KR20170031589A

KR20170031589A - Mtc 단말을 위한 harq ack/nack 피드백 타이밍 설정 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20170031589A
Application number: KR1020150136260A
Authority: KR
Inventors: 박규진; 최우진
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2015-09-10
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2017-03-21

Abstract

본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 MTC(Machine Type Communication) operation을 수행하는 low complexity UEs 혹은 Coverage Enhancement 동작을 지원하는 단말의 상향 링크 데이터 채널(PUSCH, Physical Uplink Shared CHannel) 전송에 대한 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백 방법에 대해 제안하도록 한다. 특히, 본 발명은 기지국이 하향링크 제어채널을 전송하는 방법에 있어서, MTC 단말을 위한 검색 공간을 상기 MTC 단말로 하향링크 제어채널을 전송하는 단계; 상기 MTC 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 상향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 설정된 타이밍에 전송하는 단계를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

MTC 단말을 위한 HARQ ACK/NACK 피드백 타이밍 설정 방법 및 그 장치{Apparatus and method of HARQ ACK/NACK feedback timing configuration for MTC UEs}

본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 MTC(Machine Type Communication) operation을 수행하는 low complexity UEs 혹은 Coverage Enhancement 동작을 지원하는 단말의 상향 링크 데이터 채널(PUSCH, Physical Uplink Shared CHannel) 전송에 대한 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백 방법에 대해 제안하도록 한다.

본 발명은 기지국이 하향링크 제어채널을 전송하는 방법에 있어서, MTC 단말을 위한 검색 공간을 상기 MTC 단말로 하향링크 제어채널을 전송하는 단계; 상기 MTC 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 상향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 설정된 타이밍에 전송하는 단계를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.

도 1은 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다.　　 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.

다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다.

본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토 셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii) 에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.

따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.

본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.

무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

또한, LTE, LTE-A와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.

한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.

본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.

다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트으로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 ‘PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다’는 형태로 표기하기도 한다.

또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.

또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 EPDCCH를 적용할 수 있다.

한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC시그널링을 포함한다.

eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.

기존의 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 단말의 PUSCH 전송에 대한 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백을 위해 하향 링크 서브프레임의 제어 영역을 통해 PHICH이 정의되었다. 이에 따라 임의의 LTE/LTE-A 단말은 FDD의 경우, 임의의 하향 링크 서브프레임, i 에서 해당 단말을 위해 할당된 PHICH를 통해 상향 링크 서브프레임, i-4에서 전송된 PUSCH에 대한 HARQ ACK/NACK을 수신하고, TDD의 경우, 상향 링크 서브프레임, i-k에서 전송된 PUSCH에 대한 HARQ ACK/NACK을 수신하도록 정의되었다. 여기서 k의 값은 UL/DL configuration에 따라 아래의 표 1과 같이 정의되었다.

[Low complexity UE category/type for MTC operation ]

LTE 네트워크가 확산될 수록, 이동통신 사업자는 네트워크의 유지보수 비용 등을 줄이기 위해 RAT(Radio Access Terminals)의 수를 최소화하기를 원하고 있다. 하지만, 종래의 GSM/GPRS 네트워크 기반의 MTC 제품들이 증가하고 있고, 낮은 데이터 전송률을 사용하는 MTC를 저비용으로 제공할 수 있다. 따라서 이동통신 사업자 입장에서 일반 데이터 전송을 위해서는 LTE 네트워크를 사용하고 MTC를 위해서는 GSM/GPRS 네트워크를 사용하므로, 두 개의 RAT을 각각 운영해야 하는 문제가 발생하며, 이는 주파수 대역의 비효율적 활용으로 이동통신 사업자의 수익에 부담이 된다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해서, GSM/EGPRS 네트워크를 사용하는 값싼 MTC 단말을 LTE 네트워크를 사용하는 MTC 단말로 대체 해야 하며, 이를 위해서 LTE MTC 단말의 가격을 낮추기 위한 다양한 요구사항들을 반영한 low complexity UE category/type의 정의에 대한 필요성 및 이를 지원하기 위한 표준 기술에 대한 필요성이 제기되고 있다.

