WO2013129881A1 - 무선통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013129881A1
WO2013129881A1 PCT/KR2013/001665 KR2013001665W WO2013129881A1 WO 2013129881 A1 WO2013129881 A1 WO 2013129881A1 KR 2013001665 W KR2013001665 W KR 2013001665W WO 2013129881 A1 WO2013129881 A1 WO 2013129881A1
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subbands
rbg
resource
subband
band
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서동연
김봉회
안준기
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엘지전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for allocating resources in a wireless communication system.
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is a wireless communication system standard.
  • a resource block (RB) or a resource block group (RBG) is used as a resource allocation unit when allocating resources for a terminal.
  • a resource block is composed of seven or six orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols consecutive in the time domain and 12 subcarriers in the frequency domain.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the number of RBs included in the RBG is determined according to the system band.
  • DVRB distributed virtual resource block
  • necessary parameters are also determined based on a system band.
  • LTE-L LTE term evolution-advanced, LTE-A
  • LTE-A LTE term evolution-advanced, LTE-A
  • LTE-A can support low-cost and low-end devices that mainly perform data communication, such as meter reading, water level measurement, surveillance camera utilization, and inventory reporting on vending machines.
  • a low cost / low specification terminal mainly for low capacity data communication is referred to as a machine type communication (MTC) terminal. It may be sufficient for the MTC terminal to allocate only a part of the system band because the amount of transmission data is small.
  • MTC machine type communication
  • a resource allocation method and apparatus are provided in a wireless communication system.
  • a method of allocating radio resources in a wireless communication system comprises subbands by dividing a system band into multiples of a resource block group (RBG), and a subband allocated among the subbands. And transmitting allocation information indicating resource allocation in the band and the subbands.
  • RBG resource block group
  • an apparatus for allocating a radio resource in a wireless communication system includes a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal; And a processor connected to the RF unit, wherein the processor divides a system band into multiples of a resource block group (RBG) to configure subbands, and a subband allocated among the subbands. And transmitting allocation information indicating resource allocation in the band and the subbands.
  • RF radio frequency
  • RBG resource block group
  • FIG. 2 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • 3 shows an example of a downlink subframe structure in 3GPP LTE.
  • 5 is a comparative example of a conventional single carrier system and a carrier aggregation system.
  • FIG. 6 shows bitmaps used in resource allocation types 0 and 1.
  • FIG. 7 illustrates resources that can be indicated according to the bitmap of FIG. 6.
  • FIG. 8 illustrates resource allocation via resource allocation type 2.
  • FIG 9 shows an example of an interleaver used in the DVRB allocation method.
  • FIG. 10 shows a mapping relationship between a DVRB and a PRB according to a DVRB allocation method.
  • 11 is an example of a method of dividing and assigning a system band into subbands.
  • 12 is another example of a method of simply dividing a system band and allocating the subbands.
  • FIG. 13 illustrates a resource allocation method according to an embodiment of the present invention.
  • 16 shows an example of allocating a band of a subband in units of DVRB interleaver.
  • 17 shows an example of allocating a band of a subband based on a first gap Ngap, 1.
  • FIG. 19 shows a configuration of a base station and a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • LTE Long Term Evolution
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • E-UMTS Evolved-UMTS
  • E-UTRAN Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network
  • SCD Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access
  • LTE-A Advanced is the evolution of LTE.
  • 3GPP LTE / LTE-A is mainly described, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • the wireless communication system includes at least one base station (BS). Each base station provides communication services for a particular geographic area.
  • a base station generally refers to a fixed station communicating with a terminal, and may be referred to as other terms such as an evolved NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, an access network (AN), and the like. .
  • eNB evolved NodeB
  • BTS base transceiver system
  • AN access network
  • AN access network
  • Terminal User Equipment, UE
  • MS Mobile Station
  • UT User Terminal
  • SS Subscriber Station
  • Wireless Device Personal Digital Assistant
  • PDA Wired Modem
  • AT Access Terminal
  • downlink means communication from the base station to the terminal
  • uplink means communication from the terminal to the base station.
  • the wireless communication system may be a system supporting bidirectional communication. Bidirectional communication may be performed using a time division duplex (TDD) mode, a frequency division duplex (FDD) mode, or the like.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • the TDD mode uses different time resources on the same frequency resource in uplink transmission and downlink transmission.
  • the FDD mode uses different frequency resources in uplink transmission and downlink transmission.
  • the base station and the terminal may communicate with each other using a radio resource called a radio frame.
  • a radio frame consists of 10 subframes in the time domain, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • One subframe may have a length of 1 ms, and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI may be a minimum unit of scheduling.
  • One slot may include a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, one symbol period is represented by an OFDM symbol. The OFDM symbol may be called a different name according to the multiple access scheme. For example, when SC-FDMA is used as an uplink multiple access scheme, it may be referred to as an SC-FDMA symbol. An example of including 7 OFDM symbols in one slot is described as an example, but the number of OFDM symbols included in one slot may vary according to the length of a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • one subframe includes 7 OFDM symbols in a normal CP and one subframe includes 6 OFDM symbols in an extended CP.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame and the number of slots included in the subframe may be variously changed.
  • FIG. 2 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and includes N RB resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • the RB includes one slot in the time domain and a plurality of consecutive subcarriers in the frequency domain in resource allocation units.
  • the number N RB of resource blocks included in the downlink slot depends on a downlink transmission bandwidth set in a cell. For example, in the LTE system, N RB may be any one of 6 to 110.
  • the structure of the uplink slot may also be the same as that of the downlink slot.
  • the uplink slot or the downlink slot may be referred to as a slot.
  • Each element on the resource grid is called a resource element (RE).
  • one resource block is composed of 7 OFDM symbols in the time domain and 12 subcarriers in the frequency domain to include 7 ⁇ 12 resource elements, but the number of OFDM symbols and the number of subcarriers in the resource block It is not limited to this.
  • the number of OFDM symbols and the number of subcarriers can be variously changed according to the length of the CP, frequency spacing, and the like.
  • the number of subcarriers in one OFDM symbol may be selected and used among 128, 256, 512, 1024, 1536 and 2048.
  • the subframe includes two consecutive slots. Up to three OFDM symbols of the first slot in the downlink subframe are the control region to which the control channel is allocated, and the remaining OFDM symbols are the data region to which the data channel is allocated.
  • the control region includes 3 OFDM symbols.
  • control channels such as a physical downlink control channel (PDCCH), a physical control format indicator channel (PCFICH), and a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH) may be allocated.
  • the UE may read data transmitted through the data channel by decoding control information transmitted through the PDCCH.
  • the number of OFDM symbols included in the control region in the subframe can be known through the PCFICH.
  • the PHICH carries a hybrid automatic repeat request (HARQ) acknowledgment (ACK) / negative-acknowledgement (NACK) signal in response to uplink transmission.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • ACK acknowledgment
  • NACK negative-acknowledgement
  • the PDSCH may be allocated to the data area.
  • DCI downlink control information
  • DCI may be called uplink scheduling information (called uplink grant) or downlink scheduling information (called downlink grant) or uplink power control command, control information for paging, and random access response ( Control information for indicating a RACH response is transmitted.
  • the DCI may be transmitted in a certain format, and usage may be determined according to each DCI format.
  • usage may be determined according to each DCI format.
  • the use of the DCI format can be divided as shown in the following table.
  • the PDCCH may be generated through the following process.
  • the base station adds a cyclic redundancy check (CRC) for error detection to the DCI to be sent to the terminal.
  • CRC cyclic redundancy check
  • an identifier (referred to as a Radio Network Temporary Identifier (RNTI)) is masked according to an owner or a purpose of the PDCCH. If the PDCCH is for a specific terminal, a unique identifier of the terminal allocated from the base station, for example, a C-RNTI (Cell-RNTI) may be masked to the CRC.
  • Cell-RNTI C-RNTI
  • a paging identifier for example, P-RNTI (P-RNTI) may be masked to the CRC.
  • P-RNTI P-RNTI
  • SI-RNTI System Information-RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • the PDCCH carries control information for a specific UE. If another RNTI is used, the PDCCH is a common control information received by all UEs in a cell. Carry
  • coded data is generated by performing channel coding on the control information added with the CRC.
  • rate matching is performed according to a control channel element (CCE) aggregation level allocated to the PDCCH format.
  • CCE control channel element
  • the coded data is modulated to generate modulation symbols.
  • the number of modulation symbols constituting one CCE may vary depending on the CCE aggregation level (one of 1, 2, 4, and 8). Modulation symbols are mapped to physical resource elements (CCE to RE mapping).
  • blind decoding is a method of demasking a desired identifier in a cyclic redundancy check (CRC) of a received PDCCH (referred to as a candidatetae PDCCH), and checking a CRC error to determine whether the corresponding PDCCH is its control channel.
  • CRC cyclic redundancy check
  • the reason for performing blind decoding is that the UE does not know in advance which CCE aggregation level or DCI format is transmitted at which position in the control region.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in one subframe, and the UE monitors the plurality of PDCCHs in every subframe.
  • monitoring means that the UE attempts to decode the PDCCH according to the PDCCH format.
  • a search space is used to reduce the burden of blind decoding.
  • the search space may be referred to as a monitoring set of the CCE for the PDCCH.
  • the UE monitors the PDCCH in the corresponding search space.
  • the search space is divided into a common search space (CSS) and a UE-specific search space (USS).
  • the common search space is a space for searching for a PDCCH having common control information.
  • the common search space may be configured with 16 CCEs up to CCE indexes 0 to 15, and supports a PDCCH having a CCE aggregation level of ⁇ 4, 8 ⁇ .
  • PDCCHs (DCI formats 0 and 1A) carrying UE specific information may also be transmitted in the common search space.
  • the UE-specific search space supports a PDCCH having a CCE aggregation level of ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ .
  • the starting point of the search space is defined differently from the common search space and the terminal specific search space.
  • the starting point of the common search space is fixed regardless of the subframe, but the starting point of the UE-specific search space is for each subframe according to the terminal identifier (eg, C-RNTI), the CCE aggregation level, and / or the slot number in the radio frame. Can vary.
  • the terminal identifier eg, C-RNTI
  • the CCE aggregation level e.g, CCE aggregation level
  • / or the slot number in the radio frame Can vary.
  • the terminal specific search space and the common search space may overlap.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) for transmitting uplink control information is allocated to the control region.
  • the data area is allocated a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) for transmitting data (in some cases, control information may also be transmitted).
  • the UE may simultaneously transmit the PUCCH and the PUSCH, or may transmit only one of the PUCCH and the PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe.
  • Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers in each of a first slot and a second slot.
  • the frequency occupied by RBs belonging to the RB pair allocated to the PUCCH is changed based on a slot boundary. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • ACK Non-acknowledgement
  • NACK Non-acknowledgement
  • channel status information indicating the downlink channel status, for example, Channel Quality Indicator (CQI), precoding matrix on the PUCCH
  • CQI Channel Quality Indicator
  • An index PTI
  • a precoding type indicator PTI
  • RI rank indication
  • the PUSCH is mapped to an uplink shared channel (UL-SCH) which is a transport channel.
  • the uplink data transmitted on the PUSCH may be a transport block which is a data block for the UL-SCH transmitted during the TTI.
  • the transport block may include user data.
  • the uplink data may be multiplexed data.
  • the multiplexed data may be multiplexed of a transport block and channel state information for the UL-SCH.
  • channel state information multiplexed with data may include CQI, PMI, RI, and the like.
  • the uplink data may consist of channel state information only. Periodic or aperiodic channel state information may be transmitted through the PUSCH.
