WO2013115502A1 - 무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널을 위한 자원을 할당하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널을 위한 자원을 할당하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2013115502A1
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resource
control channel
downlink control
resource allocation
allocation unit
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PCT/KR2013/000244
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김명섭
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엘지전자 주식회사
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    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for allocating resources for a downlink control channel in a wireless communication system.
  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described in brief.
  • E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • Technical specification of UMTS and E-U TS ⁇ For details, refer to Release 7 and Release 8 of the "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network", respectively.
  • an E-UMTS is located at an end of a user equipment (UE), a base station (eNode B; eNB), and a network (E-UTRAN) and connected to an external network (Access Gateway). AG).
  • the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • Cells are set to one of bandwidths such as 1.44, 3, 5, 10, 15, and 20 MHz to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals. Downward For downlink (DL) data, the base station transmits downlink scheduling information to inform the corresponding UE of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) related information. In addition, the base station transmits uplink scheduling information to uplink UL information for uplink (UL) data and informs the user equipment of time / frequency domain, encoding, data size, HARQ-related information, etc.
  • DL downlink
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest
  • the core network may consist of an AG and a network node for user registration of the terminal.
  • AG manages the mobility of the terminal in units of a tracking area (TA) consisting of a plurality of cells.
  • Wireless communication technology has been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
  • new technological evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, flexible use of frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of the terminal are required.
  • a method for transmitting a downlink control channel by a base station is based on the number of available resource elements in one resource block pair.
  • the resource allocation unit is characterized in that the upper limit value and the lower limit value of the size are changed according to the number of resource allocation units included in the one resource block pair.
  • the upper limit is 46 or less, and the lower limit may be 23 or more.
  • unused resource elements not included in the resource allocation unit may be distributed evenly among the predetermined number of resource block pairs.
  • the symbol index f (R, n) where the nth unused resource element is located may be determined by Equation A below.
  • iRB indicates an index of a resource block pair and denotes the number of symbols for the downlink control channel
  • the one resource, block pair includes at least one unusable resource element, and the unusable resource element includes resource elements for a reference signal and resource elements included in a control region of one subframe. Include.
  • the size of each resource allocation unit is the same or have one resource element difference.
  • a base station apparatus includes a size of a resource allocation unit for a downlink control channel based on the number of available resource elements in one resource block pair. And a processor for determining the number of resource allocation units in one resource block pair and mapping the downlink control channel to a transmission resource in a predetermined number of resource block pairs according to the determined resource allocation unit. ; And downlink control channel And a wireless communication module for transmitting to the terminal, wherein the size of the resource allocation unit is defined by the number of resource elements and varies according to the number of available resource elements.
  • a downlink control channel can be efficiently allocated to a resource.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an E—UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • Figure 3 is a view for explaining a general signal transmission method using the physical channels and those used in the 3GPP system.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a multiple antenna communication system
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a resource unit used to configure a downlink control channel in an LTE system.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a multiple node system in a next generation communication system.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a PDSCH scaled by E-PDCCH and E-PDCCH.
  • 10 shows an example of a PDCCH region and an E-PDCCH region in one subframe.
  • 11 illustrates an example of setting the number of E-CCE subsets and an effective area according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows that E-CCE, which can be selected between an upper limit value and a lower limit value, is assumed to be quantized in k steps according to an embodiment of the present invention. The size of the CCE is shown.
  • FIG. 14 is a diagram comparing a case where an unused RE is concentrated in one symbol and a case where it is dispersed in several symbols.
  • FIG. 15 illustrates a DCI allocation scheme when one PRB-pair is partitioned into 1, 2, and 4 subsets.
  • FIG. 16 illustrates a DCI allocation scheme when one PRB-pair is partitioned into three subsets.
  • FIG. 17 illustrates a resource allocation method using an extended search region in a PRB-pair partitioned into three subsets according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 18 illustrates a PRB-pair partitioning method according to the number of DM-RS antenna ports according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper medium access control layer through a trans antenna port channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources. Specifically, the physical channel is modulated in the Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme in the downlink, and modulated in the Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) scheme in the uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the media access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 in a narrow bandwidth wireless interface.
  • IPv4 Packet Data Convergence Protocol
  • the radio resource control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for controlling logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers (RBs).
  • RB transfers data between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other.
  • RRC connection RRC Connected
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • One cell constituting an eNB is set to one of bandwidths such as 1.4, 3, 5, 10, 15, and 20 MHz to provide downlink or uplink transmission services to various terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • a downlink transport channel for transmitting data from a network to a UE is a BCH (Broadcast Channel) for transmitting system information, a Paging Channel (PCH) for transmitting a paging message, and a Downlink SCH (Shared Channel) for transmitting user traffic or a control message.
  • BCH Broadcast Channel
  • PCH Paging Channel
  • Downlink SCH Shared Channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • RACH random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH Broadcast Control Channel
  • PCCH Paging Control Channel
  • CCCH Common Control Channel
  • MCCH Multicast Control Channel
  • MTCH Multicast Traffic Channel
  • FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the terminal performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301).
  • the UE receives a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S—SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and provides information such as a cell ID.
  • the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to acquire broadcast information in the cell.
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to confirm the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE Upon completion of the initial cell search, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the PDCCH information.
  • PDCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S303 to S306).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence to the preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303 and S305), and receive an acknowledgment message for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH ( S304 and S306).
  • PRACH physical random access channel
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • Physical Uplink Control Channel (PUCCH) transmission (S308) may be performed.
  • the terminal receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different depending on the purpose of use.
  • the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station includes downlink / uplink ACK / NACK signal, CQI (Channel Quality Indicator), ⁇ (Precoding Matrix Index), and RI. (Rank Indicator) and the like.
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
  • the MIMO system will be described below.
  • MIMO Multiple—Input Multiple-Output
  • MIMO Multiple—Input Multiple-Output
  • MIMO Multiple—Input Multiple-Output
  • MIMO Multiple—Input Multiple-Output
  • MIMO Multiple—Input Multiple-Output
  • multi-antenna antenna technology it does not rely on a single antenna path to receive one entire message. Instead, in multi-antenna technology, data fragments received from multiple antennas are gathered and merged to complete the data. Using multi-antenna technology, it is possible to improve the data rate within a cell area of a specified size, or to increase system coverage while guaranteeing a specific data rate. This technique can also be widely used in mobile communication terminals, repeaters, and the like. According to the multiple antenna technology, it is possible to overcome the transmission limit in the mobile communication according to the prior art, which used a single antenna.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a multiple antenna (MIMO) communication system described in the present invention.
  • Transmitter had a transmitting antenna is installed dog ⁇ ⁇
  • the receiving end has a receiving antenna installed dog N R.
  • N R the receiving antenna installed dog
  • the theoretical channel transmission capacity is increased than when using the plurality of antennas at either the transmitting end or the receiving end.
  • the increase in channel transmission capacity is proportional to the number of antennas. Therefore, the transmission rate is improved and the frequency efficiency is improved.
  • the maximum transmission rate when using one antenna is Ro
  • the transmission rate when using multiple antennas is, in theory, the maximum transmission rate as shown in Equation 1 below. It can be increased by multiplying the rate increase rate.
  • Ri is the lesser of N and ⁇ ⁇ R.
  • the theoretical transmission rate is four times higher than that of a single antenna system. Can be obtained. Since the theoretical capacity increase of such a multi-antenna system was proved in the mid 90s, various techniques for substantially improving the data rate have been actively studied to date, and some of these techniques have already been developed for 3G mobile communication and next generation WLAN. It is reflected in various wireless communication standards such as
  • the current trends of multi-antenna researches include information theory aspects related to multi-antenna antenna capacity calculation in various channel and multi-access environments, wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna systems, and improved transmission reliability.
  • researches on space-time signal processing techniques for improving data rate have been actively conducted from various viewpoints.
  • the mathematical modeling may be expressed as follows. As shown in FIG. 7, it is assumed that there are N ⁇ transmit antennas and N R receive antennas. First, referring to the transmission signal, when there are N ⁇ transmit antennas, since the maximum transmittable information is N ⁇ , the transmission information may be represented by a vector such as Equation 2 below.
  • the transmission power can be different for each transmission information S ⁇ S f, S N T , wherein if each transmission power is' ⁇ , the transmission information adjusted transmission power is represented by a vector Equation 3 is as follows.
  • the weighting matrix plays a role of appropriately distributing transmission information to each antenna according to transmission channel conditions.
  • the transmission signal " 2 '' ⁇ is equal to Equation 5 below using a vector c.
  • iJ is the weight between the ⁇ th transmit antenna and the th information.
  • W is called a weight matrix or a precoding matrix.
  • the physical meaning of the tank of the channel matrix is the maximum number that can send different information in a given channel. Therefore, the rank of a channel matrix is defined as the minimum number of independent rows or columns, so the tanks of the matrix are larger than the number of rows or columns. It becomes impossible.
  • the tank (rank (H)) of the channel matrix H is limited as in Equation 6.
  • each of the different information sent using the multi-antenna technology will be defined as a 'stream' or simply 'stream'.
  • a 'stream' may be referred to as a 'layer'.
  • the number of transport streams can then, of course, not be larger than the tank of the channel, which is the maximum number of different information that can be sent. Accordingly, the channel matrix H may be represented by Equation 7 below.
  • mapping one or more streams to several antennas There may be various ways of mapping one or more streams to several antennas. This method can be described as follows according to the type of multiple antenna technology. When one stream is transmitted through multiple antennas, it can be seen as a spatial diversity scheme, and when multiple streams are transmitted through multiple antennas, it can be regarded as a spatial multiplexing scheme. Of course, a hybrid form of spatial diversity and spatial multiplexing is also possible.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a control channel included in a control region of one subframe in a downlink radio frame.
  • a subframe consists of 14 OFDM symbols.
  • the first 1 to 3 OFDM symbols are used as the control region and the remaining 13-11 OFDM symbols are used as the data region.
  • R1 to R4 represent reference signals (RS) or pilot signals for antennas 0 to 3.
  • RS is fixed in a constant pattern within a subframe regardless of the control region and the data region.
  • the control channel is allocated to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also allocated to a resource to which no RS is allocated in the data region.
  • Control channels allocated to the control region include PCFICH (Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH (Physical Downlink Control CHannel).
  • the PCFICH is a physical control format indicator channel and informs the UE of the number of OFDM symbols used for the PDCCH in every subframe.
