KR20170113517A

KR20170113517A - 상향링크 신호를 전송하는 방법 및 사용자기기와, 상향링크 신호를 수신하는 방법 및 기지국

Info

Publication number: KR20170113517A
Application number: KR1020170121912A
Authority: KR
Inventors: 강지원; 임빈철; 김수남; 박성호; 천진영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2030-09-10
Also published as: USRE48223E1; KR20110120807A; EP2566088A2; KR101891118B1; KR20110120808A; US8976660B2; US20130044722A1; WO2011136584A2; KR101782928B1; EP2566088B1; WO2011136584A3; EP2566088A4

Abstract

본 발명에서 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 정보의 전송에 사용되는 PUCCH 자원은 기지국의 안테나 포트들 중 상기 하향링크 데이터에 대한 하향링크 제어 정보를 전송하는 데 사용된 안테나 포트와 연관된 PUCCH 자원 오프셋을 기반으로 결정된다. 본 발명에 의하면, 다수 사용자기기들에 대한 하향링크 제어 신호들이 동일 자원에서 전송되더라도 상기 다수 사용자기기들의 ACK/NACK 신호들은 서로 다른 자원에서 전송되어, 상기 다수 사용자기기들의 ACK/NACK 신호들 간의 간섭을 줄일 수 있게 된다.

Description

상향링크 신호를 전송하는 방법 및 사용자기기와, 상향링크 신호를 수신하는 방법 및 기지국{METHOD AND USER EQUIPMENT FOR TRANSMITTING UPLINK SIGNAL, AND METHOD AND BASE STATION FOR RECEIVING UPLINK SIGNAL}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 상향링크 신호를 전송/수신하는 방법과 장치에 관한 것이다.

정보 산업의 발달에 따라 다양한 종류의 대용량 데이터를 고속으로 전송할 수 있는 기술이 요구되고 있고, 이를 위해 다중 노드에서 동일한 자원을 이용해 동시다발적으로 통신을 수행하는 다중 노드 혹은 다중 셀 협력적 전송방식이 연구되고 있다. 다중 노드 혹은 다중 셀 협력적 통신방식은 각 노드가 협력 전송을 수행함으로써, 서로 협력하지 않고 신호를 전송할 때보다 훨씬 우수한 성능을 갖는다.

다중 노드 협력적 통신방식에는, 예를 들어, 분산 안테나 시스템(Distributed Antenna System, DAS) 방식과, 다중-기지국(Multi-BS) 협력 방식, 펨토(femto)-/피코(pico)-셀 협력 방식 등이 있다.

DAS는 기존의 셀 내에 다수의 분산 안테나를 두어 음영지역의 해소 및 커버리지(coverage) 확장을 도모한다. DAS는 단일 기지국(base station)과 유선 또는 전용회선으로 연결된 다수의 분산 안테나를 활용한 시스템으로, 단일 기지국은 기지국이 서비스하는 셀 내부에 소정 거리 이상 떨어져 위치하는 복수 개의 안테나를 관리한다. 복수 개의 안테나들이 셀 내에서 소정 거리 이상 떨어져 분산되어 위치한다는 점에서 복수 개의 기지국 안테나들이 셀 중앙에 집중되어 있는 중앙집중형 안테나 시스템(centralized antenna system, CAS)과 구별된다.

DAS는 모든 노드가 하나의 기지국에 의해 송수신을 관리를 받고, 개별 노드가 상기 하나의 기지국의 일부 안테나 집단처럼 동작한다는 점에서 각 노드가 독립적인 기지국으로 동작하면서 협력하는 다중-기지국(Multi-BS) 협력 방식, 펨토(femto)-/피코(pico)-셀 협력 방식 등과 구분된다. 다중-기지국 협력 및 펨토-/피코-셀 협력은 개별 노드들이 개별적인 기지국 혹은 식별자(identifier)를 가지고, 노드들이 백홀(backhaul)망 등을 통해 상호 연결되어 스케줄링 및 핸드오버(handover)를 수행함으로써 협력적 전송 및 수신을 수행한다. 다중-기지국 협력 및 펨토-/피코-셀 협력 통신방식은 협력 멀티 포인트(Cooperative Multi-Point, CoMP) 통신방식이라고도 한다.

다중-기지국 협력은 다중 셀 환경에서 셀 경계에 위치한 사용자기기에 다수의 기지국이 신호를 전송하는 방식이다. 다중-기지국 협력은 다수의 독립된 기지국에 속한 안테나들이 소정 자원영역에서 사용자기기에 전송 신호를 전송한다는 점에서, 하나의 기지국에 속하는 다수의 분산 안테나가 사용자기기에 신호를 전송하는 DAS와 구별된다. 즉, 다수의 기지국이 협력하여 신호를 전송한다는 점에서 하나의 기지국에 의해 신호전송이 스케줄되는 DAS와 구분된다.

펨토-/피코-셀 협력은 펨토/피코 기지국과 종래의 일반적인 기지국인 매크로 기지국이 협력하여 신호를 전송한다는 점에서 기지국간의 협력인 다중-기지국 협력의 일종으로 볼 수 있다. 펨토/피코 기지국은 매크로 기지국의 소형 버전으로 매크로 기지국과는 독립하여 매크로 기지국의 기능을 대부분 수행하면서, 매크로 기지국이 커버하는 영역에 설치되거나 매크로 기지국이 커버하지 못하는 음영 지역에 용이하게 설치될 수 있는 기지국 유형이다. 따라서, 상대적으로 좁은 커버리지를 갖는 펨토/피코 기지국이 협력 통신에 사용된다는 점에서, 매크로 기지국과 매크로 기지국 간의 협력인 다중-기지국 협력과 구별된다. 은 독립적으로 작동하는 네트워크 구성을 갖추고 있다. DAS는 분산 안테나 각각의 유닛이 해당 안테나의 영역을 자체적으로 관할하는 것이 아닌 셀 중앙의 기지국에서 셀 내 위치한 모든 분산 안테나 영역을 관할한다는 점에서 펨토 셀(Femto cell)과 구별된다.

전술한 다중 노드 혹은 다중 셀 협력적 통신방식은 연합 프로세싱(joint processing), 협력 스케줄링/빔포밍(coordinated scheduling/beamforming) 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이러한 다중 노드 협력적 통신방식은 소정 거리 이상 떨어진 노드들이 동시에 서로 다른 데이터 스트림을 송수신하여 단일 또는 다중의 사용자기기를 지원할 수 있다는 점에서 일종의 다중 입출력(multiple input multiple output, MIMO) 시스템으로 볼 수 있다. MIMO 시스템은 전파할당의 효율성(spectral efficiency)이 높기 때문에, 차세대 통신의 요구사항을 만족시키기 위한 필수적인 요건으로 인식되고 있다. MIMO 시스템 관점에서, 다중 노드 협력적 전송 방식은 다양한 위치에 분산된 노드들을 이용하여 신호를 전송하므로, CAS에 비해 각 안테나별로 전송 영역이 축소되어 송신 전력을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 안테나와 사용자기기 간의 전송 거리 단축을 통해 경로 손실을 감소시켜 데이터의 고속 전송이 가능하게 함으로써, 셀룰러 시스템의 전송 용량 및 전력 효율을 높일 수 있고, 셀 내의 사용자의 위치에 상관없이 상대적으로 균일한 품질의 통신성능을 만족시킬 수 있다.

이와 같이, 다중 노드 협력적 통신방식은 차세대 이동 통신 시스템에서 기지국 증설 비용과 백홀(backhaul)망의 유지 비용을 줄이는 동시에, 서비스 커버리지의 확대와 채널용량 및 SINR의 향상을 위해, 기존의 무선 통신 방식과 병행하거나 또는 기존의 무선 통신 방식을 대체하여 셀룰러 통신의 새로운 기반이 될 수 있다.

본 발명은 다중 노드 혹은 다중 셀 협력 통신, 다중 사용자 MIMO 전송시, 동일 자원에 다수의 사용자기기를 위한 제어정보/데이터가 다중화됨에 따라, 상향링크전송 및/또는 하향링크 전송에서 발생하는 상기 다수 사용자기기간 신호 간섭을 줄이는 방안을 제시한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 소정 거리 이상 떨어진 복수의 노드가 협력 전송을 수행하는 다중 노드 협력 전송 시스템에서는 서로 다른 사용자기기의 ACK/NACK 채널에 할당되는 자원이 서로 충돌할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다중 노드 협력 전송 시스템에서 서로 다른 사용자기기의 ACK/NACK 채널을 서로 다른 자원에 할당하는 방안을 제시한다.

본 발명의 일 양상에 있어서, 소정 거리 이상 떨어져 위치하는 복수의 노드로부터 동시에 신호를 수신하는 사용자기기에 상기 복수의 노드 중 적어도 하나를 제어하는 기지국이 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative-ACKnowlegement) 신호를 전송함에 있어서, 상기 사용자기기에 특정한 오프셋(n^DL _offset)을 이용하여 상기 ACK/NACK 신호를 나르는 ACK/NACK 채널에 자원을 할당하는 단계; 그리고 상기 ACK/NACK 채널을 상기 자원에서 전송하는 단계를 포함하되, 상기 오프셋(n^DL _offset)은 상위 레이어에서 사용자기기에 대해 정의하는 값, 상기 ACK/NACK 신호의 대상인 상향링크 전송에 사용된 노드의 식별자, 상기 상향링크 전송에 사용된 노드의 종류, 상기 ACK/NACK 신호의 전송에 사용될 노드의 식별자, 상기 ACK/NACK 신호의 전송에 사용될 노드의 종류, 상기 사용자기기에 할당된 참조신호의 패턴 인덱스, 상기 상향링크 전송시에 사용된 자원의 다중화(multiplexing) 순서 중 하나 이상을 기반으로 결정된 값인, ACK/NACK 신호의 하향링크 전송방법이 제공된다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 소정 거리 이상 떨어져 위치하는 복수의 노드로부터 동시에 신호를 수신하는 사용자기기에 상기 복수의 노드 중 적어도 하나를 제어하는 기지국이 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative-ACKnowlegement) 신호를 전송함에 있어서, 상기 사용자기기에 특정한 오프셋(n^DL _offset)을 이용하여 상기 ACK/NACK 신호를 나르는 ACK/NACK 채널에 자원을 할당하도록 구성된 프로세서; 그리고 상기 프로세서에 제어 하에, 상기 ACK/NACK 채널을 상기 자원에서 전송하도록 구성된 송신기를 포함하되, 상기 오프셋(n^DL _offset)은 상위 레이어에서 사용자기기별로 정의하는 값, 상기 ACK/NACK 신호의 대상인 상향링크 전송에 사용된 노드의 식별자, 상기 상향링크 전송에 사용된 노드의 종류, 상기 ACK/NACK 신호의 전송에 사용될 노드의 식별자, 상기 ACK/NACK 신호의 전송에 사용될 노드의 종류, 상기 사용자기기에 할당된 참조신호의 패턴 인덱스, 상기 상향링크 전송시에 사용된 자원의 다중화(multiplexing) 순서 중 하나 이상을 기반으로 결정된 값인, 기지국이 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상에 있어서, 소정 거리 이상 떨어져 위치하는 복수의 노드로부터 동시에 신호를 수신하는 사용자기기가 상기 복수의 노드 중 적어도 하나를 제어하는 기지국에 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative-ACKnowlegement) 신호를 전송함에 있어서, 상기 사용자기기에 특정한 오프셋(n^UL _offset)을 이용하여 상기 ACK/NACK 신호를 나르는 ACK/NACK 채널에 자원을 할당하는 단계; 그리고 상기 ACK/NACK 채널을 상기 자원에서 전송하는 단계를 포함하되, 상기 오프셋(n^UL _offset)은 상위 레이어에서 상기 사용자기기에 대해 정의하는 값, 상기 ACK/NACK 신호의 대상인 하향링크 전송에 사용된 노드의 식별자, 상기 하향링크 전송에 사용된 노드의 종류, 상기 ACK/NACK 신호의 전송에 사용될 노드의 식별자, 상기 ACK/NACK 신호의 전송에 사용될 노드의 종류, 상기 사용자기기에 할당된 참조신호의 패턴 인덱스, 상기 하향링크 전송시에 사용된 자원의 다중화(multiplexing) 순서 중 하나 이상을 기반으로 결정된 값인, ACK/NACK 신호의 상향링크 전송방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상에 있어서, 소정 거리 이상 떨어져 위치하는 복수의 노드로부터 동시에 신호를 수신하는 사용자기기가 상기 복수의 노드 중 적어도 하나를 제어하는 기지국에 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative-ACKnowlegement) 신호를 전송함에 있어서, 상기 사용자기기에 특정한 오프셋(n^UL _offset)을 이용하여 상기 ACK/NACK 신호를 나르는 ACK/NACK 채널에 자원을 할당하도록 구성된 프로세서; 그리고 상기 프로세서의 제어 하에, 상기 ACK/NACK 채널을 상기 자원에서 전송하도록 구성된 송신기를 포함하되, 상기 오프셋(n^UL _offset)은 상위 레이어에서 상기 사용자기기에 대해 정의하는 값, 상기 ACK/NACK 신호의 대상인 하향링크 전송에 사용된 노드의 식별자, 상기 하향링크 전송에 사용된 노드의 종류, 상기 ACK/NACK 신호의 전송에 사용될 노드의 식별자, 상기 ACK/NACK 신호의 전송에 사용될 노드의 종류, 상기 사용자기기에 할당된 참조신호의 패턴 인덱스, 상기 하향링크 전송시에 사용된 자원의 다중화(multiplexing) 순서 중 하나 이상을 기반으로 결정된 값인, 사용자기기가 제공된다.

본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 ACK/NACK 채널은 PHICH(Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)이고, 다음 식에 따라 상기 PHICH가 속한 PHICH 그룹의 넘버인

및/또는

상기 PHICH에 적용되는 직교 시퀀스 인덱스인

가 결정되되, I^lowest ^_ ^index _PRB _{_RA}는 상기 상향링크 전송에 사용된 첫번째 슬롯 내 최소 PRB(Physical Resource Block) 인덱스를 나타내고, I_PHICH는 서브프레임 n=4 혹은 9에서 상기 상향링크 전송을 하는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD) 상향링크/하향링크 구성(configuration) 0에 대해서는 1로 설정되고, 그 외에 대해서는 0으로 설정되며, N^group _PHICH는 상위 레이어에 의해 구성된 PHICH 그룹의 개수를 나타내고, n_DMRS는 상기 상향링크 전송을 위한 DMRS(DeModulation Reference Signal)에 적용된 순환천이를 나타내는 값이고, 상기 N^PHICH _SF는 PHICH 변조(modulation)에 사용된 확산인자를 나타낼 수 있다.

본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 ACK/NACK 채널은 HF-A-MAP(Hybrid automatic retransmission request Feedback A-MAP) 영역 내 HF-A-MAP 채널이고, 다음 식에 따라 상기 HF-A-MAP 채널의 자원 인덱스,

,

가 결정되되, N_HF _-A-MAP은 HF-A-MAP 영역당 구성된 HF-A-MAP 채널의 총 개수를 나타낸다. j는 비-사용자 특정 A-MAP IE(non-user specific A-MAP IE) 내 HF-A-MAP 인덱스 파라미터를 나타낼 수 있다.

상기 과제해결 수단들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명에 따르면, 다중 노드 혹은 다중 셀 협력 통신, 다중 사용자 MIMO 전송시, 동일 자원에 다수의 사용자기기를 위한 제어정보/데이터가 다중화됨에 따라, 상향링크전송 및/또는 하향링크 전송에서 발생하는 상기 다수 사용자기기간 신호 간섭을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 다수 사용자기기 간의 ACK/NACK 신호 간섭이 줄어들게 됨에 따라, ACK/NACK 신호 전송의 신뢰도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 DAS 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 DAS 구성의 일례를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 DAS 구성의 다른 예를 나타낸 것이다.
도 4는 매크로 기지국과 매크로 기지국 혹은 펨토-/피코-셀 기지국과 매크로 기지국의 CoMP(Coordinated Multi-Point)를 개념적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명을 수행하는 사용자기기 및 기지국의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 6은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식에 의한 신호처리 과정을 도시한 것이다.
도 7은 다중 노드 협력 통신에서의 상향링크/하향링크 송수신의 일례를 나타낸 것이다.
도 8은 다중 노드 협력 통신에서의 상향링크/하향링크 송수신의 다른 일례를 나타낸 것이다.
도 9는 3GPP LTE-A에 따른 하향링크/상향링크 슬롯 구조를 나타낸 것이다.
도 10은 3GPP LTE-A에 따른 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 것이다.
도 11은 PUCCH 포맷의 PUCCH RB 혹은 PUCCH 영역(region)으로의 맵핑 예를 나타낸 것이다.
도 12는 PUSCH 내 최소 PRB 인덱스와 PHICH 자원과의 맵핑관계의 예를 나타낸 것이다.
도 13 및 도 14는 IEEE 802.16에 따른 상향링크 ACK/NACK 전송의 예들을 나타낸 것이다.
도 15는 일 서브프레임의 일 주파수 파티션의 분산 논리자원유닛들에 할당된 상향링크 제어채널 및 데이터채널의 일례를 나타낸 것이다.
도 16 및 도 17은 IEEE 802.16에 따른 하향링크 ACK/NACK 전송의 예들을 나타낸 것이다.
도 18은 IEEE 802.16에서 A-MAP이 전송될 수 있는 제어영역의 예를 나타낸 것이다.
도 19는 IEEE 802.16에 따른 주 주파수 파티션 내 A-MAP 영역의 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 20은 다중 노드 협력 전송에서의 PHICH 전송 예를 나타낸 것이다.
도 21은 다중 노드 협력 통신에서 PDCCH의 전송 예를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE 시스템 또는 IEEE 802.16m 시스템인 경우를 예로 하여 설명하나, 3GPP LTE 또는 IEEE 802.16m에 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(11: Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함에 위치한 사용자기기(User Equipment, UE)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 사용자기기는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국과 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. 사용자기기는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 기지국은 일반적으로 사용자기기 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 사용자기기 및 타 기지국과 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. 기지국은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국이 서비스를 제공하는 셀 영역은 시스템 성능을 개선하기 위하여, 복수개의 더 작은 영역들로 분할될 수 있다. 각각의 더 작은 영역은 섹터 또는 세그먼트라고 지칭될 수 있다. 셀 식별자(Cell Identity; Cell_ID 또는 IDCell)는 전체 시스템을 기준으로 부여되는 반면, 섹터 또는 세그먼트 식별자는 기지국이 서비스를 제공하는 셀 영역을 기준으로 부여된다. 사용자기기는 일반적으로 무선 통신 시스템에 분포되며 고정되거나 이동할 수 있다. 각 사용자기기는 임의의 순간에 상향링크(Uplink, UL) 및 하향링크(Downlink, DL)를 통해 하나 이상의 기지국과 통신할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 DAS 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 기지국은 CAS에 따라 셀 중앙에 위치하는 복수 개의 안테나들을 포함할 수 있지만, 설명의 편의를 위하여 DAS 안테나들에 대해서만 도시하였다.