또한 Smart metering과 같은 MTC 서비스를 지원하는 MTC 단말 중 20%정도는 지하실과 같은 'Deep indoor' 환경에 설치되므로, 성공적인 MTC 데이터 전송을 위해서, LTE MTC 단말의 커버리지는 종래 일반 LTE 단말의 커버리지와 비교하여 15dB 정도 향상되어야 한다. 또한 상기 MTC operation을 위한 low complexity UE category/type의 도입으로 인한 성능 감소를 추가적으로 고려한다면 LTE MTC 단말의 커버리지는 15dB 이상 향상되어야 한다.

이와 같이 LTE MTC 단말 가격을 낮추면서 커버리지를 향상시키기 위해서 PSD boosting 또는 Low coding rate 및 Time domain repetition 등과 같은 Robust한 전송을 위한 다양한 방법이 각각의 물리채널 별로 고려되고 있다.

구체적으로 MTC operation을 위한 low complexity UE category/type의 요구사항은 다음과 같다.

■ Reduced UE bandwidth of 1.4 MHz in downlink and uplink.

◆ Bandwidth reduced UEs should be able to operate within any system bandwidth.

◆ Frequency multiplexing of bandwidth reduced UEs and non-MTC UEs should be supported.

◆ The UE only needs to support 1.4 MHz RF bandwidth in downlink and uplink.

■ Reduced maximum transmit power.

■ Reduced support for downlink transmission modes.

■ further UE processing relaxations

◆ Reduced maximum transport block size for unicast and/or broadcast signalling.

◆ Reduced support for simultaneous reception of multiple transmissions.

◆ Relaxed transmit and/or receive EVM requirement including restricted modulation scheme. Reduced physical control channel processing (e.g. reduced number of blind decoding attempts).

◆ Reduced physical data channel processing (e.g. relaxed downlink HARQ time line or reduced number of HARQ processes).

◆ Reduced support for CQI/CSI reporting modes.

● Target a relative LTE coverage improvement - corresponding to 15 dB for FDD - for the UE category/type defined above and other UEs operating delay tolerant MTC applications with respect to their respective nominal coverage.

● Provide power consumption reduction for the UE category/type defined above, both in normal coverage and enhanced coverage, to target ultra-long battery life:

본 발명에서는 설명의 편의를 위해 기존의 LTE 단말을 normal LTE 단말이라 지칭하도록 하며, MTC operation을 위한 상기의 조건을 만족하는 새로운 low complexity UE category/type을 간단하게 MTC 단말이라 지칭하도록 하겠다. 또한 coverage enhancement 기능 혹은 모드를 지원하는 normal LTE 단말이나 MTC 단말을 역시 설명의 편의를 위해 MTC 단말 혹은 CE(Coverage Enhancement)를 지원하는 MTC 단말이라 지칭하도록 한다.

추가적으로 MTC 단말을 위한 하향 링크 제어 정보를 전송하기 위한 하향 링크 제어 채널을 M-PDCCH라 지칭하도록 하며, 해당 M-PDCCH는 기존의 E-PDCCH와 유사한 형태를 띄지만, CE를 위한 반복 전송을 위해 복수의 하향 링크 서브프레임을 통해 임의의 M-PDCCH candidate이 구성될 수 있으며, 하나의 서브프레임을 통해 M-PDCCH candidate를 위해 구성되는 CCE(Control Channel Element)의 집합 레벨(Aggregation Level) 역시 기존의 E-PDCCH를 통해 정의된 집합 레벨과 상이할 수 있다.

