KR102122896B1

KR102122896B1 - Tdd 스페셜 서브프레임 상에서 하향링크 물리 채널을 수신하는 방법 및 nb-iot 기기

Info

Publication number: KR102122896B1
Application number: KR1020197014307A
Authority: KR
Inventors: 황승계; 박창환; 신석민; 안준기; 양석철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2020-06-15
Also published as: US10484852B2; US20190239057A1; EP3562085A4; CN110463122B; CN110463122A; EP3562085B1; JP2020509697A; JP6949979B2; US10939271B2; US20200008036A1; KR20190067881A; EP3562085A1

Abstract

본 명세서의 일 개시는 NB-IoT(Narrowband Internet of Things) 기기가 하향링크 물리 채널을 수신하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 TDD(Time Division Duplex) 스페셜 서브프레임의 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot) 상에서 NB-IoT 셀로부터 하향링크 물리 채널의 신호를 수신해야 할지 여부를 결정하는 단계와; 그리고 상기 결정에 기초하여, 상기 DwPTS를 포함하는 TDD 스페셜 서브프레임 상에서 하향링크 물리 채널의 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

TDD 스페셜 서브프레임 상에서 하향링크 물리 채널을 수신하는 방법 및 NB-IOT 기기{METHOD AND NB-IOT DEVICE FOR RECEIVING DOWNLINK PHYSICAL CHANNEL ON TDD SPECIAL SUBFRAME}

본 발명은 이동통신에 관한 것이다.

최근에는 사람과의 상호 작용(human interaction) 없이, 즉 사람의 개입 없이 장치간 또는 장치와 서버간에 일어나는 통신, 즉 MTC(Machine Type Communication)에 대한 연구가 활발히 되고 있다. MTC는 인간이 사용하는 단말이 아닌 기계 장치가 기존 무선 통신 네트워크를 이용하여 통신하는 개념을 일컫는다. 한편, 기존의 LTE 시스템은 고속의 데이터 통신을 지원하는 것을 목적으로 설계되어 왔기에, 고가의 통신 방식으로 여겨져 왔다. 그러나, MTC는 그 특성상 가격이 저가여야만 널리 보급되어 사용될 수 있다. 따라서, 원가 절감을 위하여 MTC를 위한 대역폭을 시스템 대역폭보다 작게 축소시키는 방안이 검토되어 왔다.

또한, 최근에는 IoT(Internet of Things) 통신을 위해서 기지국의 셀 커버리지를 확장 또는 증대하는 것을 고려하고 있으며, 셀 커버리지 확장 또는 증대를 위한 다양한 기법들의 논의되고 있다. 상기 셀 커버리지의 확장 또는 증대를 위하여, 하향링크 채널 또는 상향링크 채널이 여러 서브프레임 상에서 반복되어 전송될 수 있다.

상기 하향링크 채널 또는 상향링크 채널은 TDD 서브프레임들 상에서도 반복될 수 있다.

그런데, TDD 스페셜 서브프레임에서는 사용가능한 RE(Resource Element)들의 개수가 TDD 하향링크 서브프레임의 RE 개수 보다 적기 때문에, 상기 하향링크 채널 또는 상향링크 채널의 반복을 수행하기 위해서는 효과적인 방안이 필요하다. 그러나 현재까지는 이러한 효과적인 방안이 제시되지 않은 문제점이 있었다.

따라서, 본 명세서의 개시는 전술한 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 NB-IoT(Narrowband Internet of Things) 기기가 하향링크 물리 채널을 수신하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 TDD(Time Division Duplex) 스페셜 서브프레임의 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot) 상에서 NB-IoT 셀로부터 하향링크 물리 채널의 신호를 수신해야 할지 여부를 결정하는 단계와; 그리고 상기 결정에 기초하여, 상기 DwPTS를 포함하는 TDD 스페셜 서브프레임 상에서 하향링크 물리 채널의 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 결정 단계에서는 상기 DwPTS의 크기 및 상기 NB-IoT 셀의 동작 모드 중 하나 이상에 기초하여 수행될 수 있다. 상기 동작 모드는 스탠드-얼론(stand-alone), 인-밴드(in-band) 그리고 보호 대역(guard-band) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 하향링크 물리 채널은 NPDSCH(Narrowband Physical Downlink Shared Channel) 그리고 NPDCCH(Narrowband Physical Downlink Control Channel) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 하향링크 물리 채널의 신호를 상기 TDD 스페셜 서브프레임과 TDD 하향링크 서브프레임을 포함하는 복수의 서브프레임 상에서 반복적으로 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 하향링크 물리 채널의 신호가 상기 복수의 서브프레임 상에서 반복적으로 수신되는 경우, 상기 하향링크 물리 채널의 신호는 상기 TDD 하향링크 서브프레임을 기준으로 상기 TDD 스페셜 서브프레임의 DwPTS 내의 RE(Resource Elements)에 매핑되어 있을 수 있다.

상기 하향링크 물리 채널의 신호가 매핑된 DwPTS 내의 RE들 중 일부는 펑처링되어 있을 수 있다.

상기 펑처링되는 RE는 GP(Guard Period) 또는 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)를 위해 사용되는 RE를 포함할 수 있다.

상기 하향링크 물리 채널의 신호가 상기 복수의 서브프레임 상에서 반복적으로 수신되는 경우, 그리고 상기 TDD 스페셜 서브프레임 내의 제어 영역의 심볼 개수가 TDD 하향링크 서브프레임 내의 제어 영역의 심볼 개수 보다 작은 경우, 상기 TDD 스페셜 서브프레임 내의 적어도 하나의 심볼 상의 RE에는, 상기 GP 또는 UpPTS를 위해 펑처링된 RE에 매핑되어 있던 상기 하향링크 물리 채널의 신호가 매핑될 수 있다.

상기 하향링크 물리 채널의 신호는 상기 DwPTS 내의 RE에 매핑되기 이전에 인터리빙되어 있을 수 있다.

상기 하향링크 물리 채널의 신호가 상기 복수의 서브프레임 상에서 반복적으로 수신되는 경우, 상기 TDD 하향링크 서브프레임 내에서 상기 하향링크 물리 채널의 신호가 매핑되는 RE의 위치와 동일한 위치를 갖는, 상기 스페셜 서브프레임 내의 RE가 NRS(Narrowband reference signal)를 위해서 사용되어야 하는 경우, 해당 RE 상에서는 상기 하향링크 물리 채널의 신호가 펑처링되어 있을 수 있다.

상기 하향링크 물리 채널의 신호가 상기 복수의 서브프레임 상에서 반복적으로 수신되는 경우, 상기 TDD 하향링크 서브프레임 내에서 상기 하향링크 물리 채널의 신호가 매핑되지 않는 RE의 위치와 동일한 위치를 갖는, 상기 스페셜 서브프레임 내의 RE는 블랭크(blank) RE로 사용되거나, 혹은 NRS를 위해서 사용될 수 있다.

상기 하향링크 물리 채널의 신호가 반복 없이 상기 TDD 스페셜 서브프레임 상에서만 수신되는 경우, 상기 DwPTS 내에서 사용 가능한 RE 개수를 기준으로 상기 하향링크 물리 채널의 신호가 레이트 매칭(rate matching)되어 있을 수 있다.

상기 스페셜 서브프레임의 제1 슬롯 내의 3번, 4번, 7번 OFDM 심볼 상에는 NRS(Narrowband reference signal)가 매핑되어 있을 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 하향링크 물리 채널을 수신하는 NB-IoT 기기를 또한 제공한다. 상기 NB-IoT 기기는 송수신부와; 그리고 상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 TDD(Time Division Duplex) 스페셜 서브프레임의 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot) 상에서 NB-IoT 셀로부터 하향링크 물리 채널의 신호를 수신해야 할지 여부를 결정할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 결정에 기초하여, 상기 송수신부를 통해 상기 DwPTS를 포함하는 TDD 스페셜 서브프레임 상에서 하향링크 물리 채널의 신호를 수신할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 결정을 위해 상기 DwPTS의 크기 및 상기 NB-IoT 셀의 동작 모드 중 하나 이상을 고려할 수 있다. 상기 동작 모드는 스탠드-얼론(stand-alone), 인-밴드(in-band) 그리고 보호 대역(guard-band) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 명세서의 개시에 의하면, 전술한 종래 기술의 문제점이 해결된다.

도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 TDD에 따른 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4a는 IoT(Internet of Things) 통신의 일 예를 나타낸다.
도 4b는 IoT 기기를 위한 셀 커버리지 확장 또는 증대의 예시이다.
도 4c는 하향링크 채널의 묶음을 전송하는 예를 나타낸 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 IoT 기기가 동작하는 부대역의 예를 나타낸 예시도이다.
도 6은 NB-IoT을 위해 사용될 수 있는 시간 자원을 M-프레임 단위로 나타낸 예를 나타낸다.
도 7은 NB IoT를 위해 사용될 수 있는 시간 자원과 주파수 자원을 나타낸 다른 예시도이다.
도 8는 NR에서의 서브프레임 유형의 예를 도시한다.
도 9는 I-2-1의 방안에 따라 NRS을 매핑할 경우에 대한 일례를 나타낸 예시도이다.
도 10은 I-3-1의 방안에 따라 사용가능한 RE의 위치를 예시적으로 나타낸 예시도이다.
도 11a는 전송 블록이 슬롯 단위로 반복되는 예를 나타낸 예시도이다.
도 11b은 상향링크-하향링크 설정 #1이 적용되고 DwPTS 영역이 하나의 슬롯으로 사용될 수 있는 경우 실제 각 슬롯이 시간 축으로 할당되는 구조의 예시를 나타낸 예시도이다.
도 12는 I-3-2 방안에 따라 스페셜 서브프레임 내에서의 긴(long) 슬롯과 짧은(short) 슬롯이 구성되는 예를 나타낸다.
도 13은 I-3-2 방안에 따라 사용 가능한 RE의 위치의 예시를 나타낸다.
도 14a는 I-3-2 방안에 따라 짧은(short) 슬롯과 긴(long) 슬롯이 구분되는 상황에서 가상 서브프레임을 구성하는 예를 나타내고, 도 14b는 긴(long) 슬롯의 구조만이 고려되는 상황에서 가상 서브프레임을 구성하는 예를 나타낸다.
도 15는 NPDSCH 전송에 반복이 적용된 경우 DwPTS 영역에서 RE 매핑을 수행할 때 GP나 UpPTS의 목적을 위하여 일부 OFDM 심볼을 펑처링하고, 펑처링된 심볼을 DL 서브프레임에서 사용되지 않지만 DwPTS 내에서 사용되는 OFDM 심볼 위치에 매핑하는 방안의 예를 나타낸다.
도 16a 및 도 16b는 DwPTS 영역에서 참조 신호의 종류 및 위치를 고려한 OFDM 심볼 수준 인터리빙이 적용될 경우의 예들을 나타낸다.
도 17a 및 도 17b는 동작 모드가 인-밴드일 경우에, I-3-3의 방안을 사용하여 DwPTS 인터리빙 패턴에 따라 OFDM 심볼 레벨 인터리빙을 수행하는 예를 나타낸다.
도 18a 및 도 18b는 동작 모드가 스탠드-얼론 또는 보호 대역일 경우에, I-3-3의 방안을 사용하여 DwPTS 인터리빙 패턴에 따라 OFDM 심볼 레벨 인터리빙을 수행하는 예를 나타낸다.
도 19는 I-3-4에서 제시되는 A-1 방안의 예시를 나타낸다.
도 20은 I-3-4에서 제시되는 A-2 방안의 예시를 나타낸다.
도 21은 I-3-4에서 제시되는 A-3 방안의 예시를 나타낸다.
도 22는 수학식 3에 따라 DwPTS에 NRS을 매핑한 경우의 예를 나타낸다.
도 23a 내지 도 23c는 일반 DL 서브프레임의 데이터 영역의 RE들 DwPTS에 반복되는 제1 예를 나타낸다.
도 24는 수학식 4에 따라 DwPTS에 NRS을 매핑한 경우의 예를 나타낸다.
도 25a 내지 도 25c는 일반 DL 서브프레임의 데이터 영역의 RE들 DwPTS에 반복되는 제2 예시를 나타낸다.
도 26은 수학식 5에 따라 DwPTS에 NRS을 매핑한 경우의 예시를 나타낸다.
도 27a 내지 도 27c는 일반 DL 서브프레임의 데이터 영역의 RE들 DwPTS에 반복되는 제3 예시를 나타낸다.
도 28은 NB-IoT FDD에서 반복이 적용되는 방법의 예를 나타낸다.
도 29는 TDD UL/DL 설정들을 나타낸다.
도 30은 II-1-2의 방안을 예시적으로 나타낸다.
도 31은 앵커 반송파에서 반복이 적용되는 예를 나타낸다.
도 32는 본 명세서의 개시가 구현되는 무선 기기 및 기지국 나타낸 블록도이다.
도 33은 도 32에 도시된 무선 기기의 트랜시버의 상세 블록도이다.

이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.

이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

그리고 이하, 사용되는 용어인 NB IoT 기기(User Equipment)는, 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기기(Device), 무선기기(Wireless Device), 단말(Terminal), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템이다.

도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(base station: BS)(20)을 포함한다. 각 기지국(20)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(20a, 20b, 20c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.

UE은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, UE이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 UE을 기준으로 상대적으로 결정된다.

이하에서, 하향링크는 기지국(20)에서 UE(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 UE(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분이고, 수신기는 UE(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 UE(10)의 일부분이고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.

한편, 무선 통신 시스템은 크게 FDD(frequency division duplex) 방식과 TDD(time division duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 UE에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.

이하에서는, LTE 시스템에 대해서 보다 상세하게 알아보기로 한다.

도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함하고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함한다. 무선 프레임 내 슬롯은 0부터 19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 전송시간구간(Transmission Time interval: TTI)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

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

한편, 하나의 슬롯은 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯에 몇개의 OFDM 심볼이 포함되는지는 순환 전치(cyclic prefix: CP)에 따라 달라질 수 있다.

하나의 슬롯은 주파수 영역(frequency domain)에서 N_RB 개의 자원블록(RB)을 포함한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 자원블록(RB)의 개수, 즉 N_RB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다.

자원블록(resource block: RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7Х12개의 자원요소(resource element: RE)를 포함할 수 있다.

3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.

상향링크 채널은 PUSCH, PUCCH, SRS(Sounding Reference Signal), PRACH(Physical Random Access Channel)을 포함한다.

도 3은 3GPP LTE에서 TDD에 따른 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

이는 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 4절을 참조할 수 있으며, TDD(Time Division Duplex)를 위한 것이다.

인덱스 #1과 인덱스 #6을 갖는 서브프레임은 스페셜 서브프레임이라고 하며, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함한다. DwPTS는 UE에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 UE의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.

TDD에서는 하나의 무선 프레임에 DL(downlink) 서브프레임과 UL(Uplink) 서브프레임이 공존한다. 표 1은 무선 프레임의 설정(configuration)의 일 예를 나타낸다.