도 1을 참조하면, 셀 내에 위치하는 단일 기지국과 유선으로 연결된 다수의 안테나들이 셀 내 다양한 위치에 분산되어 있는 DAS는 안테나들의 수와 위치에 따라 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 다수의 안테나들이 셀 내에서 일정 간격으로 분포되거나 또는 특정 장소에 둘 이상의 안테나가 밀집해서 위치할 수도 있다. DAS에서는 분산 안테나들이 셀 내에 어떤 형태로 위치되던지 각 안테나들의 커버리지(coverage)가 오버랩되는 경우에 랭크(rank) 2 이상의 신호 전송이 가능해진다. 참고로, 랭크는 하나 이상의 안테나를 통해 동시에 전송할 수 있는 전송 레이어(3GPP LTE 용어)의 개수 혹은 전송 스트림(IEEE 802.16 용어)의 개수를 나타낸다. 예를 들어, SU-MIMO에서 공간 다중화(spatial multiplexing)의 경우에 있어서, 랭크는 소정 자원영역에 할당된 사용자에 사용될 전송 레이어의 개수 혹은 전송 스트림의 개수로 정의될 수 있다. 공간 다중화라 함은 하나 이상의 안테나를 사용하여 서로 다른 신호를 동시에 전송하는 것을 말한다. 참고로, 전송 레이어 혹은 전송 스트림이라 함은 레이어맵퍼(303)의 출력값으로서, 프리코더에 입력되는 각 정보경로를 의미한다. 전송레이어 혹은 레이어는 3GPP에서 사용되는 용어이며, IEEE 802.16에서는 프리코더(304)에 입력되는 각 정보경로를 전송 스트림 혹은 MIMO 스트림, 데이터 스트림으로 칭한다. 한편, IEEE 802.16에서 MIMO 레이어는, IEEE 802.16에서 레이어맵퍼(303)에 해당하는 MIMO 인코더에 입력되는 정보 경로이다. IEEE 802.16에서 하나의 MIMO 레이어는 하나의 채널코딩블락(channel coding block)을 나타낸다(represent).

도 1을 참조하면, 하나의 셀 영역을 서비스하는 하나의 기지국이 총 8개의 안테나와 유선으로 연결되어 있고, 각 안테나들은 셀 내에서 소정 거리 이상으로 일정 간격 또는 다양한 간격으로 위치할 수 있다. DAS에서는 기지국에 연결된 안테나를 모두 사용할 필요는 없으며, 각 안테나의 신호 전송 범위, 인접 안테나와의 커버리지 오버랩 정도와 간섭효과 및 안테나와 이동 사용자기기 간의 거리 등을 토대로 적정수의 안테나를 이용할 수 있다.

예를 들어, 도 1에 도시된 것과 같이 셀 내에 3개의 사용자기기(UE1 내지 UE3)이 위치하고, UE1이 ANT1 및 ANT2, ANT7, ANT8의 신호 전송 범위 내 위치하는 경우, UE1은 기지국 안테나 ANT1 및 ANT2, ANT7, ANT8 중 하나 이상으로부터 신호를 받을 수 있다. 반면, UE1 입장에서 ANT3 및 ANT4, ANT5, ANT6은 이들 안테나와 사용자기기까지의 간격이 커서 경로 손실이 발생할 가능성이 높고 전력 소비도 증가하게 되며, ANT3 및 ANT4, ANT5, ANT6으로부터 전송되는 신호는 무시할 정도로 작은 값일 수 있다.

다른 예로, UE2는 ANT6 및 ANT7의 신호 전송 범위가 오버랩되는 부분에 위치하여 ANT6 및 ANT7을 제외하고는 다른 안테나를 통해 전송되는 신호는 무시할 정도로 매우 작거나 약하고, UE3은 ANT3의 인접 거리 내 위치하여 ANT1~ANT8가 전송하는 신호들 중 ANT3가 전송하는 신호만이 지배적이다.

도 1에 도시된 것처럼, DAS에서는 셀 내에서 다수의 안테나들의 위치가 동떨어진 경우 MIMO 시스템처럼 동작하게 된다. 기지국은 ANT1 및 ANT2, ANT7, ANT8 중 하나 이상으로 구성된 안테나 그룹1을 통해서 UE1과, ANT6 및 ANT7 중 하나 이상으로 구성된 안테나 그룹2는 UE2와, ANT3은 UE3과 동시에 통신할 수 있다. 이때, ANT4 및 ANT5는 각각 UE3과 UE2를 위해 송신을 해주거나 또는 꺼진 상태로 운영될 수도 있다.

즉, DAS는 단일 사용자/다수 사용자와 통신시 사용자기기별로 송신하는 데이터 스트림 수가 다양할 수 있고, 기지국이 서비스하는 셀 내에 위치하는 이동 사용자기기 각각에 할당되는 안테나 또는 안테나 그룹도 다양하게 존재할 수 있다. 셀 내 위치하는 이동 사용자기기의 위치장소에 따라 해당 사용자기기와 통신을 수행하는 안테나 또는 안테나 그룹은 특정될 수 있으나, 셀 내에서의 이동 사용자기기 이동에 따라 적응적으로 변동될 수 있다.

도 2는 본 발명이 적용되는 DAS 구성의 일례를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, DAS는 기지국과 그에 연결된 안테나노드들로 구성된다. 안테나노드는 기지국과 유/무선으로 연결되어 있으며 한 개에서 여러 개의 안테나를 포함할 수 있다. 일반적으로 한 안테나노드에 속해 있는 안테나들은 가장 가까운 안테나 간의 거리가 수 미터 이내로 지역적으로 같은 스팟에 속해 있는 특성을 지닌다. 안테나노드는 안테나 클러스터 등으로도 불린다.

도 3은 본 발명이 적용되는 DAS 구성의 다른 예를 나타낸 것으로, 구체적으로는 종래 셀 기반의 다중 안테나를 사용하는 중앙 집중형 안테나 시스템에 DAS를 적용하는 경우의 시스템 구조의 일 예를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국과 인접하는 영역에 셀 반경에 비해 안테나 간격이 매우 작아서 경로 손실 등의 효과가 비슷한 복수 개의 중앙집중형 안테나(Centralized Antenna, CA)들이 위치할 수 있다. 또한, 상기 셀 영역에는 소정 거리 이상의 간격으로 떨어져 위치하며 CA보다 안테나 간격이 넓어 경로 손실 등의 효과가 안테나별로 상이한 다수개의 분산 안테나(Distributed Antenna, DA)가 위치할 수 있다.

DA는 기지국으로부터 하나의 유선으로 연결된 하나 이상의 안테나로 구성되며, DAS용 안테나노드(node) 또는 안테나노드와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 하나 이상의 DA들은 하나의 DA 그룹을 형성하여 DA 존(zone)을 형성한다.

DA 그룹이란 하나 이상의 DA를 포함하는 것으로 사용자기기의 위치 또는 수신 상태 등에 따라 변동적으로 구성되거나 또는 MIMO에서 사용하는 최대 안테나 개수로 고정적으로 구성될 수 있다. DA 그룹은 안테나 그룹으로 불리울 수 있다. DA 존이란 DA 그룹을 형성하는 안테나들이 신호를 전송하거나 수신할 수 있는 범위로 정의되며, 도 3에 도시된 셀 영역은 n개의 DA 존을 포함한다. DA 존에 속한 사용자기기는 DA 존을 구성하는 DA 중 하나 이상과 통신을 수행할 수 있으며, 기지국은 DA 존에 속한 사용자기기에 신호 전송시 DA 및 CA를 동시에 이용하여 송신율을 높일 수 있다.

도 3은 기존의 다중 안테나를 사용하는 CAS 구조에서 기지국과 사용자기기가 DAS를 이용할 수 있도록 DAS를 포함하는 CAS를 도시한 것으로, CA와 DA들의 위치는 설명의 간명함을 위하여 구분되도록 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 구현 형태에 따라 다양하게 위치시킬 수 있다.

도 3은 기존의 다중 안테나를 사용하는 CAS 구조에서 기지국과 사용자기기가 DAS를 이용할 수 있도록 DAS를 포함하는 CAS를 도시한 것으로, CA와 DA들의 위치는 설명의 간명함을 위하여 구분되도록 도시한 것으로, 도 3에 예시된 일 예에 한정되는 것은 아니며 구현 형태에 따라 다양하게 위치시킬 수 있다.

도 1 내지 도3에서 도시된 바와 같이, 각 사용자기기를 지원하는 안테나 혹은 안테나노드가 한정될 수 있다. 특히 하향링크 데이터 전송시, 동일한 시간과 주파수 자원을 통해 안테나 혹은 안테나노드별로 다른 데이터가 각기 다른 사용자기기를 위해 전송될 수 있다. 이는 안테나 혹은 안테나노드 선택을 통하여 안테나 혹은 안테나노드마다 다른 데이터 스트림을 보내는 일종의 MU-MIMO 동작을 하는 것으로 볼 수 있다.

본 발명에서 각 안테나 혹은 안테나노드는 한 개의 물리 전송 안테나 또는 다수의 물리 전송 안테나 요소의 조합에 의해 구현되는 논리 안테나 개념인 안테나 포트로 대체될 수 있음을 밝혀둔다.

도 4는 매크로 기지국과 매크로 기지국 혹은 펨토-/피코-셀 기지국과 매크로 기지국의 CoMP(Coordinated Multi-Point)를 개념적으로 나타낸 것이다.

CoMP가 수행되는 무선통신 시스템은 적어도 둘 이상의 기지국(Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(110, 120, 130)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(Cell A, Cell B,..., Cell F)에 위치한 사용자기기(User Equipment, UE)에 대해 통신 서비스를 제공한다.

다중 셀(Multi Cell) 환경에서는 인트라 기지국(110, 120) 및 인터 기지국(130)이 존재한다. 인트라 기지국은 몇 개의 셀(혹은 섹터)로 이루어져 있다. 특정 사용자기기가 속한 셀과 같은 기지국을 공유하는 셀들은 상기 특정 사용자기기가 속한 셀에 대하여 인트라 기지국(110, 120)에 해당하는 셀들이며, 다른 기지국들에 속한 셀들은 상기 특정 사용자기기가 속한 셀에 대하여 인터 기지국(130)에 해당하는 셀들이 된다. 한편, 특정 셀에 대해 인트라 기지국은 서빙 기지국으로, 인터 기지국은 인접 기지국이라고 불리기도 한다. 이와 같이, 특정 셀과 동일한 기지국을 기반으로 하고 있는 셀들은 x2인터페이스를 통해 정보(예를 들어 데이터, 채널품질제어정보(Channel Quality Control Information))를 주고 받지만, 다른 기지국을 기반으로 하고 있는 셀 들은 백홀(backhaul)(140) 등을 통해서 셀 간 정보를 주고 받을 수 있다.

CoMP 시스템에서 서빙 기지국 및 하나 이상의 협력 기지국들은 백홀망을 통해 스케줄러에 연결된다. 스케줄러는 백홀망을 통하여 각 기지국이 측정한 각 사용자기기 및 협력 기지국 간의 채널 상태에 관한 채널 정보를 피드백받아 동작할 수 있다. 예를 들어, 스케줄러는 서빙 기지국 및 하나 이상의 협력 기지국에 대하여 협력적 MIMO 동작을 위한 정보를 스케줄링한다. 즉, 스케줄러에서 직접 각 기지국으로 협력적 MIMO 동작에 대한 지시를 할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 단일 셀 MIMO 사용자(160)는 한 셀(섹터)에서 하나의 기지국과 통신하고, 셀 경계에 위치한 다중 셀 MIMO 사용자(150)는 다중 셀(섹터)에서 다수의 기지국과 통신할 수 있다. 예를 들어, 단일 셀 MIMO 사용자(160) UE0은 셀 A에서, UE2는 셀 B에서 eNB A와 통신할 수 있고, UE4는 셀 E에서, UE5는 셀 D에서 eNB B와 통신할 수 있다. 다중 셀 MIMO 사용자(150) UE1은 셀 A 및 셀 C에서 eNB A와 통신하고, UE3은 셀 B 및 셀 C에서 eNB A와 통신하면서 셀 D에서 eNB B와 통신할 수 있다. 즉, 다중 셀 MIMO 사용자(150)은 다중 노드 협력 전송에 의해 기지국과 통신을 수행한다. CoMP는 다중 셀 환경에서 개선된 MIMO 전송을 적용함으로써, 다중 셀 환경에서 셀간 간섭(inter-cell interference)를 줄여, 셀 경계에 있는 사용자기기의 처리량을 개선할 수 있다.

도 4에 도시된 기지국들은 설명의 편의를 위하여 CAS에 따라 셀 중앙에 위치하는 안테나가 위치하는 것으로 도시되었다. 그러나, 단일 기지국과 유선으로 연결된 다수의 안테나들이 셀 내 다양한 위치에 분산되어 있는 DAS 기지국끼리, 혹은 DAS 기지국과 CAS 기지국끼리도 CoMP를 수행할 수 있다.

이하에서는, DAS의 각 안테나노드 혹은 CoMP에 참여하는 각 기지국을 '노드' 또는 '협력 노드'라고 통칭하여 본 발명을 설명한다. 또한, DAS 및 다중-기지국 협력, 펨토-/피코-셀 협력, 다중 셀 협력 등을 다중 노드 협력이라고 통칭하여 본 발명을 설명한다. 다중 노드 협력 통신에 참여하는 노드들은 동일 무선 자원을 이용하여 동시다발적으로 통신을 수행할 수 있으며, 동일 무선 자원을 이용하여 하나 이상의 사용자기기를 동시에 지원할 수 있다. 일반적으로 하나의 노드에 속하는 안테나들은 가장 가까운 거리가 수 미터 이내로 지역적으로 같은 스팟에 속해 있는 특성을 지닌다. 또한, 노드는 사용자기기가 엑세스할 수 있는 엑세스 포인트와 같은 역할을 한다. 상술한 DAS 및/또는 CoMP를 이용하면, 각 노드는 동일한 무선 주파수 자원을 이용하여 하나 이상의 사용자기기를 동시에 지원함으로써, 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명을 수행하는 사용자기기 및 기지국의 구성요소를 나타내는 블록도이다.

사용자기기(UE)(12)는 상향링크에서는 송신장치로 동작하고 하향링크에서는 수신장치로 동작한다. 기지국(BS)(11)은 상향링크에서는 수신장치로 동작하고 하향링크에서는 송신장치로 동작할 수 있다.

사용자기기(12) 및 기지국(11)은 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 수신할 수 있는 안테나 (500a, 500b)와, 안테나를 제어하여 메시지를 전송하는 송신기(Transmitter; 100a, 100b), 안테나를 제어하여 메시지를 수신하는 수신기(Receiver; 300a, 300b), 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(200a, 200b)를 포함한다. 또한, 사용자기기(12) 및 기지국(11)은 사용자기기(12) 또는 기지국(11)에 포함된 송신기 및 수신기, 메모리 등의 구성요소를 제어하여 본 발명을 수행하도록 구성된 프로세서(400a, 400b)를 각각 포함한다. 사용자기기 또는 기지국 내 송신기(100a, 100b) 및 메모리(200a, 200b), 수신기(300a, 300b), 프로세서(400a, 400b), 안테나(500a, 500b)는 상호 연동하도록 구성될 수 있다. 상기 사용자기기(12) 내 송신기(100a), 수신기(300a), 메모리(200a), 프로세서(400a)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다. 마찬가지로, 상기 기지국(11) 내 송신기(100b), 수신기(300b), 메모리(200b), 프로세서(400b)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다. 송신기와 수신기가 통합되어 사용자기기 또는 기지국 내에서 한 개의 송수신기(transceiver)로 구현될 수도 있다. 안테나(500a, 500b)는 송신기(100a, 100b)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신기(300a, 300b)로 전달하는 기능을 수행한다. 다수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 송수신 모듈의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.

프로세서(400a, 400b)는 통상적으로 사용자기기(12) 또는 기지국(11) 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(400a, 400b)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 유휴모드 동작을 제어하기 위한 전력절약모드 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등을 수행할 수 있다. 프로세서(400a, 400b)는 컨트롤러(controller), 마이크로컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 한편, 프로세서(400a, 400b)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(400a, 400b)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(400a, 400b) 내에 구비되거나 메모리(200a, 200b)에 저장되어 프로세서(400a, 400b)에 의해 구동될 수 있다.

송신기(100a, 100b)는 프로세서(400a, 400b) 또는 상기 프로세서와 연결된 스케줄러로부터 스케줄되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(500a, 500b)에 전달한다. 예를 들어, 송신기(100a, 100b)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 변조과정 등을 거쳐 K개의 신호열로 변환한다. 상기 K개의 신호열은 송신기 내 송신처리기를 거쳐 송신 안테나(500a, 500b)를 통해 전송된다. 사용자기기(12) 및 기지국(11)의 송신기(100a, 100b) 및 수신기(300a, 300b)는 송신신호 및 수신신호를 처리하는 과정에 따라 다르게 구성될 수 있다.

도 6은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식에 의한 신호처리 과정을 도시한 것이다.

사용자기기 또는 기지국 내 송신기는 하나 이상의 코드워드(code word)를 전송할 수 있다. 상기 하나 이상의 코드워드는 각각 스크램블러(301)에 의해 스크램블링되고, 변조맵퍼(302)에 의해 복소심볼로 변조될 수 있다. 레이어맵퍼(303)는 상기 복소심볼을 하나 이상의 전송레이어, 예를 들어, M_t개의 레이어에 맵핑한다. 예를 들어, 상기 레이어맵퍼(303)는 레이어 당 N개의 복소심볼을 맵핑할 수 있다.

