WO2016093662A1

WO2016093662A1 - 기계타입통신을 지원하는 무선접속시스템에서 포지셔닝 참조신호를 전송하는 방법 및 장치

Info

Publication number: WO2016093662A1
Application number: PCT/KR2015/013600
Authority: WO
Inventors: 김봉회; 양석철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2016-06-16
Also published as: US20170374640A1; US10117217B2

Abstract

본 발명은 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 MTC 단말의 위치를 추정하기 위한 포지셔닝 참조 신호(PRS)를 구성하고 전송하는 방법들 및 이를 지원하는 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예로서 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선접속시스템에서 기지국이 MTC 단말의 위치를 추정하기 위한 포지셔닝 참조 신호(PRS)를 전송하는 방법은 동일한 하향링크 데이터를 포함하는 물리하향링크공유채널(PDSCH)을 N회 반복하여 전송하는 단계와 PRS 서브프레임(SF)에서 상기 PRS를 전송하는 단계를 포함하되, PRS SF이 일반 서브프레임(SF) 및 멀티미디어 방송 멀티캐스트 서비스 단일 주파수 네트워크(MBSFN) SF로 구성되는 경우에는 PRS에 적용되는 순환전치(CP)는 일반 CP가 사용되고, PRS SF가 MBSFN SF로만 구성되는 경우에는 PRS에 적용되는 CP는 확장 CP일 수 있다.

Description

기계타입통신을 지원하는 무선접속시스템에서 포지셔닝 참조신호를 전송하는 방법 및 장치

본 발명은 기계타입통신(MTC: Machine Type Communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 특히 MTC 단말의 위치를 추정하기 위한 포지셔닝 참조 신호(PRS: Positioning Reference Signal)을 구성하고 전송하는 방법들 및 이에 관한 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 PRS를 전송시 MTC 단말에 반복 전송하는 하향링크 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다.

무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 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 등이 있다.

이미 상용화된 위치 측정 방법들로 A-GNSS(Assisted Global Navigation Satellite System) 방식, E-CID(Enhanced Cell-ID) 방식, UTDOA(Uplink Time Difference of Arrival) 방식 등이 존재한다. 이와 같은 단말에 대한 위치 측정 방식에 의해 각종 위치 기반 서비스들(예를 들어, 광고, 위치 추적, 비상용 통신 수단 등)이 사용자에 제공되고 있다.

다만, 종래의 위치 측정 방식들이 실외/실내(outdoor/indoor) 환경에 대해서 공통적으로 적용될 수 있는 기술이지만, 그 통상적인 위치 측정의 정확도는 많이 떨어진다.

예를 들어, E-CID 방식의 경우 NLOS(Non Line Of Sight) 환경에서 150m, 그리고 LoS환경에서 50m 정도로 알려져 있다. 또한 PRS를 기반으로 하는 OTDOA 방식도 eNB 동기 오류, 다중 경로 전파(multipath propagation)에 의한 오류, UE의 RSTD 측정 양자와 오류(measurement quantization error), 타이밍 오프셋 추정 오류(timing offset estimation error) 등에 의해서 위치 측정 오류가 100m를 초과할 수 있는 등의 한계점을 갖고 있다. 또한, A-GNSS 방식의 경우 GNSS 수신기가 요구되므로 복잡도 및 배터리 소모 등에 있어서 한계점을 갖고 있다.

즉, 이와 같은 위치 측정 방식들이 이미 3GPP UTRA 및 E-UTRA 표준(e.g., LTE Rel-9)에 의해 지원되고 있으나, 비교적 열악한 환경에 배치될 가능성이 높은 MTC(Machine Type Communication) 단말에 대해서는 기존 위치 측정 방식을 그대로 도입하는 것은 무리가 있다.

본 발명의 목적은 단말의 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 MTC 단말에 대한 위치를 측정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 MTC 단말에 대해서 포지셔닝 참조신호(PRS)를 전송하는 방법과 이때 하향링크 데이터를 전송하는 방법들을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이러한 방법들을 지원하는 장치들을 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.

본 발명은 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 MTC 단말의 위치를 추정하기 위한 포지셔닝 참조 신호(PRS)를 구성하고 전송하는 방법들 및 PRS를 전송시 MTC 단말에 반복 전송하는 하향링크 데이터를 전송하는 방법들과 이를 지원하는 장치를 제공한다.

본 발명의 일 양태로서 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선접속시스템에서 기지국이 MTC 단말의 위치를 추정하기 위한 포지셔닝 참조 신호(PRS)를 전송하는 방법은 동일한 하향링크 데이터를 포함하는 물리하향링크공유채널(PDSCH)을 N회 반복하여 전송하는 단계와 PRS 서브프레임(SF)에서 상기 PRS를 전송하는 단계를 포함하되, PRS SF이 일반 서브프레임(SF) 및 멀티미디어 방송 멀티캐스트 서비스 단일 주파수 네트워크(MBSFN) SF로 구성되는 경우에는 PRS에 적용되는 순환전치(CP)는 일반 CP가 사용되고, PRS SF가 MBSFN SF로만 구성되는 경우에는 PRS에 적용되는 CP는 확장 CP일 수 있다.

상기 방법은 PRS 서브프레임 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, PRS 서브프레임 정보는 PRS SF이 설정되는 서브프레임을 나타낼 수 있다.

본 발명의 다른 양태로서 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선접속시스템에서 MTC 단말의 위치를 추정하기 위한 포지셔닝 참조 신호(PRS)를 전송하는 기지국은 송신기 및 이러한 송신기를 제어하여 PRS 전송을 지원하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 상기 프로세서는 동일한 하향링크 데이터를 포함하는 물리하향링크공유채널(PDSCH)을 N회 반복하여 전송하고; PRS 서브프레임(SF)에서 PRS를 전송하도록 구성될 수 있다. 이때, PRS SF이 일반 서브프레임(SF) 및 멀티미디어 방송 멀티캐스트 서비스 단일 주파수 네트워크(MBSFN) SF로 구성되는 경우에는 PRS에 적용되는 순환전치(CP)는 일반 CP가 사용되고, PRS SF가 MBSFN SF로만 구성되는 경우에는 PRS에 적용되는 CP는 확장 CP일 수 있다.

상기 프로세서는 송신기를 제어하여 PRS 서브프레임 정보를 전송하도록 더 구성되되, PRS 서브프레임 정보는 PRS SF이 설정되는 서브프레임을 나타낼 수 있다.

MBSFN SF에서는 반복 전송되는 PDSCH가 전송되지 않도록 구성될 수 있다.

이때, N회 반복 전송되는 PDSCH의 리던던시버전(RV)은 MBSFN SF에서 PDSCH가 전송되지 않는 경우에는 카운팅되지 않을 수 있다.

또는, N회 반복 전송되는 PDSCH의 리던던시버전(RV)은 MBSFN SF에서 PDSCH가 전송되는 것을 가정하여 카운팅될 수 있다.

MBSFN SF에서도 N회 반복 전송되는 PDSCH가 전송되도록 구성될 수 있다.

이때, MBSFN SF에서 전송되는 PDSCH는 MTC 단말에 특정한 복조 참조 신호(DM-RS)를 기반으로 전송되고, 일반 SF에서 전송되는 PDSCH는 기지국에 특정한 셀 특정 참조 신호(CRS)를 기반으로 전송될 수 있다.

상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, MTC 단말이 PRS SF에서 수신한 PRS를 기반으로 측정을 수행함으로써, 기지국 또는 네트워크 개체가 MTC 단말의 위치를 정확하게 측정할 수 있다.

둘째, MTC 단말에 PRS를 전송하는 경우에, 반복전송되는 PDSCH의 RV 값을 카운팅하는 방법을 이용하여 전송 효율을 높이거나 오류의 영향을 최소화할 수 있다.

셋째, MTC 단말에 전송할 PRS가 MBSFN SF에서 전송되는 경우에 CP 길이를 정확하게 설정함으로써 MBSFN SF에서도 PDSCH를 반복하여 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되고, 첨부된 도면들은 본 발명에 대한 다양한 실시예들을 제공한다. 또한, 첨부된 도면들은 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시 형태들을 설명하기 위해 사용된다.

도 1은 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 무선 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.

도 3는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.

도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.

도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.

도 6은 컴포넌트 캐리어(CC) 및 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합의 일례를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 LTE-A 시스템의 서브 프레임 구조를 나타낸다.

도 8은 CA 환경을 기반으로 동작하는 CoMP 시스템의 개념도이다.

도 9는 MBMS 지원을 위한 사용자 평면 및 제어 평면의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 MCCH 정보 변경을 알리기 위한 변경 통지 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 단말이 MCCH 정보 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 셀 특정 참조 신호(CRS: Cell specific Reference Signal)가 할당된 서브프레임의 일례를 나타내는 도면이다.

도 13은 일반 순환 전치가 적용되는 경우에 PRS의 매핑 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.

도 14는 복수의 셀로부터 전송된 포지셔닝 서브프레임(positioning subframe)이 일부 정렬된 모습을 나타낸다.

도 15는 포지셔닝 서비스 제공 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 16은 LTE 시스템에서 제공하는 LTE 위치 프로토콜을 설명하기 위한 개념도이다.

도 17은 MTC 단말에 PDSCH를 반복 전송하는 경우에 RV를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 18은 PRS 및 PDSCH를 전송하는 방법들을 설명하기 위한 도면이다.

도 19에서 설명하는 장치는 도 1 내지 도 18에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다.

이하에서 상세히 설명하는 본 발명의 실시예들은 단말의 위치를 측정하기 위해 이종망 신호를 이용하는 방법 및 장치들을 제공한다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 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.

도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에서 단말(Terminal)은 사용자 기기(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 가입자 단말(SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP TS 36.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 설명한다.

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 적용될 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 LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다. 본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 위주로 기술하지만 IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.

1. 3GPP LTE/LTE_A 시스템

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.

1.1 시스템 일반

도 1은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.

그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.

한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.

이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송(S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신(S16)과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.

단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.

LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

도 2(a)는 타입 1 프레임 구조(frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중(full duplex) FDD(Frequency Division Duplex) 시스템과 반이중(half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.

하나의 무선 프레임(radio frame)은 T_f= 307200*T_s= 10ms의 길이를 가지고, T_slot = 15360*T_s = 0.5ms의 균등한 길이를 가지며 0부터 19의 인덱스가 부여된 20개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 여기서, T_s 는 샘플링 시간을 나타내고, T_s=1/(15kHz×2048)=3.2552×10^-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.

하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함한다.

전이중 FDD 시스템에서는 각 10ms 구간 동안 10개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할 수 없다.

상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2(b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임(radio frame)은 T_f= 307200*T_s= 10ms의 길이를 가지며, 153600*T_s = 5ms 길이를 가지는 2개의 하프프레임(half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 30720*T_s = 1ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2_i 와 2_i+1에 해당하는 각 T_slot = 15360*T_s = 0.5ms의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서, T_s 는 샘플링 시간을 나타내고, T_s=1/(15kHz×2048)=3.2552×10^-8(약 33ns)로 표시된다.

타입 2 프레임에는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임을 포함한다. 여기서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.

다음 표 1는 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.

표 1

도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 N^DL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH가 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH가 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이러한 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.

도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0부터 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.

PCFICH는 서브 프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.

1.2 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)

1.2.1 PDCCH 일반

PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(즉, 하향링크 그랜트(DL-Grant)), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(즉, 상향링크 그랜트(UL-Grant)), PCH(Paging Channel)에서의 페이징(paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 레이어(upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP(Voice over IP)의 활성화 여부에 관한 정보 등을 나를 수 있다.

복수의 PDCCH가 제어영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation)으로 구성된다. 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE의 집합으로 구성된 PDCCH는 서브블록 인터리빙(subblock interleaving)을 거친 후에 제어 영역을 통해 전송될 수 있다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(REG: resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.

