KR101635888B1

KR101635888B1 - 중계기를 위한 제어 정보를 송수신하는 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101635888B1
Application number: KR1020100061084A
Authority: KR
Inventors: 박규진; 문성호; 권영현; 정재훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2016-07-04
Also published as: WO2010151093A3; EP2448147A4; EP2448147A2; US20120099518A1; WO2010151093A2; KR20110000538A; US9496950B2

Abstract

중계기를 위한 제어 정보를 송신 및 수신하는 장치 및 그 방법이 개시된다. 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 수신하기 위한 중계기는 기지국으로부터 상위 계층 시그널링을 통해 상기 중계기가 제어 정보를 수신하기 위해 검색해야할 RB(Resource Block)에 대한 정보를 수신하는 수신 모듈, 상기 수신한 검색해야할 하나 이상의 RB에 대해 블라인드 디코딩(Blind decoding)을 수행하여 제 1 RB에서 제어 정보를 검출하는 프로세서, 상기 프로세서에 의해 검출된 제어 정보를 상기 기지국으로부터 상기 제 1 RB를 통해 수신하는 수신 모듈을 포함할 수 있다.

Description

중계기를 위한 제어 정보를 송수신하는 장치 및 그 방법{The apparatus and method for transmitting and receiving control information for relay node}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중계기를 위한 제어 정보를 송신 및 수신하기 위한 장치와 그 방법에 관한 것이다.

본 발명이 적용될 수 있는 이동통신 시스템의 일 예로서 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.

도 1은 이동통신 시스템의 일 예로서 E-UMTS 망 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.

도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment, UE)(120)과 기지국(eNode B, 기지국)(110a 및 110b), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway, AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.

한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20MHz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink, DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, 하이브리드 자동 재전송 요청(Hybrid Automatic Repeat and reQuest, HARQ) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink, UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, 하이브리드 자동 재전송 요청 관련 정보 등을 알려준다. 기지국 간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network, CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.

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 집합 또는 대역폭 집합(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation) 기술을 사용하도록 하고 있다. 캐리어 집합은 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 반송파를 이용하여 전송된다.

무선 통신 환경에서 기지국과 단말 간의 채널 상태가 열악한 경우에는 기지국 및 단말 간에 중계기(Relay Node, RN)를 설치하여 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 단말에게 제공할 수 있다. 또한, 기지국으로부터 채널 상태가 열악한 셀 경계 지역에서 중계기를 도입하여 사용함으로써 보다 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있고, 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다. 이와 같이, 중계기는 무선 통신 시스템에서 전파 음영 지역 해소를 위해 도입된 기술로서 현재 널리 사용되고 있다.

과거의 중계 방식이 단순히 신호를 증폭해서 전송하는 리피터(Repeater)의 기능에 국한된 것에 비해 최근에는 보다 지능화된 형태로 발전하고 있다. 더 나아가 중계기 기술은 차세대 이동통신 시스템에서 기지국 증설 비용과 백홀망의 유지 비용을 줄이는 동시에, 서비스 커버리지 확대와 데이터 처리율 향상을 위해 반드시 필요한 기술에 해당한다. 중계기 기술이 점차 발전함에 따라, 종래의 무선 통신 시스템에서 이용하는 중계기를 새로운 무선 통신 시스템에서 지원할 필요가 있다.

차세대 이동통신 시스템인 LTE-A 시스템에서 중계기가 도입됨에 따라 기지국과 중계기 간의 무선 백홀(wireless backhauling)을 지원하기 위한 통신 구조가 요구된다. 그러나, 아직까지 중계기 및 기지국 간에 무선 백홀을 지원하기 위한 자원 할당 방법, 제어 시그널링, 데이터 전송 방법 등에 대하여 연구된 바가 없다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 중계기 제어 정보를 수신하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 중계기 제어 정보를 수신하는 중계기를 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 중계기 제어 정보를 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 중계기 제어 정보를 전송하는 기지국을 제공하는 데 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.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 중계기의 제어 정보 수신 방법은, 기지국으로부터 상위 계층 시그널링을 통해 상기 중계기가 제어 정보를 수신하기 위해 검색해야할 RB(Resource Block)에 대한 정보를 수신하는 단계, 상기 수신한 검색해야할 하나 이상의 RB에 대해 블라인드 디코딩(Blind decoding)을 수행하여 제 1 RB에서 제어 정보를 검출하는 단계, 및 상기 검출된 제어 정보를 상기 기지국으로부터 상기 제 1 RB를 통해 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 방법은, 상기 제 1 RB에서 상기 제어 정보가 검출되면, 상기 제 1 RB에 연속적인 제 2 RB에서 상기 제어 정보를 검출하는 단계, 및 상기 제 2 RB에서 검출된 제어 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제 1 및 제 2 RB에서의 제어 정보는 각각 상기 중계기를 위한 제어 정보를 전송하기 위한 채널인 R-PDCCH(Relay-Physical Downlink Control CHannel)을 통해 각각 전송되며, 상기 각 R-PDCCH는 상기 제 1 및 제 2 RB에서 시간 분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM) 방식으로 다중화되어 전송되고, 상기 각 R-PDCCH는 사전에 설정된 규칙에 따라 상기 제 1 및 제 2 RB 각각에서 연속된 OFDM 심볼을 통해 전송될 수 있다.

그리고, 상기 복수 개의 R-PDCCH는 서로 다른 RB 또는 슬롯에 할당되어 전송될 수 있으며, 서로 다른 전송 포맷을 가진다.

또한, 상기 제 1 RB를 통해 전송되는 R-PDCCH는 기지국이 중계기로 데이터를 전송하기 위해 필요한 제어 정보인 DL grant를 포함하고, 상기 제 2 RB를 통해 전송되는 R-PDCCH는 상기 중계기가 상기 기지국으로 데이터를 전송하기 위해 필요한 제어 정보인 UL grant를 포함할 수 있다.

