KR20140090253A - 무선 네트워크용 확장가능하고 스케일가능한 제어 채널을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 네트워크용 확장가능하고 스케일가능한 제어 채널을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

방법들 및 장치들은 무선 네트워크를 위한 확장가능하고 스케일가능한 제어 채널을 가능하게 하는 것이다. 일 실시예에서, PRBs(Physical Resource Blocks)의 유연한 수로 구현되는 ePDCCH(Enhanced Physical Downlink control Channel)가 개시된다. 종래의 PDCCH 솔루션들과 비교하여 볼 때, ePDCCH의 이점들은, 예를 들어, 더 효율적인 스펙트럼 활용, 다수의 서빙 엔터티들(예를 들어, 기지국들 및 원격 무선 헤드들)에 걸친 더 좋은 주파수 관리, 및 더 높은 또는 더 낮은 제어 정보 페이로드들을 수용하기 위해 스케일링할 수 있는 확장가능한 페이로드 능력들을 포함한다.

Description

무선 네트워크용 확장가능하고 스케일가능한 제어 채널을 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR AN EXTENSIBLE AND SCALABLE CONTROL CHANNEL FOR WIRELESS NETWORKS}
우선권
본원은 "METHODS AND APPARATUS FOR AN EXTENSIBLE AND SCALABLE CONTROL CHANNEL FOR WIRELESS NETWORKS"라는 명칭으로 2011년 11월 8일자 출원된 미국 특허 가출원 제61/557,329호에 대해 우선권을 주장하고, "METHODS AND APPARATUS FOR AN EXTENSIBLE AND SCALABLE CONTROL CHANNEL FOR WIRELESS NETWORKS"라는 명칭으로 2012년 7월 24일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/557,121호에 대해 우선권을 주장하며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에서 참고로 반영된다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 무선 통신 및 데이터 네트워크 분야에 관한 것이다. 구체적으로, 하나의 예시적인 양태에서, 본 발명은 무선 네트워크용 확장가능하고 스케일가능한 채널을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀룰러 네트워크 오퍼레이터는 예를 들어 셀룰러 기지국(BS), 기지국 제어기, 기반구조 노드 등의 네트워크 기반구조를 통해 셀룰러 사용자 디바이스들의 집단에 이동 통신 서비스를 제공한다. 셀룰러 네트워크 동작의 하나의 중요한 양태는 네트워크 자원들의 제어 및 관리와 관련된다. 소정의 셀룰러 기술들 내에서, 소위 "제어 채널"은 셀룰러 기지국과 셀룰러 사용자 장비의 집단 사이의 제어 정보의 교환에 전용화된다.
제어 채널 설계는 많은 도전에 직면하고 있다. 구체적으로, 디바이스가 제어 채널을 성공적으로 디코딩할 때까지 디바이스는 네트워크 동작을 알지 못한다. 이러한 이유 때문에, 종래 기술의 제어 채널들은 사전 결정된 자원들의 세트를 제어 채널 동작을 위해 할당하였다. 따라서, 모바일 디바이스가 네트워크에 대한 다른 정보를 갖지 못한 경우에도, 모바일 디바이스는 알려진 사전 결정된 자원들의 세트에 기초하여 제어 채널을 발견할 수 있다.
그러나, 네트워크 동작을 위해 제어 채널들이 필요하지만, 이들은 데이터 전송에 이용할 수 있는 자원들의 양을 줄인다. 결과적으로, 기존의 제어 채널 구현들의 사전 결정된 특성이 주어지는 경우, 기존 네트워크들은 통상적으로 비효율적인데, 이는 사전 결정된 제어 자원들이 의도적으로 보존적이고, 항상 충분히 이용되지는 못하기 때문이다.
또한, 제어 채널 정보의 중요성으로 인해, 제어 채널 정보가 수신기에 의해 정확히 수신되는 것을 보증하는 데에 상당한 노력이 소비된다. 기존의 솔루션들은 예를 들어 강건한 코딩 스킴 및 제어 채널에 대한 비교적 더 높은 송신 전력을 포함하는 다수의 대응책을 이용하여 제어 채널 전달을 보호한다. 불행하게도, 이러한 대응책들은 네트워크 이용 부족에도 기여한다. 예를 들어, 강건한 코딩 스킴은 중복성 증가에 기초하며(즉, 유용한 데이터가 중복 정보로 보강되며); 유사하게, 더 높은 송신 전력은 다른 채널들에서의 간섭을 증가시킬 수 있다. 더 높은 제어 채널 전력은 예를 들어 모바일 셀룰러 디바이스들에서의 배터리 수명에도 악영향을 미칠 수 있다.
따라서, 기존 및 미래의 셀룰러 네트워크들 내에서의 제어 채널 동작을 위한 향상된 솔루션들이 필요하다. 향상된 제어 채널 동작은 이상적으로는 (i) 제어 채널 용량을 증가시키고, (ii) 제어 채널 축소성을 향상시키고, (iii) 간섭 방지 조정을 제공하고, (iv) 제어 채널 오버헤드를 줄일 것이다.
<발명의 개요>
본 발명은 특히 무선 네트워크용 확장가능하고 스케일가능한 제어 채널을 위한 향상된 장치들 및 방법들을 제공함으로써 전술한 요구들을 충족시킨다.
먼저, 무선 네트워크를 동작시키는 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 방법은 하나 이상의 주파수 자원을 다수의 주파수 파티션으로 파티셔닝하는 단계 - 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함함 -; 하나 이상의 모바일 디바이스를 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 제어 채널 영역에 할당하는 단계; 및 할당된 하나 이상의 모바일 디바이스와 관련된 제어 정보를 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 제어 채널 영역을 통해 전송하는 단계를 포함한다.
일 변형에서, 각각의 제어 채널 영역은 물리적으로 연속적인 또는 논리적으로 연속적인 정수 개의 물리 자원 블록을 포함한다. 하나의 예시적인 시나리오에서, 각각의 제어 채널 영역은 마이크로셀과 관련된 하나 이상의 원격 무선 엔티티에 할당된다. 하나의 그러한 시나리오에서, 디바이스는 시분할 듀플렉스(TDD) 스킴에 따라 동작한다. 대안으로서, 디바이스는 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 스킴에 따라 동작한다.
다른 변형에서, 하나 이상의 주파수 자원은 시간 간격에 따라 더 파티셔닝된다. 하나의 그러한 변형에서, 시간 간격은 타임슬롯이다. 대안으로서, 시간 간격은 서브프레임이다.
다른 실시예에서, 방법은 용량을 가진 하나 이상의 제어 채널 영역을 전송하는 단계 - 하나 이상의 제어 채널 영역은 클라이언트 디바이스들의 세트와 관련됨 -; 및 클라이언트 디바이스들의 세트에 대한 제어 채널 오버헤드의 변화에 응답하여, 하나 이상의 제어 채널 영역의 용량을 조정하는 단계를 포함한다.
일 변형에서, 조정된 용량은 하나 이상의 제어 채널 영역의 주파수 범위의 확장을 포함한다. 다른 변형에서, 조정된 용량은 하나 이상의 제어 채널 영역의 시간 범위의 확장을 포함한다.
다른 변형에서, 제어 채널 오버헤드의 변화는 클라이언트 디바이스들의 집단의 변화를 포함한다. 대안으로서, 제어 채널 오버헤드의 변화는 하나 이상의 메시지 포맷의 변화를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 방법은 하나 이상의 주파수 자원을 다수의 주파수 파티션으로 파티셔닝하는 단계 - 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함함 -; 제1 지리 위치에서 제1 주파수 파티션을 통해 제1 제어 채널 영역을 전송하는 단계; 제2 지리 위치에서 제1 주파수 파티션을 통해 제2 제어 채널 영역을 전송하는 단계를 포함하고, 제1 및 제2 지리 위치는 공간적으로 구별되며(distinct), 제1 및 제2 제어 채널 영역은 공통 셀 식별자를 공유한다.
일 변형에서, 하나 이상의 주파수 파티션은 하나 이상의 시간 파티션으로 더 파티셔닝된다. 다른 변형에서, 하나 이상의 제어 채널 영역은 복수의 물리 자원 블록(PRB)을 포함한다. 하나의 그러한 변형에서, 복수의 PRB는 더 치환되어 하나 이상의 클라이언트 디바이스의 집단에 분배된다.
다른 변형들에서, 제1 지리 위치는 제1 원격 무선 헤드(RRH)에 의해 서비스되며, 제2 지리 위치는 제2 RRH에 의해 서비스된다.
또 다른 실시예에서, 방법은 복수의 시간 간격 동안: 하나 이상의 모바일 디바이스와 관련된 하나 이상의 제어 정보를 제어 채널 영역의 하나 이상의 자원 블록에 걸쳐 치환하는 단계; 및 치환된 하나 이상의 제어 정보를 제어 채널 영역의 하나 이상의 자원 블록을 통해 전송하는 단계를 포함한다.
이 변형에서, 치환은 하나 이상의 제어 정보에 대한 주파수 다이버시티를 최대화하도록 구성된다. 대안으로서, 치환은 무작위화된다.
다른 변형에서, 제어 채널 영역은 전체 주파수 범위의 서브세트인 주파수 범위를 갖는다. 대안 변형에서, 제어 채널 영역은 전체 시간 범위의 서브세트인 시간 범위를 갖는다.
무선 동작의 방법도 개시된다. 일 실시예에서, 방법은 하나 이상의 주파수 자원을 다수의 주파수 파티션으로 파티셔닝하는 단계 - 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함함 -; 하나 이상의 모바일 디바이스를 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 제어 채널 영역에 할당하는 단계; 및 할당된 하나 이상의 모바일 디바이스와 관련된 하나 이상의 제어 정보 전송을 복수의 안테나를 통해 빔 형성하는 단계를 포함한다.
일 변형에서, 제어 정보 전송들은 할당된 하나 이상의 모바일 디바이스 중 대응하는 모바일 디바이스에 특정한 하나 이상의 기준 신호를 포함한다.
무선 송신기가 더 개시된다. 일 실시예에서, 무선 송신기는 무선 인터페이스 - 무선 인터페이스는 하나 이상의 모바일 디바이스와 통신하도록 구성됨 -; 프로세서; 및 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 저장한 저장 매체를 갖는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 장치를 포함하며, 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 실행될 때 하나 이상의 모바일 디바이스를 대응하는 하나 이상의 제어 채널 영역과 연관시키고; 연관된 하나 이상의 모바일 디바이스와 관련된 제어 정보를 대응하는 하나 이상의 제어 채널 영역을 통해 전송하도록 구성된다.
일 변형에서, 무선 송신기는 외부의 향상된 노드 B(eNB)에 결합되는 원격 무선 헤드(RRH)이다. 대안 변형에서, 무선 송신기는 향상된 노드 B(eNB)이다.
또 다른 변형들에서, 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 주파수 자원을 다수의 주파수 파티션으로 파티셔닝하도록 더 구성되며, 적어도 하나의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함한다. 다른 변형에서, 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 모바일 디바이스를 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 제어 채널 영역에 할당하도록 더 구성된다.
다른 변형에서, 하나 이상의 주파수 자원은 시간 간격에 따라 더 파티셔닝된다. 하나의 그러한 변형에서, 시간 간격은 타임슬롯 또는 대안으로서 서브프레임이다.
