KR20190008413A - Nrs를 수신하는 방법 및 nb-iot 기기 - Google Patents

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Abstract

본 명세서의 일 개시는 NB-IoT(Narrow band Internet of Things) 기기가 NRS(Narrowband Reference Signal)를 수신하는 방법을 제시한다. 상기 방법은 상기 NRS를 하나 이상의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼 상에서 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은 TDD(time division duplex) 서브프레임 상에 존재할 수 있다. 상기 TDD 서브프레임이 TDD 스페셜 서브프레임에 해당하는 경우, 상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은, 상기 TDD 스페셜 서브프레임이 다수의 TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스들 중에서 어느 스페셜 서브프레임 설정 인덱스를 사용하는지 여부에 따라 결정될 수 있다.

Description

NRS를 수신하는 방법 및 NB-IOT 기기
본 발명은 이동통신에 관한 것이다.
최근에는 사람과의 상호 작용(human interaction) 없이, 즉 사람의 개입 없이 장치간 또는 장치와 서버간에 일어나는 통신, 즉 MTC(Machine Type Communication)에 대한 연구가 활발히 되고 있다. MTC는 인간이 사용하는 단말이 아닌 기계 장치가 기존 무선 통신 네트워크를 이용하여 통신하는 개념을 일컫는다. 한편, 기존의 LTE 시스템은 고속의 데이터 통신을 지원하는 것을 목적으로 설계되어 왔기에, 고가의 통신 방식으로 여겨져 왔다. 그러나, MTC는 그 특성상 가격이 저가여야만 널리 보급되어 사용될 수 있다. 따라서, 원가 절감을 위하여 MTC를 위한 대역폭을 시스템 대역폭보다 작게 축소시키는 방안이 검토되어 왔다.
또한, 상기 MTC는 최근에는 IoT(Internet of Things)을 위해 주목받고 있다.
IoT 기기의 원가 절감(low-cost)을 위한 한가지 방안으로, IoT 기기가 셀의 시스템 대역폭에 비해 축소된 대역폭 상에서 동작시키는 것을 고려하고 있다.
이와 같이 축소된 대역폭 상에서 동작하는 IoT 통신을 NB(Narrow Band)-IoT 통신이라고 한다.
NB-IoT 기기의 채널 추정과 디코딩 성능을 향상시키기 위해서, NRS(Narrowband reference signal)가 제안되었다.
그러나, 현재까지 NRS을 FDD(frequency division duplex) 기반의 서브프레임에서 전송하는 것에 대해서만 연구되어 있었고, TDD(time division duplex) 기반의 서브프레임 상에서 전송하는 방안에 대해서는 연구되지 않았다.
따라서, 본 명세서의 개시는 전술한 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 NB-IoT(Narrow band Internet of Things) 기기가 NRS(Narrowband Reference Signal)를 수신하는 방법을 제시한다. 상기 방법은 상기 NRS를 하나 이상의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼 상에서 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은 TDD(time division duplex) 서브프레임 상에 존재할 수 있다. 상기 TDD 서브프레임이 TDD 스페셜 서브프레임에 해당하는 경우, 상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은, 상기 TDD 스페셜 서브프레임이 다수의 TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스들 중에서 어느 스페셜 서브프레임 설정 인덱스를 사용하는지 여부에 따라 결정될 수 있다.
상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼을 포함하는 상기 TDD 스페셜 서브프레임은, TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 및 9 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은, 상기 TDD 스페셜 서브프레임 내의 6번째 및 7번째 심볼들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 NRS는, TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 0 또는 5를 사용하는 적어도 하나의 TDD 스페셜 서브프레임 상에서는 수신되지 않을 수 있다.
상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은, 상기 TDD 스페셜 서브프레임 내의 2번째 및 3번째 심볼들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 TDD 스페셜 서브프레임 상의 상기 NRS는, 일반 하향링크 서브프레임을 기준으로 생성될 수 있다.
상기 방법은 TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 10을 사용하는 TDD 스페셜 서브프레임 상에서, 제2 RS(reference signal)을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 RS는, NB-IoT 동작 모드가 인밴드(inband) 동일 PCI(Physical cell ID) 모드(inband-samePCI)인 경우, CRS(Cell-specific Reference Signal)을 포함할 수 있다.
상기 NB-IoT 동작 모드가 인밴드 동일 PCI 모드(inband-samePCI)인 경우, 상기 NRS가 매핑되는 RE의 위치는 상기 CRS가 매핑되는 위치와 다를 수 있다.
상기 제2 RS는, NB-IoT 동작 모드가 NB-IoT 동작 모드가 인밴드(inband) 다른 PCI 모드(inband-DifferentPCI)인 경우, 상기 NRS를 포함할 수 있다.
상기 NB-IoT 동작 모드가 NB-IoT 동작 모드가 인밴드 다른 PCI 모드(inband-DifferentPCI)인 경우, CRS가 매핑되어 할 RE는, 블랭크(blank) RE로 사용될 수 있다.
상기 TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 10을 사용하는 TDD 스페셜 서브프레임은, 유효 서브프레임으로 지정되어 있을 수 있다.
상기 TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 10을 사용하는 TDD 스페셜 서브프레임은 하향링크 데이터가 수신되는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)을 포함할 수 있다.
상기 NRS가 수신되는 TDD 스페셜 서브프레임은, 하향링크 데이터가 수신될 수 있는 유효 서브프레임일 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는, NRS(Narrowband Reference Signal)를 수신하는 NB-IoT(Narrow band Internet of Things) 기기를 제공할 수 있다. 상기 NB-IoT 기기는 송수신부와; 그리고 상기 송수신부를 통하여, 상기 NRS를 하나 이상의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼 상에서 수신하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은 TDD(time division duplex) 서브프레임 상에 존재할 수 있다. 상기 TDD 서브프레임이 TDD 스페셜 서브프레임에 해당하는 경우, 상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은, 상기 TDD 스페셜 서브프레임이 다수의 TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스들 중에서 어느 스페셜 서브프레임 설정 인덱스를 사용하는지 여부에 따라 결정될 수 있다.
본 명세서의 개시에 의하면, 전술한 종래 기술의 문제점이 해결된다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 TDD에 따른 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4a는 IoT(Internet of Things) 통신의 일 예를 나타낸다.
도 4b는 IoT 기기를 위한 셀 커버리지 확장 또는 증대의 예시이다.
도 4c는 하향링크 채널의 묶음을 전송하는 예를 나타낸 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 IoT 기기가 동작하는 부대역의 예를 나타낸 예시도이다.
도 6은 NB-IoT을 위해 사용될 수 있는 시간 자원을 M-프레임 단위로 나타낸 예를 나타낸다.
도 7은 NB IoT를 위해 사용될 수 있는 시간 자원과 주파수 자원을 나타낸 다른 예시도이다.
도 8는 NR에서의 서브프레임 유형의 예를 도시한다.
도 9는 I-1절에서 설명되는 스페셜 서브프레임의 3번째 심볼을 예시하기 위한 예시도이다.
도 10은 I-1-3의 방안에 따라 NRS가 매핑되는 RE의 위치를 나타낸다.
도 11은 I-2 절에 따라 NRS가 매핑된 심볼을 예시적으로 나타낸다.
도 12은 I-3 절에 따라 NRS가 매핑된 심볼을 예시적으로 나타낸다.
도 13은 본 명세서의 개시가 구현되는 무선 기기 및 기지국 나타낸 블록도이다.
도 14는 도 13에 도시된 무선 기기의 트랜시버의 상세 블록도이다.
이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
그리고 이하, 사용되는 용어인 NB IoT 기기(User Equipment)는, 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기기(Device), 무선기기(Wireless Device), 단말(Terminal), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
그리고 이하, 사용되는 용어인 NB IoT 기기(User Equipment)는, 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기기(Device), 무선기기(Wireless Device), 단말(Terminal), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(base station: BS)(20)을 포함한다. 각 기지국(20)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(20a, 20b, 20c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.
UE은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, NB-IoT 기기(혹은 UE)이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 NB-IoT 기기(혹은 UE)을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이하에서, 하향링크는 기지국(20)에서 NB-IoT 기기(혹은 UE)(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 NB-IoT 기기(혹은 UE)(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분이고, 수신기는 NB-IoT 기기(혹은 UE)(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 NB-IoT 기기(혹은 UE)(10)의 일부분이고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.
한편, 무선 통신 시스템은 크게 FDD(frequency division duplex) 방식과 TDD(time division duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 NB-IoT 기기(혹은 UE)에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
이하에서는, LTE 시스템에 대해서 보다 상세하게 알아보기로 한다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함하고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함한다. 무선 프레임 내 슬롯은 0부터 19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 전송시간구간(Transmission Time interval: TTI)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 하나의 슬롯은 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯에 몇개의 OFDM 심볼이 포함되는지는 순환 전치(cyclic prefix: CP)에 따라 달라질 수 있다.
하나의 슬롯은 주파수 영역(frequency domain)에서 NRB 개의 자원블록(RB)을 포함한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 자원블록(RB)의 개수, 즉 NRB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다.
자원블록(resource block: RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7Х12개의 자원요소(resource element: RE)를 포함할 수 있다.
3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
상향링크 채널은 PUSCH, PUCCH, SRS(Sounding Reference Signal), PRACH(Physical Random Access Channel)을 포함한다.
도 3은 3GPP LTE에서 TDD에 따른 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 4절을 참조할 수 있으며, TDD(Time Division Duplex)를 위한 것이다.
인덱스 #1과 인덱스 #6을 갖는 서브프레임은 스페셜 서브프레임이라고 하며, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함한다. DwPTS는 NB-IoT 기기(혹은 UE)에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 NB-IoT 기기(혹은 UE)의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
TDD에서는 하나의 무선 프레임에 DL(downlink) 서브프레임과 UL(Uplink) 서브프레임이 공존한다. 표 1은 무선 프레임의 설정(configuration)의 일 예를 나타낸다.
UL-DL 설정 스위치 포인트 주기(Switch-point periodicity) 서브프레임 인덱스
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5 ms D S U U U D S U U U
1 5 ms D S U U D D S U U D
2 5 ms D S U D D D S U D D
3 10 ms D S U U U D D D D D
4 10 ms D S U U D D D D D D
5 10 ms D S U D D D D D D D
6 5 ms D S U U U D S U U D
'D'는 DL 서브프레임, 'U'는 UL 서브프레임, 'S'는 스페셜 서브프레임을 나타낸다. 기지국으로부터 UL-DL 설정을 수신하면, NB-IoT 기기(혹은 UE)은 무선 프레임의 설정에 따라 어느 서브프레임이 DL 서브프레임 또는 UL 서브프레임인지를 알 수 있다.
스페셜 서브프레임 설정 하향링크에서 노멀 CP 하향링크에서 확장 CP
DwPTS UpPTS DwPTS DwPTS
상향링크에서 노멀 CP 상향링크에서 확장 CP 상향링크에서 노멀 CP 상향링크에서 확장 CP
0 6592*Ts 2192*Ts 2560*Ts 7680*Ts 2192*Ts 2560*Ts
1 19760*Ts 20480*Ts
2 21952*Ts 23040*Ts
3 24144*Ts 25600*Ts
4 26336*Ts 7680*Ts 4384*Ts 5120*Ts
5 6592*Ts 4384*Ts 5120*ts 20480*Ts
6 19760*Ts 23040*Ts
7 21952*Ts -
8 24144*Ts -
9 13168*Ts -
10 13168*Ts 13152*Ts 12800*Ts - - -
<반송파 집성>
이제 반송파 집성(carrier aggregation: CA) 시스템에 대해 설명한다.
