KR20190026888A - 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국의 신호 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

Abstract

다양한 실시예들은 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국이 신호를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치를 개시한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말과 기지국의 신호 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국 간 신호를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 것이다.

무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 예를 들어, 다중 접속 시스템은 CDMA(code division multipleaccess) 시스템, FDMA(frequency division multipleaccess) 시스템, TDMA(time division multipleaccess) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multipleaccess) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multipleaccess) 시스템 등을 포함할 수 있다.

또한, IoT(Internet of Things) 통신 기술은 새로이 제안되고 있다. 여기서, IoT는 인간 상호작용(human interaction)을 수반하지 않은 통신을 말한다. 이와 같은 IoT 통신 기술이 셀룰러 기반의 LTE(Long Term Evolution) 시스템에 수용되는 방안이 추가적으로 논의되고 있다.

다만, 종래 LTE 시스템은 고속의 데이터 통신을 지원하는 것을 목적으로 설계되어, 사람들에게 고가의 통신 방식으로 여겨져 왔다. 그러나, IoT 통신은 그 특성상 가격이 저가여야만 널리 보급되어 사용될 수 있다는 특징이 있다.

본 발명은 SIB1-NB 이외에 추가 SIB1-NB를 전송함으로써 단말이 시스템 정보를 보다 빠르게 획득하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국이 신호를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다.

일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로부터 신호를 수신하는 방법은, MIB-NB(Master Information Block-Narrow Band) 및 SIB1-NB (System Information Block1-Narrow Band)를 기지국으로부터 수신하는 단계, MIB-NB 또는 SIB1-NB로부터 추가 SIB1-NB(additional SIB1-NB)의 전송 여부를 지시하는 정보를 획득하는 단계, 및 획득된 정보에 기초하여, 기지국에 의해 무효 하향링크 서브프레임(invalid downlink subframe)으로 지시된 서브프레임을 유효 서브프레임(valid subframe) 또는 무효 서브프레임으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임이 유효 서브프레임인 것으로 판단될 때, 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임에서 NRS, NPDCCH, 및 NPDSCH 중 적어도 하나를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임이 무효 서브프레임인 것으로 판단될 때, 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임에서 추가 SIB1-NB를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 추가 SIB1-NB는 SIB1-NB가 전송되는 라디오 프레임 내에서 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임에서 전송되고, 추가 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임은 서브프레임 인덱스 3에 대응하는 서브프레임일 수 있다.

일 실시예에 따른 추가 SIB1-NB는 앵커 캐리어에서 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임과 다른 서브프레임에서 전송될 수 있다.

일 실시예에 따른 SIB1-NB는 앵커 캐리어 또는 비앵커 캐리어에서 전송되고, SIB1-NB가 앵커 캐리어에서 전송되는지 또는 비앵커 캐리어에서 전송되는지 여부는 MIB-NB에 의해 지시될 수 있다.

일 실시예에 따른 신호 수신 방법은, MIB-NB로부터 SIB1-NB가 전송되는 비앵커 캐리어의 위치 정보를 획득하는 단계, 및 획득된 위치 정보에 기초하여 SIB-NB를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 추가 SIB1-NB의 반복 전송 횟수는 SIB1-NB의 반복 전송 횟수에 기초하여 결정될 수 있다.

일 실시예에 따른 SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 4 또는 8일 때, 추가 SIB1-NB가 전송되지 않고, SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 16일 때, 추가 SIB1-NB는 SIB1-NB와 동일한 횟수로 전송될 수 있다.

일 실시예에 따른 추가 SIB1-NB의 전송 여부를 지시하는 정보는, MIB-NB의 미사용 비트(unused bit)에 의해 지시될 수 있다.

일 실시예에 따른 추가 SIB1-NB의 전송 여부는, SIB1-NB의 부호화율(code rate), SIB1-NB의 TBS(Transport Block Size), SIB1-NB의 반복 전송 횟수, NB-IoT의 운용 모드, NRS 안테나 포트 수, 및 CRS 안테나 포트 수 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.

일 실시예에 따른 추가 SIB1-NB의 전송 여부는 SIB1-NB가 변경될 때, 변경된 SIB1-NB에 의해 지시될 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 단말에게 신호를 전송하는 방법은 MIB-NB(Master Information Block-Narrow Band) 또는 SIB1-NB(System Information Block1-Narrow band)가 추가 SIB1-NB(additional SIB1-NB)의 전송 여부를 지시하도록 설정하는 단계, 추가 SIB1-NB가 전송될 수 있는 서브프레임을 무효 하향링크 서브프레임(invalid downlink subframe)으로 지시하는 단계, MIB-NB 및 SIB1-NB를 단말에게 전송하는 단계, 및 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임에서 추가 SIB1-NB, NRS, NPDCC, 및 NPDSCH 중 적어도 하나를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국으로부터 신호를 수신하는 단말은 수신기 및 수신기에 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 MIB-NB 및 SIB1-NB를 기지국으로부터 수신하도록 수신기를 제어하고, MIB-NB 또는 SIB1-NB로부터 추가 SIB1-NB의 전송 여부를 지시하는 정보를 획득하고, 획득된 정보에 기초하여 기지국에 의해 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임을 유효 서브프레임 또는 무효 서브프레임으로 판단할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말에게 신호를 전송하는 기지국에 있어서, 송신기 및 송신기에 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 MIB-NB(Master Information Block-Narrow Band) 또는 SIB1-NB(System Information Block1-Narrow band)가 추가 SIB1-NB(additional SIB1-NB)의 전송 여부를 지시하도록 설정하고, 추가 SIB1-NB가 전송될 수 있는 서브프레임을 무효 하향링크 서브프레임(invalid downlink subframe)으로 지시하고, MIB-NB 및 SIB1-NB를 단말에게 전송하도록 송신기를 제어하고, 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임에서 추가 SIB1-NB, NRS, NPDCC, 및 NPDSCH 중 적어도 하나를 전송하도록 송신기를 제어할 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은, 추가 SIB1-NB를 전송함으로써 단말이 시스템 정보를 보다 빠르게 획득할 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.

이하에서 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성 요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 일 실시예에 따라 물리 채널 및 물리 채널을 이용하여 신호를 전송하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 LTE 시스템에서 인-밴드의 앵커 캐리어의 배치를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 FDD 방식으로 동작하는 LTE 시스템에서 하향링크 물리채널 및 하향링크 신호가 전송되는 위치를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 인-밴드 모드에서 NB-IoT 시스템의 신호 및 LTE 시스템의 신호에 대한 자원 할당을 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따라 MIB-NB를 통해 persistent SIB1-NB 스케줄링 정보를 전송하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따라 SIB1-NB 변경 주기 내에서 SIB1-NB TTI(Transmission Time Interval) 간 SIB1-NB를 결합하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 SIB1-NB를 포함하는 NPDSCH의 전송 방법을 나타내는 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 일 실시예에 따라 SIB1-NB가 전송되지 않는 4번 서브프레임에서 추가 SIB1-NB를 전송하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 13a 내지 도 13c는 일 실시예에 따라 NSSS가 전송되지 않는 9번 서브프레임에서 추가 SIB1-NB를 전송하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 원형 버퍼의 출력을 나타내는 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 일 실시예에 따른 추가 SIB1-NB의 전송 패턴에 따른 BLER의 성능을 나타내는 도면이다.
도 16a 내지 도 19c는 일 실시예에 따른 추가 SIB1-NB가 전송되는 위치를 나타내는 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 추가 SIB1-NB의 코드워드(codeword) 및 자원 매핑 방법을 나타내는 도면이다.
도 21은 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타내는 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타내는 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정의 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 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.

도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)를 의미할 수 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은, 경우에 따라, 기지국의 상위 노드(uppernode)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서, 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은, 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), gNode B(gNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 액세스 포인트(access point) 등의 용어로 대체될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에서 단말(Terminal)은 사용자 기기(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 가입자 단말(SS: SubscriberStation), 이동 가입자 단말(MSS: Mobile SubscriberStation), 이동 단말(Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미할 수 있다. 따라서, 상향링크에서는, 단말이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는, 단말이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템, 3GPP 5G NR(New Radio) 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321, 3GPP TS 36.331, 3GPP TS 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP TS 38.213, 3GPP TS 38.321 및 3GPP TS 38.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 설명한다.

이하의 기술은 CDMA(code division multipleaccess), FDMA(frequency division multipleaccess), TDMA(time division multipleaccess), OFDMA(orthogonal frequency division multipleaccess), SC-FDMA(single carrier frequency division multipleaccess) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 수 있다.

CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access) 또는 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.

UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부를 의미하며, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다. 본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 위주로 기술하지만, IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.

1. 3GPP LTE/LTE_A 시스템

1.1. 물리 채널들 및 이를 이용한 신호 송수신 방법

무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 기지국과 단말이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

도 1은 일 실시예에 따라 물리 채널 및 물리 채널을 이용하여 신호를 전송하는 과정을 나타내는 도면이다.

S11 단계에서, 전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나 또는 새로운 셀에 진입한 단말은, 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 동작을 수행할 수 있다. 초기 셀 탐색 작업을 위해, 단말은 기지국으로부터 주동기 채널(P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널(S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다.

그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.

한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서, 하향링크 참조 신호(DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리 하향링크 제어 채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리 하향링크 제어 채널 정보에 따른 물리 하향링크 공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 보다 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.

보다 구체적인 시스템 정보를 획득한 이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위하여, 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 물리 임의 접속 채널(PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S13), 물리 하향링크 제어 채널 및 이에 대응하는 물리 하향링크 공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리 임의 접속 채널 신호의 전송(S15) 및 물리 하향링크 제어 채널 신호 및 이에 대응하는 물리 하향링크 공유 채널 신호의 수신(S16)과 같은 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

전술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은, 일반적인 상향링크/하향링크 신호 전송 절차로서 물리 하향링크 제어 채널 신호 및/또는 물리 하향링크 공유 채널 신호를 수신(S17)하고, 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리 상향링크 제어 채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호를 전송(S18)할 수 있다.

단말이 기지국으로 전송하는 제어정보는 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭될 수 있다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid AutomaticRepeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel QualityIndication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함할 수 있다.

LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송된다. 그러나, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 하는 경우, UCI는 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 단말은, 네트워크의 요청/지시에 따라 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.

1.2. 자원 구조

도 2는 일 실시예에 따른 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

도 2(a)는 제1 타입 프레임 구조(frame structure type 1)를 나타낸다. 제1 타입 프레임 구조는 전이중FDD((full duplexFrequency Division Duplex)시스템과 반이중 FDD((half duplex) 시스템에 모두 적용될 수 있다.

하나의 무선 프레임(radio frame)은 T_f = 307200*T_s = 10ms의 길이를 가지고, T_slot = 15360*T_s = 0.5ms의 균등한 길이를 가지며, 0부터 19의 인덱스가 부여된 20개의 슬롯으로 구성될 수 있다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 슬롯으로 구성될 수 있다. 즉, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성될 수 있다. 하나의 서브프레임을 전송하는데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 여기서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, T_s=1/(15kHz*2048)=3.2552*10^-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있으며, 주파수 영역에서 복수의 자원 블록(Resource Block)을 포함할 수 있다.

하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)심볼을 포함한다. 3GPP LTE 시스템은 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로, OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함한다.

전이중 FDD 시스템에서는, 각 10ms 구간 동안 10개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템에서는, 단말이 송신과 수신을 동시에 할 수 없다.

전술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2(b)는 제2 타입 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 제2 타입 프레임 구조는 TDD 방식에 적용된다. 하나의 무선 프레임은 T_f = 307200*T_s = 10ms의 길이를 가지며, 153600*T_s = 5ms 길이를 가지는 2개의 하프 프레임(half-frame)으로 구성된다. 각 하프 프레임은 30720*T_s = 1ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 2개의 슬롯으로 구성되며, 각 슬롯은 각 T_slot = 15360*T_s = 0.5ms의 길이를 가진다. 이때, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, T_s=1/(15kHz*2048)=3.2552*10^-8(약 33ns)로 표시된다.

제2 타입 프레임은, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호 구간(GP: GuardPeriod), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot) 3가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임(special subframe)을 포함한다. 여기서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호 구간은 상향링크와 하향링크 사이에 위치하며, 하향링크 신호의 다중 경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.

다음의 표 1은 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.

또한, LTE Release 13 시스템에서, 특별 프레임의 구성은 다음의 표 2와 같이 X를 고려하여 설정되는 구성이 추가되었으며, LTE Release 14 시스템에서는 특별 서브프레임 구성(special subframeconfiguration) #10이 추가되었다. 이때, X는 UpPTS에서의 추가적인 SC-FDMA 심볼의 개수를 나타내고, 상위 계층 파라미터(higher layer parameter) srs-UpPtsAdd 에 의해 제공될 수 있다. 파라미터가 설정되지 않으면 X는 0과 같다. 이때, 단말은 하향링크에서의 일반 CP를 위한 특별 서브프레임 구성들 {3, 4, 7, 8} 및 하향링크에서의 확장된 CP를 위한 특별 서브프레임 구성들 {2, 3, 5, 6}에 대해 2개의 추가 UpPTS SC-FDMA 심볼들이 설정될 것을 기대하지 않을 수 있다. 또한, 단말은 하향링크에서의 일반 CP를 위한 특별 서브프레임 구성들 {1, 2, 3, 4, 6, 7, 8} 및 하향링크에서의 확장된 CP를 위한 특별 서브프레임 구성들 {1, 2, 3, 5, 6}에 대해 4개의 추가 UpPTS SC-FDMA 심볼들이 설정될 것을 기대하지 않을 수 있다. (The UE is not expected to be configured with 2 additional UpPTS SC-FDMA symbols for special subframeconfigurations {3, 4, 7, 8} for normal cyclic prefix in downlink and special subframeconfigurations {2, 3, 5, 6} for extended cyclic prefix in downlink and 4 additional UpPTS SC-FDMA symbols for special subframeconfigurations {1, 2, 3, 4, 6, 7, 8} for normal cyclic prefix in downlink and special subframeconfigurations {1, 2, 3, 5, 6} for extended cyclic prefix in downlink.)

도 3은 일 실시예에 따른 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함할 수 있고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라고 지칭하며, 하나의 자원 블록은 12 Х 7 개의 자원 요소를 포함할 수 있다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 의해 결정된다.

도 4는 일 실시예에 따른 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 전달하는 PUCCH가 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 전달하는 PUSCH가 할당된다. 하나의 단말은, 단일 반송파 특성을 유지하기 위하여 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB(Resource Block) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 포함되는 RB들은 2개의 슬롯들 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지하고, PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.

도 5는 일 실시예에 따른 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 서브프레임 내의 첫번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0부터 최대 3개의 OFDM 심볼들은, 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH가 할당되는 데이터 영역(data region)이다. LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널은, 예를 들어 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브프레임 내에서 제어 채널들을 전송하기 위해 사용되는 OFDM 심볼들의 수에 관한 정보(예를 들어, 제어 영역의 크기)를 전달할 수 있다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호를 전달할 수 있다. 또한, PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보는 하향링크 제어 정보(DCI: downlink control information)라고 지칭될 수 있다. 하향링크 제어 정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보, 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

2. 새로운 무선 접속 기술 (New Radio Access Technology) 시스템

더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구함에 따라, 기존의 무선 접속 기술 (radio access technology, RAT)에 비해 향상된 단말 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되었다. 또한, 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 mMTC(massive Machine Type Communications) 역시 필요하게 되었다. 뿐만 아니라, 신뢰성(reliability) 및 지연(latency) 에 민감한 서비스/단말을 고려한 통신 시스템의 디자인이 제시되었다.

본 발명에서는, 전술한 바와 같이 향상된 단말 광대역 통신(enhanced mobile broadband communication), mMTC, URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려하여 새로운 무선 접속 기술로써 제안된 무선 접속 기술 시스템을 편의상 New RAT 또는 NR(New Radio)이라 명명한다.

2.1. 뉴머롤로지들(Numeriologies)

본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 다음의 표 3과 같은 다양한 OFDM 뉴머롤로지를 지원한다. 이때, 반송파 대역폭 부분(carrier bandwidth part)별 μ 및 순환 전치(CP, Cyclic prefix) 정보는 하향링크(DL, Downlink) 또는 상향링크(UL, Uplink)별로 각각 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 하향링크 반송파 대역폭 부분(downlink carrier bandwidth part)을 위한 μ 및 CP 정보는 상위 계층 시그널링 DL-BWP-mu 및 DL-MWP-cp를 통해 시그널링될 수 있다. 다른 예로서, 상향링크 반송파 대역폭 부분(uplink carrier bandwidth part)을 위한 μ 및 CP 정보는 상위 계층 시그널링 UL-BWP-mu 및 UL-MWP-cp를 통해 시그널링될 수 있다

2.2. 프레임 구조

하향링크 및 상향링크 프레임은 10ms 길이의 프레임으로 구성되고, 하나의 프레임은 1ms 길이를 가지는 서브프레임 10개로 구성될 수 있다. 이때, 각 서브프레임 별 연속하는 OFDM 심볼의 개수는

이다.

각 프레임은 동일한 크기를 갖는 2개의 하프-프레임(half frame)으로 구성될 수 있다. 이때, 2개의 하프-프레임은 각각 0번 내지 4번 서브프레임 및 5번 서브프레임 내지 9번 서브프레임으로 구성될 수 있다.

부반송파 간격(subcarrier spacing) μ 에 대해, 슬롯은 하나의 서브프레임 내 오름차순으로

와 같이 넘버링되고, 하나의 프레임 내 오름차순으로

와 같이 넘버링될 수 있다. 이때, 하나의 슬롯 내에서 연속하는 OFDM 심볼 개수 (

)는 CP 에 따라 다음의 표4와 같이 결정될 수 있다. 하나의 서브프레임 내 시작 슬롯 (

)은 동일한 서브프레임 내 시작 OFDM 심볼 (

) 과 시간 차원에서 정렬(aligned)되어 있다.

다음의 표 4는 일반 CP(normal cyclic prefix)를 위한 슬롯별 / 프레임별/ 서브프레임별 OFDM 심볼의 개수를 나타내고, 표 5는 확장된 CP(extended cyclic prefix)를 위한 슬롯별 / 프레임별/ 서브프레임별 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.

3. NB-IoT (Narrow Band-Internet of Things)

이하에서는, NB-IoT 시스템의 기술적 특징에 대해 상세히 설명한다. 설명의 편의상, 3GPP LTE 표준에 기반한 NB-IoT를 중심으로 설명하지만, 해당 구성은 3GPP NR 표준에 동일하게 적용될 수 있다. 이를 위해, 일부 기술 구성들은 변경(예를 들어, 서브프레임을 슬롯으로 변경)되어 해석될 수 있다.

따라서, 이하에서는, LTE 표준 기술을 기준으로 NB-IoT에 대해 설명하지만, 당업자에게 용이하게 도출 가능한 범주 내에서 상기 LTE 표준 기술은 NR 표준 기술로 대체되어 해석될 수 있다.

3.1. 운용 모드 및 주파수

NB-IoT는 인-밴드(in-band), 가드-밴드(guard-band), 독립형(stand-alone) 모드의 세가지 운용 모드를 지원하며, 각 운용 모드별로 동일한 요구사항이 적용된다.

(1) 인-밴드 모드는 LTE 시스템의 대역 내 자원 중 일부를 NB-IoT 시스템에 할당하여 운용한다.

(2) 가드-밴드 모드는 LTE 시스템의 보호 주파수 대역을 활용하며, NB-IoT 캐리어는 LTE 시스템의 가장자리 부반송파에 가능한 가깝게 배치된다.

(3) 독립형 모드는 Global System for Mobile Communications(GSM) 대역 내 일부 캐리어를 NB-IoT 시스템에 할당하여 운용한다.

NB-IoT 단말은 초기 동기화를 위해 100kHz 단위로 앵커 캐리어(anchor carrier)를 탐색하며, 인-밴드 및 가드-밴드에서 앵커 캐리어의 중심 주파수는 100kHz 채널 래스터(channel raster)로부터 ±7.5kHz 이내에 위치하여야 한다. 이때, NB-IoT 단말은, NB-IoT 시스템에서 동작하는 단말, NB-IoT를 지원하는 단말을 의미할 수 있다. 또한, LTE PRB(Physical Resource Block) 중에서 가운데 6 PRB는 NB-IoT 시스템에 할당되지 않는다. 따라서, 앵커 캐리어는 특정 PRB에만 위치할 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 LTE 시스템에서 인-밴드의 앵커 캐리어의 배치를 나타내는 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, Direct Current(DC) 부반송파는 채널 래스터에 위치한다. 인접한 PRB 사이의 중심 주파수 간격은 180kHz이므로, PRB 인덱스 4, 9, 14, 19, 30, 35, 40, 45의 중심 주파수는 채널 래스터로부터 ±2.5kH에 위치한다.

대역폭이 20MHz일 때, 앵커 캐리어의 전송에 적합한 PRB의 중심 주파수는 채널 래스터로부터 ±2.5kHz에 위치하며, 대역폭이 3MHz, 5MHz, 및 15MHz일 때, 앵커 캐리어의 전송에 적합한 PRB의 중심 주파수는 채널 래스터로부터 ±7.5kHz에 위치한다.

가드-밴드 모드에서, 대역폭이 10MHz와 20MHz일 때, LTE 시스템의 가장자리 PRB에 바로 인접한 PRB의 중심 주파수는 채널 래스터로부터 ±2.5kHz에 위치한다. 또한, 대역폭이 3MHz, 5MHz, 15MHz일 때, 가장자리 PRB로부터 3개의 부반송파에 해당하는 보호 주파수 대역을 사용함으로써, 앵커 캐리어의 중심 주파수가 채널 래스터로부터 ±7.5kHz에 위치할 수 있다.

독립형 모드의 앵커 캐리어는 100kHz 채널 래스터에 정렬되며, DC 캐리어를 포함한 모든 GSM 캐리어가 NB-IoT 앵커 캐리어로 활용될 수 있다.

또한, NB-IoT는 복수의 캐리어 운용을 지원하며, 인-밴드 및 인-밴드, 인-밴드 및 가드-밴드, 가드-밴드 및 가드-밴드, 독립형 및 독립형의 조합이 사용될 수 있다.

3.2. 물리채널

3.2.1. 하향링크 (DL)

NB-IoT 시스템의 하향링크는 15kHz 부반송파 간격을 갖는 Orthogonal Frequency Division MultipleAccess(OFDMA) 방식을 사용한다. OFDMA 방식은 부반송파들 사이의 직교성을 제공함으로써, NB-IOT 시스템과 LTE 시스템이 원활하게 공존(coexistence)할 수 있도록 한다.

하향링크에는 Narrowband Physical Broadcast Channel(NPBCH), Narrowband Physical Downlink Shared Channel(NPDSCH), Narrowband Physical Downlink Control Channel(NPDCCH)와 같은 물리　채널이 제공될 수 있으며, Narrowband Primary Synchronization Signal(NPSS), Narrowband Primary Synchronization Signal(NSSS), Narrowband Reference Signal(NRS)와 같은 물리 신호가 제공된다.

도 7은 일 실시예에 따른 FDD 방식으로 동작하는 LTE 시스템에서 하향링크 물리채널 및 하향링크 신호가 전송되는 위치를 나타내는 도면이다.

