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KR101730656B1 - 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법 및 장치 Download PDF

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KR101730656B1
KR101730656B1 KR1020100110329A KR20100110329A KR101730656B1 KR 101730656 B1 KR101730656 B1 KR 101730656B1 KR 1020100110329 A KR1020100110329 A KR 1020100110329A KR 20100110329 A KR20100110329 A KR 20100110329A KR 101730656 B1 KR101730656 B1 KR 101730656B1
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정재훈
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엘지전자 주식회사
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Abstract

무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법 및 장치가 제공된다. 단말은 기지국으로 경쟁 기반 상향링크 신호를 전송한다. 기지국은 적어도 하나의 단말로부터 전송된 경쟁 기반 상향링크 신호를 검출하고, 상기 검출된 경쟁 기반 상향링크 신호에 대응되는 단말의 존재 여부를 결정한다. 단말은 기지국으로부터 상향링크 그랜트(UL grant)를 수신한다. 단말은 상기 상향링크 그랜트를 기반으로 도먼트(dormant) 상태에서 액티브(active) 상태로 전환한다. 이때 상기 도먼트 상태는 기지국과 단말 사이의 RRC(Radio Resource Control) 연결이 형성되어 있으나 실제로 데이터가 전송되지 않는 상태이며, 상기 액티브 상태는 실제로 데이터 전송이 수행되는 상태이다.

Description

무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS OF PERFORMING CONTENTION BASED UPLINK TRANSMISSION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법 및 장치에 관한 것이다.
광대역 무선 통신 시스템의 경우 한정된 무선 자원의 효율성을 극대화하기 위하여 효과적인 송수신 기법 및 활용 방안들이 제안되어 왔다. 차세대 무선통신 시스템에서 고려되고 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심벌간 간섭(ISI; Inter-Symbol Interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심벌을 N개의 병렬 데이터 심벌로 변환하여 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 전송한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 이에 따라 수신단에서의 복잡도가 감소하고 전송되는 심벌의 간격이 길어져 심벌간 간섭이 최소화될 수 있다.
직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용 가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다. OFDMA 시스템에서 주파수 선택적 스케줄링(frequency selective scheduling)을 통하여 다중 사용자에 대한 주파수 다이버시티(frequency diversity)를 얻을 수 있으며, 부반송파에 대한 순열(permutation) 방식에 따라 부반송파를 다양한 형태로 할당할 수 있다. 그리고 다중 안테나(multiple antenna)를 이용한 공간 다중화 기법으로 공간 영역의 효율성을 높일 수 있다.
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 기술은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시킨다. MIMO 시스템에서 다이버시티를 구현하기 위한 기법에는 SFBC(Space Frequency Block Code), STBC(Space Time Block Code), CDD(Cyclic Delay Diversity), FSTD(frequency switched transmit diversity), TSTD(time switched transmit diversity), PVS(Precoding Vector Switching), 공간 다중화(SM; Spatial Multiplexing) 등이 있다. 수신 안테나 수와 송신 안테나 수에 따른 MIMO 채널 행렬은 다수의 독립 채널로 분해될 수 있다. 각각의 독립 채널은 레이어(layer) 또는 스트림(stream)이라 한다. 레이어의 개수는 랭크(rank)라 한다.
한편, C-Plane(Control Plane)은 크게 아이들 모드(idle mode)와 연결 모드(connected mode)로 구분될 수 있다. 아이들 모드는 RRC 연결이 수행되지 않은, 단말과 기지국이 연결되지 않은 상태를 의미한다. 연결 모드는 단말과 기지국 간의 RRC 연결이 이미 이루어진 상태를 의미한다. 기지국과 단말 사이에 연결이 형성되어 있으므로, 양방향으로 데이터의 송신 또는 수신이 가능하다. 또한, 연결 모드 내에서 단말의 소모 전력을 최소화하기 위하여 도먼트 상태(dormant) 상태와 액티브(active) 상태가 정의될 수 있다. 실제로 데이터가 전송 또는 수신되는 액티브 상태에서 일정 시간 이상 동안 데이터의 송수신이 없으면, 단말은 액티브 상태에서 도먼트 상태로 전환되어 소모 전력을 최소화한다. 도먼트 상태의 단말은 데이터의 전송이 필요할 때마다 액티브 상태로 빠르게 전환될 필요가 있다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)-A(Advanced)에서는 도먼트 상태에서 액티브 상태로의 전환 시간이 10 ms 이하가 될 것을 요구한다.
상향링크에 의해서 시작된 도먼트 상태에서 액티브 상태로의 전환은 일반적으로 단말이 기지국으로 SR(Scheduling Request)를 전송함으로써 시작될 수 있다. 그러나 SR은 지정된 특정 서브프레임에서만 전송될 수 있고, 이 경우 특정 서브프레임을 기다리는 만큼 전환 시간도 늘어나게 된다. 따라서 SR은 전송하지 않고 액티브 상태로 전환할 수 있는 경쟁 기반(contention based) 상향링크 전송이 수행될 필요가 있다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 상태 전환 방법이 제공된다. 상기 상태 전환 방법은 기지국으로 경쟁 기반 상향링크 신호를 전송하고, 기지국으로부터 상향링크 그랜트(UL grant)를 수신하고, 상기 상향링크 그랜트를 기반으로 도먼트(dormant) 상태에서 액티브(active) 상태로 전환하는 것을 포함하되, 상기 도먼트 상태는 기지국과 단말 사이의 RRC(Radio Resource Control) 연결이 형성되어 있으나 실제로 데이터가 전송되지 않는 상태이며, 상기 액티브 상태는 실제로 데이터 전송이 수행되는 상태인 것을 특징으로 한다.
상기 상태 전환 방법은 경쟁 기반 상향링크 신호에 대한 응답인 ACK/NACK(Acknowledgment/Non-Acknowledgement)을 기지국으로부터 수신하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 ACK/NACK은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) rel-8에 정의된 PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)을 통해 수신될 수 있다. 상기 ACK/NACK은 상기 상향링크 그랜트에 포함되어 수신될 수 있다.
상기 경쟁 기반 상향링크 신호는 단말의 버퍼 상태를 나타내는 신호 또는 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 경쟁 기반 상향링크 신호는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)을 통해 전송될 수 있다. 상기 경쟁 기반 상향링크 신호는 PUCCH 포맷(format) 2를 기반으로 상기 PUCCH를 통해 전송될 수 있다.
상기 경쟁 기반 상향링크 신호는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 통해 전송될 수 있다.
상기 기지국의 상기 경쟁 기반 상향링크 신호의 검출을 위하여 참조 신호(RS; Reference Signal)를 전송하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 참조 신호의 순환 쉬프트(cyclic shift) 값은 단말에 의해 임의적으로(randomly) 선택될 수 있다. 상기 참조 신호의 순환 쉬프트 값은 미리 결정되거나 RRC 시그널링(signaling)에 의해 시그널링 될 수 있다.
상기 경쟁 기반 상향링크 신호는 시간 영역 또는 주파수 영역에 유보된(reserved) 자원을 통해 전송될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법이 제공된다. 상기 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법은 적어도 하나의 단말로부터 전송된 경쟁 기반 상향링크 신호를 검출하고, 상기 검출된 경쟁 기반 상향링크 신호에 대응되는 단말의 존재 여부를 결정하고, 상기 대응되는 단말로 상향링크 그랜트(UL grant)를 전송하는 것을 포함한다.
다른 양태에 있어서, 단말이 제공된다. 상기 단말은 무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(Radio Frequency)부, 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로 경쟁 기반 상향링크 신호를 전송하고, 기지국으로부터 상향링크 그랜트를 수신하고, 상기 상향링크 그랜트를 기반으로 도먼트 상태에서 액티브 상태로 전환하도록 구성되며, 상기 도먼트 상태는 기지국과 단말 사이의 RRC 연결이 형성되어 있으나 실제로 데이터가 전송되지 않는 상태이며, 상기 액티브 상태는 실제로 데이터 전송이 수행되는 상태인 것을 특징으로 한다.
C-Plane(Control Plane)의 연결 모드에서 도먼트(dormant) 상태의 단말이 액티브(active) 상태의 단말로 전환될 때 걸리는 전환 시간(transition time)을 3GPP(3rd Generation Partership Project) LTE(Long Term Evolution)-A(Advanced) 에서 요구하는 수준 이하로 최소화할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 노멀 CP 구조에서의 PUCCH 포맷 1a/1b를 나타낸다.
도 7은 확장 CP 구조에서의 PUCCH 포맷 1a/1b를 나타낸다.
도 8은 PUCCH 포맷 2/2a/2b를 나타낸다.
도 9는 SC-FDMA 시스템에서 전송기 구조의 일 예를 나타낸다.
도 10은 부반송파 맵퍼가 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑하는 방식의 일 예를 나타낸다.
도 11은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 일 예이다.
도 12는 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다.
도 13은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다.
도 14는 복조를 위한 참조 신호 전송기의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 15는 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 구조의 일 예이다.
도 16은 단일 안테나에 MSM이 적용된 경우의 일 예이다.
도 17은 자원 선택의 전송 구조를 나타내는 블록도이다.
도 18은 표 21의 변조 심벌이 맵핑된 성상(constellation)을 나타낸다.
도 19는 3GPP LTE-A에서 C-Plane에서의 지연 시간(latency)의 요구 사항이다.
도 20은 제안된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 21은 제안된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 22는 복수의 단말에 무선 자원이 할당되는 일 예이다.
도 23은 제안된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 또 다른 실시예이다.
도 24는 기회적 MU-MIMO 디코더가 사용되는 경우의 일 예를 나타낸다.
도 25는 기회적 MU-MIMO가 적용되는 제안된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 일 실시예이다.
도 26은 스케줄링된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 일 실시예이다.
도 27은 스케줄링된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 또 다른 실시예이다.
도 28은 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-A을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
무선 통신 시스템은 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템, MISO(Multiple-Input Single-Output) 시스템, SISO(Single-Input Single-Output) 시스템 및 SIMO(Single-Input Multiple-Output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. 이하에서, 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다. 도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 자원블록(RB; Resource Block)는 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다. 상기 무선 프레임의 구조는 일 예에 불과한 것이다. 따라서 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수나 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
3GPP LTE는 노멀(normal) 사이클릭 프리픽스(CP; Cyclic Prefix)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.
무선 통신 시스템은 크게 FDD(Frequency Division Duplex) 방식과 TDD(Time Division Duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 단말에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원 블록을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.
여기서, 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(Control Channel Elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 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, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보(SIB; System Information Block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(System Information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(Random Access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파(single carrier)의 특성을 유지하기 위하여, 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(Precoding Matrix Indicator), HARQ, RI(Rank Indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
이하 PUCCH에 대해서 설명한다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
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 부호어(codeword)에 대하여 BPSK(Bit Phase Shift Keying) 방식으로 변조된 ACK/NACK(Acknowledgement/Non-Acknowledgement)을 나른다. PUCCH 포맷 1b는 2개의 부호어에 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.
표 1은 PUCCH 포맷에 따른 변조 방식과 서브프레임 내의 비트의 개수를 나타낸다.
PUCCH format Modulation scheme Number of bits per subframe, Mbit
1 N/A N/A
1a BPSK 1
1b QPSK 2
2 QPSK 20
2a QPSK+BPSK 21
2b QPSK+QPSK 22
표 2는 슬롯당 PUCCH 복조 참조 신호로 사용되는 OFDM 심벌의 개수를 나타낸다.
PUCCH format Normal cyclic prefix Extended cyclic prefix
1, 1a, 1b 3 2
2 2 1
2a, 2b 2 N/A
표 3은 PUCCH 포맷에 따른 복조 참조 신호가 맵핑되는 OFDM 심벌의 위치를 나타낸다.
PUCCH format set of values for ℓ
Normal cyclic prefix Extended cyclic prefix
1, 1a, 1b 2, 3, 4 2, 3
2, 2a, 2b 1, 5 3
ACK/NACK 신호는 각 단말 별로 CG-CAZAC(Computer Generated Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 시퀀스를 기본 시퀀스로 하여 서로 다른 순환 쉬프트(cyclic shift) 값과 서로 다른 Walsh/DFT(Discrete Fourier Transform) 직교(orthogonal) 코드를 포함하는 서로 다른 자원을 이용하여 전송될 수 있다. 사용 가능한 순환 쉬프트 값과 Walsh/DFT 코드의 개수가 각각 6과 3일 때, 단일 안테나 포트를 가지는 총 18개의 단말이 하나의 PRB 내에서 다중화(multiplex) 될 수 있다.
