KR102031093B1 - 무선 통신 시스템에서 신호 수신 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 단말의 신호 수신 방법에 있어서, 서브프레임을 수신하는 단계; 및 상기 서브프레임이 해당되는, 시간-주파수 자원에 관련된 정보에 따라 셀 특정 참조신호(Cell specific reference signal, CRS) 또는 채널상태정보 참조신호(channel State Information-Reference Signal, CSI-RS) 중 어느 하나를 이용하여 채널 추정을 수행하는 단계를 포함하는, 신호 수신 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호 수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECEIVING SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 E-PDCCH(Enchnced Physical Downlink Control CHannel)의 도입시, 단말의 채널 추정 및/또는 제어채널의 복조 방법 및 장치에 대한 것이다.

무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

본 발명에서는 설정에 따라 소정 자원에서 PDCCH와 E-PDCCH 중 어느 한 종류의 제어채널만 복조하도록 하며, 또한 이와 관련하여 채널 추정에 사용되는 참조 신호의 종류 및 이에 관련된 동작들을 정의하는 것을 기술적 과제로 한다.

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

본 발명의 제1 기술적인 측면은, 무선 통신 시스템에서 단말의 신호 수신 방법에 있어서, 서브프레임을 수신하는 단계; 및 상기 서브프레임이 해당되는, 시간-주파수 자원에 관련된 정보에 따라 셀 특정 참조신호(Cell specific reference signal, CRS) 또는 채널상태정보 참조신호(channel State Information-Reference Signal, CSI-RS) 중 어느 하나를 이용하여 채널 추정을 수행하는 단계를 포함하는, 신호 수신 방법이다.

본 발명의 제2 기술적인 측면은, 무선 통신 시스템에서 단말 장치에 있어서, 수신 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 수신된 서브프레임이 해당되는, 시간-주파수 자원에 관련된 정보에 따라 셀 특정 참조신호(Cell specific reference signal, CRS) 또는 채널상태정보 참조신호(channel State Information-Reference Signal, CSI-RS) 중 어느 하나를 이용하여 채널 추정을 수행하는, 단말 장치이다.

본 발명의 제1 내지 제2 기술적인 측면은 다음 사항들을 포함할 수 있다.

상기 채널 추정이 CRS를 이용하여 수행되는 경우 상기 단말은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)만을 복조하며, 상기 채널 추정이 CSI-RS를 이용하여 수행되는 경우 상기 단말은 E-PDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)만을 복조할 수 있다.

상기 시간-주파수 자원에 관련된 정보는, CRS를 이용하여 채널을 추정하도록 설정된 서브프레임 세트일 수 있다.

상기 채널 추정이 CSI-RS를 이용하여 수행되는 경우, 상기 단말은 CRS가 전송되는 자원요소를 이용한 간섭 측정, CRS를 사용하는 RRM(Radio Resource Management)/RLM(Radio Link Monitoring) 측정 및 CRS를 사용하는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)의 복조는 수행하지 않도록 설정될 수 있다.

상기 채널 추정이 CSI-RS를 이용하여 수행되는 경우, 상기 단말의 간섭 측정은 제로 파워(zero power) CSI-RS를 이용하여 수행될 수 있다.

상기 서브프레임이 CSI 참조 자원에 해당되는 경우, CSI를 보고하기 위한 간섭 측정은 상기 서브프레임의 채널 추정에 이용된 참조 신호를 기초로 수행될 수 있다.

상기 서브프레임이 MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임인 경우, 상기 CSI를 보고하기 위한 간섭 측정은 CSI-RS를 기초로 수행될 수 있다.

상기 단말이 상기 서브프레임을 포함하는 복수의 서브프레임에서 간섭을 측정하는 경우, 상기 CRS를 이용하여 채널 추정을 수행하는 서브프레임과 상기 CSI-RS를 이용하여 채널 추정을 수행하는 서브프레임에서 각각 측정된 간섭을 함께 고려하지 않을 수 있다.

상기 단말이 소정 정보를 수신한 경우, 상기 CRS를 이용하여 채널 추정을 수행하는 서브프레임과 상기 CSI-RS를 이용하여 채널 추정을 수행하는 서브프레임에서 각각 측정된 간섭을 모두 고려할 수 있다.

상기 소정 정보는, 상기 CSI-RS를 이용하여 채널 추정을 수행하는 서브프레임에서 간섭 측정이 제로 파워 CSI-RS를 이용하여 수행되는 경우 상기 제로 파워 CSI-RS에서 상기 단말의 서빙 전송 포인트 전체의 전송 전력이 제로인지 여부를 나타내는 것일 수 있다.

상기 시간-주파수 자원에 관련된 정보는, 상기 서브프레임이 가상 프라이머리 셀(Primary Cell, Pcell) 과 가상 세컨더리 셀(Secondary cell, Scell) 중 어느 것에 해당하는 것인지에 관한 것일 수 있다.

상기 서브프레임이 가상 Pcell에 해당하는 경우 상기 채널 추정은 CRS를 이용하고, 상기 서브프레임이 가상 Scell에 해당하는 경우 상기 채널 추정은 CSI-RS를 이용할 수 있다.

상기 서브프레임의 주파수 자원은 하나의 구성 반송파에 해당될 수 있다.

본 발명에 따르면 단말이 불필요하게 PDCCH와 E-PDCCH 전부에 대해 복조해야 하는 부담을 줄일 수 있다. 또한 단말이 셀 특정 참조신호와 채널상태정보 참조신호 전부에 기반한 채널 추정 및 이에 관련된 동작을 수행할 필요가 없어 단말의 부담을 줄일 수 있다.

본 발명에서 얻을 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 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 탐색공간을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 참조신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 반송파 병합을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 크로스 반송파 스케줄링을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11는 본 발명의 각 실시예들에 관계된 도면이다.
도 12는 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 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.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

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

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1를 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(전송 time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.

하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.

일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.

도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.

DCI 포맷

현재 LTE-A(release 10)에 의하면 DCI 포맷 0, 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A, 4 가 정의되어 있다. 여기서 DCI 포맷 0, 1A, 3, 3A는, 후술할 블라인드 복호 횟수를 줄이기 위해 동일한 메시지 크기를 갖도록 규정되어 있다. 이러한 DCI 포맷들은 전송하려는 제어정보의 용도에 따라 i)상향링크 승인에 사용되는 DCI 포맷 0, 4, ii)하향링크 스케줄링 할당에 사용되는 DCI 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, iii)전력제어 명령을 위한 DCI 포맷 3, 3A로 구분할 수 있다.

상향링크 승인에 사용되는 DCI 포맷 0의 경우, 후술할 반송파 병합에 관련하여 필요한 반송파 오프셋(carrier indicator), DCI 포맷 0과 1A를 구분하는데 사용되는 오프셋(flag for format 0/format 1A differentiation), 상향링크 PUSCH 전송에서 주파수 호핑이 사용되는지 여부를 알려주는 호핑 플래그(frequency hopping flag), 단말이 PUSCH 전송에 사용해야 할 자원블록 할당에 대한 정보(resource block assignment), 변조 및 부호화 방식(modulation and coding scheme), HARQ 프로세스와 관련해 초기전송을 위해 버퍼를 비우는데 사용되는 새 데이터 지시자(new data indicator), PUSCH를 위한 전송전력 제어명령(TPC command for scheduled for PUSCH), DMRS(Demodulation reference signal)를 위한 순환이동 정보(cyclic shift for DMRS and OCC index), TDD 동작에서 필요한 상향링크 인덱스(UL index) 및 채널품질정보(Channel Quality Indicator) 요구 정보(CSI request) 등을 포함할 수 있다. 한편, DCI 포맷 0의 경우 동기식 HARQ를 사용하므로 하향링크 스케줄링 할당에 관련된 DCI 포맷들처럼 리던던시 버전(redundancy version)을 포함하지 않는다. 반송파 오프셋의 경우, 크로스 반송파 스케줄링이 사용되지 않는 경우에는 DCI 포맷에 포함되지 않는다.

