WO2013066099A1 - 무선 접속 시스템에서 프리앰블 송수신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 접속 시스템에서 프리앰블 송수신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2013066099A1
WO2013066099A1 PCT/KR2012/009166 KR2012009166W WO2013066099A1 WO 2013066099 A1 WO2013066099 A1 WO 2013066099A1 KR 2012009166 W KR2012009166 W KR 2012009166W WO 2013066099 A1 WO2013066099 A1 WO 2013066099A1
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WO
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carrier
subframe
mapped
uplink
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PCT/KR2012/009166
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김진민
한승희
손혁민
이현우
최혜영
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엘지전자 주식회사
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    • H04L5/0003—Two-dimensional division
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    • H04L5/001—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT the frequencies being arranged in component carriers
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    • H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload

Definitions

  • the present invention relates to a wireless access system, and more particularly to carrier aggregation.
  • the present invention relates to a method for transmitting and receiving a preamble in a wireless access system supporting carrier aggregation / multiple cells and an apparatus supporting the same.
  • MIMO Multiple Input Multiple Out
  • CoMP Cooper at ive Multiple Point Transmission
  • Relay Relay
  • only one carrier is mainly considered even if the frequency bandwidth between uplink and downlink is set differently.
  • a number of carriers constituting uplink and downlink is one each, and a wireless communication system in which uplink bandwidth and downlink bandwidth are generally symmetrical to each other has been provided.
  • CA Carrier Aggregation / Multiple Cells
  • CC component carrier
  • 3GPP LTE-A or 802.16m continues to expand its bandwidth to 20 MHz or more.
  • one or more component carriers are aggregated to support broadband. For example, if one component carrier supports a bandwidth of 5 MHz, 10 MHz, or 20 MHz, up to five component carriers may be bundled to support a system bandwidth of up to 100 MHz.
  • the present invention proposes a method and apparatus for transmitting and receiving a preamble between a terminal and a base station in a wireless access system, preferably in a wireless access system supporting carrier aggregation.
  • Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for smoothly performing timing synchronization in an extension carrier that can operate only as part of carrier aggregation.
  • One aspect of the present invention is a method for transmitting a preamble in a wireless access system supporting carrier aggregation, the extension carrier (extension carrier) that does not operate as a single carrier but operates only as part of carrier aggregation. Transmitting the preamble to the terminal through the preamble, which is generated based on a pseudo-random sequence.
  • an R radio frequency unit and a single carrier for transmitting and receiving radio signals do not operate as a carrier.
  • the extended carrier (carrier extension) to the merge operation only a part comprising: a processor to send the pre-3 ⁇ 4 block to the terminal, free 3 ⁇ 4 block a pseudo-random number is generated based on the sequence • (pseudo- random sequence).
  • An aspect of the present invention is a method for receiving a preamble in a wireless access system supporting carrier aggregat ion, the extended carrier operating only as part of carrier aggregation and not acting as a single carrier from a base station
  • Receiving a preamble through an extension carrier the preamble is generated based on a pseudo-random sequence (pseudo-random sequence).
  • a pseudo-random sequence pseudo-random sequence
  • an R radio frequency unit and a single carrier for transmitting and receiving radio signals do not operate as a carrier.
  • a processor that receives a preamble from a base station on an extension carrier that operates only as part of the merge, wherein the preamble Generated based on a pseudo-random sequence.
  • the preamble is mapped to one orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol in every radio frame.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the OFDM symbol is set by higher layer signaling.
  • the OFDM symbol is determined based on a cell ID.
  • the preamble is mapped in the same manner as the mapping structure of the Positioning Reference Signal (PRS) in a predetermined subframe within the radio frame.
  • PRS Positioning Reference Signal
  • the period and offset information of the subframe to which the preamble is mapped is set by higher layer signaling.
  • the data transmitted to the terminal is rate matched in consideration of the number of resource elements to which the preamble is mapped or punctured at the location of the resource element to which the preamble is mapped.
  • a preamble in a wireless access system, preferably, a wireless access system supporting carrier aggregation, can be smoothly transmitted and received between a terminal and a base station.
  • timing synchronization may be smoothly performed by transmitting and receiving a preamble in an extension carrier that can operate only as part of carrier aggregation.
  • extension carrier extension carrier
  • AGC Automatic Gain Control
  • FIG. 1 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP LTE system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • 3 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot.
  • 5 shows a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of carrier aggregation used in a component carrier (CC) and an LTE_A system of an LTE system.
  • CC component carrier
  • LTE_A LTE_A system of an LTE system.
  • FIG. 7 shows a subframe structure of an LTE-A system according to cross carrier scheduling.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a difference between a segment and an extension carrier.
  • Figure 9 is a diagram illustrating a preamble signal transmission method according to an embodiment of the present invention Drawing.
  • FIG. 10 shows an example of mapping a preamble to a radio resource according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates an example in which a preamble is mapped to a radio resource in the case of a general cyclic prefix according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 illustrates an example in which a preamble is mapped to a radio resource in the case of an extended cyclic prefix according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 and 14 illustrate an example in which a preamble is mapped to a radio resource in the case of a general cyclic prefix according to an embodiment of the present invention.
  • 15 and 16 illustrate an example of mapping a preamble to a radio resource in case of an extended cyclic prefix according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • Certain operations described as being performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), and an access point (AP).
  • the repeater may be replaced by terms such as Relay Node (R) and Relay Station (RS).
  • 'Terminal' is a UE User Equipment (MS), Mobile Station (MS), Mobile Subscriber Station (MSS), Subscriber Station (SS), Advanced Mobile Station (AMS), Wireless terminal (WT) Machine-Type It may be replaced with terms such as a communication device, a machine to machine (M2M) device, and a device-to-device (D2D device) device.
  • M2M machine to machine
  • D2D device device-to-device
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, among the embodiments of the present invention Steps or portions not described in order to clearly reveal the technical spirit of the invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in this document may be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with radio technologies such as UTRA Universal Terrestrial Radio Access) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented in a wireless technology such as GSMC Global System for Mobi le c ommun i c a t i ons (GPRS) / Gene r 1 Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GPRS Global System for Mobi le c ommun i c a t i ons
  • GPRS Gene r 1 Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • 0FDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), or the like.
  • UTRA is part of UMTSCUniversal Mobile Telecommunications System.
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • 3GPP LTE / LTE-A the technical features of the present invention are not limited thereto.
  • 1 shows physical channels used in 3GPP LTE system and using them A diagram for describing a general signal transmission method.
  • an initial cell search operation such as synchronization with the base station is performed.
  • the terminal receives a primary synchronization channel (P-SCH) and a floating channel (S—SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and obtains information such as a cell ID.
  • P-SCH primary synchronization channel
  • S—SCH floating channel
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell discovery step to confirm the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After completing the initial cell search, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the physical downlink control channel information in step S12. Specific system information can be obtained.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure as in steps S13 to S16 to complete the access to the base station.
  • the UE transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S13), a response message to the preamble through a physical downlink control channel and a physical downlink shared channel. Can be received (S14).
  • PRACH physical random access channel
  • the UE transmits an additional physical random access channel signal (S15) and a physical downlink control channel signal.
  • a contention resolution procedure such as reception of a physical downlink shared channel signal (S16) may be performed.
  • the UE can receive a physical downlink control channel signal and / or a physical downlink shared channel signal (S17) and a physical uplink shared channel (PUSCH) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • a transmission (Uplink Shared Channel) signal and / or a physical uplink control channel (PUCCH) signal may be transmitted (S18).
  • UCI uplink control information
  • HARQ-ACK / NACK Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowl edgement / Negat i ve-ACK
  • SR Switching Request
  • CQI Channel Quality Indication
  • PMI Precoding Matrix Indication
  • RI Rank Indication
  • UCI is generally transmitted periodically through the PUCCH, but may be transmitted through the PUSCH when control information and traffic data should be transmitted at the same time.
  • the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH according to a network request / instruction.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • the type 1 frame structure can be applied to both full duplex frequency division duplex (FDD) systems and half duplex FDD systems.
  • FDD frequency division duplex
  • One subframe is defined as two consecutive slots, and the i-th subframe includes slots corresponding to 2i and 2i + l. That is, a radio frame consists of 10 subframes.
  • the time taken to transmit one subframe is called a TTKtransmission time interval.
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols or SOFDMA symbols in the time domain and includes a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • One slot includes a plurality of OFDMCorthogonal frequency division multiplexing symbols in the time domain. Since 3GPP LTE uses 0FDMA in downlink, the 0FDM symbol is for representing one symbol period. The 0FDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or a symbol interval.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • 10 subframes may be used simultaneously for downlink transmission and uplink transmission during each 10ms period. At this time, uplink and downlink transmission are separated in the frequency domain.
  • the terminal cannot transmit and receive at the same time.
  • the number of 0FDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CPs have an extended CP and a normal CP.
  • the number of 0FDM symbols in one slot may be seven. have.
  • the OFDM symbol is configured by the extended cyclic prefix, the length of one OFDM symbol is increased, so the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal cyclic prefix.
  • the extended cyclic prefix for example, the number of OFDM symbols included in one slot may be six.
  • the extended cyclic prefix may be used to further reduce the interference between symbols.
  • one slot includes 7 OFDM symbols, so one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first up to three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining 0FIM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the structure of the radio frame described above is just one example: The number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 2B illustrates a frame structure type 2.
  • FIG. Type 2 frame structure is applied to the TDD system.
  • the type 2 frame includes a special subframe consisting of three fields: a DownHnk Pilot Time Slot (DwPTS), a Guard Period (GP), and an Uplink Pilot Time Slot (UpPTS).
  • DwPTS DownHnk Pilot Time Slot
  • GP Guard Period
  • UpPTS Uplink Pilot Time Slot
  • the DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation in the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • Table 1 shows the structure of the special frame (length of DwPTS / GP / UpPTS).
  • 3 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot.
  • one downlink slot includes a plurality of 0FDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven 0FDM symbols, and one resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain. Although described by way of example, it is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is called a resource element (RE), and one resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number NDL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated a PUCCH carrying uplink control information.
  • the data area is allocated a PUSCH carrying user data.
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • the PUCCH for one UE is allocated an RB pair in a subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots. This RB pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary (slot boundary).
  • 5 shows a structure of a downlink subframe.
  • up to three OFDM symbols in the first slot in a subframe are a control region to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are a data region to which a PDSCH is allocated.
  • a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a PDCCH, and a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PHICH is a male answer channel for the uplink and carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Not-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information (UL grant), downlink resource allocation information (DL grant) or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • the uplink to downlink configuration is a rule indicating which rule is allocated (or reserved) for uplink and downlink.
  • Table 2 shows an uplink-downlink configuration in a TDD system.
  • UpPTS Represents a special subframe consisting of a field.
  • the uplink-downlink configuration can be classified into seven types, and the location or number of downlink subframes, special frames, and uplink subframes is different for each configuration.
  • Switch-point per iodicity means a period in which an uplink subframe and a downlink subframe are repeatedly switched in the same manner, and both 5ms or 10ms are supported.
  • the special subframe S exists every half-frame, and only in the first half-frame in the case of 5ms downlink-uplink switch-point period.
  • the 0th, 5th subframe and the DwPTS are sections for downlink transmission only.
  • the subframe immediately following the UpPTS and the special subframe is always an interval for uplink transmission.
  • the base station can notify the user equipment of the change of the uplink_downlink allocation state of the radio frame by transmitting only the index of the configuration information.
  • the configuration information is a kind of downlink control information and can be transmitted through a PDCCH, which is a downlink control channel like other scheduling information, and uses a broadcast channel as broadcast information. It can be transmitted to all terminals in the cell in common.
  • the number of half frames included in a radio frame, the number of subframes included in a half frame, and a combination of a downlink subframe and an uplink subframe are merely examples.
  • a UE receives a PHICH including HARQ-ACK / NACK from a base station in an i-th downlink subframe, the corresponding PHICH is a UE in an i-4th uplink subframe This is related to the transmitted PUSCH.
  • a specific UE when a specific UE receives the UL grant in the nth downlink subframe, the UE transmits the PUSCH in the n + 4th uplink subframe.
  • a PHICH which is an ACK / NACK answer for a corresponding PUSCH, is transmitted from a base station in a corresponding n + 8th downlink subframe.
  • the PUSCH and PHICH transmission times are set differently according to the configuration.
  • the transmission time of the PUSCH and the PHICH may be configured differently according to the index (or number) of the subframe.
  • the PUSCH and the preceding PDCCH and the PUSCH The uplink / downlink timing relationship of PHICH to which downlink HARQ ACK / NACK is transmitted is determined.
  • Table 3 shows PUSCHs and corresponding PHICHs for each uplink-downlink configuration. Represents a timing relationship.
  • uplink-downlink configuration 1-6 when the terminal receives a PHICH including HARQ-ACK / NACK from the base station in the i-th downlink subframe, the corresponding PHICH is transmitted by the terminal in the ik-th uplink subframe It is associated with a PUSCH.
  • k values are shown in Table 3.
  • Table 4 shows transmission of a PUSCH and a corresponding PHICH for each uplink-downlink configuration. Represents a timing relationship.
  • the PHICH (or ACK / NACK answer) for the uplink transmission is transmitted from the base station in the n + k PHICH-th downlink subframe.
  • the UE should search / detect / demodulate the corresponding PHICH in anticipation that the PHICH answer for the PUSCH transmitted by the UE in the n + k mcH th downlink subframe is transmitted from the base station.
  • ⁇ ⁇ always has a value of 4, but for TDD systems, the values are shown in Table 4.
  • the corresponding PHICH resource is related to the last subframe in the bundle.
  • the UE when the UE detects a PDCCH and / or PHICH having DCI format 0 or 4 in the nth subframe from the serving cell, the UE performs the n + 4th subframe according to the PDCCH and PHICH information. Transmits the corresponding PUSCH.
  • uplink spatial multiplexing upl ink spat i al nrnl t iplexing
  • the UE if the UE detects PHICH transmission in the nth subframe and does not detect a PDCCH having DCI format 4, the UE according to PHICH information n + Retransmit the corresponding PUSCH in the fourth subframe.
  • the number of transport blocks in which the NACK is received is the same as the number of transport blocks indicated in the most recent PDCCH associated with the corresponding PUSCH
  • the number of transport blocks according to the most recent PDCCH is used using the number of transport layers and layers. Resend the PUSCH.
  • the transport block in which the NACK is received is not the same as the number of transport blocks indicated in the most recent PDCCH associated with the corresponding PUSCH
  • the transport block in which the NACK is received in the precoding matrix according to codebook index 0 and the most recent PDCCH is received.
  • the corresponding PUSCH is retransmitted using the same number of transport layers as the number of layers corresponding to the. ⁇
  • the UE when the UE detects the PDCCH having the DCI format 0 and / or the PH-5 in the n-5 th subframe in the n th 4 subframe, n + 4 according to the PDCCH and PHICH information.
  • the first PUSCH is transmitted in the bundle.
  • Table 5 is a table showing transmission timings of the PDCCH and the PUSCHs performed according to uplink-downlink configuration.
  • Table 6 is a table showing the transmission timing of the PDCCH and the PUSCH corresponding thereto for the uplink-downlink configuration 1 and 6.
  • the UE when uplink-downlink configuration 1 to 6 are configured and the general HARQ operation is performed, when the UE detects a PDCCH and / or PHICH having an uplink DCI format in the nth subframe, the UE transmits the PDCCH and PHICH information. Accordingly, the corresponding PUSCH is transmitted in the n + kth subframe. At this time, k values are shown in Table 5.
  • the least significant bit (LSB) of the uplink index (ULB) in DCI format 0 or 4 is in the nth subframe.
  • the UE is n +.
  • the corresponding PUSCH is transmitted in the 7th subframe.
  • the uplink_downlink configuration 0 when the uplink_downlink configuration 0 is set, when the MBS and the LSB of the uplink index (UL index) in the PDCCH including the uplink DCI format are set to 1 in the nth subframe, the UE is n + k. The corresponding PUSCH is transmitted in both the first subframe and the n + 7th subframe. At this time, k values are shown in Table 5.
  • the UE detects the PHICH in the PDCCH having the DCI format 0 in the nth subframe and / or the n-1th subframe. Then, the first PUSCH is transmitted in the bundle in the n + kth subframe according to the PDCCH and PHICH information. At this time, k values are shown in Table 5, and 1 value is shown in Table 6.
  • the terminal detects the n-th subframe DCI format 0 all PDCCH and / or the n-1 times, PHICH in the second sub-frame having in-uplink in a TDD system
  • the UE According to the PDCCH and PHICH information, the first PUSCH is transmitted in the bundle in the n + kth subframe. At this time, k values are shown in Table 5.
  • the LSB of the UL index in the PDCCH having the DCI format 0 is set to 1 in the nth subframe, or In case of ⁇ , the UE transmits the first PUSCH in the bundle in the n + 7 th subframe according to the PDCCH and PHICH information.
  • HARQ processing time may appear differently in the case of the FDD system and the TDD system.