NB-IoT 단말은, 망에 접속하기 위하여, 셀의 시스템 정보를 획득해야 하고, 셀의 시스템 정보를 획득하기 위하여, 셀 탐색 과정을 통해 셀과의 동기를 획득해야 한다. NB-IoT 단말이 셀과의 동기를 획득하기 위하여, 동기 신호가 하향링크로 전송될 수 있다.

NB-IoT 단말은 동기 신호를 이용하여 주파수, 심볼, 및 프레임 동기를 획득하고 504개의 PCID(Physical Cell ID)를 탐색한다. LTE 시스템의 동기 신호는 6 PRB 자원을 통해 전송되므로, LTE 시스템의 동기 신호를 1 PRB를 사용하는 NB-IoT 시스템에 재사용하는 것은 불가능하다.

이에 따라, 새로운 NB-IoT 시스템의 동기 신호(예를 들어, NPSS, NSSS)가 설계되었으며, NB-IoT 시스템의 동기 신호는 NB-IoT의 세 가지 운용 모드에 동일하게 적용될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, NPBCH는 각 라디오 프레임의 첫 번째 서브프레임, NPSS는 각 라디오 프레임의 여섯 번째 서브프레임, 그리고 NSSS는 각 짝수 프레임의 마지막 서브프레임에 전송된다.

보다 구체적으로, NPSS 는, 시퀀스의 길이가 11이며, 루트 인덱스(root index) 값으로 5를 갖는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스로 구성된다. 이때, NPSS는 다음의 수학식 1에 따라 생성될 수 있다.

이때, 심볼 인덱스 l에 대한 S(l)은 다음의 표 6과 같이 정의될 수 있다.

또한, NSSS는, 시퀀스의 길이가 131인 ZC 시퀀스와 하다마드 시퀀스(Hadamard sequence)와 같은 이진 스크램블링(binary scrambling) 시퀀스의 조합으로 구성된다. 특히, NSSS는 상기 시퀀스들의 조합을 통해, 셀 내 NB-IoT 단말들에게 PCID를 지시한다.

이때, NSSS는 다음의 수학식 2에 따라 생성될 수 있다.

이때, 수학식 2에 적용되는 변수들은 다음의 표 7과 같이 정의될 수 있다.

또한, 이진 시퀀스 bq(m)은 다음의 표 8과 같이 정의될 수 있으며, 프레임 번호 nf 에 대한 순환 시프트(cyclic shift) θ_f는 다음의 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.

NRS는 하향링크 물리 채널 복조에 필요한 채널 추정을 위한 기준 신호를 의미하며, LTE 시스템과 동일한 방식으로 생성될 수 있다. 다만, NRS는 초기화를 위한 초기값으로 Narrowband-Physical Cell ID(NB-PCID)를 사용한다.

NRS는 하나 또는 두 개의 안테나 포트에 전송되며, NB-IoT 시스템의 기지국 송신 안테나는 최대 2개까지 지원된다.

NPBCH는, NB-IoT 단말이 시스템에 접속하기 위해 반드시 알아야 하는 최소한의 시스템 정보인 Master Information Block-Narrowband(MIB-NB)를 단말에 전달한다.

MIB-NB의 Transport Block Size(TBS)는 34 비트이고, 640ms Transmission Time Interval(TTI) 주기마다 업데이트되어 전송되며, 운용 모드, System Frame Number(SFN),Hyper-SFN, Cell-specific Reference Signal(CRS) port 수, 채널 래스터 오프셋 등의 정보를 포함할 수 있다.

NPBCH 신호는 커버리지 향상을 위하여, 총 8번 반복하여 전송될 수 있다.

NPDCCH 채널은 NPBCH와 동일한 송신 안테나 구성을 갖게 되며, 3종류의 Downlink Control Information(DCI) 포맷(예를 들어, DCI N0, N1, N2)을 지원한다. DCI N0는 Narrowband Physical Uplink Shared Channel(NPUSCH) 스케줄링 정보를 단말에 전송하기 위해 사용되고, DCI N1 및 N2는 NPDSCH를 복조하기 위해 필요한 정보를 단말에 전달하기 위해 사용된다. NPDCCH는 커버리지 향상을 위해 최대 2048번 반복하여 전송될 수 있다.

NPDSCH는 Downlink-Shared Channel(DL-SCH), Paging Channel(PCH)과 같은 Transport Channel(TrCH)을 전송하기 위한 물리 채널이다. NPDSCH의 최대 TBS는 680 비트이며, 커버리지 향상을 위해 최대 2048번 반복하여 전송될 수 있다.

3.2.2. 상향링크 (UL)

상향링크 물리 채널은 Narrowband Physical Random Access Channel(NPRACH), NPUSCH로 구성되며, 싱글 톤(single-tone) 및 멀티 톤(multi-tone) 전송을 지원한다.

멀티 톤 전송은 부반송파 간격이 15kHz인 경우에만 지원되며, 싱글 톤 전송은 부반송파 간격이 3.5kHz와 15kHz인 경우에 지원된다.

상향링크에서 부반송파 간격이 15kHz인 경우, LTE 시스템과의 직교성을 유지할 수 있기 때문에 최적의 성능을 제공할 수 있다. 그러나, 부반송파 간격이 3.75kHz인 경우, 직교성이 와해되어 간섭으로 인한 성능 열화가 발생할 수 있다.

NPRACH 프리앰블은 네 개의 심볼 그룹으로 구성되며, 각 심볼 그룹은 Cyclic Prefix(CP)와 다섯 개의 심볼로 구성된다. NPRACH는 부반송파 간격이 3.75kHz인 싱글 톤 전송만 지원하며, 서로 다른 셀 반경을 지원하기 위해 66.7μs과 266.67μs 길이의 CP를 제공한다.

각 심볼 그룹은 주파수 도약(frequency hopping)을 수행한다. 첫 번째 심볼 그룹을 전송하는 부반송파는 의사 랜덤(pseudo-random) 방식으로 결정된다. 두 번째 심볼 그룹은 1부반송파, 세 번째 심볼 그룹은 6부반송파, 그리고 네 번째 심볼 그룹은 1부반송파 도약을 한다. 반복 전송의 경우에는, 전술한 주파수 호핑 절차를 반복하여 적용하며, 커버리지 향상을 위해 NPRACH 프리앰블은 최대 128번까지 반복하여 전송될 수 있다.

NPUSCH는 두 가지 포맷을 지원할 수 있다. 포맷 1은 UL-SCH 전송을 위한 것이며, 최대 TBS(Transmission Block Size)는 1000비트이다. 포맷 2는 HARQ ACK 시그널링과 같은 상향링크 제어 정보를 전송하기 위해 사용된다. 포맷 1은 싱글 톤 및 멀티 톤 전송을 지원하며, 포맷 2는 싱글 톤 전송만 지원한다. 싱글 톤 전송의 경우, PAPR(Peat-to-Average Power Ratio)을 줄이기 위하여, p/2-BPSK(Binary Phase Shift Keying), p/4-QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)이 사용될 수 있다.

3.2.3. 자원 매핑

독립형 모드와 가드-밴드 모드에서는, 1 PRB에 포함된 모든 자원이 NB-IoT 시스템에 할당될 수 있다. 그러나, 인-밴드 모드에서는, 기존 LTE(legacy LTE) 시스템의 신호와의 직교성을 유지하기 위하여 자원 매핑에 제약이 따른다.

NB-IoT 단말은, 시스템 정보가 없는 상태에서, 초기 동기화를 위해 NPSS 및 NSSS를 검출해야 한다. 따라서, LTE 시스템의 제어 채널을 위한 할당 영역으로 분류되는 자원(각 서브프레임의 0~2번 OFDM 심볼)은 NPSS 및 NSSS에 할당될 수 없으며, LTE 시스템의 CRS와 중첩되는 RE(Resource Element)에 매핑된 NPSS 및 NSSS심볼은 천공(puncturing) 되어야 한다.

도 8은 일 실시예에 따른 인-밴드 모드에서 NB-IoT 시스템의 신호 및 LTE 시스템의 신호에 대한 자원 할당을 나타내는 도면이다.

구현을 용이하게 하기 위하여, NPSS 및 NSSS는, 도 8에 도시된 바와 같이, NB-IoT 시스템의 운용 모드에 상관 없이, 종래 LTE 시스템에서의 제어 채널을 전송하기 위한 자원 영역에 해당하는 서브프레임의 처음 3개의 OFDM 심볼에서는 전송되지 않는다. 기존 LTE 시스템에서의 CRS(Common Reference Signal) 및 물리 자원 상에서 충돌되는 NPSS/NSSS를 위한 RE들은 펑쳐링되어 기존 LTE 시스템에 영향을 주지 않도록 매핑된다.

셀 탐색 이후, NB-IoT 단말은 PCID 외의 시스템 정보가 없는 상황에서 NPBCH를 복조하기 때문에, LTE 시스템의 제어 채널 할당 영역에 NPBCH 심볼을 매핑할 수 없다. 또한, 4개의 LTE 안테나 포트, 2개의 NB-IoT 안테나 포트를 가정하여야 하기 때문에 그에 따른 CRS 및 NRS에 할당되는 RE는 NPBCH에 할당될 수 없다. 따라서, NPBCH는 가용 자원에 맞게 레이트 매칭(rate-matching)이 수행되어야 한다.

NPBCH 복조 후, NB-IoT 단말은 CRS 안테나 포트 수에 대한 정보를 획득하지만, 여전히 LTE 시스템의 제어 채널이 할당되는 영역에 대한 정보를 알 수 없다. 따라서, SIB1(System Information Block type 1) 데이터를 전송하는 NPDSCH를 LTE 시스템의 제어 채널이 할당되는 영역으로 분류된 자원에 매핑하지 않는다.

그러나, NPBCH와 달리, LTE 시스템의 CRS에 할당되지 않는 RE를 NPDSCH에 할당할 수 있다. SIB1 수신 후, NB-IoT 단말은 자원 매핑과 관련된 정보를 모두 획득한 상태이므로, LTE 시스템의 제어 채널 정보와 CRS 안테나 포트 수에 기초하여, NPDSCH(SIB1을 전송하는 경우 제외)와 NPDCCH을 가용 자원에 매핑할 수 있다.

4. 제안하는 실시예

이하에서는, 전술한 기술적 사상에 기반하여 본 발명에서 제안하는 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.

NB-IoT 단말은, 기존 LTE 단말의 커버리지(coverage)에 상응하는 일반 커버리지(normal coverage) 및 일반 커버리지보다 넓은 확장된 커버리지(extended coverage)를 모두 지원할 수 있다. 예를 들어, 일반 커버리지 와 확장된 커버리지는, SNR(Signal-to-Noise Ratio) 관점에서 각각 -6dB와 -12dB에 해당하며, TS 36.133 "Requirements for support of radio resource management"에서는, 일반 커버리지 및 확장된 커버리지에 대한 요건을 별도로 정의하고 있다.

확장된 커버리지에서는, NB-IoT 단말이 시스템 정보를 획득하는데 상대적으로 많은 시간이 소요될 수 있다. 이에 따라, LTE Release 15에서는, NB-IoT 단말의 시스템 정보 획득 성능을 보다 향상시킬 수 있는 방법이 제안될 예정이다. 이때, 시스템 정보는 MIB-NB 및 SIB1-NB를 포함할 수 있으며, 실시예에 따라 다른 SIB2-NB와 같은 추가적인 정보를 포함할 수도 있다.

NB-IoT 단말은, 셀 검색(cell search)을 완료한 후, 개선된 리시버(advanced receiver)를 이용하거나, 또는 MIB-NB 및 SIB1-NB를 추가로 전송함으로써, 검색된 셀의 시스템 정보를 획득하는 성능을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 본 특허에서는, NB-IoT 단말의 시스템 정보 획득 성능을 향상시키기 위하여, MIB-NB 및 SIB1-NB 중 적어도 하나를 추가적으로 전송하는 방법을 제안한다. 예를 들어, 기지국은, NB-IoT 단말의 SIB1-NB 디코딩 성능을 향상시키기 위하여, 기존의 SIB1-NB 외에 추가적으로 aSIB-NB를 전송할 수 있다. 추가적으로 전송되는 MIB-NB 및 SIB1-NB는 각각 추가 MIB-NB(또는, aMIB-NB(additional MIB-NB)) 및 추가 SIB1-NB(또는, aSIB1-NB(additional SIB1-NB))로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 본 특허에서는, 추가적으로 전송되는 새로운 MIB-NB 및 SIB1-NB의 메시지(message) 구성 및 전송 서브프레임의 위치 등에 대해서 제안한다.

이하에서는, 설명의 편의상, 추가적으로 전송되는 MIB-NB 및 SIB1-NB를 각각 aMIB-NB 및 aSIB1-NB로 지칭하기로 한다.

NB-IoT 단말은, NPSS 및 NSSS를 이용하여 셀 검색 과정을 완료한 이후, 시스템 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, NB-IoT 단말은, 셀 검색 과정을 통해서 20msec 단위의 시간 동기를 획득할 수 있으며, 획득된 시간 동기에 기초하여 MIB-NB 검출할 수 있다. MIB-NB는 640msec를 주기로 정보가 달라질 수 있으며, MIB-NB의 정보가 변경되는 주기를 MIB-NB-TTI로 지칭할 수 있다. 예를 들어, MIB-NB는, MIB-NB-TTI 내에서 매 10msec 마다 0번 서브프레임에서 NPBCH를 통해 전송되며, 각 NPBCH를 통해 전송되는 MIB-NB는 셀프 디코딩(self-decoding)이 가능하다. 이후, NB-IoT 단말은 NPBCH에서 획득한 NRS 안테나 수 정보와 MIB-NB에 포함된 정보에 기초하여, SIB1-NB를 검출할 수 있다. SIB1-NB 스케줄링 정보는 MIB-NB에 포함되어 있으며, MIB-NB에 의해 지시되는 SIB1-NB의 스케줄링 단위는 2560msec(SIB1-NB-TTI)일 수 있다. 따라서, SIB1-NB-TTI 구간 내에서 SIB1-NB 검출을 실패하면, NB-IoT 단말은 MIB1-NB를 다시 검출하여 SIB1-NB 스케줄링 정보인 schedulingInfoSIB1-r13를 획득해야 한다. 다만, SIB1-NB 정보가 변경될 수 있는 주기는 40960msec이다.

다음의 표 9는 Cat. 0 단말과 NB-IoT 단말(Cat. NB1)이 전술한 셀 검색 동작에 기초하여 시스템 정보를 검출하는데 소요되는 시간을 비교한 표이다. 표 9에서는, 일반 커버리지와 확장된 커버리지를 구분하여 표시하였으며, 일반 커버리지와 확장된 커버리지는 각각 SNR -6dB와 -12dB에 해당한다.

표 9를 참조하면, SIB2-NB를 검출하는데 소요되는 시간은 기지국의 설정(configuration)에 따라 달라질 수 있다. 특히, 확장된 커버리지의 경우, MIB-NB를 검출하는데 소요되는 시간은 SIB1-NB-TTI와 동일하기 때문에, NB-IoT 단말은 SIB1-NB-TTI 마다 MIB-NB를 검출해야 할 확률이 높다. 또한, SIB1-NB를 검출하는데 소요되는 시간은 약 12 SIB1-NB-TTI에 해당하며, SIB1-NB 변경 주기인 40960msec의 70%를 차지할 수 있다. 이에 따라, 본 특허에서는 MIB-NB 및 SIB1-NB를 검출하는데 소요되는 시간을 줄이기 위한 방법을 제안한다.

4.1. 제1 제안: " aMIB-NB 및 aSIB1-NB를 포함하는 앵커 캐리어의 라디오 프레임 구조 "

표 10 내지 표 12는 각각 본 특허에서 제안하는 aMIB-NB와 aSIB1-NB를 포함하는 앵커 캐리어의 라디오 프레임 구조 Alt.1과 Alt.2, Alt.3를 나타낸다.

Alt.1과 Alt.2 구조에서 aMIB-NB는 1번 서브프레임에 위치한다. 레거시(legacy) NB-IoT 단말은 1번 서브프레임의 위치에서 MIB-NB 검출을 시도하지 않는다. 따라서, aMIB-NB가 1번 서브프레임에 위치하더라도, 레거시 NB-IoT 단말의 MIB-NB 검출 성능에 영향을 미치지 않는다. 이때, 1번 서브프레임은, 서브프레임 인덱스1에 대응하는 서브프레임을 의미할 수 있다.

가드-밴드 모드 및 독립형 모드일 때, 0, 1, 3, 4번 서브프레임, 및 NSSS를 전송하지 않는 9번 서브프레임이면서, DL-Bitmap-NB에서 1로 지시된 서브프레임에서는 NRS가 항상 전송될 수 있으므로, 1번 서브프레임은 aMIB-NB를 전송하기 적합한 서브프레임일 수 있다. 또한, aMIB-NB가 1번 서브프레임에서 전송되면, MIB-NB 및 aMIB-NB가 연속된 두개의 서브프레임에 위치하게 된다. 따라서, NB-IoT 단말은 RF 모듈의 온/오프(On/Off)를 한번만 수행하여 MIB-NB 및 aMIB-NB의 검출을 동시에 시도할 수 있으며, MIB-NB 및 aMIB-NB의 검출에 소모되는 전력을 줄일 수 있다.

MIB-NB와 aMIB-NB가 서로 인접하지 않은 서브프레임에 위치하는 경우, NB-IoT 단말은 각 서브프레임의 앞뒤에서 RF 모듈을 온/오프할 수 있으며, RF 모듈이 온/오프되는 구간의 앞뒤에서 전력이 추가적으로 소모될 수 있다.

다만, aMIB-NB는 매 라디오 프레임에서 전송되지 않을 수 있다. 예를 들어, 표 10 및 표 11을 참조하면, "(aMIB)"가 포함된 라디오 프레임에서 aMIB-NB의 전송이 생략될 수 있다. 이때, "aMIB"가 포함된 라디오 프레임의 위치와 "(aMIB)"가 포함된 라디오 프레임의 위치는 변경될 수 있으며, 40msec 내에서 (aMIB)가 포함되는 횟수가 달라질 수 있다. 다만, 20msec 단위의 시간 동안 획득한 NB-IoT 단말의 aMIB -NB 검출 과정에서 블라인드 검출(blind detection)을 고려하면, aMIB-NB의 전송 패턴이 20msec 단위로 결정될 필요가 있다. 이에 따라, aMIB-NB의 전송 주기는 20ms일 수 있다.

표 10 및 표 11을 참조하면, aSIB1-NB의 전송 위치는, 각각 3번 서브프레임, NSSS가 전송되는 않는 라디오 프레임의 9번 서브프레임일 수 있다. TS 36.213의 Table 16.4.1.3-3과 Table 16.4.1.5.2-1에서 정의된 SIB1-NB의 반복 전송 횟수(repetition number)와 TBS에 따라 aSIB1-NB가 전송되거나, 또는 생략될 수 있다. 예를 들어, SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 4, 8일 때, aSIB-NB는 SIB1-NB와 동일한 횟수로 전송되거나, SIB1-NB의 절반 횟수로 전송될 수 있으며, 실시예에 따라 aSIB1-NB의 전송이 생략될 수도 있다. 또는, SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 4, 8일 때, aSIB1-NB의 전송이 생략되고, SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 16일 때, aSIB-NB는 SIB1-NB와 동일한 횟수로 전송될 수 있다.

전술한 바와 같이, 가드-밴드 모드와 독립형 모드인 경우, 0, 1, 3, 및 4번 서브프레임, 및 NSSS를 전송하지 않는 9번 서브프레임이면서 DL-Bitmap-NB에서 1로 지시된 서브프레임에서는, NRS가 항상 전송될 수 있다. 따라서, Alt.1 및 Alt.2에서 aSIB1-NB가 전송되는 서브프레임은, aSIB1-NB의 전송에 적합한 서브프레임일 수 있다. Alt.3는 aSIB1-NB가 전송되는 위치가 Alt.2의 경우와 동일하지만, SIB1-NB가 전송되지 않는 라디오 프레임의 4번 서브프레임에서 aMIB-NB가 추가적으로 전송되는 차이점이 있다. 이때, aMIB-NB가 전송되는 위치 및 SIB1-NB가 전송되는 라디오 프레임은 NB-IoT의 셀 ID와 SIB1-NB의 반복 전송 횟수 에 따라 표 12에서 서로 교환될 수 있다.

표 13은 NSSS가 전송되지 않는 라디오 프레임의 9번 서브프레임에서 aMIB-NB가 전송될 수 있는 구조(Alt.4)를 나타낸다.

Alt.4에서, aMIB-NB가 전송되는 9번 서브프레임의 장점은 전술한 바와 같다. 또한, 9번 서브프레임은 MIB-NB가 전송되는 0번 서브프레임과 시간적으로 인접하기 때문에, NB-IoT 단말은 RF 모듈의 온/오프(On/Off)를 한번만 수행하여 MIB-NB 및 aMIB-NB의 검출을 동시에 시도할 수 있으며, MIB-NB 및 aMIB-NB의 검출에 소모되는 전력을 줄일 수 있다. 다만, MIB-NB가 기존 대비 50%의 증가만 필요할 때 효과적으로 사용될 수 있으며, 레거시 기지국의 MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임 구성에 제약을 가하지 않는 장점을 추가적으로 얻을 수 있다.

또한, 실시예에 따라, Alt.2와 Alt.3에서, aSIB와 aMIB가 전송 될 수 있는 서브프레임 위치는, 9번 서브프레임으로 특정되지 않고, NSSS가 전송되지 않는 라디오 프레임의 NSSS 서브프레임 위치라고 일반화하여 정의할 수 있다. 이때, NSSS 서브프레임의 위치는, 라디오 프레임에서 NSSS가 전송될 수 있는 서브프레임의 위치를 의미할 수 있다. 예를 들어, NSSS가 라디오 프레임의 X번 서브프레임에서 전송될 때, NSSS가 전송되지 않는 라디오 프레임의 NSSS 서브프레임 위치는, NSSS가 전송되지 않는 라디오 프레임의 X번 서브프레임을 의미할 수 있다.

TDD 시스템을 고려하면, TDD 시스템에서 NSSS가 전송되는 서브프레임은 항상 하향링크이므로, aSIB와 aMIB가 전송될 수 있는 서브프레임의 위치를 NSSS가 전송되지 않는 라디오 프레임의 NSSS 서브프레임 위치로 정의할 경우, TDD 시스템의 NSSS 서브프레임 위치에 기초하여 aMIB-NB 또는 aSIB1-NB 서브프레임의 상대적인 위치를 특정할 수 있다. 예를 들어, aMIB 또는 aSIB1은 NSSS가 전송되지 않는 9번 서브프레임에서 전송될 수 있다.

aMIB-NB와 aSIB1-NB의 위치는, 레거시 NB-IoT 단말 입장에서, NPDCCH와 NPDSCH의 하향링크로 사용될 수 없는 구간이다. 이때, aMIB-NB와 aSIB-NB의 위치는, 각각 aMIB-NB와 aSIB-NB가 전송되는 서브프레임의 위치를 의미할 수 있다. 따라서, 기지국은, DL-Bitmap-NB-r13에서 aMIB-NB와 aSIB1-NB가 전송되는 서브프레임의 위치에 대응하는 값을 0으로 할당하여 NB-IoT 단말에게 알려줄 필요가 있다. 이때, DL-Bitmap-NB-r13에서 유효 하향링크 서브프레임(valid downlink subframe)의 위치에 대한 정보는, 서브프레임Pattern10-r13와 서브프레임Pattern40-r13에 의해 지시될 수 있으며, 각각 10msec와 40msec 주기로 해석될 수 있다. 만약, 서브프레임Pattern40-r13를 사용하여 aMIB-NB와 aSIB1-NB의 위치에 대응하는 비트를 0으로 지시하면, 추가 재전송되는 aMIB 및/또는 aSIB1을 최대 25%까지 낮출 수 있는 장점이 있다.

