KR102659956B1 - 다중 캐리어 신호 전송 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 캐리어를 이용하여 신호를 전송하는 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 장치에 있어서, 통신 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 데이터를 전송하고자 하는 캐리어 세트를 위한 공용 백오프 카운터를 획득하되, 상기 캐리어 세트는 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어를 포함하고, 상기 획득된 공용 백오프 카운터를 이용하여 상기 각 콤포넌트 캐리어의 백오프를 수행하고, 상기 백오프가 완료된 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어를 통해 데이터를 동시에 전송하는 무선 통신 장치 및 이를 이용한 무선 통신 방법을 제공한다.

Description

다중 캐리어 신호 전송 방법, 장치 및 시스템{MULTI-CARRIER SIGNAL TRANSMISSION METHOD, DEVICE AND SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 다중 캐리어를 이용하여 신호를 전송하는 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.

최근 스마트 기기의 확산으로 인해 모바일 트래픽이 폭증함에 따라, 기존의 면허(licensed) 주파수 스펙트럼 또는 LTE-Licensed 주파수 대역만으로는 셀룰러 통신 서비스 제공을 위해 늘어나는 데이터 사용량을 감당하기 어려워지고 있다.

이 같은 상황에서 셀룰러 통신 서비스 제공을 위해 비면허(unlicensed) 주파수 스펙트럼 또는 LTE-Unlicensed 주파수 대역(예, 2.4GHz 대역, 5GHz 대역 등)을 사용하는 방안이 스펙트럼의 부족 문제에 대한 해결책으로 강구되고 있다.

그러나, 통신 사업자가 경매 등의 절차를 거쳐 독점적인 주파수 사용권을 확보하는 면허 대역과 달리, 비면허 대역에서는 일정 수준의 인접 대역 보호 규정만을 준수하면 다수의 통신 설비가 제한 없이 동시에 사용될 수 있다. 이로 인해, 셀룰러 통신 서비스에 비면허 대역을 사용하는 경우, 면허 대역에서 제공되던 수준의 통신 품질이 보장되기 어렵고, 기존에 비면허 대역을 이용하던 무선 통신 장치(예, 무선랜 장치)와의 간섭 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 비면허 대역에서 LTE 기술이 자리잡기 위해서 기존의 비면허 대역 장치와의 공존 방안 및 효율적으로 무선 채널을 공유하는 방안에 대한 연구가 선행적으로 이루어져야 한다. 즉, 비면허 대역에서 LTE 기술을 사용하는 장치가 기존의 비면허 대역 장치에 대해 영향을 주지 않도록 강력한 공존 메커니즘(Robust Coexistence Mechanism, RCM)이 개발되어야 한다.

본 발명의 목적은 무선 통신 시스템, 특히 셀룰러 무선 통신 시스템에서 효율적으로 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 특정 주파수 대역(예, 비면허 대역)에서 효율적으로 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다.

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

본 발명의 실시예에 따르면, 다음과 같은 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법이 제공된다.

먼저 본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 장치에 있어서, 통신 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 데이터를 전송하고자 하는 캐리어 세트를 위한 공용 백오프 카운터를 획득하되, 상기 캐리어 세트는 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어를 포함하고, 상기 획득된 공용 백오프 카운터를 이용하여 상기 각 콤포넌트 캐리어의 백오프를 수행하고, 상기 백오프가 완료된 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어를 통해 데이터를 동시에 전송하는 무선 통신 장치가 제공된다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 다중 캐리어를 이용한 데이터 통신 방법으로서, 데이터를 전송하려는 캐리어 세트를 위한 공용 백오프 카운터를 획득하는 단계, 상기 캐리어 세트는 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어를 포함하며; 상기 획득된 공용 백오프 카운터를 이용하여 상기 각 콤포넌트 캐리어의 백오프를 수행하는 단계; 상기 백오프가 완료된 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어를 통해 데이터를 동시에 전송하는 단계; 를 포함하는 데이터 통신 방법이 제공된다.

상기 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어의 백오프를 수행하는 중에 임의로 백오프 카운터를 줄이지 않는 셀프-디퍼럴을 수행된다.

상기 셀프-디퍼럴은 해당 콤포넌트 캐리어의 남은 백오프 카운터 값이 0보다 큰 경우에 수행된다.

상기 백오프가 완료된 제1 콤포넌트 캐리어에 기 설정된 디퍼 구간 동안의 추가적인 CCA를 수행하고, 상기 제1 콤포넌트 캐리어가 상기 디퍼 구간 동안 유휴 상태인 경우 제1 콤포넌트 캐리어를 통해 데이터를 전송한다.

상기 데이터의 동시 전송 시 상기 제1 콤포넌트 캐리어를 통해 데이터가 전송되지 않은 경우, 상기 디퍼 구간 동안의 추가적인 CCA 후에 데이터를 전송한다.

상기 디퍼 구간은 적어도 하나의 슬롯으로 구성된다.

상기 캐리어 세트의 각 콤포넌트 캐리어 별로 독립적으로 경쟁 윈도우 값이 설정되고, 상기 캐리어 세트의 모든 콤포넌트 캐리어의 경쟁 윈도우 값들 중 가장 큰 경쟁 윈도우 값 내에서 백오프 카운터가 획득되고, 상기 가장 큰 경쟁 윈도우 값 내에서 획득된 백오프 카운터가 상기 공용 백오프 카운터로 사용된다.

상기 캐리어 세트의 모든 콤포넌트 캐리어들을 위한 단일의 경쟁 윈도우 값을 설정되고, 상기 단일의 경쟁 윈도우 내에서 획득된 백오프 카운터가 상기 공용 백오프 카운터로 사용된다.

상기 백오프를 위한 에너지 검출 임계값은 동시에 전송될 데이터의 전체 대역폭 및 전체 전송 전력 중 적어도 하나에 기초하여 결정된다.

상기 전체 대역폭 대비 상기 전체 전송 전력 값이 낮을수록 상기 에너지 검출 임계값이 높게 설정된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템, 특히 셀룰러 무선 통신 시스템에서 효율적으로 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치가 제공된다. 또한, 특정 주파수 대역(예, 비면허 대역)에서 효율적으로 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치가 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 다중 캐리어 전송을 통한 데이터 전송이 수행될 수 있다. 이때, 기지국은 다중 캐리어 전송에 따른 시간 및 주파수 자원을 효율적으로 사용하고 데이터 전송 지연을 줄일 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조(Radio Frame Structure)의 일 예를 나타낸 것이다.
도 3은 무선 통신 시스템에서 하향링크(Downlink, DL)/상향링크(Uplink, UL) 슬롯 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6은 단일 캐리어 통신과 다중 캐리어 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 크로스 캐리어 스케줄링 기법이 적용되는 예를 도시한다.
도 8은 DRS(Discovery Reference Signal) 전송을 예시한다.
도 9 내지 도 11은 DRS로 사용되는 참조 신호의 구조를 예시한다.
도 12는 LAA(Licensed Assisted Access) 서비스 환경을 예시한다.
도 13은 LAA 서비스 환경에서 단말과 기지국의 배치 시나리오를 예시한다.
도 14은 기존에 비면허 대역에서 동작하는 통신 방식을 예시한다.
도 15 및 도 16은 DL 전송을 위한 LBT(Listen-Before-Talk) 과정을 예시한다.
도 17 및 도 18은 다중 캐리어 상에서 LBT-기반의 데이터 전송 방법을 나타낸다.
도 19는 기지국이 셀프-디퍼럴을 수행하는 일 실시예를 나타낸 순서도이다.
도 20은 도 19의 방법에 따라 기지국이 셀프-디퍼럴 수행 여부를 판단하는 일 실시예를 나타낸다.
도 21 및 도 22는 셀프-디퍼럴이 수행되는 캐리어를 예약된 신호로 보호하는 본 발명의 실시예들을 나타낸다.
도 23은 기지국이 셀프-디퍼럴을 취소하는 일 실시예를 나타낸다.
도 24 내지 도 26은 기지국이 셀프-디퍼럴의 지속 여부를 결정하는 본 발명의 추가적인 실시예를 나타낸다.
도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀프-디퍼럴 수행 방법을 나타낸다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 셀프-디퍼럴 수행 방법을 나타낸다.
도 29 및 도 30은 다중 캐리어 전송을 위한 LBT 수행 시 에너지 검출 임계값을 설정하는 본 발명의 실시예들을 나타낸다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말과 기지국의 구성을 예시한다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.

명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성이 특정 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이에 더하여, 특정 임계값을 기준으로 "이상" 또는 "이하"라는 한정 사항은 실시예에 따라 각각 "초과" 또는 "미만"으로 적절하게 대체될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이고 LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다. 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다. 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink, DL)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink, UL)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 작업을 수행한다(S101). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S102).

기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우, 단말은 기지국에 대해 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure, RACH)을 수행할 수 있다(S103~S106). 먼저, 단말은 물리 랜덤 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블을 전송하고(S103), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104). 단말에게 유효한 랜덤 액세스 응답 메시지가 수신된 경우, 단말은 상향링크 그랜트를 이용하여 자신의 식별자 등을 포함한 데이터를 기지국으로 전송한다(S105). 다음으로, 단말은 충돌 해결을 위해 기지국의 지시로서 PDCCH의 수신을 기다린다. 단말이 자신의 식별자를 통해 PDCCH를 수신한 경우(S106), 랜덤 액세스 과정은 종료된다.

이후, 단말은 일반적인 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S107) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S108)을 수행할 수 있다. 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 수신한다. DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보는 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)라고 지칭된다. UCI는 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative Acknowledgement), CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. UCI는 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송될 수 있다.

도 2는 무선 통신 시스템에 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 도 2(a)는 FDD(Frequency Division Duplex)용 프레임 구조를 나타내고, 도 2(b)는 TDD(Time Division Duplex)용 프레임 구조를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며, 10 개의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성될 수 있다. Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2 개의 슬롯으로 구성될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 하나의 무선프레임 내에서 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 하나의 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송 시간 간격(Transmission Time Interval, TTI)으로 정의된다. 시간 자원은 무선 프레임 번호/인덱스, 서브프레임 번호/인덱스(#0~#9) 및 슬롯 번호/인덱스(#0~#19)에 의해 구분될 수 있다.

무선 프레임은 듀플렉스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성(configure)될 수 있다. FDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되며, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되며, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다. TDD 무선 프레임은 하향링크와 상향링크의 스위칭을 위해 스페셜 서브프레임을 더 포함한다. 스페셜 서브프레임은 하향링크 시간 슬롯(Downlink Pilot Time Slot, DwPTS), 가드 구간(Guard Period, GP) 및 상향링크 시간 슬롯(Uplink Pilot Time Slot, UpPTS)으로 구성된다.

도 3은 하향/상향링크 슬롯의 구조를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 복수의 자원 블록(Resource Block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심볼, SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정규(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼을 포함한다. RB는 시간 도메인에서 N^DL/UL _symb개(예, 7개)의 연속하는 OFDM 심볼과, 주파수 도메인에서 N^RB _sc개(예, 12개)의 연속하는 서브캐리어로 정의된다. 하나의 OFDM 심볼과 하나의 서브캐리어로 구성된 자원을 자원요소(Resource Element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 하나의 RB는 N^DL/UL _symb*N^RB _sc개의 자원요소로 구성된다.

슬롯의 자원은 N^DL/UL _RB*N^RB _sc개의 서브캐리어와 N^DL/UL _symb개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원 격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 자원 격자 내의 각 RE는 슬롯 별로 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의된다. k는 주파수 도메인에서 0부터 N^DL/UL _RB*N^RB _sc-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터 N^DL/UL _symb-1까지 부여되는 인덱스이다. 여기서, N^DL _RB은 하향링크 슬롯에서의 자원 블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고, N^UL _RB은 UL 슬롯에서의 RB의 개수를 나타낸다. N^DL _RB와 N^UL _RB은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다. N^DL _symb은 하향링크 슬롯 내 심볼의 개수를 나타내며, N^UL _symb은 UL 슬롯 내 심볼의 개수를 나타낸다. N^RB _sc는 하나의 RB를 구성하는 서브캐리어의 개수를 나타낸다. 안테나 포트당 1 개의 자원 격자가 있다.

도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.

도 4를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1~3 (혹은, 2~4)개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고, 나머지 13~11 (혹은, 12~10)개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. R1~R4는 안테나 포트 0~3에 대한 참조 신호를 나타낸다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 등이 있다. 데이터 영역에 할당되는 데이터 채널로는 PDSCH 등이 있다. EPDCCH(Enhanced PDCCH)가 설정된 경우, 데이터 영역에서 PDSCH와 EPDCCH는 FDM(Frequency Division Multiplexing)으로 다중화 된다.

PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. n은 1 (혹은, 2) 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging Channel) 및 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)의 자원 할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트, HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH 및 DL-SCH의 데이터(즉, 전송블록(transport block))는 PDSCH를 통해 전송된다. 기지국과 단말은 일반적으로 특정 제어 정보 또는 특정 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.

PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH/EPDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, PDCCH/EPDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 DCI 포맷 즉, 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH/EPDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH/EPDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH/EPDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.

도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.

도 5를 참조하면, 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다. PUCCH는 제어 영역에 할당되며 UCI를 나른다. PUSCH는 데이터 영역에 할당되며 사용자 데이터를 나른다.

PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.

- SR(Scheduling Request): UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.

- HARQ-ACK: PDCCH에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. 코드워드는 전송블록의 부호화된 형태이다. HARQ-ACK은 PDCCH 혹은 PDSCH가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX를 포함한다. DTX는 단말이 PDCCH (혹은, SPS(Semi-persistent scheduling) PDSCH)를 놓친 경우를 나타내고, NACK/DTX는 NACK 또는 DTX를 의미한다. HARQ-ACK은 HARQ-ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.

- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI 및 PMI를 포함한다.

표 1은 PUCCH 포맷(format)과 UCI의 관계를 나타낸다.

이하, 캐리어 집성(carrier aggregation)에 관해 설명한다. 캐리어 집성은 무선 통신 시스템이 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여, 복수의 주파수 블록을 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하는 방법을 의미한다. 캐리어 집성으로 전체 시스템 대역을 확장한 경우에 각 단말과의 통신에 사용되는 주파수 대역은 콤포넌트 캐리어(Component Carrier, CC) 단위로 정의된다.

도 6은 단일 캐리어 통신과 다중 캐리어 통신을 설명하기 위한 도면이다. 도 6(a)는 단일 캐리어의 서브프레임 구조를 도시하고, 도 6(b)는 캐리어 집성된 다중 캐리어의 서브프레임 구조를 도시한다.

도 6(a)를 참조하면, 단일 캐리어 시스템에서 기지국과 단말은 하나의 DL 대역과 이에 대응하는 하나의 UL 대역을 통해 데이터 통신을 수행한다. DL/UL 대역은 복수의 직교하는 서브캐리어로 분할되며, 각 주파수 대역은 하나의 캐리어 주파수 상에서 동작한다. FDD에서 DL/UL 대역은 각각 서로 다른 캐리어 주파수 상에서 동작하고, TDD 에서 DL/UL 대역은 동일한 캐리어 주파수 상에서 동작한다. 캐리어 주파수는 주파수 대역의 중심 주파수(center frequency)를 의미한다

도 6(b)를 참조하면, 캐리어 집성은 복수의 캐리어 주파수를 사용하여 DL/UL 통신을 수행하는 점에서, 복수의 서브캐리어로 분할된 기본 주파수 대역을 하나의 캐리어 주파수에 실어 DL/UL 통신을 수행하는 OFDM 시스템과 구분된다. 도 6(b)를 참조하면, UL 및 DL에 각각 3 개의 20MHz CC들이 모여서 60MHz의 대역폭이 지원될 수 있다. CC들은 주파수 도메인에서 서로 인접하거나 비-인접할 수 있다. 편의상, 도 6(b)는 UL CC의 대역폭과 DL CC의 대역폭이 모두 동일하고 대칭인 경우를 도시하고 있으나, 각 CC의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. 또한, UL CC의 개수와 DL CC의 개수가 다른 비대칭적 캐리어 집성도 가능하다. DL/UL CC(들)은 단말 별로 독립적으로 할당/구성되며(configured), 단말에게 할당/구성된 DL/UL CC(들)는 해당 단말의 서빙(serving) UL/DL CC(들)라고 지칭된다.