  • 5 is a comparative example of a conventional single carrier system and a carrier aggregation system.
  • a single carrier only one carrier is supported to the UE in uplink and downlink.
  • the bandwidth of the carrier may vary, but only one carrier is allocated to the terminal.
  • a carrier aggregation (CA) system a plurality of CCs (DL CC A to C, UL CC A to C) may be allocated to the UE. For example, three 20 MHz component carriers may be allocated to allocate a 60 MHz bandwidth to the terminal.
  • the target carrier may use the bandwidth used by the existing system as it is for backward compatibility with the existing system.
  • the 3GPP LTE system supports bandwidths of 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, and 20 MHz, and the 3GPP LTE-A system may configure a bandwidth of 20 MHz or more using only the bandwidth of the 3GPP LTE system.
  • broadband can be configured by defining new bandwidth without using the bandwidth of the existing system.
  • the system frequency band of a wireless communication system is divided into a plurality of carrier frequencies.
  • the carrier frequency means a center frequency of a cell.
  • a cell may mean a downlink frequency resource and an uplink frequency resource.
  • the cell may mean a combination of a downlink frequency resource and an optional uplink frequency resource.
  • CA carrier aggregation
  • the terminal In order to transmit and receive packet data through a specific cell, the terminal must first complete configuration for a specific cell.
  • the configuration refers to a state in which reception of system information necessary for data transmission and reception for a corresponding cell is completed.
  • the configuration may include an overall process of receiving common physical layer parameters required for data transmission and reception, or MAC layer parameters, or parameters required for a specific operation in the RRC layer.
  • the cell in the configuration complete state may exist in an activation or deactivation state.
  • activation means that data is transmitted or received or is in a ready state.
  • the UE may monitor or receive a control channel (PDCCH) and a data channel (PDSCH) of an activated cell in order to identify resources (which may be frequency, time, etc.) allocated thereto.
  • PDCCH control channel
  • PDSCH data channel
  • Deactivation means that transmission or reception of traffic data is impossible, and measurement or transmission of minimum information is possible.
  • the terminal may receive system information (SI) required for packet reception from the deactivated cell.
  • SI system information
  • the terminal does not monitor or receive the control channel (PDCCH) and data channel (PDSCH) of the deactivated cell in order to check the resources (may be frequency, time, etc.) allocated to them.
  • PDCH control channel
  • PDSCH data channel
  • the cell may be divided into a primary cell, a secondary cell, and a serving cell.
  • the primary cell refers to a cell operating at a primary frequency, and is a cell in which the terminal performs an initial connection establishment procedure or connection reestablishment with the base station, or is indicated as a primary cell in a handover process. It means a cell.
  • the secondary cell refers to a cell operating at the secondary frequency, and is established and used to provide additional radio resources once the RRC connection is established.
  • the serving cell is configured as a primary cell when the carrier aggregation is not set or the terminal cannot provide carrier aggregation.
  • the term serving cell indicates a cell configured for the terminal and may be configured in plural.
  • One serving cell may be configured with one downlink component carrier or a pair of ⁇ downlink component carrier, uplink component carrier ⁇ .
  • the plurality of serving cells may be configured as a set consisting of one or a plurality of primary cells and all secondary cells.
  • a primary component carrier means a CC corresponding to a primary cell.
  • the PCC is a CC in which the terminal initially makes a connection (connection or RRC connection) with the base station among several CCs.
  • the PCC is a special CC that manages a connection (Connection or RRC Connection) for signaling regarding a plurality of CCs and manages UE context, which is connection information related to a terminal.
  • the PCC is connected to the terminal and always exists in the active state in the RRC connected mode.
  • the downlink component carrier corresponding to the primary cell is called a downlink primary component carrier (DL PCC), and the uplink component carrier corresponding to the primary cell is called an uplink major component carrier (UL PCC).
  • DL PCC downlink primary component carrier
  • U PCC uplink major component carrier
  • Secondary component carrier refers to a CC corresponding to the secondary cell. That is, the SCC is a CC allocated to the terminal other than the PCC, and the SCC is an extended carrier for the additional resource allocation other than the PCC and may be divided into an activated or deactivated state.
  • the downlink component carrier corresponding to the secondary cell is referred to as a DL secondary CC (DL SCC), and the uplink component carrier corresponding to the secondary cell is referred to as an uplink secondary component carrier (UL SCC).
  • DL SCC DL secondary CC
  • UL SCC uplink secondary component carrier
  • the primary cell and the secondary cell have the following characteristics.
  • the primary cell is used for transmission of the PUCCH.
  • the primary cell is always activated, while the secondary cell is a carrier that is activated / deactivated according to specific conditions.
  • RLF Radio Link Failure
  • the primary cell may be changed by a security key change or a handover procedure accompanying a RACH (Random Access CHannel) procedure.
  • NAS non-access stratum
  • the primary cell is always configured with a pair of DL PCC and UL PCC.
  • a different CC may be configured as a primary cell for each UE.
  • the primary cell can be replaced only through a handover, cell selection / cell reselection process.
  • RRC signaling may be used to transmit system information of a dedicated secondary cell.
  • the downlink component carrier may configure one serving cell, and the downlink component carrier and the uplink component carrier may be connected to configure one serving cell.
  • the serving cell is not configured with only one uplink component carrier.
  • the activation / deactivation of the component carrier is equivalent to the concept of activation / deactivation of the serving cell.
  • activation of serving cell 1 means activation of DL CC1.
  • serving cell 2 assumes that DL CC2 and UL CC2 are connected and configured, activation of serving cell 2 means activation of DL CC2 and UL CC2.
  • each component carrier may correspond to a cell.
  • the number of component carriers aggregated between the downlink and the uplink may be set differently.
  • the case where the number of downlink CCs and the number of uplink CCs are the same is called symmetric aggregation, and when the number is different, it is called asymmetric aggregation.
  • the size (ie bandwidth) of the CCs may be different. For example, assuming that 5 CCs are used for a 70 MHz band configuration, 5 MHz CC (carrier # 0) + 20 MHz CC (carrier # 1) + 20 MHz CC (carrier # 2) + 20 MHz CC (carrier # 3) It may be configured as + 5MHz CC (carrier # 4).
  • a plurality of component carriers (CCs), that is, a plurality of serving cells may be supported.
  • Such a carrier aggregation system may support cross-carrier scheduling.
  • Cross-carrier scheduling is a resource allocation of a PDSCH transmitted on another component carrier through a PDCCH transmitted on a specific component carrier and / or other components other than the component carrier basically linked with the specific component carrier.
  • a scheduling method for resource allocation of a PUSCH transmitted through a carrier That is, the PDCCH and the PDSCH may be transmitted through different downlink CCs, and the PUSCH may be transmitted through another uplink CC other than the uplink CC linked with the downlink CC through which the PDCCH including the UL grant is transmitted. .
  • a carrier indicator indicating a DL CC / UL CC through which a PDSCH / PUSCH for which PDCCH provides control information is transmitted is required.
  • a field including such a carrier indicator is hereinafter called a carrier indication field (CIF).
  • a carrier aggregation system supporting cross carrier scheduling may include a carrier indication field (CIF) in a conventional downlink control information (DCI) format.
  • CIF carrier indication field
  • DCI downlink control information
  • 3 bits may be extended, and the PDCCH structure may include an existing coding method, Resource allocation methods (ie, CCE-based resource mapping) can be reused.
  • a resource element is the smallest frequency-time unit to which modulation symbols of a data or control channel are mapped. If a signal is transmitted through M subcarriers in one OFDM symbol and N OFMD symbols are transmitted in one subframe, M X N REs exist in one subframe.
  • a physical resource block is a resource allocation unit for transmitting data.
  • One PRB consists of consecutive REs in the frequency-time domain, and a plurality of PRBs are defined in one subframe.
  • VRB virtual resource block
  • the number of REs included in one VRB is the same as the number of REs included in one PRB.
  • one VRB may be mapped to one PRB or may be mapped to some regions of the plurality of PRBs.
  • LVRB Localized virtual resource block
  • a distributed virtual resource block is a type of VRB.
  • One DVRB is mapped to some REs in a plurality of PRBs, and REs mapped to different DVRBs are not duplicated.
  • N PRBs represents the number of PRBs in the system.
  • N LVRB represents the number of LVRBs available in the system.
  • the number of RBs may mean the number of slots. That is, in 3GPP, RBs are divided by slots, and allocation of RBs over two slots in one subframe is allocated in units of RB-pairs. Therefore, for the sake of convenience, the RB allocation is described, but according to the resource allocation method of the 3GPP, it may mean an RB-pair.
  • N DVRB indicates the number of DVRBs available in the system.
  • N LVRB_UE represents the maximum number of LVRBs allocated to one UE.
  • N DVRB_UE represents the maximum number of DVRBs allocated to one UE.
  • N subset represents the number of subsets. The subset will be described later.
  • a bitmap including N PRB bits per UE to be scheduled may be used to schedule N PRB PRBs of a system in PRB units.
  • Each bit in the bitmap corresponds to one PRB and allocates N PRB PRBs in PRB units.
  • the bit number of the bitmap is excessively increased, which increases the overhead.
  • 3GPP LTE provides the following resource allocation types 0, 1, and 2 in order to prevent the overhead of the bitmap.
  • Resource allocation type 0 is a method of allocating a resource block group (RBG), which is a set of consecutive PRBs, to a UE through a bitmap. That is, in resource allocation type 0, the resource allocation unit becomes RBG instead of one resource block (RB).
  • the size of the RBG (denoted P), that is, the number of resource blocks constituting the RBG is determined depending on the system band.
  • Resource allocation type 0 may also be referred to as an RBG scheme.
  • Resource allocation type 1 is a method of allocating resources to UEs in PRB units in a subset through a bitmap.
  • the subset consists of a plurality of discrete RBGs.
  • Resource allocation type 1 may also be referred to as a subset scheme.
  • Resource allocation type 2 includes a method of allocating contiguous PRBs and a method of allocating resources consisting of non-contiguous PRBs. Resource allocation type 2 may also be referred to as a compact method.
  • FIG. 6 shows bitmaps used in resource allocation types 0 and 1.
  • FIG. FIG. 7 illustrates resources that can be indicated according to the bitmap of FIG. 6.
  • the bitmap is composed of a total of 12 bits to allocate some or all of a total of 32 PRBs.
  • the first 1 bit of the bitmap is a header and indicates resource allocation type 0 (when the bit value of the header is 0) or 1 (when the bit value of the header is 1).
  • a 'bitmap for RBG' consisting of 11 bits after the header in the bitmap may indicate any one of a total of 11 RBGs.
  • the bitmap for RBG is the ceiling (N PRB / P) bit. Ceiling (x) represents the smallest integer among the numbers greater than x.
  • the resource allocation type 0 is a method of allocating a plurality of resource blocks to form a resource block group (RBG), and then allocates resources on a resource block group (RBG) basis.
  • the density of resource allocation varies according to the size of the resource block group. That is, if the size of the resource block group is large, the density is low, and if the size of the resource block group is small, the density is large.
  • the size P of the RBG may be defined according to the number of RBs set in the system frequency band as shown in the following table.
  • resource allocation type 0 is impossible to allocate less than three resource blocks, and thus detailed resource allocation is impossible.
  • 3GPP LTE provides resource allocation type 1.
  • the number of bits of the resource allocation type 1 bitmap is the same as the number of bits of the resource allocation type 0 bitmap. However, the interpretation is different.
  • the bits located after the header are interpreted as a 2-bit subset indicator, a 1-bit shift, and a bitmap for an 8-bit subset.