[ Narrowband definition ]

MTC 단말의 경우, 시스템 대역폭에 관계없이 임의의 서브프레임을 통해 1.4MHz(즉, 6 PRBs)에 대해서만 송수신이 가능하다. 이로 인해 임의의 상/하향 링크 서브프레임에서 임의의 MTC 단말의 송수신 대역을 정의하고, 이를 할당하기 위한 단위로서 연속적인 6 PRBs로 구성된 narrowband가 정의되며, 각각의 시스템 대역폭에 따라

개의 하향 링크 narrowbands 및

개의 상향 링크 narrowbands가 구성되도록 한다. 단, 임의의 시스템 대역폭에서 상기의 narrowband 구성 시, 해당 시스템 대역폭을 구성하는 전체 PRB의 수를 6으로 나눈 나머지에 해당하는 remaining RB(s)에 대해, 해당 remaining RB(s)를 시스템 대역의 양쪽 band edge, 혹은 시스템 대역의 센터, 혹은 양 edge와 시스템 대역의 센터에 각각 위치시키고, 이를 제외한 PRBs를 이용해 increasing PRB number로 6개 연속적인 PRBs를 묶어서 상기의 narrowband를 구성하도록 할 수 있다.

[Physical Downlink Control Channel ]

기존의 3GPP LTE/LTE-A rel-12 이하의 시스템에서 DCI(Downlink Control Information) 송수신 하기 위한 하향 링크 제어 채널로서 PDCCH 및 EPDCCH가 정의되었다. 특히 rel-10 이하의 시스템에서 단말은 모든 하향 링크 서브프레임의 첫 1~3 OFDM 심볼(시스템 대역폭이 1.4MHz인 경우 2~4 OFDM 심볼)을 통해 전송되는 PDCCH를 통해 하향 링크 제어 채널을 수신했다.

추가적으로 3GPP LTE/LTE-A rel-11에서 새로운 하향 링크 제어 채널인 EPDCCH가 정의되어 임의의 단말은 기지국의 설정에 따라 PDCCH를 통해 하향 링크 제어 정보를 수신하거나, 혹은 EPDCCHㄹ르 통해 하향 링크 제어 정보를 수신하는 것이 가능해졌다.

기본적을 LTE/LTE-A 시스템에서 하향 링크 제어 정보 수신은 단말의 복수의 PDCCH candidates 혹은 EPDCCH candidates에 대한 모니터링을 통한 blind detection 방식으로 이루어졌다. 이를 위해 임의의 LTE/LTE-A 단말은 PDCCH 영역을 통해 복수의 PDCCH candidates로 구성된 CSS(Common Search Space) 및 USS(UE-specific Search Space)를 모니터링하거나, 혹은 EPDCCH 영역을 통해 복수의 EPDCCH candidates로 구성된 USS를 모니터링 하도록 정의되었다. 이 때 각각의 PDCCH candidate 혹은 EPDCCH candidate은 각각 PDCCH 및 EPDCCH의 기본 전송 단위가 되는 CCE(Control Channel Element) 혹은 ECCE(Enhanced Control Channel Element)의 집합으로 구성이 될 수 있었으며, 임의의 단말은 하향 링크 제어 정보 송수신에 대한 link adaptation을 적용하기 위해 각각 서로 다른 복수의 집합 레벨(Aggregation Level)을 갖는 PDCCH candidates 혹은 EPDCCH candidates에 모니터링을 수행할 수 있도록 해당 검색 공간(CSS 및 USS)이 정의되었다.

하지만 단일한 하향 링크 서브프레임을 통해 전송이 이루어졌던 기존의 PDCCH/EPDCCH와 달리, rel-13에서 새롭게 정의되는 MTC 단말을 위한 하향 링크 제어 채널인 M-PDCCH의 경우, CE를 위해 복수의 하향 링크 서브프레임을 통해 반복 전송(repetition)이 가능하도록 정의되었다. 이에 따라 M-PDCCH의 경우, link adaptation을 위해 기존의 집합 레벨, L(단, L={1,2,4,8} for PDCCH, L={1,2,4,8,16,32}), 외에 추가적으로 반복 전송 횟수, R의 domain이 추가되었다. 즉, 임의의 M-PDCCH candidate은 각각 단일한 하향 링크 서브프레임에서 해당 M-PDCCH 전송을 위해 사용되는 CCE(혹은 M-CCE)의 개수로 정의된 집합 레벨, L과 반복 전송이 이루어지는 하향 링크 서브프레임의 수로 정의된 repetition 횟수, R의 집합, 즉, {L,R}로 정의될 수 있으며, 각각의 MTC 단말은 coverage level에 따라 각각 서로 다른 L과 R을 갖는 복수의 M-PDCCH candidates에 대한 모니터링을 수행하도록 정의될 수 있다.