기지국은 단말의 서빙 CC들 중 일부 또는 전부를 활성화(activate)하거나, 일부 CC를 비활성화(deactivate) 할 수 있다. 기지국이 단말에게 CC(들)을 할당하면, 단말에 대한 CC 할당이 전면 재구성되거나, 단말이 핸드오버를 하지 않는 한, 해당 단말에 대해 구성된 CC(들) 중 적어도 하나의 특정 CC는 비활성화 되지 않는다. 항상 활성화 되는 특정 CC를 PCC(Primary CC)라고 칭하고, 기지국이 자유롭게 활성화/비활성화 할 수 있는 CC를 SCC(Secondary CC)라고 칭한다. PCC와 SCC는 제어 정보를 기준으로 구분될 수도 있다. 예를 들어, 특정 제어 정보는 특정 CC를 통해서만 송수신 되도록 설정될 수 있는데, 이러한 특정 CC를 PCC로 지칭하고, 나머지 CC(들)을 SCC(s)로 지칭할 수 있다. PUCCH는 PCC 상에서만 전송된다.

3GPP는 무선 자원을 관리하기 위해 셀(Cell)의 개념을 사용한다. 셀은 DL 자원과 UL 자원의 조합, 즉, DL CC와 UL CC의 조합으로 정의된다. 셀은 DL 자원 단독, 또는 DL 자원과 UL 자원의 조합으로 구성될 수 있다. 캐리어 집성이 지원되는 경우, DL 자원(또는, DL CC)의 캐리어 주파수와 UL 자원(또는, UL CC)의 캐리어 주파수 사이의 링키지(linkage)는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, 시스템 정보 블록 타입2(System Information Block Type2, SIB2) 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 지시될 수 있다. 캐리어 주파수는 각 셀 혹은 CC의 중심 주파수를 의미한다. PCC에 대응되는 셀을 PCell(Primary Cell)로 지칭하고, SCC에 대응되는 셀을 SCell(Secondary Cell)로 지칭한다. 하향링크에서 PCell에 대응하는 캐리어는 DL PCC이고, 상향링크에서 PCell에 대응하는 캐리어는 UL PCC이다. 유사하게, 하향링크에서 SCell에 대응하는 캐리어는 DL SCC이고, 상향링크에서 SCell에 대응하는 캐리어는 UL SCC이다. 단말 성능(capability)에 따라, 서빙 셀(들)은 하나의 PCell과 0 이상의 SCell로 구성될 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 집성이 설정되지 않았거나 캐리어 집성을 지원하지 않는 단말의 경우, PCell로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다.

도 7은 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되는 예를 도시한다. 크로스 캐리어 스케줄링이 설정된 경우, 제1 CC를 통해 전송되는 제어 채널은 캐리어 지시자 필드(Carrier Indicator Field, CIF)를 이용하여 제1 CC 혹은 제2 CC를 통해 전송되는 데이터 채널을 스케줄링 할 수 있다. CIF는 DCI 내에 포함된다. 다시 말해, 스케줄링 셀(scheduling Cell)이 설정되고, 스케줄링 셀의 PDCCH 영역에서 전송되는 DL 그랜트/UL 그랜트는 피스케줄링 셀(scheduled cell)의 PDSCH/PUSCH를 스케줄링 한다. 즉, 복수의 콤포넌트 캐리어에 대한 검색 영역이 스케줄링 셀의 PDCCH 영역에 존재한다. PCell은 기본적으로 스케줄링 셀이고, 특정 SCell이 상위 계층에 의해 스케줄링 셀로 지정될 수 있다.

도 7은 3개의 DL CC가 병합되었다고 가정한다. 여기서 DL 콤포넌트 캐리어 #0은 DL PCC(혹은, PCell)로 가정하며, DL 콤포넌트 캐리어 #1 및 DL 콤포넌트 캐리어 #2는 DL SCC(혹은, SCell)로 가정한다. 또한, DL PCC가 PDCCH 모니터링 CC로 설정되었다고 가정한다. CIF가 디스에이블 되면, 각각의 DL CC는 LTE PDCCH 규칙에 따라 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH만을 전송할 수 있다(논-크로스-캐리어 스케줄링, 셀프-캐리어 스케줄링). 반면, 단말-특정 (또는 단말-그룹-특정 또는 셀-특정) 상위 계층 시그널링에 의해 CIF가 인에이블 되면, 특정 CC(예, DL PCC)는 CIF를 이용하여 DL CC A의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH뿐만 아니라 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH도 전송할 수 있다(크로스-캐리어 스케줄링). 반면, 다른 DL CC에서는 PDCCH가 전송되지 않는다.

이하, 도 8 내지 도 11을 참조하여 면허 대역에서의 DRS 전송에 대해 설명한다. 도 8은 DRS 전송을 예시하고, 도 9 내지 도 11은 DRS로 사용되는 참조 신호의 구조를 예시한다. 편의상, 면허 대역에서의 DRS를 Rel-12 DRS라고 지칭한다. DRS는 스몰 셀 온/오프를 지원하며, 어떤 단말에 대해서도 활성화 되지 않은 SCell은 DRS 주기적 전송을 제외하고는 꺼질 수 있다. 또한, DRS에 기반하여, 단말은 셀 식별 정보 획득, RRM(Radio Resource Management) 측정, 하향링크 동기 획득을 수행할 수 있다.

도 8을 참조하면, DMTC(Discovery Measurement Timing Configuration)는 단말이 DRS 수신을 기대하는 시간 윈도우를 나타낸다. DMTC는 6ms로 고정된다. DMTC 주기(period)는 DMTC의 전송 주기이며, 40ms, 80ms 또는 160ms일 수 있다. DMTC의 위치는 DMTC 전송 주기와 DMTC 오프셋 (서브프레임 단위)에 의해 특정되며, 이들 정보는 상위 계층 시그널링(예, RRC 시그널링)을 통해 단말에게 전달된다. DRS 전송은 DMTC 내의 DRS 기회(occasion)에서 발생한다. DRS 기회는 40ms, 80ms 또는 160ms의 전송 주기를 가지며, 단말은 DMTC 주기마다 하나의 DRS 기회가 있다고 가정할 수 있다. DRS 기회는 FDD 무선 프레임에서 1~5개의 연속된 서브프레임으로 구성되고, TDD 무선 프레임에서 2~5개의 연속된 서브프레임으로 구성된다. DRS 기회의 길이는 상위 계층 시그널링(예, RRC 시그널링)을 통해 단말에게 전달된다. 단말은 DRS 기회 내의 하향링크 서브프레임에서 DRS 존재를 가정할 수 있다. DRS 기회는 DMTC 내의 어느 곳에도 존재할 수 있지만, 단말은 셀로부터 전송되는 DRS들의 전송 간격이 고정된 것으로 기대한다(즉, 40ms, 80ms 또는 160ms). 즉, DMTC 내에서 DRS 기회의 위치는 셀 별로 고정된다. DRS는 아래와 같이 구성된다.

- 안테나 포트 0의 CRS(Cell-specific Reference Signal)(도 9 참조): DRS 기회 내의 모든 하향링크 서브프레임 내, 및 모든 스페셜 서브프레임의 DwPTS 내에 존재한다. CRS는 서브프레임의 전 대역에서 전송된다.

- PSS(Primary Synchronization Signal)(도 10 참조): FDD 무선 프레임의 경우 DRS 기회 내의 첫 번째 서브프레임, 또는 TDD 무선 프레임의 경우 DRS 기회 내의 두 번째 서브프레임 내에 존재한다. PSS는 서브프레임의 7번째 (혹은 6번째) OFMDA 심볼에서 전송되며 중심 주파수에 가까운 6개 RB(=72개 부반송파)에 맵핑된다.

- SSS(Secondary Synchronization Signal)(도 10 참조): DRS 기회 내의 첫 번째 서브프레임 내에 존재한다. SSS는 서브프레임의 6번째 (혹은 5번째) OFMDA 심볼에서 전송되며 중심 주파수에 가까운 6개 RB(=72개 부반송파)에 맵핑된다.

- 논-제로-파워 CSI(Channel State Information)-RS(도 11 참조): DRS 기회 내의 0개 이상의 서브프레임 내에 존재한다. 논-제로-파워 CSI-RS의 위치는 CSI-RS 포트의 개수 및 상위 계층 구성 정보에 따라 다양하게 구성된다.

도 8은 단말의 입장에서 주파수 별로 DRS 수신 시점을 별도의 DMTC로 설정한 경우를 예시한다. 도 8을 참조하면, 주파수 F1의 경우 40ms 마다 2ms 길이의 DRS 기회가 전송되고, 주파수 F2의 경우 80ms 마다 3ms 길이의 DRS 기회가 전송되고, 주파수 F3의 경우 80ms 마다 4ms 길이의 DRS 기회가 전송된다. 단말은 DMTC에서 DRS 기회의 시작 위치를 SSS를 포함하는 서브프레임으로부터 알 수 있다. 여기서, 주파수 F1~F3은 각각 대응되는 셀로 대체될 수 있다.

실시예: 비면허 대역에서의 DRS 전송 방안

도 12는 LAA(Licensed Assisted Access) 서비스 환경을 예시한다.

도 12를 참조하면, 기존의 면허 대역에서의 LTE 기술(11) 및 최근 활발히 논의되고 있는 비면허 대역에서의 LTE 기술(12)인 LTE-U(LTE-Unlicensed) 혹은 LAA가 접목된 서비스 환경이 사용자에게 제공될 수 있다. 예를 들어, LAA 환경에서 면허 대역에서의 LTE 기술(11)과 비면허 대역에서의 LTE 기술(12)은 캐리어 집성 등의 기술을 이용하여 통합될 수 있고, 이는 네트워크 용량 확장에 기여할 수 있다. 또한, 상향링크 데이터보다 하향링크 데이터가 더 많은 비대칭 트래픽 구조에서 LAA는 다양한 요구나 환경에 맞추어 최적화된 LTE 서비스를 제공할 수 있다. 편의상, 면허 대역에서의 LTE 기술을 LTE-L(LTE-Licensed)라고 지칭하고, 비면허 대역에서의 LTE 기술을 LTE-U(LTE-Unlicensed) 또는 LAA라고 지칭한다.

도 13은 LAA 서비스 환경에서 단말과 기지국의 배치 시나리오를 예시한다. LAA 서비스 환경이 타겟으로 하는 주파수 대역은 고주파 특성으로 인해 무선 통신 도달 거리가 길지 않다. 이를 고려하면, 기존 LTE-L 서비스와 LAA 서비스가 공존하는 환경에서 단말과 기지국의 배치 시나리오는 오버레이 모델(overlay model) 또는 코-로케이티드 모델(co-located model)일 수 있다.

오버레이 모델에서 매크로 기지국은 면허 대역 캐리어를 이용하여 매크로 영역(32) 내 X 단말 및 X' 단말과 무선 통신을 수행하고, 다수의 RRH(Radio Remote Head)와 X2 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 각 RRH는 비면허 대역 캐리어를 이용하여 일정 영역(31) 내 X 단말 또는 X' 단말과 무선 통신을 수행할 수 있다. 매크로 기지국과 RRH의 주파수 대역은 서로 상이하여 상호 간섭이 없으나, 캐리어 집성을 통해 LAA 서비스를 LTE-L 서비스의 보조적인 하향링크 채널로 사용하기 위해 매크로 기지국과 RRH간에는 X2 인터페이스를 통해 빠른 데이터 교환이 이뤄져야 한다.

코-로케이티드 모델에서 피코/펨토 기지국은 면허 대역 캐리어와 비면허 대역 캐리어를 동시에 이용하여 Y 단말과 무선 통신을 수행할 수 있다. 다만, 피코/펨토 기지국이 LTE-L 서비스와 LAA 서비스를 함께 사용하는 것은 하향링크 전송 시로 제한될 수 있다. LTE-L 서비스의 커버리지(33)와 LAA 서비스의 커버리지(34)는 주파수 대역, 전송 파워 등에 따라 상이할 수 있다.

비면허 대역에서 LTE 통신을 하는 경우, 해당 비면허 대역에서 통신하는 기존의 장비(예, 무선랜(Wi-Fi) 장비)들은 LAA 메시지 또는 데이터를 복조할 수 없다. 따라서, 기존이 장비들은 LAA 메시지 또는 데이터를 일종의 에너지로 판단하여 에너지 디텍션(혹은 검출) 기법에 의해 간섭 회피 동작을 수행할 수 있다. 즉, LAA 메시지 또는 데이터에 대응하는 에너지가 -62dBm 혹은 특정 ED (Energy Detection) 임계값보다 작은 경우, 무선랜 장비들은 해당 메시지 또는 데이터를 무시하고 통신할 수 있다. 이로 인해, 비면허 대역에서 LTE 통신을 하는 단말 입장에서는 무선랜 장비들에 의해 빈번하게 간섭을 받을 수 있다.

따라서, LAA 기술/서비스를 효과적으로 구현하기 위해서 특정 시간 동안 특정 주파수 대역을 할당 또는 예약해 둘 필요가 있다. 그러나, 비면허 대역을 통해 통신하는 주변 장비들이 에너지 디텍션 기법에 기반하여 접속을 시도하므로, 효율적인 LAA 서비스가 어렵다는 문제점이 있다. 따라서, LAA 기술이 자리잡기 위해서 기존의 비면허 대역 장치와의 공존 방안 및 효율적으로 무선 채널을 공유하는 방안에 대한 연구가 선행되어야 한다. 즉, LAA 장치가 기존의 비면허 대역 장치에게 영향을 주지 않는 강력한 공존 메커니즘이 개발되어야 한다.

도 14는 기존에 비면허 대역에서 동작하는 통신 방식(예, 무선랜)을 예시한다. 비면허 대역에서 동작하는 장치는 대부분 LBT(Listen-Before-Talk) 기반으로 동작하므로, 데이터 전송 전에 채널을 센싱하는 클리어 채널 평가(Clear Channel Assessment, CCA)를 수행한다.

도 14를 참조하면, 무선랜 장치(예, AP, STA)는 데이터를 전송하기 전에 캐리어 센싱을 수행하여 채널이 사용 중(busy)인지 체크한다. 데이터를 전송하고자 하는 채널에서 일정 세기 이상의 무선 신호가 감지되면, 해당 채널은 사용 중인 것으로 판별되고, 무선랜 장치는 해당 채널에 대한 액세스를 지연한다. 이러한 과정을 클리어 채널 평가라고 하며, 신호 감지 유무를 결정하는 신호 레벨을 CCA 임계값(CCA threshold)이라고 한다. 한편, 해당 채널에서 무선 신호가 감지되지 않거나, CCA 임계값 보다 작은 세기의 무선 신호가 감지될 경우, 상기 채널은 유휴(idle) 상태인 것으로 판별된다.

