KR101594376B1

KR101594376B1 - 무선 통신 시스템에서 자원을 할당하는 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR101594376B1
Application number: KR1020147012399A
Authority: KR
Inventors: 김기태; 천진영; 김수남; 강지원; 임빈철; 박성호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2016-02-26
Also published as: WO2013055038A1; US20140233525A1; KR20140068263A

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 기지국이 제어채널을 위한 DM-RS(DeModulation-Reference Signal)를 송신하는 방법에 있어서, 단말에게 E-PDCCH(Enhanced-Physical Downlink Control CHannel)를 위한 DM-RS를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 전송되는 DM-RS 신호에 해당하는 DM-RS 시퀀스는 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 초기 시퀀스를 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는, DM-RS 송신 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서 자원을 할당하는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING RESOURCES IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다중 분산 노드 시스템에서 노드의 데이터 영역에 존재하는 새로운 제어채널들의 주파수 자원 할당 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

최근에는 무선통신 시스템의 성능과 통신용량을 극대화하기 위하여 다중입출력(Multiple Input Multiple Output, MIMO) 시스템이 주목 받고 있다. MIMO 기술은 하나의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 채택해 송수신 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있는 방법이다. MIMO 시스템을 다중안테나(multiple antenna) 시스템이라고도 한다. MIMO 기술은 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고 여러 안테나에서 수신된 단편적인 데이터 조각을 한데 모아 완성하는 기술을 응용한 것이다. 그 결과, 특정 범위에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나 특정 데이터 전송 속도에 대해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.

MIMO 기술에는 송신 다이버시티(transmit diversity), 공간 다중화(spatial multiplexing) 및 빔형성(beamforming) 등이 있다. 송신 다이버시티는 다중 송신 안테나에서 동일한 데이터를 전송하여 전송 신뢰도를 높이는 기술이다. 공간 다중화는 다중 송신 안테나에서 서로 다른 데이터를 동시에 전송하여 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 고속의 데이터를 전송할 수 있는 기술이다. 빔 형성은 다중 안테나에서 채널 상태에 따른 가중치를 가하여 신호의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 증가시키기 위해 사용된다. 이때, 가중치는 가중치 벡터(weight vector) 또는 가중치 행렬(weight matrix)로 표시될 수 있고, 이를 프리코딩 벡터(precoding vector) 또는 프리코딩 행렬(precoding matrix)이라 한다.

공간 다중화는 단일 사용자에 대한 공간 다중화와 다중 사용자에 대한 공간 다중화가 있다. 공간 다중화는 단일 사용자 MIMO(Single User MIMO, SU-MIMO)라고도 하며, 다중 사용자에 대한 공간 다중화는 SDMA(Spatial Division Multiple Access) 혹은 다중사용자 MIMO(Multi User MIMO, MU-MIMO)로 불린다.

MIMO 채널의 용량은 안테나 수에 비례하여 증가한다. MIMO 채널은 독립 채널로 분해될 수 있다. 송신 안테나의 수를 Nt, 수신 안테나의 수를 Nr 이라고 할 때, 독립 채널의 수 Ni 는 Ni = min{Nt, Nr}이 된다. 각각의 독립 채널은 공간 레이어(spatial layer)이라 할 수 있다. 랭크(rank)는 MIMO 채널 행렬의 영이 아닌 고유값(non-zero eigenvalue)의 수로, 다중화될 수 있는 공간 스트림의 수로 정의될 수 있다.

MIMO 시스템에서는 각각의 송신 안테나마다 독립된 데이터 채널을 가진다. 송신 안테나는 가상 안테나(virtual antenna) 또는 물리 안테나(physical antenna)를 의미할 수 있다. 수신기는 송신 안테나에 각각에 대하여 채널을 추정하여 각 송신 안테나로부터 송신된 데이터를 수신한다. 채널 추정(channel estimation)은 페이딩(fading)에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상함으로써 수신된 신호를 복원하는 과정을 말한다. 여기서 페이딩이란 무선통신 시스템 환경에서 다중경로(multi path)-시간지연(time delay)으로 인하여 신호의 강도가 급격히 변동되는 현상을 말한다. 채널추정을 위하여는 송신기와 수신기가 모두 알고 있는 참조신호(reference signal)가 필요하다. 또한, 참조 신호는 간단히 RS(Reference Signal) 또는 적용되는 표준에 따라 파일럿(Pilot)으로 지칭될 수도 있다.

하향링크 참조신호(downlink reference signal)는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등의 코히어런트(coherent) 복조를 위한 파일럿 신호이다. 하향링크 참조신호는 셀 내의 모든 단말이 공유하는 공용 참조신호(Common Reference Signal; CRS)와 특정 단말만을 위한 전용 참조신호(Dedicated Reference Signal; DRS)가 있다. 공용 참조신호는 셀-특정(cell-specific) 참조신호라 불릴 수도 있다. 또한, 전용 참조신호는 단말-특정(UE-specific) 참조신호라 불릴 수도 있다.

4 전송 안테나를 지원하는 기존의 통신 시스템 (예를 들어, LTE release(릴리즈) 8 또는 9 표준에 따른 시스템)에 비하여 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템 (예를 들어, 8 전송 안테나를 지원하는 LTE-A 표준에 따른 시스템)에서는, 수신측에서 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 획득하기 위한 참조신호, 즉 CSI-RS의 전송이 요구된다.

본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 물리 채널을 위한 자원을 효율적으로 할당하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 제어 정보를 효율적으로 전송하기 위한 채널 포맷, 신호 처리, 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 제어 정보를 전송하기 위한 자원을 효율적으로 할당하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 기지국이 제어채널을 위한 DM-RS(DeModulation-Reference Signal)를 송신하는 방법에 있어서, 단말에게 E-PDCCH(Enhanced-Physical Downlink Control CHannel)를 위한 DM-RS를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 전송되는 DM-RS 신호에 해당하는 DM-RS 시퀀스는 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 초기 시퀀스를 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는, DM-RS 송신 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 제어채널을 위한 DM-RS(DeModulation-Reference Signal)를 수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 E-PDCCH(Enhanced-Physical Downlink Control CHannel)를 위한 DM-RS를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 수신되는 DM-RS 신호에 해당하는 DM-RS 시퀀스는 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 초기 시퀀스를 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는, DM-RS 수신 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 제어채널을 위한 DM-RS(DeModulation-Reference Signal)를 송신하는 기지국에 있어서, 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 단말에게 E-PDCCH(Enhanced-Physical Downlink Control CHannel)를 위한 DM-RS를 송신하도록 상기 무선 주파수 유닛을 제어하되, 상기 전송되는 DM-RS 신호에 해당하는 DM-RS 시퀀스는 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 초기 시퀀스를 이용하여 형성된 것인, 기지국 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 제어채널을 위한 DM-RS(DeModulation-Reference Signal)를 수신하는 단말에 있어서, 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 기지국으로부터 E-PDCCH(Enhanced-Physical Downlink Control CHannel)를 위한 DM-RS를 수신하도록 상기 무선 주파수 유닛을 제어하고, 상기 수신되는 DM-RS 신호에 해당하는 DM-RS 시퀀스는 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 초기 시퀀스를 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는, 단말 장치가 제공된다.

