KR101896766B1 - 하향링크 제어정보 송수신 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하향링크 제어정보를 송수신하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, MTC(Machine Type Communication) 동작(operation)을 위한 저 복잡성 단말 타입(low complexity UE category/type) 또는 커버리지 확장(Coverage Enhancement) 동작을 지원하는 단말을 위한 하향링크 제어채널의 검색 공산을 구성함에 있어서, 단말 특정 검색 공간(UE-specific Search Space, USS)을 구성하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 MTC 단말이 하향링크 제어정보를 수신하는 방법에 있어서 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 수신하는 단계와 상위계층 시그널링을 이용하여 하향링크 제어채널의 반복 전송이 시작되는 시작 서브프레임의 위치를 산출하는 단계와 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링하는 단계 및 단말 특정 검색 공간을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 반복 수신하는 단계를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

하향링크 제어정보 송수신 방법 및 그 장치{Methods for transmitting and receiving downlink control information and Apparatuses thereof}

본 발명은 하향링크 제어정보를 송수신하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, MTC(Machine Type Communication) 동작(operation)을 위한 저 복잡성 단말 타입(low complexity UE category/type) 또는 커버리지 확장(Coverage Enhancement) 동작을 지원하는 단말을 위한 하향링크 제어채널의 검색 공산을 구성함에 있어서, 단말 특정 검색 공간(UE-specific Search Space, USS)을 구성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

기계 형태 통신(machine type communication, 이하 "MTC" 통신이라 함)이란 데이터 통신의 한 가지 형태로 하나 이상의 개체가 반드시 인간의 상호 작용을 필요로 하지 않는 기기 또는 사물간 (machine to machine) 통신을 나타낸다. 인간의 상호 작용을 필요로 하지 않는 MTC 통신은 통신 과정에 인간이 개입하지 않고 통신이 이루어지는 방식의 모든 통신 방식을 지칭한다.

MTC 단말은 일반 단말에 비해 전파 환경이 나쁜 장소에 설치될 수 있다. MTC 단말이 일반 단말에 비해 전파 환경이 나쁜 장소에서 동작하기 위해서는, 하나의 서브프레임 단위로만 전송되는 각 물리 채널의 제어 정보 및/또는 데이터를 복수의 서브프레임에서 반복하여 전송할 필요가 있다.

한편, MTC 단말의 경우 무선 채널 환경에 따라 요구되는 커버리지 확장 정도가 다를 수 있으며, 하나의 셀 내에서 다수의 커버리지 확장 레벨에 따라 반복 전송 횟수나 전송 파워 등이 상이하게 설정될 수 있다.

이 경우, 하나의 셀 내에 위치하는 다양한 커버리지 확장 레벨을 갖는 MTC 단말에 대해서 동일한 단말 특정 검색 공간을 설정하는 경우 반복 전송 등에 따른 비효율적 무선자원 활용의 문제가 발생될 수 있다.

전술한 배경에서 본 발명은 커버리지 확장을 지원하는 MTC 단말에 대한 하향링크 제어정보를 전송하는 단말 특정 검색공간을 명확하게 확인할 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 MTC 단말에 대한 하향링크 제어정보를 복수의 서브프레임을 통해서 반복 전송하는 경우, 반복 전송이 발생되는 시작 서브프레임의 위치를 결정하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

전술한 과제를 해결하기 위해서 안출된 본 발명은 MTC(Machine Type Communication) 단말이 하향링크 제어정보를 수신하는 방법에 있어서 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 수신하는 단계와 상위계층 시그널링을 이용하여 하향링크 제어채널의 반복 전송이 시작되는 시작 서브프레임의 위치를 산출하는 단계와 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링하는 단계 및 단말 특정 검색 공간을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 반복 수신하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 기지국이 하향링크 제어정보를 전송하는 방법에 있어서 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 MTC(Machine Type Communication) 단말로 전송하는 단계와 상위계층 시그널링을 이용하여 MTC 단말을 위한 하향링크 제어채널의 시작 서브프레임을 결정하는 단계 및 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 반복 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 하향링크 제어정보를 수신하는 MTC(Machine Type Communication) 단말에 있어서 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 수신하는 수신부 및 상위계층 시그널링을 이용하여 하향링크 제어채널의 반복 전송이 시작되는 시작 서브프레임의 위치를 산출하고, 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링하는 제어부를 포함하되, 수신부는 단말 특정 검색 공간을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 반복 수신하는 MTC 단말 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 하향링크 제어정보를 전송하는 기지국에 있어서 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 MTC(Machine Type Communication) 단말로 전송하는 송신부 및 상위계층 시그널링을 이용하여 MTC 단말을 위한 하향링크 제어채널의 시작 서브프레임을 결정하는 제어부를 포함하되, 송신부는 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 반복 전송하는 기지국 장치를 제공한다.

이상에서 설명한 본 발명은 커버리지 확장을 지원하는 MTC 단말에 대한 하향링크 제어정보를 전송하는 단말 특정 검색공간을 명확하게 확인할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 MTC 단말에 대한 하향링크 제어정보를 복수의 서브프레임을 통해서 반복전송하는 경우, 반복 전송이 발생되는 시작 서브프레임의 위치를 결정함으로써, 반복 전송되는 하향링크 제어정보를 정확히 인지하여 수신할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 하향링크 제어정보를 전송하기 위한 PDCCH 및 EPDCCH를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 단말과 기지국의 신호 흐름을 설명하기 위한 신호도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 단말 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 MTC 단말 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다.　　 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.

다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다.

본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 Node-B, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii) 에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.

따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.

본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.

무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-Advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

또한, LTE, LTE-A와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.

한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.

본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두 개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.

다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 ‘PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다’는 형태로 표기하기도 한다.

또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.

또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 EPDCCH를 적용할 수 있다.

한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC시그널링을 포함한다.

eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.

도 1은 하향링크 제어정보를 전송하기 위한 PDCCH 및 EPDCCH를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-Advanced 시스템에서 단말을 위한 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 전송하기 위한 물리 제어채널로서 하향링크 제어채널(예를 들어, PDCCH 또는 EPDCCH)가 정의되었다.