  • PCFICH is located in the first OFDM symbol and is set in preference to PHICH and PDCCH.
  • the PCFICH is composed of four REGs (Resource Element Groups), and each REG is distributed in the control region based on the cell ID (Cell IDentity) 1.
  • One and REG is composed of four RE (Resource Element).
  • RE represents a minimum physical resource defined by one subcarrier and one OFDM symbol.
  • the PCFICH value indicates a value of 1 to 3 or 2 to 4 depending on the bandwidth and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • QPSK Quad
  • the PHICH is a physical HARQ (Automatic Repeat and request) indicator channel and is used to carry HARQ ACK / NACK for uplink transmission. That is, PHICH represents a channel through which DL ACK / NACK information for UL HARQ is transmitted.
  • the PHICH consists of one REG and is scrambled to be cell-specific.
  • ACK / NACK is indicated by 1 bit and is modulated by binary phase shift keying (BPSK).
  • BPSK binary phase shift keying
  • a plurality of PHICHs mapped to the same resource constitutes a PHICH group.
  • the number of PHICHs multiplexed into the PHICH group is determined according to the number of spreading codes.
  • the PHICH (group) is repeated three times to obtain diversity gain in the frequency domain and / or the time domain.
  • the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to the first n OFDM symbols of a subframe.
  • n is indicated by PCFICH as an integer of 1 or more.
  • PDCCH is composed of one or more CCE (Control Channel Element).
  • the PDCCH informs each UE or UE group of information related to resource allocation of a paging channel (PCH) and a downlink-shared channel (DL-SCH), an uplink scheduling grant, and HARQ information.
  • PCH paging channel
  • DL-SCH downlink-shared channel
  • Paging channel (PCH) and downlink-shared channel (DL-SCH) are transmitted through PDSCH. Accordingly, the base station and the terminal generally transmit and receive data through the PDSCH except for specific control information or specific service data.
  • Data of PDSCH is transmitted to which UE (one or a plurality of UEs), and information on how the UEs should receive and decode PDSCH data is included in the PDCCH and transmitted.
  • a specific PDCCH is masked with a RNTI (Radio Network Temporary Identity) called CRC (cyclic redundancy check), and radio resource (eg, "B”) and transmission type information ("C")
  • CRC Radio Network Temporary Identity
  • B radio resource
  • C transmission type information
  • the terminal in the cell monitors the PDCCH using the RNTI information it has, and if there is at least one terminal having an "A" RNTI, the terminals receive the PDCCH, and through the information of the received PDCCH " Receive the PDSCH indicated by "B ".
  • FIG. 6 shows a resource unit used for configuring a downlink control channel in an LTE system.
  • Fig. 6 ( ⁇ shows a case where the number of transmitting antennas of the base station is 1 or 2
  • Fig. 6 (b) shows a case where the number of transmitting antennas of the base station is 4.
  • RS according to the number of transmitting antennas Only the (Reference Signal) pattern is different, and the method of setting a resource unit related to the control channel is the same.
  • the basic resource unit of the downlink control channel is a resource element group (REG).
  • the REG consists of four neighboring resource elements (REs) with the exception of the RS.
  • REG is shown in bold in the figures.
  • PCFICH and PHICH include 4 REGs and 3 REGs, respectively.
  • PDCCH is composed of CCE (Control Channel Elements) unit, and one CCE includes 9 REGs.
  • the UE In order to confirm whether a PDCCH composed of L CCEs is transmitted to the UE, the UE is configured to check M (L) ( ⁇ L) CCEs arranged in consecutive or specific rules. There may be a plurality of L values to be considered by the UE for PDCCH reception.
  • the CCE sets that the UE needs to check for PDCCH reception are called a search space. For example, the LTE system defines a search area as shown in Table 1.
  • CCE aggregation level L represents the number of CCEs constituting the PDCCH
  • S k (L) represents a search region of CCE aggregation level L
  • the search region may be divided into a UE-specific search space that allows access to only a specific terminal and a common search space that allows access to all terminals in the cell.
  • the UE monitors a common search region with CCE aggregation levels 4 and 8, and monitors a UE-specific search region with CCE aggregation levels 1 2, 4 and 8.
  • the common search area and the terminal specific search area may overlap.
  • the position of the first (with the smallest index) CCE in the PDCCH search region given to any UE for each CCE aggregation level value is changed every subframe according to the UE. This is called hashing of the PDCCH search region.
  • the CCE may be distributed in a system band. More specifically, a plurality of logically continuous CCEs may be input as an interleaved, and the interleaver performs a function of mixing the inputted CCEs in REG units. Thus, a frequency / time for one CCE is included.
  • the resources are physically distributed in the entire frequency / time domain within the control region of the subframe, so that the control channel is composed of CCEs but the interleaving is done in REGs. By doing so, frequency diversity and interference randomization gain can be maximized.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • an uplink subframe may be divided into a region to which a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) carrying control information is allocated and a region to which a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) carrying user data is allocated.
  • the middle part of the subframe is allocated to the PUSCH, and both parts of the data area in the frequency domain are allocated to pucCH.
  • the control information transmitted on the PUCCH includes ACK / NACK used for HARQ, Channel Quality Indicator (CQI) indicating downlink channel status, RI (Rank Indicator) for ⁇ , and scheduling request (SR) which is an uplink resource allocation request.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • RI Rank Indicator
  • SR scheduling request
  • PUCCH for one UE uses one resource block occupying a different frequency in each slot in a subframe. That is, two resource blocks allocated to the PUCCH are frequency hoped at the slot boundary.
  • the current wireless communication environment is rapidly increasing the data requirements for cell networks due to the emergence and spread of various devices that require M2M (Machine-to-Machine) communication and high data throughput.
  • M2M Machine-to-Machine
  • communication technologies are evolving into multi-antenna technology, multi-base station cooperative technology, etc. to increase data capacity within a limited frequency, such as carrier aggregation technology to efficiently use more frequency bands.
  • carrier aggregation technology to efficiently use more frequency bands.
  • the communication environment evolves toward higher densities of accessible nodes around the user. Systems with such high density nodes can exhibit higher system performance by cooperation between furnaces.
  • BS Base Station
  • ABS Advanced BS
  • NB Node— B
  • eNB eNode-B
  • AP Access Point
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a multi-node system in a next generation communication system.
  • the system is a distributed multi-node forming one sal. It can be seen as a distributed multi node system (DMNS).
  • DMNS distributed multi node system
  • individual nodes may be given separate Node IDs, or may operate like some antennas in a cell without a separate Node ID.
  • IDs cell identifiers
  • this may be a multiple cell. It can be seen as a system. If these multiple cells are configured in overlapping form according to their coverage, this is called a multi-tier network.
  • Node-B, eNode-B, PeNB), HeNB, Remote Radio Head (RRH), relay and distributed antenna may be a node, and at least one antenna is installed in one node.
  • Nodes are also called transmission points.
  • a node generally refers to an antenna group separated by a predetermined interval or more, but in the present invention, the node may be applied even if the node is defined as an arbitrary antenna group regardless of the interval.
  • the E-PDCCH is not provided to the legacy legacy terminal, but can be received only by the LTE-A terminal.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a PDSCH scheduled by an E-PDCCH and an E-PDCCH.
  • an E-PDCCH may generally define and use a portion of a PDSCH region for transmitting data, and the UE may determine whether its E ⁇ PDCCH is present. It is necessary to perform a blind decoding process for detecting.
  • the E-PDCCH performs the same scheduling operation as the conventional PDCCH (ie PDSCH and PUSCH control), but when the number of UEs connected to the same node as the RRH increases, more E-PDCCHs are allocated in the PDSCH region. There may be a disadvantage that the complexity may be increased by increasing the number of blind decoding to be performed.
  • the existing PDCCH is a downlink control information (DCI) in which one or more control channel elements (CCEs) of a predetermined size are aggregated. Frequency priority mapping is performed in the PDCCH region. First mapping). However, since an E-PDCCH allocated together with an existing PDCCH or a single subframe is allocated to a data region (PDSCH region), a resource allocation scheme different from the existing PDCCH must be considered.
  • DCI downlink control information
  • CCEs control channel elements
  • ⁇ Number of Subsets for E-PDCCH in PRB-Pair> 10 shows an example of a PDCCH region and an E-PDCCH region in one subframe.
  • the existing PDCCH uses some symbols at the front of the subframe as the control region and allocates the PDCCH within the control region range.
  • the E-PDCCH may be allocated to the PDSCH region after the control region, and the RB may be an allocation unit of the E—PDCCH.
  • the E-CCE can be aggregated or partitioned by the number of REs corresponding to a multiple of 36 RE. That is, the combination is possible through 1 to 4 subsets only when the number of available REs in the PRB pair is equal to 36, 72 108, and 144.
  • the reference signals CRS, DM-RS, CSI-RS
  • PDCCH symbols maximum 3 symbols
  • the effective number of REs is 65 to 144, and 12 in a special subframe of the TDD system (downlink symbol 3). It can be seen that there are 2 symbols) and 20 PDCCH symbols, 20 (3 downlink symbols and 1 PDCCH symbol), and 44-100 valid REs. However, in the case of three downlink allocation symbols in Table 3, allocating the E-PDCCH in two areas other than the PDCCH, that is, one symbol black, will be similar to the conventional PDCCH allocation method. Except in the case of. That is, considering both the case of a general subframe and a case of a special subframe of a TDD system, it can be seen that 44-144 valid REs may exist.
  • PRB pairs can be divided into 1 to 4 subsets according to the subframe configuration.
  • each E—CCE size cannot be used with a fixed value, but varies with a certain range.
  • 36 RE which is an existing CCE size, can be considered and it is desirable to have an upper limit and a lower limit of one E-CCE size within a range that does not deviate significantly from this value.
  • FIG 11 illustrates an example of setting the number of E-CCE subsets and an effective area according to an embodiment of the present invention.
  • the upper limit value (n max ) and the lower limit value (13 ⁇ 4 ⁇ ) in the case of dividing into one subset are equally applied to the two subsets. That is, assuming that 2n rtax is applied as the upper limit and 2 ⁇ is applied as the lower limit, it can be seen that an area not represented by the E—CCE combination occurs.
  • the upper limit 3 and lower limit value (33 ⁇ 4) of the case is divided into three subsets is assumed that the same applies to the case is divided into four subsets, i.e., assuming that the upper limit applied to the 4n min to 4n raax and lower limits, It can be seen that there are overlapping regions.