  • the subset consists of a plurality of RBGs. That is, as illustrated in FIG. 7, four (subsets 1 and 2) or three RBGs (subset 3) are configured.
  • the subset indicator indicates any one of the plurality of subsets. For example, in FIG. 7, any one of subsets 1, 2, and 3 is indicated.
  • a 1-bit shift indicates to which resource block a bitmap for the 8-bit subset is. For example, shift 0 in FIG. 7 indicates that the bitmap for the subset is for eight PRBs with a small PRB number in the subset. Shift 1, on the other hand, indicates that the bitmap for the subset is for eight PRBs with a large PRB number in the subset.
  • the bitmap for the subset indicates PRBs of some of the PRBs constituting the subset in PRB units. That is, in the above example, each subset includes a plurality of PRBs, of which eight PRBs may be represented as bitmaps for the subset. As described above, which eight PRBs among the plurality of PRBs are indicated by the shift.
  • resource allocation type 2 can be used. More specifically, it is a method of allocating consecutive PRBs among the resource allocation type 2.
  • FIG. 8 illustrates resource allocation via resource allocation type 2.
  • the maximum number of resource blocks that can be allocated to the terminal is N RB , and resource blocks are numbered from 0 to (N RB -1).
  • Resource blocks allocated to the terminal may be represented as starting point 2 of the resource block and length 6 of the resource block.
  • the number of combinations of resource blocks available for each starting point is different, and the total number of allocable resource block combinations is (N RB (N RB +1) / 2). Therefore, the number of bits to indicate this becomes ceiling (log 2 (N RB (N RB +1) / 2)).
  • Ceiling (x) or Ceil (x) represents the smallest integer out of numbers greater than or equal to x.
  • the resource allocation type 2 has an advantage that the bit number increase due to the increase in the number of N RBs is not large compared with the resource allocation types 0 and 1 using the bitmap.
  • resource allocation type 2 (compact method) has a disadvantage in that two or more discontinuous resource blocks cannot be allocated.
  • a method of allocating a resource consisting of non-contiguous PRBs from a resource allocation type 2, that is, a DVRB allocation method will be described.
  • the parameter N gap may be given as shown in the following table.
  • N gap, 1 may be referred to as a first gap value and is a value that maximizes diversity in all given system bands.
  • N gap, 2 may be referred to as a second gap value and is a value of a gap given only for a specific system band.
  • N gap N gap
  • a 1 N DL VRB N DL VRB
  • gap1 2 ⁇ min (N gap, N DL RB - N gap)
  • N gap N gap
  • a 2 N DL VRB N DL VRB
  • gap2 floor (N DL RB / 2N gap ) ⁇ 2N gap .
  • Floor (x) is the largest integer among numbers smaller than x.
  • FIG 9 shows an example of an interleaver used in the DVRB allocation method.
  • the interleaver consists of four columns and N row rows.
  • P represents the RBG size in Table 2 above.
  • VRB numbers are written in row order in the interleaver as shown in FIG. 9 and read in column order.
  • mapping of VRB numbers and PRB numbers can be derived as follows.
  • Equation 1 an even slot number n s is derived as in Equation 1 below.
  • N VRB is obtained from downlink scheduling assignment.
  • the odd slot number n s is derived as shown in Equation 2 below.
  • Equation 1 and 2 are summarized as in Equation 3 for all slot numbers n s .
  • FIG. 10 shows a mapping relationship between a DVRB and a PRB according to a DVRB allocation method.
  • an N gap value which is a gap size
  • an M RBG value which is a size of RBG
  • the number written in each resource block of FIG. 10 is a DVRB index.
  • the DVRB indexes are interleaved and mapped to PRBs as shown in FIG. 10. At this time, the interleaver value is determined so that successive DVRB indexes do not correspond to adjacent PRBs.
  • CS cyclic shift
  • This mapping method takes into account the combination of the bitmap used in resource allocation type 0 (RBG method) and resource allocation type 1 (subset method) so that neighboring DVRB indexes are included in the same subset as much as possible and the RBG can be filled sequentially. Consists of. After this process, the UE can obtain diversity gain by increasing the diversity order to 4 when two DVRBs are allocated.
  • the existing resource allocation method determines the gap value (N gap ), the size of the RBG (M RBG ), and the interleaver for DVRB allocation based on the system band (N DL RB ).
  • Next-generation wireless communication systems such as LTE-A
  • LTE-A can support low-cost / low-spec terminals primarily for data communication, such as meter reading, water level measurement, surveillance camera utilization, and inventory reporting on vending machines.
  • a low cost / low specification terminal mainly for low capacity data communication is referred to as a machine type communication (MTC) terminal.
  • MTC machine type communication
  • an unlicenced band (ULB) or aggregate TDD cells using different UL-DL configurations may be aggregated and allocated to one UE.
  • duplex cells may be aggregated.
  • a TDD cell and an FDD cell may be aggregated and configured in one UE.
  • a new type of carrier (which may be referred to as a new carrier type: NCT) without considering backward compatibility with an existing carrier may be allocated to the UE.
  • the NCT may be assigned to the terminal alone, or may be allocated to the terminal together with other carriers in carrier aggregation.
  • the terminal assigned the NCT may be, for example, a machine type communication (MTC) terminal. It may be desirable for the MCT terminal to allocate a new type of carrier with reduced overhead of the control channel. At this time, it may be necessary to reduce the DCI format size in order to increase cell coverage of a control channel such as PDCCH or enhanced-PDCCH (E-PDCCH). One way to do this is to reduce the resource allocation field size.
  • MTC machine type communication
  • the present invention considers dividing the entire system band into subbands (SBs) and performing resource allocation in the subbands.
  • the subbands are obtained by dividing the entire system bandwidth (system bandwidth: system BW).
  • the subband may be referred to as a set of consecutive RBs whose band is a multiple of the RBG or a multiple of the squared power of the RBG.
  • the conventional resource allocation method allocates the entire system band in RBG units, divides the entire system band into several subsets, allocates them in PRB units within a specified subset, or allocates consecutive RBs in the entire system band.
  • the subband is distinguished from RBG because it is a set of consecutive RBs that are multiples of RBG or multiples of RBG. Further, subbands are distinguished from each other in that the band is composed of consecutive RBs, but the subset is a set of discontinuously spaced RBGs.
  • the subband is not defined as an arbitrary starting point of the RB and the number of RBs in the whole system band, but is divided into a resource allocation method in the compact method in that it is divided into a band of multiples of the RBG or multiples of the RBG squared power. do.
  • the band boundary of the subband is divided into a multiple of RGB or a multiple of the RBG squared power.
  • 11 is an example of a method of dividing and assigning a system band into subbands.
  • the system band may consist of 50 RBs.
  • the 50 RBs can be divided into RBGs consisting of three RBs.
  • the RBG of each subband may be configured of two RBs. That is, when the band of each subband is 25 RB, the RBG size (see Table 2) when the system band is 25 RB is applied.
  • the RBGs of each subband may be configured of three RBs. That is, even if the band of each subband is 25 RB, the RBG size is applied when the system band is 50 RB.
  • the size of the RBG or the boundary of the RBG may not match between scheduling for the entire system band 50RB and scheduling for the subband (eg, in PRB indexes 24 and 25). Applicable band).
  • the RBG located at the subband boundary may be difficult to use. For example, when existing terminals using the entire system band and terminals using subbands are mixed, it is difficult to allocate the RBs to each other and there is a problem that the utilization efficiency of the RBs is lowered.
  • 12 is another example of a method of simply dividing a system band and allocating the subbands.
  • the definition of the RBG and the subset for resource allocation in each subband may be set based on the system band. .
  • the bitmap for the RBG for the subband corresponds to the RBG included in the subband among RBGs defined based on the system band 50RB.
  • RBGs are set for each subband, but in FIG. 12, RBGs in the subbands are set as in the system band.
  • RBGs in the subbands are set as in the system band.
  • the first three RBs are set to RBG in subband 1, but in FIG. 12, only the first two RBs are set to RBG.
  • the terminal receiving the subband may receive the information on the system band directly or indirectly, and determine the configuration of the RBG and the subset based on the system band based on the information. Based on this, the bitmap for the RBG for the allocated subband can be interpreted.
  • the number of RBs constituting each subband may be the same or different. If the number of RBs of each subband is different, the size of the bitmap for resource allocation in each subband may be different. If the bitmap is included in the DCI and transmitted, this may cause a change in the size of the DCI. In order to prevent the size of the DCI from changing, when the size of the bitmap required for resource allocation for each subband is different, the size of the largest bitmap may be used for the bitmaps of all subbands.
  • resource allocation in a subband is performed using a bitmap of 15 bits for both subbands 0 and 1. To do.
  • three bits remaining in the 15-bit bitmap for the subband 0 may be padded with zeros.
  • 11 and 12 illustrate a case in which a system band is simply divided and allocated to subbands.
  • this method there is a problem that the use of the RBG is inefficient or the configuration of the bitmap for resource allocation in the subband and the starting position of the RBG for each subband may vary.
  • each subband band may be allocated to a set of consecutive RBs having a band of multiples of RBG or multiples of RBG. According to the present invention, even if an existing resource allocation method (that is, a system band-based resource allocation method) is applied, part of the RBG or RBG subset is not fragmented in the subbands, thereby increasing the efficiency of using frequency resources.
  • an existing resource allocation method that is, a system band-based resource allocation method
  • the sub band band may be set including the guard band when guard bands are required between the sub bands.
  • the resource allocation in the subband may be applied to an index for frequency resources excluding the guard band, or after indexing including the guard band, the index corresponding to the guard band may be excluded from use.
  • the second gap N gap, 2 may be applied. Two zones are generated in which two DVRB interleaving blocks are mapped by the second gap. In the present invention, it is possible to prevent the subbands from reaching the boundary between the two zones. That is, the subbands may be divided to be included in only one interleaving block. For example, when the sub band is divided into two-fold units of the second gap, the sub band may not be spread over the boundary of the two zones.
  • the same subband splitting technique as the downlink may be used for the uplink.
  • FIG. 13 illustrates a resource allocation method according to an embodiment of the present invention.
  • the base station configures a subband by dividing the system band by a multiple of the RBG (S110). That is, the band of the sub band may be configured of a multiple of RBG or a multiple of RBG.
  • RBG may be set as shown in Table 2 based on the system band.
  • the base station transmits subbands allocated to the terminal and allocation information indicating resource allocation in the subbands (S120).
  • the allocation information may be included in the DCI format and transmitted.
  • the allocation information may include a bitmap for the sub band.
  • the bitmap may allocate resources in RB units or RBG units in a subband.
  • the allocation information indicates resource allocation in the subband, the number of bits can be reduced as compared with the allocation information provided based on the conventional system band. Alternatively, even if the same bit is used, resource allocation can be performed in finer granularity.
  • the system band is 50 RB, and the size of the RBG based on the system band is 3 RB.
  • each subband may be allocated to 6 RBs, which is twice the size of the RBG. Then, no RBG occurs across the boundary between the two subbands.
  • DVRB interleaving may be performed in units of three subbands (subbands 0-2 and subbands 3-5).
  • An RB denoted by -1 indicates an RB to which a DVRB is not mapped (hereinafter, the same).
  • the system band is 50 RB and the size of the RBG is 3 RB.
  • each subband may be allocated to 9RB, which is the square of the size of the RBG.
  • the RBG then does not span the boundary between the two subbands.
  • the position of the PRB coincides with the position on the subband, thereby reducing the complexity of scheduling.
  • 16 shows an example of allocating a band of a subband in units of DVRB interleaver.
