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KR101820742B1 - 이동 통신 시스템 및 그 시스템에서 데이터 전송 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템 및 그 시스템에서 데이터 전송 방법 Download PDF

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KR101820742B1
KR101820742B1 KR1020110051309A KR20110051309A KR101820742B1 KR 101820742 B1 KR101820742 B1 KR 101820742B1 KR 1020110051309 A KR1020110051309 A KR 1020110051309A KR 20110051309 A KR20110051309 A KR 20110051309A KR 101820742 B1 KR101820742 B1 KR 101820742B1
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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템 및 그 이동 통신 시스템에서 동적 서브프레임으로 설정된 서브프레임을 통해 UL grant 또는 ACK/NACK과 같은 데이터를 송수신하는 방법에 관한 것으로, HARQ(Hybrid Automatic Retransmit reQuest) 프로세스에 관여하지 않는 비관여 서브프레임 중 적어도 하나의 서브프레임을 동적 서브프레임으로 설정하는 과정과, 상기 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 그랜트로 스케줄링하는 과정과, 상기 스케줄링된 동적 서브프레임을 통해 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 과정과, 상기 수신된 상향링크 데이터 복호를 성공하지 못하면, 상향링크 데이터 재전송 요청을 위한 HARQ ACK/NACK 또는 상기 상향링크 그랜트를 전송하는 과정을 포함한다. 이러한 방법을 통해 TDD 시스템에서 기지국이 동적 서브프레임을 상향링크 전송에 사용하는 경우, 동적 서브프레임으로 운용되는 하향링크 서브프레임이 연관되어 있는 상향링크 HARQ 프로세스에 영향을 주지 않을 수 있다.

Description

이동 통신 시스템 및 그 시스템에서 데이터 전송 방법{MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD FOR TRANSMITTING DATA THEREOF}
본 발명은 셀룰러(cellular) 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 TDD(Time Division Duplex) 시스템에서 동적 서브프레임(flexible subframe)을 운용하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.
최근 이동 통신 시스템에서는 무선 채널에서 고속 데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA이라 함) 방식, 혹은 이와 비슷한 방식으로 단반송파 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier - Frequency Division Multiple Access: 이하 SC-FDMA 이라 함) 방식이 활발히 연구되고 있다. 다중 접속 방식은 각 사용자별로 데이터 혹은 제어 정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원이 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용된다. 이에 사용자별 데이터 혹은 제어 정보가 구분될 수 있다.
이동 통신 시스템에서 고속의 무선 데이터 서비스를 제공하기 위하여 중요한 것 중 하나는 확장성 대역폭(scalable bandwidth)의 지원이다. 그 일례로 LTE(Long Term Evolution) 시스템은 20/15/10/5/3/1.4 MHz 등의 다양한 대역폭을 가지는 것이 가능하다. 서비스 사업자들은 다양한 대역폭 중에서 하나의 대역폭을 선택하여 서비스를 제공할 수 있다. 그리고 단말기도 최대 20 MHz 대역폭을 지원할 수 있는 것에서부터 최소 1.4 MHz 대역폭만을 지원하는 것 등 여러 종류가 존재할 수 있다. 또한IMT-Advanced 요구 수준의 서비스를 제공하는 것을 목표로 하는 LTE-Advanced(이하 LTE-A로 간단히 칭함) 시스템에서는 LTE 캐리어들의 결합(carrier aggregation; 이하 CA라 함)을 통하여 최대 100 MHz 대역폭에 이르는 광대역의 서비스를 제공할 수 있다.
LTE-A 시스템은 고속의 데이터 전송을 위하여 LTE 시스템보다 광대역을 필요로 한다. 그와 동시에 LTE 단말들에 대한 호환성(backward compabitility)도 중요하다. 따라서 LTE 단말들도 LTE-A 시스템에 접속하여 서비스를 받을 수 있어야 한다. 이를 위하여 LTE-A 시스템은 전체 시스템 대역을 LTE 단말이 송신 혹은 수신할 수 있는 대역폭의 서브밴드(subband) 혹은 구성반송파(component carrier; CC, 혹은 셀이라 부름)로 나누고, 소정의 구성반송파를 결합한다. 그리고 LTE_A 시스템은 각 구성반송파별로 데이터를 생성 및 전송한다. 이에 LTE-A 시스템은 구성반송파별로 기존 LTE 시스템의 송수신 프로세스를 활용하여, LTE-A 시스템의 고속 데이터 전송을 지원할 수 있다.
각 구성반송파 혹은 셀은 단말 관점에서 그 용도나 중요성에 따라 primary 셀과 secondary 셀로 나뉜다. Primary 셀은 단말 관점에서 하나이며, secondary 셀은 primary 셀을 제외한 나머지 셀을 의미한다. 현재 LTE-A 시스템에서 상향링크 제어채널은 단지 primary 셀에서만 전송되고, 상향링크 데이터채널은 primary 셀과 secondary 셀에서 전송된다.
각 구성반송파별로 전송하는 데이터에 대한 스케쥴링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 통해 단말로 전달된다. 즉 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리 제어채널인 PDCCH(Physical downlink control channel)를 통해 전송된다.
DCI는 여러 가지 포맷으로 정의된다. 좀 더 상세히 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보인지 하향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보인지 여부, 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화(spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷이 운용된다. 예컨대, MIMO(Multiple Input Multiple Output, 다중 입출력 안테나)를 적용하지 않는 하향링크 데이터에 대한 제어정보인 DCI format 1은 다음과 같이 구성된다.
-Resource allocation type0/1 flag: 리소스 할당 방식이 type 0인지 type 1인지 통지한다. Type 0은 비트맵 방식을 적용하여 RBG(resource block group)단위로 리소스를 할당하는 방식을 의미한다. LTE 및 LTE-A 시스템에서 스케쥴링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 리소스로 표현되는 RB(resource block)이고, RBG는 복수개의 RB로 구성되어 type 0 방식에서 스케쥴링의 기본 단위가 된다. Type 1은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하는 방식을 의미한다.
-Resource block assignment: 데이터 전송에 할당된 RB가 통지되며, 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.
-Modulation and coding scheme: 데이터 전송에 사용된 변조방식과 코딩레이트가 통지된다.
-HARQ process number: HARQ(Hybrid Automatic Retransmit reQuest)의 프로세스 번호가 통지된다.
-New data indicator: HARQ 초기전송인지 재전송인지가 통지된다.
-Redundancy version: HARQ의 redundancy version이 통지된다.
-TPC command for PUCCH: 상향링크 제어채널인(PUCCH;Physical uplink control channel)에 대한 전력제어명령이 통지된다.
TDD(Time Division Duplex) 통신 시스템은 하향링크 및 상향링크에 공통의 주파수영역을 사용하고, 시간영역에서 상향링크 신호와 하향링크 신호의 송수신을 구분하여 운용한다. 그리고 LTE TDD에서는 서브프레임별로 상향링크 혹은 하향링크 신호를 구분하여 전송한다. 이때 LTE 시스템에서는 상향링크 및 하향링크의 트래픽 부하(traffic load)에 따라 상/하향링크용 서브프레임이 시간영역에서 균등하게 분할되거나, 하향링크에 더 많은 서브프레임이 할당되거나 혹은 상향링크에 더 많은 서브프레임이 할당될 수 있다. LTE 에서 서브프레임의 길이는 1ms 이고, 10개의 서브프레임이 모여 하나의 라디오 프레임(radio frame)을 구성한다.
Figure 112011040314615-pat00001
[표 1]은 LTE에 정의된 TDD UL-DL 설정(TDD Uplink-Downlink configuration)을 나타낸다. [표 1]에서 ‘D’는 하향링크 전송용으로 설정된 서브프레임을 나타내고, ‘U’는 상향링크 전송용으로 설정된 서브프레임을 나타낸다. 그리고 ‘S’는 DwPTS(Dwonlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되는 스페셜 서브프레임(Special subframe)을 나타낸다. DwPTS에서는 일반적인 서브프레임과 마찬가지로 하향링크로 제어정보 전송이 가능하다. 그리고 스페셜 서브프레임의 설정 상태에 따라 DwPTS의 길이가 충분히 길 경우 하향링크 데이터 전송도 가능하다.
GP는 하향링크에서 상향링크로 전송상태의 천이를 수용하는 구간으로, 네크워크 설정 등에 따라 길이가 정해진다. UpPTS는 상향링크 채널상태를 추정하는데 필요한 단말의 SRS(Sounding Reference Signal) 전송 혹은 랜덤 억세스를 위한 단말의 RACH(Random Access Channel) 전송에 사용된다.
