WO2016159680A1 - Machine-to-machine communication method for extending coverage, and apparatus and system for performing same - Google Patents

Machine-to-machine communication method for extending coverage, and apparatus and system for performing same Download PDF

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WO2016159680A1
WO2016159680A1 PCT/KR2016/003318 KR2016003318W WO2016159680A1 WO 2016159680 A1 WO2016159680 A1 WO 2016159680A1 KR 2016003318 W KR2016003318 W KR 2016003318W WO 2016159680 A1 WO2016159680 A1 WO 2016159680A1
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WO
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terminal
mtc
data
information
base station
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/003318
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
오혁준
Original Assignee
오혁준
송현용
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter

Definitions

  • the present invention relates to a method of communication of things, an apparatus and a system for performing the same, and more particularly, to a method of communication of things for coverage expansion, an apparatus and system for performing the same.
  • IoT communication terminals for example, Machine Type Communication (MTC) terminals-and low cost of IoT terminals such as MTC terminals at a low price is a key factor in implementing the Internet of Things (IoT). to be.
  • MTC Machine Type Communication
  • MTC terminals can be used for various applications, low power consumption is required, and communication for infrequent small burst transmissions is expected.
  • telecommunications terminals such as MTC terminals, such as electricity, water, and gas meters, can be deployed deep within the building and coverage improvements compared to LTE cell coverage defined previously. May be required.
  • MTC terminals are installed in the basement of a building or in a place that is insulated with metal foil or shielded by a metal window or thin walled building. For these installation reasons, the MTC terminal experiences penetration losses on the air interface than the general LTE terminal.
  • MTC terminals present in the extreme coverage scenario may have characteristics such as very low data rate, large delay tolerance, and no-mobility, so some messages and / or when communicating using the MTC terminal Channels may not be needed.
  • Techniques for improving the coverage of the MTC terminal should take into account coverage, power consumption, cell frequency efficiency, impact on standards, manufacturing cost, complexity, and the like.
  • MTC machine type communication
  • even a small frequency band width of about 1.4 MHz requires a technology that works well in the existing commercial network regardless of the current bandwidth of the base station.
  • the current MTC Machine Type Communication
  • since the data rate is about 100kbps (fixed bandwidth to 1.4MHz) there is a need for a method that can significantly expand the coverage while maintaining low power in the MTC terminal.
  • SCH shared channel
  • BCH broadcast channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • this single receive RF and bandwidth reduction technique will reduce downlink coverage, and further coverage improvement to compensate for this coverage loss. Skill is required.
  • E PDCCH (Enhanced) Physical Downlink Coverage supplementation for Control Channel (PHY) and Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is needed.
  • MTC terminals need more than 20dB of coverage extension, but since only 1.4MHz bandwidth is used and only one RF chain is limited, data reception performance is greatly reduced compared to conventional mobile communication terminals. none. Therefore, a variety of advanced technologies are required to increase the performance even in such an environment to obtain 20 dB or more of coverage.
  • RACH uplink random access channel
  • RACH which is a kind of data request signal transmitted by the terminal to the base station at any time for connection and data transmission of the base station of the terminal, serves as a start of communication initiated by all the terminals, and thus a far-away MTC terminal having an extended coverage of 20 dB or more.
  • a base station can successfully receive an RACH signal transmitted from and successfully transmit a response signal to the corresponding MTC terminal in a long distance.
  • the base station and / or the terminal can distinguish the MTC coverage extension terminal and the general mobile communication terminal in advance, it is possible to greatly increase the efficiency in MTC coverage extension communication. Therefore, a technique for distinguishing an MTC coverage extension terminal from a general terminal is also required in an RACH process in which a terminal attempts initial access.
  • system information, control information, and data excluding a master information block (MIB) using a system bandwidth of a predetermined size at the base station And transmitting at least one of the at least one of the at least one of the at least one of the at least one of the system information, the control information, and the data except for the master information block (MIB) at the base station.
  • Frequency hopping is performed using a hopping pattern and transmitted to the MTC terminal.
  • the frequency hopping pattern may be generated or determined using at least one of a cell identifier (ID), a terminal identifier (ID), a system frame number (SFN), and a subframe index.
  • the frequency hopping pattern may be transmitted to the MTC terminal using persistent scheduling.
  • a primary synchronization signal (PSS) / secondary synchronization signal (SSS) used for synchronization and a PBCH indicating system information may not perform the frequency hopping.
  • the frequency hopping may only be performed within a particular narrowband set.
  • the specific narrowband set may be set identically for uplink transmission and the downlink transmission.
  • the base station informs the IoT terminal of an available narrowband set using system information including at least one of a MIB and an SIB that are broadcasted to the IoT terminals in the network.
  • the MIB and / or SIB encoding may be encoded with a code indicating a specific number to inform the MTC of the usage information about the available narrowband set.
  • an uplink thing communication method from a MTC terminal to a base station includes at least one of control information, a random access signal, and data using a system bandwidth of a predetermined size in the MTC terminal. And transmitting to the base station, wherein at least one of the control information, a random access signal, and data is performed by performing frequency hopping using a hopping pattern between narrow bands smaller than the system bandwidth. Transmit to base station.
  • a downlink thing communication method from a base station for coverage extension to a thing communication terminal uses system bandwidth of a predetermined size.
  • the system information-the system information includes a master information block (MIB) and an SIB ( And at least one of control information and data to the MTC terminal, wherein at least one of the system information, control information and data is repeated to the MTC terminal. send.
  • the repetitive transmission may be transmitted to the MTC using fixed scheduling, but the constant scheduling may be transmitted by fixing the repetitive transmission pattern.
  • Repeated transmission of the MIB (Master Information Block) may be transmitted using one of a method of transmitting the same signal and a method of transmitting the same data but different types of signals.
  • the method of transmitting the same data but having different forms of signals may transmit the same data but with different coding.
  • the MTC terminal may be operated by being divided into a small coverage terminal and a large coverage terminal according to channel conditions.
  • Machine type communication (MTC) communication method for coverage extension uses a PRACH signal to distinguish between the MTC coverage extension terminal and the general terminal.
  • the MTC coverage extension terminal In order to distinguish the MTC coverage extension terminal and the general terminal, it may be classified with a PRACH preamble.
  • the MTC coverage extension terminal may be divided into time and frequency resource positions.
  • the MTC coverage extension terminal may be distinguished with a specific pattern indicating the MTC terminal.
  • the MTC coverage extension terminal may be distinguished with a pattern generated by combining and combining a specific pattern indicating the MTC terminal and the existing PRACH preamble.
  • a method of distinguishing an MTC coverage extension terminal from a general terminal by using a pattern generated by combining and combining a specific pattern representing an MTC terminal and an existing PRACH preamble is repeatedly transmitted as it is when the existing PRACH preamble is repeated. You can change the code values of the TDM, FDM pattern, or CDM.
  • the MTC coverage improvement terminal and the general terminal may be distinguished by combining a CDM and a repeating transmission pattern.
  • the narrowband usage information is transmitted from the thing communication terminal.
  • the system information or the downlink control channel a set of available narrowbands may be informed to MTS terminals in the network.
  • a method of communication of things performs multi-subframe scheduling during downlink frequency hopping.
  • Machine type communication (MTC) communication method for coverage expansion for achieving the object of the present invention to efficiently respond to the change caused by the difference in the transmission channel according to the coverage difference It's an adaptive way of doing things.
  • the change in the transport channel or the difference in the transport channel state experienced by the UE is based on the change of the transport channel or the difference in the transport channel state based on the PRACH, the pilot signal in the PUSCH, or the sounding signal received uplink to the base station. I can figure it out.
  • the change of the transmission channel or the difference in the state of the transmission channel encountered by the UE it is possible to adaptively operate the number of repetitive transmissions, frequency hopping patterns, and the like. The number of repetitive transmissions, frequency hopping patterns, etc.
  • the terminals that need to operate in a place such as a distance to the terminal or a basement are inferior to a general channel environment, and thus, the number of repetitive transmissions and the frequency hopping pattern may be differently operated according to the difference of the transmission channel state.
  • the required coverage level can be inferred from the estimated channel state based on the PRACH, the DMRS in the PUSCH, or the sounding signals. That is, since the number of repetitive transmissions required for the IoT terminal on the ground and the IoT terminal in the ground may be greatly different from each other, the number of repetitive transmissions, frequency hopping patterns, etc. may be changed according to the difference in the transmission channel state experienced by the IoT terminal. It can be operated differently.
  • may be embodied in a computer program, software, firmware or hardware included in a computer-readable medium for execution by a computer or a processor.
  • Examples of computer-readable media include electronic signals (sent over a wired or wireless connection) and computer-readable storage media.
  • Examples of computer-readable storage media include read only memory (ROM), random access memory (RAM), registers, cache memory, semiconductor memory devices, internal hard disks and removable disks.
  • Optical media such as, but not limited to, magnetic media, magnetic-optical media, CD-ROM disks, and digital versatile disks (DVDs).
  • the processor associated with the software may be used to implement a radio frequency transceiver for use in a WTRU, UE, terminal, base station, RNC, or any host computer.
  • the processor includes a digital signal processor (DSP), a microprocessor, one or more microprocessors associated with the DSP core, a controller, a microcontroller, application specific integrated circuits (ASICs), a field programmable gate array. (field programmable gate array; FPGA) circuits, integrated circuits (ICs), state machines, and the like.
  • DSP digital signal processor
  • ASICs application specific integrated circuits
  • FPGA field programmable gate array
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of an MTC communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of a resource grid for one downlink slot in an LTE system.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a structure of a downlink subframe in an LTE system.
  • FIG. 5 shows a structure of an uplink subframe in an LTE system.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an example of a downlink frame structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows an example of a frequency hopping pattern according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a case in which a narrow band having a size of 6PRB is arranged to align with an existing legacy PRB mapping according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a case where a narrow band having a 5PRB size is arranged to align with an existing legacy PRB mapping according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram for supporting a downlink narrowband terminal in an existing wideband system according to an embodiment of the present invention.
  • 11 is a conceptual diagram for supporting an uplink narrowband terminal in an existing wideband system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a pattern in which frequency hopping occurs between narrow bands having a 6PRB size using an overall system bandwidth larger than a 1.4 MHz bandwidth according to another embodiment of the present invention.
  • 13 and 14 are multi for PUSCH transmission in accordance with an embodiment of the present invention is a conceptual diagram showing a sub-frame scheduling (Cross-subframe scheduling) by way of example - the sub-frame scheduling (Multi-subframe scheduling) or a cross.
  • 15 is a conceptual diagram illustrating a CRC masking method for a terminal ID in order to reduce overhead according to an embodiment of the present invention.
  • 16 exemplarily shows additional information transmitted using the reserved 10-bit of the LTE MIB.
  • FIG. 17 illustrates an example of a data transmission method for a low data rate based IoT sensor application according to another embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • the terminal may be a mobile station (MS), user equipment (UE), user terminal (UT), wireless terminal, access terminal (AT), terminal, fixed or mobile subscriber unit, subscriber station (SS) Subscriber Stations, cellular telephones, wireless devices, wireless communication devices, Wireless Transmit / Receive Units (WTRUs), mobile nodes, mobiles, mobile stations, personal digital assistants (PDAs) ), Smartphone, laptop, netbook, personal computer, wireless sensor, consumer electronics (CE) or other terms.
  • Various embodiments of the terminal may be photographed such as a cellular telephone, a smart phone having a wireless communication function, a personal digital assistant (PDA) having a wireless communication function, a wireless modem, a portable computer having a wireless communication function, or a digital camera having a wireless communication function.
  • Devices wearable devices with wireless communications capabilities, gaming devices with wireless communications capabilities, music storage and playback appliances with wireless communications capabilities, Internet home appliances with wireless Internet access and browsing, as well as combinations of such functions It may include a portable unit or terminals, but is not limited thereto.
  • a base station generally refers to a fixed point for communicating with a terminal, and includes a base station, a Node-B, an eNode-B, an advanced base station (ABS), HR-BS, site controller, base transceiver system (BTS), access point (AP), or any other type of interfacing device capable of operating in a wireless environment may be included.
  • the base station may include other base stations and / or network elements (not shown), such as a base station controller (BSC), radio network controller (RNC), relay nodes, and the like. It can be part.
  • BSC base station controller
  • RNC radio network controller
  • the base station may be configured to transmit and / or receive wireless signals within a particular geographic area, which may be referred to as a cell (not shown).
  • the cell may also be divided into cell sectors.
  • a cell associated with a base station can be divided into three sectors.
  • the base station may include three transceivers, one transceiver for each sector of the cell.
  • the base station may use multiple-input multiple output (MIMO) technology, and thus may utilize multiple transceivers for each sector of the cell.
  • MIMO multiple-input multiple output
  • the MTC terminal includes a terminal for implementing M2M communication by embedding a sensor and a communication function.
  • the MTC terminal may include a Machine Type Communication (MTC) terminal, a narrowband LTE (Narrow band LTE) terminal, and a Cellular IoT (CIoT) terminal.
  • MTC Machine Type Communication
  • narrowband LTE Near band LTE
  • CCIoT Cellular IoT
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of a resource grid for one downlink slot in an LTE system.
  • a downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and N RB resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • the number NRB of resource blocks included in the downlink slot may depend on the downlink transmission bandwidth set in the cell. For example, in an LTE system, the NRB may have any value between 6 and 110 depending on the bandwidth.
  • One resource block may include a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the structure of the uplink slot may also be the same as that of the downlink slot.
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • Resource elements on the resource grid may be identified by an index pair (k, l) in the slot.
  • one resource block includes 7 X 12 resource elements including 7 OFDM symbols in a time domain and 12 subcarriers in a frequency domain, but the number and subcarriers of an OFDM symbol in one resource block are illustrated.
  • the number of is not limited thereto.
  • the number of OFDM symbols and the number of subcarriers can be variously changed according to the length of a cyclic prefix (CP), frequency spacing, and the like.
  • CP cyclic prefix
  • the number of subcarriers in one OFDM symbol may be selected and used among 128, 256, 512, 1024, 1536 and 2048.
  • the number of subcarriers in one OFDM symbol may use a number smaller than 128, for example, 64, 32, 16, 8, when using a narrower bandwidth than the present for MTC. Can be adjusted according to the bandwidth.
  • the bandwidth of the LTE system can be very flexible and can vary from about 1 MHz to 20 MHz. If a narrower band is used for the IoT, the bandwidth of the LTE system can be used even below 1 MHz.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a structure of a downlink subframe in an LTE system.
  • one downlink subframe may include two slots in a time domain, and each slot may include seven OFDM symbols in a normal CP.
  • the leading up to 3 OFDM symbols (up to 4 OFDM symbols for 1.4Mhz bandwidth) of the first slot in the subframe are the control regions to which control channels are allocated and the remaining OFDM symbols are the physical downlink shared channel (PDSCH). May be a data area to be allocated.
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the PDCCH includes resource allocation and transmission format of downlink-shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information on PCH, system information on DL-SCH, and random access transmitted on PDSCH. Resource allocation of higher layer control messages such as responses, sets of transmit power control commands for individual UEs in any UE group, activation of voice over internet protocol (VoIP), and the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH may be transmitted on an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of possible bits of the PDCCH may be determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the terminal, and attaches a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • CRC cyclic redundancy check
  • RNTI a unique radio network temporary identifier
  • the PDCCH is for a specific terminal, a unique identifier of the terminal, for example, a cell-RNTI (C-RNTI) may be masked to the CRC.
  • C-RNTI cell-RNTI
  • a paging indication identifier for example, PRNTI (paging-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI system information-RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • FIG. 5 shows a structure of an uplink subframe in an LTE system.
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region may be allocated a physical uplink control channel (PUCCH) for transmitting uplink control information.
  • the data region may be allocated a physical uplink shared channel (PUSCH) for transmitting data.
  • the terminal When indicated by the higher layer, the terminal may support simultaneous transmission of the PUSCH and the PUCCH.
  • PUCCH for one UE may be allocated as an RB pair in a subframe.
  • Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers in each of a first slot and a second slot.
  • the frequency occupied by the resource block belonging to the resource block pair allocated to the PUCCH may be changed based on a slot boundary. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the terminal may obtain a frequency diversity gain by transmitting uplink control information through different subcarriers over time.
  • m is a location index indicating a logical frequency domain location of a resource block pair allocated to a PUCCH in a subframe.
  • the uplink control information transmitted on the PUCCH includes a hybrid automatic repeat request (HARQ) acknowledgment (ACK) / non-acknowledgement (NACK), a channel quality indicator (CQI) indicating a downlink channel state, and an uplink radio resource allocation request. (scheduling request) and the like.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • ACK acknowledgment
  • NACK non-acknowledgement
  • CQI channel quality indicator
  • the PUSCH may be mapped to the UL-SCH which is a transport channel.
  • the uplink data transmitted on the PUSCH may be a transport block which is a data block for the UL-SCH transmitted during the TTI.
  • the transport block may be user information.
  • the uplink data may be multiplexed data.
  • the multiplexed data may be a multiplexed transport block and control information for the UL-SCH.
  • the control information multiplexed on the data may include a CQI, a precoding matrix indicator (PMI), a HARQ, a rank indicator (RI), and the like.
  • the uplink data may consist of control information only.
  • the MTC terminal needs more than 20 dB of coverage extension, but only 1,4 MHz bandwidth should be used, and only one reception RF chain may be used, and data reception performance is significantly higher than that of the conventional mobile communication terminal. There is no choice but to fall.
  • the maximum bandwidth for a single carrier supported by a normal LTE terminal is 20 MHz.
  • One of the technologies that can reduce the cost of the MTC terminal is to reduce the maximum bandwidth supported by the terminal to a bandwidth less than 20MHz (for example, 5Mhz, 3Mhz, 1.4Mhz, 200Khz, etc.).
  • Techniques for reducing the maximum bandwidth that these terminals can support may be applied to downlink and / or uplink, RF components and / or baseband components, data and / or control channels.
  • the frequency location of the reduced bandwidth (data channel and / or control channel) less than 20 MHz may be fixed at the center of the carrier bandwidth, may be fixed at both ends of the carrier band, or It may be fixed only at one end, or may be changed for each MTC terminal in a semi-statically, dynamically, or a predetermined pattern.
  • the location on the frequency axis of the reduced bandwidth (narrowband) less than 20 MHz used for the data channel and / or control channel may be aligned in RB units.
  • the location on the frequency axis of the reduced bandwidth smaller than 20 MHz used for the data channel and / or control channel is 6-PRB for 1.4 MHz, so for example, for 10 MHz bandwidth, the total number of PRBs is 50 It is not divided by 6, leaving an extra PRB.
  • the position on the frequency axis of the extra PRB of the reduced bandwidth (narrowband) smaller than 20 MHz used for the data channel and / or control channel is left. You can leave the center of the carrier bandwidth, you can leave both ends of the carrier band, or you can leave only one end of the carrier band.
  • the overall system bandwidth can be 20 MHz, 10 Hz, 5 MHz or 3 MHz, for example.
  • the reduced 1.4 MHz bandwidth may correspond to, for example, 6 physical resource blocks (PRBs).
  • the reduced 200KHz or 180KHz bandwidth may correspond to 1 RB.
  • the downlink does not apply a frequency hopping separately because it has the same effect as a frequency hopping by distributing and allocating resources in the frequency domain through frequency distributed scheduling (FDS) scheduling.
  • Frequency hopping through an uplink physical layer data transmission channel (for example, a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)) is applied to only a link. That is, in case of legacy LTE, frequency hopping is not applied separately for downlink data transmission, and frequency hopping through an uplink physical layer data transmission channel (for example, PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)) only for uplink data transmission.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • FDS scheduling can be used only when the entire bandwidth is wide.
  • bandwidth is limited to 1.4 MHz or 200 KHz or 180 KHz, frequency hopping of the entire (data channel and / or control channel) is performed. Method is required.
  • the hopping pattern may be periodic or aperiodic. That is, the hopping pattern may not be periodic when data transmission is completed before the period is repeated.
  • the MTC terminal transmits data using the total system bandwidth larger than the 1.4 MHz bandwidth, but performs frequency hopping of the 1.4 MHz band using a periodic hopping pattern such as TSTD (Time Switched Transmit Diversity). Data can be transferred.
  • the hopping pattern may be periodic or aperiodic. That is, the hopping pattern may not be periodic when data transmission is completed before the period is repeated.
  • the data may be transmitted to the terminal through frequency hopping through the downlink physical layer data transmission channel PDSCH.
  • the data may be transmitted to a base station by frequency hopping through an uplink physical layer data transmission channel (for example, a physical uplink shared channel (PUSCH)).
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • frequency hopping may be performed using an overall system bandwidth larger than 1.4 MHz bandwidth.
  • system information-for example, SIB (System Information Block)-, control information-for example, PDCCH, (E) PDCCH- the entire system larger than 1.4MHz bandwidth Bandwidth can be used to transmit by frequency hopping.
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an example of a downlink frame structure according to an embodiment of the present invention.
  • One frame may consist of ten subframes having a length of 1ms. Each frame may be identified by a system frame number (SFN). SFN can be used to control various transmission periods that may have periods longer than one frame, such as paging and sleep-mode periods or channel status reporting periods.
  • SFN system frame number
  • FIG. 6 shows an example in which PBCH, PCFICH, PDCCH, and PDSCH are mapped to a downlink frame.
  • a PDCCH is allocated to transmit a downlink control signal for controlling a terminal.
  • the region where the PDCCHs of the plurality of terminals are mapped may be referred to as a PDCCH region or a control region.
  • the PCFICH carries information on the number of OFDM symbols used for the allocation of the PDCCH in the subframe.
  • Information on the number of OFDM symbols to which the PDCCH is allocated is called a control format indicator (CFI). All terminals in the cell must search the area to which the PDCCH is allocated, and thus CIF can be set to a cell-specific value.
  • CFI control format indicator
  • All terminals in the cell must search the area to which the PDCCH is allocated, and thus CIF can be set to a cell-specific value.
  • the control region to which the PDCCH is allocated is allocated to the foremost OFDM symbols of the downlink subframe, and the PDCCH may be allocated to up to three OFDM symbols.
  • CIF is set to 3, so that the PDCCH is allocated within the three OFDM symbols in the previous subframe.
  • the UE detects its own PDCCH in the control region and may detect its PDSCH through the PDCCH detected in the control region.
  • the PCFICH may not be transmitted every TTI, but a fixed control format indicator (CFI) may be used or only a specific TTI may be used.
  • CFI control format indicator
  • the value may be promised or transmitted through MIB or SIB.
  • an e-PDCCH (enhanced PDCCH) may be introduced as a new control channel.
  • the e-PDCCH may be allocated to the data region instead of the existing control region to which the PDCCH is allocated.
  • the e-PDCCH is defined, it is possible to transmit a control signal for each UE, and solve a problem that the existing PDCCH region may be insufficient.
  • a hopping pattern (FH1A, FH2A, FH3A, ... or FH1B, FH2B, FH3B,... Frequency hopping in the 1.4 MHz band using ..) to downlink data, system information (e.g., System Information Block), control information (e.g., PDCCH, e-PDCCH).
  • system information e.g., System Information Block
  • control information e.g., PDCCH, e-PDCCH
  • the hopping pattern for the SIB may be implicitly / explicitly obtained by using information included in the MIB and a cell ID obtained during synchronization.
  • the data may be transmitted by frequency hopping through the downlink physical layer data transmission channel PDSCH, unlike the existing LTE.
  • the data may be transmitted by frequency hopping through an uplink physical layer data transmission channel (for example, (PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)).
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • the bandwidth is larger than 1.4 MHz.
  • Frequency hopping may be performed using the entire system bandwidth.
  • control information for example, PUCCH
  • a random access signal for example, Even when transmitting PRACH, etc.
  • frequency hopping may be performed using the entire system bandwidth larger than the 1.4 MHz bandwidth.
  • the MTC terminal may perform communication with a base station using a narrow band.
  • the narrow band is a minimum band used for transmitting information, signals, and data between the MTC terminal and the base station and may be used in units of PRBs or subcarriers.
  • frequency hopping between subcarriers within a narrow band may be performed, or inter-band narrow frequency hopping may be performed in units of narrow bands.
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • PBCH Physical Broadcasting Channel
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • PBCH Physical Broadcasting Channel
  • the time may be longer. For example, in order to transmit existing 6-PRB data divided into 1-PRB, data must be transmitted for 6 TTIs.
  • a narrow band according to an embodiment of the present invention may be defined in units of PRBs.
  • the narrow band may continuously define the position of the PRB, but may use adjacent bands based on the center 72 subcarriers. It may or may not be symmetric about the center. It can be set to extend left and right even if it is not symmetrical or not symmetrical from the center until PRB which is not defined as narrow band.
  • the narrowband may be assigned from the low frequency or the high frequency, and may be assigned in the left direction and the right direction with the center as the starting point.
  • the narrowband may be ordered in the form of a circular loop in a clockwise or counterclockwise direction starting from the left or the right with respect to the center.
  • the narrowband defined within the range of 72 subcarriers excluding the center DC is defined as the central band, and the narrowest band on the left side of the middle band is the lowest narrowband and the rightmost band on the center narrowband.
  • the narrowband in can be defined as the highest narrowband.
  • the offset may be set to align or link the uplink narrowband with the legacy PUCCH and / or PRACH.
  • the position of the uplink narrowband may be determined by the legacy PUCCH and / or PRACH + offset.
  • a part of the system bandwidth for communication between the MTC terminal and the base station may be set instead of using the entire system bandwidth for the communication between the MTC terminal and the base station.
  • the narrowband may be defined as a set of contiguous physical resource blocks (PRBs).
  • a narrow band set should be set identically for uplink transmission and downlink transmission. That is, in the case of the TDD transmission scheme, the uplink transmission and the downlink transmission should be set to have the same set of subcarriers.
  • a plurality of narrow bands may be set.
  • the narrowbands may be set so as not to overlap between narrowbands in order to reduce interference between MTC terminals.
  • the narrow band may be set as a function of the system bandwidth. In reality, in the presence of a large number of terminals, it may be difficult to determine a set of narrow bands so that they do not completely overlap 100% between each narrow band. Some improvement can be made. Therefore, even if a narrow set of overlapping bands is defined, the frequency hopping pattern can be determined not to overlap.
  • the downlink narrow band that is completely overlapped within the center 72 subcarriers (excluding the system DC) range may be defined as a center narrow band.
  • a broadcasting signal that all MTC terminals should receive may be transmitted.
  • the central narrowband may be used for frequency hopping between narrowbands.
  • the central narrowband may be used for frequency hopping in downlink or uplink data transmission. For example, frequency hopping may be performed using the central narrow band in downlink PDSCH and / or PDCCH transmission.
  • FIGS. 10 and 11 will be described in detail.
  • a plurality of non-overlapped downlink narrow bands may be specified for the system bandwidth.
  • a non-overlapped downlink narrowband of 3 MHz may be defined for one cell.
  • the number of usable narrowbands and the number of subbands can be determined based on the system bandwidth of the cell.
  • the number of narrow bands that can be set can be determined based on the system bandwidth of the cell.
  • the total bandwidth used by the narrow band (the number of narrow bands x the bandwidth of one narrow band) may be 1/2 or less of the system bandwidth.
  • some PRBs in the system may not be included in any narrowband established.
  • Some of the bands not used exclusively for the MTC can be separated from the narrow band of the MTC. It is possible to transmit messages, signals and data of a specific downlink or uplink using an edge of the system bandwidth or a central narrowband.
  • narrowbands may overlap with the central narrowband at least for system bandwidth.
  • the system bandwidth is 3 MHz
  • other narrow bands may be implemented to overlap with the central narrow band.
  • a narrowband not adjacent to the central narrowband may have a size of 6PRB.
  • FIG. 7 shows an example of a frequency hopping pattern according to another embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis is the time axis
  • the vertical axis is the frequency axis
  • may be data or system information, paging, etc. for MTC communication.
  • may be 6 PRBs (ie, 1.4 MHz), or may be 1 PRB.
  • the hopping may be performed in 1.4MHz units, or in 200Khz units, or by splitting the 1.4MHz bandwidth to hop within the entire 1.4MHz.
  • FIG. 7 illustrates an example of a frequency hopping pattern when data and / or system information and a paging signal are transmitted between a base station and an MTC terminal through downlink or uplink.
  • the frequency hopping pattern is illustrated in FIG. 13. Without limitation, various hopping patterns may be used.
  • frequency hopping may be performed to transmit data and / or system information and paging using the total system bandwidth larger than the 1.4 MHz bandwidth.
  • a transmission diversity effect may be obtained.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a case in which a narrow band having a size of 6PRB is arranged to align with an existing legacy PRB mapping according to an embodiment of the present invention.
  • a narrow band has a size of 6 PRBs.
  • the center frequency of the narrow band may be arranged to match the center frequency of the system bandwidth, and the narrow band may be aligned with the existing legacy PRB mapping.
