WO2012011775A2 - 다중 반송파 시스템에서 상향링크 제어 정보 전송 방법 및 장치 - Google Patents

다중 반송파 시스템에서 상향링크 제어 정보 전송 방법 및 장치 Download PDF

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    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • H04L5/001—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT the frequencies being arranged in component carriers
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting uplink control information in a multi-carrier system using a plurality of carriers.
  • the multi-carrier system refers to a system in which one or more carriers having a bandwidth smaller than a target broadband when a wireless communication system attempts to support a broadband constitutes a broadband.
  • LTE Long Term Evolution
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE-A advanced next generation wireless communication system
  • CA carrier aggregation
  • a single carrier characteristic is used for efficient use of a power amplifier of a terminal in uplink in which a terminal transmits a signal to a base station.
  • the terminal distinguishes between a control region for transmitting control information and a data region for transmitting data, and does not simultaneously transmit signals in the control region and the data region to maintain a single carrier characteristic.
  • LTE-A may or may not allow simultaneous transmission of the control region and the data region, depending on the configuration. If simultaneous transmission of the control region and the data region is not allowed in a multi-carrier system, it may be necessary for the terminal to transmit control information and data together at a specific time. In this case, the terminal may transmit the control information together with the data in the data area, which is expressed as piggybacking (or multiplexing) the control information.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting uplink control information in a multi-carrier system.
  • a method for transmitting uplink control information performed by a terminal in a multi-carrier system includes: generating uplink control information targeting a downlink component carrier configured to a terminal; Selecting a PUSCH of one uplink component carrier according to a priority from among physical uplink shared channels (PUSCHs) of at least two uplink component carriers configured for the terminal; And transmitting the uplink control information through the PUSCH of the selected uplink component carrier.
  • PUSCHs physical uplink shared channels
  • a terminal includes a radio frequency (RF) unit for transmitting or receiving a radio signal; And a processor connected to the RF unit, wherein the processor generates uplink control information for measuring a set downlink component carrier and performs physical uplink shared channel of at least two uplink component carriers.
  • the PUSCH of one uplink component carrier is selected according to a priority among uplink shared channel (PUSCH), and the uplink control information is transmitted through the PUSCH of the selected uplink component carrier.
  • PUSCH uplink shared channel
  • uplink control information can be transmitted while reducing the possibility of error.
  • 1 illustrates a wireless communication system
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • FIG 3 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • FIG. 6 illustrates a relationship of physical mapping of a PUCCH format to a control region.
  • PUCCH format 2 / 2a / 2b shows a channel structure of PUCCH format 2 / 2a / 2b for one slot in a normal CP.
  • PUCCH format 2 / 2a / 2b is used for transmission of CQI.
  • 10 is a comparative example of a single carrier system and a multi-carrier system.
  • FIG. 11 shows an example of a subframe structure for cross carrier scheduling.
  • FIG. 12 illustrates an example of piggybacking and transmitting UCI to a PUSCH in a single carrier system.
  • FIG. 13 shows an example of a UCI transmission method of a terminal in uplink of a multi-carrier system.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a UCI transmission method of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a block diagram illustrating a base station and a terminal in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • 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
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), or the like.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is part of Evolved UMTS (E-UMTS) using Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA), which employs OFDMA in downlink and SC in uplink -FDMA is adopted.
  • LTE-A Advanced
  • LTE-A Advanced
  • 1 illustrates a wireless communication system
  • the wireless communication system 10 includes at least one base station (BS) 11. Each base station 11 provides a communication service for a specific geographic area 15a, 15b, 15c.
  • the UE 12 may be fixed or mobile, and may include a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, and a PDA. (Personal Digital Assistant), a wireless modem (wireless modem), a handheld device (handheld device) may be called other terms.
  • the base station 11 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 12, and may be referred to as other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like. have.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like. have.
  • downlink means communication from the base station 11 to the terminal 12
  • uplink means communication from the terminal 12 to the base station 11.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • a radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots. Slots in a radio frame are numbered with slots # 0 through # 19. The time taken for one subframe to be transmitted is called a Transmission Time Interval (TTI). TTI may be referred to as a scheduling unit for data transmission. For example, one radio frame may have a length of 10 ms, one subframe may have a length of 1 ms, and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • TTI Transmission Time Interval
  • One slot includes a plurality of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • the OFDM symbol is used to represent one symbol period since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink and may be called another name.
  • SC-FDMA when SC-FDMA is used as an uplink multiple access scheme, it may be referred to as an SC-FDMA symbol.
  • the structure of the radio frame is merely an example. Accordingly, the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, or the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • 3GPP LTE defines that one slot includes 7 OFDM symbols in a normal cyclic prefix (CP), and one slot includes 6 OFDM symbols in an extended CP. .
  • a wireless communication system can be largely divided into a frequency division duplex (FDD) system and a time division duplex (TDD) system.
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • uplink transmission and downlink transmission are performed while occupying different frequency bands.
  • uplink transmission and downlink transmission are performed at different times while occupying the same frequency band.
  • the channel response of the TDD scheme is substantially reciprocal.
  • FIG 3 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and includes N RB resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • the RB includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot in resource allocation units.
  • the number N RB of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth set in the cell. For example, in the LTE system, N RB may be any one of 60 to 110.
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • an exemplary resource block includes 7 ⁇ 12 resource elements including 7 OFDM symbols in the time domain and 12 subcarriers in the frequency domain, but the number of OFDM symbols and the number of subcarriers in the resource block is equal to this. It is not limited.
  • the number of OFDM symbols and the number of subcarriers can be variously changed according to the length of the CP, frequency spacing, and the like. For example, the number of OFDM symbols is 7 for a normal CP and the number of OFDM symbols is 6 for an extended CP.
  • the number of subcarriers in one OFDM symbol may be selected and used among 128, 256, 512, 1024, 1536 and 2048.
  • the structure of the uplink slot may also be the same as that of the downlink slot.
  • the downlink subframe includes two slots in the time domain, and each slot includes seven OFDM symbols in the normal CP.
  • the leading up to 3 OFDM symbols (up to 4 OFDM symbols for 1.4Mhz bandwidth) of the first slot in the subframe are the control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are the PDSCH (Physical Downlink Shared Channel). Becomes the data area to be allocated.
  • PDCCH includes resource allocation and transmission format of downlink-shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information on PCH, system information on DL-SCH, random access transmitted on PDSCH Resource allocation of upper layer control messages such as responses, sets of transmit power control commands for individual UEs in any UE group, activation of Voice over Internet Protocol (VoIP), and the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or several consecutive CCEs.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the terminal, and attaches a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • a unique identifier (RNTI: Radio Network Temporary Identifier) is masked according to an owner or a purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the PDCCH is for a specific terminal, a unique identifier of the terminal, for example, a C-RNTI (Cell-RNTI) may be masked to the CRC.
  • the paging indication identifier that is, P-RNTI (Paging-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI System Information-RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) for transmitting uplink control information (UCI) is allocated.
  • the data region is allocated a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) for transmitting uplink data and / or uplink control information.
  • the control region may be called a PUCCH region
  • the data region may be called a PUSCH region.
  • the UE may support simultaneous transmission of the PUSCH and the PUCCH or may not support simultaneous transmission of the PUSCH and the PUCCH.
  • the uplink data transmitted on the PUSCH may be a transport block which is a data block for the UL-SCH transmitted during the TTI.
  • the transport block may be user information.
  • the uplink data may be multiplexed data.
  • the multiplexed data may be multiplexed of a transport block for UL-SCH and uplink control information.
  • uplink control information multiplexed to uplink data includes channel quality indicator (CQI), precoding matrix indicator (PMI), hybrid automatic repeat request (HARQ), acknowledgment / not-acknowledgement (ACK), and RI (Rank). Indicator (PTI), and precoding type indication (PTI).
  • CQI channel quality indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • ACK acknowledgment / not-acknowledgement
  • RI Rank
  • Indicator (PTI) precoding type indication
  • the uplink control information or transmitted along with the uplink data in the data area is called piggyback transmission of UCI. Piggyback transmission will
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe.
  • Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers in each of the first slot and the second slot.
  • the frequency occupied by the resource block belonging to the resource block pair allocated to the PUCCH is changed based on a slot boundary. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the UE may obtain frequency diversity gain by transmitting uplink control information through different subcarriers over time.
  • PUCCH carries various kinds of control information according to a format.
  • PUCCH format 1 carries a scheduling request (SR). In this case, an OOK (On-Off Keying) method may be applied.
  • PUCCH format 1a carries ACK / NACK (Acknowledgement / Non-Acknowledgement) modulated in a Bit Phase Shift Keying (BPSK) scheme for one codeword.
  • PUCCH format 1b carries ACK / NACK modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) for two codewords.
  • PUCCH format 2 carries a channel quality indicator (CQI) modulated in a QPSK scheme.
  • PUCCH formats 2a and 2b carry CQI and ACK / NACK.
  • PUCCH format 3 is modulated in a QPSK scheme and can carry a plurality of ACK / NACK and SR.
  • Table 1 shows a modulation scheme according to the PUCCH format and the number of bits in a subframe.
  • FIG. 6 illustrates a relationship of physical mapping of a PUCCH format to a control region.
  • the number of resource blocks (N (2) RB ) that can be used in the PUCCH format 2 / 2a / 2b through which the CQI is transmitted may be indicated to the UE through a broadcast signal.
  • PUCCH format 2 / 2a / 2b shows a channel structure of PUCCH format 2 / 2a / 2b for one slot in a normal CP.
  • PUCCH format 2 / 2a / 2b is used for transmission of CQI.
  • SC-FDMA symbols 1 and 5 in a normal CP are used for a DM RS (demodulation reference symbol) which is an uplink reference signal.
  • SC-FDMA symbol 3 is used for the DM RS.
  • Ten CQI information bits are channel coded, for example, at a rate of 1/2, resulting in 20 coded bits.
  • Reed-Muller code may be used for channel coding.
  • scrambling similar to PUSCH data being scrambled into a gold sequence of length 31
  • QPSK constellation mapping to generate QPSK modulation symbols (d 0 to d 4 in slot 0).
  • Each QPSK modulation symbol is modulated with a cyclic shift of a basic RS sequence of length 12 and OFDM modulated, and then transmitted in each of 10 SC-FDMA symbols in a subframe. 12 uniformly spaced cyclic shifts allow 12 different terminals to be orthogonally multiplexed in the same PUCCH resource block.
  • a basic RS sequence of length 12 may be used as a DM RS sequence applied to SC-FDMA symbols 1 and 5
  • w 0 , w 1 , w 2, and w 3 may be modulated in the time domain after Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) modulation or in the frequency domain before IFFT modulation.
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • ACK / NACK and CQI may be transmitted simultaneously in the same subframe, and simultaneous transmission may not be allowed.
  • simultaneous transmission of ACK / NACK and CQI it may be necessary for the UE to transmit ACK / NACK in the PUCCH of the subframe in which CQI feedback is configured.
  • the CQI is dropped and only ACK / NACK is transmitted through PUCCH formats 1a / 1b.
  • Simultaneous transmission of ACK / NACK and CQI in the same subframe may be possible through UE-specific higher layer signaling.
  • CQI and 1-bit or 2-bit ACK / NACK information may be multiplexed onto the same PUCCH resource block in a subframe in which the base station scheduler allows simultaneous transmission of CQI and ACK / NACK.
  • UCI When UE needs to transmit UCI in a subframe in which resources are allocated for PUSCH transmission, UCI may be multiplexed with uplink data.
  • a PUSCH RS is allocated to one symbol in a first slot or a second slot in a PUSCH region of a subframe.
  • the PUSCH RS is a reference signal used for demodulation of data and control information transmitted in the PUSCH region.
  • 9 shows an example in which a PUSCH RS is allocated to a fourth symbol of a first slot and a second slot.
  • a specific type of control information for example, CQI / PMI, may be allocated from the first symbol of the subframe to the last usable symbol for one subcarrier and then allocated to the next subcarrier. That is, except for the symbol to which the PUSCH RS is allocated, it may be allocated from the first symbol to the last symbol of the subframe.
  • the CQI / PMI may use the same modulation order as that used for the PUSCH data.
  • CQI / PMI reports up to 11 bits, (32, k) block codes are used and no CRC is added.
  • CQI / PMI reports larger than 11 bits are appended with an 8-bit CRC and channel coding and rate matching is performed using tail-biting convolution code.
  • ACK / NACK may be allocated to a symbol adjacent to a symbol to which a PUSCH RS is allocated.
  • the number of symbols to which ACK / NACK can be allocated may be up to four. Using this allocation method, ACK / NACK can use the best channel estimation result.
  • the ACK / NACK may be allocated to a symbol adjacent to a symbol to which a PUSCH RS is allocated after puncturing data, that is, PUSCH data.
  • the RI may be assigned to a symbol adjacent to a symbol to which an ACK / NACK may be assigned.
  • the uplink control information may be piggybacked on the PUSCH and transmitted.
  • Periodic CQI feedback uses PUCCH
  • aperiodic CQI feedback uses PUSCH.
  • the frequency granularity of the CQI feedback is defined as the number N of subbands consisting of k consecutive resource blocks. k may be determined according to the type of CQI feedback.
  • the number N of subbands can be given by the following equation.
  • N DL RB is the number of resource blocks across a system band.
  • Aperiodic CQI feedback on the PUSCH can be scheduled by the base station transmitting on the PDCCH a UL grant containing the CQI request bits.
  • the type of CQI feedback may be set by the base station through the RRC signal.
  • Types of CQI feedback include: 1. wide band CQI feedback, 2. base station-configured subband feedback, and 3. UE-selected subband feedback.
  • the wideband CQI feedback is for the UE to report one CQI value for the entire system band.
