KR101461974B1

KR101461974B1 - 확장 캐리어에서의 측정 수행 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101461974B1
Application number: KR1020110009784A
Authority: KR
Inventors: 김소연; 문성호; 정재훈; 노민석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2014-11-14
Also published as: US10849003B2; KR20110090813A; US20130088980A1; US10306499B2; US20190246308A1; US20160302099A1; US20190246309A1; US9369882B2; US11026112B2

Abstract

본 명세서에 개시된 캐리어 접합을 지원하는 시스템에서의 채널 품질 측정을 수행하기 위한 단말의 동작 방법은, 확장 컴포넌트 캐리어(Extension Component Carrier)에서 이용되는 채널 품질 측정용 제어 정보를 지시하는 제 1 지시자를 포함하는 제 1 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 제 1 지시자에 해당하는 제어 정보를 상기 확장 컴포넌트 캐리어를 통해 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 수신된 제어 정보를 이용하여 상기 확장 컴포넌트 캐리어에서 채널 품질 측정을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 동작 방법이다.

Description

확장 캐리어에서의 측정 수행 방법 및 장치{DEVICE AND METHOD FOR MEASUREMENT IN EXTENSION CARRIER}

본 명세서는 무선 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 확장 캐리어에서의 측정을 수행하는 방법 및 이를 이용하는 장치에 관한 것이다.

본 발명이 적용될 수 있는 이동통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution, 이하 'LTE'라 함), LTE-Advanced(이하, 'LTE-A'라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.

한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 하나의 캐리어에 대해 1.25MHz, 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz 등의 대역폭 중 하나로 설정하여 여러 단말에게 하향 링크/상향 링크 전송 서비스를 제공한다. 이때, 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케쥴링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, 하이브리드 자동 재전송 요청(Hybrid Automatic Repeat reQuest; HARQ) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크(Uplink, UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케쥴링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국 간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다.

무선 통신 기술은 광대역 코드분할 다중 접속(Wideband Code division Multiple Access; WCDMA)를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.

최근 3GPP는 LTE에 대한 후속 기술에 대한 표준화 작업을 진행하고 있다. 본 명세서에서는 상기 기술을 'LTE-A'라고 지칭한다. LTE 시스템과 LTE-A 시스템의 주요 차이점 중 하나는 시스템 대역폭의 차이와 중계기 도입이다.

LTE-A 시스템은 최대 100MHz의 광대역을 지원할 것을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 복수의 주파수 블록을 사용하여 광대역을 달성하는 캐리어 병합(또는 캐리어 접합)(carrier aggregation) 또는 대역폭 병합(bandwidth aggregation) 기술을 사용하도록 하고 있다. 캐리어 병합은 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여 복수의 주파수 블록을 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하도록 한다. 각 주파수 블록의 대역폭은 LTE 시스템에서 사용되는 시스템 블록의 대역폭에 기초하여 정의될 수 있다. 각각의 주파수 블록은 컴포넌트 캐리어(Component Carrier, CC)를 이용하여 전송된다.

본 명세서는 캐리어 병합을 사용하는 무선 통신 시스템에서 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정 과정을 수행하기 위한 설정 방법 및 상기 방법을 이용한 단말의 측정 방법을 제시하기 위한 것이다.

본 명세서는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 캐리어 접합을 지원하는 시스템에서, 채널 품질 측정을 수행하기 위한 단말의 동작 방법을 제공한다.

상기 방법은 확장 컴포넌트 캐리어(Extension Component Carrier)에서 이용되는 채널 품질 측정용 제어 정보를 지시하는 제 1 지시자를 포함하는 제 1 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 제 1 지시자에 해당하는 제어 정보를 상기 확장 컴포넌트 캐리어를 통해 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 수신된 제어 정보를 이용하여 상기 확장 컴포넌트 캐리어에서 채널 품질 측정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 채널 품질 측정용 제어 정보는 공통 참조 신호(Common Reference Signal; CRS), 채널 상태 지시 참조 신호(Channel State Indication Reference Signal; CSI-RS) 및 동기 채널(Synchronization Channel) 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 제 1 지시자는 상기 채널 품질 측정용 제어 정보 중 어느 하나를 지시할 수 있다.

또한, 상기 제 1 메시지는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), RRC(Radio Resource Control) 시그널링 메시지 및 브로드캐스트 메시지 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 제 1 메시지가 PDCCH인 경우, 상기 제 1 지시자는 매 서브 프레임마다 전송될 수 있다.

또한, 상기 제 1 메시지가 RRC 시그널링 메시지인 경우, 상기 제 1 지시자는 RRC 연결 설정 후, 1회 또는 주기적으로 전송될 수 있다.

또한, 상기 제 1 메시지가 브로드캐스트 메시지인 경우, 상기 제 1 지시자는 RRC 설정 이후 한 번 전송될 수 있다.

또한, 상기 방법은 상기 제어 정보의 위치를 지시하는 제 2 지시자를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 메시지는 확장 컴포넌트 캐리어에 대한 캐리어 구성(carrier configuration) 메시지일 수 있다.

또한, 상기 채널 품질 측정용 제어 정보가 공통 참조 신호(CRS) 또는 채널 상태 지시 참조 신호(CSI-RS)인 경우, 상기 수신된 제어 정보는 참조 신호 밀도(Reference Signal Density; RSD)가 감소된 공통 참조 신호(CRS) 또는 채널 상태 지시 참조 신호(CSI-RS)일 수 있다.

또한, 상기 채널 품질 측정용 제어 정보가 공통 참조 신호(CRS)인 경우, 상기 수신된 제어 정보는 제 1 안테나 및 제 2 안테나 중 적어도 하나에 대한 참조 신호 밀도가 감소된 공통 참조 신호(CRS)일 수 있다.

또한, 상기 채널 품질 측정용 제어 정보가 공통 참조 신호(CRS)인 경우, 상기 수신된 제어 정보는 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯 중 어느 하나가 제거된 공통 참조 신호(CRS)일 수 있다.

한편, 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 명세서는 캐리어 접합을 지원하는 시스템에서, 채널 품질 측정을 수행하기 위한 단말을 제공한다.

상기 단말은 메모리; 외부 신호와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신부; 및 확장 컴포넌트 캐리어(Extension Component Carrier)에서 이용되는 채널 품질 측정용 제어 정보를 지시하는 제 1 지시자를 포함하는 제 1 메시지를 기지국으로부터 수신하고, 상기 제 1 지시자에 해당하는 제어 정보를 상기 확장 컴포넌트 캐리어를 통해 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 수신된 제어 정보를 이용하여 상기 확장 컴포넌트 캐리어에서 채널 품질 측정을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 명세서에 개시된 기술의 실시예들에 따르면, 캐리어 병합을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말이 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정 과정을 위한 제어 정보를 설정할 수 있다. 이를 위하여, 상기 단말은 기지국으로부터 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정 방법에 대한 정보를 수신하여 그에 따라 측정을 수행할 수 있다.