채널이 유휴 상태(idle)로 판별되면, 전송할 데이터가 있는 단말은 디퍼 기간(defer period)(예, AIFS(Arbitration InterFrame Space), PIFS(PCF IFS) 등) 뒤에 백오프 절차를 수행한다. 디퍼 기간은 채널이 유휴 상태가 된 후, 단말이 기다려야 하는 최소 시간을 의미한다. 백오프 절차는 단말이 디퍼 기한 이후에 임의의 시간 동안 더 기다리게 한다. 예를 들어, 단말은 경쟁 윈도우(Contention Window, CW) 내에서 해당 단말에게 할당된 난수(random number) 만큼의 슬롯 타임을 상기 채널이 유휴 상태인 동안 감소시켜가며 대기하고, 슬롯 타임을 모두 소진한 단말은 해당 채널에 대한 액세스를 시도할 수 있다.

채널에 성공적으로 액세스하면, 단말은 상기 채널을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 데이터 전송이 성공하면, CW 사이즈(CWS)는 초기 값(CWmin)으로 리셋된다. 반면, 데이터 전송이 실패하면 CWS는 2배로 증가한다. 이에 따라, 단말은 이전 난수 범위의 2배 범위 내에서 새로운 난수를 할당 받아 다음 CW에서 백오프 절차를 수행한다. 무선랜에서는 데이터 전송에 대한 수신 응답 정보로서 ACK만 정의되어 있다. 따라서, 데이터 전송에 대해 ACK이 수신된 경우 CWS는 초기 값으로 리셋되고, 데이터 전송에 대해 피드백 정보가 수신되지 않은 경우 CWS는 2배가 된다.

상술한 바와 같이, 기존에 비면허 대역에서의 통신은 대부분 LBT 기반으로 동작하므로, LTE도 기존 장치와의 공존을 위해 LAA에서 LBT를 고려하고 있다. 구체적으로, LTE에서 비면허 대역 상의 채널 액세스 방법은 LBT 유무/적용 방식에 따라 다음의 4개 카테고리로 구분될 수 있다.

● Category 1: No LBT

- Tx 엔티티(entity)에 의한 LBT 절차가 수행되지 않는다.

● Category 2: LBT without random back-off

- Tx 엔티티가 채널 상에 전송하기 전에 채널이 유휴 상태로 센싱되어야 하는 시간 구간이 결정되어 있다. 랜덤 백-오프는 수행되지 않는다.

● Category 3: LBT with random back-off with a CW of fixed size

- 고정 사이즈의 CW를 이용하여 랜덤 백-오프를 수행하는 LBT 방법이다. Tx 엔티티는 CW 내에서 난수 N을 가지며, N의 최소/최대 값에 의해 CW 사이즈가 정의된다. CW 사이즈는 고정된다. 난수 N은 Tx 엔티티가 채널 상에 전송하기 전에 채널이 유휴 상태로 센싱되어야 하는 시간 구간을 결정하는데 사용된다.

● Category 4: LBT with random back-off with a CW of variable size

- 가변 사이즈의 CW를 이용하여 랜덤-백오프를 수행하는 LBT 방법이다. Tx 엔티티는 CW 내에서 난수 N을 가지고, N의 최소/최대 값에 의해 CW 사이즈가 정의된다. Tx 엔티티는 난수 N을 생성할 때 CW 사이즈를 바꿀 수 있다. 난수 N은 Tx 엔티티가 채널 상에 전송하기 전에 채널이 유휴 상태로 센싱되어야 하는 시간 구간을 결정하는데 사용된다.

도 15 내지 도 16은 category 4 LBT에 기반한 DL 전송 과정을 예시한다. category 4 LBT는 Wi-Fi와의 공정한 채널 액세스를 보장하기 위해 사용될 수 있다. 도 15 내지 도 16을 참조하면, LBT 과정은 ICCA(Initial CCA)와 ECCA(Extended CCA)를 포함한다. ICCA에서는 랜덤 백-오프가 수행되지 않으며, ECCA에서는 가변 사이즈의 CW를 이용하여 랜덤 백-오프가 수행된다. ICCA는 신호 전송이 필요한 시점에 채널이 유휴 상태인 경우에 적용되고, ECCA는 신호 전송이 필요한 시점에 채널이 사용 중이거나 바로 전에 DL 전송이 있는 경우에 적용된다. 즉, ICCA를 통해 채널이 유휴 상태인지 판단하고, ICCA 구간(period) 이후에 데이터 전송이 수행된다. 만일, 간섭 신호가 인지되어 데이터 전송을 못하는 경우에는 랜덤 백오프 카운터를 설정한 후에 디퍼 기간(defer period) + 백오프 카운터를 통해 데이터 전송 시점을 획득할 수 있다.

도 15를 참조하면, 신호 전송 과정은 다음과 같이 수행될 수 있다.

Initial CCA

- S202: 기지국은 채널이 유휴 상태에 있는 것을 확인한다.

- S204: 기지국은 신호 전송이 필요한지 확인한다. 신호 전송이 필요 없는 경우 S202로 돌아가며, 신호 전송이 필요한 경우 S206으로 진행된다.

- S206: 기지국은 ICCA 디퍼 기간(B_CCA) 동안 채널이 유휴 상태인지 확인한다. ICCA 디퍼 기간은 설정 가능하다(configurable). 구현 예로, ICCA 디퍼 기간은 16㎲ 구간과 n개의 연속적인 CCA 슬롯으로 구성될 수 있다. 여기서, n은 양의 정수이고, 하나의 CCA 슬롯 구간은 9 ㎲일 수 있다. CCA 슬롯의 개수는 QoS 클래스에 따라 다르게 설정될 수 있다. ICCA 디퍼 기간은 Wi-Fi의 디퍼 기간(예, DIFS, AIFS)을 고려하여 적절한 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, ICCA 디퍼 기간은 34us일 수 있다. ICCA 디퍼 기간 동안 채널이 유휴 상태이면, 기지국은 신호 전송 과정을 수행할 수 있다(S208). ICCA 디퍼 기간 중에 채널이 사용 중으로 판별되면, S212로 진행한다(ECCA).

- S208: 기지국은 신호 전송 과정을 수행할 수 있다. 신호 전송이 없으면 S202로 진행되며(ICCA), 신호 전송이 있으면 S210으로 진행된다. S218에서 백-오프 카운터 N이 0에 도달하여 S208이 수행되는 경우에도 신호 전송이 없으면 S202로 진행되고(ICCA), 신호 전송이 있으면 S210으로 진행된다.

- S210: 추가 신호 전송이 필요 없는 경우 S202로 진행되며(ICCA), 추가 신호 전송이 필요한 경우 S212로 진행된다(ECCA).

Extended CCA

- S212: 기지국은 CW 내에서 난수 N을 생성한다. N은 백-오프 과정에서 카운터로 사용되며, [0, q-1]로부터 생성된다. CW는 q개의 ECCA 슬롯으로 구성되고, ECCA 슬롯 사이즈는 9㎲ 또는 10㎲일 수 있다. CW 사이즈(CWS)는 q로 정의되며 S214에서 가변될 수 있다. 이후, 기지국은 S216으로 진행한다.

- S214: 기지국은 CWS를 업데이트 할 수 있다. CWS q는 X와 Y 사이의 값으로 업데이트 될 수 있다. X, Y값은 설정 가능한(configurable) 파라미터이다. CWS 업데이트/조정은 N 생성 시마다 매번 수행되거나(동적 백-오프), 일정 시간 간격을 두고 반-정적으로 수행될 수 있다(반-정적 백-오프). CWS는 지수(exponential) 백-오프 또는 이진(binary) 백-오프에 기반하여 업데이트/조정될 수 있다. 즉, CWS는 2의 자승 또는 2의 배수 형태로 업데이트/조정될 수 있다. PDSCH 전송과 관련하여, CWS는 단말의 피드백/리포트(예, HARQ ACK/NACK)에 기반하여 업데이트/조정되거나, 기지국 센싱에 기반하여 업데이트/조정될 수 있다.

- S216: 기지국은 ECCA 디퍼 기간(DeCCA) 동안 채널이 유휴 상태인지 확인한다. ECCA 디퍼 기간은 설정 가능하다. 구현 예로, ECCA 디퍼 기간은 16㎲ 구간과 n개의 연속적인 CCA 슬롯으로 구성될 수 있다. 여기서, n은 양의 정수이고, 하나의 CCA 슬롯 구간은 9 ㎲일 수 있다. CCA 슬롯의 개수는 QoS 클래스에 따라 다르게 설정될 수 있다. ECCA 디퍼 기간은 Wi-Fi의 디퍼 기간(예, DIFS, AIFS)을 고려하여 적절한 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, ECCA 디퍼 기간은 34us일 수 있다. ECCA 디퍼 기간 동안 채널이 유휴 상태이면, 기지국은 S218로 진행한다. ECCA 디퍼 기간 중에 채널이 사용 중으로 판별되면, 기지국은 S216을 반복한다.

- S218: 기지국은 N이 0인지 확인한다. N이 0이면, 기지국은 신호 전송 과정을 수행할 수 있다(S208). 이 경우(즉, N=0), 기지국은 바로 전송을 수행하지 않고, 적어도 하나의 슬롯 동안 CCA 체크를 수행함으로써 ECCA 과정을 지속할 수 있다. N이 0이 아니면(즉, N>0), S220으로 진행한다.

- S220: 기지국은 하나의 ECCA 슬롯 구간(T) 동안 채널을 센싱한다. ECCA 슬롯 사이즈는 9㎲ 또는 10㎲이고, 실제 센싱 시간은 적어도 4㎲일 수 있다.

- S222: 채널이 유휴 상태인 것으로 판별되면 S224로 진행한다. 채널이 사용 중인 것으로 판별되면 S216으로 돌아간다. 즉, 하나의 ECCA 디퍼 기간이 채널이 유휴 상태인 후에 다시 적용되며, ECCA 디퍼 기간 동안에 N은 카운트 다운되지 않는다.

- S224: N을 1만큼 감소시킨다(ECCA 카운트 다운).

도 16은 도 15의 전송 과정과 실질적으로 동일/유사하며 구현 방식에 따른 차이가 있다. 따라서, 자세한 사항은 도 15의 내용을 참조할 수 있다.

Initial CCA

- S302: 기지국은 신호 전송이 필요한지 확인한다. 신호 전송이 필요 없는 경우 S302가 반복되며, 신호 전송이 필요한 경우 S304로 진행된다.

- S304: 기지국은 슬롯이 유휴 상태에 있는지 확인한다. 슬롯이 유휴 상태이면 S306으로 진행하고, 슬롯이 사용 중이면 S312로 진행한다(ECCA). 슬롯은 도 15에서 CCA 슬롯에 대응할 수 있다.

- S306: 기지국은 디퍼 기간(D) 동안 채널이 유휴 상태인지 확인한다. D는 도 15에서 ICCA 디퍼 기간에 대응할 수 있다. 디퍼 기간 동안 채널이 유휴 상태이면, 기지국은 신호 전송 과정을 수행할 수 있다(S308). 디퍼 기간 중에 채널이 사용 중으로 판별되면, S304로 진행한다.

- S308: 기지국은 필요하면 신호 전송 과정을 수행할 수 있다.

- S310: 신호 전송이 없으면 S302로 진행되며(ICCA), 신호 전송이 있으면 S312로 진행된다(ECCA). S318에서 백-오프 카운터 N이 0에 도달하여 S308이 수행되는 경우에도 신호 전송이 없으면 S302로 진행되고(ICCA), 신호 전송이 있으면 S312로 진행된다(ECCA).

Extended CCA

- S312: 기지국은 CW 내에서 난수 N을 생성한다. N은 백-오프 과정에서 카운터로 사용되며, [0, q-1]로부터 생성된다. CW 사이즈(CWS)는 q로 정의되며 S314에서 가변될 수 있다. 이후, 기지국은 S316으로 진행한다.

- S314: 기지국은 CWS를 업데이트 할 수 있다. CWS q는 X와 Y 사이의 값으로 업데이트 될 수 있다. X, Y값은 설정 가능한(configurable) 파라미터이다. CWS 업데이트/조정은 N 생성 시마다 매번 수행되거나(동적 백-오프), 일정 시간 간격을 두고 반-정적으로 수행될 수 있다(반-정적 백-오프). CWS는 지수(exponential) 백-오프 또는 이진(binary) 백-오프에 기반하여 업데이트/조정될 수 있다. 즉, CWS는 2의 자승 또는 2의 배수 형태로 업데이트/조정될 수 있다. PDSCH 전송과 관련하여, CWS는 단말의 피드백/리포트(예, HARQ ACK/NACK)에 기반하여 업데이트/조정되거나, 기지국 센싱에 기반하여 업데이트/조정될 수 있다.

- S316: 기지국은 디퍼 기간(D) 동안 채널이 유휴 상태인지 확인한다. D는 도 15의 ECCA 디퍼 기간에 대응할 수 있다. S306과 S316에서 D는 동일할 수 있다. 디퍼 기간 동안 채널이 유휴 상태이면, 기지국은 S318로 진행한다. 디퍼 기간 중에 채널이 사용 중으로 판별되면, 기지국은 S316을 반복한다.

- S318: 기지국은 N이 0인지 확인한다. N이 0이면, 기지국은 신호 전송 과정을 수행할 수 있다(S308). 이 경우(N=0), 기지국은 바로 전송을 수행하지 않고, 적어도 하나의 슬롯 동안 CCA 체크를 수행함으로써 ECCA 과정을 지속할 수 있다. N이 0이 아니면(즉, N>0), S320으로 진행한다.

- S320: 기지국은 N을 1만큼 감소시키거나(ECCA 카운트 다운), 혹은 N을 감소시키지 않는 동작 중 하나를 선택한다(self-deferral). 셀프-디퍼럴 동작은 기지국의 구현/선택에 따라 수행될 수 있다. 셀프-디퍼럴 시에 기지국은 에너지 검출을 위한 센싱을 수행하지 않으며, ECCA 카운트 다운도 수행하지 않는다.

- S322: 기지국은 에너지 검출을 위한 센싱을 수행하지 않는 동작과 에너지 검출 동작 중 하나를 선택할 수 있다. 에너지 검출을 위한 센싱을 수행하지 않을 경우 S324로 진행한다. 에너지 검출 동작을 수행 시, 에너지 레벨이 에너지 검출 임계값 이하이면(즉, idle) S324로 진행한다. 에너지 레벨이 에너지 검출 임계값을 초과하면(즉, busy), S316으로 돌아간다. 즉, 하나의 디퍼 기간이 채널이 유휴 상태인 후에 다시 적용되며, 디퍼 기간 동안에 N은 카운트 다운되지 않는다.

- S324: S318로 진행한다.