  • each E—CCE can be set differently according to the number of subsets. However, if the lower limit is set too small, there may be a DCI in which one E-CCE alone does not provide sufficient coding gain. -CCE It must be used collectively. On the contrary, if the upper limit value is too large, resource consumption may occur because the coding rate is lower than necessary compared to the actual DCI size.
  • the lower limit when using less than 23 REs in one E-CCE, it may be necessary to set two or more aggregation levels. Therefore, it is preferable to set the lower limit to a value of 23 or more. More specifically, when one ECCE consists of 23 REs, two E-CCEs must be bundled to transmit a 68-bit DCI. However, if the E-CCE size is smaller than 23 RE, the situation may occur that four ECCEs should be bundled instead of two, so the lower limit should be at least 23. See Table 4 below.
  • FIG. 12 assumes a minimum of 44 to a maximum of 144 valid REs in one PRB-pair.
  • valid REs are equally divided and allocated to each subset when partitioning into two to four subsets, except that only one subset can fill one PRB pair.
  • the size of each subset present in the PRB-pair there may be various ways of determining the size of each subset present in the PRB-pair, but the gap between the E-CCEs may exist.
  • the scheme as shown in Table 5 below. That is, the size of all E—CCEs should have an average value or an approximation of it per subset. It consists of two kinds of values that differ by 1 RE.
  • FIG. 13 shows that, in accordance with an embodiment of the present invention, when it is assumed that a value that the size of E—CCE can take is quantized in k steps, it is possible to select between an upper limit value and a lower limit value.
  • the size of the E-CCE is shown.
  • k may be 4 according to the REG size, which is a basic unit of the existing CCE, or may be a value of 2 or 1 smaller than this. This value may be received from a higher layer according to the subframe configuration.
  • the number of valid REs in a PRB-pair must also be a multiple of 4 equal to the basic unit of the REG, so that subset partitioning is possible without discarding REs.
  • REs are not always discarded according to the subframe configuration, in some cases, up to (k-l) REs may not be used as E-CCEs and may be discarded.
  • FIG. 14 is a diagram comparing a case where an unused RE is concentrated in one symbol and when it is distributed in several symbols.
  • unused REs are concentrated on only one symbol as shown in (a) of FIG. 14, only transmission power of a specific symbol may be unbalanced. That is 1 RB There are 12 subcarriers, each transmitting at the same power for each RE, leaving an unused RE empty (i.e. zero-power), up to three unused REs When concentrated in a symbol, a power difference of up to 25% may occur compared to other symbols transmitted at full power. In order to prevent such a phenomenon, the unused RE is distributed over the entire TTI interval of the subframe.
  • PRB-pair index is set to E- within the subframe.
  • the position f (R, n) of the symbol including the remaining RE increase "th RE may be expressed as in Equation 8. However, these REs are located The location of the subcarrier should be allocated to avoid the subcarrier where the RS is located.
  • FIG. 15 illustrates a DCI allocation scheme when one PRB-pair is partitioned into 1, 2, and 4 subsets.
  • Figure 16 illustrates the DCI allocation scheme when one PRB-pair is partitioned into three subsets.
  • E-PDCCH for three users distinguished by one PRB pair 1 DM-RS in normal CP mode, the number of antenna ports used is 3, but subframe
  • the DM ⁇ RS resource allocated to is used for all available DM-RSs as 24 REs per PRB-pair.
  • aggregation level 4 When divided into three subsets, if aggregation level 4 is implemented in the form of (aggregation level 2 + aggregation level 2), only two subsets may operate to utilize one E-PDCCH transmission.
  • FIG. 17 illustrates a resource allocation method using an extended search region in a PRB-pair partitioned into three subsets according to an embodiment of the present invention.
  • the null CCE portion may be detected and excluded in the actual search region.
  • E—PDCCH uses 12 REs per PRB-pair and more antenna ports (maximum). If using 4 antenna ports, all 24 REs are used. That is, the number of valid REs can vary by 12 depending on how many antenna ports are allocated to E-CCEs partitioned in one PRB-pair.
  • this 1-RS overhead may be enjoyed, but more complex rules may be applied in dividing RE resources, DM-RS, and the like.
  • the DM-RS overhead is greatly increased and one antenna port is wasted. Even when allocating three subsets to two or one UEs, there is also a complex aspect of allocating an E-PDCCH composed of various aggregation levels.
  • the division into three subsets may be omitted, and the PRB-pair may be partitioned into only one, two, or four subsets.
  • the number of REs per one E-CCE fluctuates greatly at the point of change from one subset to two subsets and the point of change from two subsets to four subsets. In the case of changing from one subset to two subsets, there is no change in DM-RS overhead according to the number of antenna ports.
  • the DM-RS overhead also increases abruptly, and the number of available REs is much reduced. At this time, the number of REs allocated per E-CCE is reduced, which may not reach the minimum limit set by default.
  • the number of subsets is determined in a state in which the number of DM-RS antenna ports is fixed to four as shown in 1) of FIG. 18 in a given subframe configuration. If the number of subsets is 4, use 24 REs for DM-RS.
  • the number of subsets is determined to be two, as shown in 2) of FIG. 18, 12 out of 24 REs for DM-RS are allocated as DM-RSs and the remaining 12 REs are allocated for E-CCE. .
  • this value also affects the upper limit of the number of REs allocated per E-CCE. When divided into two subsets as shown in 2) of FIG. 18, six REs per one CCE are allocated. Should be
  • FIG. 19 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the communication device 1900 includes a processor 1910, a memory 1920, RF modules 1930>, display modules 1940, and user interface modules 1950.
  • the communication device 1900 is illustrated for convenience of description and some models may be omitted. In addition, the communication device 1900 may further include the necessary modules. In addition, some of the hairs in the communication device 1900 can be divided into more granular hairs.
  • Processor 1910 is in accordance with an embodiment of the invention illustrated with reference to the drawings. Configured to perform the operation. Specifically, the detailed operation of the processor 1910 may refer to the contents described with reference to FIGS. 1 to 18.
  • the memory 1920 is connected to the processor 1910 and stores an operating system, an application, program code, data, and the like.
  • the RF modules 1930 are connected to the processor 1910 and perform a function of converting a baseband signal into a radio signal or converting a radio signal into a baseband signal. To this end, the RF modules 1930 perform analog conversion, amplification, filtering and frequency up-conversion or their reverse processes.
  • the desplay module 1940 is connected to the processor 1910 and displays various information.
  • the display modules 1940 may use well-known elements such as limited to Liquid Crystal Display (LCD), Light Emitting Diode (LED) and Organic Light Emitting Diode (OLED).
  • the user interface models 1950 are connected to the processor 1910 and can be configured with a combination of well known user interfaces such as a keypad, touch screen, and the like.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in another embodiment, or may be replaced with other configurations or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • an embodiment according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
  • 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 a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 기지국이 하향링크 제어 채널을 송신하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 하나의 자원 블록 짝(pair)에서의 가용 자원 요소의 개수에 기반하여, 상기 하향링크 제어 채널을 위한 자원 할당 단위의 크기 및 하나의 자원 블록 짝(pair) 내에서의 자원 할당 단위의 개수를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 자원 할당 단위에 따라, 기 설정된 개수의 자원 블록 짝에서 상기 하향링크 제어 채널을 송신 자원에 맵핑하는 단계; 및 상기 하향링크 제어 채널을 상기 단말로 송신하는 단계를 포함하고, 상기 자원 할당 단위의 크기는, 자원 요소의 개수로 정의되고 상기 가용 자원 요소의 개수에 따라 가변하는 것을 특징으로 한다.

Description

【명세세
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널을 위한 자원을 할당하는 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널을 위한 자원을 할당하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
[2] 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
[3] 도 1 은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-U TS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다 . E-UMTS (Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서 , 현재 3GPP 에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS 는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-U TS 의 기술 규격 (technical specification)≤ 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification 그룹 Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
[4] 도 1 을 참조하면 , E-UMTS 는 단말 (User Equipment； UE)과 기지국 (eNode B; eNB) , 네트워크 (E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이 (Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및 /또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
[5] 한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다ᅳ 셀은 1.44, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크 (Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역, 부호화, 데이터 크기 , HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크 (Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간 /주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망 (Core Network; CN)은 AG 와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG 는 복수의 샐들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
[6] 무선 통신 기술은 WCDMA 를 기반으로 LTE 까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용 , 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[7] 상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널을 위한 자원을 할당하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다 .
【기술적 해결방법】
[8] 본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 기지국이 하향링크 제어 채널을 송신하는 방법은, 하나의 자원 블록 짝 (pair)에서의 가용 자원 요소의 개수에 기반하여, 상기 하향링크 제어 채널을 위한 자원 할당 단위의 크기 및 하나의 자원 블록 짝 (pair) 내에서의 자원 할당 단위의 개수를 결정하는 단겨 1; 상기 결정된 자원 할당 단위에 따라, 기 설정된 개수의 자원 블록 짝에서 상기 하향링크 제어 채널을 송신 자원에 맵핑하는 단계; 및 상기 하향링크 제어 채널을 상기 단말로 송신하는 단계를 포함하고, 상기 자원 할당 단위의 크기는, 자원 요소의 개수로 정의되고 상기 가용 자원 요소의 개수에 따라 가변하는 것을 특징으로 한다.
[9] 여기서, 상기 자원 할당 단위는, 상기 하나의 자원 블록 짝에 포함되는 자원 할당 단위의 개수에 따라, 상기 크기의 상한값과 하한값이 변경되는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 상기 상한값은 46 이하이고, 상기 하한값은 23 이상일 수 있다.
[10] 또한, 상기 자원 할당 단위에 포함되지 않는 미사용 자원 요소들은 상기 기 설정된 개수의 자원 블록 짝에 균등하게 분포되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 미사용 자원 요소들이 R 개인 경우, n 번째 미사용 자원 요소가 위치하는 심볼 인덱스 f(R,n)는 아래 수학식 A 에 의하여 결정될 수 있다.
[11] <수학식 A>
Figure imgf000004_0001
[13] (단, iRB는 자원 블록 짝의 인덱스를, 은 상기 하향링크 제어 채널을 위한 심볼 개수를 지시한다〉
[14] 또한, 상기 하나의 자원 ,블록 짝은 적어도 하나의 사용 불가 자원 요소를 포함하고, 상기 사용 불가 자원 요소는 참조 신호를 위한 자원 요소들과 한 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 자원 요소들을 포함한다.