또한, 본 명세서에 개시된 기술의 실시예들에 따르면, 단말이 참조 신호 밀도가 감소된 참조 신호를 이용하여 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정을 수행함으로써 참조 신호로 인한 비효율성을 개선할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 3GPP 시스템에서 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 3은 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템의 하향 링크 및 상향 링크 서브프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에서 사용되는 하향 링크의 시간-주파수 자원 격자 구조(resource grid structure)를 나타낸 도면이다.
도 5는 PDCCH의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 PDCCH의 자원 맵핑의 예를 나타낸다.
도 7은 시스템 대역에 CCE를 분산시키는 예를 나타낸다.
도 8은 PDCCH의 모니터링을 나타낸 예시도이다.
도 9의 (a)는 기지국에서 복수의 MAC이 멀티 캐리어를 관리하는 개념을 설명한 도면이고, 도 9의 (b)는 단말에서 복수의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 10의 (a)는 기지국에서 하나의 MAC이 다중 캐리어를 관리하는 개념을 설명하기 위한 도면, 도 10의 (b)는 단말에서 하나의 MAC이 다중 캐리어를 관리하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 LTE-A 시스템에서 기지국 또는 중계기 영역 상에서 단말 또는 중계기와 연결하는 하향링크와 상향링크를 구성하는 컴포넌트 캐리어(Component Carrier, CC) 들을 도시한 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 명세서에 개시된 기술의 실시예를 따르는 캐리어 접합을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 품질 측정을 수행하는 방법을 도시한다.
도 14는 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예를 따르는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

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, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A의 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.

아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 사용자 기기(User Equipment; UE), 모바일 스테이션(Mobile Station; MS), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다. 중계기는 릴레이 노드(Relay Node; RN), 릴레이 스테이션(Relay Station; RS), 릴레이 등으로 호칭 될 수도 있다.

이동 통신 시스템에서 단말 및 중계기는 기지국으로부터 하향 링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말 및 중계기는 또한 상향 링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말 및 중계기가 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말 및 중계기가 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

도 1에 대하여

도 1은 3GPP 시스템에서 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S101). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)을 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S102).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다(단계 S103 내지 단계 S106). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S103 및 S105), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104 및 S106). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S107) 및 물리 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향 링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S108)을 수행할 수 있다. 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 정보는 하향 링크/상향 링크 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative-ACK) 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.

도 2에 대하여

도 2는 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 하나의 무선 프레임(radio frame)은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz x 2048)=3.1552 x 10^-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다.

LTE 시스템에서 하나의 RB는 12개의 부반송파 x 7(6)개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 또는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위 시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 3에 대하여

도 3은 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템의 하향 링크 및 상향 링크 서브프레임의 구조를 나타낸 도면이다.

도 3의 (a)를 참조하면, 하나의 하향 링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함한다. 하향 링크 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심볼들이 제어채널들이 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH가 할당되는 데이터 영역(data region)이 된다.

3GPP LTE 시스템 등에서 사용되는 하향 링크 제어채널들은 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다. 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임 내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향 링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)라고 한다. DCI는 상향 링크 자원 할당 정보, 하향 링크 자원 할당 정보 및 임의의 단말 그룹들에 대한 상향 링크 전송 파워 제어 명령 등을 가리킨다. PHICH는 상향 링크 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK/NACK 신호를 나른다. 즉, 단말이 전송한 상향 링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.

이하에서 하향 링크 물리 채널인 PDCCH에 대해서 간략히 살펴보기로 한다. PDCCH에 대한 구체적인 설명은 이하 도 5 내지 도 8에서 구체적으로 설명하기로 한다.

기지국은 PDCCH를 통해 PDSCH의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 DL grant라고도 한다), PUSCH의 자원 할당 정보(이를 UL grant라고도 한다), 임의의 단말, 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화 등을 전송할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(Control Channel Elements)의 집합(aggregation)으로 구성된다.

하나 또는 몇몇 연속적인 CCE의 집합으로 구성된 PDCCH는 서브블록 인터리빙(subblock interleaving)을 거친 후에 제어 영역을 통해 전송될 수 있다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트 수가 결정된다.

PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향 링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. 다음 표 1은 DCI 포맷에 따른 DCI를 나타낸다.

DCI Format	Description
Format 0	used for the scheduling of PUSCH
Format 1	used for the scheduling of one PDSCH codeword
Format 1A	used for the compact scheduling of one PDSCH codeword and random access procedure
Format 1B	used for the compact scheduling of one PDSCH codeword with precoding information
Format 1C	used for very compact scheduling of one PDSCH codeword
Format 1D	used for the compact scheduling of one PDSCH codeword with precoding and power offset information
Format 2	used for scheduling PDSCH to UEs configured in closed-loop spatial multiplexing mode
Format 2A	used for scheduling PDSCH to UEs configured in open-loop spatial multiplexing mode
Format 3	used for the transmission of TPC commands for PUCCH and PUSCH with 2-bit power adjustments
Format 3A	used for the transmission of TPC commands for PUCCH and PUSCH with 1-bit power adjustments

DCI 포맷 0은 상향 링크 자원 할당 정보를 가리키고, DCI 포맷 1~2는 하향 링크 자원 할당 정보를 가리키고, DCI 포맷 3, 3A는 임의의 단말 그룹들에 대한 상향 링크 TPC(transmit power control) 명령을 가리킨다.

LTE 시스템에서 기지국이 PDCCH를 전송을 위해 자원을 매핑하는 방안에 대해 간단히 살펴본다.

일반적으로, 기지국은 PDCCH를 통하여 스케쥴링 할당 정보 및 다른 제어 정보를 전송할 수 있다. 물리 제어 채널은 하나의 집합(aggregation) 또는 복수 개의 CCE로 전송될 수 있다. 하나의 CCE는 9개의 자원 요소 그룹(Resource Element Group, REG)들을 포함한다. PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel) 또는 PHICH(Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel)에 할당되지 않은 RBG의 개수는 N_REG이다. 시스템에서 이용 가능한 CCE는 0부터 N_CCE-1까지 이다(여기서

이다). PDCCH는 다음 표 2에 나타낸 바와 같이 다중 포맷을 지원한다. n개의 연속 CCE들로 구성된 하나의 PDCCH는 i mod n =0을 수행하는 CCE부터 시작한다(여기서 i는 CCE 번호이다). 다중 PDCCH들은 하나의 서브프레임으로 전송될 수 있다.

