WO2016126119A1 - 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2016126119A1
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서한별
이윤정
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엘지전자 주식회사
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving signals in machine type communication (MTC).
  • 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).
  • 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
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-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).
  • Wi-Fi IEEE 802.11
  • WiMAX IEEE 802.16
  • E-UTRA Evolved UTRA
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system).
  • MTC Machine type communication
  • a new communication method suitable for the MTC needs to be defined.
  • a channel estimation method needs to be proposed to overcome a problem of severe channel attenuation.
  • a method for transmitting and receiving signals at a terminal a method for transmitting and receiving signals at a base station, and an apparatus therefor are provided in a wireless communication system supporting a machine type communication (MTC) device.
  • MTC machine type communication
  • a method for receiving a signal by a terminal in a wireless communication system includes: repeatedly receiving a reference signal in a plurality of resource units; Determining whether to bundle a reference signal transmitted in at least one resource unit of the plurality of resource units; And when the bundling is determined, estimating a channel assuming the same precoding with respect to a reference signal transmitted in the at least one resource unit.
  • the bundling may be determined based on at least one of the number of repetitions of the reference signal or the number of antenna ports.
  • a method for transmitting a signal by a base station includes: repeatedly transmitting a reference signal in a plurality of resource units; The method may include transmitting a reference signal using the same precoding in at least one resource unit of the plurality of resource units.
  • whether or not to bundle the reference signal may be determined based on the number of repetitions of the reference signal or the number of antenna ports.
  • a terminal in a wireless communication system includes: a transceiver for repeatedly receiving a reference signal in a plurality of resource units; And a processor.
  • the processor determines whether to bundle a reference signal transmitted in at least one resource unit among the plurality of resource units, and when the bundling is determined, the same precoding for the reference signal transmitted in the at least one resource unit Can be set to estimate the channel.
  • the bundling may be determined based on at least one of the number of repetitions of the reference signal or the number of antenna ports.
  • a transceiver for repeatedly transmitting a reference signal in a plurality of resource units; And a processor.
  • the processor may control the transceiver to transmit a reference signal using the same precoding in at least one resource unit of the plurality of resource units.
  • whether the reference signal is bundled may be determined based on the number of repetitions of the reference signal or the number of antenna ports.
  • the method of transmitting and receiving a signal may include determining a bundling size corresponding to the number of the at least one resource unit.
  • the bundling size may be determined based on at least one of the number of repetitions of the reference signal or the number of antenna ports.
  • bundling may be determined. If the number of antenna ports exceeds the reference value, bundling may be determined not to be performed.
  • the number of antenna ports may be any one of the number of Common Reference Signal (CRS) ports, the number of Channel Status Information-Reference Signal (CSI-RS) ports, and the number of CRS ports separately configured for the low cost device. .
  • CRS Common Reference Signal
  • CSI-RS Channel Status Information-Reference Signal
  • the reference value may be the maximum value of the number of DM RS antenna ports that can be used in one physical resource block (PRB) pair.
  • PRB physical resource block
  • the reference value may be a preset value.
  • the resource unit may be at least one of a physical resource block (PRB) or a subframe.
  • PRB physical resource block
  • the reference signal may be a DM RS (Demodulation Reference Signal).
  • DM RS Demodulation Reference Signal
  • the reference signal may be a reference signal for at least one of a control channel and a data channel.
  • the control channel may be transmitted in the data channel region. More preferably, the control channel may be an Enhanced Physical Downlink Channel (EPDCCH).
  • EPDCCH Enhanced Physical Downlink Channel
  • the terminal may be a low cost machine type communication (MTC) terminal.
  • MTC machine type communication
  • the wireless communication signal can be efficiently transmitted / received.
  • a low / low cost user equipment can communicate with a base station while maintaining compatibility with an existing system.
  • a user device may be implemented at low / low cost.
  • channel estimation performance can be effectively increased in a low cost / low cost device.
  • FIG. 1 illustrates an example of a radio frame structure used in a wireless communication system.
  • FIG. 2 illustrates an example of a downlink (DL) / uplink (UL) slot structure in a wireless communication system.
  • FIG 3 illustrates a radio frame structure for transmission of a synchronization signal (SS).
  • SS synchronization signal
  • FIG. 4 illustrates a downlink subframe structure used in a wireless communication system.
  • 5 shows a resource unit used to configure a downlink control channel.
  • FIG. 6 shows an example of an uplink (UL) subframe structure used in a wireless communication system.
  • FIG. 7 illustrates UL HARQ operation in an LTE system.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an FDD system and a DL / UL HARQ timeline.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining TTI bundling.
  • FIG 10 illustrates an example of bandwidth setting for an MTC that can be applied to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates an example of a DM RS in a general subframe of a general CP.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating subframe bundling that may be applied to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating PRB bundling that may be applied to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the components of the transmitter 10 and the receiver 20 for carrying out the present invention.
  • 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).
  • 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
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented in a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented in radio technologies such as Global System for Mobile Communication (GSM), General Packet Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) (i.e., GERAN), and the like.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (WiFi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE802-20, evolved-UTRA (E-UTRA), and the like.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • WiFi WiFi
  • WiMAX WiMAX
  • IEEE802-20 evolved-UTRA
  • UTRA is part of Universal Mobile Telecommunication System (UMTS)
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE Long Term Evolution
  • 3GPP LTE adopts OFDMA in downlink (DL) and SC-FDMA in uplink (UL).
  • LTE-advanced (LTE-A) is an evolution of 3GPP LTE. For convenience of explanation, hereinafter, it will be described on the assumption that the present invention is applied to 3GPP LTE / LTE-A.
  • an eNB allocates a downlink / uplink time / frequency resource to a UE, and the UE receives a downlink signal according to the allocation of the eNB and transmits an uplink signal.
  • it can be applied to contention-based communication such as WiFi.
  • an access point (AP) or a control node controlling the access point allocates resources for communication between a UE and the AP, whereas a competition-based communication technique connects to an AP. Communication resources are occupied through contention among multiple UEs that are willing to.
  • CSMA carrier sense multiple access
  • MAC probabilistic media access control
  • the transmitting device determines if another transmission is in progress before attempting to send traffic to the receiving device. In other words, the transmitting device attempts to detect the presence of a carrier from another transmitting device before attempting to transmit. When the carrier is detected, the transmission device waits for transmission to be completed by another transmission device in progress before initiating its transmission.
  • CSMA is a communication technique based on the principle of "sense before transmit” or “listen before talk”.
  • Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA / CD) and / or Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA / CA) are used as a technique for avoiding collision between transmission devices in a contention-based communication system using CSMA.
  • CSMA / CD is a collision detection technique in a wired LAN environment. First, a PC or a server that wants to communicate in an Ethernet environment checks if a communication occurs on the network, and then another device If you are sending on the network, wait and send data.
  • CSMA / CD monitors the collisions to allow flexible data transmission.
  • a transmission device using CSMA / CD detects data transmission by another transmission device and adjusts its data transmission using a specific rule.
  • CSMA / CA is a media access control protocol specified in the IEEE 802.11 standard.
  • WLAN systems according to the IEEE 802.11 standard use a CA, that is, a collision avoidance method, without using the CSMA / CD used in the IEEE 802.3 standard.
  • the transmitting devices always detect the carrier of the network, and when the network is empty, wait for a certain amount of time according to their location on the list and send the data.
  • Various methods are used to prioritize and reconfigure transmission devices within a list.
  • a collision may occur, in which a collision detection procedure is performed.
  • Transmission devices using CSMA / CA use specific rules to avoid collisions between data transmissions by other transmission devices and their data transmissions.
  • the UE may be fixed or mobile, and various devices which communicate with a base station (BS) to transmit and receive user data and / or various control information belong to the same.
  • the UE may be a terminal equipment (MS), a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, a personal digital assistant (PDA), or a wireless modem. It may be called a modem, a handheld device, or the like.
  • a BS generally refers to a fixed station communicating with the UE and / or another BS, and communicates with the UE and another BS to exchange various data and control information.
  • the BS may be referred to in other terms such as ABS (Advanced Base Station), Node-B (NB), evolved-NodeB (NB), Base Transceiver System (BTS), Access Point, and Processing Server (PS).
  • ABS Advanced Base Station
  • NB Node-B
  • NB evolved-NodeB
  • BTS Base Transceiver System
  • PS Access Point
  • eNB Processing Server
  • a node refers to a fixed point capable of transmitting / receiving a radio signal by communicating with a UE.
  • Various forms of eNBs may be used as nodes regardless of their names.
  • a node may be a BS, an NB, an eNB, a pico-cell eNB (PeNB), a home eNB (HeNB), a relay, a repeater, or the like.
  • the node may not be an eNB.
  • it may be a radio remote head (RRH), a radio remote unit (RRU).
  • RRH, RRU, etc. generally have a power level lower than the power level of the eNB.
  • RRH or RRU, RRH / RRU is generally connected to the eNB by a dedicated line such as an optical cable
  • RRH / RRU and eNB are generally compared to cooperative communication by eNBs connected by a wireless line.
  • cooperative communication can be performed smoothly.
  • At least one antenna is installed at one node.
  • the antenna may mean a physical antenna or may mean an antenna port, a virtual antenna, or an antenna group. Nodes are also called points.
  • a cell refers to a certain geographic area in which one or more nodes provide communication services. Therefore, in the present invention, communication with a specific cell may mean communication with an eNB or a node that provides a communication service to the specific cell.
  • the downlink / uplink signal of a specific cell means a downlink / uplink signal from / to an eNB or a node that provides a communication service to the specific cell.
  • a cell that provides uplink / downlink communication service to a UE is particularly called a serving cell.
  • the channel state / quality of a specific cell means a channel state / quality of a channel or communication link formed between an eNB or a node providing a communication service to the specific cell and a UE.
  • the UE transmits a downlink channel state from a specific node to a CRS in which antenna port (s) of the specific node are transmitted on a Cell-specific Reference Signal (CRS) resource allocated to the specific node. It may be measured using the CSI-RS (s) transmitted on the (s) and / or Channel State Information Reference Signal (CSI-RS) resources.
  • the 3GPP LTE / LTE-A system uses the concept of a cell to manage radio resources. Cells associated with radio resources are distinguished from cells in a geographic area.
  • a "cell” in a geographic area may be understood as coverage in which a node can provide services using a carrier, and a "cell” of radio resources is a bandwidth (frequency) that is a frequency range configured by the carrier. bandwidth, BW). Since downlink coverage, which is a range in which a node can transmit valid signals, and uplink coverage, which is a range in which a valid signal is received from a UE, depends on a carrier carrying the signal, the coverage of the node is determined by the radio resources used by the node. It is also associated with the coverage of the "cell”.
  • the term "cell" can sometimes be used to mean coverage of a service by a node, sometimes a radio resource, and sometimes a range within which a signal using the radio resource can reach a valid strength.
  • the 3GPP LTE / LTE-A standard corresponds to downlink physical channels corresponding to resource elements carrying information originating from an upper layer and resource elements used by the physical layer but not carrying information originating from an upper layer.
  • Downlink physical signals are defined.
  • a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical broadcast channel (PBCH), a physical multicast channel (PMCH), a physical control format indicator channel (physical control) format indicator channel (PCFICH), physical downlink control channel (PDCCH) and physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH) are defined as downlink physical channels
  • reference signal and synchronization signal Is defined as downlink physical signals.
  • a reference signal also referred to as a pilot, refers to a signal of a predetermined special waveform known to the eNB and the UE.
  • a cell specific RS, UE- UE-specific RS, positioning RS (PRS), and channel state information RS (CSI-RS) are defined as downlink reference signals.
  • the 3GPP LTE / LTE-A standard corresponds to uplink physical channels corresponding to resource elements carrying information originating from a higher layer and resource elements used by the physical layer but not carrying information originating from an upper layer.
  • Uplink physical signals are defined. For example, a physical uplink shared channel (PUSCH), a physical uplink control channel (PUCCH), and a physical random access channel (PRACH) are the uplink physical channels.
  • a demodulation reference signal (DMRS) for uplink control / data signals and a sounding reference signal (SRS) used for uplink channel measurement are defined.
  • Physical Downlink Control CHannel / Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH) / PHICH (Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel) / PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel) are respectively DCI (Downlink Control Information) / CFI ( Means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry downlink format ACK / ACK / NACK (ACKnowlegement / Negative ACK) / downlink data, and also a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) / Physical (PUSCH) Uplink Shared CHannel / PACH (Physical Random Access CHannel) means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry uplink control information (UCI) / uplink data / random access signals, respectively.
  • DCI Downlink Control Information
  • CFI Means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry downlink format ACK / ACK
  • the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH RE is allocated to the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH.
  • the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH resource is referred to below:
  • the expression that the user equipment transmits the PUCCH / PUSCH / PRACH is hereinafter referred to as uplink control information / uplink on or through PUSCH / PUCCH / PRACH, respectively.
  • PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH is used for downlink data / control information on or through PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH, respectively. It is used in the same sense as sending it.
  • CRS / DMRS / CSI-RS / SRS / UE-RS is assigned or configured OFDM symbol / subcarrier / RE to CRS / DMRS / CSI-RS / SRS / UE-RS symbol / carrier / subcarrier / RE. It is called.
  • an OFDM symbol assigned or configured with a tracking RS (TRS) is called a TRS symbol
  • a subcarrier assigned or configured with a TRS is called a TRS subcarrier
  • an RE assigned or configured with a TRS is called a TRS RE.
  • a subframe configured for TRS transmission is called a TRS subframe.
  • a subframe in which a broadcast signal is transmitted is called a broadcast subframe or a PBCH subframe
  • a subframe in which a sync signal (for example, PSS and / or SSS) is transmitted is a sync signal subframe or a PSS / SSS subframe. It is called.
  • An OFDM symbol / subcarrier / RE to which PSS / SSS is assigned or configured is referred to as a PSS / SSS symbol / subcarrier / RE, respectively.
  • the CRS port, the UE-RS port, the CSI-RS port, and the TRS port are an antenna port configured to transmit CRS, an antenna port configured to transmit UE-RS, and an antenna configured to transmit CSI-RS, respectively.
  • Port an antenna port configured to transmit TRS.
  • Antenna ports configured to transmit CRSs may be distinguished from each other by positions of REs occupied by the CRS according to CRS ports, and antenna ports configured to transmit UE-RSs may be UE-RS according to UE-RS ports.
  • the RSs may be distinguished from each other by the positions of REs occupied, and antenna ports configured to transmit CSI-RSs may be distinguished from each other by the positions of REs occupied by the CSI-RSs according to the CSI-RS ports. Therefore, the term CRS / UE-RS / CSI-RS / TRS port is also used as a term for a pattern of REs occupied by CRS / UE-RS / CSI-RS / TRS in a certain resource region.
  • FIG. 1 illustrates an example of a radio frame structure used in a wireless communication system.
  • Figure 1 (a) shows a frame structure for frequency division duplex (FDD) used in the 3GPP LTE / LTE-A system
  • Figure 1 (b) is used in the 3GPP LTE / LTE-A system
  • the frame structure for time division duplex (TDD) is shown.
  • a radio frame used in a 3GPP LTE / LTE-A system has a length of 10 ms (307200 T s ) and consists of 10 equally sized subframes (subframes). Numbers may be assigned to 10 subframes in one radio frame.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots. 20 slots in one radio frame may be sequentially numbered from 0 to 19. Each slot is 0.5ms long.
  • the time for transmitting one subframe is defined as a transmission time interval (TTI).
  • the time resource may be classified by a radio frame number (also called a radio frame index), a subframe number (also called a subframe number), a slot number (or slot index), and the like.
  • the radio frame may be configured differently according to the duplex mode. For example, in the FDD mode, since downlink transmission and uplink transmission are divided by frequency, a radio frame includes only one of a downlink subframe or an uplink subframe for a specific frequency band. In the TDD mode, since downlink transmission and uplink transmission are separated by time, a radio frame includes both a downlink subframe and an uplink subframe for a specific frequency band.
  • Table 1 illustrates a DL-UL configuration of subframes in a radio frame in the TDD mode.
  • D represents a downlink subframe
  • U represents an uplink subframe
  • S represents a special subframe.
  • the special subframe includes three fields of Downlink Pilot TimeSlot (DwPTS), Guard Period (GP), and Uplink Pilot TimeSlot (UpPTS).
  • DwPTS is a time interval reserved for downlink transmission
  • UpPTS is a time interval reserved for uplink transmission.
  • Table 2 illustrates the configuration of a special subframe.
  • FIG. 2 illustrates an example of a downlink (DL) / uplink (UL) slot structure in a wireless communication system.
  • a slot includes a plurality of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols in a time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in a frequency domain.
  • An OFDM symbol may mean a symbol period.
  • a signal transmitted in each slot may be represented by a resource grid including N DL / UL RB ⁇ N RB sc subcarriers and N DL / UL symb OFDM symbols.
  • N DL RB represents the number of resource blocks (RBs) in the downlink slot
  • N UL RB represents the number of RBs in the UL slot.
  • N DL RB and N UL RB depend on DL transmission bandwidth and UL transmission bandwidth, respectively.
  • N DL symb represents the number of OFDM symbols in the downlink slot
  • N UL symb represents the number of OFDM symbols in the UL slot.
  • N RB sc represents the number of subcarriers constituting one RB.
  • the OFDM symbol may be called an OFDM symbol, a Single Carrier Frequency Division Multiplexing (SC-FDM) symbol, or the like according to a multiple access scheme.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the channel bandwidth and the length of the cyclic prefix (CP). For example, one slot includes seven OFDM symbols in the case of a normal CP, but one slot includes six OFDM symbols in the case of an extended CP.
  • FIG. 2 illustrates a subframe in which one slot includes 7 OFDM symbols for convenience of description, embodiments of the present invention can be applied to subframes having other numbers of OFDM symbols in the same manner. Referring to FIG.
  • each OFDM symbol includes N DL / UL RB ⁇ N RB sc subcarriers in the frequency domain.
  • the type of subcarriers may be divided into data subcarriers for data transmission, reference signal subcarriers for transmission of reference signals, null subcarriers for guard band or direct current (DC) components.
  • the DC component is mapped to a carrier frequency f 0 during an OFDM signal generation process or a frequency upconversion process.
  • the carrier frequency is also called a center frequency ( f c ).
  • One RB is defined as N DL / UL symb (e.g. 7) consecutive OFDM symbols in the time domain and is defined by N RB sc (e.g. 12) consecutive subcarriers in the frequency domain. Is defined.
  • N DL / UL symb e.g. 7
  • N RB sc e.g. 12
  • a resource composed of one OFDM symbol and one subcarrier is called a resource element (RE) or tone. Therefore, one RB is composed of N DL / UL symb ⁇ N RB sc resource elements.
  • Each resource element in the resource grid may be uniquely defined by an index pair ( k , 1 ) in one slot.
  • k is an index given from 0 to N DL / UL RB ⁇ N RB sc ⁇ 1 in the frequency domain
  • l is an index given from 0 to N DL / UL symb ⁇ 1 in the time domain.
  • one RB is mapped to one physical resource block (PRB) and one virtual resource block (VRB), respectively.
  • the PRB is defined as N DL / UL symb contiguous OFDM symbols (e.g. 7) or SC-FDM symbols in the time domain, and N RB sc (e.g. 12) contiguous in the frequency domain Is defined by subcarriers. Therefore, one PRB is composed of N DL / UL symb ⁇ N RB sc resource elements. And occupy the same sub-carrier of two consecutive N sc RB in one subframe, two RB to one each located on each of the two slots of the subframe is called a PRB pair. Two RBs constituting a PRB pair have the same PRB number (or also referred to as a PRB index).
  • FIG. 3 illustrates a radio frame structure for transmission of a synchronization signal (SS).
  • FIG. 3 illustrates a radio frame structure for transmission of a synchronization signal and a PBCH in a frequency division duplex (FDD), and FIG. 3 (a) is configured as a normal cyclic prefix (CP).
  • FIG. 3B illustrates a transmission position of an SS and a PBCH in a radio frame, and FIG. 3B illustrates a transmission position of an SS and a PBCH in a radio frame configured as an extended CP.
  • FDD frequency division duplex
  • CP normal cyclic prefix
  • the UE When the UE is powered on or wants to access a new cell, the UE acquires time and frequency synchronization with the cell and detects a cell's physical layer cell identity N cell ID . Perform an initial cell search procedure. To this end, the UE receives a synchronization signal from the eNB, for example, a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (SSS) to synchronize with the eNB, and synchronizes with the eNB. , ID) and the like can be obtained.
  • a synchronization signal from the eNB for example, a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (SSS) to synchronize with the eNB, and synchronizes with the eNB.
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • PSS is used to obtain time domain synchronization and / or frequency domain synchronization such as OFDM symbol synchronization, slot synchronization, etc.
  • SSS is used for frame synchronization, cell group ID and / or cell CP configuration (i.e., general CP or extension). It is used to get usage information of CP).
  • PSS and SSS are transmitted in two OFDM symbols of every radio frame, respectively.
  • the SS may be configured in the first slot of subframe 0 and the first slot of subframe 5 in consideration of 4.6 ms, which is a Global System for Mobile Communication (GSM) frame length.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • the PSS is transmitted in the last OFDM symbol of the first slot of subframe 0 and the last OFDM symbol of the first slot of subframe 5, respectively, and the SSS is the second to second OFDM symbols and subframe of the first slot of subframe 0, respectively.
  • the boundary of the radio frame can be detected through the SSS.
  • the PSS is transmitted in the last OFDM symbol of the slot and the SSS is transmitted in the OFDM symbol immediately before the PSS.
  • the transmission diversity scheme of the SS uses only a single antenna port and is not defined in the standard.
  • the UE since the PSS is transmitted every 5 ms, the UE detects the PSS to know that the corresponding subframe is one of the subframe 0 and the subframe 5, but the subframe is specifically the subframe 0 and the subframe 5 I don't know what it is. Therefore, the UE does not recognize the boundary of the radio frame only by the PSS. That is, frame synchronization cannot be obtained only by PSS.
  • the UE detects the boundary of the radio frame by detecting the SSS transmitted twice in one radio frame but transmitted as different sequences.
  • the UE which has performed the cell discovery process using the SSS to determine the time and frequency parameters required to perform the demodulation of the DL signal and the transmission of the UL signal at an accurate time point, may also receive a system configuration of the UE from the eNB. System information required for system configuration must be obtained to communicate with the eNB.
  • System information is configured by a Master Information Block (MIB) and System Information Blocks (SIBs).
  • Each system information block includes a collection of functionally related parameters, and includes a master information block (MIB), a system information block type 1 (SIB1), and a system information block type according to the included parameters. 2 (System Information Block Type 2, SIB2) and SIB3 to SIB8.
  • the MIB contains the most frequently transmitted parameters that are necessary for the UE to have initial access to the eNB's network.
  • SIB1 includes not only information on time domain scheduling of other SIBs, but also parameters necessary for determining whether a specific cell is a cell suitable for cell selection.
  • the UE may receive the MIB via a broadcast channel (eg, PBCH).
  • PBCH broadcast channel
  • the MIB includes a downlink system bandwidth (dl-Bandwidth, DL BW), a PHICH configuration, and a system frame number (SFN). Therefore, the UE can know the information on the DL BW, SFN, PHICH configuration explicitly by receiving the PBCH.
  • the information that the UE implicitly (implicit) through the reception of the PBCH includes the number of transmit antenna ports of the eNB.
  • Information about the number of transmit antennas of the eNB is implicitly signaled by masking (eg, XOR operation) a sequence corresponding to the number of transmit antennas to a 16-bit cyclic redundancy check (CRC) used for error detection of the PBCH.
  • masking eg, XOR operation
  • CRC cyclic redundancy check
  • the PBCH is mapped to four subframes in 40 ms.
  • the 40 ms time is blind detected and there is no explicit signaling for the 40 ms time.
  • the PBCH is transmitted in OFDM symbols 0 to 3 of slot 1 (second slot of subframe 0) in subframe 0 in a radio frame.
  • PSS / SSS and PBCH are transmitted only within a total of six RBs, that is, a total of 72 subcarriers, three on the left and right around a DC subcarrier within a corresponding OFDM symbol, regardless of the actual system bandwidth. Therefore, the UE is configured to detect or decode the SS and the PBCH regardless of the downlink transmission bandwidth configured for the UE.
