KR102042032B1

KR102042032B1 - 무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원을 할당하는 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR102042032B1
Application number: KR1020170065832A
Authority: KR
Inventors: 박규진; 최우진
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2017-05-29
Publication date: 2019-11-11
Also published as: KR20180018987A

Abstract

본 실시예들은 3GPP LTE/LTE-Advanced 시스템에서 MTC(Machine Type Communication) 단말을 위한 상/하향 링크 데이터 채널(i.e. PDSCH 및 PUSCH) 자원 할당 방법 및 그를 위한 DCI(Downlink Control Information) 구성 방법에 대해 제안한다. 특히 LTE rel-13에서 정의된 MTC 단말(BL/CE UE) 대비 향상된 상/하향 링크 데이터 채널(i.e. PDSCH 및 PUSCH) 대역폭을 지원하는 further enhanced MTC 단말을 위한 상/하향 링크 데이터 채널 자원 할당 방법에 대해 제안하도록 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원을 할당하는 방법 및 그 장치{METHODS FOR ALLOCATING DATA CHANNEL RESOURCES IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUSES}

본 실시예들은 무선 통신 시스템에서 상향링크/하향링크 데이터 채널 자원을 할당하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

LTE/LTE-Advanced 네트워크가 확산될수록 이동통신 사업자는 네트워크의 유지보수 비용을 줄이기 위해 RAT(Radio Access Terminal)의 수를 최소화하기를 원하고 있다. 그러나, 종래의 GSM/GPRS 네트워크 기반의 MTC(Machine Type Communication) 제품들이 증가하고 있어, 이동통신 사업자는 일반 데이터 전송을 위해 LTE/LTE-Advanced 네트워크를 사용하고 MTC를 위해서는 GSM/GPRS 네트워크를 사용하여 두 개의 RAT를 각각 운영해야 하는 문제가 발생한다.

따라서, 기존의 일반적인 LTE/LTE-Advanced 단말 대비 단말의 단가를 낮추기 위해 단말의 송수신 대역폭을 6 PRBs(Physical Resource Blocks)로 한정하고, 송수신 안테나 개수를 1개로 한정한 BL UE(Bandwidth reduced Low complexity User Equipment), 지하실과 같은 'deep indoor' 환경에 설치된 스마트 미터링(Smart Metering)과 같은 MTC 적용 시나리오를 고려한 커버리지 향상(Coverage Enhancement, CE) 모드를 CE UE로 정의하고, BL/CE UE를 지원하기 위한 표준 기술이 3GPP Release-13에 정의되었다.

또한, 이러한 3GPP Release-13에서 정의된 BL/CE UE에 대한 추가적인 enhancement에 대한 논의가 3GPP Release-14에서 이루어질 예정이다.

이때, 기존 3GPP Release-13 BL/CE UE 대비 향상된 data rates를 요구하는 UE의 경우, 기존 3GPP Release-13 BL/CE UE의 최대 송수신 대역폭을 기반으로 6 PRBs의 크기로 정의된 narrowband보다 확장된 PDSCH 및 PUSCH 송수신 대역폭을 지원하기 때문에 해당 3GPP Release-13 BL/CE UE를 위한 자원 할당 방법 및 DCI format에 대한 reuse가 불가능한 문제점이 존재한다.

본 실시예들의 목적은, 3GPP Release-13에서 정의된 BL/CE UE에 확장된 데이터 송수신 대역폭을 지원할 경우, BL/CE UE를 위한 데이터 채널 자원 할당 방법과 DCI format을 제공하는 데 있다.

일 측면에서, 본 실시예들은, 무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원을 할당하는 방법에 있어서, 시스템 대역폭을 구성하는 6개의 연속적인 물리적 자원 블록으로 정의되는 내로우밴드를 구성하는 단계와, 구성된 내로우밴드에서 하나 이상의 내로우밴드를 데이터 채널의 송수신을 위해 할당하는 단계와, 하나 이상의 내로우밴드의 할당을 지시하는 정보를 하향링크 제어 정보를 통해 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

다른 측면에서, 본 실시예들은, 무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원의 할당을 모니터링하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 하향링크 제어 정보를 수신하는 단계와, 하향링크 제어 정보를 통해 데이터 채널의 송수신을 위해 할당된 하나 이상의 내로우밴드를 확인하는 단계와, 할당된 하나 이상의 내로우밴드를 통해 데이터 채널의 송수신을 수행하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

다른 측면에서, 본 실시예들은, 무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원을 할당하는 기지국에 있어서, 시스템 대역폭을 구성하는 6개의 연속적인 물리적 자원 블록으로 정의되는 내로우밴드를 구성하고, 구성된 내로우밴드에서 하나 이상의 내로우밴드를 데이터 채널의 송수신을 위해 할당하며, 하나 이상의 내로우밴드의 할당을 지시하는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 생성하는 제어부와, 하향링크 제어 정보를 단말로 전송하는 송신부를 포함하는 기지국을 제공한다.

다른 측면에서, 본 실시예들은, 무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원의 할당을 모니터링하는 단말에 있어서, 기지국으로부터 하향링크 제어 정보를 수신하는 수신부와, 하향링크 제어 정보를 통해 데이터 채널의 송수신을 위해 할당된 하나 이상의 내로우밴드를 확인하고, 할당된 하나 이상의 내로우밴드를 통한 데이터 채널의 송수신을 제어하는 제어부를 포함하는 단말을 제공한다.

본 실시예들에 의하면, 3GPP Release-13에 정의된 BL/CE UE에 확장된 데이터 송수신 대역폭을 지원하는 경우 데이터 채널 자원을 할당하는 구체적인 방법과 자원 할당에 대응하는 DCI를 구성하는 방법을 제공한다.

도 1은 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 하향링크 시스템 대역폭에 따라 결정되는

의 예시를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 CEModeB로 설정된 BL/CE UE를 위한 자원 블록 할당의 예시를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 BL/CE UE에 의해 모니터되는 MPDCCH 후보의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 반복 레벨의 결정의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 Type1-MPDCCH 공용 검색 공간을 위한 반복 레벨의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 DCI 서브프레임 반복 넘버를 위한 매핑의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원을 할당하는 방법의 과정을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원의 할당을 모니터링하는 방법의 과정을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 실시예들에 따른 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 실시예들에 따른 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

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, 수신 포인트를 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-advanced와 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 PDCCH를 적용할 수 있다.

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

[ Rel -13 BL /CE UEs for MTC operation]

LTE 네트워크가 확산될수록, 이동통신 사업자는 네트워크의 유지보수 비용 등을 줄이기 위해 RAT(Radio Access Terminals)의 수를 최소화하기를 원하고 있다. 하지만, 종래의 GSM/GPRS 네트워크 기반의 MTC 제품들이 증가하고 있고, 낮은 데이터 전송률을 사용하는 MTC를 저비용으로 제공할 수 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 활용으로 이동통신 사업자의 수익에 부담이 된다. 따라서 기존의 normal LTE 단말 대비 단말 단가를 낮추기 위해 단말의 송수신 대역폭을 6 PRBs(Physical Resource Blocks)로 한정하고, 송수신 안테나의 개수를 1개로 한정한 BL(Bandwidth reduced Low complexity) UE 및 지하실과 같이 'deep indoor' 환경에 설치된 smart metering과 같은 MTC application scenario를 고려하여 커버리지 향상(Coverage Enhancement, CE) 모드를 CE UE를 정의하고, 해당 BL/CE UE를 지원하기 위한 표준 기술이 LTE rel-13 시스템에서 정의되었다.