PDCCH Format	Number of CCEs	Number of resource element groups	Number of PDCCH bits
0	1	9	72
1	2	18	144
2	4	36	288
3	8	72	576

표 2를 참조하면, 기지국은 제어 정보 등을 몇 개의 영역으로 보낼 지에 따라 PDCCH 포맷을 결정할 수 있다. 단말은 CCE 단위로 제어 정보 등을 읽어서 오버헤드를 줄일 수 있다. 마찬가지로, 중계기도 R-CCE 단위로 제어 정보 등을 읽을 수 있다. LTE-A 시스템에서는, 임의의 중계기를 위한 R-PDCCH를 전송하기 위해 R-CCE(Relay-Control Channel Element) 단위로 자원 요소(Resource Element, RE)를 매핑할 수 있다.

도 3의 (b)를 참조하면, 상향 링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역 및 데이터 영역으로 나누어질 수 있다. 제어 영역은 상향 링크 제어 정보를 나르는 PUCCH로 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)로 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위하여, 하나의 단말은 PUCCH 및 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말을 위한 PUCCH는 하나의 서브프레임에서 RB 페어로 할당된다. RB 페어에 속하는 RB들은 각 2개의 슬롯에서 서로 다른 부반송파를 차지하고 있다. PUCCH에 할당된 RB 페어는 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 호핑된다.

도 4에 대하여

도 4는 본 발명에서 사용되는 하향 링크의 시간-주파수 자원 격자 구조(resource grid structure)를 나타낸 도면이다.

각 슬롯에서 전송되는 하향링크 신호는

×

개의 부반송파(subcarrier)와

개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되는 자원 격자(resource grid) 구조로 이용한다. 여기서,

은 하향링크에서의 자원 블록(RB: Resource Block)의 개수를 나타내고,

는 하나의 RB을 구성하는 부반송파의 개수를 나타내고,

는 하나의 하향링크 슬롯에서의 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.

의 크기는 셀 내에서 구성된 하향링크 전송 대역폭에 따라 달라지며

≤

을 만족해야 한다. 여기서,

는 무선 통신 시스템이 지원하는 가장 작은 하향링크 대역폭이며

는 무선 통신 시스템이 지원하는 가장 큰 하향링크 대역폭이다.

=6이고

=110일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 슬롯 내에 포함된 OFDM 심볼의 개수는 순환 전치(CP: Cyclic Prefix)의 길이 및 부반송파의 간격에 따라 다를 수 있다. 다중안테나 전송의 경우에, 하나의 안테나 포트 당 하나의 자원 격자가 정의될 수 있다.

각 안테나 포트에 대한 자원 격자 내의 각 요소는 자원 요소(RE: Resource Element)라고 불리우며, 슬롯 내의 인덱스 쌍 (k,l)에 의해 유일하게 식별된다. 여기서, k는 주파수 영역에서의 인덱스이고, l는 시간 영역에서의 인덱스이며 k는 0,...,

-1 중 어느 하나의 값을 갖고, l는 0,...,

-1 중 어느 하나의 값을 갖는다.

도 4에 도시된 자원 블록은 어떤 물리 채널과 자원 요소들 간의 매핑(mapping) 관계를 기술하기 위해 사용된다. RB는 물리 자원 블록(PRB: Physical Resource Block)과 가상 자원 블록(VRB: Virtual Resource Block)으로 나눌 수 있다. 상기 하나의 PRB는 시간 영역의

개의 연속적인 OFDM 심볼과 주파수 영역의

개의 연속적인 부반송파로 정의된다. 여기서

과

는 미리 결정된 값일 수 있다. 예를 들어

과

는 다음 표 1과 같이 주어질 수 있다. 따라서 하나의 PRB는

×

개의 자원 요소로 구성된다. 하나의 PRB는 시간 영역에서는 하나의 슬롯에 대응되고 주파수 영역에서는 180kHz에 대응될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

PRB는 주파수 영역에서 0에서

-1 까지의 값을 갖는다. 주파수 영역에서의 PRB 넘버(number) n_PRB와 하나의 슬롯 내에서의 자원 요소 (k,l) 사이의 관계는

를 만족한다.

상기 VRB의 크기는 PRB의 크기와 같다. VRB는 로컬형 VRB(Localized VRB, LVRB)와 분산형 VRB(Distributed VRB, DVRB)로 나뉘어 정의될 수 있다. 각 타입의 VRB에 대해, 하나의 서브프레임 내의 두 개의 슬롯에 있는 한 쌍의 VRB는 단일 VRB 넘버 n_VRB가 함께 할당된다.

상기 VRB은 PRB과 동일한 크기를 가질 수 있다. 두 가지 타입의 VRB이 정의되는데, 첫째 타입은 로컬형 VRB(Localized VRB, LVRB)이고, 둘째 타입은 분산형 VRB(Distributed VRB, DVRB)이다. 각 타입의 VRB에 대해, 한 쌍(pair)의 VRB이 단일의 VRB 인덱스 (이하, VRB 넘버(number)로 지칭될 수도 있다)를 가지고 1개의 서브프레임의 2개의 슬롯에 걸쳐 할당된다. 다시 말하면, 하나의 서브프레임을 구성하는 2개의 슬롯 중 제 1 슬롯에 속하는

개의 VRB들은 각각 0부터

-1 중 어느 하나의 인덱스 (Index)를 할당 받고, 위의 2개의 슬롯 중 제 2 슬롯에 속하는

개의 VRB들도 마찬가지로 각각 0부터

-1 중 어느 하나의 인덱스를 할당받는다.

상술한 바와 같은 도 2 내지 도 4에 기재된 무선 프레임 구조, 하향 링크 서브프레임 및 상향 링크 서브프레임, 하향 링크의 시간-주파수 자원 격자 구조 등은 기지국과 중계기 간에서도 적용될 수 있다.

도 5에 대하여

이하에서 LTE 시스템에서 기지국이 단말에게 PDCCH를 내려보내기 위한 과정을 설명한다.

도 5는 PDCCH의 구성을 나타낸 블록도이다.

기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)를 CRC에 마스킹한다(510).

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 정보를 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 RARNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 복수의 단말에 대한 TPC(transmit power control) 명령을 지시하기 위해 TPC-RNTI가 CRC에 마스킹될 수 있다.

C-RNTI가 사용되면 PDCCH는 해당하는 특정 단말을 위한 제어정보(이를 단말 특정(UE-specific) 제어정보라 함)를 나르고, 다른 RNTI가 사용되면 PDCCH는 셀내 모든 또는 복수의 단말이 수신하는 공용(common) 제어정보를 나른다.

CRC가 부가된 DCI를 인코딩하여 부호화된 데이터(coded data)를 생성한다(520). 인코딩은 채널 인코딩과 레이트 매칭(rate matching)을 포함한다.

부호화된 데이터는 변조되어 변조 심벌들이 생성된다(530).

변조심벌들은 물리적인 RE(resource element)에 맵핑된다(540). 변조심벌 각각은 RE에 맵핑된다.

도 6에 대하여

도 6은 PDCCH의 자원 맵핑의 예를 나타낸다.

도 6을 참조하면, R0은 제1 안테나의 기준신호, R1은 제2 안테나의 기준신호, R2는 제3 안테나의 기준신호, R3는 제4 안테나의 기준신호를 나타낸다.