단말은 상향링크 데이터 전송을 위한 자원이 필요한 경우에 SR을 전송할 수 있다. 즉, SR의 전송은 이벤트에 의해서 유발된다(event-triggered). 단말은 SR의 전송을 위하여 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 통하여 sr-PUCCH-ResourceIndex 파라미터와 SR 구성 인덱스를 지시하는 sr-ConfigIndex 파라미터(ISR)를 수신한다. sr-ConfigIndex 파라미터에 의해서 SR이 전송되는 주기를 지시하는 SRPERIODICITY와 SR이 전송되는 서브프레임을 지시하는 NOFFSET,SR가 설정될 수 있다. 즉, SR은 상위 계층에 의해 주어지는 ISR에 따라 주기적으로 반복되는 특정 서브프레임에서 전송된다. 또한, SR을 위한 자원은 서브프레임 자원과 CDM(Code Division Multiplexing)/FDM(Frequency Division Multiplexing) 자원을 할당될 수 있다. 표 4는 SR 구성 인덱스에 따른 SR 전송 주기와 SR 서브프레임을 오프셋을 나타낸다.
SR configuration Index ISR SR periodicity (ms) SRPERIODICITY SR subframe offset NOFFSET,SR
0 - 4 5 ISR
5 - 14 10 ISR-5
15 - 34 20 ISR-15
35 - 74 40 ISR-35
75 - 154 80 ISR-75
155 - 156 2 ISR-155
157 1 ISR-157
도 6은 노멀 CP 구조에서의 PUCCH 포맷 1a/1b를 나타낸다. 3번째 내지 5번째 SC-FDMA 심벌에서 상향링크 참조 신호가 전송된다. 도 6에서 w0, w1, w2 및 w3는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 변조 이후에 시간 영역에서 변조되거나 또는 IFFT 변조 이전에 주파수 영역에서 변조될 수 있다.
도 7은 확장 CP 구조에서의 PUCCH 포맷 1a/1b를 나타낸다. 3번째 및 4번째 SC-FDMA 심벌에서 상향링크 참조 신호가 전송된다. 도 7에서 w0, w1, w2 및 w3는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 변조 이후에 시간 영역에서 변조되거나 또는 IFFT 변조 이전에 주파수 영역에서 변조될 수 있다.
SR과 영구적인 스케줄링을 위하여 단말에 할당되는 순환 쉬프트, Walsh/DFT 코드 및 PRB 등을 포함하는 ACK/NACK 자원은 RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 통해 주어질 수 있다. 동적 ACK/NACK을 위한 비영구적 스케줄링을 위해서, 할당된 자원은 ACK/NACK을 위한 PDSCH에 대응되는 PDCCH의 가장 작은 CCE 인덱스에 의해서 주어질 수 있다.
표 5는 PUCCH 포맷 1/1a/1b를 위한 길이 4의 직교 시퀀스의 일 예이다.
Sequence index noc(ns) Orthogonal sequences [w(0) … w(NSF PUCCH-1)]
0 [+1 +1 +1 +1]
1 [+1 -1 +1 -1]
2 [+1 -1 -1 +1]
표 6은 PUCCH 포맷 1/1a/1b를 위한 길이 3의 직교 시퀀스의 일 예이다.
Sequence index noc(ns) Orthogonal sequences [w(0) … w(NSF PUCCH-1)]
0 [1 1 1]
1 [1 ej2π/3 ej4π/3]
2 [1 ej4π/3 ej2π/3]
표 7은 PUCCH 포맷 1/1a/1b 내의 참조 신호 전송을 위한 직교 시퀀스의 일 예이다.
Sequence index noc2(ns) Normal cyclic prefix Extended cyclic prefix
0 [1 1 1] [1 1]
1 [1 ej2π/3 ej4π/3] [1 -1]
2 [1 ej4π/3 ej2π/3] N/A
표 8은 노멀 CP 구조에서 Δshift PUCCH=2일 때의 ACK/NACK 채널화(channelization)의 일 예이다.
Cell specific cyclic shift offset RS orthogonal cover ACK/NACK orthogonal cover
δoffset PUCCH=1 δoffset PUCCH=0 nOC’=0 nOC’=1 nOC’=2 nOC=0 nOC=1 nOC=2
nCS=1 nCS=0 n’=0 12 n’=0 12
2 1 6 6
3 2 1 13 1 13
4 3 7 7
5 4 2 14 2 14
6 5 8 8
7 6 3 15 3 15
8 7 9 9
9 8 4 16 4 16
10 9 10 10
11 10 5 17 5 17
0 11 11 11
표 8에서 Δshift PUCCH는 CAZAC 시퀀스의 셀 특정 순환 쉬프트 값이며, 노멀 CP 구조나 확장 CP 구조에서 1 내지 3 중 어느 하나의 값을 가질 수 있다. δoffset PUCCH는 셀 특정 순환 쉬프트 오프셋으로 0 내지 Δshift PUCCH-1 중 어느 하나의 값을 가질 수 있다. 한편, nOC는 ACK/NACK을 위한 직교 시퀀스의 인덱스이며, nOC’는 참조 신호를 위한 직교 시퀀스의 인덱스이다. nCS는 CAZAC 시퀀스의 순환 쉬프트 값이며, n’는 RB 내에서 채널화에 사용되는 ACK/NACK 자원 인덱스이다.
표 9는 PRB 내에 PUCCH 포맷 1/1a/1b와 PUCCH 포맷 2/2a/2b가 혼합된 구조의 채널화의 일 예이다.
Orthogonal cover
Cyclic Shift OCindex=0 OCindex=1 OCindex=2
0 ACK/NACK
1 ACK/NACK
2 ACK/NACK
3 ACK/NACK
4 Guard shifts
5 CQI
6 CQI
7 CQI
8 CQI
9 CQI
10 CQI
11 Guard shifts
표 9를 참조하면 PUCCH 포맷 1/1a/1b를 위한 0 내지 3의 순환 쉬프트 값이 할당되고, PUCCH 포맷 2/2a/2b를 위한 5 내지 10의 순환 쉬프트 값이 할당된다. PUCCH 포맷 1/1a/1b 및 PUCCH 포맷 2/2a/2b 사이의 순환 쉬프트 값인 4와 11은 가드 쉬프트(guard shift)로 할당된다.
한편, ICI(Inter-Cell Interference) 임의화(randomization)를 위하여 심벌 기반으로 순환 쉬프트 홉핑(hopping)이 수행될 수 있다. 또한, ICI 임의화를 위하여 슬롯 수준에서 ACK/NACK 채널과 자원 사이에 CS/OC(Orthgonal Covering) 재맵핑(remapping)이 수행될 수 있다.
PUCCH 포맷 1/1a/1b를 위한 자원은 심벌 레벨에서의 순환 쉬프트를 지시하는 ncs, 슬롯 레벨에서의 직교 커버링을 지시하는 noc 및 주파수 영역에서의 자원 블록을 지시하는 nRB로 구성될 수 있다. PUCCH 포맷 1/1a/1b 자원 ncs, noc, nRB를 대표하는 인덱스로 nr이 정의될 수 있다. 즉, nr=(ncs,noc,nRB)이다.
PUCCH 포맷 2/2a/2b는 CQI, PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indicator) 및 CQI+ACK/NACK 등의 제어 정보를 나를 수 있다. PUCCH 포맷 2/2a/2b에 RM(Reed-Muller) 채널 코딩 방식이 적용될 수 있다.
표 10은 3GPP LTE의 UCI(Uplink Control Information)의 채널 코딩에 사용되는 (20,A) RM 코드의 일 예이다. a0,a1,a2,...,aA-1의 비트열(bit stream)이 표 10의 (20,A)의 RM 코드를 이용하여 채널 코딩 블록의 입력으로 사용된다.
i Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 Mi,4 Mi,5 Mi,6 Mi,7 Mi,8 Mi,9 Mi,10 Mi,11 Mi,12
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0
2 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1
3 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1
4 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
5 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
6 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1
7 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1
8 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1
9 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1
10 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
11 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1
12 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1
13 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1
14 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1
15 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1
16 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
17 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1
18 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
19 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0
채널 인코딩 비트인 b0,b1,b2,...,bB-1은 수학식 1에 의해서 생성될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00001
수학식 1에서 i=0,1,2,...,B-1이다.
표 11은 광대역(wideband) 보고를 위한 CQI 피드백 UCI 필드의 크기의 일 예이다. 표 11은 단일 안테나 포트를 가정하고, 전송 다이버시티 또는 개루프(open-loop) 공간 다중화 PDSCH 전송을 가정한 경우이다.
Field Bitwidth
Wide-band CQI 4
표 12는 광대역 보고를 위한 CQI 및 PMI 피드백 UCI 필드의 크기의 일 예이다. 표 12는 폐루프 공간 다중화 PDSCH 전송의 경우이다.
Field Bitwidths
2 antenna ports 4 antenna ports
Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1
Wide-band CQI 4 4 4 4
Spatial differential CQI 0 3 0 3
Precoding matrix indication 2 1 4 4
표 13은 광대역 보고를 위한 RI 피드백 UCI 필드의 크기의 일 예이다.
Field Bitwidths
2 antenna ports 4 antenna ports
Max 2 layers Max 4 layers
Rank indication 1 1 2
이때 a0와 aA-1은 각각 MSB(Most Significant Bit)과 LSB(Least Significant Bit)을 나타낸다. 확장 CP 구조에서 CQI와 ACK/NACK이 동시에 전송되는 경우를 제외하고 A는 최대 11이 될 수 있다. RM 코드를 이용하여 20비트로 인코딩된 제어 정보에 QPSK 변조가 적용될 수 있다. 또한 인코딩된 제어 정보는 QPSK 변조 이전에 스크램블링(scrambling)될 수 있다.
도 8은 PUCCH 포맷 2/2a/2b를 나타낸다. 도 8-(a)는 노멀 CP 구조, 도 8-(b)는 확장 CP 구조를 나타낸다. 도 8-(a)에서 참조 신호가 슬롯의 2번째 및 6번째 SC-FDMA 심벌에서 전송되고, 도 8-(b)에서 참조 신호가 슬롯의 4번째 SC-FDMA 심벌에서 전송된다.
노멀 CP 구조에서, 하나의 서브프레임은 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심벌을 제외하고 10개의 QPSK 데이터 심벌을 포함한다. 즉, 각 QPSK 심벌은 20비트의 인코딩된 CQI를 이용하여 SC-FDMA 심벌 레벨에서 순환 쉬프트에 의해 스프레드될 수 있다.
또한, SC-FDMA 심벌 레벨 순환 쉬프트 홉핑이 ICI를 임의화하기 위하여 적용될 수 있다. 참조 신호는 순환 쉬프트를 이용하여 CDM(Code Division Multiplexing) 방식에 의해 다중화될 수 있다. 예를 들어 사용할 수 있는 순환 쉬프트 값의 개수가 12개인 경우, 12개의 단말이 하나의 PRB 내에서 다중화될 수 있다. 즉, PUCCH 포맷 1/1a/1b 및 PUCCH 포맷 2/2a/2b 내의 복수이 단말이 각각 순환 쉬프트/직교 커버/자원 블록 및 순환 쉬프트/자원 블록에 의해서 다중화될 수 있다.
슬롯 ns에서 PUCCH 전송에 사용되는 PRB는 수학식 2에 의해서 결정될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00002
수학식 2에서 nPRB는 PRB 인덱스를 나타낸다. NRB UL은 NSC RB의 배수로 표현된 상향링크 대역폭 구성(configuration)이다. NSC RB는 부반송파의 개수로 표시한 주파수 영역에서의 자원 블록의 크기이다. PUCCH는 PRB에 맵핑될 때 바깥쪽의 PRB에서 안쪽의 PRB의 순서로 맵핑될 수 있다. 또한 PUCCH 포맷 2/2a/2b, ACK/NACK의 혼합 포맷, PUCCH 포맷 1/1a/1b의 순서로 맵핑될 수 있다.