[CE mode definition]

LTE Release-13 시스템에서는 BL/CE 단말을 위한 coverage enhancement mode로서 CEModeA와 CEModeB의 두 가지 mode가 정의되었다. CEModeA는 BL/CE 단말의 커버리지 향상을 위한 MPDCCH, PDSCH, PUSCH, PUCCH 등의 무선 채널에 대한 repetition이 적용되지 않거나 혹은 적은 수의 repetition을 적용하기 위한 단말 동작 모드이며, CEModeB는 커버리지 향상을 위해 상기 무선 채널들에 대한 많은 수의 repetition을 적용하기 위한 단말 동작 모드로서 해당 CE mode는 단말 별로 설정되어 signaling되도록 정의되었다.

[ Narrowband definition]

상기에서 서술한 바와 같이 Rel-13 BL/CE 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 BL/CE 단말의 송수신 대역을 정의하고, 이를 할당하기 위한 단위로서 연속적인 6 PRBs로 구성된 narrowband가 정의되었으며, 각각의 시스템 대역폭에 따라

개의 하향 링크 narrowbands 및

개의 상향 링크 narrowbands가 구성되었다. 단, 임의의 시스템 대역폭에서 상기의 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 양 쪽 band edge에 even하게 두거나(시스템 대역폭이 짝수의 PRBs로 구성된 경우), 혹은 시스템 대역의 센터(시스템 대역이 25 PRBs로 구성된 경우), 혹은 양 edge와 시스템 대역의 센터(시스템 대역이 15 PRBs, 75 PRBs인 경우)에 각각 위치시키고, 이를 제외한 PRBs를 이용해 increasing PRB number로 6개 연속적인 PRBs를 묶어서 상기의 narrowband를 구성하도록 할 수 있다.

구체적으로 TS36.211 문서에 정의된 narrowband 구성 방법은 아래와 같다.

[TS36.211 v13.2.0]

[ Downlink narrowbands ]

6.2.7 Narrowbands

A narrowband is defined as six non-overlapping consecutive physical resource blocks in the frequency domain. The total number of downlink narrowbands in the downlink transmission bandwidth configured in the cell is given by

The narrowbands are numbered

in order of increasing physical resource-block number where narrowband

is composed of physical resource-block indices

where

[ Uplink narrowbands ]

5.2.4 Narrowbands

A narrowband is defined as six non-overlapping consecutive physical resource blocks in the frequency domain. The total number of uplink narrowbands in the uplink transmission bandwidth configured in the cell is given by

The narrowbands are numbered

in order of increasing physical resource-block number where narrowband

is composed of physical resource-block indices

where

[Resource allocation and DCI format for BL /CE UE ]

Rel-13에서 정의된 BL/CE 단말을 위한 PDSCH 및 PUSCH 자원 할당 방법에 따르면, 임의의 기지국은 임의의 BL/CE 단말을 위한 PDSCH 혹은 PUSCH 자원 할당 정보를 포함하는 DCI를 구성함에 있어서, 해당 BL/CE 단말을 위한 PDSCH 혹은 PUSCH 전송이 PRB(혹은 VRB) 할당을 위해 narrowband index 정보 및 해당 narrowband 내에서의 RB 할당 정보를 포함하도록 정의되었다. 또한 해당 narrowband 내에서의 RB 할당 정보는 연속적인 VRB 자원 할당 방식으로 이루어지며, 이에 따라 PDSCH의 경우 resource allocation type 2 기반으로, PUSCH의 경우 resource allocation type 0 기반으로 이루어지도록 정의되었다. 단, PUSCH 의 경우 CEModeB가 설정된 BL/CE 단말에 한해 resource allocation type 2 기반으로 자원 할당이 이루어질 수 있다.

구체적인 자원 할당 방법과 그에 따라 정의된 BL/CE 단말을 위한 DCI format을 각각 TS36.213 문서 및 TS36.212 문서에서 발췌하여 아래에 첨부하도록 한다.

[TS36.213 v13.2.0]

DL resource allocation

7.1.6.3 Resource allocation type 2

For BL/CE UEs with resource allocation type 2 resource assignment,

and

is used in the rest of this subclause.

rest of this subclause.

In resource allocations of type 2, the resource block assignment information indicates to a scheduled UE a set of contiguously allocated localized virtual resource blocks or distributed virtual resource blocks. In case of resource allocation signalled with PDCCH DCI format 1A, 1B or 1D, or for resource allocation signalled with EPDCCH DCI format 1A, 1B, or 1D, one bit flag indicates whether localized virtual resource blocks or distributed virtual resource blocks are assigned (value 0 indicates Localized and value 1 indicates Distributed VRB assignment) while distributed virtual resource blocks are always assigned in case of resource allocation signalled with PDCCH DCI format 1C. Localized VRB allocations for a UE vary from a single VRB up to a maximum number of VRBs spanning the system bandwidth. For DCI format 1A the distributed VRB allocations for a UE vary from a single VRB up to

VRBs, where

is defined in [3], if the DCI CRC is scrambled by P-RNTI, RA-RNTI, or SI-RNTI. With PDCCH DCI format 1B, 1D with a CRC scrambled by C-RNTI, or with DCI format 1A with a CRC scrambled with C-RNTI, SPS C-RNTI or Temporary C-RNTI distributed VRB allocations for a UE vary from a single VRB up to

VRBs if

is 6-49 and vary from a single VRB up to 16 if

is 50-110. With EPDCCH DCI format 1B, 1D with a CRC scrambled by C-RNTI, or with DCI format 1A with a CRC scrambled with C-RNTI, SPS C-RNTI distributed VRB allocations for a UE vary from a single VRB up to

VRBs if

is 6-49 and vary from a single VRB up to 16 if

is 50-110. With PDCCH DCI format 1C, distributed VRB allocations for a UE vary from

VRB(s) up to

VRBs with an increment step of

, where

value is determined depending on the downlink system bandwidth as shown in Table 7.1.6.3-1 in FIG. 1.

For PDCCH DCI format 1A, 1B or 1D, or for EPDCCH DCI format 1A, 1B, or 1D, or for MPDCCH DCI format 6-1A, a type 2 resource allocation field consists of a resource indication value (RIV) corresponding to a starting resource block (

) and a length in terms of virtually contiguously allocated resource blocks

. The resource indication value is defined by

if

then

else

where

and shall not exceed

For PDCCH DCI format 1C, a type 2 resource block assignment field consists of a resource indication value (RIV) corresponding to a starting resource block

and a length in terms of virtually contiguously allocated resource blocks

The resource indication value is defined by:

if

then

else

where

and

UL resource allocation

8.1.1 Uplink resource allocation type 0

The resource allocation information for uplink resource allocation type 0 indicates to a scheduled UE a set of contiguously allocated virtual resource block indices denoted by

. A resource allocation field in the scheduling grant consists of a resource indication value (RIV) corresponding to a starting resource block (

) and a length in terms of contiguously allocated resource blocks (

). For a BL/CE UE, uplink resource allocation type 0 is only applicable for UE configured with CEModeA and

in this subclause. The resource indication value is defined by

if

then

else

8.1.3 Uplink resource allocation type 2

Uplink resource allocation type 2 is only applicable for BL/CE UE configured with CEModeB. The resource allocation information for uplink resource allocation type 2 indicates to a scheduled UE a set of contiguously allocated resource blocks within a narrowband as given in Table 8.1.3-1 in FIG. 2.