상기 DL grant는 상기 제 1 RB에서 OFDM 심볼 인덱스가 3 내지 6인 OFDM 심볼을 통하여 전송되고, 상기 UL grant는 상기 제 2 RB에서 OFDM 심볼 인덱스가 7 내지 13인 OFDM 심볼 인덱스를 통하여 전송될 수 있다.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 제어 정보를 수신하기 위한 중계기는, 기지국으로부터 상위 계층 시그널링을 통해 상기 중계기가 제어 정보를 수신하기 위해 검색해야할 RB(Resource Block)에 대한 정보를 수신하는 수신 모듈, 상기 수신한 검색해야할 하나 이상의 RB에 대해 블라인드 디코딩(Blind decoding)을 수행하여 제 1 RB에서 제어 정보를 검출하는 프로세서, 및 상기 프로세서에 의해 검출된 제어 정보를 상기 기지국으로부터 상기 제 1 RB를 통해 수신하는 수신 모듈을 포함할 수 있다.

상기 중계기는, 상기 제 1 RB에서 상기 제어 정보가 검출되면, 상기 제 1 RB에 연속적인 제 2 RB에서 상기 제어 정보를 검출하는 프로세서; 및 상기 제 2 RB에서 검출된 제어 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 수신 모듈을 더 포함할 수 있다.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기지국의 중계기 제어 정보 전송 방법은, 상기 중계기를 위한 제어 정보를 전송하기 위한 채널인 복수 개의 R-PDCCH(Relay-Physical Downlink Control CHannel)를 상기 중계기로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 복수 개의 R-PDCCH는 시간 분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM) 방식으로 다중화되어 전송되며, 상기 복수 개의 각 R-PDCCH는 사전에 설정된 규칙에 따라 각각 동일한 자원 블록(Resource Block, RB)에서 복수 개의 연속된 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 심볼을 통해 전송될 수 있다.

여기서, 상기 복수 개의 R-PDCCH는 서로 다른 RB 또는 슬롯에 할당되어 전송될 수 있고, 상기 복수 개의 R-PDCCH는 서로 다른 전송 포맷일 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 R-PDCCH 중에서 제 1 R-PDCCH는 기지국이 중계기로 데이터를 전송하기 위해 필요한 제어 정보인 DL grant를 포함하며, 제 2 R-PDCCH는 상기 중계기가 상기 기지국으로 데이터를 전송하기 위해 필요한 제어 정보인 UL grant를 포함하고, 상기 제 1 R-PDCCH는 제 1 RB에 할당되어 전송되고, 상기 제 2 R-PDCCH는 상기 제 1 RB에 연속적인 제 2 RB에 할당되어 전송될 수 있다.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 중계기 제어 정보를 전송하는 기지국은, 상기 중계기를 위한 제어 정보를 전송하기 위한 채널인 복수 개의 R-PDCCH(Relay-Physical Downlink Control CHannel)를 상기 중계기로 전송하는 전송 모듈을 포함하되, 상기 복수 개의 R-PDCCH는 시간 분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM) 방식으로 다중화되어 전송되며, 상기 복수 개의 각 R-PDCCH는 사전에 설정된 규칙에 따라 각각 동일한 자원 블록(Resource Block, RB)에서 연속된 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 심볼을 통해 전송될 수 있다.

본 발명에 따른 중계기를 위한 제어 정보를 수신하는 방법에 의하면, 중계기는 효율적으로 제어 정보를 수신하여 통신 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 중계기 제어 정보를 특정 자원에 할당하고 매핑하는 방법, 그리고 이를 시그널링해 주는 방법에 따라, 기지국은 중계기에 제어 정보를 효율적으로 전송해 줄 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 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 이동통신 시스템의 일 예로서 E-UMTS 망 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면,
도 3은 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템의 하향링크 및 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에서 사용되는 하향링크의 시간-주파수 자원 격자 구조(resource grid structure)를 나타낸 도면,
도 5는 무선 통신 시스템에서 릴레이 백홀 링크 및 릴레이 액세스 링크의 구성을 나타낸 도면,
도 6은 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE-A 시스템에서 기지국이 중계기에게 할당한 자원 영역의 일 예를 나타낸 도면, 그리고,
도 7은 본 발명에 따른 장치(50)의 구성 요소들을 나타내는 다이어그램이다.

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 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), 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.

이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

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(327200Ts)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×2048)=3.2552×10^-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 혹은 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.

LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼 혹은 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 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 혹은 SC-FDMA 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 3은 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템의 하향링크 및 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 도면이다.

도 3의 (a)를 참조하면, 하나의 하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함한다. 하향링크 서브프레임내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심볼들이 제어채널들이 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.

3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 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 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)라고 한다. DCI는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 및 임의의 단말 그룹들에 대한 상향링크 전송 파워 제어 명령 등을 가리킨다. PHICH는 상향링크 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. 즉, 단말이 전송한 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.

이제 하향링크 물리채널인 PDCCH에 대해 기술한다.

PDCCH는 PDSCH의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 DL grant )라고도 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 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어영역 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 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. 다음 표 1은 DCI 포맷에 따른 DCI를 나타낸다.

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

도 3의 (b)를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역 및 데이터 영역으로 나누어질 수 있다. 제어 영역은 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)로 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 4는 본 발명에서 사용되는 하향링크의 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.

본 발명에서 사용하는 R-PDCCH(Relay-Physical Downlink Control CHannel)은 릴레이 전송을 위한 백홀 물리 하향링크 제어 채널을 일컫는 것으로, R-PUCCH(Relay-Physical Uplink Control CHannel)은 릴레이 전송을 위한 백홀 물리 상향링크 제어 채널을 일컫는 것으로 사용된다. 또한, R-PDSCH(Relay-Physical Downlink Shared CHannel)는 릴레이 전송을 위한 백홀 하향링크 물리 데이터/공유 채널을 일컫는 것으로, R-PUSCH(Relay-Physical Uplink Shared CHannel)는 릴레이 전송을 위한 백홀 상향링크 물리 데이터/공유 채널을 일컫는 것으로 사용된다.