  • the UE accessing the eNB's network may obtain more specific system information by receiving the PDSCH according to the PDCCH and the information on the PDCCH. After performing the above-described procedure, the UE may perform PDCCH / PDSCH reception and PUSCH / PUCCH transmission as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • FIG. 4 illustrates a downlink subframe structure used in a wireless communication system.
  • the DL subframe is divided into a control region and a data region in the time domain.
  • up to three (or four) OFDM symbols located at the front of the first slot of a subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • a resource region available for PDCCH transmission in a DL subframe is called a PDCCH region.
  • the remaining OFDM symbols other than the OFDM symbol (s) used as the control region correspond to a data region to which a Physical Downlink Shared CHannel (PDSCH) is allocated.
  • PDSCH region a resource region available for PDSCH transmission in a DL subframe.
  • Examples of DL control channels used in 3GPP LTE include a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • PCFICH physical control format indicator channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PHICH physical hybrid ARQ indicator channel
  • 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 informs the UE of the number of OFDM symbols used in the corresponding subframe every subframe.
  • PCFICH is located in the first OFDM symbol.
  • the PCFICH is composed of four resource element groups (REGs), and each REG is distributed in the control region based on the cell ID.
  • One REG consists of four REs. The structure of the REG is described in more detail with reference to FIG. 5.
  • the set of OFDM symbols available for PDCCH in a subframe is given by the following table.
  • Subframe Number of OFDM symbols for PDCCH when N DL RB > 10 Number of OFDM symbols for PDCCH when N DL RB ⁇ 10
  • Subframe 1 and 6 for frame structure type 2 1, 2 2 MBSFN subframes on a carrier supporting PDSCH, configured with 1 or 2 cell-specfic antenna ports 1, 2 2 MBSFN subframes on a carrier supporting PDSCH, configured with 4 cell-specific antenna ports 2 2
  • Non-MBSFN subframes except subframe 6 for frame structure type 2) configured with positioning reference signals 1, 2, 3 2, 3 All other cases 1, 2, 3 2, 3, 4
  • the PCFICH carries a control format indicator (CFI) and the CFI indicates one of 1 to 3 values.
  • CFI control format indicator
  • the number 2, 3 or 4 of OFDM symbols that are spans of the DCI carried by is given by CFI + 1.
  • CFI is coded according to the following table.
  • the PHICH carries a Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ) ACK / NACK (acknowledgment / negative-acknowledgment) signal as a response to the UL transmission.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat Request
  • NACK acknowledgeledgment / negative-acknowledgment
  • the PHICH consists of three REGs and is cell-specific scrambled.
  • ACK / NACK is indicated by 1 bit, and the 1-bit ACK / NACK is repeated three times, and each repeated ACK / NACK bit is spread with a spreading factor (SF) 4 or 2 and mapped to the control region.
  • SF spreading factor
  • PHICH For PUSCH transmission on a sub-frame n, user equipment has to determine the PHICH within the PHICH resource subframe n + k.
  • k PHICH is always 4 for FDD and may be determined according to the following table for time division duplex (TDD).
  • PHICH resources are determined by index pairs ( n group PHICH , n seq PHICH ).
  • n group PHICH represents a PHICH group number
  • n seq PHICH represents an orthogonal sequence index within the group.
  • the n group PHICH and n seq PHICH may be determined according to, for example, the following equation.
  • n DMRS is a value indicating a cyclic shift applied to the DMRS for the corresponding PUSCH.
  • the n DMRS may be obtained from a value set in a cyclic shift field for DMRS, included in the most recent DCI format 0 for a transport block associated with the corresponding PUSCH transmission.
  • DCI format 0 is a DCI format used for scheduling of a PUSCH.
  • n DMRS may be mapped based on a value set in the field in DCI format 0, for example, according to the following table.
  • n DMRS is set to 0 do.
  • N PHICH SF represents the size of the spreading factor used for PHICH modulation.
  • I PRB_RA indicates that the number of TBs recognized for the first transport block (TB) of a PUSCH with an associated PDCCH or negatively differs from the number of TBs indicated in the most recent PDCCH associated with that PUSCH.
  • I lowest_index is PRB_RA
  • I lowest_index PRB_RA is +1.
  • I lowest_index PRB_RA represents the lowest PRB index in the first slot of the corresponding PUSCH transmission.
  • N group PHICH indicates the number of PHICH groups set by a higher layer. The number of PHICH groups N group PHICH may be determined as follows.
  • N g is a value selected by one of four values of ⁇ 1/6, 1/2, 1, 2 ⁇ and signaled by an upper layer.
  • the system bandwidth is 25 and RB, when using a normal CP is ⁇ 1/6, 1/2, 1, 2 ⁇ for the N g N PHICH group is ⁇ 1, 2, 4, 7 ⁇ , is do.
  • PHICH group index n group PHICH ranges from 0 to N group PHICH -1.
  • N group PHICH is given by Equation 2
  • m i is given by the following table with the UL-DL configuration provided by a higher-layer parameter called subframeAssignment .
  • the PHICH group index n group PHICH ranges from 0 to m i N group PHICH -1.
  • DCI downlink control information
  • DCI includes resource allocation information and other control information for the UE or UE group.
  • the transmission format and resource allocation information of a downlink shared channel (DL-SCH) may also be called DL scheduling information or a DL grant, and may be referred to as an uplink shared channel (UL-SCH).
  • the transmission format and resource allocation information is also called UL scheduling information or UL grant.
  • the DCI carried by one PDCCH has a different size and use depending on the DCI format, and its size may vary depending on a coding rate.
  • formats 0 and 4 for uplink and formats 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, and 3A are defined for uplink.
  • Hopping flag, RB allocation, modulation coding scheme (MCS), redundancy version (RV), new data indicator (NDI), transmit power control (TPC), and cyclic shift DMRS Control information such as shift demodulation reference signal (UL), UL index, CQI request, DL assignment index, HARQ process number, transmitted precoding matrix indicator (TPMI), and precoding matrix indicator (PMI) information
  • UL shift demodulation reference signal
  • UL index UL index
  • CQI request UL assignment index
  • HARQ process number transmitted precoding matrix indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the UE may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the eNB determines the DCI format according to the DCI to be transmitted to the UE, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the DCI.
  • CRC cyclic redundancy check
  • the CRC is masked (or scrambled) with an identifier (eg, a radio network temporary identifier (RNTI)) depending on the owner or purpose of use of the PDCCH.
  • an identifier eg, cell-RNTI (C-RNTI) of the UE may be masked to the CRC.
  • a paging identifier eg, paging-RNTI (P-RNTI)
  • P-RNTI paging-RNTI
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • the PDCCH is allocated to the first m OFDM symbol (s) in the subframe.
  • m is indicated by PCFICH as an integer of 1 or more.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or a plurality of consecutive control channel elements (CCEs).
  • 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). For example, one CCE corresponds to nine REGs and one REG corresponds to four REs.
  • Four QPSK symbols are mapped to each REG.
  • the resource element RE occupied by the reference signal RS is not included in the REG. Thus, the number of REGs within a given OFDM symbol depends on the presence of RS.
  • the REG concept is also used for other downlink control channels (ie, PCFICH and PHICH).
  • the DCI format and the number of DCI bits are determined according to the number of CCEs.
  • CCEs are numbered and used consecutively, and to simplify the decoding process, a PDCCH having a format consisting of n CCEs can be started only in a CCE having a number corresponding to a multiple of n.
  • the number of CCEs used for transmission of a specific PDCCH is determined by the network or eNB according to the channel state. For example, in case of PDCCH for a UE having a good downlink channel (eg, adjacent to an eNB), one CCE may be sufficient. However, in case of PDCCH for a UE having a poor channel (eg, near the cell boundary), eight CCEs may be required to obtain sufficient robustness.
  • the power level of the PDCCH may be adjusted according to the channel state.
  • the eNB sends the actual PDCCH (DCI) on any PDCCH candidate in the search space, and the UE monitors the search space to find the PDCCH (DCI).
  • monitoring means attempting decoding of each PDCCH in a corresponding search space according to all monitored DCI formats.
  • the UE may detect its own PDCCH by monitoring the plurality of PDCCHs. Basically, since the UE does not know where its PDCCH is transmitted, every subframe attempts to decode the PDCCH until all PDCCHs of the corresponding DCI format have detected a PDCCH having their own identifiers. It is called blind detection (blind decoding).
  • a specific PDCCH is masked with a cyclic redundancy check (CRC) with a Radio Network Temporary Identity (RNTI) of "A", a radio resource (eg, frequency location) of "B” and a transmission of "C".
  • CRC cyclic redundancy check
  • RNTI Radio Network Temporary Identity
  • format information eg, transport block size, modulation scheme, coding information, etc.
  • the amount of PDCCH to be transmitted by the eNB is gradually increased.
  • the size of the control region in which the PDCCH can be transmitted is the same as before, the PDCCH transmission serves as a bottleneck of system performance.
  • Channel quality can be improved by introducing the above-described multi-node system, applying various communication techniques, etc.
  • introduction of a new control channel is required. For this reason, establishing a new control channel in the data region (hereinafter referred to as PDSCH region) rather than the existing control region (hereinafter referred to as PDCCH region) has been discussed.
  • the EPDCCH may be set in the latter OFDM symbols starting from the configured OFDM symbol, not the first OFDM symbols of the subframe.
  • the EPDCCH may be configured using continuous frequency resources or may be configured using discontinuous frequency resources for frequency diversity.
  • the PDCCH is transmitted through the same antenna port (s) as the antenna port (s) configured for transmission of the CRS, and the UE configured to decode the PDCCH demodulates or decodes the PDCCH using the CRS.
  • the EPDCCH may be transmitted based on a demodulated RS (hereinafter, referred to as DMRS).
  • DMRS demodulated RS
  • the UE can decode / demodulate the PDCCH based on the CRS and the EPDCCH can decode / decode the DMRS based on the DMRS.
  • the DMRS associated with the EPDCCH is transmitted on the same antenna port p ⁇ ⁇ 107,108,109,110 ⁇ as the EPDCCH physical resource, and is present for demodulation of the EPDCCH only if the EPDCCH is associated with that antenna port, and on the PRB (s) to which the EDCCH is mapped. Only sent.
  • REs occupied by UE-RS (s) at antenna ports 7 or 8 in FIG. 6 may be occupied by DMRS (s) at antenna ports 107 or 108 on a PRB to which EPDCCH is mapped, and FIG. 6.
  • REs occupied by UE-RS (s) of antenna ports 9 or 10 in may be occupied by DMRS (s) of antenna ports 109 or 110 on the PRB to which EPDCCH is mapped.
  • the DMRS for demodulation of the EPDCCH if the type of EPDCCH and the number of layers are the same, a certain number of REs for each RB pair are used for DMRS transmission regardless of the UE or cell. do.
  • the EPDCCH is transmitted using an aggregation of one or more consecutive advanced control channel elements (ECCEs).
  • Each ECCE consists of a plurality of enhanced resource element groups (ERREGs).
  • EREG is used to define the mapping of advanced control channels to REs.
  • There are 16 REGs per PRB pair which consist of a PRB in a first slot and a PRB in a second slot of one subframe, and the 16 REGs are numbered from 0 to 15.
  • the remaining REs except for the REs carrying the DMRS for demodulation of the EPDCCH (hereinafter, referred to as EPDCCH DMRS) are first cycled from 0 to 15 in increasing order of frequency, and then in increasing order of time.
  • the PRB all RE pair except for the RE to carry of the inner RE EPDCCH DMRS are and have any one of the number of 15, an integer from 0, to any RE having the number i to configure the EREG the number i do.
  • the EREGs are distributed on the frequency and time axis within the PRB pair, and the EPDCCH transmitted using the aggregation of one or more ECCEs each consisting of a plurality of EREGs is also distributed on the frequency and time axis within the PRB pair. To be located.
  • R0 to R3 represent CRSs for antenna ports 0 to 3. According to the number of antenna ports of the transmitting node, C0 of R0, R0 and R1, or R0 to R3 is transmitted.
  • the CRS is fixed in a constant pattern in a subframe regardless of the control region and the data region.
  • the control channel is allocated to a resource to which no CRS is allocated in the control region, and the data channel is also allocated to a resource to which CRS is not allocated in the data region.
  • the CRS is transmitted over the entire downlink bandwidth in all downlink subframes in a cell supporting PDSCH transmission and configured in the eNB. All antenna ports were sent.
  • CRS sequence r l, ns ( m ) is defined according to the following equation.
  • n s is a slot number in a radio frame and l is an OFDM symbol number in the slot.
  • N max DL RB is the largest downlink bandwidth setting and is expressed as an integer multiple of N RB sc .
  • the pseudo-random sequence c ( i ) may be defined by a length-31 Gold sequence.
  • the initialization of the second m -sequence is represented by the following equation with a value that depends on the application of the sequence.
  • Equation 3 the pseudo-random sequence generator is initialized by the following equation at the start of each OFDM symbol.
  • N cell ID represents a physical cell identifier (or also called a physical layer cell identifier) that the UE can acquire based on the PSS / SSS
  • N CP is a value defined as 1 for a normal CP and 0 for an extended CP. to be.
  • the CRS sequence r l, ns ( m ) is mapped to complex-valued modulation symbols a (p) k, l used as reference symbols for antenna port p in slot n s according to the following equation.
  • n s is a slot number in a radio frame
  • l is an OFDM symbol number in the slot, and is determined according to the following equation.
  • N max, DL RB is the largest downlink bandwidth configuration and is expressed as an integer multiple of N RB sc .
  • N DL RB is a downlink bandwidth setting, expressed as an integer multiple of N RB sc .
  • the UE can know the N DL RB which is the downlink system bandwidth from the MIB carried by the PBCH.
  • Equation 8 downlink variables v and v shift define positions in frequency for other reference signals, and v is given by the following equation.
  • the cell-specific frequency shift v shift is given by the following equation according to the physical layer cell identity N cell ID as follows.
  • REs ( k , l ) used for transmission of CRSs on any one of the antenna ports in the slot are not used for CRS transmission on any other antenna port in the same slot and are set to zero. That is, in the RE used for CRS transmission of another antenna port in the same slot, transmit power is set to 0 in the corresponding antenna port.
  • the UE may measure CSI using CRS, and may demodulate a signal received through PDCCH and / or PDSCH in a subframe including the CRS. That is, the eNB transmits the CRS at a predetermined position in each RB in all RBs, and the UE detects the PDCCH and / or PDSCH after performing channel estimation based on the CRS. For example, the UE measures a signal received at a CRS RE, and the PDCCH / PDSCH is mapped using a ratio of the measured signal and a reception energy for each RE to which the PDCCH / PDSCH of the reception energy for each CRS RE is mapped.
  • the PDCCH / PDSCH signal can be detected from the RE.
  • the base station may determine the downlink transmission power per RE.
  • the UE assumes that a specific CRS Energy Per Resource Element (EPRE) is constant in downlink system bandwidth and all subframes until other cell specific RS signal information is received.
  • the CRS EPRE may be derived from the downlink reference signal transmission power given by the parameter provided by the upper layer, referenceSignalPower .
  • the downlink reference signal transmission power may be defined as a linear average of power contributions of all REs transmitting the CRS within the system frequency.
  • the power of the RE transmitting the PDSCH from the CRS EPRE can be determined.
  • the terminal Parameters related to transmit power, received by higher layer signaling Wow It can be seen from.
  • Wow In the relationship corresponding to the following equation (11), and thus the terminal receives the signal from Can be obtained.
  • power-offset 0 in all PDSCH transmission schemes except for multi-user MIMO.
  • the UE is delivered to the UE through higher layer signaling as a UE specific parameter.
  • the value may be any one of the values corresponding to Table 9 below.
  • 5 shows a resource unit used to configure a downlink control channel.
  • FIG. 5A illustrates a case where the number of transmit antenna ports is one or two
  • FIG. 5B illustrates a case where the number of transmit antenna ports is four.
  • the resource unit for the control channel is REG.
  • the REG consists of four neighboring REs except the CRS. That is, the REG is composed of the remaining REs except for the RE indicated by any one of R0 to R3 in FIG. 5.
  • PFICH and PHICH include four REGs and three REGs, respectively.
  • the PDCCH is composed of CCE units, and one CCE includes 9 REGs.
  • FIG. 5 illustrates that the REGs constituting the CCE are adjacent to each other, nine REGs constituting the CCE may be distributed on a frequency and / or time axis in the control region.
  • Blocks of bits b (i) (0), ..., b (i) ( M (i) bit- 1) on each control channel to be transmitted in the subframe are multiplexed, so that blocks b (0) (0 ) of bits ), ..., b (0) ( M (0) bit- 1), b (1) (0), ..., b (1) ( M (1) bit- 1), ..., b (nPDCCH-1) (0), ..., b (nPDCCH-1) ( M (nPDCCH-1) bit -1) .
  • M (i) bit is the number of bits in one subframe to be transmitted on the PDCCH channel number i
  • nPDCCH is the number of PDCCHs transmitted in the subframe.
  • the scrambling sequence c ( i ) is given by equation (4).
  • the scrambling sequence generator is initialized in the following manner at the beginning of each subframe.
  • CCE number n corresponds to bits b (72 n ), b (72 n +1), ..., b (72 n +71).
  • Block of scrambled bits Is modulated by QPSK resulting in blocks d (0), ..., d ( M sym -1) of complex-valued modulation symbols.
  • Blocks of modulation symbols d (0), ..., d ( M symb -1) are precoded for single-layer port and defined for transmission on a single antenna port according to the layer mapping defined for transmission on a single antenna port.
  • y (p) ( i ) represents a signal for antenna port p .
  • the mapping of REs is defined by the operations on quadruplets of complex-valued symbols.
  • z (p) ( i ) ⁇ y (p) (4 i ), y (p) (4 i +1), y (p) (4 i +2), y (p) (4 i +3)
  • the blocks z (p) (0), ..., z (p) ( M quad -1) (where M quad M symb / 4) of quadruplets are permuted to allow w (p) (0), ..., w (p) ( M quad -1)
  • Blocks of quadruplets w (p) (0), ..., w (p) ( M quad -1) are cyclically shifted, Becomes .
  • the block of quadruplets The mapping of is defined in terms of REGs according to steps 1-10 below.
  • Step 4) If the resource element ( k ', l ') represents a REG, and the REG is not assigned to the PCFICH or PHICH, perform steps 5 and 6, otherwise go to step 7.
  • Step 5 Symbol Quadruplet Is mapped to the REG represented by ( k ', l ') for each antenna port p .
  • Step 6) Increase m 'by 1.
  • Step 7) Increase l 'by 1.
  • Step 8) If l ' ⁇ L (where L corresponds to the number of OFDM used for PDCCH transmission as indicated by the sequence transmitted on the PCFICH), repeat from step 4.
  • Step 9) increase k 'by 1.
  • Step 10 If k ' ⁇ N DL RB ⁇ N RB sc, repeat from step 3.
  • 3GPP LTE TS 36.211 and 3GPP LTE TS 36.212 documents for more details on the layer mapping, precoding, permutation, etc. of the PDCCH.
  • FIG. 6 shows an example of an uplink (UL) subframe structure used in a wireless communication system.
  • a UL subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • One or several physical uplink control channels may be allocated to the control region to carry uplink control information (UCI).
  • One or several physical uplink shared channels may be allocated to a data region of a UL subframe to carry user data.
  • subcarriers having a long distance based on a direct current (DC) subcarrier are used as a control region.
  • subcarriers located at both ends of the UL transmission bandwidth are allocated for transmission of uplink control information.
  • the DC subcarrier is a component that is not used for signal transmission and is mapped to a carrier frequency f 0 during frequency upconversion.
  • the PUCCH for one UE is allocated to an RB pair belonging to resources operating at one carrier frequency in one subframe, and the RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in two slots.
  • the PUCCH allocated in this way is expressed as that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency hopped at the slot boundary. However, if frequency hopping is not applied, RB pairs occupy the same subcarrier.
  • PUCCH may be used to transmit the following control information.
  • SR Service Request: Information used for requesting an uplink UL-SCH resource. It is transmitted using OOK (On-Off Keying) method.
  • HARQ-ACK A response to a PDCCH and / or a response to a downlink data packet (eg, codeword) on a PDSCH. This indicates whether the PDCCH or PDSCH is successfully received.
  • HARQ-ACK 1 bit is transmitted in response to a single downlink codeword
  • HARQ-ACK 2 bits are transmitted in response to two downlink codewords.
  • HARQ-ACK response includes a positive ACK (simple, ACK), negative ACK (hereinafter, NACK), DTX (Discontinuous Transmission) or NACK / DTX.
  • the term HARQ-ACK is mixed with HARQ ACK / NACK, ACK / NACK.
  • CSI Channel State Information
  • the CSI may be composed of channel quality information (CQI), precoding matrix indicator (PMI), precoding type indicator, and / or rank indication (RI).
  • CQI channel quality information
  • PMI precoding matrix indicator
  • RI rank indication
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • PMI is a value reflecting a space characteristic of a channel and indicates an index of a precoding matrix that a UE prefers for downlink signal transmission based on a metric such as SINR.
  • the CQI is a value indicating the strength of the channel and typically indicates the received SINR that the UE can obtain when the eNB uses PMI.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest
  • the base station selects a terminal to transmit data for each transmission time interval (TTI) (eg, subframe).
  • TTI transmission time interval
  • the base station selects terminals to transmit data in uplink / downlink per transmission unit time and also selects a frequency band used by each selected terminal for data transmission.
  • UEs transmit reference signals (or pilots) in uplink
  • the base station uses the reference signals transmitted from the UEs to determine channel states of the UEs, and thus, each unit frequency per transmission unit time.
  • Terminals for transmitting data in the uplink in the band is selected.
  • the base station informs the terminal of this result. That is, the base station transmits an uplink assignment message for transmitting data using a specific frequency band to an uplink scheduled terminal at a specific transmission unit time.
  • the uplink assignment message is also referred to as a UL grant.
  • the terminal transmits data in the uplink according to the uplink assignment message.
  • the uplink allocation message basically includes information on UE identity, RB allocation information, payload, etc., and may additionally include an incremental redundancy (IR) version, a new data indication (NDI), and the like. have.
  • IR incremental redundancy
  • NDI new data indication
  • the synchronous non-adaptive HARQ scheme when a UE scheduled to be retransmitted at a specific time is retransmitted, the retransmission time is systematically promised (for example, 4 subframes after the NACK reception time). Therefore, the UL grant message transmitted from the base station to the terminal only needs to be transmitted during initial transmission, and subsequent retransmission is performed by the ACK / NACK signal.
  • the base station when the asynchronous adaptive HARQ scheme is applied, since the retransmission time is not promised to each other, the base station should send a retransmission request message to the terminal.
  • the base station since the frequency resource or MCS for retransmission is different for each transmission time, the base station should also transmit the HARQ process index, IR version, NDI information with the terminal ID, RB allocation information, payload when sending a retransmission request message.
  • the UL HARQ scheme uses synchronous non-adaptive HARQ.
  • the HARQ process number is given from 0 to 7.
  • One HARQ process operates per transmission time unit (eg, subframe).
  • the base station 810 transmits a UL grant to the terminal 820 through the PDCCH (S800).
  • the terminal 820 transmits uplink data to the base station S810 using the RB and MCS designated by the UL grant after 4 subframes (eg, subframe 4) from a time point (eg, subframe 0) at which the UL grant is received. Transmit (S802).
  • the base station 810 decodes the uplink data received from the terminal 820 and generates ACK / NACK. If decoding on the uplink data fails, the base station 810 transmits a NACK to the terminal 820 (S804). The terminal 820 retransmits uplink data after 4 subframes from the time point of receiving the NACK (S806).
  • the same HARQ processor is responsible for initial transmission and retransmission of uplink data (eg, HARQ process 4).
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an FDD system and a DL / UL HARQ timeline.
  • transmission and reception of downlink / uplink data corresponding to specific uplink / downlink data are received after 4 ms.
  • UL ACK / NACK transmission is performed for a corresponding PDSCH 4 ms after a PDSCH / DL grant reception time.
  • transmission of a PUSCH corresponding to an uplink grant (UL grant) / PHICH is a PHICH / uplink grant (UL grant corresponding to a PUSCH transmission / retransmission, 4 ms after the UL grant / PHICH reception time ) Is performed 4 ms after the corresponding PUSCH transmission / retransmission time point.
  • a synchronous HARQ scheme for UL HARQ operation and an asynchronous HARQ scheme for DL HARQ operation are used.
