WO2013129884A1 - 하향링크 데이터 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2013129884A1
WO2013129884A1 PCT/KR2013/001674 KR2013001674W WO2013129884A1 WO 2013129884 A1 WO2013129884 A1 WO 2013129884A1 KR 2013001674 W KR2013001674 W KR 2013001674W WO 2013129884 A1 WO2013129884 A1 WO 2013129884A1
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WO
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cell
terminal
control channel
subframe
frequency band
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PCT/KR2013/001674
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English (en)
French (fr)
Inventor
이윤정
안준기
서동연
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엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
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    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • H04L5/001—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT the frequencies being arranged in component carriers
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a downlink data transmission method of a base station for supporting a narrowband terminal and an apparatus using the same.
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is an enhanced form of Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) and is introduced in 3GPP release 8.
  • 3GPP LTE uses Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) in downlink and Single Carrier-Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) in uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access
  • 3GPP LTE-A LTE-advanced
  • low-cost / low-end user equipments are mainly considered for data communication such as meter reading, water level measurement, surveillance camera use, and vending machine inventory report. communication
  • data communication such as meter reading, water level measurement, surveillance camera use, and vending machine inventory report. communication
  • MTC massive machine-to-live communication
  • the size of data to be transmitted is small, and data transmission and reception occur occasionally. Accordingly, it is desirable to use the characteristics of the MTC to lower the unit cost of the device and reduce the battery consumption.
  • the operating frequency bandwidth may be narrowly configured.
  • the present invention provides a method for transmitting downlink data in a wireless communication system and an apparatus using the same.
  • the present invention provides a communication method for supporting a narrowband terminal and an apparatus using the same.
  • a method for transmitting downlink data in a wireless communication system includes a downlink sub-channel comprising a first control channel for a first cell having a first frequency band and a second control channel for a second cell having a second frequency band comprising a portion of the first frequency band. Generating a frame and transmitting downlink data through the downlink subframe.
  • a base station in a wireless communication system includes a radio frequency (RF) unit for transmitting a radio signal and a processor connected to the RF unit.
  • the processor includes a downlink sub-channel including a first control channel for a first cell having a first frequency band and a second control channel for a second cell having a second frequency band including a portion of the first frequency band.
  • a frame is generated and downlink data is transmitted through the downlink subframe.
  • the bandwidth of the first frequency band may be 20 MHz, and the bandwidth of the second frequency band may be 1.4 MHz.
  • the first cell and the second cell may have the same cell ID.
  • the first control channel and the second control channel may be decoded using the same cell-specific reference signal (CRS).
  • CRS cell-specific reference signal
  • the first control channel may be allocated to at least one OFDM symbol of a plurality of OFDM symbols in the downlink subframe.
  • the second control channel may be allocated to some of a plurality of OFDM symbols located in the second frequency band in the downlink subframe.
  • the second control channel may be allocated to a part of the plurality of OFDM symbols located in the second frequency band in the downlink subframe except for at least one OFDM symbol.
  • It can support data transmission of a wireless device operating in a narrow band relatively compared to a general user equipment.
  • 1 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • FIG. 2 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • 3 shows a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 5 shows an example of a subframe structure of a single carrier system and a carrier aggregation system.
  • FIG. 6 shows an example of a subframe structure in which cross-carrier scheduling is performed through a carrier indicator field.
  • FIG. 7 to 9 illustrate an example of a resource block to which a cell specific reference signal is mapped.
  • FIG. 10 shows an example of a resource block to which a demodulation reference signal is mapped.
  • FIG. 11 shows an example of a resource block to which a channel state information reference signal is mapped.
  • ePDCCH enhanced physical downlink control channel
  • FIG 13 shows an example of a downlink subframe structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 shows an example of a downlink subframe structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 shows an example of a downlink subframe structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 shows an example of a downlink subframe structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 17 shows an example of an uplink subframe structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a downlink data transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented by a radio technology such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented by wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA), and the like.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of evolved UMTS (E-UMTS) using evolved-UMTS terrestrial radio access (E-UTRA), which employs OFDMA in downlink and SC in uplink -FDMA is adopted.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • the user equipment may be fixed or mobile, and may include a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, and a personal digital assistant (PDA). It may be called other terms such as digital assistant, wireless modem, handheld device.
  • MS mobile station
  • MT mobile terminal
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • PDA personal digital assistant
  • a base station generally refers to a fixed station for communicating with a terminal.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • AP access point
  • LTE includes LTE and / or LTE-A.
  • 1 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • a radio frame includes 10 subframes.
  • One subframe includes two consecutive slots. Slots in a radio frame are numbered with slots # 0 through # 19.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI may be referred to as a scheduling unit for data transmission.
  • one radio frame may have a length of 10 ms
  • one subframe may have a length of 1 ms
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the OFDM symbol is used to represent one symbol period since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, and may be called a different name according to a multiple access scheme.
  • SC-FDMA when SC-FDMA is used as an uplink multiple access scheme, the OFDM symbol may be referred to as an SC-FDMA symbol.
  • a resource block (RB) includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot in resource allocation units.
  • the structure of the radio frame of FIG. 1 is merely an example. Accordingly, the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, or the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • 3GPP LTE defines that one slot includes 7 OFDM symbols in a normal cyclic prefix (CP), and one slot includes 6 OFDM symbols in an extended CP. .
  • 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 N RB resource blocks in the frequency domain.
  • the number N RB of resource blocks included in the downlink slot depends on a downlink transmission bandwidth set in a cell.
  • N RB in LTE system may be any one of 6 to 110.
  • One resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the structure of the uplink slot may also be the same as that of the downlink slot.
  • Each element on the resource grid is called a resource element (RE).
  • the RE on the resource grid can be identified by an index pair (k, l) in the slot.
  • one resource block includes 7x12 REs including 7 OFDM symbols in the time domain and 12 subcarriers in the frequency domain, but the number of OFDM symbols and the number of subcarriers in the resource block is limited thereto. It doesn't happen.
  • 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.
  • 3 shows a structure of a downlink subframe.
  • a downlink (DL) subframe is divided into a control region and a data region in the time domain.
  • the control region includes up to four OFDM symbols preceding the first slot in the subframe, but the number of OFDM symbols included in the control region may be changed.
  • a physical downlink control channel (PDCCH) and another control channel are allocated to the control region, and a physical downlink shared channel (PDSCH) is allocated to the data region.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • physical control channels in 3GPP LTE / LTE-A include a PDCCH, a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and the like.
  • control signals transmitted from the physical layer include a primary synchronization signal (PSS), a secondary synchronization signal (SSS), and a random access preamble.
  • the PSS is transmitted in the last OFDM symbol of the first slot (the first slot of the first subframe (the subframe with index 0)) and the eleventh slot (the first slot of the sixth subframe (the subframe with index 5)).
  • PSS is used to obtain OFDM symbol synchronization or slot synchronization and is associated with a physical cell identity.
  • a primary synchronization code (PSC) is used as a sequence used for PSS, and 3GPP LTE has three PSCs. One of three PSCs is transmitted to the PSS according to the cell ID. The same PSC is used for each of the last OFDM symbols of the first slot and the eleventh slot.
  • the SSS includes a first SSS and a second SSS.
  • the first SSS and the second SSS are transmitted in an OFDM symbol adjacent to the OFDM symbol in which the PSS is transmitted.
  • SSS is used to obtain frame synchronization.
  • the SSS is used to obtain a cell ID along with the PSS.
  • Different first synchronization codes (SSCs) are used in the first SSS and the second SSS.
  • SSCs first synchronization codes
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of a subframe carries a control format indicator (CFI) regarding the number of OFDM symbols (that is, the size of a control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • CFI control format indicator
  • the UE monitors the PDCCH.
  • PCFICH does not use blind decoding and is transmitted on a fixed resource of a subframe.
  • the PHICH carries a positive-acknowledgement (ACK) / negative-acknowledgement (NACK) signal for an uplink hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • ACK positive-acknowledgement
  • NACK negative-acknowledgement
  • HARQ uplink hybrid automatic repeat request
  • the ACK / NACK signal for uplink (UL) data on the PUSCH transmitted by the UE is transmitted through the PHICH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI is a resource allocation of PDSCH (also called DL grant), a PUSCH resource allocation (also called UL uplink grant), a set of transmit power control commands for individual terminals in any terminal group. And / or activation of Voice over Internet Protocol (VoIP).
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to send to the terminal, attaches a cyclic redundancy check (CRC) to the DCI, and unique identifier according to the owner or purpose of the PDCCH (this is called a Radio Network Temporary Identifier) Mask to the CRC.
  • CRC cyclic redundancy check
  • a UE-specific identifier for example, a C-RNTI (Cell-RNTI)
  • Cell-RNTI a paging indication identifier
  • P-RNTI P-RNTI
  • SI-RNTI system information-RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • TPC-RNTI may be masked to the CRC to indicate a transmit power control (TPC) command for a plurality of terminals.
  • the control region in the subframe includes a plurality of control channel elements (CCEs).
  • the CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel and corresponds to a plurality of resource element groups (REGs).
  • the REG includes a plurality of REs.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • One REG includes four REs and one CCE includes nine REGs.
  • ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ CCEs may be used to configure one PDCCH, and each element of ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ is called a CCE aggregation level.
  • the number of CCEs used to transmit the PDCCH is determined by the base station according to the channel state. For example, one CCE may be used for PDCCH transmission for a UE having a good downlink channel state. Eight CCEs may be used for PDCCH transmission for a UE having a poor downlink channel state.
  • a control channel composed of one or more CCEs performs interleaving in units of REGs and is mapped to physical resources after a cyclic shift based on a cell ID is performed.
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated a physical uplink control channel (PUCCH) for transmitting uplink control information.
  • the data region is allocated a physical uplink shared channel (PUSCH) for transmitting data.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH for one UE is allocated to a resource block (RB) pair in a subframe.
  • RBs belonging to one RB pair occupy different subcarriers in each of the first slot and the second slot.
  • the frequency occupied by the RB belonging to the RB pair allocated to the PUCCH is changed based on the slot boundary. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the terminal may obtain a frequency diversity gain by transmitting uplink control information through different subcarriers over time.
  • m is a position index indicating a logical frequency domain position of an RB pair allocated to a PUCCH in a subframe.
  • the uplink control information transmitted on the PUCCH includes a hybrid automatic repeat request (HARQ) acknowledgment (ACK), a channel quality indicator (CQI) indicating a downlink channel state, a scheduling request (SR) which is an uplink radio resource allocation request, and the like.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • CQI channel quality indicator
  • SR scheduling request
  • CA carrier aggregation
  • the CA may be called another name such as bandwidth aggregation.
  • CA means that when a wireless communication system attempts to support broadband, one or more carriers having a bandwidth smaller than the target broadband are collected to form a broadband.
  • a target carrier may use the bandwidth used by the existing system as it is for backward compatibility with the existing system.
  • bandwidths of 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, and 20 MHz are supported, and in 3GPP LTE-A, a bandwidth of 20 MHz or more can be configured 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.
  • a plurality of base stations and terminals can communicate through up to five cells.
  • Five cells may correspond to a bandwidth of up to 100 MHz. That is, the CA environment represents a case in which a specific UE has two or more configured serving cells (hereinafter, referred to as cells) having different carrier frequencies.
  • the carrier frequency represents the center frequency of the cell.
  • the cell represents a combination of DL resources and optionally UL resources. That is, the cell must include DL resources, and may optionally include UL resources combined with the DL resources.
  • the DL resource may be a DL component carrier (CC).
  • the UL resource may be a UL CC.
  • the linkage between the carrier frequency of the DL CC and the carrier frequency of the UL CC may be indicated by system information transmitted on the DL CC.
  • the system information may be system information block type2 (SIB2).
  • FIG. 5 shows an example of a subframe structure of a single carrier system and a carrier aggregation system.
  • FIG. 5- (a) shows a single carrier system. It is assumed that the system bandwidth of Fig. 5- (a) is 20 MHz. Since the number of carriers is one, the bandwidth of the DL CC transmitted by the base station and the UL CC transmitted by the terminal are also 20 MHz. The base station performs DL transmission through the DL CC, the terminal performs UL transmission through the UL CC.
  • the downlink bandwidth consists of DL CC A, DL CC B, and DL CC C each having a bandwidth of 20 MHz.
  • the uplink bandwidth consists of UL CC A, UL CC B, and UL CC C, each having a bandwidth of 20 MHz.
  • the base station performs DL transmission through DL CC A, DL CC B and DL CC C, and the terminal performs UL transmission through UL CC A, UL CC B and UL CC C.
  • DL CC A and UL CC A, DL CC B and UL CC B, DL CC C and UL CC C may correspond to each other.
  • the terminal may simultaneously monitor and / or receive DL signals and / or data transmitted from a plurality of DL CCs.
  • the base station may configure the DL CC cell-specific or terminal-specific such that only DL signals and / or data transmitted from the number M DL CCs less than the number N of DL CCs managed by the cell are monitored.
  • the base station may configure L DL CCs cell-specifically or terminal-specifically to monitor DL signals and / or data transmitted from L DL CCs among M DL CCs first.
  • the terminal supporting the CA may simultaneously transmit or receive one or a plurality of CCs according to capacity.
  • the plurality of CCs may be managed by a media access control (MAC).
  • MAC media access control
  • the CA When the CA is configured in the DL, the receiver in the terminal should be able to receive a plurality of DL CCs.
  • the transmitter in the terminal When the CA is configured in UL, the transmitter in the terminal should be able to transmit a plurality of UL CCs.
  • cross carrier scheduling may be applied.
  • a PDCCH on a specific DL CC may schedule a PDSCH on any one of a plurality of DL CCs or may schedule a PUSCH on any one of a plurality of UL CCs.
