WO2015012664A1 - Mtc를 위한 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

Mtc를 위한 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2015012664A1
WO2015012664A1 PCT/KR2014/006889 KR2014006889W WO2015012664A1 WO 2015012664 A1 WO2015012664 A1 WO 2015012664A1 KR 2014006889 W KR2014006889 W KR 2014006889W WO 2015012664 A1 WO2015012664 A1 WO 2015012664A1
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prach
signal
transmission
random access
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PCT/KR2014/006889
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양석철
안준기
이윤정
유향선
김봉회
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엘지전자 주식회사
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a signal transmission method and apparatus therefor in a wireless communication system. More specifically, the present invention relates to a method for transmitting and receiving a signal for machine type communication (MTC) and an apparatus therefor.
  • MTC machine type communication
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • a terminal may receive information from a base station through downlink (DL), and the terminal may transmit information to the base station through uplink (UL).
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and use of the information transmitted or received by the terminal.
  • An object of the present invention to provide an efficient signal transmission and reception method and apparatus for the same in a wireless communication system. Specifically, it is an object of the present invention to provide an efficient signal transmission and reception method for MTC and an apparatus therefor.
  • Another object of the present invention is to provide an efficient signal transmission / reception method and apparatus therefor for coverage improvement in a wireless communication system. Specifically, it is an object of the present invention to provide an efficient signal configuration and transmission and reception timing when repeated transmission and reception of the same signal is performed to improve coverage in a wireless communication system.
  • Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for efficiently signaling / setting information accompanying a random access procedure in a wireless communication system.
  • an object of the present invention is to provide a method and apparatus for efficiently signaling / setting information associated with a repeat access based random access procedure for coverage improvement in a wireless communication system.
  • a method for performing a random access procedure by a terminal in a wireless communication system supporting repetitive transmission of the same signal is disclosed, the method using a physical random access channel (PRACH) resources Repeating transmission of the PRACH signal; And receiving a random access response signal in a specific time interval in response to the PRACH signal, wherein the random access response signal may include information regarding the number of repetitive transmissions of the PRACH signal.
  • PRACH physical random access channel
  • the method further comprises receiving system information including information about said PRACH resource and information about said specific time interval, wherein said information about said specific time interval is determined by information about said PRACH resource. Can be set independently.
  • the method further comprises receiving downlink control information for scheduling the random access response signal, wherein the downlink control information is masked with Random Access Radio Network Temporary Identifier (RA-RNTI) information,
  • RA-RNTI Random Access Radio Network Temporary Identifier
  • the RA-RNTI information may be determined according to the number of repetitive transmissions of the PRACH signal.
  • the information about the repeated transmission subframe of the PRACH signal and the information about the transmission frequency of the PRACH signal may not be used to determine the RA-RNTI information.
  • a terminal for transmitting and receiving a signal in a wireless communication system supporting repetitive transmission of the same signal comprising: a radio frequency (RF) unit; And a processor coupled to the RF unit during operation, wherein the processor repeatedly transmits a PRACH signal using a physical random access channel (PRACH) resource, and responds to the PRACH signal in a specific time interval.
  • the random access response signal may be configured to receive a random access response signal, and the random access response signal may include information on the number of repetitive transmissions of the PRACH signal.
  • the processor is further configured to receive system information including information about the PRACH resource and information about the specific time interval, wherein the information about the specific time interval is independently for each information about the PRACH resource. Can be set.
  • the processor is further configured to receive downlink control information for scheduling the random access response signal, wherein the downlink control information is masked with Random Access Radio Network Temporary Identifier (RA-RNTI) information, and the RA -RNTI information may be determined according to the number of repetitive transmissions of the PRACH signal.
  • RA-RNTI Random Access Radio Network Temporary Identifier
  • the information about the repeated transmission subframe of the PRACH signal and the information about the transmission frequency of the PRACH signal may not be used to determine the RA-RNTI information.
  • the system information includes information on the number of repetitions of the random access response signal and configuration and start subframe information of the repetition interval, orthogonal frequency divisional multiplexing (OFDM) symbol information at which transmission of the random access response signal starts, and the random access.
  • the method may further include the number of repetitions of a physical downlink control channel (PDCCH) signal for scheduling a response signal, start and configuration subframe information of a repetition interval, and resource information for transmitting the PDCCH signal.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the system information includes the number of repetitions of the uplink signal transmitted in response to the random access response signal, configuration and start subframe information of the repetition interval, and a physical hybrid automatic repeat request (HARQ) corresponding to the uplink signal.
  • the information may further include information about the number of repetitions and the repetition interval of the physical HARQ indicator channel (PHICH) signal.
  • PHICH physical HARQ indicator channel
  • the present invention it is possible to efficiently transmit and receive signals in a wireless communication system. Specifically, according to the present invention, it is possible to efficiently transmit and receive signals in a wireless communication system for MTC.
  • the present invention it is possible to efficiently transmit and receive signals for coverage improvement in a wireless communication system. Specifically, according to the present invention, when repeated transmission and reception of the same signal is performed to improve coverage in a wireless communication system, it is possible to efficiently configure a signal and efficiently determine transmission and reception timing.
  • the present invention it is possible to efficiently signal / set the information accompanying the random access procedure in the wireless communication system. Specifically, according to the present invention, it is possible to efficiently signal / set the information accompanying the repeated access based random access process for coverage improvement in the wireless communication system.
  • Figure 1 illustrates the physical channels that can be used in the present invention and a general signal transmission method using them.
  • FIG. 2 illustrates a structure of a radio frame that can be used in the present invention.
  • FIG. 3 illustrates a resource grid for a downlink slot that may be used in the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a structure of a downlink subframe that can be used in the present invention.
  • 5 shows an example of allocating an E-PDCCH to a subframe.
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe used in an LTE (-A) system.
  • FIG. 8 illustrates a bundle section according to the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a base station and a terminal that can be applied to the present invention.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with 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 in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Evolved UTRA (E-UTRA), and the like.
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) system is part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA and the LTE-A (Advanced) system is an evolved version of 3GPP LTE.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE long term evolution
  • E-UMTS Evolved UMTS
  • LTE-A Advanced
  • the present invention can be applied not only to a system according to the 3GPP LTE / LTE-A standard, but also to a system according to another 3GPP standard, an IEEE 802.xx standard, or a 3GPP2 standard, and can be applied to a next generation communication system.
  • a terminal receives information from a base station through downlink (DL) and transmits information to the base station through uplink (UL).
  • the information transmitted and received by the base station and the terminal includes general data information and various control information, and various physical channels exist according to the type / use of the information they transmit and receive.
  • Figure 1 illustrates the physical channels that can be used in the present invention and a general signal transmission method using them.
  • the terminal which is powered on again or enters a new cell while the power is turned off performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station in step S101.
  • the UE receives a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and provides information such as a cell identity. Acquire.
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the terminal may check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After completing the initial cell search, the UE receives a physical downlink shared channel (PDSCH) according to a physical downlink control channel (PDCCH) and physical downlink control channel information in step S102.
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • System information can be obtained.
  • the terminal may perform a random access procedure such as steps S103 to S106 to complete the access to the base station.
  • the UE transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S103), a response message to the preamble through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel. Can be received (S104).
  • contention resolution procedure such as transmission of an additional physical random access channel (S105) and reception of a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel (S106) ) Can be performed.
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE performs a general downlink control channel / physical downlink shared channel reception (S107) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • Physical uplink control channel (PUCCH) transmission (S108) may be performed.
  • the control information transmitted from the terminal to the base station is collectively referred to as uplink control information (UCI).
  • UCI includes Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgment / Negative-ACK (HARQ ACK / NACK), Scheduling Request (SR), Channel State Information (CSI), and the like.
  • HARQ ACK / NACK Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgment / Negative-ACK
  • SR Scheduling Request
  • CSI Channel State Information
  • the CSI includes a Channel Quality Indicator (CQI), a Precoding Matrix Indicator (PMI), a Rank Indication (RI), and the like.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • RI Rank Indication
  • UCI is generally transmitted through PUCCH, but may be transmitted through PUSCH when control information and traffic data should be transmitted at the same time. In addition, the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • FIG. 2 illustrates a structure of a radio frame that can be used in the present invention.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in units of subframes (SFs), and a subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the LTE (-A) system supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a Transmission Time Interval (TTI).
  • TTI Transmission Time Interval
  • 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 OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • an OFDM symbol represents one symbol period.
  • An OFDM symbol may also be referred to as an SC-FDMA symbol or symbol period.
  • the resource block RB as a resource allocation unit may include a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal (normal CP).
  • normal CP when an OFDM symbol is configured by a normal CP, the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by the extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six.
  • an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • Type 2 (b) illustrates the structure of a type 2 radio frame.
  • Type 2 radio frame is composed of two half frames, each half frame is composed of five subframes, downlink period (eg, downlink pilot time slot (DwPTS), guard period, GP) ), And an uplink period (eg, UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS Uplink Pilot Time Slot
  • One subframe consists of two slots.
  • the downlink period eg, DwPTS
  • an uplink period eg, UpPTS
  • a SRS Sounding Reference Signal
  • PRACH transport random access preamble
  • Physical Random Access Channel Physical Random Access Channel
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • Table 1 illustrates an DL-UL configuration (Uplink-Downlink Configuration) of subframes in a radio frame in the TDD mode.
  • D denotes a downlink subframe (DL SF)
  • U denotes an uplink subframe (UL SF)
  • S denotes a special subframe.
  • the special subframe includes a downlink period (eg, DwPTS), a guard period (eg, GP), and an uplink period (eg, UpPTS).
  • Table 2 illustrates the configuration of a special subframe.
  • the structure of the radio frame described above is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 3 illustrates a resource grid for a downlink slot that may be used in the present invention.
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes 7 OFDM symbols and one resource block (RB) is illustrated as including 12 subcarriers in the frequency domain.
  • Each element on the resource grid is referred to as a resource element (RE).
  • One RB contains 12x7 REs.
  • the number N DL of RBs included in the downlink slot depends on the downlink transmission band.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 4 illustrates a structure of a downlink subframe that can be used in the present invention.
  • up to three (or four) OFDM symbols located in front of the first slot in a subframe correspond to a control region for control channel allocation.
  • the remaining OFDM symbols correspond to a data region to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated, and the basic resource unit of the data region is RB.
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • Examples of the downlink control channel used in the LTE (-A) system include a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), a Physical Hybrid ARQ Indicator Channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols used for transmission of a control channel within the subframe.
  • the PCFICH is composed of four Resource Element Groups (REGs), and each REG is evenly distributed in the control region based on the cell ID.
  • REG Resource Element Group
  • One REG may be composed of four resource elements.
  • PCFICH indicates a value of 1 to 3 (or 2 to 4) and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • PHICH carries a HARQ ACK / NACK signal in response to the uplink transmission.
  • the PHICH is allocated on the remaining REG except for the CRS and the PCFICH (first OFDM symbol).
  • the PHICH is allocated to three REGs that are distributed as much as possible in the frequency domain. The PHICH will be described in more detail below.
  • the PDCCH is allocated within the first n OFDM symbols (hereinafter, control regions) of the subframe.
  • n is indicated by the PCFICH as an integer of 1 or more.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • the PDCCH includes a transmission format and resource allocation information of a downlink shared channel (DL-SCH), a transmission format and resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH), a paging channel, Resource allocation information of higher layer control messages such as paging information on PCH), system information on DL-SCH, random access response transmitted on PDSCH, Tx power control command set for individual terminals in a terminal group, Tx power control command, It carries information on activation instruction of VoIP (Voice over IP).
  • DL-SCH downlink shared channel
  • UL-SCH uplink shared channel
  • paging channel Resource allocation information of higher layer control messages
  • system information on DL-SCH random access response transmitted on PDSCH
  • the DCI format includes a hopping flag, RB allocation, Modulation Coding Scheme (MCS), Redundancy Version (RV), New Data Indicator (NDI), Transmit Power Control (TPC), and cyclic shift depending on the purpose. It optionally includes information such as a DM-RS (DeModulation Reference Signal), a CQI (Channel Quality Information) request, a HARQ process number, a transmitted precoding matrix indicator (TPMI), and a precoding matrix indicator (PMI) confirmation.
  • MCS Modulation Coding Scheme
  • RV Redundancy Version
  • NDI New Data Indicator
  • TPC Transmit Power Control
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or a plurality of consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • the number of CCEs constituting the PDCCH is referred to as a CCE aggregation level.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate based on radio channel conditions.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups (REGs).
  • the format of the PDCCH and the number of PDCCH bits are determined according to the number of CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier (eg, a radio network temporary identifier (RNTI)) according to the owner or purpose of use of the PDCCH.
  • RNTI radio network temporary identifier
  • an identifier eg, cell-RNTI (C-RNTI)
  • C-RNTI cell-RNTI
  • a paging identifier eg, paging-RNTI (P-RNTI)
  • P-RNTI paging-RNTI
  • a system information RNTI (SI-RNTI) may be masked to the CRC. If the PDCCH is for a random access response, a random access-RNTI (RA-RNTI) may be masked to the CRC.
  • a TPC-RNTI Transmit Power Control-RNTI
  • the TPC-RNTI is a TPC-PUCCH-RNTI for PUCCH power control and a TPC-PUSCH- for PUSCH power control.
  • RNTI may be included.
  • MCCH multicast control channel
  • M-RNTI multimedia broadcast multicast service-RNTI
  • Each PDCCH is transmitted using one or more Control Channel Elements (CCEs), and each CCE corresponds to nine sets of four resource elements.
  • CCEs Control Channel Elements
  • Each CCE corresponds to nine sets of four resource elements.
  • Four resource elements are referred to as Resource Element Groups (REGs).
  • REGs Resource Element Groups
  • QPSK symbols are mapped to one REG.
  • the resource element assigned to the reference signal is not included in the REG, so that the total number of REGs within a given OFDM symbol depends on the presence of a cell-specific reference signal.
  • Table 3 shows the number of CCEs, REGs, and PDCCH bits according to the PDCCH format.
  • a PDCCH with a format consisting of n CCEs can only start with a CCE having the same number as a multiple of n.
  • the number of CCEs used for transmission of a specific PDCCH is determined by the base station according to channel conditions. For example, if the PDCCH is for a terminal having a good downlink channel (eg, close to a base station), one CCE may be sufficient. However, in case of a terminal having a bad channel (eg, close to a cell boundary), eight CCEs may be used to obtain sufficient robustness.
  • the power level of the PDCCH may be adjusted according to channel conditions.
  • DCI downlink control information
  • Various DCI formats are defined depending on the application. Specifically, DCI formats 0 and 4 (hereinafter, UL grants) are defined for uplink scheduling, and DCI formats 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, and 2C (hereinafter, DL grant) is defined.
  • the DCI format includes a hopping flag, RB allocation, Modulation Coding Scheme (MCS), Redundancy Version (RV), New Data Indicator (NDI), Transmit Power Control (TPC), and cyclic shift DM-RS ( It optionally includes information such as a DeModulation Reference Signal (CQI), Channel Quality Information (CQI) request, HARQ process number, Transmitted Precoding Matrix Indicator (TPMI), Precoding Matrix Indicator (PMI) confirmation.
  • MCS Modulation Coding Scheme
  • RV Redundancy Version
  • NDI New Data Indicator
  • TPC Transmit Power Control
  • cyclic shift DM-RS It optionally includes information such as a DeModulation Reference Signal (CQI), Channel Quality Information (CQI) request, HARQ process number, Transmitted Precoding Matrix Indicator (TPMI), Precoding Matrix Indicator (PMI) confirmation.
  • CQI DeModulation Reference Signal
  • CQI Channel Quality Information
  • TPMI Transmitted
  • the base station determines the PDCCH format according to the control information to be transmitted to the terminal, and adds a cyclic redundancy check (CRC) for error detection to the control information.
  • CRC cyclic redundancy check
  • the CRC is masked with an identifier (eg, a radio network temporary identifier (RNTI)) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI radio network temporary identifier
  • the PDCCH is CRC scrambled with an identifier (eg, RNTI).
  • a limited set of CCE locations where a PDCCH can be located for each UE is defined.
  • the limited set of CCE locations where the UE can find its own PDCCH may be referred to as a search space (SS).
  • the search space has a different size according to each PDCCH format.
  • UE-specific and common search spaces are defined separately. Since the base station does not provide the terminal with information about where the PDCCH is in the search space, the terminal finds its own PDCCH by monitoring a set of PDCCH candidates in the search space. Here, monitoring means that the UE attempts to decode the received PDCCH candidates according to each DCI format.
  • Finding the PDCCH in the search space is called blind decoding or blind detection.
  • blind detection the UE simultaneously performs identification of the PDCCH transmitted to itself and decoding of control information transmitted through the corresponding PDCCH. For example, when de-masking the PDCCH with C-RNTI, if there is no CRC error, the UE detects its own PDCCH.
  • the UE-Specific Search Space (USS) is set individually for each terminal, and the range of the Common Search Space (CSS) is known to all terminals. USS and CSS can overlap.
  • the base station may not find CCE resources for transmitting the PDCCH to all possible UEs.
  • the starting position of the USS is hopped in a terminal-specific manner.
  • Table 4 shows the sizes of CSS and USS.
  • the terminal In order to keep the computational load according to the total number of blind decoding (BD) under control, the terminal is not required to simultaneously search all defined DCI formats.
  • the terminal In general, in the USS, the terminal always searches for formats 0 and 1A. Formats 0 and 1A have the same size and are distinguished by flags in the message. In addition, the terminal may be required to receive the additional format (eg, 1, 1B or 2 depending on the PDSCH transmission mode set by the base station). In CSS, the terminal searches for formats 1A and 1C. In addition, the terminal may be configured to search for format 3 or 3A. Formats 3 and 3A have the same size as formats 0 and 1A and can be distinguished by scrambling the CRC with different (common) identifiers, rather than terminal-specific identifiers.
  • PDSCH transmission schemes according to Transmission Mode (TM) and information contents of DCI formats are listed below.
  • TM Transmission Mode
  • Transmission mode 1 Transmission from a single base station antenna port
  • Transmission mode 4 closed-loop spatial multiplexing
  • Transmission Mode 7 Single-antenna Port (Port 5) Transmission
  • ⁇ Transmission Mode 8 Double Layer Transmission (Ports 7 and 8) or Single-Antenna Port (Ports 7 or 8) Transmission
  • Transmission Mode 9 ⁇ 10 Up to 8 Layer Transmission (Ports 7-14) or Single-Antenna Port (Port 7 or 8) Transmission
  • Format 1B Compact resource allocation for PDSCH (mode 6) using rank-1 closed-loop precoding
  • Format 1D Compact resource allocation for PDSCH (mode 5) using multi-user MIMO
  • the DCI format may be classified into a TM-dedicated format and a TM-common format.
  • the TM-only format means a DCI format set only for the corresponding TM
  • the TM-common format means a DCI format set in common for all TMs.
  • DCI format 2B may be a TM-only DCI format
  • DCI format 2C may be a TM-only DCI format
  • DCI format 2D may be a TM-only DCI format.
  • DCI format 1A may be a TM-common DCI format.
  • LTE-A has introduced E-PDCCH (enhanced PDCCH) for more flexible scheduling.
  • a control region may be allocated a PDCCH (Leg, FIG. 4) according to the existing LTE (-A).
  • the L-PDCCH region means a region to which an L-PDCCH can be allocated.
  • the L-PDCCH region may mean a control region, a control channel resource region (ie, a CCE resource) to which a PDCCH can be actually allocated in the control region, or a PDCCH search space.
  • the PDCCH may be additionally allocated in the data area (eg, see FIG. 4).
  • the PDCCH allocated to the data region is called an E-PDCCH.
  • the E-PDCCH and the PDSCH are multiplexed by frequency division multiplexing (FDM).
  • FDM frequency division multiplexing
  • the E-PDCCH may be detected / demodulated based on a demodulation reference signal (DM-RS).
  • DM-RS demodulation reference signal
  • the E-PDCCH has a structure transmitted over a Physical Resource Block (PRB) pair on the time axis.
  • PRB Physical Resource Block
  • E-PDCCH based scheduling it may be designated in which subframe to perform E-PDCCH transmission / detection.
  • the E-PDCCH may be configured only in the USS.
  • UE attempts DCI detection only for L-PDCCH CSS and E-PDCCH USS in a subframe configured to allow E-PDCCH transmission (hereinafter, referred to as E-PDCCH subframe) and is configured to not allow E-PDCCH transmission.
  • E-PDCCH subframe DCI detection may be attempted for the L-PDCCH CSS and the L-PDCCH USS.
  • the E-PDCCH carries a DCI.
  • the E-PDCCH may carry downlink scheduling information and uplink scheduling information.
  • the E-PDCCH / PDSCH process and the E-PDCCH / PUSCH process are the same / similar to those described with reference to steps S107 and S108 of FIG. 1. That is, the terminal may receive the E-PDCCH and may receive data / control information through a PDSCH corresponding to the E-PDCCH.
  • the UE may receive the E-PDCCH and transmit data / control information through a PUSCH corresponding to the E-PDCCH.
  • a PDCCH candidate region (hereinafter, referred to as a PDCCH search space) is reserved in a control region in advance and a method of transmitting a PDCCH of a specific terminal to a portion thereof is selected. Accordingly, the UE may obtain its own PDCCH in the PDCCH search space through blind decoding. Similarly, the E-PDCCH may also be transmitted over some or all of the pre-reserved resources.
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe used in an LTE (-A) system.
  • an uplink subframe includes a plurality of slots (eg, two).
  • the slot may include different numbers of SC-FDMA symbols according to the CP length. For example, in case of a normal CP, a slot may include 7 SC-FDMA symbols.
  • the uplink subframe is divided into a data region and a control region in the frequency domain.
  • the data area includes a PUSCH and is used to transmit data signals such as voice.
  • the control region contains a PUCCH and is used to transmit control information.
  • PUCCH may be used to transmit the following control information.
  • SR Service Request: Information used to request an uplink UL-SCH resource. It is transmitted using OOK (On-Off Keying) method.
  • HARQ ACK / NACK This is a response signal for a downlink data packet on a PDSCH. Indicates whether the downlink data packet was successfully received.
  • One bit of ACK / NACK is transmitted in response to a single downlink codeword (CodeWord, CW), and two bits of ACK / NACK are transmitted in response to two downlink codewords.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • MIMO Multiple input multiple output
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • PTI precoding type indicator
  • the random access procedure is used for transmitting short length data upward.
  • the random access procedure is performed when initial access in RRC_IDLE, initial access after a radio link failure, handover requiring a random access procedure, and generation of uplink / downlink data requiring a random access procedure during RRC_CONNECTED.
  • Some RRC messages such as an RRC connection request message, a cell update message, and an URA update message, are also transmitted using a random access procedure.
  • the logical channels Common Control Channel (CCCH), Dedicated Control Channel (DCCH), and Dedicated Traffic Channel (DTCH) may be mapped to the transport channel RACH.
  • the transport channel RACH is mapped to the physical channel physical random access channel (PRACH).
  • PRACH physical channel physical random access channel
  • the terminal physical layer When the MAC layer of the terminal instructs the terminal physical layer to transmit PRACH, the terminal physical layer first selects one access slot and one signature and transmits the PRACH preamble upward.
  • the random access process is divided into a contention based process and a non-contention based process.
  • the terminal receives and stores information about a random access from a base station through system information. After that, if a random access is required, the UE transmits a random access preamble (also referred to as message 1 or Msg1) to the base station (S710).
  • a random access preamble also referred to as message 1 or Msg1
  • the base station transmits a random access response message (also referred to as message 2 or Msg2) to the terminal (S720).
