KR102658360B1 - 비면허 대역을 사용하는 셀룰러 네트워크에서의 자원할당 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 통신 시스템에서 정보를 송신하기 위한 방법 및 장치를 개시한다. 상기 방법은, 비면허 대역을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 자원을 할당하는 방법에 있어서, 비면허 대역을 통해 통신 가능한 복수의 연속된 상향링크 서브프레임들을 지시하는 정보를 담은 적어도 하나의 자원 할당 신호를 생성하는 과정과, 상기 자원 할당 신호를 적어도 하나의 하향링크 서브프레임 동안 상기 비면허 대역을 통해 단말에게 전송하는 과정과, 상기 연속된 상향링크 서브프레임들 동안 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 과정을 포함한다.

Description

비면허 대역을 사용하는 셀룰러 네트워크에서의 자원할당 방법 및 그 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR RESOURCE ASSIGNMENT FOR CELLULAR NETWORK USING UNLICENSED BAND}

본 개시는 장치 간 통신을 위한 자원을 공유하는 시스템에서 비면허 대역을 위한 자원을 할당하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G (4^th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5^th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중입출력 (Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 장치 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조 (Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (Filter Bank Multi Carrier), NOMA (non orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

LTE의 발전에 따라 LTE 네트워크의 속도와 용량을 개선하기 위해, 공유 대역을 이용하는 LTE-U(LTE in Unlicensed Spectrum)와 같은 개선된 기술들이 연구되고 있다. LTE-U 또는 LAA(Licensed-assisted Access)는 기존의 LTE 통신을 위해 사용되는 면허 대역(Licensed band) 뿐만 아니라, 면허 대역(licensed spectrum or licensed band)과 비면허 대역(unlicensed spectrum or unlicensed band)을 주파수 집적(Carrier Aggregation: CA)를 사용하여 통합하는 기술을 의미하는 것으로서, 보다 안정적인 면허 대역을 앵커로 하여 모든 제어 신호 및 시그널링을 처리하는데 사용함으로써 QoS(Quality of Service)와 원활한 이동성을 지원할 수 있다. 또한 비면허 대역으로의 확장을 통해 보다 넓은 데이터 파이프를 확보함으로써 사용자들에게 보다 향상된 모바일 브로드밴드 경험을 제공할 수 있다.

비면허 대역은 어떠한 기술 및 장치에 의해서도 사용될 수 있는 공유 대역이기 때문에 대부분의 국가에서는 비면허 대역을 사용하기 위한 송신 규제를 지정하고 있다. 비면허 대역에서 장치간 간섭을 줄이기 위하여 비면허 대역을 사용하는 장치의 송신 전력은 면허 대역 대비 낮은 수준으로 제한될 수 있다.

면허 불요 대역(License-exempt band) 혹은 비면허 대역과 같은 공유 대역을 위한 송신 규제는 장치 간 신호 간섭을 완화하기 위해 여러 종류의 방식들을 제공하는데, 일 예로 일정 거리에서의 수신 전력이 특정 값 이상이 되지 않도록 송신 전력을 제한하거나, 시간 또는 주파수 자원 상의 위치를 홉핑(hopping)하거나, 전체 자원 중 일정 자원만 사용하도록 하거나, 다른 장치로부터의 신호를 먼저 들어보고 그 신호의 수신 전력이 특정 값보다 작을 때 송신이 가능하도록 제한하는 방식 등이 있다.

LTE와 같은 기존 셀룰러 통신에서는 송수신 링크의 전송 용량을 적응적으로 결정하기 위한 채널 측정(channel measurement) 및 링크 적응화(link adaptation)를 기반으로 하는 자원 할당 절차를 필요로 한다. 그런데 서로 다른 통신 시스템 간 공존을 위한 규칙이 제정되어 있는 비면허 대역과 같은 공유 대역에서는 기존의 자원 할당 기법을 적용하는데 있어 여러 문제점들이 발생할 수 있다. 따라서 비면허 대역을 사용하는 통신을 위한 새로운 자원 할당 기법에 대한 필요가 발생하게 되었다.

본 개시는 통신 시스템에서 신호를 송수신하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시는 통신 자원을 공유하는 시스템에서 통신 링크의 물리채널 파라미터들을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 개시는 비면허 대역에서 자원을 공유하는 셀룰러 네트워크를 위한 자원할당 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시는 비면허 대역에서 LBT(Listen Before Talk) 실패에 따른 지연 증가와 시그널링 부하 증가의 문제점을 개선하기 위한 자원할당 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시는 공유 대역에서 셀룰러 통신을 위해 손실을 최소화하고 주파수 대역을 보다 효율적으로 사용하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 방법은; 비면허 대역을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 자원을 할당하는 방법에 있어서, 비면허 대역을 통해 통신 가능한 복수의 연속된 상향링크 서브프레임들을 지시하는 정보를 담은 적어도 하나의 자원 할당 신호를 생성하는 과정과, 상기 자원 할당 신호를 적어도 하나의 하향링크 서브프레임 동안 상기 비면허 대역을 통해 단말에게 전송하는 과정과, 상기 연속된 상향링크 서브프레임들 동안 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 과정을 포함한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 방법은, 비면허 대역을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 자원 할당을 수신하는 방법에 있어서, 비면허 대역을 통해 통신 가능한 복수의 연속된 상향링크 서브프레임들을 지시하는 정보를 담은 적어도 하나의 자원 할당 신호를 적어도 하나의 하향링크 서브프레임 동안 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 자원 할당 신호 및 다른 제어 신호를 기반으로 상기 복수의 연속된 상향링크 서브프레임들을 식별하는 과정과, 상기 연속된 상향링크 서브프레임들 동안 상기 기지국으로 상향링크 데이터를 송신하는 과정을 포함한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 장치는; 비면허 대역을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 자원을 할당하는 기지국 장치에 있어서, 비면허 대역을 통해 통신 가능한 복수의 연속된 상향링크 서브프레임들을 지시하는 정보를 담은 적어도 하나의 자원 할당 신호를 생성하는 제어부와, 상기 자원 할당 신호를 적어도 하나의 하향링크 서브프레임 동안 상기 비면허 대역을 통해 단말에게 전송하고, 상기 연속된 상향링크 서브프레임들 동안 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 송수신부를 포함한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 장치는; 비면허 대역을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 자원 할당을 수신하는 단말 장치에 있어서, 비면허 대역을 통해 통신 가능한 복수의 연속된 상향링크 서브프레임들을 지시하는 정보를 담은 적어도 하나의 자원 할당 신호를 적어도 하나의 하향링크 서브프레임 동안 기지국으로부터 수신하고, 상기 연속된 상향링크 서브프레임들 동안 상기 기지국으로 상향링크 데이터를 송신하는 송수신부와, 상기 자원 할당 신호 및 다른 제어 신호를 기반으로 상기 복수의 연속된 상향링크 서브프레임들을 식별하여 상기 송수신부로 통지하는 제어부를 포함한다.

본 개시의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 비면허 대역을 통한 통신 절차를 도시한 것이다.
도 2는 LTE와 같은 기존 셀룰러 통신에서 송수신 링크의 전송용량을 결정하기 위한 절차를 도시한 것이다.
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 적용 가능한 하향링크 스케줄링 절차의 일 예를 도시한 것이다.
도 3b는 본 개시의 일 실시예에 적용 가능한 상향링크 스케줄링 절차의 일 예를 도시한 것이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 적용될 수 있는 비면허 대역을 위한 프레임 구조를 도시한 것이다.
도 4b는 본 개시의 일 실시예에 적용될 수 있는 라디오 프레임 구조를 도시한 것이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 단일 서브프레임 자원 할당을 도시한 것이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 복수 서브프레임 자원 할당을 도시한 것이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 혼합형 서브프레임 자원 할당을 도시한 것이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 복수 프레임 자원 할당을 도시한 것이다.
도 9는 기존 LTE 시스템에서 UL 그랜트와 UL 데이터의 전송 절차를 도시한 것이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 타이밍 옵셋을 사용하는 UL 그랜트와 UL 데이터의 전송 절차를 도시한 것이다.
도 11 및 도 12는 본 개시의 일 실시예에 따라 연속된 UL 서브프레임들의 시작과 끝을 지시하는 UL 그랜트와 UL 데이터의 전송 절차를 도시한 것이다.
도 13 내지 도 16은 본 개시의 일 실시예에 따라 연속된 UL 서브프레임들의 시작과 끝(길이)를 반-정적으로 지시하는 UL 그랜트와 UL 데이터의 전송 절차를 도시한 것이다.
도 17 내지 도 21은 본 개시의 일 실시예에 따라 복수 서브프레임에 대해 설정된 HARQ 프로세스 ID들을 도시한 것이다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따라 복수 프레임 자원 할당을 수행하기 위한 기지국의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따라 복수 프레임 자원 할당을 수신하는 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 UL 그랜트 및 데이터를 통신하는 절차를 도시한 흐름도이다.
도 25는 본 개시의 일 실시예에 따라 블록 ACK/NACK를 송신하는 기지국의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 26은 본 개시의 일 실시예에 따라 블록 ACK/NACK를 수신하는 단말의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 27은 본 개시의 일 실시예에 따라 Wi-Fi 네트워크의 히든 노드 문제를 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 장치 구성을 예시하는 도면이다.
도 29는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 장치 구성을 예시하는 도면이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.

이하, 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

본 개시의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 특정 채널 구조의 무선통신 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서에서 청구하고자 하는 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템 및 서비스에도 본 명세서에 개시된 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

본 발명의 실시예들에 대한 자세한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어들에 대해 해석 가능한 의미의 예를 제시한다. 하지만, 본 발명이 아래에 제시하는 해석 예로 한정되는 것은 아님을 주의하여야 한다.

기지국(Base Station: BS)은 단말과 통신하는 일 주체로서, BS, BTS(base transceiver station), NodeB(NB), eNodB(eNB), AP(Access Point) 등으로 지칭될 수도 있다. 특히, 본 개시의 후술되는 실시예들 중 적어도 하나는 주 기지국과 보조 기지국으로 구성된 혼합형(Heterogenous) 네트워크(HetNet)에서 구현될 수 있으며, 주 기지국은 Macro BS, PCell(Primary cell), 등으로 지칭될 수 있으며, 보조 기지국은 Small BS, SCell(Secondary Cell) 등으로 지칭될 수 있다.

단말(User Equipment)은 기지국과 통신하는 일 주체로서, UE, 디바이스(device), 이동국(Mobile Station; MS), 이동장비(Mobile Equipment; ME), 터미널(terminal) 등으로 지칭될 수도 있다.

혼합형 네트워크에서 단말은 주요 시스템 정보 및 제어신호 송수신, 음성과 같이 이동성에 민감한 트래픽은 PCell과 통신을 하고, 데이터와 같이 순시적인 전송량이 중요한 트래픽은 SCell과 통신을 할 수 있다. 여기서 Pcell은 면허 대역으로 설정되며, SCell은 공유대역, 즉 비면허 대역으로 설정될 수 있다. 이러한 형태의 셀룰러 통신 시스템의 예시로는 LTE LAA(License-assisted Access) 시스템을 들 수 있다. 공유대역을 추가로 사용하는 단말을 LAA 단말로 지칭하고 기존 면허대역만 사용하는 단말을 LTE 단말로 지칭할 수 있다.

기지국 영역 내에 있는 단말은 RRC(radio resource control) IDLE 상태에 있거나 RRC CONNECTED 상태에 있을 수 있다.

- RRC IDLE: 단말이 기지국 (또는 셀(Cell)) 선택을 하고, 페이징 채널(Paging Channel)을 모니터링(Monitor)하고, 시스템 정보(System Information: SI)을 획득하지만, 기지국과 데이터를 주고 받지는 않는 상태이다.

- RRC CONNECTED: 단말이 제어 채널(Control Channel)을 주시하고 데이터 채널(Data Channel)을 통해 기지국과 데이터를 주고 받는 상태이다. 기지국의 스케줄링을 돕도록 기지국과 주변 기지국의 여러 측정 결과들을 보고하는 상태이다.

비면허 대역을 사용하는 장치는 FBE (Frame Based Equipment) 또는 LBE (Load Based Equipment)로 분류된다. 이하 각 장치에 의한 통신 절차를 설명한다.

도 1a는 FBE의 경우 비면허 대역을 통한 통신 절차를 도시한 것이다.

도 1a를 참조하면, 송신기는 비면허 대역을 통한 전송(104)을 수행하기 전에 최소 20 us(micro second) 이상 CCA (Clear Channel Assessment)(102)를 수행하여야 한다. CCA(102)란 송신기가 간섭의 크기를 측정하여 다른 장치가 현재 비면허 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단하는 동작이다. 송신기는, CCA 결과 측정된 간섭의 크기가 일정 값 이상인 경우에는 전송을 수행하지 않고, 상기 간섭의 크기가 상기 일정 값 미만인 경우에는 전송(104)을 수행한다. 전송(104)은 고정된 프레임 구간(110)을 가지며 CCA 구간에 바로 이어지는 프레임의 시작점으로부터 개시된다. 송신기는 한 번 CCA을 수행하면 최소 1 ms에서 최대 10 ms까지 비면허 대역을 점유(occupy)(106)할 수 있고 그 후 채널 점유 시간(channel occupancy time: COT)(106)의 최소 5 % 동안은 전송을 수행하지 않고 휴식(108)을 취해야 한다. 이를 휴지 구간(idle period)(108)이라고 한다. 만약 CCA(102) 수행 결과 다른 장치가 현재 비면허 대역을 사용하고 있다고 판단되면, 송신기는 고정된 프레임 구간(fixed frame period)(110)이 지난 후 다시 CCA을 수행할 수 있다.

도 1b는 LBE의 경우 비면허 대역을 통한 통신 절차를 도시한 것이다.

도 1b를 참조하면, FBE와 마찬가지로 송신기는 비면허 대역을 통한 전송(116)을 수행하기 전에 최소 20 us 이상 CCA(112)를 수행한다. CCA(112)의 수행 결과 현재 비면허 대역을 사용하고 있는 장치가 없다고 판단되면 송신기는 전송을 수행할 수 있다. 하지만 다른 장치가 현재 비면허 대역을 사용하고 있다고 판단되면, 송신기는 FBE의 경우와 다르게 추가적인 CCA(114)를 수행할 수 있다. 이를 ECCA (Extended CCA)(114)라고 한다. ECCA(114)는 N번의 CCA로 구성되는데 여기서 N은 [1, q] 사이에서 임의로 선택되는 백오프 카운터(backoff counter) 값이고 q는 경쟁 윈도우 크기(contention window size: CWS)를 나타낸다. 상기 경쟁 윈도우 크기는 기지국에 의해 주어지거나 단말에 의해 결정될 수 있다. ECCA(114)의 수행 결과 현재 비면허 대역을 사용하고 있는 장치가 없다고 판단되면, 송신기는 전송(116)을 수행한다. 송신기가 비면허 대역을 점유할 수 있는 시간, 즉 채널 점유 시간(118)은 최대 (13/32)*q ms이고 그 후 ECCA을 다시 수행할 수 있으며, 상기 ECCA를 수행하는 시간 동안 송신기는 휴지 구간(120)을 갖는다.

FBE와 LBE는 각각 장단점이 있다. 우선 비면허 대역을 점유할 확률 관점에서는 LBE가 FBE 보다 좋은 성능을 보일 것이다. 왜냐하면 FBE는 CCA을 한 번 실패하면 고정된 프레임 구간 동안 CCA를 다시 수행할 수 없지만, LBE는 CCA을 실패한 후 ECCA, 즉 N번의 추가적인 CCA을 수행하여 비면허 대역을 점유하려는 동작을 취할 수 있기 때문이다. 다음으로 스케줄링, 즉 제어 채널의 전송 관점에서는 FBE가 LBE 보다 간단하다는 장점이 있다. FBE는 서브프레임 경계(subframe boundary), 즉 제어 채널 전송 시점을 기준으로 비면허 대역을 사용할 수 있다. 하지만 LBE는 ECCA의 CCA 수행 횟수인 N을 임의로 선택하기 때문에 비면허 대역의 사용 시작 시점과 서브프레임 경계를 일치시킬 수 없다. 따라서 LBE의 경우 1번째 서브프레임의 일부를 예약(reservation)하고 2번째 서브프레임부터 제어 채널 및 데이터 채널의 전송을 수행하게 된다. 또한 FBE는 LBE에 비해서 비면허 대역을 공유하고 있는 주변 Wi-Fi 장치에게 적은 피해를 준다. 일반적으로 LBE가 FBE 보다 비면허 대역을 점유할 확률이 높은데 이는 곧 Wi-Fi 장치가 비면허 대역을 점유할 기회를 더 많이 빼앗는 것을 의미하기 때문이다.

