KR101514175B1 - 무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널 할당 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널 할당 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널 할당 방법 및 장치가 제공된다. 기지국은 하나의 자원 블록(RB; resource block) 내의 데이터 영역에 복수의 자원 요소(RE; resource element)들을 포함하는 적어도 하나의 제어 채널 요소(CCE; control channel elements)를 할당하고, 상기 적어도 하나의 CCE에 대응되는 e-PDCCH(enhanced physical downlink control channel)를 할당하고, 상기 할당된 e-PDCCH를 통해 하향링크 제어 신호를 전송한다.

Description

무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널 할당 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING A DOWNLINK CONTROL CHANNEL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분산된 다중 노드를 포함하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 활발하게 연구되고 있는 차세대 멀티미디어 무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하여 전송할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 현재 3세대 무선 통신 시스템에 이어 개발되고 있는 4세대 무선 통신은 하향링크 1Gbps(gigabits per second) 및 상향링크 500Mbps(megabits per second)의 고속의 데이터 서비스를 지원하는 것을 목표로 한다. 무선 통신 시스템의 목적은 다수의 사용자가 위치와 이동성에 관계없이 신뢰할 수 있는(reliable) 통신을 할 수 있도록 하는 것이다. 그런데, 무선 채널(wireless channel)은 경로 손실(path loss), 잡음(noise), 다중 경로(multipath)에 의한 페이딩(fading) 현상, 심벌 간 간섭(ISI; inter-symbol interference) 또는 단말의 이동성으로 인한 도플러 효과(Doppler effect) 등의 비이상적인 특성이 있다. 무선 채널의 비이상적 특성을 극복하고, 무선 통신의 신뢰도(reliability)를 높이기 위해 다양한 기술이 개발되고 있다.
한편 M2M(machine-to-machine) 통신의 도입, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 다양한 디바이스의 출현 및 보급으로 인하여 셀룰러(celluar) 망에 대한 데이터 요구량이 빠르게 증가하고 있다. 높은 데이터 요구량을 만족시키기 위하여 다양한 기술들이 개발되고 있다. 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 반송파 집합(CA; carrier aggregation) 기술, 인지 무선(CR; cognitive radio) 기술 등이 연구 중에 있다. 또한, 한정된 주파수 대역 내에서 데이터 용량을 높이기 위한 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 기술 등이 연구되고 있다. 즉, 결국 무선 통신 시스템은 사용자 주변에 접속할 수 있는 노드(node)의 밀도가 높아지는 방향으로 진화하게 될 것이다. 노드의 밀도가 높은 무선 통신 시스템은 노드 간의 협력에 의하여 성능이 더욱 향상될 수 있다. 즉, 각 노드가 서로 협력하는 무선 통신 시스템은 각 노드가 독립적인 기지국(BS; base station), ABS(advanced BS), Node-B(NB), eNode-B(eNB), AP(access point) 등으로 동작하는 무선 통신 시스템보다 훨씬 우수한 성능을 가진다.
무선 통신 시스템의 성능 개선을 위하여, 셀 내 복수의 노드를 구비한 분산 다중 노드 시스템(DMNS; distributed multi node system)이 적용될 수 있다. 다중 노드 시스템은 분산 안테나 시스템(DAS; distributed antenna system), 무선 원격 장비(RRH; radio remote head) 등을 포함할 수 있다. 또한, 이미 개발되었거나 향후에 적용이 가능한 다양한 MIMO(multiple-input multiple-output) 기법과 협력 통신 기법들을 분산 다중 노드 시스템에 적용하기 위한 표준화 작업이 진행 중이다. 다중 노드 시스템에 의해서 링크 품질(link quality)의 개선이 예상되나, 다양한 MIMO 기법 및 협력 통신 기법을 다중 노드 시스템에 적용하기 위하여 새로운 제어 채널의 도입이 요구된다.
다중 노드 시스템을 위한 새로운 제어 채널을 효율적으로 할당하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널 할당 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다. 본 발명은 하나 또는 복수의 셀 내에 복수의 노드들이 존재하는 다중 노드 시스템에서 복수의 노드들을 지원하기 위한 새로운 하향링크 제어 채널의 할당 방법을 제안한다. 본 발명은 복수의 노드들을 지원하기 위한 새로운 하향링크 제어 채널의 위치 정보를 지시하는 e-PCFICH(enhanced physical control format indicator channel)을 정의한다. 본 발명은 단말이 e-PDCCH을 효율적으로 검출하기 위하여 블라인드 디코딩의 복잡도를 최소화하는 방법을 제안한다.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 기지국에 의한 하향링크 제어 채널 할당 방법이 제공된다. 상기 하향링크 제어 채널 할당 방법은 하나의 자원 블록(RB; resource block) 내의 데이터 영역에 복수의 자원 요소(RE; resource element)들을 포함하는 적어도 하나의 제어 채널 요소(CCE; control channel elements)를 할당하고, 상기 적어도 하나의 CCE에 대응되는 e-PDCCH(enhanced physical downlink control channel)를 할당하고, 상기 할당된 e-PDCCH를 통해 하향링크 제어 신호를 전송하는 것을 포함한다.
상기 e-PDCCH의 집합 레벨(aggregation level)에 따라 복수의 RB들에 복수의 CCE들이 할당되며, 상기 복수의 CCE들에 복수의 e-PDCCH들이 각각 대응될 수 있다.
상기 복수의 CCE들은 상기 복수의 RB 내의 데이터 영역의 모든 자원 요소들에 할당될 수 있다.
상기 각 RB는 복수의 자원으로 분할되고, 상기 e-PDCCH의 집합 레벨에 따라 각 e-PDCCH에 적어도 하나의 상기 자원이 할당될 수 있다.
상기 각 RB는 2개 내지 4개의 자원으로 분할될 수 있다.
상기 하나의 CCE는 최대 36개의 자원 요소들을 포함할 수 있다.
상기 하나의 CCE는 복조 참조 신호(DMRS; demodulation reference signal)가 맵핑되는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌 내에서 상기 DMRS가 맵핑되는 자원 요소들을 제외한 나머지 자원 요소들에 할당될 수 있다.
상기 하나의 CCE는 상기 DMRS가 맵핑되는 OFDM 심벌과 인접한 OFDM 심벌 내에서 셀 특정 참조 신호(CRS; cell-specific reference signal)가 맵핑되는 자원 요소를 제외한 나머지 자원 요소들 중 일부에 더 할당될 수 있다.
상기 하나의 CCE는 DMRS 및 CRS가 맵핑되지 않는 OFDM 심벌 내의 자원 요소들에 할당될 수 있다.
상기 하나의 CCE는 시간 영역(time domain) 또는 주파수 영역(frequency domain)에서 DMRS 및 CRS가 맵핑되지 않는 자원 요소들에 차례대로 할당될 수 있다.
상기 하향링크 제어 채널 할당 방법은 상기 하나의 RB 내의 데이터 영역에 할당된 상기 적어도 하나의 CCE에 복수의 단말들의 e-PDCCH들을 할당하고, 상기 복수의 단말들의 e-PDCCH들을 다중화하는 것을 더 포함할 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 하향링크 제어 채널 검출 방법이 제공된다. 상기 하향링크 제어 채널 검출 방법은 복수의 자원 블록(RB; resource block)의 데이터 영역에 e-PDCCH(enhanced physical downlink control channel)의 집합 레벨(aggregation level)에 따라 상기 e-PDCCH의 탐색 영역을 구성하고, 상기 구성된 e-PDCCH의 탐색 영역에서 블라인드 디코딩을 수행하여 상기 e-PDCCH를 검출하는 것을 포함하되, 상기 e-PDCCH는 상기 RB 내의 데이터 영역의 복수의 자원 요소(RE; resource element)들을 포함하는 적어도 하나의 제어 채널 요소(CCE; control channel elements)에 대응된다.
상기 각 RB는 복수의 자원으로 분할되고, 상기 e-PDCCH의 집합 레벨에 따라 각 e-PDCCH에 적어도 하나의 상기 자원이 할당될 수 있다.
상기 각 RB는 2개 내지 4개의 자원으로 분할될 수 있다.
상기 하나의 CCE는 최대 36개의 자원 요소들을 포함할 수 있다.
다중 노드 시스템을 위한 e-PDCCH(enhanced physical downlink control channel)를 효율적으로 할당할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 다중 노드 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 7 내지 도 9는 CRS가 맵핑되는 RB의 일 예를 나타낸다.
도 10은 DMRS가 맵핑되는 RB의 일 예를 나타낸다.
도 11은 CSI RS가 맵핑되는 RB의 일 예를 나타낸다.
도 12는 PCFICH, PDCCH 및 PDSCH가 서브프레임에 맵핑되는 일 예를 나타낸다.
도 13은 e-PDCCH를 통한 자원 할당의 일 예를 나타낸다.
도 14는 RB에 할당되는 R-PDCCH의 일 예를 나타낸다.
도 15는 RB에 할당되는 e-PDCCH의 일 예를 나타낸다.
도 16은 RB에 할당되는 e-PDCCH의 또 다른 예를 나타낸다.
도 17은 RB에 할당되는 e-PDCCH의 또 다른 예를 나타낸다.