  • the base station configuration subband feedback is for the terminal to report the wideband CQI value for the entire system band and additionally report the CQI value for each subband.
  • the subband size k is a function of the system band and is shown in the following table.
  • UE selective subband feedback estimates the channel quality of each subband and then selects M subbands having good quality k to feed back a wideband CQI and average CQI values for a plurality of selected subbands.
  • k and M are given in the following table.
  • the terminal transmits periodic CQI through the PUCCH.
  • Types of periodic CQI feedback include wideband CQI feedback and terminal selective subband feedback.
  • the base station may configure the type of periodic CQI through RRC signaling.
  • the reporting period in the broadband CQI feedback may be set to ⁇ 2, 5, 10, 16, 20, 32, 40, 64, 80, 160 ⁇ [ms] or 'off (FDD)'.
  • the UE selective subband feedback divides N subbands into J parts (called band parts). The value of J depends on the system band and can be given as shown in the following table.
  • one CQI value is calculated and fed back for one subband selected from each band portion.
  • 10 is a comparative example of a single carrier system and a multi-carrier system.
  • a single carrier in uplink and downlink.
  • the bandwidth of the carrier may vary, but only one carrier is allocated to the terminal.
  • a carrier aggregation (CA) system a plurality of CCs (DL CC A to C, UL CC A to C) may be allocated to the UE. For example, three 20 MHz component carriers may be allocated to allocate a 60 MHz bandwidth to the terminal.
  • the multi-carrier system may be divided into a contiguous multi-carrier system in which each carrier is continuous and a non-contiguous multi-carrier system in which each carrier is separated from each other.
  • a multi-carrier system simply referred to as a multi-carrier system, it should be understood to include both the case where the component carrier is continuous and the case of discontinuous.
  • the target carrier may use the bandwidth used by the existing system as it is for backward compatibility with the existing system.
  • the 3GPP LTE system supports bandwidths of 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, and 20 MHz, and the 3GPP LTE-A system may configure a bandwidth of 20 MHz or more using only the bandwidth of the 3GPP LTE system.
  • broadband can be configured by defining new bandwidth without using the bandwidth of the existing system.
  • the system frequency band of a wireless communication system is divided into a plurality of carrier frequencies.
  • the carrier frequency means a center frequency of a cell.
  • a cell may mean a downlink frequency resource and an uplink frequency resource.
  • the cell may mean a combination of a downlink frequency resource and an optional uplink frequency resource.
  • CA carrier aggregation
  • the terminal In order to transmit and receive packet data through a specific cell, the terminal must first complete configuration for a specific cell.
  • the configuration refers to a state in which reception of system information necessary for data transmission and reception for a corresponding cell is completed.
  • the configuration may include an overall process of receiving common physical layer parameters required for data transmission and reception, or MAC layer parameters, or parameters required for a specific operation in the RRC layer.
  • the cell in the configuration complete state may exist in an activation or deactivation state.
  • activation means that data is transmitted or received or is in a ready state.
  • the UE may monitor or receive a control channel (PDCCH) and a data channel (PDSCH) of an activated cell in order to identify resources (which may be frequency, time, etc.) allocated thereto.
  • PDCCH control channel
  • PDSCH data channel
  • Deactivation means that transmission or reception of traffic data is impossible, and measurement or transmission of minimum information is possible.
  • the terminal may receive system information (SI) required for packet reception from the deactivated cell.
  • SI system information
  • the terminal does not monitor or receive the control channel (PDCCH) and data channel (PDSCH) of the deactivated cell in order to check the resources (may be frequency, time, etc.) allocated to them.
  • PDCH control channel
  • PDSCH data channel
  • the cell may be divided into a primary cell, a secondary cell, and a serving cell.
  • the primary cell refers to a cell operating at a primary frequency, and is a cell in which the terminal performs an initial connection establishment procedure or connection reestablishment with the base station, or is indicated as a primary cell in a handover process. It means a cell.
  • the secondary cell refers to a cell operating at the secondary frequency, and is established and used to provide additional radio resources once the RRC connection is established.
  • the serving cell is configured as a primary cell when the carrier aggregation is not set or the terminal cannot provide carrier aggregation.
  • the term serving cell is used to denote a set composed of one or a plurality of cells of a primary cell and all secondary cells.
  • the primary cell refers to one serving cell that provides security input and NAS mobility information in an RRC connection or re-establishment state.
  • at least one cell together with the primary cell may be configured to form a serving cell set, wherein the at least one cell is the above-described secondary cell.
  • the set of serving cells configured for one terminal may be configured of only one primary cell or one primary cell and at least one secondary cell.
  • a primary component carrier means a CC corresponding to a primary cell.
  • the PCC is a CC in which the terminal initially makes a connection (connection or RRC connection) with the base station among several CCs.
  • the PCC is a special CC that manages a connection (Connection or RRC Connection) for signaling regarding a plurality of CCs and manages UE context, which is connection information related to a terminal.
  • the PCC is connected to the terminal and always exists in the active state in the RRC connected mode.
  • the downlink component carrier corresponding to the primary cell is called a downlink primary component carrier (DL PCC), and the uplink component carrier corresponding to the primary cell is called an uplink major component carrier (UL PCC).
  • DL PCC downlink primary component carrier
  • U PCC uplink major component carrier
  • Secondary component carrier refers to a CC corresponding to the secondary cell. That is, the SCC is a CC allocated to the terminal other than the PCC, and the SCC is an extended carrier for the additional resource allocation other than the PCC and may be divided into an activated or deactivated state.
  • the downlink component carrier corresponding to the secondary cell is referred to as a DL secondary CC (DL SCC), and the uplink component carrier corresponding to the secondary cell is referred to as an uplink secondary component carrier (UL SCC).
  • DL SCC DL secondary CC
  • UL SCC uplink secondary component carrier
  • the primary cell and the secondary cell have the following characteristics.
  • the primary cell is used for transmission of the PUCCH.
  • the primary cell is always activated, while the secondary cell is a carrier that is activated / deactivated according to specific conditions.
  • the primary cell may be changed by a security key change or a handover procedure accompanying a RACH (Random Access CHannel) procedure.
  • RACH Random Access CHannel
  • NAS non-access stratum
  • the primary cell always consists of a pair of DL PCC and UL PCC.
  • a different CC may be configured as a primary cell for each UE.
  • procedures such as reconfiguration, adding, and removal of the primary cell may be performed by the RRC layer.
  • RRC signaling may be used to transmit system information of a dedicated secondary cell.
  • a downlink component carrier may configure one serving cell, and a downlink component carrier and an uplink component carrier may be connected to each other to configure one serving cell.
  • the serving cell is not configured with only one uplink component carrier.
  • the activation / deactivation of the component carrier is equivalent to the concept of activation / deactivation of the serving cell. For example, assuming that serving cell 1 is configured with DL CC1, activation of serving cell 1 means activation of DL CC1. If the serving cell 2 assumes that DL CC2 and UL CC2 are connected and configured, activation of serving cell 2 means activation of DL CC2 and UL CC2. In this sense, each component carrier may correspond to a cell.
  • the multi-carrier system can support cross-carrier scheduling.
  • Cross-carrier scheduling is a resource allocation of a PDSCH transmitted on another component carrier through a PDCCH transmitted on a specific component carrier and / or a PUSCH transmitted on another component carrier other than the component carrier basically linked with the specific component carrier.
  • Scheduling method that allows resource allocation. That is, the PDCCH and the PDSCH may be transmitted on different DL CCs, and the PUSCH may be transmitted on a UL CC other than the UL CC basically linked to the DL CC on which the PDCCH including the UL grant is transmitted.
  • a carrier indicator indicating a DL CC / UL CC through which a PDSCH / PUSCH for which PDCCH provides control information is transmitted is required.
  • a field containing such a carrier indicator is called a carrier indication field (CIF).
  • the base station may set the CIF zone semi-statically or terminal-specifically through a higher layer signal such as RRC. If the CIF is set not to exist, cross-carrier scheduling is not performed and is scheduled like an existing single carrier. If the CIF is set to exist, the above-described cross carrier scheduling may be performed.
  • FIG. 11 shows an example of a subframe structure for cross carrier scheduling.
  • DL CC A is a monitoring DL CC in which the UE monitors a PDCCH.
  • the UE receives downlink control information (DCI) for DL CC A, DL CC B, and DL CC C on the PDCCH of DL CC A. Since the DCI includes CIF, the UE is configured for any DL CC. It can be identified as DCI.
  • the monitoring DL CC may be a DL PCC, and this monitoring DL CC may be configured UE-specifically or UE group-specifically.
  • FIG. 12 illustrates an example of piggybacking and transmitting UCI to a PUSCH in a single carrier system.
  • the UE when the PUCCH transmission and the PUSCH transmission are required in the same subframe, the UE multiplexes the UCI to the PUSCH and transmits the same.
  • the transmission of the UCI multiplexed on the PUSCH is called piggyback transmission.
  • the reason for piggybacking and transmitting UCI is to maintain single carrier transmission with good peak-to-average power ratio (PAPR) or cubic metric (CM) characteristics in order to maintain and efficiently use the power amplifier of the UE.
  • PAPR peak-to-average power ratio
  • CM cubic metric
  • a single carrier characteristic is maintained through DFT precoding for data to be transmitted in case of PUSCH transmission, and a single carrier characteristic is maintained by transmitting information in a sequence having a single carrier characteristic in case of PUCCH transmission.
  • a terminal may receive a plurality of UL CCs and transmit a plurality of PUSCHs through a plurality of UL CCs in one subframe.
  • PUCCH it is considered to transmit only one specific UL CC among a plurality of UL CCs. Accordingly, a situation in which simultaneous transmission of one or more PUSCHs and PUCCHs may be required in a specific subframe may result in a breakage of a single carrier characteristic.
  • This problem can be solved by using a power amplifier having a good characteristic of the terminal operating in the LTE-A system, but even if such a terminal (eg, when the terminal is located at the cell boundary) power shortage problem May occur to transmit UCI with a single carrier characteristic.
  • one of two transmission methods as shown in FIG. 13 may be selected according to an uplink situation of the terminal.
  • FIG. 13 shows an example of a UCI transmission method of a terminal in uplink of a multi-carrier system.
  • a plurality of UL CCs are configured for a UE, and simultaneous transmission of PUCCH and PUSCH can be performed in the same subframe.
  • the UE piggybacks and transmits UCI to the UL CC through which the PUSCH is transmitted.
  • the UCI scheduled to be transmitted in DL CC B may be piggybacked to DL CC A in subframe 1, DL CC B in subframe 2, and PUSCH of DL CC C in subframe 3.
  • the terminal may transmit uplink control information through one UL CC, for example, the PUCCH of the UL PCC.
  • the UE may be configured to simultaneously transmit the PUCCH and the PUSCH, or may not be configured to simultaneously transmit the PUCCH and the PUSCH.
  • the UE piggybacks or multiplexes uplink control information on the PUSCH when there is PUSCH transmission in a subframe in which uplink control information should be transmitted.
  • a subframe in which uplink control information should be transmitted in the time domain when PUSCH transmission is present in a plurality of carriers in the frequency domain, it is a question of which carrier to piggyback or multiplex uplink control information on.
  • a UCI transmission method of a terminal in a multi-carrier system according to the present invention will be described.
  • Aperiodic CSI is a CSI triggered by a CSI request bit of a UL grant and transmitted aperiodically over a PUSCH.
  • the periodic CSI is a CSI set by the RRC signal and periodically transmitted through the PUCCH.
  • CSI includes CQI, PMI, RI, PTI and the like.
  • the UCI has an ACK / NACK response for the downlink data channel.
  • a terminal transmits and receives a control signal and data through one DL CC / UL CC pair. Therefore, DL CCs (hereinafter, referred to as CSI DL CCs for the sake of convenience) that are the target of CSI measurement in aperiodic CSI transmission and periodic CSI transmission are the same.
  • CSI DL CCs hereinafter, referred to as CSI DL CCs for the sake of convenience
  • the periodic CSI is multiplexed with uplink data and piggybacked on the PUSCH instead of the PUCCH.
  • a periodic CSI needs to be transmitted over a PUSCH in a subframe scheduled to transmit periodic CSI, the periodic CSI is dropped. This is because aperiodic CSI and periodic CSI are CSIs for the same DL CC, and aperiodic CSI can provide more detailed channel state information than periodic CSI.
  • a multi-carrier system such as LTE-A has a structure in which one terminal can transmit and receive control signals and data through a plurality of DL CCs / UL CCs.
  • one DL CC may schedule one or more DL CCs / UL CCs through cross-carrier scheduling.
  • the UE may need to transmit periodic CSI to a plurality of DL CCs.
  • the UE may transmit aperiodic CSI for a plurality of DL CCs, such as a DL CC to which a UL grant is transmitted, a DL CC according to a CIF value included in a UL grant, or a DL CC according to a predetermined rule.
  • ACK / NACK for each data channel may need to be transmitted.
  • Such increased UCI may need to be piggybacked and transmitted on the PUSCH.
  • a plurality of UL CCs may be configured in a terminal and a plurality of PUSCHs may be scheduled.
  • a PIGback transmission of UCI is required, it is a matter of which PUSCH to transmit.
  • a method of transmitting a UCI of a UE when a plurality of DL CCs / UL CCs are configured in a UE in a multi-carrier system will be described.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a UCI transmission method of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal determines whether a PUSCH of a specific UL CC is selectable (S101).
  • the specific UL CC may be, for example, a primary UL CC (UL PCC). That is, it may be a UL CC through which the PUCCH is transmitted.
  • UL PCC primary UL CC
  • the UE If the PUSCH of the specific UL CC is selectable, piggyback the UCI on the PUSCH of the specific UL CC and transmit (S102). That is, the UE firstly performs piggyback transmission on a PUSCH of a specific UL CC such as a primary UL CC.
  • the UL CC is selected according to the priority among UL CCs other than the specific UL CC (S103). For example, the UE may not receive a UL grant for the primary UL CC or may receive a UL grant, but may not be able to piggyback UCI due to a large amount of data to be transmitted to the PUSCH of the primary UL CC. . In this case, the UE selects a UL CC according to the priority among the remaining UL CCs except for the primary UL CC. The selection method according to the priority of the UL CC will be described later in detail.
  • the UE piggybacks and transmits the UCI below a threshold value according to the priority according to the type of UCI to the PUSCH of the selected UL CC (S104).
  • the priority of the remaining UL CCs except the primary UL CC is 1) bandwidth of PUSCH, 2) MCS of PUSCH, 3) CIF of PUSCH, 4) PUSCH transmission Mode, 5) data bits transmitted in the PUSCH, and 6) predetermined priorities.