PUCCH 포맷 1/1a/1b에서 m은 수학식 3에 의해서 결정될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00003
수학식 3에서 NRB (2)는 각 슬롯에서 PUCCH 포맷 2/2a/2b로 사용 가능한 자원 블록으로 나타낸 대역폭을 나타낸다. nPUCCH(1)은 PUCCH 포맷 1/1a/1b 전송에 사용되는 자원의 인덱스를 나타낸다. Ncs (1)은 PUCCH 포맷 1/1a/1b와 포맷 2/2a/2b의 혼합 구조로 사용되는 자원 블록 내에서 PUCCH 포맷 1/1a/1b의 용도로 사용되는 순환 쉬프트 값의 개수를 나타낸다.
PUCCH 포맷 2/2a/2a에서 m은 수학식 4에 의해서 결정될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00004
LTE-A 시스템에서 상향링크는 SC-FDMA 전송 방식을 적용한다. DFT 확산(spreading) 후 IFFT가 수행되는 전송 방식을 SC-FDMA라 한다. SC-FDMA는 DFT-s OFDM(DFT-spread OFDM)이라고도 할 수 있다. SC-FDMA에서는 PAPR(peak-to-average power ratio) 또는 CM(cubic metric)이 낮아질 수 있다. SC-FDMA 전송 방식을 이용하는 경우, 전력 증폭기(power amplifier)의 비선형(non-linear) 왜곡 구간을 피할 수 있으므로 전력 소모가 제한된 단말에서 전송 전력 효율이 높아질 수 있다. 이에 따라, 사용자 수율(user throughput)이 높아질 수 있다.
도 9는 SC-FDMA 시스템에서 전송기 구조의 일 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 전송기(50)는 DFT(Discrete Fourier Transform)부(51), 부반송파 맵퍼(52), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(53) 및 CP 삽입부(54)를 포함한다. 전송기(50)는 스크램블 유닛(미도시; scramble unit), 모듈레이션 맵퍼(미도시; modulation mapper), 레이어 맵퍼(미도시; layer mapper) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시; layer permutator)를 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(51)에 앞서 배치될 수 있다.
DFT부(51)는 입력되는 심벌들에 DFT를 수행하여 복소수 심벌들(complex-valued symbol)을 출력한다. 예를 들어, Ntx 심벌들이 입력되면(단, Ntx는 자연수), DFT 크기(size)는 Ntx이다. DFT부(51)는 변환 프리코더(transform precoder)라 불릴 수 있다. 부반송파 맵퍼(52)는 상기 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑시킨다. 상기 복소수 심벌들은 데이터 전송을 위해 할당된 자원 블록에 대응하는 자원 요소들에 맵핑될 수 있다. 부반송파 맵퍼(52)는 자원 맵퍼(resource element mapper)라 불릴 수 있다. IFFT부(53)는 입력되는 심벌에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호인 데이터를 위한 기본 대역(baseband) 신호를 출력한다. CP 삽입부(54)는 데이터를 위한 기본 대역 신호의 뒷부분 일부를 복사하여 데이터를 위한 기본 대역 신호의 앞부분에 삽입한다. CP 삽입을 통해 ISI(Inter-Symbol Interference), ICI(Inter-Carrier Interference)가 방지되어 다중 경로 채널에서도 직교성이 유지될 수 있다.
도 10은 부반송파 맵퍼가 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑하는 방식의 일 예를 나타낸다.
도 10-(a)를 참조하면, 부반송파 맵퍼는 DFT부로부터 출력된 복소수 심벌들을 주파수 영역에서 연속된 부반송파들에 맵핑한다. 복소수 심벌들이 맵핑되지 않는 부반송파에는 '0'이 삽입된다. 이를 집중된 맵핑(localized mapping)이라 한다. 3GPP LTE 시스템에서는 집중된 맵핑 방식이 사용된다. 도 10-(b)를 참조하면, 부반송파 맵퍼는 DFT부로부터 출력된 연속된 2개의 복소수 심벌들 사이마다 L-1개의 '0'을 삽입한다(L은 자연수). 즉, DFT부로부터 출력된 복소수 심벌들은 주파수 영역에서 등간격으로 분산된 부반송파들에 맵핑된다. 이를 분산된 맵핑(distributed mapping)이라 한다. 부반송파 맵퍼가 도 10-(a)와 같이 집중된 맵핑 방식 또는 도 10-(b)와 같이 분산된 맵핑 방식을 사용하는 경우, 단일 반송파 특성이 유지된다.
클러스터된(clustered) DFT-s OFDM 전송 방식은 기존의 SC-FDMA 전송 방식의 변형으로, 프리코더를 거친 데이터 심벌들을 복수의 서브 블록으로 나누고 이를 주파수 영역에서 서로 분리시켜 맵핑하는 방법이다.
도 11은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 일 예이다.
도 11을 참조하면, 전송기(70)는 DFT부(71), 부반송파 맵퍼(72), IFFT부(73) 및 CP 삽입부(74)를 포함한다. 전송기(70)는 스크램블 유닛(미도시), 모듈레이션 맵퍼(미도시), 레이어 맵퍼(미도시) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(71)에 앞서 배치될 수 있다.
DFT부(71)로부터 출력되는 복소수 심벌들은 N개의 서브 블록으로 나뉜다(N은 자연수). N개의 서브 블록은 서브 블록 #1, 서브 블록 #2,..., 서브 블록 #N으로 나타낼 수 있다. 부반송파 맵퍼(72)는 N개의 서브 블록들을 주파수 영역에서 분산시켜 부반송파들에 맵핑한다. 연속된 2개의 서브블록들 사이마다 NULL이 삽입될 수 있다. 하나의 서브 블록 내 복소수 심벌들은 주파수 영역에서 연속된 부반송파에 맵핑될 수 있다. 즉, 하나의 서브 블록 내에서는 집중된 맵핑 방식이 사용될 수 있다.
도 11의 전송기(70)는 단일 반송파(single carrier) 전송기 또는 다중 반송파(multi-carrier) 전송기에 모두 사용될 수 있다. 단일 반송파 전송기에 사용되는 경우, N개의 서브 블록들이 모두 하나의 반송파에 대응된다. 다중 반송파 전송기에 사용되는 경우, N개의 서브 블록들 중 각각의 서브 블록마다 하나의 반송파에 대응될 수 있다. 또는, 다중 반송파 전송기에 사용되는 경우에도, N개의 서브 블록들 중 복수의 서브 블록들은 하나의 반송파에 대응될 수도 있다. 한편, 도 11의 전송기(70)에서 하나의 IFFT부(73)를 통해 시간 영역 신호가 생성된다. 따라서, 도 11의 전송기(70)가 다중 반송파 전송기에 사용되기 위해서는 연속된 반송파 할당(contiguous carrier allocation) 상황에서 인접한 반송파 간 부반송파 간격이 정렬(alignment)되어야 한다.
도 12는 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다.
도 12를 참조하면, 전송기(80)는 DFT부(81), 부반송파 맵퍼(82), 복수의 IFFT부(83-1, 83-2,...,83-N)(N은 자연수) 및 CP 삽입부(84)를 포함한다. 전송기(80)는 스크램블 유닛(미도시), 모듈레이션 맵퍼(미도시), 레이어 맵퍼(미도시) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(71)에 앞서 배치될 수 있다.
N개의 서브 블록들 중 각각의 서브 블록에 대해 개별적으로 IFFT가 수행된다. 제n IFFT부(83-N)는 서브 블록 #n에 IFFT를 수행하여 제n 기본 대역 신호를 출력한다(n=1,2,..,N). 제n 기본 대역 신호에 제n 반송파 신호가 곱해져 제n 무선 신호가 생성된다. N개의 서브 블록들로부터 생성된 N개의 무선 신호들은 더해진 후, CP 삽입부(84)에 의해 CP가 삽입된다. 도 12의 전송기(80)는 전송기가 할당 받은 반송파들이 인접하지 않는 불연속된 반송파 할당(non-contiguous carrier allocation) 상황에서 사용될 수 있다.
도 13은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다.
도 13은 청크(chunk) 단위로 DFT 프리코딩을 수행하는 청크 특정 DFT-s OFDM 시스템이다. 이는 Nx SC-FDMA로 불릴 수 있다. 도 13을 참조하면, 전송기(90)는 코드 블록 분할부(91), 청크(chunk) 분할부(92), 복수의 채널 코딩부(93-1,...,93-N), 복수의 변조기(94-1,...,94-N), 복수의 DFT부(95-1,...,95-N), 복수의 부반송파 맵퍼(96-1,...,96-N), 복수의 IFFT부(97-1,...,97-N) 및 CP 삽입부(98)를 포함한다. 여기서, N은 다중 반송파 전송기가 사용하는 다중 반송파의 개수일 수 있다. 채널 코딩부(93-1,...,93-N) 각각은 스크램블 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 변조기(94-1,...,94-N)는 모듈레이션 맵퍼라 칭할 수도 있다. 전송기(90)는 레이어 맵퍼(미도시) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(95-1,...,95-N)에 앞서 배치될 수 있다.
코드 블록 분할부(91)는 전송 블록을 복수의 코드 블록으로 분할한다. 청크 분할부(92)는 코드 블록을 복수의 청크로 분할한다. 여기서, 코드 블록은 다중 반송파 전송기로부터 전송되는 데이터라 할 수 있고, 청크는 다중 반송파 중 하나의 반송파를 통해 전송되는 데이터 조각이라 할 수 있다. 전송기(90)는 청크 단위로 DFT를 수행한다. 전송기(90)는 불연속된 반송파 할당 상황 또는 연속된 반송파 할당 상황에서 모두 사용될 수 있다.
이하 상향링크 참조 신호에 대해서 설명한다.
참조 신호는 일반적으로 시퀀스로 전송된다. 참조 신호 시퀀스는 특별한 제한 없이 임의의 시퀀스가 사용될 수 있다. 참조 신호 시퀀스는 PSK(Phase Shift Keying) 기반의 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스(PSK-based computer generated sequence)를 사용할 수 있다. PSK의 예로는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스를 사용할 수 있다. CAZAC 시퀀스의 예로는 ZC(Zadoff-Chu) 기반 시퀀스(ZC-based sequence), 순환 확장(cyclic extension)된 ZC 시퀀스(ZC sequence with cyclic extension), 절단(truncation) ZC 시퀀스(ZC sequence with truncation) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 PN(pseudo-random) 시퀀스를 사용할 수 있다. PN 시퀀스의 예로는 m-시퀀스, 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스, 골드(Gold) 시퀀스, 카사미(Kasami) 시퀀스 등이 있다. 또, 참조 신호 시퀀스는 순환 쉬프트된 시퀀스(cyclically shifted sequence)를 이용할 수 있다.
상향링크 참조 신호는 복조 참조 신호(DMRS; Demodulation Reference Signal)와 사운딩 참조 신호(SRS; Sounding Reference Signal)로 구분될 수 있다. DMRS는 수신된 신호의 복조를 위한 채널 추정에 사용되는 참조 신호이다. DMRS는 PUSCH 또는 PUCCH의 전송과 결합될 수 있다. SRS는 상향링크 스케줄링을 위해 단말이 기지국으로 전송하는 참조 신호이다. 기지국은 수신된 사운딩 참조신호를 통해 상향링크 채널을 추정하고, 추정된 상향링크 채널을 상향링크 스케줄링에 이용한다. SRS는 PUSCH 또는 PUCCH의 전송과 결합되지 않는다. DMRS와 SRS를 위하여 동일한 종류의 기본 시퀀스가 사용될 수 있다. 한편, 상향링크 다중 안테나 전송에서 DMRS에 적용된 프리코딩은 PUSCH에 적용된 프리코딩과 같을 수 있다. 순환 쉬프트 분리(cyclic shift separation)는 DMRS를 다중화하는 기본 기법(primary scheme)이다. LTE-A 시스템에서 SRS는 프리코딩되지 않을 수 있으며, 또한 안테나 특정된 참조 신호일 수 있다.
참조 신호 시퀀스 ru,v (α)(n)은 수학식 5 의해서 기본 시퀀스 bu,v(n)와 순환 쉬프트 α를 기반으로 정의될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00005
수학식 5에서 Msc RS (1≤m≤NRB max,UL)는 참조 신호 시퀀스의 길이이며, Msc RS=m*Nsc RB이다. Nsc RB는 주파수 영역에서 부반송파의 개수로 나타낸 자원 블록의 크기를 나타내며, NRB max,UL는 Nsc RB의 배수로 나타낸 상향링크 대역폭의 최대치를 나타낸다. 복수의 참조 신호 시퀀스는 하나의 기본 시퀀스로부터 순환 쉬프트 값인 α를 다르게 적용하여 정의될 수 있다.
