KR20150079554A - 무선 통신 시스템에서 하향링크 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 하향링크 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 복수의 셀들로부터 SPS (Semi Persistent Scheduling) 방식에 의하여 하향링크 신호를 수신하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 제 1 서브프레임에서 상기 SPS 방식의 활성화를 지시하는 제 1 타입 스케줄링 정보 또는 제 2 타입 스케줄링 정보를 상기 복수의 셀들 중 서빙 셀로부터 수신하는 단계; 및 상기 제 1 타입 스케줄링 정보 또는 상기 제 2 타입 스케줄링 정보에 포함된 자원 할당 정보에 따라, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 1 서브프레임 이후에 상위 계층을 통하여 설정된 제 2 서브프레임에서 상기 하향링크 신호를 상기 복수의 셀들 중 하나의 셀로부터 수신하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 타입 스케줄링 정보는 상기 서빙 셀과 상기 하나의 셀과의 QCL (Quasi Co-Location) 정보를 포함하며, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임에서 적용되는 QCL 정보는 스케줄링 정보의 타입에 따라 변경되는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 하향링크 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR TRANSCEIVING DOWNLINK SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 하향링크 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 하향링크 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말이 복수의 셀들로부터 SPS(Semi Persistent Scheduling) 방식에 의하여 하향링크 신호를 수신하는 방법은, 제 1 서브프레임에서 상기 SPS 방식의 활성화를 지시하는 제 1 타입 스케줄링 정보 또는 제 2 타입 스케줄링 정보를 상기 복수의 셀들 중 서빙 셀로부터 수신하는 단계; 및 상기 제 1 타입 스케줄링 정보 또는 상기 제 2 타입 스케줄링 정보에 포함된 자원 할당 정보에 따라, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 1 서브프레임 이후에 상위 계층을 통하여 설정된 제 2 서브프레임에서 상기 하향링크 신호를 상기 복수의 셀들 중 하나의 셀로부터 수신하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 타입 스케줄링 정보는 상기 서빙 셀과 상기 하나의 셀과의 QCL (Quasi Co-Location) 정보를 포함하며, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임에서 적용되는 QCL 정보는 스케줄링 정보의 타입에 따라 변경되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 양상인, 무선 통신 시스템에서 네트워크가 복수의 셀들을 통하여 SPS 방식에 의하여 하향링크 신호를 단말로 송신하는 방법은, 제 1 서브프레임에서 상기 SPS 방식의 활성화를 지시하는 제 1 타입 스케줄링 정보 또는 제 2 타입 스케줄링 정보를 상기 복수의 셀들 중 서빙 셀을 통하여 송신하는 단계; 및 상기 제 1 타입 스케줄링 정보 또는 상기 제 2 타입 스케줄링 정보에 포함된 자원 할당 정보에 따라, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 1 서브프레임 이후에 상위 계층을 통하여 설정된 제 2 서브프레임에서 상기 하향링크 신호를 상기 복수의 셀들 중 하나의 셀을 통하여 송신하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 타입 스케줄링 정보는 상기 서빙 셀과 상기 하나의 셀과의 QCL 정보를 포함하며, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임에서 적용되는 QCL 정보는 스케줄링 정보의 타입에 따라 변경되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 타입 스케줄링 정보를 송수신한 경우, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임에서 송수신되는 하향링크 신호는 상기 제 1 타입 스케줄링 정보에 포함된 QCL 정보에 기반하여 처리되는 것을 특징으로 한다.
반면에, 상기 제 2 타입 스케줄링 정보를 송수신한 경우, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임에서 송수신되는 하향링크 신호는 상기 상위 계층에 의하여 정의된 디폴트 QCL 정보에 기반하여 처리되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는, 상기 제 2 타입 스케줄링 정보는 상기 서빙 셀과 상기 하나의 셀과의 QCL 정보를 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
추가적으로, 상기 QCL 정보는 상기 하향링크 신호를 복조하기 위한 참조 신호와 광범위 특성(Large scale property)이 동일하다고 가정할 수 있는 소정의 참조 신호를 지시하는 것을 특징으로 하며, 상기 소정의 참조 신호는 채널 상태 정보 참조 신호(Channel Status Information-Reference Signal; CSI-RS)인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 광범위 특성은 도플러 확산 (Doppler spread), 도플러 시프트 (Doppler shift), 평균 지연 (average delay) 및 지연 확산 (delay spread) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 하향링크 신호를 보다 효율적으로 송수신할 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 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면.
도 7은 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도.
도 8 및 도 9는 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 하향링크 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다.
도 10은 현재 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 하향링크 DM-RS 할당 예를 도시한다.
도 11은 현재 3GPP 표준문서에서 정의된 하향링크 CSI-RS 설정 중 일반 CP인 경우의 CSI-RS 설정 ＃0을 예시한다.
도 12는 차세대 통신 시스템에서 다중 노드 시스템을 예시하는 도면이다.
도 13은 EPDCCH와 EPDCCH에 의하여 스케줄링되는 PDSCH를 예시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서는 기지국의 명칭은 RRH(remote radio head), eNB, TP(transmission point), RP(reception point), 중계기(relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용될 수 있다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다.제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 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. 한편, 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 Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13∼11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 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 디코딩(decoding)을 해야 하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "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, 전송 형식 정보(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 검색 영역에서 PDCCH를 모니터링, 즉 블라인드 디코딩하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
이하 MIMO 시스템에 대하여 설명한다. MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 무선 통신 시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIMO를 '다중 안테나'라 지칭할 수 있다.
다중 안테나 기술에서는, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 데이터 조각(fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지(coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한, 이 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일 안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동 통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.
일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도가 도 7에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 NT개 설치되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 NR개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 Ro라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 아래 수학식 1과 같이 최대 전송 레이트 Ro에 레이트 증가율 Ri를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 Ri는 NT와 NR 중 작은 값이다.
Figure pct00001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, NT개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure pct00002
한편, 각각의 전송 정보
Figure pct00003
에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을
Figure pct00004
라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 벡터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
Figure pct00005
또한,
Figure pct00006
를 전송 전력의 대각행렬 P 를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.
Figure pct00007
한편, 전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure pct00008
에 가중치 행렬 W 가 적용되어 실제 전송되는 NT 개의 송신신호(transmitted signal)
Figure pct00009
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호
Figure pct00010
는 벡터 X 를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 W ij 는 i 번째 송신안테나와 j 번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W 는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 불린다.
Figure pct00011
일반적으로, 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 따라서 채널 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행(row) 또는 열(column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로, 행렬의 랭크는 행(row) 또는 열(column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 수학식 6과 같이 제한된다.
Figure pct00012
또한, 다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림(Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer)' 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없게 된다. 따라서, 채널 행렬이 H는 아래 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00013
여기서 "＃ of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고, 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 혼합(Hybrid)된 형태도 가능하다.
한편, 차세대 이동통신 시스템의 표준인 LTE-A 시스템에서는 데이터 전송률 향상을 위해 기존 표준에서는 지원되지 않았던 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송 방식을 지원할 것으로 예상된다. 여기서, CoMP 전송 방식은 음영 지역에 있는 단말 및 기지국(셀 또는 섹터) 간의 통신성능을 향상시키기 위해 2개 이상의 기지국 혹은 셀이 서로 협력하여 단말과 통신하기 위한 전송 방식을 말한다.
CoMP 전송 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIMO 형태의 조인트 프로세싱(CoMP-Joint Processing, CoMP-JP) 및 협력 스케줄링/빔포밍(CoMP-Coordinated Scheduling/beamforming, CoMP-CS/CB) 방식으로 구분할 수 있다.
하향링크의 경우 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식에서, 단말은 CoMP전송 방식을 수행하는 각 기지국으로부터 데이터를 순간적으로 동시에 수신할 수 있으며, 각 기지국으로부터의 수신한 신호를 결합하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다 (Joint Transmission; JT). 또한, CoMP전송 방식을 수행하는 기지국들 중 하나가 특정 시점에 상기 단말로 데이터를 전송하는 방법도 고려할 수 있다 (DPS; Dynamic Point Selection).