바람직하게, 무선 통신 시스템에서 상기 E-PDCCH가 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 상기 가상 셀 식별자의 수는 하나이고, 상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 상기 가상 셀 식별자의 수는 복수의 개수인, DM-RS 송신 방법이 제공된다.

바람직하게, 상기 가상 셀 식별자는 RRC(Radio Resource Control) 시그널링으로 전송되는, DM-RS 송신 방법이 제공된다.

바람직하게, 상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, CSI-RS (channel-state information Reference Signal)의 시퀀스 생성을 위한 셀 식별자와 동일하고, 상기 E-PDCCH가 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 복수의 CSI-RS (channel-state information Reference Signal)의 시퀀스 생성을 위한 복수의 셀 식별자 중 하나와 동일한, DM-RS 송신 방법이 제공된다.

바람직하게, 상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 상기 가상 셀 식별자는 물리적 셀 식별자에 따라 미리 정의된 복수의 셀 식별자 세트 중 하나와 동일한, DM-RS 송신 방법이 제공된다.

바람직하게, 상기 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 초기 셀 식별자 상기 DM-RS 시퀀스는 다음 수식에 따른, DM-RS 송신 방법이 제공된다.

여기서, C_int는 초기 시퀀스이고, n _s 는 하나의 무선 프레임 내의 슬롯 번호이며,

는 가상 셀 식별자이고, n_SCID는 단말 특정 고유 식별자이다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템, 바람직하게는 다중 분산 노드 시스템에서 물리 채널을 위한 자원을 효율적으로 할당할 수 있다.

본 발명에서 얻은 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.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 DAS 구성의 예를 나타낸 것이다.
도 2는 3GPP LTE/LTE-A에서 PDCCH가 전송될 수 있는 제어영역의 예를 나타낸 것이다.
도 3은 3GPP 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 4는 E-PDCCH와 E-PDCCH에 의하여 스케줄링되는 PDSCH를 예시하는 도면이다.
도 5는 릴레이 노드로 전송되는 R-PDCCH의 구조를 예시하는 도면이다.
도 6은 종래 기술 1)에 따라 E-PDCCH를 할당한 예를 도시한다.
도 7은 종래 기술 2)에 따라 E-PDCCH를 할당한 예를 도시한다.
도 8은 E-PDCCH의 크로스-인터리빙(cross-interleaving)의 예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라, 크로스 인터리빙된(with cross-interleaving)/ 인터리빙 되지 않은(without interleaving) 자원영역 설정의 예 E-PDCCH를 할당한 예를 도시한다.
도 10은 본 발명에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.

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(Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)에 위치한 단말(User Equipment, UE)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국과 통신하여 사용자 데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. 단말은 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 단말 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 단말 및 타 기지국과 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. 기지국은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point), 프로세싱 서버(processing server, PS) 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. 단말은 일반적으로 무선 통신 시스템에 분포되며 고정되거나 이동할 수 있다. 각 단말은 임의의 순간에 상향링크(Uplink, UL) 및/또는 하향링크(Downlink, DL)를 통해 하나 이상의 기지국과 통신할 수 있다.

본 발명은 다양한 종류의 다중 노드 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예들은 분산 안테나 시스템(distributed antenna system, DAS), 저전력(low-power) RRH들을 갖는 매크로 노드, 다중 기지국 협력 시스템, 피코-/펨토-셀 협력 시스템, 이들의 조합 등에 적용될 수 있다. 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드와 연결된 하나 이상의 기지국은 단말에 동시에 신호를 전송하거나 상기 단말로부터 동시에 신호를 수신하도록 협력할 수 있다.

DAS는 임의의 지리적 영역(셀이라고도 함) 내에 소정 간격으로 위치한 복수의 안테나를 관리하는 일 기지국 혹은 일 기지국 제어기와 케이블 혹은 전용회선을 통해 연결된 복수의 분산 안테나를 통신에 사용한다. DAS에서 각 안테나 혹은 각 안테나 그룹은 본 발명의 다중 노드 시스템의 일 노드일 수 있으며, DAS의 각 안테나는 상기 일 기지국 혹은 일 기지국 제어기에 구비된 안테나의 서브셋으로서 동작할 수 있다. 즉, DAS는 다중 노드 시스템의 일종이며, 분산 안테나 혹은 안테나 그룹은 다중 안테나 시스템에서 노드의 일종이다. DAS는 상기 DAS에 구비된 복수의 안테나들이 셀 내에 일정 간격으로 위치한다는 점에서 셀의 중앙에 복수의 안테나들이 집중되어 있는 중앙 집중형 안테나 시스템(centralized antenna system, CAS)와 구별된다. DAS는, 분산 안테나 혹은 분산 안테나 그룹에 의해 관리되는 것이 아니라, 셀 내에 위치한 모든 안테나들이 상기 셀의 중심에서 일 기지국 혹은 일 기지국 제어기에 의해 관리된다는 점에서 펨토-/피코- 셀 협력 시스템과는 다르다. 또한, DAS는 분산 안테나들이 케이블 혹은 전용회선을 통해 서로 연결된다는 점에서, 중계국(relay station, RS)과 무선으로 연결되는 기지국을 사용하는 릴레이 시스템 혹은 애드-혹(ad-hoc) 네트워크와 다르다. 또한, DAS는, 분산 안테나 혹은 분산 안테나 그룹이 기지국 혹은 기지국 제어기의 명령에 따라 해당 안테나 혹은 안테나 그룹 근처에 위치한 단말에 다른 분산 안테나 혹은 분산 안테나 그룹과는 다른 신호를 전송할 수 있다는 점에서, 단순히 신호를 증폭하여 전송하는 리피터(repeater)와 구별된다.

다중 기지국 협력 시스템 혹은 펨토-/피코-셀 협력 시스템의 각 노드는 독립된 기지국으로서 동작하며, 상호 협력한다. 따라서, 상기 다중 기지국 협력 시스템 혹은 상기 펨토-/피코-셀 협력 시스템의 각 기지국은 본 발명의 다중 노드 시스템에서 노드일 수 있다. 다중 기지국 협력 시스템 혹은 펨토-/피코-셀 협력 시스템의 다중 노드들은 백본망(backbone network) 등을 통해 서로 연결되며, 스케줄링 및/또는 핸드오버를 함께 수행함으로써 협력 전송/수신을 수행한다. 이와 같이, 다수의 기지국이 협력 전송에 참여하는 시스템을 CoMP(Coordinated Multi-Point) 시스템이라고도 한다.

DAS, 저전력 RRH들을 갖는 매크로 노드, 다중 기지국 협력 시스템, 펨토-/피코-셀 협력 시스템 등과 같은 다양한 종류의 다중 노드 시스템들 사이에 차이점이 존재한다. 그러나, 이들은 단일 노드 시스템(예를 들어, CAS, 종래의 MIMO 시스템, 종래의 중계 시스템, 종래의 리피터 시스템 등)과 다르며, 복수의 노드가 협력하여 단말에 통신 서비스를 제공하는 데 참여하므로, 본 발명의 실시 예들은 이들 모두에 적용될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 주로 DAS를 예로 하여 설명된다. 그러나, 이하의 설명은 예시에 불과하며, DAS의 안테나 혹은 안테나 그룹은 다른 다중 노드 시스템의 노드에 해당할 수 있고 DAS의 기지국은 다른 다중 노드 시스템의 하나 또는 그 이상의 협력 기지국에 대응할 수 있으므로, 본 발명은 다른 다중 노드 시스템에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 DAS 구조의 일례를 나타낸 것으로, 구체적으로는 종래 셀 기반의 다중 안테나를 사용하는 중앙 집중형 안테나 시스템에 DAS를 적용하는 경우의 시스템 구조의 일례를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국과 인접하는 영역에 셀 반경에 비해 안테나 간격이 매우 작아서 경로 손실 등의 효과가 비슷한 복수개의 중앙 집중형 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 안테나 별로 상이한 다수개의 분산 안테나(Distributed Antenna, DA)가 위치할 수 있다.