[TS36.212 v13.2.0]

DCI formats for BL/CE UEs

5.3.3.1.10 Format 6-0A

DCI format 6-0A is used for the scheduling of PUSCH in one UL cell.

The following information is transmitted by means of the DCI format 6-0A:

- Flag format 6-0A/format 6-1A differentiation - 1 bit, where value 0 indicates format 6-0A and value 1 indicates format 6-1A

- Frequency hopping flag - 1 bit, where value 0 indicates frequency hopping is not enabled and value 1 indicates frequency hopping is enabled as defined in section 5.3.4 of [2]

- Resource block assignment -

+5 bits for PUSCH as defined in [3]:

-

MSB bits provide the narrowband index as defined in section 5.2.4 of [2]

- 5 bits provide the resource allocation using UL resource allocation type 0 within the indicated narrowband

- Modulation and coding scheme - 4 bits as defined in section 8.6 of [3]

- Repetition number - 2 bits as defined in section 8.0 of [3]

- HARQ process number - 3 bits

- New data indicator - 1 bit

- Redundancy version - 2 bits

- TPC command for scheduled PUSCH - 2 bits as defined in section 5.1.1.1 of [3]

- UL index - 2 bits as defined in sections 5.1.1.1, 7.2.1, 8 and 8.4 of [3] (this field is present only for TDD operation with uplink-downlink configuration 0)

- Downlink Assignment Index (DAI) - 2 bits as defined in section 7.3 of [3] (This field is present only for cases with TDD primary cell and either TDD operation with uplink-downlink configurations 1-6 or FDD operation. This field is reserved when the configured maximum repetition number is larger than 1 for either PDSCH or MPDCCH.)

- CSI request - 1 bit as defined in section 7.2.1 of [3]

- SRS request -1 bit. The interpretation of this field is provided in section 8.2 of [3]

- DCI subframe repetition number - 2 bits as defined in section 9.1.5 of [3]

If the number of information bits in format 6-0A mapped onto a given search space is less than the payload size of format 6-1A for scheduling the same serving cell and mapped onto the same search space (including any padding bits appended to format 6-1A), zeros shall be appended to format 6-0A until the payload size equals that of format 6-1A.

5.3.3.1.11 Format 6-0B

DCI format 6-0B is used for the scheduling of PUSCH in one UL cell.

The following information is transmitted by means of the DCI format 6-0B:

- Flag for format 6-0B/format 6-1B differentiation - 1 bit, where value 0 indicates format 6-0B and value 1 indicates format 6-1B

- Resource block assignment -

+3 bits for PUSCH as defined in [3]:

-

MSB bits provide the narrowband index as defined in section 5.2.4 of [2]

- 3 bits provide the resource allocation within the indicated narrowband as specified in section 8.1.3 of [3]

- Modulation and coding scheme - 4 bits as defined in section 8.6 of [3]

- Repetition number - 3 bits as defined in section 8.0 of [3]

- HARQ process number - 1 bit

- New data indicator - 1 bit

- DCI subframe repetition number - 2 bits as defined in section 9.1.5 of [3]

If the number of information bits in format 6-0B mapped onto a given search space is less than the payload size of format 6-1B for scheduling the same serving cell and mapped onto the same search space (including any padding bits appended to format 6-1B), zeros shall be appended to format 6-0B until the payload size equals that of format 6-1B.

5.3.3.1.12 Format 6-1A

DCI format 6-1A is used for the compact scheduling of one PDSCH codeword in one cell and random access procedure initiated by a PDCCH order. The DCI corresponding to a PDCCH order can be carried by MPDCCH.

The following information is transmitted by means of the DCI format 6-1A:

Format 6-1A is used for random access procedure initiated by a PDCCH order only if format 6-1A CRC is scrambled with C-RNTI and all the remaining fields are set as follows:

- Resource block assignment -

+5 bits, where all bits shall be set to 1

- Preamble Index - 6 bits

- PRACH Mask Index - 4 bits, [5]

- Starting CE level - 2 bits provide the PRACH starting CE level as defined in [5]

- All the remaining bits in format 6-1A for compact scheduling assignment of one PDSCH codeword are set to zero

Otherwise,

- Frequency hopping flag - 1 bit, where value 0 indicates frequency hopping is not enabled and value 1 indicates frequency hopping is enabled as defined in section 6.4.1 of [2]

- Resource block assignment -

+5 bits for PDSCH as defined in [3]:

-

MSB bits provide the narrowband index as defined in section 6.2.7 of [2]

- 5 bits provide the resource allocation using DL resource allocation type 2 within the indicated narrowband

- Modulation and coding scheme - 4 bits as defined in section 7.1.7 of [3]

- Repetition number - 2 bits as defined in section 7.1.11 of [3]

- HARQ process number - 3 bits (for cases with FDD primary cell), 4 bits (for cases with TDD primary cell)

- New data indicator - 1 bit

- Redundancy version - 2 bits

- TPC command for PUCCH - 2 bits as defined in section 5.1.2.1 of [3]

- If the format 6-1A CRC is scrambled by RA-RNTI:

- The most significant bit of the TPC command is reserved.

- The least significant bit of the TPC command indicates column

of the TBS table defined of [3].

- If least significant bit is 0 then

= 2 else

= 3.

- Else

- The two bits including the most significant bit indicate the TPC command

- Downlink Assignment Index - number of bits as specified in Table 5.3.3.1.2-2. This field is reserved when the configured maximum repetition number is larger than 1 for either PDSCH or MPDCCH.

- Antenna port(s) and scrambling identity - 2 bits indicating the values 0 to 3, as specified in Table 5.3.3.1.5C-1. This field is present only if PDSCH transmission is configured with TM9.

- TPMI information for precoding - number of bits as specified in Table 5.3.3.1.3A-1.

- TPMI information indicates which codebook index is used in Table 6.3.4.2.3-1 or Table 6.3.4.2.3-2 of [2] corresponding to the single-layer transmission. This field is present only if PDSCH transmission is configured with TM6.

- PMI confirmation for precoding - 1 bit as specified in Table 5.3.3.1.3A-2. This field is present only if PDSCH transmission is configured with TM6.

- HARQ-ACK resource offset - 2 bits as defined in section 10.1 of [3]

- DCI subframe repetition number - 2 bits as defined in section 9.1.5 of [3]

When the format 6-1A CRC is scrambled with a RA-RNTI, then the following fields among the fields above are reserved:

- HARQ process number

- New data indicator

- Downlink Assignment Index

- HARQ-ACK resource offset

If the UE is not configured to decode MPDCCH with CRC scrambled by the C-RNTI, and the number of information bits in format 6-1A is less than that of format 6-0A, zeros shall be appended to format 6-1A until the payload size equals that of format 6-0A.

If the UE is configured to decode MPDCCH with CRC scrambled by the C-RNTI and the number of information bits in format 6-1A mapped onto a given search space is less than that of format 6-0A for scheduling the same serving cell and mapped onto the same search space, zeros shall be appended to format 6-1A until the payload size equals that of format 6-0A.