UL-DL 설정	스위치 포인트 주기(Switch-point periodicity)	서브프레임 인덱스
UL-DL 설정	스위치 포인트 주기(Switch-point periodicity)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	5 ms	D	S	U	U	U	D	S	U	U	U
1	5 ms	D	S	U	U	D	D	S	U	U	D
2	5 ms	D	S	U	D	D	D	S	U	D	D
3	10 ms	D	S	U	U	U	D	D	D	D	D
4	10 ms	D	S	U	U	D	D	D	D	D	D
5	10 ms	D	S	U	D	D	D	D	D	D	D
6	5 ms	D	S	U	U	U	D	S	U	U	D

'D'는 DL 서브프레임, 'U'는 UL 서브프레임, 'S'는 스페셜 서브프레임을 나타낸다. 기지국으로부터 UL-DL 설정을 수신하면, UE은 무선 프레임의 설정에 따라 어느 서브프레임이 DL 서브프레임 또는 UL 서브프레임인지를 알 수 있다.

스페셜 서브프레임 설정	하향링크에서 노멀 CP			하향링크에서 확장 CP
	DwPTS	UpPTS		DwPTS	DwPTS
		상향링크에서 노멀 CP	상향링크에서 확장 CP		상향링크에서 노멀 CP	상향링크에서 확장 CP
0	6592*T_s	2192*T_s	2560*T_s	7680*T_s	2192*T_s	2560*T_s
1	19760*T_s			20480*T_s
2	21952*T_s			23040*T_s
3	24144*T_s			25600*T_s
4	26336*T_s			7680*T_s	4384*T_s	5120*T_s
5	6592*T_s	4384*T_s	5120*t_s	20480*T_s
6	19760*T_s			23040*T_s
7	21952*T_s			-
8	24144*T_s			-
9	13168*T_s			-

<반송파 집성>

이제 반송파 집성(carrier aggregation: CA) 시스템에 대해 설명한다.

반송파 집성 시스템은 다수의 요소 반송파(component carrier: CC)를 집성하는 것을 의미한다. 이러한 반송파 집성에 의해서, 기존의 셀의 의미가 변경되었다. 반송파 집성에 의하면, 셀이라 함은 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파의 조합, 또는 단독의 하향링크 요소 반송파를 의미할 수 있다.

또한, 반송파 집성에서 셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다. 프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, NB IoT 기기가이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다. 세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.

상술한 바와 같이 반송파 집성 시스템에서는 단일 반송파 시스템과 달리 복수의 요소 반송파(CC), 즉, 복수의 서빙 셀을 지원할 수 있다.

이러한 반송파 집성 시스템은 교차 반송파 스케줄링을 지원할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링(cross-carrier scheduling)은 특정 요소 반송파를 통해 전송되는 PDCCH를 통해 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PDSCH의 자원 할당 및/또는 상기 특정 요소 반송파와 기본적으로 링크되어 있는 요소 반송파 이외의 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PUSCH의 자원 할당을 할 수 있는 스케줄링 방법이다.

<IoT(Internet of Things) 통신>

한편, 이하 IoT에 대해서 설명하기로 한다.

도 4a는 IoT(Internet of Things) 통신의 일 예를 나타낸다.

IoT는 인간 상호작용(human interaction)을 수반하지 않은 IoT 기기(100)들 간에 기지국(200)을 통한 정보 교환 또는 IoT 기기(100)와 서버(700) 간에 기지국(200)을 통한 정보 교환을 말한다. 이와 같이 IoT 통신이 셀룰러 기지국을 통하는 점에서, CIoT(Cellular Internet of Things)라고 부르기도 한다.

이러한 IoT 통신은 MTC(Machine Type communication)의 일종이다. 따라서, IoT 기기를 MTC 기기라고 부를 수도 있다.

IoT 서비스는 종래 사람이 개입되는 통신에서의 서비스와 차별성을 가지며, 추적(tracking), 계량(metering), 지불(payment), 의료 분야 서비스, 원격 조정 등 다양한 범주의 서비스가 포함될 수 있다. 예를 들어, IoT 서비스에는 계량기 검침, 수위 측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고 보고 등이 포함될 수 있다.

IoT 통신은 전송 데이터량이 적으며, 상향 또는 하향링크 데이터 송수신이 드물게 발생하는 특징을 가지므로, 낮은 데이터 전송률에 맞춰서 IoT 기기(100)의 단가를 낮추고 배터리 소모량을 줄이는 것이 바람직하다. 또한, IoT 기기(100)는 이동성이 적은 특징을 가지므로, 채널 환경이 거의 변하지 않는 특성을 지니고 있다.

도 4b는 IoT 기기를 위한 셀 커버리지 확장 또는 증대의 예시이다.

최근에는, IoT 기기(100)를 위해서 기지국의 셀 커버리지를 확장 또는 증대하는 것을 고려하고 있으며, 셀 커버리지 확장 또는 증대를 위한 다양한 기법들의 논의되고 있다.

그런데, 셀의 커버리지가 확장 또는 증대될 경우에, 기지국이 상기 커버리지 확장(coverage extension: CE) 또는 커버리지 증대(coverage enhancement: CE) 지역에 위치하는 IoT 기기에게 하향링크 채널을 전송하면, 상기 IoT 기기는 이를 수신하는데 어려움을 겪게 된다. 마찬가지로, CE 지역에 위치하는 IoT 기기가 상향링크 채널을 그냥 전송하면, 기지국은 이를 수신하는데 어려움을 겪게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 하향링크 채널 또는 상향링크 채널이 여러 서브프레임 상에서 반복되어 전송될 수 있다. 이와 같이 여러 서브프레임 상에서 반복하여 상향링크/하향링크 채널을 전송하는 것을 묶음(bundle) 전송이라고 한다.

도 4c는 하향링크 채널의 묶음을 전송하는 예를 나타낸 예시도이다.

도 4c를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 기지국은 커버리지 확장 영역에 위치하는 IoT 기기(100)에게 하향링크 채널(예컨대, PDCCH 및/또는 PDSCH)을 여러 서브프레임들 (예컨대, N개의 서브프레임들) 상에서 반복하여 전송한다.

그러면, 상기 IoT 기기 또는 기지국은 하향링크/상향링크 채널의 묶음을 여러 서브프레임들 상에서 수신하고, 묶음의 일부 또는 또는 전체를 디코딩함으로써, 디코딩 성공율을 높일 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 IoT 기기가 동작하는 부대역의 예를 나타낸 예시도이다.

IoT 기기의 원가 절감(low-cost)을 위한 한가지 방안으로, 도 5a에 도시된 바와 같이 셀의 시스템 대역폭과 무관하게, 상기 IoT 기기는 예를 들어 1.4 MHz 정도의 부대역(부대역)을 사용할 수 있다.

이때, 이러한 IoT 기기가 동작하는 부대역의 영역은 도 5a에 도시된 것과 같이 상기 셀의 시스템 대역폭의 중심 영역(예컨대, 가운데 6개의 PRB)에 위치할 수도 있다.

혹은 도 5b에 도시된 바와 같이, IoT 기기간의 서브프레임 내 다중화를 위해 IoT 기기의 부대역을 하나의 서브프레임에 여러 개 두어, IoT 기기 간 다른 부대역을 사용할 수 있다. 이때, 대다수의 IoT 기기는 상기 셀의 시스템 대역의 중심 영역(예컨대, 가운데 6개의 PRB)이 아닌 다른 부대역을 사용할 수도 있다.

이와 같이 축소된 대역폭 상에서 동작하는 IoT 통신을 NB(Narrow Band) IoT 통신 혹은 NB CIoT 통신이라고 부를 수 있다.

도 6은 NB-IoT을 위해 사용될 수 있는 시간 자원을 M-프레임 단위로 나타낸 예를 나타낸다.

도 6을 참조하면, NB-IoT를 위해 사용될 수 있는 프레임은 M-프레임으로 불릴 수 있고, 길이는 예시적으로 60ms일 수 있다. 또한, NB IoT를 위해 사용될 수 있는 서브프레임은 M-서브프레임으로 불릴 수 있고, 길이는 예시적으로 6ms 일 수 있다. 따라서, M-프레임은 10개의 M-서브프레임을 포함할 수 있다.

각 M-서브프레임은 2개의 슬롯을 포함할 수 있으며, 각 슬롯은 예시적으로 3ms 일 수 있다.

그러나, 도 6에 도시된 바와 달리, NB IoT를 위해 사용될 수 있는 슬롯은 2ms 길이를 가질 수도 있고, 그에 따라 서브프레임은 4ms 길이를 갖고, 프레임은 40ms 길이를 가질 수도 있다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 7은 NB IoT를 위해 사용될 수 있는 시간 자원과 주파수 자원을 나타낸 다른 예시도이다.

도 7을 참조하면, NB-IoT의 상향링크에서 슬롯 상에 전송된 물리채널 또는 물리신호는 시간 영역(time domain)에서 N _symb ^UL개의 SC-FDMA 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 N _sc ^UL개의 부반송파(subcarriers)를 포함한다. 상향링크의 물리채널은 NPUSCH(Narrowband Physical Uplink Shared Channel) 및 NPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)로 나눌 수 있다. 그리고, NB-IoT에서 물리신호는 NDMRS(Narrowband DeModulation Reference Signal)가 될 수 있다.

NB-IoT에서 T _slot슬롯 동안 N _sc ^UL개의 부반송파의 상향링크 대역폭은 다음과 같다.

Subcarrier spacing	N _sc ^UL	T _slot
△f = 3.75kHz	48	61440*T_s
△f = 15kHz	12	15360*T_s

NB-IoT에서 자원 그리드의 각 자원요소(RE)는 시간 영역과 주파수 영역을 지시하는 k = 0,.., N _sc ^UL-1 이고 l = 0,..., N _symb ^UL-1일 때, 슬롯 내에서 인덱스 쌍 (k, l)로 정의될 수 있다.

NB-IoT에서 하향링크의 물리채널은 NPDSCH(Narrowband Physical Downlink Shared Channel), NPBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel), NPDCCH(Narrowband Physical Downlink Control Channel)를 포함한다. 그리고 하향 물리 신호는 NRS(Narrowband reference signal), NSS(Narrowband synchronization signal), 그리고 NPRS(Narrowband positioning reference signal)를 포함한다. 상기 NSS는 NPSS(Narrowband primary synchronization signal)와 NSSS(Narrowband secondary synchronization signal)를 포함한다.

한편, NB-IoT는 저-복잡도(low-complexity)/저-비용(low-cost)에 따라 축소된 대역폭(즉, 협대역)을 사용하는 무선 기기를 위한 통신 방식이다. 이러한 NB-IoT 통신은 상기 축소된 대역폭 상에서 수 많은 무선 기기가 접속될 수 있도록 하는 것을 목표로 하고 있다. 나아가, NB-IoT 통신은 기존 LTE 통신에서의 셀 커버리지 보다 더 넓은 셀 커버리지를 지원하는 것을 목표로 하고 있다.

한편, 상기 축소된 대역폭을 갖는 반송파는 위 표 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이 부반송파 간격(subcarrier spacing)이 15kHz인 경우, 하나의 PRB만을 포함한다. 즉, NB-IoT 통신은 하나의 PRB만을 이용해 수행될 수 있다. 여기서, 무선 기기가 기지국으로부터 NPSS/NSSS/NPBCH/SIB-NB가 전송되는 것으로 가정하고 이를 수신하기 위해 접속하는 PRB를 앵커 PRB(혹은 앵커 반송파)라고 부를 수 있다. 한편, 상기 무선 기기는 상기 앵커 PRB(혹은 앵커 반송파)외에, 기지국으로부터 추가적인 PRB를 할당받을 수 있다. 여기서, 상기 추가적인 PRB 중에서, 상기 무선 기기가 상기 기지국으로부터 NPSS/NSSS/NPBCH/SIB-NB의 수신을 기대하지 않는 PRB를 비-앵커 PRB(혹은 비-앵커 반송파)라고 부를 수 있다.

<차세대 이동통신 네트워크>

4세대 이동통신을 위한 LTE(long term evolution)/LTE-Advanced(LTE-A)의 성공에 힘입어, 차세대, 즉 5세대(소위 5G) 이동통신에 대한 관심도 높아지고 있고, 연구도 속속 진행되고 있다.

국제전기통신연합(ITU)이 정의하는　5세대 이동통신은 최대　20Gbps의 데이터 전송 속도와 어디에서든 최소　100Mbps　이상의 체감 전송 속도를 제공하는 것을 말한다. 정식 명칭은　‘IMT-2020’이며 세계적으로　2020년에 상용화하는 것을 목표로 하고 있다.

ITU에서는 3대 사용 시나리오, 예컨대 eMBB(enhanced Mobile BroadBand) mMTC(massive Machine Type Communication)　및　URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communications)를 제시하고 있다.

URLLC는 높은 신뢰성과 낮은 지연시간을 요구하는 사용 시나리에 관한 것이다. 예를 들면 자동주행, 공장자동화, 증강현실과 같은 서비스는 높은 신뢰성과 낮은 지연시간(예컨대, 1ms 이하의 지연시간)을 요구한다. 현재 4G (LTE) 의 지연시간은 통계적으로 21-43ms (best 10%), 33-75ms (median) 이다. 이는 1ms 이하의 지연시간을 요구하는 서비스를 지원하기에 부족하다. 다음으로, eMBB 사용 시나리오는 이동 초광대역을 요구하는 사용 시나리오에 관한 것이다.

즉, 5세대 이동통신 시스템은 현재의 4G LTE보다 높은 용량을 목표로 하며, 모바일 광대역 사용자의 밀도를 높이고, D2D(Device to Device), 높은 안정성 및 MTC(Machine type communication)을 지원할 수 있다. 5G 연구 개발은 또한 사물의 인터넷을 보다 잘 구현하기 위해 4G 이동 통신 시스템 보다 낮은 대기 시간과 낮은 배터리 소모를 목표로 한다. 이러한 5G 이동 통신을 위해서 새로운 무선 액세스 기술(new radio access technology: New RAT 또는 NR)이 제시될 수 있다.

상기 NR에서, 기지국으로부터의 수신은 다운 링크 서브프레임을 이용하고, 기지국으로의 송신은 업 링크 서브 프레임을 이용하는 것이 고려 될 수 있다. 이 방식은 쌍으로 된 스펙트럼 및 쌍을 이루지 않은 스펙트럼에 적용될 수 있다. 한 쌍의 스펙트럼은 다운 링크 및 업 링크 동작을 위해 두 개의 반송파 스펙트럼을 포함된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 한 쌍 스펙트럼에서, 하나의 반송파는 서로 쌍을 이루는 하향링크 대역 및 상향링크 대역을 포함 할 수 있다.

도 8는 NR에서의 서브프레임 유형의 예를 도시한다.

도 8에 도시된 TTI(transmission time interval)는 NR(또는 new RAT)을 위한 서브프레임 또는 슬롯으로 불릴 수 있다. 도 8의 서브프레임(또는 슬롯)은, 데이터 전송 지연을 최소화하기 위해 NR(또는 new RAT)의 TDD 시스템에서 사용될 수 있다. 도 8에 도시 된 바와 같이, 서브프레임(또는 슬롯)은 현재의 서브 프레임과 마찬가지로, 14 개의 심볼을 포함한다. 서브프레임(또는 슬롯)의 앞부분 심볼은 DL 제어 채널을 위해서 사용될 수 있고, 서브프레임(또는 슬롯)의 뒷부분 심볼은 UL 제어 채널을 위해서 사용될 수 있다. 나머지 심볼들은 DL 데이터 전송 또는 UL 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다. 이러한 서브프레임(또는 슬롯) 구조에 따르면, 하향 링크 전송과 상향 링크 전송은 하나의 서브프레임(또는 슬롯)에서 순차적으로 진행될 수 있다. 따라서, 서브프레임(또는 슬롯) 내에서 하향 링크 데이터가 수신될 수 있고, 그 서브프레임(또는 슬롯) 내에서 상향 링크 확인 응답(ACK / NACK)이 전송될 수 도 있다. 이러한 서브프레임(또는 슬롯)의 구조를 자체-포함(self-contained)된 서브프레임(또는 슬롯)이라고 할 수 있다. 이러한 서브프레임(또는 슬롯)의 구조를 사용하면, 수신 오류난 데이터를 재전송하는 데 걸리는 시간이 줄어들어 최종 데이터 전송 대기 시간이 최소화될 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 자체-포함(self-contained)된 서브프레임(또는 슬롯) 구조에서, 송신 모드에서 수신 모드로 또는 수신 모드에서 송신 모드로의 전이 과정에 시간 차(time gap)가 필요할 수 있다. 이를 위해, 서브 프레임 구조에서 DL에서 UL로 전환 할 때의 일부 OFDM 심볼은 보호 구간(Guard Period: GP)으로 설정 될 수 있다.