1.2.2 PDCCH 구조

복수의 단말에 대한 다중화된 복수의 PDCCH가 제어영역 내에서 전송될 수 있다. PDCCH는 하나 또는 2 이상의 연속적인 CCE의 집합(CCE aggregation)으로 구성된다. CCE는 4개의 자원 요소로 구성된 REG의 9개의 세트에 대응하는 단위를 말한다. 각 REG에는 4개의 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 심볼이 매핑 된다. 참조 신호(RS: Reference Signal)에 의하여 점유된 자원 요소들은 REG에 포함되지 않는다. 즉, OFDM 심볼 내에서 REG의 총 개수는 셀 특정 참조 신호가 존재하는지 여부에 따라 달라질 수 있다. 4개의 자원 요소를 하나의 그룹에 매핑하는 REG의 개념은 다른 하향링크 제어 채널(예를 들어, PCFICH 또는 PHICH)에도 적용될 수 있다. PCFICH 또는 PHICH에 할당되지 않는 REG를 N_REG라 하면 시스템에서 이용 가능한 CCE의 개수는 N_CCE = floor(N_REG/9)이며, 각 CCE는 0부터 N_CCE-1 까지 인덱스를 가진다.

단말의 디코딩 프로세스를 단순화하기 위해서, n개의 CCE를 포함하는 PDCCH 포맷은 n의 배수와 동일한 인덱스를 가지는 CCE부터 시작될 수 있다. 즉, CCE 인덱스가 i인 경우 imod(n) = 0 을 만족하는 CCE부터 시작될 수 있다.

기지국은 하나의 PDCCH 신호를 구성하기 위해 {1, 2, 4, 8} 개의 CCE들을 사용할 수 있으며, 이때의 {1, 2, 4, 8}은 CCE 집합 레벨(aggregation level)이라고 부른다. 특정 PDCCH의 전송을 위해 사용되는 CCE의 개수는 채널 상태에서 따라 기지국에 의하여 결정된다. 예를 들어, 양호한 하향링크 채널 상태(기지국에 가까운 경우)를 가지는 단말을 위한 PDCCH는 하나의 CCE만으로 충분할 수 있다. 반면, 좋지 않은 채널 상태(셀 경계에 있는 경우)를 가지는 단말의 경우는 8개의 CCE들이 충분한 강인함(robustness)을 위하여 요구될 수 있다. 게다가, PDCCH의 파워 레벨도 채널 상태에 매칭되어 조절될 수 있다.

다음 표 2는 PDCCH 포맷을 나타내며, CCE 집합 레벨에 따라 표 2과 같이 4가지의 PDCCH 포맷이 지원된다.

표 2

PDCCH 포맷	CCE 개수 (n)	REG 개수	PDCCH 비트 수
0	1	9	72
1	2	18	144
2	4	36	288
3	8	72	576

단말마다 CCE 집합 레벨이 다른 이유는 PDCCH에 실리는 제어정보의 포맷 또는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨이 다르기 때문이다. MCS 레벨은 데이터 코딩에 사용되는 코드 레이트(code rate)와 변조 차수(modulation order)를 의미한다. 적응적인 MCS 레벨은 링크 적응(link adaptation)을 위해 사용된다. 일반적으로 제어정보를 전송하는 제어채널에서는 3~4개 정도의 MCS 레벨을 고려할 수 있다.

제어정보의 포맷을 설명하면, PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(DCI)라고 한다. DCI 포맷에 따라 PDCCH 페이로드(payload)에 실리는 정보의 구성이 달라질 수 있다. PDCCH 페이로드는 정보 비트(information bit)를 의미한다. 다음 표 3은 DCI 포맷에 따른 DCI를 나타낸다.

표 3

DCI 포맷	내용
Format 0	Resource grants for PUSCH transmissions (uplink)
Format 1	Resource assignments for single codeword PDSCH transmission (transmission modes 1, 2 and 7)
Format 1A	Compact signaling of resource assignments for sigle codeword PDSCH (all modes)
Format 1B	Compact resource assignments for PDSCH using rank-1 closed loop precoding (mode 6)
Format 1C	Very compact resource assignments for PDSCH (e.g., paging/broadcast system information)
Format 1D	Compact resource assignments for PDSCH using multi-user MIMO(mode 5)
Format 2	Resource assignments for PDSCH for closed loop MIMO operation (mode 4)
Format 2A	resource assignments for PDSCH for open loop MIMO operation (mode 3)
Format 3/3A	Power control commands for PUCCH and PUSCH with 2-bit/1-bit power adjustment
Format 4	Scheduling of PUSCH in one UL cell with multi-antenna port transmission mode

표 3을 참조하면, DCI 포맷으로는 PUSCH 스케줄링을 위한 포맷 0, 하나의 PDSCH 코드워드의 스케줄링을 위한 포맷 1, 하나의 PDSCH 코드워드의 간단한(compact) 스케줄링을 위한 포맷 1A, DL-SCH의 매우 간단한 스케줄링을 위한 포맷 1C, 폐루프(Closed-loop) 공간 다중화(spatial multiplexing) 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2, 개루프(Openloop) 공간 다중화 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2A, 상향링크 채널을 위한 TPC(Transmission Power Control) 명령의 전송을 위한 포맷 3 및 3A가 있다. DCI 포맷 1A는 단말에 어떤 전송 모드가 설정되어도 PDSCH 스케줄링을 위해 사용될 수 있다.

DCI 포맷에 따라 PDCCH 페이로드 길이가 달라질 수 있다. 또, PDCCH 페이로드의 종류와 그에 따른 길이는 간단한(compact) 스케줄링인지 여부 또는 단말에 설정된 전송 모드(transmission mode) 등에 의해 달라질 수 있다.

전송 모드는 단말이 PDSCH를 통한 하향링크 데이터를 수신하기 위해 설정(configuration)될 수 있다. 예를 들어, PDSCH를 통한 하향링크 데이터는 단말에 대한 스케줄된 데이터(scheduled data), 페이징, 랜덤 액세스 응답 또는 BCCH를 통한 브로드캐스트 정보 등이 있다. PDSCH를 통한 하향링크 데이터는 PDCCH를 통해 시그널되는 DCI 포맷과 관계가 있다. 전송 모드는 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC(Radio Resource Control) 시그널링)을 통해 단말에 반정적으로(semi-statically) 설정될 수 있다. 전송 모드는 싱글 안테나 전송(Single antenna transmission) 또는 멀티 안테나(Multi-antenna) 전송으로 구분할 수 있다.

단말은 상위 계층 시그널링을 통해 반정적(semi-static)으로 전송 모드가 설정된다. 예를 들어, 멀티 안테나 전송에는 전송 다이버시티(Transmit diversity), 개루프(Open-loop) 또는 폐루프(Closed-loop) 공간 다중화(Spatial multiplexing), MU-MIMO(Multi-user-Multiple Input Multiple Output) 또는 빔 형성(Beamforming) 등이 있다. 전송 다이버시티는 다중 송신 안테나에서 동일한 데이터를 전송하여 전송 신뢰도를 높이는 기술이다. 공간 다중화는 다중 송신 안테나에서 서로 다른 데이터를 동시에 전송하여 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 고속의 데이터를 전송할 수 있는 기술이다. 빔 형성은 다중 안테나에서 채널 상태에 따른 가중치를 가하여 신호의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 증가시키는 기술이다.

DCI 포맷은 단말에 설정된 전송 모드에 종속된다(depend on). 단말은 자신에게 설정된 전송 모드에 따라 모니터링하는 참조(Reference) DCI 포맷이 있다. 단말에 설정되는 전송 모드는 다음과 같이 10개의 전송 모드를 가질 수 있다.

(1) 전송모드 1: 단일 안테나 포트; 포트 0

(2) 전송모드 2: 전송 다이버시티(Transmit Diversity)

(3) 전송모드 3: 개루프 공간 다중화 (Open-loop Spatial Multiplexing)

(4) 전송모드 4: 폐루프 공간 다중화 (Closed-loop Spatial Multiplexing)

(5) 전송모드 5: 다중 사용자 MIMO

(6) 전송모드 6: 폐루프, 랭크 = 1 프리코딩

(7) 전송모드 7: 코드북에 기반하지 않는, 단일 레이어 전송을 지원하는 프리코딩

(8) 전송모드 8: 코드북에 기반하지 않는, 두 개까지 레이어를 지원하는 프리코딩

(9) 전송모드 9: 코드북에 기반하지 않는, 여덟 개까지 레이어를 지원하는 프리코딩

(10) 전송모드 10: 코드북에 기반하지 않는, CoMP를 위해 사용되는, 여덟 개까지 레이어를 지원하는 프리코딩

1.2.3 PDCCH 전송

기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(예를 들어, RNTI(Radio Network Temporary Identifier))가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자(예를 들어, C-RNTI(Cell-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자(예를 들어, P-RNTI(Paging-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자(예를 들어, SI-RNTI(System Information RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위하여 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

이어, 기지국은 CRC가 부가된 제어정보를 채널 코딩을 수행하여 부호화된 데이터(coded data)를 생성한다. 이때, MCS 레벨에 따른 코드 레이트로 채널 코딩을 수행할 수 있다. 기지국은 PDCCH 포맷에 할당된 CCE 집합 레벨에 따른 전송률 매칭(rate matching)을 수행하고, 부호화된 데이터를 변조하여 변조 심볼들을 생성한다. 이때, MCS 레벨에 따른 변조 서열을 사용할 수 있다. 하나의 PDCCH를 구성하는 변조 심볼들은 CCE 집합 레벨이 1, 2, 4, 8 중 하나일 수 있다. 이후, 기지국은 변조 심볼들을 물리적인 자원요소에 맵핑(CCE to RE mapping)한다.

1.2.4 블라인드 디코딩(BS: Blind Decoding)

하나의 서브프레임 내에서 복수의 PDCCH가 전송될 수 있다. 즉, 하나의 서브프레임의 제어영역은 인덱스 0 ~ N_CCE,k-1 을 가지는 복수의 CCE로 구성된다. 여기서, N_CCE,k는 k번째 서브프레임의 제어 영역 내의 총 CCE의 개수를 의미한다. 단말은 매 서브프레임마다 복수의 PDCCH들을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이란 단말이 모니터링되는 PDCCH 포맷에 따라 PDCCH들의 각각의 디코딩을 시도하는 것을 말한다.

서브프레임 내에서 할당된 제어영역에서 기지국은 단말에게 해당하는 PDCCH가 어디에 있는지에 관한 정보를 제공하지 않는다. 단말은 기지국으로부터 전송된 제어채널을 수신하기 위해서 자신의 PDCCH가 어느 위치에서 어떤 CCE 집합 레벨이나 DCI 포맷으로 전송되는지 알 수 없으므로, 단말은 서브프레임 내에서 PDCCH 후보(candidate)들의 집합을 모니터링하여 자신의 PDCCH를 찾는다. 이를 블라인드 디코딩(BD)이라 한다. 블라인드 디코딩은 단말이 CRC 부분에 자신의 단말 식별자(UE ID)를 디 마스킹(De-Masking) 시킨 후, CRC 오류를 검토하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 여부를 확인하는 방법을 말한다.

활성 모드(active mode)에서 단말은 자신에게 전송되는 데이터를 수신하기 위해 매 서브프레임의 PDCCH를 모니터링한다. DRX 모드에서 단말은 매 DRX 주기의 모니터링 구간에서 깨어나(wake up) 모니터링 구간에 해당하는 서브프레임에서 PDCCH를 모니터링한다. PDCCH의 모니터링이 수행되는 서브프레임을 non-DRX 서브프레임이라 한다.