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

DA 그룹이란 하나 이상의 DA를 포함하는 것으로 단말의 위치 또는 수신 상태 등에 따라 변동적으로 구성되거나 또는 MIMO에서 사용하는 최대 안테나 개수로 고정적으로 구성될 수 있다. DA 그룹은 안테나 그룹으로 불릴 수 있다. DA 존이란 DA 그룹을 형성하는 안테나들이 신호를 전송하거나 수신할 수 있는 범위로 정의되며, 도 1에 도시된 셀 영역은 n개의 DA 존을 포함한다. DA 존에 속한 단말은 DA 존을 구성하는 DA 중 하나 이상과 통신을 수행할 수 있으며, 기지국은 DA 존에 속한 단말에 신호 전송시 DA 및 CA를 동시에 이용하여 송신율을 높일 수 있다.

도 1은 기존의 다중 안테나를 사용하는 CAS 구조에서 기지국과 단말이 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.

한편, 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. 단말은 일반적으로 무선 통신 시스템에 분포되며 고정되거나 이동할 수 있다. 각 단말은 임의의 순간에 상향링크(Uplink, UL) 및 하향링크(Downlink, DL)를 통해 하나 이상의 기지국과 통신할 수 있다.

도 1은 기존의 다중 안테나를 사용하는 CAS 구조에서 기지국과 단말이 DAS를 이용할 수 있도록 DAS를 포함하는 CAS를 도시한 것으로, CA와 DA들의 위치는 설명의 간명함을 위하여 구분되도록 도시한 것으로, 도 1에 예시된 일례에 한정되는 것은 아니며 구현 형태에 따라 다양하게 위치시킬 수 있다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 각 단말을 지원하는 안테나 혹은 안테나 노드가 한정될 수 있다. 특히 하향링크 데이터 전송시, 동일한 시간과 주파수 자원을 통해 안테나 혹은 안테나 노드 별로 다른 데이터가 각기 다른 단말을 위해 전송될 수 있다. 이는 안테나 혹은 안테나 노드 선택을 통하여 안테나 혹은 안테나 노드마다 다른 데이터 스트림을 보내는 일종의 MU-MIMO 동작을 하는 것으로 볼 수 있다.

본 발명에서 각 안테나 혹은 안테나 노드는 안테나 포트일 수 있다. 안테나 포트는 한 개의 물리 전송 안테나 또는 다수의 물리 전송 안테나 요소의 조합에 의해 구현되는 논리 안테나이다. 또한, 본 발명에서 각 안테나 혹은 안테나 노드는 가상 안테나일 수 있다. 빔포밍 기법에서 프리코딩된 하나의 빔에 의해 전송되는 신호는 마치 하나의 안테나에 의해 전송된 것으로 인식될 수 있는데, 프리코딩된 형태의 빔을 전송하는 상기 하나의 안테나를 가상 안테나라고 한다. 또한, 본 발명에서 각 안테나 혹은 안테나 노드는 참조신호(파일럿)에 의해 구분될 수도 있다. 동일 참조신호 혹은 동일 파일럿을 전송하는 하나 또는 그 이상의 안테나를 포함하는 안테나 그룹은 동일한 참조신호 혹은 파일럿을 전송하는 하나 또는 그 이상의 안테나의 집합을 의미한다. 즉, 본 발명의 각 안테나 혹은 안테나 노드는 일 물리 안테나 혹은 일 집합의 물리 안테나, 일 안테나 포트, 일 가상 안테나, 일 참조신호/파일럿에 식별되는 안테나로 해석될 수 있다. 후술할 본 발명의 실시 예들에서 안테나 혹은 안테나 노드는 일 물리 안테나 및 일 집합의 물리 안테나, 일 안테나 포트, 일 가상 안테나, 일 참조신호/파일럿에 의해 식별되는 안테나 중 어느 하나를 의미할 수 있다. 이하에서는 물리 안테나 및 일 집합의 물리 안테나, 일 안테나 포트, 일 가상 안테나, 일 참조신호/파일럿에 의해 식별되는 안테나를 안테나 혹은 안테나 노드로 통칭하여 본 발명을 설명한다.

도 2를 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A에서 사용되는 무선프레임 구조는 10ms(327200Ts)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임으로 구성된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048x15kHz)로 표시된다. 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 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 2에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDMA 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시한 것이나, 후술할 본 발명의 실시 예들은 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.

3GPP LTE/LTE-A에서 각각의 서브프레임은 제어영역과 데이터영역을 포함하며, 제어영역은 첫번째 OFDMA 심볼로부터 시작하여 하나 이상의 OFDMA 심볼을 포함한다. 제어영역의 크기는 서브프레임 별로 독립적으로 설정될 수 있다. 참고로, 상기 제어영역에는 PDCCH 외에도 PCFICH, PHICH(Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel) 등이 할당될 수 있다.

도 2에서와 같이, 제어정보는 무선자원 중 소정 시간 및 주파수 자원을 이용하여 단말에 전송된다. 제어채널에서는 MAP 정보를 포함하여 단말(들)에 대한 제어정보가 모두 함께 전송되고, 각 단말은 기지국이 전송하는 제어채널 중에서 자신의 제어채널을 찾아서 수신한다. 이러한 제어채널이 점유하는 자원은 셀 내의 단말의 수가 많아질수록 그 비중이 커질 수 밖에 없다. 앞으로 기기간(machine to machine, M2M) 통신과 DAS가 활성화되기 시작하면, 셀 내의 단말들의 수가 더더욱 늘어날 것이다. 이에 따라, 상기 단말들을 지원하기 위한 제어채널 역시 비대해질 수 밖에 없다. 즉, 한 서브프레임에서 제어채널이 점유하는 OFDMA 심볼의 개수 및/또는 한 서브프레임에서 제어채널이 점유하는 부반송파의 개수가 증가할 수 밖에 없다. 따라서, 본 발명은 DAS의 특성을 이용하여 제어채널을 효율적으로 활용하기 위한 방안들을 제공한다.

CAS에 기반한 현재의 통신 표준에 의하면, 일 기지국에 속한 모든 안테나들이 상기 기지국 내 모든 단말들에 대한 제어채널(예를 들어, MAP, A-MAP, PDCCH 등)들을 제어영역에서 전송한다. 각 단말은 자신에게 할당된 안테나 노드에 관한 정보 및 하향링크/상향링크 자원 할당정보와 같은 제어정보를 얻기 위해, 제어정보 전송을 위해 약속된 공통의 영역인 상기 제어영역을 처리하여 자신의 제어정보를 얻어야 한다. 예를 들어, 블라인드 디코딩 등의 방식을 응용해 상기 제어영역을 통해 전송된 신호들 중 자신의 제어정보를 얻어야 한다.