예를 들어, TDD UL-DL 설정 #6의 경우 서브프레임 #0, #5, #9에 하향링크 데이터 및 제어정보 전송이 가능하다. 그리고 서브프레임 #2, #3, #4, #7, #8에 상향링크 데이터 및 제어정보 전송이 가능하다. 다음으로 스페셜 서브프레임에 해당하는 서브프레임 #1, #6에서는 하항링크 제어정보와 경우에 따라 하향링크 데이터 전송이 가능하며, 상향링크로는 SRS 혹은 RACH 전송이 가능하다.
TDD 시스템에서는 하향링크 혹은 상향링크 신호 전송이 특정 시간 구간 동안에서만 허용된다. 따라서 데이터 스케쥴링을 위한 제어채널, 스케쥴링되는 데이터채널, 및 데이터채널에 대응되는 HARQ ACK/NACK 채널 등 상호 관계에 있는 상/하향링크 물리채널들 사이의 구체적인 타이밍 관계가 정의되어야 한다.
LTE TDD 시스템에서 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 이에 대응되는 상향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 물리채널인 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 혹은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)의 상/하향링크 타이밍 관계는 다음과 같다.
단말은 기지국으로부터 서브프레임 n-k에 전송된 PDSCH가 수신되면, 상향링크 서브프레임 n을 통해 PDSCH에 대한 상향링크 HARQ ACK/NACK 전송을 한다. 이 때 k는 집합 K의 구성원소로서, K는 [표 2]에 정의된 바와 같다.
Figure 112011040314615-pat00002
표 3은 각 TDD UL-DL 설정에서 PDSCH가 각각의 하향링크 서브프레임(D) 혹은 스페셜 서브프레임(S)n에서 전송될 때 이에 대응되는 상향링크 HARQ ACK/NACK이 어느 서프프레임에서 전송되는지를 상기 [표 2]의 정의에 따라 다시 정리한 것이다.
Subframe n
UL-DL
Configuration		 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 D
4		 S
6		 U U U D
4		 S
6		 U U U
1 D
7		 S
6		 U U D
4		 D
7		 S
6		 U U D
4
2 D
7		 S
6		 U D
4		 D
8		 D
7		 S
6		 U D
4		 D
8
3 D
4		 S
11		 U U U D
7		 D
6		 D
6		 D
5		 D
5
4 D
12		 S
11		 U U D
8		 D
7		 D
7		 D
6		 D
5		 D
4
5 D
12		 S
11		 U D
9		 D
8		 D
7		 D
6		 D
5		 D
4		 D
13
6 D
7		 S
7		 U U U D
7		 S
7		 U U D
5
도 1은 종래 기술에 따른 상향링크 HARQ ACK/NACK 이 전송되는 서브프레임을 도시한 도면이다. 다시 말해 도 1은 표 3의 TDD UL-DL 설정 #6에서 PDSCH가 각각의 하향링크 혹은 스페셜 서브프레임을 통해 전송될 때 이에 대응되는 상향링크 HARQ ACK/NACK이 어느 서브프레임에 전송되는지를 [표 3]의 정의에 따라 예시한 도면이다. 도 1을 이용하여 표 3을 설명하면 다음과 같다.
예를 들어, 단말은 라디오 프레임 i의 서브프레임 #0에서 기지국이 전송한 PDSCH(101)에 대응되는 상향링크 HARQ ACK/NACK(103)을 라디오 프레임 i의 서브프레임 #7을 통해 전송한다. 이때 PDSCH(101)에 대한 스케쥴링 정보를 포함하는 하향링크 제어정보(DCI)는 PDSCH(101)가 전송되는 서브프레임과 동일한 서브프레임의 PDCCH를 통해 전송된다. 또 다른 예로, 단말은 라디오 프레임 i 의 서브프레임 #9에서 기지국이 전송한 PDSCH(105)에 대응되는 상향링크 HARQ ACK/NACK(107)을 라디오 프레임 i+1의 서브프레임 #4를 통해 전송한다. 그리고 마찬가지로 PDSCH(105)에 대한 스케쥴링 정보를 포함하는 하향링크 제어정보(DCI)는 PDSCH(105)가 전송되는 서브프레임과 동일한 서브프레임의 PDCCH를 통해 전송된다.
LTE 시스템에서 하향링크 HARQ 는 데이터 재전송 시점이 고정되지 않은 비동기(asynchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, HARQ 초기전송 데이터에 대해 단말로부터 HARQ NACK이 피드백된 경우, 기지국은 다음번 HARQ 재전송 데이터의 전송 시점을 스케쥴링 동작에 의해 자유롭게 결정한다. 단말은 HARQ 동작을 위해 수신된 데이터를 디코딩하여, 오류로 판단된 HARQ 데이터를 버퍼링한다. 그리고 단말은 다음번 HARQ 재전송 데이터와 버퍼링된 HARQ 데이터를 컴바이닝한다. 이때 단말의 수신 버퍼 용량을 일정 한도 이내로 유지하기 위해 각각의 TDD UL-DL 설정별로 최대 하향링크 HARQ 프로세스 개수가 [표 4]와 같이 정의된다. 하나의 HARQ 프로세스는 시간영역에서 하나의 서브프레임에 매핑된다.
TDD UL/DL configuration Maximum number of HARQ processes
0 4
1 7
2 10
3 9
4 12
5 15
6 6
도 1의 예를 참조하면, 단말은 라디오 프레임 i 의 서브프레임 #0 을 통해 기지국이 전송한 PDSCH(101)를 디코딩하여 오류라고 판단되면, HARQ NACK(103)을 라디오 프레임 i의 서브프레임 #7을 통해 전송한다. 기지국은 HARQ NACK을 수신하면, PDSCH(101)에 대한 재전송 데이터를 PDSCH(109)로 구성하여 PDCCH와 함께 전송한다. 이때 [표 4]의 정의에 따라 TDD UL-DL 설정 #6의 최대 하향링크 HARQ 프로세스 개수가 6 개인 것을 반영하여, 재전송 데이터가 라디오 프레임 i+1 의 서브프레임 #1에 전송 된다. 이에 초기전송 PDSCH(101)와 재전송 PDSCH(109) 사이에 총 6개의 하향링크 HARQ 프로세스(111, 112, 113, 114, 115, 116)가 존재한다.
LTE 시스템에서 하향링크 HARQ와 달리 상향링크 HARQ는 데이터 전송 시점이 고정된 동기(synchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 상향링크 데이터 전송용 물리채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 이에 선행하는 하향링크 제어채널인 PDCCH, 그리고 PUSCH에 대응되는 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 물리채널인 PHICH(Physical Hybrid Indicator Channel)의 상/하향링크 타이밍 관계는 다음과 같은 규칙에 의해 고정된다.
서브프레임 n을 통해 기지국으로부터 전송된 상향링크 스케쥴링 제어정보를 포함하는 PDCCH 혹은 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 PHICH 를 수신하면, 단말은 서브프레임 n+k에 수신된 제어정보에 대응되는 상향링크 데이터를 PUSCH를 통해 전송한다. 이 때 k 는 [표 5]에 정의된 바와 같다.
TDD UL/DL
Configuration		 DL subframe number n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 4 6 4 6
1 6 4 6 4
2 4 4
3 4 4 4
4 4 4
5 4
6 7 7 7 7 5
단말은 서브프레임 i를 통해 기지국으로부터 하향링크 HARQ ACK/NACK을 운반하는 PHICH를 수신한다. 이때 PHICH는 서브프레임 i-k를 통해 단말이 전송한 PUSCH에 대응된다. 이 때 k 는 [표 6]에 정의된 바와 같다.
TDD UL/DL
Configuration		 DL subframe number i
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 7 4 7 4
1 4 6 4 6
2 6 6
3 6 6 6
4 6 6
5 6
6 6 4 7 4 6
도 2는 종래 기술에 따른 상향링크 PUSCH가 전송되는 서브프레임을 도시한 도면이다. 다시 말해 도 2는 TDD UL-DL 설정 #1의 경우 PDCCH 혹은 PHICH가 각각의 하향링크 또는 스페셜 서브프레임을 통해 전송될 때, 이에 대응되는 상향링크 PUSCH가 어느 서프프레임에 전송되는지, 그리고 수신되는 PUSCH에 대응되는 PHICH가 어느 서브프레임을 통해 전송되는지를 [표 5]과 [표 6]의 정의에 따라 예시한 도면이다.
예를 들어, 기지국은 라디오 프레임 i의 서브프레임 #1을 통해 PDCCH 혹은 PHICH(201)을 단말로 전송한다. 그러면 단말은 수신된 PDCCH 혹은 PHICH(201)에 대응되는 상향링크 PUSCH(203)를 라디오 프레임 i의 서브프레임 #7을 통해 전송한다. 그리고 기지국은 PUSCH에 대응되는 PHICH(205)를 라디오 프레임 i+1의 서브프레임 #1에 단말에게 전송한다.