  • the synchronous HARQ scheme when the initial transmission fails, subsequent retransmission is performed at a point in time determined by the system. That is, a time point associated with transmission / retransmission of UL data linked to a specific HARQ process or a UL GRANT / PHICH timeline is previously defined and cannot be arbitrarily changed.
  • retransmission for data that failed initial transmission may be performed at any time after 8 ms including the initial transmission time.
  • each HARQ process is defined by a unique HARQ process identifier having a 3-bit size, and data retransmitted at a receiving end (ie, a UE in a downlink HARQ process and an eNB in an uplink HARQ process).
  • a receiving end ie, a UE in a downlink HARQ process and an eNB in an uplink HARQ process.
  • TTI bundling means transmitting packets while repeating the TTI corresponding to the bundling size (for example, 4).
  • FIG. 9 is a diagram for comparing redundancy according to whether TTI bundling is used.
  • FIG. 9A illustrates a case of not using bundling
  • FIG. 9B illustrates a case of using 4 TTI bundling.
  • TTI bundling When TTI bundling is not used, each TTI includes an RLC header and a MAC header, but when TTI bundling is used, one RLC header and a MAC header are included in four TTIs, thereby reducing the RLC header and the MAC header. have.
  • the use of TTI bundling can reduce the redundancy.
  • 4 TTI bundling has the effect of reducing the 120-bit overhead, which, in percentage terms, reduces the 7.6% overhead.
  • the UE when the UE transmits data in the n-th subframe, and receives the PHICH ACK / NACK (A / N) from the base station in the n + 4th subframe, and receives the NACK In one case, retransmission is performed in the n + 8th subframe.
  • the base station when 4 TTI bundling is used, since the n, n + 1, n + 2, and n + 3 subframes constitute one bundled packet, the base station receives at least four subframes after receiving the last n + 3 subframes. A / N is transmitted after the subframe, and the UE performs retransmission after at least four subframes.
  • the retransmission period for one 4 TTI bundling is equal to 16 TTIs. This may be allocated for up to three retransmissions of TTI bundling or for somewhat relaxed latency to meet 50 ms, a strict constraint on VoIP latency at the air-interface. This means that four retransmissions are allocated to satisfy the constraint 52 ms. In addition, it is considered that the transmission rate of the VoIP packet arriving from the upper layer to the physical layer is 20 ms.
  • the TTI bundling size was 4, and the redundancy version (RV) transmission order was used in the order of RV 0, 2, 3, and 1.
  • RV redundancy version
  • the size of the TTI bundling is changed and used.
  • the following description is particularly applicable to TDD and / or D2D signal transmission and reception.
  • bundling sizes of various sizes such as 2, 3, 4, 5, and 6 may be used.
  • four RVs and a turbo code of 1/3 coding rate are assumed.
  • the scope of the present invention is not limited only to the number of RVs and the coding rate, and other values of the number of RVs and the coding rate may be used.
  • an RV is defined in a system to which circular buffer rate matching is applied.
  • the interval between RVs is assumed to be the size of the entire circular buffer divided by the number of RVs. Parity part. Accordingly, RV 0 may be used hereinafter to refer to an RV including the most systematic bits or an RV including only the systematic bits.
  • RV 0 and / or RV 1 may be transmitted in subframes exceeding the number of RVs.
  • RV 0 and / or RV 1 may be transmitted in subframes exceeding the number of RVs.
  • an RV including only systematic bits may be transmitted in a subframe exceeding the number of RVs.
  • the SNR gain can be obtained by transmitting RV with a lot of systematic bits or systematic bits more frequently.
  • RV 0 may be included in every bundle to obtain SNR gain.
  • any one of the subframes corresponding to one bundle may transmit RV 0 (RV including the most systematic bits or RV including only the systematic bits).
  • RV included in one bundle together with RV 0 may be circulated in the order of 0, 2, 3, 1, or may be determined according to another specific order.
  • the RV order may be determined for each TTI bundling size.
  • two or more consecutive numbers eg, 02
  • the first transmission is transmission of RV 0, 2 in bundling size 2
  • the next transmission is transmission of RV 3, 1 in order.
  • the existing RV order may be transmitted according to each TTI bundling size as 02-> 31-> 02-> 31-> 02. That is, the first transmission transmits RV 0, 2 and the subsequent retransmissions RV 3, 1, and the subsequent retransmissions transmit RV 0, 2 again.
  • the RV order may be set to 0, 1, 2, and 3 in advance, and the RV order may be transmitted as 01-> 23 according to the TTI bundling size.
  • RV 0 may be included once every bundle / retransmission.
  • the RV transmitted with RV 0 may change at every retransmission.
  • only two in front of the existing RV sequence may be transmitted, such as RV 02-> 02-> 02.
  • the existing RV order is sequentially transmitted three by three in the order of 023-> 102-> 310-> 231-> 023.
  • the existing RV order is sequentially transmitted three by three in the order of 023-> 102-> 310-> 231-> 023.
  • Modified uses are also possible, for example 023-> 012-> 013-> 123-> 023.
  • an order such as 012-> 023-> 013-> 123-> 012 may be possible.
  • RV 0 can be sent for each bundle to send RV 0 more frequently.
  • an order such as 023-> 013-> 012-> 023 may be possible.
  • a sequence such as 023-> 023-> 023 may be taken by taking only three of them from the existing RV sequence.
  • the RV transmitted with the RV 0 may be changed.
  • the TTI bundling size is 5, it may be transmitted through five TTI bundles sequentially according to the existing RV order, such as 02310-> 23102-> 31023-> 10231-> 02310.
  • the existing RV order such as 02310-> 23102-> 31023-> 10231-> 02310.
  • the number of RVs, RV 0 or RV 1 may be transmitted once more in a corresponding subframe, that is, an additional TTI.
  • it may be transmitted as 02310-> 02311-> 02310 or 02310-> 02310.
  • RV 0 may be transmitted before the existing order 0231 and RV 0 after 0231 for the next transmission, such as 00231-> 023100-> 00231, thereby changing the position of RV 0 transmitted once more.
  • the bundling size is 6, it is sequentially transmitted to 6 TTI bundles according to the existing RV order, such as 023102-> 310231-> 023102.
  • the additional TTI transmits RV 0 and / or RV 1 once more. For example, it may be transmitted as 020301-> 020301. Or 023100-> 023100 may be transmitted.
  • RV 0 is transmitted twice before the existing sequence 0231 and RV 0 twice after 0231 for the next transmission, such as 000231-> 023100-> 000231. Can be.
  • the size of one bundle may be different in the previous transmission and the next transmission.
  • one bundling size may be configured (differently) in the first transmission and the next transmission. That is, flexible TTI bundling may be used.
  • transmission of the RV in each bundle may be in accordance with the above description. Specifically, for example, if the TTI size exceeds 4, RV 0 may always be transmitted in the additional TTI. That is, when the bundle size is 6-> 4-> 4-> 4, 2 TTIs may transmit RV 0 in the first 6TTI bundle.
  • the location where the additional RV 0 is transmitted may be configured in various ways, such as 023100, 000231, 020031, 023001, 020301.
  • the RV may be cyclically transmitted in the order of 0231 regardless of the bundle size.
  • the RVs may be transmitted in an order such as 0231-> 023102-> 3102-> 3102.
  • the TTI bundle other than 4 since the TTI bundle other than 4 is transmitted, it can be seen that the RV order has been changed in the 4 TTI bundle.
  • the remaining MCS field may be used for dynamically configuring / instructing RV.
  • the remaining part of the MCS field may indicate the RV of the uplink subframe linked to the DCI.
  • the RV may be indicated through the remaining portion of the MCS field only when TTI bundling is configured and the bundle size exceeds 4.
  • the RV may be transmitted in a predetermined order (for example, one of the above-described order), and if there is an indication for an additional TTI bundle, the UE may transmit the corresponding RV. .
  • next generation system (beyond LTE (-A) system) of 3GPP LTE (-A) system
  • low-cost / low-spec devices are mainly used for data communication such as meter reading, water level measurement, surveillance camera use, and inventory reporting of vending machines.
  • MTC device In case of MTC UE, since the amount of transmitted data is small and the number of UEs operating in one cell is large, the burden on the eNB becomes very large when signal transmission for uplink / downlink scheduling / feedback is performed for each UE at once. .
  • uplink data / feedback transmission by the MTC UE is not continuous and intermittent, the eNB may not continuously maintain uplink time / frequency synchronization of the MTC UE. Therefore, in order to save power of the MTC UE, uplink data / feedback transmission of the MTC UE is preferably performed in a random access preamble based RACH procedure.
  • a situation in which a plurality of MTC UEs performing the same / similar functions in a limited space such as a specific building, a building, a warehouse, etc. may be arranged / operated for the purpose of measurement / detection / reporting / maintenance.
  • a plurality of MTC UEs performing the same / similar functions in a limited space are referred to as MTC groups.
  • the MTC group can be implemented to transmit a small amount of data intermittently, especially in the case of uplink synchronization, UEs belonging to the same MTC group are likely to have almost similar time / frequency synchronization since they are adjacent to each other in a limited space. high.
  • MTC UE since the amount of transmitted data is small and uplink / downlink data transmission / reception occurs occasionally, it is effective to lower the unit cost and reduce battery consumption in accordance with such a low data rate.
  • the MTC UE is characterized by low mobility, and thus has a characteristic that the channel environment is hardly changed.
  • various coverage enhancements such as repetitive transmission methods for MTC UEs for each channel / signal are considered in consideration of the poor situation in which such MTC UEs are installed in places where coverage is limited, such as basements, as well as buildings and factories. enhancement techniques are being discussed.
  • the MTC UE As a technique for low cost / low specification of the MTC UE, a reduction in the number of reception antennas, a reduction in the maximum transport block (TB) size, a reduction in the UE operating frequency bandwidth (BW), and the like may be considered.
  • the MTC UE is the actual system BW (eg, 20 MHz or 100 RBs) in terms of radio frequency (RF) and / or baseband (BB) signaling.
  • RF radio frequency
  • BB baseband
  • the signal transmission / reception operation can be implemented only for a smaller constant BW (eg, 1.4 MHz or 6 RBs).
  • the MTC UE can search for and / or detect a cell to which the MTC UE accesses by receiving and / or detecting an existing PSS / SSS / PBCH.
  • . 10 is a diagram illustrating a system BW or sub-band region for such an MTC UE.
  • a PDCCH (hereinafter, legacy PDCCH) is transmitted in all bands, while a signal for an MTC UE may be transmitted in a subband region, which is a partial region of the entire band.
  • the subband region in which the MTC UE operates may always be located in the center region (eg, center 6 Physical Resource Block (PRB)) of the cell, as shown in FIG.
  • PRB Physical Resource Block
  • a plurality of subbands of the MTC UE may be configured in one subframe for multiplexing in the subframes between the MTC UEs.
  • different UEs may use different subbands between UEs, or may use the same subband between UEs, but may use other subbands other than the center 6 PRB region.
  • the existing EPDCCH may be used as it is, or a control channel in which the existing EPDCCH is modified may be introduced.
  • a physical downlink control channel for such a low-complexity MTC or a normal complexity MTC UE is collectively referred to as EPDCCH.
  • the physical downlink shared channel transmitted to the MTC UE should also be limited to the subband that the UE is receiving.
  • the present invention will be described on the premise that a corresponding subband or narrow band is preset for a UE.
  • the UE knows a subband set to the UE. Once configured, the subband set to the UE may be changed to another subband instead of being fixed.
  • the contents of the present invention are described on the assumption that the proposed downlink channel is used for the MTC UE, but the following can be applied even when the proposed downlink channel is not used for the MTC UE but used for another general UE. have.
  • the MTC UE As a method for the operation of the MTC UE in a situation where the channel attenuation from the base station is severe and the signal reception power is very low, there is a method of repeating a channel transmitted by the base station over a plurality of subframes.
  • the UE receives enough energy through repeated transmissions, which enables decoding of the channel.
  • the influence of channel attenuation of the base station signal is generally greater.
  • the UE since the UE first receives the reference signal, performs channel estimation based on the received signal, and then demodulates the channel transmitted by the eNB, channel estimation is very important in overall performance.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a DM RS in a normal subframe of a normal CP.
  • the DM RS of the PDSCH and the DM RS of the EPDCCH are shown.
  • FIG. 11 illustrates an example of the position or number of DM RSs. According to circumstances, the position or number of DM RSs may vary depending on a situation unique to the MTC UE.
  • Performing channel estimation by grouping RSs in a plurality of resource units together means that the same precoder is applied to the DM RSs in different resource units, so that at least the receiving end transmits the RSs through the same channel.
  • the channel estimation accuracy can be increased by using more RSs.
  • channel estimation may be performed using all of the DM RSs transmitted from a plurality of resource units, which may be referred to as bundling of the resource units.
  • the resource unit may be a time, that is, a subframe.
  • the UE may perform channel estimation using both the DM subframes of the previous subframe and the current subframe, which may be referred to as subframe bundling.
  • the resource unit may be a PRB pair.
  • the UE may perform channel estimation using the DM RSs of adjacent PRB pairs together, which may be referred to as PRB bundling.
  • FIG. 12 and FIG. 13 it is also possible to combine the embodiments of FIG. 12 and FIG. 13 to perform channel estimation using a DM RS located in adjacent PRB pairs of a plurality of subframes.
  • the above-described subframe bundling or PRB bundling may be effective because of the above-mentioned improvement of channel estimation performance.
  • this bundling operation may occur due to unnecessary constraints.
  • a case of a distributed EPDCCH using two antenna ports 107 and 109 will be described as an example.
  • the distributed EPDCCH transmits DM antennas of two antenna ports for each PRB pair, and each EPDCCH RE is mapped to one of two antenna ports. Therefore, the antenna diversity order 2 can be achieved because the EPDCCH transmitted in one PRB pair is demodulated to the DM RS of two antenna ports. Since this corresponds to the maximum antenna diversity that can be achieved when the eNB has two antennas, there is no additional gain that can be obtained by changing the precoder in the PRB pair or subframe.
  • the eNB has a larger number of antennas, for example four antennas, then the total antenna diversity is four, so changing the precoder in two adjacent PRB pairs or two adjacent subframes will result in additional antenna diversity. You can get it.
  • the eNB applies the precoder [1 1] and [1 -1] to the antenna ports 107 and 109 in common, for example, in the PRB pair in which the distributed EPDCCH is transmitted, and the UE It is desirable to maximize channel estimation performance by performing PRB bundling.
  • the eNB may obtain additional antenna diversity by applying different precoders to two different PRB pairs.
  • a specific method of applying different precoder to two different PRB pairs is as follows.
  • Per-resource precoder cycling A method of changing the precoder in every resource unit.
  • the PRB pair is regarded as a resource unit, for example, precoders [1 1 1 1] and [1 1 -1 -1] are applied to the antenna ports 107 and 109 for the PRB pair # 0, but the precoder for the PRB pair # 1. [1 -1 1 -1] and [1 -1 -1 1]. In this case, a total of 4 antenna diversity can be obtained over two PRB pairs, which can be effective. In this case, however, PRB bundling is impossible.
  • subframe # 0 If the subframe is viewed as a resource unit, for example, [1 1 1 1] and [1 1 -1 -1] in subframe # 0, and [1 -1 1 -1] and [1-] in subframe # 1. 1 -1 1] may be applied.
  • M is the number of remaining antenna diversity orders. That is, M is preferably a value obtained by dividing the number of eNB antennas by an antenna diversity order that can be obtained within a PRB pair.
  • the foregoing embodiment may be considered suitable when a total of four PRB pairs are allocated to the EPDCCH.
  • the number of PRB pairs belonging to the EPDCCH PRB set (EPDCCH-PRB-set) or the number of PRB pairs used for EPDCCH transmission may be set to M.
  • the operation may be divided into M groups in a case where a set of subframes is regarded as a total resource.
  • a series of subframe sets may be defined as a set of subframes in which the same EPDCCH or PDSCH is repeatedly transmitted.
  • PRB bundling and / or subframe bundling may be determined based on the number of antenna ports set by the eNB. More specifically, it may determine in conjunction with the number of antenna ports set by the eNB. For example, if the number of antenna ports set by the eNB is equal to or less than a predetermined reference value, bundling may be applied, but if greater than the predetermined reference value, bundling may not be applied.
  • the number of antenna ports configured by the eNB may be specifically determined through one or a combination of the following methods.
  • the number of ports of the CRS set by the eNB is regarded as the number of antenna ports of the eNB.
  • the eNB configures a different number of CRS ports for the MTC UE, in addition to the number of CRS ports configured according to the existing scheme for the non-MTC UE, the number of the separate CRS ports is determined by the number of antenna ports. Can be regarded as.
  • the reference value for determining whether to bundle may be determined through one or a combination of the following methods.
  • Predetermined values may be used. That is, if the number of eNB antenna ports obtained through the above process is less than or equal to the predetermined value, bundling is applied. If the number of antenna ports is greater than the predetermined value, bundling is not applied.
  • (b) may be the maximum number of DM RS antenna ports that can be transmitted in a single PRB pair in a corresponding channel. For example, if the number of eNB antenna ports is less than the maximum number of DM RS antenna ports, bundling is applied. If the number of antenna ports is larger than a predetermined value, bundling is not applied.
  • the DM RS can be transmitted only at two antenna ports, so this value is 2.
  • the PDSCH transmits DM RSs of multiple antenna ports similarly to distributed EPDCCHs and maps each RE to one of the antenna ports, the number of DM RS antenna ports appearing for that purpose in one PRB pair is the reference value. This can be
  • the bundling size of the PRB or subframe is adjusted according to the number of eNB antennas.
  • the bundling size may be adjusted as follows. Looking at PRB bundling of the distributed EPDCCH, if the eNB has two antennas, PRB bundling may be applied to the entire EPDCCH PRB pair. That is, the bundling size may correspond to the total number of EPDCCH PRB pairs.
  • bundling is not possible in two adjacent PRB pairs, but may skip over one PRB pair and assume the same precoder in the next PRB pair and perform bundling. That is, the precoder used in units of two PRB pairs can be repeated. As a result, the number of PRB pairs in one bundle can be reduced by half, enabling the same precoder assumption. In other words, it may correspond to half of the total number of EPDCCH PRB pairs.
  • the three PRB pairs may be skipped, and the next PRB pair may assume the same precoder and perform bundling.
  • the bundling size may be adjusted as follows. If the eNB has two antennas, the entire PRB pair is regarded as one group, and the same precoder is applied. If the eNB has four antennas, the eNB is divided into two groups and the same precoder is applied only within each group. In case of having eight antennas, it is divided into four groups.
  • the operation may be performed as follows.
  • the interval between subframes included in the same bundle may vary according to the number of antennas of the eNB.
  • the number of resource groups composed of consecutive subframes that divide the entire subframe set varies according to the number of antennas of the eNB.
  • the part directly interworking with the antenna configuration of the eNB can complicate the operation of the associated UE.
  • the eNB determines whether PRB and / or subframe bundling is applied through separate signaling, if applicable, the number of consecutive resources included in one bundle and / or the interval between resources included in one bundle. You can let them know.
  • the number of consecutive resources included in one bundle may be informed, and in the case of precoder cycling for each resource, the interval between resources included in one bundle may be informed.
  • the bundling or the bundle size may be set in conjunction with the number of repetitions, which is more necessary for the UE that requires a relatively large number of repetitive transmissions, while the number of repetitions is relatively small or the repetitive transmissions are This is because bundling may appear as an unnecessary constraint for the eNB to freely modify the precoder for the UE that is not made. Therefore, it may be determined whether the bundling or the bundle size is derived from the number of repeated transmissions set for each UE.
  • the eNB may directly specify whether or not to bundle the bundle.
  • it may be operable to specify different bundling or bundle size for each repeat transmission number.
  • the subframe and / or PRB bundling may be automatically applied as previously determined. .
  • PRB bundling may be performed in the entire EPDCCH PRB set.
  • this simplified operation may be more suitable for the signal that the UE should receive during the initial connection.
  • an EPDCCH common search space, a PDSCH received through it, a random access response message and / or a paging signal, and an EPDCCH scheduling it may be suitable.
  • the other unicast channel may operate to adaptively determine whether to apply bundling according to an eNB setting obtained in the signal reception process.
  • one PRB pair is divided into four ECCEs, but some TDD specials with fewer available REs In a (special) subframe, one PRB pair is divided into two ECCEs. Table 11 below shows the antenna port assignment in this case.
  • the bundling may be allowed.
  • ports 107 and 108 of the general subframe and the special subframe configuration 3, 4, and 8 assume the same precoding as port 107 of the special subframe configurations 1, 2, 6, 7, and 9 together. Can be used for channel estimation. Ports 109 and 110 of the general subframe and the special subframe configuration 3, 4, and 8 can be used together for channel estimation assuming the same precoding as port 109 of the special subframe configuration 1, 2, 6, 7, and 9. This allows a group of DM RSs transmitted in the same RE to be used even though the CDM codes used are different.
  • the DM RS of the EPDCCH is also used when performing channel estimation for the PDSCH.
  • a condition that the PDSCH DM RS port x can be bundled with the EPDCCH DM RS port 100 + x may be added.
  • PDSCH DMRS port 7 may be bundled with EPDCCH DM RS port 107. Referring back to FIG. 11, where PDSCH DMRS port 7 shares the same RE as EPDCCH DMRS port 108. That is, the condition may mean that bundling of PDSCH and EPDCCH DM RS generated according to the same scheme in the same RE is allowed.
  • the condition that the transmission scheme of the PDSCH should be the same or similar to that of the EPDCCH may be added.
  • bundling may be allowed when the PDSCH is mapped in a similar manner.
  • PDSCH may similarly specify that bundling between two channels is allowed only when applying a transmission scheme of transmitting a plurality of DM RS ports to a PRB pair and then mapping each RE to one of them.
  • the EPDCCH reserves a DM RS for all four antenna ports and maps an EPDCCH in the case of a normal CP. Accordingly, a PDSCH having a possibility of bundling with the EPDCCH can transmit a DM RS of 4 ports as well. It may operate to reserve all REs present and not to map the PDSCH. In particular, this operation is characteristic in that when the rank of the PDSCH is small, such as 1 or 2, the PDSCH is not mapped to the DM RS position corresponding to the port not used for demodulation of the PDSCH.
  • additional antenna diversity may be obtained by transmitting a DM RS in a corresponding RE and changing an antenna port to which a PDSCH is mapped for each PRB pair.
  • the rank 1 PDSCH transmits the PDSCH PRB pairs # 0, 1, 2, and 3 to ports # 7, 8, 9, and 10, respectively, so that the antenna divers use different ports using different precoders for each pair of PRBs. It is to acquire a city.
  • a relevant EPDCCH or PDSCH may not be transmitted to a corresponding UE in a specific PRB pair.
  • one ECCE is composed of four EREGs, and each EREG belongs to one PRB pair. Therefore, when the number of PRB pairs belonging to the EPDCCH PRB set is greater than four, from the EPDCCH viewpoint of aggregation level 1, it is possible to know whether EPDCCH and DM RS are transmitted in addition to the four PRB pairs to which the ECCE belongs. And difficulty in performing the bundling operation.
  • this operation may be selectively applied to a distributed EPDCCH in which several UEs can share a DM RS. This is because although the EPDCCH of a specific UE is not transmitted to a specific PRB pair, the DM RS itself will be transmitted as a whole because the EPDCCH of another UE is transmitted.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the components of the transmitter 10 and the receiver 20 for carrying out the present invention.
  • the transmitter 10 and the receiver 20 are radio frequency (RF) units 13 and 23 capable of transmitting or receiving radio signals carrying information and / or data, signals, messages, and the like, and in a wireless communication system.
  • the device is operatively connected to components such as the memory 12 and 22 storing the communication related information, the RF units 13 and 23 and the memory 12 and 22, and controls the components.
  • a processor 11, 21 configured to control the memory 12, 22 and / or the RF unit 13, 23 to perform at least one of the embodiments of the invention described above.
  • the memories 12 and 22 may store a program for processing and controlling the processors 11 and 21, and may temporarily store input / output information.
  • the memories 12 and 22 may be utilized as buffers.
  • the processors 11 and 21 typically control the overall operation of the various modules in the transmitter or receiver. In particular, the processors 11 and 21 may perform various control functions for carrying out the present invention.