다만, 기지국이 aMIB-NB 또는 aSIB1-NB의 전송이 예약된 서브프레임의 위치에 NPDCCH와 NPDSCH가 중복되지 않도록 적절히 스케줄링하거나, 또는 서로 충돌이 발생할 때 간섭(aMIB-NB/aSIB-NB에 의한 NPDSCH/NPDCCH의 간섭 또는 반대의 경우)을 허용할 수 있다. 이때, 기지국은, DL-Bitmap-NB-r13의 정보에서 aMIB 및/또는 aSIB1 서브프레임 위치에 대응하는 비트를 1로 지시할 수 있다. 이는 1로 지시된 서브프레임 위치의 NRS를 NB-IoT 단말에서 measurement로 이용할 수 있도록 하는 장점이 있다.

전술한 aMIB-NB 및 aSIB1-NB의 위치는 서로 교차/교환될 수 있다. 예를 들어, aSIB1-NB가 aMIB-NB의 위치에 전송되거나, 반대로 aMIB-NB가 aSIB1-NB의 위치에 전송될 수 있으며, aMIB-NB 및 aSIB1-NB의 위치는 RF 모듈의 파워 온/오프(power on/off) 및 시간 다이버시티의 트레이드 오프(trade-off) 관계에 따라 결정될 수 있다.

4.2. 제2 제안: "aMIB-NB 및 aSIB1-NB를 포함하는 비앵커 캐리어의 라디오 프레임 구조"

표 14는 본 특허에서 제안하는 aMIB-NB 및 aSIB1-NB를 비앵커 캐리어에 추가적으로 전송하는 라디오 프레임의 구조의 예시(Alt. 1)를 나타낸다.

표 14에서, MIB-NB와 SIB1-NB는 앵커 캐리어에서 전송되는 서브프레임의 위치를 참고하기 위하여 표시한 것이며, MIB-NB 및 SIB1-NB는 비앵커 캐리어에서는 전송되지 않는다.

비앵커 캐리어의 서브프레임 구조는 앵커 캐리어와 동일한 기지국에서 생성되는 것을 가정하거나, 동일한 운용모드에서 동작하는 것을 가정하지 않는다. 다만, 앵커 캐리어와 비앵커 캐리어의 서브프레임 번호는 서로 동기화되어 있는 것으로 가정할 수 있다.

앵커 캐리어에서 MIB-NB 및 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임의 위치는 각각 0번 및 4번 서브프레임이다. 0번 및 4번 서브프레임은, 기존 LTE 시스템에서 MBSFN 서브프레임으로 설정될 수 없는 서브프레임이며, NB-IoT 단말의 셀 검색 성능 및 시스템 정보(예를 들어, MIB-NB, SIB1-NB) 검출 성능의 향상을 위하여 NPSS와 NSSS 및 NPBCH, SIB1-NB를 추가적으로 전송하는 경우, non-MBSFN 서브프레임인 0번, 4번, 5번, 및 9번 서브프레임이 충분하지 않을 수 있다.

NB-IoT 단말은, 셀 검색 과정에서 먼저 NPSS를 검출하고, NSSS를 검출한다. 이후, NB-IoT 단말은, MIB-NB를 디코딩하고, MIB-NB의 디코딩 결과에 따라 SIB1-NB를 수신할 수 있다. 이때, 앵커 캐리어를 통해 수신되는 MIB-NB의 수신 전력이 낮은 경우, NB-IoT 단말은 비앵커 캐리어를 통해 aMIB-NB를 추가적으로 수신하여 성능을 향상시킬 수 있다. 만약, 앵커 캐리어를 통해 전송되는 MIB-NB 및 비앵커 캐리어를 통해 전송되는 aMIB-NB가 연속된 서브프레임에서 전송되면, NB-IoT 단말은 상대적으로 짧은 시간에 앵커 캐리어와 비앵커 캐리어의 주파수를 튜닝할 필요가 있다. 이는 NB-IoT 단말기의 가격을 증가시킬 수 있는 요인이 될 수 있다. 따라서, MIB-NB와 aMIB 사이에 충분한 시간 갭(gap)을 보장하여 주파수 튜닝 시간의 요구 조건을 완화시킬 수 있다.

SIB1-NB와 aSIB1-NB사이에 충분한 시간 갭을 보장하기 위하여, aMIB-NB는 0, 4, 5, 및 9번 서브프레임 중에서 5번 서브프레임에 할당될 수 있으며, aSIB1-NB는 9번 서브프레임에 할당될 수 있다. 또는, 표 15에 표시된 바와 같이, aSIB1-NB은 해당 셀에서 앵커 캐리어의 SIB1-NB이 전송되지 않는 라디오 프레임의 4번 서브프레임에서 전송될 수 있다.

이에 따라, 160mse 내에서 매 20msec 마다 전송되는 SIB1과 10msec 오프셋을 생성함으로써, NB-IoT 단말의 주파수 재튜닝(frequency retuning) 시간이 충분히 보장될 수 있다. 또한, NcellID와 SIB1-NB의 반복 전송 횟수에 따라, aSIB1-NB는, 앵커 캐리어에서 SIB1이 전혀 전송되지 않는 160msec 구간에 전송될 수 있다.

전술한 Alt.1과 Alt.2에서 비앵커 캐리어를 통해 전송되는 aMIB-NB 및 aSIB1-NB는, 각각 기존 앵커 캐리어를 통해 전송되는 MIB-NB 및 SIB1-NB와 동일하거나, 또는 이하에서 제안하는 aMIB-NB 및 aSIB1-NB의 구성을 따를 수 있다.

4.3. 제3 제안: "aMIB-NB의 구성 및 전송 방법"

CRC(Cyclic Redundancy Check)를 포함하여 50 비트로 구성된 MIB-NB는 TBCC(Tail-Biting Convolutional Code) 채널 코딩 이후에 150비트로 확장되며, MIB-NB-TTI 640msec 동안 1600 비트로 레이트 매칭되어 전송될 수 있다. 예를 들어, 매 10msec 마다 전송되는 200 비트는 8 라디오 프레임 동안 동일한 값이 반복하여 전송되며, 다음 80msec 동안은 처음 전송된 200 비트에 연이은 200 비트가 반복 전송되며, 동일한 방법으로 640msec 동안 전송된다. 이때, 1/3 마더 코더 레이트(mother code rate)를 갖는 TBCC 인코딩 출력을 나타내는 150 비트를 50 비트씩 3개로 나누어, 각 50 비트를 편의상 순차적으로 RV(Redundancy Version)0, RV1, RV2라고 나타낼 수 있다. 이에 따라, MIB-NB-TTI 내에서 처음 80msec 동안 반복 전송되는 200 비트는 RV0, RV1, RV2, RV0로 구성될 수 있다.

또한, MIB-NB-TTI 640msec는 80msec씩 8개의 구간으로 나누어질 수 있으며, 각 구간을 나타내는 200 비트 묶음은 순차적으로 m0, m1, m2, m3, m4, m5, m6, m7으로 표현될 수 있다. 이에 따라, MIB-NB TTI 내에서 m0~m7과 RV0~RV2의 전송 관계는 다음의 표 16과 같이 나타낼 수 있다.

표 16을 참조하면, n_f는 라디오 프레임 번호를 나타낸다. 또한, 표 16을 참조하면, 80msec 주기 내에서 전송되는 RV가 고르게 분포되지 않음을 알 수 있다. 예를 들어, 특정 RV가 2배 많이 전송될 수 있으며, MIB-NB-TTI 내에서 RV2가 RV0과 RV1 보다 적게 전송될 수 있다.

다음의 표 17 내지 표 21은, MIB-NB-TTI 내에서 aMIB-NB가 매 라디오 프레임마다 추가적으로 전송될 때, 라디오 프레임별 aMIB-NB의 구성에 대한 제안을 나타낸다. aMIB-NB는 굵은 글씨로 표시되어 있다.

표 17에서 제안하는 Alt.1-1에 따르면, 매 서브프레임 내에서 aMIB-NB는 MIB-NB와 동일하게 구성될 수 있으며, 심볼 레벨 결합(symbol-level combining) 측면에서 장점을 가질 수 있다. 예를 들어, NB-IoT 단말은 10msec 내에서 두 번 반복 전송되는 MIB-NB와 aMIB-NB를 심볼 레벨 결합하고, 디코딩을 한 번만 수행하여 전력 소모를 줄일 수 있다.

표 18에서 제안하는 Alt.1-2는, 80msec 주기 내에서 aMIB-NB의 RV를 순환시키는 방법으로서, n_f mod 8을 기준으로 순환되는 m을 반복시키는 구조이다. Alt.1-2는, Alt.1-1와 비교할 때, 80msec 내에서 각 RV가 상대적으로 고르게 분포하도록 하여, 채널 코딩에 의한 성능 이득을 높일 수 있는 장점이 있다. 하지만, Alt.1-2는, MIB-NB-TTI 내에서 RV2가 RV0및 RV1보다 상대적으로 적게 존재하는 단점이 있다.

표 19에 도시된 Alt.1-3는, Alt.1-2의 단점을 보완하기 위한 방법으로서, n_f mod 8을 기준으로 순환되는 m을 1씩 증가시키는 방법이다. 다만, n_f mod 8을 기준으로 순환되는 m의 마지막 값의 위치에서 RV 순환을 완성하기 위하여, m0가 아닌 m2가 할당될 수 있다.

표 20에서 제안하는 Alt.2-1은, 80msec 주기 내에서 MIB-NB의 RV 순환을 위해서, MIB-NB의 m 값보다 1 만큼 큰 m으로 구성된 aMIB-NB를 전송하는 방법이다. 다만, Alt.2-1는 MIB-NB의 m이 7인 경우에는 RV 순환을 위해서 m2의 aMIB-NB를 구성하도록 한다. 그러나, Alt.2-1은, 여전히 80msec 주기 내에서 특정 RV가 상대적으로 적게 전송될 수 있다.

Alt.2-1에서 특정 RV가 상대적으로 적게 전송되는 단점을 보완하기 위하여, 표 21에서 제안하는 Alt.2-2가 고려될 수 있다. Alt.2-2는 80msec 주기 내에서 RV가 최대한 고르게 분포할 수 있도록, 각 aMIB-NB의 RV 시작을 순환하도록 할당하는 것을 특징으로 한다.

표 17 내지 표 21에서 제안된 각 방법은, 80msec 내에서 RV 값을 반복하거나 순환하는 방법을 다르게 정의하며, 각 방식에서 m 값은 다른 값으로 대체될 수도 있다. 예를 들어, RV 구성이 일치하는 m0와 m3, m6은 상호 교환될 수 있으며, m1과 m4, m7도 상호 교환될 수 있으며, m2와 m5도 교환될 수 있다. 따라서, 표 17 내지 표 21의 m값은 교환 가능한 값과 교체되어 사용될 수 있다.

또한, 표 17 내지 표 21에서 제안된 방법은, 각각 aMIB-NB의 전송 순서에 있어서 RV 관점에서 서로 다른 특징을 가지며, aMIB-NB의 자원 요소 매핑(RE mapping, Resource Element mapping)은 이와 별개로 정의될 수 있다.

NB-IoT 단말의 주파수 오프셋(frequency offset) 추정에 도움을 주기 위하여, 기존 MIB-NB가 80msec에서 8번 반복되어 전송될 때, 기존 MIB-NB와 동일한 자원 요소 매핑 방법이 aMIB-NB에 적용될 수 있다. 그러나, MIB-NB와 시간 다이버시티 및 주파수 다이버시티를 최대화하기 위하여, 기존 MIB-NB와 다른 자원 요소 매핑 방법이 aMIB-NB에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 표 17에 도시된 Alt.1-1의 경우, MIB-NB와 달리 시간 우선 매핑(time-first mapping) 방식을 사용하여, TS 36.211의 10.2.4.4에 정의된 자원 매핑의 일부를 다음과 같이 수정하여 정의할 수 있다.

"The mapping to resource elements (k,l) not reserved for transmission of reference signals shall be in increasing order of first the index l, then the index k."

이에 따라, Alt.1-1은, 80msec 주기 내에서는 MIB-NB와 동일한 방법으로 인접한 aMIB-NB 간의 위상 차이를 추정함으로써, 주파수 오프셋을 추정할 수 있다. 그러나, aMIB-NB의 자원 요소 매핑 방법은 전술한 방법에 제한되지 않으며, MIB-NB와 시간 다이버시티 및 주파수 다이버시티를 증가시키기 위한 여러 방법으로 다르게 정의될 수 있다. 또한, 80msec 내에서, MIB-NB 및 aMIB-NB가 서로 교차하여 주기적으로 전송되는 경우, 인접한 MIB-NB 및 aMIB-NB의 자원 요소 매핑 방법이 서로 다를 수 있으며, 이는 80msec 내에서 교차하여 반복될 수 있는 것을 특징으로 한다.

4.4. 제4 제안: "지속적인(persistent) MIB-NB 및 SIB1-NB의 스케줄링을 알려주는 정보 할당"

표 9에 표시된 바와 같이, 확장된 커버리지 환경에서 SIB1-NB의 검출 시간은 약 12 SIB1-NB-TTI이며, SIB1-NB의 검출 시간은 SIB1-NB 변경 주기인 40960msec의 70%를 차지할 수 있다. 이에 따라, SIB1-NB 변경 주기 내에서, NB-IoT 단말은 SIB1-NB의 결합에 앞서 매 SIB1-NB-TTI 마다 MIB-NB를 다시 검출해야 하는 문제가 발생할 수 있다. 뿐만 아니라, NB-IoT 단말이 SIB1-NB 변경 주기의 70% 구간에서 SIB1-NB 를 성공적으로 검출하더라도, 변경 주기의 30%의 시간 이후에, MIB1-NB의 systemInfoValueTag-r13 정보에 따라 다시 SIB1-NB의 검출을 시도해야 하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 특허에서는, NB-IoT 단말의 전력 소모 및 불필요한 MIB-NB 검출 시도 등을 효과적으로 줄이기 위한 방법을 제안한다.

먼저, MIB-NB 컨텐츠의 변경이 없을 때, NB-IoT 단말이 MIB-NB의 디코딩을 생략(skip)하도록 지시하는 방법이 고려될 수 있다. 이때, MIB-NB에 포함된 카운터(counter) 정보인 systemFrameNumber-MSB-r13 및 hyperSFN-LSB-r13는 매 640msec 마다 변경되므로, MIB-NB 컨텐츠의 변경으로 보지 않는 것이 자명하다.

(4-1) MIB-NB 디코딩을 생략하도록 지시하기 위하여, NPSS, NSSS, NPBCH 중 적어도 하나의 처음 3개의 OFDM 심볼 구간이 사용될 수 있으며, 가드-밴드 모드 또는 독립형 모드에 적용될 수 있다. 인-밴드 모드의 경우, SIB1-NB이 eutraControlRegionSize-r13 값에 따라 3보다 작은 OFDM 심볼 구간이 사용될 수 있다. 이때, NPSS, NSSS, NPBCH 중 적어도 하나의 첫 3개의 OFDM 심볼 구간의 시퀀스, 또는 변조된 심볼(modulated symbol)은, 기존 NB-IoT 단말이 NPSS 및/또는 NSSS로 잘못 검출할 수 있는 확률을 최소화하는 방법으로 설계될 필요가 있다.

(4-2) MIB-NB 디코딩 생략을 지시하는 다른 방법으로서, MIB-NB의 예약된 비트들(reserved bits)의 일부, 또는 SIBx-NB의 일부 비트를 활용하는 방법 또는 RRC 메시지 형태를 활용하는 방법이 고려될 수 있다.

전술한 (4-1)과 (4-2)에서 MIB-NB 디코딩을 생략하는 구간은 640msec 또는 2560msec 또는 N×2560msec 구간으로 설정될 수 있으며, 규격(specification)에 의해 특정 값으로 지정되거나, 또는 반 고정된(semi-static) 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, NPSS, NSSS, NPBCH 중 적어도 하나의 처음 3개의 OFDM 심볼 구간에서 특정 시퀀스 또는 변조된 심볼 정보를 이용하여 N(≥ 0)을 조정하거나, 또는 상위 레벨의 메시지를 이용하여 N의 시간 단위를 640msec 또는 2560msec가 아닌 다른 값으로 조정할 수 있다. 또한, MIB-NB의 예약된 비트들을 사용하는 경우, 명시적으로 N을 지정하는 방법으로 설계될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, MIB-NB 디코딩 생략을 지시할 때, MIB-NB의 컨텐츠 중 카운터 정보를 제외한 나머지 모든 정보는 지시된 기간 동안 일정하다고 해석될 수 있다. NB-IoT 단말은 상기 해석에 기초하여 지시된 구간 내에서 MIB-NB의 특정 비트 및 심볼을 누적하거나 결합하여 디코딩 성능을 향상시킬 수 있다.

SIB1-NB의 지속성(persistency)에 관한 정보는, 크게 SIB1-NB의 스케줄링 정보(TS 36.213의 Table 16.4.1.3-3과 Table 16.4.1.5.2-1에서 정의된 SIB1-NB의 반복 전송 횟수와 TBS)와 인접 SIB1-NB 변경 구간(modification period)(40.96sec)에서 SIB1-NB 컨텐츠의 변화 유무에 관한 정보로 나뉠 수 있다. 이때, SIB1-NB 컨텐츠 내의 hyperSFN-LSB-r13 정보는, 매번 변경되는 것이 자명하기 때문에 컨텐츠의 변화 유무 판단에 포함되지 않는다.

(4-3) SIB1-NB의 스케줄링 정보는, SIB1-NB 변경 구간 내에서 매 2560msec 마다 MIB-NB에 의해서 변경될 수 있다. 이에 따라, SIB1-NB의 디코딩 과정에서 매 2560msec 마다 MIB-NB를 추가적으로 디코딩해야 하는 단점이 있을 수 있다. 따라서, NB-IoT 단말이 SIB1-NB의 스케줄링 정보가 적어도 SIB1-NB 변경 구간 내에서 변하지 않는다고 가정할 수 있다면, MIB-NB를 추가적으로 디코딩하기 위해 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 이때, 지속적인(persistent) SIB1-NB의 스케줄링 정보는 전술한 (4-1)과 (4-2)의 방법과 마찬가지로, NPSS, NSSS, 및 NPBCH 중 적어도 하나의 처음 3 OFDM 심볼 또는 SIB-NB의 예약된 비트들의 일부를 활용하여 지시될 수 있다. 다만, 지속적인 SIB1-NB 스케줄링 단위는 지시된 구간으로부터 뒤따르는 2560mse, N×2560msec, 또는 다음 SIB1-NB 변경 구간 등으로 설정될 수 있다. 또한, SIB1-NB 내에서 해당 메시지는 다음 N번의 SIB1-NB 변경 구간 동안 변하지 않음을 지시할 수 있다.

(4-4) SIB1-NB의 컨텐츠는 SIB1-NB 변경 주기(modification periodicity) 단위로 변경될 수 있다. 따라서, NB-IoT 단말이 SIB1-NB 변경 구간 내에서 SIB1-NB 디코딩을 완료하지 못한 경우, NB-IoT 단말은 새로 시작되는 SIB1-NB 변경 구간에서 SIB1-NB의 스케줄링 정보의 변화 유무와 관계 없이, 이전 SIB1-NB 변경 구간의 누적된 SIB1-NB 정보를 버리고, SIB1-NB 디코딩을 다시 수행해야 할 수 있다. 상기 단점을 극복하기 위하여, SIB1-NB 변경 구간 내에서 SIB1-NB의 컨텐츠가 변경되지 않는 경우, NB-IoT 단말은 인접한 SIB1-NB 변경 구간의 SIB1-NB를 누적하여 SIB1-NB를 디코딩할 수 있다. 이를 위해서, SIB1-NB의 컨텐츠의 변경 여부를 NB-IoT 단말에게 알려줄 수 있는 방법이 필요하며, SIB1-NB의 컨텐츠의 변경 여부는, 전술한 (4-1) 및 (4-2)의 방법과 마찬가지로, NPSS, NSSS, NPBCH 중 적어도 하나의 처음 3 OFDM 심볼, 또는 MIB-NB의 예약된 비트들의 일부에 의해 지시될 수 있다. 다만, 지속적인 SIB1-NB의 컨텐츠 정보의 단위는 지시된 구간으로부터 뒤따르는 2560msec, N×2560msec, 또는 다음 SIB1-NB 변경 구간 등으로 설정될 수 있다.

또한, 지속적인 SIB1-NB의 컨텐츠 정보는 SIB1-NB 디코딩 시도 생략으로 지시되거나 해석될 수 있다. 예를 들어, MIB-NB의 예약된 비트들 중 일부를 이용하여 다음 SIB1-NB 변경 구간에 대한 SIB1-NB의 디코딩 생략이 지시되는 경우, NB-IoT 단말은 systemInfoValueTag 정보 및 SIB1-NB의 디코딩 생략을 지시하는 정보를 이용하여, 한번의 MIB-NB 디코딩으로 해당 SIB1-NB 변경 주기와 다음 SIB1-NB 변경 주기의 SIB1-NB 디코딩 생략을 결정할 수 있다. 또한, SIB1-NB 내에서 해당 메시지는 다음 N번의 SIB1-NB 변경 주기동안 변하지 않음을 지시할 수 있다.

상기 제안된 지속적인 SIB1-NB 스케줄링 정보와 지속적인 SIB1-NB 컨텐츠 정보는 서로 독립적인 주기 및 방법으로 지시될 수 있으며, 상호 배치되지 않는 한도에서 결합되어 함께 지시될 수도 있다. 또는, 각 정보는 둘 중 하나의 정보만 지시되도록 설정될 수도 있다. 또한, 제안된 MIB-NB와 SIB-NB의 지속성 정보 및 디코딩 생략을 지시하는 정보는, MIB를 통해 SIB1(-BR)의 스케줄링이 지시되는 시스템(예를 들어, eMTC 시스템)에도 동일한 방법으로 적용될 수 있으며, 그 주기는 NB-IoT 시스템의 경우와 다를 수 있다.

도 9는 지속적인 SIB1-NB 스케줄링 정보를 MIB-NB를 통해 전달하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, SIB1-NB 변경 주기 내의 MIB-NB-TTI m번에서, 현재 SIB1-NB와 동일한 스케줄링이 다음 SIB1-NB 변경 주기에도 적용된다는 것을 MIB-NB를 통해 미리 알려줄 수 있다. 이때, SIB1-NB 스케줄링 정보는, TS 36.213의 Table 16.4.1.3-3 및 Table 16.4.1.5.2-1에 정의된 SIB1-NB의 반복 전송 횟수와 TBS를 의미할 수 있다. 따라서, NB-IoT 단말은, MIB-NB-TTI m번에서 지속적인 SIB1-NB 스케줄링 정보를 true로 전달 받으면, 다음 SIB1-NB의 변경 주기 내에서 SIB1-NB 스케줄링 정보를 검출하기 위한 MIB-NB의 검출 시도를 생략할 수 있다. 다만, NB-IoT 단말이 다음 SIB1-NB 변경 구간 내에서 일정 시간 이상SIB1-NB를 검출하지 못하는 경우, MIB-NB를 다시 검출할 수 있으며, MIB-NB 검출을 다시 시도하는 시점은 실시예에 따라 다를 수 있다.