또 다른 예로, 기지국은 라디오 프레임 i 의 서브프레임 #6을 통해 PDCCH 혹은 PHICH(207)을 단말로 전달한다. 그러면 단말은 수신된 PDCCH 혹은 PHICH(207)에 대응되는 상향링크 PUSCH(209)를 라디오 프레임 i+1 의 서브프레임 #2을 통해 기지국으로 전송한다. 그리고 기지국은 PUSCH(209)에 대응되는 PHICH(211)를 라디오 프레임 i+1의 서브프레임 #6를 통해 단말로 전송한다.
LTE TDD 시스템에서 PUSCH에 대응되는 PDCCH 혹은 PHICH 의 하향링크 전송이 특정 하향링크 서브프레임에서는 제한될 수 있다. 따라서 기지국 및 단말의 최소 송/수신 프로세싱 타임이 보장된다. 예를 들어 도 2의 TDD UL-DL 설정 #1의 경우 서브프레임 #0, #5에서는 PUSCH를 스케쥴링하기 위한 PDCCH 혹은 PUSCH에 대응되는 PHICH가 하향링크로 전송되지 않는다.
일반적으로 TDD 시스템에서 TDD UL-DL 설정이 정해진 이후에는 상향링크 전송을 위한 서브프레임과 하향링크 전송을 위한 서브프레임의 개수가 정해져 있다. 따라서, 특정 시점의 특정 기지국에서 상향링크 전송보다는 하향링크 전송이 더 많은 데이터 용량을 필요로 하는 경우가 발생되면, 능동적으로 대처하는 것이 불가능하다는 문제점이 발생한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서 기지국의 데이터 전송 방법은 HARQ(Hybrid Automatic Retransmit reQuest) 프로세스에 관여하지 않는 비관여 서브프레임에서 동적 서브프레임을 설정하는 과정과, 상기 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 그랜트로 스케줄링하는 과정과, 상기 스케줄링된 동적 서브프레임을 통해 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 과정과, 상기 수신된 상향링크 데이터 복호를 성공하지 못하면, 상향링크 데이터 재전송 요청을 위한 HARQ ACK/NACK 또는 상기 상향링크 그랜트를 전송하는 과정을 포함한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서 단말의 데이터 전송 방법은 상향링크 그랜트가 상향링크 전송에 사용되는 동적 서브프레임에 대응되는 하향링크 서브프레임을 통해 수신되었는지 판단하는 과정과, 상기 상향링크 그랜트가 수신되면, 상기 동적 서브프레임에서 상향링크 데이터를 전송하는 과정과, 상기 상향링크 데이터에 대한 복호 성공 메시지가 수신되지 않으면, 상향링크 데이터에 대한 재전송을 수행하는 과정을 포함한다.
다음으로 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서 데이터 전송 기지국은 HARQ(Hybrid Automatic Retransmit reQuest) 프로세스에 관여하지 않는 비관여 서브프레임에서 동적 서브프레임을 설정하고, 상기 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 그랜트로 스케줄링하는 제어기와, 상기 스케줄링된 동적 서브프레임을 통해 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 제어기의 제어하에 상기 수신된 상향링크 데이터 복호를 성공하지 못하면, 상향링크 데이터 재전송 요청을 위한 HARQ ACK/NACK 또는 상기 상향링크 그랜트를 전송하는 송신부를 포함한다.
마지막으로 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서 데이터 전송 단말은 상향링크 그랜트가 상향링크 전송에 사용되는 동적 서브프레임에 대응되는 하향링크 서브프레임을 통해 수신하는 수신부와, 상기 상향링크 그랜트가 수신되면, 상기 동적 서브프레임에서 상향링크 데이터를 전송하는 송신부와, 상기 수신부를 통해 상기 상향링크 데이터에 대한 복호 성공 메시지가 수신되지 않으면, 상기 송신부를 제어하여 상향링크 데이터에 대한 재전송을 수행하는 제어기를 포함한다.
본 발명에 따르면, TDD 시스템에서 기지국이 동적 서브프레임을 상향링크 전송에 사용하는 경우, 동적 서브프레임으로 운용되는 하향링크 서브프레임이 연관되어 있는 상향링크 HARQ 프로세스에 영향을 주지 않을 수 있다. 또한 동적 서브프레임이 상향링크 전송에 사용되는 경우, 기지국이 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백을 전송할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 상향링크 HARQ ACK/NACK 이 전송되는 서브프레임을 도시한 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 상향링크 PUSCH가 전송되는 서브프레임을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 상향링크 HARQ 프로세스 동작을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시에 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따라 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면.
도 11은 본 발명에 따른 기지국 절차를 설명하는 도면.
도 12는 본 발명에 따른 단말 절차를 설명하는 도면.
도 13은 본 발명에 따른 기지국 장치를 나타내는 도면.
도 14는 본 발명에 따른 단말 장치를 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, TDD 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
이하 본 발명은 먼저 TDD(Time Division duplex) 시스템에서 기지국이 동적 서브프레임으로 설정된 하향링크 서브프레임을 상향링크 전송에 사용하는 경우, 동적 서브프레임으로 운용되는 하향링크 서브프레임이 연관되어 있는 상향링크 HARQ(Hybrid Automatic Retransmit reQuest) 프로세스에 영향을 주지 않기 위한 구체적인 방법을 설명한다. 또한 동적 서브프레임이 상향링크 전송에 사용되는 경우, 기지국이 상향링크 전송에 대한 상향링크 그랜트(UL(UpLink) grant) 또는 HARQ ACK/NACK 피드백을 전송하기 위한 구체적인 방법을 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 상향링크 HARQ 프로세스 동작을 도시한 도면이다. 좀 더 상세히, 도 3은 TDD UL(UpLink)-DL(DownLink) 설정 1 내지 5에서 각 설정에 대한 상향링크 HARQ 프로세스 동작을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 도면 부호 301 내지 305에서 같은 무늬의 서브프레임은 하나의 상향링크 HARQ 프로세스를 구성한다. 도면 부호 301을 참조하여TDD UL-DL 설정(configuration) 1을 설명하면, 라디오 프레임 i의 스페셜 서브프레임 #1에서 기지국이 UL grant를 전송하고, 라디오 프레임 i의 상향링크 서브프레임 #7에서 단말이 상향링크 데이터(PUSCH;Physical Uplink Shared Channel)를 전송한다. 또한 PUSCH에 대한 재전송 요청을 위한 UL grant 나 PHICH가 라디오 프레임 i+1의 스페셜 서브프레임 #1에서 전송되고, 다시 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #7에서 단말은 PUSCH에 대한 재전송을 수행한다.
도면 부호 303을 참조하여, TDD UL-DL 설정 3을 설명하면, 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #8에서 기지국이 UL grant를 전송하고, 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #2에서 단말이 PUSCH를 전송한다. 또한 PUSCH에 대한 재전송 요청을 위한 UL grant 나 PHICH가 라디오 프레임 i+1의 스페셜 서브프레임 #8에서 전송되고, 다시 라디오 프레임 i+2의 상향링크 서브프레임 #2에서 단말은 PUSCH에 대한 재전송을 수행한다. 도 3에서 색깔과 무늬가 없는 하향링크 서브프레임과 스페셜 서브프레임들은 상향링크 전송을 위한 HARQ 프로세스에 전혀 관여하지 않는 서브프레임들이다. 편의상 본 발명에서 HARQ 프로세스에 전혀 관여하지 않는 서브프레임들을 비관여 서브프레임이라 부르기로 한다.
본 발명에서는 비관여 서브프레임을 동적 서브프레임으로 설정하고, 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK 피드백에 사용한다. 본 발명에서 제안하는 동적 서브프레임 운용 방안은 다음과 같다.
첫번째 방안으로 비관여 서브프레임을 동적 서브프레임으로 설정하고, 해당 서브프레임을 상향링크 전송에 사용하는 방안이다. 첫 번째 방안은 본 발명에서 제안하는 모든 실시예에 적용되어 진다.
두번째 방안으로 동적 서브프레임을 상향링크 전송에 사용할 때, 상향링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK을 비관여 서브프레임에서 전송하는 방안이다. 좀 더 상세히 먼저 동적 서브프레임으로 설정한 비관여 서브프레임에서 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK을 전송하는 방안으로, 도 4, 6, 7, 10을 통해 설명되는 실시예에 적용된다. 다음으로 동적 서브프레임으로 설정하지 않은 비관여 서브프레임에서 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK을 전송하는 방안으로, 도 5와 8에 적용된다.
세번째 방안으로 동적 서브프레임을 상향링크 전송에 사용할 때, 상향링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK을 일반적인 하향링크 서브프레임에서 전송하는 것이다. 이 방안은 도 9를 통해 설명되는 실시예에 적용된다.
동적 서브프레임을 운용하는 방안을 기반으로 본 발명에서 제안하는 실시예들을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시한 도면이다. 여기서 기존 Rel. 8, 9, 10 legacy 단말이 존재하지 않는 non-BCC(non-Backward Compatible Carrier)에 적용되는 경우에 대하여 설명한다.