예를 들어, 임의의 셀에 접속한 단말의 경우, PDCCH 또는 EPDCCH에 정의된 단말 특정 검색 공간(UE-specific Search Space, USS)과 PDCCH에 정의된 공통 검색 공간(Common Search Space, CSS)를 모니터링 한다. 일 예로, 단말은 해당 단말의 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier)로 스크램블링(scrambling)된 단말 특정(UE-specific) 하향링크 제어정보 및 SI-RNTI(System Information-Radio Network Temporary Identifier), P-RNTI(Paging-Radio Network Temporary Identifier), RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifier)로 스크램블링 된 셀 특정(cell-specific) 하향링크 제어정보를 수신할 수 있었다. 또한, 아이들(idle) 상태에 있는 LTE/LTE-Advanced 단말의 경우에도 현재 캠핑 온(camping on)하고 있는 셀의 CSS를 모니터링함으로서, 해당 단말을 위한 페이징 메시지에 대한 스케줄링 정보 또는 해당 셀의 시스템 정보에 대한 스케줄링 정보를 수신하고, 이를 기반으로 해당 페이징 메시지 및 시스템 정보를 수신할 수 있었다.

구체적으로 예를 들면, 단말은 PDCCH의 0번 CCE(Control Channel Element) ~ 15번 CCE로 구성된 CSS를 통해 SI-RNTI로 CRC 스크램블링 되어 전송되는 SIB(System Information Block) 전송 자원에 대한 스케줄링 정보를 포함하는 DCI 및 P-RNTI로 CRC 스크램블링 되어 전송되는 페이징(paging) 메시지에 대한 스케줄링 정보를 포함하는 DCI와 RA-RNTI로 CRC 스크램블링 되어 전송되는 RAR(Random Access Response) 메시지에 대한 스케줄링 정보를 포함하는 DCI에 대한 모니터링을 수행한다. 또한, 추가적으로 단말 폴 백 동작(fallback operation)을 위해 PDSCH/PUSCH에 대한 스케줄링 정보를 포함하는 해당 단말의 C-RNTI로 스크램블링 된 DCI format 0/1A에 대한 모니터링도 수행한다.

또한, 각각의 단말은 PDCCH 또는 EPDCCH를 통해 정의된 USS를 통해 PDSCH/PUSCH에 대한 스케줄링 정보를 포함하는 해당 단말의 C-RNTI로 스크램블링 된 단말 특정한 DCI에 대한 모니터링을 수행한다.

도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 종래 단말은 CSS를 모니터링하여 공통 제어 정보를 수신하고, USS를 모니터링하여 단말 특정 제어 정보를 수신하였다. 그러나, MTC 단말의 경우 임의의 셀 내에 다양한 커버리지 확장 레벨을 가지는 다수의 MTC 단말이 존재하는 상황에서 하향링크 제어정보가 다수의 서브프레임을 통해서 반복적으로 수신될 수 있다. 이 경우, MTC 단말이 반복 전송의 횟수(예를 들어, 반복 레벨)를 알고 있는 경우라도 반복 전송이 시작되는 시작 서브프레임을 확정해야 정확한 하향링크 제어정보 수신 동작이 이루어질 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 MTC 단말을 위한 USS의 시작 서브프레임을 결정하는 구체적인 방법 및 장치에 대해서 제안하고자 한다.

우선, 이하에서는 본 발명이 적용될 수 있는 MTC 단말에 대해서 구체적으로 설명한다.

[Low complexity UE category/type for MTC operation]

LTE 네트워크가 됨에 따라 이동통신 사업자는 네트워크의 유지보수 비용 등을 줄이기 위해 RAT(Radio Access Terminals)의 수를 최소화하기를 원하고 있다. 그러나, 종래의 GSM/GPRS 네트워크 기반의 MTC 제품들이 증가하고 있고, 낮은 데이터 전송률을 사용하는 MTC가 저비용으로 제공되고 있다. 따라서 이동통신 사업자 입장에서 일반 데이터 전송을 위해서는 LTE 네트워크를 사용하고, MTC를 위해서는 GSM/GPRS 네트워크를 사용하므로, 두 개의 RAT을 각각 운영해야 하는 문제가 발생하며, 이는 주파수 대역의 비효율적 활용의 문제를 야기한다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해서, GSM/EGPRS 네트워크를 사용하는 값싼 MTC 단말을 LTE 네트워크를 사용하는 MTC 단말로 대체해야 하며, 이를 위해서 LTE MTC 단말의 가격을 낮추기 위한 다양한 요구사항들을 반영한 low complexity UE category/type의 정의에 대한 필요성 및 이를 지원하기 위한 표준 기술에 대한 필요성이 제기되고 있다.

또한, Smart metering과 같은 MTC 서비스를 지원하는 MTC 단말 중 20% 정도는 지하실과 같은 Deep indoor 환경에 설치되므로, 성공적인 MTC 데이터 전송을 위해서, LTE MTC 단말의 커버리지는 종래 일반 LTE 단말의 커버리지와 비교하여 15dB 정도 향상되어야 한다. 또한, 전술한 MTC 동작을 위한 low complexity UE category/type의 도입으로 인한 성능 감소를 추가적으로 고려한다면, LTE MTC 단말의 커버리지는 15dB 이상 향상되어야 한다.

이와 같이 LTE MTC 단말 가격을 낮추면서 커버리지를 향상시키기 위해서 PSD 부스팅(boosting) 또는 낮은 코딩 레이트(Low coding rate) 및 타임 도메인에서의 반복(Time domain repetition) 전송 등과 같은 다양한 방법이 각각의 물리채널 별로 고려되고 있다.

예를 들어, MTC 동작을 위한 low complexity UE category/type의 요구사항은 다음과 같다.

■ Reduced UE bandwidth of 1.4 MHz in downlink and uplink.

◆ Bandwidth reduced UEs should be able to operate within any system bandwidth.

◆ Frequency multiplexing of bandwidth reduced UEs and non-MTC UEs should be supported.