  • the UE when the UE detects a PDCCH indicating PDSCH transmission or downlink semi-persistent scheduling (SPS) release in subframe (s) from the n-4th, the UE moves up the nth In the link subframe, a HARQ-ACK / NAC male answer is transmitted.
  • SPS downlink semi-persistent scheduling
  • Table 7 shows the downlink association set index in the TDD system for each uplink-downlink configuration.
  • ⁇ e ⁇ , ⁇ is defined differently according to the uplink-downlink configuration as shown in Table 7.
  • Table 8 shows downlink assignment index values.
  • Table 9 shows an uplink association index ⁇ in the TDD system for each uplink-downlink configuration.
  • the downlink assignment index (DAI) value () in DCI format 0 or 4 detected by the UE in the sub- ⁇ th subframe is PDCCH indicating downlink SPS release to the corresponding UE in all subframe (s) from n to k th;
  • the DAI value V includes both a PDSCH in which a corresponding PDCCH exists and a PDSCH in which a corresponding PDCCH does not exist in all subframe (s) from n to k th.
  • the UE anticipates that the DAI value is set to 4 in DCI format 0 or 4.
  • the DAI value in 1 / 1A / 1B / 1D / 2 / 2A / 2B / 2C is the PDCCH for allocating PDSCH transmissions from the n-k th subframe to the current subframe and the PDCCH indicating downlink SPS release. Define the cumulative number. Where k is A: ⁇ according to Table 7 above. According to Table 8, by the UE in the nk m-th subframe It means the DAI value in the PDCCH having the detected DC I format 1 / 1A / 1B / 1D / 2 / 2A / 2B / 2C.
  • ⁇ means the smallest value within the K set defined in Table 7, and means a subframe index in which the UE detects the DCI format 1 / 1A / 1B / 1D / 2 / 2A / 2B / 2C.
  • the communication environment considered in the embodiments of the present invention includes a multi-carrier support environment. That is, a multicarrier system or a carrier aggregation (CA) system used in the present invention refers to at least one having a bandwidth smaller than a target band when configuring a target broadband to support broadband.
  • the system refers to a system that uses a component carrier (CC) to aggregate.
  • CC component carrier
  • the multi-carrier means the aggregation of carriers (or carrier aggregation), and the aggregation of carriers means not only merging between contiguous carriers but also merging between non-contiguous carriers.
  • the number of component carriers aggregated between downlink and uplink may be set differently.
  • the case where the number of downlink component carriers (hereinafter referred to as 'DL CC') and the number of uplink component carriers (hereinafter referred to as 'UL CC') is the same is called symmetric aggregation. This is called asymmetric aggregation.
  • Such carrier aggregation may be commonly used with terms such as carrier aggregation, bandwidth aggregation, spectrum aggregation, and the like.
  • Carrier merge in which two or more component carriers are combined, is LTE-A
  • the system aims to support up to 100 MHz bandwidth.
  • the bandwidth of the combining carrier may be limited to the bandwidth used by the existing system in order to maintain backward compatibility with the existing IMT system.
  • the existing 3GPP LTE system supports ⁇ 1.4, 3, 5, 10, 15, 2 AZ bandwidth
  • the 3GPP LTE- advanced system ie LTE—A
  • Bandwidths of only may be used to support a bandwidth greater than 20 Hz.
  • the carrier aggregation system used in the present invention may support carrier aggregation by defining a new bandwidth regardless of the bandwidth used in the existing system.
  • the LTE-A system uses the concept of a cell to manage radio resources.
  • the carrier aggregation environment described above may be referred to as a multiple cell environment.
  • a cell is defined as a combination of a downlink resource (DL CC) and an uplink resource (UL CC), but the uplink resource is not an essential element. Therefore, the cell may be configured with only downlink resources, or with downlink resources and uplink resources.
  • DL CC downlink resource
  • UL CC uplink resource
  • the uplink resource is not an essential element. Therefore, the cell may be configured with only downlink resources, or with downlink resources and uplink resources.
  • When a specific UE has only one configured serving cell it may have one DL CC and one UL CC, but when a specific UE has two or more configured serving cells, as many DLs as the number of cells Has a CC and the number of UL CCs may be the same or less.
  • DL CC and UL CC may be configured. That is, when a specific UE has a plurality of configured serving cells, a carrier aggregation environment in which a UL CC has more than the number of DL CCs may be supported. That is, carrier aggregation may be understood as merging two or more cells each having a different carrier frequency (center frequency of a cell).
  • 'cell' refers to a commonly used base station. It should be distinguished from 'cell' as a covering area.
  • Cells used in the LTE-A system include a primary cell (PCell: Primary Cell) and a secondary cell (SCell: Secondary Cell).
  • PCell Primary Cell
  • SCell Secondary Cell
  • P cell and S cell may be used as a serving cell.
  • the UE that is in the RRC_C0NNECTED state, but carrier aggregation is not configured or does not support carrier aggregation, there is only one serving cell configured with a PCell.
  • one or more serving cells may exist, and the entire serving cell includes a Psal and one or more Scells.
  • Serving cells may be configured through an RRC parameter.
  • PhysCeUId is the cell's physical layer identifier and has an integer value from 0 to 503.
  • SCelllndex is a short identifier used to identify an SCell and has an integer value from 1 to 7.
  • ServCelllndex is a short identifier used to identify a serving cell (Psal or Ssal) and has an integer value from 0 to 7.
  • a value of 0 is applied to the P cell, and the SCell Index is given in advance to apply to the S cell. That is, a cell having the smallest cell ID (or cell index) in the ServCel 1 Index becomes a Psal.
  • Psal refers to a cell operating on a primary frequency (or primary CO.
  • the UE may be used to perform an initial connection establishment process or to perform a connection re-establishment process.
  • the P cell refers to a cell that is the center of control-related communication among serving cells configured in the carrier aggregation environment, that is, the UE can transmit and receive a PUCCH in its own P cell only. Only Psal can be used to obtain system information or change monitoring procedures.
  • Evolved Universal Terrestrial Radio Access may change only a Pcell for a handover procedure by using an RRC ConnectionReconfigutaion message of a higher layer including mobility control information to a UE supporting a carrier aggregation environment. .
  • the SCell may refer to a cell operating on the secondary frequency (or, secondary CC). Only one p cell is allocated to a specific terminal, and one or more S cells may be allocated.
  • the SCell is configurable after the RRC connection is established and can be used to provide additional radio resources.
  • PUCCH does not exist in the remaining cells excluding the P cell, that is, the S cell, among the serving cells configured in the carrier aggregation environment.
  • the E-UTRAN adds the SCell to the UE supporting the carrier aggregation environment, the E-UTRAN may provide all system information related to the operation of the related cell in the RRC_C0NNECTED state through a dedicated signal.
  • the change of the system information can be controlled by the release and addition of the related SCell, and at this time, the RRC connection reconfiguration (RRCConnec ti onReconf i gut ai on) message of the upper layer can be used.
  • the EHJTRAN may perform dedicated signaling having different parameters for each terminal, rather than broadcasting in an associated SCell.
  • the E-UTRAN may configure a network including one or more Scellols in addition to the Pcells initially configured in the connection establishment process.
  • the PCell provides security input and upper layer system information (e.g., mobility information of non-access-stratum (NAS) such as TAKTraddng Area Identity).
  • NAS non-access-stratum
  • the SCell is used to provide additional downlink and optional uplink radio resources.
  • E-UTRAN is connected to RRC containing mobility control information (mobilityControlInfo)
  • mobilityControlInfo mobility control information
  • the SCell may be independently added, removed or modified by an RRC connection reconfiguration procedure using an RRC connection reconfiguration message that does not include a RRCConnectionReconfigutaion message or mobility control information.
  • Cross carrier scheduling is not applied to the Psal. That is, the Pcell is always scheduled through the PDCCH of the Pcell.
  • uplink resource allocation (UL grant) and downlink resource allocation (DL assignment) of a cell are always scheduled in the same cell. That is, downlink is scheduled in component carrier # 2, and uplink is also scheduled in component carrier # 2.
  • the PDCCH order is always transmitted through the Pcell, and the Carrier Indicator Field (CIF) processing also applies the PDCCH order like other uplink resource allocation for the Psal.
  • MAC Medium Access Control
  • activation activation
  • deactivation of S cells are maintained.
  • the pathloss reference for the UL CC may be set with the DL CC linked by the System Information Block Type 2 (SIB2), and may also be set with the Pcell.
  • SIB2 System Information Block Type 2
  • frame timing, system frame number (SFN) timing, and TDD configuration are equally aligned between cells that can be merged.
  • the Pcell and the SCell may operate as respective component carriers.
  • the primary component carrier (PCC) may be used in the same sense as the PCell
  • the secondary component carrier (SCC) may be used in the same meaning as the SCell.
  • 6 is a diagram illustrating an example of carrier aggregation used in a component carrier (CC) and an LTE_A system of an LTE system.
  • 6 (a) shows a single carrier structure used in an LTE system.
  • Component carriers include a DL CC and an UL CC.
  • One component carrier may have a frequency range of 20 MHz.
  • 6 (b) shows a carrier aggregation structure used in the LTE_A system.
  • 6 (b) shows a case where three component carriers having a frequency size of 20 MHz are combined.
  • the number of DL CCs and UL CCs is not limited.
  • the UE may simultaneously monitor three CCs, receive downlink signals / data, and transmit uplink signals / data.
  • the network may assign to a terminal M (M ⁇ N) of DL CC '.
  • the UE may monitor only M limited DL CCs and receive a DL signal.
  • the network may assign L (L ⁇ M ⁇ N) DL CCs to assign a primary DL CC to the UE. In this case, the UE must monitor the L DL CCs. This method can be equally applied to uplink transmission.
  • the linkage between the carrier frequency (or DL CC) of the downlink resource and the carrier frequency (or UL CC) of the uplink resource may be indicated by a higher layer message or system information such as an RRC message.
  • a combination of DL and UL resources may be configured by a linkage defined by SIB2 (System Information Block Type2).
  • SIB2 System Information Block Type2
  • the linkage may mean a mapping relationship between a DL CC on which a PDCCH carrying an UL grant is transmitted and an UL CC using the UL grant, and a DL CC (or UL CC) and HARQ on which data for HARQ is transmitted. It may mean a mapping relationship between UL CCs (or DL CCs) through which an ACK / NACK signal is transmitted. 1. 3. 2. Cross Carrier Scheduling
  • Cross carrier scheduling may be referred to as Cross Component Carrier Scheduling or Cross Cell Scheduling.
  • Self-scheduling means that a PUSCH transmitted according to PDCOKDL Grant) and a PDSCH are transmitted on the same DL CC or a PDCCH JL Grant transmitted on a DL CC is transmitted through a UL CC linked to a DL CC receiving the UL Grant. do.
  • a PDCCH (DL Grant) and a PDSCH are transmitted to different DL CCs, or a PUSCH transmitted according to a PDCCHOJL Grant transmitted from a DL CC is different from a UL CC linked to a DL CC having received an UL grant. It means that the transmission through the UL CC.
  • Whether to perform cross-carrier scheduling may be activated or deactivated UE-specifically and may be known for each UE semi-statically through higher layer signaling (eg, RRC signaling).
  • higher layer signaling eg, RRC signaling
  • a carrier indicator field (CIF: Carrier Indicator Field) indicating a PDSCH / PUSCH indicated by the corresponding PDCCH is transmitted to the PDCCH.
  • the PDCCH may assign a PDSCH resource or a PUSCH resource to one of a plurality of component carriers using CIF. Can be assigned. That is, CIF is set when a PDSCH or PUSCH resource is allocated to one of DL / UL CCs in which PDCCHs on a DL CC are multi-aggregated.
  • the DCI format of LTE-A Release (ReIease) -8 may be extended according to CIF.
  • the set CIF may be fixed as a 3 bit field or the position of the set CIF may be fixed regardless of the DCI format size.
  • the PDCCH structure (same coding and same CCE-based resource mapping) of LTE-A Release-8 may be reused.
  • the PDCCH on the DL CC allocates PDSCH resources on the same DL CC or PUSCH resources on a single linked UL CC, CIF is not configured.
  • the same PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) and DCI format as in LTE-A Release # 8 may be used.
  • the UE When cross carrier scheduling is possible, the UE needs to monitor PDCCHs for a plurality of DCIs in the control region of the monitoring CC according to a transmission mode and / or bandwidth for each CC. Therefore, it is necessary to configure the search space and PDCCH monitoring that can support this.
  • the terminal DL CC set represents a set of DL CCs scheduled for the terminal to receive a PDSCH
  • the terminal UL CC set represents a set of UL CCs scheduled for the terminal to transmit a PUSCH.
  • the PDCCH monitoring set represents a set of at least one DL CC that performs PDCCH monitoring.
  • the PDCCH monitoring set may be the same as the UE DL CC set or may be a subset of the UE DL CC set.
  • the PDCCH monitoring set may include at least one of DL CCs in the terminal DL CC set. Alternatively, the PDCCH monitoring set may be defined separately regardless of the UE DL CC set.
  • the included DL CC may be set to always enable self-scheduling for the linked UL CC.
  • the UE DL CC set, the UE UL CC set, and the PDCCH monitoring set may be configured to be UE-specific, UE group-specific, or cell-specific.
  • cross-carrier scheduling When cross-carrier scheduling is deactivated, it means that the PDCCH monitoring set is always the same as the UE DL CC set. In this case, an indication such as separate signaling for the PDCCH monitoring set is not necessary.
  • the PDCCH monitoring set when cross-carrier scheduling is activated, is preferably defined in the terminal DL CC set. That is, in order to schedule the PDSCH or the PUSCH for the terminal, the base station transmits the PDCCH through only the PDCCH monitoring set.
  • 7 shows a subframe structure of an LTE-A system according to cross carrier scheduling.
  • DL CC ' ⁇ ' represents a case in which a PDCCH monitoring DL CC is configured. If CIF is not used, each DL CC may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH without CIF. On the other hand, when the CIF is used through higher layer signaling, only one DL CC 'A' may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH or PDSCH of another CC using the CIF. At this time, DL CCs ' ⁇ ' and 'C' that are not set as PDCCH monitoring DL CCs do not transmit PDCCH.
  • the UE may receive / detect or measure channel state information (CSI) (eg, CQKChannel Quality Indicator), RKranking Indication (PMKPrecoding Matrix Indicator), or the like from one or more CCs.
  • uplink control information such as HARQ ACK / NAC may be transmitted from a single CC to a base station.
  • the UE collects a plurality of ACK / NACKs when transmitting responses for data received from the DL CC of the PCell and the DL CC of the SCell, that is, when a plurality of ACK / NACK feedbacks are needed (for example, , Multiplexing or bundling) is transmitted using one PUCCH in a UL CC in a PCell.
  • the carrier merging environment described above may be designed as intra-band carrier merging (intra-band CA) or inter-band carrier merging (inter ⁇ band CA).
  • intra-band CA intra-band carrier merging
  • inter ⁇ band CA inter-band carrier merging
  • the bands in the intra-band and the inter-band refer to an operating band, and the operating band is an E-UTRA (paired or unpaired). ) It means the operating frequency range.
  • Table 10 shows an operating band defined in the LTE system.
  • Intra band carrier coalescing means that a plurality of DL CCs and / or UL CCs are located in proximity or close in frequency. That is, it may mean that carrier frequencies of multiple DL CCs and / or UL CCs are located in the same operating band. Therefore, a plurality of CCs may be designed on the assumption that multiple CCs have similar propagation characteristics through intraband carrier aggregation.
  • the propagation characteristics are propagation / path delay, propagation / path loss, and fading channel impact that can be affected differently according to frequency (or center frequency). It covers a variety of properties, including:
  • the UE After the UE adjusts the uplink transmission timing with respect to the primary cell UL CC, the UE has the above-described assumption (for example, similar spread / path delay between CCs) and the uplink transmission timing of the secondary cell is opposed to the primary cell. Use the same as the uplink transmission timing. However, here, the transmission timing of the PRACH may be different from this. Through this process, uplink subframe boundaries between cells in the terminal may be equally matched. As a result, the terminal may perform communication in a carrier aggregation environment with only one radio frequency (RF) terminal.
  • RF radio frequency
  • one or more cells in a carrier aggregation environment It may not be close in frequency to other cell (s).
  • the carrier frequency of one cell may be 800 MHz (uplink / downlink) and the carrier frequency of another cell may be 2.5 GHz (uplink / downlink).
  • the carrier frequency of one cell The carrier frequency of 800 MHz (uplink / downlink) and another cell may be 2.6 GHz (uplink / downlink).
  • the carrier frequency of one cell may be 700 MHz (uplink / downlink) and the carrier frequency of another cell may be 1.7 GHz (uplink) /2.1 GHz (downlink).
  • the carrier frequency may mean a center frequency between DL CCs and black between UL CCs.
  • Such an environment far from the frequency domain is called interband carrier aggregation. That is, it may mean that the carrier frequencies of the plurality of DL CCs and / or UL CCs are located in different bands. In such an interband carrier aggregation environment, it is no longer possible to maintain the assumption that propagation characteristics between cells are similar.