  • the processors 11 and 21 may also be called controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 11 and 21 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • application specific integrated circuits ASICs
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • the firmware or software when implementing the present invention using firmware or software, may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and configured to perform the present invention.
  • the firmware or software may be provided in the processors 11 and 21 or stored in the memory 12 and 22 to be driven by the processors 11 and 21.
  • the processor 11 of the transmission apparatus 10 is predetermined from the processor 11 or a scheduler connected to the processor 11 and has a predetermined encoding and modulation on a signal and / or data to be transmitted to the outside. After performing the transmission to the RF unit 13. For example, the processor 11 converts the data sequence to be transmitted into K layers through demultiplexing, channel encoding, scrambling, and modulation.
  • the coded data string is also called a codeword and is equivalent to a transport block, which is a data block provided by the MAC layer.
  • One transport block (TB) is encoded into one codeword, and each codeword is transmitted to a receiving device in the form of one or more layers.
  • the RF unit 13 may include an oscillator for frequency upconversion.
  • the RF unit 13 may include N t transmit antennas, where N t is a positive integer greater than or equal to one.
  • the signal processing of the receiver 20 is the reverse of the signal processing of the transmitter 10.
  • the RF unit 23 of the receiving device 20 receives a radio signal transmitted by the transmitting device 10.
  • the RF unit 23 may include N r receive antennas, and the RF unit 23 frequency down-converts each of the signals received through the receive antennas to restore the baseband signal. .
  • the RF unit 23 may include an oscillator for frequency downconversion.
  • the processor 21 may decode and demodulate a radio signal received through a reception antenna to restore data originally transmitted by the transmission apparatus 10.
  • the RF units 13, 23 have one or more antennas.
  • the antenna transmits a signal processed by the RF units 13 and 23 to the outside under the control of the processors 11 and 21, or receives a radio signal from the outside to receive the RF unit 13. , 23).
  • Antennas are also called antenna ports.
  • Each antenna may correspond to one physical antenna or may be configured by a combination of more than one physical antenna elements.
  • the signal transmitted from each antenna can no longer be decomposed by the receiver 20.
  • a reference signal (RS) transmitted in correspondence with the corresponding antenna defines the antenna as viewed from the perspective of the receiver 20, and whether the channel is a single radio channel from one physical antenna or includes the antenna.
  • RS reference signal
  • the receiver 20 enables channel estimation for the antenna. That is, the antenna is defined such that a channel carrying a symbol on the antenna can be derived from the channel through which another symbol on the same antenna is delivered.
  • the RF unit may be connected to two or more antennas.
  • the UE operates as the transmitter 10 in the uplink and operates as the receiver 20 in the downlink.
  • the eNB operates as the receiving device 20 in the uplink, and operates as the transmitting device 10 in the downlink.
  • the processor, the RF unit and the memory provided in the UE will be referred to as a UE processor, the UE RF unit and the UE memory, respectively, and the processor, the RF unit and the memory provided in the eNB will be referred to as an eNB processor, the eNB RF unit and the eNB memory, respectively.
  • the eNB processor may repeatedly transmit a reference signal in a plurality of resource units and transmit a reference signal using the same precoding in at least one resource unit of the plurality of resource units according to an embodiment of the present invention.
  • the UE processor may repeatedly receive a reference signal in a plurality of resource units and determine whether to bundle the reference signal transmitted in at least one resource unit among the plurality of resource units.
  • a channel may be estimated assuming the same precoding with respect to a reference signal transmitted in the at least one resource unit.
  • the bundling may be determined based on at least one of the number of repetitions of the reference signal or the number of antenna ports.
  • the terminal specific setting and / or common setting thus transmitted or received may be applied to the above-described embodiments of the present invention, and the present invention may be extended and applied in various situations in addition to the above-described embodiments. .
  • Embodiments of the present invention may be used in a base station or user equipment or other equipment in a wireless communication system.

Abstract

기계타입통신 (MTC) 을 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 이를 위한 기지국과 단말 장치가 제공된다. 상기 신호 송수신 방법은, 참조 신호를 복수의 자원 단위에서 반복하여 수신하는 단계; 상기 복수의 자원 단위 중 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 번들링 여부를 결정하는 단계; 및 상기 번들링이 결정된 경우, 상기 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 동일한 프리코딩을 가정하여 채널을 추정하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 번들링 여부는, 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히, 기계타입통신 (MTC)에서 신호를 송수신하는 방법 및 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.
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)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 표준(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 표준(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다.
최근, 차기 버전의 통신 기술 표준(예를 들어, 차기 LTE-A(beyond LTE-A), 차기 IEEE 802.16m 등)을 제정하는 통신 기술 표준화 기구(예를 들어, 3GPP, IEEE 등)에서 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)이 중요한 표준화 이슈들 중 하나로서 대두되고 있다. MTC라 함은 사람의 개입 없이 기계(machine)와 기지국 사이에서 수행되는 정보 교환을 의미한다.
MTC를 통해 제공되는 통신 서비스는 사람이 개입하는 기존의 통신 서비스와는 차별성을 가지므로, MTC에 적합한 새로운 통신 방법이 정의될 필요가 있다. 특히, 신호 수신 전력이 매우 낮은 상황에 있는 MTC UE의 경우 채널 감쇄가 심한 문제를 극복하기 위한 채널 추정 방법이 제안될 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제의 해결을 위하여, 기계타입통신 (MTC) 기기를 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말에서의 신호 송수신 방법 및 기지국에서의 신호 송수신하는 방법과 이를 위한 장치가 제공된다.
본 발명의 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 신호를 수신하는 방법은: 참조 신호를 복수의 자원 단위에서 반복하여 수신하는 단계; 상기 복수의 자원 단위 중 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 번들링 여부를 결정하는 단계; 및 상기 번들링이 결정된 경우, 상기 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 동일한 프리코딩을 가정하여 채널을 추정하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 번들링 여부는, 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 양상으로, 기지국이 신호를 전송하는 방법은: 참조 신호를 복수의 자원 단위에서 반복하여 전송하는 단계; 상기 복수의 자원 단위 중 적어도 하나의 자원 단위에서 동일한 프리코딩을 사용하여 참조 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 참조 신호의 번들링 여부는 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수에 기반하여 결정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서의 단말은: 참조 신호를 복수의 자원 단위에서 반복하여 수신하는 송수신기; 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 복수의 자원 단위 중 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 번들링 여부를 결정하고, 상기 번들링이 결정된 경우, 상기 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 동일한 프리코딩을 가정하여 채널을 추정하도록 설정될 수 있다. 여기서, 상기 번들링 여부는, 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상으로, 참조 신호를 복수의 자원 단위에서 반복하여 전송하는 송수신기; 및 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 프로세서는 상기 프로세서는 상기 복수의 자원 단위 중 적어도 하나의 자원 단위에서 동일한 프리코딩을 사용하여 참조 신호를 전송하도록 상기 송수신기를 제어할 수 있다. 특히, 상기 참조 신호의 번들링 여부는 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수에 기반하여 결정될 수 있다.
상기 본 발명의 각 양상에 있어서 아래의 사항이 공통적으로 적용될 수 있다.
신호 송수신 방법은 상기 적어도 하나의 자원 단위의 개수에 해당하는 번들링 사이즈 (size)를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 번들링 사이즈는 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
상기 안테나 포트의 개수가 기준 값 이하인 경우에는 번들링이 결정되고, 상기 안테나 포트의 개수가 기준 값을 초과하는 경우에는 번들링을 수행하지 않는 것으로 결정될 수 있다.
여기서, 상기 안테나 포트의 개수는 CRS (Common Reference Signal) 포트의 개수, CSI-RS (Channel Status Information-Reference Signal) 포트의 개수, 상기 저비용 기기를 위해 별도로 설정된 CRS 포트의 개수 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 상기 기준 값은 하나의 PRB (Physical Resource Block) 쌍에 사용될 수 있는 DM RS (Demodulation Reference Signal) 안테나 포트 개수의 최대 값일 수 있다.
또한, 상기 기준 값은 기 설정된 값일 수 있다.
바람직하게는, 상기 자원 단위는 PRB (Physical Resource Block) 또는 서브프레임 중 적어도 하나일 수 있다.
바람직하게는, 상기 참조 신호는 DM RS (Demodulation Reference Signal) 일 수 있다.
상기 참조 신호는 제어 채널 또는 데이터 채널 중 적어도 하나를 위한 참조 신호인 것을 특징으로 한다. 상기 제어 채널은 상기 데이터 채널 영역에서 전송될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 제어 채널은 EPDCCH (Enhanced Physical Downlink Channel)일 수 있다.
바람직하게는, 상기 단말은 저비용 기계 타입 통신(MTC) 단말일 수 있다.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 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 일 실시예에 의하면, 무선 통신 신호가 효율적으로 전송/수신될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기존 시스템과의 호환성을 유지하면서, 저가/저비용 사용자기기가 기지국과 통신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자기기가 저가/저비용으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 저가/저비용 기기에서 채널 추정 성능을 효과적으로 높일 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크(downlink, DL)/상향링크(uplink, UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 3은 동기 신호(synchronization signal, SS)의 전송을 위한 무선 프레임 구조를 예시한 것이다.
도 4는 무선 통신 시스템에서 사용되는 하향링크 서브프레임(subframe) 구조를 예시한 것이다.
도 5는 하향링크 제어 채널을 구성하는 데 사용되는 자원 단위를 나타낸다.
도 6은 무선 통신 시스템에 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 7은 LTE 시스템에서 UL HARQ 동작을 예시한다.
도 8은 FDD 시스템 및 DL/UL HARQ 타임라인을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 TTI 번들링을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 MTC를 위한 대역폭 설정의 일 예를 도시한 것이다.
도 11은 일반 CP의 일반적인 서브프레임에서의 DM RS의 일 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 서브프레임 번들링을 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 적용될 수 있는 PRB 번들링을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
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. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
이하에서 설명되는 기법(technique) 및 장치, 시스템은 다양한 무선 다중 접속 시스템에 적용될 수 있다. 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. CDMA는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) 또는 CDMA2000과 같은 무선 기술(technology)에서 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communication), GPRS(General Packet Radio Service), EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) (i.e., GERAN) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11(WiFi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE802-20, E-UTRA(evolved-UTRA) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이며, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 이용하는 E-UMTS의 일부이다. 3GPP LTE는 하향링크(downlink, DL)에서는 OFDMA를 채택하고, 상향링크(uplink, UL)에서는 SC-FDMA를 채택하고 있다. LTE-A(LTE-advanced)는 3GPP LTE의 진화된 형태이다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 본 발명이 3GPP LTE/LTE-A에 적용되는 경우를 가정하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명이 이동통신 시스템이 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대응하는 이동통신 시스템을 기초로 설명되더라도, 3GPP LTE/LTE-A에 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동 통신 시스템에도 적용 가능하다.
예를 들어, 본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템과 같이 eNB가 UE에게 하향링크/상향링크 시간/주파수 자원을 할당하고 UE가 eNB의 할당에 따라 하향링크 신호를 수신하고 상향링크 신호를 전송하는 비-경쟁 기반(non-contention based) 통신뿐만 아니라, WiFi와 같은 경쟁 기반(contention based) 통신에도 적용될 수 있다. 비-경쟁 기반 통신 기법은 접속 포인트(access point, AP) 혹은 상기 접속 포인트를 제어하는 제어 노드(node)가 UE와 상기 AP 사이의 통신을 위한 자원을 할당함에 반해 경쟁 기반 통신 기법은 AP에 접속하고자 하는 다수의 UE들 사이의 경쟁을 통해 통신 자원이 점유된다. 경쟁 기반 통신 기법에 대해 간략히 설명하면, 경쟁 기반 통신 기법의 일종으로 반송파 감지 다중 접속(carrier sense multiple access, CSMA)이 있는데, CSMA는 노드 혹은 통신 기기가 주파수 대역(band)와 같은, 공유 전송 매체(shared transmission medium)(공유 채널이라고도 함) 상에서 트래픽(traffic)을 전송하기 전에 동일한 공유 전송 매체 상에 다른 트래픽이 없음을 확인하는 확률적(probabilistic) 매체 접속 제어(media access control, MAC) 프로토콜(protocol)을 말한다. CSMA에서 전송 장치는 수신 장치에 트래픽을 보내는 것을 시도하기 전에 다른 전송이 진행 중인지를 결정한다. 다시 말해, 전송 장치는 전송을 시도하기 전에 다른 전송 장치로부터의 반송파(carrier)의 존재를 검출(detect)하는 것을 시도한다. 반송파가 감지되면 전송 장치는 자신의 전송을 개시하기 전에 진행 중인 다른 전송 장치에 의해 전송이 완료(finish)되기를 기다린다. 결국, CSMA는 "sense before transmit" 혹은 "listen before talk" 원리를 기반으로 한 통신 기법이라 할 수 있다. CSMA를 이용하는 경쟁 기반 통신 시스템에서 전송 장치들 사이의 충돌을 회피하기 위한 기법으로 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 및/또는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)가 사용된다. CSMA/CD는 유선 랜 환경에서 충돌 검출 기법으로서 이더넷(ethernet) 환경에서 통신을 하고자 하는 PC(Personal Computer)나 서버(server)가 먼저 네트워크 상에서 통신이 일어나고 있는지 확인한 후, 다른 장치(device)가 데이터를 상기 네트워크 상에서 실어 보내고 있으면 기다렸다가 데이터를 보낸다. 즉 2명 이상의 사용자(예, PC, UE 등)가 동시에 데이터를 실어 보내는 경우, 상기 동시 전송들 사이에 충돌이 발생하는데, CSMA/CD는 상기 충돌을 감시하여 유연성 있는 데이터 전송이 이루어질 수 있도록 하는 기법이다. CSMA/CD를 사용하는 전송 장치는 특정 규칙을 이용하여 다른 전송 장치에 의한 데이터 전송을 감지하여 자신의 데이터 전송을 조절한다. CSMA/CA는 IEEE 802.11 표준에 명시 되어 있는 매체 접근 제어 프로토콜이다. IEEE 802.11 표준에 따른 WLAN 시스템은 IEEE 802.3 표준에서 사용되던 CSMA/CD를 사용하지 않고 CA, 즉, 충돌을 회피하는 방식을 사용하고 있다. 전송 장치들은 항상 네트워크의 반송파를 감지하고 있다가, 네트워크가 비어있을 때 목록에 등재된 자신의 위치에 따라 정해진 만큼의 시간을 기다렸다가 데이터를 보낸다. 목록 내에서 전송 장치들 간의 우선 순위를 정하고, 이를 재설정(reconfiguration)하는 데에는 여러 가지 방법들이 사용된다. IEEE 802.11 표준의 일부 버전에 따른 시스템에서는, 충돌이 일어날 수 있으며, 이때에는 충돌 감지 절차가 수행된다. CSMA/CA를 사용하는 전송 장치는 특정 규칙을 이용하여 다른 전송 장치에 의한 데이터 전송과 자신의 데이터 전송 사이의 충돌을 회피한다.
본 발명에 있어서, UE는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)과 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, BS는 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS와 통신하는 고정국(fixed station)을 말하며, UE 및 타 BS와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. BS는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 접속 포인트(Access Point), PS(Processing Server) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하의 본 발명에 관한 설명에서는, BS를 eNB로 통칭한다.
본 발명에서 노드(node)라 함은 UE 와 통신하여 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 다양한 형태의 eNB 들이 그 명칭에 관계없이 노드로서 이용될 수 있다. 예를 들어, BS, NB, eNB, 피코-셀 eNB(PeNB), 홈 eNB(HeNB), 릴레이(relay), 리피터(repeater) 등이 노드가 될 수 있다. 또한, 노드는 eNB 가 아니어도 될 수 있다. 예를 들어, 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)가 될 수 있다. RRH, RRU 등은 일반적으로 eNB 의 전력 레벨(power level) 보다 낮은 전력 레벨을 갖는다. RRH 혹은 RRU 이하, RRH/RRU)는 일반적으로 광 케이블 등의 전용 회선(dedicated line)으로 eNB 에 연결되어 있기 때문에, 일반적으로 무선 회선으로 연결된 eNB 들에 의한 협력 통신에 비해, RRH/RRU 와 eNB 에 의한 협력 통신이 원활하게 수행될 수 있다. 일 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 상기 안테나는 물리 안테나를 의미할 수도 있으며, 안테나 포트, 가상 안테나, 또는 안테나 그룹을 의미할 수도 있다. 노드는 포인트(point)라고 불리기도 한다.
본 발명에서 셀(cell)이라 함은 하나 이상의 노드가 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드로부터의/로의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. UE 에게 상/하향링크 통신 서비스를 제공하는 셀을 특히 서빙 셀(serving cell)이라고 한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다. LTE/LTE-A 기반의 시스템에서, UE 는 특정 노드로부터의 하향링크 채널 상태를 상기 특정 노드의 안테나 포트(들)이 상기 특정 노드에 할당된 CRS (Cell-specific Reference Signal) 자원 상에서 전송되는 CRS(들) 및/또는 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 자원 상에서 전송하는 CSI-RS(들)을 이용하여 측정할 수 있다. 한편, 3GPP LTE/LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용하고 있는데, 무선 자원과 연관된 셀(cell)은 지리적 영역의 셀(cell)과 구분된다.
지리적 영역의 "셀"은 노드가 반송파를 이용하여 서비스를 제공할 수 있는 커버리지(coverage)라고 이해될 수 있으며, 무선 자원의 "셀"은 상기 반송파에 의해 설정(configure)되는 주파수 범위인 대역폭(bandwidth, BW)와 연관된다. 노드가 유효한 신호를 전송할 수 있는 범위인 하향링크 커버리지와 UE 로부터 유효한 신호를 수신할 수 있는 범위인 상향링크 커버리지는 해당 신호를 나르는 반송파에 의해 의존하므로 노드의 커버리지는 상기 노드가 사용하는 무선 자원의 "셀"의 커버리지와 연관되기도 한다. 따라서 "셀"이라는 용어는 때로는 노드에 의한 서비스의 커버리지를, 때로는 무선 자원을, 때로는 상기 무선 자원을 이용한 신호가 유효한 세기로 도달할 수 있는 범위를 의미하는 데 사용될 수 있다.
3GPP LTE/LTE-A 표준은 상위 계층으로부터 기원한 정보를 나르는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 채널들과, 물리 계층에 의해 사용되나 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 나르지 않는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 신호들을 정의된다. 예를 들어, 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel, PDSCH), 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH), 물리 멀티캐스트 채널(physical multicast channel, PMCH), 물리 제어 포맷 지시자 채널(physical control format indicator channel, PCFICH), 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 물리 하이브리드 ARQ 지시자 채널(physical hybrid ARQ indicator channel, PHICH)들이 하향링크 물리 채널들로서 정의되어 있으며, 참조 신호와 동기 신호가 하향링크 물리 신호들로서 정의되어 있다. 파일럿(pilot)이라고도 지칭되는 참조 신호(reference signal, RS)는 eNB와 UE 가 서로 알고 있는 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하는데, 예를 들어, 셀 특정적 RS(cell specific RS), UE-특정적 RS(UE-specific RS, UE-RS), 포지셔닝 RS(positioning RS, PRS) 및 채널 상태 정보 RS(channel state information RS, CSI-RS)가 하향링크 참조 신호로서 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 표준은 상위 계층으로부터 기원한 정보를 나르는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 채널들과, 물리 계층에 의해 사용되나 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 나르지 않는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 신호들을 정의하고 있다. 예를 들어, 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH), 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH), 물리 임의 접속 채널(physical random access channel, PRACH)가 상향링크 물리 채널로서 정의되며, 상향링크 제어/데이터 신호를 위한 복조 참조 신호(demodulation reference signal, DMRS)와 상향링크 채널 측정에 사용되는 사운딩 참조 신호(sounding reference signal, SRS)가 정의된다.
본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH 를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, eNB 가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.
이하에서는 CRS/DMRS/CSI-RS/SRS/UE-RS 가 할당된 혹은 설정된(configured) OFDM 심볼/부반송파/RE 를 CRS/DMRS/CSI-RS/SRS/UE-RS 심볼/반송파/부반송파/RE 라고 칭한다. 예를 들어, 트랙킹 RS(tracking RS, TRS)가 할당된 혹은 설정된 OFDM 심볼은 TRS 심볼이라고 칭하며, TRS 가 할당된 혹은 설정된 부반송파는 TRS 부반송파라 칭하며, TRS 가 할당된 혹은 설정된 RE 는 TRS RE 라고 칭한다. 또한, TRS 전송을 위해 설정된(configured) 서브프레임을 TRS 서브프레임이라 칭한다. 또한 브로드캐스트 신호가 전송되는 서브프레임을 브로드캐스트 서브프레임 혹은 PBCH 서브프레임이라 칭하며, 동기 신호(예를 들어, PSS 및/또는 SSS)가 전송되는 서브프레임을 동기 신호 서브프레임 혹은 PSS/SSS 서브프레임이라고 칭한다. PSS/SSS 가 할당된 혹은 설정된(configured) OFDM 심볼/부반송파/RE 를 각각 PSS/SSS 심볼/부반송파/RE 라 칭한다.
본 발명에서 CRS 포트, UE-RS 포트, CSI-RS 포트, TRS 포트라 함은 각각 CRS 를 전송하도록 설정된(configured) 안테나 포트, UE-RS 를 전송하도록 설정된 안테나 포트, CSI-RS 를 전송하도록 설정된 안테나 포트, TRS 를 전송하도록 설정된 안테나 포트를 의미한다. CRS 들을 전송하도록 설정된 안테나 포트들은 CRS 포트들에 따라 CRS 가 점유하는 RE 들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있으며, UE-RS 들을 전송하도록 설정된(configured) 안테나 포트들은 UE-RS 포트들에 따라 UE-RS 가 점유하는 RE 들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있으며, CSI-RS 들을 전송하도록 설정된 안테나 포트들은 CSI-RS 포트들에 따라 CSI-RS 가 점유하는 RE 들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있다. 따라서 CRS/UE-RS/CSI-RS/TRS 포트라는 용어가 일정 자원 영역 내에서 CRS/UE-RS/CSI-RS/TRS 가 점유하는 RE 들의 패턴을 의미하는 용어로서 사용되기도 한다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
특히, 도 1(a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 주파수분할듀플렉스(frequency division duplex, FDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이고, 도 1(b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송 시간 간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선 프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.
무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 설정(configure)될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다.
표 1은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 설정(configuration)을 예시한 것이다.
표 1
DL-UL configuration Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity Subframe number
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5ms D S U U U D S U U U
1 5ms D S U U D D S U U D
2 5ms D S U D D D S U D D
3 10ms D S U U U D D D D D
4 10ms D S U U D D D D D D
5 10ms D S U D D D D D D D
6 5ms D S U U U D S U U D
표 1에서, D는 하향링크 서브프레임을, U는 상향링크 서브프레임을, S는 특별(special) 서브프레임을 나타낸다. 특별 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3개 필드를 포함한다. DwPTS는 하향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS는 상향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이다. 표 2는 특별 서브프레임의 설정(configuration)을 예시한 것이다.
표 2
Figure PCTKR2016001225-appb-T000001
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크(downlink, DL)/상향링크(uplink, UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 슬롯은 시간 도메인(time domain)에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인(frequency domain)에서 복수의 자원 블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 도 2를 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는 N DL/UL RB×N RB sc개의 부반송파(subcarrier)와 N DL/UL symb개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서, N DL RB은 하향링크 슬롯에서의 자원 블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고, N UL RB은 UL 슬롯에서의 RB 의 개수를 나타낸다. N DL RB 와 N UL RB 은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다. N DL symb은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며, N UL symb은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다. N RB sc는 하나의 RB 를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.
OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM 심볼, SC-FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정규(normal) CP 의 경우에는 하나의 슬롯이 7 개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP 의 경우에는 하나의 슬롯이 6 개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 2에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 도 2를 참조하면, 각 OFDM 심볼은, 주파수 도메인에서, N DL/UL RB×N RB sc개의 부반송파를 포함한다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 참조신호(reference signal)의 전송 위한 참조신호 부반송파, 보호 밴드(guard band) 또는 직류(Direct Current, DC) 성분을 위한 널(null) 부반송파로 나뉠 수 있다. DC 성분은 OFDM 신호 생성 과정 혹은 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수(carrier frequency, f 0)로 매핑(mapping)된다. 반송파 주파수는 중심 주파수(center frequency, f c)라고도 한다.