기본 시퀀스 bu,v(n)는 복수의 그룹으로 나누어지며, 이때 u∈{0,1,…,29}는 그룹 인덱스를, v는 그룹 내에서 기본 시퀀스 인덱스를 나타낸다. 기본 시퀀스는 기본 시퀀스의 길이(Msc RS)에 의존한다. 각 그룹은 1≤m≤5인 m에 대해서 길이가 Msc RS 인 하나의 기본 시퀀스(v=0)를 포함하며, 6≤m≤nRB max,UL인 m에 대해서는 길이가 Msc RS 인 2개의 기본 시퀀스(v=0,1)를 포함한다. 시퀀스 그룹 인덱스 u와 그룹 내의 기본 시퀀스 인덱스 v는 후술할 그룹 홉핑(group hopping) 또는 시퀀스 홉핑(sequence hopping)과 같이 시간에 따라 변할 수 있다.
또한, 참조 신호 시퀀스의 길이가 3Nsc RB 또는 그 이상인 경우, 기본 시퀀스는 수학식 6에 의해서 정의될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00006
수학식 6에서 q는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스의 루트 인덱스(root index)를 나타낸다. NZC RS는 ZC 시퀀스의 길이이며, Msc RS보다 작은 최대 소수(prime number)로 주어질 수 있다. 루트 인덱스 q인 ZC 시퀀스는 수학식 7에 의해 정의될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00007
q는 수학식 8에 의해서 주어질 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00008
참조 신호 시퀀스의 길이가 3Nsc RB 이하인 경우, 기본 시퀀스는 수학식 9에 의해서 정의될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00009
표 14는 Msc RS=Nsc RB일 때 φ(n)을 정의한 예시이다.
φ(0),…,φ(11)
0 -1 1 3 -3 3 3 1 1 3 1 -3 3
1 1 1 3 3 3 -1 1 -3 -3 1 -3 3
2 1 1 -3 -3 -3 -1 -3 -3 1 -3 1 -1
3 -1 1 1 1 1 -1 -3 -3 1 -3 3 -1
4 -1 3 1 -1 1 -1 -3 -1 1 -1 1 3
5 1 -3 3 -1 -1 1 1 -1 -1 3 -3 1
6 -1 3 -3 -3 -3 3 1 -1 3 3 -3 1
7 -3 -1 -1 -1 1 -3 3 -1 1 -3 3 1
8 1 -3 3 1 -1 -1 -1 1 1 3 -1 1
9 1 -3 -1 3 3 -1 -3 1 1 1 1 1
10 -1 3 -1 1 1 -3 -3 -1 -3 -3 3 -1
11 3 1 -1 -1 3 3 -3 1 3 1 3 3
12 1 -3 1 1 -3 1 1 1 -3 -3 -3 1
13 3 3 -3 3 -3 1 1 3 -1 -3 3 3
14 -3 1 -1 -3 -1 3 1 3 3 3 -1 1
15 3 -1 1 -3 -1 -1 1 1 3 1 -1 -3
16 1 3 1 -1 1 3 3 3 -1 -1 3 -1
17 -3 1 1 3 -3 3 -3 -3 3 1 3 -1
18 -3 3 1 1 -3 1 -3 -3 -1 -1 1 -3
19 -1 3 1 3 1 -1 -1 3 -3 -1 -3 -1
20 -1 -3 1 1 1 1 3 1 -1 1 -3 -1
21 -1 3 -1 1 -3 -3 -3 -3 -3 1 -1 -3
22 1 1 -3 -3 -3 -3 -1 3 -3 1 -3 3
23 1 1 -1 -3 -1 -3 1 -1 1 3 -1 1
24 1 1 3 1 3 3 -1 1 -1 -3 -3 1
25 1 -3 3 3 1 3 3 1 -3 -1 -1 3
26 1 3 -3 -3 3 -3 1 -1 -1 3 -1 -3
27 -3 -1 -3 -1 -3 3 1 -1 1 3 -3 -3
28 -1 3 -3 3 -1 3 3 -3 3 3 -1 -1
29 3 -3 -3 -1 -1 -3 -1 3 -3 3 1 -1
표 15는 Msc RS=2*Nsc RB일 때 φ(n)을 정의한 예시이다.
φ(0),…,φ(23)
0 -1 3 1 -3 3 -1 1 3 -3 3 1 3 -3 3 1 1 -1 1 3 -3 3 -3 -1 -3
1 -3 3 -3 -3 -3 1 -3 -3 3 -1 1 1 1 3 1 -1 3 -3 -3 1 3 1 1 -3
2 3 -1 3 3 1 1 -3 3 3 3 3 1 -1 3 -1 1 1 -1 -3 -1 -1 1 3 3
3 -1 -3 1 1 3 -3 1 1 -3 -1 -1 1 3 1 3 1 -1 3 1 1 -3 -1 -3 -1
4 -1 -1 -1 -3 -3 -1 1 1 3 3 -1 3 -1 1 -1 -3 1 -1 -3 -3 1 -3 -1 -1
5 -3 1 1 3 -1 1 3 1 -3 1 -3 1 1 -1 -1 3 -1 -3 3 -3 -3 -3 1 1
6 1 1 -1 -1 3 -3 -3 3 -3 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -3 -1 1 -1 3 -1 -3
7 -3 3 3 -1 -1 -3 -1 3 1 3 1 3 1 1 -1 3 1 -1 1 3 -3 -1 -1 1
8 -3 1 3 -3 1 -1 -3 3 -3 3 -1 -1 -1 -1 1 -3 -3 -3 1 -3 -3 -3 1 -3
9 1 1 -3 3 3 -1 -3 -1 3 -3 3 3 3 -1 1 1 -3 1 -1 1 1 -3 1 1
10 -1 1 -3 -3 3 -1 3 -1 -1 -3 -3 -3 -1 -3 -3 1 -1 1 3 3 -1 1 -1 3
11 1 3 3 -3 -3 1 3 1 -1 -3 -3 -3 3 3 -3 3 3 -1 -3 3 -1 1 -3 1
12 1 3 3 1 1 1 -1 -1 1 -3 3 -1 1 1 -3 3 3 -1 -3 3 -3 -1 -3 -1
13 3 -1 -1 -1 -1 -3 -1 3 3 1 -1 1 3 3 3 -1 1 1 -3 1 3 -1 -3 3
14 -3 -3 3 1 3 1 -3 3 1 3 1 1 3 3 -1 -1 -3 1 -3 -1 3 1 1 3
15 -1 -1 1 -3 1 3 -3 1 -1 -3 -1 3 1 3 1 -1 -3 -3 -1 -1 -3 -3 -3 -1
16 -1 -3 3 -1 -1 -1 -1 1 1 -3 3 1 3 3 1 -1 1 -3 1 -3 1 1 -3 -1
17 1 3 -1 3 3 -1 -3 1 -1 -3 3 3 3 -1 1 1 3 -1 -3 -1 3 -1 -1 -1
18 1 1 1 1 1 -1 3 -1 -3 1 1 3 -3 1 -3 -1 1 1 -3 -3 3 1 1 -3
19 1 3 3 1 -1 -3 3 -1 3 3 3 -3 1 -1 1 -1 -3 -1 1 3 -1 3 -3 -3
20 -1 -3 3 -3 -3 -3 -1 -1 -3 -1 -3 3 1 3 -3 -1 3 -1 1 -1 3 -3 1 -1
21 -3 -3 1 1 -1 1 -1 1 -1 3 1 -3 -1 1 -1 1 -1 -1 3 3 -3 -1 1 -3
22 -3 -1 -3 3 1 -1 -3 -1 -3 -3 3 -3 3 -3 -1 1 3 1 -3 1 3 3 -1 -3
23 -1 -1 -1 -1 3 3 3 1 3 3 -3 1 3 -1 3 -1 3 3 -3 3 1 -1 3 3
24 1 -1 3 3 -1 -3 3 -3 -1 -1 3 -1 3 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -3 -1 3
25 1 -1 1 -1 3 -1 3 1 1 -1 -1 -3 1 1 -3 1 3 -3 1 1 -3 -3 -1 -1
26 -3 -1 1 3 1 1 -3 -1 -1 -3 3 -3 3 1 -3 3 -3 1 -1 1 -3 1 1 1
27 -1 -3 3 3 1 1 3 -1 -3 -1 -1 -1 3 1 -3 -3 -1 3 -3 -1 -3 -1 -3 -1
28 -1 -3 -1 -1 1 -3 -1 -1 1 -1 -3 1 1 -3 1 -3 -3 3 1 1 -1 3 -1 -1
29 1 1 -1 -1 -3 -1 3 -1 3 -1 1 3 1 -1 3 1 3 -3 -3 1 -1 -1 1 3
참조 신호의 홉핑은 다음과 같이 적용될 수 있다.
슬롯 인덱스 ns의 시퀀스 그룹 인덱스 u는 수학식 10에 의해서 그룹 홉핑 패턴 fgh(ns)와 시퀀스 쉬프트 패턴 fss를 기반으로 정의될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00010
17개의 서로 다른 그룹 홉핑 패턴과 30개의 서로 다른 시퀀스 쉬프트 패턴이 존재할 수 있다. 그룹 홉핑의 적용 여부는 상위 계층에 의해서 지시될 수 있다.
PUCCH와 PUSCH는 같은 그룹 홉핑 패턴을 가질 수 있다. 그룹 홉핑 패턴 fgh(ns)는 수학식 11에 의해서 정의될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00011
수학식 12에서 c(i)는 PN 시퀀스인 모조 임의 시퀀스(pseudo-random sequence)로, 길이-31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 수학식 12는 골드 시퀀스 c(n)의 일 예를 나타낸다.
Figure 112010072676564-pat00012
수학식 12에서 Nc=1600이고, x1(i)은 제1 m-시퀀스이고, x2(i)는 제2 m-시퀀스이다. 예를 들어, 제1 m-시퀀스 또는 제2 m-시퀀스는 매 SC-FDMA 심벌마다 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 SC-FDMA 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 초기화(initialization)될 수 있다. 모조 임의 시퀀스 생성기는 각 무선 프레임의 처음에서
Figure 112010072676564-pat00013
로 초기화될 수 있다.
PUCCH와 PUSCH는 다른 시퀀스 쉬프트 패턴을 가질 수 있다. PUCCH의 시퀀스 쉬프트 패턴 fss PUCCH=NID cell mod 30으로 주어질 수 있다. PUSCH의 시퀀스 쉬프트 패턴 fss PUSCH=(fss PUCCH+Δss) mod 30으로 주어질 수 있으며, Δss∈{0,1,…,29}는 상위 계층에 의해서 구성될 수 있다.
시퀀스 홉핑은 길이가 6Nsc RB보다 긴 참조 신호 시퀀스에만 적용될 수 있다. 이때 슬롯 인덱스 ns의 기본 시퀀스 그룹 내의 기본 시퀀스 인덱스 v는 수학식 13에 의해 정의될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00014
c(i)는 수학식 12의 예시에 의해서 표현될 수 있으며, 시퀀스 홉핑의 적용 여부는 상위 계층에 의해서 지시될 수 있다. 모조 임의 시퀀스 생성기는 각 무선 프레임의 처음에서
Figure 112010072676564-pat00015
로 초기화될 수 있다.
PUSCH를 위한 DMRS 시퀀스는 수학식 14에 의해서 정의될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00016
수학식 14에서 m=0,1,…이며, n=0,…,Msc RS-1이다. Msc RS=Msc PUSCH이다.
슬롯 내에서 순환 쉬프트 값인 α=2πncs/12로 주어지며, ncs는 수학식 15에 의해서 정의될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00017
수학식 15에서 nDMRS (1)는 상위 계층에서 전송되는 파라미터에 의해 지시되며, 표 16은 상기 파라미터와 nDMRS (1)의 대응 관계의 예시를 나타낸다.
Parameter nDMRS (1)
0 0
1 2
2 3
3 4
4 6
5 8
6 9
7 10
다시 수학식 15에서 nDMRS (2)는 PUSCH 전송에 대응되는 전송 블록을 위한 DCI 포맷 0 내의 순환 쉬프트 필드(cyclic shift field)에 의해서 정의될 수 있다. DCI 포맷은 PDCCH에서 전송된다. 상기 순환 쉬프트 필드는 3비트의 길이를 가질 수 있다.