  • the terminal may use a plurality of RFC radio frequency) terminals to perform communication in a carrier aggregation environment.
  • a cell or carrier may be defined in which only a terminal with a new function (eg, a terminal having an LTE release 11 function) is accessible and / or available.
  • the following carrier types may be defined, and these carrier types may be applied to only one of the downlink carrier and the uplink carrier, or may be applied to both. It may also be used in place of the cell type.
  • Backwards compatible carrier means a carrier that can be connected to the terminals of all existing LTE release. It can operate as a single carrier (stand-alone) or as part of carrier aggregation. In an FDD system, there is always a pair (uplink and downlink).
  • the terminals of the LTE release defining such a carrier may access, but the terminals of the previous LTE release may not be connected to the carrier. If the incompatibility with the existing system is caused by the duplex distance (the difference between the uplink and the downlink frequency), it can operate as a single carrier (standalone), but otherwise as part of the carrier merge It can work.
  • Such an extension carrier may have the following characteristics.
  • PBCH, SIB of Release-8, Paging (Paging) may not be transmitted.
  • PDCCH, PHICH, and PCFICH may not be transmitted. That is, the control area may not exist. However, an enhanced PDCCH (e-PDCCH) may be transmitted.
  • e-PDCCH enhanced PDCCH
  • Mobility can be based on measurements in component carriers that are compatible with existing systems.
  • FIG. 8A illustrates an extension carrier
  • FIG. 8B illustrates a segment.
  • PDSCH of the carrier compatible with the existing system and resource allocation of the extended carrier are performed by each PDCCH of a backward compatible carrier.
  • the PDSCH of the carrier compatible with the existing system and the resource allocation of the segment are simultaneously performed by one PDCCH of the carrier compatible with the existing system.
  • a carrier compatible with an existing system and a contiguous bandwidth (contiguous BO) must be configured, and a maximum bandwidth combined with a carrier compatible with an existing system is limited to 110 RBs. It can be operated without the same restrictions.
  • extension carriers can be used for the purpose of increasing the spectral efficiency or for the purpose of interference mitigation. Since the resource allocation of the extended carrier is scheduled by the PDCCH of the carrier compatible with the existing system, the control signals of LlUayer 1) / L2 (layer 2) are not transmitted. Therefore, since there is no control region (PDCCH, PHICH, PCFICH), PDSCH can be transmitted from the first symbol of OFDM. In particular, when the number of terminals is small, the efficiency of frequency can be improved by reducing overhead by using the allocated control region more efficiently. have. In the following description of the present invention, for convenience of description, carriers other than 'carriers accessible by terminals of all LTE releases' are collectively referred to as extension carriers.
  • the wireless communication system of the Overr network is a homogeneous network or a heterogeneous base station. network
  • Interference exists.
  • the influence of such interference may affect not only the data channel but also the control channel.
  • an ABS Almost Blank Subframe
  • PDSCH data channel
  • the frequency domain allocated to each terminal in the cell boundary may be orthogonal.
  • the control channels (PDCCH, PCFICH, PHICH) are transmitted, there is a limit to the interference cell to receive a signal without interference. Therefore, when setting an extended carrier that does not transmit the control channel to ABS, it is possible to allow the affected cell to receive a signal without interference.
  • the extended carrier is a case where the extended carrier is in a carrier and an intra band compatible with the existing system, and timing synchronization information for the extended carrier may be obtained using a carrier compatible with the existing system.
  • the terminal may maintain timing information on the corresponding extended carrier as the carrier compatible with the existing system or obtain from the extended carrier. Can't.
  • the time between component carriers (CC) received by the UE is received. Time differences can occur.
  • Time Alignment Error can be defined as the difference in maximum timing between any two signals.
  • TAE Time Alignment Error
  • the time alignment error (TAE) at each carrier frequency should not exceed 65 ns.
  • the time alignment error (TAE) should not exceed 130 ns.
  • the time alignment error (TAE) should not exceed 1.3.
  • the number of control symbols, propagation, and deployment scenarios have the same ⁇ , but DL allocation and UL resource allocation from different serving cells.
  • Receive timing gaps at the physical layer of do not affect the MAC operation.
  • the UE must cope with a relative propagation delay gap between the component carriers merged in interband discontinuous carrier aggregation for up to 30 s. This means that since the time alignment of the base station is specified up to 1.3ys, the terminal bears a delay spread up to 31.3ys between the component carriers monitored at the receiving end. That is, a timing gap of up to 31.3ys may occur between component carriers. In this case, 31.3ys acts as a delay occupying about 50% of the downlink OFDM symbol and exceeds the length of the cyclic prefix (CP). Because it is a value, timing synchronization for the component carrier is required.
  • CP cyclic prefix
  • the terminal may perform timing synchronization using a primary synchronization signal (PSS) / secondary synchronization signal (SSS) which is allocated and transmitted in a predetermined frequency bandwidth.
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • the terminal performs AGC auto gain control to adjust the gain so that the output level is within a predetermined range in order to determine the level of the received signal and perform demodulation.
  • AGC auto gain control
  • a reference signal that can cover the system bandwidth is required.
  • CRS or CSI-RS may be used.
  • the PSS / SSS is transmitted to six resource blocks (RBs) of three on each side based on the center frequency of the system bandwidth, the amount of information (amount of reference signal) is insufficient to perform AGC.
  • the CRS may not be transmitted in the extended carrier, in order to perform AGC, a CSI-RS or a new reference signal is required.
  • CRS If transmitted, AGC may be performed using CRS.
  • a reference signal capable of covering the synchronization channel and the system bandwidth is required, but the purpose of the extended carrier such as throughput enhancement and interference mitigation It is not desirable to transmit all reference signals to the terminal for the sake of simplicity.
  • a preamble signal reference signal
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a preamble signal transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • the base station transmits preamble signal transmission information to a terminal on which an extended carrier is set (S901).
  • the base station may transmit the preamble signal transmission information to the terminal through a high layer signal.
  • the preamble signal transmission information calculates a location of a radio resource region through which the preamble is transmitted and / or a period during which the preamble is transmitted and / or a resource element (RE) to which the preamble signal is mapped in order to receive the preamble signal through the extension carrier at the terminal It may include information on various variables. Detailed description of the preamble signal transmission information will be described later. However, when the preamble signal transmission information is set in advance and the base station and the terminal know in advance, step S901 may be omitted.
  • the base station generates a preamble signal (sequence constituting the preamble signal) (S903).
  • the preamble signal may be transmitted in a predetermined frequency band, and may also be transmitted over the entire system frequency band.
  • sequence When generating, the sequence may be generated so that the length of the sequence is the same as the system band, or a sequence having the same length as the system band may be generated by applying cyclic repetition to a sequence having a length smaller than the system band.
  • the method of generating the preamble sequence will be described in detail later in (2. 1.).
  • the base station generating the preamble signal maps the generated preamble signal to the radio resource (S905), and then the base station transmits the preamble signal to the terminal (S907).
  • the preamble signal may be mapped to a specific OFDM symbol set in a radio frame, or may be mapped to a resource element with a specific pattern in a lattice structure.
  • a method of mapping a preamble signal to a radio resource will be described in detail later (2. 2.).
  • the step of generating and mapping the preamble signal is described after the step of transmitting the preamble transmission information.
  • the step of generating and mapping the preamble signal before the step of transmitting the preamble transmission information to the terminal. May be performed. That is, steps S903 and S905 may be performed before step S901.
  • the base station generates a preamble sequence (preamble sequence, To generate the following equation 1 can be used.
  • c () represents a pseudo-random sequence (pseud random sequence), and the pseudo-random sequence generator may be initialized using C ′ nit at the start of each OFDM symbol.
  • C imt according to Equation 2 below may be used, but the present invention is not limited thereto, and the c value may be mapped to a value different from Equation 2 below.
  • nit 2 10 ⁇ (7 ⁇ (" s + 1) + / + 1) ⁇ (2 ⁇ '+ ⁇ ) + 2 ⁇ ! + N CP
  • ⁇ CP denotes OFDM
  • the symbol has a value of 1 when it is composed by a general cyclic prefix, and a value of 0 when it is composed by an extended cyclic prefix.
  • the length of the preamble sequence generated by this method is 2 ⁇ ' , one downlink OFDM symbol. It may be insufficient to map to all resource elements (RE) constituting a, i.e., one resource block is composed of 12 REs in the frequency domain, and the number of resource blocks constituting the system bandwidth is 1 in the frequency domain. Only two of the 12 REs constituting the resource block may be mapped, so that the sequence generated by Equation 1 may configure one resource block in the frequency domain.
  • RE resource elements
  • cyclic repetition may be performed such that the length of the preamble sequence is 12 ⁇ ⁇ " .
  • the preamble sequence may be generated as shown in Equation 3 below.
  • a method of allocating a preamble sequence generated by the method described in (2. 1.) to a radio resource is as follows.
  • the base station may map the generated complex preamble signal to a specific OFDM symbol in a specific subframe within a radio frame.
  • FIG. 10 shows an example of mapping a preamble to a radio resource according to an embodiment of the present invention.
  • the length of the preamble sequence generated as described above has 12 ⁇ ⁇ " and may be mapped to all REs constituting one downlink 0FDM symbol, that is, all REs constituting a system bandwidth in the frequency domain.
  • FIG. 10 illustrates one 0FDM symbol in one subframe per radio frame for a radio resource to which a preamble signal is mapped
  • the preamble signal may be transmitted using a plurality of subframes and / or a plurality of 0FDM symbols per radio frame. have.
  • a preamble signal may be transmitted for each radio frame, or a preamble signal may be transmitted at a plurality of radio frames (or subframes).
  • the position of the specific subframe and 0FDM symbol where the preamble signal is transmitted is higher
  • the base station and the terminal may be known in advance because they are set or determined in advance by layer signaling.
  • the subframe position (or number) and / or OFDM position (or number) and / or the transmission period (the number of radio frames or the number of subframes) in which the preamble signal is embedded is set to higher layer signaling or is pre-set. It may be determined in.
  • the preamble signal may be fixed and operated statically in the same OFDM symbol of the same subframe in each radio frame, or may be set semi-statically by higher layer signaling.
  • the location of a subframe and / or the location of an OFDM symbol may be determined based on cell specific information such as a cell ID.
  • cell specific information such as a cell ID.
  • the complex valued modulation symbols ( k ) used may be mapped according to Equation 4 below.
  • the base station may map the generated complex preamble signal to a lattice structure in a specific subframe within a radio frame.
  • the mapping structure used in the positioning reference signal (PRS) can be reused.
  • PRS positioning reference signal
  • the preamble sequence () is used as a preamble symbol on the antenna port (P)]” complex valued modulation symbols, k ' 1. ) below the ⁇ may be mapped according to the equation (6).
  • Equation 6 the resource index pair ⁇ and the value for the preamble signal transmission may be determined according to Equation 7 or Equation 8 below.
  • Equation 7 represents a case of a general cyclic prefix
  • Equation 8 represents a case of an extended cyclic prefix.
  • the bandwidth of the preamble signal and the number of resource blocks ( ⁇ S ) are set by the upper layer.
  • the preambles have different frequency shift values ( v sh> ft) depending on the sal, and the cell specific frequency shift is determined according to Equation 9 below.
  • Vshift ⁇ iD n mod6
  • 11 illustrates an example in which a preamble is mapped to a radio resource in the case of a general cyclic prefix according to an embodiment of the present invention.
  • 12 illustrates an example in which a preamble is mapped to a radio resource in the case of an extended cyclic prefix according to an embodiment of the present invention.
  • the position of a specific subframe may be set through a higher layer signal or a predetermined subframe.
  • Equation 10 The resource index pairs (, and ⁇ , m, 'values for the preamble signal transmission may be determined according to Equation 10.
  • Equation 10 is obtained by using the general cyclic prefix. Although the case is illustrated, the same method may be applied to the case of the extended cyclic prefix.
  • the preambles mapped in symbols 5 and 6 of the odd slots are moved by 1 and 5 subcarriers in the direction in which the subcarrier index increases in the frequency axis.
  • the same applies to the extended cyclic prefix so that the preambles mapped in symbols 5 and 6 of the odd-numbered slots are moved by 1 and 5 subcarriers, respectively, in the direction in which the subcarrier index increases in the frequency axis.
  • 13 and 14 illustrate an example in which a preamble is mapped to a radio resource in the case of a general cyclic prefix according to an embodiment of the present invention.
  • 15 and 16 illustrate an example of mapping a preamble to a radio resource in case of an extended cyclic prefix according to an embodiment of the present invention.
  • 13 and 15 show preambles on one or two antenna ports. An example of transmission is illustrated, and FIGS. 14 and 16 illustrate a case where a preamble is transmitted on four antenna ports.
  • 13 and 14 illustrate a structure in which a preamble signal is mapped in a specific subframe, and the right side of the preamble signal mapping structure indicates the number of REs to which a preamble signal is mapped on each subcarrier. That is, compared to FIGS. 11 and 12, the preambles are mapped relatively evenly in the frequency domain. As such, the preamble signal is uniformly mapped in the frequency domain, thereby improving timing synchronization performance of the extended carrier of the terminal.
  • the position of a specific subframe in which the preamble is embedded may be set through a higher layer signal or a predetermined subframe.
  • the base station may transmit the position of the subframe and / or radio frame in which the preamble is transmitted to the terminal through a higher layer signal.
  • the higher layer signaling may use the same or modify the higher layer signaling structure used for PRS or CSI-RS transmission.
  • the preamble setting index (/ PRS ) indicates information about a time point at which the preamble is transmitted.
  • a cell specific subframe setup period and a cell specific subframe offset ( ⁇ ⁇ ) for preamble signal transmission may be determined as shown in Tables 11 and 12 below.
  • Tables 11 and 12 show a preamble transmission period and a PRS subframe offset (APRS) according to the preamble configuration index.
  • APRS PRS subframe offset
  • the preamble setting index, the preamble period, and / or the preamble subframe offset values shown in Tables 11 and 12 are merely examples, and may be configured with different values. Table 11
  • the preamble setting index is set by a higher layer.
  • the preamble signal may be transmitted only in the configured downlink subframe, and may or may not be transmitted in a special subframe in the case of the TDD system.
  • the preamble signal is transmitted in ⁇ PRs consecutive downlink subframes, and W is also set by a higher layer.
  • the first subframe of consecutive W PRS subframes in which the preamble signal is transmitted is a subframe that satisfies Equation 11 below.
  • the preamble is transmitted in the manner described in (2. 2. 1.) or (2. 2. 2.).
  • the preamble is mapped and transmitted to the RE of the transmission region of the PDSCH. Accordingly, the following scheme may be considered to transmit the PDSCH in the subframe in which the preamble is transmitted.
  • the base station may transmit the PDSCH by puncturing the RE position where the preamble is transmitted. That is, the base station inserts data transmitted through the PDSCH into the RE to which the preamble is mapped, and transmits data with zero transmission power.
  • the punctured RE may be expressed as mute or blank, or may be expressed as transmitting a null signal in a predetermined resource element. This is the simplest technique that can transmit PDSCH or due to puncturing performance degradation may occur due to an increase in the coding rate (coding rate) of a specific region.
  • the base station may rate-rate data transmitted on the PDSCH by the number of REs in which the preamble is transmitted. That is, the base station may perform rate matching to match the bit size of the encoded transport block to the number of remaining REs other than the number of REs to which the preamble is mapped. Unlike the flattening technique, this can be performed in the channel coding block, thereby obtaining an average coding rate.
  • FIG. 17 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station 170 and a plurality of terminals 180 located in an area of a base station 170.
  • the base station 170 includes a processor 171, a memory 172, and a radio frequency unit 173.
  • Processor 171 implements the proposed functions, processes, and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 171.
  • the memory 172 is connected to the processor 171 and stores various information for driving the processor 171.
  • the RF unit 173 is connected to the processor 171 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 180 includes a processor 181, a memory 182, and an RF unit 183.
  • Processor 181 implements the proposed functions, processes, and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 181.
  • the memory 182 is connected to the processor 181 and stores various information for driving the processor 181.
  • the RF unit 183 is connected to the processor 181 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the memory 172, 182 may be inside or outside the processor 171, 181 and may be connected to the processor 171, 181 by various well-known means.
  • the base station 170 and / or the terminal 180 may have a single antenna or multiple antennas.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), and programmable logic devices (PNIs).
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PNIs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the data transmission / reception scheme in the wireless access system of the present invention has been described with reference to the example applied to the 3GPP LTE system, but it is possible to apply to various wireless access systems in addition to the 3GPP LTE system.

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Abstract

본 발명에서는 캐리어 병합(Carrier Aggregation/Multiple Cells)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 프리앰블 (preamble) 송수신 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 단일 캐리어로 동작하지 않으며 캐리어 병합의 일부분으로만 동작하는 확장 캐리어(extension carrier)를 통해 프리앰블을 단말에 전송하는 단계를 포함하되, 프리앰블은 의사-난수 시퀀스(pseudo-random sequence)를 기반으로 생성된다.