  • PUSCH Bandwidth Prioritizing UL CCs in order of increasing PUSCH bandwidth is advantageous for increased UCI piggyback. If a plurality of DL CCs are configured for the UE and CSI for each DL CC needs to be transmitted in one UL subframe, the amount of CSI increases. In addition, since ACK / NACK for PDSCH received in a plurality of DL CCs must also be transmitted, the amount of ACK / NACK also increases. In order to piggyback the increased UCI on the PUSCH, it is advantageous to have a large bandwidth allocated to the PUSCH. Accordingly, priority may be given to each UL CC in a manner of giving a highest priority to the UL CC to which the PUSCH having the largest allocated bandwidth is transmitted.
  • MCS of PUSCH In the MCS of PUSCH, a higher priority is given to a higher modulation order or a larger coding rate.
  • the higher modulation order has the advantage of using less resources for UCI piggyback.
  • CIF of PUSCH This is a method of determining priority based on CIF to simplify PUSCH selection.
  • UCI may be piggybacked by selecting a PUSCH transmitted in an UL CC having the largest CIF or selecting a PUSCH transmitted in an UL CC having the smallest CIF.
  • Transmission Mode of PUSCH When the transmission mode of the PUSCH is the MIMO mode, data may be transmitted to a plurality of layers by spatial multiplexing. In this case, if the correlation of the channel between the layers is large, the interference may be severely generated. Data can be combined after receiving data in a plurality of subframes (eg, subframe N, subframe N + 8) using a HARQ process to reduce the influence of interference, but UCI, which is control information, decodes at once. It is important to succeed. Therefore, it is not preferable to piggyback UCI on the PUSCH of the UL CC set to the MIMO mode, and the UL CC not set to the MIMO mode is preferable for the PUSCH to be piggybacked. That is, high priority is given to the PUSCH of the UL CC not set to the MIMO mode.
  • subframe N subframe N + 8
  • priority may be given to the PUSCH of each UL CC in order of decreasing number of layers or in order of decreasing number of codewords transmitted.
  • the same number of layers, and the same number of codewords, the same priority as above 1), 2), and 3) may be applied.
  • ACK / NACK is copied and transmitted to all transport layers in the UCI, it may be considered to be transmitted through a UL CC configured in a MIMO mode for transmission diversity gain.
  • Data bits transmitted in PUSCH Since the base station will select a code rate, modulation order, and bandwidth appropriately for each PUSCH transmission, the amount of UCI that can be piggybacked based on the number of data bits transmitted to the PUSCH from the UE's point of view. Can be judged. The UE may give higher priority as the number of data bits of the PUSCH increases.
  • the base station may predetermine a priority for PUSCH selection through a higher layer signal such as RRC, and the UE may select a PUSCH according to the predetermined priority.
  • the UE may attempt to piggyback the UCI with the PUSCH having the highest priority among the PUSCHs having the priority. However, when the UE does not receive the UL grant for the PUSCH having the highest priority, the UE may not be able to piggyback the UCI on the PUSCH. At this time, the terminal selects the PUSCH having the next priority. In this case, the selected PUSCH may be affected by data transmission due to insufficient resources (resource elements) to piggyback UCI or due to UCI piggyback. Accordingly, when piggybacking UCI, a threshold value may be set to limit the amount of UCI transmission. That is, the UE can transmit only the UCI below the threshold compared with the threshold. There are various types of CSI and ACK / NACK in UCI. UCI can be given priority to transmit UCI with high priority within threshold.
  • the highest priority transmission target of UCI becomes ACK / NACK
  • the periodic CSI may have a priority based on the following criteria. i) On a transmission cycle basis. That is, the CSI having the largest transmission period is transmitted first, ii) based on the measurement bandwidth.
  • a CSI having a large bandwidth to be measured is transmitted first, and iii) a criterion according to the content (for example, RI> wideband CSI> subband CSI or RI> long-term PMI> short-term term) may have a priority such as PMI) iv) Priority according to the DL CC to be measured (for example, the periodic CSI for the DL PCC has the highest priority, and the periodic CSI for the DL SCC has the next priority). May have a rank).
  • Aperiodic CSI and ACK / NACK may be piggybacked on the PUSCH of another UL CC having a rank.
  • the priority of PUSCHs of UL CCs except for UL PCC is 1) bandwidth of PUSCH, 2) MCS of PUSCH, 3) CIF of PUSCH, 4) transmission mode of PUSCH, 5) transmission on PUSCH 6) can be determined according to a predetermined data priority.
  • the UE attempts to piggyback the UCI with the PUSCH having the highest priority among the PUSCHs having priority. If the terminal does not receive the UL grant for the corresponding PUSCH, the terminal selects the PUSCH having the next priority. At this time, the selected PUSCH may be affected by data transmission due to lack of resources (resource elements) to piggyback UCI or UCI piggyback. Therefore, when PIG-backing UCI, it is possible to limit the transmission amount of UCI by placing a threshold.
  • a priority transmission target is ACK / NACK
  • aperiodic CSI may be transmitted according to the following transmission method.
  • CSI for each DL CC may be channel coded for each CSI for each DL CC in consideration of a case in which a UL grant including CSI request bits is not received.
  • Aperiodic CSI for each DL CC may be channel coded using tail biting convolution coding (TBCC) having a coding rate of 1/3.
  • TBCC is the 3GPP TS. 36.212 V8.7.0 (2009-05) See Section 5.1.3.1.
  • the channel coding process is performed for each aperiodic CSI for each DL CC.
  • the sum of the CSIs differs depending on whether a CSI request for a specific DL CC is received. This is because there is a problem in that the number of CSI blind decoding increases.
  • the CSI for each DL CC may be mapped to physical resources according to the priority of the PUSCH scheduled by the UL grant of each DL CC. For example, assume that UL grants including CSI request bits are transmitted in DL CC1, DL CC2, and DL CC3, and each UL grant schedules PUSCH 1, PUSCH 2, and PUSCH 3 in order. At this time, the priority of the PUSCHs may be in the order of PUSCH 2, PUSCH 3, PUSCH 1. In this case, CSI for three DL CCs may be piggybacked through PUSCH 2. In this case, the piggybacked UCI may be mapped to the physical resource in the order of aperiodic CSI for DL CC2, aperiodic CSI for DL CC3, and aperiodic CSI for DL CC1.
  • the aperiodic CSI for each DL CC may include an index indicating which DL CC. This index may be included in all aperiodic CSIs transmitted or may be included only in the aperiodic CSI for some DL CCs.
  • the CSI for the DL CC that is mapped earlier in the physical resource mapping may not include the index, and the CSI mapped to the next location may include the index.
  • the DL CC mapped earlier in the physical resource mapping may be a DL CC requested by an UL grant that schedules a PUSCH through which CSI is transmitted.
  • Priority is given to aperiodic CSI for primary DL CC and CSIs not corresponding to this can be dropped or compressed.
  • the above-described piggyback transmission method of aperiodic CSI and ACK / NACK may be modified as follows.
  • a PUSCH of a specific UL CC is selected to be piggybacked and transmitted, but when the PUSCH of a specific UL CC cannot be selected, a PUSCH may be selected according to a priority among PUSCHs scheduled by an UL grant requesting an aperiodic CSI. .
  • the difference from the above-described method is not selecting a PUSCH according to priority among all UL CCs except for UL PCC, but according to priority among PUSCHs of UL CCs scheduled by a plurality of UL grants requesting aperiodic CSI. To select the PUSCH.
  • the priority for PUSCHs scheduled by the UL grant is 1) bandwidth of PUSCH, 2) MCS of PUSCH, 3) CIF of PUSCH, 4) transmission mode of PUSCH, 5) data bits transmitted in PUSCH, 6) predetermined It may be determined according to priority.
  • the priority and physical mapping method according to the type of UCI may be applied to the same method as described in the aperiodic CSI and ACK / NACK piggyback.
  • a method of selecting one PUSCH according to priority among PUSCHs scheduled by an UL grant requesting aperiodic CSI may be possible.
  • the difference from the above-described methods is to give priority to the UL CCs scheduled by the UL grant among the entire UL CCs rather than giving the PUSCH of a specific UL CC such as the UL PCC.
  • the priority for PUSCHs scheduled by the UL grant is 1) bandwidth of PUSCH, 2) MCS of PUSCH, 3) CIF of PUSCH, 4) transmission mode of PUSCH, 5) data bits transmitted in PUSCH, 6) predetermined It may be determined according to priority.
  • the priority and physical mapping method according to the type of UCI may be applied to the same method as described in the aperiodic CSI and ACK / NACK piggyback.
  • aperiodic CSI requested by each UL grant may be transmitted in each PUSCH scheduled by each UL grant requesting aperiodic CSI among all UL CCs. That is, instead of transmitting aperiodic CSIs for a plurality of DL CCs in one PUSCH, CSIs of DL CCs corresponding to UL CCs in which the corresponding PUSCHs are transmitted in each PUSCH scheduled by each UL grant are transmitted.
  • the PUSCH to piggyback the ACK / NACK can be determined according to the following rules.
  • ACK / NACK may select one PUSCH according to priority among PUSCHs in which aperiodic CSI is transmitted to prevent UCIs from being distributed and aperiodic CSI may be selected to reduce the influence of data caused by UCI piggyback.
  • One PUSCH may be selected according to a priority among the PUSCHs not transmitted.
  • one PUSCH may be selected according to priority among all UL CCs regardless of whether or not aperiodic CSI is transmitted. In the PUSCH determined according to this priority, aperiodic CSI and ACK / NACK may be piggybacked together and transmitted.
  • aperiodic CSI, periodic CSI, and ACK / NACK are scheduled to be transmitted in the same subframe.
  • the periodic CSI is dropped and only the aperiodic CSI is transmitted.
  • the same method as the aperiodic CSI and ACK / NACK piggyback is used.
  • a description will be given of a UCI transmission method when it is necessary to piggyback aperiodic CSI, periodic CSI and ACK / NACK in the same subframe.
  • Aperiodic CSI is triggered when the UE receives a UL grant including CSI request bits.
  • the terminal receives the UL grant, the aperiodic CSI by the UL grant is reliably scheduled for transmission. Therefore, in this case, aperiodic CSI, periodic CSI, and ACK / NACK may be transmitted through a PUSCH selected according to the transmission method described in Aperiodic CSI and ACK / NACK Piggyback.
  • This method is used to transmit periodic CSI and aperiodic CSI through one PUSCH or to piggyback three UCIs. To transmit.
  • this method has a disadvantage in that various assumptions exist because simultaneous transmission of aperiodic CSI and periodic CSI is determined according to whether a UL grant requesting an aperiodic CSI is received.
  • Periodic CSI and Aperiodic CSI use each PUSCH selection method.
  • a periodic CSI is transmitted through a PUSCH selected according to the periodic CSI and ACK / NACK piggyback method described above, and an aperiodic CSI is transmitted through a PUSCH selected according to the aperiodic CSI and ACK / NACK piggyback method.
  • the base station schedules a bandwidth, MCS, sufficient for UCI piggyback via the PUSCH having the highest priority.
  • MCS bandwidth
  • the terminal selects a PUSCH having the next priority.
  • the selected PUSCH may be affected by data transmission due to lack of resources (resource elements) to piggyback UCI or UCI piggyback. Therefore, even in this case, it is possible to limit the transmission amount of the UCI by placing a threshold when piggybacking the UCI.
  • the highest priority transmission target among UCI is ACK / NACK, followed by RI / PTI, aperiodic CSI (except RI / PTI), and periodic CSI (except RI / PTI).
  • ACK / NACK ACK / NACK
  • RI / PTI RI / PTI
  • aperiodic CSI except RI / PTI
  • periodic CSI except RI / PTI
  • the CSI for each DL CC may be channel coded for each DL CC in consideration of the case where the UL grant including the CSI request bits is not received.
  • the CSI for each DL CC may be mapped to physical resources according to the priority of the PUSCH scheduled by the UL grant of each DL CC. For example, assume that UL grants including CSI request bits are transmitted in DL CC1, DL CC2, and DL CC3, and each UL grant schedules PUSCH 1, PUSCH 2, and PUSCH 3 in order. In this case, the priority of the PUSCHs may be PUSCH 2, PUSCH 3, and PUSCH 1. Then, for example, UCIs piggybacked on PUSCH 2 may be mapped or arranged to physical resources in the order of CSI for DL CC2, CSI for DL CC3, and CSI for DL CC1.
  • the CSI for each DL CC may include an index indicating which CSI for which DL CC. This index may be included in all CSIs transmitted or may be included only in CSIs for some DL CCs.
  • the CSI for the DL CC mapped earlier in the physical resource mapping may not include the index, and the CSI mapped to the next location may include the index.
  • the DL CC mapped earlier in the physical resource mapping may be the DL CC requested by the UL grant that scheduled the PUSCH to which the CSI is transmitted.
  • ACK / NACK> aperiodic CSI> periodic CSI It has priority in order of ACK / NACK> aperiodic CSI> periodic CSI, and drops the periodic CSI first until the threshold is satisfied according to this priority, and if it does not satisfy the threshold, then the aperiodic CSI is dropped. If the threshold is not satisfied, the ACK / NACK can be dropped last. In the situation where ACK / NACK should be dropped, ACK / NACK may be transmitted on the PUCCH, and a method of dropping the PUSCH transmission itself may be considered.
  • DL PCC primary DL CC
  • the terminal In the case of uplink, the terminal automatically retransmits data even without the UL grant until the ACK is transmitted from the base station after the initial transmission of the data by the synchronization HARQ.
  • the initial SPS if the initial SPS is set by a higher layer signal such as RRC, automatic retransmission is performed without a UL grant.
  • RRC higher layer signal
  • a PUSCH transmitted without a UL grant when a base station attempts to change a resource used by a UL grant regarding retransmission, if it does not receive it, an error is transmitted to a previously set resource. Therefore, when a certain PUSCH resource is scheduled with a UL grant, it is desirable to piggyback the UCI with the corresponding PUSCH.
  • the priority of selection between PUSCHs with UL grants or between PUSCHs without UL grants is described in the above-described priority rules: 1) bandwidth of PUSCH, 2) MCS of PUSCH, 3) CIF of PUSCH, 4) PUSCH Transmission mode, 5) data bits transmitted in the PUSCH, 6) may be determined according to a predetermined priority.
  • 15 is a block diagram illustrating a base station and a terminal in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the base station 100 includes a processor 110, a memory 120, and a radio frequency unit (RF) 130.
  • the processor 110 implements the proposed functions, processes and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 110.
  • the processor 110 may transmit an uplink grant to a terminal and receive a UCI from the terminal.
  • the memory 120 is connected to the processor 110 and stores various information for driving the processor 110.
  • the RF unit 130 is connected to the processor 110 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 200 includes a processor 210, a memory 220, and an RF unit 230.
  • the processor 210 implements the proposed functions, processes and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 210.
  • the processor 210 generates uplink control information (UCI) targeting a DL CC configured to the UE and measures one uplink component according to priority among PUSCHs of at least two uplink component carriers configured to the terminal. PUSCH of the carrier is selected. A method of selecting a PUSCH has been described above.
  • the processor 210 transmits uplink control information through the PUSCH of the selected uplink component carrier.
  • the memory 220 is connected to the processor 210 and stores various information for driving the processor 210.
  • the RF unit 230 is connected to the processor 210, transmits and / or receives a radio signal, and transmits the spread complex modulation symbols to the base station.
  • Processors 110 and 210 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory 120, 220 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and / or other storage device.
  • the RF unit 130 and 230 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 120 and 220 and executed by the processors 110 and 210.
  • the memories 120 and 220 may be inside or outside the processors 110 and 210, and may be connected to the processors 110 and 210 by various well-known means.
  • the methods are described based on a flowchart as a series of steps or blocks, but the invention is not limited to the order of steps, and certain steps may occur in a different order or concurrently with other steps than those described above. Can be.
  • the steps shown in the flowcharts are not exclusive and that other steps may be included or one or more steps in the flowcharts may be deleted without affecting the scope of the present invention.