한편 비면허 대역을 사용하더라도 이동 환경에서 신뢰성 있는 셀룰러 통신 서비스를 제공하기 위하여 단말은 면허 대역에 대한 접속은 유지하는 방식이 필요하다. 따라서 음성 등 지연에 민감한 서비스는 면허 대역으로 송신하고, 데이터 서비스는 면허 대역 및 기회적으로 비면허 대역까지 사용하여 송신함으로써, 가능한 데이터 전송률을 향상할 수 있다.

도 2는 LTE와 같은 기존 셀룰러 통신에서 송수신 링크의 전송용량을 결정하기 위한 절차를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 하향링크에서 단말은 기지국의 기준 신호(reference signal: RS)(202)를 측정하고, 그 신호품질을 채널 품질 지시자(channel quality indicator: CQI)(204)에 실어 기지국에게 보고한다. 기지국의 기준 신호(202)는 기지국의 서비스영역 내 모든 단말들에게 공통으로 주어지는 CRS(Common/Cell-specific Reference Signal)나 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal) 또는 특정 단말에게만 주어지는 UE 특정 RS(UE-specific Reference Signal)로 구성될 수 있다. 단말은 주기적으로 또는 비주기적으로 기지국에게 채널 품질을 나타내는 CQI(204)로 보고하도록 기지국에 의해 제어될 수 있다. 단말은 주기적인 보고를 위해서 상향링크 제어 채널을 이용하고, 비주기적인 보고를 위해서 상향링크 데이터 채널을 이용한다.

기지국은 단말이 보고한 CQI(204)를 기반으로 물리적 자원 블록(physical resource blocks)을 어느 단말에게 할당할지 결정하는 스케줄링을 수행하고 그 결과에 따라 단말 별 할당정보를 스케줄된 단말들에게 알려준다.(206,208) 할당된 하향링크 자원 위치와 자원 할당 정보(즉 MCS(Modulation and Coding Scheme) 인덱스 및 HARQ(hybrid automatic repeat request) 관련 정보와 같은 물리 채널 파라미터들)을 나타내는 자원 할당 신호(혹은 UL/DL 그랜트라고도 칭함)는 단말의 식별정보(identification), 예를 들어 C-RNTI(cell radio network temporary identity) 또는 M-RNTI(MBMS(mobile broadcast service) RNTI)로 스크램블되어, 물리 하향링크 제어채널(physical downlink control channel: PDCCH)을 통해 전송되며, 상기 자원 할당 신호를 수신한 단말은 상기 자원 할당 신호에 의해서 알려준 물리 자원 블록들을 통해 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel: PDSCH) 상의 하향링크 데이터를 수신한다.

상향링크의 경우, 기지국은 단말로부터의 기준 신호를 측정하여 상향링크 신호품질을 알 수 있다. 단말의 기준 신호는 기지국이 특정 단말에게 주기적(2~320ms)으로 할당해주는 SRS (Sounding Reference Signal) 을 사용할 수 있다. 현재 규격과는 다르지만, 공유 대역에서의 동작을 위해 단말이 상향링크 데이터와 함께 송신하는 DMRS(DeModulation Reference Signal)가 비면허 대역의 상향링크 측정을 위해 사용될 수 있다. 기지국은 단말이 송신한 기준 신호를 측정하여 얻은 CQI를 기반으로 물리 자원 블록들을 어느 단말에게 할당할지 결정하는 상향링크 스케줄링을 수행하고 그 스케줄링 결과에 따라 단말 별 할당정보를 스케줄된 단말들에게 알려준다. 할당된 상향링크 자원을 나타내는 자원 할당 신호는 단말의 식별정보로 스크램블되어 PDCCH를 통해 전송되며, 상기 자원 할당 신호를 수신한 단말은 상기 자원 할당 신호에 의해서 알려준 물리 자원 블록들을 통해 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel: PUSCH) 상의 상향링크 데이터를 송신한다.

기지국이 단말에 대한 채널 측정 및 링크 적응화를 완료하기까지는, 필요한 신호 송수신 및 프로세싱으로 인해 일정 이상의 지연 시간이 소요된다. 예를 들어 도 2에 도시한 하향링크의 동작을 살펴보면, 기지국이 매 하향링크 서브프레임마다 송신하는 기준 신호(202)(예, CRS)를 단말이 측정하고, CQI(204)를 매 상향링크 서브프레임에 할당된 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel: PUCCH)을 통해 보고하는데 2 서브프레임이 소모된다. 기지국이 채널 추정(estimation)(206)을 하는데 1 서브프레임이 필요하고, 자원할당 및 MCS(Modulation & Coding Scheme) 인덱스를 결정하기 위한 스케줄링(208)을 위해 구현에 따라 1~k 서브프레임이 필요하다. 그러므로 가능한 최소 CQI 피드백 지연(212)은 4 ms가 된다.

상향링크에서는 SRS의 최소 주기가 2 서브프레임이므로 상향링크에 비해 1 서브프레임 지연이 더 발생하여 CQI 피드백 지연은 최소 5ms가 된다. SRS의 주기가 길어지면 그만큼 전체 CQI 피드백 지연도 늘어나게 된다.

이와 같이 기존 LTE 시스템은 주기적인 기준 신호를 측정하는 경우에 최소 CQI 피드백 지연을 제공할 수 있다. 그런데 서로 다른 통신 시스템 간 공존을 위한 규칙이 제정되어 있는 비면허 대역과 같은 공유대역에서는 기존의 링크 적응화를 적용하는데 있어 다음과 같은 세 가지 문제점이 발생한다.

1) 주기적인 기준 신호 측정의 부정확성

2) 비연속적인 무선 자원 사용

3) CQI 보고 시점의 지연

첫 번째 문제점을 상세히 보면, LBT 규제로 인하여 기지국이 주기적인 기준 신호를 보내는 것이 보장되지 않거나, 규제 문제가 없더라도 주기적인 기준 신호에 대한 측정량의 변동이 심할 가능성이 있다. 단말은 주기적으로 할당되어 있는 기준 신호 자원 위치에서 측정을 수행하는데, 기지국이 LBT 시도에 성공하지 못한 경우 단말이 이 사실을 알지 못하면 기준 신호가 실제로는 전송되지 않은 자원 위치에서 측정이 이루어지게 된다. 유럽과 같은 특정 지역에서는 LBT 규제가 있더라도, 짧은 제어 신호(short control signal: SCS)는 LBT를 사용하지 않고 전송될 수 있도록 허용하고 있다. SCS는 송신기가 50 ms 내에서 5 %의 자원만을 점유하여 송신하도록 설계되어야 한다. 이렇게 주기적인 기준 신호 송신이 가능하더라도, 단말은 인접한 Wi-Fi AP/단말 또는 비동기 셀 기지국이나 비동기 셀에 소속한 LTE 단말로부터의 불연속적인 간섭을 겪게 된다. 불연속적인 간섭의 원인은 CCA 또는 히든 노드(hidden node)에 의해 발생한다. 예를 들어, 단말에 CCA 임계값이 설정되어 있는 경우, 소속되지 않은(즉 non-serving) 기지국으로부터의 신호를 상기 CCA 임계값보다 높은 전력으로 수신한 단말은 자신의 신호를 송신하지 않는다. 이때, 기지국이 LBT를 성공했을 때와 실패했을 때, 기지국 인접한 장치들의 송신 가능성이 달라지므로, 간섭 양의 차이가 두드러질 수 있다. 상기한 간섭의 양은 기준 신호 측정의 부정확성을 야기한다. 또한 상기한 첫 번째 문제점은 상향링크에서 단말의 SRS를 송신하는 경우에도 동일하게 발생한다.

두 번째 문제점은 비주기적인 기준 신호를 측정하는 경우에 해당한다. 즉, 기지국이 주기적인 기준 신호를 송신하더라도 LBT 성공 여부에 따라 단말은 결과적으로 비주기적인 기준 신호에 대해 측정을 수행하게 되므로 측정 오류의 문제가 발생할 수 있다. LBT 성공 여부는 임의성이 있으므로, 마지막에 LBT가 성공한 시점에 측정한 채널과 현재 LBT가 성공한 시점의 채널은 다를 확률이 높다. 하나의 단말이 연속적으로 복수의 서브프레임들을 할당받은 경우 기지국은 이전 서브프레임에서 측정한 채널 품질에 기반하여 스케줄링을 수행할 수 있지만, 앞서 설명하였듯이 채널 측정과 자원 할당 사이에는 적어도 4 ms의 지연이 발생할 수 있다. 즉, n번째 서브프레임에서 측정한 CQI를 기반으로 하는 자원 할당은 n+4번째 서브프레임에서 가능하다. 따라서 마지막에 LBT가 성공한 시점과 현재 LBT가 성공한 시점 간의 차이가 큰 경우, 현재의 처음 4개 서브프레임들에서의 송신은 부정확한 채널 측정 값에 따라 수행될 수 밖에 없다.

세 번째 문제점은 CQI 보고를 위한 추가적인 지연 시간이 발생하여 정확한 채널 측정이 어려워지는 점이다. 이는 하향링크로 데이터 송신을 하고자 할 때 발생할 수 있다. 즉, 기지국의 기준 신호를 측정한 단말이, 기지국이 할당한 상향링크 자원으로 보고를 하려고 할 때, FBE 방식의 경우 기지국이 CCA에 실패하면, 단말이 새로운 그랜트를 수신하는데 4 서브프레임 이상의 지연이 발생하며, 또한 단말이 측정 보고를 위한 CCA에 실패하면 추가로 4 서브프레임 이상의 지연이 발생할 수 있다. 동일한 상황에서 LBE 방식의 경우, 기지국 내의 여러 단말들이 상향링크 상으로 측정 보고를 전송하기 위해 서로 경쟁하는 문제가 발생한다.

후술되는 실시예들에서는 앞서 도출한 세 가지 문제점들을 고려하여 손실을 최소화하는 자원 할당 기법을 제시한다.

즉, 주기적인 채널 측정이 어려우므로, 단말은, 기지국이 LBT를 성공하고 채널을 점유하게 된 이후부터의 채널 측정값에 기반하여 CQI 보고를 수행한다. 이를 위하여 기지국은 시간적으로 근접한 서브프레임들의 자원을 단말에게 할당한다.

비주기적인 채널 측정을 가정하더라도 하향링크에서 최소 4 ms, 상향링크에서 최소 5 ms의 지연이 발생할 수 있다. 따라서 예를 들어 하향링크의 경우, 채널 점유 시간(COT)이 적어도 4 ms 보다 커야 첫번째 서브프레임에서 측정한 CQI가 스케줄링에 반영될 수 있다. 결국 기지국은 처음 4 ms 동안의 4개의 서브프레임들에 대해 정확한 CQI에 기반한 MCS 결정을 수행할 수 없으므로, 상기 서브프레임들에 대해 보수적인 MCS 인덱스를 선택한다.

또한 단말의 LBT가 실패할 경우, 즉 채널 비지(channel busy)를 탐지하게 되면, 단말은 다시 기지국으로부터 자원할당을 받아야 하는데, 자원 할당을 위해 스케줄링 요청(scheduling request: SR), 3ms 간격, UL 그랜트, 4ms 간격, 데이터 전송의 순서에 따라 7 ms의 지연이 발생할 수 있다. 따라서 기지국은 LBT 실패율이 높다고 판단되는 경우, 연속된 서브프레임들에 대한 자원을 한번의 그랜트로 할당할 수 있다.

도 3a는 본 개시의 일 실시예에 적용 가능한 하향링크 스케줄링 절차의 일 예를 도시한 것이다.

도 3a를 참조하면, 과정 302에서 기지국(eNB)은 단말(UE)에게 스케줄링에 의해 할당된 물리 채널 파라미터들(예를 들어 MCS 인덱스 등)과 할당된 자원을 지시하는 하향링크 자원 정보(DL resource information)를 PDCCH를 통해 전송한다. 과정 304에서 기지국은 상기 하향링크 자원 정보에 의해 지시된 물리 자원 블록들 상의 PDSCH를 통해 사용자 데이터를 전송한다. 과정 306에서 단말은 상기 사용자 데이터에 대한 HARQ(hybrid automatic repeat request) 응답인 ACK(acknowledgement)/NACK(non-ACK)를 전송한다. 하향링크의 사용자 데이터와 ACK/NACK 사이에는 4ms의 지연이 발생할 수 있다. 상기 HARQ 응답이 NACK인 경우, 과정 308에서 기지국은 상기 사용자 데이터를 재전송할 수 있다.

도 3b는 본 개시의 일 실시예에 적용 가능한 상향링크 스케줄링 절차의 일 예를 도시한 것이다.

도 3b를 참조하면, 과정 312에서 상향링크로 전송할 사용자 데이터 혹은 제어 정보를 가지고 있는 단말(UE)은 기지국에게 PUCCH를 통해 스케줄링 요청(SR)을 전송한다. 기지국은 상기 SR에 응답하여 스케줄링을 수행하고, 과정 314에서 상기 스케줄링에 따른 상향링크 그랜트, 즉 상향링크 자원 정보를 PDCCH를 통해 전송한다. 상기 스케줄링에는 일 예로 3ms가 소요된다. 과정 316에서 단말은 상기 상향링크 자원 정보에 의해 지시된 물리 자원 블록 상의 PUSCH를 통해 사용자 데이터, 혹은 버퍼 상태 보고(buffer status report: BSR), 혹은 가용 전력 보고(power headroom report: PHR)를 전송한다. PUSCH를 통한 상향링크 전송을 준비하기 위해서는 4ms가 소요될 수 있다. 과정 318에서 기지국은 상기 PUSCH를 통한 상향링크 수신에 대한 ACK/NACK를 PHICH(physical HARQ indication channel)를 통해 전송한다.

도 4a는 본 개시의 일 실시예에 적용될 수 있는 비면허 대역을 위한 FBE 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 4a를 참조하면, FBE 프레임 구조에서 1 프레임 듀레이션(402)은 LTE 구조를 고려할 때 10 서브프레임, 즉, 10 ms로 구성될 수 있다. 채널 점유 시간(COT)(406)과 휴지 구간(408)은 기지국이 규제 요구사항을 고려하여 준수할 수 있도록 자원할당이 이루어져야 한다. 예를 들어 채널 점유 시간(406)이 9 ms이면 휴지 구간(408)은 채널 점유 시간(406)의 5% (9*0.05=0.45)보다 커야 한다. 1 프레임 듀레이션(402)인 10ms에서 규제 요구사항에 따라 휴지 구간(408)은 1 ms가 될 수 있다.

도 4b는 본 개시의 일 실시예에 적용될 수 있는 라디오 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 4b를 참조하면, 하나의 라디오 프레임(412)은 10개의 서브프레임들을 포함하며, 각 서브프레임은 UL/DL 서브프레임 구성(subframe configuration)에 따라 하향링크 서브프레임(414), 특수 서브프레임(special subframe)(416), 혹은 상향링크 서브프레임(418)로 동작할 수 있다. 하나의 라디오 프레임(412) 내에서 서브프레임들의 역할, 개수, 및 위치는 기지국에 의해 상위계층 시그널링을 통해 구성(configure)된다. 특수 서브프레임(416)은 하향링크 서브프레임(414)과 상향링크 서브프레임(418)의 사이에 존재하며, 하향링크 파일럿 시간 슬롯(downlink pilot time slot: DwPTS), 갭 구간(gap period: GP), 상향링크 파일럿 시간 슬롯(UpPTS)으로 구성된다. 도시된 예의 경우, 비면허 대역에서 사용되는 UL/DL 서브프레임 구조 내에서 DL 서브프레임들은 연속적으로 할당되고, 이어서 UL 서브프레임들이 연속적으로 할당된다.