  • the downlink scheduling information on the random access response message may be CRC masked with a random access-RNTI (RA-RNTI) and transmitted on an L1 / L2 control channel (PDCCH).
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • PDCCH L1 / L2 control channel
  • the UE may receive and decode a random access response message from a physical downlink shared channel (PDSCH). Thereafter, the terminal checks whether the random access response message includes random access response information indicated to the terminal. Whether the random access response information indicated to the presence of the self may be determined by whether there is a random access preamble ID (RAID) for the preamble transmitted by the terminal.
  • the random access response information includes a timing advance (TA) indicating timing offset information for synchronization, radio resource allocation information used for uplink, and a temporary identifier (eg, Temporary C-RNTI) for identifying a terminal. do.
  • the terminal Upon receiving the random access response information, the terminal performs uplink transmission (also referred to as message 3 or Msg3) on an uplink shared channel (SCH) according to radio resource allocation information included in the response information (S730).
  • the base station After receiving the uplink transmission from the terminal, the base station transmits a message for contention resolution (also referred to as message 4 or Msg4) to the terminal (S740).
  • the base station may allocate a non-contention random access preamble to the UE before the UE transmits the random access preamble (S710).
  • the non-competitive random access preamble may be allocated through dedicated signaling such as a handover command or a PDCCH.
  • the UE may transmit the allocated non-competitive random access preamble to the base station similarly to step S710.
  • the base station may transmit a random access response to the terminal similarly to step S720.
  • HARQ is not applied to the random access response (S720) in the above-described random access procedure, but HARQ may be applied to a message for uplink transmission or contention resolution for the random access response. Therefore, the UE does not need to transmit ACK / NACK for the random access response.
  • LTE-A's next system is considering configuring low-cost / low-end terminals (UEs) for data communication such as meter reading, water level measurement, surveillance camera use, and vending machine inventory reporting.
  • UEs low-cost / low-end terminals
  • Such a UE is referred to as a Machine Type Communication (MTC) UE or a low complexity type UE (UE) for convenience.
  • MTC UE since the amount of transmission data is small and uplink / downlink data transmission and reception occur occasionally, it is efficient to lower the unit cost and reduce battery consumption in accordance with such a low data rate.
  • MTC UE Mobility Management Entity
  • the mobility of the MTC UE is characterized in that the channel environment is hardly changed.
  • coverage enhancement such as repetitive transmission methods for MTC UEs are performed for each channel / signal in consideration of the poor situation where MTC UEs are installed in coverage-limited places such as basements as well as buildings and factories. (coverage enhancement) techniques are currently discussed.
  • a UE according to an existing LTE-A system may be referred to as a normal UE or a first type UE, and an MTC UE may be referred to as a second type UE or a low complexity type (LCT) UE.
  • a UE with normal coverage (no repetition) may be referred to as a first type UE and a coverage limited UE (to which repetition is applied) may be referred to as a second type UE or LCT UE.
  • a UE to which repetition of the same signal / channel is not applied may be referred to as a first type UE, and a UE to which repetition is applied may be referred to as a second type UE or a coverage enhanced (CE) UE.
  • the second type UE the number of receiving antennas may be reduced, the number of supporting transport blocks (TBs) may be reduced, and the transmission / reception frequency range may be reduced.
  • the second type UE may have only one transmit / receive antenna, support only one TB, and support only a frequency range of six RBs or less.
  • the signal strength When a signal is transmitted in a coverage-limited environment, the signal strength may be weak compared to noise. However, if the same signal / channel is repeatedly transmitted, the signal strength may be continuously accumulated and the strength may be strong, while noise may have a random characteristic, and thus may be canceled and maintained at a constant level. Therefore, the effect of improving coverage through repeated transmission of the same signal in a coverage limited environment can be achieved.
  • not only the PRACH preamble transmission but also a signal / channel transmitted in association therewith, for example, a random access response (RAR) and a PUSCH scheduled therefrom (Or Msg3) or the like (time domain) repetition may be applied. Therefore, for such a repetitive transmission operation, it is necessary to signal / set how many repetitions are applied / performed by using a resource (eg, code / time / frequency) for each signal / channel before the corresponding signal / channel transmission. Can be.
  • a resource eg, code / time / frequency
  • an appropriate RAR reception (and / or RA-RNTI detection) interval and a RA-RNTI determination method should be considered. There is a need.
  • an interval capable of RAR reception (and / or RA-RNTI detection) is referred to simply as an RAR window.
  • a PRACH resource may refer to a combination of a sequence / subframe (SF) / frequency band used for a PRACH preamble transmission.
  • SF sequence / subframe
  • a signal / channel repetitive transmission section corresponding to one repetition number for repetitive transmission of the same signal is referred to as a "bundle" or "bundle interval" for convenience.
  • Each signal / channel may be set to be repeatedly transmitted at an independent number of repetitions to improve coverage, and the number of repetitions may include “1”. When the number of repetitions is 1, it means transmitting once without repetition.
  • the bundle interval may be one subframe.
  • the PDCCH referred to in the present invention may include both PDCCH and EPDCCH, and in the case of CCE, may include both CCE and ECCE.
  • repeated transmission may be referred to simply as repetition.
  • PRACH PRACH preamble (UE to eNB) transmitted using a specific sequence / SF / frequency band combination
  • Np The number of repetitions of PRACH is defined as Np for convenience.
  • a scheme may be considered to apply (Np times) repetition to the entire preamble format or to apply (Np times) repetition only to the portion of the sequence within the preamble.
  • RAR PDSCH (eNB to UE) for transmitting a PRACH preamble response message including a TA (Timing Advance)
  • RAR-PDCCH PDCCH (eNB to UE) transmitting DL grant for RAR
  • Msg3 PUSCH (UE to eNB) transmitted based on UL grant included in RAR
  • FIG. 8 illustrates a bundle section according to the present invention.
  • the same channel / signal may be transmitted and received once in one subframe, and may be transmitted and received with a specific offset over N (> 0) subframes with a total number of N repetitions.
  • the subframe in which the channel / signal is first transmitted / received is called a bundle start subframe (S of FIG. 8)
  • the subframe in which the channel / signal is finally transmitted / received is called a bundle end subframe
  • the bundle start subframe The interval from the bundle end subframe to may be referred to as a bundle or a bundle interval.
  • a subframe through which a channel / signal is transmitted and received in a bundle or a bundle interval may be referred to as a bundle configuration subframe.
  • each subframe constituting the bundle period may be set to have a specific offset (k).
  • the bundle interval may consist of N consecutive subframes.
  • the bundle interval is composed of consecutive subframes, but the present invention can be equally applied to an offset having a value greater than one.
  • RAR transmissions can be scheduled by RAR-PDCCH (eg, see FIG. 7). Therefore, in a general case, RAR transmission related information (hereinafter referred to as RAR-info) may include all or part of the following information.
  • RAR-PDCCH repetition number (Nd) the RAR-PDCCH repetition number (Nd)
  • RAR-PDCCH bundle configuration / start SF information control channel resource information on which RAR-PDCCH is transmitted
  • / or CFI information may be referred to as RAR-PDCCH transmission related information.
  • control channel resource eg, PDCCH candidate and / or CCE index
  • CFI control format indicator
  • RAR transmission related information may be signaled / configured through (specific) SIB.
  • the (specific) SIB may be an existing legacy SIB that can also be received by general UEs, or may be a new type of second-type-dedicated SIB that can receive only all or specific second type UEs.
  • the legacy legacy SIB refers to the SIB defined in LTE-A, and when the RAR transmission related information is signaled through the legacy legacy SIB, it may be signaled in a form additionally included in the legacy legacy SIB.
  • the RAR transmission related information is signaled through the second type dedicated SIB, it may be, for example, an SIB that can receive only the second type UEs requiring coverage improvement.
  • RAR transmission related information may be defined in the form of a look-up table for each coverage improvement requirement.
  • the second type UE may perform the RAR transmission related operation based on the information corresponding to its coverage condition in the lookup table without additional signaling / configuration.
  • repetition-related information for any PDCCH transmitted over the common search space (CSS) is included in the RAR-info or separately from the RAR-info (specific) SIB (or RAR, Or UE-specific RRC signaling).
  • Repetition related information for any PDCCH transmitted through the common search space (CSS) may be signaled / configured including RAR-PDCCH repetition related information or may be different from RAR-PDCCH repetition related information. It can be separately signaled / configured.
  • the UE-common RNTI may include, for example, SI-RNTI, P-RNTI, RA-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI, TPC-PUSCH-RNTI, or M-RNTI.
  • Repetition related information for CSS (or UE-common RNTI) based PDCCH may include, for example, all or a part of PDCCH repetition count and PDCCH bundle configuration / start SF information, control channel resource information on which PDCCH is transmitted, and CFI information. May be referred to.
  • the CSS (or UE-common RNTI) based PDCCH repetition related information may include PDSCH / PUSCH repetition related information scheduled from the CSS (or UE-common RNTI) based PDCCH.
  • PDSCH / PUSCH repetition related information scheduled from a CSS (or UE-common RNTI) based PDCCH may include PDSCH / PUSCH repetition counts, PDSCH / PUSCH bundle configuration / start SF information, PDSCH transmission start OFDM symbol information, and PHICH transmission.
  • the presence or absence and information related to PHICH repetition, the presence or absence of HARQ-ACK transmission, and HARQ-ACK repetition related information may be included.
  • the PHICH repetition related information may include all or part of the PHICH repetition number, PHICH bundle configuration / start SF information, and PHICH resource allocation information corresponding thereto.
  • the HARQ-ACK repetition related information may include all or a specific part of the number of HARQ-ACK repetitions, HARQ-ACK bundle configuration / start SF information, and PUCCH resource allocation information corresponding thereto.
  • CSS (or UE-common RNTI) based PDCCH repetition related information may be independently set for each DCI format type / use and / or DCI payload size.
  • independent repetition related information may be set in DCI format 0 / 1A, DCI format 3 / 3A, and DCI format 1C according to DCI format type / use, or DCI format 0 / according to DCI payload size.
  • Independent repetition related information may be set in 1A / 3 / 3A and DCI format 1C, respectively.
  • PDCCH repetition related information (and corresponding PDSCH / PUSCH repetition related information) based on CSS (or UE-common RNTI) may be independently set for each RNTI type and / or use.
  • independent repetition related information may be configured in UE-common RNTI and UE-specific RNTI, respectively, or UE-specific RNTI and TPC-PUCCH / PUSCH-RNTI and RA / SI / P-RNTI (or RA).
  • Repetition related information independent of each of -RNTI and SI / P-RNTI may be set.
  • a method of transmitting only RAR (by applying repetition) without RAR-PDCCH transmission may be considered to reduce overhead and latency associated with control signaling.
  • RAR scheduling including RAR repetition number (Nr) and RAR bundle configuration / start SF information (except RAR-PDCCH repetition related information), OFDM symbol information at which RAR transmission starts, and RB resource allocated to RAR transmission.
  • Information eg, MCS level and / or TB size
  • SIB specific
  • a method of transmitting only RAR-PDCCH (by applying repetition) without RAR (PDSCH including it) transmission may be considered.
  • the UE may operate in a state in which the corresponding RAR-PDCCH is regarded as an RAR.
  • the RAR-PDCCH repetition number (Nd) and RAR-PDCCH bundle configuration / start SF information (except RAR transmission related information), control channel resource information on which RAR-PDCCH is transmitted, and CFI information (all or Particular) may be included in RAR-info and signaled / configured via (specific) SIB.
  • RAR-related content eg, TA (Timing Advance), Temporary-C-RNTI, UL grant for Msg3
  • RAR-related content eg, TA (Timing Advance), Temporary-C-RNTI, UL grant for Msg3
  • TA Temporary-C-RNTI
  • UL grant for Msg3 may be included in a specific field (combination) constituting the RAR-PDCCH.
  • the UL grant (and / or Temporary-C-RNTI) for Msg3 may be preset in advance via (specific) SIB.
  • a PRACH resource or a PRACH resource set may be allocated corresponding to different coverage improvement requirements, and RAR transmission information (RAR-info) corresponding to each PRACH resource or PRACH resource set is different (or independent). Can be set).
  • the coverage improvement requirement may be defined as measured path-loss and / or required signal-to-noise ratio (SNR) / signal-to-interference plus noise ratio (SINR).
  • SNR signal-to-noise ratio
  • SINR signal-to-interference plus noise ratio
  • the UE selects / transmits a specific PRACH resource according to its coverage condition (e.g., measured path loss value or coverage improvement requirement (e.g., SNR or SINR) calculated based on it) and then sets / connects to that specific PRACH resource.
  • the RAR detection / reception operation corresponding to the RAR transmission information (RAR-info) may be performed.
  • PDSCH and / or PDCCH transmission related information may also be signaled / configured in the same / similar manner (eg, for each PRACH resource (set) and / or coverage improvement requirement).
  • the PDSCH and / or PDCCH transmission related information may be signaled / configured by generalizing the RAR transmission related information (RAR-info) or separately from the RAR transmission related information (RAR-info).
  • PDSCH and / or PDCCH transmission related information may include PDSCH repetition count and PDSCH bundle configuration / start SF information, PDSCH start OFDM symbol information, PDCCH repetition count and PDCCH bundle configuration / start SF information, PDCCH transmission control channel resource, and ( CFI information, including whether to perform or omit PCFICH reception, PDSCH scheduling information (eg, MCS level and / or TB size) when PDSCH is repeatedly transmitted in a form without accompanying corresponding PDCCH transmission, PDSCH reception It may include all or a specific part of the HARQ-ACK transmission and / or HARQ-ACK repetition number / bundle information for. Also, for example, the UE may perform a PDSCH / PDCCH reception operation corresponding thereto based on PDSCH / PDCCH transmission related information corresponding to its coverage condition.
  • CFI information including whether to perform or omit PCFICH reception
  • PDSCH scheduling information eg, MCS level and / or TB size
  • the UE in the process of detecting / receiving a primary synchronization signal (PSS) / secondary synchronization signal (SSS) and / or a physical broadcast channel (PBCH), the UE has its own coverage (e.g., measured path loss and required S (I) NR). If it is determined that there is a problem in the CFI information may need to be defined in advance before the UE (for example, for PDCCH detection / reception, etc.) to receive the signaling for the actual CFI information configuration from the eNB . When the UE determines that there is a problem with its coverage, for example, the reception combining / acquisition time for PSS / SSS detection is relatively increased and / or legacy PBCH compared to the case of a typical legacy UE. In addition, it may include a case in which a MIB (Master Information Block) is detected only through reception of a PBCH bundle including an additional PBCH which is repeated.
  • MIB Master Information Block
  • the UE skips the detection / reception operation of the PCFICH and the system bandwidth (BW) of the cell accessed by the UE.
  • BW system bandwidth
  • the UE assumes that the PDSCH mapping starts from the symbol immediately after the control channel symbol interval corresponding to the maximum CFI value or a specific CFI value. Can work on In addition, the UE may omit the HARQ-ACK transmission operation for PDSCH reception until receiving the signaling for configuring the actual HARQ-ACK feedback related information from the eNB.
  • the maximum CFI value (according to the system bandwidth (BW)) or the specific CFI (independent of the system bandwidth (BW)) for the PDSCH transmitting UE-common data (referred to as “UE-common PDSCH”).
  • UE-common PDSCH A CFI value that differs from the CFI value corresponding to the UE-common PDSCH for PDSCHs that operate in the hypothetical / assumed value and transmit UE-specific data (referred to as “UE-specific PDSCH”).
  • the independent CFI information (and / or PDSCH start symbol information) may be signaled / configured only for the corresponding UE-specific PDSCH.
  • the UE-common PDSCH may include, for example, SIB and / or paging and / or RAR, and the like.
  • the UE may operate in the state of assuming / recalling the (minimum possible) PDSCH starting OFDM symbol index when assuming a corresponding CFI value.
  • CFI information (and / or PDSCH start symbol information) may be signaled / configured via PBCH or SIB or RAR or Msg4, or may be a separate specific broadcast signal / channel (sent with a predetermined period). May be signaled / configured via UE-common.
  • the Msg3 transmission related information may include all or a specific portion of the following information.
  • Msg3 transmission related information may be briefly referred to as Msg3-info.
  • PHICH transmission is set to be omitted, PHICH-based non-adaptive automatic retransmission may not be allowed, and only UL grant-based adaptive retransmission may be allowed.
  • Msg3 transmission related information may be signaled / configured through (specific) SIB or RAR.
  • the information may be defined in the form of a look-up table for each coverage improvement requirement.
  • the second type UE may perform Msg3 transmission related operation based on the information corresponding to its coverage condition in the lookup table without additional signaling / configuration.
  • the start SF timing of Msg3 bundle transmission may be determined based on the start or end SF timing of RAR (or corresponding PDCCH) bundle transmission.
  • the start SF timing of Msg3 bundle transmission may be determined as SF timing in which a specific SF offset is added to the start or end SF timing of RAR (or corresponding PDCCH) bundle transmission.
  • the specific SF offset may be included in the Msg3 transmission related information (Msg3-info), for example, signaled / set or may be predefined in advance as a specific value.
  • the UE may transmit a UL grant for scheduling retransmission for Msg3 and / or a DL grant for scheduling a specific PDSCH (hereinafter referred to as “Msg4”) transmitted for contention resolution for Msg3.
  • PDCCH may be repeatedly transmitted over a specific search space (USS) (or based on UE-specific RNTI).
  • the UE-specific RNTI may include, for example, temporary C-RNTI, C-RNTI, SPS C-RNTI.
  • Repetition-related information for the USS (or UE-specific RNTI) based PDCCH may be included in Msg3 transmission-related information (Msg3-info) or separately (specific) SIB or RAR (or UE) from Msg3 transmission-related information (Msg3-info). Signaling / configuration via specific RRC signaling).
  • the repetition related information for the USS (or UE-specific RNTI) based PDCCH signaling / independently of the CSS (or UE-common RNTI) based PDCCH repetition related information (and corresponding PDSCH / PUSCH repetition related information) Can be set.
  • the repetition related information for the USS (or UE-specific RNTI) based PDCCH may include, for example, all or a part of the PDCCH repetition count and PDCCH bundle configuration / start SF information, control channel resource information on which the PDCCH is transmitted, and CFI information. May be referred to.
  • the USS (or UE-specific RNTI) based PDCCH repetition related information may include PDSCH / PUSCH repetition related information scheduled from the USS (or UE-specific RNTI) based PDCCH.
  • the PDSCH / PUSCH repetition related information may include PDSCH / PUSCH repetition count and PDSCH / PUSCH bundle configuration / start SF information, PDSCH transmission start OFDM symbol information, PHICH transmission and PHICH repetition information, HARQ-ACK transmission and HARQ -ACK may include all or a specific part of the repetition related information.
  • the PHICH repetition related information may include all or a specific portion of the number of PHICH repetitions, PHICH bundle configuration / start SF information, and PHICH resource allocation information corresponding thereto.
  • the HARQ-ACK repetition related information may include all or a specific part of the number of HARQ-ACK repetitions, HARQ-ACK bundle configuration / start SF information, and PUCCH resource allocation information corresponding thereto.
  • USS (or UE-specific RNTI) based PDCCH repetition related information may also be independently configured for each DCI format type or DCI payload size.
  • TM-common DCI format eg DCI format 0 / 1A
  • DL TM-only DCI format eg DCI format 1 / 1B / 1D / 2 / 2A / 2B / 2C / 2D
  • UL TM- Independent repetition related information may be set in a dedicated DCI format (eg, DCI format 4).
  • a PRACH resource or a PRACH resource set may be allocated corresponding to different coverage improvement requirements (eg, measured path-loss or required SNR / SINR), and may be allocated to a PRACH resource or Msg3 transmission related information Msg3-info corresponding to each PRACH resource set may be set differently (or independently).
  • the UE selects / transmits a specific PRACH resource according to its coverage condition and then performs an Msg3 transmission operation corresponding to Msg3 transmission related information (Msg3-info) set / connected to the specific PRACH resource and a corresponding PHICH reception operation. Can be.
  • PUSCH transmission related information may be signaled / configured in the same / similar manner (for example, per PRACH resource (set) and / or coverage improvement requirement) by generalizing Msg3-info or separately from Msg3-info.
  • the UE may perform a corresponding PUSCH transmission operation based on PUSCH transmission related information corresponding to its coverage condition.
  • the PUSCH transmission related information may include, for example, all or a part of PUSCH repetition count and PUSCH bundle configuration / start SF information, presence or absence of PHICH transmission, and / or PHICH repetition count / bundle information.
  • the UE is based on PHICH-based (detection / reception operation for PHICH) Operate to omit non-adaptive automatic retransmission and perform only UL grant based adaptive retransmission.
  • PHICH-based detection / reception operation for PHICH
  • the start subframe SF of the RAR window may be determined as SF timing in which a specific SF offset (eg, three subframes) is added to the SF timing at which the PRACH preamble transmission is terminated.
  • the size of the RAR window may be set to a value signaled through the SIB, and may be, for example, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 10 subframes.
  • the RAR window size may be defined as Nw. Therefore, when repetition is applied to PRACH and / or RAR-PDCCH and / or RAR transmission, the starting SF and size of the corresponding RAR window may be determined in consideration of the number of repetitions and / or the bundle interval of each channel. . If the bundle of a particular channel is not composed of consecutive SFs, the bundle interval (or the number of SFs in the bundle) may be larger than the number of repetitions.
  • the RAR window start SF may be determined based on the SF timing at which the last PRACH preamble transmission of the PRACH bundle ends.
  • the RAR window start SF may be determined as an SF timing (assuming SF #K) in which a specific SF offset (eg, 3 SF) is added to the last PRACH preamble transmission subframe of the PRACH bundle.
  • the RAR window start SF may be determined by including the SF #K, the closest (possible) RAR-PDCCH bundle start SF timing after the corresponding SF #K (or the closest (possible) RAR bundle start SF timing), and the like.
  • the RAR-PDCCH bundle and the corresponding RAR bundle may be determined based on the entire interval (which is defined as Ba).
  • the entire section Ba corresponding to the RAR window size corresponds to the SF section corresponding to the first RAR-PDCCH transmission time (in the RAR-PDCCH bundle) to the last RAR transmission time (in the corresponding RAR bundle). + Nr) SF periods.
  • Ba can be in the form of max (Nd, Nr) + a1 or Nd + Nr + a2, where max (Nd, Nr) is the maximum of Nd and Nr, and a1 is the amount including zero A2 represents a positive integer including -1 and 0.
  • the final RAR window size may be determined based on a value obtained by adding or multiplying Ba by Nw signaled through SIB, or based on a period including Nw (possible) Ba.
  • the RAR window size may be determined based on the RAR-PDCCH bundle transmission interval (defined by Bd) and the RAR bundle transmission interval (defined by Br).
  • the RAR-PDCCH bundle transmission interval Bd may mean an SF period corresponding to the first RAR-PDCCH transmission time corresponding to one RAR-PDCCH bundle to the last RAR-PDCCH transmission time.
  • Nd + b It can mean two SF intervals, b is a positive integer including 0.
  • the RAR bundle transmission section (Br) may mean an SF section corresponding to the first RAR (PDSCH) transmission time corresponding to one RAR bundle to the last RAR (PDSCH) transmission time, for example, Nr + b SFs. It may mean a section.
  • the final RAR window size is determined based on Bd multiplied by Nw plus Br (Bd ⁇ Nw + Br), or corresponds to an interval (defined as Bw) containing Nw (possibly) Bd.
  • the RAR bundle interval Br corresponding to the last RAR-PDCCH bundle in Bw may be determined based on a value obtained by adding Br (Bw + Br + a and a is an integer greater than or equal to 0).
