KR20180023136A - 차세대 무선 액세스망을 위한 하향 링크 제어 정보 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 NR을 위한 하향 링크 제어 채널 구성 방법에 대해 제안한다. 특히 상기에서 서술한 바와 단말의 usage scenario 혹은 deployment scenario에 따른 서로 다른 requirements를 만족시키기 위해 같이 하나의 NR 주파수 대역을 통해 서로 다른 numerology(e.g. subcarrier spacing, subframe, TTI etc.) 기반의 송수신 동작을 지원하기 하향 링크 제어 채널 구성 방법에 대해 제안한다.

Description

차세대 무선 액세스망을 위한 하향 링크 제어 정보 송수신 방법 및 장치{Apparatus and method of transmission and reception of DL control information for NR(New Radio)}

본 실시예들은 3GPP에서 논의가 시작된 차세대/5G 무선 액세스망(이하, "NR[New Radio]"라고도 함)을 위한 하향 링크 제어 채널을 구성하는 방법에 관한 것이다.

일 실시예는, 차세대 무선 액세스망을 위한 하향 링크 제어 정보 송수신 방법에 있어서, 하나의 NR 주파수 대역을 통해 복수의 numerology를 정의하는 단계와, 복수의 numerology 별로 xPCFICH를 정의하는 단계와, 복수의 numerology 별로 정의된 xPCFICH를 통해 numerology 기반의 xPDCCH를 송수신하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

도 1은 본 실시예들에 따른 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 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, 펨토셀, 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, 수신 포인트를 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-advanced와 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 요소 반송파(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 두 개의 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 포인트로의 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 RRC 시그널링을 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.

NR (New Radio)

3GPP는 최근 차세대/5G 무선 액세스 기술에 대한 연구를 위한 study item인 "Study on New Radio Access Technology"를 승인하고, 이를 기반으로 RAN WG1에서는 각각 NR(New Radio)를 위한 frame structure, channel coding & modulation, waveform & multiple access scheme 등에 대한 논의가 시작되었다.

NR은 LTE 대비 향상된 데이터 전송율 뿐 아니라, 세분화되고 구체화된 usage scenario 별로 요구되는 다양한 requirements를 만족시킬 수 있도록 그 설계가 이루어지도록 요구되고 있다. 특히 NR의 대표적 usage scenario로서 eMBB(enhancement Mobile BroadBand), mMTC(massive MTC) 및 URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communications)가 제기되었으며, 각각의 usage scenario 별 requirements를 만족하기 위한 방법으로서 LTE 대비 flexible한 frame structure 설계가 요구되고 있다.

특히 각각의 usage scenario 별로 서로 다른 자원 할당 구조에 대한 필요성이 제기되고 있으며, 이를 지원하기 위한 방법으로 하나의 NR 주파수 대역을 통해 서로 다른 numerology 간의 multiplexing에 대한 필요성이 공감을 얻고 있다. 즉, 하나의 NR 주파수 대역을 통해 usage scenario 혹은 deployment scenario 별로 상이한 subcarrier spacing 및 상이한 TTI(Transmission Time Interval) 구조를 기반으로 하는 서로 다른 자원 할당 유닛(unit) 하에 동작하는 NR 단말들을 효율적으로 지원하기 위한 frame structure 및 그에 따른 physical signal/channel 들에 대한 효율적인 설계가 필요하다.

본 발명에서는 NR을 위한 하향 링크 제어 채널 구성 방법에 대해 제안한다. 특히 상기에서 서술한 바와 단말의 usage scenario 혹은 deployment scenario에 따른 서로 다른 requirements를 만족시키기 위해 같이 하나의 NR 주파수 대역을 통해 서로 다른 numerology(e.g. subcarrier spacing, subframe, TTI etc.) 기반의 송수신 동작을 지원하기 하향 링크 제어 채널 구성 방법에 대해 제안한다.

상기에서 서술한 바와 같이 3GPP에서 논의 중인 NR의 대표적 usage scenario로서 eMBB, mMTC, URLLC가 고려되고 있다. 각각의 usage scenario는 data rates, latency, coverage 등에 대한 requirements가 서로 상이하기 때문에 임의의 NR 시스템을 구성하는 주파수 대역을 통해 각각의 usage scenario 별 requirements를 효율적으로 만족시키기 위한 방법으로서 서로 다른 numerology(e.g. subcarrier spacing, subframe, TTI, etc.) 기반의 무선 자원 유닛(unit)을 효율적으로 multiplexing하는 방안에 대한 필요성이 제기되고 있다.

예를 들어, 기존의 LTE와 동일하게 15kHz의 subcarrier spacing 기반의 1 ms subframe(혹은 TTI) 구조와 30kHz의 subcarrier spacing 기반의 0.5 ms subframe(혹은 TTI) 구조 및 60kHz 기반의 0.25 ms subframe(혹은 TTI) 구조를 하나의 NR 주파수 대역을 통해 지원해야 할 필요성이 제기되고 있다.

본 발명에서는 이처럼 서로 다른 subcarrier spacing 및 그에 따른 subframe (혹은 TTI) length를 갖는 복수의 numerologies를 하나의 NR 주파수 대역을 통해 효율적으로 지원하기 위한 방법에 대해 제안한다.

본 발명의 설명을 위해 각각의 subcarrier spacing 및 subframe(혹은 TTI) length의 집합으로 이루어진 numerology type을 각각 N₁, N₂, N₃, …로 구분하도록 하겠다.