기지국은 신호송신을 위해서 CCA 구간(404)에서 LBT를 수행하고 채널이 비어 있다고 판단하면(즉 LBT 성공이면) 자원할당을 수행할 수 있다. 하기에 기지국에 의해 수행될 수 있는 자원 할당의 다양한 실시예들을 설명한다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 단일 서브프레임 자원 할당을 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 기지국은 프레임 듀레이션(502) 내 채널 점유 시간(504)에 포함되는 매 서브프레임마다 제어 채널(PDCCH 또는 ePDCCH)(506a,506b)을 통해, 단말의 자원 위치와 자원 할당 정보(일 예로 MCS 인덱스 및/또는 HARQ 관련 정보를 포함함)를 알려준다. 단말은 각 서브프레임의 제어 채널(506a,506b)에 따라 대응하는 각 서브프레임(508a,508b)에서 데이터 통신을 수행할 수 있다. 서브프레임 #0에서 #3까지 기지국은 이전 CQI 보고를 가지고 있지 않기 때문에 CQI 보고에 기반하지 않고 기지국이 결정한 송신 형식(MCS 인덱스 등)에 따라 자원 할당 정보를 결정한다. 따라서 서브프레임 #0에서 #3까지의 제어 채널은 동일한 송신 형식(transmission format)을 지시할 가능성이 높다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 복수 서브프레임 자원 할당을 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 기지국은 LBT 성공 이후 프레임 듀레이션(602) 내 첫 번째 서프프레임의 제어 채널(PDCCH 또는 ePDCCH)(606)을 통해, 채널 점유 시간(604) 내 나머지 서브프레임들에 대한 단말의 자원 위치와 자원 할당 정보(일 예로 MCS 인덱스 및/또는 HARQ 관련 정보)를 알려준다. 단말은 상기 첫번째 서브프레임의 제어 채널(606)에 따라 대응하는 서브프레임들(608a,608b)에서 데이터 통신을 수행할 수 있다. 하나의 서브프레임의 제어 채널(606)을 사용하여 복수의 서브프레임들에 대한 자원 할당을 수행함으로써 제어 채널의 부하가 감소될 수 있으나, 기지국은 서브프레임 #0에서부터 보고받은 CQI에 기반하여 서브프레임 #4부터 적합한 송신형식(MCS 인덱스 등)을 할당하는 것이 불가능하다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 혼합형 서브프레임 자원 할당을 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 서브프레임 #0~3에 대한 복수 서브프레임 제어 채널(706)과 서브프레임 #4~8에 대한 단일 서브프레임 제어 채널(710a,710b)이 분리된다. 즉 기지국은 LBT 성공 이후 프레임 듀레이션(702) 내 첫번째 서브프레임의 제어 채널(PDCCH 또는 ePDCCH)(706)을 통해, 채널 점유 시간(704) 내 소정 개수(일 예로 4개)의 서브프레임들(708a,708b)에 대한 단말의 자원 위치와 자원 할당 정보를 알려준다. 단말은 상기 첫번째 서브프레임의 제어 채널(706)에 따라 그에 대응하는 4개의 서브프레임들(708a,708b)에서 데이터 통신을 수행할 수 있다. 기지국은 서브프레임 #0에서부터 보고받은 CQI에 기반하여 서브프레임 #4부터 송신 형식을 적응적으로 할당하는 것이 가능하다. 따라서 채널 점유 시간(704) 내 서브프레임 #4 이후의 서브프레임들에 대한 제어 채널(710a,710b)은 CQI에 기반하여 결정된 자원 위치 및 자원 할당 정보를 포함하며, 단말은 각 서브프레임 #4~8의 제어 채널(710a,710b)에 대응하는 각 서브프레임들(712a,712b)에서 데이터 통신을 수행할 수 있다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 복수 프레임 자원 할당을 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 기지국은 LBT 성공 이후의 첫번째 프레임 듀레이션(802) 내 첫번째 서브프레임의 제어 채널(806)을 통해, 상기 첫번째 프레임 듀레이션(802) 및 이어지는 적어도 하나의 프레임 듀레이션(804)에 대한 단말의 자원 위치와 자원 할당 정보를 알려준다. 단말은 상기 첫번째 서브프레임의 제어 채널(806)에 따라 복수의 프레임 듀레이션들(802,804) 내의 대응하는 복수의 서브프레임들(808a,808b)에서 데이터 통신을 수행할 수 있다.

복수의 서브프레임들(또는 프레임들, 이하 복수 서브프레임들이라 통칭함)에 대한 자원할당을 미리 수행하기 위해서 제어 채널은 추가적으로 할당된 자원에 대한 정보를 담은 자원 할당 신호를 포함하여야 한다. 기지국은 복수 서브프레임 자원 할당을 위한 자원 할당 신호에, 단일 서브프레임 자원 할당을 위한 기존 자원 할당 신호와 구분하기 위한 구분자를 포함시킬 수 있다. 일 실시예로서 상기 구분자는 미래에 할당할 자원의 위치를 나타내기 위한 서브프레임 번호 또는 시스템 프레임 번호(system frame number: SFN)의 절대값을 포함하거나, 또는 현재 자원 할당 신호를 보내는 서브프레임에 대한 오프셋(프레임 또는 서브프레임 단위)을 포함할 수 있다. 또한 기지국은 복수 서브프레임 자원 할당 신호에, 앞으로 N개의 서브프레임(또는 N개의 프레임)에 대한 추가적인 할당이 포함된다는 정보를 포함시킬 수 있다.

단말은 제어 채널을 수신하면 기존 자원 할당 신호(즉 단일 서브프레임 자원 할당)가 포함되어 있는지, 혹은 복수 서브프레임 자원 할당을 위한 신규 자원 할당 신호가 포함되어 있는지를 구분한다. 복수 서브프레임 자원 할당인 경우, 단말은 현재 수신된 자원 할당 신호를 기반으로 할당된 자원의 위치(복수 서브프레임 혹은 복수 프레임들에 걸친)를 식별한다. 단말은 상기 식별된 자원의 위치에서 데이터 통신 동작을 수행한다.

만일 할당된 자원 위치에 앞서 LBT를 위한 CCA가 구성된 경우, 단말은 서빙 기지국이 채널을 확보하였는지를 확인하기 위해 서빙 기지국으로부터의 기준 신호 또는 채널 확보 알림 신호가 수신되는지를 판단할 수 있다. 서빙 기지국으로부터의 기준 신호 또는 채널 확보 알림 신호가 수신되면, 단말은 기 수신한 복수 서브프레임 자원 할당 신호에 의해 미리 할당된 자원 위치에서 서빙 기지국이 알려준 송신 형식에 따라 데이터 통신 동작을 수행한다. 예외적으로 단말이 프라이머리 셀(Pcell) 또는 다른 세컨더리 셀(Scell)을 통해 그랜트를 수신하는 경우를 위해, 기지국은 기지국의 기준 신호 또는 채널 확보 알림 신호를 확인해야 하는지 말지를 단말에게 지시할 수 있다.

상향링크의 경우, 단말은 복수 서브프레임 자원 할당 신호를 통해 미리 할당받은 자원에 앞서 LBT를 수행한다. 단말의 LBT가 성공하면 단말은 상기 미리 할당된 자원의 위치에서 상기 자원 할당 신호를 통해 기지국이 미리 알려준 송신 형식에 따라 송신 동작을 수행한다. 그렇지 않고 단말의 LBT가 실패하였다면, 단말은 미리 할당된 다음 CCA 구간까지 기다려서, 동일한 LBT 동작을 수행한다. 일 실시예에서 한번의 자원 할당에 의해 할당된 복수의 자원들과 상기 자원들의 위치에 앞서 수행하는 CCA들에 대해서, 단말은 상기 모든 CCA들에 대해 LBT를 수행하지 않고 일부 CCA에 대해서만 선택적으로 LBT를 수행할 수도 있다. 이러한 선택적 LBT를 수행할 자원(들)은 기지국에 의해 설정되거나 또는 단말이 임의로 또는 어떤 조건에 의해 선택할 수 있다.

일 실시예로서, 단말은 LBT의 성공/실패 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 상기 LBT의 성공/실패 정보는, 상향링크 데이터 또는 피드백 신호와 함께 전송될 수 있으며, 복수의 CCA 구간들에 대응하는 비트맵, 서브프레임 인덱스, 성공/실패 서브프레임 개수 등으로 구성될 수 있다. 일 실시예로서, 단말은 바로 앞선 서브프레임에서의 LBT 성공/실패 정보 또는 앞선 서브프레임 또는 현재 서브프레임의 단말의 스케줄링 ID(예를 들어 C-RNTI 혹은 M-RNTI)를 기지국에게 보고할 수 있다. 기지국이 상기 단말의 보고에 따라, 상기 앞선 서브프레임에 할당한 단말의 전송이 LBT 실패로 인해 한 서브프레임 만큼 지연되었음을 확인할 수 있다. 상기 스케줄링 ID는 시스템에 따라 HARQ 프로세스 ID로 대체될 수 있다.

[다중 UL 그랜트(multiple UL (M-UL) grant)의 구성]

기존 LTE 시스템에서 기지국은 하나의 UL 그랜트(즉 하나의 자원 할당 신호)를 사용하여, 하나의 UL 서브프레임에 대한 UL 자원과 송신 파라미터들(MCS 인덱스 등)를 지시한다. 일반적으로 UL 그랜트를 송신하는 시점과 UL 자원의 위치(예를 들어 PUSCH가 할당된 UL 서브프레임) 사이에는 최소 4 ms의 간격이 요구된다. 상기 간격은 단말이 UL 그랜트를 수신하고 나서, 전송할 데이터를 담은 UL 송신 블록을 구성하는데 필요한 시간을 고려하여 결정한다. 기존 LTE 규격에서는 동작의 간소화를 위해 UL 그랜트와 할당된 PUSCH는 고정된 4 ms 간격을 두고 동작하게 되어 있다. 하기의 <표 1>은 기존 LT 시스템에서 UL 그랜트에 포함될 수 있는 정보 요소(information element: IE) 필드들을 나열한 것이다.

Field	Length (Bits)
Flag for format0/format1A differentiation	1
Hopping flag	1
N_ULhop	1 1 1 2 2 2	1.4 Mhz 3 Mhz 5 Mhz 10 Mhz 15 Mhz 20 Mhz
Resource block assignment	5 7 7 11 12 13	1.4 Mhz 3 Mhz 5 Mhz 10 Mhz 15 Mhz 20 Mhz
MCS and RV	5
NDI (New Data Indicator)	1
TPC for PUSCH	2
Cyclic shift for DM RS	3
UL index (TDD only)	2
Downlink Assignment Index (DAI) (TDD only)	2
CQI request (1 bit)	1

UL 그랜트는, UL 그랜트에 포함되는 하향링크 제어 정보(downlink control information: DCI)의 포맷을 지시하는 플래그인 Flag for format0/format1A differentiation과, 할당된 자원 내에서 주파수 호핑이 적용되는지를 지시하는 호핑 플래그(hopping flag), 주파수 호핑의 간격을 지시하는 N_ULhop, 할당된 자원의 위치를 지시하는 자원 블록 할당(resource block assignment: RBA), MCS 및 RV(redundancy version), NDI(new data indicator), DMRS 시퀀스를 위한 순환 쉬프트(cyclic shift: CS) 정보, TDD(Time Division Duplex) 모드를 위한 상향링크 서브프레임 인덱스, TDD 모드를 위한 하향링크 할당 인덱스(downlink assignment index: DAI), CQI 요청, 자원 할당 타입, TPC (transmit power control) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

할당된 UL 자원의 위치는 RBA 필드에 의해 지시되는데, 시스템 대역폭(bandwidth: BW)에 따른 전체 자원 블록들(resource blocks: RBs)의 개수가 Max_RB로 주어지므로, 할당된 RB들의 수 N_RB = floor(RBA/Max_RB)+1 로, 할당된 RB들의 시작 위치 RB_offset = RBA mod Max_RB로 구해진다. 여기서 RB_offset은 초기 전송에서는 UL 그랜트로 지시되고 재전송에서는 PHICH를 통해 지시될 수 있다. 기지국은 재전송 패킷에 대해 RB_offset과 DMRS의 순환 쉬프트(CS)를 변경하도록 PHICH를 통해 지시할 수 있다.

일 실시예로서, 복수의 UL 자원들(서브프레임들 혹은 프레임들)을 할당하기 위해, 복수의 그랜트들이 사용되고, 각 UL 그랜트는 하나의 UL 자원을 지시하도록 구성될 수 있다. 각 UL 그랜트는 하나의 UL 서브프레임 내에서 시간/주파수 영역에서 구성되는 적어도 하나의 UL 자원 블록을 가리킨다. 그러므로 기지국은 UL 그랜트들로부터 대응하는 PUSCH들까지의 간격을 다양하게 지정하여 복수의 UL 서브프레임들 내에서 UL 자원 블록들을 단말이 사용하도록 지시할 수 있다.

다른 실시예로서 기지국은 하나의 그랜트를 사용하여 연속적인 UL 서브프레임들에 대한 UL 자원 블록들을 할당할 수 있다. LBT의 특성에 따라 불연속적인 자원 접속 시도는 잦은 경쟁을 유발하고 다른 장치가 채널을 확보하는 확률을 올려 주기 때문에 한번 자원 확보에 성공하면 연속적으로 자원을 사용하는 편이 효율적이다

하나의 그랜트에 의해 N개의 연속적인 UL 서브프레임들에 대한 PUSCH 전송을 지시하는 경우, 기지국은 LBT를 수행할 수 있는 UL 서브프레임과 PUSCH를 전송할 수 있는 UL 서브프레임을 지시할 수 있다. 다른 실시예로서 기지국은 LBT 및 PUSCH 전송을 수행할 수 있는 UL 서브프레임과 PUSCH만 전송할 수 있는 UL 서브프레임을 지시할 수 있다. 일 실시예에서 기지국은 LBT 및 SRS 전송을 수행할 수 있는 UL 서브프레임 또는 LBT 및 PRACH(physical random access channel) 전송을 수행할 수 있는 UL 서브프레임을 더 지시할 수 있다. 상기 UL 서브프레임은 단말 별 제어 신호를 이용하여 지시되거나, 혹은 공통 제어 신호를 이용하여 지시될 수 있다. 일 예로 LBT를 수행할 수 있는 UL 서브프레임은 공통 제어 신호를 이용하여 지시된다.

하기에 기지국에 의해 LBT용 UL 서브프레임들과 PUSCH 전송 기회(transmission occasions)을 지시하는 방식의 다양한 실시예들을 설명한다.

a) N개의 LBT용 UL 서브프레임들과 N개의 PUSCH 전송 기회들에 대한 지시에 따라 LBT용 UL 서브프레임들과 PUSCH 전송 기회들이 일대일로 대응하여 동작한다.(N은 양의 정수) 적어도 한 번의 LBT 실패시 실제로 수행되는 PUSCH 전송 기회들의 수는 N과 같거나 그보다 적게 된다. 기지국은 동일한 제어 신호로 LBT 기회들과 PUSCH 기회들을 지시할 수 있다.

b) N개의 LBT용 UL 서브프레임들과 N개의 PUSCH 전송 기회들에 대한 지시에 따라 LBT용 UL 서브프레임들에서 LBT에 성공하면 N개의 연속된 PUSCH 전송들이 시작된다. LBT용 UL 서브프레임들 내에서 한번이라도 LBT에 성공하면, LBT 실패에도 불구하고 PUSCH 전송 기회들의 수는 N과 같다. 기지국은 동일한 제어 신호를 사용하여 사용하여 LBT 기회들과 PUSCH 기회들을 지시할 수 있다.

c) N개의 LBT용 UL 서브프레임들과 M개의 PUSCH 전송 기회들에 대한 지시에 따라 LBT용 UL 서브프레임들과 PUSCH 전송 기회들이 일대일로 대응하여 동작한다.(N,M은 양의 정수) 적어도 한 번의 LBT 실패시 PUSCH 전송 기회들의 수는 M과 같거나 그보다 적게 된다. 기지국은 서로 다른 메시지들을 사용하여 LBT 기회들과 PUSCH 기회들을 개별적으로 지시할 수 있다.

d) N개의 LBT용 UL 서브프레임들과 M개의 PUSCH 전송 기회들에 대한 지시에 따라 LBT용 UL 서브프레임들에서 LBT에 성공하면 M개의 연속된 PUSCH 전송들이 시작된다. LBT용 UL 서브프레임들 내에서 한번이라도 LBT에 성공하면, LBT 실패에도 불구하고 LBT용 UL 서브프레임 내에서 성공하기만 하면, PUSCH 전송 기회들의 수는 M과 같다. 기지국은 서로 다른 메시지들을 사용하여 LBT 기회들과 PUSCH 기회들을 개별적으로 지시할 수 있다.

e) N개의 LBT 및 PUSCH 전송 용 UL 서브프레임들과 M개의 PUSCH 전송 기회들에 대한 지시에 따라 LBT용 UL 서브프레임(즉 n번째 서브프레임)에서 LBT에 성공하면, n+1번째 UL 서브프레임부터 M개의 연속된 PUSCH 전송들이 시작된다.

