KR101476065B1

KR101476065B1 - 무선 통신 시스템에서 단말의 수신 확인 응답 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101476065B1
Application number: KR1020137003602A
Authority: KR
Inventors: 서동연; 김민규; 안준기; 양석철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2014-12-23
Anticipated expiration: 2031-07-15
Also published as: US20180220473A1; USRE50460E1; WO2012008804A3; KR20130038920A; WO2012008804A2; EP2595337A2; CN103069738B; EP2595337B1; US9955512B2; CN103069738A; US20130114479A1; EP2595337A4; USRE49380E1; US10383158B2

Abstract

2개의 서빙 셀이 설정된 단말이 HARQ ACK/NACK 응답을 전송하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 2개까지의 전송 블록을 지원하는 제1 전송 모드로 설정된 제1 서빙 셀을 통해 제1 전송 블록을 수신하는 단계; 상기 제1 전송 블록에 대한 제1 응답을 포함하는 HARQ ACK/NACK 응답을 결정하는 단계; 및 상기 HARQ ACK/NACK 응답을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 응답은 상기 제1 서빙 셀을 통해 2개의 전송 블록을 수신한 경우 사용하는 응답과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.

Description

무선 통신 시스템에서 단말의 수신 확인 응답 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING RECEPTION CONFIRMATION RESPONSE OF USER EQUIPMENT IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 단말이 수신 확인 응답인 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(not-acknowledgement) 응답을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근, 다중 반송파 시스템이 주목받고 있다. 다중 반송파 시스템은 무선 통신 시스템이 광대역을 지원하려고 할 때 목표로 하는 광대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 요소 반송파(component carrier, CC)를 모아서 광대역을 지원하는 시스템을 의미한다. 즉, 다중 반송파 시스템에서는 다수의 요소 반송파를 사용할 수 있다. 요소 반송파는 중심 주파수와 대역폭으로 정의된다.

기지국이 단말에게 신호를 전송하는 요소 반송파를 하향링크 요소 반송파라 하고, 단말이 기지국으로 신호를 전송하는 요소 반송파를 상향링크 요소 반송파라 한다. 하나의 상향링크 요소 반송파와 하나의 하향링크 요소 반송파가 하나의 셀에 대응된다. 따라서, 복수의 하향링크 요소 반송파를 이용하여 서비스를 제공받는 단말은 복수의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다.

다중 반송파 시스템에서는 기존의 단일 반송파 시스템에 비해 상향링크 제어 신호 전송량이 증가할 수 있다. 예를 들어, 다중 반송파 시스템에서 단말은 복수의 하향링크 요소 반송파를 통해 복수의 전송 블록(transport block : TB)을 수신할 수 있다. 이러한 경우 단말은 각 전송 블록에 대한 수신 확인 응답인 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK/NACK(acknowledgement/not-acknowledgement)을 전송하여야 하므로 단일 반송파 시스템에 비해 상향링크 제어 신호 전송량이 증가할 수 있다. 또한, 다중 반송파 시스템에서는 상향링크 제어 신호를 하나의 상향링크 요소 반송파를 통해 전송하여야 하는 제한이 있을 수 있다. 따라서, 증가한 상향링크 제어 신호를 하나의 상향링크 요소 반송파를 통해 전송하여야 할 수 있기 때문에 기존의 단일 반송파 시스템에서의 상향링크 제어 신호 전송 방법과는 다른 방법이 필요하다.

또한, 다중 반송파 시스템에서 하나의 하향링크 요소 반송파를 통해 전송될 수 있는 전송 블록은 전송 모드에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 하향링크 요소 반송파의 전송 모드에 따라 PDSCH(physical downlink shared channel)에서 하나의 전송 블록만이 전송될 수 있거나, 최대 2개의 전송 블록이 전송될 수 있다. 그런데, 최대 2개의 전송 블록이 전송될 수 있는 전송 모드로 설정된 하향링크 요소 반송파를 통해서도 하나의 전송 블록만이 전송되는 경우도 있을 수 있다. 이러한 경우, 단말이 어떠한 방식으로 HARQ ACK/NACK을 전송할 것인지 문제될 수 있다.

본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 단말의 HARQ ACK/NACK 응답을 전송하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 방법은 2개의 서빙 셀이 설정된 단말이 HARQ ACK/NACK 응답을 전송하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 2개까지의 전송 블록을 지원하는 제1 전송 모드로 설정된 제1 서빙 셀을 통해 제1 전송 블록을 수신하는 단계; 상기 제1 전송 블록에 대한 제1 응답을 포함하는 HARQ ACK/NACK 응답을 결정하는 단계; 및 상기 HARQ ACK/NACK 응답을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 응답은 상기 제1 서빙 셀을 통해 2개의 전송 블록을 수신한 경우 사용하는 응답과 동일한 것을 특징으로 한다.

상기 제1 응답은 상기 제1 전송 블록을 성공적으로 디코딩한 경우, 상기 제1 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 수신하여 모두 성공적으로 디코딩한 경우의 응답과 동일할 수 있다.

상기 제1 응답은 상기 제1 전송 블록을 성공적으로 디코딩하지 못한 경우, 상기 제1 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 모두 성공적으로 디코딩하지 못한 경우의 응답과 동일할 수 있다.

상기 방법은 제2 전송 모드로 설정된 제2 서빙 셀을 통해 적어도 하나의 제2 전송 블록을 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 HARQ ACK/NACK 응답은 상기 제1 전송 블록에 대한 제1 응답 및 상기 적어도 하나의 제2 전송 블록에 대한 제2 응답을 포함할 수 있다.

상기 제1 전송 블록에 대해 2개의 상향링크 무선자원을 결정하는 단계; 상기 적어도 하나의 제2 전송 블록에 대해 적어도 하나의 상향링크 무선자원을 결정하는 단계; 상기 제1 응답 및 상기 제2 응답에 따라 상기 2개의 상향링크 무선자원 및 상기 적어도 하나의 상향링크 무선자원 중 어느 하나의 상향링크 무선자원을 선택하는 단계; 및 상기 선택한 어느 하나의 상향링크 무선자원에서 2비트 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 서빙 셀이 프라이머리 셀인 경우, 상기 2개의 상향링크 무선자원은 상기 제1 전송 블록에 대한 자원 할당 정보를 나르며(carrying) 상기 제1 서빙 셀을 통해 전송된 PDCCH(physical downlink control channel)에 사용되는 무선자원에 기반하여 결정될 수 있다.

상기 제2 서빙 셀이 세컨더리 셀인 경우, 상기 적어도 하나의 상향링크 무선자원은 상위 계층 설정에 따라 지정된 4개의 무선자원 값들 중에서 상기 제2 서빙 셀에서 전송된 PDCCH에 의해 결정된 무선자원 값에 기반하여 결정될 수 있다.

상기 2비트 정보는 QPSK(quadrature phase-shift keying) 변조되어 전송될 수 있다.

상기 제2 전송 모드가 2개까지의 전송 블록을 지원하는 전송 모드이고, 상기 제2 서빙 셀을 통해 하나의 제2 전송 블록을 수신하여 성공적으로 디코딩한 경우, 상기 제2 응답은, 상기 제2 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 모두 성공적으로 디코딩한 경우의 응답과 동일할 수 있다.

상기 제2 전송 모드가 2개까지의 전송 블록을 지원하는 전송 모드이고, 상기 제2 서빙 셀을 통해 하나의 제2 전송 블록을 수신하여 성공적으로 디코딩하지 못한 경우, 상기 제2 응답은, 상기 제2 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 모두 성공적으로 디코딩하지 못한 경우의 응답과 동일할 수 있다.

상기 제1 서빙 셀은 상기 단말이 기지국과의 최초 연결 확립 과정 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 프라이머리 셀일 수 있다.

상기 2개의 서빙 셀은 FDD(frequency division duplex)로 동작할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 단말은 무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 2개까지의 전송 블록을 지원하는 제1 전송 모드로 설정된 제1 서빙 셀을 통해 제1 전송 블록을 수신하고 상기 제1 전송 블록에 대한 제1 응답을 포함하는 HARQ ACK/NACK 응답을 결정하여 상기 HARQ ACK/NACK 응답을 전송하되, 상기 제1 응답은 상기 제1 서빙 셀을 통해 2개의 전송 블록을 수신한 경우 사용하는 응답과 동일한 것을 특징으로 한다.