DCI 포맷 4는 LTE-A 릴리즈 10에서 새로이 추가된 것으로서 LTE-A에서 상향링크 전송에 공간 다중화가 적용되는 것을 지원하기 위한 것이다. DCI 포맷 4의 경우 DCI 포맷 0과 비교하여 공간 다중화를 위한 정보들을 더 포함하므로 더 큰 메시지 크기를 가지며, DCI 포맷 0에 포함되는 제어정보에 추가적인 제어정보를 더 포함한다. 즉, DCI 포맷 4의 경우, 두 번째 전송블록을 위한 변조 및 부호화 방식, 다중 안테나 전송을 위한 프리코딩 정보, 사운딩참조신호 요청(SRS request) 정보를 더 포함한다. 한편, DCI 포맷 4는 DCI 포맷 0보다 큰 크기를 가지므로 DCI 포맷 0과 1A를 구분하는 오프셋은 포함하지 않는다.

하향링크 스케줄링 할당에 관련된 DCI 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C는 크게 공간 다중화를 지원하지 않는 1, 1A, 1B, 1C, 1D 와 공간 다중화를 지원하는 2, 2A, 2B, 2C 로 구분될 수 있다.

DCI 포맷 1C는 컴팩트 하향링크 할당으로서 주파수 연속적 할당만을 지원하며, 다른 포맷들과 비교해 반송파 오프셋, 리던던시 버전을 포함하지 않는다.

DCI 포맷 1A는 하향링크 스케줄링 및 랜덤 액세스 절차를 위한 포맷이다. 여기에는 반송파 오프셋, 하향링크 분산형 전송이 사용되는지 여부를 알려주는 표시자, PDSCH 자원 할당 정보, 변조 및 부호화 방식, 리던던시 버전, 소프트 컴바이닝을 위해 사용되는 프로세서를 알려주기 위한 HARQ 프로세서 번호, HARQ 프로세스와 관련해 초기전송을 위해 버퍼를 비우는데 사용되는 새 데이터 오프셋, PUCCH를 위한 전송전력 제어명령, TDD 동작에서 필요한 상향링크 인덱스 등을 포함할 수 있다.

DCI 포맷 1의 경우 대부분의 제어정보가 DCI 포맷 1A과 유사하다. 다만, DCI 포맷 1A가 연속적인 자원 할당에 관련된 것과 비교해, DCI 포맷 1은 비연속적 자원 할당을 지원한다. 따라서 DCI 포맷 1은 자원할당 헤더를 더 포함하므로 자원할당의 유연성이 증가하는 것의 트레이드 오프로서 제어 시그널링 오버헤드는 다소 증가한다.

DCI 포맷 1B, 1D의 경우에는 DCI 포맷 1과 비교해 프리코딩 정보를 더 포함하는 점에서 공통된다. DCI 포맷 1B는 PMI 확인을, DCI 포맷 1D는 하향링크 전력 오프셋 정보를 각각 포함한다. 그 외 DCI 포맷 1B, 1D에 포함된 제어정보는 DCI 포맷 1A의 경우와 대부분 일치한다.

DCI 포맷 2, 2A, 2B, 2C는 기본적으로 DCI 포맷 1A에 포함된 제어정보들을 대부분 포함하면서, 공간 다중화를 위한 정보들을 더 포함한다. 여기에는 두 번째 전송 블록에 관한 변조 및 부호화 방식, 새 데이터 오프셋 및 리던던시 버전이 해당된다.

DCI 포맷 2는 폐루프 공간 다중화를 지원하며, 2A는 개루프 공간 다중화를 지원한다. 양자 모두 프리코딩 정보를 포함한다. DCI 포맷 2B는 빔 포밍과 결합된 듀얼 레이어 공간 다중화를 지원하며 DMRS를 위한 순환이동 정보를 더 포함한다. DCI 포맷 2C는 DCI 포맷 2B의 확장으로 이해될 수 있으며 여덟개의 레이어까지 공간 다중화를 지원한다.

DCI 포맷 3, 3A는 전술한 상향링크 승인 및 하향링크 스케줄링 할당을 위한 DCI 포맷들에 포함되어 있는 전송전력 제어정보를 보완, 즉 반-지속적(semi-persistent) 스케줄링을 지원하기 위해 사용될 수 있다. DCI 포맷 3의 경우 단말당 1bit, 3A의 경우 2bit의 명령이 사용된다.

상술한 바와 같은 DCI 포맷 중 어느 하나는 하나의 PDCCH를 통해 전송되며, 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다.

PDCCH 프로세싱

PDCCH상에서 DCI를 전송함에 있어서, DCI에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check, CRC)가 붙고 이 과정에서 무선네트워크임시식별자(Radio network temporary identifier, RNTI)가 마스킹된다. 여기서 RNTI는 DCI의 전송 목적에 따라 서로 다른 RNTI가 사용될 수 있다. 구체적으로, 네트워크 개시(network initiated) 연결설정에 관련된 페이징 메시지의 경우 P-RNTI가, 랜덤 액세스에 관련된 경우 RA-RNTI가, 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)에 관한 것이면 SI-RNTI가 사용될 수 있다. 또한 유니캐스트(unicast) 전송의 경우 유일한 단말 식별자인 C-RNTI가 사용될 수 있다. CRC가 붙은 DCI는 소정 코드로 부호화되고, 이후 레이트-매칭(rate-matching) 을 통해 전송에 사용되는 자원의 양에 맞게 조절된다.

위와 같은 PDCCH의 전송에 있어서, 효율적인 프로세싱을 위해 PDCCH를 RE들에 매핑할 때 연속된 논리할당단위인 제어채널요소(Control Channel Element, CCE)를 사용한다. CCE는 36개의 RE로 이루어져 있으며, 이는 자원요소그룹(Resource element group, REG) 단위로는 9개에 해당한다. 특정한 PDCCH를 위해 필요한 CCE의 개수는 제어정보의 크기인 DCI 페이로드, 셀 대역폭, 채널 부호화율 등에 따라 달라진다. 구체적으로 특정한 PDCCH를 위한 CCE의 개수는 다음 표 1과 같이 PDCCH 포맷에 따라 정의될 수 있다.

상기 표 1에서 알 수 있듯이 PDCCH 포맷에 따라 CCE의 개수가 달라지는데, 예를 들어 송신측은 PDCCH 포맷 0을 사용하다가 채널 상태가 나빠지는 경우 PDCCH 포맷을 2로 변경하는 등 적응적으로 PDCCH 포맷을 사용할 수 있다.

블라인드 복호( Blind decoding )

PDCCH는 앞서 설명된 바와 같이 네 가지 포맷 중 어느 하나의 포맷이 사용될 수 있는데, 이는 단말에게 알려지지 않는다. 따라서 단말의 입장에서는 PDCCH 포맷을 알지 못한 채 복호를 하여야 하는데, 이를 블라인드 복호라 한다. 다만, 단말이 하향링크에 사용되는 가능한 모든 CCE를 각 PDCCH 포맷에 대하여 복호하는 것은 큰 부담이 되므로, 스케줄러에 대한 제약과 복호 시도 횟수를 고려하여 탐색공간(Search Space)이 정의된다.

즉, 탐색공간은 집합레벨(Aggregation Level) 상에서 단말이 복호를 시도해야 하는 CCE들로 이루어진 후보 PDCCH의 집합이다. 여기서 집합레벨 및 PDCCH 후보의 수는 다음 표 2와 같이 정의될 수 있다.

상기 표 2에서 알 수 있듯이 4가지의 집합레벨이 존재하므로, 단말은 각 집합레벨에 따라 복수개의 탐색공간을 갖게 된다.

또한 상기 표 2에서와 같이 탐색공간은 단말 특정 탐색공간과 공통 탐색공간으로 구분될 수 있다. 단말 특정 탐색공간(User specific search space, USS)은 특정한 단말들을 위한 것으로서 각 단말은 단말 특정 탐색공간을 모니터링(가능한 DCI 포맷에 따라 PDCCH 후보 집합에 대해 복호를 시도하는 것)하여 PDCCH에 마스킹되어 있는 RNTI 및 CRC를 확인하여 유효하면 제어정보를 획득할 수 있다.

공통 탐색공간(Common search space, CSS)은 시스템 정보에 대한 동적 스케줄링이나 페이징 메시지 등 다수의 단말 또는 모든 단말들이 PDCCH를 수신해야 할 필요가 있는 경우를 위한 것이다. 다만, CSS는 자원 운용상 특정 단말을 위한 것으로 사용될 수도 있다. 또한, CSS는 단말 특정 탐색공간과 오버랩될 수도 있다. 상기 다수의 단말을 위한 제어정보에는 랜덤액세스식별자(RA-RNTI), 시스템정보식별자(SI-RNTI) 또는 페이징식별자(P-RNTI) 중 어느 하나가 마스킹된 것일 수 있다.