도 18은 RB에 할당되는 e-PDCCH의 또 다른 예를 나타낸다.
도 19는 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 e-PDCCH가 RB에 맵핑된 일 예를 나타낸다.
도 20은 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 e-PDCCH가 RB에 맵핑된 또 다른 예를 나타낸다.
도 21은 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 e-PDCCH가 RB에 맵핑된 또 다른 예를 나타낸다.
도 22는 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 e-PDCCH가 RB에 맵핑된 또 다른 예를 나타낸다.
도 23은 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 e-PDCCH에 복수의 CCE들이 할당될 때, 집합 레벨에 따른 e-PDCCH의 탐색 영역 구성의 일 예를 나타낸다.
도 24는 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 하나의 RB 내의 CCE 할당을 위한 자원 분할의 일 예를 나타낸다.
도 25는 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 하나의 RB 내의 CCE 할당을 위한 자원 분할의 또 다른 예를 나타낸다.
도 26은 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 하나의 RB 내의 CCE 할당을 위한 자원 분할의 또 다른 예를 나타낸다.
도 27은 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 복수의 단말의 e-PDCCH가 하나의 RB에 다중화되는 것을 나타낸다.
도 28은 제안된 e-PDCCH 할당 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 29는 제안된 e-PDCCH 검출 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 30은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; base station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; user equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
무선 통신 시스템은 MIMO(multiple-input multiple-output) 시스템, MISO(multiple-input single-output) 시스템, SISO(single-input single-output) 시스템 및 SIMO(single-input multiple-output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. 이하에서, 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다. 도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 자원블록(RB; resource block)는 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다. 상기 무선 프레임의 구조는 일 예에 불과한 것이다. 따라서 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수나 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
3GPP LTE는 노멀(normal) 사이클릭 프리픽스(CP; cyclic prefix)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.
무선 통신 시스템은 크게 FDD(frequency division duplex) 방식과 TDD(time division duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 단말에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원 블록을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.
여기서, 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(physical downlink shared channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; radio network temporary identifier)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보 블록(SIB; system information block)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(physical uplink control channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터가 전송되기 위한 PUSCH(physical uplink shared channel)이 할당된다. 상위 계층에서 지시되는 경우, 단말은 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 지원할 수 있다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(precoding matrix indicator), HARQ, RI(rank indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
무선 통신 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 사용자 주변에 접속할 수 있는 노드(node)의 밀도를 높이는 방향으로 기술이 진화하고 있다. 노드의 밀도가 높은 무선 통신 시스템은 노드 간의 협력에 의하여 성능이 더욱 향상될 수 있다.
도 6은 다중 노드 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 다중 노드 시스템(20)은 하나의 기지국(21)과 복수의 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)들로 구성될 수 있다. 복수의 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)들은 하나의 기지국(21)에 의해서 관리될 수 있다. 즉, 복수의 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)들은 하나의 셀의 일부처럼 동작을 한다. 이때 각 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)는 별도의 노드 ID(identifier)를 할당 받을 수 있고 또는 별도의 노드 ID 없이 셀 내의 일부 안테나 집단처럼 동작할 수 있다. 이러한 경우 도 6의 다중 노드 시스템(20)은 하나의 셀을 형성하는 분산 다중 노드 시스템(DMNS; distributed multi node system)으로 볼 수 있다.
또는 복수의 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)들은 개별적인 셀 ID를 가지고 단말의 스케줄링 및 핸드오버(HO; handover)를 수행할 수 있다. 이러한 경우 도 6의 다중 노드 시스템(20)은 다중 셀 시스템으로 볼 수 있다. 기지국(21)은 매크로 셀(macro cell)일 수 있으며, 각 노드는 매크로 셀의 셀 커버리지(cell coverage)보다 작은 셀 커버리지를 가지는 펨토 셀(femto cell) 또는 피코 셀(pico cell)일 수 있다. 이와 같이 복수의 셀이 커버리지에 따라 오버레이(overlay)되어 구성되는 경우, 복수 계층 네트워크(multi-tier network)라 할 수 있다.
도 6에서 각 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)는 기지국, Node-B, eNode-B, 피코 셀 eNb(PeNB), 홈 eNB(HeNB), 무선 원격 장비(RRH; radio remote head), 중계국(RS; relay station 또는 repeater), 분산 안테나(distributed antenna) 중 어느 하나가 될 수 있다. 하나의 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치될 수 있다. 또한, 노드는 포인트(point)로 불릴 수 있다. 이하의 명세서에서 노드는 DMNS에서 일정 간격 이상으로 떨어진 안테나 그룹을 의미한다. 즉, 이하의 명세서에서 각 노드는 물리적으로 RRH를 의미한다고 가정한다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 노드는 물리적 간격에 상관 없이 임의의 안테나 그룹으로 정의될 수 있다. 예를 들어 복수의 교차 편광된 안테나(cross polarized antenna)들로 구성된 기지국을 수평 편광된 안테나(horizontal polarized antenna)들로 구성된 노드와 수직 편광된 안테나(vertical polarized antenna)들로 구성된 노드로 이루어져 있다고 보고 본 발명을 적용할 수 있다. 또한 본 발명은 각 노드가 셀 커버리지가 매크로 셀에 비해서 작은 피코 셀 또는 펨토 셀인 경우, 즉 다중 셀 시스템에서도 적용될 수 있다. 이하의 설명에서 안테나는 물리적인 안테나뿐만 아니라 안테나 포트, 가상(virtual) 안테나, 안테나 그룹 등으로 대체될 수 있다.
이하, 참조 신호에 대해서 설명한다.
참조 신호(RS; reference signal)는 일반적으로 시퀀스로 전송된다. 참조 신호 시퀀스는 특별한 제한 없이 임의의 시퀀스가 사용될 수 있다. 참조 신호 시퀀스는 PSK(phase shift keying) 기반의 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스(PSK-based computer generated sequence)를 사용할 수 있다. PSK의 예로는 BPSK(binary phase shift keying), QPSK(quadrature phase shift keying) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 CAZAC(constant amplitude zero auto-correlation) 시퀀스를 사용할 수 있다. CAZAC 시퀀스의 예로는 ZC(Zadoff-Chu) 기반 시퀀스(ZC-based sequence), 순환 확장(cyclic extension)된 ZC 시퀀스(ZC sequence with cyclic extension), 절단(truncation) ZC 시퀀스(ZC sequence with truncation) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 PN(pseudo-random) 시퀀스를 사용할 수 있다. PN 시퀀스의 예로는 m-시퀀스, 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스, 골드(Gold) 시퀀스, 카사미(Kasami) 시퀀스 등이 있다. 또, 참조 신호 시퀀스는 순환 쉬프트된 시퀀스(cyclically shifted sequence)를 이용할 수 있다.
하향링크 참조 신호는 셀 특정 참조 신호(CRS; cell-specific RS), MBSFN(multimedia broadcast and multicast single frequency network) 참조 신호, 단말 특정 참조 신호(UE-specific RS), 포지셔닝 참조 신호(PRS; positioning RS) 및 채널 상태 정보(CSI; channel state information) 참조 신호(CSI RS)로 구분될 수 있다. CRS는 셀 내 모든 단말에게 전송되는 참조 신호로, CRS는 CQI(channel quality indicator) 피드백에 대한 채널 측정과 PDSCH에 대한 채널 추정에 사용될 수 있다. MBSFN 참조 신호는 MBSFN 전송을 위해 할당된 서브프레임에서 전송될 수 있다. 단말 특정 참조 신호는 셀 내 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 수신하는 참조 신호로, 복조 참조 신호(DMRS; demodulation RS)로 불릴 수 있다. DMRS는 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 데이터 복조에 주로 사용된다. PRS는 단말의 위치 추정에 사용될 수 있다. CSI RS는 LTE-A 단말의 PDSCH에 대한 채널 추정에 사용된다. CSI RS는 주파수 영역 또는 시간 영역에서 비교적 드물게(sparse) 배치되며, 일반 서브프레임 또는 MBSFN 서브프레임의 데이터 영역에서는 생략(punctured)될 수 있다. CSI의 추정을 통해 필요한 경우에 CQI, PMI 및 RI 등이 단말로부터 보고될 수 있다.
CRS는 PDSCH 전송을 지원하는 셀 내의 모든 하향링크 서브프레임에서 전송된다. CRS는 안테나 포트 0 내지 3 상으로 전송될 수 있으며, CRS는 Δf=15kHz에 대해서만 정의될 수 있다. CSI RS는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V10.1.0 (2011-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 6.10.1절을 참조할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 CRS가 맵핑되는 RB의 일 예를 나타낸다.
도 7은 기지국이 하나의 안테나 포트를 사용하는 경우, 도 8은 기지국이 2개의 안테나 포트를 사용하는 경우, 도 9는 기지국이 4개의 안테나 포트를 사용하는 경우에 CRS가 RB에 맵핑되는 패턴의 일 예를 나타낸다. 또한, 상기의 CRS 패턴은 LTE-A의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수도 있다. 예를 들어 협력적 다중 지점(CoMP; coordinated multi-point) 전송 수신 기법 또는 공간 다중화(spatial multiplexing) 등의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, CRS는 채널 품질 측정, CP 검출, 시간/주파수 동기화 등의 용도로 사용될 수 있다.