이와 달리, 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS/CB)에서, 단말은 빔포밍을 통해 데이터를 순간적으로 하나의 기지국, 즉 서빙 기지국을 통해서 수신할 수 있다.
상향링크의 경우 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식에서, 각 기지국은 단말로부터 PUSCH 신호를 동시에 수신할 수 있다 (Joint Reception; JR). 이와 달리, 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS/CB)에서, 하나의 기지국만이 PUSCH를 수신하는데 이때 협력 스케줄링/빔포밍 방식을 사용하기로 하는 결정은 협력 셀(혹은 기지국)들에 의해 결정된다.
이하에서는, 참조 신호에 관하여 보다 상세히 설명한다.
일반적으로 채널 측정을 위하여 데이터와 함께 송신측과 수신측 모두가 이미 알고 있는 참조 신호가 송신측에서 수신측으로 전송된다. 이러한 참조 신호는 채널 측정뿐만 아니라 변조 기법을 알려주어 복조 과정이 수행되도록 하는 역할을 수행한다. 참조 신호는 기지국과 특정 단말을 위한 전용 참조 신호(dedicated RS; DRS), 즉 단말 특정 참조 신호와 셀 내 모든 단말을 위한 셀 특정 참조 신호인 공통 참조 신호(common RS 또는 Cell specific RS; CRS)로 구분된다. 또한, 셀 특정 참조 신호는 단말에서 CQI/PMI/RI 를 측정하여 기지국으로 보고하기 위한 참조 신호를 포함하며, 이를 CSI-RS(Channel State Information-RS)라고 지칭한다.
도 8 및 도 9는 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다. 특히 도 8은 일반(normal) 순환 전치(Cyclic Prefix)인 경우를 도시하며, 도 9는 확장(extended) 순환 전치인 경우를 도시한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 격자에 기재된 0 내지 3은 안테나 포트 0 내지 3 각각에 대응하여 채널 측정과 데이터 복조를 위하여 송신되는 셀 특정 참조 신호인 CRS(Common Reference Signal)를 의미하며, 상기 셀 특정 참조 신호인 CRS는 데이터 정보 영역뿐만 아니라 제어 정보 영역 전반에 걸쳐 단말로 전송될 수 있다.
또한, 격자에 기재된 'D' 는 단말 특정 RS인 하향링크 DM-RS(Demodulation-RS)를 의미하고, DM-RS는 데이터 영역 즉, PDSCH를 통하여 단일 안테나 포트 전송을 지원한다. 단말은 상위 계층을 통하여 상기 단말 특정 RS인 DM-RS의 존재 여부를 시그널링 받는다. 도 8 및 도 9는 안테나 포트 5에 대응하는 DM-RS를 예시하며, 3GPP 표준문서 36.211에서는 안테나 포트 7 내지 14, 즉 총 8개의 안테나 포트에 대한 DM-RS 역시 정의하고 있다.
도 10은 현재 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 하향링크 DM-RS 할당 예를 도시한다.
도 10을 참조하면, DM-RS 그룹 1에는 안테나 포트 {7, 8, 11, 13}에 해당하는 DM-RS가 안테나 포트 별 시퀀스를 이용하여 맵핑되며, DM-RS 그룹 2에는 안테나 포트 {9, 10, 12, 14}에 해당하는 DM-RS가 마찬가지로 안테나 포트 별 시퀀스를 이용하여 맵핑된다.
한편, 상술한 CSI-RS 는 CRS와 별도로 PDSCH에 대한 채널 측정을 목적으로 제안되었으며, CRS와 달리 CSI-RS는 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭(inter-cell interference; ICI)를 줄이기 위하여 최대 32가지의 서로 다른 자원 설정(configuration)으로 정의될 수 있다.
CSI-RS (자원) 설정은 안테나 포트 개수에 따라 서로 다르며, 인접 셀 간에는 최대한 다른 (자원) 설정으로 정의되는 CSI-RS가 송신되도록 구성된다. CSI-RS는 CRS와 달리 최대 8개의 안테나 포트까지 지원하며, 3GPP 표준문서에서는 안테나 포트 15 내지 22까지 총 8개의 안테나 포트를 CSI-RS를 위한 안테나 포트로 할당한다. 아래 표 1 및 표 2는 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 CSI-RS 설정을 나타내며, 특히, 표 1은 일반(Normal CP)인 경우를, 표 2는 일반(Extended CP)인 경우를 나타낸다.
Figure pct00014
Figure pct00015
표 1 및 표 2에서, (k',l') 는 RE 인덱스를 나타내며, k' 는 부반송파 인덱스를, l' 는 OFDM 심볼 인덱스를 나타낸다. 도 11은 현재 3GPP 표준문서에서 정의된 CSI-RS 설정 중 일반 CP인 경우의 CSI-RS 설정 ＃0을 예시한다.
또한, CSI-RS 서브프레임 설정이 정의될 수 있으며, 이는 서브프레임 단위로 표현되는 주기( T CSI-RS )와 서브프레임 오프셋( ΔCSI-RS )으로 구성된다. 아래 표 3은, 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 CSI-RS 서브프레임 설정을 나타낸다.
Figure pct00016
현재 ZP(zero-power) CSI-RS에 관한 정보는 아래 표 4와 같은 형태로 RRC 계층 신호를 통하여 CSI-RS-Config-r10 메시지에 포함되어 전송된다. 특히, ZP CSI-RS 자원 설정은 zeroTxPowerSubframeConfig-r10와 16 비트 사이즈의 비트맵인 zeroTxPowerResourceConfigList-r10로 구성된다. 이 중, zeroTxPowerSubframeConfig-r10는 표 3에 해당하는 I CSI-RS 값을 통해 해당 ZP CSI-RS가 전송되는 주기 및 서브프레임 오프셋을 알려준다. 또한, zeroTxPowerResourceConfigList-r10은 ZP CSI-RS 설정을 알려주는 정보로서, 상기 비트맵의 각각의 요소는 상기 표 1 또는 상기 표 2에서 CSI-RS를 위한 안테나 포트가 4개인 열(Column)에 포함된 설정들을 지시한다. 즉, 현재 3GPP 표준문서에 따르면 ZP CSI-RS는 CSI-RS를 위한 안테나 포트가 4개인 경우만으로 정의된다.
Figure pct00017
참고로, 현재 3GPP 표준문서에 따르면 CQI 인덱스와 이에 대응하는 변조 차수, 코딩 레이트 등은 아래 표 5와 같다.
Figure pct00018
한편, 간섭 측정을 통한 CQI 계산을 위한 동작은 아래와 같다.
단말은 CQI 계산 시 필요한 인자로서 SINR을 산출할 필요가 있고, 이 경우 Desired 신호의 수신 전력 측정(S-measure)을 NZP CSI-RS 등의 RS를 이용하여 수행할 수 있으며, 간섭 전력 측정(I-measure 혹은 IM(Interference measurement))을 위해 상기 수신한 신호에서 Desired 신호를 제거한 간섭 신호의 전력을 측정한다.
CSI 측정을 위한 서브프레임 세트들 C CSI,0 및 C CSI,1 가 상위 계층 시그널링으로 설정될 수 있으며, 각각의 서브프레임 세트들에 대응하는 서브프레임은 서로 중첩되지 않고 하나의 세트에만 포함된다. 이와 같은 경우, UE는 S-measure의 경우 특별한 서브프레임 제약 없이 CSI-RS 등의 RS를 통해 수행할 수 있으나, I-measure의 경우 C CSI,0 및 C CSI,1 별로 I-measure를 개별적으로 수행하여 C CSI,0 및 C CSI,1 각각에 대한 두 가지 상이한 CQI계산을 수행하여야 한다.
이하, 하향링크 데이터 채널의 전송 모드에 관하여 예시한다.