IEEE 802.16의 관점에서, 레이어맵퍼(303)는 MIMO 인코더(미도시)로서 구현될 수 있다. MIMO 인코더는 전송하고자 하는 하나 이상의 데이터 열을 정해진 코딩 방식에 따라 인코딩하여 부호화된 데이터(coded data)를 형성하고, 부호화된 데이터를 변조하여 신호 성상(signal constellation) 상의 위치를 표현하는 심볼로 배치할 수 있다. 데이터 열은 MIMO 인코더에 입력되는 정보 경로로서, 하나의 데이터 열은 하나의 채널코딩블락을 나타낸다. IEEE 802.16은 MIMO 인코더에 입력되는 정보경로를 MIMO 레이어라 칭한다. 한편, MIMO 인코더는 프리코더(304)가 안테나 특정 심볼을 해당 안테나의 경로로 분배할 수 있도록 입력심볼의 레이어를 정의할 수 있다. 즉, MIMO 인코더는 L개의 MIMO 레이어를 M_t개의 MIMO 스트림으로 맵핑한다. MIMO 인코더는 M개의 입력심볼을 동시에 처리하는 배치(batch) 프로세서로서, 상기 M개의 입력심볼은 다음과 같이 Mx1 벡터로 표현될 수 있다.

여기서 s_i는 일 배치(batch) 내 i번째 입력심볼을 나타낸다. 하나 이상의 연속하는 심볼들이 하나의 MIMO 레이어에 속할 수 있다. 상기 입력심볼들을 MIMO 레이어에서 MIMO 스트림으로 맵핑하는 과정은 공간차원(space dimension)에서 먼저 수행된다. 프리코더(304)의 입력이 되는 MIMO 인코더의 출력은 다음과 같이 M_txN_F MIMO STC 행렬로 표현할 수 있다.

여기서, M_t는 MIMO 스트림의 개수를, N_F는 하나의 MIMO 블락에 의해 점유된 부반송파의 개수를, x는 MIMO 인코더의 출력을, s는 입력 MIMO 레이어 벡터를, S()는 입력 MIMO 레이어 벡터를 STC 행렬로 맵핑하는 함수를, S(s)는 STC 행렬을 각각 나타낸다.

상기 STC 행렬 x는 다음과 같이 표현될 수 있다.

MIMO 인코더에서 사용될 수 있는 코딩 방식으로는, 예를 들어, SFBC, 수직 인코딩, 다중-레이어 인코딩, CDR 등을 들 수 있다.

프리코더(304)는 전송레이어의 복소심볼을 채널상태에 따라 선택된 소정 프리코딩 행렬, 예를 들어, N_txM_t 프리코더 행렬, W와 곱해 N_t개의 안테나별 복소심볼로 출력한다. 상기 프리코더(304)의 출력은 N_txN_F 행렬로 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기서 N_t는 전송 안테나의 개수를, z_j,k는 j번째 안테나를 통해 k번째 부반송파에서 전송될 출력 심볼을 각각 나타낸다. 프리코더(304)는 코드북(codebook) 방식과 비코드북(non-codebook) 방식을 모두 사용할 수 있다.

상기 안테나별 복소심볼은 각각 자원요소맵퍼(305)에 의해 전송에 이용될 시간-주파수 자원요소(resource elements)에 매핑된다. 자원요소맵퍼(305)는 부반송파맵퍼라고도 불린다.

상기 시간-주파수 자원요소에 매핑된 안테나별 복소심볼은 OFDMA 신호생성기(306)에 의해 OFDMA 방식으로 변조되어 안테나 혹은 안테나 포트별 OFDMA 심볼(OFDM 심볼이라고도 함) 형태로 각 안테나 혹은 안테나 포트에 전송된다. 상기 OFDMA 신호발생기(306)는 입력심볼에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)을 수행할 수 있으며, IFFT가 수행된 시간영역 심볼에는 CP(cyclic prefix)가 삽입될 수 있다. 상기 OFDMA 심볼은 각 안테나를 통해 전송된다.

3GPP LTE와 IEEE 802.16에서는 비슷한 용어가 서로 다른 객체를 지칭할 때가 있다. 이하에서는 혼동 방지와 설명의 편의를 위하여, 레이어맵퍼(303)로 입력되는 정보경로를 MIMO 레이어로 칭하고, 레어어맵퍼(303)에서 출력되는 정보경로를 데이터 스트림으로 칭하여 본 발명을 설명한다.

도 6에서는 신호처리 과정 중 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 예로 하여 설명하였으나, 사용자기기가 상향링크 신호를 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 처리하여 기지국에 전송하는 것도 가능하다. SC-FDMA 방식의 송신기는 1개의 스크램블러(301) 및 1개의 변조맵퍼(302), 프리코더(304), 1개의 자원요소맵퍼(305)를 포함할 수 있다. 사용자기기의 스크램블러(301)는 사용자기기 특정 스크램블링 신호를 이용하여 전송신호를 스크램블링하고, 변조맵퍼(302)는 상기 스크램블링된 신호를 전송신호의 종류 및/또는 채널상태에 따라 BPSK, QPSK 또는 16 QAM 등의 방식으로 복소심볼로 변조한다. 상기 변조된 복소심볼은 프리코더(304)에 의해 프리코딩된 후, 자원요소맵퍼(305)에 의해 실제 전송에 이용될 시간-주파수 자원요소에 맵핑된다. 상기 자원요소에 맵핑된 신호는 SC-FDMA 신호 형태로 안테나를 통해 기지국으로 전송될 수 있다. SC-FDMA 신호처리 방식을 채택하는 사용자기기는 자원요소에 맵핑된 신호를 SC-FDMA 신호로 변환하는 SC-FDMA 신호생성기를 구비할 수 있다.

OFDMA 방식은 주파수 효율 및 셀 용량을 증대할 수 있기 때문에 하향링크 전송에 많이 이용되고 있으나, OFDMA방식을 상향링크 전송에 이용하는 것도 가능하다. 사용자기기가 OFDMA 방식과 SC-FDMA 신호처리 방식을 모두 채택하도록 구현될 수도 있으며, 양자를 채널환경에 따라 스위칭하여 사용하도록 설계되는 것도 가능하다.

도 6에서는 스크램블러(301) 및 변조맵퍼(302), 레이어맵퍼(303), 프리코더304), 자원요소맵퍼(305), OFDM 신호생성기(306)가 송신기(100a, 100b)에 구비되는 것으로 설명하였으나, 프로세서(400a, 400b)가 상기 동작 모듈들을 구비하도록 설계되는 것도 가능하다. 송신기(100a, 100b)는 OFDMA 심볼신호를 RF(radio frequency) 신호로 변조하여 안테나(500a, 500b)에 전달할 수 있다. 수신장치의 안테나(500a, 500b)는 RF신호를 수신하여 수신기(300a, 300b)에 전달하고, 상기 수신기(300a, 300b)는 상기 RF 신호를 OFDMA 심볼신호로 변조하여 프로세서(400a, 400b)에 제공할 수 있다.

도 7은 다중 노드 협력 통신에서의 상향링크/하향링크 송수신의 일례를 나타낸 것이다.

다중 노드 협력 시스템에서 각 사용자기기는 여러 협력 노드 중 일부 노드에 접속할 수 있다. 각 노드에 대한 사용자기기들의 데이터 요구량 및 각 노드와 사용자기기 간의 전송 전력 차이 등에 의해, 사용자기기가 상향링크시에 접속하는 노드와 하향링크시에 접속하는 노드가 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 어떤 사용자기기는 상향링크에서 노드 A로 상향링크 신호를 전송하고, 하향링크에서는 노드 B에서 하향링크 신호를 수신할 수도 있다. 즉, 하향링크 혹은 상향링크 신호 전송시 동일한 시간과 주파수 자원을 통해 노드별로 다른 제어정보/데이터가 각기 다른 사용자기기를 위해 전송될 수 있다. 이는 노드 선택을 통하여 노드마다 다른 데이터 스트림을 보내는 일종의 MU-MIMO 동작으로 볼 수 있다.

현재까지 진행된 표준에 의하면, 하향링크 제어채널에서 사용자기기에게 할당되는 자원의 위치가 해당 하향링크 신호에 대한 HARQ(Hybrid Automatic Retransmit reQuest) 및/또는 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative-ACKnowlegement) 전송채널의 위치를 자동적으로 결정한다. 이하에서는 하향링크 전송에 대한 HARQ를 하향링크 HARQ라고 하고, 상기 하향링크 HARQ를 위한 ACK/NACK을 상향링크 ACK/NACK이라고 지칭한다. 또한, 상향링크 전송에 대한 HARQ를 위한 HARQ를 상향링크 HARQ라고 하고, 상기 상향링크 HARQ를 위한 ACK/NACK을 하향링크 ACK/NACK이라고 지칭한다.

예를 들어, 도 7을 참조하면, UE1은 노드1(Node1)과 상향링크 및 하향링크 전송을 수행한다. 반면, UE2는 노드2(Node2)에서 하향링크 전송을 받고, 노드2에 상향링크 전송을 한다. 이러한 상황은 노드2의 전송 전송전력이 노드1보다 큰 경우에 발생할 수 있다. 하향링크에서 노드1 및 노드2가 하향링크 연결된 UE1 및 UE2에게 동일한 자원을 통해 하향링크 제어신호를 각각 전송하는 경우, 현재까지 진행된 표준에 의하면, UE1 및 UE2는 동일한 상향링크 자원을 통해 노드1에게 ACK/NACK 정보를 전송하게 된다. 따라서, 다수 사용자기기의 ACK/NACK 전송이 충돌(collide)하여 상기 다수 사용자기기의 ACK/NACK 전송 신호간 간섭이 발생할 수 있다.

도 8은 다중 노드 협력 통신에서의 상향링크/하향링크 송수신의 다른 일례를 나타낸 것이다.

ACK/NACK 전송 신호간의 간섭 문제는 하향링크 데이터 전송에 대한 상향링크 ACK/NACK 전송뿐만 아니라, 상향링크 데이터 전송에 대한 하향링크 ACK/NACK 전송에서도 나타날 수 있다. 현재까지 진행된 표준에 의하면, 상향링크 데이터 전송에 대한 하향링크 ACK/NACK 전송채널의 위치는 상향링크 데이터 전송채널의 위치에 의해 결정된다. 따라서, 다수의 사용자기기들이 동일한 자원영역을 통해 데이터를 기지국에 전송(상향링크 MU-MIMO 전송)한다면, 상기 동일한 자원영역을 공유하는 사용자기기들의 하향링크 ACK/NACK 전송채널이 충돌하게 된다.

도 8을 참조하면, 예를 들어, UE1이 노드1으로 상향링크 전송을 하고, UE2가 노드2로 상향링크 전송을 하는 경우, 하향링크 ACK/NACK 정보를 노드1이 UE1 및 UE2 모두에게 전송한다면 ACK/NACK 채널의 중복문제가 발생할 수 있다.

하향링크 제어채널을 공유하는 사용자기기들이 상향링크 제어채널도 공유하여 특정 노드로 동일 자원영역에서 상향링크 ACK/NACK 정보를 전송하거나, 상향링크 데이터 채널을 공유하는 사용자기기들이 하향링크 제어채널도 공유하여 특정 노드로부터 동일 자원영역에서 하향링크 ACK/NACK 정보를 수신한다면, 현재까지 진행된 표준의 규정을 수정할 필요가 없다. 그러나, 앞서 언급한 바와 같이, 현재까지 진행된 표준에 따라, 다중 사용자기기들이 동일 자원에서 ACK/NACK 정보를 전송하거나 동일 자원에서 ACK/NACK 정보를 수신하는 경우, ACK/NACK 전송 상호 간에 발생하는 간섭에 의해 ACK/NACK 정보 전송의 정확도가 떨어질 수 있다. ACK/NACK의 전송실패 혹은 전송오류는 그 후에 이어지는 신호전송의 실패 혹은 오류로 이어질 수 있어, ACK/NACK 신호의 정확한 전송은 통신 시스템의 전체 성능에 큰 영향을 미친다. 따라서, 일반 데이터와 달리 높은 신뢰도를 요구하는 ACK/NACK 전송에서는 다중 사용자기기가 동일 무선 자원을 공유하지 않는 것이 좋다. 따라서, 이제까지 진행된 표준의 ACK/NACK 자원 할당 규칙과는 다른, 새로운 ACK/NACK 자원 할당 규칙이 필요하다.

이하에서는 다중 사용자기기들의 ACK/NACK 전송이 소정 자원영역에서 충돌/중복하는 것을 방지하기 위하여 본 발명이 제안하는 새로운 ACK/NACK 전송방법들을 설명한다.

ACK/NACK 전송방법 1 - ACK/NACK의 새로운 자원할당방법

ACK/NACK 전송신호 간의 간섭을 줄이기 위하여, 본 발명은 하향링크/상향링크 채널에 대한 상향링크/하향링크 ACK/NACK 채널에 자원을 할당함에 있어서, 사용자기기별로 정의된 사용자기기-특정 값을 반영한다. 현재까지 진행된 표준에 따르면, ACK/NACK의 대상이 되는 하향링크/상향링크 신호의 전송 타이밍 및 전송 주파수가 자동적으로 상향링크/하향링크 ACK/NACK 채널의 전송 타이밍 및 전송 주파수를 결정한다. 이와 달리, 본 발명의 ACK/NACK 전송방법 1은 ACK/NACK 채널의 자원할당시, 즉, ACK/NACK 채널을 시간 및 주파수 자원을 매핑시, 사용자기기별로 지정되는 상위 레이어로부터의 값 혹은 사용자기기별로 할당된 안테나 인덱스, 혹은 안테나포트 인덱스, 안테나 노드 인덱스, 노드 인덱스를 반영한다. 기지국 프로세서(400b) 혹은 사용자기기 프로세서(400a)는 상기 사용자기기별로 지정되는 값을 반영하여 ACK/NACK 채널의 자원을 할당하도록 구성된다. 기지국/사용자기기의 자원요소맵퍼(305)는 상기 기지국/사용자기기 프로세서(400b/400a)의 제어 하에, 상기 사용자기기별로 지정되는 값이 반영되어 결정된 자원에 해당 ACK/NACK 채널을 맵핑한다.

동일한 하향링크/상향링크 자원에 할당된 사용자기기별로 상향링크/하향링크 ACK/NACK 정보의 전송 자원을 달리하기 위하여, 다음 중 하나 이상을 기반으로 정의된 값이 상향링크/하향링크 ACK/NACK 채널의 자원 할당/맵핑시에 반영될 수 있다.

(1) 상위 레이어에서 사용자기기별로 정의하는 값

상위 레이어, 예를 들어, MAC(Mediam Access Control) 레이어에서 내려주는 값으로서, 상기 상위 레이어는 사용자기기별로 다른 값을 사용자기기 혹은 기지국에 MAC 메시지 등을 통해 알릴 수 있다. 상위 레이어에서 사용자기기별로 다르게 정의하여 내려주는 값에 따라 ACK/NACK 채널의 자원이 다르게 할당될 수 있다.

(2) 하향링크/상향링크 전송에 사용된 노드 식별자

ACK/NACK의 대상이 되는 하향링크/상향링크 신호가 전송된 노드에 따라 ACK/NACK 채널의 자원이 다르게 할당될 수 있다.

안테나 인덱스, 안테나노드 인덱스, 안테나포트 인덱스, 기지국 ID, 셀 ID 등이 본 발명의 노드 식별자로 활용될 수 있다. 예를 들어, DAS의 경우, 하나의 기지국에 연결된 다수의 안테나노드 중 ACK/NACK의 대상이 되는 하향링크 전송 혹은 상향링크 수신을 수행한 안테나 노드를 지정하는 값이 노드 식별자 정보로서 이용될 수 있다. 예를 들어, CoMP의 경우, 특정 사용자기기로의 CoMP 통신에 참여한 기지국 ID 혹은 셀 ID, 및/또는 안테나 혹은 안테나 포트를 지정하는 값이 노드 식별자 정보로서 이용될 수 있다. DAS와 CoMP가 결합하는 경우, CoMP에 참여하는 기지국 혹은 셀을 지정하는 값과, 다수의 안테나노드 중 하향링크 전송 혹은 상향링크 수신을 수행한 안테나 노드 혹은 안테나 포트를 지정하는 값이 노드 식별자 정보로서 이용될 수 있을 것이다.

(3) 하향링크/상향링크 전송에 사용된 노드 종류(타입, 그룹) 정보

ACK/NACK의 대상이 되는 하향링크/상향링크 신호를 전송한 노드의 타입 혹은 그룹을 지정하는 정보가 ACK/NACK 자원 할당/매핑에 반영될 수 있다. 노드 종류 정보는 해당 노드가 DAS의 안테나 노드인지, 펨토/피코 기지국인지, 매크로 기지국인지 등을 상호 구분하는 정보이다. 예를 들어, DAS의 안테나 노드는 펨토/피코 기지국 혹은 매크로 기지국과 다른 종류의 노드로 볼 수 있다. 또 다른 예로, 펨토/피코 기지국과 매크로 기지국은 다른 종류의 노드로 볼 수 있다. 노드의 커버리지나 종류 등에 따라 노드들을 그룹핑하는 경우에는 노드 그룹 정보를 이용할 수도 있다.

(4) ACK/NACK 전송에 사용될 노드 식별자

다중 노드 협력 통신에서는 특정 사용자기기에 대한 하향링크 전송을 수행하는 노드와 상향링크 전송을 수행하는 노드가 다를 수 있다. 즉, ACK/NACK의 대상이 되는 하향링크/상향링크 신호를 전송한 노드와 ACK/NACK 정보의 전송을 수행할 노드가 다를 수 있다. 이에 따라, ACK/NACK 채널을 전송할 노드에 따라 다른 자원이 상기 ACK/NACK 채널에 할당/매핑될 수 있다. 안테나 인덱스, 안테나노드 인덱스, 기지국 ID, 셀 ID 등이 노드 식별자로서 활용될 수 있다.

(5) ACK/NACK 전송에 사용될 노드 종류(타입, 그룹) 정보

ACK/NACK의 대상이 되는 하향링크/상향링크 신호를 전송한 노드의 종류와 ACK/NACK 정보의 전송을 수행할 노드의 종류가 다를 수 있다. 따라서, ACK/NACK 채널을 전송할 노드의 종류에 따라 다른 자원이 상기 ACK/NACK 채널에 할당/매핑될 수 있다. 노드 종류 정보로는 DAS의 안테나노드, 펨토 기지국, 매크로 기지국 등을 상호 구분하는 정보가 활용될 수 있다. 노드의 커버리지나 종류 등에 따라 노드들을 그룹핑하는 경우에는 노드 그룹 정보를 이용할 수도 있다.