상기 프로세서는 제2 전송 모드로 설정된 제2 서빙 셀을 통해 적어도 하나의 제2 전송 블록을 수신하되, 상기 HARQ ACK/NACK 응답은 상기 제1 전송 블록에 대한 제1 응답 및 상기 적어도 하나의 제2 전송 블록에 대한 제2 응답을 포함할 수 있다.

단말에게 설정된 서빙 셀의 전송 모드가 변경되는 경우에도 HARQ ACK/NACK 응답을 오류 없이 전송할 수 있다. 또한, HARQ ACK/NACK 응답이 맵핑되는 신호 성상 상의 위치를 최대로 이격시켜 오류 발생 가능성을 낮추면서 HARQ ACK/NACK 응답을 전송할 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE에서 사용하는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 3GPP LTE에서 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 PUCCH 포맷을 제어 영역으로 물리적 맵핑하는 관계를 나타낸다.
도 7은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 1b를 나타낸다.
도 8은 HARQ 수행의 일 예를 나타낸다.
도 9는 PUCCH 포맷 1a/1b에서 ACK/NACK신호의 성상 맵핑의 예를 나타낸다.
도 10은 기존의 단일 반송파 시스템과 다중 반송파 시스템의 비교 예이다.
도 11은 2 비트의 ACK/NACK 정보에 대한 채널 선택의 예를 나타낸다.
도 12는 3비트 ACK/NACK 정보에 대한 채널 선택을 예시한다.
도 13은 3비트 ACK/NACK 정보의 각 비트가 나타내는 대상과 이러한 3비트 ACK/NACK 정보에 대한 채널 선택을 예시하는 일 예이다.
도 14는 3비트 ACK/NACK 정보에서 각 비트가 나타내는 대상과의 맵핑 관계를 예시하는 다른 예이다.
도 15는 4비트 ACK/NACK 정보에 대한 채널 선택을 예시한다.
도 16은 4비트 ACK/NACK 정보에서 각 비트가 나타내는 대상과의 맵핑 관계를 예시하는 예들이다.
도 17은 4비트 ACK/NACK 정보가 도 16과 같은 경우, 무선 자원 및 성상 위치에의 맵핑을 나타낸다.
도 18은 4비트 ACK/NACK 정보에서 각 비트가 나타내는 대상과의 맵핑 관계 및 무선 자원 및 성상 위치에의 맵핑을 예시하는 다른 예이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 ACK/NACK 전송 방법을 나타낸다.
도 20 내지 도 22는 2개까지의 전송 블록을 지원하는 서빙 셀에서 하나의 전송 블록을 수신한 경우 단말이 채널 선택을 적용하는 예들을 나타낸다.
도 23은 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 단말을 나타낸 블록도이다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. 설명을 명확하게 하기 위해, LTE/LTE-A을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.

무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(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.

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.

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 사용하는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 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. 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 슬롯에 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.

도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.

하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 N_RB개의 자원블록(RB; Resource Block)을 포함한다. 자원블록은 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 N_RB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 N_RB은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다.

자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element, RE)라 한다. 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,N_RB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.

여기서, 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 4는 3GPP LTE에서 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 데이터 채널이 할당되는 데이터 영역이 된다.

제어 채널의 일 예로 PDCCH(physical downlink control channel)가 있다. PDCCH는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보, 페이징 정보, 시스템 정보, PDSCH(physical downlink shared channel) 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, REG)에 대응된다. 자원 요소 그룹(REG)은 4개의 자원요소(RE)로 구성될 수 있다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.

기지국은 단말에게 보내려는 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, DCI에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; Radio Network Temporary Identifier)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보 블록(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.

데이터 채널에는 PDSCH가 있다. PDSCH에서는 데이터, PBCH(physical broadcast channel)를 통해 전송되지 않는 시스템 정보, 페이징 메시지 등이 전송된다. 데이터는 전송 블록(transport block, TB)을 단위로 전송된다. 각 전송 블록은 MAC 계층 PDU(protocol data unit)에 대응된다.

도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역(control region)과 데이터 영역(data region)으로 나뉠 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역에는 데이터 및/또는 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 상위 계층에서 지시되는 경우, 단말은 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 지원할 수 있다.

PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 전송 블록을 단위로 전송될 수 있다. 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 데이터에 다중화되는 제어정보에는 예를 들어, CQI(channel quality indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.

하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.

PUCCH는 포맷(format)에 따라서 다양한 종류의 제어 정보를 나른다. PUCCH 포맷 1은 스케쥴링 요청(SR; Scheduling Request)을 나른다. 이때 OOK(On-Off Keying) 방식이 적용될 수 있다. PUCCH 포맷 1a는 하나의 코드워드(codeword)(전송 블록)에 대하여 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식으로 변조된 ACK/NACK(Acknowledgement/Non-Acknowledgement)을 나른다. PUCCH 포맷 1b는 2개의 코드워드(전송 블록)에 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.

[표 1]

표 2는 PUCCH 포맷에서 슬롯당 참조 신호로 사용되는 OFDM 심벌의 개수를 나타낸다.

[표 2]

표 3은 PUCCH 포맷에서 참조 신호가 맵핑되는 OFDM 심벌의 위치를 나타낸다.

[표 3]

도 6은 PUCCH 포맷을 제어 영역으로 물리적 맵핑하는 관계를 나타낸다.

m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다. PUCCH 포맷 2/2a/2b는 대역 가장자리의 자원블록(예컨대, PUCCH 영역에서 m=0,1)에 맵핑되어 전송된다. 혼합 PUCCH 자원블록(mixed PUCCH RB)은 상기 PUCCH 포맷 2/2a/2b가 할당되는 자원블록에 상기 대역의 중심 방향으로 인접한 자원블록(예컨대, m=2)에 맵핑되어 전송될 수 있다. SR, ACK/NACK이 전송되는 PUCCH 포맷 1/1a/1b는 m=4 또는 m=5인 자원블록에 배치될 수 있다. CQI가 전송되는 PUCCH 포맷 2/2a/2b에 사용될 수 있는 자원블록의 수(N⁽²⁾ _RB)는 브로드캐스팅되는 신호를 통해 단말에게 지시될 수 있다.

모든 PUCCH 포맷은 각 OFDM 심벌에서 시퀀스의 순환 쉬프트(cylic shift, CS)를 사용한다. 순환 쉬프트된 시퀀스는 기본 시퀀스(base sequence)를 특정 CS 양(cyclic shift amount) 만큼 순환 쉬프트시켜 생성된다. 특정 CS 양은 순환 쉬프트 인덱스(CS index)에 의해 지시된다.

기본 시퀀스 r_u(n)를 정의한 일 예는 다음 식과 같다.

여기서, u는 원시 인덱스(root index), n은 요소 인덱스로 0≤n≤N-1, N은 기본 시퀀스의 길이이다. b(n)은 3GPP TS 36.211 V8.7.0의 5.5절에서 정의되고 있다.

시퀀스의 길이는 시퀀스에 포함되는 요소(element)의 수와 같다. u는 셀 ID(identifier), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 의해 정해질 수 있다. 기본시퀀스가 주파수 영역에서 하나의 자원 블록에 맵핑(mapping)된다고 할 때, 하나의 자원 블록이 12 부반송파를 포함하므로 기본 시퀀스의 길이 N은 12가 된다. 다른 원시 인덱스에 따라 다른 기본 시퀀스가 정의된다.

기본 시퀀스 r(n)을 다음 수학식 2와 같이 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n, I_cs)을 생성할 수 있다.

여기서, I_cs는 CS 양을 나타내는 순환 쉬프트 인덱스이다(0≤I_cs≤N-1).

기본 시퀀스의 가용(available) 순환 쉬프트 인덱스는 CS 간격(CS interval)에 따라 기본 시퀀스로부터 얻을 수(derive) 있는 순환 쉬프트 인덱스를 말한다. 예를 들어, 기본 시퀀스의 길이가 12이고, CS 간격이 1이라면, 기본 시퀀스의 가용 순환 쉬프트 인덱스의 총 개수는 12가 된다. 또는, 기본 시퀀스의 길이가 12이고, CS 간격이 2이라면, 기본 시퀀스의 가용 순환 쉬프트 인덱스의 총 수는 6이 된다.

도 7은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 1b를 나타낸다.