<다양한 뉴머롤로지(numerology)의 지원>

차기 시스템에서는 무선 통신 기술의 발달에 따라, 단말에 다수의 뉴머롤로지(numerology)가 제공될 수도 있다.

상기 뉴머롤로지는 CP(cycle prefix) 길이와 부반송파 간격(Subcarrier Spacing)에 의해 정의될 수 있다. 하나의 셀은 복수의 뉴머롤로지를 단말로 제공할 수 있다. 뉴머롤로지의 인덱스를 μ로 나타낼 때, 각 부반송파 간격과 해당하는 CP 길이는 아래의 표와 같을 수 있다.

μ	f=2^μ15 [kHz]	CP
0	15	일반
1	30	일반
2	60	일반, 확장
3	120	일반
4	240	일반

일반 CP의 경우, 뉴머롤로지의 인덱스를 μ로 나타낼 때, 슬롯 당 OFDM 심볼 개수(N^slot _symb), 프레임당 슬롯 개수(N^frame,μ _slot) 그리고, 서브프레임 당 슬롯 개수(N^subframe,μ _slot)는 아래의 표와 같다.

μ	N^slot _symb	N^frame,μ _slot	N^subframe,μ _slot
0	14	10	1
1	14	20	2
2	14	40	4
3	14	80	8
4	14	160	16
5	14	320	32

확장 CP의 경우, 뉴머롤로지의 인덱스를 μ로 나타낼 때, 슬롯 당 OFDM 심볼 개수(N^slot _symb), 프레임당 슬롯 개수(N^frame,μ _slot) 그리고, 서브프레임 당 슬롯 개수(N^subframe,μ _slot)는 아래의 표와 같다.

μ	N^slot _symb	N^frame,μ _slot	N^subframe,μ _slot
2	12	40	4

한편, 차세대 이동통신에서는 심볼 내에서 각 심볼은 아래의 표와 같이 하향링크로 사용되거나 혹은 상향링크로 사용될 수 있다. 하기의 표에서 상향링크는 U로 표기되고, 하향링크는 D로 표기되었다. 하기의 표에서 X는 상향링크 또는 하향링크로 유연성있게 사용될 수 있는 심볼을 나타낸다.

포맷

슬롯 내에서 심볼 번호

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0

D

1

U

2

X

3

D

X

4

D

X

5

D

X

6

D

X

7

D

X

8

X

U

9

X

U

10

X

U

11

X

U

12

X

U

13

X

U

14

X

U

15

X

U

16

D

X

17

D

X

18

D

X

19

D

X

U

20

D

X

U

21

D

X

U

22

D

X

U

23

D

X

U

24

D

X

U

25

D

X

U

26

D

X

U

27

D

X

U

28

D

X

U

29

D

X

U

30

D

X

U

31

D

X

U

32

D

X

U

33

D

X

U

34

D

X

U

35

D

X

U

36

D

X

U

37

D

X

U

38

D

X

U

39

D

X

U

40

D

X

U

41

D

X

U

42

D

X

U

43

D

X

U

44

D

X

U

45

D

X

U

46

D

X

D

X

47

D

X

D

X

48

D

X

D

X

49

D

X

D

X

50

X

U

X

U

51

X

U

X

U

52

X

U

X

U

53

X

U

X

U

54

D

X

U

D

X

U

55

D

X

U

D

X

U

56

D

X

U

D

X

U

57

D

X

U

D

X

U

58

D

X

U

D

X

U

59

D

X

U

D

X

U

60

D

X

U

D

X

U

61

D

X

U

D

X

U

<본 명세서의 개시>

본 명세서의 개시는 TDD(Time-Division Duplexing) 스페셜 서브프레임 상에서 NB-IoT(Narrow band Internet of Things) 기기에게 하향링크 채널을 전송할 수 있도록 하는 방안들을 제시한다.

NB-IoT는 다음의 3가지 동작 모드 중 어느 하나로 동작할 수 있다. 상기 3가지의 동작 모드는 보호 대역(guard-band) 동작 모드, 스탠드-얼론(stand-alone) 동작 모드, 인밴드(In-band) 동작 모드를 포함할 수 있다. 기지국은 동작 모드를 설정한 후, 상위 계층 시그널, 예컨대, MIB(Master Information Block), SIB(System Information Block)을 통해 단말(예컨대, NB-IoT 기기)로 전송한다.

상기 인-밴드 동작 모드는 제1 LTE 셀이 동작하는 대역 내의 일부 대역에서 NB-IoT 셀이 동작하는 것을 의미한다. NB-IoT 셀과 LTE 셀이 동일한 물리 셀 ID(Physical cell ID: 이하 PCI라고도 함)를 공유하는 인-밴드 동일 PCI 모드(inband-samePCI)와, NB-IoT 셀과 LTE 셀이 서로 다른 PCI를 사용하는 인-밴드 다른 PCI 모드(inband-DifferentPCI)로 구분된다.

상기 인-밴드 동일 PCI 모드에서는 NRS 개수와 CRS 개수가 동일하다.

상기 보호 대역 동작 모드는 LTE 대역 중에서 보호 대역으로 정의되어 LTE 셀에 사용되지 않는 부분을 NB-IoT 셀이 사용하는 것을 의미한다. 예를 들어, 제1 LTE 셀이 동작하는 제1 대역과 제2 LTE 셀이 동작하는 제2 대역 사이에 존재하는 보호 대역 상에서 상기 NB-IoT 셀이 동작할 수 있다.

상기 스탠드-얼론 동작 모드는 비-LTE 셀이 동작하는 대역 상에서 NB-IoT 셀이 동작하는 것을 의미한다. 예를 들어, GSM 셀이 동작하는 대역 내의 일부를 사용하여 NB-IoT 셀이 동작할 수 있다.

I. 제1 개시

본 명세서의 제1 개시는 전송 단위(unit)에 반복(repetition)이 적용되는 경우, 전송 단위 간에 심볼 수준 결합(symbol level combining)과 교차 서브프레임 채널 추정(cross subframe channel estimation)의 수행이 가능하도록 하기 위한 방안들을 제시한다. 구체적으로, 본 명세서의 제1 개시는 TDD(Time-Division Duplexing)에서 동작하는 NB-IoT(Narrow band Internet of Things)를 지원하기 위하여 하향링크 물리 채널을 전송할 때 슬롯 단위의 전송 방안을 제시하고, 이를 스케줄링하는 방안을 제시한다. 설명되는 제1 개시는 서브프레임 수준(level)의 반복이 적용될 경우 인터리빙(interleaving)을 이용한 RE 매핑 방안에 적용될 수 있다.

TDD에서는 FDD와는 다르게 사용 가능한 상향링크 및 하향링크 서브프레임의 개수가 UL/DL 설정에 따라 제한될 수 있다. 또한, 수많은 연결(massive connectivity)를 고려하고, 매우 큰 횟수의 반복을 지원하기 위해서는 충분한 개수의 서브프레임이 필요할 수 있다. 구체적으로 TDD에서는 스페셜 서브프레임의 일부 영역, 예컨대 DwPTS이 하향링크 목적으로 사용될 수 있다. 이때 DwPTS의 크기는 최소 3개 심볼에서 최대 12개 심볼로 서브프레임을 구성하는 RE에 비해 작은 RE로 구성되어 있다. 또한, LTE를 사용하는 셀의 경우, 각 서브프레임의 첫번째 내지 세번째 심볼이 제어 채널의 목적으로 설계되어 있기 때문에 해당 영역을 NB-IoT의 목적으로 사용하지 못할 수 있다. 현재 3GPP 릴리즈-14까지 정의되어 있는 NB-IoT FDD의 구조는 RE의 매핑이나 반복의 구성, 그리고 NPDSCH 스케줄링 단위가 서브프레임이다. 만약 이러한 FDD의 구조가 TDD에서 활용될 경우, 하나의 서브프레임을 구성하지 못하는 DwPTS에서의 RE 부족 현상으로 인해 스페셜 서브프레임의 활용은 적합하지 않을 수 있다. 따라서 NB-IoT가 TDD 구조를 지원하기 위해서는 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역을 효율적으로 활용하기 위한 방안이 필요할 수 있다.

제1 개시에서는 TDD의 구조를 지원하는 통신 시스템에서 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역을 이용하여 하향링크 물리 채널을 전송할 때 슬롯 단위로 RE 매핑, 반복, 그리고 스케줄링이 수행되는 방법을 다루고 있다. 구체적으로 제안하는 방법은 NB-IoT와 같이 하나 이상의 심볼이 묶여 있는 단위로 전송 블록이 구성되고 전송 블록에 대한 반복이 적용 가능한 경우 적용될 수 있다. 이후 본 절에서의 설명은 NB-IoT를 기준으로 기술되어 있으나 전송 블록이 하나 이상의 심볼이 묶여, 슬롯 크기의 자원 단위를 구성할 수 있는 일반적인 통신 기술에도 적용 가능함은 자명하다. 또한 본 절에서는 설명의 편의상 슬롯을 기준으로 설명이 기술되어 있으나 하나 이상의 심볼이 모여 구성하는 다른 구조의 자원 단위(예컨대, 서브프레임)에도 동일한 방안이 적용될 수 있음은 자명하다.

I-1. 데이터 전송을 위한 DwPTS를 사용하기 위한 조건

본 절에서는 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역이 데이터 전송 용도로 사용할 수 있는 조건을 결정하는 방법을 포함한다.

I-1-1. DwPTS에서 CFI(Control Format Indicator) 영역을 제외한 심볼의 개수가 X개 이상인 경우, 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역은 하나의 슬롯으로 사용될 수 있다.

A. 상기 X의 크기는 7일 수 있다.

구체적으로 상기의 조건은 스페셜 서브프레임 설정 #1, #2, #3, #4, #6, #7와 #8인 경우에는 DwPTS 영역을 data 전송이 가능한 슬롯으로 사용할 수 있음을 의미한다.

구체적으로 상기의 조건은 스페셜 서브프레임 설정 #0, #5와 #9의 경우에는 DwPTS 영역을 데이터 전송이 가능한 슬롯으로 사용하지 않음을 의미한다.

B. X의 크기는 6일 수 있다.

구체적으로 상기의 조건은 스페셜 서브프레임 설정 #1, #2, #3, #4, #6, #7와 #8인 경우에는 DwPTS 영역을 데이터 전송이 가능한 슬롯으로 사용할 수 있음을 의미한다.

구체적으로 상기의 조건은 스페셜 서브프레임 설정 #0와 #5의 경우에는 DwPTS 영역을 데이터 전송이 가능한 슬롯으로 사용하지 않음을 의미한다.

구체적으로 상기의 조건은 스페셜 서브프레임 설정 #9이고 동작 모드(operation mode)가 보호 대역(guard-band)이거나 스탠드-얼론(stand-alone)인 경우에는 DwPTS 영역을 데이터 전송이 가능한 슬롯으로 사용할 수 있음을 의미한다.

상기 동작 모드는 보호 대역(guard-band), 스탠드-얼론(stand-alone), 인밴드(In-band) 중 어느 하나를 나타낸다. 상기 동작 모드는 상위 계층 시그널, 예컨대, MIB(Master Information Block), SIB(System Information Block)을 통해 기지국으로부터 수신된다.

상기 인-밴드 동작 모드는 제1 LTE 셀이 동작하는 대역 내의 일부 대역에서 NB-IoT 셀이 동작하는 것을 의미한다. NB-IoT 셀과 LTE 셀이 동일한 물리 셀 ID(Physical cell ID: 이하 PCI라고도 함)를 공유하는 인-밴드 동일 PCI 모드(In-band-same PCI mode)와, NB-IoT 셀과 LTE 셀이 서로 다른 PCI를 사용하는 인-밴드 다른 PCI 모드(In-band-different PCI mode)로 구분된다.

구체적으로 상기의 조건은 스페셜 서브프레임 설정 #9이고 동작 모드가 인-밴드 동작 모드(in-band operation mode)인 경우에는 DwPTS 영역을 데이터 전송이 가능한 슬롯으로 사용하지 않음을 의미한다.

C. X의 크기에 따라 DwPTS의 자원 단위 취급은 달라질 수 있다.

예컨대 X≤X_symboㅣ을 만족하는 경우에는 DwPTS를 심볼 또는 데이터 전송이 불가능한 영역으로 취급하고, X_symbol<X≤X_slot을 만족하는 경우에는 DwPTS를 슬롯으로 취급하고, X_slot<X인 경우에는 DwPTS를 서브프레임으로 취급할 수 있다.

D. 상기에서 X의 크기는 CFI(Control Format Indicator)의 크기에 따라 달라질 수 있다.

위에서 제안된 조건은 DwPTS가 데이터 전송의 목적으로 사용될 경우 최소 한 슬롯의 크기를 보장하기 위한 목적일 수 있다. 예컨대 스페셜 서브프레임 설정 #0와 #5의 경우, 사용 가능한 심볼의 개수는 최대 3 심볼이기 때문에 하나의 슬롯을 구성하기에 적합하지 않을 수 있다. 스페셜 서브프레임 설정 #9의 경우에는, CFI=0인 경우 사용 가능한 심볼의 개수가 6개로 한 슬롯에서 하나의 심볼을 펑처링(puncturing)한 형태로 사용될 수도 있다.

만약 위에서 DwPTS가 데이터 전송의 목적으로 사용되고, DwPTS가 서브프레임 단위의 스케줄링으로 사용될 경우, 사용 가능한 심볼 개수에 따라 일부 심볼이 펑처링될 수 있다. 만약 반복이 적용되지 않은 전송의 경우(또는 반복 수준이 특정 임계값 이하일 경우) 일부 심볼을 펑처링하는 대신 DwPTS 영역에서 사용 가능한 RE 개수에 맞추어 레이트 매칭(rate matching)을 수행하도록 정할 수 있다.

I-1-2. 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역을 하나의 슬롯으로 사용하는 여부는 기지국이 결정하여 해당 정보를 단말에게 알려줄 수 있다.

위에서 해당 정보는 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통해 단말에게 지시될 수 있다.

이때의 정보는 각 반송파 별로 서로 다르게 설정될 수도 있다.

위에서 해당 정보는 DCI를 통해 동적으로(dynamic) 단말에게 지시(indicate)될 수 있다.

이때 해당 정보는:

- 가용 여부를 알리는 1 비트 정보가 될 수 있다.

- 단말이 DwPTS 영역을 사용할 수 있는 스페셜 서브프레임들을 알려주는 다중 비트(multi-bit)으로 구성된 비트맵 형태의 정보가 될 수 있다.