예를 들어, N₁은 15kHz subcarrier spacing 기반의 1ms subframe(혹은 TTI) length의 구조를 갖는 하나의 numerology type이며, N₂는 30kHz의 subcarrier spacing 기반의 0.5 ms subframe(혹은 TTI) 구조를 갖는 또 다른 numerology type, N₃는 60kHz 기반의 0.25 ms subframe(혹은 TTI) 구조를 갖는 세 번째 numerology type으로 정의될 수 있다.

단, NR을 위해 정의되는 numerology type의 개수와 각각의 numerology type을 구성하는 subcarrier spacing 및 subframe(혹은 TTI) length의 구체적인 값에 관계없이 본 발명의 개념이 적용될 수 있음을 밝힌다.

기존 LTE/LTE-A 시스템에서의 하향 링크 제어 채널 구성 방법에 따르면, 단말의 UL 데이터 전송에 대한 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백을 위한 PHICH, 단말을 위한 상/하향 링크 데이터 스케줄링 제어 정보, power control 제어 정보 등의 전송을 위한 PDCCH 및 임의의 하향 링크 서브프레임에서 하향 링크 제어 영역을 구성하는 number of OFDM symbols를 알려주기 위한 PCFICH 등으로 구성되었다.

본 발명에서는 상기의 LTE/LTE-A의 PCFICH에 대응하는 NR을 위한 New PCFICH(본 발명에서는 설명의 편의를 위해 xPCFICH라 지칭하도록 하겠다. 하지만, 그 명칭에 본 발명이 제한되는 것은 아니다)를 구성하는 방법에 대해 제안하도록 한다.

Numerology specific xPCFICH

하나의 NR 주파수 대역(하나의 NR carrier)를 통해 복수의 numerology가 지원될 경우, 해당 NR carrier를 통해 복수의 subcarrier spacing 및 각각의 subcarrier spacing에 따른 복수의 symbol duration 및 그에 따른 subframe duration이 정의될 수 있다. 이 경우, 각각의 numerology 별로 상기의 LTE/LTE-A의 PDCCH에 대응하는 xPDCCH(본 발명에서는 설명의 편의를 위해 xPDCCH라 지칭하나, 그 명칭에 본 발명이 제한되는 것은 아니다)가 별도로 정의될 수 있다.

해당 xPDCCH를 통해 해당 numerology 기반의 NR 단말을 위한 데이터 채널에 대한 스케줄링 제어 정보, power control 제어 정보 등의 DCI(Donwlink Control Information)이 송수신될 수 있다. 이 경우, 해당 numerology 별 xPDCCH 송수신을 위한 하향 링크 제어 채널 영역 설정을 위한 numerology specific한 xPCFICH가 정의될 수 있다.

즉, 하나의 NR carrier를 통해서 복수의 numerology가 정의될 경우, 각각의 numerology 별로 별도의 xPCFICH가 전송되도록 정의할 수 있다.

해당 numerology specific한 xPCFICH를 통해 해당 numerology 기반의 xPDCCH 송수신, 혹은 그 외의 하향 링크 제어 채널 송수신을 위한 하향 링크 제어 채널 영역 설정 정보가 전송된다. 해당 xPCFICH를 통해 전송되는 하향 링크 제어 채널 영역 설정 정보는 해당 numerology 기반의 subframe에서의 하향 링크 제어 채널 전송을 위한 시간 자원 할당 정보를 포함할 수 있으며, 해당 시간 자원 할당 정보는 OFDM 심볼 할당 정보일 수 있다.

추가적으로 해당 xPCFICH를 통해 전송되는 하향 링크 제어 채널 영역 설정 정보는 해당 numerology 기반의 subframe에서의 하향 링크 제어 채널 전송을 위한 주파수 자원 할당 정보를 포함할 수 있으며, 해당 주파수 자원 할당 정보는 해당 numerology 기반의 RB(Resource Block) 할당 정보일 수 있다.

추가적으로 해당 xPCFICH를 통해 전송되는 하향 링크 제어 채널 전송을 위한 상기의 시간 자원 할당 정보는 서브프레임 할당 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 할당된 서브프레임에서 해당 xPCFICH를 통해 설정된 OFDM 심볼 할당 정보 혹은 주파수 자원 할당 정보(즉, RB 할당 정보)가 동일하게 적용되어, 해당 자원을 통해 하향 링크 제어 채널을 송수신하도록 정의할 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 발명에 따라 하나의 NR 주파수 대역에 정의되는 복수의 numerology 별로 xPDCCH를 정의하고 numerology 기반의 xPDCCH 송수신을 수행함에 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 따라 하나의 NR 주파수 대역에 정의되는 복수의 numerology 별로 xPDCCH를 정의하고 numerology 기반의 xPDCCH 송수신을 수행함에 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 (1)

1. 차세대 무선 액세스망을 위한 하향 링크 제어 정보 송수신 방법에 있어서,
   하나의 NR 주파수 대역을 통해 복수의 numerology를 정의하는 단계;
   상기 복수의 numerology 별로 xPCFICH를 정의하는 단계; 및
   상기 복수의 numerology 별로 정의된 상기 xPCFICH를 통해 numerology 기반의 xPDCCH를 송수신하는 단계를 포함하는 방법.

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