무선 수신기도 개시된다. 일 실시예에서, 무선 수신기는 무선 인터페이스 - 무선 인터페이스는 하나 이상의 기지국 디바이스와 통신하도록 구성됨 -; 및 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 저장한 저장 매체를 갖는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 장치를 포함하며, 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 실행될 때 하나 이상의 기지국에 의해 전송된, 무선 수신기와 관련된 하나 이상의 제어 채널 영역을 식별하고; 식별된 하나 이상의 제어 채널 영역 내에서 제어 정보를 디코딩하도록 구성된다.
일 변형에서, 식별된 하나 이상의 제어 채널 영역은 전체 주파수 범위의 서브세트인 주파수 범위를 포함한다.
다른 변형에서, 식별된 하나 이상의 제어 채널 영역은 전체 시간 범위의 서브세트인 시간 범위를 포함한다. 예를 들어, 하나의 시나리오에서, 시간 범위는 타임슬롯이다. 대안으로서, 시간 범위는 서브프레임일 수 있다.
일 변형에서, 디코딩된 제어 채널은 무선 수신기에 특정한 하나 이상의 기준 신호를 포함한다. 또 다른 변형들에서, 하나 이상의 제어 채널 영역의 식별은 하나 이상의 기지국 디바이스 중 적어도 하나로부터 수신되는 메시지에 기초한다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 아래에 제공되는 바와 같은 실시예들의 첨부 도면들 및 상세한 설명을 참조하여 이 분야의 통상의 기술자들에 의해 바로 인식될 것이다.
도 1은 종래 기술의 롱텀 에볼루션(LTE) 제어 채널 구조의 그래픽 도면이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 양태들과 관련하여 유용한, 사용자 장비들(UE들)의 집단에 대한 향상된 커버리지를 제공하는 데 사용되는 하나의 예시적인 향상된 노드 B(eNG) 및 원격 무선 헤드들(RRH)의 어레이를 나타낸다.
도 2b는 본 발명에 따른 향상된 물리 다운링크 제어 채널(ePDCCH) 영역들에 대한 구조의 일 실시예의 그래픽 도면이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯을 통해 ePDCCH 영역들을 형성하기 위한 하나의 예시적인 절차의 그래픽 표현이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ePDCCH 영역의 콘텐츠의 그래픽 표현이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 물리 자원 블록의 콘텐츠의 그래픽 표현이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 역호환성 및 비역호환성 캐리어 타입들에서의 시간 및 주파수에서의 ePDCCH의 상대적 위치의 그래픽 표현이다.
도 6은 본 발명의 향상된 제어 채널 기능을 포함하는 클라이언트 또는 사용자 디바이스의 일 실시예를 나타내는 기능 블록도이다.
도 7은 본 발명의 향상된 제어 채널 기능을 포함하는 서버 디바이스의 일 실시예를 나타내는 기능 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른, 무선 네트워크의 확장가능하고 스케일가능한 제어 채널 내에서의 제어 정보의 전송을 위한 자원들의 동적 할당을 위한 방법의 일 실시예를 나타내는 기능 블록도이다.
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이하, 도면들을 참조하며, 도면들 전반에서 동일한 번호는 동일한 요소를 나타낸다.
실시예들의 상세한 설명
이하, 본 발명의 실시예들이 상세히 설명된다. 이러한 실시예들은 주로 3 세대 UMTS 무선 네트워크(3G), 더 구체적으로는 일 변형에서 LTE(3.9G) 및 4 세대 LTE-A(4G) 네트워크들과 관련하여 설명되지만, 이 분야의 통상의 기술자들은 본 발명이 그에 한정되지 않는다는 것을 인식할 것이다. 사실상, 본 발명의 다양한 양태들은 본 명세서에서 설명되는 무선 네트워크용 확장가능하고 스케일가능한 제어 채널로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 무선 네트워크에서 유용하다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "무선(wireless)"은 Wi-Fi, 블루투스, 3G(예로서, 3GPP, 3GPP2 및 UMTS), HSDPA/HSUPA, TDMA, CDMA(예로서, IS-95A, WCDMA 등), FHSS, DSSS, GSM, PAN/802.15, WiMAX(802.16), 802.20, 협대역/FDMA, OFDM, PCS/DCS, 아날로그 셀룰러, CDPD, 위성 시스템, 밀리미터파 및 마이크로파 시스템, 음향 및 적외선(즉, IrDA)를 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 무선 신호, 데이터, 통신 또는 다른 인터페이스를 의미한다.
더구나, 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "네트워크"는 일반적으로 데이터 네트워크(MAN, PAN, WAN, LAN, WLAN, 마이크로넷, 피코넷, 인터넷 및 인트라넷을 포함함), 위성 네트워크, 셀룰러 네트워크 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의 타입의 데이터, 통신 또는 다른 네트워크를 지칭한다.
종래 기술의 물리 다운링크 제어 채널( PDCCH )
이제, 도 1을 참조하면, 종래 기술의 롱텀 에볼루션(LTE) 제어 채널 구조(100)의 하나의 도면이 도시된다. 각각의 프레임은 10ms에 걸치고, 10개의 서브프레임(#0 내지 #9로 넘버링됨)으로 구성되고, 각각의 서브프레임은 2개의 슬롯(#0, #1로 넘버링됨)으로 구성되며; 각각의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼(#0 내지 #6으로 넘버링됨)로 구성된다. 전체 LTE 대역폭은 N개의 "서브캐리어"로 분할되며, 여기서 N은 FFT/IFFT의 크기를 나타낸다. LTE 데이터는 이러한 시간-주파수 "자원 그리드"에 따라 전송된다. 도시된 바와 같이, 다운링크 제어 시그널링은 각각의 다운링크 서브프레임의 처음에 위치하며, 최대 처음 3개의 OFDM 심볼에 걸칠 수 있다.
다운링크 제어 시그널링은 3개의 물리 채널, 즉 (i) 물리 제어 포맷 지시자 채널(PCFICH), (ii) 물리 하이브리드-ARQ(자동 반복 요청) 지시자 채널(PHICH) 및 (iii) 물리 다운링크 공통 제어 채널(PDCCH)로 구성된다. 이들 각각은 아래에 더 상세히 설명된다.
PCFICH는 이러한 서브프레임에서의 제어 시그널링에 사용되는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 심볼들의 수(1, 2 또는 3)를 나타낸다. PCFICH는 PDCCH의 적절한 길이에 대응하는 코드워드를 포함한다. PCFICH는 존재할 때 제1 OFDM 심볼 상에 맵핑되지만, PCFICH는 PDCCH에 대한 OFDM 심볼들의 수가 0보다 클 때만 전송된다.
PHICH는 업링크 데이터 전송에 대한 긍정 수신 응답(ACK) 또는 부정 수신 응답(NACK)을 포함한다. PHICH들은 각각의 서브프레임의 제1 OFDM 심볼 내에 위치하며, 여러 개에 걸친 HARQ된 송신 후에 전송된 4개의 서브프레임이다(예를 들어, 업링크 송신이 서브프레임 n에서 발생하는 경우, 대응하는 PHICH는 서브프레임 n+4 내에 있을 것이다). PHICH는 여러 개의 자원 요소 그룹(REG)에 의해 운반되며, 짧은 여담으로서, 각각의 REG는 4개의 시간-주파수 자원 요소(RE)를 포함하고, 각각의 RE는 서브캐리어 및 심볼에 의해 정의되는 특정 시간-주파수 단위에 대응한다. 다수의 PHICH는 직교 확산 시퀀스들을 소위 "PHICH 그룹"으로 사용하여 REG들의 동일 세트를 공유할 수 있다. 각각의 PHICH는 2개의 파라미터, 즉 PHICH 그룹 번호 및 그룹 내의 직교 시퀀스 인덱스에 의해 식별된다.
PDCCH는 각각의 UE에 대한 다운링크 스케줄링 할당들 및 업링크 스케줄링 허가들을 운반한다. 약간 더 상세하게, PDCCH는 하나 이상의 연속적인 제어 채널 요소(CCE) 상에서 전송되며, CCE는 9개 자원 요소 그룹(REG)의 배수에 대응한다. 간단히, PDCCH는 스케줄링 할당들 및 다른 제어 정보를 다운링크 제어 정보(DCI) 메시지들의 형태로 운반한다. 각각의 DCI는 다운링크 자원 블록들(RB들)의 수, DCI 포맷 등을 포함하는 파라미터들의 세트에 기초하여 생성된다. DCI 메시지들은 처리되고(예로서, 채널 코딩되고, 스크램블링되고, 변조되고, 사전 코딩되고, 복소 심볼들에 맵핑되고), RE들 상에 맵핑된다. 각각의 다운링크 제어 시그널링 송신을 위해 할당된 REG들/CCE들은 이러한 결과적인 RE들로 구성된다.
전술한 바와 같이, 서브프레임의 제어 영역(예로서, 전체 주파수 대역에 걸치는 처음 1개, 2개 또는 3개의 OFDM 심볼)은 다수의 UE에 대한 PDCCH를 포함하며, 따라서 각각의 UE는 비교적 큰 영역을 모니터링하여 (전체 제어 영역의 단지 일부인) 그 자신의 제어 정보를 추출해야 한다. UE는 제어 채널 구조를 미리 알지 못하므로, UE는 전체 제어 영역(전체 스펙트럼 대역폭의 처음 3개의 심볼)을 디코딩해야 한다. 이것은 UE에 큰 부담을 주며, 이러한 제어 채널 디코딩의 큰 부담은 컴포넌트 복잡성(및 비용)을 증가시키며, 또한 UE의 성능을 저하시키고, 어느 정도는 배터리 소모를 증가시킨다.
더 일반적으로, 기존의 PDCCH 구조는 매크로셀 사용 시나리오마다 단일 송신 포인트에 기초하여 사용자 장비들(UE들)에 대한 제어 시그널링 및 자원 할당들을 제공하도록 설계되었다. 그러나, 단일 송신 포인트 패러다임에 속하는지 않는 많은 사용 시나리오가 출현했다. 이러한 시나리오들 중 여러 개가 아래에 더 상세히 설명된다.
하나의 그러한 예에서는, 상당한 연구가 다수의 셀 사이트로부터의 신호들의 송신 및 수신을 가능하게 하는 협력 다중 포인트(CoMP) 기술들에 관련되었다. 다양한 CoMP 시나리오들에서, 다수의 셀 사이트는 트랜잭션들을 조정할 수 있다. 예를 들어, (그 전체가 참고로 반영되는, 2011년 9월에 발표된 3GPP TR 36.819 Technical Specification Group Radio Access Network; Coordinated multipoint operation for LTE physical layer aspects (출시판 11) 내에 설명된 바와 같은) 소위 "CoMP 시나리오 4"에서는, 동일한 물리 셀 식별자(셀 ID)를 갖는 여러 개의 원격 무선 헤드(RRH)가 단일 매크로셀 내에 배치된다. RRH의 기존 구현들은 광섬유(또는 다른 고속 데이터 링크)를 통해 eNB에 의해 제어되는 지리적으로 구별되는 안테나들로서 간주될 수 있다. 각각의 RRH는 동일한 셀 ID를 가지므로, RRH들은 UE에 의해 eNB로부터 구별되지 못한다. 따라서, 각각의 RRH는 상이한 물리 위치에서 사실상 동일한 무선 인터페이스를 제공하며, 이는 영역 내의 셀의 물리 커버리지를 향상시킨다. CoMP 4 시나리오는 향상된 커버리지를 제공하지만, CoMP 시나리오 4는 어떠한 용량 증가도 제공하지 않는다.