도 7 내지 9를 참조하면, 기지국이 복수의 안테나 포트를 사용하는 다중 안테나 전송의 경우, 안테나 포트마다 하나의 자원 그리드가 있다. ‘R0’은 제1 안테나 포트에 대한 참조 신호, ‘R1’은 제2 안테나 포트에 대한 참조 신호, ‘R2’은 제3 안테나 포트에 대한 참조 신호, ‘R3’은 제4 안테나 포트에 대한 참조 신호를 나타낸다. R0 내지 R3의 서브프레임 내 위치는 서로 중복되지 않는다. ℓ은 슬롯 내 OFDM 심벌의 위치로 노멀 CP에서 ℓ은 0부터 6의 사이의 값을 가진다. 하나의 OFDM 심벌에서 각 안테나 포트에 대한 참조 신호는 6 부반송파 간격으로 위치한다. 서브프레임 내 R0의 수와 R1의 수는 동일하고, R2의 수와 R3의 수는 동일하다. 서브프레임 내 R2, R3의 수는 R0, R1의 수보다 적다. 한 안테나 포트의 참조 신호에 사용된 자원 요소는 다른 안테나의 참조 신호에 사용되지 않는다. 안테나 포트 간 간섭을 주지 않기 위해서이다.
CRS는 스트림의 개수에 관계 없이 항상 안테나 포트의 개수만큼 전송된다. CRS는 안테나 포트마다 독립적인 참조 신호를 갖는다. CRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치 및 시간 영역의 위치는 단말에 관계 없이 정해진다. CRS에 곱해지는 CRS 시퀀스 역시 단말에 관계 없이 생성된다. 따라서, 셀 내 모든 단말들은 CRS를 수신할 수 있다. 다만, CRS의 서브프레임 내 위치 및 CRS 시퀀스는 셀 ID에 따라 정해질 수 있다. CRS의 서브프레임 내 시간 영역 내 위치는 안테나 포트의 번호, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 개수에 따라 정해질 수 있다. CRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치는 안테나의 번호, 셀 ID, OFDM 심벌 인덱스(ℓ), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 따라 정해질 수 있다.
CRS 시퀀스는 하나의 서브프레임 내 OFDM 심벌 단위로 적용될 수 있다. CRS 시퀀스는 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나 포트 별 참조 신호 부반송파의 개수는 2개이다. 서브프레임이 주파수 영역에서 NRB 개의 자원 블록을 포함한다고 할 때, 하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나별 참조 신호 부반송파의 개수는 2×NRB이다. 따라서, CRS 시퀀스의 길이는 2×NRB가 된다.
수학식 1은 CRS 시퀀스 r(m)의 일 예를 나타낸다.
Figure 112013113762750-pct00001
여기서, m은 0,1,...,2NRB max-1이다. 2NRB max은 최대 대역폭에 해당하는 자원 블록의 개수이다. 예를 들어, 3GPP LTE에서 2NRB max은 110이다. c(i)는 PN 시퀀스로 모조 임의 시퀀스로, 길이-31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 수학식 2는 골드 시퀀스 c(n)의 일 예를 나타낸다.
Figure 112013113762750-pct00002
여기서, Nc=1600이고, x1(i)은 제1 m-시퀀스이고, x2(i)는 제2 m-시퀀스이다. 예를 들어, 제1 m-시퀀스 또는 제2 m-시퀀스는 매 OFDM 심벌마다 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 초기화(initialization)될 수 있다.
2NRB max보다 작은 대역폭을 갖는 시스템의 경우, 2×2NRB max 길이로 생성된 참조 신호 시퀀스에서 2×NRB 길이로 일정 부분만을 선택해서 사용할 수 있다.
주파수 홉핑(frequency hopping)이 CRS에 적용될 수 있다. 주파수 홉핑 패턴은 하나의 무선 프레임(10 ms)을 주기로 할 수 있으며, 각 주파수 홉핑 패턴은 하나의 셀 ID 그룹(cell identity group)에 대응된다.
PDSCH 전송을 지원하는 반송파(carrier) 상의 무선 프레임 내에서 적어도 하나의 하향링크 서브프레임이 상위 계층(higher layer)에 의해서 MBSFN 서브프레임으로 구성될 수 있다. 각 MBSFN 서브프레임은 비-MBSFN 영역과 MBSFN 영역으로 나뉠 수 있다. 비-MBSFN 영역은 MBSFN 서브프레임 내에서 처음 1개 또는 2개의 OFDM 심벌을 차지할 수 있다. 비-MBSFN 영역에서의 전송은 무선 프레임 내의 제1 서브프레임(서브프레임 #0)에서 사용되는 것과 동일한 CP를 기반으로 수행될 수 있다. MBSFN 영역은 비-MBSFN 영역으로 사용되지 않는 OFDM 심벌들로 정의될 수 있다. MBSFN 참조 신호는 PMCH(physical multicast channel)가 전송되는 경우에만 전송되며, 안테나 포트 4 상으로 전송된다. MBSFN 참조 신호는 확장 CP에서만 정의될 수 있다.
DMRS는 PDSCH 전송을 위하여 지원되며, 안테나 포트 p=5, p=7,8 또는 p=7,8,...,v+6 상으로 전송된다. 이때 v는 PDSCH 전송에 사용되는 레이어의 개수를 나타낸다. DMRS는 집합 S 내에 있는 어느 하나의 안테나 포트 상으로 하나의 단말로 전송된다. 이때 S={7,8,11,13} 또는 S={9,10,12,14}이다. DMRS는 PDSCH의 전송이 대응되는 안테나 포트와 관련되는(associated) 경우에만 PDSCH의 복조를 위하여 존재하며 유효하다. DMRS는 대응되는 PDSCH가 맵핑된 RB에서만 전송된다. DMRS는 안테나 포트에 관계 없이 물리 채널 또는 물리 신호 중 어느 하나가 전송되는 자원 요소에서는 전송되지 않는다. DMRS는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V10.1.0 (2011-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 6.10.3절을 참조할 수 있다.
도 10은 DMRS가 맵핑되는 RB의 일 예를 나타낸다.
DMRS는 PDSCH 전송을 위하여 지원되며, 안테나 포트 p=5, p=7,8 또는 p=7,8,...,v+6 상으로 전송된다. 이때 v는 PDSCH 전송에 사용되는 레이어의 개수를 나타낸다. DMRS는 집합 S 내에 있는 어느 하나의 안테나 포트 상으로 하나의 단말로 전송된다. 이때 S={7,8,11,13} 또는 S={9,10,12,14}이다. DMRS는 PDSCH의 전송이 대응되는 안테나 포트와 관련되는(associated) 경우에만 PDSCH의 복조를 위하여 존재하며 유효하다. DMRS는 대응되는 PDSCH가 맵핑된 RB에서만 전송된다. DMRS는 안테나 포트에 관계 없이 물리 채널 또는 물리 신호 중 어느 하나가 전송되는 자원 요소에서는 전송되지 않는다. DMRS는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V10.1.0 (2011-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 6.10.3절을 참조할 수 있다.
CSI RS는 1개, 2개, 4개 또는 8개의 안테나 포트를 통하여 전송된다. 이때 사용되는 안테나 포트는 각각 p=15, p=15, 16, p=15,...,18 및 p=15,...,22이다. CSI RS는 Δf=15kHz에 대해서만 정의될 수 있다. CSI RS는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V10.1.0 (2011-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 6.10.5절을 참조할 수 있다.
CSI RS의 전송에 있어서, 이종 네트워크(HetNet; heterogeneous network) 환경을 포함하여 멀티 셀 환경에서 셀간 간섭(ICI; inter-cell interference)을 줄이기 위하여 최대 32개의 서로 다른 구성(configuration)이 제안될 수 있다. CSI RS 구성은 셀 내의 안테나 포트의 개수 및 CP에 따라 서로 다르며, 인접한 셀은 최대한 다른 구성을 가질 수 있다. 또한, CSI RS 구성은 프레임 구조에 따라 FDD 프레임과 TDD 프레임에 모두 적용하는 경우와 TDD 프레임에만 적용하는 경우로 나눠질 수 있다. 하나의 셀에서 복수의 CSI RS 구성이 사용될 수 있다. non-zero 전송 파워를 가정하는 단말에 대하여 0개 또는 1개의 CSI 구성이, zero 전송 파워를 가정하는 단말에 대하여 0개 또는 여러 개의 CSI 구성이 사용될 수 있다. 단말은 TDD 프레임의 특수 서브프레임(special subframe), CSI RS의 전송이 동기화 신호(synchronization signal), PBCH(physical broadcast channel), 시스템 정보 블록 타입 1(SystemInformationBlockType1)과 충돌하는 서브프레임 또는 페이징 메시지가 전송되는 서브프레임에서는 CSI RS를 전송하지 않는다. 또한, S={15}, S={15, 16}, S={17, 18}, S={19, 20} 또는 S={21, 22}인 집합 S에서, 하나의 안테나 포트의 CSI RS가 전송되는 자원 요소는 PDSCH나 다른 안테나 포트의 CSI RS의 전송에 사용되지 않는다.