반송파 집성 시스템은 다수의 요소 반송파(component carrier: CC)를 집성하는 것을 의미한다. 이러한 반송파 집성에 의해서, 기존의 셀의 의미가 변경되었다. 반송파 집성에 의하면, 셀이라 함은 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파의 조합, 또는 단독의 하향링크 요소 반송파를 의미할 수 있다.
또한, 반송파 집성에서 셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다. 프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, NB IoT 기기가이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다. 세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.
상술한 바와 같이 반송파 집성 시스템에서는 단일 반송파 시스템과 달리 복수의 요소 반송파(CC), 즉, 복수의 서빙 셀을 지원할 수 있다.
이러한 반송파 집성 시스템은 교차 반송파 스케줄링을 지원할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링(cross-carrier scheduling)은 특정 요소 반송파를 통해 전송되는 PDCCH를 통해 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PDSCH의 자원 할당 및/또는 상기 특정 요소 반송파와 기본적으로 링크되어 있는 요소 반송파 이외의 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PUSCH의 자원 할당을 할 수 있는 스케줄링 방법이다.
<IoT(Internet of Things) 통신>
한편, 이하 IoT에 대해서 설명하기로 한다.
도 4a는 IoT(Internet of Things) 통신의 일 예를 나타낸다.
IoT는 인간 상호작용(human interaction)을 수반하지 않은 IoT 기기(100)들 간에 기지국(200)을 통한 정보 교환 또는 IoT 기기(100)와 서버(700) 간에 기지국(200)을 통한 정보 교환을 말한다. 이와 같이 IoT 통신이 셀룰러 기지국을 통하는 점에서, CIoT(Cellular Internet of Things)라고 부르기도 한다.
이러한 IoT 통신은 MTC(Machine Type communication)의 일종이다. 따라서, IoT 기기를 MTC 기기라고 부를 수도 있다.
IoT 서비스는 종래 사람이 개입되는 통신에서의 서비스와 차별성을 가지며, 추적(tracking), 계량(metering), 지불(payment), 의료 분야 서비스, 원격 조정 등 다양한 범주의 서비스가 포함될 수 있다. 예를 들어, IoT 서비스에는 계량기 검침, 수위 측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고 보고 등이 포함될 수 있다.
IoT 통신은 전송 데이터량이 적으며, 상향 또는 하향링크 데이터 송수신이 드물게 발생하는 특징을 가지므로, 낮은 데이터 전송률에 맞춰서 IoT 기기(100)의 단가를 낮추고 배터리 소모량을 줄이는 것이 바람직하다. 또한, IoT 기기(100)는 이동성이 적은 특징을 가지므로, 채널 환경이 거의 변하지 않는 특성을 지니고 있다.
도 4b는 IoT 기기를 위한 셀 커버리지 확장 또는 증대의 예시이다.
최근에는, IoT 기기(100)를 위해서 기지국의 셀 커버리지를 확장 또는 증대하는 것을 고려하고 있으며, 셀 커버리지 확장 또는 증대를 위한 다양한 기법들의 논의되고 있다.
그런데, 셀의 커버리지가 확장 또는 증대될 경우에, 기지국이 상기 커버리지 확장(coverage extension: CE) 또는 커버리지 증대(coverage enhancement: CE) 지역에 위치하는 IoT 기기에게 하향링크 채널을 전송하면, 상기 IoT 기기는 이를 수신하는데 어려움을 겪게 된다. 마찬가지로, CE 지역에 위치하는 IoT 기기가 상향링크 채널을 그냥 전송하면, 기지국은 이를 수신하는데 어려움을 겪게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 하향링크 채널 또는 상향링크 채널이 여러 서브프레임 상에서 반복되어 전송될 수 있다. 이와 같이 여러 서브프레임 상에서 반복하여 상향링크/하향링크 채널을 전송하는 것을 묶음(bundle) 전송이라고 한다.
도 4c는 하향링크 채널의 묶음을 전송하는 예를 나타낸 예시도이다.
도 4c를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 기지국은 커버리지 확장 영역에 위치하는 IoT 기기(100)에게 하향링크 채널(예컨대, PDCCH 및/또는 PDSCH)을 여러 서브프레임들 (예컨대, N개의 서브프레임들) 상에서 반복하여 전송한다.
그러면, 상기 IoT 기기 또는 기지국은 하향링크/상향링크 채널의 묶음을 여러 서브프레임들 상에서 수신하고, 묶음의 일부 또는 또는 전체를 디코딩함으로써, 디코딩 성공율을 높일 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 IoT 기기가 동작하는 부대역의 예를 나타낸 예시도이다.
IoT 기기의 원가 절감(low-cost)을 위한 한가지 방안으로, 도 5a에 도시된 바와 같이 셀의 시스템 대역폭과 무관하게, 상기 IoT 기기는 예를 들어 1.4 MHz 정도의 부대역(부대역)을 사용할 수 있다.
이때, 이러한 IoT 기기가 동작하는 부대역의 영역은 도 5a에 도시된 것과 같이 상기 셀의 시스템 대역폭의 중심 영역(예컨대, 가운데 6개의 PRB)에 위치할 수도 있다.
혹은 도 5b에 도시된 바와 같이, IoT 기기간의 서브프레임 내 다중화를 위해 IoT 기기의 부대역을 하나의 서브프레임에 여러 개 두어, IoT 기기 간 다른 부대역을 사용할 수 있다. 이때, 대다수의 IoT 기기는 상기 셀의 시스템 대역의 중심 영역(예컨대, 가운데 6개의 PRB)이 아닌 다른 부대역을 사용할 수도 있다.
이와 같이 축소된 대역폭 상에서 동작하는 IoT 통신을 NB(Narrow Band) IoT 통신 혹은 NB CIoT 통신이라고 부를 수 있다.
도 6은 NB-IoT을 위해 사용될 수 있는 시간 자원을 M-프레임 단위로 나타낸 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, NB-IoT를 위해 사용될 수 있는 프레임은 M-프레임으로 불릴 수 있고, 길이는 예시적으로 60ms일 수 있다. 또한, NB IoT를 위해 사용될 수 있는 서브프레임은 M-서브프레임으로 불릴 수 있고, 길이는 예시적으로 6ms 일 수 있다. 따라서, M-프레임은 10개의 M-서브프레임을 포함할 수 있다.
각 M-서브프레임은 2개의 슬롯을 포함할 수 있으며, 각 슬롯은 예시적으로 3ms 일 수 있다.
그러나, 도 6에 도시된 바와 달리, NB IoT를 위해 사용될 수 있는 슬롯은 2ms 길이를 가질 수도 있고, 그에 따라 서브프레임은 4ms 길이를 갖고, 프레임은 40ms 길이를 가질 수도 있다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 7은 NB IoT를 위해 사용될 수 있는 시간 자원과 주파수 자원을 나타낸 다른 예시도이다.
도 7을 참조하면, NB-IoT의 상향링크에서 슬롯 상에 전송된 물리채널 또는 물리신호는 시간 영역(time domain)에서 N symb UL개의 SC-FDMA 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 N sc UL개의 부반송파(subcarriers)를 포함한다. 상향링크의 물리채널은 NPUSCH(Narrowband Physical Uplink Shared Channel) 및 NPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)로 나눌 수 있다. 그리고, NB-IoT에서 물리신호는 NDMRS(Narrowband DeModulation Reference Signal)가 될 수 있다.
NB-IoT에서 T slot 슬롯 동안 N sc UL개의 부반송파의 상향링크 대역폭은 다음과 같다.
Subcarrier spacing N sc UL T slot
△f = 3.75kHz 48 61440*Ts
△f = 15kHz 12 15360*Ts
NB-IoT에서 자원 그리드의 각 자원요소(RE)는 시간 영역과 주파수 영역을 지시하는 k = 0,..., N sc UL-1 이고 l = 0,..., N symb UL-1일 때, 슬롯 내에서 인덱스 쌍 (k, l)로 정의될 수 있다.
NB-IoT에서 하향링크의 물리채널은 NPDSCH(Narrowband Physical Downlink Shared Channel), NPBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel), NPDCCH(Narrowband Physical Downlink Control Channel)를 포함한다. 그리고 하향 물리 신호는 NRS(Narrowband reference signal), NSS(Narrowband synchronization signal), 그리고 NPRS(Narrowband positioning reference signal)를 포함한다. 상기 NSS는 NPSS(Narrowband primary synchronization signal)와 NSSS(Narrowband secondary synchronization signal)를 포함한다.
한편, NB-IoT는 저-복잡도(low-complexity)/저-비용(low-cost)에 따라 축소된 대역폭(즉, 협대역)을 사용하는 무선 기기를 위한 통신 방식이다. 이러한 NB-IoT 통신은 상기 축소된 대역폭 상에서 수 많은 무선 기기가 접속될 수 있도록 하는 것을 목표로 하고 있다. 나아가, NB-IoT 통신은 기존 LTE 통신에서의 셀 커버리지 보다 더 넓은 셀 커버리지를 지원하는 것을 목표로 하고 있다.
한편, 상기 축소된 대역폭을 갖는 반송파는 위 표 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이 부반송파 간격(subcarrier spacing)이 15kHz인 경우, 하나의 PRB만을 포함한다. 즉, NB-IoT 통신은 하나의 PRB만을 이용해 수행될 수 있다. 여기서, 무선 기기가 기지국으로부터 NPSS/NSSS/NPBCH/SIB-NB가 전송되는 것으로 가정하고 이를 수신하기 위해 접속하는 PRB를 앵커 PRB(혹은 앵커 반송파)라고 부를 수 있다. 한편, 상기 무선 기기는 상기 앵커 PRB(혹은 앵커 반송파)외에, 기지국으로부터 추가적인 PRB를 할당받을 수 있다. 여기서, 상기 추가적인 PRB 중에서, 상기 무선 기기가 상기 기지국으로부터 NPSS/NSSS/NPBCH/SIB-NB의 수신을 기대하지 않는 PRB를 비-앵커 PRB(혹은 비-앵커 반송파)라고 부를 수 있다.
상기 NRS는 시퀀스 rl,n_s(m)에 의해서 생성되고, 상기 시퀀스 rl,n_s(m)는 복소수 변조 심볼(complex-valued modulation symbol), 즉 a(p) k,l에 매핑될 수 있다.
복소수 변조 심볼 즉 a(p) k,l은 슬롯 ns 내에서 안테나 포트 p에 대한 참조 신호로서 사용된다.
Figure pct00001
변수 v와 vshift는 다른 참조 신호들에 대해 주파수 도메인에서의 위치를 나타낸다. v는 다음 수식과 같이 주어진다.
Figure pct00002
셀-특정 주파수 쉬프트는 다음과 같다
Figure pct00003
<차세대 이동통신 네트워크>
4세대 이동통신을 위한 LTE(long term evolution)/LTE-Advanced(LTE-A)의 성공에 힘입어, 차세대, 즉 5세대(소위 5G) 이동통신에 대한 관심도 높아지고 있고, 연구도 속속 진행되고 있다.
국제전기통신연합(ITU)이 정의하는　5세대 이동통신은 최대　20Gbps의 데이터 전송 속도와 어디에서든 최소　100Mbps　이상의 체감 전송 속도를 제공하는 것을 말한다. 정식 명칭은　‘IMT-2020’이며 세계적으로　2020년에 상용화하는 것을 목표로 하고 있다.
ITU에서는 3대 사용 시나리오, 예컨대 eMBB(enhanced Mobile BroadBand) mMTC(massive Machine Type Communication)　및　URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communications)를 제시하고 있다.