LTE-A 시스템에서 중계기에 기지국과 단말 간의 링크 연결을 포워딩하는 역할을 도입하면서 각각의 상향링크 및 하향링크 캐리어 주파수 대역에 속성이 다른 두 가지 종류의 링크가 적용되게 된다. 기지국과 중계기 간의 링크 간에 설정되는 연결 링크 부분을 백홀 링크(backhaul link)라고 정의하여 표현한다. 하향링크 자원을 이용하여 FDD(Frequency Division Duplex) 혹은 TDD(Time Division Duplex) 방식으로 전송이 이루어지는 것을 백홀 하향링크(backhaul downlink)라고 하며, 상향링크 자원을 이용하여 FDD 또는 TDD 방식으로 전송이 이루어지는 것을 백홀 상향링크라고 표현할 수 있다.

도 5는 무선 통신 시스템에서 릴레이 백홀 링크 및 릴레이 액세스 링크의 구성을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 중계기는 릴레이 백홀 하향링크(relay backhaul downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신할 수 있고, 릴레이 백홀 상향링크를 통해 기지국으로 정보를 전송할 수 있다. 또한, 중계기는 릴레이 액세스 하향링크를 통해 단말로 정보를 전송할 수 있고, 릴레이 액세스 상향링크를 통해 단말로부터 정보를 수신할 수 있다.

LTE 시스템에서, 중계기는 기지국으로부터 PDCCH 수신이 불가능하다. 중계기의 서브프레임을 기지국에 비해 2개 또는 3개 OFDM 심볼 만큼 앞서게(advance) 설정한다면 PDCCH 수신이 가능하지만, 그러면, 기지국과 중계기 간 협력 전송이 어려워진다. 백홀 링크 품질과 트래픽 부하(traffic load)의 반-정적인(semi-statistic) 특성으로 인해, 기지국과 단말의 통신처럼 동적으로(dynamic) 자원 할당이 불필요할 수 있다. 즉, 중계기가 소정의 백홀 통신을 위한 서브프레임 패턴에 따라 고정된 대역을 사용해 고정된 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme, MSC)을 통해 신호를 전송하도록 설정할 수 있다. 또한 기지국이 중계기를 위한 자원을 분산적으로(Distributed) 할당하거나 집중화하여(Localized) 할당할 수도 있다.

먼저, 기지국이 중계기를 위한 자원을 동적으로 할당하는 방법 및 할당된 자원을 시그널링해 주는 방안에 대해 살펴본다.

기지국이 마치 단말에게 자원을 할당하듯이 트래픽 부하를 고려하여 각 중계기에게 자원을 할당하고, 이에 대한 정보를 물리 제어 채널을 통해 알려준다. 기지국은 LTE release-8과 호환성(compatibility)를 유지하면서 추가적으로 중계기를 위한 새로운 물리 제어 채널을 설정할 필요가 있다. 여기서 중계기를 위한 새로운 물리 제어 채널을 R-PDCCH라 지칭하도록 하고, 중계기를 위한 데이터 채널을 R-PDSCH라 지칭하도록 한다.

도 6은 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE-A 시스템에서 기지국이 중계기에게 할당한 자원 영역의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 6의 (a)는 기지국에서 중계기를 위한 새로운 물리 제어 채널(610)과 데이터 채널(620)을 시분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM)방식으로 다중화하는 방안에 대한 예시이다. 이처럼 R-PDCCH와 R-PDSCH 간 TDM 방식으로 다중화될 때, 기지국은 LTE release-8과 호환성을 유지하기 위해 해당 백홀 전송을 위해 할당된 서브프레임을 MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network)으로 설정하고, 기지국은 MBSFN 데이터(MBSFN 서브프레임의 제어 채널을 제외한 부분) 영역에 중계기를 위한 새로운 물리 제어 채널(610)과 데이터 채널(620)을 시간 분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM) 방식으로 할당할 수 있다.

도 6의 (b)에 도시된 백홀 전송을 위해 할당된 서브프레임에서 특정 대역을 중계기를 위한 물리 제어 채널(630)로 할당한다. 즉, 해당 서브프레임의 PDSCH 영역 내에서 중계기를 위한 물리 제어 채널(630)과 데이터 채널(640)이 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing, FDM) 방식으로 다중화되어 할당될 수 있다. 이 경우에도, 기지국이 마치 단말에게 자원을 할당하듯이 트래픽 부하를 고려하여 각각의 중계기에게 자원을 할당하고, 이에 대한 정보를 물리 제어 채널(630)을 통해 알려준다. 또한, 기지국은 LTE release-8과 호환성을 유지하면서 중계기를 위한 추가적인 물리 제어 채널(630)을 할당할 수 있다.

도 6의 (c)에 도시된 백홀 전송을 위해 할당된 서브프레임에서, 기지국은 특정 대역을 중계기를 위한 물리 제어 채널(650)로 할당할 수 있다. 그리고, 기지국은 해당 대역 내에서 중계기를 위한 제어 채널(650)과 데이터 채널(660)을 시분할 다중화 방식으로 다중화하여(multiplexing) 할당할 수 있다. 이 경우에도, 기지국이 마치 단말에게 자원을 할당하듯이 트래픽 부하를 고려하여 각 중계기에게 자원을 할당하고, 이에 대한 정보를 물리 제어 채널(650)을 통해 알려준다. 또한, 기지국은 LTE release-8과 호환성을 유지하면서 중계기를 위한 추가적인 물리 제어 채널(650)을 할당할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 기지국이 중계기를 위해 새롭게 할당한 물리 제어 채널을 R-PDCCH라 지칭한다. 각 중계기는 하향링크 백홀 전송을 위해 동적으로(dynamic) 할당된 자원을 중계기 ID(IDentifier) 등을 통해 블라인드 검색(blind search)을 수행할 수 있다. 즉, 각 중계기는 동적으로 할당된 R-PDCCH가 전송되는 시간/주파수 영역을 중계기 ID 등을 이용해 블라인드 디코딩(blind decoding)을 수행하여 자신에게 향하는 R-PDCCH를 검출하고, 검출된 해당 R-PDCCH를 통해 DL grant, UL grant 및 제어 정보(예를 들어, ACK/NACK 피드백 정보 등)을 획득할 수 있다. 또한, 기지국은 상위 계층 시그널링 등을 통해 중계기가 검색해야할 RB에 대한 정보를 알려줄 수 있다. 중계기는 수신한 검색해야할 RB에 대한 정보에 기초하여 블라인드 검색(혹은 디코딩)을 수행할 수 있다. 이때, 상위 계층 시그널링은 반-정적(semi-static)인 신호로 기지국으로부터 중계기에 전달될 수 있다.