  • a carrier indicator field may be defined for cross carrier scheduling.
  • CIF may be included in the DCI format transmitted on the PDCCH. The presence or absence of the CIF in the DCI format may be indicated by the higher layer semi-statically or UE-specifically.
  • the CIF may indicate a DL CC on which the PDSCH is scheduled or an UL CC on which the PUSCH is scheduled.
  • the CIF may be fixed 3 bits and may exist in a fixed position regardless of the size of the DCI format. If there is no CIF in the DCI format, the PDCCH on a specific DL CC may schedule a PDSCH on the same DL CC or may schedule a PUSCH on a UL CC connected to the specific DL CC.
  • the base station may allocate a PDCCH monitoring DL CC set to reduce the complexity of blind decoding of the terminal.
  • the PDCCH monitoring DL CC set is part of the entire DL CC, and the UE performs blind decoding only on the PDCCH in the PDCCH monitoring DL CC set. That is, in order to schedule PDSCH and / or PUSCH for the UE, the base station may transmit the PDCCH through only the DL CCs in the PDCCH monitoring DL CC set.
  • the PDCCH monitoring DL CC set may be configured to be UE specific, UE group specific, or cell specific.
  • FIG. 6 shows an example of a subframe structure in which cross-carrier scheduling is performed through a carrier indicator field.
  • a first DL CC of three DL CCs is configured as a PDCCH monitoring DL CC. If cross carrier scheduling is not performed, each DL CC transmits each PDCCH to schedule a PDSCH. When cross carrier scheduling is performed, only the first DL CC set as the PDCCH monitoring DL CC transmits the PDCCH.
  • the PDCCH transmitted on the first DL CC schedules the PDSCH of the second DL CC and the third DL CC as well as the PDSCH of the first DL CC using the CIF.
  • the second DL CC and the third DL CC not configured as the PDCCH monitoring DL CC do not transmit the PDCCH.
  • the UE may transmit uplink control information such as channel state information (CSI), ACK / NACK signal, etc. received, detected, or measured from one or more DL CCs to a base station through a predetermined UL CC.
  • the CSI may include a CQI, a precoding matrix indicator (PMI), a rank indicator (RI), and the like.
  • PMI precoding matrix indicator
  • RI rank indicator
  • the terminal when the terminal needs to transmit an ACK / NACK signal for data received from a plurality of DL CCs, the terminal multiplexes a plurality of ACK / NACK signals for data received from each DL CC. (multiplexing) or bundling (bundling) may be transmitted to the base station through the PUCCH of one UL CC.
  • 3GPP LTE there are three cases in which ACK / NACK signal transmission for a DL CC is required.
  • An ACK / NACK signal for PDSCH transmission indicated by a corresponding PDCCH in subframe nk may be transmitted in subframe n.
  • k ⁇ K and K is a set of M elements ⁇ k 0 , k 1 , ..., k M-1 ⁇ according to the subframe n and the UL / DL configuration. This is a case where an ACK / NACK signal for a general PDSCH is transmitted.
  • An ACK / NACK signal for a PDCCH of a subframe (nk) indicating release of DL semi-persistent scheduling (SPS) may be transmitted in subframe n.
  • k ⁇ K and K is a set of M elements ⁇ k 0 , k 1 , ..., k M-1 ⁇ according to the subframe n and the UL / DL configuration.
  • the ACK / NACK signal for the PDCCH indicating activation of the DL SPS is not transmitted.
  • An ACK / NACK signal for PDSCH transmission without a corresponding PDCCH in subframe nk may be transmitted in subframe n.
  • k ⁇ K and K is a set of M elements ⁇ k 0 , k 1 , ..., k M-1 ⁇ according to the subframe n and the UL / DL configuration. This is a case where an ACK / NACK signal for SPS is transmitted.
  • K is referred to as a bundling window. That is, the bundling window refers to one or more DL subframes corresponding to the ACK / NACK signal in one UL subframe.
  • RSs reference signals
  • Reference signals are generally transmitted in sequence.
  • the reference signal sequence may use a PSK-based computer generated sequence.
  • PSK include binary phase shift keying (BPSK) and quadrature phase shift keying (QPSK).
  • the reference signal sequence may use a constant amplitude zero auto-correlation (CAZAC) sequence.
  • CAZAC sequences are ZC-based sequences, ZC sequences with cyclic extensions, ZC sequences with truncation, etc. There is this.
  • the reference signal sequence may use a pseudo-random (PN) sequence.
  • PN sequences include m-sequences, computer generated sequences, Gold sequences, and Kasami sequences.
  • the reference signal sequence may use a cyclically shifted sequence.
  • the downlink reference signal includes a cell-specific RS (CRS), a multimedia broadcast and multicast single frequency network (MBSFN) reference signal, a UE-specific RS (URS), and a positioning RS (positioning RS). , PRS) and CSI reference signal (CSI-RS).
  • CRS is a reference signal transmitted to all UEs in a cell, and CRS may be used for channel measurement for CQI feedback and channel estimation for PDSCH.
  • the MBSFN reference signal may be transmitted in a subframe allocated for MBSFN transmission.
  • the URS is a reference signal received by a specific terminal or a specific terminal group in a cell, and may be referred to as a demodulation RS (DM-RS).
  • DM-RS demodulation RS
  • a specific terminal or a specific terminal group is mainly used for data demodulation.
  • the PRS may be used for position estimation of the terminal.
  • CSI-RS is used for channel estimation for PDSCH of LTE-A terminal.
  • the CSI-RS may be relatively sparse in the frequency domain or the time domain, and may be punctured in the data region of the general subframe or the MBSFN subframe.
  • the CRS is transmitted in every downlink subframe in a cell supporting PDSCH transmission.
  • the CSI-RS may refer to section 6.10.1 of 3GPP TS 36.211 V10.4.0.
  • FIG. 7 to 9 illustrate an example of a resource block to which a cell specific reference signal is mapped.
  • FIG. 7 illustrates a case in which a base station uses one antenna port
  • FIG. 8 illustrates a case in which a base station uses two antenna ports
  • FIG. 9 illustrates a pattern in which a CRS is mapped to an RB when the base station uses four antenna ports. An example is shown.
  • the CRS pattern may be used to support the features of LTE-A. For example, it can be used to support features such as coordinated multi-point (CoMP) transmission and reception techniques or spatial multiplexing.
  • the CRS may be used for channel quality measurement, CP detection, time / frequency synchronization, and the like.
  • 'R0' is the reference signal for the first antenna port
  • 'R1' is the reference signal for the second antenna port
  • 'R2' is the reference signal for the third antenna port
  • 'R3' is the reference signal for the fourth antenna port Indicates a signal. Positions in subframes of R0 to R3 do not overlap with each other.
  • l is the position of the OFDM symbol in the slot l in the normal CP has a value between 0 and 6. In one OFDM symbol, a reference signal for each antenna port is located at 6 subcarrier intervals.
  • the number of R0 and the number of R1 in the subframe is the same, the number of R2 and the number of R3 is the same.
  • the number of R2 and R3 in the subframe is less than the number of R0 and R1.
  • the RE used for the reference signal of one antenna port is not used for the reference signal of another antenna. This is to avoid interference between antenna ports.
  • the CRS is always transmitted by the number of antenna ports regardless of the number of streams, and each antenna port has an independent reference signal.
  • the location of the frequency domain and the location of the time domain in the subframe of the CRS are determined regardless of the UE.
  • the CRS sequence multiplied by the CRS is also generated regardless of the terminal. Therefore, all terminals in the cell can receive the CRS.
  • the position and the CRS sequence in the subframe of the CRS may be determined according to the cell ID.
  • the location in the time domain in the subframe of the CRS may be determined according to the number of antenna ports and the number of OFDM symbols in one RB.
  • the location of the frequency domain in the subframe of the CRS may be determined according to the number of the antenna, the cell ID, the OFDM symbol index l, the slot number in the radio frame, and the like.
  • the CRS sequence may be applied in units of OFDM symbols in one subframe.
  • the CRS sequence may vary according to a cell ID, a slot number in one radio frame, an OFDM symbol index in a slot, a type of CP, and the like.
  • the number of reference signal subcarriers for each antenna port on one OFDM symbol is two.
  • the number of reference signal subcarriers for each antenna on one OFDM symbol is 2 ⁇ N RB . Therefore, the length of the CRS sequence is 2 ⁇ N RB .
  • RS sequence r l, ns (m) for CRS is defined as follows.
  • 2N RB max is the number of resource blocks corresponding to the maximum bandwidth.
  • 2N RB max is 110 in 3GPP LTE.
  • c (i) is a pseudo random sequence in a PN sequence and may be defined by a Gold sequence of length-31. Equation 2 shows an example of the gold sequence c (n).
  • N C 1600
  • x 1 (i) is the first m-sequence
  • x 2 (i) is the second m-sequence.
  • the first m-sequence or the second m-sequence may be initialized for each OFDM symbol according to a cell ID, a slot number in one radio frame, an OFDM symbol index in a slot, a type of CP, and the like.
  • only a portion of the 2 ⁇ N RB length may be selected and used in a reference signal sequence generated with a 2 ⁇ 2N RB max length.
  • Frequency hopping may be applied to the CRS.
  • the frequency hopping pattern may be one radio frame (10 ms), and each frequency hopping pattern corresponds to one cell identity group.
  • the DM-RS exists and is valid for demodulation of the PDSCH only when transmission of the PDSCH is associated with the corresponding antenna port.
  • the DM-RS is transmitted only in the RB to which the corresponding PDSCH is mapped.
  • the DM-RS is not transmitted in the RE in which either the physical channel or the physical signal is transmitted regardless of the antenna port.
  • the DM-RS may refer to section 6.10.3 of 3GPP TS 36.211 V10.4.0.
  • FIG. 10 shows an example of a resource block to which a demodulation reference signal is mapped.
  • Rp represents the RE used for DM-RS transmission on antenna port p.
  • R5 indicates the RE to which the DM-RS for antenna port 5 is transmitted.
  • the DM-RSs for the antenna ports 7 and 8 include the first, sixth, and eleventh subcarriers (subcarrier indexes) of the sixth and seventh OFDM symbols (OFDM symbol indexes 5 and 6) of each slot. 0, 5, 10) through the RE corresponding to.
  • DM-RSs for antenna ports 7 and 8 may be distinguished by orthogonal sequences of length 2.
  • DM-RSs for antenna ports 9 and 10 correspond to the second, seventh, and twelfth subcarriers (subcarrier indexes 1, 6, and 11) of the sixth and seventh OFDM symbols (OFDM symbol indexes 5 and 6) of each slot. Is sent through the RE.
  • the CSI-RS is transmitted through one, two, four or eight antenna ports.
  • the CSI-RS may refer to section 6.10.3 of 3GPP TS 36.211 V10.4.0.
  • CSI-RS Inter-cell interference
  • HetNet heterogeneous network
  • the CSI-RS configuration is different depending on the number of antenna ports and the CP in the cell, and adjacent cells may have different configurations as much as possible.
  • the CSI-RS configuration may be divided into a case of applying to both a frequency division duplex (FDD) frame and a time division duplex (TDD) frame according to the frame structure, and a case of applying only to the TDD frame.
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • a plurality of CSI-RS configurations may be used in one cell.
  • Zero or one CSI configuration may be used for a terminal assuming non-zero transmission power, and zero or several CSI configurations may be used for a terminal assuming zero transmission power.
  • the UE has a subframe or paging message in which a special subframe of a TDD frame, transmission of CSI-RS collides with a synchronization signal, a physical broadcast channel (PBCH), and a system information block type 1 (SystemInformationBlockType1).
  • PBCH physical broadcast channel
  • SystemInformationBlockType1 SystemInformationBlockType1
  • the CSI of one antenna port The RE to which the RS is transmitted is not used for transmission of the CSI-RS of the PDSCH or another antenna port.
  • FIG. 11 shows an example of a resource block to which a channel state information reference signal is mapped.
  • the CSI-RSs for the antenna ports 15 and 16 indicate an RE corresponding to a third subcarrier (subcarrier index 2) of the sixth and seventh OFDM symbols (OFDM symbol indexes 5 and 6) of the first slot. Is sent through.
  • the CSI-RSs for the antenna ports 17 and 18 are transmitted through the RE corresponding to the ninth subcarrier (subcarrier index 8) of the sixth and seventh OFDM symbols (OFDM symbol indexes 5 and 6) of the first slot.
  • CSI-RS for antenna ports 19 and 20 is the same through which CSI-RS for antenna ports 15 and 16 are transmitted
  • CSI-RS for antenna ports 21 and 22 is CSI-RS for antenna ports 17 and 18 Is sent through the same RE that is sent.
  • the PDCCH is monitored in a limited region called a control region in a subframe, and the CRS transmitted in all bands is used for demodulation of the PDCCH.
  • the type of control information is diversified and the amount of control information increases, the scheduling flexibility is inferior to the existing PDCCH alone.
  • an enhanced PDCCH ePDCCH is introduced.
  • ePDCCH enhanced physical downlink control channel
  • the subframe may include zero or one PDCCH region 610 and zero or more ePDCCH regions 1220 and 1230.
  • the ePDCCH regions 1220 and 1230 are regions where the UE monitors the ePDCCH.
  • the PDCCH region 1210 is located in up to four OFDM symbols before the subframe, but the ePDCCH regions 1220 and 1230 may be flexibly scheduled in the OFDM symbols after the PDCCH region 1210.
  • One or more ePDCCH regions 1220 and 1230 may be designated to the terminal, and the terminal may monitor the ePDCCH in the designated ePDCCH regions 1220 and 1230.