N개의 LBT용 UL 서브프레임들(즉 LBT 기회들)은 그랜트에 의해 지시되거나, 또는 공통(common) DCI(downlink control information), 공통(common) UCI(uplink control information), RRC 시그널링, DL/UL 서브프레임 구성(시작/길이) 정보 등과 같은 별도의 제어 신호에 의해 지시될 수 있다. N 또는 M개의 PUSCH 전송 기회들은 그랜트에 의해 지시되거나, 또는 전용(dedicated) UCI, RRC 시그널링 등과 같은 별도의 제어 신호에 의해 지시될 수 있다. LBT용 UL 서브프레임들의 수와 PUSCH 전송 기회들의 수가 동일하면, 동일한 신호(그랜트 또는 RRC 시그널링)가 LBT용 UL 서브프레임들의 수와 PUSCH 전송 기회들의 수를 한꺼번에 지시할 수 있다.

일 실시예에 따르면, LBT용 UL 서브프레임들은 K의 간격을 두고 불연속적으로 배치되도록 지시될 수 있다. K가 2이면 UL 서브프레임 [0, 3, 6, …]으로 설정됨을 나타내고, K가 1이면 UL 서브프레임 [0, 2, 4, 6, …]으로 설정됨을 나타내고, K가 0이면 UL 서브프레임 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, …]로 설정됨을 나타낸다. K는 그랜트, 공통/전용 UCI 또는 RRC 시그널링으로 지시될 수 있다. 이 경우, PUSCH 전송 기회들의 수 M은 N과 같도록 설정되거나, 혹은 NⅹK와 같도록 설정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 기지국은 LBT용 UL 서브프레임들의 집합들(Sets) 중 하나를 지시하는 인덱스를 전송할 수 있다. 예를 들어 인덱스가 0이면 UL 서브프레임 [0,1,2,6,7,8]의 집합을 지시하고, 인덱스가 1이면 UL 서브프레임 [1,4,7,9]의 집합을 지시한다. 일 실시예로서 UL 서브프레임들의 각 집합은 기지국에 의해 전송될 수 있는 비트맵으로 지시될 수 있다. 예를 들어 UL 서브프레임 [1,4,7,9]의 집합은 비트맵 {0,1,0,0,1,0,0,1,0,1}에 의해 나타내어질 수 있다.

단말은 LBT용 UL 서브프레임들을 지시하는 기지국의 그랜트(혹은 RRC 시그널링)를 수신하였을 때, 미리 정해지는 규칙에 따라 어떤 UL 서브프레임 또는 어떤 PUSCH에서 송신 동작을 수행할지를 결정한다. 하기에서는 기지국의 그랜트와 그에 대한 단말의 해석에 대한 다양한 실시예들을 설명한다. 하기의 실시예들에서 특정 서브프레임에서의 LBT 수행은 단말의 LBT 절차의 일부분일 수 있다. 즉, 단말은 상기 특정 서브프레임 이전 시간에 LBT 절차를 시작하고 상기 특정 서브프레임의 CCA 또는 ECCA 구간에서 상기 LBT 절차의 잔여 절차를 수행할 수 있다.

일 실시예로서 단말은 그랜트를 수신한 서브프레임으로부터 x 서브프레임 이후의 서브프레임을 LBT용 UL 서브프레임의 시작으로 간주한다. 단말은 지시 받은 서브프레임에서 LBT를 수행하고 LBT 성공시 이어지는 PUSCH 송신 자원에서 UL 데이터를 송신할 수 있다. 예를 들어 n번째 서브프레임에서 그랜트가 수신되고 n+x번째 서브프레임이 [CCA][PUSCH]로 구성된 경우(여기서 [CCA]는 CCA 구간을 의미하고, [PUSCH]는 PUSCH 구간을 의미함), 단말은 n+x번째 서브프레임의 CCA 구간에서 LBT를 수행하고, LBT에 성공하면 상기 n+x번째 서브프레임의 PUSCH 구간에서 PUSCH 송신을 수행한다. 다른 예로서, n+x번째와 n+x+1번째 서브프레임들이 [PUSCH][CCA]로 구성된 경우, 단말은 n+x번째 서브프레임의 CCA 구간에서 LBT를 수행하고, LBT에 성공하면 n+x+1번째 서브프레임의 PUSCH 구간에서 PUSCH 송신을 수행한다.

일 실시예로서 단말은 그랜트에 의해 지시된 서브프레임을 PUSCH 전송 기회, 즉 UL PUSCH 송신 서브프레임의 시작으로 간주한다. 단말은 지시 받은 서브프레임에 앞서 LBT를 수행하고, 상기 지시 받은 서브프레임의 PUSCH 송신 자원에서 UL 데이터를 송신할 수 있다. 예를 들어 그랜트가 n+x번째 서브프레임을 지시하고, n+x 번째 서브프레임이 [CCA][PUSCH]로 구성된 경우, 단말은 n+x 번째 서브프레임의 CCA 구간에서 LBT를 수행하고, LBT에 성공하면 상기 n+x 번째 서브프레임의 PUSCH 구간에서 PUSCH 송신을 수행한다. 다른 예로서, 그랜트가 n+x번째 서브프레임을 지시하고, n+x-1 번째와 n+x 번째 서브프레임이 [PUSCH][CCA]로 구성된 경우, 단말은 n+x-1 번째 서브프레임의 CCA 구간에서 LBT를 수행하고, LBT에 성공하면 n+x 번째 서브프레임의 PUSCH 구간에서 PUSCH 송신을 수행한다.

할당된 UL 서브프레임 자원을 지시하는 UL 그랜트 내의 UL 서브프레임 인덱스(UL subframe index: ULSI)는 시간 기준에 따라 하기와 같은 다양한 방식들 중 하나에 의해 표현될 수 있다.

1) UL 서브프레임 인덱스는 프라이머리 셀(PCell)의 서브프레임 인덱스를 기준으로 표현된다.

2) UL 서브프레임 인덱스는 제어 채널을 운반하는 스케줄링 셀(scheduling cell)의 서브프레임 인덱스를 기준으로 표현된다.

3) UL 서브프레임 인덱스는 데이터를 운반하는 스케줄된 셀(scheduled cell)의 서브프레임 인덱스를 기준으로 표현된다.

4) DL 버스트(DL 서브프레임들)의 시작 서브프레임을 기준으로 표현된다.

5) UL 버스트(UL 서브프레임들)의 시작 서브프레임을 기준으로 표현된다.

비면허 대역을 사용하여 통신을 수행할 UL 서브프레임을 결정하는데 있어, 단말은 경쟁 윈도우 크기(contention window size: CWS)를 결정하고, 상기 경쟁 윈도우 크기로부터 경쟁 윈도우(contention window: CW) 카운트다운을 수행한다.

경쟁 윈도우는 일반적으로 비면허 대역의 자원 접속에 필요한 기하급수적 백오프(Exponential Back-off) 알고리즘이다. 송신기는 초기 CCA (Initial CCA) 구간, 예를 들어 20 us동안 LBT를 시도해 보고, 상기 초기 CCA 구간 동안 측정한 에너지 레벨을 CCA 임계값(CCA threshold)과 비교하여 LBT의 성공 여부를 결정한다. 만약 상기 측정한 에너지 레벨(dBm 단위)가 상기 CCA 임계값보다 크다면, 송신기는 채널이 점유되어 있다고(Busy) 판정하며, 그렇지 않다면 채널이 비어있다고(Idle) 판정한다. 채널이 비어 있으면 초기 CCA 구간 이후 바로 송신이 수행될 수 있다. 채널이 점유되어 있으면, 송신기는 ECCA(Extended CCA) 절차로 전환한다. ECCA는 N번의 CCA들로 구성되는데 여기서 N은 [1, q] 사이에서 임의로 선택된 값이고 q는 즉, CWS 값이다. 이때 변수 q는 상황에 따라 조정될 수 있다. q의 범위는 최소 q(min_q)에서 최대 q(max_q)사이에서 제어될 수 있다. ECCA를 처음 수행할 때는 min_q가 사용된다. 변수 q의 값은 min_q로부터 특정 조건에 따라, 예를 들어 두 배씩 늘릴 수 있다. 일 예로 무선 LAN(Local Area Network) 시스템의 경우 수신기가 ACK를 발송하지 않으면, 송신기에서 ACK의 미수신을 NACK(No Acknowledge)로 해석하고, 다음 ECCA에서 사용할 q의 값을 min_q x 2 로 설정한다. 수신기로부터 ACK가 수신되면, 송신기는 다음 ECCA에서 사용할 q의 값은 초기값인 min_q로 설정한다. 시스템에 따라 다양한 형태의 백오프 알고리즘이 사용될 수 있다. 셀룰러 이동통신의 경우, 일 예로 기지국이 송신한 DL 버스트(연속된 DL 서브프레임들) 중 첫 번째 DL 서브프레임에 대한 HARQ ACK 피드백들의 80%가 NACK이면, q의 값은 두 배로 증가할 수 있다.

단말은 다음의 상황들 중 어느 하나에서 CWS를 결정하고 CW 카운트다운을 수행할 수 있다.

1) 단말에 UL 트래픽이 발생하여 상위계층으로부터 물리계층으로 UL 송신 요청이 도착하였을 때,

2) 단말에 UL 송신 요청의 발생에 따라 기지국에게 SR을 송신하였을 때,

3) 단말이 기지국에게 SR을 송신하고 기지국으로부터 UL 그랜트를 수신하였을을 때,

4) 단말이 기지국으로부터의 UL 그랜트에 대하여 BSR을 송신하였을 때,

5) 단말이 BSR에 대하여 PHICH를 통해 ACK를 수신하였을 때.

하기에서는 다중 그랜트(multi grant)(즉, 복수 서브프레임(multi-subframe)에 대한 그랜트) 및 단말과 기지국의 동작을 상세히 서술한다. 구체적으로 이하에서는, 단말이 그랜트의 수신에 따라, 1) 언제 PUSCH 송신을 수행할 것인지, 2) 언제 LBT를 수행할 것인지, 3) 어떤 HARQ 프로세스 ID를 보낼 지, 4) LBT 실패 시 절차를 결정하는 다양한 실시예들에 대하여 설명한다.

하기의 <표 2>는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 그랜트에 포함되는 정보 요소 필드들을 나열한 것이다.

Field	Length (Bits)
Flag for format0/format1A differentiation	1
Hopping flag	1
N_ULhop	1 1 1 2 2 2	1.4 Mhz 3 Mhz 5 Mhz 10 Mhz 15 Mhz 20 Mhz
Resource block assignment	5 7 7 11 12 13	1.4 Mhz 3 Mhz 5 Mhz 10 Mhz 15 Mhz 20 Mhz
MCS and RV	5
HARQ process	(Nx)3
NDI (New Data Indicator)	1
TPC for PUSCH	2
Cyclic shift for DM RS	3
UL index (TDD only)	2
Downlink Assignment Index (DAI) (TDD only)	2
CQI request (1 bit)	1
1) Multi-subframe Assignment - Start	2 for [0,1,2,3] 또는 3 for [0,1,…,7] 또는 3 for [-3,-2,-1,0,1,2,3, 4]
2) Multi-subframe Assignment - Length	2 for [1,2,4,8] 또는 3 for [1,2,3,4,5,6,7,8]
3) Multi-subframe Assignment - End	2 for [3,4,5,6] 또는 3 for [3,4,…,10] 또는 3 for [-1,0,1,2,3,4,5,6]

상기 표에서 [ ] 안의 숫자는 비연속적인 값을 표기하기 위하여 비트열과 맵핑한 테이블이다. 예를 들어 [1,2,4,8]에서 1은 00으로, 2는 01로, 4는 10으로, 8은 11로 표현할 수 있다.

<표 2>에서 UL 그랜트는 다중 프레임 할당(multi-subframe assignment: MSA)-Length 필드와 MSA-End 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 포함되지 않는 필드는 다른 제어 신호를 통해 암묵적으로 단말에게 통보되거나, RRC 시그널링이나 시스템 정보 블록(SIB)과 같은 상위 계층 메시지를 통해 단말에게 명시적으로 통보될 수 있다. MSA-length 필드는 하나의 서브프레임을 지칭할 수도 있지만, LBT를 중간에 사용하지 않고 연속으로 할당된 복수의 서브프레임들이 하나의 단위 그룹을 구성하는 경우, 단위 그룹들의 개수를 지칭할 수도 있다. 예를 들어, 복수 서브프레임 스케줄링의 기본 단위가 2 서브프레임으로 단말에게 설정되어 있다면(예를 들어 RRC 시그널링 또는 SIB 메시지에 의해 설정됨), UL 그랜트가 수신된 n 번째 서브프레임으로부터 4,5,6,7 이후의 서브프레임들이 단말에게 할당될 때 서브프레임 [4,5] 및 서브프레임 [6,7]과 같이 2개의 서브프레임들이 하나의 단위 그룹으로 묶여서 할당될 수 있다. 이를 표현하기 위해서 MSA-start 필드는 0, 1로 정해지고, MSA-length 필드는 2로 정해질 수 있다. 즉, MSA-start 역시 상기 단위 그룹을 기반으로 하는 옵셋으로 표현된다. 일 실시예에 따르면, 단위 그룹이 명시적으로 설정되지 않고, 하나의 버스트 단위(DL 및 UL 서브프레임들 또는 UL 서브프레임들)가 암묵적으로 정해질 수 있다. 하기의 실시예들에서는 서브프레임 할당의 기본 단위가 1 서브프레임인 경우에 대해서 설명할 것이다.

HARQ process 필드는 할당된 UL 서브프레임들에 대해 지정된 하나 또는 복수의 HARQ 프로세스 ID들을 나타낼 수 있다. 할당된 UL 서브프레임들에 대해 복수의 HARQ 프로세스 ID들을 지정하고자 하는 경우, 일 실시예로서 기지국은 HARQ process 필드에 하나의 HARQ 프로세스 ID를 포함시키며, 단말은 HARQ process 필드에 의해 지시된 HARQ 프로세스 ID 및 그에 후속하는 미리 정해지는 개수의 적어도 하나의 HARQ 프로세스 ID를 식별하고, 상기 HARQ 프로세스 ID들을 할당된 UL 서브프레임들에서 사용하기로 결정할 수 있다. 상기 후속하는 HARQ 프로세스 ID(들)의 개수는, MSA-length 필드를 기반으로 정해질 수 있다.

일 예로서, 기지국은 HARQ process 필드를 HARQ 프로세스 ID #3으로 설정한다. MSA-length 필드가 3, 미리 정해지는 기본 단위가 1이면, 단말은 상기 HARQ process 필드 및 MSA-length 필드를 기반으로, HARQ 프로세스 ID #3, #4, #5가 할당된 것으로 판단한다. 다른 예로서, 기지국은 HARQ process 필드를 HARQ 프로세스 ID #3으로 설정한다. MSA-length 필드가 3, 미리 정해지는 기본 단위가 2이면, 단말은 상기 HARQ process 필드 및 MSA-length 필드를 기반으로, HARQ 프로세스 ID #3, #4, #5, #6, #7, #8이 할당된 것으로 판단한다.

일 실시예로서 기지국은 이전에 사용하고 있던 HARQ 프로세스 ID(들)을 제외하고 연속된 HARQ 프로세스 ID들을 단말에게 할당하며, 단말은 이전에 사용되고 있던 HARQ 프로세스 ID(들)을 제외하고, 새로 할당된 HARQ 프로세스 ID(들)을 식별한다. 예를 들어 HARQ process 필드가 HARQ 프로세스 ID #3으로 설정되어 있고, MSA-length 필드가 3이며, 기본 단위가 1인 경우, 기지국과 단말 사이의 상향링크 통신을 위해 이미 HARQ process ID #4가 사용되고 있었다면, 단말은 HARQ 프로세스 ID #3, #5, #6이 할당된 것으로 판단한다.

[언제 PUSCH 송신을 수행할 것인가]

단말은 기지국으로부터 PDCCH(혹은 ePDCCH)를 통해 UL 그랜트를 수신하고, 미리 정해지거나 혹은 상기 UL 그랜트에 의해 지시된 타이밍 정보에 따라 정해지는 UL 서브프레임의 PUSCH를 통해 UL 데이터를 전송할 수 있다. 단말은 상기 UL 그랜트에 따라 UL 데이터를 전송하는데 사용될 자원의 위치 및, 물리 채널 파라미터들(즉 송신 파라미터들)을 결정한다.

