KR101763596B1

KR101763596B1 - 복수의 컴포넌트 캐리어를 지원하는 무선통신 시스템에서 크로스-캐리어 스케쥴링을 통한 데이터 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101763596B1
Application number: KR1020110000826A
Authority: KR
Inventors: 김소연; 정재훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2011-01-05
Publication date: 2017-08-01
Also published as: KR20110081070A; US9247562B2; US20120320840A1

Abstract

본 발명은 복수의 컴포넌트 캐리어를 지원하는 시스템에서 크로스 캐리어 스케쥴링(cross-carrier scheduling)을 통해 데이터 버스트를 전송하기 위한 단말의 동작 방법에 있어서, 서브 프레임 내의 제어 영역에서 하향링크 제어 채널(PDCCH)을 통해, 캐리어 지시자 필드(CIF)를 포함하는 하향링크 제어 정보(DCI)를 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 캐리어 지시자 필드가 지시하는 하향링크 컴포넌트 캐리어를 확인한 후, 상기 확인된 하향링크 컴포넌트 캐리어와 링키지가 설정된 상향링크 컴포넌트 캐리어를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 상향링크 컴포넌트 캐리어를 통해 상기 기지국으로 상향링크 데이터 버스트를 전송하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

복수의 컴포넌트 캐리어를 지원하는 무선통신 시스템에서 크로스-캐리어 스케쥴링을 통한 데이터 전송 방법 및 장치{apparatus and method for transmitting data burst using cross-carrier scheduling in wireless communication system supporting multiple component carrier}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 컴포넌트 캐리어를 지원하는 무선통신 시스템에서 크로스-캐리어 스케쥴링(cross-carrier scheduling)을 통한 데이터 전송 방법과 이를 이용하는 단말 장치에 관한 것이다.

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

한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 하나의 캐리어에 대해 1.25MHz, 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz 등의 대역폭 중 하나로 설정하여 여러 단말에게 하향링크/상향링크 전송 서비스를 제공한다. 이때, 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크 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.

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 어그리게이션(또는 캐리어 병합) 또는 대역폭 어그리게이션(또는 대역폭 병합)(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation) 기술을 사용하도록 하고 있다. 캐리어 어그리게이션은 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여 복수의 주파수 블록을 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하도록 한다. 각 주파수 블록의 대역폭은 LTE 시스템에서 사용되는 시스템 블록의 대역폭에 기초하여 정의될 수 있다. 각각의 주파수 블록은 컴포넌트 캐리어(component carrier)를 이용하여 전송된다.

차세대 통신 시스템인 LTE-A 시스템에서 캐리어 병합 기술을 채용함에 따라, 복수의 캐리어를 지원하는 시스템에서 단말이 기지국 또는 중계기로부터 신호를 수신하기 위한 방법이 필요하게 되었다.

본 발명은 하향링크 제어 정보(DCI)에 포함된 캐리어 지시자 필드(CIF)를 이용하여 크로스-캐리어 스케쥴링된 상향링크 컴포넌트 캐리어를 결정함으로써 데이터를 전송하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 상기 캐리어 지시자 필드는 상기 단말에게 할당된 컴포넌트 캐리어 구성에 따라 각 컴포넌트 캐리어를 지시하는 인덱스(index) 값을 나타내는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캐리어 지시자 필드는 하향링크 컴포넌트 캐리어를 지시하는 인덱스 값인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하향링크 제어 정보는 하향링크 자원 할당 정보를 포함하는 하향링크 스케쥴링 할당(DL scheduling assignment)이거나 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 상향링크 그랜트(UL grant)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 확인된 하향링크 컴포넌트 캐리어는 적어도 하나의 상향링크 컴포넌트 캐리어와 링키지가 설정된 하향링크 컴포넌트 캐리어인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캐리어 지시자 필드는 3 비트로 표현되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 복수의 컴포넌트 캐리어를 지원하는 시스템에서 크로스 캐리어 스케쥴링(cross-carrier scheduling)을 통해 데이터 버스트를 전송하기 위한 단말에 있어서, 무선 신호를 송신 및 수신하는 무선통신부; 및 상기 무선통신부와 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 서브 프레임 내의 제어 영역에서 하향링크 제어 채널(PDCCH)을 통해, 캐리어 지시자 필드(CIF)를 포함하는 하향링크 제어 정보(DCI)를 기지국으로부터 수신하도록 상기 무선통신부를 제어하며, 상기 캐리어 지시자 필드가 지시하는 하향링크 컴포넌트 캐리어를 확인한 후, 상기 확인된 하향링크 컴포넌트 캐리어와 링키지가 설정된 상향링크 컴포넌트 캐리어를 결정하며, 상기 결정된 상향링크 컴포넌트 캐리어를 통해 상기 기지국으로 상향링크 데이터 버스트를 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 단말-특정한(UE-specific) 캐리어 지시자 필드(CIF)를 사용함으로써 즉, 각 단말에게 할당된 컴포넌트 캐리어 구성에 따라 각 컴포넌트 캐리어들을 인덱싱(indexing)하고 상기 인덱싱 값을 CIF로 알려줌으로써, 고정된 크기의 CIF를 가지고 모든 단말을 스케쥴링 해줄 수 있는 효과가 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.