  • RRC radio resource control
  • the PDCCH may be demodulated based on the CRS.
  • a DM-RS other than a CRS may be defined for demodulation of the ePDCCH.
  • the DM-RS may be transmitted in the corresponding ePDCCH regions 1220 and 1230.
  • RS sequence r ns (m) for DM-RS is the same as Equation (1).
  • m 0, 1, ..., 12N RB -1
  • N RB is the maximum number of RB.
  • ns is a slot number in a radio frame
  • ID is a cell index associated with a corresponding ePDCCH region
  • n ePDCCH SCID is a parameter given from higher layer signaling.
  • Each ePDCCH region 1220 and 1230 may be used for scheduling for different cells.
  • the ePDCCH in the ePDCCH region 1220 may carry scheduling information for the first cell
  • the ePDCCH in the ePDCCH region 1230 may carry scheduling information for the second cell.
  • the same precoding as that of the ePDCCH may be applied to the DM-RS in the ePDCCH regions 1220 and 1230.
  • all terminals are set to support a system bandwidth of up to 20 MHz. That is, it is required that all terminals have a baseband processing capability of supporting a 20 MHz bandwidth.
  • a method of reducing the bandwidth supported by the terminal may be considered.
  • MTC machine type communication
  • the MTC terminal since the size of data to be transmitted is small and data transmission and reception occur occasionally, it is likely that the MTC terminal supports a bandwidth narrower than 20 MHz, which is a support bandwidth of a normal terminal. Do. In this case, if the serving cell has the same or narrow system bandwidth as the bandwidth supported by the narrowband terminal, the terminal may perform wireless communication without any change.
  • a system bandwidth supported by a serving cell is larger than a bandwidth supported by a terminal belonging to a new category, that is, a narrowband terminal.
  • the new category of terminals all support one bandwidth smaller than 20 MHz.
  • a terminal belonging to a narrowband terminal category may support only a bandwidth of 1.4 MHz (or 3 MHz).
  • the bandwidth supported by the narrowband terminal is preferably larger than 1.4 MHz corresponding to six RBs.
  • embodiments of the present invention will be divided into three options according to the system bandwidth and the actual system bandwidth of the serving cell assumed by the narrowband terminal.
  • an example of an MTC terminal will be described, but this is not to exclude that the present invention is applied to a terminal other than the MTC terminal, it is obvious that it can be applied to other narrowband terminal.
  • ⁇ Option 1 Set the system bandwidth of the terminal to be equal to the system bandwidth of the base station>
  • the base station supports the narrowband terminal without changing the system bandwidth of the serving cell. This is expressed as an equation.
  • N RB DL means the system bandwidth of the serving cell assumed by the narrowband terminal
  • N RB DL eNB
  • random access and PDCCH In order for the changed system bandwidth of the serving cell to support the narrowband terminal, random access and PDCCH (or ePDCCH) must be redesigned. For example, a random access preamble, a random access response, and a physical random access channel (PRACH) in the random access procedure may be changed. In addition, system information block (SIB) transmission may be changed.
  • SIB system information block
  • FIG 13 shows an example of a downlink subframe structure according to an embodiment of the present invention.
  • the operating bandwidth N RB DL_Op and the system bandwidth N RB DL of the narrowband terminal have different values ( N RB DL_Op ⁇ N RB DL ).
  • the existing PDCCH structure should not be changed. Therefore, an additional mechanism is required so that a narrowband terminal that cannot decode an existing PDCCH can perform cell search / selection to obtain essential system information.
  • the base station may transmit system information on the ePDCCH for the narrowband terminal.
  • the narrowband terminal in order to decode system information transmitted in a different manner from the existing system, the narrowband terminal should know whether the base station supports the narrowband terminal.
  • the base station may inform whether it can support the narrowband terminal through the random access response, PDCCH and / or SIB transmission.
  • the existing terminal and the narrowband terminal may share the bandwidth. Therefore, it may be called a name such as bandwidth sharing.
  • the system bandwidth is changed (or adjusted) to narrowband through fragmentation / partition. That is, one wideband is divided into a plurality of narrowbands, and at least one of the plurality of narrowbands may be equal to an operating bandwidth of a narrowband terminal.
  • This expression is expressed as follows.
  • N RB DL (UE) is the system bandwidth of the serving cell assumed by the narrowband terminal
  • N RB DL (eNB) is the actual system bandwidth
  • N RB DL_Op means the operating bandwidth of the narrowband terminal.
  • a CA mechanism may be applied to support an existing terminal using a broadband. That is, by performing an intra-band CA, a wideband can be realized from a plurality of narrowbands. According to option 2, it is assumed that an existing terminal has CA capability, whereas a narrowband terminal may not have CA capability.
  • FIG. 14 shows an example of a downlink subframe structure according to another embodiment of the present invention.
  • a narrowband CA is performed to support an existing terminal using broadband.
  • the narrowband carrier is used to support the narrowband terminal, and the wideband carrier generated by the aggregation of the narrowband carrier is used to support the existing wideband terminal.
  • a guard band may exist between the narrowband carriers.
  • significant overhead may occur.
  • the method described above is significant in a communication system that uses frequency carriers already fragmented into a plurality of narrow bands.
  • Base station provides two cells with different bandwidths
  • the base station can serve two cells, wideband and narrowband. That is, the base station generates an independent cell having a narrowband system bandwidth in addition to an existing cell having a wideband system bandwidth. This is expressed as an equation.
  • N RB DL (UE) is the system bandwidth of the serving cell assumed by the narrowband terminal
  • N RB DL (eNB) is the actual system bandwidth
  • N RB DL_Op means the operating bandwidth of the narrowband terminal.
  • FIG. 15 shows an example of a downlink subframe structure according to another embodiment of the present invention.
  • a base station provides a first cell 1510 having a wideband system bandwidth and a second cell 1520 having a narrowband system bandwidth, that is, two kinds of cells.
  • the first cell and the second cell may share a radio resource, and there may be an overlapped method and a non-overlapped method as a method of sharing the radio resource.
  • the first cell and the second cell may share the same RE through a multiplexing or multi-user technique, and the PDCCHs of the first cell and the second cell overlap each other.
  • the second cell is not allowed to use the RE allocated to the PDCCH of the first cell.
  • the terminal of the second cell that is, the narrowband terminal, cannot use the existing PDCCH since the control channel of the second cell may overlap with the region of the PDCCH of the first cell. Accordingly, the base station may allocate a control channel (eg, ePDCCH) for the narrowband terminal to the PDSCH region of the second cell.
  • a control channel eg, ePDCCH
  • the start symbol index of the control channel for the narrowband terminal may be indicated by the PSS / SSS or the PBCH, or may be set to a default value or through RRC.
  • the narrowband terminal may use a PDCCH for the narrowband terminal. That is, the narrowband terminal may use at least one of the preceding OFDM symbols among the plurality of OFDM symbols corresponding to the system bandwidth of the second cell in the subframe.
  • a default value may be set to indicate the start symbol position (or index) of the second cell region according to the system bandwidth of the first cell. For example, when the system bandwidth of the first cell is 100RB, the index of the start symbol of the second cell region may be set to four.
  • Option 1 has the advantage of being flexible, but has the disadvantage of changing the current LTE specifications.
  • option 2 has the advantage of being the simplest of the three options, but has the disadvantage that it cannot support a broadband terminal that does not support CA, such as LTE release 8-based terminal. In addition, performance is inferior due to the guard band or the like. Therefore, the following describes Option 3, in particular, the non-overlapping method in more detail.
  • Base stations of LTE release 11 or lower should be able to support the above-described virtual coexistence cell concept.
  • a plurality of cells overlapping frequencies are supported to support both an existing terminal and a narrowband terminal.
  • At least one wideband cell and at least one narrowband cell must be supported, where the center frequency of the narrowband cell must be different from the center frequency of the wideband cell.
  • the PSS / SSS / PBCH transmission of the wideband cell is performed through the central 6RB, the narrowband cell should not overlap with the corresponding RB.
  • a base station can support a plurality of narrowband cells in the same band, but cannot support a plurality of wideband cells.
  • wideband cell and narrowband cell perform PSS / SSS / PBSCH transmission separately in the central 6RB of their frequency domain.
  • the narrowband terminal may treat the narrowband cell as a regular cell having limitations in capability and behavior.
  • SIB / paging messages may be sent separately.
  • Each cell should be scheduled as follows.
  • the base station cannot allocate a PDSCH for the wideband cell to the RE shared with the wideband and narrowband cells.
  • the base station may not allocate the ePDDCH and / or PDSCH for the narrowband cell to an OFDM symbol to which the PDCCH of the wideband cell is allocated, that is, an RE including at least one OFDM symbol among a plurality of OFDM symbols.
  • Each cell is logically treated as a separate cell, but the actual data transmission is performed through one baseband circuit, i.e., one RF system. In other words, the data of each cell is multiplexed and transmitted.
  • the narrowband cell may not use at least one OFDM symbol of the plurality of OFDM symbols for data transmission. Different scrambling may be performed, distinguished by a cell ID or other information of a master information block (MIB), and the MIB may carry a narrowband specific cell (NSC) indicator.
  • MIB master information block
  • NSC narrowband specific cell
  • the narrowband terminal may determine the control channel as PDCCH or ePDCCH based on the indicator, and may also determine the start position of the control channel.
  • the common search space (CSS) of ePDCCH is supported for scheduling SIB and paging information.
  • Option 1 Wideband and Narrowband Cells Use Common Cell ID
  • the PSS / SSS sequence is the same and the CRS may be shared.
  • the NSC indicator may not be dependent on the cell ID. NSC indicator may be indicated by other scrambling or MIB.
  • the narrowband terminal decodes the existing PBCH and decodes the NSC PBCH. That is, the narrowband terminal decodes the PBCH twice.
  • the existing UE can be prevented from being attached to the NSC.
  • the initial value of the NSC scrambling sequence may be set as in Equation 6.
  • the MIB data structure may be changed or additional information may be added to the MIB.
  • the MIB may be defined as follows.
  • a field that is not used may be inserted such that the existing terminal cannot decode the DL bandwidth value.
  • NSC_Indication field may be inserted.
  • the NSC_Indication field indicates NSC capability directly or indirectly.
  • the change part may correspond to 4 to 10 bits. If the NSC_indication bit is not added, the changed part may correspond to 5 bits.
  • LTE 8 to 10 terminals cannot discover the NSC. Accordingly, the existing terminal excludes the NSC and performs neighbor cell monitoring and evaluation.
  • the narrowband terminal handles the NSC similarly to the existing cell. Therefore, the narrowband terminal performs neighboring cell monitoring and evaluation including the NSC. Neighbor cell monitoring and evaluation of the narrowband terminal may be determined from the following three options.
  • Narrow-band terminal monitors existing cells and NSCs regardless of system bandwidth.
  • Narrow-band terminal monitors existing cells and NSCs with narrow system bandwidth.
  • the narrow system bandwidth may be equal to the system bandwidth of the NSC.
  • Narrowband channels only monitor NSCs.
  • the options may be set via RRC signaling.
  • the biggest advantage of common cell ID is that it can share CRS for both wideband and narrowband cells.
  • the reference signal sequence is generated to be distributed over the entire system bandwidth of the wideband cell.
  • the modulation symbol a k, l (p) of the complex value of the k th subcarrier index, the slot ns and the l th symbol at the antenna port p for the wideband cell is as follows.
  • the above-described method has a disadvantage that the CRS can be decoded only after the PBCH is successfully decoded, which can limit the NCS search of the UE.
  • Blind detection requires a large number of decoding attempts.
  • s 0, N RB DL_Op , 2 * N RB DL_Op ,... ,
  • s a small number of s, such as N RB max, DL .
  • the PSS / SSS / CRS sequence of each cell is different. This is equivalent to two different RS sequences being used for the same RE, resulting in the problem of overlapping wideband and narrowband cells.
  • the problem may adversely affect radio resource management (RRM) and CSI reporting of the broadband terminal.
  • RRM radio resource management
  • Option 2 is undesirable in that the capacity of the wideband cell is limited.
  • the random access procedure includes four message handshaking (msg1, msg2, msg3, msg4).
  • msg1 denotes a random access request transmitted through a PRACH
  • msg2 denotes a random access response
  • msg3 and msg4 are used for an RRC connection.
  • the terminal may initialize the PRACH in a specific subframe in which the PRACH is allowed.
  • the random access response msg2 may be scheduled via the ePDCCH.
  • ePDCCH may be retrieved based on RA-RNTI.
  • FIG. 16 shows an example of a downlink subframe structure according to another embodiment of the present invention.
  • the NSC may design a control channel having a form such as an ePDCCH.
  • the MIB of the NSC may include information regarding which control channel is used.
  • the necessary parameters for decoding the control channel can be transmitted via system information.
  • Default parameters for MIB or SIB1 / 2 can be defined. For example, by default parameters, the antenna port, search space, transmission (TM) mode, etc. may be fixedly set.
  • msg3 and msg4 are similar to those defined in the current LTE specification.
  • UL grant and ACK / NACK transmission may be performed through the ePDCCH.
  • the same concept may be applied to a new carrier type (NCT) that does not include a PDCCH, and the ePDCCH may start with the first OFDM symbol of each subframe except the MBSFN subframe.
  • NCT new carrier type
  • the NSC reserves MBSFN subframes set by the wideband cell. In other words, the NSC shares the same MBSFN settings as the wideband cell. The NSC does not transmit any data in the MBSFN subframe, and the narrowband terminal pinched by the NSC does not receive any data in the MBSFN subframe.
  • the narrowband terminal may perform RRM measurement on the system bandwidth of the NSC.
  • the power for the CRS throughout the wideband subframe is the same.
