KR20130121656A - 제어 채널을 위한 무선 자원 할당 방법 및 이를 수신하는 방법 - Google Patents

Abstract

제어 채널을 위한 무선 자원 할당 방법 및 장치, 그리고 제어 채널을 수신하는 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 무선 자원 할당 방법은, 하향링크 데이터용 자원 영역에 위치하는 개선 제어 채널에 포함된 적어도 하나의 기준 신호를 파악하는 단계, 상기 적어도 하나의 기준 신호에 따라, 개선 제어 채널에 할당될 적어도 하나의 자원을 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하는 단계 및 상기 설정된 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 자원 엘리먼트들 중 상기 개선 제어 채널로 사용 가능한 적어도 하나의 자원 엘리먼트를 파악하여 상기 개선 제어 채널로 할당하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

제어 채널을 위한 무선 자원 할당 방법 및 이를 수신하는 방법{RADIO RESOURCE ALLOCATION METHOD FOR CONTROL CHANNEL AND METHOD FOR RECEIVING THE SAME}

본 발명은 제어 채널을 위한 무선 자원 할당 방법 및 이를 수신하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제어 채널을 위한 무선 자원 할당 방법 및 장치, 그리고 제어 채널을 수신하는 방법에 관한 것이다.

LTE 및 LTE-Advanced 이동통신 방식에서 하향링크 및 상향링크 전송 채널들의 전송을 지원하려면 관련 제어 정보가 필요하다. LTE/LTE-A 시스템에서는 이러한 제어 정보를 실어나르는 제어 채널을 위해 통상적으로 1 내지 4 개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 사용하고 있다.

제어 채널은 시간 도메인에서 1ms 서브프레임의 가장 앞쪽에 위치하는 1 내지 4개의 OFDM 심볼을 차지한다. 제어 채널은 또한 주파수 도메인에서는 시스템 대역 전체를 차지하고 있다. 예를 들어서, 10 MHz 주파수 대역을 사용하는 시스템이라면 제어 채널의 주파수는 10 MHz 전체 대역에 걸쳐 있다.

3GPP(3rd Generation Partnership Project) Release 8/Release 9는 LTE 기술에 해당하며, Release 10은 LTE-Advanced 기술에 해당한다. 현재 진행 중인 Release 11에서는 기존의 제어 채널의 한계를 극복하기 위해 새로운 형태의 제어 채널을 도입하는 방안을 추진 중에 있으며, 이러한 새로운 형태의 개선 제어 채널(Enhanced Control Channel)이라는 주제로 논의가 진행 중이다. 특히 기존 Release에서의 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)와 비교하여 E-PDCCH(Enhanced PDCCH) 혹은 ePDCCH로 표시될 수 있는 개선 제어 채널에 대한 논의가 주를 이룬다.

이처럼 이동통신 시스템에서 개선 제어 채널의 개념을 효율적으로 도입하기 위해서는, 기존의 제어 채널 형태에 맞추어 적용되는 자원 할당의 단위(예를 들어, 자원 엘리먼트 그룹(REG)), 변조 방식 등에서 다양한 변경이 이루어져야 할 필요가 있다.

상술한 문제점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은 개선 제어 채널이 고려되는 무선 프레임 구조에 적합한 무선 자원 할당 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 무선 자원 할당 방법을 사용해 자원을 할당하는 기지국 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법에 따라 구성되어 전송되는 제어 정보를 수신하는 단말의 제어 정보 수신 방법을 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선 자원 할당 방법은, 하향링크 데이터용 자원 영역에 위치하는 개선 제어 채널에 포함된 적어도 하나의 기준 신호를 파악하는 단계, 상기 적어도 하나의 기준 신호에 따라, 개선 제어 채널에 할당될 적어도 하나의 자원을 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하는 단계 및 상기 설정된 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 자원 엘리먼트들 중 상기 개선 제어 채널로 사용 가능한 적어도 하나의 자원 엘리먼트를 파악하여 상기 개선 제어 채널로 할당하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 자원 엘리먼트 그룹은 4개, 6개, 8개, 또는 12개의 자원 엘리먼트를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 자원 엘리먼트 그룹은 시간 축상으로 1개 또는 연속하는 2개의 OFDM 심볼을 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 기준 신호는, 셀 고유 기준 신호, 복조 기준 신호, 및 채널 상태 정보 기준 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하는 단계는, 상기 자원 엘리먼트 그룹이 포함하는 기준 신호들의 개수 및 위치에 따라 유동적으로 상기 자원 엘리먼트 그룹 내 자원 엘리먼트를 개선 제어 채널에 할당하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 자원 엘리먼트 그룹이 포함된 프레임에 일반 싸이클릭 프리픽스(CP)가 사용되는 경우, 상기 자원 엘리먼트 그룹은 4개, 6개, 또는 8개의 자원 엘리먼트를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하는 단계는, 해당 심볼이 복조 기준 신호를 포함하는 경우 8개의 자원 엘리먼트를 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 설정할 수 있다.

상기 자원 엘리먼트 그룹이 포함된 프레임에 확장 싸이클릭 프리픽스(CP)가 사용되는 경우, 상기 자원 엘리먼트 그룹은 4개, 6개, 또는 12개의 자원 엘리먼트를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 해당 심볼이 복조 기준 신호를 포함하는 경우 6개 또는 12개의 자원 엘리먼트를 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 설정할 수 있다.

한편, 해당 심볼이 복조 기준 신호 외 다른 기준 신호를 포함하는 경우에는, 4개 또는 6개의 자원 엘리먼트를 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 설정할 수 있다.

상기 자원 엘리먼트 그룹이 8개의 자원 엘리먼트를 포함하는 경우, 상기 자원 엘리먼트 그룹은 시간 축으로 연속하는 2 개의 심볼을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 자원 엘리먼트 그룹이 4개, 6개, 12개의 자원 엘리먼트를 포함하는 경우, 상기 자원 엘리먼트 그룹은 시간 축으로 1 개의 심볼을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 개선 제어 채널로 사용 가능한 적어도 하나의 자원 엘리먼트를 파악하여 상기 개선 제어 채널로 할당하는 단계는, 상기 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 적어도 하나의 기준 신호가 자리하는 자원 엘리먼트를 제외한 가용 자원 엘리먼트의 개수가 4 이상인 경우 가용 자원 엘리먼트를 적어도 하나의 자원 엘리먼트 패턴 중 하나와 매칭시키는 단계, 및 매칭된 자원 엘리먼트 패턴에 따라 상기 가용 자원 엘리먼트를 상기 개선 제어 채널로 할당하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 기지국은, 하향링크 데이터용 자원 영역에 위치하는 개선 제어 채널에 포함된 적어도 하나의 기준 신호를 파악하고, 상기 적어도 하나의 기준 신호에 따라, 개선 제어 채널에 할당될 적어도 하나의 자원을 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하며, 상기 설정된 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 자원 엘리먼트들 중 상기 개선 제어 채널로 사용 가능한 적어도 하나의 자원 엘리먼트를 판단하여, 상기 개선 제어 채널로 할당하는 무선 자원 할당부, 할당된 무선 자원에 따라 프레임을 구성하는 프레임 구성부, 및 상기 구성된 프레임을 전송하는 무선 송신부를 포함할 수 있다.

상기 무선 자원 할당부는, 자원 엘리먼트 그룹이 포함하는 기준 신호들의 개수 및 위치에 따라 유동적으로 상기 자원 엘리먼트 그룹 내 자원 엘리먼트를 개선 제어 채널에 할당한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 단말의 제어 정보 수신 방법은, 기지국이 송신하는 무선 프레임을 수신하는 단계, 수신한 무선 프레임에 포함된 적어도 하나의 자원 엘리먼트 그룹을 확정하는 단계, 상기 확정된 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 기준 신호들을 고려하여, 제어 채널용 자원 엘리먼트를 파악하는 단계, 및 적어도 하나의 제어 채널용 자원 엘리먼트로부터 제어 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 자원 엘리먼트 그룹은 4개, 6개, 8개, 또는 12개의 자원 엘리먼트를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 개선 제어 채널이 고려되는 무선 프레임 구조에서 자원을 효과적으로 할당할 수 있다.