표 17은 상기 순환 쉬프트 필드와 nDMRS (2)의 대응 관계의 일 예이다.
Cyclic shift field in DCI format 0 nDMRS (2)
000 0
001 6
010 3
011 4
100 2
101 8
110 10
111 9
표 18은 상기 순환 쉬프트 필드와 nDMRS (2)의 대응 관계의 또 다른 예이다.
Cyclic shift field in DCI format 0 nDMRS (2)
000 0
001 2
010 3
011 4
100 6
101 8
110 9
111 10
동일한 전송 블록에서 DCI 포맷 0를 포함하는 PDCCH가 전송되지 않는 경우, 동일한 전송 블록에서 최초 PUSCH가 반영구적(semi-persistently)으로 스케줄링된 경우, 또는 동일한 전송 블록에서 최초 PUSCH가 임의 접속 응답 그랜트(random access response grant)에 의해 스케줄링 된 경우에 nDMRS (2)는 0일 수 있다.
nPRS(ns)는 수학식 16에 의해서 정의될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00018
c(i)는 수학식 12의 예시에 의해서 표현될 수 있으며, c(i)의 셀 별로(cell-specfic) 적용될 수 있다. 모조 임의 시퀀스 생성기는 각 무선 프레임의 처음에서
Figure 112010072676564-pat00019
로 초기화될 수 있다.
DMRS 시퀀스 rPUSCH는 진폭 스케일링 인자(amplitude scaling factor) βPUSCH와 곱해지고, 해당하는 PUSCH 전송에 사용되는 물리 전송 블록에 rPUSCH(0)부터 시작하여 시퀀스로 맵핑된다. 상기 DMRS 시퀀스는 하나의 슬롯 내에서 노멀 CP인 경우 4번째 SC-FDMA 심벌(SC-FDMA 심벌 인덱스 3), 확장 CP인 경우 3번째 SC-FDMA 심벌(SC-FDMA 심벌 인덱스 2)에 맵핑된다.
도 14는 복조를 위한 참조 신호 전송기의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 참조 신호 전송기(60)는 부반송파 맵퍼(61), IFFT부(62) 및 CP 삽입부(63)를 포함한다. 참조 신호 전송기(60)는 도 9의 전송기(50)과 다르게 DFT부(51)를 거치지 않고 주파수 영역에서 바로 생성되어 부반송파 맵퍼(61)를 통해 부반송파에 맵핑된다. 이때 부반송파 맵퍼는 도 10-(a)의 집중된 맵핑 방식을 이용하여 참조 신호를 부반송파에 맵핑할 수 있다.
도 15는 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 구조의 일 예이다.
도 15-(a)의 서브프레임의 구조는 노멀 CP의 경우를 나타낸다. 서브프레임은 제1 슬롯과 제2 슬롯을 포함한다. 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각은 7 SC-FDMA 심벌을 포함한다. 서브프레임 내 14 SC-FDMA 심벌은 0부터 13까지 심벌 인덱스가 매겨진다. 심벌 인덱스가 3 및 10인 SC-FDMA 심벌을 통해 참조 신호가 전송될 수 있다. 참조 신호가 전송되는 SC-FDMA 심벌을 제외한 나머지 SC-FDMA 심벌을 통해 데이터가 전송될 수 있다. 도 15-(b)의 서브프레임의 구조는 확장 CP의 경우를 나타낸다. 서브프레임은 제1 슬롯과 제2 슬롯을 포함한다. 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각은 6 SC-FDMA 심벌을 포함한다. 서브프레임 내 12 SC-FDMA 심벌은 0부터 11까지 심벌 인덱스가 매겨진다. 심벌 인덱스가 2 및 8인 SC-FDMA 심벌을 통해 참조 신호가 전송된다. 참조 신호가 전송되는 SC-FDMA 심벌을 제외한 나머지 SC-FDMA 심벌을 통해 데이터가 전송된다. 도 15에 나타내지 않았으나, 서브프레임 내 SC-FDMA 심벌을 통해 SRS가 전송될 수도 있다.
이하, 향상된 PUCCH 포맷에 대해서 설명한다. 향상된 PUCCH 포맷으로 복수 시퀀스 변조(MSM; Multi-Sequence Modulation) 또는 자원 선택(resource selection) 등의 방식이 적용될 수 있다.
먼저 MSM에 대해서 설명한다. LTE rel-8의 PUCCH의 페이로드(payload)의 크기를 늘리기 위하여 복수의 자원을 사용하여 채널 코딩 이득을 얻는 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어 복수의 자원을 사용하기 위하여 2개의 직교 자원이 사용될 수 있다. 각 직교 자원당 20 비트의 인코딩된 정보가 QPSK 변조되어, 대응되는 10개의 SC-FDMA 심벌을 통해 전송될 수 있다. 따라서 2개의 직교 자원을 사용할 경우 총 40비트의 인코딩된 정보가 QPSK 변조되어 전송될 수 있다. 인코딩된 정보는 모든 정보 비트를 결합 코딩(joint coding)하여 생성될 수 있다.
도 16은 단일 안테나에 MSM이 적용된 경우의 일 예이다.
도 16에서 d0,d1,...,d19는 QPSK 변조 심벌을 나타내며, Sn은 기본 시퀀스의 순환 쉬프트로 구성된 변조 시퀀스이다. QPSK 변조 심벌에 변조 시퀀스가 각각 비트 단위로 곱해진다. 즉, 심벌 d0와 시퀀스의 s0, 심벌 d1과 시퀀스의 s1,...,심벌 d19와 시퀀스의 s19가 각각 곱해진다. 직교 자원 #0을 기반으로 한 d0S0,d1S1,..., d9S9이 10개의 SC-FDMA 심벌에 맵핑되고, 마찬가지로 직교 자원 #1을 기반으로 한 d10S10,d11S11,..., d19S19 도 10개의 SC-FDMA 심벌에 맵핑된다. 각 SC-FDMA 심벌에 맵핑된 정보는 서로 더해져서 안테나를 통해 전송된다. Sn은 심벌에서 심벌로 홉핑될 수 있다.
MSM을 적용함에 있어서 프리코딩이 적용될 수 있다. 표 19는 프리코딩 과정을 거친 후에 생성되는 변조 심벌 d0,d1,...,d19이 맵핑되는 규칙의 일 예이다.
b(0),b(1),b(2),b(3) Symbol s1 Symbol s2
I Q I Q
0000
Figure 112015086663807-pat00020
Figure 112015086663807-pat00021
 0 0
0001
Figure 112015086663807-pat00022
 0 0
Figure 112015086663807-pat00023
0010 0
Figure 112015086663807-pat00024
Figure 112015086663807-pat00025
 0
0011 0 0
Figure 112015086663807-pat00026
Figure 112015086663807-pat00027
0100
Figure 112015086663807-pat00028
 0 0
Figure 112015086663807-pat00029
0101
Figure 112015086663807-pat00030
Figure 112015086663807-pat00031
 0 0
0110 0 0
Figure 112015086663807-pat00032
Figure 112015086663807-pat00033
0111 0
Figure 112015086663807-pat00034
Figure 112015086663807-pat00035
 0
1000 0
Figure 112015086663807-pat00036
Figure 112015086663807-pat00037
 0
1001 0 0
Figure 112015086663807-pat00038
Figure 112015086663807-pat00039
1010
Figure 112015086663807-pat00040
Figure 112015086663807-pat00041
 0 0
1011
Figure 112015086663807-pat00042
 0 0
Figure 112015086663807-pat00043
1100 0 0
Figure 112015086663807-pat00044
Figure 112015086663807-pat00045
1101 0
Figure 112015086663807-pat00046
Figure 112015086663807-pat00047
 0
1110
Figure 112015086663807-pat00048
 0 0
Figure 112015086663807-pat00049
1111
Figure 112015086663807-pat00050
Figure 112015086663807-pat00051
 0 0
MSM의 특수한 형태로 자원 선택(resource selection)이 적용될 수 있다. 자원 선택은 무선 자원을 구분하여 인코딩 된 정보 비트의 일부에 각각 할당하는 것을 의미한다. 자원 선택은 낮은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 또는 CM(Cubic Metric)을 유지하기 위하여 적용될 수 있다.
도 17은 자원 선택의 전송 구조를 나타내는 블록도이다. 단계 S100에서 채널 코딩과 레이트 매칭(rate matching)이 수행된다. 단계 S110에서 인코딩된 정보 비트에 무선 자원이 선택되어 할당되며, 이에 따라 성상(constellation) 맵핑이 수행된다. 단계 S120에서 무선 자원 #0을 기반으로 하는 제1 심벌(s1)이 생성되며, 단계 S121에서 무선 자원 #1을 기반으로 하는 제2 심벌(s2)이 생성된다. 단계 S130에서 상기 제1 심벌과 제2 심벌이 결합되어 안테나를 통해 전송된다.
표 20은 결합 코딩 이후에 30 비트의 인코딩된 정보에 대하여 자원 선택의 적용을 위하여 사용되는 표의 일 예이다. 표 20은 유클리드 거리(Eucledian distance)와 해밍 거리(Hamming distance)를 고려하여 정해진 것이다.
b(0),b(1),b(2) Symbol s1 Symbol s2
I Q I Q
000
Figure 112015086663807-pat00052
Figure 112015086663807-pat00053
 0 0
001 0 0
Figure 112015086663807-pat00054
Figure 112015086663807-pat00055
010
Figure 112015086663807-pat00056
Figure 112015086663807-pat00057
 0 0
011 0 0
Figure 112015086663807-pat00058
Figure 112015086663807-pat00059
100 0 0
Figure 112015086663807-pat00060
Figure 112015086663807-pat00061
101
Figure 112015086663807-pat00062
Figure 112015086663807-pat00063
 0 0
110 0 0
Figure 112015086663807-pat00064
Figure 112015086663807-pat00065
111
Figure 112015086663807-pat00066
Figure 112015086663807-pat00067
 0 0
표 21은 40 비트의 인코딩된 정보에 대하여 8PSK 기반의 자원 선택의 적용을 위하여 사용되는 표의 일 예이다.
b(0),b(1),b(2),b(3) Symbol s1 Symbol s2
I Q I Q
0000
Figure 112015086663807-pat00068
Figure 112015086663807-pat00069
 0 0
0001 -1 0 0 0
0010 0 0 -1 0
0011 0 0
Figure 112015086663807-pat00070
Figure 112015086663807-pat00071
0100 0 0 0 1
0101
Figure 112015086663807-pat00072
Figure 112015086663807-pat00073
 0 0
0110 0 0
Figure 112015086663807-pat00074
Figure 112015086663807-pat00075
0111 0 1 0 0
1000 0 -1 0 0
1001 0 0
Figure 112015086663807-pat00076
Figure 112015086663807-pat00077
1010
Figure 112015086663807-pat00078
Figure 112015086663807-pat00079
 0 0
1011 0 0 0 -1
1100 0 0
Figure 112015086663807-pat00080
Figure 112015086663807-pat00081
1101 0 0 1 0
1110 1 0 0 0
1111
Figure 112015086663807-pat00082
Figure 112015086663807-pat00083
 0 0
도 18은 표 21의 변조 심벌이 맵핑된 성상(constellation)을 나타낸다. 무선 자원 #0을 기반으로 한 심벌 s1과 무선 자원 #1을 기반으로 한 심벌 s2가 각각 선택된 자원을 기반으로 성상에 맵핑된다.
이하, 경쟁 기반(contention based) 상향링크 전송에 대해서 설명한다.
C-Plane(Control Plane)은 크게 아이들 모드(idle mode)와 연결 모드(connected mode)로 구분될 수 있다. 아이들 모드는 단말과 기지국이 연결되지 않은 상태를 의미한다. 즉, 아이들 모드는 RRC 연결이 수행되지 않은 상태이다. 단말은 아이들 모드에서 DRX(Discontinuous Reception) 주기를 가지고 저전력 소모 동작을 수행하면서, BCH(Broadcast Channel)을 통해 브로드캐스트 되는 시스템 정보 및 페이징 정보를 모니터링할 수 있다. 연결 모드는 단말과 기지국이 연결된 상태를 의미한다. 즉, 연결 모드는 RRC 연결이 이미 이루어진 상태라 할 수 있다. 기지국과 단말 사이에 연결이 형성되어 있으므로, 양방향으로 데이터의 송신 또는 수신이 가능하다.