(6) 사용자기기별로 할당된 참조신호의 패턴 인덱스

다중노드시스템의 경우, 사용자기기가 다중노드를 구분해낼 수 있도록 하기위하여 사용자기기별로 수신시 혹은 송신시 이용해야하는 참조신호의 패턴 인덱스가 서로 다를 수 있고, 이를 기지국이 할당할 수 있다.

예를 들어, CRS(Cell-specific Referece Signal), CSI-RS(Channel Status Information Reference Signal), DMRS(DeModulation Reference Signal), 미드앰블, 파일럿 등이 참조신호로 활용될 수 있다. 일반적으로, 데이터 스트림의 개수 혹은 전송 안테나의 개수, 셀 ID 혹은 노드 ID에 따라, 다른 패턴의 참조신호가 사용자기기 혹은 기지국으로 전송된다. 동일 자원을 이용하여 상향링크/하향링크 전송을 수행하였으나 서로 다른 노드로부터 서로 다른 파일럿 패턴 인덱스를 사용하는 사용자기기의 특성에 따라 , ACK/NACK 채널에 서로 다른 자원을 할당/맵핑할 수 있다.

(7) 하향링크/상향링크 전송시에 할당받은 자원의 다중화(multiplexing) 순서

ACK/NACK의 대상이 되는 하향링크/상향링크 신호의 전송에 이용된 자원이 다중화된 순서에 따라 ACK/NACK 채널의 자원이 다르게 할당/맵핑될 수 있다. 각 사용자기기가 다중화된 순서는 코드워드 인덱스, 데이터 스트림 인덱스, 전송블락(transport block) 인덱스 등을 통해 파악될 수 있다.

현재까지 진행된 통신 표준에 따르면, 하향링크 전송시에 사용된 자원의 위치에 의해 상향링크 ACK/NACK 전송의 타이밍 및 주파수 자원이 결정되고, 상향링크 전송시에 사용된 자원의 위치에 의해 하향링크 ACK/NACK 전송의 타이밍 및 주파수 자원이 결정된다. 이에 반해, 본 발명의 ACK/NACK 전송방법 1에 의하면 사용자기기별로 특정된 값이 ACK/NACK 정보의 전송위치를 결정하는 데 반영되게 된다. 따라서, 본 발명의 ACK/NACK 전송방법 1에 의하면, ACK/NACK 전송의 원인이 되는 하향링크/상향링크 전송이 다수의 사용자기기에 대해 동일한 자원에서 이루어진다고 하더라도, 상기 다수의 사용자기기의 ACK/NACK 정보는 서로 다른 자원을 통해 전송될 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 ACK/NACK 전송방법 1에 따르면, 사용자기기간 ACK/NACK 신호전송이 동일 무선 자원에서 충돌 혹은 중복되는 것을 방지하여, ACK/NACK 전송의 신뢰도를 높일 수 있게 된다.

본 발명의 ACK/NACK 전송방법 1의 이해를 돕기 위하여, 3GPP LTE 표준 및 IEEE 802.16에 상기 전송방법 1이 적용되는 경우를 예로 하여 설명한다. 다른 무선 통신 표준에서도 사용자기기별로 다르게 정의/할당되는 값을 ACK/NACK 채널의 자원 할당/맵핑시에 반영하여 ACK/NACK 전송의 신뢰도를 높일 수 있다.

[3GPP LTE-A]

도 9는 3GPP LTE-A에 따른 하향링크/상향링크 슬롯 구조를 나타낸 것이다.

3GPP LTE/LTE-A에서 사용되는 무선프레임은 10ms(327200Ts)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임으로 구성된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링된다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 여기에서, Ts는 샘블링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048x15kHz)로 표시된다. 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDMA 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 다수의 자원블록(resource block)을 포함한다. 자원블록은 주파수 도메인에서 다수의 부반송파를 포함한다. OFDMA 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심볼, SC-FDMA 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDMA 심볼의 수는 채널 대역폭, CP의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정상(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDMA 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDMA 심볼을 포함한다. 도 9에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDMA 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시한 것이나, 본 발명의 ACK/NACK 전송방법들은 다른 타입의 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 참고로, 3GPP LTE/LTE-A는 하나의 OFDMA 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE)라고 부르기도 한다.

도 9를 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는 N^DL ^/ ^UL _RBN^RB _SC개의 부반송파(subcarrier)와 N^DL ^/ ^UL _symb개의 OFDMA 혹은 SC-FDMA 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서, N^DL _RB은 하향링크에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고, N^UL _RB은 상향링크에서의 RB의 개수를 나타낸다. N^DL _symb은 하향링크 슬롯 내 OFDMA 혹은 SC-FDMA 심볼의 개수를 나타내며, N^UL _symb은 상향링크 슬롯 내 OFDMA 혹은 SC-FDMA 심볼의 개수를 나타낸다. N^RB _SC는 하나의 RB를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.

다시 말해, 물리자원블록(physical resource block, PRB)는 시간 도메인에서 N^DL/UL _symb개의 연속하는 OFDMA 심볼 혹은 SC-FDMA 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 N^RB _SC개의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 따라서, 하나의 PRB는 N^DL/UL _symbxN^RB _SC개의 자원요소로 구성된다.

자원격자 내 각 자원요소는 일 슬랏 내 인덱스쌍 (k,1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k는 주파수 도메인에서 0부터 N^DL ^/ ^UL _RBN^RB _SC-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터 N^DL/UL _symb-1까지 부여되는 인덱스이다.

주파수 도메인 내 물리자원블락 넘버 n_PRB와, 슬랏 내 자원요소 (k,1)의 관계는 다음과 같이 주어진다.

- 하향링크 신호에 대한 ACK/NACK 전송

도 10은 3GPP LTE-A에 따른 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 것이다.

도 10을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A에서 각각의 서브프레임은 제어영역과 데이터영역을 포함하며, 제어영역은 첫번째 OFDMA 심볼로부터 시작하여 하나 이상의 OFDMA 심볼을 포함한다. 서브프레임 내 제어영역으로 사용되는 OFDMA 심볼의 개수는 서브프레임별로 독립적으로 설정될 수 있으며, 상기 OFDMA 심볼의 개수는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)를 통해 전송된다. 상기 제어영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH, PHICH(Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel) 등이 할당될 수 있다.

데이터영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당될 수 있다. 사용자기기는 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 디코딩하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다. 예를 들어, PDSCH의 데이터가 어떤 사용자기기 혹은 사용자기기그룹에게 전송되는지, 상기 사용자기기 혹은 사용자기기그룹이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩해야 하는지 등을 나타내는 정보가 PDCCH에 포함되어 전송된다.

일 서브프레임 내 제어영역은 CCE들의 집합이다. CCE는 복수의 자원요소그룹(Resource Element Group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 일 CCE는 9개의 REG에 대응할 수 있다. 일 REG는, 예를 들어, 4개의 자원요소로 구성되며, REG 단위로 제어채널이 무선 자원에 맵핑된다. 참조신호에 의해 점유된 자원요소들은 REG에 포함되지 않는다. 따라서, 소정 OFDMA 심볼 내 REG의 총 개수는 상기 소정 OFDMA 심볼에 참조신호가 존재하느냐에 따라 달라진다. 일 CCE가 9개의 REG에 대응하고 제어영역 중 PCFICH 혹은 PHICH에 할당되지 않은 REG의 개수를 N_REG라고 할때, 서브프레임 k의 제어영역 내 CCE의 총 개수 N_CCE,k는 다음과 같이 표현될 수 있다. 시스템에서 사용될 수 있는 CCE들은 0부터 N_CCE,k-1까지 번호가 매겨지게 된다.

PDCCH는 하나 또는 몇몇의 연속적인 CCE(channel control elements) 집단(aggregation) 상에서 전송된다. 특정 PDCCH의 전송에 사용되는 CCE의 개수는 채널상태에 따라 기지국에 의해 결정된다. CCE 집단을 구성하는 CCE의 개수에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다. 하나 이상의 PDCCH가 하나의 서브프레임에서 전송될 수 있다.

3GPP LTE/LTE-A에서는 하향링크 제어채널에서 사용자기기가 할당받은 자원의 위치가 상향링크 ACK/NACK 전송채널, 예를 들어, PUCCH의 위치를 자동적으로 결정한다. 예를 들어, 특정 사용자기기에 대한 PDCCH의 위치가 상기 특정 사용자기기가 ACK/NACK을 전송하는 PUCCH의 위치를 자동적으로 결정한다.

물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH)는 상향링크 제어정보(uplink control information, UCI)를 나른다. PUCCH 상에서 전송되는 UCI로는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), MIMO를 위한 RI(rank indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다. 상기 PUCCH는 다양한 포맷을 지원하는데, 표 1은 PUCCH가 지원하는 포맷의 예를 나타낸 것이다. 포맷 2a 및 2b는 정상 CP(cyclic prefix)에서만 지원된다.

모든 PUCCH 포맷은 각 심볼에서 시퀀스의 순환천이(cyclic shift)를 사용한다. 이때, n^cell _cs(n_s,l)은 서로 다른 PUCCH 포맷에 대한 상기 순환천이를 도출하기 위해 사용된다. n^cell _cs(n_s,l)값은 심볼 넘버 l과 슬롯 넘버 n_s에 의해 다음과 같이 변한다.

의사-난수(pseudo-random) 시퀀스 c(i)는 길이-31 Gold 시퀀스에 의해 정의된다. 길이가 M_PN의 길이를 갖는 출력 시퀀스 c(n)은 다음과 같이 정의된다.

여기서, n=0,1,...,M_PN-1이며, N_c=1600이고 첫번째 m-시퀀스는 x₁(0)=1, x₁(n)=0, n=1,2,...,30으로 초기화된다. 두번째 m-시퀀스의 초기화는 상기 시퀀스의 어플리케이션에 의존하는 값을 갖는 c_init에 의해 표현되는데, c_init은 다음과 같다.

의사-난수 시퀀스 발생기는 각 무선프레임의 시작에서 c_init=N^cell _ID로 초기화된다.

PUCCH를 위해 사용되는 물리 자원들은 상위 레이어들에서 주어지는 N⁽²⁾ _RB 및 N⁽¹⁾ _cs에 의존한다. 0이상의 변수 N⁽²⁾ _RB는 각 슬롯에서 PUCCH 포맷 2/2a/2b의 전송 사용될 수 있는 대역폭을 자원블락으로 표현한 것이다. 변수 N⁽¹⁾ _cs는 포맷 1/1a/1b와 2/2b/2b와의 혼합을 갖는 자원블락에서 PUCCH 포맷 1/1a/1b를 위해 사용된 순환천이들의 개수를 나타내며, {0, 1,..., 7}의 범위 내에서 상위 레이어들에 의해 제공되는 값인 △^PUCCH _shift의 정수배에 해당한다. N⁽¹⁾ _cs=0이면, 혼합된 자원블락이 존재하지 않는다. 각 슬롯에서 많아야 하나의 자원블락이 포맷 1/1a/1b와 2/2b/2b와의 혼합을 지원한다. 상기 변수 N⁽²⁾ _RB 및 N⁽¹⁾ _cs은 브로드캐스트 시그널링에 의해 사용자기기들에 지시될 수 있다. PUCCH 포맷 1/1a/1b 및 2/2a/2b의 전송에 사용되는 자원들은 다음과 같은 음이 아닌 정수값을 갖는 인덱스에 의해 각각 표시될 수 있다.

사용자기기는 PDCCH를 수신하여 상기 PDCCH에서 지시하는 위치의 PDSCH에 대한 HARQ-ACK 신호를 나르는 PUCCH를 상향링크 서브프레임 내 제어영역에서 전송한다. PUCCH는 일 서브프레임 내 2개의 슬롯 각각에서 하나의 RB를 사용한다. 슬롯 n_s에서 PUCCH의 전송에 사용되는 물리자원블락(physical resource block)은 다음과 같이 주어진다.

n_PRB는 물리자원블락 넘버이며, n_s는 무선프레임 내 슬롯 넘버이며, 변수 m은 PUCCH 포맷에 따라 달라지는 값이다.

PUCCH 포맷 1 및 1a, 1b에 대해 상기 변수 m은 다음과 같이 정해질 수 있다.

PUCCH 포맷 2 및 2a, 2b에 대해 상기 변수 m은 다음과 같이 정해질 수 있다.

도 11은 PUCCH 포맷의 PUCCH RB 혹은 PUCCH 영역(region)으로의 맵핑 예를 나타낸 것이다. 도 10은 m=0, 1, 2, 3, 4, 5인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한 것이다.

도 11을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 주파수 도메인 측면에서, 상향링크 서브프레임 중 중간 대역에 PUSCH가 할당되고, 양 끝쪽에 PUCCH가 할당된다.

사운딩 참조신호(sounding reference signal) 과 PUCCH 포맷 1 혹은 1a, 1b가 동시에 전송되는 경우에는 PUCCH 상에 위치한 한 심볼이 펑쳐링된다.

PUCCH 자원 n⁽¹⁾ _PUCCH를 결정함에 있어서, 예를 들어, 주파수분할듀플렉스(frequency division duplex, FDD)의 경우는 다음과 같이 결정될 수 있다.

여기서 n_CCE는 사용자기기가 PDCCH에서 할당 받은 최초 CCE(Control Channel Element)의 위치에 해당하는 수이다. PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 DCI(Downlink Control Information)라고 하는데, n_CCE는 해당 DCI의 전송에 사용된 최초 CCE의 번호/인덱스이다.

여기서, N⁽¹⁾ _PUCCH는 상위 레이어에서 결정하는 시스템 파라미터로서 오프셋을 지정한다. N⁽¹⁾ _PUCCH는 셀 내 모든 사용자기기들에 대해 동일한 값을 갖는 시스템 파라미터이다. 따라서, 각기 다른 노드에서 PDCCH 내 동일한 CCE들에 각기 다른 사용자기기를 위한 DCI를 전송하면서 수학식 14에 따라 PUCCH 자원을 할당하게 되면, 동일한 상향링크 자원을 다수 사용자기기가 점유하게 된다. 이는 다수 사용자기기의 PUCCH들의 상향링크 전송 상호간 간섭을 초래할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 전술한 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 반영하여 결정된 값을 반영하여 PUCCH에 자원을 할당/맵핑한다. 본 발명에 따른 사용자기기 프로세서(400a)는 기지국으로부터의 전송 신호에 대한 ACK/NACK 정보를 생성하고, 전술한 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 반영하여 결정된 값을 토대로 상기 ACK/NACK 정보를 나르는 PUCCH를 시간 및/또는 주파수 자원에 할당하도록 구성된다. 상기 사용자기기 프로세서(400a)의 제어 하에, 사용자기기의 자원요소맵퍼(305)는 상기 ACK/NACK 정보를 나르는 PUCCH를 전술한 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 고려하여 결정된 자원에 맵핑한다. 상기 사용자기기 프로세서(400a)의 제어 하에, 상기 사용자기기의 송신기(100a)는 상기 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 고려하여 결정된 자원에서 상기 PUCCH를 전송한다.

예를 들어, 사용자기기 프로세서(400a)는 다음 식에 따라 PUCCH 자원 n⁽¹⁾ _PUCCH를 결정할 수 있다.

여기서, n^UL _offset은 사용자기기별로 정의된 값으로서, 전술한 (1) 내지 (7) 중 적어도 하나를 변수로 포함하는 함수일 수 있다. 상기 n^UL _offset은 상위 레이어에 의해 사용자기기에 제공될 수 있다. 상기 n^UL _offset 값은 각 사용자기기에게 전달되는 DCI에 포함되어 해당 사용자기기에 전달될 수 있다. 상기 n^UL _offset 값을 포함하는 DCI는 PDCCH 혹은 PDSCH와 같은 하향링크 채널을 통해 사용자기기에 전송될 수 있다. 기지국은 n^UL _offset을 사용자기기 혹은 사용자기기 그룹마다 다르게 설정함으로써 PUCCH 전송시의 간섭을 회피할 수 있다. 기지국 프로세서(400b)는 전술한 (1) 내지 (7) 중 적어도 하나를 고려하여 n^UL _offset을 사용자기기 혹은 사용자기기 그룹마다 다르게 설정하고, 상기 n^UL _offset을 해당 사용자기기 혹은 사용자기기 그룹에 전송하도록 기지국 송신기(100b)를 제어할 수 있다.

예를 들어, n^UL _offset은 PDCCH를 전송한 노드 식별자 혹은 PDCCH를 전송한 노드의 종류 혹은 그룹의 함수일 수 있다. 즉, PDCCH를 전송한 노드에 따라 PUCCH의 전송 자원이 달라진다.

다른 예로, n^UL _offset을 PUCCH를 전송한 노드 뿐만 아니라 PUCCH를 보낼 노드까지 고려하여 결정할 수도 있다. 예를 들어, n^UL _offset를 PDCCH를 보낸 노드의 식별자(혹은 종류, 그룹 ID)와 PUCCH를 전송할 노드의 식별자(혹은 종류, 그룹 ID)의 차의 함수로 정의할 수 있다. 사용자기기 프로세서(400a) 또는 기지국 프로세서(400b)는 PDCCH를 보낸 노드의 식별자(혹은 종류, 그룹 ID)와 PUCCH를 전송할 노드의 식별자(혹은 종류, 그룹 ID)의 차에 의해 획득한 n^UL _offset를 이용하여, PUCCH 자원을 결정할 수 있다. 예를 들어, 하향링크와 상향링크가 동일한 노드에 연결된 사용자기기의 경우에는 n^UL _offset=0으로 설정되어 수학식 14에 따라 할당된 자원과 마찬가지의 자원에서 PUCCH가 전송될 수 있다. 하향링크와 상향링크가 다른 노드에 연결된 사용자기기의 경우에는 n^UL _offset이 0이 아니게 되어 수학식 14에 따라 할당된 자원과는 다른 자원에서 PUCCH가 전송될 수 있다.