  • the narrowband terminal may perform RLM / RRM measurement for the NCS in a similar manner to a conventional cell having a narrow system bandwidth.
  • the narrowband terminal may perform CSI measurement / report on the system bandwidth of the NSC in a similar manner to the RLM / RRM measurement.
  • the TDD settings of the wideband cell and the NSC are the same as before.
  • FIG. 17 shows an example of an uplink subframe structure according to an embodiment of the present invention.
  • an uplink pair of a broadband cell and an NSC may share resources.
  • the uplink of the NCS may be allocated near the center frequency to avoid collision with the PUCCH region of the wideband cell.
  • the uplink power control specified in LTE release 10 may also be applied to uplink transmission paired with NSC.
  • All parameters related to power control can be shared between wideband and narrowband cells, including referenceSignalPower.
  • the NSC is a rule applied to a wideband cell, which is a 3GPP TS 36.213 V10.4.0 (2011-12) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)". (See section 5.2 of "Physical layer procedures (Release 10)), you can set either ⁇ A or ⁇ B.
  • cell specific power control of the NSC is dependent on the broadband cell.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a downlink data transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • the base station generates a downlink subframe including the first control channel and the second control channel (S1810).
  • a virtual coexistence cell concept may be introduced in order for a base station to support a wideband cell having a wide frequency bandwidth and a narrowband cell having a good frequency bandwidth.
  • the first control channel may be a control channel for a wideband cell having a wide frequency band
  • the second control channel may mean a control channel for a narrowband cell having a narrow frequency band.
  • the frequency band of the narrowband cell includes a part of the frequency band of the wideband cell.
  • the frequency bandwidth of the wideband cell may be 20 MHz
  • the frequency bandwidth of the narrowband cell may be 1.4 MHz.
  • the wide cell and the narrow band cell may use the same cell ID and CRS.
  • the first control channel and the second control channel are decoded using the CRS.
  • the first control channel may mean a PDCCH of the current LTE specification and may be allocated to at least one OFDM symbol of the plurality of OFDM symbols in a downlink subframe.
  • the second control channel may be assigned to some of the OFDM symbols located in the second frequency band, and in order not to overlap with the first control channel, at least one of the preceding at least one of the plurality of OFDM symbols located in the second frequency band. It can be allocated to some parts except the OFDM symbol.
  • the base station transmits downlink data through the generated downlink subframe (S1820).
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the base station 50 includes a processor 51, a memory 52, and an RF unit 53.
  • the memory 52 is connected to the processor 51 and stores various information for driving the processor 51.
  • the RF unit 53 is connected to the processor 51 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the processor 51 implements the proposed functions, processes and / or methods. In the above-described embodiment, the operation of the base station may be implemented by the processor 51.
  • the terminal 60 includes a processor 61, a memory 62, and an RF unit 63.
  • the memory 62 is connected to the processor 61 and stores various information for driving the processor 61.
  • the RF unit 63 is connected to the processor 61 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the processor 61 implements the proposed functions, processes and / or methods. In the above-described embodiment, the operation of the terminal may be implemented by the processor 61.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit may include a baseband circuit for processing 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 memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

Abstract

무선 통신 시스템에서의 하향링크 데이터 전송 방법이 제공된다. 기지국은 제 1 주파수 대역을 가지는 제 1 셀을 위한 제 1 제어 채널 및 상기 제 1 주파수 대역의 일부를 포함하는 제 2 주파수 대역을 가지는 제 2 셀을 위한 제 2 제어 채널을 포함하는 하향링크 서브프레임을 생성한다. 상기 기지국은 상기 하향링크 서브프레임을 통해 하향링크 데이터를 전송한다.

Description

하향링크 데이터 전송 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 협대역 단말을 지원하기 위한 기지국의 하향링크 데이터 전송 방법 및 이를 이용하는 장치에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 향상된 형태이며, 3GPP release 8로 소개된다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화된 형태인 3GPP LTE-A(LTE-advanced)가 논의되고 있다.
LTE-A의 차기 시스템에서는 계량기 검침, 수위 측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고 보고 등의 데이터 통신을 위주로 하는 저가/저사양의 단말(user equipment)을 고려하고 있다, 이러한 단말을 MTC(machine type communication) 단말이라고 한다. MTC에서는 전송되는 데이터의 크기가 작고, 데이터의 송신 및 수신이 가끔씩 발생한다. 따라서, 이러한 MTC의 특성을 이용하여, 기기의 단가를 낮추고, 배터리 소모를 줄이는 것이 바람직하다.
특히, MTC 단말의 RF(radio frequency) 부의 복잡도를 낮추기 위해, 동작 주파수 대역폭을 좁게 설정(configure)할 수 있다. 기존의 단말에 비해 상대적으로 협대역으로 동작하는 MTC 단말을 지원하기 위한 기법이 요구된다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 하향링크 데이터를 전송하는 방법 및 이를 이용하는 장치를 제공한다.
본 발명은 협대역 단말을 지원하기 위한 통신 방법 및 이를 이용하는 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서의 하향링크 데이터 전송 방법이 제공된다. 상기 방법은 제 1 주파수 대역을 가지는 제 1 셀을 위한 제 1 제어 채널 및 상기 제 1 주파수 대역의 일부를 포함하는 제 2 주파수 대역을 가지는 제 2 셀을 위한 제 2 제어 채널을 포함하는 하향링크 서브프레임을 생성하는 단계 및 상기 하향링크 서브프레임을 통해 하향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서의 기지국이 제공된다. 상기 기지국은 무선 신호를 송신하는 RF(radio frequency)부 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 제 1 주파수 대역을 가지는 제 1 셀을 위한 제 1 제어 채널 및 상기 제 1 주파수 대역의 일부를 포함하는 제 2 주파수 대역을 가지는 제 2 셀을 위한 제 2 제어 채널을 포함하는 하향링크 서브프레임을 생성하고, 상기 하향링크 서브프레임을 통해 하향링크 데이터를 전송한다.
상기 제 1 주파수 대역의 대역폭은 20MHz이고, 상기 제 2 주파수 대역의 대역폭은 1.4MHz일 수 있다.
상기 제 1 셀 및 상기 제 2 셀은 동일한 셀 ID를 갖을 수 있다.
상기 제 1 제어 채널 및 상기 제 2 제어 채널은 동일한 CRS(cell-specific reference signal)를 이용하여 디코딩될 수 있다.
상기 제 1 제어 채널은 상기 하향링크 서브프레임에서 복수의 OFDM 심볼들 중 앞선 적어도 하나의 OFDM 심벌에 할당될 수 있다. 상기 제 2 제어 채널은 상기 하향링크 서브프레임에서 상기 제 2 주파수 대역에 위치하는 복수의 OFDM 심볼들 중 일부에 할당될 수 있다. 또는, 상기 제 2 제어 채널은 상기 하향링크 서브프레임에서 상기 제 2 주파수 대역에 위치하는 복수의 OFDM 심볼들 중 앞선 적어도 하나의 OFDM 심벌을 제외한 나머지 일부에 할당될 수 있다.
일반적인 단말(user equipment)에 비해 상대적으로 협대역으로 동작하는 무선 기기의 데이터 전송을 지원할 수 있다.
도 1은 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 단일 반송파 시스템과 반송파 집합 시스템의 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6은 반송파 지시자 필드를 통하여 크로스 캐리어 스케줄링 되는 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7 내지 도 9는 셀 특정 참조 신호가 맵핑되는 자원 블록의 일 예를 나타낸다.
도 10은 복조 참조 신호가 맵핑되는 자원 블록의 일 예를 나타낸다.
도 11은 채널 상태 정보 참조 신호가 맵핑되는 자원 블록의 일 예를 나타낸다.
도 12는 ePDCCH(enhanced physical downlink control channel)를 갖는 서브프레임의 일 예이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 하향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 하향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 하향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
단말(user equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선 기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대 기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(base staion, BS)은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point, AP) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하에서는 3GPP TS(Technical Specification) 릴리이즈(release) 8을 기반으로 하는 3GPP LTE 또는 3GPP TS 릴리이즈 10을 기반으로 하는 3GPP LTE-A를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고 본 발명은 다양한 무선 통신 네트워크에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.
도 1은 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 10)"의 5절을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함한다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속적인 슬롯(slot)을 포함한다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우, OFDM 심벌은 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block, RB)은 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다.
도 1의 무선 프레임의 구조는 일 예에 불과한 것이다. 따라서 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수나 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 3GPP LTE는 노멀(normal) 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix, CP)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원 블록을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NRB 는 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB는 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element, RE)라 한다. 자원 그리드 상의 RE는 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.
여기서, 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 RE를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원 블록 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.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어 영역(control region)과 데이터 영역(data region)으로 나누어진다. 제어 영역은 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 4개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어 영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어 영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 및 다른 제어 채널이 할당되고, 데이터 영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당된다.
3GPP TS 36.211 V10.4.0에 개시된 바와 같이, 3GPP LTE/LTE-A에서 물리 제어 채널은 PDCCH, PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다. 또한, 물리 계층에서 전송되는 제어 신호로 PSS(primary synchronization signal), SSS(secondary synchronization signal), 랜덤 액세스 프리앰블이 있다.
PSS은 첫 번째 슬롯(첫 번째 서브프레임(인덱스 0인 서브프레임)의 첫 번째 슬롯)과 11번째 슬롯(여섯 번째 서브프레임(인덱스 5인 서브프레임)의 첫 번째 슬롯)의 마지막 OFDM 심벌에 전송된다. PSS는 OFDM 심벌 동기 또는 슬롯 동기를 얻기 위해 사용되고, 물리적 셀 ID(identity)와 연관되어 있다. PSS에 사용되는 시퀀스로 PSC(primary synchronization code)가 사용되며, 3GPP LTE는 3개의 PSC가 있다. 셀 ID에 따라 3개의 PSC 중 하나를 PSS로 전송한다. 첫 번째 슬롯과 11번째 슬롯의 마지막 OFDM 심벌 각각에는 동일한 PSC를 사용한다.
SSS은 제 1 SSS와 제 2 SSS를 포함한다. 제 1 SSS와 제 2 SSS는 PSS가 전송되는 OFDM 심벌에 인접한 OFDM 심벌에서 전송된다. SSS는 프레임 동기를 얻기 위해 사용된다. SSS는 PSS와 더불어 셀 ID를 획득하는데 사용된다. 제 1 SSS와 제 2 SSS에서는 서로 다른 SSC(secondary synchronization code)가 사용된다. 제 1 SSS와 제 2 SSS가 각각 31개의 부반송파를 포함한다고 할 때, 길이가 31인 2개의 SSC 시퀀스가 제 1 SSS와 제 2 SSS에 각각 사용된다.
서브프레임의 첫 번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임 내에서 제어 채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 단말은 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링 한다. PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 자원을 통해 전송된다.
PHICH는 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 단말에 의해 전송되는 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH를 통해 전송된다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화 등을 포함할 수 있다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후, DCI에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙이고 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)를 CRC에 마스킹한다.
특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말 고유의 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 복수의 단말에 대한 TPC(transmit power control) 명령을 지시하기 위해 TPC-RNTI가 CRC에 마스킹될 수 있다.
서브프레임 내의 제어 영역은 복수의 CCE(control channel element)를 포함한다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위로, 복수의 REG(resource element group)에 대응된다. REG는 복수의 RE를 포함한다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
하나의 REG는 4개의 RE를 포함하고, 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다. 하나의 PDCCH를 구성하기 위해 {1, 2, 4, 8}개의 CCE를 사용할 수 있으며, {1, 2, 4, 8} 각각의 요소를 CCE 집합 레벨(aggregation level)이라 한다.
PDCCH의 전송에 사용되는 CCE의 개수는 기지국이 채널 상태에 따라 결정된다. 예를 들어, 좋은 하향링크 채널 상태를 갖는 단말에게는 하나의 CCE를 PDCCH 전송에 사용할 수 있다. 나쁜(poor) 하향링크 채널 상태를 갖는 단말에게는 8개의 CCE를 PDCCH 전송에 사용할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 CCE로 구성된 제어 채널은 REG 단위의 인터리빙을 수행하고, 셀 ID에 기반한 순환 쉬프트(cyclic shift)가 수행된 후에 물리적 자원에 매핑된다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(physical uplink control channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터가 전송되기 위한 PUSCH(physical uplink shared channel)이 할당된다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록(resource block, RB) 쌍(pair)으로 할당된다. 하나의 RB 쌍에 속하는 RB들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 RB 쌍에 속하는 RB가 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 RB 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어 정보에는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.
한편, 높은 데이터 전송률에 대한 요구가 높아지고 있고, 이에 따라 3GPP LTE-A에서는 복수의 셀을 지원하는 반송파 집합(carrier aggregation, CA)이 적용될 수 있다. CA는 대역폭 집합(bandwidth aggregation) 등의 다른 명칭으로 불릴 수 있다. CA는 무선 통신 시스템이 광대역을 지원하려고 할 때 목표로 하는 광대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 반송파를 모아서 광대역을 구성하는 것을 의미한다. 1개 이상의 반송파를 모을 때 대상이 되는 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A에서는 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.
복수의 기지국과 단말은 최대 5개까지의 셀들을 통해 통신할 수 있다. 5개의 셀은 최대 100MHz이 대역폭에 대응될 수 있다. 즉, CA 환경은 특정 단말이 반송파 주파수(carrier frequency)가 서로 다른 2개 이상의 구성 서빙 셀(configured serving cell, 이하 셀이라 한다)을 가지는 경우를 나타낸다. 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(center frequency)를 나타낸다.