서브 프레임내의 제어영역은 복수의 CCE(control channel element)를 포함한다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위로, 복수의 REG(resource element group)에 대응된다. REG는 복수의 자원요소(resource element)를 포함한다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.

하나의 REG(도면에서는 쿼드러플릿(quadruplet)으로 표시)는 4개의 RE를 포함하고, 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다. 하나의 PDCCH를 구성하기 위해 {1, 2, 4, 8}개의 CCE를 사용할 수 있으며, {1, 2, 4, 8} 각각의 요소를 CCE 집합 레벨(aggregation level)이라 한다.

하나 또는 그 이상의 CCE로 구성된 제어채널은 REG 단위의 인터리빙을 수행하고, 셀 ID(identifier)에 기반한 순환 쉬프트(cyclic shift)가 수행된 후에 물리적 자원에 매핑된다.

도 7에 대하여

도 7은 시스템 대역에 CCE를 분산시키는 예를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 논리적으로 연속된 복수의 CCE가 인터리버(interleaver)로 입력된다. 상기 인터리버는 입력된 복수의 CCE를 REG 단위로 뒤섞는 기능을 수행한다.

따라서, 하나의 CCE를 이루는 주파수/시간 자원은 물리적으로 서브프레임의 제어 영역 내에서 전체 주파수/시간영역에 흩어져서 분포한다. 결국, 제어 채널은 CCE 단위로 구성되지만 인터리빙은 REG 단위로 수행됨으로써 주파수 다이버시티(diversity)와 간섭 랜덤화(interference randomization) 이득을 최대화할 수 있다.

도 8에 대하여

도 8은 PDCCH의 모니터링을 나타낸 예시도이다.

3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 디코딩을 사용한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH(이를 PDCCH 후보(candidate)라 함)의 CRC에 원하는 식별자를 디마스킹하여, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다. 단말은 자신의 PDCCH가 제어 영역 내에서 어느 위치에서 어떤 CCE 집합 레벨이나 DCI 포맷을 사용하여 전송되는지 알지 못한다.

하나의 서브 프레임 내에서 복수의 PDCCH가 전송될 수 있다. 단말은 매 서브프레임마다 복수의 PDCCH들을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이란 단말이 모니터링되는 PDCCH 포맷에 따라 PDCCH의 디코딩을 시도하는 것을 말한다.

3GPP LTE에서는 블라인드 디코딩으로 인한 부담을 줄이기 위해, 검색 공간(search space)을 사용한다. 검색 공간은 PDCCH를 위한 CCE의 모니터링 집합(monitoring set)이라 할 수 있다. 단말은 해당되는 검색 공간 내에서 PDCCH를 모니터링한다.

검색 공간은 공용 검색 공간(common search space)과 단말 특정 검색 공간(UE-specific search space)로 나뉜다. 공용 검색 공간은 공용 제어정보를 갖는 PDCCH를 검색하는 공간으로 CCE 인덱스 0~15까지 16개 CCE로 구성되고, {4, 8}의 CCE 집합 레벨을 갖는 PDCCH을 지원한다. 하지만 공용 검색 공간에도 단말 특정 정보를 나르는 PDCCH (DCI 포맷 0, 1A)가 전송될 수도 있다. 단말 특정 검색 공간은 {1, 2, 4, 8}의 CCE 집합 레벨을 갖는 PDCCH을 지원한다.

다음 표 4는 단말에 의해 모니터링되는 PDCCH 후보의 개수를 나타낸다.

검색 공간의 크기는 상기 표 4에 의해 정해지고, 검색 공간의 시작점은 공용 검색 공간과 단말 특정 검색 공간이 다르게 정의된다. 공용 검색 공간의 시작점은 서브프레임에 상관없이 고정되어 있지만, 단말 특정 검색 공간의 시작점은 단말 식별자(예를 들어, C-RNTI), CCE 집합 레벨 및/또는 무선프레임내의 슬롯 번호에 따라 서브프레임마다 달라질 수 있다. 단말 특정 검색 공간의 시작점이 공용 검색 공간 내에 있을 경우, 단말 특정 검색 공간과 공용 검색 공간은 중복될(overlap) 수 있다.

집합 레벨 L∈{1,2,3,4}에서 검색 공간 S^(L) _k는 PDCCH 후보의 집합으로 정의된다. 검색 공간S^(L) _k의 PDCCH 후보m에 대응하는 CCE는 다음과 같이 주어진다.

여기서, i=0,1,...,L-1, m=0,...,M^(L)-1, N_CCE,k는 서브프레임 k의 제어영역내에서 PDCCH의 전송에 사용할 수 있는 CCE의 전체 개수이다. 제어영역은 0부터 N_CCE,k-1로 넘버링된 CCE들의 집합을 포함한다. M^(L)은 주어진 검색 공간에서의 CCE 집합 레벨 L에서 PDCCH 후보의 개수이다. 공용 검색 공간에서, Y_k는 2개의 집합 레벨, L=4 및 L=8,에 대해 0으로 셋팅된다. 집합 레벨 L의 단말 특정 검색 공간에서, 변수 Y_k는 다음과 같이 정의된다.

여기서, Y_-1=n_RNTI≠0, A=39827, D=65537, k=floor(n_s/2), n_s는 무선 프레임내의 슬롯 번호(slot number)이다.

단말이 C-RNTI를 이용하여 PDCCH를 모니터링할 때, PDSCH의 전송 모드(transmission mode)에 따라 모니터링할 DCI 포맷과 검색 공간이 결정된다.

다음 표 5는 C-RNTI가 설정된 PDCCH 모니터링의 예를 나타낸다.

이하에서, 다중 캐리어(multiple carrier) 시스템에 대해 기술한다.

3GPP LTE 시스템은 하향 링크 대역폭과 상향 링크 대역폭이 다르게 설정되는 경우를 지원하나, 이는 하나의 컴포넌트 캐리어(Component Carrier, CC)를 전제한다.

이는 3GPP LTE는 각각 하향 링크와 상향 링크에 대하여 각각 하나의 CC가 정의되어 있는 상황에서, 하향 링크의 대역폭과 상향 링크의 대역폭이 같거나 다른 경우에 대해서만 지원되는 것을 의미한다. 예를 들어, 3GPP LTE 시스템은 최대 20MHz을 지원하고, 상향 링크 대역폭과 하향 링크 대역폭을 다를 수 있지만, 상향 링크와 하향 링크에 하나의 CC 만을 지원한다.

스펙트럼 병합(spectrum aggregation)(또는, 대역폭 병합(bandwidth aggregation), 캐리어 병합(carrier aggregation)이라고도 함)은 복수의 CC를 지원하는 것이다. 스펙트럼 병합은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF(radio frequency) 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 예를 들어, 20MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 CC가 할당된다면, 최대 100MHz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.