위에서 제안된 조건은 기지국이 DwPTS에 대한 사용을 제어할 수 있도록 허용하기 위한 목적일 수 있다.

I-1-1과 I-1-2에서 제시된 방안들은 서로 조합하여 사용될 수 있다. 이때 I-1-1에서 제안되는 방안이 적용 가능한 스페셜 서브프레임 설정을 결정하며 단말인 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역을 하나의 슬롯으로 사용하는 여부는 I-1-2에서 설명된 내용을 따를 수 있다.

I-1-3. 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역을 하나의 슬롯으로 사용하는 여부는 동작 모드(operation mode)에 따라 결정될 수 있다.

A. 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역을 하나의 슬롯으로 사용하는 동작 모드는 인-밴드 동작 모드(in-band operation mode)인 경우에 한하도록 적용될 수 있다.

B. 동작 모드가 보호 대역(guard-band), 스탠드-얼론(stand-alone)인 경우, DwPTS 영역은 하나의 서브프레임 단위로 사용될 수 있다.

이때, GAP이나 UpPTS의 목적으로 할당되어 사용할 수 없는 OFDM 심볼의 경우, 스페셜 서브프레임이 아닌 DL 서브프레임을 기준으로 RE 매핑을 수행한 이후 사용할 수 없는 OFDM 심볼들을 펑처링할 수 있다.

상기 조건은 NPDSCH 전송 블록이 반복되는 단위인 M^NPDSCH _rep의 크기가 2 이상인 경우에 한하여 적용될 수 있다. 만약 M^NPDSCH _rep=1인 경우, 스페셜 서브프레임 내의 RE 매핑은 스페셜 서브프레임내 DwPTS 영역에서 DL 데이터 목적으로 사용 가능한 RE들에 한하여 수행될 수 있다.

이는, 상기 제안된 조건은 동작 모드마다 사용 가능한 OFDM 심볼의 개수가 서로 다르기 때문일 수 있다.

I-2. 스페셜 서브프레임에서 NRS 설정

본 절에서 제안하는 방법은 스페셜 서브프레임의 DwPTS를 하나의 슬롯으로 사용할 경우, 해당 슬롯에 NRS를 구성하는 방법을 포함할 수 있다. 구체적으로 NB-IoT에서는 슬롯 간에 교차 채널 추정(cross channel estimation)과 코히런트(coherent) 결합이 가능하고, 하나의 슬롯이 여러 번 반복되는 구조에 용이하도록 NRS의 구조가 설계되어야 한다.

I-2-1. 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역이 하향링크 물리 채널 전송 목적의 슬롯으로 구성될 경우, NRS가 매핑되는 RE의 위치는 하기와 같은 기준으로 결정될 수 있다.

상기의 수식을 이용한 NRS의 매핑은 스페셜 서브프레임내에서 첫번째 슬롯의 영역에 한하여 적용될 수 있다.

상기 수식에서 l은 일부 값만이 사용될 수 있다. 상기 수식에서 D^DL _symbl은 한 슬롯 내에 존재하는 OFDM 심볼의 개수를 의미한다. 슬롯 내에 존재하는 OFDM 심볼의 개수가 7일 경우, 상기 l은 3, 4, 7 중 하나 이상일 수 있다. 이때, 상기 NRS는 슬롯 내의 3번, 4번, 7번 OFDM 심볼상에서 전송될 수 있다. 이는, 해당 스페셜 서브프레임 상에서 제어 영역(즉, PDCCH의 전송 영역)으로 사용될 수 있는 1번 및 2번 심볼 이외의 심볼을 제외하기 위함이다. 또는, 슬롯 내에 존재하는 OFDM 심볼 개수가 6일 경우, 상기 l은 2,3,6 중 하나 이상일 수 있다. 이때, 상기 NRS는 슬롯 내의 2번, 3번, 6번 OFDM 심볼상에서 전송될 수 있다. 또는, 슬롯 내에 존재하는 OFDM 심볼의 개수가 5일 경우, 상기 l은 1, 2, 5일 수 있다.

상기 수식에서 k는 한 PRB의 주파수 도메인상에서의 인덱스를 의미하며 l은 한 슬롯의 시간 도메인 상에서의 인덱스를 의미한다. 상기 수식에서 v_shift 값은 셀-특정적 주파수 쉬프트(shift) 값으로 v_shift = N^Ncell _ID mod 6의 수식으로 결정될 수 있다.

상기 수식에서 v값은 하기의 기준 중 하나로 결정될 수 있다. 이때 p는 NRS가 전송되는 안테나 포트의 인덱스를 의미한다.

도 9는 I-2-1의 방안에 따라 NRS을 매핑할 경우에 대한 일례를 나타낸 예시도이다.

동작 모드에 따라 스페셜 서브프레임에서의 NRS 매핑 방식이 다를 경우 I-2-1의 방안은 인-밴드(in-band) 동작 모드인 경우에 적용될 수 있다. 이때 보호-밴드(guard-band) 또는 스탠드-얼론(stand-alone)의 동작 모드에서는 스페셜 서브프레임이 아닌 다른 DL 서브프레임의 NRS 매핑 방식을 따르도록 정할 수 있다.

I-2-1 방안에서 NRS가 매핑되는 기준은 동작 모드가 인-밴드(in-band)인 경우, 스페셜 서브프레임에서 CFI에 의하여 사용하지 못할 수 있는 OFDM 심볼의 위치를 고려하기 위함일 수 있다. 또한 스페셜 서브프레임이 아닌 다른 DL 서브프레임에 포함된 슬롯에서 CRS와 NRS의 목적으로 펑처링되는 RE들의 위치가 스페셜 서브프레임에서 새롭게 정의되는 NRS의 위치로 재사용되어, 코히런트(coherent) 결합을 고려한 RE 매핑의 과정에서 추가적인 펑처링을 최소화하기 위한 목적일 수 있다. 코히런트(coherent) 결합을 고려한 RE 매핑의 자세한 방법은 후술하는 I-3-3에서 기술된 내용을 따를 수 있다.

I-2-2. 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역이 하향링크 물리 채널 전송 목적의 슬롯으로 구성될 경우, NRS가 매핑되는 RE의 위치는 DL 서브프레임과 동일하게 결정될 수 있다.

이때 DwPTS에 포함되지 않는 OFDM 심볼에는 NRS를 전송하지 않도록 정할 수 있다.

I-3. RE에 매핑

스페셜 서브프레임의 DwPTS를 하나의 슬롯으로 사용할 경우 기존의 서브프레임 단위의 전송을 고려한 NB-IoT의 전송블록 구성 방법은 적합하지 않을 수 있다. 본 절에서는 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역이 데이터 전송 용도로 사용되는 경우 이를 하나의 슬롯으로 간주하고 이를 활용하기 위하여, 하향링크 물리 채널의 전송시 데이터 심볼을 각 RE(resource element)에 매핑하는 방법을 포함할 수 있다. 하기의 설명은 편의를 위하여 NPDSCH를 기반으로 기술되어 있으나 하나 이상의 심볼이 모여 하나의 전송 블록을 구성하는 다른 하향링크 물리 채널에도 일반적으로 적용될 수 있다.

I-3-1) TDD에서 NPDSCH의 최소 전송 단위는 슬롯으로 정의한다. 이때 하나의 NPDSCH 전송 블록은 N_slot개의 슬롯에 매핑될 수 있으며 M^NPDSCH _rep번 반복 전송될 수 있다.

A. NPDSCH 전송에 사용하는 RE는 스페셜 서브프레임이 아닌 하향링크 서브프레임의 두 번째 슬롯을 기준으로 CRS와 NRS 목적으로 사용되지 않는 RE들로 정할 수 있다.

이때 만약, 특정 슬롯에서 상기의 기준으로 NPDSCH 전송에 사용이 가능 하도록 정해진 RE가 사용 불가능할 경우, 해당 RE는 펑처링하도록 정할 수 있다.

이때 만약, 특정 슬롯에서 상기의 기준으로 NPDSCH 전송에 사용이 불가능 하도록 정해진 RE가 CRS나 NRS 목적으로 사용되지 않더라도, 해당 RE는 NPDSCH의 전송에 사용하지 않도록 정할 수 있다.

상기 NPDSCH 전송에 사용하는 RE를 결정하는 방법은 NPDSCH 전송 블록의 반복의 크기 M^NPDSCH _rep가 2 이상인 경우에 한하여 적용될 수 있다. 만약 M^NPDSCH _rep =1인 경우, NPDSCH 전송에 사용되는 RE는 각 슬롯 별로 CRS와 NRS 목적으로 사용되지 않거나, 다른 시스템에서 사용하기 위하여 예약되어 있는 경우(예컨대, 제어 채널)에 한하여 사용하도록 정할 수 있다.

도 10은 I-3-1의 방안에 따라 사용가능한 RE의 위치를 예시적으로 나타낸 예시도이다.

도 10에서 주파수 도메인 상의 위치는 셀의 ID의 값에 따라 달라질 수 있다.

B. N_slot을 결정하기 위하여, DCI를 통해 지정되는 NPDSCH의 자원 할당 정보는 슬롯 단위로 표현될 수 있다.

이때 N_slot의 값은 DCI에 정의된 자원 할당(resource assignment: RA) 필드의 정보인 I_SF에 의하여 결정될 수 있다. 하기의 표는 I_SF을 통해 N_slot을 결정하는 일례를 나타낸다. 즉, 하기의 표는 TDD의 경우에 NPDSCH를 위한 슬롯의 개수(N_slot)을 나타낸다.

I_SF	N_slot
0	2
1	4
2	6
3	8
4	10
5	12
6	16
7	20

이때 N_slot의 값은 DCI에 정의된 자원 할당(resource assignment: RA) 필드의 정보 I_SF와 TBS(Transmission Block Size) 정보인 I_TBS의 조합으로 결정될 수 있다. 예컨대 I_SF 값을 통해 가능한 슬롯의 개수 N_slot,1을 지정하고, 특정 threshold k에 대하여 I_TBS ≤ k 인 경우에는 N_slot= N_slot,1 -1 의 값을, I_TBS > k인 경우에는 N_slot= N_slot,1의 값을 갖도록 정할 수 있다.

C. 반복이 적용되는 경우, 반복이 적용되는 기준은 슬롯을 단위로 설정될 수 있다.

이때 안테나 포트 p를 통하여 전송되는 하나의 NPDSCH 전송 블록을 구성하는 복소수(complex-valued) 심볼이 y^(p)(0),…,y^(p)(M^ap _symb - 1)인 경우, 해당 심볼들은 y^(p)(0)부터 시작하여 오름차순의 순서로 슬롯내 RE에 매핑된다. 구체적인 방법은 하기의 순서를 따를 수 있다.

(1) 복소수(complex-valued) 심볼이 하나의 슬롯의 마지막 RE까지 매핑이 완료되면, 다음 복소수(complex-valued) 심볼을 매핑하기 이전에, 해당 슬롯은 min(M^NPDSCH _rep, R_m)-1 개의 추가 슬롯에 반복 될 수 있다.

(2) 상기 (1)의 과정이 완료된 이후, 아직 매핑이 수행되지 않은 복소수(complex-valued) 심볼이 존재하는 경우, 남은 복소수(complex-valued) 심볼은 오름 차순의 순서로 (1)의 과정을 수행한다.

(3) 상기 (1), (2)의 과정은 전송되는 NPDSCH 슬롯이 총 N_slot * M^NPDSCH _rep슬롯이 될 때까지 반복된다.

도 11a는 전송 블록이 슬롯 단위로 반복되는 예를 나타낸 예시도이고, 도 11b은 상향링크-하향링크 설정 #1이 적용되고 DwPTS 영역이 하나의 슬롯으로 사용될 수 있는 경우 실제 각 슬롯이 시간 축으로 할당되는 구조의 예시를 나타낸 예시도이다.

도 11a에 도시된 예시는 NPDSCH의 전송블록이 4개의 슬롯으로 구성되고 R_m=4, M^NPDSCH _rep=8인 경우, I-3-1에서 설명되는 방안에 따라 전송 블록이 슬롯 단위로 반복되는 예를 나타낸다.

D. 각 슬롯에는 서로 다른 인터리빙 패턴이 적용될 수 있다.

여기서 인터리빙 패턴은 OFDM 심볼 단위로 정해질 수 있다.

혹은 상기 인터리빙 패턴은 복소수 심볼 단위로 정할 수 있다.

상기 인터리빙 패턴은 NPDSCH 전송이 시작될 때 초기화 될 수 있으며, 인터리빙 패턴은 매 슬롯 마다 변경될 수 있다.

상기 방법에서 동일한 복소수 심볼을 포함하고 있는 슬롯이 min(M^NPDSCH _rep, R_m)의 크기로 연속된 반복이 적용될 경우, 이 조건을 만족하는 연속된 슬롯 간에는 동일한 인터리빙 패턴이 사용될 수 있다.

이때 인터리빙 패턴은 NPDSCH 전송이 시작될 때 초기화 될 수 있으며, 인터리빙 패턴이 변경되는 위치는 새로운 인터리빙 패턴이 적용된 이후 min(M^NPDSCH _rep, R_m)*N_slot크기의 슬롯이 전송된 이후 등장하는 슬롯으로 정할 수 있다.

I-3-1에서 NPDSCH 전송에 사용하는 RE를 결정하는 기준은 연속된 슬롯 간에 코히런트(coherent) 결합이 용이하게 수행될 수 있도록 하기 위함일 수 있다.

I-3-1에서 반복의 규칙이 슬롯 단위로 적용되는 구조는 연속된 슬롯에서 코히런트(coherent) 결합의 이득을 높이기 위한 목적일 수 있다. 만약 NB-IoT FDD 구조에서 정의된 서브프레임 단위의 반복 규칙이 TDD에서 사용될 경우, 연속된 DL 서브프레임 개수의 제약으로 코히런트(coherent) 결합을 취할 수 있는 서브프레임의 개수가 제한될 수 있다.

I-3-1에서 각 슬롯에 서로 다른 인터리빙을 적용하는 목적은 반복이 고려될 때 CRS나 NRS, 또는 슬롯의 특징적인 구조에 의하여 펑처링되는 RE가 반복되는 현상을 방지하기 위한 목적일 수 있다.

I-3-1에서 각 슬롯에 인터리빙 패턴이 고려될 때, 동일한 복소수 심볼을 포함하고 있는 슬롯이 min(M^NPDSCH _rep, R_m)-1의 크기로 연속되어 반복된 슬롯 간에 동일한 인터리빙 패턴을 적용하는 이유는 코히런트(coherent) 결합을 용이하게 하기 위한 목적일 수 있다.

I-3-2. TDD에서 NPDSCH의 최소 전송 단위는 virtual 서브프레임으로 정의한다. 이때 하나의 NPDSCH 전송 블록은 N_SF개의 서브프레임에 매핑될 수 있으며 M^NPDSCH _rep번 반복 전송될 수 있다.

A. I-3-2 방안에서 동작 모드가 인-밴드(in-band)인 경우, 가상(virtual) 서브프레임은 하나의 짧은(short) 슬롯과 하나의 긴(long) 슬롯의 묶음을 의미한다.

이때 짧은(short) 슬롯은 슬롯 내에 사용 가능한 OFDM 심볼의 개수가 6 이하인 슬롯을 의미한다. 예컨대 스페셜 서브프레임이 아닌 DL 서브프레임에서 LTE의 시스템의 경우 제어 채널 용도로 사용하기 위하여 예약한 심볼의 크기인 CFI>1일 때 첫 번째 슬롯은 CFI의 크기만큼의 심볼을 NPDSCH 목적으로 사용할 수 없으며 이 경우 짧은(short) 슬롯으로 정의한다.