기지국에서 각각의 중계기로 전송하는 하향링크 백홀 데이터 채널인 R-PDSCH는 도 6의 (a)에 도시된 백홀 서브프레임에서는 R-PDCCH와 TDM 형태로 할당되고, 도 6의 (b)에 도시된 백홀 서브프레임에서는 R-PDCCH와 FDM 형태로 할당되며, 도 6의 (c)에서는 R-PDCCH와 TDM, 혹은 TDM 및 FDM을 혼합한 형태로 다중화되어 할당될 수 있다.

각 중계기가 블라인드 검색을 수행하는 검색 영역(search space)은 중계기 별로 특정하게(RN-specific) 결정될 수 있으며, 기지국은 이러한 중계기-특정 검색 영역을 각 중계기에게 상위 계층 시그널링(higher layer signaling) 등을 통해 전송할 수 있다. 이와 달리, 각 중계기가 블라인드 검색을 수행하는 검색 영역은 셀 별로 특정하게(cell-specific) 결정될 수 있으며, 기지국은 검색 영역에 대한 정보(예를 들어, 검색해야할 RB에 대한 정보)를 셀-특정 시스템 정보를 통해 모든 중계기에게 방송해주거나, 상위 계층 시그널링을 통해 각 중계기에게 전송할 수 있다. 각 중계기에 시그널링되는 중계기-특정 검색 영역 또는 셀-특정 검색 영역은 자원블록(Resource Block, RB)들의 서브세트(subset)로 구성될 수 있다. 이 경우, 기지국은 R-PDCCH가 전송되는 OFDM 심볼 인덱스를 명시적으로(explicit) 중계기에 시그널링해 주거나, R-PDCCH가 전송되는 OFDM 심볼 인덱스 또는 슬롯 인덱스가 암시적(implicit)으로 고정되어 중계기가 이를 알 수도 있다.

R-PDCCH는 중계기 ID를 이용해 각 중계기에게 지칭될 수도 있고, 중계기 ID를 따로 지칭하지 않고 여러 중계기 정보를 한데 묶어서 지칭될 수도 있다. 중계기 ID 기반으로 R-PDCCH를 구분하는 경우 중계기가 스스로 검색해야 하는 ID 세트 구성하는 형태를 가질 수 있다. 또는, 중계기 ID 기반이되, 디코딩 자체는 중계기에 상관없이 진행되고 논리적인 정보 비트의 구분으로 각 중계기의 정보를 뽑아내는 구조를 가질 수 있다. 이 경우 여러 중계기의 제어정보가 묶여서 디코딩되는 형태를 취한다.

LTE-A 시스템에서, 캐리어 집합(Carrier Aggregation)을 백홀(backhaul)에 활용할 경우, 중계기가 블라인드 검색을 수행할 캐리어에 대한 정보를 구성하여 상위 계층 시그널링 또는 L1/L2의 제어 정보로 반-정적(semi-static)으로 중계기에 알려줄 수 있다. 또는, 중계기가 후보가 되는 모든 캐리어를 블라인드 검출(검색)을 수행하도록 할 수 있다.

이하에서는, R-PDCCH 전송을 위한 구체적인 자원 매핑 방안 및 그에 따른 중계기에서의 블라인드 검색 방법에 대해 살펴본다. 이에 앞서, LTE 시스템에서 기지국이 PDCCH를 전송을 위해 자원을 매핑하는 방안에 대해 간단히 살펴본다.

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

이다). PDCCH는 다음 표 3에 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.

표 3을 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. 이하에서 기지국이 R-PDCCH를 전송하기 위해 동적으로 자원을 할당하는 경우에 RE에 매핑하는 방법에 대해 살펴본다.

<동적으로 자원으로 할당하는 경우 자원 매핑 방안 1>

첫 번째 방안으로, R-PDCCH를 시간 영역에서 OFDM 심볼(예를 들어, 인덱스 3부터 6까지의 OFDM 심볼들)을 고정하고, 주파수 영역에서의 RB 수를 가변시키는 방안을 고려할 수 있다.

임의의 중계기를 위한 R-PDCCH 전송의 논리적 기본 단위를 R-CCE라 정의하면, R-CCE 전송을 위한 변조 방식은 기지국 및 중계기 간의 링크 품질(link quality)에 따라 결정된다. 변조 방식이 결정되면, 하나의 R-CCE 전송을 위해 필요한 RE의 수와 R-PDCCH 전송이 이루어지는 OFDM 심볼 인덱스가 결정된다. R-PDCCH가 전송되는 하나 이상의 OFDM 심볼은 암시적으로(implicit) 고정될 수 있고, 기지국이 중계기에게 명시적으로(explicit) 시그널링할 수도 있다. 이때, 기지국이 중계기에 명시적으로 시그널링 해 주는 경우, 기지국은 중계기-특정한 값으로 각각의 중계기에 상위 계층 시그널링 등을 통해 전송하거나, 혹은 셀-특정한 값으로 셀 특정 시스템 정보 형태로 모든 중계기에게 방송하거나 또는 상위 계층 시그널링을 통해 각각의 중계기에게 전송할 수 있다.

하나의 R-CCE의 RE에의 매핑은 기본적으로 RB 단위로 이루어진다. 여기서 RB 단위라고 함은 RB 페어(pair) 단위일 수도 있다. 즉, 기지국은 하나의 R-CCE 크기(즉, RB 혹은 RB 페어 수)를 각 중계기에 명시적으로 시그널링 해 줄 수도 있지만, 하나의 R-CCE 크기는 변조 방식 및 사용되는 OFDM 심볼에 따라 암시적으로 결정되어 중계기가 이를 알 수도 있다. 중계기는 R-CCE 크기 및 R-CCE 집합 레벨(aggregation level)에 기반으로 하여 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. 즉, 각 중계기는 하나의 R-CCE 크기가 4 RB 페어인 경우, 연속적인 4 RB 페어 단위로 블라인드 검색을 수행할 수 있다.