단말은 자신에게 전송되는 PDCCH를 수신하기 위해서는 non-DRX 서브프레임의 제어영역에 존재하는 모든 CCE에 대해 블라인드 디코딩을 수행해야 한다. 단말은 어떤 PDCCH 포맷이 전송될지 모르므로, 매 non-DRX 서브프레임 내에서 PDCCH의 블라인드 디코딩이 성공할 때까지 가능한 CCE 집단 레벨로 PDCCH를 모두 디코딩해야 한다. 단말은 자신을 위한 PDCCH가 몇 개의 CCE를 사용하는지 모르기 때문에 PDCCH의 블라인드 디코딩이 성공할 때까지 가능한 모든 CCE 집단 레벨로 검출을 시도해야 한다.

LTE 시스템에서는 단말의 블라인드 디코딩을 위해서 서치 스페이스(SS: Search Space) 개념을 정의한다. 서치 스페이스는 단말이 모니터링하기 위한 PDCCH 후보 세트를 의미하며, 각 PDCCH 포맷에 따라 상이한 크기를 가질 수 있다. 서치 스페이스는 공용 서치 스페이스(CSS: Common Search Space)와 단말 특정 서치 스페이스(USS: UE-specific/Dedicated Search Space)로 구성될 수 있다.

공용 서치 스페이스의 경우, 모든 단말이 공용 서치 스페이스의 크기에 대하여 알 수 있으나, 단말 특정 서치 스페이스는 각 단말마다 개별적으로 설정될 수 있다. 따라서, 단말은 PDCCH를 디코딩하기 위해 단말 특정 서치 스페이스 및 공용 서치 스페이스를 모두 모니터링해야 하며, 따라서 하나의 서브프레임에서 최대 44번의 블라인드 디코딩(BD)을 수행하게 된다. 여기에는 상이한 CRC 값(예를 들어, C-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI, RA-RNTI)에 따라 수행하는 블라인드 디코딩은 포함되지 않는다.

서치 스페이스의 제약으로 인하여, 기지국은 주어진 서브프레임 내에서 PDCCH를 전송하고자 하는 단말들 모두에게 PDCCH를 전송하기 위한 CCE 자원이 확보될 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 왜냐하면, CCE 위치가 할당되고 남은 자원들은 특정 단말의 서치 스페이스 내에 포함되지 않을 수 있기 때문이다. 다음 서브프레임에도 계속될 수 있는 이러한 장벽을 최소화하기 위하여 단말 특정 도약(hopping) 시퀀스가 단말 특정 서치 스페이스의 시작 지점에 적용될 수 있다.

표 4는 공용 서치 스페이스와 단말 특정 서치 스페이스의 크기를 나타낸다.

표 4

PDCCH 포맷	CCE 개수 (n)	CSS에서 후보 개수	USS에서 후보 개수
0	1	-	6
1	2	-	6
2	4	4	2
3	8	2	2

블라인드 디코딩을 시도하는 횟수에 따른 단말의 부하를 경감하기 위해, 단말은 정의된 모든 DCI 포맷에 따른 서치를 동시에 수행하지 않는다. 구체적으로, 단말은 단말 특정 서치 스페이스(USS)에서 항상 DCI 포맷 0 과 1A에 대한 서치를 수행한다. 이때, DCI 포맷 0과 1A는 동일한 크기를 가지나, 단말은 PDCCH에 포함된 DCI 포맷 0과 1A를 구분하는데 사용되는 플래그(flag for format 0/format 1A differentiation)를 이용하여 DCI 포맷을 구분할 수 있다. 또한, 단말에 DCI 포맷 0과 DCI 포맷 1A외에 다른 DCI 포맷이 요구될 수 있는데, 그 일례로 DCI 포맷 1, 1B, 2가 있다.

공용 서치 스페이스(CSS)에서 단말은 DCI 포맷 1A와 1C를 서치할 수 있다. 또한 단말은 DCI 포맷 3 또는 3A를 서치하도록 설정될 수 있으며, DCI 포맷 3과 3A는 DCI 포맷 0과 1A와 동일한 크기를 가지나, 단말은 단말 특정 식별자가 아닌 다른 식별자에 의하여 스크램블된 CRC를 이용하여 DCI 포맷을 구별할 수 있다.

서치 스페이스 는 집합 레벨

에 따른 PDCCH 후보 세트를 의미한다. 서치 스페이스의 PDCCH 후보 세트 m에 따른 CCE는 다음과 같은 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.

수학식 1

여기서, M^(L)은 서치 스페이스에서 모니터하기 위한 CCE 집합 레벨 L에 따른 PDCCH 후보들의 개수를 나타내며,

이다. i는 PDCCH 에서 각 PDCCH 후보에서 개별 CCE를 지정하는 인덱스로서 i = 0, ..., L-1이다.

이며, n_s는 무선 프레임 내에서 슬롯 인덱스를 나타낸다.

상술한 바와 같이, 단말은 PDCCH를 디코딩하기 위해 단말 특정 서치 스페이스 및 공용 서치 스페이스를 모두 모니터링한다. 여기서, 공용 서치 스페이스(CSS)는 {4, 8}의 집합 레벨을 갖는 PDCCH들을 지원하고, 단말 특정 서치 스페이스(USS)는 {1, 2, 4, 8}의 집합 레벨을 갖는 PDCCH들을 지원한다. 표 5는 단말에 의하여 모니터링되는 PDCCH 후보를 나타낸다.

표 5

수학식 1을 참조하면, 공용 서치 스페이스의 경우 2개의 집합 레벨, L=4 및 L=8에 대해 Y_k는 0으로 설정된다. 반면, 집합 레벨 L에 대해 단말 특정 서치 스페이스의 경우 Y_k는 수학식 2와 같이 정의된다.

수학식 2

여기서,

이며, n_RNTI는 RNTI 값을 나타낸다. 또한, A = 39827이고, D = 65537이다.

1.3 캐리어 병합(CA: Carrier Aggregation) 환경

1.3.1 CA 일반

3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; Rel-8 또는 Rel-9) 시스템(이하, LTE 시스템)은 단일 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)를 여러 대역으로 분할하여 사용하는 다중 반송파 변조(MCM: Multi-Carrier Modulation) 방식을 사용한다. 그러나, 3GPP LTE-Advanced 시스템(이하, LTE-A 시스템) 에서는 LTE 시스템보다 광대역의 시스템 대역폭을 지원하기 위해서 하나 이상의 컴포넌트 캐리어를 결합하여 사용하는 캐리어 병합(CA: Carrier Aggregation)과 같은 방법을 사용할 수 있다. 캐리어 병합은 반송파 집성, 반송파 정합, 멀티 컴포넌트 캐리어 환경(Multi-CC) 또는 멀티캐리어 환경이라는 말로 대체될 수 있다.

본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합(또는, 반송파 집성)을 의미하며, 이때 캐리어의 병합은 인접한(contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한(non-contiguous) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'DL CC'라 한다) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'UL CC'라 한다) 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 병합이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 병합이라고 한다. 이와 같은 캐리어 병합은 반송파 집성, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 스펙트럼 집성(spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.

두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 LTE-A 시스템에서는 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 캐리어를 결합할 때, 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 시스템과의 호환성(backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다.

예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-advanced 시스템(즉, LTE-A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.

또한, 위와 같은 캐리어 병합은 인트라-밴드 CA(Intra-band CA) 및 인터-밴드 CA(Inter-band CA)로 구분될 수 있다. 인트라-밴드 캐리어 병합이란, 다수의 DL CC 및/또는 UL CC들이 주파수상에서 인접하거나 근접하여 위치하는 것을 의미한다. 다시 말해, DL CC 및/또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 동일한 밴드 내에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 반면, 주파수 영역에서 멀리 떨어져 있는 환경을 인터-밴드 CA(Inter-Band CA)라고 부를 수 있다. 다시 말해, 다수의 DL CC 및/또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 서로 다른 밴드들에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 이와 같은 경우, 단말은 캐리어 병합 환경에서의 통신을 수행하기 위해서 복수의 RF(radio frequency)단을 사용할 수도 있다.

LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다. 상술한 캐리어 병합 환경은 다중 셀(multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. 셀은 하향링크 자원(DL CC)과 상향링크 자원(UL CC) 한 쌍의 조합으로 정의되나, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다.

예를 들어, 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 셀(configured serving cell)을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개의 UL CC를 가질 수 있다. 그러나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우에는 셀의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다. 또는, 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다.

또한, 캐리어 결합(CA)은 각각 캐리어 주파수(셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 병합으로 이해될 수 있다. 캐리어 결합에서 말하는 '셀(Cell)'은 주파수 관점에서 설명되는 것으로, 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 지리적 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다. 이하, 상술한 인트라-밴드 캐리어 병합을 인트라-밴드 다중 셀이라고 지칭하며, 인터-밴드 캐리어 병합을 인터-밴드 다중 셀이라고 지칭한다.

LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀(P셀: Primary Cell) 및 세컨더리 셀(S셀: Secondary Cell)을 포함한다. P셀(PCell)과 S셀(SCell)은 서빙 셀(Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P셀로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며, 전체 서빙 셀에는 P셀과 하나 이상의 S셀이 포함된다.

서빙 셀(P셀과 S셀)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhyS셀 Id는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진다. S셀 Index는 S셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 1부터 7까지의 정수값을 가진다. ServCellIndex는 서빙 셀(P셀 또는 S셀)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0값은 P셀에 적용되며, S셀Index는 S셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다. 즉, ServCellIndex에서 가장 작은 셀 ID (또는 셀 인덱스)을 가지는 셀이 P셀이 된다.

P셀은 프라이머리 주파수(또는, primary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미한다. 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재-설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. 또한, P셀은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P셀에서만 PUCCH를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P셀만을 이용할 수 있다. E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보(mobilityControlInfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해 P셀만을 변경할 수도 있다.

S셀은 세컨더리 주파수(또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미할 수 있다. 특정 단말에 P셀은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S셀은 RRC 연결 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P셀을 제외한 나머지 셀들, 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다.

E-UTRAN은 S셀을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC_CONNECTED 상태에 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널(dedicated signal)을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S셀의 해제 및 추가에 의하여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용할 수 있다. E-UTRAN은 관련된 S셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링(dedicated signaling)을 전송할 수 있다.

초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN은 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 P셀에 부가하여 하나 이상의 S셀을 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P셀 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어(PCC)는 P셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCC)는 S셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 컴포넌트 캐리어(CC) 및 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합의 일례를 나타내는 도면이다.

도 6(a)는 LTE 시스템에서 사용되는 단일 캐리어 구조를 나타낸다. 컴포넌트 캐리어에는 DL CC와 UL CC가 있다. 하나의 컴포넌트 캐리어는 20MHz의 주파수 범위를 가질 수 있다.

도 6(b)는 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합 구조를 나타낸다. 도 6(b)의 경우에 20MHz의 주파수 크기를 갖는 3 개의 컴포넌트 캐리어가 결합된 경우를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3 개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 캐리어 병합의 경우 단말은 3개의 CC를 동시에 모니터링할 수 있고, 하향링크 신호/데이터를 수신할 수 있고 상향링크 신호/데이터를 송신할 수 있다.

만약, 특정 셀에서 N개의 DL CC가 관리되는 경우에는, 네트워크는 단말에 M (M≤N)개의 DL CC를 할당할 수 있다. 이때, 단말은 M 개의 제한된 DL CC 만을 모니터링하고 DL 신호를 수신할 수 있다. 또한, 네트워크는 L (L≤M≤N)개의 DL CC에 우선순위를 주어 주된 DL CC를 단말에 할당할 수 있으며, 이러한 경우 UE는 L 개의 DL CC는 반드시 모니터링해야 한다. 이러한 방식은 상향링크 전송에도 똑같이 적용될 수 있다.

하향링크 자원의 반송파 주파수(또는 DL CC)와 상향링크 자원의 반송파 주파수(또는, UL CC) 사이의 링키지(linkage)는 RRC 메시지와 같은 상위계층 메시지나 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, SIB2(System Information Block Type2)에 의해서 정의되는 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 구성될 수 있다. 구체적으로, 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC간의 맵핑 관계를 의미할 수 있으며, HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC(또는 UL CC)와 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 UL CC(또는 DL CC)간의 맵핑 관계를 의미할 수도 있다.