URLLC는 높은 신뢰성과 낮은 지연시간을 요구하는 사용 시나리에 관한 것이다. 예를 들면 자동주행, 공장자동화, 증강현실과 같은 서비스는 높은 신뢰성과 낮은 지연시간(예컨대, 1ms 이하의 지연시간)을 요구한다. 현재 4G (LTE) 의 지연시간은 통계적으로 21-43ms (best 10%), 33-75ms (median) 이다. 이는 1ms 이하의 지연시간을 요구하는 서비스를 지원하기에 부족하다. 다음으로, eMBB 사용 시나리오는 이동 초광대역을 요구하는 사용 시나리오에 관한 것이다.
즉, 5세대 이동통신 시스템은 현재의 4G LTE보다 높은 용량을 목표로 하며, 모바일 광대역 사용자의 밀도를 높이고, D2D(Device to Device), 높은 안정성 및 MTC(Machine type communication)을 지원할 수 있다. 5G 연구 개발은 또한 사물의 인터넷을 보다 잘 구현하기 위해 4G 이동 통신 시스템 보다 낮은 대기 시간과 낮은 배터리 소모를 목표로 한다. 이러한 5G 이동 통신을 위해서 새로운 무선 액세스 기술(new radio access technology: New RAT 또는 NR)이 제시될 수 있다.
상기 NR에서, 기지국으로부터의 수신은 다운 링크 서브프레임을 이용하고, 기지국으로의 송신은 업 링크 서브 프레임을 이용하는 것이 고려 될 수 있다. 이 방식은 쌍으로 된 스펙트럼 및 쌍을 이루지 않은 스펙트럼에 적용될 수 있다. 한 쌍의 스펙트럼은 다운 링크 및 업 링크 동작을 위해 두 개의 반송파 스펙트럼을 포함된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 한 쌍 스펙트럼에서, 하나의 반송파는 서로 쌍을 이루는 하향링크 대역 및 상향링크 대역을 포함 할 수 있다.
도 8는 NR에서의 서브프레임 유형의 예를 도시한다.
도 8에 도시된 TTI(transmission time interval)는 NR(또는 new RAT)을 위한 서브프레임 또는 슬롯으로 불릴 수 있다. 도 8의 서브프레임(또는 슬롯)은, 데이터 전송 지연을 최소화하기 위해 NR(또는 new RAT)의 TDD 시스템에서 사용될 수 있다. 도 8에 도시 된 바와 같이, 서브프레임(또는 슬롯)은 현재의 서브 프레임과 마찬가지로, 14 개의 심볼을 포함한다. 서브프레임(또는 슬롯)의 앞부분 심볼은 DL 제어 채널을 위해서 사용될 수 있고, 서브프레임(또는 슬롯)의 뒷부분 심볼은 UL 제어 채널을 위해서 사용될 수 있다. 나머지 심볼들은 DL 데이터 전송 또는 UL 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다. 이러한 서브프레임(또는 슬롯) 구조에 따르면, 하향 링크 전송과 상향 링크 전송은 하나의 서브프레임(또는 슬롯)에서 순차적으로 진행될 수 있다. 따라서, 서브프레임(또는 슬롯) 내에서 하향 링크 데이터가 수신될 수 있고, 그 서브프레임(또는 슬롯) 내에서 상향 링크 확인 응답(ACK / NACK)이 전송될 수 도 있다. 이러한 서브프레임(또는 슬롯)의 구조를 자체-포함(self-contained)된 서브프레임(또는 슬롯)이라고 할 수 있다. 이러한 서브프레임(또는 슬롯)의 구조를 사용하면, 수신 오류난 데이터를 재전송하는 데 걸리는 시간이 줄어들어 최종 데이터 전송 대기 시간이 최소화될 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 자체-포함(self-contained)된 서브프레임(또는 슬롯) 구조에서, 송신 모드에서 수신 모드로 또는 수신 모드에서 송신 모드로의 전이 과정에 시간 차(time gap)가 필요할 수 있다. 이를 위해, 서브 프레임 구조에서 DL에서 UL로 전환 할 때의 일부 OFDM 심볼은 보호 구간(Guard Period: GP)으로 설정 될 수 있다.
<다양한 뉴머롤로지(numerology)의 지원>
차기 시스템에서는 무선 통신 기술의 발달에 따라, 단말에 다수의 뉴머롤로지(numerology)가 제공될 수도 있다.
상기 뉴머롤로지는 CP(cycle prefix) 길이와 부반송파 간격(Subcarrier Spacing)에 의해 정의될 수 있다. 하나의 셀은 복수의 뉴머롤로지를 단말로 제공할 수 있다. 뉴머롤로지의 인덱스를 μ로 나타낼 때, 각 부반송파 간격과 해당하는 CP 길이는 아래의 표와 같을 수 있다.
μ f=2μ15 [kHz] CP
0 15 일반
1 30 일반
2 60 일반, 확장
3 120 일반
4 240 일반
일반 CP의 경우, 뉴머롤로지의 인덱스를 μ로 나타낼 때, 슬롯 당 OFDM 심볼 개수(Nslot symb), 프레임당 슬롯 개수(Nframe,μ slot) 그리고, 서브프레임 당 슬롯 개수(Nsubframe,μ slot)는 아래의 표와 같다.
μ Nslot symb Nframe,μ slot Nsubframe,μ slot
0 14 10 1
1 14 20 2
2 14 40 4
3 14 80 8
4 14 160 16
5 14 320 32
확장 CP의 경우, 뉴머롤로지의 인덱스를 μ로 나타낼 때, 슬롯 당 OFDM 심볼 개수(Nslot symb), 프레임당 슬롯 개수(Nframe,μ slot) 그리고, 서브프레임 당 슬롯 개수(Nsubframe,μ slot)는 아래의 표와 같다.
μ Nslot symb Nframe,μ slot Nsubframe,μ slot
2 12 40 4
한편, 차세대 이동통신에서는 심볼 내에서 각 심볼은 아래의 표와 같이 하향링크로 사용되거나 혹은 상향링크로 사용될 수 있다. 하기의 표에서 상향링크는 U로 표기되고, 하향링크는 D로 표기되었다. 하기의 표에서 X는 상향링크 또는 하향링크로 유연성있게 사용될 수 있는 심볼을 나타낸다.
포맷 슬롯 내에서 심볼 번호
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
0 D D D D D D D D D D D D D D
1 U U U U U U U U U U U U U U
2 X X X X X X X X X X X X X X
3 D D D D D D D D D D D D D X
4 D D D D D D D D D D D D X X
5 D D D D D D D D D D D X X X
6 D D D D D D D D D D X X X X
7 D D D D D D D D D X X X X X
8 X X X X X X X X X X X X X U
9 X X X X X X X X X X X X U U
10 X U U U U U U U U U U U U U
11 X X U U U U U U U U U U U U
12 X X X U U U U U U U U U U U
13 X X X X U U U U U U U U U U
14 X X X X X U U U U U U U U U
15 X X X X X X U U U U U U U U
16 D X X X X X X X X X X X X X
17 D D X X X X X X X X X X X X
18 D D D X X X X X X X X X X X
19 D X X X X X X X X X X X X U
20 D D X X X X X X X X X X X U
21 D D D X X X X X X X X X X U
22 D X X X X X X X X X X X U U
23 D D X X X X X X X X X X U U
24 D D D X X X X X X X X X U U
25 D X X X X X X X X X X U U U
26 D D X X X X X X X X X U U U
27 D D D X X X X X X X X U U U
28 D D D D D D D D D D D D X U
29 D D D D D D D D D D D X X U
30 D D D D D D D D D D X X X U
31 D D D D D D D D D D D X U U
32 D D D D D D D D D D X X U U
33 D D D D D D D D D X X X U U
34 D X U U U U U U U U U U U U
35 D D X U U U U U U U U U U U
36 D D D X U U U U U U U U U U
37 D X X U U U U U U U U U U U
38 D D X X U U U U U U U U U U
39 D D D X X U U U U U U U U U
40 D X X X U U U U U U U U U U
41 D D X X X U U U U U U U U U
42 D D D X X X U U U U U U U U
43 D D D D D D D D D X X X X U
44 D D D D D D X X X X X X U U
45 D D D D D D X X U U U U U U
46 D D D D D D X D D D D D D X
47 D D D D D X X D D D D D X X
48 D D X X X X X D D X X X X X
49 D X X X X X X D X X X X X X
50 X U U U U U U X U U U U U U
51 X X U U U U U X X U U U U U
52 X X X U U U U X X X U U U U
53 X X X X U U U X X X X U U U
54 D D D D D X U D D D D D X U
55 D D X U U U U D D X U U U U
56 D X U U U U U D X U U U U U
57 D D D D X X U D D D D X X U
58 D D X X U U U D D X X U U U
59 D X X U U U U D X X U U U U
60 D X X X X X U D X X X X X U
61 D D X X X X U D D X X X X U
<본 명세서의 개시>본 명세서는 TDD(Time-Division Duplexing)에서 동작하는 NB-IoT(Narrow band Internet of Things)를 지원하기 위하여 스페셜 서브프레임 상에서 RS(reference signal)를 송수신하는 방안들을 제시한다.
NB-IoT는 다음의 3가지 동작 모드 중 어느 하나로 동작할 수 있다. 상기 3가지의 동작 모드는 보호 대역(guard-band) 동작 모드, 스탠드-얼론(stand-alone) 동작 모드, 인밴드(In-band) 동작 모드를 포함할 수 있다. 기지국은 동작 모드를 설정한 후, 상위 계층 시그널, 예컨대, MIB(Master Information Block), SIB(System Information Block)을 통해 단말(예컨대, NB-IoT 기기)로 전송한다.
상기 인-밴드 동작 모드는 제1 LTE 셀이 동작하는 대역 내의 일부 대역에서 NB-IoT 셀이 동작하는 것을 의미한다. NB-IoT 셀과 LTE 셀이 동일한 물리 셀 ID(Physical cell ID: 이하 PCI라고도 함)를 공유하는 인-밴드 동일 PCI 모드(inband-samePCI)와, NB-IoT 셀과 LTE 셀이 서로 다른 PCI를 사용하는 인-밴드 다른 PCI 모드(inband-DifferentPCI)로 구분된다.
상기 인-밴드 동일 PCI 모드에서는 NRS 개수와 CRS 개수가 동일하다.
상기 보호 대역 동작 모드는 LTE 대역 중에서 보호 대역으로 정의되어 LTE 셀에 사용되지 않는 부분을 NB-IoT 셀이 사용하는 것을 의미한다. 예를 들어, 제1 LTE 셀이 동작하는 제1 대역과 제2 LTE 셀이 동작하는 제2 대역 사이에 존재하는 보호 대역 상에서 상기 NB-IoT 셀이 동작할 수 있다.
상기 스탠드-얼론 동작 모드는 비-LTE 셀이 동작하는 대역 상에서 NB-IoT 셀이 동작하는 것을 의미한다. 예를 들어, GSM 셀이 동작하는 대역 내의 일부를 사용하여 NB-IoT 셀이 동작할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여 NB-IoT에서 스페셜 서브프레임 상에 RS를 전송하는 방안들을 위주로 설명되나, 제안되는 내용은 일반적인 통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
I. 제1 개시: 스페셜 서브프레임 상에서 NRS(Narrowband reference signal)의 전송
먼저, NB-IoT의 동작 모드가 인-밴드 동일 PCI 모드(inband-samePCI)인 경우 이외에는, NB-IoT 기기(혹은 UE)는 CRS를 사용할 수 없다. 또한 사용 가능한 하향링크 참조 신호(downlink reference signal)가 많을수록 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 수행하는 측정 정확도(measurement accuracy)와 채널 추정(channel estimation)의 성능은 향상될 수 있다. 하지만 NB-IoT는 3GPP 릴리즈-14에서 FDD만을 고려하여 설계되었고, TDD 스페셜 서브프레임의 구조를 고려하지 않고 설계되었기 때문에 기존의 정의를 재사용할 경우 TDD에서의 NRS 전송이 용이하지 않을 수 있다. 구체적으로 설명하면, NB-IoT의 경우 CRS를 사용하지 않고, NRS로 측정 정확도와 채널 추정 등을 수행한다. 상기 NRS는 릴리즈-14부터 FDD 구조를 기준으로 설계되었다. 그러나, 상기 NRS를 TDD 스페셜 서브프레임 상에서 전송하는 방안에 대해서는 연구되지 않았다. 이를 위하여 본 명세서의 제1 개시에서는 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 사용 가능한 RS를 스페셜 서브프레임 상에서 전송하는 방안을 제안한다. 구체적으로 해당 RS는 NB-IoT에서 NRS가 될 수 있다. 하기 제안하는 방법들은 각각 독립적으로 사용될 수 있는 기술이며, 하나 이상의 기술이 조합되어 사용될 수도 있다.