도 17 및 도 18은 다중 캐리어 상에서 LBT 기반의 데이터 전송 방법을 나타낸다. 도 17 및 도 18의 실시예에서는 제1 콤포넌트 캐리어(이하, 제1 CC), 제2 콤포넌트 캐리어(이하, 제2 CC), 제3 콤포넌트 캐리어(이하, 제3 CC) 및 제4 콤포넌트 캐리어(이하, 제4 CC) 중 적어도 하나를 포함하는 다중 캐리어가 사용된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 다중 캐리어는 인접한(contiguous) 콤포넌트 캐리어들로 구성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 다중 캐리어는 비-인접(non-contiguous) 콤포넌트 캐리어들을 포함하여 구성될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 기지국이 각 콤포넌트 캐리어를 통해 전송하는 데이터는 PDCCH 및 PDSCH 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 콤포넌트 캐리어는 20MHz 단위의 채널 또는 그 이하의 서브채널을 나타낼 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 데이터 전송이 수행되는 다중 캐리어는 적어도 하나의 면허 대역 콤포넌트 캐리어와 적어도 하나의 비면허 대역 콤포넌트 캐리어를 포함할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 LBT 기반의 다중 캐리어 데이터 전송 방법을 나타낸다. 도 17의 실시예에서 기지국은 제1 CC, 제2 CC 및 제4 CC를 포함하는 다중 캐리어를 통해 데이터 전송을 시도한다. 기지국은 각 20MHz 캐리어 별로 독립된 백오프를 수행할 수 있다. 기지국은 각 캐리어 별로 독립적으로 수행된 백오프 절차에 기초하여 데이터 전송을 수행한다. 도 17의 실시예에서는 각 캐리어의 백오프 절차를 위해 동일한 백오프 카운터가 할당된 것으로 가정한다. 또한, 도 17에서 B1은 간섭 없이 백오프가 완료된 시점을 나타내며, B2는 백오프 도중 간섭으로 인해 지연된 백오프 완료 시점을 나타낸다.

먼저 도 17(a)를 참조하면, 백오프가 수행되는 모든 캐리어에서 간섭이 발생하지 않았다. 따라서, 제1 CC, 제2 CC 및 제4 CC의 백오프는 B1에 동시에 완료된다. 기지국은 B1 시점에 제1 CC, 제2 CC 및 제4 CC를 통해 동시에 데이터를 전송한다.

도 17(b)를 참조하면, 각 캐리어의 백오프 중에 제1 CC 및 제4 CC에서 간섭이 발생하였다. 따라서, 제2 CC의 백오프는 B1에 완료되지만, 제1 CC 및 제4 CC의 백오프는 B1에 완료되지 않는다. 도 17(b)의 실시예에 따르면, 기지국은 간섭 없이 백오프가 완료된 캐리어를 통해서만 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 기지국은 간섭이 발생하지 않은 제2 CC를 통해서만 B1에 데이터를 전송할 수 있다. 한편, 기지국은 제1 CC 및 제4 CC의 백오프가 실패한 것으로 판별하고, 다음 전송 기회에서 제1 CC 및 제4 CC의 백오프를 재개할 수 있다.

다음으로 도 17(c)를 참조하면, 각 캐리어의 백오프 중에 제4 CC에서 간섭이 발생하였다. 따라서, 제1 CC 및 제2 CC의 백오프는 B1에 완료되지만, 제4 CC의 백오프는 B1에 완료되지 않는다. 제4 CC의 백오프의 완료 시점은 B2로 지연된다. 도 17(c)의 실시예에 따르면, 기지국은 간섭이 발생한 일부 또는 전부의 캐리어의 백오프가 완료될 때까지 데이터 전송을 연기할 수 있다. 즉, 기지국은 간섭이 발생한 일부 또는 전부의 캐리어의 백오프가 완료되는 시점에 동시에 데이터를 전송할 수 있다. 이를 위해, 기지국은 제4 CC의 백오프가 완료되는 B2까지 제1 CC 및 제2 CC에서의 추가적인 백오프를 실시한다. 기지국은 B2 시점에 제1 CC, 제2 CC 및 제4 CC를 통해 동시에 데이터를 전송한다. 이와 같이, 추가적인 백오프를 수행함으로 기지국은 더 넓은 대역폭으로 데이터를 전송할 수 있다.

도 18은 셀프-디퍼럴(self-deferral)을 이용하여 LBT-기반의 다중 캐리어 데이터 전송을 동기화하는 방법을 나타낸다. 도 18의 실시예에서 기지국은 제1 CC, 제2 CC, 제3 CC 및 제4 CC를 포함하는 다중 캐리어를 통해 데이터 전송을 시도한다. 기지국은 각 20MHz 캐리어 별로 독립된 백오프를 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기지국(이하, 단말도 마찬가지)은 다중 캐리어 데이터 전송을 위해 셀프-디퍼럴을 수행할 수 있다. 셀프-디퍼럴은 백오프를 수행하는 중에 기지국이 임의로 백오프 카운터를 줄이지 않는 동작을 가리킨다. 즉, 캐리어가 유휴 상태일 경우에도 기지국은 임의로 백오프 카운터를 줄이지 않을 수 있다. 기지국은 다중 캐리어의 CCA 과정에서 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어의 백오프를 연기함으로 다중 캐리어의 백오프 완료 시점을 동기화할 수 있다. 기지국은 다중 캐리어의 백오프가 완료되고 기 설정된 시간 후에 다중 캐리어를 통해 동시에 데이터를 전송할 수 있다. 도 18에서 B3는 셀프-디퍼럴에 기초하여 동기화된 다중 캐리어 백오프 완료 시점을 나타내며, B4는 기지국의 동기화된 다중 캐리어 전송 시점을 나타낸다. 일 실시예에 따르면, B4는 B3로부터 기 설정된 디퍼 구간(P_d) 후의 시점을 나타낸다. 다른 실시예에 따르면, B4는 B3와 동일한 시점으로 설정될 수 있다.

먼저 도 18(a)를 참조하면, 제1 CC 내지 제4 CC에 대한 백오프 수행 중에 제3 CC 및 제4 CC에서 간섭이 발생하였다. 따라서, 일반적인 백오프 절차가 수행될 경우, 제1 CC 및 제2 CC의 백오프가 완료되는 시점에 제3 CC 및 제4 CC의 백오프는 완료되지 않을 수 있다. 기지국은 다중 캐리어의 백오프 완료 시점을 동기화하기 위해 셀프-디퍼럴을 수행한다. 일 실시예에 따르면, 셀프-디퍼럴의 기간(duration)은 기 설정된 시간 범위 내에서 결정될 수 있다. 셀프-디퍼럴 기간을 설정하는 다양한 실시예는 후술하도록 한다. 도 18(a)에서는 다중 캐리어를 구성하는 모든 콤포넌트 캐리어에서 셀프-디퍼럴이 수행되는 실시예를 도시하고 있다. 그러나 셀프-디퍼럴의 구체적인 수행 방법은 이에 한정되지 않으며 후술하는 다양한 실시예들로 확장될 수 있다. 이와 같이, 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어의 셀프-디퍼럴을 수행함으로, 다중 캐리어의 백오프 완료 시점이 B3로 동기화될 수 있다.

다중 캐리어의 백오프 절차가 완료되면, 기지국은 기 설정된 디퍼 구간(P_d) 동안 추가적인 CCA를 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 디퍼 구간(P_d)은 다양한 방법으로 정의될 수 있다. 디퍼 구간(P_d)은 적어도 하나의 슬롯으로 구성된다. 일 실시예에 따르면, 디퍼 구간(P_d)은 전술한 ICCA 디퍼 기간과 동일하게 설정될 수 있다. 즉, 디퍼 구간(P_d)는 16㎲ 기간과 n개의 연속적인 슬롯으로 구성될 수 있다. 여기서, n은 양의 정수이고 하나의 슬롯은 9㎲의 길이를 갖는다. n은 전송될 데이터의 QoS 클래스에 기초하여 설정될 수 있다.

기지국은 동기화된 다중 캐리어 백오프 완료 시점 B3로부터 디퍼 구간(P_d) 후인 B4에 다중 캐리어 데이터 전송을 수행한다. 이때, 백오프가 완료되고 상기 디퍼 구간(P_d) 동안 유휴 상태인 콤포넌트 캐리어를 통해서만 데이터가 전송될 수 있다. 도 18(a)의 실시예에서는 간섭이 발생한 콤포넌트 캐리어 즉, 제3 CC 및 제4 CC의 백오프가 B3 전에 완료되고, 디퍼 구간(P_d)에서 제1 CC 내지 제4 CC는 유휴 상태로 판별된다. 따라서, 기지국은 제1 CC 내지 제4 CC를 통해 동시에 데이터를 전송한다. 이와 같이, 셀프-디퍼럴을 수행함으로 기지국은 더 넓은 대역폭으로 데이터를 전송할 수 있다.

한편 본 발명의 실시예에 따르면, 디퍼 구간(P_d) 동안의 추가적인 CCA는 기지국의 전송 상황에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 기지국은 다중 캐리어를 통한 데이터 전송에 참여하지 않은 캐리어에 대해서만 상기 디퍼 구간(P_d) 동안의 추가적인 CCA를 수행할 수 있다. 더욱 구체적으로, 다중 캐리어를 통한 데이터 동시 전송의 수행 전에 제1 콤포넌트 캐리어의 백오프가 완료되었지만, 상기 동시 전송 시 제1 콤포넌트 캐리어를 통한 데이터 전송이 수행되지 않을 수 있다. 추후에 제1 콤포넌트 캐리어를 통한 데이터 전송이 준비된 경우, 기지국은 디퍼 구간(P_d) 동안의 추가적인 CCA만을 수행한 후 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 디퍼 구간(P_d) 동안 제1 콤포넌트 캐리어가 유휴 상태인 경우, 기지국은 제1 콤포넌트 캐리어를 통해 즉시 데이터를 전송할 수 있다.

도 18(b)의 실시예에 따르면, 다중 캐리어를 구성하는 특정 캐리어에 발생한 간섭이 일정 수준 이상으로 길어질 수 있다. 기지국은 제1 CC 내지 제4 CC의 백오프 완료 시점의 동기화를 위해 셀프-디퍼럴을 수행하지만, 간섭으로 인해 제3 CC는 B3 및 이어지는 디퍼 구간(P_d)까지 점유 상태(busy)에 있게 된다. 또한, 제4 CC의 백오프는 B3 시점까지 완료되지 않을 수 있다. 이와 같이, 동기화된 백오프 완료 시점 B3까지 백오프가 완료되지 않거나 기 설정된 디퍼 구간(P_d)에 점유 상태에 있는 캐리어가 있을 경우, 기지국은 해당 캐리어를 제외하여 다중 캐리어 데이터 전송을 수행한다. 즉, 기지국은 동기화된 백오프 완료 시점 B3까지 백오프 완료되고 기 설정된 디퍼 구간(P_d) 동안 유휴 상태인 일부 콤포넌트 캐리어를 통해서 데이터를 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 셀프-디퍼럴 기간은 다양한 실시예에 따라 설정될 수 있다. 기지국은 최대 셀프-디퍼럴 기간 이내에서 적어도 하나의 변수에 기초하여 각 콤포넌트 캐리어의 셀프-디퍼럴 기간을 조정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기지국은 백오프 중 특정 캐리어가 점유 상태인 경우 셀프-디퍼럴 기간을 설정하거나 수정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국은 간섭의 길이에 기초하여 셀프-디퍼럴의 설정, 수정 및/또는 취소를 수행할 수 있다. 백오프 중 발생한 간섭의 길이가 기 설정된 제1 임계값 이상으로 길어질 경우, 기지국은 백오프 완료 시점이 늦어질 것으로 예상하고 셀프-디퍼럴 기간을 길게 설정할 수 있다. 그러나 백오프 중 발생한 간섭의 길이가 기 설정된 제2 임계값 이상으로 길어질 경우, 기지국은 셀프-디퍼럴 기간을 축소하거나 셀프-디퍼럴을 취소할 수 있다. 기지국은 특정 콤포넌트 캐리어의 백오프가 완료되었을 때 해당 콤포넌트 캐리어를 통해 데이터 전송을 수행할 수 있다. 이때, 제2 임계값은 제1 임계값보다 큰 값이다. 본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 셀프-디퍼럴 기간은 간섭의 대역폭에 기초하여 가변 될 수 있다. 간섭의 대역폭이 넓을수록 간섭의 길이는 짧을 수 있다. 따라서, 기지국은 간섭의 대역폭이 넓을수록 셀프-디퍼럴 기간을 짧게 할 수 있다. 기지국이 간섭의 대역폭 정보를 획득한 경우, 상기 정보에 기초하여 셀프-디퍼럴의 설정, 수정 및/또는 취소를 수행할 수 있다.

기지국은 제2 캐리어에서의 간섭의 길이에 기초하여 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴 기간을 설정하거나 수정할 수 있다. 여기서, 제1 캐리어 및 제2 캐리어는 서로 다른 캐리어를 나타낸다. 또한, 제1 캐리어 및 제2 캐리어는 각각 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어를 포함한다. 제2 캐리어에서의 간섭이 길어지는 경우, 셀프-디퍼럴을 수행하고 있는 제1 캐리어의 백오프 완료 시점이 늦어질 수 있다. 따라서, 기지국은 제2 캐리어에서의 간섭의 길이에 기초하여 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴 기간을 단계적으로 축소하거나 중단할 수 있다. 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴 및 백오프가 완료될 경우, 기지국은 제1 캐리어를 통해 즉시 데이터를 전송할 수 있다. 또는, 기지국은 셀프-디퍼럴 및 백오프가 완료되고 나서 디퍼 구간 동안 해당 캐리어의 CCA를 수행한 후에 데이터를 전송할 수 있다.

기지국은 다양한 방법으로 제2 캐리어에서의 간섭의 길이를 예측할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기지국은 제2 캐리어가 기 설정된 슬롯 개수 이상으로 점유 상태가 유지될 경우, 간섭의 길이가 상기 제2 임계값 이상인 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이 제2 캐리어가 연속적으로 점유 상태인 경우, 기지국은 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴 기간을 단계적으로 축소하거나 중단할 수 있다. 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴 기간 및 백오프가 완료될 경우, 기지국은 제1 캐리어를 통해 데이터를 즉시 전송하거나 상기 디퍼 구간 후에 데이터를 전송할 수 있다. 이와 같이, 기지국은 특정 캐리어에서 발생한 간섭에 의해 다른 캐리어의 데이터 전송이 불필요하게 지연되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기지국은 설정 가능한(configurable) 비면허 대역 상의 액티브 캐리어의 개수에 기초하여 셀프-디퍼럴 기간을 조정할 수 있다. 액티브 캐리어의 개수가 많을수록 간섭이 발생할 확률이 높아진다. 따라서, 기지국은 액티브 캐리어의 개수가 많을수록 셀프-디퍼럴 기간을 짧게 설정할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기지국은 셀프-디퍼럴이 수행되는 캐리어의 개수에 기초하여 셀프-디퍼럴 기간을 조정할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 셀프-디퍼럴이 수행되는 캐리어의 개수가 많을수록 셀프-디퍼럴 기간을 짧게 설정할 수 있다. 또는, 기지국은 '셀프-디퍼럴이 수행되는 캐리어의 개수'/'액티브 캐리어의 개수' 값이 높을수록 셀프-디퍼럴 기간을 짧게 설정할 수 있다. 이와 같이, 셀프-디퍼럴이 수행되는 캐리어의 개수에 기초하여 셀프-디퍼럴 기간을 조정함으로 기지국은 리소스를 절약할 수 있다.