[15] 보다 바람직하게는, 상기 하나의 자원 블록 짝에 포함되는 자원 할당 단위가 복수 개인 경우, 각각의 자원 할당 단위의 크기는 동일하거나 또는 1 개의 자원 요소 차이를 갖는 것을 특징으로 한다.
[16] 한편, 본 발명의 다른 양상인, 무선 통신 시스템에서 기지국 장치는, 하나의 자원 블록 짝 (pair)에서의 가용 자원 요소의 개수에 기반하여 , 하향링크 제어 채널을 위한 자원 할당 단위의 크기 및 하나의 자원 블록 짝 (pair) 내에서의 자원 할당 단위의 개수를 결정하고, 상기 결정된 자원 할당 단위에 따라, 기 설정된 개수의 자원 블록 짝에서 상기 하향링크 제어 채널을 송신 자원에 맵핑하기 위한 프로세서; 및 상기 하향링크 제어 채널을 상기 단말로 송신하기 위한 무선 통신 모들을 포함하고, 상기 자원 할당 단위의 크기는 자원 요소의 개수로 정의되고, 상기 가용 자원 요소의 개수에 따라 가변하는 것올 특징으로 한다.
【유리한 효과】
[17] 본 발명의 실시예에 따르면 하향링크 제어 채널을 자원올 효율적으로 할당할수 있다.
[18] 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 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】
[19] 도 1 은 무선 통신 시스템의 일례로서 E— UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
[20] 도 2 는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
" [21] 도 3 은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[22] 도 4는 다증 안테나 통신 시스템의 구성도이다ᅳ
[23] 도 5 는 LTE 시스템에서 사용되는 하향 링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
[24] 도 6 은 LTE 시스템에서 하향링크 제어 채널을 구성하는데 사용되는 자원 단위를 나타내는 도면이다.
[25] 도 7 은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
[26] 도 8 은 차세대 통신 시스템에서 다증 노드 시스템을 예시하는 도면이다.
[27] 도 9 는 E-PDCCH 와 E-PDCCH 에 의하여 스케 Φ링되는 PDSCH 를 예시하는 도면이다.
[28] 도 10은 하나의 서브프레임에서 PDCCH 영역과 E-PDCCH 영역을 도시한 예이다. , [29] 도 11 은 본 발명의 실시예에 따라, E-CCE 서브셋 개수와 유효 영역을 설정하는 예를 도시한다 .
[30] 도 12 는 본 발명의 실시예에 따라, 서브셋 개수 변화에 따른 유효 RE 개수와 평균적인 Eᅳ CCE 크기와의 관계를 도시한다.
[31] 도 13 는 본 발명의 실시예에 따라, E-CCE 의 크기가 취할 수 있는 값이 k 단 (step)으로 양자화 (quantize)된다고 가정하는 경우, 상한값과 하한값사이에서 선택할 수 있는 E-CCE의 크기를 나타내고 있다.
[32] 도 14 는 사용되지 않는 RE 가 한 개의 심볼에 몰려있는 경우와 여러 심볼에 분산시킨 경우를 비교하는 도면이다.
[33] 도 15는 한 개의 PRB-짝 (pair)이 1, 2, 4 개의 서브셋으로 구획화된 경우 DCI 할당 방식을 예시한다 .
[34] 도 16 은 한 개의 PRB-짝 (pair)이 3 개의 서브셋으로 구획화된 경우 DCI 할당 방식을 예시한다 .
[35] 도 17 은 본 발명의 실시예에 따른, 3 개의 서브셋으로 구획화된 PRB- 짝 (pair)에서 확장된 검색 영역을 이용한 자원 할당 방식을 예시한다.
[36] 도 18 은 본 발명의 실시예에 따른 DM-RS 안테나 포트 개수에 따른 PRB-짝 (pair) 구획화 방법을 예시한다 .
[37] 도 19 는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다 .
【발명의 실시를 위한 형태】
[38] 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이,다.
[39] 본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다. [40] 도 2 는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말 (User Equipment； UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
[41] 제 1 계층인 물리계층은 물리채널 (Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어 (Medium Access Control) 계층과는 전송채널 (Trans 안테나 포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 크에서 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다ᅳ
[42】 제 2 계층의 메체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널 (Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어 (Radio Link Control； RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2 계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제 2계층의 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4 나 IPv6 와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축 (Header Compression) 기능을 수행한다.
[43] 제 3 계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어 (Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러 (Radio Bearer; RB)들의 설정 (Configuration) , 재설정 (Reconfiguration) 및 해제 (Release)와 관련되어 논리채널 , 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB 는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제 2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결 (RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태 (Connected Mode)에 있거 j 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태 (Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS (Non- Access Stratum) 계층은 세션 관리 (Session Management)와 이동성 관리 (Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
[44] 기지국 (eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
[451 네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH (Broadcast Channel) , 페이징 메시지를 전송하는 PCH (Paging Channel) , 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH (Shared Channel) 등이 있다 . 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH 를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH (Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편 , 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH (Random Access Channel) , 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며 , 전송채널에 매핑되는 논리채널 (Logical Channel)로는 BCCH (Broadcast Control Channel) , PCCH (Paging Control Channel ) CCCH (Common Control Channel) , MCCH (Multicast Control Channel) MTCH (Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
[46] 도 3 은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[47] 단말은 전원이 켜지거나 새로이 샐에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다 (S301) . 이를 위해 , 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널 (Primary Synchronization Channel； P-SCH) 및 부 동기 채널 (Secondary Synchronization Channel; S— SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다ᅳ 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel)를 수신하여 샐 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편 , 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호 (Downlink Reference Signal； DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다 . - [48] 초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널 (Physical Downlink Control Channel； PDCCH) 및 상기 PDCCH 어 1 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 채널 (Physical Downlink Control Channel； PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다 (S302) .
[49] 한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정 (Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다 (단계 S303 내지 단계 S306) . 이를 위해 , 단말은 물리 임의 접속 채널 (Physical Random Access Channel； PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고 (S303 및 S305) , PDCCH 및 대응하는 PDSCH 를 통해 프리앰블에 대한 옹답 메시지를 수신할 수 있다 (S304 및 S306) . 경쟁 기반 RACH 의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차 (Content ion Resolution Procedure)를 수행할 '수 있다.
[50] 상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상 /하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신 (S307) 및 물리 상향 링크 공유 채널 (Physical Uplink Shared Channel； PUSCH) /물리 상향 링크 제어 채널 (Physical Uplink Control Channel； PUCCH) 전송 (S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH 를 통하여 하향링크 제어 정보 (Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI 는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며 , 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
[51] 한편, 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향 링크 /상향 링크 ACK/NACK 신호, CQI (Channel Quality Indicator) , ΡΜΙ (Precoding Matrix 인덱스) , RI (Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및 /또는 PUCCH 를 통해 전송할 수 있다. [52] 이하 MIMO 시스템에 대하여 설명한다. MIMO (Multiple— Input Multiple-Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 무선 통신 시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIMO를 '다증 안테나 '라 지칭할 수 있다.
[53] 다증 안테나 기술에서는, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 데이터 조각 (fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지 (coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한, 이 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일 안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동 통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.
[54] 본 발명에서 설명하는 다중 안테나 (MIMO) 통신 시스템의 구성도가 도 4 에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 Ντ 개 설치되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 NR 개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 Ro라고 한다면 , 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는 , 이론적으로, 아래 수학식 1과 같이 최대 전송 레이트 에 레이트 증가율 를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 Ri는 Ντ와 NR 중 작은 값이다.
[55] 【수학식 1】
[56] ^二丽
[57] 예를 들어, 4 개의 송신 안테나와 4 개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4 배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다
[58] 현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다증안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 둥 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
[59] 다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 7 에 도시된 바와 같이 Ντ 개의 송신 안테나와 NR 개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, Ντ 개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 Ντ개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 백터로 나타낼 수 있다.
[60] 【수학식 2】
Figure imgf000011_0001
[62] 한편, 각각의 전송 정보 S^Sf,SNT 에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 ' ^라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 백터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
Figure imgf000011_0002
[65] 또한, S 를 전송 전력의 대각행렬 P를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다 .
[66] 【수학식 4】
Figure imgf000012_0001
[68] 한편, 전송전력이 조정된 정보 백터 S에 가중치 행렬 가 적용되어 실제 전송되는 Ντ 개의 송신신호 (transmitted signal) X^X^' "'XNT 가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은
Figure imgf000012_0002
전송신호 " 2' ' ^ 는 백터 를 이용하여 하기의 수학식 5 와 같 c
W
나타낼 수 있다. 여기서 iJ는 ^번째 송신안테나와 번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W는 가중치 행렬 (Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬 (Precoding Matrix)이라고 불린다.
[69] 【수학식 5】
Figure imgf000012_0003
[71] 일반적으로, 채널 행렬의 탱크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 따라서 채널 행렬의 탱크 (rank)는 서로 독립인 (independent) 행 (row) 또는 열 (column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로, 행렬의 탱크는 행 (row) 또는 열 (column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 탱크 (rank (H) )는 수학식 6과 같이 제한된다 .
[723 【수학식 6】
Γ 731 rank ¥V) < min [74] 또한, 다중 안테나 기술올 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림 (Stream) ' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer) ' 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 탱크 보다는 클 수 없게 된다. 따라서, 채널 행렬이 H 는 아래 수학식 7 과 같이 나타낼 수 있다.
[75] 【수학식 7】
[7g] ii0f s af < rank(¥L)≤ m^NT ,
[77] 여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
[78] 한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고 , 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 흔합 (Hybrid)된 형태도 가능하다.
[79] 도 5 는 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
[80] 도 5 를 참조하면, 서브프레임은 14 개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3 개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13-11 개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4 는 안테나 0 내지 3 에 대한 기준 신호 (Reference Signal (RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS 는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS 가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS 가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH (Physical Control Format Indicator CHannel) , PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel) , PDCCH (Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다. [81] PCFICH 는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH 에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH 는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH 어) 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG (Resource Element 그룹)로 구성되고, 각각의 REG는 샐 ID(Cell IDentity)어 1 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나와 REG는 4 개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE 는 하나의 부반송파 X하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4 의 값을 지시하며 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
[82] PHICH 는 물리 HARQ (Hybrid ― Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향 링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH 는 UL HARQ 를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH 는 1 개의 REG 로 구성되고, 셀 특정 (cell- specif ic)하게 스크램블 (scrambling) 된다. ACK/NACK 은 1 비트로 지시되며 , BPSK (Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산 인자 (Spreading Factor; SF) = 2 또는 4 로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH 는 PHICH 그룹을 구성한다 . PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH 의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다 . PHICH (그룹)은 주파수 영역 및 /또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복 (repetition)된다.