그리고, R-CCE 집합 별로 다수의 검색 영역이 구성될 수 있다. 하나의 R-CCE를 전송하기 위해 필요한 RB 페어 수가 정해지면, R-CCE 집합 레벨에 따른 검색 영역이 설정된다. 중계기는 각각의 검색 영역을 R-CCE 집합 레벨에 따른 RB 그래뉼레러티(granularity)로 블라인드 검색을 수행한다.

중계기 별 링크 품질에 따라 각 중계기 별로 고정된 R-CCE 크기 기반의 R-CCE 집합 구조가 아닌 가변 R-CCE 크기 구조가 적용될 수 있다.

임의의 중계기를 위한 중계기-특정 혹은 셀-특정 검색 영역 별로 R-CCE 크기는 달라질 수 있다. 예를 들어, 중계기 1을 위한 중계기-특정 검색 영역 1의 경우 2 RB 페어의 R-CCE 크기이고, 중계기-특정 검색 영역 2의 경우 3 RB 페어의 R-CCE 크기일 수 있다. 각 중계기는 해당 R-CCE 크기에 기반하여 블라인드 검색을 수행할 수 있다. R-CCE 전송을 위한 변조 등급(modulation order)은 하나의 값으로 고정되어 사용될 수 있다.

R-CCE의 구성은 주파수 영역에서 연속된 부반송파(subcarrier)들의 집합으로 구성할 수도 있으나, 부반송파들이 모두 분산된 형태로 구성되거나, 부반송파 서브세트는 집중화된(localized) 형태이나 서브세트 간에는 분산된 형태로 이루어질 수 있다. R-CCE는 중계기-특정 정보를 찾아내기 위한 검색 위치를 구성하기도 하고 중계기-그룹 혹은 전체에게 전달되는 제어정보를 검출하는데 사용하는 단위로 사용될 수 있다. 이때 중계기-특정 제어정보를 전송하는 R-CCE의 구조와 중계기-그룹 혹은 중계기 전체에 제어정보를 전달하는 R-CCE의 구조는 같은 형태를 가질 수도 있으나, 특성상 다른 구조를 가지는 것이 바람직할 수 있다.

R-CCE의 기본 단위는 부반송파 1개부터, 1/2 RB 페어, 1/3 RB 페어 등 RB 페어의 총 부반송파의 공약수(즉, 12의 공약수) 단위로 정해질 수도 있다. 또한 여러 RB 페어의 일부분들을 모아서 하나의 R-CCE를 구성하는 형태를 취할 수 있다.

R-CCE로부터의 검색 영역은 하나의 중계기에 대해서 공통 검색 영역으로 또는 중계기-특정 검색 영역 등으로 정의될 수 있다. 이들은 사용되는 반송파의 개수에 따라서 검색 영역의 크기는 달라질 수 있다. 부반송파에 따라 특정 검색 영역를 통해서만 제어 정보를 전송하는 구조로 구성될 수도 있다. 또한 DL grant 및 UL grant 정보는 서로 개별적으로 코딩되어 개별 코드워드(codeword)를 형성하여 검색 영역에 매핑될 수 있으나, 조인트 코딩(joint coding)되어 하나의 코드워드만을 구성하는 형태일 수도 있다.

앞서 언급한 바 있는, R-PDCCH를 시간 영역에서 하나 이상의 OFDM 심볼을 고정하고, 주파수 영역에서의 RB 페어 수를 가변시키는 방안에 대한 실시예를 살펴본다.

먼저, 중계기 1에 R-PDCCH 전송을 위한 변조 방식으로 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)을 적용하고, 중계기 2에 R-PDCCH 전송을 위한 변조 방식을 적용한다고 가정한다. 단, 여기서 중계기 별 R-PDCCH 변조 방식은 하나의 예시일 뿐 모든 중계기에 암묵적으로 동일한 변조 방식이 적용되도록 고정할 수 있다. 또한, 백홀 서브프레임은 Normal CP(Cyclic Prefix)를 사용하는 서브프레임이며, 중계기 1과 중계기 2 모두 인덱스 3, 4, 5, 6의 OFDM 심볼을 통해 R-PDCCH가 전송된다고 가정한다. 또한, 인덱스 3, 4, 5, 6의 OFDM 심볼 상에서 CSI-RS(Channel State Indicator-Reference Signal)가 전송되지 않는다고 가정한다.

이러한 가정에 기반한 경우, 하나의 RB 페어를 통해 R-PDCCH 전송에 이용될 수 있는 RE의 수는 44개가 되고, 이를 통해 총 중계기 1의 경우 176 비트, 중계기 2의 경우 88 비트 전송이 가능하다.

중계기 1의 경우, R-PDCCH는 2 RB 페어의 R-CCE 크기로 설정되고, 검색 영역 1(예를 들어, RB 페어 인덱스 0 내지 15)은 R-CCE 집합 1 기반의 블라인드 검색을 수행하도록, 검색 영역 2(예를 들어, RB 페어 인덱스 16 내지 31)는 R-CCE 집합 2 기반의 블라인드 검색을 수행하도록 하고, 검색 영역 3의 경우 (예를 들어, RB 페어 인덱스 32 내지 63)에는 R-CCE 집합 4 기반의 블라인드 검색을 수행하도록 설정되면, 중계기 1의 경우 검색 영역 1에서는 16/2=8번, 검색 영역 2에서는 16/4=4번, 검색 영역 3에서는 32/8=4번, 총 16번의 블라인드 디코딩을 수행하게 된다.

