)에 정의된 DASI(K:{k₀,k₁,…k_M _-1})를 나타낸다. 표 4는 ACK/NACK을 전송하는 UL 서브프레임 입장에서 자신과 연관된 DL 서브프레임과의 간격을 나타낸다. 구체적으로, 서브프레임 n-k (k∈K)에 PDSCH 전송 및/또는 SPS 해제 PDCCH가 있는 경우, 단말은 서브프레임 n에서 대응하는 ACK/NACK을 전송한다.

TDD 방식으로 동작 시, 단말은 M개의 DL SF를 통해 수신한 하나 이상의 DL 전송(예, PDSCH)에 대한 ACK/NACK 신호를 하나의 UL SF를 통해 전송해야 한다. 복수의 DL SF에 대한 ACK/NACK을 하나의 UL SF를 통해 전송하는 방식은 다음과 같다.

1) ACK/NACK 번들링(ACK/NACK bundling): 복수의 데이터 유닛(예, PDSCH, SPS 해제 PDCCH 등)에 대한 ACK/NACK 비트가 논리 연산(예, 논리-AND 연산)에 의해 결합된다. 예를 들어, 모든 데이터 유닛이 성공적으로 복호되면, 수신단(예, 단말)은 ACK 신호를 전송한다. 반면, 데이터 유닛 중 하나라도 복호(또는 검출)가 실패하면, 수신단은 NACK 신호를 전송하거나 아무것도 전송하지 않는다.

2) 채널 선택(channel selection): 복수의 데이터 유닛(예, PDSCH, SPS 해제 PDCCH 등)을 수신하는 단말은 ACK/NACK 전송을 위해 복수의 PUCCH 자원들을 점유한다. 복수의 데이터 유닛에 대한 ACK/NACK 응답은 실제 ACK/NACK 전송에 사용된 PUCCH 자원과 전송된 ACK/NACK 내용(예, 비트 값, QPSK 심볼 값)의 조합에 의해 식별된다. 채널 선택 방식은 ACK/NACK 선택 방식, PUCCH 선택 방식으로도 지칭된다.

TDD에서 단말이 기지국에게 ACK/NACK 신호를 전송할 때에 다음과 같은 문제점이 발생할 수 있다.

- 여러 서브프레임 구간 동안 기지국이 보낸 PDCCH(들) 중 일부를 단말이 놓쳤을 경우 단말은 놓친 PDCCH에 해당되는 PDSCH가 자신에게 전송된 사실도 알 수 없으므로 ACK/NACK 생성 시에 오류가 발생할 수 있다.

이러한 오류를 해결하기 위해, TDD 시스템은 PDCCH에 DAI(Downlink Assignment Index)를 포함시킨다. DAI는 DL 서브프레임(들) n-k (k⊂K) 내에서 현재 서브프레임까지 PDSCH(들)에 대응하는 PDCCH(들) 및 하향링크 SPS 해제를 지시하는 PDCCH(들)의 누적 값(즉, 카운팅 값)을 나타낸다. 예를 들어, 3개의 DL 서브프레임이 하나의 UL서브프레임이 대응되는 경우, 3개의 DL 서브프레임 구간에 전송되는 PDSCH에 순차적으로 인덱스를 부여(즉 순차적으로 카운트)하여 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH에 실어 보낸다. 단말은 PDCCH에 있는 DAI 정보를 보고 이전까지의 PDCCH를 제대로 수신했는지 알 수 있다. 편의상, PDSCH-스케줄링 PDCCH 및 SPS 해제 PDCCH에 포함된 DAI를 DL DAI, DAI-c(counter), 또는 간단히 DAI라고 지칭한다.

표 5는 DL DAI 필드가 지시하는 값 (V^DL _DAI)을 나타낸다. 본 명세서에서 DL DAI는 간단히 V로 표시될 수 있다.

MSB: Most significant bit. LSB: Least significant bit.

도 8은 DL DAI를 이용한 ACK/NACK 전송을 예시한다. 본 예는 3 DL 서브프레임:1 UL 서브프레임으로 구성된 TDD 시스템을 가정한다. 편의상, 단말은 PUSCH 자원을 이용하여 ACK/NACK을 전송한다고 가정한다. 기존 LTE에서는 PUSCH를 통해 ACK/NACK을 전송하는 경우 1비트 또는 2비트 번들링된 ACK/NACK을 전송한다.

도 8을 참조하면, 첫 번째 예시와 같이 2번째 PDCCH를 놓친 경우, 단말은 세 번째 PDCCH의 DL DAI 값과 그때까지 검출된 PDCCH의 수가 다르므로 2번째 PDCCH를 놓친 것을 알 수 있다. 이 경우, 단말은 2번째 PDCCH에 대한 ACK/NACK 응답을 NACK (혹은 NACK/DTX)으로 처리할 수 있다. 반면, 두 번째 예시와 같이 마지막 PDCCH를 놓친 경우, 단말은 마지막으로 검출한 PDCCH의 DAI 값과 그때까지 검출된 PDCCH 수가 일치하므로 마지막 PDCCH를 놓친 것을 인식할 수 없다(즉, DTX). 따라서, 단말은 DL 서브프레임 구간 동안 2개의 PDCCH만을 스케줄링 받은 것으로 인식한다. 이 경우, 단말은 처음 2개의 PDCCH에 대응하는 ACK/NACK만을 번들링하므로 ACK/NACK 피드백 과정에서 오류가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, PUSCH-스케줄링 PDCCH(즉, UL 그랜트 PDCCH)는 DAI 필드(편의상, UL DAI 필드)를 포함한다. UL DAI 필드는 2비트 필드이며, UL DAI 필드는 스케줄링된 PDCCH의 개수에 관한 정보를 알려준다.

구체적으로, 단말은 V^UL _DAI≠(U_DAI+N_SPS-1)mod4+1인 경우, 적어도 하나의 하향링크 할당이 손실되었다고 가정하고(즉, DTX 발생), 번들링 과정에 따라 모든 코드워드에 대해 NACK을 생성한다. 여기서, U_DAI는 서브프레임 n-k (k⊂K))(표 4 참조)에서 검출된 DL 그랜트 PDCCH 및 SPS 해제 PDCCH의 총 개수를 나타낸다. N_SPS는 SPS PDSCH의 개수를 나타내며 0 또는 1이다.

표 6은 UL DAI 필드가 지시하는 값 (V^UL _DAI)을 나타낸다. 본 명세서에서 UL DAI는 간단히 W로 표시될 수 있다.

MSB: Most significant bit. LSB: Least significant bit.

도 9는 캐리어 병합(Carrier Aggregation, CA) 통신 시스템을 예시한다. LTE-A 시스템은 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위해 복수의 UL/DL 주파수 블록을 보다 더 큰 UL/DL 대역폭을 사용하는 캐리어 병합(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation) 기술을 사용한다. 각 주파수 블록은 콤포넌트 캐리어(Component Carrier, CC)를 이용해 전송된다. 콤포넌트 캐리어는 해당 주파수 블록을 위한 캐리어 주파수 (또는 중심 캐리어, 중심 주파수)로 이해될 수 있다.

도 9를 참조하면, 복수의 UL/DL 콤포넌트 캐리어(CC)들을 모아 더 넓은 UL/DL 대역폭을 지원할 수 있다. CC들은 주파수 영역에서 서로 인접하거나 비-인접할 수 있다. 각 CC의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. UL CC의 개수와 DL CC의 개수가 다른 비대칭 캐리어 병합도 가능하다. 예를 들어, DL CC 2개 UL CC 1개인 경우에는 2:1로 대응되도록 구성이 가능하다. DL CC/UL CC 링크는 시스템에 고정되어 있거나 반-정적으로 구성될 수 있다. 또한, 시스템 전체 대역이 N개의 CC로 구성되더라도 특정 단말이 모니터링/수신할 수 있는 주파수 대역은 L(＜N)개의 CC로 한정될 수 있다. 캐리어 병합에 대한 다양한 파라미터는 셀 특정(cell-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 단말 특정(UE-specific) 방식으로 설정될 수 있다. 한편, 제어 정보는 특정 CC를 통해서만 송수신 되도록 설정될 수 있다. 이러한 특정 CC를 프라이머리 CC(Primary CC, PCC)(또는 앵커 CC)로 지칭하고, 나머지 CC를 세컨더리 CC(Secondary CC, SCC)로 지칭할 수 있다.