다른 그러한 시나리오에서, 소위 "CoMP 시나리오 3"에서, 각각의 RRH는 관련 매크로셀에 대해 상이한 셀 ID를 갖는다. eNB 및 RRH들이 동일한 시간/주파수 자원들을 공유하지만, 더 이상 서로 구별되지 못하므로, eNB와 RRH는 서로 간섭하여 상당한 셀내 간섭을 유발할 것이다. 더구나, CoMP 시나리오 3과 관련하여, 각각의 RRH에 대응하는 자원 할당들은 eNB에 의해 제어되며, 각각의 할당은 적절한 조정을 보증하기 위해 RRH들로 동시에 전송되어야 한다. 그러나, 이러한 제어 오버헤드는 자원 할당들의 수의 상당한 증가를 유발하며, 서브프레임당 가용 제어 채널 요소들(CCE들)의 수를 줄인다. 따라서, CoMP 시나리오 3의 요구들은 기존의 PDCCH 동작의 제한된 능력을 크게 혹사할 수 있다. 더욱이, 이와 관련하여, 강한 간섭을 갖는 서브프레임들에서 기존의 PDCCH 구조들을 검출하기 위한 기술들은 만족스럽지 못할 수 있다. 제안되는 솔루션들은 예를 들어 하나의 노드에서 거의 빈 서브프레임(Almost Blank Subframe; ABS)을 스케줄링하여 다른 노드들이 전송하는 동안의 간섭을 줄이는 것을 포함한다. 불행하게도, ABS 스킴들은 공백 네트워크 노드가 ABS에서 그 자신의 활동(예로서, 송신 전력)을 줄일 것을 요구하며, 이는 스펙트럼 사용 관점에서 매우 비효율적이다. CoMP 시나리오 4에서와 같이, CoMP 시나리오 3도 상당한 제어 채널 용량을 소비한다.
더구나, 초기 PDCCH 설계 이후에 다수의 향상이 이루어졌다(PDCCH는 그 전체가 참고로 반영되는, 2011년 9월에 발표된 3GPP TS 36.300, "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E- UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (출시판 11) 내에 설명되어 있다). 구체적으로, 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MU-MIMO)을 지원하도록 설계된 UE 특정 기준 신호들에 기초하여 새로운 송신 모드들이 구현 또는 제안되었다. 예를 들어, 미래의 배치들에서는 소위 "송신 모드 9"가 널리 사용될 것으로 예상된다(송신 모드 9는 그 전체가 참고로 반영되는, 2012년 3월에 발표된 3GPP TS 36.213 Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures 내에 설명되어 있다). 송신 모드 9는 단일 사용자 MIMO(SU-MIMO)와 MU-MIMO 간의 중단 없는 스위칭을 가능하게 한다. 불행하게도, 송신 모드 9와 함께 사용되는 다운링크 제어 정보(DCI) 포맷(즉, DCI 포맷 2C)은 매우 큰 페이로드 크기를 갖는다. 기존의 PDCCH 구조는 고정된 포맷(서브프레임의 OFDM 심볼들 중 단지 처음 1개, 2개 또는 3개)을 가지므로, PDCCH는 예를 들어 DCI 포맷 2C의 큰 페이로드들을 지원하기 위해 더 적은 자원 할당들(즉, 서브프레임당 더 적은 CCE들)을 이용하여 동작해야 한다. 따라서, 기존의 PDCCH 구조들은 새로운 페이로드 구조들 및/또는 상당한 크기의 페이로드 구조들을 처리하는 데 적합하지 않다.
또한, 특정 실시예들에서, 이웃하는 전송 노드들은 서로 간섭할 수 있다. LTE의 이전 출시판에 존재하는 PDCCH 메커니즘들은 치밀하고 다양한 배치로 제어 채널들을 견고하게 송신하는 데 충분하지 않을 수 있다. 예를 들면, 높은 우선순위의 시나리오를 위해 개선된 CSI(Channel State Information) 피드백을 통한 MIMO 성능의 개선은, 2012년 3월에 공개되고 그 전체가 참조로 포함된 3 GPP TS 36.213 Technical Specification Group Radio Access Network ; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E- UTRA ); Physical layer procedures에서의 피드백 개선의 대상이 직접적으로 되지 않는다. 실제로는, 다수의 (예를 들면 4개의) 송신 안테나들이 교차 편파 구성으로 동작하는 시나리오들은 아직 동종 및 이종 시나리오들에서 연구되지 않았다. 현존하는 해결책들이 충분한 성능을 제공할 수 있는지 여부는 현재 알려져 있지 않지만, 현재의 해결책들은 불충분한 간섭 회피 조정을 제공할 가능성이 높다.
또한, 현존하는 PDCCH 구조들의 용량 제한으로 인해, 일부 데이터 자원들은 적시에 할당되지 않을 수 있다. 예를 들면, 현존하는 PDCCH 구조들은 CCE들을 소위 "제어 영역"에 매핑하기 위해 해싱 함수를 사용한다. 당업자들은 해싱 함수가 유니크한 매핑을 보장하지 않는다는 것과, 일부 경우에서 둘 이상의 후보 세트가 충돌할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 충돌의 가능성은 UE들이 1보다 큰 집계 레벨을 선택하는 경우 더 악화된다. 충돌 동안에, PDCCH에 송신될 수 있는 할당의 수는 제한되며(즉, 후보 세트들 중 하나만 송신되며), 이는 전체적인 사용자 처리량을 감소시키고 전체적인 송신 지연을 증가시킨다.
또한, 현존하는 PDCCH 구조들은 각각의 슬롯/서브프레임 내에서 하나의 주파수 재사용 인수를 갖는 추정된 단일 주파수 파티션에 기초하여 설계된다. 구어체로, 이것은 "딱딱한(hard)" 주파수 분할로 알려져 있다. 반면에, "부드러운(soft)" 주파수 분할 방식은 다른 분할 방식으로 조정하고 다른 주파수 재사용 방식을 수용하기 위해 소프트웨어에서 동적으로 변경될 수 있다. 딱딱한 주파수 분할은 FFR(Fractional Frequency Reuse) 기술과 함께 사용될 수 없다. 부드러운 주파수 분할과 함께 FFR이 사용되어 간섭을 완화할 수 있으며, 제어 및 데이터 시그널링의 견고성 및 신뢰성을 개선되게 한다. 또한, 데이터 및 제어 영역들의 주파수 분할 멀티플렉싱의 사용은 각각의 채널에 대한 정밀한 전력 제어를 가능하게 할 것이다.
또한, 현존하는 PDCCH 동작은 채널 추정 및 코히어런트 검출을 위한 CRS(Cell-specific Reference Signals)를 따른다. 경험적으로, CRS 방식은 상당한 오버헤드(예를 들면, CRS는 어떠한 유용한 정보도 포함하지 않고 상당한 전력으로 방송된다)를 필요로 하고 특정 애플리케이션들(예를 들면, 폐 루프 프리코딩 기술, 빔 형성 및 MU-MIMO(Multi-User Multiple Input Multiple Output))에 대해 효과적이지 않다.
마지막으로, 현존하는 PDCCH 동작은 PDCCH에 대한 하나, 둘, 또는 세 개의 OFDM 심벌의 자원 할당 단위(granularity)에 기초한다. 각각의 OFDM 심벌은 네트워크 오버헤드의 대략 7%를 소비하며; 이 자원 할당 단위는 매우 크고, 과도한 양의 자원 낭비에 기여한다.
LTE PDCCH에 대한 현존하는 해결책들은 상당한 제한을 갖고 있는데, (i) 제한된 용량, (ii) 제한된 페이로드 기능, (iii) 불충분한 간섭 회피 조정, (iv) 좋지 못한 사용자 처리량, (v) 부족한 주파수 재사용 기능, (vi) 빔 형성 기능의 부재, 및 (vii) 과도한 오버헤드를 포함한다. 따라서, 현존하는 그리고 장래의 셀룰러 네트워크 내에서의 제어 채널 동작을 위한 개선된 확장가능하고 스케일가능한 해결책이 필요하다.
"개선된" 물리적 다운링크 제어 채널-
현존하는 PDCCH 구조의 결합의 관점에서, ePDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)에 대한 새롭고 개선된 해결책들이 요구된다. 이상적으로, 개선된 ePDCCH는 이하의 속성들 중 하나 이상을 나타내어야 한다: (i) 증가한 제어 채널 용량을 지원, (ii) 주파수-도메인 eICIC(Enhanced Inter-cell Interference Coordination)를 지원, (iii) 제어 채널 자원의 개선된 공간 재사용 달성, (iv) 빔 형성 및/또는 다양성 지원, (v) 새로운 캐리어 유형에서의 동작 및 예를 들면 MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Networks) 서브프레임(예를 들면, 2011년 3월에 공개되고 그 전체가 참조로 포함된 3 GPP TS 36.211 Technical Specification Group Radio Access Network ; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E- UTRA ); Physical Channels and Modulation ( 출시판 10) 참조)과 같은 물리적 계층 특징에 대한 장래의 개선 지원, (vi) 동일한 캐리어 기술들과 레거시 UE들과의 공존, 및/또는 (vii) 셀 간 간섭을 완화시키기 위한 주파수-선택적 스케줄링 사용.
따라서, 본 개시의 하나의 예시적인 실시예에서, ePDCCH 영역은 시간 및 주파수 도메인으로 정의된다. 각각의 서브프레임의 처음 몇 심벌들로 제한되어 있고 셀의 전체 스펙트럼 대역폭을 통해 송신되는 선행 기술 PDCCH 채널 구조들과는 다르게, 하나의 변형에서 ePDCCH는 주파수, 시간, 및/또는 송신기에 따라 스펙트럼 대역폭 전역에 분배된다. 이러한 하나의 변형에서, 각각의 RRH(Remote Radio Head)는 하나 이상의 개선된 CCE(eCCE)의 세트를 통해 정의된 ePDCCH 영역에 할당되며, 여기서 각각의 eCCE는 각각의 슬롯/서브프레임의 단일 PRB(Physical Resource Block) 내에 추가로 캡슐화된다. 각각의 예시적인 PRB는 단일 슬롯에서 열두개의 연속된 서브캐리어로 구성된다. 또한, 각각의 RRH는 셀의 사용자들의 서브셋과 연관되고; 따라서 각각의 ePDCCH 영역은 RRH와 관련된 사용자의 서브셋을 제공하는데 필요한 스펙트럼 자원으로만 감소될 수 있다.
간단하게 말하면, PRB는 예시적인 LTE eNB(evolved NodeB)가 스케줄링할 수 있는 스펙트럼 자원의 최소 단위이다. eCCE의 크기에 따라, PRB 내에 하나 이상의 eCCE가 whswogkf 수 있다. 이하에 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 이 구성가능한 구조는 그 중에서도 ePDCCH와 예를 들면 PDSCH(Physical Downlink shared Channels)와 같은 다른 채널들과의 주파수 분할 멀티플렉싱을 가능하게 한다. 예를 들면, PDSCH는 ePDCCH에 의해 사용되지 않은 스펙트럼 대역폭으로 유리하게 인터리브될 수 있다(그리고 그 반대로도 인터리브될 수 있다).
또한, 유연한 eCCE 구조는 현재 및 장래의 애플리케이션 및 개선된 모드들(예를 들면, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 등)을 지원하는데 필요한 다수의 DCI 포맷을 수용할 수 있다. 또한, ePDCCH에 대핸 사용되는 자원 블록들은 주파수 다양성 획득을 이용하기 위해 로컬화 또는 분산 방식으로 변경(permute) 및 할당될 수 있다.