상기 탐색공간은 구체적으로 다음과 같은 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.

여기서,

은 집합레벨,

는 RNTI 및 서브프레임 번호 k에 의해 결정되는 변수,

는 PDCCH 후보 수로서 반송파 병합이 적용된 경우

로, 그렇지 않은 경우

로서

이며

은 PDCCH 후보 수,

는 k번째 서브프레임에서 제어영역의 전체 CCE 개수,

는 PDCCH 에서 각 PDCCH 후보에서 개별 CCE를 지정하는 인자로서

이다. 공통 탐색공간의 경우

는 항상 0으로 결정된다.

도 5는 상기 수학식 1에 따라 정의될 수 있는 각 집합레벨에서의 단말 특정 탐색공간(음영부분)을 나타낸다. 여기서 반송파 병합은 사용되지 않았으며

는 설명의 편의를 위해 32개로 예시되었음을 밝혀둔다.

도 5의 (a), (b), (c), (d)는 각각 집합레벨 1, 2, 4, 8의 경우를 예시하며 숫자는 CCE 번호를 나타낸다. 도 5에서 각 집합레벨에서 탐색공간의 시작 CCE는 상술한 바와 같이 RNTI 및 서브프레임 번호 k로 결정되는데 하나의 단말에 대해 같은 서브프레임 내에서 모듈로 함수와

로 인해 집합레벨마다 서로 다르게 결정될 수 있으며

로 인해 항상 집합 레벨의 배수로만 결정된다. 이하의 설명에서,

는 예시적으로 CCE 번호 18로 전제되었다. 시작 CCE부터 단말은 해당 집합레벨에 따라 결정되는 CCE들 단위로 순차적으로 복호를 시도하게 된다. 예를 들어, 도 5의 (b)에서 단말은 시작 CCE인 CCE 번호 4부터 집합레벨에 따라 2개의 CCE 단위로 복호를 시도한다.

상술한 바와 같이 단말은 탐색공간에 대해 복호를 시도하는데, 이 복호시도의 횟수는 DCI 포맷 및 RRC 시그널링을 통해 결정되는 전송모드(Transmission mode)로 결정된다. 반송파 병합이 적용되지 않는 경우, 단말은 공통 탐색공간에 대해 PDCCH 후보수 6개 각각에 대해 두 가지의 DCI 크기(DCI 포맷 0/1A/3/3A 및 DCI 포맷 1C)를 고려하여야 하므로 최대 12번의 복호 시도가 필요하다. 단말 특정 탐색공간에 대해서는, PDCCH 후보수(6 + 6 + 2 + 2 = 16) 에 대해 두 가지의 DCI 크기를 고려하므로 최대 32번의 복호 시도가 필요하다. 따라서 반송파 병합이 적용되지 않는 경우 최대 44회의 복호 시도가 필요하다.

한편, 반송파 병합이 적용되는 경우 하향링크 자원(구성 반송파)의 수 만큼의 단말 특정 탐색공간과 DCI 포맷 4를 위한 복호가 더 추가되므로, 최대 복호횟수는 더 증가하게 된다.

참조 신호 (Reference Signal; RS)

무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.

다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(안테나 포트)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.

참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,

i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.

한편, 하향링크 참조신호에는,

i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)

ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)

iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)

v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)

vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.

참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득할 수 있는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.

CRS는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 사용되며, 단말 특정 참조신호는 데이터 복조용으로만 사용된다. CRS는 광대역에 대해서 매 서브 프레임마다 전송되며, 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4개의 안테나 포트에 대한 참조신호가 전송된다.

예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 2개일 경우, 0번과 1번 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되고, 4개인 경우 0~3번 안테나 포트에 대한 CRS가 각각 전송된다.

도 6은 기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에서 정의하는 CRS 및 DRS가 하향링크 자원블록 쌍 (RB pair) 상에 매핑되는 패턴을 나타내는 도면이다. 참조신호가 매핑되는 단위로서의 하향링크 자원블록 쌍은 시간 상으로 하나의 서브프레임×주파수 상으로 12 부반송파의 단위로 표현될 수 있다. 즉, 하나의 자원블록 쌍은 시간 상으로 일반 CP의 경우(도 6(a))에는 14 개의 OFDM 심볼 길이, 확장된 CP의 경우(도 6(b))에는 12 개의 OFDM 심볼 길이를 가진다.

도 6은 기지국이 4 개의 전송 안테나를 지원하는 시스템에서 참조신호의 자원블록 쌍 상에서의 위치를 나타낸다. 도 6에서 '0', '1', '2' 및 '3'으로 표시된 자원 요소(RE)는, 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3에 대한 CRS의 위치를 나타낸다. 한편, 도 6에서 'D'로 표시된 자원 요소는 DMRS의 위치를 나타낸다.

반송파 병합

도 7은 반송파 병합을 설명하기 위한 도면이다. 반송파 병합을 설명하기에 앞서 LTE-A에서 무선자원을 관리하기 위해 도입된 셀(Cell)의 개념에 대해 먼저 설명한다. 셀은 하향링크 자원과 상향링크 자원의 조합으로 이해될 수 있다. 여기서 상향링크 자원은 필수 요소는 아니며 따라서 셀은 하향링크 자원 단독 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 이루어질 수 있다. 다만, 이는 현재 LTE-A 릴리즈 10에서의 정의이며 반대의 경우, 즉 셀이 상향링크 자원 단독으로 이루어지는 것도 가능하다. 하향링크 자원은 하향링크 구성 반송파(Downlink component carrier, DL CC)로 상향링크 자원은 상향링크 구성 반송파(Uplink component carrier, UL CC)로 지칭될 수 있다. DL CC 및 UL CC는 반송파 주파수(carrier frequency)로 표현될 수 있으며, 반송파 주파수는 해당 셀에서의 중심주파수(center frequency)를 의미한다.

셀은 프라이머리 주파수(primary frequency)에서 동작하는 프라이머리 셀(primary cell, PCell)과 세컨더리 주파수(secondary frequency)에서 동작하는 세컨더리 셀(secondary cell, SCell)로 분류될 수 있다. PCell과 SCell은 서빙 셀(serving cell)로 통칭될 수 있다. PCell은 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재설정 과정 또는 핸드오버 과정에서 지시된 셀이 PCell이 될 수 있다. 즉, PCell은 후술할 반송파 병합 환경에서 제어관련 중심이 되는 셀로 이해될 수 있다. 단말은 자신의 PCell에서 PUCCH를 할당 받고 전송할 수 있다. SCell은 RRC(Radio Resource Control) 연결 설정이 이루어진 이후 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 반송파 병합 환경에서 PCell을 제외한 나머지 서빙 셀을 SCell로 볼 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 반송파 병합이 설정되지 않았거나 반송파 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, PCell로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 반송파 병합이 설정된 단말의 경우, 하나 이상의 서빙 셀이 존재하고, 전체 서빙 셀에는 PCell과 전체 SCell이 포함된다. 반송파 병합을 지원하는 단말을 위해 네트워크는 초기 보안 활성화(initial security activation) 과정이 개시된 이후, 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 PCell에 부가하여 하나 이상의 SCell을 구성할 수 있다.

이하, 도 7을 참조하여 반송파 병합에 대해 설명한다. 반송파 병합은 높은 고속 전송률에 대한 요구에 부합하기 위해 보다 넓은 대역을 사용할 수 있도록 도입된 기술이다. 반송파 병합은 반송파 주파수가 서로 다른 2개 이상의 구성 반송파(component carrier, CC)들의 집합(aggregation)으로 정의될 수 있다. 도 7을 참조하면, 도 7(a)는 기존 LTE 시스템에서 하나의 CC를 사용하는 경우의 서브프레임을 나타내고, 도 7(b)는 반송파 병합이 사용되는 경우의 서브프레임을 나타낸다. 도 7(b)에는 예시적으로 20MHz의 CC 3개가 사용되어 총 60MHz의 대역폭을 지원하는 것을 도시하고 있다. 여기서 각 CC는 주파수 축 상에서 연속적일 수도 있고, 또한 비 연속적일 수도 있다.