LTE-A는 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다[36.300 V10.2.0 (2010-12) 5.5. Carrier Aggregation; 7.5. Carrier Aggregation 참조]. 셀은 하향링크 자원과 상향링크 자원의 조합으로 정의되며, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 캐리어 병합이 지원되는 경우, 하향링크 자원의 캐리어 주파수(또는, DL CC)와 상향링크 자원의 캐리어 주파수(또는, UL CC) 사이의 링키지(linkage)는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 프라이머리 주파수(또는 PCC) 상에서 동작하는 셀을 프라이머리 셀(Primary Cell, PCell)로 지칭하고, 세컨더리 주파수(또는 SCC) 상에서 동작하는 셀을 세컨더리 셀(Secondary Cell, SCell)로 지칭할 수 있다. PCell은 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재-설정 과정을 수행하는데 사용된다. PCell은 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. SCell은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. PCell과 SCell은 서빙 셀로 통칭될 수 있다. 따라서, RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, PCell로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우, 하나 이상의 서빙 셀이 존재하고 전체 서빙 셀에는 PCell과 전체 SCell이 포함된다. 캐리어 병합을 위해, 네트워크는 초기 보안 활성화(initial security activation) 과정이 개시된 이후, 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 PCell에 부가하여 하나 이상의 SCell을 캐리어 병합을 지원하는 단말을 위해 구성할 수 있다.

크로스-캐리어 스케줄링 (또는 크로스-CC 스케줄링)이 적용될 경우, 하향링크 할당을 위한 PDCCH는 DL CC＃0으로 전송되고, 해당 PDSCH는 DL CC＃2로 전송될 수 있다. 크로스-CC 스케줄링을 위해, 캐리어 지시 필드(Carrier Indicator Field, CIF)의 도입이 고려될 수 있다. PDCCH 내에서 CIF의 존재 여부는 상위 계층 시그널링(예, RRC 시그널링)에 의해 반-정적 및 단말-특정(또는 단말 그룹-특정) 방식으로 설정될 수 있다. PDCCH 전송의 베이스 라인을 요약하면 다음과 같다.

- CIF 디스에이블드(disabled): DL CC 상의 PDCCH는 동일한 DL CC 상의 PDSCH 자원을 할당하거나 하나의 링크된 UL CC 상의 PUSCH 자원을 할당

- CIF 이네이블드(enabled): DL CC 상의 PDCCH는 CIF를 이용하여 복수의 병합된 DL/UL CC 중에서 특정 DL/UL CC 상의 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당 가능

CIF가 존재할 경우, 기지국은 단말 측의 BD 복잡도를 낮추기 위해 PDCCH 모니터링 DL CC 세트를 할당할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 세트는 병합된 전체 DL CC의 일부로서 하나 이상의 DL CC를 포함하고 단말은 해당 DL CC 상에서만 PDCCH의 검출/디코딩을 수행한다. 즉, 기지국이 단말에게 PDSCH/PUSCH를 스케줄링 할 경우, PDCCH는 PDCCH 모니터링 DL CC 세트를 통해서만 전송된다. PDCCH 모니터링 DL CC 세트는 단말-특정(UE-specific), 단말-그룹-특정 또는 셀-특정(cell-specific) 방식으로 설정될 수 있다. 용어 “PDCCH 모니터링 DL CC”는 모니터링 캐리어, 모니터링 셀 등과 같은 등가의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 단말을 위해 병합된 CC는 서빙 CC, 서빙 캐리어, 서빙 셀 등과 같은 등가의 용어로 대체될 수 있다.

LTE-A에서는 복수 CC의 병합(즉, 캐리어 병합, CA)을 지원하며, 복수 CC를 통해 전송되는 복수 하향링크 데이터(예, PDSCH를 통해 전송되는 데이터)에 대한 ACK/NACK을 특정 하나의 CC(예, PCC)를 통해서만 전송하는 방식을 고려하고 있다. 앞에서 설명된 바와 같이, PCC 이외의 CC는 SCC라고 지칭될 수 있다. 또한, LTE-A는 캐리어 병합 시에 크로스-CC 스케줄링을 지원할 수 있다. 이 경우 하나의 CC(예, 피스케줄링 CC)는 특정 하나의 CC(예, 스케줄링 CC)를 통해 하향링크(DL)/상향링크(UL) 스케줄링을 받을 수 있도록(즉, 해당 피스케줄링 CC에 대한 하향링크/상향링크 그랜트 PDCCH를 수신할 수 있도록) 미리 설정될 수 있다. 스케줄링 CC는 기본적으로 자기 자신에 대한 하향링크/상향링크 스케줄링을 수행할 수 있다. 스케줄링/피스케줄링 CC를 통해 전송되는 상향링크 데이터(예, PUSCH를 통해 전송되는 데이터)에 대한 ACK/NACK은 스케줄링 CC(즉, 스케줄링 CC의 PHICH)를 통해서 전송할 수 있다. 스케줄링 CC는 모니터링 CC(Monitoring CC, MCC)라고 지칭될 수 있고, 피스케줄링 CC는 세컨더리 CC(Secondary CC, SCC)라고 지칭될 수 있으며, UL 데이터에 대한 ACK/NACK은 “PHICH”라고 지칭될 수 있다.

TDD 기반의 LTE-A 시스템에서 2개의 CC(예, PCC와 SCC)가 병합(CA)된 경우 PUCCH를 이용한 ACK/NACK 전송을 위해 채널 선택 방식이 적용될 수 있다. 이하에서는 TDD CA에서 채널 선택 모드가 설정된 경우에 ACK/NACK을 전송하는 방안에 대해 설명한다. 채널 선택 모드는 PUCCH 포맷 1b를 이용한 채널 선택을 의미할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 하나의 UL 서브프레임에 대응되는 DL 서브프레임의 개수를 M이라 정의한다. ‘DTX’는 데이터를 수신하지 않았거나 또는 PDCCH를 수신하지 않았다는 것을 의미하며, ‘NACK/DTX’는 NACK 또는 DTX임을 나타내고, ‘any’는 ACK, NACK, DTX 중 어느 하나임을 의미한다. 또한, 임의의 CC를 통해 전송 가능한 전송블록(TB)의 최대 개수를 Ntb라 정의한다. PDCCH없이 전송되는 DL 데이터(예, SPS에 의해 전송되는 PDSCH)는 DL 데이터 w/o PDCCH라고 지칭될 수 있다.

M = 1, 2, 3, 4인 경우에 각 CC에 대한 ACK/NACK 상태 매핑(state mapping)은 다음과 같이 수행될 수 있다.

■ M = 1인 경우

○ Ntb = 1일 때, ACK-rsp(1)은 해당 전송블록에 대한 ACK/NACK 응답이며 ACK/NACK 응답은 표 7과 같이 매핑될 수 있다.

○ Ntb = 2일 때, ACK-rsp(i)는 i번째 전송블록에 대한 ACK/NACK 응답이며 ACK/NACK 응답은 표 8과 같이 매핑될 수 있다.

■ M = 2인 경우

○ ACK-rsp(i)는 i번째 DL 서브프레임을 통해 전송되는 DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답이며 ACK/NACK 응답은 표 9와 같이 매핑될 수 있다.

■ M = 3인 경우

○ DL 데이터 w/o PDCCH가 존재하지 않을 때, ACK-rsp(i)는 DAI = i인 PDCCH에 대응되는 DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답이며 ACK/NACK 응답은 표 10과 같이 매핑될 수 있다.

○ DL 데이터 w/o PDCCH가 존재할 때, ACK-rsp(1)는 DL 데이터 w/o PDCCH에 대한 ACK/NACK 응답이고 ACK-rsp(i+1)는 DAI = i인 PDCCH에 대응되는 DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답이며 ACK/NACK 응답은 표 10과 같이 매핑될 수 있다.

■ M = 4인 경우

○ DL 데이터 w/o PDCCH가 존재하지 않을 때, ACK-rsp(i)는 DAI = i인 PDCCH에 대응되는 DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답이며 ACK/NACK 응답은 표 11과 같이 매핑될 수 있다.

○ DL 데이터 w/o PDCCH가 존재할 때, ACK-rsp(1)는 DL 데이터 w/o PDCCH에 대한 ACK/NACK 응답이고 ACK-rsp(i+1)는 DAI = i인 PDCCH에 대응되는 DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답이며 ACK/NACK 응답은 표 11과 같이 매핑될 수 있다.

UL 서브프레임 n에서 단말은 A개의 PUCCH 자원들(n⁽¹⁾ _PUCCH,i)로부터 선택된 PUCCH 자원 상에서 b(0)b(1)을 전송할 수 있다(0 ≤ i ≤ A-1 및 A ⊂ {2, 3, 4}). 구체적으로, 단말은 UL 서브프레임 n에서 PUCCH 포맷 1b를 이용하여 표 12 내지 표 14에 따라 ACK/NACK 신호를 전송한다.