중계기 2의 경우, R-PDCCH는 4 RB 페어의 R-CCE 크기로 설정되고, 검색 영역 1(예를 들어, RB 페어 인덱스 16 내지 31)은 R-CCE 집합 1 기반의 블라인드 검색을 수행하도록 하고, 검색 영역 2(예를 들어, RB 인덱스 32 내지 63)은 R-CCE 집합 2 기반의 블라인드 검색을 수행하도록 하고, 검색 영역 3(예를 들어, RB 인덱스 64 내지 95)은 R-CCE 집합 4 기반의 블라인드 검색을 수행하도록 설정되면, 중계기 2는 검색 영역 1에서 16/4=4번, 검색 영역 2에서는 32/8=4번, 검색 영역 3에서는 32/16=2번의 블라인드 디코딩을 수행한다.

<동적으로 자원으로 할당하는 경우 자원 매핑 방안 2>

R-PDCCH 전송을 위한 다른 자원 매핑 방안 및 그에 따른 중계기에서의 블라인드 검색 방안을 설명한다. 임의의 중계기를 위한 R-PDCCH를 전송하기 위한 R-CCE를 RE에 매핑하는 제 2 방안으로서, 주파수 영역의 RB 수를 고정하고, 시간 영역의 OFDM 심볼 수를 가변시키는 방안을 고려한다.

동적으로 자원으로 할당하는 경우 자원 매핑 방안 1에서 기술한 것과 마찬가지로, 임의의 중계기를 위한 R-PDCCH 전송의 논리적 기본 단위를 R-CCE라 정의하면, R-CCE 전송을 위한 변조 방식은 기지국 및 중계기 간의 링크 품질에 따라 결정된다. 변조 방식이 결정되면, 단위 R-CCE 전송을 위해 필요한 RE의 수와 R-PDCCH 전송이 이루어지는 RB 페어의 수가 결정된다.

R-CCE 집합 레벨은 상기에서 주어진 단위 R-CCE 전송이 이루어지는 RB 페어 내에서 R-CCE 전송을 위해 사용되는 하나 이상의 OFDM 심볼 수에 의해 결정된다. 즉, R-CCE 집합 레벨이 1인 경우 1개의 OFDM 심볼이, R-CCE 집합 레벨 2인 경우 2개의 OFDM 심볼이, R-CCE 집합 레벨이 3인 경우 3개의 OFDM 심볼이 R-CCE전송을 위해 사용된다.

각 R-CCE 집합 별로 다수의 검색 영역이 설정될 수 있다. 하나의 R-CCE를 전송하기 위해 필요한 VRB(Virtual Resourece Block)의 수가 정해지면, R-CCE 집합 레벨에 따른 검색 영역이 설정된다. 각각의 검색 영역은 동일한 RB 포지션(position)을 가질 수 있다. 중계기는 각 검색 영역을 R-CCE 집합 레벨에 따른 동일한 RB 그래뉼레러티(granularity)를 가지고 OFDM 심볼 수를 기반으로 블라인드 검색을 수행할 수 있다.

즉, 검색 영역 1의 경우, 1개 OFDM 심볼 기반의 블라인드 검색 수행하고, 검색 영역 2의 경우, 2개 OFDM 심볼 기반의 블라인드 검색을 수행할 수 있다.

<동적으로 자원으로 할당하는 경우 자원 매핑 방안 3>

R-PDCCH 전송을 위한 또 다른 자원 매핑 방안 및 그에 따른 중계기에서의 블라인드 검색 방안을 설명한다. 임의의 중계기를 위한 R-PDCCH를 전송하기 위한 R-CCE를 RE에 매핑하는 제 3 방안으로서, 주파수 영역의 RB 페어 수 및 시간 영역의 OFDM 심볼 수를 고정하고, 변조 방식을 가변시키는 것을 고려할 수 있다.

검색 영역 별로, R-PDCCH 전송에 사용되는 변조 방식을 가변시킬 수 있다.즉, 기지국은 임의의 중계기 1을 위한 검색 영역 1을 QPSK 방식에 기반하여 R-PDCCH를 전송하며, 검색 영역 2의 경우 16 QAM 방식에 기반하여 R-PDCCH를 전송할 수 있다.

<동적으로 자원으로 할당하는 경우 자원 매핑 방안 4>

중계기를 위한 R-PDCCH를 구성하기 위한 R-CCE는 주파수 축과 시간 축을 모두 이용하여 검색 영역을 형성할 수 있다. 즉, 제어정보가 많아지는 경우에는 시간 축으로 하나 이상의 OFDM 심볼을 활용하여 R-CCE를 구성하는 형태를 취할 수 있다. 또한 주파수 다이버시티(frequency diversity)나 정보량에 따라서 주파수 축에서 여러 RB 페어에 걸쳐서 정의되는 R-CCE를 구성할 수 있다. 이러한 시간/주파수 축에서의 확장은 R-CCE 단위의 검색 영역을 생성함에 있어서 R-PDCCH 코드워드를 디코딩하는 기본 단위로서, 검색 영역의 구성은 시간 축이나 주파수 축 중에 하나를 먼저 스팬(span)하는 구조를 가질 수 있다. 또한, 전송 제어 정보(예를 들어, DL grant, UL grant, ACK/NACK)의 개수에 따라서 검색 영역은 시간/주파수 축으로 해당 개수 만큼 분할되어 정의될 수 있다.

상술한 R-PDCCH를 전송하기 위해 동적으로 자원을 할당하는 경우의 자원 매핑 4가지 방안의 혼합한(Hybrid) 형태를 적용하는 것도 가능하다.

이하에서, 기지국이 중계기로 전송하는 R-PDCCH의 포맷에 대해 간단히 설명한다. 다음 표 4는 기지국이 중계기로 전송하는 R-PDCCH의 포맷을 나타낸 표이다.

R-PDCCH 포맷	내용
R-PDCCH 포맷0	R-PUSCH 전송을 위한 UL grant
R-PDCCH 포맷 1, 2계열	R-PDSCH 전송을 위한 DL grant
R-PDCCH 포맷 3 계열	TPC(Transmit Power control) command

R-PDCCH는 기존 레거시(legacy)나 LTE-A 단말이 사용하는 것과 다른 DCI 포맷을 활용할 수 있다.