이때 긴(long) 슬롯은 슬롯 내에 사용 가능한 OFDM 심볼의 개수가 7개인 슬롯을 의미한다. 예컨대 스페셜 서브프레임이 아닌 DL 서브프레임에서 LTE 시스템의 경우 두번째 슬롯의 경우 7개의 심볼을 모두 사용할 수 있으므로 이 경우 긴(long) 슬롯으로 정의한다.

스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역이 하향링크 물리 채널 목적의 슬롯으로 사용 가능한 경우, 해당 슬롯은 상황에 따라 긴(long) 슬롯과 짧은(short) 슬롯 중 하나를 선택하도록 정할 수 있다.

스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역에 구성된 슬롯은 함께 가상 서브프레임을 구성하는 다른 슬롯이 짧은(short) 슬롯인 경우 긴(long) 슬롯의 구조를 갖도록 정할 수 있다.

스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역에 구성된 슬롯은 함께 가상 서브프레임을 구성하는 다른 슬롯이 긴(long) 슬롯인 경우 짧은(short) 슬롯의 구조를 갖도록 정할 수 있다.

만약 DwPTS 영역이 긴(long) 슬롯으로 사용될 경우 긴(long) 슬롯은 스페셜 서브프레임 내에서 두번째 OFDM 심볼 부터 9번째 OFDM 심볼까지의 영역으로 정할 수 있다.

만약 DwPTS 영역이 짧은(short) 슬롯으로 사용될 경우 긴(long) 슬롯은 스페셜 서브프레임 내에서 s번째 OFDM 심볼 부터 9번째 OFDM 심볼까지의 영역으로 정할 수 있다.

이때 s는 스페셜 서브프레임이 아닌 DL 서브프레임 영역에서 CFI의 크기에 의하여 결정될 수 있다. 예컨대 CFI=a인 경우 s=a+1의 값을 갖도록 정할 수 있다.

도 12는 I-3-2 방안에 따라 스페셜 서브프레임 내에서의 긴(long) 슬롯과 짧은(short) 슬롯이 구성되는 예를 나타낸다.

B. I-3-2 방안에서 동작 모드가 보호-밴드(guard-band) 또는 스탠드-얼론(stand-alone)인 경우, 가상 서브프레임은 두 개의 긴(long) 슬롯의 묶음을 의미한다.

스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역이 하향링크 물리 채널 목적의 슬롯으로 사용 가능한 경우, 해당 슬롯은 항상 긴(long) 슬롯의 구조를 갖는다.

C. I-3-2 방안에서 NPDSCH 전송에 사용하는 RE는 스페셜 서브프레임이 아닌 하향링크 서브프레임에서 각각 짧은(short) 슬롯과 긴(long) 슬롯을 기준으로 CRS와 NRS 목적으로 사용되지 않는 RE들로 정할 수 있다.

도 13은 I-3-2 방안에 따라 사용 가능한 RE의 위치의 예시를 나타낸다.

도 13에 도시된 예시에서 주파수 도메인 상의 위치는 셀 ID의 값에 따라 달라질 수 있다. 또한 도시된 예시는 인-밴드(in-band) 동작 모드의 경우를 가정하고 있으며 보호-밴드(guard-band) 또는 스탠드-얼론(stand-alone)의 경우 CRS의 위치는 NPDSCH의 목적으로 사용될 수 있다.

D. I-3-2 방안에서 가상 서브프레임을 구성하는 두 개의 슬롯은 LTE에서 정의되어 있는 하나의 서브프레임 경계 내에 존재하지 않을 수 있다.

이때 가상 서브프레임의 구성은 하향링크 물리 채널의 목적으로 사용 가능한 슬롯들 중에서 순서적으로 연속되어 있는 두 개의 슬롯을 이용할 수 있다.

도 14a는 I-3-2 방안에 따라 짧은(short) 슬롯과 긴(long) 슬롯이 구분되는 상황에서 가상 서브프레임을 구성하는 예를 나타내고, 도 14b는 긴(long) 슬롯의 구조만이 고려되는 상황에서 가상 서브프레임을 구성하는 예를 나타낸다.

E. I-3-2 방안에서 만약 슬롯이 짧은(short) 슬롯과 긴(long) 슬롯으로 구분되어 있는 경우, 가상 서브프레임의 구성 형태는 짧은(short) 슬롯 이후 긴(long) 슬롯의 순서 (이하 가상 서브프레임 타입 A로 정의한다.), 또는 긴(long) 슬롯 이후 짧은(short) 슬롯의 순서(이하 가상 서브프레임 타입 B로 정의한다) 모두를 지원할 수 있다.

가상 서브프레임 타입 A와 가상 서브프레임 타입 B는 서로 다른 인터리빙 패턴이 적용될 수 있다.

이때 인터리빙 패턴은 OFDM 심볼을 기준으로 인터리빙이 수행될 수 있다.

이때 인터리빙 패턴은 복소수 심볼을 기준으로 인터리빙이 수행될 수 있다.

상기 인터리빙 패턴은 다음과 같은 기준으로 정해질 수 있다.

반복이 적용되고, 같은 복소수 심볼을 매핑 하는 두 개 이상의의 서로 다른 가상 서브프레임이 존재하며, 이들간에 가상 서브프레임 타입이 다른 경우가 존재하는 경우, 모든 복소수 심볼은 모든 가상 서브프레임 내에서 동일한 주파수 도메인 인덱스를 가질 수 있어야 한다.

I-3-2 방안에서 가상 서브프레임의 구조를 고려하는 목적은 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역이 하나의 슬롯으로 구성될 경우, 사용 가능한 모든 슬롯들을 서브프레임의 단위로 구성하기 위한 목적일 수 있다.

I-3-2 방안에서 스페셜 서브프레임의 DwPTS 영역을 짧은(short) 슬롯으로 사용하는 경우 사용되는 심볼 index를 선택하는 방법은, 스페셜 서브프레임이 아닌 DL 서브프레임에서 사용되는 짧은(short) 슬롯 구조와 사용하는 RE 위치를 동일하게 갖기 위한 목적일 수 있다.

I-3-2 방안에서 가상 서브프레임 타입 A와 가상 서브프레임 타입 B의 인터리빙 패턴을 서로 다르게 가져가는 목적은, 코히런트(coherent) 결합을 적용을 용이하게 하기 위한 목적일 수 있다.

I-3-3. TDD에서 NPDSCH의 최소 전송 단위는 서브프레임으로 정의한다. 이때 하나의 NPDSCH 전송 블록은 N_SF 개의 서브프레임에 매핑될 수 있으며 M^NPDSCH _rep 번 반복 전송될 수 있다.

A. I-3-3 방안을 수행하는 구체적인 방법은 아래의 설명 중 하나 이상의 방법이 조합되어 사용될 수 있다.

I-3-3의 방안이 사용되고 NPDSCH 전송 블록의 반복이 M^NPDSCH _rep=1인 경우, DwPTS 영역 내에서 RE 매핑은 DL 데이터 목적으로 가용한 RE들의 개수를 고려하여 레이트 매칭이 수행될 수 있다.

B. I-3-3의 방법이 사용되고 NPDSCH 전송 블록의 반복이 M^NPDSCH _rep > 1 인 경우,

DwPTS 영역 내에서 RE 매핑은 일반 DL 서브프레임을 기준으로 매핑을 가정하고 GP나 UpPTS 목적으로 지정되어 불가용한 OFDM 심볼들을 펑처링하는 구조를 사용할 수 있다.

만약 DL 서브프레임 영역에서 LTE 제어 채널의 목적으로 예약된 심볼의 위치가 DwPTS 영역 내에서 데이터 심볼의 목적으로 사용 가능한 경우(예컨대, 스페셜 서브프레임에서의 CFI 값이 DL 서브프레임에서의 CFI 값보다 작은 경우), 해당 위치에는 GP나 UpPTS의 목적을 위하여 펑처링된 OFDM 심볼 중 하나의 RE 매핑이 수행될 수 있다.

도 15는 NPDSCH 전송에 반복이 적용된 경우 DwPTS 영역에서 RE 매핑을 수행할 때 GP나 UpPTS의 목적을 위하여 일부 OFDM 심볼을 펑처링하고, 펑처링된 심볼을 DL 서브프레임에서 사용되지 않지만 DwPTS 내에서 사용되는 OFDM 심볼 위치에 매핑하는 방안의 예를 나타낸다.

C. I-3-3에서 설명된 방안들은 NPDSCH 전송 블록의 반복 조건에 관계 없이 동작할 수도 있다.

D. I-3-3에서 설명된 방안이 사용되고 DwPTS내 NRS 매핑 방법이 일반 DL 서브프레임의 NRS 매핑 방법과 다를 경우,

일반 DL 서브프레임과 심볼 수준 결합이 가능하도록 RE 매핑 이전에 인터리빙을 수행할 수 있다.

이때, 인터리빙의 패턴은 참조 신호(reference signal)에 사용되는 포트의 개수에 따라 다르게 적용될 수 있다. 예컨대 NRS 포트 수가 1인 경우와 2인 경우, 인터리빙 패턴을 정의하는 표는 서로 다를 수 있다.

이때, 인터리빙 패턴은 특정 조건에 따라 다를 수 있다.

- 상기 특정 조건은 동작 모드일 수 있다. 이는 동작 모드가 인-밴드 경우 CFI에 따라 NB-IoT 단말이 사용할 수 없는 심볼이 존재하는 반면, 동작 모드가 보호 대역(guardband)과 스탠드-얼론(stand-alone)의 경우 모든 DwPTS 영역이 사용 가능하기 때문일 수 있다.

- 상기 특정 조건은 스페셜 서브프레임 설정 인덱스일 수 있다. 이는 DwPTS의 사용 가능한 영역에 따라 인터리빙이 적용 가능한 심볼의 특징과 개수가 서로 다르기 때문일 수 있다.

- 상기 특정 조건은 DL 서브프레임과 DwPTS 영역의 CFI 값들일 수 있다. 이는 두 영역의 CFI의 조합에 따라 인터리빙에 사용 가능한 심볼의 특징과 개수가 서로 다르기 때문일 수 있다.

- 상기 특정 조건은 DwPTS에서 사용되는 NRS 패턴일 수 있다. 이는 DwPTS의 크기에 따라 최적화된 NRS의 위치가 다를 수 있고, 이에 따라 인터리빙에 사용 가능한 심볼의 특징과 개수가 서로 다르기 때문일 수 있다. 구체적인 예를 들면, DwPTS내에 NRS의 위치가 각 슬롯에서 2번째, 3번째 슬롯에 위치하고 y(1) 부터 y(m)까지의 복소수 심볼이 DwPTS내 RE에 매핑되는 경우를 고려할 수 있다. 만약 DL 서브프레임에서 y(i)가 i를 기준으로 오름차순으로 RE 매핑 순서가 정해지는 경우, DwPTS내에서는 y(i)가 i를 기준으로 내림차순으로 RE 매핑이 수행될 수 있다.

또는 같은 효과를 얻기 위한 다른 방안으로, DwPTS내 NRS와 데이터 심볼의 RE 매핑 방식을 일반 DL 서브프레임과 동일한 방법으로 수행한 뒤, 이를 DwPTS내 NRS 패턴에 맞는 구조로 만들기 위한 OFDM 심볼 단위의 인터리빙이 적용된 형태로 수행될 수 있다.

인터리빙의 패턴을 정하는 기준은 각 OFDM 심볼에 포함된 참조 신호의 종류와 위치를 우선하여 정할 수 있다. 예컨대 DL 서브프레임에서 CRS를 포함하는 OFDM 심볼은 DwPTS내에서 CRS를 포함하는 OFDM 심볼 인덱스에 대응되고, DL 서브프레임에서 NRS를 포함하는 OFDM 심볼은 DwPTS내에서 NRS를 포함하는 OFDM 심볼 인덱스에 대응되도록 인터리빙 패턴을 정할 수 있다. 이때 만약, 같은 참조 신호이라도 주파수 도메인상에서 위치가 서로 다른 경우에는 같은 주파수 도메인 위치를 갖는 OFDM 심볼끼리 대응되도록 인터리빙 패턴을 정한다.

이때, DwPTS내 가용한 심볼의 개수가 일반 DL 서브프레임에 비하여 부족할 경우 일부 OFDM 심볼은 펑처링 될 수 있다.

이때, DL 서브프레임에서 데이터 전송의 목적으로 사용되었던 RE의 위치가, DwPTS 영역에서 인터리빙에 의하여 지정된 위치에서는 RS 전송의 목적으로 예약되어 있을 경우, 해당 RE들은 RS 전송을 위하여 사용되며 해당 RE 위치의 데이터 들은 펑처링될 수 있다.

이때, 인터리빙 패턴은 특정 조건에 따라 다를 수 있다.

- 상기 특정 조건은 동작 모드일 수 있다. 동작 모드가 인-밴드(inband)인 경우 CFI에 따라 NB-IoT 단말이 사용할 수 없는 심볼이 존재할 수 있다. 그러나, 동작 모드가 보호 대역(guardband)와 스탠드-얼론(standalone)의 경우 모든 DwPTS 영역이 사용 가능하기 때문일 수 있다.

- 상기 특정 조건은 DwPTS에서 사용되는 NRS 패턴일 수 있다. 이는 DwPTS의 크기에 따라 최적화된 NRS의 위치가 다를 수 있고, 이에 따라 인터리빙에 사용 가능한 심볼의 특징과 개수가 서로 다르기 때문일 수 있다.

예컨대 RE 매핑 과정에서 q번째 인덱스를 갖고 있는 OFDM 심볼이 OFDM 베이스밴드(baseband) 신호 생성 관점에서 q'번째 인덱스의 OFDM 심볼로 인터리빙 되는 경우 가능한 인터리빙 패턴은 하기의 표들과 같은 형태일 수 있다.

하기의 표 9는 DwPTS내에서 NRS의 위치가 #2, #3, #9, 및/또는 #10이 사용될 경우에, 인터리빙 패턴을 나타낸다.

q'	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
q	0	3	5	6	4	9	10	7	8	12	13	11	2	1

하기의 표는 DwPTS내에서 NRS의 위치가 #5, #6, #9, 및/또는 #10이 사용될 경우에, 인터리빙 패턴을 나타낸다.

q'	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
q	0	9	10	3	4	5	6	7	8	12	13	11	1	2

하기의 표는 DwPTS내에서 NRS의 위치가 #2, #3, #5, and/or #6이 사용될 경우에, 인터리빙 패턴을 나타낸다.

q'	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
q	0	11	12	13	4	5	6	7	8	9	10	3	1	2

도 16a 및 도 16b는 DwPTS 영역에서 참조 신호의 종류 및 위치를 고려한 OFDM 심볼 수준 인터리빙이 적용될 경우의 예들을 나타낸다.

I-3-3의 방안에서 반복이 1일 경우 RE 매핑 방법은 펑처링에 의하여 손실되는 정보를 최소화하기 위한 목적일 수 있다.

I-3-3의 방안에서 반복이 1보다 클 경우 RE 매핑 방법은 낮은 복잡도(low complexity), 저비용(low cost) UE의 조건을 고려할 때 심볼 레벨 결합을 통한 이득을 얻기 위한 목적일 수 있다. 또한 펑처링에 의하여 누락되는 정보를 최소화하기 위한 목적일 수 있다.