표 12는 두 개의 CC가 병합되고 M = 1 및 A = 2인 경우에 LTE-A 시스템에서 사용될 수 있는 채널 선택용 매핑 테이블을 예시한다.

n⁽¹⁾ _PUCCH, ₀는 PCC(혹은 PCell)를 스케줄링 하는 PDCCH(즉, PCC-PDCCH)에 링크된 묵시적 PUCCH 자원, n⁽¹⁾ _PUCCH,1에는 크로스 CC 스케줄링 여부에 따라 SCC를 스케줄링 하는 PDCCH(즉, SCC-PDCCH)에 링크된 묵시적 PUCCH 자원 혹은 RRC로 예약되는 명시적 PUCCH 자원이 각각 할당될 수 있다. 예를 들어, 크로스-CC 스케줄링 상황에서 n⁽¹⁾ _PUCCH,0에는 PCC-PDCCH에 링크된 묵시적 PUCCH 자원, n⁽¹⁾ _PUCCH,1에는 SCC-PDCCH에 링크된 묵시적 PUCCH 자원이 할당될 수 있다.

표 13은 두 개의 CC가 병합되고 M=1 및 A=3인 경우에 LTE-A 시스템에서 사용될 수 있는 채널 선택용 매핑 테이블을 예시한다.

PCC가 MIMO CC이고 SCC가 논-MIMO CC인 경우 n⁽¹⁾ _PUCCH, ₀와 n⁽¹⁾ _PUCCH,1에는 PCC-PDCCH에 링크된 묵시적 PUCCH 자원, n⁽¹⁾ _PUCCH,2에는 크로스 CC 스케줄링 여부에 따라 SCC-PDCCH에 링크된 묵시적 PUCCH 자원 혹은 RRC로 예약되는 명시적 PUCCH 자원이 할당될 수 있다. 또한, PCC가 논-MIMO CC이고 SCC가 MIMO CC인 경우 n⁽¹⁾ _PUCCH,0에는 PCC-PDCCH에 링크된 묵시적 PUCCH 자원, n⁽¹⁾ _PUCCH,1과 n⁽¹⁾ _PUCCH,2에는 크로스 CC 스케줄링 여부에 따라 SCC-PDCCH에 링크된 묵시적 PUCCH 자원 혹은 RRC로 예약되는 명시적 PUCCH 자원이 할당될 수 있다.

표 14는 두 개의 CC가 병합되고 M ≤ 2 및 A = 4인 경우에 LTE-A 시스템에서 사용될 수 있는 채널 선택용 매핑 테이블을 예시한다.

n⁽¹⁾ _PUCCH,0 및/또는 n⁽¹⁾ _PUCCH,1에는 크로스-CC 스케줄링 여부에 관계없이 PCC(혹은 PCell)를 스케줄링 하는 PDCCH(즉, PCC-PDCCH)에 링크된 묵시적 PUCCH 자원, n⁽¹⁾ _PUCCH,2 및/또는 n⁽¹⁾ _PUCCH,3에는 크로스-CC 스케줄링 여부에 따라 SCC를 스케줄링 하는 PDCCH(즉, SCC-PDCCH)에 링크된 묵시적 PUCCH 자원 혹은 RRC로 예약되는 명시적 PUCCH 자원이 각각 할당될 수 있다. 예를 들어, 크로스-CC 스케줄링 상황에서 M = 2인 경우 n⁽¹⁾ _PUCCH, ₀와 n⁽¹⁾ _PUCCH,1에는 각각 첫 번째 DL SF와 두 번째 DL SF의 PCC-PDCCH에 링크된 묵시적 PUCCH 자원, n⁽¹⁾ _PUCCH,2와 n⁽¹⁾ _PUCCH,3에는 각각 첫 번째 DL SF와 두 번째 DL SF의 SCC-PDCCH에 링크된 묵시적 PUCCH 자원이 할당될 수 있다.

표 15는 M = 1인 경우 전송블록, HARQ-ACK(j)및 PUCCH 자원을 예시한다.

* TB: 전송블록(transport block), NA: not available

표 16은 M = 2인 경우 전송블록, HARQ-ACK(j)및 PUCCH 자원을 예시한다.

이하에서는 각 CC에 대한 ACK/NACK 상태가 M값에 따라 표 12 내지 표 14를 참조하여 실제 PUCCH 자원 및 QPSK 심볼로 매핑되는 예를 설명한다.

■ M = 1인 경우

○ 2개의 CC가 모두 Ntb = 1일 때, PCC의 ACK-rsp(1)과 SCC의 ACK-rsp(1)이 각각 표 12의 HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1)로 대체되어 매핑될 수 있다.

○ PCC는 Ntb = 1이고 SCC는 Ntb = 2일 때, PCC의 ACK-rsp(1)이 표 13의 HARQ-ACK(0)으로 매핑되고, SCC의 ACK-rsp(1), ACK-rsp(2)가 각각 표 13의 HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2)로 대체되어 매핑될 수 있다.

○ PCC는 Ntb = 2이고 SCC는 Ntb = 1일 때, PCC의 ACK-rsp(1), ACK-rsp(2)가 각각 표 13의 HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1)로 매핑되고, SCC의 ACK-rsp(1)이 표 13의 HARQ-ACK(2)로 대체되어 매핑될 수 있다.

○ 2개의 CC가 모두 Ntb = 2일 때, PCC의 ACK-rsp(1), ACK-rsp(2)가 각각 표 14의 HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1)로 매핑되고, SCC의 ACK-rsp(1), ACK-rsp(2)가 각각 표 14의 HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3)으로 대체되어 매핑될 수 있다.

■ M = 2인 경우

○ PCC의 ACK-rsp(1), ACK-rsp(2)와 SCC의 ACK-rsp(1), ACK-rsp(2)가 각각 표 14의 HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3)으로 대체되어 매핑될 수 있다.

예를 들어, PCC의 ACK-rsp(1),(2) = (ACK, NACK/DTX)이고 SCC의 ACK-rsp(1),(2) = (NACK/DTX, ACK)인 경우 표 14에서 HARQ-ACK(0),(1),(2),(3) = (ACK, NACK/DTX, NACK/DTX, ACK)로 선택되고, 이에 해당하는 PUCCH 자원 및 QPSK 심볼 조합인 (n⁽¹⁾ _PUCCH,0, b(0)b(1)=0,1)를 사용하여 ACK/NACK이 전송될 수 있다.

■ M = 3인 경우

○ PCC의 경우 ACK-rsp(1),(2),(3)이 표 10의 대응되는 기준 상태(Ref-state)로 대체되고 표 10의 기준 상태는 표 14의 HARQ-ACK(0),(1)로 대체되어 매핑될 수 있다.

○ SCC의 경우 ACK-rsp(1),(2),(3)이 표 10의 대응되는 기준 상태(Ref-state)로 대체되고 표 10의 기준 상태는 표 14의 HARQ-ACK(2),(3)으로 대체되어 매핑될 수 있다.

예를 들어, PCC의 ACK-rsp(1),(2),(3) = (ACK, ACK, ACK)이면 이에 대응되는 기준 상태 Ref-state = (ACK, ACK)이다. SCC의 ACK-rsp(1),(2),(3) = (ACK, NACK/DTX, any)이면 이에 대응되는 기준 상태 Ref-state = (ACK, NACK/DTX)이다. 따라서, 표 14에서 HARQ-ACK(0),(1),(2),(3) = (ACK, ACK, ACK, NACK/DTX)로 선택되고, 이에 해당하는 PUCCH 자원 및 QPSK 심볼 조합인 (n⁽¹⁾ _PUCCH,2, b(0)b(1)=1,1)를 사용하여 ACK/NACK이 전송될 수 있다.

○ 이러한 과정을 통해 얻어질 수 있는 최종 채널 선택 매핑은 표 17과 동일할 수 있다. 표 17은 두 개의 CC가 병합되고 M=3인 경우에 LTE-A 시스템에서 사용될 수 있는 채널 선택용 매핑 테이블을 예시한다.

n⁽¹⁾ _PUCCH,0 및/또는 n⁽¹⁾ _PUCCH,1에는 크로스 CC 스케줄링 여부에 관계없이 PCC(혹은 PCell)를 스케줄링 하는 PDCCH(즉, PCC-PDCCH)에 링크된 묵시적 PUCCH 자원, n⁽¹⁾ _PUCCH,2 및/또는 n⁽¹⁾ _PUCCH,3에는 크로스 CC 스케줄링 여부에 따라 SCC를 스케줄링 하는 PDCCH(즉, SCC-PDCCH)에 링크된 묵시적 PUCCH 자원 혹은 RRC로 예약되는 명시적 PUCCH 자원이 각각 할당될 수 있다. 예를 들어, TDD 상황에서 n⁽¹⁾ _PUCCH,0과 n⁽¹⁾ _PUCCH,1에는 각각 DAI-c가 1과 2인 PCC-PDCCH에 링크된 묵시적 PUCCH 자원, n⁽¹⁾ _PUCCH,2와 n⁽¹⁾ _PUCCH,3에는 각각 DAI-c가 1과 2인 SCC-PDCCH에 링크된 묵시적 PUCCH 자원이 할당될 수 있다.