◆ The UE only needs to support 1.4 MHz RF bandwidth in downlink and uplink.

■ Reduced maximum transmit power.

■ Reduced support for downlink transmission modes.

● further UE processing relaxations

◆ Reduced maximum transport block size for unicast and/or broadcast signalling.

◆ Reduced support for simultaneous reception of multiple transmissions.

◆ Relaxed transmit and/or receive EVM requirement including restricted modulation scheme. Reduced physical control channel processing (e.g. reduced number of blind decoding attempts).

◆ Reduced physical data channel processing (e.g. relaxed downlink HARQ time line or reduced number of HARQ processes).

◆ Reduced support for CQI/CSI reporting modes.

● Target a relative LTE coverage improvement - corresponding to 15 dB for FDD - for the UE category/type defined above and other UEs operating delay tolerant MTC applications with respect to their respective nominal coverage.

● Provide power consumption reduction for the UE category/type defined above, both in normal coverage and enhanced coverage, to target ultra-long battery life:

본 발명에서는 설명의 편의를 위해 기존의 LTE 단말을 normal LTE 단말이라 지칭하도록 하며, MTC 동작을 위한 조건을 만족하는 새로운 low complexity UE category/type을 MTC 단말이라 지칭한다. 또한, 커버리지 확장(coverage enhancement) 기능 또는 모드를 지원하는 normal LTE 단말이나 MTC 단말을 MTC 단말 또는 필요에 따라 CE(Coverage Enhanced) 단말 이라고 지칭하도록 한다.

[Narrowband definition]

MTC 단말의 경우, 시스템 대역폭에 관계 없이 임의의 서브프레임을 통해 1.4MHz(즉, 6 PRBs)에 대해서만 송수신이 가능하다. 이로 인해 임의의 상/하향 링크 서브프레임에서 임의의 MTC 단말의 송수신 대역을 정의하고, 이를 할당하기 위한 단위로서 연속적인 6 PRBs로 구성된 'narrowband'가 정의되며, 각각의 시스템 대역폭에 따라

개의 하향링크 narrowbands 및

개의 상향링크 narrowbands가 구성된다. 여기서,

은 하향링크 자원블럭의 개수이며,

은 상향링크 자원블럭의 개수를 의미한다.

한편, 임의의 시스템 대역폭에서 전술한 narrowband 구성 시, 해당 시스템 대역폭을 구성하는 전체 PRB의 수를 6으로 나눈 나머지에 해당하는 remaining RB(s)에 대해, 해당 remaining RB(s)를 시스템 대역의 양쪽 band edge, 또는 시스템 대역의 센터, 또는 양 edge와 시스템 대역의 센터에 각각 위치시키고, 이를 제외한 PRBs를 이용해 increasing PRB number로 6개 연속적인 PRBs를 묶어서 narrowband를 구성하도록 할 수 있다.

아래에서는 본 발명이 적용되는 MTC 단말의 하향링크 제어정보가 전송되는 하향링크 제어채널(이하, M-PDCCH)에 대해서 설명한다.

[Physical Downlink Control/data Channel for MTC]

기존의 3GPP LTE/LTE-Advanced Release-12 이하의 시스템에서 DCI를 송수신하기 위한 하향링크 제어채널로서 PDCCH 및 EPDCCH가 정의되었다. 특히, Release-10 이하의 시스템에서 단말은 모든 하향링크 서브프레임의 첫 1~3 OFDM 심볼(시스템 대역폭이 1.4MHz인 경우, 2~4 OFDM 심볼)을 통해 전송되는 PDCCH를 통해 하향링크 제어채널을 수신했다.

추가적으로, 3GPP LTE/LTE-Advanced Release-11에서 새로운 하향링크 제어채널인 EPDCCH가 정의되어, 임의의 단말은 기지국의 설정에 따라 PDCCH를 통해 하향링크 제어정보를 수신하거나, 또는 EPDCCH를 통해 하향링크 제어정보를 수신하는 것이 가능해졌다.

기본적으로 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 하향링크 제어정보 수신은 단말의 복수의 PDCCH 후보(candidates) 혹은 EPDCCH 후보(candidates)에 대한 모니터링을 통한 블라인드 디텍션(blind detection) 방식으로 이루어졌다. 이를 위해 임의의 LTE/LTE-Advanced 단말은 PDCCH 영역을 통해 복수의 PDCCH 후보들(candidates)로 구성된 CSS(Common Search Space) 및 USS(UE-specific Search Space)를 모니터링하거나, 혹은 EPDCCH 영역을 통해 복수의 EPDCCH 후보들(candidates)로 구성된 USS를 모니터링 하도록 정의되었다. 이때, 각각의 PDCCH 후보(candidate) 혹은 EPDCCH 후보(candidate)는 각각 PDCCH 및 EPDCCH의 기본 전송단위가 되는 CCE(Control Channel Element) 혹은 ECCE(Enhanced Control Channel Element)의 집합으로 구성이 될 수 있다. 임의의 단말은 하향링크 제어정보 송수신에 대한 link adaptation을 적용하기 위해 각각 서로 다른 복수의 집합 레벨(Aggregation Level)을 갖는 PDCCH 후보(candidates) 혹은 EPDCCH 후보(candidates)에 모니터링을 수행할 수 있도록 해당 검색 공간(CSS 및 USS)이 정의되었다.

그러나, 단일한 하향링크 서브프레임을 통해 전송이 이루어졌던 기존의 PDCCH/EPDCCH와 달리, Release-13에서 새롭게 정의되는 MTC 단말을 위한 하향링크 제어채널인 M-PDCCH의 경우, 커버리지 확장을 위해 복수의 하향링크 서브프레임을 통해 반복 전송(repetition)이 필요하다. 이에 따라 M-PDCCH의 경우, link adaptation을 위해 기존의 집합 레벨 L(L={1,2,4,8,16,32}, L={1,2,4,8} for PDCCH) 외에 추가적으로 반복 전송 횟수 R의 도메인(domain)이 추가될 수 있다. 즉, 임의의 M-PDCCH 후보(candidate)는 각각 단일한 하향링크 서브프레임에서 해당 M-PDCCH 전송을 위해 사용되는 CCE(혹은 M-CCE)의 개수로 정의된 집합 레벨 L과 반복 전송이 이루어지는 하향링크 서브프레임의 수로 정의된 반복(repetition) 횟수 R의 집합으로 정의될 수 있다. 즉, 임의의 M-PDCCH 후보는 {L,R}로 정의될 수 있으며, 각각의 MTC 단말은 커버리지 레벨(coverage level)에 따라 각각 서로 다른 L과 R을 갖는 복수의 M-PDCCH 후보들(candidates)에 대한 모니터링을 수행할 수 있다.