Description

【명세세
【발명의 명칭】
무선 접속 시스템에서 프리앰블 송수신 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
본 발명은 무선 접속 시스템에 관한 것으로서， 보다 상세하게 캐리어 병합
(Carrier Aggregation/Multiple Cells)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 프리앰블 (preamble)을 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다. 【배경기술】
차세대 무선 접속 시스템의 요구 조건에서 가장 중요한 것 중 하나는 높은 데이터 전송율 요구량을 지원할 수 있어야 하는 것이다. 이를 위하여 다증 입출력 (MIMO: Multiple Input Multiple Out ut ) , CoMP (Cooper at ive Multiple Point transmission), 릴레이 (relay) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
종래의 무선 접속 시스템에서는 상향링크와 하향링크 간의 주파수 대역폭은 서로 다르게 설정되더라도 주로 하나의 캐리어 (carrier)만을 고려하였다. 예를 들어， 단일 캐리어를 기반으로， 상향링크와 하향링크를 구성하는 캐리어의 개수가 각각 1개이고， 상향링크의 대역폭과 하향링크의 대역폭이 일반적으로 서로 대칭적인 무선 통신 시스템이 제공되었다.
다만， 주파수 자원이 포화상태인 실정을 감안하여, 보다 높은 데이터 전송율 요구량을 충족시키기 위해 광대역 대역폭을 확보하기 위한 방안으로 산재해 있는 대역들 각각이 독립적인 시스템을 동작시킬 수 있는 기본적 요구사항을 만족하도록 설계하고， 다수의 대역들을 하나의 시스템으로 묶는 개념인 캐리어 병합 (CA: Carrier Aggregation/Multiple Cells)을 도입하고 있다. 여기서， 각각의 독립적인 운용이 가능한 대역폭 단위의 캐리어를 컴포넌트 캐리어 (CC: Component Carrier)라고 칭할 수 있다. 증가하는 송신 용량을 지원하기 위해, 최근의 3GPP LTE-A또는 802.16m은 20MHz 또는 그 이상까지 계속 그 대역폭을 확장하고 있다. 이 경우 하나 또는 그 이상의 컴포넌트 캐리어를 집성하여 광대역을 지원한다. 예를 들어， 하나의 컴포넌트 캐리어가 5MHz, 10MHz 또는 20MHz의 대역폭을 지원한다면， 최대 5 개의 컴포넌트 캐리어를 묶어 최대 100MHz까지의 시스템 대역폭을 지원하는 것이다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
본 발명의 목작은 무선 접속 시스템， 바람직하게 캐리어 병합을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말과 기지국 간 프리앰블을 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
또한， 본 발명의 목적은 캐리어 병합의 일부분으로만 동작할 수 있는 확장 캐리어 (extension carrier)에서 원활하게 타이밍 동기를 수행하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
또한， 본 발명의 목적은 캐리어 병합의 일부분으로만 동작할 수 있는 확장 캐리어에서 원활하게 AGCXAuto Gain Control) 수행을 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며， 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 【기술적 해결방법】
본 발명의 일 양상은， 캐리어 병합 (carrier aggregation)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 프리앰블 (preamble)을 전송하는 방법에 있어서， 단일 캐리어로 동작하지 않으며 캐리어 병합의 일부분으로만 동작하는 확장 캐리어 (extension carrier)를 통해 프리앰블을 단말에 전송하는 단계를 포함하되, 프리엄블은 의사 -난수 시뭔스 (pseudo-random sequence)를 기반으로 생성된다.
본 발명의 다른 양상은ᅳ 캐리어 병합 (carrier aggregation)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 프리앰블 (preamble)을 전송하는 기지국에 있어서， 무선 신호를 송수신하기 위한 R Radio Frequency) 유닛 및 단일 캐리어로 동작하지 않으며 캐리어 병합의 일부분으로만 동작하는 확장 캐리어 (extension carrier)를 통해 프리 ¾블을 단말에 전송하는 프로세서를 포함하되， 프리 ¾블은 의사 -난수 •시퀀스 (pseudo— random sequence)를 기반으로 생성된다.
본 발명의 일 양상은, 캐리어 병합 (carrier aggregat ion)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 프리앰블 (preamble)을 수신하는 방법에 있어서， 기지국으로부터 단일 캐리어로 동작하지 않으며 캐리어 병합의 일부분으로만 동작하는 확장 캐리어 (extension carrier)를 통해 프리앰블을 수신하는 단계를 포함하되 , 프리앰블은 의사 -난수 시퀀스 (pseudo-random sequence)를 기반으로 생성된다. 본 발명의 다른 양상은， 캐리어 병합 (carrier aggregation)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 프리앰블 (preamble)을 수신하는 단말에 있어서， 무선 신호를 송수신하기 위한 R Radio Frequency) 유닛 및 단일 캐리어로 동작하지 않으며 캐리어 병합의 일부분으로만 동작하는 확장 캐리어 (extension carrier)를 통해 기지국으로부터 프리앰블을 수신하는 프로세서를 포함하되, 프리앰블은 의사—난수 시퀀스 (pseudo-random sequence)를 기반으로 생성된다.
바람직하게， 프리앰블은 매 무선 프레임 내 하나의 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 심볼에 매핑된다 .
바람직하게， OFDM 심볼은 상위 계층 시그널링에 의하여 설정된다.
바람직하게， OFDM 심볼은 셀 식별자 (cell ID)를 기반으로 결정된다.
바람직하게， 프리앰블은 무선 프레임 내의 소정의 서브프레임에서 위치 결정 참조 신호 (PRS: Positioning Reference Signal)의 매핑 구조와 동일하게 매핑된다.
바람직하게， 프리앰블이 매핑되는 서브프레임의 주기 및 오프셋 정보는 상위 계층 시그널링에 의하여 설정된다.
바람직하게， 단말에 전송되는 데이터는 프리앰블이 매핑되는 자원 요소 (resource element)의 위치에서 펑처링 (puncturing)되거나 프리앰블이 매핑되는 자원 요소의 개수를 고려하여 레이트 메칭 (rate matching)된다.
【유리한 효과】
본 발명의 실시예에 따르면， 무선 접속 시스템， 바람직하게는 캐리어 병합을 지원하는 무선 접속 시스템에서 단말과 기지국 간 프리앰블을 원활하게 송수신할 수 있다.
또한， 본 발명의 실시예에 따르면, 캐리어 병합의 일부분으로만 동작할 수 있는 확장 캐리어 (extension carrier)에서 프리앰블을 송수신함으로써 타이밍 동기화를 원활하게 수행할 수 있다.
또한， 본 발명의 실시예에 따르면， 캐리어 병합의 일부분으로만 동작할 수 있는 확장 캐리어 (extension carrier)에서 프리앰블을 송수신함으로써 AGC(Auto Gain Control)올 원활하게 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며， 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 '것이다.
【도면의 간단한 설명】
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는， 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고， 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드 (resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 LTE 시스템의 컴포넌트 캐리어 (CC) 및 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 LTE-A 시스템의 서브 프레임 구조를 나타낸다.
도 8은 세그먼트 (segment)와 확장 캐리어 (extension carrier)의 차이점을 예시하는 도면이다.
' 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 신호 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블을 무선 자원에 매핑시킨 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 일반 순환 전치의 경우 프리앰블을 무선 자원에 매핑시킨 예를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 순환 전치의 경우 프리앰블을 무선 자원에 매핑시킨 예를 나타낸다.
도 13 및 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 일반 순환 전치의 경우 프리앰블을 무선 자원에 매핑시킨 예를 나타낸다.
도 15 및 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 순환 전치의 경우 프리앰블을 무선 자원에 매핑시킨 예를 나타낸다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다ᅳ
【발명의 실시를 위한 형태】
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. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나， 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다ᅳ
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서， 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드 (terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드 (upper node)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 있음은 자명하다. '기지국 (BS: Base Station)'은 고정국 (fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트 (AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(R ), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한， '단말 (Terminal )'은 UE User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS( Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal) MTC( Machine-Type Communication) 장치， M2M(Machine一 to一 Machine) 장치, D2D 장치 (Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템， 3GPP 시스템 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉， 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한， 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access) , FDMA( frequency division multiple access) , TDMA(t ime division multiple access) , OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) , SC-FDMA( single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선. 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSMCGlobal System for Mobi le c ommun i c a t i ons ) / GPRS ( Gene r a 1 Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 0FDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802- 20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTSCUniversal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE (long term evolution)은 E—UTRA를 사용하는 E-UMTS( Evolved UMTS)의 일부로써， 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A( Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. 설명을 명확하게 하기 위해， 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
1. 본 발명이 적용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A시스템
1. 1. 시스템 일반
도 1은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은
S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 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 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편， 단말은 초기 샐 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 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후， 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고 (S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대웅하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다 (S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송 (S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대웅하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신 (S16)과 같은 층돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상 /하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및 /또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신 (S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및 /또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송 (S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보 (UCI: Uplink Control Informat ion)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowl edgement/Negat i ve-ACK) , SR (Scheduling Request) , CQI (Channel Qual ity Indication) , PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만， 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한， 네트워크의 요청 /지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2의 (a)는 타입 1 프레임 구조 (frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중 (full duplex) FDD(Frequency Division Du lex) 시스템과 반이중 (half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.
하나의 무선 프레임 (radio frame)은 =307200ᅳ7 =10ms의 길이를 가지고 rslot =15360·! =0'5ms 의 균등한 길이를 가지며 0부터 19의 인덱스가 부여된 20개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속된 슬롯으로 정의되며， i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+l에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임 (radio frame)은 10개의 서브프레임 (subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTKtransmission time interval)이라 한다. 여기서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고， Ts= 1/ ( 15kHz X 2048 )=3.2552 X lO- S 약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SOFDMA 심볼을 포함하고， 주파수 영역에서 복수의 자원블록 (RB: Resource Block)을 포함한다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDMCorthogonal frequency division multiplexing) 심볼올 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 0FDMA를 사용하므로 0FDM 심볼은 하나의 심볼 구간 (symbol period)을 표현하기 위한 것이다. 0FDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심블 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록 (resource block)은 자원 .할당 단위이고， 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파 (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 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할수 없다.
하나의 슬롯에 포함되는 0FDM 심볼의 수는 순환 전치 (CP: Cyclic Prefix)의 구성 (configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장 순환 전치 (extended CP)와 일반 순환 전치 (normal CP)가 있다. 예를 들어， 0FDM 심볼이 일반 순환 전치에 의해 구성된 경우， 하나의 슬롯에 포함되는 0FDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장 순환 전치에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로， 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 순환 전치인 경우보다 적다. 확장 순환 전치의 경우에， 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우， 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장 순환 전치가 사용될 수 있다.
일반 순환 전치가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로， 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 0FIM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며:， 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2의 (b)는 타입 2 프레임 구조 (frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임 (radio frame)은 ^ = 30720() =10ms의 길이를 가지며 , 153600 ·Γ5 = 5 ms 길이를 가지는 2개의 하프프레임 (half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 3072이 7； = 1 ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+l에 해당하는 각 ot =l5360'? =0'5mS 의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서， Ts 는 샘플링 시간을 나타내고， Ts=l/ (15kHz X2048)=3.2552 ><1으8(약 33ns)로 표시된다. 타입 2 프레임에는 DwPTS(DownHnk Pilot Time Slot), 보호구간 (GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 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. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
표 1는 스페셜 프레임의 구성 (DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
【표 1】
Figure imgf000015_0001
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드 (resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 0FDM 심볼을 포함한다. 여기서， 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 0FDM 심볼을 포함하고， 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나， 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소 (element)를 자원 요소 (RE: Resource Element)라고 하고， 하나의 자원 블록은 12 X 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭 (bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면， 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB쌍은 슬롯 경계 (slot boundary)에서 주파수 도약 (frequency hopping)된다고 한다.
도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역 (control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역 (data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다. PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고， 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수 (즉， 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 웅답 채널이고， HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK ( Acknowledgement )/NACK( Not - Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보 (DCI: downlink control informat ion)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보 (UL grant), 하향링크 자원 할당 정보 (DL grant) 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 (Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
1. 2. TDD시스템에서 상향링크 /하향링크 스케줄링
1. 2. 1. TDD시스템에서 상향링크-하향링크 구성 (configuration)
타입 2 프레임 구조에서 상향링크ᅳ하향링크 구성 (configuration)은 모든 서브프레임이 상향링크와 하향링크에 대해 어떠한 규칙에 의해 할당 (또는 예약)되는지를 나타내는 규칙이다. 표 2는 TDD 시스템에서 상향링크-하향링크 구성을 나타낸다.
【표 2】
Figure imgf000017_0001
표 2를 참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로， 는 하향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내고， "U"는 상향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내며， "S"는 DwPTS, GP, UpPTS 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임을 나타낸다. 상향링크-하향링크 구성은 7가지로 구분될 수 있으며, 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 특별 프레임， 상향링크 서브프레임의 위치 또는 개수가 다르다.
하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환되는 시점을 전환시점 (switching point)이라 한다. 전환시점의 주기성 (Switch-point per iodicity)은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 10ms 가 모두 지원된다. 5ms 하향링크-상향링크 스위치-포인트 주기인 경우에 스페셜 서브프레임 (S)은 하프-프레임 마다 존재하고， 5ms 하향링크-상향링크 스위치-포인트 주기인 경우에는 첫 번째 하프 -프레임에만 존재한다.
모든 구성에 있어서， 0번째, 5번째 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만올 위한 구간이다. UpPTS 및 스페셜 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다.
이러한， 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모두 알고 있■!： 수 있다. 기지국은 상향링크-하향링크 구성 정보가 바¾ 때마다 구성 정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크ᅳ하향링크 할당상태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 마찬가지로 하향링크 제어채널인 PDCCH를 통해 전송될 수 있으며, 방송정보로서 브로드캐스트 채널 (broadcast channel)을 통해 셀내의 모든 단말에 공통으로 전송될 수 있다 . TDD 시스템에서 무선 프레임 에 포함되는 하프프레임의 개수， 하프프레임 에 포함되는 서브프레임의 개수 및 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 조합은 예시에 불과하다.
1. 2. 2. TDD 시스템에서 상향링크 /하향링크 전송 타이밍
타입 1 프레임 구조 ( frame structure type 1)의 경우， 단말이 i 번째 하향링크 서브프레임에서 기지국으로부터 HARQ-ACK/NACK을 포함하는 PHICH를 수신하면， 해당 PHICH는 i-4 번째 상향링크 서브프레임에서 단말이 전송한 PUSCH와 관련된다.
보다 구체적으로， 특정 단말이 UL grant를 n번째 하향링크 서브프레임에서 수신하였을 경우， 단말은 대웅되는 n+4번째 상향링크 서브프레임에서 PUSCH를 전송한다 . 또한， n+4번째 상향링크 서브프레임에서 PUSCH를 전송하였을 경우， 대응되는 n+8번째 하향링크 서브프레임에서 해당 PUSCH에 대한 ACK/NACK 웅답인 PHICH가 기지국으로부터 송신된다 . ' 즉， n+4번째 상향링크 서브프레임에서 PUSCH를 전송한 단말은 n+8번째 하향링크 서브프레임에서 자신이 전송한 PUSCH에 대한 PHICH 웅답이 기지국으로부터 전송됨을 예상하여 PHICH를 검 색 /검출 /복조해야한다.
반면 , 타입 2 프레임 구조 ( frame structure type 2)의 경우， 하향링크 /상향링크 서브프레임 구성 이 상향링크-하향링크 구성 (conf igurat ion) 별로 다르기 때문에 PUSCH 및 PHICH전송 시간은 구성에 따라 다르게 설정되며 , PUSCH 및 PHICH의 전송시간은 서브프레임의 인덱스 (또는 숫자)에 따라 서로 다르게 구성될 수 있다 .
LTE 시스템에서， PUSCH와 이에 선행하는 PDCCH , 그리고 PUSCH에 대웅되는 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 PHICH의 상 /하향링크 타이밍 관계는 정해져 있다.
표 3은 상향링크-하향링크 구성 별로 PUSCH와 이에 대응되는 PHICH의
Figure imgf000020_0001
타이밍 관계를 나타낸다.
【표 3)
Figure imgf000020_0002
상향링크-하향링크 구성 1-6의 경우, 단말이 i 번째 하향링크 서브프레임에서 기지국으로부터 HARQ-ACK/NACK을 포함하는 PHICH를 수신하면， 해당 PHICH는 i-k 번째 상향링크 서브프레임에서 단말이 전송한 PUSCH와 관련된다. 이때， k값은 표 3과 같다.
상향링크-하향링크 구성 0인 경우， i 번째 서브프레임에서 단말에 할당된 //α/=ο에 해당하는 자원 내에서 PHICH를 통해 수신한 HARQ— ACK는 i-k 번째 서브프레임에서 단말이 전송한 PUSCH에 관련된다. 반면， i 번째 서브프레임에서 단말에 할당된 層 CH=1에 해당하는 자원 내에서 PHICH를 통해 수신한 HARQ- ACK는 i— 6 번째 서브프레임에서 단말이 전송한 PUSCH와 관련된다.