[PHICH ]

기존의 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 단말의 PUSCH 전송에 대한 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백을 위해 하향 링크 서브프레임의 제어 영역을 통해 PHICH이 정의되었다. 임의의 PHICH 자원은 해당 PHICH 송수신을 위한 RE assignment와 연관된 PHICH Group과 코드 domain에서 복수의 PHICH 자원을 구분 짓기 위한 PHICH Sequence로 결정될 수 있으며, 임의의 PUSCH 전송에 대응하는 PHICH Group number와 PHICH sequence index는 해당 PUSCH의 전송이 이루어진 lowest PRB index와 DM RS의 cyclic shift값의 함수로서 결정되었다.

MTC 단말의 경우 송수신 대역이 1.4MHz, 즉 6 PRBs로 제한되기 때문에 시스템 대역폭이 1.4MHz보다 큰 경우, 전체 시스템 bandwidth에 분산되어 전송되는 PHICH에 대한 수신이 불가능하다. 그러므로 임의의 MTC 단말의 PUSCH 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백은 M-PDCCH를 통해 수신하도록 할 수 있다. 단, MTC 단말의 경우 M-PDCCH의 USS(UE-specific Search Space) 및 M-PDCCH CSS(Common Search Space)가 별도로 하향 링크 서브프레임의 subset을 통해 설정되기 때문에 해당 M-PDCCH를 통한 HARQ ACK/NACK 피드백 송수신 timing 및 M-PDCCH 전송 자원에 대해 정의할 필요가 있다.

본 발명에서는 MTC 단말의 PUSCH 전송에 대한 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백 방법에 대해 제안한다. 특히 PUSCH에 대한 반복 전송과 M-PDCCH 검색 공간 설정 방법 등을 고려한 HACK ACK/NACK 피드백 timing 설정 방법에 대해 제안하도록 한다.

임의의 셀/기지국과의 RRC connection이 이루어진 기존의 LTE/LTE-A 단말의 경우, 해당 단말을 위한 DCI(Downlink Control Information)을 포함하는 임의의 PDCCH 혹은 EPDCCH의 전송 단위는 1ms의 단일한 하향 링크 서브프레임이었으며, 해당 PDCCH 혹은 EPDCCH의 수신을 위해 해당 셀 내의 RRC connected 단말들은 각각의 하향 링크 서브프레임을 통해 구성된 PDCCH 혹은 EPDCCH의 USS 및 PDCCH의 CSS에 대한 모니터링을 수행하였다. 하지만, MTC 단말의 경우, coverage enhancement를 위해 해당 단말이 속한 coverage level에 따라 하나의 DCI를 포함하는 M-PDCCH가 복수의 하향 링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송될 수 있다. 그로 인해 각각의 MTC 단말의 경우, 해당 단말이 속한 coverage level에 따라 해당 단말이 모니터링해야 하는 M-PDCCH candidate이 복수의 하향 링크 서브프레임에 걸쳐 설정될 수 있다.

또한 이에 따라 임의의 MTC 단말을 위한 M-PDCCH USS 및 셀 내의 그룹 단말을 위한 M-PDCCH CSS는 복수의 서브프레임에 걸쳐 구성될 수 있으며, 각각 M-PDCCH USS 및 M-PDCCH CSS가 시작되는 하향 링크 서브프레임은 전체 서브프레임의 subset으로 한정되어 임의의 MTC 단말이 모니터링 해야 하는 M-PDCCH USS 혹은 M-PDCCH CSS가 시간 축에서 간헐적으로 정의될 수 있다.