  • an individual / independent RAR window size (or a specific parameter value used to determine it) can be set for each PRACH resource or PRACH resource set, and the RAR window size (or determined)
  • the specific parameter value used to do this may be included in the RAR-info and signaled / configured (via (specific) SIB).
  • PRACH bundles between PRACH transmissions of normal-coverage UEs (without repetition) and PRACH bundle transmissions of coverage-limited UEs (with repetition applied) and / or with different repetitions Consideration may be given where multiplexing between transmissions (e.g., code division multiplexing (CDM) and / or time division multiplexing (TDM) and / or frequency division multiplexing (FDM) is applied, in which case (multiple UEs that may overlap)
  • the repetition number Np corresponding to the PRACH (bundle) signal transmitted from the UE (i.e., received at the eNB) from the UE for inclusion in the PRACH signal from the RAR (or RAR-PDCCH) is included in the transmission / signaling.
  • Time associated with signal transmission and / The frequency resource information may include start / configuration SF (timing) information (and / or corresponding SFN information) of the PRACH bundle signal and / or frequency band information (eg, index in frequency domain) on which the PRACH signal is transmitted. Can be.
  • the terminal may transmit a PRACH signal using a specific PRACH resource in step S902.
  • a PRACH resource may refer to a combination of a sequence / subframe (SF) / frequency band and the like used for PRACH preamble transmission.
  • a PRACH resource or a PRACH resource set may be allocated corresponding to different coverage improvement requirements, and the UE may have its own coverage condition (eg, measured path loss value or coverage improvement requirement calculated based on the same), such as SNR or SINR. ) May transmit a PRACH signal by selecting a specific PRACH resource.
  • the PRACH signal may correspond to a PRACH preamble.
  • the UE may receive a RAR signal in a specific time interval (eg, RAR window) in response to the PRACH signal transmitted in step S902.
  • a specific time interval eg, RAR window
  • the UE may perform subframe timing in which a specific SF offset (eg, 3) is added to a subframe in which a PRACH signal is transmitted in step S902.
  • the RAR signal can be received.
  • the RAR window size may be set to a value signaled through the SIB, and may be, for example, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 10 subframes.
  • the UE may repeatedly transmit the PRACH signal during the PRACH bundle, and the RAR window start SF according to the present invention.
  • RAR signal can be received / detected in the section corresponding to the RAR window size.
  • the RAR window start SF is determined as a subframe timing plus a specific subframe offset (eg, 3) in the last PRACH signal transmission subframe of the PRACH bundle, or the nearest RAR-PDCCH bundle start SF timing after the determined subframe. (Or the nearest RAR bundle start SF timing).
  • the RAR window size is determined based on the entire interval (defined as Ba) in which the RAR-PDCCH bundle and the corresponding RAR bundle may be transmitted (eg, max (Nd, Nr) + a1 or Nd + Nr + a2) or RAR-PDCCH bundle transmission interval (defined as Bd) and RAR bundle transmission interval (defined as Br) can be determined based on (e.g., Bd ⁇ Nw + Br or Bw + Br + a).
  • the RAR signal received in step S904 is a repetition of the PRACH signal transmitted in step S902. It may include information about the number of transmission (Np). Additionally or separately, the RAR signal of step S904 may include time and / or frequency resource information related to the transmission of the PRACH signal of step S902. Using these information, the UE may distinguish PRACH signals from multiple UEs that may overlap.
  • the UE may receive downlink control information (or PDCCH signal) for scheduling the RAR signal.
  • downlink control information or PDCCH signal
  • downlink control information or PDCCH signal
  • RA-RNTI information a method of determining RA-RNTI information will be described.
  • T_id When repetition is applied to PRACH transmission, T_id may be determined as SF timing at which the first PRACH preamble transmission of the PRACH bundle starts or SF timing at which the last PRACH preamble transmission ends.
  • the F_id may be determined as an index on the frequency domain of the PRACH preamble (ie, the first or last PRACH preamble of the PRACH bundle) transmitted through the corresponding T_id.
  • the RA-RNTI value according to the PRACH repetition number Np (in addition to T_id and F_id).
  • the RA-RNTI value can be determined as a function of the Np value. More specifically, when the PRACH preamble transmission related information (eg, PRACH transmission SF timing T_id and / or index F_id on the frequency domain) is the same, the RA-RNTI value may be differently determined according to the Np value.
  • RA-RNTI values are classified according to T_id and / or F_id (particularly, T_id). It may not be easy to do. Therefore, when determining the RA-RNTI value in a situation where repetition is applied to PRACH transmission, the T_id (and / or F_id) value may not be used / set.
  • the SFACH System Frame
  • Number (and / or the number of PRACH repetitions Np or a subframe duration in which one PRACH repetition is configured (e.g., a subframe in which the first PRACH preamble is transmitted to a subframe in which the last PRACH preamble is transmitted)
  • the timing at which the (first) PRACH preamble transmission is started may be set using the SF number / index as a parameter.
  • the timing at which transmission of a specific PRACH preamble bundle is started is set to SFN #N (and a specific SF number / index within that SFN), and the transmission start timing of another PRACH preamble bundle is different from SFN #N. (And a specific SF number / index in the corresponding SFN).
  • the RA-RNTI (or T_id determining this) value also starts / ends the PRACH preamble transmission (first or last) in consideration of the PRACH bundle transmission interval (extended over a plurality of radio frames). It may be determined as a function of SFN (and / or SF number / index) corresponding to.
  • Code Division Multiplexing is applied between PRACH transmissions of a normal coverage UE (without repetition) and PRACH bundle transmissions of a coverage-restricted UE (with repetition) and / or between PRACH bundle transmissions having different repetitions.
  • the RA-RNTI value may be determined as a function of a root sequence index (or a combination of a root sequence index and a cyclic shift value) of the corresponding PRACH signal.
  • an independent dedicated RA-RNTI value may be designated / configured for each PRACH resource or PRACH resource set. Accordingly, the RA-RNTI value may be determined in advance without any separate calculation process (for example, regardless of the T_id and / or F_id values). Independent dedicated RA-RNTI values for each PRACH resource or PRACH resource set may be included in RAR-info and signaled / configured (via (specific) SIB).
  • a scheduling request when the UE requires a scheduling request (SR), if a PUCCH resource for SR is pre-allocated, the UE transmits a (positive) SR signal using the corresponding PUCCH resource. Otherwise, the scheduling request is performed by selecting and transmitting an arbitrary PRACH preamble.
  • SR scheduling request
  • the scheduling request is performed by selecting and transmitting an arbitrary PRACH preamble.
  • a coverage-limited environment or a situation in which various UL channels / signals including PRACH are repeatedly transmitted
  • a random PRACH resource may be selected and transmitted (as many times as the repetition number corresponding to the corresponding PRACH resource) from a plurality of PRACH resources (sets) for which different repetition numbers are set.
  • the performance of the selected PRACH resource is 1) lower than the coverage improvement requirement required for the UE, then additional PRACH retransmission is required and 2) if too high, it consumes unnecessary PRACH resources, resulting in UL. In terms of resource utilization, it may cause unnecessary overhead and / or interference.
  • a PRACH resource may be selected as follows.
  • PRACH resource or
  • a method of separately allocating PRACH resources and transmission related information eg, corresponding repetition times and / or bundle start / configuration SF, etc.
  • transmission related information eg, corresponding repetition times and / or bundle start / configuration SF, etc.
  • a plurality of PRACH resources are preset for transmission of a PRACH signal, different repetition times are preset for a plurality of PRACH resources (sets), and the terminal is configured with a plurality of preset PRACH resources.
  • a PRACH signal is transmitted from the (set) by selecting a PRACH resource (the number of repetitions corresponding to the corresponding PRACH resource).
  • step S1002 the UE performs a first PRACH signal (the number of repetitions corresponding to the first PRACH resource) by using the first PRACH resource to perform an initial random access process (or the most recent random access process). Can be repeated). Then, in step S1004, the UE can successfully receive the RAR signal for the first PRACH signal.
  • the terminal may transmit a second PRACH signal for the scheduling request.
  • the PRACH resource for transmitting the second PRACH signal for the scheduling request may be determined based on the first PRACH signal for the RAR signal that has been successfully received as described above.
  • the second PRACH signal is repeated by the number of repetitions set for the first PRACH resource using the first PRACH resource. Can be sent.
  • the second PRACH signal uses the PRACH resource corresponding to the number of repetitions of the first PRACH signal. Therefore, the number of repetitions of the first PRACH signal may be repeatedly transmitted.
  • the second The PRACH signal may be transmitted using a PRACH resource corresponding to the minimum number of repetitions (or less than the number of repetitions of the first PRACH signal and the maximum number of repetitions) that exceeds the number of repetitions of the first PRACH signal among the plurality of PRACH resources.
  • PRACH resource and transmission related information eg, corresponding repetition times and / or bundle start / configuration
  • PRACH resource and transmission related information eg, corresponding repetition times and / or bundle start / configuration
  • PRACH resource and transmission related information e.g., corresponding repetition times and / or bundle start / configuration
  • PRACH resource and transmission related information e.g., corresponding repetition times and / or bundle start / configuration
  • SF bundle start / configuration
  • a plurality of PRACH-rep info sets having different PRACH repetition counts may be set (when the PRACH resource and transmission related information is referred to as a “PRACH-rep info set for convenience), and the UE may be configured based on this.
  • the PRACH repetition count may be increased by transmitting a PRACH bundle having a next 2nd smallest repetition count.
  • the number of repetitions (or corresponding information) for transmitting the PRACH bundle may be directly indicated through the PDCCH order.
  • Method 1 a method of selecting a PRACH resource corresponding to the number of PRACH repetitions that have successfully received a RAR in an initial access or a recent random access process (by generalizing the proposal) is defined as Method 1, and (SIB) Method 2 (Method 2) is defined as a method of selecting a PRACH resource corresponding to a PRACH repetition number allocated separately through a higher layer signal (such as UE-specific) RRC signaling or a PDCCH (order) signal, A method of selecting a PRACH resource corresponding to the smallest repetition number of PRACHs set in the SIB is defined as Method 3, and a specific measurement (for example, reference signal received power (RSRP)) of the PRACHs set in the SIB is defined.
  • RSRP reference signal received power
  • Method 4 If each method of selecting PRACH resources corresponding to the estimated number of repetitions based on the method is defined as Method 4, Method 1 should be applied when transmitting the PRACH (in RRC connected mode). Whether to apply the other method (method 2 or 3 or 4) and / or to apply method 3 or method 4 (UE-common or UE-specific manner) can be set to the UE.
  • different methods may be applied depending on which step / time / situation is a random access process. For example, different methods may be applied depending on whether an initial access is a random access in an RRC idle mode or a random access in an RRC connected mode. For example, in RRC Idle mode (including initial access) measurements (in average-sense) over multiple SF intervals, taking into account the coverage-restricted situation operating on an iteration basis.
  • RRC Idle mode including initial access
  • measurements in average-sense
  • the increase in latency and / or the decrease in accuracy for RSRP will be relatively large.
  • method 3 may be applied.
  • the method 4 may be applied to the random access procedure in the RRC connected mode (or all other cases except the initial access) in which the measurement delay / accuracy burden may be relatively low.
  • DL coverage and UL coverage may be different.
  • UL CE mode repeated application of UL channel / signal transmission is required
  • DL coverage is required for UL coverage.
  • An appropriate level of DL reception performance / operation can be ensured without repeated application to channel / signal transmission (this is referred to as “DL non-CE mode”).
  • repetition is applied across multiple SFs for UL channel / signal (e.g. PRACH and / or Msg3) transmission in the initial access phase, while for DL channel / signal (e.g. RAR and / or Msg4).
  • cross-SF scheduling means that data transmission and reception and grant information transmission and reception for the same occur in different subframes. For example, when the last PDCCH in the PDCCH bundle is transmitted in SF #n, the starting PDSCH in the PDSCH bundle may be transmitted in SF # (n + 1). If the number of repetitions is 1, it may be considered that cross-SF scheduling is not used. For example, when the PDCCH bundle size is 1, the UE may assume that such cross-SF scheduling is not used.
  • Cross-SF scheduling is one example and may include assuming that the UE differs from the case where the bundle size is larger than 1 for the case where the PDCCH bundle size is 1 or the bundle size for DL channels / signals is 1. This may be unique in a situation in which the coverage enhancement mode is enabled when the bundle size of the UL channel / signal transmission is larger than one.
  • the base station determines a RAR (and / or Msg4) corresponding to a specific PRACH (and / or Msg3) resource whose repetition number is set to 2 or more through a second type dedicated SIB. And a PDCCH repetition number corresponding thereto to 1 (that is, transmitted only once without repetition as before). Therefore, when the UE receiving the second type dedicated SIB performs PRACH preamble transmission using the specific PRACH resource, the corresponding RAR (and / or Msg4) transmission corresponds to the configuration of the second type dedicated SIB. It can operate to receive through one SF as before without repetition.
  • the reception timing / duration (eg, RAR window start / configuration SF) for the RAR may be applied to the existing method as it is, or to either the existing method or the CE mode method (the number of repetitions is applied to 1). You can set whether or not.
  • the terminal may determine how to operate based on the timing or number of repetitions of the RAR. For example, if the SF to which the RAR is transmitted corresponds to an SF that cannot be used when transmitting in the coverage enhancement mode, this means that the RAR is transmitted in the normal coverage mode, and thus, the UE may assume that the UE operates in the normal coverage mode. .
  • the CE mode or the existing scheme may be determined depending on whether or not cross-SF scheduling is applied.
  • the RAR may signal whether to operate in a coverage enhancement mode or a normal coverage mode, or may be configured when the PRACH repetition level / number is set in the SIB.
  • a second type dedicated PRACH resource to which repetitive transmission is applied may be configured through an existing legacy SIB (apart from the existing legacy PRACH resource to which repetition does not apply).
  • the UE performing PRACH preamble transmission using the corresponding second type dedicated PRACH resource configured in the legacy SIB may perform the corresponding RAR (and / or Msg4) and the corresponding PDCCH transmission as before (without repetition). And receive via SF.
  • the reception timing / interval for the RAR (for example, RAR window start / configuration SF) may also be applied to the existing method as it is or to set whether to use the existing method or the CE mode method (with a repetition number of 1). Can be.
  • the terminal may determine how to operate based on the timing or number of repetitions of the RAR. For example, if the SF to which the RAR is transmitted corresponds to an SF that cannot be used when transmitting in the coverage enhancement mode, this means that the RAR is transmitted in the normal coverage mode, and thus, the UE may assume that the UE operates in the normal coverage mode. .
  • the CE mode or the existing scheme may be determined depending on whether or not cross-SF scheduling is applied.
  • the RAR may signal whether to operate in the coverage enhancement mode or the normal coverage mode, or may be configured when the PRACH repetition level / number is set in the SIB.
  • the PDCCH repetitive transmission interval and the PDSCH repetitive transmission interval corresponding thereto may be configured to not overlap each other.
  • Such a configuration may be referred to as "cross-SF scheduling".
  • the conventional scheme for DL transmission that is, one SF with the same PDSCH and corresponding PDSCH
  • the method of transmission through the above may be applied as it is.
  • the manner in which the grant information (or PDCCH) and data scheduled thereto (or PDSCH) are transmitted through the same subframe may be referred to as "same-SF scheduling.”
  • the UE may inform in advance (via SIB, etc.) which of the cross-SF scheduling scheme and the same-SF scheduling scheme should be applied.
  • a method to be applied to a corresponding UE as a default among the two methods (cross-SF scheduling method and same-SF scheduling method) is defined in advance or is set through SIB, and so on.
  • the manner applied via additional specific signaling eg, UE-specific RRC signaling, etc.
  • UL CE level the number of PRACH repetitions (and / or Msg3 repetitions, etc.) corresponding to each UL coverage improvement requirement (hereinafter referred to as UL CE level) is set independently (or differently).
  • a method of configuring a plurality of different DL CE levels for example, RAR repetition count and / or Msg4 repetition count, etc.
  • DL CE levels for example, RAR repetition count and / or Msg4 repetition count, etc.
  • each UL CE level may correspond / set the number of repetitions and configuration SF information applied to UL channel / signal (eg, PUSCH and / or PUCCH) transmission including PRACH (and / or Msg3), and DL CE.
  • the level may correspond to / set the number of repetitions and configuration SF information applied to DL channel / signal (eg, PDSCH and / or PDCCH) transmission, including RAR (and / or Msg4).
  • RAR and / or Msg4
  • a plurality of (eg, two) different RAR repetition times Nr_1 and Nr_2 may correspond to PRACH repetition times Np corresponding to one specific UL CE level.
  • the UE After performing Np repetitive transmissions for the corresponding PRACH, the UE performs RAR reception / detection operation assuming each of the two RAR repetition times (that is, Nr_1 and Nr_2) to receive / detect (during Nr_1 and Nr_2).
  • the final Nr value corresponding to the successful RAR can be determined as its DL CE level.
  • a DL channel / signal repetition setting corresponding thereto may be applied to perform a DL reception operation later.
  • the UE may determine the repetition setting corresponding to the smallest value among the plurality of RAR repetitions as its DL CE level. It may be desirable in terms of DL resource overhead by determining the repetition setting corresponding to the smallest value as the DL CE level.
  • RAR BD Block Decoding
  • the number of PRACH repetitions (and the number of UL repetitions including the same and transmission SF configuration information) correspond to the corresponding plurality of DL CE levels.
  • the PRACH preamble resource corresponding to each DL CE level may be configured to be divided into time / frequency / code (but the same number of repetitions are applied).
  • the number of RAR repetitions (and the number of DL repetitions including the same and transmission SF configuration information) may be equal to the corresponding plurality of UL CE levels.
  • the RAR (and / or PDCCH scheduling) transmission resources corresponding to each UL CE level may be configured to be distinguished in terms of time / frequency / code rate.
  • the PRACH power ramping scheme for a case where a plurality of DL CE levels correspond to / set to a single UL CE level, sequentially calculates one UE transmit power value for all PRACH resources corresponding to one PRACH repetition number. And then ramped-up (single) UE power may be sequentially applied to all PRACH resources. In this case, the order in which one UE transmission power is applied to the plurality of PRACH resources may be sequentially performed in order of the corresponding DL CE level (eg, DL channel / signal repetition number) from the lowest level to the highest level.
  • the corresponding DL CE level eg, DL channel / signal repetition number
  • different RAR repetition times Nr_1 and Nr_2 may be set to correspond to a plurality of (eg, two) PRACH resources 1 and 2 allocated to one PRACH repetition number Np.
  • the initial (first) UE transmit power is Pu and power ramping is applied, and then (second) UE power is Pu + Pr
  • the UE first powers Pu to resource PRACH 1 corresponding to the low Nr_1 value.
  • PRACH transmission can be performed by applying the value, and then PRACH transmission can be performed by applying the power Pu value again to the PRACH resource 2 corresponding to the high Nr_2 value (if RAR reception fails).
  • Sequential PRACH transmission by applying Pu + Pr to PRACH resource 1, applying Pu + Pr to PRACH resource 2, applying Pu + 2Pr to PRACH resource 1, and applying Pu + 2Pr to PRACH resource 2. Can be done.
  • the transmit power value / range (or can be inferred) of the UE used for the PRACH signal As another method of setting a plurality of DL CE levels in one PRACH repetition level (and the number of UL repetitions and transmission SF configuration information including the same), the transmit power value / range (or can be inferred) of the UE used for the PRACH signal. Information), with different PRACH resources corresponding to the same number of repetitions (the same number of repetitions applied but distinguishable in time / frequency / code), depending on the transmission power and / or transmission resources used for transmitting the PRACH signal.
  • Another DL CE level may be applied to perform a DL reception operation.
  • range 1) eg, X ⁇ Pu ⁇ Y
  • Pu range 2 eg, Y ⁇ Pu ⁇ Z
  • the plurality of PRACH resources 1 and 2 may be set to correspond to different RAR repetition times Nr_1 and Nr_2, respectively. Accordingly, the UE responds if the Pu determined through application of initial power setting (based on measured pathloss, etc.), PRACH power ramping, etc. is within a value of Pu range 1.
  • the RAR reception / detection operation may be performed under the assumption that the number of repetitions Nr_1 is assumed. If Pu is a value within the Pu range 2, the RAR reception / detection operation may be performed under the assumption that the number of repetitions Nr_2 is transmitted after transmission through the corresponding PRACH resource 2.
  • the transmission power value / range (or inference thereof) of the UE used for the PRACH signal Different PRACH resources may be corresponded / set for each information) so as to use different PRACH resources according to transmission power applied to the PRACH signal.
  • the number of repetitions to be applied may be the same, but may be classified according to time / frequency / code, and may be set to be used according to a transmission power applied to a PRACH signal without a separate correspondence / setting with a DL CE level.
  • the DL CE level for that UE may be determined via the RAR BD and / or may be set / reset later through the appropriate procedure.
  • the UE transmits Msg3 transmission information (or later PUSCH transmission) information of the UE used in PRACH (repeat) transmission corresponding to the received / detected RAR. Can report directly to the eNB.
  • the eNB may appropriately reset the UL CE level (eg, UL channel / signal repetition count) after being applied to the corresponding UE.
  • the DL CE level for the UE may be determined through the RAR BD and / or may be set / reset later through an appropriate process.
  • independent (different) UL channels / signals eg, PUSCH and Msg3
  • / or PUCCH repetition times and transmission SF configuration information may be set to correspond.
  • the UE which has successfully received / detected the RAR corresponding to the specific PRACH resource transmission may then apply the UL repetition information corresponding to / configured for the specific PRACH resource for the UL transmission (including Msg3).
  • a repetitive transmission (eg, by CDM / TDM / FDM) that is distinguished from legacy PRACH resources used by existing legacy UEs (eg A separate PRACH resource (referred to as CE PRACH resource) may be set).
  • different PR PRACH resources (divided by applying different repetitions and / or divided into CDM / TDM / FDM, etc.) may be allocated for each CE level for PRACH repetitive transmission corresponding to a plurality of CE levels.
  • the reception target frequency section / range may be reduced (for example, limited to only a small number of specific RBs).
  • various control channels including PDCCH eg, PCFICH, PHICH
  • the RE / REG / CCE constituting the PDCCH is transmitted / spread over the entire system BW through a series of processes such as interleaving. For a channel, it may be difficult to reduce the reception frequency interval / range (ie, reception bandwidth).
  • the reception bandwidth for example, the number of RBs
  • Reducing the received data buffer size can be reduced.
  • a low / low-cost second type UE implemented with this technique is referred to as a “low-cost UE” and is (maximum) data scheduling / receiving (possible) assigned to this low-cost UE.
  • the bandwidth is referred to as a "scheduling bandwidth (BW LC )", and the transmission of data scheduled to an actual low-cost UE may be limited to RBs belonging to the corresponding scheduling bandwidth.
  • the eNB starts from the RACH process for initial access (identifies / recognizes the low-cost UE) and the PDSCH corresponding to the RAR and Msg4 has a scheduling bandwidth (BW LC ). It may be necessary to schedule the transmission / reception only through the RBs within.
  • a separate PRACH resource (called an LC PRACH resource), which is distinguished from the legacy PRACH resource, is set again so that the eNB corresponds to the RAR / corresponding to the transmission of the LC PRACH resource (from the low-cost UE). Scheduling of Msg4 may be performed only within the scheduling bandwidth (BW LC ).
  • CE LC UEs coverage limited low cost UEs
  • CE LC PRACH resources referred to as CE LC PRACH resources allocated to each CE level may be allocated. It may be.