본 발명에서는 또한, 자원 할당의 기본 단위를 eREG로 설정함으로써 CCE, 집성 레벨의 개념을 사용할 수 있으므로 기존의 제어 채널에 사용되던 개념을 재사용할 수 있다.

도 1은 이동통신 시스템에서 사용되는 일반(normal) 싸이클릭 프리픽스 (cyclic prefix, CP)를 갖는 경우의 서브프레임 구조도이다.
도 2는 제어 채널을 구성하는 REG(Resource Element Group)의 개념도이다.
도 3은 ePDCCH를 고려한 경우의 이동통신 시스템의 하향링크 프레임 구조도이다.
도 4는 기존의 REG와 기존의 REG로부터 확장된 eREG의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 추가적인 eREG 패턴의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 추가적인 eREG 패턴의 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 케이스 1에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 9는 케이스 1에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 다른 실시예로, 도 7에서 도시한 자원 패턴에 CSI-RS가 추가된 형태를 나타낸 도면이다.
도 11은 케이스 2에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12는 케이스 2에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 다른 또 실시예를 나타낸 도면이다.
도 14는 케이스 3에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 일 실시예로서, 확장 CP가 사용되는 경우를 나타낸 도면이다.
도 16은 케이스 4에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 다른 실시예로서, 확장 CP가 사용되는 경우를 나타낸 도면이다.
도 18은 케이스 5에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 또 다른 실시예로서, 확장 CP가 사용되는 경우를 설명하는 도면이다.
도 20은 케이스 6에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 21은 안테나 구성 및 CP에 따른 CRS의 심볼 인덱스를 나타내는 표를 나타낸 도면이다.
도 22는 FDD 프레임 구조에서 일반 CP를 갖는 경우 적용가능한 REG를 심볼별로 나타낸 도면이다.
도 23은 FDD 프레임 구조에서 확장 CP를 갖는 경우 적용가능한 REG를 심볼별로 나타낸 도면이다.
도 24는 안테나 포트에 따른 다양한 REG 패턴들을 나타낸 도면이다.
도 25 내지 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 추가적인 eREG 패턴의 개념도이다.
도 28은 12개의 RE를 포함하여 구성된 eREG 내에서의 자원 할당의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 자원 할당 방법의 동작 순서도이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 제어 정보 수신 방법의 동작 순서도이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치의 블록 구성도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 출원에서 사용하는 '단말'은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 출원에서 사용하는 '셀' 또는 '기지국'은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point), 릴레이(relay) 및 펨토셀(femto-cell) 등을 통칭하는 용어일 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

본 발명의 이해를 돕기 위해 기존부터 하향링크 제어 채널로 사용되어 온 PDCCH에 대해서 먼저 살펴본다.

본 명세서에서는 현재 논의되고 있는 개선 제어 채널인 ePDCCH와 비교하여 기존의 PDCCH를 레거시 PDCCH라고 칭하기로 한다.

도 1은 이동통신 시스템에서 사용되는, 일반(normal) 싸이클릭 프리픽스(cyclic prefix; CP)를 갖는 경우의 서브프레임 구조도이다.

LTE/LTE-Advanced의 물리 자원은 기본적으로 시간-주파수 자원으로 표현된다. 도 1의 세로 축은 주파수를 나타내며, LTE/LTE-Advanced에서 지원하는 대역폭은 1.4/3/5/10/15/20 MHz의 6가지이다. 도 1의 가로 축은 시간을 나타내며, 일반 싸이클릭 프리픽스를 갖는 경우 총 14 개의 OFDM 심볼이 1ms의 시간을 차지한다.

레거시 제어 영역에는 PDCCH를 비롯하여 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)등의 제어채널이 다중화된다. 데이터 영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel), PBCH(Physical Broadcast Channel) 등의 물리채널이 포함된다.

레거시 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)는 도 1을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 전체 주파수 대역에 퍼져 있고, 시간적으로는 각 서브프레임 시작 부분의 1 내지 4 개의 OFDM 심볼(symbol)을 차지할 수 있다.

도 2는 제어 채널을 구성하는 REG(Resource Element Group)의 개념도이다.

LTE/LTE-Advanced의 자원 엘리먼트, 즉, RE(Resource Element)는 하나의 OFDM 심볼 구간 동안의 하나의 OFDM 부반송파(subcarrier)에 해당하며, 여러 개의 RE가 모여 REG를 구성할 수 있다.

하나의 REG는 셀 고유 기준 신호(Cell-specific reference signal; CRS)를 위한 자원 엘리먼트(resource element; RE)의 유무에 따라서 4 개 혹은 6 개의 RE를 포함하여 구성될 수 있다.

셀 고유 기준 신호가 없는 경우, 하나의 REG는 도 2의 (a)에서 확인할 수 있는 바와 같이 4개의 RE를 포함한다.

셀 고유 기준 신호가 있는 경우에는, 하나의 REG가 포함할 수 있는 RE의 개수는 6개일 수 있다. 하나의 REG가 6 개의 RE를 포함하는 경우에도 CRS의 위치에 따라 도 2의 (b)에서와 같은 3가지 경우의 REG가 존재할 수 있다.

도 2의 (a) 및 (b) 어떤 경우든지 하나의 REG 내에서 제어 채널을 위한 RE는 4개이다. PDCCH 데이터를 변조한 심볼을 4 개(quadruplet) 단위로 처리하므로, 4 개의 RE를 사용하는 것이 자원 할당을 용이하게 하기 때문이다. 이러한 REG가 9 개 모여서 하나의 CCE(Control Channel Element)를 구성한다.

LTE/LTE-Advanced를 위한 PDCCH는 1 개의 CCE, 2 개의 CCE, 4 개의 CCE, 8 개의 CCE를 포함하여 구성될 수 있다. SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)이 충분히 큰 셀 영역에서는 1개 또는 2개의 CCE로 구성된 PDCCH를 이용한다. 하지만, 셀 엣지와 같이 SINR이 작은 영역에서는 4개 또는 8개의 CCE로 구성된 PDCCH를 전송하여 제어 채널이 원활하게 작동하도록 한다.

변조 방식 측면에서 레거시 PDCCH는 QPSK 방식만을 사용한다. 전송 모드는 단일 안테나 기법(single antenna scheme) 혹은 전송 다이버시티 기법(transmit diversity scheme)으로 제한된다. ePDCCH를 위해서는 고차의 변조 방식인 16QAM이 고려되고 있으며, 전송 모드도 빔포밍(beamforming)이나 다중 사용자(multi-user) MIMO(Multi Input Multi Output) 방식 등이 고려된다.

도 3은 ePDCCH를 고려한 경우의 이동통신 시스템의 하향링크 프레임 구조도이다.

즉, 도 3은 기존의 LTE/LTE-Advanced에서 사용하는 프레임 구조에 ePDCCH가 추가되는 경우의 하향링크 프레임 구조를 도시한다.

ePDCCH는 제어 채널 용량(control channel capacity)의 증가 및 주파수 도메인에서의 간섭 제거를 비롯하여 공간적 재사용(spatial reuse) 개선, 빔포밍(beamforming) 등을 목표로 삼고 있다.