기지국은 간섭의 길이에 기초하여 셀프-디퍼럴 기간을 단계별로 축소하거나 확장할 수 있다. 또한, 단계적으로 확장된 셀프-디퍼럴 기간이 일정 수준을 넘어가는 경우, 기지국은 셀프-디퍼럴을 취소할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 셀프-디퍼럴 기간은 X개의 구간으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 셀프-디퍼럴 기간은 균등한 길이의 X개의 구간으로 분할될 수 있다. 또는, 셀프-디퍼럴 기간은 지수적(exponential)으로 증가 또는 감소하는 X개의 구간으로 분할될 수 있다. 또는, 셀프-디퍼럴 기간은 일정 배수로 증가 또는 감소하는 X개의 구간으로 분할될 수 있다. 기지국은 분할된 X개의 구간 중 Y개의 구간에서 간섭이 연속적으로 발생하는 경우, 셀프-디퍼럴을 취소할 수 있다. 이때, Y는 X 이하의 값이다. 기지국은 셀프-디퍼럴이 취소된 캐리어의 백오프를 재개할 수 있다. 캐리어의 셀프-디퍼럴 및 백오프가 완료될 경우, 기지국은 해당 캐리어를 통해 즉시 데이터를 전송할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 기지국은 셀프-디퍼럴 및 백오프가 완료되고 나서 디퍼 구간 동안 캐리어의 CCA를 수행한 후에 데이터를 전송할 수 있다.

도 19는 기지국이 셀프-디퍼럴을 수행하는 일 실시예를 나타낸 순서도이다. 이전 데이터의 전송이 종료되면(S402), 기지국은 백오프 카운터를 초기화한다(S404). 기지국은 초기화된 백오프 카운터에 기초하여 다중 캐리어 백오프를 수행한다. 일 실시예에 따르면, 기지국은 각 캐리어 별로 독립된 백오프를 수행할 수 있다.

특정 캐리어의 백오프가 완료된 경우(S406), 기지국은 다른 캐리어의 백오프가 남아있는지 여부를 확인한다(S408). 특정 캐리어의 백오프가 완료된 시점에 백오프 카운터가 남아있는 캐리어가 없는 경우, 기지국은 셀프-디퍼럴 없이 모든 캐리어를 통해 데이터 전송을 수행할 수 있다(S412). 그러나 특정 캐리어의 백오프가 완료된 시점에 백오프 카운터가 남아있는 캐리어가 있는 경우, 기지국은 백오프가 남아있는 캐리어가 점유 상태인지 여부를 확인한다(S410). 즉, 기지국은 백오프가 완료되지 않은 캐리어의 점유 상태 여부에 기초하여 셀프-디퍼럴 수행 여부를 결정할 수 있다. 만약 백오프가 완료되지 않은 캐리어가 점유 상태인 경우, 기지국은 셀프-디퍼럴을 수행하지 않고 백오프가 완료된 캐리어로만 즉시 데이터를 전송한다(S412). 그러나 백오프가 완료되지 않은 캐리어가 유휴 상태인 경우, 기지국은 셀프-디퍼럴을 수행할 수 있다(S414). 셀프-디퍼럴 및 백오프가 완료되면, 기지국은 다중 캐리어 데이터 전송을 수행할 수 있다(S416). 전술한 바와 같이, 기지국은 상황에 따라 데이터 전송 전에 디퍼 구간(P_d) 동안 캐리어의 CCA를 추가적으로 실시할 수 있다.

기지국은 적어도 하나의 변수에 기초하여 셀프-디퍼럴 수행 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예로, 기지국은 백오프가 완료되지 않은 캐리어의 남은 백오프 카운터 값(bo_remaining) 및 백오프가 완료되지 않은 캐리어의 개수(n_remaining) 중 적어도 하나에 기초하여 셀프-디퍼럴 수행 여부를 결정할 수 있다. 기지국은 제1 캐리어에서의 백오프가 완료되고 제2 캐리어의 상기 bo_remaining 값이 기 설정된 값(bo_threshold) 이하일 경우에 셀프-디퍼럴을 수행할 수 있다. 또한, 기지국은 제1 캐리어에서의 백오프가 완료되고 n_remaining 값이 기 설정된 값 이상일 경우에만 셀프-디퍼럴을 수행할 수 있다. 백오프가 완료되지 않은 캐리어의 개수가 적은 경우에는 셀프-디퍼럴의 수행으로 인한 채널 점유 지연 대비 대역폭 이득이 크지 않을 수 있기 때문이다. 셀프-디퍼럴을 수행하지 않기로 결정한 경우, 기지국은 백오프가 완료되는 캐리어를 통해서 즉시 데이터 전송을 수행할 수 있다.

한편, bo_threshold 값은 해당 캐리어의 백오프 스테이지가 높을수록 작게 설정될 수 있다. 특정 캐리어가 점유 상태가 되어 백오프 스테이지가 높아진 경우, 증가된 CW 내에서 백오프 카운터를 할당 받게 된다. 증가된 CW 내에서 높은 백오프 카운터를 할당 받게 되면 해당 캐리어는 다시 점유 상태가 될 확률이 높아진다. 또한, 높은 백오프 스테이지는 해당 캐리어의 트래픽 로드가 높음을 나타낼 수 있다. 따라서, 기지국은 해당 콤포넌트 캐리어의 bo_threshold 값을 낮게 설정하여 빠른 캐리어 액세스를 수행할 수 있다.

한편, 도 19는 기지국이 셀프-디퍼럴을 수행하는 일 실시예를 나타낸 것이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 기지국이 셀프-디퍼럴을 수행하기 위한 개별 조건들은 다양하게 변경 가능하다.

도 20은 도 19의 방법에 따라 기지국이 셀프-디퍼럴 수행 여부를 판단하는 일 실시예를 나타낸다. 기지국은 제1 CC 내지 제4 CC를 포함하는 다중 캐리어를 통해 데이터 전송을 시도한다. 기지국은 각 콤포넌트 캐리어 별로 독립된 백오프를 수행한다. 도시된 바와 같이, 제1 CC 내지 제4 CC에 대한 백오프 수행 중에 제3 CC 및 제4 CC에서 간섭이 발생하였다. 따라서, 제1 CC 및 제2 CC의 백오프가 완료되는 시점에 제3 CC 및 제4 CC의 백오프는 완료되지 않을 수 있다. 도 20의 실시예에서는 제1 CC 및 제2 CC의 백오프 완료 시점에도 제3 CC 및 제4 CC는 점유 상태에 있다. 따라서, 기지국은 셀프-디퍼럴을 수행하지 않고 백오프가 완료된 제1 CC 및 제2 CC로만 즉시 데이터를 전송할 수 있다.

도 21 및 도 22는 셀프-디퍼럴이 수행되는 캐리어를 예약된 신호로 보호하는 본 발명의 실시예들을 나타낸다.

전술한 바와 같이, 간섭으로 인해 캐리어들 간의 백오프 완료 시점이 동일하지 않은 경우, 기지국은 셀프-디퍼럴을 수행하여 백오프가 완료되는 캐리어의 개수를 늘리고 더 넓은 대역폭으로 데이터를 전송할 수 있다. 그러나 셀프-디퍼럴이 수행되는 동안 해당 캐리어가 사용되지 않으면 다른 디바이스가 해당 캐리어를 유휴 상태로 판단하여 사용하게 될 수 있다. 만약 셀프-디퍼럴의 종료 시점까지 다른 디바이스의 신호 전송이 계속된다면, 기지국은 해당 캐리어를 통해 데이터 전송을 수행하게 될 수 없다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 기지국은 셀프-디퍼럴이 수행되는 동안 예약된 신호를 전송하여 다른 디바이스가 캐리어를 점유하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 예약된 신호는 특정 파워 이상의 더미(dummy) 신호, 특정 정보를 갖는 신호 등을 포함한다.

먼저, 도 21은 기지국이 셀프-디퍼럴 기간에 예약된 신호를 전송하는 일 실시예를 도시한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국은 각 캐리어에서 셀프-디퍼럴이 수행되는 전체 기간 동안 예약된 신호를 전송할 수 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 다중 캐리어를 구성하는 각 콤포넌트 캐리어 별로 셀프-디퍼럴이 수행되는 시간은 상이할 수 있다. 기지국은 각 콤포넌트 캐리어의 셀프-디퍼럴 기간에 독립적으로 예약된 신호를 전송한다.

한편, 기지국의 예약된 신호의 전송으로 인해, 셀프-디퍼럴이 수행되는 캐리어가 불필요하게 점유 상태가 될 수 있다. 따라서, 기지국은 전술한 바와 같이 적어도 하나의 변수에 기초하여 셀프-디퍼럴의 수행 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 백오프가 완료된 캐리어의 개수(n_complete)가 기 설정된 값 이상일 경우(또는, 백오프가 완료되지 않은 캐리어의 개수(n_remaining)가 기 설정된 값 미만일 경우), 셀프-디퍼럴을 수행하지 않을 수 있다. 만약 특정 캐리어에서 셀프-디퍼럴이 수행되고 있다면, 기지국은 해당 캐리어의 셀프-디퍼럴을 취소할 수 있다. 셀프-디퍼럴을 수행하지 않기로 결정한 경우, 기지국은 백오프가 완료되는 캐리어를 통해서 즉시 데이터 전송을 수행할 수 있다.

다음으로, 도 22는 기지국이 셀프-디퍼럴 기간에 예약된 신호를 전송하는 다른 실시예를 도시한다. 예약된 신호가 전송될 경우, 인접 캐리어로의 파워 리키지(leakage)가 발생할 수 있다. 만약 도 21의 실시예에서와 같이 각 캐리어에서 셀프-디퍼럴이 수행되는 전체 기간 동안 예약된 신호가 전송되면, 인접 캐리어의 백오프에 영향을 끼칠 수 있다. 즉, 제1 캐리어를 통해 전송되는 예약된 신호의 파워 리키지가 제2 캐리어의 점유 상태를 유발하고, 이로 인해 제2 캐리어의 백오프가 중단될 수 있다.

따라서 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기지국은 다중 캐리어를 구성하는 모든 콤포넌트 캐리어에서 셀프-디퍼럴이 수행되는 경우에만 각 콤포넌트 캐리어를 통해 예약된 신호를 전송할 수 있다. 도 22에서 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴의 시작 시점에는 제3 CC 및 제4 CC의 셀프-디퍼럴이 수행되지 않으므로, 기지국은 예약된 신호를 전송하지 않는다. 제3 CC 및 제4 CC의 셀프-디퍼럴이 시작되어 모든 콤포넌트 캐리어에서 셀프-디퍼럴이 수행될 때, 기지국은 제1 CC 내지 제4 CC를 통해 예약된 신호를 전송할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기지국은 인접한 캐리어에서 백오프가 수행되는지 여부에 기초하여 예약된 신호를 전송할 수 있다. 신호의 전송으로 인한 파워 리키지는 주로 인접한 채널에만 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 모든 캐리어에서 셀프-디퍼럴이 수행되고 있지 않더라도, 인접한 캐리어에서 백오프가 수행되고 있지 않는다면, 기지국은 셀프-디퍼럴이 수행되는 캐리어로 예약된 신호를 전송할 수 있다.

도 23은 기지국이 셀프-디퍼럴을 취소하는 일 실시예를 나타낸다. 전술한 바와 같이, 기지국은 다중 캐리어 데이터 전송을 위해 셀프-디퍼럴을 수행할 수 있다. 그러나 셀프-디퍼럴 기간 내에 적어도 일부의 캐리어에 간섭이 발생한 경우, 기지국은 셀프-디퍼럴을 취소할 수 있다. 즉, 셀프-디퍼럴 기간 내에 간섭이 발생한 경우 기지국은 해당 간섭으로 인한 데이터 전송 대기 시간을 줄이기 위해 전체 캐리어의 셀프-디퍼럴을 취소한다. 셀프-디퍼럴이 취소된 후에, 기지국은 백오프가 완료되는 캐리어를 통해서 즉시 데이터 전송을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 기지국은 디퍼 구간(P_d) 동안 캐리어의 추가적인 CCA를 수행한 후에 데이터를 전송할 수 있다. 도 23에서는 제1 CC 내지 제4 CC의 셀프-디퍼럴이 수행되는 중에 제3 CC 및 제4 CC에서 간섭이 발생하였다. 따라서, 기지국은 제1 CC 내지 제4 CC의 셀프-디퍼럴을 취소하고, 백오프가 완료된 제1 CC 및 제2 CC를 통해 데이터를 전송한다.

도 24 내지 도 26은 기지국이 셀프-디퍼럴의 지속 여부를 결정하는 본 발명의 추가적인 실시예를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따르면, 기지국은 셀프-디퍼럴의 지속 여부를 결정하기 위한 기준 시점(R_s)을 설정할 수 있다. 셀프-디퍼럴을 수행중인 기지국은 기준 시점(R_s)에서 적어도 하나의 정보에 기초하여 상기 셀프-디퍼럴의 지속 여부를 결정할 수 있다. 기준 시점(R_s)는 셀프-디퍼럴 기간 내의 특정 시점으로 설정될 수 있다.

더욱 구체적으로, 제1 캐리어에서의 셀프-디퍼럴을 수행하는 중에 기지국은 기준 시점(R_s)에서 제2 캐리어의 백오프 완료 시점을 확인한다. 기지국은 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴 및 백오프 완료 시점 이전에 제2 캐리어의 백오프가 완료되는지 여부를 판별한다. 만약 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴 및 백오프의 완료 시점 이전에 제2 캐리어의 백오프가 완료될 경우, 기지국은 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴을 지속한다. 기지국은 제1 캐리어의 백오프 및 제2 캐리어의 백오프가 모두 완료된 후에 제1 캐리어 및 제2 캐리어를 통해 동시에 데이터를 전송할 수 있다. 실시예에 따라, 기지국은 디퍼 구간(P_d) 동안 제1 캐리어 및 제2 캐리어의 추가적인 CCA를 수행한 후에 데이터를 전송할 수 있다.

그러나 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴 및 백오프의 완료 시점 이후에 제2 캐리어의 백오프가 완료될 경우, 기지국은 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴을 취소한다. 셀프-디퍼럴을 취소한 경우, 기지국은 제1 캐리어의 백오프 완료 후에 해당 캐리어를 통해서 즉시 데이터를 전송할 수 있다. 실시예에 따라, 기지국은 디퍼 구간(P_d) 동안 제1 캐리어의 추가적인 CCA를 수행한 후에 데이터를 전송할 수 있다.

도 24는 상기 방법에 기초하여 기지국이 셀프-디퍼럴을 지속하기로 결정하는 실시예를 나타낸다. 도 24(a)는 다중 캐리어를 구성하는 각 콤포넌트 캐리어의 백오프 카운터가 동일하게 설정된 상황을 나타내며, 도 24(b)는 각 콤포넌트 캐리어의 백오프 카운터가 독립적으로 설정된 상황을 나타낸다. 도 24를 참조하면, 제1 CC 내지 제4 CC에 대한 백오프 수행 중에 제3 CC 및 제4 CC에서 간섭이 발생하였다. 따라서, 일반적인 백오프 절차가 수행될 경우 제3 CC 및 제4 CC의 백오프는 제1 CC 및 제2 CC의 백오프보다 늦게 완료될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기지국은 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴을 먼저 수행한다. 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴의 수행 중에 기지국은 기준 시점(R_s)에서 제3 CC 및 제4 CC의 백오프 완료 시점을 확인한다. 기지국은 제3 CC 및 제4 CC의 남은 백오프 카운터 값(bo_remaining)에 기초하여 각각의 백오프 완료 시점을 확인할 수 있다. 도 24의 실시예에서는 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴 및 백오프 완료 시점 이전에 제3 CC 및 제4 CC의 백오프가 완료되므로, 기지국은 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴을 지속한다. 일 실시예에 따르면, 기지국은 전체 콤포넌트 캐리어의 백오프 완료 시점을 동기화 하기 위해 제3 CC 및/또는 제4 CC에서도 셀프-디퍼럴을 수행할 수 있다. 제1 CC 내지 제4 CC의 백오프 절차가 모두 완료되면, 기지국은 실시예에 따라 기 설정된 디퍼 구간(P_d) 동안 추가적인 CCA를 수행할 수 있다. 상기 과정에서 콤포넌트 캐리어들이 유휴 상태이면, 기지국은 해당 콤포넌트 캐리어들을 통해 데이터를 전송한다.