도 1은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도.
도 3은 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템의 하향링크 및 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 도.
도 4는 본 발명에서 사용되는 하향링크의 시간-주파수 자원 격자 구조(resource grid structure)를 나타낸 도.
도 5는 PDCCH의 구성을 나타낸 블록도.
도 6은 PDCCH의 자원 맵핑의 예를 나타낸 도.
도 7은 시스템 대역에서의 CCE 인터리빙을 나타낸 도.
도 8은 PDCCH의 모니터링을 나타낸 예시도.
도 9의 (a)는 기지국에서 복수의 MAC이 멀티 캐리어를 관리하는 개념을 설명한 도면이고, 도 9의 (b)는 단말에서 복수의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 설명하기 위한 도.
도 10의 (a)는 기지국에서 하나의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 설명하기 위한 도면이고, 도 10의 (b)는 단말에서 하나의 MAC이 멀티캐리어를 관리하는 개념을 설명하기 위한 도.
도 11은 다중 반송파의 일 예를 나타낸 도.
도 12는 크로스-반송파 스케줄링의 일 예를 나타낸 도.
도 13은 컴포넌트 캐리어(CC) 집합의 일 예를 나타낸 도.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 CIF 설정 방법을 나타낸 예시도.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신 시스템을 나타낸 블록도.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

도 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)=3.1552×10^-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.

LTE 시스템에서 하나의 자원블록(Resource Block, RB)은 12개의 부반송파 ×7(6)개의 OFDM 심볼 또는 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 또는 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 서브프레임 내의 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 LTE 시스템 등에서 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.

이하에서 하향링크 물리채널인 PDCCH에 대해서 간략히 살펴보기로 한다. PDCCH에 대한 구체적인 설명은 이하 도 5 내지 도 8에서 구체적으로 설명하기로 한다.

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

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

PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 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.

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-1까지 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 2를 참조하면, 기지국은 제어 정보 등을 몇 개의 영역으로 보낼 지에 따라 PDCCH 포맷을 결정할 수 있다. 단말은 CCE 단위로 제어 정보 등을 읽어서 오버헤드를 줄일 수 있다. 마찬가지로, 중계기도 R-CCE 단위로 제어 정보 등을 읽을 수 있다. LTE-A 시스템에서는, 임의의 중계기를 위한 R-PDCCH를 전송하기 위해 R-CCE(Relay-Control Channel Element) 단위로 자원 요소(Resource Element, RE)를 매핑할 수 있다.

도 3의 (b)를 참조하면, 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

-1까지의 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 할당받고, 위의 2개의 슬롯 중 제 2 슬롯에 속하는

개의 VRB들도 마찬가지로 각각 0부터

-1 중 어느 하나의 인덱스를 할당받는다.

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

이하에서 LTE 시스템에서 기지국이 단말에게 PDCCH를 내려보내기 위한 과정을 설명한다.

도 5는 PDCCH의 구성을 나타낸 블록도이다.

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

특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RARNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 복수의 단말에 대한 TPC(transmit power control) 명령을 지시하기 위해 TPC-RNTI가 CRC에 마스킹될 수 있다.

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

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

부호화된 데이터는 변조되어 변조 심벌들이 생성된다(530).

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

도 6은 PDCCH의 자원 맵핑의 예를 나타낸다.

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

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

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

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

도 7은 시스템 대역에 CCE를 분산시키는 예를 나타낸다.

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

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

도 8은 PDCCH의 모니터링을 나타낸 예시도이다.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

3GPP LTE 시스템은 하향링크 대역폭과 상향링크 대역폭이 다르게 설정되는 경우를 지원하나, 이는 하나의 요소 반송파(component carrier, CC)를 전제한다.