Landscapes

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Abstract

다중 반송파 시스템에서 단말에 의해 수행되는 상향링크 제어 정보(UCI; Uplink Control Information) 전송 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 단말에게 설정된 하향링크 요소 반송파(downlink component carrier, DL CC)를 측정 대상으로 하는 상향링크 제어 정보를 생성하는 단계; 상기 단말에게 설정된 적어도 2개 이상의 상향링크 요소 반송파들의 물리적 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel : PUSCH)들 중에서 우선 순위에 따라 하나의 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 선택하는 단계; 및 상기 선택한 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 반송파 시스템에서 상향링크 제어 정보 전송 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 반송파를 사용하는 다중 반송파 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 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 다중 반송파 시스템이다. 다중 반송파 시스템이란, 무선 통신 시스템이 광대역을 지원하려고 할 때 목표로 하는 광대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 반송파를 모아서 광대역을 구성하는 시스템을 의미한다.
종래 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)와 같은 무선 통신 시스템은 다양한 대역폭의 반송파를 사용하기는 하지만, 하나의 반송파 즉, 단일 반송파 시스템이었다. 반면, LTE-A(advanced)와 같은 차세대 무선 통신 시스템은 다중 반송파의 집성(aggregation) 즉, 반송파 집성(carrier aggregation, CA)을 이용하는 다중 반송파 시스템일 수 있다.
단일 반송파 시스템 예컨대, LTE에서는 단말이 기지국으로 신호를 전송하는 상향링크에서 단말의 전력 증폭기 효율적인 활용을 위해 단일 반송파 특성을 이용한다. 단말은 제어 정보를 전송하는 제어 영역과 데이터를 전송하는 데이터 영역을 구분하여 사용하며, 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 제어 영역과 데이터 영역에서 신호를 동시에 전송하지 않는다.
반면, 다중 반송파 시스템 예를 들어, LTE-A(advanced)에서는 설정에 따라 제어 영역과 데이터 영역의 동시 전송을 허용할 수도 있고, 허용하지 않을 수도 있다. 다중 반송파 시스템에서 제어 영역과 데이터 영역의 동시 전송이 허용되지 않는 경우, 특정 시점에서 단말이 제어 정보와 데이터를 함께 전송하여야 할 필요가 생길 수 있다. 이 경우, 단말은 제어 정보를 데이터 영역에서 데이터와 함께 전송할 수 있는데, 이를 제어 정보를 피기백(piggyback)(또는 다중화)하여 전송한다고 표현한다.
다중 반송파 시스템에서 단말이 제어 정보를 전송하여야 하는 시점에 복수의 반송파에서 데이터 영역의 전송이 예정되어 있는 경우 어느 반송파의 데이터 영역에 제어 정보를 피기백하여 전송할 것인지 명확하지 않은 문제가 있다.
본 발명의 기술적 과제는 다중 반송파 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른, 다중 반송파 시스템에서 단말에 의해 수행되는 상향링크 제어 정보 전송 방법은 단말에게 설정된 하향링크 요소 반송파를 측정 대상으로 하는 상향링크 제어 정보를 생성하는 단계; 상기 단말에게 설정된 적어도 2개 이상의 상향링크 요소 반송파들의 물리적 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel : PUSCH)들 중에서 우선 순위에 따라 하나의 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 선택하는 단계; 및 상기 선택한 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 단말은 무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 설정된 하향링크 요소 반송파를 측정 대상으로 하는 상향링크 제어 정보를 생성하고, 설정된 적어도 2개 이상의 상향링크 요소 반송파들의 물리적 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel : PUSCH)들 중에서 우선 순위에 따라 하나의 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 선택하고, 및 상기 선택한 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다중 반송파 시스템에서 단말에게 2개 이상의 반송파가 설정되는 경우, 오류 발생 가능성을 낮추면서 상향링크 제어정보를 전송할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.
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 PUCCH 포맷을 제어 영역으로 물리적 맵핑하는 관계를 나타낸다.
도 7은 노멀 CP에서 하나의 슬롯에 대한 PUCCH 포맷 2/2a/2b의 채널 구조를 나타낸다. PUCCH 포맷 2/2a/2b는 CQI의 전송에 사용된다.
도 8은 노멀 CP에서의 하나의 슬롯에 대한 PUCCH 포맷 1a/1b를 나타낸다.
도 9는 PUSCH 상에 상향링크 데이터와 UCI의 다중화 예를 나타낸다.
도 10은 단일 반송파 시스템과 다중 반송파 시스템의 비교 예이다.
도 11은 교차 반송파 스케줄링을 위한 서브프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 12는 단일 반송파 시스템에서 UCI를 PUSCH에 피기백하여 전송하는 예를 나타낸다.
도 13은 다중 반송파 시스템의 상향링크에서 단말의 UCI 전송 방법의 예를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 UCI 전송 방법의 순서도이다.
도 15는 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 단말의 나타낸 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, LTE-A을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 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.
이하에서, 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다.

도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
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 부반송파(subcarrier)를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다.
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.

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 블록(RB; Resource Block)을 포함한다. 자원블록은 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 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.
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. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 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, 제어 정보에 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 즉 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보(SIB; System Information Block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자 즉, 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.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역(control region)과 데이터 영역(data region)으로 나뉠 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 상향링크 데이터 및/또는 상향링크 제어정보가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 이러한 의미에서 제어 영역은 PUCCH 영역이라 칭할 수 있고, 데이터 영역은 PUSCH 영역이라 칭할 수 있다. 상위 계층에서 지시되는 설정 정보에 따라, 단말은 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 지원하거나, PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 지원하지 않을 수 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 상향링크 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 상향링크 데이터에 다중화되는 상향링크 제어정보에는 CQI(channel quality indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), HARQ(hybrid automatic repeat request)ACK/NACK(acknowledgement/not-acknowledgement), RI(Rank Indicator), PTI(precoding type indication) 등이 있을 수 있다. 이처럼 상향링크 제어 정보가 또는 상향링크 데이터와 함께 데이터 영역에서 전송되는 것을 UCI의 피기백(piggyback) 전송이라 한다. 피기백 전송에 대해서는 상세히 후술한다. PUSCH에서는 상향링크 제어정보만 전송될 수도 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(diversity) 이득을 얻을 수 있다.
PUCCH는 포맷(format)에 따라서 다양한 종류의 제어 정보를 나른다. PUCCH 포맷 1은 스케쥴링 요청(SR; Scheduling Request)을 나른다. 이때 OOK(On-Off Keying) 방식이 적용될 수 있다. PUCCH 포맷 1a는 하나의 코드워드(codeword)에 대하여 BPSK(Bit Phase Shift Keying) 방식으로 변조된 ACK/NACK(Acknowledgement/Non-Acknowledgement)을 나른다. PUCCH 포맷 1b는 2개의 코드워드에 대하여 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식으로 변조된 ACK/NACK을 나른다. PUCCH 포맷 2는 QPSK 방식으로 변조된 CQI(Channel Quality Indicator)를 나른다. PUCCH 포맷 2a와 2b는 CQI와 ACK/NACK을 나른다. PUCCH 포맷 3은 QPSK 방식으로 변조되며, 복수의 ACK/NACK, SR을 나를 수 있다.
표 1은 PUCCH 포맷에 따른 변조 방식과 서브프레임 내의 비트의 개수를 나타낸다.
[표 1]
도 6은 PUCCH 포맷을 제어 영역으로 물리적 맵핑하는 관계를 나타낸다.
도 6을 참조하면, PUCCH 포맷 2/2a/2b는 대역 가장자리의 자원블록(예컨대, PUCCH 영역에서 m=0,1)에 맵핑되어 전송된다. 혼합 PUCCH 자원블록(mixed PUCCH RB)은 상기 PUCCH 포맷 2/2a/2b가 할당되는 자원블록에 상기 대역의 중심 방향으로 인접한 자원블록(예컨대, m=2)에 맵핑되어 전송될 수 있다. SR, ACK/NACK이 전송되는 PUCCH 포맷 1/1a/1b는 m=4 또는 m=5인 자원블록에 배치될 수 있다. CQI가 전송되는 PUCCH 포맷 2/2a/2b에 사용될 수 있는 자원블록의 수(N(2) RB)는 브로드캐스팅되는 신호를 통해 단말에게 지시될 수 있다.