또한, 연결 모드 내에서 단말의 소모 전력을 최소화하기 위하여 도먼트 상태(dormant) 상태와 액티브(active) 상태가 정의될 수 있다. 실제로 데이터가 전송 또는 수신되는 액티브 상태에서 일정 시간 이상 동안 데이터의 송수신이 없으면, 단말은 액티브 상태에서 도먼트 상태로 전환되어 소모 전력을 최소화한다. 도먼트 상태에서 단말은 DRX/DTX(Discontinuous Transmission) 주기에 따라 제어 채널을 모니터링한다. 도먼트 상태의 단말은 DRX 주기에서 PDCCH를 수신하기 위한 시간인 on-duration에 액티브 상태로 전환된다. 액티브 상태의 단말은 PDCCH를 모니터링하고, PDCCH를 성공적으로 디코딩했을 때에는 액티브 상태를 유지하고, PDCCH를 디코딩하지 못한 경우에는 다시 도먼트 상태로 전환된다. 단말의 도먼트 상태 및 액티브 상태는 MAC(Media Access Control)/RLC(Radio Link Control)에 의해서 관리된다.
도 19는 3GPP LTE-A에서 C-Plane에서의 지연 시간(latency)의 요구 사항이다.
도 19를 참조하면, 3GPP LTE-A는 아이들 모드에서 연결 모드로의 전환(transition) 시간이 50 ms 이하가 되도록 요구한다. 이때 전환 시간은 U-Plane(User Plane)의 설정 시간을 포함한다. 또한, 연결 모드 내에서 도먼트 상태에서 액티브 상태로의 전환 시간은 10 ms 이하로 요구된다.
표 22는 상향링크에 의해서 시작된 도먼트 상태에서 액티브 상태로의 전환 시간의 일 예이다.
Component Description Time [ms]
1 Average delay to next SR opportunity (5ms PUCCH cycle) 2.5
2 UE sends Scheduling Request 1
3 eNB decodes Scheduling Request and generates the Scheduling Grant 3
4 Transmission of Scheduling Grant 1
5 UE Processing Delay (decoding of scheduling grant + L1 encoding of UL data) 3
6 Transmission of UL data 1
Total delay 11.5
표 22를 참조하면, 총 전환 시간은 도먼트 상태의 단말은 상향링크 전송을 하고자 하는 때부터 SR을 전송할 수 있는 서브프레임을 기다리는 평균 시간(component 1)부터 상향링크 데이터 전송 시점(component 6)까지로 구성될 수 있다. LTE rel-8에서 도먼트 상태로부터 액티브 상태로 전환하려는 단말은 먼저 PUCCH 포맷 1을 통해 SR을 기지국으로 전송한다. 단말은 기지국으로부터 상향링크 그랜트(UL grant)를 수신한 후, PUSCH를 통해 버퍼(buffer)의 상태를 나타내는 신호를 기지국으로 전송한다. 표 22에 의해서 동기화된 단말은 도먼트 상태에서 액티브 상태로 11.5 ms 이내에 전환될 수 있음을 알 수 있다. 이는 SR이 전송되는 주기를 최소로, 즉 5 ms로 설정했을 때의 전환 시간이다. 즉, SR이 전송되는 주기를 최소로 하여도 LTE-A에서 요구하는 도먼트 상태에서 액티브 상태로의 전환 시간의 요구 조건인 10 ms 이하를 만족시키지 못하며, 이를 극복하기 위하여 경쟁 기반 상향링크 전송이 요구된다.
LTE-A에서 지연 시간을 줄이기 위하여 경쟁 기반 상향링크 전송이 적용될 수 있다. 경쟁 기반 상향링크 전송에서는 복수의 단말이 먼저 SR을 보내지 않고 상향링크 데이터를 보내는 것이 허용된다. 이에 따라 이미 연결 모드에서 동기화가 완료된 단말에 대해서는 접속 시간(access time)이 감소하게 된다. 경쟁 기반 상향링크 전송은 단말이 버퍼 상태를 지시하는 버퍼 상태 신호 등을 자의적으로 전송함으로써 실현될 수 있다. 경쟁 기반 상향링크 전송에 사용되는 신호는 미리 결정되거나 다른 요인에 의해서 유발될 수 있다. 또는 단말은 버퍼 상태 신호뿐만 아니라 실제 데이터를 전송할 수도 있다. 기지국이 경쟁 기반 상향링크 전송을 성공적으로 검출했을 때, 기지국은 해당 단말이 액티브 상태로 진입할 수 있도록 상향링크 그랜트를 전송할 수 있다.
이하, 경쟁 기반 상향링크 전송에 적용될 수 있는 다양한 전송 방법을 실시예를 통해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서 단말이 SR을 전송하지 않고 임의로 보내는 데이터를 경쟁 기반 상향링크 신호라 한다.
1) 충돌 해결(contention resolution)
단말로부터 전송된 경쟁 기반 상향링크 신호를 검출한 기지국은 상기 경쟁 기반 상향링크 신호가 검출되었는지 여부를 지시하는 신호를 단말로 전송할 필요가 있다. 이는 LTE rel-8의 ACK/NACK 신호의 전송과 동일한 동작에 해당하므로, 기지국은 LTE rel-8에 하향링크 ACK/NACK 신호의 전송을 위하여 정의된 PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) 상으로 경쟁 기반 상향링크 신호에 대한 응답을 단말로 전송할 수 있다. 이하의 설명에서 ACK/NACK 신호는 경쟁 기반 상향링크 신호에 대한 응답 신호를 의미한다. 경쟁 기반 상향링크 신호가 기지국에서 성공적으로 검출되는 경우 기지국은 PHICH 상으로 ACK 신호를 단말로 전송할 수 있고, 검출되지 못한 경우 NACK 신호를 단말로 전송할 수 있다. 이때 경쟁 기반 상향링크 신호에 대한 ACK/NACK의 전송을 위한 PHICH 자원은 BCH 브로드캐스팅, 셀 특정 또는 단말 특정 RRC 시그널링 또는 동적 PDCCH 시그널링 등의 방식으로 명시적으로(explicitly) 시그널링되어 할당될 수 있다.
LTE rel-8에서 PHICH 자원은 다음과 같이 결정될 수 있다. 동일한 집합의 자원 요소에 맵핑된 복수의 PHICH가 PHICH 그룹을 형성하며, PHICH 그룹 내의 각각의 PHICH는 서로 다른 직교 시퀀스(orthogonal sequence)에 의해서 구분된다. FDD 시스템에서 PHICH 그룹의 개수인 NPHICH group는 모든 서브프레임에서 일정하며, 수학식 17에 의해서 결정될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00084
수학식 17에서 Ng는 PBCH(Physical Broadcast Channel)을 통해서 상위 계층에서 전송되며, Ng∈{1/6,1/2,1,2}이다. PBCH는 단말이 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(Master Information Block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 SIB(System Information Block)라 한다. NRB DL은 주파수 영역에서의 자원 블록의 크기인 Nsc RB의 배수로 표현한 하향링크 대역폭 구성이다. PHICH 그룹 인덱스 nPHICH group는 0부터 NPHICH group-1 중 어느 하나의 정수이다.
PHICH에 사용되는 자원은 PUSCH의 자원 할당시 가장 작은 PRB 인덱스와 상향링크 그랜트(UL grant)로 전송되는 DMRS(Demodulation Reference Signal)의 순환 쉬프트 값을 기반으로 결정될 수 있다. PHICH 자원은 인덱스 쌍인 (nPHICH group,nPHICH seq)로 표현할 수 있으며, nPHICH group는 PHICH 그룹 인덱스, nPHICH seq는 상기 PHICH 그룹 내의 직교 시퀀스 인덱스를 나타낸다. 상기 (nPHICH group,nPHICH seq)는 수학식 18에 의해서 결정될 수 있다.
Figure 112010072676564-pat00085
nDMRS는 표 23에 의해서 DCI 포맷 0 내의 DMRS 순환 쉬프트(Cyclic shift for DMRS) 필드를 기반으로 결정될 수 있다.
Cyclic Shift for DMRS Field in DCI format 0 nDMRS
000 0
001 1
010 2
011 3
100 4
101 5
110 6
111 7
또한, 동일한 전송 블록에서 DCI 포맷 0를 포함하는 PDCCH가 전송되지 않는 경우에 동일한 전송 블록에서 최초 PUSCH가 반영구적(semi-persistently)으로 스케줄링 되거나 또는 동일한 전송 블록에서 최초 PUSCH가 임의 접속 응답 그랜트(random access response grant)에 의해 스케줄링 된 경우에 nDMRS는 0일 수 있다.
다시 수학식 18에서 NSF PHICH는 PHICH 변조에 사용되는 스프레딩 인자(SF; Spreading Factor)이다. IPRB_RA lowest_index는 해당 PHICH에 대응되는 PUSCH가 전송되는 슬롯의 PRB 중 가장 작은 PRB 인덱스이다. IPHICH는 0 또는 1의 값이다.
한편, 경쟁 기반 상향링크 신호에 대한 ACK/NACK은 수학식 17 및 18에 의해서 결정되는 PHICH 자원을 사용하기 어렵다. 이는 PHICH 자원이 PUSCH가 할당되는 가장 작은 PRB 인덱스와 DMRS의 순환 쉬프트 값에 의해서 결정되기 때문이며, 또는 PUCCH를 기반으로 하여 결정되는 PHICH 자원에 대한 규칙이 없기 때문이다. 만약 2개의 단말이 동일한 PRB와 순환 쉬프트 값을 공유하는 경우, PHICH 상으로 경쟁 기반 상향링크 신호에 대한 응답을 전송할 때 PHICH 충돌 현상이 발생할 수 있다. 이에 따라 PHICH 충돌 현상을 방지하기 위한 방법이 제안될 수 있다.
도 20은 제안된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S200에서 단말은 기지국으로 경쟁 기반 상향링크 신호를 전송한다. 상기 경쟁 기반 상향링크 신호는 서브프레임 n에서 전송될 수 있으며, 또한 상기 경쟁 기반 상향링크 신호는 버퍼의 상태, 데이터 등일 수 있다.
단계 S201에서 기지국은 상기 경쟁 기반 상향링크 신호가 성공적으로 디코딩 되었는지 여부를 지시하는 ACK/NACK 신호를 단말로 전송한다. 상기 ACK/NACK 신호는 상기 경쟁 기반 상향링크 신호를 검출한 후에 상향링크 그랜트를 통해서 전송될 수 있다. 상기 ACK/NACK 신호는 LTE rel-8에서 정의된 대로 서브프레임 (n+4)에서 전송될 수 있다. 이때 ACK/NACK 신호가 할당되는 비트는 상향링크 그랜트 내에 새로운 필드로 정의되거나, 기존에 존재하는 필드를 이용하여 ACK/NACK 신호를 할당할 수 있다. CRC가 마스킹 된 UE-IE, 즉 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier) 등이 ACK/NACK 신호와 함께 전송될 수 있다. 또는, 상향링크 그랜트의 전송 자체가 경쟁 기반 상향링크 신호가 성공적으로 디코딩 되었다는 것을 암묵적으로(implicitly) 지시할 수 있다. 일반적으로 NACK 신호는 전송되지 않는 것이 자연스러우나, 기지국이 경쟁 기반 상향링크 신호를 검출하기 위하여 DMRS 또는 문턱 기반(threshold based) 검출 알고리즘을 기반으로 하는 PUCCH 자원 등의 알려진 신호를 이용하여 단말로 NACK 신호를 전송할 수도 있다.
2) PUCCH를 통한 경쟁 기반 상향링크 신호의 전송
경쟁 기반 상향링크 신호는 LTE rel-8의 PUCCH 포맷 1/1a/1b 또는 포맷 2/2a/2b 중 어느 하나를 사용하여 전송될 수 있다. 경쟁 기반 상향링크 신호의 전송에 사용되는 PUCCH 포맷은 PUCCH 전송을 위한 PRB 중 유보된(reserved) 자원을 통해 전송되거나, PUSCH 전송을 위한 특정 PRB를 통해 전송될 수 있다. 버퍼 상태 신호와 데이터의 페이로드의 크기를 고려했을 때, PUCCH 포맷 2/2a/2b를 사용하여 경쟁 기반 상향링크 신호를 전송하는 것이 PUCCH 포맷 1/1a/1b를 사용하는 것보다 바람직할 수 있다. PUCCH 포맷 2/2a/2b가 PUCCH 포맷 1/1a/1b를 위한 PRB 내에서 다중화 되는 경우, 직교성(orthogonality)을 유지하기 위하여 다양한 종류의 순환 쉬프트 값을 사용하는 것에 제한이 필요할 수 있다.