마찬가지로, MTC 단말을 위한 하향링크 데이터 채널(PDSCH)을 송수신함에 있어서, 커버리지 확장을 위해 임의의 MTC 단말을 위한 PDSCH가 복수의 하향링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송될 수 있다. 이를 위해 기지국은 MTC 단말 별로 해당 단말이 속한 커버리지 레벨(coverage level)에 따라 PDSCH의 반복 전송 횟수를 지정하기 위한 PDSCH의 반복 레벨 셋(set of PDSCH repetition level)을 단말 특정 RRC 시그널링(UE-specific RRC signaling)을 통해 설정하고, PDSCH assignment 정보를 포함하는 DCI를 통해 해당 PDSCH에 적용할 반복 레벨 값을 동적으로 시그널링할 수 있다. 여기서, PDSCH에 적용할 반복 레벨 값은 반복 레벨 셋 중 적용할 PDSCH 반복 레벨에 따라 결정될 수 있다.

추가적으로, M-PDCCH, PDSCH 등 MTC 단말을 위한 하향링크 무선채널 혹은 하향링크 무선신호에 대한 송수신이 가능한 하향링크 서브프레임(Valid subframe for DL transmission) 역시 MTC-SIB1을 통해 기지국이 셀 특정(cell-specific)하게 설정하여 해당 셀 내의 MTC 단말들에게 브로드캐스팅할 수 있다. 즉, 전술한 M-PDCCH 후보들 혹은 PDSCH 전송은 해당 MTC-SIB1을 통해 설정된 DL valid subframe을 통해서만 이루어질 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, MTC 단말의 경우, 해당 복수의 {L,R}의 집합으로 구성된 M-PDCCH candidates를 모니터링하기 위한 검색 공간을 설정함에 있어서 하나의 M-PDCCH candidate이 repetition level, R에 따라 복수의 서브프레임에 걸쳐 구성될 수 있기 때문에 해당 검색 공간의 시작 서브프레임을 정의할 필요가 있다. 따라서, 이하에서는 MTC 단말을 위한 단말 특정 검색공간(USS)의 시작 서브프레임을 결정하는 방안에 대해 제안한다. 이하에서는 이해의 편의를 위하여 MTC 단말을 위한 M-PDCCH를 하향링크 제어채널로 기재하여 설명할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 단말과 기지국의 신호 흐름을 설명하기 위한 신호도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 단말(200)은 기지국(209)으로부터 하향링크 제어채널이 반복 전송되는 시작 서브프레임을 결정하기 위한 파라미터를 포함하는 상위계층 시그널링을 기지국(209)으로부터 수신할 수 있다(S210). 상위계층 시그널링은 RRC 메시지일 수 있다. 또한, 시작 서브프레임을 결정하기 위한 파라미터는 최대 반복 레벨(repetition level) 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 최대 반복 레벨은 해당 MTC 단말에 설정되는 반복 레벨 중 최대 값을 의미하며, 오프셋 정보는 단말 특정하게 설정되는 파라미터일 수 있다.

MTC 단말(200)은 수신된 파라미터를 이용하여 하향링크 제어채널의 반복 전송이 시작되는 서브프레임 위치를 산출한다(S220). MTC 단말(200)은 커버리지와 전력의 한계점으로 인해서 동일한 정보를 다수의 서브프레임을 통해서 반복적으로 송신 또는 수신할 수 있다. 이를 위해서, MTC 단말(200)은 반복 레벨과 집합 레벨을 할당 받아서 이에 따라 반복 송수신을 수행할 수 있다. 따라서, MTC 단말(200)은 하향링크 정보의 반복 전송이 시작되는 시작 서브프레임의 정보를 명확히 알고 있어야 반복 전송되는 하향링크 정보를 정확하게 수신할 수 있다. 이를 위해서, 본 발명의 MTC 단말(200)은 상위계층 시그널링을 통해서 수신한 최대 반복 레벨 정보와 오프셋 정보를 이용하여 반복 전송이 시작되는 시작 서브프레임의 위치를 산출한다. 예를 들어, MTC 단말은 최대 반복 레벨 정보와 오프셋 정보를 이용하여 특정되는 시스템 프레임 인덱스 및 서브프레임 인덱스를 확인하여 하향링크 제어채널을 수신하기 위한 시작 서브프레임을 특정할 수 있다. 이를 위해서, 모듈러 함수가 사용될 수 있다. 구체적인 시작 서브프레임 위치 확인 방법은 이하에서 각 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.

MTC 단말(200)은 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링한다(S230). 예를 들어, MTC 단말(200)은 시작 서브프레임의 위치가 산출되면, 해당 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링한다. MTC 단말(200)은 단말 특정 검색 공간을 모니터링하여 반복하여 수신되는 하향링크 제어채널을 검출함으로써 하향링크 제어정보를 수신할 수 있다(S250). 단말 특정 검색 공간은 MTC 단말(200)의 집합 레벨(Aggregation level)에 따라서 달라질 수 있다.

이를 통해서, MTC 단말(200)은 새롭게 시작되는 반복 전송 시작 서브프레임을 명확히 확인하여, 단말 특정 검색 공간 모니터링을 수행하는 효과를 얻을 수 있다.

제 1 실시예 : 시작 서브프레임 주기 정보와 오프셋 정보를 이용하여 시작 서브프레임을 산출하는 방법.