셀프-디퍼럴의 지속 여부를 결정하기 위한 기준 시점(R_s)은 다양한 실시예에 따라 설정될 수 있다. 먼저 본 발명의 일 실시예에 따르면, 셀프-디퍼럴 기간은 n개(여기서, n은 2 이상의 자연수)의 구간으로 분할될 수 있으며 기준 시점(R_s)은 분할된 각 구간의 종료 시점 중 적어도 하나로 설정될 수 있다. 만약 도 24에서와 같이 셀프-디퍼럴 기간이 2개의 구간으로 분할될 경우, 기준 시점(R_s)은 셀프-디퍼럴 기간의 1/2 지점으로 설정될 수 있다. 기준 시점(R_s)은 각 캐리어 별로 독립적으로 설정될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 전체 캐리어에 공통된 기준 시점(R_s)이 적용될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 셀프-디퍼럴 기간은 각 캐리어 별로 독립적으로 설정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 기지국은 최대 셀프-디퍼럴 기간 이내에서 적어도 하나의 변수에 기초하여 각 캐리어의 셀프-디퍼럴 기간을 조정할 수 있다. 각 캐리어 별로 백오프 카운터 및 간섭 상황이 다를 수 있으므로, 기지국은 셀프-디퍼럴 기간을 각 캐리어 별로 독립적으로 설정하여 다중 캐리어를 통한 데이터 동시 전송을 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국은 데이터를 전송하고자 하는 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어를 포함하는 캐리어 세트를 설정하고, 상기 캐리어 세트를 위한 공용 백오프 카운터를 획득할 수 있다. 도 24(b)의 실시예에서 제1 CC 및 제2 CC는 동일한 캐리어 세트로 설정되어 공용 백오프 카운터 5를 할당 받았다. 기지국은 획득된 공용 백오프 카운터를 이용하여 캐리어 세트의 각 콤포넌트 캐리어의 백오프를 수행한다. 즉, 기지국은 동일한 캐리어 세트 내의 각 콤포넌트 캐리어에 대해 동일한 백오프 카운터를 할당하여 백오프를 수행함으로 다중 캐리어 전송을 동기화할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 공용 백오프 카운터는 다양한 방법에 의해 설정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기지국은 캐리어 세트의 모든 콤포넌트 캐리어들을 위한 단일의 경쟁 윈도우 값을 설정하고, 단일의 경쟁 윈도우 내에서 획득된 백오프 카운터를 공용 백오프 카운터로 사용할 수 있다. 즉, 도 24(b)의 실시예에서 동일 캐리어 세트의 제1 CC 및 제2 CC를 위한 단일의 경쟁 윈도우가 유지될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 기지국은 캐리어 세트의 각 콤포넌트 캐리어 별로 독립적으로 경쟁 윈도우 값을 설정할 수 있다. 즉, 도 24(b)의 실시예에서 동일 캐리어 세트의 제1 CC 및 제2 CC 각각을 위한 별개의 경쟁 윈도우들이 유지될 수 있다. 기지국은 캐리어 세트의 모든 콤포넌트 캐리어의 경쟁 윈도우 값들 중 가장 큰 경쟁 윈도우 값 내에서 백오프 카운터를 획득하고, 획득된 백오프 카운터를 공용 백오프 카운터로 사용할 수 있다. 만약 제1 CC의 경쟁 윈도우 값이 제2 CC의 경쟁 윈도우 값보다 크거나 같을 경우, 기지국은 제1 CC의 경쟁 윈도우 값 내에서 공용 백오프 카운터를 획득한다. 그러나 제2 CC의 경쟁 윈도우 값이 제1 CC의 경쟁 윈도우 값보다 크거나 같을 경우, 기지국은 제2 CC의 경쟁 윈도우 값 내에서 공용 백오프 카운터를 획득한다. 제1 CC 및 제2 CC의 각각의 백오프는 상기 획득된 공용 백오프 카운터를 이용하여 수행된다.

기지국은 백오프가 완료된 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어를 통해 데이터를 동시에 전송한다. 일 실시예에 따르면, 다중 캐리어 데이터 전송은 캐리어 세트 단위로 수행될 수 있다. 예를 들어, 전술한 셀프-디퍼럴은 동일 캐리어 세트의 콤포넌트 캐리어들 간의 백오프 완료 시점을 동기화하기 위해 수행될 수 있다. 즉, 셀프-디퍼럴을 통해 제1 캐리어 세트의 각 콤포넌트 캐리어들 간의 백오프 완료 시점이 서로 동기화될 수 있으며, 제2 캐리어 세트의 각 콤포넌트 캐리어들 간의 백오프 완료 시점이 서로 동기화될 수 있다. 제1 캐리어 세트의 백오프 완료 시점에 제2 캐리어 세트의 백오프도 완료되어 유휴 상태인 경우, 기지국은 제1 캐리어 세트와 제2 캐리어 세트를 함께 이용한 동기화된 전송을 수행할 수 있다. 그러나 제1 캐리어 세트의 백오프 완료 시점에 백오프가 이미 완료되고 유휴 상태에 있는 다른 캐리어가 없다면, 기지국은 제1 캐리어 세트만을 이용한 동기화된 전송을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기지국은 캐리어 세트 단위의 캐리어 집성(aggregation)을 수행하여 데이터 전송을 수행할 수 있다.

본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 기지국의 설정에 따라 동일 캐리어 세트의 콤포넌트 캐리어들만을 이용하여 동기화된 전송이 수행될 수 있다. 동일 캐리어 세트의 모든 콤포넌트 캐리어들이 동일한 시점에 백오프가 완료될 경우, 기지국은 해당 캐리어 세트의 셀프-디퍼럴 없이 곧바로 데이터 전송을 수행할 수 있다. 이를 통해, 기지국은 다중 캐리어 전송에 따른 시간 및 주파수 자원을 효율적으로 사용하고, 데이터 전송 지연을 줄일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 셀프-디퍼럴의 지속 여부를 결정하기 위한 기준 시점(R_s)은 가장 먼저 백오프가 완료되는 캐리어의 셀프-디퍼럴이 시작되는 시점으로 설정될 수 있다. 제1 캐리어의 백오프가 가장 먼저 완료될 경우, 해당 캐리어(들)을 제외한 나머지 캐리어(들)의 기준 시점(R_s)에서의 CCA 결과에 따라 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴은 다음과 같은 방법으로 수정될 수 있다.

첫째로, 나머지 캐리어(들) 중 기준 시점(R_s)에 점유 상태에 있는 캐리어들은 제1 캐리어의 남은 백오프 카운터 값에 관계없이 다중 캐리어 동시 전송에서 배제될 수 있다. 일반적인 무선랜 혹은 LTE 데이터의 길이와 셀프-디퍼럴 길이를 고려할 때, 점유 상태의 캐리어가 셀프-디퍼럴 기간 안에 다시 유휴 상태로 변경될 가능성이 높지 않기 때문이다. 이 경우, 점유 상태의 캐리어들은 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴 기간 설정에 영향을 미치지 않는다.

둘째로, 나머지 캐리어(들) 중 기준 시점(R_s)에 유휴 상태에 있는 캐리어들은 제1 캐리어의 최대 셀프-디퍼럴 기간 내에 백오프가 완료될 수 있는 경우에만 다중 캐리어 동시 전송에 사용될 수 있다. 즉, 기준 시점(R_s)에 유휴 상태에 있다 하더라도 남아있는 백오프 카운터 값이 기 설정된 값보다 커서 제1 캐리어의 최대 셀프-디퍼럴 기간 내에 백오프가 완료될 수 없는 캐리어는 다중 캐리어 동시 전송에서 배제될 수 있다. 이때, 기지국은 다중 캐리어 동시 전송에 사용될 상기 나머지 캐리어들 중 가장 큰 백오프 카운터 값을 가진 캐리어의 백오프 카운터에 기초하여 셀프-디퍼럴 기간을 결정한다. 기지국은 동시 전송에 참여할 수 있는 캐리어들 중 가장 늦게 백오프가 완료되는 캐리어를 고려하여 셀프-디퍼럴 기간을 설정함으로 다중 캐리어 동시 전송에 최대한 많은 캐리어들을 포함시킬 수 있다.

상기와 같은 방법으로 결정된 셀프-디퍼럴 기간은 나머지 캐리어들의 채널 변화에 기초하여 조정될 수 있다. 설정된 셀프-디퍼럴 기간 내에 점유 상태로 변경되는 캐리어는 해당 다중 캐리어 동시 전송에서 배제될 수 있다. 배제되는 캐리어가 가장 큰 백오프 값을 갖는 캐리어인 경우, 기지국은 제1 캐리어의 셀프-디퍼럴 기간을 축소할 수 있다. 이때, 셀프-디퍼럴 기간은 동시 전송에 사용될 나머지 캐리어들 중 상기 배제되는 캐리어 다음으로 큰 백오프 카운터 값을 가진 캐리어의 백오프 카운터에 기초하여 변경될 수 있다.

도 25 및 도 26은 전술한 셀프-디퍼럴 지속 여부 결정 방법에 기초하여 기지국이 셀프-디퍼럴을 취소하기로 결정하는 실시예들을 나타낸다. 도 25는 다중 캐리어를 구성하는 각 콤포넌트 캐리어의 백오프 카운터가 동일하게 설정된 상황을 나타내며, 도 26은 각 콤포넌트 캐리어의 백오프 카운터가 독립적으로 설정된 상황을 나타낸다. 도 25 및 도 26의 실시예에서, 전술한 도 24의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.

먼저 도 25는 기지국이 셀프-디퍼럴을 취소하는 일 실시예를 나타낸다. 도 25(a)는 셀프-디퍼럴 기간 내에 다른 캐리어에서 발생한 간섭에 따라 허비되는 시간(t_w)을 나타내며, 도 25(b)는 허비되는 시간(t_w)을 방지하기 위해 기지국이 셀프-디퍼럴을 취소하는 상황을 나타낸다.

도 25를 참조하면, 제1 CC 내지 제4 CC에 대한 백오프 수행 중에 제3 CC 및 제4 CC에서 간섭이 발생하였다. 기지국은 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴을 먼저 수행한다. 그러나 도 25(a)에 도시된 바와 같이, 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴 및 백오프 완료 시점 이전에 제3 CC 및 제4 CC의 백오프가 완료되지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 CC 및 제2 CC에 셀프-디퍼럴이 수행되면 시간 자원이 불필요하게 허비될 수 있다.

따라서, 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴의 수행 중에 기지국은 기준 시점(R_s)에서 제3 CC 및 제4 CC의 백오프 완료 시점을 확인한다. 기지국은 제3 CC 및 제4 CC의 남은 백오프 카운터 값(bo_remaining)에 기초하여 각각의 백오프 완료 시점을 확인할 수 있다. 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴 및 백오프 완료 시점 이후에 제3 CC 및 제4 CC의 백오프가 완료되므로, 도 25(b)에 도시된 바와 같이 기지국은 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴을 취소한다. 기지국은 제1 CC 및 제2 CC의 백오프 완료 후에 해당 콤포넌트 캐리어를 통해서 즉시 데이터를 전송할 수 있다. 실시예에 따라, 기지국은 디퍼 구간(P_d) 동안 제1 CC 및 제2 CC의 추가적인 CCA를 수행한 후에 데이터를 전송할 수 있다.

다음으로 도 26은 기지국이 셀프-디퍼럴을 취소하는 다른 실시예를 나타낸다. 도 26(a)는 셀프-디퍼럴 기간 내에 다른 캐리어에서 발생한 간섭에 따라 허비되는 시간(t_w)을 나타내며, 도 26(b)는 허비되는 시간(t_w)을 방지하기 위해 기지국이 셀프-디퍼럴을 취소하는 상황을 나타낸다.

도 26에서 각 콤포넌트 캐리어의 백오프 카운터는 독립적으로 설정된다. 전술한 바와 같이, 기지국은 데이터를 전송하고자 하는 적어도 하나의 콤포넌트 캐리어를 포함하는 캐리어 세트를 설정하고, 상기 캐리어 세트를 위한 공용 백오프 카운터를 획득할 수 있다. 도 26의 실시예에서 제1 CC 및 제2 CC는 동일한 캐리어 세트로 설정되어 공용 백오프 카운터 5를 할당 받았다. 기지국은 획득된 공용 백오프 카운터를 이용하여 캐리어 세트의 각 콤포넌트 캐리어의 백오프를 수행한다

도 25에서 설명된 바와 마찬가지로, 제1 CC 내지 제4 CC에 대한 백오프 수행 중에 제3 CC 및 제4 CC에서 간섭이 발생하였다. 기지국은 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴을 먼저 수행한다. 그러나 도 26(a)에 도시된 바와 같이, 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴 및 백오프 완료 시점 이전에 제3 CC 및 제4 CC의 백오프가 완료되지 않을 수 있다.

따라서, 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴의 수행 중에 기지국은 기준 시점(R_s)에서 제3 CC 및 제4 CC의 백오프 완료 시점을 확인한다. 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴 및 백오프 완료 시점 이후에 제3 CC 및 제4 CC의 백오프가 완료되므로, 도 26(b)에 도시된 바와 같이 기지국은 제1 CC 및 제2 CC의 셀프-디퍼럴을 취소한다.

이하, 전술한 LAA에서의 LBT 동작의 일 실시예를 다시 정리하여 설명한다. LAA에서의 LBT동작시, ECCA의 슬롯 크기는 9㎲이며, 슬롯 내에서 실제 센싱 시간은 적어도 4㎲이다. PDSCH를 위한 LBT 카테고리-4 방법의 경우, 하나의 디퍼 구간은 16㎲ 기간과 n개의 연속적인 CCA 슬롯으로 구성된다. 여기서, n은 양의 정수이고, CCA 슬롯 기간은 9㎲이며, 디퍼 구간에서 슬롯의 개수 n은 QoS 클래스에 따라 다르게 설정될 수 있다. 디퍼 구간의 시작 16㎲ 기간 동안에는 백오프 카운터의 카운트 다운은 수행되지 않는다. 백오프 카운터의 n 슬롯이 모두 유휴 상태로 관찰될 때, 백오프 카운터는 디퍼 구간의 마지막에 1까지 감소될 수 있다. 만약 백오프 카운터가 감소 후에 0에 도달하면, 노드는 데이터를 바로 전송하지 않고 적어도 하나의 슬롯 동안에 CCA 체크를 수행함으로써 ECCA 과정을 지속한다. 디퍼 구간 내에서 채널이 점유 상태로 관찰되는 경우에 해당 디퍼 구간은 중단될 수 있다.

이하, LBT 절차 및 다중 캐리어 LBT에 대해 설명한다. LBT의 ECCA 과정 동안, 슬롯이 유휴 상태일 때 백오프 카운터는 감소될 필요가 없다. 즉, 슬롯이 유휴 상태일 때 백오프 카운터는 선택적으로 감소될 수 있다. 만약 슬롯이 관찰되지 않는다면, 해당 슬롯은 점유 상태로 간주되어야 한다.