기존 legacy 단말은 TDD에서 동작하는 경우, 매 라디오 프레임의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 수신할 수 있다. 그러나 기지국이 BCC에서 동기 신호를 전송하여 legacy 단말과 non-legacy 단말을 포함하는 모든 단말이 상기 BCC에서 동기 신호를 수신하는 경우, 기지국은 non-BCC의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 전송할 필요가 없다. 따라서, non-BCC의 서브프레임 5와 6을 동적 서브프레임으로 설정하고, 상향링크 전송에 사용하는 것이 가능하다.
TDD UL-DL 설정 #3, #4, #5 각각에서 비관여 서브프레임에서 동적 서브프레임이 설정된다. 그리고 상향 링크 전송에 사용할 수 있는 서브프레임과 상향 링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK 전송에 사용할 수 있는 서브프레임들이 각각 매칭되어 도 4에서 도시된 바와 같이 설정된다. 좀 더 상세히 도면부호 401의 서브프레임과 404의 서브프레임, 402의 서브프레임과 405의 서브프레임, 403의 서브프레임과 406의 서브프레임, 411의 서브프레임과 415의 서브프레임, 412의 서브프레임과 416의 서브프레임, 413의 서브프레임과 417의 서브프레임, 414의 서브프레임과 418의 서브프레임, 421의 서브프레임과 426의 서브프레임, 422의 서브프레임과 427의 서브프레임, 423의 서브프레임과 428의 서브프레임, 424의 서브프레임과 429의 서브프레임, 그리고 425의 서브프레임과 430의 서브프레임이 각각 매핑되어 동적 서브프레임으로 설정된다.
1)TDD UL-DL 설정 #3에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #5(401)와 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #5(404)가 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 401이 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임(401)에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 #5(404)를 통해 전송된다.
2)TDD UL-DL 설정 #3에서 라디오 프레임 i+2의 하향링크 서브프레임 #5(401, 본 도에서는 라디오 프레임 i+2의 서브프레임들이 보이지 않기 때문에 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #5로써 대신하여 설명하도록 한다)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #5(404)가 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 404가 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 404에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+2의 동적 서브프레임 #5(401)에서 전송된다.
3)TDD UL-DL 설정 #3에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #5(401), #6(402)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #5(404), #6(405)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 401 내지 402를 상향링크 전송에 사용한다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 401 내지 402에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 404 내지 405에서 각각 전송된다.
4)TDD UL-DL 설정 #3에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #5(401), #6(402), #7(403)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #5(404), #6(405), #7(406)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 401, 402, 403이 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 401, 402, 403에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 404, 405, 406에서 각각 전송된다.
5)TDD UL-DL 설정 #3에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #5(401), #7(403)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #5(404), #6(405), #7(406)과 라디오 프레임 i+2의 하향링크 서브프레임#6(402, 본 도에서는 라디오 프레임 i+2의 서브프레임들이 보이지 않기 때문에 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #6으로써 대신하여 설명하도록 한다)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 401, 403, 405가 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 401, 403, 405에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK은 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 404, 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 406, 라디오 프레임 i+2의 동적 서브프레임 402에서 각각 전송한다.
라디오 프레임 i의 서브프레임 #6과 #7 사이에서 DL와 UL의 변화가 일어나므로, 단말은 수신에서 송신으로 스위칭할 수 있는 시간이 필요하다. 이를 해결하기 위해 서브프레임 #7에서 선두 K개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼이 스위칭 시간으로 사용된다. 그리고 그 이후의 OFDM 심볼은 상향링크 전송에 사용된다. 여기서 K는 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 상위 신호로 전송되거나 사전에 결정될 수 있다.
지금까지 TDD UL-DL 설정 #3을 기준으로 동적 서브프레임을 설정하고, 설정된 동적 서브프레임을 통해 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK을 전송하는 방법에 대하여 설명했다. 이러한 방법은 TDD UL-DL 설정 #4와 TDD UL-DL 설정 #5에서도 유사하게 적용된다. 다만 TDD UL-DL 설정 #4와 TDD UL-DL 설정 #5에서는 각각 라디오 프레임 i와 i+1에서 동적 서브프레임이 TDD UL-DL 설정 #3보다 하나씩 더 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시에 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면이다. 특히 기존 Rel. 8, 9, 10 legacy 단말이 존재하지 않는 non-BCC(non-Backward Compatible Carrier)에 적용되는 경우에 대하여 설명한다.
기존 legacy 단말은 TDD에서 동작하는 경우 매 라디오 프레임의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 수신한다. 기지국이 BCC에서 동기 신호를 전송하여 legacy 단말과 non-legacy 단말을 포함하는 모든 단말이 상기 BCC에서 동기 신호를 수신하는 경우, 기지국은 non-BCC의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 전송할 필요가 없다. 따라서, non-BCC의 서브프레임 5와 6을 동적 서브프레임으로 설정하고, 상향링크 전송에 사용하는 것이 가능하다.
도 5에서 각각의 TDD UL-DL 설정 #3, #4, #5의 비관여 서브프레임에서 동적 서브프레임이 설정된다. 여기서 상향 링크 전송에 사용할 수 있는 서브프레임들을 원으로 표시하고, 상향 링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK 전송에 사용할 수 있는 서브프레임들을 세모로 표시하였다. 원으로 표시된 서브프레임 중 특정 서브프레임의 상향링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 세모로 표시된 서브프레임 중 특정 서브프레임에서 전송되는지는 사전에 결정될 수도 있다. 예를 들어 설명하면
1)TDD UL-DL 설정 #3에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #5(501)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #5(505)가 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 501이 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임(501)의 상향링크 전송에 대한 응답인 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK은 라디오 프레임 i+1의 스페셜 서브프레임 #1(504)에서 전송된다. 만약 재전송이 요구된다면, 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 #5(505)가 상향링크 재전송에 사용된다.
2)TDD UL-DL 설정 #3에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #5(501), #6(502), #7(503)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #5(505), #6(506), #7(507)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 501과 507이 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 501과 507에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK은 라디오 프레임 i+1의 스페셜 서브프레임 #1(504)에서 전송한다. 만약 재전송이 요구된다면, 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 #5(505)와 #7(507)을 각각 상향링크 재전송에 사용한다. 이 경우 라디오 프레임 i의 서브프레임 #6(502)과 #7(503) 사이에서 DL와 UL의 변화가 일어나므로, 단말은 수신에서 송신으로 스위칭할 수 있는 시간을 필요로 한다. 이에 서브프레임 #7에서 선두 K개의 OFDM 심볼을 스위칭 시간으로 사용한다. 그리고 단말은 그 이후의 OFDM 심볼을 상향링크 전송에 사용한다. K는 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 상위 신호로 전송되거나, 사전에 결정될 수 있다.
3)TDD UL-DL 설정 #4에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #4(511), #5(512), #6(513), #7(514)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #4(517), #5(518), #6(519), #7(520)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 511, 512, 513, 514가 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 511, 512에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #0(515)에서 각각 전송되도록 사전에 결정된다. 그리고 동적 서브프레임 513, 514의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 스페셜 서브프레임 #1(516)에서 각각 전송되도록 사전에 결정된다. 만약 재전송이 요구된다면, 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 #4(517), #5(518), #6(519), #7(520)이 각각 상향링크 재전송에 사용된다.
4)TDD UL-DL 설정 #5에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #3(521), #4(522), #5(523), #6(524), #7(525)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #3(529), #4(530), #5(531), #6(532), #7(533)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 521, 522, 523, 524, 525가 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 521, 522에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #9(526)에서 각각 전송되도록 사전에 결정될 수 있다. 그리고 동적 서브프레임 523, 524의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #0(527)에서 각각 전송되도록 사전에 결정될 수 있다. 동적 서브프레임 525에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 스페셜 서브프레임 #1(528)에서 전송되도록 사전에 결정될 수 있다. 만약 재전송이 요구된다면, 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 #3(529), #4(530), #5(531), #6(532), #7(533)이 각각 상향링크 재전송에 사용된다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면이다. 특히 기존 Rel. 8, 9, 10 legacy 단말이 존재하지 않는 non-BCC(non-Backward Compatible Carrier)에 적용되는 경우에 대하여 설명한다.
기존 legacy 단말은 TDD에서 동작하는 경우 매 라디오 프레임의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 수신한다. 그러나 기지국이 BCC에서 동기 신호를 전송하여 legacy 단말과 non-legacy 단말을 포함하는 모든 단말이 BCC에서 동기 신호를 수신하는 경우, 기지국은 non-BCC의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 전송할 필요가 없다. 따라서, non-BCC의 서브프레임 5와 6이 동적 서브프레임으로 설정되고, 상향링크 전송에 사용될 수 있다.