I-1. 스페셜 서브프레임의 3번째 심볼 상에서 NRS를 전송하는 방안
본 절에서는 스페셜 서브프레임의 3번째 심볼을 이용한 NRS를 전송 방안을 제시한다. 상기 3번째 심볼이란, 스페셜 서브프레임 상에서 세 번째로 등장하는 심볼을 의미한다.
도 9는 I-1절에서 설명되는 스페셜 서브프레임의 3번째 심볼을 예시하기 위한 예시도이다.
도 9에 도시된 예시에서는 TDD UL-DL 설정#0과 스페셜 서브프레임 설정 #0의 상황을 가정하고 있다. 그러나 다른 TDD UL-DL 설정#0에서도 3번째 심볼의 정의는 동일하게 적용될 수 있다.
위 제안이 적용되는 구체적인 예시는 아래와 같을 수 있다.
I-1-1. 스페셜 서브프레임 설정 인덱스에 따라 적용 방식이 결정될 수 있다.
I-1-1-1. 특정 스페셜 서브프레임 설정이 사용될 경우, NB-IoT가 사용 가능한 모든 반송파에서 모든 스페셜 서브프레임을 대상으로 NRS가 전송될 수 있다.
상기 기술된 특정 스페셜 서브프레임 설정은 표 2의 #0와 #5일 수 있다.
상기 기술된 특정 스페셜 서브프레임 설정은 DwPTS의 길이가 X개 심볼 이하인 스페셜 서브프레임 설정으로 정의될 수 있다.
이때, X=3 일 수 있다.
상기 기술된 사용 가능한 반송파는 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 동기를 취득하는 앵커 반송파를 포함할 수 있으며, 또한 higher layer signaling을 통해 configure 받은 비-앵커 반송파를 포함할 수 있다.
만약 스페셜 서브프레임 설정과 관련된 정보가 NPSS와 NSSS를 취득하는 단계에서 구분될 수 있고, 구분되는 정보를 통해 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼에서 NRS가 항상 전송되는지의 여부를 파악할 수 있는 경우,
NB-IoT 기기(즉, UE)는 셀 선택 과정에서 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼의 NRS를 이용할 수 있다.
NB-IoT 기기(즉, UE)는 NPBCH 디코딩에 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼의 NRS를 이용할 수 있다.
I-1-1-2. 특정 스페셜 서브프레임 설정이 사용될 경우, NB-IoT가 사용 가능한 반송파들 중에서 스페셜 서브프레임이 유효(valid) 서브프레임으로 정의된 경우 NRS가 전송될 수 있다.
상기 기술된 특정 스페셜 서브프레임 설정은 표 2에서 #1, #2, #3, #4, #6, #7, #8, and #9인 경우일 수 있다.
옵션 a. 상기 기술된 유효 서브프레임은 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 NPDCCH 또는 NPDSCH가 전송될 것을 기대하는 서브프레임으로 정의된다. 이 정보는 SIB이나 RRC 신호와 같은 상위 계층 시그널(higher layer signaling)을 통해 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 전달될 수 있다.
옵션 b. 상기 기술된 유효 서브프레임은 스페셜 서브프레임 만을 위하여 정의된 독립적인 의미일 수 있다. 이 경우 스페셜 서브프레임에 대한 유효 서브프레임의 정의는 NPDCCH 또는 NPDSCH의 전송 여부와 관계없이 NRS가 전송되는 서브프레임으로 정의할 수 있다. 이 정보는 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통해 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 전달될 수 있다.
상위 계층 시그널을 통해 전달되는 유효 서브프레임 이외의 스페셜 서브프레임의 경우, DCI를 통해 동적으로(dynamic) NRS가 전송될 스페셜 서브프레임에 대한 정보를 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 전달될 수 있다.
DCI를 통해 동적으로 전달하는 경우, 상기 옵션 a 또는 옵션 b와 조합하여 적용될 수 있다.
상기 기술된 사용 가능한 반송파는 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 동기를 취득하는 앵커 반송파를 포함할 수 있으며, 또한 상위 계층 시그널을 통해 설정받은 비-앵커 반송파를 포함할 수 있다.
I-1-1-3. 특정 스페셜 서브프레임 설정이 사용될 경우, NPDCCH 또는 NPDSCH의 전송 여부에 따라 NRS의 전송 여부가 결정될 수 있다.
상기 기술된 특정 스페셜 서브프레임 설정은 표 2의 #9일 수 있다.
예를 들어, NPDCCH 또는 NPDSCH가 사용될 경우 해당 스페셜 서브프레임에는 NRS가 전송되지 않도록 정할 수 있다.
해당 스페셜 서브프레임에서 NPDCCH 또는 NPDSCH가 전송되는지의 여부는 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널이나 DCI를 통해 전달될 수 있다.
이때, SIB이나 RRC 시그널, 또는 DCI에는 스페셜 서브프레임을 데이터 전송 용도로 사용할지, NRS 전송 용도로 사용될지를 지정해주는 1 비트 길이의 정보 필드가 포함되거나, 또는 비트맵 형태의 정보 필드가 포함될 수 있다.
상기 제안된 방법과 같이 스페셜 서브프레임 설정 인덱스에 따라 적용의 여부가 결정되는 이유는 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼의 가용 여부가 스페셜 서브프레임 설정에 따라 달라지기 때문일 수 있다. 예를 들어, 스페셜 서브프레임 설정 #0와 #5의 경우 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼이 기존(legacy) LTE 시스템에서 가운데(center) 6개 RB를 제외하고는 사용되지 않기 때문에 NB-IoT 반송파에서 항상 사용이 가능하다. 반면 스페셜 서브프레임 설정 #1, #2, #3, #4, #6, #7, #8, 그리고 #9인 경우 스페셜 서브프레임은 LTE PDSCH 용도로 사용될 수 있기 때문에 NB-IoT에서 해당 스페셜 서브프레임이 사용 가능한지의 여부의 정보가 주어져야만 한다.
I-1-2. NB-IoT의 동작 모드에 따라 적용 방식이 결정될 수 있다.
I-1-2-1. 동작 모드가 인밴드인 경우, NRS는 특정한 조건을 만족하는 경우에만 전송될 수 있다.
이때 특정한 조건은 스페셜 서브프레임 설정 인덱스의 조건일 수 있다.
상기 특정한 조건은 스페셜 서브프레임이 유효 서브프레임인지 여부에 대한 조건일 수 있다.
상기 특정한 조건은 앵커 반송파 및/또는 NB-IoT를 위한 SIB(예컨대, SIB1-NB)가 전송되는 반송파인지 여부에 대한 조건일 수 있다.
이때 NB-IoT 기기(즉, UE)는 해당 반송파의 DwPTS에서는 항상 NRS가 전송됨을 가정할 수 있다.
I-1-2-2. Operation mode가 guardband나 standalone인 경우, NRS는 항상 전송될 수 있다.
NB-IoT 기기(즉, UE)는 동작 모드를 확인한 이후 DwPTS의 세번째 심볼 위치에 NRS가 항상 존재함을 알고 이를 디코딩에 사용할 수 있다.
이를 위하여 모든 스페셜 서브프레임 설정들은 세번째 심볼에서의 NRS 전송을 포함한다.
예를 들어, 스페셜 서브프레임에서는 3번째, 6번째, 7번째 및 10번째 OFDM 심볼을 NRS 전송 목적으로 사용할 수 있도록 정하고, DwPTS 길이가 상기 OFDM 심볼 인덱스를 포함하는 경우 해당 위치에서는 NRS가 전송되도록 정할 수 있다.
상기 제안된 방안과 같이 동작 모드에 따라 적용여부가 결정되는 이유는 동작 모드가 보호 대역 및 스탠드-얼론(standalone)의 경우 DwPTS 영역이 NB-IoT의 목적으로만 사용될 수 있기 때문일 수 있다. 반면 동작 모드가 인밴드(inband)인 경우, 특정한 경우를 제외하고는 스페셜 서브프레임 영역이 NB-IoT 목적으로만 사용되는지의 여부를 결정할 수 없기 때문에 사용에 제약이 있을 수 있다. 만약 상기 제안된 방안이 사용될 경우, 단말은 SIB1-NB와 같이 제한된 NRS만을 사용할 수 있는 상황에서 더 많은 NRS를 활용할 수 있기 때문에 성능의 이득을 얻을 수 있다.
I-1-3. 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼에서 사용되는 NRS는 다음과 같은 옵션을 따를 수 있다.
옵션 a. 다른 하향링크 서브프레임에서 사용하는 NRS의 생성 방식 및 주파수 도메인 자원 결정 방식을 사용하도록 정할 수 있다.
상기 기술된 NRS의 시퀀스 생성 방식은 수학식 1 내지 수학식 3에 따라 생성하는 기존의 NRS 생성 방식을 재사용 할 수 있다.
상기 기술된 NRS의 주파수 도메인 자원의 위치는 수학식 1에 정의된 방법에서 주파수 도메인의 매핑 위치를 결정하는 k 값을 사용하도록 정할 수 있다.
이때 적용되는 시간 도메인 자원의 위치는 첫 번째 슬롯에서 l=2가 되도록 정할 수 있다. 이는 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼을 의미하는 위치이다. 이에 대한 예시는 도 10에 나타나 있다.
옵션 b. 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼을 위하여 새롭게 정의된 NRS 생성 방식 및 주파수 도메인 매핑 규칙을 사용하도록 정할 수 있다. 이때 새롭게 정의되는 NRS는 세번째 심볼이 사용하는 12개의 RE(resource element)를 모두 사용하도록 설계될 수 있다.
일례로 Zadoff-Chu 시퀀스가 사용될 수 있다. 이 때 Zadoff-Chu 시퀀스의 루트(root) 인덱스는 NB-IoT 셀 ID를 구분하는 NNcell ID에 의하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 골드 시퀀스(Gold sequence)가 사용될 수 있다. 이때 골드 시퀀스의 Cinit 값은 NB-IoT 셀 ID를 구분하는 NNcell ID에 의하여 결정될 수 있다.
이 방법은 해당 NRS 심볼이 데이터 전송의 목적으로 사용되지 않는 경우에 한하여 적용될 수 있다. 이를 위하여 기지국은 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 해당 위치에 새롭게 정의되는 NRS가 전송되는지의 여부를 상위 계층 시그널, 또는 DCI를 통해 전달할 수 있다.
위에서 설명한 옵션 a는 기존의 방식을 재사용 할 수 있다는 장점이 있다. 옵션 b는 해당 심볼에 데이터가 전송되지 않는 경우, 모든 RE를 활용하여 PAPR을 낮추기 위한 목적일 수 있다.