하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 3개의 OFDM 심벌은 참조신호를 위한 RS(Reference Signal) OFDM 심벌이 되고, 4개의 OFDM 심벌은 ACK/NACK 신호를 위한 데이터 OFDM 심벌이 된다.

PUCCH 포맷 1b에서는 인코딩된 2비트 ACK/NACK 신호를 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조하여 변조 심벌 d(0)가 생성된다.

순환 쉬프트 인덱스 I_cs는 무선 프레임 내 슬롯 번호(n_s) 및/또는 슬롯 내 심벌 인덱스(l)에 따라 달라질 수 있다.

노멀 CP에서 하나의 슬롯에 ACK/NACK 신호의 전송을 위해 4개의 데이터 OFDM 심벌이 있으므로, 각 데이터 OFDM 심벌에서 대응하는 순환 쉬프트 인덱스를 I_cs0, I_cs1, I_cs2, I_cs3라 하자.

변조 심벌 d(0)은 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,I_cs)로 확산된다. 슬롯에서 (i+1)번째 OFDM 심벌에 대응하는 일차원 확산된 시퀀스를 m(i)라 할 때,

{m(0), m(1), m(2), m(3)} = {d(0)r(n,I_cs0), d(0)r(n,I_cs1), d(0)r(n,I_cs2), d(0)r(n,I_cs3)}로 나타낼 수 있다.

단말 용량을 증가시키기 위해, 일차원 확산된 시퀀스는 직교 시퀀스를 이용하여 확산될 수 있다. 확산 계수(spreading factor) K=4인 직교 시퀀스 w_i(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0≤k≤K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용한다.

[표 4]

확산 계수 K=3인 직교 시퀀스 w_i(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0≤k≤K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용한다.

[표 5]

슬롯마다 다른 확산 계수를 사용할 수 있다.

따라서, 임의의 직교 시퀀스 인덱스 i가 주어질 때, 2차원 확산된 시퀀스 {s(0), s(1), s(2), s(3)}는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

{s(0), s(1), s(2), s(3)}={w_i(0)m(0), w_i(1)m(1), w_i(2)m(2), w_i(3)m(3)}

2차원 확산된 시퀀스들 {s(0), s(1), s(2), s(3)}는 IFFT(inverse fast Fourier transform)가 수행된 후, 대응하는 OFDM 심벌에서 전송된다. 이러한 방법에 의해, ACK/NACK 신호가 PUCCH 상으로 전송된다.

PUCCH 포맷 1b의 참조신호도 기본 시퀀스 r(n)을 순환 쉬프트시킨 후 직교 시퀀스로 확산시켜 전송된다. 3개의 RS OFDM 심벌에 대응하는 순환 쉬프트 인덱스를 I_cs4, I_cs5, I_cs6 이라 할 때, 3개의 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,I_cs4), r(n,I_cs5), r(n,I_cs6)를 얻을 수 있다. 이 3개의 순환 쉬프트된 시퀀스는 K=3인 직교 시퀀스 w^RS _i(k)로 확산된다.

직교 시퀀스 인덱스 i, 순환 쉬프트 인덱스 I_cs 및 자원 블록 인덱스 m은 PUCCH를 구성하기 위해 필요한 파라미터이자, PUCCH(또는 단말)을 구분하는데 사용되는 자원이다. 가용 순환 쉬프트의 개수가 12이고, 가용한 직교 시퀀스 인덱스의 개수가 3이라면, 총 36개의 단말에 대한 PUCCH가 하나의 자원블록에 다중화될 수 있다.

3GPP LTE에서는 단말이 PUCCH를 구성하기 위한 상기 3개의 파라미터를 획득하기 위해, 자원 인덱스 n⁽¹⁾ _PUUCH가 정의된다. 자원 인덱스 n⁽¹⁾ _PUUCH = n_CCE + N⁽¹⁾ _PUUCH로 정의되는 데, n_CCE는 대응하는 DCI(즉, ACK/NACK 신호에 대응하는 하향링크 데이터의 수신에 사용된 하향링크 자원 할당)의 전송에 사용되는 첫번째 CCE의 번호이고, N⁽¹⁾ _PUUCH는 기지국이 단말에게 상위계층 메시지로 알려주는 파라미터이다.

ACK/NACK 신호의 전송에 사용되는 시간, 주파수, 코드 자원을 ACK/NACK 자원 또는 PUCCH 자원이라 한다. 전술한 바와 같이, ACK/NACK 신호를 PUCCH 상으로 전송하기 위해 필요한 ACK/NACK 자원의 인덱스(ACK/NACK 자원 인덱스 또는 PUCCH 인덱스라 함)는 직교 시퀀스 인덱스 i, 순환 쉬프트 인덱스 I_cs, 자원 블록 인덱스 m 및 상기 3개의 인덱스를 구하기 위한 자원 인덱스 중 적어도 어느 하나로 표현될 수 있다. ACK/NACK 자원은 직교 시퀀스, 순환 쉬프트, 자원 블록 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

도 8은 HARQ 수행의 일 예를 나타낸다.

단말은 PDCCH를 모니터링하여, n 번째 DL 서브프레임에서 PDCCH(501) 상으로 DL 자원 할당(또는 DL 그랜트라 함)을 수신한다. 단말은 DL 자원 할당에 의해 지시되는 PDSCH(502)를 통해 DL 전송 블록(transport block, TB)을 수신한다.

단말은 n+4번째 UL 서브프레임에서 PUCCH(511) 상으로 상기 DL 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 전송한다. ACK/NACK 신호는 DL 전송 블록에 대한 수신 확인 응답이라 할 수 있다.

ACK/NACK 신호는 상기 DL 전송 블록이 성공적으로 디코딩되면 ACK 신호가 되고, 상기 DL 전송 블록의 디코딩에 실패하면 NACK 신호가 된다. 기지국은 NACK 신호가 수신되면, ACK 신호가 수신되거나 최대 재전송 횟수까지 상기 DL 전송 블록의 재전송를 수행할 수 있다.

3GPP LTE에서 PUCCH(511)를 위한 자원 인덱스를 설정하기 위해, 단말은 PDCCH(501)의 자원 할당을 이용한다. 즉, PDCCH(501)의 전송에 사용되는 가장 낮은 CCE 인덱스(또는 첫번째 CCE의 인덱스)가 n_CCE가 되고, n⁽¹⁾ _PUUCH = n_CCE + N⁽¹⁾ _PUUCH와 같이 자원 인덱스를 결정하는 것이다.

도 9는 PUCCH 포맷 1a/1b에서 ACK/NACK신호의 성상 맵핑의 예를 나타낸다.

PUCCH 포맷 1a에서는 변조 방식으로 BPSK(binary phase shift keying)을 사용하여 1비트의 ACK/NACK 신호를 전송한다. BPSK에서 NACK은 +1에 맵핑되고, ACK은 -1에 맵핑된다. PUCCH 포맷 1b에서는 변조 방식으로 QPSK(quadrature phase shift keying)을 사용하여 2비트의 ACK/NACK 신호를 전송한다. QPSK에서 (ACK, ACK)은 -1, (NACK, NACK)은 +1, (ACK, NACK)은 +j에, (NACK, ACK)은 -j에 맵핑된다.

단말이 PDCCH에서 자원 할당을 지시하는 DL 그랜트를 검출하는데 실패한 경우를 의미하는 DTX(discontinuous transmission)는 ACK 또는 NACK을 모두 전송하지 않으며, 이러한 경우 디폴트 NACK이 된다. DTX는 기지국에 의해 NACK으로 해석되고 하향링크 재전송을 야기한다.

한편, 무선 통신 시스템은 다중 반송파 시스템일 수 있다. 여기서, 다중 반송파 시스템이란 작은 대역폭을 가지는 복수의 반송파를 모아 광대역을 구성하는 시스템을 의미한다. 3GPP LTE 시스템은 하향링크 대역폭과 상향링크 대역폭이 다르게 설정되는 경우를 지원하나, 이는 하나의 반송파를 전제한다. 반면, LTE-A 시스템은 복수의 요소 반송파를 사용하는 다중 반송파 시스템일 수 있다.

다중 반송파 시스템에서는 반송파 집성(carrier aggregation, CA)을 사용하는데, CA는 협대역을 가지는 요소 반송파(component carrier, CC)를 집성하여 광대역을 지원하는 것이다. 예를 들어, 단말에게 20MHz 대역폭을 갖는 요소 반송파가 5개가 할당된다면, 최대 100Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.