또한, MIB-NB의 남은(spare) 11 비트 중 일부를 사용하여, 해당 MIB-NB-TTI로부터 SIB1-NB의 스케줄링이 유지되는 SIB1-NB-TTI까지의 상대적인 시간 값을 알려줄 수도 있다. 이때, 상대적인 시간 값은 MIB-NB-TTI (640msec) 단위, SIB1-NB-TTI (2560msec) 단위, 또는 SIB1-NB 변경 주기(40.96sec) 단위일 수 있다. 또한, 해당 값은 다음 MIB-NB에서 1씩 감소하거나, 유지될 수도 있으며, 증가할 수도 있다.

MIB-NB 또는 SIB1-NB에서 지속적인 스케줄링을 지시하는 정보를 포함하는 비트는 지속적인 스케줄링 여부를 판단하는데 포함되지 않으며, 컨텐츠의 동일성 여부를 판단하는 데에도 포함되지는 않는다.

상기 제안한 방법과 같이 SIB1-NB의 지속성에 관한 정보는, 다음 SIB1-NB의 변경 주기에 포함된 SIB1-NB의 컨텐츠가 동일한지 여부, 및 SIB1-NB의 스케줄링 정보(예를 들어, SIB1-NB의 반복 전송 횟수 정보 및 TBS 정보)가 변경되었는지 여부에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, SIB1-NB의 변경 주기 내에서 MIB-NB의 SIB1-NB 스케줄링 정보를 한번이라도 획득한 NB-IoT 단말은, SIB1-NB 컨텐츠와 TBS가 변경되지 않는다고 가정할 수 있다. 그러나, SIB1-NB의 반복 전송 횟수 정보를 알 수 없을 때, NB-IoT 단말은, 도 10에 도시된 바와 같이, SBI1-NB의 반복 전송 횟수가 4라고 가정할 수 있다. 그리고, NB-IoT 단말은, SIB1-NB를 이전 SIB1-NB TTI(MIB-NB의 SIB1-NB 스케줄링 정보를 획득한 SIB1-NB TTI 구간)에서의 SIB1-NB와 결합하여, SIB1-NB 디코딩을 시도할 수 있다.

4.5. 제5 제안: "SIB1-NB의 검출 성능 향상을 위한 정보 할당"

본 특허에서는, 제한된 특정 환경에서 SIB1-NB의 검출 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 예를 들어, 인-밴드 동일 PCI(in-band same PCI) 모드의 경우, CRS를 활용하여 SIB1-NB를 검출하거나, 또는 제어 영역 크기(control region size)가 3보다 작을 때, 상대적으로 많은 자원 요소를 사용하여 SIB1-NB를 전송함으로써, NB-IoT 단말의 SIB1-NB의 검출 성능을 향상시킬 수 있다. 다만, 전술한 방법은 가드-밴드 모드 및 독립형 모드에는 적용될 수 없다.

운용 모드의 조건에 따라, MIB-NB의 남은 11 비트 중 일부는 SIB1-NB의 검출 성능을 향상시키기 위하여, 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

1) NRS-CRS 파워 오프셋(power offset)

NRS-CRS 파워 오프셋 정보는 인-밴드 동일 PCI 모드에서 이용 가능한 정보로서, SIB1-NB를 전송하는 NPDSCH, BCCH를 전송하는 NPDSCH에서만 유효하게 적용될 수 있으며, SIB1-NB의 nrs-CRS-PowerOffset 값과 다른 값을 가질 수 있다.

2) 제어 영역 크기

제어 영역 크기는, 인-밴드 모드에서 활용 가능한 정보이며, SIB1-NB를 전송하는 NPDSCH, BCCH를 전송하는 NPDSCH에서만 유효하게 적용될 수 있으며, SIB1-NB의 eutraControlRegionSize 값과 다른 값을 가질 수 있다. 이때, 제어 영역 크기는, SIB1-NB가 반복 전송되는 SIB1-NB-TTI 구간 내에서 모두 동일한 값일 수 있다. 또는, 제어 영역 크기는, SIB1-NB의 반복 전송 횟수에 따라, MIB-NB로부터 전달받은 SIB1-NB의 제어 영역 크기 값이 일부 제한되어 적용될 수 있다. 또한, 제어 영역 크기가 3보다 작은 경우, 추가적인 자원 요소가 사용될 수 있다. 예를 들어, NRS를 포함하는 SIB1-NB의 특정 OFDM 심볼이 반복 전송되거나, 또는 NRS를 포함하지 않는 SIB1-NB의 특정 OFDM 심볼이 반복 전송될 수 있다. 또한, 제어 영역의 크기에 따라, NRS가 포함된 OFDM 심볼이 반복 전송되거나, 또는 NRS가 포함되지 않은 OFDM 심볼이 반복 전송될 수 있다. 뿐만 아니라, 특정 심볼이 반복하여 전송되지 않고, 주파수 및 시간 영역에서 흩어져 있는 자원 요소가 추가로 전송되거나, 또는 코드 비트(coded bit)의 일부가 추가로 QAM 심볼에 매핑되어 전송될 수 있다.

4.6. 제6 제안: "aSIB1-NB의 추가 전송에 대한 정보 할당"

기존 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임이 아닌 서브프레임에서, aSIB1-NB가 추가적으로 전송되는 경우, MIB-NB는 aSIB1-NB의 추가 전송에 대한 정보를 알려 줄 수 있다. 예를 들어, aSIB1-NB의 TBS는 SIB1-NB의 TBS와 동일하기 때문에, MIB-NB는 TS 36.213의 Table 16.4.1.5.2-1 및 Table 16.4.1.3-3에 정의된 reserved schedulingInfoSIB1-NB-r13 값을 이용하여 aSIB1-NB의 존재를 알릴 수 있고, TBS와 NPDSCH의 반복 전송 횟수를 지정할 수 있다. 예를 들어, schedulingInfoSIB1-NB-13가 12, 13, 14, 및 15일 때, TBS의 반복 전송 횟수는 각각 TBS 208, 328, 440, 및 680으로 지정될 수 있다. 이때, aSIB1-NB가 추가 재전송되는 환경을 고려하면, SIB1-NB의 NPDSCH의 반복 전송 횟수는 8 또는 16으로 가정할 수 있다. 또한, aSIB1-NB의 전송 위치는, TS　36.213의 Table 16.4.1.3-4에 정의된 SIB1-NB의 시작 라디오 프레임(starting radio frame)과 달리, 표 10 내지 표 15에서 제안된 방법들 중 하나의 방법으로 정의될 수 있다. 다만, 일부 설정(예를 들어, 짝수/홀수 라디오 프레임 중에서 aSIB1-NB가 전송되지 않는 라디오 프레임이 다른 방송 채널 또는 NSSS로 예약된 경우)은, TS 36.213의 Table 16.4.1.3-4에 정의된 반복 전송 횟수 16을 따르지 못할 수 있다. 또한, 표 10에서 제안된 방법에 따라, aSIB1-NB가 전송되는 경우, 시작 라디오 프레임의 위치는 TS 36.213의 Table 16.4.1.3-4에 정의된 반복 전송 횟수 16의 경우를 따를 수 있다. 또한, NcellID, TS 36.213의 Table 16.4.1.3-4에 정의된 반복 전송 횟수 중 적어도 한에 따라 aSIB1이 전송되는 서브프레임의 위치가 달라질 수 있다.

4.7. 제7 제안: "빠른 앵커 캐리어(fast-anchor carrier)에 대한 정보 할당"

앵커 캐리어에서 aMIB1-NB와 aSIB1-NB가 모두 추가 전송되는 방법 외에, 특정 캐리어에서 시스템 정보가 전송될 수도 있다. 설명의 편의상, 시스템 정보가 전송되는 특정 캐리어를 빠른 앵커 캐리어(fast-anchor carrier)로 지칭할 수 있다.

예를 들어, NB-IoT 단말은 앵커 캐리어에서 MIB-NB까지 검출하고, MIB-NB에서 지시하는 빠른 앵커 캐리어로 이동하여 SIB1-NB 및 다른 SIB 정보를 빠르게 검출할 수 있다. 따라서, 앵커 캐리어가 빠른 앵커 캐리어의 위치 정보를 알려 줄 필요가 있으며, 빠른 앵커 캐리어의 위치 정보를 알려주는 방법은 운용 모드에 따라 다르게 정의될 수 있다.

다만, 가드-밴드 모드 및 독립형 모드의 경우, 제어 영역 및 레거시 CRS가 없기 때문에, aSIB1-NB의 전송이 필요하지 않을 만큼 SIB1-NB의 검출 성능이 충분히 우수하다고 가정할 수 있다. 또한, 앵커 캐리어로 할당될 수 있는 캐리어들 중 하나가 빠른 앵커 캐리어로 설정될 수 있다고 가정한다. 그리고, 빠른 앵커 캐리어에서 전송되는 SIB1-NB는 앵커 캐리어의 MIB-NB에서 지시된 schedulingInfoSIB1-r13의 스케줄링 정보를 따를 수 있다. 뿐만 아니라, 빠른 앵커 캐리어에서 MIB-NB까지 전송되는 경우, 빠른 앵커 캐리어의 SIB1-NB 스케줄링 정보가 앵커 캐리어의 SIB1-NB 스케줄링 정보보다 우선될 수 있다.

1) 인-밴드 동일 PCI(Inband-Same PCI) 모드

TS 36.331의 eutra-CRS-SequenceInfo-r13에서 지시된 값을 A라고 할 때, NB-IoT 단말은, A에 따라 표 22와 같이 해당 앵커 캐리어를 포함하는 기지국의 중심 캐리어(center carrier)로부터 앵커 캐리어의 상대적인 위치 및 래스터 오프셋(raster offset,

또는

) 정보를 알 수 있다.

표 22를 참조하면, 래스터 오프셋이

일 때, 앵커 캐리어의 위치 B(eutra-CRS-SequenceInfo-r13에 지시된 A에 대응하는 앵커 캐리어의 위치) 및 반대 위치인 -B를 제외한 후보 값의 집합(예를 들어, 표 22에서 비트 인덱스 0부터 13 중에서 B와 -B에 대응하는 비트 인덱스를 제외한 집합)은 12개이다. 이때, 12개의 비트 인덱스가 순차적으로 인덱싱되고, 빠른 앵커 캐리어는, MIB-NB의 남은 11 비트 중에서 4 비트를 이용하여, 12개의 비트 인덱스 중 하나로 지시될 수 있다.

또한, 표 22를 참조하면, 래스터 오프셋이

일 때, A 에 대응하는 앵커 캐리어의 위치 B와 반대 위치인 -B-1를 제외한 후보 값의 집합(예를 들어, 표 22의 비트 인덱스 14내지 31 중에서, B와 -B-1에 대응하는 비트 인덱스를 제외한 집합)은 16개이다. 이때, 16개의 비트 인덱스가 순차적으로 인덱싱되고, 빠른 앵커 캐리어는, 16개의 비트 인덱스 중 하나로 지시될 수 있다. 따라서, 빠른 앵커 캐리어의 위치는 eutra-CRS-SequenceInfo-r13 값 및 MIB-NB의 남은 11 비트 중에서 4 비트를 이용한 값의 조합으로 지정될 수 있다.

또한, eutra-CRS-SequenceInfo-r13에 의해 지시된 각 래스터 오프셋 내에서, 앵커 캐리어의 위치를 제외하고 추가로 하나의 값을 더 제외하는 방법은, 전술한 바와 같이, eutra-CRS-SequenceInfo-r13 값을 이용하여 다른 수학식 또는 표의 형태로 정의될 수 있다.

또한, eutra-CRS-SequenceInfo-r13에 의해 지시된 앵커 캐리어의 주위 PRB 위치(앵커 캐리어의 요건에 맞지 않는 임의의 PRB 일수 있음)를 지시할 수도 있다. 그러나, 앵커 캐리어의 주위 PRB 위치를 지시하는 비트 수가 충분하지 않은 경우, 앵커 캐리어마다 빠른 앵커 캐리어를 지시할 수 있는 PRB의 위치가 제한될 수 있는 단점이 있다.

2) 인-밴드 다른 PCI(Inband-Different PCI) 모드

인-밴드 다른 PCI 모드의 경우, 인-밴드 동일 PCI 모드와 달리 앵커 캐리어의 래스터 오프셋 정보만 알 수 있다. 그러나, Inband-DifferentPCI-NB-r13의 남은 2 비트 및 인-밴드 동일 PCI 모드에서 추가된 4 비트를 이용하면, 64개의 값이 표현될 수 있으며, 64개의 값을 이용하여 표 22에 표시된 것보다 많은 PRB의 위치를 빠른 앵커 캐리어의 위치로 지시할 수 있다.

빠른 앵커 캐리어의 위치를 지시하는 방법은, 앞서 설명한 인-밴드 동일 PCI 모드의 빠른 앵커 캐리어 지시 방법이 동일하게 적용될 수 있고, Inband-DifferentPCI-NB-r13의 남은 2 비트 및 MIB-NB에서 추가되는 4 비트를 조합한 소정의 수학식 또는 표에 기초하여 빠른 앵커 캐리어의 위치가 지시될 수도 수도 있다.

TDD 시스템에서 NPSS/NSSS, 및 MIB-NB 중 적어도 하나가 전송되는 캐리어가 아닌 캐리어에서 SIB1-NB가 전송될 때, MIB-NB가 빠른 앵커 캐리어의 위치를 지시하는 방법은, SIB1-NB가 전송되는 캐리어의 위치를 지시하기 위해 사용될 수도 있다. 실시예에 따라, TDD 시스템에서 SIB1-NB가 전송될 수 있는 비앵커 캐리어가 제한적일 때, 전술한 정보의 일부가 생략될 수 있음은 자명하다.

또한, 운용 모드가 가드-밴드 모드 또는 독립형 모드일 때, SIB1-NB는 항상 앵커 캐리어를 통해 전송된다고 가정하거나, 또는 SIB1-NB가 전송되는 캐리어가 eutra-CRS-SequenceInfo-r13의 사용되지 않은 비트(가드-밴드 모드인 경우 3 비트, 독립형 모드인 경우 5 비트)에 의해 지시될 수 있다. 또한, SIB1-NB에서 다른 SIB를 스케줄링하기 위해 사용되는 schedulingInfoList 이외에, 각 SIB를 전송하는 캐리어의 위치를 지시하기 위하여 추가 정보가 제공될 수 있다. SIB1-NB에 의해 스케줄링되는 SIB를 따로 구분하지 않고, SIB1-NB를 제외한 나머지 SIB는 SIB1-NB와 동일한 캐리어에 전송되거나, 앵커 캐리어에 전송될 수 있으며, 나머지 SIB가 전송될 수 있는 캐리어의 위치를 직접 지시할 수 있다.

4.8. 제8 제안: "BCCH를 포함하는 additional NPDSCH의 코드워드(codeword) 및 자원 매핑(resource mapping)"

aSIB1-NB는 SIB1-NB와 전송 주기가 다를 수 있으며, 일반적으로는 SIB1-NB 의 전송 주기보다 길거나 같을 수 있다.

도 11은 SIB1-NB를 포함하는 NPDCH의 전송 방법을 나타내는 도면이다. 도 11을 참조하면, 반복되는 NPDSCH의 전송 방법은, NPDSCH가 BCCH(예를 들어, SIB1-NB 및 다른 SIB-NB)를 포함하는지 여부에 따라 다르게 적용될 수 있다. 이때, SIB1-NB의 전송이 서브프레임 순으로 A, B인 경우에 SIB1-NB 전송 사이에 추가 전송되는 aSIB1-NB는 SIB1-NB와 다른 순서인 B, A로 전송될 수 있다. 즉, SIB1-NB와 aSIB1-NB를 40msec 내에서 서브프레임 순으로 나열했을 때, A, (B), B, (A)로 구성될 수 있다. 이에 따라, 일반 커버리지에 위치한 NB-IoT 단말(예를 들어, SNR이 상대적으로 높아 많은 반복 전송을 필요로 하지 않는 NB-IoT 단말)은 20msec 내에서 A와 (B)를 모두 수신함으로써, SIB1-NB를 획득하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 이때, (A)와 (B)는 aSIB1-NB에서 전송되는 TBS의 일부이며, (A) 및 (B)는 각각 SIB1-NB의 A 및 B와 동일하다. 다만, A와 (A), B와 (B)는 주파수 다이버시티를 높이기 위하여, 해당 서브프레임 내에서 자원 매핑 방법이 다를 수 있다. 예를 들어, (A)는, A의 주파수 영역에서 자원 매핑이 일정 값으로 180kHz 내에서 6 자원 요소만큼 순환 시프트(circular shift)되어 자원 매핑될 수 있다.

상기 제안된 방법들은 각각 독립적으로 적용될 수 있다. 예를 들어, aMIB-NB는 앵커 캐리어에서 전송되고, aSIB1-NB 등은 빠른 앵커 캐리어에서 전송될 수 있으며, aMIB-NB와 aSIB1-NB 모두 앵커 캐리어가 아닌 빠른 앵커 캐리어에서 전송될 수도 있다. aMIB-NB와 aSIB1-NB 모두 빠른 앵커 캐리어에서 전송되는 경우, 본 특허에서 제안된 aMIB-NB 및 aSIB1-NB의 구조와 다른 구조로 전송될 수 있다. 또한, 지속적인 SIB1-NB 스케줄링 정보는 앵커 캐리어뿐만 아니라, 빠른 앵커 캐리어를 통해 전송되는 SIB1-NB 또는 aSIB1-NB에도 적용될 수 있다. 전술한 빠른 앵커 캐리어를 지시하는 방법은 SIB1-NB, 다른 SIB-NB, 또는 RRC 시그널링 등으로 전송될 수 있다.

상기 제안된 방법들은 NB-IoT 시스템뿐만 아니라, LTE 시스템 대역폭의 일부를 이용하는 eMTC와 같은 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, eMTC에서 시스템 정보를 획득하는 과정에서 발생하는 지연을 줄이기 위해, 가운데 6 RB가 아닌 다른 위치의 PRB 에서 PBCH가 추가 전송되는 경우, 제안된 빠른 앵커 캐리어와 같은 개념이 동일하게 적용될 수 있다. 이때, PBCH가 추가 전송되는 PRB의 위치는 MIB의 남은5 비트를 이용하여 지정될 수 있다. 다만, 하나의 PRB-쌍(pair)를 이용하는 NB-IoT 시스템과 달리, eMTC의 빠른 앵커 캐리어의 위치는 연속된 6　RB의 특정 위치를 지시할 수 있다. 이때, 연속된 6RB가 서로 겹치지 않도록 빠른 앵커 캐리어 대역폭 집합을 구성하는 경우, 6RB의 특정 위치는 4 비트로 충분히 표현될 수 있다. 이때, 해당 빠른 앵커 캐리어에서 추가 전송되는 SIB1-BR은 SystemInformationBlockType1-BR의 스케줄링 정보를 따를 수 있다. 또한, MIB-NB까지 빠른 앵커 캐리어에서 전송되는 경우, SIB1-BR의 스케줄링 정보는 가운데 6 RB의 MIB -NB 정보보다 빠른 앵커 캐리어의 SIB1-BR 정보를 우선적으로 따를 수 있다.

전술한 제4 제안 내지 제7 제안에 따른 SIB1-NB의 획득 관련 정보는 MIB-NB에서만 전송될 수 있는 것은 아니며, SIB1-NB 내에서 직접 지시될 수도 있다. 이때, SIB1-NB에서 지시하는 aSIB1-NB의 정보는 해당 SIB1-NB-TTI 또는 다음 SIB1-NB-TTI에서 전송되는 aSIB1-NB에 관한 정보일 수 있다.

또한, aMIB-NB 및 aSIB1-NB는 1) 매 라디오 프레임마다(예를 들어, 10msec 마다) 전송되거나, 2) 설정 가능한(configurable) 특정 시간의 주기 단위로 전송되거나, 또는 3) 기지국에 의해 설정된 특정 시간 구간 내에서만 전송되어 NB-IoT 단말이 해당 특정 시간 구간에서만 aMIB-NB 및 aSIB-NB를 기대하도록 할 수 있다. 이때, 특정 설정 가능한 시간의 주기 단위로 전송되는 경우, aMIB-NB 및 aSIB1-NB는 서로 다른 설정 가능한 시간의 주기 가질 수 있으며, 기지국에 의해 설정된 특정 시간 구간 내에서 전송되는 경우, aMIB-NB 및 aSIB1-NB가 전송되는 특정 시간 구간이 서로 다를 수 있다.

또한, aMIB-NB 및 aSIB1-NB는 항상 기지국에 의해 전송되는 것을 전제 조건으로 하지 않는다. NB-IoT 단말은 MIB-NB 및 aMIB-NB를 독립적으로 블라인드 검출(blind detection)하거나, 또는, MIB-NB와 aMIB-NB를 결합하여 시스템 정보를 검출할 때, aMIB-NB가 전송되지 않는 경우를 포함하여 블라인드 검출할 필요가 있다.

aMIB-NB 및 aSIB1-NB는 모든 기지국에서 전송되어야 하는 것은 아니다. 기지국이 MIB-NB 및 SIB1-NB 외에 aMIB-NB 또는 aSIB1-NB를 추가적으로 전송하고 있다는 정보는, MIB-NB 및/또는 aMIB-NB에 의해 직접 지시되거나, SIB1-NB 및/또는 aSIB1-NB에 의해 직접 지시되거나, 또는 전혀 다른 SIBx-NB에 의해 지시될 수도 있다. 또한, aMIB-NB의 전송 여부는 SIB1-NB 및/또는 aSIB1-NB에 의해 지시될 수 있으며, aSIB1-NB의 전송 여부는 MIB-NB 및/또는 aMIB-NB에 의해 지시될 수 있다.

도 12a 및 도 12b는 일 실시예에 따른 aSIB1-NB의 전송 위치를 나타내는 도면이다.

SIB1-NB가 추가 전송되는 경우(예를 들어, aSIB1-NB가 전송되는 경우), aSIB1-NB가 전송되는 라디오 프레임과 서브프레임의 위치가 결정될 필요가 있다. 이에 앞서, SIB1-NB와 비교하여 aSIB1-NB의 전송 빈도에 대한 정의가 선행되어야 한다. 예를 들어, aSIB1-NB가 SIB1-NB와 동일한 빈도로 추가 전송된다면, 기존의 SIB1-NB의 반복 전송 횟수 {4, 8, 16}은 aSIB1-NB를 포함하여 각각 {8, 16, 32}가 된다. 이때, 기존의 SIB1-NB의 반복 전송 횟수 {4, 8}은 애초에 {8, 16}으로 설정한 것과 동일하다. 따라서, SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 {4, 8}일 때, aSIB1-NB를 SIB1-NB와 동일한 주기/빈도로 전송하는 것은 무의미하다. 그러나, SIB1-NB의 셀 간 충돌 확률은 증가하는 단점이 있다. 예를 들어, SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 8일 때, 반복 전송 횟수가 4일 때보다 셀 간 충돌 발생 확률이 2배 증가하는 단점이 있다.