  • a band of the subband may be configured in a DVRB interleaver unit (ie, a multiple of the second gap). Then, the DVRB-PRB mapping (FIG. 16 (B)) of the system band and the DVRB-PRB mapping pattern (FIG. 16 (C)) of the subband coincide. That is, it can be seen that the DVRB index in subband 0 is the same as that in the system band, and the DVRB index in subband 1 is the same pattern as in the system band. For example, DVRB index 18 corresponding to subband 1 in FIG. 16B corresponds to DVRB index 0 of subband 1 in FIG.
  • Index 20 corresponds to DVRB index 2 of subband 1 in FIG. 16C. That is, the DVRB patterns of UEs to which subbands 0 and 1 are allocated may use 1 ST DVRB interleaving patterns based on system bands.
  • the UE may configure the RBG size and the gap applied to the subband in the same manner as the RBG size and the gap setting for the system band.
  • 17 illustrates an example of allocating a band of a subband based on a first gap N gap 1 .
  • the subband 0 may include a region (PRB index 23-26) where the DVRB is not mapped to the PRB. It may or may not include it.
  • Subband 1 may include PRB indexes 27-49.
  • subband 0 may be configured as PRB indexes 0 to 31, subband 1 to PRB indexes 32 to 63, and subband 2 to PRB indexes 64-74.
  • subband 0 may be configured as PRB indexes 0-31 and subband 1 as PRB indexes 32-75.
  • FIG. 19 shows a configuration of a base station and a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the base station 100 includes a processor 110, a memory 120, and an RF unit 130.
  • the processor 110 implements the proposed functions, processes and / or methods. For example, the processor 110 divides a system band into a multiple of a resource block group (RBG) or a multiple of a squared power of the RBG to configure subbands, and the subbands allocated among the subbands. And allocation information indicating resource allocation in the subband.
  • the memory 120 is connected to the processor 110 and stores various information for driving the processor 110.
  • the RF unit 130 is connected to the processor 110 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 200 includes a processor 210, a memory 220, and an RF unit 230.
  • the processor 210 implements the proposed functions, processes and / or methods.
  • the processor 210 receives allocation information included in the DCI from the base station.
  • the allocation information may include resource allocation within a subband and a subband configured for the terminal.
  • the memory 220 is connected to the processor 210 and stores various information for driving the processor 210.
  • the RF unit 230 is connected to the processor 210 to transmit and / or receive a radio signal.
  • Processors 110 and 210 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, data processing devices, and / or converters for interconverting baseband signals and wireless signals.
  • the memory 120, 220 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and / or other storage device.
  • the RF unit 130 and 230 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 120 and 220 and executed by the processors 110 and 210.
  • the memories 120 and 220 may be inside or outside the processors 110 and 210, and may be connected to the processors 110 and 210 by various well-known means.

Abstract

무선통신 시스템에서 무선 자원을 할당하는 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 시스템 대역을 자원 블록 그룹(resource block group: RBG)의 배수로 분할하여 서브 밴드(subband)들을 구성하고, 및 상기 서브 밴드들 중 할당되는 서브 밴드 및 상기 서브 밴드 내의 자원 할당을 지시하는 할당 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution, 이하 LTE)는 무선통신 시스템 규격이다. LTE에서는 단말에 대한 자원 할당 시에 자원할당 단위로 자원블록(resource block: RB) 또는 자원 블록 그룹(resource block group: RBG)를 사용한다. 자원블록은 시간 영역에서 연속하는 7개 또는 6개의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌, 주파수 영역에서 12개의 부반송파(subcarrier)로 구성된다. RBG는 시스템 대역에 따라 포함하는 RB의 개수가 정해진다. 또한, RB들을 분산하여 할당하는 DVRB(distributed virtual resource block) 방식이 사용되는 경우 필요한 파라미터들 역시 시스템 대역을 기반으로 결정된다.
한편, 장래의 무선통신 시스템에서는 이러한 종래의 자원할당 방법을 동일하게 이용하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 3GPP LTE-A(long term evolution-advanced, 이하 LTE-A)는 LTE를 개선한 차세대 무선통신 시스템 규격이다. LTE-A에서는 계량기 검침, 수위 측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고 보고 등과 같이 데이터 통신을 주로 하는 저가/저사양의 단말을 지원할 수 있다. 이처럼, 저용량의 데이터 통신을 주로 하는 저가/저사양의 단말을 MTC(machine type communication) 단말이라 칭한다. MTC 단말은 전송 데이터 량이 작아 시스템 대역의 일부만을 할당하면 충분할 수 있다.
MTC 단말과 같이 특정 단말에게 시스템 대역의 일부만을 할당하는 경우 어떠한 방식으로 할당하는 것이 효율적인지를 고려한 자원 할당 방법 및 이러한 방법을 이용하는 장치가 필요하다.
무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
일 측면에서, 무선통신 시스템에서 무선 자원을 할당하는 방법은 시스템 대역을 자원 블록 그룹(resource block group: RBG)의 배수로 분할하여 서브 밴드(subband)들을 구성하고, 및 상기 서브 밴드들 중 할당되는 서브 밴드 및 상기 서브 밴드 내의 자원 할당을 지시하는 할당 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에서, 무선통신 시스템에서 무선 자원을 할당하는 장치는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부; 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 시스템 대역을 자원 블록 그룹(resource block group: RBG)의 배수로 분할하여 서브 밴드(subband)들을 구성하고, 및 상기 서브 밴드들 중 할당되는 서브 밴드 및 상기 서브 밴드 내의 자원 할당을 지시하는 할당 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
전체 시스템 대역을 이용하는 단말과 시스템 대역의 일부만을 이용하는 단말이 혼재하는 경우에도 효율적으로 자원 할당을 수행할 수 있다.
도 1은 무선 프레임 구조를 나타낸다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 하향링크 서브프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 기존의 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.
도 6은 자원할당 타입 0과 1에서 사용되는 비트맵을 나타낸다.
도 7은 도 6의 비트맵에 따라 지시할 수 있는 자원을 예시한다.
도 8은 자원할당 타입 2를 통한 자원 할당을 예시한다.
도 9는 DVRB 할당 방식에 사용되는 인터리버의 예를 나타낸다.
도 10은 DVRB 할당 방식에 따른 DVRB와 PRB의 맵핑 관계를 나타낸다.
도 11은 시스템 대역을 서브 밴드로 분할하여 할당하는 방법의 일 예이다.
도 12는 시스템 대역을 단순히 분할하여 서브 밴드로 할당하는 방법의 다른 예이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸다.
도 14는 서브 밴드의 대역을 RBG 크기의 2배수로 할당하는 예를 나타낸다.
도 15는 서브 밴드의 대역을 RBG 크기의 제곱으로 할당하는 예를 나타낸다.
도 16은 서브 밴드의 대역을 DVRB 인터리버 단위로 할당하는 예를 나타낸다.
도 17은 서브 밴드의 대역을 제1 갭(Ngap,1)을 기준으로 할당하는 예를 나타낸다.
도 18은 서브 밴드의 대역을 제 1 갭(Ngap,1)을 기준으로 할당하는 다른 예를 나타낸다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 및 단말의 구성을 나타낸다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준화 기구에 의한 LTE(Long Term Evolution)는 E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network)을 사용하는 E-UMTS(Evolved-UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 LTE의 진화이다. 이하에서 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
무선통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국은 특정한 지리적 영역에 대해 통신 서비스를 제공한다. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), AN(Access Network) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말(User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(Wireless Modem), 휴대기기(Handheld Device), AT(Access Terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하에서 하향링크(downlink, DL)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink, UL)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다.
무선통신 시스템은 양방향 통신을 지원하는 시스템일 수 있다. 양방향 통신은 TDD(Time Division Duplex) 모드, FDD(Frequency Division Duplex) 모드 등을 이용하여 수행될 수 있다. TDD 모드는 상향링크 전송과 하향링크 전송에서 동일한 주파수 자원상의 서로 다른 시간 자원을 사용한다. FDD 모드는 상향링크 전송과 하향링크 전송에서 서로 다른 주파수 자원을 사용한다. 기지국과 단말은 무선 프레임(radio frame)이라 불리는 무선 자원을 이용하여 서로 통신할 수 있다.
도 1은 무선 프레임 구조를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 시간 영역에서 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. TTI는 스케줄링의 최소 단위일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 OFDM 심벌로 표현한다. OFDM 심벌은 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 하나의 슬롯에 7 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 3GPP TS 36.211 V8.5.0(2008-12)에 의하면, 노멀(normal) CP에서 1 서브프레임은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 서브프레임은 6 OFDM 심벌을 포함한다. 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 및 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원블록(RB; Resource Block)을 포함한다. 자원블록은 자원 할당 단위로 시간 영역에서 하나의 슬롯, 주파수 영역에서 복수의 연속하는 부반송파(subcarrier)를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다. 상향링크 슬롯 또는 하향링크 슬롯을 슬롯이라 약칭할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element, RE)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.
도 2에서는 하나의 자원블록이 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되어 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 3은 3GPP LTE에서 하향링크 서브프레임 구조의 예를 나타낸다. 서브프레임은 2개의 연속적인(consecutive) 슬롯을 포함한다. 하향링크 서브프레임 내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들이 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 데이터 채널이 할당되는 데이터 영역(data region)이 된다. 여기서, 제어영역이 3 OFDM 심벌을 포함하는 것은 예시에 불과하다.
제어영역에는 PDCCH(physical downlink control channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) 등의 제어채널이 할당될 수 있다. 단말은 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 디코딩하여 데이터 채널을 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다. 서브프레임 내 제어영역이 포함하는 OFDM 심벌의 수는 PCFICH를 통해 알 수 있다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호를 나른다. 데이터 영역에는 PDSCH가 할당될 수 있다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information: DCI)라고 한다. DCI는 상향링크 스케줄링 정보(이를 상향링크 그랜트라 칭한다)또는 하향링크 스케줄링 정보(이를 하향링크 그랜트라 칭한다) 또는, 상향링크 파워 제어 명령(power control command), 페이징을 위한 제어정보, 랜덤 액세스 응답(RACH response)을 지시하기 위한 제어정보 등을 전송한다.
DCI는 일정한 포맷을 가지고 전송될 수 있으며, 각 DCI 포맷에 따라 용도가 정해질 수 있다. 예컨대, DCI 포맷의 용도는 다음 표와 같이 구분될 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2013001665-appb-I000001
PDCCH는 다음과 같은 과정을 거쳐 생성될 수 있다. 기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 에러 검출(error detection)을 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 부가한다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 기지국으로부터 할당되는 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PCH(paging channel)를 통해 전송되는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. DL-SCH를 통해 전송되는 시스템 정보(system information)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, 예를 들어, SI-RNTI(System Information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위한 PDCCH라면 RA-RNTI(Random Access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. C-RNTI 계열(SPS C-RNTI, Temporary C-RNTI 등 포함)이 사용되면 PDCCH는 해당하는 특정 단말을 위한 제어정보를 나르고, 다른 RNTI가 사용되면 PDCCH는 셀 내 모든 단말이 수신하는 공용 제어정보를 나른다.
그 후, CRC가 부가된 제어정보에 채널 코딩을 수행하여 부호화된 데이터(coded data)를 생성한다. 그리고, PDCCH 포맷에 할당된 CCE(control channel element) 집단 레벨(aggregation level)에 따른 전송률 매칭(rate matching)을 수행한다. 그 후, 부호화된 데이터를 변조하여 변조 심벌들을 생성한다. 하나의 CCE를 구성하는 변조 심벌들의 개수는 CCE 집단 레벨(1, 2, 4, 8 중 하나)에 따라 달라질 수 있다. 변조심벌들은 물리적인 자원요소에 맵핑(CCE to RE mapping)된다.