  • the center frequency of the narrow band does not coincide with the center frequency of the system bandwidth as shown in FIG. 5, and the narrow band may be arranged to align with the existing legacy PRB mapping. .
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a case where a narrow band having a 5PRB size is arranged to align with an existing legacy PRB mapping according to another embodiment of the present invention.
  • the narrow band has a size of 5 PRBs, and the center frequency of the narrow band corresponds to the center frequency of the system bandwidth.
  • Narrow bands can be arranged to align with existing legacy PRB mapping.
  • the center frequency of the narrow band does not coincide with the center frequency of the system bandwidth, and may be arranged such that the narrow band is aligned with the existing legacy PRB mapping.
  • a narrow band according to embodiments of the present invention may have a size smaller than 6 PRBs, for example, 5 PRBs, 4 PRBs, 3 PRBs, and a size larger than 6 PRBs, for example. It may have 7 PRBs, 8 PRBs, 9 PRBs or 12 PRBs that are twice the size, 18 PRBs that are three times the size.
  • Narrow band size may be fixedly used in one of a plurality of sizes selectively, or may be adaptively used depending on the situation. For example, if the narrowband size is made smaller, the number of narrowbands increases, so that a plurality of MTC terminals may be supported or more hoppable bands may be provided in frequency hopping. Increasing the narrow band size can increase the transmission data rate.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram for supporting a downlink narrowband terminal in an existing wideband system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates one subframe, eg, 1 ms, of a downlink frequency of a legacy legacy terminal.
  • Each cell may be implemented to support an existing legacy terminal and an MTC terminal according to an embodiment of the present invention.
  • PSS / SSS, MIB, and SIB are located in a center 6PRB, and in the case of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention, a narrow band ) May be set to be aligned with the center 6PRB (including PSS / SSS, MIB, and SIB) of the downlink frequency of the legacy legacy terminal, or may be retuned to work with an offset. have.
  • the downlink narrow band may be re-tuned to a new frequency different from the center 6PRB frequency position. Specifically, the location of the new downlink narrowband region may be set to the downlink center frequency + offset of the legacy terminal.
  • the downlink narrow band region may include a narrow band control channel based on an E-PDCCH, for example, the downlink narrow band ( N-band region may include E-PDCCH and PDSCH.
  • the downlink narrow band region is illustrated as one narrow band region in FIG. 10 but may be configured as a plurality of narrow band regions.
  • 11 is a conceptual diagram for supporting an uplink narrowband terminal in an existing wideband system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates one subframe of an uplink frequency of a legacy legacy terminal, for example, 1 ms.
  • Each cell may be implemented to support an existing legacy terminal and an MTC terminal according to an embodiment of the present invention.
  • a PUSCH is located in a center 6PRB, and in the case of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention, a narrow band is a legacy legacy terminal.
  • the offset may be set to be aligned with the center 6PRB (including PUSCH) of the uplink frequency or re-tuned to work with the uplink frequency.
  • the uplink narrow band may be retuned to a new frequency different from the center 6PRB frequency position. Specifically, the position of the new uplink narrowband region may be set to an uplink center frequency + offset of the legacy terminal.
  • the uplink narrow band region may include, for example, a PUSCH and a PUCCH.
  • the uplink narrow band region may be set to one narrow band region or may be set to a plurality of narrow band regions.
  • the uplink narrowband region may be set in 1-RB units or sub-carrier units.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a pattern in which frequency hopping occurs between narrow bands having a size of 6PRB using an overall system bandwidth greater than a 1.4 MHz bandwidth according to another embodiment of the present invention.
  • a plurality of narrowbands to be used may be preset, a PRB index may be allocated to each narrowband, and the location of the narrowband to be used by the MTC terminal may be informed using the PRB index.
  • the narrow bands NB1, NB2, ..., NB8 have sizes of 6 PRBs, and eight narrow bands NB1, NB2, ..., NB8 We have PRB indexes 0-5, 6-11, ..., 42-47 for each.
  • eight narrow bands NB1, NB2, NB3, NB4, NB5, NB6, NB7, and NB8 are NB6, NB5, NB8, NB7, NB1, It has NB2, NB4, NB3 hopping pattern.
  • user information may be used for frequency hopping in uplink
  • system information may be used for frequency hopping in downlink.
  • the frequency hopping pattern may directly or indirectly form a base station ID and / or a terminal ID. It can be generated or determined by using, and control information or resources can be allocated by using a base station ID (or cell ID) and / or a terminal ID directly or indirectly.
  • Each hopping pattern is generated as a function of base station ID in order to prevent collision between hopping patterns between base stations and hopping patterns by directly or indirectly utilizing terminal IDs to prevent hopping patterns between multiple MTC terminals in the same base station.
  • Create The hopping pattern is a pattern that determines which frequency band (PRB unit or narrow band unit) is to be transmitted for each time unit performing hopping in a two-dimensional pattern of time and frequency. Therefore, in order to prevent hopping patterns of different base stations from each other, the hopping frequency bands used at the same time must be different according to the base station IDs.
  • This sequence is orthogonal or quasi-orthogonal to minimize the possibility of collision of the hopping pattern.
  • the terminal ID is used to minimize the possibility of collision of the hopping pattern between the terminals in the same base station. Even if some collisions of the hopping patterns occur, data may be restored by gains due to repetitive transmission, and thus only the mutually orthogonal hopping patterns are not used.
  • a frequency hopping pattern may be determined or generated with a base station ID (or cell ID) and / or SFN.
  • SFN is an important parameter exchanged between the base station and the terminal for time synchronization.
  • the base station may change the start, stop, end and period of hopping patterns, hopping frequency band sets, and hopping time units using or using the SFN.
  • the hopping time unit can be operated smaller than the frame unit as a slot or subframe unit.
  • the base station ID may include a Cell ID.
  • the terminal ID may include, for example, an International Mobile Subscriber Identity (IMSI), a Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI), a Globally Unique Temporary Identifier (GURI), or a Radio Network Temporary Identifier (RNTI).
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
  • GURI Globally Unique Temporary Identifier
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • a method of generating a hopping pattern by indirectly using a base station ID and / or a terminal ID includes generating the first specific sequence with the corresponding base station ID and / or the terminal IDs first, and then generating the generated first specific sequence.
  • the final hopping pattern is defined and used through the secondary deformation. Secondary modifications may include combinations with other hopping patterns, different precoding applications depending on frequency or time, scrambling or cyclic shifts.
  • IMSI is a very important information for security, so when the IMSI is used, the method of generating a hopping pattern by allowing the UE to determine the hopping pattern on its own without directly exchanging IMSI is also indirectly used to generate the hopping pattern. Belongs.
  • the entity that actually generates the hopping pattern and transmits the signal may be a base station in downlink and an uplink in terminal.
  • Information about the hopping pattern may be exchanged as control information (signaling) between the base station and the terminal.
  • the mutual IDs are known to each other so that the information about the hopping pattern itself may not be exchanged. Accordingly, by adding the frequency hopping information through MIB, SIB, or PDCCH / EPDCCH, only the frequency hopping may be notified to reduce the overhead caused by exchanging information about the frequency hopping pattern.
  • 15 is a conceptual diagram illustrating a CRC masking method for a terminal ID in order to reduce overhead according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal data is not transmitted by adding the UE ID to the terminal data.
  • the MTC terminal multiplies its terminal ID. If the terminal ID is correct, CRC error does not occur when CRC masking, and if the terminal ID is incorrect, CRC error is generated when CRC masking, thereby reducing overhead by not transmitting the terminal ID. That is, in the case of MTC communication according to an embodiment of the present invention, for example, when the CRC masking method described above is applied to a broadcast channel, the MTC is partially used by using resources of a broadcast channel carrying information common to all terminals.
  • the UE instead of transmitting all the N bits of data as in legacy LTE, the UE provides only limited resource allocation information by using data of bits smaller than N. By enabling transmission within a resource, MTC communication is possible while reducing overhead.
  • MIB MTC system information
  • MTC-MIB MTC-Master Information Block
  • MTC-SIB MTC-System Information Block
  • the Master Information Block is transmitted every 40 ms through the PBCH at a transmission time interval (TTI), which consists of four OFDM symbols located on 72 center subcarriers in each corresponding frame. Mapped.
  • TTI transmission time interval
  • 16 exemplarily shows additional information transmitted using the reserved 10-bit of the LTE MIB.
  • additional information transmitted using the reserved 10-bit may be, for example,
  • the CFI indicates the number of OFDM symbols used to transmit control channels (PDCCH, PHICH) in each subframe
  • the PCFICH indicates the size of the control region as the number of OFDM symbols. Tell me directly or indirectly if this starts.
  • persistent scheduling may improve performance by reducing overhead (or by allocating resources), for example, by minimizing (or allocating resources) control signals for scheduling when transmitting a specific pattern (repetitive pattern or frequency hopping pattern).
  • the fixed scheduling is, for example, a method of fixing a specific pattern and transmitting it periodically or aperiodically, a method of notifying the pattern first and continuing to transmit the pattern, and a set of several patterns ( and a method of transmitting a pattern selected from the set of patterns periodically or aperiodically in advance.
  • the frequency hopping on / off (1021), the information about the repetition pattern (1023) is a specific frequency hopping pattern group or a specific repeating pattern group to be used by the base station using the MIB or SIB You can also send
  • Information sent to the MIB can also be sent in the SIB. Therefore, transmission of bits related to persistent scheduling may be performed in SIB. However, important information with high priority may be transmitted through the MIB. Alternatively, information necessary for decoding the SIB may be transmitted through the MIB.
  • Information on whether 1025 uses persistent scheduling may not be transmitted through a MIB, SIB, or a specific channel. That is, instead of transmitting 1025 information on whether to use persistent scheduling through a MIB, SIB, or a specific channel, by simply using persistent scheduling that transmits a fixed location of a resource. It is possible to reduce signaling overhead and to enable stable communication. At this time, a frequency hopping pattern, a repetitive transmission pattern, and the like can also be used in a permanent manner.
  • a fixed scheduling persistent scheduling
  • the transmission pattern itself such as a pattern, can also be fixed to reduce overhead.
  • the MTC terminal receives such system information, and has a system function by defining a specific function in the standard that receives an additional terminal ID such as RNTI, GUTI, IMSI, TMSI of the MTC terminal as input.
  • the base station may transmit the system information (MIB or SIB) including the direct ID information of the specific MTC terminal.
  • the DRX cycle may be determined by substituting the IMSI value of the MTC terminal itself in the SFN (System Frame Number) transmitted from the base station to the MIB and SIB1.
  • the MTC terminal may be configured to recognize a system frame number (SFN) by receiving the MIB and SIB1 from the base station, and set the DRX cycle parameter by applying the IMSI value of the MTC terminal to the SFN.
  • SFN system frame number
  • the DRX cycle is determined as described above, its frequency hopping pattern or repetitive transmission pattern may be determined in the same manner as described above.
  • MIB MTC system information
  • MTC machine type communication
  • system information for MTC communication such as MTC-MIB / MTC-SIB is separately transmitted.
  • the MIB system information is preferably transmitted repeatedly to improve performance.
  • the coverage extension is required more than 20dB, but only bandwidth of 1,4MHz should be used, and if one receiving RF chain is used, the data reception performance is inevitably deteriorated compared to the conventional mobile communication terminal. Therefore, there is a need for a variety of advanced technologies that can increase the performance even in this environment to achieve 20dB or more of coverage. These methods include a method for greatly improving SNR through repetitive transmission and a method for securing diversity gain by frequency hopping the 1.4 MHz band for the entire system band.
  • this repetitive transmission has a problem of increasing power consumption, so the number of repetitive transmissions should be minimized whenever possible. Therefore, it should be used with additional performance improvement techniques such as frequency hopping and beamforming.
  • the band of 1,4 MHz is fixed to the center frequency of each frame as described above, and thus it is impossible to use the frequency hopping technique. Therefore, we have to rely on repetitive transmission.
  • repeated transmission includes a method of transmitting the same signal and a method of transmitting the same data but having different forms of signals, for example, different coding.
  • data, and control information the same information is transmitted but different signal types, for example, different codings, can result in a precoding diversity effect.
  • the same information is transmitted, but the coding is differently transmitted to 1, 1, 1, 1, 1, .. once, 1, -1, Can be sent in the form 1, -1, ...
  • the repetition transmission method for the MIB may be selected from the following three repetition methods.
  • the base station repeatedly transmits the MIB at a predetermined period (for example, 40 m).
  • the base station dynamically determines whether to repeatedly transmit the MIB every predetermined period (for example, 40 ms).
  • the base station repeatedly transmits the MIB according to the pattern.
  • the pattern may be composed of predefined periods.
  • the pattern may consist of a plurality of 40 ms or predefined time intervals.
  • Repeated transmission of system information or data other than the MIB includes a method of transmitting the same signal and a method of transmitting the same data but different signals.
  • the repetition transmission method for system information or data other than the MIB may be selected from the following three repetition methods.
  • the base station repeatedly transmits system information or data other than the MIB at a predetermined period (for example, 40 m).
  • the base station dynamically determines whether to repeatedly transmit system information or data other than the MIB every predetermined period (for example, 40 ms).
  • the base station repeatedly transmits system information or data other than the MIB according to the pattern.
  • the pattern may be composed of predefined periods.
  • the pattern may consist of a plurality of 40 ms or predefined time intervals.
  • the MTC communication may not only repeatedly transmit the MIB but also perform bundling that repetitions or aggregates and transmits control information including virtually all data or system information, for example, a system information block (SIB).
  • SIB system information block
  • TTI bundling is also a kind of repetition technique. The only difference is that in case of TTI bundling, repetitive transmission is performed on consecutive subframes. Coverage expansion can be achieved by using the TTI bundling technique for all data or system information. Bundling is a kind of repetitive transmission, but it is different from general repetitive transmission. In applying HARQ, it is possible to send data of the next TTI only when ACK is received. However, when NACK is received, it is not possible to send new data until it is properly received. In situations where the bandwidth is so narrow that even a lot of data needs to be sent repeatedly, this operation can take too much time to send data, which can also affect internal buffer control. Therefore, bundling technology is to bundle and send data corresponding to several TTIs to be sent at once.
  • the MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may perform repetitive transmission in downlink.
  • the downlink will be described as an example.
  • the MTC repetitive transmission technique can adaptively adjust the constraints upon frequency hopping according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
  • the MTC repetitive transmission technique adaptively adjusts a hopping bandwidth, a prohibition band, a prohibition time / pause time, and a hopping period pattern during frequency hopping according to channel conditions and / or data characteristics / personality. Or variable. That is, the frequency hopping pattern can be changed according to the channel situation (confirmed in the standard conference), and specifically, the MTC terminal is divided into small and large coverage terminals for coverage extension according to the channel situation. can do.
  • MTC communication The further the distance from the base station, the weaker the signal strength, the more difficult communication is.
  • One of the purposes of MTC communication is to extend the communication range by 20 dB, and to enable MTC communication even in a place where the strength of radio waves is 20 dB smaller than the existing LTE.
  • the intensity of the radio wave decreases, the SNR may be lowered, and communication may not be possible because the SNR may not be met.
  • the intensity of the radio wave does not fall only when it is far away from the base station, but in the case of an underground terminal, a metal-closed space such as an iron gate, underwater, etc., as in the case of the IoT terminal used as a sensor, the strength of the radio wave is close even if the distance from the base station is close. Will fall significantly.
  • the MTC terminal can register with a desired base station. Therefore, in order to cope with such 20dB propagation loss, a method for improving SNR of 20dB or more is required.
  • One of the methods is the aforementioned repetition transmission technique. However, if a lot of repetition transmissions are performed, the data rate decreases and the transmission time takes a long time, so it is not good for power consumption and also takes up resources. Therefore, the number of repetition transmissions is reduced as much as possible. There is a need.
  • the MTC terminal is largely small and large coverage terminals according to a loss amount of a predetermined propagation intensity (for example, 10 dB, 12 dB, 13 dB, 14 dB, 15 dB, etc.) (or according to the SNR).
  • a predetermined propagation intensity for example, 10 dB, 12 dB, 13 dB, 14 dB, 15 dB, etc.
  • the data rate is reduced by reducing the number of repetition transmissions when the strength of the radio wave does not drop significantly or when the loss of the radio wave intensity does not become as large as 20 dB.
  • the MTC repetitive transmission technique may adaptively adjust the frequency hopping pattern according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
  • the MTC repetitive transmission technique may adaptively adjust or vary the frequency hopping range according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
  • the MTC repetitive transmission technique may adaptively adjust the frequency hopping bandwidth according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
  • Frequency hopping patterns may be used by selectively selecting specific bands depending on channel conditions and / or data characteristics / personality. If the channel state of a particular frequency band is not good, the frequency band can be implemented not to be used. When the channel state of a specific frequency band is good, the frequency hopping may be implemented using only the frequency band.
  • a guard band or a prohibition period may be adaptively adjusted according to channel conditions and / or data characteristics / personality. That is, the frequency hopping pattern may be used by designating a specific band as a prohibition band according to the channel state or by designating a specific time as the prohibition time according to the channel state.
  • the MTC repetitive transmission technique may adaptively adjust the frequency hopping period according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
  • the MTC repetitive transmission technique may adaptively adjust the length of the frequency hopping pattern according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
  • the MTC repetitive transmission technique may adaptively adjust the frequency hopping pattern repetition number according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
  • the MTC repetitive transmission technique may adaptively adjust the frequency hopping pattern repetition number according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
  • frequency hopping may not be performed. In this case, information on whether frequency hopping is used or not may be transmitted from the base station to the MTC terminal.
  • the MTC repetitive transmission technique may adaptively change the hopping pattern according to the importance of the data and the characteristics / nature of the data. For example, important data such as MIB, SIB, control information, 119 emergency data is more important than general data, in this case, the diversity gain is increased by increasing the number (or frequency) of hopping pattern repetition, thereby reducing the reception error. It can improve performance. Alternatively, it may be difficult to inform the hopping pattern of such important data, so that frequency hopping may be implemented.
  • the MTC repetitive transmission technique may adaptively change the hopping pattern according to the amount of data. Frequency hopping may be slow when there is a lot of transmission data.
  • the frequency hopping bandwidth may be 6PRB, 5PRB, 4PRB, 3PRB, 2PRB, or 1PRB depending on the amount of transmitted data.
  • the prohibition time, the prohibition band, the prohibition bandwidth, the frequency hopping start time, the frequency hopping end time, and the like may inform the MTC terminal from the base station.
  • MTC repetitive transmission technology can be applied to paging, SIB, RAR.
  • the MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention can be implemented to use a predefined frequency band without using frequency hopping for the PSS, SSS, or PBCH that the MTC terminal first receives.
  • the MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may adaptively adjust a position at which frequency hopping starts according to the type of MTC terminal.
  • the position at which frequency hopping is started for each MTC terminal may be adjusted differently.
  • the MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may be applied to uplink.
  • the frequency hopping may be performed only within the specific narrowband set by limiting to a specific narrowband set.
  • narrowband usage information such as the specific narrowband set may be informed in the following manner.
  • the base station informs the MTC terminal of an available narrowband set by using system information such as MIB or SIB that is broadcasted to all MTC terminals in the network repeatedly in the network.
  • the terminal may be used in common.
  • MIB and / or SIB encoding may be encoded with a code indicating a specific number to inform MTC terminal of available narrowband set usage information.
  • the available narrowband set usage information may be informed to the MTC terminal.
  • MIB and / or SIB data is multiplied by a specific code representing each narrowband set to be encoded and transmitted, for example, when the base station operates a total of 10 narrowband sets.
  • MIB and / or SIB data is multiplied by a specific code representing each narrowband set.
  • the MIB and / or SIB data is multiplied with a code representing a specific narrowband set, and the MTC terminal multiplies the received MIB and / or SIB data by changing 10 codes, thereby successfully decoding the double CRC error.
  • the narrowband set may be directly informed to the MTC terminal through the MIB and / or SIB or 10 types in advance. It is also possible to tell the MTC terminal to use RBs several times and RBs as narrowband sets directly without setting a narrowband set of. Resource location of the PDSCH transmitting the SIB may be informed by the PDCCH. If a narrowband set is used, it is necessary to know which narrowband set to use to receive PDCCH or PDSCH. Therefore, the narrowband to which the SIB is predetermined is to be sent or the narrowband to be sent to the SIB should be informed via the MIB.
  • PDSCH transmitting SIB is frequency hopping
  • the MIB may inform only the narrowband set of the PDSCH for the SIB and the narrowband set to be used for the actual data transmission through the SIB.
  • narrowband set information may be transmitted using a PDCCH. In this case, a narrowband set should be previously determined for a PDCCH commonly used by the entire MTC terminal.
  • the terminal ID such as RNTI, IMSI, GUTI, etc. may be substituted into a predetermined equation to determine a narrowband set or a frequency hopping pattern allocated to the MTC terminal itself. That is, the system information and the terminal ID may be used together to determine the narrowband set or the frequency hopping pattern allocated to each MTC terminal in the network.
  • a downlink control channel for example, PDCCH
  • PDCCH downlink control channel
  • the terminal ID such as RNTI, IMSI, TMSI, or GUTI may be substituted into a predetermined equation to determine a narrowband set or frequency hopping pattern allocated to the MTC terminal itself. That is, the downlink control channel transmitted to a specific group of users and the terminal ID may be used together to determine a narrowband set or a frequency hopping pattern allocated to each MTC terminal in the network.
  • a downlink control channel delivered to a specific user may be used to inform a specific user of a narrowband set available to a specific user terminal.
  • the cell ID, the system frame number (SFN), the subframe index (Subframe) as well as the terminal ID such as RNTI, IMSI, TMSI, or GUTI are used.
  • index, and slot index (Slot index) can be further utilized to determine the available narrowband set or frequency hopping pattern.
  • a narrowband set assigned to each independent MTC terminal in a network by substituting a system frame number (SFN) transmitted from the base station as system information such as MIB and SIB1 and an IMSI value of the MTC terminal itself in a predetermined equation.
  • SFN system frame number
  • the frequency hopping pattern can be determined.
  • independent scheduling for each MTC terminal can be made by adjusting each subfrane / slot multi-subframe scheduling information by additionally utilizing subframe index and slot index as well as SFN and terminal ID. Allow information to be determined.
  • subframe index and slot index can be used to control each subfrane / slot multi-subframe scheduling information for the corresponding slot or subframe. Independent scheduling information may be determined for each terminal.
  • the frequency hopping period may be informed to the MTC terminal, and when the frequency hopping period is completed, the narrowband set available in the control information (MIB, SIB, PDCCH or EPDCCH) may be informed and the narrowband set may be used until the next frequency hopping period.
  • MIB, SIB, PDCCH or EPDCCH the narrowband set available in the control information
  • the coverage enhanced level can be divided into a plurality of stages.
  • the extent to which coverage can be extended can be managed in two stages.
  • All channels within the MTC terminal may be set to the same coverage enhanced level.
  • a coverage level is configured for all channels in an MTC terminal (A single CE level is configured for all channels in a UE).
  • One Coverage Enhanced level may consist of a set of repetition times for at least PDSCH, PUSCH and / or MPDCCH (One CE level can be configured with a set of repetition numbers at least for PDSCH, PUSCH & MPDCCH ).
  • Which mode of mode 1 or mode 2 is used may be known for all channels in the MTC terminal (Which modes is used is known for all channels in a UE).
  • mode 1 describes the case where the repetition agrees with no repetitions and the low number of repetitions (Mode 1 describes behaviors for no repetitions and small number of repetitions). (Mode 2 describes behaviors agreed for large number of repetitions).
  • the information repeatedly transmitted here may be system information MIB, system information other than MIB, or data.
  • mapping of each coverage enhanced level to the mode may be indicated by RRC or signal.
  • the HARQ process number can be adaptively adjusted according to each coverage enhanced level. For example, it may be adjusted so that the HARQ process number decreases as the coverage gets further (or covers farther).
  • the HARQ process number can be up to two, three, or four.
  • the MTC terminal may receive only one when multiple information is received at the same time.
  • the method of determining the priority may be implemented to receive and decode the priorities in order of MIB-> SIB-> Paging-> Data.
  • an RACH process in an MTC terminal is important.
  • MTC machine type communication
  • RACH process in MTC terminal for coverage improvement when repetition transmission is performed on a signal (eg, PRACH preamble) transmitted from a terminal to a base station for performance improvement,
  • a signal eg, PRACH preamble
  • a signal for example, PRACH preamble
  • PRACH preamble may be repeatedly transmitted from the MTC terminal according to a predefined period.
  • the MTC terminal may be configured to dynamically determine whether to transmit a signal (for example, PRACH preamble) at every repetition period.
  • parameters related to repetitive transmission such as repetition and / or repetition period may be determined by the base station or the network, or may be determined by the MTC terminal or may use a preset value.
  • the signal (eg, PRACH preamble) may be repeatedly transmitted according to a repetition pattern composed of a specific number of consecutive periods.
  • the base station determines the existence of the MTC terminal (or MTC coverage extension terminal) with the PRACH preamble sent by the MTC terminal. That is, the PRACH preamble set is made separately for the MTC terminal, and the base station may distinguish between the MTC terminal (or MTC coverage extension terminal) and the general terminal (or general MTC terminal) due to the difference in the PRACH preamble.
  • the PRACH preamble of the existing LTE can be used as it is, but the code set and resource information to be used as the MTC-SIB can be informed. It is possible to divide and manage the PRACH code set into several. Accordingly, the base station can determine the CE level based on whether the terminal transmitting the PRACH to the set and the resource is the MTC terminal and the number of repetitive transmissions or the resource information.
  • the PRACH preamble is a kind of code and may use a Zadoff chu code.
  • the PRACH preamble is not binary code but may be multiplied by a binary code to create a new code.
  • the method for distinguishing MTC coverage improvement terminal from a general terminal without transmitting or receiving separate control signals is as follows.
  • the base station can maximize efficiency by dividing the MTC terminal and a general LTE / LTE-A terminal (Legacy terminal), and by operating a small coverage (large coverage) terminal and a laser coverage (larger coverage) terminal within the MTC terminal. .
  • a method of classifying a PRACH preamble is a method in which a base station defines and operates a set of dedicated PRACH preambles for a separate MTC terminal.
  • the existing PRACH preamble is used as it is, but when the existing PRACH preamble is repeated, the TDM or FDM pattern is not repeatedly sent as it is.
  • the MTC coverage improvement terminal and the general terminal can be distinguished by implementing a code value of the CDM. Specifically, 100110 is repeatedly sent. According to the index of the repetition pattern (for example, 0 to 5 can be assigned depending on the type of the repetition pattern), 100110 is sent as it is, and then inverted to send 011001. As a result, the MTC coverage improvement terminal can be distinguished from the general terminal.
  • resource allocation patterns such as TDM / FDM can be changed based on this new_code.
  • TDM and FDM can be sent by periodically changing the code itself, or can be divided into TDM, FDM pattern itself.
  • the code is changed differently according to the repetitive transmission pattern.
  • the change pattern has a unique specific pattern representing the MTC CE terminal.
  • one specific pattern indicating the MTC terminal includes a CRC pattern currently being used in the downlink control channel, and in the downlink control channel, the CRC output may be XORed with the C-RNTI. Therefore, this can be seen as a code change based on ID such as C-RNTI.
  • the resource allocation pattern is a method of periodically changing a time and frequency position of a transmitted resource with a certain pattern when repeatedly transmitting a code that is repeatedly transmitted many times.
  • the PRACH code is assigned to a specific time and frequency location, there is also a method for recognizing the MTC CE terminal.
  • the above example is a method for distinguishing an MTC coverage improvement terminal from a general terminal by combining a CDM and a repeating transmission pattern. That is, as one of methods for recycling the PRACH code used in the existing LTE, the MTC terminal may combine the repeated transmission pattern with the existing PRACH code because the PRACH needs to be repeatedly transmitted several times. That is, the MTC coverage improvement terminal and the general terminal can be distinguished by simply modifying and using the existing PRACH preamble code in a specific pattern for each repeated transmission. In order to distinguish between the MTC coverage improvement terminal and the general terminal, the modification can be easily made without any collision with any existing code.
  • Another method is a method of combining a specific code representing the MTC terminal of the above 3) and the existing PRACH preamble code.
  • LTE finds out what its own PDCCH is through blind decoding in case of PDCCH.
  • the method used is a method of transmitting a new CRC generated by XORing its ID (C-RNTI in the case of LTE) with the CRC and transmitting it to the DPCCH. Therefore, the receiver can easily identify whether it is its own PDCCH through blind CRC check. This way, if you use any code that is fundamentally transformed into any other code (e.g. XOR) with certain other code, you will be able to easily determine whether it is modified or not. Using this concept is method 3).
  • one specific code indicating the MTC terminal is determined, and the specific code is combined / modified with the existing PRACH code.
  • the existing PRACH code is not a binary code, it cannot be simply transformed by XOR, and it must be modified by other methods such as multiplication.