이러한 목표를 달성하기 위해서는 기존의 데이터 채널인 PDSCH에 적용하던 기술들을 사용해야 한다. 따라서, 레거시 제어(Legacy control) 영역을 제외한 데이터 영역(data region)에 ePDCCH 영역을 추가한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같은 프레임 구조를 사용하게 되면 기존 규격을 사용하는 레거시 단말은 레거시 제어 영역(legacy control region)을 사용할 수 있다. 또한, 새로운 규격을 사용하는 단말은 레거시 제어 영역을 사용하는 것은 물론이고 추가적인 제어 채널에 대한 수요가 발생하거나 다른 필요가 있을 경우에 ePDCCH 영역(300)을 사용할 수 있다. 뿐만 아니라 기존에 데이터 채널에 적용되던 MIMO 전송 모드, 빔포밍 등을 추가로 적용할 수도 있다.

하지만, ePDCCH 영역은, 레거시 제어 영역에 비해 전체 주파수 도메인 상의 일부를 차지하는 반면 시간 도메인에서는 넓은 영역을 차지하는 차이점이 있다. 따라서 ePDCCH의 자원 할당은 레거시 영역에서의 자원 할당과 달라지게 된다.

따라서, 본 발명에서는 ePDCCH의 자원 구조에 효과적인 자원할당 방법을 제시하고자 한다.

레거시 PDCCH는 제어 채널만을 위한 별도의 OFDM 심볼 영역에 할당된다. 따라서, 레거시 PDCCH 영역에서 REG를 구성할 때는, REG 구성을 위해 고려되는 OFDM 심볼들 중 해당 OFDM 심볼이 PCFICH, PHICH를 위한 자원인지 아닌지를 먼저 판단한다. 이후, PCFICH, PHICH를 위한 자원이 아닌 OFDM 심볼에 대하여, CRS의 유무에 따라서 4개의 RE가 하나의 REG를 구성할지 6개의 RE가 하나의 REG를 구성할지 결정하면 된다.

이와는 대조적으로, ePDCCH는 데이터 영역에 할당된다. 데이터 영역에는 기존에도 데이터 채널인 PDSCH, 방송 채널인 PBCH, 동기신호인 PSS(Primary Synchronization Signal) 및 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 비롯하여 다양한 RS(Reference Signal)가 할당되어 있다.

본 발명에 따르면, PDSCH, PSS, SSS 등이 할당되는 주파수 영역과는 다른 주파수 영역에 ePDCCH를 배치하여 서로 겹치지 않도록 할 수 있다. 그렇다면 ePDCCH 내에서 자원할당 시에 고려해야 할 점은 다양한 기준 신호들(Reference Signals)을 어떻게 처리하느냐에 달려 있다.

데이터 영역에는 CRS를 비롯하여 복조기준 신호인 DMRS(Demodulation RS), 채널 상태 정보 기준 신호인 CSI-RS(Channel State Information RS) 등 다양한 기준 신호들이 추가로 포함될 수 있다. CRS는 기지국이 사용하는 안테나의 개수에 따라 그 배치가 달라진다. 즉, 1 개의 안테나, 2 개의 안테나, 4 개의 안테나를 고려하여 CRS의 배치가 달라지며, 레거시 PDCCH는 이미 이러한 사항들을 고려하여 설계되어 있다. ePDCCH도 레거시 PDCCH와 마찬가지로 CRS의 배치를 고려하여 설계될 필요가 있다.

PDCCH가 어떤 OFDM 심볼에 배치될 것인지는 CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라서도 차이가 있으며, 레거시 PDCCH 설계는 이러한 사항 역시 고려하여 설계되어 있다.

여기서, LTE/LTE-Advanced 이동통신 시스템에서 사용되는 CP는 일반(normal) CP 및 확장(extended) CP의 두 가지가 정의되어 있으며, 일반 CP의 경우에는 슬롯당 7 개의 OFDM 심볼이 포함되고 확장 CP의 경우에는 슬롯 당 6 개의 OFDM 심볼이 포함된다.

LTE/LTE-Advanced 이동통신 시스템에서 두 가지 CP 길이를 정의한 이유는, 긴 길이의 CP는 CP 오버헤드 측면에서는 비효율적이지만, 매우 큰 셀과 같이 시간적으로 신호가 퍼지는 지연 스프레드(delay spread)가 매우 큰 특정 환경에서는 도움이 되기 때문이다. 한편, 지연 스프레드가 매우 큰 셀의 경우이더라도 반드시 긴 CP가 효율적인 것은 아니다. 만약 큰 셀의 경우에도 CP의 길이가 지연 스프레드보다 짧아서 미처 제거하지 못한 지연 스프레드로 인한 신호의 손상보다는 잡음에 의하여 링크의 성능이 제한되는 경우라면, CP의 길이를 늘리면서 지연 스프레드에 대한 추가적인 강인성을 얻는 것이 별로 도움이 되지 않는다. 왜냐하면 긴 CP를 사용할수록 수신 신호 에너지가 감소되는 문제가 있기 때문이다.

또한, MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network) 모드의 경우에 종종 확장 CP를 사용한다. MBSFN 기반의 멀티캐스트/브로드캐스트 전송의 경우에는 CP가 실제 채널에서의 시간 지연뿐 아니라 MBSFN 전송에 관계하는 여러 셀들로부터의 신호가 수신되는 시간 차이까지도 고려해야 한다.

도 21은 안테나 구성 및 CP에 따른 CRS의 심볼 인덱스를 나타내는 표를 도시한다.

하나의 서브프레임은 두 개의 슬롯을 포함하여 구성되므로, 하나의 서브프레임을 차지하는 OFDM 심볼들의 인덱스는 일반 CP의 경우 0, 1, … , 13 이고 확장 CP의 경우 0, 1,…, 11 이 된다.

일반 CP의 경우, 1개 혹은 2 개의 송신 안테나 포트를 가지는 경우의 CRS는 심볼 인덱스 0, 4, 7, 11에 자리하고, 4 개의 송신 안테나 포트를 가지는 경우의 CRS는 심볼 인덱스 0, 1, 4, 7, 8, 11에 위치한다.

확장 CP의 경우에는 1개 혹은 2 개의 송신 안테나 포트를 가지는 경우의 CRS는 심볼 인덱스 0, 3, 6, 9에 자리하고, 4 개의 송신 안테나 포트를 가지는 경우의 CRS는 심볼 인덱스 0, 1, 3, 6, 7, 9에 위치한다.

이하에서는 본 발명에서 정의하는 eREG에 대해 살펴본다.

도 7은 하나의 PRB(Physical Resource Block) 쌍(pair) 내에서의 레거시 제어 영역, CRS, DMRS의 배치도이다.

도 7의 프레임 구성도에서 세로 축의 인덱스 0 내지 11은 주파수 단위로 12개의 서브캐리어를 의미하고 가로 축의 인덱스 0 내지 13은 1ms의 시간 동안 14개의 OFDM 심볼이 있는 경우에 대한 심볼 인덱스를 표시한 것이다.

도 7에 나타낸 자원 영역에서, 레거시 제어 영역을 제외한 나머지 영역 중 DMRS와 CRS가 배치된 자리를 제외하고 ePDCCH를 위해 할당이 가능하다. 셀 고유 기준 신호인 CRS(Cell-specific Reference Signal)는 매 하향링크 서브프레임마다 전송되며 하향링크 셀 전체 대역폭에 걸쳐 전송된다. CRS는 코드북 기반이 아닌 빔포빙 기법이 사용되는 경우를 제외한 하향링크 전송의 코히어런트한 복조를 위한 채널 추정에 사용된다. 한편, DMRS 및 CSI-RS는 CRS에 비해 다양한 패턴을 가질 수 있다.

OFDM 심볼 0 내지 2는 레거시 제어 영역(100)으로 제외하고 나면 3 내지 13까지의 11개 OFDM 심볼이 ePDCCH를 위해서 사용 가능하다. 심볼 4, 7, 8, 11에는 CRS(2100)가 있으므로 기존의 REG 개념을 적용할 수 있다.