이때, 사용가능한 PUCCH 자원들을 하향링크 전송 노드와 상향링크 전송 노드의 식별자의 차이를 기반으로 구분하여 ACK/NACK 전송에 사용할 수 있다. 예를 들어, ACK/NACK 전송에 사용가능한 PUCCH 자원들의 개수가 3K라고 가정하면, 이를 삼등분되어 첫번째 영역(n^UL _offset=0)에서는 하향링크 및 상향링크가 동일 노드에 연결되어 있는 사용자기기들에 ACK/NACK 정보가 전송되고, 두번째 영역(n^UL _offset=K)에서는 하향링크 전송 노드와 상향링크 전송 노드의 식별자 간의 차이가 홀수 사용자기기들의 ACK/NACK 정보를 전송되고, 마지막 영역(n^UL _offset=2K)에서는 하향링크 전송 노드와 상향링크 전송 노드의 식별자 간의 차이가 짝수 사용자기기들의 ACK/NACK 정보를 전송되도록 할 수 있다.

한편, n^UL _offset을 상위 레이어를 통해 사용자기기에게 별개로 전달되는 값이 아닌, 상기 사용자기기가 스스로 계산할 수도 있다. 예를 들어, n^UL _offset을 안테나 인덱스, 안테나 노드 인덱스, 참조신호 패턴 인덱스 등을 인지하고 이들 중 하나 이상의 값의 함수로 정의하고, 사용자기기 프로세서(400a)가 안테나 인덱스, 안테나 노드 인덱스, 참조신호 패턴 인덱스 등을 인지하여 n^UL _offset을 결정할 수도 있다.

DAS에서는 PDCCH를 각 사용자기기에 전송하는 안테나 혹은 안테나노드가 다를 수 있으며, 각 사용자기기는 자신에게 할당된 안테나 혹은 안테나노드를 다양한 방식을 통해 인지할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 사용자기기에게 다양한 방법으로 상기 사용자기기에 할당된 안테나 혹은 안테나노드를 지정하는 정보(이하, 안테나노드 정보)를 시그널링할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 상위 레이어를 통해 상기 사용자기기의 안테나노드 정보를 명시적으로 시그널링하거나, 해당 안테나 혹은 안테나노드 인덱스로 상기 사용자기기의 제어정보를 마스킹 및/또는 해당 안테나 혹은 안테나노드 인덱스로 상기 사용자기기의 제어정보를 스크램블링함으로써 상기 사용자기기의 안테나노드 정보를 간접적으로 시그널링할 수 있다. 상기 기지국이 명시적/묵시적으로 안테나노드 정보를 시그널링하지 않더라도, 사용자기기는 하향링크 참조신호의 세기를 측정하여 자신에게 할당된 안테나 혹은 안테나노드를 인지할 수도 있다.

또한, 사용자기기가 자신에게 할당된 PDCCH의 다중화 순서를 인식하여 n^UL _offset을 결정하는 것으로 정의될 수도 있다. 예를 들어, PDCCH의 동일 자원에 두 사용자기기의 DCI가 다중화되어 있다고 가정하면, 각 사용자기기 프로세서(400a)는 자신의 DCI를 수신하면서 자신의 정보가 몇 번째로 다중화되어 있는지를 파악하고, 이를 토대로 PUCCH 자원을 할당할 수 있다. 예를 들어, 첫번째로 다중화된 사용자기기는 n^UL _offset=0으로 설정하여 PUCCH 자원을 할당하고, 나중에 다중화된 사용자기기는 n^UL _offset=1로 설정하여 PUCCH 자원을 할당할 수 있다. 사용자기기들의 다중화된 순서는 각 사용자기기에게 할당된 코드워드 혹은 MIMO 스트림, 전송블락 인덱스 혹은 순서 등을 통해 파악될 수 있다.

한편, 수학식 14 및 수학식 15과는 별개로, 하향링크 접속 노드와 상향링크 전송 노드가 다른 사용자기기들을 위해 독립적인 PUCCH 자원이 할당되는 것도 가능하다. 이 경우, 기지국은 사용자기기에게 상기 사용자기기가 어떤 자원을 사용하여 PUCCH를 전송해야 하는지에 대한 정보를 상위 레이어 메시지 혹은 PDCCH를 통한 하향링크 제어 메시지의 형태로 알려줄 수 있다. 기지국 프로세서(400b)는 상기 제어 메시지를 생성하고, 기지국 송신기(100b)를 제어하여 상기 제어 메시지를 상위 레이어 메시지 혹은 PDCCH를 통해 해당 사용자기기에 전송할 수 있다. 하향링크 접속 노드와 상향링크 접속 노드가 다른 경우, 사용자기기가 새로이 설정된 PUCCH 자원을 이용하도록 규정할 수도 있다. 즉, 하향링크 접속 노드와 상향링크 접속 노드가 다른 사용자기기는 기존 PUCCH 영역 중 일부 혹은 새로운 PUCCH 영역에서 ACK/NACK 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 이에 따르면, 하향링크와 상향링크의 접속 노드가 같은 사용자기기는 기존 PUCCH영역에서 ACK/NACK 정보를 전송하고, 하향링크와 상향링크의 접속 노드가 다른 사용자기기는 새로이 설정된 PUCCH 자원을 이용하게 되므로, 상향링크 및 하향링크 전송을 동일 노드에서 수행하는 사용자기기와 상향링크 전송과 하향링크 전송을 서로 다른 노드에서 수행하는 사용자기기 사이에서 PUCCH 자원이 충돌하는 것을 방지할 수 있다.

기존 사용자기기(이하, 레거시 사용자기기)와의 관계에서, 다중 노드 통신을 지원하는 새로운 사용자기기들만 n^UL _offset을 고려하여 PUCCH 자원 n⁽¹⁾ _PUCCH을 결정하는 것으로 정의할 수 있다. 이 경우, 레거시 사용자기기는 수학식 14에 의해 PUCCH 자원 n⁽¹⁾ _PUCCH을 결정하고, 새로운 사용자기기들의 프로세서(400a)은 수학식 15에 의해 n⁽¹⁾ _PUCCH를 결정하게 되므로, 레거시 사용자기기의 n⁽¹⁾ _PUCCH과 새로운 사용자기기의 n⁽¹⁾ _PUCCH가 충돌할 수 있다. 따라서, 레거시 사용자기기와 새로운 사용자기기의 PUCCH 자원 충돌을 회피하기 위하여, 레거시 사용자기기 및/또는 기지국의 모든 안테나를 사용하여 제어채널을 수신하는 새로운 사용자기기들에게 할당하는 CCE와 안테나노드별로 전송하는 제어채널을 달리할 수 있는 새로운 사용자기기들에게 할당하는 CCE를 달리할 수 있다. 예를 들어, 새로운 사용자기기의 프로세서(400a)는 상기 새로운 사용자기기의 제어채널을 레거시 사용자기기의 제어채널보다 뒤에 오는 CCE에 할당하도록 구성될 수 있다. 혹은, 레거시 사용자기기에 대한 제어채널과 새로운 사용자기기에 대한 제어채널을 별개로 구성하도록 구성될 수도 있다.

- 상향링크 신호에 대한 ACK/NACK 전송

LTE-A에서 PUSCH를 통한 상향링크 데이터 전송에 대한 상향링크 HARQ 혹은 ACK/NACK 신호는 PHICH를 통해 전송된다. PHICH는 물리 HARQ 지시자 채널로서, 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 신호를 나르는 데 사용된다. 즉, PHICH는 상향링크 HARQ를 위한 하향링크 ACK/NACK 정보가 전송되는 ACK/NACK 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀-특정적으로 스크램블링된다. ACK/NACK 신호는 1비트로 지시되며, BPSK(Binary Phase Shift Keying)로 변조된다. 상기 변조된 ACK/NACK 신호는 코드분할다중화(code division multiplexing, CDM) 방식을 이용하여 다중화되어 전송된다. 예를 들어, ACK/NACK 신호는 정상(normal) CP를 사용하는 서브프레임에서는 확산인자(spreading factor, SF)=4, I/Q(In-phase/Quadrature-phase) 다중화되고, 확장(extended) CP를 사용하는 서브프레임에서는 SF=2, I/1 다중화된다.

동일한 자원에 맵핑되는 복수의 PHICH는 일 PHICH 그룹을 구성한다. 일 PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. 다음 표는 ACK/NACK 신호를 확산시키는 데 사용되는 코드의 예를 나타낸다.

상기 표에서 N^PHICH _SF는 PHICH 변조(modulation)에 사용된 확산인자를 나타내며, n^group _PHICH는 PHICH 그룹 넘버를 나타낸다.

PHICH (그룹)은 주파수 도메인 및/또는 시간 도메인에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복된다. 따라서, 정상 CP의 경우에는 4개의 자원요소(RE)가 3번 반복되는 패턴으로 총 12개의 RE를 통해서 8개의 PHICH가 하나의 PHICH 그룹을 이뤄서 전송된다. 확장 CP인 경우에는 2개의 RE가 3번 반복되는 패턴으로 총 6개의 RE를 통해 4개의 PHICH가 하나의 PHICH 그룹을 이뤄서 전송된다.

서브프레임 n을 통한 PUSCH 전송에 대해, 사용자기기는 서브프레임 n+k_PHICH 내 해당 PHICH 자원을 결정해야 한다. k_PHICH는 FDD에 대해서는 항상 4이며, 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD)에 대해서는 다음 표에 따라 결정될 수 있다.

TDD UL/DL configuration	UL subframe index n
TDD UL/DL configuration	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0			4	7	6			4	7	6
1			4	6				4	6
2			6					6
3			6	6	6
4			6	6
5			6
6			4	6	6			4	7

도 12는 PUSCH 내 최소 PRB 인덱스와 PHICH 자원과의 맵핑관계의 예를 나타낸 것이다.

PHICH 자원은 인덱스쌍 (n^group _PHICH, n^seq _PHICH )에 의해 결정된다. n^group _PHICH은 PHICH 그룹 넘버를 나타내고, n^seq _PHICH는 상기 그룹 내 직교 시퀀스 인덱스를 나타낸다. 상기 n^group _PHICH 및 n^seq _PHICH는, 예를 들어, 다음 식에 따라 결정될 수 있다.

여기서, n_DMRS는 상기 해당 PUSCH를 위한 DMRS에 적용된 순환천이를 나타내는 값이다. 상기 n_DMRS는 상기 해당 PUSCH 전송과 연관된 전송블락을 위한 가장 최근의 DCI 포맷0에 포함된, DMRS에 대한 순환천이 필드에 설정된 값으로부터 얻어질 수 있다. DCI 포맷0는 PUSCH의 스케줄링을 위해 사용되는 DCI 포맷이다. n_DMRS는 DCI 포맷0 내 상기 필드에 설정된 값을 기반으로, 예를 들어, 다음 표에 따라 맵핑될 수 있다.

Cyclic Shift for DMRS Field in DCI format 0	n_DMRS
000	0
001	1
010	2
111	3
100	4
101	5
110	6
111	7

I^lowest ^_ ^index _PRB _{_RA}는 해당 PUSCH를 전송하는 첫번째 슬롯 내 최소 PRB 인덱스를 나타낸다. I_PHICH는 1 또는 0으로 설정되는 값으로서, 서브프레임 n=4 혹은 9에서 PUSCH 전송을 하는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD) 상향링크/하향링크 구성(configuration) 0에 대해서는 1로, 그 외에 대해서는 0으로 설정된다. N^group _PHICH는 상위 레이어에 의해 구성된 PHICH 그룹의 개수를 나타낸다. PHICH 그룹의 개수(N^group _PHICH)는 다음과 같이 결정될 수 있다.

여기서, N_g는 {1/6, 1/2, 1, 2}의 네 가지 값 중 하나가 선택되어 기지국으로부터 시그널링되는 값이다. 예를 들어, 시스템 대역이 25개의 RB이고, 정상 CP를 사용할 경우에는 {1/6, 1/2, 1, 2}인 N_g에 대해 N^group _PHICH는 {1, 2, 4, 7}가 된다.

수학식 16로부터 알 수 있듯이, 서브프레임 n+k_PHICH 내 PHICH의 위치는 서브프레임 n 내 PUSCH의 위치에 의해 결정된다. 따라서, 복수의 사용자기가 동일한 PUSCH 자원을 통해 다중 노드로 상향링크 데이터를 전송하고, 상기 복수의 사용자기기들에 대해 동일 노드로 하향링크 ACK/NACK 정보가 전송된다면, 동일한 PHICH 자원에 복수의 사용자기기가 할당되게 되어 상기 복수 사용자기기의 PHICH간에 간섭이 발생하게 된다. 예를 들어, 도 8 및 도12를 참조하면, UE1이 첫번째 슬롯 내 최소 PRB 인덱스가 0인 PUSCH를 노드1에 전송하고 UE2가 첫번째 슬롯 내 최소 PRB 인덱스가 0인 PUSCH를 노드2에 전송하며, 상기 UE1 및 UE2에 대한 ACK/NACK이 모두 노드2를 통해서 전송되는 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 UE1에 대한 ACK/NACK과 상기 UE2에 대한 ACK/NACK이 모두 PHICH 자원0에 할당되게 되어, 상기 노드1가 전송하는 하향링크 ACK/NACK 신호 사이에 간섭이 발생하게 된다. 하향링크 ACK/NACK 신호 사이의 간섭 문제는 기지국의 송신전력이 사용자기기의 송신전력보다 크므로 상향링크 ACK/NACK 신호 사이의 간섭 문제보다 더 심각할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 전술한 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 반영하여 결정된 값을 반영하여 PHICH 자원을 할당/맵핑한다. 본 발명에 따른 기지국 프로세서(400b)는 사용자기기의 상향링크 전송에 대한 ACK/NACK 정보를 생성하고, 상기 ACK/NACK 정보를 나르는 PHICH가 전송될 PHICH 자원을 전술한 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 반영하여 결정된 값을 토대로 할당할 수 있다. 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에, 기지국의 자원요소맵퍼(305)는 전술한 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 반영하여 결정된 값을 토대로 결정된 PHICH 자원에 상기 ACK/NACK 정보를 나르는 PHICH를 맵핑할 수 있다. 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에, 기지국 송신기(100b)는 전술한 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 반영하여 결정된 값을 토대로 결정된 PHICH 자원에서 상기 ACK/NACK 정보를 전송할 수 있다.

예를 들어, PHICH 그룹 넘버 n^group _PHICH가 다음 식에 따라 결정될 수 있다.

혹은, PHICH 직교 시퀀스 인덱스 n^seq _PHICH가 다음 식에 따라 결정할 수 있다.

혹은, PHICH 그룹 넘버 n^group _PHICH 및 PHICH 직교 시퀀스 인덱스 n^seq _PHICH가 상기 수학식 18 및 수학식 19에 따라 각각 결정될 수도 있다.

상기 기지국 프로세서(400b)는 수학식 18 및/또는 수학식 19에 따라 n^group _PHICH및/또는 n^seq _PHICH를 결정할 수 있으며, 수학식 16 혹은 수학식 19에 의해 결정된 n^seq _PHICH를 적용하여 해당 PHICH를 확산할 수 있다. 또한, 상기 기지국 프로세서(400b)는 수학식 16 혹은 수학식 18에 의해 결정된 n^group _PHICH의 시간 및 주파수 자원에 상기 PHICH를 할당하도록 상기 기지국의 자원요소맵퍼(305)를 제어할 수 있다.

전술한 수학식 15의 n^UL _offset과 마찬가지로, 사용자기기별로 정의된 값으로서 상기 n^UL _offset은 전술한 (1) 내지 (7) 중 적어도 하나를 변수로 포함하는 함수일 수 있다. 상기 n^DL _offset은 상위 레이어에서 사용자기기에 제공될 수 있다.

예를 들어, n^DL _offset은 PUSCH를 전송한 노드 식별자 혹은 노드 종류의 함수이거나, PHICH를 수신하는 노드 식별자 혹은 노드 종류의 함수일 수 있다. 즉, PUSCH를 전송한 노드 혹은 PHICH를 전송할 노드에 따라 PHICH의 전송 자원이 달라진다.

PUSCH를 전송한 노드와 PHICH를 전송할 노드를 모두 고려하여 PHICH 전송 자원을 할당하는 것도 가능하다. 예를 들어, n^DL _offset가 PUSCH를 전송한 노드 식별자(혹은 종류, 그룹 식별자)와 PHICH를 전송할 노드 식별자(혹은 종류, 그룹 식별자)의 차의 함수로 정의될 수도 있다.

또 다른 예로, 기지국의 안테나 혹은 안테나노드별로 다른 사용자기기의 상향링크 신호를 수신할 수 있다는 점을 고려하여, n^DL _offset을 사용자기기별 수신 안테나 혹은 안테나노드, 파일럿 패턴 정보의 함수로 정의할 수도 있다.

또 다른 예로, 상향링크 전송시 다중화 순서를 이용하여 n^DL _offset를 결정되는 것으로 정의될 수도 있다. 상기 다중화 순서는 기지국이 사용자기기에게 지정해서 알려줄 수도 있고, 약속된 규칙에 의해 정해질 수도 있다.

[IEEE 802.16]

IEEE 802.16에서 사용되는 무선프레임 구조는 5 MHz, 8.75 MHz, 10 MHz 또는 20 MHz 대역폭을 지원하는 20ms 수퍼프레임을 포함할 수 있다. 수퍼프레임은 동일한 크기를 갖는 4개의 5ms 프레임(F0-F3)을 포함할 수 있고, 수퍼프레임 헤더(SuperFrame Header, SFH)로 시작한다. 수퍼프레임 헤더는 필수 시스템 파라미터(essential system parameter) 및 시스템 설정 정보(system configuration information)를 나른다. 수퍼프레임 헤더는 수퍼프레임 내 첫 번째 서브프레임에 위치할 수 있다. 한 개의 프레임은 여덟 개의 서브프레임(SF0-SF7)을 포함할 수 있다. 서브프레임은 하향링크 또는 상향링크 전송에 할당된다. 서브프레임은 시간 도메인에서 복수의 OFDMA 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 복수의 자원유닛(resource unit, RU)을 포함한다. RU는 주파수 도메인에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. OFDMA 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심볼, SC-FDMA 심볼 등으로 불릴 수 있다. 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심볼의 수는 채널 대역폭, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심볼의 수에 따라 서브프레임의 타입(type)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 타입-1 서브프레임은 6 OFDMA 심볼, 타입-2 서브프레임은 7 OFDMA 심볼, 타입-3 서브프레임은 5 OFDMA 심볼, 타입-4 서브프레임은 9 OFDMA 심볼을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 하나의 프레임은 모두 동일한 타입의 서브프레임을 포함하거나, 서로 다른 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다. 도 6에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 서브프레임이 6 OFDMA 심볼로 구성되는 타입-1 서브프레임을 예시한 것이나, 후술할 본 발명의 실시예들은 다른 타입의 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 참고로, IEEE 802.16은 하나의 OFDMA 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 톤(tone)이라고 지칭하기도 한다.