요소 반송파 또는 요소 반송파-쌍(pair)은 하나의 셀에 대응될 수 있다. 각 요소 반송파에서 동기 신호와 PBCH(physical broadcast channel)이 전송된다고 할 때, 하나의 하향링크 요소 반송파(downlink component carrier, DL CC)는 하나의 셀에 대응된다고 할 수 있다. 복수의 CC를 통해 기지국과 통신하는 단말은 복수의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다.

도 10은 기존의 단일 반송파 시스템과 다중 반송파 시스템의 비교 예이다.

도 10을 참조하면, 단일 반송파 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 하나의 반송파만을 단말에게 지원한다. 반송파의 대역폭은 다양할 수 있으나, 단말에게 할당되는 반송파는 하나이다. 반면, 다중 반송파 시스템에서는 단말에게 복수의 요소 반송파(DL CC A 내지 C, UL CC A 내지 C)가 할당될 수 있다. 예를 들어, 단말에게 60MHz의 대역폭을 할당하기 위해 3개의 20MHz의 요소 반송파가 할당될 수 있다.

DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 각 DL CC에서 PDCCH와 PDSCH가 독립적으로 전송될 수 있고, 각 UL CC에서 PUCCH와 PUSCH가 독립적으로 전송될 수 있다. DL CC-UL CC 쌍이 3개가 정의되는 경우, 단말은 3개의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다.

단말은 복수의 DL CC에서 PDCCH를 모니터링하고, 복수의 DL CC를 통해 동시에 하향링크 전송 블록을 수신할 수 있다. 단말은 복수의 UL CC를 통해 동시에 복수의 상향링크 전송 블록을 전송할 수 있으나, 하향링크 전송 블록에 대한 HARQ ACK/NACK은 하나의 UL CC를 통해서만 전송하여야 할 수 있다.

다중 반송파 시스템에서 CC 스케줄링은 2가지 방법이 가능하다.

첫번째는 하나의 CC에서 PDCCH-PDSCH 쌍이 전송되는 것이다. 이를 자기-스케줄링(self-scheduling)이라 한다. 또한, 자기-스케줄링은 해당되는 PDCCH가 전송되는 DL CC에 링크된 UL CC를 통해 PUSCH가 전송되는 것을 의미한다. 즉, PDCCH는 동일한 CC상에서 PDSCH 자원을 할당하거나, 링크된 UL CC상에서 PUSCH 자원을 할당하는 것이다.

두번째는, PDCCH가 전송되는 DL CC에 상관없이 PDSCH가 전송되는 DL CC 또는 PUSCH가 전송되는 UL CC가 정해지는 것이다. 즉, PDCCH와 PDSCH가 서로 다른 DL CC에서 전송되거나 PDCCH가 전송된 DL CC와 링크되지 않은 UL CC를 통해 PUSCH가 전송되는 것이다. 이를 교차-반송파(cross-carrier) 스케줄링이라 한다.

PDCCH가 전송되는 CC를 PDCCH 반송파, 모니터링 반송파 또는 스케줄링(scheduling) 반송파라 하고, PDSCH/PUSCH가 전송되는 CC를 PDSCH/PUSCH 반송파 또는 스케줄링된(scheduled) 반송파라 한다.

특정 셀을 통하여 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, 단말은 먼저 특정 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC 계층 파라미터들, 또는 RRC 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 데이터의 송수신이 가능해지는 상태이다.

설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.

비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 단말은 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(SI)를 수신할 수 있다. 반면, 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.

셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다.

프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 단말이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다.

세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고, 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.

서빙 셀은 CA가 설정되지 않거나 CA를 제공할 수 없는 단말인 경우에는 프라이머리 셀로 구성된다. CA가 설정된 경우 서빙 셀이라는 용어는 프라이머리 셀, 모든 세컨더리 셀들 중 하나 또는 복수의 셀로 구성된 집합을 나타내는데 사용된다. 하향링크 요소 반송파가 하나의 서빙셀을 구성할 수도 있고, 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파가 연결설정되어 하나의 서빙셀을 구성할 수 있다. 그러나, 하나의 상향링크 요소 반송파만으로는 서빙셀이 구성되지 않는다.

즉, 프라이머리 셀은 RRC 연결(establishment) 또는 재연결(re-establishment) 상태에서, 보안입력(security input)과 NAS 이동 정보(mobility information)을 제공하는 하나의 서빙 셀을 의미한다. 단말의 성능(capabilities)에 따라, 적어도 하나의 셀이 프라이머리 셀과 함께 서빙 셀 집합을 형성하도록 구성될 수 있는데, 상기 적어도 하나의 셀을 세컨더리 셀이라 한다. 따라서, 하나의 단말에 대해 설정된 서빙셀의 집합은 하나의 프라이머리 셀만으로 구성되거나, 또는 하나의 프라이머리 셀과 적어도 하나의 세컨더리 셀로 구성될 수 있다.

PCC(primary component carrier)는 프라이머리 셀에 대응하는 CC를 의미한다. PCC는 단말이 여러 CC 중에 초기에 기지국과 접속(Connection 혹은 RRC Connection)을 이루게 되는 CC이다. PCC는 다수의 CC에 관한 시그널링을 위한 연결(Connection 혹은 RRC Connection)을 담당하고, 단말과 관련된 연결정보인 단말문맥정보(UE Context)를 관리하는 특별한 CC이다. 또한, PCC는 단말과 접속을 이루게 되어 RRC 연결상태(RRC Connected Mode)일 경우에는 항상 활성화 상태로 존재한다.

SCC(secondary component carrier)는 세컨더리 셀에 대응하는 CC를 의미한다. 즉, SCC는 PCC 이외에 단말에 할당된 CC로서, SCC는 단말이 PCC 이외에 추가적인 자원할당 등을 위하여 확장된 반송파(Extended Carrier)이며 활성화 혹은 비활성화 상태로 나뉠 수 있다.

프라이머리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DownLink Primary Component Carrier, DL PCC)라 하고, 프라이머리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다. 또한, 하향링크에서, 세컨더리 셀에 대응하는 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL Secondary CC, DL SCC)라 하고, 상향링크에서 세컨더리 셀에 대응하는 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다.

프라이머리 셀과 세컨더리 셀은 다음과 같은 특징을 가진다.

첫째, 프라이머리 셀은 PUCCH의 전송을 위해 사용된다.

둘째, 프라이머리 셀은 항상 활성화되어 있는 반면, 세컨더리 셀은 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다.

셋째, 프라이머리 셀이 무선링크실패(Radio Link Failure; 이하 RLF)를 경험할 때, RRC 재연결이 트리거링(triggering)되나, 세컨더리 셀이 RLF를 경험할 때는 RRC 재연결이 트리거링되지 않는다.

넷째, 프리이머리 셀은 보안키(security key) 변경이나 RACH(Random Access CHannel) 절차와 동반하는 핸드오버 절차에 의해서 변경될 수 있다.

다섯째, NAS(non-access stratum) 정보는 프라이머리 셀을 통해서 수신한다.

여섯째, 언제나 프라이머리 셀은 DL PCC와 UL PCC가 쌍(pair)으로 구성된다.

일곱째, 각 단말마다 다른 요소 반송파(CC)가 프라이머리 셀로 설정될 수 있다.

여덟째, 프라이머리 셀의 재설정(reconfiguration), 추가(adding) 및 제거(removal)와 같은 절차는 RRC 계층에 의해 수행될 수 있다. 신규 세컨더리 셀의 추가에 있어서, 전용(dedicated) 세컨더리 셀의 시스템 정보를 전송하는데 RRC 시그널링이 사용될 수 있다.

요소 반송파의 활성화/비활성화는 곧 서빙셀의 활성화/비활성화의 개념과 동등하다. 예를 들어, 서빙셀1이 DL CC1으로 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙셀1의 활성화는 DL CC1의 활성화를 의미한다. 만약, 서빙셀2가 DL CC2와 UL CC2가 연결설정되어 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙셀2의 활성화는 DL CC2와 UL CC2의 활성화를 의미한다. 이러한 의미에서, 각 요소 반송파는 셀(cell)에 대응될 수 있다.