MTC 단말이 시작 서브프레임의 위치를 산출하는 데에 있어서 시작 서브프레임의 주기 정보와 오프셋 정보를 산출하는 실시예에 대해서 설명한다.

MTC 단말을 위한 USS의 시작 서브프레임은 주기(Up로 표기함)와 오프셋 값(Uo로 표기함)에 의해 결정될 수 있다. 또한, 해당 주기와 오프셋 값의 단위는 각각 서브프레임(1ms) 또는 무선프레임(radio frame, 10ms) 단위로 정의될 수 있다. 단, 해당 주기 Up와 오프셋 값 Uo가 무선 프레임(radio frame) 단위로 결정될 경우, 해당 무선 프레임의 첫번째 하향링크 유효 서브프레임(DL valid subframe)을 해당 단말 특정 검색 공간(USS로 표기함)의 시작 서브프레임으로 정의할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 무선 프레임 단위로 Up 및 Uo 값을 결정하고, 그에 따라 USS가 시작되는 무선 프레임의 SFN(System Frame Number)을 결정하는 경우에 대해 기술하도록 한다. 그러나, 서브프레임 단위로 해당 Up 또는 Uo를 도출할 경우에도 동일한 방법이 적용될 수 있다.

또한, DL valid subframe 구성 단위(또는 주기)를 P로, 해당 P 서브프레임 단위로 설정된 DL valid subframes의 수를 V라 기재하여 설명한다. 예를 들어, 해당 DL valid subframe을 구성이 무선 프레임 단위로 이루어질 경우, 해당 DL valid subframe 구성 정보 영역은 10 bits의 bitmap으로 구성되어 하나의 무선 프레임을 구성하는 0~9번까지 10개의 서브프레임에 대해 DL valid subframe 여부가 각각 설정될 수 있다. 이 경우 해당 P 값이 10이고, 만약 해당 10 bits의 bitmap을 통해 DL valid subframes로 설정된 서브프레임의 수가 5개인 경우 해당 V 값은 5가 된다. 또한 무선 프레임 당 유효 서브프레임의 수를 Vr로 기재하여 설명한다. 즉, Vr=V/(P/10)=10V/P로 정의될 수 있다. 단, 상기의 예와 같이 무선 프레임 단위로 DL valid subframe이 할당되는 경우, Vr=V이다.

일 예로, USS 시작 서브프레임의 주기 Up는 각각 전술한 Rmax, Dmax 및 Vr의 함수로서 결정될 수 있다.

예를 들어, 해당 USS 시작 서브프레임 주기는 아래의 수학식 1 또는 수학식 2의 형태로 결정될 수 있다.

[수학식 1]

[수학식 2]

즉, 수학식 1 또는 수학식 2와 같이 Rmax와 Dmax의 합을 Vr로 나눈 몫에 대해 ceil 함수를 취한 값으로 시작 서브프레임의 주기가 결정될 수 있다. 또는 Rmax와 Dmax의 합을 Vr로 나눈 몫에 대해 ceil 함수를 취한 값에 기지국으로부터 수신하는 오프셋 정보(Pad)를 더한 값으로서 시작 서브프레임의 주기가 결정될 수 있다. 오프셋 정보 Pad는 단말 특정 또는 셀 특정하게 설정될 수 있으며, 전술한 상위계층 시그널링을 통해서 기지국으로부터 수신할 수 있다. 또는 오프셋 정보는 커버리지 레벨 별 또는 셀 특정하게 미리 설정된 값이 적용될 수도 있다.

위에서 설명한, 수학식 1 및 2는 Rmax, Dmax 및 Vr의 함수로서 해당 Up 값을 결정하는 하나의 실시예일 뿐 해당 함수식뿐만 아니라 Rmax, Dmax 및 Vr을 사용하는 다양한 함수식이 적용될 수도 있다. 즉, 해당 Rmax, Dmax, Vr을 parameter로 하여 해당 Up 값이 결정되는 모든 경우는 본 발명의 범주에 포함될 수 있다. 또는, 상기의 USS 시작 서브프레임의 주기 Up 값을 결정함에 있어서 Rmax, Dmax 및 Vr 중 적어도 하나를 파라미터로하여 시작 서브프레임이 결정될 수도 있다. 예를 들어, 최대 반복 레벨 정보와 오프셋 정보를 이용하여 모듈러 연산을 통해서 시작 서브프레임의 주기를 결정할 수도 있다.

한편, Up를 결정하는 또 다른 방법으로 Up 값은 명시적으로 기지국으로부터 결정되어 수신될 수도 있다. 이 경우 해당 Up 값은 셀 특정 상위계층 시그널링을 통해서 기지국이 설정하여 MTC 단말에게 전송할 수 있으며, 해당 Up 값은 커버리지 레벨 별로 값이 설정되거나, 또는 커버리지 레벨에 관계없이 단일한 값이 설정되어 전송될 수도 있다. 또는 해당 Up 값은 MTC 단말 별로 기지국이 설정하여 단말 특정 상위계층 시그널링을 통해 각각의 MTC 단말에 전송할 수도 있다.

오프셋 정보의 경우, Up와 함께 단말 별로 또는 커버리지 레벨 별로 또는 셀 특정하게 오프셋 정보(Uo)가 결정될 수 있다. 해당 Uo 값을 단말 별로 할당하는 경우, 해당 Uo 값은 단말의 C-RNTI 값 및 n_RNTI의 함수로서 암시적(implicit)하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 해당 Uo값은 수학식 3을 통해서 결정될 수 있다.

[수학식 3]

Uo = n_RNTI mod Up

또는 해당 Uo 값은 단말 별로 단말 특정 상위계층 시그널링을 통해서 설정될 수도 있다. 해당 Uo 값이 커버리지 레벨 별로 혹은 셀 특정하게 설정되는 경우, 해당 Uo 값은 셀 특정 상위계층 시그널링을 통해서 설정될 수도 있다.

전술한 방법으로 Up와 Uo 값이 결정되는 경우, 시작 서브프레임의 위치는 Up와 Uo의 함수로 결정될 수 있다. 예를 들어, USS의 시작 서브프레임은 수학식 4를 만족하는 N이 SFN(System Frame Number)인 무선 프레임의 첫 번째 DL valid subframe으로 정의될 수 있다.