■ M = 4인 경우

○ PCC의 경우 ACK-rsp(1),(2),(3),(4)가 표 11의 대응되는 기준 상태(Ref-state)로 대체되고 표 11의 기준 상태는 표 14의 HARQ-ACK(0),(1)로 대체되어 매핑될 수 있다.

○ SCC의 경우 ACK-rsp(1),(2),(3),(4)가 표 11의 대응되는 기준 상태(Ref-state)로 대체되고 표 11의 기준 상태는 표 14의 HARQ-ACK(2),(3)으로 대체되어 매핑될 수 있다.

예를 들어, PCC의 ACK-rsp(1),(2),(3),(4) = (ACK, ACK, NACK/DTX, any)이면 이에 대응되는 기준 상태 Ref-state = (NACK/DTX, ACK)이다. SCC의 ACK-rsp(1),(2),(3),(4) = (ACK, any, any, any)이면 이에 대응되는 기준 상태 Ref-state = (NACK/DTX, NACK/DTX)이다. 따라서, 표 14에서 HARQ-ACK(0),(1),(2),(3) = (NACK/DTX, ACK, NACK/DTX, NACK/DTX)로 선택되고, 이에 해당하는 PUCCH 자원 및 QPSK 심볼 조합인 (n⁽¹⁾ _PUCCH,1, b(0)b(1)=0,1)를 사용하여 ACK/NACK이 전송될 수 있다.

○ 이러한 과정을 통해 얻어질 수 있는 최종 채널 선택 매핑은 표 18과 동일할 수 있다. 표 18은 두 개의 CC가 병합되고 M = 4인 경우에 LTE-A 시스템에서 사용될 수 있는 채널 선택용 매핑 테이블을 예시한다.

n⁽¹⁾ _PUCCH,0, n⁽¹⁾ _PUCCH,1, n⁽¹⁾ _PUCCH,2 및 n⁽¹⁾ _PUCCH, ₃는 표 17에서 예시한 바와 같이 할당될 수 있다.

도 11은 TDD LTE-A에서 캐리어 병합된 경우 채널 선택 기반의 ACK/NACK 전송 과정을 예시한다. TDD CA는 2개의 CC(예, PCC와 SCC)가 병합된 경우를 가정한다.

도 11을 참조하면, 단말은 제1 CC(혹은 셀)를 위한 제1 세트의 HARQ-ACK와 제2 CC(혹은 셀)를 위한 제2 세트의 HARQ-ACK을 생성한다(S1102). 이후, 단말은 ACK/NACK 전송을 위한 서브프레임(이하, ACK/NACK 서브프레임)에 PUSCH 할당이 있는지 확인한다(S1104). ACK/NACK 서브프레임에 PUSCH 할당이 없는 경우, 단말은 PUCCH 포맷 1b 및 채널 선택을 수행하여 ACK/NACK 정보를 전송한다(표 12 내지 표 18 참조). 반면, ACK/NACK 서브프레임에 PUSCH 할당이 있는 경우, 단말은 ACK/NACK 비트를 PUSCH에 다중화 한다. 구체적으로, 단말은 제1 세트의 HARQ-ACK와 제2 세트의 HARQ-ACK에 대응하는 ACK/NACK 비트 시퀀스(예, 표 17 내지 표 18의 o(0),o(1),o(2),o(3))를 생성한다(S1108). ACK/NACK 비트 시퀀스는 채널 코딩(도 5의 S170), 채널 인터리버(도 5의 S190)를 거쳐 PUSCH를 통해 전송된다. 채널 코딩은 RM(Reed-Muller) 코딩, 테일-바이팅 컨볼루션 코딩(Tail-biting convolutional coding) 등을 포함한다.

도 11에서, PUSCH를 통한 ACK/NACK 전송은 해당 PUSCH를 스케줄링 하는 UL 그랜트 PDCCH 내의 UL DAI(간단히, W)를 참조하여 수행될 수 있다. 설명을 위해, ACK/NACK 서브프레임에서 M=4라고 가정한다. 이 경우, PUCCH를 통한 ACK/NACK 전송에는 고정된 M(= 4) 값에 기반한 채널 선택 매핑(표 18)이 사용되지만, PUSCH를 통한 ACK/NACK 전송에는 UL 그랜트 PDCCH 내의 W(≤M) 값에 기반한 채널 선택 매핑이 사용된다(예, W=3인 경우 표 17, W=2인 경우 표 14). 다시 말해, PUSCH 상에 ACK/NACK을 피기백 하는 경우, 단말은 M을 W 값으로 대체하고 이에 기반한 채널 선택 매핑을 사용하여 ACK/NACK을 전송한다. 보다 자세한 사항은 W 값에 따라 아래와 같이 정리될 수 있다. 아래의 설명에서, PCC를 통해 전송되는 DL 데이터는 편의상 PCC DL 데이터로 지칭될 수 있고, SCC를 통해 전송되는 DL 데이터는 편의상 SCC DL 데이터로 지칭될 수 있다. 또한, W는 UL 그랜트 PDCCH 내의 UL DAI 필드가 지시하는 값을 나타내고, V는 DL 그랜트 PDCCH 내의 DL DAI 필드가 지시하는 값을 나타낸다.

■ W=1인 경우

○ PCC와 SCC 모두 Ntb=1인 경우

- HARQ-ACK(0)은 V=1인 PDCCH에 대응되는 PCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답, 혹은 DL 데이터 w/o PDCCH에 대한 ACK/NACK 응답

- HARQ-ACK(1)은 V=1인 PDCCH에 대응되는 SCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답

○ PCC는 Ntb=2, SCC는 Ntb=1인 경우

- HARQ-ACK(0),(1)은 V=1인 PDCCH에 대응되는 PCC DL 데이터의 각 전송블록에 대한 개별 ACK/NACK 응답, 혹은 DL 데이터 w/o PDCCH에 대한 ACK/NACK 응답 (이 경우, DL 데이터 w/o PDCCH에 대한 ACK/NACK 응답은 HARQ-ACK(1)에 매핑되고, HARQ-ACK(0)은 DTX로 매핑될 수 있음)

- HARQ-ACK(2)는 V=1인 PDCCH에 대응되는 SCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답

○ PCC는 Ntb=1, SCC는 Ntb=2인 경우

- HARQ-ACK(1), (2)는 V=1인 PDCCH에 대응되는 SCC DL 데이터의 각 전송블록에 대한 개별 ACK/NACK 응답

○ PCC와 SCC 모두 Ntb=2인 경우

- HARQ-ACK(2),(3)은 V=1인 PDCCH에 대응되는 SCC DL 데이터의 각 TB에 대한 개별 ACK/NACK 응답

○ HARQ-ACK(i)는 (A-＞1, N/D-＞0 매핑 과정을 거쳐) PUSCH로의 ACK/NACK 피기백을 위한 최종 RM 코드 입력 비트 o(i)로 결정됨

■ W=2인 경우

○ HARQ-ACK(0),(1)은 각각 V=1, 2인 PDCCH에 대응되는 PCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답. DL 데이터 w/o PDCCH이 존재하는 경우, HARQ-ACK(1)은 DL 데이터 w/o PDCCH에 대한 ACK/NACK 응답일 수 있음.

○ HARQ-ACK(2),(3)은 각각 V=1, 2인 PDCCH에 대응되는 SCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답

○ HARQ-ACK(i)는 (ACK→비트‘1’, NACK/DTX→비트‘0’ 매핑 과정을 거쳐) PUSCH로의 ACK/NACK 피기백을 위한 최종 RM 코드 입력 비트 o(i)로 결정됨

■ W=3인 경우

○ PCC HARQ-ACK(0),(1),(2)는 각각 V=1, 2, 3인 PDCCH에 대응되는 PCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답. DL 데이터 w/o PDCCH이 존재하는 경우, HARQ-ACK(0)은 DL 데이터 w/o PDCCH에 대한 ACK/NACK 응답이고, HARQ-ACK(1),(2)는 각각 V=1, 2인 PDCCH에 대응되는 PCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답일 수 있음.

○ SCC HARQ-ACK(0),(1),(2)는 각각 V=1, 2, 3인 PDCCH에 대응되는 SCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답

○ 표 17에서 해당 전체 ACK/NACK 상태 (PCC HARQ-ACK(0),(1),(2), SCC HARQ-ACK(0),(1),(2))에 대응되는 RM 코드 입력 비트 o(0),o(1),o(2),o(3)를 사용하여 PUSCH로의 ACK/NACK 피기백을 수행

○ 결과적으로, 임의의 CC의 HARQ-ACK(0),(1),(2)에 대응되는 RM 코드 입력 비트는 표 19와 같이 정의될 수 있다. 편의상 임의의 CC를 XCC라 지칭한다. XCC=PCC인 경우 RM 코드 입력 비트는 o(0),o(1)로 결정되고, XCC=SCC인 경우 RM 코드 입력 비트는 o(2),o(3)으로 결정됨.