1.3.2 크로스 캐리어 스케줄링(Cross Carrier Scheduling)

캐리어 병합 시스템에서는 캐리어(또는 반송파) 또는 서빙 셀(Serving Cell)에 대한 스케줄링 관점에서 자가 스케줄링(Self-Scheduling) 방법 및 크로스 캐리어 스케줄링(Cross Carrier Scheduling) 방법의 두 가지가 있다. 크로스 캐리어 스케줄링은 크로스 컴포넌트 캐리어 스케줄링(Cross Component Carrier Scheduling) 또는 크로스 셀 스케줄링(Cross Cell Scheduling)으로 일컬을 수 있다.

자가 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH가 동일한 DL CC로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL Grant를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.

크로스 캐리어 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH가 각각 다른 DL CC로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL 그랜트를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC가 아닌 다른 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.

크로스 캐리어 스케줄링 여부는 단말 특정(UE-specific)하게 활성화 또는 비활성화될 수 있으며, 상위계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)을 통해서 반정적(semi-static)으로 각 단말 별로 알려질 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우, PDCCH에 해당 PDCCH가 지시하는 PDSCH/PUSCH가 어느 DL/UL CC를 통해서 전송되는지를 알려주는 캐리어 지시자 필드(CIF: Carrier Indicator Field)가 필요하다. 예를 들어, PDCCH는 PDSCH 자원 또는 PUSCH 자원을 CIF를 이용하여 다수의 컴포넌트 캐리어들 중 하나에 할당할 수 있다. 즉, DL CC 상에서의 PDCCH가 다중 집성된 DL/UL CC 중 하나에 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당하는 경우 CIF가 설정된다. 이 경우, LTE Release-8의 DCI 포맷은 CIF에 따라 확장될 수 있다. 이때 설정된 CIF는 3bit 필드로 고정되거나, 설정된 CIF의 위치는 DCI 포맷 크기와 무관하게 고정될 수 있다. 또한, LTE Release-8의 PDCCH 구조(동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)를 재사용할 수도 있다.

반면, DL CC 상에서의 PDCCH가 동일한 DL CC 상에서의 PDSCH 자원을 할당하거나 단일 링크된 UL CC 상에서의 PUSCH 자원을 할당하는 경우에는 CIF가 설정되지 않는다. 이 경우, LTE Release-8과 동일한 PDCCH 구조(동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)와 DCI 포맷이 사용될 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링이 가능할 때, 단말은 CC별 전송 모드 및/또는 대역폭에 따라 모니터링 CC의 제어영역에서 복수의 DCI에 대한 PDCCH를 모니터링하는 것이 필요하다. 따라서, 이를 지원할 수 있는 검색 공간의 구성과 PDCCH 모니터링이 필요하다.

캐리어 병합 시스템에서, 단말 DL CC 집합은 단말이 PDSCH를 수신하도록 스케줄링된 DL CC의 집합을 나타내고, 단말 UL CC 집합은 단말이 PUSCH를 전송하도록 스케줄링된 UL CC의 집합을 나타낸다. 또한, PDCCH 모니터링 집합(monitoring set)은 PDCCH 모니터링을 수행하는 적어도 하나의 DL CC의 집합을 나타낸다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합과 같거나, 단말 DL CC 집합의 부집합(subset)일 수 있다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합내의 DL CC들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는 PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합에 상관없이 별개로 정의될 수 있다. PDCCH 모니터링 집합에 포함되는 DL CC는 링크된 UL CC에 대한 자기-스케줄링(self-scheduling)은 항상 가능하도록 설정될 수 있다. 이러한, 단말 DL CC 집합, 단말 UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합은 단말 특정(UE-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 셀 특정(Cell-specific)하게 설정될 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링이 비활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 항상 단말 DL CC 집합과 동일하다는 것을 의미하며, 이러한 경우에는 PDCCH 모니터링 집합에 대한 별도의 시그널링과 같은 지시가 필요하지 않다. 그러나, 크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 단말 DL CC 집합 내에서 정의되는 것이 바람직하다. 즉, 단말에 대하여 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하기 위하여 기지국은 PDCCH 모니터링 집합만을 통해 PDCCH를 전송한다.

도 7을 참조하면, LTE-A 단말을 위한 DL 서브프레임은 3개의 하향링크 컴포넌트 캐리어(DL CC)가 결합되어 있으며, DL CC 'A'는 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 경우를 나타낸다. CIF가 사용되지 않는 경우, 각 DL CC는 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 반면, CIF가 상위 계층 시그널링을 통해 사용되는 경우, 단 하나의 DL CC 'A'만이 CIF를 이용하여 자신의 PDSCH 또는 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 이때, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 DL CC 'B' 와 'C'는 PDCCH를 전송하지 않는다.

1.3.3 CA 환경 기반의 CoMP 동작

이하에서는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 협력적 다중 포인트(CoMP: Cooperative Multi-Point) 전송 동작에 대해서 설명한다.

LTE-A 시스템에서 LTE에서의 CA(carrier aggregation) 기능을 이용하여 CoMP 전송을 구현할 수 있다. 도 8은 CA 환경을 기반으로 동작하는 CoMP 시스템의 개념도이다.

도 8에서, P셀로 동작하는 캐리어와 S셀로 동작하는 캐리어는 주파수 축으로 동일한 주파수 대역을 사용할 수 있으며, 지리적으로 떨어진 두 eNB에 각각 할당된 경우를 가정한다. 이때, UE1의 서빙 eNB를 P셀로 할당하고, 많은 간섭을 주는 인접셀을 S셀로 할당할 수 있다. 즉, 하나의 단말에 대해서 P셀의 기지국과 S셀의 기지국이 서로 JT(Joint Transmission), CS/CB 및 동적 셀 선택(Dynamic cell selection) 등 다양한 DL/UL CoMP 동작을 수행할 수 있다.

도 8은 하나의 단말(e.g., UE1)에 대해 두 개의 eNB들이 관리하는 셀들을 각각 P셀과 S셀로써 결합하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 다만, 다른 예로서 3개 이상의 셀이 결합될 수 있다. 예를 들어, 세 개 이상의 셀들 중 일부 셀들은 동일 주파수 대역에서 하나의 단말에 대해 CoMP 동작을 수행하고, 다른 셀들은 다른 주파수 대역에서 단순 CA 동작을 하도록 구성되는 것도 가능하다. 이때, P셀은 반드시 CoMP 동작에 참여할 필요는 없다.

1.4 MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service)

1.4.1 MBMS 구조

MBMS는 셀룰러 시스템에서 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스를 지원함으로써， 하나의 망에서 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스와 유니캐스트(unicast) 서비스를 모두 지원할 수 있게 한다. MBMS에서는 MBMS 서비스 영역(MBMS service area)이라고 알려진 복수 개의 셀 들로 구성된 특정 영역 내에 위치한 복수의 사용자들에게 동일한 콘텐츠가 전송된다. MBMS 전송에 참가하는 각 셀들에서는 점대다 방식의 무선자원이 설정되며 MBMS 서비스에 가입한 모든 사용자들은 동일한 송신신호를 수신한다. 무선 접속망 내에서 사용자의 이동을 따라갈 필요가 없으며 사용자도 역시 망에게 특별히 알리지 않고 콘텐츠를 수신할 수 있다.

도 9(a)는 MBMS 지원을 위한 사용자 평면(user plane)의 구조도이다. 코어망에 위치한 BM-SC(Broadcast Multicast Service Center)는 콘텐츠 제공자의 인증, 과금 및 코어망을 통과하는 전체적인 데이터 흐름을 설정한다. MBMS 게이트웨이는 BM-SC로부터 전송되는 IP 패킷들을 MBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network) 영역 내에서 전송에 참여하는 모든 기지국(eNB)들에게 멀티캐스트하기 위한 논리적 노드이다.

MBSFN 영역은 하나 이상의 셀들이 동일한 콘텐츠를 전송하는 특정 영역을 의미한다. 하나의 MBSFN 영역은 복수 개의 셀들로 구성될 수 있으며, 하나의 셀 역시 복수 개(최대 8개)의 MBSFN 영역에 속할 수 있다. 단말의 MBSFN 수신 관점에서 각각의 개별적인 셀들은 구분되지 않으며, MBSFN 영역은 정적으로 정해진다.

도 9(b)는 MBMS 지원을 위한 제어 평면(control plane)의 구조도이다. MBSFN 전송을 위해서는 MBSFN 영역에 참여한 셀들 간에 시간 동기가 필요하며, 특정 서비스에 대해서 각 셀들이 동일한 무선 자원을 사용하는 것이 바람직하다. MCE(Multi-cell/Multicast Coordination Entity)는 이러한 동기 및 무선 자원의 조정을 수행한다. MCE는 MBSFN 영역 내에서 북수개의 기지국들을 제어할 수 있다. 또한, MCE는 MME를 통한 세션 제어 시그널링을 처리할 수 있다.

1.4.2 MBMS 동작

단말은 유휴 상태(e.g., RRC_IDLE) 및/또는 연결 상태(e.g., RRC_CONNECTED)에서 MBMS 수신이 가능해야 한다. 이때, MBMS 서비스 제공을 위해 LTE/LTE-A 시스템에서는 다양한 하향링크 채널들을 정의한다.

예를 들어, 물리 계층에서 사용되는 물리 멀티캐스트 채널(PMCH: Physical Multicast Channel)이 정의되고, 전송 채널로 멀티캐스트 채널(MCH: Multicast Channel)이 정의되며, 논리 채널로 멀티캐스트 제어 채널(MCCH: Multicast Control Channel) 및 멀티 캐스트 트래픽 채널(MTCH: Multicast Traffic Channel)이 정의된다.

이때, MCCH는 MBMS 서비스를 제공하기 위한 제어 정보를 전송하기 위해 사용되며, MTCH는 MBMS 서비스를 제공하기 위한 데이터를 전송하기 위해 사용된다. 또한, MCCH 및 MTCH는 물리 채널의 PMCH에 매핑되어 전송될 수 있다. 단말은 MTCH에 대한 스케줄링 정보를 포함하는 MCCH를 수신함으로써, MTCH를 수신 및 복조할 수 있다.

MBMS 지원을 위해 유휴 상태의 단말은 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다.

(1) 상위 계층에 의해 단말 특정 DRX가 구성되고 이동성이 관리된다.

(2) 단말은 수신되는 콜, 시스템 정보 변경, ETWS(Earthquake and Tsunami Warning System) 지원 가능 단말의 경우 ETWS 통지 및 CMAS(Commercial Mobile Alert Service) 지원 가능 단말의 경우 CMAS 통지를 검출하고 위해 페이징 체널을 모니터링한다.

(3) 단말은 인근 셀 측정 및 셀 재선택을 수행할 수 있다.

(4) 단말은 시스템 정보를 획득할 수 있다.

(5) 단말은 위치 및 시간을 포함한 가능한 측정들을 로깅(logging)할 수 있다.

MBMS 지원을 위해 연결 상태의 단말은 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다.

(1) 유니캐스트 데이터를 송수신할 수 있다.

(2) 하위 계층에서, 단말은 단말 특정 DRX로 구성될 수 있다.

(3) CA를 지원하는 단말은 대역폭 확장을 위해 P셀과 결합한 하나 이상의 S셀들을 이용할 수 있다.

(4) 핸드오버, 셀 측정 명령 등을 위해 네트워크에서 단말의 이동성을 관리할 수 있다.

(5) 단말은 시스템 정보 변경, ETWS 지원 가능 단말의 경우 ETWS 통지 및 CMAS 지원 가능 단말의 경우 CMAS 통지를 검출하기 위해 페이징 채널 및/또는 SIB 1을 모니터링한다.