하나의 예시적인 변형에서, DM-RS(Demodulation Reference Signals)는 특정 사용자에게 할당된 자원 블록 내의 채널 추정 및 코히어런트 검출을 위해 독점적으로 사용된다. 채널 추정 및 코히어런츠 검출을 위한 CRS(Cell-specific Reference Signals)에 대한 의존도를 제거함으로써, 본 개시의 다양한 실시예들은 ePDCCH를 제공하기 위한 빔 형성 방식 및 MU-MIMO를 더 활용할 수 있다. 구체적으로는, UE는 현존하는 빔 형성 기술에 따른 현존하는 DM-RS 시그널링에 따라 수신을 조정할 수 있다. 빔 형성 가중치 벡터들을 사용하여, UE는 서빙 BS로부터 ePDCCH를 수신할 수 있다. 빔 형성된 ePDCCH를 수신하는 능력은 네트워크 신뢰성 및 적용 범위를 크게 개선시킨다.
또한, 이전의 것과 호환되는 하나의 변형에서, ePDCCH는 "짝수-영역" 및 "홀수-영역"으로 더 세분화될 수 있다. 짝수-영역 ePDCCH는 짝수 번호 슬롯들을 레거시 PDCCH 포맷들과 공유한다. 홀수-영역 ePDCCH는 홀수 번호 슬롯들을 점유한다. 이 구성은 새로운 부파수 분할 멀티플렉싱(FDM) 제어 구조를 도입하면서 레거시 지원 및 이전의 것과의 호환성을 보장한다.
이러한 일 실시예에서, 출시판 11 UE들의 (일반 및 UE 특정 모두의) 검색공간은 이전 출시판의 것과 분리된다. 이는 레거시 구성을 따르지 않고 소위 "그린-필드" 배치에서(즉, 이전의 네트워크 인프라가 구축되지 않은 곳) 출시판 11 UE들 및 eNB들의 독립적인 동작을 가능하게 하며, 더 낮은 오버헤드를 발생시킨다.
또한, (동일하지 않다면) 유사한 구조들이 TDD(time division duplexing) 및 FDD(frequency division duplexing) 네트워크들에 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. TDD 및 FDD 동작에서의 ePDCCH를 위한 이 이중 성질의 구조는 다중-모드 디바이스들의 비용 및 복잡성을 감소시킬 수 있다.
마지막으로, 일부 네트워크들은 작은 크기의 셀 및 작은 범위의 조밀한 배치를 선호했기 때문에, 일부 변형들은 제어 채널들의 기저대역 처리를 위해 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)과 같은 더 높은 변조 명령을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 본 개시의 다양한 양태들에 의해 가능해진 더 낮은 경로 손실 및 더 높은 운영 SINR(신호 대 간섭 및 잡음 비)들은 작고 조밀한 셀 배치에 매우 적합하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
현재의 기대를 만족시키고 또한 장래의 개선 및 수정을 위해 확장가능하고 스케일가능하게 유지하는, ePDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)구조의 하나의 예시적인 실시예가 이제 본 명세서에 더욱 상세히 설명된다. 도 2a는 사용자 장비(UE)(206)들의 집단을 위한 개선된 범위를 제공하는데 사용되는 RRH(Remote Radio Heads)(204)의 어레이 및 하나의 예시적인 eNB(Enhanced NodeB)(202)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 각각의 RRH는 eNB에 의해 제공되는 셀을 증대시키는 작은 영역의 커버리지를 제공한다. 그러나, 각각의 RRH에 대한 커버리지 영역(~100피트)은 셀의 범위(예를 들면, 최대 1마일)보다 매우 작다는 것을 주목하는 것이 중요하다.
도 2b는 예시적인 ePDCCH 구조 및 설계(250)의 하나의 고 레벨 개념화를 도시한다. 각각의 슬롯의 주파수 자원들(또는 원하는 시간 도메인 단위 및 TTI(Transmission Time Interval)의 선택에 따른 서브프레임)은 FP(Frequency Partitions)의 수만큼 파티셔닝되며, 여기서 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 ePDCCH 영역을 포함한다. 각각의 ePDCCH 영역은 물리적으로 연속되거나(로컬화되거나) 논리적으로 연속되는(분배되는) 물리적 자원 블록(PRB)들의 정수로 구성된다. 각각의 ePDCCH 영역은 매크로-셀과 연관된 하나 이상의 RRH(Remote Radio Heads)에 할당될 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, ePDCCH 영역들(252)은 동일하거나 상이한 주파수 파티션들(254)에 위치한다. 하나의 예시적인 실시예에서, 주파수 자원들의 파티셔닝은 유연하고 동적으로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 주파수 자원들은 셀 특정, 반-정적 또는 동적 패턴에 기초하여 시간이 지남에 따라 변경될 수 있다. ePDCCH 영역들은 미리결정된(구성가능한) 주파수 파티션들에 위치하며 각 영역의 처음 부분은 기준 위치로부터의 주파수 오프셋(FO)(256)에 기초하여 계산될 수 있다.
이제 도 2c를 참조하여, 주파수 파티션들 및 ePDCCH 영역들을 형성하는 예시적인 절차(260)가 설명된다. 방법(260)의 단계 262에서, PRB들은 주파수 다양성 획득을 이용하기 위해 모든 가능한 시스템 대역폭에 걸쳐 변경된다. 변경된 PRB들은 재그룹핑되고(regrouped) 주파수 파티션들(FP0 내지 FPK)을 형성한다(단계 264). 주파수 파티션들의 수는 구성가능하고 네트워크 배치 파라미터 및 토폴로지를 따른다. 단계 266에서, 주파수 다양성 획득을 더 이용하기 위해서 두번째 레벨의 변경이 각각의 주파수 파티션 내의 PRB들에 적용될 수 있다. PRB들이 스펙트럼 대역폭에 균등하게 분산되면, 단계 268에서 각각의 파티션 내의 변경된 PRB들은 하나 이상의 ePDCCH 영역으로 분할될 수 있다. ePDCCH 영역들의 그룹핑(grouping) 및 수는 매크로-셀 내의 동일한 셀 ID를 공유하거나 공유하지 않을 수 있는 RRH들의 수 및 상대 위치를 따른다. 하나의 예시적인 실시예에서, 서로 가까운 위치에 있는 RRH들은 ePDCCH 간섭을 최소화하기 위해서 상이한 ePDCCH 영역들을 가질 것이다.
도 3은 하나의 예시적인 ePDCCH 영역을 더 상세하게 도시한다. 도시된 바와 같이, 각 ePDCCH 영역(302)은 eNB에 의해 서비스되는 UE들에 대응하는 하나 이상의 ePDCCH(304)를 포함한다(예컨대, ePDCCH1은 UE1에 대응하고, ePDCCH2는 UE2에 대응한다, 기타 등등). ePDCCH 영역들 및 개별적인 ePDCCH 채널들의 위치는 셀 간 간섭을 감소시키도록 이웃하는 eNB들에 걸쳐 조정된다(예를 들어, 다수의 eNB들에 걸쳐, 각 eNB에 대한 ePDCCH의 할당은 이웃하는 eNB들과의 충돌을 최소화하도록 스케쥴링된다). 각 셀 내에서, eNB는 셀 내에서 관리되는 RRHs(Remote Radio Heads)에 대응하는 ePDCCH 영역들을 조정한다. 각 ePDCCH는, 원하는 집성 레벨(aggregation level)에 따라 다수의 eCCEs(enhanced Control Channel Elements)(306)에 맵핑딘다. 하나 이상의 eCCEs가 하나 이상의 PRB(308)에 맵핑된다.
도 4는 DM-RS(Demodulation Reference Signals)를 포함하는 하나의 예시적인 PRB(Physical Resource Block)의 구조를 도시한다. 도시된 바와 같이, 예시적인 PRB(402)는 12개의 서브-캐리어들 Ｘ 7개의 심볼들이다. 예시적인 36개의 서브-캐리어들(또는 대체적으로 자원 요소들)의 eCCE에서, 예시적인 PRB(84개의 자원 요소들로 구성됨)는 2개의 eCCE까지 보유할 수 있다. 도시된 바와 같이, DM-RS(Demodulation Reference Signal)의 위치들은, 동일한 OCC(Orthogonal Cover Code)가 2개의 전송 안테나에 대응하는 2개의 DM-RS의 멀티플렉싱을 위해 사용되는 하나의 예시적인 시나리오에 기초한다. 고차의 안테나 구성들은, 예컨대 UE-특정 제어 채널들의 빔포밍을 지원하기 위해 더 많은 DM-RS 신호들을 포함할 것이다. 구체적으로, 고차의 안테나 구성들은, 건설적으로 간섭하고(즉, 빔 풋프린트 내에서), 파괴적으로 간섭하도록(즉,빔 풋프린트 외부에서) 안테나 전력들을 조정함으로써, 더 샤프하고(sharper) 및/또는 더 복잡한 빔 풋프린트들을 생성하도록 추가적인 DM-RS를 사용할 수 있다. 또한, 다수의 eCCE가 함께 집성되는 경우(다수의 eCCE가 하나의 ePDCCH를 위해 그룹화되는 경우), 집성된 eCCE 유닛들은 상이한 PRB들에 맵핑되어 주파수 다이버시티의 최대 사용을 보장할 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 2개의 예시적인 구성(500, 550)이 도시되어 있고, 제1 구성(500)은 레거시 장비와 호환가능하게 남겨지고, 제2 구성(550)은 레거시 장비와 호환되지 않는다. 사용자 트래픽은 서브프레임에서 PRB 쌍들에 할당되므로, 다운링크 링크 예산을 고려하여 ePDCCH는 각각의 다운링크 슬롯에 존재할 수도 존재하지 않을 수도 있다. 더 작은 셀 크기의 변형들에서는, 기존의 1ms의 최소 TTI(transmission time interval)는 0.5ms로 더 감소될 수 있다(슬롯 하나). 더 짧은 TTI는 사용자 평면과 제어 평면 레거시를 더 감소시키고, 스펙트럼 효율을 증가시킨다. 그러한 변형들에서, 각각의 다운링크 슬롯에 ePDCCH가 필요하고 이는 슬롯 기반의 자원 할당을 가능하게 한다. 또한, 이러한 구조는 TDD 및 FDD 듀플렉스 스킴들에 대한 것과 동일하다는 것을 인식해야 한다. 예를 들면, TDD 프레임 구성 모드에 따라, ePDCCH는 FDD 시스템들의 것과 유사하게 다운링크 슬롯들(또는 서브프레임들)에 전송될 수 있다.
이제 제1 구성(500)을 참조하면, 각각의 서브프레임은 짝수 및 홀수 슬롯으로 분할된다. 짝수 슬롯 동안에, 레거시 PDCCH와 ePDCCH가 전송된다. 홀수 슬롯 동안에 ePDCCH가 전송될 수 있다. 레거시 디바이스스는 제1 구성 내에서 보통은 레거시 PDCCH를 디코딩할 수 있다; 그러나, 또한 인핸스드 디바이스들은 본 개시물의 다양한 양태에 따라서 ePDCCH를 디코딩할 수 있다는 것을 인식해야 한다. 또한, 레거시 PDCCH를 통해 제공된 정보의 양은 레거시 디바이스들을 서비스하는데 필요한 정보만으로 크게 감소될 수 있고, 인핸스드 디바이스들은 주로 ePDCCH에 의존할 수 있다는 것을 인식해야 한다. 또한, DPCCH는 비교적 큰 입도(예컨대, 7%)를 가지므로, 인핸스드 디바이스들의 서브세트가 할당된 PDCCH 자원들을 충분히 이용하도록 PDCCH를 통해 정보를 수신할 수 있다(할당된 PDCCH 자원들이 사용되지 않고 남겨지는 동안 ePDCCH를 통해 정보를 수신하는 것과는 반대임).