기지국이 임의의 중계기 1을 위해 R-PDCCH를 전송하는 경우를 살펴본다. 기지국이 중계기 1을 위해 복수 개의 R-PDCCH를 전송하는 경우, 사전에 설정된 규칙에 따라 복수 개의 R-PDCCH를 각각 동일한 RB 혹은 RB 페어에서 연속된 OFDM 심볼을 사용하여 TDM 방식으로 다중화하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 주어진 RB 페어 내에서 첫 번째 R-PDCCH가 첫 번째 슬롯의 OFDM 심볼 인덱스 3부터 6까지 4개의 OFDM 심볼을 통해 전송되면, 두 번째 R-PDCCH는 해당 RB 페어의 두 번째 슬롯을 통해 전송하도록 할 수 있다. 여기서, 복수 개의 R-PDCCH는 서로 다른 포맷을 사용하는 R-PDCCH 일 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 R-PDCCH의 포맷은 기지국이 중계기로 데이터를 전송하기 위해 필요한 제어 정보인 DL grant를 전송하기 위한 R-PDCCH 포맷 1,2와 중계기가 기지국으로 데이터를 전송하기 위해 필요한 제어 정보인 UL grant를 전송하기 위한 R-PDCCH 포맷 0으로 구성될 수 있다. 이때, DL grant는 첫 번째 슬롯에 할당되어 전송될 수 있고, UL grant는 첫 번째 슬롯에 연속적으로 이어지는 두 번째 슬롯에 할당되어 전송될 수 있다. 특히, 사전에 설정된 규칙에 따라 DL grant는 첫 번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스가 3부터 6까지 4개의 연속적인 OFDM 심볼을 통해 전송될 수 있으며, UL grant는 두 번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 7부터 13까지 7개의 연속적인 OFDM 심볼을 통해 전송될 수 있다.

기지국이 특정 중계기로 복수 개의 R-PDCCH를 전송하는 경우, 해당 중계기는 하나의 R-PDCCH에 대해 블라인드 검색을 통해 자신에게 향하는 다른 R-PDCCH가 전송되는 RB 위치도 알 수 있다. 즉, 해당 중계기로 향하는 R-PDCCH는 동일한 주파수 위치에서 인접한 OFDM 심볼을 통해 TDM 방식으로 다중화되어 전송된다.

중계기가 하나의 R-PDCCH를 검출한 경우, 연속적으로 이어지는 OFDM 심볼들에 대해 한 번 더 블라인드 디코딩을 수행하도록 한다. 만약, 중계기가 연속적으로 이어지는 OFDM 심볼들을 블라인드 디코딩을 통해 다른 포맷의 추가 R-PDCCH 수신에 성공한 경우, 다음의 연속적인 OFDM 심볼들에 대해 한 번 더 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. 그리고, 중계기가 해당 RB 페어 들에서 추가적인 R-PDCCH 검출에 실패할 때까지 블라인드 디코딩을 수행하도록 한다.

예를 들어, 중계기 1의 경우, 인덱스 3 내지 6인 OFDM 심볼들을 R-PDCCH 블라인드 검색하고, 하나의 검색 영역(RB 인덱스 0 내지 31)이 대해 2 RB 페어의 R-CCE 크기로 검색하며, DL grant와 UL grant가 전송되며, 인덱스 0 내지 31인 RB페어에서 OFDM 심볼 인덱스가 3 내지 6인 OFDM 심볼 들만을 블라인드 검색을 통해 인덱스 24인 RB 페어에서 DL grant 검출에 성공하였다고 가정하자. 그러면, 중계기 1은 인덱스 24인 RB 페어에서 DL grant 검출에 성공하였기 때문에, 중계기 1은 인덱스 24인 RB 페어에서 다른 RB인 인덱스 7 내지 13인 OFDM 심볼들에 대한 블라인드 디코딩을 더 수행하여 자신을 위한 추가적인 R-PDCCH가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 이 경우 중계기 1은 인덱스 24인 RB 페어에서 인덱스 7 내지 13인 OFDM 심볼들에서 UL grant 검출에 성공한 후, 다음 RB 페어(즉, 인덱스 25인 RB 페어)에서 블라인드 디코딩을 수행하여, 이를 통해 추가적인 R-PDCCH가 존재하지 않음을 확인할 수 있다.

복수 개의 R-PDCCH 들을 연속적인 RB에서 TDM 방식으로 할당하여 전송하는 것을 살펴보았다. 이와 유사하게, 복수 개의 R-PDCCH를 연속적인 RB들을 통하여 FDM 형태로 할당하여 위치를 고정하는 방법도 고려해 볼 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 장치(50)의 구성 요소들을 나타내는 다이어그램이다.

도 7을 참조하면, 장치(50)는 단말, 기지국, 또는 중계기일 수 있다. 장치(50)는 프로세서(51), 메모리(52), 무선 주파수 유닛(RF 유닛)(53), 디스플레이 유닛(54), 및 사용자 인터페이스 유닛(55)을 포함한다.

무선 인터페이스 프로토콜의 레이어(layers)들은 프로세서(51) 내에서 구현된다. 프로세서(51)는 제어 플랜과 사용자 플랜을 제공한다. 각 레이어의 기능은 프로세서(51) 내에서 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.

디스플레이 유닛(54)은 다양한 정보를 디스플레이하고, LCD(liquid crystal display), OLED(organic light emitting diode)과 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다.

사용자 인터페이스 유닛(55)은 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.

RF 유닛(53)은 프로세서(51)에 연결되어 무선 신호를 송수신할 수 있다. RF 유닛(53)은 프로세서 전송 모듈(미도시)과 수신 모듈(미도시)로 구분될 수도 있다.

단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은, 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제1 레이어(L1), 제2 레이어(L2), 및 제3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 제1 레이어에 속하며 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(radio 자원 control) 레이어는 제3 레이어에 속하며 단말과 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말과 네트워크는 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환한다.

이상에서 설명된 실시예들은 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 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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 실시예는 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 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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.