5.3.3.1.13 Format 6-1B

DCI format 6-1B is used for the scheduling of one PDSCH codeword in one cell.

The following information is transmitted by means of the DCI format 6-1B:

Format 6-1B is used for random access procedure initiated by a PDCCH order only if format 6-1B CRC is scrambled with C-RNTI and all the remaining fields are set as follows:

- Reserved bits -

+2 bits, where all bits shall be set to 1

- Preamble Index - 6 bits

- PRACH Mask Index - 4 bits [5]

- All the remaining bits in format 6-1B for compact scheduling assignment of one PDSCH codeword are set to zero

Otherwise,

- Modulation and coding scheme - 4 bits as defined in section 7.1.7 of [3]

- Resource block assignment -

+1 bits for PDSCH as defined in [3]:

-

MSB bits provide the narrowband index as defined in section 6.2.7 of [2]

- 1 bit provides the resource allocation within the indicated narrowband, where value 0 indicates RBs with PRB index {0, 1, 2, 3} and value 1 indicates that all 6 PRBs are used.

- Repetition number - 3 bits as defined in section 7.1.11 of [3]

- HARQ process number - 1 bit

- New data indicator - 1 bit

- HARQ-ACK resource offset - 2 bits as defined in section 10.1 of [3]

- DCI subframe repetition number -2 bits as defined in section 9.1.5 of [3]

When the format 6-1B CRC is scrambled with a RA-RNTI then the following fields among the fields above are reserved:

- HARQ process number

- New data indicator

- HARQ-ACK resource offset

If the UE is not configured to decode MPDCCH with CRC scrambled by the C-RNTI, and the number of information bits in format 6-1B is less than that of format 6-0B, zeros shall be appended to format 6-1B until the payload size equals that of format 6-0B.

If the UE is configured to decode MPDCCH with CRC scrambled by the C-RNTI and the number of information bits in format 6-1B mapped onto a given search space is less than that of format 6-0B for scheduling the same serving cell and mapped onto the same search space, zeros shall be appended to format 6-1B until the payload size equals that of format 6-0B.

5.3.3.1.14 Format 6-2

DCI format 6-2 is used for paging and direct indication.

The following information is transmitted by means of the DCI format 6-2:

- Flag for paging/direct indication differentiation - 1 bit, with value 0 for direct indication and value 1 for paging

- If Flag=0:

- Direct Indication information - 8 bits provide direct indication of system information update and other fields, as defined in [6]

- Reserved information bits are added until the size is equal to that of format 6-2 with Flag=1

- If Flag=1:

- Resource block assignment -

bits for the narrowband index as defined in section 7.1.6 of [3]

- Modulation and coding scheme - 3 bits as defined in section 7.1.7 of [3]

- Repetition number - 3 bits as defined in section 7.1.11 of [3]

- DCI subframe repetition number - 2 bits as defined in section 9.1.5 of [3]

[ MPDCCH 검색 공간 구성]

Rel-13 BL/CE 단말을 위한 MPDCCH 검색 공간으로서 4가지의 검색 공간이 정의되었다. CEModeA로 설정된 경우에만 모니터링을 수행하도록 정의된 type-0 common search space와 paging을 위한 type-1 common search space, random access procedure를 위한 type-2 common search space 및 단말 특정 데이터 송수신을 위한 UE-specific search space가 정의되었다.

구체적인 MPDCCH 검색 공간 구성과 관련하여 아래의 TS36.213 문서를 발췌하여 첨부하도록 한다.

[TS36.213]

9.1.5 MPDCCH assignment procedure

A BL/CE UE shall monitor a set of MPDCCH candidates on one or more Narrowbands (described in subclause 5.2.4 of [3]) as configured by higher layer signalling for control information, where monitoring implies attempting to decode each of the MPDCCHs in the set according to all the monitored DCI formats. The Narrowband in a subframe used for MPDCCH monitoring is determined as described in [3].

A UE that is not a BL/CE UE is not required to monitor MPDCCH.

Higher layer signalling can configure a BL/CE UE with one or two MPDCCH-PRB-sets for MPDCCH monitoring. The PRB-pairs corresponding to an MPDCCH-PRB-set are indicated by higher layers. Each MPDCCH-PRB-set consists of set of ECCEs numbered from 0 to

where

is the number of ECCEs in MPDCCH-PRB-set

of subframe

.

The MPDCCH-PRB-set(s) can be configured by higher layers for either localized MPDCCH transmission or distributed MPDCCH transmission.

The set of MPDCCH candidates to monitor are defined in terms of MPDCCH search spaces.

The BL/CE UE shall monitor one or more of the following search spaces

- a Type0-MPDCCH common search space if configured with CEmodeA,

- a Type1-MPDCCH common search space,

- a Type2-MPDCCH common search space, and

- a MPDCCH UE-specific search space.

A BL/CE UE configured with CEModeB is not required to monitor Type0-MPDCCH common search space.

The BL/CE UE is not required to simultaneously monitor MPDCCH UE-specific search space and Type1-MPDCCH common search space.

The BL/CE UE is not required to simultaneously monitor MPDCCH UE-specific search space and Type2-MPDCCH common search space.

A BL/CE UE is not expected to monitor an MPDCCH candidate, if an ECCE corresponding to that MPDCCH candidate is mapped to a PRB pair that overlaps with a transmission of PDSCH scheduled previously in the same subframe. For aggregation level

ECCEs, the number of ECCEs refers to the MPDCCH mapping to the REs of the 2+4 PRB set as defined in [3]. An MPDCCH search space

at aggregation level

and repetition level

is defined by a set of MPDCCH candidates where each candidate is repeated in a set of

consecutive BL/CE downlink subframes starting with subframe

. For an MPDCCH-PRB-set

, the ECCEs corresponding to MPDCCH candidate m of the search space

are given by

where

is the number of MPDCCH candidates to monitor at aggregation level

in MPDCCH-PRB-set

in each subframe in the set of

consecutive subframes.

for MPDCCH UE-specific search space is determined as described in subclause 9.1.4, and

for Type0-MPDCCH common search space, Type1-MPDCCH common search space and Type2-MPDCCH common search space.

A BL/CE UE is not expected to monitor MPDCCH in subframes that are not BL/CE DL subframes.

Until BL/CE UE receives higher layer configuration of MPDCCH UE-specific search space, the BL/CE UE monitors MPDCCH according to the same configuration of MPDCCH search space and Narrowband as that for MPDCCH scheduling Msg4.

The aggregation and repetition levels defining the MPDCCH search spaces and the number of monitored MPDCCH candidates are given as follows:

For MPDCCH UE-specific search space

- if the BL/CE UE is configured with

PRB-pairs, and mPDCCH -NumRepetition=1, and

- if the MPDCCH-PRB-set is configured for distributed transmission, the aggregation levels defining the search spaces and the number of monitored MPDCCH candidates are listed in Table 9.1.4-1a and Table 9.1.4-1b, where

is substituted with

.

- if the MPDCCH-PRB-set is configured for localized transmission, the aggregation levels defining the search spaces and the number of monitored MPDCCH candidates are listed in Table 9.1.4-2a and Table 9.1.4-2b, where

is substituted with

and

is substituted with

.