CSI RS는 1개, 2개, 4개 또는 8개의 안테나 포트를 통하여 전송된다. 이때 사용되는 안테나 포트는 각각 p=15, p=15, 16, p=15,...,18 및 p=15,...,22이다. CSI RS는 Δf=15kHz에 대해서만 정의될 수 있다. CSI RS는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V10.1.0 (2011-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 6.10.5절을 참조할 수 있다.
도 11은 노멀 CP 구조에서 CSI RS를 위한 사용되는 자원 요소들을 나타낸다. Rp는 안테나 포트 p 상의 CSI RS 전송에 사용되는 자원 요소를 나타낸다. 도 14를 참조하면, 안테나 포트 15 및 16에 대한 CSI RS는 제1 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)의 3번째 부반송파(부반송파 인덱스 2)에 해당하는 자원 요소를 통해 전송된다. 안테나 포트 17 및 18에 대한 CSI RS는 제1 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)의 9번째 부반송파(부반송파 인덱스 8)에 해당하는 자원 요소를 통해 전송된다. 안테나 포트 19 및 20에 대한 CSI RS는 안테나 포트 15 및 16에 대한 CSI RS가 전송되는 동일한 자원 요소를 통해, 안테나 포트 21 및 22에 대한 CSI RS는 안테나 포트 17 및 18에 대한 CSI RS가 전송되는 동일한 자원 요소를 통해 전송된다.
한편, RB를 PDSCH에 할당함에 있어서 분산되게 할당하거나 연속되게 할당할 수 있다. 주파수 영역 내에서 순서대로 인덱싱 된 RB를 물리 RB(PRB; physical RB)라 하고, PRB를 다시 맵핑하여 얻어진 RB를 가상 RB(VRB; virtual RB)라 한다. 가상 PRB를 할당함에 있어서 2가지 할당 타입이 지원될 수 있다. 국소 타입(localized type) VRB는 주파수 영역 내에서 순서대로 인덱싱 된 PRB를 1대1로 직접 맵핑(direct mapping)하여 얻어질 수 있다. 분산 타입(distributed type) VRB는 PRB를 특정 규칙에 의하여 분산 및 인터리빙(interleaving)하여 맵핑하여 얻어질 수 있다. VRB의 타입을 지시하기 위하여, PDSCH를 할당하기 위하여 PDCCH를 통하여 전송되는 DCI 포맷 1A, 1B, 1C 및 1D는 Localized/Distributed VRB assignment flag를 포함한다. Localized/Distributed VRB assignment flag를 통해 VRB가 국소 타입인지 분산 타입인지가 지시될 수 있다.
이하 PCFICH(physical control format indicator channel)에 대해서 설명한다.
도 12는 PCFICH, PDCCH 및 PDSCH가 서브프레임에 맵핑되는 일 예를 나타낸다.
3GPP LTE는 단말을 제어하는 하향링크 제어 신호를 전송하기 위하여 PDCCH를 할당한다. 복수의 단말의 PDCCH들이 맵핑되는 영역을 PDCCH 영역 또는 제어 영역이라 할 수 있다. PCFICH는 서브프레임 내에서 PDCCH의 할을 위하여 사용되는 OFDM 심벌의 개수에 대한 정보를 나른다. PDCCH 가 할당되는 OFDM 심벌의 개수에 대한 정보를 제어 포맷 지시자(CFI; control format indicator)라 할 수 있다. 셀 내의 모든 단말들은 PDCCH가 할당되는 영역을 탐색해야 하며, 이에 따라 CIF는 셀 특정(cell-specific)한 값으로 설정될 수 있다. 일반적으로 PDCCH가 할되는 제어 영역은 하향링크 서브프레임의 가장 앞쪽의 OFDM 심벌들에 할당되며, PDCCH는 최대 3개의 OFDM 심벌들에 할당될 수 있다.
도 12를 참조하면, CIF가 3으로 설정되며, 이에 따라 PDCCH는 서브프레임 내에서 앞에서 3개의 OFDM 심벌들 내에 할당된다. 단말은 제어 영역 내에서 자신의 PDCCH를 검출하며, 해당 제어 영역에서 검출한 PDCCH를 통해서 자신의 PDSCH를 찾을 수 있다.
종래의 PDCCH는 일정 영역 내에서 전송 다이버시티(transmission diversity)를 이용하여 전송되었을 뿐, 빔포밍(beamforming), MU(multi user)-MIMO(multiple-input multiple-output), 최적 대역 선택(best band selection) 등 PDSCH에 지원되는 다양한 기법들은 적용되지 않는다. 또한, 시스템 성능의 향상을 위하여 분산 다중 노드 시스템이 도입되는 경우, 복수의 노드들 또는 복수의 RRH의 셀 ID가 동일하면 PDCCH의 용량이 부족해지는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라 기존의 PDCCH 외에 새로운 제어 채널이 도입될 수 있다. 이하의 설명에서 새롭게 정의되는 제어 채널을 e-PDCCH(enhanced PDCCH)라 한다. e-PDCCH는 PDCCH가 할당되는 기존의 제어 영역이 아닌 데이터 영역에 할당될 수 있다. e-PDCCH가 정의됨에 따라 각 단말 별로 각 노드에 대한 제어 신호를 전송할 수 있고, 기존의 PDCCH 영역이 부족할 수 있는 문제를 해결할 수 있다.
PDCCH가 할당되는 제어 영역이 PCFICH에 의해서 지시되는 것과 마찬가지로, e-PDCCH가 할당되는 영역을 지시하는 새로운 채널이 정의될 수 있다. 즉, e-PDCCH가 할당되는 영역을 지시하는 e-PCFICH(enhanced PCFICH)가 새롭게 정의될 수 있다. e-PCFICH는 e-PDCCH를 검출하기 위하여 필요한 일부 또는 모든 정보를 나를 수 있다. e-PDCCH는 기존의 제어 영역 내의 공통 탐색 영역(CSS; common search space)에 할당되거나, 데이터 영역에 할당될 수 있다.
도 13은 e-PDCCH를 통한 자원 할당의 일 예를 나타낸다.
e-PDCCH는 기존의 제어 영역이 아닌 데이터 영역의 일부에 할당될 수 있다. e-PDCCH는 기존의 레거시 단말에게는 제공되지 않으며, 3GPP LTE rel-11을 지원하는 단말(이하, rel-11 단말)이 탐색할 수 있다. rel-11 단말은 자신의 e-PDCCH 검출을 위한 블라인드 디코딩(blind decoding)을 수행한다. e-PDCCH를 검출하기 위한 최소한의 영역 정보는 새롭게 정의되는 e-PCFICH 또는 기존의 PDCCH를 통해 전송될 수 있다. 데이터 영역에 할당된 e-PDCCH에 의해서 PDSCH가 스케줄링 될 수 있다. 기지국은 스케줄링 된 PDSCH를 통해서 각 단말로 하향링크 데이터를 전송할 수 있다. 다만, 각 노드에 접속한 단말의 수가 증가하면 e-PDCCH가 데이터 영역 내에서 차지하는 부분이 커지게 된다. 이에 따라 단말이 수행해야 할 블라인드 디코딩의 수도 증가하게 되며, 복잡도가 높아질 수 있는 단점이 존재한다.
한편, 최근에 중계국(RS; relay station)을 포함한 무선 통신 시스템이 개발되고 있다. 중계국은 셀 커버리지를 확장시키고 전송 성능을 향상시키는 역할을 한다. 기지국이 기지국의 커버리지 경계에 위치한 단말을 중계국을 통해 서비스함으로써 셀 커버리지를 확장시키는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 중계국이 기지국과 단말 사이에서 신호의 전송 신뢰성을 향상시킴으로써 전송 용량을 증가시킬 수 있다. 단말이 기지국의 커버리지 내에 있다 하더라도 음영 지역에 위치한 경우에 중계국을 이용할 수도 있다. 기지국과 중계기 사이의 상향링크 및 하향링크는 백홀 링크(backhaul link)이고, 기지국과 단말 또는 중계기와 단말 사이의 상향링크 및 하향링크는 액세스링크(access link)이다. 이하, 백홀 링크를 통하여 전송되는 신호를 백홀 신호라 하고, 액세스 링크를 통하여 전송되는 신호를 액세스 신호라 한다.
중계국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 중계 영역(relay zone)이 정의될 수 있다. 중계 영역은 기지국이 전송하는 하향링크 서브프레임 내에 중계국을 위한 제어 채널(이하 R-PDCCH) 또는 중계국을 위한 데이터 채널(이하 R-PDSCH)의 전송이 이루어지는 구간을 의미한다. 즉, 하향링크 서브프레임 내에 백홀(backhaul) 전송이 이루어지는 구간이다.
도 14는 RB에 할당되는 R-PDCCH의 일 예를 나타낸다.