스펙트럼 병합은 병합이 주파수 영역에서 연속적인 반송파들 사이에서 이루어지는 인접(contiguous) 스펙트럼 병합과 병합이 불연속적인 반송파들 사이에 이루어지는 비인접(non-contiguous) 스펙트럼 병합으로 나눌 수 있다. 하향 링크와 상향 링크 간에 병합되는 CC들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향 링크 CC 수와 상향 링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 병합이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 병합이라고 한다.

또한, 하향 링크 컴포넌트 캐리어와 상향 링크 컴포넌트 캐리어를 합쳐서 '셀(cell)'이라 명칭하기도 한다. 즉, DL CC와 UL CC 한 쌍에 대한 개념으로 '셀'을 사용하기도 한다. 여기서, 말하는 '셀'은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다.

CC의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 CC들이 사용된다고 할 때, 5MHz carrier (CC #0) + 20MHz carrier (CC #1) + 20MHz carrier (CC #2) + 20MHz carrier (CC #3) + 5MHz carrier (CC #4)과 같이 구성될 수도 있다.

도 9에 대하여

임의의 셀 또는 단말의 입장에서 할당되어 있는 복수 개의 상향 링크 또는 하향 링크 캐리어 대역에 대한 전송을 위한 물리 계층(physical layer(PHY))과 계층 2(layer 2 (MAC))의 구성은 다음 도 9 및 도 10과 같이 나타낼 수 있다.

도 9의 (a)는 기지국에서 복수의 MAC이 다중 캐리어를 관리하는 개념을 설명한 도면이고, 도 9의 (b)는 단말에서 복수의 MAC이 다중 캐리어를 관리하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도 9의 (a) 및 (b)와 같이 각각의 캐리어를 각각의 MAC이 1:1로 제어할 수도 있다. 복수의 캐리어를 지원하는 시스템에서 각 캐리어는 인접하거나 또는 인접하지 않게(non-contiguous) 사용될 수 있다. 이는 상향 링크/하향 링크에 구분없이 적용될 수 있다. TDD 시스템은 각각의 캐리어 안에 하향 링크와 상향 링크의 전송을 포함하는 N개의 다수 캐리어를 운영하도록 구성되며, FDD 시스템은 다수의 캐리어를 상향 링크와 하향 링크에 각각 사용하도록 구성된다. FDD 시스템의 경우, 상향 링크와 하향 링크에서 병합되는 캐리어의 수 및/또는 캐리어의 대역폭이 다른 비대칭적 캐리어 병합도 지원할 수 있다.

도 10에 대하여

도 10의 (a)는 기지국에서 하나의 MAC이 다중 캐리어를 관리하는 개념을 설명하기 위한 도면, 도 10의 (b)는 단말에서 하나의 MAC이 다중 캐리어를 관리하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도 10의 (a) 및 (b)를 참조하면, 하나의 MAC이 하나 이상의 주파수 캐리어를 관리 및 운영하여 송수신을 수행한다. 하나의 MAC에서 관리되는 주파수 캐리어들은 서로 인접(contiguous)할 필요가 없기 때문에 자원의 관리 측면에서 보다 유연(flexible) 하다는 장점이 있다. 도 10의 (a) 및 (b)에서 하나의 PHY는 편의상 하나의 컴포넌트 캐리어를 의미하는 것으로 한다. 여기서, 하나의 PHY는 반드시 독립적인 RF(Radio Frequency) 디바이스를 의미하는 것은 아니다. 일반적으로 하나의 독립적인 RF 디바이스는 하나의 PHY를 의미하나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니며, 하나의 RF 디바이스는 여러 개의 PHY를 포함할 수 있다.

또한, 상기 도 10의 (a) 및 (b)에서의 구성을 지원하기 위한 MAC 계층의 패킷 스케쥴러로부터 생성되는 L1/L2 제어 시그널링의 제어 정보들을 전송하는 일련의 물리 하향 링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH)은 개별 컴포넌트 캐리어 안의 물리 자원으로 맵핑하여 전송될 수 있다.

이때, 특히 개별 단말 고유의 PDSCH 또는 PUSCH(physical uplink shared channel) 전송에 관련한 채널 할당 또는 그랜트(grant) 관련 제어정보에 대한 PDCCH는 해당 물리 공유 채널이 전송되는 컴포넌트 캐리어 별로 구분되어 인코딩되어 구분된 PDCCH로서 생성될 수 있다. 이를 개별 코딩된(separate coded) PDCCH라고 표현한다. 이와 다른 방법으로서, 여러 컴포넌트 캐리어들의 물리 공유 채널 전송을 위한 제어 정보들이 하나의 PDCCH로서 구성되어 전송될 수도 있는데 이를 조인트 코딩된(joint coded) PDCCH라고 표현한다.

기지국은 하향 링크 또는 상향 링크 캐리어 병합을 지원하기 위하여 특정 단말 또는 중계기 별로 고유하게 상황에 맞춰 제어정보 및 데이터 전송을 수행하기 위한 PDCCH 및/또는 PDSCH이 전송될 수 있도록 연결이 설정되어 있거나, 상기 PDCCH 및/또는 PDSCH 전송을 위한 연결 설정을 수행할 준비과정으로서의 측정(measurement) 및/또는 보고(reporting)의 대상이 되는 컴포넌트 캐리어들을 할당할 수 있다. 이를 임의의 목적에 따른 컴포넌트 캐리어 할당으로 표현한다.

이때, 기지국은 컴포넌트 캐리어 할당 정보를 L3 RRM(radio resource management)에서 제어하는 경우에 제어의 동적 특성(dynamic)에 따라 일련의 단말 또는 중계기 고유의 RRC 시그널링(단말-특정 또는 중계기-특정 RRC 시그널링)으로 전송할 수도 있고, L1/L2 제어 시그널링으로 일련의 PDCCH를 통해서나 본 제어정보만의 전송을 위한 일련의 전용 물리 제어 채널(dedicated physical control channel)을 통해 전송할 수도 있다.

도 11에 대하여

이하에서는, 무선통신 시스템에서 하나의 셀이 복수의 캐리어(multiple carrier)를 지원할 때, 상기 복수의 캐리어 간에 타이밍 동기를 설정하는 방법에 대해 설명한다. 무선통신 시스템의 일 예로서, 특히 LTE-A 시스템에서 캐리어 병합(carrier aggregation)을 지원하는 셀 및 단말의 동작상에서 캐리어 간 서브프레임 경계(subframe boundary) 설정에 관해 개시한다. 본 명세서에는 LTE-A 시스템 기반으로 기술되지만, 동일한 개념을 적용할 수 있는 다른 무선통신 표준 규격에서도 적용될 수 있다.