일 RB 는 시간 도메인에서 N DL/UL symb개(예를 들어, 7 개)의 연속하는 OFDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 N RB sc개(예를 들어, 12 개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 따라서, 하나의 RB 는 N DL/UL symb×N RB sc개의 자원요소로 구성된다. 자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k는 주파수 도메인에서 0부터 N DL/UL RB×N RB sc-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터 N DL/UL symb-1까지 부여되는 인덱스이다.
한편, 일 RB는 일 물리 자원 블록(physical resource block, PRB)와 일 가상자원 블록(virtual resource block, VRB)에 각각 매핑된다. PRB는 시간 도메인에서 N DL/UL symb개(예를 들어, 7 개)의 연속하는 OFDM 심볼 혹은 SC-FDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 N RB sc 개(예를 들어, 12 개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 따라서, 하나의 PRB는 N DL/UL symb×N RB sc개의 자원요소로 구성된다. 일 서브프레임에서 N RB sc개의 연속하는 동일한 부반송파를 점유하면서, 상기 서브프레임의 2개의 슬롯 각각에 1 개씩 위치하는 2 개의 RB 를 PRB 쌍이라고 한다. PRB 쌍을 구성하는 2개의 RB는 동일한 PRB 번호(혹은, PRB 인덱스라고도 함)를 갖는다.
도 3은 동기 신호(synchronization signal, SS)의 전송을 위한 무선 프레임 구조를 예시한 것이다. 특히, 도 3은 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex, FDD)에서 동기 신호 및 PBCH의 전송을 위한 무선 프레임 구조를 예시한 것으로서, 도 3(a)는 정규 CP(normal cyclic prefix)로써 설정된(configured) 무선 프레임에서 SS 및 PBCH의 전송 위치를 도시한 것이고 도 3(b)는 확장 CP(extended CP)로써 설정된 무선 프레임에서 SS 및 PBCH의 전송 위치를 도시한 것이다.
UE 는 전원이 켜지거나 새로이 셀에 접속하고자 하는 경우 상기 셀과의 시간 및 주파수 동기를 획득하고 상기 셀의 물리 계층 셀 식별자(physical layer cell identity) N cell ID를 검출(detect)하는 등의 셀 탐색(initial cell search) 과정(procedure)을 수행한다. 이를 위해, UE 는 eNB로부터 동기신호, 예를 들어, 1차 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS) 및 2차 동기신호(Secondary Synchronization Signal, SSS)를 수신하여 eNB와 동기를 맞추고, 셀 식별자(identity, ID) 등의 정보를 획득할 수 있다.
도 3을 참조하여, SS를 조금 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. SS는 PSS와 SSS로 구분된다. PSS는 OFDM 심볼 동기, 슬롯 동기 등의 시간 도메인 동기 및/또는 주파수 도메인 동기를 얻기 위해 사용되며, SSS는 프레임 동기, 셀 그룹 ID 및/또는 셀의 CP 설정(configuration)(즉, 일반 CP 또는 확장 CP 의 사용 정보)를 얻기 위해 사용된다. 도 3을 참조하면, PSS와 SSS는 매 무선 프레임의 2개의 OFDM 심볼에서 각각 전송된다. 구체적으로 SS는 인터-RAT(inter radio access technology) 측정의 용이함을 위해 GSM(Global System for Mobile communication) 프레임 길이인 4.6 ms를 고려하여 서브프레임 0의 첫 번째 슬롯과 서브프레임 5의 첫 번째 슬롯에서 각각 전송된다. 특히 PSS는 서브프레임 0의 첫 번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼과 서브프레임 5의 첫 번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에서 각각 전송되고, SSS는 서브프레임 0의 첫 번째 슬롯의 마지막에서 두 번째 OFDM 심볼과 서브프레임 5의 첫 번째 슬롯의 마지막에서 두 번째 OFDM 심볼에서 각각 전송된다. 해당 무선 프레임의 경계는 SSS를 통해 검출될 수 있다. PSS는 해당 슬롯의 맨 마지막 OFDM 심볼에서 전송되고 SSS는 PSS 바로 앞 OFDM 심볼에서 전송된다. SS의 전송 다이버시티(diversity) 방식은 단일 안테나 포트(single antenna port)만을 사용하며 표준에서는 따로 정의하고 있지 않다.
도 3을 참조하면, PSS는 5ms마다 전송되므로 UE는 PSS를 검출함으로써 해당 서브프레임이 서브프레임 0와 서브프레임 5 중 하나임을 알 수 있으나, 해당 서브프레임이 서브프레임 0와 서브프레임 5 중 구체적으로 무엇인지는 알 수 없다. 따라서, UE는 PSS만으로는 무선 프레임의 경계를 인지하지 못한다. 즉, PSS만으로는 프레임 동기가 획득될 수 없다. UE는 일 무선 프레임 내에서 두 번 전송되되 서로 다른 시퀀스로서 전송되는 SSS를 검출하여 무선 프레임의 경계를 검출한다.
SSS을 이용한 셀(cell) 탐색 과정을 수행하여 DL 신호의 복조(demodulation) 및 UL 신호의 전송을 정확한 시점에 수행하는 데 필요한 시간 및 주파수 파라미터를 결정한 UE는 또한 상기 eNB로부터 상기 UE의 시스템 설정(system configuration)에 필요한 시스템 정보를 획득해야 상기 eNB와 통신할 수 있다.
시스템 정보는 마스터정보블록(Master Information Block, MIB) 및 시스템정보블록(System Information Blocks, SIBs)에 의해 설정된다(configured). 각 시스템정보블록은 기능적으로 연관된 파라미터의 모음을 포함하며, 포함하는 파라미터에 따라 마스터정보블록(Master Information Block, MIB) 및 시스템정보블록타입 1(System Information Block Type 1, SIB1), 시스템정보블록타입 2(System Information Block Type 2, SIB2), SIB3∼SIB8 으로 구분된다. MIB는 UE가 eNB의 네트워크(network)에 초기 접속(initial access)하는 데 필수적인, 가장 자주 전송되는 파라미터들을 포함한다. SIB1은 다른 SIB들의 시간 도메인 스케줄링에 대한 정보뿐만 아니라, 특정 셀이 셀 선택에 적합한 셀인지를 판단하는 데 필요한 파라미터들을 포함한다.
UE는 MIB를 브로드캐스트 채널(예, PBCH)를 통해 수신할 수 있다. MIB에는 하향링크 시스템 대역폭(dl-Bandwidth, DL BW), PHICH 설정(configuration), 시스템 프레임 넘버(SFN)가 포함된다. 따라서, UE는 PBCH를 수신함으로써 명시적(explicit)으로 DL BW, SFN, PHICH 설정에 대한 정보를 알 수 있다. 한편, PBCH를 수신을 통해 UE가 암묵적(implicit)으로 알 수 있는 정보로는 eNB의 전송 안테나 포트의 개수가 있다. eNB의 전송 안테나 개수에 대한 정보는 PBCH의 에러 검출에 사용되는 16-비트 CRC(Cyclic Redundancy Check)에 전송 안테나 개수에 대응되는 시퀀스를 마스킹(예, XOR 연산)하여 암묵적으로 시그널링된다.
PBCH는 40ms동안에 4개의 서브프레임에 매핑된다. 40ms의 시간은 블라인드(blind) 검출되는 것으로서 40ms의 시간에 대한 명시적인 시그널링이 별도로 존재하지는 않는다. 시간 도메인에서, PBCH는 무선프레임 내 서브프레임 0 내 슬롯 1(서브프레임 0의 두 번째 슬롯)의 OFDM 심볼 0∼3에서 전송된다.
주파수 도메인에서, PSS/SSS 및 PBCH는 실제 시스템 대역폭과 관계없이 해당 OFDM 심볼 내에서 DC 부반송파를 중심으로 좌우 3개씩 총 6개의 RB, 즉 총 72개의 부반송파들 내에서만 전송된다. 따라서, UE는 상기 UE에게 설정된(configured) 하향링크 전송 대역폭과 관계없이 SS 및 PBCH를 검출(detect) 혹은 복호(decode)할 수 있도록 설정된다(configured).
초기 셀 탐색을 마치고 eNB 의 네트워크에 접속한 UE는 PDCCH 및 상기 PDCCH 에 실린 정보에 따라 PDSCH를 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다. 상술한 바와 같은 절차를 수행한 UE는 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신 및 PUSCH/PUCCH 전송을 수행할 수 있다.
도 4는 무선 통신 시스템에서 사용되는 하향링크 서브프레임(subframe) 구조를 예시한 것이다.
도 4를 참조하면, DL 서브프레임은 시간 도메인에서 제어 영역(control region)과 데이터 영역(data region)으로 구분된다. 도 4를 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(혹은 4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역(control region)에 대응한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDCCH 전송에 이용가능한 자원 영역(resource region)을 PDCCH 영역이라 칭한다. 제어 영역으로 사용되는 OFDM 심볼(들)이 아닌 남은 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당되는 데이터 영역(data region)에 해당한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDSCH 전송에 이용 가능한 자원 영역을 PDSCH 영역이라 칭한다.
3GPP LTE에서 사용되는 DL 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 매 서브프레임마다 해당 서브프레임에서 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 UE에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치한다. PCFICH는 4개의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 의해 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE로 구성된다. REG의 구조는 도 5를 참조하여 좀 더 자세히 설명된다.
서브프레임에서 PDCCH를 위해 사용가능한 OFDM 심볼들의 세트는 다음 표에 의해 주어진다.
표 3
Subframe Number of OFDM symbols for PDCCH when N DL RB>10 Number of OFDM symbols for PDCCH when N DL RB≤10
Subframe 1 and 6 for frame structure type 2 1, 2 2
MBSFN subframes on a carrier supporting PDSCH, configured with 1 or 2 cell-specfic antenna ports 1, 2 2
MBSFN subframes on a carrier supporting PDSCH, configured with 4 cell-specific antenna ports 2 2
Subframes on a carrier not supporting PDSCH 0 0
Non-MBSFN subframes (except subframe 6 for frame structure type 2) configured with positioning reference signals 1, 2, 3 2, 3
All other cases 1, 2, 3 2, 3, 4
PCFICH는 제어 포맷 지시자(control format indicator, CFI)를 나르며 CFI는 1~3 중 어느 한 값을 지시한다. 하향링크 시스템 대역폭 N DL RB>10에 대해, PDCCH에 의해 날라지는 DCI의 스팬인 OFDM 심볼들의 개수 1, 2 또는 3은 상기 CFI에 의해 주어지며, 하향링크 시스템 대역폭 N DL RB≤10에 대해 PDCCH에 의해 날라지는 DCI의 스팬인 OFDM 심볼들의 개수 2, 3 또는 4는 CFI+1에 의해 주어진다. CFI는 다음 표에 따라 코딩된다.
표 4
CFI CFI code word<b0, b1, ..., b31>
1 <0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1>
2 <1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0>
3 <1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1>
4(Reserved) <0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0>
PHICH는 UL 전송에 대한 응답으로서 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다. PHICH는 3개의 REG로 구성되고, 셀 특정적으로 스크램블링된다. ACK/NACK은 1비트로 지시되며, 상기 1비트의 ACK/NACK은 3번 반복되고 반복된 ACK/NACK 비트 각각은 확산 인자(spreading factor, SF) 4 또는 2로 확산되어 제어 영역에 매핑된다.
서브프레임 n을 통한 PUSCH 전송에 대해, 사용자기기는 서브프레임 n+k PHICH 내 해당 PHICH 자원을 결정해야 한다. k PHICH는 FDD에 대해서는 항상 4이며, 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD)에 대해서는 다음 표에 따라 결정될 수 있다.
표 5
TDD UL/DL configuration UL subframe index n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 4 7 6 4 7 6
1 4 6 4 6
2 6 6
3 6 6 6
4 6 6
5 6
6 4 6 6 4 7
동일한 RE들의 세트에 매핑된 복수의 PHICH들이 PHICH 그룹을 이루며, 동일한 PHICH 그룹 내 PHICH들은 다른 직교 시퀀스들을 통해 구별된다. PHICH 자원은 인덱스쌍 (n group PHICH, n seq PHICH )에 의해 결정된다. n group PHICH은 PHICH 그룹 넘버를 나타내고, n seq PHICH는 상기 그룹 내 직교 시퀀스 인덱스를 나타낸다. 상기 n group PHICH 및 n seq PHICH는, 예를 들어, 다음 식에 따라 결정될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2016001225-appb-M000001
여기서, n DMRS는 상기 해당 PUSCH를 위한 DMRS에 적용된 순환천이를 나타내는 값이다. 상기 n DMRS는 상기 해당 PUSCH 전송과 연관된 전송 블록을 위한 가장 최근의 DCI 포맷 0에 포함된, DMRS에 대한 순환천이 필드에 설정된 값으로부터 얻어질 수 있다. DCI 포맷0는 PUSCH의 스케줄링을 위해 사용되는 DCI 포맷이다. n DMRS는 DCI 포맷0 내 상기 필드에 설정된 값을 기반으로, 예를 들어, 다음 표에 따라 매핑될 수 있다.
표 6
Cyclic Shift for DMRS Field in DCI format 0 n DMRS
000 0
001 1
010 2
111 3
100 4
101 5
110 6
111 7
동일 전송 블록을 위한 상향링크 DCI 포맷을 갖는 PDCCH가 없고, 상기 동일 전송 블록을 위한 초기 PUSCH가 준-지속적(semi-pesistent)하게 스케줄링 혹은 임의 접속 응답 그랜트에 의해 스케줄링되면, nDMRS는 0으로 세팅된다.
N PHICH SF는 PHICH 변조를 위해 사용되는 확산 인자의 크기를 나타낸다.
I PRB_RA는 연관된 PDCCH가 있는 PUSCH의 첫 번째 전송 블록(transport block, TB)에 대해 또는 부정적으로(negatively) 인정된 TB의 개수가 상기 해당 PUSCH와 연관된 가장 최근의 PDCCH에서 지시된 TB의 개수와 다를 때 연관된 PDCCH가 없는 경우에 대해서는 I lowest_index PRB_RA는이고, 연관된 PDCCH가 있는 PUSCH의 두 번째 TB에 대해서는 I lowest_index PRB_RA는+1이다. 여기서, I lowest_index PRB_RA는 상기 해당 PUSCH 전송의 첫 번째 슬롯 내 최저 PRB 인덱스를 나타낸다. I PHICH는 1 또는 0으로 설정되는 값으로서, 서브프레임 n=4 혹은 9에서 PUSCH 전송을 하는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD) 상향링크/하향링크 구성(configuration) 0에 대해서는 1이고, 그 외에 대해서는 0이다. N group PHICH는 상위 레이어에 의해 설정된 PHICH 그룹의 개수를 나타낸다. PHICH 그룹의 개수(N group PHICH)는 다음과 같이 결정될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2016001225-appb-M000002
여기서, N g는 {1/6, 1/2, 1, 2}의 네 가지 값 중 하나가 선택되어 상위 계층에 의해 시그널링되는 값이다. 예를 들어, 시스템 대역이 25개의 RB이고, 정규 CP를 사용할 경우에는 {1/6, 1/2, 1, 2}인 N g에 대해 N group PHICH는 {1, 2, 4, 7}가 된다. PHICH 그룹 인덱스 n group PHICH는 0부터 N group PHICH-1까지의 범위를 갖는다.
프레임 구조 타입 2에 대해, PHICH 그룹의 개수는 서브프레임들 사이에서 변하며 m i·N group PHICH에 의해 주어진다. N group PHICH는 수학식 2에 의해 주어지며, m i는 서브프레임 할당(subframeAssignment)라는 상위-계층 파라미터에 의해 제공되는 UL-DL 설정(configuration)를 가지고 다음 표에 의해 주어진다.
표 7
Uplink-downlink configuration Subframe number i
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 2 1 0 0 0 2 1 0 0 0
1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1
2 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
3 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1
4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
6 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1
비-제로 PHICH 자원들이 있는 서브프레임에서 PHICH 그룹 인덱스 n group PHICH는 0부터 m i·N group PHICH-1까지의 범위를 갖는다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 상향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)라고 지칭한다. DCI는 UE 또는 UE 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷(Transmit Format) 및 자원 할당 정보는 DL 스케줄링 정보 혹은 DL 그랜트(DL grant)라고도 불리며, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보는 UL 스케줄링 정보 혹은 UL 그랜트(UL grant)라고도 불린다. 일 PDCCH가 나르는 DCI는 DCI 포맷에 따라서 그 크기와 용도가 다르며, 코딩 레이트에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 현재 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크용으로 포맷 0 및 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A 등의 다양한 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷 각각의 용도에 맞게, 호핑 플래그, RB 할당(RB allocation), MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 순환 천이 DMRS(cyclic shift demodulation reference signal), UL 인덱스, CQI(channel quality information) 요청, DL 할당 인덱스(DL assignment index), HARQ 프로세스 넘버, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 정보 등의 제어정보가 취사 선택된 조합이 하향링크 제어정보로서 UE 에게 전송된다.
복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. UE는 복수의 PDCCH 를 모니터링 할 수 있다. eNB 는 UE에게 전송될 DCI에 따라 DCI 포맷을 결정하고, DCI에 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 목적에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹(또는 스크램블)된다. 예를 들어, PDCCH가 특정 UE을 위한 것일 경우, 해당 UE의 식별자(예, cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 페이징 메시지를 위한 것일 경우, 페이징 식별자(예, paging-RNTI (P-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(system information block, SIB))를 위한 것일 경우, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 랜덤 접속 응답을 위한 것일 경우, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. CRC 마스킹(또는 스크램블)은 예를 들어 비트 레벨에서 CRC와 RNTI를 XOR 연산하는 것을 포함한다.
PDCCH는 서브프레임 내 첫 m개 OFDM 심볼(들)에 할당된다. 여기에서, m은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다.
PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 하나의 CCE는 9개의 REG에 대응되고 하나의 REG는 4개의 RE에 대응한다. 4개의 QPSK 심볼이 각각의 REG에 매핑된다. 참조신호(RS)에 의해 점유된 자원요소(RE)는 REG에 포함되지 않는다. 따라서, 주어진 OFDM 심볼 내에서 REG의 개수는 RS의 존재 여부에 따라 달라진다. REG 개념은 다른 하향링크 제어채널(즉, PCFICH 및 PHICH)에도 사용된다.
시스템에서 PDCCH 전송을 위해 이용가능한 CCE들은 0부터 N CCE-1까지 번호가 매겨질 수 있으며, 여기서 N CCE=floor(N REG/9)이며, N REG는 PCFICH 또는 PHICH에 할당되지 않은 REG의 개수를 나타낸다.
DCI 포맷 및 DCI 비트의 개수는 CCE의 개수에 따라 결정된다. CCE들은 번호가 매겨져 연속적으로 사용되고, 복호 과정을 간단히 하기 위해, n개 CCE들로 구성된 포맷을 가지는 PDCCH는 n의 배수에 해당하는 번호를 가지는 CCE에서만 시작될 수 있다. 특정 PDCCH의 전송에 사용되는 CCE의 개수는 채널 상태에 따라 네트워크 혹은 eNB 에 의해 결정된다. 예를 들어, 좋은 하향링크 채널을 가지는 UE(예, eNB 에 인접함)을 위한 PDCCH의 경우 하나의 CCE로도 충분할 수 있다. 그러나, 열악한 채널을 가지는 UE(예, 셀 경계에 근처에 존재)를 위한 PDCCH의 경우 충분한 강건성(robustness)을 얻기 위해서는 8개의 CCE가 요구될 수 있다. 또한, PDCCH의 파워 레벨은 채널 상태에 맞춰 조정될 수 있다.
다음 표는 PDCCH 포맷들을 예시한 것이다.
표 8
PDCCH format Number of CCEs Number of REGs Number of PDCCH bits
0 1 9 72
1 2 18 144
2 4 36 288
3 8 72 576
eNB 는 탐색 공간 내의 임의의 PDCCH 후보 상에서 실제 PDCCH (DCI)를 전송하고, UE 는 PDCCH (DCI)를 찾기 위해 탐색 공간을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이라 함은 모든 모니터링되는 DCI 포맷들에 따라 해당 탐색 공간 내의 각 PDCCH의 복호(decoding)를 시도(attempt)하는 것을 의미한다. UE 는 상기 복수의 PDCCH를 모니터링하여, 자신의 PDCCH를 검출할 수 있다. 기본적으로 UE 는 자신의 PDCCH가 전송되는 위치를 모르기 때문에, 매 서브프레임마다 해당 DCI 포맷의 모든 PDCCH를 자신의 식별자를 가진 PDCCH를 검출할 때까지 PDCCH의 복호를 시도하는데, 이러한 과정을 블라인드 검출(blind detection)(블라인드 복호(blind decoding, BD))이라고 한다.
예를 들어, 특정 PDCCH 가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 DL 서브프레임을 통해 전송된다고 상정(assume)한다. UE는 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH 를 모니터링하고, "A"라는 RNTI를 가지고 있는 UE는 PDCCH를 검출하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
RRH 기술, 크로스-반송파 스케줄링 기술 등이 도입되면, eNB가 전송해야 할 PDCCH의 양이 점점 늘어나게 된다. 그러나, PDCCH가 전송될 수 있는 제어영역의 크기는 종전과 동일하므로, PDCCH 전송이 시스템 성능의 보틀넥(bottleneck)으로 작용하게 된다. 상술한 다중 노드 시스템의 도입, 다양한 통신 기법의 적용 등에 의해 채널 품질 개선이 이루어질 수 있지만, 기존의 통신 기법 및 반송파 집성 기술 등을 다중 노드 환경에 적용하기 위해서도 새로운 제어 채널의 도입이 요구되고 있다. 이러한 필요로 인해 기존의 제어 영역(이하, PDCCH 영역)이 아닌 데이터 영역(이하 PDSCH 영역)에 새로운 제어 채널을 설정하는 것이 논의되고 있다. 이하 상기 새로운 제어 채널을 진보된(enhanced) PDCCH(이하, EPDCCH)라 칭한다. EPDCCH는 서브프레임의 선두 OFDM 심볼들이 아닌, 설정된 OFDM 심볼부터 시작하는 후반 OFDM 심볼들에 설정될 수 있다. EPDCCH는 연속하는 주파수 자원을 이용하여 설정(configure)될 수도 있고 주파수 다이버시티(diversity)를 위해서 불연속적인 주파수 자원을 이용하여 설정될 수도 있다. 이러한 EPDCCH를 이용함으로써, UE에 노드별 제어 정보를 전송하는 것이 가능해졌으며, 기존의 PDCCH 영역이 부족할 수 있는 문제 역시 해결할 수 있다. 참고로, PDCCH는 CRS의 전송을 위해 설정된(configured) 안테나 포트(들)과 동일한 안테나 포트(들)을 통해 전송되며, PDCCH를 복호하도록 설정된(configured) UE는 CRS를 이용하여 PDCCH를 복조 혹은 복호할 수 있다. CRS를 기반으로 전송되는 PDCCH와 달리 EPDCCH는 복조 RS(이하, DMRS)를 기반으로 전송될 수 있다. 따라서 UE는 PDCCH는 CRS를 기반으로 복호/복조하고 EPDCCH는 DMRS를 기반으로 복호/복조할 수 있다. EPDCCH와 연관된 DMRS는 EPDCCH 물리 자원과 동일한 안테나 포트 p∈{107,108,109,110} 상에서 전송되며, 상기 EPDCCH가 해당 안테나 포트와 연관된 경우에만 상기 EPDCCH의 복조를 위해 존재하며, 상기 EDCCH가 매핑된 PRB(들) 상에서만 전송된다. 예를 들어, 도 6에서 안테나 포트 7 혹은 8의 UE-RS(들)에 의해 점유된 RE들이 EPDCCH가 매핑된 PRB 상에서는 안테나 포트 107 혹은 108의 DMRS(들)에 의해 점유될 수 있고, 도 6에서 안테나 포트 9 혹은 10의 UE-RS(들)에 의해 점유된 RE들이 EPDCCH가 매핑된 PRB 상에서는 안테나 포트 109 혹은 110의 DMRS(들)에 의해 점유될 수 있다. 결국, PDSCH의 복조를 위한 UE-RS와 마찬가지로, EPDCCH의 복조를 위한 DMRS도, EPDCCH의 타입과 레이어의 개수가 동일하다면, UE 혹은 셀과 관계없이 RB 쌍별로 일정 개수의 RE들이 DMRS 전송에 이용된다.