  • the RAR message and the paging message may be applied to three reception modes as follows for the MTC terminal having low complexity and the MTC terminal operating in the cell extension mode.
  • the RAR message and the paging message are received by the PDSCH scheduled by the M-PDCCH, that is, by the PDSCH whose schedule information is transmitted by the M-PDCCH.
  • the RAR message and the paging message are received in the DCI of the M-PDCCH.
  • Receiving a single MAC RAR within a narrow band may support using the DCI of the M-PDCCH of Option 2.
  • Receiving multiple MAC RARs within a narrow band may support the use of a PDSCH scheduled by M-PDCCH of Option 1.
  • a part of the MAC RAR may be received by the DCI of the M-PDCCH and the remaining part of the MAC RAR may be included in the PDSCH.
  • the MTC terminal is received by the MTC terminal using PDSCH or PDSCH scheduled with M-PDCCH without using DCI of M-PDCCH. You may.
  • the base station may indicate whether to support the reception mode of the RAR or paging message in the SIB. For example, if the base station indicates that it only supports option 1, then option 1 may be used for the single MAC RAR as well, which is received by the PDSCH scheduled by the M-PDCCH.
  • the MTC terminals of the present invention can be used in various applications, low power consumption is required, and can be applied when communication for infrequent small burst transmissions is used.
  • MTC terminals may be applied to wearable devices for smart metering for power metering, implementation of health-related applications, and the like.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a schematic block diagram of an MTC communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the MTC terminal 100 includes a transceiver 120, a processor 110, and an antenna 130, and according to the embodiments of the present invention as described above with the base station 120.
  • MTC communication including MTC frequency hopping, MTC system information (MIB) transmission, and MTC UE uplink random access is performed.
  • MIB MTC system information
  • the transceiver 120 receives data and control signals (downlink data presence message, etc.) from the base station 120 through the antenna 130 through the downlink (152), and the uplink (to the base station 120) Data and control signals (downlink data transmission request messages, etc.) are transmitted via uplink 154.
  • the processor 110 may control the transceiver 100 to determine when to transmit a control signal (downlink data transmission request message, etc.).
  • Processor 110 may be a general purpose processor, special purpose processor, conventional processor, digital signal processor (DSP), microprocessor, one or more microprocessors associated with a DSP core, controller, microcontroller, application specific integrated circuit specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate array (FPGA) circuits, integrated circuits (ICs), state machines, and the like.
  • the processor 110 may perform signal coding, data processing, power control, input / output processing, and / or any other functionality that enables the terminal to operate in a wireless environment.
  • the processor 110 may be coupled to the transceiver 120.
  • FIG. 2 shows processor 110 and transceiver 120 as separate components, processor 110 and transceiver 120 may be integrated together in an electronic package or chip.
  • antenna 130 may be an antenna configured to transmit and / or receive RF signals.
  • antenna 130 may be, for example, a emitter / detector configured to transmit and / or receive IR, UV, or visible light signals.
  • antenna 130 may be configured to transmit and receive both RF and optical signals.
  • Antenna 130 may be configured to transmit and / or receive any combination of wireless signals.
  • the transceiver 120 may be configured to modulate the signals to be transmitted by the antenna 130 and to demodulate the signals received by the antenna 130.
  • the base station can be one or more over an air interface that can be any suitable wireless communication link (e.g., radio frequency (RF), microwave, infrared (IR), ultraviolet (UV), visible light, etc.). Communicate with the terminal.
  • RF radio frequency
  • IR infrared
  • UV ultraviolet
  • visible light etc.
  • the MTC communication system can be a multiple access system and can employ channel access schemes such as CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA and the like.
  • a base station and an MTC terminal of a RAN may be configured such as a Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access (UTRA), which can set up an air interface using wideband CDMA (WCDMA).
  • WCDMA may include communication protocols such as High-Speed Packet Access (HSPA) and / or Evolved HSPA (HSPA +).
  • HSPA may include High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) and / or High-Speed Uplink Packet Access (ULSPA).
  • the base station and the MTC terminals are Evolved UTRA (Evolved UTRA) that can configure the air interface using Long Term Evolution (LTE) and / or LTE-Advanced (LTE-A); Radio technology such as E-UTRA).
  • Evolved UTRA Evolved UTRA
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A LTE-Advanced
  • Radio technology such as E-UTRA
  • the base station and the MTC terminal may include IEEE 802.16 (i.e., worldwide interoperability for microwave access (WiMAX), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA 2000 Evolution-Data Optimized (EV-DO), interim standard 2000 (IS). -2000), Interim Standard 95 (IS-95), Interim Standard 856 (IS-856), Global System for Mobile communications (GSM), Enhanced Data Rate for GSM Evolution (Enhanced) Radio technologies such as Data rates for GSM Evolution (EDGE) and GSM / EDGE RAN (GERAN) can be implemented.
  • IEEE 802.16 i.e., worldwide interoperability for microwave access (WiMAX), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA 2000 Evolution-Data Optimized (EV-DO), interim standard 2000 (IS). -2000), Interim Standard 95 (IS-95), Interim Standard 856 (IS-856), Global System for Mobile communications (GSM), Enhanced Data Rate for GSM Evolution (Enhanced) Radio technologies such as Data rates for GSM Evolution (EDGE) and G
  • the base station of FIG. 2 may be, for example, a wireless router, HNB, HeNB, or AP and may utilize any suitable RAT that facilitates wireless access in a localized area, such as a place of business, home, vehicle, campus, etc. Can be.
  • the base station and MTC terminals may implement a radio technology such as IEEE 802.11 to establish a wireless local area network (WLAN).
  • base stations and terminals may implement a radio technology such as IEEE 802.15 to establish a wireless personal area network (WPAN).
  • WLAN wireless local area network
  • WPAN wireless personal area network
  • the base station and MTC terminals may utilize a cellular-based RAT (eg, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A, etc.) to configure the picocell or femtocell.
  • a cellular-based RAT eg, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A, etc.
  • the base station can directly access the Internet.
  • the base station may not be required to access the Internet through the core network.
  • the power level or coding scheme of RS signals which are a kind of pilot signal between successive multi-sub frames, should not be changed, and the cell-specific reference signal (CRS) may be a power level or
  • a reference signal (RS) signal transmitted by a terminal such as a UE-specific reference signal (URS) / demodulation reference signal (DMRS) is a power level or subframe per subframe in the existing LTE / LTE-A standard. Coding schemes may change. Therefore, when multi-subframe scheduling is performed, the power level or coding scheme of the UE spedicific RSs is not changed in the multi-subframe.
  • multi-subframe scheduling may be supported when unicast PDSCH transmission is scheduled by EPDCCH (PDCCH for MTC communication).
  • multi-subframe scheduling may be supported when unicast PDSCH transmission is scheduled by EPDCCH (PDCCH for MTC communication).
  • Multi-subframe scheduling or cross-subframe scheduling (Cross-subframe scheduling) is one of the PDSCH (or PUSCH) UE burst can be scheduled within the existing one subframe of, and for the UE burst
  • the scheduling information is a scheduling method deviating from the method determined by one PDCCH / EPDCCH control information corresponding thereto, and a specific UE burst may be scheduled over several subframes by one PDCCH / EPDCCH control information.
  • one PDCCH / EPDCCH control information for a specific UE in a specific subframe in a conventional method in which scheduling information of a PDSCH burst for a corresponding UE in a corresponding subframe is determined as one PDCCH / EPDCCH control information for a specific UE in a specific subframe.
  • a PDSCH burst for a specific UE may be allocated through several subframes.
  • multiple PUSCH transmissions (or multiple PDSCH transmissions) in a single downlink control information (DCI) format by using multi-sub frame scheduling or cross-sub frame scheduling. Can be scheduled to significantly reduce the downlink control overhead (control overhead)
  • the uplink data rate is increased by 2.33 times in the PUSCH transmission of FIG. 14 compared to the PUSCH transmission in FIG. 13.
  • Such multi-sub frame scheduling or cross-sub frame scheduling can also be applied to downlink PDSCH transmission.
  • EPDCCH for coverage enhancement multi-subframe scheduling is a coverage improvement sub-frame scheduling (Multi-subframe scheduling) or cross
  • Sches-subframe scheduling is a coverage improvement sub-frame scheduling (Multi-subframe scheduling) or cross
  • scheduling Multi-subframe scheduling
  • cross-scheduling the sub-frame cross-subframe scheduling
  • Multi-subframe scheduling or cross-case of the sub-frame scheduling (Cross-subframe scheduling) can significantly reduce the down-link control overhead (control overhead), which may increase the data rate, power consumption, The number of subframe swaging can be reduced.
  • control overhead control overhead
  • common multi-subframe scheduling information is informed by using system information such as MIB or SIB broadcasted to all MTC terminals in the network repeatedly, and all MTC terminals in the network can be used in common.
  • system information such as MIB or SIB broadcasted to all MTC terminals in the network repeatedly, and all MTC terminals in the network can be used in common.
  • the system information and the terminal ID can be used together to determine the multi-subframe scheduling information allocated to each MTC terminal in the network.
  • the multi-subframe scheduling information allocated to the MTC terminal itself may be uniquely determined. That is, the common downlink multi-subframe scheduling information transmitted to a specific group of users and the terminal ID may be used together to determine the multi-subframe scheduling information allocated to each MTC terminal in the network.
  • the multi-subframe scheduling information can be informed to a specific user, and the specific user terminal can be used.
  • SFN System Frame Number
  • MIB and SIB1 System Frame Number
  • ID value of the MTC terminal itself by substituting the formula for determining the predetermined multi-subframe scheduling information independently for each MTC terminal in the network.
  • independent scheduling for each MTC terminal can be made by adjusting each subfrane / slot multi-subframe scheduling information by additionally utilizing subframe index and slot index as well as SFN and terminal ID. Allow information to be determined.
  • the start point and end point of the subframe using the same scheduling as control information can be informed by using semi-static scheduling.
  • two or more of a repetition period, a multi-subframe scheduling period, and a frequency hopping pattern period can be operated to coincide.
  • the above methods can reduce the size of control information to be transmitted in common. If there is information that can be shared between different patterns, the overhead can be reduced compared to sending separately.
  • persistent scheduling is a method currently used for LTE VoIP, and since voice has a real time characteristic, data must be constantly transmitted every subframe. To do this, it is complicated to load scheduling information in each subframe every time in PDCCH / EPDCCH. Therefore, if scheduling is performed only once in PDCCH / EPDCCH, the same scheduling information continues from the next subframe. As a technique of reusing this, in case of MTC terminal, it is not voice but data, but the amount of data is small, so only the duration for performing persistent scheduling is determined and informed.
  • a part of the system bandwidth for communication between the MTC terminal and the base station may be set instead of using the entire system bandwidth for the communication between the MTC terminal and the base station.
  • the narrowband may be defined as a set of contiguous physical resource blocks (PRBs).
  • a narrow band set should be set identically for uplink transmission and downlink transmission. That is, in the case of the TDD transmission scheme, the uplink transmission and the downlink transmission should be set to have the same set of subcarriers.
  • Repetitive transmission information, scheduling information, frequency hopping information sharing between uplink and downlink of MTC terminal Repetitive transmission information, scheduling information, frequency hopping information sharing between uplink and downlink of MTC terminal
  • the repetition level, scheduling information, and frequency hopping pattern for repetitive transmission are DL / DL (UL). ) Can share with each other.
  • repetitive transmission may include a case of repetitive transmission of MIB, SIB, PDCCH, (E) PDCCH, PUSCH, PUCCH, PBCH, PRACH preamble, paging, or random access response (RAR).
  • the repetition level means the number of repetitions and the like during repetitive transmission.
  • bundling is a technique for repetition or gathering and transmitting SIB, PDCCH, (E) PDCCH, PUSCH, PUCCH, PBCH, and PRACH.
  • resource location information on whether to use persistent scheduling and persistent scheduling may be shared in downlink / uplink.
  • frequency hopping period and narrowband usage information during frequency hopping may also be shared in downlink / uplink.
  • the narrowband usage information may include an available narrowband set and narrowband size information.
  • the narrow band may have a size smaller than 6 PRBs, eg, 5 PRBs, 4 PRBs, 3 PRBs, and may be larger than 6 PRBs, eg, 7 PRBs, 8 PRBs, 9 PRBs. It may have a PRB or 12 PRBs that are twice the size and 18 PRBs that are three times the size.
  • Narrow band size may be fixedly used in one of a plurality of sizes selectively, or may be adaptively used depending on the situation. For example, if the narrowband size is made smaller, the number of narrowbands increases, so that a plurality of MTC terminals may be supported or more hoppable bands may be provided in frequency hopping. Increasing the narrow band size can increase the transmission data rate.
  • the method of sharing in downlink (DL) / uplink (UL) includes a repetition level, scheduling information, and frequency hopping pattern of downlink based on downlink in uplink. Can be used as is. Or uplink information (repletion level) by inputting downlink information (repletion level, scheduling information, frequency hopping pattern, etc.) according to a predetermined rule in uplink. ), Scheduling information, frequency hopping pattern, and the like.
  • the repetition level, scheduling information, and frequency hopping pattern of the uplink may be used as it is based on the uplink in the downlink.
  • the downlink information (repletion level) is input by inputting uplink information (repletion level, scheduling information, frequency hopping pattern, etc.) according to a predetermined rule in downlink. ), Scheduling information, frequency hopping pattern, and the like.
  • the MTC terminal can know the repetition level of the random access response (RAR) transmission from the repetition level of the most recent PRACH.
  • the MTC terminal can know from which subframe the RAR transmission starts from the most recent PRACH resource set.
  • RAR Random Access Response
  • the MTC terminal can know from which frequency resource (s) the RAR transmission occurs from the most recent PRACH resource set.
  • FIG. 17 illustrates an example of a data transmission method for a low data rate based IoT sensor application according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 shows an example of a data transmission method when applied to an IoT sensor by dividing 1RB into 12 again within a 200KHz (eg, 1 RB) data rate of a GSM system. Since the data transmission method of FIG. 17 uses a low data rate of about 1/6 of the MTC data rate, the data transmission method may be mainly applied to a low speed IoT sensor rather than an image data transmission purpose.
  • a pilot and data are transmitted from a transmitter as shown in FIG. 17.
  • the pilot 1101-N can be added and transmitted.
  • the pilot 1101-N may be generated by copying a pilot 1101-0.
  • the receiver decodes data 1002-1 and decodes data using both pilot 1000-0 and pilot 1001-1 to decode data 1002-1 using only pilot 1001-0 (or pilot 1001-1). Compared with the restoration, the performance can be improved.
  • the receiver decodes the data 1002-2 by using both the pilot 1000-1 and the pilot 1001-2 to decode the data using only the pilot 1001-1 (or the pilot 1001-2). Compared with this, the performance can be improved.
  • the receiver decodes data 1002-N only the pilot 1001- (N-1) (or pilot 1001-N) is decoded by decoding the data using both pilot 1000- (N-1) and pilot 1001-N. The performance can be improved as compared with the case of decoding data. If a preamble (RS) or reference signal (RS) exists before the 1101-0 pilot, the 1101-0 pilot may be omitted.
  • RS preamble
  • RS reference signal
  • the PRACH preamble it is possible to transmit using a smaller bandwidth than the subcarrier space. Reducing the bandwidth has the effect of increasing the SNR.
  • the bandwidth is reduced, the data rate is reduced, but since the data is not transmitted since it is a preamble, there is no side effect due to the reduction of the data rate.
  • the UCI information that the PUCCH needs to send may be transmitted as the PUSCH instead of the PUCCH.
  • the UCI information transmitted by the PUCCH may be transmitted through the PRACH preamble.
  • the MTC may operate without transmitting some of the UCI information that the PUCCH should send instead of using the PUCCH.
  • 6 PRB data can be divided and transmitted over several TTI. For example, if only 3PRB can be operated within the bandwidth to be operated, 6PRB signals may be divided and transmitted twice. When using 1 PRB (180kHz, about 200kHz), it can be divided into 6 times.
  • Existing LTE uses TDD / FDD type of Full Deuplex.
  • the existing LTE can be transmitted and received at the same time, but in this case, since both the transceiver is operating, the power consumption is increased and the complexity is increased. If the data rate does not need to be fast like MTC, the half duplex scheme can be applied to reduce power consumption and complexity by only one transmission or reception at a time.
  • a method for performing random access between a MTC terminal and a base station is provided.
  • the random access may use a Physical Random Access Channel (PRACH) signal to distinguish a coverage extension MTC terminal from a general MTC terminal.
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • the method of performing the random access may include performing a random access procedure by using the received system information in the terminal.
  • a method for performing random access between a MTC terminal and a base station is provided.
  • the method of performing the random access may include performing a random access procedure by using the received system information in the terminal.
  • the MTC terminal may transmit a random access preamble to the base station.
  • the base station may receive a random access preamble and transmit a random access response (RAR) message to the MTC.
  • RAR random access response
  • the MTC terminal may transmit an RRC connection request message in response to the random access response message.
  • the RRC connection request message may include a terminal ID.
  • the base station may recognize or identify the MTC terminal based on the terminal ID and prepare for resource allocation.
  • the base station may transmit an RRC connection setup message to the MTC terminal.

Landscapes

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

Abstract

A machine-to-machine communication method for extending coverage comprises the steps of: allocating a system bandwidth having a predetermined size for transmission; and transmitting at least one of system information and data excluding a master information block (MIB) using the system bandwidth having the predetermined size, wherein the at least one of system information and data excluding the MIB is transmitted by performing frequency hopping using a periodic hopping pattern. Accordingly, coverage can be extended while maintaining low power.

Description

커버리지 확장을 위한 사물 통신 방법, 이를 수행하는 장치 및 시스템Method of communication of things for coverage extension, apparatus and system for performing the same
본 발명은 사물 통신 방법, 이를 수행하는 장치 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커버리지 확장을 위한 사물 통신 방법, 이를 수행하는 장치 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method of communication of things, an apparatus and a system for performing the same, and more particularly, to a method of communication of things for coverage expansion, an apparatus and system for performing the same.
사물통신 단말-예를 들어 MTC(Machine Type Communication) 단말들-은 매우 많은 개수로 배치되고 MTC 단말들과 같은 사물통신 단말의 가격을 저가로 낮추는 것은 IoT(Internet of Things)를 구현하는데 핵심적인 요소이다. There are a large number of IoT communication terminals-for example, Machine Type Communication (MTC) terminals-and low cost of IoT terminals such as MTC terminals at a low price is a key factor in implementing the Internet of Things (IoT). to be.
MTC 단말들은 다양한 응용분야에 사용될 수 있으며, 저전력 소모가 요구되며, 빈번하지 않은 소량 버스트 전송(infrequent small burst transmissions)을 위한 통신이 예상된다. MTC terminals can be used for various applications, low power consumption is required, and communication for infrequent small burst transmissions is expected.
M2M 응용의 경우, MTC 단말들과 같은 사물통신 단말-예를 들어, 전기, 수도, 가스 미터-은 빌딩내 깊숙이 배치될 수 있으며 기존에 정의된 LTE 셀 커버리지에 비교하여 커버리지 개선(coverage improvements)이 요구될 수 있다.For M2M applications, telecommunications terminals, such as MTC terminals, such as electricity, water, and gas meters, can be deployed deep within the building and coverage improvements compared to LTE cell coverage defined previously. May be required.
일부 MTC(Machine Type Communication) 단말들은 금속박편으로 절연되거나 금속 창문 또는 얇은 벽으로 이루어진 빌딩에 의해 차폐된 장소 또는 빌딩의 지하층에 설치된다. 이러한 설치 상의 이유로 MTC 단말은 일반적인 LTE 단말보다도 무선 인터페이스상에서의 침투 손실(penetration losses)을 경험하게 된다. Some machine type communication (MTC) terminals are installed in the basement of a building or in a place that is insulated with metal foil or shielded by a metal window or thin walled building. For these installation reasons, the MTC terminal experiences penetration losses on the air interface than the general LTE terminal.
극한 커버리지 시나리오에 존재하는 MTC 단말들은 매우 낮은 데이터 속도, 큰 지연 내성(delay tolerance), 비이동성(no-mobility)과 같은 특성을 가질 수 있으므로, MTC 단말을 이용한 통신을 할 경우 일부 메시지 및/또는 채널들은 필요하지 않을 수 있다. MTC terminals present in the extreme coverage scenario may have characteristics such as very low data rate, large delay tolerance, and no-mobility, so some messages and / or when communicating using the MTC terminal Channels may not be needed.
이러한 MTC 단말의 커버리지를 개선시키기 위한 기술들은 커버리지, 전력 소모(power consumption), 셀 주파수 효율(cell frequency efficiency), 표준에의 영향, 제조 비용, 복잡도등이 고려되어야 한다. Techniques for improving the coverage of the MTC terminal should take into account coverage, power consumption, cell frequency efficiency, impact on standards, manufacturing cost, complexity, and the like.
현재 MTC(Machine Type Communication)의 경우, 1.4MHz 정도의 적은 주파수 밴드 폭으로도 기지국의 현재 밴드폭에 상관없이 기존 상용망에서 동작을 잘하도록 하는 기술이 요구된다. 특히 현재 MTC(Machine Type Communication)의 경우, 데이터 전송율이 대략 100kbps 정도이므로(대역폭을 1.4MHz로 고정) MTC 단말에서 저전력을 유지하면서도 커버리지를 대폭 확대할 수 있는 방법이 요구된다. In the case of current machine type communication (MTC), even a small frequency band width of about 1.4 MHz requires a technology that works well in the existing commercial network regardless of the current bandwidth of the base station. In particular, the current MTC (Machine Type Communication), since the data rate is about 100kbps (fixed bandwidth to 1.4MHz), there is a need for a method that can significantly expand the coverage while maintaining low power in the MTC terminal.
모든 단말들이 커버리지 개선(coverage improvement)을 요구하는 것은 아니며, 커버리지 개선이 필요한 정도도 단말마다 달라 질 수 있으며, 상기 커버리지 개선을 위한 기술들은 필요한 단말에 한해서만 인에이블(enable)되어야 한다.Not all terminals require coverage improvement, and the extent to which coverage improvement is required may vary from terminal to terminal, and the techniques for the coverage improvement should be enabled only for the required terminal.
최소 데이터 전송률을 갖는 일반 Category 1 LTE UE(User Equipment)에 비하여 MTC 단말의 커버리지를 20dB 향상시키기 위한 기술이 요구된다. There is a need for a technique for improving the coverage of an MTC terminal by 20 dB compared to a general Category 1 LTE user equipment (UE) having a minimum data rate.
MTC 단말의 커버리지 개선의 양이 커질수록 사용되는 물리 채널들도 개선되어야 하며, MTC 단말의 커버리지를 상기 20dB 정도로 개선하기 위해서는 공유 채널(SCH: Schared Channel), 방송 채널(BCH: Broadcast Channel), 물리적 하향링크 제어 채널(예를 들어, PDCCH(Physical Downlink Control Channel))을 포함한 모든 상향 링크 물리채널 및 하향 링크 물리 채널이 개선되어야 한다. As the coverage improvement of the MTC terminal increases, the physical channels used must also be improved. In order to improve the coverage of the MTC terminal by about 20 dB, a shared channel (SCH), a broadcast channel (BCH), and physical All uplink physical channels and downlink physical channels, including downlink control channels (eg, Physical Downlink Control Channel (PDCCH)), should be improved.
MTC 단말들에 대해 단일 수신 RF(Radio Frequency) 및 상기와 같이 대역폭 감소 기술이 적용될 경우, 이러한 단일 수신 RF 및 대역폭 감소 기술은 하향링크 커버리지를 감소시킬 것이며, 이러한 커버리지 손실을 보충하기 위한 추가적인 커버리지 개선 기술이 요구된다.If a single receive radio frequency (RF) and bandwidth reduction technique as described above is applied to MTC terminals, this single receive RF and bandwidth reduction technique will reduce downlink coverage, and further coverage improvement to compensate for this coverage loss. Skill is required.
구체적으로, MTC 단말에 단일 수신 RF 체인(single receive RF chain)을 적용할 경우 모든 하향 링크 채널들에 대하여 추가적인 커버리지 보충이 필요하며, 최대 대역폭이 감소될 경우 (E)PDCCH((Enhanced) Physical Downlink Control Channel) 및 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)에 대한 커버리지 보충이 필요하게 된다.Specifically, when a single receive RF chain is applied to the MTC terminal, additional coverage supplementation is required for all downlink channels, and when the maximum bandwidth is reduced, (E) PDCCH (Enhanced) Physical Downlink Coverage supplementation for Control Channel (PHY) and Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is needed.
또한, 이와 같은 커버리지 보충 기술은 저가(low cost) MTC 기술들이 적용되어야 한다. Cost 감소 및 커버리지 확장을 동시에 허용할 경우 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 성능 감소를 유발할 수 있다. In addition, such coverage replenishment techniques require low cost MTC techniques to be applied. Allowing cost reduction and extended coverage at the same time can lead to reduced performance of the Long Term Evolution (LTE) system.
한편, MTC 단말들을 위해 20dB 이상의 커버리지 확장이 필요한 상황이지만 단 1.4MHz의 대역폭만을 사용하여야 하고 하나의 수신 RF 체인만을 사용하도록 제한되기 때문에 기존 일반 이동통신 단말에 비하여 오히려 데이터 수신 성능이 크게 떨어질 수 밖에 없다. 따라서 이러한 환경에서도 성능을 끌어올려 20dB 이상의 커버리지를 확보할 수 있는 다양한 진보된 기술들이 요구된다. On the other hand, MTC terminals need more than 20dB of coverage extension, but since only 1.4MHz bandwidth is used and only one RF chain is limited, data reception performance is greatly reduced compared to conventional mobile communication terminals. none. Therefore, a variety of advanced technologies are required to increase the performance even in such an environment to obtain 20 dB or more of coverage.
또한, 커버리지 확대 기술에서 가장 중요한 역할을 하는 것 중의 한 가지가 상향링크의 RACH(Random Access Channel) 동작이다. 단말의 기지국의 연결 및 데이터 송신을 위하여 단말이 임의의 시간에 기지국에 전송하는 일종의 데이터 요구신호인 RACH는 모든 단말에서 시작되는 통신의 시작 역할을 하게 되므로 20dB 이상의 커버리지가 확대된 매우 멀리 떨어진 MTC 단말에서 송신되는 RACH 신호를 기지국이 성공적으로 수신할 수 있고 이에 대한 응답신호를 역시 장거리의 해당 MTC 단말에 성공적으로 보낼 수 있는 방법이 요구된다.In addition, one of the most important roles in the coverage expansion technology is uplink random access channel (ACH) operation. RACH, which is a kind of data request signal transmitted by the terminal to the base station at any time for connection and data transmission of the base station of the terminal, serves as a start of communication initiated by all the terminals, and thus a far-away MTC terminal having an extended coverage of 20 dB or more. There is a need for a method in which a base station can successfully receive an RACH signal transmitted from and successfully transmit a response signal to the corresponding MTC terminal in a long distance.
이러한 전체적인 동작에 있어 기지국 및/또는 단말이 MTC 커버리지 확장 단말과 일반 이동통신 단말을 미리 구분할 수 있다면 MTC 커버리지 확장 통신에 있어 큰 효율성을 제고할 수 있다. 따라서 단말이 초기 접속을 시도하는 RACH 과정에서 MTC 커버리지 확장 단말과 일반 단말을 구분할 수 있는 기술 역시 요구된다.In this overall operation, if the base station and / or the terminal can distinguish the MTC coverage extension terminal and the general mobile communication terminal in advance, it is possible to greatly increase the efficiency in MTC coverage extension communication. Therefore, a technique for distinguishing an MTC coverage extension terminal from a general terminal is also required in an RACH process in which a terminal attempts initial access.
본 발명의 목적은 저전력을 유지하면서도 커버리지를 확대할 수 있는 커버리지 확장을 위한 MTC 통신 방법, 이를 수행하는 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method of MTC communication for coverage extension that can extend coverage while maintaining low power, and an apparatus and system for performing the same.