단말은 하향링크 데이터를 복수개의 DL CC를 통해 동시에 수신하고 모니터할 수 있다. 각 DL CC와 UL CC 사이의 링키지(linkage)는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. DL CC/UL CC 링크는 시스템에 고정되어 있거나 반-정적으로 구성될 수 있다. 또한, 시스템 전체 대역이 N개의 CC로 구성되더라도 특정 단말이 모니터링/수신할 수 있는 주파수 대역은 M(<N)개의 CC로 한정될 수 있다. 반송파 병합에 대한 다양한 파라미터는 셀 특정(cell-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 단말 특정(UE-specific) 방식으로 설정될 수 있다.

도 8은 크로스 반송파 스케줄링을 설명하기 위한 도면이다. 크로스 반송파 스케줄링이란, 예를 들어, 복수의 서빙 셀 중 어느 하나의 DL CC의 제어영역에 다른 DL CC의 하향링크 스케줄링 할당 정보를 모두 포함하는 것, 또는 복수의 서빙 셀 중 어느 하나의 DL CC의 제어영역에 그 DL CC와 링크되어 있는 복수의 UL CC에 대한 상향링크 스케줄링 승인 정보를 모두 포함하는 것을 의미한다.

먼저 반송파 지시자 필드(carrier indicator field, CIF)에 대해 설명한다.

CIF는 앞서 설명된 바와 같이 PDCCH를 통해 전송되는 DCI 포맷에 포함되거나 또는 불포함 수 있으며, 포함된 경우 크로스 반송파 스케줄링이 적용된 것을 나타낸다. 크로스 반송파 스케줄링이 적용되지 않은 경우에는 하향링크 스케줄링 할당 정보는 현재 하향링크 스케줄링 할당 정보가 전송되는 DL CC상에서 유효하다. 또한 상향링크 스케줄링 승인은 하향링크 스케줄링 할당 정보가 전송되는 DL CC 와 링크된 하나의 UL CC에 대해 유효하다.

크로스 반송파 스케줄링이 적용된 경우, CIF는 어느 하나의 DL CC에서 PDCCH를 통해 전송되는 하향링크 스케줄링 할당 정보에 관련된 CC를 지시한다. 예를 들어, 도 8을 참조하면 DL CC A 상의 제어 영역 내 PDCCH를 통해 DL CC B 및 DL CC C에 대한 하향링크 할당 정보, 즉 PDSCH 자원에 대한 정보가 전송된다. 단말은 DL CC A를 모니터링하여 CIF를 통해 PDSCH의 자원영역 및 해당 CC를 알 수 있다.

PDCCH에 CIF가 포함되거나 또는 포함되지 않는지는 반-정적으로 설정될 수 있고, 상위 계층 시그널링에 의해서 단말-특정으로 활성화될 수 있다. CIF가 비활성화(disabled)된 경우에, 특정 DL CC 상의 PDCCH는 해당 동일한 DL CC 상의 PDSCH 자원을 할당하고, 특정 DL CC에 링크된 UL CC 상의 PUSCH 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, 기존의 PDCCH 구조와 동일한 코딩 방식, CCE 기반 자원 매핑, DCI 포맷 등이 적용될 수 있다.

한편, CIF가 활성화(enabled)되는 경우에, 특정 DL CC 상의 PDCCH는 복수개의 병합된 CC들 중에서 CIF가 지시하는 하나의 DL/UL CC 상에서의 PDSCH/PUSCH 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, 기존의 PDCCH DCI 포맷에 CIF가 추가적으로 정의될 수 있으며, 고정된 3 비트 길이의 필드로 정의되거나, CIF 위치가 DCI 포맷 크기에 무관하게 고정될 수도 있다. 이 경우에도, 기존의 PDCCH 구조와 동일한 코딩 방식, CCE 기반 자원 매핑, DCI 포맷 등이 적용될 수 있다.

CIF가 존재하는 경우에도, 기지국은 PDCCH를 모니터링할 DL CC 세트를 할당할 수 있다. 이에 따라, 단말의 블라인드 디코딩의 부담이 감소할 수 있다. PDCCH 모니터링 CC 세트는 전체 병합된 DL CC의 일부분이고 단말은 PDCCH의 검출/디코딩을 해당 CC 세트에서만 수행할 수 있다. 즉, 단말에 대해서 PDSCH/PUSCH를 스케줄링하기 위해서, 기지국은 PDCCH를 PDCCH 모니터링 CC 세트 상에서만 전송할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 세트는 단말-특정 또는 단말 그룹-특정 또는 셀-특정으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 8의 예시에서와 같이 3 개의 DL CC가 병합되는 경우에, DL CC A 가 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정될 수 있다. CIF가 비활성화되는 경우, 각각의 DL CC 상의 PDCCH는 DL CC A에서의 PDSCH만을 스케줄링할 수 있다. 한편, CIF가 활성화되면 DL CC A 상의 PDCCH는 DL CC A는 물론 다른 DL CC에서의 PDSCH 도 스케줄링할 수 있다. DL CC A가 PDCCH 모니터링 CC로 설정되는 경우에는 DL CC B 및 DL CC C 에는 PDSCH가 전송되지 않는다.

릴리즈 11 이후의 LTE 시스템에서는 CoMP(Coordinate Multi Point), MU-MIMO(Multi User-Multiple Input Multiple Output) 등으로 인한 PDCCH의 용량 부족 및 셀 간 간섭(inter-cell interference)으로 인한 PDCCH 성능 감소 등에 대한 해결책으로 Enhanced-PDCCH(E-PDCCH)가 고려되고 있다. E-PDCCH는 기존의 PDCCH와 다르게 PDSCH 자원 영역에 전송될 수 있으며, 또한 E-PDCCH에서는 프리코딩(pre-coding) 이득 등을 얻기 위해 기존의 CRS 기반의 PDCCH와 다르게 DMRS를 기반으로 채널 추정을 수행할 수 있다. 이하에서는 기존의 PDCCH를 E-PDCCH와 구분하기 위해 L-PDCCH(legacy-PDCCH)라 표시한다.

단말에게는 위와 같은 복수의 제어 채널 타입, 즉, L-PDCCH 및 E-PDCCH를 모두 복조하도록 설정될 수 있는데, 이는 특정 조건의 단말(예를 들어, MTC(Machine Type Communication) 등의 높은 성능이 필요하지 않은 단말 등)에게 항상 복수의 제어 채널 타입을 모두 복조하도록 하며 또한 CSI-RS에 기반한 채널 추정 및 이와 관련된 동작까지 요구하는 것은 부담일 수 있다.

이하에서는, 상술한 바와 같은 복수의 제어 채널 타입, L-PDCCH 및 E-PDCCH를 함께 복조하도록 설정될 수 있는 단말에 대해, 특정 시점에서는 한 가지 타입의 제어 채널만 복조하며, 또한 한 가지 종류의 참조 신호(CRS, CSI-RS 중 어느 하나)를 이용하여 채널 추정 및 이에 관련된 동작들을 수행하는 것에 대해 설명한다.

기지국은 L-PDCCH만 복조하며 CRS에 기반한 채널 추정만을 수행하도록 설정된 서브프레임 세트 1 및 E-PDCCH만 복조하며 CSI-RS에 기반한 채널 추정만을 수행하도록 설정된 서브프레임 세트 2를 각각 설정하고 이를 단말에게 시그널링 할 수 있다. 구체적인 시그널링은, 예를 들어, 서브프레임 세트 1만 시그널링하거나, 또는 서브프레임 세트 1 및 2를 모두 시그널링하는 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 계속해서, 단말은 위와 같은 서브프레임 세트에 대한 정보를 바탕으로, 현재 수신된 서브프레임이 어떤 서브프레임 세트에 포함되는지에 따라 L-PDCCH를 복조할지, EPDCCH를 복조할지 결정할 수 있다. 또한, 단말은 수신된 서브프레임에서 CRS를 이용하여 채널을 추정하고 이에 관련된 동작(예를 들어, 간섭 측정, RRM(Radio Resource Management)/RLM(Radio Link Monitoring) 측정, PDSCH 복조 등)을 수행할지 아니면 CSI-RS를 이용하여 채널을 추정하고 이에 관련된 동작을 수행할지를 결정할 수 있다.