현재 3GPP LTE 표준문서, 구체적으로 3GPP TS 36.213 문서에서는 아래 표 6 및 표 7와 같이 하향링크 데이터 채널 전송 모드에 관하여 정의하고 있다. 또한, 아래 전송 모드는 상위 계층 시그널링, 즉 RRC 시그널링을 통하여 단말에게 설정된다.
Figure pct00019
Figure pct00020
표 6 및 표 7를 참조하면, 현재 3GPP LTE 표준문서에서는, PDCCH에 마스킹된 RNTI의 종류에 따른 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI) 포맷이 정의되어 있으며, 특히 C-RNTI와 SPS C-RNTI의 경우, 전송 모드와 이에 대응하는 DCI 포맷, 즉 전송 모드 기반 DCI 포맷을 도시하고 있다. 또한, 각각의 전송 모드에 무관하게 적용될 수 있는, 즉 폴백(Fall-back) 모드를 위한 DCI 포맷 1A가 정의되어 있다. 상기 표 6은 PDCCH에 마스킹된 RNTI의 종류가 C-RNTI인 경우를 예시한 것이며, 상기 표 7는 PDCCH에 마스킹된 RNTI의 종류가 SPS C-RNTI인 경우를 예시한 것이다.
전송 모드에 관한 동작 예로서, 단말이 표 6에서 C-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 블라인드 디코딩한 결과 DCI포맷 1B가 검출된다면, 단일 레이어를 이용한 폐루프 공간 다중화 기법으로 PDSCH가 전송되었다고 가정하여 PDSCH를 디코딩한다.
또한, 상기 표 6 및 표 7 에서 전송 모드 10은 상술한 CoMP 전송 방식의 하향링크 데이터 채널 송신 모드를 의미한다. 표 6을 예를 들어 설명하면, 단말이 C-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 블라인드 디코딩한 결과 DCI포맷 2D가 검출된다면 안테나 포트 7 내지 14, 즉 DM-RS에 기반하여 다중 레이어 전송 기법으로 PDSCH가 전송된다는 가정하에 PDSCH를 디코딩한다. 또는 DM-RS 안테나 포트 7 또는 8에 기반하여 단일 안테나 전송 기법으로 PDSCH가 전송된다는 가정하에 PDSCH를 디코딩한다.
반면에, C-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 블라인드 디코딩한 결과 DCI포맷 1A가 검출된다면, 해당 서브프레임이 MBSFN 서브프레임인지 여부에 따라 전송 모드가 달라진다. 예를 들어 해당 서브프레임이 비(非)-MBSFN 서브프레임인 경우 PDSCH는 안테나 포트 0의 CRS에 기반한 단일 안테나 전송 또는 CRS 기반 전송 다이버시티 기법으로 전송되었다는 가정하에 디코딩한다. 또한, 해당 서브프레임이 MBSFN 서브프레임인 경우 PDSCH는 안테나 포트 7의 DM-RS에 기반한 단일 안테나 전송이 이루어졌다는 가정하게 디코딩할 수 있다.
한편, 최근 3GPP LTE-A 표준에서는, CoMP 방식의 PDSCH 전송인, 전송 모드 10을 위하여, DCI 포맷 2D에 PQI (PDSCH RE Mapping and Quasi-Co-Location Indicator) 필드를 정의하였다. 구체적으로, 상기 PQI 필드는 2 비트 사이즈로 정의되어 총 4개의 스테이트들을 지시하고, 각각의 스테이트에서 지시하는 정보는 CoMP 방식의 PDSCH를 수신하기 위한 파라미터 세트로서, 구체적인 값들은 상위 계층을 통하여 미리 시그널링된다.
상기 파라미터 세트에 포함되는 정보는, CRS 안테나 포트의 개수 (crs-PortsCount), CRS의 주파수 천이 값 (crs-FreqShift), MBSFN 서브프레임 설정 (mbsfn-SubframeConfigList), ZP CSI-RS 설정 (csi-RS-ConfigZPId), PDSCH 시작 심볼 (pdsch-Start), NZP (Non-ZP) CSI-RS의 QCL (Quasi Co-Location)정보 (qcl-CSI-RS-ConfigNZPId) 정보 중 하나 이상이 포함된다.
이하, QCL (Quasi Co-Location)에 관하여 설명한다.
안테나 포트 간에 QCL되어 있다는 것은, 단말이 하나의 안테나 포트로부터 수신하는 신호(혹은 해당 안테나 포트에 대응하는 무선 채널)의 광범위 특성들(large-scale properties)이 다른 하나의 안테나 포트로부터 수신하는 신호(혹은 해당 안테나 포트에 대응하는 무선 채널)의 광범위 특성들과 모두 또는 일부가 동일하다고 가정할 수 있다는 것을 의미한다. 여기서, 상기 광범위 특성들은 주파수 오프셋과 관련된 도플러 확산 (Doppler spread), 도플러 시프트 (Doppler shift), 타이밍 오프셋과 관련된 평균 지연 (average delay), 지연 확산 (delay spread) 등을 포함하고, 나아가 평균 이득(average gain) 또한 포함할 수 있다.
위 정의에 의하면, 단말은 QCL되지 않은 안테나 포트, 즉 NQCL(Non Quasi co-Located)된 안테나 포트들 간에는 광범위 특성들이 동일하다고 가정할 수 없다. 이 경우 단말은 안테나 포트 별로 주파수 오프셋 및 타이밍 오프셋 등을 획득하기 위한 트랙킹(tracking) 절차를 독립적으로 수행하여야 한다.
반면에, QCL되어 있는 안테나 포트들 간에는 단말이 아래와 같은 동작을 수행할 수 있다는 장점이 있다.
1) 단말이 특정 안테나 포트에 대응하는 무선 채널에 대한 전력-지연 프로파일(power-delay profile), 지연 확산 및 도플러 스펙트럼 (Doppler spectrum)와 도플러 확산 추정 결과를, 다른 안테나 포트에 대응하는 무선 채널에 대한 채널 추정 시 사용되는 위너 필터(Wiener filter) 파라미터 등에 동일하게 적용할 수 있다.
2) 또한, 단말은 상기 특정 안테나 포트에 대한 시간 동기 및 주파수 동기를 획득한 후, 동일한 동기를 다른 안테나 포트에 대하여도 적용할 수 있다.
3) 마지막으로, 평균 이득에 관하여도 단말은 QCL되어 있는 안테나 포트들 각각에 대한 RSRP (Reference Signal Received Power) 측정값을 평균치로 계산할 수 있다.
예를 들어, 단말이 PDCCH (혹은 EPDCCH)를 통해 DM-RS 기반 하향링크 데이터 채널 스케줄링 정보, 예를 들어, DCI 포맷 2D를 수신하면, 단말은 상기 스케줄링 정보에서 지시하는 DM-RS 시퀀스를 통하여 PDSCH에 대한 채널 추정을 수행한 후, 데이터 복조를 수행하는 경우로 가정한다.
이와 같은 경우, 단말이 하향링크 데이터 채널 복조를 위한 DM-RS 안테나 포트가 서빙 셀의 CRS 안테나 포트와 QCL되어 있다면, 단말은 해당 DM-RS 안테나 포트를 통한 채널 추정 시 자신의 CRS 안테나 포트로부터 추정했던 무선 채널의 광범위 특성들(large-scale properties)을 그대로 적용하여 DM-RS 기반 하향링크 데이터 채널 수신 성능을 향상시킬 수가 있다.
마찬가지로, 단말이 하향링크 데이터 채널 복조를 위한 DM-RS 안테나 포트가 서빙 셀의 CSI-RS 안테나 포트와 QCL되어 있다면, 단말은 해당 DM-RS 안테나 포트를 통한 채널 추정 시 서빙 셀의 CSI-RS 안테나 포트로부터 추정했던 무선 채널의 광범위 특성들(large-scale properties)을 그대로 적용하여 DM-RS 기반 하향링크 데이터 채널 수신 성능을 향상시킬 수가 있다.