I-3-3의 방안이 반복의 크기와 관계없이 하나의 RE 매핑 방식으로 통일될 경우, 이는 UE가 RE 매핑을 해석하는 방식을 통일하여 디코딩 복잡도를 줄이기 위한 목적일 수 있다.

도 17a 및 도 17b는 동작 모드가 인-밴드일 경우에, I-3-3의 방안을 사용하여 DwPTS 인터리빙 패턴에 따라 OFDM 심볼 레벨 인터리빙을 수행하는 예를 나타내고, 도 18a 및 도 18b는 동작 모드가 스탠드-얼론 또는 보호 대역일 경우에, I-3-3의 방안을 사용하여 DwPTS 인터리빙 패턴에 따라 OFDM 심볼 레벨 인터리빙을 수행하는 예를 나타낸다.

도시된 예들과 같이 NRS의 위치와 DwPTS의 길이, 동작 모드에 따라 인터리빙 패턴은 서로 다를 수 있다.

I-3-3-A. 만약 NPDSCH의 전송에 반복이 적용되고, 반복이 적용되는 구간에 일반 DL 서브프레임과 DwPTS가 포함되는 경우, DwPTS에 데이터가 매핑 방식은 서로 다른 DwPTS 간에 다를 수 있다.

앞서 설명한 I-3-3에서 제안된 방법과 같이 DwPTS의 전송이 일반 DL 서브프레임에 전송된 RE(또는 심볼)가 반복되는 형태로 존재하는 경우, DwPTS에 데이터가 매핑되는 구조는 서로 다른 DwPTS 간에 다를 수 있도록 정하는 방안을 제안한다. 앞선 I-3-3 방안에서 제안된 바와 같이 심볼 수준 인터리빙을 통하여 데이터가 매핑되는 경우, 심볼 수준 인터리빙이 적용되는 인터리빙 패턴이 DwPTS마다 다르도록 정할 수 있다. 구체적으로, 예컨대 인터리빙 패턴은 (1) DwPTS의 등장순서에 의하여 결정되거나, (2) 반복이 진행된 길이에 의하여 결정되거나 (3) 또는 무선 프레임 내 스페셜 서브프레임의 등장 순서 등이 사용될 수 있다.

제안하는 I-3-3-a 방안을 적용하기 위한 구체적인 예로서, 만약 n번째 순서의 DwPTS에 반복된 DL 서브프레임의 심볼 인덱스가 #a, #a+1, …, #a+N_S인 경우, 다음 n+1번째 순서의 DwPTS에 반복된 DL 서브프레임의 심볼 인덱스는 #a+b, #a+b+1, …, #[(N_S+a+b) mod N_D]가 될 수 있다. 이때 N_s는 DwPTS내에 가용한 심볼 개수를 의미하며, N_D는 DL 서브프레임에서 사용되는 심볼의 개수를 의미하며, a는 임의의 심볼 인덱스를 의미한다. 이때 b는 DwPTS간의 인터리빙 패턴을 바꿔주기 위한 상수 값이다.

I-3-4. DwPTS에서의 NRS 패턴은 동작 모드에 따라 다를 수 있다.

아래의 설명 중 하나 이상의 방안이 조합되어 사용될 수 있다.

A. 동작 모드가 보호-밴드(guard-band) 또는 스탠드-얼론 모드인 경우, NRS가 전송되는 주파수 도메인상의 위치를 결정하는 주파수 쉬프트 값은, 일반 DL 서브프레임과 동일한 방법이 적용되어 결정될 수 있다.

이때 DwPTS에 데이터 전송은 일반 DL 서브프레임의 데이터 영역의 RE들이 반복되며, 구체적인 방법은 아래와 같을 수 있다.

일반 DL 서브프레임에서의 일부 OFDM 심볼이 펑처링된다. 이때 펑처링되는 심볼의 인덱스는 DwPTS의 크기, NRS의 위치, 또는 스페셜 서브프레임 설정 인덱스에 따라서 결정될 수 있다.

A-1. NRS가 각 슬롯내 3번째 및 4번째 OFDM 심볼에 위치하는 경우, 또는 스페셜 서브프레임 설정 #3, #4, #8인 경우, 또는 DwPTS 영역의 OFDM 심볼 개수가 11개, 12개인 경우, 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 첫 번째 슬롯의 첫번째, 두 번째, 세번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있다.

도 19는 I-3-4에서 제시되는 A-1 방안의 예시를 나타낸다.

만약 DwPTS의 크기가 11인 경우, 상기 3개의 OFDM 심볼은 모두 펑처링 된다. 펑처링 되지 않은 나머지 OFDM 심볼들은 DwPTS의 영역에서 GP와 UpPTS의 목적으로 사용되지 않는 OFDM 심볼들에 순차적으로 매핑이 수행된다.

만약 DwPTS의 크기가 12인 경우, 상기 3개의 OFDM 심볼 중 2개만이 펑처링 될 수 있다. 펑처링 되지 않은 나머지 OFDM 심볼들 중 첫 번째 슬롯의 4번째 내지 7번째 OFDM 심볼들과 두 번째 슬롯의 첫번째 내지 7번째 OFDM 심볼들은 DwPTS의 영역에서 GP와 UpPTS의 목적으로 사용되지 않는 OFDM 심볼들에 순차적으로 매핑이 수행된다. 이때 DwPTS 두 번째 슬롯의 5번째 OFDM 심볼 위치에는 일반 DL 서브프레임의 첫번째 내지 3번째 OFDM 심볼 중 펑처링 되지 않은 하나의 OFDM 심볼이 매핑 된다.

상기 제안하는 펑처링 되는 심볼의 위치는 다를 수 있으며, DwPTS의 위치마다 서로 다르도록 정할 수 있다.

A-2. NRS가 첫 번째 슬롯내 3번째 및 4번째 OFDM 심볼에 위치하는 경우, 또는 스페셜 서브프레임 설정 #9, #10인 경우, 또는 DwPTS 영역의 OFDM 심볼 개수가 6개인 경우, 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 첫 번째 슬롯의 첫번째, 두번째, 세번째 OFDM 심볼들과 두 번째 슬롯의 3번째 내지 7번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있다.

도 20은 I-3-4에서 제시되는 A-2 방안의 예시를 나타낸다.

펑처링되지 않은 나머지 OFDM 심볼들은 DwPTS의 영역에서 GP와 UpPTS의 목적으로 사용되지 않는 OFDM 심볼들에 순차적으로 매핑이 수행된다.

상기 제안하는 펑처링되는 심볼의 위치는 다를 수 있으며, DwPTS의 위치마다 서로 다르도록 정할 수 있다.

A-3. NRS가 첫 번째 슬롯내 6번째 and 7번째 OFDM 심볼에 위치하는 경우, 또는 스페셜 서브프레임 설정 #1, #2, #6, #7인 경우, 또는 DwPTS 영역의 OFDM 심볼 개수가 9, 10개인 경우, 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 두 번째 슬롯의 3번째 내지 7번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있다.

도 21은 I-3-4에서 제시되는 A-3 방안의 예시를 나타낸다.

만약 DwPTS의 크기가 9인 경우, 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 두 번째 슬롯의 3번째 내지 7번째 OFDM 심볼이 되도록 정할 수 있으며, 펑처링 되지 않은 나머지 OFDM 심볼들은 DwPTS의 영역에서 GP와 UpPTS의 목적으로 사용되지 않는 OFDM 심볼들에 순차적으로 매핑이 수행된다.

만약 DwPTS의 크기가 10인 경우, 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 두 번째 슬롯의 4번째 내지 7번째 OFDM 심볼이 되도록 정할 수 있으며, 펑처링 되지 않은 나머지 OFDM 심볼들은 DwPTS의 영역에서 GP와 UpPTS의 목적으로 사용되지 않는 OFDM 심볼들에 순차적으로 매핑이 수행된다.

B. I-3-4에서 동작 모드가 인-밴드(in-band)인 경우, NRS가 전송되는 주파수 도메인상의 위치를 결정하는 주파수 쉬프트 값과 매핑되는 방법은 NRS가 전송되는 심볼 인덱스, 또는 스페셜 서브프레임 설정의 인덱스에 따라 결정될 수 있다.

NRS가 각 슬롯내 3번째 및 4번째 OFDM 심볼에 위치하는 경우, 또는 스페셜 서브프레임 설정 #3, #4, #8인 경우, 또는 DwPTS 영역의 OFDM 심볼 개수가 11개, 12개인 경우 NRS가 매핑되는 RE의 위치는 하기와 같은 기준으로 결정될 수 있다.

도 22는 수학식 3에 따라 DwPTS에 NRS을 매핑한 경우의 예를 나타낸다.

상기와 같은 NRS 매핑 방식이 사용되는 경우, 일반 DL 서브프레임의 데이터 영역의 RE들이 DwPTS에 반복되며, 구체적인 방법은 아래와 같을 수 있다.

도 23a 내지 도 23c는 일반 DL 서브프레임의 데이터 영역의 RE들 DwPTS에 반복되는 제1 예를 나타낸다.

일반 DL 서브프레임에서의 일부 OFDM 심볼이 펑처링 된다.

이때, 도 23에 도시된 바와 같이, 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 첫 번째 슬롯의 첫번째, 두번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있으며 이는 DL 서브프레임에서 NB-IoT의 데이터 목적으로 사용될 수 없는 OFDM 심볼이기 때문에 NB-IoT 전송의 데이터 전송에는 영향을 주지 않는다.

이때 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 첫 번째 슬롯의 3번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있으며 이는 DwPTS 영역에서 LTE 제어 영역의 최소 크기를 고려하기 위한 목적일 수 있다.

이때 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 첫 번째 슬롯의 4번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있으며 이는 DwPTS 영역에서 LTE 제어 영역의 크기를 보장하기 위한 목적일 수 있다. 이 경우는 DwPTS에서 LTE 제어 영역의 크기가 2인 경우에 한하여 적용될 수 있다.

이때 펑처링되는 OFDM 심볼 인덱스는 두 번째 슬롯의 7번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있다. 이 경우는 DwPTS의 크기가 11인 경우에 한하여 적용되면 DwPTS의 크기가 12인 경우에는 적용되지 않는다.

상기 제안하는 펑처링 되는 심볼의 위치는 DwPTS의 위치마다 서로 다르도록 정할 수 있다.

펑처링 되지 않은 나머지 OFDM 심볼들은 DwPTS의 영역에서 LTE 제어 영역으로 사용되지 않고, GP와 UpPTS의 목적으로 사용되지 않는 OFDM 심볼들에 순차적으로 매핑이 수행된다.

이때 만약 DL 서브프레임에서 데이터 목적으로 사용되지 않는 RE가 포함되는 경우 해당 RE는 데이터가 전송되지 않는 블랭크(blank) RE가 된다. 블랭크(blank) RE는 사용되지 않고 비워둔 채로 전송되거나, 또는 NRS나 CSR와 같은 참조 신호가 전송될 수도 있다.

이때 만약 DL 서브프레임에서는 데이터 목적으로 사용되지만 DwPTS에서는 참조 신호의 목적으로 사용되는 RE 위치에서는 데이터를 펑처링하도록 정할 수 있다.

상기 제안하는 DwPTS에 데이터 전송 방법은 NRS의 패턴이 다른 경우에도 적용 가능하다.

한편, NRS가 첫 번째 슬롯내 3번째 및 4번째 OFDM 심볼에만 위치하는 경우, 또는 스페셜 서브프레임 설정 #9, #10인 경우, 또는 DwPTS 영역의 OFDM 심볼 개수가 6개인 경우 NRS가 매핑되는 RE의 위치는 하기와 같은 기준으로 결정될 수 있다.

도 24는 수학식 4에 따라 DwPTS에 NRS을 매핑한 경우의 예를 나타낸다.

전술한 NRS 매핑 방식이 사용되는 경우, DwPTS에 데이터 전송은 일반 DL 서브프레임의 데이터 영역의 RE들이 반복되며, 구체적인 방법은 아래와 같을 수 있다.

도 25a 내지 도 25c는 일반 DL 서브프레임의 데이터 영역의 RE들 DwPTS에 반복되는 제2 예시를 나타낸다.

일반 DL 서브프레임에서의 일부 OFDM 심볼이 펑처링될 수 있다.

이때, 도 25에 도시된 바와 같이 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 첫 번째 슬롯의 첫 번째 및 두 번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있으며 이는 DL 서브프레임에서 NB-IoT의 데이터 목적으로 사용될 수 없는 OFDM 심볼이기 때문에 NB-IoT 전송의 데이터 전송에는 영향을 주지 않는다.

이때 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 첫 번째 슬롯의 세번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있으며 이는 DwPTS 영역에서 LTE 제어 영역의 최소 크기를 고려하기 위한 목적일 수 있다.

이때 펑처링되는 OFDM 심볼 인덱스는 첫 번째 슬롯의 4번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있으며 이는 DwPTS 영역에서 LTE 제어 영역의 크기를 보장하기 위한 목적일 수 있다. 이 경우는 DwPTS에서 LTE 제어 영역의 크기가 2인 경우에 한하여 적용될 수 있다.

이때 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 두 번째 슬롯의 2번째 내지 7번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있다.

상기 제안하는 펑처링되는 심볼의 위치는 DwPTS의 위치마다 서로 다르도록 정할 수 있다.

이때 만약 DL 서브프레임에서 데이터 목적으로 사용되지 않는 RE가 포함되는 경우 해당 RE는 데이터가 전송되지 않는 블랭크(blank) RE가 된다. 상기 블랭크 RE의 위치는 사용되지 않고 비워둔 채로 전송되거나, 또는 NRS나 CSR와 같은 참조 신호가 추가되어 전송될 수도 있다.

이때 만약 DL 서브프레임에서는 데이터 목적으로 사용되지만 DwPTS에서는 참조 신호의 목적으로 사용되는 RE 위치에서는 데이터를 펑처링할 수 있다.

한편, NRS가 첫 번째 슬롯내 6번째 및 7번째 OFDM 심볼에만 위치하는 경우, 또는 스페셜 서브프레임 설정 #1, #2, #6, #7인 경우, 또는 DwPTS 영역의 OFDM 심볼 개수가 9, 10개인 경우 NRS가 매핑되는 RE의 위치는 하기와 같은 기준으로 결정될 수 있다.

도 26은 수학식 5에 따라 DwPTS에 NRS을 매핑한 경우의 예시를 나타낸다.

위와 같은 NRS 매핑 방식이 사용되는 경우, DwPTS에 데이터 전송은 일반 DL 서브프레임의 데이터 영역의 RE들이 반복되며, 구체적인 방법은 아래와 같을 수 있다.

도 27a 내지 도 27c는 일반 DL 서브프레임의 데이터 영역의 RE들 DwPTS에 반복되는 제3 예시를 나타낸다.

일반 DL 서브프레임에서의 일부 OFDM 심볼이 펑처링 된다.

이때, 도 27에 도시된 바와 같이, 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 첫 번째 슬롯의 첫번째 및 두번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있으며 이는 DL 서브프레임에서 NB-IoT의 데이터 목적으로 사용될 수 없는 OFDM 심볼이기 때문에 NB-IoT 전송의 데이터 전송에는 영향을 주지 않는다.

이때 펑처링 되는 OFDM 심볼 인덱스는 첫 번째 슬롯의 세번째 OFDM 심볼이 포함될 수 있으며 이는 일반 DL 서브프레임의 LTE 제어 영역의 크기가 3인 경우에 한하여 적용된다.