본 발명의 예시적 실시예들에 따른 기지국에서 사물통신 단말로의 하향링크 사물 통신 방법은, 상기 기지국에서 소정 크기의 시스템 대역폭을 사용하여 MIB(Master Information Block)을 제외한 시스템 정보, 제어 정보 및 데이터 중 적어도 하나를 상기 사물통신 단말로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 기지국에서는 상기 MIB(Master Information Block)을 제외한 시스템 정보, 제어 정보 및 데이터 중 적어도 하나는 상기 시스템 대역폭 보다 작은 협대역간에 주파수 호핑 패턴(hopping pattern)을 사용하여 주파수 호핑(Frequency hopping)을 수행하여 상기 사물통신 단말로 전송한다. 상기 주파수 호핑 패턴은 셀 ID(Identifier), 단말 ID(Identifier), 시스템 프레임 번호(SFN: System Frame Number) 및 서브 프레임 인덱스(Subframe index) 중 적어도 하나를 사용하여 발생시키거나 결정할 수 있다. 상기 주파수 호핑 패턴은 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)을 사용하여 상기 사물통신 단말로 전송할 수 있다. 동기화에 사용되는 PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal)와 시스템 정보를 알려주는 PBCH는 상기 주파수 호핑을 수행하지 않을 수 있다. 상기 주파수 호핑은 특정 협대역 세트(narrowband set)내에서만 수행될 수 있다. TDD 전송방식의 경우에는, 상향 링크 전송과 상기 하향 링크 전송을 위하여 상기 특정 협대역 세트가 동일하게 설정될 수 있다. 상기 기지국에서, 망내의 사물통신 단말들에게 공통적으로 브로드캐스팅되는 MIB 및 SIB 중 적어도 하나를 포함하는 시스템 정보를 이용하여 사용가능한 협대역 세트(available narrowband set)를 상기 사물 통신 단말에 알려주거나 또는 상기 MIB 및/또는 SIB 인코딩(encoding)을 특정 개수를 나타내는 코드로 인코딩하여 상기 사용가능한 협대역 세트(available narrowband set)에 대한 사용 정보를 상기 사물 통신 단말에 알려줄 수 있다. In a downlink thing communication method from a base station to an MTC terminal according to an exemplary embodiment of the present invention, system information, control information, and data excluding a master information block (MIB) using a system bandwidth of a predetermined size at the base station And transmitting at least one of the at least one of the at least one of the at least one of the system information, the control information, and the data except for the master information block (MIB) at the base station. Frequency hopping is performed using a hopping pattern and transmitted to the MTC terminal. The frequency hopping pattern may be generated or determined using at least one of a cell identifier (ID), a terminal identifier (ID), a system frame number (SFN), and a subframe index. The frequency hopping pattern may be transmitted to the MTC terminal using persistent scheduling. A primary synchronization signal (PSS) / secondary synchronization signal (SSS) used for synchronization and a PBCH indicating system information may not perform the frequency hopping. The frequency hopping may only be performed within a particular narrowband set. In the case of the TDD transmission scheme, the specific narrowband set may be set identically for uplink transmission and the downlink transmission. The base station informs the IoT terminal of an available narrowband set using system information including at least one of a MIB and an SIB that are broadcasted to the IoT terminals in the network. The MIB and / or SIB encoding may be encoded with a code indicating a specific number to inform the MTC of the usage information about the available narrowband set.
본 발명의 다른 예시적 실시예들에 따른 사물통신 단말에서 기지국으로의 상향링크 사물 통신 방법은, 상기 사물통신 단말에서 소정 크기의 시스템 대역폭을 사용하여 제어 정보, 랜덤 액세스 신호 및 데이터 중 적어도 하나를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제어 정보, 랜덤 액세스 신호 및 데이터 중 적어도 하나는 상기 시스템 대역폭 보다 작은 협대역간에 호핑 패턴(hopping pattern)을 사용하여 주파수 호핑(Frequency hopping)을 수행하여 상기 기지국으로 전송한다. According to another exemplary embodiment of the present invention, an uplink thing communication method from a MTC terminal to a base station includes at least one of control information, a random access signal, and data using a system bandwidth of a predetermined size in the MTC terminal. And transmitting to the base station, wherein at least one of the control information, a random access signal, and data is performed by performing frequency hopping using a hopping pattern between narrow bands smaller than the system bandwidth. Transmit to base station.
본 발명의 다른 실시예들에 따른 커버리지 확장을 위한 기지국에서 사물통신 단말로의 하향링크 사물 통신 방법은 소정 크기의 시스템 대역폭을 사용하여 시스템 정보-상기 시스템 정보는 MIB(Master Information Block) 및 SIB(System Information Block) 중 적어도 하나를 포함함-, 제어 정보 및 데이터 중 적어도 하나를 상기 사물통신 단말로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 시스템 정보, 제어 정보 및 데이터 중 적어도 하나를 상기 사물통신 단말로 반복 전송한다. 상기 반복 전송은 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)을 사용하여 상기 사물 통신 단말로 전송하되, 상기 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)은 상기 반복 전송 패턴을 고정시켜서 전송할 수 있다. 상기 MIB(Master Information Block)에 대한 반복 전송은, 동일한 신호를 전송하는 방법 및 동일한 데이터를 전송하지만 신호의 형태가 다른 형태로 전송하는 방법 중 하나를 사용하여 전송할 수 있다. 상기 동일한 데이터를 전송하지만 신호의 형태가 다른 형태로 전송하는 방법은 동일한 데이터를 전송하지만 코딩을 다르게하여 전송할 수 있다. 상기 사물통신 단말은 채널 상황에 따라 스몰(small) 커버리지 단말, 라지(large) 커버리지 단말로 나누어서 운영할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a downlink thing communication method from a base station for coverage extension to a thing communication terminal uses system bandwidth of a predetermined size. The system information-the system information includes a master information block (MIB) and an SIB ( And at least one of control information and data to the MTC terminal, wherein at least one of the system information, control information and data is repeated to the MTC terminal. send. The repetitive transmission may be transmitted to the MTC using fixed scheduling, but the constant scheduling may be transmitted by fixing the repetitive transmission pattern. Repeated transmission of the MIB (Master Information Block) may be transmitted using one of a method of transmitting the same signal and a method of transmitting the same data but different types of signals. The method of transmitting the same data but having different forms of signals may transmit the same data but with different coding. The MTC terminal may be operated by being divided into a small coverage terminal and a large coverage terminal according to channel conditions.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 커버리지 확장을 위한 MTC(Machine Type Communication) 통신 방법은 MTC coverage extension 단말과 일반 단말을 구분하기 위하여 PRACH신호를 이용한다. Machine type communication (MTC) communication method for coverage extension according to another aspect of the present invention for achieving the object of the present invention uses a PRACH signal to distinguish between the MTC coverage extension terminal and the general terminal.
상기 MTC coverage extension 단말과 일반 단말을 구분하기 위하여 PRACH preamble을 가지고 구분할 수 있다. In order to distinguish the MTC coverage extension terminal and the general terminal, it may be classified with a PRACH preamble.
상기 MTC coverage extension 단말과 일반 단말을 구분하기 위하여 Time과 frequency 리소스 위치로 구분 할 수 있다. In order to distinguish the MTC coverage extension terminal and the general terminal, the MTC coverage extension terminal may be divided into time and frequency resource positions.
상기 MTC coverage extension 단말과 일반 단말을 구분하기 위하여 MTC 단말을 지칭하는 특정 하나의 패턴을 가지고 구분할 수 있다. In order to distinguish the MTC coverage extension terminal and the general terminal, the MTC coverage extension terminal may be distinguished with a specific pattern indicating the MTC terminal.
상기 MTC coverage extension 단말과 일반 단말을 구분하기 위하여 MTC 단말을 지칭하는 특정 하나의 패턴과 기존 PRACH preamble을 결합 및 조합하여 생성된 패턴을 가지고 구분할 수 있다. In order to distinguish the MTC coverage extension terminal and the general terminal, the MTC coverage extension terminal may be distinguished with a pattern generated by combining and combining a specific pattern indicating the MTC terminal and the existing PRACH preamble.
MTC 단말을 지칭하는 특정 하나의 패턴과 기존 PRACH preamble을 결합 및 조합하여 생성된 패턴을 이용하여 MTC coverage extension 단말과 일반 단말을 구분하는 방법은 기존 PRACH preamble를 반복(repetition) 할 때 그대로 반복해서 전송하지 않고 TDM, FDM 패턴, 또는 CDM의 코드 값을 바꾸어 보낼 수 있다. A method of distinguishing an MTC coverage extension terminal from a general terminal by using a pattern generated by combining and combining a specific pattern representing an MTC terminal and an existing PRACH preamble is repeatedly transmitted as it is when the existing PRACH preamble is repeated. You can change the code values of the TDM, FDM pattern, or CDM.
상기 MTC coverage extension 단말과 일반 단말을 구분하기 위하여 CDM과 반복 전송 패턴을 결합하여 MTC coverage improvement 단말과 일반 단말을 구분 할 수 있다. In order to distinguish the MTC coverage extension terminal and the general terminal, the MTC coverage improvement terminal and the general terminal may be distinguished by combining a CDM and a repeating transmission pattern.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 사물 통신 방법은, 사물 통신을 위해 하향링크 주파수 호핑을 수행하는 경우, 협대역 사용 정보를 사물 통신 단말에서 전송한다. 시스템 정보 또는 하향링크 제어 채널을 이용하여 사용가능한 협대역 세트를 망내의 사물 통신 단말들에게 알려줄 수 있다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object of the present invention, when performing downlink frequency hopping for the thing communication, the narrowband usage information is transmitted from the thing communication terminal. By using the system information or the downlink control channel, a set of available narrowbands may be informed to MTS terminals in the network.
본 발명의 다른 실시예들에 따른 사물 통신 방법은, 하향링크 주파수 호핑시, 멀티-서브 프레임 스케쥴링을 수행한다. According to another embodiment of the present invention, a method of communication of things performs multi-subframe scheduling during downlink frequency hopping.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 커버리지 확장을 위한 MTC(Machine Type Communication) 통신 방법은 커버리지의 차이에 따른 전송채널의 차이로 발생되는 변화에 효율적으로 대응하기 위하여 상기 시술된 방법을 적응적으로 운용하는 것이다. 단말이 경험하는 전송채널의 변화 또는 전송 채널 상태의 차이는 기지국에 상향링크로 수신하는 PRACH, PUSCH 내의 파일럿 신호 또는 사운딩(Sounding) 신호를 기반으로 하여 전송채널의 변화 또는 전송 채널 상태의 차이를 파악할수 있다. 단말이 처한 이러한 전송채널의 변화 또는 전송 채널 상태의 차이에 따라 적응적으로 반복 전송 횟수, 주파수 호핑 패턴 등등을 차등적으로 운용할 수 있다. 해당 단말의 커버리지 수준(level)에 따라 적응적으로 반복 전송 횟수, 주파수 호핑 패턴 등등을 차등적으로 적용할 수 있다. 예를 들어, 단말까지의 거리나 지하와 같은 장소에서 동작하여야 하는 단말들의 경우 일반적인 채널 환경보다 열악하므로 이러한 전송 채널 상태의 차이에 따라 반복 전송 횟수, 주파수 도약 패턴 등을 다르게 운용할 수 있다. 요구되는 커버리지 수준은 PRACH, PUSCH 내의 DMRS, 또는 사운딩(Souding) 신호들을 기반으로 추정된 채널 상태로부터 유추할 수 있다. 즉, 땅 위에 있는 IoT 단말과 지하에 있는 IoT 단말은 서로 요구되는 반복 전송 횟수 등이 크게 차이가 날 수 있으므로 이러한 IoT 단말이 경험하는 전송 채널 상태의 차이에 따라 반복 전송 횟수, 주파수 도약 패턴 등을 다르게 운용할 수 있다.Machine type communication (MTC) communication method for coverage expansion according to another aspect of the present invention for achieving the object of the present invention to efficiently respond to the change caused by the difference in the transmission channel according to the coverage difference It's an adaptive way of doing things. The change in the transport channel or the difference in the transport channel state experienced by the UE is based on the change of the transport channel or the difference in the transport channel state based on the PRACH, the pilot signal in the PUSCH, or the sounding signal received uplink to the base station. I can figure it out. According to the change of the transmission channel or the difference in the state of the transmission channel encountered by the UE, it is possible to adaptively operate the number of repetitive transmissions, frequency hopping patterns, and the like. The number of repetitive transmissions, frequency hopping patterns, etc. may be adaptively applied according to the coverage level of the corresponding UE. For example, the terminals that need to operate in a place such as a distance to the terminal or a basement are inferior to a general channel environment, and thus, the number of repetitive transmissions and the frequency hopping pattern may be differently operated according to the difference of the transmission channel state. The required coverage level can be inferred from the estimated channel state based on the PRACH, the DMRS in the PUSCH, or the sounding signals. That is, since the number of repetitive transmissions required for the IoT terminal on the ground and the IoT terminal in the ground may be greatly different from each other, the number of repetitive transmissions, frequency hopping patterns, etc. may be changed according to the difference in the transmission channel state experienced by the IoT terminal. It can be operated differently.
특징들 및 엘리먼트들이 특히 조합되어 위에서 기술되었지만, 당업자는 각각의 특징 또는 엘리먼트가 단독으로 또는 다른 특징들 및 엘리먼트들과의 임의의 조합으로 이용될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 또한, 여기서 기술된 방법들은 컴퓨터 또는 프로세서에 의한 실행을 위해 컴퓨터-판독 가능한 매체에 포함되는 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 컴퓨터-판독 가능한 매체들의 예들은 전자 신호들(유선 또는 무선 접속을 통해 송신됨) 및 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체들을 포함한다. 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체들의 예들은 판독 전용 메모리(read only memory; ROM), 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM), 레지스터, 캐시 메모리, 반도체 메모리 디바이스들, 내부 하드 디스크들 및 제거 가능한 디스크들과 같은 자기 매체들, 자기-광학 매체들, CD-ROM 디스크들 및 디지털 다용도 디스크들(digital versatile disks; DVD들)과 같은 광학 매체들을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되진 않는다. 소프트웨어와 연관되는 프로세서는 WTRU, UE, 단말, 기지국, RNC 또는 임의의 호스트 컴퓨터에서 이용하기 위한 라디오 주파수 트랜시버를 구현하도록 이용될 수 있다. 상기 프로세서는 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP), 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 제어기, 마이크로제어기, 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit; ASIC)들, 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA) 회로들, 집적 회로(integrated circuit; IC), 또는 상태 머신등으로 구현될 수 있다.Although features and elements have been described above in particular in combination, those skilled in the art will appreciate that each feature or element may be used alone or in any combination with other features and elements. In addition, the methods described herein may be embodied in a computer program, software, firmware or hardware included in a computer-readable medium for execution by a computer or a processor. Examples of computer-readable media include electronic signals (sent over a wired or wireless connection) and computer-readable storage media. Examples of computer-readable storage media include read only memory (ROM), random access memory (RAM), registers, cache memory, semiconductor memory devices, internal hard disks and removable disks. Optical media such as, but not limited to, magnetic media, magnetic-optical media, CD-ROM disks, and digital versatile disks (DVDs). The processor associated with the software may be used to implement a radio frequency transceiver for use in a WTRU, UE, terminal, base station, RNC, or any host computer. The processor includes a digital signal processor (DSP), a microprocessor, one or more microprocessors associated with the DSP core, a controller, a microcontroller, application specific integrated circuits (ASICs), a field programmable gate array. (field programmable gate array; FPGA) circuits, integrated circuits (ICs), state machines, and the like.
상술한 바와 같은 커버리지 확장을 위한 MTC 통신 방법, 이를 수행하는 장치 및 시스템에 따르면, 저전력을 유지하면서도 커버리지를 대폭 확대 할 수 있다.According to the MTC communication method for coverage extension as described above, and an apparatus and system for performing the same, coverage can be greatly expanded while maintaining low power.
상술한 바와 같은 사물 통신 단말의 주파수 호핑(Frequency Hopping)시 멀티-서브 프레임 스케쥴링 방법, 이를 수행하는 장치 및 시스템에 따르면, 데이터 레이트를 증가시키고 서브프레임의 스위칭 횟수를 줄이면서도 커버리지를 대폭 확대 할 수 있다. According to the multi-subframe scheduling method during frequency hopping of the M2 terminal as described above, and an apparatus and system for performing the same, coverage can be significantly increased while increasing the data rate and reducing the number of switching of subframes. have.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 통신 시스템의 개략적인 블록도이다.2 is a schematic block diagram of an MTC communication system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 LTE 시스템에서의 하나의 하향 링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸 개념도이다. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of a resource grid for one downlink slot in an LTE system.
도 4는 LTE 시스템에서의 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating a structure of a downlink subframe in an LTE system.
도 5는 LTE 시스템에서의 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다. 5 shows a structure of an uplink subframe in an LTE system.
도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 하향링크 프레임 구조의 일예를 나타낸 개념도이다. 6 is a conceptual diagram illustrating an example of a downlink frame structure according to an embodiment of the present invention.
도 7는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 호핑 패턴의 일예를 나타낸다. 7 shows an example of a frequency hopping pattern according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 6PRB 크기를 가지는 협대역(narrow band)이 기존 legacy PRB mapping 과 일치(align)되도록 배치되는 경우를 나타낸 개념도이다. FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a case in which a narrow band having a size of 6PRB is arranged to align with an existing legacy PRB mapping according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 5PRB 크기를 가지는 협대역(narrow band)이 기존 legacy PRB mapping 과 일치(align)되도록 배치되는 경우를 나타낸 개념도이다. FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a case where a narrow band having a 5PRB size is arranged to align with an existing legacy PRB mapping according to another embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 기존 광대역 시스템(wideband system)에서 하향링크 협대역(narrowband) 단말을 지원하기 위한 개념도이다.10 is a conceptual diagram for supporting a downlink narrowband terminal in an existing wideband system according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 기존 광대역 시스템(wideband system)에서 상향링크 협대역(narrowband) 단말을 지원하기 위한 개념도이다.11 is a conceptual diagram for supporting an uplink narrowband terminal in an existing wideband system according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 1.4MHz 대역폭보다 큰 전체 시스템 대역폭을 사용하여 6PRB 크기를 가지는 협대역들(narrow bands)간에 주파수 호핑이 일어나는 패턴을 예시적으로 나타낸 개념도이다.FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a pattern in which frequency hopping occurs between narrow bands having a 6PRB size using an overall system bandwidth larger than a 1.4 MHz bandwidth according to another embodiment of the present invention.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 PUSCH 전송의 경우 멀티-서브 프레임 스케쥴링(Multi-subframe scheduling) 또는 크로스-서브 프레임 스케쥴링(Cross-subframe scheduling)을 예시적으로 나타낸 개념도이다.13 and 14 are multi for PUSCH transmission in accordance with an embodiment of the present invention is a conceptual diagram showing a sub-frame scheduling (Cross-subframe scheduling) by way of example - the sub-frame scheduling (Multi-subframe scheduling) or a cross.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 오버헤드를 줄이기 위하여 단말 ID에 대한 CRC 마스킹 방법을 설명하기 위한 개념도이다.15 is a conceptual diagram illustrating a CRC masking method for a terminal ID in order to reduce overhead according to an embodiment of the present invention.
도 16은 LTE MIB의 예약된 10-bit를 이용하여 전송되는 추가적인 정보를 예시적으로 도시한다.16 exemplarily shows additional information transmitted using the reserved 10-bit of the LTE MIB.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 저속 데이터 레이트 기반 IoT 센서 응용을 위한 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸다.17 illustrates an example of a data transmission method for a low data rate based IoT sensor application according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.As the present invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
단말은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 고정 또는 이동 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 셀룰러 전화, 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일, 모바일국, 개인 휴대 정보 단말(personal digital assistant; PDA), 스마트폰, 랩톱, 넷북, 개인용 컴퓨터, 무선 센서, 소비자 전자기기(CE) 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 웨어러블 디바이스, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The terminal may be a mobile station (MS), user equipment (UE), user terminal (UT), wireless terminal, access terminal (AT), terminal, fixed or mobile subscriber unit, subscriber station (SS) Subscriber Stations, cellular telephones, wireless devices, wireless communication devices, Wireless Transmit / Receive Units (WTRUs), mobile nodes, mobiles, mobile stations, personal digital assistants (PDAs) ), Smartphone, laptop, netbook, personal computer, wireless sensor, consumer electronics (CE) or other terms. Various embodiments of the terminal may be photographed such as a cellular telephone, a smart phone having a wireless communication function, a personal digital assistant (PDA) having a wireless communication function, a wireless modem, a portable computer having a wireless communication function, or a digital camera having a wireless communication function. Devices, wearable devices with wireless communications capabilities, gaming devices with wireless communications capabilities, music storage and playback appliances with wireless communications capabilities, Internet home appliances with wireless Internet access and browsing, as well as combinations of such functions It may include a portable unit or terminals, but is not limited thereto.
기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), 어드밴스드 기지국(advanced base station; ABS), HR-BS, 사이트 제어기, BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(Access Point, AP) 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 다른 타입의 인터페이싱 디바이스를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되진 않는다. A base station generally refers to a fixed point for communicating with a terminal, and includes a base station, a Node-B, an eNode-B, an advanced base station (ABS), HR-BS, site controller, base transceiver system (BTS), access point (AP), or any other type of interfacing device capable of operating in a wireless environment may be included.
기지국은 기지국 제어기(base station controller; BSC), 라디오 네트워크 제어기(radio network controller; RNC), 중계 노드들 등과 같은 다른 기지국들 및/또는 네트워크 엘리먼트들(도시되지 않음)을 또한 포함할 수 있는 RAN의 일부일 수 있다. 기지국은 셀(도시되지 않음)로서 지칭될 수 있는 특정한 지리적인 영역 내에서 무선 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. The base station may include other base stations and / or network elements (not shown), such as a base station controller (BSC), radio network controller (RNC), relay nodes, and the like. It can be part. The base station may be configured to transmit and / or receive wireless signals within a particular geographic area, which may be referred to as a cell (not shown).
셀은 또한 셀 섹터들로 분할될 수 있다. 예를 들어, 기지국과 연관된 셀은 3개의 섹터들로 분할될 수 있다. 따라서 일 실시예에서, 기지국은 3개의 트랜시버들, 즉 셀의 각 섹터마다 하나의 트랜시버를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 기지국은 다중-입력 다중 출력(multiple-input multiple output; MIMO) 기술을 이용할 수 있고, 그러므로 셀의 각 섹터에 대해 다수의 트랜시버들을 활용할 수 있다. The cell may also be divided into cell sectors. For example, a cell associated with a base station can be divided into three sectors. Thus, in one embodiment, the base station may include three transceivers, one transceiver for each sector of the cell. In another embodiment, the base station may use multiple-input multiple output (MIMO) technology, and thus may utilize multiple transceivers for each sector of the cell.
사물통신 단말은 센서와 통신 기능을 내장해 사물 통신을 구현하기 위한 단말을 포함한다. 예를 들어 사물통신 단말은 머신타입통신(MTC; Machine Type Communication) 단말, 협대역 LTE(Narrow band LTE) 단말, CIoT(Cellular IoT) 단말을 포함할 수 있다.The MTC terminal includes a terminal for implementing M2M communication by embedding a sensor and a communication function. For example, the MTC terminal may include a Machine Type Communication (MTC) terminal, a narrowband LTE (Narrow band LTE) terminal, and a Cellular IoT (CIoT) terminal.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. In the following description of the present invention, the same reference numerals are used for the same elements in the drawings and redundant descriptions of the same elements will be omitted.
도 3은 LTE 시스템에서의 하나의 하향 링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸 개념도이다. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of a resource grid for one downlink slot in an LTE system.
도 3을 참조하면, 하향링크 슬롯(downlink slot)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(symbol)을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원 블록(RB; Resource Block)을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속될 수 있다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB는 대역폭에 따라 6에서 110 사이의 어느 하나의 값을 가질 수 있다. 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다. Referring to FIG. 3, a downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and N RB resource blocks (RBs) in the frequency domain. The number NRB of resource blocks included in the downlink slot may depend on the downlink transmission bandwidth set in the cell. For example, in an LTE system, the NRB may have any value between 6 and 110 depending on the bandwidth. One resource block may include a plurality of subcarriers in the frequency domain. The structure of the uplink slot may also be the same as that of the downlink slot.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,..., NRB X 2-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다. Each element on the resource grid is called a resource element. Resource elements on the resource grid may be identified by an index pair (k, l) in the slot. Here, k (k = 0, ..., N RB X 2-1) is the subcarrier index in the frequency domain, and l (l = 0, ..., 6) is the OFDM symbol index in the time domain.
도 3에서는 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7 X 12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 도시하고 있으나, 하나의 자원 블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP(cyclic prefix)의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀(normal) CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된(extended) CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 사물통신을 위해 현재보다 더 좁은 협대역을 사용할 경우 128 보다 작은 개수-예를 들어, 64, 32, 16, 8-를 사용할 수도 있으며, 사물통신을 위해 사용되는 대역폭에 따라 조정하여 사용할 수 있다.In FIG. 3, one resource block includes 7 X 12 resource elements including 7 OFDM symbols in a time domain and 12 subcarriers in a frequency domain, but the number and subcarriers of an OFDM symbol in one resource block are illustrated. The number of is not limited thereto. The number of OFDM symbols and the number of subcarriers can be variously changed according to the length of a cyclic prefix (CP), frequency spacing, and the like. For example, the number of OFDM symbols is 7 for a normal CP and the number of OFDM symbols is 6 for an extended CP. The number of subcarriers in one OFDM symbol may be selected and used among 128, 256, 512, 1024, 1536 and 2048. The number of subcarriers in one OFDM symbol may use a number smaller than 128, for example, 64, 32, 16, 8, when using a narrower bandwidth than the present for MTC. Can be adjusted according to the bandwidth.
LTE 시스템의 대역폭은 매우 유연하게 약 1Mhz에서 20MHz까지 다양한 값을 가질수 있다. 사물통신을 위해 현재보다 더 좁은 협대역을 사용할 경우 LTE 시스템의 대역폭은 1MHz이하도 사용이 가능하다.The bandwidth of the LTE system can be very flexible and can vary from about 1 MHz to 20 MHz. If a narrower band is used for the IoT, the bandwidth of the LTE system can be used even below 1 MHz.
도 4는 LTE 시스템에서의 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 개념도이다. 4 is a conceptual diagram illustrating a structure of a downlink subframe in an LTE system.
도 4를 참조하면, 하나의 하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함할 수 있다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(physical downlink shared channel)가 할당되는 데이터 영역이 될 수 있다. Referring to FIG. 4, one downlink subframe may include two slots in a time domain, and each slot may include seven OFDM symbols in a normal CP. The leading up to 3 OFDM symbols (up to 4 OFDM symbols for 1.4Mhz bandwidth) of the first slot in the subframe are the control regions to which control channels are allocated and the remaining OFDM symbols are the physical downlink shared channel (PDSCH). May be a data area to be allocated.
PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송될 수 있다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트 수가 결정될 수 있다.The PDCCH includes resource allocation and transmission format of downlink-shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information on PCH, system information on DL-SCH, and random access transmitted on PDSCH. Resource allocation of higher layer control messages such as responses, sets of transmit power control commands for individual UEs in any UE group, activation of voice over internet protocol (VoIP), and the like. A plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs. The PDCCH may be transmitted on an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs). CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel. The CCE corresponds to a plurality of resource element groups. The format of the PDCCH and the number of possible bits of the PDCCH may be determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; radio network temporary identifier)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 PRNTI(paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보 블록(SIB; system information block)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.The base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the terminal, and attaches a cyclic redundancy check (CRC) to the control information. In the CRC, a unique radio network temporary identifier (RNTI) is masked according to an owner or a purpose of the PDCCH. If the PDCCH is for a specific terminal, a unique identifier of the terminal, for example, a cell-RNTI (C-RNTI) may be masked to the CRC. Alternatively, if the PDCCH is for a paging message, a paging indication identifier, for example, PRNTI (paging-RNTI) may be masked to the CRC. If the PDCCH is for a system information block (SIB), a system information identifier and a system information-RNTI (SI-RNTI) may be masked to the CRC. A random access-RNTI (RA-RNTI) may be masked to the CRC to indicate a random access response that is a response to the transmission of the random access preamble of the UE.
도 5는 LTE 시스템에서의 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다. 5 shows a structure of an uplink subframe in an LTE system.
상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(physical uplink control channel)이 할당될 수 있다. 상기 데이터 영역은 데이터가 전송되기 위한 PUSCH(physical uplink shared channel)가 할당될 수 있다. 상위 계층에서 지시되는 경우, 단말은 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 지원할 수 있다. The uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain. The control region may be allocated a physical uplink control channel (PUCCH) for transmitting uplink control information. The data region may be allocated a physical uplink shared channel (PUSCH) for transmitting data. When indicated by the higher layer, the terminal may support simultaneous transmission of the PUSCH and the PUCCH.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(RB pair)으로 할당될 수 있다. 자원 블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경될 수 있다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다. PUCCH for one UE may be allocated as an RB pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers in each of a first slot and a second slot. The frequency occupied by the resource block belonging to the resource block pair allocated to the PUCCH may be changed based on a slot boundary. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary. The terminal may obtain a frequency diversity gain by transmitting uplink control information through different subcarriers over time. m is a location index indicating a logical frequency domain location of a resource block pair allocated to a PUCCH in a subframe.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등을 포함할 수 있다. The uplink control information transmitted on the PUCCH includes a hybrid automatic repeat request (HARQ) acknowledgment (ACK) / non-acknowledgement (NACK), a channel quality indicator (CQI) indicating a downlink channel state, and an uplink radio resource allocation request. (scheduling request) and the like.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH에 맵핑될 수 있다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보는 CQI,PMI(precoding matrix indicator), HARQ, RI(rank indicator) 등을 포함할 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다. The PUSCH may be mapped to the UL-SCH which is a transport channel. The uplink data transmitted on the PUSCH may be a transport block which is a data block for the UL-SCH transmitted during the TTI. The transport block may be user information. Alternatively, the uplink data may be multiplexed data. The multiplexed data may be a multiplexed transport block and control information for the UL-SCH. For example, the control information multiplexed on the data may include a CQI, a precoding matrix indicator (PMI), a HARQ, a rank indicator (RI), and the like. Alternatively, the uplink data may consist of control information only.