즉, 도 2에 나타낸 6 개의 RE로 구성된 REG 단위로 쪼개면 심볼 4, 7, 8, 11의 경우 각각 3개의 REG를 포함한다. 또한, 심볼 5, 6, 12, 13은 DMRS가 있으므로 이를 고려하여 할당할 필요가 있는데, DMRS 패턴을 포함하고 있어 기존의 REG 개념으로는 ePDCCH를 위한 자원 할당이 용이하지 않음을 확인할 수 있다.

구체적으로, 도 7은 4 개의 DMRS 안테나 포트(안테나 7, 8, 9, 10)인 경우를 도시한 것으로, OFDM 심볼 5, 6, 12, 13은 각각 6 개의 RE가 기준 신호의 하나인 DMRS에 의해 점유되어 있어서 기존의 REG를 적용할 수 없다. 즉, 4개의 RE가 하나의 REG를 구성하는 경우 REG당 2개의 RE만 이용 가능하다. 한편, 6개의 RE가 하나의 REG를 구성하는 경우 3개의 RE만이 이용 가능하다. 이렇게 되면 4개 RE 단위로 자원을 할당하는 PDCCH의 기본 개념을 유지할 수 없다.

본 발명에 따르면, REG의 개념을 조금 더 확장한 eREG(extended REG)의 개념을 도입을 통해 앞서 제기한 ePDCCH 영역에서의 자원 할당을 용이하게 수행할 수 있다. 즉, 데이터 영역(PDSCH)에서 CRS, DMRS, CSI-RS를 고려하여 ePDCCH를 위한 자원 할당을 수행할 수 있다.

도 4는 기존의 REG와 기존의 REG로부터 확장된 eREG의 개념도이다.

도 4의 (a) 내지 (d)는 4개 또는 6개의 RE로 구성되는 기존의 REG를 도시한 것이며, 도 4의 (e)-(g)는 eREG에서 추가된 3개의 패턴을 도시한 것이다. 도 4의 (e)-(g)는 (b)-(d)와 마찬가지로 6개의 RE로 구성되지만 2개의 RE가 CSI-RS에 의해 점유된 경우에 사용되는 패턴이다. 정리하면, eREG는 기존의 REG 패턴에 더하여 추가되는 새로운 패턴(예를 들어, 도 4에서는 3가지의 추가 패턴)을 포함하여 구성된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 추가적인 eREG 패턴의 개념도이다.

도 5에서는 기존의 REG와는 달리 동일한 OFDM 심볼 내에서뿐만 아니라 연속하는 2 개의 OFDM 심볼로 구성된 8개의 RE를 가질 수 있음을 보여준다.

도 5의 (a) 내지 (c)는 8개의 RE 중에서 4개가 RS에 의해 점유되었을 경우에 나머지 4개를 ePDCCH 자원으로 사용할 수 있는 eREG에 해당한다. 도 5의 (d)의 경우는 8개의 RE 모두가 RS에 의해서 점유되어 사용되므로 ePDCCH 자원으로 사용할 수는 없지만 eREG(occupied eREG)로 분류하는데, 이를 통해 전체 자원 할당을 통일적으로 원활하게 진행할 수 있기 때문이다. 8개의 RE를 갖는 더 많은 경우에 대해서는 뒤에 추가로 기술한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 추가적인 eREG 패턴의 개념도이다.

도 6에 나타낸 eREB 패턴의 실시예에 따르면 eREG는 12개의 RE로 구성되어 있으며, 이 중 8개가 RS에 의해 점유되어 4개의 RE만 ePDCCH 자원으로 가용하다. 이 경우에도 더 다양한 변형이 있을 수 있으며 여기에 대해서도 이후 추가로 기술하기로 한다.

이상 살펴본 도 4 내지 6에서 도시한 eREG의 패턴을 사용하면 데이터 영역에서 정의하는 ePDCCH의 자원 할당을 용이하게 진행할 수 있다.

아래에서는 본 발명에서 정의하는 eREG의 패턴을 이용하여, 여러 가지 경우에 대한 ePDCCH를 위한 자원 할당의 다양한 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 ePDCCH를 위한 자원 할당의 다양한 실시예를 설명하기 위해, 도 7 내지 20에서는 레거시 PDCCH가 할당되는 OFDM 심볼을 3개로 가정한다. 하지만, 레거시 PDCCH가 할당되는 OFDM 심볼 개수를 1, 2 혹은 4로 설정더라도 eREG 자원할당을 적용하는 데 전혀 문제가 없으며 단지 설명의 편의상 3개로 설정하였을 뿐이다.

도 7은 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 일 실시예를 나타낸다.

도 7은 일반 CP를 갖는 경우로서 하나의 PRB 쌍(pair) 내에 총 14 개의 OFDM 심볼이 존재하는 경우를 나타낸다. 심볼 4, 7, 8, 11에는 CRS가 있으며 심볼 5, 6, 12, 13에는 DMRS가 위치한다. 이러한 경우를 본 명세서에서는 케이스 1로 칭하기로 한다.

도 8은 케이스 1에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예이다.

도 8에서, 도 4 내지 5에 나타낸 eREG 패턴을 적용하여 ePDCCH를 위해서 사용할 수 있는 eREG는 총 23개임을 확인할 수 있다. 23개의 eREG에 포함된 ePDCCH에 사용 가능한 RE의 개수는 총 92개이다. 한편, eREG가 아닌 REG의 개념을 적용한다고 생각해 보면, 심볼 5, 6, 12, 13의 RE는 사용할 방법이 없다.

다시 말해, 본 발명에 따른 eREG 개념을 사용하지 않았다면 24개의 RE가 낭비될 수 있었지만, eREG를 적용하여 모든 심볼을 ePDCCH에 사용할 수 있도록 할당하였다.

한편, 도 8에서는 eREG를 구분하기 위한 번호를 부여함에 있어서 우선 심볼 번호가 가장 작은 OFDM 심볼을 선택하여 낮은 주파수를 우선순위로 배정하고, 가장 작은 인덱스를 갖는 심볼에 대한 할당이 끝나면 다음 심볼로 이동하여 배정하는 방식을 사용한다. 이러한 배정 방법은 주파수-우선 매핑(frequency-first mapping)으로 불릴 수 있다.

도 9는 케이스 1에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 다른 실시예를 나타낸다.

도 9는 도 8과 동일한 eREG 영역 구분을 사용하였으나 번호를 부여하는 방법에 차이가 있다. 즉, 낮은 주파수부터 배정하되 OFDM 심볼을 오름차순으로 먼저 배정한다. 이 과정이 끝나면 다음 주파수로 이동하여 eREG의 시작 위치(eREG 내의 가장 낮은 주파수와 가장 낮은 OFDM 심볼에 해당하는 RE) 순서대로 배정하는 방식이다. 이러한 배정 방식을 시간-우선 매핑(time-first mapping)으로 부른다. 레거시 PDCCH는 시간-우선 매핑 방식으로 REG를 할당한다.

도 10은 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 다른 실시예로, 도 7에서 도시한 자원 패턴에 CSI-RS가 추가된 형태를 나타낸다.

도 7의 자원 패턴을 케이스 1이라 하였으므로, 도 10의 자원 패턴을 케이스 2라 칭하기로 한다. 도 10도시된 케이스 2의 OFDM 심볼 5, 6에는 DMRS(2200) 뿐만 아니라 CSI-RS(2300)까지 공존한다.

DMRS(2200)는 비-코드북(non-codebook) 기반의 단말 고유(UE-specific) 기준 신호로, rel.8 에서는 일반적인 특정 단말이었으나 rel.9이 되면서 특정 단말에게 기존 하나의 심볼에서 CDM(Code Division Multiplexing)을 활용한 두 개의 심볼을 사용하여 듀얼 레이어(layer)를 지원한다. DMRS는 복조에만 사용되고 측정을 위한 보완적인 RS가 필요하다.