또한, 기지국은 E-PDCCH를 전송하는 가상의 셀을 형성하고, 이 가상의 셀이 PDCCH를 전송하는 셀과는 다른 별도의 셀인 것으로 시그널링 할 수 있다. 보다 상세히, 기지국은 하나의 DL CC상에 가상 Pcell과 가상 Scell을 설정하고, 가상 Pcell 상에서는 L-PDCCH가 가상 Scell 상에서는 E-PDCCH가(역의 경우도 가능) 전송되는 것으로 설정할 수 있다. 아울러, 가상 Pcell 에서 단말은 CRS에 기반한 채널 추정 및 이에 관련된 동작을 수행하고, 가상 Scell 에서는 CSI-RS에 기반한 채널 추정을 수행하도록 설정된 것일 수 있다. 단말은 가상 셀에 관련된 정보를 바탕으로 L-PDCCH를 복조하며 CRS에 기반한 채널 추정 등을 수행할 지 아니면 E-PDCCH를 복조하며 CSI-RS에 기반한 채널 추정 등을 수행할지를 결정할 수 있다.

즉, 단말은 수신된 서브프레임이 해당되는 시간-주파수 자원에 관련된 정보(상술한, 서브프레임 세트 또는 가상 셀에 관련된 정보)에 따라 L-PDCCH 복조/CRS기반 채널 추정을 수행할 수도 있고, E-PDCCH 복조/CSI-RS 기반 채널 추정을 수행할 수도 있다.

이하에서는 상술한 본 발명의 적용 원리를 바탕으로 채널 추정, 측정(간섭 측정을 포함)과 관련하여 보다 상세히 살펴본다.

채널 추정에 관련하여, 단말은 서브프레임 세트 1(또는, 가상 Pcell)에서는 반드시 CRS를 기반한 채널 추정 및 이에 관련된 동작을 수행해야 하는 반면 서브프레임 세트 2(또는, 가상 Scell)에서는 그럴 필요가 없다. 이러한 경우, 단말은 한 서브프레임에서 단말 특정 참조신호 기반의 제어 채널 블라인드 복호를 수행하는 동시에 CRS 기반의 채널 추정을 수행하는 복잡한 동작을 피할 수 있다. 이를 위해서, 단말이 CRS 기반의 제어 채널을 복조하는 서브프레임 세트 1(또는, 가상 Pcell)에서는 CRS 기반 채널 추정이 필요한 각종 동작을 수행하되, 단말이 단말 특정 참조신호 기반의 제어 채널을 복조하는 서브프레임 세트 2(또는, 가상 Scell)에서는 CRS 기반 채널 추정이 필요한 각종 동작을 수행하지 않도록 설정할 할 수 있다. 여기서 설명한 CRS 기반 채널 추정이 필요한 각종 동작에는 i) CRS RE에서의 간섭 측정, ii) CRS 기반의 RRM/RLM 측정, iii) CRS 기반의 PDSCH 복조 등이 있을 수 있다. 이에 대해 살펴보면, 단말은 CSI 계산을 위해서 셀간(inter-cell) 간섭과 열 잡음(thermal noise) 등을 포함한 모든 간섭을 측정해야 한다. 이 측정에는 서빙 셀의 시그널은 배제되어야 하는데, 이를 위한 한 가지 방법으로 단말은 먼저 서빙 셀 CRS의 채널을 추정하고 CRS를 재생성(regeneration)한 다음 서빙 셀 CRS RE에서 재생성된 서빙 셀 CRS를 뺀 나머지를 간섭으로 측정할 수 있다(CRS cancellation). 이렇게 서빙 셀 CRS RE에서 간섭을 측정하기 위해서는 서빙 셀의 CRS 기반 채널 추정이 선행되어야 하므로 서브프레임 세트 1(또는, 가상 Pcell)에서 수행되는 것이 바람직하다. CRS 기반의 RRM/RLM 측정과 관련하여, 단말은 RRM을 위해서 서빙 셀 CRS로부터 RSRP와 RSRQ를 측정하고, 또 RLM을 위해서 서빙 셀 CRS의 링크 품질을 측정하는데 이 역시 서빙 셀의 CRS 기반 채널 추정이 선행되어야 하므로 서브프레임 세트 1(또는, 가상 Pcell)에서 수행되는 것이 바람직하다. CRS 기반의 PDSCH 복조와 관련하여, 단말은 PDSCH의 복조를 위하여 CRS를 사용하는 경우가 있다. 이 역시 서빙 셀의 CRS 기반 채널 추정이 선행되어야 하므로 서브프레임 세트 1(또는, 가상 Pcell)에서 수행되는 것이 바람직하다.

위와 같이, 서브프레임 세트 1(또는, 가상 Pcell)에서는 CRS 기반 채널 추정이 필요한 동작을 수행하지 않으므로, 서브프레임 세트 2(또는, 가상 Scell)에서는 CSI-RS 기반의 측정 그리고/또는 PDSCH 복조를 수행하도록 설정될 수 있다. 여기에는 CSI-RS 기반의 RSRP나 RSRQ 측정, CSI-RS 기반의 간섭 측정이나 CSI 측정이 포함되며, 특히 간섭 측정은 제로 파워(zero power) CSI-RS에서 수행되도록 설정될 수 있다.

측정, 특히 간섭 측정과 관련하여 설명한다. 일반적으로 CRS 기반의 측정과 CSI-RS 기반의 측정은 그 속성이나 측정치가 상이하므로 같은 용도로 사용되거나 결합될 수는 없다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 간섭 측정의 경우, 기지국은 특정 제로 파워 CSI-RS를 설정하고 해당 위치에서 간섭을 측정할 것을 단말에게 지시하였으나, 실제로는 서빙 셀인 매크로 기지국 셀 내에 인접한 제2의 리모트 라디오 헤드(remote radio head, RRH)가 해당 제로 파워 CSI-RS 자원에서 PDSCH를 전송하고 있을 수 있다. 여기서 RRH는 매크로 기지국과 동일한 셀 ID의 CRS를 전송한다고 전제된다. 이 경우, 해당 제로 파워 CSI-RS에서 측정한 간섭은 상기 제2의 RRH로부터의 간섭이 있는 경우에 가능한 CSI를 측정하기에는 매우 효과적이나, CRS를 제거하고 측정한 간섭 측정에는 이 RRH의 간섭이 포함되지 않으므로 상기 설명한 제로 파워 CSI-RS에서 측정한 간섭과 그 속성이 매우 다를 수 있기 때문이다.

이 경우 단말이 두 간섭 측정을 결합하는 등의 오동작을 방지하기 위하여, 기지국은 별도의 신호를 통하여 제로 파워 CSI-RS에서의 속성에 대한 정보를 전달할 수 있으며, 특징적으로 이 정보에는 특정 제로 파워 CSI-RS에서 셀 전체의 전송 전력(transmission power)이 0인지 (즉, 서빙 셀의 ID로 CRS 등을 전송하는 모든 RRH에서의 전송 파워가 0인지) 여부를 나타내는 정보가 포함될 수 있다. 별도의 지시가 없는 경우에는 단말은 제로 파워 CSI-RS에서는 해당 단말로 전송되는 PDSCH의 전송 파워는 0이지만 셀 전체의 전송 파워가 0이라고는 가정하지 못하도록 (그래서 서빙 셀 CRS를 제거하고 남은 간섭과 동일한 간섭이 관찰된다고 가정하지 못하도록) 규정될 수 있다.

그러나 경우에 따라서는 두 종류의 측정을 번갈아 가며 사용하거나 이 둘을 결합하여 (예를 들어 적절한 가중 평균(weighted average)을 취하여) 보다 정확한 측정치를 유도하고 이를 활용하는 것이 가능할 수도 있다. 아래에서는 간섭 측정을 예로써 이러한 두 종류의 측정 활용법에 대해서 자세히 설명한다. 편의를 위하여 CRS 기반의 간섭 측정 값을 I_CRS, CSI-RS 기반의 간섭 측정 값을 I_CSI-RS로 표기한다.