셀은 DL 자원과 선택적으로(optionally) UL 자원의 결합을 나타낸다. 즉, 셀은 DL 자원을 반드시 포함하며, DL 자원과 결합되는 UL 자원은 선택적으로 포함할 수 있다. DL 자원은 DL 구성 반송파(component carrier, CC)일 수 있다. UL 자원은 UL CC일 수 있다. 특정 단말이 하나의 구성 서빙 셀을 가지는 경우, 하나의 DL CC와 하나의 UL CC를 가질 수 있다. 특정 단말이 2개 이상의 셀을 가지는 경우, 셀의 개수만큼의 DL CC와 셀의 개수보다 작거나 같은 개수의 UL CC를 가질 수 있다. 즉, 현재 3GPP LTE-A에서 CA가 지원되는 경우, DL CC의 개수는 UL CC의 개수보다 항상 많거나 같을 수 있다. 그러나 3GPP LTE-A 이후의 릴리이즈에서는 DL CC의 개수가 UL CC의 개수보다 적은 CA가 지원될 수도 있다.
DL CC의 반송파 주파수와 UL CC의 반송파 주파수의 연결(linkage)은 DL CC 상으로 전송되는 시스템 정보에 의해서 지시될 수 있다. 상기 시스템 정보는 SIB2(system information block type2)일 수 있다.
도 5는 단일 반송파 시스템과 반송파 집합 시스템의 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5-(a)는 단일 반송파 시스템을 나타낸다. 도 5-(a)의 시스템 대역폭은 20MHz인 것을 가정한다. 반송파의 개수가 1개이므로, 기지국이 전송하는 DL CC의 대역폭과 단말이 전송하는 UL CC의 대역폭도 각각 20MHz이다. 기지국은 DL CC를 통해서 DL 전송을 수행하고, 단말은 UL CC를 통해서 UL 전송을 수행한다.
도 5-(b)는 반송파 집합 시스템을 나타낸다. 도 5-(b)의 시스템 대역폭은 60MHz인 것을 가정한다. 하향링크 대역폭은 각각 20MHz의 대역폭을 가지는 DL CC A, DL CC B 및 DL CC C로 구성된다. 상향링크 대역폭은 각각 20MHz의 대역폭을 가지는 UL CC A, UL CC B 및 UL CC C로 구성된다. 기지국은 DL CC A, DL CC B 및 DL CC C를 통해서 DL 전송을 수행하고, 단말은 UL CC A, UL CC B 및 UL CC C를 통해서 UL 전송을 수행한다. DL CC A와 UL CC A, DL CC B와 UL CC B, DL CC C와 UL CC C는 서로 대응될 수 있다.
단말은 복수의 DL CC들로부터 전송되는 DL 신호 및/또는 데이터를 동시에 모니터 및/또는 수신할 수 있다. 기지국은 셀이 관리하는 DL CC의 개수 N보다 적은 개수 M개의 DL CC로부터 전송되는 DL 신호 및/또는 데이터만이 모니터링 되도록 셀 특정하게 또는 단말 특정하게 DL CC를 구성할 수 있다. 또한, 기지국은 M개의 DL CC 중 L개의 DL CC로부터 전송되는 DL 신호 및/또는 데이터를 우선하여 모니터링 하도록 셀 특정하게 또는 단말 특정하게 L개의 DL CC를 구성할 수 있다.
CA를 지원하는 단말은 용량에 따라서 하나 또는 복수의 CC를 동시에 전송 또는 수신할 수 있다. 또한, 복수의 CC를 효율적으로 사용하기 위하여 복수의 CC를 MAC(media access control)에서 관리할 수 있다. DL에서 CA가 구성되는 경우 단말 내의 수신기는 복수의 DL CC를 수신할 수 있어야 하며, UL에서 CA가 구성되는 경우 단말 내의 송신기는 복수의 UL CC를 전송할 수 있어야 한다.
CA 환경이 도입됨에 따라, 크로스 캐리어 스케줄링(cross carrier scheduling)이 적용될 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링을 통해 특정 DL CC 상의 PDCCH가 복수의 DL CC 중 어느 하나의 DL CC 상의 PDSCH를 스케줄링하거나, 복수의 UL CC 중 어느 하나의 UL CC 상의 PUSCH를 스케줄링할 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링을 위하여 반송파 지시자 필드(carrier indicator field, CIF)가 정의될 수 있다. CIF는 PDCCH 상으로 전송되는 DCI 포맷에 포함될 수 있다. DCI 포맷 내의 CIF의 존재 여부는 반정적(semi-statically) 또는 단말 특정하게 상위 계층에 의해서 지시될 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링이 수행될 때, CIF는 PDSCH가 스케줄링되는 DL CC 또는 PUSCH가 스케줄링되는 UL CC를 지시할 수 있다. CIF는 고정된 3비트일 수 있으며, DCI 포맷의 크기에 관계 없이 고정된 위치에 존재할 수 있다. DCI 포맷 내에 CIF가 존재하지 않는 경우, 특정 DL CC 상의 PDCCH는 동일한 DL CC 상의 PDSCH를 스케줄링하거나, 상기 특정 DL CC와 SIB2 연결된 UL CC 상의 PUSCH를 스케줄링할 수 있다.
CIF를 이용하여 크로스 캐리어 스케줄링을 수행하는 경우, 기지국은 단말의 블라인드 디코딩의 복잡도를 줄이기 위하여 PDCCH 모니터링 DL CC 집합을 할당할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 전체 DL CC의 일부이며, 단말은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합 내의 PDCCH에 대하여만 블라인드 디코딩을 수행한다. 즉, 단말에 대하여 PDSCH 및/또는 PUSCH를 스케줄링 하기 위하여, 기지국은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합 내의 DL CC만을 통하여 PDCCH를 전송할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 단말 특정(UE specific)하게, 단말 그룹(UE group specific) 특정하게 또는 셀 특정(cell specific)하게 설정될 수 있다.
도 6은 반송파 지시자 필드를 통하여 크로스 캐리어 스케줄링 되는 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 3개의 DL CC 중 제1 DL CC가 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된다. 크로스 캐리어 스케줄링이 수행되지 않는 경우, 각 DL CC는 각 PDCCH를 전송하여 PDSCH를 스케줄링한다. 크로스 캐리어 스케줄링이 수행되는 경우, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 제1 DL CC만이 PDCCH를 전송한다. 제1 DL CC 상으로 전송되는 PDCCH는 CIF를 이용하여 제1 DL CC의 PDSCH 뿐만 아니라 제2 DL CC 및 제3 DL CC의 PDSCH를 스케줄링한다. PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 제2 DL CC 및 제3 DL CC는 PDCCH를 전송하지 않는다.
또한, 단말은 하나 이상의 DL CC로부터 수신, 검출 또는 측정된 채널 상태 정보(channel state information, CSI), ACK/NACK 신호 등의 상향링크 제어 정보 등을 미리 정해진 하나의 UL CC를 통해 기지국으로 전송할 수 있다. CSI는 CQI, PMI(precoding matrix indicator), RI(rank indicator) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말이 복수의 DL CC들로부터 수신한 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 전송해야 할 필요가 있을 때, 단말은 각각의 DL CC로부터 수신한 데이터에 대한 복수의 ACK/NACK 신호들을 다중화(multiplexing) 또는 번들링(bundling)하여 하나의 UL CC의 PUCCH를 통해 기지국으로 전송할 수 있다. 3GPP LTE에서 DL CC에 대한 ACK/NACK 신호의 전송이 필요한 경우는 다음의 3가지가 있다.
1) 서브프레임 (n-k)에서 대응되는 PDCCH에 의하여 지시되는 PDSCH 전송에 대한 ACK/NACK 신호가 서브프레임 n에서 전송될 수 있다. k∈K이며, K는 서브프레임 n 및 UL/DL 구성(configuration)에 따른 M개의 원소 집합 {k0,k1,...,kM-1}이다. 이는 일반적인 PDSCH에 대한 ACK/NACK 신호가 전송되는 경우이다.
2) DL SPS(semi-persistent scheduling)의 해제(release)를 지시하는 서브프레임 (n-k)의 PDCCH에 대한 ACK/NACK 신호가 서브프레임 n에서 전송될 수 있다. k∈K이며, K는 서브프레임 n 및 UL/DL 구성(configuration)에 따른 M개의 원소 집합 {k0,k1,...,kM-1}이다. DL SPS의 활성화(activation)를 지시하는 PDCCH에 대한 ACK/NACK 신호는 전송하지 않는다.
3) 서브프레임 (n-k)에서 대응되는 PDCCH가 없는 PDSCH 전송에 대한 ACK/NACK 신호가 서브프레임 n에서 전송될 수 있다. k∈K이며, K는 서브프레임 n 및 UL/DL 구성(configuration)에 따른 M개의 원소 집합 {k0,k1,...,kM-1}이다. 이는 SPS에 대한 ACK/NACK 신호가 전송되는 경우이다.
상술한 설명에서, K는 번들링 창(bundling window)라 한다. 즉, 번들링 창은 하나의 UL 서브프레임에서의 ACK/NACK 신호에 대응되는 하나 이상의 DL 서브프레임을 말한다.
한편, 서브프레임에는 다양한 참조 신호(reference signal, RS)가 전송된다.
참조 신호는 일반적으로 시퀀스로 전송된다. 참조 신호 시퀀스는 특별한 제한 없이 임의의 시퀀스가 사용될 수 있다. 참조 신호 시퀀스는 PSK(phase shift keying) 기반의 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스(PSK-based computer generated sequence)를 사용할 수 있다. PSK의 예로는 BPSK(binary phase shift keying), QPSK(quadrature phase shift keying) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 CAZAC(constant amplitude zero auto-correlation) 시퀀스를 사용할 수 있다. CAZAC 시퀀스의 예로는 ZC(Zadoff-Chu) 기반 시퀀스(ZC-based sequence), 순환 확장(cyclic extension)된 ZC 시퀀스(ZC sequence with cyclic extension), 절단(truncation) ZC 시퀀스(ZC sequence with truncation) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 PN(pseudo-random) 시퀀스를 사용할 수 있다. PN 시퀀스의 예로는 m-시퀀스, 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스, 골드(Gold) 시퀀스, 카사미(Kasami) 시퀀스 등이 있다. 또, 참조 신호 시퀀스는 순환 쉬프트된 시퀀스(cyclically shifted sequence)를 이용할 수 있다.
하향링크 참조 신호는 셀 특정 참조 신호(cell-specific RS, CRS), MBSFN(multimedia broadcast and multicast single frequency network) 참조 신호, 단말 특정 참조 신호(UE-specific RS, URS), 포지셔닝 참조 신호(positioning RS, PRS) 및 CSI 참조 신호(CSI-RS)로 구분될 수 있다. CRS는 셀 내 모든 단말에게 전송되는 참조 신호로, CRS는 CQI 피드백에 대한 채널 측정과 PDSCH에 대한 채널 추정에 사용될 수 있다. MBSFN 참조 신호는 MBSFN 전송을 위해 할당된 서브프레임에서 전송될 수 있다. URS는 셀 내 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 수신하는 참조 신호로, 복조 참조 신호(demodulation RS, DM-RS)로 불릴 수 있다. DM-RS는 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 데이터 복조에 주로 사용된다. PRS는 단말의 위치 추정에 사용될 수 있다. CSI-RS는 LTE-A 단말의 PDSCH에 대한 채널 추정에 사용된다. CSI-RS는 주파수 영역 또는 시간 영역에서 비교적 드물게(sparse) 배치되며, 일반 서브프레임 또는 MBSFN 서브프레임의 데이터 영역에서는 생략(punctured)될 수 있다.
CRS는 PDSCH 전송을 지원하는 셀 내의 모든 하향링크 서브프레임에서 전송된다. CRS는 안테나 포트 0 내지 3 상으로 전송될 수 있으며, CRS는 Δf=15kHz에 대해서만 정의될 수 있다. CSI-RS는 3GPP TS 36.211 V10.4.0의 6.10.1절을 참조할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 셀 특정 참조 신호가 맵핑되는 자원 블록의 일 예를 나타낸다.
도 7은 기지국이 하나의 안테나 포트를 사용하는 경우, 도 8은 기지국이 2개의 안테나 포트를 사용하는 경우, 도 9는 기지국이 4개의 안테나 포트를 사용하는 경우에 CRS가 RB에 맵핑되는 패턴의 일 예를 나타낸다.
상기의 CRS 패턴은 LTE-A의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어 협력적 다중 지점(coordinated multi-point, CoMP) 전송 수신 기법 또는 공간 다중화(spatial multiplexing) 등의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, CRS는 채널 품질 측정, CP 검출, 시간/주파수 동기화 등의 용도로 사용될 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 기지국이 복수의 안테나 포트를 사용하는 다중 안테나 전송의 경우, 안테나 포트마다 하나의 자원 그리드가 있다. 'R0'은 제 1 안테나 포트에 대한 참조 신호, 'R1'은 제 2 안테나 포트에 대한 참조 신호, 'R2'는 제 3 안테나 포트에 대한 참조 신호, 'R3'은 제 4 안테나 포트에 대한 참조 신호를 나타낸다. R0 내지 R3의 서브프레임 내 위치는 서로 중복되지 않는다. ℓ은 슬롯 내 OFDM 심벌의 위치로 노멀 CP에서 ℓ은 0부터 6의 사이의 값을 가진다. 하나의 OFDM 심벌에서 각 안테나 포트에 대한 참조 신호는 6 부반송파 간격으로 위치한다. 서브프레임 내 R0의 수와 R1의 수는 동일하고, R2의 수와 R3의 수는 동일하다. 서브프레임 내 R2, R3의 수는 R0, R1의 수보다 적다. 한 안테나 포트의 참조 신호에 사용된 RE는 다른 안테나의 참조 신호에 사용되지 않는다. 안테나 포트 간 간섭을 주지 않기 위해서이다.