I-1-4. 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼에서 전송되는 NRS의 EPRE(Energy per resource element)는 다른 서브프레임에서 전송되는 NRS의 EPRE와는 별도로 설정될 수 있다.
I-1-4-1. 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼에서 전송되는 NRS의 EPRE는 다른 서브프레임에서 전송되는 EPRE와의 오프셋으로 (또는 배수의 형태로) 결정될 수 있다.
옵션 a. 이 때 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼에서 전송되는 NRS의 EPRE는 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통해 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 전달될 수 있다.
이때 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼에서 전송되는 NRS의 EPRE는 다른 서브프레임에서 전송되는 EPRE에 대한 고정된 오프셋으로 정해질 수 있다.
위 옵션은 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼에 데이터가 매핑되지 않는 경우에만 적용될 수 있다.
예를 들어, 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼에서 NRS가 매핑되는 RE의 개수가 N개이고 다른 DL 서브프레임에서의 NRS EPRE가 ENRS로 정의될 경우, 스페셜 서브프레임의 세번째 심볼에서 사용되는 NRS의 EPRE는 하기 수학식에 따라 정해질 수 있다.
Figure pct00004
I-2. 스페셜 서브프레임의 제1 심볼 내지 제3 심볼을 이용하여 NRS를 전송하는 방안
본 절에서 제안하는 방안 스페셜 서브프레임의 제1 심볼 내지 제3 심볼을 심볼을 이용한 NRS를 전송 방식을 포함할 수 있다. 이때 제1 심볼 내지 제3 심볼이란 스페셜 서브프레임 상에서 각각 첫 번째, 두 번째, 그리고 세 번째로 등장하는 심볼을 의미한다.
도 11은 I-2 절에 따라 NRS가 매핑된 심볼을 예시적으로 나타낸다.
도 11에 도시된 예시에서는, UL-DL 설정 #0와 스페셜 서브프레임 설정 #0의 상황을 가정하고 있으나 다른 TDD 설정에서도 첫번째, 두번째, 세번째 심볼의 정의는 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.
제안하는 방안은 상기 기술된 I-1절에 설명된 방안의 특이 케이스(special case)로, 하기 설명 이외의 동작들에 대해서는 I-1절에 설명된 방안과 동일한 방법으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 해당 방안이 적용되는 스페셜 서브프레임 설정 인덱스를 구분하는 방법이나 EPRE를 설정하는 방안은 I-1절에 설명된 방안과 동일하게 적용될 수 있다.
제안하는 내용이 적용되는 구체적인 방안은 하기 기술된 내용과 같을 수 있다.
제안하는 내용은 해당 셀의 동작 모드가 보호 대역, 또는 스탠드-얼론인 경우에 한하여 적용할 수 있다.
만약 동작 모드가 인-밴드인 경우, NB-IoT 기기(혹은 UE)는 I-1절에 설명된 기준에 따라 NRS가 전송됨을 가정할 수 있다.
만약 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 해당 셀의 동작 모드에 대한 정보를 취득하기 이전이라면, I-1절에 기술된 기준에 따라 NRS가 전송됨을 가정할 수 있다.
위와 같이 동작 모드에 따라 사용 여부를 결정하는 이유는, 보호대역 동작 모드와, 스탠드-얼론 동작 모드의 경우, 기존 LTE 시스템을 위하여 사용되는 제어 영역의 설정이 없기 때문에 첫 번째 및 두 번째 심볼이 추가로 사용할 수 있기 때문이다. 또한 더 많은 심볼을 이용하여 NRS를 전송하기 때문에 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 측정 또는 채널 추정을 위해 사용할 수 있는 RE의 개수가 증가한다는 장점이 있다.
I-2-1. 스페셜 서브프레임의 첫번째, 두번째 세번째 심볼에서 사용되는 NRS는 다음과 같을 수 있다.
옵션 a. 다른 하향링크 서브프레임에서 사용하는 NRS의 생성 방식 및 주파수 도메인 자원 결정 방식을 사용하도록 정할 수 있다.
상기 NRS의 시퀀스 생성 방식은 수학식 1 내지 수학식 3에 따라 생성되는 방식을 재사용 할 수 있다.
상기 NRS의 주파수 도메인의 위치는 수학식 1에서 정의된 방안에 따라, 주파수 도메인의 매핑 위치를 결정하는 k 값을 사용하도록 정할 수 있다.
이때, 적용되는 시간 도메인 자원의 위치는 다음과 같을 수 있다.
- 첫 번째 슬롯에서 l=0,1일 수 있다. 이는 스페셜 서브프레임의 첫 번째 및 두번째 심볼을 의미하는 위치이다.
- 첫 번째 슬롯에서 l=1,2되도록 정할 수 있다. 이는 스페셜 서브프레임의 두번째 심볼 및 세번째 심볼을 의미하는 위치이다.
- 첫 번째 슬롯에서 l=0,1,2되도록 정할 수 있다.
이때 l=0,1의 경우는 수학식 1 내지 수학식 3에 의한 기존의 NRS 생성 방식을 따르도록 정할 수 있다.
이때 l=2의 경우는 I-1 절에서 세번째 심볼에 매핑되는 NRS를 위한 생성 방식을 따르도록 정할 수 있다.
옵션 b. 스페셜 서브프레임의 첫번째, 두번째, 세번째 심볼을 위하여 새롭게 정의된 NRS 생성 방식 및 주파수 도메인 매핑 규칙을 사용하도록 정할 수 있다.
이때 새롭게 정의되는 NRS는 한 심볼이 사용하는 12개의 RE(resource element)를 기준으로 길이 12의 시퀀스가 될 수 있다.
하나의 심볼을 기준으로 생성된 시퀀스는 스페셜 서브프레임에서 NRS 전송의 목적으로 사용되는 3개의 심볼 상에 반복되어 매핑될 수 있다. 이때 각 심볼에는 안테나 포트, 또는 셀 ID의 구분을 목적으로 하는 커버 코드가 적용될 수 있다.
이때 세번째 심볼에 적용되는 커버 코드는 1의 값을 갖도록 정할 수 있다.
한 심볼에 매핑되는 시퀀스는 일례로 Zadoff-Chu 시퀀스가 사용될 수 있다. 이 때 Zadoff-Chu 시퀀스의 루트 인덱스는 NB-IoT 셀 ID를 구분하는 NNcell ID에 의하여 결정될 수 있다.
한 심볼에 매핑되는 시퀀스는 일례로 골드 시퀀스가 사용될 수 있다. 이 때 골드 시퀀스의 초기화 파라미터, 즉 Cinit의 값은 NB-IoT 셀 ID를 구분하는 NNcell ID에 의하여 결정될 수 있다.
옵션 a는 기존의 방식을 재사용 할 수 있다는 장점이 있다. 옵션 a의 l=0,1,2를 사용하는 방식이 함께 사용될 경우, NB-IoT 기기(혹은 UE)가 동작 모드를 알지 못하는 상황에서도 세번째 심볼의 NRS를 I-1의 방식에 기반하여 추정할 수 있다는 장점이 있다. 옵션 b의 방식은 해당 심볼에 데이터가 전송되지 않는 경우, 모든 RE를 활용하여 PAPR을 낮추기 위한 목적일 수 있다. 이때 세번째 심볼의 NRS 생성 방식 및 커버 코드 적용 방식은 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 동작 모드를 알지 못하는 경우에도 세번째 심볼의 NRS를 사용할 수 있도록 하기 위함일 수 있다.
I-3. 스페셜 서브프레임의 제6 심볼 및 제7 심볼을 이용하여 NRS를 전송하는 방안
본 절에서는 스페셜 서브프레임의 제6 심볼 및 제7 심볼을 이용하여 NRS를 전송 방안을 제안한다. 이때 제6 심볼 및 제7 심볼이란 스페셜 서브프레임 상에서 각각 6 번째와 7번째로 등장하는 심볼을 의미한다.
도 12은 I-3 절에 따라 NRS가 매핑된 심볼을 예시적으로 나타낸다.
도 12의 예시에서는 UL-DL 설정 #0와 스페셜 서브프레임 설정 #1의 상황을 가정하고 있으나 다른 TDD 설정의 경우에도 6번째 및 7번째 심볼 상에서 NRS가 전송될 수 있다.
제안하는 방안이 적용되는 구체적인 예는 하기 기술된 내용과 같을 수 있다.
I-3-1. 스페셜 서브프레임 설정 인덱스에 따라 적용 방식이 결정될 수 있다.
I-3-1-1. 특정 스페셜 서브프레임 설정이 사용될 경우, 제안하는 기술은 적용되지 않을 수 있다.
- 상기 특정 스페셜 서브프레임 설정은 표 2의 #0와 #5일 수 있다.
- 상기 특정 스페셜 서브프레임 설정은 DwPTS의 길이가 X개 심볼 이하인 스페셜 서브프레임 설정으로 정의될 수 있다.
이때 X=3 일 수 있다.
I-3-1-2. 특정 스페셜 서브프레임 설정이 사용될 경우, NB-IoT가 사용 가능한 반송파들 중에서 스페셜 서브프레임이 유효 서브프레임으로 정의된 경우 NRS가 전송될 수 있다.
상기 특정 스페셜 서브프레임 설정은 표 2에서 #1, #2, #3, #4, #6, #7, #8 and #9인 경우일 수 있다.
옵션 a. 상기 기술된 유효 서브프레임은 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 NPDCCH 또는 NPDSCH가 전송될 것을 기대하는 서브프레임으로 정의된다. 이 정보는 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통해 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 전달될 수 있다.
옵션 b. 상기 기술된 유효 서브프레임은 스페셜 서브프레임 만을 위하여 정의된 독립적인 의미일 수 있다. 이 경우 스페셜 서브프레임에 대한 유효 서브프레임의 정의는 NPDCCH 또는 NPDSCH의 전송 여부와 관계없이 NRS가 전송되는 서브프레임으로 정의할 수 있다. 이 정보는 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통해 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 전달될 수 있다.
상위 계층 시그널을 통해 전달된 유효 서브프레임 이외의 스페셜 서브프레임의 경우, DCI를 통해 동적으로 NRS가 전송될 스페셜 서브프레임에 대한 정보를 NB-IoT 기기에게 전달할 수 있다.
DCI를 통해 동적으로 전달하는 경우, 상기 옵션 a 또는 옵션 b와 조합하여 적용될 수 있다.
상기 기술된 사용 가능한 반송파는 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 동기를 취득하는 앵커 반송파를 포함할 수 있으며, 또한 상위 계층 시그널을 통해 설정받은 비-앵커 반송파를 포함할 수 있다.
구체적으로 스페셜 서브프레임 설정 #9인 경우, 다음과 같을 수 있다.
- 6번째 심볼만이 NRS 전송에 사용되도록 정할 수 있다. 이는 스페셜 서브프레임 설정 #9에서 사용 가능한 DwPTS 구간을 지키기 위한 목적일 수 있다.
- 6번째 심볼 및 7번째 심볼이 모두 NRS 전송에 사용될 수 있다. 이는 GAP의 확보에 큰 문제가 없을 경우 NRS의 전송을 늘리기 위한 목적일 수 있다.
7번째 심볼에 NRS가 전송되는지의 여부는 기지국이 결정할 수 있으며, 이 정보는 SIB이나 RRS 시그널과 같은 같은 상위 계층 시그널을 통해 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 전달될 수 있다.
상기 기술된 방법에서 스페셜 서브프레임 설정 #0와 #5의 경우는 스페셜 서브프레임의 6번째 심볼 및 7번째 심볼이 DwPTS 영역으로 설정되어 있지 않기 때문에 적용 대상에서 제외될 수 있다. 반면 스페셜 서브프레임 설정 #1, #2, #3, #4, #6, #7, #8, 그리고 #9인 경우 스페셜 서브프레임은 LTE PDSCH 용도로 사용될 수 있기 때문에 NB-IoT에서 해당 스페셜 서브프레임이 사용 가능한지의 여부의 정보가 주어져야만 한다.