하향링크와 상향링크 간에 집성되는 요소 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다. 또한, CC들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 CC들이 사용된다고 할 때, 5MHz CC(carrier #0) + 20MHz CC(carrier #1) + 20MHz CC(carrier #2) + 20MHz CC(carrier #3) + 5MHz CC(carrier #4)과 같이 구성될 수도 있다.

상술한 바와 같이 다중 반송파 시스템에서는 단일 반송파 시스템과 달리 복수의 요소 반송파(component carrier, CC) 즉, 복수의 서빙 셀을 지원할 수 있다. 따라서, 하나의 단말이 복수의 DL CC를 통해 복수의 PDSCH를 수신할 수 있다. 또한, 단말은 하나의 UL CC 예를 들어, UL PCC를 통해 상기 복수의 PDSCH에 대한 ACK/NACK을 전송할 수 있다. 즉, 종래의 단일 반송파 시스템에서는 하나의 서브프레임에서 하나의 PDSCH만을 수신하므로 최대 2개의 HARQ ACK/NACK(이하 편의상 ACK/NACK이라 약칭)정보를 전송하면 되었다. 그러나, 다중 반송파 시스템에서는 복수의 PDSCH에 대한 ACK/NACK을 하나의 UL CC를 통해 전송할 수 있기 때문에 이에 대한 ACK/NACK 전송 방법이 요구된다.

복수의 ACK/NACK을 전송하기 위한 방법 중 하나로 채널 선택(channel selection)이 있다. 채널 선택이란, 신호를 전송하는 무선 자원과 해당 무선 자원에서 전송되는 비트 값에 따른 성상 위치(constellation point)를 이용하여 ACK/NACK 정보를 전달하는 방법이다.

도 11은 2 비트의 ACK/NACK 정보에 대한 채널 선택의 예를 나타낸다.

도 11 (a)을 참조하면, R1, R2는 각각 PUCCH 자원을 의미한다. 2 비트 ACK/NACK 정보는 각각의 PUCCH 자원에서 BPSK 변조된 변조 심벌의 신호 성상 상의 위치에 맵핑된다. 예를 들어, R1 자원에서 변조 심벌의 신호 성상 상의 위치가 +1에 해당하는 경우, (NACK, NACK)을 의미하고 변조 심벌의 신호 성상 상의 위치가 -1에 해당하면 (ACK, NACK)을 의미할 수 있다. R2 자원에서 변조 심벌의 신호 성상 상의 위치가 +1에 해당하는 경우, (NACK, ACK)을 의미하고 변조 심벌의 신호 성상 상의 위치가 -1에 해당하면 (ACK, ACK)을 의미할 수 있다. 이처럼 2개의 PUCCH 자원과 BPSK 심볼을 이용하여 ACK/NACK의 4가지 상태를 표시할 수 있다.

도 11 (b)를 참조하면, R1은 PUCCH 자원을 의미하고, 2 비트 ACK/NACK 정보는 QPSK 변조된 심볼의 신호 성상 상의 위치에 따라 결정될 수 있다. 즉, QPSK 변조된 심볼의 위치가 +1이면 (NACK,NACK), -1이면 (ACK,ACK), +j이면 (ACK, NACK), -j이면 (NACK, ACK)을 의미할 수 있다.

도 11에서 상술한 2 비트의 ACK/NACK 정보는 다중 반송파 시스템에서 MIMO 전송을 하지 않는 2개의 DL CC에 대한 ACK/NACK일 수 있다.

다음으로, 3비트의 ACK/NACK 정보와 4비트의 ACK/NACK 정보를 위한 채널 선택에 대해 설명한다. 3비트의 ACK/NACK 정보는 MIMO 전송을 하지 않는 1개의 DL CC(이하 NON-MIMO DL CC) 및 MIMO 전송을 하는 1개의 DL CC(이하 MIMO DL CC라 칭한다)에 대한 ACK/NACK일 수 있다. 또는 MIMO 전송을 하지 않는 3개의 DL CC에 대한 ACK/NACK일 수 있다. 4비트의 ACK/NACK 정보는 2개의 MIMO DL CC에 대한 ACK/NACK, 또는 2개의 NON-MIMO DL CC와 1개의 MIMO DL CC에 대한 ACK/NACK, 또는 4개의 NON-MIMO DL CC에 대한 ACK/NACK일 수 있다.

도 12는 3비트 ACK/NACK 정보에 대한 채널 선택을 예시한다.

도 12를 참조하면, R1, R2와 같은 2개의 PUCCH 자원과 각 PUCCH 자원에서 4개의 신호 성상의 위치로 8개의 ACK/NACK 정보 상태를 나타낼 수 있다. 예컨대, R1 자원에서 변조 심벌의 신호 성상 상의 위치가 +1에 해당하는 경우, (NACK, NACK, NACK)을 의미하고 변조 심벌의 신호 성상 상의 위치가 -1에 해당하면 (NACK, ACK, ACK)을 의미하고, +j에 해당하면(NACK, ACK, NACK), -j에 해당하면 (NACK, NACK, ACK)에 해당한다.

도 13은 3비트 ACK/NACK 정보의 각 비트가 나타내는 대상과 이러한 3비트 ACK/NACK 정보에 대한 채널 선택을 예시하는 일 예이다.

예를 들어, 단말이 1개의 NON-MIMO DL CC와 2개의 코드워드를 전송할 수 있는 1개의 MIMO DL CC에 대한 ACK/NACK을 전송하여야 하는 경우를 가정하자. 이 때, 단말은 MIMO DL CC에 대한 ACK/NACK은 QPSK 변조 심벌의 신호 성상 상의 위치로 구분되도록 하고, NON-MIMO DL CC에 대한 ACK/NACK은 어느 PUCCH 자원에서 전송되는가로 구분되게 할 수 있다. 즉, R1 자원에서 전송되는 경우 NACK, R2 자원에서 전송되는 경우 ACK으로 구분할 수 있다.

이러한 방법을 이용하기 위해 3비트 ACK/NACK 정보는 도 13에 나타낸 바와 같이 MSB(most significant bit)가 NON-MIMO DL CC에 대한 1비트 ACK/NACK을 나타내고, LSB(least significant bit)를 포함하는 2비트가 MIMO DL CC에 대한 2비트 ACK/NACK을 나타내도록 맵핑할 수 있다.

도 14는 3비트 ACK/NACK 정보에서 각 비트가 나타내는 대상과의 맵핑 관계를 예시하는 다른 예이다. 단말이 1개의 NON-MIMO DL CC와 2개의 코드워드를 전송할 수 있는 1개의 MIMO DL CC에 대한 ACK/NACK을 전송하여야 하는 경우를 가정한다.

도 14를 참조하면, 3비트 ACK/NACK 정보에서 MSB는 MIMO DL CC에 대한 코드워드 #2에 대한 ACK/NACK을 나타내고, 그 다음 비트는 MIMO DL CC에 대한 코드워드 #1에 대한 ACK/NACK을 나타내고, LSB는 NON-MIMO DL CC에 대한 ACK/NACK을 나타낸다. 즉, 단말에게 2개의 DL CC가 설정된 경우, 각 DL CC에서 하나의 코드워드(MIMO DL CC의 코드워드 #1, NON-MIMO DL CC의 코드워드)에 대한 ACK/NACK들을 QPSK 변조 심벌의 신호 성상 상의 위치로 구분되도록 하고, 나머지 코드워드(MIMO DL CC의 코드워드 #2)에 대한 ACK/NACK은 PUCCH 자원을 통해 구분되도록 한다.

도 15는 4비트 ACK/NACK 정보에 대한 채널 선택을 예시한다.

도 15를 참조하면, R1, R2, R3, R4는 4개의 PUCCH 자원을 나타낸다. 각 PUCCH 자원에서 4개의 성상 위치에 따라 4비트 ACK/NACK 정보의 상태를 나타낸다. 따라서, 총 16가지 ACK/NACK 정보의 상태를 표시할 수 있다.

도 16은 4비트 ACK/NACK 정보에서 각 비트가 나타내는 대상과의 맵핑 관계를 예시하는 예들이다.