도 6을 참조하면, TDD UL-DL 설정 #5에서 비관여 서브프레임에서 동적 서브프레임이 설정된다. 이 경우 상향 링크 전송에 사용할 수 있는 서브프레임들과 상향 링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK 전송에 사용할 수 있는 서브프레임들이 각각 매핑되어 원으로 표시되었다. 좀 더 상세히 설명하면, 도면 부호 601의 서브프레임과 605의 서브프레임, 602의 서브프레임과 606의 서브프레임, 603의 서브프레임과 607의 서브프레임, 604의 서브프레임과 608의 서브프레임들이 서로 매핑되어 동적 서브프레임으로 설정된다. 예를 들어 설명하면,
1)TDD UL-DL 설정 #5에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #3(601), #4(602), #5(603), #6(604)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 601, 602, 603, 604이 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 601, 602, 603, 604에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #7(605), #9(606)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #0(607), #1(608)에서 각각 전송된다. 만약 재전송이 요구된다면, 라디오 프레임 i+1에서 초기 상향링크 전송과 같은 위치의 서브프레임이 각각 상향링크 재전송에 사용된다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면이다. 특히 기존 Rel. 8, 9, 10 legacy 단말이 존재하는 BCC(Backward Compatible Carrier)에 적용되는 경우에 대하여 설명한다.
기존 legacy 단말은 TDD에서 동작하는 경우 매 라디오 프레임의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 수신한다. 따라서 기지국은 legacy 단말이 존재하는 BCC의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 전송한다. 이러한 경우 BCC의 서브프레임 5와 6이 동적 서브프레임으로 설정될 수 없고, 상향링크 전송에 사용하는 것이 불가능하다. 그리고 비관여 서브프레임들에서 HARQ ACK/NACK을 위한 자원이 정의되어 있지 않기 때문에, 기존 Rel. 8, 9, 10 legacy 단말의 데이터 수신에 영향을 주지 않는 HARQ ACK/NACK 전송 방법이 필요하다.
이에 DCI format 3/3A과 새로운 PHICH-RNTI(Radio Network Temporary Identifier)를 도입하여 그룹 단말들의 HARQ ACK/NACK을 전송하기 위한 용도로써 사용할 수 있다. 그러므로, 도 6의 TDD UL-DL 설정 #5 에서 서브프레임 #5(701, 704)와 #6(702, 705)을 제외한 비관여 서브프레임에서 동적 서브프레임이 설정된다. 도 7에서 설정된 동적 서브프레임에서 상향 링크 전송에 사용할 수 있는 서브프레임들과 상향 링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK 전송에 사용할 수 있는 서브프레임들이 원으로 표시되었다. 예를 들어 설명하면,
1)TDD UL-DL 설정 #3에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #7(703)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #7(706)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 703이 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 703에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 #7(706)에서 전송된다.
2)TDD UL-DL 설정 #3에서 라디오 프레임 i+2의 하향링크 서브프레임 #7(703, 본 도에서는 라디오 프레임 i+2의 서브프레임들이 보이지 않기 때문에 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #7로써 대신하여 설명하도록 한다)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #7(706)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 설정된 동적 서브프레임(706)이 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임(706)에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+2의 동적 서브프레임 #7(703)에서 전송된다.
3)TDD UL-DL 설정 #4에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #4(711), #7(712)와 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #4(713), #7(714)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 711, 712를 상향링크 전송에 사용한다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 711, 712에서의 상향링크 전송에 대한 응답인 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 713, 714에서 각각 전송된다. 그러나 라디오 프레임 i의 서브프레임 #6과 #7 사이에서 DL와 UL의 변화가 일어난다. 따라서 단말은 수신에서 송신으로 스위칭할 수 있는 시간을 필요로 한다. 이를 해결하기 위해 서브프레임 #7에서 선두 K개의 OFDM 심볼이 스위칭 시간으로 사용되며, 그 이후의 OFDM 심볼은 상향링크 전송에 사용된다. 여기서 K는 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 상위신호로 전송되거나, 사전에 결정될 수 있다.
4)TDD UL-DL 설정 #5에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #3(721), #4(722), #7(723)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #3(724), #4(725), #7(726)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 721, 722, 723을 상향링크 전송에 사용한다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 721, 722, 723에서의 상향링크 전송에 대한 응답인 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 724, 725, 726에서 각각 전송된다. 여기서 라디오 프레임 i의 서브프레임 #6과 #7 사이에서 DL와 UL의 변화가 일어난다. 따라서 단말은 수신에서 송신으로 스위칭할 수 있는 시간을 필요로 한다. 이를 해결하기 위해 서브프레임 #7에서 선두 K개의 OFDM 심볼을 스위칭 시간으로 사용하고, 그 이후의 OFDM 심볼을 상향링크 전송에 사용한다. 이때 K는 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 상위신호로 전송되거나 사전에 결정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면이다. 특히 기존 Rel. 8, 9, 10 legacy 단말이 존재하는 BCC(Backward Compatible Carrier)에 적용되는 경우에 대하여 설명한다.
기존 legacy 단말은 TDD에서 동작하는 경우 매 라디오 프레임의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 수신할 수 있다. 따라서 기지국은 legacy 단말이 존재하는 BCC의 서브프레임 5와 6을 통해 동기 신호를 전송한다. 이에 BCC의 서브프레임 5와 6이 동적 서브프레임으로 설정될 수 없고, 상향링크 전송으로 사용하는 것이 불가능하다. 또한 비관여 서브프레임들에서는 HARQ ACK/NACK을 위한 자원이 정의되어 있지 않기 때문에, 기존 Rel. 8, 9, 10 legacy 단말의 데이터 수신에 영향을 주지 않는 HARQ ACK/NACK 전송 방법이 필요하게 된다. 이에 대한 방안으로 DCI format 3/3A과 새로운 PHICH-RNTI를 도입하여 그룹 단말들의 HARQ ACK/NACK을 전송하기 위한 용도로 사용하는 것을 제안한다.
도 8에서 도시된 바와 같이 TDD UL-DL 설정 #3, #4, #5 각각에서 서브프레임 #5(801, 805)와 #6(802, 806)을 제외한 나머지 비관여 서브프레임에서 동적 서브프레임이 설정한다. 여기서 상향 링크 전송에 사용할 수 있는 서브프레임에는 원을 표시하였으며, 상향 링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK 전송에 사용할 수 있는 서브프레임에는 세모를 표시하였다. 원이 표시된 서브프레임 중 특정 서브프레임의 상향링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 세모가 표시된 서브프레임 중 어떤 서브프레임을 통해 전송되는지는 사전에 결정된다. 예를 들어 설명하면
1)TDD UL-DL 설정 #3에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #7(803)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #7(807)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 803이 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 803에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 스페셜 서브프레임 #1(804)에서 전송된다. 만약 재전송이 요구된다면, 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 #7(807)이 상향링크 재전송에 사용된다.
2)TDD UL-DL 설정 #4에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #4(811), #7(812)와 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #4(815), #7(816)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 811과 812가 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 811과 812에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #0(813)과 스페셜 서브프레임 #1(814)에서 각각 전송되도록 사전에 결정될 수 있다. 만약 재전송이 요구된다면, 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 #4(815)와 #7(816)을 각각 상향링크 재전송에 사용한다. 그러나 라디오 프레임 i의 서브프레임 #6과 #7 사이에서 DL와 UL의 변화가 일어나므로, 단말은 수신에서 송신으로 스위칭할 수 있는 시간이 필요하다. 이를 해결하기 위해 서브프레임 #7에서 선두 K개의 OFDM 심볼이 스위칭 시간으로 사용되고, 그 이후의 OFDM 심볼은 상향링크 전송에 사용된다. 여기서 K는 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 상위신호로 전송되거나 사전에 결정될 수 있다.
3)TDD UL-DL 설정 #5에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #3(821), #4(822), #7(823)과 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #3(827), #4(828), #7(829)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 821, 822, 823이 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 821에서의 상향링크 전송에 대한 응답인 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK은 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #9(824)에서 각각 전송되도록 사전에 결정된다. 그리고 동적 서브프레임 822에서의 상향링크 전송에 대한 응답인 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK은 라디오 프레임 i+1의 하향링크 서브프레임 #0(825)에서 전송되도록 사전에 결정된다.
다음으로 동적 서브프레임 823에서의 상향링크 전송에 대한 응답인 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK은 라디오 프레임 i+1의 스페셜 서브프레임 #1(826)에서 전송되도록 사전에 결정된다. 만약 재전송이 요구된다면, 라디오 프레임 i+1의 동적 서브프레임 #3(827), #4(828), #7(829)이 각각 상향링크 재전송에 사용된다. 이때 라디오 프레임 i의 서브프레임 #6과 #7 사이에서 DL와 UL의 변화가 일어나므로, 단말은 수신에서 송신으로 스위칭할 수 있는 시간이 필요하다. 이것을 해결하기 위해 서브프레임 #7에서 선두 K개의 OFDM 심볼은 스위칭 시간으로 사용되고, 그 이후의 OFDM 심볼은 상향링크 전송에 사용된다. 여기서 K는 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 상위신호로 전송되거나 사전에 결정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면이다. 특히 기존 Rel. 8, 9, 10 legacy 단말이 존재하는 BCC(Backward Compatible Carrier)에 적용하는 경우에 대하여 설명한다.