[83] PDCCH 는 물리 하향 링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n 개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n 은 1 이상의 정수로서 PCFICH 에 의해 지시된다. PDCCH 는 하나 이상의 CCE (Control Channel Element)로 구성된다. PDCCH 는 전송 채널인 PCH (Paging channel) 및 DL- SCH (Downlink- shared channel)의 자원 할당과 관련된 정보, 상향 링크 스케줄링 그랜트 (Uplink Scheduling Grant) , HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH( Paging channel) 및 DL- SCH (Downlink- shared channel)는 PDSCH 를 통해 전송된다. 따라서 , 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다. [84] PDSCH 의 데이터가 어떤 단말 (하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩 (decoding)을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH 에 포함되어 전송된다. 예를 들어 , 특정 PDCCH 가 라는 RNTI (Radio Network Temporary Identity)로 CRC (cyclic redundancy check) 마스킹 (masking)되어 있고, "B"라는 무선자원 (예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보 (예 , 전송 블록 사이즈, 변조 방식 , 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH 를 모니터링하고, "A" RNTI 를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH 를 수신하고, 수신한 PDCCH 의 정보를 통해 "B "와 에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
[85] 도 6 은 LTE 시스템에서 하향링크 제어 채널을 구성하는데 사용되는 자원 단위를 나타낸다. 특히, 도 6의 (^는 기지국의 송신 안테나의 개수가 1 또는 2 개인 경우를 나타내고, 도 6 의 (b)는 기지국의 송신 안테나의 개수가 4개인 경우를 나타낸다. 송신 안테나의 개수에 따라 RS(Reference Signal) 패턴만 상이할 뿐 제어 채널과 관련된 자원 단위의 설정 방법은 동일하다.
[86] 도 6 을 참조하면, 하향링크 제어 채널의 기본 자원 단위는 REG (Resource Element Group)이다. REG는 RS를 제외한 상태에서 4개의 이웃한 자원 요소 (RE)로 구성된다. REG 는 도면에 굵은 선으로 도시되었다. PCFICH 및 PHICH는 각각 4 개의 REG 및 3 개의 REG를 포함한다. PDCCH는 CCE (Control Channel Elements) 단위로 구성되며 하나의 CCE 는 9 개의 REG를 포함한다 .
[87] 단말은 자신에게 L 개의 CCE 로 이루어진 PDCCH 가 전송되는지를 확인하기 위하여 M(L) (≥L)개의 연속되거나 특정 규칙으로 배치된 CCE 를 확인하도록 설정된다 . 단말이 PDCCH 수신을 위해 고려해야 하는 L 값은 복수가 될 수 있다 . 단말이 PDCCH 수신을 위해 확인해야 하는 CCE 집합들을 검색 영역 (search space)이라고 한다. 일 예로, LTE 시스템은 검색 영역을 표 1과 같이 정의하고 있다.
[88] 【표 1】
Figure imgf000016_0001
[89] 여기에서 , CCE 집성 레벨 L 은 PDCCH 를 구성하는 CCE 개수를 나타내고, Sk (L)은 CCE 집성 레벨 L 의 검색 영역을 나타내며, 1 "은 집성 레벨 L의 검색 영역에서 모니터링해야 하는 후보 PDCCH의 개수이다.
[90] 검색 영역은 특정 단말에 대해서만 접근이 허용되는 단말 특정 검색 영역 (UE-specific search space)과 샐 내의 모든 단말에 대해 접근이 허용되는 공통 검색 영역 (common search space)로 구분될 수 있다. 단말은 CCE 집성 레벨이 4 및 8 인 공통 검색 영역을 모니터하고, CCE 집성 레벨이 1 2, 4 및 8 인 단말ᅳ특정 검색 영역을 모니터한다. 공통 검색 영역 및 단말 특정 검색 영역은 오버랩될 수 있다.
[91] 또한, 각 CCE 집성 레벨 값에 대하여 임의의 단말에게 부여되는 PDCCH 검색 영역에서 첫 번째 (가장 작은 인덱스를 가진) CCE 의 위치는 단말에 따라서 매 서브프레임마다 변화하게 된다 . 이를 PDCCH 검색 영역 해쉬 (hashing)라고 한다.
[92] 상기 CCE 는 시스템 대역에 분산될 수 있다. 보다 구체적으로, 논리적으로 연속된 복수의 CCE 가 인터리버 (interleaved로 입력될 수 있으며, 상기 인터리버는 입력된 복수의 CCE 를 REG 단위로 뒤섞는 기능을 수행한다. 따라서, 하나의 CCE 를 아루는 주파수 /시간 자원은 물리적으로 서브프레임의 제어 영역 내에서 전체 주파수 /시간 영역에 흩어져서 분포한다. 결국, 제어 채널은 CCE 단위로 구성되지만 인터리빙은 REG 단위로 수행됨으로써 주파수 다이버시티 (diversity)와 간섭 랜덤화 (interference randomization) 이득을 최대화할 수 있다.
[93] 도 7 은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
[94] 도 7 을 참조하면, 상향 링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH (Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 pucCH 에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ 에 사용되는 ACK/NACK, 하향 링크 채널 상태를 나타내는 CQI (Channel Quality Indicator) , ΜΙ Ο 를 위한 RI (Rank Indicator) , 상향 링크 자원 할당 요청인 SR (Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH 는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH 에 할당되는 2 개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑 (frequency hopping)된다. 특히 도 6 은 m=0 인 PUCCH, m=l 인 PUCCH, m=2 인 PUCCH, m=3 인 PUCCH가서브프레임에 할당되는 것을 예시한다 .
[95] 한편 , 현재의 무선통신환경은 M2M (Machine-to-Machine) 통신 및 높은 데이터 전송량을 요구하는 다양한 디바이스의 출현 및 보급으로 셀를러 망에 대한 데이터 요구량이 매우 빠르게 증가하고 있다. 높은 데이터 요구량을 만족시키기 위해 통신 기술은 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 반송파 집성 (carrier aggregation) 기술 등과 한정된 주파수 내에서 데이터 용량을 높이기 위해 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 기술 등으로 발전하고 있고, 통신 환경은 사용자 주변에 액세스 할 수 있는 노드의 밀도가 높아지는 방향으로 진화한다. 이러한 높은 밀도의 노드를 갖춘 시스템은 노들 간의 협력에 의해 더 높은 시스템 성능을 보일 수 있다. 이러한 방식은 각 노드가 독립적인 기지국 (Base Station (BS) , Advanced BS (ABS) , Node— B (NB) , eNode-B (eNB) , Access Point (AP) 등)으로 동작하여 서로 협력하지 않을 때보다 훨씬 우수한 성능을 갖는다 .
[96] 도 8 은 차세대 통신 시스템에서 다중 노드 시스템을 예시하는 도면이다. [97] 도 8 을 참조하면, 모든 노드가 하나의 컨트를러에 의해 송수신올 관리 받아 개별 노드가 하나의 셀의 일부 안테나 집단처럼 동작을 한다면, 이 시스템은 하나의 샐을 형성하는 분산 다중 노드 시스템 (distributed multi node system; DMNS)으로 볼 수 있다. 이 때 개별 노드들은 별도의 Node ID 를 부여 받을 수도 있고, 별도의 Node ID 없이 샐 내의 일부 안테나처럼 동작할 수도 있다ᅳ 그러나, 노드들이 서로 다른 샐 식별자 (Cell identifier; ID)를 갖는다면 이는 다중 샐 시스템으로 볼 수 있다. 이러한 다중 샐이 커버리지에 따라 중첩 형태로 구성된다면 이를 다중 티어 네트워크 (multi- tier network)라고 부론다 .
[98] 한편 , Node-B, eNode-B, PeNB) , HeNB, RRH (Remote Radio Head) , 릴레이 및 분산 안테나 등이 노드가 될 수 있으며하나의 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다 . 노드는 전송 포인트 (Transmission Point)라 불리기도 한다. 노드 (node)는 통상 일정 간격이상으로 떨어진 안테나 그룹을 일컫지만, 본 발명에서는 노드를 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹으로 정의하더라도 적용할 수 있다.
[99] 상술한 다증 노드 시스템 및 릴레이 노드의 도입으로 인하여, 다양한 통신 기법의 적용이 가능해져 채널 품질 개선이 이루어질 수 있지만, 앞서 언급한 MIMO 기법 및 셀 간 협력 통신 기법을 다중 노드 환경에 적용하기 위해서는 새로운 제어 채널의 도입이 요구되고 있다. 이러한 필요로 인해 새톱게 도입이 거론되고 있는 제어 채널이 E— PDCCH (Enhanced-PDCCH) 이며 , 기존의 제어 영역 (이하, PDCCH 영역)이 아닌 데이터 영역 (이하 PDSCH 영역으로 기술)에 할당하는 것으로 결정되었다. 결론적으로, 이러한 E- PDCCH를 통해 각 단말 별로 노드에 대한 제어 정보를 전송이 가능해져 기존의 PDCCH 영역이 부족할 수 있는 문제 역시 해결할 수 있다. 참고로, E- PDCCH 는 기존의 레거시 단말에게는 제공되지 않고, LTE-A 단말만이 수신할 수 있다.
[100] 도 9 는 E- PDCCH 와 E- PDCCH 에 의하여 스케줄링되는 PDSCH 를 예시하는 도면이다.
[101] 도 9 를 참조하면, E-PDCCH 는 일반적으로 데이터를 전송하는 PDSCH 영역의 일부분을 정의하여 사용할 수 있으며, 단말은 자신의 Eᅳ PDCCH 유무를 검출하기 위한 블라인드 디코딩 (blind decoding) 과정을 수행해야 한다. E- PDCCH 는 기존의 PDCCH 와 동일한 스케줄링 동작 (즉, PDSCH, PUSCH 제어 )을 수행하지만, RRH 와 같은 노드에 접속한 단말의 개수가 증가하면 PDSCH 영역 안에 보다 많은 수의 E-PDCCH 가 할당되어 단말이 수행해야 할 블라인드 디코딩의 횟수가 증가하여 복잡도가 높아질 수 있는 단점은 존재할 수 있다.