■ W=4인 경우

○ PCC HARQ-ACK(0),(1),(2),(3)은 각각 V=1, 2, 3, 4인 PDCCH에 대응되는 PCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답. DL 데이터 w/o PDCCH이 존재하는 경우, HARQ-ACK(0)은 DL 데이터 w/o PDCCH에 대한 ACK/NACK 응답이고, HARQ-ACK(1), (2), (3)은 각각 V=1, 2, 3인 PDCCH에 대응되는 PCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답일 수 있다.

○ SCC HARQ-ACK(0),(1),(2),(3)은 각각 V=1, 2, 3, 4인 PDCCH에 대응되는 SCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답

○ 표 18에서 해당 전체 ACK/NACK 상태 (PCC HARQ-ACK(0),(1),(2),(3), SCC HARQ-ACK(0),(1),(2),(3))에 대응되는 RM 코드 입력 비트 o(0),o(1),o(2),o(3)를 사용하여 PUSCH로의 ACK/NACK 피기백을 수행

○ 결과적으로, XCC의 HARQ-ACK(0),(1),(2),(3)에 대응되는 RM 코드 입력 비트는 표 20과 같이 정의될 수 있다. XCC=PCC인 경우 RM 코드 입력 비트는 o(0),o(1)로 결정되고, XCC=SCC인 경우 RM 코드 입력 비트는 o(2),o(3)으로 결정됨.

표 19와 표 20에 제시된 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트(ACK/NACK state-to-RM Code Input Bits) 매핑은 비트 에러 발생시 ACK/NACK 응답 에러 개수가 최소화될 수 있도록 ACK/NACK 상태간 유클리디언 거리(Euclidian distance)를 최대화하고, 인접 ACK/NACK 상태(즉, 하나의 ACK/NACK 응답만 서로 다르고 나머지 ACK/NACK 응답은 동일한 2개의 ACK/NACK 상태)간에는 그레이 코딩(gray coding)이 유지하는 것을 토대로 한다. 특히 표 20의 경우, 2개 비트만을 사용하여 하나의 CC에 대한 모든 ACK/NACK state들을 표현하기 위해 특정 ACK/NACK 상태들에 대한 중복 매핑이 불가피할 수 있다. 따라서, W (or M) = 4인 경우, ACK/NACK 전송 성능 열화를 최소화할 수 있도록 ACK/NACK 상태 (ACK, DTX, DTX, DTX)만을 (ACK, ACK, ACK, ACK) 상태와 중복 매핑시킬 수 있다. 스케줄링/전송된 4개의 DL 데이터에 대한 ACK/NACK 상태가 (ACK, DTX, DTX, DTX)이 되는 확률, 즉 순차적으로 스케줄링된 3개의 PDCCH에 대하여 연속적으로 수신에 실패할 확률은 ACK이 존재하는 다른 ACK/NACK 상태에 비해 거의 무시할 수 있을 정도로 매우 낮기 때문에 ACK/NACK 전송 성능 열화를 최소화할 수 있다.

TDD 기반의 차기 시스템에서는 캐리어 병합된 경우 복수 ACK/NACK 전송을 위해, ACK/NACK 압축 방식을 기반으로 ACK/NACK 정보를 예컨대 RM 코드 등을 사용하여 부호화한 후, 큰 페이로드 사이즈(large payload size)를 지원할 수 있는 PUCCH 자원(예, PUCCH 포맷 3)을 통해 전송하는 방안을 고려할 수 있다. ACK/NACK 압축 방식은 V의 초기값부터 증가하는 V값에 따라 연속적인 ACK(consecutive ACK)으로 ACK/NACK 상태를 구성하고 매핑하는 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, PUCCH로의 ACK/NACK 전송에 채널 선택 방식이 적용된 경우 PUSCH로 ACK/NACK이 피기백될 때 사용되는 각 ACK/NACK 상태에 대응되는 RM 코드 입력 비트를 PUCCH 포맷 3를 사용하여 전송할 수 있다. 이때, RM 코드 입력 비트 매핑은 M값(또는 W값)에 기반하여 상기 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 참조할 수 있다. 즉, ACK/NACK이 PUSCH로 피기백되는 경우에는 M을 수신된 W값(또는 M값)에 기반하여 위에서 설명된 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 사용할 수 있다.

먼저 도 12 내지 도 13를 참조하여 TDD 기반 LTE-A 시스템에서 캐리어 병합된 경우 PUCCH 포맷 3를 이용하여 ACK/NACK을 전송하는 방안을 설명한다.

도 12는 슬롯 레벨의 PUCCH 포맷 3 구조를 예시한다. PUCCH 포맷 3에서, 복수의 ACK/NACK 정보는 조인트 코딩(예, Reed-Muller code, Tail-biting convolutional code 등), 블록-확산(Block-spreading), SC-FDMA 변조를 거쳐 전송된다.

도 12를 참조하면, 하나의 심볼 시퀀스가 주파수 영역에 걸쳐 전송되고, 해당 심볼 시퀀스에 대해 OCC(Orthogonal Cover Code) 기반의 시간-도메인 확산이 적용된다. OCC를 이용하여 동일한 RB에 여러 단말들의 제어 신호가 다중화 될 수 있다. 구체적으로, 길이-5의 OCC(C1∼C5)를 이용해 하나의 심볼 시퀀스({d1,d2,…})로부터 5개의 SC-FDMA 심볼(즉, UCI 데이터 파트)이 생성된다. 여기서, 심볼 시퀀스({d1,d2,…})는 변조 심볼 시퀀스 또는 코드워드 비트 시퀀스를 의미할 수 있다.

PUCCH 포맷 3을 위한 ACK/NACK 페이로드는 셀 별로 구성된 뒤, 셀 인덱스 순서에 따라 연접된다. 구체적으로, c-번째 서빙 셀(혹은 DL CC)을 위한 HARQ-ACK 피드백 비트는

로 주어진다(c≥0). O^ACKc는 c-번째 서빙 셀을 위한 HARQ-ACK 페이로드의 비트 수 (즉, 사이즈)를 나타낸다. c-번째 서빙 셀에 대해, 단일 전송블록 전송을 지원하는 전송모드가 설정되거나 공간 번들링이 적용되는 경우, O^ACKc=B^DLc으로 주어질 수 있다. 반면, c-번째 서빙 셀에 대해, 복수(예, 2)의 전송블록 전송을 지원하는 전송 모드가 설정되고 공간 번들링이 적용되지 않는 경우, O^ACKc=2B^DLc으로 주어질 수 있다. HARQ-ACK 피드백 비트가 PUCCH를 통해 전송되거나, HARQ-ACK 피드백 비트가 PUSCH를 통해 전송되지만 상기 PUSCH에 대응되는 W가 존재하지 않는 경우(예, SPS 방식 기반의 PUSCH), B^DLc=M으로 주어진다. M은 표 4에 정의된 K 세트 내의 원소 개수를 나타낸다. TDD UL-DL 구성이 ＃1, ＃2, ＃3, ＃4, ＃6이고, HARQ-ACK 피드백 비트가 PUSCH를 통해 전송되는 경우, B^DLc=W^UL _DAI로 주어진다. 여기서, W^UL _DAI는 UL 그랜트 PDCCH 내의 UL DAI 필드가 지시하는 값을 나타내며, 간단히 W로 표시한다. TDD UL-DL 구성이 ＃5인 경우,

로 주어진다. 여기서, U는 Uc들 중 최대 값을 나타내고, Uc는 c-번째 서빙 셀에서 서브프레임 n-k에서 수신된 PDSCH(들) 및 (하향링크) SPS 해제를 지시하는 PDCCH의 총 수를 나타낸다. 서브프레임 n은 HARQ-ACK 피드백 비트가 전송되는 서브프레임이다.

는 올림 함수(ceiling function)를 나타낸다.

c-번째 서빙 셀에 대해, 단일 전송블록 전송을 지원하는 전송 모드가 설정되거나 공간 번들링이 적용되는 경우, 해당 서빙 셀의 HARQ-ACK 페이로드 내에서 각 ACK/NACK의 위치는

로 주어진다. DAI(k)는 DL 서브프레임 n-k에서 검출된 PDCCH의 DL DAI 값을 나타낸다. 반면, c-번째 서빙 셀에 대해, 복수(예, 2)의 전송블록 전송을 지원하는 전송 모드가 설정되고 공간 번들링이 적용되지 않는 경우, 해당 서빙 셀의 HARQ-ACK 페이로드 내에서 각 ACK/NACK의 위치는

및

로 주어진다.