표 4는 상향링크―하향링크 구성 별로 PUSCH와 이에 대응되는 PHICH의 전송 타이밍 관계를 나타낸다.
【표 4】
Figure imgf000021_0001
단말이 n 번째 상향링크 서브프레임에서 서빙 샐로부터 PUSCH 전송이 스케줄링되면， 해당 상향링크 전송에 대한 PHICH (또는 ACK/NACK 웅답)는 n + kPHICH 번째 하향링크 서브프레임에서 기지국으로부터 전송된다. 단말은 n + k mcH 번째 하향링크 서브프레임에서 자신이 전송한 PUSCH에 대한 PHICH 웅답이 기지국으로부터 전송됨올 예상하여 해당 PHICH를 검색 /검출 /복조해야 한다. FDD 시스템의 경우 ^圆는 항상 4 값을 가지나， TDD 시스템의 경우 값은 표 4와 같다. 서브프레임 번들링 (bundling) 동작의 경우， 해당 PHICH자원은 번들 내 마지막서브프레임과 관련된다.
이하， 단말에서 PUSCH 전송을 위한 절차를 살펴본다.
FDD 시스템에서 일반적인 HA Q 동작의 경우， 단말이 서빙 셀로부터 n 번째 서브프레임에서 DCI 포맷 0 또는 4를 가지는 PDCCH 및 /또는 PHICH를 검출하면, 단말은 PDCCH 및 PHICH 정보에 따라 n+4 번째 서브프레임에서 해당 PUSCH를 전송한다. 또한， 상향링크 공간 다중화 (upl ink spat i al nrnl t iplexing)의 경우 , 단말이 n 번째 서브프레임에서 PHICH 전송을 검출하고 DCI 포맷 4를 가지는 PDCCH를 검출하지 못하면 , 단말은 PHICH 정보에 따라 n+4 번째 서브프레임에서 해당 PUSCH를 재전송한다 . 이때， NACK이 수신된 전송 블록의 수가 해당 PUSCH와 관련된 가장 최근의 PDCCH에서 지시된 전송 블록의 수와 동일하면， 가장 최근의 PDCCH에 따른 프리코딩 행렬과 전송 레이어 ( layer )의 수를 이용하여 해당 PUSCH를 재전송한다 . 반면， NACK이 수신된 전송 블록의 수가 해당 PUSCH와 관련된 가장 최근의 PDCCH에서 지시된 전송 블록의 수와 동일하지 않으면， 코드북 인덱스 0에 따른 프리코딩 행렬과 가장 최근의 PDCCH에서 NACK이 수신된 전송 블록에 해당하는 레이어의 수와 동일한 전송 레이어 의 수를 이용하여 해당 PUSCH를 재전송한다 . 一
한편， FDD 시스템에서 서브프레임 번들링 동작의 경우， 단말이 n 번째 4브프레임에서 DCI 포맷 0을 가지는 PDCCH 및 /또는 n-5 번째 서브프레임에서 PHICH를 검출하면， PDCCH 및 PHICH 정보에 따라 n+4 번째 서브프레임에서 번들 내에 해당 첫 번째 PUSCH를 전송한다 .
표 5는 상향링크-하향링크 구성 별로 PDCCH와 이에 대웅되는 PUSCH의 전송 타이밍을 나타내는 표이다 .
【표 5】
Figure imgf000023_0001
표 6은 상향링크-하향링크 구성 1 및 6의 경우 PDCCH와 이에 대웅되는 PUSCH의 전송 타이밍을 나타내는 표이다.
【표 6】
Figure imgf000023_0002
TDD 시스템에서 상향링크-하향링크 구성 1 내지 6이 설정되고 일반 HARQ 동작의 경우， 단말이 n 번째 서브프레임에서 상향링크 DCI 포맷을 가지는 PDCCH 및 /또는 PHICH를 검출하면， 단말은 PDCCH 및 PHICH 정보에 따라 n+k 번째 서브프레임에서 해당 PUSCH를 전송한다. 이때， k값은 표 5와 같다.
상향링크-하향링크 구성 0이 설정되고 일반 HARQ 동작에서， 단말이 n 번째 서브프레임에서 상향링크 DCI 포맷을 가지는 PDCCH 및 /또는 PHICH를 검출하면， 상향링크 DCI 포맷을 가지는 PDCCH 내의 상향링크 인텍스 (UL index)의 최상위 비트 (MSB: Most Significant Bit)가 1로 셋팅된 경우 또는 PHICH가 / c/ =0에 해당하는 자원 내 서브프레임 n=0 또는 5에서 수신된 경우에는 단말은 PDCCH 및 PHICH 정보에 따라 n+k 번째 서브프레임에서 해당 PUSCH를 전송한다 . 이때 , k값은 표 5와 같다 .
반면， 상향링크ᅳ하향링크 구성 0이 설정되고 일반 HARQ 동작의 경우， DCI 포맷 0 또는 4 내의 상향링크 인덱스 (UL index)의 최하위 비트 (LSB: Least Signi f icant Bi t )가 n 번째 서브프레임에서 1로 셋팅된 경우 또는 PHICH가 //™α/ = 1 에 해당하는 자원 내 서브프레임 η=0 또는 5에서 수신된 경우 또는 PHICH가 서브프레임 n=l 또는 6에서 수신된 경우에는 단말은 n+7 번째 서브프레임 에서 해당 PUSCH를 전송한다 .
또한， 상향링크ᅳ하향링크 구성 0이 설정된 경우， 상향링크 DCI 포맷을 포함하는 PDCCH 내의 상향링크 인덱스 (UL index)의 MBS 및 LSB 모두 n 번째 서브프레임에서 1로 셋팅된 경우， 단말은 n+k 번째 서브프레임과 n+7 번째 서브프레임 모두에서 해당 PUSCH를 전송한다 . 이때， k값은 표 5와 같다 .
한편， TDD 시스템에서 상향링크-하향링크 구성 1 내지 6이 설정되고 서브프레임 번들링 동작의 경우， 단말이 n 번째 서브프레임에서 DCI 포맷 0을 가지는 PDCCH 및 /또는 n-1 번째 서브프레임에서 PHICH를 검출하면， PDCCH 및 PHICH 정보에 따라 n+k 번째 서브프레임에서 번들 내에 해당 첫 번째 PUSCH를 전송한다. 이때， k값은 표 5와 같으며， 1값은 표 6과 같다.
TDD 시스템에서 상향링크-하향링크 구성 0이 설정되고 서브프레임 번들링 동작의 경우， 단말이 n 번째 서브프레임에서 DCI 포맷 0올 가지는 PDCCH 및 /또는 n-1 번,째 서브프레임 에서 PHICH를 검출하면， DCI 포맷 0 내의 상향링크 인덱스 (UL index)의 MSB가 1로 셋팅된 경우 또는 薦 = (> 인 경우에는 단말은 PDCCH 및 PHICH 정보에 따라 n+k 번째 서브프레임에서 번들 내에 해당 첫 번째 PUSCH를 전송한다. 이때， k값은 표 5와 같다.
또한， TDD 시스템에서 상향링크-하향링크 구성 0이 설정되고 서브프레임 번들링 동작의 경우， DCI 포맷 0을 가지는 PDCCH 내의 상향링크 인덱스 (UL index)의 LSB가 n 번째 서브프레임에서 1로 셋팅된 경우 또는 ^에 인 경우에는 단말은 PDCCH 및 PHICH 정보에 따라 n+7 번째 서브프레임에서 번들 내에 해당 첫 번째 PUSCH를 전송한다.
이하， 단말에서 PUCCH 전송을 위한 절차를 살펴본다.
HARQ 처리 시간 (processing time)은 FDD 시스템과 TDD 시스템의 경우 다르게 나타날수 있다.
FDD 시스템의 경우， 단말이 n-4 번째로부터의 서브프레임 (들) 내에서 PDSCH 전송 또는 하향링크 반지속적 스케줄링 (SPS: Semi -Persistent Scheduling) 해제를 지시하는 PDCCH를 검출하면, 단말은 n 번째 상향링크 서브프레임에서 HARQ-ACK/NAC 웅답을 전송한다.
표 7은 각 상향링크-하향링크 구성 별로 TDD 시스템에서의 하향링크 연계 (association) 세트 인덱스
Figure imgf000025_0001
)를 나타낸다ᅳ
【표 7]
Figure imgf000026_0001
TDD 시스템의 경우， 단말이 n-k 번째로부터의 서브프레임 (들) 내에서 PDSCH 전송 또는 하향링크 SPS 해제를 지시하는 PDCCH를 검출하면， 단말은 n 번째 상향링크 서브프레임에서 HARQ-ACK/NACK 웅답올 전송한다. 여기서 , ^e ^이고, ^는 표 7과 같이 상향링크-하향링크 구성에 따라 상이하게 정의된다.
이하， 단말에서 HARQ-ACK/NACK을 보고하는 절차를 살펴본다.
표 8은 하향링크 할당 인덱스 (Downlink Assignment Index) 값을 나타낸다. 【표 8】
Figure imgf000026_0002
표 9는 상향링크-하향링크 구성 별로 TDD 시스템에서의 상향링크 연계 (association) 인덱스 ^를 나타낸다. 【표 9】
Figure imgf000027_0001
TDD 시스템에서 상향링크-하향링크 구성 1 내지 6의 경우， "ᅳ ^ 번째 서브프레임에서 단말에 의하여 검출된 DCI 포맷 0 또는 4 내에서의 하향링크 할당 인덱스 (DAI: Downlink Assignment Index) 값 ( )은 n~k 번째로부터의 모든 서브프레임 (들) 내에서 해당 단말에 하향링크 SPS 해제를 지시하는 PDCCH와
Ύ UL
PDSCH가 전송되는 서브프레임의 총 개수를 나타낸다. 여기서, y 는 표 8과 같으며， ^는 표 9와 같다. 또한， k는 앞서 표 7에 따라 k G K 이다. DAI 값( V ' )은 n~k 번째로부터의 모든 서브프레임 (들) 내에서 해당 PDCCH가 존재하는 PDSCH 및 해당 PDCCH가 존재하지 않는 PDSCH 모두를 포함한다. PDSCH와 하향링크 SPS 자원 해제를 지시하는 PDCCH 모두 전송되지 않는 경우, 단말은 DCI 포맷 0또는 4 내에서 DAI 값이 4로 셋팅되는 것을 예상한다.
TDD 시스템에서 상향링크-하향링크 구성 1 내지 6의 경우， DCI 포맷
1/1A/1B/1D/2/2A/2B/2C 에서의 DAI 값은 n~k 번째로부터의 서브프레임에서 현재 서브프레임까지의 PDSCH 전송을 할당하는 PDCCH와 하향링크 SPS 해제를 지시하는 PDCCH의 누적된 개수를 정의한다. 이때， k는 앞서 표 7에 따라 Α:ε 이다. 는 표 8에 따라 n km 번째 서브프레임에서 단말에 의하여 검출된 DC I 포맷 1/1A/1B/1D/2/2A/2B/2C을 가지는 PDCCH 내의 DAI 값을 의미한다. 여기서， ^ 은 표 7에서 정의된 K 세트 내에서 가장 작은 값을 의미하며， 단말이 DCI 포맷 1/1A/1B/1D/2/2A/2B/2C을 검출한 서브프레임 인덱스를 의미한다.
1. 3. 캐리어 병합 (Carrier Aggregation) 환경
1. 3. 1. 캐리어 병합 일반
본 발명의 실시예들에서 고려하는 통신 환경은 멀티 캐리어 (Mult iᅳ carrier) 지원 환경을 모두 포함한다. 즉， 본 발명에서 사용되는 멀티 캐리어 시스템 또는 캐리어 병합 (CA: Carrier Aggregation) 시스템이라 함은 광대역을 지원하기 위해서, 목표로 하는 광대역올 구성할 때 목표 대역보다 작은 대역폭 (bandwidth)을 가지는 1개 이상의 컴포넌트 캐리어 (CC: Component Carrier)를 병합 (aggregat ion)하여 사용하는 시스템을 말한다.
본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합 (또는， 반송파 집성)을 의미하며， 이때 캐리어의 병합은 인접한 (contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한 (non-contiguous) 캐리어 간의 병합올 모두 의미한다. 또한， 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어 (이하， 'DL CC'라 한다.) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어 (이하， 'UL CC'라 한다.) 수가 동일한 경우를 대칭적 (symmetric) 집성이라고 하고， 그 수가 다른 경우를 비대칭적 (asymmetric) 집성이라고 한다. 이와 같은 캐리어 병합은 반송파 집성, 대역폭 집성 (bandwidth aggregation), 스펙트럼 집성 (spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 흔용되어 사용될 수 있다.
두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 LTE-A 시스템에서는 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 캐리어를 결합할 때， 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 시스템과의 호환성 (backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다. 예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4， 3， 5, 10， 15， 2아丽 z 대역폭을 지원하며， 3GPP LTE- advanced 시스템 (즉, LTE— A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20腿 z보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한， 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.
LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀 (cell)의 개념을 사용한다. 상술한 캐리어 병합 환경은 다중 셀 (multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. 셀은 하향링크 자원 (DL CC)과 상향링크 자원 (UL CC) 한 쌍의 조합으로 정의되나， 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서， 셀은 하향링크 자원 단독， 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 셀 (configured serving cell)을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개의 UL CC를 가질 수 있으나， 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우에는 셀의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다. 또는， 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉， 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다. 즉, 캐리어 병합 (carrier aggregation)은 각각 캐리어 주파수 (셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 샐들의 병합으로 이해될 수 있다. 여기서, 말하는 '셀 (Cell)'은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다.
LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀 (PCell: Primary Cell) 및 세컨더리 샐 (SCell: Secondary Cell)을 포함한다. P셀과 S셀은 서빙 셀 (Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC_C0NNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P셀로만 구성된 서빙 샐이 단 하나 존재한다. 반면， RRCJXWNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며， 전체 서빙 셀에는 P샐과 하나 이상의 S셀이 포함된다.
서빙 셀 (P셀과 S샐)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhysCeUId는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진다. SCelllndex는 S셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한 (short) 식별자로 1부터 7까지의 정수값을 가진다. ServCelllndex는 서빙 샐 (P샐 또는 S샐)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한 (short) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0값은 P셀에 적용되며， SCell Index는 S셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다. 즉， ServCel 1 Index에서 가장 작은 샐 ID (또는 샐 인덱스)올 가지는 셀이 P샐이 된다.
P샐은 프라이머리 주파수 (또는， primary CO 상에서 동작하는 셀을 의미한다. 단말이 초기 연결 설정 (initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재 -설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며， 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. 또한， P샐은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 샐 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉， 단말은 자신의 P셀에서만 PUCCH를 할당 받아 전송할 수 있으며， 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P샐만을 이용할 수 있다. E- UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보 (mobilityControlInfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해 P셀만을 변경할 수도 있다.
S셀은 세컨더리 주파수 (또는， Secondary CC) 상에서 동작하는 샐을 의미할 수 있다. 특정 단말에 p셀은 하나만 할당되며， S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S셀은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P셀을 제외한 나머지 셀들， 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다. E-UTRAN은 S셀을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC_C0NNECTED 상태에 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널 (dedicated signal)을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S셀의 해제 및 추가에 의하여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnec t i onReconf i gut ai on) 메시지를 이용할 수 있다. EHJTRAN은 관련된 S셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링 (dedicated signaling) 할 수 있다. 초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에， E-UTRAN은 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 P셀에 부가하여 하나 이상의 S셀올 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. P셀은 보안 입력과 상위 계층 시스템 정보 (예를 들어， TAKTraddng Area Identity)와 같은 NAS(Non- Access-Stratum)의 이동성 정보)를 제공한다. S셀은 추가적인 하향링크와 선택적인 상향링크 무선 자원들을 제공하기 위하여 사용된다. E-UTRAN은 이동성 제어 정보 (mobilityControlInfo)를 포함하는 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지 또는 이동성 제어 정보를 포함하지 않는 RRC 연결 재설정 메시지를 이용한 RRC 연결 재설정 절차에 의하여 독립적으로 S셀을 추가하거나， 제거하거나 수정할 수 있다.
P샐에는 크로스 캐리어 스케줄링 (cross carrier scheduling)을 적용하지 않는다. 즉， P셀은 항상 P셀의 PDCCH를 통해 스케줄링된다. 또한 셀의 상향링크 자원 할당 (UL grant) 및 하향링크 자원 할당 (DL assignment)은 항상 동일한 샐에서 스케줄링된다. 즉， 하향링크가 컴포넌트 캐리어 #2에서 스케줄링되며， 상향링크 또한 컴포넌트 캐리어 #2에서 스케줄링된다. 또한， PDCCH 순서 (order)는 항상 P셀을 통해 전송되고, 캐리어 지시자 필드 (CIF: Carrier Indicator Field) 처리 또한 P샐에 대한 다른 상향링크 자원 할당과 같이 PDCCH 순서를 적용한다. 또한, S샐의 MAC(Medium Access Control) 활성 (activation)/비활성 (deactivation)이 유지된다. 또한， UL CC를 위한 경로 손실 (pathloss) 참조는 SIB2(System Information Block Type2)에 의해서 링크된 DL CC와 설정될 수 있으며, 또한 P셀과 설정될 수 있다. 또한， 프레임 타이밍, SFN(System Frame Number) 타이밍 및 TDD 구성은 병합될 수 있는 셀들 간에 동일하게 정렬된다.