(6) 단말은 공유 데이터 채널을 통해 데이터가 스케줄링되는지 여부를 판단하기 위해 제어 채널을 모니터한다.

(7) 단말은 채널 품질을 측정 및 피드백하고, 인근 셀 측정 및 보고를 수행한다. 또한, 단말은 시스템 정보를 획득할 수 있다.

MBMS에 대한 제어 정보를 전송하기 위한 논리 채널인 MCCH(Multicast Control Channel)는 다음과 같은 특징을 갖는다.

(1) 하나의 MBSFN 영역은 하나의 MCCH와 연관되어 있고, 하나의 MCCH는 하나의 MBSFN 영역에 대응된다. MCCH는 (P)MCH를 통해 전송된다.

(2) MCCH는 연결된 세션의 모든 MBMS 서비스들에 대한 목록을 포함하는 하나의 MBSFN 영역 구성 RRC 메시지와 선택적으로 MBMS 카운팅 요청 메시지로 구성될 수 있다.

(3) MCCH는 MBSFN 영역 유보 셀들을 제외한 MBSFN 영역 내의 모든 셀들에서 전송된다.

(4) MCCH는 모든 MCCH 반복 주기(repetition period)에서 RRC로 전송되고, 변경 주기(modification period)를 가질 수 있다.

(5) MCCH는 세션의 시작 또는 MBMS 카운팅 요청 메시지의 존재로 인한 MCCH 정보의 변경을 통지하기 위한 통지(notification) 메커니즘이 사용될 수 있다.

1.4.2.1 MBMS 스케줄링

MCCH 정보는 구성 가능한 반복 주기를 통해 주기적으로 전송된다. 스케줄링 정보는 MCCH에 대해 제공되지 않는다. 즉, 시간 도메인 스케줄링뿐 아니라 하위 계층 구성(e.g., MAC 계층)은 SIB13 메시지에 정의된 바와 같이 반 정적으로 구성된다.

MTCH 논리 채널을 통해 전송되는 MBMS 사용자 데이터에 대해서, E-UTRAN은 주기적으로 MCH 스케줄링 정보(MSI: MCH Scheduling Information)를 하위 계층(e.g., MAC 계층)을 통해 주기적으로 제공한다. 이러한 MCH 정보는 오직 시간 영역 스케줄링에 대해서만 관여한다. 즉, 주파수 영역 스케줄링 및 하위 계층 구성은 반 정적으로 구성된다. MSI의 주기성은 구성 가능하며 MCH 스케줄링 주기에 의해 정의된다.

1.4.2.2 MCCH 정보 유효성 및 변경 통지

변경 통지(change notification) 메커니즘은 세션의 시작 또는 MBMS 카운팅 요청 메시지의 존재로 인한 MCCH 정보의 변경을 알리기 위해 사용될 수 있다. 도 13을 참조하면, MCCH의 정보가 변경되었을 때 이를 단말에 전송하는 과정을 확인할 수 있다. MCCH 정보의 변경은 특정 무선 프레임들에서만 발생한다. 이때, 변경 주기(modification period) 내에서 동일한 MCCH 정보는 여러 번 전송될 수 있다.

단말은 변경 주기마다 하나 이상의 통지 서브프레임들을 모니터하며, 단말이 변경 통지를 수신한 경우 단말은 다음 변경 주기의 경계에서 MCCH를 획득할 수 있다. 단말은 변경 주기에서 MCCH 모니터링에 의한 통지 메커니즘에 의해 공지되지 않은 MCCH의 변경을 검출할 수 있다.

변경 주기 경계들은 SFN mod m =0을 만족하는 SFN 값들로 정의될 수 있다. 이때, m은 변경 주기를 포함하는 무선프레임들의 개수이다. 변경 주기는 SIB13 메시지를 통해 구성될 수 있다.

도 10을 참조하면, 네트워크에서 MCCH 정보를 변경하고자 하는 경우, 이러한 변경을 첫 번째 변경 주기에서 단말들에게 통지한다. 다음 변경 주기(즉, 두 번째 변경 주기)에서 네트워크는 갱신된 MCCH 정보를 전송할 수 있다. 변경 통지를 수신하면, MBMS 서비스에 관심이 있는 단말은 새로운 MCCH 정보를 다음 변경 주기에서 즉시 수신할 수 있다.

MCCH 정보의 변경에 대해 유휴 상태 또는 연결 상태의 단말에 알려주기 위해 PDCCH 상에서 MBMS 특정 RNTI (M-RNTI)가 사용될 수 있다. PDCCH 상의 MCCH 정보 변경 통지들은 MBSFN 서브프레임들 상에서만 주기적으로 전송된다. 즉, 변경 통지는 MCCH의 변경에 앞서 변경 주기마다 MBSFN 서브프레임들에서 주기적으로 전송된다. M-RNTI를 포함하는 DCI 포맷 1C는 이러한 통지를 위해 사용되고, MCCH 변경이 발생한 하나 이상의 MBSFN 영역을 지시하기 위해 8비트의 비트맵을 포함한다.

1.4.2.3 MCCH 정보 획득

단말은 E-UTRAN으로부터 방송되는 MBMS 제어 정보를 획득하기 위해 도 11에 도시된 MCCH 정보 획득 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, MBMS 서비스를 수신 받기를 원하는 단말이 MBSFN 영역에 진입하거나 MCCH 정보가 변경됨을 알리는 통지를 수신하면 단말은 MCCH 정보 획득 과정을 시작할 수 있다. 또한, MBMS 서비스를 수신하고 있는 단말도 MCCH 정보 획득 과정을 수행할 수 있다.

즉, 하나 이상의 기지국을 포함하는 E-UTRAN은 MCCH 정보를 전송하기 위해 RRC 계층에서 MBSFN 영역 구성(MBSFNAreaConfiguration) 메시지를 단말에 전송한다. 앞서 설명한 바와 같이, RRC 메시지로서 MBSFN 영역 구성 메시지 및/또는 MBMS 카운팅 요청 메시지는 논리 채널인 MCCH에 매핑되어 전송될 수 있고, MCCH는 물리 채널인 PMCH에 매핑되어 전송될 수 있다.

MBSFN 영역 구성 메시지는 MBSFN 영역에 대해 적용 가능한 MBMS 제어 정보를 포함하고 있으며, E-UTRAN은 각 MBSFN 영역에 대해서 MCCH를 구성한다. 즉, MCCH는 MBSFN 영역을 식별한다.

MBSFN 영역 구성 메시지는 MBMS 제어 정보로서 PMCH 정보 리스트(pmch-InfoList) 정보 요소(IE: Information Element)를 포함한다. PMCH 정보 리스트 IE는 PMCH가 전송되는 서브프레임에 대한 MCS 정보를 정의하기 위한 데이터 MCS(dataMCS) 필드를 포함할 수 있다. 이때, 데이터 MCS 필드는 PMCH에 256QAM이 지원되는지 여부를 나타낼 수 있으며, 또한 MCS를 지시하기 위한 IMCS 인덱스 값을 지시할 수 있다.

만약, 단말이 MBMS 카운팅 요청(MBMSCountingRequest) 메시지를 수신하는 경우에는, 단말은 MBMS 카운팅 과정을 수행할 수 있다. MBMS 카운팅 과정은 E-UTRAN이 MRB를 통해 수신하는 또는 특정 MBMS 서비스를 MRB를 통해 수신하기를 원하는 RRC 연결 상태인 단말의 개수를 계산하기 위해 사용된다.

1.4.2.4 시스템 정보 블록 메시지

본 발명의 실시예들에서 MBMS와 관련된 시스템 정보 블록 메시지에는 SIB13 및 SIB15가 있다. SIB13은 하나 이상의 MBSFN 영역과 관련된 MBMS 제어 정보를 획득하기 위한 정보를 포함하고, SIB15는 현재 및/또는 인근 캐리어 주파수들에 대한 MBMS 서비스 영역 식별자(SAI: Service Area Identities)들을 포함한다.

SIB13 및 15에 대한 설명은 TS 36.331 v12.2 규격 문서를 참조할 수 있다.

1.5 셀특정 참조신호

도 12에서는 시스템에서 4개 안테나를 지원하는 경우에 CRS의 할당 구조를 나타낸다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 CRS는 디코딩 및 채널 상태 측정을 목적으로 사용된다. 따라서, CRS는 PDSCH 전송을 지원하는 셀(cell) 내 모든 하향링크 서브프레임에서 전체 하향링크 대역폭에 걸쳐 전송되며, 기지국(eNB)에 구성된 모든 안테나 포트에서 전송된다.

구체적으로 CRS 시퀀스는 슬롯 n_s에서 안테나 포트 p를 위한 참조 심볼들로서 사용되는 복소 변조 심볼(complex-valued modulation symbols)에 맵핑된다.

UE는 CRS를 이용하여 CSI를 측정할 수 있으며, CRS를 이용하여 CRS를 포함하는 서브프레임에서 PDSCH를 통해 수신된 하향링크 데이터 신호를 디코딩할 수 있다. 즉, eNB는 모든 RB에서 각 RB 내 일정한 위치에 CRS를 전송하고 UE는 상기 CRS를 기준으로 채널 추정을 수행한 다음에 PDSCH를 검출할 수 있다. 예를 들어, UE는 CRS RE에서 수신된 신호를 측정한다. UE는 CRS RE별 수신 에너지와 PDSCH이 맵핑된 RE별 수신 에너지에 대한 비를 이용하여 PDSCH가 맵핑된 RE로부터 PDSCH 신호를 검출할 수 있다.

이와 같이, CRS를 기반으로 PDSCH 신호가 전송되는 경우에, eNB는 모든 RB에 대해서 CRS를 전송해야 하므로 불필요한 RS 오버헤드가 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 3GPP LTE-A 시스템에서는 CRS 외에 UE-특정 RS(이하, UE-RS) 및 채널상태정보 참조신호(CSI-RS: Channel State Information Reference Signal)를 추가로 정의한다. UE-RS는 복조를 위해 사용되고, CSI-RS는 채널 상태 정보를 획득하기(derive) 위해 사용된다.

UE-RS 및 CRS는 복조를 위해 사용되므로 용도의 측면에서 복조용 RS라고 할 수 있다. 즉, UE-RS는 DM-RS(DeModulation Reference Signal)의 일종으로 볼 수 있다. 또한, CSI-RS 및 CRS는 채널 측정 혹은 채널 추정에 사용되므로 용도의 측면에서는 채널 상태 측정용 RS라고 할 수 있다.

[[ 본 문서에서 설명하지 않은 CRS에 대한 내용은 3GPP TS 36.211 규격의 6.10.1절을 참조할 수 있다. ]]

1.6 포지셔닝 참조 신호 (PRS: Positioning Reference Signal)

도 13을 참조하면, PRS는 안테나 포트 6을 통해 전송된다. PRS는 방송채널(PBCH: Physical Broadcast Channel) 및 동기 신호들이 할당되는 자원 요소들에는 매핑되지 않는다. 또한, PRS는 서브캐리어 스페이싱

= 15kHz인 경우에만 정의될 수 있다.

PRS에 대한 자세한 내용은 3GPP TS 36.211 규격 문서의 6.10.4 절을 참조할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에서 PRS에 대해서 특별히 정의되지 않은 내용은 상기 TS36.211 규격 문서의 6.10.4절에 설명된 내용이 적용될 수 있다.

PRS는 단말의 위치를 추정하기 위하여 사용될 수 있다. 일반적으로 PRS는 특정 서브프레임에서 전송될 수 있고, 특정 서브프레임은 일반(normal) 서브프레임 및/또는 MBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network) 서브프레임 중 어느 하나일 수 있다.