도 9는 기존 LTE 시스템에서 UL 그랜트와 UL 데이터의 전송 절차를 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, ECCA 이후에 존재하는 채널 점유 시간(902)은 4개의 DL 서브프레임들과 3개의 UL 서브프레임들로 구성된다. 특정 UL 그랜트의 수신 시점과 UL 데이터의 송신 시점 간 타이밍 옵셋(timing offset)은 4 ms로 고정되어 있다. 따라서 기지국은 UL 서브프레임 #5,6,7에 연속적으로 PUSCH들(906a,906b,906c)을 할당하기 위해서, DL 서브프레임 #1,2,3에서 UL 그랜트들(904a,904b,904c)를 송신한다. 일 예로서 단말은 서브프레임 #1에서 UL 그랜트(904a)를 수신하면, 4ms 이후인 서브프레임 #5 동안 UL 그랜트에 지시된 자원 위치에서 PUSCH(906a)를 통해 UL 데이터를 전송할 수 있다.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 타이밍 옵셋을 사용하는 UL 그랜트와 UL 데이터의 전송 절차를 도시한 것이다.

도 10을 참조하면, 채널 점유 시간(1002)은 4개의 DL 서브프레임들과 3개의 UL 서브프레임들로 구성된다. UL 그랜트와 UL 데이터 간에는 고정된 타이밍 옵셋이 사용되지 않는다. 기지국은 UL 그랜트를 통해 UL 그랜트의 수신 시점과 UL 데이터의 송신 시점 간의 옵셋을 단말에게 설정할 수 있다. 도시된 예에서 UL 그랜트는 복수의 옵셋들, 예를 들어 [4, 5, 6] TTIs(Transmission Time Intervals) 혹은 [0, 1, 2] TTIs를 포함하며, 단말은 UL 그랜트를 수신한 시점을 기반으로 상기 옵셋들을 적용하여 PUSCH들이 할당된 UL 서브프레임들을 특정할 수 있다. 상기 TTI는 일 예로서 하나의 서브프레임 길이인 1ms와 동일하게 설정될 수 있다. 여기에서는 하나의 UL 그랜트가 복수의 PUSCH 전송 기회들에 대한 복수의 옵셋들을 포함하는 것으로 도시하였으나, 변형된 실시예로서 N개의 PUSCH 전송 기회들에 대한 옵셋들을 각각 포함하는 N개의 UL 그랜트들이 1개의 DL 서브프레임에서 전송될 수 있다. 후술되는 다른 실시예들에서도 복수의 PUSCH 전송 기회들을 지시하기 위해, 하나의 UL 그랜트 혹은 복수의 UL 그랜트들이 전송될 수 있다.

일 실시예로서, 만일 할당된 UL 서브프레임들의 시작 시점이 고정되어 있다면(예를 들어 UL 그랜트가 수신된 시점으로부터 4ms 이후), 시작 시점에 대한 정보는 전송에서 생략될 수 있다. 일 실시예로서 기지국은 단말에 대한 UL 그랜트에, 복수의 MSA-length 필드들 및 MSA-length 필드들 만큼의 MSA-start 필드들을 포함시킬 수 있다.

도 11은 본 개시의 일 실시예에 따라 연속된 UL 서브프레임들의 시작과 끝을 지시하는 UL 그랜트와 UL 데이터의 전송 절차를 도시한 것이다.

도 11을 참조하면, 채널 점유 시간(1102)은 5개의 DL 서브프레임들과 3개의 UL 서브프레임들로 구성된다. 기지국은 하나의 UL 그랜트(1104)를 사용하여 PUSCH들이 할당된 연속된 UL 서브프레임들(즉 서브프레임 #5,6,7)(1106a,1106b,1106c)에 대한 시작과 끝, 또는 시작과 길이를 알려준다.

다른 실시예로서 UL 그랜트(1104)는 다음과 같은 정보 요소들(Information Elements: IEs)의 조합들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

a) 단말 별 시작 정보 & 단말 별 끝(길이) 정보,

b) 단말 별 시작 정보 & 공통 끝(길이) 정보,

c) 공통 시작 정보 & 단말 별 끝(길이) 정보,

d) 공통 시작 정보 & 공통 끝(길이) 정보.

여기서 단말 별 정보는 특정한 단말에 대해 적용되고, 공통 정보는 UL 그랜트(1104), 공통 DCI, 또는 상위 계층 메시지를 수신하는 모든 단말들에게 적용될 수 있다. 다른 실시예로서 연속된 UL 서브프레임들의 시작과 끝(길이) 정보는 단말 그룹에 대해 할당될 수 있다.

도 12는 본 개시의 일 실시예에 따라 연속된 UL 서브프레임들의 시작과 끝을 지시하는 UL 그랜트들과 UL 데이터의 전송 절차를 도시한 것이다.

도 12를 참조하면, 채널 점유 시간(1202) 내 서브프레임 #0에서 기지국은 PUSCH들이 할당된 연속된 UL 서브프레임들 중 마지막 서브프레임(end subframe)(즉 서브프레임 #7)(1206c)을 지시하는 끝(혹은 시작) 정보를 포함하는 UL 그랜트(1204a)를 전송하며, 이어지는 서브프레임 #1에서 첫번째 서브프레임(즉 서브프레임 #5)(1206a)을 지시하는 시작(혹은 끝, 혹은 길이) 정보를 포함하는 UL 그랜트(1204b)를 전송한다. 단말은 UL 그랜트(1204a)를 수신하여 UL 데이터 전송을 준비할 수 있고, UL 그랜트(1204b)를 수신함으로써 UL 데이터를 전송할 UL 서브프레임들(1206a,1206b,1206c)을 특정한다. 다른 실시예로서 단말은 UL 그랜트(1204a)를 기반으로 마지막 UL 서브프레임의 위치를 결정하고, UL 그랜트(1204b)를 기반으로 UL 데이터 전송을 준비함과 동시에 UL 데이터를 전송할 UL 서브프레임들(1206a,1206b,1206c)을 특정할 수 있다.

다양한 실시예로서 비면허 대역을 사용하여 UL 데이터를 전송할 수 있는 연속된 UL 서브프레임들을 지시하는 시작 정보와 끝(길이) 정보는, i) 하나의 그랜트로 알려주거나, ii) 두 개의 그랜트로 각각 알려주거나, iii) 하나의 그랜트와 물리 계층(Layer 1: L1) 신호(예를 들어, PDCCH의 공통/전용 DCI)로 알려줄 수 있다. 다양한 실시예로서, 상기 끝(길이) 정보는, i) 시작 정보의 시작 타이밍을 기준으로 정해지거나, ii) DL 버스트(연속된 DL 서브프레임들)의 시작을 기준으로 정해지거나, iii) UL 버스트(연속된 UL 서브프레임들)의 시작을 기준으로 정해지거나, iv) DL-UL 전환이 발생하는 서브프레임(즉 특수 서브프레임)을 기준으로 정해지거나, v) 시작 또는 끝(길이) 정보를 송신한 시점을 기준으로 정해지거나, vi) 프라이머리 셀(PCell)의 서브프레임 인덱스가 되거나, vii) 세컨더리 셀(SCell)의 서브프레임 인덱스가 될 수 있다. 상기 시작 및 끝(길이) 정보는 앞서 설명한 실시예들 중 적어도 하나 이상을 조합하여 표현될 수 있다.

도 13 내지 도 16은 본 개시의 일 실시예에 따라 연속된 UL 서브프레임들의 시작과 끝(길이)를 반-정적(semi-static)으로 지시하는 UL 그랜트와 UL 데이터의 전송 절차를 도시한 것이다.

도 13을 참조하면, 채널 점유 시간(1302) 내 서브프레임 #1에서 기지국은 PUSCH들이 할당된 연속된 UL 서브프레임들(1308a,1308b,1308c)에 대한 시작 정보를 UL 그랜트(1304)를 통해 동적으로 단말에게 알려준다. 상기 연속된 UL 서브프레임들(1308a,1308b,1308c)의 끝(길이)(1308)은 반-정적(semi-static)으로, 일 예로서 RRC 시그널링을 통해 단말 별로 구성될 수 있다. 단말은 RRC 시그널링 및 UL 그랜트(1304)를 기반으로 비면허 대역에서 PUSCH들을 통해 UL 데이터를 전송할 수 있는 UL 서브프레임들(1308a,1308b,1308c)을 특정할 수 있다.

일 실시예로서 UL 그랜트(1304) 혹은 공통 제어 신호/메시지는 다음과 같은 정보 요소들의 조합들 중 하나를 포함할 수 있다.

a) 단말 별 시작 정보 & 단말 별 끝(길이) 정보,

b) 단말 별 시작 정보 & 공통 끝(길이) 정보,

c) 공통 시작 정보 & 단말 별 끝(길이) 정보,

d) 공통 시작 정보 & 공통 끝(길이) 정보.

여기서 단말 별 정보는 UL 그랜트를 수신한 특정한 단말(즉 스케줄된 단말)에 대해 적용되고, 공통 정보는 UL 그랜트(1304) 또는 공통 제어 신호/메시지를 수신하는 모든 단말들에게 적용될 수 있다. 다른 실시예로서 연속된 UL 서브프레임들의 시작과 끝(길이) 정보는 단말 그룹에 대해 할당될 수 있다.

다양한 실시예로서 비면허 대역을 사용하여 UL 데이터를 전송할 수 있는 연속된 UL 서브프레임들의 시작 정보는, i) 그랜트로 알려주거나, ii) L1 신호(예를 들어, PDCCH의 공통/전용 DCI)로 알려주거나, ii) MAC(Medium Access Control) 제어 요소(control element: CE)로 알려줄 수 있다. 다양한 실시예로서 상기 연속된 UL 서브프레임들의 끝 정보는 i) MAC CE로 알려주거나, ii) RRC 시그널링으로 알려주거나, iii) 데이터 영역의 상위 계층 제어신호로 알려주거나, iv) 방송 채널(broadcast channel: BCH)의 시스템 정보 블록(system information block: SIB)으로 알려줄 수 있다.

다양한 실시예로서, 상기 시작 정보는, i) 그랜트를 송신하는 시점을 기준으로 정해지거나, ii) 프라이머리 셀(PCell)의 타이밍을 기준으로 정해지거나, iii) 세컨더리 셀(SCell)의 DL 버스트(연속된 DL 서브프레임들)의 시작을 기준으로 정해질 수 있다.

다양한 실시예로서, 상기 끝(길이) 정보는, i) 시작 정보에 의해 지시된 시작 타이밍을 기준으로 정해지거나, ii) DL 버스트(연속된 DL 서브프레임들)의 시작을 기준으로 정해지거나, iii) UL 버스트(연속된 UL 서브프레임들)의 시작을 기준으로 정해지거나, iv) DL-UL 전환이 이루어지는 서브프레임을 기준으로 정해지거나, v) 시작 정보가 송신된 시점을 기준으로 정해질 수 있다. 상기 시작 및 끝(길이) 정보는 앞서 설명한 실시예들 중 적어도 하나 이상을 조합하여 표현될 수 있다.

도 14의 예를 참조하면, 채널 점유 시간(1402) 내 서브프레임 #1에서 전송되는 UL 그랜트(1404)는 PUSCH들이 할당된 연속된 UL 서브프레임들(1410a,1410b,1410c)에 대한 시작 정보를 포함한다. 상기 연속된 UL 서브프레임들(1410a,1410b,1410c)의 끝(길이)(1408)은 공통 L1 신호(1406), 예를 들어 PDCCH의 공통 DCI 또는 SIB를 통해 단말들에 대해 공통으로 설정된다. 단말은 공통 L1 신호(1406) 및 UL 그랜트(1404)를 수신하여, 비면허 대역에서 PUSCH들을 통해 UL 데이터를 전송할 수 있는 UL 서브프레임들(1410a,1410b,1410c)을 특정할 수 있다.

도 15의 예를 참조하면, PUSCH들이 할당된 연속된 UL 서브프레임들(1510a,1510b,1510c)에 대한 시작 정보는, 단말들에 대해 공통인 L1 신호(1506), 예를 들어 채널 점유 시간(1502) 내의 마지막 DL 서브프레임(end DL subframe)을 알려주는 공통 DCI에 의해 지시되며, 상기 연속된 UL 서브프레임들(1510a,1510b,1510c)의 길이(1508)는 RRC 시그널링을 통해 단말 별로 설정될 수 있다. 단말은 공통 L1 신호(1506) 및 RRC 시그널링을 수신하여, 비면허 대역에서 PUSCH들을 통해 UL 데이터를 전송할 수 있는 UL 서브프레임들(1510a,1510b,1510c)을 특정할 수 있다.

이 경우 채널 점유 시간(1502) 내 서브프레임 #1에서 전송되는 UL 그랜트(1504)는 상기 연속된 UL 서브프레임들(1510a,1510b,1510c)의 UL 데이터를 위한 송신 파라미터들(예를 들어 MCS 인덱스, HARQ 프로세스 ID 등)을 포함한다. 단말은 공통 DCI에 의해 지시된 마지막 DL 서브프레임(즉 서브프레임 #4)에 이어지는 첫 번째 UL 서브프레임(즉 서브프레임#5)을 기준으로, 상기 RRC 시그널링에 의해 주어진 단말 별 길이 정보를 적용하여 상기 UL 서브프레임들(1510a,1510b,1510c)을 특정하며, 상기 UL 그랜트(1504)를 기반으로 상기 UL 서브프레임들(1510a,1510b,1510c)을 통해 전송할 UL 데이터를 구성한다.

도 16의 예를 참조하면, PUSCH들이 할당된 연속된 UL 서브프레임들(1610a,1610b,1610c)에 대한 시작 정보는, 단말들에 대해 공통인 L1 신호(1606), 예를 들어 채널 점유 시간(1602) 내의 마지막 DL 서브프레임을 알려주는 공통 DCI에 의해 지시되며, 상기 연속된 UL 서브프레임들(1610a,1610b,1610c)의 길이(1608)은 L1 신호 또는 SIB를 통해 공통으로 설정된다.

도 15의 예와 유사하게, 서브프레임#1에서 전송되는 UL 그랜트(1604)는 연속된 UL 서브프레임들(1610a,1610b,1610c)의 UL 데이터를 위한 송신 파라미터들(예를 들어 MCS 인덱스, HARQ 프로세스 ID 등)을 포함한다. 단말은 공통 DCI에 의해 지시된 마지막 DL 서브프레임(즉 서브프레임 #4)에 이어지는 첫 번째 UL 서브프레임(즉 서브프레임#5)을 기준으로, 상기 L1 신호 또는 SIB에 의해 주어진 공통의 길이 정보를 적용하여 상기 UL 서브프레임들(1610a,1610b,1610c)을 특정하며, 상기 UL 그랜트(1604)를 기반으로 상기 UL 서브프레임들(1610a,1610b,1610c)을 통해 전송할 UL 데이터를 구성한다.

일 실시예로서, 상기 공통의 길이 정보는 L1 신호 또는 SIB에 의해 주어지는 대신, DL 및 UL 서브프레임들의 수(즉, DL 및 UL 버스트의 총 길이) 또는 UL 서브프레임들의 수(즉 UL 버스트의 길이)를 나타내는 채널 점유 시간(1602)를 기반으로 정해질 수 있다. 예를 들어 UL 버스트의 길이가 3으로 주어진 경우, 단말은 첫번째 UL 서브프레임으로부터 3개의 서브프레임들, 즉 서브프레임 #5,6,7을 비면허 대역을 통해 UL 데이터를 전송할 전송 자원으로 결정할 수 있다.

일 실시예로서, 기지국은 비면허 대역을 사용할 연속된 UL 서브프레임들에 대한 시작 정보와 끝(길이) 정보를 반-정적(semi-static)으로 단말에게 통지할 수 있다. 단말은 상기 통지된 UL 서브프레임들 동안 비면허 대역을 통해 UL 데이터를 전송할 수 있다.

다양한 실시예로서, 상기 시작과 끝(길이) 정보는 다음과 같이 구성될 수 있다.

a) 단말 별 시작 정보 & 단말 별 끝(길이) 정보,

b) 단말 별 시작 정보 & 공통 끝(길이) 정보,

c) 공통 시작 정보 & 단말 별 끝(길이) 정보, 혹은

d) 공통 시작 정보 & 공통 끝(길이) 정보.

여기서 단말 별 정보는 특정한 단말에 대해 적용되고, 공통 정보는 상기 시작과 끝(길이) 정보를 수신하는 모든 단말들에게 적용될 수 있다. 다른 실시예로서 상기 시작과 끝(길이) 정보는 단말 그룹에 대해 할당될 수도 있다.

다양한 실시예로서 시작 정보 또는 끝(길이) 정보는, i) MAC CE로 알려주거나, ii) RRC 시그널링으로 알려주거나, iii) 데이터 영역의 상위 계층 제어신호로 알려주거나, iv) 방송 채널(BCH)의 SIB로 알려줄 수 있다.