[수학식 4]

N mod Up = Uo

구체적으로 예를 들면, Up가 수학식 1에 의해 정의되고, Uo가 수학식 3에 의해 결정되는 경우, 임의의 MTC 단말을 위한 USS 시작 서브프레임은 수학식 5을 만족시키는 N 값을 SFN으로 하는 무선 프레임의 첫번째 DL valid subframe으로 정의될 수 있다.

[수학식 5]

즉, Up 결정 방법과 Uo의 결정 방법의 모든 조합의 형태를 수학식 4에 적용하여 해당 USS의 시작 서브프레임을 포함하는 무선 프레임의 SFN이 도출되고 해당 무선 프레임의 첫번째 DL valid subframe을 해당 USS의 시작 서브프레임으로 산출할 수도 있다.

위에서는 시작 서브프레임의 위치를 산출하기 위하여 시작 서브프레임 주기와 오프셋 정보를 각각 추출하고, 이를 이용하여 시스템 프레임 넘버를 산출하는 방법에 대해서 설명하였으나, 시작 서브프레임의 위치는 직접 도출될 수도 있다. 이하에서는 시작 서브프레임의 위치를 직접 도출하는 방법에 대해서 설명한다.

제 2 실시예 : 최대 반복 레벨 정보와 오프셋 정보를 이용하여 시작 서브프레임의 위치를 산출하는 방법.

제 1 실시예에서는 시작 서브프레임의 위치를 산출함에 있어서, 무선 프레임의 SFN과 오프셋 정보를 이용하는 방법에 대해서 설명하였으나, 상위계층 시그널링을 통해서 수신하는 파라미터를 이용하여 시작 서브프레임의 인덱스를 직접 도출할 수도 있다. 이 경우, 전술한 수학식 5에서 SFN 값인 N 대신 10*N+n(단, n은 해당 SFN에서 서브프레임 인덱스)을 적용할 수 있으며, 수학식 4에 적용할 Up 값을 결정함에 있어서, 수학식 2를 적용하여 시작 서브프레임의 인덱스를 도출할 수 있다. 또는 전술한 수학식 1 및 2와 달리 Rmax 값과 오프셋 정보(Pad) 값만을 사용하여 결정할 수도 있다. 최대 반복 레벨 정보와 오프셋 정보를 이용하는 구체적인 실시예를 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 단말 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

일 실시예에 따른 MTC 단말은 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 수신하는 단계와 상위계층 시그널링을 이용하여 하향링크 제어채널의 반복 전송이 시작되는 시작 서브프레임의 위치를 산출하는 단계와 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링하는 단계 및 단말 특정 검색 공간을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 반복 수신하는 단계를 수행할 수 있다.

도 3을 참조하면, MTC 단말은 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 수신하는 단계를 수행할 수 있다(S300). 예를 들어, MTC 단말은 RRC 메시지를 통해서 최대 반복 레벨 정보(일 예로, Rmax)와 오프셋 정보를 수신할 수 있다. 최대 반복 레벨 정보는 단말 특정하게 설정될 수 있다. 또한, 오프셋 정보는 단말 특정 또는 셀 특정하게 설정될 수 있다. MTC 단말은 커버리지 레벨 등에 따라 반복 레벨과 집합 레벨 셋에 대한 정보를 수신할 수 있으며, 반복 레벨 정보와 집합 레벨 정보를 포함하는 셋은 하나 이상이 수신될 수 있다. 이중 가장 높은 반복 레벨 정보가 최대 반복 레벨 정보가 될 수 있다. 최대 반복 레벨 정보는 MTC 단말에 할당되는 최대 반복 전송 횟수를 의미할 수도 있으며, 레벨 값 자체를 의미할 수도 있다. 예를 들어, 임의의 커버리지 레벨(coverage level)에 속한 MTC 단말이 모니터링 하도록 할당되는 M-PDCCH candidates을 구성하는 set of {aggregation level(L), repetition level(R)} 쌍(pair)에 대해, 해당 {L,R}의 셋을 구성하는 반복 레벨(repetition level) R의 값들 중 maximum 값이 최대 반복 레벨(Rmax)이 될 수 있다. 유사하게, MTC 단말을 위해 RRC 시그널링을 통해 설정된 set of PDSCH 반복 레벨에 포함된 PDSCH 반복 레벨 값들 중 maximum 값이 최대 반복 레벨(Dmax)이 될 수 있다.

또한, MTC 단말은 상위계층 시그널링을 이용하여 하향링크 제어채널의 반복 전송이 시작되는 시작 서브프레임의 위치를 산출하는 단계를 수행할 수 있다(S302). 시작 서브프레임 위치는 시스템 프레임 인덱스 및 서브프레임 인덱스로 특정될 수 있다. 예를 들어, 시스템 프레임은 0에서 1023까지의 정수 중 어느 하나의 인덱스로 결정될 수 있으며, 서브프레임 인덱스는 0에서 9까지의 정수 중 어느 하나의 인덱스로 결정될 수 있다. 이를 통해서, 시작 서비프레임의 위치가 특정될 수 있다. 시스템 프레임은 10ms 단위의 무선 프레임을 의미할 수 있다. 서브프레임은 1ms 단위로 결정된다.

또한, MTC 단말은 시작 서브프레임의 위치를 산출하기 위해서, 상위계층 시그널링을 통해서 수신된 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보를 이용할 수 있다. 일 예로, MTC 단말은 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보의 곱을 이용할 수 있다. 다른 예로, MTC 단말은 시작 서브프레임의 주기 정보와 오프셋 정보를 산출하여 시작 서브프레임의 위치를 산출할 수도 있다. 또 다른 예로, MTC 단말은 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보의 곱을 모듈러스(Modulus) 인자로 하는 모듈러 연산을 통해서 시작 서브프레임의 위치를 산출할 수도 있다. 모듈러 연산은 나머지가 동일한 특정 값을 산출하기 위한 연산 방법으로 합동 산술이라고 지칭되기도 한다. 구체적으로, MTC 단말은 최대 반복 레벨 정보와 오프셋 정보의 곱을 모듈러스 인자로 산출한다. 이를 이용하여 MTC 단말은 나머지 0이 되는 시작 서브프레임 위치를 아래 수학식 6을 통해서 산출할 수 있다.