[102] 기존의 PDCCH 는 정해진 크기의 CCE (Control Channel Element)들이 한 개 , 혹은 다수 개 집성 (aggregation)된 형태의 하향링크 제어 정보 (DCI; Downlink Control Information)로써 PDCCH 영역 내에 주파수 우선 맵핑 (Frequency First mapping) 방식으로 할당되었다. 그러나 하나의 서브프레임에서 기존의 PDCCH 와 함께 또는 단독으로 할당되는 E-PDCCH 는 데이터 영역 (PDSCH 영역〉에 할당하기 때문에 기존의 PDCCH 와는 다른 자원 할당 방식을 고려해야 한다.
[103] 특히 E-PDCCH 에 대해 다중 人 ]·용자 -MIMO (MU— MIMO)나 범포밍 등이 적용될 수 있으므로, 단말 특정 참조 신호인 DM_RS 에 기반한 전송이 이루어지며, 이 경우 PDCCH 에 적용되는 일반적인 인터리빙 기법 등이 적용되지 않을 수 있다. 따라서, 복수의 CCE 들이 연속적으로 할당되는 경우에는, 자원 블록 (RB)이 두 개의 슬롯에 연속으로 구성된 PRB-짝 (pair) 단위의 자원 할당이 더욱 유리하고 필수적이다. 즉, PRBᅳ짝 (pair) 단위로 E- PDCCH 를 위한 CCE (이하, E-CCE)를 할당해야 하며 , 하나의 PRB- 짝 (pair)을 E— CCE 단위의 서브셋으로 적절하게 구획화 (partitioning)을 해서 할당할 필요가 있다. 그러나, 서브프레임 설정에 따라 PRB-짝 (pair)에 포함된 가용 RE 의 개수가 기존의 CCE 할당 단위인 36 RE 의 배수로 정확히 나누어지는 경우는 PDSCH 영역의 특성 상 매우 힘든 일이다.
[104] 따라서 , 본 발명에서는, PRBᅳ짝 (pair)에서 E-CCE 에 할당 가능한 가용 RE 개수가 주어졌을 때, 이를 몇 개의 서브셋으로 나누어 E-CCE 에 할당할 것인지, 그리고 각 E— CCE 의 개수는 몇 개의 RE 로 구성할 것인지에 관한 방법을 제안하도록 한다. 또한 PRB 짝 (pair)를 구성하는 서브셋의 개수에 따른 자원 할당 방식 또한 제안하고자 한다.
[105] < PRB-짝 (pair)어】서 E-PDCCH를 위한서브셋의 개수 > [106] 도 10은 하나의 서브프레임에서 PDCCH 영역과 E-PDCCH 영역올 도시한 예이다.
[107] 도 10 을 참조하면, 상술한 바와 같이 기존의 PDCCH 는 서브프레임 앞부분의 일부 심볼을 제어 영역으로 사용하며, 제어 영역 범위 내에서 PDCCH를 할당한다. 또한 E- PDCCH는 제어 영역 이후의 PDSCH 영역에 할당될 수 있으며 RB가 E— PDCCH의 할당 단위가 될 수 있다.
[108] PRB-짝 (pair)에 기존의 CCE 구조 (36 RE)로 E-PDCCH 를 할당한다고 가정하면 36 RE 의 배수에 해당하는 값의 RE 개수로 E-CCE 를 집성하거나 구획화할 수 있다. 즉, PRB 짝 (pair)에 존재하는 가용 RE의 개수가 36, 72 108, 144와 같을 경우에만 1개 ~4개의 서브셋을 통해 조합이 가능한 것이다. 그러나, 실제로 서브프레임 내에서 사용하는 참조 신호 (CRS, DM-RS, CSI- RS)나 PDCCH 심볼 (최대 3 심볼)을 고려하면, 표 2 과 같은 다양한 종류의 구성에 대해 생각할 수 있다. 아래 표 2 는 하나의 PRBᅳ짝 (pair)에서 참조 신호와 PDCCH에 따른 유효 RE 개수의 예시를 나타낸다.
[109] 【표 2】
Figure imgf000020_0001
[110] 또한, 송신 모드 및 수신 모드 간 스위칭을 위한 보호 구간이 존재하는 TDD 시스템의 특별 (special) 서브프레임의 경우에는, 아래 표 3 와 같이 특별 서브프레임 설정 (Special subframe configuration)에 따른 하향링크 할당 심볼의 개수가 가변적이며, 그에 따라 유효 RE 개수도 심볼 수도 바뀌게 된다. 아래 표 3 은 TDD 시스템에서 특별 서브프레임 설정 (Special sub frame configuration)에 따른, 하나의 PRB- 짝 (pair)에서 유효 RE 개수를 예시한다.
[111] 【표 3】
Figure imgf000021_0001
[112] 표 2 및 표 3 를 참조하면, CRS 가 존재하지 않는 특수한 경우를 제외하고, 유효 RE 개수는 65~144 개이며 , TDD 시스템의 특별 (special) 서브프레임에서는 12 개 (하향링크 심볼 3 개 및 PDCCH 심볼 2 개) , 20 개 (하향링크 심볼 3 개 및 PDCCH 심볼 1 개) , 그리고 44-100 개의 유효 RE가존재할 수 있음을 알 수 있다. 그러나표 3에서 하향링크 할당 심볼이 3 개인 경우, PDCCH 를 제외한 나머지 영역, 즉 1 개의 심볼 흑은 2 개의 심볼에서 E-PDCCH 를 할당한다는 것은, 결국 기존의 PDCCH 의 할당 방법과 유사하게 될 것이므로 이 경우는 제외한다 . 즉 , 일반서브프레임의 경우와 TDD 시스템의 특별 (special) 서브프레임인 경우를 모두 고려한다면 44-144 개의 유효 RE가 존재할 수 있다고 볼 수 있다 .
[113] 즉, 사용 가능한 최소 RE 의 개수는 44 개이며, 이는 기존 CCE 1 개의 크기인 36 RE 에 가깝다 . 또한 최대값인 144 RE 는 기존 CCE 4 개의 크기와 같다. 따라서 PRBᅳ짝 (pair)는 서브프레임 설정에 따라 1~4 개의 서브셋으로 구분할 수 있다.
[114] <서브셋 크기의 상한값과하한값 >
[115] 한편, 모든 서브프레임 설정에 대해 적용하기 위해 각각의 E— CCE 크기는 고정된 값을 사용할 수 없고 일정한 범위를 갖고 변화하게 된다. 새로운 E-CCE 크기를 정함에 있어, 기존의 CCE 크기인 36 RE 를 고려할 수 있으며 이 값에서 크게 벗어나지 않는 범위에서, 하나의 E-CCE 크기의 상한값과 하한값을 두는 것이 바람직하다.
[116] 도 11 은 본 발명의 실시예에 따라, E-CCE 서브셋 개수와 유효 영역을 설정하는 예를 도시한다 .
[117] PRB-짝 (pair)당 구획화 되는 서브셋의 개수를 고려하지 않고 항상 동일한 상한값과 하한값을 사용한다고 가정하면, 관심 영역 증 표현 못하는 영역과 각 서브셋에 의하여 중복되어 표현되는 영역이 나타날 수 있으며, 몇 개의 서브셋으로 구성하는 것이 최적인지 결정하기 다소 어려운 영역이 존재할 수 있다는 문제가 있다.
[118] 예를 들어 , 도 11 의 (a)를 참조하면 , 1 개의 서브셋으로 나뉘는 경우의 상한값 (nmax)과 하한값 (1¾^)이 2 개의 서브셋으로 나뉘는 경우에도 동일하게 적용된다고 가정하면, 즉, 상한값으로 2nrtax과 하한값으로 2 ^가 적용된다고 가정하면, E— CCE 조합에 의하여 표현되지 않는 영역이 발생함을 알 수 있다. 또한, 3 개의 서브셋으로 나뉘는 경우의 상한값 (3 )과 하한값 (3¾ )이 4 개의 서브셋으로 나뉘는 경우에도 동일하게 적용된다고 가정하며 , 즉, 상한값으로 4nraax과 하한값으로 4nmin가 적용된다고 가정하면, 중복되어 표현되는 영역이 존재함을 알 수 있다.
[119] 이와 같은 경우, 서브셋 개수에 따라 도 11 의 (b)와 같이 상한값과 하한값을 달리하면 이러한 문제를 해결할 수 있게 된다.
[120] 도 12 는 본 발명의 실시예에 따라, 서브셋 개수 변화에 따른 유효 RE 개수와 평균적인 E-CCE 크기와의 관계를 도시한다.
[121] 각 E— CCE 의 상한값과 하한값을 서브셋 개수에 따라 다르게 설정할 수 있으나, 하한값을 너무 작게 잡으면 1 개의 E-CCE 만으로는 충분한 코딩 이득을 얻을 수 없는 DCI 가 생길 수도 있으며, 이 경우 여러 개의 E-CCE 를 집성해서 사용해야만 한다. 반대로 상한값이 너무 크면 실제 DCI 크기에 비해 코딩 레이트가 필요 이상으로 낮아서 자원낭비가 발생할 수 있다.
[122] 따라서, DCI 에 대한 최소한의 코딩 레이트를 0.75 정도로 가정하면, 46 개의 RE 를 하나의 E-CCE 로 구성하면 충분한 코딩 레이트를 확보할 수 있으므로, 상한값은 46 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 가장 큰 DCI 의크기가 68 비트인 경우 QPSK 로 변조한 τ=면 34 개의 변조 심볼이 되고, 0.75 이하의 코딩 레이트를 확보하려면 45.333..개 이상의 RE에 맵핑해야 한다. 따라서 가장 큰 DCI를 1개의 ECCE로 전송하는 경우를 감안하여 상한값을 46으로 설정하는 것이 바람직다.
[123] 또한하나의 E-CCE에 23개보다 작은 RE를 사용하면 집성 레벨을 2개 이상으로 해야 하는 경우가 생길 수도 있으므로 하한값은 23 이상의 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 한 ECCE 가 23 개의 RE 로 구성된 경우 68 비트 사이즈의 DCI 를 전송하기 위해서는 2 개의 E-CCE 를 묶어야 한다. 그런데 E-CCE 사이즈가 23 RE 보다 작아지면, 2 개가 아니라 이번에는 4 개의 ECCE 를 묶어야 되는 상황이 발생할 수 있으므로, 하한값은 최소한 23 이상이어야 한다. 이는 아래 표 4를 참조한다.