도 7은 노멀 CP에서 하나의 슬롯에 대한 PUCCH 포맷 2/2a/2b의 채널 구조를 나타낸다. PUCCH 포맷 2/2a/2b는 CQI의 전송에 사용된다.
도 7을 참조하면, 노멀 CP에서 SC-FDMA 심벌 1, 5는 상향링크 참조신호인 DM RS(demodulation reference symbol)를 위해 사용된다. 확장 CP의 경우에는 SC-FDMA 심벌 3이 DM RS를 위해 사용된다.
10개의 CQI 정보 비트가 예를 들어, 1/2 비율로 채널 코딩되어 20개의 코딩된 비트가 된다. 채널 코딩에는 리드 뮬러(Reed-Muller) 코드가 사용될 수 있다. 그리고 스크램블링(PUSCH 데이터가 길이 31의 골드 시퀀스로 스크램블링되는 것과 유사하게)된 후 QPSK 성상 맵핑(constellation mapping)되어 QPSK 변조 심벌이 생성된다(슬롯 0에서 d0 내지 d4). 각 QPSK 변조 심벌은 길이 12인 기본 RS 시퀀스의 순환 쉬프트로 변조되고 OFDM 변조된 후, 서브프레임 내 10개의 SC-FDMA 심벌 각각에서 전송된다. 균일하게 이격된 12개의 순환 쉬프트는 12개의 서로 다른 단말들이 동일한 PUCCH 자원블록에서 직교하게 다중화될 수 있도록 한다. SC-FDMA 심벌 1, 5에 적용되는 DM RS 시퀀스는 길이 12인 기본 RS 시퀀스가 사용될 수 있다.
도 8은 노멀 CP에서의 하나의 슬롯에 대한 PUCCH 포맷 1a/1b를 나타낸다. 3번째 내지 5번째 SC-FDMA 심벌에서 상향링크 참조 신호가 전송된다. 도 8에서 w0, w1, w2 및 w3는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 변조 이후에 시간 영역에서 변조되거나 또는 IFFT 변조 이전에 주파수 영역에서 변조될 수 있다.
LTE에서, ACK/NACK과 CQI는 동일 서브프레임에서 동시에 전송될 수도 있고,동시 전송이 허용되지 않을 수도 있다. ACK/NACK과 CQI의 동시 전송이 가능하지 않는 경우에서, 단말이 CQI 피드백이 설정된 서브프레임의 PUCCH에서 ACK/NACK을 전송하는 것이 필요할 수 있다. 이러한 경우, CQI는 드랍(drop)되고 ACK/NACK만이 PUCCH 포맷 1a/1b를 통해 전송된다.
ACK/NACK과 CQI의 동일 서브프레임에서의 동시 전송은 단말 특정적인 상위 계층 시그널링을 통해 가능할 수 있다. 동시 전송이 가능한 경우, 기지국 스케줄러가 CQI와 ACK/NACK의 동시 전송을 허용한 서브프레임에서 CQI와 1 비트 또는 2비트 ACK/NACK 정보가 동일한 PUCCH 자원블록에 다중화될 수 있다.
단말이 PUSCH 전송을 위해 자원을 할당 받은 서브프레임에서 UCI를 전송해야 하는 경우, UCI는 상향링크 데이터와 함께 다중화될 수 있다.
도 9는 PUSCH 상에 상향링크 데이터와 UCI의 다중화 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 서브프레임의 PUSCH 영역에 있어, 첫번째 슬롯 또는 두번째 슬롯에서 하나의 심벌에는 PUSCH RS(reference signal)가 할당된다. PUSCH RS는 PUSCH 영역에서 전송되는 데이터와 제어정보의 복조를 위해 사용되는 기준 신호이다. 도 9에서는 PUSCH RS가 첫번째 슬롯 및 두번째 슬롯의 4번째 심벌에 할당되는 예를 나타낸다. 이 때, 제어 정보 중 특정 유형 예컨대, CQI/PMI는 하나의 부반송파에 대해 서브프레임의 첫번째 심벌부터 사용 가능한 마지막 심벌까지 할당된 후 다음 부반송파에 할당될 수 있다. 즉, PUSCH RS가 할당되는 심벌을 제외하고 서브프레임의 첫번째 심벌부터 마지막 심벌까지 할당될 수 있다. CQI/PMI는 PUSCH 데이터에 사용되는 변조 차수와 동일한 변조 차수가 사용될 수 있다. 11비트까지의 CQI/PMI 리포트는 (32,k) 블록 코드가 사용되고, CRC가 부가되지 않는다. 11비트보다 큰 CQI/PMI 리포트는 8비트 CRC가 부가되고, 테일 바이팅 컨벌루션 코드(tail-biting convolution code)를 이용하여 채널 코딩(channel codeing) 및 레이트 매칭(rate matching)이 수행된다.
제어 정보 중 다른 유형 예컨대, ACK/NACK은 PUSCH RS가 할당되는 심벌에 인접한 심벌에 할당될 수 있다. ACK/NACK이 할당될 수 있는 심벌의 개수는 최대 4개일 수 있다. 이러한 할당 방법을 이용하면, ACK/NACK은 가장 좋은 채널 추정 결과를 이용할 수 있다. ACK/NACK은 데이터 즉, PUSCH 데이터를 천공한 후 PUSCH RS가 할당되는 심벌에 인접한 심벌에 할당될 수 있다.
RI는 ACK/NACK이 할당될 수 있는 심벌에 인접한 심벌에 할당될 수 있다.
상술한 바와 같이 상향링크 제어정보(UCI)는 PUSCH에 피기백되어 전송될 수 있다.
UCI 중에서 CQI 피드백은 2가지 종류가 지원될 수 있다. 즉, 시간 영역에서 주기적 CQI 피드백과 비주기적 CQI 피드백이 지원될 수 있다. 주기적 CQI 피드백은 PUCCH를 사용하고, 비주기적 CQI 피드백은 PUSCH를 사용한다. CQI 피드백의 주파수 단위(granularity)는 연속하는 k개의 자원블록으로 구성되는 서브밴드의 개수(N)로 정의된다. k는 CQI 피드백의 타입에 따라 결정될 수 있다. 서브밴드의 개수 N은 다음 식과 같이 주어질 수 있다.
[식 1]
Figure PCTKR2011005428-appb-I000002
여기서, NDL RB는 시스템 대역에 걸친 자원 블록의 개수이다.
PUSCH 상의 비주기적 CQI 피드백은 기지국이 CQI 요청 비트를 포함하는 UL 그랜트를 PDCCH 상으로 전송함으로써 스케줄링할 수 있다. CQI 피드백의 타입은 기지국이 RRC 신호를 통해 설정할 수 있다. CQI 피드백의 타입은 1. 광대역(wide band) CQI 피드백, 2. 기지국 설정 서브밴드 피드백(eNB-configured subband feedback), 3. 단말 선택정 서브밴드 피드백(UE-selected subband feedback)이 있다.
광대역 CQI 피드백은 단말이 전체 시스템 대역에 대해 하나의 CQI 값을 보고하는 것이다.
기지국 설정 서브밴드 피드백은 단말이 전체 시스템 대역에 대해 광대역 CQI 값을 보고하고 추가적으로 각 서브밴드에 대해 CQI 값을 보고하는 것이다. 서브밴드 크기 k는 시스템 대역의 함수이며 다음 표와 같다.
[표 2]
Figure PCTKR2011005428-appb-I000003
단말 선택적 서브밴드 피드백은 단말이 각 서브밴드의 채널 품질을 추정한 후 품질이 좋은 크기 k인 M개의 서브밴드를 선택하여 하나의 광대역 CQI와 선택한 복수의 서브밴드에 대한 평균적인 CQI 값을 피드백하는 것이다. k와 M은 다음 표와 같이 주어진다.
[표 3]
Figure PCTKR2011005428-appb-I000004
단말은 주기적 CQI를 PUCCH를 통해 전송한다. 주기적 CQI 피드백의 타입에는 광대역 CQI 피드백과 단말 선택적 서브밴드 피드백이 있다. 비주기적 CQI 피드백에서와 마찬가지로 기지국은 RRC 시그널링을 통해 주기적 CQI의 타입을 설정할 수 있다. 광대역 CQI 피드백에서 보고 주기는 {2, 5, 10, 16, 20, 32, 40, 64, 80, 160}[ms] 또는 ‘off(FDD)’로 설정될 수 있다. 단말 선택적 서브밴드 피드백은 N개의 서브밴드를 J개의 부분(이를 대역 부분이라 칭한다)으로 나눈다. J의 값은 시스템 대역에 종속적인데 다음 표와 같이 주어질 수 있다.
[표 4]
Figure PCTKR2011005428-appb-I000005
단말 선택적 서브밴드 피드백에서는 하나의 CQI 값이 계산되고 각 대역 부분으로부터 선택된 하나의 서브밴드에 대해 피드백된다.
이제 다중 반송파 시스템에 대해 설명한다.
도 10은 단일 반송파 시스템과 다중 반송파 시스템의 비교 예이다.
도 10을 참조하면, 단일 반송파 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 하나의 반송파만을 단말에게 지원한다. 반송파의 대역폭은 다양할 수 있으나, 단말에게 할당되는 반송파는 하나이다. 반면, 반송파 집성(carrier aggregation, CA) 시스템에서는 단말에게 복수의 요소 반송파(DL CC A 내지 C, UL CC A 내지 C)가 할당될 수 있다. 예를 들어, 단말에게 60MHz의 대역폭을 할당하기 위해 3개의 20MHz의 요소 반송파가 할당될 수 있다.
다중 반송파 시스템은 각 반송파가 연속한 연속(contiguous) 다중 반송파 시스템과 각 반송파가 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 다중 반송파 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 다중 반송파 시스템이라 할 때, 이는 요소 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1개 이상의 요소 반송파를 집성할 때 대상이 되는 요소 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 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.
무선 통신 시스템의 시스템 주파수 대역은 복수의 반송파 주파수(Carrier-frequency)로 구분된다. 여기서, 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(Center frequency of a cell)를 의미한다. 이하에서 셀(cell)은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 또한, 일반적으로 반송파 집성(CA)을 고려하지 않은 경우, 하나의 셀(cell)은 상향 및 하향링크 주파수 자원이 항상 쌍으로 존재할 수 있다.
특정 셀을 통하여 패킷 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, 단말은 먼저 특정 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC 계층 파라미터들, 또는 RRC 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 패킷 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 패킷의 송수신이 가능해지는 상태이다.
설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.
비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 단말은 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(SI)를 수신할 수 있다. 반면, 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.
셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다.
프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 단말이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다.
세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.
서빙 셀은 반송파 집성이 설정되지 않거나 반송파 집성을 제공할 수 없는 단말인 경우에는 프라이머리 셀로 구성된다. 반송파 집성이 설정된 경우 서빙 셀이라는 용어는 프라이머리 셀 및 모든 세컨더리 셀들 중 하나 또는 복수의 셀로 구성된 집합을 나타내는데 사용된다.
즉, 프라이머리 셀은 RRC 연결(establishment) 또는 재연결(re-establishment) 상태에서, 보안입력(security input)과 NAS 이동 정보(mobility information)을 제공하는 하나의 서빙 셀을 의미한다. 단말의 성능(capabilities)에 따라, 프라이머리 셀과 함께 적어도 하나의 셀이 서빙 셀 집합을 형성하도록 구성될 수 있는데, 상기 적어도 하나의 셀이 상술한 세컨더리 셀이다.
따라서, 하나의 단말에 대해 설정된 서빙셀의 집합은 하나의 프라이머리 셀만으로 구성되거나, 또는 하나의 프라이머리 셀과 적어도 하나의 세컨더리 셀로 구성될 수 있다.
PCC(primary component carrier)는 프라이머리 셀에 대응하는 CC를 의미한다. PCC는 단말이 여러 CC 중에 초기에 기지국과 접속(Connection 혹은 RRC Connection)을 이루게 되는 CC이다. PCC는 다수의 CC에 관한 시그널링을 위한 연결(Connection 혹은 RRC Connection)을 담당하고, 단말과 관련된 연결정보인 단말문맥정보(UE Context)를 관리하는 특별한 CC이다. 또한, PCC는 단말과 접속을 이루게 되어 RRC 연결상태(RRC Connected Mode)일 경우에는 항상 활성화 상태로 존재한다. 프라이머리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DownLink Primary Component Carrier, DL PCC)라 하고, 프라이머리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다.
SCC(secondary component carrier)는 세컨더리 셀에 대응하는 CC를 의미한다. 즉, SCC는 PCC 이외에 단말에 할당된 CC로서, SCC는 단말이 PCC 이외에 추가적인 자원할당 등을 위하여 확장된 반송파(Extended Carrier)이며 활성화 혹은 비활성화 상태로 나뉠 수 있다. 세컨더리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL Secondary CC, DL SCC)라 하고, 세컨더리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다.
프라이머리 셀과 세컨더리 셀은 다음과 같은 특징을 가진다.
첫째, 프라이머리 셀은 PUCCH의 전송을 위해 사용된다. 둘째, 프라이머리 셀은 항상 활성화되어 있는 반면, 세컨더리 셀은 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 셋째, 프라이머리 셀이 무선링크실패(Radio Link Failure; 이하 RLF)를 경험할 때, RRC 재연결이 트리거링(triggering)되나, 세컨더리 셀이 RLF를 경험할 때는 RRC 재연결이 트리거링되지 않는다. 넷째, 프리이머리 셀은 보안키(security key) 변경이나 RACH(Random Access CHannel) 절차와 동반하는 핸드오버 절차에 의해서 변경될 수 있다. 다섯째, NAS(non-access stratum) 정보는 프라이머리 셀을 통해서 수신한다. 여섯째, 언제나 프라이머리 셀은 DL PCC와 UL PCC가 쌍(pair)으로 구성된다. 일곱째, 각 단말마다 다른 요소 반송파(CC)가 프라이머리 셀로 설정될 수 있다. 여덟째, 프라이머리 셀의 재설정(reconfiguration), 추가(adding) 및 제거(removal)와 같은 절차는 RRC 계층에 의해 수행될 수 있다. 신규 세컨더리 셀의 추가에 있어서, 전용(dedicated) 세컨더리 셀의 시스템 정보를 전송하는데 RRC 시그널링이 사용될 수 있다.
서빙셀을 구성하는 요소 반송파는, 하향링크 요소 반송파가 하나의 서빙셀을 구성할 수도 있고, 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파가 연결 설정되어 하나의 서빙셀을 구성할 수 있다. 그러나, 하나의 상향링크 요소 반송파만으로는 서빙셀이 구성되지 않는다.
요소 반송파의 활성화/비활성화는 곧 서빙셀의 활성화/비활성화의 개념과 동등하다. 예를 들어, 서빙셀1이 DL CC1으로 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙셀1의 활성화는 DL CC1의 활성화를 의미한다. 만약, 서빙셀2가 DL CC2와 UL CC2가 연결설정되어 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙셀2의 활성화는 DL CC2와 UL CC2의 활성화를 의미한다. 이러한 의미에서, 각 요소 반송파는 셀(cell)에 대응될 수 있다.
다중 반송파 시스템은 교차 반송파 스케줄링(cross-carrier scheduling)을 지원할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링이란 특정 요소 반송파를 통해 전송되는 PDCCH를 통해 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PDSCH의 자원 할당 및/또는 상기 특정 요소 반송파와 기본적으로 링크되어 있는 요소 반송파 이외의 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PUSCH의 자원 할당을 할 수 있는 스케줄링 방법이다. 즉, PDCCH와 PDSCH가 서로 다른 DL CC를 통해 전송될 수 있고, UL 그랜트를 포함하는 PDCCH가 전송된 DL CC와 기본적으로 링크된 UL CC가 아닌 다른 UL CC를 통해 PUSCH가 전송될 수 있다. 이처럼 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템에서는 PDCCH가 제어정보를 제공하는 PDSCH/PUSCH가 어떤 DL CC/UL CC를 통하여 전송되는지를 알려주는 반송파 지시자가 필요하다. 이러한 반송파 지시자를 포함하는 필드를 반송파 지시 필드(carrier indication field, CIF)라 칭한다. 기지국은 RRC와 같은 상위 계층 신호를 통해 반정적(semi-statically) 또는 단말 특정적으로 CIF 존부를 설정할 수 있다. CIF가 존재하지 않도록 설정하면, 교차 반송파 스케줄링은 수행되지 않으며 기존의 단일 반송파와 같이 스케줄링된다. CIF가 존재하도록 설정하면 상술한 교차 반송파 스케줄링이 수행될 수 있다.
도 11은 교차 반송파 스케줄링을 위한 서브프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 단말에게 DL CC A, DL CC B, DL CC C와 같이 3개의 하향링크 요소 반송파가 설정되어 있는데, 이 중 DL CC A가 단말이 PDCCH를 모니터링하는 모니터링 DL CC이다. 단말은 DL CC A의 PDCCH에서 DL CC A, DL CC B, DL CC C에 대한 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)를 수신하는데, DCI에는 CIF가 포함되어 있으므로 단말은 어느 DL CC에 대한 DCI인지를 식별할 수 있다. 모니터링 DL CC는 DL PCC일 수 있으며, 이러한 모니터링 DL CC는 단말 특정적으로 또는 단말 그룹 특정적으로 설정될 수 있다.
도 12는 단일 반송파 시스템에서 UCI를 PUSCH에 피기백하여 전송하는 예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 단말은 PUCCH 전송과 PUSCH 전송이 동일한 서브프레임에서 요구되는 경우 UCI를 PUSCH에 다중화하여 전송한다. 전술한 바와 같이 UCI를 PUSCH에 다중화하여 전송하는 것을 피기백 전송이라 칭한다. 이처럼 UCI를 피기백하여 전송하는 이유는 단말의 전력 증폭기의 성능 유지 및 효율적인 활용을 위해 PAPR(peak-to-average power ratio) 특성이나 CM(cubic metric) 특성이 좋은 단일 반송파 전송을 유지하기 위해서이다. 단일 반송파 시스템에서 PUSCH 전송의 경우 전송하고자 하는 데이터를 DFT 프리코딩(precoding)을 통해 단일 반송파 특성을 유지하고, PUCCH 전송의 경우 단일 반송파 특성을 지니는 시퀀스에 정보를 실어 전송함으로써 단일 반송파 특성을 유지한다. 그런데, DFT 프리코딩된 데이터를 주파수 영역에서 비연속적으로 할당하거나 PUSCH와 PUCCH를 동시 전송하게 되면 이러한 단일 반송파 특성이 깨어지게 된다. 따라서, PUCCH와 PUSCH 전송이 동일 서브프레임에서 요구되는 경우, 도 12와 같이 UCI를 PUSCH에 다중화하여 전송하는 것이다.
한편, LTE-A와 같은 다중 반송파 시스템에서는 단말이 복수의 UL CC를 설정 받을 수 있으며 하나의 서브프레임에서 복수의 UL CC를 통해 복수의 PUSCH를 전송할 수 있다. 반면, PUCCH의 경우 복수의 UL CC 중에서 하나의 특정 UL CC만을 통해 전송하는 것을 고려하고 있다. 따라서, 특정 서브프레임에서 하나 이상의 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송이 요구되는 상황이 발생할 수 있으며 이 때 단일 반송파 특성이 깨어지게 된다. 이러한 문제는 LTE-A 시스템에서 동작하는 단말이 좋은 특성을 가지는 전력 증폭기를 사용함으로써 해결될 수 있으나, 이러한 단말이라고 하여도 상황에 따라(예를 들면 단말이 셀 경계에 위치하는 경우) 전력 부족 문제가 발생하여 단일 반송파 특성을 가지고 UCI를 전송해야 할 수 있다. 이를 위해 단말의 상향링크 상황에 따라 도 13과 같은 2가지 전송 방법 중 하나를 선택하게 할 수 있다.
도 13은 다중 반송파 시스템의 상향링크에서 단말의 UCI 전송 방법의 예를 나타낸다.
도 13 (a)를 참조하면, 단말은 복수의 UL CC가 설정되어 있고 동일 서브프레임에서 PUCCH, PUSCH의 동시 전송이 가능하다. 도 13 (b)를 참조하면, 동일 서브프레임에서 PUCCH, PUSCH의 동시 전송이 요구되면 단말은 UCI를 PUSCH가 전송되는 UL CC로 피기백하여 전송한다. 예를 들어, DL CC B에서 전송되는 것으로 예정된 UCI는 서브프레임 1에서는 DL CC A로, 서브프레임 2에서는 DL CC B로, 서브프레임 3에서는 DL CC C의 PUSCH에 피기백되어 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이 다중 반송파 시스템에서는 단일 반송파 시스템과 달리 복수의 서빙셀 즉, 복수의 요소 반송파(component carrier, CC)를 지원할 수 있다. 따라서, 단말은 복수의 UL CC 중 하나의 UL CC 예를 들어, UL PCC의 PUCCH를 통해 상향링크 제어정보를 전송할 수 있다. 그런데, 다중 반송파 시스템에서 단말은 PUCCH와 PUSCH의 동시 전송이 설정될 수도 있고, PUCCH와 PUSCH의 동시 전송이 설정되지 않을 수도 있다.
PUCCH와 PUSCH의 동시 전송이 설정되지 않은 경우 단말은 상향링크 제어정보를 전송하여야 하는 서브프레임에서 PUSCH 전송이 존재하는 경우 PUSCH에 상향링크 제어정보를 피기백 또는 다중화하여 전송한다. 그런데, 시간 영역에서 상향링크 제어정보를 전송하여야 하는 서브프레임에서, 주파수 영역에서 복수의 반송파에서 PUSCH 전송이 존재하는 경우 어느 반송파의 PUSCH에 상향링크 제어정보를 피기백 또는 다중화할 것인지가 문제된다. 이하에서, 본 발명에 따른 다중 반송파 시스템에서 단말의 UCI 전송 방법에 대해 설명한다.
상술한 바와 같이 LTE와 같은 단일 반송파 시스템에서는 2가지 CSI가 있는데, 그것은 비주기적 CSI와 주기적 CSI이다. 비주기적 CSI는 UL 그랜트의 CSI 요청 비트에 의해 유발(triggering)되어 PUSCH를 통해 비주기적으로 전송되는 CSI이다. 주기적 CSI는 RRC 신호에 의해 설정되어 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되는 CSI이다. CSI는 CQI, PMI, RI, PTI 등을 포함한다. 또한, UCI에는 CSI 이외에도 하향링크 데이터 채널에 대한 ACK/NACK 응답이 있다.
단일 반송파 시스템은 단말이 하나의 DL CC/UL CC 쌍을 통해 제어신호, 데이터를 송수신하는 구조이다. 따라서, 비주기적 CSI 전송과 주기적 CSI 전송에서 CSI 측정의 대상이 되는 DL CC(이를 편의상 CSI DL CC라 칭함)가 동일하다. 일반적으로 주기적 CSI를 전송하도록 예정된 서브프레임에서 PUSCH가 전송되어야 하는 경우 주기적 CSI는 상향링크 데이터와 다중화되어 PUCCH가 아니라 PUSCH를 통해 피기백 전송된다.
주기적 CSI를 전송하도록 예정된 서브프레임에서 PUSCH를 통해 비주기적 CSI를 전송하여야 하는 경우, 주기적 CSI는 드랍(drop)된다. 왜냐하면, 비주기적 CSI와 주기적 CSI가 동일한 DL CC에 대한 CSI이며, 비주기적 CSI가 주기적 CSI에 비해 더 세밀한 채널 상태 정보를 제공할 수 있기 때문이다.
LTE-A와 같은 다중 반송파 시스템은 하나의 단말이 복수의 DL CC/UL CC를 통해 제어신호, 데이터를 송수신할 수 있는 구조이다. 또한, 교차 반송파 스케줄링을 통해 하나의 DL CC가 하나 또는 둘 이상의 DL CC/UL CC에 대한 스케줄링을 할 수 있다. 이를 위해 단말은 복수의 DL CC를 대상으로 주기적 CSI를 전송하여야 할 수 있다. 또한, 단말은 UL 그랜트가 전송되는 DL CC, UL 그랜트에 포함된 CIF 값에 따른 DL CC, 또는 미리 정해진 규칙에 따른 DL CC 등 복수의 DL CC에 대한 비주기적 CSI를 전송하여야 할 수 있다. 또한, 복수의 DL CC를 통해 데이터 채널을 수신한 경우 각 데이터 채널에 대한 ACK/NACK을 전송하여야 할 수 있다. 이처럼 증가된 UCI는 PUSCH에 피기백되어 전송되는 것이 필요할 수 있다. 다중 반송파 시스템에서는 단말에게 복수의 UL CC가 설정되어 복수의 PUSCH가 스케줄링될 수 있다. 이 때, UCI의 피기백 전송이 필요한 경우 어떤 PUSCH를 통해 전송할 것인지 문제되는데, 이하에서 다중 반송파 시스템에서 단말에게 복수의 DL CC/UL CC가 설정되는 경우 단말의 UCI 전송 방법에 대해 설명한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 UCI 전송 방법의 순서도이다.
도 14를 참조하면, 단말은 특정 UL CC의 PUSCH가 선택 가능한지 판단한다(S101). 여기서, 특정 UL CC는 예를 들면 프라이머리 UL CC(UL PCC)일 수 있다. 즉, PUCCH가 전송되는 UL CC일 수 있다.
만약, 특정 UL CC의 PUSCH가 선택 가능하다면, 상기 특정 UL CC의 PUSCH에 UCI를 피기백하여 전송한다(S102). 즉, 단말은 최우선적으로 프라이머리 UL CC와 같은 특정 UL CC의 PUSCH를 통해 피기백 전송을 수행한다.
만약, 특정 UL CC의 PUSCH가 선택 가능하지 않은 경우라면 상기 특정 UL CC 이외의 UL CC 중에서 우선 순위에 따라 UL CC를 선택한다(S103). 예를 들어, 단말은 프라이머리 UL CC에 대한 UL 그랜트를 수신하지 못하거나, UL 그랜트를 수신하기는 하였으나 프라이머리 UL CC의 PUSCH에 전송할 데이터 량이 많아서 UCI를 피기백할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 단말은 프라이머리 UL CC를 제외한 나머지 UL CC들 중에서 우선 순위에 따라 UL CC를 선택한다. UL CC의 우선 순위에 따른 선택 방법에 대해서는 상세히 후술한다.
단말은 UCI의 종류에 의한 우선 순위에 따라 문턱치(threshold value) 이하의 UCI를 상기 선택한 UL CC의 PUSCH에 피기백하여 전송한다(S104).
이하, 상기 S103, S104 단계에 대해 피기백되는 UCI의 종류에 따라 상세히 설명한다.