반면, aSIB1-NB가 매 40msec 마다 전송((SIB1-NB의 절반의 빈도로 전송)하면, 기존의 SIB1-NB의 반복 전송 횟수 {4, 8}은 aSIB1-NB를 포함하여 각각 {6, 12, 24}가 된다. 따라서, SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 16인 경우에도, 셀 간 SIB1-NB와 aSIB1-NB의 충돌 없이 전송이 가능하다. 따라서, aSIB1-NB의 전송 주기는, SIB1-NB의 반복 전송 횟수 {4,8}일 때 20msec로 설정될 수 있으며, SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 16인 경우에는 40msec로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, aSIB1-NB의 전송 주기는 {20msec, 40msec} 중에 결정(상위 계층에서 설정되거나, MIB-NB에서 설정되거나, 표준에 고정될 수 있음)될 수 있다.

aSIB1-NB의 전송 주기가 20msec으로 설정될 때, 도 12a에 도시된 바와 같이, SIB1-NB가 전송되지 않는 4번 서브프레임에서 전송되거나, 또는 도 12b에 도시된 바와 같이, NSSS가 전송되지 않는 9번 서브프레임에서 전송될 수 있다. 다만, 크로스-서브프레임 채널 추정(cross-subframe channel estimation 이득을 얻기 위해서는, MIB-NB가 전송되는 서브프레임과 인접한 9번 서브프레임에서 전송되는 것이 바람직하다. 그러나, aSIB1-NB의 전송 주기가 20msec으로 설정되고, SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 16인 경우, 홀수 셀 ID와 짝수 셀 ID에서 전송되는 SIB1-NB와 aSIB1-NB 간 충돌을 피할 수 없는 단점이 있다. 만약, aSIB1-NB의 전송 주기가 40msec으로 결정되는 경우, aSIB1-NB는 NSSS가 전송되지 않는 9번 서브프레임에서 전송될 수 있다. aSIB1-NB의 전송 주기가 40msec로 설정되면, 20msec로 설정된 때와 달리, SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 16인 경우에도, 홀수 셀 ID와 짝수 셀 ID에서 전송되는 aSIB1-NB 간 충돌을 피할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, NSSS가 전송되지 않는 9번 서브프레임에서 aSIB1-NB가 40msec 단위로 전송될 때, 짝수 셀 ID의 aSIB1-NB는 라디오 프레임 번호 {2, 6, 10, 14, …}에서 전송되고, 홀수 셀 ID는 라디오 프레임 번호 {4, 8, 12, 16, …}에서 전송될 수 있다. 예를 들어, 라디오 프레임 번호는, 무한히 증가하는 정수로 가정할 수 있다. 실제로는 NSSS를 전송하지 않는 라디오 프레임을 순서대로 나열하고, 나열된 라디오 프레임을 0부터 1씩 증가하는 논리적 인덱스(logical index)에 매핑할 때, 홀수 셀 ID는 홀수 번째, 짝수 셀 ID는 짝수 번째 논리적 인덱스에 대응하는 라디오 프레임에서 전송되는 것을 의미한다.

aSIB1-NB가 반복 전송될 때, SIB-NB가 반복 전송되는 사이에 추가로 전송되는 aSIB1-NB의 자원 할당(예를 들어, aSIB1-NB에 전송될 원형 버퍼 출력)을 결정할 필요가 있다. aSIB1-NB를 전송할 때, 바로 이전에 전송된 SIB1-NB를 동일하게 전송한다면, 수신기가 원형 버퍼에 저장된 채널 코딩 출력을 충분히 활용하지 못하는 단점이 있다. 따라서, SIB1-NB의 TBS와 반복 전송 횟수, 운용 모드, CRS 안테나 포트 수, 및 NRS 안테나 포트 수 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 부호화율(code rate)에 따라, 동일한 시간동안 SIB1-NB와 aSIB1-NB를 수집하였을 때, 원형 버퍼에 저장되었던 모든 비트를 가능한 빨리 모을 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 기지국에 가까이 위치한 NB-IoT 단말(예를 들어, SNR이 충분히 높은 NB-IoT 단말)이 SIB1-NB의 디코딩을 보다 높은 확률로 빠르게 완료할 수 있도록 한다. 이를 최적화 하기 위하여, 앞에서 열거한 SIB1-NB의 TBS와 반복 전송 횟수, 운용 모드, CRS 안테나 포트 수, 및 NRS 안테나 포트 수 중 적어도 하나에 기초하여 최적의 "aSIB1-NB - 원형 버퍼 출력" 관계가 정의될 수 있다. 또한,"aSIB1-NB-원형 버퍼 출력" 관계를 보다 단순한 방법으로 정의하기 위해서는, 앞에서 나열한 파라미터의 큰 영향 없이 성능 향상을 기대할 수 있도록, 가장 높은 부호화율를 기준으로 "aSIB1-NB - 원형 버퍼 출력" 패턴을 정의할 수 있다.

도 13은 SIB1-NB의 TBS, 반복 전송 횟수, 운용 모드, CRS 안테나 포트 수, NRS 안테나 포트 수에 따라 하나의 코드워드가 8개의 서브프레임에서 전송될 때 원형 버퍼의 출력의 예시를 나타내는 도면이다.

도 13을 참조하면, A~H는 SIB1-NB가 전송되는 8개의 서브프레임을 구분하는 단위이며, 원형 버퍼에는 0~9까지의 비트가 있다고 가정하였다. 또한, 도 13을 참조하면, 부호화율이 가장 높을 때, A~H 구간까지 모두 전송되면, 원형 버퍼의 7~80%만 전송되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 원형 버퍼에서 전송되지 않은 20~30%는 aSIB1-NB를 통해 전송될 필요가 있으며, 이를 위하여 원형 버퍼의 오프셋(RV로 표현되기도 함)을 SIB1-NB와 다르게 설정할 수 있다. 예를 들어, aSIB1-NB를 통해 전송되는 코드 비트(coded-bit)들은, SIB1-NB 를 통해 전송되는 코드 비트들이 저장되는 원형 버퍼에서 SIB1-NB를 전송하는데 사용되는 마지막 주소 이후부터 순차적으로 주소를 생성함으로써, 출력되는 값일 수 있다. 따라서, 동일한 라디오 프레임 내에서 전송되는 SIB1-NB와 aSIB1-NB에 포함된 코드 비트들은 원형 버퍼에서 연속적으로 출력되는 값이 아닐 수 있다. 또는, SIB1-NB의 전송 순서가 {A, B, C, D, E, F, G, H}일 때, aSIB1-NB의 전송 순서는 {I, J, K, L, M, N, O, P}와 같이 설정될 수도 있다. 이때, I 내지 P는 원형 버퍼에서 전송되지 못한 20~30%를 추가 전송하기 위해 만든 가상의 인덱스를 의미할 수 있다.

또한, 기지국의 원형 버퍼 조작 동작을 최소화하기 위하여, aSIB1-NB의 전송 순서는 A~H까지의 순서로만 정의될 수도 있다. 예를 들어, aSIB1-NB는 {E, F, G, H}, {E, F, A, B}, {C, E, G, A}, 또는 {D, F, H, B} 등과 같이 SIB1-NB의 전송 순서와 다르게 설정될 수 있다. 또한, aSIB1-NB의 전송 주기가 20msec일 때, {E, F, G, H, A, B, C, D}와 같은 순서로 설정될 수도 있다. 그러나, aSIB1-NB의 전송 순서는 전술한 예에 한정되지 않으며, SIB1-NB의 코드워드에 대한 원형 버퍼에 저장된 채널 코딩 출력 전체가 가능한 빠르게 전송되도록 하기 위한 다양한 순서로 정의될 수 있다. 또한, SIB1-NB의 TBS, 반복 전송 횟수, 운용 모드, CRS 안테나 포트 수, NRS 안테나 포트 수에 따른 최적의 aSIB1-NB의 전송 패턴(원형 버퍼와 aSIB1-NB의 관계)은 SIB1-NB의 TBS와 반복 전송 횟수, 운용 모드, CRS 안테나 포트 수, NRS 안테나 포트 수에 기초하여 미리 정의될 수 있다. 기지국은 미리 정의된 aSIB1-NB의 전송 패턴에 따라 aSIB1-NB를 전송할 수 있으며, NB-IoT 단말은 MIB-NB의 SIB1-NB 스케줄링 정보에 기초하여 aSIB1-NB의 전송 패턴을 판단할 수 있다.

도 15a 및 도 15b는 전술한 aSIB1-NB의 전송 패턴에 따른 BLER(Block Error Rate) 성능을 나타내는 도면이다.

도 15a 및 도 15b를 참조하면, [A, B, C, D, E, F, G, H]는 160msec 동안 기존의 SIB1-NB 만 수신한 경우이며, [A,-,B,-,C,-,D,-]는 80msec 동안 기존의 SIB1-NB 만 수신한 경우를 나타낸다. 또한, [A, a, B, b, C, c, D, d]는 aSIB1-NB를 SIB1-NB와 동일한 패턴으로 전송될 때, 80msec 동안 SIB1-NB 및 aSIB1-NB를 수신한 경우를 나타낸다. 또한, [A, e, B, f, C, g, D, h]는, aSIB1-NB를 SIB1-NB와 80msec의 오프셋을 가지도록 원형 버퍼의 출력 순서를 변경한 패턴으로 전송될 때, 80msec 동안 SIB1-NB 및 aSIB1-NB를 수신한 경우를 나타내며, 두가지 경우 모두 매 20msec 마다 aSIB1-NB가 전송된 것을 가정하였다. 또한, [A, e, B, -, C, f, D, -]는 aSIB1-NB의 전송 주기가 40msec이며, [A, e, B, f, C, g, D, h]와 마찬가지로 aSIB1-NB의 원형 버퍼의 출력 순서를 변경한 패턴으로 전송될 때, 80msec 동안 SIB1-NB 및 aSIB1-NB를 수신한 경우를 나타낸다.

도 15a는 TBS가 680일 때 BLER의 성능을 나타내며, 도 15b는 TBS가440일 때 BLER의 성능을 나타낸다. TBS가 680인 경우와 440인 경우 모두, 원형 버퍼의 출력에 오프셋을 설정할 때 항상 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있다.

aSIB1-NB가 전송될 때, 기존 NB-IoT 단말(예를 들어, LTE Release 13, 14의 NB-IoT 단말)은 특정 서브프레임에서 aSIB1-NB가 전송되는 것을 알지 못하기 때문에, NPDCCH와 NPDSCH의 자원 할당을 해석할 때 잘못된 동작을 수행할 수 있다. 따라서, aSIB1-NB가 전송되는 서브프레임의 위치에 대응하는 downlinkBitmap은 '0'(invalid)으로 지시될 필요가 있다. 반면, LTE Release 15의 NB-IoT 단말은, 셀에서 aSIB1-NB를 전송한다는 것을 지시받은 경우, downlinkBitmap과 관계없이 특정 서브프레임에서 aSIB1-NB가 존재한다고 기대할 수 있다. 이때, 특정 서브프레임은 전술한 바와 같이 4번 또는 9번 서브프레임일 수 있으며, 특정 서브프레임은 셀 ID 및 SIB1-NB의 반복 전송 횟수와 관계가 있을 수 있다.

실시예에 따라, aSIB1-NB는 특정 위치(예를 들어, 특정 서브프레임)에서 항상 전송되는 것이 아니라, 특정 조건을 만족하는 경우에 한하여 추가 전송될 수도 있다. 예를 들어, SIB1-NB의 부호화율이 특정 값보다 큰 경우, SIB1-NB의 추가 전송을 기대하도록 정의 및 설정될 수 있다. 이때, 특정 값은 규격(specification)에 의해 고정되거나, 또는 기지국에 의해 설정되어 NB-IoT 단말에게 전달될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 부호화율과 마찬가지로, SIB1-NB의 TBS, SIB1-NB의 반복 전송 횟수, NB-IoT의 운용 모드, NRS 안테나 포트 수, CRS 안테나 포트 수 등의 값을 기준으로 SIB1-NB 추가 전송 조건이 설정될 수도 있다. 또한, aSIB1-NB의 전송 패턴(encoded bits-to-subframe 매핑 및 전송 순서 재배열)은 부호화율, SIB1-NB의 TBS, SIB1-NB의 반복 전송 횟수, NB-IoT의 운용 모드, NRS 안테나 포트 수, 및 CRS 안테나 포트 수 중 적어도 하나에 기초하여 다른 패턴으로 정의될 수도 있다. 이는 관련된 파라미터를 SIB1-NB의 검출 이전에 NB-IoT 단말이 이미 획득하고 있기 때문에 가능하며, 이와 같은 방식은 SIB1-NB의 성능 최적화를 위해서 서로 다르게 정의될 수 있다.

뿐만 아니라, 제안된 SIB1-NB의 전송 패턴(encoded bits-to subframe 매핑 및 전송 순서 재배열)은 SIB1-NB에만 국한되는 것은 아니며, 반복 전송되는 데이터를 추가 전송하는 경우에도 적용될 수 있다.

4.9. 제9 제안: "aSIB1-NB 전송을 지시하는 방법 및 유효 하향링크 비트맵(valid DL bitmap)을 설정하는 방법 "

본 특허에서는, 앞서 제안된 aSIB1-NB를 구성하는 방법과 별개로 기지국이 aSIB1-NB의 전송을 NB-IoT 단말에게 알리는 방법을 제안한다. 또한, 본 특허에서는, 레거시 NB-IoT 단말(예를 들어, aSIB1-NB의 존재를 모르는 단말)의 하향링크 자원 관리 및 스케줄링을 위하여, aSIB1-NB가 전송되는 위치에서 유효 하향링크 비트맵(valid DL bitmap)이 어떻게 설정되는지 제안한다.

유효 하향링크 비트맵은, NB-IoT 단말이 하향링크 NRS를 기대할 수 있거나, NPDCCH 및 NPDSCH의 수신을 기대할 수 있는 서브프레임의 위치를 알려주는 비트맵을 의미할 수 있다. 유효 하향링크 비트맵은 인-밴드 모드에서 10 비트 또는 40비트로 구성되며, 가드-밴드 모드 및 독립형 모드에서는 10 비트로 구성될 수 있다. 유효 하향링크 비트맵은, TS 36.331에서 downlinkBitmap으로 정의된다.

NB-IoT 단말은, 기지국으로부터 MIB-NB 및 SIB1-NB를 수신할 수 있으며, MIB-NB 또는 SIB1-NB는 aSIB1-NB의 전송 여부를 지시할 수 있다. 그리고, NB-IoT 단말은 수신된 MIB-NB 또는 SIB1-NB로부터 aSIB1-NB의 전송 여부를 지시하는 정보를 획득할 수 있다.

aSIB1-NB가 특정 서브프레임에서 전송될 때, 기지국은 유효 하향링크 비트맵에서 해당 특정 서브프레임을 무효 서브프레임으로 지시할 수 있다. 레거시 NB-IoT 단말은 aSIB1-NB의 전송 여부를 알 수 없다. 따라서, 기지국은, aSIB1-NB가 전송되는 서브프레임을 무효 서브프레임으로 지시함으로써, 레거시 NB-IoT 단말이 해당 특정 서브프레임에서 NPDCCH 및/또는 NPDSCH를 기대하지 않도록 할 수 있다. 이와 달리, aSIB1-NB의 전송 여부를 알 수 있는 NB-IoT 단말(예를 들어, LTE Release 15에 따른 NB-IoT 단말)은, 기지국에 의해 무효 서브프레임으로 지시된 서브프레임을 통해 aSIB1-NB를 수신할 수 있다.

그러나, aSIB1-NB의 전송이 MIB-NB 또는 SIB1-NB를 통해 전달된 경우라 하더라도, Cell ID, SIB1-NB의 반복 전송 횟수 등에 따라, aSIB-NB가 해당 특정 서브프레임에서 전송되지 않을 수도 있다. 이때, NB-IoT 단말은, 해당 특정 서브프레임이 무효 서브프레임으로 지시된 경우라 하더라도, 해당 특정 서브프레임을 유효 서브프레임으로 판단할 수 있다. 그리고, NB-IoT 단말은, 해당 특정 서브프레임에서 NRS, NPDCCH, 및 NPDSCH 중 적어도 하나를 기대할 수 있다. 예를 들어, NB-IoT 단말은, 해당 특정 서브프레임에서 NRS, NPDCCH, 및 NPDSCH 중 적어도 하나가 전송될 것임을 기대하고, 디코딩 할 수 있다.

1) MIB-NB에서 예약된 비트(또는 미사용 비트)를 사용하여 aSIB1-NB의 전송을 알리는 방법

기지국은 MIB-NB에서 1비트을 사용하여 aSIB1-NB의 전송을 알릴 수 있다.

aSIB1-NB의 전송 여부가 MIB-NB에 의해 지시되는 경우, aSIB-NB의 전송을 알리는 정보를 획득한 NB-IoT 단말은, 해당 MIB-NB가 포함된 SIB1-NB 변경 구간 내에서, aSIB1-NB가 전송되고 있다는 것을 알 수 있다. 그러나, NB-IoT 단말이 MIB-NB의 디코딩을 완료했을 때, 해당 SIB1-NB 변경 구간이 많이 남지 않았을 수 있기 때문에, aSIB1-NB의 전송에 의한 이득이 제한적일 수 있다. 이에 따라, aSIB1-NB의 전송 여부에 대한 시그널링은 MIB-NB 내의 2비트에 의해 지시될 수 있으며, 2 비트에 의해 지시된 값이 '0'이면 SIB1-NB가 전송되지 않는다는 것을 의미하고, '0'이 아니면 해당 SIB1-NB 변경 구간으로부터 aSIB1-NB가 전송되는 SIB1-NB 변경 구간까지의 차이를 나타내는 수를 의미할 수 있다. 이때, aSIB1-NB의 전송 여부를 알리는데 사용되는 비트 값의 변화는 시스템 정보 업데이트 조건에 해당하지 않는다. 예를 들어, NB-IoT 단말은, ETWS(EarthQuake Tsumani Warning System) 정보, CMAS(Commercial Mobile Alert Service) 정보, 시간 정보(예를 들어, SystemInformationBlockType8, SystemInformationBlockType16, SystemInformationBlockType1-NB의 HyperSFN-MSB), EAB(Extended Access Barring), AB 파라미터, aSIB1-NB의 전송 여부를 지시하는 정보가 변경되더라도, SystemInfoValueTag 값을 업데이트하지 않는다. 이에 따라, MIB-NB에서 aSIB1-NB 전송 여부를 지시하는 정보는 시스템 정보의 변경 알림 조건(system information modification notification condition)에 포함되지 않는다. 따라서, aSIB1-NB의 전송 여부를 나타내는 정보의 변경은 시스템 정보 업데이트에 대한 페이징(paging)을 직접 유도하지 않는다. 제안된 방법에 따르면, NB-IoT 단말이 처음 셀에 액세스할 때부터 aSIB1-NB의 전송을 활용할 수 있는 장점이 있다.

2) SIB1-NB에서 aSIB1-NB의 전송을 알리는 방법

전술한 바와 같이, aSIB1-NB의 전송 여부는 MIB-NB 또는 SIB1-NB를 통해 전달될 수 있다. 예를 들어, SIB1-NB를 통해 aSIB1-NB의 전송 여부가 전달되는 경우, SIB1-NB가 변경될 때 변경된 SIB1-NB 내에서 aSIB1-NB의 전송 여부를 직접 알릴 수 있다. SIB1-NB를 통해 전달되는 aSIB1-NB의 전송 여부가 적용되는 시점은, aSIB1-NB를 전송하다가 전송하지 않는 경우 및 반대의 경우에 대해서 다음과 같이 정의될 수 있다.

(2-1) aSIB1-NB를 전송하지 않다가, aSIB1-NB를 전송한다고 알리는 경우

SIB1-NB의 변경 경계(modification boundary)에서 변경된 SIB1-NB는 aSIB1-NB의 전송을 알릴 수 있다. 예를 들어, SIB1-NB의 변경 경계는, SIB1-NB 변경 주기 또는 변경 구간 사이의 경계를 의미할 수 있다. 이때, NB-IoT 단말은 아직 aSIB1-NB가 전송되고 있다는 것을 알지 못하기 때문에, 해당 SIB1-NB 변경 구간 내에서는 여전히 aSIB1-NB를 사용할 수 없다. 따라서, 기지국은 해당 SIB1-NB 변경 구간 내에서 aSIB1-NB를 전송할 필요가 없으며, 특정 시간 이후에 aSIB1-NB를 전송할 수 있다. 이때, 특정 시간은, 기지국과 NB-IoT 단말 사이에 미리 정의될 수 있으며, 예를 들어 하나의 SIB1-NB 변경 구간에 대응하는 시간으로 정의될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 만약, NB-IoT 단말이 해당 SIB1-NB 변경 구간 동안 SIB1-NB의 디코딩을 실패한 경우, NB-IoT 단말은 aSIB1-NB가 전송되지 않는다고 가정하고, SIB1-NB의 디코딩을 계속 시도할 수 있다. 그리고, 기지국은, 해당 SIB1-NB 변경 구간에서, aSIB1-NB가 전송될 서브프레임의 인덱스를 유효 하향링크 비트맵에 '0'이라고 지시할 수 있다. 만약, 레거시 NB-IoT 단말이 해당 SIB1-NB 변경 구간 내에서 SIB1-NB의 디코딩을 성공하면, 레거시 NB-IoT 단말은 유효 하향링크 비트맵에서 특정 서브프레임의 위치(aSIB1-NB 전송될 서브프레임의 위치)가 무효하다고 해석할 것이기 때문에, 기지국은 해당 SIB1-NB 변경 구간부터 aSIB1-NB가 전송될 서브프레임을 무효 하향링크 서브프레임이라고 가정하고 스케줄링 할 수 있다.

(2-2) aSIB1-NB를 전송하다가, 더 이상 전송하지 않겠다고 알리는 경우

SIB1-NB 변경 경계에서 변경된 SIB1-NB는 aSIB1-NB를 더 이상 전송하지 않겠다고 알릴 수 있다. 이때, NB-IoT 단말은 아직 aSIB1-NB가 전송되고 있다고 가정하고 있기 때문에, 해당 SIB1-NB 변경 구간 내에서는 aSIB1-NB가 여전히 전송될 필요가 있으며, 특정 시간 이후로는 aSIB1-NB의 전송을 멈출 수 있다. 이때, 특정 시간은 기지국과 NB-IoT 단말 사이에 오해가 없도록 미리 정의될 수 있으며, 예를 들어, 하나의 SIB1-NB 변경 구간에 대응하는 시간으로 정의될 수 있다.

만약, NB-IoT 단말이 해당 SIB1-NB 변경 구간 동안 SIB1-NB의 디코딩을 실패한 경우, NB-IoT 단말은 aSIB1-NB가 전송되지 않는다고 가정하고, SIB1-NB의 디코딩을 계속 시도할 수 있다. 그리고, 기지국은, 해당 SIB1-NB 변경 구간에서, aSIB1-NB가 전송되지 않을 서브프레임 인덱스를 유효 하향링크 비트맵에 '1'이라고 지시할 수 있다. 만약, 레거시 NB-IoT 단말이 해당 SIB1-NB 변경 구간 내에서 SIB1-NB의 디코딩을 성공하면, 유효 하향링크 비트맵의 특정 서브프레임 위치에서 실제로 aSIB1-NB가 SIB1-NB 변경 구간 동안 계속 전송되고 있기 때문에 NPDCCH및 NPDSCH의 디코딩 성능의 열화가 발생할 수 있다.