는 코드워드 0을 위한 HARQ-ACK을 나타내고,

는 코드워드 1을 위한 HARQ-ACK을 나타낸다. 코드워드 0과 코드워드 1은 스와핑에 따라 각각 전송블록 0과 1, 또는 전송블록 1과 0에 대응된다. SR 전송을 위해 설정된 서브프레임에서 PUCCH 포맷 3가 전송되는 경우, PUCCH 포맷 3은 ACK/NACK 비트와 SR 1-비트를 함께 전송한다.

도 13은 PUCCH 포맷 3 모드가 설정된 경우, HARQ-ACK을 PUSCH를 통해 전송하는 경우의 UL-SCH 데이터와 제어 정보의 처리 과정을 예시한다. 도 13은 도 5의 블록도에서 ACK/NACK과 관련된 일부를 나타낸다.

도 13에서 채널 코딩 블록(S170)에 입력되는 HARQ-ACK 페이로드는 PUCCH 포맷 3을 위해 정의된 방법에 따라 구성된다. 즉, HARQ-ACK 페이로드는 셀 별로 구성된 뒤, 셀 인덱스 순서에 따라 연접된다. 구체적으로, c-번째 서빙 셀(혹은 DL CC)을 위한 HARQ-ACK 피드백 비트는

로 주어진다(c≥0). 따라서, 하나의 서빙 셀이 구성된 경우(c=0), 채널 코딩 블록(S170)에는

이 입력된다. 다른 예로, 두 개의 서빙 셀이 구성된 경우(c=0, c=1), 채널 코딩 블록(S170)에는

+

이 입력된다. 채널 코딩 블록(S170)의 출력 비트는 채널 인터리버 블록(S190)에 입력된다. 채널 인터리버 블록(S190)에는 데이터 및 제어 다중화 블록(S180)의 출력 비트와 RI용 채널 코딩 블록(S160)의 출력 비트도 입력된다. RI는 선택적으로 존재한다.

TDD 시스템에서 PUCCH 포맷 3 모드가 설정된 경우 각 셀에 대한 HARQ-ACK 페이로드는 각 하향링크 전송에 대한 개별(individual) ACK/NACK을 포함할 수 있다. 하지만, 복수의 셀들이 병합되고 각 셀에 대한 개별 ACK/NACK의 개수가 많을 경우 각 셀에 대해 개별 ACK/NACK을 전송하기 위해서는 너무 많은 비트수가 필요할 수 있다. 따라서, PUCCH 포맷 3 모드가 설정된 경우에도 개별 ACK/NACK을 전송하는 것이 아니라 채널 선택 방식에서와 같이 전송되는 비트 개수를 줄이는 것이 필요할 수 있다. 이 경우, 채널 선택 방식을 이용한 ACK/NACK 전송에서 소요되는 PUCCH 자원 수는 채널 선택 방식의 특성상 일정 개수(예, 4개) 이하로 제한될 수 있다. 따라서, ACK/NACK 정보를 압축(예, 연속적인 ACK를 이용하여)하고 일부 ACK/NACK 상태를 중첩(예, M (or W) = 4인 경우)시키는 방식을 통해 각 CC에 대해 2비트(즉, 4개의 상태) ACK/NACK을 생성하도록 ACK/NACK 상태를 적절히 구성/매핑할 수 있다. 하지만 PUCCH 포맷 3의 경우, 예를 들어 20 비트까지 큰 페이로드를 지원할 수 있기 때문에 처리량(throughput) 손실을 감안하여 ACK/NACK 상태 중첩 없이 ACK/NACK 압축만을 적용할 수 있다(이하 ‘방법 1’). 혹은 PUCCH 포맷 3의 경우에도 위에서 설명한 바와 같이, ACK/NACK 전송 커버리지(coverage)를 고려하여 ACK/NACK 압축(예, 2비트 또는 4개의 상태로)과 ACK/NACK 상태 중첩을 모두 적용할 수 있다(이하 ‘방법 2’).

예를 들어, 표 1에 제시된 TDD UL-DL 구성(configuration)과 앞으로 도입될 TDD UL-DL 구성에 대하여 ACK/NACK 압축/중첩을 적용하여 PUCCH 포맷 3를 통해 ACK/NACK을 전송하거나 혹은 PUSCH로 ACK/NACK을 피기백하기 위해 5 ≤M (or W) ≤9인 경우에 대한 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑이 필요할 수 있다. M (or W) ≤ 4인 경우 위에서 설명된 방식을 이용할 수 있다.

한편, W의 경우 PUSCH로 피기백될 유효(effective)한 ACK/NACK 응답의 범위를 결정하는 용도로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 CC별로 스케줄링된 DL 데이터 개수 중 최대값을 시그널링할 수 있다. UL DAI가 2비트인 점을 고려하면 4를 초과하는 W값에 대해서는 modulo-4 연산이 적용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 W는

로 대체될 수 있다. 여기서,

는 UE가 실제 수신한 CC별 DL 데이터 개수 중 최대값을 의미한다.

이하에서는 본 발명의 실시예들에 따라 TDD 기반 시스템에서 복수의 CC가 병합된 경우에 ACK/NACK을 PUCCH 포맷 3를 통해 전송하거나 또는 PUSCH로의 피기백을 통해 전송하기 위한 ACK/NACK 상태 매핑 및 부호화 방법을 설명한다.

실시예 1

먼저 표 1에 제시된 TDD UL-DL 구성과 앞으로 도입될 TDD UL-DL 구성에 대하여 방법 2(즉, ACK/NACK 압축/중첩)를 적용할 수 있도록 5 ≤M (or W) ≤9인 경우 각 CC에 대한 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 제안한다. 표 20과 관련하여 설명된 바와 같이, 비트 에러 발생시 ACK/NACK 응답 에러 개수가 최소화될 수 있도록 ACK/NACK 상태간 유클리디언 거리(Euclidian distance)를 최대화하고, 인접 ACK/NACK 상태간에는 그레이 코딩이 유지될 수 있도록 매핑한다. 모든 ACK/NACK 상태를 포함하면서도 ACK/NACK 전송 성능 열화를 최소화할 수 있도록 상호 오판정 확률이 매우 낮은 일부 ACK/NACK 상태들에 대하여 중복 매핑을 적용한다.

구체적으로, M = 5, 6, 7, 8, 9인 경우 각각 표 21 내지 표 25에 제시된 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 각 CC에 적용하여 PUCCH 포맷 3를 이용하여 ACK/NACK을 전송할 수 있다. M = 1, 2, 3, 4인 경우에는 위에서 설명된 방식이 적용될 수 있다. 예를 들어, M = 1, 2, 3, 4인 경우 표 7 내지 표 20을 참조하여 설명된 바와 같이 각 ACK/NACK 상태에 대해 1비트 내지 2비트를 전송하는 방식이 적용될 수 있다. 혹은, M = 1, 2, 3, 4인 경우에 대해 개별 ACK/NACK을 전송하는 방식이 적용될 수 있다.

마찬가지로, W = 5, 6, 7, 8, 9인 경우 각각 표 21 내지 표 25에 제시된 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 각 CC에 적용하여 PUSCH로의 ACK/NACK 피기백을 수행할 수 있다. W = 1, 2, 3, 4인 경우 표 7 내지 표 20을 참조하여 설명된 방식이 적용될 수 있다. 예를 들어, 표 7 내지 표 20을 참조하여 설명된 바와 같이 M = 3, 4인 경우 각 ACK/NACK 상태에 대해 2비트를 전송하고 M = 1, 2인 경우 개별 ACK/NACK을 전송하는 방식이 적용될 수 있다.

표 21 내지 표 25를 이용한 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑은 이러한 방식들로만 제한되는 것은 아니며 다른 다양한 방식으로 응용될 수 있다. 예를 들어, 다른 예에서는, M (or W) ＞ n (예, n = 2 또는 4)인 경우에 대해 표 25만을 일괄적으로 적용할 수 있다.

이하에서 설명의 편의를 위해 ACK는 ‘A’로 나타낼 수 있고, NACK는 ‘N’으로 나타낼 수 있고, DTX는 ‘D’로 나타낼 수 있고, NACK/DTX는 ‘N/D’로 나타낼 수 있다.

표 21은 M (or W) = 5인 경우 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 예시한다. 앞에서와 같이, 표 21 내지 표 25에서 XCC는 임의의 CC를 나타내며, 예를 들어 PCC 또는 SCC일 수 있다.

표 22는 M (or W) = 6인 경우 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 예시한다.

표 23은 M (or W) = 7인 경우 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 예시한다.

표 24는 M (or W) = 8인 경우 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 예시한다.

표 25는 M (or W) = 9인 경우 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 예시한다.