현재의 통신 표준에 따라, 안테나마다 동일 제어영역에서 모든 단말에 대한 제어정보를 전송하면, 모든 안테나들이 제어영역에서 동일한 신호를 전송하게 되므로 구현이 쉽다는 장점이 있다. 그러나, 기지국이 커버해야 하는 단말의 수의 증가, MU-MIMO 동작, DAS를 위한 추가적인 제어정보(예를 들어, 단말에 할당된 안테나 노드 정보 등) 등의 요인에 의해, 전송되어야 할 제어정보의 크기가 커지게 되면, 제어채널의 크기 또는 개수가 증가하여 기존 제어영역으로는 모든 제어정보를 전송하기 어려워질 수 있다.

도 3은 3GPP 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.

도 3을 참조하면, LTE 상향링크 전송의 기본 단위인 1ms 길이의 서브프레임(500)은 두 개의 0.5ms 슬롯(501)으로 구성된다. 일반(Normal) 순환 전치(Cyclic Prefix, CP)의 길이를 가정할 때, 각 슬롯은 7개의 심볼(502)로 구성되며 하나의 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼에 대응된다. 자원 블록(Resource Block, RB)(503)은 주파수 영역에서 12개의 부반송파, 그리고 시간영역에서 한 슬롯에 해당되는 자원 할당 단위이다. LTE의 상향 링크 서브프레임의 구조는 크게 데이터 영역(504)과 제어 영역(505)으로 구분된다. 데이터 영역은 각 단말로 전송되는 음성, 패킷 등의 데이터를 송신함에 있어 사용되는 통신 자원을 의미하며 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 포함한다. 제어 영역은 각 단말로부터 하향 링크 채널 품질보고, 하향 링크 신호에 대한 수신 ACK/NACK, 상향링크 스케줄링 요청 등을 전송하는데 사용되는 통신 자원을 의미하며 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)을 포함한다. 사운딩 참조 신호(Sounding Reference Signal, SRS)는 하나의 서브프레임에서 시간 축 상에서 가장 마지막에 위치하는 SC-FDMA 심볼, 주파수 상으로는 데이터 전송 대역을 통하여 전송된다. 동일한 서브프레임의 마지막 SC-FDMA로 전송되는 여러 단말의 SRS들은 주파수 위치/시퀀스에 따라 구분이 가능하다.

이하, 자원블록 매핑에 대해서 설명한다. 물리 자원블록(Physical Resource Block, PRB)과 가상 자원블록(Virtual Resource Block, VRB)이 정의된다. 물리 자원블록은 도 3에서 예시한 것과 동일하다. 즉, 물리 자원블록은 시간 영역에서

개의 연속된 OFDM 심볼과 주파수 영역에서

개의 연속된 부반송파로 정의된다. 물리 자원블록은 주파수 영역에서

로 번호가 주어진다. 물리 자원블록 번호(n _PRB)와 슬롯에서 자원요소 (k,l)의 관계는 수학식 1과 같다.

여기에서, k는 부반송파 인덱스이고

는 하나의 자원블록에 포함된 부반송파의 개수를 나타낸다.

가상 자원블록은 물리 자원블록과 동일한 크기를 갖는다. 로컬 타입(localized type)의 가상 자원블록(Localized VRB, LVRB) 및 분산 타입(distributed type)의 가상 자원블록(Distributed VRB, DVRB)이 정의된다. 가상 자원블록의 타입과 관계 없이, 서브프레임에서 두 개의 슬롯에 걸쳐 한 쌍의 자원블록이 단일 가상 자원블록 번호(n _VRB)에 의해 함께 할당된다.

같이 한 서브프레임 내에서 SRS(Sounding Reference Signal; SRS)가 전송될 수 있는 영역은 하나의 서브프레임에서 시간 축 상에서 가장 마지막에 위치하는 SC-FDMA 심볼이 있는 구간이며, 주파수 상으로는 데이터 전송 대역을 통하여 전송된다. 동일한 서브프레임의 마지막 SC-FDMA로 전송되는 여러 단말의 SRS들은 주파수 위치에 따라 구분이 가능하다.

나아가, 하나의 서브프레임 내에서 복조용 참조 신호(Demodulation-Reference Signal; DMRS)가 전송되는 영역은 시간 축 상에서 각 슬롯의 가운데 위치하는 SC-FDMA 심볼이 있는 구간이며, 마찬가지로 주파수 상으로는 데이터 전송 대역을 통하여 전송된다. 예를 들어, 일반 순환 전치가 적용되는 서브프레임에서는 4 번째 SC-FDMA 심볼과 11 번째 SC-FDMA 심볼에서 DMRS가 전송된다.

DMRS는 PUSCH 또는 PUCCH의 전송과 결합될 수 있다. SRS는 상향링크 스케줄링을 위해 단말이 기지국으로 전송하는 참조 신호이다. 기지국은 수신된 SRS를 통해 상향링크 채널을 추정하고, 추정된 상향링크 채널을 상향링크 스케줄링에 이용한다. SRS는 PUSCH 또는 PUCCH의 전송과 결합되지 않는다. DMRS와 SRS를 위하여 동일한 종류의 기본 시퀀스가 사용될 수 있다. 한편, 상향링크 다중 안테나 전송에서 DMRS에 적용된 프리코딩은 PUSCH에 적용된 프리코딩과 같을 수 있다.

단말이 직접 측정할 수 있도록 기지국의 DM-RS(De-Modulation Reference Signal) 정보와 같은 복조용 파일럿(demodulation pilot)정보를 기지국이 단말에게 알려준다. 여기서 DM-RS(De-Modulation Reference Signal) 정보는 시퀀스(sequence), RB(Resource Block)의 종류, 할당된 자원(resource)의 종류, 포트(Port)의 위치, 빔(beam)의 개수 또는 랭크(rank) 개수 등을 포함하는 정보이다. 따라서, 단말은 DM-RS 정보를 이용하여, PDCCH을 통한 PDCCH에 대응되는 PDSCH 신호를 얻을 수 있다.

이하, 참조 신호, 특히, PUSCH를 위한 DM-RS 시퀀스는 수학식 2에 의해서 정의될 수 있다.

수학식 2를 참조하면, 포트 5를 위한 단말 특정 참조 신호

은 c(2m) 또는 c(2m+1)과 1의 차에 의하여, -1에서 1 사이의 값을 갖는다, 또한,

에 의하여, 평균 전력 값에 따른 QPSK 표준화(normalization) 값을 얻을 수 있다. 수학식 2에서

는 PN 시퀀스인 모조 임의 시퀀스(pseudo-random sequence)로, 길이-31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 수학식 3은 골드 시퀀스

의 일 예를 나타낸다.

여기서,

는 단말 특정 고유 ID를 의미한다.

다른 안테나 포트 7, 8, 9, 10을 위한 참조 신호는 수학식 4에 의하여 정의될 수 있다.

수학식 4에서,

는 PN 시퀀스인 모조 임의 시퀀스(pseudo-random sequence)로, 길이-31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 수학식 5은 골드 시퀀스

의 일 예를 나타낸다.