다중 캐리어에 대한 LBT는 다음 두 가지 방법이 고려될 수 있다. 먼저, 기지국은 하나의 비면허 대역 캐리어에만 카테고리-4 LBT를 수행할 수 있다. 즉, 하나의 캐리어에서 기지국이 LBT를 완료할 때, 기지국은 해당 캐리어에서의 LBT 완료 직전 기 설정된 구간, 이를 테면 PIFS(25㎲) 동안 다른 캐리어들을 센싱할 수 있다. 기지국은 상기 절차에서 유휴 상태로 센싱된 다른 캐리어(들)을 통해 DL 데이터 버스트를 전송할 수 있다. 기지국이 얼마나 빨리 카테고리-4 기반의 LBT를 수행하는 캐리어를 변경할 수 있는지는 서브프레임, 복수의 서브프레임, 또는 RRC(Radio Resource Control) 레벨 단위로 결정될 수 있다.

다음으로, 기지국은 하나 이상의 비면허 대역 캐리어에 대해서 Category-4 기반의 LBT를 수행할 수 있다. 즉 기지국은 카테고리-4 기반의 LBT를 완료한 캐리어들을 통해 DL 데이터 버스트를 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 다중 캐리어들간의 전송시점을 정렬하기 위해 셀프-디퍼럴을 수행할 수 있다. 만약 기지국이 하나의 캐리어를 통해 수신하면서 동시에 다른 캐리어를 통해 전송할 수 있는 경우, 기지국은 다른 캐리어를 통해 전송이 수행되는 동안 전송이 수행되지 않는 캐리어에 대한 백오프 카운터를 동결(freeze)할 수 있다. 이때, 기지국은 캐리어들이 기 설정된 주파수 범위 이내로 떨어져 있을 경우 상기 백오프 카운터 동결을 수행할 수 있다.

하나의 캐리어 세트 내에서 다중 캐리어 LBT가 수행될 경우, 위에서 제시된 두 가지 방법 중 적어도 하나가 적용될 수 있다. 혹은 각 캐리어 세트 별로 서로 다른 방법의 다중 캐리어 LBT가 수행될 수도 있다.

도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀프-디퍼럴 수행 방법을 나타낸다. 도 27의 실시예에서, 전술한 도면들의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.

전술한 바와 같이, 기지국은 셀프-디퍼럴을 수행하여 다중 캐리어 데이터 전송을 동기화할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 셀프-디퍼럴은 해당 캐리어의 남은 백오프 카운터 값이 0보다 큰 경우에 수행될 수 있다. 도 27의 실시예에서 기지국은 제1 CC 및 제2 CC의 남은 백오프 카운터 값이 1일 때 셀프-디퍼럴을 수행한다. 백오프 중에 점유 상태가 되는 캐리어에서, 기지국은 기존 CCA 규칙에 따라 동작한다. 기지국은 LBT 과정에서 기 설정된 디퍼 구간(P_d) 동안의 CCA를 적용할 수 있다.

더욱 구체적으로, 도 27에서와 같이 기지국은 제1 CC 및 제2 CC의 남은 백오프 카운터 값이 1일 때 해당 캐리어에서 셀프-디퍼럴을 수행할 수 있다. 셀프-디퍼럴이 종료되고 기 설정된 디퍼 구간(P_d) 동안 해당 캐리어가 유휴 상태를 유지하여 백오프 카운터가 완료된 경우, 기지국은 해당 캐리어를 통해 데이터를 전송할 수 있다. 디퍼 구간(P_d)은 백오프 카운터를 감소시키지 않는 16㎲ 기간과, 이후의 n개의 추가적인 CCA 슬롯으로 구성된다. CCA 슬롯 기간은 Wi-Fi와 동일한 9㎲ 또는 유사한 길이로 설정될 수 있으며, 슬롯의 개수 n은 QoS 클래스에 따라 다르게 설정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 기지국은 상기 n개의 추가적인 CCA 슬롯에서 백오프 카운터를 감소시킬 수 있다. 기지국은 백오프 카운터 값이 0이 된 복수의 캐리어들을 통해 동시에 데이터 전송을 수행한다. 도 27의 실시예에서는 남은 백오프 카운터 값이 1일 때 셀프-디퍼럴이 수행되는 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 기지국은 임의의 백오프 카운터 값이 남은 경우에도 셀프-디퍼럴을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디퍼 구간(P_d)을 통해 백오프 카운터를 감소시키고 곧바로 데이터가 전송될 경우 빠른 데이터 전송이 가능하다. 따라서, 기지국은 셀프-디퍼럴을 수행하기 위한 조건으로 최대 및/또는 최소의 백오프 카운터를 설정하고, 남은 백오프 카운터가 설정된 백오프 카운터 범위 이내일 경우 셀프-디퍼럴을 수행할 수 있다. 만약 셀프-디퍼럴이 수행된 시점의 백오프 카운터가 캐리어 별로 다를 경우, 디퍼 구간(P_d)은 캐리어 별로 서로 다른 시점에 시작될 수 있다.

도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 셀프-디퍼럴 수행 방법을 나타낸다. 도 28의 실시예에서, 전술한 도면들의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.

도 28의 실시예에 따르면, 디퍼 구간(P_d)은 캐리어 별로 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 QoS 데이터의 전송으로 인해, 디퍼 구간(P_d)의 슬롯 개수 n은 캐리어 별로 서로 다르게 결정될 수 있다. 따라서, 디퍼 구간(P_d)의 슬롯에서 백오프 카운터를 감소시킬 수 있을 경우, 기지국은 해당 디퍼 구간(P_d)의 길이에 기초하여 디퍼 구간(P_d)의 시작 시점을 결정할 수 있다. 따라서, 도 28의 실시예에서 슬롯 개수가 2인 제1 CC, 제2 CC 및 제4 CC의 디퍼 구간(P_d)은 해당 캐리어의 남은 백오프 카운터 값이 2일 때 시작될 수 있으며, 슬롯 개수가 1인 제3 CC의 디퍼 구간(P_d)은 해당 캐리어의 남은 백오프 카운터 값이 1일 때 시작될 수 있다.

기지국은 디퍼 구간(P_d)의 시작을 위한 조건으로 최대 및/또는 최소의 백오프 카운터를 설정하고, 설정된 백오프 카운터 범위 이내에서 각 캐리어 별로 동일한 시점에 디퍼 구간(P_d)을 시작할 수 있다. 한편, 셀프-디퍼럴을 시작하기 위한 남은 백오프 카운터 값은 각 캐리어 별로 동일하게 설정될 수 있지만, 전송 동기화를 위해 서로 다르게 설정될 수도 있다.

이하, LAA Scell에서의 채널 액세스를 위해 에너지 검출 수행 시, 지역 특이적 규약에 따른 적응적 에너지 검출 임계값을 설정하는 방법에 대해 설명한다. LAA Scell에서 최대 허용되는 에너지 검출 임계값은 {X, Y} 세트에 있는 두 개의 값으로부터 선택될 수 있다(이때, Y<X). 여기서 최대 허용 에너지 검출 임계값으로 X, Y를 설정하는 아래 수학식 1 또는 수학식 2의 두 가지 방법이 고려될 수 있다.

여기서 A는 -75dBm/MHz이며, W는 에너지 검출 과정이 적용되는 대역폭(MHz 단위)을 나타낸다. Ph는 데이터의 전송 전력값이며, 아래 두 가지 옵션에 따라 결정될 수 있다. 첫 번째 옵션으로, Ph는 비면허 대역 내에서의 LAA 전송 지점의 최대 전송 전력 클래스일 수 있다. 두 번째 옵션으로, Ph는 LBT 절차를 따르는 전송 버스트(busrt) 내에서의 최대 전송 전력일 수 있다.

또한 최대 허용 에너지 검출을 위한 임계값으로 아래 수학식 3과 같은 방법이 고려될 수 있다.

여기서 T_A는 PDSCH을 포함하는 전송에 대해서는 10dB로 설정되고, PDSCH를 포함하지 않고 디스커버리(discovery) 신호 전송을 포함하는 전송에 대해서는 5dB로 설정된다. 또한, P_H는 23dBm이고, T_max값은 -75dB/MHz + 10*log10(BWMHz)으로 설정된다. T_max를 dBm 단위로 환산하면 아래 수학식 4와 같이 설정된다.

또한 P_TX는 각 캐리어를 위해 설정될 수 있는 최대 출력 전력값으로서의 dB값을 의미한다. 여기서 기지국은 단일 캐리어 전송 혹은 다중 캐리어 전송에 관계없이 P_TX를 고정값으로 사용할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 기지국은 다중 캐리어 전송의 경우 전송 가능한 각 캐리어에서의 최대 전력의 합이 P_TX가 되도록 각 캐리어에서의 최대 전송 전력값을 분산해서 적용할 수 있다. 그리고 BWMHz는 단일 캐리어에서의 MHz단위의 대역폭을 의미한다.

도 29 및 도 30은 다중 캐리어 전송을 위한 LBT 수행 시 에너지 검출 임계값을 설정하는 본 발명의 실시예들을 나타낸다. 기지국 및 단말은 CCA 수행 시 에너지 검출 임계값(즉, 에너지 검출 기준값)에 기초하여 캐리어의 점유 상태 여부를 판별할 수 있다. 즉, 캐리어에서 무선 신호가 감지되지 않거나 에너지 검출 임계값 이하의 레벨을 갖는 신호가 감지될 경우, 상기 캐리어는 유휴 상태로 판별된다. 그러나 캐리어에서 에너지 검출 임계값을 초과하는 레벨을 갖는 신호가 감지될 경우, 상기 캐리어는 점유 상태로 판별된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 에너지 검출 임계값은 기지국이 동시에 전송할 데이터의 전체 전송 전력 및 전체 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 전송 전력이 낮게 설정되는 경우, 기지국은 상대적으로 높은 에너지 검출 임계값을 적용하여 보다 적극적인 채널 점유를 시도할 수 있다. 또한, 넓은 대역폭으로 데이터가 전송되는 경우, 정해진 전체 전송 전력이 분산되어 단위 대역에서의 전력 간섭이 낮아지게 된다. 따라서, 기지국은 넓은 대역폭으로 데이터가 전송될수록 에너지 검출 임계값을 높일 수 있다.

도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 검출 임계값을 설정 방법을 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따르면, 기지국은 동시에 전송될 데이터의 전체 전송 전력 및 전체 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여 에너지 검출 임계값을 결정할 수 있다. 그러나 어떠한 콤포넌트 캐리어들을 통해 실제 데이터 전송이 수행될 것인지는 백오프 과정이 완료될 때 결정될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 기지국은 데이터의 전송 전력 및 전체 대역폭이 결정되지 않은 상황의 LBT 동작(이하, 제1 LBT 동작)에서의 에너지 검출 임계값 X0와, 상기 파라메터들이 결정된 상황의 LBT 동작(이하, 제2 LBT 동작)에서의 에너지 검출 임계값 X1을 서로 다른 방법으로 결정할 수 있다. 상기 제1 LBT 동작은 백오프 및 셀프 디퍼럴 구간에서의 CCA를 가리킬 수 있으며, 제2 LBT 동작은 데이터의 전송 시점 직전의 기 설정된 적어도 하나의 슬롯에서의 CCA를 가리킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 LBT 동작에서의 에너지 검출 임계값 X0는 각 캐리어 별로 독립적으로 결정될 수 있다. 상기 수학식 1에 기초하여 에너지 검출 임계값이 결정될 경우, 상기 Ph는 고정된 전력값으로 설정되고 상기 W는 에너지 검출이 수행되는 캐리어의 대역폭으로 설정될 수 있다. 예를 들어, Ph=23dBm, W=20MHz로 설정되는 경우, 에너지 검출 임계값 X0는 -62dBm으로 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, Ph는 최대 전송 전력 클래스 값을 고려하여 설정될 수 있다. 또한 상기 수학식 3에 기초하여 에너지 검출 임계값이 결정될 경우, P_H는 고정된 전력값으로 설정되고 상기 BWMHz는 에너지 검출이 수행되는 캐리어의 대역폭으로 설정될 수 있다. 예를 들어, P_H=23dBm, BWMHz=20MHz로 설정되는 경우, 에너지 검출 임계값 X0는 -72dBm으로 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, P_H는 최대 전송 전력 클래스 값을 고려하여 설정될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제1 LBT 동작에서의 에너지 검출 임계값 X0는 LBT 동작이 수행되는 전체 대역폭 및 전송 전력을 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, Ph는 전송 가능한 전력값을 에너지 검출이 수행되는 전체 대역폭으로 분배하여 설정될 수 있다. 즉, 제1 LBT 동작에서 Ph='전체 전송 전력'*'에너지 검출이 수행되는 캐리어의 대역폭'/'에너지 검출이 수행되는 전체 대역폭'으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 29의 실시예와 같이 전송 가능한 전력값이 23dBm, 에너지 검출이 수행되는 캐리어의 대역폭이 20MHz, 에너지 검출이 수행되는 전체 대역폭이 80MHz일 때, Ph=23*20/80dBm으로 설정된다. 따라서, 에너지 검출이 수행되는 전체 대역폭 대비 전송 가능한 전력값이 낮을수록 에너지 검출 임계값 X0는 높게 설정된다. 본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, Ph 값은 각 캐리어 별로 상이하게 설정될 수도 있다.

한편, 제2 LBT 동작에서의 에너지 검출 임계값 X1은 실제 전송될 데이터의 전체 전송 전력 및 전체 대역폭을 고려하여 결정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 LBT 동작은 데이터의 전송 전력 및 전체 대역폭이 결정된 상황의 LBT 동작을 나타내며, 데이터의 전송 시점 직전의 기 설정된 적어도 하나의 슬롯에서의 CCA를 가리킨다. 일 실시예에 따르면, 제2 LBT 동작은 디퍼 구간(P_d)에서의 CCA를 가리킬 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제2 LBT 동작에서 Ph='전체 전송 전력'*'에너지 검출이 수행되는 캐리어의 대역폭'/'동시에 전송될 데이터의 전체 대역폭'으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 29의 실시예에서는 LBT 수행 결과 제1 CC, 제2 CC 및 제4 CC를 포함하는 60MHz 대역으로 동시에 데이터가 전송된다. 따라서, 전체 전송 전력값은 23dBm, 에너지 검출이 수행되는 캐리어의 대역폭은 20MHz, 동시에 전송될 데이터의 전체 대역폭은 60MHz이며, Ph=23*20/60dBm으로 설정된다. 따라서, 데이터가 동시에 전송되는 대역폭 대비 전체 전송 전력 값이 낮을수록 에너지 검출 임계값 X1은 높게 설정된다.

전술한 실시예에서는 에너지 검출이 수행되는 캐리어의 대역폭이 20MHz인 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 에너지 검출이 수행되는 캐리어의 대역폭은 20MHz 이하의 특정 값, 이를 테면 10MHz, 5MHz 등으로 설정될 수도 있다.

도 30은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 검출 임계값 설정 방법을 나타낸다. 도 30의 실시예에서, 도 29의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기지국은 LBT 과정에서 각 캐리어의 점유 상태 여부에 기초하여 에너지 검출 임계값을 상이하게 설정할 수 있다. 백오프 절차에서는 각 캐리어의 점유 상태 여부에 따라 서로 상이한 대역폭을 기준으로 에너지 검출이 수행될 수 있다. 이때, 전송 전력을 유휴 상태의 대역폭에 분산 적용하는 경우 각 캐리어 별 전송 전력 값이 달라지게 된다. 따라서, 에너지 검출 임계값을 설정하기 위한 도 29의 실시예의 수식에서 '에너지 검출이 수행되는 전체 대역폭'은 '에너지 검출이 수행되는 유휴 상태의 전체 대역폭'으로 수정될 수 있다. 구체적으로 도 30의 실시예에서, 제1 CC 내지 제4 CC를 포함하는 80MHz 대역이 유휴 상태인 구간에서는 전체 대역폭 값을 80MHz로 설정하여 에너지 검출 임계값 X0_1이 산출될 수 있다. 그러나 제3 CC 및 제4 CC가 점유 상태이고 제1 CC 및 제2 CC를 포함하는 40MHz 대역이 유휴 상태인 구간에서는 전체 대역폭 값을 40MHz로 설정하여 에너지 검출 임계값 X0_2이 산출될 수 있다.