먼저 CSI를 계산함에 있어서 활용할 간섭 측정은 CSI 참조 자원(CSI reference resource)에서 어떤 제어 채널을 복호하도록 설정되었는지에 의해서 결정될 수 있다. 단말은 상향링크 서브프레임 n에서 CSI를 보고할 때, 해당 CSI 계산에 기준이 되는 CSI 참조 자원을 하향링크 서브프레임 n-k로 설정하고 해당 CSI 참조 자원에서 전송되었을 때 소정의 품질을 만족하는(예를 들어서 에러 확률이 10% 이하가 되는) CQI 값을 계산한다. 이 때 만일 CSI 참조 자원에서 L-PDCCH를 복호하도록 설정되었다면(CSI 참조 자원이 서브프레임 세트 1/가상 Pcell에 해당되는 경우), 해당 CSI 참조 자원에서 이미 CRS 기반의 채널 추정이 이루어졌을 것이므로 I_CRS를 사용하여 CSI를 계산하는 것이 바람직할 것이다. 만약, CSI 참조 자원에서 E-PDCCH를 복호하도록 설정되었다면(CSI 참조 자원이 서브프레임 세트 2/가상 Scell에 해당되는 경우) CRS 기반의 채널 추정이 불필요한 I_CSI-RS를 사용하도록 동작하는 것이 적절할 수 있다. 나아가, CSI 참조 자원의 MBSFN 서브프레임 설정 여부에 따라서 사용할 간섭 측정을 선택할 수도 있는데, 예를 들어서 CSI 참조 자원이 MBSFN 서브프레임이면 CRS 수가 적어서 충분히 정확한 간섭 측정이 어려울 수 있으므로 I_CSI-RS를 사용하는 반면, CSI 참조 자원이 MBSFN 서브프레임이 아니면 충분한 CRS 수가 보장되므로 I_CRS를 사용하도록 동작할 수 있다.

또 다른 동작의 예시로써, 기지국은 RRC와 같은 상위 계층 신호를 통해서 I_CRS와 I_CSI-RS 중 어떤 것을 이용하여 어떤 CSI를 계산할 지를 지정해 줄 수 있다. 이는 CSI 계산에 사용할 간섭 측정을 명시적으로 지시하는 형태로 이루어질 수도 있으며, 또는 묵시적인 형태로 지정될 수도 있는데, 예를 들어 특정 CSI-RS를 간섭 측정으로 할 것을 지시하는 지시자가 존재하지 않는 경우에는 I_CRS를 사용하는 것으로 동작할 수도 있다. 추가로, 기지국은 I_CRS와 I_CSI-RS를 함께 사용하여 특정 CSI를 계산할 수 있다는 것을 지정해 줄 수도 있는데, 이는 곧 네트워크의 적절한 설정에 의해서 CRS RE에서 관찰되는 간섭과 CSI-RS RE에서 관찰되는 간섭이 일정하도록 유지된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 기지국이 특정 제로 파워 CSI-RS에서 간섭 측정을 설정하고 또 해당 제로 파워 CSI-RS에서 셀 전체의 전송 파워가 0이라는 사실을 알려준다면, 단말은 제로 파워 CSI-RS에서 측정한 간섭에는 서빙 셀의 전송 전력이 일체 포함되지 않으며 이 간섭 측정은 서빙 셀의 CRS를 제거하고 측정한 것과 동일하다는 사실을 알 수 있다. 따라서 I_CRS와 I_CSI-RS를 함께 이용 가능하다는 사실을 전달받은 단말은 I_CRS와 I_CSI-RS를 적절하게 결합하여 새로운 간섭 측정치를 얻고 이를 토대로 CSI를 계산할 수 있다. 특히 이 동작은 CRS를 사용하는 서브프레임과 CSI-RS를 사용하는 서브프레임이 비슷한 비율로 섞여 있어서 한 쪽에서만의 측정으로는 정확한 간섭 측정이 어려울 때 효과적일 수 있다.

또는 두 간섭 측정의 결합 가능 여부를 단말이 판단할 수도 있는데, 예를 들어 두 간섭 측정을 비교하여 어느 정도 유사성을 보이고 결합 가능성을 신뢰성 있게 판단할 수 있는 경우, 단말은 I_CRS와 I_CSI-RS를 적절하게 결합하여 새로운 간섭 측정치를 얻고 이를 토대로 CSI를 계산할 수 있다.

예를 들어, 도 9를 참조하면, 매크로 기지국(Macro eNB)은 상대적으로 높은 전력으로 하향 링크 신호를 전송하여 피코 기지국(Pico eNB) 셀에 강한 간섭을 미치고, 이를 해소하기 위해서 매크로 기지국이 하향 링크 데이터를 전송하지 않는 ABS(almost blank subframe)에서 피코 셀 경계에 위치한 단말을 스케줄링하려고 한다. 이를 위해서 단말은 매크로 기지국의 간섭이 없는 상태의 간섭을 측정해야 하는데, 도 9에 예시적으로 도시된 바와 같이, 두 셀 CRS의 'v-shift'가 같아서 CRS가 겹치는 경우에는 일반적인 동작으로는 CRS를 사용하여서 이러한 간섭을 측정할 수가 없게 된다. 이를 해결하기 위해서 기지국은 매크로 기지국에서 제로 파워로 설정된 CSI-RS를 통하여(피코 셀 입장에서도 간섭 측정의 효율성을 위해서 제로 파워로 설정될 수 있음) 간섭을 측정할 것을 지시할 수 있으며, 해당 CSI-RS RE에는 매크로 기지국의 신호가 없으므로 원하는 간섭이 관찰된다. 한편, 만일 해당 단말이 성능이 우수한 'CRS cancellation 수신기를 포함하여 매크로 기지국과 피코 기지국의 CRS를 모두 신뢰성 있게 제거할 수 있다면 매크로 기지국의 신호가 없는 원하는 간섭을 CRS RE에서도 관찰할 수 있게 된다. 따라서 단말은 자신의 CRS cancellation 능력과 그 결과에 따라서 I_CRS와 I_CSI-RS를 결합할 수 있는지를 스스로 판단하고 이에 따라서 적절한 CSI 계산을 수행할 수 있다. 이런 단말 스스로의 동작을 돕기 위해서 기지국은 특정 CSI-RS에서의 인접 셀 간섭 상황에 대한 정보를 단말에게 제공할 수 있는데, 예를 들어, 특정 CSI-RS 자원에서 인접한 특정 셀이나 전송포인트가 뮤팅(muting)을 수행하는지, PDSCH를 전송하는지, 아니면 CSI-RS를 전송하는지를 알려줄 수 있다. 이를 토대로 특정 CSI-RS에서 I_CSI-RS를 측정하기로 설정된 단말은, 만일 기지국이 해당 CSI-RS RE에서 특정 인접 셀이 뮤팅을 수행한다는 사실을 알려주었을 경우에, 해당 인접 셀의 CRS를 제거(cancellation)하고 측정한 I_CRS가 해당 인접 셀의 간섭을 포함하지 않는다는 차원에서 I_CSI-RS와 동일한 속성을 지닌다는 사실을 파악하고 둘을 결합할 수 있다.

한편, 앞서 기술된 바와 같이, 기지국은 E-PDCCH를 전송하는 가상의 셀을 형성하고, 이 가상의 셀이 PDCCH를 전송하는 셀과는 다른 별도의 셀인 것으로 시그널링 할 수 있다. 이 경우, 단말의 입장에서는 PDCCH를 전송하는 셀과 E-PDCCH를 전송하는 셀, 두 개의 셀이 병합(aggregate)되어 존재하는 것으로 파악되며 기존 LTE/LTE-A의 반송파 병합 방식에 따라서 두 제어 채널을 검출하고 상응하는 동작을 수행할 수 있다.

위와 같은 경우, 가상 Pcell과 가상 Scell은 도 10(a)와 같이 두 개의 DL CC에 각각 대응되는 것일 수도 있고, 또는 도 10(b)와 같이 하나의 DL CC에 매핑되는 것일 수도 있다. 다만 도 10(b)와 같이 두가지 타입의 제어 채널 동일한 CC에 있는 경우에는 도 10(a)에서와 같이 PDCCH 셀과 E-PDCCH 셀이 서로 다른 CC에 있는 경우와 비교하여 단말에게 요구되는 동작은 상이할 수 있다.

따라서 이하에서는 복수의 제어 채널을 수신하는 단말에게 각 제어채널 타입에 별도의 (가상) 셀을 설정하되 동일 CC에 복수의 제어 채널이 존재하는 경우에는 별도의 시그널링을 추가하여, 해당 상황에 더욱 최적화된 일련의 동작을 수행하는 방법에 대해 설명한다.