이때 DwPTS에서 위의 두 가지 조건을 제외한 OFDM 심볼이 DL 전송의 목적으로 사용 가능한 경우 같은 인덱스를 갖는 DL 서브프레임 내의 심볼들은 펑처링에서 제외한다.

이때 만약 일반 DL 서브프레임의 LTE 제어 영역의 크기가 C1이고 DwPTS의 LTE 제어 영역의 크기가 C2인 경우, 상기 세 가지 조건을 만족하지 않는 나머지 OFDM 심볼 중, C1-C2개의 심볼을 DwPTS의 데이터 전송에 포함한다.

이때 상기 조건들을 만족하지 않는 나머지 OFDM 심볼들은 모두 펑처링 하도록 정할 수 있다.

펑처링 되지 않은 나머지 OFDM 심볼들은 DwPTS의 영역에서 LTE 제어 영역으로 사용되지 않고, GP와 UpPTS의 목적으로 사용되지 않는 OFDM 심볼들에 매핑이 수행된다.

이때 만약 DL 서브프레임에서 데이터 목적으로 사용되지 않는 RE가 포함되는 경우 해당 RE는 데이터가 전송되지 않는 블랭크 RE가 된다. 블랭크 RE의 위치는 사용되지 않고 비워둔 채로 전송되거나, 또는 NRS나 CSR와 같은 참조 신호가 추가되어 전송될 수도 있다.

1-4. 하향링크 물리 채널 스케줄링

본 발명에서 제안하는 방법은 하향링크 물리 채널을 time domain resource 상에서 스케줄링하는 단위가 슬롯 단위로 이루어 질 수 있도록 정하는 방법을 포함할 수 있다.

I-4-1. TDD에서 하향링크 물리 채널의 전송은 슬롯 단위로 스케줄링 될 수 있다.

구체적으로 NPDSCH를 슬롯 단위로 스케줄링 하는 경우, NPDSCH를 스케줄링하는 NPDCCH의 DCI 영역에는 첫번째 슬롯과 두번째 슬롯의 인덱스를 표현하는 1 비트 정보가 포함될 수 있다.

위 방식이 적용될 경우 NPDSCH의 시작 타이밍은 DCI 영역에서 스케줄링 지연을 지시하는 정보와 슬롯 스케줄링을 지시하는 정보의 조합을 통하여 계산될 수 있다. 예컨대 스케줄링 지연이 k 서브프레임으로 정해지고, 첫번째 슬롯을 사용하도록 지시받은 경우, NPDSCH 전송은 NPDCCH가 전송된 마지막 서브프레임으로부터 2k 슬롯 이후에 NPDSCH가 전송되는 것을 기대할 수 있다. 또는 스케줄링 지연이 k 서브프레임으로 정해지고, 두번째 슬롯을 사용하도록 지시받은 경우, NPDSCH 전송은 NPDCCH가 전송된 마지막 서브프레임으로부터 2k+1 슬롯 이후에 NPDSCH가 전송되는 것을 기대할 수 있다.

II. 제2 개시

제2 개시는 TDD 동작을 수행하는 NB-IoT에서 상향링크(UL), 하향링크 (DL) 전송을 위한 반복을 결정하는 방안을 제시한다.

NB-IoT FDD 동작에서는 하나의 전송 블록이 하나 이상의 서브프레임 상에서 전송될 수 있다. 또한 하나의 전송 블록은 한번 이상 반복되어 전송될 수 있다. 이후 설명의 편의를 위하여 . 전송 블록은 다수 개의 부전송블록을 포함할 수 있고, 하나의 부전송블록은 하나의 서브프레임 상에서 전송 될 수 있다. 만약 하나의 전송 블록이 N개의 부전송블록으로 나뉘고, R번 반복되어 전송될 경우, 전송에 사용되는 전체 서브프레임의 개수는 총 N*R개가 된다. 이때 반복은 다음과 같은 두 가지 특성을 고려하여 설계될 수 있다. (1) 심볼 수준 결합이 용이하도록 동일한 부전송블록이 연속한 서브프레임에 반복 되도록 설계된다. 이는 동일한 부전송블록이라 할지라도 시간 도메인 상으로 멀리 떨어져 있는 경우 심볼 수준 결합의 이득이 없어질 수 있기 때문이다. (2) 반복되는 전송 블록을 모두 수신하기 이전에 디코딩을 일찍 끝마칠 수 있는 조기 디코딩 종료(early decoding termination)가 가능하도록 동일한 부전송블록이 연속되어 반복될 수 있는 개수가 제한된다. 이와 같은 조건을 통해 NB-IoT FDD에서의 반복은 다음과 같은 방식으로 정의된다.

II-1. NB-IoT FDD에서의 반복 방법

N개의 부전송블록으로 구성된 전송블록이 R번 반복 되는 경우 전송블록의 각 부전송블록은 R₁=min(R,4) 개의 연속된 서브프레임을 통해 전송된다. 전송블록을 구성하는 각 부전송블록들이 첫 번째 서브프레임으로부터 순차적으로 R₁번 반복되어 총 N* R₁개의 서브프레임이 구성되면 N* R₁개의 서브프레임들을 R/R₁번 반복한다. 상기 상수 4는, 동일한 서브프레임을 최대 4번까지 연속해서 전송하기 위해서, 사용된다. 동일한 서브프레임이 R₁=min(R, 4)번 반복된 이후에는 다른 서브프레임이 반복 전송될 수 있다. 예를 들어 4개의 서브프레임이 하나의 전송블록을 구성하는 경우를 가정하자. 이때, 편의상 4개의 서브프레임을 각각 a, b, c, d로 지칭한다. NPDSCH의 반복 횟수 Rep=2인 경우에는 a,a,b,b,c,c,d,d의 패턴으로 전송될 수 있다. 그리고, Rep=4 이상인 경우에는 a,a,a,a,b,b,b,b,c,c,c,c,d,d,d,d, … 의 패턴으로 전송될 수 있다.

본 발명에서 설명하는 연속적인 서브프레임이라 함은 유효(valid) 서브프레임을 기준으로 시간 도메인 상에서 순번이 연속적인 서브프레임을 의미한다. 예컨대 두 DL 유효 서브프레임 사이에 하나 이상의 유효하지 않은(invalid) 서브프레임들이 존재하되 다른 DL 유효 서브프레임이 존재하지 않는 경우 두 서브프레임은 연속적인 서브프레임으로 정의할 수 있으며, 이는 UL의 경우에도 동일하게 정의될 수 있다. 이때 유효 서브프레임이란 UL의 경우 NPUSCH 목적으로 사용 가능한 서브프레임들을 의미하며, DL의 경우 NPDCCH 또는 NPDSCH의 목적으로 사용 가능한 서브프레임들을 의미한다.

도 28은 NB-IoT FDD에서 반복이 적용되는 방법의 예를 나타낸다.

도 28에서는, 전송블록이 4개의 부전송블록으로 구성되어 있고, R>4 크기의 반복이 적용된 예가 나타나 있다.

NB-IoT FDD의 경우 UL 또는 DL 전송이 각각 구분된 반송파를 통하여 수행되기 때문에 연속적인 UL 또는 DL 서브프레임들이 시간 도메인 상에서 서로 연접하거나 인접한 구조를 가지고 있으며 상기 설명된 반복 방법이 사용될 경우 심볼 수준 결합의 효과를 얻기에 적합할 수 있다. 반면 TDD의 구조에서는 FDD에서 정의된 반복 방법이 심볼 수준 결합을 수행하기에 적합하지 않을 수 있다.

도 29는 TDD UL/DL 설정들을 나타낸다.

이는 TDD의 경우 UL 전송과 DL 전송이 동일한 반송파에서 수행되기 때문에 (1) 연속적인 UL 또는 DL 서브프레임들이 시간 도메인 상에서 연접할 수 있는 개수가 UL/DL 설정에 따라 제한되어 수 있으며, (2) 연속적인 UL 또는 DL 서브프레임들이 시간 도메인 상에서 멀리 떨어지는 경우가 FDD에 비하여 상대적으로 자주 발생하여 심볼 수준 결합을 수행하기에 적합하지 않을 수 있기 때문이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 절에서는 NB-IoT TDD 상황에서 전송블록의 반복이 수행되는 경우 TDD의 구조를 고려한 반복 방안을 제안한다. 본 절에서 제안하는 방법은 구체적으로 NB-IoT TDD 상황을 고려하여 기술되어 있으나, 하나 이상의 심볼이 구성하는 전송단위가 시간 도메인 상으로 반복되어 전송되고, 심볼 수준 결합과 조기 디코딩 종료가 고려되는 다른 통신 시스템에도 일반적으로 적용될 수 있음은 자명하다. 또한 본 절에서는 설명의 편의를 위하여 부전송블록의 단위를 하나의 서브프레임으로 가정하여 기술되어 있으나, 하나 이상의 심볼들로 구성된 전송단위(예컨대, 슬롯 또는 NB-슬롯)를 기준으로 동일한 방법이 적용 가능함은 자명하다. 하기 설명된 각 방안들은 모두 독립적으로 사용될 수 있으나, 2개 이상의 방안이 조합되어 사용될 수도 있다.

II-1-1. 동일한 부전송블록이 반복되는 최대 개수를 2로 제한하는 방안

본 방안에서는 동일한 부전송블록이 연속적인 서브프레임에 반복 될 수 있는 최대 개수를 2로 제한하는 것을 제안한다. 이때 전송블록이 R번 반복되는 상황에서, 동일한 부전송블록이 연속적인 서브프레임에 반복되는 숫자는 R₁=min(R,2)의 크기로 정해질 수 있다. 이는 TDD의 구조적 한계로 4개의 연접한 또는 인접한 서브프레임을 이용한 심볼 수준 결합이 대부분의 경우 어렵기 때문에, 조기 디코딩 종료 효과를 높이기 위한 목적일 수 있다. 반면 동일한 부전송블록이 연속적으로 2번 반복될 수 있도록 허용하는 것은, 만약 2개의 연접한 또는 인접한 UL 또는 DL 서브프레임에 동일한 부전송블록이 반복될 경우, UE가 2개의 서브프레임에 대하여 심볼 수준 결합을 가능하게 하도록 하기 위함일 수 있다. NB-IoT TDD에서 위 방안을 이용한 반복 방식은 아래와 같이 정할 수 있다.

- N개의 부전송블록으로 구성된 전송블록이 R번 반복 되는 경우 전송블록의 각 부전송블록은 R₁=min(R,2)개의 연속된 서브프레임을 통해 전송된다. 전송블록을 구성하는 각 부전송블록들이 첫 번째 부전송블록으로부터 순차적으로 R₁번 반복되어 총 N*R₁개의 서브프레임이 구성되면 N* R₁개의 서브프레임들을 R/ R₁번 반복한다.

II-1.2. UL/DL 설정에 따라 동일한 부전송블록이 반복되는 최대 개수를 결정하는 방안

본 방안에서는 동일한 부전송블록이 연속적으로 반복 될 수 있는 최대 개수를 UL/DL 설정에 따라 결정되도록 제안한다. 시간 도메인상으로 연접하여 등장하는 UL 또는 DL 서브프레임의 개수는 UL/DL 설정에 따라 서로 다른 값을 갖는다. 따라서 심볼 수준 결합에 적합한 서브프레임의 크기는 UL/DL 설정에 따라 서로 다를 수 있다. 또한 조기 디코딩 종료가 가능하도록 하기 위하여 연속된 부전송블록의 숫자가 제한될 경우, 이를 고려한 반복 적용 방법이 필요할 수 있다.

각 UL/DL 설정이 선택된 경우에도, 동일한 부전송블록이 연속적으로 반복이 될 수 있는 최대 개수는 UL인 경우와 DL인 경우가 서로 다를 수 있다. 이는 같은 UL/DL 설정인 경우에도 연접한 UL 서브프레임의 개수와 연접한 DL 서브프레임의 개수가 서로 다를 수 있기 때문이다.

상기와 같은 조건들을 이용하여, 전송블록이 R번 반복 되는 상황일 경우, 동일한 부전송블록이 연속적으로 배치되는 숫자는 R₁=min(R, R_{maxrep-sameSF})의 크기로 정해질 수 있다. 이때 R_{maxrep-sameSF}은 동일한 부전송블록이 연속적으로 반복될 수 있는 최대 크기를 의미하며, UL/DL 설정과 전송을 수행하는 주체에 따라 (UL 또는 DL) 다를 수 있다.

하기의 표는 UL/DL 설정에 따라 동일한 부전송블록이 연속적으로 반복이 될 수 있는 최대 개수의 일례를 보이고 있다.

UL/DL 설정	UL에 대한 최대 R_{maxrep-sameSF}	DL에 대한 최대 R_{maxrep-sameSF}
0	4	1
1	2	2
2	1	4
3	4	4
4	2	4
5	1	4
6	2	2

위 표 예시에서는 R_{maxrep-sameSF} 의 크기가 2ⁿ (n=0,1,2,...)의 크기로 되어 있다. 이는 NB-IoT에서 사용 가능한 총 반복의 크기를 R_{maxrep-sameSF} 으로 나누었을 경우 정수가 되도록 하기 위함일 수 있다. NB-IoT TDD에서 II-1-2의 방안을 이용하고, R_{maxrep-sameSF}의 크기가 2ⁿ (n=0,1,2,...)를 만족할 때 반복 방식은 아래와 같이 정할 수 있다.II-1-2의 방안을 이용하고, R_{maxrep-sameSF}의 크기가 2ⁿ (n=0,1,2,...)를 만족하는 경우

- N개의 부전송블록으로 구성된 전송블록이 R번 반복 되는 경우 전송블록의 각 부전송블록은 R₁=min(R, R_{maxrep-sameSF})개의 연속된 서브프레임을 통해 전송된다. 전송블록을 구성하는 각 부전송블록들이 첫 번째 부전송블록으로부터 순차적으로 R₁번 반복되어 총 N*R₁개의 서브프레임이 구성되면 N*R₁개의 서브프레임들을 R/R₁번 반복한다.

만약 R_{maxrep-sameSF} 의 크기가 2의 지수승이 아닌 경우(예컨대, R_{maxrep-sameSF} = 3 또는 5) 상기 반복 방법에서 R/R_{maxrep-sameSF} 은 정수가 아닌 값이 나올 수 있으며, 이 경우 상기 반복 방법이 적용될 수 없다. 이를 보완하기 위하여 NB-IoT TDD에서 II-1-2의 방안을 이용하고, R_{maxrep-sameSF}의 크기가 2ⁿ (n=0,1,2,...)이외의 값을 가질 때 반복 방법은 아래와 같이 정할 수 있다.

II-1-2의 방안을 이용하고, R_{maxrep-sameSF}의 크기가 2ⁿ (n=0,1,2,...)를 만족하지 못하는 경우

- N개의 부전송블록으로 구성된 전송블록이 R번 반복 되는 경우 전송블록의 각 부전송블록은 R₁=min(R, R_{maxrep-sameSF})개의 연속된 서브프레임을 통해 전송된다. 전송블록을 구성하는 각 부전송블록들이 첫 번째 부전송블록으로부터 순차적으로 R₁번 반복되어 총 N*R₁개의 서브프레임이 구성되면 N*R₁개의 서브프레임들을 R' = floor (R/R₁)번 반복한다. 만약 R- R' ≠ 0인 경우, 남은 N*(R- R')개의 서브프레임들은 동일한 부전송블록들이 각각 R-R'번 반복하여 연속되어 배치되는 구조로 전송된다.

도 30은 II-1-2의 방안을 예시적으로 나타낸다.