[수학식 6]

수학식 1에서 T는 최대 반복 레벨과 오프셋 정보의 곱이며, n_f는 시스템 프레임 인덱스이고, n_s는 서브프레임 인덱스를 의미한다.

따라서, MTC 단말은 T 값을 상위계층 시그널링을 통해서 수신된 파라미터를 이용하여 구하고, 이를 이용하여 모듈러 연산 값이 0이되는 시스템 프레임 인덱스와 서브프레임 인덱스를 산출할 수 있다.

또는, MTC 단말은 시작 서브프레임의 주기 정보와 오프셋 정보를 각각 별도로 산출하여 시작 서브프레임 위치를 산출할 수도 있다. 해당 내용은 뒤에서 별도 실시예로 설명한다.

한편, MTC 단말은 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링하는 단계를 수행할 수 있다(S304). 시작 서브프레임의 위치가 결정되면, 시작 서브프레임의 위치를 포함하는 복수의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링한다. MTC 단말의 경우, 커버리지 확장을 위해서 복수의 서브프레임을 통해서 하향링크 정보가 반복 전송될 수 있다. 따라서, MTC 단말은 복수의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링한다. MTC 단말이 모니터링하는 단말 특정 검색 공간은 집합 레벨에 따라 달라질 수 있다. 집합 레벨과 MTC 단말이 모니터링해야 하는 서브프레임의 개수는 단말 특정하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말 특정하게 집합 레벨과 반복 레벨을 포함하는 하나 이상의 셋 정보를 할당할 수 있다. MTC 단말은 단말 특정하게 할당된 셋 정보를 이용하여 단말 특정 검색 공간을 모니터링할 수 있다. 이 경우, 시작 서브프레임은 S302 단계에서 산출된 정보가 사용될 수 있다. 또는, 기지국은 MTC 단말에 할당된 셋 정보들 중 특정 셋을 지시하는 정보를 MTC 단말로 동적으로 전송하여 MTC 단말이 사용할 집합 레벨 및 반복 레벨을 설정할 수 있다. 한편, 셋 정보가 복수로 할당되는 경우에 최대 반복 레벨 정보는 복수의 셋 정보 각각에 포함된 반복 레벨 중 가장 큰 값을 가지는 정보가 반복 레벨이 될 수 있다.

이를 통해서, MTC 단말은 단말 특정 검색 공간을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 반복 수신하는 단계를 수행할 수 있다(S306). MTC 단말은 복수의 서브프레임에서 모니터링한 단말 특정 검색 공간을 통해서 하향링크 제어채널을 반복적으로 수신하고, 하향링크 제어채널에 포함되는 하향링크 제어정보를 디코딩하여 확인할 수 있다. 여기서 하향링크 제어채널은 MTC 단말을 위해서 정의되는 M-PDCCH를 의미한다.

이상에서는 MTC 단말이 단말 특정 검색 공간을 모니터링하는 내용에 대해서 설명하였으나, 동일한 내용은 특정 타입의 공통 검색 공간에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 타입 0와 타입 2 공통 검색 공간의 시작 서브프레임 위치를 산출하는 경우에도 도 3에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 기지국은 하향링크 제어정보를 전송하는 방법에 있어서, 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 MTC(Machine Type Communication) 단말로 전송하는 단계를 수행한다(S400). 기지국은 MTC 단말 별로 전술한 반복 레벨과 집합 레벨 페어 셋을 설정하여 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 반복 전송 시작 서브프레임을 결정하는 데에 사용되는 오프셋 정보를 전송할 수도 있다. 최대 반복 레벨은 반복 레벨 중 max 값을 의미할 수 있다. 최대 반복 레벨 정보는 레벨 값 자체 또는 해당 레벨 값에 따른 최대 반복 전송 횟수를 의미할 수 있다.

또한, 기지국은 상위계층 시그널링을 이용하여 MTC 단말을 위한 하향링크 제어채널의 시작 서브프레임을 결정하는 단계를 수행한다(S402). 기지국은 임의의 MTC 단말에 대해서 최대 반복 레벨 정보와 오프셋 정보를 이용하여 시작 서브프레임의 위치를 산출할 수 있다. 시작 서브프레임의 위치는 제 2 실시예와 같이 시스템 프레임 인덱스 및 서브프레임 인덱스로 특정될 수 있다. 또는 시작 서브프레임의 위치는 제 1 실시예와 같이 시작 서브프레임 주기 정보와 오프셋 정보에 의해서 결정될 수도 있다.

구체적으로, 기지국은 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보의 곱을 이용하여 시작 서브프레임의 위치를 산출할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 수학식 6과 같이 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보의 곱을 모듈러스(modulus) 인자로 하는 모듈러 연산(Modular Arithmetic)을 통해서 산출할 수 있다.

또한, 기지국은 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 반복 전송하는 단계를 수행한다(S404). 기지국은 산출된 시작 서브프레임의 단말 특정 검색 공간을 통해서 하향링크 제어정보를 MTC 단말로 반복하여 전송할 수 있다. 반복 전송은 복수의 서브프레임을 통해서 이루어질 수 있으며, 반복 전송 횟수는 MTC 단말 별로 설정되는 반복 전송 레벨에 의해서 결정될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 각 실시예를 모두 수행할 수 있는 MTC 단말 및 기지국 구성에 대해서 도면을 참조하여 다시 한 번 설명한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 MTC 단말 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 MTC 단말(500)은 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 수신하는 수신부(530) 및 상위계층 시그널링을 이용하여 하향링크 제어채널의 반복 전송이 시작되는 시작 서브프레임의 위치를 산출하고, 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링하는 제어부(510)를 포함한다. 시작 서브프레임의 위치는 주기 정보와 오프셋 정보에 의해서 산출되거나, 시스템 프레임 인덱스 및 서브프레임 인덱스로 특정될 수 있다.