  • the allocation of the CE LC PRACH may cause a lack of PRACH transmission resources and a decrease in PRACH reception performance from an overall system perspective due to too much PRACH resource dimensioning.
  • the corresponding LC PRACH resource configuration information may include scheduling bandwidth information on which a corresponding RAR and / or Msg4 may be scheduled.
  • the corresponding CE PRACH resource configuration information (per CE level) may include scheduling bandwidth information on which a corresponding RAR and / or Msg4 may be scheduled.
  • an eNB may identify / recognize an LC type by selecting / transmitting an LC PRACH resource.
  • CE LC UE it is impossible for eNB to identify / recognize LC type by simply selecting / transmitting the CE PRACH resource, so in case of CE LC UE, it informs eNB that it is LC type through Msg3. Can be.
  • the eNB may differently allocate Msg3 transmission resources corresponding to each of two UE types (ie, LC type or non-LC type) to the RAR (eg, different RBs and / or different DMRS cyclic shifts). By assigning to use) it is also possible to identify / recognize the UE type according to the Msg3 receiving resources. This method is applicable even when a separate LC PRACH resource is not configured for a non-CE LC UE.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • FIG. 11 illustrates a base station and a terminal that can be applied to the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station (BS) 1110 and a terminal (UE) 1120.
  • BS base station
  • UE terminal
  • the base station or the terminal may be replaced with a relay.
  • the base station 1110 includes a processor 1112, a memory 1114, and a radio frequency (RF) unit 1116.
  • the processor 1112 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed by the present invention.
  • the memory 1114 is connected with the processor 1112 and stores various information related to the operation of the processor 1112.
  • the RF unit 1116 is connected with the processor 1112 and transmits and / or receives a radio signal.
  • Terminal 1120 includes a processor 1122, a memory 1124, and a radio frequency unit 1126.
  • the processor 1122 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed by the present invention.
  • the memory 1124 is connected with the processor 1122 and stores various information related to the operation of the processor 1122.
  • the RF unit 1126 is connected with the processor 1122 and transmits and / or receives a radio signal.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the methods according to the invention may be implemented in software code such as modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
  • the software code may be stored on a computer readable medium in the form of instructions and / or data and driven by the processor.
  • the computer readable medium may be located inside or outside the processor to exchange data with the processor by various means known in the art.
  • the present invention can be used in a wireless communication device such as a terminal, a base station, and the like.

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 동일 신호의 반복 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel, PRACH) 자원을 이용하여 PRACH 신호를 반복 전송하는 단계; 및 상기 PRACH 신호에 대한 응답으로 특정 시간 구간에서 랜덤 액세스 응답 신호를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 랜덤 액세스 응답 신호는 상기 PRACH 신호의 반복 전송 횟수에 관한 정보를 포함하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

Description

MTC를 위한 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 MTC(Machine Type Communication)를 위한 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다. 무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(downlink; DL)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 상향링크(uplink; UL)를 통해 기지국으로 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 및 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 효율적인 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 MTC를 위한 효율적인 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 커버리지 개선을 위한 효율적인 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 커버리지 개선을 위해 동일한 신호의 반복 송수신이 수행되는 경우 효율적인 신호의 구성 및 송수신 타이밍을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 과정에 수반되는 정보를 효율적으로 시그널링/설정하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 커버리지 개선을 위한 반복 전송 기반의 랜덤 액세스 과정에 수반되는 정보를 효율적으로 시그널링/설정하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상으로, 동일 신호의 반복 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법이 개시되며, 상기 방법은 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel, PRACH) 자원을 이용하여 PRACH 신호를 반복 전송하는 단계; 및 상기 PRACH 신호에 대한 응답으로 특정 시간 구간에서 랜덤 액세스 응답 신호를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 랜덤 액세스 응답 신호는 상기 PRACH 신호의 반복 전송 횟수에 관한 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 PRACH 자원에 관한 정보 및 상기 특정 시간 구간에 관한 정보를 포함하는 시스템 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 특정 시간 구간에 관한 정보는 상기 PRACH 자원에 관한 정보 별로 독립적으로 설정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 랜덤 액세스 응답 신호를 스케줄링하는 하향링크 제어 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 하향링크 제어 정보는 RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier) 정보로 마스킹되며, 상기 RA-RNTI 정보는 상기 PRACH 신호의 반복 전송 횟수에 따라 결정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 PRACH 신호의 반복 전송 서브프레임에 관한 정보와 상기 PRACH 신호의 전송 주파수에 관한 정보는 상기 RA-RNTI 정보를 결정하는 데 이용되지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 양상으로, 동일 신호의 반복 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 단말이 개시되며, 상기 단말은 RF(Radio Frequency) 유닛; 및 상기 RF 유닛과 동작시 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel, PRACH) 자원을 이용하여 PRACH 신호를 반복 전송하고, 상기 PRACH 신호에 대한 응답으로 특정 시간 구간에서 랜덤 액세스 응답 신호를 수신하도록 구성되며, 상기 랜덤 액세스 응답 신호는 상기 PRACH 신호의 반복 전송 횟수에 관한 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 프로세서는 또한 상기 PRACH 자원에 관한 정보 및 상기 특정 시간 구간에 관한 정보를 포함하는 시스템 정보를 수신하도록 구성되며, 상기 특정 시간 구간에 관한 정보는 상기 PRACH 자원에 관한 정보 별로 독립적으로 설정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 프로세서는 또한 상기 랜덤 액세스 응답 신호를 스케줄링하는 하향링크 제어 정보를 수신하도록 구성되며, 상기 하향링크 제어 정보는 RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier) 정보로 마스킹되며, 상기 RA-RNTI 정보는 상기 PRACH 신호의 반복 전송 횟수에 따라 결정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 PRACH 신호의 반복 전송 서브프레임에 관한 정보와 상기 PRACH 신호의 전송 주파수에 관한 정보는 상기 RA-RNTI 정보를 결정하는 데 이용되지 않을 수 있다.
바람직하게는, 상기 시스템 정보는 상기 랜덤 액세스 응답 신호의 반복 횟수 및 반복 구간의 구성 및 시작 서브프레임 정보, 상기 랜덤 액세스 응답 신호의 전송이 시작되는 OFDM(Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing) 심볼 정보, 상기 랜덤 액세스 응답 신호를 스케줄링하는 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH) 신호의 반복 횟수 및 반복 구간의 시작 및 구성 서브프레임 정보, 상기 PDCCH 신호의 전송을 위한 자원 정보를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 시스템 정보는 상기 랜덤 액세스 응답 신호에 대응하여 전송되는 상향링크 신호의 반복 횟수 및 반복 구간의 구성 및 시작 서브프레임 정보, 상기 상향링크 신호에 대응한 물리 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 지시 채널(Physical HARQ Indicator Channel, PHICH) 신호의 반복 횟수 및 반복 구간에 관한 정보를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템에서 효율적으로 신호를 송수신할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 의하면, MTC를 위한 무선 통신 시스템에서 효율적으로 신호를 송수신할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템에서 커버리지 개선을 위한 신호 송수신을 효율적으로 수행할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템에서 커버리지 개선을 위해 동일한 신호의 반복 송수신이 수행되는 경우 신호를 효율적으로 구성하고 송수신 타이밍을 효율적으로 결정할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 과정에 수반되는 정보를 효율적으로 시그널링/설정할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템에서 커버리지 개선을 위한 반복 전송 기반의 랜덤 액세스 과정에 수반되는 정보를 효율적으로 시그널링/설정할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
첨부 도면은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되며, 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명에서 이용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 2는 본 발명에서 이용될 수 있는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다.
도 3은 본 발명에서 이용될 수 있는 하향링크 슬롯을 위한 자원 그리드를 예시한다.
도 4는 본 발명에서 이용될 수 있는 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 5는 서브프레임에 E-PDCCH를 할당하는 예를 나타낸다.
도 6은 LTE(-A) 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 예시한다.
도 8은 본 발명에 따른 번들 구간을 예시한다.
도 9와 도 10은 본 발명에 따른 방법을 예시한다.
도 11은 본 발명에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.
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 접속 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 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution) 시스템은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이고 LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 원리가 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 원리를 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 표준에 따른 시스템 뿐만 아니라 다른 3GPP 표준, IEEE 802.xx 표준 또는 3GPP2 표준에 따른 시스템에도 적용될 수 있으며, 차세대 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 본 발명에서 이용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 단계 S101에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(cell identity) 등의 정보를 획득한다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 브로드캐스트 채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)을 수신하여 셀 내 브로드캐스트 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 단계 S102에서 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 물리 하향링크 제어 채널 정보에 따른 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 단계 S103 내지 단계 S106과 같은 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리 랜덤 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S103), 물리 하향링크 제어 채널 및 이에 대응하는 물리 하향링크 공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104). 경쟁 기반 랜덤 접속(contention based random access)의 경우 추가적인 물리 랜덤 접속 채널의 전송(S105)과 물리 하향링크 제어 채널 및 이에 대응하는 물리 하향링크 공유 채널 수신(S106)과 같은 충돌 해결 절차(contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상향/하향링크 신호 전송 절차로서 물리 하향링크 제어 채널/물리 하향링크 공유 채널 수신(S107) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S108)을 수행할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CSI(Channel State Information) 등을 포함한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다. UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 전송되지만, 제어 정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명에서 이용될 수 있는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다. 셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe, SF) 단위로 이루어지며, 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. LTE(-A) 시스템에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 2(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 도메인(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1 ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5 ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 도메인(frequency domain)에서 다수의 자원 블록(resource block, RB)을 포함한다. LTE(-A) 시스템에서는 하향링크에서 OFDM을 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 지칭될 수 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 서브캐리어(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 순환 전치(Cyclic Prefix, CP)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장 CP(extended CP)와 표준(normal) CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 표준(normal) CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 표준(normal) CP인 경우보다 적다. 예를 들어, 확장 CP의 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장 CP가 사용될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임으로 구성되며 하향링크 구간(예, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)), 보호 구간(Guard Period, GP), 상향링크 구간(예, UpPTS(Uplink Pilot Time Slot))을 포함한다. 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. 예를 들어, 하향링크 구간(예, DwPTS)는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. 예를 들어, 상향링크 구간(예, UpPTS)은 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 예를 들어, 상향링크 구간(예, UpPTS)은 기지국에서 채널 추정을 위한 SRS(Sounding Reference Signal)이 전송될 수 있고, 상향링크 전송 동기를 맞추기 위한 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 나르는 PRACH(Physical Random Access Channel)이 전송될 수 있다. 보호 구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 표 1은 TDD 모드에서 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 구성(Uplink-Downlink Configuration)을 예시한다.
표 1
Figure PCTKR2014006889-appb-T000001
표 1에서, D는 하향링크 서브프레임(downlink subframe, DL SF)을, U는 상향링크 서브프레임(uplink subframe, UL SF)을, S는 특별(special) 서브프레임을 나타낸다. 특별 서브프레임은 하향링크 구간(예, DwPTS), 보호 구간(예, GP), 상향링크 구간(예, UpPTS)을 포함한다. 표 2는 특별 서브프레임의 구성을 예시한다.
표 2
Figure PCTKR2014006889-appb-T000002
상기 설명된 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 본 발명에서 이용될 수 있는 하향링크 슬롯을 위한 자원 그리드를 예시한다.
도 3을 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록(RB)은 주파수 도메인에서 12개의 서브캐리어를 포함하는 것으로 예시되었다. 그러나, 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드 상에서 각각의 요소는 자원 요소(Resource Element, RE)로 지칭된다. 하나의 RB는 12×7 RE들을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함된 RB의 개수 NDL는 하향링크 전송 대역에 의존한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 본 발명에서 이용될 수 있는 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 4를 참조하면, 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞에 위치한 최대 3(또는 4)개의 OFDM 심볼이 제어 채널 할당을 위한 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역에 해당하며, 데이터 영역의 기본 자원 단위는 RB이다. LTE(-A) 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) 등을 포함한다.
PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PCFICH는 4개의 자원 요소 그룹(Resource Element Group, REG)으로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID에 기초하여 제어 영역 내에 균등하게 분산된다. 하나의 REG(Resource Element Group)는 4개의 자원 요소로 구성될 수 있다. PCFICH는 1 내지 3(또는 2 내지 4)의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답으로 HARQ ACK/NACK 신호를 나른다. PHICH 기간(duration)에 의해 설정된 하나 이상의 OFDM 심볼들에서 CRS 및 PCFICH(첫 번째 OFDM 심볼)를 제외하고 남은 REG 상에 PHICH가 할당된다. PHICH는 주파수 도메인 상에서 최대한 분산된 3개의 REG에 할당된다. PHICH에 대해서는 이하에서 보다 자세히 설명한다.
PDCCH는 서브프레임의 처음 n개 OFDM 심볼(이하, 제어 영역) 내에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라고 한다. PDCCH는 하향링크 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 상향링크 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당 정보, 단말 그룹 내의 개별 단말들에 대한 Tx 파워 제어 명령 세트, Tx 파워 제어 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화 지시 정보 등을 나른다. 더욱 구체적으로, DCI 포맷은 용도에 따라 호핑 플래그(hopping flag), RB 할당, MCS(Modulation Coding Scheme), RV(Redundancy Version), NDI(New Data Indicator), TPC(Transmit Power Control), 사이클릭 쉬프트 DM-RS(DeModulation Reference Signal), CQI(Channel Quality Information) 요청, HARQ 프로세스 번호, TPMI(Transmitted Precoding Matrix Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 확인(confirmation) 등의 정보를 선택적으로 포함한다.
복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집합(aggregation) 상에서 전송된다. PDCCH를 구성하는 CCE 개수를 CCE 집합 레벨(aggregation level)이라고 지칭한다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. PDCCH의 포맷 및 PDCCH 비트의 개수는 CCE의 개수에 따라 결정된다. 기지국은 단말에게 전송될 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 목적에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹 된다. 예를 들어, PDCCH가 특정 단말을 위한 것일 경우, 해당 단말의 식별자(예, cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 페이징 메시지를 위한 것일 경우, 페이징 식별자(예, paging-RNTI (P-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(system information block, SIC))를 위한 것일 경우, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 랜덤 접속 응답을 위한 것일 경우, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 상향링크 전력 제어를 위한 것일 경우, TPC-RNTI(Transmit Power Control-RNTI)가 이용될 수 있으며 TPC-RNTI는 PUCCH 전력 제어를 위한 TPC-PUCCH-RNTI와 PUSCH 전력 제어를 위한 TPC-PUSCH-RNTI를 포함할 수 있다. PDCCH가 멀티캐스트 제어 채널(Multicast Control Channel, MCCH)을 위한 것일 경우, M-RNTI(Multimedia Broadcast Multicast Service-RNTI)가 이용될 수 있다.
각각의 PDCCH는 하나 이상의 CCE(Control Channel Element)를 이용해 전송되고, 각각의 CCE는 9세트의 4개 자원 요소에 대응한다. 4개 자원 요소는 REG(Resource Element Group)로 지칭된다. 4개의 QPSK 심볼이 한 REG에 맵핑된다. 참조 신호에 할당된 자원 요소는 REG에 포함되지 않으며, 이로 인해 주어진 OFDM 심볼 내에서 REG의 총 개수는 셀-특정(cell-specific) 참조 신호의 존재 여부에 따라 달라진다.
표 3은 PDCCH 포맷에 따른 CCE 개수, REG 개수, PDCCH 비트 수를 나타낸다.
표 3
Figure PCTKR2014006889-appb-T000003
CCE들은 연속적으로 번호가 매겨지어 사용되고, 디코딩 프로세스를 단순화 하기 위해, n CCEs로 구성된 포맷을 갖는 PDCCH는 n의 배수와 동일한 수를 갖는 CCE에서만 시작될 수 있다. 특정 PDCCH의 전송을 위해 사용되는 CCE의 개수는 채널 조건에 따라 기지국에 의해 결정된다. 예를 들어, PDCCH가 좋은 하향링크 채널(예, 기지국에 가까움)를 갖는 단말을 위한 것인 경우, 하나의 CCE로도 충분할 수 있다. 그러나, 나쁜 채널(예, 셀 경계에 가까움)을 갖는 단말의 경우, 충분한 로버스트(robustness)를 얻기 위해 8개의 CCE가 사용될 수 있다. 또한, PDCCH의 파워 레벨이 채널 조건에 맞춰 조절될 수 있다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보는 DCI(Downlink Control Information)라고 지칭된다. 다양한 DCI 포맷이 용도에 따라 정의된다. 구체적으로, 상향링크 스케줄링을 위해 DCI 포맷 0, 4(이하, UL 그랜트)가 정의되고, 하향링크 스케줄링을 위해 DCI 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C(이하, DL 그랜트)가 정의된다. DCI 포맷은 용도에 따라 호핑 플래그(hopping flag), RB 할당, MCS(Modulation Coding Scheme), RV(Redundancy Version), NDI(New Data Indicator), TPC(Transmit Power Control), 사이클릭 쉬프트 DM-RS(DeModulation Reference Signal), CQI(Channel Quality Information) 요청, HARQ 프로세스 번호, TPMI(Transmitted Precoding Matrix Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 확인(confirmation) 등의 정보를 선택적으로 포함한다.
기지국은 단말에게 전송될 제어 정보에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 에러 검출을 위한 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자나 용도에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹 된다. 다른 말로, PDCCH는 식별자(예, RNTI)로 CRC 스크램블 된다.
LTE(-A) 시스템에서는 각각의 단말을 위해 PDCCH가 위치할 수 있는 제한된 세트의 CCE 위치를 정의한다. 단말이 자신의 PDCCH를 찾을 수 있는 제한된 세트의 CCE 위치는 검색 공간(Search Space, SS)으로 지칭될 수 있다. LTE(-A) 시스템에서, 검색 공간은 각각의 PDCCH 포맷에 따라 다른 사이즈를 갖는다. 또한, UE-특정(UE-specific) 및 공통(common) 검색 공간이 별도로 정의된다. 기지국은 단말에게 PDCCH가 검색 공간의 어디에 있는지에 관한 정보를 제공하지 않기 때문에 단말은 검색 공간 내에서 PDCCH 후보(candidate)들의 집합을 모니터링 하여 자신의 PDCCH를 찾는다. 여기서, 모니터링(monitoring)이란 단말이 수신된 PDCCH 후보들을 각각의 DCI 포맷에 따라 복호화를 시도하는 것을 말한다. 검색 공간에서 PDCCH를 찾는 것을 블라인드 검출(blind decoding 또는 blind detection)이라 한다. 블라인드 검출을 통해, 단말은 자신에게 전송된 PDCCH의 식별(identification)과 해당 PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보의 복호화를 동시에 수행한다. 예를 들어, C-RNTI로 PDCCH를 디마스킹(de-masking) 한 경우, CRC 에러가 없으면 단말은 자신의 PDCCH를 검출한 것이다. UE-특정 검색 공간(UE-Specific Search Space, USS)은 각 단말을 위해 개별적으로 설정되고, 공통 검색 공간(Common Search Space, CSS)의 범위는 모든 단말에게 알려진다. USS 및 CSS는 오버랩 될 수 있다. 상당히 작은 검색 공간을 가진 경우, 특정 단말을 위한 검색 공간에서 일부 CCE 위치가 할당된 경우 남는 CCE가 없기 때문에, 주어진 서브프레임 내에서 기지국은 가능한 모든 단말에게 PDCCH를 전송할 CCE 자원들을 찾지 못할 수 있다. 위와 같은 블록킹이 다음 서브프레임으로 이어질 가능성을 최소화하기 위하여 USS의 시작 위치는 단말-특정 방식으로 호핑된다.
표 4는 CSS 및 USS의 사이즈를 나타낸다.
표 4
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블라인드 디코딩(Blind Decoding, BD)의 총 회수에 따른 계산 부하를 통제 하에 두기 위해, 단말은 정의된 모든 DCI 포맷을 동시에 검색하도록 요구되지 않는다. 일반적으로, USS 내에서 단말은 항상 포맷 0과 1A를 검색한다. 포맷 0과 1A는 동일 사이즈를 가지며 메시지 내의 플래그에 의해 구분된다. 또한, 단말은 추가 포맷을 수신하도록 요구될 수 있다(예, 기지국에 의해 설정된 PDSCH 전송모드에 따라 1, 1B 또는 2). CSS에서 단말은 포맷 1A 및 1C를 검색한다. 또한, 단말은 포맷 3 또는 3A를 검색하도록 설정될 수 있다. 포맷 3 및 3A는 포맷 0 및 1A와 동일한 사이즈를 가지며, 단말-특정 식별자 보다는, 서로 다른 (공통) 식별자로 CRC를 스크램블링 함으로써 구분될 수 있다.
전송모드(Transmission Mode, TM)에 따른 PDSCH 전송 기법과, DCI 포맷들의 정보 컨텐츠를 아래에 나열하였다.
전송모드
● 전송모드 1: 단일 기지국 안테나포트로부터의 전송
● 전송모드 2: 전송 다이버시티
● 전송모드 3: 개-루프 공간 다중화
● 전송모드 4: 폐-루프 공간 다중화
● 전송모드 5: 다중-사용자 MIMO(Multiple Input Multiple Output)
● 전송모드 6: 폐-루프 랭크-1 프리코딩
● 전송모드 7: 단일-안테나 포트(포트 5) 전송
● 전송모드 8: 이중 레이어 전송(포트 7 및 8) 또는 단일-안테나 포트(포트 7 또는 8) 전송
● 전송모드 9~10: 최대 8개의 레이어 전송(포트 7 ~14) 또는 단일-안테나 포트(포트 7 또는 8) 전송
DCI 포맷
● 포맷 0: PUSCH 전송을 위한 자원 그랜트
● 포맷 1: 단일 코드워드 PDSCH 전송(전송모드 1, 2 및 7)을 위한 자원 할당
● 포맷 1A: 단일 코드워드 PDSCH(모든 모드)를 위한 자원 할당의 콤팩트 시그널링
● 포맷 1B: 랭크-1 폐-루프 프리코딩을 이용하는 PDSCH(모드 6)를 위한 콤팩트 자원 할당
● 포맷 1C: PDSCH(예, 페이징/브로드캐스트 시스템 정보)를 위한 매우 콤팩트 한 자원 할당
● 포맷 1D: 다중-사용자 MIMO를 이용하는 PDSCH(모드 5)를 위한 콤팩트 자원 할당
● 포맷 2: 폐-루트 MIMO 동작의 PDSCH(모드 4)를 위한 자원 할당
● 포맷 2A: 개-루프 MIMO 동작의 PDSCH(모드 3)를 위한 자원 할당
● 포맷 3/3A: PUCCH 및 PUSCH를 위해 2-비트/1-비트 파워 조정 값을 갖는 파워 컨트롤 커맨드
● 포맷 4: 다중-안테나 포트 전송 모드로 설정된 셀에서 PUSCH 전송을 위한 자원 그랜트
DCI 포맷은 TM-전용(dedicated) 포맷과 TM-공통(common) 포맷으로 분류될 수 있다. TM-전용 포맷은 해당 TM에만 설정된 DCI 포맷을 의미하고, TM-공통 포맷은 모든 TM에 공통으로 설정된 DCI 포맷을 의미한다. 예를 들어, TM 8의 경우 DCI 포맷 2B가 TM-전용 DCI 포맷이고, TM 9의 경우 DCI 포맷 2C가 TM-전용 DCI 포맷이고, TM 10의 경우 DCI 포맷 2D가 TM-전용 DCI 포맷일 수 있다. 또한, DCI 포맷 1A는 TM-공통 DCI 포맷일 수 있다.