I. 주기적 CSI 및 ACK/NACK의 피기백 전송
주기적 CSI와 ACK/NACK을 피기백 전송하는 경우, 프라이머리 UL CC를 제외한 나머지 UL CC들에서 우선 순위는 1) PUSCH의 대역폭, 2) PUSCH의 MCS, 3) PUSCH의 CIF, 4) PUSCH의 전송 모드, 5) PUSCH에서 전송되는 데이터 비트, 6) 미리 정해진 우선 순위에 따라 결정될 수 있다. 각 경우에 대해 설명한다.
1) PUSCH 대역폭 : PUSCH의 대역폭이 큰 순서대로 UL CC의 우선 순위를 결정하는 것은 증가된 UCI의 피기백에 유리하기 때문이다. 단말에게 복수의 DL CC가 설정되고, 각 DL CC에 대한 CSI를 하나의 UL 서브프레임에서 전송해야 하는 경우 CSI의 양이 증가하게 된다. 또한, 복수의 DL CC에서 수신한 PDSCH에 대한 ACK/NACK도 전송하여야 하므로 ACK/NACK의 양도 증가하게 된다. 이처럼 증가된 UCI를 PUSCH에 피기백하여 전송하기 위해서는 PUSCH로 할당받은 대역폭이 큰 것이 유리하다. 따라서, 할당된 대역폭이 가장 큰 PUSCH가 전송되는 UL CC에게 가장 높은 우선 순위를 주는 방식으로 각 UL CC에 우선 순위를 줄 수 있다.
2) PUSCH의 MCS : PUSCH의 MCS에서 변조 차수가 높거나 코딩율이 클수록 높은 우선 순위를 주는 방법이다. 변조 차수가 높으면 UCI 피기백에 보다 적은 자원이 사용되는 장점이 있다.
3) PUSCH의 CIF : PUSCH 선택을 간편하게 하기 위해 CIF를 기준으로 우선 순위를 결정하는 방법이다. 예를 들면 CIF의 크기가 가장 큰 UL CC에서 전송되는 PUSCH를 선택하거나 CIF의 크기가 가장 작은 UL CC에서 전송되는 PUSCH를 선택하여 UCI를 피기백할 수 있다.
4) PUSCH의 전송 모드 : PUSCH의 전송 모드가 MIMO 모드인 경우 공간 다중화(spatial multiplexing)에 의해 복수의 레이어(layer)로 데이터가 전송될 수 있다. 이 경우 레이어 간 채널의 상관(correlation)이 크면 서로간에 간섭이 심하게 발생할 수 있다. 데이터는 HARQ 프로세스를 이용하여 복수의 서브프레임(예를 들면, 서브프레임 N, 서브프레임 N+8)에서 데이터를 수신한 후 결합하여 간섭의 영향을 줄일 수 있으나, 제어 정보인 UCI는 한번에 디코딩을 성공하는 것이 중요하다. 따라서, MIMO 모드로 설정된 UL CC의 PUSCH에 UCI를 피기백하여 전송하는 것은 바람직하지 않으며, UCI 피기백을 할 PUSCH는 MIMO 모드로 설정되지 않은 UL CC가 바람직하다. 즉, MIMO 모드로 설정되지 않은 UL CC의 PUSCH에 높은 우선 순위를 준다.
또는 각 UL CC의 PUSCH에 대해 레이어의 개수가 작은 순으로 우선 순위를 주거나 전송되는 코드워드의 개수가 작은 순으로 우선 순위를 줄 수 있다. 동일한 전송 모드, 동일한 레이어 개수, 동일한 개수의 코드워드인 경우라면 상술한 1), 2), 3)과 같은 우선 순위를 적용할 수 있다.
예외적으로, UCI 중에서 ACK/NACK이 모든 전송 레이어에 복사되어 전송된다면 전송 다이버시티 이득을 위해 MIMO 모드로 설정된 UL CC를 통해 전송되는 것을 고려할 수 있다.
5) PUSCH에서 전송되는 데이터 비트: 기지국은 각각의 PUSCH 전송에 대해 코드율과 변조 차수, 대역폭을 적절히 선택할 것이므로 단말 입장에서는 PUSCH로 전송하는 데이터 비트의 수를 기준으로 피기백할 수 있는 UCI의 양을 판단할 수 있다. 단말은 PUSCH의 데이터 비트의 수가 클수록 높은 우선 순위를 부여할 수 있다.
6) 미리 정해진 우선 순위 : 기지국은 RRC와 같은 상위 계층 신호를 통해 PUSCH 선택에 대한 우선 순위를 미리 지정할 수 있으며, 단말은 이러한 미리 정해진 우선 순위에 따라 PUSCH를 선택할 수 있다.
상술한 바와 같이 단말은 특정 UL CC의 PUSCH를 선택할 수 없는 경우, 우선 순위를 가지는 PUSCH들 중에서 가장 높은 우선 순위를 가지는 PUSCH로 UCI 피기백을 시도할 수 있다. 그런데 단말이 가장 높은 우선 순위를 가지는 PUSCH에 대한 UL 그랜트를 수신하지 못한 경우처럼 해당 PUSCH에 UCI를 피기백 전송할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 이 때, 단말은 그 다음 우선 순위를 가지는 PUSCH를 선택하게 된다. 이 경우 선택된 PUSCH는 UCI를 피기백하기에 자원(자원요소)이 부족하거나 UCI 피기백으로 인해 데이터 전송에 영향을 받을 수 있다. 따라서, UCI를 피기백할 때 문턱치(threshold value)를 두어 UCI의 전송량을 제한할 수 있다. 즉, 단말은 UCI를 문턱치와 비교하여 문턱치 이하로만 전송할 수 있다. UCI에는 다양한 종류의 CSI, ACK/NACK이 있는데 이러한 UCI에 우선 순위를 부여하여 문턱치 이내에서 우선 순위가 높은 UCI를 먼저 전송할 수 있다.
먼저, UCI의 최우선 전송 대상은 ACK/NACK이 되고 주기적 CSI는 다음과 같은 기준으로 우선 순위를 가질 수 있다. i) 전송 주기 기준. 즉, 가장 큰 전송 주기를 가지는 CSI가 우선적으로 전송, ii) 측정 대역폭 기준. 즉, 측정 대상이 되는 대역폭이 큰 CSI가 우선적으로 전송, iii) 내용에 따른 기준(예를 들어, RI > 광대역 CSI > 서브밴드 CSI 또는 RI > 장주기(long-term) PMI > 단주기(short-term) PMI 등의 우선 순위를 가질 수 있다) iv) 측정 대상인 DL CC에 따른 우선 순위(예를 들어, DL PCC에 대한 주기적 CSI가 가장 높은 우선 순위를 가지고 DL SCC에 대한 주기적 CSI는 그 다음 우선 순위를 가질 수 있다).