I-3-1-3. 스페셜 서브프레임의 6번째 및 7번째 심볼 상에서 NRS를 전송할 때 다음과 같을 수 있다.
다른 하향링크 서브프레임에서 사용하는 NRS의 생성 방식 및 시간-주파수 도메인 자원 결정 방식에서 제1 슬롯에 해당되는 자원을 사용하도록 정할 수 있다.
만약 스페셜 서브프레임 설정 #9가 사용되고, 6번째 심볼만이 NRS 전송에 사용되는 경우, 사용되는 시간 자원은 l=5인 경우에만 해당되도록 정할 수 있다.
I-3-1-4. 스페셜 서브프레임의 6번째 및 7번째 심볼에서 전송되는 NRS의 EPRE(Energy per resource element)는 다른 서브프레임에서 전송되는 NRS의 EPRE와는 별도로 설정될 수 있다.
이때, 스페셜 서브프레임에서 전송되는 NRS의 EPRE는 다른 서브프레임에서 전송되는 EPRE와의 오프셋으로 (또는 배수의 형태로) 결정될 수 있다.
이때 스페셜 서브프레임에서 전송되는 NRS의 EPRE는 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통해 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 전달될 수 있다.
다른 서브프레임에서 전송되는 EPRE가 다르게 적용되는 경우는 해당 스페셜 서브프레임에 NPDCCH 또는 NPDSCH가 전송되지 않는 경우로 한정될 수 있다.
이때 기지국은 해당 스페셜 서브프레임이 NPDCCH 또는 NPDSCH의 용도로 사용될 것인지의 정보를 SIB 또는 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통해 전달할 수 있다.
II. 제2 개시: 스페셜 서브프레임에서 상향링크 참조 신호
TDD에서 스페셜 서브프레임의 상향링크 전송 가능 영역은 UpPTS 영역으로 제한되어 있다. 일반적으로 UpPTS는 1~2개의 심볼의 길이를 가질 수 있도록 정해져 있다. 기존, LTE UE는 이 영역을 SRS 또는 PRACH의 목적으로 사용할 수 있다. NB-IoT의 경우 NPUSCH 전송의 최소 단위가 슬롯으로 고정되어 있기 때문에 스페셜 서브프레임의 UpPTS는 데이터 전송의 목적에 적합하지 않을 수 있다. 또한 NPRACH 전송에서 사용되는 전송단위인 심볼 그룹의 구간과 심볼 그룹 간의 호핑을 고려할 경우 UpPTS는 NPRACH의 전송 목적에 적합하지 않을 수 있다. 또한 릴리즈 14까지의 NB-IoT 기술에는 SRS를 전송하기 위한 동작이 정의되어 있지 않다.
이를 위하여 본 발명에서는 UpPTS 영역을 uplink reference signal의 전송 목적으로 사용하는 방법을 제안한다. 구체적으로 NB-IoT에서 사용될 경우 제안하는 uplink reference signal의 전송은 SRS와 같은 형태와 목적을 가질 수 있다. 하기 제안하는 방법들은 각각 독립적으로 사용될 수 있는 기술이며, 하나 이상의 기술이 조합되어 사용될 수도 있다.
II-1. 유효 스페셜 서브프레임인 경우에 한하여 SRS를 전송하도록 지정하는 방안
본 절에서 제안하는 방안은 스페셜 서브프레임이 유효 서브프레임으로 설정된 경우만을 대상으로 동작하도록 정할 수 있다. 이때 유효 서브프레임의 정의는 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 상향링크 전송이 가능하도록 기지국으로부터 설정받은 서브프레임을 의미한다. 이때 SRS를 위한 유효 서브프레임은 각 스페셜 서브프레임이 상향링크 전송이 가능한지의 여부를 알려주는 정보로 독립적으로 주어질 수 있다. 이는 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통하여 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 알려줄 수 있다. 만약 NPDCCH를 이용하여 비주기적인 SRS 전송이 설정되는 경우, 유효 서브프레임에 대한 정보는 DCI의 일정 영역을 이용하여 동적으로 설정될 수 있다.
II-2 반송파 호핑을 이용하여 하나 이상의 반송파에 SRS를 전송하는 방안
NB-IoT는 하나의 반송파(구체적으로, 12개의 부반송파로 이루어진 하나의 PRB)에서 동작하도록 설계되어 있기 때문에 동시에 다수의 반송파에 SRS를 전송하기에 부적합할 수 있다. 따라서 다수의 반송파(즉, 앵커 반송파 + 다수의 비-앵커 반송파)가 사용 가능한 경우, SRS 전송이 가능한 반송파들에서 SRS를 전송하기 위한 방안이 필요하다. 본 절에서 제안하는 방안은 다수의 반송파에서 SRS 동작을 수행하기 위하여 SRS가 전송되는 반송파를 호핑하는 방안을 포함할 수 있다.
반송파 호핑은 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 설정받은 앵커 반송파 및/또는 비-앵커 반송파들을 대상으로 수행될 수 있다. 이때 반송파 호핑이 수행되는 대상 반송파들은 하기의 옵션들 중 하나 이상의 옵션을 조합하여 정해질 수 있다.
옵션 a. NB-IoT 기기(혹은 UE)가 페이징 또는 NPRACH를 수행할 수 있도록 SIB으로부터 설정받은 반송파들을 대상으로 수행하도록 정할 수 있다.
옵션 b. SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통해 별도로 설정된 반송파들을 대상으로 반송파 호핑이 수행될 수 있다.
옵션 c. DCI를 통해 별도로 설정된 반송파들을 대상으로 반송파 호핑이 수행될 수 있다.
반송파 호핑은 반복 전송이 진행되는 동안은 수행되지 않을 수 있다. 만약 커버리지 지원을 위하여 한 반송파 당 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 수행해야 하는 반복 횟수가 정해져 있는 경우, 해당 반복이 진행되는 동안은 반송파 호핑이 수행되지 않도록 정할 수 있다.
반송파 호핑 패턴은 각 셀 별로 서로 다른 패턴을 갖도록 정할 수 있다. 이는 셀간 간섭(inter cell interference)를 줄이기 위한 목적일 수 있다.
II-3. NB-IoT 기기의 주기적인 SRS 전송 방안
NB-IoT 기기(혹은 UE)는 SRS를 주기적으로 전송할 수 있다. 이를 위하여 기지국은 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통하여 필요한 정보를 전달할 수 있다. 상기 기술된 필요한 정보들은 하기와 같은 정보들 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
- 주기(period): SRS를 전송하기 위한 주기가 지정될 수 있다. 이때 주기는 SRS 전송이 시작되는 위치 간의 간격으로 정의될 수 있다. 만약, 주기를 통하여 지정된 SRS 전송의 시작 위치가 유효하지 않은(invalid) 서브프레임과 같은 이유로 인하여 SRS 전송이 불가능한 경우, 해당 UpPTS 상에서는 SRS 전송이 포기될 수 있다.
- 시간 오프셋: 시간 오프셋의 정보는 SRS를 최초 전송하기 위한 위치를 정하기 위한 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, CDRX가 끝난 시점으로부터 설정받은 시간 오프셋 이후 SRS 최초 전송이 수행되도록 정할 수 있다. 만약, 시간 오프셋을 통하여 지정된 SRS 전송의 시작 위치가 유효하지 않은(invalid) 서브프레임과 같은 이유로 인하여, SRS 전송이 불가능한 경우, 해당 UpPTS 상에서는 SRS 전송이 포기될 수 있다. 만약 상기 주기(period) 정보가 적용될 경우, 시간 오프셋으로 설정된 SRS 시작 위치로부터 주기 값을 적용할 수 있다.
- 시작(Starting) 반송파: SRS 전송이 시작되는 반송파를 정할 수 있다. 시작 반송파에서 SRS 전송을 수행한 이후에는 반송파 호핑 패턴을 따라 SRS를 전송할 반송파를 선택할 수 있다. 이때 상기 시작 반송파는 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 캠프온(camp on)하고 있는 반송파일 수 있다. 또는 상기 시작 반송파는 항상 앵커 반송파가 되도록 정할 수 있다. 또는 상기 시작 반송파는 상위 계층 시그널을 통해 설정된 특정 반송파일 수 있다.
- 반복: SRS의 전송은 하나 이상의 UpPTS 상에서 반복될 수 있다. 이는 SRS 전송에 필요한 파워를 충분히 얻기 위한 목적일 수 있다.
II-4. NB-IoT 기기의 비주기적인 SRS 전송 방안
NB-IoT 기기(혹은 UE)는 SRS를 비주기적으로 전송할 수 있다. 이를 위하여 기지국은 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통하여 필요한 공통 정보를 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 전달할 수 있으며 일부 개별 정보는 DCI를 통해 설정될 수 있다. 만약 주기적인 SRS가 설정되어 있는 경우, 상기 기술된 필요한 공통 정보들 중 일부는 주기적인 SRS의 전송을 위하여 활용될 수도 있다. 상기 기술된 필요한 개별정보들은 II-3절에서 정의된 정보들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
II-5. UpPTS를 구성하는 심볼 개수에 따라 반복을 정하는 방안
만약 UpPTS에서 사용 가능한 OFDM 심볼의 개수가 2개 이상인 경우 NB-IoT 기기(혹은 UE)는 SRS를 반복하여 전송할 수 있다. 이때 반복의 횟수는 UpPTS에서 사용 가능한 OFDM 심볼의 개수와 같을 수 있다.
반복이 적용되는 경우, 하나의 UpPTS (또는 복수개의 UpPTS) 내에 존재하는 OFDM 심볼들을 하나의 그룹으로 보고, OFDM 심볼 단위의 커버 코드(cover code)를 적용할 수 있다. 이는 같은 셀 내에서 복수 개의 NB-IoT 기기(혹은 UE)들을 다중화하기 위한 목적이거나, 또는 셀 간 간섭(inter cell interference)의 영향을 감소시키기 위한 목적일 수 있다. 이때 각 NB-IoT 기기(혹은 UE)는 자신의 ID(즉, UE ID), 또는 기지국으로부터 설정받은 정보를 바탕으로 자신이 사용할 커버 코드 형태를 정할 수 있다. 상기 정보는 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통하여 설정될 수 있으며, 또는 NPDCCH에 의하여 비주기적인 SRS 전송이 설정되는 경우 DCI를 통하여 동적으로 설정될 수 도 있다.
II-6. SRS 전송 시점이 다른 채널과 충돌하는 경우 해결 방안
만약 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 하향링크 그랜트(downlink grant)에 해당되는 DCI를 검출한 경우, NPDSCH 수신과 이에 대응되는 ACK/NACK이 전송되기까지의 구간(duration) 동안에는 SRS를 전송하지 않을 수 있다. 또한 NB-IoT 기기(혹은 UE)가 상향링크 그랜트(uplink grant)에 해당되는 DCI를 검출한 경우, NPUSCH 전송이 수행되는 구간 동안에는 SRS를 전송하지 않을 수 있다. 이는 주파수 재조정(frequency retuning)에 필요한 시간과 전력의 소모를 줄이기 위한 목적일 수 있다.
NPUSCH (데이터 및/또는 ACK/NACK) 송신 이후 일정 구간 동안은 SRS를 전송하지 않도록 정하는 하향링크 SRS 갭이 설정될 수 있다. 이는 다음 DCI를 통하여 연속된 NPDSCH 수신이나 NPUSCH 송신이 이루어질 경우를 보장하기 위한 목적일 수 있다.