- otherwise

- if the UE is configured with CEModeA, and

, the aggregation and repetition levels defining the search spaces and the number of monitored MPDCCH candidates are listed in Table 9.1.5-1a in FIG. 3

- if the UE is configured with CEModeA, and

, the aggregation and repetition levels defining the search spaces and the number of monitored MPDCCH candidates are listed in Table 9.1.5-1b in FIG. 4

- if the UE is configured with CEModeB, and

, the aggregation and repetition levels defining the search spaces and the number of monitored MPDCCH candidates are listed in Table 9.1.5-2a in FIG. 5

- if the UE is configured with CEModeB, and

, the aggregation and repetition levels defining the search spaces and the number of monitored MPDCCH candidates are listed in Table 9.1.5-2b in FIG. 6

is the number of PRB-pairs configured for MPDCCH UE-specific search space. When

it is given by the higher layer parameter numberPRB-Pairs-r13, and when

it is given by the higher layer parameter numberPRB -Pairs-r11.

are determined from Table 9.1.5-3 in FIG. 7 by substituting the value of

with the value of higher layer parameter mPDCCH-NumRepetition.

The PRB-pairs within a Narrowband corresponding to an MPDCCH-PRB-set are indicated by higher layers and are determined using the description given in subclause 9.1.4.4.

If higher layer configuration numberPRB -Pairs-r13 for MPDCCH-PRB-set

is 6,

and the number of PRB-pairs in an MPDCCH-PRB-set

= 2+4.

If Type2-MPDCCH common search space,

- PRB-pairs of the 2 PRB set in the 2+4 PRB set correspond to PRB-pairs with the largest two PRB indices in MPDCCH-PRB-set

.

- PRB-pairs of the4 PRB set in the 2+4 PRB set correspond to PRB-pairs with the smallest 4 PRB indices in MPDCCH-PRB-set

_.

- PRB-pairs of the 2+4 PRB set in the 2+4 PRB set correspond to all PRB-pairs in MPDCCH-PRB-set

For Type0-MPDCCH common search space, the narrowband location and the MPDCCH-PRB-set

are the same as for MPDCCH UE-specific search space, and

- if

-

and repetition levels

given in Table 9.1.5.-3 in FIG. 7. For all other cases,

- if

-

and repetition levels

given in Table 9.1.5.-3 in FIG. 7. For all other cases,

- if

-

and repetition levels

given in Table 9.1.5.-3 in FIG. 7. For all other cases,

For Type1-MPDCCH common search space, the number of PRB-pairs in MPDCCH-PRB-set

is 2+4 PRB-pairs, and

-

and repetition levels

where the repetition levels are determined from Table 9.1.5-4 in FIG. 8 by substituting the value of

with higher layer parameter mPDCCH - NumRepetition -Paging.

- For all other cases,

For Type2-MPDCCH common search space, the number of PRB-pairs in MPDCCH-PRB-set

is 2+4 PRB-pairs, and

- If the most recent coverage enhancement level used for PRACH is coverage enhancement level 0 and 1, the aggregation and repetition levels defining the search spaces and the number of monitored MPDCCH candidates are determined from Table 9.1.5-1b in FIG. 4, by assuming that the number of candidates for

<8 as zero.

- If the most recent coverage enhancement level used for PRACH is coverage enhancement level 2 and 3, the aggregation and repetition levels defining the search spaces and the number of monitored MPDCCH candidates are determined from Table 9.1.5-2b in FIG. 6.

where

are determined from Table 9.1.5-3 in FIG. 7 by substituting the value of

with the value of higher layer parameter mPDCCH -NumRepetition-RA.

In tables 9.1.5-1a in FIG. 3, 9.1.5-1b in FIG. 4, 9.1.5-2a in FIG. 5, 9.1.5-2b in FIG. 6, and for Type0, Type1, Type2 MPDCCH common search space,

is applied for

substituting the values of

.

For Type1-MPDCCH common search space and Type2-MPDCCH common search space, distributed MPDCCH transmission is used.

For MPDCCH UE-specific search space, Type0-common search space, and Type2-common search space locations of starting subframe

are given by

consecutive BL/CE DL subframe from subframe

where

- subframe

is a subframe satisfying the condition

where

- For MPDCCH UE-specific search space, Type0-common search space

is given by the higher layer parameter mPDCCH - startSF - UESS,

- For Type2-common search space,

is given by the higher layer parameter mPDCCH - startSF -CSS-RA-r13

-

is given by higher layer parameter mPDCCH - NumRepetition, and

-

are given in Table 9.1.5-3 in FIG. 7.

A BL/CE UE is not expected to be configured with values of

and

that result in non-integer values of

.

For Type1-common search space,

and is determined from locations of paging opportunity subframes,

If SystemInformationBlockType1 -BR or SI message is transmitted in one narrowband in subframe

, a BL/CE UE shall assume MPDCCH in the same narrowband in the subframe

is dropped.

The BL/CE UE is not required to monitor an MPDCCH search space if any ECCEs corresponding to any of its MPDCCH candidates occur within a frame before

and also occur within frame

.

For MPDCCH UE-specific search space or for Type0-common search space if the higher layer parameter mPDCCH - NumRepetition is set to 1; or for Type2-common search space if the higher layer parameter mPDCCH - NumRepetition -RA is set to 1;

- The BL/CE UE is not required to monitor MPDCCH

- For TDD and normal downlink CP, in special subframes for the special subframe configurations 0 and 5 shown in Table 4.2-1 of [3]

- For TDD and extended downlink CP, in special subframes for the special subframe configurations 0, 4 and 7 shown in Table 4.2-1 of [3];

otherwise

- The BL/CE UE is not required to monitor MPDCCH

- For TDD, in special subframes, if the BL/CE UE is configured with CEModeB

- For TDD and normal downlink CP, in special subframes for the special subframe configurations 0, 1, 2,5,6,7 and 9 shown in Table 4.2-1 of [3], if the BL/CE UE is configured with CEModeA

- For TDD and extended downlink CP, in special subframes for the special subframe configurations 0, 4, 7, 8 and 9 shown in Table 4.2-1 of [3], if the BL/CE UE is configured with CEModeA.

The number of MPDCCH repetitions is indicated in the 'DCI subframe repetition number' field in the DCI according to the mapping in Table 9.1.5-5 in FIG. 9.

[Further enhanced MTC ]

상기에서 서술한 바와 같이 3GPP rel-13에서 정의된 BL/CE 단말에 대한 추가적인 enhanced feature에 대한 논의가 3GPP rel-14 시스템에서 이루어질 예정으로 구체적인 scope은 아래의 WID 문서 RP-161321을 발췌하여 첨부하도록 한다.

[RP-161321]

3 Justification

The provision of IoT via cellular networks is proving to be a significant opportunity for mobile operators. In Release 13, two classes of low-cost IoT devices with enhanced coverage and long battery life are specified: eMTC devices and NB-IoT devices with UE bandwidths of 6 PRBs and 1 PRB, respectively (1 PRB = a 180-kHz physical resource block).

UE positioning and tracking are important in many IoT applications, such as asset tracking. But GNSS-based positioning method is not appropriate for many IoT applications. Additionally, the narrow UE bandwidth poses challenges for the positioning accuracy when using the 3GPP positioning functionalities defined for normal UEs. In Rel-13, only limited positioning functionalities are provided for these UEs. Hence completing the core requirements from Rel-13 and considering improvements of the 3GPP positioning methods are necessary to improve the 3GPP-based IoT eco-system.