CRS는 스트림의 개수에 관계 없이 항상 안테나 포트의 개수만큼 전송되며, 안테나 포트마다 독립적인 참조 신호를 갖는다. CRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치 및 시간 영역의 위치는 단말에 관계 없이 정해진다. CRS에 곱해지는 CRS 시퀀스 역시 단말에 관계 없이 생성된다. 따라서, 셀 내 모든 단말들은 CRS를 수신할 수 있다. 다만, CRS의 서브프레임 내 위치 및 CRS 시퀀스는 셀 ID에 따라 정해질 수 있다. CRS의 서브프레임 내 시간 영역 내 위치는 안테나 포트의 번호, 하나의 RB 내 OFDM 심벌의 개수에 따라 정해질 수 있다. CRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치는 안테나의 번호, 셀 ID, OFDM 심벌 인덱스(ℓ), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 따라 정해질 수 있다.
CRS 시퀀스는 하나의 서브프레임 내 OFDM 심벌 단위로 적용될 수 있다. CRS 시퀀스는 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나 포트 별 참조 신호 부반송파의 개수는 2개이다. 서브프레임이 주파수 영역에서 NRB개의 RB를 포함한다고 할 때, 하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나별 참조 신호 부반송파의 개수는 2×NRB이다. 따라서, CRS 시퀀스의 길이는 2×NRB가 된다.
CRS를 위한 RS 시퀀스 rl,ns(m)은 다음과 같이 정의된다.
수학식 1
Figure PCTKR2013001674-appb-M000001
여기서, m은 0,1,...,2NRB max-1이다. 2NRB max은 최대 대역폭에 해당하는 자원 블록의 개수이다. 예를 들어, 3GPP LTE에서 2NRB max은 110이다. c(i)는 PN 시퀀스로 모조 임의 시퀀스로, 길이-31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 수학식 2는 골드 시퀀스 c(n)의 일 예를 나타낸다.
수학식 2
Figure PCTKR2013001674-appb-M000002
여기서, NC=1600이고, x1(i)은 제1 m-시퀀스이고, x2(i)는 제2 m-시퀀스이다. 예를 들어, 제1 m-시퀀스 또는 제2 m-시퀀스는 매 OFDM 심벌마다 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 초기화(initialization)될 수 있다.
2NRB max보다 작은 대역폭을 갖는 시스템의 경우, 2×2NRB max 길이로 생성된 참조 신호 시퀀스에서 2×NRB 길이로 일정 부분만을 선택해서 사용할 수 있다.
주파수 홉핑(frequency hopping)이 CRS에 적용될 수 있다. 주파수 홉핑 패턴은 하나의 무선 프레임(10 ms)을 주기로 할 수 있으며, 각 주파수 홉핑 패턴은 하나의 셀 ID 그룹(cell identity group)에 대응된다.
DM-RS는 PDSCH 전송을 위하여 지원되며, 안테나 포트 p=5, p=7,8 또는 p=7,8,...,v+6 상으로 전송된다. 이때 v는 PDSCH 전송에 사용되는 계층의 개수를 나타낸다. DM-RS는 집합 S 내에 있는 어느 하나의 안테나 포트 상으로 하나의 단말로 전송된다. 이때 S={7,8,11,13} 또는 S={9,10,12,14}이다. DM-RS는 PDSCH의 전송이 대응되는 안테나 포트와 관련되는(associated) 경우에만 PDSCH의 복조를 위하여 존재하며 유효하다. DM-RS는 대응되는 PDSCH가 맵핑된 RB에서만 전송된다. DM-RS는 안테나 포트에 관계 없이 물리 채널 또는 물리 신호 중 어느 하나가 전송되는 RE에서는 전송되지 않는다. DM-RS는 3GPP TS 36.211 V10.4.0의 6.10.3절을 참조할 수 있다.
도 10은 복조 참조 신호가 맵핑되는 자원 블록의 일 예를 나타낸다.
도 10은 노멀 CP 구조에서 DM-RS를 위한 사용되는 RE들을 나타낸다. Rp는 안테나 포트 p 상의 DM-RS 전송에 사용되는 RE를 나타낸다. 예를 들어, R5는 안테나 포트 5에 대한 DM-RS가 전송되는 RE를 지시한다. 또한, 도 10을 참조하면, 안테나 포트 7 및 8에 대한 DM-RS는 각 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)의 첫 번째, 6번째 및 11번째 부반송파(부반송파 인덱스 0, 5, 10)에 해당하는 RE를 통해 전송된다. 안테나 포트 7 및 8에 대한 DM-RS는 길이 2의 직교 시퀀스에 의해서 구분될 수 있다. 안테나 포트 9 및 10에 대한 DM-RS는 각 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)의 2번째, 7번째 및 12번째 부반송파(부반송파 인덱스 1, 6, 11)에 해당하는 RE를 통해 전송된다. 안테나 포트 9 및 10에 대한 DM-RS는 길이 2의 직교 시퀀스에 의해서 구분될 수 있다. 또한, S={7,8,11,13} 또는 S={9,10,12,14}이므로, 안테나 포트 11 및 13에 대한 DM-RS는 안테나 포트 7 및 8에 대한 DM-RS가 맵핑되는 RE에 맵핑되며, 안테나 포트 12 및 14에 대한 DM-RS는 안테나 포트 9 및 10에 대한 DM-RS가 맵핑되는 RE에 맵핑된다.
CSI-RS는 1개, 2개, 4개 또는 8개의 안테나 포트를 통하여 전송된다. 이때 사용되는 안테나 포트는 각각 p=15, p=15, 16, p=15,...,18 및 p=15,...,22이다. CSI-RS는 Δf=15kHz에 대해서만 정의될 수 있다. CSI-RS는 3GPP TS 36.211 V10.4.0의 6.10.3절을 참조할 수 있다.
CSI-RS의 전송에 있어서, 이종 네트워크(heterogeneous network, HetNet) 환경을 포함하여 멀티 셀 환경에서 셀간 간섭(inter-cell interference, ICI)을 줄이기 위하여 최대 32개의 서로 다른 구성(configuration)이 제안될 수 있다. CSI-RS 구성은 셀 내의 안테나 포트의 개수 및 CP에 따라 서로 다르며, 인접한 셀은 최대한 다른 구성을 가질 수 있다. 또한, CSI-RS 구성은 프레임 구조에 따라 FDD(frequency division duplex) 프레임과 TDD(time division duplex) 프레임에 모두 적용하는 경우와 TDD 프레임에만 적용하는 경우로 나눠질 수 있다. 하나의 셀에서 복수의 CSI-RS 구성이 사용될 수 있다. non-zero 전송 파워를 가정하는 단말에 대하여 0개 또는 1개의 CSI 구성이, zero 전송 파워를 가정하는 단말에 대하여 0개 또는 여러 개의 CSI 구성이 사용될 수 있다. 단말은 TDD 프레임의 특수 서브프레임(special subframe), CSI-RS의 전송이 동기화 신호(synchronization signal), PBCH(physical broadcast channel), 시스템 정보 블록 타입 1(SystemInformationBlockType1)과 충돌하는 서브프레임 또는 페이징 메시지가 전송되는 서브프레임에서는 CSI-RS를 전송하지 않는다. 또한, S={15}, S={15, 16}, S={17, 18}, S={19, 20} 또는 S={21, 22}인 집합 S에서, 하나의 안테나 포트의 CSI-RS가 전송되는 RE는 PDSCH나 다른 안테나 포트의 CSI-RS의 전송에 사용되지 않는다.
도 11은 채널 상태 정보 참조 신호가 맵핑되는 자원 블록의 일 예를 나타낸다.
도 11은 노멀 CP 구조에서 CSI-RS를 위한 사용되는 RE들을 나타낸다. Rp는 안테나 포트 p 상의 CSI-RS 전송에 사용되는 RE를 나타낸다. 도 11을 참조하면, 안테나 포트 15 및 16에 대한 CSI-RS는 제1 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)의 3번째 부반송파(부반송파 인덱스 2)에 해당하는 RE를 통해 전송된다. 안테나 포트 17 및 18에 대한 CSI-RS는 제1 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)의 9번째 부반송파(부반송파 인덱스 8)에 해당하는 RE를 통해 전송된다. 안테나 포트 19 및 20에 대한 CSI-RS는 안테나 포트 15 및 16에 대한 CSI-RS가 전송되는 동일한 RE를 통해, 안테나 포트 21 및 22에 대한 CSI-RS는 안테나 포트 17 및 18에 대한 CSI-RS가 전송되는 동일한 RE를 통해 전송된다.
한편, PDCCH는 서브프레임내의 제어 영역이라는 한정된 영역에서 모니터링 되고, 또한 PDCCH의 복조를 위해서는 전 대역에서 전송되는 CRS가 사용된다. 제어 정보의 종류가 다양해지고, 제어 정보의 양이 증가함에 따라 기존의 PDCCH 만으로는 스케줄링의 유연성이 떨어진다. 또한, CRS 전송으로 인한 부담을 줄이기 위해, ePDCCH(enhanced PDCCH)가 도입되고 있다.
도 12는 ePDCCH(enhanced physical downlink control channel)를 갖는 서브프레임의 일 예이다.
서브프레임은 0 또는 하나의 PDCCH 영역(610) 및 0 또는 그 이상의 ePDCCH 영역(1220, 1230)을 포함할 수 있다.
ePDCCH 영역(1220, 1230)은 단말이 ePDCCH를 모니터링 하는 영역이다. PDCCH 영역(1210)은 서브프레임의 앞선 최대 4개의 OFDM 심벌 내에서 위치하지만, ePDCCH 영역(1220, 1230)은 PDCCH 영역(1210) 이후의 OFDM 심벌에서 유연하게 스케줄링 될 수 있다.
단말에 하나 이상의 ePDCCH 영역(1220, 1230)이 지정될 수 있고, 단말은 지정된 ePDCCH 영역(1220, 1230)에서 ePDCCH를 모니터링 할 수 있다.
ePDCCH 영역(1220, 1230)의 개수/위치/크기 및/또는 ePDCCH를 모니터링 할 서브프레임에 관한 정보는 기지국이 단말에 RRC(radio resource control) 메시지 등을 통해 알려줄 수 있다.
PDCCH 영역(1210)에서는 CRS를 기반으로 PDCCH를 복조할 수 있다. ePDCCH 영역(1220, 1230)에서는 ePDCCH의 복조를 위해 CRS가 아닌 DM-RS를 정의할 수 있다. 해당 DM-RS는 대응하는 ePDCCH 영역(1220, 1230)에서 전송될 수 있다.
DM-RS를 위한 RS 시퀀스 rns(m)은 수학식 1과 동일하다. 이때, m=0,1,...,12NRB-1 이고, NRB는 최대 RB의 개수이다. 의사 난수 시퀀스 생성기는 각 서브프레임의 시작에서 cinit=(floor(ns/2)+1)(2NePDCCH,ID+1)216+nePDCCH,SCID로 초기화될 수 있다. ns는 무선 프레임내 슬롯 번호, NePDCCH,ID는 해당되는 ePDCCH 영역과 관련된 셀 인덱스, nePDCCH,SCID는 상위 계층 시그널링으로부터 주어지는 파라미터이다.
각 ePDCCH 영역(1220, 1230)은 서로 다른 셀을 위한 스케줄링에 사용될 수 있다. 예를 들어, ePDCCH 영역(1220) 내의 ePDCCH는 제1 셀을 위한 스케줄링 정보를 나르고, ePDCCH 영역(1230) 내의 ePDCCH는 제2 셀을 위한 스케줄링 정보를 나를 수 있다.
ePDCCH 영역(1220, 1230)에서 ePDCCH가 다중 안테나를 통해 전송될 때, ePDCCH 영역(1220, 1230) 내의 DM-RS는 ePDCCH와 동일한 프리코딩이 적용될 수 있다.
PDCCH가 전송 자원 단위로 CCE를 사용하는 것과 비교하여, ePDCCH를 위한 전송 자원 단위를 eCCE(enhanced Control Channel Element)라 한다. 집합 레벨(aggregation level)은 ePDCCH를 모니터링 하는 자원 단위로 정의될 수 있다. 예를 들어, 1 eCCE가 ePDCCH를 위한 최소 자원이라고 할 때, 집합 레벨 L={1, 2, 4, 8, 16}과 같이 정의될 수 있다.
한편, 현재 LTE 사양(specification)에 따르면, 모든 단말은 최대 20MHz의 시스템 대역폭을 지원하는 것으로 설정되어 있다. 즉, 모든 단말이 20MHz 대역폭을 지원하는 기저대역(baseband) 처리(processing) 능력(capability)을 가질 것을 요구한다. 그러나, 단말의 하드웨어 단가(cost)를 낮추고 배터리 소모를 줄이기 위해, 단말이 지원하는 대역폭을 줄이는 방안을 고려할 수 있다. 특히, MTC(machine type communication) 단말의 경우, 전송하는 데이터의 크기가 작고, 데이터의 송신 및 수신을 가끔씩 발생하므로, MTC 단말은 보통(normal) 단말의 지원 대역폭인 20MHz보다 좁은 대역폭을 지원할 것이 유력하다. 이때, 서빙 셀이 협대역 단말이 지원하는 대역폭과 동일하거나 좁은 시스템 대역폭을 가진다면, 단말은 별다른 변화 없이 무선 통신을 수행할 수 있을 것이다.