3) 페이징 DCI(DCI 포맷 N2)에서 aSIB1-NB 전송을 알리는 방법

시스템 정보가 업데이트된 경우에는 DCI 포맷 N2 CRC가 P-RNTI로 스크램블링되고, Flag for paging/direct indication differentiation은 '0'으로 지시된다. 또한, 8 비트로 구성된 직접 지시 정보(Direct Indication information)은 각 비트 값에 따라 시스템 정보가 변경(또는 업데이트)되었는지 여부 등을 지시 받을 수 있다. 직접 지시 정보에는 아직 3 비트의 미사용 비트(unused bit)가 있으며, DCI 포맷 N2에는 6 비트의 미사용 비트가 있다. 따라서, 기지국은. 직접 지시 정보의 미사용 3 비트 및/또는 DCI 포맷 N2의 미사용 6 비트 중 일부를 이용하여, 변경된 SIB1-NB가 aSIB1-NB와 함께 전송되는지 여부를 미리 알 수 있다. 뿐만 아니라, 미사용 비트를 이용하면 MIB-NB에 포함된 SIB1-NB의 스케줄링 정보를 NB-IoT 단말에게 미리 알려줄 수 있다. 따라서, 기지국은, NB-IoT 단말이 변경된SIB1-NB의 스케줄링 정보를 얻기 위한 MIB-NB의 디코딩을 생략할 수 있도록 도움을 줄 수 있다.

또한, 특정 미사용 비트는, NB-IoT 단말이 이전에 획득한 MIB-NB 정보를 동일하게 이용하여 변경된 SIB1-NB의 디코딩을 시도할 수 있다는 정보를 전달할 수도 있다. 또한, NB-IoT 단말이 MIB-NB 내에서 액세스 차단 정보를 읽을 필요가 있거나, 또는 변경된 SIB1-NB를 디코딩하기 전에, 특정 미사용 비트는 MIB-NB의 디코딩을 다시 수행하라고 지시할 수 있다.

4) 부호화율에 기초하여 aSIB1-NB의 전송을 유추하는 방법

기지국은 aSIB1-NB를 전송할 수 있는 능력(capability)이 있는지 여부를 상위 레벨 시그널링(high-level signaling)으로 NB-IoT 단말에게 알려줄 수 있다. 또한, 기지국은, aSIB1-NB를 항상 전송하는 것이 아니라, SIB1-NB의 부호화율(또는 이에 상응하거나 AWGN 환경에서 SIB1-NB의 디코딩 성능을 대표할 수 있는 지표)가 특정 값보다 큰 경우에만 aSIB1-NB를 전송하겠다는 조건을 알릴 수도 있다. 이때, 부호화율은 SIB1-NB의 반복 전송 횟수, 운용 모드, CRS 안테나 포트 수 및 NRS 안테나 포트 수, 및 SIB1-NB의 TBS 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 인-밴드 모드에서 CFI는 항상 3을 가정하여 서브프레임의 첫 3 OFDM 심볼은 SIB1-NB의 전송에 사용되지 않는 RE로 가정될 수 있다. 부호화율이 1(또는 충분히 높은 값)이면, aSIB1-NB가 항상 전송되지 않는다는 것을 의미할 수 있으며, 부호화율이 0(또는 충분히 작은 값)이면 aSIB1-NB가 항상 전송된다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 부호화율 정보는 표(table)의 형태로 양자화되어 정의될 수 있다.

기지국은, 부호화율이라는 지표를 이용하여, aSIB1-NB의 전송 여부 및/또는 전송 조건을 SIB1-NB 변경 주기 단위로 업데이트할 수 있으며, aSIB1-NB의 전송 여부 및/또는 전송 조건은 MIB-NB, SIB1-NB, 다른 시스템 정보, 또는 RRC 시그널링 등을 통해 전달될 수 있다.

4.10. 제10 제안: "aSIB1-NB가 전송되는 서브프레임 인덱스가 무효 하향링크 서브프레임으로 지시될 때 이를 해석하는 방법"

aSIB1-NB가 특정 하향링크 서브프레임(예를 들어, 기존의 SIB1-NB가 전송되는 라디오 프레임의 3번 서브프레임)에서 전송될 때, 해당 서브프레임의 위치는 DL-Bitmap-NB에서 무효 하향링크 서브프레임으로 지시될 수 있다. 이는 레거시 NB-IoT 단말이 해당 서브프레임의 위치에서 NPDCCH 및/또는 NPDSCH를 기대하지 않도록 하기 위한 것일 수 있다.

기지국이 MIB-NB 및/또는 다른 채널을 통해서 aSIB1-NB를 전송한다는 것을 알린 상황에서, aSIB1-NB가 전송될 수 있는 특정 하향링크 서브프레임 인덱스에서 셀 ID와 SIB1-NB의 반복 전송 횟수 등에 의해 실제 aSIB1-NB가 전송되지는 않지만, DL-Bitmap-NB에 의해 해당 하향링크 서브프레임이 무효 하향링크 서브프레임으로 지시될 수 있으며, 전술한 서브프레임의 집합은 B-type 서브프레임으로 지칭될 수 있다. 이때, LTE Release 15의 NB-IoT 단말(또는 aSIB1-NB 수신을 기대할 수 있는 NB-IoT 단말)은, B-type 서브프레임들을 DL-Bitmap-NB의 지시와 달리 유효 서브프레임으로 해석할 수 있다. 이는 NRS와 NPDCCH/NPDSCH 관점에서 다음과 같은 구체적인 조건이 다르게 적용될 수 있다.

1) NRS

A. NB-IoT 단말은 B-type 서브프레임에서 항상 NRS의 수신을 기대할 수 있다.

B. T-type 서브프레임에서 적어도 type-2 및/또는 type-2A CSS에 포함되는 NPDCCH를 기대할 수 없다면, NB-IoT 단말은 USS를 기대할 수 있는 B-type 서브프레임에서만 NRS를 기대할 수 있다.

2) NPDCCH

A. NB-IoT 단말은, B-type 서브프레임에서, "단말 특정 검색 공간(UE-specific search space)에 C-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷 N0/N1를 포함하는 NPDCCH" 및 "단말 특정 검색 공간에 C-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷 N1으로 스케줄링된 (DL grant를 받은) NPDSCH"의 수신만 기대할 수 있다

B. 예를 들어, NB-IoT 단말은, B-type 서브프레임에서, RRC_IDLE 모드에서 수신할 수 있는 공통 검색 공간(common search space)에 포함된 NPDCCH 및 해당 공통 검색 공간에서 DCI 포맷 N0 또는 N2로 스케줄링된 NPDSCH를 기대하지 않을 수 있다.

C. 또한, RRC_CONNECTED 모드에서도 NPDCCH order-based NPRACH에 대한 RAR을 수신하는 공통 검색 공간은 무효 서브프레임으로 해석될 수 있다

D. NB-IoT 단말이 B-type 서브프레임에서 type-1 및/또는 type-1A CSS를 기대할 수 있다면, DCI의 반복 전송 횟수는 LTE Release 13 및 14와 동일한 방법(예를 들어, DL-Bitmap-NB에서 유효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임만 NB-IoT 다운링크 서브프레임으로 해석하고, 해당 NB-IoT 하향링크 서브프레임에서만 NPDCCH를 기대할 수 있는 방법, 이때 시스템 정보를 전달하는 서브프레임은 NB-IoT 하향링크 서브프레임에서 제외될 수 있음)으로 NB-IoT 하향링크 서브프레임에 속한 CSS만을 기준으로 해석하도록 정의될 수 있다.

또한, 기지국이 aSIB1-NB를 전송한다고 선언한 경우에도, LTE Release 15의 NB-IoT 단말(해당 셀의 aSIB1-NB의 전송 여부를 판단할 수 있는 단말)은, aSIB1-NB가 실제로 전송되지 않는 서브프레임의 위치(aSIB1-NB가 전송될 수 있는 서브프레임 인덱스와 동일하지만, 해당 셀의 셀 ID 및 SIB1-NB의 반복 전송 횟수 등에 의해 실제로는 aSIB1-NB가 전송되지 않는 서브프레임의 위치)를 무효 하향링크 서브프레임으로 인식하고자 할 수 있다. 이를 위해서, 기지국은, SIB1-NB(또는 다른 시스템 정보 블록(system information block))의 추가 1 비트 또는 N 비트를 사용하여 aSIB1-NB 전송이 예약된 경우에도, 실제로는 aSIB1-NB를 전송하지 않는 3번 서브프레임을 LTE Release 15를 포함한 그 이후 Release의 단말이 무효 하향링크 서브프레임으로 인식하도록 지시할 수 있다. 다만, 해당 정보은 기지국이 aSIB1-NB를 전송하겠다고 예약한 경우에만 존재할 수 있으며, 기존의 downlinkBitmap(DL-Bitmap-NB)과 무관하게 해당 3번 서브프레임을 무효 서브프레임 또는 유효 서브프레임으로 구분하도록 정의될 수 있다. 또는, 기존의 downlinkBitmap(DL-Bitmap-NB)이 해당 서브프레임 #3(aSIB1-NB가 전송될 수 있는 서브프레임 인덱스)을 무효 서브프레임으로 지시한 경우에만, NB-IoT 단말은 새롭게 추가된 1 비트 또는 N 비트를 이용하여 실제 무효 서브프레임으로 해석할지 여부를 판단할 수 있다.

또한, NB-IoT 단말은, "aSIB1-NB가 실제로 전송되는 서브프레임의 위치"(aSIB1-NB가 실제로 전송되는 서브프레임의 집합을 A-type 서브프레임이라고 명명함)가 downlinkBitmap에 의해 유효 서브프레임으로 지정되는 것을 기대하지 않을 수 있다. 예를 들어, NB-IoT 단말은, A-type 서브프레임이 downlinkBitmap에 의해서 유효 서브프레임으로 지시되지 않는다고 기대할 수 있다. 또한, A-type 서브프레임 중 일부가 downlinkBitmap에 의해 유효 서브프레임으로 지시되면, NB-IoT 단말은 downlinkBitmap을 우선하여 A-type 서브프레임의 전체 또는 일부 서브프레임의 유효/무효 여부를 판단할 수 있다. 이때, 해석의 우선 순위는, A-type 서브프레임의 해석이 레거시 NB-IoT 단말(예를 들어, aSIB1-NB의 존재 여부를 모르는 단말)과 일치되도록 하는 것을 우선으로 할 수 있다. 만약, A-type 서브프레임이 존재하는 경우(예를 들어, 기지국이 aSIB1-NB의 전송을 알린 경우), 기지국은 downlinkBitmap 정보를 반드시 전송할 필요가 있다.

4.11. 제11 제안:"MIB-NB와 SIB1-NB의 디코딩 시도를 생략하는 방법"

전술한 제9 제안을 이용하여, NB-IoT 단말이 MIB-NB 및 SIB1-NB의 디코딩 시도를 생략(skip)할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 듀플렉스 모드(duplex mode) 또는 운용 모드를 구분하지 않고 적용될 수 있으며, 제안된 방법에 의해 레거시 NB-IoT 단말(예를 들어, Release 13, 14의 단말)이 받는 영향이 없도록 설계된다. 본 제안에서는 시스템 정보의 변경이 직접 지시 정보를 통해 전달될 때 적용될 수 있는 방법이다. 먼저, 현재 NB-IoT FDD 시스템에서 해당 정보의 구성 및 관련된 NB-IoT 단말의 절차는 다음의 표 23과 같이 요약될 수 있다.

본 제안에서는 직접 지시 정보의 미사용 6비트(상기 표에서 직접 지시 정보의 3,4,5,6,7,8 번째 비트) 및/또는 DCI 포맷 N2 (플래그=0)의 미사용 6 비트 (상기 표 23에서 "Reserved information 6 bits are added until the size is equal to that of format N2 with Flag=1"에 따라 채워진 6비트)의 전체 또는 일부를 이용하여, MIB-NB 및/또는 SIB1-NB의 디코딩 시도를 생략하는 방법을 제안한다.

예를 들어, 시스템 정보가 변경된 경우, 기지국은 NB-IoT 단말이 MIB-NB부터 읽도록 지시할 필요가 있다. 이는 폴백 모드(fallback mode)라고 지칭될 수 있으며, 예를 들어, 운용 모드가 변경되거나 또는 액세스 클래스 차단(access class barring)이 되는 경우가 발생할 수 있다. 액세스 클래스 차단만 되는 경우, 기지국은 액세스 클래스 차단 정보를 직접 DCI 포맷 N2로 지시할 수 있으며, NB-IoT 단말은 이와 같은 정보를 이용하여 SIB14-NB의 디코딩을 직접 시도할 수 있다. 그러나, NB-IoT 단말은, SIB14-NB를 디코딩하기 위하여, SIB14-NB 스케줄링 정보를 획득할 필요가 있으며, SIB14-NB 스케줄링 정보를 획득하기 위하여, SIB1-NB를 디코딩할 필요가 있다. 그리고, SIB1-NB 스케줄링 정보는 MIB-NB에 포함되기 때문에, SIB1-NB 스케줄링 정보를 획득하고 SIB1-NB를 디코딩하기 위하여, NB-IoT 단말은 MIB-NB를 디코딩할 필요가 있다.

전술한 디코딩 과정들을 생략하기 위하여, DCI 포맷 N2는 SIB1-NB 스케줄링 정보까지 포함할 수 있다. 예를 들어, NB-IoT 단말이 DCI 포맷 N2로부터 SIB1-NB 스케줄링 정보를 직접 수신하는 경우, MIB-NB의 디코딩을 생략할 수 있다. 이때, SIB1-NB 스케줄링 정보는 4비트로 구성되며, 4비트 정보 중에서 일부 정보만 DCI 포맷 N2에 포함될 수 있다. 예를 들어, 1비트 정보로 SIB1-NB 스케줄링이 이전과 동일하거나 변경되었음을 단말에게 알릴 수 있다. 다른 예로서, SIB1-NB 스케줄링이 이전과 동일하다는 것을 나타내는 정보, 또는 변경된 SIB1-NB 스케줄링 정보와 이전 SIB1-NB 스케줄링 정보의 오프셋(offset) 정보만 1비트보다 많은 정보에 포함되어 전달될 수도 있다.

또한, MIB-NB의 디코딩이 생략될 수 있지만, NB-IoT 단말이 SIB1-NB를 다시 수신해야 하는 경우, aSIB1-NB를 기대할 수 있는지 여부를 나타내는 정보 또한 DCI 포맷 N2에 추가적으로 포함될 수 있다.

aSIB1-NB의 전송 여부는 MIB-NB에 추가된 1비트를 이용하여 전달될 수 있다. 다만, DCI 포맷 N2를 이용하여 MIB-NB의 디코딩을 생략하지만 SIB1-NB의 디코딩을 수행해야 하는 경우, 기지국은 aSIB1-NB의 전송 여부까지 한번에 알려줄 수 있다. 또한, MIB-NB에 포함된 systemInfoValueTag의 일부(예를 들어, 일부 하위 비트) 정보도 DCI 포맷 N2에 포함될 수 있으며, NB-IoT 단말이 SFN 정보의 동기를 잃을 수 있다는 것을 고려하면, SFN의 일부(예를 들어, 일부 하위 비트) 정보도 DCI 포맷 N2에 함께 전달될 수 있다.

또한, 기지국은, DCI 포맷 N2의 직접 지시 정보의 미사용 비트를 이용하여, NB-IoT 단말이 SIB1-NB의 디코딩도 생략하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, 기지국은, DCI 포맷 N2 직접 지시 정보의 추가 정보를 이용하여 특정 SIBx-NB 정보가 변경되었음을 지시하면서, SIB1-NB의 정보는 변경되지 않았음을 NB-IoT 단말에게 알려줄 수 있다. 이때, NB-IoT 단말은, SIB1-NB로부터 획득되는 해당 SIBx-NB의 스케줄링이 동일하다고 가정하고, 바로 SIBx-NB의 디코딩을 시도할 수 있다.

전술한 내용을 간략히 정리하자면, DCI 포맷 N2 및 직접 지시 정보에 추가로 포함될 수 있는 정보는 다음과 같다.

1) 폴백(Fallback)

- MIB-NB부터 디코딩하도록 지시하며, DCI 포맷 N2 및 직접 지시 정보에 추가된 나머지 정보는 무시될 수 있다.

2) 액세스 클래스 차단(Access class barring)

- 액세스 클래스 차단 정보는 액세스 클래스 차단 여부를 나타내며, DCI 포맷 N2 및 직접 지시 정보에 추가된 나머지 정보에 따라, MIB-NB의 디코딩이 생략될 수 있다. 예를 들어, SIB1-NB 스케줄링 정보가 DCI 포맷 N2 및 직접 지시 정보에 추가된 정보로부터 유도될 수 있는 경우, NB-IoT 단말은 MIB-NB 디코딩을 생략하고, SIB1-NB를 지시받은 SIB1-NB 스케줄링 정보를 이용하여 SIB1-NB 디코딩을 시도할 수 있다. 이때, NB-IoT 단말이 aSIB1-NB 전송을 기대할 수 있는지 여부를 나타내는 정보 또한 DCI 포맷 N2 및 직접 지시 정보의 추가 정보를 통해 지시되는 경우, NB-IoT 단말은 aSIB1-NB를 포함하여 SIB1-NB 디코딩을 시도할 수 있다

3) SIB1-NB 스케줄링

- SIB1-NB 스케줄링 정보는 4비트로 구성될 수 있으며, MIB-NB에 포함된 SIB1-NB 스케줄링 및 크기 정보와 동일한 정보이다. 또한, 4비트보다 적은 비트를 이용하여, SIB1-NB 스케줄링 및 크기 정보의 일부 정보만 나타낼 수도 있으며, SIB1-NB 스케줄링 및 크기가 이전 값과 동일한지 여부만 나타낼 수도 있다.

4) aSIB1-NB의 존재

- 기지국이 aSIB1-NB를 전송할 수 있고, 시스템 정보가 변경된 구간에서 SIB1-NB가 추가로 전송되는 경우, 기지국은 aSIB1-NB의 존재를 DCI 포맷 N2 및 직접 지시 정보의 추가 정보에 포함하여 알려줄 수 있다.

5) systemInfoValueTag 및 SFN

- systemInfoValueTag는 특정 SIBx-NB가 변경된 것을 직접 지시할 수 없다. 그러나, systemInfoValueTag는, DCI 포맷 N2 및 직접 지시 정보에 추가되는 system InfoValueTag는 특정 SIBx-NB의 변경 여부를 직접 지시하기 위해 사용될 수 있으며, 또는 기존과 동일한 의미로 시스템 정보 중에서 하나라도 변경되었는지 여부를 알리기 위해 사용될 수 있다. 다만, 이와 같은 경우에, DCI 포맷 N2 및 직접 지시 정보에 추가로 포함되는 systemInfoValueTag는 MIB-NB의 systemInfoValueTag와 다른 크기의 비트를 가질 수 있다. 또한, NB-IoT 단말의 타이밍 시프트(timing shift) 또는 드리프트(drift)에 인한 SFN 동기 실패를 보정하기 위하여, SFN의 하위 정보 일부가 DCI 포맷 N2 및 직접 지시 정보에 추가로 전송될 수 있다.

위에서 열거한 내용은, 각각 DCI 포맷 N2 및 직접 지시 정보의 미사용 비트에 비트맵(bit-map)으로 대응되어 포함되거나 또는 표 형식으로 정의되어 포함될 수 있다. 예를 들어, 폴백, 액세스 클래스 차단, SIB1-NB 스케줄링, 및 aSIB1-NB 정보는, DCI 포맷 N2 및 직접 지시 정보의 미사용 비트들을 통해 다음과 같이 전달할 수 있다.

(1) 첫번째 비트 - 폴백

(2) 두번째 비트 - 액세스 클래스 차단

(3) 3번째-6번째 비트 - SIB1-NB 스케줄링 및 크기

(4) 7번째 비트 - aSIB1-NB

상기 7비트 중에서 첫번째 또는 7번째 비트는 생략될 수 있으며, 이때 상기 모든 정보가 DCI 포맷 N2 직접 지시 정보의 미사용 6 비트에 포함되어 전달될 수 있다. 만약, 7비트에 해당하는 정보를 모두 전송하는 경우, 첫번째 내지 6번째 비트는 DCI 포맷 N2 직접 지시 정보의 미사용 6 비트에 포함될 수 있으며, 7번째 비트는 DCI 포맷 N2의 미사용 6 비트(플래그가 0인 경우)에 포함될 수 있다. 또는, 기지국이 aSIB1-NB를 전송할 수 있는 능력이 없을 때, 7번째 비트는 생략될 수 있다. 또한, 상기 정보는 테이블의 형태를 이용하여 전송될 수도 있다. 또는, 상기 정보 중에서 폴백은, SIB1-NB 스케줄링 및 크기 정보에 포함되어 전송될 수도 있다. 예를 들어, TS 36.213의 Table 16.4.1.3-3과 Table 16.4.1.5.2-1에서 Value of schedulingInfoSIB1와 ITBS가 미사용 상태(unused state)(예를 들어, 12~15 사이 값)로 지시되는 경우에는 폴백으로 암시적으로 지시될 수 있다. 이와 같은 경우에 정보 배치는 아래와 같은 예시로 주어질 수 있다.

(1) 첫번째 비트 - 액세스 클래스 차단

(2) 두번째 내지 다섯번째 비트 - "SIB1-NB 스케줄링 및 크기와 "폴백" (12~15 사이의 값은 폴백을 지시함)

(3) 여섯번째 비트 - aSIB1-NB

만약, TDD 시스템에서 상기 제안과 유사한 목적을 달성하고자 하는 경우, SIB1-NB가 전송되는 비앵커 캐리어(non-anchor carrier)의 위치 및 추가적인 정보(예를 들어, NB-IoT FDD 시스템에서, MIB-NB에 포함되지 않는 SIB1-NB 스케줄링 관련 정보)가 DCI 포맷 N2에 포함될 필요가 있다. 이때, SIB1-NB가 전송되는 비앵커 캐리어의 위치 및 추가적인 정보는, DCI 포맷 N2 직접 지시 정보의 미사용 6 비트의 일부 정보를 변경하여 전달될 수 있다. 또는, DCI 포맷 N2에서 플래그 필드(flag field)가 0과 1인 경우, 서로 크기 또는 DCI 포맷을 맞추기 위해서 사용된 미사용 6비트를 추가로 사용하여 전달될 수 있다. 미사용 6비트를 추가로 사용하여 전달하는 방법은, DCI 포맷 N2가 직접 지시 정보를 전송하는 경우, 미사용 비트로 남아있는 전체 12 비트를 보다 적극적으로 사용하는 경우에 해당한다.

상기 예시를 (eF)eMTC에 적용하는 경우에는 DCI 포맷 6-2의 직접 지시 정보에서 미사용 비트의 일부 정보 구성이 달라질 수 있다. 예를 들어, MIB(-BR)에는 액세스 클래스 차단 정보가 포함되지 않으며, MIB에 포함된 SIB1-BR 스케줄링 정보는 5비트 중에서 18개의 상태가 사용되며, DCI 포맷 6-2의 직접 지시 정보는 3개의 미사용 비트만 남아 있다. 따라서, 전술한 액세스 클래스 차단 정보는 생략될 수 있으며, SIB1-BR 스케줄링 정보의 일부 상태만 3개의 미사용 비트를 통해 전달될 수 있다. 이때, 하나의 상태는 폴백 모드를 지시하기 위해 사용될 수 있다.