여기서, Cint는 초기 시퀀스이고, n _s는 하나의 무선 프레임 내의 슬롯 번호이며,

는 가상 셀 식별자이고,

는 안테나 포트 7, 8을 위한 값인 단말 특정 고유 식별자로서, 다음 표 1에의 의하여 정의될 수 있다. 따라서,

는 0 또는 1의 값을 갖는다. 따라서 1비트 시그널링으로, 전송된다.

앞에서, 서술한 바와 같이,

또는

는 초기에 단말과 기지국과의 연결 과정에서 정해지는 값이다.

PDCCH 는 하향링크 서브프레임에 할당되는 제어 채널을 나타낸다. 3GPP Rel-11 이상 시스템에서는 성능 개선을 위해 셀 내 다수의 접속 노드를 구비한 다중 노드 시스템 도입을 결정하였다. (여기에서 다중 노드 시스템이라 함은 DAS(Distributed Antenna System), RRH(Radio Remote Head), Multi-node system 등이 포함되며, 이하에서는 RRH로 통칭한다). 또한 이미 개발 중이거나, 향후에 적용이 가능한 다양한 MIMO기법과 협력 통신 기법들을 다중 노드 환경에 적용하기 위한 표준화 작업을 진행 중에 있다. 기본적으로 RRH 도입으로 인해서 단말/기지국 별 지협 또는 협력 방식 등 다양한 통신 기법의 적용이 가능해져 링크 품질(link quality) 개선이 예상되지만, 앞서 언급한 다양한 MIMO기법 및 협력 통신 기법을 다중 노드 환경에 적용하기 위해서는 새로운 제어 채널의 도입이 시급히 요구되고 있다. 이러한 필요로 인해 새롭게 도입이 거론되고 있는 제어 채널이 e-PDCCH(RRH-PDCCH, x-PDCCH등을 통칭하여 이하 e-PDCCH로 기술함) 이며, 할당 위치로는 기존의 제어 영역(이하 PDCCH영역으로 기술함)이 아닌 데이터 전송(이하 PDSCH영역으로 기술함) 영역을 선호하고 있는 상황이다. 결론적으로, 이러한 e-PDCCH를 통해 각 단말 별로 노드에 대한 제어 정보의 전송이 가능해져 기존의 PDCCH 영역이 부족할 수 있는 문제 역시 해결할 수 있다.

종래의 PDCCH는 일정 영역내에서 전송 다이버시티(transmit diversity)를 이용하여 전송되었을 뿐 빔포밍(beamforming), MU-MIMO, 최적 대역 선택(best band selection) 등 PDSCH를 위해 사용되는 다양한 기법들이 적용되지 않았다. 이런 이유로 PDCCH는 시스템 성능의 보틀넥(bottleneck)으로 작용하게 되었고 이에 대한 개선이 필요하게 되었다. 또한 시스템의 성능 향상을 위해 새로이 RRH(remote radio head)의 도입이 논의되고 있는 가운데, RRH들의 셀(cell) ID가 동일한 경우에 PDCCH의 용량 부족을 타개할 수 있는 방안으로 새로운 PDCCH의 필요성이 대두되고 있다. 이렇게 새로 도입될 PDCCH를 기존 PDCCH와 구별하기 위해 e-PDCCH라 칭한다. 본 발명에서는 e-PDCCH가 PDSCH 영역 내에 위치하는 경우를 가정하여 전개한다.

도 4는 E-PDCCH와 E-PDCCH에 의하여 스케줄링되는 PDSCH를 예시하는 도면이다.

도 4를 참조하면, E-PDCCH는 일반적으로 데이터를 전송하는 PDSCH 영역의 일부분을 정의하여 사용할 수 있으며, 단말은 자신의 E-PDCCH 유무를 검출하기 위한 블라인드 디코딩(blind decoding) 과정을 수행해야 한다. E-PDCCH는 기존의 PDCCH와 동일한 스케줄링 동작(즉, PDSCH, PUSCH 제어)을 수행하지만, RRH와 같은 노드에 접속한 단말의 개수가 증가하면 PDSCH 영역 안에 보다 많은 수의 E-PDCCH가 할당되어 단말이 수행해야 할 블라인드 디코딩의 횟수가 증가하여 복잡도가 높아질 수 있는 단점이 존재한다.

한편, E-PDCCH의 구체적인 할당 방식에 있어서는 기존의 R-PDCCH 구조를 재사용 하려는 접근 방식이 있다. 도 5는 릴레이 노드로 전송되는 R-PDCCH의 구조를 예시하는 도면이다.

도 5를 참조하면, 1st 슬롯에는 반드시 DL 그랜트(grant)만이 할당되고, 2nd 슬롯에는 UL 그랜트 또는 데이터 PDSCH가 할당될 수 있다. 이때 PDCCH 영역, CRS, DMRS 모두를 제외한 데이터 RE에 R-PDCCH를 할당하는데, R-PDCCH 복조에는 DM-RS, CRS가 모두 사용될 수 있으며, DM-RS를 이용할 경우 포트 7 과 스크램블링 ID(SCID)=0을 사용한다.

반면 CRS를 사용할 때에는 PBCH 전송 안테나가 1개일 경우에만 포트 0를 사용하고, PBCH 전송 안테나가 2개, 4개 일 경우에는 전송 다이버시티 모드로 전환하여 포트 0-1, 포트 0-3 이 모두 사용된다.

E-PDCCH의 구체적인 할당 방식에 있어서는 기존의 R-PDCCH 구조를 재사용하는 것은 결국, 슬롯 별로 DL 그랜트와 UL 그랜트를 분리하여 할당하는 것을 의미한다. 즉, E-PDCCH는 R-PDCCH를 승계하는 구조이다. 이것은 이미 만들어진 구조를 재활용하여 기존 표준에 대한 임팩트(impact)가 상대적으로 작을 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에서는 이러한 할당 기법을 종래 기술 1)로 지칭한다.

도 6은 종래 기술 1)에 따라 E-PDCCH를 할당한 예를 도시한다.

종래 기술 1)에 따르면 E-PDCCH를 할당함에 있어 서브프레임의 첫 번째 슬롯에 DL 그랜트를 할당하고, 두 번째 슬롯에 UL 그랜트를 할당한다. 여기에서는 E-PDCCH가 서브프레임 내 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에 모두 구성되는 경우를 가정한다. 이때 첫 번째 슬롯의 E-PDCCH에는 DL 그랜트를, 두 번째 슬롯의 E-PDCCH에는 UL 그랜트를 각각 나누어 할당한다.

단말은 서브프레임 내 슬롯 별로 찾아야 하는 DL 그랜트와 UL 그랜트가 나누어져 있기 때문에, 첫 번째 슬롯 내에서 검색 영역을 구성하여 DL 그랜트를 찾기 위한 블라인드 디코딩을 수행하고, 두 번째 슬롯 내에서 구성된 검색 영역에서 UL 그랜트를 찾기 위한 블라인드 디코딩을 수행한다.