이하의 설명에서 경쟁 기반 상향링크 신호가 PUCCH 포맷 2/2a/2b를 통해서 전송되는 것을 가정한다. LTE rel-8에서 PUCCH 포맷 2/2a/2b는 최대 11비트까지 지원할 수 있다. 그러나 제안된 발명은 경쟁 기반 상향링크 신호가 PUCCH 포맷 1/1a/1b를 통해서 전송되는 경우에도 적용이 가능하다. 또한 상술한 MSM 또는 자원 선택 등의 향상된 PUCCH 포맷이 페이로드의 크기를 늘리기 위하여 적용될 수 있다. 향상된 PUCCH 포맷이 적용될 경우, 11비트 이상의 정보가 지원될 수 있다.
순환 쉬프트 및 PRB로 구성되는 무선 자원은 복수의 단말에 의해서 공유될 수 있다. 단말 특정(UE-specific) 또는 단말 그룹 특정(UE-group specific) 무선 자원은 RRC 시그널링의 방법으로 전송될 수 있다. PUCCH 포맷 2/2a/2b를 통해 경쟁 기반 상향링크 신호를 전송함에 따라, 참조 신호가 전송되는 SC-FDMA 심벌과 데이터가 전송되는 SC-FDMA 심벌이 모두 SR의 검출을 위하여 사용될 수 있다. 또한, 데이터가 전송되는 SC-FDMA 심벌은 버퍼 상태 신호와 데이터가 전송되는 SC-FDMA 심벌로 사용될 수 있다.
도 21은 제안된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
단계 S300에서 기지국은 단말 특정 또는 단말 그룹 특정 참조 신호 및 데이터를 사용하여 경쟁 기반 상향링크 신호를 검출한다. 이때 LTE rel-8에서 SR 전송에 적용된 OOK 방식과 유사한 형태로 경쟁 기반 상향링크 신호의 검출이 수행될 수 있다.
단계 S301에서 기지국은 참조 신호를 기반으로 채널을 추정한다. 본 실시예에서 참조 신호가 2번째 및 6번째 SC-FDMA 심벌에서 전송되는 것을 가정하였으나, 이는 예시에 불과하다.
단계 S302에서 경쟁 기반 상향링크 신호가 특정 문턱 값 이상으로 검출된 경우, 데이터가 전송되는 SC-FDMA 심벌에서 데이터를 디코딩한다.
한편, 특정 무선 자원이 복수의 단말에 의해서 공유되는 경우가 있다. 이에 따라 단말 간의 경쟁 기반 상향링크 전송에 의해서 단말 간의 충돌이 발생할 수 있다. 이때 기지국은 무선 자원이 단일 단말에 의하여 사용되는지 복수의 단말에 이하여 공유되는지를 여부를 조정할 수 있으므로, 경쟁 기반 상향링크 전송에서 발생하는 단말 간의 충돌 문제를 방지할 수 있다.
도 22는 복수의 단말에 무선 자원이 할당되는 일 예이다.
도 22를 참조하면, 무선 자원 #0(resource #0)은 오직 단말 #0에 할당된다. 따라서 단말 #0의 상향링크 전송은 다른 복수의 단말의 상향링크 전송과의 충돌을 피할 수 있다. 무선 자원 #1(resource #1)은 단말 #1 내지 단말 #3에 할당된다. 이에 따라 경쟁 기반 상향링크 전송에서 단말 #1 내지 단말 #3 사이에 충돌이 발생할 수 있다. 즉, 단말 #0과 단말 #1~#3 간에는 충돌 없이 직교 자원을 구분하여 사용함으로써 상향링크 전송이 수행될 수 있으나, 단말 #1 내지 단말 #3 간에는 무선 자원 #1에 대하여 경쟁 기반 상향링크 전송이 수행될 수 있다. 도 22의 실시예에서 무선 자원 #0과 무선 자원 #1과 같이 서로 다른 무선 자원은, PUCCH와 같이 서로 다른 시퀀스에 의해서 구분되거나 PUSCH와 같이 서로 다른 PRB에 의해서 구분될 수 있다.
또 다른 방법으로 경쟁 기반 상향링크 신호는 단말에 의해서 임의로 결정된 자원을 통해서 전송될 수 있다. 즉, 단말은 데이터가 전송될 자원을 임의적으로 선택할 수 있다. 단말은 단말 내의 타이머(timer)와 관계된 기능을 기반으로 데이터가 전송될 자원을 임의적으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 타이머의 값을 기반으로 하여 임의의 함수를 생성하고, 이에 따라 데이터가 전송될 자원이 임의적으로 선택될 수 있다. 또는, 타이머의 값 자체에 의해서 데이터가 전송될 자원이 선택될 수도 있다.
예를 들어, 단말은 PUCCH 전송을 위한 PRB 중 특정 PRB를 경쟁 기반 상향링크 전송의 용도로 선택할 수 있다. 무선 자원 중 특정 영역이 경쟁 기반 상향링크 전송의 용도로 사용되므로, 이는 영역 기반(zone-based) PUCCH 자원 선택 방법이라 할 수 있다. 이때 경쟁 기반 상향링크 전송과 비경쟁(contention free) 상향링크 전송 간의 충돌을 방지하기 위한 정보가 상위 계층을 통하여 시그널링 될 수 있다. 또는, PUCCH 전송을 위하여 사용되는 순환 쉬프트, 직교 커버링 및 PRB 등의 PUCCH 자원 중에서 일부가 경쟁 기반 상향링크 전송을 위하여 유보되어 사용될 수 있다. 할당된 PUCCH 자원 중 일부가 상향링크 전송의 용도로 유보되므로, 이는 유보된(reserved) PUCCH 자원 기반 자원 선택 방법이라 할 수 있다. 즉, 이때 경쟁 기반 상향링크 전송에 사용되는 PUCCH 자원은 비경쟁 상향링크 전송에 사용되는 PUUCH 자원의 부분집합이 된다.
제안된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법에서 단말 간 간섭(inter-user interference)을 보다 임의화하기 위하여, UE-ID 또는 C-RNTI를 시드(seed)로 하는 모조 임의 시퀀스 다항식으로부터 생성된 단말 특정 스크램블링 코드(scrambling code)가 경쟁 기반 상향링크 전송에 적용될 수 있다. 또한, 기지국의 측면에서 단말 간의 충돌을 방지하기 위하여 채널 코딩 동작 이전에 CRC가 추가될 수 있다. CRC가 추가되는 경우 CRC는 UE-ID 또는 C-RNTI에 마스킹될 수 있다. CRC 마스킹에 의하여 기지국은 추가적인 블라인드 디코딩(blind decoding) 없이 복수의 단말로부터 전송되는 복수의 경쟁 기반 상향링크 신호를 구별할 수 있다. 다만, CRC 마스킹된 값 사이의 간단한 비교가 필요하다.
3) PUSCH를 통한 경쟁 기반 상향링크 신호의 전송
경쟁 기반 상향링크 신호는 PUSCH 상으로 전송될 수도 있다. 단말 간 간섭을 줄이기 위하여 단말 특정 스크램블링 코드가 적용될 수 있다. 또한, 기지국이 특정 단말로부터 전송되는 경쟁 기반 상향링크 신호의 존재를 결정하는 데에 사용하기 위하여, CRC가 마스킹 된 UE-ID 또는 C-RNTI가 적용될 수 있다. 또한, PUSCH는 슬롯 레벨에서 홉핑될 수 있다.
참조 신호는 기지국에서 경쟁 기반 상향링크 신호의 검출을 위하여 상용될 수 있다. 예를 들어 기지국은 각 참조 신호의 순환 쉬프트 값에 따라 참조 신호를 검색할 수 있다. 기지국은 특정 순환 쉬프트 값의 존재 여부에 따라 해당하는 참조 신호가 전송되었는지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 복수의 단말이 경쟁 기반 상향링크 전송을 수행할 때 검출 성능을 향상시키기 위하여 각 단말이 전송하는 참조 신호가 가능한 한 서로 다른 순환 쉬프트 값을 사용할 필요가 있다. 각 단말이 서로 다른 순환 쉬프트 값을 사용할 경우 복수의 단말로부터의 직교 채널 추정(orthogonal channel estimation)의 성능이 향상될 수 있다. 이에 따라 단말 간 간섭을 줄일 수 있다.
도 23은 제안된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 또 다른 실시예이다.
단계 S400에서 단말은 DMRS의 순환 쉬프트 값을 결정한다.
복수의 단말이 DMRS의 순환 쉬프트 값을 결정하는 데에 있어서 다양한 방법이 적용될 수 있다.
예를 들어, 단말은 경쟁 기반 상향링크 전송에서 DMRS의 순환 쉬프트 값을 임의적으로 선택할 수 있다. 즉, 단말은 데이터를 전송할 필요가 있을 경우 순환 쉬프트 값을 임의로 선택한다. 단말은 단말 내의 타이머(timer)와 관계된 기능을 기반으로 순환 쉬프트 값 및/또는 OCC(Orthogonal Code Covering)을 임의적으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 타이머의 값을 기반으로 하여 임의의 함수를 생성하고, 이에 따라 순환 쉬프트 값 및/또는 OCC가 임의적으로 선택될 수 있다. 또는, 타이머의 값 자체에 의해서 순환 쉬프트 값 및/또는 OCC가 선택될 수도 있다. 복수의 PRB가 경쟁 기반 상향링크 전송의 용도로 할당되는 경우 복수의 PRB 자체도 임의 선택의 대상이 될 수 있다. 한편, 경쟁 기반 상향링크 전송이 쁘아송(Poisson) 분포에 의할 경우, 단말이 순환 쉬프트 값을 임의적으로 선택함에 따라 복수의 단말이 충돌할 가능성을 더욱 줄일 수 있다.
또는, DMRS의 순환 쉬프트 값은 UE-ID 또는 C-RNTI의 함수로 미리 결정될 수 있다. 예를 들어, ncs=nRNTI mod NCS로 결정될 수 있다. 이때 ncs는 DMRS의 순환 쉬프트 값이며, nRNTI는 UE-ID 또는 C-RNTI, NCS는 순환 쉬프트 값의 최대 개수이다. NCS=12일 수 있다.
DMRS의 순환 쉬프트 값은 RRC 시그널링에 의해서 결정될 수도 있다. 이때 복수의 단말 간 충돌이 일어나지 않도록 순환 쉬프트 값이 할당될 수 있다.
단계 S401에서 단말은 기지국으로 상기 결정된 순환 쉬프트 값을 기반으로 하는 DMRS를 포함하는 경쟁 기반 상향링크 신호를 기지국으로 전송한다.
단계 S402에서 기지국은 상기 경쟁 기반 상향링크 신호를 수신하여, 특정 순환 쉬프트 값에 따라 DMRS를 검색한다.
단계 S403에서 상기 DMRS를 기반으로 특정 단말에서 상기 경쟁 기반 상향링크 참조 신호가 전송되었는지 여부를 결정한다. 즉, 기지국은 상기 특정 순환 쉬프트 값의 존재 여부에 따라 해당하는 DMRS가 전송되었는지 여부를 판단할 수 있다.
PUSCH 상에서 경쟁 기반 상향링크 전송을 수행하기 위하여 기회적(opportunistic) MU(Multi-User) MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 디코더가 사용될 수 있다. 이때 각 단말에 대하여 OL(Open-Loop) MIMO의 프리코딩 행렬이 사용될 수 있고, 또는 단말이 경쟁 기반 상향링크 전송을 위하여 프리코딩 행렬을 임의적으로 선택할 수도 있다.
도 24는 기회적 MU-MIMO 디코더가 사용되는 경우의 일 예를 나타낸다. 2개의 단말이 동일한 PRB와 서로 다른 순환 쉬프트 값을 차지한다. 즉, 단말 #0은 순환 쉬프트 #0을, 단말 #1은 순환 쉬프트 #1을 할당 받는다.