한편, LTE 시스템에서는 CoMP 모드인 전송 모드 10으로 하향링크 신호를 송신할 시, 기지국이 상위 계층 신호를 통하여 QCL 타입 A와 QCL 타입 B 중 하나를 단말에게 설정하도록 정의하고 있다.
여기서, QCL 타입 A는 CRS 및 CSI-RS및 DM-RS의 안테나 포트가 평균 이득을 제외한 나머지 광범위 특성들이 QCL되어 있다고 가정하는 것으로, 동일 노드(point)에서 물리 채널 및 신호들이 전송되고 있음을 의미한다.
반면에, QCL 타입 B는 DM-RS 및 특정 지시된 CSI-RS의 안테나 포트가 평균 이득을 제외한 나머지 광범위 특성들이 QCL되어 있다고 가정하는 것이다. 특히, QCL 타입 B는 DPS, JT등의 CoMP전송이 가능하도록 단말당 최대 4개까지의 QCL 모드를 상위 계층 메시지를 통해 설정하고, 이 중 어떤 QCL 모드로 하향링크 신호를 수신해야 하는지 동적으로 DCI (downlink control information)를 통해 설정하도록 정의되어 있다. 이러한 정보는 상기 PQI 필드의 파라미터 세트 중 qcl-CSI-RS-ConfigNZPId에 정의된다.
QCL 타입 B가 설정된 경우의 DPS 전송에 관하여, 보다 구체적으로 설명한다.
우선, N1개의 안테나 포트들로 구성된 노드 ＃1는 CSI-RS 자원(resource) ＃1를 전송하고, N2개의 안테나 포트들로 구성된 노드 ＃2는 CSI-RS 자원(resource) ＃2를 전송하는 것으로 가정한다. 이 경우, CSI-RS 자원 ＃1을 상기 PQI의 파라미터 세트 ＃1에 포함시키고, CSI-RS 자원 ＃2를 상기 PQI의 파라미터 세트 ＃2에 포함시킨다. 나아가, 기지국은 노드 ＃1과 노드 ＃2의 공통 커버리지 내에 존재하는 단말에게 상위 계층을 통하여 파라미터 세트 ＃1과 파라미터 세트 ＃2를 시그널링한다.
이후, 기지국이 해당 단말에게 노드 ＃1을 통해 데이터(즉, PDSCH) 전송 시 DCI를 이용하여 파라미터 세트 ＃1을 설정하고, 노드 ＃2를 통해 데이터 전송시 파라미터 세트 ＃2를 설정하는 방식으로 DPS를 수행할 수 있다. 단말 입장에서는 DCI를 통해 상기 PQI를 통하여 파라미터 세트 ＃1을 설정 받으면 CSI-RS 자원 ＃1과 DM-RS가 QCL되어 있다고 가정하고, 상기 PQI를 통하여 파라미터 세트 ＃2를 설정 받으면 CSI-RS 자원 ＃2과 DM-RS가 QCL되어 있다고 가정할 수 있다.
한편, 현재의 무선통신환경은 M2M(Machine-to-Machine) 통신 및 높은 데이터 전송량을 요구하는 다양한 디바이스의 출현 및 보급으로 셀룰러 망에 대한 데이터 요구량이 매우 빠르게 증가하고 있다. 높은 데이터 요구량을 만족시키기 위해 통신 기술은 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 반송파 집성(carrier aggregation) 기술 등과 한정된 주파수 내에서 데이터 용량을 높이기 위해 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 기술 등으로 발전하고 있고, 통신 환경은 사용자 주변에 액세스 할 수 있는 노드의 밀도가 높아지는 방향으로 진화한다. 이러한 높은 밀도의 노드를 갖춘 시스템은 노들 간의 협력에 의해 더 높은 시스템 성능을 보일 수 있다. 이러한 방식은 각 노드가 독립적인 기지국(Base Station (BS), Advanced BS (ABS), Node-B (NB), eNode-B (eNB), Access Point (AP) 등)으로 동작하여 서로 협력하지 않을 때보다 훨씬 우수한 성능을 갖는다.
도 12는 차세대 통신 시스템에서 다중 노드 시스템을 예시하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 모든 노드가 하나의 컨트롤러에 의해 송수신을 관리 받아 개별 노드가 하나의 셀의 일부 안테나 집단처럼 동작을 한다면, 이 시스템은 하나의 셀을 형성하는 분산 다중 노드 시스템(distributed multi node system; DMNS)으로 볼 수 있다. 이 때 개별 노드들은 별도의 Node ID를 부여 받을 수도 있고, 별도의 Node ID없이 셀 내의 일부 안테나처럼 동작할 수도 있다. 그러나, 노드들이 서로 다른 셀 식별자(Cell identifier; ID)를 갖는다면 이는 다중 셀 시스템으로 볼 수 있다. 이러한 다중 셀이 커버리지에 따라 중첩 형태로 구성된다면 이를 다중 티어 네트워크(multi-tier network)라고 부른다.
한편, Node-B, eNode-B, PeNB), HeNB, RRH(Remote Radio Head), 릴레이 및 분산 안테나 등이 노드가 될 수 있으며 하나의 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 노드는 전송 포인트(Transmission Point)라 불리기도 한다. 노드(node)는 통상 일정 간격이상으로 떨어진 안테나 그룹을 일컫지만, 본 발명에서는 노드를 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹으로 정의하더라도 적용할 수 있다.
상술한 다중 노드 시스템 및 릴레이 노드의 도입으로 인하여, 다양한 통신 기법의 적용이 가능해져 채널 품질 개선이 이루어질 수 있지만, 앞서 언급한 MIMO 기법 및 셀 간 협력 통신 기법을 다중 노드 환경에 적용하기 위해서는 새로운 제어 채널의 도입이 요구되고 있다. 이러한 필요로 인해 새롭게 도입이 거론되고 있는 제어 채널이 EPDCCH(Enhanced PDCCH) 이며, 기존의 제어 영역(이하, PDCCH 영역)이 아닌 데이터 영역(이하 PDSCH 영역으로 기술)에 할당하는 것으로 결정되었다. 결론적으로, 이러한 EPDCCH를 통해 각 단말 별로 노드에 대한 제어 정보를 전송이 가능해져 기존의 PDCCH 영역이 부족할 수 있는 문제 역시 해결할 수 있다. 참고로, EPDCCH는 기존의 레거시 단말에게는 제공되지 않고, LTE-A 단말만이 수신할 수 있다. 또한, EPDCCH는 기존 셀 특정 참조 신호인 CRS가 아니라, DM-RS (혹은 CSI-RS)에 기반하여 전송 및 수신이 이루어진다.
도 13은 EPDCCH와 EPDCCH에 의하여 스케줄링되는 PDSCH를 예시하는 도면이다.
도 13을 참조하면, PDCCH 1 및 PDCCH 2는 각각 PDSCH 1 및 PDSCH 2를 스케줄링하고, EPDCCH는 다른 PDSCH를 스케줄링하는 것을 알 수 있다. 특히, 도 13에서는 EPDCCH가 서브프레임의 4 번째 심볼부터 시작하여 마지막 심볼까지 전송됨을 도시한다. EPDCCH는 일반적으로 데이터를 전송하는 PDSCH 영역을 통해서 전송될 수 있으며, 단말은 자신의 EPDCCH 유무를 검출하기 위하여, EPDCCH 후보를 모니터링한다.
이하, 반-정적 스케줄링 (Semi-persistent scheduling) 기법에 관하여 설명한다.
현재 LTE시스템에서 SPS(semi-persistent scheduling)는 RRC 시그널링으로 어느 서브프레임들에서 (구체적으로, 서브프레임 주기와 오프셋으로) SPS PDSCH 송수신을 수행하여야 하는지를 UE에게 미리 알려주고, 실제 SPS의 활성화 및 해제는 PDCCH를 통해서 수행한다.