3GPP LTE에서 단말은 PDCCH의 검출을 위해 블라인드(blind) 디코딩을 사용한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidtae) PDCCH라 함)의 CRC(cyclic redundancy check)에 원하는 식별자를 디마스킹하여, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다. 블라인드 디코딩을 수행하는 이유는 단말이 자신의 PDCCH가 제어영역 내에서 어느 위치에서 어떤 CCE 집단 레벨이나 DCI 포맷을 사용하여 전송되는지 미리 알지 못하기 때문이다.
하나의 서브프레임내에서 복수의 PDCCH가 전송될 수 있으며, 단말은 매 서브프레임마다 복수의 PDCCH들을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이란 단말이 PDCCH 포맷에 따라 PDCCH의 디코딩을 시도하는 것을 말한다.
3GPP LTE에서는 블라인드 디코딩으로 인한 부담을 줄이기 위해, 검색 공간(search space: SS)을 사용한다. 검색 공간은 PDCCH를 위한 CCE의 모니터링 집합(monitoring set)이라 할 수 있다. 단말은 해당되는 검색 공간내에서 PDCCH를 모니터링한다.
검색 공간은 공용 검색 공간(common search space: CSS)과 단말 특정 검색 공간(UE-specific search space: USS)로 나뉜다. 공용 검색 공간은 공용 제어정보를 갖는 PDCCH를 검색하는 공간으로 CCE 인덱스 0~15까지 16개 CCE로 구성될 수 있고, {4, 8}의 CCE 집단 레벨을 갖는 PDCCH을 지원한다. 하지만 공용 검색 공간에도 단말 특정 정보를 나르는 PDCCH (DCI 포맷 0, 1A)가 전송될 수도 있다. 단말 특정 검색 공간은 {1, 2, 4, 8}의 CCE 집단 레벨을 갖는 PDCCH을 지원한다.
검색 공간의 시작점은 공용 검색 공간과 단말 특정 검색 공간이 다르게 정의된다. 공용 검색 공간의 시작점은 서브프레임에 상관없이 고정되어 있지만, 단말 특정 검색 공간의 시작점은 단말 식별자(예를 들어, C-RNTI), CCE 집단 레벨 및/또는 무선프레임내의 슬롯 번호에 따라 서브프레임마다 달라질 수 있다. 단말 특정 검색 공간의 시작점이 공용 검색 공간 내에 있을 경우, 단말 특정 검색 공간과 공용 검색 공간은 중복될(overlap) 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당된다. 데이터 영역은 데이터(경우에 따라 제어 정보도 함께 전송될 수 있다)가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당된다. 설정에 따라 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수도 있고, PUCCH와 PUSCH 중 어느 하나만 전송할 수도 있다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍에 속하는 자원블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
PUCCH 상으로는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK(Acknowledgement)/NACK(Non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 상태 정보(channel status information, CSI) 예컨대, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(precoding matrix index), PTI(precoding type indicator), RI(rank indication) 등이 전송될 수 있다. 주기적인 채널 상태 정보는 PUCCH를 통해 전송될 수 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 데이터를 포함할 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 채널 상태 정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 채널 상태 정보에는 CQI, PMI, RI 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 채널 상태 정보만으로 구성될 수도 있다. 주기적 또는 비주기적 채널 상태 정보는 PUSCH를 통해 전송될 수 있다.
이제 반송파 집성 시스템에 대해 설명한다.
도 5는 기존의 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.
도 5를 참조하면, 단일 반송파 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 하나의 반송파만을 단말에게 지원한다. 반송파의 대역폭은 다양할 수 있으나, 단말에게 할당되는 반송파는 하나이다. 반면, 반송파 집성(carrier aggregation, CA) 시스템에서는 단말에게 복수의 요소 반송파(DL CC A 내지 C, UL CC A 내지 C)가 할당될 수 있다. 예를 들어, 단말에게 60MHz의 대역폭을 할당하기 위해 3개의 20MHz의 요소 반송파가 할당될 수 있다.
1개 이상의 요소 반송파를 집성할 때 대상이 되는 요소 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.
무선 통신 시스템의 시스템 주파수 대역은 복수의 반송파 주파수(Carrier-frequency)로 구분된다. 여기서, 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(Center frequency of a cell)를 의미한다. 이하에서 셀(cell)은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 또한, 일반적으로 반송파 집성(CA)을 고려하지 않은 경우, 하나의 셀(cell)은 상향 및 하향링크 주파수 자원이 항상 쌍으로 존재할 수 있다.
특정 셀을 통하여 패킷 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, 단말은 먼저 특정 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC 계층 파라미터들, 또는 RRC 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 패킷 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 패킷의 송수신이 가능해지는 상태이다.
설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.
비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 단말은 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(SI)를 수신할 수 있다. 반면, 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.
셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다.
프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 단말이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다.
세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.
서빙 셀은 반송파 집성이 설정되지 않거나 반송파 집성을 제공할 수 없는 단말인 경우에는 프라이머리 셀로 구성된다. 반송파 집성이 설정된 경우 서빙 셀이라는 용어는 단말에게 설정된 셀을 나타내며 복수로 구성될 수 있다. 하나의 서빙 셀은 하나의 하향링크 요소 반송파 또는 {하향링크 요소 반송파, 상향링크 요소 반송파}의 쌍으로 구성될 수 있다. 복수의 서빙 셀은 프라이머리 셀 및 모든 세컨더리 셀들 중 하나 또는 복수로 구성된 집합으로 구성될 수 있다.
PCC(primary component carrier)는 프라이머리 셀에 대응하는 CC를 의미한다. PCC는 단말이 여러 CC 중에 초기에 기지국과 접속(Connection 혹은 RRC Connection)을 이루게 되는 CC이다. PCC는 다수의 CC에 관한 시그널링을 위한 연결(Connection 혹은 RRC Connection)을 담당하고, 단말과 관련된 연결정보인 단말문맥정보(UE Context)를 관리하는 특별한 CC이다. 또한, PCC는 단말과 접속을 이루게 되어 RRC 연결상태(RRC Connected Mode)일 경우에는 항상 활성화 상태로 존재한다. 프라이머리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DownLink Primary Component Carrier, DL PCC)라 하고, 프라이머리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다.
SCC(secondary component carrier)는 세컨더리 셀에 대응하는 CC를 의미한다. 즉, SCC는 PCC 이외에 단말에 할당된 CC로서, SCC는 단말이 PCC 이외에 추가적인 자원할당 등을 위하여 확장된 반송파(Extended Carrier)이며 활성화 혹은 비활성화 상태로 나뉠 수 있다. 세컨더리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL Secondary CC, DL SCC)라 하고, 세컨더리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다.
프라이머리 셀과 세컨더리 셀은 다음과 같은 특징을 가진다.
첫째, 프라이머리 셀은 PUCCH의 전송을 위해 사용된다. 둘째, 프라이머리 셀은 항상 활성화되어 있는 반면, 세컨더리 셀은 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 셋째, 프라이머리 셀이 무선링크실패(Radio Link Failure; 이하 RLF)를 경험할 때, RRC 재연결이 트리거링(triggering)된다. 넷째, 프리이머리 셀은 보안키(security key) 변경이나 RACH(Random Access CHannel) 절차와 동반하는 핸드오버 절차에 의해서 변경될 수 있다. 다섯째, NAS(non-access stratum) 정보는 프라이머리 셀을 통해서 수신한다. 여섯째, FDD 시스템의 경우 언제나 프라이머리 셀은 DL PCC와 UL PCC가 쌍(pair)으로 구성된다. 일곱째, 각 단말마다 다른 요소 반송파(CC)가 프라이머리 셀로 설정될 수 있다. 여덟째, 프라이머리 셀은 핸드오버, 셀 선택/셀 재선택 과정을 통해서만 교체될 수 있다. 신규 세컨더리 셀의 추가에 있어서, 전용(dedicated) 세컨더리 셀의 시스템 정보를 전송하는데 RRC 시그널링이 사용될 수 있다.
서빙 셀을 구성하는 요소 반송파는, 하향링크 요소 반송파가 하나의 서빙 셀을 구성할 수도 있고, 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파가 연결 설정되어 하나의 서빙 셀을 구성할 수 있다. 그러나, 하나의 상향링크 요소 반송파만으로는 서빙 셀이 구성되지 않는다.
요소 반송파의 활성화/비활성화는 곧 서빙 셀의 활성화/비활성화의 개념과 동등하다. 예를 들어, 서빙 셀1이 DL CC1으로 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙 셀1의 활성화는 DL CC1의 활성화를 의미한다. 만약, 서빙 셀2가 DL CC2와 UL CC2가 연결설정되어 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙 셀2의 활성화는 DL CC2와 UL CC2의 활성화를 의미한다. 이러한 의미에서, 각 요소 반송파는 셀(cell)에 대응될 수 있다.
하향링크와 상향링크 간에 집성되는 요소 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다. 또한, CC들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 CC들이 사용된다고 할 때, 5MHz CC(carrier #0) + 20MHz CC(carrier #1) + 20MHz CC(carrier #2) + 20MHz CC(carrier #3) + 5MHz CC(carrier #4)과 같이 구성될 수도 있다.
상술한 바와 같이 반송파 집성 시스템에서는 단일 반송파 시스템과 달리 복수의 요소 반송파(component carrier, CC), 즉, 복수의 서빙 셀을 지원할 수 있다.
이러한 반송파 집성 시스템은 교차 반송파 스케줄링을 지원할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링(cross-carrier scheduling)은 특정 요소 반송파를 통해 전송되는 PDCCH를 통해 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PDSCH의 자원 할당 및/또는 상기 특정 요소 반송파와 기본적으로 링크되어 있는 요소 반송파 이외의 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PUSCH의 자원 할당을 할 수 있는 스케줄링 방법이다. 즉, PDCCH와 PDSCH가 서로 다른 하향링크 CC를 통해 전송될 수 있고, UL 그랜트를 포함하는 PDCCH가 전송된 하향링크 CC와 링크된 상향링크 CC가 아닌 다른 상향링크 CC를 통해 PUSCH가 전송될 수 있다. 이처럼 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템에서는 PDCCH가 제어정보를 제공하는 PDSCH/PUSCH가 어떤 DL CC/UL CC를 통하여 전송되는지를 알려주는 반송파 지시자가 필요하다. 이러한 반송파 지시자를 포함하는 필드를 이하에서 반송파 지시 필드(carrier indication field, CIF)라 칭한다.
교차 반송파 스케줄링을 지원하는 반송파 집성 시스템은 종래의 DCI(downlink control information) 포맷에 반송파 지시 필드(CIF)를 포함할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템 예를 들어 LTE-A 시스템에서는 기존의 DCI 포맷(즉, LTE에서 사용하는 DCI 포맷)에 CIF가 추가되므로 3 비트가 확장될 수 있고, PDCCH 구조는 기존의 코딩 방법, 자원 할당 방법(즉, CCE 기반의 자원 맵핑)등을 재사용할 수 있다.
이제 본 발명에 따른 자원 할당 방법을 설명한다. 먼저, 기존의 자원할당 방법에 대해 설명한 후 본 발명에 따른 자원 할당 방법에 대해 설명한다. 이를 위해 몇 가지 용어를 정의한다.