표 21 내지 표 25에서 XCC HARQ-ACK(i)는 V = (i modulo 4) + 1인 PDCCH에 대응되는 XCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타낸다. 예를 들어, 표 21 내지 표 25에서 XCC HARQ-ACK(i)는 i ＜ 4인 경우 V = i + 1인 PDCCH에 대응되는 XCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내고, 4 ≤ i ＜ 8인 경우 V = i - 3인 PDCCH에 대응되는 XCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내고, i = 8인 경우 V = i - 7인 PDCCH에 대응되는 XCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타낸다. DL 데이터 w/o PDCCH이 존재하는 경우, XCC HARQ-ACK(0)은 해당 XCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답이고, HARQ-ACK(i)는 V = ((i-1) modulo 4) + 1인 PDCCH에 대응되는 XCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답일 수 있다. 예를 들어, 1 ≤ i ＜ 5인 경우 V = i인 PDCCH에 대응되는 XCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내고, 5 ≤ i ＜ 8인 경우 V = i - 4인 PDCCH에 대응되는 XCC DL 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타낸다.

이해를 돕기 위해, M = 5일 때의 구체적인 동작을 예시한다. PCC의 HARQ-ACK(0),(1),(2),(3),(4) = (A, A, A, N/D, any)이고 SCC의 HARQ-ACK(0),(1),(2),(3),(4) = (A, N/D, any, any, any)인 경우, 단말은 표 21에서 해당 ACK/NACK 상태에 대응되는 4비트 RM 코드 입력 비트 o(0),o(1),o(2),o(3)=(1,1,0,0)를 사용하여 PUCCH 포맷 3를 이용해 ACK/NACK 전송을 수행한다.

다른 예로, W = 6이고, PCC에 대한 HARQ-ACK(0),(1),(2),(3),(4),(5) = (A, A, D, D, D, D)이고 SCC의 HARQ-ACK(0),(1),(2),(3),(4),(5) = (A, A, A, N/D, any, any)인 경우, 단말은 표 22에서 해당 ACK/NACK 상태에 대응되는 4비트 RM 코드 입력 비트 o(0),o(1),o(2),o(3)=(1,0,0,0)를 사용하여 PUSCH를 통해 ACK/NACK 전송을 수행한다.

표 21 내지 표 25의 RM 코드 입력 비트에서 “0, 1”과 “1, 0”은 각각 “1, 0”과 “0, 1”로 바꾸어 매핑될 수 있다. 이처럼 RM 코드 입력 비트를 바꾸어 매핑하더라도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 유사하게, 표 21 내지 표 25의 RM 코드 입력 비트에서“0, 0”과 “1, 1”은 각각 “1, 1”과 “0, 0”로 바꾸어 매핑될 수 있으며, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따라 TDD 시스템에서 캐리어 병합된 경우 HARQ-ACK를 전송하는 방법(1400)을 예시한다. 편의상, 도면은 단말 입장에서 도시 및 설명되지만 대응되는 동작이 기지국에서 수행될 수 있다.

도 14를 참조하면, 단말은 특정 파라미터에 따라 각각의 콤포넌트 캐리어(CC)에 대한 HARQ-ACK를 전송하는 것을 포함하며, 특정 파라미터가 특정값보다 작은 경우 각각의 CC에 대한 HARQ-ACK은 개별적으로 전송될 수 있고, 특정 파라미터가 특정값보다 크거나 같은 경우 각각의 CC에 대한 HARQ-ACK은 HARQ-ACK에 대응하는 특정 개수의 비트 값을 이용하여 전송될 수 있다(S1402).

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따라 TDD 시스템에서 캐리어 병합된 경우 HARQ-ACK를 전송하는 방법(1500)의 순서도를 예시한다. 편의상, 도면은 단말 입장에서 도시 및 설명되지만 대응되는 동작이 기지국에서 수행될 수 있다.

도 15를 참조하면, 단말은 복수의 CC를 병합할 수 있다(S1502). 그런 다음, 단말은 병합된 각 CC에 대해 M 또는 W를 결정할 수 있다(S1504). 위에서 설명된 바와 같이, M은 하나의 UL 서브프레임에 대응하는 DL 서브프레임의 개수이고, W는 UL 그랜트 PDCCH 내의 UL DAI 필드가 지시하는 값을 나타낸다. 이후, 단말은 M (or W)가 5보다 작은지 판별한다(S1506). M (or W)가 5보다 작은 경우, 단말은 각 CC에 대해 표 7 내지 표 20을 참조하여 설명한 바와 같이 RM 코드 입력 비트를 생성할 수 있다(S1508). M (or W)가 5보다 크거나 같은 경우, 단말은 각 CC에 대해 표 21 내지 표 25를 참조하여 설명한 바와 같이 RM 코드 입력 비트를 생성할 수 있다(S1510).

실시예 2

본 실시예에서는 표 1에 제시된 TDD UL-DL 구성과 앞으로 도입될 TDD UL-DL 구성에 대하여 방법 1(즉, ACK/NACK 압축만)를 적용할 수 있도록 3 ≤M (or W) ≤9인 경우에 대하여 각 CC에 대한 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 제안한다. M (or W) = 9인 경우에 대하여 하나의 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 설계하고, M (or W) ＜ 9인 경우에는 M (or W) = 9의 경우의 매핑에서 서브세트(sub-set)만을 사용하여 PUCCH 포맷 3 혹은 PUSCH로의 ACK/NACK 전송을 수행한다. M (or W) = 1, 2인 경우 표 12 내지 표 16과 관련하여 설명된 방식을 적용할 수 있다.

일례로, 표 26에서와 같이 이진 시퀀스(binary sequence) {RM 입력 비트(0),(1),(2),(3)}가 각 ACK/NACK 상태내 연속적인 ACK 개수를 나타내도록 매핑시킬 수 있다. RM 입력 비트(0)은 LSB (Least Significant Bit)이고 RM 입력 비트(3)은 MSB(Most Significant Bit)일 수 있다. 예를 들어, {RM 입력 비트(0),(1),(2),(3)} = {1, 0, 1, 0}의 경우 연속적인 ACK 개수가 5인 ACK/NACK 상태에 매핑될 수 있다. 혹은 RM 입력 비트(3)은 LSB (Least Significant Bit)이고 RM 입력 비트(0)은 MSB(Most Significant Bit)일 수 있다. 예를 들어, {RM 입력 비트(0),(1),(2),(3)} = {0, 1, 0, 1}의 경우 연속적인 ACK 개수가 5인 ACK/NACK 상태에 매핑될 수 있다.

표 26은 연속적인 ACK 개수에 따른 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 예시한다.

다른 예로, 표 27에서와 같이 인접 ACK/NACK 상태간에 그레이 코딩이 만족될 수 있도록 RM 입력 비트의 열에 해당하는 RM 입력 비트(i)마다 서로 다른 스케일(scale)로 비트 반전(bit reversing)을 적용할 수 있다. 예를 들어, 표 26의 RM 입력 비트(0)는 표 27에서와 같이 0 → 1 → 0 ...로 반전될 수 있다. RM 입력 비트(1)는 0, 0 → 1, 1 → 0, 0 ...로 반전될 수 있다. 혹은 다른 예로, RM 입력 비트(3)는 0 → 1 → 0 ...로 반전될 수 있다. RM 입력 비트(2)의 경우 0, 0 → 1, 1 → 0, 0 ...로 반전될 수 있다.

표 27은 그레이 코딩에 따른 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 예시한다.

표 26과 표 27의 서브세트를 사용하는 경우 M(또는 W) = L이라 하면 각 CC에 대한 RM 입력 비트 수는

로 결정될 수 있다. 따라서, RM 입력 비트는 RM 입력 비트(0), ... ,RM 입력 비트(

-1)로 결정될 수 있다. 즉, i≥L인 XCC HARQ-ACK(i)의 ACK/NACK 상태와 이에 대응되는 RM 입력 비트는 참조 대상에서 제외되고, 나머지 ACK/NACK 상태에서 i≤(L-1)인 XCC HARQ-ACK(i)만을 참조하여 RM 입력 비트를 결정할 수 있다. 예를 들어, L = 5인 경우 표 28과 표 29에서 굵은 선으로 표시된 부분만을 참조하여 ACK/NACK 상태-RM 코드 입력 비트 매핑을 수행할 수 있다.

또 다른 예로, M(또는 W) ＞ n (예, n = 2)인 경우에 대하여 표 26 또는 표 27의 서브세트가 아니라 일괄적으로 전체를 적용할 수 있다. 또한 위에서 언급된 바와 같이, 실제 RM 입력 비트의 배치 방법은 RM 입력 비트(0)부터 LSB로 할당되는 순서를 따르거나, 혹은 반대로 RM 입력 비트(0)부터 MSB로 할당되는 순서를 따를 수 있다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라 TDD 시스템에서 캐리어 병합된 경우 HARQ-ACK를 전송하는 방법(1600)의 순서도를 예시한다. 편의상, 도면은 단말 입장에서 도시 및 설명되지만 대응되는 동작이 기지국에서 수행될 수 있다.