When many devices in the same cell need to receive the same information simultaneously, for example in case of rollout of firmware or software upgrades, it is in many cases more efficient to use multicast transmission instead of unicast transmission. Low complexity multicast functionality can be introduced either in the form of a narrowband format of the regular MBSFN transmission functionality or as a small extension of the recently introduced single-cell point-to-multipoint transmission (SC-PtM) functionality.

In Rel-13 the requirements of complexity reduction, extended battery life, and coverage enhancements aimed at devices such as sensors, meters, smart readers, and similar. Other types of devices/use cases, such as voice capable wearable devices and health monitoring devices share some of these requirements. However, a subset of these devices are not fully covered by the Rel-13 improvements because they require higher data rates above 1 Mbps, mobility, and they may support services that are more delay sensitive. It is important to address such use cases with higher data rate requirements and with mobility compared to those addressed by Rel-13 eMTC while maximally harvesting the power consumption and complexity reduction and link budget enhancements features enabled by using the existing Rel-13 eMTC solution.

4 Objective

4.1 Objective of SI or Core part WI or Testing part WI

The objective is to specify the following improvements for machine-type communications for BL/CE (eMTC) UEs.

Positioning [ RAN4 , RAN1 ]

* E-CID: RSRP/RSRQ measurement

* E-CID: UE Rx-Tx time difference measurement

* OTDOA: core requirements

* From RAN#73: (considering the outcome of the NB-IoT) accuracy, UE complexity and power consumption for OTDOA can be studied

Multicast [ RAN2 lead, RAN1 ]

* Extend Rel-13 SC-PTM to support multicast downlink transmission (e.g. firmware or software updates, group message delivery)

* Introduction of necessary enhancements to support narrowband operation, e.g. support of MPDCCH, and coverage enhancement, e.g. repetitions

Mobility enhancements [ RAN4 only]

* Full standard support for inter-frequency measurements for eMTC [RAN4]

Higher data rates [ RAN1 , RAN2 , RAN4 ]

* Specify HARQ-ACK bundling in CE mode A in HD-FDD

* Larger maximum TBS

* Larger max. PDSCH/PUSCH channel bandwidth in connected mode at least in CE mode A in order to enhance support e.g. voice and audio streaming or other applications and scenarios

* Up to 10 DL HARQ processes in CE mode A in FD-FDD

본 발명에서는 rel-13 BL/CE 단말 대비 확장된 PDSCH/PUSCH channel bandwidth를 지원하는 새로운 rel-14 MTC 단말(본 발명에서는 설명의 편의를 위해 이를 HeMTC 단말이라 지칭하도록 하겠다. 하지만 그 명칭에 본 발명이 제한되는 것은 아니다)을 위한 PDSCH/PUSCH 자원 할당 방법 및 그에 따른 DCI 구성 방법에 대해 제안하도록 한다.

상기에서 서술한 바와 같이 기존 rel-13 BL/CE 단말 대비 향상된 data rates를 요구하는 HeMTC 단말의 경우, 기존 rel-13 BL/CE 단말의 최대 송수신 대역폭을 기반으로 6 PRBs의 크기로 정의된 narrowband보다 확장된 PDSCH 및 PUSCH 송수신 대역폭을 지원하기 때문에 해당 rel-13 BL/CE 단말을 위한 자원 할당 방법 및 DCI format에 대한 reuse가 불가능하다.

이에 따라 본 발명에서는 HeMTC 단말을 위한 PDSCH/PUSCH 자원 할당 방법에 대해 제안하도록 한다.

Point 1. Resource allocation and corresponding DCI format for HeMTC

방안 1. 복수의 narrowbands 할당 방법

임의의 HeMTC 단말을 위한 PDSCH/PUSCH 자원 할당을 위한 방법으로서 HeMTC 단말을 위한 PDSCH 혹은 PUSCH 자원 할당 정보를 전송하는 DCI format을 구성함에 있어서, 복수의 narrowband 할당 정보를 지시하는 정보 영역을 포함하도록 정의할 수 있다.

구체적으로 해당 복수의 narrowband 할당 정보는 starting narrowband index 지시 정보와 해당 starting narrowband index로부터 연속적인 할당되는 narrowband의 개수, K값을 지시하는 정보로 구성될 수 있다. 이 경우, 해당 starting narrowband index 지시 정보 및 할당된 narrowband의 개수, K값에 대한 지시 정보는 별도의 정보 영역으로 정의되어 독립적으로 설정되어 전송되거나, 혹은 하나의 정보 영역을 통해 해당 narrowband indication value가 설정되면, 이를 기반으로 해당 starting narrowband index와 연속적으로 할당된 narrowband의 개수, K값이 함수식에 의해 도출되도록 정의될 수 있다.

혹은 상기의 K값은 HeMTC 단말의 capability 혹은 시스템 대역폭 등의 함수로서 임의의 고정된 값을 갖거나, 혹은 UE-specific/cell-specific RRC signaling을 통해 semi-static하게 설정되고, 해당 PDSCH/PUSCH 자원 할당 정보를 전송하는 DCI를 통해서는 상기의 starting narrowband index의 지시 정보만을 포함하도록 정의할 수 있다.

복수의 narrowband를 할당하는 또 다른 방법으로 임의의 시스템 대역폭에 대해 구성된 narrowbands에 대해 연속적인 N개의 non-overlapping narrowbands를 grouping하여 narrowband group을 정의하고, PDSCH 및 PUSCH에 대한 자원 할당 정보 전송하는 DCI format을 구성함에 있어서 상기 narrowband group을 지시하는 정보를 포함하도록 할 수 있다. 이러한 narrowband group을 wideband라고도 하며, 해당 narrowband group 지시 정보는 wideband 지시 정보일 수 있다.

구체적으로 임의의 시스템 대역폭을 구성하는 narrowband #0~ #(

)까지

개의 narrowbands에 대해(혹은 UL의 #0 ~ #(

)까지

개의 narrowbands에 대해) increasing narrowband number의 순서로 N개의 연속적인 narrowbands로 이루어진 narrowband group #0 ~ #(

)까지(혹은 UL의 경우, narrowband group #0 ~ #(

)까지) narrowband group을 구성한 뒤, 해당 PDSCH 혹은 PUSCH 자원 할당 정보를 전송하는 DCI format을 통해 할당된 narrowband group index 지시 정보를 포함하도록 정의할 수 있다.

단, 이 경우 해당 하나의 narrowband group을 구성하는 narrowband의 개수인 N값은 HeMTC 단말의 capability 및 시스템 대역폭 등의 함수로 결정되거나, 혹은 cell-specific/UE-specific RRC signaling을 통해 semi-static하게 설정되거나, 혹은 해당 PDSCH/PUSCH 자원 할당 정보를 전송하는 DCI format을 통해 dynamic하게 설정될 수 있다.

추가적으로 HeMTC 단말의 PDSCH 혹은 PUSCH 자원 할당 정보를 전송하는 DCI format은 상기에서 서술한 복수의 narrowband 할당 지시 정보와 함께 해당 복수의 narrowbands에서의 PRB(혹은 VRB) 할당 정보를 추가적으로 포함하도록 할 수 있다.