도 5는 서브프레임에 E-PDCCH를 할당하는 예를 나타낸다. 기존 LTE 시스템에서 PDCCH는 제한된 OFDM 심볼들을 통해 전송되는 등의 한계가 있다. 따라서, LTE-A에서는 보다 유연한 스케줄링을 위해 E-PDCCH(enhanced PDCCH)를 도입하였다.
도 5를 참조하면, 제어 영역(예, 도 4 참조)에는 기존 LTE(-A)에 따른 PDCCH(편의상, Legacy PDCCH, L-PDCCH)가 할당될 수 있다. L-PDCCH 영역은 L-PDCCH가 할당될 수 있는 영역을 의미한다. 문맥에 따라, L-PDCCH 영역은 제어 영역, 제어 영역 내에서 실제로 PDCCH가 할당될 수 있는 제어 채널 자원 영역(즉, CCE 자원), 또는 PDCCH 검색 공간을 의미할 수 있다. 한편, 데이터 영역(예, 도 4 참조) 내에 PDCCH가 추가로 할당될 수 있다. 데이터 영역에 할당된 PDCCH를 E-PDCCH라고 지칭한다. 도시된 바와 같이, E-PDCCH를 통해 제어 채널 자원을 추가 확보함으로써, L-PDCCH 영역의 제한된 제어 채널 자원으로 인한 스케줄링 제약을 완화할 수 있다. 데이터 영역에서 E-PDCCH와 PDSCH는 FDM(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 다중화 된다.
구체적으로, E-PDCCH는 DM-RS(Demodulation Reference Signal)에 기반해 검출/복조될 수 있다. E-PDCCH는 시간 축 상에서 PRB(Physical Resource Block) 페어(pair)에 걸쳐 전송되는 구조를 가진다. E-PDCCH 기반 스케줄링이 설정되는 경우, 어느 서브프레임에서 E-PDCCH 전송/검출을 수행할지를 지정해줄 수 있다. E-PDCCH는 USS에만 구성될 수 있다. 단말은 E-PDCCH 전송이 허용되도록 설정된 서브프레임(이하, E-PDCCH 서브프레임)에서 L-PDCCH CSS와 E-PDCCH USS에 대해서만 DCI 검출을 시도하고, E-PDCCH 전송이 허용되지 않도록 설정된 서브프레임(즉, 논-E-PDCCH 서브프레임)에서는 L-PDCCH CSS와 L-PDCCH USS에 대해 DCI 검출을 시도할 수 있다.
L-PDCCH와 마찬가지로, E-PDCCH는 DCI를 나른다. 예를 들어, E-PDCCH는 하향링크 스케줄링 정보, 상향링크 스케줄링 정보를 나를 수 있다. E-PDCCH/PDSCH 과정 및 E-PDCCH/PUSCH 과정은 도 1의 단계 S107 및 S108을 참조하여 설명한 것과 동일/유사하다. 즉, 단말은 E-PDCCH를 수신하고 E-PDCCH에 대응되는 PDSCH를 통해 데이터/제어 정보를 수신할 수 있다. 또한, 단말은 E-PDCCH를 수신하고 E-PDCCH에 대응되는 PUSCH를 통해 데이터/제어 정보를 송신할 수 있다. 한편, 기존의 LTE는 제어 영역 내에 PDCCH 후보 영역(이하, PDCCH 검색 공간)을 미리 예약하고 그곳의 일부 영역에 특정 단말의 PDCCH를 전송하는 방식을 택하고 있다. 따라서, 단말은 블라인드 디코딩을 통해 PDCCH 검색 공간 내에서 자신의 PDCCH를 얻어낼 수 있다. 유사하게, E-PDCCH도 사전 예약된 자원 중 일부 또는 전체에 걸쳐 전송될 수 있다.
도 6은 LTE(-A) 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수(예, 2개)의 슬롯을 포함한다. 슬롯은 CP 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 일 예로, 표준(normal) CP의 경우 슬롯은 7개의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 상향링크 서브프레임은 주파수 도메인에서 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터 영역은 PUSCH를 포함하고 음성 등의 데이터 신호를 전송하는 데 사용된다. 제어 영역은 PUCCH를 포함하고 제어 정보를 전송하는 데 사용된다. PUCCH는 주파수 축에서 데이터 영역의 양끝 부분에 위치한 RB 쌍(RB pair)(예, m=0,1,2,3)을 포함하며 슬롯을 경계로 홉핑한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는 데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는 데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ ACK/NACK: PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷에 대한 응답 신호이다. 하향링크 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드(CodeWord, CW)에 대한 응답으로 ACK/NACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 2비트가 전송된다.
- CQI(Channel Quality Indicator): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output) 관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), PTI(Precoding Type Indicator) 등을 포함한다. 서브프레임 당 20비트가 사용된다.
도 7은 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 예시한다.
랜덤 접속 과정은 상향으로 짧은 길이의 데이터를 전송하기 위해 사용된다. 예를 들어, 랜덤 접속 과정은 RRC_IDLE에서의 초기 접속, 무선 링크 실패 후의 초기 접속, 랜덤 접속 과정을 요구하는 핸드오버, RRC_CONNECTED 중에 랜덤 접속 과정이 요구되는 상향/하향링크 데이터 발생시에 수행된다. RRC 연결 요청 메시지(RRC Connection Request Message)와 셀 갱신 메시지(Cell Update Message), URA 갱신 메시지(URA Update Message) 등의 일부 RRC 메시지도 랜덤 접속 과정을 이용하여 전송된다. 논리채널 CCCH(Common Control Channel), DCCH(Dedicated Control Channel), DTCH(Dedicated Traffic Channel)가 전송채널 RACH에 매핑될 수 있다. 전송채널 RACH는 물리채널 PRACH(Physical Random Access Channel)에 매핑된다. 단말의 MAC 계층이 단말 물리계층에 PRACH 전송을 지시하면, 단말 물리계층은 먼저 하나의 접속 슬롯(access slot)과 하나의 시그너처(signature)를 선택하여 PRACH 프리앰블을 상향으로 전송한다. 랜덤 접속 과정은 경쟁 기반(contention based) 과정과 비경쟁 기반(non-contention based) 과정으로 구분된다.
도 7을 참조하면, 단말은 시스템 정보를 통해 기지국으로부터 랜덤 접속에 관한 정보를 수신하여 저장한다. 그 후, 랜덤 접속이 필요하면, 단말은 랜덤 접속 프리앰블(Random Access Preamble; 메시지 1 또는 Msg1이라고도 함)을 기지국으로 전송한다(S710). 기지국이 상기 단말로부터 랜덤 접속 프리앰블을 수신하면, 상기 기지국은 랜덤 접속 응답 메시지(Random Access Response; 메시지 2 또는 Msg2라고도 함)를 단말에게 전송한다(S720). 구체적으로, 상기 랜덤 접속 응답 메시지에 대한 하향 스케줄링 정보는 RA-RNTI(Random Access-RNTI)로 CRC 마스킹되어 L1/L2 제어 채널(PDCCH) 상에서 전송될 수 있다. RA-RNTI로 마스킹된 하향 스케줄링 신호를 수신한 단말은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하여 디코딩할 수 있다. 그 후, 단말은 상기 랜덤 접속 응답 메시지에 자신에게 지시된 랜덤 접속 응답 정보가 있는지 확인한다. 자신에게 지시된 랜덤 접속 응답 정보가 존재하는지 여부는 단말이 전송한 프리앰블에 대한 RAID(Random Access preamble ID)가 존재하는지 여부로 확인될 수 있다. 상기 랜덤 접속 응답 정보는 동기화를 위한 타이밍 옵셋 정보를 나타내는 타이밍 어드밴스(Timing Advance; TA), 상향링크에 사용되는 무선자원 할당정보, 단말 식별을 위한 임시 식별자(예: Temporary C-RNTI) 등을 포함한다. 단말은 랜덤 접속 응답 정보를 수신하면, 상기 응답 정보에 포함된 무선자원 할당 정보에 따라 상향링크 SCH(Uplink Shared Channel)로 상향링크 전송(메시지 3 또는 Msg3이라고도 함)을 수행한다(S730). 기지국은 단말로부터 상기 상향링크 전송을 수신한 후에, 경쟁 해결(contention resolution)을 위한 메시지(메시지 4 또는 Msg4라고도 함)를 단말에게 전송한다(S740).
비경쟁 기반 과정의 경우, 단말이 랜덤 접속 프리앰블을 전송(S710)하기 전에 기지국이 비경쟁 랜덤 접속 프리앰블(Non-contention Random Access Preamble)을 단말에게 할당할 수 있다. 비경쟁 랜덤 접속 프리앰블은 핸드오버 명령(handover command)나 PDCCH와 같은 전용 시그널링(dedicated signaling)을 통해 할당될 수 있다. 단말은 비경쟁 랜덤 접속 프리앰블을 할당받는 경우 S710 단계와 유사하게 할당받은 비경쟁 랜덤 접속 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. 기지국은 상기 단말로부터 비경쟁 랜덤 접속 프리앰블을 수신하면, S720 단계와 유사하게 상기 기지국은 랜덤 접속 응답을 단말에게 전송할 수 있다.
상기 설명된 랜덤 접속 과정에서 랜덤 접속 응답(S720)에 대해서는 HARQ가 적용되지 않지만 랜덤 접속 응답에 대한 상향링크 전송이나 경쟁 해결을 위한 메시지에 대해서는 HARQ가 적용될 수 있다. 따라서, 랜덤 접속 응답에 대해서 단말은 ACK/NACK을 전송할 필요가 없다.
LTE-A의 차기 시스템은 계량기 검침, 수위 측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고보고 등의 데이터 통신을 위주로 하는 저가/저사양의 단말(UE)을 구성하는 것을 고려하고 있다. 이러한 UE를 편의상 MTC(Machine Type Communication) UE 또는 낮은 복잡도를 갖는 타입의 UE(low complexity type UE)라고 지칭한다. MTC UE의 경우 전송 데이터량이 적고 상향링크/하향링크 데이터 송수신이 가끔씩 발생하기 때문에 이러한 낮은 데이터 전송률에 맞춰서 단말기의 단가를 낮추고 배터리 소모를 줄이는 것이 효율적이다. MTC UE의 경우 이동성이 적은 것을 특징으로 하므로 채널 환경이 거의 변하지 않는 특성을 지니고 있다. 한편, MTC UE가 빌딩, 공장뿐만 아니라 지하실(basement) 등과 같이 커버리지 제한적인(coverage-limited) 장소에 설치되는 열악한 상황까지 고려하여 각 채널/신호 별로 MTC UE를 위한 반복 전송 방법 등과 같은 다양한 커버리지 향상(coverage enhancement) 기법들이 현재 논의되고 있다.
본 명세서에서 기존 LTE-A 시스템에 따른 UE는 보통(normal) UE 또는 제1 타입 UE라고 지칭되고, MTC UE는 제2 타입 UE 또는 LCT(Low Complexity Type) UE라고 지칭될 수 있다. 혹은, (반복이 적용되지 않는) 보통 커버리지를 갖는 UE를 제1 타입 UE라고 지칭하고 (반복이 적용되는) 커버리지 제한적인 UE를 제2 타입 UE 또는 LCT UE라고 지칭할 수 있다. 혹은, 동일 신호/채널의 반복이 적용되지 않는 UE를 제1 타입 UE라고 지칭하고 반복이 적용되는 UE를 제2 타입 UE 또는 CE(Coverage Enhanced) UE라고 지칭할 수 있다. 예를 들어, 제2 타입 UE의 경우 수신 안테나 개수가 감소될 수 있고, 지원하는 TB(Transport Block)의 개수가 감소될 수 있고, 송수신 주파수 범위가 감소될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 제2 타입 UE는 하나의 송수신 안테나를 가지고, 1개의 TB만을 지원하며, 6개 RB(Resource Block) 이하의 주파수 범위만을 지원할 수 있다.
커버리지 제한적인 환경에서 신호가 전송될 경우 노이즈에 비해 신호의 세기가 미약할 수 있다. 하지만, 동일한 신호/채널을 반복 전송할 경우 신호의 세기는 계속 축적되어 세기가 강해질 수 있는 반면 노이즈는 랜덤한 특성을 가지므로 서로 상쇄되어 일정한 수준에서 유지될 수 있다. 따라서, 커버리지 제한적인 환경에서 동일한 신호의 반복 전송을 통해 커버리지를 개선하는 효과를 달성할 수 있다.
한편, 랜덤 액세스 과정에서의 커버리지 개선(coverage enhancement)을 고려하면 PRACH 프리앰블 전송뿐만 아니라 이와 연관되어 전송되는 신호/채널, 즉 예를 들어 랜덤 액세스 응답(Random Access Response, RAR) 및 이로부터 스케줄링되는 PUSCH(또는 Msg3) 등에도 (시간 도메인) 반복이 적용될 수 있다. 따라서, 이러한 반복 전송 동작을 위해서는 각 신호/채널 별로 어떠한 자원(예, 코드/시간/주파수)을 사용하여 몇 번의 반복이 적용/수행되는지가, 해당 신호/채널 전송 이전에 미리 시그널링/설정되어야 할 수 있다. 또한, PRACH 프리앰블 및/또는 RAR 및/또는 해당 RAR을 스케줄링하는 PDCCH에 반복이 적용됨을 감안하여, 이에 적합한 RAR 수신(및/또는 RA-RNTI 검출) 가능 구간 및 RA-RNTI 결정 방식이 고려되어야 할 필요가 있다. 본 명세서에서 RAR 수신(및/또는 RA-RNTI 검출) 가능 구간을 간략히 RAR 윈도우라고 지칭한다.
본 발명에서는, 제2 타입 UE의 커버리지 개선을 위한 반복 전송 기반의 랜덤 액세스 과정에 수반되는 정보 및 파라미터에 대한 시그널링/설정 방법을 제안한다. 본 명세서에서 PRACH 자원은 PRACH 프리앰블 전송에 사용되는 시퀀스/서브프레임(SF)/주파수 대역 등의 조합을 지칭할 수 있다. 또한, 본 명세서에서, 동일한 신호의 반복 전송을 위한 하나의 반복 횟수에 대응되는 신호/채널 반복 전송 구간을 편의상 “번들(bundle)” 또는 “번들 구간(bundle interval)”이라 칭한다. 각 신호/채널은 커버리지 개선을 위해 독립적인 반복 횟수로 반복 전송되도록 설정될 수 있으며, 반복 횟수는 “1”을 포함할 수 있다. 반복 횟수가 1인 경우, 반복없이 한번 전송하는 것을 의미하며, 이때의 번들 구간은 1개 서브프레임이 될 수 있다. 또한, 본 발명에서 언급되는 PDCCH의 경우 PDCCH와 EPDCCH를 모두 포함할 수 있으며, CCE의 경우에도 CCE와 ECCE를 모두 포함할 수 있다. 본 명세서에서 반복 전송(repeated transmission)은 간략히 반복(repetition)이라고 지칭될 수 있다. 설명에 앞서, 랜덤 액세스 과정과 관련한 몇 가지 용어들을 정리하면 다음과 같다.
1) PRACH : 특정 시퀀스/SF/주파수 대역 조합을 사용하여 전송되는 PRACH 프리앰블(UE to eNB)
A. PRACH의 반복 횟수를 편의상 Np로 정의
B. PRACH 반복의 경우, 프리앰블 포맷 전체에 대하여 (Np번의) 반복을 적용하거나 혹은 프리앰블 내 시퀀스 부분에 대해서만 (Np번의) 반복을 적용하는 방식이 고려될 수 있음
2) RAR : TA(Timing Advance) 등을 포함한 PRACH 프리앰블 응답 메시지를 전송하는 PDSCH(eNB to UE)
RAR-PDCCH : RAR에 대한 DL 그랜트를 전송하는 PDCCH(eNB to UE)
A. RAR 및 RAR-PDCCH의 반복 횟수를 각각 Nr 및 Nd로 정의
3) Msg3 : RAR에 포함된 UL 그랜트를 기반으로 전송되는 PUSCH(UE to eNB)
A. Msg3의 반복 횟수를 Nm로 정의
도 8은 본 발명에 따른 번들 구간을 예시한다.
도 8을 참조하면, 동일한 채널/신호가 하나의 서브프레임에서 일회 송수신되며 총 N번의 반복 횟수로 N(>0)개의 서브프레임에 걸쳐 특정 오프셋을 가지고 송수신될 수 있다. 이 경우, 채널/신호가 처음 송수신되는 서브프레임을 번들 시작 서브프레임(도 8의 S)이라고 지칭하고, 채널/신호가 마지막으로 송수신되는 서브프레임을 번들 종료 서브프레임이라고 지칭하며, 번들 시작 서브프레임에서 번들 종료 서브프레임까지의 구간을 번들 또는 번들 구간이라고 지칭할 수 있다. 또한, 번들 또는 번들 구간에서 채널/신호가 송수신되는 서브프레임을 번들 구성 서브프레임이라고 지칭할 수 있다. 따라서, 번들 시작 서브프레임(도 8의 S)으로부터 각 번들 구성 서브프레임마다 동일한 채널/신호가 송수신될 수 있다. 또한, 번들 구간을 구성하는 각 서브프레임은 특정 오프셋(k)을 가지도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 특정 오프셋(k)이 1인 경우 번들 구간은 연속된 N개의 서브프레임으로 구성될 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 번들 구간이 연속된 서브프레임으로 구성되는 것을 가정하지만 본 발명은 오프셋이 1보다 큰 값을 가지는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
■ RAR 전송 관련 정보
일반적으로 RAR 전송은 RAR-PDCCH에 의해 스케줄링될 수 있다(예, 도 7 참조). 따라서 일반적인 경우, RAR 전송 관련 정보(간략히 RAR-info라 지칭)는 다음 정보들 중 전체 혹은 일부를 포함할 수 있다. 아래에서 RAR-PDCCH 반복 횟수(Nd), RAR-PDCCH 번들 구성/시작 SF 정보, RAR-PDCCH가 전송되는 제어 채널 자원 정보, 및/또는 CFI 정보는 RAR-PDCCH 전송 관련 정보라고 지칭될 수 있다.
- RAR 반복 횟수(Nr)
- RAR 번들 구성/시작 SF 정보
- RAR 전송이 시작되는 OFDM 심볼 정보
- RAR-PDCCH 반복 횟수(Nd)
- RAR-PDCCH 번들 구성/시작 SF 정보
- RAR-PDCCH가 전송되는 제어 채널 자원(예, PDCCH 후보(candidate) 및/또는 CCE 인덱스) 정보 및 CFI(Control Format Indicator) 정보(즉, PDCCH 등의 제어 채널 전송용으로 사용/가정되는 OFDM 심볼 수/구간)
RAR 전송 관련 정보(RAR-info)는 (특정) SIB를 통해 시그널링/설정될 수 있다. 해당 (특정) SIB는 일반 UE들도 수신 가능한 기존 레거시 SIB이거나, 또는 전체 혹은 특정 제2 타입 UE들만 수신 가능한 새로운 형태의 제2 타입 전용(second-type-dedicated) SIB일 수 있다. 기존 레거시 SIB는 LTE-A에서 규정된 SIB를 지칭하며, RAR 전송 관련 정보가 기존 레거시 SIB를 통해 시그널링되는 경우 기존 레거시 SIB에 추가적으로 포함된 형태로 시그널링될 수 있다. RAR 전송 관련 정보가 제2 타입 전용 SIB를 통해 시그널링되는 경우, 예를 들어 커버리지 개선이 요구되는 제2 타입 UE들만 수신 가능한 SIB일 수 있다.
또는, 커버리지 개선 요구량 별로 RAR 전송 관련 정보들이 룩업 테이블(look-up table) 형태로 정의될 수 있다. 이 경우 별도의 추가적인 시그널링/설정 과정 없이 제2 타입 UE는 룩업 테이블 내에서 자신의 커버리지 조건에 부합하는 정보를 참조하여 이를 기반으로 RAR 전송 관련 동작을 수행할 수 있다.
또한, 공통 검색 공간(CSS)를 통해 (혹은 UE-공통 RNTI 기반으로) 전송되는 임의의 PDCCH에 대한 반복 관련 정보가 RAR-info에 포함되어 혹은 RAR-info와는 별도로 (특정) SIB(혹은 RAR, 혹은 UE-특정 RRC 시그널링)를 통해 시그널링/설정될 수 있다. 공통 검색 공간(CSS)를 통해 (혹은 UE-공통 RNTI 기반으로) 전송되는 임의의 PDCCH에 대한 반복 관련 정보는 RAR-PDCCH 반복 관련 정보를 포함하여 시그널링/설정되거나 혹은 RAR-PDCCH 반복 관련 정보와는 별도로 시그널링/설정될 수 있다. UE-공통 RNTI는 예를 들어 SI-RNTI, P-RNTI, RA-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI, TPC-PUSCH-RNTI, 또는 M-RNTI를 포함할 수 있다. CSS(혹은 UE-공통 RNTI) 기반의 PDCCH에 대한 반복 관련 정보는 예를 들어 PDCCH 반복 횟수 및 PDCCH 번들 구성/시작 SF 정보, PDCCH가 전송되는 제어 채널 자원 정보 및 CFI 정보 등의 전체 혹은 특정 일부를 지칭할 수 있다.
또한, CSS(혹은, UE-공통 RNTI) 기반의 PDCCH 반복 관련 정보는 CSS(혹은, UE-공통 RNTI) 기반 PDCCH로부터 스케줄링되는 PDSCH/PUSCH 반복 관련 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, CSS(혹은, UE-공통 RNTI) 기반 PDCCH로부터 스케줄링되는 PDSCH/PUSCH 반복 관련 정보는 PDSCH/PUSCH 반복 횟수 및 PDSCH/PUSCH 번들 구성/시작 SF 정보, PDSCH 전송 시작 OFDM 심볼 정보, PHICH 전송 유무 및 PHICH 반복 관련 정보, HARQ-ACK 전송 유무 및 HARQ-ACK 반복 관련 정보 등의 전체 혹은 특정 일부를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, PHICH 반복 관련 정보는 PHICH 반복 횟수 및 PHICH 번들 구성/시작 SF 정보, 이에 대응되는 PHICH 자원 할당 정보 등의 전체 혹은 일부를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, HARQ-ACK 반복 관련 정보는 HARQ-ACK 반복 횟수 및 HARQ-ACK 번들 구성/시작 SF 정보, 이에 대응되는 PUCCH 자원 할당 정보 등의 전체 혹은 특정 일부를 포함할 수 있다.
한편, CSS(혹은 UE-공통 RNTI) 기반의 PDCCH 반복 관련 정보 (및 대응되는 PDSCH/PUSCH 반복 관련 정보)는 DCI 포맷 종류/용도 및/또는 DCI 페이로드 사이즈 별로 독립적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, DCI 포맷 종류/용도에 따라 DCI 포맷 0/1A와 DCI 포맷 3/3A와 DCI 포맷 1C에 각각 독립적인 반복 관련 정보가 설정될 수 있으며, 혹은 DCI 페이로드 사이즈에 따라 DCI 포맷 0/1A/3/3A와 DCI 포맷 1C에 각각 독립적인 반복 관련 정보가 설정될 수 있다. 또한, CSS(혹은 UE-공통 RNTI) 기반의 PDCCH 반복 관련 정보(및 대응되는 PDSCH/PUSCH 반복 관련 정보)는 RNTI 종류 및/또는 용도 별로도 독립적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, UE-공통 RNTI와 UE-특정 RNTI에 각각 독립적인 반복 관련 정보가 설정될 수 있으며, 혹은 UE-특정 RNTI와 TPC-PUCCH/PUSCH-RNTI와 RA/SI/P-RNTI(또는 RA-RNTI와 SI/P-RNTI)에 각각 독립적인 반복 관련 정보가 설정될 수 있다.