도 16 (a)는 단말에게 2개의 NON-MIMO DL CC, 2개까지의 코드워드를 지원하는 1개의 MIMO DL CC가 설정되는 경우를 가정한다. 이 때, 4비트 ACK/NACK 정보는 MSB에서부터 2비트까지가 2개의 NON-MIMO DL CC에 대한 ACK/NACK을 나타내고, LSB에서부터 2비트는 MIMO DL CC에서 전송되는 2개의 코드워드에 대한 ACK/NACK을 나타낼 수 있다.

도 16 (b)는 단말에게 2개까지의 코드워드를 지원하는 2개의 MIMO DL CC가 설정되는 경우를 가정한다. 이 때, 4비트 ACK/NACK 정보는 MSB에서부터 2비트까지가 어느 하나의 MIMO DL CC에서 전송되는 2개의 코드워드에 대한 ACK/NACK을 나타내고, LSB에서부터 2비트는 나머지 MIMO DL CC에서 전송되는 2개의 코드워드에 대한 ACK/NACK을 나타낼 수 있다.

도 17은 4비트 ACK/NACK 정보가 도 16과 같은 경우, 무선 자원 및 성상 위치에의 맵핑을 나타낸다.

도 17을 참조하면, R1, R2, R3, R4의 PUCCH 자원에서 4개의 성상 위치로 구분되는 정보는 MIMO DL CC에서 전송되는 2개의 코드워드에 대한 ACK/NACK이다. 도 16(a)와 같은 맵핑 관계에서는 어느 PUCCH 자원에서 ACK/NACK이 전송되는가에 따라 2개의 NON-MIMO DL CC에 대한 ACK/NACK을 알 수 있다. 도 16 (b)와 같은 맵핑 관계에서는 어느 PUCCH 자원에서 ACK/NACK이 전송되는가에 따라 하나의 MIMO DL CC에서 전송되는 2개의 코드워드에 대한 ACK/NACK을 알 수 있다.

도 18은 4비트 ACK/NACK 정보에서 각 비트가 나타내는 대상과의 맵핑 관계 및 무선 자원 및 성상 위치에의 맵핑을 예시하는 다른 예이다. 단말에게 2개까지의 코드워드를 지원하는 2개의 MIMO DL CC 즉, MIMO DL CC1, MIMO DL CC2가 설정되는 경우를 가정한다.

도 18을 참조하면, 4비트 ACK/NACK 정보에서 MSB에서부터 차례로 MIMO DL CC 1의 코드워드 #2, MIMO DL CC 2의 코드워드 #2, MIMO DL CC 1의 코드워드 #1, MIMO DL CC 2의 코드워드 #1를 나타낼 수 있다.

상술한 바와 같이 복수의 ACK/NACK을 전송하기 위한 채널 선택은 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 그런데, 다중 반송파 시스템에서 특정 DL CC가 MIMO 모드로 설정되어 있는 경우라도 기지국은 선택에 따라 동적으로 하나의 코드워드만을 전송할 수 있다. 이 경우, 단말이 하나의 코드워드에 대한 ACK/NACK을 어떻게 전송할 것인지 문제될 수 있다.

채널 선택은 설정된 DL CC의 개수, 각 DL CC의 설정된 모드(즉, MIMO 모드인가 아니면 NON-MIMO 모드인가)에 의해 그 방법이 결정될 수 있다. 그런데, 기지국에서 단말의 DL CC 구성 즉, DL CC의 개수나 DL CC의 전송 모드 등을 변경하는 경우, 설정 변경을 위한 재설정 구간이 존재할 수 있다. 재설정 구간에서는 기지국과 단말 간에 설정 정보를 주고 받는데, 기지국은 재설정 구간에서는 DL PCC만을 통해 설정 정보를 전달할 수 있다. 이 경우 단말이 사용하는 DL PCC에 대한 ACK/NACK 채널 선택과 기지국이 예상하는 DL PCC에 대한 ACK/NACK 채널 선택 간에 차이가 있는 경우 심각한 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 기지국과 단말 간에 DL CC 구성을 변경 또는 재설정하는 과정에서 ACK/NACK 채널 선택의 불일치가 발생하지 않게 하는 것이 바람직하다. 이를 위해 단말이 DL PCC만을 통해 PDSCH를 수신한 경우 전송하는 ACK/NACK 채널 선택은 PUCCH 포맷 1a 또는 PUCCH 포맷 1b와 동일한 신호 성상 상의 위치를 사용하는 것이 바람직하다.

이하에서, 2개의 DL CC(즉, 2개의 서빙 셀)가 설정된 단말이 HARQ ACK/NACK을 전송하는 방법에 대해 설명한다. 이 방법은 DL CC가 2개까지의 전송 블록을 지원할 수 있는 전송 모드로 설정되어 있는데 단말이 상기 DL CC를 통해 하나의 전송 블록만을 수신한 경우, 어떠한 방식으로 ACK/NACK을 전송할 것인지에 대한 것이다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 ACK/NACK 전송 방법을 나타낸다.

도 19를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 제1 서빙 셀을 통해 제1 전송 블록을 수신하고(S100), 제2 서빙 셀을 통해 제2 전송 블록을 수신한다(S200). 여기서, 제1 서빙 셀은 2개까지의 전송 블록을 지원하는 제1 전송 모드로 설정되어 있다고 가정한다. 단말은 제1 전송 블록에 대한 제1 응답 및 제2 전송 블록에 대한 제2 응답을 결정한 후(S300), 제1 응답 및 제2 응답에 따른 HARQ ACK/NACK 응답을 기지국으로 전송한다(S400).

이 때, 제1 응답은 제1 전송 블록을 성공적으로 디코딩한 경우, 제1 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 수신하여 모두 성공적으로 디코딩한 경우의 응답과 동일하다. 또는 제1 응답은 제1 전송 블록을 성공적으로 디코딩하지 못한 경우, 제1 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 모두 성공적으로 디코딩하지 못한 경우의 응답과 동일하다.

도 20 내지 도 22는 2개까지의 전송 블록을 지원하는 서빙 셀에서 하나의 전송 블록을 수신한 경우 단말이 채널 선택을 적용하는 예들을 나타낸다.

도 20은 단말에게 1개의 NON-MIMO DL CC, 2개까지의 코드워드(전송 블록)를 지원하는 1개의 MIMO DL CC가 설정되는 경우, MIMO DL CC에서 하나의 전송 블록(코드워드)만을 수신할 때 채널 선택의 일 예를 나타낸다. 도 21은 단말에게 2개의 NON-MIMO DL CC, 2개까지의 코드워드를 지원하는 1개의 MIMO DL CC가 설정되는 경우, MIMO DL CC에서 하나의 코드워드(전송 블록)만을 수신할 때 채널 선택의 예를 나타낸다.

도 20 및 도 21에서, 단말이 MIMO DL CC에서 2개의 전송 블록을 수신한 경우 2개의 전송 블록에 대한 ACK/NACK은 각 PUCCH 자원에서 신호 성상 상의 위치에 의해 구분된다. 단말이 MIMO DL CC에서 하나의 전송 블록만을 수신한 경우, 상기 하나의 전송 블록을 성공적으로 디코딩하면 상기 MIMO DL CC에서 2개의 전송 블록을 수신하여 모두 성공적으로 디코딩한 경우와 동일한 신호 성상 상의 위치에 맵핑된다. 또한, 상기 하나의 전송 블록을 성공적으로 디코딩하지 못한 경우, 상기 MIMO DL CC에서 2개의 전송 블록을 수신하여 모두 성공적으로 디코딩하지 못한 경우와 동일한 신호 성상 상의 위치에 맵핑된다. 즉, 단말은 MIMO DL CC에서 수신한 하나의 전송 블록에 대한 ACK을 (ACK, ACK)으로 해석하여 맵핑하고, NACK은 (NACK, NACK)으로 해석하여 맵핑한다. 이 때, 어느 PUCCH 자원으로 전송되는가에 따라 NON-MIMO DL CC의 코드워드에 대한 ACK/NACK이 구분된다. 이러한 방법에 의하면, 도 20 및 도 21에 나타낸 바와 같이 ACK/NACK 응답의 신호 성상 상의 위치가 최대로 이격되므로 기지국의 ACK/NACK 수신 성능이 향상될 수 있다.

도 22는 MIMO DL CC에서 하나의 전송 블록(코드워드)만을 수신한 경우 채널 선택의 또 다른 예를 나타낸다. 단말에게 2개까지의 코드워드를 지원하는 2개의 MIMO DL CC가 설정되는 경우를 가정한다.