본 발명에서는 이처럼 M-PDCCH USS 혹은 M-PDCCH CSS가 간헐적으로 설정되는 MTC 단말의 PUSCH 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 정보를 포함하는 M-PDCCH 송수신 방법에 대해 제안하도록 한다. 특히 기지국에서 MTC 단말의 PUSCH 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 정보를 포함하는 M-PDCCH를 전송하는 timing을 정의하는 방법에 대해 제안하도록 한다.

Point 1. HARQ ACK / NACK feedback timing

방안 1. M- PDCCH USS를 통해 HACK ACK / NACK 피드백 정보를 포함하는 M- PDCCH를 송수신하는 방법

임의의 MTC 단말의 PUSCH 전송에 대한 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백은 해당 단말이 모니터링 하도록 설정된 M-PDCCH USS를 통해서 전송하도록 정의할 수 있다.

구체적으로 기지국에서 셀 내의 MTC 단말로부터 PUSCH 수신이 완료된 상향 링크 서브프레임의 인덱스를 m이라고 할 경우, (단, 해당 MTC 단말의 PUSCH가 CE를 위해 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송될 경우, 상기 m은 해당 PUSCH 반복 전송이 완료되는 상향 링크 서브프레임, 즉 마지막 PUSCH 반복 전송이 이루어진 상향 링크 서브프레임의 인덱스를 의미함) 해당 기지국은 해당 MTC 단말을 위해 정의된 M-PDCCH USS 중, 서브프레임 #(m+k) 이후의 하향 링크 서브프레임들을 통해 구성된 최초의 M-PDCCH USS를 통해 해당 PUSCH에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 정보를 포함하는 M-PDCCH을 전송하도록 정의할 수 있다

즉, MTC 단말은 하향 링크 서브프레임 #n부터 연속적인 하나 이상의 valid 하향 링크 서브프레임 통해 구성된 해당 단말의 M-PDCCH USS를 통해 기지국으로부터 HARQ ACK/NACK 피드백을 포함하는 M-PDCCH를 수신할 경우, 이는 서브프레임 #(n-k) 이전의 상향 링크 서브프레임을 통해 해당 단말로부터 전송이 완료된 최후의 PUSCH(단, 해당 MTC 단말의 PUSCH가 CE를 위해 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송되었을 경우, 서브프레임 #(n-k) 이전의 상향 링크 서브프레임을 통해 마지막 반복 전송이 이루어진 최후의 PUSCH)에 대한(결부된) 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백으로 해석하도록 정의할 수 있다.

방안 2. M- PDCCH CSS를 통해 HACK ACK / NACK 피드백 정보를 포함하는 M- PDCCH를 송수신하는 방법

임의의 MTC 단말의 PUSCH 전송에 대한 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백은 해당 단말이 모니터링 하도록 설정된 M-PDCCH CSS를 통해서 전송하도록 정의할 수 있다.

구체적으로 기지국에서 셀 내의 MTC 단말로부터 PUSCH 수신이 완료된 상향 링크 서브프레임의 인덱스를 m이라고 할 경우, (단, 해당 MTC 단말의 PUSCH가 CE를 위해 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송될 경우, 상기 m은 해당 PUSCH 반복 전송이 완료되는 상향 링크 서브프레임, 즉 마지막 PUSCH 반복 전송이 이루어진 상향 링크 서브프레임의 인덱스를 의미함) 해당 기지국은 해당 MTC 단말을 위해 정의된(즉, 해당 단말이 모니터링하도록 설정된) M-PDCCH CSS 중, 서브프레임 #(m+k) 이후의 하향 링크 서브프레임들을 통해 구성된 최초의 M-PDCCH CSS를 통해 해당 PUSCH에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 정보를 포함하는 M-PDCCH을 전송하도록 정의할 수 있다