또 다른 방식으로, 제어 시그널링에 수반되는 오버헤드 및 지연(latency)을 줄이기 위해 RAR-PDCCH 전송 없이 RAR만 (반복을 적용하여) 전송하는 방법을 고려할 수 있다. 이 경우, (RAR-PDCCH 반복 관련 정보를 제외하고) RAR 반복 횟수(Nr) 및 RAR 번들 구성/시작 SF 정보, RAR 전송이 시작되는 OFDM 심볼 정보, 그리고 RAR 전송에 할당된 RB 자원을 비롯한 RAR 스케줄링 정보(예, MCS 레벨 및/또는 TB 사이즈) 등이 (전체 혹은 특정 일부) RAR-info에 포함되어 (특정) SIB을 통해 시그널링/설정될 수 있다.
또는 반대로, RAR(이를 포함하는 PDSCH) 전송 없이 RAR-PDCCH만 (반복을 적용하여) 전송하는 방법 또한 고려할 수 있다. 이 경우, UE는 해당 RAR-PDCCH를 RAR로 간주한 상태에서 동작할 수 있다. 또한 이 경우, (RAR 전송 관련 정보를 제외하고) RAR-PDCCH 반복 횟수(Nd) 및 RAR-PDCCH 번들 구성/시작 SF 정보, RAR-PDCCH가 전송되는 제어 채널 자원 정보 및 CFI 정보 등이 (전체 혹은 특정 일부) RAR-info에 포함되어 (특정) SIB을 통해 시그널링/설정될 수 있다. 이 경우, RAR-PDCCH를 구성하는 특정 필드 (조합) 내에 RAR 관련 내용(예, TA(Timing Advance), Temporary-C-RNTI, Msg3를 위한 UL 그랜트) 전체 혹은 일부가 포함될 수 있다. 혹은, Msg3를 위한 UL 그랜트(및/또는 Temporary-C-RNTI)는 (특정) SIB을 통해 사전에 미리 설정될 수 있다.
본 발명의 일 예에서, PRACH 자원 혹은 PRACH 자원 세트는 서로 다른 커버리지 개선 요구량에 대응되어 할당될 수 있으며, PRACH 자원 혹은 PRACH 자원 세트 별로 대응되는 RAR 전송 관련 정보(RAR-info)가 다르게 (혹은 독립적으로) 설정될 수 있다. 예를 들어, 커버리지 개선 요구량은 측정된 경로 손실(measured path-loss) 및/또는 요구되는 SNR(Signal-to-Noise Ratio)/SINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio)로서 정의될 수 있다. UE는 자신의 커버리지 조건(예, 측정된 경로 손실 값 혹은 이를 토대로 산출되는 커버리지 개선 요구량(예, SNR 또는 SINR) 등)에 따라 특정 PRACH 자원을 선택/전송한 후 해당 특정 PRACH 자원에 설정/결부된 RAR 전송 관련 정보(RAR-info)에 부합하는 RAR 검출/수신 동작을 수행할 수 있다.
한편, PDSCH 및/또는 PDCCH 전송 관련 정보도 동일/유사한 방식으로(예를 들어, PRACH 자원 (세트) 및/또는 커버리지 개선 요구량 별로) 시그널링/설정될 수 있다. PDSCH 및/또는 PDCCH 전송 관련 정보는 RAR 전송 관련 정보(RAR-info)를 일반화하여 혹은 RAR 전송 관련 정보(RAR-info)와는 별도로 시그널링/설정될 수 있다. 예를 들어, PDSCH 및/또는 PDCCH 전송 관련 정보는 PDSCH 반복 횟수 및 PDSCH 번들 구성/시작 SF 정보, PDSCH 시작 OFDM 심볼 정보, PDCCH 반복 횟수 및 PDCCH 번들 구성/시작 SF 정보, PDCCH 전송 제어 채널 자원 및 (PCFICH 수신을 수행할지 아니면 생략할지 여부를 포함한) CFI 정보, (PDSCH가 대응되는 PDCCH 전송을 수반하지 않는 형태로 반복 전송되는 경우) PDSCH 스케줄링 정보(예, MCS 레벨 및/또는 TB 사이즈), PDSCH 수신에 대한 HARQ-ACK 전송 유무 및/또는 HARQ-ACK 반복 횟수/번들 정보 중 전체 혹은 특정 일부를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, UE는 자신의 커버리지 조건에 대응되는 PDSCH/PDCCH 전송 관련 정보를 기반으로 이에 부합하는 PDSCH/PDCCH 수신 동작을 수행할 수 있다.
한편, PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal) 및/또는 PBCH(Physical Broadcast Channel) 검출/수신 과정에서 UE가 자신의 커버리지(예, 측정된 경로 손실, 요구되는 S(I)NR)에 문제가 있다고 판단하는 경우, 실제 CFI 정보 설정을 위한 시그널링을 eNB로부터 수신하기 전까지 UE가 (예를 들어, PDCCH 검출/수신 등을 위해) 가정해야 할 CFI 정보가 사전에 정의되어있어야 할 수 있다. UE가 자신의 커버리지에 문제가 있다고 판단하는 경우는 예를 들어 PSS/SSS 검출을 위한 수신 결합(combining)/획득(acquisition) 시간이 일반적인 레거시 UE의 경우에 비해 상대적으로 증가하거나 그리고/또는 레거시 PBCH 외에 반복되는 추가적인(additional) PBCH까지 포함한 PBCH 번들의 수신을 통해야만 MIB(Master Information Block)를 검출하게 되는 경우를 포함할 수 있다.
이에, 커버리지 제한적인(coverage-limited) 상황에서 실제 CFI 정보 설정을 위한 시그널링을 eNB로부터 수신하기 전까지, UE는 (PCFICH에 대한 검출/수신 동작을 생략하고) 자신이 액세스한 셀의 시스템 대역폭(BW)에 정의된 최대 CFI 값 혹은 시스템 BW과 무관하게 하나의 특정 CFI 값을 가정/간주한 상태에서 동작할 것을 제안한다. 예를 들어, UE는 해당 CFI 값을 가정했을 때의 (가능한 최소) PDSCH 시작 OFDM 심볼 인덱스를 가정/간주한 상태에서 동작할 수 있다. 추가적으로, 실제 PDSCH 시작 OFDM 심볼 정보 설정을 위한 시그널링을 eNB로부터 수신하기 전까지, UE는 상기 최대 CFI 값 혹은 특정 CFI 값에 대응되는 제어 채널 심볼 구간 바로 다음 심볼부터 PDSCH 매핑이 시작된다고 가정/간주한 상태에서 동작할 수 있다. 또한, 실제 HARQ-ACK 피드백 관련 정보 설정을 위한 시그널링을 eNB로부터 수신하기 전까지, UE는 PDSCH 수신에 대한 HARQ-ACK 전송 동작을 생략할 수 있다.
또 다른 방법으로, UE-공통 데이터를 전송하는 PDSCH(“UE-공통 PDSCH”라고 지칭)에 대해서는 (시스템 대역폭(BW)에 따른) 최대 CFI 값 혹은 (시스템 대역폭(BW)에 무관한) 특정 CFI 값을 가정/간주한 상태에서 동작하고, UE-특정(UE-specific) 데이터를 전송하는 PDSCH(“UE-특정 PDSCH”라고 지칭)에 대해서는 UE-공통 PDSCH에 대응되는 상기 CFI 값과 상이한 CFI 값을 가정/간주한 상태에서 동작하거나 혹은 해당 UE-특정 PDSCH에 대해서만 별도의 독립적인 CFI 정보(및/또는 PDSCH 시작 심볼 정보)가 시그널링/설정될 수 있다. UE-공통 PDSCH는 예를 들어 SIB 및/또는 페이징 및/또는 RAR 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, UE는 해당 CFI 값을 가정했을 때의 (가능한 최소) PDSCH 시작 OFDM 심볼 인덱스를 가정/간주한 상태에서 동작할 수 있다.
한편, CFI 정보(및/또는 PDSCH 시작 심볼 정보)는 PBCH 또는 SIB 또는 RAR 또는 Msg4를 통해 시그널링/설정되거나, 혹은 (미리 지정된 주기를 가지고 전송되는) 별도의 특정 브로드캐스트(broadcasting) 신호/채널을 통해 UE-공통으로 시그널링/설정될 수 있다.
■ Msg3 전송 관련 정보
Msg3 전송 관련 정보는 다음 정보들의 전체 혹은 특정 일부를 포함할 수 있다. Msg3 전송 관련 정보는 간략히 Msg3-info라 지칭될 수 있다.
- Msg3 반복 횟수(Nm)
- Msg3 번들 구성/시작 SF 정보
- Msg3 수신에 대한 PHICH 전송 유무. PHICH 전송이 생략되도록 설정된 경우에는 PHICH 기반의 비적응적 자동 재전송(non-adaptive automatic retransmission)은 허용되지 않을 수 있으며, UL 그랜트 기반의 적응적 재전송(adaptive retransmission)만 허용될 수 있음
- PHICH 반복 횟수/번들 정보
Msg3 전송 관련 정보(Msg3-info)는 (특정) SIB 혹은 RAR을 통해 시그널링/설정될 수 있다. 또는, RAR 전송 관련 정보(RAR-info) 경우와 유사하게 커버리지 개선 요구량 별로 상기 정보들이 룩업 테이블(look-up table) 형태로 정의될 수 있다. 이 경우 별도의 추가적인 시그널링/설정 과정 없이 제2 타입 UE는 룩업 테이블 내에서 자신의 커버리지 조건에 부합하는 정보를 참조하여 이를 기반으로 Msg3 전송 관련 동작을 수행할 수 있다.
Msg3 번들 전송의 시작 SF 타이밍은 RAR(혹은 이에 대응되는 PDCCH) 번들 전송의 시작 혹은 종료 SF 타이밍을 기준으로 결정될 수 있다. 예를 들어, Msg3 번들 전송의 시작 SF 타이밍은 RAR(혹은 이에 대응되는 PDCCH) 번들 전송의 시작 혹은 종료 SF 타이밍에 특정 SF 오프셋이 더해진 SF 타이밍으로 결정될 수 있다. 특정 SF 오프셋은 예를 들어 Msg3 전송 관련 정보(Msg3-info)에 포함되어 시그널링/설정되거나 혹은 특정한 값으로 사전에 미리 정의될 수 있다.
또한, Msg3에 대한 재전송을 스케줄링하는 UL 그랜트 전송 및/또는 Msg3에 대한 경쟁 해결(contention resolution)을 위해 전송되는 특정 PDSCH(이를, “Msg4”라 칭함)를 스케줄링하는 DL 그랜트 전송 등을 목적으로 UE-특정 검색 공간(USS)을 통해(혹은 UE-특정 RNTI를 기반으로) PDCCH가 반복 전송될 수 있다. UE-특정 RNTI는 예를 들어 임시 C-RNTI(temporary C-RNTI), C-RNTI, SPS C-RNTI를 포함할 수 있다. USS(혹은 UE-특정 RNTI) 기반의 PDCCH에 대한 반복 관련 정보는 Msg3 전송 관련 정보(Msg3-info)에 포함되어 혹은 Msg3 전송 관련 정보(Msg3-info)와 별도로 (특정) SIB 혹은 RAR (혹은 UE-특정 RRC 시그널링)을 통해 시그널링/설정될 수 있다. 또한, USS(혹은 UE-특정 RNTI) 기반의 PDCCH에 대한 반복 관련 정보는 CSS(혹은 UE-공통 RNTI) 기반의 PDCCH 반복 관련 정보(및 이에 대응되는 PDSCH/PUSCH 반복 관련 정보)와 독립적으로 시그널링/설정될 수 있다. USS(혹은 UE-특정 RNTI) 기반의 PDCCH에 대한 반복 관련 정보는 예를 들어 PDCCH 반복 횟수 및 PDCCH 번들 구성/시작 SF 정보, PDCCH가 전송되는 제어 채널 자원 정보 및 CFI 정보 등의 전체 혹은 특정 일부를 지칭할 수 있다.
또한, USS(혹은, UE-특정 RNTI) 기반의 PDCCH 반복 관련 정보는 USS(혹은, UE-특정 RNTI) 기반 PDCCH로부터 스케줄링되는 PDSCH/PUSCH 반복 관련 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, PDSCH/PUSCH 반복 관련 정보는 PDSCH/PUSCH 반복 횟수 및 PDSCH/PUSCH 번들 구성/시작 SF 정보, PDSCH 전송 시작 OFDM 심볼 정보, PHICH 전송 유무 및 PHICH 반복 관련 정보, HARQ-ACK 전송 유무 및 HARQ-ACK 반복 관련 정보 등의 전체 혹은 특정 일부를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, PHICH 반복 관련 정보는 PHICH 반복 횟수 및 PHICH 번들 구성/시작 SF 정보, 이에 대응되는 PHICH 자원 할당 정보 등의 전체 혹은 특정 일부를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, HARQ-ACK 반복 관련 정보는 HARQ-ACK 반복 횟수 및 HARQ-ACK 번들 구성/시작 SF 정보, 이에 대응되는 PUCCH 자원 할당 정보 등의 전체 혹은 특정 일부를 포함할 수 있다.
한편, USS(혹은 UE-특정 RNTI) 기반의 PDCCH 반복 관련 정보(및 대응되는 PDSCH/PUSCH 반복 관련 정보)도 DCI 포맷 종류 혹은 DCI 페이로드 사이즈 별로 독립적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, TM-공통 DCI 포맷(예, DCI 포맷 0/1A)과 DL TM-전용 DCI 포맷(예, DCI 포맷 1/1B/1D/2/2A/2B/2C/2D)과 UL TM-전용 DCI 포맷(예, DCI 포맷 4)에 각각 독립적인 반복 관련 정보가 설정될 수 있다.
또한, 앞서 설명된 바와 같이 PRACH 자원 혹은 PRACH 자원 세트는 서로 다른 커버리지 개선 요구량(예, 측정된 경로 손실(measured path-loss) 또는 요구되는 SNR/SINR)에 대응되어 할당될 수 있으며, PRACH 자원 혹은 PRACH 자원 세트 별로 대응되는 Msg3 전송 관련 정보(Msg3-info)가 다르게(혹은 독립적으로) 설정될 수 있다. UE는 자신의 커버리지 조건에 따라 특정 PRACH 자원을 선택/전송한 후 해당 특정 PRACH 자원에 설정/결부된 Msg3 전송 관련 정보(Msg3-info)에 부합하는 Msg3 전송 동작 및 대응되는 PHICH 수신 동작을 수행할 수 있다.
한편, Msg3-info를 일반화하여 혹은 Msg3-info와는 별도로 PUSCH 전송 관련 정보가 동일/유사한 방식으로(예를 들어, PRACH 자원 (세트) 및/또는 커버리지 개선 요구량 별로) 시그널링/설정될 수 있다. 일례로 UE는 자신의 커버리지 조건에 대응되는 PUSCH 전송 관련 정보를 기반으로 이에 부합하는 PUSCH 전송 동작을 수행할 수 있다. PUSCH 전송 관련 정보는 예를 들어 PUSCH 반복 횟수 및 PUSCH 번들 구성/시작 SF 정보, PHICH 전송 유무 및/또는 PHICH 반복 횟수/번들 정보 중 전체 혹은 특정 일부를 포함할 수 있다.
한편, 앞서 설명된 바와 유사하게, 커버리지 제한적인(coverage-limited) 상황에서 실제 PHICH 전송 관련 정보 설정을 위한 시그널링을 eNB로부터 수신하기 전까지, UE는 (PHICH에 대한 검출/수신 동작 및) PHICH 기반의 비적응적 자동 재전송 동작을 생략하고 UL 그랜트 기반의 적응적 재전송만을 수행하도록 동작할 수 있다.
■ RAR 윈도우 설정 방법
기존 시스템(예, LTE-A 시스템)에서 RAR 윈도우의 시작 서브프레임(SF)은 PRACH 프리앰블 전송이 종료되는 SF 타이밍에 특정 SF 오프셋(예, 3개의 서브프레임)이 더해진 SF 타이밍으로 결정될 수 있다. RAR 윈도우의 사이즈는 SIB를 통해 시그널링되는 값으로 설정될 수 있으며, 예를 들어 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 또는 10개의 서브프레임일 수 있다. RAR 윈도우 사이즈는 Nw로 정의될 수 있다. 따라서, PRACH 및/또는 RAR-PDCCH 및/또는 RAR 전송에 반복이 적용되는 경우, 이에 대응되는 RAR 윈도우의 시작 SF 및 사이즈는 각 채널의 반복 횟수 및/또는 번들 구간을 감안하여 결정되어야 할 수 있다. 만일 특정 채널의 번들이 연속적인 SF들로 구성되지 않는 경우, 번들 구간(또는 번들 내 SF 개수)은 반복 횟수보다 커질 수 있다.
먼저, RAR 윈도우 시작 SF의 경우에는 PRACH 번들의 마지막 PRACH 프리앰블 전송이 종료되는 SF 타이밍을 기준으로 결정될 수 있다. 예를 들어, RAR 윈도우 시작 SF은 PRACH 번들의 마지막 PRACH 프리앰블 전송 서브프레임에 특정 SF 오프셋(예, 3 SF)이 더해진 SF 타이밍(이를 SF #K라고 가정)으로 결정될 수 있다. 다른 예로, RAR 윈도우 시작 SF은 SF #K를 포함하여 해당 SF #K 이후 가장 가까운 (가능한) RAR-PDCCH 번들 시작 SF 타이밍(또는 가장 가까운 (가능한) RAR 번들 시작 SF 타이밍) 등으로 결정될 수 있다.
RAR 윈도우 사이즈의 경우에는 RAR-PDCCH 번들과 이에 대응되는 RAR 번들이 전송될 수 있는 전체 구간(이를 Ba로 정의)을 기반으로 결정될 수 있다. RAR 윈도우 사이즈에 대응되는 전체 구간(Ba)은 (RAR-PDCCH 번들 중) 최초 RAR-PDCCH 전송 시점부터 (이에 대응되는 RAR 번들 중) 마지막 RAR 전송 시점까지에 해당하는 SF 구간에 해당하며, (Nd + Nr)개의 SF 구간을 의미할 수 있다. 예를 들어, Ba는 max(Nd, Nr) + a1 혹은 Nd + Nr + a2의 형태가 될 수 있으며, 여기서 max(Nd, Nr)은 Nd와 Nr중 최대값을 나타내고, a1은 0을 포함한 양의 정수, a2는 -1과 0을 포함한 양의 정수를 나타낸다. 다른 예로, 최종 RAR 윈도우 사이즈는 Ba에 SIB를 통해 시그널링되는 Nw를 더한 값 혹은 곱한 값을 기반으로 결정되거나, 또는 Nw개의 (가능한) Ba를 포함하는 구간을 기반으로 결정될 수 있다.
또는, RAR 윈도우 사이즈는 RAR-PDCCH 번들 전송 구간(Bd로 정의)과 RAR 번들 전송 구간(Br로 정의)을 기반으로 결정될 수 있다. RAR-PDCCH 번들 전송 구간(Bd)은 하나의 RAR-PDCCH 번들에 대응되는 최초 RAR-PDCCH 전송 시점부터 마지막 RAR-PDCCH 전송 시점까지에 해당하는 SF 구간을 의미할 수 있으며, 예를 들어 Nd + b 개의 SF 구간을 의미할 수 있는데 b는 0을 포함한 양의 정수이다. RAR 번들 전송 구간(Br)은 하나의 RAR 번들에 대응되는 최초 RAR (PDSCH) 전송 시점부터 마지막 RAR (PDSCH) 전송 시점까지에 해당하는 SF 구간을 의미할 수 있으며, 예를 들어 Nr + b 개의 SF 구간을 의미할 수 있다. 다른 예로, 최종 RAR 윈도우 사이즈는 Bd에 Nw를 곱한 값에 Br을 더한 값(Bd × Nw + Br)을 기반으로 결정되거나, 또는 Nw개의 (가능한) Bd를 포함하는 구간(Bw로 정의)에 해당 Bw 내 마지막 RAR-PDCCH 번들에 대응되는 RAR 번들 구간 Br을 더한 값(Bw + Br + a, a는 0보다 크거나 같은 정수)을 기반으로 결정될 수 있다.
또 다른 방법으로, 앞서 설명된 바와 유사하게, PRACH 자원 혹은 PRACH 자원 세트 별로 개별/독립적인 RAR 윈도우 사이즈(또는 이를 결정하는 데 사용되는 특정 파라미터 값)를 설정할 수 있으며, RAR 윈도우 사이즈(또는 이를 결정하는 데 사용되는 특정 파라미터 값)는 RAR-info에 포함되어 ((특정) SIB을 통해) 시그널링/설정될 수 있다.
한편, (반복이 적용되지 않은) 보통 커버리지(normal-coverage) UE의 PRACH 전송과 (반복이 적용된) 커버리지 제한적인(coverage-limited) UE의 PRACH 번들 전송간에 그리고/또는 서로 다른 반복을 가지는 PRACH 번들 전송들 간에 다중화(예, CDM(Code Division Multiplexing) 및/또는 TDM(Time Division Multiplexing) 및/또는 FDM(Frequency Division Multiplexing)가 적용되는 경우를 고려할 수 있다. 이 경우, (오버랩될 수 있는 복수 UE로부터의 PRACH 신호에 대한 구분을 위해) UE로부터 전송된(즉, eNB에서 수신된) PRACH (번들) 신호에 대응되는 반복 횟수(Np)가 RAR(혹은, RAR-PDCCH)에 포함되어 전송/시그널링될 수 있다. 그리고/또는, 해당 PRACH (번들) 신호 전송과 관련한 시간 및/또는 주파수 자원 정보가 RAR(혹은, RAR-PDCCH)에 포함되어 전송/시그널링될 수 있다. 예를 들어, PRACH (번들) 신호 전송과 관련한 시간 및/또는 주파수 자원 정보는 PRACH 번들 신호의 시작/구성 SF (타이밍) 정보 (및/또는 이에 대응되는 SFN 정보) 및/또는 PRACH 신호가 전송된 주파수 대역 정보(예, 주파수 영역상 인덱스) 등을 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 방법을 예시한다.
도 9를 참조하면, 단말은 S902 단계에서 특정 PRACH 자원을 이용하여 PRACH 신호를 전송할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, PRACH 자원은 PRACH 프리앰블 전송에 사용되는 시퀀스/서브프레임(SF)/주파수 대역 등의 조합을 지칭할 수 있다. 또한, PRACH 자원 혹은 PRACH 자원 세트는 서로 다른 커버리지 개선 요구량에 대응되어 할당될 수 있으며, UE는 자신의 커버리지 조건(예, 측정된 경로 손실 값 혹은 이를 토대로 산출되는 커버리지 개선 요구량(예, SNR 또는 SINR) 등)에 따라 특정 PRACH 자원을 선택하여 PRACH 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, PRACH 신호는 PRACH 프리앰블에 해당할 수 있다.
S904 단계에서, 단말은 S902 단계에서 전송한 PRACH 신호에 대한 응답으로 특정 시간 구간(예, RAR 윈도우)에서 RAR 신호를 수신할 수 있다. 만일 단말이 제1 타입 UE(또는 보통 커버리지 UE 또는 반복이 적용되지 않는 UE)인 경우, 단말은 S902 단계에서 PRACH 신호를 전송한 서브프레임에서 특정 SF 오프셋(예, 3)이 더해진 서브프레임 타이밍에서 RAR 신호를 수신할 수 있다. 이 경우 RAR 윈도우 사이즈는 SIB를 통해 시그널링되는 값으로 설정될 수 있으며, 예를 들어 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 또는 10개의 서브프레임일 수 있다.