IEEE 802.16에서 할당 A-MAP IE(Assignment A-MAP IE) 및 HARQ 서브패킷, 해당 피드백은 기정의된 타이밍에 따라 전송된다. 상향링크에서, HARQ 서브패킷의 재전송 또한 기정의된 타이밍을 따른다. 각 전송 시간은 프레임 인덱스 및 서브프레임 인덱스에 의해 표시된다. A-MAP 관계(relevance) 및 HARQ 타이밍을 결정하기 위해, 하향링크 HARQ 피드백 오프셋 z 및 상향링크 HARQ 전송 오프셋 v, 상향링크 HARQ 피드백 오프셋 w가 설정된다. 하향링크 HARQ 전송에서, 사용자기기의 상향링크 수신 처리 시간 T_DL _{_} _Rx _{_Processing}이 하향링크 HARQ 피드백 오프셋(z)를 위해 고려된다. 상향링크 HARQ 전송에서, 사용자기기의 상향링크 전송 처리 시간 T_UL _{_} _Tx _{_Processing} 및 기지국의 상향링크 수신 처리시간 T_UL _{_} _Rx _{_Processing}이 상향링크 HARQ 전송 오프셋(v) 및 상향링크 HARQ 피드백 오프셋(w)를 위해 각각 고려된다. 일 프레임을 구성하는 서브프레임의 개수가 8인 경우, 사용자기기에서 T_DL _{_} _Rx _{_Processing} 및 T_UL _{_} _Tx _{_Processing} 은 3개의 서브프레임에 해당한다. 기지국에서 T_UL _{_} _Rx _{_Processing}은 3 또는 4개의 서브프레임에 해당하며, 이는 SFH를 통해 브로드캐스트된다.

- 하향링크 신호에 대한 ACK/NACK 전송

도 13 및 도 14는 IEEE 802.16에 따른 상향링크 ACK/NACK 전송의 예들을 나타낸 것이다.

도 13은 FDD 프레임 구조에서 DL 할당 A-MAP IE와, 디폴트 TTI를 갖는 DL HARQ 서브패킷, 해당 HARQ 피드백, 재전송 간의 타이밍 관계를 나타낸 것이다. 이 예에서 T_DL _{_} _Rx _{_Processing}이 3개의 서브프레임에 해당한다. 도 13를 참조하면, i-번째 프레임의 하향링크 서브프레임1에 대한 ACK/NACK 정보는 상향링크 서브프레임5에서 전송된다.

도 14는 TDD 프레임 구조에서 DL 할당 A-MAP IE와, 디폴트 TTI를 갖는 DL HARQ 서브패킷, 해당 HARQ 피드백, 재전송 간의 타이밍 관계를 나타낸 것이다. 이 예에서 T_DL _{_} _Rx _{_Processing}이 3개의 서브프레임에 해당한다. 도 14를 참조하면, i-번째 프레임의 하향링크 서브프레임1에 대한 ACK/NACK 정보는 상기 i-번째 프레임의 상향링크 서브프레임0에서 전송된다.

한편, 부분 주파수 재사용(flexible/fractional frequency reuse, FFR)이 서브프레임에 적용되면, 서브프레임의 논리자원유닛(logical resource unit, LRU)들은 주파수 도메인에서 하나 이상의 주파수 파티션(frequency partition)으로 구분된다. 각 상향링크 주파수 파티션의 분산(distributed) LRU들은 데이터 영역(data region) 및 대역폭 요청 영역 (bandwidth request region), 피드백 영역(feedback region)으로 구분될 수 있다. 피드백 영역은 HARQ ACK/NACK 및 쾌속(fast) 피드백에 사용될 수 있는 피드백 채널들로 구성된다.

도 15는 일 서브프레임의 일 주파수 파티션의 분산 논리자원유닛들에 할당된 상향링크 제어채널 및 데이터채널의 일례를 나타낸 것이다.

도 15를 참조하면, 각 피드백 채널은 6개의 HARQ 피드백 채널들을 전송하는 데 사용될 수 있다. HARQ 피드백 영역 당 HARQ 피드백의 개수는 L_HFB라고 표시된다.

FDD에서는 각 상향링크 서브프레임 당 1개의 HARQ 피드백 영역이 있다.

TDD에서 m₀<m₁<...<m_K _-1의 관계에 있는 하향링크 서브프레임 인덱스들의 집합을 M={m₀,m₁,...,m_K _- ₁}이라고 하면, 일 상향링크 서브프레임 내 HARQ 피드백 영역의 개수는 HARQ 피드백과 연관된 상기 하향링크 서브프레임의 개수, 즉, 집합 M의 크기에 따른 K와 같다. 첫번째 HARQ 피드백 영역의 인덱스를 0이라고 할 때, 서브프레임 m_k에서 시작하는 하향링크 데이터 버스트에 대해, 연관된 HARQ 피드백 영역의 인덱스는 집합 M 내 m_k의 순번에 해당한다.

IEEE 802.16m에 따르면, 각 HARQ 피드백 영역 내에서 ACK/NACK 정보가 전송되는 ACK/NACK 채널인 HFBCH(HARQ FeedBack CHannel)는 DL 기본 할당 A-MAP 정보요소(DL basic assignment A-MAP IE), DL 서브밴드 할당(assignment) A-MAP IE, DL 지속 할당 A-MAP IE(DL persistent allocation A-MAP IE) 등에 의해, 예를 들어, 다음과 같이 결정될 수 있다.

여기서, k는 HFBCH 인덱스를 의미하며, L_HFB는 HARQ 피드백 영역당 구성된 HARQ 피드백 채널의 총 개수를 나타낸다. j는 비-사용자 특정 A-MAP IE(non-user specific A-MAP IE)의 HFBCH 인덱스 파라미터를 나타내며, 상기 HFBCH 인덱스 파라미터는 HFBCH 인덱스를 계산하기 위해 어떤 전송 파라미터가 사용될지를 지시한다. 상기 비-사용자 특정 A-MAP IE 내 j=0일 경우에는 STID(STation IDentifier)가 상기 M(j) 값으로 사용되고, j=1일 경우에는 하향링크 전송에 해당하는 가장 낮은 LRU 인덱스가 상기 M(j) 값으로 사용된다. DL 지속 할당 A-MAP IE에 대해서, M(j)는 j값과 관계없이 항상 STID가 된다. n은 할당(assignment) A-MAP IE에서 시그널링된 3비트의 HFA(HARQ Feedback Allocation) 값을 나타낸다.

위와 같이 HFBCH 인덱스를 결정하는 경우, 복수의 사용자기기들에 의한 ACK/NACK 정보가 동일한 HFBCH 자원을 통해 특정 노드로 전송될 수 있다. 따라서, 본 발명은 앞서 [3GPP LTE-A]에서 설명한 것과 마찬가지로, 전술한 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 반영하여 결정된 값을 반영하여 HFBCH를 할당/맵핑한다. 본 발명에 따른 사용자기기 프로세서(400a)는 전술한 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 반영하여 결정된 n^UL _offset을 토대로, HFBCH를 무선 자원에 할당할 수 있다. 사용자기기의 자원요소맵퍼(305)는, 상기 사용자기기 프로세서(400a)의 제어 하에, n^UL _offset을 반영하여 결정된 자원에 상기 HFBCH를 맵핑할 수 있다. 상기 사용자기기의 송신기(100a)는 상기 사용자기기 프로세서(400a)의 제어 하에, 상기 자원에서 상기 HFBCH를 전송할 수 있다.

예를 들어, 상기 사용자기기 프로세서(400a)는 다음 식에 따라 HFBCH 인덱스 k를 결정할 수 있다.

여기서, n^UL _offset은, 앞서 [3GPP LTE-A]에서 설명한 것과 마찬가지로, 사용자기기별로 정의된 값으로서, 전술한 (1) 내지 (7) 중 적어도 하나를 변수로 포함하는 함수일 수 있다. 상기 사용자기기의 자원요소맵퍼(305)는 상기 사용자기기 프로세서(400a)의 제어 하에 상기 HFBCH 인덱스 k에 해당하는 자원에 상기 사용자기기에 대한 하향링크 전송의 ACK/NACK 정보를 맵핑할 수 있다. 상기 사용자기기의 송신기(100a)는 상기 사용자기기 프로세서(400a)의 제어 하에 상기 ACK/NACK 정보를 상기 자원에서 상기 기지국에 전송할 수 있다.

n^UL _offset은 상위 레이어에서 각 사용자기기에 제공되는 값일 수도 있다. n^UL _offset값은 수퍼프레임헤더(superframe header, SFH), A-MAP(Advanced MAP) 등을 통해 사용자기기에 전송될 수 있다. 기지국은 n^UL _offset 값을 사용자기기 혹은 사용자기기 그룹마다 다르게 설정하여 SFH 및/또는 A-MAP을 통해 전송함으로써 ACK/NACK 전송신호 간의 간섭을 회피할 수 있다.

n^UL _offset을 상위 레이어를 통해 기지국이 사용자기기에게 제공하는 대신, n^UL _offset을 안테나 인덱스, 안테나노드 인덱스, 참조신호 패턴 인덱스 중 하나 이상을 변수로 하는 함수로 정의하고, 해당 사용자기기가 상기 안테나 인덱스 혹은 안테나노드 인덱스, 참조신호 패턴 인덱스를 인지하여 상기 n^UL _offset을 HFBCH 인덱스를 결정하는 데 이용하도록 하는 것도 가능하다. [3GPP LTE-A]에서 설명된, 사용자기기가 상기 안테나 인덱스, 안테나노드 인덱스, 참조신호 패턴 인덱스를 인지하는 방법들이 IEEE 802.16에서도 마찬가지로 적용될 수 있다.

한편, HFBCH 인덱스 파라미터에 따라 사용자기기에 따라 정의되는 n^UL _offset을 HFBCH 인덱스 결정시 고려할 것인지가 결정될 수도 있다. 예를 들어, 비-사용자 특정 A-MAP IE 내 HFBCH 인덱스 파라미터 j가 0 또는 1로 설정된 경우에는 수학식 20에 따라 HFBCH 인덱스가 계산되고, j가 2로 설정된 경우에는 수학식 21에 따라 n^UL _offset을 고려하여 HFBCH 인덱스가 계산되는 것으로 정해지는 것도 가능하다. 다중 협력적 통신에 참여하는 노드들의 기지국(들)은 협력적 스케줄링을 통해 사용자기기들의 상향링크 ACK/NACK이 동일 HFBCH를 통해 특정 노드로 전송되는 것을 회피할 수 있도록, 비-사용자 특정 A-MAP IE 내 HFBCH 인덱스 파라미터를 설정하여 해당 노드의 커버리지 내 사용자기기들에 전송할 수 있다.

- 상향링크 신호에 대한 ACK/NACK 전송

도 16 및 도 17은 IEEE 802.16에 따른 하향링크 ACK/NACK 전송의 예들을 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 16은 FDD 프레임 구조에서 UL 할당 A-MAP IE와, 디폴트 TTI를 갖는 UL HARQ 서브패킷, 해당 HARQ 피드백, 재전송간의 타이밍 관계의 일례를 나타낸 것이다. 이 예에서, T_UL _{_} _Tx _{_} _Processing이 T_UL _{_} _Rx _{_Processing}은 3개의 서브프레임에 해당한다. 도 16을 참조하면, i-번째 프레임의 상향링크 서브프레임5에 대한 ACK/NACK 정보는 (i+1)-번째 하향링크 서브프레임1에서 전송된다.

도 17은 TDD 프레임 구조에서 DL 할당 A-MAP IE와, 디폴트 TTI를 갖는 DL HARQ 서브패킷, 해당 HARQ 피드백, 재전송 간의 타이밍 관계를 나타낸 것이다. 이 예에서 T_DL _{_} _Rx _{_Processing}이 3개의 서브프레임에 해당한다. 도 17을 참조하면, i-번째 프레임의 상향링크 서브프레임0에 대한 ACK/NACK 정보는 (i+1)-번째 프레임의 하향링크 서브프레임1에서 전송된다.

도 18은 IEEE 802.16에서 A-MAP이 전송될 수 있는 제어영역의 예를 나타낸 것이다.

IEEE 802.16m에서 A-MAP은 매 하향링크 서브프레임마다 전송된다. 부분 주파수 재사용(flexible/fractional frequency reuse, FFR)이 하향링크 서브프레임에 적용되면, 상기 하향링크 서브프레임의 논리자원유닛(logical resource unit, LRU)들은 주파수 도메인에서 하나 이상의 주파수 파티션(frequency partition)으로 구분된다. A-MAP은 재사용-1 파티션(reuse-1 partition) 및/또는 전력증강된 재사용-3 파티션(power-boosted reuse-3 partition)에 할당될 수 있다.

A-MAP은 서비스 제어정보를 나르는데, 서비스 제어정보는 사용자-특정 제어정보와 비-사용자 특정 제어정보로 구성된다. 사용자-특정 제어정보는 할당정보(assignment information), HARQ 피드백 정보 및 전력제어정보로 구분될 수 있으며, 각각 할당 A-MAP, HARQ 피드백 A-MAP, 전력제어 A-MAP에서 전송된다. 상기 모든 A-MAP들은 A-MAP 영역이라 불리는 물리 자원 영역을 공유한다.

A-MAP 영역은 모든 하향링크 서브프레임에 존재한다. 디폴트 TTI가 사용되면, 하향링크 데이터는 상기 A-MAP 영역이 위치한 서브프레임 내 주파수 파티션 내 자원들을 점유할 수 있다.

도 19는 IEEE 802.16에 따른 주 주파수 파티션 내 A-MAP 영역의 구조의 일례를 도시한 것이다.

현재까지 규정된 IEEE 802.16에 따르면, A-MAP 영역은 재사용-1 파티션 혹은 전력증강된 재사용-3 파티션과 같은 주(primary) 주파수 파티션 내 정해진 DLRU(Distributed Logical Resource Unit) 위치에 존재한다.

예를 들어, 수퍼프레임의 최초 서브프레임이 아닌 서브프레임의 경우에는 A-MAP 영역은 최초 L_AMAP개의 DLRU로 구성되며, 수퍼프레임의 최초 서브프레임의 경우에는 SFH가 점유하는 최초 N_SFH개의 DLRU 바로 다음에 오는 L_AMAP개의 DLRU로 구성된다. LRU들은 물리자원유닛(Physical Resource Unit, PRU)들로부터 형성된다. PRU는 P_sc개의 연속한 부반송파 및 N_sym개의 연속하는 OFDMA심볼을 포함하는 자원할당의 기본 물리 단위이다. 예를 들어, PRU는 P_sc=18개의 부반송파를 포함할 수 있으며, 타입-1 및 타입-2, 타입-3 서브프레임 각각에 대해 N_sym=6 및 7, 5개의 OFDMA 심볼을 포함할 수 있다. LRU는 분산 및 집중(localized) 자원할당을 위한 기본 단위이다. 각 A-MAP이 점유하는 자원은 시스템구성(system configuration) 및 스케줄러 동작에 의존하여 변할 수 있다.

도 19를 참조하면, 상향링크 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 정보는 HARQ 피드백 A-MAP(HF-A-MAP)을 통해 사용자기기에 전송된다.

FDD에서 각 하향링크 서브프레임에 1개의 HF-A-MAP 영역이 있다.

TDD에서 m₀<m₁<...<m_K _-1의 관계에 있는 상향링크 서브프레임 인덱스들의 집합을 M={m₀,m₁,...,m_K _- ₁}이라고 하면, 일 하향링크 서브프레임 내 HF-A-MAP 영역의 개수는 HARQ 피드백과 연관된 상기 상향링크 서브프레임의 개수, 즉, 집합 M의 크기에 따른 K와 같다.

IEEE 802.16m에 따르면, 각 HF-A-MAP 영역 내에서 ACK/NACK 정보가 전송되는 HF-A-MAP은 UL 기본 할당 A-MAP 정보요소(UL basic assignment A-MAP IE), UL 서브밴드 할당(assignment) A-MAP IE, CDMA 할당(allocation) A-MAP IE, 피드백 폴링(polling) A-MAP IE, UL 지속 할당 A-MAP IE(UL persistent allocation A-MAP IE) 등에 의해, 예를 들어, 다음과 같이 결정될 수 있다.

여기서, k는 HF-A-MAP 자원 인덱스를 의미하며, N_HF _-A-MAP은 HF-A-MAP 영역당 구성된 HF-A-MAP 채널의 총 개수를 나타낸다. j는 비-사용자 특정 A-MAP IE(non-user specific A-MAP IE) 내 HF-A-MAP 인덱스 파라미터를 나타내며, 상기 HF-A-MAP 인덱스 파라미터는 HF-A-MAP 인덱스를 계산하기 위해 어떤 전송 파라미터가 사용될지를 지시한다. 상기 비-사용자 특정 A-MAP IE 내 j=0일 경우, UL 기본 할당 A-MAP IE 및 서브밴드 할당 A-MAP IE에 STID가 상기 M(j) 값으로 사용되고 CDMA 할당 A-MAP IE에 대해서는 RA-ID(Random Access IDentifier)가 상기 M(j) 값으로 사용된다. 상기 비-사용자 특정 A-MAP IE 내 j=1일 경우, 해당 상향링크 전송의 가장 낮은 LRU 인덱스가 상기 M(j) 값으로 사용된다. UL 지속 할당 A-MAP IE 및 피드백 폴링 A-MAP IE에 대해서, M(j)는 j값과 관계없이 항상 STID가 된다. n은 각 할당(assignment) A-MAP IE에서 시그널링된 3비트의 HFA(HARQ Feedback Allocation) 값을 나타낸다.