기존 legacy 단말은 TDD에서 동작하는 경우 매 라디오 프레임의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 수신한다. 따라서 기지국은 legacy 단말이 존재하는 BCC의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 전송한다. 이에 BCC의 서브프레임 5와 6이 동적 서브프레임으로 설정될 수 없고, 상향링크 전송에 사용하는 것이 불가능하다. 또한 비관여 서브프레임에서 HARQ ACK/NACK을 위한 자원이 정의되어 있지 않다. 따라서 기존 Rel. 8, 9, 10 legacy 단말의 데이터 수신에 영향을 주지 않는 HARQ ACK/NACK 전송 방법이 필요로 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 기존 HARQ ACK/NACK 타이밍이 정의되어 있는 서브프레임에서 UL grant의 특정 비트를 이용하여 어떤 서브프레임을 위한 재전송 요청인지를 알려주는 방법을 제안한다. 본 발명에서는 UL grant에 포함된 상향링크 인덱스(UL(UpLink) index)를 이용하여 실시예를 설명하도록 한다.
도 9의 TDD UL-DL 설정 #4와 #5에서 각각 서브프레임 #5(902, 907)와 #6(903, 908)을 제외한 나머지 비관여 서브프레임에서 동적 서브프레임이 설정된다. 도 9를 참조하면, 상향 링크 전송에 사용할 수 있는 서브프레임들은 원으로 표시하였으며, 상향 링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK 전송에 사용할 수 있는 서브프레임들은 세모로 표시하였다.
1)TDD UL-DL 설정 #4에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #4(901)가 동적 서브프레임으로 설정되었고, 동적 서브프레임 901을 상향링크 전송에 사용한다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 901에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant가 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #8(904) 또는 하향링크 서브프레임 #9(905)로 전송될 수 있다.
하향링크 서브프레임 #8(904)의 UL grant는 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #2의 상향링크 전송을 위한 것이다. 따라서 재전송이 필요한 경우 단말은UL grant의 UL index를 이용하여 어떤 서브프레임을 재전송 요구인지를 구별할 수 있다. 예를 들어 UL index가 00이면, 단말은 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #2에서 상향링크 전송을 위한 UL grant임을 확인할 수 있다. 그리고 UL index가 01이면, 단말은 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #4(906)에서 재전송을 위한 UL grant임을 확인할 수 있다.
또한 하향링크 서브프레임 #9(905)의 UL grant는 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #3이 상향링크 전송을 위한 것이므로, 단말은 UL grant의 UL index를 이용하여 어떤 서브프레임을 위한 재전송 요구인지를 구별할 수 있다. 즉 UL index가 00이면, 단말은 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #3이 상향링크 전송을 위한 UL grant임을 확인할 수 있다. 그리고 UL index가 01이면, 단말은 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #4(906)가 재전송을 위한 UL grant임을 알 수 있다.
2)TDD UL-DL 설정 #5에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #3(911), #4(912)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 911, 912가 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 911, 912에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant가 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #8(913)에서 전송된다. 하향링크 서브프레임 #8(913)의 UL grant는 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #2에서의 상향링크 전송을 위한 것이다. 따라서 재전송이 필요한 경우, 단말은 UL grant의 UL index를 이용하여 어떤 서브프레임을 위한 재전송 요구인지를 구별할 수 있다.
예를 들어 UL index가 00이면, 단말은 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #2(913)가 상향링크 전송을 위한 UL grant임을 알 수 있다. 그리고 UL index가 01이면, 단말은 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #2(914)이 재전송을 위한 UL grant임을 알 수 있다. 다음으로 UL index가 10이면, 단말은 라디오 프레임 i+1의 상향링크 서브프레임 #4(915)가 재전송을 위한 UL grant임을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따라 설정된 동적 서브프레임을 상향링크 전송과 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK에 사용하는 방안을 도시하는 도면이다. 특히 기존 Rel. 8, 9, 10 legacy 단말이 존재하는 BCC(Backward Compatible Carrier)에 적용하는 경우에 대하여 설명한다.
기존 legacy 단말은 TDD에서 동작하는 경우 매 라디오 프레임의 서브프레임 5와 6에서 동기 신호를 수신한다. 따라서 기지국은 legacy 단말이 존재하는 BCC의 서브프레임 5와 6에서 기지국이 동기 신호를 전송한다. 이에 BCC의 서브프레임 5와 6이 동적 서브프레임으로 설정될 수 없으며, 상향링크 전송에 사용하는 것이 불가능하다. 또한 비관여 서브프레임들에서는 HARQ ACK/NACK을 위한 자원이 정의되어 있지 않기 때문에, 기존 Rel. 8, 9, 10 legacy 단말의 데이터 수신에 영향을 주지 않는 HARQ ACK/NACK 전송 방법이 필요하다. 이에 DCI format 3/3A과 새로운 PHICH-RNTI를 도입하여 그룹 단말들의 HARQ ACK/NACK을 전송하기 위한 용도로써 사용하는 방안을 제안한다.
도 10의 TDD UL-DL 설정 #5에서 서브프레임 #5(1003)과 #6(1004)를 제외한 나머지 비관여 서브프레임에서 동적 서브프레임이 설정된다. 그리고 상향 링크 전송에 사용할 수 있는 서브프레임들과 상향 링크 전송에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK 전송에 사용할 수 있는 서브프레임들이 각각 대응되게 매핑되어 원으로 표시되었다. 좀 더 상세히, 도면부호 1001의 서브프레임과 1005의 서브프레임, 1002의 서브프레임과 1006의 서브프레임이 각각 대응되게 매핑되어 동적 서브프레임으로 설정된다.
1)TDD UL-DL 설정 #5에서 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #3(1001), #4(1002)이 동적 서브프레임으로 설정되고, 동적 서브프레임 1001, 1002가 상향링크 전송에 사용된다고 가정한다. 이 경우 동적 서브프레임 1001, 1002에서의 상향링크 전송에 대한 응답으로써 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK은 라디오 프레임 i의 하향링크 서브프레임 #7(1005), #9(1006)에서 각각 전송된다. 만약 재전송이 요구된다면, 라디오 프레임 i+1에서 초기 상향 전송과 같은 위치의 서브프레임이 각각 상향링크 재전송에 사용된다.
도 11은 본 발명에 따른 기지국 절차를 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 기지국은 1101단계에서 비관여 서브프레임들을 동적 서브프레임으로 설정한다. 그리고 기지국은 1102단계에서 설정된 동적 서브프레임들을 UL grant로 스케줄링한다. 이때 UL grant가 전송될 수 있는 하향링크 서브프레임들은 HARQ ACK/NACK이 전송되는 서브프레임과 동일하다. 다음으로 기지국은 1103단계에서 스케줄링된 동적 서브프레임들을 통해 단말로부터 상향링크 데이터를 수신한다. 기지국이 1104단계에서 상향링크 데이터 복호에 성공했는지 판단한다. 만약 1104단계에서 상향링크 데이터 복호에 성공하지 못했으면, 기지국은 1105단계에서 본 발명에 따라서 서브프레임에서 상향링크 데이터 재전송 요청을 위한 HARQ ACK/NACK 또는 UL grant를 전송한다. 그리고 기지국은 1103단계를 재수행한다.
도 12는 본 발명에 따른 단말 절차를 설명하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 단말은 1201 단계에서 본 발명에 따른 설정된 동적 서브프레임들이 상향링크 전송에 사용되는가를 판단한다. 본 절차 전에 단말은 동적 서브프레임 설정에 대한 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 여기서 단말은 동적 서브프레임에 대응하는 하향링크 서브프레임에서 UL grant가 수신되었는지를 확인하여 동적 서브프레임이 상향링크 전송에 사용되는지를 판단할 수 있다.
만약 동적 서브프레임이 상향링크 전송에 사용되면, 단말은 1202단계에서 수신된 UL grant에 대응하는 동적 서브프레임에서 상향링크 데이터를 전송한다. 그리고 단말은 1203 단계에서 동적 서브프레임에서 전송한 상향링크 데이터 복호 성공에 대한 메시지가 본 발명에 따른 서브프레임에서 수신되었는지 판단한다. 만약 상향링크 데이터 복호 성공에 대한 메시지가 수신되지 않으면, 단말은 1202단계로 돌아가 상향링크 데이터에 대한 재전송을 수행한다.