제1 구성(500)과 대조적으로, 제2 구성(550)은 제어 정보 시그널링에 대한 ePDCCH에 전적으로 의존한다. 제2 구성의 동작은, 인에이블된 사용자 디바이스들의 집단을 필요로 하거나, 대체적으로 레거시 디바이스들이 액세스로부터 제외되는 것을 필요로 하거나 이 양자의 조합을 필요로 한다. 일부 변형예들에서, 제2 구성의 동작은 구체적으로 레거시 디바이스들만을 서비스하기 위한 제2 대역폭과 더불어 제공될 수 있다(즉, 제1 대역폭은 인에이블된 사용자들을 위해 제공되고, 제2 대역폭은 레거시 사용자들을 위해 제공된다).
종래 기술의 PDCCH 구조들과 비교하여, ePDCCH는 더 많이 유연하고 확장가능한 것이 장점이다. 예를 들면, eDPCCH는 매크로셀 배치들 내의 다수의 전송 포인트들로부터의 자원 할당과 시그널링 제어를 지원할 수 있다. CoMP(Coordinated Multiple Point) 시나리오 3과 CoMP 시나리오 4 동작(위에 기술됨)을 본 개시의 다양한 양태들에 따른 ePDCCH 동작과 함께 고려해 보라; 각각의 RRH는 다른 RRH들과의 간섭 없이 ePDCCH 할당들을 전송할 수 있는데, 이는 그들의 대응하는 ePDCCH의 시간 주파수 자원들이 이웃하는 RRH들과 공유되지 않기 때문이다(즉, 이웃하는 RRH들은 상이한 ePDCCH 영역들에 할당된다). 각각의 RRH는 자신의 이웃 RRH들과 간섭하지 않으므로, 간섭 회피 조정이 현존하는 간섭 완화를 통해 더욱 효과적으로 다루어질 수 있다. 구체적으로, 이웃 RRH들은 관련되지 않은 간섭에만 관여하므로, 그들의 전송들은 상관되지 않은 노이즈들과 같이 효과적으로 처리될 수 있다.
유사하게, 필요할 경우 더 많은 eCCE를 할당함으로써 임의적으로 큰 페이로드들이 수용될 수 있다. 이러한 유연한 페이로드의 능력은 더 큰 포맷의 DCI들(예컨대, 전송 모드 9, 기타 등등)을 수용할 수 있다. 또한, ePDCCH 영역들의 크기가 더 클 수 (또는 더 작을 수) 있으므로, 상이한 셀들에 걸친 충돌들 및 셀간 간섭은 더욱 효과적으로 그리고 유연하게 완화될 수 있다.
또한, ePDCCH는, 예컨대 소프트 주파수 파티셔닝 및/또는 FFR(Fractional Frequency Reuse) 기법들을 지원하도록 다수의 주파수 분할들을 수용할 수 있다. 구체적으로, ePDCCH는, 예컨대 각각의 슬롯/서브프레임에서 다수의 소프트 및 구성가능한 주파수 분할들 및 제어 및 데이터 영역들의 주파수 분할 멀티플렉싱을 포함하는 다양한 주파수 할당들을 지원하기 위해 다양한 PRB들에 걸쳐 유연하게 할당될 수 있다. 데이터 및 제어 영역들의 주파수 분할 멀티플렉싱은 각각의 채널 타입마다 개별적인 전력 제어를 가능하게 한다.
또한, ePDCCH의 다양한 실시예들은 가입자 디바이스에 특정적인 DM-RS(Demodulation Reference Signals)을 통해 코히런트 검출(coherent detection) 및 채널 추정을 수행하고, 이에 따라 (전체 셀에 대해서 균일하고 사용자 특정적이지 않은) 스킴들에 기초하여 CRS(Cell specific Reference Signals)의 많은 비효율성을 완화시킨다. 또한, (CRS 대신) DM-RS의 사용은 제어 채널들의 빔포밍을 가능하게 하는데 필요하다; 특히, 사용자 특정적인 DM-RS는 빔포밍된 전송을 생성하도록 안테나 기반으로 구성될 수 있다. 셀 특정적이고 전체 셀에 걸쳐 사용되는 CRS를 빔포밍하는데에는 그러한 이점이 존재하지 않는다.
마지막으로, PRB 기반의 ePDCCH에 대한 제어 채널 오버헤드는 종래 기술의 해법보다 더 효율적일 수 있다. 예를 들면, 종래 기술의 해법들은, 전체 시스템 대역폭에 걸쳐서, 각각의 OFDM 심볼마다 전체 시스템 대역폭의 대략 7%를 소비하는 하나 이상의 OFDM 심볼들을 보유한다. 대조적으로, 본 개시물의 예시적인 구현예들에서 자원 할당 입도(PRB당 L1/L2 오버헤드)는 10MHz 시스템에서 2%이고 20MHz 시스템에서 단지 1%이다.
다른 시나리오들
또한, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은, 본 개시물의 내용들을 고려하여, 본 개시물의 다양한 양태들이 다른 응용들에서 더 유용할 수 있다는 것을 추가적으로 인식할 수 있을 것이다. 예를 들면, CA (Carrier Aggregation) 기반 eICIC(Enhanced Inter-cell Interference Coordination) 및 이종 네트워크들에서, 저전력 노드들 및 매크로 노드들의 ePDCCH 는 상이한 성분의 캐리어들에서 전송될 수 있다. 간략한 여담으로서, CA는 다수의 더 작은 대역폭들을 집성함으로써 네트워크에게 많은 양의 대역폭을 제공하게 해준다. 따라서, 하나의 예시적인 실시예에서, 크로스 캐리어 스케쥴링(cross-carrier scheduling)이 CA-인에이블된 UE들을 위해 제공될 수 있다. 크로스 캐리어 스케쥴링에서 ePDCCH는 제1 캐리어에서제공되고, CA 시스템의 제2 캐리어의 동작에 관한 정보를 제공한다. 일 변형예에서, 크로스 스케쥴링된 캐리어 상의 ePDCCH 자원들은 제한된다(따라서, 크로스 스케쥴링된 캐리어는 자신의 트래픽 동작, 기타 등을 위해 일부 자원들을 유지한다). 일부 추가 변형에들에서, ePDCCH 자원의 제한은, CA 기반 이종 네트워크들에서의 주파수 집성(carrier aggregation)과 함께 구성된 UE들의 수에 따라 조정될 수 있다.
그러한 다른 실시예에서, 대역 간 주파수 집성 기능은, 하위 주파수 대역이 상위 주파수 대역과 함께 집성되는 시나리오들을 포함한다. 통상적으로, 더 큰 커버리지는, 하위 주파수 대역들의 원하는 전파 손실 저항 때문에 하위 주파수 대역에서 달성된다. 따라서, 하위 주파수 대역에서 ePDCCH로부터의 크로스 캐리어 스케줄링을 통해 상위 주파수 대역 상에서 트래픽 채널 커버리지가 증가되는 것이 가능하다. 구체적으로, PDCCH를 제공하기 위해 고정된 할당을 사용하는 종래 기술의 해법들과는 다르게, ePDCCH는 다양한 주파수 대역들 내에서 유연하게 할당될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 추가적인 캐리어 타입들이 장래의 시스템들(예컨대, 출시판 11)에서 지원될 수 있다. 예를 들면, 장래의 출시판들은 이전과 호환되지 않을 수 있다; 즉, 레거시 PDCCH는 장래의 스펙트럼에서 전송되지 않을 수 있다. 다운링크 제어 채널들에서 추가의 인핸스먼트들 없이, 이전과 호환 가능하지 않은 캐리어들 상의 PDSCH/PUSCH 채널들은 이전과 호환가능한 캐리어로부터의 크로스 캐리어 스케쥴링에만 의존할 수 있다. 이전과 호한가능하지 않은 캐리어들에 연결된 UE들의 수 및 대역폭이 이전과 호환가능한 캐리어들과 유사할 수 있다는 점을 고려하여, 크로스 캐리어 스케쥴링 캐리어(즉, PDCCH가 전송되는 곳) 상의 PDCCH 자원이 상당히 제한될 수 있다. ePDCCH에 더 큰 유연성을 제공함으로써, 장래의 출시판들은 이전과 호환가능한 캐리어들로부터의 크로스 캐리어 스케쥴링에 더 이상 제한되지 않는다.
다양한 인핸스된 MIMO 모드들이 또한 새로운 ePDCCH 구조와 지원될 수 있다. 새로운 ePDCCH는 실질적으로 제어 채널들의 강건성을 향상시키고, 따라서 밀집되고 다양한 배치들에서의 이웃하는 전송 노드들 사이의 간섭을 완화시킨다. 결과적으로, ePDCCH 구조는 이웃하는 셀들의 UE들을 직교시킴으로써 간섭 회피/조정을 가능하게 한다. 또한, CoMP 시나리오 3 및 4는 ePDCCH 구조의 유연성 및 용량으로부터 혜택을 가질 것이다. 캐리어 집성에 대한 다운링크 제어 인핸스먼트는 주로 크로스 캐리어 스케쥴링이 적용되는 시나리오들에서 사용된다. 각각의 캐리어 집성 시나리오에서 크로스 캐리어 스케쥴링과 구성된 UE들의 수는, ePDCCH가 캐리어 집성 시나리오들을 지원하는데 필요한 지 여부를 판정할 것이다.
출시판 8, 출시판 9 및 출시판 10에서, PDCCH의 제어 영역은 전송 다이버시티 전송 모드만을 지원할 것이다. 전송 다이버시티 스킴은 강건한 전송 스킴이지만, 그 효율성은 특히 상관된 환경의 공간 정보에 기초하는 빔포밍만큼 양호하지는않을 수 있다. 불행하게도, 전송 안태나들의 수가 증가하면 전송-다이버시티 기반의 PDCCH 전송에 대해 더 높은 MIMO 이득을 얻지 못할 수 있고, 사실상 일부 예비 테스트에서는 전송 다이버시티가 실제로 일부 시나리오에서 성능 저하를 초래한다. 본 개시물의 다양한 실시예들은 커버리지를 한층 더 향상시켜야 하는 빔포밍을 지원한다.
마지막으로, 출시판 8, 출시판 9 및 출시판 10에서, PDCCH는 QPSK 변조만을 지원한다. ePDCCH는 (예컨대, 프리코딩/빔포밍 때문에) 링크 품질을 상당히 증가시켜야 하고, 따라서 ePDCCH는 또한 고 SINR 영역에서 고차 변조를 지원할 수 있어야 한다. 고차 변조는 스펙트럼 효율을 증가시키고 제어 채널의 전체적인 시스템 오버헤드를 감소시킬 것이다. SINR이 더 높은 작은 셀 및 밀집된 배치들에서, ePDCCH는 제어 채널을 위해 고차 변조(예컨대, 16QAM)을 지원할 수 있다.
예시적인 사용자 장비( UE ) 장치 -
도 6을 참조하면, 본 개시의 방법을 구현하는 데 유용한 예시적인 클라이언트 또는 UE 장치(600)가 도시된다. 본원에서 사용되는, 용어 "클라이언트" 및 "UE"는 제한되지 않고 휴대 전화기, 스마트폰 (예를 들어 iPhone TM ), 예를 들어, iMac TM , Mac Pro TM , Mac Mini T M 또는 MacBook TM 과 같은 퍼스널 컴퓨터(PC), 및 데스크탑, 랩탑, 또는 다른 경우이든 간에, 미니컴퓨터를 포함할 뿐만 아니라, 핸드헬드 컴퓨터(예를 들어, iPad TM ), PDA, 예를 들어, iPad TM 와 같은 퍼스널 미디어 디바이스(PMD)와 같은 모바일 디바이스, 또는 그것들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 제어 채널 수신의 구성이 바람직하게는 소프트웨어로 수행되지만, 펌웨어 및/또는 하드웨어 실시예들 또한 구상된다: 이 장치들은 본원에서 도 6과 관련하여 후속하여 설명된다.