다양한 실시예로서, 상기 시작 정보는 i) 상기 시작 정보를 지시하는 제어 신호를 송신하는 시점을 기준으로 정해지거나, ii) 프라이머리 셀(PCell)의 타이밍을 기준으로 정해지거나, iii) 세컨더리 셀(SCell)의 DL 버스트(연속된 DL 서브프레임들)의 시작을 기준으로 정해질 수 있다.

다양한 실시예로서, 상기 끝(길이) 정보는, i) 시작 정보에 의해 지시된 시작 타이밍을 기준으로 정해지거나, ii) DL 버스트(연속된 DL 서브프레임들)의 시작을 기준으로 정해지거나, iii) UL 버스트 (연속된 UL 서브프레임들)의 시작을 기준으로 정해지거나, iv) DL-UL 전환이 이루어지는 서브프레임을 기준으로 정해지거나, v) 시작 정보를 송신한 시점을 기준으로 정해질 수 있다. 상기 시작 및 끝(길이) 정보를 앞서 설명한 실시예들 중 적어도 하나 이상을 조합하여 표현될 수 있다.

[언제 LBT를 수행할 것인가]

단말은 기지국이 UL 그랜트에 의해 지시한 복수의 UL 서브프레임들에서 PUSCH들을 통해 UL 데이터를 송신하기 전에 LBT를 수행하고 성공하여야 한다. 하기에서는 단말은 LBT를 수행하는 시점(이하 LBT 시점이라 칭함)을 결정하기 위한 다양한 실시예들을 설명한다. CCA의 구조에 따라서 CCA 구간은 UL 데이터를 송신할 수 있는 첫번째 서브프레임(즉 PUSCH 구간의 시작)의 앞 부분에 위치할 수도 있고, UL 데이터를 송신할 수 있는 서브프레임보다 하나 앞선 서브프레임의 끝 부분에 위치할 수도 있다.

일 실시예로서, 단말은 매 할당된 UL 서브프레임의 이전에 LBT를 수행한다. 예를 들어, 단말은 n 번째 서브프레임에서 UL 그랜트를 수신하고, 상기 UL 그랜트에 의해 (n+m) 번째 서브프레임로부터 (n+m+3) 번째 서브프레임까지의 PUSCH 송신을 지시 받는다. 그러면 단말은, 매 PUSCH 송신 서브프레임의 직전에 위치한 CCA 구간에서 LBT를 수행한다. 일 예로 단말은 (n+m)번째 서브프레임에서의 송신을 결정하기 위해, (n+m-1)번째 서브프레임의 일부 부분에 위치한 CCA 구간에서 LBT를 수행할 수 있다. LBT에 성공하면 하나의 UL 서브프레임에서의 UL 데이터 송신이 허용된다. 이후 단말은 다음 UL 서브프레임에서의 전송을 위해 다시 LBT를 수행한다.

일 실시예로서, 단말은 한번 LBT에 성공하면 연속된 N개의 UL 서브프레임들 동안 LBT 없이 송신이 가능하다. 즉, 할당된 UL 서브프레임들 중 매 N개의 서브프레임들마다 한번만 LBT가 수행된다. 상기 N의 값은 기지국에 의해 반-정적으로 MAC CE, RRC 시그널링 또는 상위 계층 메시지에 의해 단말에게 지시된다. 단말은 하기 기준들 중 적어도 한 가지를 기반으로 N 주기의 LBT 시점을 판단한다.

a) UL 그랜트의 수신 시점,

b) UL 버스트의 시작 시점,

c) DL 버스트의 시작 시점,

d) Pcell의 프레임 시작 시점

일 실시예로서, 기지국은 LBT를 수행해야 하는 UL 서브프레임을 지시하는 동적인 제어 신호를 전송할 수 있다. 상기 동적인 제어 신호는 일 예로서 UL 그랜트, 공통/전용 L1 시그널링 중 적어도 하나가 될 수 있다. 상기 LBT를 수행하는 UL 서브프레임의 지시 정보는 소정의 기준 시점을 기준으로 결정될 수 있다. 상기 기준 시점은 일 예로서 상기 지시 정보를 포함하는 UL 그랜트의 수신 시점, 상기 지시 정보를 포함하는 L1 시그널링의 수신 시점, UL 버스트의 시작 시점, DL 버스트의 시작 시점, Pcell의 프레임 시작 시점 중 적어도 하나가 될 수 있다. 단말은 상기 동적인 제어 신호에 포함된 하기 지시 정보를 이용하여, 상기 기준 시점을 기준으로 또는 상기 기준시점으로부터 도출된 첫 번째 LBT 시점을 기준으로 LBT 시점을 판단한다.

다양한 실시예로서, 상기 지시 정보는 하기와 같이 구성될 수 있다.

a) LBT를 수행하지 않고 연속으로 UL 데이터를 전송할 수 있는 UL 서브프레임들의 수

b) LBT를 수행해야 하는 주기(서브프레임들의 개수로 표현될 수 있음)

c) LBT를 수행해야 하는 서브프레임(들)과 LBT를 수행하지 않는 서브프레임(들)를 지시하는 정보(일 예로 서브프레임 인덱스, 혹은 비트맵이 될 수 있음)

d) LBT를 수행해야 하는 다음 서브프레임의 위치(일 예로 서브프레임 인덱스, 혹은 옵셋이 될 수 있음)

[어떤 HARQ 프로세스 ID를 보낼 것인가]

비면허 대역에서 UL 데이터를 전송하는데 사용될 수 있는 복수의 UL 서브프레임들에 관련된 적어도 하나의 UL 그랜트는 상기 복수의 UL 서브프레임들에 대한 송신 파라미터들로서, 주파수 측 자원 할당 정보, MCS 인덱스 및 HARQ 관련 정보를 포함한다. 여기서 HARQ 관련 정보는 RV 및 각 UL 서브프레임에 대해 할당되는 HARQ 프로세스 ID를 포함할 수 있다. 기존의 UL 그랜트에서 할당 서브프레임을 지시하는 정보를 제외한 송신 관련 정보 중 적어도 하나는 M-UL 그랜트를 통해 통보되거나 또는 상위계층 메시지(예를 들어 RRC 시그널링)을 통해 통보될 수 있다. 상위계층 메시지가 사용되는 경우, 단말은 특정한 기간 내 또는 주기적인 위치에 동일한 자원할당 및 HARQ 정보를 특정한 횟수만큼 재사용하도록 허용될 수 있다. 하지만 하나의 HARQ 프로세스 ID를 이용한 송신이 완료될 시 미리 정해지는 순서에 따라 다음 HARQ 프로세스 ID가 사용되어야 한다. 일 실시예에 따르면, M-UL 그랜트가 사용될 때, 기지국은 다가오는 가장 빠른 DL 버스트 또는 가장 빠른 마지막 DL 서브프레임을 기준으로 사용하여 PUSCH 송신 용 서브프레임(들)을 지시할 수 있다. 다른 실시예에 따르면 M-UL 그랜트에 의해 지정된 HARQ 프로세스 ID가 적용되는 UL 서브프레임의 위치가 M-UL 그랜트에 의해 지시된 것과 달라지면, 이전의 시간 정보가 덮어쓰기 되어야 한다.

도 17 내지 도 21은 본 개시의 일 실시예에 따라 복수 서브프레임에 대해 설정된 HARQ 프로세스 ID들을 도시한 것이다.

도 17을 참조하면, 기지국은 복수의 UL 서브프레임들(1702)에 대해 동일한 HARQ 프로세스 ID(도시된 예에서 #3)를 UL 그랜트(들)를 사용하여 할당하며(1704), 상기 HARQ 프로세스 ID는 상기 복수의 UL 서브프레임들(1702) 동안 고정(fix)된다. 단말은 상기 HARQ 프로세스 ID가 적용되는 자원 위치들이 고정된 것으로 이해하며, LBT 실패 시 재시도의 기회를 가지지 못한다. 도시된 예에서 첫번째 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #5) 직전의 CCA 구간에서 LBT에 성공한 경우(1706), 단말은 HARQ 프로세스 ID #3을 사용하여 서브프레임 #5 동안 UL 데이터를 전송한다. 할당된 UL 서브프레임들(즉 서브프레임들 #5,6,7)의 모두에 대한 LBT에 실패한 경우(1708) 단말은 UL 데이터의 전송 기회를 가질 수 없다. 처음 2개의 UL 서브프레임들(즉 서브프레임 #5,6)에 대한 LBT에 실패하고 마지막 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #7)에 대한 LBT에 성공한 경우(1710) 단말은 서브프레임 #7에서 UL 데이터를 전송할 수 있다. 일 실시예로서, 단말은 서브프레임 #5에 대한 LBT에 성공한 후 전송을 완료하지 않고, 여분의 할당 자원을 통해 동일한 데이터를 전송함으로써, 기지국의 수신 성능을 높이는 HARQ TTI 번들링을 적용할 수 있다.

도 18을 참조하면, 기지국은 복수의 UL 서브프레임들(1802)에 대해 동일한 HARQ 프로세스 ID(도시된 예에서 #3)를 UL 그랜트(들)를 사용하여 할당하지만,(1806) HARQ 프로세스 ID는 상기 복수의 UL 서브프레임들(1802)만으로 고정되지 않는다. 단말은 LBT 실패 시 이어지는 서브프레임의 자원에 대한 LBT를 재시도할 수 있다.

할당된 복수의 UL 서브프레임들(1802) 내에서 한번이라도 LBT에 성공하면(1808), 단말은 할당된 복수의 UL 서브프레임들(1802) 내에서 추가적인 송신을 수행하지 않는다. 할당된 복수의 UL 서브프레임들(1802)에 대한 LBT에 모두 성공하지 못하였고(1810), 기지국이 확장 UL 서브프레임들(extended UL subframes)(1804)을 미리 알려준 경우, 단말은 확장 UL 서브프레임들(1804) 중 적어도 하나에 대한 LBT를 재시도할 수 있다. 예를 들어 DL 및 UL 버스트의 최대 허용 길이가 8 ms이고 할당된 DL 및 UL 버스트가 6 ms인 경우, 추가적인 2 ms가 확장 UL 서브프레임들(1804)로서 허용된다. 이를 위해 기지국은 L1 신호 또는 RRC 시그널링을 사용하여 현재 버스트 또는 특정 구간 동안에 사용하는 채널 점유 시간의 최대 허용 길이를 단말에게 통지할 수 있다.

일 실시예로서, 단말은 DL 및 UL 버스트의 최대 허용 길이인 8 ms 이후의 확장 UL 서브프레임들을 별도의 UL 버스트로 사용할 수 있다. 상기 별도의 UL 버스트를 위한 자원 접속을 위해, 단말은 LTE의 카테고리2가 아닌 카테고리4의 LBT를 사용할 수 있다.

단말은 할당된 UL 서브프레임들(1802)에서 모두 LBT에 실패하면(1810), 상기 최대 허용 길이에 따라 적어도 하나의 확장 UL 서브프레임(1804)이 존재하는지 판단한다. 만일 적어도 하나의 확장 UL 서브프레임(1804)가 존재하면, 단말은 확장 UL 서브프레임(1804)에 대한 LBT를 재시도한다.

할당된 처음 2개의 UL 서브프레임들(즉 서브프레임 #5,6)에 대한 LBT에 실패하고 마지막 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #7)에 대한 LBT에 성공한 경우(1812) 단말은 서브프레임 #7에서 UL 데이터를 전송할 수 있으며, 확장 UL 서브프레임들(1804)는 사용되지 않는다.

도 19를 참조하면, 기지국은 복수의 UL 서브프레임들(1902)에 대해 복수의 서로 다른 HARQ 프로세스 ID들(도시된 예에서 #3,4,5)을 UL 그랜트(들)을 사용하여 할당한다.(1904) 단말은 상기 HARQ 프로세스 ID들이 적용되는 자원 위치들이 고정된 것으로 이해하고 LBT 실패 시 재시도의 기회를 가지지 못한다. 도시된 예에서 첫번째 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #5) 직전의 CCA 구간에서 LBT에 성공한 경우(1906), 단말은 HARQ 프로세스 ID #3을 사용하여 서브프레임 #5 동안 UL 데이터를 전송하지만, 이어지는 서브프레임 #6,#7에서 LBT에 실패하여 다른 HARQ 프로세스 ID #4,#5를 전송하지 못한다. 할당된 UL 서브프레임들(즉 서브프레임들 #5,6,7)의 모두에 대한 LBT에 실패한 경우(1908) 단말은 HARQ 프로세스 ID #3,4,5의 UL 데이터에 대한 전송 기회를 가질 수 없다. 처음 2개의 UL 서브프레임들(즉 서브프레임 #5,6)에 대한 LBT에 실패하고 마지막 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #7)에 대한 LBT에 성공한 경우(1910) 단말은 서브프레임 #7에서 HARQ 프로세스 ID #5의 UL 데이터를 전송할 수 있으며, HARQ 프로세스 ID #3,4의 UL 데이터의 전송은 포기된다.

도 20을 참조하면, 기지국이 복수의 UL 서브프레임들(2002)에 대해 복수의 서로 다른 HARQ 프로세스 ID들(도시된 예에서 #3,4,5)를 UL 그랜트(들)을 사용하여 할당하지만(2006), 상기 HARQ 프로세스 ID들은 상기 복수의 UL 서브프레임들(2002)만으로 고정되지 않는다. 단말은 LBT 실패 시 이어지는 서브프레임의 자원에 대한 LBT를 재시도할 수 있다. LBT의 재시도시, 단말은 이전 UL 서브프레임에 대한 LBT에 실패한 UL 데이터에 대한 UL 그랜트, 즉 HARQ 프로세스 ID를 사용한다. LBT가 성공하면, 단말은 이어지는 다음 UL 데이터에 대한 UL 그랜트, 즉 HARQ 프로세스 ID를 사용하여 UL 데이터를 송신한다. 상기에 설명된 동작은 할당한 복수의 UL 서브프레임들(2002) 내에서 이루어지거나, 혹은 기지국에 의해 추가적으로 할당된 확장 UL 서브프레임(들)(2004) 동안 수행될 수 있다.

할당된 첫번째 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #5)에 대한 LBT에 성공하면(2008) 단말은 서브프레임 #5에서 HARQ 프로세스 ID #3의 UL 데이터를 송신한다. 다음 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #6)에 대한 LBT 시도에 실패하면, 단말은 다음 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #7)에서 HARQ 프로세스 ID #4의 UL 데이터를 전송하기 위해 LBT를 재시도한다. UL 서브프레임들(즉 서브프레임 #6,7)에 대한 LBT에 모두 실패하면, 단말은 후속하는 첫번째 확장 UL 서브프레임(2004)에 대한 LBT를 재시도하고, LBT에 성공하면 단말은 HARQ 프로세스 ID #4를 사용하여 UL 데이터를 송신한다. 마찬가지로 단말은 두번째 확장 UL 서브프레임(2004)에 대한 LBT에 성공하고, HARQ 프로세스 ID #5를 사용하여 UL 데이터를 송신할 수 있다.

할당된 UL 서브프레임들(즉 서브프레임 #5,6,7)에 대한 LBT에 모두 실패하면(2010) 단말은 후속하는 첫번째 확장 UL 서브프레임(즉 서브프레임#5) (2004)에 대한 LBT를 재시도하고, LBT에 성공하면 단말은 HARQ 프로세스 ID #3의 UL 데이터를 송신할 수 있다. 다음으로 단말은 두번째 확장 UL 서브프레임(즉 서브프레임#6)(2004)에 대한 LBT에 성공하고, 서브프레임 #6의 HARQ 프로세스 ID #4를 사용하여 UL 데이터를 송신한다. 더 이상의 확장 UL 서브프레임이 존재하지 않으므로, 단말은 HARQ 프로세스 ID #5에 대한 전송 기회를 가지지 못한다.

단말은 할당된 첫번째 및 두번째 UL 서브프레임들(즉 서브프레임 #5,6)에 대한 LBT에 모두 실패하고(2012) 할당된 마지막 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #7)에 대한 LBT에 성공하여 HARQ 프로세스 ID #3의 데이터를 전송할 수 있다. 아직 사용되지 않은 HARQ 프로세스 ID가 존재하므로, 단말은 후속하는 첫번째 확장 UL 서브프레임(2004)에 대한 LBT를 시도하고, LBT에 성공하면 단말은 HARQ 프로세스 ID #4를 사용하여 UL 데이터를 송신한다. 다음으로 단말은 두번째 확장 UL 서브프레임(2004)에 대한 LBT에 성공하고, HARQ 프로세스 ID #5를 사용하여 UL 데이터를 송신한다.