본 발명에서는 서빙 셀이 지원하는 시스템 대역폭이 새로운 카테고리에 속하는 단말, 즉 협대역 단말이 지원하는 대역폭보다 큰 것으로 가정한다. 또한, 새로운 카테고리의 단말은 모두 20MHz보다 작은 하나의 대역폭을 지원하는 것으로 가정한다. 예를 들어, 협대역 단말 카테고리에 속하는 단말은 1.4MHz(또는 3MHz)의 대역폭만을 지원할 수 있다. 단, 협대역 단말이 지원하는 대역폭은 6개의 RB에 해당하는 1.4MHz보다 큰 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 협대역 단말이 가정하는 서빙 셀의 시스템 대역폭과 실제 시스템 대역폭에 따라 세가지 옵션(option)으로 나누어 설명하기로 한다. 또한, 설명의 편의를 위해, MTC 단말의 예를 들어 설명하지만, 이는 본 발명이 MTC 단말 이외의 단말에 적용되는 것을 배제하는 것이 아니며, 다른 협대역 단말에 적용될 수 있음이 자명하다.
<옵션 1: 단말의 시스템 대역폭을 기지국의 시스템 대역폭과 동일하게 설정>
옵션 1에 따르면, 기지국은 서빙 셀의 시스템 대역폭의 변경 없이 협대역 단말을 지원한다. 이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
수학식 3
Figure PCTKR2013001674-appb-M000003
여기서, N RB DL (UE)는 협대역 단말이 가정하는 서빙 셀의 시스템 대역폭, N RB DL (eNB)는 실제 시스템 대역폭을 의미한다.
변경된 서빙 셀의 시스템 대역폭이 협대역 단말을 지원하기 위해서는, 랜덤 액세스 및 PDCCH(또는 ePDCCH)가 재설계(resigned)되어야 한다. 예를 들어, 랜덤 액세스 과정에서의 랜덤 액세스 프리앰블, 랜덤 액세스 응답 및 PRACH(physical random access channel)이 변경될 수 있다. 또한, SIB(system information block) 전송이 변경될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 협대역 단말의 동작 대역폭 N RB DL_Op 과 시스템 대역폭 N RB DL 은 서로 다른 값인 것을 알 수 있다(N RB DL_Op ≠N RB DL ). 기존(legacy)의 단말과의 공존을 위해, 기존의 PDCCH 구조는 변하지 않아야 한다. 따라서, 기존의 PDCCH를 디코딩할 수 없는 협대역 단말이 셀 검색(search)/선택(selection)을 수행하여 필수적인 시스템 정보를 획득할 수 있도록, 추가적인 메커니즘이 요구된다.
예를 들어, 기지국은 협대역 단말을 위해 ePDCCH를 통해 시스템 정보를 전송할 수 있다. 이때, 기존 시스템과 다른 방식으로 전송되는 시스템 정보를 디코딩하기 위해서는 협대역 단말은 기지국이 협대역 단말을 지원하는지를 알고 있어야 한다. 기지국은 랜덤 액세스 응답, PDCCH 및/또는 SIB 전송을 통해 자신이 협대역 단말을 지원할 수 있는지를 알릴 수 있다.
상술한 옵션 1에 따르면, 기존의 단말과 협대역 단말은 대역폭을 공유할 수 있다. 따라서, 이를 대역폭 공유(bandwidth sharing)과 같은 명칭으로 부를 수 있다.
<옵션 2: 시스템 대역폭을 협대역으로 제한>
옵션 2에 따르면, 단편화(fragmentation)/분할(partition)을 통해 시스템 대역폭이 협대역으로 변경(또는 조절)된다. 즉, 하나의 광대역은 복수의 협대역으로 나눠지며, 상기 복수의 협대역 중 적어도 하나는 협대역 단말의 동작 대역폭과 동일할 수 있다. 이를 수학식을 표현하면 다음과 같다.
수학식 4
Figure PCTKR2013001674-appb-M000004
여기서, N RB DL (UE)는 협대역 단말이 가정하는 서빙 셀의 시스템 대역폭, N RB DL (eNB)는 실제 시스템 대역폭, N RB DL_Op 는 협대역 단말의 동작 대역폭을 의미한다.
이때, 광대역을 사용하는 기존의 단말을 지원을 위해, CA 메커니즘이 적용될 수 있다. 즉, 대역내(intra-band) CA를 수행함으로써, 광대역을 복수의 협대역으로부터 구현할 수 있다. 상기 옵션 2에 따르면, 기존의 단말은 CA 능력(capability)를 가진다고 가정하며, 반면에 협대역 단말은 CA 능력을 가지지 않을 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 하향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 광대역을 사용하는 기존의 단말을 지원하기 위해 협대역의 CA가 수행된다. 상기 방법에 따르면, 협대역 반송파는 협대역 단말을 지원하기 위해 사용되며, 협대역 반송파가 집성되어 생성되는 광대역 반송파는 기존의 광대역 단말을 지원하기 위해 사용된다.
한편, 각각의 협대역 반송파를 보호하기 위해, 협대역 반송파 사이에는 보호 대역(guard band)이 존재할 수 있다. 그러나, 이러한 보호 대역과 각각의 반송파에 대한 불필요한(redundant) 동기/PBCH/SIB로 인해, 상당한 오버헤드가 발생할 수 있다. 따라서, 상술한 방법은 이미 복수의 협대역으로 단편화된 주파수 반송파를 사용하는 통신 시스템에서 의미가 크다.
<옵션 3: 기지국이 대역폭이 다른 두 개의 셀을 제공>
옵션 3에 따르면, 기지국은 광대역과 협대역의 두 개의 셀을 서비스할 수 있다. 즉, 기지국은 광대역 시스템 대역폭을 가지는 기존의 셀 이외에 협대역 시스템 대역폭을 가지는 독립적인 셀을 생성한다. 이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
수학식 5
Figure PCTKR2013001674-appb-M000005
여기서, N RB DL (UE)는 협대역 단말이 가정하는 서빙 셀의 시스템 대역폭, N RB DL (eNB)는 실제 시스템 대역폭, N RB DL_Op 는 협대역 단말의 동작 대역폭을 의미한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 하향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 기지국은 광대역 시스템 대역폭을 가지는 제 1 셀(1510)과 협대역 시스템 대역폭을 가지는 제 2 셀(1520), 즉 두 가지 종류의 셀을 제공한다. 제 1 셀과 제 2 셀은 무선 자원을 공유할 수 있으며, 무선 자원의 공유 방법으로 중첩(overlapped) 방식 및 비중첩(non-overlapped) 방식이 존재할 수 있다.
도 15(a)는 중첩 방식을 나타낸다. 중첩 방식에 따르면, 제 1 셀과 제 2 셀은 다중화 또는 다중-사용자(multi-user) 기술을 통해 동일한 RE를 공유할 수 있으며, 제 1 셀과 제 2 셀의 PDCCH는 서로 중첩된다.
도 15(b)는 비중첩 방식을 나타낸다. 비중첩 방식에 따르면, 제 2 셀이 제 1 셀의 PDCCH에 할당된 RE를 사용하는 것은 허용되지 않는다.
중첩 방식 및 비중첩 방식에 있어서, 제 2 셀의 단말, 즉 협대역 단말은 제 2 셀의 제어 채널이 제 1 셀의 PDCCH의 영역과 중복될 수 있으므로 기존의 PDCCH를 사용할 수 없다. 따라서, 기지국은 제 2 셀의 PDSCH 영역에 협대역 단말을 위한 제어 채널(예컨대, ePDCCH)을 할당할 수 있다. 이때, 협대역 단말을 위한 제어 채널의 시작 심벌 인덱스는 PSS/SSS 또는 PBCH에 의해 지시되거나, 디폴트(default) 값으로 또는 RRC를 통해 설정될 수 있다.
중첩 방식에 있어서, 협대역 단말은 협대역 단말을 위한 PDCCH을 사용할 수 있다. 즉, 협대역 단말은 서브프레임 내에서 제 2 셀의 시스템 대역폭에 해당하는 복수의 OFDM 심벌 중 앞선 적어도 하나의 OFDM 심벌을 사용할 수 있다.
비중첩 방식에 있어서, 제 1 셀의 시스템 대역폭에 따른 제 2 셀 영역의 시작 심벌 위치(또는 인덱스) 지시하기 위해 디폴트 값이 설정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 셀의 시스템 대역폭이 100RB인 경우, 제 2 셀 영역의 시작 심벌의 인덱스는 4로 설정될 수 있다.
상술한 옵션 3에 따르면, 광대역 셀과 공존하는 적어도 하나의 협대역 셀을 지원할 수 있으며, 이를 가상 공존(virtual overlaid) 셀 개념과 같은 명칭으로 부를 수 있다.
상술한 옵션 1 내지 3에 따르면, 시스템 대역폭보다 좁은 대역폭의 단말을 지원할 수 있다. 한편, 옵션 1은 유연하다는 장점이 있지만, 현재 LTE 사양을 많이 바꿔야 한다는 단점이 있다. 또한, 옵션 2는 세가지 옵션 중 가장 간단하다는 장점이 있지만, LTE 릴리이즈 8 기반의 단말과 같이 CA를 지원하지 않는 광대역 단말을 지원할 수 없다는 단점이 있다. 또한, 보호 대역 등으로 인하여 성능이 뒤떨어진다. 따라서, 이하에서는 옵션 3, 특히 비중첩 방식에 대해 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
상술한 방법을 구현하되, 기존의 LTE 사양을 최소한으로 변화시키기 위해서는 다음과 같은 조건들이 요구된다.
(1) LTE 릴리이즈 11 이하의 기지국은 상술한 가상 공존 셀 개념을 지원할 수 있어야 한다. 가상 공존 셀 개념에서는 기존의 단말과 협대역 단말을 모두 지원할 수 있도록 주파수가 중첩되는 복수의 셀이 지원된다. 적어도 하나의 광대역 셀과 적어도 하나의 협대역 셀이 지원되어야 하며, 이때, 협대역 셀의 중심 주파수는 광대역 셀의 중심 주파수와 달라야 한다. 또한, 광대역 셀의 PSS/SSS/PBCH 전송은 중앙 6RB를 통해 수행되므로, 협대역 셀은 해당 RB와 중첩되지 않아야 한다.
(2) 기지국은 동일한 대역에서 복수의 협대역 셀을 지원할 수 있지만, 복수의 광대역 셀을 지원할 수는 없다.
(3) 가상 공존 셀 개념을 이용하여, 광대역 셀과 협대역 셀은 각자의 주파수 영역의 중앙 6RB에서 PSS/SSS/PBSCH 전송을 개별적으로 수행한다. 협대역 단말은 협대역 셀을 능력과 동작(behavior)의 제한이 있는 정규(regular) 셀로 취급할 수 있다.
(4) SIB/페이징 메시지는 개별적으로 전송될 수 있다.
(5) 각각의 셀은 다음과 같이 스케줄링되어야 한다.
- 기지국은 광대역 셀과 협대역 셀과 공유하는 RE에 광대역 셀을 위한 PDSCH를 할당할 수 없다.
- 기지국은 광대역 셀의 PDCCH가 할당되는 OFDM 심벌, 즉 복수의 OFDM 심벌 중 앞선 적어도 하나의 OFDM 심벌을 포함하는 RE에 협대역 셀을 위한 ePDDCH 및/또는 PDSCH를 할당할 수 없다.
(6) 각각의 셀은 논리적으로는 별개의 셀로 취급되지만, 실제 데이터 전송은 하나의 베이스밴드 회로, 즉 하나의 RF 시스템을 통해 수행된다. 다시 말해서, 각각의 셀의 데이터는 다중화되어 전송된다.
(7) 협대역 셀은 데이터 전송을 위해 복수의 OFDM 심벌 중 앞선 적어도 하나의 OFDM 심벌을 사용할 수 없다. 셀 ID 또는 MIB(master information block)의 기타 정보에 의해 구분되는 서로 다른 스크램블링(scrambling)이 수행될 수 있으며, MIB는 NSC(narrowband specific cell) 지시자를 나를 수 있다. 협대역 단말은 상기 지시자에 기반하여 제어 채널을 PDCCH 또는 ePDCCH로 결정하고, 상기 제어 채널의 시작 위치 또한 결정할 수 있다.
(8) SIB와 페이징 정보를 스케줄링하기 위해 ePDCCH의 CSS(common search space)가 지원된다.
(9) 기존 단말의 동작은 바뀌지 않는다.
이하에서는 가상 중첩 셀 개념을 구현하기 위해 변경된 LTE 사양을 설명하기로 한다.
협대역 셀을 위한 셀 ID
(1) 옵션 1: 광대역과 협대역 셀이 공용(common) 셀 ID를 사용
공용 셀 ID가 광대역 셀과 협대역 셀에 모두 사용된다면, PSS/SSS 시퀀스는 동일하며, CRS가 공유될 수 있다. 이 경우, NSC 지시자는 셀 ID에 종속적이지 않을 수 있다. NSC 지시자는 다른 스크램블링 또는 MIB에 의해 지시될 수 있다.
다른 스크램블링이 사용된다면, 협대역 단말은 기존의 PBCH를 디코딩하고, NSC PBCH를 디코딩한다. 즉, 협대역 단말은 PBCH를 두 차례 디코딩한다. 스크램블링 매커니즘에 의해, 기존의 UE가 NSC에 물리는(attached) 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, NSC 스크램블링 시퀀스의 초기 값은 수학식 6과 같이 설정될 수 있다.
수학식 6
Figure PCTKR2013001674-appb-M000006
여기서, c는 소정의 상수이다.
다른 방법으로, MIB 데이터 구조를 변경하거나, MIB에 부가 정보를 추가할 수 있다. 예를 들어, MIB는 아래와 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2013001674-appb-I000001
이하에서는 변경된 MIB 데이터 구조의 일 예이다.