CSI-RS(2300)는 기존의 CRS와 다른 별도의 기준 신호이며 CQI/PMI/RI 등의 CSI (Channel State Information) 추정에 사용된다. 셀 고유이며 단말의 RRC(Radio Resource Control) 신호에 의해 구성된다.

도 10에 도시된 케이스 2의 경우에는 도 5(a)-(c) 뿐만 아니라 (d)에 해당되는 패턴도 적용된다.

도 11은 케이스 2에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예이다.

도 11에서 도시한 것처럼 eREG 6번의 위와 아래에 사용할 수 없는 eREG가 발생하여, 케이스 1과는 달리 총 21개의 eREG를 ePDCCH에 사용할 수 있다. 도 11은 eREG에 번호를 부여함에 있어서 주파수-우선 매핑 방식을 적용한 예를 나타내고 있다.

도 12는 케이스 2에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 다른 실시예를 나타낸다.

도 12는, 도 11과 동일한 eREG 구조에 대하여 시간-우선 매핑 방식을 적용한 것만 상이할 뿐, 총 21개의 eREG를 ePDCCH에 사용할 수 있는 것은 도 11과 동일하다.

도 13은 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 다른 또 실시예로, CSI-RS(2300)의 배치가 OFDM 심볼 8, 10에 적용되는 실시예를 나타낸다.

케이스 1, 2에 대비하여 도 13의 경우를 케이스 3이라고 칭하기로 한다.

도 13에 나타낸 케이스 3에 eREG를 적용하여 자원할당을 하면 도 14와 같이 나타날 수 있다.

도 14는 케이스 3에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예이다.

도 14의 심볼 5, 6, 12, 13에 대해서는 케이스 1과 마찬가지의 eREG가 적용된다. 심볼 8과 10에 대해서는 도 4(f)에 도시된 eREG 패턴이 적용된다. CSI-RS의 주파수 도메인에서의 위치가 달라지면 도 4(e) 혹은 도 4(g)가 사용된다.

도 14에서는 케이스 3에 대해 총 22개의 eREG가 정의되고 시간-우선 배핑 방식으로 자원 할당 순서 번호가 부여된 모습을 보여주고 있다.

상술한 케이스 1 내지 3의 실시예들에서는 모두 일반 CP의 경우를 설명하였고, 이하에서 서술할 케이스 4 내지 6은 확장 CP를 사용하는 PRB 쌍 내에 12개의 OFDM 심볼이 존재하는 경우를 예로 들어 설명한다.

도 15는 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 일 실시예로서, 확장 CP가 사용되는 경우를 설명한다.

도 15에 도시한 바와 같이 ePDCCH 영역에 CRS(2100)와 DMRS(2200)가 존재하고 확장 CP가 사용되는 경우를 케이스 4로 정의한다. 확장 CP의 경우는 DMRS 안테나 포트가 2개만 적용될 수 있으며 DMRS를 위해 사용하는 자원의 패턴도 케이스 1 내지 3과 다르다. 케이스 1 내지 3에서는 DMRS 패턴에 대하여 도 5에서 정의한 eREG를 적용하였지만 케이스 4에서는 도4(c), (d)를 적용하여 자원을 할당하는데, 이를 도 16을 통해 확인할 수 있다.

도 16은 케이스 4에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예를 나타낸다.

도 16에서는 시간-우선 매핑 방식이 사용되었으며, 케이스 4에 대해 본 발명의 일 실시예에 따른 eREG를 적용함으로써, 총 19개의 eREG가 도출됨을 확인할 수 있다.

도 16의 실시예에서는 기존의 REG 개념이 적용되었지만 확장된 개념인 eREG에 기존의 REG 패턴이 포함된다. 즉, DMRS 패턴이라도 케이스 4의 경우는 도 5와 다른 eREG를 적용함으로써 자원의 낭비를 막을 수 있다.

본 발명에서 기존의 레거시 PDCCH와 큰 차이점 중의 하나는 바로 케이스에 따라서 적용하는 패턴이 다양하다는 점이다. DMRS라고 해서 항시 동일한 패턴이 적용되지 않기 때문에 자원의 낭비를 막을 수 있는 방식을 적용한 것이다.

도 17은 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 다른 실시예로서, 확장 CP가 사용되는 경우를 설명한다.

도 17은 ePDCCH 영역에 CRS, DMRS, CSI-RS가 있는 경우로서, 케이스 5로 정의한다.

도 17에 도시된 케이스 5의 경우는 심볼 4, 5에 12개의 RE가 하나의 eREG로 정의되는 패턴(도 6 참고)을 적용할 수 있으며, 이는 도 18을 통해 확인할 수 있다.

도 18은 케이스 5에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예를 나타낸다.

도 18에 도시된 실시예에서는 심볼 4, 5에 각각 하나의 eREG가 위치함을 알 수 있다. 케이스 5에서 도 6(a)에 정의된 패턴을 적용하지 않으면 심볼 4, 5의 모든 RE는 낭비될 수밖에 없기 때문이다. 케이스 5에서 CSI-RS의 주파수 위치가 바뀌면 도 6(b)의 패턴이 사용될 수도 있다. 도 6(c)의 패턴은 심볼 10, 11에서 CSI-RS가 있는 경우에 나타날 수 있다.

도 18에 나타낸 케이스 5에서는 결과적으로 총 17개의 eREG가 사용될 수 있다. 심볼 10, 11의 경우는 케이스 4와 동일한 eREG 패턴이 적용될 수 있다.

도 19는 본 발명에 따른 개선 제어 채널(ePDCCH)이 적용되는 자원 패턴의 또 다른 실시예로서, 확장 CP가 사용되는 경우를 설명한다.

도 19는 CSI-RS가 OFDM 심볼 7, 8에 있는 경우로서, 케이스 6으로 정의한다. 도 15에 나타낸 케이스 4의 경우와 비교하면 CSI-RS가 OFDM 심볼 7, 8에 추가되었으며 심볼 7에 있던 CRS가 없어지고, DMRS가 더해진 형태이다. 케이스 5와 비교하면 CSI-RS가 있는 OFDM 심볼의 위치가 달라진 경우로, 이 경우의 자원 할당의 일 실시예를 도 20에서 확인할 수 있다.

도 20은 케이스 6에 대해 본 발명에 따른 eREG를 적용한 자원 할당 개념의 일 실시예를 나타낸다.

도 20에서는 시간-우선 매핑 방식이 적용되었으며, 도시된 바와 같이 18개의 eREG가 할당될 수 있다.

이상 도 4 내지 6을 통해 본 발명에 따른 eREG의 정의를 설명하였고, 도 7 내지 20을 통해서는, 도 4 내지 6에서 정의된 eREG에 대해 다양한 CRS, DMRS, CSI-RS 패턴을 가지는 경우의 eREG의 시간-주파수 매핑에 대한 실시예를 설명하였다.

기존의 REG 개념을 적용하면 ePDCCH에 할당하는 자원이 낭비될 수 있으나 eREG의 개념을 도입하면 RE의 낭비 없이 ePDCCH를 적용할 수 있다. eREG의 자원 할당을 수행하는 규칙은 CRS, DMRS, CSI-RS 및 CP 길이에 따라서 다양하게 적용할 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 eREG를 적용하는 규칙에 대해 살펴본다.

레거시 PDCCH를 적용할 때는 해당 OFDM 심볼에 CRS가 있는지 여부에 따라서 4개의 RE로 이루어진 REG를 적용할지 6개의 RE로 이루어진 REG를 적용할지를 결정하면 되었다. 하지만, ePDCCH를 적용할 때는 해당 OFDM 심볼에 CRS 뿐만 아니라 DMRS, CSI-RS가 있는지 여부를 확인할 필요가 있다.

도 22는 FDD 프레임 구조에서 일반 CP를 갖는 경우 적용가능한 REG를 심볼별로 나타낸다.

즉, 도 22는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식을 사용한 프레임 구조에서 일반 CP가 사용된 경우에 심볼 별로 어떤 REG를 적용할 수 있는지를 표로 나타내고 있다.