이는 3GPP LTE는 각각 하향링크와 상향링크에 대하여 각각 하나의 CC가 정의되어 있는 상황에서, 하향링크의 대역폭과 상향링크의 대역폭이 같거나 다른 경우에 대해서만 지원되는 것을 의미한다. 예를 들어, 3GPP LTE 시스템은 최대 20MHz을 지원하고, 상향링크 대역폭과 하향링크 대역폭을 다를 수 있지만, 상향링크와 하향링크에 하나의 CC 만을 지원한다.

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

스펙트럼 집성은 집성이 주파수 영역에서 연속적인 반송파들 사이에서 이루어지는 인접(contiguous) 스펙트럼 집성과 집성이 불연속적인 반송파들 사이에 이루어지는 비인접(non-contiguous) 스펙트럼 집성으로 나눌 수 있다. 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 CC들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

도 11은 다중 반송파의 일 예를 나타낸다.

DL CC와 UL CC가 각각 3개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 각 DL CC에서 PDCCH와 PDSCH가 독립적으로 전송되고, 각 UL CC에서 PUCCH와 PUSCH가 독립적으로 전송된다.

이하에서, 다중 반송파(multiple carrier) 시스템이라 함은 상기에서도 살핀 것처럼, 스펙트럼 집성을 기반으로 하여 다중 반송파를 지원하는 시스템을 말한다.

다중 반송파 시스템에서 인접 스펙트럼 집성 및/또는 비인접 스펙트럼 집성이 사용될 수 있으며, 또한 대칭적 집성 또는 비대칭적 집성 어느 것이나 사용될 수 있다.

다중 반송파 시스템에서, DL CC와 UL CC간의 링키지(linkage)가 정의될 수 있다. 링키지는 하향링크 시스템 정보에 포함되어 있는 EARFCN 정보를 통해 구성될 수 있으며, 고정된 DL/UL Tx/Rx separation 관계를 이용해 구성된다. 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC간의 맵핑 관계를 말한다.

또는, 링키지는 HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC(또는 UL CC)와 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 UL CC(또는 DL CC)간의 맵핑 관계일 수도 있다. 링키지 정보는 RRC 메시지와 같은 상위계층 메시지나 시스템 정보의 일부로써 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다. DL CC와 UL CC간의 링키지는 고정될 수도 있지만, 셀간/단말 간 변경될 수 있다.

분할 코딩(separate coding)된 PDCCH는 PDCCH가 하나의 반송파에 대한 PDSCH/PUSCH를 위한 자원 할당과 같은 제어정보를 나를 수 있는 것을 말한다. 즉, PDCCH와 PDSCH, PDCCH와 PUSCH가 각각 1:1로 대응된다.

조인트 코딩(joint coding)된 PDCCH는 하나의 PDCCH가 복수의 CC의 PDSCH/PUSCH를 위한 자원 할당을 나를 수 있는 것을 말한다. 하나의 PDCCH는 하나의 CC를 통해 전송될 수 있고, 또는 복수의 CC를 통해 전송될 수도 있다.

이하에서 편의상 하향링크 채널인 PDSCH-PDSCH를 기준으로 분할코딩의 예를 설명하지만, 이는 PDCCH-PUSCH의 관계에도 그대로 적용할 수 있다.

다중 반송파 시스템에서, CC 스케줄링은 2가지 방법이 가능하다.

첫 번째는 하나의 CC에서 PDCCH-PDSCH 쌍이 전송되는 것이다. 이 CC를 자기-스케줄링(self-secheduling) CC라 한다. 또한, 이는 PUSCH가 전송되는 UL CC는 해당되는 PDCCH가 전송되는 DL CC에 링크된 CC가 됨을 의미한다.

즉, PDCCH는 동일한 CC상에서 PDSCH 자원을 할당하거나, 링크된 UL CC상에서 PUSCH 자원을 할당하는 것이다.

두 번째는, PDCCH가 전송되는 DL CC에 상관없이 PDSCH가 전송되는 DL CC 또는 PUSCH가 전송되는 UL CC가 정해지는 것이다. 즉, PDCCH와 PDSCH가 서로 다른 DL CC에서 전송되거나 PDCCH가 전송된 DL CC와 링키지되지 않은 UL CC를 통해 PUSCH가 전송되는 것이다. 이를 크로스-반송파(cross-carrier) 스케줄링이라 한다.

PDCCH가 전송되는 CC를 PDCCH 반송파, 모니터링 반송파 또는 스케줄링(scheduling) 반송파라 하고, PDSCH/PUSCH가 전송되는 CC를 PDSCH/PUSCH 반송파 또는 스케줄링된(scheduled) 반송파라 할 수 있다.