즉, UE는 RRC 시그널링을 통하여 SPS 정보를 할당 받더라도 바로 SPS 송수신를 수행하는 게 아니라 활성화 (또는 재활성화)을 알리는 PDCCH를 수신 (구체적으로, SPS C-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 검출)하면 그 PDCCH에서 지정한 자원 할당 정보 등을 이용하여, 상기 SPS 정보에서 지정한 서브프레임 주기와 오프셋으로 SPS 송수신을 수행하며, SPS 해제를 지시하는 PDCCH를 수신하면 SPS 송수신을 중단한다.
이와 같이 중단된 SPS 송수신은 활성화 (또는 재활성화)을 알리는 PDCCH를 수신하면, 다시 그 PDCCH에서 지정한 자원 할당 정보 등을 이용하여, 상기 SPS 정보에서 지정한 서브프레임 주기와 오프셋으로 SPS 송수신을 재개한다.
＜제 1 실시예＞
만일, UE가 상기 QCL 타입 A로 설정된 경우, 특정 PQI 스테이트가 지시하는 CRS 관련 정보, 보다 구체적으로 CRS RE로 인한 RM(rate matching) 수행 정보가 비(None)-서빙 셀의 정보인 경우가 발생할 수 있다. 이 때 서빙 셀은 non-MBSFN 서브프레임이지만 상기 PQI로부터 지시된 MBSFN 서브프레임정보에 의하면 현재 서브프레임이 MBSFN 서브프레임을 지시하고 있는 경우와 같은 경우라면, 지시된 CRS RM정보에 의해서 RM을 수행할 경우, 서빙 셀의 CRS RE가 RM되지 않아 PDSCH RE와 겹치는 문제가 발생할 수 있다.
즉, PDSCH의 특정 RE들이 서빙 셀의 CRS와 겹친다는 의미는, QCL 타입 A의 경우 PDSCH는 서빙 셀이 전송하고 있으므로 서빙 셀이 해당 RE에서 CRS와 PDSCH를 동시에 전송해야 하고 UE는 이를 수신하게 되는 경우가 발생한다는 의미한다. 이 경우 해당 PDSCH RE는 CRS에 의해 심각한 간섭을 받게 된다.
이러한 문제점은 PDSCH가 아닌 EPDCCH에 대해서도 발생할 수 있다. 즉, EPDCCH가 QCL 타입 A로 설정된 경우 특정 PQI를 따르도록 설정될 수 있고, 상기 특정 PQI로부터 지시되는 CRS RM정보가 비-서빙 셀의 정보가 지시될 수 있다. 이 때 서빙 셀 CRS와 EPDCCH 사이에 특정 RE에서 충돌이 발생할 수 있다.
이러한 경우에 대하여 다음과 같은 해결책이 가능하다.
1) 우선, UE는 서빙 셀 CRS와 PDSCH(또는 EPDCCH) RE가 충돌이 되도록 스케줄링 받을 것을 기대하지 않는 것으로 규정할 수 있다. 만일 지시된 CRS RM관련 정보가 비-서빙 셀의 정보인 경우, 예를 들어 현재 서브프레임이 서빙 셀이 non-MBSFN이고 상기 지시된 CRS RM관련 MBSFN SF정보가 MBSFN인 경우 스케줄링 받지 않을 것이라고 가정할 수 있다. eNB는 PDSCH (또는 EPDCCH)가 QCL 타입 A로 설정된 경우, 서빙 셀이 non-MBSFN 서브프레임이라면 비-서빙 셀의 CRS RM 정보를 지시하는 PQI를 이용하여 PDSCH (또는 EPDCCH)를 전송할 수가 없다는 것을 의미하며, 비-서빙 셀의 CRS RM 정보를 지시하는 PQI는 오직 서빙 셀이 MBSFN 서브프레임일 때만 사용 가능하다는 것을 의미한다.
2) 또는, UE는 서빙 셀 CRS와 PDSCH (또는 EPDCCH)가 특정 RE에서 충돌이 발생하는 경우 해당 RE위치들에 있어서 펑처링(puncturing)을 적용하는 것이다. 즉, PDSCH (또는 EPDCCH) 수신함에 있어 충돌되는 RE들은 펑처링시켜 제외하고 디코딩을 수행할 수 있다. 이로 인하여, 기지국은 단말의 펑처링 동작을 인지할 수 있으므로, MCS 설정 시 고려할 수 있다.
3) 추가적으로, 서빙 셀 CRS와 PDSCH (또는 EPDCCH)가 특정 RE에서 충돌이 발생하는 경우, 기지국도 해당 RE들을 RM(rate matching)하여 PDSCH (또는 EPDCCH)를 전송하되, UE 역시 해당 RE위치들에 있어서 RM을 추가적으로 수행하는 것으로 정의될 수도 있다.
구체적으로, UE가 QCL 타입 A로 설정된 경우, 기본적으로 서빙 셀 CRS RE위치들에 있어서는 RM 을 항상 수행하는 것으로 정의될 수 있다. 물론, 기지국도 서빙 셀 CRS RE위치들에는 RM을 적용한다. 즉, PQI등에 의해 지시되는 CRS RM정보가 있을 경우 기지국과 UE는 다중 RM을 수행하는 것으로 볼 수도 있다.
상기 PQI 필드에서 지시하는 파라미터 세트는 아래 표 8과 같이 정의될 수 있다.
Figure pct00021
상기 표 8에서, pdsch-RE-MappingQCL-ConfigId-r11는 1∼4까지의 값을 갖는 것으로 최대 4개까지의 PQI 스테이트가 존재한다고 가정한다.
각 PQI 스테이트 별로 PDSCH 시작 심볼 정보(pdsch-Start-r11), 하나의 ZP CSI-RS 정보(csi-RS-IdentityZP-r11), QCL및 CRS RM관련 정보(re-MappingQCL-CSI-RS-IdentityNZP-r11)가 설정될 수 있다.
이 때 QCL및 CRS RM관련 정보는, 하나의 특정 NZP CSI-RS 자원 (CSI-RS-IdentityNZP-r11)를 지시하고, QCL 타입 B일 때는 특정 NZP CSI-RS가 DM-RS와 CSI-RS 간 QCL로서 유효하다.
추가적으로 상기 특정 NZP CSI-RS는 RRC 계층 시그널링을 통하여 소정의 NZP CSI-RS 자원과 링크될 수 있다. 여기서, NZP CSI-RS에 대한 자원은 아래 표 9와 같이 정의되며, QCL 적용되는 CRS에 관한 정보가 포함된 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에서는, 링크된 NZP CSI-RS 과 QCL 가정되는 CRS와 상기 특정 NZP CSI-RS간에도 QCL이 적용됨과 동시에, 링크된 NZP CSI-RS 와 QCL 가정되는 CRS의 정보가 해당 PQI 스테이트의 CRS RM정보로도 사용될 수 있도록 디자인 될 수 있다.
Figure pct00022
만일 QCL 타입 A인 경우, PQI 스테이트에 상기 하나의 NZP CSI-RS 자원 자체는 DM-RS와 CSI-RS 간의 QCL정보로는 적용하지 않도록 하고, 즉 무시하고, 여기에 링크된 NZP CSI-RS 과 QCL 가정되는 CRS에 관한 정보를 통해 이러한 CRS 정보가 해당 PQI 스테이트의 CRS RM정보로도 사용되도록 할 수 있다.
만일, PDSCH QCL 타입 A이고 EPDCCH QCL 타입 B로 설정된 경우는, PDSCH관련해서는 지시된 NZP CSI-RS 자원은 DM-RS와 CSI-RS 간의 QCL정보로는 적용하지 않도록 하지만, EPDCCH QCL 타입 B를 위해 이 PQI 스테이트가 해당 EPDCCH에 연결되어 있는 경우에는 해당 NZP CSI-RS자원은 EPDCCH 복호를 위한 DM-RS와 CSI-RS 간의 QCL정보로서 의미가 있는 것으로 정의할 수 있다.