도 11은 LTE-A 시스템에서 기지국 또는 중계기 영역 상에서 단말 또는 중계기와 연결하는 하향링크와 상향링크를 구성하는 컴포넌트 캐리어(Component Carrier, CC) 들을 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 임의의 기지국 또는 임의의 중계기가 할당하고 있는 기본적인 하향링크 컴포넌트 캐리어(DL CC)들과 상향링크 컴포넌트 캐리어(UL CC)들이 도시되었다. 예를 들어, 하향링크 컴포넌트 캐리어들의 개수를 N개로 하고, 상향링크 컴포넌트 캐리어들의 개수를 M개로 설정하는 경우를 표현하고 있다. 여기서, 하향링크 컴포넌트 캐리어 개수는 상향링크 컴포넌트 캐리어 개수와 같을 수도 있지만 다르게 설정될 수도 있다.

LTE-A 시스템에서 하향링크 컴포넌트 캐리어(DL CC)는 3가지 타입으로 구분할 수 있다. 제 1 타입 컴포넌트 캐리어로서, LTE rel-8 단말에 대한 하위 호환성(backward compatibility)을 지원하는 하위 호환 가능한 컴포넌트 캐리어(Backward Compatible CC)가 있다. 제 2 타입 컴포넌트 캐리어로서, LTE 단말들이 접속할 수 없는, 즉 LTE-A 단말들만을 지원하는 하위 호환 불가능한 컴포넌트 캐리어(Non-Backward Compatible CC)가 있다. 또한, 제 3 타입 컴포넌트 캐리어로서, 확장 컴포넌트 캐리어(extension CC)가 있다.

제 1 타입 컴포넌트 캐리어인 하위 호환 가능한 컴포넌트 캐리어(Backward compatible CC)는 LTE 단말의 접속이 가능하도록 PDCCH와 PDSCH 뿐만 아니라 참조 신호(Reference Signal, RS) 및 P-SCH(Primary-Synchronization CHannel)/S-SCH(Secondary-Synchronization CHannel), P-BCH(Primary-Broadcast CHannel) 전송이 LTE 구조를 따라 전송되는 컴포넌트 캐리어이다.

제 2 타입 컴포넌트 캐리어인 하위 호환 불가능한 컴포넌트 캐리어(Non-Backward Compatible CC)는 PDCCH와 PDSCH 및 RS, P-SCH/S-SCH, PBCH 전송이 모두 이루어지나, LTE 단말의 접속이 이루어지지 않도록 변형된 형태로 전송되는 컴포넌트 캐리어이다.

이와 같이, 제 1 타입 컴포넌트 캐리어(즉, 하위 호환 가능한 컴포넌트 캐리어)는 LTE 단말과 LTE-A 단말 모두 해당 컴포넌트 캐리어를 통해 셀(혹은 기지국)에 접속하는 것이 가능한 컴포넌트 캐리어이며, 제 2 타입 컴포넌트 캐리어(즉, 하위 호환 불가능한 컴포넌트 캐리어)는 LTE-A 단말만 접속 가능한 컴포넌트 캐리어이다. 반면, 제 3 타입 컴포넌트 캐리어인 확장 컴포넌트 캐리어는 해당 컴포넌트 캐리어를 통해 단말이 접속하는 것이 불가능한 컴포넌트 캐리어로서 제 1 타입 컴포넌트 캐리어 또는 제 2 타입 컴포넌트 캐리어의 보조적인 컴포넌트 캐리어라고 할 수 있다. 제 3 타입 컴포넌트 캐리어인 확장 컴포넌트 캐리어에서는 P-SCH/S-SCH 및 PBCH, PDCCH의 전송이 이루어지지 않으며, 제 3 타입 컴포넌트 캐리어의 모든 자원은 단말의 PDSCH 전송을 위해 사용되거나 또는 해당 PDSCH에 대해 스케줄링되지 않을 때는 슬립 모드로 동작될 수 있다. 기지국 또는 중계기는 제 3 타입 컴포넌트 캐리어를 통해서는 제어 정보를 단말로 전송하지 않는다.

즉, 제 1 타입 컴포넌트 캐리어 및 제 2 타입 컴포넌트 캐리어는 하나의 셀을 형성하기 위해 반드시 필요한, 혹은 하나의 셀을 구성할 수 있는 독립형(standalone) 컴포넌트 캐리어 타입이라 할 수 있고, 제 3 타입 컴포넌트 캐리어는 반드시 하나 이상의 독립형 컴포넌트 캐리어와 함께 존재해야 하는 비-독립형(non-standalone) 컴포넌트 캐리어 타입이라 할 수 있다.

각각의 서브프레임의 정의에 따라 다양한 형태의 참조 신호(Reference Signal; RS)가 사용될 수 있다. RS는 용도에 따라 복조(demodulation) 용과 측정(measurement) 용으로 구분된다.

복조용 RS는 기본적으로 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템에서 데이터를 수신하기 위한 용도로 사용되며, 이 경우 RS가 항상 데이터와 함께 전송되는 것이 바람직하며, 높은 채널추정 성능을 가지도록 설계하는 것이 중요하다

측정용 RS는 링크 어뎁테이션(link adaptation)을 위한 채널정보의 피드백(feedback)에 사용될 수 있다. 측정용 RS는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI (Rank Information) 등을 계산하는데 사용될 수 있으며, 이 경우 채널정보 피드백의 주기에 따라 측정용 RS가 전송되어도 문제 없으며, 측정용 RS는 복조용 RS에 비해 낮은 채널추정 성능을 가져도 문제없이 동작할 수 있다.

또한, RS는 유형(type)에 따라 CRS(Common Reference Signal), DRS(Dedicated Reference Signal)와 상기 CRS와 DRS가 결합한 결합 RS로 구분할 수 있다.

단말은 CRS를 측정하여 CQI(channel quality information), PMI(pecoding matrix indicator), RI(rank indicator)와 같은 피드백 정보를 기지국으로 알려주고, 기지국은 단말로부터 수신한 상기 피드백 정보를 이용하여 하향링크 주파수 영역 스케줄링을 수행한다.

LTE 시스템에서는 CRS가 복조 및 측정을 위한 용도로 모두 사용할 수 있다. LTE-A에서는 측정을 위한 용도로 CRS 및 CSI-RS(Channel State Indication RS)를 사용할 수 있고, 복조를 위한 용도로 DM RS(DeModulation RS)를 사용할 수 있다.

LTE-A 시스템에서 캐리어 병합(carrier aggregation)을 사용하는 단말은 기지국으로부터 하나 이상의 컴포넌트 캐리어를 할당 받을 수 있다. 단말에게 할당된 컴포넌트 캐리어에 제 3 타입 컴포넌트 캐리어인 확장 컴포넌트 캐리어(extension CC)가 포함된 경우, 단말은 확장 컴포넌트 캐리어에 대해서도 측정을 수행해야 한다.