UE 장치(600)는 디지털 시그널 프로세서, 마이크로프로세서, 필드-프로그램가능 게이트 어레이, 또는 하나 이상의 기판(608)에 실장된 복수의 프로세싱 컴포넌트와 같은 프로세서 서브시스템(605)을 포함한다. 프로세싱 서브시스템은 또한 내부의 캐시 메모리를 포함할 수 있다. 프로세싱 서브시스템(605)은 예를 들면 SRAM, 플래시 및 SDRAM 컴포넌트를 포함할 수 있는 메모리를 비롯한 메모리 서브시스템(607)에 연결된다. 메모리 서브시스템은 하나 이상의 DMA 타입 하드웨어를 구현하여서, 종래에 공지된 대로 데이터 액세스를 도울 수 있다. 도시된 실시예에서, 프로세싱 서브시스템은 앞서 본원에서 설명된 개선된 제어 채널 기능성을 구현하기 위한 서브시스템들 및 모듈들을 추가적으로 포함한다. 이들 서브시스템은 소프트웨어 또는 프로세싱 서브시스템에 결합된 하드웨어로 구현될 수 있다. 대안적으로, 다른 변형예에서, 서브시스템은 디지털 베이스밴드에 직접 결합될 수 있다.
일 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 미리 정해진 스킴들에 따른 제어 정보 영역을 식별하기 위해 UE가 추가적으로 구성된다. 몇몇 실시예에서, 클라이언트 디바이스는 다수의 "가설(hypotheses)" 디코딩을 시도하여 제어 채널 정보의 위치를 결정하도록 요구될 수 있다. 예를 들면, UE는 제어 채널 정보를 보유하거나 보유할 가능성이 있는 하나 이상의 물리적 자원을 식별하도록 구성될 수 있다. 제어 영역을 맹목적으로 서치하는 것은 바람직하지 않은 반면에, 가설의 작은 세트를 서치하는 것은 UE 동작에서의 과도한 성능 손실 없이 네트워크 코디네이션 요건들을 상당히 줄일 수 있다. 그러나 장치가 또한 외부의 또는 제공된 정보를 사용하여 관심있는 제어 정보 영역을 식별하도록 도울 수 있다는 점이 이해될 것이다.
일 예시적인 실시예에서, UE는 탄력적인 주파수 파니셔닝에 따라 제어 영역을 결정하도록 구성된다. 이러한 일 변형예에서, 주파수 파니셔닝은 동적으로 구성되는데, 예를 들어, 자원은 셀-특정, 반-정적 또는 동적 패턴에 기초하여 시간에 걸쳐 변할 수 있다. 다른 변형예에서, 주파수 파티셔닝은 고정되지만 각 송신기별로 구별된다. 예를 들어, 셀-특정 스킴에서, UE는 연결된 특정 셀 식별자에 따라 제어 영역을 결정할 수 있다(예를 들어, 제어 영역이 셀 식별자 등에 기초하는 해쉬 기능에 기초하여 선택됨). 제어 영역이 셀의 서브세트에만 적용가능할 수 있음이 또한 이해될 것이다; 예를 들어, RRH(Remote Radio Head)는 전체 셀의 서브세트에 충분한 커버리지만 제공할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 앞서 설명된 제어 채널 구조의 구성성이 자원, 용도, 및/또는 네트워크 고려에 기초하여 동적 디코딩을 가능하게 한다는 것이 이해된다. 예를 들어, UE는 ePDCCH의 각종 요소들을 디코드하여 특정 애플리케이션 또는 동작을 지원하고/하거나 불필요한 애플리케이션 또는 동작들을 위한 ePDCCH의 다른 요소들을 무시할 수 있다.
본 발명의 각종 다른 양태들이 관련 분야의 당업자에 의해 쉽게 이해된다.
예시적인 기지국( BS ) 장치 -
이제 도 7을 참조하면, 본 개시의 방법을 구현하는 데 유용한 예시적인 서버 또는 기지국(BS) 장치(700)가 도시된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "서버" 및 "BS"는 기지국(예를 들면, NodeB, eNodeB 등), 엑세스 포인트, 중계국 등을 제한하지 않고 포함한다. 제어 채널 송신의 구성은 바람직하게는 소프트웨어로 수행되지만, 펌웨어 및/또는 하드웨어 실시예들 또한 구상된다; 이 장치들은 본원에서 도 7과 관련하여 후속하여 설명된다.
BS 장치(700)는 디지털 시그널 프로세서, 마이크로프로세서, 필드-프로그램가능 게이트 어레이, 또는 하나 이상의 기판(708)에 실장된 복수의 프로세싱 컴포넌트와 같은 프로세서 서브시스템(705)을 포함한다. 프로세싱 서브시스템은 또한 내부의 캐시 메모리를 포함할 수 있다. 프로세싱 서브시스템(705)은 예를 들면 SRAM, 플래시 및 SDRAM 컴포넌트를 포함할 수 있는 메모리를 비롯한 메모리 서브시스템(707)에 연결된다. 메모리 서브시스템은 하나 이상의 DMA 타입 하드웨어를 구현하여서, 종래에 공지된 대로 데이터 액세스를 도울 수 있다. 도시된 실시예에서, 프로세싱 서브시스템은 앞서 본원에서 설명된 개선된 제어 채널 기능성을 구현하기 위한 서브시스템들 또는 모듈들을 추가적으로 포함한다. 이들 서브시스템은 소프트웨어 또는 프로세싱 서브시스템에 결합된 하드웨어로 구현될 수 있다. 대안적으로, 다른 변형예에서, 서브시스템은 디지털 베이스밴드에 직접 결합될 수 있다.
일 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 미리 정해진 스킴들에 따른 하나 이상의 동적으로 구성가능한 제어 정보 영역을 송신하기 위해 BS가 추가적으로 구성된다. 몇몇 변형예에서, 동적으로 구성가능한 제어 정보 영역은 제어 정보 영역에 존재하는 레거시 스킴들을 증가시킨다. 다른 변형예에서, 동적으로 구성가능한 제어 정보는 레거시 제어 정보 영역을 전적으로 대체한다; 이들 영역은 보다 빠른 취득을 돕고자 네트워크에 의해 구성 및/또는 시그널링될 수 있다.
일 예시적인 실시예에서, 사용자 장비(UE)는 탄력적인 주파수 파니셔닝에 따라 제어 영역을 결정하도록 구성된다. 이러한 일 변형예에서, 주파수 파니셔닝은 동적으로 구성되는데, 예를 들어, 자원은 셀-특정, 반-정적 또는 동적 패턴에 기초하여 시간에 걸쳐 변할 수 있다. 다른 변형예에서, 주파수 파티셔닝은 고정되지만 각 송신기별로 구별된다. 예를 들어, 셀-특정 스킴에서, UE는 결합된 특정 셀 식별자에 따라 제어 영역을 결정할 수 있다(예를 들어, 제어 영역이 셀 식별자 등에 기초하는 해쉬 기능에 기초하여 선택됨). 제어 영역이 셀의 서브세트에만 적용가능할 수 있음이 또한 이해될 것이다; 예를 들어, RRH(Remote Radio Head)는 전체 셀의 서브세트에 충분한 커버리지만 제공할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 앞서 설명된 제어 채널 구조의 구성성이 자원, 용도, 및/또는 네트워크 고려에 기초하여 동적 디코딩을 가능하게 한다는 것이 이해된다. 예를 들어, UE는 특정 애플리케이션 또는 동작들을 지원하기 위해 ePDCCH의 각종 요소들을 디코드할 수 있고/있거나 불필요한 애플리케이션 또는 동작들을 위한 ePDCCH의 다른 요소들을 무시할 수 있다. 또 다른 실시예에서, UE는 제어 채널 정보를 보유하거나 보유할 가능성이 있는 하나 이상의 물리적 자원을 식별하기 위해 구성된다. 예를 들어, UE는 다중 "가설"을 디코드하려고 시도할 수 있다; 여기서 제어 영역을 맹목적으로 서치하는 것은 바람직하지 않고, 가설의 작은 세트를 서치하는 것은 UE의 과도한 손실 없이 네트워크 코디네이션 요건들을 상당히 줄일 수 있다. 특히, 네트워크는 예를 들면 자원 경쟁, 네트워크 혼잡, 네트워크 확장 등을 해결하기 위해 제어 정보를 제공하는 데 약갼의 유연성을 갖는다.
본 개시의 각종 다른 양태들이 관련 분야의 당업자에 의해 쉽게 이해된다.
방법 -
이제 도 8을 참조하면, 무선 네트워크의 확장가능하고 스케일가능한 제어 채널 내 제어 정보의 송신을 위한 자원들의 동적 할당을 위한 일반화된 방법(800)의 일 실시예가 도시되고 설명된다.
본 개시의 일 양태에서, 무선 네트워크의 확장가능하고 스케일가능한 제어 채널은 주파수 분할 멀티플렉싱(FDM) 스킴에 기초한다. 특히, 각 제어 영역은 관련 주파수 범위에 따라 경계가 정해진다. 또한, 대역폭이 증가하거나 감소함에 따라, 제어 영역이 따라서 확장되거나, 축소될 수 있다. 다른 실시예에서, 제어 영역은 시간 분할 멀티플렉싱(TDM) 스킴에 기초할 수 있는데, 여기서 각 제어 영역은 관련 시간 범위에 따라 특정된다.
본 개시의 제2 양태에서, 제어 영역은 공간적으로 분산되어 동일 셀 내에서 서로 간의 간섭을 줄인다. 예를 들면, 다수의 RRH를 갖는 셀을 고려하자; 각 RRH는 제어 영역에 할당되어 이웃하는 RRH와의 간섭을 최소화할 수 있다(FDM 기반 스킴의 경우, 각 RRH는 상이한 스펙트럼의 범위에 할당됨). 또한, 각 RRH의 상대적으로 낮은 송신 파워로 인해(통상 RRH가 대략 20dBm에서 송신하는 데 비해, eNB는 43dBm - 49dBm에서 송신함), 셀은 동일한 제어 영역에 배정되었지만 간섭을 피할 만큼 충분히 분리된 다수의 RRH를 포함할 수 있다.
제3 양태에서는, 각 제어 영역 내에서 각 사용자에게 할당된 물리적 자원 블록(PRB)이 또한 논리적으로 치환될 수 있어서 각 사용자에 대한 주파수 다이버시티를 최대화한다는 것이 이해된다. 보다 직접적으로, 이러한 랜덤화는 단지 몇개의 PRB에만 영향을 주는 임의의 간섭(interferer)의 영향이 그 제어 영역에 의해 서비스되는 사용자의 파퓰레이션(population) 중에 분산될 것임을 보장한다.
제4 양태에서, 모바일 디바이스에 그것의 연관된 제어 영역이 통보된다. 일 실시예에서, 셀 관리 엔티티는 (그것의 서비스된 파퓰레이션의 적어도 부분집합을 위해) 모바일 디바이스에 적합한 제어 영역을 결정한다. 셀 관리 엔티티는 또한 모바일 디바이스들이 RRH에서 RRH로 이동함에 따라 연관된 제어 영역을 업데이트하도록 구성된다. 특정 이동성 고려에 따라서, 모바일 디바이스가 특정 RRH에 할당되거나(예를 들면, 정해진 수의 송신 시간 인터벌(TTI) 등), eNB에 할당될 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스가 빠르게 이동하는 경우, 셀 관리 엔티티는 모바일 디바이스를 RRH에 전혀 할당하지 않을 수 있다. 반대로, 모바일 디바이스가 주로 정지하고 있는 경우, 제어 엔티티는 모바일 디바이스를 RRH 및/또는 많은 수의 TTI에 대한 특정 제어 영역에 할당할 수 있다.