사물통신 단말의 일예로서 MTC 단말의 경우, 20dB 이상의 커버리지 확장이 필요한 상황이지만 단 1,4MHz의 대역폭만을 사용하여야 하고 하나의 수신 RF 체인만을 사용할 경우 기존 일반 이동통신 단말에 비하여 오히려 데이터 수신 성능이 크게 떨어질 수 밖에 없다. As an example of the MTC terminal, the MTC terminal needs more than 20 dB of coverage extension, but only 1,4 MHz bandwidth should be used, and only one reception RF chain may be used, and data reception performance is significantly higher than that of the conventional mobile communication terminal. There is no choice but to fall.
따라서 이러한 환경에서도 성능을 끌어올려 20dB 이상의 커버리지를 확보할 수 있는 다양한 진보된 기술들이 필요하게 된다. 이러한 방법으로는 반복 전송을 통하여 SNR(Signal to Noise Ratio)을 대폭 개선할 수 있는 방법과 시스템 전체 대역을 대상으로 1.4MHz 대역을 주파수 도약시킴으로써 다이버시티 이득을 확보하는 방법이 있다.Therefore, there is a need for a variety of advanced technologies that can increase the performance even in this environment to achieve 20dB or more of coverage. These methods include a method of significantly improving signal to noise ratio (SNR) through repeated transmission and a method of securing diversity gain by frequency hopping 1.4 MHz band for the entire system band.
MTC 주파수 호핑(Frequency Hopping) 기술MTC frequency hopping technology
노멀(normal) LTE 단말에 의해 지원되는 단일 캐리어에 대한 최대 대역폭은 20MHz이다. MTC 단말의 비용(cost)를 줄일수 있는 기술 중 하나는 단말이 지원하는 최대 대역폭을 20MHz보다 작은 대역폭(예를 들어 5Mhz, 3Mhz, 1.4Mhz, 200Khz등)으로 줄이는 것이다. 이러한 단말이 지원가능한 최대 대역폭을 줄이는 기술은 하향링크 및/또는 상향링크, RF 컴포넌트 및/또는 베이스밴드 컴포넌트, 데이터 및/또는 제어 채널에 적용될 수 있다. 상기 20MHz보다 작은 감소된 대역폭(데이터 채널 및/또는 제어 채널)의 주파수 위치는 캐리어 대역(carrier bandwidth)의 중심(center)에 고정될 수도 있고, 캐리어 대역의 양 끝에 고정될수도 있고, 또는 캐리어 대역의 한 쪽 끝에만 고정될 수도 있으며, 또는 세미-스태틱(semi-statically), 동적(dynamically), 또는 소정의 패턴으로 각각의 MTC 단말마다 변할수도 있다. MTC 통신을 위하여, 데이터 채널 및/또는 제어 채널에 사용되는 20MHz보다 작은 감소된 대역폭(협대역)의 주파수 축상의 위치는 RB 단위에 배치(alignment)될 수 있다. MTC 통신을 위하여, 데이터 채널 및/또는 제어 채널에 사용되는 20MHz보다 작은 감소된 대역폭의 주파수 축상의 위치는 1.4MHz가 6-PRB이므로, 예를 들어, 10MHz 대역폭의 경우 총 PRB의 개수가 50개로서 6으로 나누어 떨어지지 않게 되어 여분의 PRB가 남게 되며, 이러한 MTC 통신을 위하여, 데이터 채널 및/또는 제어 채널에 사용되는 20MHz보다 작은 감소된 대역폭(협대역)의 여분의 PRB의 주파수 축상의 위치를 캐리어 대역(carrier bandwidth)의 중심(center)을 남길 수도 있고, 캐리어 대역의 양 끝을 남길수도 있고, 또는 캐리어 대역의 한 쪽 끝만 남길수도 있다The maximum bandwidth for a single carrier supported by a normal LTE terminal is 20 MHz. One of the technologies that can reduce the cost of the MTC terminal is to reduce the maximum bandwidth supported by the terminal to a bandwidth less than 20MHz (for example, 5Mhz, 3Mhz, 1.4Mhz, 200Khz, etc.). Techniques for reducing the maximum bandwidth that these terminals can support may be applied to downlink and / or uplink, RF components and / or baseband components, data and / or control channels. The frequency location of the reduced bandwidth (data channel and / or control channel) less than 20 MHz may be fixed at the center of the carrier bandwidth, may be fixed at both ends of the carrier band, or It may be fixed only at one end, or may be changed for each MTC terminal in a semi-statically, dynamically, or a predetermined pattern. For MTC communication, the location on the frequency axis of the reduced bandwidth (narrowband) less than 20 MHz used for the data channel and / or control channel may be aligned in RB units. For MTC communications, the location on the frequency axis of the reduced bandwidth smaller than 20 MHz used for the data channel and / or control channel is 6-PRB for 1.4 MHz, so for example, for 10 MHz bandwidth, the total number of PRBs is 50 It is not divided by 6, leaving an extra PRB. For this MTC communication, the position on the frequency axis of the extra PRB of the reduced bandwidth (narrowband) smaller than 20 MHz used for the data channel and / or control channel is left. You can leave the center of the carrier bandwidth, you can leave both ends of the carrier band, or you can leave only one end of the carrier band.
MTC(Machine Type Communication) 단말에서의 데이터 전송의 경우 감소된 1.4MHz 대역폭만을 사용하여 데이터를 전송하지만 실제 할당된 전체 시스템 대역폭은 1.4MHz 대역폭보다 더 작을 수 있다. 전체 시스템 대역폭은 예를 들어 20Mhz, 10Hhz, 5Mhz, 3Mhz가 될 수 있다. 상기 감소된 1.4MHz 대역폭은 예를 들어 6 PRB(Physical Resource Block)에 해당될 수 있다. 상기 감소된 200KHz 또는 180KHz 대역폭은 1 RB에 해당될 수 있다. 기지국에서의 단말로의 데이터 또는 제어신호의 하향링크 전송시 1PRB-예를 들어 180kHz-를 사용할 수 있다.In the case of data transmission in a machine type communication (MTC) terminal, data is transmitted using only the reduced 1.4 MHz bandwidth, but the total system bandwidth actually allocated may be smaller than the 1.4 MHz bandwidth. The overall system bandwidth can be 20 MHz, 10 Hz, 5 MHz or 3 MHz, for example. The reduced 1.4 MHz bandwidth may correspond to, for example, 6 physical resource blocks (PRBs). The reduced 200KHz or 180KHz bandwidth may correspond to 1 RB. In the downlink transmission of data or a control signal from a base station to a terminal, 1 PRB-for example, 180 kHz-can be used.
한편, 기존 LTE의 경우 데이터 전송시 하향링크에서는 FDS(frequency distributed scheduling) 스케쥴링을 통해 주파수 영역에서 리소스를 분산시켜 할당함으로써 주파수 도약과 같은 효과가 있으므로 별도로 주파수 도약을 적용하지 않고 있으며, 데이터 전송시 상향링크에서만 상향링크 물리계층 데이터 전송 채널(예를 들어, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel))를 통한 주파수 도약을 적용하고 있다. 즉, 기존 LTE의 경우 하향링크 데이터 전송시 별도로 주파수 도약을 적용하지 않고 있으며, 상향링크 데이터 전송시에만 상향링크 물리계층 데이터 전송 채널(예를 들어, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel))를 통한 주파수 도약을 제한적으로 적용하고 있다. Meanwhile, in case of legacy LTE data transmission, the downlink does not apply a frequency hopping separately because it has the same effect as a frequency hopping by distributing and allocating resources in the frequency domain through frequency distributed scheduling (FDS) scheduling. Frequency hopping through an uplink physical layer data transmission channel (for example, a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)) is applied to only a link. That is, in case of legacy LTE, frequency hopping is not applied separately for downlink data transmission, and frequency hopping through an uplink physical layer data transmission channel (for example, PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)) only for uplink data transmission. Has limited application.
그러나, LTE 하향링크의 경우 FDS 스케쥴링은 전체 대역이 넓을때만 사용할 수 있은 방법이고, 대역폭이 1.4MHz 또는 200KHz 또는 180KHz로 제한되는 경우에는 전체(데이터 채널 및/또는 제어채널)를 주파수 도약(frequency hopping) 시키는 방법이 요구된다. However, in case of LTE downlink, FDS scheduling can be used only when the entire bandwidth is wide. When the bandwidth is limited to 1.4 MHz or 200 KHz or 180 KHz, frequency hopping of the entire (data channel and / or control channel) is performed. Method is required.
본 발명의 일실시예에 따른 MTC 통신시 LTE 하향링크 데이터 전송의 경우, 1.4MHz 대역폭보다 큰 전체 시스템 대역폭을 활용하여 호핑 패턴을 사용하여 1.4MHz 대역을 주파수 도약(Frequency hopping)을 시켜 데이터를 전송할 수 있다. 상기 호핑 패턴은 주기적 또는 비주기적일 수 있다. 즉, 상기 호핑 패턴은 주기가 반복되기 전에 데이터 전송이 마무리될 경우에는 주기적이지 않을 수도 있다. In the case of LTE downlink data transmission in MTC communication according to an embodiment of the present invention, by using the hopping pattern using the total system bandwidth larger than 1.4MHz bandwidth using the hopping pattern to the frequency hopping (Frequency hopping) to transmit data Can be. The hopping pattern may be periodic or aperiodic. That is, the hopping pattern may not be periodic when data transmission is completed before the period is repeated.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 MTC(Machine Type Communication) 통신시 MTC 단말에서의 상향링크 데이터 전송 방법에 대해 설명한다.First, an uplink data transmission method in an MTC terminal during machine type communication (MTC) communication according to an embodiment of the present invention will be described.
MTC 단말은 1.4MHz 대역폭보다 큰 전체 시스템 대역폭을 사용하여 데이터를 전송하되, TSTD(Time Switched Transmit Diversity)처럼 주기적인 호핑 패턴(hopping pattern)을 사용하여 1.4MHz 대역을 주파수 도약(Frequency hopping)을 시켜 데이터를 전송할 수 있다. 상기 호핑 패턴은 주기적 또는 비주기적일 수 있다. 즉, 상기 호핑 패턴은 주기가 반복되기 전에 데이터 전송이 마무리될 경우에는 주기적이지 않을 수도 있다.The MTC terminal transmits data using the total system bandwidth larger than the 1.4 MHz bandwidth, but performs frequency hopping of the 1.4 MHz band using a periodic hopping pattern such as TSTD (Time Switched Transmit Diversity). Data can be transferred. The hopping pattern may be periodic or aperiodic. That is, the hopping pattern may not be periodic when data transmission is completed before the period is repeated.
MTC 통신의 하향 링크 전송의 경우 상기 데이터는 기존 LTE시스템과는 달리 하향링크 물리계층 데이터 전송 채널PDSCH을 통하여 주파수 도약을 시켜 단말로 전송될 수 있다. 또한 MTC 통신의 상향 링크 전송의 경우 상기 데이터는 상향링크 물리계층 데이터 전송 채널(예를 들어, PUSCH( Physical Uplink Shared Channel))를 통하여 주파수 도약을 시켜 기지국으로 전송될 수 있다. In the case of downlink transmission of MTC communication, unlike the existing LTE system, the data may be transmitted to the terminal through frequency hopping through the downlink physical layer data transmission channel PDSCH. In addition, in case of uplink transmission of MTC communication, the data may be transmitted to a base station by frequency hopping through an uplink physical layer data transmission channel (for example, a physical uplink shared channel (PUSCH)).
또한, MIB(Master Information Block)를 제외한 SIB(System Information Block)와 같은 시스템 정보, 페이징(paging) 신호등을 전송하는 경우에도1.4MHz 대역폭보다 큰 전체 시스템 대역폭을 사용하여 주파수 호핑을 수행할 수 있다.In addition, even when transmitting system information such as a System Information Block (SIB), paging signal, and the like except for a master information block (MIB), frequency hopping may be performed using an overall system bandwidth larger than 1.4 MHz bandwidth.
구체적으로, MTC 통신시 LTE 하향링크 전송의 경우, 데이터외에도 시스템 정보-예를들어 SIB(System Information Block)-, 제어 정보- 예를 들어 PDCCH, (E)PDCCH- 를 1.4MHz 대역폭보다 큰 전체 시스템 대역폭을 사용하여 주파수 도약을 시켜 전송할 수 있다. Specifically, in case of LTE downlink transmission in MTC communication, in addition to data, system information-for example, SIB (System Information Block)-, control information-for example, PDCCH, (E) PDCCH- the entire system larger than 1.4MHz bandwidth Bandwidth can be used to transmit by frequency hopping.
구체적으로, MTC 통신시 LTE 상향링크 전송의 경우, 데이터외에도 제어 정보- 예를 들어 PUCCH-, 랜덤 액세스 신호(예를 들어, PRACH)를 1.4MHz 대역폭보다 큰 전체 시스템 대역폭을 사용하여 주파수 도약을 시켜 전송할 수 있다. Specifically, in case of LTE uplink transmission in MTC communication, in addition to data, frequency hopping using control system-for example, PUCCH-and a random access signal (for example, PRACH) using a total system bandwidth larger than 1.4 MHz bandwidth Can transmit
동기화에 사용되는 PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal)와 시스템 정보를 알려주는 PBCH 는 주파수 호핑을 수행하지 않도록 할 수 있다. Primary Synchronization Signal (PSS) / Secondary Synchronization Signal (SSS) used for synchronization and PBCH indicating system information may not perform frequency hopping.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 하향링크 프레임 구조의 일예를 나타낸 개념도이다. 6 is a conceptual diagram illustrating an example of a downlink frame structure according to an embodiment of the present invention.
1 프레임은 1ms의 길이를 가진 서브 프레임 10개로 구성될 수 있다. 각 프레임은 SFN(system frame number)로 식별될 수 있다. SFN은 페이징 및 슬립-모드 주기나 채널 상태 보고 주기와 같이 한 프레임보다 긴 주기를 가질수 있는 여러가지 전송 주기들을 제어하는데 사용될 수 있다. One frame may consist of ten subframes having a length of 1ms. Each frame may be identified by a system frame number (SFN). SFN can be used to control various transmission periods that may have periods longer than one frame, such as paging and sleep-mode periods or channel status reporting periods.
도 6은 PBCH, PCFICH, PDCCH, PDSCH가 하향링크 프레임에 매핑되는 일 예를 나타낸다. 6 shows an example in which PBCH, PCFICH, PDCCH, and PDSCH are mapped to a downlink frame.
LTE 시스템에서는 단말을 제어하는 하향링크 제어 신호를 전송하기 위하여 PDCCH를 할당한다. 복수의 단말의 PDCCH들이 맵핑되는 영역을 PDCCH 영역 또는 제어 영역이라 할 수 있다. In the LTE system, a PDCCH is allocated to transmit a downlink control signal for controlling a terminal. The region where the PDCCHs of the plurality of terminals are mapped may be referred to as a PDCCH region or a control region.
PCFICH는 서브프레임 내에서 PDCCH의 할당을 위하여 사용되는 OFDM 심벌의 개수에 대한 정보를 실어 전송한다. PDCCH가 할당되는 OFDM 심벌의 개수에 대한 정보를 제어 포맷 지시자(CFI; control format indicator)라 한다. 셀 내의 모든 단말들은 PDCCH가 할당되는 영역을 탐색해야 하며, 이에 따라 CIF는 셀 특정(cell-specific)한 값으로 설정될 수 있다. 일반적으로 PDCCH가 할당되는 제어 영역은 하향링크 서브프레임의 가장 앞쪽의 OFDM 심벌들에 할당되며, PDCCH는 최대 3개의 OFDM 심벌들에 할당될 수 있다.The PCFICH carries information on the number of OFDM symbols used for the allocation of the PDCCH in the subframe. Information on the number of OFDM symbols to which the PDCCH is allocated is called a control format indicator (CFI). All terminals in the cell must search the area to which the PDCCH is allocated, and thus CIF can be set to a cell-specific value. In general, the control region to which the PDCCH is allocated is allocated to the foremost OFDM symbols of the downlink subframe, and the PDCCH may be allocated to up to three OFDM symbols.
예를 들어, CIF가 3으로 설정되며, 이에 따라 PDCCH는 서브프레임 내에서 앞에서 3개의 OFDM 심벌들 내에 할당된다. 단말은 제어 영역 내에서 자신의 PDCCH를 검출하며, 해당 제어 영역에서 검출한 PDCCH를 통해서 자신의 PDSCH를 검출할 수 있다. MTC 시스템에서는 리소스 사용을 효율적으로 하기 위하여 PCFICH를 매 TTI 마다 전송하지 않고 CFI(control format indicator)를 고정하여 사용하거나 특정 TTI에서만 전송하는 방법을 사용할 수 있다. For example, CIF is set to 3, so that the PDCCH is allocated within the three OFDM symbols in the previous subframe. The UE detects its own PDCCH in the control region and may detect its PDSCH through the PDCCH detected in the control region. In the MTC system, in order to efficiently use resources, the PCFICH may not be transmitted every TTI, but a fixed control format indicator (CFI) may be used or only a specific TTI may be used.
고정된 CFI를 사용하는 경우 해당 값을 미리 약속하여 사용하거나 MIB 또는 SIB를 통하여 전송할 수 있다.If a fixed CFI is used, the value may be promised or transmitted through MIB or SIB.
기존의 PDCCH 외에 새로운 제어 채널로서 e-PDCCH(enhanced PDCCH)가 도입될 수 있다. e-PDCCH는 PDCCH가 할당되는 기존의 제어 영역이 아닌 데이터 영역에 할당될 수 있다. e-PDCCH가 정의됨에 따라 각 단말 별로 제어 신호를 전송할 수 있고, 기존의 PDCCH 영역이 부족할 수 있는 문제를 해결할 수 있다.In addition to the existing PDCCH, an e-PDCCH (enhanced PDCCH) may be introduced as a new control channel. The e-PDCCH may be allocated to the data region instead of the existing control region to which the PDCCH is allocated. As the e-PDCCH is defined, it is possible to transmit a control signal for each UE, and solve a problem that the existing PDCCH region may be insufficient.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 통신의 경우, 1.4MHz 대역폭보다 큰 전체 시스템 대역폭을 사용하여 호핑 패턴(FH1A, FH2A, FH3A, ... 또는 FH1B, FH2B, FH3B, ...)을 사용하여 1.4MHz 대역을 주파수 도약(Frequency hopping)을 시켜 데이터, 시스템 정보-예를 들어 SIB(System Information Block)-, 제어 정보- 예를 들어 PDCCH, e-PDCCH-를 하향링크를 통하여 MTC 단말로 전송할 수 있다. 이 때 SIB에 대한 도약 패턴은 MIB에 포함된 정보와 동기화 과정에서 얻어진 셀 식별자(Cell ID)를 활용하여 Implicit/Explicit하게 얻을 수 있다.6, in the case of MTC communication according to an embodiment of the present invention, a hopping pattern (FH1A, FH2A, FH3A, ... or FH1B, FH2B, FH3B,... Frequency hopping in the 1.4 MHz band using ..) to downlink data, system information (e.g., System Information Block), control information (e.g., PDCCH, e-PDCCH). Through the MTC terminal can be transmitted. In this case, the hopping pattern for the SIB may be implicitly / explicitly obtained by using information included in the MIB and a cell ID obtained during synchronization.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 통신의 하향링크 전송의 경우 상기 데이터는 기존 LTE와는 달리 하향링크 물리계층 데이터 전송 채널 PDSCH을 통하여 주파수 도약을 시켜 전송될 수 있다. 또한 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 통신의 상향 링크 전송의 경우 상기 데이터는 상향링크 물리계층 데이터 전송 채널(예를 들어, (PUSCH(: Physical Uplink Shared Channel))를 통하여 주파수 도약을 시켜 전송될 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 통신의 하향링크 전송의 경우, MIB(Master Information Block)를 제외한 SIB(System Information Block)와 같은 시스템 정보를 전송하는 경우에도 1.4MHz 대역폭보다 큰 전체 시스템 대역폭을 사용하여 주파수 호핑을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 통신의 상향링크 전송의 경우, 제어 정보- 예를 들어 PUCCH-, 랜덤 액세스 신호(예를 들어, PRACH)-등을 전송하는 경우에도 1.4MHz 대역폭보다 큰 전체 시스템 대역폭을 사용하여 주파수 호핑을 수행할 수 있다.In the case of downlink transmission of MTC communication according to an embodiment of the present invention, the data may be transmitted by frequency hopping through the downlink physical layer data transmission channel PDSCH, unlike the existing LTE. In addition, in the case of uplink transmission of MTC communication according to an embodiment of the present invention, the data may be transmitted by frequency hopping through an uplink physical layer data transmission channel (for example, (PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)). In addition, in case of downlink transmission of MTC communication according to an embodiment of the present invention, even when transmitting system information such as a system information block (SIB) except for a master information block (MIB), the bandwidth is larger than 1.4 MHz. Frequency hopping may be performed using the entire system bandwidth.In addition, in the case of uplink transmission of MTC communication according to an embodiment of the present invention, control information (for example, PUCCH) and a random access signal (for example, Even when transmitting PRACH), etc., frequency hopping may be performed using the entire system bandwidth larger than the 1.4 MHz bandwidth.
MTC 단말은 협대역(narrow band)을 사용하여 기지국과 통신을 수행할 수 있다. 상기 협대역은 MTC 단말과 기지국간 정보, 신호, 데이터 전송을 위해 사용하는 최소의 대역으로 PRB 단위 또는 서브캐리어 단위로 사용할 수 있다.The MTC terminal may perform communication with a base station using a narrow band. The narrow band is a minimum band used for transmitting information, signals, and data between the MTC terminal and the base station and may be used in units of PRBs or subcarriers.
MTC 통신시, 협대역(narrow band) 내에서의 서브캐리어 간 주파수 호핑을 수행할 수도 있고, 또는 협대역(narrow band) 단위로 협대역간 주파수 호핑을 수행할 수도 있다. In MTC communication, frequency hopping between subcarriers within a narrow band may be performed, or inter-band narrow frequency hopping may be performed in units of narrow bands.
PSS(Primary Synchronization Signal), SSS(Secondary Synchronization Signal), PBCH(Physical Broadcasting Channel)는 1.4MHz 보다 더 작은 단위의 복수개의 협대역들내에 나누어 전송될 수 있으며, 그 결과, 1.4MHz 보다 더 작은 단위의 복수개의 협대역들내에 나누어 전송함으로써, 1.4MHz 대역폭 하나를 통해 전송하는 경우에 비하여 시간 영역에서 확장해서 전송될 수 있다. 이 경우, 기존 PSS, SSS, PBCH를 1.4MHz 보다 더 작은 단위의 여러 개의 협대역에 나누어 전송하면 여러 개로 나누지 않고 전체를 1.4MHz 대역폭으로 전송하는 것보다는 더 많은 시간이 걸릴 수 있다. 즉, 여러 개 PRB를 보낼 것을 1.4MHz의 대역폭으로 하나로 전송하거나, 또는 1.4MHz 보다 더 작은 단위의 협대역으로 나누어서 전송하는 대신에 시간이 길어질 수 있다. 예를 들어, 기존 6-PRB 데이터를 1-PRB로 나누어 전송하려면 6 TTI 동안 데이터를 전송해야한다.Primary Synchronization Signal (PSS), Secondary Synchronization Signal (SSS), and Physical Broadcasting Channel (PBCH) may be divided and transmitted in a plurality of narrow bands of units smaller than 1.4 MHz, resulting in units smaller than 1.4 MHz. By dividing and transmitting in a plurality of narrow bands, the transmission can be extended in the time domain as compared with the case of transmitting through one 1.4 MHz bandwidth. In this case, dividing the existing PSS, SSS, and PBCH into several narrow bands having smaller units than 1.4 MHz may take more time than transmitting the entire PS 1.4 bandwidth without dividing into several. That is, instead of transmitting several PRBs as one with a bandwidth of 1.4 MHz or dividing into narrow bands smaller than 1.4 MHz, the time may be longer. For example, in order to transmit existing 6-PRB data divided into 1-PRB, data must be transmitted for 6 TTIs.
본 발명의 일실시예에 따른 협대역(narrow band)은 PRB 단위로 정의할 수 있다. 예를 들어, 협대역은 PRB의 위치는 연속적으로 정의하되, 중앙 72 서브캐리어를 기준으로 인접한 대역을 사용할 수 있다. 중앙을 기준으로 대칭일수도 있고, 대칭이 아닐 수도 있다. 협대역으로 정의하지 않는 PRB 전 까지 중앙을 기준으로 대칭적 또는 대칭이 아니더라도 좌우로 확장하여 설정할 수 있다. 협대역의 순서는 낮은 주파수 부터 또는 높은 주파수 부터 부여할 수도 있으며, 중앙을 시작점으로하여 좌측 방향, 우측 방향으로 순서를 부여할 수도 있다. 또는 협대역의 순서는 중앙을 기준으로 좌측 또는 우측에서 시작하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 원형 루프 형태로 순서를 부여할 수도 있다.A narrow band according to an embodiment of the present invention may be defined in units of PRBs. For example, the narrow band may continuously define the position of the PRB, but may use adjacent bands based on the center 72 subcarriers. It may or may not be symmetric about the center. It can be set to extend left and right even if it is not symmetrical or not symmetrical from the center until PRB which is not defined as narrow band. The narrowband may be assigned from the low frequency or the high frequency, and may be assigned in the left direction and the right direction with the center as the starting point. Alternatively, the narrowband may be ordered in the form of a circular loop in a clockwise or counterclockwise direction starting from the left or the right with respect to the center.
중앙에 있는 DC를 제외한 72서브캐리어(subcarrier) 범위 이내에서 정의되는 협대역을 중앙 대역이라고 정의하고, 중압 대역을 기준으로 가장 좌측에 있는 협대역은 최하위 협대역, 중앙 협대역을 기준으로 가장 우측에 있는 협대역을 최상위 협대역으로 정의할 수 있다. 단말이 셀의 PSS/SSS/PBCH 모니터링이 필요한 경우, 중앙 72 서브캐리어들(시스템 DC는 제외)에 대해서 주파수를 맞출수(retune) 있다. The narrowband defined within the range of 72 subcarriers excluding the center DC is defined as the central band, and the narrowest band on the left side of the middle band is the lowest narrowband and the rightmost band on the center narrowband. The narrowband in can be defined as the highest narrowband. When the UE needs to monitor the cell's PSS / SSS / PBCH, the UE can retune the frequency of the central 72 subcarriers (excluding the system DC).
상향 링크 협대역의 위치를 기존(legacy) PUCCH 및/또는 PRACH와 정렬(align) 또는 연동되도록 오프셋(offset)이 설정될 수 있다. 구체적으로, 상향 링크 협대역의 위치는 기존(legacy) PUCCH 및/또는 PRACH + 오프셋(offset)으로 결정될 수 있다.The offset may be set to align or link the uplink narrowband with the legacy PUCCH and / or PRACH. In particular, the position of the uplink narrowband may be determined by the legacy PUCCH and / or PRACH + offset.
저가형 MTC 단말을 지원하기 위하여, MTC 단말과 기지국간의 통신을 위하여 시스템 대역폭 전체를 사용하는 것이 아니라 MTC 단말과 기지국간의 통신을 위한 시스템 대역폭의 일부를 설정할 수 있다. 이러한 시스템 대역폭의 일부, 즉 협대역(narrowband)을 설정할 경우, 상기 협대역은 연속적인(contiguous) PRB(Physical Resource Block)의 세트로 정의될 수 있다. In order to support the low-cost MTC terminal, a part of the system bandwidth for communication between the MTC terminal and the base station may be set instead of using the entire system bandwidth for the communication between the MTC terminal and the base station. When setting part of this system bandwidth, that is, narrowband, the narrowband may be defined as a set of contiguous physical resource blocks (PRBs).
TDD 전송방식의 경우에는, 상향링크 전송과 하향링크 전송을 위하여 협대역들의 세트가 동일하게 설정되어야 한다. 즉 TDD 전송방식의 경우에는, 상향링크 전송과 하향링크 전송시 동일한 서브캐리어의 세트를 가지도록 설정되어야한다.In the case of the TDD transmission scheme, a narrow band set should be set identically for uplink transmission and downlink transmission. That is, in the case of the TDD transmission scheme, the uplink transmission and the downlink transmission should be set to have the same set of subcarriers.