NPRACH나 스케줄링 요청을 위한 자원이 설정되어 있는 경우, 이에 해당되는 자원이 설정된 상향링크 서브프레임 바로 앞에 위치한 UpPTS의 경우, SRS를 전송하지 않도록 정할 수 있다. 이는 NB-IoT 기기(혹은 UE)의 주파수 조정(retuning)을 위한 시간을 확보해주기 위함이다.
II-7. 부반송파 할당을 지정하는 방안
NB-IoT 상향링크 전송에서는 1개, 3개, 6개 그리고 12개의 부반송파를 이용한 상향링크 전송이 가능하다. 이때 일부 NB-IoT 기기(혹은 UE)는 하나의 반송파만을 지원할 수 있는 능력만을 가지고 있을 수 있다. 이를 고려하여 본 절에서는 1개, 3개, 6개 그리고 12개의 부반송파를 이용한 SRS 전송을 구분하는 방안을 포함할 수 있다.
II-7-1. 하나 이상의 부반송파 개수에 따른 SRS 전송이 허용될 경우, 각 부반송파 개수에 해당되는 SRS 전송 방식은 서로 다를 수 있다.
이때 SRS을 전송하는 부반송파의 크기는 시간 도메인 상으로 구성되는 하나의 SRS 전송 단위가 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 1개, 3개, 6개 그리고 12개의 부반송파를 사용하여 SRS를 전송하는 경우, 각각 X1, X2, X3, 또는 X4개의 UpPTS 영역을 하나의 SRS 단위로 사용할 수 있다.
1개의 부반송파를 사용하여 SRS를 전송하는 경우, X1개의 UpPTS영역에는 시간 도메인 상으로 시퀀스가 구성될 수 있다. 이는 같은 셀 내에 서로 다른 NB-IoT 기기(혹은 UE)를 구분하기 위한 목적이거나, 또는 셀 간 간섭을 줄이기 위한 목적일 수 있다.
II-7-2. 하나 이상의 부반송파를 이용하여 SRS를 전송하는 경우, 사용하는 부반송파 개수에 따라 SRS를 전송하는 SRS 자원은 서로 구분되어 설정될 수 있다.
이때 하나의 UpPTS 심볼은 1개, 3개 그리고 6개의 부반송파를 사용하는 SRS 전송을 지원하기 위하여 FDM 형태로 주파수 도메인 상의 자원이 구분되어 설정될 수 있다.
이때 특정 UpPTS는 특정 부반송파 숫자를 사용한 SRS를 지원하기 위한 목적으로 사용될 수 있다.
이때 각 부반송파 크기에 따라 사용되는 SRS 자원에 대한 정보는 SIB이나 RRC 시그널과 같은 상위 계층 시그널을 통해 NB-IoT 기기(혹은 UE)에게 전달될 수 있다.
이때 만약 SRS 전송이 NPDCCH를 이용하여 비주기적으로 수행될 경우, NB-IoT 기기(혹은 UE)가 선택할 부반송파의 개수와 SRS 자원에 대한 정보는 DCI를 통하여 동적으로 전달될 수 있다.
III. 제3개시: 스페셜 서브프레임 설정 #10을 위한 RS 설정
프레임 구조 타입(Frame structure type) 2의 정의에 따라 TDD 구조에서 사용 가능한 스페셜 서브프레임 설정의 종류는 총 11개이다. 특히, 스페셜 서브프레임 설정 #10은 릴리즈-14부터 도입된 새로운 구조로 새로운 CP 기준으로 DwPTS 영역에 6개의 OFDM 심볼, UpPTS 영역에 6개의 OFDM 심볼이 사용되고 있다. 구체적으로 스페셜 서브프레임 설정 #10의 경우 DwPTS 영역의 5번째 심볼 위치에 CRS의 전송 여부를 선택하도록 정할 수 있다. 만약 기지국이 CRS-less DwPTS가 설정된 스페셜 서브프레임 설정 #10을 지원하는 경우, 기존의 LTE UE들은 해당 기지국에서 DwPTS 영역의 5번째 OFDM 심볼에서 CRS를 기대할 수 없다. 이와 같은 구조의 주요 동기는 DwPTS 영역이 UL 전송에 주는 간섭의 영향을 최소화하기 위한 목적이다.
이하에서 제안되는 내용은, 서브프레임 설정 #10이 NB-IoT TDD 구조에 사용될 경우, RS가 각각 독립적으로 사용될 수 있도록 한다. 이하에서 제안되는 방안들은 단독으로 사용될 수도 있지만, 하나 방안이 조합되어 사용될 수도 있다. 이하 설명되는 내용에서, 별도의 설명이 없는 경우 DwPTS 영역의 5번째 OFDM 심볼에 대한 RS 전송과 관련된 방법들을 설명하고 있다.
III-1. 스페셜 서브프레임 설정 #10의 5번째 심볼에 RS를 전송하는 방안
본 절에서 제안하는 방안은, 스페셜 서브프레임 설정 #10이 설정된 경우, DwPTS의 5번째 심볼의 위치에 기지국은 RS를 전송하고 NB-IoT 기기는 이를 수신하여 이용할 수 있도록 한다. 일반적으로 RS는 채널 추정과 측정의 목적으로 사용될 수 있으며, RS 밀도가 높을수록(사용 가능한 RS가 많을 수록) 더 높음 정확도를 보장할 수 있다.
제안하는 방안의 구체 내용은 하기 기술된 내용과 같을 수 있다.
III-1-1. 제안하는 내용은 NB-IoT의 동작 모드가 인-밴드(in-band)인 경우 적용될 수 있다.
만약 NB-IoT의 동작 모드가 인-밴드 동일 PCI 모드(in-band same PCI)인 경우, 전송되는 RS는 CRS일 수 있다.
이때 전송되는 CRS는 하향링크 서브프레임의 5번째 OFDM 심볼의 CRS 패턴과 생성 규칙을 따르도록 정할 수 있다.
만약 NB-IoT의 동작 모드가 인-밴드 다른 PCI 모드(inband-DifferentPCI) 인 경우, 전송되는 RS는 NRS일 수 있다.
이때 전송되는 NRS는 하향링크 서브프레임에서 NRS를 포함한 OFDM 심볼 (예컨대, 슬롯 내의 6번째 및 7번째 심볼) 중 하나의 패턴과 생성 규칙을 따를 수 있다.
이때 선택하는 패턴과, 생성 규칙은 스페셜 서브프레임의 인덱스가 홀수일 경우 6번째 OFDM 심볼, 짝수일 경우 7번째 OFDM 심볼을 기준으로 (또는 그 반대로) 정해질 수 있다.
위와 같이 동작 모드에 따라 RS의 전송 여부를 결정하는 이유는 동작 모드가 보호 대역(guardband)와 스탠드-얼론(standalone)의 경우에는 CRS-less DwPTS에 의한 영향이 없기 때문일 수 있다. 또한 동작 모드가 인-밴드 동일 PCI 모드(in-band same PCI)인 경우, NB-IoT 기기는 CRS의 패턴과 생성 규칙에 대한 정보를 알기 때문에, 이를 이용한 디코딩을 수행할 수 있다. 또한, 동작 모드가 인-밴드 동일 PCI 모드(in-band same PCI)인 경우, 교차 서브프레임 채널 추정이나 심볼 수준 결합(combining)을 용이하게 적용되도록 하기 위하여 CRS의 전송이 가능하기 때문이다. 또한 동작 모드가 인-밴드 다른 PCI 모드(inband-DifferentPCI)인 경우, NB-IoT 기기는 CRS에 대한 패턴 및 생성 규칙을 모르기 때문에 CRS의 위치를 일반적으로 사용하지 않는 RE로 간주한다. 하지만 만약 CRS-less DwPTS가 설정된 경우, DwPTS의 5번째 심볼에서는 CRS의 전송 위치에 RS가 전송되지 않음을 예상할 수 있다. 따라서 이 경우 해당 CRS의 위치를 NB-IoT 기기가 인지할 수 있는 NRS의 매핑에 사용하도록 정할 수 있다.
III-1-2. 제안하는 내용은 DwPTS 영역이 유효 서브프레임으로 설정된 경우 적용될 수 있다.
만약 특정 DwPTS가 유효하지 않은(invalid)인 경우, NB-IoT 기기는 해당 DwPTS의 5번째 OFDM 심볼에서 RS의 전송을 기대하지 않는다.
제안하는 내용은 DwPTS 영역에서 실제 데이터가 전송되는 경우에 한하여 적용될 수 있다.
제안하는 내용은 DwPTS 영역에서 5번째 OFDM 심볼을 제외한 다른 OFDM 심볼에 NRS가 포함된 경우에 한하여 적용될 수 있다.
NB-IoT 기기가 특정 DwPTS 영역에서 5번째 OFDM 심볼을 제외한 다른 OFDM 심볼에 NRS가 포함되는지의 여부를 알지 못하는 경우, 해당 NB-IoT 기기는 해당 DwPTS 영역에서의 CRS 전송을 기대하지 않는다.
제안하는 내용에서 유효 서브프레임 상에 RS 전송을 허용하는 이유는, 기지국이 해당 DwPTS 영역을 유효(valid)로 선언한 경우 NB-IoT를 위한 목적으로 사용할 수 있도록 허락한 경우로 볼 수 있기 때문이다. 또한 기지국이 특정 DwPTS를 유효(valid)로 선언하더라도, 실제 데이터나 NRS를 전송하지 않는다면 기지국이 해당 DwPTS에서의 전송을 생략하여 상향링크 전송에 대한 간섭을 피하려는 목적일 수 있다.
III-1-3. 제안하는 내용은 NPDCCH를 통해 허용된(granted) NPDSCH의 전송이 DwPTS에서의 전송이 가능하도록 스케줄링된 경우 적용될 수 있다.
이때 NPDCCH는 DwPTS를 통해 전송되지 않도록 정할 수 있다.
이때, DwPTS에서의 NPDSCH 전송이 허락되는지 여부는, NPDCCH를 통해 취득한 DCI에 포함된 정보를 통해 단말에게 전달될 수 있다. 예컨대, DCI 비트, CRC 마스킹 값 등을 예를 들 수 있다.
이때, DwPTS에서의 NPDSCH 전송이 허락되는지 여부는, DCI가 전달하는 NPDSCH의 전송 길이에 따라 결정될 수 있다.
상기 전송 길이는 NPDSCH의 반복 크기를 의미하거나, 또는 TB 하나를 RE 매핑하기 위해 필요한 하향링크 서브프레임의 개수를 의미하거나, 또는 둘의 조합을 의미할 수 있다. 구체적으로, DwPTS에서의 NPDSCH 전송이 허락되는지 여부는 상기 전송 길이가 특정 상수 M에 대하여 M 서브프레임 이하인 경우로 정할 수 있다. 혹은, DwPTS에서의 NPDSCH 전송이 허락되는지 여부는, NPDSCH의 전송에 포함되는 DwPTS의 개수가 특정 상수 N에 대하여 N개 이하인 경우로 정할 수 있다.
상기 제안하는 내용에 따르면, 기지국이 상황에 맞게 DwPTS에서의 NPDSCH의 전송을 동적으로 제어할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다. 또한 NPDSCH 전송의 길이가 짧아 NPDSCH의 전송에 사용되는 DwPTS의 개수가 상대적으로 작을 경우, 해당 NPDSCH의 전송이 미치는 영향이 상대적으로 작기 때문에 이 경우 전송을 허용하기 위함일 수 있다.
III-1-4. 제안하는 내용은 앵커 반송파에서는 항상 적용되도록 정할 수 있다.
이때 전송 여부는 상위 계층 시그널에 의해서만 결정되도록 정할 수 있다.