II. 비주기적 CSI 및 ACK/NACK 피기백.
주기적 CSI와 ACK/NACK 피기백의 경우와 마찬가지로, 특정 UL CC의 PUSCH를 선택할 수 있다면 특정 UL CC의 PUSCH를 통해 비주기적 CSI 및 ACK/NACK을 피기백하고, 특정 UL CC를 선택할 수 없는 경우에는 우선 순위를 가지는 다른 UL CC의 PUSCH 상으로 비주기적 CSI 및 ACK/NACK을 피기백할 수 있다.
특정 UL CC 예를 들어, UL PCC를 제외한 UL CC들의 PUSCH들에서 우선 순위는 1) PUSCH의 대역폭, 2) PUSCH의 MCS, 3) PUSCH의 CIF, 4) PUSCH의 전송 모드, 5) PUSCH에서 전송되는 데이터 비트, 6) 미리 정해진 우선 순위에 따라 결정될 수 있다.
비주기적 CSI 및 ACK/NACK의 피기백에서도, 단말이 특정 UL CC의 PUSCH를 선택할 수 없는 경우, 우선 순위를 가지는 PUSCH들 중에서 단말은 가장 높은 우선 순위를 가지는 PUSCH로 UCI 피기백을 시도한다. 단말이 해당 PUSCH에 대한 UL 그랜트를 수신하지 못한 경우, 단말은 그 다음 우선 순위를 가지는 PUSCH를 선택하게 된다. 이 때, 선택된 PUSCH는 UCI를 피기백하기에 자원(자원요소)이 부족하거나 UCI 피기백으로 인해 데이터 전송에 영향을 받을 수 있다. 따라서, UCI를 피기백할 때 문턱치를 두어 UCI의 전송량을 제한할 수 있다.
비주기적 CSI 및 ACK/NACK의 피기백에서 최우선 전송 대상은 ACK/NACK이 되고, 비주기적 CSI는 다음과 같은 전송 방법에 따라 전송될 수 있다.
i) 채널 코딩 : 각 DL CC에 대한 CSI는 CSI 요청 비트를 포함하는 UL 그랜트를 수신하지 못하는 경우를 고려하여, 각 DL CC에 대한 CSI 별로 채널 코딩할 수 있다.
각 DL CC에 대한 비주기적 CSI 즉, 단말이 전송하는 UCI는 코딩율 1/3인 TBCC(tail biting convolution coding)를 이용하여 채널 코딩될 수 있다. TBCC는 3GPP TS. 36.212 V8.7.0(2009-05) 5.1.3.1절을 참고할 수 있다.
채널 코딩 과정은 각 DL CC에 대한 비주기적 CSI 별로 수행되는데, 각 DL CC에 대한 CSI를 하나로 조인트 코딩(joint coding) 하는 경우 특정 DL CC에 대한 CSI 요청을 수신하였는가 여부에 따라 CSI의 총합이 달라지기 때문에 CSI 블라인드 디코딩(Blind Decoding) 의 수가 증가하는 문제가 있기 때문이다.
ii) 물리적인 자원 맵핑 : 각 DL CC에 대한 CSI는 각 DL CC의 UL 그랜트가 스케줄링하는 PUSCH의 우선 순위에 따라 물리적인 자원에 맵핑될 수 있다. 예를 들어, DL CC1, DL CC2, DL CC3에서 CSI 요청 비트를 포함하는 UL 그랜트가 전송되고 각 UL 그랜트가 순서대로 PUSCH 1, PUSCH 2, PUSCH 3을 스케줄링한다고 가정하자. 이 때, PUSCH들의 우선 순위가 PUSCH 2, PUSCH 3, PUSCH 1 순서일 수 있다. 이러한 경우, PUSCH 2를 통해 3개의 DL CC에 대한 CSI가 피기백될 수 있다. 이 때, 피기백되는 UCI는 DL CC2에 대한 비주기적 CSI, DL CC3에 대한 비주기적 CSI, DL CC1에 대한 비주기적 CSI의 순서로 물리적인 자원에 맵핑될 수 있다.
또한, 단말이 CSI 요청 비트를 포함하는 UL 그랜트를 수신하지 못하는 오류가 발생할 수 있으므로, 각 DL CC에 대한 비주기적 CSI는 어느 DL CC에 대한 CSI인지를 나타내는 인덱스를 포함할 수 있다. 이러한 인덱스는 전송되는 모든 비주기적 CSI에 포함될 수도 있고, 일부 DL CC에 대한 비주기적 CSI에만 포함될 수도 있다. 예를 들어, 물리적인 자원 맵핑에서 가장 앞서 맵핑되는 DL CC에 대한 CSI에는 인덱스를 포함하지 않고, 그 다음 위치에 맵핑되는 CSI부터는 인덱스를 포함할 수 있다. 물리적인 자원 맵핑에서 가장 앞서 맵핑되는 DL CC는 CSI가 전송되는 PUSCH를 스케줄링하는 UL 그랜트가 요청하는 DL CC일 수 있다.
iii) 비주기적 CSI와 ACK/NACK의 우선 순위
다음과 같은 방법을 고려할 수 있다.
1. 피기백될 수 있는 문턱치를 넘는 경우에는 모든 UCI를 드랍. 즉, 피기백하여야 하는 UCI의 양이 문턱치를 넘는 경우, 비주기적 CSI와 ACK/NACK을 모두 드랍할 수 있다.
2. ACK/NACK만 전송하고, 비주기적 CSI는 모두 드랍. 또는 ACK/NACK, RI/PTI만 전송하고 나머지 비주기적 CSI는 모두 드랍할 수 있다. 이 경우, ACK/NACK, RI/PTI를 모두 전송할 수 있는 문턱치를 만족하지 못하는 경우에는 ACK/NACK만 전송한다.
3. 프라이머리 DL CC에 대한 비주기적 CSI에 우선 순위를 두고 이에 해당하지 않는 CSI들은 드랍하거나 압축할 수 있다.
상기 방식들은 특정 CC의 PUSCH에 최우선 순위를 두지 않고 모든 CC에 대해 UCI 피기백의 우선 순위를 설정하는데 적용할 수 있다.

상술한 비주기적 CSI와 ACK/NACK의 피기백 전송 방법은 다음과 같은 변형 예가 가능하다.
먼저, 특정 UL CC의 PUSCH를 선택하여 UCI를 피기백하여 전송하되, 특정 UL CC의 PUSCH를 선택할 수 없는 경우 비주기적 CSI를 요청하는 UL 그랜트가 스케줄링하는 PUSCH 중에서 우선 순위에 따라 PUSCH를 선택할 수 있다. 상술한 방법과의 차이점은 UL PCC를 제외한 모든 UL CC 중에서 우선 순위에 따라 PUSCH를 선택하는 것이 아니라, 비주기적 CSI를 요청하는 복수의 UL 그랜트가 스케줄링하는 UL CC들의 PUSCH들 중에서 우선 순위에 따라 하나의 PUSCH를 선택하는 것이다.
UL 그랜트가 스케줄링하는 PUSCH 들에 대한 우선 순위는 1) PUSCH의 대역폭, 2) PUSCH의 MCS, 3) PUSCH의 CIF, 4) PUSCH의 전송 모드, 5) PUSCH에서 전송되는 데이터 비트, 6) 미리 정해진 우선 순위에 따라 결정될 수 있다. 또한, UCI의 종류에 따른 우선 순위, 물리적 맵핑 방법은 비주기적 CSI 및 ACK/NACK 피기백에서 설명한 방법과 마찬가지의 방법을 적용할 수 있다.

다른 변형 예로, 비주기적 CSI를 요청하는 UL 그랜트가 스케줄링하는 PUSCH 중에서 우선 순위에 따라 하나의 PUSCH를 선택하는 방법도 가능하다. 상술한 방법들과의 차이점은 UL PCC와 같은 특정 UL CC의 PUSCH에 최우선 순위를 주는 것이 아니라 전체 UL CC 중에서 UL 그랜트가 스케줄링하는 UL CC들에 대해 우선 순위를 적용하는 것이다. UL 그랜트가 스케줄링하는 PUSCH 들에 대한 우선 순위는 1) PUSCH의 대역폭, 2) PUSCH의 MCS, 3) PUSCH의 CIF, 4) PUSCH의 전송 모드, 5) PUSCH에서 전송되는 데이터 비트, 6) 미리 정해진 우선 순위에 따라 결정될 수 있다. 또한, UCI의 종류에 따른 우선 순위, 물리적 맵핑 방법은 비주기적 CSI 및 ACK/NACK 피기백에서 설명한 방법과 마찬가지의 방법을 적용할 수 있다.

또 다른 실시예로는 전체 UL CC 중에서 비주기적 CSI를 요청하는 각각의 UL 그랜트가 스케줄링하는 각각의 PUSCH에서 각 UL 그랜트가 요청하는 비주기적 CSI를 전송할 수 있다. 즉, 복수의 DL CC에 대한 비주기적 CSI를 하나의 PUSCH에서 전송하는 것이 아니라 각 UL 그랜트가 스케줄링하는 PUSCH 각각에서 해당 PUSCH가 전송되는 UL CC에 대응되는 DL CC 의 CSI를 전송한다.
이 때, ACK/NACK을 전송하여야 하는 경우, ACK/NACK을 피기백하여 전송하는 PUSCH는 다음과 같은 규칙에 따라 결정될 수 있다.
1) 특정 UL CC를 우선 선택하는 방법, 2) PUSCH의 대역폭, 3) PUSCH의 MCS, 4) PUSCH의 CIF, 5) PUSCH의 전송 모드, 6) PUSCH에서 전송되는 데이터 비트, 7) 미리 정해진 우선 순위에 따라 결정될 수 있다.
ACK/NACK은 UCI가 분산되어 전송되는 것을 방지하기 위해 비주기적 CSI가 전송되는 PUSCH 중에서 우선 순위에 따라 하나의 PUSCH를 선택할 수도 있고, UCI 피기백으로 인한 데이터의 영향을 감소시키기 위해 비주기적 CSI가 전송되지 않는 PUSCH 중에서 우선 순위에 따라 하나의 PUSCH를 선택할 수 있다. 또는 비주기적 CSI의 전송 여부에 관계없이 모든 UL CC 중에서 우선 순위에 따라 하나의 PUSCH를 선택할 수도 있다. 이러한 우선 순위에 따라 결정된 PUSCH에서는 비주기적 CSI와 ACK/NACK이 함께 피기백되어 전송될 수 있다.