다시 1201단계에서 동적 서브프레임이 상향링크 전송에 사용되지 않았으면, 단말은 1204단계에서 기지국의 스케줄링 여부에 따라 하향링크 데이터를 수신한다.
도 13은 본 발명에 따른 기지국 장치를 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 기지국은 제어기(1301), 스케쥴러(1303), PDCCH 블록(1305), PDSCH 블록(1316), PHICH 블록(1324), 다중화기(1315)로 구성되는 송신부와 PUSCH 블록(1330), PUCCH 블록(1339), 역다중화기(1349)로 구성되는 수신부로 구성된다.
제어기(1301)는 본 발명에 따라 동적 서브프레임을 설정하고, 단말로부터 수신한 채널 정보와 단말이 전송해야 하는 데이터 양 등을 참고하여 스케쥴러(1303), PDCCH 블록(1305)로 알려준다.
송신부(Tx;Transmitter)에서 PDCCH 블록(1305)은 DCI 형성기(1307;DCI formatting), 채널 코딩부(1309;Channel coding), 레이트 매칭기(1311;Rate matching), 변조기(1313;Modulation)를 구비한다. 그리고 PDSCH 블록(1316)은 데이터버퍼(1317;Data buffer), 채널 코딩부(1319;Channel coding), 레이트 매칭기(1321;Rate matching), 변조기(1323;Modulation)를 구비한다. 다음으로 PHICH 블록(1324)은 HARQ ACK/NACK 생성기(1325;HARQ ACK/NACK generation), PHICH 형성기(1327;PHICH formatting), 변조기(1329;Modulation)를 구비한다.
PDCCH 블록(1305)은 스케쥴러(1303)의 제어를 받아 DCI(1307)를 구성한다. 그리고 DCI는 채널 코딩부(1309)에서 오류정정능력이 부가된 다음, 레이트 매칭기(1311)에서 실제 매핑될 리소스 양에 맞춰 레이트매칭된다. 그리고 레이트매칭된 DCI는 변조기(1313)에서 변조된 다음, 다중화기(1315;Multiplexing)에서 다른 신호들과 다중화된다.
PDSCH 블록(1316)은 스케쥴러(1303)의 제어를 받아 데이터 버퍼(1317)로부터 전송하고자 하는 데이터를 추출한다. 그리고 추출된 데이터는 채널 코딩부(1319)에서 오류정정능력이 부가된 다음, 레이트 매칭기(1321)에서 실제 매핑될 리소스 양에 맞춰 레이트매칭된다. 레이트매칭된 데이터는 변조기(1323)에서 변조된 다음, 다중화기(1315)에서 다른 신호들과 다중화된다.
PHICH 블록(1324)은 본 발명에 따라 스케쥴러(1303)의 제어를 받아 HARQ ACK/NACK 생성기(1325)에서 단말로부터 수신한 PUSCH에 대한 HARQ ACK/NACK을 생성한다. HARQ ACK/NACK은 PHICH 구성기(1327)를 통해서 PHICH 채널 구조에 맞게 구성되고, 변조기(1329)에서 변조된 다음, 다중화기(1315)에서 다른 신호들과 다중화된다.
그리고 다중화기(1315)를 통해 다중화된 신호들은 OFDM 신호로 생성되어 본 발명에 따른 서브프레임에서 단말에게 전송된다.
수신부(Rx;Receiver)에서 PUSCH 블록(1330)은 복조기(1337;Demodulation), 역레이트 매칭기(1335;De-rate matching), 채널 디코딩부(1333;Channel decoding), 데이터 획득부(1331;Acquire Data)를 구비한다. 그리고 PUCCH 블록(1339)은 복조기(1347;Demodulation), 역레이트 매칭기(1345;De-rate matching), 채널 디코딩부(1343;Channel decoding), 상향링크 ACK/NACK 혹은 CQI 획득부(1341;Acquire UL ACK/NACK or CQI)를 구비한다.
PUSCH 블록(1330)은 본 발명에 따라 단말로부터 수신한 신호에 대해서 역다중화기(1349;Demultiplexing)를 통해 PUSCH신호를 분리한다. 그리고 분리된 PUSCH 신호가 복조기(1337)에서 복조된 다음, 역레이트 매칭부(1335)에서 레이트매칭 이전 심볼들로 재구성된다. 이후 재구성된 심볼들이 채널 디코딩부(1333)에서 디코딩되고, 데이터 획득부(1331)에서 PUSCH 데이터가 획득된다. 데이터 획득부(1331)는 디코딩 결과에 대한 오류여부를 스케쥴러(1303)로 통지하여 하향링크 HARQ ACK/NACK 생성을 조정할 수 있다. 또한 데이터 획득부(1331)는 디코딩 결과에 대한 오류여부를 제어기(1301)로 인가한다. 이러한 과정들을 통해 제어기(1301)는 하향링크 HARQ ACK/NACK을 본 발명에 따른 서브프레임에서 전송할 수 있다.
PUCCH 블록(1330)은 본 발명에 따라 단말로부터 수신한 신호에 대해서 역다중화기(1349)를 통해 PUCCH 신호를 분리한 후, 이를 복조기(1347)에서 복조한 한다. 그리고 PUCCH 블록(1330)은 복조된 PUCCH 신호로부터 채널 디코딩부(1333)에서 디코딩하며, 상향링크 ACK/NACK 혹은 CQI 획득부(1341)를 통해 상향링크 ACK/NACK 혹은 CQI를 획득한다. 획득한 상향링크 CQI는 스케쥴러(1303)로 인가되어 PDSCH의 전송 MCS(modulation and coding scheme)를 결정하는데 이용된다.
기지국의 서브프레임 운용 장치에서, 제어기(1301)는 본 발명에 따른 동적 서브프레임에 대응되는 하향링크 서브프레임을 통해 PUSCH를 위한 스케줄링 정보를 전송한다. 또한 제어기(1301)는 수신부를 제어하여 스케줄링 정보에 따라 단말로부터 동적 서브프레임을 통해 상향링크 데이터를 수신한다. 그리고 제어기(1301)는 송신부를 제어하여 수신된 상향링크 데이터의 복호 성공 여부에 따라 스케줄링 정보 또는 하향링크 ACK/NACK을 전송한다.
도 14는 본 발명에 따른 단말 장치를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 단말은 제어기(1401), PUCCH 블록(1405), PUSCH 블록(1416), 다중화기(1415)로 구성되는 송신부와 PHICH 블록(1424), PDSCH 블록(1430), PDCCH 블록(1439), 역다중화기(1449)로 구성되는 수신부로 구성된다.
송신부(Tx;Transmitter)에서 PUCCH 블록(1405)은 UCI 형성기(1407;UCI(Uplink control information) formatting), 채널 코딩부(1409;Channel coding), 변조기(1413;Modulation)를 구비한다. 그리고 PUSCH 블록(1416)은 데이터 버퍼(1418;Data buffer), 채널 코딩부(1419;Channel coding), 레이트 매칭기(1421;Rate matching), 변조기(1423)를 구비한다.
수신부(Rx;Receiver)에서 PHICH 블록(1424)은 HARQ ACK/NACK 획득기(1425;Acquire HARQ ACK/NACK), 복조기(1429;Demodulation)를 구비한다. 그리고 PDSCH 블록(1430)은 복조기(1437;Demodulation), 역레이트 매칭기(1435;De-rate matching), 채널 디코딩부(1433;Channel decoding), 데이터 획득부(1431;Acquire Data)를 구비한다. 마지막으로 PDCCH 블록(1439)은 복조기(1447;Demodulation), 역레이트 매칭기(1445;De-rate matching), 채널 디코딩부(1443;Channel decoding), DCI 획득부(1441;Acquire DCI)를 구비한다.
제어기(1401)는 기지국로부터 수신한 DCI로부터 동적 서브프레임이 상향링크 전송을 위해 사용되는지를 결정하고 상기 동적 서브프레임에서 상향링크 전송을 수행하도록 PUCCH 블록(1405), PUSCH 블록(1416), PHICH 블록(1424), PDSCH블록(1430), PDCCH 블록(1439)으로 알려준다. 동적 서브프레임이 상향링크 전송을 위해 사용되는지의 여부 판단과 동적 서브프레임에서의 상향링크 전송은 본 발명에서 설명한 방법을 따른다.
PUCCH 블록(1405)은 제어기(1401)의 제어를 받아 UCI(Uplink control information)로 HARQ ACK/NACK 혹은 CQ(1407)를 구성한다. 그리고UCI는 채널 코딩부(1409)에서 오류정정능력이 부가되고, 변조기(1413)에서 변조된 다음, 다중화기(1415)에서 다른 신호들과 다중화된다.