앵커 반송파의 경우 NPSS/NSSS가 주기적으로 전송되기 때문에 NRS를 전송할 수 있는 서브프레임의 개수가 비-앵커 반송파에 비하여 상대적으로 부족할 수 있다. 또한 SIB1-NB의 디코딩 성능을 높이기 위해서는 CRS 및 NRS가 전송되는 서브프레임의 개수가 많을수록 유리하다. 또한 앵커 반송파의 경우 기지국이 NB-IoT를 위하여 할당한 서브프레임으로 볼 수 있기 때문에 다른 목적의 하향링크/상향링크 전송이 발생할 확률이 상대적으로 낮을 수 있다. 따라서 상기 제안하는 방법과 같이 앵커 반송파의 DwPTS 영역에서는 항상 RS를 기대하도록 정하는 방법이 유리할 수 있다.
III-1-5. 제안하는 내용은 DwPTS 이후 K 서브프레임 이내에 NPRACH 전송이 시작되는 경우 적용될 수 있다.
이때 K의 값은 사전에 정의된 값일 수 있다.
제안하는 내용은 단말이 NPRACH를 수행하기 이전에 RRM 측정을 수행할 수 있는 반송파에 대하여 적용될 수 있다.
상기 반송파는 앵커 반송파로 정할 수 있다.
상기 반송파는 NB-IoT 기기가 랜덤 액세스 절차의 두번째 메시지(Msg2)(즉, 랜덤 액세스 응답) 및/또는 네번째 메시지(Msg4)의 수신을 기대한 반송파로 정할 수 있다.
랜덤 액세스 절차(즉, NPRACH)를 수행하기 이전에 NB-IoT 기기는 자신의 CE 레벨(level)을 정확히 알아야 할 필요가 있을 수 있다. NB-IoT 기기는 CE 레벨을 측정하기 위하여 RS를 이용한 RRM 측정을 수행할 수 있으며, 상기 제안한 방안은 이러한 상황에서 단말이 CE 레벨을 추정하기 위한 RS를 좀 더 확보할 수 있도록 허용하기 위한 목적일 수 있다.
III-2. 스페셜 서브프레임 설정 #10의 5번째 심볼에 RS를 전송하지 않는 방안
본 절 제안하는 방안은 스페셜 서브프레임 설정 #10이 설정된 경우, DwPTS의 5번째 심볼의 위치에 기지국은 RS를 전송하지 않고 NB-IoT 기기는 이를 인지하여 해당 위치의 RS를 이용하지 않도록 할 수 있다.
제안하는 방안이 적용되는 구체적인 예는 다음과 같을 수 있다.
III-2-1. 만약 DwPTS 영역에 실제 데이터 전송이 수행되는 경우, 해당 DwPTS의 5번째 OFDM 심볼의 모든 RE는 데이터 전송의 목적으로 사용될 수 있다.
일부 경우에서는 RS의 밀도를 증가시키는 것 보다 데이터를 위한 RE의 수를 충분히 확보하여 부호화 율(code rate)를 낮추는 것이 보다 유리할 수 있다. 또는 단말의 복잡도 측면에서 상황에 따른 RS 적용 여부를 다르게 적용하기 보다는 항상 일정하게 RS가 없음을 가정하는 것이 더 유리할 수 있다.
지금까지 설명한, 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 구체적으로는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 13은 본 명세서의 개시가 구현되는 무선 기기 및 기지국 나타낸 블록도이다.
도 13을 참조하면, 무선 기기(100) 및 기지국(200)은 본 명세서의 개시를 구현할 수 있다.
도시된 무선 기기(100)는 프로세서(101), 메모리(102) 및 트랜시버(103)를 포함한다. 마찬가지로 도시된 기지국(200)은 프로세서(201), 메모리(202) 및 트랜시버(203)을 포함한다. 도시된 프로세서(101, 201), 메모리(102, 202) 및 트랜시버(103, 203)는 각각 별도의 칩으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 블록/기능이 하나의 칩을 통해 구현될 수 있다.
상기 트랜시버(103, 203)는 송신기(transmitter) 및 수신기(receiver)를 포함한다. 특정한 동작이 수행되는 경우 송신기 및 수신기 중 어느 하나의 동작만이 수행되거나, 송신기 및 수신기 동작이 모두 수행될 수 있다. 상기 트랜시버(103, 203)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 트랜시버(103, 203)는 수신 신호 및/또는 송신 신호의 증폭을 위한 증폭기와 특정한 주파수 대역 상으로의 송신을 위한 밴드패스 필터를 포함할 수 있다.
상기 프로세서(101, 201)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 상기 프로세서(101, 201)는 인코더와 디코더를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(101, 202)는 전술한 내용에 따른 동작을 수행할 수 있다. 이러한 프로세서(101, 201)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다.
메모리(102, 202)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
도 14는 도 13에 도시된 무선 기기의 트랜시버의 상세 블록도이다.
도 14를 참조하면, 트랜시버(110)는 송신기(111)과 수신기(112)를 포함한다. 상기 송신기(111)은 DFT(Discrete Fourier Transform)부(1111), 부반송파 맵퍼(1112), IFFT부(1113) 및 CP 삽입부(11144), 무선 송신부(1115)를 포함한다. 상기 송신기(111)는 변조기(modulator)를 더 포함할 수 있다. 또한, 예컨대 스크램블 유닛(미도시; scramble unit), 모듈레이션 맵퍼(미도시; modulation mapper), 레이어 맵퍼(미도시; layer mapper) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시; layer permutator)를 더 포함할 수 있으며, 이는 상기 DFT부(1111)에 앞서 배치될 수 있다. 즉, PAPR(peak-to-average power ratio)의 증가를 방지하기 위해서, 상기 송신기(111)는 부반송파에 신호를 매핑하기 이전에 먼저 정보를 DFT(1111)를 거치도록 한다. DFT부(1111)에 의해 확산(spreading)(또는 동일한 의미로 프리코딩) 된 신호를 부반송파 매퍼(1112)를 통해 부반송파 매핑을 한 뒤에 다시 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(1113)를 거쳐 시간축상의 신호로 만들어준다.
DFT부(1111)는 입력되는 심벌들에 DFT를 수행하여 복소수 심벌들(복소수 심볼)을 출력한다. 예를 들어, Ntx 심벌들이 입력되면(단, Ntx는 자연수), DFT 크기(size)는 Ntx이다. DFT부(1111)는 변환 프리코더(transform precoder)라 불릴 수 있다. 부반송파 맵퍼(1112)는 상기 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑시킨다. 상기 복소수 심벌들은 데이터 전송을 위해 할당된 자원 블록에 대응하는 자원 요소들에 맵핑될 수 있다. 부반송파 맵퍼(1112)는 자원 맵퍼(resource element mapper)라 불릴 수 있다. IFFT부(1113)는 입력되는 심벌에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호인 데이터를 위한 기본 대역(baseband) 신호를 출력한다. CP 삽입부(1114)는 데이터를 위한 기본 대역 신호의 뒷부분 일부를 복사하여 데이터를 위한 기본 대역 신호의 앞부분에 삽입한다. CP 삽입을 통해 ISI(Inter-심볼 Interference), ICI(Inter-반송파 Interference)가 방지되어 다중 경로 채널에서도 직교성이 유지될 수 있다.
다른 한편, 수신기(112)는 무선 수신부(1121), CP 제거부(1122), FFT부(1123), 그리고 등화부(1124) 등을 포함한다. 상기 수신기(112)의 무선 수신부(1121), CP 제거부(1122), FFT부(1123)는 상기 송신단(111)에서의 무선 송신부(1115), CP 삽입부(1114), IFF부(1113)의 역기능을 수행한다. 상기 수신기(112)는 복조기(demodulator)를 더 포함할 수 있다.

Claims (19)

  1. NB-IoT(Narrow band Internet of Things) 기기가 NRS(Narrowband Reference Signal)를 수신하는 방법으로서,
    상기 NRS를 하나 이상의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼 상에서 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 하나 이상의 OFDM 심볼은 TDD(time division duplex) 서브프레임 상에 존재하고,
    상기 TDD 서브프레임이 TDD 스페셜 서브프레임에 해당하는 경우, 상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은, 상기 TDD 스페셜 서브프레임이 다수의 TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스들 중에서 어느 스페셜 서브프레임 설정 인덱스를 사용하는지 여부에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼을 포함하는 상기 TDD 스페셜 서브프레임은,
    TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 및 9 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은,
    상기 TDD 스페셜 서브프레임 내의 6번째 및 7번째 심볼들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 NRS는,
    TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 0 또는 5를 사용하는 적어도 하나의 TDD 스페셜 서브프레임 상에서는 수신되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은,
    상기 TDD 스페셜 서브프레임 내의 2번째 및 3번째 심볼들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 TDD 스페셜 서브프레임 상의 상기 NRS는
    일반 하향링크 서브프레임을 기준으로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 10을 사용하는 TDD 스페셜 서브프레임 상에서, 제2 RS(reference signal)을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 RS는
    NB-IoT 동작 모드가 인밴드(inband) 동일 PCI(Physical cell ID) 모드(inband-samePCI)인 경우, CRS(Cell-specific Reference Signal)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 NB-IoT 동작 모드가 인밴드 동일 PCI 모드(inband-samePCI)인 경우, 상기 NRS가 매핑되는 RE의 위치는 상기 CRS가 매핑되는 위치와 다른 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제2 RS는
    NB-IoT 동작 모드가 NB-IoT 동작 모드가 인밴드(inband) 다른 PCI 모드(inband-DifferentPCI)인 경우, 상기 NRS를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 NB-IoT 동작 모드가 NB-IoT 동작 모드가 인밴드 다른 PCI 모드(inband-DifferentPCI)인 경우, CRS가 매핑되어 할 RE는, 블랭크(blank) RE로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 10을 사용하는 TDD 스페셜 서브프레임은,
    유효 서브프레임으로 지정되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 10을 사용하는 TDD 스페셜 서브프레임은 하향링크 데이터가 수신되는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 NRS가 수신되는 TDD 스페셜 서브프레임은, 하향링크 데이터가 수신될 수 있는 유효 서브프레임인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. NRS(Narrowband Reference Signal)를 수신하는 NB-IoT(Narrow band Internet of Things) 기기로서,
    송수신부와;
    상기 송수신부를 통하여, 상기 NRS를 하나 이상의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼 상에서 수신하는 프로세서를 포함하고,
    상기 하나 이상의 OFDM 심볼은 TDD(time division duplex) 서브프레임 상에 존재하고,
    상기 TDD 서브프레임이 TDD 스페셜 서브프레임에 해당하는 경우, 상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은, 상기 TDD 스페셜 서브프레임이 다수의 TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스들 중에서 어느 스페셜 서브프레임 설정 인덱스를 사용하는지 여부에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 NB-IoT 기기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼을 포함하는 상기 TDD 스페셜 서브프레임은,
    TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 및 9 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 NB-IoT 기기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 NRS는,
    TDD 스페셜 서브프레임 설정 인덱스 0 또는 5를 사용하는 적어도 하나의 TDD 스페셜 서브프레임 상에서는 수신되지 않는 것을 특징으로 하는 NB-IoT 기기.
  18. 제18항에 있어서,
    상기 NRS를 수신하기 위한 상기 하나 이상의 OFDM 심볼은,
    상기 TDD 스페셜 서브프레임 내의 2번째 및 3번째 심볼들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 NB-IoT 기기.
  19. 제15항에 있어서, 상기 TDD 스페셜 서브프레임 상의 상기 NRS는
    일반 하향링크 서브프레임을 기준으로 생성되는 것을 특징으로 하는 NB-IoT 기기.
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