반대로 PDSCH QCL 타입 B이고 EPDCCH QCL 타입 A로 설정된 경우, PDSCH관련해서는 지시된 NZP CSI-RS 자원은 DM-RS와 CSI-RS 간의 QCL정보로서 유효하지만, EPDCCH QCL 타입 A를 위해 이 PQI 스테이트가 해당 EPDCCH에 연결되어 있는 경우에는 해당 NZP CSI-RS 자원 정보는 EPDCCH 복호를 위한 DM-RS와 CSI-RS 간의 QCL정보로서는 무시하는 것으로 정의될 수 있다.
다만, 링크된 NZP CSI-RS 과 QCL 가정되는 CRS관련 정보는 PDSCH 및 EPDCCH 모두에 있어, CRS RM용도로는 항상 적용하여야 한다.
정리하자면, 각 PQI 스테이트 별로 지시되는 NZP CSI-RS 자원은 PDSCH 및 EPDCCH 모두에 대하여 QCL 타입 A인 경우에는 DM-RS와 CSI-RS 간의 QCL정보로서는 무시하도록 하며, 만일 PDSCH 및 EPDCCH 모두에 대하여 QCL 타입 B인 경우에는 DM-RS와 CSI-RS 간의 QCL정보로서 유효한 것으로 적용하도록 한다. 추가적으로, 각 PQI 스테이트 별로 지시되는 NZP CSI-RS와 링크된 NZP CSI-RS 자원이 존재하고, 이러한 NZP CSI-RS자원과 QCL 가정되는 CRS 관련 정보는, PDSCH 및 EPDCCH 모두에 대하여 CRS RM용도로는 항상 적용하여야 한다.
＜제 2 실시예＞
한편, SPS(semi-persistent scheduling)의 경우에 대한 상기 PQI 필드의 해석 및 관련 동작은 다음과 같은 경우를 고려할 수 있다.
1. 우선, 상기 표 7를 참조하면, CoMP 모드인 전송 모드 10에서는 PDSCH 스케줄링을 위하여 DCI 포맷 2D를 이용하되 폴백 모드로서 DCI 포맷 1A를 사용하는 것으로 정의되어 있다. 따라서, 본 발명에서는, SPS 활성화를 위한 DCI 포맷은 오직 DCI 포맷 1A만 가능한 것으로 정할 수 있다. 즉, DCI 포맷 2D로는 SPS 활성화가 불가능하도록 정의한 경우이다. DCI 포맷 1A에 PQI 필드가 없다면, SPS 활성화는 PQI 필드가 없는 DCI 포맷에서만 가능하도록 정한 것으로 해석될 수도 있다. PQI 필드는 현재 서브프레임의 동적 정보를 나타내는데, SPS의 경우에는 이후 서브프레임들에 대해서도 SPS 비활성화가 되기 전까지 사전에 특정 주기 단위로 반 정적으로 스케줄링이 자동 설정되기 때문에, 현재 활성화 서브프레임의 PQI 필드 정보가 이후에도 계속 적용되도록 하는 것이 부적합할 수 있기 때문이다.
또는, CoMP 모드인 전송 모드 10에서는 SPS 활성화가 불가능한 것으로 규정할 수도 있다. 즉, 전송 모드 10에서는 DCI 포맷 2D 및 DCI 포맷 1A 모두 SPS 활성화를 지원하지 않는 것으로 정의할 수 있다. 다시 말해, SPS에 의한 PDSCH전송을 스케줄하기 위해서는 전송 모드 9 이하로 PDSCH를 스케줄링하여야 한다는 것이다.
또는, CoMP 모드인 전송 모드 10에서SPS 활성화를 위한 DCI 포맷은 오직 DCI 포맷 1A만 가능하되, 아래 (1) 내지 (6)과 같은 제약 조건을 둘 수도 있다.
(1) DCI 포맷 1A가 공통 검색 영역 (혹은 UE 특정 검색 영역)에서 검출되는 경우에만 SPS 활성화 가능
(2) DCI 포맷 1A가 non-MBSFN 서브프레임 (혹은 MBSFN 서브프레임)에서 검출되는 경우에만 SPS 활성화 가능
(3) DCI 포맷 1A가 non-MBSFN 서브프레임의 공통 검색 영역 (혹은 UE 특정 검색 영역)에서 검출되는 경우에만 SPS 활성화 가능
(4) DCI 포맷 1A가 MBSFN 서브프레임의 공통 검색 영역 (혹은 UE 특정 검색 영역)에서 검출되는 경우에만 SPS 활성화 가능
(5) DCI 포맷 1A가 non-MBSFN 서브프레임에서 검출되거나 MBSFN 서브프레임의 공통 검색 영역 (혹은 UE 특정 검색 영역)에서 검출되는 경우에만 SPS 활성화 가능
(6) DCI 포맷 1A가 MBSFN 서브프레임에서 검출되거나 및 non-MBSFN 서브프레임의 공통 검색 영역 (혹은 UE 특정 검색 영역)에서 검출되는 경우에만 SPS 활성화 가능
물론, 상기 (1) 내지 (6)의 예시들은 PQI 필드가 포함되지 않은 DCI 포맷 1A를 통해서만 SPS 활성화가 가능한 것으로 규정될 수도 있다.
2. 한편, 전송 모드 10에서 SPS 활성화는 PQI가 있는 DCI 포맷을 통해서도 가능하되, 해당 PQI 필드의 정보는 오직 현재 SPS 활성화를 지시한 서브프레임에서만 유효하고 그 이후 SPS에 의한 반 정적 스케줄링된 서브프레임들에서는 하향링크 서빙 셀의 PQI 정보를 따르도록 정의할 수도 있다.
이 때, PDSCH 시작 심볼에 관한 정보는 하향링크 서빙 셀에 EPDCCH 혹은 반송파 집성된 다른 서빙 셀 등을 위한 PDSCH 시작 심볼에 관한 정보가 RRC 시그널링으로 설정되어 있는 경우 이를 따르고, 설정되어 있지 않은 경우 하향링크 서빙 셀의 PCFICH정보 (혹은 특정 전송 포인트의 PCFICH정보)를 따르도록 할 수 있다.
PDSCH 시작 심볼에 관한 정보 이외의 다른 PQI 정보들 중의 전체 혹은 일부 정보들은 SPS 활성화 시에 해당 DCI 포맷의 PQI 필드에서 지시해준 정보들을 이후의 SPS에 의한 반 정적 스케줄링된 서브프레임들에서도 대해서도 계속해서 적용하도록 할 수 있다. 예를 들어, PDSCH 시작 심볼에 관한 정보를 제외하고, 나머지 PQI 정보는 모두 SPS 활성화 시에 지시된 PQI 정보를 지속적으로 따르도록 할 수 있으며, PDSCH 시작 심볼에 관한 정보의 경우는 상술한 바와 같이 하향링크 서빙 셀의 해당 정보를 따르도록 할 수 있다.
3. 한편, 상기 1 및 2 의 방법을 고정적으로 사용한다면, SPS에 의한 PDSCH 스케줄링 측면에서 상당한 제약이 발생할 수 있다. 따라서 보다 유연한 스케줄링을 보장하기 위하여, 아래 a) 내지 b)과 같이 DCI 포맷 별로 다른 규칙을 적용하도록 규정할 수도 있다.
a) PQI 필드가 존재하는 DCI 포맷 1A를 수신하여 SPS 활성화가 지시된 경우 혹은 DCI 포맷 1A에 PQI 필드가 존재하지는 않지만 PQI 필드에 있는 내용들 중 전부 혹은 일부에 대한 어떠한 디폴트 정보 (또는 RRC로 설정된 정보)가 DCI 포맷 1A에 설정되어 있는 경우, UE는 해당 PQI 필드가 지시하는 정보 또는 디폴트 정보 (또는 RRC로 설정된 정보)는 이번 서브프레임에 대해서만 적용한다.