자원 요소(resource element : RE)는 데이터 또는 제어 채널의 변조 심벌이 맵핑되는 가장 작은 주파수-시간 단위이다. 하나의 OFDM 심벌에 M 개의 부반송파를 통해 신호가 전송되고 하나의 서브프레임에 N개의 OFMD 심벌이 전송된다면 하나의 서브프레임에는 M X N 개의 RE가 존재한다.
PRB(physical resource block)는 데이터를 전송하는 자원 할당 단위이다. 하나의 PRB는 주파수-시간 영역에서 연속하는 RE들로 구성되며 하나의 서브프레임 안에는 다수의 PRB가 정의된다.
VRB(virtual resource block)는 데이터 전송을 위한 가상적인 자원 할당 단위이다. 하나의 VRB가 포함하는 RE들의 개수는 하나의 PRB가 포함하는 RE들의 개수와 동일한다. 데이터 전송에서 하나의 VRB는 하나의 PRB에 맵핑되거나 복수의 PRB의 일부 영역에 맵핑될 수 있다.
LVRB(localized virtual resource block)는 VRB의 한가지 타입으로 하나의 LVRB는 하나의 PRB에 맵핑되며 서로 다른 LVRB가 맵핑되는 PRB들은 서로 중복되지 않는다.
DVRB(distributed virtual resource block)는 VRB의 한가지 타입으로 하나의 DVRB는 복수의 PRB 내의 일부 RE들에 맵핑되며 서로 다른 DVRB에 맵핑되는 RE들은 중복되지 않는다.
NPRB는 시스템의 PRB의 개수를 나타낸다. NLVRB는 시스템의 사용 가능한 LVRB의 개수를 나타낸다. 여기서, RB의 개수는 각 슬롯당의 개수를 의미할 수 있다. 즉, 3GPP에서는 RB는 각 슬롯 별로 나뉘어져 있으며, 하나의 서브프레임내의 두 슬롯에 걸친 RB의 할당은 RB-짝(RB-pair)의 단위로 할당된다. 따라서, 설명의 편의상 RB의 할당으로 기술하지만, 실제 3GPP의 자원 할당 방법에 따라서 RB-pair를 의미할 수 있다. NDVRB는 시스템의 사용 가능한 DVRB의 개수를 나타낸다. NLVRB_UE는 하나의 단말이 할당 받는 최대 LVRB의 개수를 나타낸다. NDVRB_UE는 하나의 단말이 할당 받는 최대 DVRB의 개수를 나타낸다. Nsubset는 서브셋의 개수를 나타낸다. 서브셋에 대해서는 후술한다.
자원 할당을 시그널링하는 간단한 방법으로, 시스템의 NPRB개의 PRB들을 PRB 단위로 스케줄링하기 위해 스케줄링 받는 단말 하나 당 NPRB 개의 비트로 구성된 비트맵을 사용할 수 있다. 비트맵에서 각 비트는 하나의 PRB에 대응되어 NPRB개의 PRB들을 PRB 단위로 할당하는 것이다. 그러나 이러한 방법은 시스템의 PRB의 개수가 큰 경우 비트맵의 비트수가 과도하게 증가하게 되어 오버헤드가 커진다.
3GPP LTE에서는 비트맵의 오버헤드가 커지는 것을 방지하기 위해 다음과 같은 자원할당 타입 0, 1, 2를 제공한다.
자원할당 타입 0은 비트맵을 통해 연속하는 PRB 집합인 RBG(resource block group)을 단말에게 할당하는 방식이다. 즉, 자원할당 타입 0에서 자원할당 단위는 하나의 자원블록(RB)이 아니라 RBG가 된다. RBG의 크기(이를 P로 표시) 즉, RBG를 구성하는 자원블록의 개수는 시스템 대역에 종속적으로 결정된다. 자원할당 타입 0은 RBG 방식이라 칭하기도 한다.
자원할당 타입 1은 비트맵을 통해 서브셋(subset) 내의 PRB 단위로 단말에게 자원을 할당하는 방식이다. 서브셋은 불연속적인 복수의 RBG로 구성된다. 자원할당 타입 1은 서브셋 방식이라 칭하기도 한다.
자원할당 타입 2는 연속하는 PRB들을 할당하는 방식과 연속하지 않는 PRB들로 구성되는 자원을 할당하는 방식이 있다. 자원할당 타입 2는 컴팩트(compact) 방식이라고 하기도 한다.
이하에서, 일 예로 단말에게 할당될 수 있는 총 32개의 PRB들이 있다고 가정하자. 이러한 경우, 자원할당 타입 0 또는 1을 사용하여 단말에게 자원을 할당하는 방법을 설명한다.
도 6은 자원할당 타입 0과 1에서 사용되는 비트맵을 나타낸다. 도 7은 도 6의 비트맵에 따라 지시할 수 있는 자원을 예시한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 비트맵은 총 32개의 PRB들 중 일부 또는 전부를 할당하기 위해 총 12비트로 구성된다. 비트맵의 최초 1 비트는 헤더(header)이며 자원할당 타입 0(헤더의 비트값이 0인 경우) 또는 1(헤더의 비트값이 1인 경우)을 지시한다. 헤더가 자원할당 타입 0을 지시하는 경우, 비트맵에서 헤더 다음의 11 비트들로 구성된 ‘RBG를 위한 비트맵(bitmap for RBG)’은 총 11개의 RBG들 중 어느 하나를 지시할 수 있다. 일반적으로는 RBG를 위한 비트맵은 ceiling(NPRB/P) 비트이다. Ceiling(x)는 x 보다 큰 수들 중에서 가장 작은 정수를 나타낸다.
즉, 자원할당 타입 0(RBG 방식)은 자원블록을 몇 개씩 묶어 자원블록 그룹(RBG)을 만든 후, 자원블록 그룹(RBG)을 기본 단위로 자원을 할당하는 방식이다. 자원블록 그룹의 크기에 따라서 자원할당의 조밀도가 달라진다. 즉, 자원블록 그룹의 크기가 크면 조밀도가 낮아지고, 자원블록 그룹의 크기가 작으면 조밀도가 크다.
자원블록 그룹(RBG)의 크기(P)는 다음 표와 같이 시스템 주파수 대역에 설정된 자원블록의 개수에 따라 정의될 수 있다.
[표 2]
Figure PCTKR2013001665-appb-I000002
시스템 대역의 PRB개수가 32인 상기 예에서, 자원할당 타입 0은 3개 미만의 자원블록들을 할당하는 것이 불가능하므로 세밀한 자원할당이 불가능하다. 이러한 문제점을 보완하기 위해, 3GPP LTE에서는 자원할당 타입 1을 제공한다. 자원할당 타입 1의 비트맵의 비트수는 자원할당 타입 0의 비트맵의 비트수와 동일하다. 다만, 그 해석이 달라진다.
비트맵의 헤더가 자원할당 타입 1을 지시하는 경우, 헤더 다음에 위치하는 비트들은 2비트의 서브셋 지시자, 1비트의 쉬프트, 8비트의 서브셋을 위한 비트맵으로 해석된다.
서브셋은 복수의 RBG로 구성된다. 즉, 도 7에 예시한 바와 같이 4개(서브셋 1, 2) 또는 3개의 RBG(서브셋 3)로 구성된다. 서브셋 지시자는 복수의 서브셋들 중 어느 하나의 서브셋을 지시한다. 예컨대, 도 7에서 서브셋 1, 2, 3 중 어느 하나의 서브셋을 지시한다.
1비트의 쉬프트는 상기 8비트의 서브셋을 위한 비트맵이 어느 자원블록에 대한 것인지를 나타낸다. 예컨대, 도 7에서 쉬프트 0은 서브셋을 위한 비트맵이 서브셋 내에서 PRB 넘버가 작은 8개의 PRB들에 대한 것임을 나타낸다. 반면, 쉬프트 1은 서브셋을 위한 비트맵이 서브셋 내에서 PRB 넘버가 큰 8개의 PRB들에 대한 것임을 나타낸다.
서브셋을 위한 비트맵은 서브셋을 구성하는 PRB들 중 일부의 PRB들을 PRB 단위로 지시한다. 즉, 상기 예에서 각 서브셋은 복수의 PRB들을 포함하는데 이중에서 8개의 PRB들을 서브셋을 위한 비트맵으로 나타낼 수 있다. 상술한 바와 같이 복수의 PRB들 중 어떤 8개의 PRB를 나타내는지는 쉬프트에 의해 지시된다.
한편, 단말에게 인접한 자원블록들만을 할당할 수 있다면, 할당되는 자원블록의 정보는 자원블록의 시작점과 그 개수(길이)로 표현할 수 있다. 이 경우 사용될 수 있는 것이 자원할당 타입 2이다. 보다 구체적으로는 자원할당 타입 2 중에서 연속하는 PRB들을 할당하는 방식이다.
도 8은 자원할당 타입 2를 통한 자원 할당을 예시한다.
도 8을 참조하면, 단말에게 할당할 수 있는 최대 자원블록 개수는 NRB이며, 자원블록들이 0부터 (NRB -1)까지 넘버링된다. 단말에게 할당되는 자원블록들은 자원블록의 시작점 2, 자원블록의 길이 6과 같이 나타낼 수 있다. 이 경우, 각 시작점에 따라 사용할 수 있는 자원블록의 조합 개수는 각각 달라지게 되는데, 총 할당 가능한 자원 블록 조합 개수는 (NRB(NRB +1)/2)가지가 된다. 따라서, 이를 나타내기 위한 비트수는 ceiling(log2(NRB(NRB +1)/2))가 된다. Ceiling (x) 또는 Ceil(x) 는 x와 같거나 큰 수들 중에서 가장 작은 정수를 나타낸다. 자원 할당 타입 2는 비트맵을 사용하는 자원 할당 타입 0, 1에 비해서 NRB 개수의 증가에 따른 비트수 증가가 크지 않은 장점이 있다. 다만, 자원 할당 타입 2(컴팩트 방식)은 2개 이상의 비연속적인 자원블록은 할당할 수 없는 단점이 있다.
자원 할당 타입 2 중에서 연속하지 않는 PRB들로 구성되는 자원을 할당하는 방식 즉, DVRB 할당 방식에 대해 설명한다.
시스템 대역의 RB개수(NDL RB)이 6≤ NDL RB ≤49이면, 하나의 갭 값 Ngap,1이 정의되고, Ngap = Ngap,1 이다. 시스템 대역의 RB 개수(NDL RB)이 50≤ NDL RB ≤110이면, 2개의 갭 값 Ngap,1 , Ngap,2이 정의된다.
일 예로 파라미터 Ngap 이 다음 표와 같이 주어질 수 있다.
[표 3]
Figure PCTKR2013001665-appb-I000003
Ngap,1은 제1 갭 값(first gap value)라 칭할 수 있으며 주어진 모든 시스템 대역에서 다이버시티를 최대로 하는 값이다. Ngap,2은 제2 갭 값(second gap value)라 칭할 수 있으며 특정 시스템 대역에 대해서만 주어지는 갭의 값이다. 갭은 DVRB와 PRB의 맵핑 시 동일한 인덱스를 가지는 DVRB가 제1 슬롯과 제2 슬롯에서 얼마만큼 이격된 PRB에 배치(맵핑)되는지를 나타내는 값이라 할 수 있다. Ngap = Ngap,1 인지 Ngap = Ngap,2인지는 하향링크 스케줄링 할당의 일부로 시그널링된다.
DVRB들은 0부터 NDL VRB -1까지 넘버링된다. 여기서, Ngap = Ngap,1 인 경우 NDL VRB = NDL VRB,gap1 = 2∙min (Ngap, NDL RB - Ngap)이고, Ngap = Ngap,2 인 경우 NDL VRB = NDL VRB,gap2 = floor(NDL RB/ 2Ngap)∙ 2Ngap 이다. Floor (x)는 x 보다 작은 수들 중에서 가장 큰 정수이다.