캐리어 병합 환경에서 P셀 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어 (PCC)는 P셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며， 세컨더리 컴포넌트 캐리어 (SCC)는 S셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 6은 LTE 시스템의 컴포넌트 캐리어 (CC) 및 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6(a)는 LTE 시스템에서 사용되는 단일 캐리어 구조를 나타낸다. 컴포넌트 캐리어에는 DL CC와 UL CC가 있다. 하나의 컴포넌트 캐리어는 20MHz의 주파수 범위를 가질 수 있다.
도 6(b)는 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합 구조를 나타낸다. 도 6(b)의 경우에 20MHz의 주파수 크기를 갖는 3 개의 컴포넌트 캐리어가 결합된 경우를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3 개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 캐리어 병합의 경우 단말은 3개의 CC를 동시에 모니터링할 수 있고， 하향링크 신호 /데이터를 수신할 수 있고 상향링크 신호 /데이터를 송신할 수 있다.
만약， 특정 셀에서 N개의 DL CC가 관리되는 경우에는， 네트워크는 단말에 M (M≤N)개의 DL CC를'할당할 수 있다. 이때， 단말은 M 개의 제한된 DL CC 만을 모니터링하고 DL 신호를 수신할 수 있다. 또한， 네트워크는 L (L≤M≤N)개의 DL CC에 우선순위를 주어 주된 DL CC를 단말에 할당할 수 있으며， 이러한 경우 UE는 L 개의 DL CC는 반드시 모니터링해야 한다. 이러한 방식은 상향링크 전송에도 똑같이 적용될 수 있다.
하향링크 자원의 반송파 주파수 (또는 DL CC)와 상향링크 자원의 반송파 주파수 (또는， UL CC) 사이의 링키지 (linkage)는 RRC 메시지와 같은 상위계층 메시지나 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어， SIB2(System Information Block Type2)에 의해서 정의뙤는 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 구성될 수 있다. 구체적으로， 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC간의 맵핑 관계를 의미할 수 있으며， HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC (또는 UL CC)와 HARQ ACK/NACK신호가 전송되는 UL CC(또는 DL CC)간의 맵핑 관계를 의미할 수도 있다. 1. 3. 2. 크로스 캐리어 스케줄링 (Cross Carrier Scheduling)
캐리어 병합 시스템에서는 캐리어 (또는 반송파) 또는 서빙 셀 (Serving Cell)에 대한 스케줄링 관점에서 자가 스케줄링 (Self-Scheduling) 방법 및 크로스 캐리어 스케즐링 (Cross Carrier Scheduling) 방법의 두 가지가 있다. 크로스 캐리어 스케줄링은 크로스 컴포넌트 캐리어 스케즐링 (Cross Component Carrier Scheduling) 또는 크로스 셀 스케줄링 (Cross Cell Scheduling)으로 일컬을 수 있다.
자가 스케줄링은 PDCOKDL Grant)와 PDSCH가 동일한 DL CC로 전송되거나， DL CC에서 전송된 PDCCH JL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL Grant를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.
크로스 캐리어 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH가 각각 다른 DL CC로 전송되거나， DL CC에서 전송된 PDCCHOJL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL 그랜트를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC가 아닌 다른 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.
크로스 캐리어 스케줄링 여부는 단말 특정 (UE-specific)하게 활성화 또는 비활성화될 수 있으며， 상위계층 시그널링 (예를 들어， RRC signaling)을 통해서 반정적 (semi-static)으로 각 단말 별로 알려질 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우， PDCCH에 해당 PDCCH가 지시하는 PDSCH/PUSCH가 어느 DL/UL CC를 통해서 전송되는지를 알려주는 캐리어 지시자 필드 (CIF: Carrier Indicator Field)가 필요하다. 예를 들어， PDCCH는 PDSCH 자원 또는 PUSCH 자원을 CIF를 이용하여 다수의 컴포넌트 캐리어들 중 하나에 할당할 수 있다. 즉， DL CC 상에서의 PDCCH가 다중 집성된 DL/UL CC 중 하나에 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당하는 경우 CIF가 설정된다. 이 경우, LTE-A 릴리즈 (ReIease)-8의 DCI 포맷은 CIF에 따라 확장될 수 있다. 이때 설정된 CIF는 3bit 필드로 고정되거나, 설정된 CIF의 위치는 DCI 포맷 크기와 무관하게 고정될 수 있다. 또한, LTE-A 릴리즈 -8의 PDCCH 구조 (동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)를 재사용할 수도 있다.
반면， DL CC 상에서의 PDCCH가 동일한 DL CC 상에서의 PDSCH 자원을 할당하거나 단일 링크된 UL CC 상에서의 PUSCH 자원을 할당하는 경우에는 CIF가 설정되지 않는다. 이 경우, LTE-A 릴리즈ᅳ8과 동일한 PDCCH 구조 (동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)와 DCI 포맷이 사용될 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 가능할 때， 단말은 CC 별 전송 모드 및 /또는 대역폭에 따라 모니터링 CC의 제어영역에서 복수의 DCI에 대한 PDCCH를 모니터링하는 것이 필요하다. 따라서ᅳ 이를 지원할 수 있는 검색 공간의 구성과 PDCCH모니터링이 필요하다.
캐리어 병합 시스템에서, 단말 DL CC 집합은 단말이 PDSCH를 수신하도록 스케줄링된 DL CC의 집합을 나타내고， 단말 UL CC 집합은 단말이 PUSCH를 전송하도록 스케줄링된 UL CC의 집합을 나타낸다. 또한， PDCCH 모니터링 집합 (monitoring set)은 PDCCH 모니터링을 수행하는 적어도 하나의 DL CC의 집합을 나타낸다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합과 같거나， 단말 DL CC 집합의 부집합 (subset)일 수 있다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합내의 DL CC들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는 PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합에 상관없이 별개로 정의될 수 있다. PDCCH 모니터링 집합에 포함되는 DL CC는 링크된 UL CC에 대한 자기—스케줄링 (self-scheduling)은 항상 가능하도록 설정될 수 있다. 이러한, 단말 DL CC 집합， 단말 UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합은 단말 특정 (UE— specific), 단말 그룹 특정 (UE group- specific) 또는 셀 특정 (Cell— specific)하게 설정될 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 비활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 항상 단말 DL CC 집합과 동일하다는 것을 의미하며， 이러한 경우에는 PDCCH 모니터링 집합에 대한 별도의 시그널링과 같은 지시가 필요하지 않다. 그러나， 크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 단말 DL CC 집합 내에서 정의되는 것이 바람직하다. 즉， 단말에 대하여 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하기 위하여 기지국은 PDCCH 모니터링 집합만을 통해 PDCCH를 전송한다. 도 7은 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 LTE-A 시스템의 서브 프레임 구조를 나타낸다.
도 7을 참조하면， LTE-A 단말을 위한 DL 서브프레임은 3개의 DL CC가 결합되어 있으며 , DL CC 'Α'는 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 경우를 나타낸다. CIF가 사용되지 않는 경우， 각 DL CC는 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 반면， CIF가 상위 계층 시그널링을 통해 사용되는 경우， 단 하나의 DL CC 'A'만이 CIF를 이용하여 자신의 PDSCH 또는 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 이때, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 DL CC 'Β' 와 'C'는 PDCCH를 전송하지 않는다ᅳ
단말은 하나 이상의 CC들로부터 수신 /검출되거나 측정 (measurement)된 채널 상태 정보 (CSI: Channel State Informat ion) (예를 들어， CQKChannel Quality Indicator) , RKranking Indication) 또는 PMKPrecoding Matrix Indicator) 등을 포함)， HARQ ACK/NAC 등의 상향링크 제어정보들을 미리 정해진 하나의 CC에서 기지국으로 전송할 수 있다. 예를 들어， 단말은 P셀의 DL CC와 S셀의 DL CC로부터 수신된 데이터에 대한 응답들을 전송할 때， 즉 다수의 ACK/NACK 피드백이 필요한 경우에 다수의 ACK/NACK 들을 모아서 (예를 들어， 다중화 또는 번들링 등) P셀 내 UL CC에서 하나의 PUCCH를 사용하여 전송한다.
1. 3. 3. 인트라 밴드 (intra-band) 및 인터 밴드 (inter-band)
상술한 캐리어 병합 환경은 인트라 밴드 캐리어 병합 (intra-band CA) 또는 인터 밴드 캐리어 병합 (interᅳ band CA)으로 설계될 수 있다. 여기서， 인트라 밴드 (intra-band)와 인터 밴드 (inter—band)에서의 밴드는 동작 밴드 (operating band)를 의미하는 것으로 동작 밴드는 E-UTRA에서 (쌍으로 (paired) 또는 쌍이 없이 (unpaired)) 동작하는 주파수 범위를 의미한다.
표 10은 LTE 시스템에서 정의하는 동작 밴드를 나타낸다.
【표 10】
Figure imgf000038_0001
인트라 밴드 캐리어 병합은 다수의 DL CC 및 /또는 UL CC들이 주파수상에서 언접하거나 근접하여 위치하는 것을 의미한다. 즉， 다수의 DL CC 및 /또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 동일한 동작 밴드 내에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 따라서， 인트라 밴드 캐리어 병합을 통해 다수의 CC들은 서로 유사한 전파 특성을 가지고 있다는 가정을 전제하여 설계될 수 있다. 여기서 전파 특성이란 주파수 (또는 중심 주파수)에 따라서 서로 다른 영향을 받을 수 있는 전파 /경로 지연 (propagation/path delay) , 전파 /경로 손실 (propagation/path loss), 페어딩 채널 영향 (fading channel impact) 등의 다양한 특성을 포괄한다.
단말은 프라이머리 셀 UL CC에 대해서 상향링크 전송 타이밍을 맞춘 후, 상술한 가정 (예를 들어， CC 간 유사한 확산 /경로 지연 등)을 가지고， 세컨더리 샐의 상향링크 전송 타이밍을 프라이머리 셀에 대항 상향링크 전송 타이밍과 동일하게 사용한다. 다만， 여기서 PRACH의 전송 타이밍은 이와 상이할 수 있다. 이와 같은 과정을 통해서， 단말에서의 셀들 간의 상향링크 서브프레임 경계 (boundary)를 동일하게 맞출 수 있다. 결국， 단말은 단 하나의 RF(radio frequency)단을 가지고 캐리어 병합 환경에서 통신을 수행할 수 있게 된다.
그러나， 이동 통신을 위하여 이동 통신 사업자에게 주파수 할당하는 것에 대한 문제점 (예를 들어, 남은 주파수의 할당, 이전에 다른 용도로 사용되던 주파수의 재사용 등) 등으로 인하여, 캐리어 병합 환경에서 하나 이상의 셀은 다른 샐 (들)과 주파수 상에서 근접하지 않을 수 있다. 예를 들어， 캐리어 환경을 구축하는 2개의 셀이 있는 경우, 하나의 셀의 캐리어 주파수는 800 MHz (상향링크 /하향링크)이고 다른 셀의 캐리어 주파수는 2.5 GHz (상향링크 /하향링크) 일 수 있다. 다른 예를 들어， 하나의 셀의 캐리어 주파수는 800 MHz (상향링크 /하향링크)이고 다른 셀의 캐리어 주파수는 2.6 GHz (상향링크 /하향링크) 일 수 있다. 또 다른 예를 들어， 하나의 샐의 캐리어 주파수는 700 MHz (상향링크 /하향링크)이고 다른 셀의 캐리어 주파수는 1.7 GHz (상향링크) /2.1 GHz (하향링크) 일 수 있다. 여기서， 캐리어 주파수는 DL CC 간 흑은 UL CC 간의 중심 주파수를 의미할 수 있다. 이와 같이 주파수 영역에서 멀리 떨어져 있는 환경을 인터 밴드 캐리어 병합이라고 한다. 즉， 다수의 DL CC 및 /또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 서로 다른 밴드들에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 이러한 인터 밴드 캐리어 병합 환경에서는 더 이상 각 셀 간의 전파 특성이 유사하다는 가정을 유지할 수 없게 된다. 그러므로， 인터 밴드 캐리어 병합 환경에서는 더 이상 셀 간 서브프레임 (특히， 상향링크) 경계가 동일하게 맞추어져 있다고 가정할 수 없게 된다. 따라서， 셀간 서로 다른 상향링크 전송 타이밍이 필요할 수 있다. 이와 같은 경우， 단말은 캐리어 병합 환경에서 통신을 수행하기 위해서 복수의 RFCradio frequency)단을사용할 수도 있다.
2. 프리앰블 (preamble) 전송 방법
3GPP LTE 릴리즈 -8/9/10에서는 모든 단말이 모든 셀을 접근 및 /또는 이용 가능하도록 설계되었다. 그러나 추후의 릴리즈 (예를 들어, 릴리즈—11)에서는 새로운 기능을 가진 단말 (예를 들어， LTE 릴리즈 11 기능을 가지는 단말)만이 접근 및 /또는 이용 가능한 셀 혹은 캐리어가 정의될 수 있다.
예를 들어， 다음과 같은 캐리어 타입이 정의될 수 있으며， 이러한 캐리어 타입은 하향링크 캐리어와 상향링크 캐리어 중 어느 하나에만 적용될 수도 있고, 양쪽 모두에서 적용될 수도 있다. 또한, 셀 타입으로 대체하여 사용될 수도 있다.
1) 기존의 시스템과 호환되는 캐리어 (Backwards compatible carrier) 존재하는 모든 LTE 릴리즈의 단말들이 접속할 수 있는 캐리어를 의미한다. 단일 캐리어 (스탠드 얼론 (stand-alone))로서 동작하거나 캐리어 병합의 일부로 동작할 수 있다. FDD 시스템에서는 항상 쌍 (상향링크 및 하향링크)으로 존재한다.
2) 기존의 시스템과 호환되지 않는 캐리어 (Non-backwards compatible carrier)
이와 같은 캐리어를 정의하는 LTE 릴리즈의 단말들은 접속할 수 있으나 그 이전의 LTE 릴리즈의 단말들은 접속할 수 없는 캐리어를 의미한다. 기존의 시스템과의 비호환성이 듀플렉스 거리 (Duplex distance, 상향링크와 하향링크의 주파수 차이)로 인하여 발생된 경우에는 단일 캐리어 (스탠드 얼론)로서 동작할 수 있으나， 그 이외의 경우에는 캐리어 병합의 일부로 동작할 수 있다.
3) 확장 캐리어 (Extension carrier)
단일 캐리어 (스탠드 얼론)로서 동작할 수 없으며， 세트 내의 캐리어 중 적어도 하나가 스탠드 얼론이 가능한 (stand-alone-capable) 캐리어를 가지는 컴포넌트 캐리어 세트의 일부로 동작하여야 하는 캐리어를 의미한다. 이러한 확장 캐리어는 다음과 같은 특징을 가질 수 있다.
- PBCH, 릴리즈 -8의 SIB, 페이징 (페이징 )가 전송되지 않을 수 있다.
- PDCCH, PHICH, PCFICH가 전송되지 않을 수 있다. 즉， 제어 영역이 존재하지 않을 수 있다. 다만, 진화된 PDCCH(e-PDCCH: enhancedᅳ PDCCH)는 전송될 수 있다.
-이동성이 기존의 시스템과 호환되는 컴포년트 캐리어 내에서의 측정에 기반할 수 있다.
도 8은 세그먼트 (segment)와 확장 캐리어 (extension carrier)의 차이점을 예시하는 도면이다.
도 8의 (a)는 확장 캐리어를 예시하고， 도 8의 (b)는 세그먼트를 예시한다. 도 8의 (a)를 참조하면， 확장 캐리어의 경우에 기존의 시스템과 호환되는 캐리어 (backward compatible carrier)의 각각의 PDCCH에 의해서 기존의 시스템과 호환되는 캐리어의 PDSCH와 확장 캐리어의 자원 할당이 수행된다ᅳ
반면에 도 8의 (b)와 같이， 세그먼트의 경우 기존의 시스템과 호환되는 캐리어의 하나의 PDCCH에 의해서 기존의 시스템과 호환되는 캐리어의 PDSCH와 세그먼트의 자원 할당이 동시에 수행된다. 또한, 세그먼트의 경우에 기존의 시스템과 호환되는 캐리어와 연속된 대역폭 (Contiguous BO으로 구성되어야 하며 기존의 시스템과 호환되는 캐리어와 결합된 최대 대역폭이 110 RBs로 제한된다. 반면， 확장 캐리어의 경우 이와 같은 제한조건 없이 운영될 수 있다.