즉, MTC 단말은 하향 링크 서브프레임 #n부터 연속적인 하나 이상의 valid 하향 링크 서브프레임 통해 구성된 해당 단말의 M-PDCCH CSS를 통해 기지국으로부터 HARQ ACK/NACK 피드백을 포함하는 M-PDCCH를 수신할 경우, 이는 서브프레임 #(n-k) 이전의 상향 링크 서브프레임을 통해 해당 단말로부터 전송이 완료된 최후의 PUSCH(단, 해당 MTC 단말의 PUSCH가 CE를 위해 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송되었을 경우, 서브프레임 #(n-k) 이전의 상향 링크 서브프레임을 통해 마지막 반복 전송이 이루어진 최후의 PUSCH)에 대한(결부된) 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백으로 해석하도록 정의할 수 있다.

단, 상기의 MTC 단말을 위한 M-PDCCH CSS의 경우, 셀 내의 모든 MTC 단말들을 위해 common하게 설정되지 않고, MTC 단말 그룹 별로 별도의 M-PDCCH CSS가 정의될 수 있다.

이에 대한 한 예로서 해당 M-PDCCH CSS를 통해 수신하고자 하는 DCI 정보 타입에 따라 별도의 M-PDCCH CSS가 정의될 수 있다. 즉, paging message에 대한 스케줄링 정보를 포함하는 M-PDCCH 모니터링을 위한 M-PDCCH CSS와 RAR에 대한 스케줄링 정보를 포함하는 M-PDCCH가 별도로 정의될 수 있다. 또는 추가적으로 M-PDCCH USS의 configuration ambiguity로 따른 fallback mechanism을 위한 용도로서 M-PDCCH CSS가 정의될 수 있다. 혹은 coverage level 별로 별도의 M-PDCCH CSS가 설정될 수 있다.

이처럼 임의의 MTC 단말에서 모니터링해야 하는 M-PDCCH CSS가 복수일 경우, 상기의 HARQ ACK/NACK 피드백 timing 적용을 위한 M-PDCCH CSS는 해당 CSS의 목적 혹은 coverage level에 관계 없이 해당 단말이 모니터링해야 하는 모든 M-PDCCH CSS에 대해 common하게 적용되거나(즉, M-PDCCH USS를 제외한 모든 검색공간에 대해 동일하게 적용), 혹은 특정 용도의 CSS(예를 들어 M-PDCCH의 fallback mechanism을 위한 CSS 혹은 해당 단말이 속한 coverage level의 M-PDCCH CSS)로 그 범위를 한정하여 적용할 수 있다.

방안 3. HARQ ACK / NACK 피드백을 포함하는 M- PDCCH 송수신을 위한 별도의 검색 공간 설정

추가적으로 MTC 단말의 PUSCH에 대한 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백을 포함하는 M-PDCCH를 송수신하기 위한 별도의 M-PDCCH 검색 공간을 정의할 수 있다. 즉, PUSCH에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 모니터링을 위한 M-PDCCH CSS를 정의하고, 이를 기반으로 상기의 방안 1 혹은 방안 2에서 서술한 바와 같이 MTC 단말의 PUSCH 전송과 이에 따른 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백 timing 관계가 정의될 수 있다.

구체적으로 기지국에서 셀 내의 MTC 단말로부터 PUSCH 수신이 완료된 상향 링크 서브프레임의 인덱스를 m이라고 할 경우, (단, 해당 MTC 단말의 PUSCH가 CE를 위해 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송될 경우, 상기 m은 해당 PUSCH 반복 전송이 완료되는 상향 링크 서브프레임, 즉 마지막 PUSCH 반복 전송이 이루어진 상향 링크 서브프레임의 인덱스를 의미함) 해당 기지국은 해당 MTC 단말을 위해 정의된(즉, 해당 단말이 모니터링하도록 설정된) M-PDCCH CSS 중, 서브프레임 #(m+k) 이후의 하향 링크 서브프레임들을 통해 구성된 최초의 HARQ ACK/NACK 피드백을 위해 새롭게 정의된 M-PDCCH CSS를 통해 해당 PUSCH에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 정보를 포함하는 M-PDCCH을 전송하도록 정의할 수 있다