방안 2. 새로운 narrowband 기반의 자원 할당 방법

전체 시스템 대역을 HeMTC의 PDSCH/PUSCH의 송수신 대역폭에 기반하여 새로운 size(e.g. M PRBs, 단, M>6을 만족하는 임의의 자연수)의 type-2 narrowband(혹은 enhanced narrowband)를 정의하고, 이를 기반으로 HeMTC 단말의 PDSCH/PUSCH에 대한 자원 할당이 이루어지도록 정의할 수 있다.

즉, 임의의 HeMTC 단말의 PDSCH/PUSCH 자원 할당 정보를 전송하는 DCI format을 구성함에 있어서, 상기의 type-2 narrowband(혹은 enhanced narrowband) 할당 정보를 포함하도록 정의할 수 있다. 이 경우, 하나의 type-2 narrowband를 구성하는 연속적인 PRBs의 개수, M값은 HeMTC의 PDSCH/PUSCH 송수신 대역폭 및 시스템 대역폭에 기반하여 결정되거나, 혹은 cell-specific/UE-specific RRC signaling을 통해 설정될 수 있다.

추가적으로 HeMTC 단말의 PDSCH 혹은 PUSCH 자원 할당 정보를 전송하는 DCI format은 상기에서 서술한 type-2 narrowband(혹은 enhanced narrowband) 할당 지시 정보와 함께 해당 type-2 narrowband(혹은 enhanced narrowband)에서의 PRB(혹은 VRB) 할당 정보를 추가적으로 포함하도록 할 수 있다.

방안 3. Normal LTE DCI format 기반 자원 할당

HeMTC 단말의 PDSCH/PUSCH에 대한 자원 할당 정보를 전송하기 위한 DCI format으로서 normal LTE 단말을 위해 정의된 DCI format(e.g. DCI format 1A for PDSCH & DCI format 0 for PUSCH)를 reuse하도록 정의할 수 있다. 이 경우, HeMTC 단말은 MPDCCH 기반의 검색 공간을 통해 DCI에 대한 monitoring 수행 시, 해당 MPDCCH를 위해 정의된 기존의 DCI format(즉, 상기의 DCI format 6-0A, 6-0B 및 6-1A, 6-1B) 기반의 blind decoding을 수행하지 않고, legacy LTE 단말을 위한 DCI format을 기반으로 blind decoding을 수행하도록 정의될 수 있다.

Point 2. HeMTC 단말의 DCI monitoring 방법

상기의 point 1에서 서술한 바와 같이 HeMTC 단말의 경우, PDSCH/PUSCH 자원할당을 위해 rel-13 BL/CE UE를 위해 정의된 자원 할당 방법 및 그에 따른 상기의 DCI format 6 계열과 별도의 자원 할당 방법 및 그에 따른 새로운 DCI format이 정의될 필요가 있다. 하지만, HeMTC 단말의 경우에도 설정된 CE mode 및 수신을 기대하는 메시지의 종류(e.g. unicast traffic, RAR, paging 등)에 따라 상기의 rel-13 BL/CE UE를 위해 정의된 narrowband 기반의 자원 할당 방법 및 그에 따른 DCI format 6-1A, 6-1B 혹은 6-0A, 6-0B 또는 6-2에 대한 monitoring을 수행할 필요가 있다.

이에 대한 하나의 실시예로서, HeMTC 단말의 경우에도 type-0, type-1, type-2 common search space의 경우, rel-13 BL/CE UE를 위해 정의된 DCI format과 그에 따른 PDSCH/PUSCH 자원 할당 방법을 따르도록 하며, USS의 경우에만 HeMTC 단말을 위해 새롭게 정의된 DCI format 및 그에 따른 자원 할당 방법을 따르도록 정의할 수 있다.

추가적으로 USS의 경우에도 CEModeA로 설정된 경우에만 HeMTC 단말을 위해 새롭게 정의된 DCI format 및 그에 따른 자원 할당 방법을 따르도록 하며, CEModeB로 설정된 경우에는 기존의 DCI format 6-1B 및 DCI format 6-0B에 대한 모니터링 및 그에 따른 자원 할당 방법을 따르도록 할 수 있다.

또는 새롭게 정의된 DCI format 내에 rel-13에서 정의된 기존의 narrowband 기반의 자원 할당 지시 여부와 혹은 확장된 대역폭 기반의 새로운 자원 할당 방법 지시 여부를 indication해주는 정보 영역을 포함하여 이를 통해 rel-13 자원 할당 방법 적용 및 확장된 대역폭 기반의 새로운 자원 할당 방법 적용 여부를 단말에게 설정하도록 정의할 수 있다.

도 10은 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원을 할당하는 방법의 과정을 나타낸 것이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 전체 시스템 대역폭을 구성하는 6개의 연속적인 PRB로 정의되는 narrowband를 구성한다(S1000).

그리고, 시스템 대역폭을 구성하는 narrowband에서 중복되지 않는 N개의 narrowband로 정의되는 wideband를 구성한다.

여기서, 하나의 wideband를 구성하는 narrowband의 수 N은 전체 시스템 대역폭을 구성하는 narrwoband의 수에 기초하여 결정될 수 있다.

일 예로, 전체 시스템 대역폭을 구성하는 narrowband의 수가 4 이상이면 중복되지 않는 4개의 narrowband를 하나의 wideband로 구성한다. 즉, 전체 시스템 대역폭을 구성하는 narrowband의 수가 4 이상이면 N은 4로 설정된다.

다른 예로, 전체 시스템 대역폭을 구성하는 narrowband의 수가 4보다 작으면 시스템 대역폭을 구성하는 모든 narrowband를 하나의 wideband로 구성할 수 있다. 즉, 전체 시스템을 구성하는 wideband의 수는 하나로 설정된다.

하나의 wideband를 구성하는 narrowband는 narrowband의 넘버가 증가하는 순으로 구성될 수 있다.

시스템 대역폭을 구성하는 narrowband에서 하나 이상의 narrowband를 데이터 채널의 송수신을 위한 자원으로 할당한다(S1010).

그리고, narrowband의 할당을 지시하는 정보를 하향링크 제어 정보(DCI)를 통해 전송한다(S1020).

여기서, 하향링크 제어 정보(DCI)는 데이터 채널의 송수신을 위해 할당된 narrowband에서 시작하는 narrowband의 인덱스를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

또한, 중복되지 않는 N개의 narrowband가 하나의 wideband를 구성하는 경우, 하향링크 제어 정보(DCI)는 wideband의 인덱스를 지시하는 정보를 포함할 수도 있다.

하향링크 제어 정보(DCI)에 포함된 narrowband의 할당에 관한 정보와, 시작하는 narrowband의 인덱스나 wideband의 인덱스를 지시하는 정보를 통해 데이터 채널의 송수신을 위해 할당된 자원을 확인하고, 해당 자원을 이용하여 데이터 채널의 송수신을 수행할 수 있도록 한다.

도 11은 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 채널의 할당을 모니터링하는 방법의 과정을 나타낸 것이다.

도 11을 참조하면, 무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 데이터 채널 자원 할당을 지시하는 하향링크 제어 정보(DCI)를 수신한다(S1100).

하향링크 제어 정보(DCI)는 데이터 채널의 송수신을 위해 할당된 하나 이상의 narrowband에서 시작하는 narrowband의 인덱스를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

또는, 중복되지 않는 N개의 narrowband가 하나의 wideband를 구성하는 경우, wideband의 인덱스를 지시하는 정보를 포함할 수도 있다.