이와 같은 확장 캐리어는 주파수 효율성 (spectral efficiency)을 증가시키기 위한 목적 흑은 간섭 완화의 목적을 위하여 사용될 수 있다. 확장 캐리어의 자원 할당은 기존의 시스템과 호환되는 캐리어의 PDCCH에 의해서 스케즐링 되기 때문에 LlUayer 1)/L2( layer 2)의 제어 신호가 전송되지 않는다. 따라서 제어 영역 (PDCCH, PHICH, PCFICH)이 없기 때문에 OFDM 첫 번째 심볼부터 PDSCH를 전송할 수 있고 특히 단말의 수가 적은 경우에 할당된 제어 영역을 보다 효율적으로 사용함으로써 오버헤드를 줄여 주파수 효율성을 향상시킬 수 있다. 이하 본 발명에서는 설명의 편의상 앞선 설명과 달리 '모든 LTE 릴리즈의 단말이 접근 가능한 캐리어' 이외의 캐리어를 통칭하여 확장 캐리어로 지칭한다. 한편， 샐를러 네트워크의 무선 통신 시스템은 동일한 종류의 기지국간 (homogeneous network) 혹은 다른 종류의 기지국간 (heterogeneous network) 간섭이 존재한다. 이러한 간섭의 영향은 데이터 채널뿐만 아니라 제어 채널까지 영향을 미칠 수 있다. LTE/LTE-A 시스템에서는 데이터 채널 (PDSCH)의 간섭완화를 위하여 ABS(Almost blank subframe)을 할당하여 간섭을 받는 셀 (victim cell)로 하여금 간섭이 없는 신호를 수신하게 끔 하거나 기지국 간 스케줄링 정보를 이용하여 샐 경계에 있는 각 단말에게 할당 된 주파수 영역을 직교하게 (orthogonal) 할당 할 수 있다. 그러나 ABS로 할당된 서브프레임이라 하더라도 제어 채널 (PDCCH, PCFICH, PHICH)은 전송되므로 간섭을 받는 샐로 하여금 간섭이 없는 신호를 수신하게 하는 것에는 한계가 있다. 따라서 제어 채널올 전송하지 않는 확장 캐리어를 ABS로 설정할 경우는 간섭을 받는 셀로 하여금 간섭이 없는 신호를 수신할 수 있게 할 수 있다.
상술한 확장 캐리어에 대한 설명은 확장 캐리어가 기존 시스템과 호환되는 캐리어와 인트라 밴드에 있는 경우로, 확장 캐리어에 대한 타이밍 동기 정보는 기존 시스템과 호환되는 캐리어를 이용하여 획득할 수 있다. 다만， 확장 캐리어가 인터 밴드에 존재하는 경우에는 전파 지연이 크게 다르거나 상이한 RF 체인 지연으로 인하여 단말이 해당 확장 캐리어에 대한 타이밍 정보를 기존 시스템과 호환되는 캐리어와 동일하게 유지하거나 확장 캐리어로부터 획득할 수 없다. 또한， 동일한 셀 ID를 가지는 RRH(Radio Remote Head)가 배치되어 있는 CoMP 시나리오 내지 매크로 샐 내에 존재하는 腿들이 인트라 /인터 밴드 캐리어 병합을 가지는 캐리어 병합 시나리오에서는 단말에게 수신되는 컴포넌트 캐리어 (CC) 간의 시간 격차 (time difference)가 발생할 수 있다.
이에 대하여 다음과 같은 요구 사항이 정의될 수 있다.
먼저， BS 송신단의 안테나 포트 (들)에서 전송되는 신호들은 시간 축 상에서 완전하게 정렬 (align)되지 않을 수 있으며, BS 송신단의 안테나 포트 (들)에서 전송되는 RF 신호 간에는 타이밍 격차가 발생될 수 있다. 특정 신호들 /송신단의 설정 (configuration)/전송 모드 (transmission mode)의 특정 셋에서， 시간 정렬 오차 (TAE: Time Alignment Error)는 임의의 2개의 신호 간에 최대 타이밍의 차이로 정의될 수 있다. 여기서， MIM0 또는 송신단 다이버시티 (TX diversity) 전송의 경우, 각 캐리어 주파수에서 시간 정렬 오차 (TAE)는 65 ns를 초과하지 않아야 한다. 그리고, MIM0 또는 송신단 다이버시티가 적용되거나 적용되지 않는 인트라 밴드 인접한 (contiguous) 캐리어 병합의 경우， 시간 정렬 오차 (TAE)는 130 ns를 초과하지 않아야 한다. 그리고, MIM0 또는 송신단 다이버시티가 적용되거나 적용되지 않는 인터 밴드 캐리어 병합의 경우, 시간 정렬 오차 (TAE)는 1.3 를 초과하지 않아야 한다.
그리고， 예를 들어， 제어 심볼의 수， 전파 (propagation), 배치 시나리오 (deployment scenario)에 의하여 동일한 ΤΊ를 가지나 서로 다른 서빙 샐로부터의 하향링크 자원 할당 (DL assignment) 및 상향링크 자원 할당 (UL grant)들의 물리적 계층에서 수신 타이밍 격차는 MAC 동작에 영향을 미치지 않는다. 단말은 인터 밴드 비연속적인 캐리어 병합에서 병합된 컴포넌트 캐리어 간에 상대적인 전파 지연 격차를 최대 30 s까지 감당 (cope with)하여야 한다. 이는 기지국의 시간 정렬은 최대 1.3ys까지 지정되기 때문에 단말은 수신단에서 모니터링되는 컴포년트 캐리어 간에 최대 31.3ys까지 지연 확산 (spread)을 감당하는 것을 의미한다. 즉， 컴포넌트 캐리어 간에 최대 31.3ys의 타이밍 격차가 발생할 수 있다. 이때, 31.3ys는 하향링크 OFDM 심볼의 약 50%를 차지하는 지연으로 작용하여 순환 전치 (CP)의 길이를 초과하는 값이므로 해당 컴포넌트 캐리어에 대한 타이밍 동기가 필요하다.
이때， CRS를 이용하여 타이밍 동기를 수행하는 경우， CRS가 1개의 안테나 포트로 전송된다면， 주파수 영역에서 6자원 요소 (RE)마다 CRS가 할당된다. 만약， 시간 정적인 (time static)한 채널올 가정하는 경우 인접 OFDM 심볼에 할당된 CRS도 타이밍 동기를 위하여 이용할 수 있으므로 3 RE마다 CRS가 할당된 구조로 볼 수 있다. 따라서， CRS를 이용하여 타이밍 동기를 수행하는 경우 OFDM 심볼 구간 (duration)의 1/3의 추정 범위를 가질 수 있으나 최대 50%로 발생할 수 있는 타이밍 격차를 검출할 수 없다. 또한, CSI 참조 신호 (CSI-RS)의 경우 12 RE마다 할당된 구조로 OFDM심볼 구간의 1/12의 추정 범위를 가질 수 있으나 마찬가지로 최대 50%로 발생할 수 있는 타이밍 격차를 검출할 수 없다. 따라서， 단말은 일정 주파수 대역폭에 모두 할당되어 전송되는 PSS(Primary Synchronization Signal )/SSS(Secondary Synchronization Signal)를 이용하여 타이밍 동기를 수행할 수 있다.
또한， 단말은 수신 신호의 레벨을 결정하여 복조를 수행하기 위하여 출력 레벨을 일정한 범위가 되도록 증폭률 (gain)을 조절하는 AGC uto gain control)을 수행한다. AGC를 수행하기 위해서는 시스템 대역폭을 커버할 수 있는 참조 신호가 필요하며， 기존의 3GPP Rel-8/9/ΙΟ에서는 CRS혹은 CSI-RS를 이용할 수 있다. 여기서, PSS/SSS는 시스템 대역폭의 중심 주파수 (center frequency)를 기준으로 양쪽의 3개씩 6개의 자원 블록 (RB)으로 전송되므로 AGC를 수행하기 위해서는 정보의 양 (참조 신호의 양)이 부족하다. 다만， 확장 캐리어에서는 CRS가 전송되지 않는 것을 가정할 수 있으므로 AGC를 수행하기 위해서는 CSI- RS를 이용하거나 새로운 참조 신호가 필요하다. 물론， 확장 캐리어에서 CRS가 전송되는 경우， CRS를 이용하여 AGC를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 단말에서 AGC와 타이밍 동기를 수행하기 위해서는 동기 채널과 시스템 대역폭을 커버할 수 있는 참조 신호가 필요하나， 수율 향상 (throughput enhancement ) 및 간섭 완화 (interference mitigation) 등과 같은 확장 캐리어의 목적을 위하여 모든 참조 신호를 단말에 전송하는 것은 바람직하지 않다. 이하， 상술한 문제점을 해결하기 위한 프리앰블 (preamble) 신호 (참조 신호)를 제안한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 신호 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 기지국은 확장 캐리어가 설정된 단말에 프리앰블 신호 전송 정보를 전송한다 (S901). 여기서, 기지국은 상위 계층 신호 (high layer signal)을 통해 프리앰블 신호 전송 정보를 단말에 전송할 수 있다. 프리앰블 신호 전송 정보는 단말에서 확장 캐리어를 통해 프리앰블 신호를 수신하기 위하여 프리앰블이 전송되는 무선 자원 영역의 위치 및 /또는 프리앰블이 전송되는 주기 및 /또는 프리앰블 신호가 매핑되는 자원 요소 (RE)을 산출하기 위한 다양한 변수에 대한 정보를 포함할 수 있다. 프리앰블 신호 전송 정보에 대한 상세한 설명은 후술한다. 다만， 프리앰블 신호 전송 정보가 사전에 설정되어 기지국과 단말이 미리 알고 있는 경우에는 S901 단계를 생략될 수도 있다.
기지국은 프리 ¾블 신호 (프리 ¾블 신호를 구성하는 시퀀스)를 생성한다 (S903). 여기서， 프리앰블 신호는 설정된 일정 주파수 대역에서 전송될 수 있으며， 또한 시스템 주파수 전대역에 걸쳐 전송될 수 있다. 이때， 시퀀스 생성 시 시퀀스의 길이가 시스템 대역과 동일하도록 시퀀스를 생성할 수 있으며, 시스템 대역 보다 작은 길이를 가지는 시퀀스에 순환 반복 (cyclic repetition)을 적용하여 시스템 대역과 동일한 길이를 가지는 시퀀스를 생성할 수도 있다. 프리앰블 시퀀스를 생성하는 방법은 이하 (2. 1.)에서 상세히 설명한다. 프리염블 신호를 생성한 기지국은 생성한 프리앰블 신호를 무선 자원에 매핑시키고 (S905), 이어， 기지국은 프리앰블 신호를 단말에 전송한다 (S907). 여기서， 프리앰블 신호는 무선 프레임 내에서 설정된 특정 OFDM 심볼에 매핑될 수 있으며， 격자 구조로 특정 패턴을 가지고 자원 요소에 매핑될 수도 있다. 프리앰블 신호를 무선 자원에 매핑시키는 방법은 이하 (2. 2.)에서 상세히 설명한다. 한편, 설명의 편의를 위해 프리앰블 신호 생성 및 매핑하는 단계를 프리앰블 전송 정보를 전송하는 단계 이후에 수행되는 것으로 설명하였으나, 프리염블 신호 생성 및 매핑하는 단계는 프리엄블 전송 정보를 단말에 전송하는 단계 이전에 수행될 수도 있다. 즉 S903, S905 단계는 S901 단계는 이전에 수행될 수도 있다.
2. 1. 프리앰블 시뭔스 생성 기지국은 프리앰블 시뭔스 (preamble sequence,
Figure imgf000047_0001
생성하기 위해서 다음 수학식 1을 이용할 수 있다.
【수학식 1】 r/ (m) = -^(l-2-c(2m)) + j - 2■ c(2m + !)), m = 0,l ..,2N B ax'DL -1 여기서 , "s는 무선 프레임 내의 슬롯 번호를 나타내고, Z은 슬롯 내 OFDM 심볼 번호를 나타내며，
Figure imgf000048_0001
는 최대 시스템 대역폭에 해당하는 자원 블록 (RB)의 개수를 나타낸다. c( ) 는 의사 -난수 시퀀스 (pseud으 random sequence)를 나타내고， 의사 -난수 시퀀스 생성기 (generator )는 각 OFDM 심볼의 시작점에서 C'nit를 이용하여 초기화될 수 있다. 그 일례로, 아래 수학식 2에 따른 Cimt를 이용할 수 있으나， 이에 제한되지 않으며 c 값은 아래 수학식 2와는 다른 값으로 매핑될 수도 있다.
【수학식 21
c,nit = 210 · (7 · ("s + 1)+ / + 1)· (2 · ' +ΐ)+2· ! + NCP 여기서 , 는 물리계충 셀 아이디를 나타내고， ^CP는 OFDM 심볼이 일반 순환 전치에 의해 구성될 때는 1 값을 가지고， 확장 순환 전치에 의해 구성될 때는 0 값을 가진다. 이와 같은 방법을 생성된 프리앰블 시뭔스의 길이는 2^ ' 로 한 개의 하향링크 OFDM 심볼을 구성하는 모든 자원 요소 (RE)에 매핑하기에는 부족할 수 있다. 즉， 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 RE로 구성되고， 시스템 대역폭을 구성하는 자원 블톡의 개수는 이므로， 주파수 영역에서 하나의 자원 블록을 구성하는 12개의 RE 중 2 개의 RE 만이 매핑될 수 있다. 따라서， 앞서 수학식 1로 생성된 시뭔스가 주파수 영역에서 하나의 자원 블록을 구성하는
12개의 RE 모두에 매핑되도특 하기 위하여 프리앰블 시퀀스의 길이가 12Λ^"가 되도록 순환 반복 (cyclic repetition)을 수행할 수 있다. 또한， 아래 수학식 3과 같이 프리앰블 시뭔스를 생성할 수 있다.
【수학식 3] rlni m) = ~^{\-2-c(2m)) + j -~(l-2- c(2m + Y)), w = 0,1,...,12N^L -1 2. 2. 무선 자원에 매핑
앞서 (2. 1.)에서 설명한 방법에 의하여 생성된 프리앰블 시퀀스를 무선 자원에 할당하는 방법은 다음과 같다.
2. 2. 1. 특정 OFDM심볼에 매핑
기지국은 생성된 복소 (complex) 프리앰블 신호를 무선 프레임 내의 특정 서브프레임에서 특정 OFDM 심볼에 매핑할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블을 무선 자원에 매핑시킨 예를 나타낸다.
도 10을 참조하면， 무선 프레임 내 2번째 서브프레임 (1번 서브프레임)에서 2번째 OFDM 심볼 ( =1)에 프리앰블이 매핑된 경우를 나타낸다. 상술한 바와 같이 생성된 프리앰블 시퀀스의 길이는 12Λ^" 를 가지며， 한 개의 하향링크 0FDM 심볼을 구성하는 모든 RE, 즉 주파수 영역에서 시스템 대역폭을 구성하는 모든 RE에 매핑될 수 있다.
도 10에서는 프리앰블 신호가 매핑되는 무선 자원을 무선 프레임 당 하나의 서브프레임 내 하나의 0FDM 심볼을 예시하였으나， 무선 프레임 당 복수 개의 서브프레임 및 /또는 복수 개의 0FDM 심볼을 이용하여 프리앰블 신호가 전송될 수도 있다. 또한， 도 10과 같이 매 무선 프레임 당 프리앰블 신호가 전송될 수도 있으며, 복수 개의 무선 프레임 (또는 서브프레임)을 주기로 프리앰블 신호가 전송될 수도 있다.
프리앰블 신호가 전송되는 특정 서브프레임 및 0FDM 심볼의 위치는 상위 계층 시그널링으로 설정되거나 사전에 정해져 있어 기지국과 단말이 미리 알고 있을 수 있다. 구체적으로， 프리앰블 신호가 매큉되는 서브프레임 위치 (또는 번호) 및 /또는 OFDM 위치 (또는 번호) 및 /또는 프리앰블 신호의 전송 주기 (무선 프레임 개수 또는 서브프레임 개수)가 상위 계층 시그널링으로 설정되거나 또는 사전에 정해져 있을 수 있다. 이때， 매 무선 프레임 마다 동일한 서브프레임의 동일한 OFDM 심볼에 프리앰블 신호가 고정되어 정적 (static)하게 운영될 수 있으며, 상위 계층 시그널링에 의하여 설정되어 반정적 (semi-static)하게 운영될 수도 있다. 또는, 셀 ID와 같은 샐 특정 정보를 기반으로 서브프레임의 위치 및 /또는 OFDM심볼의 위치가 정해질 수도 있다. 프리앰블 신호 전송을 위해 구성된 슬롯 ( "s )에서， 프리앰블 시퀀스 ( sO) )는 안테나 포트 상의 프리앰블 심볼 (preamble symbols)로서
a(p)
사용되는 복소 변조 심볼 (complex一 valued modulation symbols, k )에 아래 수학식 4에 따라 매윙될 수 있다.