연속적인
Figure PCTKR2013001665-appb-I000004
개의 VRB 번호들은 VRB 번호 인터리빙을 포함하며, Ngap = Ngap,1 인 경우
Figure PCTKR2013001665-appb-I000005
이고, Ngap = Ngap,2 인 경우
Figure PCTKR2013001665-appb-I000006
이다. VRB 번호들의 인터리빙은 인터리버를 통해 수행될 수 있다.
도 9는 DVRB 할당 방식에 사용되는 인터리버의 예를 나타낸다.
인터리버는 4개의 열(column)과 Nrow개의 행(row)들로 구성된다. 도 9에서는 Nrow = 8을 예시하고 있다. 일반적으로
Figure PCTKR2013001665-appb-I000007
이고, P는 상기 표 2의 RBG 크기를 나타낸다. VRB 번호들은 도 9와 같은 인터리버에서 행 순서대로 쓰이고(written) 열 순서대로 읽힌다(read). 인터리버의 두번째 및 네번째 열의 마지막 Nnull/2 개의 행에는 Nnull개의 널(null)들이 삽입된다. 도 9에서는 Nnull = 4인 경우를 예시하며 일반적으로는
Figure PCTKR2013001665-appb-I000008
이다. 널들은 VRB 번호들을 읽을 때 무시된다.
VRB 번호들과 PRB 번호들의 맵핑은 다음 식과 같이 유도될 수 있다.
먼저, 짝수의 슬롯 번호 ns에 대해서는 다음 식 1과 같이 유도된다.
[식 1]
Figure PCTKR2013001665-appb-I000009
상기 식 1에서,
Figure PCTKR2013001665-appb-I000010
이고,
Figure PCTKR2013001665-appb-I000011
이다. 그리고,
Figure PCTKR2013001665-appb-I000012
이며, nVRB는 하향링크 스케줄링 할당으로부터 얻어진다.
홀수의 슬롯 번호 ns에 대해서는 다음 식2와 같이 유도된다.
[식 2]
Figure PCTKR2013001665-appb-I000013
상기 식 1과 식 2를 정리하면 모든 슬롯 번호 ns에 대해 다음 식 3과 같다.
[식 3]
Figure PCTKR2013001665-appb-I000014
도 10은 DVRB 할당 방식에 따른 DVRB와 PRB의 맵핑 관계를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 시스템 대역에 따라서 갭의 크기인 Ngap 값과 RBG의 크기인 MRBG값이 결정된다. 이에 따라 인터리버의 크기가 결정된다.
도 10의 각 자원블록 내에 기재된 숫자는 DVRB 인덱스이다. DVRB 인덱스는 인터리빙되어 도 10과 같이 PRB에 맵핑된다. 이 때, 연속적인 DVRB 인덱스가 인접하는 PRB에 대응하지 않고 분산되도록 인터리버 값이 결정된다.
또한, 두번째 슬롯의 경우 첫번째 슬롯과 떨어져서 맵핑되도록 주파수 축으로 CS(cyclic shift)를 추가하여 맵핑한다. 또한, 전체 DVRB 개수의 반 이상에 해당되는 값들은 Ngap 조건에 맞도록 오프셋 값이 추가되어 맵핑된다.
이러한 맵핑 방법은 자원 할당 타입 0(RBG 방식)과 자원 할당 타입 1(서브셋 방식)에서 이용되는 비트맵과의 조합을 고려하여 인접 DVRB 인덱스는 가급적 동일 서브셋에 포함되고 RBG를 순차적으로 채워나갈 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 과정을 거쳐 단말은 2개의 DVRB를 할당 받은 경우 다이버시티 차수가 4로 증가하여 다이버시티 이득을 더 얻을 수 있도록 한다.
이상, 기존의 자원블록 단위의 자원 할당 방법에 대해 설명하였다. 살펴본 바와 같이 기존의 자원 할당 방법은 시스템 대역(NDL RB)을 기준으로 갭 값(Ngap), RBG의 크기(MRBG)가 결정되고 DVRB 할당 시의 인터리버 등이 결정됨을 알 수 있다.
이제 본 발명에 따른 자원 할당 방법 및 장치를 설명한다.
LTE-A와 같은 차세대 무선통신 시스템에서는 계량기 검침, 수위 측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고 보고 등과 같이 데이터 통신을 주로 하는 저가/저사양의 단말을 지원할 수 있다. 이처럼, 저용량의 데이터 통신을 주로 하는 저가/저사양의 단말을 MTC(machine type communication) 단말이라 칭한다.
또한, 차세대 무선 통신 시스템에서는 보다 효율적인 주파수 자원의 활용을 위해, ULB(unlicenced band)를 활용하거나, 서로 다른 UL-DL 설정을 사용하는 TDD 셀들을 집성하여 하나의 단말에게 할당할 수 있다.
또는 서로 다른 듀플렉스(duplex) 방식의 셀들을 집성할 수 있다. 예를 들어, TDD 방식의 셀과 FDD 방식의 셀들을 집성하여 하나의 단말에게 설정할 수 있다.
또는, 기존의 반송파와의 역호환성을 고려하지 않은 새로운 형태의 반송파(이를 new carrier type: NCT라 칭하기도 한다)를 단말에게 할당할 수 있다. NCT는 단독으로 단말에게 할당될 수도 있고, 반송파 집성에서 다른 반송파와 함께 단말에게 할당될 수도 있다. NCT를 할당받는 단말은 예를 들어, MTC(machine type communication) 단말일 수 있다. MCT 단말은 제어 채널의 오버헤드를 경감시킨 새로운 형태의 반송파를 할당하는 것이 바람직할 수 있다. 이 때, PDCCH 나 E-PDCCH(enhanced-PDCCH)와 같은 제어 채널의 셀 커버리지 증대를 위해 DCI 포맷 크기를 줄이는 것이 필요할 수 있다. 이 때 사용할 수 있는 한가지 방법은 자원 할당 필드 크기를 줄이는 것이다.
이를 위해, 본 발명에서는 전체 시스템 대역을 서브 밴드(subband: SB)로 나누고 서브 밴드 내에서 자원 할당을 수행하는 것을 고려한다. 여기서, 서브 밴드는 전체 시스템 대역(system bandwidth: system BW)을 분할한 것이다. 구체적으로, 서브 밴드는 그 대역이 RBG의 배수 또는 RBG의 제곱승의 배수인 연속하는 RB들의 집합이라 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 종래 자원 할당 방법은 전체 시스템 대역을 RBG 단위로 할당하거나 전체 시스템 대역을 몇 개의 서브셋으로 구분한 뒤 지정한 서브셋 내에서 PRB 단위로 할당하거나 또는 전체 시스템 대역에서 연속하는 RB들을 할당하였다. 본 발명에서 서브 밴드는 RBG의 배수 또는 RBG의 제곱승의 배수인 연속하는 RB들의 집합이므로 RBG와 구분된다. 또한, 서브 밴드는 그 대역이 연속적인 RB들로 구성되나, 서브셋은 불연속적으로 이격된 RBG들의 집합이라는 점에서 서로 구분된다. 또한, 서브 밴드는 전체 시스템 대역에서 RB의 임의의 시작점 및 RB의 개수로 정의되는 것이 아니라 RBG의 배수 또는 RBG의 제곱승의 배수의 대역으로 분할된다는 점에서 컴팩트 방식에서의 자원 할당 방식과도 구분된다.
한편, 서브 밴드를 사용하는 경우 시스템 대역을 어떤 방식으로 분할하여 서브 밴드에 할당할 것인지 문제된다. 예를 들어, 시스템 대역이 100 RB라고 가정하자. 이러한 시스템 대역을 단순히 2개의 서브 밴드로 나눌 수도 있다. 그러나 이처럼 시스템 대역의 단순한 분할은 기존 시스템에서 정의된 RBG, 서브셋, 갭 설정, DVRB 맵핑과 서로 맞지 않아 자원 활용이 비효율적인 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명에서는 시스템 대역을 분할하여 서브 밴드를 설정할 때 서브 밴드의 대역 경계를 RGB의 배수 또는 RBG의 제곱승의 배수를 경계로 분할하는 것이다.
먼저, 시스템 대역을 단순히 분할하여 서브 밴드로 할당하는 경우의 문제점을 설명한다.
도 11은 시스템 대역을 서브 밴드로 분할하여 할당하는 방법의 일 예이다.
도 11을 참조하면, 시스템 대역은 50RB로 구성될 수 있다. 50RB들은 3개의 RB들로 구성된 RBG들로 나누어질 수 있다.
도 11의 A에 의하면, 시스템 대역 50 RB를 25RB로 구성된 2개의 서브 밴드(서브 밴드 0, 1)로 나눌 때, 각 서브 밴드의 RBG는 2개의 RB로 구성되도록 할 수 있다. 즉, 서브 밴드 각각의 대역이 25 RB일 때 시스템 대역이 25RB인 경우의 RBG 크기(표 2 참조)를 적용하는 것이다.
도 11의 B에 의하면, 시스템 대역 50 RB를 25RB로 구성된 2개의 서브 밴드(서브 밴드 0, 1)로 나눌 때, 각 서브 밴드의 RBG는 3개의 RB로 구성되도록 할 수 있다. 즉, 서브 밴드 각각의 대역이 25 RB이더라도 시스템 대역인 50RB인 경우의 RBG 크기를 적용하는 것이다.
도 11의 예들은 전체 시스템 대역(50RB)을 대상으로 스케줄링하는 경우와 서브 밴드를 대상으로 스케줄링하는 경우 간에 RBG의 크기나 RBG의 경계가 일치하지 않게 될 수 있다(예컨대, PRB 인덱스 24, 25에 해당하는 대역). 그 결과 서브 밴드 경계에 위치한 RBG는 사용이 어려운 문제가 발생할 수 있다. 예컨대, 전체 시스템 대역을 사용하는 기존의 단말과 서브 밴드를 사용하는 단말이 혼재하는 경우 상호 간에 RB 할당이 곤란한 경우가 발생하며 RB의 이용 효율이 떨어지는 문제가 있다.
도 12는 시스템 대역을 단순히 분할하여 서브 밴드로 할당하는 방법의 다른 예이다.
도 12를 참조하면, 시스템 대역(50RB)을 2개의 서브 밴드들(서브 밴드 0, 1)로 나눌 때, 각 서브 밴드 내의 자원 할당을 위한 RBG, 서브셋의 정의는 시스템 대역을 기준으로 설정할 수 있다.
서브 밴드에 대한 RBG를 위한 비트맵은 시스템 대역(50RB)을 기준으로 정의된 RBG들 중에서 상기 서브 밴드에 포함된 RBG에 대응되는 것이다.
도 11의 B에서는 각 서브 밴드 별로 RBG로 설정하였으나, 도 12에서는 시스템 대역에서 정의된 것과 동일하게 서브 밴드 내의 RBG들을 설정한다는 차이가 있다. 그 결과 도 11의 B에서는 서브 밴드 1에서 최초 3개의 RB들이 RBG로 설정되나 도 12에서는 최초 2개의 RB들만이 RBG로 설정되는 차이가 있다.
서브 밴드를 할당 받는 단말은 시스템 대역에 대한 정보를 직접 또는 간접적으로 수신하고 이를 기반으로 시스템 대역을 기준으로 한 RBG, 서브셋에 대한 구성을 파악할 수 있다. 이를 기반으로 할당된 서브 밴드에 대한 RBG를 위한 비트맵을 해석할 수 있다.