또한, 관련 분야의 당업자는 각 서브프레임의 시작시에 OFDM 심볼의 수에 기초하는 제어 채널 동작에 대한 레거시 스킴들과는 달리(예를 들어, 종래 기술 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH) 참조), 본 개시의 각종 실시예들은 입도의 정도를 변화하여 작동할 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들면, 모바일 디바이스에 대한 제어 영역은 TTI 기초, 슬롯 기초, 서브프레임 기초, 프레임 기초 등으로 특정될 수 있다. 제어 채널 오버헤드(overhead)가 각종 네트워크 고려사항에 따라 최적화될 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스 관리가 상당한 컨트롤 오버헤드를 요구하는 경우, 네트워크는 제어 영역에 대해 더 짧은 시간 인터벌로 스위칭할 수 있다(예를 들면, 슬롯 기초 송신). 반대로, 제어 채널 오버헤드가 낮은 경우에는, 네트워크가 보다 긴 타임 인터벌을 선택할 수 있다(예를 들어, 서브프레임 기초 송신).
본 개시의 제5 실시예에서, 각 모바일 디바이스에 대한 제어 영역에의 양호한 제어가 빔포밍 기능성을 가능하게 한다. 간략 양태로서, 레거시 제어 채널 동작이 각 서브프레임의 시작시에 몇몇 심볼들에 대한 제어 정보의 브로드캐스트로 제한되었다. 종래 기술의 모바일 디바이스들은: (i) PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)을 디코딩, (ii) CRS(cell specific reference signals)를 디코딩, (iii) CRS에 기초하여 채널 추정을 수행, 및 (iv) 채널 심볼을 디코딩할 필요가 있다. 특히, CRS는 디바이스 특정이 아니라, 셀-특정 신호로 브로드캐스트된다. 반대로, 적절한 제어 영역을 갖는 디바이스 특정 레퍼런스 신호(예를 들면, DM-RS(demodulation reference signals))를 사용하도록 본 개시의 각종 실시예들이 구성될 수 있다. 특히, 특정 제어 영역의 DM-RS는 특정한 디바이스에 특정된다. 이 특정은 송신 및 수신 웨이트를 조정하기 위해 네트워크 및 디바이스에 의해 레버리지될 수 있어서, 디바이스 특정 제어 채널의 빔포밍을 가능하게 한다.
스텝 802에서, 디바이스들의 집단에 대한 하나 이상의 제어 정보가 결정된다. 제어 정보의 일반적인 예시들은 스케줄링 정보, 동작 정보, 포맷 정보(formatting information) 등을 제한 없이 포함한다. 예를 들어, 스케줄링 정보는 자원 요청, 자원 인증, 자원 할당 등을 포함할 수 있다. 무선 네트워크들에서의 사용을 위한 전형적인 자원들은 타임 슬롯들, 주파수 대역들, 확산 코드들 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 동작 정보는 지원되는 특징들, 비지원 특징들, 식별 정보(예를 들어, 네트워크 식별, 서빙 스테이션 식별 등)를 포함할 수 있다. 포맷 정보는 이송 포맷에 대한 요청, 이송 포맷에 대한 인증, 이송 포맷으로의 배정들을 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 자원들은 시간 슬롯들 및 주파수 서브캐리어들의 조합에 기초한다.
하나의 예시적인 실시예에서, 제어 채널 정보는 다운링크 제어 정보(DCI) 메세지로서의 전송을 위해 포맷된다. DCI는 다운링크 자원 블록들(RBs), DCI 포맷 등을 포함하는 파라미터들의 세트에 기초하여 생성된다.
스텝 804에서, 동적으로 결정된 자원들의 적절한 수는 하나 이상의 제어 정보의 서브세트를 적어도 가질 수 있도록 결정된다. 일반적으로, 제어 채널 정보는 현재의 네트워크 활동에 기초하여 결정되고, 네트워크 성능을 최적화하기 위해 디바이스들의 집단에 분배된다. 일 실시예에서, 동적으로 결정된 자원들의 적절한 수는 레거시 디바이스들의 집단에 기초한다. 다른 실시예들에서, 동적으로 결정된 자원들의 적절한 수는 제어 정보의 형태에 기초한다. 또 다른 실시예들에서, 동적으로 결정된 자원들의 수는 네트워크 구성에 기초한다. 또한, 일부 실시예들에서, 동적으로 결정된 자원들은 모든 제어 정보에 대하여 충족한다는 것을 이해해야한다.
하나 이상의 제어 정보의 적어도 서브세트의 각각은 스텝 806에서 자원에 동적으로 할당된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 제어 정보는 수신하는 클라이언트 디바이스에 의해 빨리 식별가능한 자원에 할당된다. 특히, 클라이언트 디바이스에 대해 부담된 전체 디코딩을 제한하는 것이 요구될 수 있다. 일부 실시예들에서, 클라이언트 디바이스는 전체 대역폭보다 현저하게 적은 다수의 "가설(hypotheses)"에 대한 디코딩을 시도하는 것이 요구될 수 있다. 단지 몇몇의 가설에 제어 정보가 분배되는 것을 제한함으로써, 클라이언트 디바이스는 제어 채널 정보의 위치를 결정하는 각각의 가설을 시도할 수 있다.
예를 들어, 그러한 하나의 변형에서, 각각의 슬롯의 주파수 자원들은 주파수 파티션들(FP)의 수로 파티셔닝되며, 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 정보 영역들을 포함한다. 각각의 영역은 물리적으로 연속적이거나 논리적으로 연속적인 정수개의 자원들로 이루어진다. 일부 실시예들에서, 각각의 제어 정보 영역은 전송기들의 네트워크의 전송기와 더 연관될 수 있다. 예를 들어, 하나의 예시적인 실시예에서, 강화된 물리적 다운링크 제어 채널(enhanced Physical Downlink Control Channel: ePDCCH) 영역은 셀룰러 네트워크 셀의 원격 무선 헤드(Remote Radio Head: RRH)와 연관된다. 위의 시스템 내에서, 클라이언트 디바이스는 적당한 제어 정보를 찾기 위해 전체 스펙트럼 대역 폭을 검색할 필요는 없고, 클라이언트 디바이스는 제어 영역 내의 적당한 제어 정보를 빨리 식별하여 따라서 그 제어 정보를 디코딩할 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에서, 자원들의 파티셔닝은 유연하고 동적으로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 자원들은 셀 특정된, 반-정적 또는 동적 패턴에 기초하여 시간 상에서 변할 수 있다. 예를 들어, 자원 파티셔닝은, 예를 들어, 전체 네트워크 복잡도, 네트워크 능력들, 디바이스 능력들, 디바이스 집단 크기 등에 기초할 수 있다. 동적 사이징은 임의의 큰 페이로드들을 지원하는데 사용될 수 있는데, 예를 들어, LTE 네트워크 내에서 유연한 페이로드 능력들은 더 큰 포맷 DCI들(예를 들어, 전송 모드 9, 등)을 수용할 수 있다. 더욱이, ePDCCH 영역들의 크기는 더 클 수(혹은 더 작을 수) 있고, 상이한 셀들에 걸친 충돌들 및 셀들간 간섭은 더 효율적으로 및 유연하게 완화될 수 있다.
특정 스킴에서, 제어 정보는 다양화 기술들을 최대화하기 위해 네트워크 자원들 상에서 분배될 수 있다. 예를 들어, 자원들의 가능 시간 및 주파수 범위들에 걸쳐 제어 정보( 및 일부 경우에서는 중복 제어 정보)를 치환함으로써, 특정 자원들에 영향을 주는 수신 이슈들(예를 들어, 시간 슬롯 및/또는 서브캐리어에 영향을 주는 순간적인 방해)은 완화될 수 있다. 예를 들어, 하나의 예시적인 실시예에서, ePDCCH 영역은 하나 이상의 ePDCCH를 포함하며, 각각의 ePDCCH는 강화된 제어 채널 요소들(eCCEs)의 수에 맵핑되고, 각각의 eCCE는 하나 이상의 물리적 자원 블록들(PRBs)에 맵핑된다. PRBs는 시간 및 주파수 모두에서 분배되어, 하나 이상의 PRB가 손실되는 경우, 나머지 PRB들은 ePDCCH를 재구축하는데 사용될 수 있다.
부가적으로, 제어 정보의 유연한 할당은 소프트 수파수 파티셔닝 및/또는 FFR(Fractional Frequency Reuse) 기술들을 포함하는 특징들을 지원할 수 있다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 제어 정보는 제어 및 데이터 영역들에서 구성가능한 주파수 파티션들을 생성하기 위해 주파수에 걸쳐 유연하게 할당될 수 있다. 주파수 파티셔닝은 집합된 스펙트럼 자원들(예를 들어, 총 네트워크 대역폭은 다수의 서로 다른 주파수 대력들로 구성됨)에 대해 특히 유용하다. 예를 들어, 주파수 파티셔닝은 집합된 대역폭의 서브세트 상에서만 제어 정보를 제공할 수 있으며, 클라이언트 디바이스는 제어 정보를 결정하기 위해 전체 집합된 스펙트럼을 수신할 필요는 없다. 부가적으로, 주파수 제어는 데이터 및 제어를 제공하기 위해 분배된 전력의 양을 제어하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 종래 기술 LTE 네트워크들에서, PDCCH는 전체 스펙트럼 대역폭에 걸쳐 전송되었기 때문에, 전력에 대한 변화는 전체 대역폭에 영향을 줄 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은 ePDCCH의 제어 영역에 대해서만 전송 전력을 증가시킬 수 있다.
구성가능한 제어 정보를 제공하는 것에 대한 하나의 이점은 제어 정보가 전체 셀에 걸쳐 전파(broadcast)될 필요가 없다는 것이다. 특히, 제어 정보는 적용 가능한 사용자의 상대적인 부근 내에서만 전송될 필요가 있다. 이러한 이유로, 셀 내의 모든 디바이스들에 대하여 제어 정보를 전파하는 것 대신에, 본 발명의 다양한 실시예들은 사용자-특정 제어 정보를 구현하는데 특히 유용하다. 하나의 예시적인 실시예들에서, RRH는 서비스된 서브캐리어들의 제어 정보의 세트에 대해 적용가능한 제어 정보를 전송만 한다. 이는 전체 네트워크 자원 활용에 상당히 공헌할 수 있다.