한편, 현재 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크 전송 모드(Downlink Transmission Mode; DL TM)와 상향링크 전송 모드(Uplink Transmission Mode; UL TM)가 존재하며, 상위 계층 시그널링을 통해서 단말 별로 각각 1개의 TM을 설정한다. DL TM에서는 설정된 모드 별로 각 단말이 찾아야 하는 하향링크 제어 정보의 포맷, 즉 DCI 포맷(format)이 2개씩 존재한다. 반면, UL TM에서는 설정된 모드 별로 각 단말이 찾아야 하는 DCI 포맷 1개 또는 2개가 존재한다. 예를 들어 UL TM 1에서는 UL 그랜트에 해당하는 하향링크 제어 정보는 DCI 포맷 0 이며, UL TM 2에서는 UL 그랜트에 해당하는 하향링크 제어 정보는 DCI 포맷 0과 DCI 포맷 4가 존재한다. 참고로, DL TM은 모드 1 내지 모드 9까지 정의되며, UL TM은 모드 1과 모드 2 중 하나로 정의된다.

따라서 도 6과 같이 슬롯 별 단말 특정 검색 영역에서 단말 자신의 E-PDCCH를 검색하기 위해 DL 그랜 와 UL 그랜트 할당 영역에 대해 각각 수행해야 할 블라인드 디코딩의 횟수는 아래와 같다.

(1) DL 그랜트 = (후보 PDCCH의 개수) x (설정된 DL TM에서 DCI 포맷 개수) = 16 x 2 = 32

(2) UL TM 1에서의 UL 그랜트 = (후보 PDCCH의 개수) x (UL TM 1에서의 DCI 포맷 개수) = 16 x 1= 16

(3) UL TM 2에서의 UL 그랜트 = (후보 PDCCH의 개수) x (UL TM 2에서의 DCI 포맷 개수) = 16 x 2= 32

(4) 전체 블라인드 디코딩 횟수 = 첫 번째 슬롯에서의 블라인드 디코딩 횟수 + 두 번째 슬롯에서의 블라인드 디코딩 횟수

- UL TM 1: 32 + 16 = 48 회

- UL TM 2: 32 + 32 = 64 회

한편, 첫번째 슬롯에 DL 그랜트와 UL 그랜트 동시에 할당하는 방법 역시 제안되었다. 이를 설명의 편의를 위하여 종래 기술 2)라고 지칭한다.

도 7는 종래 기술 2)에 따라 E-PDCCH를 할당한 예를 도시한다.

도 7을 참조하면, E-PDCCH를 할당함에 있어 서브프레임의 첫번째 슬롯에 DL 그랜트와 UL 그랜트를 동시에 할당한다. 특히, 도 14에서는 E-PDCCH가 서브프레임 내 첫 번째 슬롯에만 구성되는 경우를 가정한다. 따라서 첫 번째 슬롯의 E-PDCCH에는 DL 그랜트와 UL 그랜트가 동시에 존재하게 되며, 단말은 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서만 DL 그랜트와 UL 그랜트를 찾기 위한 블라인드 디코딩을 수행한다.

앞서 언급한대로 3GPP LTE 시스템에서는 단말 별로 설정된 TM에 따라 찾아야 하는 DCI 포맷이 결정된다. 특히 각 DL TM별로 총 2개의 DCI 포맷 즉 DL 그랜트가 결정되게 되며, 모든 DL TM에는 폴-백(fall-back) 모드 지원을 위해 DCI 포맷 1A가 기본적으로 포함되어 있다. UL 그랜트 중 DCI 포맷 0는 DCI 포맷 1A와 동일한 길이를 가지며, 1 비트 플래그를 통하여 구분할 수 있기 때문에, 추가적인 블라인드 디코딩을 수행하지 않는다. 그러나, UL 그랜트 중 나머지 하나인 DCI 포맷 4는 추가적인 블라인드 디코딩을 수행하여야 한다.

따라서, 전체적으로 기존의 레거시(legacy) PDCCH 영역과 동일한 블라인드 디코딩을 수행하며, 단말 특정 검색 영역에서 E-PDCCH를 검색하기 위하여, 즉 DL 그랜트 및 UL 그랜트를 찾기 위하여, 수행해야 할 블라인드 디코딩 횟수는 아래와 같다.

(1) DL 그랜트: (후보 PDCCH의 개수) x (설정된 DL TM에서 DCI 포맷 개수) = 16 x 2 = 32

(2) UL TM 1에서의 UL 그랜트 = (후보 PDCCH의 개수) x (UL TM 1에서의 DCI 포맷 개수)= 0

(3) UL TM 2에서의 UL 그랜트 = (후보 PDCCH의 개수) x (UL TM 2에서의 DCI 포맷 개수)= 16 x 1 = 16

(4) 전체 블라인드 디코딩 횟수

- UL TM 1: 32 + 0 = 32 회

- UL TM 2: 32 + 16 = 48 회

이하, 본 발명에서는 E-PDCCH의 DL 그랜트 및 UL 그랜트 운용 방법을 제안한다. 상술한 바와 같이, E-PDCCH의 주요 설계 방법이 기존의 R-PDCCH의 구조를 대부분 승계할 수 있지만, R-PDCCH와는 달리 E-PDCCH를 운용함에 있어 슬롯 별 DL 그랜트와 UL 그랜트를 할당하는 방법이 다양할 수 있다.

따라서, 다운링크 제어채널인 E-PDCCH는 제 1 슬롯에 대해서만 할당되는 퓨어(Pure) FDM 구조이다. 그러나, 현재 논의가 진행 중인 e-PDCCH 할당은 하나의 슬롯으로 제한하지 않고, 전체(full) FDM 구조로 할당하고자 한다.

도 8은 E-PDCCH의 크로스-인터리빙(cross-interleaving)의 예를 도시한다.

도 8을 참조하면, R-PDCCH와 비슷한 방법으로, E-PDCCH의 멀티플렉싱(multiplexing) 방법이 있다. 이때 공용(Common) PRB 세트(set)이 설정된 상태에서 다수 단말의 E-PDCCH가 주파수 영역 또는 시간 영역으로 인터리빙(interleaving)되게 된다. 이때 도 8과 같은 각 단말의 E-PDCCH가 여러 개로 나누어져 분할될 수 있음을 확인할 수 있다. 이러한 방식을 이용해서 다수 RB에 걸친 주파수/시간(frequency/time) 다이버시티(diversity)를 얻을 수 있기 때문에, 다이버시티 게인(diversity gain) 측면에서 이점을 기대할 수 있다.

본 발명에서는 PDSCH(Physical downlink shared channel) 영역에 새롭게 정의되는 enhanced PDCCH(Physical downlink control channel) 복호를 위한 DM-RS 시퀀스(sequence)의 생성 방법 및 시퀀스(sequence) 운용 방법을 제시한다. 본 발명에서는 E-PDCCH가 할당되는 영역을 인터리빙(interleaving) 영역(or with cross-interleaving)과 non-interleaving (without cross-interleaving)영역으로 구분하여, 해당 영역에 대한 적절한 DM-RS 시퀀스(sequence) 생성 방안에 대해서 기술한다. 이와 같은 적절한 DM-RS 시퀀스의 이용은 인접한 셀의 간섭(interference)을 표준화(normalization)하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 인터리빙(interleaving) 영역(or with cross-interleaving)과 넌-인터리빙(non-interleaving 영역(without cross-interleaving) 으로 구분하여 각 E-PDCCH 영역을 위한, cell-ID를 전송할 수 있다.