그러나, PQI 필드가 존재하는 DCI 포맷 2D를 수신하여 SPS 활성화가 지시된 경우, UE는 해당 PQI 필드가 지시하는 정보의 전부 혹은 일부를 이번 서브프레임뿐만 아니라 이후 SPS에 의하여 반 정적으로 스케줄링되는 서브프레임들에 대해서도 계속해서 적용하도록 한다.
b) PQI 필드가 존재하는 DCI 포맷 2D를 수신하여 SPS 활성화가 지시된 경우, UE는 해당 PQI 필드가 지시하는 정보의 전부 혹은 일부를 이번 서브프레임에 대해서만 적용한다.
그러나, PQI 필드가 존재하는 DCI 포맷 1A에 의하여 SPS 활성화가 지시된 경우 혹은 DCI 포맷 1A에 PQI 필드가 존재하지는 않지만 PQI 필드에 있는 내용들 중 전부 혹은 일부에 대한 어떠한 디폴트 정보 (또는 RRC로 설정된 정보)가 DCI 포맷 1A에 설정되어 있고 이 DCI 포맷 1A에 의하여 SPS 활성화가 지시된 경우, UE는 해당 PQI 필드가 지시하는 정보 또는 디폴트 정보 (또는 RRC로 설정된 정보)의 전부 혹은 일부를 이번 서브프레임 뿐만 아니라 이후 SPS에 의하여 반정적으로 스케줄링되는 서브프레임들에 대해서도 계속해서 적용하도록 한다.
4. SPS에 의한 CoMP 동작을 보다 원활히 지원하기 위해서 다음과 같은 규칙을 정의하는 것을 제안한다.
특정 DCI 포맷에 의해 SPS 활성화가 이루어지고, 이후 SPS에 의한 PDSCH 전송이 매 T ms간격으로 전송되고 있다고 가정하면, 특정 서브프레임 ＃N의 SPS에 의한 PDSCH 전송 시 그 이전 X ms (예를 들어, X = T-1) 동안에 PQI 필드를 동반한 스케줄링 정보 (즉, DCI 포맷)가 존재한다면 이러한 X ms 내에 가장 최근에 수신한 PQI 필드가 지시하는 정보의 전부 혹은 일부를 특정 서브프레임 ＃N에서 그대로 따르도록 한다.
혹은, 상기 서브프레임 ＃N의 SPS PDSCH 전송 시, 그 이전 X ms동안 SPS PDSCH의 재전송을 위한 스케줄링 정보 (또는 재전송을 위한 스케줄링 정보가 다수 개 존재하는 경우 가장 최근의 스케줄링 정보)가 PQI 필드를 동반하여 수신되었다면, 이 때의 PQI 필드가 지시하는 정보의 전부 혹은 일부를, 서브프레임 ＃N에서 그대로 따르도록 하되, 재전송인 경우로 한정하여 적용할 수도 있다.
추가적으로, PQI 필드가 지시하는 정보의 전부 혹은 일부는 이후 갱신되지 않는 한 지속적으로 적용될 수 있고, 혹은 상기 서브프레임 ＃N시점에만 적용하고 그 이후에는 디폴트로 하향링크 서빙 셀의 관련 정보를 따르도록 하거나 혹은 최초의 SPS 활성화 시점에서 적용했던 PQI 필드가 지시하는 정보의 전부 혹은 일부를 따르는 것으로 정할 수 있다.
또는, 상기 SPS PDSCH의 재전송을 위한 스케줄링 정보에 PQI 필드가 있는 경우, 이 PQI 필드는 반드시 초기 SPS 활성화를 지시하는 스케줄링 정보에서 PQI 필드가 지시하는 정보의 전부 혹은 일부와 동일한 정보로 설정되도록 제한을 두는 것도 고려할 수 있다.
추가적으로, 상기 SPS PDSCH의 재전송을 위한 스케줄링 정보에는 PQI 필드 자체가 포함되지 않도록 정의할 수도 있다. PQI 필드가 없다는 것은 초기 SPS 활성화를 지시하는 스케줄링 정보에 PQI 필드가 있었다면 이 PQI 필드가 지시하는 정보의 전부 혹은 일부를 SPS PDSCH의 재전송의 경우에도 적용하여야 한다는 것을 의미할 수 있다.
상술한 SPS PDSCH에 관한 스케줄링 정보 (혹은 DCI 포맷)에 관한 해석 및 규칙의 적용 여부는 RRC 신호를 통하여 설정할 수 있다.
정리하면, SPS에 의한 지속적인 T ms간격의 PDSCH 전송에 대해서는 더 이상 직접적으로 PQI 필드가 지시하는 정보를 내려줄 수 없다. 따라서, 최근 X ms내에 통상적인 C-RNTI로 마스킹되어 전송되는 스케줄링 정보에서 PQI 필드가 지시하는 정보가 존재한다면 혹은 SPS PDSCH의 재전송을 위한 스케줄링 정보가 PQI 필드를 동반하여 수신되었다면, 이러한 PQI 필드에 따르도록 규정하여, 가장 최근의 순시적인 환경을 현재 서브프레임을 포함하여 이후의 SPS PDSCH 전송 시에도 반영할 수 있다는 장점이 있다.
＜제 3 실시예＞
한편, 위에서는 PQI 필드가 2 비트로서 별도의 필드로 정의된 것으로 기술하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, PQI 필드는 N 비트 사이즈의 필드로 정의될 수 있고, 이 중 일부 비트는 기존과 같이 명시적으로 DCI에 추가하되, 나머지 비트는 기존 필드를 차용하는 형태로 정의할 수도 있다. 예를 들어 N=2인 경우, 새로운 1 비트 필드를 정의하되, 0 또는 1의 값을 갖는 스크램블링 식별자 필드(nSCID)에 상기 새로운 1 비트 필드를 링크시켜 총 4개의 스테이트로 결합 인코딩하는 방식도 가능하다.
또한, N 비트에 의하여 정의되는 2N개의 스테이트 각각에 대하여, QCL 타입 A 또는 QCL 타입 B를 개별적으로 RRC 시그널링을 통하여 설정하는 방식도 고려할 수 있다. 즉, 상기 2N개의 스테이트 각각에 대하여 해당 스테이트가 QCL 타입 A를 따르는지 QCL 타입 B를 따르는지를 RRC 시그널링을 통해 지정해주는 것이다. 이를 통해 특정 스테이트가 DCI에 의하여 지시되면, QCL 타입 A를 따라 서빙 셀 CRS와 해당 DM-RS간의 QCL이 적용되도록 할 수 있고, QCL 타입 B를 따라 특정 CSI-RS와 해당 DM-RS간의 QCL이 적용되도록 할 수도 있다.
혹은, 상기 2N개의 스테이트 각각에 대하여 QCL 타입 B로 설정하는 RRC 시그널링이 수신되지 않는다면, 해당 스테이트는 QCL 타입 A로 디폴트 설정이 되도록 하는 방식도 가능하다. 즉, 각 2N개의 스테이트의 디폴트 QCL 타입은 QCL 타입 A인 것이고, 각 스테이트 별로 QCL 타입 B는 추가적으로 설정하는 방식인 것이다.
구체적으로, 특정 스테이트에 NZP CSI-RS 자원 인덱스가 설정된다면, QCL 타입 B를 설정한 것이므로, 해당 NZP CSI-RS와 DM-RS간의 QCL이 적용된다. 그러나, 특정 스테이트에 NZP CSI-RS 자원 인덱스가 설정되지 않았다면, 해당 스테이트는 디폴트 QCL 타입은 QCL 타입 A가 설정되는 것으로서 UE는 서빙 셀 CRS와 DM-RS와의 QCL을 적용하는 것이다.