첫 번째로, 셀 ID의 경우, 기지국이 단말에게 복수의 셀을 설정하지만 두 셀의 제어 채널은 동일 기지국으로부터 전송되는 것이므로 동일한 셀 ID를 가질 수 있다. 특히 이런 방식은 한 기지국이 소모하는 셀 ID의 수를 줄일 수 있으므로 셀 계획(cell planning)에 도움이 되며, 인접 셀과 신호 교환을 할 때에도 복수의 셀 ID를 이용하는 잉여성(redundancy)을 방지할 수 있다. 두 가지 타입의 제어 채널이 동일한 셀 ID로 설정된 단말은 셀 ID에 따라서 정의되는 각종 파라미터들(예를 들어 참조 신호 시퀀스 등)을 두 가지 타입의 제어 채널에서 동일하게 유지할 수 있다. 복수개의 셀(Multiple cell)을 병합(aggregate)하는 관점에서는, 두 셀이 동일한 셀 ID를 가지고 있지만 각 셀이 사용하는 제어 채널의 타입에 따라서 구분되는(예를 들어 서로 다른 CIF가 할당되는) 형태로 시그널링될 수 있다. 또는, 두 가지 타입의 제어 채널에 서로 다른 셀 ID가 할당된다 하더라도 일부 파라미터는 동일하게 유지하도록 할 수 있다. 예를 들어, 하향 링크 관점에서는 두 셀이 서로 다른 ID를 가져 상이한 셀로 나타나지만, 여기에 링크된 상향 링크 관점에서는 동일한 셀 ID를 사용할 수 있다. E-PDCCH를 사용하는 경우에 E-PDCCH의 셀 ID가 PDCCH와 다르더라도 상향 링크 전송과 관련된 각종 파라미터들(예를 들어 참조신호 시퀀스 등)은 PDCCH 셀 ID로부터 생성되도록 할 수 있다.

또 다른 예시로써, 두 가지 타입의 제어 채널에 서로 다른 셀 ID가 할당된 경우에도 PDSCH와 관련된 각종 파라미터들(예를 들어 DMRS 시퀀스, PDSCH 스크램블링 시퀀스, 또는 동기 신호 등)은 동일하게 유지될 수 있다. 이 경우에 만일 PDCCH 셀을 기준으로 삼는다면 E-PDCCH에서 전송되는 DCI에는 CIF를 포함시키고, E-PDCCH가 스케줄링한 PDSCH가 PDCCH를 전송하는 셀의 입장에서 전송된다는 사실을 단말에게 알릴 수 있다. 또는 CIF를 포함시키지 않고, E-PDCCH에서의 스케줄링은 항상 PDCCH 셀에서의 PDSCH 전송에 대한 크로스 반송파 스케줄링이라고 가정하고 동작할 수도 있다.

두 번째로, 기지국이 단말에게 복수의 셀을 설정하지만 두 셀의 제어 채널들은 동일 기지국으로부터 전송되는 것이므로 프레임 타입(frame type, FDD인지 TDD인지 여부)이 동일하게 설정되는 것이 바람직하다. TDD의 경우에는 UL/DL 설정(configuration) 및 스페셜 서브프레임 설정(special subframe configuration) 역시 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.

세 번째로, 상향링크 ACK/NACK과 관련하여, 복수의 제어 채널들이 동일 CC에 위치하는 경우에는 한 서브프레임에서 최대 하나의 PDSCH가 전송된다고 가정할 수 있다. 따라서 하나의 UL 서브프레임에서 복수의 DL 서브프레임의 PDSCH에 대한 UL ACK/NACK을 다중화(multiplexing)하는 경우, 한 서브프레임에서 최대 하나의 PDSCH만이 전송된다는 가정하에서 다중화 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로 PUCCH 포맷 1a/1b로 채널 선택을 하거나 PUCCH 포맷 3을 통하여 UL ACK/NACK을 전송하는 경우, 한 UL 서브프레임에서 M개의 DL 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 전송한다면, 두 개의 셀이 설정된다 하더라도 최대 1:M UL/DL 링키지를 가정하여서 적절한 UL ACK/NACK 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 만약 두 셀이 다른 CC에 존재한다면 최대 1:2M의 링키지가 가정되어야 한다.

FDD의 경우 기본적으로 하나의 DL 서브프레임이 하나의 UL 서브프레임과 연결되므로, 비록 두 개의 셀이 설정되더라도 하나의 DL 서브프레임에서는 하나의 PDSCH만이 전송된다는 가정하에서 단일 PUCCH 포맷 1a/1b로 PDSCH에 대한 ACK/NACK을 보고할 수 있다.

만약, PUCCH 포맷 3를 사용하도록 설정된 경우, E-PDCCH를 전송하는 셀을 항상 SCell로 간주하여 E-PDCCH 단독으로 하나의 PDSCH를 스케줄링하는 경우에도 PUCCH 포맷 1a/1b로 폴백(fallback)하는 것이 아니라 PUCCH 포맷 3를 계속 사용하도록 동작할 수 있다. 이는 곧 E-PDCCH의 DCI에 있는 모든 TPC 명령(command)을 ACK/NACK 자원 지시자(ACK/NACK resource indicator, ARI)로 해석한다는 의미이며, PUCCH 포맷 1a/1b로 폴백하는 동작은 PDCCH를 전송하는 셀에서 하나의 PDSCH만을 전송했을 때만 이루어진다는 의미이다. 이러한 동작은 PDCCH를 전송하는 셀과 E-PDCCH를 전송하는 셀이 서로 분리된 PUCCH 자원 영역을 운영할 때, 기지국이 양쪽의 PUCCH 자원에서 폴백으로 전송되는 PUCCH 포맷 1a/1b를 블라인드 복호해야 하는 복잡한 동작을 사전에 회피할 수 있다는 장점이 있다. 더욱이 E-PDCCH를 전송하는 셀에서 모든 단말이 PUCCH 포맷 3를 사용하는 경우에는 E-PDCCH를 전송하는 셀에 별도의 PUCCH 포맷 1a/1b 자원을 할당하지 않아도 동작에 문제가 없으므로 PUCCH 자원 활용에 도움이 된다는 장점 도 있다.

네 번째로, 단말의 PUSCH 전송에 대한 ACK/NACK을 전송하는 PHICH는 일반적으로 대응하는 PUSCH에 대한UL grant를 전송한 cell에서 전송하게 된다. 그러나 두 개의 제어 채널이 하나의 CC에 설정된 경우에는 이러한 제약 없이, E-PDCCH로 UL 그랜트가 전송된 PUSCH에 대한 PHICH가 PDCCH에 의해서 전송되고, 그 반대의 동작도 가능할 수 있다. 이를 위해서 기지국은 사전에 어떤 셀 사이에서 PHICH 전송이 옮겨 다닐 수 있는지를 사전에 알릴 수 있다. 예를 들어, 특정 UL 서브프레임에서, 특정 제어 채널 타입에 의해서 스케줄링된 PUSCH에 대한 PHICH는, 다른 제어 채널 타입에서 전송될 수 있다. 이런 동작을 위해서는 PHICH가 언제 어떤 제어 채널 타입으로 전송될지에 대한 정보가 사전에 단말에게 전달되어야 한다.

다섯 번째로, 복수의 제어 채널이 동일 CC에서의 PDSCH를 스케줄링하므로 CSI 보고 역시 별도로 이루어질 필요가 없다. 따라서 제어 채널 타입에 따라서 구분되는 두 셀에서도 동일한 CSI-RS나 CRS를 기반으로 하나의 CSI를 측정하여 보고할 수 있다. 예를 들어, PDCCH가 전송되는 셀에 대해서 측정된 CSI를 E-PDCCH를 전송하는 셀이 트리거하는 비주기적(aperiodic) CSI 보고로써 전송할 수 있다. 이러한 경우, 두 개의 셀이 설정되더라도 CSI 보고가 두 개일 필요는 없으므로 비주기적 CSI 보고에서 CSI 보고의 대상이 되는 셀을 별도로 지시해 줄 필요가 없다. 따라서, 기존 LTE/LTE-A의 반송파 병합에서와 같이 CSI의 보고 대상이 되는 셀의 지시자를 포함하는 것이 아니라, CSI 요청 필드(CSI request field)를 1 비트로 유지하여 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다. 또는 CSI 요청 필드의 비트 수를 줄이지 않더라도 잘못된 알람(false alarm) 확률을 줄이기 위해, CSI 보고를 수행하지 않는 상태(state)를 제외한 나머지 상태를 미리 정해진 특정한 값으로 고정시키거나 모든 나머지 상태를 동일한 의미를(즉, 두 개의 셀에 공통인 CSI 하나를 보고한다는 의미를) 가지는 것으로 해석할 수도 있다.