기지국에서 복수의 MTC 단말을 동시에 지원하기 위해서, 복수의 협대역을 설정할 수 있다. 상기와 같이 복수의 MTC 단말을 동시에 지원하기 위해서 복수의 협대역을 설정하는 경우, MTC 단말에서의 간섭을 커지는 것을 줄이기 위하여 각 협대역간에는 오버랩되지 않도록 설정할 수 있다. 상기와 같이 오버랩되지 않도록 협대역을 설정하기 위하여, 상기 협대역은 시스템 대역폭의 함수로서 설정할 수 있다. 현실적으로 많은 다수의 단말이 존재하는 상황에서 각 협대역간에 완벽하게 100% 오버랩 되지 않도록 협대역의 세트를 정하는 것이 어려울수 있으며, 보통 주파수 도약을 적용하면 약간의 오버랩이 존재하더라도 MTC 단말에서의 간섭 문제는 어느 정도 개선이 될 수 있다. 따라서 오버랩이 되는 협대역 세트가 정의되더라도 주파수 도약 패턴을 오버랩이 되지 않도록 결정할 수 있다. In order to simultaneously support a plurality of MTC terminals in a base station, a plurality of narrow bands may be set. As described above, when a plurality of narrowbands are set to simultaneously support a plurality of MTC terminals, the narrowbands may be set so as not to overlap between narrowbands in order to reduce interference between MTC terminals. In order to set the narrow band so as not to overlap as described above, the narrow band may be set as a function of the system bandwidth. In reality, in the presence of a large number of terminals, it may be difficult to determine a set of narrow bands so that they do not completely overlap 100% between each narrow band. Some improvement can be made. Therefore, even if a narrow set of overlapping bands is defined, the frequency hopping pattern can be determined not to overlap.
하향링크 협대역(narrow band)와 관련하여, 중앙 72 서브캐리어(시스템 DC 제외) 범위내에서 완전히 오버랩되는 하향링크 협대역은 중앙 협대역(center narrowband)으로 정의 될 수 있다. 상기 중앙 협대역으로 모든 MTC 단말이 수신해야 하는 브로드캐스팅 신호가 전송될수 있다. 상기 중앙 협대역은 협대역들간의 주파수 호핑에 사용될 수 있다. 상기 중앙 협대역은 하향링크 또는 상향링크 데이터 전송시 주파수 호핑에 사용될 수 있다. 예를들어, 하향링크 PDSCH 및/또는 PDCCH 전송시 상기 중앙 협대역을 사용하여 주파수 호핑을 수행할 수 있다. 이하, 도 10 및 도 11를 참조하여 자세히 설명한다. Regarding the downlink narrow band, the downlink narrow band that is completely overlapped within the center 72 subcarriers (excluding the system DC) range may be defined as a center narrow band. In the central narrowband, a broadcasting signal that all MTC terminals should receive may be transmitted. The central narrowband may be used for frequency hopping between narrowbands. The central narrowband may be used for frequency hopping in downlink or uplink data transmission. For example, frequency hopping may be performed using the central narrow band in downlink PDSCH and / or PDCCH transmission. Hereinafter, with reference to FIGS. 10 and 11 will be described in detail.
중앙 협대역외 이외에, 셀 당 시스템 대역폭이 3MHz 이상인 경우에는 다수의 비-오버랩(non-overlapped) 하향링크 협대역들을 시스템 대역폭에 대하여 특정하여 설정될 수 있다. In addition to the central narrow band, when the system bandwidth per cell is 3MHz or more, a plurality of non-overlapped downlink narrow bands may be specified for the system bandwidth.
하나의 셀에 대하여 3MHz의 비-오버랩(non-overlapped) 하향링크 협대역이 정의 될 수 있다. A non-overlapped downlink narrowband of 3 MHz may be defined for one cell.
셀의 시스템 대역폭에 기초하여 사용가능한 협대역의 개수, 서브밴드의 개수를 정할 수 있다. The number of usable narrowbands and the number of subbands can be determined based on the system bandwidth of the cell.
설정할 수 있는 협대역의 개수는 셀의 시스템 대역폭에 기초하여 정할 수 있다. 상기 협대역이 사용하는 총 대역폭(협대역의 개수 X 하나의 협대역의 대역폭)은 시스템 대역폭의 1/2 이하일 수 있다. 그 결과 시스템 내의 일부 PRB들은 설정된 어떤 협대역에도 포함되지 않을 수 있다. MTC 전용으로 사용하지 않는 대역 중 일부는 MTC의 협대역과 분리 운용할 수 있다. 시스템 대역폭의 에지(edge) 또는 중앙 협대역을 사용하여 특정한 하향링크 또는 상항링크의 메시지, 신호, 데이터를 전송할 수 있다.The number of narrow bands that can be set can be determined based on the system bandwidth of the cell. The total bandwidth used by the narrow band (the number of narrow bands x the bandwidth of one narrow band) may be 1/2 or less of the system bandwidth. As a result, some PRBs in the system may not be included in any narrowband established. Some of the bands not used exclusively for the MTC can be separated from the narrow band of the MTC. It is possible to transmit messages, signals and data of a specific downlink or uplink using an edge of the system bandwidth or a central narrowband.
적어도 시스템 대역폭에 대하여 다른 협대역들이 중앙 협대역과 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 주파수 대역의 부족을 해결하기 위하여 시스템 대역폭이 3MHz인 경우 다른 협대역들이 중앙 협대역과 오버랩되도록 구현할 수 있다. 즉, 협대역 세트를 오버랩되게 운영할 수 있다. 상기 중앙 협대역과 인접하지 않는 협대역은 그 크기는 6PRB가 될 수 있다. Other narrowbands may overlap with the central narrowband at least for system bandwidth. For example, in order to solve the shortage of the frequency band, when the system bandwidth is 3 MHz, other narrow bands may be implemented to overlap with the central narrow band. In other words, it is possible to operate a narrow band set overlapping. A narrowband not adjacent to the central narrowband may have a size of 6PRB.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 호핑 패턴의 일예를 나타낸다. 7 shows an example of a frequency hopping pattern according to another embodiment of the present invention.
도 7에서 가로축은 시간축이고, 세로축은 주파수 축이며, ■는 MTC 통신을 위한 데이터 또는 시스템 정보, 페이징등이 될 수 있다. 도 7에서, □는 6 PRB(즉, 1.4MHz)가 될 수 있으며, 또는 1 PRB가 될 수도 있다. In Figure 7, the horizontal axis is the time axis, the vertical axis is the frequency axis, and ■ may be data or system information, paging, etc. for MTC communication. In FIG. 7, □ may be 6 PRBs (ie, 1.4 MHz), or may be 1 PRB.
주파수 도약시 1.4MHz 단위로 호핑을 할수도 있고, 또는 200Khz 단위로 호핑을 할수도 있고, 1.4MHz의 대역폭을 분할하여 전체 1.4MHz 내에서 호핑을 할 수도 있다. When hopping the frequency, the hopping may be performed in 1.4MHz units, or in 200Khz units, or by splitting the 1.4MHz bandwidth to hop within the entire 1.4MHz.
도 7은 기지국과 MTC 단말간에 하향링크 또는 상향 링크를 통해 데이터 및/또는 시스템 정보, 페이징 신호등을 전송하는 경우의 주파수 호핑 패턴에 대한 일 예를 나타낸 것으로, 주파수 호핑 패턴이 도 13에 도시한 바에 한정되는 것은 아니며, 다양한 호핑 패턴이 사용될 수 있다.FIG. 7 illustrates an example of a frequency hopping pattern when data and / or system information and a paging signal are transmitted between a base station and an MTC terminal through downlink or uplink. The frequency hopping pattern is illustrated in FIG. 13. Without limitation, various hopping patterns may be used.
MTC 통신을 위한 데이터 및/또는 시스템 정보, 페이징등의 주파수 호핑시, 도 13의 주파수 호핑 패턴에 한정되지 않고 다양한 호핑 패턴이 가능하다. In the case of frequency hopping such as data and / or system information and paging for MTC communication, various hopping patterns are possible without being limited to the frequency hopping pattern of FIG. 13.
도 7과 같이, 주파수 호핑을 수행하여1.4MHz 대역폭보다 큰 전체 시스템 대역폭을 사용하여 데이터 및/또는 시스템 정보, 페이징등을 전송할 수 있으며, 이 경우 전송 다이버시티(Transmit Diversity) 효과를 얻을 수 있어 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As shown in FIG. 7, frequency hopping may be performed to transmit data and / or system information and paging using the total system bandwidth larger than the 1.4 MHz bandwidth. In this case, a transmission diversity effect may be obtained. There is an effect to improve.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 6PRB 크기를 가지는 협대역(narrow band)이 기존 legacy PRB mapping 과 일치(align)되도록 배치되는 경우를 나타낸 개념도이다. 도 8을 참조하면, 협대역(narrow band)의 크기는 6 PRB만큼의 크기를 가지는 예를 나타낸다. 협대역(narrow band)의 중심 주파수는 시스템 대역(system bandwidth)의 중심 주파수와 일치하고, 협대역(narrow band)이 기존 legacy PRB mapping 과 일치(align)되도록 배치될 수 있다. 또는 협대역(narrow band)의 중심 주파수는 시스템 대역(system bandwidth)의 중심 주파수와 도 5와 같이 일치하지 않고, 협대역(narrow band)이 기존 legacy PRB mapping 과 일치(align)되도록 배치될 수도 있다.FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a case in which a narrow band having a size of 6PRB is arranged to align with an existing legacy PRB mapping according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, a narrow band has a size of 6 PRBs. The center frequency of the narrow band may be arranged to match the center frequency of the system bandwidth, and the narrow band may be aligned with the existing legacy PRB mapping. Alternatively, the center frequency of the narrow band does not coincide with the center frequency of the system bandwidth as shown in FIG. 5, and the narrow band may be arranged to align with the existing legacy PRB mapping. .
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 5PRB 크기를 가지는 협대역(narrow band)이 기존 legacy PRB mapping 과 일치(align)되도록 배치되는 경우를 나타낸 개념도이다. FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a case where a narrow band having a 5PRB size is arranged to align with an existing legacy PRB mapping according to another embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 협대역(narrow band)의 크기는 5 PRB만큼의 크기를 가지는 예를 나타내며, 협대역(narrow band)의 중심 주파수는 시스템 대역(system bandwidth)의 중심 주파수와 일치하고, 협대역(narrow band)이 기존 legacy PRB mapping 과 일치(align)되도록 배치될수 있다. 협대역(narrow band)의 중심 주파수는 시스템 대역(system bandwidth)의 중심 주파수와 일치하지 않고, 협대역(narrow band)이 기존 legacy PRB mapping 과 일치(align)되도록 배치될 수도 있다.Referring to FIG. 9, the narrow band has a size of 5 PRBs, and the center frequency of the narrow band corresponds to the center frequency of the system bandwidth. Narrow bands can be arranged to align with existing legacy PRB mapping. The center frequency of the narrow band does not coincide with the center frequency of the system bandwidth, and may be arranged such that the narrow band is aligned with the existing legacy PRB mapping.
본 발명의 실시예들에 따른 협대역(narrow band)의 크기는 6 PRB 보다 작은 크기-예를 들어, 5 PRB, 4 PRB, 3 PRB-를 가질 수도 있고, 6 PRB보다 큰 크기-예를 들어 7 PRB, 8 PRB, 9 PRB 또는 2배 크기인 12 PRB, 3배 크기인 18 PRB-를 가질 수도 있다. 협대역(narrow band)의 크기는 복수의 크기 중에서 선택적으로 한 개의 크기를 고정적으로 사용할 수도 있고, 상황에 따라 적응적으로 사용할수도 있다. 예를 들어, 협대역 크기를 더 작게 하면 협대역 개수가 많아 지므로 다수의 MTC 단말을 지원하거나 주파수 도약에 있어 좀 더 많은 도약 가능 대역을 제공할 수 있다. 협대역 크기를 크게 하면 전송 데이터 전송률을 높힐 수 있다.A narrow band according to embodiments of the present invention may have a size smaller than 6 PRBs, for example, 5 PRBs, 4 PRBs, 3 PRBs, and a size larger than 6 PRBs, for example. It may have 7 PRBs, 8 PRBs, 9 PRBs or 12 PRBs that are twice the size, 18 PRBs that are three times the size. Narrow band size may be fixedly used in one of a plurality of sizes selectively, or may be adaptively used depending on the situation. For example, if the narrowband size is made smaller, the number of narrowbands increases, so that a plurality of MTC terminals may be supported or more hoppable bands may be provided in frequency hopping. Increasing the narrow band size can increase the transmission data rate.
도 10는 본 발명의 일실시예에 따른 기존 광대역 시스템(wideband system)에서 하향링크 협대역(narrowband) 단말을 지원하기 위한 개념도이다. 도 10는 기존의 레거시 단말의 하향링크 주파수의 하나의 서브프레임-예를 들어 1ms-을 도시한 것이다. 상기와 같은 리튜닝(re-tuning) 방식으로 운용함으로써, 주파수 다이버서티 이득을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 시스템 대역 전체를 효율적으로 활용할 수 있으며 다수의 MTC 단말을 운용할 수 있다.10 is a conceptual diagram for supporting a downlink narrowband terminal in an existing wideband system according to an embodiment of the present invention. FIG. 10 illustrates one subframe, eg, 1 ms, of a downlink frequency of a legacy legacy terminal. By operating in the re-tuning method as described above, not only the frequency diversity gain can be obtained, but also the entire system band can be efficiently utilized, and a plurality of MTC terminals can be operated.
각각의 셀(cell)은 기존의 레거시(legacy) 단말과 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말을 지원할 수 있도록 구현될 수 있다. Each cell may be implemented to support an existing legacy terminal and an MTC terminal according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 기존의 레거시(legacy) 단말의 하향링크 주파수의 경우 PSS/SSS, MIB, SIB는 센터 6PRB내에 위치하며, 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말의 경우 협대역(narrow band)은 기존의 레거시 단말의 하향링크 주파수의 센터 6PRB(PSS/SSS, MIB, SIB 포함)와 정렬(align)되도록 설정되거나 또는 연동되도록 리튜닝(re-tuning)되어 오프셋(offset)이 설정될 수 있다. Referring to FIG. 10, in case of a downlink frequency of a legacy legacy terminal, PSS / SSS, MIB, and SIB are located in a center 6PRB, and in the case of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention, a narrow band ) May be set to be aligned with the center 6PRB (including PSS / SSS, MIB, and SIB) of the downlink frequency of the legacy legacy terminal, or may be retuned to work with an offset. have.
본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말의 경우, 상기 하향링크 협대역(narrow band)은 센터 6PRB주파수 위치와 다른 새로운 주파수로 리튜닝(re-tuning)될 수 있다. 구체적으로, 상기 새로운 하향 링크 협대역 영역의 위치는 기존(legacy) 단말의 하향링크 센터 주파수 + 오프셋(offset)으로 설정될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말의 경우, 상기 하향링크 협대역(narrow band) 영역에는 E-PDCCH를 기초로하여 협대역 제어 채널을 포함할 수 있으며, 예를 들어 상기 하향링크 협대역(narrow band) 영역에는 E-PDCCH, PDSCH가 포함될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말의 경우, 상기 하향링크 협대역(narrow band) 영역은 도 10에서는 하나의 협대역 영역으로 도시되었지만 복수의 협대역 영역으로 설정될 수도 있다.In the case of the MTC terminal according to an embodiment of the present invention, the downlink narrow band (narrow band) may be re-tuned to a new frequency different from the center 6PRB frequency position. Specifically, the location of the new downlink narrowband region may be set to the downlink center frequency + offset of the legacy terminal. In the case of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention, the downlink narrow band region may include a narrow band control channel based on an E-PDCCH, for example, the downlink narrow band ( N-band region may include E-PDCCH and PDSCH. In the case of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention, the downlink narrow band region is illustrated as one narrow band region in FIG. 10 but may be configured as a plurality of narrow band regions.
도 11는 본 발명의 일실시예에 따른 기존 광대역 시스템(wideband system)에서 상향링크 협대역(narrowband) 단말을 지원하기 위한 개념도이다.11 is a conceptual diagram for supporting an uplink narrowband terminal in an existing wideband system according to an embodiment of the present invention.
도 11는 기존의 레거시 단말의 상향링크 주파수의 하나의 서브프레임-예를 들어 1ms-을 도시한 것이다. 상기와 같은 리튜닝(re-tuning) 방식으로 운용함으로써, 주파수 다이버서티 이득을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 시스템 대역 전체를 효율적으로 활용할 수 있으며 다수의 MTC 단말을 운용할 수 있다.FIG. 11 illustrates one subframe of an uplink frequency of a legacy legacy terminal, for example, 1 ms. By operating in the re-tuning method as described above, not only the frequency diversity gain can be obtained, but also the entire system band can be efficiently utilized, and a plurality of MTC terminals can be operated.
각각의 셀(cell)은 기존의 레거시(legacy) 단말과 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말을 지원할 수 있도록 구현될 수 있다. Each cell may be implemented to support an existing legacy terminal and an MTC terminal according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 기존의 레거시(legacy) 단말의 상향링크 주파수의 경우 PUSCH는 센터 6PRB내에 위치하며, 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말의 경우 협대역(narrow band)은 기존의 레거시 단말의 상향링크 주파수의 센터 6PRB(PUSCH포함)와 정렬(align)되도록 설정되거나 또는 연동되도록 리튜닝(re-tuning)되어 오프셋(offset)이 설정될 수 있다. Referring to FIG. 11, in case of an uplink frequency of a legacy legacy terminal, a PUSCH is located in a center 6PRB, and in the case of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention, a narrow band is a legacy legacy terminal. The offset may be set to be aligned with the center 6PRB (including PUSCH) of the uplink frequency or re-tuned to work with the uplink frequency.
본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말의 경우, 상기 상향링크 협대역(narrow band)은 센터 6PRB주파수 위치와 다른 새로운 주파수로 리튜닝(re-tuning)될 수 있다. 구체적으로, 상기 새로운 상향링크 협대역 영역의 위치는 기존(legacy) 단말의 상향링크 센터 주파수 + 오프셋(offset)으로 설정될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말의 경우, 상기 상향링크 협대역(narrow band) 영역에는 예를 들어 PUSCH, PUCCH 포함될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말의 경우, 상기 상향링크 협대역(narrow band) 영역은 하나의 협대역 영역으로 설정될수도 있고, 복수의 협대역 영역으로 설정될 수도 있다. 상향 링크 협대역 영역은 1-RB 단위 또는 부반송파(sub-carrier) 단위로 설정될수 있다. In the case of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention, the uplink narrow band may be retuned to a new frequency different from the center 6PRB frequency position. Specifically, the position of the new uplink narrowband region may be set to an uplink center frequency + offset of the legacy terminal. In the case of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention, the uplink narrow band region may include, for example, a PUSCH and a PUCCH. In the case of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention, the uplink narrow band region may be set to one narrow band region or may be set to a plurality of narrow band regions. The uplink narrowband region may be set in 1-RB units or sub-carrier units.
도 12은 본 발명의 다른 실시예에 따른 1.4MHz 대역폭보다 큰 전체 시스템 대역폭을 사용하여 6PRB 크기를 가지는 협대역들(narrow bands)간에 주파수 호핑이 일어나는 패턴을 예시적으로 나타낸 개념도이다. FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a pattern in which frequency hopping occurs between narrow bands having a size of 6PRB using an overall system bandwidth greater than a 1.4 MHz bandwidth according to another embodiment of the present invention.
사용할 복수개의 협대역을 미리 설정하고, 각 협대역에 PRB 인덱스를 할당하고, PRB 인덱스를 사용하여 MTC 단말이 사용할 협대역의 위치를 알려줄 수 있다.A plurality of narrowbands to be used may be preset, a PRB index may be allocated to each narrowband, and the location of the narrowband to be used by the MTC terminal may be informed using the PRB index.
도 12를 참조하면, 협대역(narrow band) NB1, NB2, ..., NB8의 크기는 각각 6 PRB만큼의 크기를 가지며, 8개의 협대역(narrow band) NB1, NB2, ..., NB8 각각에 대하여 PRB index 0-5, 6-11, ..., 42-47을 가진다. 예를 들어, 8개의 협대역(narrow band) NB1, NB2, NB3, NB4, NB5, NB6, NB7, NB8은 주파수 호핑시, 도 3의 맨 우측 그림과 같이 NB6, NB5, NB8, NB7, NB1, NB2, NB4, NB3 호핑 패턴을 가진다.Referring to FIG. 12, the narrow bands NB1, NB2, ..., NB8 have sizes of 6 PRBs, and eight narrow bands NB1, NB2, ..., NB8 We have PRB indexes 0-5, 6-11, ..., 42-47 for each. For example, eight narrow bands NB1, NB2, NB3, NB4, NB5, NB6, NB7, and NB8 are NB6, NB5, NB8, NB7, NB1, It has NB2, NB4, NB3 hopping pattern.
이러한, 주파수 호핑을 위한 정보로는, 상향링크에서 주파수 호핑을 위해서는 사용자 정보를 사용할 수 있으며, 하향링크에서 주파수 호핑을 위해서는 시스템 정보를 사용할 수 있다. As information for frequency hopping, user information may be used for frequency hopping in uplink, and system information may be used for frequency hopping in downlink.
기지국이 주파수 호핑 방식으로 데이터 및/또는 시스템 정보를 전송할 경우 충돌을 방지하기 위한 기술이 요구된다. 구체적으로, 기지국별로 그리고 단말별로 데이터 및/또는 시스템 정보, 페이징등의 충돌이 발생하는 것을 방지하기 위해 상기와 같은 주파수 호핑 패턴은 기지국 ID(Identifier) 및/또는 단말 ID(Identifier)를 직간접적으로 사용하여 발생시키거나 결정할 수 있으며, 제어 정보 또는 리소스(resource)를 기지국 ID(또는 셀 ID) 및/또는 단말 ID를 직간접적으로 사용하여 할당할 수 있다. When the base station transmits data and / or system information in a frequency hopping manner, a technique for preventing a collision is required. Specifically, in order to prevent collision of data and / or system information, paging, etc. by base station and terminal, the frequency hopping pattern may directly or indirectly form a base station ID and / or a terminal ID. It can be generated or determined by using, and control information or resources can be allocated by using a base station ID (or cell ID) and / or a terminal ID directly or indirectly.
각 기지국간 호핑 패턴의 충돌을 방지하기 위하여 각 호핑 패턴은 기지국 ID의 함수로 생성하며 추가적으로 같은 기지국 내 여러 MTC 단말들 사이의 호핑 패턴의 충돌을 방지하기 위하여 단말 ID를 직간접적으로 활용하여 호핑 패턴을 생성한다. 호핑 패턴이라 함은 시간과 주파수의 2차원적인 패턴으로 호핑을 수행하는 시간 단위 마다 어떤 주파수 대역 (PRB 단위이거나 협대역 단위)을 사용하여 신호를 전송할 것이냐는 결정하는 패턴이다. 따라서 상호 다른 기지국의 호핑 패턴의 출동을 방지하기 위하여 기지국 ID에 따라 동시간에 사용하는 호핑 주파수 대역이 달라야 하므로 기지국 ID에 따라 호핑이 가능한 주파수 대역의 집합을 서로 다르게 하거나, 기지국 ID를 함수로 하는 특정 시퀀스를 생성하여 호핑을 수행하는 시간 단위 마다 호핑 주파수 대역을 지칭하도록 하는 방법을 사용한다. 이 시퀀스는 직교 시퀀스이거나 준직교시퀀스를 사용하여 호핑 패턴의 충돌 가능성을 최소로 한다. 같은 방법으로 단말 ID를 사용하여 같은 기지국 내 단말 사이의 호핑 패턴의 충돌 가능성을 최소화 한다. 호핑 패턴의 충돌이 일부 발생하더라도 반복 전송으로 인한 이득으로 데이터의 복원이 가능할 수 있으므로 상호 직교하는 호핑 패턴만을 사용하지는 않는다.Each hopping pattern is generated as a function of base station ID in order to prevent collision between hopping patterns between base stations and hopping patterns by directly or indirectly utilizing terminal IDs to prevent hopping patterns between multiple MTC terminals in the same base station. Create The hopping pattern is a pattern that determines which frequency band (PRB unit or narrow band unit) is to be transmitted for each time unit performing hopping in a two-dimensional pattern of time and frequency. Therefore, in order to prevent hopping patterns of different base stations from each other, the hopping frequency bands used at the same time must be different according to the base station IDs. A method of generating a specific sequence to refer to a hopping frequency band for each time unit for performing hopping. This sequence is orthogonal or quasi-orthogonal to minimize the possibility of collision of the hopping pattern. In the same way, the terminal ID is used to minimize the possibility of collision of the hopping pattern between the terminals in the same base station. Even if some collisions of the hopping patterns occur, data may be restored by gains due to repetitive transmission, and thus only the mutually orthogonal hopping patterns are not used.
하향 링크의 경우, 기지국 ID(또는 셀 ID) 및/또는 SFN을 가지고 주파수 호핑 패턴을 결정하거나 발생시킬 수 있다. SFN는 기지국과 단말이 시간 동기를 위하여 주고 받는 중요한 파라미터로써 기지국은 SFN을 이용하여 사용할 또는 사용하고 있는 호핑 패턴의 시작, 중단, 종료 및 주기, 도약 주파수 대역 집합, 호핑 시간 단위 등을 변경할 수 있다. 호핑을 수행하는 시간 단위는 Slot이나 Subframe단위로써 Frame 단위 보다 작게 운용할 수 있다.In the case of downlink, a frequency hopping pattern may be determined or generated with a base station ID (or cell ID) and / or SFN. SFN is an important parameter exchanged between the base station and the terminal for time synchronization. The base station may change the start, stop, end and period of hopping patterns, hopping frequency band sets, and hopping time units using or using the SFN. . The hopping time unit can be operated smaller than the frame unit as a slot or subframe unit.
기지국 ID는 Cell ID 를 포함할 수 있다. 단말 ID로는 예를 들어 IMSI(International Mobile Subscriber Identity), TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity), GURI(Globally Unique Temporary Identifier), 또는 RNTI(Radio Network Temporary Identifier) 등을 포함할 수 있다. The base station ID may include a Cell ID. The terminal ID may include, for example, an International Mobile Subscriber Identity (IMSI), a Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI), a Globally Unique Temporary Identifier (GURI), or a Radio Network Temporary Identifier (RNTI).
기지국 ID 및/또는 단말 ID를 간접적으로 사용하여 호핑 패턴을 발생시키는 방법은 상기 설명한 방법으로 우선 해당 기지국 ID 및/또는 단말ID들을 가지고서 1차 특정 시퀀스를 생성한 후, 생성된 1차 특정 시퀀스를 이용하여 2차적인 변형을 통하여 최종 호핑 패턴을 정의하여 사용한다. 2차적인 변형 방법으로는 다른 호핑 패턴과의 조합, 주파수나 시간에 따라 다른 프리코딩(precoding) 적용, 스크램블링(scrambling)이나 사이클릭 쉬프트(Cyclic Shift)를 사용하는 방법을 포함할 수 있다.A method of generating a hopping pattern by indirectly using a base station ID and / or a terminal ID includes generating the first specific sequence with the corresponding base station ID and / or the terminal IDs first, and then generating the generated first specific sequence. The final hopping pattern is defined and used through the secondary deformation. Secondary modifications may include combinations with other hopping patterns, different precoding applications depending on frequency or time, scrambling or cyclic shifts.
또한, IMSI의 경우 보안상 매우 중요한 정보이므로 IMSI를 사용할 경우 직접 IMSI를 주고 받지 않고 단말이 스스로 호핑 패턴을 결정할 수 있도록 하여 호핑 패턴을 발생하는 방법도 간접적인 방법으로 호핑 패턴을 발생하기 위한 방법에 속한다. In addition, IMSI is a very important information for security, so when the IMSI is used, the method of generating a hopping pattern by allowing the UE to determine the hopping pattern on its own without directly exchanging IMSI is also indirectly used to generate the hopping pattern. Belongs.
도약 패턴을 실제 생성하여 신호를 전송하는 주체는 하향링크인 경우는 기지국이고 상향링크는 단말이 될수 있다. The entity that actually generates the hopping pattern and transmits the signal may be a base station in downlink and an uplink in terminal.
도약 패턴에 대한 정보는 기지국과 단말간에 제어 정보 (signaling)로 주고 받을 수도 있다. Information about the hopping pattern may be exchanged as control information (signaling) between the base station and the terminal.