도 30에서는 전송블록이 2개의 부전송블록으로 구성되어 있고, R_{maxrep-sameSF} = 3, R-R'=2인 경우의 예가 나타나 있다.

II-1-3. 시작 서브프레임을 고정하는 방법

본 절에서는 동일한 부전송블록이 연속적으로 반복될 경우 취할 수 있는 심볼 수준 결합의 이득을 높이기 위하여 전송블록의 전송이 시작되는 시작 서브프레임의 위치를 고정하는 방법을 제안한다. 이때 고정되는 위치는 UL 전송의 경우 스페셜 서브프레임 이후 첫 등장하는 UL 서브프레임이 될 수 있으며, DL 전송의 경우 UL 서브프레임이후 첫 등장하는 DL 서브프레임이 될 수 있다. 예컨대 도 30을 기준으로 설명할 때, UL/DL 설정 #0의 경우 UL 시작 서브프레임은 2번, 7번 서브프레임, DL 시작 서브프레임은 0번 5번 서브프레임이 될 수 있으며, UL/DL 설정 #1의 경우 UL 시작 서브프레임은 2번, 7번 서브프레임, DL 시작 서브프레임은 4번 9번 서브프레임이 될 수 있다.

이는 동일한 부전송블록이 연속적으로 반복될 경우, 이들 간의 시간 도메인 상에서의 거리가 서로 연접하도록 하여 심볼 수준 결합의 이득을 높이기 위한 목적일 수 있다. 이를 위하여 II-1-3의 방안은 II-1-2의 방안과 (또는 II-1-1의 방안) 연계되어 사용될 수 있다. 예컨대 II-1-3의 방안이 II-1-2의 방안과 연계되어 사용될 경우, 반복 방법은 아래와 같이 정할 수 있다.

II-1-2의 방안은 II-1-3의 방안을 이용한 반복 방식

N개의 부전송블록으로 구성된 전송블록이 R번 반복 되는 경우 전송블록의 각 부전송블록은 R₁=min(R, R_{maxrep-sameSF})개의 연속된 서브프레임을 통해 전송된다. 전송블록을 구성하는 각 부전송블록들이 첫 번째 부전송블록으로부터 순차적으로 R₁번 반복되어 총 N* R₁개의 서브프레임이 구성되면 N* R₁개의 서브프레임들을 R' = floor (R/R₁)번 반복한다. 만약 R- R' ≠ 0인 경우, 남은 N*(R-R') 개의 서브프레임들은 동일한 부전송블록들이 각각 R-R'번 반복하여 연속되어 배치되는 구조로 전송된다. 이때 전송이 시작되는 첫 번째 서브프레임은 UL/DL 설정에 의하여 결정될 수 있다.

II-1-4. 하나의 무선 프레임에 하나의 부전송블록이 반복되는 방안

본 절에서는 심볼 수준 결합의 이득을 높이기 위하여, 하나의 무선 프레임에는 동일한 부전송블록만이 연속적으로 반복 되도록 하는 방안을 제안한다. 이때 동일한 부전송블록이 무선 프레임 내에서 반복되는 크기는 해당 무선 내 유효 서브프레임의 개수와 동일하도록 정할 수 있다.

제안하는 방법은 전송블록이 반복 되는 크기 R이 특정 값 R_thr보다 큰 경우에만 적용될 수 있다. 이는 요구되는 전송블록의 반복이 작을 경우, 불필요한 반복을 막고 조기 디코딩 종료 효과를 얻기 위한 목적일 수 있다. 이때 R_thr의 값은 UL/DL 설정에 따라 다르게 적용될 수 있다.

제안하는 방안에서 전송블록의 반복의 값이 R로 정해진 경우, 각 부전송블록이 매핑되는 무선 프레임을 R개 또는 R의 함수로 정할 수 있다.

II-1-5. 앵커(Anchor) 반송파와 비-앵커(non-anchor) 반송파의 반복 방식을 서로 다르게 정하는 방안

본 절에서는 앵커 반송파와 비-앵커 반송파의 반복 방식을 서로 다르게 정하는 방법을 제안한다. NB-IoT에서 앵커 반송파는 NPSS/NSSS/NPBCH/NB-SIB1이 전송되는 반송파로 정의될 수 있다. 이때 NPSS/NSSS/NPBCH/NB-SIB1은 단말이 eNB에 접속하거나 필요한 시스템 정보를 얻기 위한 신호 및 채널들로, 매 무선 프레임, 또는 특정 주기에 맞춰 전송되도록 정해져 있다. 따라서 앵커 반송파는 비-앵커 반송파에 비하여 가용한 DL 유효 서브프레임 자원이 부족할 수 있다. 따라서 심볼 수준 결합의 이득을 얻을 수 있는 시간 도메인상의 서로 연접하거나 인접한 위치의 DL 유효 서브프레임들이 없거나 자주 발생하지 않을 수 있다. 이를 고려하여 앵커 반송파에서는 조기 디코딩 종료 효과를 크게 얻을 수 있도록 반복 규칙을 적용하고, 비-앵커 반송파에서는 심볼 수준 결합의 효과를 얻을 수 있는 구조의 반복 규칙을 적용하는 방안을 제안한다.

상기의 목적을 위하여 앵커 반송파에서는 전송블록 단위의 반복이 적용될 수 있다. 예컨대 전송블록이 N개의 부전송블록으로 구성된 경우, 연속된 N개의 서브프레임에 N개의 서로 다른 부전송블록을 순차적으로 배치하고, 이를 전송 블록 단위로 R번 반복하도록 정할 수 있다. 반면 비-앵커 반송파의 경우는 상기 II-1-1의 방안, II-1-2의 방안, II-1-3의 방안, II-1-4의 방안 중 하나가 사용되거나 하나 이상의 방법이 연계되어 사용될 수 있다. II-1-5의 방안이 사용될 경우 앵커 반송파에서의 반복 방법은 아래와 같이 정할 수 있다.

II-1-5의 방안을 이용한 반복 방식 (앵커 반송파의 경우)

N개의 부전송블록으로 구성된 전송블록이 R번 반복되는 경우 전송블록의 각 부전송블록은 R₁=1개의 연속된 서브프레임을 통해 전송된다. 전송블록을 구성하는 각 부전송블록들이 첫 번째 부전송블록으로부터 순차적으로 R₁번 반복되어 총 N* R₁개의 서브프레임이 구성되면 N* R₁개의 서브프레임들을 R/R₁번 반복한다.

도 31은 앵커 반송파에서 반복이 적용되는 예를 나타낸다.

위에서 예시적으로 설명한 내용에서, 방안들은 일련의 단계 또는 블록으로 설명되고 있지만, 본 명세서의 개시는 이러한 단계들의 순서에만 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

지금까지 설명한, 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. 구체적으로는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 32는 본 명세서의 개시가 구현되는 무선 기기 및 기지국 나타낸 블록도이다.

도 32를 참조하면, 무선 기기(100) 및 기지국(200)은 본 명세서의 개시를 구현할 수 있다.

도시된 무선 기기(100)는 프로세서(101), 메모리(102) 및 트랜시버(103)를 포함한다. 마찬가지로 도시된 기지국(200)은 프로세서(201), 메모리(202) 및 트랜시버(203)을 포함한다. 도시된 프로세서(101, 201), 메모리(102, 202) 및 트랜시버(103, 203)는 각각 별도의 칩으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 블록/기능이 하나의 칩을 통해 구현될 수 있다.

상기 트랜시버(103, 203)는 송신기(transmitter) 및 수신기(receiver)를 포함한다. 특정한 동작이 수행되는 경우 송신기 및 수신기 중 어느 하나의 동작만이 수행되거나, 송신기 및 수신기 동작이 모두 수행될 수 있다. 상기 트랜시버(103, 203)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 트랜시버(103, 203)는 수신 신호 및/또는 송신 신호의 증폭을 위한 증폭기와 특정한 주파수 대역 상으로의 송신을 위한 밴드패스 필터를 포함할 수 있다.

상기 프로세서(101, 201)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 상기 프로세서(101, 201)는 인코더와 디코더를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(101, 202)는 전술한 내용에 따른 동작을 수행할 수 있다. 이러한 프로세서(101, 201)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다.

메모리(102, 202)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

도 33은 도 32에 도시된 무선 기기의 트랜시버의 상세 블록도이다.

도 33을 참조하면, 트랜시버(110)는 송신기(111)과 수신기(112)를 포함한다. 상기 송신기(111)은 DFT(Discrete Fourier Transform)부(1111), 부반송파 맵퍼(1112), IFFT부(1113) 및 CP 삽입부(11144), 무선 송신부(1115)를 포함한다. 상기 송신기(111)는 변조기(modulator)를 더 포함할 수 있다. 또한, 예컨대 스크램블 유닛(미도시; scramble unit), 모듈레이션 맵퍼(미도시; modulation mapper), 레이어 맵퍼(미도시; layer mapper) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시; layer permutator)를 더 포함할 수 있으며, 이는 상기 DFT부(1111)에 앞서 배치될 수 있다. 즉, PAPR(peak-to-average power ratio)의 증가를 방지하기 위해서, 상기 송신기(111)는 부반송파에 신호를 매핑하기 이전에 먼저 정보를 DFT(1111)를 거치도록 한다. DFT부(1111)에 의해 확산(spreading)(또는 동일한 의미로 프리코딩) 된 신호를 부반송파 매퍼(1112)를 통해 부반송파 매핑을 한 뒤에 다시 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(1113)를 거쳐 시간축상의 신호로 만들어준다.

DFT부(1111)는 입력되는 심벌들에 DFT를 수행하여 복소수 심벌들(복소수 심볼)을 출력한다. 예를 들어, Ntx 심벌들이 입력되면(단, Ntx는 자연수), DFT 크기(size)는 Ntx이다. DFT부(1111)는 변환 프리코더(transform precoder)라 불릴 수 있다. 부반송파 맵퍼(1112)는 상기 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑시킨다. 상기 복소수 심벌들은 데이터 전송을 위해 할당된 자원 블록에 대응하는 자원 요소들에 맵핑될 수 있다. 부반송파 맵퍼(1112)는 자원 맵퍼(resource element mapper)라 불릴 수 있다. IFFT부(1113)는 입력되는 심벌에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호인 데이터를 위한 기본 대역(baseband) 신호를 출력한다. CP 삽입부(1114)는 데이터를 위한 기본 대역 신호의 뒷부분 일부를 복사하여 데이터를 위한 기본 대역 신호의 앞부분에 삽입한다. CP 삽입을 통해 ISI(Inter-심볼 Interference), ICI(Inter-Carrier Interference)가 방지되어 다중 경로 채널에서도 직교성이 유지될 수 있다.

다른 한편, 수신기(112)는 무선 수신부(1121), CP 제거부(1122), FFT부(1123), 그리고 등화부(1124) 등을 포함한다. 상기 수신기(112)의 무선 수신부(1121), CP 제거부(1122), FFT부(1123)는 상기 송신단(111)에서의 무선 송신부(1115), CP 삽입부(1114), IFF부(1113)의 역기능을 수행한다. 상기 수신기(112)는 복조기(demodulator)를 더 포함할 수 있다.

Claims

NB-IoT(Narrowband Internet of Things) 기기가 하향링크 물리 채널을 수신하는 방법으로서,
TDD(Time Division Duplex) 스페셜 서브프레임의 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot) 상에서 NB-IoT 셀로부터 하향링크 물리 채널의 신호를 수신해야 할지 여부를 결정하는 단계와; 그리고
상기 결정에 기초하여, 상기 DwPTS를 포함하는 TDD 스페셜 서브프레임 상에서 하향링크 물리 채널의 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 결정 단계에서는 상기 DwPTS의 크기 및 상기 NB-IoT 셀의 동작 모드 중 하나 이상에 기초하여 수행되고,
상기 동작 모드는 스탠드-얼론(stand-alone), 인-밴드(in-band) 그리고 보호 대역(guard-band) 중 하나 이상을 포함하고,
상기 TDD 스페셜 서브프레임의 제1 슬롯 내의 세번째 및 네번째 심볼 상에는 NRS(Narrowband reference signal)가 매핑되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 하향링크 물리 채널은
NPDSCH(Narrowband Physical Downlink Shared Channel) 그리고 NPDCCH(Narrowband Physical Downlink Control Channel) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 하향링크 물리 채널의 신호를 상기 TDD 스페셜 서브프레임과 TDD 하향링크 서브프레임을 포함하는 복수의 서브프레임 상에서 반복적으로 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서,
상기 하향링크 물리 채널의 신호가 상기 복수의 서브프레임 상에서 반복적으로 수신되는 것에 기초하여, 상기 하향링크 물리 채널의 신호는 상기 TDD 하향링크 서브프레임을 기준으로 상기 DwPTS를 포함하는 TDD 스페셜 서브프레임 내의 RE(Resource Elements)에 매핑되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
제3항에 있어서,
(i) 상기 하향링크 물리 채널의 신호가 상기 복수의 서브프레임 상에서 반복적으로 수신되고, (ii) 상기 스페셜 서브프레임 내의 하나 또는 복수의 RE가 NRS(Narrowband reference signal)를 위해서 사용될 수 있는 것에 기초하여, 해당 RE 상에서는 상기 하향링크 물리 채널의 신호가 펑처링되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
삭제
삭제
하향링크 물리 채널을 수신하는 NB-IoT(Narrowband Internet of Things) 기기로서,
송수신부와; 그리고
상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 TDD(Time Division Duplex) 스페셜 서브프레임의 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot) 상에서 NB-IoT 셀로부터 하향링크 물리 채널의 신호를 수신해야 할지 여부를 결정하고,
상기 프로세서는 상기 결정에 기초하여, 상기 송수신부를 통해 상기 DwPTS를 포함하는 TDD 스페셜 서브프레임 상에서 하향링크 물리 채널의 신호를 수신하고,
상기 프로세서는 상기 결정을 위해 상기 DwPTS의 크기 및 상기 NB-IoT 셀의 동작 모드 중 하나 이상을 고려하고,
상기 동작 모드는 스탠드-얼론(stand-alone), 인-밴드(in-band) 그리고 보호 대역(guard-band) 중 하나 이상을 포함하고,
상기 TDD 스페셜 서브프레임의 제1 슬롯 내의 세번째 및 네번째 심볼 상에는 NRS(Narrowband reference signal)가 매핑되어 있는 것을 특징으로 하는 NB-IoT 기기.
제13항에 있어서, 상기 하향링크 물리 채널은
NPDSCH(Narrowband Physical Downlink Shared Channel) 그리고 NPDCCH(Narrowband Physical Downlink Control Channel) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 NB-IoT 기기.
제13항에 있어서, 상기 프로세서는
상기 송수신부를 통해 상기 하향링크 물리 채널의 신호를 상기 TDD 스페셜 서브프레임과 TDD 하향링크 서브프레임을 포함하는 복수의 서브프레임 상에서 반복적으로 수신하는 것을 특징으로 하는 NB-IoT 기기.
제15항에 있어서,
상기 하향링크 물리 채널의 신호가 상기 복수의 서브프레임 상에서 반복적으로 수신되는 것에 기초하여, 상기 하향링크 물리 채널의 신호는 상기 TDD 하향링크 서브프레임을 기준으로 상기 DwPTS를 포함하는 TDD 스페셜 서브프레임 내의 RE(Resource Elements)에 매핑되어 있는 것을 특징으로 하는 NB-IoT 기기.
삭제
삭제
삭제
삭제