도 14를 참조하면, RB 내의 제1 슬롯에는 DL 그랜트만이 할당되고, 제2 슬롯에는 UL 그랜트 또는 PDSCH가 할당될 수 있다. 이때 제어 영역, CRS 및 DMRS가 맵핑된 자원 요소를 제외한 나머지 자원 요소에 R-PDCCH가 할당될 수 있다. R-PDCCH의 복조에는 CRS, DMRS가 모두 사용될 수 있다. R-PDCCH의 복조에 DMRS가 사용되는 경우 안테나 포트 7과 스크램블링 ID(SCID; scrambling ID)=0이 사용될 수 있다. 반면 R-PDCCH의 복조에 CRS가 사용되는 경우 PBCH 전송 안테나가 1개일 경우에만 안테나 포트 0를 사용하고, PBCH 전송 안테나가 2개 또는 4개일 경우에는 전송 다이버시티(Tx diversity) 모드로 전환하여 안테나 포트 0~1 또는 0~3을 모두 사용할 수 있다.
다중 노드 시스템을 위하여 새롭게 정의된 e-PDCCH를 할당함에 있어서, 도 14에서 설명된 기존의 R-PDCCH의 구조를 재사용할 수 있다. 즉, RB 내의 제1 슬롯에는 DL 그랜트만이 할당되고, 제2 슬롯에는 UL 그랜트 또는 PDSCH가 할당될 수 있다. 또한, 제어 영역, CRS 및 DMRS가 맵핑된 자원 요소를 제외한 나머지 자원 요소에 e-PDCCH가 할당될 수 있다. 기존의 구조를 그대로 사용함으로써 기존 표준에 큰 영향을 미치지 않고 e-PDCCH를 할당할 수 있다.
도 15는 RB에 할당되는 e-PDCCH의 일 예를 나타낸다.
도 15를 참조하면, e-PDCCH가 RB 내의 제1 슬롯과 제2 슬롯에 모두 구성되는 경우를 가정한다. 제1 슬롯에 할당된 e-PDCCH에는 DL 그랜트만이 할당되고, 제2 슬롯에 할당된 e-PDCCH에는 UL 그랜트가 할당될 수 있다. DL 그랜트는 단말에 대한 하향링크 제어 정보를 전송하는 DCI 포맷(DCI 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A 등)을 나타내며, UL 그랜트는 단말에 대한 상향링크 제어 정보를 전송하는 DCI 포맷(DCI 포맷 0, 4)을 나타낸다. RB 내에서 슬롯 별로 검출해야 하는 DL 그랜트와 UL 그랜트가 나누어져 있기 때문에, 단말은 제1 슬롯에 탐색 영역을 구성하여 DL 그랜트를 검출하기 위한 블라인드 디코딩을 수행하며, 또한 제2 슬롯에 탐색 영역을 구성하여 UL 그랜트를 검출하기 위한 블라인드 디코딩을 수행한다.
한편, 3GPP LTE에서 DL 전송 모드(1~9) 및 UL 전송 모드(1~2)가 존재한다. DL과 UL에 대하여 각각 하나의 전송 모드가 상위 계층 시그널링을 통해 단말 별로 할당될 수 있다. DL 전송 모드에서는 각 전송 모드 별로 각 단말이 검출해야 하는 DCI 포맷이 2개씩 존재한다. 이에 따라 단말이 DL 그랜트를 검출하기 위하여 수행해야 하는 블라인드 디코딩의 수는 16*2=32이다. UL 전송 모드에서는 각 전송 모드 별로 각 단말이 검출해야 하는 DCI 포맷이 1개 또는 2개이다. 예를 들어, UL 전송 모드가 1인 경우 단말은 DCI 포맷 0만을 검출하며, UL 전송 모드가 2인 경우 단말은 DCI 포맷 0 및 4를 검출한다. 따라서 단말이 UL 그랜트를 검출하기 위하여 수행해야 하는 블라인드 디코딩의 수는 UL 전송 모드가 1인 경우 16*1=16, UL 전송 모드가 2인 경우 16*2=32가 된다.
도 16은 RB에 할당되는 e-PDCCH의 또 다른 예를 나타낸다.
도 16을 참조하면, e-PDCCH가 RB 내의 제1 슬롯에만 구성되는 경우를 가정한다. 즉, 제1 슬롯에 할당된 e-PDCCH에 DL 그랜트와 UL 그랜트가 동시에 할당될 수 있다. 따라서 제1 슬롯의 e-PDCCH에는 DL 그랜트와 UL 그랜트가 동시에 존재한다. 단말은 제1 슬롯에 탐색 영역을 구성하여 DL 그랜트 및 UL 그랜트를 검출하기 위한 블라인드 디코딩을 수행한다. 앞서 설명한 바와 같이, DL과 UL에 대하여 각각 하나의 전송 모드가 상위 계층 시그널링을 통해 단말 별로 할당될 수 있다. DL 전송 모드에서는 각 전송 모드 별로 각 단말이 검출해야 하는 DCI 포맷이 2개씩 존재하며, 모든 DL 전송 모드는 폴백(fall-back) 모드 지원을 위하여 DCI 포맷 1A를 기본적으로 포함한다. 단말이 DL 그랜트를 검출하기 위하여 수행해야 하는 블라인드 디코딩의 수는 16*2=32이다. UL 전송 모드에서는 각 전송 모드 별로 각 단말이 검출해야 하는 DCI 포맷이 1개 또는 2개이다. UL 전송 모드가 1인 경우 단말은 DCI 포맷 0만을 검출하며, UL 전송 모드가 2인 경우 단말은 DCI 포맷 0 및 4를 검출한다. 그러나 DCI 포맷 0는 DCI 포맷 1A와 동일한 길이를 가지며 1비트의 플래그(flag)를 통해 구분할 수 있으므로, 추가적인 블라인드 디코딩이 필요하지 않다. 따라서 단말이 UL 그랜트를 검출하기 위하여 수행해야 하는 블라인드 디코딩의 수는 UL 전송 모드가 1인 경우 0, UL 전송 모드가 1인 경우 16*1=16이 된다.
도 17은 RB에 할당되는 e-PDCCH의 또 다른 예를 나타낸다.
도 17을 참조하면, 각 단말의 e-PDCCH가 시간 영역 또는 주파수 영역에서 다중화된다. 즉, 공통 PRB 집합이 설정된 상태에서 각 단말의 e-PDCCH가 시간 영역 또는 주파수 영역으로 크로스 인터리빙(cross-interleaving) 된다. 도 17-(a)는 e-PDCCH가 RB의 제1 슬롯 및 제2 슬롯에 할당된 경우이고, 도 17-(b)는 e-PDCCH가 RB의 제1 슬롯에만 할당된 경우이다. 도 17에서 각 단말의 e-PDCCH가 여러 개로 나누어져 분할되어 할당됨을 확인할 수 있다. 이에 따라 시간 영역 또는 주파수 영역에서 다이버시티 이득(diversity gain)을 얻을 수 있다.
도 18은 RB에 할당되는 e-PDCCH의 또 다른 예를 나타낸다.
도 18을 참조하면, e-PDCCH가 할당되는 영역은 각 단말의 e-PDCCH가 시간 영역 또는 주파수 영역으로 크로스 인터리빙 되는 인터리빙 영역과, 각 단말의 e-PDCCH가 크로스 인터리빙 되지 않는 비인터리빙 영역으로 나뉜다. 인터리빙 영역에서는 도 17에서 설명한 바와 같이 각 단말의 e-PDCCH가 시간 영역 또는 주파수 영역으로 크로스 인터리빙 되어 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. e-PDCCH의 크로스 인터리빙 단위는 CCE 단위이거나 슬롯 단위일 수 있다. e-PDCCH의 복조를 위하여 각 영역에 맞는 DMRS 포트가 할당되어야 하며, 이에 대응되는 DMRS 시퀀스도 설정될 필요가 있다. DMRS 시퀀스는 물리 셀 ID(PCI; physical cell ID)를 기반으로 하며, e-PDCCH의 다중화를 위하여 PCI 외에 CSI RS 구성, 전용 시그널링(dedicated signaling) 등을 이용하여 유연한(flexible) PCI가 추가적으로 설정될 수 있다.
또는, e-PDCCH는 공통 탐색 영역을 위한 자원 영역과 단말 특정 탐색 영역을 위한 자원 영역에 나누어져 할당될 수 있다. 또는, e-PDCCH는 복수의 RNTI 중 제1 RNTI 집합을 위한 자원 영역과 제2 RNTI 집합을 위한 자원 영역에 나누어져 할당될 수 있다.
이하, e-PDCCH를 효율적으로 할당하기 위한 방법을 설명하도록 한다. 특히 본 발명은 복수의 단말들에게 효율적으로 e-PDCCH를 할당하기 위한 방법을 제안한다.
데이터 영역에 할당되는 e-PDCCH의 탐색 영역을 구성함에 있어서, VRB 또는 PRB에 하나의 CCE만을 할당할 것인지 또는 복수의 CCE들을 할당할 것인지 여부가 고려될 수 있다. CCE는 PDCCH를 통해 전송되는 정보 비트를 구성하는 기본 단위이다. PDCCH의 기본 생성 비트가 72비트이고, 이는 QPSK 변조에 의해서 36 QPSK 심벌로 변조되므로, CCE는 36개의 자원 요소를 차지한다. 단말과 기지국 사이의 링크 품질에 따라 해당 PDCCH를 통해 전송되는 정보 비트는 72비트의 1, 2, 4 또는 8배로 설정되며, 각 경우를 PDCCH의 집합 레벨 1, 2, 4 및 8이라 한다. e-PDCCH가 도입됨에 따라 기존에 사용되던 CCE 대신 e-PDCCH의 정보 비트를 구성하는 기본 단위인 e-CCE가 새롭게 도입될 수도 있다. e-CCE는 CCE와 다른 개수의 자원 요소를 차지할 수 있으며, CCE와 마찬가지로 집합 레벨 1, 2, 4 및 8을 지원할 수 있다. 이하의 설명에서 CCE는 기존의 PDCCH를 위한 CCE와 e-PDCCH를 위한 e-CCE를 모두 포함하는 것으로 가정한다. 또한, 복수의 단말들의 e-PDCCH가 하나의 RB에 다중화되는지 여부도 고려될 수 있다.