일반 서브프레임에서는 서브프레임의 전 영역에서 주어진 CRS 패턴에 의해서 기지국으로부터 단말로 CRS가 전송된다. 한편, MBSFN 서브프레임은 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임이 서브프레임 단위로 TDM(Time Division Multiplexing) 방식으로 다중화될 수도 있고, 해당 반송파 (carrier)에서 모든 서브프레임이 MBSFN 서브프레임으로 구성(dedicated MBSFN subframe)될 수도 있다.

일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임이 하나의 프레임에서 TDM 방식으로 다중화되는 경우, MBSFN 서브프레임에서는 서브프레임의 전 영역 중 일부에서만 기지국으로부터 단말로 CRS가 전송된다. 이때 MBSFN 서브프레임에서 CRS가 전송되는 영역은 PDCCH로 지정되는 영역이며, 데이터 영역으로 지정된 부분에서는 CRS가 전송되지 않을 수 있다. 이는 MBSFN 서브프레임은 기지국이 특수한 용도로 지정한 서브프레임이므로 CRS를 통한 채널 품질 측정 및 채널 상태 추정이 불필요하기 때문이다. MBSFN 서브프레임에서 PDCCH로 지정되는 영역은 서브프레임의 처음 2 OFDM 심볼까지일 수 있다.

단말의 위치를 추정하기 위한 서브프레임 스케줄링을 위해서는 PRS가 전송될 필요가 있다. 만약, PRS가 일반 서브프레임에서 전송되는 경우 채널 추정 또는 채널 상태 측정을 위한 CRS의 간섭을 받을 수 있다. 이때, CRS는 셀 특정 참조 신호로서 모든 단말에 대하여 반드시 전송되어야 한다.

만약, MBSFN 서브프레임에서 PRS가 전송되는 경우, MBSFN 서브프레임에서는 서브프레임의 일부에서만 CRS가 전송되므로, 일반 서브프레임과는 달리 CRS의 간섭의 영향이 적다. 또한, MBSFN 서브프레임의 데이터 영역에서는 CRS가 전송되지 않으므로 서빙 셀로부터 수신되는 신호가 강하여 인접 셀로부터의 신호가 수신되지 않는 hearability problem을 해결할 수 있다. hearability problem은 ADC 레벨이 서빙 셀을 기준으로 결정되고, 인접 셀에서 전송된 신호들은 해당 ADC 레벨보다 낮은 수준으로 수신되어 신호 구별이 불가능해지기 때문에 발생한다.

PRS가 전송되는 것으로 설정되는 서브프레임을 포지셔닝 서브프레임이라 부를 수 있다. 복수의 셀로부터 전송된 PRS를 처리하는 데에 있어서 처리 시간이 지연되는 것을 방지하기 위하여 포지셔닝 서브프레임이 전부 또는 일부에 걸쳐서 정렬(aligned)될 필요가 있다.

이를 통해 단말은 복수의 셀로부터 전송된 PRS를 같은 시간에 처리하여 단말의 위치를 추정하는 데에 사용할 수 있다. 다만, 무선 프레임 중의 특정 서브프레임은 MBSFN 서브프레임으로 지정될 수 없으므로, 복수의 셀로부터 전송된 포지셔닝 서브프레임이 전부 또는 일부에 걸쳐서 정렬되는 것이 가능하지 않을 수 있다. 따라서 PRS가 일반 서브프레임이 아닌 MBSFN 서브프레임에서 전송되는 경우 단말의 위치 추정 성능이 감소할 수 있다.

상술한 바와 같이 일반 서브프레임에서 전송되는 PRS와 MBSFN 서브프레임에서 전송되는 PRS는 추정 성능과 구성의 유연성(flexibility)의 관점에서 상충 관계(trade-off)에 있다. 따라서 PRS는 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임 중 어느 하나의 서브프레임에서만 전송되기보다는, 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임 모두에서 전송될 필요가 있다.

이때 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임의 CRS 패턴이 각각 다르기 때문에, PRS 패턴이 일반 서브프레임의 PRS 패턴과 MBSFN 서브프레임의 PRS 패턴의 2가지로 구성되어야 할 필요가 있다.

2. 포지셔닝 서비스

포지셔닝 서비스(Positioning service)는 단말의 지리적인 위치를 제공하는 서비스를 의미한다. 이를 위해서, LTE 시스템은 단말의 포지셔닝을 지원하기 위해서 단말과 위치 정보 서버 사이의 프로토콜을 정의하고 있다.

도 15를 기반으로 개략적인 포지셔닝 서비스 관련 지원 사항을 설명한다. 도 15를 참조하면, 포지셔닝 서비스는 단말이 MME에게 포지셔닝 서비스를 요청하거나 (1a.), EPC(Enhanced Packet Core) 내의 특정 개체(예를 들어, GMLC)가 MME에게 특정 단말의 포지셔닝 서비스를 요청하거나(1b.), 긴급 콜 등을 위해서 서빙 MME가 특정 단말의 포지셔닝 서비스 제공을 결정하는 등의 방식(1c.)으로 포지셔닝 서비스 제공이 개시될 수 있다.

이와 같은 개시 동작이후, MME는 E-SMLC에게 포지셔닝 서비스 요청 메시지(Location/positioning service request message)를 전송한다(2.).

포지셔닝 서비스 요청 메시지를 수신한 E-SMLC는 포지셔닝 서비스 지원을 위한 위치 측정 또는 지원 데이터(예를 들어, 보조 데이터: assistance data)를 획득하기 위해 해당 단말의 서빙 기지국(serving eNB)과 포지셔닝 서비스 관련 절차를 개시한다(3a.).

이런 절차 개시에 추가적으로 또는 이런 절차 대신에 E-SMLC는 단말과 직접 위치 측정을 위한 절차를 개시할 수 있다(3b.).

상향링크를 이용한 포지셔닝 서비스를 위해서, 단말은 eNB와 함께 포지셔닝 서비스의 절차 개시에 추가적으로 해당 단말의 LMU와 포지셔닝 서비스 절차를 개시할 수 있다(3c.).

이렇게 획득한 포지셔닝 서비스 관련 측정(measurement)을 기반으로 E-SMLC는 MME에게 해당 단말에 대한 포지셔닝 서비스 응답 메시지(Location/positioning service response message)를 전송한다(4.).

이후, MME는 해당 UE에게 포지셔닝 서비스 응답 정보를 제공하거나 EPC 내의 특정 개체에게 포지셔닝 응답 정보를 제공하거나, 관련 긴급 콜을 요청한 GMLC에게 전달한다 (5a., 5b., 5c.).

LTE 위치 프로토콜(LLP: LTE Location Protocol)은 위치 서비스를 제공하기 위한 위치 서버(예를 들어, E-SMLC/SLP), 위치 측정 대상이 되는 타겟 기기(UE), 위치 측정을 위한 참조 자원을 제공하는 기지국 및/또는 위성간에 정의될 수 있다.

도 16을 참조하면, 타겟 기기(즉, UE)는 기지국(eNode B)로부터 LTE 무선 신호(A)를 수신하고, 위성으로부터 GNSS 신호(B)를 수신한다. 또한, 타겟 기기는 위치 서버로부터 위치 측정에 사용될 수 있는 보조 데이터(Assistance Data)를 수신하여 위치 측정을 수행할 수 있다.

단말은 측정된 A, B 또는 A와 B의 측정값을 위치 서버로 전송하거나, 단말에서 추정한 위치 정보를 위치 서버로 전송할 수 있다. 이때, LTE radio signal (A)는 CSR 및/또는 PRS가 사용될 수 있다.

2.1 PRS 서브프레임

포지셔닝 서비스를 위한 단말의 측정을 지원하기 위해, 기지국은 안테나 포트 6을 통해 PRS를 전송한다. PRS에 대해서는 도 13 및 이에 대한 설명을 참조한다.

PRS를 전송하는 서브프레임(즉, PRS 서브프레임)에서 사용되는 CP의 길이는 PRS 서브프레임 구성에 따라 달라진다. 예를 들어, PRS 서브프레임이 일반 서브프레임(normal subframe) 및 MBSFN 서브프레임으로 설정되는 경우, MBSFN 서브프레임에서 PRS가 전송되는 OFDM 심볼은 해당 MBSFN 서브프레임이 포함되는 프레임의 서브프레임 #0에서 사용되는 CP를 사용하도록 구성된다. 또한, PRS 서브프레임이 MBSFN 서브프레임으로만 설정되는 경우, MBSFN 서브프레임에서 PRS가 전송되는 OFDM 심볼은 항상 확장 CP를 사용하도록 구성된다.

단말이 전송 모드 9 또는 10으로 설정되었을 경우를 가정한다. 이때, 단말은 상위 계층에서 MBSFN 서브프레임으로 설정된 서브프레임을 통해 PMCH가 전송되거나 PRS가 전송되는 서브프레임과 서브프레임 #0의 CP 길이가 상이한 경우, 단말은 C-RNTI 또는 SPS C-RNTI로 스크램블링된 PDCCH를 통하여 전송된 제어 정보에 해당하는 PDSCH를 디코딩하지 않도록 구성될 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 단말이 TM 9 또는 10으로 구성되는 경우에, MBSFN 서브프레임을 통해 PRS 전송시 확장 CP가 사용되도록 구성된다. 한편, MBSFN 서브프레임을 통해 PDSCH를 전송하는 경우에는 해당 MBSFN 서브프레임이 속한 프레임의 서브프레임 #0의 CP 길이를 따르도록 구성된다. 이때, 만약 서브프레임 #0의 CP가 확장 CP가 아닌 일반 CP인 경우에는 MBSFN 서브프레임이 확장 CP를 사용해야 할지 아니면 서브프레임 #0에 따라 일반 CP를 써야하는지 모호해지는 문제점이 있다.

따라서, 단말은 C-RNTI 또는 SPS C-RNTI로 스크램블링되는 PDCCH를 통해 전송된 제어 정보에 해당하는 PDSCH를 디코딩하지 않도록 구성될 수 있다.

3. MTC 단말을 위한 PRS 및 데이터 전송 방법

이하에서는 MTC 단말의 위치를 측정하기 위한 PRS를 송수신하는 방법들 및 이때 PDSCH를 반복 전송하는 방법들에 대해서 설명한다.

3.1 MTC 단말

LTE-A 시스템(Rel-12 이후 시스템)은 차기 무선 통신 시스템으로 계량기 검침, 수위측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고보고 등의 데이터 통신을 위주로 하는 저가/저사양의 단말을 구성하는 것을 고려하고 있다. 본 발명의 실시예들에서는 이러한 단말을 편의상 MTC(Machine Type Communication) 단말이라고 부르기로 한다.

MTC는 인간의 개입 없이 기기간에 통신을 수행하는 통신 방식이다. MTC의 대표적인 응용 방식(application)으로 스마트 미터링(smart metering)을 고려할 수 있다. 이는 전기, 가스 또는 수도 등의 계량기에 통신 모듈을 부착하여 주기적으로 계측 정보를 중앙 제어 센터 또는 데이터 수집 센터로 전송하는 응용기술이다.

또한, MTC를 지원하는 단말은 저렴한 가격으로 생성 및 보급되는 것으로 고려되므로, 일반 셀룰러 시스템에 비하여 매우 좁은 협대역(예를 들어, 1RB, 2RB, 3RB, 4RB, 5RB 또는 6RB 크기 이하)만을 지원하도록 설계될 수 있다. 이러한 경우 일반 셀룰러 시스템과 같이 시스템의 전 대역을 통해 전송되는 하향링크 제어 채널 영역에 대해서는 MTC 단말이 디코딩할 수 없고, MTC 단말을 위한 제어 정보를 전송할 수 없다. 이러한 이유로 MTC 단말을 위한 제어 정보의 양이 감소하게 되며, MTC 단말에 대한 데이터 전송을 위한 자원의 양도 아울러 감소하게 된다.