전술한 MIB 디코딩을 생략하는 방법은, MIB 디코딩을 수행하는데 오래 걸리는 환경에서 보다 효과적으로 적용될 수 있다. 따라서, SIB1-BR 스케줄링 정보의 일부 정보만 직접 지시 정보에 포함되는 경우, 높은 TBS나 반복 전송 횟수가 상대적으로 한정하여, 제한된 SIB1-BR 스케줄링 정보가 직접 지시 정보에 포함될 수 있다.

상기 나열된 정보를 보다 간단히 하기 위하여, MIB-NB 값의 변경 여부만 알려주는 방법이 고려될 수 있다. 예를 들어, 변경되지 않는 정보는, 액세스 클래스 차단, SIB1-NB 스케줄링 및 크기, 및 aSIB1-NB 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 이와 같은 경우, 해당 정보 또는 정보들이 이전과 동일하다는 것을 해석함에 있어서 모호함이 있을 수 있다. 예를 들어, 단말이 DCI 포맷 N2에 의해 지시되는 시스템 정보 변경 통지(system information modification notification)의 검출을 실패한 경우, 단말은 DCI 포맷 N2가 전송되지 않았는지, 또는 시스템 정보 변경 통지의 검출을 실패한 것인지 알 수 없다. 따라서, 특정 시점에 DCI 포맷 N2가 전송되었을 때, NB-IoT 단말은 이전 MIB-NB를 정확히 알지 못할 수 있다. 이와 같은 영향을 완화하기 위하여, "이전 MIB-NB"는, DCI 포맷 N2가 수신되기 전의 MIB-NB만 의미하는 것이 아니라, 이전 N회 또는 N번의 MIB-NB TTI, N번의 SIB1-NB TTI, 또는 N번의 SIB1-NB 변경 구간에 속하는 MIB-NB를 포함하는 것으로 확장될 수 있다.

기지국은, NB-IoT 단말이 DCI 포맷 N2를 이용하여 MIB-NB 및/또는 SIB1-NB의 디코딩 시도를 생략할 수 있는지 여부를 다른 방법으로 NB-IoT 단말들에게 알려줄 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 다른 방법은, 기지국의 능력과 같은 상위 레벨 시그널링(high-layer signaling) 또는 SIBx-NB에서 페이징(paging) DCI 관련 검색 공간 등을 설정(configuration) 하는 정보(예를 들어, PCCH-Config-NB)에 추가 필드를 할당함으로써, 기지국으로부터 수신되는 DCI 포맷 N2를 MIB-NB 디코딩 시도를 생략하는데 사용할 수 있는지 여부를 알리는 방법을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 레거시 기지국은 본 제안의 방법을 고려하지 않고, 직접 지시 정보의 미사용 6 비트와 DCI 포맷 N2의 예약된 정보 6 비트에 임의의 값을 할당하여 사용하고 있을 수 있다. 따라서, 기지국과 NB-IoT 단말 간 동작 및 해석을 일치시키기 위해서는, 전술한 바와 같은 별도의 시그널 또는 절차가 필요할 수 있다. 또는, 직접 지시 정보에서 systemInfoValueTag 5비트(B-비트라고 표현함)와 MIB-NB 내에서 systemInfoValueTag를 제외한 임의의 정보가 변경되었는지 여부를 알려주는 1비트(A-비트라고 표현함)가 사용되는 경우, A-비트가 '0'이면, NB-IoT 단말이 항상 MIB-NB를 읽도록 설정될 수 있다. 예를 들어, A-비트가 '0'일 때, NB-IoT 단말은 직접 지시 정보의 systemInfoValueTag 값과 관계 없이, 항상 MIB-NB 디코딩을 시도하며, systemInfoValueTag 값은 MIB-NB에서 지시된 값이 사용되거나 저장될 수 있다. 이는 기지국이 직접 지시 정보를 MIB-NB 디코딩 시도를 생략하기 위한 용도로 사용하지 않는 경우, NB-IoT 단말이 직접 지시 정보에서 미사용 6 비트를 오해할 수 있기 때문이다. 만약, A-bit가 '1'이면, NB-IoT 단말은 B-bits를 확인할 수 있다. 그리고, NB-IoT 단말은, 확인된 B-bits가 기존에 알고 있던 systemInfoValueTag와 동일한 값이면, MIB-NB 디코딩 시도를 생략하고, 기존에 알고 있던 systemInfoValueTag와 다른 값이면, MIB-NB 디코딩을 수행한다. A-bit의 원래 의미와 관계 없이 systemInfoValueTag를 제외한 모든 정보는 MIB-NB의 디코딩을 통해서 획득된 값을 이용한다.

전술한 바와 같이, DCI 포맷 N2를 이용하여 알려진 정보가 MIB-NB 디코딩 시도를 생략하기 위해서 사용될 때, NB-IoT 단말은 DCI 포맷 N2에 포함되지 않은 MIB-NB 정보를 이전과 동일하다고 가정할 수 있다. Release 14에 따른 NB-IoT의 MIB-NB를 예로 들어, SFN 정보 및 하이퍼 프레임 번호(hyper frame number)는 예측 가능한 정보이므로, NB-IoT 단말이 DCI 포맷 N2를 검출하는 시점에 해당 타이밍(timing) 정보에 대한 모호함이 없다면, NB-IoT 단말이 해당 타이밍 정보를 직접 계산할 수 있다.

또한, 시스템 값 태그(System value tag) 값은 단말기가 이전에 획득했던 값 보다 1만큼 큰 값으로 변경되었다고 가정할 수 있다. 그리고, 액세스 클래스 차단 정보가 DCI 포맷 N2에 의해 직접 지시되는 경우, 해당 값을 DCI 포맷 N2에서 획득한 값으로 가정할 수 있다. 또한, DCI 포맷 N2로부터 직접 알 수 없고, DCI 포맷 N2가 MIB-NB를 다시 디코딩하라는 폴백 동작을 지시하지 않은 경우, 액세스 클래스 차단은 되지 않았다고 가정할 수 있다. 운용 모드와 관련된 값은 기존에 NB-IoT 단말이 획득한 값과 동일하다고 가정할 수 있다. 만약, DCI 포맷 N2에 MIB-NB 디코딩 시도를 생략하기 위해 추가되는 정보보다 많은 정보가 추후 MIB-NB에 추가되는 경우, NB-IoT 단말은 DCI 포맷 N2로 MIB-NB가 지시되더라도, 해당 정보가 이전과 동일한 값이라고 가정할 수 있다. 즉, DCI 포맷 N2가 폴백을 지시하여, NB-IoT 단말이 MIB-NB를 디코딩해야 하는 경우, 앞서 언급한 MIB-NB에 추가된 새로운 필드의 변경 때문일 수 있다.

또한, DCI 포맷 N2가 MIB-NB디코딩 시도를 생략할 수 있는 정보를 지시하지만, 지시된 정보를 해석할 때 MIB-NB의 일부 필드가 과거 값과의 상대적인 변경을 DCI 포맷 N2로 지시받거나 해석해야 하는 경우, NB-IoT 단말이 DCI 포맷 N2가 전송될 수 있는 시점(한번 또는 그 이상의 특정 횟수)에서 해당 DCI 포맷 N2를 검출하지 못한 경우, 항상 MIB-NB 디코딩을 시도해야 할 수 있다. 이는 NB-IoT 단말이 DCI 포맷 N2의 검출을 실패하였는지, 또는 DCI 포맷 N2로 시스템 정보 변경 통지가 없었는지 알 수 없는 경우에 더욱 그러하다.

상기 제안한 방법에서 DCI 포맷 N2와 직접 지시 정보의 각 미사용 비트는 설명의 편의상 FDD 시스템(LTE Release 13, 14)을 기준으로 설명한 것이며, TDD 시스템 또는 그 이후의 release에서 각 unused 비트 수가 변경되는 경우에도, 전술한 방법과 동일하거나 또는 유사한 방법으로 MIB-NB 및/또는 SIB1-NB 디코딩 생략을 허용할 수 있다. 뿐만 아니라, 제안된 방법들은, NB-IoT가 아닌 eMTC 또는 다른 시스템에서도 시스템 정보 변경을 알리기 위한 DCI를 적극적으로 이용함으로써, NB-IoT 단말의 불필요한 동작이 생략될 수 있다.

상기 제안한 NB-IoT와 eMTC에서 시스템 정보 변경을 알려주는 채널(예를 들어, DCI 포맷 N2 또는 DCI 포맷 6-2)에서 미사용 비트를 이용하여 MIB-NB 디코딩 시도를 생략하는 방법들은, "각 비트 별 정보 할당"이 아닌 "표 형태의 정보 할당"도 가능하다. 예를 들어, 시스템 정보 변경을 알려주는 채널의 미사용 비트(들) 또는 상태(들)가 항상 '0'으로 설정되어 있으면, 폴백 모드(마스터 정보 블록(Master information block)을 디코딩하도록 지시)는 모든/또는 일부 미사용 비트(들) 또는 상태 (들)가 0인 경우로 할당할 수 있다. 이에 따라, 상기 제안된 기법으로 시스템 정보 변경을 알려주는 채널의 미사용 비트(들) 또는 상태(들)이 사용되는 것을 모르는 단말, 상기 제안된 기법을 지원하지 않는 기지국, 그리고 상기 제안된 기법을 지원하는 단말 사이에 "시스템 정보의 변경을 알려주는 채널의 미사용 비트(들) 또는 상태(들)"에 대한 의도와 해석이 달라질 가능성을 배제할 수 있다. 이는 "각 비트 별 정보 할당" 방법에도 동일하게 적용될 수 있다.

4.12. 제12 제안: "aSIB1-NB의 반복 전송 횟수"

aSIB1-NB는 SIB1-NB와 전송 주기가 다를 수 있으며, 일반적으로 SIB1-NB 보다 그 주기가 길거나 같을 수 있다. 또한, aSIB1-NB가 기존의 SIB1-NB가 전송되는 라디오 프레임 내의 3번 서브프레임 (기존의 SIB1-NB는 4번 서브프레임에서 전송)에서 전송될 때, aSIB1-NB의 반복 전송 횟수는 MIB-NB의 schedulingInfoSIB1로부터 유도되는 SIB1-NB의 반복 전송 횟수로부터 유도될 수 있다. 이때, SIB1-NB의 반복 전송 횟수는 다음과 같이 두 방법으로 설정될 수 있다.

1) aSIB1-NB의 반복 전송 횟수는 기존 SIB1-NB의 반복 전송 횟수를 따른다.

A. 특징적으로, 기존 SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 4 및 8인 경우, aSIB1-NB의 전송이 허용되지 않을 수도 있다.

B. 도 16a 내지 도 16c는 aSIB1-NB가 기존 SIB1-NB와 동일한 주기 및 동일한 반복 전송 횟수로 전송될 때 aSIB1-NB가 전송되는 위치를 나타내는 도면이다. SIB1-NB와 동일한 횟수로 반복 전송되는 aSIB1-NB의 전송은 각 반복 전송 횟수에 따라 도 16a 내지 도 16c와 같이 주어질 수 있다. 도 16a 내지 도 16c는 각각 기존 SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 4, 8, 및 16일 때, aSIB1-NB가 기존 SIB1-NB와 동일한 주기 및 동일한 반복 전송 횟수로 전송되는 경우를 나타낸다.

2) SIB1-NB 변경 주기 내에서 aSIB1-NB가 반복 전송되는 서브프레임의 수는 기존 SIB1-NB가 동일한 구간 내에서 반복 전송된 서브프레임의 절반이거나, 기존 SIB1-NB가 동일한 구간(예를 들어, SIB1-NB 변경 주기인 40.96sec) 내에서 반복 전송된 서브프레임의 수보다 작을 수 있다. 예를 들어, aSIB1-NB가 반복 전송되는 서브프레임의 수는, 기존 SIB1-NB가 동일한 구간 내에서 반복 전송된 서브프레임의 1/2, 또는 1/4 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, aSIB1-NB가 반복 전송되는 서브프레임의 수는 고정된 값일 수도 있고, 또는 부호화율을 기준으로 하나 이상의 다양한 값으로 결정될 수 있다. 이때, 부호화율은, 서브프레임/슬롯 내에서 SIB1-NB를 전송할 수 있는 자원 요소의 개수 및 SIB1-NB의 TBS 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, RE 개수는, 운용 모드와 CRS/NRS 안테나 포트 수에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 부호화율을 특정 값과 비교한 결과에 기초하여 aSIB1-NB가 반복 전송되는 서브프레임의 수가 결정될 수 있다. 예를 들어, 부호화율이 특정 값보다 큰지 또는 작은지에 따라, aSIB1-NB가 반복 전송되는 서브프레임의 수는 기존 SIB1-NB의 전송에 사용되는 서브프레임의 수와 동일하거나 또는 특정 값(예를 들어, 1/2 또는 1/4)만큼 작을 수도 있다.

A. 예외적으로, 이는 SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 4와 8인 경우에만 해당될 수도 있다. 만약, SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 16 보다 큰 값이 있다면, 가장 큰 반복 전송 횟수보다 작은 값들에 대해서는, 4와8인 경우와 동일하게 예외로 처리될 수 있다.

B. aSIB1-NB의 전송을 일부 서브프레임에서 절반만큼 생략하는 방법은 다음과 같을 수 있다.

a. SIB1-NB 변경 주기(40.96s) 내에서 해당 셀의 일부 SIB1-NB TTI(2.56s)에서 aSIB1-NB의 전송을 생략하는 방법

- aSIB1-NB의 전송이 생략되는 SIB1-NB TTI는 셀 ID에 의해 유도될 수 있다. 예를 들어, "((cell_ID-(cell_ID%NRep))/NRep)%2"가 0인지 1인지 여부에 따라, aSIB1-NB의 전송이 생략되는 SIB1-NB TTI가 결정될 수 있다. 예를 들어, ((cell_ID-(cell_ID%NRep))/NRep)%2" 값이 0인 경우, 짝수 번째 SIB1-NB TTI 만 선택적으로 aSIB1-NB의 전송에 사용될 수 있으며, 1인 경우, 홀수 번째 SIB1-NB TTI 만 선택적으로 aSIB1-NB의 전송에 사용될 수 있다. 이때, NRep는 schedulingInfoSIB1으로 유도되는 SIB1-NB의 반복 전송 횟수를 의미할 수 있다.

b. SIB1-NB TTI 내에서 해당 셀의 일부 SIB1-NB 전송 윈도우(transmission window) 160msec에서 aSIB1-NB 전송을 생략하는 방법

- aSIB1-NB의 전송이 생략되는 SIB1-NB 전송 윈도우는, 셀 ID에 의해 유도될 수 있다. 예를 들어, "((cell_ID-(cell_ID%NRep))/NRep)%2"가 0인지 1인지에 따라, aSIB1-NB의 전송이 생략되는 SIB1-NB 전송 윈도우가 결정될 수 있다. 예를 들어, "((cell_ID-(cell_ID%NRep))/NRep)%2" 값이 0인 경우, 해당 셀에서 SIB1-NB의 전송에 사용되는 SIB1-NB 전송 윈도우 중에서 짝수 번째로 사용되는 SIB1-NB 전송 윈도우만 선택적으로 aSIB1-NB의 전송에 사용될 수 있다. "((cell_ID-(cell_ID%NRep))/NRep)%2" 값이 1인 경우, 해당 셀에서 SIB1-NB의 전송에 사용되는 SIB1-NB 전송 윈도우 중에서 홀수 번째로 사용되는 SIB1-NB 전송 윈도우만 선택적으로 aSIB1-NB의 전송에 사용될 수 있다. 이때, NRep는 schedulingInfoSIB1으로 유도되는 SIB1-NB의 반복 전송 횟수를 의미할 수 있다.

c. SIB1-NB 전송 윈도우 내에서 해당 셀의 일부 라디오 프레임에서 aSIB1-NB의 전송을 생략하는 방법

- 도 17a 내지 도 17c는 일 실시예에 따라 aSIB1-NB의 반복 전송 횟수가 기존 SIB1-NB의 반복 전송 횟수의 절반일 때, aSIB1-NB가 전송되는 위치를 나타내는 도면이다. 예를 들어, 도 17a 내지 도 17c는 각각 기존 SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 4, 8, 및 16이고, aSIB1-NB의 반복 전송 횟수가 2, 4, 및 8일 때, aSIB1-NB가 전송되는 위치를 나타낸다.

- 또한, 도 18a 내지 도 18c는 aSIB1-NB의 반복 전송 횟수가 기존 SIB1-NB의 반복 전송 횟수의 절반일 때, aSIB1-NB가 전송되는 위치를 나타내는 도면이다.

- aSIB1-NB의 전송이 생략되는 라디오 프레임은 셀 ID에 의해 유도될 수 있다. 예를 들어, "((cell_ID-(cell_ID%NRep))/NRep)%2"가 0인지 1인지에 따라 aSIB1-NB의 전송이 생략되는 라디오 프레임이 결정될 수 있다. 이때, aSIB1-NB의 전송이 생략되는 라디오 프레임은 SIB1-NB의 전송에 사용되는 라디오 프레임일 수 있다. 예를 들어, "((cell_ID-(cell_ID%NRep))/NRep)%2" 값이 0인 경우, 해당 셀에서 SIB1-NB의 전송에 사용되는 라디오 프레임 중에서 짝수 번째로 사용되는 라디오 프레임의 3번 서브프레임만 선택적으로 aSIB1-NB의 전송에 사용될 수 있다. 또한, "((cell_ID-(cell_ID%NRep))/NRep)%2" 값이 1인 경우, 해당 셀에서 SIB1-NB의 전송에 사용되는 라디오 프레임 중에서 홀수 번째로 사용되는 라디오 프레임의 3번 서브프레임만 선택적으로 aSIB1-NB의 전송에 사용될 수 있다. 이때, NRep는 schedulingInfoSIB1으로 유도되는 SIB1-NB의 반복 전송 횟수를 의미할 수 있다.

- 도 18a 내지 도 18c에 도시된 방법(예를 들어, "할당 방법 A")는 도 19a 내지 도 19c 에 도시된 방법(예를 들어, "할당 방법 B")로 변형될 수 있다. 할당 방법 B는, 기존의 SIB1-NB가 전송되는 SIB1-NB 전송 윈도우 160msec 내의 라디오 프레임 내에서, 셀 ID에 따라 SIB1-NB 전송 윈도우의 앞에 위치하는 4개의 3번 서브프레임 또는 뒤에 위치하는 4개의 3번 서브프레임에서 aSIB1-NB를 20msec 주기로 전송하는 방법이다. 예를 들어, SIB1-NB 전송 윈도우의 앞에 위치하는 4개의 3번 서브프레임 및 뒤에 위치하는 4개의 3번 서브프레임은 "((cell_ID-(cell_ID%NRep))/NRep)%2"에 기초하여 구분될 수 있다.

- "할당 방법 A"와 "할당 방법 B"에서 셀 ID를 이용하여 aSIB1-NB를 전송할 서브프레임의 위치를 선택하는 방법은, 전술한 "SIB1-NB 변경 주기 (40.96s) 내에서 해당 셀의 일부 SIB1-NB TTI(2.56s)에서 aSIB1-NB의 전송을 생략하는 방법"과 "SIB1-NB TTI 내에서 해당 셀의 일부 SIB1-NB 전송 윈도우 에서 aSIB1-NB의 전송을 생략하는 방법"에서 각각 SIB1-NB TTI 및 SIB1-NB 전송 윈도우를 선택 또는 생략하기 위한 방법에 적용될 수 있다.

aSIB1-NB의 반복 전송 빈도는, 기존 SIB1-NB의 반복 전송 횟수에 따라 전술한 1) 방법과 2) 방법 중에서 서로 다른 방법이 적용될 수 있다. 또는, MIB-NB가 aSIB1-NB의 반복 전송 횟수 또는 반복 전송 빈도에 대응하는 값을 직접 지시할 수 있다.

4.13. 제13 제안: "aSIB1-NB의 코드워드 및 자원 매핑(codeword and resource mapping) "

본 절은 전술한 제8 제안 "BCCH를 포함하는 additional NPDSCH의 코드 워드 및 자원 매핑"의 내용에 이어서 aSIB1-NB의 코드워드 및 자원 매핑에 대하여 제안한다. 이때, aSIB1-NB의 코드워드 및 자원 매핑은, 3번 서브프레임에서 전송되는 aSIB1-NB의 반복 전송 횟수가 기존 SIB1-NB의 반복 전송 횟수와 동일한 경우(예를 들어, 특정 구간 내에서 aSIB1-NB의 반복 전송에 사용되는 서브프레임의 수와 기존 SIB1-NB의 반복 전송에 사용되는 서브프레임의 수가 동일한 경우) "Case-1"과 3번 서브프레임에서 추가로 전송되는 aSIB1-NB의 반복 전송 횟수가 기존 SIB1-NB의 반복 전송 횟수의 절반인 경우 "Case-2"로 구분하여 따로 정의할 수 있다.

도 20은 일 실시예에 따른 aSIB1-NB의 코드워드 및 자원 매핑을 설명하기 위한 도면이다. 도 20을 참조하면, A 내지 H는 SIB1-NB 전송 윈도우 내에서 SIB1-NB가 전송되는 8개의 서브프레임에서 전송되는 SIB1-NB의 소프트 버퍼 출력(soft-buffer output)을 순차적으로 나타낸 것이다.

1) "Case-1"

A. aSIB1-NB는 SIB1-NB 전송 윈도우 구간 내에서 순차적으로 {E, F, G, H, A, B, C, D}의 순서로 전송될 수 있다. 예를 들어, 커버리지가 좋은(good-coverage) NB-IoT 단말들이 채널 코딩 이득을 보다 빨리 획득하도록 하기 위하여, aSIB1-NB의 전송은 SIB1-NB의 전송과 8개의 라디오 프레임 또는 8개의 서브프레임 오프셋을 가지도록 순환 시프트(circular shift)된 형태로 전송될 수 있다. 또한, aSIB1-NB는 순차적으로 {E, F, G, H, A, B, C, D}, 또는 {A, B, C, D, E, F, G, H}가 아닌 다른 순서로 정의되어 전송될 수 있다. 이는 NB-IoT 단말들이 채널 코딩 이득을 보다 빨리 획득할 수 있도록 하기 위한 것일 수 있다. 전술한 aSIB1-NB의 전송 순서는, aSIB1-NB 또는 SIB1-NB의 전송에 사용되는 서브프레임 내에서 data RE, TBS, 반복 전송 횟수, 부호화율 중 적어도 하나의 파라미터에 기초하여 결정될 수 있다. 이와 같이 3번 및 4번 서브프레임에서 연속하여 전송되는 SIB1-NB 및 aSIB1-NB가 서로 동일하지 않은 경우, 3번 및 4번 서브프레임에서 SIB1-NB 및 aSIB1-NB의 전송에 사용되는 스크램블링이 동일한 수학식 및 파라미터에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 SIB1-NB의 전송에 사용되는 스크램블링 수학식

을 변경하지 않고 aSIB1-NB에 적용하더라도, 셀 간 간섭 문제가 크게 발생하지 않을 수 있다. 물론, 셀 간 간섭을 보다 확실하게 억제하기 위하여, 3번 및 4번 서브프레임에서 SIB1-NB 및 aSIB1-NB의 전송에 사용되는 스크램블링은, 라디오 프레임 번호,

,

, 및 n_f가 동일하더라도, 서로 다른 스크램블링이 적용될 수 있다. 예를 들어, 3번 서브프레임은 4번 서브프레임과 특정 오프셋을 갖는 다른 c_init로 정의될 수 있다. 예를 들어, 3번 서브프레임의 n_f는 4번 서브프레임의 n_f보다 1만큼 작은 값일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

B. 전술한 A 방법과 달리, 3번 서브프레임에서 전송되는 aSIB1-NB는 동일한 라디오 프레임의 4번 서브프레임에서 전송되는 SIB1-NB와 동일할 수 있다. 이때, 3번 및 4번 서브프레임에서 연속적으로 전송되는 동일한 신호를 I/Q-레벨 또는 심볼-레벨(symbol-level)에서 결합 이득(combining gain) 또는 평균 이득(average gain)을 보다 효과적으로 획득하기 위하여, aSIB1-NB는 {A, B, C, D, E, F, G, H}와 같은 순서로 전송될 수 있다. 다만, 이때, 셀 간 간섭을 완화하기 위하여, SIB1-NB의 전송에 사용되는 스크램블링과 다른 스크램블링이 적용될 수 있다. 서로 다른 스크램블링을 적용하는 방법은 전술한 방법을 따르거나, 또는 4번 서브프레임에서 전송되는 SIB1-NB가 3번 서브프레임에서 각 자원 요소별로 I/Q-레벨에서 위상 회전(phase-rotation)된 형태로 스크램블링될 수 있다. 이는 NPBCH에서 I/Q-레벨의 위상 회전(TS 36.311의 10.2.4.4에서 첫번째 수학식)을 적용한 방법과 유사하거나 동일할 수 있다.