도 22를 참조하면, 각 심볼에 대하여 4, 6, 8개의 RE가 선택적으로 적용될 수 있으며, 12 개의 RE는 적용되지 않는다.

본 발명의 구체적인 REG 적용 규칙은 아래와 같이 정리될 수 있다.

a) RS가 없는 심볼 2, 3에 대해서는 4개의 RE로 이루어진 REG를 적용한다.

b) 심볼 0, 4, 7, 11에 대해, 1 또는 2개의 TX 안테나 포트에 대한 CRS가 있는 경우는 6개의 RE로 이루어진 REG를 적용한다.

c)심볼 1에 대해, 4 TX 안테나 포트에 대한 CRS가 있는 경우는 6개의 RE로 이루어진 REG를 적용하지만 그 외의 경우에는 4 RE로 이루어진 REG를 적용한다.

d) 심볼 5, 6, 12, 13은 DMRS만 있거나 DMRS와 CSI-RS가 같이 있는 경우로서, 8개의 RE로 이루어진 eREG를 적용한다.

e) 심볼 8은 CRS가 있거나 혹은 CSI-RS가 있을 수 있는 경우이며 6개의 RE로 이루어진 REG 혹은 eREG를 적용한다. 만약 CRS와 CSI-RS가 모두 없다면 4개의 RE로 구성된 REG를 적용한다.

f) 심볼 9, 10은 CSI-RS가 있을 수 있으며 6개의 RE로 구성된 eREG를 적용한다. 만약 CSI-RS가 없다면 4개의 RE로 구성된 REG를 적용한다.

도 22는 FDD에 적용되는 경우를 설명하였고, TDD(Time Domain Duplex) 방식인 경우에는 프레임 구조가 달라지므로 표 또한 수정되어야 한다. 예를 들어, TDD 방식 중에서 특수 서브프레임 구성(special subframe configuration) 1, 2, 6, 7인 경우에는 DMRS가 있는 OFDM 심볼이 2, 3, 5, 6이 된다. TDD 방식 중에서 특수 서브프레임 구성 3, 4, 8인 경우는 DMRS가 있는 OFDM 심볼이 2, 3, 9, 10이 된다. 그 이외의 경우는 FDD 방식과 동일한 OFDM 심볼에 DMRS를 삽입한다. 따라서 TDD 방식에 대해서는 8개의 RE를 하나의 eREG로 적용하는 OFDM 심볼 번호가 달라지게 된다.

도 23은 FDD 프레임 구조에서 확장 CP를 갖는 경우 적용가능한 REG를 심볼별로 나타낸다.

즉, 도 23은 FDD 방식이면서 확장 CP를 갖는 경우에 대해서 심볼별로 어떤 REG를 적용할 수 있는지를 표로 정리하고 있다. 일반 CP의 경우와 달리 8개의 RE는 적용되지 않는다. 그 대신 12개의 RE가 적용되는 경우가 발생한다.

a) RS가 없는 심볼 2는 4개의 RE로 이루어진 REG를 적용한다.

b) 심볼 0, 3, 6, 9의 경우는 1 또는 2개의 TX 안테나 포트에 대한 CRS가 있는 경우이므로 6개의 RE로 이루어진 REG를 적용한다.

c) 심볼 1은 4 TX 안테나 포트에 대한 CRS가 있는 경우는 6 RE로 이루어진 REG를 적용하지만 그 외의 경우에는 4개의 RE로 이루어진 REG를 적용한다.

d) 심볼 4, 5, 10, 11은 DMRS만 있거나 DMRS와 CSI-RS가 같이 있는 경우이다. 만약 DMRS만 있다면 6개의 RE로 구성된 REG를 적용한다. DMRS와 CSI-RS가 동시에 있다면 12개의 RE로 구성된 REG를 이용한다.

e) 심볼 7은 CRS가 있거나 혹은 CSI-RS가 있을 수 있는 경우이며 6 RE로 이루어진 REG를 적용한다. 만약 CRS와 CSI-RS 모두 없다면 4 RE로 구성된 REG를 적용한다.

f) 심볼 8은 CSI-RS가 있을 수 있으며 6 RE로 구성된 REG를 적용한다. 만약 CRS와 CSI-RS 모두 없다면 4 RE로 구성된 REG를 적용한다.

도 23은 FDD의 경우를 예로 들었으나, TDD 방식인 경우에는 프레임 구조가 달라지므로 도 23의 표도 따라서 변경된다. 예를 들어서 TDD 방식 중에서 특수 서브프레임 구성 1, 2, 3, 5, 6인 경우에는 DMRS가 있는 OFDM 심볼이 4, 5로 한정된다. 그 이외의 경우는 FDD 방식과 동일한 OFDM 심볼에 DMRS를 삽입한다. 따라서, TDD 방식 중의 특수 서브프레임 구성 1, 2, 3, 5, 6인 경우 심볼 10, 11에 대해서는 CSI-RS의 유무에 따라서 eREG 구성이 달라진다. 즉, CSI-RS가 없는 경우라면 4 RE로 구성된 REG를 사용하고, CSI-RS가 있는 경우라면 6개의 RE로 구성된 REG를 사용한다.

이상으로, FDD 방식이면서 일반 CP인 경우와 확장 CP인 경우로 나누어서 OFDM 심볼 별로 어떤 eREG를 적용할지에 대하여 살펴보았다. 또한, 프레임 구조가 TDD 방식인 경우는 FDD인 경우와 DMRS의 심볼 위치가 상이하므로, 이로 인한 변경에 대해서도 살펴보았다.

이하에서는, 본 발명에 따른 eREG 내에서의 자원 할당에 대해 살펴본다.

앞서 본 발명의 실시예에서, 일반 CP의 경우에는 4, 6, 8개의 RE로 이루어진 REG를 사용하게 되고 확장 CP의 경우에는 4, 6, 12개의 RE로 구성된 REG를 사용함을 이미 살펴보았다.

4개의 RE로 이루어진 REG의 경우, 4개의 RE와 ePDCCH 심볼 4개(symbol quadruplet)와 일대일 대응이 심플하게 이루어질 수 있다.

6개의 RE로 구성된 REG는 기준 신호에 할당된 RE 2개를 제외하고 나머지를 ePDCCH 심볼 4개와 일대일 대응시킨다. 구체적으로, 6개의 RE로 구성된 REG의 경우 CRS의 위치에 따라서 도 4(b) 내지 (d) 중의 하나를 사용하면 된다. 6개의 RE로 구성된 eREG의 경우는, CSI-RS의 위치에 따라서 도 4(e) 내지 (g) 중 하나를 사용한다. CSI-RS 안테나 포트는 2, 4, 8 중의 하나가 가능한데 만약 2 혹은 4 라면 도 4(e)-(g)에 표시한 eREG 내부에서 가용한 4개의 RE 외에 추가적으로 가용한 RE가 발생하게 된다. 그렇다고 하더라도 안테나 포트 8을 기준으로 RE를 사용하도록 한다.

도 24는 안테나 포트에 따른 다양한 REG 패턴들을 나타낸다.

도 24(a)는 CSI-RS 안테나 포트 8인 경우, 24(b), (c)는 CSI-RS 안테나 포트가 4 이하인 경우 해당 OFDM 심볼에서 나타날 수 있는 패턴이다. 본 발명에 따르면, 도 24(b), (c)의 경우에는 RE 자원이 각각 1개와 2개를 추가적으로 사용할 수 있으나 24(a)처럼 할당하도록 한다. 이렇게 하면 유효한 자원에 대한 다소의 낭비가 발생하는 단점이 있다. 하지만, 구현의 복잡도를 줄이는 측면을 고려한 것이다.