반면, 단말이 제2 타입 UE(또는 LCT UE 또는 제한적인 커버리지를 갖는 UE 또는 반복이 적용되는 UE)인 경우, 단말은 PRACH 번들 동안 PRACH 신호를 반복 전송할 수 있으며, 본 발명에 따른 RAR 윈도우 시작 SF에서 RAR 윈도우 사이즈에 해당하는 구간에서 RAR 신호를 수신/검출할 수 있다. 이 경우, RAR 윈도우 시작 SF는 PRACH 번들의 마지막 PRACH 신호 전송 서브프레임에서 특정 서브프레임 오프셋(예, 3)이 더해진 서브프레임 타이밍으로 결정되거나, 혹은 결정된 서브프레임 이후 가장 가까운 RAR-PDCCH 번들 시작 SF 타이밍(또는 가장 가까운 RAR 번들 시작 SF 타이밍)으로 결정될 수 있다.
또한, 단말이 제2 타입 UE인 경우, RAR 윈도우 사이즈는 RAR-PDCCH 번들과 이에 대응되는 RAR 번들이 전송될 수 있는 전체 구간(이를 Ba로 정의)을 기반으로 결정되거나(예, max(Nd, Nr) + a1 혹은 Nd + Nr + a2) 혹은 RAR-PDCCH 번들 전송 구간(Bd로 정의)과 RAR 번들 전송 구간(Br로 정의)을 기반으로 결정될 수 있다(예, Bd × Nw + Br 또는 Bw + Br + a).
또한, 제1 타입 UE과 제2 타입 UE의 PRACH 전송들 또는 제2 타입 UE의 PRACH 전송들 간에 다중화가 적용되는 것을 고려하여, S904 단계에서 수신되는 RAR 신호는 S902 단계에서 전송된 PRACH 신호의 반복 전송 횟수(Np)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 별도로, S904 단계의 RAR 신호는 S902 단계의 PRACH 신호 전송과 관련한 시간 및/또는 주파수 자원 정보를 포함할 수 있다. 이들 정보를 이용하여 단말은 오버랩될 수 있는 복수 UE로부터의 PRACH 신호를 구분할 수 있다.
도 9에 도시되지 않았지만, 단말은 RAR 신호를 스케줄링하는 하향링크 제어 정보(또는 PDCCH 신호)를 수신할 수 있다. 이 경우, 하향링크 제어 정보(또는 PDCCH 신호)는 RA-RNTI 정보로 마스킹(또는 스크램블)될 수 있다. 이하에서는 RA-RNTI 정보를 결정하는 방법에 대해 설명한다.
■ RA-RNTI 결정 방법
기존 시스템(예, LTE-A 시스템)에서 RA-RNTI 값은 PRACH 프리앰블 전송이 시작되는 SF 타이밍(T_id로 정의) 및 해당 PRACH 프리앰블의 주파수 영역상 인덱스 (F_id로 정의)의 함수로 결정될 수 있다. 예를 들어, RA-RNTI = 1 + T_id + 10×F_id 에 의해 결정될 수 있다. 따라서, PRACH 전송에 반복이 적용되는 경우, 이에 대응되는 RA-RNTI 값은 PRACH의 반복 횟수 및/또는 번들 구간을 감안하여 결정되어야 할 수 있다.
PRACH 전송에 반복이 적용되는 경우, T_id는 PRACH 번들의 최초 PRACH 프리앰블 전송이 시작되는 SF 타이밍 혹은 마지막 PRACH 프리앰블 전송이 종료되는 SF 타이밍으로 결정될 수 있다. F_id는 해당 T_id을 통해 전송되는 PRACH 프리앰블(즉, PRACH 번들의 최초 혹은 마지막 PRACH 프리앰블)의 주파수 영역상 인덱스로 결정될 수 있다. 또한, (T_id와 F_id에 더하여 추가적으로) PRACH 반복 횟수(Np)에 따라 RA-RNTI 값을 결정하는 것을 제안한다. 따라서, 본 발명에 따르면 RA-RNTI 값이 Np 값의 함수로 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, PRACH 프리앰블 전송 관련 정보(예, PRACH 전송 SF 타이밍 T_id 및/또는 주파수 영역상 인덱스 F_id)가 동일한 경우, RA-RNTI 값은 Np 값에 따라 달리 결정될 수 있다.
또는, 각 PRACH 자원 (세트)가 서로 다른 (다양한) 전송 타이밍 및 반복 횟수를 기반으로 서로 공존/경쟁하는 상황을 고려할 경우, T_id 및/또는 F_id(특히, T_id)에 따라 RA-RNTI 값을 구분하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 따라서, PRACH 전송에 반복이 적용되는 상황에서 RA-RNTI 값 결정시, T_id(및/또는 F_id) 값이 사용되지 않도록 지정/설정될 수 있다.
한편, PRACH 번들 전송(예, PRACH 프리앰블이 반복되어 전송되는 형태)이 적용되는 경우 반복으로 인해 PRACH 전송 구간이 (복수의 무선 프레임(radio frame)에 걸쳐) 확장되는 것을 감안하여, SFN(System Frame Number) (및/또는 PRACH 반복 횟수 Np 혹은 하나의 PRACH 반복이 구성되는 서브프레임 구간(duration)(예, 최초 PRACH 프리앰블이 전송되는 서브프레임부터 마지막 PRACH 프리앰블이 전송되는 서브프레임까지의 구간)) 및 SF 번호(number)/인덱스(index)를 파라미터로 사용하여 (최초) PRACH 프리앰블 전송이 시작되는 타이밍이 설정될 수 있다. 예를 들어, 특정 PRACH 프리앰블 번들의 전송이 시작되는 타이밍은 SFN #N(및 해당 SFN 내 특정 SF 번호/인덱스)로 설정되고, 다른 PRACH 프리앰블 번들의 전송 시작 타이밍은 SFN #N과 상이한 SFN #M(및 해당 SFN 내 특정 SF 번호/인덱스)로 설정될 수 있다. 또한, RA-RNTI(혹은, 이를 결정하는 T_id) 값도 (복수의 무선 프레임(radio frame)에 걸쳐 확장되는) PRACH 번들 전송 구간을 감안하여 (최초 혹은 마지막) PRACH 프리앰블 전송이 시작/종료되는 시점에 대응되는 SFN(및/또는 SF 번호/인덱스)의 함수로 결정될 수 있다.
또한, (반복이 적용되지 않은) 보통 커버리지 UE의 PRACH 전송과 (반복이 적용된) 커버리지 제한적인 UE의 PRACH 번들 전송간 그리고/또는 서로 다른 반복을 가지는 PRACH 번들 전송들간 CDM(Code Division Multiplexing)이 적용되는 경우를 고려하면, RA-RNTI 값은 대응되는 PRACH 신호가 가지는 루트 시퀀스 인덱스(root sequence index)(혹은, 루트 시퀀스 인덱스와 순환 시프트(cyclic shift) 값의 조합)의 함수로 결정될 수 있다.
또 다른 방법으로, PRACH 자원 혹은 PRACH 자원 세트 별로 독립적인 전용(dedicated) RA-RNTI 값을 지정/설정할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 별도의 산출 과정 없이(예를 들어, T_id 및/또는 F_id 값에 무관하게) RA-RNTI 값이 사전에 결정될 수 있다. PRACH 자원 혹은 PRACH 자원 세트 별로 독립적인 전용(dedicated) RA-RNTI 값은 RAR-info에 포함되어 ((특정) SIB을 통해) 시그널링/설정될 수 있다.
■ 스케줄링 요청을 위한 PRACH 전송
기존 시스템(예, LTE-A 시스템)에서 UE는 스케줄링 요청(Scheduling Request, SR)이 요구되는 경우, 만약 SR 용도의 PUCCH 자원이 미리 할당되어 있으면 해당 PUCCH 자원을 이용하여 (positive) SR 신호를 전송하고, 그렇지 않은 경우에는 임의의 PRACH 프리앰블을 선택하여 전송함으로써 스케줄링 요청을 수행한다. 한편, 커버리지 제한적인(coverage-limited) 환경(또는 PRACH를 포함한 각종 UL 채널/신호가 반복되어 전송되는 상황)에서 만약 UE에게 SR 용도로 별도의 PUCCH 자원이 할당되지 않은 경우를 가정하면, 해당 UE는 스케줄링 요청이 요구되는 경우 서로 다른 반복 횟수가 설정된 복수의 PRACH 자원 (세트) 중에서 기존과 유사하게 임의의 PRACH 자원을 선택하여 (해당 PRACH 자원에 대응되는 반복 횟수만큼) 전송할 수 있다. 하지만, 선택된 PRACH 자원(이에 대응되는 반복)의 성능이 해당 UE에게 요구되는 커버리지 개선 요구량보다 1) 낮은 경우 추가적인 PRACH 재전송이 요구되고 2) 너무 높은 경우 불필요하게 많은 PRACH 자원을 소모하게 되어, 결국 UL 자원 활용 측면에서 불필요한 오버헤드 및/또는 간섭을 야기할 수 있다.
이에, 커버리지 제한적인 상황에서 UE가 스케줄링 요청 용도로 (반복 기반의) PRACH를 선택/전송하는 경우, 다음과 같이 PRACH 자원이 선택될 수 있다.
- 해당 UE가 초기(initial) 랜덤 액세스 과정(혹은, 가장 최근 (마지막으로) 수행된 (경쟁 기반(contention-based)) 랜덤 액세스 과정)에서 선택/전송했던 PRACH 자원 중 수신에 성공한 RAR에 대응되는 PRACH 자원, 혹은
- 수신에 성공한 RAR에 대응되는 PRACH 자원과 동일한 반복 횟수가 설정된 임의의 PRACH 자원, 혹은
- (해당 반복 횟수가 설정된 PRACH 자원이 존재하지 않는 경우) 해당 반복 횟수를 초과하는 최소 반복 횟수(혹은, 해당 반복 횟수 미만이면서 최대 반복 횟수)가 설정된 임의의 PRACH 자원
또 다른 방법으로, 스케줄링 요청 용도로 사용할 PRACH 자원 및 전송 관련 정보(예, 대응되는 반복 횟수 및/또는 번들 시작/구성 SF 등)를 별도로 할당하는 방안을 고려할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 예시한다. 도 10의 예에서, PRACH 신호의 전송을 위해 복수의 PRACH 자원 (세트)가 미리 설정되고, 복수의 PRACH 자원 (세트)에 대해 서로 다른 반복 횟수가 미리 설정되며, 단말은 미리 설정된 복수의 PRACH 자원 (세트) 중에서 PRACH 자원을 선택하여 (해당 PRACH 자원에 대응되는 반복 횟수만큼) PRACH 신호를 전송한다고 가정한다.
도 10을 참조하면, S1002 단계에서, 단말은 초기 랜덤 액세스 과정(혹은 가장 최근 랜덤 액세스 과정)을 수행하기 위해 제1 PRACH 자원을 이용하여 제1 PRACH 신호를 (제1 PRACH 자원에 대응되는 반복 횟수만큼) 반복 전송할 수 있다. 그런 다음, S1004 단계에서, 단말은 제1 PRACH 신호에 대한 RAR 신호를 성공적으로 수신할 수 있다.
S1006 단계에서, 단말은 스케줄링 요청을 위한 제2 PRACH 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, 스케줄링 요청을 위한 제2 PRACH 신호 전송을 위한 PRACH 자원은 앞서 설명된 바와 같이 수신에 성공한 RAR 신호에 대한 제1 PRACH 신호를 기반으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 PRACH 자원이 미리 설정된 복수의 PRACH 자원 (세트) 중 하나와 일치하는 경우, 상기 제2 PRACH 신호는 제1 PRACH 자원을 이용하여 제1 PRACH 자원에 대해 설정된 반복 횟수만큼 반복 전송될 수 있다.
다른 예로, 제1 PRACH 신호의 반복 횟수가 복수의 PRACH 자원 (세트)에 대해 미리 설정된 반복 횟수 중 하나와 일치하는 경우, 제2 PRACH 신호는 제1 PRACH 신호의 반복 횟수에 대응되는 PRACH 자원을 이용하여 제1 PRACH 신호의 반복 횟수만큼 반복 전송될 수 있다.
또 다른 예로, 제1 PRACH 자원이 복수의 PRACH 자원 (세트)와 일치하지 않고, 제1 PRACH 신호의 반복 횟수가 복수의 PRACH 자원 (세트)에 대해 미리 설정된 반복 횟수와 일치하지 않는 경우, 제2 PRACH 신호는 복수의 PRACH 자원 중에서 제1 PRACH 신호의 반복 횟수를 초과하는 최소 반복 횟수(또는 제1 PRACH 신호의 반복 횟수 미만이면서 최대 반복 횟수)에 대응되는 PRACH 자원을 이용하여 전송될 수 있다.
또한, eNB로부터의 지시(예, PDCCH 오더(order) 수신 등)에 의해 수행되는 PRACH 전송의 경우에도 상기와 유사하게 PRACH 자원 및 전송 관련 정보(예, 대응되는 반복 횟수 및/또는 번들 시작/구성 SF 등)가 설정될 수 있다. 그리고/또는, (상기 PRACH 자원 및 전송 관련 정보를 편의상 “PRACH-rep info set”이라 칭하면) 서로 다른 PRACH 반복 횟수를 가지는 복수의 PRACH-rep info set이 설정될 수 있으며, 이를 기반으로 UE는 (예를 들어, PDCCH 오더를 수신하는 경우) 최소(smallest) 반복 횟수를 가지는 PRACH 번들부터 전송하고 이에 대응되는 RAR 수신/검출에 실패하는 (예를 들어, 이후 다시 PDCCH 오더를 수신하는) 경우 그 다음 최소(2nd smallest) 반복 횟수를 가지는 PRACH 번들을 전송하는 방식으로 PRACH 반복 횟수를 증가시킬 수 있다. 또 다른 방법으로, (하나 혹은 복수의 PRACH-rep info set이 미리 설정된 상태에서) PRACH 번들 전송을 위한 반복 횟수(혹은, 이에 상응하는 정보)가 PDCCH 오더를 통해 직접 지시(indication)될 수 있다.
한편, (상기 제안을 일반화하여) 초기 액세스(initial access) 혹은 최근 랜덤 액세스 과정에서 RAR 수신에 성공한 PRACH 반복 횟수에 상응하는 PRACH 자원을 선택하는 방법을 방법 1(Method 1)이라 정의하고, (SIB를 제외한 (UE-specific) RRC 시그널링 등의) 상위 계층 신호 혹은 PDCCH (오더) 신호 등을 통해 별도로 할당된 PRACH 반복 횟수에 대응되는 PRACH 자원을 선택하는 방법을 방법 2(Method 2)라 정의하고, SIB에 설정된 PRACH 중 가장 작은 반복 횟수에 대응되는 PRACH 자원을 선택하는 방법을 방법 3(Method 3)이라 정의하고, SIB에 설정된 PRACH 중 특정 측정(measurement)(예, RSRP(Reference Signal Received Power))을 기반으로 추정(estimate)된 반복 횟수에 대응되는 PRACH 자원을 선택하는 방법을 방법 4(Method 4)로 각각 정의할 경우, (RRC 연결 모드 상태에서) PRACH 전송 시에 방법 1을 적용할지 아니면 다른 방법(방법 2 또는 3 또는 4)을 적용할지 여부 및/또는 방법 3을 적용할지 아니면 방법 4를 적용할지 여부를 (UE-공통 혹은 UE-특정한 방식으로) UE에게 설정해줄 수 있다.
한편, 상기 방법들(예, 방법 3 또는 4)의 경우 어느 단계/시기/상황에 수행되는 랜덤 액세스 과정인지에 따라 서로 다른 방법이 적용될 수 있다. 예를 들어, 초기 액세스(initial access) 내지는 RRC 유휴 모드(Idle mode) 상태에서의 랜덤 액세스인지 혹은 RRC 연결 모드(connected mode) 상태에서의 랜덤 액세스인지 등에 따라 서로 다른 방법이 적용될 수 있다. 일례로, (초기 액세스를 포함한) RRC 유휴 모드(Idle mode) 상태에서는 반복을 기반으로 동작하는 커버리지 제한적인 상황을 고려한 복수 SF 구간에 걸친 (평균적인 의미(average-sense)에서의) 측정(예, RSRP)에 대한 지연(latency) 증가 및/또는 정확도(accuracy) 저하가 상대적으로 커질 가능성이 있다. 따라서, (초기 액세스를 포함한) RRC 유휴 모드(Idle mode) 상태에서의 랜덤 액세스 과정의 경우에는(혹은, 초기 액세스의 경우에만) 방법 3이 적용될 수 있다. 반면, 측정 지연/정확도 부담이 상대적으로 적을 수 있는 RRC 연결 모드(connected mode) 상태에서의 랜덤 액세스 과정의 경우에는(혹은, 초기 액세스를 제외한 나머지 모든 경우) 방법 4가 적용될 수 있다.
■ DL/UL간 상이한 커버리지 향상(coverage enhancement, CE) 지원
일부 UE의 경우 DL 커버리지와 UL 커버리지가 상이할 수 있다. 예를 들어, 일부 UE의 경우, UL 커버리지에 대해서는 적정 수준의 UL 성능/동작 보장을 위해 UL 채널/신호 전송에 반복 적용이 요구되는(이를 “UL CE 모드”라 지칭) 반면 DL 커버리지에 대해서는 DL 채널/신호 전송에의 반복 적용 없이도 적정 수준의 DL 수신 성능/동작이 보장될 수 있다(이를 “DL non-CE 모드”라 지칭). 이러한 UE의 경우, 초기 액세스 단계에서의 UL 채널/신호(예, PRACH 및/또는 Msg3) 전송에는 복수 SF에 걸쳐 반복이 적용되는 반면 DL 채널/신호(예, RAR 및/또는 Msg4)의 경우에는 기존처럼 반복없이 하나의 SF을 통해서만 한번 전송/수신되는 동작(즉, UL CE 모드와 DL non-CE 모드의 조합)이 지원되도록 관련 정보/파라미터를 사전에 설정해주는 것이 전체 시스템 오버헤드/지연 관점에서 효율적일 수 있다.
또는 커버리지 향상을 위해 반복이 수행되는 경우, PDCCH 자체에도 반복이 될 수 있기 때문에, 크로스 서브프레임(cross-SF) 스케줄링이 사용될 수 있다. 크로스-SF 스케줄링은 데이터 송수신과 이를 위한 그랜트 정보 송수신이 서로 다른 서브프레임에서 일어나는 것을 의미한다. 예를 들어, PDCCH 번들 내 마지막 PDCCH가 SF #n 에 전송되는 경우, SF #(n+1)에 PDSCH 번들 내 시작 PDSCH가 전송될 수 있다. 반복 수가 1인 경우에는 크로스-SF 스케줄링이 사용되지 않는 것을 고려할 수 있다. 예를 들어, PDCCH 번들 사이즈가 1인 경우 이러한 크로스-SF 스케줄링이 사용되지 않는다고 단말은 가정할 수 있다. 크로스-SF 스케줄링은 하나의 예이며, PDCCH 번들 사이즈가 1이거나 DL 채널/신호들에 대한 번들 사이즈가 1인 경우에 대해 단말이 번들 사이즈가 1보다 큰 경우와 다르게 가정하는 것을 포함할 수 있다. 이는 UL 채널/신호 전송의 번들 사이즈가 1보다 큰 경우에 커버리지 향상 모드가 인에이블(enable)되었다고 가정하는 상황에서 특이하다고 할 수 있다.
이러한 방식으로 동작할 수 있는 단말을 기지국이 판단하기 위한 방안으로, 제2 타입 전용 SIB를 통해 반복 횟수가 2 이상으로 설정된 특정 PRACH(및/또는 Msg3) 자원에 대응되는 RAR(및/또는 Msg4) 및 이에 대응되는 PDCCH 반복 횟수를 1로(즉, 기존처럼 반복 없이 한번만 전송되도록) 설정할 수 있다. 따라서, 해당 제2 타입 전용 SIB를 수신한 UE가 해당 특정 PRACH 자원을 사용하여 PRACH 프리앰블 전송을 수행하는 경우, 이에 대응되는 RAR(및/또는 Msg4) 전송은 해당 제2 타입 전용 SIB의 설정에 맞추어 반복없이 기존처럼 하나의 SF을 통해 수신하도록 동작할 수 있다. 이때, RAR에 대한 수신 타이밍/구간(duration)(예, RAR 윈도우 시작/구성 SF) 역시 기존 방식을 그대로 적용하거나, 혹은 기존 방식과 (반복 횟수가 1로 적용된) CE 모드 방식 중 어느 방식을 적용할지를 설정할 수 있다. 이 경우, RAR이 전송되는 타이밍 혹은 반복 횟수로 단말은 어떤 방식으로 동작할 것인가를 판단할 수 있다. 예를 들어, RAR이 전송된 SF이 커버리지 향상 모드 방식으로 전송하는 경우 사용될 수 없는 SF에 해당되었다면, 이는 RAR이 보통 커버리지 모드로 전송되었음을 의미하므로, 단말은 보통 커버리지 모드로 동작한다고 가정할 수 있다. 또 다른 방식으로는, 크로스-SF 스케줄링이 적용되었는지 아닌지에 따라 CE 모드 혹은 기존 방식을 결정할 수 있다. 또는 커버리지 향상 모드와 보통 커버리지 모드 중에서 어느 모드로 동작할지를 RAR에서 시그널링해주거나 SIB에 PRACH 반복 레벨/횟수 설정 시 함께 설정될 수 있다.
또 다른 방안으로, 기존 레거시 SIB를 통해 (반복이 적용되지 않는 기존 레거시 PRACH 자원과는 별도로) 반복 전송이 적용되는(예를 들어, 2 이상의 반복 횟수를 가지는) 제2 타입 전용 PRACH 자원을 설정할 수 있다. 이 경우, 레거시 SIB에 설정된 해당 제2 타입 전용 PRACH 자원을 사용하여 PRACH 프리앰블 전송을 수행하는 UE는, 이에 대응되는 RAR(및/또는 Msg4) 및 이에 대응되는 PDCCH 전송을 기존처럼 (반복없이) 하나의 SF을 통해 수신하도록 동작할 수 있다. 이때에도, RAR에 대한 수신 타이밍/구간(예, RAR 윈도우 시작/구성 SF) 역시 기존 방식을 그대로 적용하거나, 혹은 기존 방식과 (반복 횟수가 1로 적용된) CE 모드 방식 중 어느 방식을 적용할지를 설정할 수 있다. 이 경우, RAR이 전송되는 타이밍 혹은 반복 횟수로 단말은 어떤 방식으로 동작할 것인가를 판단할 수 있다. 예를 들어, RAR이 전송된 SF이 커버리지 향상 모드 방식으로 전송하는 경우 사용될 수 없는 SF에 해당되었다면, 이는 RAR이 보통 커버리지 모드로 전송되었음을 의미하므로, 단말은 보통 커버리지 모드로 동작한다고 가정할 수 있다. 또 다른 방식으로는, 크로스-SF 스케줄링이 적용되었는지 아닌지에 따라 CE 모드 혹은 기존 방식을 결정할 수 있다. 또는 커버리지 향상 모드와 보통 커버리지 모드 중 어느 모드로 동작할지를 RAR에서 시그널링해주거나 SIB에 PRACH 반복 레벨/횟수 설정 시 함께 설정될 수 있다.