크로스-반송파 스케줄링은 단말 별로 활성화/비활성화될 수 있으며, 크로스-반송파 스케줄링이 활성화된 단말은 CIF가 포함된 DCI를 수신할 수 있다. 단말은 DCI에 포함된 CIF로부터 수신한 PDCCH가 어느 스케줄링된 CC에 대한 제어 정보인지 알 수 있다.

크로스-반송파 스케줄링에 의해 미리 정의된 DL-UL 링키지는 오버라이딩(overriding)할 수 있다. 즉, 크로스 반송파 스케줄링은 DL-UL 링키지에 상관없이 링크된 CC가 아닌 다른 CC를 스케줄링할 수 있다.

도 12는 크로스-반송파 스케줄링의 일 예를 나타낸다.

DL CC #1과 UL CC #1이 링크되어 있고, DL CC #2과 UL CC #2이 링크되어 있고, DL CC #3과 UL CC #3이 링크되어 있다고 하자.

DL CC #1의 제1 PDCCH(1201)은 동일한 DL CC #1의 PDSCH(1202)에 대한 DCI를 나른다. DL CC #1의 제2 PDCCH(1211)은 DL CC #2의 PDSCH(1212)에 대한 DCI를 나른다. DL CC #1의 제3 PDCCH(1221)은 링크되어 있지 않은 UL CC #3의 PUSCH(1222)에 대한 DCI를 나른다.

크로스-반송파 스케줄링을 위해, PDCCH의 DCI는 CIF(carrier indicator field)를 포함할 수 있다. CIF는 DCI를 통해 스케줄링되는 DL CC 또는 UL CC를 지시한다. 예를 들어, 제2 PDCCH(1211)는 DL CC #2를 가리키는 CIF를 포함할 수 있다. 제3 PDCCH(1221)은 UL CC #3을 가리키는 CIF를 포함할 수 있다.

또는, 제3 PDCCH(1221)의 CIF는 UL CC에 해당하는 CIF 값이 아닌 DL CC에 해당되는 CIF 값으로 알려줄 수 있다.

즉, 제3 PDCCH(1221)의 CIF는 UL CC #3과 링크된 DL CC #3을 가리킴으로써, PUSCH가 스케줄링된 UL CC #3을 간접적으로 지시할 수 있다. PDCCH의 DCI가 PUSCH 스케줄링을 포함하고, CIF가 DL CC를 가리키면, 단말은 DL CC와 링크된 UL CC상의 PUSCH 스케줄링임을 판단할 수 있기 때문이다. 이를 통해 제한된 비트 길이 (예, 3bit길이의 CIF)를 가지는 CIF를 이용해 모든 DL/UL CC를 알려주는 방법보다 많은 개수의 CC를 지시할 수 있는 효과가 있다.

크로스-반송파 스케줄링을 사용하는 단말은 하나의 스케줄링 CC의 제어영역내에서 동일한 DCI 포맷에 대해 복수의 스케줄링된 CC의 PDCCH를 모니터링하는 것이 필요하다. 예를 들어, 복수의 DL CC들 각각의 전송 모드가 다르면, 각 DL CC에서 다른 DCI 포맷에 대한 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. 동일한 전송 모드를

사용하더라도, 각 DL CC의 대역폭이 다르면, 동일한 DCI 포맷하에서 DCI 포맷의 페이로드(payload)의 크기가 달라 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다.

결과적으로, 크로스-반송파 스케줄링이 가능할 때, 단말은 CC별 전송 모드 및/또는 대역폭에 따라 모니터링 CC의 제어영역에서 복수의 DCI에 대한 PDCCH를 모니터링하는 것이 필요하다. 따라서, 이를 지원할 수 있는 검색 공간의 구성과 PDCCH 모니터링이 필요하다.

먼저, 다중 반송파 시스템에서, 다음과 같은 용어를 정의한다

UE DL CC 집합 : 단말이 PDSCH를 수신하도록 스케줄링된 DL CC의 집합

UE UL CC 집합 : 단말이 PUSCH를 전송하도록 스케줄링된 UL CC의 집합

PDCCH 모니터링 집합(monitoring set) : PDCCH 모니터링을 수행하는 적어도 하나의 DL CC의 집합. PDCCH 모니터링 집합은 UE DL CC 집합과 같거나, UE DL CC 집합의 부집합(subset)일 수 있다. PDCCH 모니터링 집합은 UE DL CC 집합내의 DL CC들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는 PDCCH 모니터링 집합은 UE DL CC 집합에 상관없이 별개로 정의될 수 있다. PDCCH 모니터링 집합에 포함되는 DL CC는 링크된 UL CC에 대한 자기-스케줄링(self-scheduling)은 항상 가능하도록 설정될 수 있다.