한편, 서브 밴드들이 복수 개 할당될 때 각 서브 밴드를 구성하는 RB 개수는 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다. 각 서브 밴드의 RB 개수가 다를 경우 각 서브 밴드 내의 자원 할당을 위한 비트맵의 크기가 서로 다를 수 있다. 만약, 비트맵이 DCI에 포함되어 전송된다면 이는 DCI의 크기가 달라지는 결과를 야기할 수 있다. DCI의 크기가 달라지는 것을 방지하기 위해, 각 서브 밴드에 대한 자원 할당을 위해 필요한 비트맵의 크기가 서로 다를 경우 가장 큰 비트맵의 크기를 모든 서브 밴드의 비트맵에 대해 사용할 수 있다.
예컨대, 서브 밴드 0에 대하여 12비트의 비트맵이 필요하고 서브 밴드 1에 대하여 15 비트의 비트맵이 필요한 경우, 서브 밴드 0, 1 모두에 대하여 15 비트의 비트맵을 사용하여 서브 밴드 내 자원 할당을 수행하는 것이다. 이 때 서브 밴드 0에 대한 15 비트 비트맵 중에서 남는 3비트는 0으로 패딩(padding)할 수 있다.
도 11 및 12는 시스템 대역을 단순히 분할하여 서브 밴드로 할당한 경우를 예시한 것이다. 이러한 방법은 RBG의 이용이 비효율적이거나 서브 밴드 별로 RBG의 시작 위치 및 서브 밴드 내 자원 할당을 위한 비트맵의 구성이 달라질 수 있는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 전술한 바와 같이 본 발명에서는 각 서브 밴드 대역을 RBG의 배수 또는 RBG의 제곱승의 배수의 대역을 가지는 연속적인 RB들의 집합으로 할당할 수 있다. 본 발명에 의하면 기존 자원 할당 방법(즉, 시스템 대역을 기준으로 한 자원 할당 방법)을 적용하여도 서브 밴드들에서 RBG나 RBG 서브셋의 일부가 조각나지 않으므로 주파수 자원의 이용 효율이 증가한다.
서브 밴드 대역은 서브 밴드 사이에 보호 대역이 필요한 경우 상기 보호 대역을 포함하여 설정될 수 있다. 서브 밴드 내의 자원 할당은 보호 대역을 제외한 주파수 자원에 대한 인덱스를 적용하거나, 보호 대역을 포함하여 인덱싱한 후 보호 대역에 해당하는 인덱스는 사용에서 제외할 수 있다.
시스템 대역이 50 RB 이상인 경우, 제2 갭(Ngap,2)이 적용될 수 있다. 제2 갭에 의하여 2개의 DVRB 인터리빙 블록이 맵핑되는 2개의 구역이 발생한다. 본 발명에서는 상기 2개 구역의 경계에 서브 밴드가 걸치지 않도록 할 수 있다. 즉, 서브 밴드는 하나의 인터리빙 블록에만 포함되도록 분할될 수 있다. 예를 들어, 서브 밴드가 제2 갭의 2배수 단위로 분할되면 상기 2개의 구역의 경계에 서브 밴드가 걸치지 않도록 할 수 있다. 상향링크에도 하향링크와 동일한 서브 밴드 분할 기법이 사용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸다.
도 13을 참조하면, 기지국은 시스템 대역을 RBG의 배수로 분할하여 서브 밴드를 구성한다(S110). 즉, 서브 밴드의 대역은 RBG의 배수 또는 RBG의 제곱승의 배수로 구성될 수 있다. RBG는 시스템 대역을 기준으로 표 2과 같이 설정될 수 있다.
기지국은 단말에게 할당되는 서브 밴드 및 상기 서브 밴드 내의 자원 할당을 지시하는 할당 정보를 전송한다(S120). 상기 할당 정보는 DCI 포맷에 포함되어 전송될 수 있다. 할당 정보는 서브 밴드에 대한 비트맵을 포함할 수 있다. 상기 비트맵은 서브 밴드 내에서 RB 단위 또는 RBG 단위로 자원을 할당할 수 있다.
할당 정보는 서브 밴드 내에서 자원 할당을 지시하므로 종래 시스템 대역을 기준으로 제공되는 할당 정보에 비해 비트 수를 줄일 수 있다. 또는 동일한 비트를 사용한다고 하더라도 더 세밀한 단위로 자원 할당을 할 수 있다.
이제, 시스템 대역을 분할하는 구체적인 예에 대해 설명한다.
도 14는 서브 밴드의 대역을 RBG 크기의 2배수로 할당하는 예를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 시스템 대역은 50RB이고 이 때 시스템 대역을 기준으로 한 RBG의 크기는 3RB이다. 이 때, 각 서브 밴드는 RBG의 크기의 2배인 6RB로 할당할 수 있다. 그러면, 2개의 서브 밴드들 간의 경계에 걸치는 RBG가 발생하지 않는다.
DVRB가 사용된다면 3개의 서브 밴드들(서브 밴드 0-2, 서브 밴드 3-5)들을 단위로 DVRB 인터리빙이 수행될 수 있다. -1로 표시된 RB는 DVRB가 맵핑되지 않는 RB를 나타낸다(이하 동일).
도 15는 서브 밴드의 대역을 RBG 크기의 제곱으로 할당하는 예를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 시스템 대역은 50RB이고 이 때 RBG의 크기는 3RB이다. 이 때, 각 서브 밴드는 RBG의 크기의 제곱인 9RB로 할당할 수 있다. 그러면, RBG가 2개의 서브 밴드들 간의 경계에 걸치지 않는다.
갭의 값은 RBG의 제곱의 배수로 구성되기 때문에, 시스템 대역에서 DVRB를 구성할 때 PRB의 위치가 서브 밴드 상의 위치와 일치하여 스케줄링의 복잡도를 줄일 수 있다.
도 16은 서브 밴드의 대역을 DVRB 인터리버 단위로 할당하는 예를 나타낸다.
도 16 (A)를 참조하면, 제2 갭(Ngap,2)을 적용하는 경우 서브 밴드의 대역을 DVRB 인터리버 단위(즉, 제2 갭의 배수)로 구성할 수 있다. 그러면, 시스템 대역의 DVRB-PRB 맵핑(도 16 (B))과 서브 밴드의 DVRB-PRB 맵핑 패턴(도 16 (C))이 일치하게 된다. 즉, 서브 밴드 0에서 DVRB 인덱스는 시스템 대역에서와 동일하게 되고, 서브 밴드 1에서 DVRB인덱스는 시스템 대역에서와 동일한 패턴임을 알 수 있다. 예를 들어, 도 16 (B)에서 서브 밴드 1에 대응되는 DVRB인덱스 18은 도 16(C)에서 서브 밴드 1의 DVRB 인덱스 0에 대응하고, 도 16 (B)에서 서브 밴드 1에 대응되는 DVRB인덱스 20은 도 16(C)에서 서브 밴드 1의 DVRB 인덱스 2에 대응한다. 즉, 서브 밴드 0, 1이 할당된 단말의 DVRB 패턴은 시스템 대역을 기준으로 1ST DVRB 인터리빙 패턴을 사용할 수 있다.
서브 밴드의 대역을 도 16과 같이 DVRB 인터리버 단위로 할당하면 단말은 서브 밴드에 적용되는 RBG 크기와 갭 등의 설정을 시스템 대역에 대한 RBG 크기와 갭 설정과 동일하게 구성할 수 있다.
도 17은 서브 밴드의 대역을 제1 갭(Ngap,1)을 기준으로 할당하는 예를 나타낸다.
도 17을 참조하면, 시스템 대역이 50RB인 경우의 DVRB-PRB 맵핑 방법에 따라 DVRB의 인덱스가 결정된 상태에서, 서브 밴드 0은 DVRB가 PRB에 맵핑되지 않는 영역(PRB 인덱스 23-26)을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 서브 밴드 1은 PRB 인덱스 27-49를 포함할 수 있다.
도 18은 서브 밴드의 대역을 제 1 갭(Ngap,1)을 기준으로 할당하는 다른 예를 나타낸다.
도 18에서는 도 17과 달리 DVRB가 PRB에 맵핑되지 않는 영역(PRB 인덱스 64-74)이 시스템 대역의 마지막 PRB들에 존재한다. 이 경우, 서브 밴드 0은 PRB 인덱스 0-31, 서브 밴드 1은 PRB 인덱스 32-63, 서브 밴드 2는 PRB 인덱스 64-74와 같이 구성할 수 있다. 또는 서브 밴드 0은 PRB 인덱스 0-31, 서브 밴드 1은 PRB 인덱스 32-75와 같이 구성할 수도 있다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 및 단말의 구성을 나타낸다.
기지국(100)은 프로세서(processor, 110), 메모리(memory, 120) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 130)를 포함한다. 프로세서(110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(110)는 시스템 대역을 자원 블록 그룹(resource block group: RBG)의 배수 또는 RBG의 제곱승의 배수로 분할하여 서브 밴드(subband)들을 구성하고, 서브 밴드들 중 할당되는 서브 밴드 및 상기 서브 밴드 내의 자원 할당을 지시하는 할당 정보를 전송한다. 메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되어, 프로세서(110)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(130)는 프로세서(110)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(200)은 프로세서(210), 메모리(220) 및 RF부(230)를 포함한다. 프로세서(210)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(210)는 기지국으로부터 DCI에 포함된 할당 정보를 수신한다. 할당 정보는 단말에게 설정된 서브 밴드 및 서브 밴드 내의 자원 할당을 포함할 수 있다. 메모리(220)는 프로세서(210)와 연결되어, 프로세서(210)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(230)는 프로세서(210)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(110,210)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(120,220)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(130,230)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(120,220)에 저장되고, 프로세서(110,210)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(120,220)는 프로세서(110,210) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(110,210)와 연결될 수 있다.

Claims (8)

  1. 무선통신 시스템에서 무선 자원을 할당하는 방법에 있어서,
    시스템 대역을 자원 블록 그룹(resource block group: RBG)의 배수로 분할하여 서브 밴드(subband)들을 구성하고, 및
    상기 서브 밴드들 중 할당되는 서브 밴드 및 상기 서브 밴드 내의 자원 할당을 지시하는 할당 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 할당 정보는 상기 할당되는 서브 밴드에서 자원 블록 단위 또는 자원 블록 그룹 단위로 할당되는 자원을 지시하는 비트맵을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 자원 블록 그룹은 상기 시스템 대역을 기준으로 1, 2, 3 또는 4개의 연속하는 자원 블록들로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 할당되는 서브 밴드가 복수개인 경우,
    상기 복수개의 서브 밴드들 각각에서 자원 할당을 지시하는 각 할당 정보들은 동일한 비트 수로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 할당 정보들은 상기 복수개의 서브 밴드들 중에서 가장 많은 자원 블록을 포함하는 서브 밴드에 필요한 할당 정보와 동일한 크기로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 할당 정보는 PDCCH(physical downlink control channel)을 통해 전송되는 하향링크 제어 정보(downlink control information: DCI)에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 서브 밴드들 각각의 대역은 상기 시스템 대역을 기준으로 설정되는 RBG의 크기의 제곱승과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 시스템 대역을 자원 블록 그룹(resource block group: RBG)의 배수로 분할하여 서브 밴드(subband)들을 구성하고, 및
    상기 서브 밴드들 중 할당되는 서브 밴드 및 상기 서브 밴드 내의 자원 할당을 지시하는 할당 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 자원 할당 장치.
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