III. 비주기적 CSI, 주기적 CSI 및 ACK/NACK의 피기백.
비주기적 CSI, 주기적 CSI, ACK/NACK이 동일 서브프레임에서 전송되도록 예정되는 경우가 발생할 수 있다. 단일 반송파 시스템에서는 주기적 CSI를 전송하도록 예정된 서브프레임과 비주기적 CSI를 전송하도록 요청된 서브프레임이 동일한 경우, 주기적 CSI를 드랍하고 비주기적 CSI만을 전송한다. 그런데, 다중 반송파 시스템에서는 주기적 CSI와 비주기적 CSI가 반드시 동일한 DL CC에 대한 것이라는 보장이 없으므로 이러한 종래의 방법을 그대로 사용할 수는 없다. 만일, 주기적 CSI를 드랍하고 비주기적 CSI만을 전송할 경우 상기 비주기적 CSI 및 ACK/NACK 피기백과 동일한 방법을 사용한다. 이하에서, 동일 서브프레임에서 비주기적 CSI, 주기적 CSI 및 ACK/NACK이 피기백되는 것이 필요한 경우의 UCI 전송 방법에 대해 설명한다.
1. 비주기적 CSI 및 ACK/NACK 피기백에 적용되는 PUSCH 선택 방법을 사용.
비주기적 CSI는 단말이 CSI 요청 비트를 포함하는 UL 그랜트를 수신하여야 유발된다. 단말이 상기 UL 그랜트를 수신한 경우, 상기 UL 그랜트에 의한 비주기적 CSI는 확실하게 전송이 예정된다. 따라서, 이 경우에는 비주기적 CSI 및 ACK/NACK 피기백에서 설명한 전송 방법에 따라 선택된 PUSCH를 통해 비주기적 CSI, 주기적 CSI 및 ACK/NACK을 피기백 전송할 수 있다.
2. 주기적 CSI 및 ACK/NACK 피기백에 적용되는 PUSCH 선택 방법을 사용.
이 방법은 하나의 PUSCH를 통해 주기적 CSI와 비주기적 CSI를 전송하고자 하는 경우 또는 3가지 UCI를 피기백 전송하고자 하는 경우, 주기적 CSI 및 ACK/NACK 피기백에서 설명한 방법에 의해 선택된 PUSCH를 통해 피기백 전송하는 것이다. 다만 이 방법은 비주기적 CSI를 요청하는 UL 그랜트를 수신하였는가 여부에 따라 비주기적 CSI와 주기적 CSI의 동시 전송 여부가 결정되므로 다양한 가정이 존재하는 단점이 있다.
3. 주기적 CSI와 비주기적 CSI는 각각의 PUSCH 선택 방법을 사용.
앞서 설명한 주기적 CSI 및 ACK/NACK 피기백 방법에 따라 선택한 PUSCH를 통해 주기적 CSI를 전송하고, 비주기적 CSI 및 ACK/NACK 피기백 방법에 따라 선택한 PUSCH를 통해 비주기적 CSI를 전송하는 방법이다.
주기적 CSI, 비주기적 CSI 및 ACK/NACK의 피기백에서도, 기지국은 가장 높은 우선 순위를 가지는 PUSCH를 통해 UCI 피기백에 충분한 대역폭, MCS를 스케줄링한다. 그러나, 단말이 이러한 PUSCH에 대한 UL 그랜트를 수신하지 못하는 경우, 단말은 다음 우선 순위를 가지는 PUSCH를 선택하게 된다. 이 때, 선택된 PUSCH는 UCI를 피기백하기에 자원(자원요소)이 부족하거나 UCI 피기백으로 인해 데이터 전송에 영향을 받을 수 있다. 따라서, 이 경우에도 UCI를 피기백할 때 문턱치를 두어 UCI의 전송량을 제한할 수 있다.
문턱치의 제한으로 인해, UCI 중에서 최우선 전송 대상은 ACK/NACK이 되고, 그 다음으로 RI/PTI, 비주기적 CSI(RI/PTI를 제외한), 주기적 CSI(RI/PTI를 제외한) 순으로 우선 순위를 가지게 된다.
또한, 각 DL CC에 대한 CSI는 CSI 요청 비트를 포함하는 UL 그랜트를 수신하지 못하는 경우를 고려하여, 각 DL CC 별로 채널 코딩할 수 있다. 또한, 각 DL CC에 대한 CSI는 각 DL CC의 UL 그랜트가 스케줄링하는 PUSCH의 우선 순위에 따라 물리적인 자원에 맵핑될 수 있다. 예를 들어, DL CC1, DL CC2, DL CC3에서 CSI 요청 비트를 포함하는 UL 그랜트가 전송되고 각 UL 그랜트가 순서대로 PUSCH 1, PUSCH 2, PUSCH 3을 스케줄링한다고 가정하자. 이 때, PUSCH들의 우선 순위가 PUSCH 2, PUSCH 3, PUSCH 1일 수 있다. 그러면, 예를 들어, PUSCH 2에 피기백되는 UCI들은 DL CC2에 대한 CSI, DL CC3에 대한 CSI, DL CC1에 대한 CSI의 순서로 물리적인 자원에 맵핑 또는 배치될 수 있다.
또한, 단말이 CSI 요청 비트를 포함하는 UL 그랜트를 수신하지 못하는 오류가 발생할 수 있으므로, 각 DL CC에 대한 CSI는 어느 DL CC에 대한 CSI인지를 나타내는 인덱스를 포함할 수 있다. 이러한 인덱스는 전송되는 모든 CSI에 포함될 수도 있고, 일부 DL CC에 대한 CSI에만 포함될 수도 있다. 예를 들어, 물리적인 자원 맵핑에서 가장 앞서 맵핑되는 DL CC에 대한 CSI에는 인덱스를 포함하지 않고, 그 다음 위치에 맵핑되는 CSI에는 인덱스를 포함할 수 있다. 물리적인 자원 맵핑에서 가장 앞서 맵핑되는 DL CC는 CSI가 전송되는 PUSCH를 스케줄링한 UL 그랜트에 의해 요청된 DL CC일 수 있다.
주기적 CSI, 비주기적 CSI 및 ACK/NACK을 피기백하여 전송하여야 하는 경우, 적용되는 방법은 다음과 같다.
1. 피기백될 수 있는 문턱치를 넘는 경우에는 모든 UCI를 드랍. 즉, 피기백하여야 하는 UCI의 양이 문턱치를 넘는 경우, 주기적 CSI, 비주기적 CSI와 ACK/NACK을 모두 드랍할 수 있다.
2. ACK/NACK만 전송하고, 주기적 CSI 및 비주기적 CSI는 모두 드랍. 또는 ACK/NACK, RI/PTI만 전송하고 나머지 CSI는 모두 드랍할 수 있다. 이 경우, ACK/NACK, RI/PTI를 모두 전송할 수 있는 문턱치를 만족하지 못하는 경우에는 ACK/NACK만 전송할 수 있다.
3. ACK/NACK > 비주기적 CSI > 주기적 CSI 순으로 우선 순위를 가지며, 이러한 우선 순위에 따라 문턱치를 만족할 때까지 먼저 주기적 CSI 를 드랍하고, 그럼에도 문턱치를 만족하지 못하면 비주기적 CSI 드랍한다. 문턱치를 만족하지 못하면 마지막으로 ACK/NACK을 드랍할 수 있다. ACK/NACK이 드랍되어야 하는 상황에서 ACK/NACK은 PUCCH로 전송하고, PUSCH 전송 자체를 드랍하는 방법도 고려할 수 있다.
4. 프라이머리 DL CC(DL PCC)에 대한 비주기적 CSI에 우선 순위를 두고 이에 해당하지 않는 CSI들은 드랍하거나 압축할 수 있다.
상기 방식들은 특정 CC의 PUSCH에 최우선 순위를 두지 않고 모든 CC에 대해 UCI 피기백의 우선 순위를 설정하는데 적용할 수 있다.

IV. SPS(semi-persistent scheduling)의 경우
단말은 상향링크의 경우 동기화 HARQ에 의해 데이터의 초기 전송 후 기지국에서 ACK이 전송될 때까지 UL 그랜트가 없어도 자동으로 데이터를 재전송한다. SPS의 경우에도 마찬가지로 초기 SPS가 RRC와 같은 상위 계층 신호에 의해 설정되면 이후 UL 그랜트가 없어도 자동 재전송이 수행된다. 그러나, UL 그랜트가 없이 전송되는 PUSCH의 경우 기지국이 재전송에 관한 UL 그랜트로 사용 자원을 변경하려 할 때 이를 수신하지 못하면 기존에 설정된 자원으로 전송이 되는 오류가 발생한다. 따라서, UL 그랜트로 확실한 PUSCH 자원을 스케줄링 받았을 때 해당 PUSCH로 UCI를 피기백하는 것이 바람직하다. UL 그랜트가 존재하는 PUSCH간 또는 UL 그랜트가 존재하지 않는 PUSCH 간에 선택의 우선 순위는 상술한 우선 순위 규칙 즉, 1) PUSCH의 대역폭, 2) PUSCH의 MCS, 3) PUSCH의 CIF, 4) PUSCH의 전송 모드, 5) PUSCH에서 전송되는 데이터 비트, 6) 미리 정해진 우선 순위에 따라 결정될 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 단말의 나타낸 블록도이다.
기지국(100)은 프로세서(110; processor), 메모리(120; memory) 및 RF부(130; Radio Frequency unit)을 포함한다. 프로세서(110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(110)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(110)는 상향링크 그랜트를 단말에게 전송하고, 단말로부터 UCI를 수신할 수 있다. 메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되어, 프로세서(110)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(130)는 프로세서(110)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(200)은 프로세서(210), 메모리(220) 및 RF부(230)을 포함한다. 프로세서(210)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(210)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(210)는 단말에게 설정된 DL CC를 측정 대상으로 하는 상향링크 제어 정보(UCI)를 생성하고, 단말에게 설정된 적어도 2개 이상의 상향링크 요소 반송파들의 PUSCH들 중에서 우선 순위에 따라 하나의 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 선택한다. PUSCH를 선택하는 방법에 대해서는 전술하였다. 프로세서(210)는 선택한 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 통해 상향링크 제어 정보를 전송한다. 메모리(220)는 프로세서(210)와 연결되어, 프로세서(210)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(230)는 프로세서(210)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신하며, 상기 스프레딩 된 복소 변조 심벌들을 기지국으로 전송한다.
프로세서(110, 210)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(120, 220)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(130, 230)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(120, 220)에 저장되고, 프로세서(110, 210)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(120, 220)는 프로세서(110, 210) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(110, 210)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 (16)

  1. 다중 반송파 시스템에서 단말에 의해 수행되는 상향링크 제어 정보(UCI; Uplink Control Information) 전송 방법에 있어서,
    단말에게 설정된 하향링크 요소 반송파(downlink component carrier, DL CC)를 측정 대상으로 하는 상향링크 제어 정보를 생성하는 단계;
    상기 단말에게 설정된 적어도 2개 이상의 상향링크 요소 반송파들의 물리적 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel : PUSCH)들 중에서 우선 순위에 따라 하나의 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 선택하는 단계; 및
    상기 선택한 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 2개 이상의 상향링크 요소 반송파들의 PUSCH들이 각각 전송 모드가 설정되는 경우, MIMO(multi-input multi-output) 모드로 동작하지 않는 PUSCH를 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개 이상의 상향링크 요소 반송파들의 PUSCH들 중에서 가장 많은 데이터 비트가 전송되는 PUSCH를 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택한 상향링크 요소 반송파의 PUSCH가 최우선 순위의 PUSCH가 아닌 경우,
    상기 상향링크 제어 정보의 전송량을 미리 정해진 문턱치 이하로만 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 단말이 전송하는 상향링크 제어 정보에 ACK(acknowledgement)/NACK(not-acknowledgement), 비주기적 채널 상태 정보(channel status information : CSI), 주기적 채널 상태 정보(CSI)가 포함되는 경우, 상기 ACK/NACK, 상기 비주기적 CSI, 상기 주기적 CSI의 순서로 전송의 우선 순위를 가지며 상기 문턱치 이하 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말에게 설정된 하향링크 요소 반송파가 복수개인 경우 상기 복수개의 하향링크 요소 반송파들 각각에 대한 채널 상태 정보 피드백을 요청하는 상향링크 그랜트들을 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 상향링크 제어정보는 상기 복수개의 하향링크 요소 반송파들 각각에 대한 채널 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 상향링크 그랜트들이 스케줄링하는 PUSCH들의 우선 순위에 따라,
    상기 선택한 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 통해 전송되는 상향링크 제어정보에 포함된 상기 복수개의 하향링크 요소 반송파들 각각에 대한 채널 상태 정보의 물리적인 배치가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 상기 복수개의 하향링크 요소 반송파들 각각에 대한 채널 상태 정보는 어느 하향링크 요소 반송파에 대한 채널 상태 정보인지를 나타내는 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 설정된 하향링크 요소 반송파를 측정 대상으로 하는 상향링크 제어 정보를 생성하고,
    설정된 적어도 2개 이상의 상향링크 요소 반송파들의 물리적 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel : PUSCH)들 중에서 우선 순위에 따라 하나의 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 선택하고, 및
    상기 선택한 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 통해 상기 상향링크 제어 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 2개 이상의 상향링크 요소 반송파들의 PUSCH들이 각각 전송 모드가 설정되는 경우, MIMO(multi-input multi-output) 모드로 동작하지 않는 PUSCH를 선택하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 적어도 2개 이상의 상향링크 요소 반송파들의 PUSCH들 중에서 가장 많은 데이터 비트가 전송되는 PUSCH를 선택하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 선택한 상향링크 요소 반송파의 PUSCH가 최우선 순위의 PUSCH가 아닌 경우,
    상기 상향링크 제어 정보의 전송량을 미리 정해진 문턱치 이하로만 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 단말이 전송하는 상향링크 제어 정보에 ACK(acknowledgement)/NACK(not-acknowledgement), 비주기적 채널 상태 정보(channel status information : CSI), 주기적 채널 상태 정보(CSI)가 포함되는 경우, 상기 ACK/NACK, 상기 비주기적 CSI, 상기 주기적 CSI의 순서로 전송의 우선 순위를 가지며 상기 문턱치 이하 전송되는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 설정된 하향링크 요소 반송파가 복수개인 경우 상기 복수개의 하향링크 요소 반송파들 각각에 대한 채널 상태 정보 피드백을 요청하는 상향링크 그랜트들을 수신하되,
    상기 상향링크 제어정보는 상기 복수개의 하향링크 요소 반송파들 각각에 대한 채널 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 상향링크 그랜트들이 스케줄링하는 PUSCH들의 우선 순위에 따라,
    상기 선택한 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 통해 전송되는 상향링크 제어정보에 포함된 상기 복수개의 하향링크 요소 반송파들 각각에 대한 채널 상태 정보의 물리적인 배치가 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 상기 복수개의 하향링크 요소 반송파들 각각에 대한 채널 상태 정보는 어느 하향링크 요소 반송파에 대한 채널 상태 정보인지를 나타내는 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
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