UE DL CC 집합, UE UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합은 셀-특정적(cell-specific) 또는 단말-특정적(UE-specific)으로 설정될 수 있다.

도 13은 CC 집합의 일 예를 나타낸다. UE DL CC 집합으로 DL CC 4개 (DL CC #1, #2, #3, #4), UE UL CC 집합으로 UL CC 2개 (UL CC #1, #2), PDCCH 모니터링 집합으로 DL CC 2개 (DL CC #2, #3)가 단말에 할당되었다고 하자.

PDCCH 모니터링 집합 내의 DL CC #2는 UE DL CC 집합내의 DL CC #1/#2의 PDSCH에 대한 PDCCH와 UE UL CC 집합 내의 UL CC #1의 PUSCH에 대한 PDCCH를 전송한다. PDCCH 모니터링 집합 내의 DL CC #3은 UE DL CC 집합 내의 DL CC #3/#4의 PDSCH에 대한 PDCCH와 UE UL CC 집합내의 UL CC #2의 PUSCH에 대한 PDCCH를 전송한다.

UE DL CC 집합, UE UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합에 포함되는 CC들간에 링키지가 설정될 수 있다. 도 13의 예에서, 스케줄링 CC인 DL CC #2와 스케줄링된 CC인 DL CC #1간에 PDCCH-PDSCH 링키지가 설정되고, DL CC #2와 UL CC #1은 PDCCH-PUSCH 링키지가 설정되는 것이다. 또한, 스케줄링 CC인 DL CC #3과 스케줄링된 CC인 DL CC #4간에 PDCCH-PDSCH 링키지가 설정되고, DL CC #3과 UL CC #2은 PDCCH-PUSCH 링키지가 설정되는 것이다. 이와 같은 스케줄링 CC에 관한 정보 또는 PDCCH-PDSCH/PUSCH 링키지 정보는 셀-특정 시그널링 또는 단말-특정 시그널링을 통해 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.

또는, PDCCH 모니터링 집합내의 DL CC들 각각에 대해 DL CC와 UL CC 양자를 링크시키지 않을 수 있다. PDCCH 모니터링 집합내의 DL CC와 UE DL CC 집합내의 DL CC를 링크시킨 후, PUSCH 전송을 위한 UL CC는 UE DL CC 집합 내의 DL CC에 링크된 UL CC로 한정할 수 있다.

UE DL CC 집합, UE UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합의 링키지에 따라 CIF가 다르게 설정될 수 있다.

이하에서, 본 발명의 일 실시 예에 따라 크로스-캐리어 스케쥴링이 활성화된 단말에서 캐리어 지시 필드(CIF)를 기지국으로부터 수신한 경우, 상기 CIF를 해석하는 방법에 대해 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 CIF 해석 방법을 설명하기에 앞서, 셀-특정(cell-specific) CIF(carrier indicator field) 설정 방법 및 단말-특정(UE-specific) CIF 설정 방법에 대해 간략히 설명하기로 한다.

도 14는 CIF 설정 방법을 나타낸 도이다.

도 14a는 셀-특정(cell-specific) CIF(carrier indicator field) 설정 방법을 나타낸 도이며, 도 14b는 단말-특정(UE-specific) CIF 설정 방법을 나타낸 도이다.

도 14a에 도시된 바와 같이, 셀-특정(cell-specific) CIF 방법은 특정 셀에서 구성하는 모든 컴포넌트 캐리어(CC)들에 대해서 indexing을 하고, 상기 CC에 해당하는 index 값을 각 단말에게 indication하는 것이다.

도 14a를 참조하면, 셀에서 구성하는 CC가 CC0~CC4까지 5개인 경우, 각 CC에 대해서 '000', '001', '010', '100', '101'로 인덱싱을 하고, 단말에게 상기 인덱싱 값을 CIF로 알려주게 된다.

여기서, CIF는 3비트로 고정되어 있는데 반해, 하나의 셀은 3비트로 표현 가능한 8개의 CC를 넘어서는, 즉 8개 이상의 CC들을 사용하여 cell deployment를 할 수 있다. 따라서, cell-specific한 CIF indexing은 모든 단말에게 unified indexing을 사용할 수 있다는 장점이 있지만, cell configuration에 따라 3비트의 CIF만을 가지고 제대로 모든 단말들을 스케줄링 해줄 수 없게 된다.