먼저, e-PDCCH를 위하여 하나 또는 하나 이하의 CCE를 할당하는 방법을 설명하도록 한다. 하나의 VRB, PRB 또는 PRB 쌍(pair)에 하나 또는 하나 이하의 CCE가 할당된다. 하나의 RB에 e-PDCCH의 할당을 위하여 하나의 CCE 즉, 36개의 자원 요소가 확보된다면 집합 레벨 1, 2, 4 및 8에 대한 탐색 영역을 구성함에 있어 1, 2, 4 및 8개의 RB로 탐색 영역을 구성할 수 있다.
e-PDCCH는 RB에서 CRS, DMRS, CSI RS의 전송에 사용되는 자원 요소 및 PDCCH가 할당될 수 있는 제어 영역 내의 자원 요소를 제외하고 할당될 수 있다. 또한 e-PDCCH는 정확한 채널 추정이 가능해 복조에 용이한 자원 요소에 할당되는 것이 바람직하다. 즉, e-PDCCH가 할당되기에 가장 적합한 위치는 DMRS 부근의 자원 요소들이다. 그러나, 설정에 따라 CRS를 이용하여 e-PDCCH를 위한 채널 추정을 수행할 수도 있다.
도 19는 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 e-PDCCH가 RB에 맵핑된 일 예를 나타낸다.
e-PDCCH의 복조를 위한 채널 추정에 DMRS가 사용되는 경우, e-PDCCH는 RB 내에서 DMRS의 전송에 사용되는 OFDM 심벌 내의 자원 요소에 할당될 수 있다. 이는 VRB 할당 타입이 국소 타입인지 분산 타입인지 여부에 관계 없이 적용될 수 있다. 도 19-(a)는 DMRS 포트 7, 8, 11 및 13 중 적어도 하나의 안테나 포트를 사용하여 e-PDCCH를 복조하는 경우를 나타낸다. e-PDCCH는 각 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)에서 DMRS가 전송될 수 있는 자원 요소를 제외한 나머지 자원 요소들에 할당될 수 있다. 도 19-(b)는 DMRS 포트 9, 10, 12 및 14 중 적어도 하나의 안테나 포트를 사용하여 e-PDCCH를 복조하는 경우를 나타낸다. e-PDCCH는 각 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)에서 DMRS가 전송될 수 있는 자원 요소를 제외한 나머지 자원 요소들에 할당될 수 있다. 도 19의 각각의 경우에 e-PDCCH는 36개의 자원 요소, 즉 1개의 CCE를 차지한다.
도 20은 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 e-PDCCH가 RB에 맵핑된 또 다른 예를 나타낸다.
e-PDCCH의 복조를 위한 채널 추정에 DMRS가 사용되는 경우, e-PDCCH는 RB 내에서 DMRS의 전송에 사용되는 OFDM 심벌 내의 자원 요소 및 그 부근의 자원 요소에 할당될 수 있다. e-PDCCH는 DMRS의 전송에 사용되는 OFDM 심벌인 각 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)에서 DMRS의 전송에 사용될 수 있는 모든 자원 요소를 제외하고 나머지 24개의 자원 요소를 차지할 수 있다. 즉, e-PDCCH는 각 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)의 3번째, 4번째, 5번째, 8번째, 9번째 및 10번째 부반송파(부반송파 인덱스 2, 3, 4, 7, 8, 9)에 해당하는 자원 요소에 할당될 수 있다. 또한, DMRS의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 이웃 OFDM 심벌에 할당될 수 있다. 즉, e-PDCCH는 도 20에서 1~12의 자원 요소 집합 중 일부 자원 요소 집합에 할당될 수 있다. e-PDCCH가 12개의 자원 요소 집합 중 6개의 자원 요소 집합에 할당되면, e-PDCCH는 총 36개의 자원 요소, 즉 1개의 CCE를 차지할 수 있다. 예를 들어, 도 20에서 자원 요소 집합 1, 2, 3, 5, 6 및 7에 e-PDCCH가 할당될 수 있다. 6개의 자원 요소 집합이 선택될 때, 3개의 자원 요소 집합은 제1 슬롯에서, 나머지 3개의 자원 요소 집합은 제2 슬롯에서 선택될 수 있다.
또는, 도 20에서 e-PDCCH는 RB 내에서 DMRS의 전송에 사용되는 OFDM 심벌 내의 자원 요소에만 할당될 수 있다. 즉, e-PDCCH는 하나의 RB 내에서 24개의 자원 요소만을 차지할 수 있다. 즉, 하나의 RB에서 1개의 CCE를 전송할 수 없으므로, 2개의 RB에서 1개의 CCE가 전송된다. 단말은 집합레벨 1, 2, 4 및 8의 e-PDCCH를 2, 3, 6 및 12개의 RB에서 검출하여 디코딩할 수 있다.
도 21은 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 e-PDCCH가 RB에 맵핑된 또 다른 예를 나타낸다.
e-PDCCH의 복조를 위한 채널 추정에 CRS와 DMRS가 모두 사용되는 경우, e-PDCCH는 CRS 및 DMRS의 전송에 사용되지 않는 OFDM 심벌에 할당될 수 있다. 하나의 RB 내에서 1개의 CCE를 차지하는 e-PDCCH를 구성하기 위하여 3개 이상의 OFDM 심벌이 필요하다. 한편, 셀 내에 단말의 개수가 적은 경우 PDCCH가 할당될 수 있는 제어 영역은 3개의 OFDM 심벌이 아닌 1개 또는 2개의 OFDM 심벌로 설정될 수 있다. 도 21은 제어 영역이 RB 내에서 앞에서 2개의 OFDM 심벌을 차지하는 경우를 나타낸다. 이때 e-PDCCH가 할당될 수 있는 OFDM 심벌은 각 슬롯의 3번째 및 4번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 2, 3)이다. e-PDCCH는 총 4개의 OFDM 심벌 중 3개의 OFDM 심벌에 할당될 수 있다. 도 21은 e-PDCCH가 RB 내에서 3번째, 4번째 및 9번째 OFDM 심벌에 할당되는 경우를 나타낸다.
도 22는 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 e-PDCCH가 RB에 맵핑된 또 다른 예를 나타낸다.
e-PDCCH의 복조를 위한 채널 추정에 CRS와 DMRS가 모두 사용되는 경우, e-PDCCH는 시간 영역 또는 주파수 영역에서 사용할 수 있는 자원 요소를 차례로 채우는 방식으로 할당될 수 있다. 즉, e-PDCCH가 하나의 RB 내에서 1개의 CCE를 차지하는 경우, e-PDCCH는 CRS, DMRS 및 제어 영역에 할당되지 않은 자원 요소에 시간 영역 또는 주파수 영역을 기준으로 차례로 할당된다. 도 22에서 제어 영역은 RB 내에서 앞에서 2개의 OFDM 심벌에 할당되는 것으로 가정한다. 도 22-(a)에서 e-PDCCH는 시간 영역을 기준으로 하여 비어 있는 자원 요소에 차례로 할당된다. 즉, e-PDCCH는 비어 있는 3번째 및 4번째 OFDM 심벌에 먼저 할당되고, 5번째 OFDM 심벌에서 CRS가 할당되지 않은 자원 요소 및 6번째 OFDM 심벌에서 DMRS에 할당되지 않은 자원 요소에 할당된다. 도 22-(b)에서 e-PDCCH는 주파수 영역을 기준으로 하여 비어 있는 자원 요소에 차례로 할당된다. 즉, e-PDCCH는 첫 번째 내지 4번째 부반송파에서 CRS, DMRS 및 제어 영역에 할당되지 않은 자원 요소에 차례로 할당된다. 집합 레벨 2, 4 및 8에 대해서는 2RB, 4RB 및 8RB로 동일하게 확장될 수 있다.
이제, e-PDCCH를 위하여 복수의 CCE들을 할당하는 방법을 설명하도록 한다. 하나의 VRB, PRB 또는 PRB 쌍(pair)에 복수의 CCE들이 할당된다. 집합 레벨이 1, 2, 4 및 8인 탐색 영역을 구성함에 있어, 주어진 N개의 RB들에 복수의 CCE들을 할당할 수 있으므로, 탐색 영역은 N개의 RB가 된다. N은 1 이상일 수 있으며, 따라서 최소 하나의 RB에 복수의 CCE들이 할당될 수 있다.