PUSCH 블록(1416)은 데이터 버퍼(1418)로부터 전송하고자 하는 데이터를 추출한다. 추출된 데이터는 채널 코딩부(1419)에서 오류정정능력이 부가된 다음, 레이트 매칭기(1421)에서 실제 매핑될 리소스 양에 맞춰 레이트매칭다. 그리고 레이트매칭된 데이터는 변조기(1423)에서 변조된 다음, 다중화기(1415)에서 다른 신호들과 다중화된다.
그리고 다중화된 신호들은 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 신호로 생성되어 본 발명에 따른 동적 서브프레임을 통해 기지국으로 전송된다.
PHICH 블록(1424)은 기지국으로부터 본 발명에 따른 서브프레임에서 수신한 신호에 대해서 역다중화기(1449)를 통해 PHICH 신호를 분리한다. 그리고 분리된 PHICH 신호는 복조기(1429)에서 복조된 다음, HARQ ACK/NACK 획득부(1425)에서 PUSCH에 대한 HARQ ACK/NACK 여부를 획득한다.
PDSCH 블록(1430)은 기지국으로부터 수신한 신호로부터 역다중화기(1449)를 통해 PDSCH 신호를 분리한다. 그리고 분리된 PDSCH 신호는 복조기(1437)에서 복조된 다음, 역레이트 매칭부(1435)에서 레이트매칭 이전 심볼들로 재구성된다. 다음으로 재구성된 심볼들은 채널 디코딩부(1433)에서 디코딩된다. 데이터 획득부(1431)는 디코딩된 심볼에서 PDSCH 데이터를 획득한다. 이때 데이터 획득부(1431)는 디코딩 결과에 대한 오류여부를 PUCCH 블록(1405)으로 통지하여 상향링크 HARQ ACK/NACK 생성을 조정한다.
PDCCH 블록(1439)은 본 발명에 따른 상향링크 전송에 사용되는 동적 서브프레임에 대응하는 서브프레임을 통해 기지국으로부터 수신된 신호에서 역다중화기(1449)를 통해 PDCCH 신호를 분리한다. 그리고 PDCCH블록(1439)은 분리된 PDCCH 신호를 복조기(1447)에서 복조한다. 그리고 PDCCH(1439)은 복조된 PDCCH 신호를 채널 디코딩부(1433)에서 디코딩하며, DCI 획득부(1441)에서 DCI를 획득한다.
이 때 단말의 제어기(1401)는 상향링크 전송에 사용되는 동적 서브프레임을 통해 상향링크 데이터를 기지국으로 전송한다. 제어기(1401)는 전송되는 상향링크 데이터에 대한 UL grant 또는 HARQ ACK/NACK이 수신부를 통해 본 발명에 따른 서브프레임에서 수신되는지 판단한다. 그리고 제어기(1401)는 송신부를 제어하여 본 발명에 따른 동적 서브프레임에서 다시 상기 상향링크 데이터에 대한 재전송을 수행할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (16)

  1. 기지국의 데이터 전송 방법에 있어서,
    시분할 복식(TDD: time division duplex) 상향링크(UL: uplink)-하향링크(DL: downlink) 설정(confiuration)에 기반하여, HARQ(hybrid automatic retransmit request) 프로세스에 관여하지 않는 적어도 하나의 서브프레임을 식별하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 서브프레임의 서브셋을 동적 서브프레임으로 설정하는 과정과,
    상기 동적 서브프레임의 제1 서브프레임에서 단말이 상향링크 데이터 전송을 하도록 하기 위한 제1 상향링크 그랜트를 상기 단말에게 전송하는 과정과,
    상기 동적 서브프레임의 상기 제1 서브프레임에서 상기 제1 상향링크 그랜트에 대응하는 상향링크 데이터를 상기 단말로부터 수신하는 과정과,
    상기 상향링크 데이터 복호를 성공하지 못하면, 상향링크 데이터 재전송 요청을 위한 HARQ ACK(acknowledgement)/NACK(negative acknowledgement) 또는 제2 상향링크 그랜트를 상기 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 동적 서브프레임으로 설정하는 과정은
    상기 적어도 하나의 서브프레임 중 동기 신호를 수신하는 서브프레임을 제외한 나머지 서브프레임을 상기 동적 서브프레임으로 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 HARQ ACK/NACK 또는 상기 제2 상향링크 그랜트는 상기 동적 서브프레임에 포함되는 제2 서브프레임에서 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 HARQ ACK/NACK 또는 상기 제2 상향링크 그랜트는 상기 적어도 하나의 서브프레임 중 상기 동적 서브프레임으로 설정되지 않은 제3 서브프레임에서 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 동적 서브프레임은
    TDD UL-DL 설정에 따른 스페셜 서브프레임 및 하향링크 서브프레임 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  6. 단말의 데이터 전송 방법에 있어서,
    동적 서브프레임의 제1 서브프레임에서의 상향링크 데이터 전송을 지시하는 상향링크 그랜트를 기지국으로부터 수신하는 과정과,
    상기 동적 서브프레임의 제1 서브프레임에서 상기 상향링크 그랜트에 대응하는 상향링크 데이터를 상기 기지국에게 전송하는 과정과,
    상기 상향링크 데이터에 대한 복호 성공 메시지가 수신되지 않으면, 상향링크 데이터에 대한 재전송을 수행하는 과정을 포함하고,
    상기 동적 서브프레임은, 시분할 복식(TDD: time division duplex) 상향링크(UL: uplink)-하향링크(DL: downlink) 설정(confiuration)에 따라 HARQ(hybrid automatic retransmit request) 프로세스에 관여하지 않는 적어도 하나의 서브프레임의 서브셋인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  7. 제6항에 있어서, 하향링크 서브프레임에 인접한 상향링크 서브프레임의 미리 설정된 개수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼이 스위칭 시간으로 사용되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 재전송을 수행하는 과정은
    상기 상향링크 그랜트의 상향링크 인덱스를 확인하여, 상향링크 재전송 여부를 구별하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  9. 신호를 송수신하는 송수신부와,
    시분할 복식(TDD: time division duplex) 상향링크(UL: uplink)-하향링크(DL: downlink) 설정(confiuration)에 기반하여, HARQ(hybrid automatic retransmit request) 프로세스에 관여하지 않는 적어도 하나의 서브프레임을 식별하고, 상기 적어도 하나의 서브프레임의 서브셋을 동적 서브프레임으로 설정하고, 상기 동적 서브프레임의 제1 서브프레임에서 단말이 상향링크 데이터 전송을 하도록 하기 위한 제1 상향링크 그랜트를 상기 단말에게 전송하고, 상기 동적 서브프레임의 상기 제1 서브프레임에서 상기 제1 상향링크 그랜트에 대응하는 상향링크 데이터를 상기 단말로부터 수신하고, 상기 상향링크 데이터 복호를 성공하지 못하면, 상향링크 데이터 재전송 요청을 위한 HARQ ACK(acknowledgement)/NACK(negative acknowledgement) 또는 제2 상향링크 그랜트를 상기 단말에게 전송하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 기지국.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어기는
    상기 적어도 하나의 서브프레임 중 동기 신호를 수신하는 서브프레임을 제외한 나머지 서브프레임을 상기 동적 서브프레임으로 설정하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 기지국.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제어기는
    상기 송수신부를 제어하여 상기 HARQ ACK/NACK 또는 상기 제2 상향링크 그랜트를 상기 동적 서브프레임에 포함되는 제2 서브프레임에서 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 기지국.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제어기는
    상기 송수신부를 제어하여 상기 HARQ ACK/NACK 또는 상기 제2 상향링크 그랜트를 상기 적어도 하나의 서브프레임 중 상기 동적 서브프레임으로 설정되지 않은 제3 서브프레임에서 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 기지국.
  13. 제9항에 있어서, 상기 동적 서브프레임은
    TDD UL-DL 설정에 따른 스페셜 서브프레임 및 하향링크 서브프레임 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 기지국.
  14. 신호를 송수신하는 송수신부와,
    동적 서브프레임의 제1 서브프레임에서의 상향링크 데이터 전송을 지시하는 상향링크 그랜트를 기지국으로부터 수신하고, 상기 동적 서브프레임의 제1 서브프레임에서 상향링크 데이터를 상기 기지국에게 전송하고, 상기 상향링크 데이터에 대한 복호 성공 메시지가 수신되지 않으면, 상향링크 데이터에 대한 재전송을 수행하는 제어기를 포함하고,
    상기 동적 서브프레임은, 시분할 복식(TDD: time division duplex) 상향링크(UL: uplink)-하향링크(DL: downlink) 설정(confiuration)에 따라 HARQ(hybrid automatic retransmit request) 프로세스에 관여하지 않는 적어도 하나의 서브프레임의 서브셋인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 단말.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제어기는
    서브프레임에 인접한 상향링크 서브프레임의 미리 설정된 개수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 스위칭 시간으로 사용하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 단말.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제어기는
    상기 상향링크 그랜트의 상향링크 인덱스를 확인하여, 상향링크 재전송 여부를 구별하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 단말.
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