LTE-A 시스템에서 단말의 측정을 위해서 CRS, CSI-RS, SCH가 모두 사용될 수 있다. 확장 컴포넌트 캐리어에서 CRS가 측정을 위하여 사용되는 경우에는 측정용 RS로 인하여 불필요한 처리 과정이 많아질 수 있으며, SCH가 측정을 위하여 사용되는 경우에는 상기 SCH가 LTE에서 정의된 SCH인지 새롭게 정의되는 SCH인지 여부에 따라 각각을 지원하는 단말들의 접근이 곤란해질 수 있다.

본 명세서에서 개시된 실시예를 따르는 무선 통신 시스템에서는, 자원 활용의 비효율성 및 낭비되는 처리 과정을 감소시키고 측정의 효율성을 높이기 위하여, 기지국이 특정 확장 컴포넌트 캐리어에서 측정 목적을 위하여 사용될 제어 정보를 설정할 수 있다.

이하에서는, 도 12 및 도 13을 참조하여 본 명세서에서 개시된 실시예를 따르는 무선 통신 시스템에서 기지국이 채널 품질 측정용 제어 정보를 설정하는 방법을 설명한다.

도 12에 대하여

도 12 및 도 13은 본 명세서에 개시된 기술의 실시예를 따르는 캐리어 접합을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 품질 측정을 수행하는 방법을 도시한다.

본 명세서에 개시된 기술의 실시예를 따르는 무선 통신 시스템에서, 단말은 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정을 위하여 어떤 제어 정보를 사용할 것인지 설정하여야 한다. 이를 위하여 기지국은 단말의 설정을 위하여 사용할 수 있는 제어 정보들 중 하나를 지시하는 지시자를 단말로 전송한다. 단말은 상기 수신된 지시자를 확인하고, 이 후 지시자가 나타내는 제어 정보를 수신하여 측정 과정을 수행할 수 있다.

먼저, 기지국은 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정을 위하여 사용될 제어 정보를 지시하는 지시자를 포함하는 제 1 메시지를 단말로 전송한다(S10).

상기 제어 정보를 지시하는 지시자를 포함하는 제 1 메시지는 단말이 각 서브프레임마다 어떤 제어 정보를 사용할 것인지 결정하여 동적으로 측정 방법을 설정할 수 있도록 각 서브프레임마다 전송될 수 있다. 또한 상기 제 1 메시지는 주기적으로(periodically) 또는 이벤트 발생 시(event-driven)에 전송될 수 있다.

상기 지시자가 지시하는 제어 정보는 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정을 위한 수단을 나타내는 것이며, CRS(Common Reference Signal), CSI-RS(Channel State Indication Reference Signal) 및 SCH(Synchronization Channel) 중 하나일 수 있다.

다음으로, 상기 제어 정보를 지시하는 지시자를 포함하는 제 1 메시지를 수신한 단말은 상기 지시자를 확인하고 그에 따라 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정을 위한 설정 과정을 수행한다(S20). 상기 설정 과정은 상기 지시자가 지시하는 제어 정보를 수신할 수 있도록 준비하는 과정이다.

다음으로, 기지국은 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정을 위한 제어 정보를 단말로 전송하고(S30), 상기 제어 정보를 수신한 단말은 측정 과정을 수행(S40)하고 측정 결과를 피드백 정보를 통하여 상기 기지국으로 전송한다(S50).

본 명세서에 개시된 기술의 제 1 실시예에서, 상기 제어 정보를 지시하는 지시자를 포함하는 제 1 메시지는 L1 제어 시그널링인 PDCCH일 수 있다. 상기 제 1 실시예에서 기지국은 전송하는 각 서브프레임의 PDCCH에 측정을 위한 제어 정보의 지시자를 포함시킴으로써 단말이 매 서브프레임마다 동적으로 측정 방법을 설정하도록 지시할 수 있다.

또한 본 명세서에 개시된 기술의 제 2 실시예로서, 기지국은 제어 정보를 지시하는 지시자를 상위 계층 시그널링 메시지를 이용하여 단말로 전송할 수 있다. 상기 제 2 실시예에서 상기 지시자를 포함하여 전송되는 제 1 메시지는, 예를 들어, RRC 시그널링 메시지일 수 있으며, 상기 기지국은 RRC 연결이 수립된 후 한 번 또는 특정 주기에 따라 RRC 시그널링 메시지를 이용하여 측정용 제어 정보의 지시자를 전송함으로써 단말이 측정 방법을 설정하도록 지시할 수 있다.

또한 본 명세서에 개시된 기술의 제 3 실시예에서, 상기 제어 정보를 지시하는 지시자를 포함하는 제 1 메시지는 브로드캐스트 메시지일 수 있다. 상기 제 3 실시예에서 기지국은 RRC 연결이 수립되어 있는 동안에 브로드캐스트 메시지를 이용하여 측정용 제어 정보의 지시자를 전송함으로써 단말이 측정 방법을 설정하도록 지시할 수 있다.

또한, 전술된 실시예들과 달리 본 명세서에 개시된 기술의 변형된 실시예에서는, 기지국과 단말 사이에 기본적으로 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정을 위하여 사용되는 제어 정보가 정해져 있고, 상기 기본적인 설정을 변경하려는 경우에 상기 기지국이 L1 제어 시그널링 메시지 또는 상위 계층 시그널링 메시지를 이용하여 상기 지시자를 전송할 수도 있다. 상기 변형된 실시예에서 상기 기지국은 주기적으로 또는 이벤트가 발생한 경우에 상기 지시자를 포함한 제 1 메시지를 전송할 수 있다.

본 명세서에 개시된 기술의 다른 실시예로서, 기지국이 확장 컴포넌트 캐리어에 대한 셀 특정적 캐리어 구성(cell-specific carrier configuration)시에 사용되는 메시지를 통하여 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정 방법을 설정하는 제어 정보를 지시하는 지시자를 전송할 수 있다.

도 13에 대하여

한편, 본 명세서에 개시된 기술의 제 4 실시예에서, 기지국은 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정을 위한 제어 정보의 지시자를 포함하는 제 1 메시지를 단말로 전송(S10)한 후, 제어 정보의 위치를 지시하는 제 2 지시자를 포함하는 제 2 메시지를 추가적으로 단말로 전송(S25)할 수 있다. 상기 제 2 메시지를 수신한 단말은 상기 제 2 지시자를 확인하여 제어 정보의 위치를 확인하여 측정을 위한 제어 정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 상기 제 2 지시자는 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정에 사용되는 CRS를 전송하는 서브 프레임이 어느 것인지, 또는 CSI-RI를 몇 번째 서브프레임에서 사용할 것인지를 지시하는 것일 수 있다. 상기 제 2 지시자를 포함하는 제 2 메시지는 주기적으로 전송 될 수 있다.