또는, 단지 주파수 도약 패턴에 대한 정보를 기지국과 단말간에 주고 받음으로써 발생하는 오버헤드를 줄이기 위하여 상호 서로 ID를 알고 있기 때문에 도약 패턴 자체에 대한 정보를 주고 받지 않도록 구현할 수도 있다. 따라서 MIB, SIB, 또는 PDCCH/EPDCCH를 통하여 주파수 도약 여부 정보를 추가함으로써 주파수 도약 여부만 알려주어 주파수 도약 패턴에 대한 정보를 주고 받음으로써 발생하는 오버헤드를 줄이도록 구현할 수 있다. Alternatively, in order to reduce overhead caused by exchanging information about the frequency hopping pattern between the base station and the terminal, the mutual IDs are known to each other so that the information about the hopping pattern itself may not be exchanged. Accordingly, by adding the frequency hopping information through MIB, SIB, or PDCCH / EPDCCH, only the frequency hopping may be notified to reduce the overhead caused by exchanging information about the frequency hopping pattern.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 오버헤드를 줄이기 위하여 단말 ID에 대한 CRC 마스킹 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 15 is a conceptual diagram illustrating a CRC masking method for a terminal ID in order to reduce overhead according to an embodiment of the present invention.
도 15를 참조하면, 본 발명의 MTC 통신의 하향 링크 전송시, 기지국에서 단말 데이터(UE data)를 MTC 단말로 전송하는 경우, 단말 데이터에 단말 ID(UE ID)를 추가하여 전송하지 않고 단말 데이터만을 단말로 전송한후, MTC 단말에서 자신의 단말 ID를 곱하여 준다. 단말 ID가 맞으면 CRC 마스킹을 할 경우 CRC 에러가 발생하지 않고, 단말 ID가 틀리면 CRC 마스킹을 할 경우 CRC 에러가 발생하도록 구현함으로써, 단말 ID를 전송하지 않도록 하여 오버헤드를 줄일수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 통신의 경우, 예를 들어, 상기와 같은 CRC 마스킹 방법을 방송채널에 적용할 경우 모든 단말에 공통인 정보가 실리는 방송채널의 리소스를 일부 이용하여 MTC 단말들마다 다르게 줘야 하는 중요 정보를 긴급하게 전달할 수 있다. 또한 상향링크의 경우 각 단말마다 리소스 할당 정보를 전달하기 위하여 현재 Legacy LTE와 같이 N 비트의 데이터를 모두 전달하는 대신 N보다 작은 비트의 데이터 만을 사용하여 제한적인 리소스 할당 정보만을 제공하고 단말들은 제한적인 리소스 내에서 전송을 가능하게 함으로써 오버헤드를 줄이면서도 MTC 통신이 가능하도록 한다.Referring to FIG. 15, when the base station transmits UE data to the MTC terminal during downlink transmission of the MTC communication of the present invention, the terminal data is not transmitted by adding the UE ID to the terminal data. After transmitting only to the terminal, the MTC terminal multiplies its terminal ID. If the terminal ID is correct, CRC error does not occur when CRC masking, and if the terminal ID is incorrect, CRC error is generated when CRC masking, thereby reducing overhead by not transmitting the terminal ID. That is, in the case of MTC communication according to an embodiment of the present invention, for example, when the CRC masking method described above is applied to a broadcast channel, the MTC is partially used by using resources of a broadcast channel carrying information common to all terminals. Important information that should be given differently for each terminal may be urgently delivered. In addition, in the case of uplink, instead of transmitting all the N bits of data as in legacy LTE, the UE provides only limited resource allocation information by using data of bits smaller than N. By enabling transmission within a resource, MTC communication is possible while reducing overhead.
MTC 시스템 정보(MIB) 전송 기술MTC system information (MIB) transmission technology
현재 MTC(Machine Type Communication)의 경우 MTC-MIB(MTC-Master Information Block)/MTC-SIB(MTC-System Information Block)와 같은 MTC 통신만을 위한 시스템 정보를 따로 전송한다. Currently, in the case of Machine Type Communication (MTC), system information for MTC communication such as MTC-Master Information Block (MTC-MIB) / MTC-System Information Block (MTC-SIB) is separately transmitted.
MIB(Master Information Block)은 PBCH를 통하여 매 40ms마다 TTI(transmission time interval)로 전송되며, PBCH는 각각의 해당 프레임내에서 72개의 한가운데 서브 캐리어(center subcarriers) 상에 존재하는 4개의 OFDM 심볼들로 매핑된다. The Master Information Block (MIB) is transmitted every 40 ms through the PBCH at a transmission time interval (TTI), which consists of four OFDM symbols located on 72 center subcarriers in each corresponding frame. Mapped.
일반 LTE MIB에는 예약(reserve)된 10-bit의 사용하지 않는 비트가 있으며, 상기 10-bit를 이용하여 MTC 통신을 위한 추가적인 정보(또는 파라미터)를 보낼 수 있다. MIB는 제한된 양으로 몇 비트 밖에는 전송할 수 없으므로 매우 중요한 파라미터가 포함되어야 한다.There is a reserved 10-bit unused bit in the general LTE MIB, it is possible to send additional information (or parameters) for MTC communication using the 10-bit. Since the MIB can transmit only a few bits in a limited amount, very important parameters must be included.
도 16은 LTE MIB의 예약된 10-bit를 이용하여 전송되는 추가적인 정보를 예시적으로 도시한다.16 exemplarily shows additional information transmitted using the reserved 10-bit of the LTE MIB.
도 16을 참조하면, 상기 예약된 10-bit를 이용하여 전송되는 추가적인 정보는 예를 들어,Referring to FIG. 16, additional information transmitted using the reserved 10-bit may be, for example,
- 기지국의 MTC 단말 지원여부(1 비트) (1001)Whether the base station supports the MTC terminal (1 bit) (1001)
- CE(Coverage extension) device 지원 여부(1 비트) (1003)Supports Coverage extension (CE) devices (1 bit) (1003)
- MTC-SIB1의 시간 주파수 위치(2~3비트) (1005)Time Frequency Position (2 to 3 bits) of MTC-SIB1 (1005)
- MTC-SIB1의 반복 레벨(repetition level)이 포함될 지 여부(1007)Whether a repetition level of MTC-SIB1 is included (1007)
- MTC-SIB1의 전송블록 사이즈(Transport block size)(2비트) (1009)Transport block size (2 bits) of MTC-SIB1 (1009)
- CFI (Control Format Indicator)(2 비트) (1011)Control Format Indicator (CFI) (2 bits) (1011)
- 성능을 위한 반복 송신 횟수 (1013)-Number of repetitive transmissions for performance (1013)
- MTC PDCCH의 시작점 위치 또는 PCFICH 위치 정보(1015)-Starting point position or PCFICH position information of the MTC PDCCH (1015)
를 포함할 수 있다. It may include.
여기서, CFI 는 각각의 서브프레임에서 컨트롤 채널(PDCCH, PHICH)을 전송하는데 사용되는 OFDM 심볼들의 개수를 지시하며, PCFICH는 제어 영역의 크기를 OFDM 심볼의 개수로 알려주며, 서브 프레임내에서 언제 데이터 영역이 시작하는지 직간접적으로 알려준다.Here, the CFI indicates the number of OFDM symbols used to transmit control channels (PDCCH, PHICH) in each subframe, and the PCFICH indicates the size of the control region as the number of OFDM symbols. Tell me directly or indirectly if this starts.
또한, MTC 통신을 위하여 MIB의 상기 예약된 10-bit를 이용하여 전송되는 추가적인 정보는 In addition, additional information transmitted using the reserved 10-bit of the MIB for MTC communication is
- 주파수 도약의 사용 여부(frequency hopping on/off 여부) (1021)Whether frequency hopping is on or off (1021)
- 반복(repetition) 패턴에 대한 정보(1023)Information about the repetition pattern (1023)
-리소스(resource)의 위치를 고정적으로 보내는 고정적 스케쥴링(persistent scheduling) 사용 여부(1025)Whether to use persistent scheduling to send the location of a resource (1025)
- 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)에 대한 리소스 위치 정보(1027)Resource location information (1027) for persistent scheduling
등을 포함할 수 있다. And the like.
여기서 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)은 예를 들어, 특정 패턴(반복 패턴 또는 주파수 도약 패턴)을 전송시 스케쥴링을 위한 제어신호를 최소화하여 운용함으로써(또는 리소스를 할당함으로써) 오버헤드를 줄여 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다. 여기서, 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)은 예를 들어, 상기 특정 패턴을 고정시켜서 주기적 또는 비주기적으로 전송하는 방법, 최초 1번 상기 패턴을 알려주고 계속 상기 알려준 패턴으로 전송하는 방법, 몇 개의 패턴의 세트(set)를 미리 만들어두고 상기 패턴의 세트 중에서 선택된 패턴을 주기적 또는 비주기적으로 전송하는 방법을 포함할 수 있다. 상기 주파수 도약의 사용 여부(frequency hopping on/off 여부)(1021), 반복(repetition) 패턴에 대한 정보(1023)는 MIB또는 SIB를 이용하여 해당 기지국이 사용할 특정 주파수 호핑 패턴 그룹이나 특정 반복 패턴 그룹을 보낼 수도 있다. In this case, persistent scheduling may improve performance by reducing overhead (or by allocating resources), for example, by minimizing (or allocating resources) control signals for scheduling when transmitting a specific pattern (repetitive pattern or frequency hopping pattern). It can be effective. In this case, the fixed scheduling is, for example, a method of fixing a specific pattern and transmitting it periodically or aperiodically, a method of notifying the pattern first and continuing to transmit the pattern, and a set of several patterns ( and a method of transmitting a pattern selected from the set of patterns periodically or aperiodically in advance. The frequency hopping on / off (1021), the information about the repetition pattern (1023) is a specific frequency hopping pattern group or a specific repeating pattern group to be used by the base station using the MIB or SIB You can also send
MIB에 보내지는 정보들은 SIB에서도 보낼 수 있다. 따라서, 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)과 관련된 비트의 전송은 SIB에서도 이루어 질 수 있다. 다만, 우선 순위가 높은 중요한 정보들을 MIB를 통해 전송할 수 있다. 또는 SIB를 디코딩 하기 위하여 필요한 정보를 MIB를 통해 전송할 수 있다.Information sent to the MIB can also be sent in the SIB. Therefore, transmission of bits related to persistent scheduling may be performed in SIB. However, important information with high priority may be transmitted through the MIB. Alternatively, information necessary for decoding the SIB may be transmitted through the MIB.
상기 고정적 스케쥴링(persistent scheduling) 사용 여부(1025)에 대한 정보는 MIB, SIB 또는 특정 채널로 전송하지 않을 수 있다. 즉, 상기 고정적 스케쥴링(persistent scheduling) 사용 여부(1025)에 대한 정보를 MIB, SIB 또는 특정 채널로 전송하는 것이 아니라, 단순히 리소스(resource)의 위치를 고정적으로 보내는 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)을 사용함으로써 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 줄이고 안정적인 통신이 가능하게 할 수 있으며, 이 때 주파수 도약 패턴, 반복 전송 패턴 등 역시 고정적(persistent)으로 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면, MTC에서 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)을 반복 전송 패턴, 주파수 도약 패턴에도 적용하여 기존 LTE처럼 자원(resource)의 위치가 고정되는 것뿐만 아니라 반복 전송 패턴, 주파수 도약 패턴과 같은 전송 패턴 자체도 고정하여 오버헤드를 줄일 수 있다. Information on whether 1025 uses persistent scheduling may not be transmitted through a MIB, SIB, or a specific channel. That is, instead of transmitting 1025 information on whether to use persistent scheduling through a MIB, SIB, or a specific channel, by simply using persistent scheduling that transmits a fixed location of a resource. It is possible to reduce signaling overhead and to enable stable communication. At this time, a frequency hopping pattern, a repetitive transmission pattern, and the like can also be used in a permanent manner. That is, according to an embodiment of the present invention, by applying a fixed scheduling (persistent scheduling) to the repetitive transmission pattern, frequency hopping pattern in the MTC, as well as the location of the resource (resource) fixed as in the existing LTE, repeated transmission pattern, frequency hopping The transmission pattern itself, such as a pattern, can also be fixed to reduce overhead.
여기서, 기존의 MIB는 시스템 정보이므로 모든 MTC 단말에 공통이 되는 정보만 포함한다. 하지만 본 발명의 일 실시예에서는 MTC 단말이 이러한 시스템 정보를 수신하여 MTC 단말의 RNTI, GUTI, IMSI, TMSI와 같은 단말 ID를 추가로 입력으로 받는 특정 함수를 표준에 정의해 둠으로써 시스템 정보를 가지고서도 각 단말마다 서로 다른 파라미터를 설정해 줄 수 있다. 즉, 기지국이 시스템 정보(MIB 또는 SIB)에 특정 MTC 단말의 직접적인 ID 정보를 포함시켜 전송할 수 있다. 예를 들어, DRX(Discontinuous Reception) Cycle 파라미터에 대해서 상기와 같은 방식으로 시스템 정보에 단말의 RNTI, GUTI, IMSI, TMSI와 같은 단말 ID를 추가하여 MIB의 상기 예약된 10-bit를 이용하여 전송함으로써 각 단말마다 서로 다른 파라미터를 설정해 줄 수 있다. 구체적으로, 기지국에서 MIB와 SIB1로 전송되는 SFN(System Frame Number)에 MTC 단말 자신의 IMSI 값을 대입하면 DRX cycle이 정해질 수 있다. Here, since the existing MIB is system information, only the information common to all MTC terminals is included. However, in an embodiment of the present invention, the MTC terminal receives such system information, and has a system function by defining a specific function in the standard that receives an additional terminal ID such as RNTI, GUTI, IMSI, TMSI of the MTC terminal as input. In addition, different parameters may be set for each terminal. That is, the base station may transmit the system information (MIB or SIB) including the direct ID information of the specific MTC terminal. For example, by adding the terminal ID such as RNTI, GUTI, IMSI, TMSI of the terminal to the system information in the same manner as above for the DRX (Discontinuous Reception) Cycle parameter and transmitting using the reserved 10-bit of the MIB. Different parameters can be set for each terminal. Specifically, the DRX cycle may be determined by substituting the IMSI value of the MTC terminal itself in the SFN (System Frame Number) transmitted from the base station to the MIB and SIB1.
다른 예로는, MTC 단말은 기지국으로부터 MIB와 SIB1의 수신을 통해 시스템 프레임 번호(SFN: System Frame Number)를 인지하고, SFN에 MTC 단말 자신의 IMSI 값을 적용하여 DRX cycle 파라미터를 설정하도록 구성될 수 있다. As another example, the MTC terminal may be configured to recognize a system frame number (SFN) by receiving the MIB and SIB1 from the base station, and set the DRX cycle parameter by applying the IMSI value of the MTC terminal to the SFN. have.
상기와 같이 DRX cycle이 결정되므로, 자신의 주파수 호핑 패턴이나 반복 전송 패턴도 상기와 같은 방식으로 결정할 수 있다.Since the DRX cycle is determined as described above, its frequency hopping pattern or repetitive transmission pattern may be determined in the same manner as described above.
MTC 시스템 정보(MIB) 반복 전송 기술MTC system information (MIB) repetitive transmission technology
현재 MTC(Machine Type Communication)의 경우 MTC-MIB/MTC-SIB와 같은 MTC 통신만을 위한 시스템 정보를 따로 전송한다.Currently, in the case of machine type communication (MTC), system information for MTC communication such as MTC-MIB / MTC-SIB is separately transmitted.
MTC 단말의 경우, 상기 MIB시스템 정보는 성능 향상을 위해 반복해서 전송하는 것이 바람직하다. In the case of an MTC terminal, the MIB system information is preferably transmitted repeatedly to improve performance.
MTC 단말의 경우, 20dB 이상의 커버리지 확장이 필요한 상황이지만 단 1,4MHz의 대역폭만을 사용하여야 하고 하나의 수신 RF 체인을 사용할 경우 기존 일반 이동통신 단말에 비하여 오히려 데이터 수신 성능이 크게 떨어질 수 밖에 없다. 따라서 이러한 환경에서도 성능을 끌어올려 20dB 이상의 커버리지를 확보할 수 있는 다양한 진보된 기술들이 필요하게 된다. 이러한 방법으로는 반복 전송을 통하여 SNR을 대폭 개선할 수 있는 방법과 시스템 전체 대역을 대상으로1.4MHz 대역을 주파수 도약시킴으로써 다이버시티 이득을 확보하는 방법이 있다. In the case of MTC terminal, the coverage extension is required more than 20dB, but only bandwidth of 1,4MHz should be used, and if one receiving RF chain is used, the data reception performance is inevitably deteriorated compared to the conventional mobile communication terminal. Therefore, there is a need for a variety of advanced technologies that can increase the performance even in this environment to achieve 20dB or more of coverage. These methods include a method for greatly improving SNR through repetitive transmission and a method for securing diversity gain by frequency hopping the 1.4 MHz band for the entire system band.
하지만 이러한 반복 전송은 전력소모를 증가시키는 문제가 있으므로 가급적 반복 전송 횟수를 최소화하여야 한다. 따라서 주파수 도약, 빔포밍 등의 부가적인 성능 개선 기법들과 같이 사용되어야 한다. However, this repetitive transmission has a problem of increasing power consumption, so the number of repetitive transmissions should be minimized whenever possible. Therefore, it should be used with additional performance improvement techniques such as frequency hopping and beamforming.
하지만 MIB의 경우 1,4MHz의 대역이 상술한 바와 같이 각 프레임의 중심 주파수로 고정되어 있어 주파수 도약 기법의 사용이 불가능하다. 따라서 반복 전송에 의존할 수 밖에 없다. However, in the case of the MIB, the band of 1,4 MHz is fixed to the center frequency of each frame as described above, and thus it is impossible to use the frequency hopping technique. Therefore, we have to rely on repetitive transmission.
MIB의 경우 반복 전송을 하는 방법으로는 동일한 신호를 보내는 방법과 동일한 데이터를 전송하지만 신호의 형태가 다른 형태-예를 들어 코딩을 다르게-로 보내는 방법이 있다. MIB, 데이터, 제어 정보를 반복 전송을 하는 경우, 동일한 정보를 전송하지만 신호의 형태가 다르게, 예를들어 코딩을 다르게하여 보낼 수 있으며, 그 결과 프리코딩 다이버시티(precoding diversity) 효과를 얻을수 있다. 예를 들어, MIB, 데이터, 제어 정보를 반복 전송을 하는 경우, 동일한 정보를 전송하지만 코딩을 다르게하여 한번은 1, 1, 1, 1, ..로 전송하고, 반복 전송시에는 1, -1, 1, -1, ...의 형태로 보낼 수 있다.In the case of MIB, repeated transmission includes a method of transmitting the same signal and a method of transmitting the same data but having different forms of signals, for example, different coding. In the case of repetitive transmission of MIB, data, and control information, the same information is transmitted but different signal types, for example, different codings, can result in a precoding diversity effect. For example, in the case of repetitive transmission of MIB, data, and control information, the same information is transmitted, but the coding is differently transmitted to 1, 1, 1, 1, .. once, 1, -1, Can be sent in the form 1, -1, ...
이 반복 전송에 HARQ 기법을 같이 적용하면 역시 성능을 끌어올리는 것이 가능하지만 MIB는 양방향 통신이 아닌 일방의 하향 통신이므로 HARQ 적용이 역시 불가능하다.If HARQ technique is applied to this repetitive transmission, it is possible to increase performance as well. However, since MIB is one-way communication rather than bidirectional communication, HARQ is also impossible.
MIB에 대해서 반복(repetition) 전송하는 방법은 아래 세 가지 반복 방법 중에서 하나를 선택할 수 있다. The repetition transmission method for the MIB may be selected from the following three repetition methods.
첫 번째 방법으로는, 기지국이 항상 미리 설정된 주기(예를 들면, 40m)로 MIB를 반복 전송하는 방법이다.In the first method, the base station repeatedly transmits the MIB at a predetermined period (for example, 40 m).
두 번째 방법으로는, 기지국이 미리 설정된 주기(예를 들면, 40ms)마다 MIB의 반복 전송 여부를 동적으로 결정하는 방법이다.In the second method, the base station dynamically determines whether to repeatedly transmit the MIB every predetermined period (for example, 40 ms).
세 번째 방법으로는, 기지국이 패턴에 따라 MIB를 반복 전송하는 방법이다. 여기서 상기 패턴은 미리 정의된 주기들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴은 복수의 40ms 또는 미리 정의된 시간 구간들로 구성될 수 있다.In a third method, the base station repeatedly transmits the MIB according to the pattern. Here, the pattern may be composed of predefined periods. For example, the pattern may consist of a plurality of 40 ms or predefined time intervals.
MIB이외의 시스템 정보 또는 데이터의의 반복 전송 기술Iterative transmission technology of system information or data other than MIB
MIB 이외의 시스템 정보 또는 데이터에 대하여 반복 전송을 하는 방법으로는 동일한 신호를 보내는 방법과 동일한 데이터를 전송하지만 신호의 형태가 다른 형태로 보내는 방법이 있다. Repeated transmission of system information or data other than the MIB includes a method of transmitting the same signal and a method of transmitting the same data but different signals.
MIB 이외의 시스템 정보 또는 데이터에 대해서 반복(repetition) 전송하는 방법은 아래 세 가지 반복 방법 중에서 하나를 선택할 수 있다. The repetition transmission method for system information or data other than the MIB may be selected from the following three repetition methods.
첫 번째 방법으로는, 기지국이 항상 미리 설정된 주기(예를 들면, 40m)로 MIB 이외의 시스템 정보 또는 데이터를 반복 전송하는 방법이다.In the first method, the base station repeatedly transmits system information or data other than the MIB at a predetermined period (for example, 40 m).
두 번째 방법으로는, 기지국이 미리 설정된 주기(예를 들면, 40ms)마다 MIB 이외의 시스템 정보 또는 데이터의 반복 전송 여부를 동적으로 결정하는 방법이다.In the second method, the base station dynamically determines whether to repeatedly transmit system information or data other than the MIB every predetermined period (for example, 40 ms).
세 번째 방법으로는, 기지국이 패턴에 따라 MIB 이외의 시스템 정보 또는 데이터를 반복 전송하는 방법이다. 여기서 상기 패턴은 미리 정의된 주기들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴은 복수의 40ms 또는 미리 정의된 시간 구간들로 구성될 수 있다.In a third method, the base station repeatedly transmits system information or data other than the MIB according to the pattern. Here, the pattern may be composed of predefined periods. For example, the pattern may consist of a plurality of 40 ms or predefined time intervals.
추가로 MTC 통신은 MIB를 반복 전송할 뿐만 아니라 사실상 모든 데이터 또는 시스템 정보-예를 들어, SIB(System Information Block)-를 포함하는 제어 정보를 반복(repetition)하거나 모아서 전송하는 bundling을 수행할 수 있다. In addition, the MTC communication may not only repeatedly transmit the MIB but also perform bundling that repetitions or aggregates and transmits control information including virtually all data or system information, for example, a system information block (SIB).
TTI bundling 역시 일종의 repetition 기법이다. 단지 차이점은 TTI bundling의 경우 연속된 서브프레임(subframe)에 대하여 반복하여 전송하는 것이다. 모든 데이터 또는 시스템 정보에 대해서 TTI bundling기법을 사용함으로써 커버리지 확장 효과를 가져올 수 있다. Bundling은 일종의 반복 전송이기는 하지만 일반 반복전송과는 일부 상이하다. HARQ를 적용함에 있어 원래는 ACK가 수신되어야 다음 TTI의 데이터를 보낼 수 있게 되어 있지만, NACK가 수신될 경우 제대로 수신할 때 까지 새로운 데이터를 보내지 못하고 계속해서 기존 보낸 데이터를 다시 보내야 하기 때문에 MTC와 같은 대역폭이 좁아 많은 데이터를 보내기 어려고 반복 전송까지 해야 하는 상황에서는 이렇게 운영하면 데이터를 보내는데 너무 많은 시간이 걸릴 수 있으며 이는 내부 버퍼 제어(buffer control)에도 영향을 줄 수 있다. 따라서 앞으로 보낼 여러 개의 TTI에 해당하는 데이터를 한 번에 묶어서 (bundling) 연속적으로 보내버리는 것이 bundling 기술이다.TTI bundling is also a kind of repetition technique. The only difference is that in case of TTI bundling, repetitive transmission is performed on consecutive subframes. Coverage expansion can be achieved by using the TTI bundling technique for all data or system information. Bundling is a kind of repetitive transmission, but it is different from general repetitive transmission. In applying HARQ, it is possible to send data of the next TTI only when ACK is received. However, when NACK is received, it is not possible to send new data until it is properly received. In situations where the bandwidth is so narrow that even a lot of data needs to be sent repeatedly, this operation can take too much time to send data, which can also affect internal buffer control. Therefore, bundling technology is to bundle and send data corresponding to several TTIs to be sent at once.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술MTC repetitive transmission technology according to another embodiment of the present invention
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 하향링크에서 반복전송을 할 수 있다. 이하, 하향링크를 예로 들어 설명한다. The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may perform repetitive transmission in downlink. Hereinafter, the downlink will be described as an example.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 채널 상태 및/또는 데이터 특성/성격에 따라 주파수 호핑시 제한 조건을 적응적으로 조절할 수 있다.The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention can adaptively adjust the constraints upon frequency hopping according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 채널 상태 및/또는 데이터 특성/성격에 따라 주파수 호핑시 호핑 대역폭, 금지 대역, 금지시간/휴지시간, 호핑 주기 패턴을 적응적(adaptive)으로 조절 또는 가변할 수 있다. 즉, 채널 상황에 따라 주파수 호핑 패턴을 다르게 할 수 있으며, (표준회의에서 확정) 구체적으로 채널 상황에 따라 커버리지 확장을 위하여 MTC 단말을 스몰(small) 커버리지 단말, 라지(large) 커버리지 단말로 나누어서 운영할 수 있다.The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention adaptively adjusts a hopping bandwidth, a prohibition band, a prohibition time / pause time, and a hopping period pattern during frequency hopping according to channel conditions and / or data characteristics / personality. Or variable. That is, the frequency hopping pattern can be changed according to the channel situation (confirmed in the standard conference), and specifically, the MTC terminal is divided into small and large coverage terminals for coverage extension according to the channel situation. can do.
기지국에서 거리가 멀어질수록 신호의 세기가 약해져서 통신이 어려워진다. MTC통신의 목적 중의 하나가 통신 가능 거리를 20dB 연장하는 것으로서, 전파의 세기가 기존 LTE보다 20dB 더 작은 장소에서도 MTC통신이 가능하도록 하는 것이다. 전파의 세기가 작아지면 SNR이 낮아지게 되어 통신 가능한 SNR을 만족하지 못해 통신이 불가능해질 수 있다. 그런데 이러한 전파의 세기는 기지국에서 멀리 있어야만 떨어지는 것이 아니고, 센서로 사용되는 IoT 단말의 경우와 같이, 지하, 철문과 같은 금속으로 폐쇄된 공간, 수중 등등의 곳에서는 기지국으로부터의 거리는 가깝더라도 전파의 세기가 크게 떨어지게 된다.The further the distance from the base station, the weaker the signal strength, the more difficult communication is. One of the purposes of MTC communication is to extend the communication range by 20 dB, and to enable MTC communication even in a place where the strength of radio waves is 20 dB smaller than the existing LTE. As the intensity of the radio wave decreases, the SNR may be lowered, and communication may not be possible because the SNR may not be met. However, the intensity of the radio wave does not fall only when it is far away from the base station, but in the case of an underground terminal, a metal-closed space such as an iron gate, underwater, etc., as in the case of the IoT terminal used as a sensor, the strength of the radio wave is close even if the distance from the base station is close. Will fall significantly.
전파의 세기가 약한 경우에는 기지국이 MTC단말이 전송한 RACH를 성공적으로 수신하기 어렵게 된다. 기본적으로 RACH가 성공적으로 수신되어야 MTC단말은 원하는 기지국에 등록이 가능하다. 따라서 이러한 20dB 전파 세기 손실에 대응하기 위하여는 역으로 20dB 이상의 SNR을 향상 시킬 수 있는 방법이 요구되며, 그 방법의 하나가 전술한 반복(repetition) 전송 기법이다. 그런데 반복(repetition) 전송을 많이 하게 되면 데이터 레이트(data rate)가 떨어지고 전송 시간도 오래 걸려서 전력 소모에도 좋지 못하고 자원(resource)도 계속 점유하기 때문에 효율도 떨어지는 등등 가급적 반복(repetition) 전송 횟수를 줄일 필요가 있다. When the strength of the radio wave is weak, it is difficult for the base station to successfully receive the RACH transmitted by the MTC terminal. Basically, when the RACH is successfully received, the MTC terminal can register with a desired base station. Therefore, in order to cope with such 20dB propagation loss, a method for improving SNR of 20dB or more is required. One of the methods is the aforementioned repetition transmission technique. However, if a lot of repetition transmissions are performed, the data rate decreases and the transmission time takes a long time, so it is not good for power consumption and also takes up resources. Therefore, the number of repetition transmissions is reduced as much as possible. There is a need.