특히, 인터리빙(interleaving) 영역에서, 여러 개의 단말을 구분하기 위한, 각 E-PDCCH의 cell-ID를 가상(virtual) cell ID로 다르게 전송할 수 있다. 즉, E-PDCCH의 DM-RS 시퀀스를 위한 cell-ID를 각 단말 별로, 가상(virtual) cell ID를 다르게 전송할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라, 크로스-인터리빙(cross-interleaving) 또는 넌크로스-인터리빙(without cross-interleaving)을 위한 자원영역 설정의 예 E-PDCCH를 할당한 예를 도시한다.

도 9를 참조하면, 크로스-인터리빙(cross-interleaving)되는 E-PDCCH 포맷을 위한 자원영역(이하 인터리빙 영역, interleaving region)과 크로스-인터리빙(without cross-interleaving)되지 않는 E-PDCCH 포맷을 위한 자원영역(이하 넌-인터리빙 영역, non-interleaving region)이 각각 구성된다. 다른 실시 예로써, 공용 서치 스페이스(Common search space)를 위한 자원영역과 단말 특정 서치 스페이스(UE-specific search space)를 위한 자원영역이 각각 구성된다. 또 다른 실시 예로써 여러 RNTI 중 제 1의 RNTI 세트(set)를 위한 자원영역과 제 2의 RNTI 세트(set)를 위한 자원영역이 각각 구성된다. 공용 서치 스페이스(Common search space)를 위한 자원영역은 각 단말에게 공통으로 적용되기 때문에, 크로스 인터리빙 영역에 위치할 수 있다. 그러나, 넌-인터리빙 영역에서는 단말 특정으로 인터리빙되어 있지 않기 때문에, 복수의 셀 ID를 갖고 운용될 수 있다. E-PDCCH의 자원영역이 인터리빙 영역(Interleaving region)과 넌-인터리빙 영역(non-interleaving region)으로 구성되는 경우, 각 영역(region)의 특징에 따라 영역(region)별 DM-RS의 운영방법은 다르다. 인터리빙 영역(Interleaving region)에서는 여러 E-PDCCH가 혼재할 수 있기 때문에 동일한 안테나 포트, DM-RS 시퀀스(sequence)가 설정되어야 하지만, 넌 인터리빙 영역(non-interleaving region)에서는 복수의 안테나 포트 및/또는 DM-RS 시퀀스(sequence)가 설정될 수 있다.

기존의 PDCCH에 대응하는 PDSCH의 자원 할당과 관련하여, Cell ID는 RRC 시그널링을 통하여 전송되었기 때문에, 변하지 않는 값이었다. 그러나, E-PDCCH의 도입에 따라, E-PDCCH 복호를 위한 DM-RS 시퀀스(sequence)의 생성을 위하여, 수학식 4 및 수학식 5에서 기존 Cell ID를 가상(virtual) Cell ID로 변경할 수 있다. 즉, 기존에는 동일한 안테나 포트, DM-RS 시퀀스(sequence)가 설정되나, 여러 개의 RRH가 하나의 Macro 기지국 내에 존재하여 각 RRH에 따른 여러 E-PDCCH가 혼재할 수 있기 때문에 초기(initial) Cell ID가 아닌, DM-RS 수신을 위한 virtual Cell ID로 여러 개를 전송할 수 있도록 변경할 수 있다.

본 발명의 이와 같은 특징은, 인터리빙 영역, 넌-인터리빙 영역에 모두에 적용 가능하다. 다만, 인터리빙 영역에서, 특히 각 단말을 위한 E-PDCCH의 검출을 위한 DM-RS 할당이 문제될 수 있다.

수학식 4는 실제 DM-RS 자원 요소(resource element: RE)에 전송되는 시퀀스를 나타낸다. c(i)는 수도-랜덤(pseudo-random) 시퀀스를 나타내며 할당된 PRB 내의 DM-RS RE 수를 고려하여 생성된다. 이러한 c(i)의 시퀀스를 생성하는 시드값(seed value)인 초기 시퀀스 c_init를 결정함에 있어, 안테나 포트 p∈{7,8,...,14}를 위한 DM-RS 시퀀스(sequence)를 생성하는 수학식 5에서와 같이,

(physical Cell ID)인 물리적 셀 식별자와

인 단말 특정 고유 식별자가 사용된다. 단말은 인터리빙 영역(interleaving region)에 있는 E-PDCCH를 검출(detection)하기 위해서는 물리적 셀 식별자(Cell ID)와 단말 특정 고유 식별자(

), 안테나 포트 번호를 알아야 한다.

따라서,

대신에 인터리빙 영역(Interleaving region)의 Cell ID 또는 넌-인터리빙 영역(non-interleaving region)을 위한 DM-RS 시퀀스를 위한 Cell ID를 이용할 수 있다. 즉, 초기 레인징 탐색에 따라, 단말이 획득한 Cell ID가 아닌, DM-RS 수신을 위한 Cell-ID를 변경하여 DM-RS 시퀀스에 적용할 수 있다. 즉, 전송되는 DM-RS 신호에 해당하는 DM-RS 시퀀스는 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 초기 시퀀스(C_int)를 이용하여 형성될 수 있다.

인터리빙 영역(Interleaving region)의 DM-RS 시퀀스(sequence) 생성을 위한 하나의

은 RRC 시그널링(signaling)되거나 CSI-RS(channel-state information RS) 시퀀스(sequence) 생성을 위한 셀 식별자(

)와 같다. 즉, 포트별로 임의로 가상(virtual) cell ID를 지정해 줄 수 있다.

또는, 넌-인터리빙 영역(non-interleaving region)에 위치한 DM-RS의 시퀀스(sequence) 생성을 위한 복수의

는 RRC 시그널링(signaling)되거나 CSI-RS(channel-state information RS) 시퀀스(sequence) 생성을 위한

을 이용하여 만들어 낸 복수의

와 같다.

이때,

는 기존의 cell ID와 겹치지 않기 위하여, 기존의 cell ID보다 큰 값을 갖도록 할 수 있다.

넌-인터리빙 영역(non-interleaving region)에서 제안한 방법을 이용하면, 동일한 DM-RS 포트를 할당 받는 단말들 일지라도 서로 다른 DM-RS 시퀀스 할당으로 단말 사이에 준-직교(quasi-orthogonal)한 특성이 유지되어 공간적 다중화 용량(spatial multiplexing capacity)을 증대시킬 수 있다. 복수의(Multiple) ID 생성 방법 및 시그널링 방법은 아래의 제안을 따른다.

넌-인터리빙 영역(non-interleaving region)의 DM-RS 시퀀스 생성을 위한

의 기준 값이 정해지면, 이를 바탕으로 미리 정의된 복수의 (Multiple) ID 셋을 선택한다.

예를 들어 물리적(Physical) cell ID가 1번이면 복수의(Multiple)

ID 셋 {1,2,3,4,5……10}이 선택되고, 2번이면 {11,12,13,14……20}이 선택되는 것을 말한다.

도 10은 본 발명에 일 실시 예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.

단말은 상향링크에서는 송신장치로 동작하고 하향링크에서는 수신장치로 동작한다. 이와 반대로, 기지국은 상향링크에서는 수신장치로 동작하고, 하향링크에서는 송신장치로 동작할 수 있다.

도 10을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 기지국(110)은 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 RF 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(110) 및/또는 단말(120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.