도 20에서와 같이 단말이 특정 서브프레임에서 기지국에 의해 지시된 HARQ 프로세스 ID와는 다른 HARQ 프로세스 ID, 다시 말해서 LBT 실패로 인하여 이전 서브프레임에서 전송되지 못한 HARQ 프로세스 ID를 사용하여 UL 데이터를 송신하는 경우, 기지국은 해당 서브프레임에서 변경된 HARQ 프로세스 ID를 판별하여야 한다. 예를 들어 단말은 DMRS 시퀀스의 순환 쉬프트를 정해진 규칙에 따라 변경하고, 변경된 순환 쉬프트를 사용하여 UL 데이터를 송신할 수 있다. 기지국은 상기 UL 데이터를 수신하면서 상기 정해진 규칙에 따라 변경된 순환 쉬프트를 검출하고, 상기 검출된 순환 쉬프트에 따라 단말이 몇 번 LBT를 실패했는지 또는 UL 그랜트에서 할당한 HARQ 프로세스 ID들 중 몇 개의 HARQ 프로세스 ID들이 드롭되었는지 알 수 있다. 단말이 UL 자원을 획득하여 UL 데이터를 송신하면, 기지국은 UL 그랜트를 통해 할당했던 바와 동일한 순서의 HARQ 프로세스 ID들을 사용하여 UL 데이터를 수신할 수 있다.

도 21을 참조하면, 기지국은 복수의 UL 서브프레임들(2102)에 대해 복수의 서로 다른 HARQ 프로세스 ID들(도시된 예에서 #3,4,5)를 UL 그랜트(들)을 사용하여 할당하지만(2106), 상기 HARQ 프로세스 ID들은 상기 복수의 UL 서브프레임들(2102)에 대해 고정된다. 단말은 LBT 실패 시 이어지는 서브프레임의 자원에서 LBT를 재시도할 수 있다. LBT의 실패 시 단말은 이어지는 자원에서 동일한 HARQ 프로세스 ID의 UL 데이터의 전송을 재시도하지 않는다. LBT가 성공하면 단말은 다음 HARQ 프로세스 ID에 대한 UL 그랜트에 따라 UL 데이터를 송신한다. 상기에 설명된 동작은 할당된 복수의 서브프레임들(2102) 내에서 이루어지거나, 혹은 기지국에 의해 추가적으로 할당된 확장 UL 서브프레임(들)(2104) 동안 수행될 수 있다. 단말은 확장 UL 서브프레임(2104)에서, LBT에 실패한 가장 앞선 HARQ 프로세스 ID의 UL 데이터의 전송을 재시도할 수 있다. 여기서 가장 앞선 HARQ 프로세스 ID란 UL 그랜트 내 HARQ 프로세스 ID들에게 할당된 서브프레임 인덱스들의 순서 또는 HARQ 프로세스 ID들의 순서에 따라 HARQ 프로세스 ID들을 정렬하였을 때 가장 작은 값을 말한다.

할당된 첫번째 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #5)에 대한 LBT에 성공하면(2108) 단말은 서브프레임 #5에서 HARQ 프로세스 ID #3의 UL 데이터를 송신한다. 다음 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #6)에 대한 LBT 시도에 실패하면, HARQ 프로세스 ID #4의 UL 데이터의 전송은 포기되며, 단말은 다음 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #7)에서 HARQ 프로세스 ID #5의 UL 데이터를 전송하기 위해 LBT를 재시도한다. UL 서브프레임들(즉 서브프레임 #6,7)에서 LBT에 모두 실패하면, 단말은 후속하는 첫번째 확장 UL 서브프레임(2104)에 대한 LBT를 재시도하고, LBT에 성공하면 단말은 전송에 실패한 가장 앞선 HARQ 프로세스 ID(즉 #4)를 사용하여 첫번째 확장 UL 서브프레임(2104)에서 UL 데이터를 송신한다. 마찬가지로 단말은 두번째 확장 UL 서브프레임(2004)에 대한 LBT에 성공하고, HARQ 프로세스 ID #5를 사용하여 UL 데이터를 송신할 수 있다.

할당된 UL 서브프레임들(즉 서브프레임 #5,6,7)에서 LBT에 모두 실패하면(2110) 단말은 후속하는 첫번째 확장 UL 서브프레임(2104)에 대한 LBT를 재시도하고, LBT에 성공하면 단말은 전송에 실패한 가장 앞선 HARQ 프로세스 ID(즉 #3)의 UL 데이터를 첫번째 확장 UL 서브프레임(2104)에서 송신할 수 있다. 다음으로 단말은 두번째 확장 UL 서브프레임(2104)에서 LBT에 성공하고, 전송에 실패한 다음 HARQ 프로세스 ID(즉 #4)의 UL 데이터를 두번째 확장 UL 서브프레임(2104)에서 송신한다. 더 이상의 확장 UL 서브프레임이 존재하지 않으므로, 단말은 HARQ 프로세스 ID #5에 대한 전송 기회를 가지지 못한다.

단말은 할당된 첫번째 및 두번째 UL 서브프레임들(즉 서브프레임 #5,6)에서 LBT에 모두 실패하고(2112) 할당된 마지막 UL 서브프레임(즉 서브프레임 #7)에서 LBT에 성공하여 HARQ 프로세스 ID #5의 데이터를 전송할 수 있다. 아직 사용되지 않은 HARQ 프로세스 ID들이 존재하므로, 단말은 후속하는 첫번째 확장 UL 서브프레임(2104)에 대한 LBT를 시도하고, LBT에 성공하면 단말은 HARQ 프로세스 ID #3의 UL 데이터를 송신한다. 다음으로 단말은 두번째 확장 UL 서브프레임(2104)에서 LBT에 성공하고, HARQ 프로세스 ID #4의 UL 데이터를 송신한다.

도 21에서와 같이 단말이 특정 확장 UL 서브프레임에서 기지국에 의해 지시된 HARQ 프로세스 ID와는 다른 HARQ 프로세스 ID, 다시 말해서, 원래 할당된 UL 서브프레임에서 전송되지 못한 HARQ 프로세스 ID에 대해 UL 데이터를 송신하는 경우, 기지국이 해당 확장 UL 서브프레임에서 변경된 HARQ 프로세스 ID를 판별하여야 한다. 일 예로서 기지국은 비-확장 UL 서브프레임(들)에서 전송에 실패한 HARQ 프로세스 ID(들) 중 가장 앞선 HARQ 프로세스 ID를 사용하여 UL 데이터의 재전송을 수신할 수 있다.

도 22는 본 개시의 일 실시예에 따라 복수 프레임 자원 할당을 수행하기 위한 기지국의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 22를 참조하면, 과정 2205에서 기지국은 비면허 대역을 통한 UL 송신을 지원하기 위해 단말에게 복수 서브프레임(혹은 프레임)의 자원을 할당할 것인지를 판단한다. 만일 복수 서브프레임의 자원을 할당할 것으로 판단한 경우, 과정 2210에서 기지국은 복수 서브프레임의 자원에 대한 자원 할당을 지시하는 자원 할당 신호를 생성한다. 반면 복수 서브프레임의 자원을 할당할 필요가 없다고 판단한 경우, 과정 2220에서 기지국은 단일 서브프레임의 자원에 대한 자원 할당을 지시하는 자원 할당 신호를 생성한다. 과정 2215에서 기지국은 상기 자원 할당 신호를 적어도 하나의 UL 그랜트 혹은 다른 제어 신호에 포함하여 단말에게 전송한다. 상기 자원 할당 신호의 전송은 앞서 설명한 실시예들 중 적어도 하나에 따라 이루어질 수 있다. 또한 기지국은 단말이 비면허 대역을 사용하여 UL 데이터를 전송하는데 필요한 추가적인 정보, 예를 들어 시작 정보 및/또는 끝(길이) 정보와 송신 파라미터들을 UL 그랜트 혹은 다른 제어 신호에 실어 전송할 수 있다. 과정 2220에서 기지국은 상기 전송한 정보에 근거하여 할당된 서브프레임(들) 동안 단말로부터 비면허 대역을 통해 UL 데이터를 수신한다.

도 23은 본 개시의 일 실시예에 따라 복수 프레임 자원 할당을 수신하는 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 23을 참조하면, 과정 2305에서 단말은 기지국으로부터 UL 그랜트 혹은 다른 제어 신호를 통해 자원 할당 신호를 수신한다. 과정 2310에서 단말은 상기 수신된 신호를 기반으로 복수 서브프레임이 할당되었는지를 판단한다. 만일 복수 서브프레임이 할당되었으면, 과정 2315에서 단말은 상기 자원 할당 신호 및 다른 제어 신호를 기반으로 할당된 복수 서브프레임의 자원 위치를 식별한다. 반면 복수 서브프레임이 할당되지 않았다면, 과정 2325에서 단말은 상기 자원 할당 신호의 수신 시점 혹은 다른 제어 신호를 기반으로 할당된 단일 서브프레임의 자원 위치를 식별한다. 상기 자원 위치의 식별한 앞서 설명한 실시예들 중 적어도 하나에 따라 이루어질 수 있다. 과정 2320에서 단말은 상기 수신한 신호에 근거하여 할당된 서브프레임(들) 동안 비면허 대역을 통해 기지국으로 UL 데이터를 송신한다.

[블록 ACK]

단말이 기준 신호에 대한 채널 측정 보고를 전송하거나, 또는 데이터 송신에 대한 ACK/NACK 피드백을 전송하기 위해 PCell과 SCell 중 어느 기지국을 사용하느냐에 따라 다음 <표 3>과 같은 다양한 경우들이 있을 수 있다.

	채널 측정 보고	ACK/NACK 피드백
경우 I-1	PCell	PCell
경우 I-2	PCell	SCell
경우 II-1	SCell	PCell
경우 II-2	SCell	SCell

LAA 시스템이 FDD 모드로 구성된 경우, 하나의 주파수 대역은 하향링크 또는 상향링크 중 어느 하나로만 설정될 수 있으므로, 일반적인 시나리오에서 하나의 공유 대역은 기본적으로 하향링크를 위해 설정된다. FDD 모드에서는 상향링크로 설정되기 위한 다른 공유 대역이 필요하므로, 적어도 2개 이상의 공유 대역들에 대한 동시적인 무선자원 접속을 위한 동작이 요구된다. 즉, 단말은 두 개 이상의 공유 대역들 상에서 동작하여야 한다. 현재 LTE 규격의 CA 또는 혼합형 네트워크를 위한 동작에 따르면, 복수의 공유 대역들에 대해 LBT 수행을 지원하기가 쉽지 않다. 따라서 이러한 복잡한 동작을 피하기 위해서 단말은 상향링크를 위한 무선 자원 접속을 기존 PCell을 통해 수행할 수 있다.

LAA 시스템이 TDD 모드로 설정된 경우, 하나의 주파수 대역에서 하향링크와 상향링크가 모두 설정될 수 있으므로, 단말은 하향링크 서브프레임에 대한 채널 측정 보고 또는 ACK/NACK 피드백을 상향링크 서브프레임에서 전송할 수 있다. 하지만 흔히 하향링크 서브프레임들에 비해 상향링크 서브프레임들이 적게 설정되므로, 단말이 상향링크의 자원 획득에 실패하면 상향링크 송신이 수 개의 서브프레임들 뒤로 지연된다는 문제점이 발생한다. 따라서 단말은 상향링크 서브프레임을 비워두거나, 다음 하향링크 서브프레임의 일정 시간 전에 LBT 성공에 이은 예약(reservation) 신호를 송신할 수 있다. 이와 같이 상향링크 서브프레임을 사용하지 않는 경우, 단말은 FDD와 마찬가지로 상향링크 송신을 PCell에서 수행할 수 있다.

복수 서브프레임(또는 프레임)에 대한 자원할당을 지원하기 위해, 다음과 같은 2 가지 피드백 절차들 중 어느 하나가 사용될 수 있다.

1) 복수 프레임 자원 할당 신호를 수신한 단말은 개별 자원의 데이터 수신에 대해 피드백을 전송할 수 있다.

2) 복수 프레임 자원 할당 신호를 수신한 단말은 복수 자원의 데이터 수신에 대해 블록 피드백, 즉 블록(Block ACK)을 전송할 수 있다.

상기 피드백은 데이터 수신의 성공 여부만을 지시할 아니라, 기지국의 자원 점유 성공 여부에 따라 비연속적으로 송수신이 일어나는 경우를 고려하여 복수의 자원들 중 어느 자원들(서브프레임 또는 HARQ 프로세스)에서의 ACK/NACK인지에 대한 정보를 포함하여야 한다. 기지국은 이전 서브프레임에서 LBT 성공 여부에 대한 정보를 저장하고 있으며, 단말이 보고한 ACK/NACK가 실제 데이터 송신에 해당하는지를 확인하여 단말에 대한 재전송 동작을 적절히 조정하여 수행할 수 있다.

[주파수 재사용]

FBE의 경우, 동기가 일치한 기지국들은 주파수 재사용(즉 LTE에서 규정하는 reuse-1)을 이용한 신호 송신이 가능하다. LTE의 reuse-1은 모든 인접한 기지국들이 동일한 주파수 채널들을 사용하여 스펙트럼 효율(spectrum efficiency)을 최대화하는 것을 의미한다. LBT를 수행하기 위한 CCA 구간은 동일한 타이밍에서 구성되므로, 단말은 인접한 기지국들이 신호를 송신하지 않는 시점에 서빙 기지국으로부터의 신호를 수신할 수 있다. 따라서 LBT에 의해 주파수 채널이 비어 있으면 기지국들은 상기 주파수 채널에서 동시에 송신을 수행한다.

하지만 LBE의 경우, 기지국들은 랜덤하게 설정되는 백오프 카운터를 사용하게 되므로, 기지국들이 서로 다른 시점에 LBT를 수행하게 된다. 따라서 기지국은 이웃한 기지국이 특정 주파수 채널에서 먼저 신호를 보내고 있는 경우 송신을 수행하지 못하고 상기 주파수 채널이 빈 후에 다시 ECCA 동작을 수행하여야 한다. 동일 PLMN(Public Land Mobile Network)을 가지는 사업자에 속한 기지국들 간 동기가 일치한다고 하더라도, 상기한 문제를 해결하지 않으면 reuse-1을 사용하는 것이 불가능하다.

이를 위해 기지국들의 신호들은 단말이 동일 사업자에 속한 기지국들의 신호들을 구분할 수 있도록 구성될 수 있다. 일 실시예로서, LBT에 성공한 기지국은 송신되는 신호에 셀 ID 및 PLMN ID를 포함시킬 수 있다. 셀 ID 및 PLMN ID를 포함시키기 위해서, 기지국으로부터 송신되는 신호는 최소 67 us(micro second)의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 또는 SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 심볼들로 구성되어야 한다. 따라서 아무리 최소한으로 짧은 신호를 구성하더라도 기지국의 신호는 최소 20us 길이인 CCA 구간보다 길게 된다.

이를 해결하기 위해서 송신기(기지국 또는 단말)는 CCA 구간 동안 수신한 채널 세기 값 또는 수신전력 값을 메모리에 저장하고 동시에 이웃 기지국들로부터의 신호들을 수신하려고 시도한다. 만일 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 신호가 수신되면 송신기는 상기 수신한 신호의 전력 값을 계산하고, 앞서 저장한 CCA 구간들 동안 수신한 채널 세기 값으로 계산한 수신 전력 값, 또는 저장되어 있던 수신 전력 값에서 상기 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 수신 전력 값들의 합을 제거한다. 이와 같이, 송신기는 복수의 CCA 구간들 동안의 LBT 결과 계산된 수신 전력 값에 따라 백오프 카운터를 재조정한다. 이웃 기지국들으로부터의 수신 전력 값들의 합은 소정 시간 구간 동안 평균화될 수도 있다. 평균화된 수신 전력 값들의 합은, 이후 CCA 구간들에서 계산된 수신 전력 값들을 조정하는 데 사용된다. 이러한 동작을 반복적으로 수행하여 백오프 카운터가 0이 되면 송신기는 신호를 송신할 수 있다.

상기와 같이 이웃 기지국들로부터의 수신 신호들을 구분하지 않고 reuse-1을 달성하기 위해서는 다음과 같이 네트워크에 의한 제어가 수행된다.

사업자 네트워크 내 MME(mobility management entity) 또는 제어 서버는 복수의 기지국들을 하나의 그룹으로 설정한다. 기지국은 MME 또는 제어서버에 의해 또는 X2 인터페이스를 통해 그룹 내 기지국 간 정보 교환을 수행한다.