여기서, 하나의 wideband를 구성하는 narrowband의 수 N은 전체 시스템 대역폭을 구성하는 narrowband의 수에 기초하여 결정될 수 있으며, 하나의 wideband는 시스템 대역폭을 구성하는 narrowband의 인덱스가 증가하는 순으로 구성된다.

단말은 하향링크 제어 정보(DCI)를 통해 데이터 채널의 송수신을 위한 하나 이상의 narrowband 할당에 관한 정보와, 시작하는 narrowband의 인덱스나 wideband의 인덱스를 확인한다(S1110).

단말은 하향링크 제어 정보(DCI)를 통해 확인된 narrowband 할당 정보에 기초하여 데이터 채널의 송수신을 수행한다(S1120).

이를 통해, 3GPP Release-13에서 정의된 BL/CE UE가 확장된 데이터 채널 자원을 이용하여 데이터 채널을 송수신할 수 있도록 한다.

도 12는 본 실시예들에 따른 기지국(1200)의 구성을 보여주는 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 실시예들에 따른 기지국(1200)은 제어부(1210)와 송신부(1220), 수신부(1230)를 포함한다.

제어부(1210)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 Resource allocation and corresponding DCI format for HeMTC와 HeMTC 단말의 DCI monitoring 방법에 따른 전반적인 기지국(1200)의 동작을 제어한다.

송신부(1220)와 수신부(1230)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.

도 13은 본 실시예들에 따른 사용자 단말(1300)의 구성을 보여주는 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 실시예들에 따른 사용자 단말(1300)은 수신부(1310) 및 제어부(1320), 송신부(1330)를 포함한다.

수신부(1310)는 기지국으로부터 하향링크 제어 정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.

또한 제어부(1320)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 Resource allocation and corresponding DCI format for HeMTC와 HeMTC 단말의 DCI monitoring 방법에 따른 전반적인 사용자 단말(1300)의 동작을 제어한다.

송신부(1330)는 기지국에 상향링크 제어 정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.

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

무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원을 할당하는 방법에 있어서,
시스템 대역폭을 구성하는 각각 6개의 연속적인 물리적 자원 블록으로 정의되는 내로우밴드들을 구성하는 단계;
상기 구성된 내로우밴드들 중에서 하나 이상의 내로우밴드를 데이터 채널의 송수신을 위해 할당하는 단계; 및
상기 하나 이상의 내로우밴드의 할당을 지시하는 정보를 하향링크 제어 정보를 통해 전송하는 단계를 포함하고,
상기 하향링크 제어 정보는 상기 시스템 대역폭을 구성하는 내로우밴드들 중에서 중복되지 않는 N개의 내로우밴드로 구성된 와이드밴드의 인덱스를 지시하는 정보를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 하향링크 제어 정보는 상기 할당된 하나 이상의 내로우밴드에서 시작하는 내로우밴드의 인덱스를 지시하는 정보를 포함하는 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 시스템 대역폭을 구성하는 상기 내로우밴드의 수가 4 이상이면 상기 와이드밴드는 중복되지 않는 4개의 내로우밴드로 구성되는 방법.
제1항에 있어서,
상기 시스템 대역폭을 구성하는 상기 와이드밴드는 상기 내로우밴드의 넘버가 증가하는 순으로 구성되는 방법.
무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원의 할당을 모니터링하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 하향링크 제어 정보를 수신하는 단계;
상기 하향링크 제어 정보를 통해 데이터 채널의 송수신을 위해 할당된 하나 이상의 내로우밴드를 확인하는 단계; 및
상기 할당된 하나 이상의 내로우밴드를 통해 상기 데이터 채널의 송수신을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 하향링크 제어 정보는 시스템 대역폭을 구성하는 각각 6개의 연속적인 물리적 자원 블록으로 정의되는 내로우밴드들 중에서 중복되지 않는 N개의 내로우밴드로 구성된 와이드밴드의 인덱스를 지시하는 정보를 포함하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 하향링크 제어 정보는 상기 할당된 하나 이상의 내로우밴드에서 시작하는 내로우밴드의 인덱스를 지시하는 정보를 포함하는 방법.
삭제
제6항에 있어서,
상기 시스템 대역폭을 구성하는 상기 내로우밴드의 수가 4 이상이면 상기 와이드밴드는 중복되지 않는 4개의 내로우밴드로 구성되는 방법.
제6항에 있어서,
상기 시스템 대역폭을 구성하는 상기 와이드밴드는 상기 내로우밴드의 넘버가 증가하는 순으로 구성되는 방법.
무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원을 할당하는 기지국에 있어서,
시스템 대역폭을 구성하는 각각 6개의 연속적인 물리적 자원 블록으로 정의되는 내로우밴드들을 구성하고, 상기 구성된 내로우밴드들 중에서 하나 이상의 내로우밴드를 데이터 채널의 송수신을 위해 할당하며, 상기 하나 이상의 내로우밴드의 할당을 지시하는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 생성하는 제어부; 및
상기 하향링크 제어 정보를 단말로 전송하는 송신부를 포함하고,
상기 하향링크 제어 정보는 상기 시스템 대역폭을 구성하는 내로우밴드들 중에서 중복되지 않는 N개의 내로우밴드로 구성된 와이드밴드의 인덱스를 지시하는 정보를 포함하는 기지국.
제11항에 있어서,
상기 하향링크 제어 정보는 상기 할당된 하나 이상의 내로우밴드에서 시작하는 내로우밴드의 인덱스를 지시하는 정보를 포함하는 기지국.
삭제
제11항에 있어서,
상기 시스템 대역폭을 구성하는 상기 내로우밴드의 수가 4 이상이면 상기 와이드밴드는 중복되지 않는 4개의 내로우밴드로 구성되는 기지국.
제11항에 있어서,
상기 시스템 대역폭을 구성하는 상기 와이드밴드는 상기 내로우밴드의 넘버가 증가하는 순으로 구성되는 기지국.
무선 통신 시스템에서 데이터 채널 자원의 할당을 모니터링하는 단말에 있어서,
기지국으로부터 하향링크 제어 정보를 수신하는 수신부; 및
상기 하향링크 제어 정보를 통해 데이터 채널의 송수신을 위해 할당된 하나 이상의 내로우밴드를 확인하고, 상기 할당된 하나 이상의 내로우밴드를 통한 상기 데이터 채널의 송수신을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 하향링크 제어 정보는 시스템 대역폭을 구성하는 각각 6개의 연속적인 물리적 자원 블록으로 정의되는 내로우밴드들 중에서 중복되지 않는 N개의 내로우밴드로 구성된 와이드밴드의 인덱스를 지시하는 정보를 포함하는 단말.
제16항에 있어서,
상기 하향링크 제어 정보는 상기 할당된 하나 이상의 내로우밴드에서 시작하는 내로우밴드의 인덱스를 지시하는 정보를 포함하는 단말.
삭제
제16항에 있어서,
상기 시스템 대역폭을 구성하는 상기 내로우밴드의 수가 4 이상이면 상기 와이드밴드는 중복되지 않는 4개의 내로우밴드로 구성되는 단말.
제16항에 있어서,
상기 시스템 대역폭을 구성하는 상기 와이드밴드는 상기 내로우밴드의 넘버가 증가하는 순으로 구성되는 단말.