EPDCCH는 하나 이상의 연속한 진보된 제어 채널 요소(enhnaced control channel element, ECCE)들의 집성을 이용하여 전송된다. 각 ECCE는 복수의 진보된 자원 요소 그룹(enhanced resource element group, EREG)들로 구성된다. EREG는 진보된 제어 채널들의 RE들로의 매핑을 정의하기 위해 사용된다. 일 서브프레임의 첫 번째 슬롯 내 PRB와 두 번째 슬롯 내 PRB로 이루어진, PRB 쌍별로 16개 REG들이 있으며, 상기 16개 REG는 0부터 15까지 번호가 매겨진다. PRB 쌍 내 RE들 중에서 상기 EPDCCH의 복조를 위한 DMRS(이하, EPDCCH DMRS)를 나르는 RE들을 제외한 나머지 RE들을 먼저 주파수의 증가 순으로, 다음으로는 시간의 증가 순으로 0부터 15까지 순환하여 번호를 부여하면, 상기 PRB 쌍 내 RE들 중 EPDCCH DMRS를 나르는 RE들을 제외한 모든 RE들은 0부터 15의 정수 중 어느 하나의 번호를 가지게 되며, 같은 번호 i를 갖는 모든 RE들이 번호가 i인 EREG를 구성하게 된다. 이와 같이, EREG는 PRB 쌍 내에서 주파수 및 시간 축으로 분산되어 있음을 알 수 있으며, 각각 복수의 EREG로 이루어진 하나 이상의 ECCE들의 집성을 이용하여 전송되는 EPDCCH 역시 PRB 쌍 내에서 주파수 및 시간 축에 분산되어 위치하게 된다.
다시 도 4를 참조하면, 도 4에서 R0~R3는 안테나 포트 0~3에 대한 CRS를 나타낸다. 전송 노드의 안테나 포트 개수에 따라 R0, R0 및 R1, 또는 R0~R3의 CRS가 전송된다. CRS는 제어 영역 및 데이터 영역에 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 CRS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 데이터 채널도 데이터 영역 중에서 CRS가 할당되지 않은 자원에 할당된다.
기존 3GPP LTE 시스템에서 CRS는 복조 목적 및 측정 목적 둘 다에 이용되므로, CRS는 PDSCH 전송을 지원하는 셀(cell) 내 모든 하향링크 서브프레임에서 전체 하향링크 대역폭에 걸쳐 전송되며 eNB에 설정된(configured) 모든 안테나 포트에서 전송되었다.
구체적으로 CRS 시퀀스 r l,ns(m)는 다음 식에 따라 정의된다.
수학식 3
Figure PCTKR2016001225-appb-M000003
여기서, n s는 무선 프레임 내 슬롯 번호이며, l은 상기 슬롯 내 OFDM 심볼 번호이다. 여기서, N max,DL RB는 가장 큰 하향링크 대역폭 설정으로서, N RB sc의 정수배로써 표현된다. 의사-임의 시퀀스(pseudo-random sequence) c(i)는 길이-31 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 길이 M PN의 출력 시퀀스 c(n)(여기서, n=0,1,...,M PN-1)은 다음 수학식에 의해 정의된다.
수학식 4
Figure PCTKR2016001225-appb-M000004
여기서, N C=1600이며, 첫 번째 m-시퀀스는 x 1(0)=1, x 1(n)=0, n=1,2,...,30으로 초기화된다. 두 번째 m-시퀀스의 초기화는 상기 시퀀스의 적용(application)에 의존하는 값을 갖는 다음 수학식에 의해 표시된다.
수학식 5
Figure PCTKR2016001225-appb-M000005
수학식 3의 경우, 의사-임의 시퀀스 생성기는 각 OFDM 심볼의 시작 시에 다음 수학식에 의해 초기화된다.
수학식 6
Figure PCTKR2016001225-appb-M000006
여기서 N cell ID는 UE가 PSS/SSS를 기반으로 획득할 수 있는 물리 셀 식별자(혹은 물리 계층 셀 식별자라고도 함)를 나타내며, N CP는 정규 CP에 대해서는 1이고 확장 CP에 대해서는 0으로 정의된 값이다.
CRS 시퀀스 r l,ns(m)는 슬롯 n s에서 안테나 포트 p를 위한 참조 심볼들로서 사용되는 복소 변조 심볼(complex-valued modulation symbols) a (p) k,l에 다음 식에 따라 매핑된다.
수학식 7
Figure PCTKR2016001225-appb-M000007
n s에는 무선 프레임 내 슬롯 번호이며, l은 상기 슬롯 내 OFDM 심볼 번호로서, 다음 식에 따라 결정된다.
수학식 8
Figure PCTKR2016001225-appb-M000008
여기서, N max,DL RB는 가장 큰 하향링크 대역폭 설정(configuration)으로서, N RB sc의 정수배로써 표현된다. N DL RB는 하향링크 대역폭 설정으로서, N RB sc의 정수배로써 표현된다. UE는 PBCH가 나르는 MIB로부터 하향링크 시스템 대역폭인 N DL RB를 알 수 있다.
수학식 8에서, 하향링크 변수 v 및 v shift는 다른 참조 신호들을 위한 주파수 내 위치를 정의하며, v는 다음 식에 의해 주어진다.
수학식 9
Figure PCTKR2016001225-appb-M000009
셀-특정적 주파수 천이 v shift는 다음과 같이 물리 계층 셀 식별자(physical layer cell identity) N cell ID에 따라 다음 식에 주어진다.
수학식 10
Figure PCTKR2016001225-appb-M000010
슬롯 내에서 안테나 포트들 중 어느 하나 상에서 CRS들의 전송에 사용되는 RE들 (k,l)은 동일 슬롯 내 어떠한 다른 안테나 포트 상의 CRS 전송에 사용되지 않으며 0으로 맞춰진다. 즉, 동일 슬롯에서 다른 안테나 포트의 CRS 전송에 사용되는 RE는 해당 안테나 포트에서는 전송 전력이 0으로 설정된다.
UE는 CRS를 이용하여 CSI를 측정할 수 있으며, CRS를 이용하여 상기 CRS를 포함하는 서브프레임에서 PDCCH 및/또는 PDSCH를 통해 수신된 신호를 복조할 수도 있다. 즉 eNB는 모든 RB에서 각 RB 내 일정한 위치에 CRS를 전송하고 UE는 상기 CRS를 기준으로 채널 추정을 수행한 다음에 PDCCH 및/또는 PDSCH를 검출하였다. 예를 들어, UE는 CRS RE에서 수신된 신호를 측정하고 상기 측정된 신호와, 상기 CRS RE별 수신 에너지의 PDCCH/PDSCH가 매핑된 RE별 수신 에너지에 대한 비를 이용하여 PDCCH/PDSCH가 매핑된 RE로부터 PDCCH/PDSCH 신호를 검출할 수 있다.
구체적으로, 이하, LTE/LTE-A 시스템에서의 하향링크 전력 할당(Downlink power allocation)에 대해 살펴본다.
기지국은 RE 당 하향링크 전송 전력을 결정할 수 있다. 단말은 다른 셀 특정 참조신호 파워 정보가 수신되기 전까지는, 특정한 CRS EPRE(Energy Per Resource Element)는 하향링크 시스템 대역폭과 모든 서브프레임에서 일정하다고 가정한다. CRS EPRE는 상위 계층에서 제공되는 파라미터, referenceSignalPower 에 의해 주어진 하향링크 참조신호 전송 파워로부터 유도될 수 있다. 하향링크 참조신호 전송 파워는 시스템 주파수 내 CRS를 전송하는 모든 RE의 전력 기여분의 선형 평균으로 정의될 수 있다.
계속해서, CRS EPRE로부터 PDSCH를 전송하는 RE의 전력이 결정될 수 있다. 각 OFDM 심볼을 위해 CRS EPRE에 대한 PDSCH EPRE의 비율인
Figure PCTKR2016001225-appb-I000001
와
Figure PCTKR2016001225-appb-I000002
가 정의되어 있다.
Figure PCTKR2016001225-appb-I000003
는 CRS가 존재하지 않는 OFDM 심볼에서 CRS EPRE에 대한 PDSCH EPRE의 비율이며,
Figure PCTKR2016001225-appb-I000004
는 CRS가 존재하는 OFDM 심볼에서 CRS EPRE에 대한 PDSCH EPRE의 비율이다.
단말은
Figure PCTKR2016001225-appb-I000005
,
Figure PCTKR2016001225-appb-I000006
를, 상위계층 시그널링으로 수신되는, 전송 전력에 관련된 파리미터
Figure PCTKR2016001225-appb-I000007
와
Figure PCTKR2016001225-appb-I000008
로부터 알 수 있다. 보다 상세히,
Figure PCTKR2016001225-appb-I000009
와
Figure PCTKR2016001225-appb-I000010
사이에는 다음 수학식 11에 해당하는 관계에 있으며, 따라서 단말은 시그널링 받은
Figure PCTKR2016001225-appb-I000011
로부터
Figure PCTKR2016001225-appb-I000012
를 구할 수 있다.
수학식 11
Figure PCTKR2016001225-appb-M000011
여기서, 멀티 유저 MIMO를 제외한 경우 모든 PDSCH 전송 스킴(scheme)에서 power-offset =0 이며,
Figure PCTKR2016001225-appb-I000013
는 단말 특정(UE specific) 파라미터로써 상위계층 시그널링으로 단말에게 전달되는데,
Figure PCTKR2016001225-appb-I000014
값은 다음 표 9에 해당하는 값들 중 어느 하나일 수 있다.
표 9
Figure PCTKR2016001225-appb-T000002
한편,
Figure PCTKR2016001225-appb-I000015
,
Figure PCTKR2016001225-appb-I000016
,
Figure PCTKR2016001225-appb-I000017
는 다음 표 10과 같은 관계에 있다. 여기서
Figure PCTKR2016001225-appb-I000018
는 셀 특정(Cell specific) 파라미터로써, 상위계층 시그널링으로 단말에게 전달된다.
표 10
Figure PCTKR2016001225-appb-T000003
상기 표 10에 의해, 단말은 앞서 수학식 11에 의한
Figure PCTKR2016001225-appb-I000019
,
Figure PCTKR2016001225-appb-I000020
및
Figure PCTKR2016001225-appb-I000021
를 통해
Figure PCTKR2016001225-appb-I000022
를 알 수 있다.
도 5는 하향링크 제어 채널을 구성하는 데 사용되는 자원 단위를 나타낸다.
도 5(a)는 전송 안테나 포트의 개수가 1 또는 2개인 경우를 나타내고, 도 5(b)는 전송 안테나 포트의 개수가 4개인 경우를 나타낸다. 전송 안테나의 개수에 따라 CRS 패턴만 상이할 뿐 제어 채널과 관련된 자원 단위의 설정 방법은 동일하다. 도 5를 참조하면, 제어 채널을 위한 자원 단위는 REG이다. REG는 CRS를 제외한 상태에서 이웃한 4개의 RE들로 구성된다. 즉, REG는 도 5에서 R0~R3 중 어느 하나로 표시된 RE를 제외한 나머지 RE들로 구성된다. PFICH 및 PHICH는 각각 4개의 REG 및 3개의 REG를 포함한다. PDCCH는 CCE 단위로 구성되며, 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다. 도 5는 CCE를 구성하는 REG가 서로 이웃하고 있는 것으로 예시하였지만, CCE를 구성하는 9개의 REG가 제어 영역 내 주파수 및/또는 시간 축으로 분산될 수도 있다.
PDCCH의 처리 과정을 조금 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
서브프레임에서 전송될 각 제어 채널 상의 비트들의 블록 b (i)(0),...,b (i)(M (i) bit―1)은 다중화되어, 비트들의 블록 b (0)(0),...,b (0)(M (0) bit―1), b (1)(0),...,b (1)(M (1) bit―1),...,b (nPDCCH―1)(0),...,b (nPDCCH―1)(M (nPDCCH―1) bit―1)이 된다. 여기서, M (i) bit은 PDCCH 채널 번호 i 상에서 전송될 일 서브프레임 내 비트들의 개수이고, nPDCCH는 상기 서브프레임에서 전송된 PDCCH들의 개수이다. 비트들의 상기 블록 b (1)(0),...,b (1)(M (1) bit―1),...,b (nPDCCH―1)(0),...,b (nPDCCH―1)(M (nPDCCH―1) bit―1)은 변조에 앞서 셀-특정적 시퀀스로 스크램블링되어, 다음 식에 따라 스크램블링된 비트들의 블록
Figure PCTKR2016001225-appb-I000023
이 된다.
수학식 12
Figure PCTKR2016001225-appb-M000012
여기서, 스크램블링 시퀀스 c(i)는 수학식 4에 의해 주어진다. 스크램블링 시퀀스 생성기는 각 서브프레임의 시작에서 다음 식으로 초기화된다.
수학식 13
Figure PCTKR2016001225-appb-M000013
CCE 번호 n은 비트들 b(72n),b(72n+1),...,b(72n+71)에 대응한다.
스크램블링된 비트들의 블록
Figure PCTKR2016001225-appb-I000024
는 QPSK에 의해 변조되에 복소 변조 심볼(complex-valued modulation symbol)들의 블록 d(0),...,d(M sym―1)이 된다.
변조 심볼들의 블록 d(0),...,d(M symb―1)은 단일 안테나 포트 상의 전송을 위해 정의된 레이어 매핑에 따라라 단일 레이어에 매핑되고 단일 안테나 포트 상의 전송을 위해 정의된 프리코딩에 의해 프리코딩, 또는 전송 다이버시티를 위한 레이어 매핑에 따라 레이어들에 매핑되고 전송 다이버시티를 위해 정의된 프리코딩에 의해 프리코딩되어, 전송에 사용되는 안테나 포트들(상)의 자원들로 매핑될 벡터들의 블록 y(i)=[y (0)(i) ... y (P-1)(i)](여기서, i=0,...,M symb-1)가 된다. 여기서, y (p)(i)는 안테나 포트 p를 위한 신호를 나타낸다.
RE들의 매핑은 복소 심볼(complex-valued symbol)들의 쿼드러플릿(quadruplet)들 상의 동작들에 의해 정의된다. z (p)(i)=<y (p)(4i), y (p)(4i+1), y (p)(4i+2), y (p)(4i+3)>을 안테나 포트 p를 위한 심볼 쿼드러플릿 i라 하자. 쿼드러플릿들의 블록 z (p)(0),...,z (p)(M quad-1)(여기서, M quad=M symb/4)는 퍼뮤테이션되어 w (p)(0),...,w (p)(M quad-1)가 된다.
쿼드러플릿들의 블록 w (p)(0),...,w (p)(M quad-1)은 순환 천이되어,
Figure PCTKR2016001225-appb-I000025
가 된다.
Figure PCTKR2016001225-appb-I000026
. 쿼드러플릿들의 상기 블록
Figure PCTKR2016001225-appb-I000027
의 매핑은 다음의 단계1~10에 따라 REG들의 관점에서 정의된다.
단계 1) 초기화(initialize) m'=0 (REG 번호).
단계 2) 초기화 k'=0.
단계 3) 초기화 l'=0.
단계 4) 자원 요소 (k',l')이 REG를 나타내고(represent)고, 상기 REG가 PCFICH 또는 PHICH에 배정되지 않으면, 단계 5 및 6를 수행하고 그렇지 않으면 단계 7으로 간다.
단계 5) 심볼-쿼드러플릿
Figure PCTKR2016001225-appb-I000028
를 각 안테나 포트 p를 위한 (k',l')에 의해 나타내지는 REG에 매핑한다.
단계 6) m'를 1만큼 증가시킨다.
단계 7) l'을 1만큼 증가시킨다.
단계 8) l'<L(여기서 L은 PCFICH 상에서 전송되는 시퀀스에 의해 지시되는 대로 PDCCH 전송을 위해 사용되는 OFDM의 개수에 대응)이면, 단계 4부터 반복한다.
단계 9) k'을 1만큼 증가시킨다.
단계 10) k'<N DL RB·N RB sc이면 단계 3부터 반복한다.
이 외에, PDCCH의 레이어 매핑, 프리코딩, 퍼뮤테이션 등에 대한 좀 더 자세한 사항은 3GPP LTE TS 36.211 및 3GPP LTE TS 36.212 문서를 참조한다.
도 6은 무선 통신 시스템에 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, UL 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다. 하나 또는 여러 PUCCH(physical uplink control channel)가 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)를 나르기 위해, 상기 제어 영역에 할당될 수 있다. 하나 또는 여러 PUSCH(physical uplink shared channel)가 사용자 데이터를 나르기 위해, UL 서브프레임의 데이터 영역에 할당될 수 있다.
UL 서브프레임에서는 DC(Direct Current) 부반송파를 기준으로 거리가 먼 부반송파들이 제어 영역으로 활용된다. 다시 말해, UL 전송 대역폭의 양쪽 끝부분에 위치하는 부반송파들이 상향링크 제어정보의 전송에 할당된다. DC 부반송파는 신호 전송에 사용되지 않고 남겨지는 성분으로서, 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수 f 0로 매핑된다. 일 UE에 대한 PUCCH는 일 서브프레임에서, 일 반송파 주파수에서 동작하는 자원들에 속한 RB 쌍에 할당되며, 상기 RB 쌍에 속한 RB들은 두 개의 슬롯에서 각각 다른 부반송파를 점유한다. 이와 같이 할당되는 PUCCH를, PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑된다고 표현한다. 다만, 주파수 호핑이 적용되지 않는 경우에는, RB 쌍이 동일한 부반송파를 점유한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
HARQ-ACK: PDCCH에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. PDCCH 혹은 PDSCH가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1 비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2 비트가 전송된다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(이하, NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK이라는 용어는 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.
CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보(feedback information)이다. CSI는 채널 품질 지시자(channel quality information, CQI), 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 프리코딩 타입 지시자(precoding type indicator), 및/또는 랭크 지시(rank indication, RI)로 구성될 수 있다. 이들 중 MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI 및 PMI를 포함한다. RI는 UE가 동일 시간-주파수 자원을 통해 수신할 수 있는 스트림의 개수 혹은 레이어(layer)의 개수를 의미한다. PMI는 채널의 공간(space) 특성을 반영한 값으로서, UE가 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 하향링크 신호 전송을 위해 선호하는 프리코딩 행렬의 인덱스를 나타낸다. CQI는 채널의 세기를 나타내는 값으로서 통상 eNB가 PMI를 이용했을 때 UE가 얻을 수 있는 수신 SINR을 나타낸다.
이하에서는 무선 통신 시스템에 있어서 HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest)를 설명한다.
무선 통신 시스템에서 상향/하향링크로 전송해야 할 데이터가 있는 단말이 다수 존재할 때, 기지국은 전송 단위 시간(Transmission Time Interval: TTI)(예, 서브프레임) 마다 데이터를 전송할 단말을 선택한다. 특히, 다중 반송파 및 이와 유사하게 운영되는 시스템에서 기지국은 전송 단위 시간 마다 상향/하향링크로 데이터를 전송할 단말들을 선택하고 선택된 각 단말이 데이터 전송을 위해 사용하는 주파수 대역도 함께 선택하여 준다.
상향링크를 기준으로 설명하면, 단말들은 상향링크로 참조 신호(또는 파일럿)를 전송하고, 기지국은 단말들로부터 전송된 참조 신호를 이용하여 단말들의 채널 상태를 파악하여 전송 단위 시간마다 각각의 단위 주파수 대역에서 상향링크로 데이터를 전송할 단말들을 선택한다. 기지국은 이러한 결과를 단말에게 알려준다. 즉, 기지국은 특정 전송 단위 시간에 상향링크 스케줄링 된 단말에게 특정 주파수 대역을 이용하여 데이터를 보내라는 상향링크 할당 메시지(assignment message)를 전송한다. 상향링크 할당 메시지는 UL 그랜트(grant)라고도 지칭된다. 단말은 상향링크 할당 메시지에 따라 데이터를 상향링크로 전송한다. 상향링크 할당 메시지는 기본적으로 단말 ID(UE Identity), RB 할당 정보, 페이로드 등에 대한 정보를 포함하고, 추가적으로 IR(Incremental Redundancy) 버전, 신규 데이터 지시자(New Data indication: NDI) 등을 포함할 수 있다.
동기 비적응(Synchronous non-adaptive) HARQ 방식이 적용될 경우, 특정 시간에 스케줄링 된 단말이 재전송을 하게 될 때, 재전송 시간은 시스템적으로 약속되어 있다(예, NACK 수신 시점으로부터 4 서브프레임 후). 따라서, 기지국이 단말에게 보내는 UL 그랜트 메시지는 초기 전송 시에만 보내면 되고, 이후의 재전송은 ACK/NACK 신호에 의해 이루어 진다. 이에 반해, 비동기 적응(Asynchronous adaptive) HARQ 방식이 적용될 경우, 재전송 시간이 서로 간에 약속되어 있지 않으므로, 기지국이 단말에게 재전송 요청 메시지를 보내야 한다. 또한, 재전송을 위한 주파수 자원이나 MCS가 전송 시점마다 달라지므로, 기지국은 재전송 요청 메시지를 보낼 때, 단말 ID, RB 할당 정보, 페이로드와 함께 HARQ 프로세스 인덱스, IR 버전, NDI 정보도 전송하여야 한다.
도 7은 LTE 시스템에서 UL HARQ 동작을 예시한다. LTE 시스템에서 UL HARQ 방식은 동기 비적응 HARQ를 사용한다. 8 채널 HARQ를 사용할 경우 HARQ 프로세스 번호는 0~7로 주어진다. 전송 시간 단위(예, 서브프레임) 마다 하나의 HARQ 프로세스가 동작한다. 도 7을 참조하면, 기지국(810)은 PDCCH를 통해 UL 그랜트를 단말(820)에게 전송한다(S800). 단말(820)은 UL 그랜트를 수신한 시점(예, 서브프레임 0)으로부터 4 서브프레임 이후(예, 서브프레임 4)에 UL 그랜트에 의해 지정된 RB 및 MCS를 이용하여 기지국(S810)으로 상향링크 데이터를 전송한다(S802). 기지국(810)은 단말(820)으로부터 수신한 상향링크 데이터를 복호한 뒤 ACK/NACK을 생성한다. 상향링크 데이터에 대한 복호가 실패한 경우, 기지국(810)은 단말(820)에게 NACK을 전송한다(S804). 단말(820)은 NACK을 수신한 시점으로부터 4 서브프레임 이후에 상향링크 데이터를 재전송한다(S806). 여기에서, 상향링크 데이터의 초기 전송과 재전송은 동일한 HARQ 프로세서가 담당한다(예, HARQ 프로세스 4).
이하에서는, FDD 시스템에서 DL/UL HARQ 동작을 설명한다.
도 8은 FDD 시스템 및 DL/UL HARQ 타임라인을 설명하기 위한 도면이다. 도 8(a) 에서 예시된 바와 같은 FDD 시스템의 경우, 특정 상향링크/하향링크 데이터에 대응되는 하향링크/상향링크 데이터의 송수신은 4 ms 후에 수신된다. 도 8(b)를 참조하여 설명하면, 예를 들어, PDSCH/하향링크 그랜트(DL Grant) 수신 시점으로부터 4 ms 후에 해당 PDSCH에 대한 UL ACK/NACK 전송이 수행된다. 또한, 상향링크 그랜트(UL grant)/PHICH에 대응되는 PUSCH의 전송은 해당 상향링크 그랜트(UL grant)/PHICH 수신 시점으로부터 4 ms 후에, PUSCH 전송/재전송에 대응되는 PHICH/상향링크 그랜트(UL grant)의 수신은 해당 PUSCH 전송/재전송 시점으로부터 4 ms 후에 수행된다.
또한, 3GPP LTE 시스템에서 UL HARQ 동작을 위해서는 동기적 (synchronous) HARQ 방식, DL HARQ 동작을 위해서는 비동기적 (asynchronous) HARQ 방식이 사용된다. 동기적 HARQ 방식은 초기 전송이 실패했을 경우, 이 후의 재전송이 시스템에 의해 정해진 시점에서 이루어지는 방식이다. 즉, 특정 HARQ 프로세스와 연동된 상향링크 데이터의 전송/재전송 혹은 UL 그랜트(UL GRANT)/PHICH 타임라인에 연관된 시점이 사전에 정의되며, 임의로 변경될 수 없다. 반면에, 비동기적 HARQ 방식에서는 초기 전송에 실패한 데이터에 대한 재전송은 초기 전송 시점을 포함하여 8 ms 이후의 임의의 시점에서 수행 가능하다.