또한, 도 14b에 도시된 바와 같이, UE-specific CIF 설정 방법은 각 단말에게 할당된 CC configuration에 따라서 각 CC들을 indexing하고 해당 indexing을 CIF로 알려주는 방법을 말한다.

도 14b를 참조하면, UE 0에 할당된 컴포넌트 캐리어 구성은 CC0, CC1, CC3이 며, UE 1에 할당된 컴포넌트 캐리어 구성은 CC1, CC2, CC4가 된다.

따라서, 기지국은 UE 0에 대한 CCO, CC1, CC3에 대해 각각 '000', '001', '010'으로 indexing하고 상기 indexing 값을 UE 0에게 CIF로 알려준다. 또한, 기지국은 UE 1에 대한 CC1, CC2, CC4에 대해 각각 '000', '001', '010'으로 indexing하고 상기 indexing 값을 UE 1에게 CIF로 알려준다.

이하에서는, 단말-특정(UE-specific) CIF 방법에서 단말이 기지국으로부터 CIF를 수신하는 경우, 상기 CIF를 해석하는 방법에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

방법 1: DL/UL independent CIF assignment

방법 1의 경우는 DL CC들에 대한 DL grant들에 3bit의 CIF를, UL CC들에 대한 UL grant들에 3bit의 CIF를 각각 독립적으로 할당하는 방법이다. LTE(Rel-8)의 UL grant DCI format인 DCI format 0의 경우에는 DL grant DCI format인 DCI format 1A와 사이즈가 항상 같기 때문에, DL/UL grant의 구별을 위해서 1bit에 해당하는 플래그(flag)를 붙여준다.

즉, {000~ 111}까지의 3비트로 표현될 수 있는 8개의 state를 각각 DL/UL에 독립적으로 사용하는 경우에는 DCI format안의 CIF만으로 DL grant인지 UL grant인지 구별할 수 없기 때문에 DL/UL를 구별하기 위한 플래그(flag)를 붙인다.

방법 2: implicit UL CIF assignment

방법 2는 UL CC에 대한 UL grant에는 독립적인 CIF를 전송하지 않는 방법이다.

(1) UL grant에 대해서 cross-carrier scheduling을 하고자 하는 경우에는 단말이 cross-carrier scheduling이 활성화(activation)되어 있고, UL grant를 수신한 경우에는 UL grant를 수신한 DL CC와 링키지(linkage) 되어 있는 UL CC에 대한 grant임을 자동적으로 인식하고 상기 DL CC와 링키지 되어 있는 UL CC로 데이터를 전송한다.

(2) UL grant에 붙여서 보내는 CIF가 실제로 indication하는 indexing은 DL CC에 대한 indexing으로 보내고, 단말은 해당 CIF를 읽고 CIF가 indication하는 DL CC와 linkage된 UL CC에 대한 grant임을 자동적으로 인식하고 해당 UL CC로 데이터 를 전송한다. 여기서, 단말은 DCI fomat size의 크기를 통해, 기지국으로부터 수신되는 DCI가 DL grant인지 UL grant인지를 알 수 있다.

방법 3: DL/UL combined CIF assignment

방법 3은 3bit의 CIF 즉, {000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111} 8개 state들을 DL/UL grant가 공유하여 사용하는 방법이다. 일 예로, {000~100}까지 5개 state는 DL CC를 위해서 사용하고, 나머지 3개의 state는 UL CC를 위해서 사용하는 것이다.

상기 일 예와 같이 DL/UL이 각각 사용할 수 있는 state를 고정시켜 DL CC 및UL CC를 사용할 수 있다. 하지만, 단말의 carrier assignment 상태에 따라서 가변적으로 CIF를 해석하도록 할 수도 있다.

일 예로, 단말 A는 DL CC 4개, UL CC 2개를 할당 받았다고 하면, 000~011의 4개 state는 DL CC를 indication하기 위한 것으로, 100~101의 두 개 state는 UL CC를 indication하기 위한 것으로 해석할 수 있다. 상기와 같은 방법에서는 CIF의 state로 DL grant인지 UL grant인지가 구별되기 때문에 상기 방법 1과 같이 DL/UL 구별을 위한 flag를 따로 붙일 필요가 없게 된다.

앞서의 DL/UL DCI mode indicator는 일정한 위치에 존재하는 것이 바람직하나, Rel-8 LTE system에 정의된 바와 같이 DCI format 0과 1A에서 DCI format indicator가 존재하는 위치와 같은 위치를 mode indicator의 위치로 결정하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 DCI mode에 상관없이 일정한 위치에 DCI DL/UL mode를 일관되게 구분하게 만들 수 있다.