[124] 【표 4】
Figure imgf000023_0001
[125]
[126] 특히 , 도 12 에서는 하나의 PRB-짝 (pair)에서 유효한 RE 개수를 최소 44 개에서 최대 144 개까지를 가정한다 . 또한, 1 개의 서브셋 만으로 하나의 PRBᅳ짝 (pair)를 채울 수 있는 경우를 제외하고, 2개 내지 4개의 서브셋으로 구획화하는 경우에는 유효한 RE 들을 각 서브셋에 균등하게 나누어 할당되는 것으로 가정한다 .
[127] 이 경우, PRB-짝 (pair) 내에 존재하는 각각의 서브셋의 크기를 결정하는 방식 또한 여러 가지가 존재할 수 있으나, 각 E-CCE 들의 격차를 최대한 균등하게 할당하기 위해서는 아래 표 5와 같은 방식을 생각할 수 있다ᅳ 즉, 모든 E— CCE 들의 크기가 서브셋 당 평균값 또는 이의 근사치의 값을 갖도록 하며 , 특히 표 5에서는 Eᅳ CCE 크기는 1 종류이거나 1 RE 만큼 차이가 나는 두 종류의 값들로 이루어진다.
[128】 【표 5】
Figure imgf000024_0001
[129]
[130] 한편, 도 13 는 본 발명의 실시예에 따라, E— CCE 의 크기가 취할 수 있는 값이 k 단 (step)으로 양자화 (quantize)된다고 가정하는 경우, 상한값과 하한값사이에서 선택할 수 있는 E-CCE의 크기를 나타내고 있다. 이 경우, k 는 기존 CCE 의 기본 단위인 REG 크기에 따라 4 가 될 수도 있고, 이보다 작은 2 나 1 의 값일 수도 있다. 이 값은 서브프레임 설정에 따라 상위 계층으로부터 수신할 수 있다.
[131] 도 13 을 참조하면 , 만일 k 의 값이 4 라면 PRB-짝 (pair)내에서 유효한 RE개수 역시 REG의 기본 단위와 같은 4의 배수가 되어야만, 버려지는 RE 없이 서브셋 구획화가 가능하다. 그러나 서브프레임 설정에 따라 버려지는 RE 가 항상 없는 것은 아니므로, 경우에 따라서는 최대 (k-l)개의 RE 가 E- CCE로 사용되지 못하고 버려질 수 있다.
[132] 도 14 는 사용되지 않는 RE 가 한 개의 심볼에 몰려있는 경우와 여러 심볼에 분산시킨 경우를 비교하는 도면이다.
[133] 만일 사용되지 않는 RE 들이 도 14 의 (a)과 같이 하나의 심볼에만 집중된다면 특정 심볼의 전송 전력만 불균형하게 전송될 수 있다. 즉, 1 RB가 12 개의 부반송파로 이투어 져있는데, 각 RE 마다 동일한 전력으로 전송하며 사용하지 않는 RE 는 비워둔다 (즉, 공ᅳ전력 ; zero-power)고 가정하면 , 최대 3 개의 미사용 (unused) RE가 1 개의 심볼에 몰려 있는 경우 최대 전력 (full power)으로 전송하는 다른 심볼에 비해 최대 25%의 전력차이가 발생할 수 있는 것이다. 이러한 현상을 방지하기 위해서 사용하지 않는 RE 를 서브프레임의 전 TTI 구간에 걸쳐서 분포시키도록 한다.
[134]즉, E-CCE 의 크기를 k 개의 단계로 나누어서 R 개의 RE 가 남는 경우 (R<k) , 도 14 의 (b)과 같이 전 심볼과 전 PRB-짝 (pair)에 걸쳐서 고루 분포시킬 수 있다. PRB-짝 (pair)의 인덱스를 , 서브프레임 내에서 E-
PDCCH 영역으로 사용되는 심볼 개수를 Ν 라고 했을 때, 남는 RE 들 증 " 번째 RE 가 포함되는 심볼의 위치 f (R,n)은 다음 수학식 8 과 같이 나타낼 수 있다. 단, 이 RE들이 위치하는 부반송파의 위치는 RS 가 위치하는 부반송파를 피해서 할당해야 한다.
[135] 【수학식 81
Figure imgf000025_0001
[137] <서브셋의 개수에 따른자원 할당방식 >
[138] 한편 , 도 15 는 한 개의 PRB-짝 (pair)이 1, 2, 4 서브셋으로 구획화된 경우 DCI 할당 방식을 예시한다 .
[139]도 15 를 참조하면 , 1 개의 PRB-짝 (pair)가 1, 2 혹은 4 개의 서브셋으로 구획화 된 경우, 집성 레벨 : L, 2, 4, 8 에 대해 도 15 와 같이 1 개 흑은 여러 개의 PRBᅳ짝 (pair)에 걸쳐 DCI 를 할당하거나, 하나의 PRB- 짝 (pair)에 여러 개의 DCI 를 할당하는 방식을 고려할 수 있다. 그러나 3 개의 서브셋으로 구획화 된 경우에는 할당하는 UE 개수, RS 안테나 포트 할당 등으로 인해 문제가 조금 더 복잡해 질 수 있다ᅳ
[140]도 16 은 한 개의 PRB-짝 (pair)이 3 개의 서브셋으로 구획화된 경우 DCI 할당 방식을 예시한다 . [141] 일반 CP 모드에서 1 개의 PRBᅳ짝 (pair)어 1 DM-RS 에 의하여 구분되는 3 명의 사용자를 위한 E-PDCCH 가 할당되는 경우에, 사용되는 안테나 포트의 개수는 3 개이지만, 서브프레임에 할당되는 DMᅳ RS 자원은 1 개의 PRB- 짝 (pair) 당 24 개의 RE 로써 사용 가능한 모든 DM-RS 를 사용하게 되는 셈이다.
[142] 따라서 , 도 16 의 (a)와 같이 RS 자원 절약 측면에서 3 개의 서브셋을
2 부분 (집성 레벨 1 + 집성 레벨 2)으로 나누거나, 한 개의 안테나 포트를 스크램블링 식별자 (scrambling ID; SCID)로 구분하는 코드 분할 다중화 (CDM) 방식으로 3 개의 서브셋을 다중화 하는 방법을 생각할 수 있다. 두 경우 모두 DM-RS를 위한자원으로 1 개의 PRB-짝 (pair)당 12 개의 RE만 사용된다. 즉, 2 개의 DM-RS 안테나 포트를 사용하는 경우로서, 12 개의 RE를 사용한다 .
[143] 한편 , 1 개의 PRB-짝 (pair)이 3 개의 서브셋으로 구획화된 경우 집성 레벨이 4 이상이라면, 이러한 DCI 는 1 개의 PRB-짝 (pair)에만 할당할 수 없다. 이 경우 인터리빙되지 않는 구역화 모드 (non-interleaved localized mode)에서 서브 밴드 (sub— band) CSI 를 이용해서 스케줄링한다면 , 최소한의 PRB-짝 (pair)만을 사용하는 것이 유리하므로, 도 16의 (b)와 같이 DCI를 2개의 PRB에 걸쳐서 할당하도록 한다.
[144] 보다 구체적으로, 한 개의 PRB-짝 (pair)이 3 개의 서브셋으로 구획화된 경우 도 16의 (b) 같이 (집성 레벨 2 + 집성 레벨 2) 혹은 (집성 레벨 1 + 집성 레벨 3)과 같이 분할할 수 있다. 여기서 한 PRBᅳ짝 (pair)가
3 개의 서브셋으로 구분되는 경우, (집성 레벨 2 + 집성 레벨 2)의 형태로 집성 레벨 4 를 구현한다면, 최대 2 개의 서브셋만이 하나의 E-PDCCH 전송에 활용되도록 동작하는 것이다.
[145] 단, 광—대역 (wide-band) CSI 만 이용 가능한 경우에는 더 많은 PRB- 짝 (pair)에 걸쳐 자원을 할당하여 다이버시티 이득 (diversity gain)을 획득하는 것이 유리하므로, 3 개의 PRB 짝 (pair) (집성 레벨 2 + 집성 레벨 1 + 집성 레벨 1) 혹은 집성 레벨 1 인 4 개의 PRB-짝 (pair)에 걸쳐서 할당하도록 한다. 집성 레벨 8의 경우도 집성 레벨 4의 경우를 확장 이용하는 것이 바람직하다ᅳ [146] 한편, 3 개의 서브셋으로 구획화 되는 경우, 집성 레벨 1 이나 2 인 DCI 는 1 개의 PRB-짝 (pair)에서 연속적인 할당이 가능하지만, 집성 레벨 4 이상의 DCI 는 여러 PRB-짝 (pair)에 걸쳐 할당되며 할당 방식도 더욱 복잡해진다. 이것을 논리적인 도메인인 검색 영역 측면에서 생각해 볼 때, 자원 할당을 용이하게 하기 위하여, 3 개의 E— CCE 외에 1 개의 가상의 널 (null) E-CCE를 추가해서 자원 할당을 하는 것이 바람직하다
[147] 도 17 은 본 발명의 실시예에 따른, 3 개의 서브셋으로 구획화된 PRB- 짝 (pair)에서 확장 검색 영역을 이용한 자원 할당 방식을 예시한다.
[148] 도 17 을 참조하면, 확장 검색 영역 상에서 연속적 인덱스의 논리적 E- CCE 들을 할당한 뒤 실제 검색 영역에서는 널 (null) CCE 부분을 감지하여 이를 제외한 뒤 할당할 수 있음을 알 수 있다.
[149] 한편, DM-RS 기반 전송으로서 1 개 또는 2 개의 안테나 포트만을 사용하게 되는 경우에는, E— PDCCH는 하나의 PRB-짝 (pair)당 12 개의 RE를 사용하고 그 이상의 안테나 포트 (최대 4 안테나 포트)를 사용하는 경우에는 24 개의 RE 를 모두 사용한다. 즉, 1 개의 PRB-짝 (pair)에 구획화된 E- CCE 들이 몇 개의 안테나포트에 할당되는지 여부에 따라서 유효 RE 의 개수가 12개까지 차이가 날 수 있는 것이다.