한편, UE의 수신 버퍼 사용 부담을 줄이기 위해 반복 기반의 커버리지 향상이 적용되는 UE의 경우에는 PDCCH 반복 전송 구간과 이에 대응되는 PDSCH 반복 전송 구간이 서로 겹치지 않게 구성되도록 설정될 수 있다. 이와 같은 구성은 “크로스-SF 스케줄링”이라 지칭될 수 있다. 이 경우, UL CE 모드와 DL non-CE 모드의 조합이 적용되는 UE에 대해서는 예외적으로, UL 전송에 반복이 적용되더라도 DL 전송에 대해서는 기존 방식(즉, PDCCH와 이에 대응되는 PDSCH가 동일한 하나의 SF을 통해 전송되는 방식)이 그대로 적용될 수 있다. 그랜트 정보(또는 PDCCH)와 이에 의해 스케줄링되는 데이터(또는 PDSCH)가 동일 서브프레임을 통해 전송되는 방식은 “동일-SF 스케줄링(same-SF scheduling)”이라 지칭될 수 있다. 다른 방식으로, 해당 UE의 경우에 크로스-SF 스케줄링 방식과 동일-SF 스케줄링 방식 중 어느 방식을 적용할지를 (SIB 등을 통해) 미리 알려줄 수 있다. 또 다른 방식으로, 상기 2가지 방식(크로스-SF 스케줄링 방식과 동일-SF 스케줄링 방식) 중 해당 UE에 디폴트(default)로 적용될 방식을 미리 정의해놓거나 혹은 SIB 등을 통해 설정해놓은 상태에서 동작하다가, 추가적인 특정 시그널링(예, UE-특정 RRC 시그널링 등)을 통해 적용되는 방식이 변경/설정될 수 있다.
■ 단일 UL CE(Coverage Enhancement) 레벨에 복수 DL CE 레벨을 설정
또 다른 방안으로, UL 커버리지 개선 요구량(편의상, UL CE 레벨로 칭함) 별로 대응되는 PRACH 반복 횟수(및/또는 Msg3 반복 횟수 등)가 독립적으로(또는 상이하게) 설정되는 상황에서, 상기와 같은 다양한(또는 상이한) UL/DL CE 레벨 조합을 지원하기 위해 하나의 UL CE 레벨에 복수의 서로 다른 DL CE 레벨(예를 들어, RAR 반복 횟수 및/또는 Msg4 반복 횟수 등)이 대응되도록 설정하는 방식을 고려할 수 있다. 여기서, 각 UL CE 레벨에는 PRACH(및/또는 Msg3)를 비롯한 UL 채널/신호(예, PUSCH 및/또는 PUCCH) 전송에 적용되는 반복 횟수 및 구성 SF 정보 등이 대응/설정될 수 있으며, DL CE 레벨에는 RAR(및/또는 Msg4)을 비롯한 DL 채널/신호(예, PDSCH 및/또는 PDCCH) 전송에 적용되는 반복 횟수 및 구성 SF 정보 등이 대응/설정될 수 있다. 또한, 상기와 반대로, 하나의 DL CE 레벨에 복수의 서로 다른 UL CE 레벨이 대응되도록 설정하는 방식도 가능하다.
일례로, 하나의 특정 UL CE 레벨에 대응되는 PRACH 반복 횟수(Np)에 복수(예, 2개)의 서로 다른 RAR 반복 횟수 Nr_1과 Nr_2가 대응되도록 설정할 수 있다. UE는 해당 PRACH에 대한 Np번의 반복 전송을 수행한 후 해당 2개의 RAR 반복 횟수 (즉, Nr_1과 Nr_2) 각각을 가정한 상태에서 RAR 수신/검출 동작을 수행하여 (Nr_1과 Nr_2중) 수신/검출에 성공한 RAR에 대응되는 최종 Nr값을 자신의 DL CE 레벨로 결정할 수 있다. 그런 다음, 이에 대응되는 DL 채널/신호 반복 설정을 적용하여 이후 DL 수신 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 만약 복수의 반복 횟수에 대해 RAR 수신/검출이 동시에 성공하는 경우, UE는 해당 복수 개의 RAR 반복 횟수 중 가장 작은 값에 대응되는 반복 설정을 자신의 DL CE 레벨로 결정할 수 있다. 가장 작은 값에 대응되는 반복 설정을 DL CE 레벨로 결정함으로써 DL 자원 오버헤드 측면에서 바람직할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 복수의 반복 횟수에 대해 RAR 수신/검출 동작을 수행하여 수신/검출에 성공한 RAR에 대응되는 DL 채널/신호 반복 설정을 적용하는 과정을 “RAR BD(Blind Decoding)”라 지칭한다.
한편, 하나의 UL CE 레벨에 복수의 DL CE 레벨이 대응되도록 설정하는 또 다른 방안으로, PRACH 반복 횟수(및 이를 포함한 UL 반복 횟수 및 전송 SF 구성 정보)는 해당 복수의 DL CE 레벨에 동일하게 대응/설정해놓은 상태에서 각 DL CE 레벨 별로 대응되는 PRACH 프리앰블 자원이 (적용되는 반복 횟수는 동일하되) 시간/주파수/코드 상으로 구분되도록 설정될 수 있다. 또한, 반대로 하나의 DL CE 레벨에 복수의 UL CE 레벨이 대응되도록 설정하는 또 다른 방안으로, RAR 반복 횟수(및 이를 포함한 DL 반복 횟수 및 전송 SF 구성 정보)는 해당 복수의 UL CE 레벨에 동일하게 대응/설정해놓은 상태에서 각 UL CE 레벨 별로 대응되는 RAR(및/또는 이를 스케줄링하는 PDCCH) 전송 자원이 시간/주파수/코드율(code rate) 등의 관점에서 구분되도록 설정될 수 있다.
단일 UL CE 레벨에 복수 DL CE 레벨이 대응/설정되는 경우에 대한 PRACH 전력 램핑(power ramping) 방식은, 산출된 하나의 UE 전송 전력 값을 하나의 PRACH 반복 횟수에 대응되는 모든 PRACH 자원에 대해 순차적으로 적용한 다음 램핑업(ramping-up)된 (하나의) UE 전력을 다시 모든 PRACH 자원에 순차적으로 적용하는 방식으로 수행될 수 있다. 이때 하나의 UE 전송 전력이 복수 PRACH 자원에 적용되는 순서는 대응되는 DL CE 레벨(예, DL 채널/신호 반복 횟수)이 낮은 레벨부터 높은 레벨순으로 순차적으로 수행될 수 있다.
일례로, 하나의 PRACH 반복 횟수 Np에 할당된 복수(예, 2개)의 PRACH 자원 1과 2에 각각 서로 다른 RAR 반복 횟수 Nr_1과 Nr_2(예, Nr_1 < Nr_2)가 대응되도록 설정될 수 있다. 초기 (첫 번째) UE 전송 전력이 Pu이고 전력 램핑(power ramping)이 적용된 다음 (두 번째) UE 전력이 Pu + Pr이라 가정하면, 해당 UE는 먼저 낮은 Nr_1 값에 대응되는 PRACH 자원 1에 전력 Pu 값을 적용하여 PRACH 전송을 수행하고, 다음 (RAR 수신에 실패하면) 높은 Nr_2 값에 대응되는 PRACH 자원 2에 다시 전력 Pu 값을 그대로 적용하여 PRACH 전송을 수행할 수 있으며, 이후 (RAR 수신에 성공할 때까지) PRACH 자원 1에 Pu + Pr을 적용, PRACH 자원 2에 Pu + Pr을 적용, PRACH 자원 1에 Pu + 2Pr을 적용, PRACH 자원 2에 Pu + 2Pr을 적용하는 방식으로 순차적인 PRACH 전송을 수행할 수 있다.
하나의 PRACH 반복 레벨(및 이를 포함한 UL 반복 횟수 및 전송 SF 구성 정보)에 복수의 DL CE 레벨을 설정하는 또 다른 방법으로, PRACH 신호에 사용되는 UE의 전송 전력 값/범위(혹은 이를 유추할 수 있는 정보) 별로 (적용되는 반복 횟수는 동일하되 시간/주파수/코드 상으로 구분 가능한) 서로 다른 PRACH 자원을 대응/설정해놓은 상태에서, PRACH 신호 전송에 사용되는 전송 전력 및/또는 전송 자원에 따라 서로 다른 DL CE 레벨을 적용하여 DL 수신 동작을 수행하도록 설정할 수 있다.
일례로, (UE의 전송 전력을 Pu로 정의하면) 하나의 PRACH 반복 횟수 Np에 할당된 복수(예, 2개)의 PRACH 자원 1과 2에 각각 서로 다른 UE 전송 전력 범위 Pu 범위 1(Pu-range 1)(예, X≤ Pu < Y)와 Pu 범위 2(Pu-range 2)(예, Y ≤Pu < Z)가 적용되도록 설정될 수 있다. 또한, 해당 복수의 PRACH 자원 1과 2(혹은 Pu-range 1과 2)에는 각각 서로 다른 RAR 반복 횟수 Nr_1과 Nr_2가 대응되도록 설정될 수 있다. 이에 따라, UE는 (측정된 경로 손실(pathloss) 등을 토대로 한) 초기 전력 설정(initial power setting) 및 PRACH 전력 램핑(power ramping) 등의 적용을 통해 결정된 Pu가 Pu 범위 1 내의 값이면 이에 대응되는 PRACH 자원 1을 통해 전송한 후 반복 횟수 Nr_1을 가정한 상태에서 RAR 수신/검출 동작을 수행할 수 있다. Pu가 Pu 범위 2 내의 값이면 이에 대응되는 PRACH 자원 2을 통해 전송한 후 반복 횟수 Nr_2를 가정한 상태에서 RAR 수신/검출 동작을 수행할 수 있다.
또는, 하나의 PRACH 반복 레벨(및 이를 포함한 UL 반복 횟수 및 전송 SF 구성 정보)에 하나 혹은 복수의 DL CE 레벨을 설정해놓은 상태에서, PRACH 신호에 사용되는 UE의 전송 전력 값/범위(혹은 이를 유추할 수 있는 정보) 별로 서로 다른 PRACH 자원을 대응/설정하여 PRACH 신호에 적용되는 전송 전력에 따라 서로 다른 PRACH 자원을 사용하도록 설정할 수 있다. 서로 다른 PRACH 자원의 경우, 적용되는 반복 횟수는 동일하되 시간/주파수/코드 상으로 구분 가능할 수 있으며, DL CE 레벨과의 별도의 대응/설정 없이 PRACH 신호에 적용되는 전송 전력에 따라 사용되도록 설정될 수 있다. 해당 UE에 대한 DL CE 레벨은 RAR BD를 통해 결정되거나 그리고/또는 이후 적절한 과정을 통해 설정/재설정될 수 있다.
또한, 하나의 PRACH 반복 레벨(및 이를 포함한 UL 반복 횟수 및 전송 SF 구성 정보)에 하나 혹은 복수의 DL CE 레벨을 설정해놓은 상태에서, (상기와 같은 PRACH 전송 전력/자원간 별도의 대응/설정 없이 혹은 해당 설정이 주어진 상황에서) 수신/검출된 RAR에 대응되는 PRACH (반복) 전송 시에 사용된 UE의 전송 전력(혹은 이를 유추할 수 있는) 정보를 해당 UE가 Msg3 전송(혹은 이후 PUSCH 전송)을 통해 eNB에 직접 보고할 수 있다. eNB는 이를 토대로 해당 UE에 적용될 이후 UL CE 레벨(예, UL 채널/신호 반복 횟수 등)을 적절하게 재설정할 수 있다. 이 경우에도, 해당 UE에 대한 DL CE 레벨은 RAR BD를 통해 결정되거나 그리고/또는 이후 적절한 과정을 통해 설정/재설정될 수 있다.
한편, 상기 모든 방식들에서 동일 반복 횟수를 가지면서 시간/주파수/코드 상으로 구분 가능한 서로 다른 PRACH 자원의 경우, 각각에 독립적인 (상이한) UL 채널/신호(예, (Msg3를 비롯한) PUSCH 및/또는 PUCCH) 반복 횟수 및 전송 SF 구성 정보가 대응되도록 설정될 수 있다. 특정 PRACH 자원 전송에 대응되는 RAR 수신/검출에 성공한 UE는 이후 (Msg3를 비롯한) UL 전송에 대하여 해당 특정 PRACH 자원에 대응/설정된 UL 반복 정보를 적용할 수 있다.
■ 제2 타입 UE 식별 및 지원 방안
앞서 설명된 바와 같이, 커버리지 제한적인 UE(또는 CE를 위해 반복 전송을 수행하도록 설정된 UE)를 위해 기존 레거시 UE가 사용하는 레거시 PRACH 자원과 (CDM/TDM/FDM 등에 의해) 구분되는 (반복 전송을 적용하는) 별도의 PRACH 자원(CE PRACH 자원이라 지칭)가 설정될 수 있다. 또한, 복수의 CE 레벨에 부합하는 PRACH 반복 전송을 위해 각 CE 레벨 별로 (서로 다른 반복 횟수를 적용하는 그리고/또는 CDM/TDM/FDM 등으로 구분되는) 서로 다른 CE PRACH자원이 할당될 수 있다.
한편, 제2 타입 단말의 저가/저사양화를 위한 기술로는 수신 안테나 수의 감소, 최대 TB 사이즈의 감소, 수신 버퍼 사이즈의 감소 등을 고려할 수 있다. 특히 수신 버퍼 사이즈 감소의 경우에는 수신 대상 주파수 구간/범위를 축소(예를 들어, 적은 개수의 특정 RB만으로 한정)하는 형태로 구현될 수 있다. 한편, PDCCH를 비롯한 각종 제어 채널(예, PCFICH, PHICH)의 경우에는 이를 구성하는 RE/REG/CCE 등이 인터리빙 등의 일련의 과정을 통해 전체 시스템 BW에 걸쳐/퍼져 전송되는 구조이므로, 해당 제어 채널에 대해서는 수신 주파수 구간/범위(즉, 수신 대역폭)의 축소가 어려울 수 있다. 이와는 달리, 데이터 채널인 PDSCH의 경우에는 eNB의 스케줄링에 따라 이를 구성하는 RE 등이 특정 주파수 자원(예, 특정 RB 영역)에만 국한되어 전송되는 구조이므로, 이에 대한 수신 대역폭(예, RB 수)을 축소시킴으로써 수신 데이터 버퍼 사이즈를 감소시킬 수 있다. 편의상, 이러한 기술로 구현되는 저가/저사양의 제2 타입 UE를 “저가(low-cost) UE”라 지칭하고, 이러한 저가(low-cost) UE에게 할당되는 (최대) 데이터 스케줄링/수신 (가능) 대역폭을 “스케줄링 대역폭(BWLC)”이라 지칭하며, 실제 저가(low-cost) UE에게 스케줄링되는 데이터의 전송은 해당 스케줄링 대역폭에 속하는 RB들로 제한될 수 있다.
이러한 저가(low-cost) UE를 지원하기 위해 eNB는 초기 액세스를 위한 RACH 과정에서부터 (해당 저가(low-cost) UE를 식별/인식하여) RAR 및 Msg4에 대응되는 PDSCH가 스케줄링 대역폭(BWLC) 내의 RB들을 통해서만 전송/수신되도록 스케줄링하는 것이 필요할 수 있다. 이를 위해, 저가(low-cost) UE를 위해 다시 레거시 PRACH 자원과 구분되는 별도의 PRACH 자원(LC PRACH 자원이라 지칭)을 설정하여 eNB가 (저가 UE로부터의) LC PRACH 자원 전송에 대응되는 RAR/Msg4의 스케줄링을 스케줄링 대역폭(BWLC) 내에서만 수행할 수 있다. 하지만, PRACH 반복 전송이 요구되는 커버리지 제한적인 저가 UE(CE LC UE라 지칭)까지 고려할 경우, 상기와 유사하게 각 CE 레벨 별로 구분되는 서로 다른 CE PRACH 자원(CE LC PRACH 자원이라 지칭)을 할당할 수도 있다. 하지만, CE LC PRACH의 할당은 너무 많은 PRACH 자원 차원화(dimensioning)로 인해 전체 시스템 관점에서 PRACH 전송 자원 부족 및 PRACH 수신 성능 저하를 유발할 수 있다.
이를 위한 한가지 방안으로, CE가 요구되지 않는 LC UE(non-CE LC UE)를 위해서만 레거시 PRACH 자원과 구분되는 별도의 LC PRACH 자원을 설정하고, CE 레벨 별 CE PRACH 자원은 CE가 요구되는 (LC UE와 LC 타입이 아닌 UE까지 포함한) 모든 CE UE에 공통적으로 설정하는 방식을 고려할 수 있다. 추가적으로, 해당 LC PRACH 자원 설정 정보는 대응되는 RAR 및/또는 Msg4가 스케줄링될 수 있는 스케줄링 대역폭 정보를 포함될 수 있다. 유사하게, 해당 (CE 레벨 별) CE PRACH 자원 설정 정보는 대응되는 RAR 및/또는 Msg4가 스케줄링될 수 있는 스케줄링 대역폭 정보를 포함할 수 있다.
상기 방안에서, non-CE LC UE의 경우에는 UE가 LC PRACH 자원을 선택/전송함으로써 eNB가 LC 타입을 식별/인식할 수 있다. 반면, CE LC UE의 경우 UE가 CE PRACH 자원을 선택/전송하는 것만으로는 eNB가 LC 타입을 식별/인식하는 것이 불가능하므로 이러한 CE LC UE의 경우에는 Msg3를 통해 자신이 LC 타입임을 eNB에 알릴 수 있다. 또는, eNB가 RAR에 2개의 UE 타입(즉, LC 타입 또는 non-LC 타입) 각각에 대응되는 Msg3 전송 자원을 달리 할당(예, 서로 다른 RB 및/또는 서로 다른 DMRS 순환 시프트(cyclic shift)를 사용하도록 할당)함으로써 Msg3 수신 자원에 따라 UE 타입을 식별/인식하는 것도 가능하다. 이 방법은 non-CE LC UE에게 별도의 LC PRACH 자원이 설정되지 않은 경우에도 적용 가능하다.
이상에서 제2 타입 UE의 커버리지 개선을 위해 반복 송수신을 수행하는 경우를 중심으로 설명하였지만, 본 발명의 원리는 반복 송수신이 수행되는 경우에만 제한적으로 적용될 수 있는 것이 아님은 이해될 것이다. 특히, 본 발명은 반복 송수신이 수행되지 않는 상황에서도 동일/유사하게 적용될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
도 11은 본 발명에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.
도 11을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 1110) 및 단말(UE, 1120)을 포함한다. 무선 통신 시스템이 릴레이를 포함하는 경우, 기지국 또는 단말은 릴레이로 대체될 수 있다.
기지국(1110)은 프로세서(1112), 메모리(1114) 및 무선 주파수(Radio Frequency: RF) 유닛(1116)을 포함한다. 프로세서(1112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(1114)는 프로세서(1112)와 연결되고 프로세서(1112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(1116)은 프로세서(1112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(1120)은 프로세서(1122), 메모리(1124) 및 무선 주파수 유닛(1126)을 포함한다. 프로세서(1122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(1124)는 프로세서(1122)와 연결되고 프로세서(1122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(1126)은 프로세서(1122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명에 따른 방법들은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등과 같은 소프트웨어 코드로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 명령어 및/또는 데이터와 같은 형태로 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독가능한 매체는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 단말, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 동일 신호의 반복 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법에 있어서,
    물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel, PRACH) 자원을 이용하여 PRACH 신호를 반복 전송하는 단계; 및
    상기 PRACH 신호에 대한 응답으로 특정 시간 구간에서 랜덤 액세스 응답 신호를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 랜덤 액세스 응답 신호는 상기 PRACH 신호의 반복 전송 횟수에 관한 정보를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PRACH 자원에 관한 정보 및 상기 특정 시간 구간에 관한 정보를 포함하는 시스템 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 특정 시간 구간에 관한 정보는 상기 PRACH 자원에 관한 정보 별로 독립적으로 설정되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답 신호를 스케줄링하는 하향링크 제어 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 하향링크 제어 정보는 RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier) 정보로 마스킹되며, 상기 RA-RNTI 정보는 상기 PRACH 신호의 반복 전송 횟수에 따라 결정되는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 PRACH 신호의 반복 전송 서브프레임에 관한 정보와 상기 PRACH 신호의 전송 주파수에 관한 정보는 상기 RA-RNTI 정보를 결정하는 데 이용되지 않는, 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 시스템 정보는 상기 랜덤 액세스 응답 신호의 반복 횟수 및 반복 구간의 구성 및 시작 서브프레임 정보, 상기 랜덤 액세스 응답 신호의 전송이 시작되는 OFDM(Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing) 심볼 정보, 상기 랜덤 액세스 응답 신호를 스케줄링하는 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH) 신호의 반복 횟수 및 반복 구간의 시작 및 구성 서브프레임 정보, 상기 PDCCH 신호의 전송을 위한 자원 정보를 더 포함하는, 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 시스템 정보는 상기 랜덤 액세스 응답 신호에 대응하여 전송되는 상향링크 신호의 반복 횟수 및 반복 구간의 구성 및 시작 서브프레임 정보, 상기 상향링크 신호에 대응한 물리 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 지시 채널(Physical HARQ Indicator Channel, PHICH) 신호의 반복 횟수 및 반복 구간에 관한 정보를 더 포함하는, 방법.
  7. 동일 신호의 반복 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 단말에 있어서,
    RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    상기 RF 유닛과 동작시 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel, PRACH) 자원을 이용하여 PRACH 신호를 반복 전송하고,
    상기 PRACH 신호에 대한 응답으로 특정 시간 구간에서 랜덤 액세스 응답 신호를 수신하도록 구성되며,
    상기 랜덤 액세스 응답 신호는 상기 PRACH 신호의 반복 전송 횟수에 관한 정보를 포함하는, 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한 상기 PRACH 자원에 관한 정보 및 상기 특정 시간 구간에 관한 정보를 포함하는 시스템 정보를 수신하도록 구성되며,
    상기 특정 시간 구간에 관한 정보는 상기 PRACH 자원에 관한 정보 별로 독립적으로 설정되는, 단말.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한 상기 랜덤 액세스 응답 신호를 스케줄링하는 하향링크 제어 정보를 수신하도록 구성되며,
    상기 하향링크 제어 정보는 RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier) 정보로 마스킹되며, 상기 RA-RNTI 정보는 상기 PRACH 신호의 반복 전송 횟수에 따라 결정되는, 단말.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 PRACH 신호의 반복 전송 서브프레임에 관한 정보와 상기 PRACH 신호의 전송 주파수에 관한 정보는 상기 RA-RNTI 정보를 결정하는 데 이용되지 않는, 단말.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 시스템 정보는 상기 랜덤 액세스 응답 신호의 반복 횟수 및 반복 구간의 구성 및 시작 서브프레임 정보, 상기 랜덤 액세스 응답 신호의 전송이 시작되는 OFDM(Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing) 심볼 정보, 상기 랜덤 액세스 응답 신호를 스케줄링하는 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH) 신호의 반복 횟수 및 반복 구간의 시작 및 구성 서브프레임 정보, 상기 PDCCH 신호의 전송을 위한 자원 정보를 더 포함하는, 단말.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 시스템 정보는 상기 랜덤 액세스 응답 신호에 대응하여 전송되는 상향링크 신호의 반복 횟수 및 반복 구간의 구성 및 시작 서브프레임 정보, 상기 상향링크 신호에 대응한 물리 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 지시 채널(Physical HARQ Indicator Channel, PHICH) 신호의 반복 횟수 및 반복 구간에 관한 정보를 더 포함하는, 단말.
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