Claims

무선 통신 시스템에서 기지국이 제어 정보를 전송하는 방법에 있어서,
중계기를 위한 하향링크 제어채널(Relay-Physical Downlink Control Channel, R-PDCCH) 전송들을 모니터링하기 위한 자원 블록들(Resource Blocks, RBs)의 세트에 관련된 정보를 상기 중계기로 전송하는 단계;
상기 중계기를 위한 하향링크 할당(downlink assignment) 정보를 포함하는 제 1 R-PDCCH를 상기 기지국에서 상기 중계기로의 전송을 위해 설정된 서브프레임의 첫 번째 슬롯의 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 심볼 인덱스 3 내지 6에 해당하는 OFDM 심볼들에서 전송하는 단계; 및
상기 중계기를 위한 상향링크 할당 정보를 포함하는 제 2 R-PDCCH를 상기 중계기를 위해 설정된 상기 서브프레임의 두 번째 슬롯에서 전송하는 단계를 포함하는, 기지국의 제어 정보 전송 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 제 2 R-PDCCH는 상기 서브프레임의 상기 두 번째 슬롯 내의 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 심볼 인덱스 7 내지 13에 해당하는 OFDM 심볼들에서 전송되는, 기지국의 제어 정보 전송 방법.
제 1항에 있어서,
상기 하향링크 할당 정보는 하향링크 그랜트(downlink grant)를 포함하는, 기지국의 제어 정보 전송 방법.
제 1항에 있어서,
상기 상향링크 할당 정보는 상향링크 그랜트(uplink grant)에 포함하는, 기지국의 제어 정보 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 기지국에 있어서,
송신기; 및
프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는,
상기 송신기가 중계기를 위한 하향링크 제어채널(Relay-Physical Downlink Control Channel, R-PDCCH) 전송들을 모니터링하기 위한 자원 블록들(Resource Blocks, RBs)의 세트에 관련된 정보를 상기 중계기로 전송하고, 상기 중계기를 위한 하향링크 할당(downlink assignment) 정보를 포함하는 제 1 R-PDCCH를 상기 기지국에서 상기 중계기로의 전송을 위해 설정된 서브프레임의 첫 번째 슬롯의 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 심볼 인덱스 3 내지 6에 해당하는 OFDM 심볼들에서 전송하고, 상기 중계기를 위한 상향링크 할당 정보를 포함하는 제 2 R-PDCCH를 상기 중계기를 위해 설정된 상기 서브프레임의 두 번째 슬롯에서 전송하도록 제어하는, 기지국.
삭제
제 6항에 있어서,
상기 송신기는 상기 제 2 R-PDCCH를 상기 서브프레임의 상기 두 번째 슬롯 내의 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 심볼 인덱스 7 내지 13에 해당하는 OFDM 심볼들에서 전송하는, 기지국.
제 6항에 있어서,
상기 하향링크 할당 정보는 하향링크 그랜트(downlink grant)를 포함하는, 기지국.
제 6항에 있어서,
상기 상향링크 할당 정보는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 포함하는, 기지국.
무선 통신 시스템에서 중계기가 제어 정보를 수신하는 방법에 있어서,
상기 중계기를 위한 하향링크 제어채널(Relay-Physical Downlink Control Channel, R-PDCCH) 전송들을 모니터링하기 위한 자원 블록들(Resource Blocks, RBs)의 세트에 관련된 정보를 수신하는 단계;
상기 자원 블록들의 세트에 관련된 정보에 기초하여 상기 중계기를 위한 하향링크 할당(downlink assignment) 정보를 포함하는 제 1 R-PDCCH를 기지국에서 상기 중계기로의 전송을 위해 설정된 서브프레임의 첫 번째 슬롯의 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 심볼 인덱스 3 내지 6에 해당하는 OFDM 심볼들에서 수신하는 단계; 및
상기 자원 블록들의 세트에 관련된 정보에 기초하여 상기 중계기를 위한 상향링크 할당 정보를 포함하는 제 2 R-PDCCH를 상기 중계기를 위해 설정된 상기 서브프레임의 두 번째 슬롯에서 수신하는 단계를 포함하는, 중계기의 제어 정보 수신 방법.
삭제
삭제
삭제
제 11항에 있어서,
상기 제 2 R-PDCCH는 상기 서브프레임의 상기 두 번째 슬롯 내의 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 심볼 인덱스 7 내지 13에 해당하는 OFDM 심볼들에서 수신되는, 중계기의 제어 정보 수신 방법.
제 11항에 있어서,
상기 하향링크 할당 정보는 하향링크 그랜트(downlink grant)를 포함하는, 중계기의 제어 정보 수신 방법.
제 11항에 있어서,
상기 상향링크 할당 정보는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 포함하는, 중계기의 제어 정보 수신 방법.
무선 통신 시스템에서 제어 정보를 수신하기 위한 중계기에 있어서,
수신기; 및
프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는,
상기 수신기가 상기 중계기를 위한 하향링크 제어채널(Relay-Physical Downlink Control Channel, R-PDCCH) 전송들을 모니터링하기 위한 자원 블록들(Resource Blocks, RBs)의 세트에 관련된 정보를 수신하고, 상기 수신기가 상기 자원 블록들의 세트에 관련된 정보에 기초하여 상기 중계기를 위한 하향링크 할당(downlink assignment) 정보를 포함하는 제 1 R-PDCCH를 기지국에서 상기 중계기로의 전송을 위해 설정된 서브프레임의 첫 번째 슬롯의 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 심볼 인덱스 3 내지 6에 해당하는 OFDM 심볼들에서 수신하며, 상기 수신기가 상기 자원 블록들의 세트에 관련된 정보에 기초하여 상기 중계기를 위한 상향링크 할당 정보를 포함하는 제 2 R-PDCCH를 상기 중계기를 위해 설정된 상기 서브프레임의 두 번째 슬롯에서 수신하도록 제어하는, 중계기.
제 18항에 있어서,
상기 수신기는 상기 제 2 R-PDCCH를 상기 서브프레임의 상기 두 번째 슬롯 내의 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 심볼 인덱스 7 내지 13에 해당하는 OFDM 심볼들에서 수신하는, 중계기.
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