또한, 상기 방법 1 내지 3의 hybrid 형태로 DL/UL CC configuration이 3비트 CIF로 표현 가능한 범위 안에 들어올 때(즉, 임의의 단말에게 할당된 DL/UL CC의 총 수가 8개를 초과하지 않는 경우에)는 상기 방법 3을 사용하고, DL/UL CC configuration이 3비트 CIF로 표현 가능한 범위를 벗어나는 경우에는 (즉, 임의의 단말에게 할당된 DL/UL CC의 총 수가 8개를 초과하는 경우에) 상기 방법 1 내지 방법 2를 사용할 수도 있다.

즉, 단말의 DL/UL CC configuration에 따라 CIF interpretation을 가변적으로 하는 방법을 사용하도록 할 수 있다.

단말의 CC configuration에 따라서 CIF에 대한 변경이 발생할 수 있는 부분은 하기와 같은 것이 있을 수 있다.

1. CIF의 해석 방법의 변경: 이는 앞서 기술한 바와 같이 CIF와 DL/UL CC와의 매핑 관계를 변경하는 것을 고려할 수 있다. 예로 3비트의 CIF로 CC를 지칭하는 경우 DL CC와 UL CC의 총개수가 3bit에서 CC indexing으로 허용된 state로 표현이 불가한 경우에 DL CC와 UL CC에 대해서 독립적인 indexing을 수행하고 대신에 DCI format을 지정하는 indicator를 포함할 수 있다. 반대로 허용된 state로 표현이 가능한 경우에는 DL/UL CC를 혼합하여 indexing함으로써, CIF의 값만 보고도 DL DCI인지 UL DCI인지 구분할 수 있게 되며 이 경우에는 DL/UL DCI mode 구분자를 포함하지 않는 형태로 결정될 수 있다. 이 때 DL/UL DCI mode indicator의 존재 여부는 단말의 CC configuration에 따라서 implicit하게 앞서와 같이 결정될 수 있으나, CC configuration과 함께 explicit하게 UE-specific dedicated signaling으로 설정될 수 있다.

이와 같은 결정 기준은 UE-specific CC configuration에 따라서 달라질 수 있으나, system-specific CC configuration에 따라서 결정될 수 있다. 즉, system에 존재하는 총 CC의 개수에 따라서 UE가 이와 같은 해석 방법을 변경하는 것을 자동으로 설정할 수 있다.

2. CIF의 의미 변경: 시스템에서 사용하고 있는 총 carrier 수에 따라서 CIF의 mapping의미를 변경할 수 있다. 이 때, 의미는 CIF의 매핑 방법, 즉 UE-specific interpretation을 적용하거나 cell-specific(system-specific interpretation)을 선택하는 기준이 될 수 있다.

즉, 시스템에 존재하는 CC의 개수가 CIF의 허용 가능한 state로 표현 가능한 경우에는 system-specific indexing으로 CIF를 해석하는 것이며, 그렇지 않은 경우에는 CIF를 UE-specific하게 해석하는 방안이다. 즉 UE-specific CC configuration에 따라서 CIF가 나타내는 값을 CC와 mapping하는 방안이다.

앞에서 mode indicator의 존재 유무에 따라서 DCI format이 차지하는 bit position이 달라질 수 있다. 예를 들어, DL DCI인지 UL DCI인지를 CIF를 통해서 알 수 있을 경우에, DCI format에서 mode indicator로 사용되던 위치를 제거하고 나머지 field를 concatenation시켜서 bit field를 읽어내거나, 혹은 mode indicator가 DCI 외부에 정의된다면 mode indicator가 차지하는 위치만큼 shift후 bit field를 매핑하여 단말은 DCI field를 읽어 낼 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

기지국(1510)는 제어부(1511), 메모리(1512) 및 무선통신(RF)부(radio frequency unit)(1513)을 포함한다.

제어부(1511)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(1511)에 의해 구현될 수 있다.

제어부(1511)는 다중 반송파를 운영하고, 캐리어 지시자 필드(CIF)를 구성할 수 있다.

메모리(1512)는 제어부(1511)와 연결되어, 다중 반송파 운영을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. RF부(1513)는 제어부(1511)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

단말(1520)은 제어부(1521), 메모리(1522) 및 무선통신(RF)부(1523)을 포함한다.

제어부(1521)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(1521)에 의해 구현될 수 있다. 제어부(1521)는 다중 반송파를 운영하고, 캐리어 지시자 필드(CIF)를 기반으로 다중 반송파상의 크로스-캐리어 스케쥴링을 사용할 수 있다.