이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명은 무선 이동 통신 시스템의 단말기, 기지국, 또는 기타 다른 장비에 사용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 복수의 노드를 통해 단말에 통신 서비스를 제공하는 다중 노드 시스템에서 사용될 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 기지국이 제어채널을 위한 DM-RS(DeModulation-Reference Signal)를 송신하는 방법에 있어서,
단말에게 E-PDCCH(Enhanced-Physical Downlink Control CHannel)를 위한 DM-RS를 전송하는 단계를 포함하되,
상기 전송되는 DM-RS 신호에 해당하는 DM-RS 시퀀스는 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 값 및 단말 특정 고유 식별자에 기초하여 산출된 값의 합으로 도출되는 초기 시퀀스를 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는,
DM-RS 송신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 E-PDCCH가 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 상기 가상 셀 식별자의 수는 하나이고,
상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 상기 가상 셀 식별자의 수는 복수의 개수인,
DM-RS 송신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 가상 셀 식별자는 RRC(Radio Resource Control) 시그널링으로 전송되는,
DM-RS 송신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, CSI-RS (channel-state information Reference Signal)의 시퀀스 생성을 위한 셀 식별자와 동일하고,
상기 E-PDCCH가 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 복수의 CSI-RS(channel-state information Reference Signal)의 시퀀스 생성을 위한 복수의 셀 식별자 중 하나와 동일한,
DM-RS 송신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 상기 가상 셀 식별자는 물리적 셀 식별자에 따라 미리 정의된 복수의 셀 식별자 세트 중 하나와 동일한,
DM-RS 송신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 값 및 단말 특정 고유 식별자에 기초하여 산출된 값의 합으로 도출되는 초기 시퀀스는 다음 수식에 따른, DM-RS 송신 방법:

여기서, C_int는 초기 시퀀스이고, n _s 는 하나의 무선 프레임 내의 슬롯 번호이며,
는 상기 가상 셀 식별자이고, n_SCID는 단말 특정 고유 식별자이다.
무선 통신 시스템에서 단말이 제어채널을 위한 DM-RS(DeModulation-Reference Signal)를 수신하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 E-PDCCH(Enhanced-Physical Downlink Control CHannel)를 위한 DM-RS를 수신하는 단계를 포함하되,
상기 수신되는 DM-RS 신호에 해당하는 DM-RS 시퀀스는 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 값 및 단말 특정 고유 식별자에 기초하여 산출된 값의 합으로 도출되는 초기 시퀀스를 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는,
DM-RS 수신 방법.
제 7항에 있어서,
상기 E-PDCCH가 인터리빙 영역에서 수신되는 경우, 상기 가상 셀 식별자의 수는 하나이고,
상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 수신되는 경우, 상기 가상 셀 식별자의 수는 복수의 개수인,
DM-RS 수신 방법.
제 7항에 있어서,
상기 가상 셀 식별자는 RRC(Radio Resource Control) 시그널링으로 전송되는,
DM-RS 수신 방법.
제 7항에 있어서,
상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 수신되는 경우, CSI-RS (channel-state information Reference Signal)의 시퀀스 생성을 위한 셀 식별자와 동일하고,
상기 E-PDCCH가 인터리빙 영역에서 수신되는 경우, 복수의 CSI-RS(channel-state information Reference Signal)의 시퀀스 생성을 위한 복수의 셀 식별자 중 하나와 동일한,
DM-RS 수신 방법.
제 7항에 있어서,
상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 상기 가상 셀 식별자는 물리적 셀 식별자에 따라 미리 정의된 복수의 셀 식별자 세트 중 하나와 동일한,
DM-RS 수신 방법.
제 7항에 있어서,
상기 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 값 및 단말 특정 고유 식별자에 기초하여 산출된 값의 합으로 도출되는 초기 시퀀스는 다음 수식에 따른, DM-RS 수신 방법:

여기서, C_int는 초기 시퀀스이고, n _s 는 하나의 무선 프레임 내의 슬롯 번호이며,
는 상기 가상 셀 식별자이고, n_SCID는 단말 특정 고유 식별자이다.
무선 통신 시스템에서 제어채널을 위한 DM-RS(DeModulation-Reference Signal)를 송신하는 기지국에 있어서,
무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 단말에게 E-PDCCH(Enhanced-Physical Downlink Control CHannel)를 위한 DM-RS를 송신하도록 상기 무선 주파수 유닛을 제어하되, 전송되는 DM-RS 신호에 해당하는 DM-RS 시퀀스는 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 값 및 단말 특정 고유 식별자에 기초하여 산출된 값의 합으로 도출되는 초기 시퀀스를 이용하여 형성된 것인,
기지국.
제 13항에 있어서,
상기 E-PDCCH가 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 상기 가상 셀 식별자의 수는 하나이고,
상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 상기 가상 셀 식별자의 수는 복수의 개수인,
기지국.
제 13항에 있어서,
상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, CSI-RS (channel-state information Reference Signal)의 시퀀스 생성을 위한 셀 식별자와 동일하고,
상기 E-PDCCH가 인터리빙 영역에서 전송되는 경우, 복수의 CSI-RS(channel-state information Reference Signal)의 시퀀스 생성을 위한 복수의 셀 식별자 중 하나와 동일한,
기지국.
제 13항에 있어서,
상기 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출된 값 및 단말 특정 고유 식별자에 기초하여 산출된 값의 합으로 도출되는 초기 시퀀스는 다음 수식

에 따르고,
여기서, C_int는 초기 시퀀스이고, n _s 는 하나의 무선 프레임 내의 슬롯 번호이며,
는 상기 가상 셀 식별자이고, n_SCID는 상기 단말 특정 고유 식별자인, 기지국.
무선 통신 시스템에서 제어채널을 위한 DM-RS(DeModulation-Reference Signal)를 수신하는 단말에 있어서,
무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 기지국으로부터 E-PDCCH(Enhanced-Physical Downlink Control CHannel)를 위한 DM-RS를 수신하도록 상기 무선 주파수 유닛을 제어하고, 상기 수신되는 DM-RS 신호에 해당하는 DM-RS 시퀀스는 가상 셀 식별자(virtual cell ID)에 기초하여 산출 값 및 단말 특정 고유 식별자에 기초하여 산출된 값의 합으로 도출되는 초기 시퀀스를 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는,
단말.
제 17항에 있어서,
상기 E-PDCCH가 인터리빙 영역에서 수신되는 경우, 상기 가상 셀 식별자의 수는 하나이고,
상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 수신되는 경우, 상기 가상 셀 식별자의 수는 복수의 개수인,
단말.
제 17항에 있어서,
상기 E-PDCCH가 넌 인터리빙 영역에서 수신되는 경우, CSI-RS (channel-state information Reference Signal)의 시퀀스 생성을 위한 셀 식별자와 동일하고,
상기 E-PDCCH가 인터리빙 영역에서 수신되는 경우, 복수의 CSI-RS (channel-state information Reference Signal)의 시퀀스 생성을 위한 복수의 셀 식별자 중 하나와 동일한,
단말.
제 17항에 있어서,
값 및 단말 특정 고유 식별자에 기초하여 산출된 값의 합으로 도출되는 초기 시퀀스는 다음 수식

에 따르고,
여기서, C_int는 초기 시퀀스이고, n _s 는 하나의 무선 프레임 내의 슬롯 번호이며,
는 상기 가상 셀 식별자이고, n_SCID는 단말 특정 고유 식별자인, 단말.