스마트 미터링에 사용되는 MTC 단말은 지하실 등 음영 지역에 설치될 개연성이 크기 때문에 기지국과 통신하는 데 어려울 수 있다. 따라서, 이런 어려움을 극복하기 위해 하향링크 채널 및/또는 상향링크 채널을 통해 전송되는 데이터는 반복적으로 전송될 수 있다. 예를 들어, PDCCH/EPDCCH, PDSCH, PUSCH, PUCCH 모두 반복적으로 전송될 수 있다.

또한, MTC 단말을 저렴하게 구현하기 위해 MTC 단말의 대역폭을 제한할 수 있다. 즉, 시스템 대역폭은 10 MHz라 하더라도 MTC 단말은 1.4 MHz대역만을 이용하여 송수신을 수행할 수 있다. 본 발명에서는 PRS가 전송되는 PRS 서브프레임에서 PRS를 송수신하는 방법, PDSCH를 송수신하는 방법 및 MTC 단말의 동작에 대해 제안한다. 이하에서 설명하는 본 발명의 실시예들은 특별히 제한하지 않은 사항을 제외하고는 제1절 내지 제2절에서 설명한 내용들을 기반으로 수행될 수 있다.

3.2 MTC 단말에 대한 PDSCH 반복 전송 방법

이하에서는 MBSFN 서브프레임에서 MTC 단말에 PDSCH를 반복 전송하는 방법에 대해서 설명한다.

3.2.1 PDSCH 반복 전송 방법-1

MBSFN 서브프레임에서는 반복 전송되는 PDSCH가 전송되지 않도록 설정될 수 있다.

MBSFN 서브프레임에서는 PDCCH가 전송되는 OFDM 심볼에서만 CRS가 전송된다. 따라서, CRS를 이용하여 PDSCH를 디코딩하는 전송 모드(예를 들어, TM 1~6)의 경우, MBSFN 서브프레임에서 PDSCH를 디코딩하기 위해서 사용할 수 있는 CRS의 개수가 감소하게 된다.

그러므로, 기지국은 MBSFN 서브프레임에서는 PDSCH의 반복 전송을 수행하지 않을 수 있다. 즉, 기지국은 일반 서브프레임에서만 MTC 단말에 PDSCH를 반복 전송할 수 있다.

이때, PDSCH가 반복 전송되는 경우에, 리던던시 버전(RV: Redundancy Version)이 특정 순서로 전송마다 바뀌도록 설정될 수 있다. 이러한 경우, 다음 도 17과 같이 RV가 설정될 수 있다.

도 17에서 MTC 단말을 위해 전송되는 PDSCH는 N회(최소 2회 이상) 반복되어 전송되는 것을 가정하며, PRS는 일반 SF 및 MBSFN SF로 구성되거나 MBSFN SF로만 구성될 수 있다.

도 17(a)는 MBSFN 서브프레임(SF: Subframe) 바로 직전의 일반 서브프레임에서 전송되는 RV의 다음 RV를 전송하는 방법을 나타낸다. 예를 들어, RV의 전송 순서가 RV0, RV2, RV3, RV1, RV0, RV2,…임을 가정한다. 이때 도 17(a)를 참조하면, 기지국이 MBSFN SF 직전의 일반 서브프레임에서 RV3에 해당하는 PDSCH를 전송하고, MBSFN SF에서 PDSCH 전송을 하지 않았다면, 기지국은 MBSFN SF 이후 최초 일반 SF에서는 RV1을 전송하도록 구성될 수 있다.

즉, 기지국 및/또는 MTC 단말은 일반 SF를 통해 전송되는 PDSCH에 대한 RV 값을 카운팅하고, MBSFN SF에서는 RV 값을 카운팅하지 않는다. 이러한 방식은 모든 RV를 최대한 빨리 전송하여 PDSCH 전송 효율을 높이기 위함이다.

도 17(b)는 MBSFN SF에서 PDSCH가 반복 전송되지 않지만 마치 PDSCH가 전송되는 것을 가정하고, RV 값을 카운팅하는 방법을 나타낸다. 도 17(b)를 참조하면, 기지국은 MBSFN SF 직전의 일반 SF에서 RV3에 해당하는 PDSCH를 전송한다. 이후, MBSFN SF에서 PDSCH 전송을 하지 않았다면(이때, MBSFN SF의 길이가 3 SF로 설정된 경우를 가정), 기지국은 MBSFN 서브프레임 이후 최초 일반 서브프레임에서는 RV3에 해당하는 PDSCH를 전송한다.

즉, 기지국 및/또는 MTC 단말은 일반 SF를 통해 전송되는 PDSCH 뿐아니라 MBSFN SF에서 전송되지 않는 PDSCH를 전송되는 것으로 가정하여 RV 값을 계속 카운팅할 수 있다. 이러한 방식은 MBSFN 서브프레임에 대한 정보를 단말에 전송시, MBSFN SF에 대한 정보에 오류가 난 경우 그 오류에 따른 영향을 최소화하기 위함이다.

도 17(c)는 MTC 단말을 위한 PDSCH가 반복 전송되되, 반복 전송되는 PDSCH가 동일한 RV로 구성되는 경우에 PDSCH 반복 전송 방법을 나타낸다. 예를 들어, 전체 반복 전송 횟수가 N회일 때 동일 RV를 갖는 PDSCH가 X회씩 반복하여 전송될 수 있다. 도 17(c)에서 만약 PDSCH가 총 6회 반복 전송된다면, 3회는 RV2인 PDSCH가 전송되고 다음 3회는 RV3인 PDSCH가 3회 반복 전송될 수 있다. 다만, 도 17(c)에서, MBSFN SF에서는 PDSCH가 반복 전송되지 않는 경우를 가정한다. MBSFN SF에서 PDSCH가 반복 전송되지 않으므로, MBSFN SF가 끝난 직후의 일반 SF에서 남은 반복 횟수만큼 PDSCH가 전송된다. 도 17(c)에서는 MBSFN SF 이전에 RV2로 구성되는 PDSCH가 2회 전송되었으므로, MBSFN SF 이후 RV2로 구성되는 PDSCH가 1회 더 반복 전송된다.

도 17(c)의 경우는 도 17(b)와 같은 방식을 적용할 수 있다. 예를 들어, MBSFN SF에서는 실제 PDSCH가 전송되지 않으나, 마치 전송된 것 처럼 RV를 서브프레임마다 카운팅할 수 있다. 이러한 경우, MBSFN SF가 종료된 직후의 일반 SF에서는 RV3인 PDSCH가 1회 전송될 수 있다.

3.2.2 PDSCH 반복 전송 방법-2

이하에서는 MBSFN SF에서 PDSCH 반복 전송이 허용되는 방법들에 대해서 설명한다.

MBSFN SF에서 PDSCH가 반복 전송되는 경우에, PDSCH는 DM-RS를 이용하여 디코딩될 수 있다. 즉, PDSCH가 반복 전송되는 경우, MTC 단말은 일반 SF에서는 CRS를 이용하여 PDSCH를 디코딩하고, MBSFN SF에서는 DM-RS를 이용하여 PDSCH를 디코딩할 수 있다. MBSFN SF에서도 PDSCH를 반복 전송함으로써, PDSCH 반복 전송에 필요한 하향링크 구간의 시간을 최소화함으로써 MTC 단말의 전력 소모를 감소시킬 수 있다.

또는, MTC PDSCH 디코딩을 위해 참조 신호(RS)를 새롭게 정의하여 일반 SF MBSFN SF 구분 없이 해당 RS를 이용하여 PDSCH 반복 전송을 디코딩할 수 있다.

3.3 MTC 단말에 대한 PRS 전송방법

앞서 기술한 바와 같이 PRS SF에서 PRS를 전송하는 OFDM 심볼의 CP 길이는 PRS SF의 구성 방식에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 일반 CP를 사용하는 시스템에서 PRS SF가 일반 SF 및 MBSFN SF로 구성되는 경우에는 일반 CP가 사용되고, PRS SF가 MBSFN SF만으로 구성되는 경우에는 확장 CP가 사용되도록 설정될 수 있다.

단말은 PRS가 전송되는 서빙 셀의 SF에서는 PDSCH 반복 전송이 일어나지 않는 것을 가정한다. 이를 위해서 기지국은 포지셔닝 성능(positioning capability) 지원 여부와 상관 없이 MTC 단말에게 PRS SF에 대한 PRS SF 정보를 전송할 수 있다. PRS SF 정보는 PRS SF 인덱스, PRS 전송 주기 및/또는 PRS 전송 패턴 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, PRS SF 정보는 시스템 정보 블록(SIB), 상위 계층 시그널링(MAC, RRC 등), 또는 (E)PDCCH를 통해 전송될 수 있다.

더욱 제한적으로 아래와 같은 조건 중 각 하나 이상을 만족하는 경우, PDSCH 반복 전송이 일어나지 않는 것을 가정할 수 있다.

(1)조건 1: PRS의 전송이 MBSFN에서만 일어나는 경우

(2)조건 2: PRS의 전송이 MBSFN에서만 일어나고, DM-RS를 이용하여 PDSCH 반복 전송을 디코딩되는 경우

(3) 조건 3: PRS가 일반 SF 및 MBSFN SF에서 전송되고, DM-RS를 이용하여 PDSCH 반복 전송이 디코딩되는 경우

본 실시예의 다른 측면으로서, 기지국은 MTC 단말에게 PRS SF에 대한 PRS SF에 대한 정보를 제공하지 않을 수 있다. PRS SF에 PDSCH의 반복 전송이 수행되지 않을 경우, 단말은 PDSCH 반복 전송이 반복되는 것을 가정하여 디코딩을 시도할 수 있기 때문에, PDSCH 반복 전송의 성능을 열화시킬 수 있다. 다만, PRS 전송 주기는 160 ms, 320 ms, 640 ms 또는 1280 ms로 상대적으로 크기 때문에 PDSCH 반복 전송의 성능에 미치는 영향이 상대적으로 작을 수 있다.

이러한 경우, PRS SF에서 PDSCH의 반복 전송이 이루어지지 않았다 하더라도, PRS SF 이후 최초 PDSCH가 전송되는 SF의 RV는 PRS SF에 PDSCH가 전송되는 것을 가정하고 설정되는 것이 바람직하다 (이는 도 17(b)에서 설명한 방법과 유사하게 적용될 수 있다). 왜냐하면, MTC 단말은 PRS SF에서 PDSCH가 전송된 것으로 가정하기 때문에 RV의 설정시 이를 고려하지 않는 경우, HARQ 버퍼 커럽션(buffer corruption)이 발생하여 HARQ 성능 열화가 발생할 수 있기 때문이다.

한편, PRS가 일반 SF 및 MBSFN SF에서 전송되도록 설정된 경우, PRS SF의 일반 SF에서 PDSCH 반복 전송이 수행되는 것을 가정할 수 있다. 이때, MTC 단말은 CRS를 이용하여 PDSCH 반복 전송을 디코딩할 수 있다. 이를 위해서 기지국은 포지셔닝 성능 지원 여부와 상관 없이 MTC 단말에게 PRS가 전송되는 SF에 대한 정보를 전송할 수 있다.

PDSCH가 반복 전송되는 서브프레임에서 PRS를 전송하는 방법은 다음과 같다.

(1) 방법 1: 기지국은 반복 전송할 PDSCH을 SF에 할당하고, PRS 패턴에 해당하는 RE들을 펑쳐링(puncturing)하고, 펑쳐링된 RE를 통해 PRS를 MTC 단말에 전송할 수 있다. 이는 MTC 단말에게 PRS SF에 대한 정보를 알려주지 않았을 경우 사용될 수 있는 PRS 전송 방법이다. 다만, 1 PRB 페어(pair)에 14 RE 또는 16 RE의 PRS가 전송되기 때문에 PDSCH 반복 전송의 성능 열화를 가져올 수 있다.