이하 비면허 대역을 이용한 통신에 있어서 주파수 재사용을 지원하기 위한 실시예를 설명한다.

1) MME 또는 제어 서버는 특정 기지국 그룹에 대해 백오프 카운터의 값 n을 [0,N]의 범위 내에서 랜덤하게 결정한다. 또는 상기 백오프 카운터 n은, 기지국 그룹 내 대표 기지국, 또는 복수의 기지국 그룹들 내 대표 기지국에 의해 결정될 수 있다. 상기 복수의 기지국들 또는 상기 복수 기지국 그룹들은 동일 사이트에 위치하거나 또는 다른 사이트에 위치할 수 있다.

2) MME 또는 제어 서버는 상기 백오프 카운터 n을 동일 그룹 내의 다른 k-1개의 기지국들에게 알려준다. 상기 다른 기지국들은 상기 백오프 카운터 n을 LBT를 위해 사용할 것으로 결정한다. 또는 상기 백오프 카운터 n은 기지국 그룹 내 혹은 기지국 그룹들 내 대표 기지국에 의해 다른 k-1개의 기지국에 설정될 수 있다.

3) 각 기지국은 상기 백오프 카운터를 기반으로 ECCA 구간에서 LBT를 수행하고 채널이 비어(idle) 있으면 상기 백오프 카운터를 감소한다.

4) ECCA 구간 도중 채널이 점유(busy)되었음을 인지한 기지국은, 현재의 백오프 카운터를 저장하고 LBT 동작을 정지(freeze)한 후, LBT가 정지(freezing)되었음을 MME, 제어 서버 또는 기지국 그룹(들) 내 대표 기지국에게 보고한다. 상기 LBT 정지의 보고는 상기 저장된 백오프 카운터의 값을 포함할 수 있다.

5-1) 기지국 그룹을 구성하는 k개의 기지국들 중 백오프 카운터가 0이 될 때까지의 모든 LBT 결과들이 유휴로 판정한 기지국은, 하향링크 송신을 수행하며, 다시 1)로 진행한다. 하향링크 송신을 수행한 기지국이 MME, 제어 서버 또는 기지국 그룹 내 대표 기지국에게 하향링크 송신을 수행하였음을 보고한다.

5-2) k개의 기지국들 모두가 ECCA 구간 내에서 LBT 정지(freezing)를 보고하였다면, MME, 제어 서버 또는 기지국 그룹 내 대표 기지국은 기지국 그룹 내 기지국들로부터 보고된 백오프 카운터의 값들 중에 가장 작은 백오프 카운터의 값으로 나머지 기지국들의 백오프 카운터를 재조정하기 위해, 상기 가장 작은 백오프 카운터의 값을 상기 k개의 기지국들에게 지시한다. 백오프 카운터의 재조정을 지시받은 각 기지국은 3)으로 진행하여 다시 LBT를 재개한다.

[다중 UL 그랜트 및 데이터 송신 절차]

도 24는 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 UL 그랜트 및 데이터를 통신하는 절차를 도시한 흐름도이다.

도 24를 참조하면, 과정 2405에서 기지국은 단말에게 비면허 대역을 통해 통신할 수 있는 복수의 UL 서브프레임들 #1,2,3,4를 할당하는 다중 UL(M-UL) 그랜트를 송신한다. UL 서브프레임 #1의 직전에 단말은 CCA 혹은 확장 CCA(ECCA)(2410)를 위한 LBT를 수행하여 성공하고, UL 데이터 #1,2를 UL 서브프레임 #1,2 동안 전송한다. 복수 서브프레임 스케줄링의 기본 단위가 2 서브프레임으로 설정되어 있다고 할 때, 단말은 UL 서브프레임 #3의 직전에 다시 CCA 혹은 확장 CCA(2415)를 위한 LBT를 수행하고, LBT에 성공할 시 UL 데이터 #3,4를 UL 서브프레임 #3,4 동안 전송한다. 과정 2420에서 기지국은 수신된 UL 데이터 #1,2,3,4에 대한 블록 ACK/NACK를 전송한다. 블록 ACK/NACK는 UL 데이터 #1,2,3,4에 대한 수신 성공/실패를 지시한다.

과정 2425에서 기지국은 단말에게 비면허 대역을 통해 통신할 수 있는 복수의 UL 서브프레임들 #1,2,3,4를 할당하는 다중 UL(M-UL) 그랜트를 송신한다. UL 서브프레임 #1의 직전에 단말은 CCA 혹은 확장 CCA(2435)를 위한 LBT를 시도하지만 실패한다. 그러면 단말은 UL 서브프레임들 #1,2 동안 전송을 수행하지 않고 대기한다. UL 서브프레임 #3의 직전에 CCA 혹은 확장 CCA(2435)를 위한 LBT를 시도하여 LBT에 성공한 경우, 단말은 UL 서브프레임 #3,4 동안 UL 데이터 #3,4를 전송할 수 있으며, 이후 기지국으로부터 블록 ACK/NACK(2440)를 수신한다. 한편 ACK/NACK을 Scell이 아니라 Pcell로 보내는 경우는 기존의 ACK/NACK 피드백 절차를 사용한다.

도 25는 본 개시의 일 실시예에 따라 블록 ACK/NACK를 송신하는 기지국의 동작을 도시한 흐름도이다.

도 25를 참조하면, 과정 2505에서 기지국은 단말을 위한 다중 UL(M-UL) 그랜트를 생성하고, 과정 2510에서 상기 다중 UL 그랜트를 전송한다. 과정 2515에서 기지국은 상기 다중 UL 그랜트에 의해 할당된 자원 위치에서 UL 데이터를 수신하고, 과정 2520에서 상기 UL 데이터의 수신에 성공하였는지 판단한다. 상기 UL 데이터가 수신되었다면, 과정 2525에서 기지국은 상기 UL 데이터의 오류 여부를 저장하고 과정 2530으로 진행한다. 과정 2530에서 기지국은 상기 UL 데이터의 오류 여부를 서브프레임 단위로 지시하는 블록 ACK/NACK를 단말로 송신한다.

한편, 과정 2520에서 UL 데이터가 수신되지 않았거나 과정 2525에서 오류 여부에 대한 정보가 저장된 이후, 과정 2535에서 기지국은 할당된 UL 서브프레임(들)이 더 이상 존재하는지 판단한다. 더 이상의 할당된 UL 서브프레임(들)이 존재한다면, 과정 2540에서 기지국은 다음 할당된 위치로 이동하고 과정 2515로 진행한다.

도 26은 본 개시의 일 실시예에 따라 블록 ACK/NACK를 수신하는 단말의 동작을 도시한 흐름도이다.

도 26을 참조하면, 과정 2605에서 단말은 다중 UL(M-UL) 그랜트를 수신하고, 상기 다중 UL 그랜트 및 필요하다면 다른 제어 신호를 이용하여 할당된 UL 서브프레임들을 판별한다. 과정 2610에서 단말은 할당된 UL 서브프레임의 직전에 CCA 혹은 ECCA를 위한 LBT를 시도하고, 과정 2615에서 LBT에 성공하였는지 판단한다. LBT에 성공하면, 과정 2620에서 단말은 이어지는 적어도 하나의 UL 서브프레임 동안 UL 데이터를 송신하고 과정 2625로 진행한다. 반면 LBT에 실패하였다면, 과정 2625로 바로 진행한다.

과정 2625에서 단말은 다음 CCA가 설정되어 있는지 판별하고, 다음 CCA가 설정되지 않았다면 과정 2635로 진행하여 상기 전송한 UL 데이터에 대한 블록 ACK/NACK를 수신한다. 반면 다음 CCA가 설정되어 있다면, 과정 2630에서 단말은 다음 CCA를 위한 구간으로 이동하고, 과정 2610으로 진행한다.

[히든 노드에 대한 스케줄링]

도 27은 본 개시의 일 실시예에 따라 Wi-Fi 네트워크의 히든 노드 문제를 설명하기 위한 도면이다.

도 27을 참조하면, 단말(UE)(2704)이 기지국(2702)으로부터 신호를 수신할 때, 기지국으로부터의 신호를 감지할 수 없는 위치의 Wi-Fi AP(2706)로부터의 신호를 동시에 수신할 수 있으며, 상기 AP(2706)로부터의 신호는 원하는 신호(즉 서빙 기지국의 신호)에 대해 간섭으로 작용한다. 이와 같이 기지국(2702)는 AP(2706)에게 히든 노드로 동작할 수 있으므로, 상기와 같은 상황을 히든 노드 문제라고 칭한다.

단말의 채널 측정에서 히든 노드 문제를 완화하기 위하여, 단말은 기지국의 자원 점유 여부를 채널 측정 시 고려할 수 있다.

따라서 다음과 같은 3 가지 상황에 대해 단말은 채널 측정을 수행할 수 있다. 채널 측정 결과는, 서빙 기지국의 신호에 대한 수신 신호 전력(reference signal received power: RSRP), 서빙 기지국의 신호와 간섭을 포함한 신호대 간섭잡음비(signal to interference and noise ratio: SINR), 수신 신호 품질(reference signal received quality: RSRQ), 또는 수신 전력 세기 지시자(received signal strength indicator: RSSI)를 포함할 수 있다.

1) 기지국이 자원을 점유하였고 단말이 자원을 할당받았을 때, 단말은 채널 측정을 수행하며, CRS 와 DRS 기반 RSRP와, RSRQ 및 RSSI를 모두 측정할 수 있다.

2) 기지국이 자원을 점유하였으나 단말이 자원을 할당받지 않았을 때, 단말은 채널 측정을 수행하며, CRS 기반 RSRP 및 RSSI를 측정할 수 있다.

3) 기지국이 자원을 점유하지 않았고 단말이 자원을 할당받지 않았을 때, 단말은 채널 측정을 수행하며, 이때 RSSI를 측정할 수 있다.

히든 노드가 존재한다면, 상기한 1) 및 2) 상황들의 경우 SINR은 (서빙 기지국의 신호전력)/{(히든 노드의 간섭 신호 전력)+(노이즈 전력)}와 같이 주어진다. 3)의 경우 서빙 기지국 신호가 없으므로, 단말은 {(모든 신호전력)+(노이즈 전력)}을 측정할 수 있다. 단말은 기지국이 자원을 점유한 시점에 측정한 RSSI_occupied와 자원을 점유하지 않은 시점에 측정한 RSSI_unoccupied를 구분할 수 있으며, RSSI_occupied와 RSSI_unoccupied의 차이인 RSSI_gap을 계산하고, 1)및 2) 상황들에서 SINR을 측정할 때, RSSI_gap을 고려하여 CQI 값을 보정한다.

도 28은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 장치 구성을 예시하는 도면이다.

도 28을 참조하면, 단말(2800)은 다른 장치, 일 예로 기지국과의 신호 송수신을 수행하기 위한 송신부(2815) 및 수신부(2820)를 포함하는 송수신부(2810)와, 단말(2800)의 모든 동작을 제어하는 제어부(2830)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 상술한 비면허 대역의 자원 할당을 위한 실시예들은 제어부(2830)에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 그러나, 제어부(2830) 및 송수신부(2810)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다.

도 29는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 장치 구성을 예시하는 도면이다.

도 29를 참조하면, 기지국(2900)은 다른 장치, 일 예로 단말 혹은 다른 기지국과의 신호 송수신을 수행하기 위한 송신부(2915) 및 수신부(2920)를 포함하는 송수신부(2910)와, 기지국(2900)의 모든 동작을 제어하는 제어부(2930)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 상술한 비면허 대역의 자원 할당을 위한 실시예들은 제어부(2930)에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 그러나, 제어부(2930) 및 송수신부(2910)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다.

도 1 내지 도 29가 예시하는 LAA 제어/데이터 신호 송신 방식, LAA 단말의 동작 절차, 자원 프레임 구성, 단말 및 기지국의 장치 구성들은 본 개시의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 상기 도 1 내지 도 26에 기재된 모든 구성, 엔터티, 또는 동작의 단계가 발명의 실시를 위한 필수구성요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성요소 만을 포함하여도 발명의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다.

앞서 설명한 기지국이나 단말의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 기지국 또는 단말 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 기지국 또는 단말 장치의 제어부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 엔터티, 기지국 또는 단말 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (13)

1. 비면허 대역을 지원하는 셀룰러 네트워크에서 장치가 수행하는 방법에 있어서,
   상기 비면허 대역에서 스케줄링된 복수의 서브프레임들의 개수를 지시하는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 단말에게 송신하는 단계;
   상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들의 개수를 지시하는 정보에 기초하여 상기 비면허 대역의 스케줄링된 서브프레임을 식별하는 단계; 및
   상기 스케줄링된 서브프레임에서 상기 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하향링크 제어 정보는,
   상기 스케줄링된 서브프레임에서 적어도 하나의 자원 블록을 지시하는 정보; 및
   상기 상향링크 데이터를 위한 MCS(modulation and coding scheme)에 관한 정보를 더 포함하는, 방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들의 시작 위치와 관련된 정보를 포함하는 상위 계층 시그널링 메시지를 송신하는 단계; 및
   상기 시작 위치 및 상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들의 개수를 지시하는 정보에 기초하여 상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들을 식별하는 단계를 더 포함하는, 방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 하향링크 제어 정보는 상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들을 나타내기 위한 타이밍 오프셋에 관한 정보를 더 포함하는, 방법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 하향링크 제어 정보는 상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들 중 하나의 서브프레임의 HARQ(hybrid automatic request repeat) 프로세스 식별자(ID)에 관한 정보를 포함하며,
   상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들 중 나머지 서브프레임의 HARQ 프로세스 ID는 상기 하나의 서브프레임의 HARQ 프로세스 ID로부터 후속하는 HARQ 프로세스 ID로 할당되는, 방법.
   
6. 비면허 대역을 지원하는 셀룰러 네트워크에서 단말이 수행하는 방법에 있어서,
   상기 비면허 대역에서 스케줄링된 복수의 서브프레임들의 개수를 지시하는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 수신하는 단계;
   상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들의 개수를 지시하는 정보에 기초하여 상기 비면허 대역의 스케줄링된 서브프레임을 식별하는 단계; 및
   상기 스케줄링된 서브프레임에서 상향링크 데이터를 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 하향링크 제어 정보는,
   상기 스케줄링된 서브프레임에서 적어도 하나의 자원 블록을 지시하는 정보; 및
   상기 상향링크 데이터를 위한 MCS(modulation and coding scheme)에 관한 정보를 더 포함하는, 방법.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들의 시작 위치와 관련된 정보를 포함하는 상위 계층 시그널링 메시지를 수신하는 단계; 및
   상기 시작 위치 및 상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들의 개수를 지시하는 정보에 기초하여 상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들을 식별하는 단계를 더 포함하는, 방법.
   
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 하향링크 제어 정보는 상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들을 나타내기 위한 타이밍 오프셋에 관한 정보를 더 포함하는, 방법.
   
10. 청구항 6에 있어서,
    상기 하향링크 제어 정보는 상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들 중 하나의 서브프레임의 HARQ(hybrid automatic request repeat) 프로세스 식별자(ID)에 관한 정보를 포함하며,
    상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들 중 나머지 서브프레임의 HARQ 프로세스 ID는 상기 하나의 서브프레임의 HARQ 프로세스 ID로부터 후속하는 HARQ 프로세스 ID로 할당되는, 방법.
    
11. 삭제
12. 비면허 대역을 지원하는 셀룰러 네트워크에서 동작하는 기지국 장치에 있어서,
    상기 비면허 대역에서 스케줄링된 복수의 서브프레임들의 개수를 지시하는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 단말에게 송신하고, 상기 비면허 대역의 스케줄링된 서브프레임에서 상기 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 송수신부; 및
    상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들의 개수를 지시하는 정보에 기초하여 상기 비면허 대역의 스케줄링된 서브프레임을 식별하는 제어부를 포함하는, 기지국 장치.
    
13. 비면허 대역을 지원하는 셀룰러 네트워크에서 동작하는 단말 장치에 있어서,
    상기 비면허 대역에서 스케줄링된 복수의 서브프레임들의 개수를 지시하는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 수신하고, 상기 비면허 대역의 스케줄링된 서브프레임에서 상향링크 데이터를 송신하는 송수신부; 및
    상기 복수의 스케줄링된 서브프레임들의 개수를 지시하는 정보에 기초하여 상기 비면허 대역의 스케줄링된 서브프레임을 식별하는 제어부를 포함하는, 단말 장치.

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