도 23은 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 e-PDCCH에 복수의 CCE들이 할당될 때, 집합 레벨에 따른 e-PDCCH의 탐색 영역 구성의 일 예를 나타낸다.
e-PDCCH는 RB에서 CRS, DMRS, CSI RS의 전송에 사용되는 자원 요소 및 PDCCH가 할당될 수 있는 제어 영역 내의 자원 요소를 제외하고 할당될 수 있다. 만약 제어 영역이 자원 블록에서 앞에서 2개의 OFDM 심벌만을 차지한다면, 하나의 RB에서 e-PDCCH에 할당될 수 있는 자원 요소의 개수는 총 104개가 된다. 하나의 CCE가 기존과 마찬가지로 36개의 자원 요소를 차지한다고 가정하면, 집합 레벨 1, 2에서는 하나의 RB만이 필요하며, 집합 레벨 4에서는 2개의 RB, 집합 레벨 8에서는 3개의 RB가 필요하다. 도 23에서 편의상 CRS 및 DMRS는 생략되었다. 만약 e-PDCCH의 탐색 영역을 구성함에 있어 집합 레벨을 제한한다면, 보다 적은 RB만을 탐색하여 e-PDCCH를 검출할 수 있다. 예를 들어 각 단말의 e-PDCCH의 집합 레벨을 4 이하로 제한하면, 단말은 2RB만 탐색하여 e-PDCCH를 검출할 수 있다. RB 내에 e-PDCCH를 할당하고 남은 자원 요소는 그냥 비우거나 필터 비트(filter bit)로 채울 수 있다.
한편, 하나의 VRB, PRB 또는 PRB 쌍(pair)에 복수의 CCE들이 할당될 때, RB 내의 모든 자원 요소들을 이용할 수 있다. 앞에서 설명한 방과 동일하게 N개의 RB에 각 집합 레벨에 대응되는 탐색 영역을 구성할 수 있다.
도 24는 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 하나의 RB 내의 CCE 할당을 위한 자원 분할의 일 예를 나타낸다.
도 24는 하나의 RB 내에 집합 레벨 1, 2 및 4의 e-PDCCH의 탐색 영역을 구성하는 경우를 나타낸다. 하나의 RB는 4개의 자원으로 나뉘며, 집합 레벨 L의 e-PDCCH을 L개의 자원에 할당할 수 있다. 도 24에서 제1 자원(자원 #0)은 안테나 포트 7, 제2 자원(자원 #1)은 안테나 포트 8, 제3 자원(자원 #2)은 안테나 포트 9, 제4 자원(자원 #3)은 안테나 포트 10에 대응되는 것을 예시로 하나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 단말은 각 자원에 할당된 e-PDCCH의 복조를 위하여 미리 지정되거나 상위 계층 시그널링에 의해 알려진 DMRS를 이용할 수 있다. 하나의 RB에서 수행되는 블라인드 디코딩의 횟수는 집합 레벨 1에서 4회(자원 0, 1, 2 및 3에 대하여), 집합 레벨 2에서 2회(자원 0/1 및 2/3에 대하여), 집합 레벨 4에서 1회(자원 0~3에 대하여)로 총 7회 수행될 수 있다. e-PDCCH가 할당될 수 있는 N개의 RB가 있는 경우, 단말은 각 RB 단위로 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다.
도 24의 자원 분할은 2개의 RB 내에 집합 레벨 1, 2, 4 및 8의 e-PDCCH의 탐색 영역을 구성하는 경우에도 적용될 수 있다. 하나의 RB는 4개의 자원으로 나뉘며, 집합 레벨 L의 e-PDCCH을 L개의 자원에 할당할 수 있다. 단말은 각 자원에 할당된 e-PDCCH의 복조를 위하여 미리 지정되거나 상위 계층 시그널링에 의해 알려진 DMRS를 이용할 수 있다. 2개의 RB에서 수행되는 블라인드 디코딩의 횟수는 집합 레벨 1에서 8회, 집합 레벨 2에서 4회, 집합 레벨 4에서 2회, 집합 레벨 8에서 1회로 총 15회 수행될 수 있다. e-PDCCH가 할당될 수 있는 N개의 RB가 있는 경우, 단말은 각 RB 단위로 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. 예를 들어 4개의 RB에 탐색 영역이 구성된다면, 단말은 첫 번째와 2번째 RB에서 15회의 블라인드 디코딩을, 또한 3번째와 4번째 RB에서 15회의 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. 2개 RB 단위로 블라인드 디코딩을 수행하고 1개의 RB가 남는다면, 나머지 하나의 RB에서는 집합 레벨 1에서 4회, 집합 레벨 2에서 2회, 집합 레벨 4에서 1회의 블라인드 디코딩이 수행된다.
도 25는 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 하나의 RB 내의 CCE 할당을 위한 자원 분할의 또 다른 예를 나타낸다.
도 25는 2개의 RB 내에 집합 레벨 1, 2 및 4의 e-PDCCH의 탐색 영역을 구성하는 경우를 나타낸다. 하나의 RB는 2개의 자원으로 나뉘며, 집합 레벨 L의 e-PDCCH을 L개의 자원에 할당할 수 있다. 도 25에서 제1 자원(자원 #0)은 안테나 포트 7, 제2 자원(자원 #1)은 안테나 포트 8에 대응되는 것을 예시로 하나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 단말은 각 자원에 할당된 e-PDCCH의 복조를 위하여 미리 지정되거나 상위 계층 시그널링에 의해 알려진 DMRS를 이용할 수 있다. 2개의 RB에서 수행되는 블라인드 디코딩의 횟수는 집합 레벨 1에서 4회, 집합 레벨 2에서 2회, 집합 레벨 4에서 1회로 총 7회 수행될 수 있다. e-PDCCH가 할당될 수 있는 N개의 RB가 있는 경우, 단말은 2개의 RB 단위로 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. 2개 RB 단위로 블라인드 디코딩을 수행하고 1개의 RB가 남는다면, 나머지 하나의 RB에서는 집합 레벨 1에서 2회, 집합 레벨 2에서 1회의 블라인드 디코딩이 수행된다.
도 25의 자원 분할은 4개의 RB 내에 집합 레벨 1, 2, 4 및 8의 e-PDCCH의 탐색 영역을 구성하는 경우에도 적용될 수 있다. 하나의 RB는 2개의 자원으로 나뉘며, 집합 레벨 L의 e-PDCCH을 L개의 자원에 할당할 수 있다. 단말은 각 자원에 할당된 e-PDCCH의 복조를 위하여 미리 지정되거나 상위 계층 시그널링에 의해 알려진 DMRS를 이용할 수 있다. 4개의 RB에서 수행되는 블라인드 디코딩의 횟수는 집합 레벨 1에서 8회, 집합 레벨 2에서 4회, 집합 레벨 4에서 2회, 집합 레벨 8에서 1회로 총 15회 수행될 수 있다. e-PDCCH가 할당될 수 있는 N개의 RB가 있는 경우, 단말은 4개의 RB 단위로 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다.
도 26은 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 하나의 RB 내의 CCE 할당을 위한 자원 분할의 또 다른 예를 나타낸다.
도 26은 4개의 RB 내에 집합 레벨 1, 2 및 4의 e-PDCCH의 탐색 영역을 구성하는 경우를 나타낸다. 하나의 RB는 3개의 자원으로 나뉘며, 집합 레벨 L의 e-PDCCH을 L개의 자원에 할당할 수 있다. 도 26에서 제1 자원(자원 #0)은 안테나 포트 7, 제2 자원(자원 #1)은 안테나 포트 8, 제3 자원(자원 #2)은 안테나 포트 9에 대응되는 것을 예시로 하나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 단말은 각 자원에 할당된 e-PDCCH의 복조를 위하여 미리 지정되거나 상위 계층 시그널링에 의해 알려진 DMRS를 이용할 수 있다. 4개의 RB에서 수행되는 블라인드 디코딩의 횟수는 집합 레벨 1에서 12회, 집합 레벨 2에서 6회, 집합 레벨 4에서 3회로 총 21회 수행될 수 있다. e-PDCCH가 할당될 수 있는 N개의 RB가 있는 경우, 단말은 4개의 RB 단위로 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다.
또는, 2개의 RB 내에 집합 레벨 1 및 2의 e-PDCCH의 탐색 영역을 구성할 수 있다. 도 24 내지 도 26의 실시예와는 다르게, 하나의 RB는 복수의 자원으로 분할되지 않으며 하나의 RB는 집합 레벨 1의 e-PDCCH의 탐색 영역으로 구성된다. 2개의 RB는 집합 레벨 2의 e-PDCCH의 탐색 영역으로 구성된다. e-PDCCH가 할당될 수 있는 N개의 RB가 있는 경우, 단말은 4개의 RB 단위로 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. 이를 확장하여 집합 레벨 k1, k2,...,kn의 e-PDCCH의 탐색 영역은 각각 k1,k2,...,kn개의 RB일 수 있다(k1<k2<...<kn).