즉, MTC 단말은 하향 링크 서브프레임 #n부터 연속적인 하나 이상의 valid 하향 링크 서브프레임 통해 구성된 HARQ ACK/NACK 피드백을 위한 M-PDCCH CSS를 통해 기지국으로부터 HARQ ACK/NACK 피드백을 포함하는 M-PDCCH를 수신할 경우, 이는 서브프레임 #(n-k) 이전의 상향 링크 서브프레임을 통해 해당 단말로부터 전송이 완료된 최후의 PUSCH(단, 해당 MTC 단말의 PUSCH가 CE를 위해 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송되었을 경우, 서브프레임 #(n-k) 이전의 상향 링크 서브프레임을 통해 마지막 반복 전송이 이루어진 최후의 PUSCH)에 대한(결부된) 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백으로 해석하도록 정의할 수 있다.

단, 상기에서 서술한 바와 같이 HARQ ACK/NACK 피드백을 위한 M-PDCCH CSS를 새롭게 정의할 경우, 해당 HARQ ACK/NACK 피드백을 위한 M-PDCCH CSS 설정 정보는 MTC SIB를 통하여 전송될 수 있으며, 해당 설정 정보는 M-PDCCH CSS 설정을 위한 주파수 자원 할당 정보(e.g. 6개의 연속적인 PRBs로 구성된 narrow band 할당 정보), 서브프레임 할당 정보(e.g. 주기, 오프셋 정보 등), 주파수 hopping 관련 정보 등을 포함할 수 있다. 단, 이 경우 해당 HARQ ACK/NACK 피드백을 위한 M-PDCCH CSS는 coverage level에 관계없이 cell-specific하게 설정되거나, 혹은 coverage level 별로 별도로 설정될 수 있다.

HARQ ACK/NACK 피드백을 위한 M-PDCCH CSS 설정의 또 다른 방법으로서 해당 HARQ ACK/NACK 피드백을 위한 M-PDCCH CSS는 시스템 대역폭 및 SFN, subframe index 및 coverage level의 함수로서 implicit하게 설정 될 수 있다.

혹은 상기의 설정 정보 중 일부는 MTC-SIB를 통해 전송되고, 해당 시그널링된 설정 정보와 시스템 대역폭, SFN, subframe index, coverage level 등의 함수로서 설정될 수 있다.

단, 본 발명에서는 상기의 HARQ ACK/NACK 피드백을 위한 M-PDCCH CSS의 설정 방법과 관계없이, 상기의 PUSCH와 HARQ ACK/NACK M-PDCCH와의 timing 관계가 적용될 수 있다.

방안 4. M- PDCCH 검색 공간의 존재 여부와 관계 없이 임의의 valid 하향 링크 서브프레임을 통해 HARQ ACK / NACK 피드백 정보를 송수신하는 방법.

임의의 MTC 단말의 PUSCH 전송에 대한 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백은 해당 MTC 단말이 모니터링 하도록 정의된 M-PDCCH 검색 공간 설정 여부와 관계없이 valid한 하향 링크 서브프레임을 통해 전송될 수 있다.

구체적으로 기지국에서 셀 내의 MTC 단말로부터 PUSCH 수신이 완료된 상향 링크 서브프레임의 인덱스를 m이라고 할 경우, (단, 해당 MTC 단말의 PUSCH가 CE를 위해 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송될 경우, 상기 m은 해당 PUSCH 반복 전송이 완료되는 상향 링크 서브프레임, 즉 마지막 PUSCH 반복 전송이 이루어진 상향 링크 서브프레임의 인덱스를 의미함) 해당 기지국은 서브프레임 #(m+k) 이후의 첫 번째 valid 하향 링크 서브프레임을 통해 HARQ ACK/NACK 피드백을 위한 M-PDCCH 전송을 시작하도록 정의할 수 있다.