부가적으로, 특정한 사용자-특정 기능들은 추가의 개선점들을 위해 구현(leverage)될 수 있다. 예를 들어, 제어 정보는 사용자-특정 기준 신호들과 함께 구독자에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 하나의 예시적인 실시예에서, ePDCCH는 특정 구독자 디바이스에 대한 채널 추정 및 일관성 감지를 돕기 위해 복조 기준 신호들(DM-RS)과 함께 제공된다. 각각의 사용자-특정 DM-RS는 특정 사용자에 대해 추가적으로 빔포밍(beamforming)될 수 있다. 빔포밍 중에, 전송기는 목표 수신기에서 구축상 방해하기 위해 각각의 안테나로부터의 전송 전력을 수정하고, 일부 경우에서는 의도되지 않은 수신자들에 대한 방해를 감소시킨다. 빔포밍 DM-RS는 채널 추정 등을 매우 개선시킬 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제어 정보는 통신 네트워크에 의해 입상으로 제공된 최상의 데이터에 기초하여 사용자들에게 제공될 수 있다. 예를 들어, LTE 네트워크 내에서, 데이터 전송의 가장 작은 증가량은 PRB이다. 각각의 PRB는 10㎒ 시스템에 대해 대역폭 자원들의 약 2%이며, 20㎒ 시스템에서는 단지 1%이다. 더 높은 입상 제어 자원들을 제공하는 것은 네트워크 자원들의 미활용을 감소시킬 수 있다. 제어 데이터를 위해 단지 하나, 둘 또는 세 개의 OFDM(예를 들어, 각각은 네트워크 자원들의 7%, 14% 및 21%임)을 할당할 수 있는 종래의 LTE 네트워크를 고려해볼 때, PDCCH가 하나의 OFDM 심볼의 능력을 초과하는 경우, PDCCH는 다음 증분으로 넘어간다. 단지 좀 더 여분의 정보가 전송된 경우, 그 새로 할당될 OFDM 심볼의 대부분이 낭비된다. 반대로, 본 발명의 예시적인 실시예들은 부가의 ePDCCH 정보의 제공에 대해 단지 필요한 부가의 PRB들을 할당할 수 있다.
다시 도 8로 돌아가면, 스텝 808에서, 하나 이상의 제어 정보는 할당된 자원들에 따라 전송된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 제어 정보는 다수의 전송 포인트들로부터 전송되며, 전송 포인트는 제어 정보에 대해 동일한 전송 스케줄을 가질 필요는 없다. 예를 들어, 셀룰러 네트워크 내에서, 다수의 RRH들은 개개의 구별되는 스케줄에 따라 제어 정보를 각각 전송한다.
자원들의 동적 할당을 구현하기 위한 수많은 다른 스킴들이 본 발명에 주어진 통상의 기술에 대한 기술자들에 의해 인지될 것이다.
본 발명의 특정 양태들이 방법의 특정한 일련의 스텝들에 관해 설명되었지만, 이들 설명들은 본 발명의 광범위한 방법들에 대해 단지 설명적이고, 특정한 애플리케이션에 의해 요구되는 바와 같이 변경될 수 있다. 특정 스텝들은 불필요하게 렌더링 될 수 있거나, 특정 환경들하에서 선택적일 수 있다. 부가적으로, 특정 스텝들 또는 기능은 개시된 실시예들에 부가될 수 있고, 또는 2개 이상의 스텝들의 수행의 순서는 치환될 수 있다. 그러한 모든 변형들은 여기 개시된 발명 및 청구항들 내에 포함되는 것으로 간주된다.
다양한 실시예들에 적용된 것과 같이 위의 상세한 설명이 본 발명의 고유한 특징들을 개시하고, 설명하고, 지적하였지만, 설명된 디바이스 또는 프로세스의 형태 및 상세에 있어서의 다양한 생략, 치환 및 변형들이 본 발명에서 벗어나지 않고 본 기술 분야의 당업자들에 의해 이루어질 수 있다. 위의 설명은 현재 고려된 최상의 모드이다. 이 설명은 제한을 위한 것은 아니며, 단지 본 발명의 일반적은 원리들의 설명으로서 간주되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구항들을 기준으로 결정되어야 한다.

Claims (23)

  1. 무선 디바이스로서,
    무선 네트워크와 통신하도록 구성된 무선 인터페이스;
    프로세서; 및
    적어도 하나의 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장 매체를 갖는 컴퓨터 판독 가능 장치
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 무선 디바이스로 하여금,
    하나 이상의 주파수 파티션을 결정하고 - 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함하고, 각각의 제어 채널 영역은 자원 블록들의 논리적 매핑을 포함함 -,
    제어 채널 정보를 수신하기 위하여 상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 하나의 제어 채널 영역을 식별하고,
    상기 자원 블록들의 논리적 매핑에 기초하여 상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 상기 식별된 대응하는 하나의 제어 채널 영역으로부터 제어 채널 정보를 추출하게 하도록
    구성되는 무선 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자원 블록들의 논리적 매핑은 다수의 물리적 자원 블록에 걸쳐 치환(permute)되는 무선 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 주파수 파티션을 결정하는 것은 동적으로 수행되는 무선 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 추출된 제어 채널 정보는 상기 무선 디바이스에 특정한 하나 이상의 기준 신호를 포함하는 무선 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 제어 채널 영역을 식별하는 것은 상기 무선 네트워크로부터 수신된 메시지에 적어도 기초하는 무선 수신기.
  6. 무선 디바이스로서,
    무선 네트워크와 통신하도록 구성된 무선 인터페이스;
    하나 이상의 주파수 파티션을 결정하도록 구성된 로직 - 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함하고, 각각의 제어 채널 영역은 자원 블록들의 논리적 매핑을 포함함 -;
    제어 채널 정보를 수신하기 위하여 상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 적어도 하나의 제어 채널 영역을 식별하도록 구성된 로직; 및
    상기 식별된 적어도 하나의 제어 영역의 상기 자원 블록들의 논리적 매핑에 기초하여 상기 식별된 적어도 하나의 제어 영역으로부터 제어 채널 정보를 추출하도록 구성된 로직
    을 포함하는 무선 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 추출된 제어 채널 정보는 상기 무선 디바이스에 특정한 하나 이상의 기준 신호를 포함하는 무선 디바이스.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제어 채널 영역을 식별하는 것은 상기 무선 네트워크로부터 수신된 메시지에 적어도 기초하는 무선 수신기.
  9. 제어 정보를 수신하기 위한 방법으로서,
    하나 이상의 주파수 파티션을 결정하는 단계 - 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함하고, 각각의 제어 채널 영역은 자원 블록들의 논리적 매핑을 포함함 -;
    제어 채널 정보를 수신하기 위하여 상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 하나의 제어 채널 영역을 식별하는 단계; 및
    상기 자원 블록들의 논리적 매핑에 기초하여 상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 상기 식별된 대응하는 하나의 제어 채널 영역으로부터 제어 채널 정보를 추출하는 단계
    를 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 자원 블록들의 논리적 매핑은 다수의 물리적 자원 블록에 걸쳐 치환되는 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 자원 블록들의 논리적 매핑은 다수의 전송에 걸쳐 변경되는 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 자원 블록들의 논리적 매핑은 고정되는 방법.
  13. 제어 정보를 전송하는 방법으로서,
    하나 이상의 주파수 자원을 다수의 주파수 파티션으로 파티셔닝하는 단계 - 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함하고, 각각의 제어 채널 영역은 자원 블록들의 논리적 매핑을 포함함 -;
    하나 이상의 무선 디바이스를 상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 하나의 제어 채널 영역에 연관시키는 단계;
    상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 상기 대응하는 하나의 제어 채널 영역을 하나 이상의 원격 무선 엔티티(radio entity)에 할당하는 단계; 및
    상기 연관된 하나 이상의 무선 디바이스에 대한 제어 정보를 전송하는 단계
    를 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 자원 블록들의 논리적 매핑은 동적으로 결정되는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 하나 이상의 원격 무선 엔티티는 지리적으로 구별되고(distinct),
    상기 하나 이상의 무선 디바이스를 상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 하나의 제어 채널 영역에 연관시키는 단계는 상기 하나 이상의 무선 디바이스의 위치에 적어도 부분적으로 기초하는 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 하나 이상의 원격 무선 엔티티는 공통 식별자를 공유하는 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 논리적 매핑은 다수의 전송에 걸쳐 치환되는 방법.
  18. 무선 네트워크 장치로서,
    하나 이상의 무선 디바이스와 통신하도록 구성된 무선 인터페이스;
    상기 무선 네트워크 장치와 연관된 복수의 원격 무선 엔티티와 통신하도록 구성된 네트워크 인터페이스;
    하나 이상의 주파수 자원을 다수의 주파수 파티션으로 파티셔닝하도록 구성된 로직 - 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함하고, 각각의 제어 채널 영역은 자원 블록들의 논리적 매핑을 포함함 -;
    무선 디바이스들의 제1 세트를 제1 제어 채널 영역에 연관시키도록 구성된 로직;
    상기 제1 제어 채널 영역을 상기 무선 네트워크 장치와 연관된 제1 원격 무선 엔티티에 할당하도록 구성된 로직; 및
    상기 제1 제어 채널 영역에서 상기 무선 디바이스들의 제1 세트에 대한 제어 정보의 전송을 야기시키도록 구성된 로직
    을 포함하는 무선 네트워크 장치.
  19. 기지국 장치로서,
    복수의 모바일 디바이스와 통신하도록 구성된 무선 인터페이스;
    상기 기지국 장치와 연관된 복수의 원격 무선 엔티티와 통신하도록 구성된 네트워크 인터페이스;
    프로세서; 및
    상기 프로세서와 데이터 통신하고, 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장 매체를 갖는 컴퓨터 판독 가능 장치
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 기지국 장치로 하여금,
    하나 이상의 주파수 자원을 다수의 주파수 파티션으로 파티셔닝하고 - 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함하고, 각각의 제어 채널 영역은 자원 블록들의 논리적 매핑을 포함함 -,
    상기 복수의 모바일 디바이스 중 하나 이상의 모바일 디바이스를 상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 하나의 제어 채널 영역에 연관시키고,
    상기 기지국 장치와 연관된 적어도 하나의 원격 무선 엔티티에 상기 대응하는 하나의 제어 채널 영역을 할당하며,
    상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 하나의 제어 채널 영역을 통해 상기 연관된 하나 이상의 모바일 디바이스에 대한 제어 정보를 전송하게 하도록
    구성되는 기지국 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 원격 무선 엔티티는 상기 기지국 장치와 공통 식별자를 공유하는 기지국 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 전송된 제어 정보는 상기 연관된 하나 이상의 모바일 디바이스 중 적어도 하나의 모바일 디바이스에 특정한 적어도 하나의 기준 신호를 포함하는 기지국 장치.
  22. 제어 정보를 수신하기 위한 사용자 장비 디바이스로서,
    하나 이상의 주파수 파티션을 결정하기 위한 수단 - 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함하고, 각각의 제어 채널 영역은 자원 블록들의 논리적 매핑을 포함함 -;
    제어 채널 정보를 수신하기 위하여 상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 하나의 제어 채널 영역을 식별하기 위한 수단; 및
    상기 자원 블록들의 논리적 매핑에 기초하여 상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 상기 식별된 대응하는 하나의 제어 채널 영역으로부터 제어 채널 정보를 추출하기 위한 수단
    을 포함하는 사용자 장비 디바이스.
  23. 제어 정보를 전송하기 위한 무선 네트워크 장치로서,
    하나 이상의 주파수 자원을 다수의 주파수 파티션으로 파티셔닝하기 위한 수단 - 각각의 주파수 파티션은 하나 이상의 제어 채널 영역을 포함하고, 각각의 제어 채널 영역은 자원 블록들의 논리적 매핑을 포함함 -;
    하나 이상의 무선 디바이스를 상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 대응하는 하나의 제어 채널 영역에 연관시키기 위한 수단;
    상기 하나 이상의 제어 채널 영역 중 상기 대응하는 하나의 제어 채널 영역을 하나 이상의 원격 무선 엔티티에 할당하기 위한 수단; 및
    상기 연관된 하나 이상의 무선 디바이스에 대한 제어 정보를 전송하기 위한 수단
    을 포함하는 무선 네트워크 장치.
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