한편, 복수의 단말들의 e-PDCCH는 단말 별로 구분되거나 또는 다중화(multiplexing)될 수 있다. 각 단말의 e-PDCCH는 도 19 내지 도 26에서 설명한 방법과 같이 단말 별로 할당되었다고 가정한다. 각 단말의 e-PDCCH는 집합 레벨 1, 2, 4 및 8에 대하여 1, 2, 4 및 8개의 CCE로 구성될 수 있다. 복수의 단말들의 e-PDCCH가 단말 별로 구분되는 경우, 각 단말의 e-PDCCH는 서로 다른 RB에 할당되며, 각 단말 별로 할당된 CCE 크기에 따라 RB들을 연결(concatenation)하여 복수의 단말들의 e-PDCCH를 전송할 수 있다. 예를 들어 제1 단말의 e-PDCCH가 2개의 RB에, 제2 단말의 e-PDCCH가 4개의 RB에 할당되는 경우, 6개의 RB를 연결하여 2개의 단말들의 e-PDCCH를 전송할 수 있다. 각 단말의 e-PDCCH의 시작점은 e-PCFICH 등을 통해 알려줄 수 있다.
또는, 복수의 단말들의 e-PDCCH가 다중화될 수 있다. 각 단말의 e-PDCCH는 레이어, 랭크 또는 공간(spatial) 축으로 다중화될 수 있다.
도 27은 제안된 e-PDCCH 할당 방법에 따라 복수의 단말의 e-PDCCH가 하나의 RB에 다중화되는 것을 나타낸다.
도 27을 참조하면, 4개의 단말의 e-PDCCH가 하나의 RB에 공간 축으로 다중화된다. CRS, DMRS 등은 편의상 생략되어 있다. 하나의 RB에 다중화될 수 있는 단말의 수는 각 노드 또는 스케줄러가 단말들의 링크 상황을 고려하여 변할 수 있다.
이때, 단말은 e-PDCCH의 검출을 위하여 안테나 포트 단위로 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. 각 레이어 별 채널 추정을 위해서, 단말 별로 할당되는 DMRS 포트는 겹치지 않게 설정되거나, 직교성(orthogonality)을 유지할 수 있도록 설정될 필요가 있다. 단말 별로 자신의 e-PDCCH를 디코딩 하기 위하여 사용해야 하는 DMRS 포트는 기지국이 상위 계층 시그널링을 통해 단말에 알려주거나, 또는 미리 지정될 수 있다. 또는, e-PDCCH의 채널 추정을 위한 DMRS 정보(안테나 포트 및/또는 DMRS 시퀀스 생성을 위한 파라미터)는 기지국이 상위 계층 시그널링을 통해 단말에 알려주거나, 또는 미리 지정될 수 있다. 예를 들어, 기지국이 단말에 안테나 포트 7 및 8을 알려준 경우, 단말은 e-PDCCH 검출을 위해 안테나 포트 7 및 8에 대하여 블라인드 디코딩을 수행한다. 만약 CRS를 통해 동일한 동작을 수행할 수 있다면, CRS 역시 단말 별 채널 추정에 사용될 수 있다.
이와 같이 e-PDCCH의 다중화를 통해 하나의 RB 내에 복수의 단말의 e-PDCCH를 할당할 수 있으므로, 자원 이용의 효율성을 높일 수 있다.
한편, 단말의 블라인드 디코딩 동작을 단순하게 하기 위하여 검색 순서를 지정할 수 있다. 예를 들어, 안테나 포트 {k1, k2, k3, k4}를 이용하여 e-PDCCH를 블라인드 디코딩 하는 경우, 단말은 안테나 포트 {k1, k2, k3, k4}의 순서대로 e-PDCCH를 블라인드 디코딩 할 수 있다. 이때, 특정 안테나 포트를 이용하여 e-PDCCH를 검출한 단말은 해당 안테나 포트보다 앞선 순서의 안테나 포트를 통해 e-PDCCH가 전송된다고 가정할 수 있으며, 해당 PDSCH도 다른 PDSCH와 함께 전송된다고 가정할 수 있다. 예를 들어, 안테나 포트 k3에서 e-PDCCH를 검출한 단말은 안테나 포트 k1 및 k2에서 다른 e-PDCCH가 전송된다고 가정할 수 있으며, 자신의 PDSCH도 다른 2개의 PDSCH와 함께 전송된다고 가정할 수 있다.
또는, 블라인드 디코딩 동작을 단순하게 하기 위하여 이전 블라인드 디코딩 정보를 이용할 수도 있다. 예를 들어 안테나 포트 8에서 자신의 e-PDCCH를 검출한 단말은 안테나 포트 8, 9, 10 및 7의 순서로 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방법을 통해서 단말의 블라인드 디코딩 횟수를 효과적으로 줄일 수 있다.
도 28은 제안된 e-PDCCH 할당 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S100에서 기지국은 RB 내의 데이터 영역에 적어도 하나의 CCE를 할당한다. 단계 S110에서 기지국은 적어도 하나의 CCE에 e-PDCCH를 할당한다. e-PDCCH를 할당함에 있어서 도 19 내지 도 27에서 설명한 예시가 적용될 수 있다. 단계 S120에서 기지국은 할당된 e-PDCCH를 통해 하향링크 제어 신호를 전송한다.
도 29는 제안된 e-PDCCH 검출 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S200에서 단말은 e-PDCCH의 탐색 영역을 구성한다. e-PDCCH의 탐색 영역은 집합 레벨에 따라 적어도 하나의 RB일 수 있다. 단계 S210에서 단말은 구성된 e-PDCCH의 탐색 영역에서 e-PDCCH의 검출을 위한 블라인드 디코딩을 수행한다.
도 30은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
기지국(800)은 프로세서(810; processor), 메모리(820; memory) 및 RF부(830; Radio Frequency unit)을 포함한다. 프로세서(810)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(900)은 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF부(930)을 포함한다. 프로세서(910)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(810, 910)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(820, 920)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(830, 930)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(820, 920)에 저장되고, 프로세서(810, 910)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(820, 920)는 프로세서(810, 910) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(810, 910)와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국에 의한 하향링크 제어 채널을 할당하는 방법에 있어서,
    각각 복수의 자원 요소(RE; resource element)들을 포함하는 2개 또는 4개의 CCE(control channel element)들을 PRB(physical resource block) 쌍 내에 할당하고;
    상기 2개 또는 4개의 CCE 중 적어도 2개의 CCE들에 ePDCCH(enhanced physical downlink control channel)를 맵핑하고; 및
    상기 ePDCCH를 통해 단말로 하향링크 제어 신호를 전송하는 것을 포함하되,
    상기 ePDCCH는 적어도 PDCCH(physical downlink control channel)를 위하여 사용되는 자원 요소들, 셀 특정 참조 신호(CRS; cell-specific reference signal)를 위하여 사용되는 자원 요소들, 상기 ePDCCH를 위한 복조 참조 신호(DMRS; demodulation reference signal)를 위하여 사용되는 자원 요소들 및 채널 상태 정보 참조 신호(CSI RS; channel state information reference signal)를 위하여 사용되는 자원 요소들을 제외하고 상기 적어도 2개의 CCE들에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    2개 또는 4개의 CCE들이 상기 PRB 쌍 내에 할당될 때, 상기 ePDCCH는 2개의 CCE들에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    4개의 CCE들이 상기 PRB 쌍 내에 할당될 때, 상기 ePDCCH는 4개의 CCE들에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    2개의 CCE들이 상기 PRB 쌍 내에 할당될 때, 상기 각 CCE는 8개의 자원 요소 그룹들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    4개의 CCE들이 상기 PRB 쌍 내에 할당될 때, 상기 각 CCE는 4개의 자원 요소 그룹들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 신호는 스케줄링 할당인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 ePDCCH를 복조하기 위한 상기 DMRS를 상기 단말로 전송하는 것을 더 포함하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 하향링크 제어 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    PRB(physical resource block) 쌍 내에 할당된 2개 또는 4개의 CCE(control channel element)들 중 적어도 2개의 CCE들에 맵핑된 ePDCCH(enhanced physical downlink control channel)를 모니터링하고; 및
    상기 ePDCCH를 통해 기지국으로부터 하향링크 제어 신호를 수신하는 것을 포함하되,
    상기 ePDCCH는 적어도 PDCCH(physical downlink control channel)를 위하여 사용되는 자원 요소들, 셀 특정 참조 신호(CRS; cell-specific reference signal)를 위하여 사용되는 자원 요소들, 상기 ePDCCH를 위한 복조 참조 신호(DMRS; demodulation reference signal)를 위하여 사용되는 자원 요소들 및 채널 상태 정보 참조 신호(CSI RS; channel state information reference signal)를 위하여 사용되는 자원 요소들을 제외하고 상기 적어도 2개의 CCE들에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    2개 또는 4개의 CCE들이 상기 PRB 쌍 내에 할당될 때, 상기 ePDCCH는 2개의 CCE들에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    4개의 CCE들이 상기 PRB 쌍 내에 할당될 때, 상기 ePDCCH는 4개의 CCE들에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    2개의 CCE들이 상기 PRB 쌍 내에 할당될 때, 상기 각 CCE는 8개의 자원 요소 그룹들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    4개의 CCE들이 상기 PRB 쌍 내에 할당될 때, 상기 각 CCE는 4개의 자원 요소 그룹들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 신호는 스케줄링 할당인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 ePDCCH를 복조하기 위한 상기 DMRS를 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 더 포함하는 방법.
  15. 삭제
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