메모리(1512)는 제어부(1521)와 연결되어, 다중 반송파 운영을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. RF부(1513)는 제어부(1521)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

제어부(1511, 1521)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(1512,1522)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1513,1523)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(1512,1522)에 저장되고, 제어부(1511, 1521)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1512,1522)는 제어부(1511, 1521) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 제어부(1511, 1521)와 연결될 수 있다.

1500: 무선통신 시스템
1510: 기지국
1520: 단말
1511, 1521: 제어부
1512, 1522: 메모리
1513, 1523: 무선통신(RF)부

Claims

복수의 컴포넌트 캐리어를 지원하는 시스템에서 크로스 캐리어 스케쥴링(cross-carrier scheduling)을 통해 데이터 버스트를 전송하기 위한 단말의 동작 방법에 있어서,
서브 프레임 내의 제어 영역에서 하향링크 제어 채널(PDCCH)을 통해, 캐리어 지시자 필드(CIF) 및 1비트의 플래그를 포함하는 하향링크 제어 정보(DCI)를 기지국으로부터 수신하되, 상기 1비트의 플래그는 상기 하향링크 제어 정보가 상향링크에 대한 것인지 또는 하향링크에 대한 것인지를 나타내는 단계;
상기 1비트의 플래그가 상향링크에 대한 것임을 나타내는 경우, 상기 캐리어 지시자 필드에 대응하는 상향링크 컴포넌트 캐리어를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 상향링크 컴포넌트 캐리어를 통해 상기 기지국으로 상향링크 데이터 버스트를 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 캐리어 지시자 필드는 상기 단말에게 할당된 컴포넌트 캐리어 구성에 따라 각 컴포넌트 캐리어를 지시하는 인덱스(index) 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 하향링크 제어 정보는 하향링크 자원 할당 정보를 포함하는 하향링크 스케쥴링 할당(DL scheduling assignment)이거나 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 상향링크 그랜트(UL grant)인 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 캐리어 지시자 필드는 3 비트로 표현되며,
상기 3 비트는 8개의 하향링크 컴포넌트 캐리어 또는 8개의 상향링크 컴포넌트 캐리어를 독립적으로 나타내며,
상기 1비트의 플래그는 상기 3 비트의 캐리어 지시자 필드가 상향링크에 대한 것인지 또는 하향링크에 대한 것인지를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
복수의 컴포넌트 캐리어를 지원하는 시스템에서 크로스 캐리어 스케쥴링(cross-carrier scheduling)을 통해 데이터 버스트를 전송하기 위한 단말에 있어서,
무선 신호를 송신 및 수신하는 무선통신부; 및
상기 무선통신부와 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
서브 프레임 내의 제어 영역에서 하향링크 제어 채널(PDCCH)을 통해, 캐리어 지시자 필드(CIF) 및 1비트의 플래그를 포함하는 하향링크 제어 정보(DCI)를 기지국으로부터 수신하도록 상기 무선통신부를 제어하며,
상기 1비트의 플래그는 상기 하향링크 제어 정보가 상향링크에 대한 것인지 또는 하향링크에 대한 것인지를 나타내며,
상기 1비트의 플래그가 상향링크에 대한 것임을 나타내는 경우, 상기 캐리어 지시자 필드에 대응하는 상향링크 컴포넌트 캐리어를 결정하며,
상기 결정된 상향링크 컴포넌트 캐리어를 통해 상기 기지국으로 상향링크 데이터 버스트를 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 7항에 있어서,
상기 캐리어 지시자 필드는 상기 단말에게 할당된 컴포넌트 캐리어 구성에 따라 각 컴포넌트 캐리어를 지시하는 인덱스(index) 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 단말.
제 7항에 있어서,
상기 하향링크 제어 정보는 하향링크 자원 할당 정보를 포함하는 하향링크 스케쥴링 할당(DL scheduling assignment)이거나 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 상향링크 그랜트(UL grant)인 것을 특징으로 하는 단말.
삭제
제 7항에 있어서,
상기 캐리어 지시자 필드는 3 비트로 표현되며,
상기 3 비트는 8개의 하향링크 컴포넌트 캐리어 또는 8개의 상향링크 컴포넌트 캐리어를 독립적으로 나타내며,
상기 1비트의 플래그는 상기 3 비트의 캐리어 지시자 필드가 상향링크에 대한 것인지 또는 하향링크에 대한 것인지를 나타내는 것을 특징으로 하는 단말.
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