한편, 본 발명의 제 3 실시예에서는, UE가 QCL과 관련된 최대 타입 개수(M)를 특정 값 이하로 제한하여, UE의 처리 복잡도를 일정 수준으로 유지하는 것을 제안한다. 바람직하게는, M=4로 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 2N개의 스테이트들 중 3개의 스테이트들 각각에 대해서, 서로 다른 3개의 NZP CSI-RS 각각에 대한 QCL 타입 B가 상이하게 설정될 수 있다. 즉, 상기 3개의 스테이트들은 모두 QCL 타입 B로 설정되었으나 각각에서의 QCL 링크는 CSI-RSI, CSI-RS2, CSI-RS3이 각 스테이트에서 상이하게 지시될 수 있으므로, 사실상 UE는 서로 다른 3개의 QCL 타입 B를 적용하여 3가지의 서로 다른 광범위 특성(large-scale properties)을 추정하여야 한다.
추가적으로, EPDCCH를 위한 EPDCCH QCL 타입이 정의될 수 있고, 이는 EPDCCH QCL 타입 A (즉, 서빙 셀 CRS와 EPDCCH DM-RS간의 QCL) 및 EPDCCH QCL 타입 B (즉, 특정 CSI-RS와 EPDCCH DM-RS간의 QCL)의 두 가지 일 수 있다. 따라서 EPDCCH QCL 타입 A로 설정된 경우라면 이것이 또 다른 QCL 타입으로서 UE는 이를 위한 다른 광범위 특성을 추정하여야 하므로 M=4인 것이 바람직하다. 이는, EPDCCH QCL 타입 A 또는 EPDCCH QCL 타입 B가 각 EPDCCH 세트 별로 독립적으로 설정될 수 있는 경우라도, 추가적으로 또 다른 EPDCCH세트에서는 상기 CSI-RS1, CSI-RS2, CSI-RS3이외의 또 다른 CSI-RS와의 QCL가정은 더 이상 불가한 것으로 제한하는 것으로 볼 수 있다.
보다 UE의 처리 복잡도를 줄이기 위하여, M=3과 같이 보다 낮은 값으로 제한할 수도 있다. 이러한 M값은 UE 성능(capability)으로서 정의될 수 있다. 즉, 각 UE별로 자신의 최대 가능한 M값이 자신의 성능 관련된 파라미터들에 포함되어 제조/출시될 수 있다. 다시 말해, 어떠한 UE는 M=3을 최대로 가능한 성능을 갖고, 또 다른 UE는 M=4를 최대로 가능한 성능을 가짐을 eNB가 알 수 있도록 하여, 해당 UE의 M값을 고려하여 eNB는 상기 QCL 타입들을 적절히 상위 계층을 통하여 설정할 수 있을 것이다.
상기 성능 혹은 M값을 표현하는 방식은 다양할 수 있다. 예를 들어, 상기 2N개의 스테이트들 전체에 걸쳐, L개의 서로 다른 NZP CSI-RS 자원들만 설정 가능하도록 할 수도 있다. 이 경우 L ＜= M이 될 것이다. 예를 들어, 만일 L=2이라면, 상기 2N개의 스테이트들을 통해서 설정할 수 있는 서로 다른 NZP CSI-RS 자원 개수는 최대 2개가 되며, CSI-RSI, CSI-RS2가 각각 특정 스테이트에서 지시되지만, 다른 NZP CSI-RS 자원은 지시될 수 없도록 할 수도 있다
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 14를 참조하면, 통신 장치(1400)는 프로세서(1410), 메모리(1420), RF 모듈(1430), 디스플레이 모듈(1440) 및 사용자 인터페이스 모듈(1450)을 포함한다.
통신 장치(1400)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치(1400)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(1400)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(1410)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서(1410)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 13에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리(1420)는 프로세서(1410)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(1430)은 프로세서(1410)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(1430)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(1440)은 프로세서(1410)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(1440)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(1450)은 프로세서(1410)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 하향링크 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 복수의 셀들로부터 SPS (Semi Persistent Scheduling) 방식에 의하여 하향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    제 1 서브프레임에서 상기 SPS 방식의 활성화를 지시하는 제 1 타입 스케줄링 정보 또는 제 2 타입 스케줄링 정보를 상기 복수의 셀들 중 서빙 셀로부터 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 타입 스케줄링 정보 또는 상기 제 2 타입 스케줄링 정보에 포함된 자원 할당 정보에 따라, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 1 서브프레임 이후에 상위 계층을 통하여 설정된 제 2 서브프레임에서 상기 하향링크 신호를 상기 복수의 셀들 중 하나의 셀로부터 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 타입 스케줄링 정보는 상기 서빙 셀과 상기 하나의 셀과의 QCL (Quasi Co-Location) 정보를 포함하며,
    상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임에서 적용되는 QCL 정보는 스케줄링 정보의 타입에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 타입 스케줄링 정보를 수신한 경우, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임에서 수신되는 하향링크 신호는 상기 제 1 타입 스케줄링 정보에 포함된 QCL 정보에 기반하여 처리되는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 수신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 타입 스케줄링 정보를 수신한 경우, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임에서 수신되는 하향링크 신호는 상기 상위 계층에 의하여 정의된 디폴트 QCL 정보에 기반하여 처리되는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 수신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 타입 스케줄링 정보는,
    상기 서빙 셀과 상기 하나의 셀과의 QCL 정보를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 수신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 QCL 정보는,
    상기 하향링크 신호를 복조하기 위한 참조 신호와 광범위 특성(Large scale property)이 동일하다고 가정할 수 있는 소정의 참조 신호를 지시하는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 수신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 소정의 참조 신호는,
    채널 상태 정보 참조 신호(Channel Status Information-Reference Signal; CSI-RS)인 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 수신 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 광범위 특성은,
    도플러 확산 (Doppler spread), 도플러 시프트 (Doppler shift), 평균 지연 (average delay) 및 지연 확산 (delay spread) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 수신 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 네트워크가 복수의 셀들을 통하여 SPS (Semi Persistent Scheduling) 방식에 의하여 하향링크 신호를 단말로 송신하는 방법에 있어서,
    제 1 서브프레임에서 상기 SPS 방식의 활성화를 지시하는 제 1 타입 스케줄링 정보 또는 제 2 타입 스케줄링 정보를 상기 복수의 셀들 중 서빙 셀을 통하여 송신하는 단계; 및
    상기 제 1 타입 스케줄링 정보 또는 상기 제 2 타입 스케줄링 정보에 포함된 자원 할당 정보에 따라, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 1 서브프레임 이후에 상위 계층을 통하여 설정된 제 2 서브프레임에서 상기 하향링크 신호를 상기 복수의 셀들 중 하나의 셀을 통하여 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 타입 스케줄링 정보는 상기 서빙 셀과 상기 하나의 셀과의 QCL (Quasi Co-Location) 정보를 포함하며,
    상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임에서 적용되는 QCL 정보는 스케줄링 정보의 타입에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 송신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 타입 스케줄링 정보를 송신한 경우, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임에서 송신되는 하향링크 신호는 상기 제 1 타입 스케줄링 정보에 포함된 QCL 정보에 기반하여 처리되는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 송신 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 타입 스케줄링 정보를 송신한 경우, 상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임에서 송신되는 하향링크 신호는 상기 상위 계층에 의하여 정의된 디폴트 QCL 정보에 기반하여 처리되는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 송신 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 타입 스케줄링 정보는,
    상기 서빙 셀과 상기 하나의 셀과의 QCL 정보를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 송신 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 QCL 정보는,
    상기 하향링크 신호를 복조하기 위한 참조 신호와 광범위 특성(Large scale property)이 동일하다고 가정할 수 있는 소정의 참조 신호를 지시하는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 송신 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 소정의 참조 신호는,
    채널 상태 정보 참조 신호(Channel Status Information-Reference Signal; CSI-RS)인 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 송신 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 광범위 특성은,
    도플러 확산 (Doppler spread), 도플러 시프트 (Doppler shift), 평균 지연 (average delay) 및 지연 확산 (delay spread) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    하향링크 신호 송신 방법.
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