상술한 도 7 및 도 8에서 각각의 HARQ 프로세스들은 3비트 크기를 가지는 고유의 HARQ 프로세스 식별자에 의하여 정의되고, 수신단(즉, 하향링크 HARQ 프로세스에서는 UE, 상향링크 HARQ 프로세스에서는 eNB)에서는 재전송된 데이터의 결합을 위하여 개별적인 소프트 버퍼 할당이 필요하다.
이하 TTI 번들링에 관하여 설명한다.
기존의 LTE 시스템(예를 들어, 릴리즈-8/9/10), PUSCH VoIP은 커버리지 확장 등을 위하여 TTI 번들링을 사용한다. TTI 번들링은 번들링 크기(예를 들어, 4)에 해당하는 TTI 만큼 반복하면서 패킷을 전송하는 것을 의미한다.
도 9는 TTI 번들링의 사용 여부에 따른 리던던시(redundancy)를 비교하기 위한 도면이다.
도 9의 (a)는 번들링을 이용하지 않는 경우를 예시하고 있으며, 도 9의 (b)는 4 TTI 번들링을 이용하는 경우를 예시하고 있다. TTI 번들링을 이용하지 않는 경우 각 TTI 마다 RLC 헤더 및 MAC 헤더가 포함되어 전송되나, TTI 번들링이 이용되는 경우 4개의 TTI에서 하나의 RLC 헤더와 MAC 헤더가 포함되므로 RLC 헤더와 MAC 헤더가 감소될 수 있다. 즉, TTI 번들링을 이용하게 되면 리던던시(redundancy)가 줄어드는 효과를 얻을 수 있다. TTI 번들링을 이용하지 않은 경우와 비교하여 4 TTI 번들링은 120 비트 오버헤드가 감소되는 효과를 가져오고 이는 비율로 나타내면 7.6% 오버헤드가 감소되는 효과를 가져온다.
기존의 FDD 시스템에서 상향링크 HARQ 프로세스를 살펴보면, 단말이 n번째 서브프레임서 데이터를 전송하였을 경우, n+4째 서브프레임에서 기지국으로부터 PHICH ACK/NACK(A/N)을 수신하고, NACK을 수신한 경우 다시 n+8번째 서브프레임에서 재전송을 수행한다. 다만, 4 TTI 번들링이 사용되는 경우, n, n+1, n+2, n+3 서브프레임이 한 번의 번들링된 패킷을 구성하게 되므로 기지국은 마지막 n+3서브프레임을 수신한 후 최소 4 개의 서브프레임 이후에 A/N을 전송하고, 단말은 다시 최소 4개의 서브프레임 이후에 재전송을 수행한다. 기존의 HARQ주기인 8의 배수가 되도록 하기 위하여 TTI 번들링이 사용되는 경우 n+16에서 재전송이 일어난다. 따라서 하나의 4 TTI 번들링에 대한 재전송 주기는 16 TTI와 같다. 이는 무선 인터페이스(air-interface)에서의 VoIP 대기 시간(latency)에 대한 엄격한 제한(constraint)인 50ms를 만족시키기 위하여 TTI 번들링의 최대 3 번의 재전송이 할당되거나 또는 다소 완화된 대기 시간(latency)에 대한 제한(constraint)인 52ms를 만족시키기 위하여 4 번의 재전송이 할당되는 것을 의미한다. 이에 추가적으로 VoIP 패킷이 상위 계층으로부터 물리 계층에 도착(arrival)하는 전송율은 20ms임을 고려한다.
정리하면, 기존 LTE 시스템에서는 TTI 번들링 크기는 4, 리던던시 버전(redundancy version, RV)의 전송 순서는 RV 0, 2, 3, 1 의 순서로 사용되었었다. 다만, 번들링 크기가 4로 고정되어 있는 이유로, TDD의 일부 UL/DL 구성(UL/DL configuration)에서는 TTI 번들링이 불가능하였다.
이하에서는 TTI 번들링의 크기가 변경되어 사용되는 경우 및 이에 관련된 제반 사항들에 대해 설명한다. 이하의 설명은 특히 TDD 및/또는 D2D 신호 송수신에 적용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 TTI 번들링에서는 2, 3, 4, 5, 6 등 다양한 크기의 번들링 크기가 사용될 수 있다. 이하의 설명에서는 편의상 RV의 개수를 4개, 코딩 레이트 1/3의 터보 코드를 전제한다. 물론 본 발명의 범위는 이러한 RV 개수, 코딩 레이트만으로 한정되는 것은 아니며, 다른 값의 RV 개수, 코딩 레이트가 사용될 수도 있다. 도 6에는 순환 버퍼 레이트 매칭(circular buffer rate matching)을 적용하는 시스템에서 RV가 정의되어 있다. RV간 간격은 전체 순환 버퍼의 크기를 RV 개수로 나눈 것으로 가정하였으며, 처음 1/3 부분(601)은 시스터매틱 비트(systematic bit) 부분 또는 시스터매틱 비트가 많은 부분을, 나머지 2/3 부분은 패리티 부분을 나타낸다. 따라서, 이하에서 RV 0은 가장 많은 시스터매틱 비트를 포함하는 RV 또는 시스터매틱 비트만을 포함하는 RV를 지칭하는 것으로 사용될 수 있다.
TTI 번들링 크기와 RV 순서의 정의
TTI 번들링의 크기(하나의 번들에 포함된 서브프레임의 개수)가 RV의 개수보다 많은 경우, RV의 개수를 초과하는 서브프레임에서는 RV 0 및/또는 RV 1이 전송될 수 있다. 또는, TTI 번들링의 크기가 RV의 개수보다 많은 경우, RV의 개수를 초과하는 서브프레임에서는 시스터매틱 비트만을 포함하는 RV가 전송될 수 있다. 이 경우 시스터매틱 비트 또는 시스터매틱 비트가 많은 RV를 보다 자주 전송하게 됨으로써 SNR 이득을 얻을 수 있다.
TTI 번들링의 크기가 RV 개수보다 많은 경우뿐 아니라 작은 경우에도 RV 0을 매 번들에 포함시켜 SNR 이득을 취할 수도 있다. 다시 말해, 하나의 번들에 해당하는 서브프레임들 중 어느 하나는 반드시 RV 0 (가장 많은 시스터매틱 비트를 포함하는 RV 또는 시스터매틱 비트만을 포함하는 RV)을 전송할 수 있다. 이 때 RV 0과 함께 하나의 번들에 포함되는 RV는 0, 2, 3, 1 순서로 순환되거나 또는 다른 특정한 순서에 따라 결정될 수 있다.
또한, TTI 번들링의 크기 별로 RV 순서가 정해질 수도 있다. 이하에서는 각 TTI 번들링 크기 별로 RV 전송에 대해 보다 구체적으로 살펴본다. 이하의 설명에서 두 자리 이상의 연속된 숫자(예를 들어, 02)는 RV 번호이며, 화살표를 기준으로 번들이 구분된다. 예를 들어, 02->31 의 경우 첫 번째 전송은 번들링 크기 2의 RV 0, 2 순서의 전송이며, 그 다음 번 전송은 RV 3, 1 순서의 전송을 의미한다.
TTI 번들링의 크기가 2일 경우, 02->31->02->31->02와 같이 기존 RV 순서를 각 TTI 번들링 크기에 맞게 전송할 수 있다. 즉, 최초 전송은 RV 0, 2를 전송하고 이후 재전송은 RV 3, 1, 그 이후 재전송은 다시 RV 0, 2 를 전송하는 것이다. 다만, 이는 예시적인 것이며, RV 순서를 0, 1, 2, 3으로 미리 정해 두고, 이 RV 순서를 TTI 번들링 크기에 맞추어 01 -> 23 과 같이 전송할 수도 있다.
또는, 02->01->03->02 와 같이, RV 0을 매 번들/재전송마다 한번씩 포함시킬 수 있다. RV 0과 함께 전송되는 RV는 매 재전송마다 변경될 수 있다. 다른 실시예로 RV 02->02->02와같이 기존 RV순서중에 앞에 두개만 취해서 전송할 수 도 있다.
TTI 번들링의 크기가 3인 경우, 023->102->310->231->023 과 같은 순서로 기존 RV 순서를 3개씩 순차적으로 전송한다. 이때, 각 번들링 내에서 RV순서 변경 또는 재전송시 RV 그룹의 순서 변경이 가능할 수 있다. 예를 들어 023->012->013->123->023 등과 같은 변형된 사용도 가능하다. 또한 012->023->013->123->012와 같은 순서도 가능할 수 있다. 번들 크기 3의 경우에도 RV 0을 좀 더 자주 전송하기 위해 매 번들마다 RV 0을 전송할 수 있다. 예를 들어, 023->013->012->023 과 같은 순서가 가능할 수 있다. 다른 실시예로 기존 RV순서에서 앞에서 3개만 취해서 023->023->023과 같은 순서도 가능하다. 앞서 언급된 바와 같이, RV 0과 함께 전송되는 RV는 변경될 수 있다.
TTI 번들링 크기가 5인 경우, 02310->23102->31023->10231->02310 와 같이 기존의 RV순서에 따라 순차적으로 5개의 TTI 번들을 통해 전송할 수 있다. 여기서, TTI 번들 내에서의 RV 순서 변경이나 TTI 번들 간의 전송 순서 변경도 가능하다. 특히, TTI 번들 크기가 RV 개수인 4보다 큰 경우이므로, 이에 해당하는 서브프레임, 즉 추가 TTI(additional TTI)에서는 RV 0 또는 RV 1을 한번 더 전송할 수 있다. 예를 들어 02310->02311->02310 또는 02310->02310과 같이 전송할 수도 있다. 또는, 00231->023100->00231 과 같이 기존 순서 0231 앞에 RV 0을 전송하고 다음 전송에는 0231 뒤에 RV 0을 전송하는 형태로 구성하여, 한번 더 전송되는 RV 0의 위치를 변경할 수 있다.
번들링 크기가 6인 경우, 023102->310231->023102와 같이 기존의 RV 순서에 따라 순차적으로 6개의 TTI 번들에 전송한다. 그리고, 추가 TTI에서는 RV 0 및/또는 RV 1을 한번 더 전송한다. 예를 들어 020301->020301 과 같이 전송할 수 있다. 또는 023100->023100 과 같이 전송할 수도 있다. 또는 000231->023100->000231 과 같이 한번은 기존 순서 0231 앞에 RV 0을 두 번 전송하고, 다음 전송에는 0231 뒤에 RV 0을 두 번 전송하는 형태로 구성하여, 두 번 전송되는 RV 0의 위치를 변경할 수 있다.
한편, 이전 전송과 다음 번 전송에서 하나의 번들의 크기를 상이하게 할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 전송과 다음 번 전송에서 하나의 번들링 크기가 각각 (상이하게) 구성될 수 있다. 즉, 플렉서블 TTI 번들링이 사용될 수 있는 것이다. 이와 같이 플렉서블 TTI 번들링이 사용되는 경우, 각 번들에서 RV의 전송은 상술한 설명에 따를 수 있다. 구체적으로 예를 들면, TTI 크기가 4를 초과하는 경우 추가 TTI에서는 항상 RV 0이 전송될 수 있다. 즉, 번들 크기가 6->4->4->4인 경우 첫 6TTI 번들에서 2 TTI는 RV 0을 전송할 수 있다. 이때 추가적인 RV 0이 전송되는 위치는 023100, 000231, 020031, 023001, 020301 등과 같이 다양하게 구성될 수 있다. 또는, 번들 크기에 무관하게 항상 0231의 순서에 따라 RV가 순환 전송될 수 있다. 예를 들어, 번들 크기가 4->6->4->4로 가변되는 경우 RV는 0231->023102->3102->3102와 같은 순서로 전송될 수 있다. 여기서, 4가 아닌 TTI 번들이 전송된 이후부터는 4 TTI 번들에서 RV 순서가 변경된 것을 알 수 있다.
한편, TTI 번들링이 구성되는 경우 변조는 QPSK(quadrature phase shift keying)만 사용될 수 있으며, 따라서, DCI 포맷 0의 MCS 필드는 특정 스테이트만 사용될 수 있다. 따라서, 나머지 MCS 필드를 RV를 동적으로 구성/지시해 주는 용도로 사용할 수 있다. 구체적으로, TTI 번들링이 구성되면 MCS 필드의 잔여 부분은 DCI에 연동된 상향링크 서브프레임의 RV를 지시할 수 있다. 또는, TTI 번들링이 구성되고 번들 크기가 4를 초과하는 경우에만 MCS 필드의 잔여 부분을 통해 RV를 지시할 수 있다. 만약, MCS 필드에 RV에 관련된 지시가 없는 경우 미리 정해진 순서(예를 들어, 위 설명된 순서 중 하나)대로 RV를 전송하고, 추가 TTI 번들에 대한 지시가 있는 경우 단말은 해당 RV를 전송할 수 있다.
3GPP LTE(-A) 시스템의 차기 시스템(beyond LTE(-A) 시스템)에서는 계량기검침, 수위측정, 감시카메라의 활용, 자판기의 재고보고 등의 데이터 통신을 위주로 하는 저가/저사양의 기기를 구성하는 것을 고려하고 있다. 이하, 이러한 UE를 MTC 기기 혹은 MTC UE라고 통칭한다. MTC UE의 경우, 전송 데이터 양이 적고 한 셀에 속하여 동작하는 UE의 개수가 많기 때문에, 매 순간 각 UE를 위해 일일이 상/하향링크 스케줄링/피드백을 위한 신호 전송을 수행하면 eNB의 부담이 매우 커진다. 특히, MTC UE에 의한 상향링크 데이터/피드백 전송이 지속적이지 않고 단속적인 경우, eNB는 MTC UE의 상향링크 시간/주파수 동기를 지속적으로 유지하지 못하게 된다. 따라서, MTC UE의 전력 절약을 위해, MTC UE의 상향링크 데이터/피드백 전송은 임의 접속 프리앰블 기반의 RACH 과정 방식으로 수행되는 것이 좋다.
한편, 측정/감지/보고/유지 등을 목적으로 특정 건물, 빌딩, 창고 등의 한정된 공간 내에 동일/유사한 기능을 수행하는 다수의 MTC UE들이 배치/운용되는 상황이 고려될 수 있다. 이하, 한정된 공간 내에서 동일/유사한 기능을 수행하는 다수의 MTC UE들을 MTC 그룹이라 칭한다. MTC 그룹은 단속적으로 적은 양의 데이터를 전송하도록 구현될 수 있으며, 특히, 상향링크 동기의 경우, 한정된 공간 내에 서로 인접해 있기 때문에 동일 MTC 그룹에 속하는 UE들은 시간/주파수 동기가 거의 유사할 가능성이 높다.
MTC UE의 경우 전송 데이터량이 적고 상/하향링크 데이터 전송/수신이 가끔씩 발생하기 때문에 이러한 낮은 데이터 전송률에 맞춰서 UE의 단가를 낮추고 배터리 소모를 줄이는 것이 효율적이다. 또한 MTC UE의 경우 이동성이 적은 것을 특징으로 하며, 따라서 채널 환경이 거의 변하지 않는 특성을 지니고 있다. 한편, 향후 이러한 MTC UE가 빌딩, 공장뿐만 아니라 지하실(basement) 등과 같이 커버리지가 제약된 장소에 설치되는 열악한 상황까지 고려하여 각 채널/신호 별로 MTC UE를 위한 반복 전송 방법 등과 같은 다양한 커버리지 강화(coverage enhancement) 기법들이 논의되고 있다.
MTC UE의 저가/저사양화를 위한 기술로는 수신 안테나 수의 감소, 최대 전송 블록(transport block, TB) 크기의 감소, UE 동작 주파수 대역폭(bandwidth, BW)의 감소 등이 고려될 수 있다. 특히, UE 동작 BW 감소의 경우 무선 주파수(radio frequency, RF) 및/또는 기저대역(baseband, BB) 신호처리 관점에서 해당 MTC UE는 실제 시스템 BW(예를 들어, 20 MHz 또는 100개 RB들)보다 작은 일정 BW(예를 들어, 1.4 MHz 또는 6개 RB들)에 대해서만 신호 전송/수신 동작이 가능한 형태로 구현될 수 있다. MTC UE를 위한 시스템 BW를 최소 6개 RB들로 할 경우, MTC UE는 기존 PSS/SSS/PBCH를 수신 및/또는 검출함으로써 상기 MTC UE가 접속할 셀을 탐색 및/또는 검출할 수 있다는 장점이 있다. 도 10은 이러한 MTC UE를 위한 시스템 BW 또는 서브 밴드 (sub-band) 영역을 도시하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 기존 시스템에서 PDCCH (이하 레거시 PDCCH) 가 전대역에서 전송되는 반면, MTC UE를 위한 신호는 전체 대역의 일부 영역인 서브 밴드 영역에서 전송될 수 있다. 이 경우, MTC UE가 동작하는 서브 밴드 영역은 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 항상 셀의 중심영역 (예를 들어, 중심 6 Physical Resource Block; PRB)에 위치할 수도 있다. 또는, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 MTC UE간의 서브프레임 내 다중화 (multiplexing)를 위해 MTC UE의 서브 밴드는 하나의 서브프레임에 여러 개 설정될 수 있다. 이 경우, 서로 다른 UE는 UE 간 다른 서브 밴드를 사용하거나, UE 간 동일한 서브 밴드를 사용하지만 중심 6 PRB 영역이 아닌 다른 서브 밴드를 사용할 수도 있다.
한편, 기존 시스템에서 PDCCH를 비롯한 각종 DL 제어 채널(예, PCFICH, PHICH)의 경우에는, 도 4에서 설명된 바와 같이, 제어 채널을 구성하는 RE/REG/CCE 등이 인터리빙, 순환 천이(cyclic shift) 등의 일련의 과정을 통해 전체 시스템 BW에 걸쳐/퍼져 전송된다. 제어 채널을 UE가 연결된 무선 주파수의 전체 시스템 대역을 기반으로 수신해야 할 경우, 상기 UE를 저가/저사양으로 구현하기 어렵다는 단점이 있다. 만약 MTC UE가 상기 서브 밴드로 설정되는 경우, MTC UE는 전 시스템 대역을 통해 전송되는 레거시 PDCCH를 제대로 수신할 수 없으며, 다른 UE에게 전송되는 PDCCH와의 다중화 이슈로 인해 레거시 PDCCH가 전송되는 OFDM 심볼 영역에서 MTC UE를 위한 PDCCH가 전송되는 것은 바람직하지 않을 수 있다.
이를 해결하기 위한 한가지 방법으로 MTC UE를 위해 MTC가 동작하는 서브 밴드 내에서 전송되는 제어 채널을 도입할 필요가 있다. 이러한 저-복잡성 (low-complexity) MTC UE를 위한 하향링크 제어 채널 (Downlink control channel)을 위해 기존의 EPDCCH가 그대로 사용되거나 기존의 EPDCCH가 변형된 형태의 제어 채널이 도입될 수 있다. 다만, 본 발명에서는 이러한 저-복잡성 MTC 또는 일반 복잡성 (normal complexity) MTC UE를 위한 물리 하향링크 제어 채널 (physical downlink control channel)을 EPDCCH라고 통칭한다. 마찬가지의 이유로 MTC UE에게 전송되는 물리 하향링크 공유 채널 (physical downlink shared channel) 역시 UE가 수신하고 있는 서브 밴드 내로 국한되어야 한다.
이하에서는 UE에게 해당 서브 밴드 또는 협대역이 미리 설정된 것을 전제로 본 발명이 설명된다. 다시 말해, 본 발명에서는 UE가 자신에게 설정된 서브 밴드를 안다고 전제된다. UE에게 설정된 서브 밴드는 일단 설정되면 고정 불변하는 것이 아니라 다른 서브 밴드로 변경될 수 있다.
본 발명에서는 제안하는 하향링크 채널이 MTC UE를 위해 사용되는 것을 가정하여 발명의 내용을 기술하나, 이하 제안하는 하향링크 채널이 MTC UE를 위해 사용되지 않고 다른 일반적인 UE를 위해 사용되는 경우에도 적용될 수 있다.
기지국으로부터의 채널 감쇄가 심하여 그 신호 수신 전력이 매우 낮은 상황에 있는 MTC UE의 동작을 위한 방법으로, 기지국이 전송하는 채널을 복수의 서브프레임에 걸쳐서 반복하는 방법이 있다. UE는 반복 전송을 통하여 충분한 에너지를 수신하게 되고 그 결과 채널의 복호가 가능해진다. 특히 단말 구현 비용을 최대한 줄여야 하는 저비용 MTC UE의 경우 수신 안테나 개수가 한 개 등으로 제한될 수 있기 때문에 기지국 신호의 채널 감쇄에 의한 영향은 더 크게 되는 것이 일반적이다. 특히 UE는 먼저 참조 신호를 수신하고 이를 토대로 채널 추정을 수행한 다음에 eNB가 전송한 채널을 복조하므로 전체적인 성능에 있어서 채널 추정이 매우 중요하다.
이하, 채널 감쇄에 의한 채널 추정 성능 저하를 극복하는 방법을 제안한다.
하나의 방법으로, 복수의 자원 단위에 있는 참조 신호를 함께 묶어서 채널 추정하는 방법이 있다.
도 11은 일반 (normal) CP의 일반적인 서브프레임에서의 DM RS를 도시한 도면이다. 특히, PDSCH의 DM RS와 EPDCCH의 DM RS를 도시한다. 다만 도 11은 DM RS의 위치나 개수의 나타내는 일 실시예로서 상황에 따라서, 특히 MTC UE 고유의 상황에 따라서는 DM RS의 위치나 개수가 달라질 수도 있다.
복수의 자원 단위에 있는 RS를 함께 묶어서 채널 추정을 수행한다고 함은, 서로 다른 자원 단위에 있는 DM RS에 동일한 프리코더가 인가되고, 따라서 적어도 송신단에서는 동일한 채널을 거쳐서 RS가 전송된다는 가정하에서 수신단이 채널 추정을 수행하는 것이다. 특히 자원 단위 사이의 채널 변화가 적은 경우에는 결국 더 많은 RS를 사용하여 채널 추정을 수행할 수 있기 때문에 채널 추정의 정확도가 높아진다.
이와 같이, 여러 개의 자원 단위에서 전송되는 DM RS를 모두 사용하여 채널 추정을 할 수 있으며, 이를 상기 자원 단위의 번들링 (bundling)이라고 지칭할 수 있다.
도 12는 서브프레임 번들링을 도시하는 도면이다. 도 12에 나타난 바와 같이 상기 자원 단위는 시간, 즉, 서브프레임일 수 있다. 이 경우 UE는 이전 서브프레임과 현재 서브프레임의 DM RS를 모두 사용하여 채널 추정을 할 수 있으며, 이를 서브프레임 번들링 (bundling)이라고 지칭할 수 있다.
도 13은 PRB 번들링을 도시하는 도면이다. 즉, 상기 자원 단위는 PRB 쌍일 수 있다. 도 13을 참조하여 설명하면, UE는 인접한 PRB 쌍의 DM RS를 함께 사용하여 채널 추정을 수행할 수 있는데, 이를 PRB 번들링이라고 지칭할 수 있다.
물론 상기 도 12와 도 13의 실시예를 결합하여 복수의 서브프레임의 인접한 PRB 쌍에 위치한 DM RS를 함께 사용하여 채널 추정을 수행하는 경우도 가능하다.
eNB가 상대적으로 적은 숫자의 안테나를 가지는 경우에는 상기 설명한 서브프레임 번들링이나 PRB 번들링이 효과적일 수 있는데, 이는 앞에서 말한 채널 추정 성능의 향상 때문이다. 그러나 eNB가 상대적으로 많은 숫자의 안테나를 가지는 경우에는 이러한 번들링 동작이 오히려 불필요한 제약으로 발생할 수 있다. 안테나 포트 107과 109 두 개를 사용하는 분산형 (Distributed) EPDCCH의 경우를 예로 들어 설명한다.