또한, 수신부(530)는 단말 특정 검색 공간을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 반복 수신할 수 있다. 이 외에도, 수신부(530)는 기지국으로부터 하향링크 정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.

제어부(510)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 MTC 단말을 위한 USS의 시작 서브프레임을 결정하는 데에 따른 전반적인 MTC 단말(500)의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(510)는 기지국으로부터 수신하는 집합 레벨 및 반복 레벨 페어 셋으로부터 최대 반복 레벨 정보를 확인하고, 최대 반복 레벨 정보와 오프셋 정보의 곱을 이용한 모듈러 연산을 통해서 시작 서브프레임의 위치를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(510)는 산출된 시작 서브프레임 위치부터 복수의 서브프레임에서 USS를 모니터링할 수 있다.

한편, 송신부(520)는 기지국에 상향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 6을 참조하면, 하향링크 제어정보를 전송하는 기지국(600)은 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 MTC(Machine Type Communication) 단말로 전송하는 송신부(620) 및 상위계층 시그널링을 이용하여 MTC 단말을 위한 하향링크 제어채널의 시작 서브프레임을 결정하는 제어부(610)를 포함한다.

또한, 송신부(620)는 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 반복 전송할 수 있다.

제어부(610)는 집합 레벨 및 반복 레벨 페어 셋으로부터 최대 반복 레벨 정보를 생성하고, 최대 반복 레벨 정보와 오프셋 정보의 곱을 이용한 모듈러 연산을 통해서 시작 서브프레임의 위치를 산출할 수 있다. 이 외에도, 제어부(610)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 MTC 단말을 위한 USS의 시작 서브프레임을 결정하는 데에 따른 전반적인 기지국(600)의 동작을 제어한다.

송신부(620)와 수신부(630)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 MTC 단말과 송수신하는데 사용된다.

전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

1. MTC(Machine Type Communication) 단말이 하향링크 제어정보를 수신하는 방법에 있어서,
   최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 수신하는 단계;
   상기 상위계층 시그널링을 이용하여 하향링크 제어채널의 반복 전송이 시작되는 시작 서브프레임의 위치를 산출하는 단계;
   상기 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링하는 단계; 및
   상기 단말 특정 검색 공간을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 상기 하향링크 제어채널을 반복 수신하는 단계를 포함하되,
   상기 시작 서브프레임의 위치는,
   상기 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하고,
   상기 최대 반복 레벨 정보의 값과 오프셋 정보의 값을 곱한 결과값을 이용하여 산출되고,
   상기 최대 반복 레벨 정보의 값과 오프셋 정보의 값을 곱한 결과값을 모듈러스(modulus) 인자로 하는 모듈러 연산(Modular Arithmetic)을 통해서 산출되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 시작 서브프레임의 위치는,
   시스템 프레임 인덱스 및 서브프레임 인덱스로 특정되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 기지국이 하향링크 제어정보를 전송하는 방법에 있어서,
   최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 MTC(Machine Type Communication) 단말로 전송하는 단계;
   상기 상위계층 시그널링을 이용하여 상기 MTC 단말을 위한 하향링크 제어채널의 시작 서브프레임을 결정하는 단계; 및
   상기 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 상기 하향링크 제어채널을 반복 전송하는 단계를 포함하되,
   상기 시작 서브프레임의 위치는,
   상기 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하고,
   상기 최대 반복 레벨 정보의 값과 오프셋 정보의 값을 곱한 결과값을 이용하여 산출되고,
   상기 최대 반복 레벨 정보의 값과 오프셋 정보의 값을 곱한 결과값을 모듈러스(modulus) 인자로 하는 모듈러 연산(Modular Arithmetic)을 통해서 산출되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 시작 서브프레임의 위치는,
   시스템 프레임 인덱스 및 서브프레임 인덱스로 특정되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 하향링크 제어정보를 수신하는 MTC(Machine Type Communication) 단말에 있어서,
    최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 수신하는 수신부; 및
    상기 상위계층 시그널링을 이용하여 하향링크 제어채널의 반복 전송이 시작되는 시작 서브프레임의 위치를 산출하고,
    상기 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임에서 단말 특정 검색 공간을 모니터링하는 제어부를 포함하되,
    상기 수신부는,
    상기 단말 특정 검색 공간을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 상기 하향링크 제어채널을 반복 수신하고,
    상기 시작 서브프레임의 위치는,
    상기 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하고,
    상기 최대 반복 레벨 정보의 값과 오프셋 정보의 값을 곱한 결과값을 이용하여 산출되고,
    상기 최대 반복 레벨 정보의 값과 오프셋 정보의 값을 곱한 결과값을 모듈러스(modulus) 인자로 하는 모듈러 연산(Modular Arithmetic)을 통해서 산출되는 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 시작 서브프레임의 위치는,
    시스템 프레임 인덱스 및 서브프레임 인덱스로 특정되는 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 하향링크 제어정보를 전송하는 기지국에 있어서,
    최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 시그널링을 MTC(Machine Type Communication) 단말로 전송하는 송신부; 및
    상기 상위계층 시그널링을 이용하여 상기 MTC 단말을 위한 하향링크 제어채널의 시작 서브프레임을 결정하는 제어부를 포함하되,
    상기 송신부는,
    상기 시작 서브프레임을 포함하는 둘 이상의 서브프레임을 통해서 하향링크 제어정보를 포함하는 상기 하향링크 제어채널을 반복 전송하고,
    상기 시작 서브프레임의 위치는,
    상기 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하고,
    상기 최대 반복 레벨 정보 및 오프셋 정보의 곱을 이용하여 산출되고,
    상기 최대 반복 레벨 정보의 값과 오프셋 정보의 값을 곱한 결과값을 모듈러스(modulus) 인자로 하는 모듈러 연산(Modular Arithmetic)을 통해서 산출되는 것을 특징으로 하는 기지국.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 시작 서브프레임의 위치는,
    시스템 프레임 인덱스 및 서브프레임 인덱스로 특정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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