위와 같이 HF-A-MAP 자원 인덱스를 결정하는 경우, 노드들이 협력적 스케줄링을 통해 HF-A-MAP을 서로 중복되지 않도록 설정해 주지 않으면, 특정 노드가 복수의 사용자기기들에 ACK/NACK 정보를 동일한 HF-A-MAP 자원을 이용하게 전송하게 될 수 있다. 따라서, 본 발명은 앞서 [3GPP LTE-A]에서 설명한 것과 마찬가지로, 전술한 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 반영하여 결정된 값인 n^DL _offset을 반영하여 HF-A-MAP 자원을 할당/맵핑한다. 본 발명에 따른 기지국 프로세서(400b)는, 예를 들어, 다음 식에 따라 HF-A-MAP 자원 인덱스 k를 결정할 수 있다.

상기 기지국의 자원요소맵퍼(305)는 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에 HF-A-MAP 자원 인덱스 k에 해당하는 자원에 상기 ACK/NACK 정보를 맵핑할 수 있다. 상기 기지국의 송신기(100b)는 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에 상기 HF-A-MAP 자원 인덱스 k에 해당하는 자원에서 상기 ACK/NACK 정보를 전송할 수 있다.

전술한 ACK/NACK 전송방법 1에 따르면, ACK/NACK 전송을 위한 제어채널의 자원 맵핑/할당시에 사용자기기별로 특정한 오프셋값을 반영함으로써, 복수 사용자기기에 대한 상향링크/하향링크 ACK/NACK 정보가 동일 자원을 통해 전송되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, ACK/NACK 신호간의 간섭을 줄여, 상기 ACK/NACK 신호가 안정적으로 기지국 또는 사용자기기에 전송될 수 있게 된다.

ACK / NACK 전송방법 2 - ACK / NACK의 새로운 자원할당방법

현재까지 규정된 3GPP LTE/LTE-A에 의하면 PHICH는 PBCH(Physical Broadcast CHannel)과 동일한 안테나 포트를 사용하여 싱글 안테나 혹은 전송 다이버시티(transmit diversity) 로만 전송될 수 있다. 도 12에서 설명한 바와 같이, PHICH는 코드분할다중화(code division multiplexing, CDM)을 사용하여, 최대 2N^PHICH _SF개의 사용자기기들에 대한 ACK/NACK 정보가 하나의 그룹으로 묶여서 전송될 수 있다. 즉, PUSCH 자원을 이용해 동시에 데이터를 전송하는 사용자기기의 개수가 복수일 수 있다.

각 사용자기기의 PUSCH에 대한 ACK/NACK 정보가 전송되는 PHICH 자원은 PHICH 그룹과 직교 시퀀스로 구분된다. 그런데, PHICH 자원을 인덱스쌍 (n^group _PHICH, n^seq _PHICH )에 의해 결정할 경우, 다중 노드 협력 전송에서는 서로 다른 사용자기기의 상향링크 전송에 대한 ACK/NACK 정보가 동일한 PHICH 자원에 맵핑되는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, UE1가 전송하는 PUSCH_UE1의 I^lowest ^_ ^index _PRB _{_RA}와 UE2가 전송하는 PUSCH_UE2의 I^lowest ^_ ^index _PRB _{_RA}가 동일하고, 상기 PUSCH_UE1 및 PUSCH_UE2의 n_DMRS가 동일하면, 상기 PUSCH_UE1에 대한 ACK/NACK 정보와 상기 PUSCH_UE2에 대한 ACK/NACK 정보는 동일한 PHICH 자원에 할당되게 된다. 따라서, 상기 서로 다른 사용자기기를 위한 ACK/NACK 전송간의 간섭이 발생하여, ACK/NACK 전송의 신뢰도가 낮아지게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 ACK/NACK 전송방법 2는 PHICH 자원을 n^group _PHICH 와 n^seq _PHICH 뿐만 아니라, 공간 차원(dimension)으로도 구분한다.

도 20은 다중 노드 협력 전송에서의 PHICH 전송 예를 나타낸 것이다.

도 20을 참조하면, PHICH 그룹 및 직교 시퀀스에 따라 구분되던 PHICH 자원(도 12 참조)이 공간 자원인 노드에 따라서도 구분된다. 도 20에서 n^node _PHICH은 PHICH가 전송되는 공간 자원을 특정하는 값이다. 본 발명에 따른 기지국 프로세서(400b)는 PHICH를 공간 자원인 노드에 따라서도 구분하여 할당하도록 구성된다. 상기 기지국의 프리코더(304)는, 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에, 소정 사용자기기의 PHICH를 해당 노드로 분배할 수 있으며, 상기 기지국의 자원요소맵퍼(305)는 상기 PHICH를 해당 PHICH 그룹의 시간 및 주파수 자원에 맵핑할 수 있다. 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에, 상기 기지국의 송신기(100b)는 상기 PHICH를 상기 자원에서 상기 해당 노드를 통해 전송한다.

따라서, 본 발명의 ACK/NACK 전송방법 2에 따르면, 특정 PHICH 자원은 시간 및 주파수 자원을 특정하는 n^group _PHICH와, 코드 자원을 특정하는 n^seq _PHICH 뿐만 아니라, 공간 자원을 특정하는 n^node _PHICH에 의해서도 구분된다. 다중 노드 협력 전송에 참여하는 노드의 개수를 N^PHICH _node라고 하면, PHICH 자원은 N_PHICH=N^group _PHICH x 2N^PHICH _SF x N^PHICH _node개로 확장될 수 있다. 이에 따라, 최대 N_PHICH개의 구분된 ACK/NACK 정보가 전송될 수 있다.

본 발명에 따른 기지국의 프로세서(400b)는 ACK/NACK 정보를 시간 및 주파수, 공간 자원에 할당함에 있어서, 시간 및 주파수 자원과 n_DMRS가 같은 PUSCH가 2개 이상 존재하는 경우, 상기 2개 이상의 PUSCH 각각에 대한 ACK/NACK 정보를 서로 다른 노드에 할당하도록 구성된다.

다중 노드 협력 전송에 참여하는 노드들에 의해 전송되어야 할 ACK/NACK 신호의 개수를 i라고 하면, i개의 ACK/NACK 신호는, 예를 들어, 우선 N^group _PHICH개의 PHICH 그룹 중 일 PHICH 그룹에 할당되고, 상기 일 PHICH 그룹에서 2N^PHICH _SF개의 직교 시퀀스 중 일 직교 시퀀스에 할당되고, 상기 일 PHICH 그룹 내 일 직교 시퀀스에서 다시 N^PHICH _node개의 노드 중 적어도 하나에 할당될 수 있다.

다른 예로, i개의 ACK/NACK 신호는 N^group _PHICH개의 PHICH 그룹 중 일 PHICH 그룹에 할당되고, 상기 일 PHICH 그룹에서 N^PHICH _node개의 노드 중 적어도 하나의 노드에 할당되고, 상기 일 PHICH 그룹 내 일 노드에서 2N^PHICH _SF개의 직교 시퀀스 중 일 직교 시퀀스에 할당될 수도 있다.

또 다른 예로, i개의 ACK/NACK 신호를 N^PHICH _node개의 노드 중 적어도 하나의 노드에 할당되되, PUSCH의 시간 및 주파수 자원과 n_DMRS가 같은 ACK/NACK 신호는 서로 다른 노드에 할당된다. 각 노드에 할당된 ACK/NACK 신호는 N^group _PHICH개의 PHICH 그룹 중 일 PHICH 그룹에 할당되고, 상기 일 PHICH 그룹 내 2N^PHICH _SF개의 직교 시퀀스 중 일 직교 시퀀스에 할당될 수도 있다.

다중 노드 협력 통신 방식 중 DAS를 예로 하여, 상기 ACK/NACK 전송방법 2를 설명하면 다음과 같다. 특정 DAS에서 PUSCH 전송시, 각 사용자기기는 하나의 안테나노드를 지정받아 상기 지정된 안테나포트로 PUSCH를 전송한다고 가정하자. 즉, 다수의 안테나노드를 이용해 사용자기기들이 PUSCH의 상향링크 MU-MIMO 전송을 한다. 이 경우, 동일 시간 및 주파수의 PUSCH 자원에 다수의 사용자기기들이 동시에 상향링크 데이터를 전송하게 된다. 이후, 기지국은 수신된 PUSCH에 대한 ACK/NACK 정보를 생성한다. 상기 ACK/NACK 정보는, 예를 들어, 수학식 16에 따라 정해진 위치의 PHICH를 통해 각 사용자기기로 전송된다. 이때, 동일한 PHICH 그룹 인덱스 및 시퀀스 인덱스를 갖는 사용자기기들이 존재할 수 있다. 본 발명의 ACK/NACK 전송방법 2는, 동일한 PHICH 그룹 인덱스 및 시퀀스를 갖는 PHICH 자원에 중첩된 사용자기기들을 안테나노드/안테나포트 인덱스에 따라 다시 분배함으로써, 상기 중첩된 사용자기기들의 PHICH들을 노드 혹은 안테나포트별로 구분하여 전송한다.

이를 위해서, 동일한 PHICH 그룹 인덱스 및 시퀀스 인덱스를 갖는 사용자기기들이 서로 다른 노드 혹은 안테나/안테나노드/안테나포트에 속하도록, 다중 노드 협력 전송을 수행하는 기지국(들)이 미리 스케줄링할 수 있다. 즉, 다중 노드 협력 통신을 수행하는 기지국(들)이 수학식 16에 의해 동일한 PHICH 그룹 인덱스 및 시퀀스 인덱스를 갖는 사용자기기들을 서로 다른 안테나/안테나노드/안테나포트에 분배할 수 있다.

일정 PHICH 그룹 인덱스 및 시퀀스 인덱스를 갖는 PHICH 자원에 1개의 사용자기기만을 할당하기 위하여, 동일한 I^lowest ^_ ^index _PRB _{_RA}를 갖는 PUSCH이 다수 존재하는 경우, 상기 동일한 I^lowest ^_ ^index _PRB _{_RA}를 갖는 PUSCH에 대한 PHICH를 서로 다른 안테나/안테나노드/안테나포트에 할당할 수 있다. 또는, n_DMRS까지 고려하여 동일한 I^lowest_index _{PRB_RA}및 n_DMRS를 갖는 PUSCH에 대한 PHICH를 서로 다른 안테나/안테나노드/안테나포트에 할당할 수도 있다. 예를 들어, 수학식 16에 의하면, 동일한 I^lowest_index _{PRB_RA} (및 n_DMRS)를 갖는 PUSCH들에 대한 ACK/NACK 신호들은 동일한 PHICH 그룹 넘버 및 직교 시퀀스 인덱스를 갖는 PHICH 자원(이하, 동일 PHICH 자원)에 맵핑된다. 상기 동일 PHICH 자원에 맵핑되는 ACK/NACK 신호들은 각각 상기 직교 시퀀스 인덱스에 해당하는 직교 시퀀스에 의해 확산되고, 상기 PHICH 그룹 넘버에 해당하는 PHICH 그룹에 속한 다른 ACK/NACK 신호와 함께 상기 PHICH 그룹으로 다중화된다. 다만, 상기 동일 PHICH 자원에 맵핑되는 ACK/NACK 신호들은 상호간의 간섭을 회피하기 위하여 서로 다른 노드에 할당되게 된다. 기지국 프로세서(400b)는 수학식 16에 따라 ACK/NACK 신호가 전송될 PHICH 시퀀스 및 PHICH 그룹을 결정할 수 있다. 상기 기지국 프로세서(400b)는 상기 ACK/NACK 신호를 해당 PHICH 시퀀스로 확산하고, 상기 ACK/NACK 신호와 동일한 PHICH 그룹에 속하는 다른 PHICH 시퀀스와 함께 상기 PHICH 그룹으로 다중화한다. 이때, 상기 기지국 프로세서(400b)는 동일 PHICH 자원, 즉, 동일 PHICH 그룹에 속하면서 동일 PHICH 시퀀스로 확산되는 PHICH들은 서로 다른 노드에 할당할 수 있다. 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에, 상기 기지국의 송신기(100b)는 상기 ACK/NACK 신호들을 상기 할당된 해당 노드를 통해 상기 PHICH 그룹에 해당하는 시간 및 주파수 자원에서 전송할 수 있다.

상기 ACK/NACK 전송방법 2를 노드/안테나/안테나노드/안테나포트의 관점에서 살펴보면, 노드별로 전송하는 PHICH들이 다를 수 있다. 일 노드/안테나/안테나노드/안테나포트는 일 PHICH 그룹 인덱스 및 시퀀스 인덱스로 구성된 일 PHICH 자원을 통해 많아야 1개의 PUSCH에 대한 ACK/NACK 정보를 전송한다.

상기 ACK/NACK 전송방법 2를 사용자기기의 관점에서 살펴보면, 각 PHICH 그룹은 하나 이상의 사용자기기로 구성된 사용자기기 그룹에 대응한다. 일 PHICH 그룹에는 해당 사용자기기 그룹에 속한 사용자기기의 PUSCH에 대한 ACK/NACK 정보가 다중화된다고 볼 수 있다. 사용자기기별로 PHICH를 전송받는 노드/안테나/안테나노드/안테나포트가 다를 수 있다.

한편, PHICH를 노드 혹은 안테나/안테나노드/안테나포트에 분배함에 있어서, 다음과 같은 실시예들이 적용될 수 있다.

- PHICH의 공간자원으로의 맵핑

실시예1:

다중 노드 협력 통신에 참여하는 다수의 노드 중 사용자기기와의 통신에 사용되는 노드에 PHICH를 할당할 수 있다. PHICH를 할당하는 노드 혹은 안테나/안테나노드/안테나포트는 기지국이 각 사용자기기에게 지정하는 상향링크 수신 및/또는 하향링크 송신 안테나/안테나노드/안테나포트와 동일할 수 있다. 즉, PUSCH의 수신 혹은 PDSCH의 전송 노드/안테나/안테나노드/안테나포트와 동일한 노드/안테나/안테나노드/안테나포트에 PHICH를 할당할 수 있다.

예를 들어, UE1이 노드1에 상향링크 전송을 하고, UE2가 노드2에 상향링크 전송을 한다고 가정하자. 기지국은 노드1으로 수신된 PUSCH에 대한 PHICH를 상기 노드1으로 전송하고, 노드2로 수신된 PUSCH에 대한 PHICH를 상기 노드2로 전송할 수 있다. 각 PHICH가 전송되는 시간 및 주파수 자원과 직교 시퀀스 자원은, 예를 들어, 수학식 16에 따라 결정될 수 있다.

실시예2:

도 21과 같이 노드 혹은 안테나/안테나노드/안테나포트별로 다른 사용자기기 혹은 사용자기기그룹을 위한 PDCCH를 전송할 경우, PDCCH를 전송하는 안테나/안테나노드/안테나포트와 동일한 안테나/안테나노드/안테나포트를 사용하여 PHICH를 전송하도록 규정할 수도 있다.

도 21은 다중 노드 협력 통신에서 PDCCH의 전송 예를 나타낸 것이다. ANT1 및 ANT2로 구성된 안테나노드1과 ANT3 및 ANT4로 구성된 안테나노드2를 포함하는 DAS에서, UE2는 안테나노드1의 커버리지 및 안테나노드2의 커버리지에 속해 있고, UE1은 안테나노드1의 커버리지에 속하고, UE3는 안테나노드2의 커버리지에 속해 있다고 가정하면, PDCCH는 도 21의 (a) 및 (b), (c) 중 어느 하나에 따라 전송될 수 있다.

도 21(a)를 참조하면, 동일 시간 및 주파수 영역에서는 상기 기지국의 모든 안테나가 각각 UE1 및 UE2, UE3를 위한 PDCCH를 전송한다. 즉, 상기 기지국의 각 안테나가 소정 주파수를 이용해 소정 시간에 상기 UE1 및 UE2, UE3의 PDCCH를 전송한다.

도 21(b) 및 도 21(c)를 참조하면, UE1~UE3를 위한 PDCCH가 안테나 각각을 통해 동일 시간 및 주파수 영역에서 전송되는 대신, 노드별로 서로 다른 사용자기기 혹은 사용자기기그룹을 위한 PDCCH 전송될 수도 있다. 예를 들어, 노드1은 UE1 및 UE2의 PDCCH를 소정 시간 및 주파수 자원에서 전송하고, 노드2는 UE2 및 UE3의 PDCCH를 상기 소정 시간 및 주파수 자원에서 전송한다. 다중 노드 협력 전송에 참여하는 모든 노드들로부터 영향을 받는 UE2를 위한 PDCCH를 노드1 및 노드2 각각에서 소정 자원을 이용하여 전송된다. ANT1 및 ANT2로 구성된 노드1으로부터 영향을 받는 UE1은 상기 노드1에서 상기 소정 자원과 동일 자원을 이용하여 전송된다. ANT3 및 ANT4로 구성된 노드2로부터 영향을 받는 UE3는 상기 노드3에서 상기 소정 자원과 동일 자원을 이용하여 전송된다. 이와 같이, 노드 혹은 안테나/안테나노드/안테나포트 별로 PDCCH를 다르게 구성하여 전송하면, 도 21(b)에서와 같이 PDCCH에 할당되어야 할 자원을 줄이거나, PDCCH를 위해 유보된 소정 자원으로 더 많은 사용자기기를 지원할 수 있다는 장점이 있다. 혹은, 도 21(c)에서와 같이, 상기 소정 자원으로 제어정보의 양을 늘려 전송할 수도 있다는 장점이 있다. 따라서, 노드별 혹은 안테나/안테나노드/안테나포트별로 제어영역에 할당되는 사용자기기(들)를 달리 함으로써, 상기 제어영역을 통한 제어정보 전송의 효율을 높일 수 있다.

노드별로 사용자기기 그룹을 구별하고, 각 노드는 해당 사용자기기 그룹이 전송한 PUSCH에 대한 PHICH를 전송한다. 안테나/안테나노드/안테나포트별로 PHICH를 전송할 사용자기기 그룹이 다를 수 있으며, 사용자기기별로 자신의 PUSCH에 대한 PHICH를 전송받는 노드가 다를 수 있다. 예를 들어, 다중 노드 협력 전송에 참여하는 노드가 2개 존재할 때, 어떤 사용자기기는 상기 2개의 노드에서 각각 PHICH를 전송받는데, 다른 사용자기기는 둘 중 하나의 노드로부터만 PHICH를 전송받을 수도 있다. 즉, PHICH 그룹 인덱스 및 시퀀스 인덱스가 동일한 다른 사용자기기가 존재하지 않는 한, 일 사용자기기는 여러 노드에 할당되는 것이 가능하다.