분산형 EPDCCH는 각 PRB 쌍마다 두 개의 안테나 포트의 DM RS를 전송하고 각 EPDCCH RE는 두 개의 안테나 포트 중 하나에 맵핑된다. 따라서 한 PRB 쌍 내에서 전송되는 EPDCCH가 두 개의 안테나 포트의 DM RS로 복조되기 때문에 안테나 다이버시티 차수 (Antenna Diversity Order) 2를 달성할 수 있다. 이는 eNB가 두 개의 안테나를 가지는 경우에는 달성할 수 있는 최대의 안테나 다이버시티에 해당하므로, PRB 쌍이나 서브프레임에서 프리코더를 변경해야 얻을 수 있는 추가적인 이득이 없다.
하지만 eNB가 더 많은 개수의 안테나, 예를 들어 4개의 안테나를 가지는 경우에는 얻을 수 있는 총 안테나 다이버시티가 4이므로 인접한 두 PRB 쌍이나 인접한 두 서브프레임에서 프리코더를 변경하게 되면 추가적인 안테나 다이버시티를 얻을 수 있게 된다.
이하, 상기 안테나와의 관계를 고려하여 번들링을 수행하는 방법을 PRB 번들링을 예로 들어 구체적으로 설명한다. eNB가 안테나를 두 개 가지는 경우, eNB는 분산형 EPDCCH가 전송되는 PRB 쌍에서 공통적으로, 예를 들어 안테나 포트 107과 109에 각각 프리코더 [1 1]과 [1 -1]을 인가하고, UE는 PRB 번들링을 수행함으로써 채널 추정 성능을 극대화하는 것이 바람직하다.
반면 eNB가 안테나를 네 개 가지는 경우, eNB는 상이한 두 PRB 쌍에 상이한 프리코더를 인가함으로써 추가적인 안테나 다이버시티를 얻을 수 있다. 상이한 두 PRB 쌍에 상이한 프리코더를 인가하는 구체적인 방법은 아래와 같다.
(1) 자원-별 프리코더 사이클링 (Per-resource precoder cycling): 매 자원 단위마다 프리코더를 변경하는 방법이다.
PRB 쌍을 자원 단위로 본다면, 예를 들어 PRB 쌍 #0에는 안테나 포트 107과 109에 각각 프리코더 [1 1 1 1]과 [1 1 -1 -1]을 인가하되 PRB 쌍 #1에서는 프리코더 [1 -1 1 -1]과 [1 -1 -1 1]을 인가하는 방법이다. 이 경우, 두 PRB 쌍에 걸쳐 총 4의 안테나 다이버시티를 얻을 수 있어 효과적일 수 있다. 다만, 이 경우에는 PRB 번들링은 불가능하게 된다.
서브프레임을 자원 단위로 본다면 예를 들어, 서브프레임 #0에서는 [1 1 1 1]과 [1 1 -1 -1]을, 서브프레임 #1에서는 [1 -1 1 -1]과 [1 -1 -1 1]을 인가할 수 있다.
(2) 자원 그룹 별 프리코더 사이클링 (Per-resource-group precoder cycling): 인접 자원을 그룹핑(grouping)하여 하나의 그룹으로 묶고 그룹 내에서는 동일 프리코더를 유지하되 그룹 간에는 프리코더를 변경하는 방법이다.
PRB 쌍을 자원 단위로 본다면 PRB 쌍 #0과 #1을 하나의 그룹으로 그룹핑하여 [1 1 1 1], [1 1 -1 -1]을 적용하되 PRB 쌍 #2와 #3을 다른 그룹으로 그룹핑하여 [1 -1 1 -1]과 [1 -1 -1 1]을 적용하는 것이다.
이 경우에는 전체 자원을 M개의 그룹으로 분할하되 M은 남아 있는 안테나 다이버시티 차수의 개수가 되는 것이 바람직하다. 즉, M은 eNB 안테나 개수를 PRB 쌍 내에서 얻을 수 있는 안테나 다이버시티 차수로 나눈 값이 되는 것이 바람직하다. 앞의 실시예는 총 4개의 PRB 쌍이 EPDCCH에 할당된 경우에 적합하다고 볼 수 있다.
자원 단위가 PRB 단위인 경우, EPDCCH PRB 세트 (EPDCCH-PRB-set)에 속하는 PRB 쌍 개수 또는 EPDCCH 전송에 사용되는 PRB 쌍의 개수를 M으로 설정할 수 있다.
자원 단위가 서브프레임인 경우에는 일련의 서브프레임 세트를 전체 자원으로 간주한 상황에서 M개의 그룹으로 분할하도록 동작할 수 있다. 이 때 일련의 서브프레임 세트는 동일한 EPDCCH나 PDSCH가 반복 전송되는 서브프레임의 집합으로 정의될 수 있다.
이러한 동작을 가능하게 하는 방법으로 PRB 번들링 및/또는 서브프레임 번들링의 여부는 eNB가 설정한 안테나 포트의 개수에 기반하여 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, eNB가 설정한 안테나 포트의 개수에 연동하여 결정할 수 있다. 예를 들어, eNB가 설정한 안테나 포트의 개수가 일정 기준 값 이하라면 번들링을 적용하되 일정 기준 값보다 크게 되면 번들링을 적용하지 않을 수 있다.
eNB가 설정한 안테나 포트의 개수는 구체적으로 아래의 방법 중 하나 또는 이들의 조합을 통하여 결정될 수 있다.
(a) eNB가 설정한 CRS의 포트의 개수를 eNB의 안테나 포트 개수로 간주한다.
(b) Non-MTC UE를 위해서 기존의 방식에 따라 설정한 CRS의 포트 개수와는 별도로 MTC UE를 위하여 eNB가 다른 개수의 CRS 포트를 설정하는 경우에는 상기 별도의 CRS 포트의 개수를 안테나 포트 개수로 간주할 수 있다.
(c) UE가 CSI 보고를 위해서 측정하는 CSI-RS의 포트의 개수를 eNB의 안테나 포트 개수로 간주한다.
한편 번들링 여부를 결정하는 기준 값은 아래의 방법 중 하나 또는 이들의 조합을 통하여 결정될 수 있다.
(a) 사전에 정해진 값을 사용할 수 있다. 즉 상기 과정을 통해 획득한 eNB 안테나 포트 개수가 상기 정해진 값 이하이면 번들링을 적용하고, 안테나 포트 개수가 정해진 값보다 크면 번들링을 적용하지 않는다.
(b) 해당 채널에서 단일 PRB 쌍에 전송될 수 있는 최대의 DM RS 안테나 포트의 개수가 될 수 있다. 예를 들어, eNB 안테나 포트 개수가 상기 최대의 DM RS 안테나 포트 개수보다 이하이면 번들링을 적용하고, 안테나 포트 개수가 정해진 값보다 크면 번들링을 적용하지 않는다.
상기 설명한 실시예와 같이 분산형 EPDCCH의 경우 DM RS는 두 개의 안테나 포트에서만 전송될 수 있으므로 이 값은 2가 된다.
만일 PDSCH에서도 분산형 EPDCCH와 유사하게 복수의 안테나 포트의 DM RS를 전송하고 각 RE를 그 중 하나의 안테나 포트에 맵핑한다면, 하나의 PRB 쌍에 그 목적으로 나타나는 DM RS 안테나 포트의 개수가 이 기준값이 될 수 있다.
이를 보다 일반화하면 PRB 혹은 서브프레임의 번들링 사이즈를 eNB 안테나 개수에 따라서 조절하는 동작이 된다.
구체적으로, 자원-별 프리코더 사이클링 (Per resource precoder cycling)의 경우에 번들링 사이즈는 다음과 같이 조절될 수 있다. 분산형 EPDCCH의 PRB 번들링을 살펴본다면, eNB가 두 개의 안테나를 가지는 경우에는 PRB 번들링이 전체 EPDCCH PRB 쌍에서 적용될 수 있다. 즉, 번들링 사이즈는 전체 EPDCCH PRB 쌍의 개수에 해당할 수 있다.
반면, eNB가 네 개의 안테나를 가지는 경우에는 인접한 두 PRB 쌍에서는 번들링이 불가능하지만 한 PRB 쌍을 건너 뛰어 그 다음 PRB 쌍에서는 동일 프리코더를 가정하고 번들링을 수행할 수 있다. 즉 두 개의 PRB 쌍 단위로 사용하는 프리코더를 반복할 수 있다. 그 결과, 하나의 번들 (bundle)에 들어가 동일 프리코더 가정이 가능해지는 PRB 쌍의 개수가 반으로 줄어든다. 다른 표현으로, 전체 EPDCCH PRB 쌍의 개수의 절반에 해당할 수 있다.
eNB가 여덟 개의 안테나를 가지는 경우에는 세 개의 PRB 쌍을 건너 뛰어 그 다음 PRB 쌍에서는 동일 프리코더를 가정하고 번들링을 수행할 수 있다.
자원 그룹 별 프리코더 사이클링 (Per-resource-group precoder cycling)의 경우에 번들링 사이즈는 다음과 같이 조절될 수 있다. eNB가 두 개의 안테나를 가지는 경우에는 전체 PRB 쌍을 하나의 그룹으로 간주하고 동일 프리코더를 적용하되, 네 개의 안테나를 가지는 경우에는 두 개의 그룹으로 분할하여 각 그룹 내부에서만 동일 프리코더를 적용하고, 여덟 개의 안테나를 가지는 경우에는 네 개의 그룹으로 분할하는 것이다.
이를 서브프레임 단위에서 적용하는 경우에는 다음과 같이 동작할 수 있다.
자원-별 프리코더 사이클링 (Per resource precoder cycling)의 경우에는 eNB의 안테나 개수에 따라서 동일 번들에 포함하는 서브프레임 사이의 간격이 달라질 수 있다. 자원 그룹 별 프리코더 사이클링 (per-resource-group precoder cycling)의 경우에는 eNB의 안테나 개수에 따라서 전체 서브프레임 세트를 분할하는 연속한 서브프레임으로 구성된 자원 그룹의 개수가 달라진다.
이상에서 설명한 것과 동일한 동작을 수행함에 있어서, eNB의 안테나 설정과 직접 연동시키는 부분은 관련된 UE의 동작을 복잡하게 만들 수 있다. 이런 경우에는 eNB가 별도의 시그널링을 통하여 PRB 및/또는 서브프레임 번들링이 적용되는지 여부, 적용된다면 하나의 번들에 포함되는 연속한 자원의 개수 및/또는 하나의 번들에 포함되는 자원 사이의 간격을 UE에게 알려줄 수 있다. 특히, 자원 그룹 별 프리코더 사이클링의 경우 하나의 번들에 포함되는 연속한 자원의 개수를 알려줄 수 있으며, 자원 별 프리코더 사이클링의 경우 하나의 번들에 포함되는 자원 사이의 간격을 알려줄 수 있다.
또한 번들링의 여부나 번들 사이즈가 반복 횟수에 연동되어 설정될 수도 있는데, 이는 상대적으로 많은 횟수의 반복 전송이 필요한 UE에 대해서는 이러한 번들링의 필요성이 더 큰 반면, 반복 횟수가 상대적으로 작거나 반복 전송이 이루어지지 않는 UE에 대해서는 번들링이 eNB가 자유롭게 프리코더를 변형함에 있어서 불필요한 제약으로 나타날 수 있기 때문이다. 따라서 번들링의 여부나 번들 사이즈가 각 UE에게 설정된 반복 전송 횟수로부터 유도되도록 결정될 수도 있다.
또는, 번들링의 여부나 번들 사이즈는 eNB가 직접적으로 지정할 수도 있다. 이 경우 에는 반복 전송 횟수 별로 상이한 번들링 여부나 번들 사이즈를 지정하도록 동작할 수도 있다.
또는 동작을 보다 단순하게 하기 위해서 커버리지 증진을 위하여 복수의 서브프레임으로 동일 채널을 반복 전송하는 것이 설정되는 경우에는 사전에 정해진 바에 따라서 자동적으로 서브프레임 및/또는 PRB 번들링이 적용되는 것으로 동작할 수 있다.
일 예로, EPDCCH PRB 세트 전체에서 PRB 번들링이 가능한 것으로 동작할 수 있다. 특히 이런 단순화 동작은 UE가 초기 접속 과정에서 수신해야 하는 신호 에 보다 적합할 수 있다. 예를 들어, EPDCCH 공통 서치 스페이스, 이를 통해 수신된 PDSCH, 랜덤 접속 응답 메시지 및/또는 페이징 신호 및 이를 스케줄링하는 EPDCCH가 적합할 수 있다. 그 이외의 유니캐스트 (unicast) 채널은 이러한 신호 수신 과정에서 획득한 eNB 설정에 따라서 적응적으로 번들링 적용 여부를 결정하도록 동작할 수도 있다.
하나의 ECCE가 하나의 안테나 포트에 맵핑되는 로컬형 (localized) EPDCCH의 경우, 일반 CP에서 가용 (available) RE가 충분한 서브프레임에서는 한 PRB 쌍이 4개의 ECCE로 분할되지만 가용 RE 개수가 적은 일부 TDD 특별 (special) 서브프레임에서는 한 PRB 쌍이 2개의 ECCE로 분할된다. 아래 표 11은 이런 경우의 안테나 포트 할당을 나타낸다.
표 11
Figure PCTKR2016001225-appb-T000004
따라서 이렇게 상이한 DM RS 포트 개수를 가지는 서브프레임들이 동일한 서브프레임 번들에 속하는 경우에는 안테나 포트가 상이한 경우에도 번들링이 허용되도록 동작할 수 있다.
일 예로 일반 서브프레임과 특별 서브프레임 설정 (special subframe configuration) 3, 4, 8의 포트 107과 108은 특별 서브프레임 설정 1, 2, 6, 7, 9의 포트 107과 동일한 프리코딩을 가정하고 함께 채널 추정에 사용될 수 있다. 일반 서브프레임과 특별 서브프레임 설정 3, 4, 8의 포트 109와 110은 특별 서브프레임 설정 1, 2, 6, 7, 9의 포트 109와 동일한 프리코딩 을 가정하고 함께 채널 추정에 사용될 수 있다. 이는 비록 사용하는 CDM 코드는 다르더라도 동일한 RE에서 전송되는 DM RS를 묶어서 사용할 수 있도록 허용하는 것이다.
한편 PDSCH와 EPDCCH가 DM RS를 사용하는 경우에는 두 채널 사이에 DM RS를 공유하는 것이 가능하다. 즉, PDSCH에 대한 채널 추정을 수행할 때 EPDCCH의 DM RS도 함께 사용하는 것이다.
물론 이 동작을 위해서는 PDSCH와 EPDCCH가 PRB 번들이나 서브프레임 번들 내에 존재한다는 조건을 만족해야 한다. 추가로 PDSCH와 EPDCCH의 속성 중 일부가 동일한 경우에만 이러한 번들링이 허용될 수도 있다.
그러한 일 예로 PDSCH DM RS 포트 x는 EPDCCH DM RS 포트 100+x와 번들링이 가능하다는 조건이 추가될 수 있다. 예를 들면, PDSCH DMRS 포트 7은 EPDCCH DM RS 포트 107과 번들링이 가능한 경우이다. 다시 도 11을 참조하여, 여기서 PDSCH DMRS 포트 7은 EPDCCH DMRS 포트 108과 동일한 RE를 공유한다. 즉, 상기 조건은 동일한 RE에서 동일한 방식에 따라 생성된 PDSCH와 EPDCCH DM RS를 번들링을 허용하겠다는 의미일 수 있다.
또 다른 일 예로, PDSCH의 전송 방식이 EPDCCH의 것과 동일 혹은 유사한 형태이어야 한다는 조건이 추가될 수 있다. 구체적으로 분산형 EPDCCH와 번들링되기 위해서는 PDSCH 역시 이와 비슷 방식으로 맵핑되는 경우에 번들링이 허용될 수 있다. 예를 들어, PDSCH 역시 비슷하게 복수의 DM RS 포트를 PRB 쌍에 전송한 다음 각 RE를 그 중 하나의 포트에 맵핑하는 전송 방식을 적용할 때에만 두 채널 사이의 번들링이 허용되도록 규정할 수 있다.
PDSCH와 EPDCCH가 DM RS 번들링을 수행하기 위해서는 동일한 RS가 두 채널에서 동시에 전송되어야 한다. 현재 EPDCCH는 일반 CP의 경우 4개의 안테나 포트 모두를 위한 DM RS를 예약 (reserve)하고 EPDCCH를 맵핑하고 있는데, 이에 상응해서 EPDCCH와 번들링될 여지가 있는 PDSCH는 마찬가지로 4 포트의 DM RS가 전송될 수 있는 RE를 모두 예약하고 PDSCH를 맵핑하지 않도록 동작할 수 있다. 특히 이러한 동작은 PDSCH의 랭크 (rank)가 1이나 2와 같이 작은 경우에, 해당 PDSCH의 복조에는 사용하지 않는 포트에 해당하는 DM RS 자리에도 PDSCH를 맵핑시키지 않는다는 점에서 특징적이다.
추가적으로, 이렇게 PDSCH 전송 랭크보다 많은 개수의 DM RS 포트를 예약해두면 해당 RE에서 DM RS를 전송하고 PDSCH가 맵핑되는 안테나 포트를 PRB 쌍마다 변경함으로써 추가적인 안테나 다이버시티를 획득할 수도 있다. 일 예로 랭크 1인 PDSCH의 경우 PDSCH PRB 쌍 #0, 1, 2, 3에서 각각 포트 #7, 8, 9, 10으로 전송함으로써 각 PRB 쌍마다 상이한 프리코더를 쓰는 상이한 포트를 사용하도록 하여 안테나 다이버시티를 획득하는 것이다.
한편 서브프레임 번들링이나 PRB 번들링이 수행되는 경우, 특정 PRB 쌍에서는 해당 UE에게 관련된 (relevant) EPDCCH나 PDSCH가 전송되지 않을 수도 있다. 일 예로 일반 서브프레임에서의 분산형 EPDCCH의 경우, 한 ECCE는 4개의 EREG로 구성되며 각 EREG는 하나의 PRB 쌍에 소속된다. 따라서 EPDCCH PRB 세트에 속하는 PRB 쌍의 개수가 4개보다 더 큰 경우에는 집합 레벨 (Aggregation Level) 1의 EPDCCH 관점에서는 해당 ECCE가 속하는 4 개의 PRB 쌍 이외에서 EPDCCH 와 DM RS가 전송되는지 여부를 알 수가 없고 번들링 동작을 수행하는데 어려움이 따르게 된다.
이런 문제를 해결하는 방안으로, 적어도 번들링이 허용되는 단위 내에서는 EPDCCH가 전송될 수 있는 자원으로 지정된 모든 PRB 쌍에서는 DM RS가 전송된다고 가정하고 번들링을 수행하도록 동작할 수 있다. 특히 이런 동작은 여러 UE가 DM RS를 공유할 수 있는 분산형 EPDCCH에 선택적으로 적용될 수도 있다. 이는 비록 특정 PRB 쌍에는 특정 UE의 EPDCCH가 전송되지 않더라도 다른 UE의 EPDCCH가 전송되어 전체적으로 DM RS 자체는 전송되는 경우가 많을 것이기 때문이다.
도 14는 본 발명을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 RF(Radio Frequency) 유닛(13, 23)과, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 RF 유닛(13, 23) 및 메모리(12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되어, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 RF 유닛(13,23)을 제어하도록 구성된(configured) 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다.
메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다.
프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(400a, 400b)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다.
전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 RF 유닛(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K 개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 전송 블록과 등가이다. 일 전송 블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 RF 유닛(13)은 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. RF 유닛(13)은 N t 개(N t 는 1 보다 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.
수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 RF 유닛(23)은 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 RF 유닛(23)은 N r 개의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 RF 유닛(23)은 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. RF 유닛(23)은 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다.
RF 유닛(13, 23)은 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, RF 유닛(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 RF 유닛(13, 23)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될(configured) 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더 이상 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 RF 유닛의 경우에는 2 개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, UE 는 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, eNB 는 상향링크에서는 수신장치(20)로 동작하고, 하향링크에서는 전송장치(10)로 동작한다. 이하, UE 에 구비된 프로세서, RF 유닛 및 메모리를 UE 프로세서, UE RF 유닛 및 UE 메모리라 각각 칭하고, eNB 에 구비된 프로세서, RF 유닛 및 메모리를 eNB 프로세서, eNB RF 유닛 및 eNB 메모리라 각각 칭한다.
eNB 프로세서는 본 발명의 일 실시예에 따라 참조 신호를 복수의 자원 단위에서 반복하여 전송하고 상기 복수의 자원 단위 중 적어도 하나의 자원 단위에서 동일한 프리코딩을 사용하여 참조 신호를 전송할 수 있다.
UE 프로세서는 본 발명의 일 실시예에 따라 참조 신호를 복수의 자원 단위에서 반복하여 수신하고, 상기 복수의 자원 단위 중 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 번들링 여부를 결정할 수 있다. 상기 번들링이 결정된 경우, 상기 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 동일한 프리코딩을 가정하여 채널을 추정할 수 있다. 여기서, 상기 번들링 여부는, 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수 중 적어도 하나에 기반하여 결정할 수 있다.
이와 같이 전송 또는 수신된 단말 특정 설정 및/또는 공통 설정은 상술한 본 발명의 실시예들에 대하여 적용될 수 있으며, 상기에 기술하는 실시예들 이외에도 다양한 상황에서 본 발명이 확장 적용될 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명의 실시예들은 무선 통신 시스템에서, 기지국 또는 사용자기기, 기타 다른 장비에 사용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    참조 신호를 복수의 자원 단위에서 반복하여 수신하는 단계;
    상기 복수의 자원 단위 중 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 번들링 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 번들링이 결정된 경우, 상기 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 동일한 프리코딩을 가정하여 채널을 추정하는 단계를 포함하되,
    상기 번들링 여부는, 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는,
    신호 수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 자원 단위의 개수에 해당하는 번들링 사이즈 (size)를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 번들링 사이즈는 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는,
    신호 수신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 포트의 개수가 기준 값 이하인 경우에는 번들링이 결정되고,
    상기 안테나 포트의 개수가 기준 값을 초과하는 경우에는 번들링을 수행하지 않는 것으로 결정되는,
    신호 수신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 포트의 개수는 CRS (Common Reference Signal) 포트의 개수, CSI-RS (Channel Status Information-Reference Signal) 포트의 개수, 상기 저비용 기기를 위해 별도로 설정된 CRS 포트의 개수 중 어느 하나인,
    신호 수신 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 기준 값은 하나의 PRB (Physical Resource Block) 쌍에 사용될 수 있는 DM RS (Demodulation Reference Signal) 안테나 포트 개수의 최대 값인,
    신호 수신 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 기준 값은 기 설정된 값인,
    신호 수신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원 단위는 PRB (Physical Resource Block) 또는 서브프레임 중 적어도 하나인,
    신호 수신 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 참조 신호는 DM RS (Demodulation Reference Signal) 인,
    신호 수신 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 참조 신호는 제어 채널 또는 데이터 채널 중 적어도 하나를 위한 참조 신호인,
    신호 수신 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 채널은 상기 데이터 채널이 전송되는 시간 영역에서 전송되는,
    신호 수신 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 채널은 EPDCCH (Enhanced Physical Downlink Channel)인,
    신호 수신 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말은 저비용 기계 타입 통신(MTC) 단말인,
    신호 수신 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    참조 신호를 복수의 자원 단위에서 반복하여 전송하는 단계;
    상기 복수의 자원 단위 중 적어도 하나의 자원 단위에서 동일한 프리코딩을 사용하여 참조 신호를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 참조 신호의 번들링 여부는 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수에 기반하여 결정되는,
    신호 전송 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,
    참조 신호를 복수의 자원 단위에서 반복하여 수신하는 송수신기; 및
    프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는, 상기 복수의 자원 단위 중 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 번들링 여부를 결정하고, 상기 번들링이 결정된 경우, 상기 적어도 하나의 자원 단위에서 전송되는 참조 신호에 대하여 동일한 프리코딩을 가정하여 채널을 추정하고,
    상기 번들링 여부는, 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는,
    단말.
  15. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    참조 신호를 복수의 자원 단위에서 반복하여 전송하는 송수신기; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 복수의 자원 단위 중 적어도 하나의 자원 단위에서 동일한 프리코딩을 사용하여 참조 신호를 전송하도록 상기 송수신기를 제어하고,
    상기 참조 신호의 번들링 여부는 상기 참조 신호의 반복 횟수 또는 안테나 포트 개수에 기반하여 결정되는,
    기지국.
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