도 16을 참조하면, 단말은 복수의 CC를 병합할 수 있다(S1602). 그런 다음, 단말은 병합된 각 CC에 대해 M 또는 W를 결정할 수 있다(S1604). 위에서 설명된 바와 같이, M은 하나의 UL 서브프레임에 대응하는 DL 서브프레임의 개수이고, W는 UL 그랜트 PDCCH 내의 UL DAI 필드가 지시하는 값을 나타낸다. 이후, 단말은 M (or W)가 3보다 작은지 판별한다(S1606). M (or W)가 3보다 작은 경우, 단말은 각 CC에 대해 개별 ACK/NACK을 생성하여 전송할 수 있다(S1608). M (or W)가 3보다 크거나 같은 경우, 단말은 각 CC에 대해 표 26 또는 표 27를 참조하여 설명한 바와 같이 RM 코드 입력 비트를 생성할 수 있다(S1610). 단계 S1610에서, 단말은 M (or W)가 9보다 작은 경우 표 26 또는 표 27의 서브세트만을 이용할 수 있고, 또는 표 26 또는 표 27을 전체로 적용할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면 TDD 시스템에서 복수 CC가 병합된 경우 PUCCH 포맷 3를 이용하여 ACK/NACK 전송시 그리고 PUSCH를 통한 ACK/NACK 피기백시 효율적으로 ACK/NACK 상태를 매핑할 수 있고 ACK/NACK을 부호화 전송할 수 있다.

도 17은 본 발명에 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다. 릴레이를 포함하는 시스템의 경우, 기지국 또는 단말은 릴레이로 대체될 수 있다.

도 17을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 기지국(110)은 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 RF 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(110) 및/또는 단말(120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 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. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 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. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 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 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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 단말, 릴레이, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims

캐리어 병합(carrier aggregation)을 지원하고 TDD(Time Division Duplex)로 동작하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법에 있어서,
특정 파라미터에 따라 각각의 콤포넌트 캐리어(Component Carrier, CC)에 대한 HARQ-ACK(Hybrid Automatic Repeat request - Acknowledgement) 정보를 전송하는 단계를 포함하며,
상기 특정 파라미터가 특정값보다 작은 경우 각각의 CC에 대한 하나 이상의 HARQ-ACK은 각각의 HARQ-ACK에 대응하는 개별 비트 값을 이용하여 전송되고,
상기 특정 파라미터가 상기 특정값보다 크거나 같은 경우 상기 각각의 CC에 대한 하나 이상의 HARQ-ACK은 전체 HARQ-ACK에 대응하는 특정 개수의 비트 값을 이용하여 전송되는 방법.
제1항에 있어서,
상기 특정값은 5이고 상기 특정 개수는 2이며,
상기 특정 파라미터가 5인 경우 상기 각각의 CC에 대한 HARQ-ACK와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어지는 방법:

여기서, {(a0, a1), (b0, b1), (c0, c1), (d0, d1)}은 {(1,1), (1,0), (0,1), (0,0)}, 또는 {(1,1), (0,1), (1,0), (0,0)}, 또는 {(0,0), (1,0), (0,1), (1,1)}, 또는 {(0,0), (0,1), (1,0), (1,1)} 중 어느 하나에 해당하고,
A는 ACK(Acknowledgement)를 나타내고, D는 DTX(Discontinuous Transmission)를 나타내고, N/D는 NACK(Negative ACK) 또는 DTX를 나타내고, any는 ACK, NACK, DTX 중 어느 하나를 나타내는 방법.
제2항에 있어서,
PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 없이 전송되는 하향링크 데이터가 존재하는 경우, HARQ-ACK(0)은 상기 PDCCH 없이 전송되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내고, i = 1, 2, 3, 4에 대하여 HARQ-ACK(i)는 DL DAI(Downlink Downlink Assignment Index)의 값(V)이 i인 PDCCH에 대응되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내며,
PDCCH 없이 전송되는 하향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, i = 0, 1, 2, 3, 4에 대하여 HARQ-ACK(i)는 V가 (i modulo 4)+1인 PDCCH에 대응되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내는 방법.
제1항에 있어서,
상기 특정값은 3이고 상기 HARQ-ACK 세트와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어지는 방법:

상기 특정 파라미터의 값이 L인 경우 상기 비트 값의 특정 개수는
에 의해 주어지고,
A는 ACK를 나타내고, D는 DTX를 나타내고, N/D는 NACK 또는 DTX를 나타내고, any는 ACK, NACK, DTX 중 어느 하나를 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 특정값은 3이고 상기 HARQ-ACK 세트와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어지는 방법:

상기 특정 파라미터의 값이 L인 경우 상기 비트 값의 특정 개수는
에 의해 주어지고,
A는 ACK를 나타내고, D는 DTX를 나타내고, N/D는 NACK 또는 DTX를 나타내고, any는 ACK, NACK, DTX 중 어느 하나를 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 특정 파라미터는 상기 각각의 CC에 대해 상기 HARQ-ACK 정보가 전송되는 상향링크 서브프레임에 대응되는 하향링크 서브프레임의 개수(M) 또는 UL DAI(Uplink Downlink Assignment Index)의 값(W)을 나타내고,
상기 HARQ-ACK 정보는 PUCCH 포맷 3를 이용하여 전송되는 방법.
캐리어 병합을 지원하고 TDD로 동작하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하도록 구성된 통신 장치에 있어서,
무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 특정 파라미터에 따라 각각의 콤포넌트 캐리어(CC)에 대한 HARQ-ACK 정보를 전송하도록 구성되며,
상기 특정 파라미터가 특정값보다 작은 경우 각각의 CC에 대한 하나 이상의 HARQ-ACK은 각각의 HARQ-ACK에 대응하는 개별 비트 값을 이용하여 전송되고,
상기 특정 파라미터가 상기 특정값보다 크거나 같은 경우 상기 각각의 CC에 대한 하나 이상의 HARQ-ACK은 전체 HARQ-ACK에 대응하는 특정 개수의 비트 값을 이용하여 전송되는 통신 장치.
제7항에 있어서,
상기 특정값은 5이고 상기 특정 개수는 2이며,
상기 특정 파라미터가 5인 경우 상기 각각의 CC에 대한 HARQ-ACK와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어지는 통신 장치:

여기서, {(a0, a1), (b0, b1), (c0, c1), (d0, d1)}은 {(1,1), (1,0), (0,1), (0,0)}, 또는 {(1,1), (0,1), (1,0), (0,0)}, 또는 {(0,0), (1,0), (0,1), (1,1)}, 또는 {(0,0), (0,1), (1,0), (1,1)} 중 어느 하나에 해당하고,
A는 ACK를 나타내고, D는 DTX를 나타내고, N/D는 NACK 또는 DTX를 나타내고, any는 ACK, NACK, DTX 중 어느 하나를 나타낸다.
제8항에 있어서,
PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 없이 전송되는 하향링크 데이터가 존재하는 경우, HARQ-ACK(0)은 상기 PDCCH 없이 전송되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내고, i = 1, 2, 3, 4에 대하여 HARQ-ACK(i)는 DL DAI(Downlink Downlink Assignment Index)의 값(V)이 i인 PDCCH에 대응되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내며,
PDCCH 없이 전송되는 하향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, i = 0, 1, 2, 3, 4에 대하여 HARQ-ACK(i)는 V가 (i modulo 4)+1인 PDCCH에 대응되는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 응답을 나타내는 통신 장치.
제7항에 있어서,
상기 특정값은 3이고 상기 HARQ-ACK 세트와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어지는 통신 장치:

상기 특정 파라미터의 값이 L인 경우 상기 비트 값의 특정 개수는
에 의해 주어지고,
A는 ACK를 나타내고, D는 DTX를 나타내고, N/D는 NACK 또는 DTX를 나타내고, any는 ACK, NACK, DTX 중 어느 하나를 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 특정값은 3이고 상기 HARQ-ACK 세트와 상기 비트 값의 대응관계는 다음 표에 의해 주어지는 통신 장치:

상기 특정 파라미터의 값이 L인 경우 상기 비트 값의 특정 개수는
에 의해 주어지고,
A는 ACK를 나타내고, D는 DTX를 나타내고, N/D는 NACK 또는 DTX를 나타내고, any는 ACK, NACK, DTX 중 어느 하나를 나타낸다.
제7항에 있어서,
상기 특정 파라미터는 상기 각각의 CC에 대해 상기 HARQ-ACK 정보가 전송되는 상향링크 서브프레임에 대응되는 하향링크 서브프레임의 개수(M) 또는 UL DAI(Uplink Downlink Assignment Index)의 값(W)을 나타내고,
상기 HARQ-ACK 정보는 PUCCH 포맷 3를 이용하여 전송되는 통신 장치.