한편, 전술된 실시예들에서, 기지국이 공통 참조 신호(CRS) 또는 채널 상태 지시 참조 신호(CSI-RS)를 채널 측정용 제어 정보로 지시하는 지시자를 단말로 전송한 경우, 이후 제어 정보를 수신한 단말이 각 서브프레임 내의 CRS 또는 CSI-RS을 처리하는 과정이 비효율적일 수 있다. 이를 위하여, 본 명세서에 개시된 기술의 또 다른 변형된 실시예로서, 기지국은 참조 신호 밀도(Reference Signal Density; RSD)를 감소하여 제어 정보를 전송할 수 있다. 즉, 기지국은 상기 제 1 메시지 전송 단계(S10)에서 감소된 참조 신호 밀도를 이용하는 것을 나타내는 지시자를 단말로 전송하고, 상기 제어 정보 전송 단계(S30)에서 참조 신호 밀도가 감소된 공통 참조 신호(CRS) 또는 채널 상태 지시 참조 신호(CSI-RS)를 전송할 수 있다. 상기 참조 신호 밀도를 감소한 제어 정보는 측정 목적으로 사용하기 위하여 LTE의 CRS 패턴 또는 CSI-RS 패턴 중 일부를 사용하는 것일 수 있다.

예를 들어, CRS의 경우 제 1 안테나 및 제 2 안테나의 참조 신호 밀도가 제 3 안테나 및 제 4 안테나의 참조 신호 밀도보다 높으므로, 참조 신호 밀도를 감소시키기 위하여 기지국은 상기 제 1 안테나 및 제 2 안테나의 밀도를 감소시킨 CRS를 단말로 전송할 수 있다. 또 다른 예로서, CRS는 서브프레임 전체 시간 및 주파수 영역에 걸쳐 존재하므로, 참조 신호 밀도를 감소 시키기 위하여 기지국은 제 1 슬롯 또는 제 2 슬롯이 제거된 CRS를 전송할 수 있다. 전술된 참조 신호 밀도를 감소시키는 예시들은 채널 측정용 제어 정보로서 채널 상태 지시 참조 신호(CSI-RS)가 사용되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 14에 대하여

도 14는 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예를 따르는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 상기 무선 통신 시스템(1400)은 기지국(1410) 및 단말(1420)을 포함할 수 있다.

기지국(1410)은 제어부(1411), 메모리(1412) 및 무선통신(RF)부(radio frequency unit)(1413)를 포함한다.

제어부(1411)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(1411)에 의해 구현될 수 있다.

제어부(1411)는 다중 반송파를 운영하고, 확장 컴포넌트 캐리어를 설정하도록 지시할 수 있다.

메모리(1412)는 제어부(1411)와 연결되어, 다중 반송파 운영을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. RF부(1413)는 제어부(1411)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

단말(1420)은 제어부(1421), 메모리(1422) 및 무선통신(RF)부(1423)을 포함한다.

제어부(1421)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(1421)에 의해 구현될 수 있다. 제어부(1421)는 다중 반송파를 운영하고, 확장 컴포넌트 캐리어에서의 측정을 수행한다.

메모리(1412)는 제어부(1421)와 연결되어, 다중 반송파 운영을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. RF부(1413)는 제어부(1421)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

제어부(1411, 1421)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(1412,1422)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1413,1423)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1412,1422)에 저장되고, 제어부(1411, 1421)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1412,1422)는 제어부(1411, 1421) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 제어부(1411, 1421)와 연결될 수 있다.

Claims

캐리어 병합(carrier aggregation)을 지원하는 시스템에서 단말이 채널 품질 측정을 수행하기 위한 방법에 있어서,
채널 품질 측정의 설정을 위한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계;
상기 설정 정보가 제1 지시자를 포함하는 경우 제1 참조 신호를 기반으로 채널 품질 측정을 수행하는 단계; 및
상기 설정 정보가 제1 지시자를 포함하지 않는 경우 제2 참조 신호를 기반으로 채널 품질 측정을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 제1 참조 신호는 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)이고, 상기 제2 참조 신호는 CRS(Common Reference Signal)인, 방법.
제 1 항에 있어서,
채널 품질 측정은 확장 컴포넌트 캐리어(extension component carrier)에 대해 수행되는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 설정 정보는 PDCCH(physical downlink control channel), RRC(Radio Resource Control) 메시지, 또는 브로드캐스트(broadcast) 메시지를 통해 수신되는, 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 설정 정보가 PDCCH를 통해 수신되는 경우, 상기 설정 정보는 모든 서브프레임에서 수신되는, 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 설정 정보가 RRC 메시지를 통해 수신되는 경우, 상기 설정 정보는 RRC 연결(RRC connection)이 수립된 후 한번만 수신되거나 주기적으로 수신되는, 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 설정 정보가 브로드캐스트 메시지를 통해 수신되는 경우, 상기 설정 정보는 RRC 연결이 수립된 후 한번만 수신되는, 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 방법은
상기 제1 참조 신호의 위치 또는 상기 제2 참조 신호의 위치를 지시하는 제2 지시자를 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 설정 정보는 확장 컴포넌트 캐리어에 대한 캐리어 설정(carrier configuration) 정보인, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 CSI-RS 또는 상기 CRS는 감소된 참조 신호 밀도(reduced reference signal density)를 가지는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 CRS는 제1 슬롯과 제2 슬롯 중 어느 하나에서 전송되지 않는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 CRS는 제1 안테나와 제2 안테나 중 적어도 하나에 대해 감소된 참조 신호 밀도를 가지는, 방법.
캐리어 병합(carrier aggregation)을 지원하는 시스템에서 채널 품질 측정을 수행하기 위한 단말에 있어서,
무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신부; 및
제어부를 포함하되,
상기 제어부는 상기 무선통신부를 통해 채널 품질 측정의 설정을 위한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 설정 정보가 제1 지시자를 포함하는 경우 제1 참조 신호를 기반으로 채널 품질 측정을 수행하고, 상기 설정 정보가 제1 지시자를 포함하지 않는 경우 제2 참조 신호를 기반으로 채널 품질 측정을 수행하도록 구성되고,
상기 제1 참조 신호는 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)이고, 상기 제2 참조 신호는 CRS(Common Reference Signal)인, 단말.
제 12 항에 있어서,
상기 설정 정보는 PDCCH(physical downlink control channel), RRC(Radio Resource Control) 메시지, 또는 브로드캐스트(broadcast) 메시지를 통해 수신되는, 단말.
제 13 항에 있어서,
상기 설정 정보가 PDCCH를 통해 수신되는 경우, 상기 설정 정보는 모든 서브프레임에서 수신되는, 단말.
제 13 항에 있어서,
상기 설정 정보가 RRC 메시지를 통해 수신되는 경우, 상기 설정 정보는 RRC 연결(RRC connection)이 수립된 후 한번만 수신되거나 주기적으로 수신되는, 단말.
제 13 항에 있어서,
상기 설정 정보가 브로드캐스트 메시지를 통해 수신되는 경우, 상기 설정 정보는 RRC 연결이 수립된 후 한번만 수신되는, 단말.