MIMO DL CC1에서 하나의 전송 블록만을 수신하여 성공적으로 디코딩한 경우, 단말은 MIMO DL CC1에서 2개의 전송 블록을 모두 수신하여 성공적으로 디코딩한 경우와 동일하게 HARQ ACK/NACK응답을 전송한다. MIMO DL CC1에서 하나의 전송 블록만을 수신하여 성공적으로 디코딩하지 못한 경우, 단말은 MIMO DL CC1에서 2개의 전송 블록을 모두 수신하여 성공적으로 디코딩하지 못한 경우와 동일하게 HARQ ACK/NACK응답을 전송한다. 이 때, MIMO DL CC2에서 수신한 2개의 전송 블록에 대한 ACK/NACK은 각 PUCCH 자원에서 신호 성상 상의 위치에 따라 구분될 수 있다. 이러한 방법에 의하면, 도 22에 나타낸 바와 같이 PUCCH 자원 R1, R4만을 사용할 수 있다. 즉, 가장 멀리 이격된 2개의 PUCCH 자원(자원 인덱스의 차이가 최대가 되거나 자원에 사용되는 순환 쉬프트 및/또는 직교 확산 코드 간의 거리가 최대가 되는 PUCCH 자원)을 이용하여 MIMO DL CC1에 대한 ACK/NACK을 전송할 수 있다.

이하에서는 상술한 채널 선택 방법을 적용하는 구체적 실시예를 설명한다.

예를 들어, FDD를 사용하는 다중 반송파 시스템에서 단말은 2개의 설정된 서빙 셀에 대한 ACK/NACK을 채널 선택을 사용하는 PUCCH 포맷 1b를 이용하여 피드백할 수 있다.

단말은 복수의 PUCCH 자원 중에서 선택된 하나의 PUCCH 자원에서 2비트 (b(0)b(1))정보를 전송함으로써 하나의 서빙 셀에서 수신한 최대 2개까지의 전송 블록(transport block)에 대한 ACK/NACK을 기지국으로 피드백할 수 있다. 하나의 전송 블록에서 하나의 코드워드가 전송될 수 있다. 설명을 명확하게 하기 위해 기호를 설명한다. A개의 PUCCH 자원은 n⁽¹⁾ _PUCCH,i라는 자원 인덱스로 표시될 수 있다. 여기서, A는 {2, 3, 4} 중 어느 하나이고, i는 0≤i≤(A-1)이다. 2비트 정보는 b(0)b(1)이라 표시한다.

HARQ-ACK(j)는 서빙 셀에서 전송되는 전송 블록 또는 SPS 해제 PDCCH와 관련된 HARQ ACK/NACK 응답을 나타낸다. HARQ-ACK(j)와 서빙 셀 및 전송 블록은 다음과 같은 맵핑 관계를 가질 수 있다.

[표 6]

상기 표 6에서 예를 들어, A=4인 경우를 보면, HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1)이 프라이머리 셀에서 전송되는 2개의 전송 블록에 대한 ACK/NACK을 나타내고, HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3)은 세컨더리 셀에서 전송되는 2개의 전송 블록에 대한 ACK/NACK을 나타낸다.

단말은 프라이머리 셀의 서브프레임 (n-4)에서 PDCCH를 검출하여 PDSCH를 수신하거나 SPS 해제 PDCCH를 검출하면, PUCCH 자원 n⁽¹⁾ _PUCCH,i을 이용하여 ACK/NACK을 전송한다. 이 때, n⁽¹⁾ _PUCCH,i은 n_CCE _,i + N⁽¹⁾ _PUCCH로 결정된다. 여기서, n_CCE _,i 는 기지국이 상기 PDCCH 전송에 사용하는 첫번째 CCE의 인덱스를 의미하며, N⁽¹⁾ _PUCCH는 상위 계층 신호를 통해 설정되는 값이다. 프라이머리 셀의 전송 모드가 2개까지의 전송 블록을 지원하는 경우에는 PUCCH 자원 n⁽¹⁾ _PUCCH,i+1이 주어지는데, n⁽¹⁾ _PUCCH,i+1은 n_CCE _,i + 1 + N⁽¹⁾ _PUCCH로 결정될 수 있다. 즉, 프라이머리 셀이 최대 2개까지의 전송 블록이 전송될 수 있는 전송 모드로 설정되는 경우, 2개의 PUCCH 자원이 결정될 수 있다.

프라이머리 셀의 서브프레임 (n-4)에서 검출한 PDCCH가 존재하지 않는 경우 PDSCH에 대한 ACK/NACK을 전송하는 PUCCH 자원 n⁽¹⁾ _PUCCH,i은 상위 계층 설정에 의해 결정된다. 2개까지의 전송 블록을 지원하는 경우 PUCCH 자원 n⁽¹⁾ _PUCCH,i+1은 n⁽¹⁾ _{PUCCH,i+1 =}n⁽¹⁾ _PUCCH,i +1로 주어질 수 있다.

서브프레임 (n-4)에서 PDCCH를 검출하여 세컨더리 셀에서 PDSCH를 수신한 경우, 2개까지의 전송 블록을 지원하는 전송 모드에 대한 PUCCH 자원 n⁽¹⁾ _PUCCH,i, n⁽¹⁾ _PUCCH,i+1은 상위 계층 설정에 따라 결정될 수 있다.

다음 표는 2개의 PUCCH 자원(A=2의 경우)에 대하여 채널 선택을 이용하는 PUCCH 포맷 1b에서 ACK/NACK과 PUCCH 자원 및 2비트 정보(b(0)b(1))의 관계를 나타낸다.

[표 7]

다음 표는 3개의 PUCCH 자원(A=3의 경우)에 대하여 채널 선택을 이용하는 PUCCH 포맷 1b 에서 ACK/NACK과 PUCCH 자원 및 2비트 정보의 관계를 나타낸다.

[표 8]

단말에게 2개의 DL CC(DL PCC, DL SCC)가 설정된 상황에서 DL PCC가 MIMO 모드로 설정되어 있다면, DL PCC에서 2개의 코드워드 PDSCH를 수신한 경우 HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1)을 피드백해야 할 수 있다. 또한, DL PCC에서 하나의 코드워드 PDSCH를 수신한 경우 단말은 (HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1))을 (ACK, ACK) 또는 (NACK, NACK)으로 하여 다음 표와 같이 전송할 수 있다.

[표 9]

다음 표는 4개의 PUCCH 자원(A=4의 경우)에 대하여 채널 선택을 이용하는 PUCCH 포맷 1b 에서 ACK/NACK과 PUCCH 자원 및 2비트 정보의 관계를 나타낸다.

[표 10]

단말에게 2개의 DL CC(DL PCC, DL SCC)가 설정된 상황에서 DL PCC, DL SCC가 MIMO 모드로 설정되어 있고, DL PCC 나 DL SCC에서 하나의 코드워드 PDSCH를 수신한 경우 단말은 (HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3))을 다음 표와 같이 전송할 수 있다.

[표 11]

즉, 2개까지의 전송 블록을 지원하는 전송 모드로 설정된 서빙 셀에서 단말이 하나의 전송 블록만을 수신한 경우, 실제로 수신하는 전송 블록의 개수에 관계없이 4비트 ACK/NACK (HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3))채널 선택을 사용하고, 수신한 하나의 전송 블록에 대해 상기 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 수신한 경우와 동일한 HARQ ACK/NACK 응답을 사용하는 것이다. 이 때, 상기 하나의 전송 블록에 대해 디코딩에 성공하면 (ACK, ACK), 디코딩에 실패하면 (NACK, NACK)과 같이 사용하는 것이다.

다시 말해, MIMO 모드로 설정된 MIMO DL CC에서 동적으로 단일 코드워드만을 수신하였다면, 해당 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보는 단일 코드워드의 ACK/NACK 정보를 복사하는 것으로 표현할 수도 있다. 즉, 단일 코드워드에 대해 ACK을 전송하여야 하는 경우 (ACK, ACK), NACK을 전송하여야 하는 경우 (NACK, NACK)과 같이 반복하여 전송하는 것으로 표현할 수도 있다.