8개의 RE로 구성된 REG는 가용한 RE가 4개인 경우에 어떻게 ePDCCH 심볼을 할당할지와 관련하여서는 다양한 방법이 고려될 수 있다. 하나의 심볼이 아닌 2개의 OFDM 심볼을 차지하기 때문에 먼저 앞의 OFDM 심볼에 할당하고 다음 심볼에 할당할 수 있다. 다른 방법은 동일한 주파수에 대하여 2개의 OFDM 심볼을 먼저 할당하고 다른 주파수에 대한 할당을 수행하는 방법이다. 어떤 방법이던지 성능에 미치는 영향은 크지 않다고 볼 수 있다.

도 5에 나타낸 경우 이외에도 여러 패턴이 발생 가능한데, 도 25 및 도 26를 통해 확인할 수 있다.

도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 추가적인 eREG 패턴의 개념도이다.

도 25에서는 eREG의 추가적인 3가지 패턴을 확인할 수 있는데, 예를 들어, DMRS 안테나 포트가 2개(안테나 포트 7, 8)가 할당되고 CSI-RS 2포트가 할당되는 경우에 해당한다. 이런 경우에도 가용한 RE가 4개이므로 ePDCCH 자원으로 사용한다.

한편, 8개 RE 중에서 가용한 RE가 2개인 경우가 발생할 수 있다.

도 26는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 추가적인 eREG 패턴을 나타낸다.

도 26에 나타낸 패턴이 바로 8개 RE 중 가용한 RE가 2개밖에 되지 않는 경우이다. 이와 같이, 8개 중 가용한 RE가 2개인 경우에는, 도 5(d)와 마찬가지로 가용한 RE가 2개 있다 하더라도 이를 ePDCCH 자원할당에 사용하지 않는다.

또 다른 경우로서 8개의 RE 중에서 가용한 RE가 6개가 나오는 경우가 발생할 수 있는데, 도 27을 통해 확인할 수 있다.

도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 추가적인 eREG 패턴을 나타내며, DMRS 안테나 포트가 7, 8만 할당되는 경우가 도 27의 (a), (b)에 나타나 있고, DMRS 안테나 포트 9, 10만 할당되는 경우가 도 27의 (c), (d)에 나타나 있다. 각 경우에 X로 표시한 RE를 사용하지 않으면 도 5에서와 동일한 할당 패턴을 구성할 수 있다.

도 28은 12개의 RE를 포함하여 구성된 eREG 내에서의 자원 할당의 일 실시예를 나타낸다.

12개의 RE를 포함하여 구성된 eREG는 확장 CP에서 DMRS 및 CSI-RS 안테나 포트 8인 경우에 사용한다. 도 28의 (a)와 같은 경우는 가용한 RE가 4개이므로 선택의 여지 없이 심플하게 4개의 RE를 ePDCCH를 위해 할당한다. 만약 CSI-RS 안테나 포트가 2 혹은 4 라고 하면 가용한 RE가 eREG 내에서 3개 혹은 2개가 발생하는데, 이 경우 도 28(b), (c)와 같이 X 표시한 부분을 사용하지 않고 28(a)와 동일한 형태의 할당을 수행한다.

도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 자원 할당 방법의 동작 순서도이다.

도 29에 따른 무선 자원 할당은 주로 기지국에 의해 수행될 수 있다.

기지국은 우선, 하향링크 데이터용 자원 영역에 위치하는 개선 제어 채널에 포함된 적어도 하나의 기준 신호를 파악한다(S2910).

적어도 하나의 기준 신호에 따라, 개선 제어 채널에 할당될 적어도 하나의 자원을 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하게 된다(S2910). 여기서, 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하는 구체적인 방법으로는, 자원 엘리먼트 그룹이 포함하는 기준 신호들의 개수 및 위치에 따라 유동적으로 자원 엘리먼트 그룹 내 자원 엘리먼트를 개선 제어 채널에 할당하되, 해당 프레임에서 사용하는 싸이클릭 프리픽스 또한 고려 대상이 된다.

자원 엘리먼트 그룹이 포함된 프레임에 일반 싸이클릭 프리픽스가 사용되는 경우, 자원 엘리먼트 그룹은 4개, 6개, 또는 8개의 자원 엘리먼트를 포함하여 구성된다. 이때, 해당 심볼이 복조 기준 신호를 포함하는 경우 8개의 자원 엘리먼트를 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 설정하고, 복조 기준 신호 이외의 다른 기준 신호를 포함하는 경우는 4개 또는 6개의 자원 엘리먼트를 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 설정한다.

또한, 자원 엘리먼트 그룹이 포함된 프레임에 확장 싸이클릭 프리픽스가 사용되는 경우, 자원 엘리먼트 그룹은 4개, 6개, 또는 12개의 자원 엘리먼트를 포함하여 구성된다. 이때, 해당 심볼이 복조 기준 신호를 포함하는 경우 6개 또는 12개의 자원 엘리먼트를 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 설정하고, 복조 기준 신호 이외의 다른 기준 신호를 포함하는 경우는 4개 또는 6개의 자원 엘리먼트를 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 설정한다.

이후 기지국은, 설정된 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 자원 엘리먼트들 중 상기 개선 제어 채널로 사용 가능한 적어도 하나의 자원 엘리먼트를 파악하고(S2930), 개선 제어 채널로 할당한다(S2940).

이때, 개선 제어 채널 할당 단계는 구체적으로, 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 적어도 하나의 기준 신호가 자리하는 자원 엘리먼트를 제외한 가용 자원 엘리먼트의 개수가 4 이상인 경우(S2941), 가용 자원 엘리먼트를 적어도 하나의 자원 엘리먼트 패턴 중 하나와 매칭시키는 단계(S2942)와 매칭된 자원 엘리먼트 패턴에 따라 가용 자원 엘리먼트를 개선 제어 채널로 할당하는 단계(S2942)를 포함할 수 있다. 한편, 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 적어도 하나의 기준 신호가 자리하는 자원 엘리먼트를 제외한 가용 자원 엘리먼트의 개수가 3 이하인 경우는, 해당 REG를 개선 제어 채널로 사용하지 않는다(S2943).

여기서, 적어도 하나의 자원 엘리먼트 패턴은 도 4, 도 5, 도 6에 도시된 본 발명에 따른 다양한 REG 패턴들에 포함된 다수의 자원 엘리먼트의 패턴을 포함한다.

도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 제어 정보 수신 방법의 동작 순서도이다.

앞서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 eREG는 OFDM 심볼 별로 CRS, DMRS, CSI-RS 등의 RS 및 각 안테나 포트의 개수를 고려하여 적용된다. 또한, CP 종류와 TDD/FDD를 구분하여 적용하여야 하는 구조이며, 단말은 상위 단에서 수신한 구성(configuration) 정보를 통해 이러한 구조를 이미 알고 있으므로 적용해야 할 패턴을 미리 알 수 있다. 이를 이용하면 데이터 영역에서 ePDCCH에 자원을 할당함에 있어서 효과적이다.

단말은 우선, 기지국이 송신하는 무선 프레임을 수신하고(S3010), 이미 알고 있는 구성 정보를 이용해 수신한 무선 프레임에 포함된 적어도 하나의 자원 엘리먼트 그룹을 확정한다(S3020).

단말은, 확정된 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 기준 신호들을 고려하여, 제어 채널용 자원 엘리먼트를 파악함(S3030)으로써, 적어도 하나의 제어 채널용 자원 엘리먼트로부터 제어 정보를 획득한다(S3040).

이러한 동작을 수행하는 단말(미도시)의 경우, 기지국이 송신하는 무선 프레임을 수신하는 수신부 및 수신한 무선 프레임에 포함된 적어도 하나의 자원 엘리먼트 그룹을 확정하고, 확정된 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 기준 신호들을 고려하여 제어 채널용 자원 엘리먼트를 파악한 후, 적어도 하나의 제어 채널용 자원 엘리먼트로부터 제어 정보를 획득하는 컨트롤러를 포함하여 구성될 수 있다.