【수학식 4]
Figure imgf000050_0001
여기서， 프리앰블 신호 전송에 자원 인덱스 쌍 ( k , ！ ) 및 m 값은 아래 수학식 5에 따라 결정될 수 있다. 【수학식 51 k = 0,l,...,12-N^ -1
[higher layer singnal or
/ = ^
[pre - defined value
m = 0,l,...,12-N^L -1
2. 2. 2. 격자구조 매핑 기지국은 생성된 복소 (complex) 프리앰블 신호를 무선 프레임 내의 특정 서브프레임에서 격자 구조로 매핑할 수 있다. 이 경우， 위치 결정 참조 신호 (PRS: Positioning RS)에서 사용되는 매핑 구조를 재사용할수 있다. 프리앰블 신호 전송을 위해 구성된 슬롯 ( «s )에서， 프리앰블 시뭔스 ( )는 안테나 포트 ( P ) 상의 프리앰블 심볼 (preamble symbols)로서 ]"용되는 복소 변조 심블 (complex一 valued modul tion symbols , k'1 )에 ό}래 수학식 6에 따라 매핑될 수 있다.
【수학식 6】
Figure imgf000051_0001
여기서， 프리앰블 신호 전송을 위한 자원 인덱스 쌍^, 및 값은 아래 수학식 7 또는 수학식 8에 따라 결정될 수 있다. 여기서， 수학식 7은 일반 순환 전치의 경우를 나타내고， 수학식 8은 확장 순환 전치의 경우를 나타낸다. 【수학식 7】
k = e(m + -N^S)+(6- + vshlft )mod 6
3,5,6 if "smod2 = 0
1,2,3,5,6 if «smod 2 = 1 and (l or 2 PBCH antenna ports)
2,3,5,6 if "smod 2 = 1 and (4 PBCH antenna ports)
w = 0,l,...,2-N^s -1
Figure imgf000051_0002
【수학식 8】 k = 6(m + NR D B L― NZS)+ {5-1 + vshlft)mod6 I = (l or 2 PBCH antenna ports)
Figure imgf000052_0001
(4 PBCH antenna ports)
m = 0,l,...,2-N^s-l
m' = m + N™ax'DL-N^s 여기서， 프리앰블 신호의 대역폭 및 자원 블록의 개수 ( ^S)는 상위 계층에 의하여 설정된다. 그리고, 프리앰블은 샐에 따라 각각 다른 주파수 시프트 ( vsh>ft ) 값을 가지게 되며， 이와 같은 셀 특정 주파수 시프트는 아래 수학식 9에 따라 결정된다.
【수학식 91
Vshift =^iDnmod6
이와 같은 방법으로 무선 자원에 프리앰블 신호를 매핑한 경우， 특정 서브프레임에서 전송되는 프리앰블의 구조는 도 11 및 12와 같다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 일반 순환 전치의 경우 프리앰블을 무선 자원에 매핑시킨 예를 나타낸다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 순환 전치의 경우 프리앰블을 무선 자원에 매핑시킨 예를 나타낸다.
여기서， 특정 서브프레임의 위치는 상위 계층 신호를 통하여 설정되거나 미리 정해진 서브프레임일 수 있다.
또한, 다음과 같은 새로운 매핑 규칙을 이용하여 자기 상관 (auto correlation) 성능을 향상 시킬 수 있다.
프리앰블 신호 전송을 위한 자원 인덱스 쌍 ( , 및 Δ, m , ' 값은 아래 수학식 10에 따라 결정될 수 있다. 여기서， 수학식 10은 일반 순환 전치의 경우를 예시하고 있으나， 동일한 방식이 확장 순환 전치의 경우에도 적용될 수 있음은 물론이다.
【수학식 10】
^ = 6(m + NR D B L-NR ) + (6-/ + A + vshift)mod6
3,5,6 if «smod2 = 0
/ = <j 1, 2， 3, 5, 6 if smod 2 = 1 and (1 or 2 PBCH antenna ports)
2, 3, 5, 6 if «smod 2 = 1 and (4 PBCH antenna ports)
1 if"smod2 = l and / = 5
Δ = < 5 if nsmod 2 = 1 and 1 = 6
0 otherwise 、
m = 0,\,...,2-N -I
m' = m + N^Dh-N
수학식 10을 참조하면， 위치 결정 참조 신호의 매핑 구조에서 홀수 번째 슬롯의 5, 6번 심볼에서 매핑되는 프리앰블이 주파수 축에서 서브캐리어 인덱스가 증가하는 방향으로 각각 1， 5 서브캐리어 만큼 이동된 구조를 가진다. 상술한 바와 같이 확장 순환 전치의 경우에도 동일하게 적용되어 홀수 번째 슬롯의 5, 6번 심볼에서 매핑되는 프리앰블이 주파수 축에서 서브캐리어 인덱스가 증가하는 방향으로 각각 1， 5 서브캐리어 만큼 이동된 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 방법으로 무선 자원에 프리엄블 신호를 매핑한 경우, 특정 서브프레임에서 전송되는 프리앰블의 구조는 도 13 및 도 14와 같다. 도 13 및 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 일반 순환 전치의 경우 프리앰블을 무선 자원에 매핑시킨 예를 나타낸다. 도 15 및 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 순환 전치의 경우 프리앰블을 무선 자원에 매핑시킨 예를 나타낸다. 도 13 및 도 15는 1 개 또는 2 개의 안테나 포트 상에서 프리엄블이 전송되는 경우를 예시하고, 도 14 및 도 16은 4 개의 안테나 포트 상에서 프리앰블이 전송되는 경우를 예시한다.
도 13 및 도 14를 참조하면， 특정 서브프레임에서 프리앰블 신호가 매핑된 구조를 예시하고 있으며， 프리앰블 신호 매핑 구조의 우측에는 각 서브캐리어 상에서 프리앰블 신호가 매핑된 RE의 개수를 나타낸다. 즉, 도 11 및 도 12와 비교하면 주파수 영역에서 상대적으로 균등하게 프리앰블이 매핑된다. 이처럼 주파수 영역에서 균등하게 프리앰블 신호가 매핑됨으로써 단말의 확장 캐리어에 대한 타이밍 동기 성능이 향상될 수 있다.
여기서, 프리앰블이 매큉되는 특정 서브프레임의 위치는 상위 계층 신호를 통하여 설정되거나 미리 정해진 서브프레임일 수 있다.
2. 3. 서브프레임 설정
기지국은 프리앰블이 전송되는 서브프레임 및 /또는 무선 프레임의 위치를 상위 계층 신호를 통하여 단말에 전송될 수 있다. 여기서， 상위 계층 시그널링은 PRS 혹은 CSI-RS 전송에 사용되는 상위 계층 시그널링 구조가 동일하게 이용되거나또는 이를 수정하여 이용될 수 있다.
프리앰블 설정 인덱스 ( /PRS )는 프리앰블이 전송되는 시점에 관한 정보를 나타낸다. 프리앰블 신호 전송을 위한 샐 특정 서브프레임 설정 주기 및 셀 특정 서브프레임 오프셋 (δΡ )은 아래 표 11 및 12와 같이 정해질 수 있다. 표 11 및 12는 프리앰블 설정 인덱스에 따른 프리앰블 전송 주기 및 PRS 서브프레임 오프셋 (APRS)올 나타낸다. 다만， 표 11 및 12에서 나타난 프리앰블 설정 인덱스， 프리엄블 주기 및 /또는 프리엄블 서브프레임 오프셋 값은 예시에 불과하며， 이와 다른 값으로 구성될 수 있다. 【표 11】
Figure imgf000055_0001
표 11 및 12를 참조하면, 프리앰블 설정 인덱스는 상위 계층 (higher layer)에 의해 설정된다. 프리앰블 신호는 설정된 하향링크 서브프레임에서만 전송되고, TDD 시스템의 경우 스페셜 서브프레임에서는 설정에 따라 전송되거나 혹은 전송되지 않올 수 있다. 또한, 프리앰블 신호는 ^PRs 개의 연속적인 하향링크 서브프레임에서 전송되고, W 도 상위 계층에 의해 설정된다. 프리앰블 신호가 전송되는 연속적인 WPRS 개의 서브프레임들 중 첫 번째 서브프레임은 아래 수학식 11을 만족하는 서브프레임이다.
【수학식 11】
(10 X «f + L«s / 2 - APRS )mod PRS = 0 여기서， 는 서브프레임 번호를 나타내고， 는 슬롯 번호 (slot number)를 나타낸다.
2. 4. PDSCH전송
앞서 (2. 2. 1.) 또는 (2. 2. 2.)에서 설명한 방식으로 프리앰블이 전송되는 경우 PDSCH의 전송 영역의 RE에 프리앰블이 매핑되어 전송된다. 따라서 프리앰블이 전송되는 서브프레임에서 PDSCH를 전송하기 위해서는 다음의 기법이 고려될 수 있다.
1) 기지국은 프리앰블이 전송되는 RE 위치를 펑처링 (puncturing)하여 PDSCH를 전송 할 수 있다. 즉， 기지국은 PDSCH를 통해 전송되는 데이터를 프리앰블이 맵핑된 RE에 삽입하나， 제로 (zero) 전송 전력으로 전송할 수 있다. 이 경우， 펑처링된 RE를 뮤트 (mute) 혹은 블탱크 (blank)로 표현될 수 있으며 혹은 소정의 자원 요소에서 널 (null) 신호를 전송한다고 표현될 수 있다. 이는 가장 간단하게 PDSCH를 전송할 수 있는 기법이나 펑처링으로 인하여 특정 영역의 코딩 레이트 (coding rate) 증가로 성능 열화가 발생 할 수 있다.
2) 기지국은 프리앰블이 전송되는 RE의 개수만큼 PDSCH로 전송되는 데이터를 레이트 매칭 (rate matching)하여 전송 할 수 있다. 즉， 기지국은 부호화 (encoding)된 전송 블록의 비트 크기를 프리앰블이 매핑되는 RE의 개수를 제외한 나머지 RE의 개수에 맞추기 위하여 레이트 매칭을 수행할 수 있다. 이는 평처링 기법과는 달리 채널 코딩 블록에서 수행 할 수 있으므로 평균적인 코딩 레이트를 얻을 수 있는 장점이 있다.
3) 프리앰블의 전송 주기가 상대적으로 빈번하지 않으므로 프리앰블이 전송되는 서브프레임에서는 PDSCH의 전송을 금지 할 수 있다. 이와 같이 구성할 경우， 인접 샐에서 프리앰블을사용하는 경우에 셀 간 간섭 완화의 효과가 있다. 3. 본 발명이 적용 ¾수 있는 장치 일반
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 17을 참조하면， 무선 통신 시스템은 기지국 (170)과 기지국 (170) 영역 내에 위치한 다수의 단말 (180)을 포함한다.
기지국 (170)은 프로세서 (processor, 171), 메모리 (memory, 172) 및 RF부 (radio frequency unit, 173)을 포함한다. 프로세서 (171)는 제안된 기능， 과정 및 /또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (171)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (172)는 프로세서 (171)와 연결되어， 프로세서 (171)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부 (173)는 프로세서 (171)와 연결되어， 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다.
단말 (180)은 프로세서 (181)， 메모리 (182) 및 RF부 (183)을 포함한다. 프로세서 (181)는 제안된 기능, 과정 및 /또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (181)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (182)는 프로세서 (181)와 연결되어， 프로세서 (181)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부 (183)는 프로세서 (181)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다.
메모리 (172， 182)는 프로세서 (171， 181) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서 (171, 181)와 연결될 수 있다. 또한， 기지국 (170) 및 /또는 단말 (180)은 한 개의 안테나 (single antenna) 또는 다중 안테나 (multiple antenna)를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한， 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고， 또는 다른 실시예의 대웅하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다 .
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어， 하드웨어， 펌웨어 (firaware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific - integrated circuits) , DSPs(digital signal processors) , DSPDs(digital signal processing devices) , P니 s( programmable logic devices), FPGAs(f ield programmable gate arrays) , 프로세서, 콘트를러， 마이크로 콘트를러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들， 절차， 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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.
【산업상 이용가능성】
본 발명의 무선 접속 시스템에서 데이터 송수신 방안은 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나， 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 접속 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
캐리어 병합 (carrier aggregat ion)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 프리앰블 (preamble)을 전송하는 방법에 있어서，
단일 캐리어로 동작하지 않으며 캐리어 병합의 일부분으로만 동작하는 확장 캐리어 (extension carrier)를 통해 상기 프리앰블을 단말에 전송하는 단계를 포함하되 ,
상기 프리앰블은 의사 -난수 시뭔스 (pseudo-random sequence)를 기반으로 생성되는, 프리앰블 전송 방법.
【청구항 2]
제 1항에 있어서，
상기 프리앰블은 매 무선 프레임 내 하나의 OFDM orthogonal frequency division multiplexing) 심볼에 매핑되는， 프리앰블 전송 방법. .
【청구항 3】
제 2항에 있어서,
상기 OFDM 심볼은 상위 계층 시그널링에 의하여 설정되는， 프리앰블 전송 방법.
【청구항 41
제 2항에 있어서，
상기 OFDM 심볼은 샐 식별자 (cell ID)를 기반으로 결정되는， 프리앰블 전송 방법.
【청구항 51 제 1항에 있어서，
상기 프리앰블은 무선 프레임 내의 소정의 서브프레임에서 위치 결정 참조 신호 (PRS: Positioning Reference Signal)의 매핑 구조와 동일하게 매핑되는， 프리앰블 전송 방법 .
【청구항 6]
제 5항에 있어서，
상기 프리앰블이 매핑되는 서브프레임의 주기 및 오프셋 정보는 상위 계층 시그널링에 의하여 설정되는， 프리앰블 전송 방법.
【청구항 7]
제 1항에 있어서，
상기 단말에 전송되는 데이터는 상기 프리앰블이 매핑되는 자원 요소 (resource element)의 위치에서 펑처링 (puncturing)되거나 상기 프리앰블이 매핑되는 자원 요소의 개수를 고려하여 레이트 매칭 (rate matching)되는， 프리앰블 전송 방법 .
【청구항 8]
캐리어 병합 (carrier aggregat ion)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 프리앰블 (preamble)을 수신하는 방법에 있어서，
기지국으로부터 단일 캐리어로 동작하지 않으며 캐리어 병합의 일부분으로만 동작하는 확장 캐리어 (extension carrier)를 통해 상기 프리앰블을 수신하는 단계를 포함하되，
상기 프리앰블은 의사 -난수 시퀀스 (pseudo-random sequence)를 기반으로 생성되는, 프리앰블 수신 방법.
【청구항 9]
제 8항에 있어서，
상기 프리앰블은 매 무선 프레임 내 하나의 OFDM orthogonal frequency division multiplexing) 심볼에 매핑되는， 프리앰블 수신 방법 .
【청구항 10】
거 19항에 있어서，
상기 OFDM 심볼은 상위 계층 시그널링에 의하여 설정되는, 프리앰블 수신 방법ᅳ '
[청구항 11】
제 9항에 있어서 ,
상기 0FOM 심볼은 셀 식별자 (cell ID)를 기반으로 결정되는， 프리앰블 수신 방법 ·
【청구항 12】
계 8항에 있어서，
상기 프리앰블은 무선 프레임 내의 소정의 서브프레임에서 위치 결정 참조 신호 (PRS: Positioning Reference Signal)의 매핑 구조와 동일하게 매핑되는， 프리앰블 수신 방법 .
【청구항 13]
제 12항에 있어서，
상기 프리앰블이 매핑되는 서브프레임의 주기 및 오프셋 정보는 상위 계층 시그널링에 의하여 설정되는, 프리앰블 수신 방법.
【청구항 14] 제 8항에 있어서，
상기 기지국으로부터 전송되는 데이터는 상기 프리앰블이 매핑되는 자원 요소 (resource element)의 위치에서 펑처링 (puncturing)되거나 상기 프리앰블이 매핑되는 자원 요소의 개수를 고려하여 레이트 매칭 (rate macting)되어 전송되는, 프리앰블 수신 방법 .
【청구항 151
캐리어 병합 (carrier aggregat ion)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 프리앰블 (preamble)을 전송하는 기지국에 있어서，
무선 신호를 송수신하기 위한 R Radio Frequency) 유닛; 및
단일 캐리어로 동작하지 않으며 캐리어 병합의 일부분으로만 동작하는 확장 캐리어 (extension carrier)를 통해 상기 프리앰블을 단말에 전송하는 프로세서를 포함하되，
상기 프리앰블은 의사 -난수 시뭔스 (pseudo-random sequence)를 기반으로 생성되는， 기지국.
【청구항 16]
캐리어 병합 (carrier aggregat ion)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 프리앰블 (preamble)을 수신하는 단말에 있어서 ,
무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
단일 캐리어로 동작하지 않으며 캐리어 병합의 일부분으로만 동작하는 확장 캐리어 (extension carrier)를 통해 기지국으로부터 상기 프리앰블을 수신하는 프로세서를 포함하되，
상기 프리앰블은 의사 -난수 시뭔스 (pseudo-random sequence)를 기반으로 생성되는， 단말.
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