여섯 번째로, 전송 모드와 관련해, 복수의 제어 채널 타입이 동일 CC에서의 PDSCH를 스케줄링하므로 두 셀의 전송모드가 동일하게 유지될 수 있다. 따라서 셀 별로 별도의 전송 모드 시그널링이 불필요하며, 만일 두 셀이 동일 CC에 위치한다는 사실이 알려진다면 한 쪽 셀에서 지정된 전송모드가 다른 셀의 전송모드도 함께 지시하는 것으로 설정될 수도 있다.

상술한 동일 CC에 존재하는 복수의 제어 채널을 검출하는 방식은 복수의 기지국이 협력하여 신호를 전송하는 CoMP(Coordinated Multi Point) 상황에도 적용될 수 있다. 예를 들어 도 11에 도시된 바와 같이, 하나의 기지국은 PDCCH로 제어 채널을 전송하고 다른 기지국은 E-PDCCH로 제어 채널을 전송할 수 있다. CoMP 상황에서는 서로 다른 기지국이 서로 다른 셀 ID로 구분될 수 있으므로 모든 기지국이 동일 CC에서 동일한 타입의 제어채널을 전송하는 경우도 고려될 수 있다. 이러한 CoMP 상황 역시 상기 설명한 동일 CC에서 복수의 셀이 형성되는 경우와 유사하므로, 중복되는 범위에서 상술한 본 발명의 동작 원리 중 일부가 적용이 가능하다. 예를 들어, CoMP 상황에서도 단일 CC에서는 두 기지국에서 하나의 PDSCH만이 전송될 것이므로 위에서 설명한 원리를 적용하여 UL ACK/NACK을 보고하거나 RS의 스크램블링 시퀀스를 형성하는 등의 동작을 수행할 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 12를 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치(1210)는, 수신모듈(1211), 전송모듈(1212), 프로세서(1213), 메모리(1214) 및 복수개의 안테나(1215)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1215)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신모듈(1211)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1212)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1213)는 전송포인트 장치(1210) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(1210)의 프로세서(1213)는, 앞서 설명된 실시예들의 구현에 필요한 동작들을 처리할 수 있다.

전송포인트 장치(1210)의 프로세서(1213)는 그 외에도 전송포인트 장치(1210)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1214)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

계속해서 도 12를 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(1220)는, 수신모듈(1221), 전송모듈(1222), 프로세서(1223), 메모리(1224) 및 복수개의 안테나(1225)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1225)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1221)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1222)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1223)는 단말 장치(1220) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(1220)의 프로세서(1223)는, 앞서 설명된 실시예들의 구현에 필요한 동작들을 처리할 수 있다.

단말 장치(1220)의 프로세서(1223)는 그 외에도 단말 장치(1220)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1224)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

위와 같은 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

또한, 도 12에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(1210)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(1220)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 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, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 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.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (14)

1. 무선 통신 시스템에서 단말의 신호 수신 방법에 있어서,
   제1 서브프레임과 제2 서브프레임을 포함하는 복수의 서브프레임들을 수신하는 단계; 및
   상기 제1 서브프레임과 제2 서브프레임이 해당되는, 시간-주파수 자원에 관련된 정보에 따라 셀 특정 참조신호(Cell specific reference signal, CRS) 또는 채널상태정보 참조신호(channel State Information-Reference Signal, CSI-RS) 중 어느 하나를 이용하여 채널 추정을 수행하는 단계;
   를 포함하며,
   상기 CRS를 사용하여 채널 추정을 수행하기 위해 제1 간섭이 상기 제1 서브프레임에서 측정되며, 상기 CSI-RS를 사용하여 채널 추정을 수행하기 위해 제2 간섭이 상기 제2 서브프레임에서 측정되고,
   만약 상기 단말이 미리 설정된 정보를 수신한 경우, 상기 단말이 상기 복수의 서브프레임에서 간섭을 측정할 때 상기 제1 간섭 및 제2 간섭 모두 동시에 고려되며,
   상기 제2 간섭이 제로 파워 CSI-RS를 사용하여 측정되는 경우, 상기 미리 설정된 정보는 상기 제로 파워 CSI-RS에서 서빙 셀의 ID와 동일한 ID를 사용하여 CRS를 전송하는 모든 서빙 전송 포인트의 전송 전력이 0인지 여부를 지시하며,
   상기 제로 파워 CSI-RS에서 상기 서빙 셀의 ID와 동일한 ID를 사용하여 CRS를 전송하는 모든 서빙 전송 포인트의 전송 전력이 0인 경우라고 지시된 경우에만 상기 제1 간섭과 제2 간섭을 결합한 값으로부터 CSI를 계산하는, 신호 수신 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 채널 추정이 CRS를 이용하여 수행되는 경우 상기 단말은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)만을 복조하며, 상기 채널 추정이 CSI-RS를 이용하여 수행되는 경우 상기 단말은 E-PDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)만을 복조하는, 신호 수신 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 시간-주파수 자원에 관련된 정보는, CRS를 이용하여 채널을 추정하도록 설정된 서브프레임 세트인, 신호 수신 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 채널 추정이 CSI-RS를 이용하여 수행되는 경우, 상기 단말은 CRS가 전송되는 자원요소를 이용한 간섭 측정, CRS를 사용하는 RRM(Radio Resource Management)/RLM(Radio Link Monitoring) 측정 및 CRS를 사용하는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)의 복조는 수행하지 않도록 설정되는, 신호 수신 방법.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 서브프레임들에 속하는 서브프레임이 CSI 참조 자원에 해당되는 경우, CSI를 보고하기 위한 간섭 측정은 상기 서브프레임의 채널 추정에 이용된 참조 신호를 기초로 수행되는, 신호 수신 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 복수의 서브프레임들에 속하는 서브프레임이 MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임인 경우, 상기 CSI를 보고하기 위한 간섭 측정은 CSI-RS를 기초로 수행되는, 신호 수신 방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 시간-주파수 자원에 관련된 정보는, 상기 복수의 서브프레임들 중 각 서브프레임이 가상 프라이머리 셀(Primary Cell, Pcell) 과 가상 세컨더리 셀(Secondary cell, Scell) 중 어느 것에 해당하는 것인지에 관한 것인, 신호 수신 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 서브프레임들에 속하는 서브프레임이 가상 Pcell에 해당하는 경우 상기 채널 추정은 CRS를 이용하고, 상기 복수의 서브프레임들에 속하는 서브프레임이 가상 Scell에 해당하는 경우 상기 채널 추정은 CSI-RS를 이용하는, 신호 수신 방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 서브프레임들에 속하는 서브프레임의 주파수 자원은 하나의 구성 반송파에 해당되는, 신호 수신 방법.
14. 무선 통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,
    수신 모듈; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 제1 서브프레임과 제2 서브프레임을 포함하는 복수의 서브프레임들을 수신하고, 상기 제1 서브프레임과 제2 서브프레임이 해당되는, 시간-주파수 자원에 관련된 정보에 따라 셀 특정 참조신호(Cell specific reference signal, CRS) 또는 채널상태정보 참조신호(channel State Information-Reference Signal, CSI-RS) 중 어느 하나를 이용하여 채널 추정을 수행하며,
    상기 CRS를 사용하여 채널 추정을 수행하기 위해 제1 간섭이 상기 제1 서브프레임에서 측정되며, 상기 CSI-RS를 사용하여 채널 추정을 수행하기 위해 제2 간섭이 상기 제2 서브프레임에서 측정되고, 만약 상기 단말이 미리 설정된 정보를 수신한 경우, 상기 단말이 상기 복수의 서브프레임에서 간섭을 측정할 때 상기 제1 간섭 및 제2 간섭 모두 동시에 고려되며, 상기 제2 간섭이 제로 파워 CSI-RS를 사용하여 측정되는 경우, 상기 미리 설정된 정보는 상기 제로 파워 CSI-RS에서 서빙 셀의 ID와 동일한 ID를 사용하여 CRS를 전송하는 모든 서빙 전송 포인트의 전송 전력이 0인지 여부를 지시하며,
    상기 제로 파워 CSI-RS에서 상기 서빙 셀의 ID와 동일한 ID를 사용하여 CRS를 전송하는 모든 서빙 전송 포인트의 전송 전력이 0인 경우라고 지시된 경우에만 상기 제1 간섭과 제2 간섭을 결합한 값으로부터 CSI를 계산하는, 단말 장치.
    

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