도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치의 블록 구성도이다.

도 31에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 기지국 장치는, 무선자원 할당부(410), 프레임 구성부(420) 및 송신부(430)를 포함하여 구성될 수 있다.

무선 자원 할당부(410)는, 하향링크 데이터용 자원 영역에 위치하는 개선 제어 채널에 포함된 적어도 하나의 기준 신호를 파악하고, 기준 신호에 따라 개선 제어 채널에 할당될 적어도 하나의 자원을 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하며, 설정된 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 자원 엘리먼트들 중 개선 제어 채널로 사용 가능한 적어도 하나의 자원 엘리먼트를 판단하여 개선 제어 채널로 할당한다.

이후, 프레임 구성부(420)가 할당된 무선 자원에 따라 프레임을 구성하면, 송신부(430)가 구성된 프레임을 전송한다.

이상 본 발명의 여러 실시예들을 통해 ePDCCH의 자원할당을 효과적으로 하기 위해서 eREG를 정의하였다. 기존의 REG는 4개 혹은 6개의 RE 단위로 정의가 되었었으나, eREG는 DMRS, CSI-RS에 의한 자원점유를 고려하여야 하므로 기존의 REG 방식으로는 대부분의 자원을 효과적으로 할당할 수 없다. 즉, 자원 낭비가 매우 심해진다. 본 발명에 따른 eREG는 기존의 REG를 포함하여 8개 및 12개의 RE 단위를 추가하는 다양한 패턴을 갖는다.

본 발명에서는 또한, 자원 할당의 기본 단위를 eREG로 설정함으로써 CCE, 집성 레벨(aggregation level)의 개념을 사용할 수 있으므로 기존의 PDCCH에 사용되던 개념을 재사용할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 레거시 제어 영역 2000: 기준 신호
2100: CRS 2200: DMRS
2300: CSI-RS 400: 기지국
410: 무선자원 할당부 420: 프레임 구성부
430: 송신부

Claims (18)

1. 이동통신 시스템의 무선 자원을 할당하는 방법에 있어서,
   하향링크 데이터용 자원 영역에 위치하는 개선 제어 채널에 포함된 적어도 하나의 기준 신호를 파악하는 단계;
   상기 적어도 하나의 기준 신호에 따라, 개선 제어 채널에 할당될 적어도 하나의 자원을 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하는 단계; 및
   상기 설정된 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 자원 엘리먼트들 중 상기 개선 제어 채널로 사용 가능한 적어도 하나의 자원 엘리먼트를 파악하여 상기 개선 제어 채널로 할당하는 단계를 포함하는, 무선 자원 할당 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 자원 엘리먼트 그룹은 4개, 6개, 8개, 또는 12개의 자원 엘리먼트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 무선 자원 할당 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 자원 엘리먼트 그룹은 시간 축상으로 1개 또는 연속하는 2개의 OFDM 심볼을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 무선 자원 할당 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 기준 신호는, 셀 고유 기준 신호, 복조 기준 신호, 및 채널 상태 정보 기준 신호 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 자원 할당 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하는 단계는,
   상기 자원 엘리먼트 그룹이 포함하는 기준 신호들의 개수 및 위치에 따라 유동적으로 상기 자원 엘리먼트 그룹 내 자원 엘리먼트를 개선 제어 채널에 할당하는 것을 특징으로 하는, 무선 자원 할당 방법.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 자원 엘리먼트 그룹이 포함된 프레임에 일반 싸이클릭 프리픽스(CP)가 사용되는 경우,
   상기 자원 엘리먼트 그룹은 4개, 6개, 또는 8개의 자원 엘리먼트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 무선 자원 할당 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하는 단계는,
   해당 심볼이 복조 기준 신호를 포함하는 경우 8개의 자원 엘리먼트를 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 설정하는 것을 특징으로 하는, 무선 자원 할당 방법.
8. 청구항 2에 있어서,
   상기 자원 엘리먼트 그룹이 포함된 프레임에 확장 싸이클릭 프리픽스(CP)가 사용되는 경우, 상기 자원 엘리먼트 그룹은 4개, 6개, 또는 12개의 자원 엘리먼트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 무선 자원 할당 방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   해당 심볼이 복조 기준 신호를 포함하는 경우 6개 또는 12개의 자원 엘리먼트를 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 설정하는, 무선 자원 할당 방법.
10. 청구항 2에 있어서,
    상기 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하는 단계는,
    해당 심볼이 복조 기준 신호 외 다른 기준 신호를 포함하는 경우, 4개 또는 6개의 자원 엘리먼트를 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 설정하는 것을 특징으로 하는, 무선 자원 할당 방법.
11. 청구항 2에 있어서,
    상기 자원 엘리먼트 그룹이 8개의 자원 엘리먼트를 포함하는 경우, 상기 자원 엘리먼트 그룹은 시간 축으로 연속하는 2개의 심볼을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 무선 자원 할당 방법.
12. 청구항 2에 있어서,
    상기 자원 엘리먼트 그룹이 4개, 6개, 12개의 자원 엘리먼트를 포함하는 경우, 상기 자원 엘리먼트 그룹은 시간 축으로 1개의 심볼을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 무선 자원 할당 방법.
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 개선 제어 채널로 사용 가능한 적어도 하나의 자원 엘리먼트를 파악하여 상기 개선 제어 채널로 할당하는 단계는,
    상기 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 적어도 하나의 기준 신호가 자리하는 자원 엘리먼트를 제외한 가용 자원 엘리먼트의 개수가 4 이상인 경우 가용 자원 엘리먼트를 적어도 하나의 자원 엘리먼트 패턴 중 하나와 매칭시키는 단계; 및
    매칭된 자원 엘리먼트 패턴에 따라 상기 가용 자원 엘리먼트를 상기 개선 제어 채널로 할당하는 단계를 포함하는, 무선 자원 할당 방법.
14. 하향링크 데이터용 자원 영역에 위치하는 개선 제어 채널에 포함된 적어도 하나의 기준 신호를 파악하고, 상기 적어도 하나의 기준 신호에 따라, 개선 제어 채널에 할당될 적어도 하나의 자원을 포함하는 자원 엘리먼트 그룹을 동적으로 설정하며, 상기 설정된 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 자원 엘리먼트들 중 상기 개선 제어 채널로 사용 가능한 적어도 하나의 자원 엘리먼트를 판단하여, 상기 개선 제어 채널로 할당하는 무선 자원 할당부;
    할당된 무선 자원에 따라 프레임을 구성하는 프레임 구성부; 및
    상기 구성된 프레임을 전송하는 무선 송신부를 포함하는 기지국.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 무선 자원 할당부는,
    자원 엘리먼트 그룹이 포함하는 기준 신호들의 개수 및 위치에 따라 유동적으로 상기 자원 엘리먼트 그룹 내 자원 엘리먼트를 개선 제어 채널에 할당하는 것을 특징으로 하는, 기지국.
16. 단말이 기지국으로부터 제어 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    기지국이 송신하는 무선 프레임을 수신하는 단계;
    수신한 무선 프레임에 포함된 적어도 하나의 자원 엘리먼트 그룹을 확정하는 단계;
    상기 확정된 자원 엘리먼트 그룹에 포함된 기준 신호들을 고려하여, 제어 채널용 자원 엘리먼트를 파악하는 단계; 및
    적어도 하나의 제어 채널용 자원 엘리먼트로부터 제어 정보를 획득하는 단계를 포함하는 제어 정보 수신 방법.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 자원 엘리먼트 그룹은 4개, 6개, 8개, 또는 12개의 자원 엘리먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 정보 수신 방법.
18. 청구항 16에 있어서,
    상기 자원 엘리먼트 그룹은 시간 축상으로 1개 또는 연속하는 2개의 OFDM 심볼을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 제어 정보 수신 방법.

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