도 25는 기회적 MU-MIMO가 적용되는 제안된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 일 실시예이다. 기지국은 DMRS를 사용하여 경쟁 기반 상향링크 신호가 전송되었는지 여부를 판단한다. 이때 순환 쉬프트 #0과 순환 쉬프트 #1이 모두 검출되었다면, 기회적 MU-MIMO 디코더가 사용될 수 있다(도 25의 굵은 화살표). 기회적 MU-MIMO 디코더를 사용하여 2개의 단말로부터 전송된 경쟁 기반 상향링크 신호를 성공적으로 디코딩할 수 있다. 또한, 다중화 수용 능력(capacity)를 늘리기 위하여 DMRS에 복수의 슬롯에 걸친 Walsh 커버링이 추가로 적용될 수 있다.
한편, 각 단말의 기회적 MU-MIMO를 위한 자원 단위(granularity)는 빈(bin)에 의해서 제한될 수 있다. 빈은 하나의 부반송파 또는 복수의 부반송파의 그룹일 수 있다. 예를 들어 하나의 빈은 12개의 부반송파를 포함할 수 있고, 이때 하나의 슬롯 내의 하나의 빈은 LTE rel-8의 하나의 PRB를 의미한다. 빈에 의하여 기회적 MIMO를 위한 자원 단위를 제한함으로써, 복수의 단말이 전송하는 참조 신호 간의 직교성이 유지될 수 있다.
4) 유보된 자원을 통한 경쟁 기반 상향링크 신호의 전송
경쟁 기반 상향링크 신호는 미리 정해지거나 다른 요소에 의해서 유발되어 결정되는 시간 또는 주파수 영역을 통해 전송될 수 있다. 특히 반송파 집합(carrier aggregation) 시스템에서 특정 구성 반송파(CC; Component Carrier)가 경쟁 기반 상향링크 전송에 사용될 수 있다.
주파수 영역에서 유보되는 단일 부반송파 또는 복수의 부반송파를 포함하는 부반송파 그룹이 경쟁 기반 상향링크 전송을 위하여 사용될 수 있다. 상기 유보되는 주파수 영역은 셀 특정 또는 단말 특정 RRC 시그널링의 방식으로 결정될 수 있다. 또는 시간 영역에서 유보되는 단일 SC-FDMA 심벌 또는 복수의 SC-FDMA 심벌을 포함하는 SC-FDMA 심벌 그룹이 경쟁 기반 상향링크 전송을 위하여 사용될 수 있다. 상기 유보되는 시간 영역 역시 셀 특정 또는 단말 특정의 방식으로 RRC 시그널링의 방식으로 결정될 수 있다. 또한, 단말은 복수의 단말 간의 충돌을 줄이기 위하여 유보된 영역 중 특정 유보된 영역을 임의로 선택할 수도 있다.
5) 스케줄링된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법
할당된 자원, 전송 모드(transmission mode), 또는 사용되는 PMI 및 RI 등의 제어 정보가 미리 결정된 영역 또는 자원을 통해 시그널링 될 수 있다. 기지국은 상기 미리 결정된 영역 또는 자원을 통해 상기 제어 정보를 검출하여 디코딩 한 후, 상기 제어 정보를 기반으로 단말로부터 전송되는 정확한 자원의 위치 및 전송 모드를 디코딩 할 수 있다. 즉, 전송 모드 또는 이와 관련된 파라미터들이 단말에 의해서 결정될 수 있다. 이에 따라 기지국은 추가적인 블라인드 디코딩 없이 경쟁 기반 상향링크 신호를 검출할 수 있다. 또한, 단말은 직접 결정한 전송 모드에 따른 최적의 채널 상태에서 상향링크 데이터를 전송할 수 있다.
도 26은 스케줄링된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 일 실시예이다. 도 26은 PUCCH와 PUSCH가 하나의 단말로부터 동시에 전송될 때 미리 결정된 영역 또는 자원이 PUCCH인 경우이다. 제1 슬롯에서 무선 자원 #0(resource #0)을 기반으로 하는 PUCCH를 통해 할당된 자원, 전송 모드, PMI 또는 RI 등의 스케줄링 제어 정보가 전송된다. 이에 대응되어 스케줄링 된 PUSCH를 통해 경쟁 기반 상향링크 신호가 전송된다.
도 27은 스케줄링된 경쟁 기반 상향링크 전송 수행 방법의 또 다른 실시예이다. 제안된 방법은 반송파 집합 시스템에 적용될 수 있다. 단말이 2개의 구성 반송파를 포함하는 반송파 집합 시스템을 지원한다고 가정한다. 도 27을 참조하면, 경쟁 기반 상향링크 전송을 위한 스케줄링 제어 정보가 제1 구성 반송파(CC #0)의 PUCCH를 통해 전송된다. 상기 스케줄링 제어 정보에 대응되는 스케줄링 된 버퍼 상태 신호 및 데이터 등이 제2 구성 반송파(CC #1)의 PUSCH를 통해 전송된다. 이에 따라 반송파 집합 시스템에서 스케줄링 된 경쟁 기반 상향링크 전송이 수행될 수 있다.
스케줄링 된 경쟁 기반 상향링크 전송이 수행됨으로써 단말 간의 충돌 가능성을 최소화할 수 있고, 전송하려는 페이로드의 크기를 증가시킬 수 있다. 기지국에서 스케줄링 제어 정보를 검출함으로써, 채널은 단말 간의 충돌을 최소화하고 검출 성능을 최대화하도록 최적화될 수 있다. 스케줄링 제어 정보가 성공적으로 검출된 경우, 버퍼 상태 신호 및 데이터가 스케줄링 된 최대한 많은 자원을 통해 전송될 수 있다. 또한, 각 구성 반송파에서 신호가 서로 다른 RF부에 의해서 전송되는 경우, CM을 감소시키는 효과를 얻을 수도 있다.
한편, 도 26 및 도 27의 실시예는 스케줄링 제어 정보와 페이로드가 하나의 서브프레임에서 전송되는 경우를 예시로 하고 있으나, 스케줄링 제어 정보와 페이로드가 서로 다른 서브프레임에서 전송될 수도 있다. 예를 들어 도 26 및 도 27의 PUCCH를 통해 전송되는 스케줄링 제어 정보는 서브프레임 n에서 전송되고, 이에 대응되어 PUSCH를 통해 전송되는 페이로드는 서브프레임 n+a에서 전송될 수 있다. 예를 들어 a=1일 수 있다. 또는, 스케줄링 제어 정보와 페이로드는 서로 다른 슬롯 또는 서로 다른 SC-FDMA 심벌에서 전송될 수도 있다.
6) 순환 쉬프트 유보(reservation)
PUSCH를 통한 경쟁 기반 상향링크 전송에서, DMRS의 순환 쉬프트 값 중 적어도 하나가 경쟁 기반 상향링크의 용도로 유보될 수 있다. 예를 들어, 가능한 순환 쉬프트 값의 개수가 0부터 11까지의 12개로 가정할 때, 4개의 순환 쉬프트 값이 경쟁 기반 상향링크 전송을 위하여 유보될 수 있다. 이에 따라 스케줄링 된 단말과 경쟁 기반 상향링크 전송을 수행하는 단말이 동일한 PRB 또는 동일한 주파수 빈을 사용하는 경우에 채널 추정의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 스케줄링 된 단말과 경쟁 기반 상향링크 전송을 수행하는 단말이 서로 다른 순환 쉬프트 값을 사용함으로써, 기회적 MU-MIMO가 적용될 수 있다. 이에 따라 공간 다중화가 수행되어 스케줄링 된 단말과 경쟁 기반 상향링크 전송을 수행하는 단말이 전송하는 신호가 모두 성공적으로 디코딩 될 수 있다. 한편, 순환 쉬프트 유보는 스케줄링 된 단말과 경쟁 기반 상향링크 전송을 수행하는 단말 사이의 공유된 PRB에 적용될 수도 있다.
도 28은 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 단말의 나타낸 블록도이다.
기지국(800)은 프로세서(810; processor), 메모리(820; memory) 및 RF부(830; Radio Frequency unit)을 포함한다. 프로세서(810)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(900)은 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF부(930)을 포함한다. 프로세서(910)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(810, 910)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(820, 920)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(830, 930)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(820, 920)에 저장되고, 프로세서(810, 910)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(820, 920)는 프로세서(810, 910) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(810, 910)와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 상태 전환 방법에 있어서,
    기지국으로 경쟁 기반 상향링크 신호를 전송하되,
    상기 경쟁 기반 상향링크 신호는 단말의 버퍼 상태를 나타내는 신호 또는 스케줄링 요청(SR: Scheduling Request)이 전송되지 않는 상태에서 상향 데이터를 포함하고,
    만약 경쟁 기반 상향링크 신호가 상기 기지국에 의해 성공적으로 탐색되면, 상기 기지국으로부터 상향링크 그랜트(UL grant)를 수신하고,
    상기 경쟁 기반 상향링크 신호에 대한 응답인 ACK/NACK(Acknowledgment/Non-Acknowledgement)을 상기 기지국으로부터 수신하되,
    상기 ACK/NACK은 상기 상향링크 그랜트에 포함되어 PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)을 통해 수신되고,
    상기 ACK/NACK 전송을 위한 상기 PHICH의 자원은 RRC(Radio Resource Control) 신호, UE(User Equipment) 전용 RRC 신호, 또는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 신호를 이용하여 할당되고,
    상기 PHICH의 자원은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)의 무선 할당에서 가장 작은 PRB(Physical Resource Block) 및 상기 상향링크 그랜트를 사용하여 전송되는 참조 신호(RS; Reference Signal)의 순환 쉬프트(cyclic shift) 값에 의해 결정되고,
    상기 PHICH의 자원은 다음 공식에 의해 결정된 인텍스 페어에 의해 표현되고;
    Figure 112016090793447-pat00114

    상기 상향링크 그랜트를 기반으로 도먼트(dormant) 상태에서 액티브(active) 상태로 전환하는 것을 포함하되,
    상기 도먼트 상태는 기지국과 단말 사이의 RRC(Radio Resource Control) 연결이 형성되어 있으나 실제로 데이터가 전송되지 않는 상태이며,
    상기 액티브 상태는 실제로 데이터 전송이 수행되는 상태인 것을 특징으로 하는 상태 전환 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 경쟁 기반 상향링크 신호는 시간 영역 또는 주파수 영역에 유보된(reserved) 자원을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 상태 전환 방법.
  13. 삭제
  14. 무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    기지국으로 경쟁 기반 상향링크 신호를 전송하되,
    상기 경쟁 기반 상향링크 신호는 단말의 버퍼 상태를 나타내는 신호 또는 스케줄링 요청(SR: Scheduling Request)이 전송되지 않는 상태에서 상향 데이터를 포함하고,
    만약 경쟁 기반 상향링크 신호가 상기 기지국에 의해 성공적으로 탐색되면, 상기 기지국으로부터 상향링크 그랜트(UL grant)를 수신하고,
    상기 경쟁 기반 상향링크 신호에 대한 응답인 ACK/NACK(Acknowledgment/Non-Acknowledgement)을 상기 기지국으로부터 수신하되,
    상기 ACK/NACK은 상기 상향링크 그랜트에 포함되어 PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)을 통해 수신되고,
    상기 ACK/NACK 전송을 위한 상기 PHICH의 자원은 RRC(Radio Resource Control) 신호, UE(User Equipment) 전용 RRC 신호, 또는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 신호를 이용하여 할당되고,
    상기 PHICH의 자원은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)의 무선 할당에서 가장 작은 PRB(Physical Resource Block) 및 상기 상향 그랜트를 사용하여 전송되는 참조 신호(RS; Reference Signal)의 순환 쉬프트(cyclic shift) 값에 의해 결정되고,
    상기 PHICH의 자원은 다음 공식에 의해 결정된 인텍스 페어에 의해 표현되고;
    Figure 112016090793447-pat00115

    상기 상향링크 그랜트를 기반으로 도먼트(dormant) 상태에서 액티브(active) 상태로 전환하도록 구성되며,
    상기 도먼트 상태는 기지국과 단말 사이의 RRC(Radio Resource Control) 연결이 형성되어 있으나 실제로 데이터가 전송되지 않는 상태이며,
    상기 액티브 상태는 실제로 데이터 전송이 수행되는 상태인 것을 특징으로 하는 단말.
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