- 기존의 단말이 DL 대역폭 값을 디코딩할 수 없도록 사용되지 않는 필드가 삽입될 수 있다.
- NSC_Indication 필드가 삽입될 수 있다. NSC_Indication 필드는 직접 또는 간접적으로 NSC 능력을 지시한다.
- 변경 부분은 4비트 내지 10비트에 해당할 수 있다. NSC_indication 비트가 추가되지 않는 경우, 변경 부분은 5비트에 해당할 수 있다.
스크램블링을 사용하거나 MIB 데이터 구조를 변경하는 방법에 의하면, LTE 8 내지 10 단말은 NSC를 발견할 수 없다. 따라서, 기존 단말은 NSC를 배제하고 이웃(neighbor) 셀 모니터링 및 평가(evaluation)를 수행한다. 협대역 단말은 기존의 셀과 비슷하게 NSC를 취급한다. 따라서, 협대역 단말은 NSC를 포함하여 이웃 셀 모니터링 및 평가를 수행한다. 협대역 단말의 이웃 셀 모니터링 및 평가는 다음과 같은 세가지 옵션들 중에서 결정될 수 있다.
1) 기존의 셀과 NSC를 모두 모니터링:
- 협대역 단말은 시스템 대역폭에 관계없이 기존의 셀과 NSC를 모니터링한다.
2) 기존의 셀 중 협대역 셀과 NSC를 모니터링
- 협대역 단말은 좁은 시스템 대역폭을 가지는 기존의 셀과 NSC를 모니터링한다. 상기 좁은 시스템 대역폭은 NSC의 시스템 대역폭과 동일할 수 있다.
3) NSC만을 모니터링
- 협대역 담날은 NSC만을 모니터링한다.
상기 옵션들은 RRC 시그널링을 통해 설정될 수 있다.
공용 셀 ID의 가장 큰 장점은 광대역 셀과 협대역 셀 모두에 대한 CRS를 공유할 수 있다는 것이다. 그러나, 참조 신호 시퀀스는 광대역 셀의 전체 시스템 대역폭에 분포되도록 생성된다. 광대역 셀을 위한 k번째 부반송파 인덱스와 슬롯 ns, 안테나 포트 p에서의 l번째 심벌의 복소 값(complex-valued)의 변조 심볼 a k,l (p) 은 다음과 같다.
수학식 7
Figure PCTKR2013001674-appb-M000007
여기서,
Figure PCTKR2013001674-appb-I000002
m은 광대역 시스템 대역폭과 부반송파 인덱스에 기반하므로, 협대역 셀은 협대역 셀의 중심 주파수의 부반송파 인덱스를 알 필요가 있다. 이를 위해, MIB는 시작 부반송파 인덱스와 관련된 s를 나를 수 있으며, NCS에 관련된 단말은 m'=m+s를 이용할 수 있다. 여기서, m=0,… ,2*N RB DL_Op -1이다.
한편, 상술한 방법은 CRS가 PBCH가 성공적으로 디코딩된 후에만 디코딩될 수 있다는 단점이 있으며, 이는 단말의 NCS 검색을 제한할 수 있다.
다른 방법으로, s=0,1,…,N RB max,DL 을 가정하는 블라인드 검출(detection)이 수행될 수 있다. 블라인드 검출은 많은 횟수의 디코딩 시도를 요구한다. 디코딩 시도 횟수를 줄이기 위해, s=0,N RB DL_Op ,2*N RB DL_Op ,…,
Figure PCTKR2013001674-appb-I000003
*N RB max,DL 와 같은 작은 수의 s를 가정할 수 있다. 협대역 셀을 위한 시작 부반송파를 선택하는 경우, 기지국은 s에 기반하여 협대역 셀의 시작 위치를 정렬한다. 이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
수학식 8
Figure PCTKR2013001674-appb-M000008
(2) 옵션 2: 광대역 셀과 협대역 셀이 개별적인 셀 ID를 사용
개별적인 셀 ID가 사용되면, 각각의 셀의 PSS/SSS/CRS 시퀀스는 서로 다르게 된다. 이는 두개의 서로 다른 RS 시퀀스가 동일한 RE에 사용되는 것과 같으므로, 광대역 셀과 협대역 셀이 중첩되는 문제가 발생한다. 상기 문제는 광대역 단말의 RRM(radio resource management)과 CSI 보고(reporting)에 악영향을 끼칠 수 있다. 따라서, 옵션 2는 광대역 셀의 능력이 제한되는 점에서 바람직하지 못하다.
NCS를 위한 협대역 단말의 랜덤 액세스 과정
랜덤 액세스 과정은 4번의 메시지 핸드쉐이킹(msg1, msg2, msg3, msg4)을 포함한다. msg1은 PRACH를 통해 전송되는 랜덤 액세스 요청, msg2는 랜덤 액세스 응답을 의미하며, msg3과 msg4는 RRC 연결을 위해 사용된다. 협대역 단말이 SIB2 메시지를 통해 시그널링된 prach-FreqOffset에 기반하여 상향링크 전송 주파수를 맞출 수 있다고 가정하면, 단말은 PRACH가 허용되는 특정 서브프레임에서 PRACH를 초기화할 수 있다. 랜덤 액세스 응답(msg2)은 ePDCCH를 통해 스케줄링될 수 있다. ePDCCH는 RA-RNTI에 기반하여 검색될 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 하향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 16을 참조하면, NSC는 ePDCCH와 같은 형태의 제어 채널을 설계할 수 있다. 이때, NSC의 MIB는 어떤 제어 채널이 사용되었는지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 새로운 형태의 제어 채널이 사용되는 경우, 상기 제어 채널을 디코딩하기 위한 필수적인 파라미터가 시스템 정보를 통해 전송될 수 있다.
MIB 또는 SIB1/2를 위한 디폴트 파라미터를 정의할 수 있다. 예를 들어 디폴트 파라미터에 의해, 안테나 포트, 검색 공간, 전송(transmission, TM) 모드 등이 고정적으로 설정될 수 있다.
msg3과 msg4는 현재 LTE 사양에서 정의된 것과 유사하다. 다만, UL 그랜트 및 ACK/NACK 전송은 ePDCCH를 통해 수행될 수 있다. 동일한 개념이 PDCCH를 포함하지 않는 NCT(new carrier type)에 적용될 수 있으며, ePDCCH는 MBSFN 서브프레임을 제외한 각각의 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 시작할 수 있다.
MBSFN
NSC는 광대역 셀에 의해 설정되는 MBSFN 서브프레임을 예약한다(reserve). 즉, NSC는 광대역 셀과 동일한 MBSFN 설정을 공유한다. NSC는 MBSFN 서브프레임에서 어떠한 데이터도 전송하지 않으며, NSC에 물리는 협대역 단말은 MBSFN 서브프레임에서 어떠한 데이터도 수신하지 않는다.
RLM(radio link management)/RRM 측정
광대역 셀과 NSC이 공용 셀 ID를 사용하는 경우, 협대역 단말은 NSC의 시스템 대역폭에 대한 RRM 측정을 수행할 수 있다. 광대역 서브프레임 전체의 CRS에 대한 파워는 동일하다. 협대역 단말은 좁은 시스템 대역폭을 가지는 기존의 셀과 유사한 방법으로 NCS에 대한 RLM/RRM 측정을 수행할 수 있다.
CSI 측정/보고
협대역 단말은 RLM/RRM 측정과 유사한 방법으로 NSC의 시스템 대역폭에 대한 CSI 측정/보고를 수행할 수 있다.
TDD 설정
광대역 셀과 NSC의 TDD 설정은 기존과 동일하다.
상향링크 페어링(pairing)
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 도 17을 참조하면, 광대역 셀과 NSC의 상향링크 쌍은 자원을 공유할 수 있다. NCS의 상향링크는 광대역 셀의 PUCCH 영역과의 충돌을 피하기 위해 중앙 주파수 근처에 할당될 수 있다.
상향링크 파워 제어
LTE 릴리이즈 10에 명시된 상향링크 파워 제어는 NSC와 페어링된(paired) 상향링크 전송에도 적용될 수 있다.
하향링크 파워 제어
파워 제어에 관련된 모든 파라미터는 광대역 셀과 협대역 셀 간에 공유될 수 있으며, 이는 referenceSignalPower를 포함한다.
ρA 또는 ρB는 단말 특정하므로, NSC은 광대역 셀에 적용된 규정(rule, 이는 3GPP TS 36.213 V10.4.0 (2011-12) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 10)"의 5.2절을 참조할 수 있다.)과는 무관하게 ρA 또는 ρB를 설정할 수 있다.
반면에, NSC의 셀 특정 파워 제어는 광대역 셀에 종속한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.
기지국은 제 1 제어 채널 및 제 2 제어 채널을 포함하는 하향링크 서브프레임을 생성한다(S1810). 상술한 바와 같이, 기지국이 넓은 주파수 대역폭을 가지는 광대역 셀 및 좋은 주파수 대역폭을 가지는 협대역 셀을 지원하기 위해, 가상 공존 셀 개념을 도입할 수 있다. 상기 제 1 제어 채널은 넓은 주파수 대역을 가지는 광대역 셀을 위한 제어 채널이고, 상기 제 2 제어 채널을 좁은 주파수 대역을 가지는 협대역 셀을 위한 제어 채널을 의미할 수 있다. 이때, 협대역 셀의 주파수 대역은 광대역 셀의 주파수 대역의 일부를 포함한다. 예를 들어, 광대역 셀의 주파수 대역폭은 20MHz일 수 있고, 협대역 셀의 주파수 대역폭은 1.4MHz일 수 있다.
광대역 셀과 협대역 셀을 동일한 셀 ID 및 CRS를 사용할 수 있다. 이 경우, 제 1 제어 채널 및 제 2 제어 채널을 CRS을 이용하여 디코딩된다.
한편, 상술한 바와 같이, 제 1 셀 및 제 2 셀을 위한 자원 할당 방법으로 중첩 방식 및 비중첩 방식이 존재한다. 제 1 제어 채널은 현재 LTE 사양의 PDCCH를 의미할 수 있으며, 하향링크 서브프레임에서 복수의 OFDM 심볼들 중 앞선 적어도 하나의 OFDM 심벌에 할당될 수 있다. 제 2 제어 채널은 제 2 주파수 대역에 위치하는 OFDM 심볼들 중 일부에 할당될 수 있으며, 제 1 제어 채널과 중첩되지 않기 위해, 제 2 주파수 대역에 위치하는 복수의 OFDM 심볼들 중 앞선 적어도 하나의 OFDM 심볼을 제외한 나머지 일부에 할당돨 수 있다.
기지국은 생성된 하향링크 서브프레임을 통해 하향링크 데이터를 전송한다(S1820).
도 19는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
기지국(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 53)을 포함한다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 프로세서(51)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(53)는 프로세서(51)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(51)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 상술한 실시예에서 기지국의 동작은 프로세서(51)에 의해 구현될 수 있다.
단말(60)은 프로세서(61), 메모리(62) 및 RF부(63)을 포함한다. 메모리(62)는 프로세서(61)와 연결되어, 프로세서(61)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(63)는 프로세서(61)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(61)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 상술한 실시예에서 단말의 동작은 프로세서(61)에 의해 구현될 수 있다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서의 하향링크 데이터 전송 방법에 있어서,
    제 1 주파수 대역을 가지는 제 1 셀을 위한 제 1 제어 채널 및 상기 제 1 주파수 대역의 일부를 포함하는 제 2 주파수 대역을 가지는 제 2 셀을 위한 제 2 제어 채널을 포함하는 하향링크 서브프레임을 생성하는 단계; 및
    상기 하향링크 서브프레임을 통해 하향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역의 대역폭은 20MHz이고, 상기 제 2 주파수 대역의 대역폭은 1.4MHz인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 셀 및 상기 제 2 셀은 동일한 셀 ID를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 채널 및 상기 제 2 제어 채널은 동일한 CRS(cell-specific reference signal)를 이용하여 디코딩되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 채널은 상기 하향링크 서브프레임에서 복수의 OFDM 심볼들 중 앞선 적어도 하나의 OFDM 심벌에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 채널은 상기 하향링크 서브프레임에서 상기 제 2 주파수 대역에 위치하는 복수의 OFDM 심볼들 중 일부에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 채널은 상기 하향링크 서브프레임에서 상기 제 2 주파수 대역에 위치하는 복수의 OFDM 심볼들 중 앞선 적어도 하나의 OFDM 심벌을 제외한 나머지 일부에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서의 기지국에 있어서,
    무선 신호를 송신하는 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    제 1 주파수 대역을 가지는 제 1 셀을 위한 제 1 제어 채널 및 상기 제 1 주파수 대역의 일부를 포함하는 제 2 주파수 대역을 가지는 제 2 셀을 위한 제 2 제어 채널을 포함하는 하향링크 서브프레임을 생성하고; 및
    상기 하향링크 서브프레임을 통해 하향링크 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역의 대역폭은 20MHz이고, 상기 제 2 주파수 대역의 대역폭은 1.4MHz인 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 셀 및 상기 제 2 셀은 동일한 셀 ID를 갖는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 채널은 상기 하향링크 서브프레임에서 복수의 OFDM 심볼들 중 앞선 적어도 하나의 OFDM 심벌에 할당되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 채널은 상기 하향링크 서브프레임에서 상기 제 2 주파수 대역에 위치하는 복수의 OFDM 심볼들 중 일부에 할당되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 채널은 상기 하향링크 서브프레임에서 상기 제 2 주파수 대역에 위치하는 복수의 OFDM 심볼들 중 앞선 적어도 하나의 OFDM 심벌을 제외한 나머지 일부에 할당되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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