즉, MTC 단말은 임의의 valid 하향 링크 서브프레임 #n, 혹은 해당 HARQ ACK/NACK 피드백 정보를 포함한 M-PDCCH가 반복 전송이 되는 경우, valid 하향 링크 서브프레임 #n부터 연속적인 r개(단, r은 해당 HARQ ACK/NACK 피드백 정보를 포함하는 M-PDCCH의 repetition 횟수)의 valid 하향 링크 서브프레임을 통해 기지국으로부터 HARQ ACK/NACK 피드백을 포함하는 M-PDCCH를 수신할 경우, 이는 서브프레임 #(n-k) 이전의 상향 링크 서브프레임을 통해 해당 단말로부터 전송이 완료된 최후의 PUSCH(단, 해당 MTC 단말의 PUSCH가 CE를 위해 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송되었을 경우, 서브프레임 #(n-k) 이전의 상향 링크 서브프레임을 통해 마지막 반복 전송이 이루어진 최후의 PUSCH)에 대한(결부된) 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백으로 정의할 수 있다.

단, 상기에서 기술한 방안들을 적용함에 있어서 MTC 단말의 coverage level에 따라 서로 다른 방안이 적용될 수 있다. 예를 들어 MTC 단말을 위한 coverage enhancement level이 no/small/medium/large 4단계로 정의될 경우, no 혹은 small coverage enhancement level에 속한 MTC 단말들에 대해서는 방안 4를 적용하고, medium 혹은 large coverage enhancement level에 속한 MTC 단말들에 대해서는 방안 3을 적용하도록 할 수 있다. 혹은 no coverage enhancement level에 속한 MTC 단말들의 경우 방안 3을 적용하고, small/medium/large coverage enhancement level에 속한 MTC 단말들의 경우 방안 1을 적용하도록 할 수 있다. 해당 실시예 외에도 coverage enhancement level 별로 상기의 방안들 중 서로 다른 방안을 적용하는 모든 조합에 대해서 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.

추가적으로 MTC 단말의 경우, overhead reduction을 위해 HARQ-ACK만을 피드백하거나, 혹은 HARQ-NACK만을 피드백하도록 정의할 수 있다. 이처럼 HARQ-ACK only 혹은 HARQ-NACK only 피드백 방안이 적용되는 경우에도 해당 HARQ-ACK 피드백을 위한 M-PDCCH 혹은 HARQ-NACK 피드백을 위한 M-PDCCH와 PUSCH와의 timing 관계에 대해 상기의 방안이 동일하게 적용될 수 있다.

도 1은 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 기지국(1000)은 제어부(1010)과 송신부(1020), 수신부(1030)을 포함한다.

제어부(1010)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 PUSCH에 대한 반복 전송과 M-PDCCH 검색 공간 설정 방법 등을 고려한 HACK ACK/NACK 피드백 timing 설정 방법에 따른 전반적인 기지국의 동작을 제어한다.

송신부(1020)와 수신부(1030)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.

도 2는 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(1100)은 수신부(1110) 및 제어부(1120), 송신부(1130)을 포함한다.

수신부(1110)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.

또한 제어부(1120)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 PUSCH에 대한 반복 전송과 M-PDCCH 검색 공간 설정 방법 등을 고려한 HACK ACK/NACK 피드백 timing 설정 방법에 따른 전반적인 단말의 동작을 제어한다.

송신부(1130)는 기지국에 상향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.

전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

기지국이 하향링크 제어채널을 전송하는 방법에 있어서,
MTC 단말을 위한 검색 공간을 상기 MTC 단말로 하향링크 제어채널을 전송하는 단계;
상기 MTC 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 단계; 및
상기 상향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 정보를 포함하는 하향링크 제어채널을 설정된 타이밍에 전송하는 단계를 포함하는 방법.