한편, 셀프-디퍼럴 등을 통해 다중 캐리어를 이용한 데이터 동시 전송을 수행하고자 하는 경우, 특정 캐리어의 남은 백오프 카운터를 고려할 때 해당 캐리어를 이용한 전송이 불가능한 것으로 판별될 수 있다. 이때, 기지국은 동시 전송이 가능한 캐리어의 개수를 고려하여 전술한 수식의 전체 대역폭 및/또는 전체 전송 전력 값을 설정하고 에너지 검출 임계값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 30의 실시예에서 다중 캐리어 동시 전송 시점을 기준으로 제3 CC의 백오프가 완료되지 않을 것으로 판별될 수 있다. 이때, 기지국은 전체 대역폭 값을 60MHz로 하여 제4 CC의 에너지 검출 임계값 X0_3를 산출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 셀프-디퍼럴과 같이 별도의 CCA가 수행되지 않는 캐리어가 존재할 경우, 해당 캐리어를 제외한 에너지 검출이 실제 수행되는 캐리어만을 고려하여 에너지 검출 임계값이 결정될 수 있다. 즉, 도 30의 실시예에서 기지국은 셀프-디퍼럴이 수행되는 제1 CC, 제2 CC, 가용 불가능한 것으로 판별된 제3 CC를 제외하고 전체 대역폭을 20MHz로 설정하여 제4 CC의 에너지 검출 임계값 X0_3를 산출할 수 있다

도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말과 기지국의 구성을 예시한다. 본 발명에서 단말은 휴대성과 이동성이 보장되는 다양한 종류의 무선 통신 장치 또는 컴퓨팅 장치로 구현될 수 있다. 단말은 UE(User Equipment), STA(Station), MS(Mobile Subscriber) 등으로 지칭될 수 있다. 본 발명에서 기지국은 서비스 지역에 해당하는 셀(예, 매크로 셀, 펨토 셀, 피코 셀 등)을 제어 및 관장하고, 신호 송출, 채널 지정, 채널 감시, 자기 진단, 중계 등의 기능을 수행할 수 있다. 기지국은 eNB(evolved NodeB), AP(Access Point) 등으로 지칭될 수 있다.

도 31을 참조하면, 단말(100)은 프로세서(110), 통신 모듈(120), 메모리(130), 유저 인터페이스부(140) 및 디스플레이 유닛(150)을 포함할 수 있다.

프로세서(110)는 본 발명에 따른 다양한 명령 또는 프로그램을 실행하고, 단말(100) 내부의 데이터를 프로세싱 할 수 있다. 또한, 프로세서(100)는 단말(100)의 각 유닛들을 포함한 전체 동작을 제어하고, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 본 발명의 제안에 따라 하향링크 신호를 수신/처리할 수 있다.

통신 모듈(120)은 이동 통신망을 이용한 이동 통신 및 무선랜을 이용한 무선랜 접속을 수행하는 통합 모듈일 수 있다. 이를 위하여 통신 모듈(120)은 셀룰러 통신 인터페이스 카드(121, 122) 및 무선랜 인터페이스 카드(123)와 같은 복수의 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card)를 내장 또는 외장 형태로 구비할 수 있다. 도 31에서 통신 모듈(120)은 일체형 통합 모듈로 도시되었지만, 각각의 네트워크 인터페이스 카드는 도 31과 달리 회로 구성 또는 용도에 따라 독립적으로 배치될 수 있다.

셀룰러 통신 인터페이스 카드(121)는 이동 통신망을 이용하여 기지국(200), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(110)의 명령에 기초하여 제 1 주파수 밴드에서 셀룰러 통신 서비스를 제공한다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(121)는 LTE-Licensed 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(122)는 이동 통신망을 이용하여 기지국(200), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(110)의 명령에 기초하여 제 2 주파수 밴드에서 셀룰러 통신 서비스를 제공한다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(122)는 LTE-Unlicensed 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, LTE-Unlicensed 주파수 밴드는 2.4GHz 또는 5GHz의 밴드일 수 있다.

무선랜 인터페이스 카드(123)는 무선랜 접속을 통해 기지국(200), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(110)의 명령에 기초하여 제 2 주파수 밴드에서 무선랜 서비스를 제공한다. 무선랜 인터페이스 카드(123)는 무선랜 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선랜 주파수 밴드는 2.4GHz 또는 5GHz의 밴드와 같은 Unlicensed radio 밴드일 수 있다.

메모리(130)는 단말(100)에서 사용되는 제어 프로그램 및 그에 따른 각종 데이터를 저장한다. 제어 프로그램에는 단말(100)이 기지국(200), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 통신을 수행하는데 필요한 프로그램이 포함될 수 있다. 유저 인터페이스(140)는 단말(100)에 구비된 다양한 형태의 입/출력 수단을 포함한다. 디스플레이 유닛(150)은 디스플레이 화면에 다양한 이미지를 출력한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국(200)은 프로세서(210), 통신 모듈(220) 및 메모리(230)를 포함할 수 있다.

프로세서(210)는 본 발명에 따른 다양한 명령 또는 프로그램을 실행하고, 기지국(200) 내부의 데이터를 프로세싱 할 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 기지국(200)의 각 유닛들을 포함한 전체 동작을 제어하고, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 본 발명의 제안에 따라 하향링크 신호를 전송/처리할 수 있다. 예를 들어, 도 17 내지 도 30의 실시예에 따라 다중 캐리어를 이용한 데이터 동시 전송을 수행할 수 있다.

통신 모듈(220)은 단말(100)의 통신 모듈(120)과 같이 이동 통신망을 이용한 이동 통신 및 무선랜을 이용한 무선랜 접속을 수행하는 통합 모듈일 수 있다. 이를 위하여 통신 모듈(120)은 셀룰러 통신 인터페이스 카드(221, 222) 및 무선랜 인터페이스 카드(223)와 같은 복수의 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card)를 내장 또는 외장 형태로 구비할 수 있다. 도 31에서 통신 모듈(220)은 일체형 통합 모듈로 도시되었지만, 각각의 네트워크 인터페이스 카드는 도 31과 달리 회로 구성 또는 용도에 따라 독립적으로 배치될 수 있다.

셀룰러 통신 인터페이스 카드(221)는 이동 통신망을 이용하여 단말(100), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(210)의 명령에 기초하여 제 1 주파수 밴드에서 셀룰러 통신 서비스를 제공한다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(221)는 LTE-Licensed 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(222)는 이동 통신망을 이용하여 단말(100), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(210)의 명령에 기초하여 제 2 주파수 밴드에서 셀룰러 통신 서비스를 제공한다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(222)는 LTE-Unlicensed 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. LTE-Unlicensed 주파수 밴드는 2.4GHz 또는 5GHz의 밴드일 수 있다.

무선랜 인터페이스 카드(223)는 무선랜 접속을 통해 단말(100), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(210)의 명령에 기초하여 제 2 주파수 밴드에서 무선랜 서비스를 제공한다. 무선랜 인터페이스 카드(223)는 무선랜 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선랜 주파수 밴드는 2.4GHz 또는 5GHz의 밴드와 같은 비면허 무선 밴드일 수 있다.

도 31에서 단말과 기지국의 블록들은 디바이스의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 디바이스의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다. 또한, 단말(100)의 일부 구성들, 이를 테면 유저 인터페이스(140) 및 디스플레이 유닛(150) 등은 단말(100)에 선택적으로 구비될 수 있다. 또한, 기지국(200)의 일부 구성들, 이를테면 무선랜 인터페이스 카드(223) 등은 기지국(200)에 선택적으로 구비될 수 있다. 유저 인터페이스(140) 및 디스플레이 유닛(150) 등은 기지국(200)에 필요에 따라 추가 구비될 수 있다.

본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에 사용되는 다양한 통신 디바이스(예, 비면허 대역 통신을 이용하는 스테이션, 액세스 포인트, 또는 셀룰러 통신을 이용하는 스테이션, 기지국 등)에 사용 가능하다.

Claims (16)

1. 무선 통신 장치에 있어서,
   통신 모듈; 및
   상기 통신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
   기지국으로부터 전송되는 데이터를 수신하고,
   상기 기지국으로 상기 데이터에 대한 HARQ-ACK을 전송하고,
   상기 데이터는, 캐리어 세트 내 하나의 콤포넌트 캐리어 상에서 전송되고,
   상기 데이터를 전송하는 상기 하나의 콤포넌트 캐리어는 백오프가 완료된 콤포넌트 캐리어이고,
   상기 데이터는, 상기 캐리어 세트 내 각 콤포넌트 캐리어들의 경쟁 윈도우 구간들 중 가장 큰 경쟁 윈도우 구간에 기초하여 전송되고,
   상기 경쟁 윈도우 구간들은, 상기 캐리어 세트 내 각 콤포넌트 캐리어 별로 독립적으로 설정되고,
   상기 백오프를 위한 에너지 검출 임계 값은 아래 수학식에 따른 값(X)에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치,
   [수학식]
   X(dBm) = (23 - P) + 10log(W)
   상기 W는 상기 데이터가 전송되는 대역폭과 관련된 값, 상기 P는 상기 데이터를 전송하기 위한 최대 전력과 관련된 값을 의미함.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 캐리어 세트 중 특정 콤포넌트 캐리어에는 임의로 백오프 카운터를 줄이지 않는 셀프-디퍼럴이 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 셀프-디퍼럴은 상기 특정 콤포넌트 캐리어의 남은 백오프 카운터 값이 0보다 큰 경우에 수행되는 무선 통신 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 데이터 전송은, 상기 백오프가 완료된 콤포넌트 캐리어에 대해 기 설정된 디퍼 구간 동안 추가적인 CCA(Clear Channel Assessment)가 수행되어, 상기 백오프가 완료된 콤포넌트 캐리어가 상기 디퍼 구간 동안 유휴 상태인 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 추가적인 CCA는, 상기 백오프가 완료된 콤포넌트 캐리어 상에서 상기 백오프가 완료된 직후에 상기 데이터 전송이 수행되지 않는 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 디퍼 구간은 n개의 슬롯에 해당하는 구간에 16 us를 더한 구간이고,
   상기 슬롯은 9 us의 구간인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
7. 삭제
8. 다중 캐리어를 이용한 무선 통신 방법에 있어서, 단말에 의해 수행되는 방법은,
   기지국으로부터 전송되는 데이터를 수신하는 단계; 및
   상기 기지국으로 상기 데이터에 대한 HARQ-ACK을 전송하는 단계를 포함하고,
   상기 데이터는, 캐리어 세트 내 하나의 콤포넌트 캐리어 상에서 전송되고,
   상기 데이터를 전송하는 상기 하나의 콤포넌트 캐리어는 백오프가 완료된 콤포넌트 캐리어이고,
   상기 데이터는, 상기 캐리어 세트 내 각 콤포넌트 캐리어들의 경쟁 윈도우 구간들 중 가장 큰 경쟁 윈도우 구간에 기초하여 전송되고,
   상기 경쟁 윈도우 구간들은, 상기 캐리어 세트 내 각 콤포넌트 캐리어 별로 독립적으로 설정되고,
   상기 백오프를 위한 에너지 검출 임계 값은 아래 수학식에 따른 값(X)에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법,
   [수학식]
   X(dBm) = (23 - P) + 10log(W)
   상기 W는 상기 데이터가 전송되는 대역폭과 관련된 값, 상기 P는 상기 데이터를 전송하기 위한 최대 전력과 관련된 값을 의미함.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 캐리어 세트 중 특정 콤포넌트 캐리어에는 임의로 백오프 카운터를 줄이지 않는 셀프-디퍼럴이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 셀프-디퍼럴은 상기 특정 콤포넌트 캐리어의 남은 백오프 카운터 값이 0보다 큰 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제8 항에 있어서,
    상기 데이터 전송은, 상기 백오프가 완료된 콤포넌트 캐리어에 대해 기 설정된 디퍼 구간 동안 추가적인 CCA(Clear Channel Assessment)가 수행되어, 상기 백오프가 완료된 콤포넌트 캐리어가 상기 디퍼 구간 동안 유휴 상태인 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 추가적인 CCA는, 상기 백오프가 완료된 콤포넌트 캐리어 상에서 상기 백오프가 완료된 직후에 상기 데이터 전송이 수행되지 않는 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제11 항에 있어서,
    상기 디퍼 구간은 n개의 슬롯에 해당하는 구간에 16 us를 더한 구간이고,
    상기 슬롯은 9 us의 구간인 것을 특징으로 하는 방법.
14. 삭제
15. 무선 통신 장치에 있어서,
    통신 모듈; 및
    상기 통신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    단말로 데이터를 전송하고,
    상기 단말로부터 상기 데이터에 대한 HARQ-ACK을 수신하고,
    상기 데이터는, 캐리어 세트 내 하나의 콤포넌트 캐리어 상에서 전송되고,
    상기 데이터를 전송하는 상기 하나의 콤포넌트 캐리어는 백오프가 완료된 콤포넌트 캐리어이고,
    상기 데이터는, 상기 캐리어 세트 내 각 콤포넌트 캐리어들의 경쟁 윈도우 구간들 중 가장 큰 경쟁 윈도우 구간에 기초하여 전송되고,
    상기 경쟁 윈도우 구간들은, 상기 캐리어 세트 내 각 콤포넌트 캐리어 별로 독립적으로 설정되고,
    상기 백오프를 위한 에너지 검출 임계 값은 아래 수학식에 따른 값(X)에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치,
    [수학식]
    X(dBm) = (23 - P) + 10log(W)
    상기 W는 상기 데이터가 전송되는 대역폭과 관련된 값, 상기 P는 상기 데이터를 전송하기 위한 최대 전력과 관련된 값을 의미함.
16. 다중 캐리어를 이용한 무선 통신 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 방법은,
    단말로 데이터를 전송하는 단계; 및
    상기 단말로부터 상기 데이터에 대한 HARQ-ACK을 수신하고,
    상기 데이터는, 캐리어 세트 내 하나의 콤포넌트 캐리어 상에서 전송되고,
    상기 데이터를 전송하는 상기 하나의 콤포넌트 캐리어는 백오프가 완료된 콤포넌트 캐리어이고,
    상기 데이터는, 상기 캐리어 세트 내 각 콤포넌트 캐리어들의 경쟁 윈도우 구간들 중 가장 큰 경쟁 윈도우 구간에 기초하여 전송되고,
    상기 경쟁 윈도우 구간들은, 상기 캐리어 세트 내 각 콤포넌트 캐리어 별로 독립적으로 설정되고,
    상기 백오프를 위한 에너지 검출 임계 값은 아래 수학식에 따른 값(X)에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
    [수학식]
    X(dBm) = (23 - P) + 10log(W)
    상기 W는 상기 데이터가 전송되는 대역폭과 관련된 값, 상기 P는 상기 데이터를 전송하기 위한 최대 전력과 관련된 값을 의미함.