도 21(b) 및 도 21(c)를 참조하면, 다중 노드 협력 전송에 참여하는 노드1은 UE1의 PHICH 및 UE2의 PHICH를 해당 PHICH 자원에서 각각 전송하고, 또 다른 노드2는 UE2의 PHICH 및 UE3의 PHICH는 해당 PHICH 자원에서 각각 전송하도록 스케줄링될 수 있다. 각 노드에서 일 PHICH이 전송되는 소정 PHICH 자원은, 예를 들어, 수학식 16에 따라 결정될 수 있다.

실시예3:

PUSCH의 수신 노드 및/또는 PUSCH의 전송 노드(실시예1), PDCCH의 전송 노드(실시예2)를 고려하지 않고, PHICH를 노드/안테나/안테나노드/안테나포트에 할당하고, PHICH 전송을 위해 할당된 노드/안테나/안테나노드/안테나포트를 지정하는 정보(이하, 노드 정보)를 전송하는 것도 가능하다. 상기 노드 정보는 DCI에 포함되어 PDCCH 혹은 PDSCH를 통해 사용자기기에 전송될 수 있다.

예를 들어, UE1을 위한 PDCCH 내 노드 정보가 안테나포트0을 지정하고 UE2를 위한 PDCCH 내 노드 정보가 안테나포트1을 지정한 경우, UE1의 PHICH는 상기 안테나포트0에서 전송되고 UE2의 PHICH는 상기 안테나포트1에서 전송될 수 있다.

- 노드 정보의 시그널링

PHICH가 다중 노드를 이용하여 다중화된 경우, 사용자기기는 자신의 PHICH를 전송하는 노드(이하, 노드 정보)가 무엇인지 알아야, 여러 PHICH 신호 중 자신의 PHICH 신호를 검출할 수 있다. 이하, 사용자기기가 자신의 PHICH를 전송하는 노드를 인식하는 실시예들을 살펴보면 다음과 같다.

실시예X: 명시적 시그널링

다중 노드 협력 전송에 참여하는 기지국(들)은 PHICH 전송을 위해 할당된 노드의 정보를 해당 사용자기기(들)에 명시적으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 노드 정보는 DCI에 포함되어 PDCCH 혹은 PDSCH를 통해 사용자기기에 전송될 수 있다. 혹은, 다중 노드 협력 전송에 참여하는 기지국(들)이 해당 커버리지 내 사용자기기들에게 해당 사용자기기의 PHICH가 전송되는 노드 정보를 브로드캐스트할 수도 있다. 상기 노드 정보는 브로드캐스트 메시지 형태로 PBCH를 통해 전송될 수 있다.

상기 노드 정보는 해당 사용자기기를 위한 노드 인덱스 혹은 상기 해당 사용자기기가 수신해야할 하향링크 참조신호 패턴 인덱스를 포함할 수 있다. 하향링크 참조신호에는 CRS(Cell-specific Reference Signal), DMRS(Demodulation Reference Signal), CSI-RS(Channel Status Information Reference Signal) 등이 있다.

기지국 프로세서(400b)는 상기 노드 정보를 생성하고, 기지국 송신기(100b)를 제어하여 상기 노드 정보를 사용자기기에 전송할 수 있다.

다중 노드 협력 전송에 참여하는 기지국(들)이 PHICH의 전송을 위한 노드 정보를 전송하면, 사용자기기는 자신에게 할당된 노드에 해당하는 참조신호를 이용하여 제어영역에서 자신의 PHICH를 검출할 수 있다.

구체적으로, 상기 사용자기기는 자신의 PHICH를 전송한 노드가 전송한 하나 이상의 PHICH 그룹을 검출한다. n_DMRS는 기지국이 사용자기기에게 시그널링해주는 값이고, I^lowest ^_ ^index _PRB _{_RA}는 상기 사용자기기가 자신의 PUSCH 전송에 사용한 PRB로부터 알 수 있는 값이므로, 사용자기기는 수학식 16을 이용하여 상기 하나 이상의 PHICH 그룹으로부터 자신의 PHICH를 검출할 수 있다.

사용자기기 프로세서(400a)는 기지국으로부터 수신한 노드 정보를 기반으로 자신의 PHICH가 전송된 노드를 검출할 수 있다. 또한 상기 사용자기기 프로세서(400a)는, 상기 자신의 PHICH를 전송한 노드에 의해 전송된 하나 이상의 PHICH 그룹 중 자신의 PHICH가 속한 자신의 PHICH 그룹을 PHICH 그룹 넘버를 토대로 검출할 수 있으며, 상기 자신의 PHICH 그룹 내 다수의 PHICH들 중 자신의 PHICH를 직교 시퀀스 인덱스를 토대로 검출할 수 있다. 상기 사용자기기 프로세서(400a)는, 예를 들어, 수학식 16을 이용하여 자신의 PHICH 그룹 넘버 및 직교 시퀀스를 알 수 있다.

이와 같이, PHICH를 전송하는 노드를 가리키는 정보를 직접적으로 기지국이 사용자기기에게 전송할 수도 있으나, 시그널링 오버헤드를 줄이기 위하여, 실시예 2 또는 실시예3과 같이 간접적인 방식을 통해 묵시적으로(implicitly) 시그널링할 수도 있다.

실시예Y: 노드별 마스킹

기지국은 각 사용자기기에게 보낼 PHICH를 노드별로 부여된 식별자/인덱스로 마스킹하여 전송할 수 있다. 상기 기지국의 프로세서(400b)는 사용자기기의 PHICH를 상기 사용자기기의 PHICH가 전송될 안테나 그룹의 식별자/인덱스로 마스킹할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로세서(400b)는 16-비트 CRC(Cyclic Redundancy Check)에 해당 노드의 식별자/인덱스에 대응하는 시퀀스를 마스킹(예, XOR 연산)하여 상기 사용자기기의 PHICH에 부가할 수 있다.

상기 기지국 프로세서(400b)는 노드의 식별자/인덱스로 마스킹된 PHICH를 채널코딩하여 부호화된 데이터(coded data)를 생성하고 함께 소정 노드에서 함께 전송될 사용자기기들의 PHICH를 하나 이상의 PHICH 그룹에 다중화한다(S130). 상기 소정 노드에서 PHICH들은 PHICH 그룹 및 시퀀스 인덱스에 의해 상호 구분될 수 있다. 상기 다중화된 PHICH는 상기 기지국의 송신기(100b)에서 스크램블러(301), 변조맵퍼(302), 레이어맵퍼(303), 프리코더(304), 자원요소맵퍼, OFDMA 신호 생성기(306)을 거쳐 상기 소정 안테나 혹은 안테나노드를 통해 소정 자원영역에서 전송된다.

사용자기기는 자신에게 송신 가능한 노드들을 구성하고, 상기 사용자기기가 수신한 PHICH들을 상기 구성된 노드들의 식별자/인덱스를 이용하여 디마스킹해보는 과정을 통해 자신에게 전송된 PHICH를 찾아볼 수 있다. 사용자기기는, 디마스킹에 성공한 노드에서 전송된 PHICH(들)에 자신의 PHICH가 포함된 것으로 인식할 수 있다. 사용자기기의 프로세서(400a)는 상기 사용자기기에게 할당될 수 있는 노드의 후보군을 구성해볼 수 있다. 상기 사용자기기의 프로세서(400a)는 상기 제어영역에서 전송되는 PHICH들을 대해 노드들의 식별자/인덱스로 디마스킹하여 CRC 에러가 검출되는지를 확인할 수 있다. 상기 사용자기기 프로세서(400a)는 CRC 에러가 검출되지 않는 식별자/인덱스를 갖는 노드가 상기 사용자기기의 PHICH를 전송한 것으로 인식할 수 있다.

상기 사용자기기 프로세서(400a)는 상기 노드가 전송한 하나 이상의 PHICH 그룹에 속한 PHICH들 중 자신의 PHICH를 수학식 16을 이용하여 검출할 수 있다. 즉, 상기 사용자기기 프로세서(400a)는 특정 노드에서 전송된 PHICH들 중 자신의 PHICH가 어떤 PHICH 자원을 통해 전송되었는지를 수학식 16에 따라 판단할 수 있다.

본 발명의 실시예Y에 의하면, 기지국이 명시적으로 PHICH가 전송된 노드를 사용자기기에게 알리지 않아도, 상기 사용자기기는 자신에게 해당하는 PHICH가 전송되는 공간 자원을 찾을 수 있다. 구제적으로, 사용자기기가 PHICH를 전송하는 노드의 위치 그리고/혹은 개수를 모르는 상황에서 모든 가능한 노드의 조합을 통해 수신 필터를 구성해보고, 수신 필터를 통과한 신호를 노드의 식별자/인덱스를 이용하여 디마스킹함으로써 자신의 PHICH를 전송한 노드를 알 수 있다.

- 실시예Z: 노드별 스캐램블링

기지국은 사용자기기의 PHICH를 상기 사용자기기의 PHICH가 전송되는 노드에 해당하는 시퀀스로 스크램블링한 후 전송할 수 있다. 각 노드에는 상호간의 상관도(correlation)가 낮은 스크램블링 시퀀스가 정의될 수 있다.

기지국 프로세서(400b)는 동일 노드를 통해 전송될 PHICH들을 상기 노드에 해당하는 스크램블링 시퀀스로 스크램블링하도록 스크램블러(301)을 제어할 수 있다. 상기 스크램블된 PHICH들은 변조맵퍼(302), 레이어맵퍼(303), 프리코더(304), 자원요소맵퍼, OFDMA 신호 생성기(306)을 거쳐 상기 노드를 통해 소정 PHICH 자원들에서 전송된다.

사용자기기는 수신한 신호를 노드별 스크램블링 시퀀스로 디스크램블링해보아, 수신 신호의 강도가 큰 신호에 자신의 PHICH가 다중화된 것으로 인식할 수 있다. 사용자기기의 프로세서(400a)는 상기 사용자기기에게 할당될 수 있는 노드의 후보군을 구성해볼 수 있다. 상기 사용자기기의 수신기(300a)는 상기 사용자기기의 프로세서(400a)의 제어 하에 상기 후보군에 속한 노드의 식별자/인덱스로 디스크램블링을 수행할 수 있다. 상기 사용자기기 프로세서(400a)는 디스크램블링된 결과가 일정 수준 이상의 신호강도를 갖는 PHICH 그룹에 상기 사용자기기의 PHICH가 포함된 것으로 인식할 수 있다. 아울러, 상기 프로세서(400a)는 상기 일정 수준 이상의 신호강도를 갖는 스크램블링 시퀀스에 해당하는 노드를 상기 사용자기기의 PHICH를 전송한 노드로 인식할 수 있다. 즉, 사용자기기는 노드별로 부여된 스크램블링 시퀀스를 이용하여, 간접적으로 노드 정보를 획득할 수 있다.

한편, 상기 사용자기기 프로세서(400a)는 상기 노드가 전송한 하나 이상의 PHICH 그룹에 속한 PHICH들 중 자신의 PHICH를 수학식 16을 이용하여 검출할 수 있다. 즉, 상기 사용자기기 프로세서(400a)는 특정 노드에서 전송된 PHICH들 중 자신의 PHICH가 어떤 PHICH 자원을 통해 전송되었는지를 수학식 16에 따라 판단할 수 있다.

실시예 Z에 있어서, 사용자기기는 자신에게 할당된 노드를 모르는 상태에서 시스템에서 주어진 모든 노드의 다양한 조합에 해당하는 시퀀스들을 이용해 PHICH를 수신해 본다. 그리고, 수신 성능이 상위 N_upper개인 노드 혹은 노드 그룹들을 본인에게 할당된 노드(들)로 인식하거나, 임의 개수의 노드들을 상기 사용자기기를 위한 노드 후보군으로 결정할 수 있다. 이 때, 정수 N_upper은 표준으로 규정되거나, PBCH 등을 통해 시스템 파라미터로서로서 전달되거나, PDCCH, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel) 등을 통해 제어정보로서 전달될 수 있다.

본 발명의 ACK/NACK 전송방법 2에 의하면, ACK/NACK 전송채널의 자원할당 규칙을 수정하지 않아도 되므로, ACK/NACK 전송방법 1을 적용할 때 발생할 수 있는 다중 노드 협력 통신을 고려하지 않고 설계된 기존 사용자기기들과 다중 노드 협력 통신에 따라 설계된 개선 사용자기기들과의 전송채널 자원 중첩문제가 자연스럽게 해결될 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

11: 기지국 12: 사용자기기
100a, 100b: 송신기 200a, 200b: 메모리
300a, 300b: 수신기 400a, 400b: 프로세서
500a, 500b: 안테나
301: 스크램블러 302: 변조맵퍼
303: 레이어맵퍼 304: 프리코더
305: 자원요소맵퍼 306: OFDMA 신호 생성기

Claims

사용자기기가 상향링크 신호를 기지국에 전송함에 있어서,
상기 사용자기기를 위한 하향링크 제어 정보를 수신;
상기 하향링크 제어 정보를 기반으로 하향링크 데이터를 수신; 및
상향링크 제어 채널(PUCCH) 자원을 이용하여 상기 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 정보를 전송하는 것을 포함하며,
상기 PUCCH 자원은 상기 기지국의 안테나 포트들 중 상기 하향링크 제어 정보의 전송에 사용된 안테나 포트와 연관된 PUCCH 자원 오프셋을 기반으로 결정되는,
상향링크 신호 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 PUCCH 자원 오프셋은 상기 하향링크 제어 정보를 나르는 하향링크 제어 채널(PDCCH)를 이용하여 지시되는,
상향링크 신호 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 PUCCH 자원 오프셋은 상기 사용자기기에 특정적인,
상향링크 신호 전송 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상위 레이어 파라미터를 수신하는 것을 더 포함하고,
상기 PUCCH 자원은 상기 PUCCH 자원 오프셋과, 상기 하향링크 제어 정보의 수신에 사용된 최저 제어 채널 요소 인덱스, 및 상기 상위 레이어 파라미터에 의해 지시되는 제2 PUCCH 자원 오프셋을 이용하여 결정되는,
상향링크 신호 전송 방법.
사용자기기가 상향링크 신호를 기지국에 전송함에 있어서,
수신기 및 송신기와, 상기 수신기 및 상기 송신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는:
상기 사용자기기를 위한 하향링크 제어 정보를 수신하도록 상기 수신기를 제어;
상기 하향링크 제어 정보를 기반으로 하향링크 데이터를 수신하도록 상기 수신기를 제어; 및
상향링크 제어 채널(PUCCH) 자원을 이용하여 상기 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 정보를 전송하도록 상기 송신기를 제어하도록 구성되며,
상기 PUCCH 자원은 상기 기지국의 안테나 포트들 중 상기 하향링크 제어 정보의 전송에 사용된 안테나 포트와 연관된 PUCCH 자원 오프셋을 기반으로 결정되는,
사용자기기.
제5항에 있어서,
상기 PUCCH 자원 오프셋은 상기 하향링크 제어 정보를 나르는 하향링크 제어 채널(PDCCH)를 이용하여 지시되는,
사용자기기.
제5항에 있어서,
상기 PUCCH 자원 오프셋은 상기 사용자기기에 특정적인,
사용자기기.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는 상위 레이어 파라미터를 수신하도록 상기 수신기를 제어하며,
상기 PUCCH 자원은 상기 PUCCH 자원 오프셋과, 상기 하향링크 제어 정보의 수신에 사용된 최저 제어 채널 요소 인덱스, 및 상기 상위 레이어 파라미터에 의해 지시되는 제2 PUCCH 자원 오프셋을 이용하여 결정되는,
사용자기기.
기지국이 상향링크 신호를 사용자기기로부터 수신함에 있어서,
상기 사용자기기를 위한 하향링크 제어 정보를 전송;
상기 하향링크 제어 정보를 기반으로 하향링크 데이터를 전송; 및
상향링크 제어 채널(PUCCH) 자원을 이용하여 상기 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 정보를 전송하는 것을 포함하며,
상기 PUCCH 자원은 상기 기지국의 안테나 포트들 중 상기 하향링크 제어 정보의 전송에 사용된 안테나 포트와 연관된 PUCCH 자원 오프셋을 기반으로 결정되는,
상향링크 신호 수신 방법.
제9항에 있어서,
상기 PUCCH 자원 오프셋은 상기 하향링크 제어 정보를 나르는 하향링크 제어 채널(PDCCH)를 이용하여 지시되는,
상향링크 신호 수신 방법.
제9항에 있어서,
상기 PUCCH 자원 오프셋은 상기 사용자기기에 특정적인,
상향링크 신호 수신 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상위 레이어 파라미터를 전송하는 것을 더 포함하고,
상기 PUCCH 자원은 상기 PUCCH 자원 오프셋과, 상기 하향링크 제어 정보의 전송에 사용된 최저 제어 채널 요소 인덱스, 및 상기 상위 레이어 파라미터에 의해 지시되는 제2 PUCCH 자원 오프셋을 이용하여 결정되는,
상향링크 신호 수신 방법.
기지국이 상향링크 신호를 사용자기기로부터 수신함에 있어서,
수신기 및 송신기와, 상기 수신기 및 상기 송신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는:
상기 사용자기기를 위한 하향링크 제어 정보를 전송하도록 상기 송신기를 제어;
상기 하향링크 제어 정보를 기반으로 하향링크 데이터를 전송하도록 상기 송신기를 제어;
상향링크 제어 채널(PUCCH) 자원을 이용하여 상기 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 정보를 수신하도록 상기 수신신기를 제어하도록 구성되며,
상기 PUCCH 자원은 상기 기지국의 안테나 포트들 중 상기 하향링크 제어 정보의 전송에 사용된 안테나 포트와 연관된 PUCCH 자원 오프셋을 기반으로 결정되는,
기지국.
제13항에 있어서,
상기 PUCCH 자원 오프셋은 상기 하향링크 제어 정보를 나르는 하향링크 제어 채널(PDCCH)를 이용하여 지시되는,
기지국.
제13항에 있어서,
상기 PUCCH 자원 오프셋은 상기 사용자기기에 특정적인,
기지국.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는 상위 레이어 파라미터를 전송하도록 상기 송신기를 제어하며,
상기 PUCCH 자원은 상기 PUCCH 자원 오프셋과, 상기 하향링크 제어 정보의 전송에 사용된 최저 제어 채널 요소 인덱스, 및 상기 상위 레이어 파라미터에 의해 지시되는 제2 PUCCH 자원 오프셋을 이용하여 결정되는,
기지국.