이러한 방법은 단말이 MIMO DL CC에서 SPS 해제(release) 명령을 나르는 PDCCH를 수신한 경우에도 확장 적용할 수 있다. 즉, MIMO DL CC에서 SPS 해제 PDCCH를 수신한 경우에 1비트 ACK/NACK 정보를 보내는 경우 ACK을 (ACK, ACK)으로 NACK을 (NACK, NACK)으로 해석하여 2비트 위치에 실어 전송할 수 있다.

단말이 2개의 DL CC를 집성하여 사용하고 있는 환경에서 DL PCC가 MIMO 모드로 설정되어 있다면 기존의 LTE Rel-8/9 폴백(fallback) 기능을 지원하기 위해 DL PCC에서 2개의 코드워드 PDSCH를 수신한 경우 2비트 ACK/NACK의 신호 성상 상의 맵핑이 Rel-8 PUCCH 포맷 1b와 같은 맵핑을 하도록 할 수 있다. 또한, MIMO 모드로 설정된 DL PCC에서 하나의 코드워드 PDSCH를 수신한 경우 상기 하나의 코드워드 PDSCH에 대한 1비트 ACK/NACK의 신호 성상 상의 맵핑은 Rel-8의 PUCCH 포맷 1a와 동일한 맵핑을 가지게 할 수 있다(하나의 코드워드 PDSCH에 대한 ACK은 2개의 코드워드 PDSCH에 대한 (ACK,ACK)으로, 하나의 코드워드 PDSCH에 대한 NACK은 2개의 코드워드 PDSCH에 대한 (NACK, NACK)으로 맵핑함으로써). 그러면, DL PCC에서 수신한 PDSCH가 단일 코드워드이든, 2개의 코드워드인지에 무관하게 Rel-8 폴백을 수행할 수 있다.

도 23은 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 단말을 나타낸 블록도이다.

기지국(100)은 프로세서(110; processor), 메모리(120; memory) 및 RF부(130; Radio Frequency unit)을 포함한다. 프로세서(110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예컨대, 프로세서(110)는 단말에게 서빙 셀을 설정하고, 각 서빙 셀의 전송 모드에 대한 설정 정보를 제공한다. 또한, 서빙 셀을 통해 단말에게 전송 블록을 전송하고 HARQ ACK/NACK을 피드백 받는다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(110)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되어, 프로세서(110)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(130)는 프로세서(110)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.

단말(200)은 프로세서(210), 메모리(220) 및 RF부(230)을 포함한다. 프로세서(210)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(210)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(210)는 2개까지의 전송 블록을 지원하는 제1 전송 모드로 설정된 제1 서빙 셀을 통해 제1 전송 블록을 수신하고, 제2 전송 모드로 설정된 제2 서빙 셀을 통해 적어도 하나의 제2 전송 블록을 수신한다. 그리고, 제1 전송 블록에 대한 제1 응답 및 적어도 하나의 제2 전송 블록에 대한 제2 응답을 포함하는 HARQ ACK/NACK 응답을 결정하여 기지국으로 전송한다. 이 때, HARQ ACK/NACK 응답에 포함된 제1 응답은 제1 서빙 셀을 통해 2개의 전송 블록을 수신한 경우 사용하는 응답과 동일하다. 예를 들어, 제1 전송 블록을 성공적으로 디코딩하면 제1 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 성공적으로 디코딩한 경우와 동일하게 (ACK, ACK)을 전송하고, 제1 전송 블록의 디코딩에 실패하면 제1 서빙 셀에서 2개의 전송 블록 모두 디코딩에 실패한 경우와 동일하게 (NACK, NACK)을 전송한다. 메모리(220)는 프로세서(210)와 연결되어, 프로세서(210)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(230)는 프로세서(210)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신하며, 상기 스프레딩 된 복소 변조 심벌들을 기지국으로 전송한다.

프로세서(110, 210)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(120, 220)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(130, 230)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(120, 220)에 저장되고, 프로세서(110, 210)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(120, 220)는 프로세서(110, 210) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(110, 210)와 연결될 수 있다. 상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims

2개의 서빙 셀이 설정된 단말이 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(not-acknowledgement) 응답을 전송하는 방법에 있어서,
제1 서빙 셀을 통해 적어도 하나의 전송 블록을 수신하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 전송 블록에 대한 제1 응답을 포함하는 HARQ ACK/NACK 응답을 전송하는 단계를 포함하되,
상기 단말이 상기 제1 서빙 셀에 대해 2개까지의 전송 블록을 지원하는 제1 전송 모드로 설정되고 상기 제1 서빙 셀을 통해 제1 전송 블록만을 수신한 경우,
상기 단말은 상기 제1 서빙 셀을 통해 2개의 전송 블록을 수신한 경우 사용하는 응답과 동일한 것을 상기 제1 응답으로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 응답은
상기 제1 전송 블록을 성공적으로 디코딩한 경우,
상기 제1 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 수신하여 모두 성공적으로 디코딩한 경우의 응답과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 응답은
상기 제1 전송 블록을 성공적으로 디코딩하지 못한 경우,
상기 제1 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 모두 성공적으로 디코딩하지 못한 경우의 응답과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
제2 전송 모드로 설정된 제2 서빙 셀을 통해 적어도 하나의 제2 전송 블록을 수신하는 단계를 더 포함하되,
상기 HARQ ACK/NACK 응답은 상기 제1 전송 블록에 대한 제1 응답 및 상기 적어도 하나의 제2 전송 블록에 대한 제2 응답을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 전송 블록에 대해 2개의 상향링크 무선자원을 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 제2 전송 블록에 대해 적어도 하나의 상향링크 무선자원을 결정하는 단계;
상기 제1 응답 및 상기 제2 응답에 따라 상기 2개의 상향링크 무선자원 및 상기 적어도 하나의 상향링크 무선자원 중 어느 하나의 상향링크 무선자원을 선택하는 단계; 및
상기 선택한 어느 하나의 상향링크 무선자원에서 2비트 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 제1 서빙 셀이 프라이머리 셀인 경우,
상기 2개의 상향링크 무선자원은
상기 제1 전송 블록에 대한 자원 할당 정보를 나르며(carrying) 상기 제1 서빙 셀을 통해 전송된 PDCCH(physical downlink control channel)에 사용되는 무선자원에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제2 서빙 셀이 세컨더리 셀인 경우,
상기 적어도 하나의 상향링크 무선자원은
상위 계층 설정에 따라 지정된 4개의 무선자원 값들 중에서 상기 제2 서빙 셀에서 전송된 PDCCH에 의해 결정된 무선자원 값에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 2비트 정보는 QPSK(quadrature phase-shift keying) 변조되어 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 제2 전송 모드가 2개까지의 전송 블록을 지원하는 전송 모드이고, 상기 제2 서빙 셀을 통해 하나의 제2 전송 블록을 수신하여 성공적으로 디코딩한 경우,
상기 제2 응답은,
상기 제2 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 모두 성공적으로 디코딩한 경우의 응답과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 제2 전송 모드가 2개까지의 전송 블록을 지원하는 전송 모드이고, 상기 제2 서빙 셀을 통해 하나의 제2 전송 블록을 수신하여 성공적으로 디코딩하지 못한 경우,
상기 제2 응답은,
상기 제2 서빙 셀에서 2개의 전송 블록을 모두 성공적으로 디코딩하지 못한 경우의 응답과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 서빙 셀은 상기 단말이 기지국과의 최초 연결 확립 과정 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 프라이머리 셀인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 2개의 서빙 셀은 FDD(frequency division duplex)로 동작하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및
상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
제1 서빙 셀을 통해 적어도 하나의 전송 블록을 수신하고, 상기 적어도 하나의 전송 블록에 대한 제1 응답을 포함하는 HARQ ACK/NACK 응답을 전송하되,
상기 제1 서빙 셀에 대해 2개까지의 전송 블록을 지원하는 제1 전송 모드로 설정되고 상기 제1 서빙 셀을 통해 제1 전송 블록만을 수신한 경우,
상기 제1 서빙 셀을 통해 2개의 전송 블록을 수신한 경우 사용하는 응답과 동일한 것을 상기 제1 응답으로 사용하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 13항에 있어서, 상기 프로세서는
제2 전송 모드로 설정된 제2 서빙 셀을 통해 적어도 하나의 제2 전송 블록을 수신하되, 상기 HARQ ACK/NACK 응답은 상기 제1 전송 블록에 대한 제1 응답 및 상기 적어도 하나의 제2 전송 블록에 대한 제2 응답을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.