C. 전술한 A 방법과 유사한 방법으로, aSIB1-NB는 부호화율을 증가 시키는 방법으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 운용 모드, CRS/NRS 안테나 포트 수, 및 SIB1-NB의 TBS에 따라 도 20에서 원형 버퍼의 데이터가 SIB1-NB가 전송되는 {A, B, C, D, E, F, G, H}에서 모두 전송되지 못하는 경우(SIB1-NB가 전송되는 {A, B, C, D, E, F, G, H}에서, 원형 버퍼의 데이터가 모두 전송되는 경우도 동일할 수 있다), IR-재전송(IR-retransmission) 방법과 유사한 형태로 구현될 수 있다. 즉, {A, B, C, D, E, F, G, H}에서 전송되는 데이터가 원형 버퍼에서 연속된 주소로부터 획득한 데이터일 때, aSIB1-NB는 H의 마지막 주소에 이어서 전송되는 값으로 채워질 수 있다. 예를 들어, H의 마지막 주소가 도 20에서 원형 버퍼의 마지막 주소와 거의 동일한 경우(예를 들어, H의 마지막 주소와 원형 버퍼의 마지막 주소의 차이가 특정 값보다 작은 경우), 3번 서브프레임과 4번 서브프레임에서 동일한 데이터가 전송되는 것을 회피하기 위하여, 데이터를 읽어오는 원형 버퍼 주소에 특정 값만큼 오프셋이 추가될 수 있다. 예를 들어, 원형 버퍼 크기의 절반만큼 오프셋이 할당되거나, E에 해당하는 만큼 오프셋이 할당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

D. 전술한 B 방법과 같이, aSIB1-NB가 {A, B, C, D, E, F, G, H}의 순서로 채워질 때(예를 들어, 3번 서브프레임과 4번 서브프레임의 SIB1-NB 데이터가 동일할 때), 3번 서브프레임에서 전송되는 aSIB1-NB는 4번 서브프레임에서 전송되는 SIB1-NB와 자원 요소 매핑 순서가 다를 수 있다. 이에 따라, aSIB1-NB와 인접한 서브프레임에서 반복 전송되는 SIB1-NB 사이에 주파수 다이버시티가 더욱 증가할 수 있다. aSIB1-NB와 SIB1-NB의 자원 요소 매핑 순서를 다르게 설정하는 것은, X(예를 들어, 6) 자원 요소만큼 순환 시프트시켜 자원 요소 매핑을 다르게 설정하거나, 또는 특정 PN-시퀀스로부터 유도된 순서에 따라 매 심볼 또는 매 서브프레임마다 자원 요소 매핑 순서를 다르게 설정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

"Case-2"의 경우

A. 커버리지가 좋은 NB-IoT 단말들이 채널 코딩 이득을 보다 빨리 획득하도록 하기 위하여, aSIB1-NB는 SIB1-NB 전송 윈도우 구간 내에서 순차적으로 {E, G, A, C} 또는 {F, H, B, D}의 순서로 전송될 수 있다. 또한, NB-IoT 단말이 채널 코딩 이득을 빨리 획득하도록 하기 위하여, aSIB1-NB는 순차적으로 {E, G, A, C} 또는 {F, H, B, D}가 아니면서, {A, C, E, G}, {B, D, F, H}도 아닌 다른 순서에 따라 전송될 수 있다. 전술한 aSIB1-NB의 전송 순서는, 서브프레임 내에서 SIB1-NB 또는 aSIB1-NB의 전송에 사용되는 데이터 자원 요소 수, TBS, 반복 전송 횟수, 부호화율, 및 aSIB1-NB의 전송에서 생략된 라디오 프레임 번호 중 적어도 하나의 파라미터에 기초하여 결정될 수 있다.

3번 및 4번 서브프레임에서 연속하여 전송되는 aSIB1-NB 및 SIB1-NB가 서로 동일하지 않은 경우, 3번 및 4번 서브프레임에서 aSIB1-NB 및 SIB1-NB의 전송에 사용되는 스크램블링은 동일한 수학식과 파라미터에 의해 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 SIB1-NB의 전송에 사용되는 스크램블링 수학식

을 변경하지 않고 aSIB1-NB의 전송에 적용하더라도, 셀 간 간섭 문제가 크게 발생하지 않을 수 있다. 물론, 셀 간 간섭을 보다 확실하게 억제하기 위해, 3번 및 4번 서브프레임에서 aSIB1-NB 및 SIB1-NB의 전송에 사용되는 스크램블링은 라디오 프레임 번호,

,

, 및 n_f가 동일하더라도, 다른 스크램블링이 적용될 수 있다. 예를 들어, 3번 서브프레임은 4번 서브프레임과 특정 오프셋을 갖는 다른 c_init로 정의될 수 있다. 예를 들어, 3번 서브프레임의 n_f는 4번 서브프레임의 n_f보다 1만큼 작은 값일 수 있다.

B. 전술한 A 방법과 달리, 3번 서브프레임에서 전송되는 aSIB1-NB는 동일한 라디오 프레임의 4번 서브프레임에서 전송되는 SIB1-NB와 동일할 수 있다. 이때, 3번 및 4번 서브프레임에 걸쳐서 전송되는 동일한 신호를 I/Q-레벨 또는 심볼-레벨에서 결합 이득 또는 평균 이득을 보다 효과적으로 얻기 위하여, aSIB1-NB는 {A, C, E, G} 또는 {B, D, F, H}의 순서로 전송될 수 있다. 다만, 셀 간 간섭을 완화시키기 위하여, SIB1-NB의 전송에 적용되는 스크램블링과 다른 스크램블링이 aSIB1-NB를 전송하는데 적용될 수 있다. 서로 다른 스크램블링을 적용하기 위한 방법은, 전술한 방법에 따르거나, 4번 서브프레임에서 전송되는 SIB1-NB가 3번 서브프레임에서 각 자원 요소 별로 I/Q-레벨에서 위상 회전된 형태로 스크램블링될 수 있다. 이는 NPBCH에서 I/Q-레벨의 위상 회전(TS 36.311의 10.2.4.4에서 첫번째 수학식)을 적용한 방법과 유사하거나 동일할 수 있다.

C. 전술한 A 방법과 유사한 방법으로, aSIB1-NB는 부호화율을 증가 시키는 방법으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 운용 모드, CRS/NRS 안테나 포트 수, 및 SIB1-NB TBS에 따라 도 20에서 원형 버퍼의 데이터가 SIB1-NB가 전송되는 {A, B, C, D, E, F, G, H}에서 모두 전송되지 못하는 경우(SIB1-NB가 전송되는 {A, B, C, D, E, F, G, H}에서 원형 버퍼의 데이터가 모두 전송되는 경우도 동일할 수 있다)에, IR-재전송 방법과 유사한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, {A, B, C, D, E, F, G, H}에서 전송되는 데이터가 원형 버퍼에서 연속된 주소로부터 획득한 데이터일 때, aSIB1-NB는 H의 마지막 주소에 이어서 전송되는 값으로 채워질 수 있다. 예를 들어, H의 마지막 주소가 도 20에서 원형 버퍼의 마지막 주소와 거의 동일한 경우(예를 들어, H의 마지막 주소와 원형 버퍼의 마지막 주소의 차이가 특정 값보다 작은 경우), 3번 서브프레임 과 4번 서브프레임에서 동일한 데이터가 전송되는 것을 회피하기 위하여, 데이터를 읽어오는 원형 버퍼 주소에 특정 값만큼 오프셋이 추가될 수 있다. 예를 들어, 원형 버퍼 크기의 절반만큼 오프셋이 할당되거나, 또는 E에 대응하는 만큼 오프셋이 할당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

D. 전술한 B 방법과 같이, aSIB1-NB가 {A, C, E, G} 또는 {B, D, F, H}의 순서로 채워질 때(예를 들어, 3번 서브프레임과 4번 서브프레임의 SIB1-NB 데이터가 동일할 때), 3번 서브프레임에서 전송되는 aSIB1-NB는 4번 서브프레임에서 전송되는 SIB1-NB와 자원 요소 매핑 순서가 다를 수 있다. 이에 따라, aSIB1-NB와 인접한 서브프레임에서 반복 전송되는 SIB1-NB 간 주파수 다이버시티가 더욱 증가할 수 있다. aSIB1-NB와 SIB1-NB의 자원 요소 매핑 순서를 다르게 설정하는 것은, X(예를 들어, 6) 자원 요소만큼 순환 시프트시켜 자원 요소 매핑을 다르게 설정하거나, 또는 특정 PN-시퀀스로부터 유도된 순서에 따라 매 심볼 또는 매 서브프레임마다 자원 요소 매핑 순서를 다르게 설정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

aSIB1-NB의 전송에 관한 모든 방법은, NB-IoT TDD 시스템에서 SIB1-NB가 비앵커 캐리어에서 전송되는 경우, 비앵커 캐리어에서 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임의 수가 앵커 캐리어에서 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임의 수보다 많은 경우에도 유사하게 적용될 수도 있다. 또한, SIB1-NB가 앵커 캐리어 및 비앵커 캐리어에서 모두 전송되는 경우에도, aSIB1-NB의 전송에 관한 모든 방법이 앵커 캐리어에서 전송되는 SIB1-NB 및 비앵커 캐리어에서 전송되는 SIB1-NB에 유사하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 기존 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임의 수보다 TDD 시스템에서 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임의 수가 많은 경우, 특정 서브프레임은 기존 SIB1-NB로 해석하고, 나머지 서브프레임은 제안된 aSIB1-NB로 해석하여 본 특허의 제안을 적용할 수 있다.

5. 장치의 구성

도 21은 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타내는 도면이다.

도 21에 도시된 단말(100)은 도 1 내지 도 20에 도시된 단말의 신호 수신 동작을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따른 단말(100)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다.

일 실시예에 따른 단말(100)은 프로세서(110) 및 수신기를 포함할 수 있다. 그러나, 단말(100)은, 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 구현될 수 있으며, 둘 이상의 구성요소가 결합되어 하나의 구성요소에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 21에 도시된 바와 같이, 단말(100)은 프로세서(110), 수신기와 송신기를 포함하는 트랜시버(120), 및 메모리(130)를 포함할 수 있으며, 안테나를 더 포함할 수도 있다. 송신기와 수신기가 결합되어 하나의 트랜시버(transceiver)로 구현될 수도 있으며, 송신기와 수신기가 별도로 구현될 수도 있다. 이하, 각 구성요소에 대하여 차례로 살펴본다.

프로세서(110)는 단말(100)의 전반적인 동작을 제어한다.

일 실시예에 따른 프로세서(110)는, MIB-NB(Master Information Block-Narrow Band) 및 SIB1-NB (System Information Block1-Narrow Band)를 기지국으로부터 수신하도록 수신기를 제어하고, MIB-NB 또는 SIB1-NB로부터 추가 SIB1-NB(additional SIB1-NB)의 전송 여부를 지시하는 정보를 획득하고, 획득된 정보에 기초하여 기지국에 의해 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임을 유효 서브프레임(valid subframe) 또는 무효 서브프레임으로 판단할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(110)는, 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임이 유효 서브프레임인 것으로 판단될 때, 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임에서 NRS, NPDCCH, 및 NPDSCH 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 프로세서(110)는, 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임이 무효 서브프레임인 것으로 판단될 때, 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임에서 추가 SIB1-NB를 수신하도록 수신기(110)를 제어할 수 있다.

이때, 일 실시예에 따른 추가 SIB1-NB는 SIB1-NB가 전송되는 라디오 프레임 내에서 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임에 인접한 3번 서브프레임에서 전송될 수 있다. 또한, 추가 SIB1-NB는, 앵커 캐리어에서 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임과 다른 서브프레임에서 전송될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실시예예 따라, SIB1-NB는 앵커 캐리어 또는 비앵커 캐리어에서 전송될 수 있으며, SIB1-NB가 앵커 캐리어에서 전송되는지 또는 비앵커 캐리어에서 전송되는지 여부는 MIB-NB에 의해 지시될 수 있다.

일 실시예에 따른 추가 SIB1-NB의 전송 여부는, SIB1-NB의 부호화율(code rate), 상기 SIB1-NB의 TBS(Transport Block Size), SIB1-NB의 반복 전송 횟수, NB-IoT의 운용 모드, NRS 안테나 포트 수, 및 CRS 안테나 포트 수 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 추가 SIB1-NB의 전송 여부를 지시하는 정보는, MIB-NB의 미사용 비트(unused bit)에 의해 지시될 수 있으며, 추가 SIB1-NB의 반복 전송 횟수는 SIB1-NB의 반복 전송 횟수에 기초하여 결정될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 프로세서(110)는, MIB-NB로부터 SIB1-NB가 전송되는 비앵커 캐리어의 위치 정보를 획득하고, 획득된 위치에 기초하여 SIB1-NB를 수신하도록 수신기를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따른 트랜시버(120)는, 정보, 데이터, 및/또는 메시지의 송수신을 제어할 수 있다.

일 실시예에 따른 메모리(130)는, 프로세서(110)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 프로세서(110)에서 처리되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)은 프로세서(110)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서(110)와 데이터를 주고받을 수 있다.

도 22는 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타내는 도면이다.

도 22에 도시된 기지국(200)은 도 1 내지 도 20에 도시된 기지국의 신호 전송 동작을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따른 기지국(200)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다.

일 실시예에 따른 기지국(200)은 프로세서(210) 및 송신기를 포함할 수 있다. 그러나, 기지국(200)은, 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 구현될 수 있으며, 둘 이상의 구성요소가 결합되어 하나의 구성요소에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 22에 도시된 바와 같이, 기지국(200)은 프로세서(210), 송신기와 수신기를 포함하는 트랜시버(220), 및 메모리(230)를 포함할 수 있으며, 안테나를 더 포함할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 송신기와 수신기가 결합되어 하나의 트랜시버(220)로 구현될 수 있으며, 실시예에 따라 송신기와 수신기가 별도로 구현될 수도 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(210)는, MIB-NB 및 SIB1-NB를 단말에게 전송하도록 송신기를 제어할 수 있으며, MIB-NB 또는 상기 SIB1-NB는, 추가 SIB1-NB의 전송 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 추가 SIB1-NB가 전송될 수 있는 서브프레임은 무효 하향링크 서브프레임으로 지시될 수 있으며, 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임은, 단말에 의해, 추가 SIB1-NB의 전송 여부를 지시하는 정보에 기초하여 유효 서브프레임(valid subframe) 또는 무효 서브프레임으로 판단될 수 있다.

일 실시예에 따른 송신기(220)는, 정보, 데이터, 및/또는 메시지의 송신을 제어할 수 있다.

일 실시예에 따른 단말(100)의 수신기(120) 및 기지국(100)의 송신기(220)는, 데이터를 송수신하기 위한 패킷 변조 및 복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할 듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능 중 적어도 하나를 수행할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 실시예에 따라, 단말(100) 및 기지국(200)은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈을 더 포함할 수 있다.

한편, 일 실시예에 따른 단말(100)은, 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러 폰(cellular phone), 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 스마트 폰은, 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기는, 멀티 모뎀 칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 의미할 수 있다.

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.

하드웨어를 통해 구현되는 경우, 본 발명은 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(processor), 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(micro controller), 및 마이크로 프로세서(micro-processor) 등에 의해 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

펌웨어나 소프트웨어를 통해 구현되는 경우, 본 발명은 전술한 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전술한 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하는 프로그램은 메모리(130, 230)에 저장되어 프로세서(110, 210)에 의해 실행될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기 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. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 무선접속 시스템들은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 실시예들은 전술한 무선접속 시스템뿐만 아니라, 전술한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 본 발명은 초고주파 대역을 이용하는 밀리미터웨이브(mmWave) 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

Claims (15)

1. 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로부터 신호를 수신하는 방법에 있어서,
   MIB-NB(Master Information Block-Narrow Band) 및 SIB1-NB (System Information Block1-Narrow Band)를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
   상기 MIB-NB 또는 상기 SIB1-NB로부터 추가 SIB1-NB(additional SIB1-NB)의 전송 여부를 지시하는 정보를 획득하는 단계; 및
   상기 획득된 정보에 기초하여, 상기 기지국에 의해 무효 하향링크 서브프레임(invalid downlink subframe)으로 지시된 서브프레임을 유효 서브프레임(valid subframe) 또는 무효 서브프레임(invalid subframe)으로 판단하는 단계;
   를 포함하는, 신호 수신 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임이 상기 유효 서브프레임인 것으로 판단될 때, 상기 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임에서 NRS, NPDCCH, 및 NPDSCH 중 적어도 하나를 수신하는 단계;
   를 더 포함하는, 신호 수신 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임이 상기 무효 서브프레임인 것으로 판단될 때, 상기 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임에서 상기 추가 SIB1-NB를 수신하는 단계;
   를 더 포함하는, 신호 수신 방법.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 추가 SIB1-NB는 상기 SIB1-NB가 전송되는 라디오 프레임 내에서 상기 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임에 인접한 서브프레임에서 전송되며,
   상기 추가 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임은 서브프레임 인덱스 3에 대응하는 서브프레임인 것을 특징으로 하는, 신호 수신 방법.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 추가 SIB1-NB는 앵커 캐리어에서 상기 SIB1-NB가 전송되는 서브프레임과 다른 서브프레임에서 전송되는, 신호 수신 방법.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 SIB1-NB는 앵커 캐리어 또는 비앵커 캐리어에서 전송되고,
   상기 SIB1-NB가 상기 앵커 캐리어에서 전송되는지 또는 상기 비앵커 캐리어에서 전송되는지 여부는 상기 MIB-NB에 의해 지시되는, 신호 수신 방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 신호 수신 방법은,
   상기 MIB-NB로부터 상기 SIB1-NB가 전송되는 비앵커 캐리어의 위치 정보를 획득하는 단계; 및
   상기 획득된 위치 정보에 기초하여, 상기 SIB-NB를 수신하는 단계;
   를 더 포함하는, 신호 수신 방법.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 추가 SIB1-NB의 반복 전송 횟수는 상기 SIB1-NB의 반복 전송 횟수에 기초하여 결정되는, 신호 수신 방법.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 추가 SIB1-NB의 전송 여부를 지시하는 정보는, 상기 MIB-NB의 미사용 비트(unused bit)에 의해 지시되는, 신호 수신 방법.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 추가 SIB1-NB의 전송 여부는, 상기 SIB1-NB의 부호화율(code rate), 상기 SIB1-NB의 TBS(Transport Block Size), 상기 SIB1-NB의 반복 전송 횟수, NB-IoT의 운용 모드, NRS 안테나 포트 수, 및 CRS 안테나 포트 수 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는, 신호 수신 방법.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 4 또는 8일 때, 상기 추가 SIB1-NB가 전송되지 않고,
    상기 SIB1-NB의 반복 전송 횟수가 16일 때, 상기 추가 SIB1-NB는 상기 SIB1-NB와 동일한 횟수로 전송되는, 신호 수신 방법.
12. 제 1항에 있어서,
    상기 SIB1-NB가 변경될 때, 상기 추가 SIB1-NB의 전송 여부는 변경된 SIB1-NB에 의해 지시되는, 신호 수신 방법.
13. 무선 통신 시스템에서 기지국이 단말에게 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    MIB-NB(Master Information Block-Narrow Band) 또는 SIB1-NB(System Information Block1-Narrow band)가 추가 SIB1-NB(additional SIB1-NB)의 전송 여부를 지시하도록 설정하는 단계;
    상기 추가 SIB1-NB가 전송될 수 있는 서브프레임을 무효 하향링크 서브프레임(invalid downlink subframe)으로 지시하는 단계;
    상기 MIB-NB 및 상기 SIB1-NB를 상기 단말에게 전송하는 단계; 및
    상기 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임에서 상기 추가 SIB1-NB, NRS, NPDCC, 및 NPDSCH 중 적어도 하나를 전송하는 단계;
    를 포함하는, 신호 전송 방법.
14. 무선 통신 시스템에서 기지국으로부터 신호를 수신하는 단말에 있어서,
    수신기; 및
    상기 수신기에 연결되어 동작하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는 MIB-NB(Master Information Block-Narrow Band) 및 SIB1-NB (System Information Block1-Narrow Band)를 상기 기지국으로부터 수신하도록 상기 수신기를 제어하고,
    상기 MIB-NB 또는 상기 SIB1-NB로부터 추가 SIB1-NB(additional SIB1-NB)의 전송 여부를 지시하는 정보를 획득하고,
    상기 획득된 정보에 기초하여, 상기 기지국에 의해 무효 하향링크 서브프레임(invalid downlink subframe)으로 지시된 서브프레임을 유효 서브프레임(valid subframe) 또는 무효 서브프레임으로 판단하는, 단말.
15. 무선 통신 시스템에서 단말에게 신호를 전송하는 기지국에 있어서,
    송신기; 및
    상기 송신기에 연결되어 동작하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    MIB-NB(Master Information Block-Narrow Band) 또는 SIB1-NB(System Information Block1-Narrow band)가 추가 SIB1-NB(additional SIB1-NB)의 전송 여부를 지시하도록 설정하고,
    상기 추가 SIB1-NB가 전송될 수 있는 서브프레임을 무효 하향링크 서브프레임(invalid downlink subframe)으로 지시하고,
    상기 MIB-NB 및 상기 SIB1-NB를 상기 단말에게 전송하도록 상기 송신기를 제어하고,
    상기 무효 하향링크 서브프레임으로 지시된 서브프레임에서 상기 추가 SIB1-NB, NRS, NPDCC, 및 NPDSCH 중 적어도 하나를 전송하도록 상기 송신기를 제어하는, 기지국.

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