(2) 방법 2: 기지국은 PDSCH 반복 전송을 PRS RE를 피해서 매핑할 수 있다. 이는 MTC 단말에게 PRS SF에 대한 PRS SF 정보를 알려주었을 경우 효율적인 방법이다. PRS SF 정보는 시스템 정보 블록(SIB), 상위 계층 시그널링(MAC, RRC 등), 또는 (E)PDCCH를 통해 전송될 수 있다.

(3) 방법 3: 기지국은 반복 전송이 일어나는 PRB(e.g, 6 RB for MTC PDSCH transmission)에서만 PRS를 전송하지 않을 수 있다. 시스템 대역폭이 MTC 단말이 수신하는 대역폭에 비해서 상대적으로 큰 경우, PRS가 전송되지 않는 대역에 따른 PRS 검출 성능의 열화는 크지 않을 수 있다.

도 18은 앞서 설명한 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 것으로, 1절 내지 3절 설명 내용들이 적용될 수 있다. 도 18(a)은 MBSFN SF에서는 MTC 단말을 위해 반복 전송되는 PDSCH가 전송되지 않는 경우의 기지국 및 단말의 동작을 나타낸다. 도 18(b)는 MBSFN SF에서도 PDSCH를 반복 전송하는 경우의 기지국 및 단말의 동작을 나타낸다.

도 18(a)를 참조하면, 기지국(eNB)은 PRS SF 정보를 상위 계층 시그널링 등을 통해 MTC 단말에 전송할 수 있다 (S1810).

기지국은 MTC 단말에 PDSCH를 총 N회 반복하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 k회 PDSCH를 반복 전송하다가, MBSFN SF가 있는 경우에는 PDSCH 반복 전송을 중단하고 이후 일반 SF에서 나머지 N-k회 PDSCH를 반복 전송할 수 있다 (S1820, S1840).

이때, 기지국은 N회 반복하여 PDSCH를 전송하는 도중에 S1810 단계에서 수신한 PRS SF 정보가 지시하는 PRS SF에서 PRS를 단말에 전송할 수 있다. 만약, MBSFN SF가 PRS SF으로 구성되는 경우에는 해당 MBSFN SF에서 PRS가 전송될 수 있다 (S1830).

도 18(b)를 참조하면, 기지국(eNB)은 PRS SF 정보를 상위 계층 시그널링 등을 통해 MTC 단말에 전송할 수 있다 (S1815).

기지국은 MTC 단말에 PDSCH를 총 N회 반복하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 k회 PDSCH를 반복 전송하다가, MBSFN SF에서도 나머지 N-k회 PDSCH 반복 전송을 수행할 수 있다 (S1825, S1835).

이때, 기지국은 N회 반복하여 PDSCH를 전송하는 도중에 S1815 단계에서 수신한 PRS SF 정보가 지시하는 PRS SF에서 PRS를 단말에 전송할 수 있다. 만약, MBSFN SF가 PRS SF으로 구성되는 경우에는 해당 MBSFN SF에서 PRS가 전송될 수 있다.

도 18에서는 PRS가 일반 SF 및 MBSFN SF에서 모두 전송되는 경우, 즉 PRS SF가 일반 SF 및 MBSFN SF로 구성되는 경우에 대해서 설명한 것이다. 다만, 시스템 설정에 따라, PRS SF는 MBSFN SF로만 구성될 수 있다. 이러한 경우에 일반 SF에서는 MTC 단말을 위한 PRS가 전송되지 않는다. 이때, PRS SF가 일반 SF 및 MBSFN SF로 구성되는 경우에는 일반 CP가 사용되고, PRS SF가 MBSFN SF만으로 구성되는 경우에는 확장 CP가 사용되도록 설정될 수 있다.

도 18에서 S1810 및 S1815 단계는 선택적으로 수행될 수 있다. 또한, 도 18에서 PRS를 전송하는 방법은 3.3절 내용을 참조할 수 있다. 도 18에서 반복 전송되는 PDSCH에 적용되는 RV에 대한 설정은 3.2절에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예들에서 PDSCH의 반복 전송은 서브프레임 단위로 수행되는 것을 가정하여 설명하였다. 다만, PDSCH 반복 전송은 프레임 단위, 슬롯 단위 또는 OFDM 심볼 단위로 수행될 수 있으며, 상술한 실시예들에 단위만 변경하여 동일하게 적용될 수 있다.

3.4 고정 MTC 단말에 PRS 전송 방법

MTC 단말은 특정 위치에 고정되어 배치될 수 있다. 이러한 경우 지리적 위치가 고정되어 있으므로 MTC 단말의 위치를 자주 또는 주기적으로 파악할 필요가 없을 수 있다. 따라서, 이러한 경우에는 MTC 단말의 위치를 알 필요가 있을 경우에만 기지국이 MTC 단말에 PRS를 전송할 수 있다.

이를 위해, 기지국은 MTC 단말에 PRS SF 정보를 상위 계층 시그널링, SIB 등을 통해 전송할 수 있고, PRS SF 정보가 나타내는 SF에서 PRS를 MTC 단말에 전송할 수 있다. MTC 단말은 PRS SF 정보가 지시하는 SF에서 PRS를 수신하여 포지셔닝 서비스에 필요한 측정 과정을 수행하고, 측정 결과를 기지국에 전송할 수 있다.

3.1절 내지 3.4절에서 설명한 본 발명의 실시예들에서 MTC 단말을 위해 반복 전송되는 PDSCH가 전송되는 서브프레임은 유효 서브프레임으로 설정될 수 있다. 즉, 유효 서브프레임에서만 PDSCH가 반복 전송되고 유효 서브프레임이 아닌 곳에서는 PDSCH가 전송되지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, MTC 단말은 MBSFN SF나 PRS가 전송되는 PRS SF는 유효 서브프레임으로 간주하지 않거나 유효 서브프레임에서 제외될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에서 PDSCH가 반복 전송되는 서브프레임은 유효 서브프레임으로 설정될 수 있다.

4. 구현 장치

단말(UE: User Equipment)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB: e-Node B)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다.

즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신기(Transmitter: 1940, 1950) 및 수신기(Receiver: 1950, 1970)를 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나(1900, 1910) 등을 포함할 수 있다.

또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 1920, 1930)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리(1980, 1990)를 각각 포함할 수 있다.

상술한 단말 및 기지국 장치의 구성성분 및 기능들을 이용하여 본원 발명의 실시예들이 수행될 수 있다. 예를 들어, 기지국의 프로세서는 송신기를 제어하여 PRS SF 정보를 구성하여 MTC 단말에 전송할 수 있으며, N회의 PDSCH 반복 전송을 지원할 수 있다. 이때, N회 반복 전송되는 PDSCH에 대한 RV 설정은 3.2절 내용을 참조할 수 있다.

MTC 단말의 프로세서는 PRS SF 정보가 지시하는 SF에서 PRS를 수신할 수 있으며, 이를 이용하여 MTC 단말의 위치 정보를 측정하고, 이를 기지국에 보고할 수 있다. 또한, MTC 단말의 프로세서는 수신기를 제어하여 반복 전송되는 PDSCH를 수신할 수 있으며, 구성에 따라 MBSFN SF에서 PDSCH를 수신하거나 수신하지 않을 수 있다.

PDSCH 반복 전송 및 PRS 전송은 1절 내지 3절 내용에 따라 수행될 수 있다.

단말 및 기지국에 포함된 송신기 및 수신기는 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 14의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 유닛을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.

여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.

본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(1980, 1990)에 저장되어 프로세서(1920, 1930)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 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. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2 및/또는 IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다.

Claims

기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선접속시스템에서 기지국이 MTC 단말의 위치를 추정하기 위한 포지셔닝 참조 신호(PRS)를 전송하는 방법에 있어서,

동일한 하향링크 데이터를 포함하는 물리하향링크공유채널(PDSCH)을 N회 반복하여 전송하는 단계; 및

PRS 서브프레임(SF)에서 상기 PRS를 전송하는 단계를 포함하되,

상기 PRS SF이 일반 서브프레임(SF) 및 멀티미디어 방송 멀티캐스트 서비스 단일 주파수 네트워크(MBSFN) SF로 구성되는 경우에는 상기 PRS에 적용되는 순환전치(CP)는 일반 CP가 사용되고,

상기 PRS SF가 상기 MBSFN SF로만 구성되는 경우에는 상기 PRS에 적용되는 CP는 확장 CP인, PRS 전송 방법.
제1항에 있어서,

PRS 서브프레임 정보를 전송하는 단계를 더 포함하되,

상기 PRS 서브프레임 정보는 상기 PRS SF이 설정되는 서브프레임을 나타내는, PRS 전송 방법.
제1항에 있어서,

상기 MBSFN SF에서는 반복 전송되는 상기 PDSCH가 전송되지 않는, PRS 전송 방법.
제3항에 있어서,

상기 N회 반복 전송되는 상기 PDSCH의 리던던시버전(RV)은 상기 MBSFN SF에서 상기 PDSCH가 전송되지 않는 경우에는 카운팅되지 않는, PRS 전송 방법.
제3항에 있어서,

상기 N회 반복 전송되는 상기 PDSCH의 리던던시버전(RV)은 상기 MBSFN SF에서 상기 PDSCH가 전송되는 것을 가정하여 카운팅되는, PRS 전송 방법.
제1항에 있어서,

상기 N회 반복 전송되는 상기 PDSCH가 상기 MBSFN SF에서도 전송되면,

상기 MBSFN SF에서 전송되는 PDSCH는 상기 MTC 단말에 특정한 복조 참조 신호(DM-RS)를 기반으로 전송되고,

상기 일반 SF에서 전송되는 PDSCH는 상기 기지국에 특정한 셀 특정 참조 신호(CRS)를 기반으로 전송되는, PRS 전송 방법.
기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선접속시스템에서 MTC 단말의 위치를 추정하기 위한 포지셔닝 참조 신호(PRS)를 전송하는 기지국은,

송신기; 및

상기 송신기를 제어하여 상기 PRS 전송을 지원하도록 구성되는 프로세서를 포함하되,

상기 프로세서는:

동일한 하향링크 데이터를 포함하는 물리하향링크공유채널(PDSCH)을 N회 반복하여 전송하고;

PRS 서브프레임(SF)에서 상기 PRS를 전송하도록 구성되되,

상기 PRS SF이 일반 서브프레임(SF) 및 멀티미디어 방송 멀티캐스트 서비스 단일 주파수 네트워크(MBSFN) SF로 구성되는 경우에는 상기 PRS에 적용되는 순환전치(CP)는 일반 CP가 사용되고,

상기 PRS SF가 상기 MBSFN SF로만 구성되는 경우에는 상기 PRS에 적용되는 CP는 확장 CP인, 기지국.
제7항에 있어서,

상기 프로세서는 상기 송신기를 제어하여 PRS 서브프레임 정보를 전송하도록 더 구성되되,

상기 PRS 서브프레임 정보는 상기 PRS SF이 설정되는 서브프레임을 나타내는, 기지국.
제7항에 있어서,

상기 MBSFN SF에서는 반복 전송되는 상기 PDSCH가 전송되지 않는, 기지국.
제9항에 있어서,

상기 N회 반복 전송되는 상기 PDSCH의 리던던시버전(RV)은 상기 MBSFN SF에서 상기 PDSCH가 전송되지 않는 경우에는 카운팅되지 않는, 기지국.
제9항에 있어서,

상기 N회 반복 전송되는 상기 PDSCH의 리던던시버전(RV)은 상기 MBSFN SF에서 상기 PDSCH가 전송되는 것을 가정하여 카운팅되는, 기지국.
제7항에 있어서,

상기 N회 반복 전송되는 상기 PDSCH가 상기 MBSFN SF에서도 전송되면,

상기 MBSFN SF에서 전송되는 PDSCH는 상기 MTC 단말에 특정한 복조 참조 신호(DM-RS)를 기반으로 전송되고,

상기 일반 SF에서 전송되는 PDSCH는 상기 기지국에 특정한 셀 특정 참조 신호(CRS)를 기반으로 전송되는, 기지국.