[150] 1 개의 PRB 짝 (pair)을 3 개의 서브셋으로 나누어 3 개의 UE 를 다중화 (즉, 1 UE 당 1 개의 E-CCE)하는 경우에 2 개의 안테나 포트만을 사용하면서 하나의 안테나 포트에는 SCID 로 2 명의 UE 를 다증화를 할 수도 있고, 4 개의 안테나 포트 중 3 개의 안테나 포트를 선택하여 각 UE 에게 할당 할 수도 있다.
[151] 3개의 UE를 2개의 안테나 포트에 할당하면 이1-RS 오버해드는 즐일 수 있으나 RE 자원, DM-RS 등을 나누는데 있어서 더 복잡한 규칙이 적용될 수도 있다. 또한 3 개의 UE 를 4 개의 안테나 포트에 할당하는 경우에는 DM-RS 오버해드가 크게 늘어나고 1 개의 안테나 포트가 낭비되게 된다 . 3 개의 서브셋을 2 개나 1개의 UE들에게 할당하는 경우에도 역시 다양한 집성 레벨로 구성된 E- PDCCH를 할당하기에는 복잡한 면이 있다.
[152] 도 18 은 본 발명의 실시예에 따른 DM-RS 안테나 포트 개수에 따른 PRBᅳ짝 (pair) 구획화 방법을 예시한다 . [153] 상술한 이유로, 실제 구획화를 수행할 시에는 서브셋 3 개로 나누는 것을 생략하고, 1, 2, 4 개의 서브셋만으로 PRB-짝 (pair)를 구획화하게 될 수도 있다. 그러나, 사용 가능한 RE 의 개수에 따른 서브셋 개수 측면에서는, 1 개의 서브셋에서 2 개의 서브셋으로 바뀌는 지점과 2 개의 서브셋에서 4 개의 서브셋으로 바뀌는 지점에서 1 개의 E-CCE 당 RE 개수가 크게 변동하게 된다. 1 개의 서브셋에서 2 개의 서브셋으로 바뀌는 경우에는 안테나 포트수에 따른 DM-RS 오버헤드의 변화는 없다.
[154] 반면에 2 개의 서브셋에서 4 개의 서브셋으로 바뀌는 경우에는 DM-RS 오버헤드도 갑자기 증가하여 사용 가능한 RE 의 개수가 훨씬 줄어들게 된다. 이 때 E-CCE 당 할당되는 RE 개수가 줄어들어 기본적으로 정해놓은 최소한의 하한값에도못 미칠 수 있다.
[155] 따라서 주어진 서브프레임 설정 중에서 DM-RS 안테나 포트의 수를 도 18 의 1)과 같이 4 개로 고정시켜놓은 상태에서 서브셋의 개수를 결정한다. 서브셋의 개수가 4개로 결정되었으면 DM-RS용 RE 24개를 그대로 사용헌더 ,
[1561 그러나, 서브셋의 개수가 2 개로 결정되었으면 도 18 의 2)와 같이 DM- RS 용 RE 24 개 중 12 개는 DM-RS 로 그대로 할당하며 나머지 12 개의 RE는 E-CCE 를 위해 할당하는 것이다. 또한 이 값은 E-CCE 당 할당되는 RE 개수의 상한값에도 영향을 주며 도 18 의 2)과 같이 2 개의 서브셋으로 나뉘는 경우 1 개의 CCE 당 6 개의 RE가 더 할당되는 셈이므로 이 값만큼 상한값도 조절이 되어야 한다.
[157] 도 19 는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다 .
[158] 도 19 를 참조하면 , 통신 장치 (1900)는 프로세서 (1910) , 메모리 (1920) , RF 모들 (1930〉 , 디스플레이 모들 (1940) 및 사용자 인터페이스 모들 (1950)을 포함한다.
[159] 통신 장치 (1900)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모들은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치 (1900)는 필요한 모들을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치 (1900)에서 일부 모들은 보다 세분화된 모들로 구분될 수 있다. 프로세서 (1910)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서 (1910)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 18에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
[160] 메모리 (1920)는 프로세서 (1910)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템 , 어플리케이션 , 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모들 (1930)은 프로세서 (1910)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모들 (1930)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스풀레이 모듈 (1940)은 프로세서 (1910)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모들 (1940)은 이로 제한되는 것은 ό1·니기만 LCD (Liquid Crystal Display) , LED (Light Emitting Diode) OLED (Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모들 (1950)은 프로세서 (1910)와 연결되며 키패드 , 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
[161] 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.
[162] 본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어 (firmware) , 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) , PLDs (programmable logic devices) , FPGAs (field programmable gate arrays) , 프로세서 , 콘트롤러 , 마이크로 콘트를러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다ᅳ
[163] 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 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여 , 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
[164] 본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
[165] 상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널을 위한 자원을 할당하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1)
무선 통신 시스템에서 기지국이 하향링크 제어 채널을 송신하는 방법으로서,
하나의 자원 블록 짝 (pair)에서의 가용 자원 요소의 개수에 기반하여 , 상기 하향링크 제어 채널을 위한 자원 할당 단위의 크기 및 하나의 자원 블록 짝 (pair) 내에서의 자원 할당 단위의 개수를 결정하는 단계 ;
상기 결정된 자원 할당 단위에 따라, 기 설정된 개수의 자원 블록 짝에서 상기 하향링크 제어 채널을 송신 자원에 맵핑하는 단계; 및
상기 하향링크 제어 채널을 상기 단말로 송신하는 단계를 포함하고, 상기 자원 할당 단위의 크기는,
자원 요소의 개수로 정의되고, 상기 가용 자원 요소의 개수에 따라 가변하는 것을 특징으로 하는,
하향링크 제어 채널 송신 방법 .
【청구항 2】
제 1 항에 있어서,
상기 자원 할당 단위는,
상기 하나의 자원 블록 짝에 포함되는 자원 할당 단위의 개수에 따라, 상기 크기의 상한값과 하한값이 변경되는 것을 특징으로 하는,
하향링크 제어 채널 송신 방법 .
【청구항 3】
제 1 항에 있어서,
상기 자원 할당 단위에 포함되지 않는 미사용 자원 요소들은, 상기 기 설정된 개수의 자원 블록 짝에 균등하게 분포되는 것을 특징으로 하는,
하향링크 제어 채널 송신 방법 .
【청구항 4】
제 3 항에 있어서,
상기 미사용 자원 요소들이 R 개인 경우, n 번째 미사용 자원 요소가 위치하는 심볼 인덱스 f(R,n)는 , 아래 수학식 에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는,
하향링크 제어 채널 송신 방법 .
<수학식 A>
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N(
(단, WRB는 자원 블록 짝 (pair)의 인덱스를, Sym은 상기 하향링크 제어 채널을 위한 심볼 개수를 지시한다)
【청구항 5】
제 1 항에 있어서,
상기 하나의 자원 블록 짝은 적어도 하나의 사용 불가 자원 요소를 포함하고,
상기 사용 불가 자원 요소는,
참조 신호를 위한 자원 요소들과 한 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 자원 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는,
하향링크 제어 채널 송신 방법.
【청구항 6】
제 2 항에 있어서,
상기 상한값은 46 이하이고, 상기 하한값은 23 이상인 것을 특징으로 하는,
하향링크 제어 채널 송신 방법.
【청구항 7】
제 1 항에 있어서,
상기 하나의 자원 블록 짝에 포함되는 자원 할당 단위가.복수 개인 경우, 각각의 자원 할당 단위의 크기는 동일하거나 또는 1 개의 자원 요소 차이를 갖는 것을 특징으로 하는,
하향링크 제어 채널 송신 방법 .
【청구항 8】
무선 통신 시스템에서 기지국 장치로서, 하나의 자원 블록 짝 (pair)에서의 가용 자원 요소의 개수에 기반하여 , 하향링크 제어 채널을 위한 자원 할당 단위의 크기 및 하나의 자원 블록 짝 (pair) 내에서의 자원 할당 단위의 개수를 결정하고, 상기 결정된 자원 할당 단위에 따라, 기 설정된 개수의 자원 블록 짝에서 상기 하향링크 제어 채널을 송신 자원에 맵핑하기 위한프로세서; 및
상기 하향링크 제어 채널을 상기 단말로 송신하기 위한 무선 통신 모들을 포함하고,
상기 자원 할당 단위의 크기는,
자원 요소의 개수로 정의되고, 상기 가용 자원 요소의 개수에 따라 가변하는 것을 특징으로 하는,
기지국 장치 .
【청구항 9]
제 8 항에 있어서,
상기 자원 할당 단위는,
상기 하나의 자원 블록 짝에 포함되는 자원 할당 단위의 개수에 따라, 상기 크기의 상한값과 하한값이 변경되는 것을 특징으로 하는,
기지국 장치 .
【청구항 10】
제 8 항에 있어서,
상기 자원 할당 단위에 포함되지 않는 미사용 자원 요소들은, 상기 기 설정된 개수의 자원 블록 짝에 균등하게 분포되는 것을 특징으로 하는,
기지국 장치 .
【청구항 11】
제 10 항에 있어서,
상기 미사용 자원 요소들이 R 개인 경우, n 번째 미사용 자원 요소가 위치하는 심볼 인텍스 f R,n)는,
아래 수학식 A에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는,
기지국 장치 .
<수학식 A> N(
(단, nRB는 자원 블록 짝 (pair)의 인덱스를, J'¾ ^은 상기 하향링크 제어 채널을 위한 심볼 개수를 지시한다)
【청구항 12】
제 8 항에 있어서,
상기 하나의 자원 블록 짝은 적어도 하나의 사용 불가 자원 요소를 포함하고,
상기 사용 불가자원 요소는,
참조 신호를 위한 자원 요소들과 한 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 자원 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는,
기지국 장치 .
【청구항 13】
제 9 항에 있어서,
상기 상한값은 46 이하이고, 상기 하한값은 23 이상인 것을 특징으로 하는,
기지국 장치 .
【청구항 14】
제 8 항에 있어서,
상기 하나의 자원 블록 짝에 포함되는 자원 할당 단위가 복수 개인 경우 각각의 자원 할당 단위의 크기는 동일하거나 또는 1 개의 자원 요소 차이를 갖는 것을 특징으로 하는,
기지국 장치 .
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