기지국에서 가까운 거리에 있거나 전파 세기의 손실이 20dB 처럼 큰 값이 되지 않는 경우에는 굳이 이렇게 반복(repetition) 전송 기법을 운영할 필요가 없다. 따라서 MTC 단말을 소정의 전파 세기의 손실 크기-예를 들어 10dB, 12dB, 13dB, 14dB, 15dB등-에 따라 (또는 SNR에 따라) 크게 스몰(small) 커버리지 단말과 라아저(larger) 커버리지 단말 2가지로 구분하고 각 경우에 최적화된 파라미터로 운영함으로써, 전파의 세기가 크게 떨어지지 않거나 전파 세기의 손실이 20dB 처럼 큰 값이 되지 않는 경우, 반복(repetition) 전송 횟수를 줄여 데이터 레이트(data rate) 감소, 전송 시간 증가, 전력 소모 증가 및 전송 효율 감소로 인한 부정적인 영향을 줄일 수 있는 효과가 있다. If you are close to the base station or if the loss of propagation strength is not as high as 20 dB, you do not need to operate this repetition transmission technique. Therefore, the MTC terminal is largely small and large coverage terminals according to a loss amount of a predetermined propagation intensity (for example, 10 dB, 12 dB, 13 dB, 14 dB, 15 dB, etc.) (or according to the SNR). By dividing into branches and operating with optimized parameters in each case, the data rate is reduced by reducing the number of repetition transmissions when the strength of the radio wave does not drop significantly or when the loss of the radio wave intensity does not become as large as 20 dB. As a result, it is possible to reduce negative effects due to increased transmission time, increased power consumption, and reduced transmission efficiency.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 채널 상태 및/또는 데이터 특성/성격에 따라 주파수 호핑 패턴을 적응적으로 조절할 수 있다.The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may adaptively adjust the frequency hopping pattern according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 채널 상태 및/또는 데이터 특성/성격에 따라 주파수 호핑 범위를 적응적으로 조절하거나 또는 가변시킬 수 있다.The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may adaptively adjust or vary the frequency hopping range according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 채널 상태 및/또는 데이터 특성/성격에 따라 주파수 호핑 대역폭을 적응적으로 조절할 수 있다. 채널 상태 및/또는 데이터 특성/성격에 따라 특정 대역을 선택적으로 골라서 주파수 호핑 패턴을 사용할 수 있다. 특정한 주파수 대역의 채널 상태가 좋지 않은 경우에는 해당 주파수 대역은 사용하지 않도록 구현할 수 있다. 특정한 주파수 대역의 채널 상태가 좋은 경우에는 해당 주파수 대역만을 사용하여 주파수 호핑이 이루어지도록 구현할 수 있다. The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may adaptively adjust the frequency hopping bandwidth according to channel conditions and / or data characteristics / personality. Frequency hopping patterns may be used by selectively selecting specific bands depending on channel conditions and / or data characteristics / personality. If the channel state of a particular frequency band is not good, the frequency band can be implemented not to be used. When the channel state of a specific frequency band is good, the frequency hopping may be implemented using only the frequency band.
채널 상태 및/또는 데이터 특성/성격에 따라 금지 대역(guard band) 또는 금지 기간(또는 휴지 기간)을 적응적으로 조절할 수 있다. 즉, 채널 상태에 따라 특정 대역을 금지 대역으로 지정하거나, 또는 채널 상태에 따라 특정 시간을 금지 시간으로 지정하여 주파수 호핑 패턴을 사용할 수 있다.A guard band or a prohibition period (or idle period) may be adaptively adjusted according to channel conditions and / or data characteristics / personality. That is, the frequency hopping pattern may be used by designating a specific band as a prohibition band according to the channel state or by designating a specific time as the prohibition time according to the channel state.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 채널 상태 및/또는 데이터 특성/성격에 따라 주파수 호핑 주기를 적응적으로 조절할 수 있다. The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may adaptively adjust the frequency hopping period according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 채널 상태 및/또는 데이터 특성/성격에 따라 주파수 호핑 패턴의 길이를 적응적으로 조절할 수 있다. The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may adaptively adjust the length of the frequency hopping pattern according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 채널 상태 및/또는 데이터 특성/성격에 따라 주파수 호핑 패턴 반복 횟수를 적응적으로 조절할 수 있다. The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may adaptively adjust the frequency hopping pattern repetition number according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 채널 상태 및/또는 데이터 특성/성격에 따라 주파수 호핑 패턴 반복 횟수를 적응적으로 조절할 수 있다. The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may adaptively adjust the frequency hopping pattern repetition number according to channel conditions and / or data characteristics / personality.
채널 상태가 우수한 경우에는, 주파수 호핑을 수행하지 않을 수도 있고, 이 경우, 주파수 호핑 사용 또는 미사용 여부에 대한 정보를 기지국에서 MTC 단말로 전송할 수있다.If the channel condition is excellent, frequency hopping may not be performed. In this case, information on whether frequency hopping is used or not may be transmitted from the base station to the MTC terminal.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 데이터의 중요도, 데이터의 특성/성격에 따라 호핑 패턴을 적응적으로 가변시킬 수 있다. 예를들어, MIB, SIB, 제어정보, 119 응급 데이터와 같은 중요한 데이터는 일반 데이터보다 중요하며, 이 경우 호핑 패턴 반복 횟수(또는 빈도)를 증가시켜서 다이버시티 이득이 증가되도록 하여 수신 예러를 감소시켜 성능을 향상시킬 수 있다. 또는, 이러한 중요한 데이터에 대해서는 호핑 패턴을 알려주기 어려운 경우가 있을수 있으므르 주파수 호핑을 하지 않도록 구현할 수도 있다.The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may adaptively change the hopping pattern according to the importance of the data and the characteristics / nature of the data. For example, important data such as MIB, SIB, control information, 119 emergency data is more important than general data, in this case, the diversity gain is increased by increasing the number (or frequency) of hopping pattern repetition, thereby reducing the reception error. It can improve performance. Alternatively, it may be difficult to inform the hopping pattern of such important data, so that frequency hopping may be implemented.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 데이터의 량에 따라 호핑 패턴을 적응적으로 가변시킬 수 있다. 전송 데이터가 많을 경우 주파수 호핑을 느리게 수행할 수도 있다. The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may adaptively change the hopping pattern according to the amount of data. Frequency hopping may be slow when there is a lot of transmission data.
주파수 호핑 대역폭은 전송 데이터의 양에 따라 6PRB, 5PRB, 4PRB, 3PRB, 2PRB, 또는 1PRB가 될 수 있다. The frequency hopping bandwidth may be 6PRB, 5PRB, 4PRB, 3PRB, 2PRB, or 1PRB depending on the amount of transmitted data.
전술한, 금지 시간, 금지 대역, 금지 대역폭, 주파수 호핑 시작 시간, 주파수 호핑 종료시간,등은 기지국에서 MTC 단말로 알려줄 수 있다.As described above, the prohibition time, the prohibition band, the prohibition bandwidth, the frequency hopping start time, the frequency hopping end time, and the like may inform the MTC terminal from the base station.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 페이징, SIB, RAR에 적용할 수 있다. MTC repetitive transmission technology according to another embodiment of the present invention can be applied to paging, SIB, RAR.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 MTC 단말이 가장 먼저 수신하는PSS, SSS 또는 PBCH에는 주파수 호핑을 사용하지 않고 미리 정의된 주파수 대역을 사용하도록 구현할 수 있다.The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention can be implemented to use a predefined frequency band without using frequency hopping for the PSS, SSS, or PBCH that the MTC terminal first receives.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 MTC 단말의 종류에 따라 주파수 호핑이 시작되는 위치를 적응적으로 조절할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 MTC 단말 마다 주파수 호핑이 시작되는 위치를 다르게 조절할 수 있다. The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may adaptively adjust a position at which frequency hopping starts according to the type of MTC terminal. In the MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention, the position at which frequency hopping is started for each MTC terminal may be adjusted differently.
본 발명의 다른 실시예에 따른 MTC 반복 전송 기술은 상향링크에서도 적용될 수도 있다.The MTC repetitive transmission technique according to another embodiment of the present invention may be applied to uplink.
주파수 호핑(Frequency Hopping)시 협대역 정보 알려주는 방법How to inform narrowband information during frequency hopping
MTC 통신을 위한 주파수 도약에 있어 특정 협대역 세트(narrowband set)로 제한하여 상기 특정한 협대역 세트내에서만 주파수 도약을 수행할 수 있다. In the frequency hopping for MTC communication, the frequency hopping may be performed only within the specific narrowband set by limiting to a specific narrowband set.
MTC 통신을 위한 LTE 하향링크 주파수 호핑시, 상기 특정 협대역세트(Narrow band set)과 같은 협대역 사용 정보는 다음과 같은 방식으로 알려줄 수 있다. When LTE downlink frequency hopping for MTC communication, narrowband usage information such as the specific narrowband set may be informed in the following manner.
첫째, 기지국에서, 망에서 반복적으로 망내의 모든 MTC 단말에 공통적으로 브로드캐스팅되는 MIB나 SIB와 같은 시스템 정보를 이용하여 사용가능한 협대역 세트(available narrowband set)을 MTC 단말에 알려주고 이를 망내의 모든 MTC 단말이 공통으로 사용하도록 할 수 있다. 또는 MIB 및/또는 SIB 인코딩(encoding)을 특정 개수를 나타내는 코드로 인코딩하여 사용가능한 협대역 세트(available narrowband set) 사용 정보를 MTC 단말에 알려줄 수 있다. MIB 및/또는 SIB 데이터를 각각의 협대역 세트를 나타내는 특정 코드와 곱하여 인코딩(또는 특정 코드로 인코딩하여) 전송함으로써, 사용가능한 협대역 세트(available narrowband set) 사용 정보를 MTC 단말에 알려줄 수 있다.First, the base station informs the MTC terminal of an available narrowband set by using system information such as MIB or SIB that is broadcasted to all MTC terminals in the network repeatedly in the network. The terminal may be used in common. Alternatively, MIB and / or SIB encoding may be encoded with a code indicating a specific number to inform MTC terminal of available narrowband set usage information. By multiplying the MIB and / or SIB data by a specific code representing each narrowband set and encoding (or encoding the specific code), the available narrowband set usage information may be informed to the MTC terminal.
MIB 및/또는 SIB 데이터를 각각의 협대역 세트를 나타내는 특정 코드와 곱하여 인코딩하여 전송한다는 의미는, 총 10가지의 협대역 세트의 경우의 수를 기지국이 운영하는 경우를 예로 들면, 10가지 협대역 세트를 굳이 비트로 전송하지 않고 MIB및/또는 SIB 데이터를 각각의 협대역 세트를 나타내는 특정 코드와 곱해서 전송하는 것이다. 구체적으로, MIB 및/또는 SIB 데이터를 특정 협대역 세트를 나타내는 코드와 곱하고, MTC 단말에서는 10가지 코드를 바꾸어 가면서 수신한 MIB 및/또는 SIB 데이터와 곱하여 이 중 CRC 에러가 나지 않고 성공적으로 디코딩되는 경우의 코드가 무엇인지 파악함으로써 어떤 협대역 세트가 설정되었는지 알 수 있다.Meaning that the MIB and / or SIB data is multiplied by a specific code representing each narrowband set to be encoded and transmitted, for example, when the base station operates a total of 10 narrowband sets. Instead of sending the set in bits, MIB and / or SIB data is multiplied by a specific code representing each narrowband set. Specifically, the MIB and / or SIB data is multiplied with a code representing a specific narrowband set, and the MTC terminal multiplies the received MIB and / or SIB data by changing 10 codes, thereby successfully decoding the double CRC error. By knowing what the code of the case is, we can see which narrowband set has been set.
총 10가지의 협대역 세트의 경우의 수를 기지국이 운영하는 경우를 예로 들면, 이 중에 어떤 협대역 세트를 사용할 것인지 직접적으로 MIB 및/또는 SIB를 통하여 MTC 단말에 알려줄 수도 있고, 또는 미리 10가지의 협대역 세트를 정하지 않고 직접적으로 몇 번 RB, 몇 번 RB를 협대역 세트로 사용하겠다고 MTC 단말에 알려줄 수도 있다. SIB를 전송하는 PDSCH의 리소스 위치를 PDCCH로 알려줄 수 있으며. 사용하는 협대역 세트를 정하여 사용하는 경우 어떤 협대역 세트를 사용하는지 알아야 PDCCH 또는 PDSCH든지 수신이 가능하다. 따라서, SIB는 어떤 협대역으로 보내겠다고 미리 정해져 있거나 아니면 SIB는 어떤 협대역으로 보내는지 MIB를 통해서 알려줘야한다. SIB를 전송하는 PDSCH는 주파수 도약을 하므로 이러한 협대력 세트의 정보를 SIB에 넣게 되면 SIB를 전송하는 PDSCH의 협대역 세트를 모르기 때문에 MTC 단말에서의 디코딩이 불가능하므로 SIB를 전송하는 PDSCH의 경우 특정 협대역 세트로 고정되어 있을 필요가 있다. 또는 MIB에서는 SIB에 대한 PDSCH의 협대역 세트만을 알려주고 실제 데이터 전송에 사용될 협대역 세트는 SIB를 통하여 알려줄 수도 있다. 또는 MTC 단말마다 다르게 협대역 세트를 설정하기 위해서는 PDCCH를 이용하여 협대역 세트 정보를 전송할 수도 있으며, 이런 경우, MTC 단말 전체가 공통으로 사용하는 PDCCH는 협대역 세트를 미리 정해 놓아야 한다. For example, when the base station operates the number of cases of a total of 10 narrowband sets, the narrowband set may be directly informed to the MTC terminal through the MIB and / or SIB or 10 types in advance. It is also possible to tell the MTC terminal to use RBs several times and RBs as narrowband sets directly without setting a narrowband set of. Resource location of the PDSCH transmitting the SIB may be informed by the PDCCH. If a narrowband set is used, it is necessary to know which narrowband set to use to receive PDCCH or PDSCH. Therefore, the narrowband to which the SIB is predetermined is to be sent or the narrowband to be sent to the SIB should be informed via the MIB. Since PDSCH transmitting SIB is frequency hopping, when the information of the narrow set is put into the SIB, since the narrow band set of PDSCH transmitting SIB is not known, decoding at the MTC terminal is not possible. It needs to be fixed in a band set. Alternatively, the MIB may inform only the narrowband set of the PDSCH for the SIB and the narrowband set to be used for the actual data transmission through the SIB. Alternatively, in order to set a narrowband set differently for each MTC terminal, narrowband set information may be transmitted using a PDCCH. In this case, a narrowband set should be previously determined for a PDCCH commonly used by the entire MTC terminal.
또한, 추가로 여기에 RNTI나 IMSI, GUTI등의 단말 ID를 사용하여 미리 정해진 식에 대입하여 MTC 단말 자신에게 할당된 협대역 세트(narrowband set) 또는 주파수 도약 패턴을 정하도록 할 수 있다. 즉, 시스템 정보와 단말 ID를 함께 사용하여 망내의 각 MTC 단말마다 자신에게 할당된 협대역 세트 또는 주파수 도약 패턴을 정하도록 할 수 있다.In addition, the terminal ID such as RNTI, IMSI, GUTI, etc. may be substituted into a predetermined equation to determine a narrowband set or a frequency hopping pattern allocated to the MTC terminal itself. That is, the system information and the terminal ID may be used together to determine the narrowband set or the frequency hopping pattern allocated to each MTC terminal in the network.
둘째, 특정 그룹의 사용자에게 전달되는 하향링크 제어 채널-예를 들어 PDCCH-을 활용하여 특정 그룹의 사용자에게 공통인 사용가능한 협대역 세트를 알려주고 이를 특정 그룹의 사용자 단말이 공통으로 사용할 수 있다. Secondly, by using a downlink control channel (for example, PDCCH) delivered to a specific group of users, a common set of available narrowbands is notified to a specific group of users, and the user terminal of the specific group may be commonly used.
또한, 추가로, 여기에 RNTI, IMSI, TMSI, 또는 GUTI등의 단말 ID를 사용하여 미리 정해진 식에 대입하여 MTC 단말 자신에게 할당된 협대역 세트 또는 주파수 도약 패턴을 정하도록 할 수 있다. 즉, 특정 그룹의 사용자에게 전달되는 하향링크 제어 채널과 단말 ID를 함께 사용하여 망내의 각 MTC 단말마다 자신에게 할당된 협대역 세트 또는 주파수 도약 패턴을 정하도록 할 수 있다.In addition, the terminal ID such as RNTI, IMSI, TMSI, or GUTI may be substituted into a predetermined equation to determine a narrowband set or frequency hopping pattern allocated to the MTC terminal itself. That is, the downlink control channel transmitted to a specific group of users and the terminal ID may be used together to determine a narrowband set or a frequency hopping pattern allocated to each MTC terminal in the network.
셋째, 특정 사용자에게 전달되는 하향링크 제어 채널-예를 들어, UE-specific EPDCCH-를 사용하여 특정 유저에게 사용가능한 협대역 세트를 알려주고, 이를 특정 사용자 단말이 사용하도록 할 수 있다. Third, a downlink control channel delivered to a specific user, for example, a UE-specific EPDCCH, may be used to inform a specific user of a narrowband set available to a specific user terminal.
넷째, 전술한 세가지 방법으로 사용 가능한 협대역 세트를 결정하는 단계에 RNTI, IMSI, TMSI, 또는 GUTI등의 단말 ID 뿐만 아니라 셀 ID, 시스템 프레임 번호(SFN: System Frame Number), 서브 프레임 인덱스(Subframe index), 슬롯 인덱스(Slot index)도 추가로 활용하여 사용 가능한 협대역 세트나 주파수 도약 패턴을 결정할 수 있다. Fourth, in determining the available narrowband set by the three methods described above, the cell ID, the system frame number (SFN), the subframe index (Subframe) as well as the terminal ID such as RNTI, IMSI, TMSI, or GUTI are used. index, and slot index (Slot index) can be further utilized to determine the available narrowband set or frequency hopping pattern.
구체적으로, 기지국에서 MIB와 SIB1와 같은 시스템 정보로 전송되는 SFN(System Frame Number)과 MTC 단말 자신의 IMSI 값을 미리 정해진 식에 대입하여 망내의 각 MTC 단말마다 독립적인 자신에게 할당된 협대역 세트 또는 주파수 도약 패턴을 정하도록 할 수 있다. 같은 방법으로 SFN 및 단말 ID 뿐만 아니라 추가적으로 서브 프레임 인덱스(Subframe index), 슬롯 인덱스(Slot index)도 추가로 활용하여 각 subfrane/slot multi-subframe scheduling 정보를 조절할 수 있도록 하여 각 MTC 단말마다 독립적인 스케쥴링 정보가 결정될 수 있도록 한다.Specifically, a narrowband set assigned to each independent MTC terminal in a network by substituting a system frame number (SFN) transmitted from the base station as system information such as MIB and SIB1 and an IMSI value of the MTC terminal itself in a predetermined equation. Alternatively, the frequency hopping pattern can be determined. In the same way, independent scheduling for each MTC terminal can be made by adjusting each subfrane / slot multi-subframe scheduling information by additionally utilizing subframe index and slot index as well as SFN and terminal ID. Allow information to be determined.
같은 방법으로 SFN 및 단말 ID 뿐만 아니라 추가적으로 서브 프레임 인덱스(Subframe index), 슬롯 인덱스(Slot index)도 해당 슬롯이나 해당 서브프레임에 대한 각 subfrane/slot multi-subframe scheduling 정보를 조절할 수 있도록 활용하여 각 MTC 단말마다 독립적인 스케쥴링 정보가 결정될 수 있도록 한다.In the same way, in addition to SFN and UE ID, subframe index and slot index can be used to control each subfrane / slot multi-subframe scheduling information for the corresponding slot or subframe. Independent scheduling information may be determined for each terminal.
이렇게 함으로써 전체 유저나 특정 그룹에 공통적인 정보만을 실제 통신으로 전달하고 나머지 단계를 실제 통신의 단계 없이 스스로 결정하게 함으로써 오버헤드를 최소로 하여 시스템 효율성을 극대화 할 수 있다. This maximizes system efficiency by minimizing overhead by delivering only information common to all users or a specific group to the actual communication, and allowing the remaining steps to be determined by themselves without the actual communication step.
다섯째, 주파수 도약 주기를 MTC 단말에게 알려주고 주파수 도약 주기가 끝나면 제어 정보(MIB, SIB, PDCCH 또는 EPDCCH)에서 사용가능한 협대역 세트를 알려주고 다음 주파수 도약 주기까지는 상기 협대역 세트를 사용하도록 할 수 있다. Fifth, the frequency hopping period may be informed to the MTC terminal, and when the frequency hopping period is completed, the narrowband set available in the control information (MIB, SIB, PDCCH or EPDCCH) may be informed and the narrowband set may be used until the next frequency hopping period.
커버리지 확장(Coverage Enhanced) 확장 정도 차이에 따른 운용 방법Operating method according to difference of coverage enhanced
커버리지 확장(Coverage Enhanced) level을 복수개의 단계로 나누어 운용할 수 있다. 예를들어, 커버리지를 확장할 정도를 두 단계로 구분하여 운용할 수 있다. The coverage enhanced level can be divided into a plurality of stages. For example, the extent to which coverage can be extended can be managed in two stages.
MTC 단말내의 모든 채널에 대하여 같은 수준의 커버리지 확장(Coverage Enhanced) level로 설정할 수 있다. 단일의 커버리지 확장(Coverage Enhanced) 레벨은 MTC 단말내의 모든 채널들에 대해 구성된다(A single CE level is configured for all channels in a UE). 하나의 커버리지 확장(Coverage Enhanced) 레벨은 적어도 PDSCH, PUSCH 및/또는 MPDCCH에 대한 반복 횟수들의 집합으로 구성될 수 있다(One CE level can be configured with a set of repetition numbers at least for PDSCH, PUSCH & MPDCCH). All channels within the MTC terminal may be set to the same coverage enhanced level. A coverage level is configured for all channels in an MTC terminal (A single CE level is configured for all channels in a UE). One Coverage Enhanced level may consist of a set of repetition times for at least PDSCH, PUSCH and / or MPDCCH (One CE level can be configured with a set of repetition numbers at least for PDSCH, PUSCH & MPDCCH ).
모드 1 및 모드 2중 어느 모드가 사용될지는 MTC 단말내 모든 채널에 대하여 알려질 수 있다(Which modes is used is known for all channels in a UE).Which mode of mode 1 or mode 2 is used may be known for all channels in the MTC terminal (Which modes is used is known for all channels in a UE).
여기서, 모드 1은 반복이 전연 없는것(no repetitions) 및 반복 횟수가 적은것에 대해 동의하는 경우를 기술하며(Mode 1 describes behaviours agreed for no repetitions and small number of repetitions), 모드 2는 반복횟수가 큰 것에 대해 동의하는 경우에 대해 기술한다(Mode 2 describes behaviours agreed for large number of repetitions). 여기서, 여기서 반복 전송되는 정보는 시스템 정보(MIB), MIB 이외의 시스템 정보 또는 데이터가 될수 있다.Here, mode 1 describes the case where the repetition agrees with no repetitions and the low number of repetitions (Mode 1 describes behaviors for no repetitions and small number of repetitions). (Mode 2 describes behaviors agreed for large number of repetitions). Here, the information repeatedly transmitted here may be system information MIB, system information other than MIB, or data.
각 커버리지 확장(Coverage Enhanced) level을 모드에 매핑하는 것은 RRC 또는 신호로 알려줄 수 있다. The mapping of each coverage enhanced level to the mode may be indicated by RRC or signal.
추가로 각 커버리지 확장(Coverage Enhanced) level에 따라 HARQ process number를 적응적(adaptive)으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 커버리지가 더 멀어질수록(또는 더 멀리 cover할 수록) HARQ process number가 작아지도록 조절할 수 있다. HARQ process number는 최대 2개, 또는 3개, 또는 4개로 할수도 있다.In addition, the HARQ process number can be adaptively adjusted according to each coverage enhanced level. For example, it may be adjusted so that the HARQ process number decreases as the coverage gets further (or covers farther). The HARQ process number can be up to two, three, or four.
MTC 단말에서의 수신 기술Receiving technology in MTC terminal
MTC 단말은 여러 개의 정보가 동시에 수신될 때 하나만 받을 수 있다. The MTC terminal may receive only one when multiple information is received at the same time.
그런데 동시 수신하는 데이터 중에 페이징 (데이터 도착 알림 신호), 시스템 정보 등등 중요한 정보들이 있는 경우, 우선순위를 정해서 수신을 하도록 구현할 수 있다. However, if there is important information such as paging (data arrival notification signal), system information, etc. among simultaneous data, it can be implemented to set the priority.
본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말에서 여러 정보들을 동시에 수신할 경우 우선순위를 정하는 방법은 MIB->SIB->Paging->Data 순으로 우선순위를 정하여 수신하여 디코딩하도록 구현할 수 있다. When the MTC terminal receives a plurality of pieces of information at the same time according to an embodiment of the present invention, the method of determining the priority may be implemented to receive and decode the priorities in order of MIB-> SIB-> Paging-> Data.
MTC 단말 상향링크 랜덤 액세스(Uplink Random Access) 기술MTC UE uplink random access technology
커버리지 확장(Coverage improvement) 관련하여 MTC 단말에서의 RACH 과정이 중요하다. In relation to coverage improvement, an RACH process in an MTC terminal is important.
현재 MTC(Machine Type Communication)의 경우, 데이터 전송율이 대략 100kbps 정도이므로(대역폭을 1.4MHz로 고정) MTC 단말에서 저전력을 유지하면서도 커버리지를 대폭 확대할 수 있는 방법이 요구된다. Currently, in the case of machine type communication (MTC), since the data rate is about 100 kbps (fixed bandwidth at 1.4 MHz), there is a need for a method capable of greatly expanding coverage while maintaining low power in an MTC terminal.
커버리지 확장(Coverage improvement)을 위한 MTC 단말에서의 RACH 과정 관련하여, 성능 향상을 위해 단말에서 기지국으로 보내는 신호(예: PRACH preamble)에 대해서 반복(repetition) 전송할 경우, RACH process in MTC terminal for coverage improvement In this regard, when repetition transmission is performed on a signal (eg, PRACH preamble) transmitted from a terminal to a base station for performance improvement,
1) 주기적 반복(repetition) 전송, 1) periodic repetition transmission,
2) 동적 반복(repetition) 전송 또는2) dynamic repetition transmission or
3) 고정적으로 반복(repetition) 전송하는 것이 가능하다. 3) It is possible to transmit repetition fixedly.
주기적 반복의 경우 미리 정의된 주기에 따라 MTC 단말에서 신호(예: PRACH preamble)를 반복 전송할 수 있다.In the case of periodic repetition, a signal (for example, PRACH preamble) may be repeatedly transmitted from the MTC terminal according to a predefined period.
동적 반복 전송의 경우, MTC 단말에서 신호(예: PRACH preamble)를 반복 주기마다 전송 여부를 동적으로 결정하도록 구성할 수 있다. 여기서, 반복 여부 및/또는 반복 주기 등과 같은 반복 전송과 관련된 파라미터는 기지국 또는 네트워크에서 정할 수도 있고, 또는 MTC 단말에서 정하거나 미리 설정된 값을 사용할수도 있다. In the case of dynamic repetitive transmission, the MTC terminal may be configured to dynamically determine whether to transmit a signal (for example, PRACH preamble) at every repetition period. Herein, parameters related to repetitive transmission such as repetition and / or repetition period may be determined by the base station or the network, or may be determined by the MTC terminal or may use a preset value.
연속된 특정 개수의 주기들로 구성된 반복 패턴에 따라 신호(예: PRACH preamble)를 반복하여 전송하도록 구성할 수 있다.The signal (eg, PRACH preamble) may be repeatedly transmitted according to a repetition pattern composed of a specific number of consecutive periods.
기지국은 MTC 단말이 보낸 PRACH preamble을 가지고 MTC 단말(또는 MTC 커버리지 확장 단말)의 존재 여부를 판단한다. 즉, MTC 단말용으로 PRACH preamble set를 따로 만들어 두고, 기지국은 PRACH preamble의 차이로 인하여 MTC 단말(또는 MTC 커버리지 확장 단말)과 일반 단말(또는 일반 MTC 단말)을 구분할 수 있다. The base station determines the existence of the MTC terminal (or MTC coverage extension terminal) with the PRACH preamble sent by the MTC terminal. That is, the PRACH preamble set is made separately for the MTC terminal, and the base station may distinguish between the MTC terminal (or MTC coverage extension terminal) and the general terminal (or general MTC terminal) due to the difference in the PRACH preamble.
기존 LTE의 PRACH preamble을 그대로 사용하되 MTC-SIB로 사용할 코드 셋과 리소스 정보를 알려줄 수 있다. PRACH 코드 세트를 여러 개로 나누어 관리 할 수 있게 되어 있다. 따라서 결국 기지국은 상기 세트와 리소스로 PRACH를 송신하는 단말이 MTC 단말인지 그리고 반복 전송 횟숫나 리소스 정보를 기반으로 CE level도 구분할 수 있다.The PRACH preamble of the existing LTE can be used as it is, but the code set and resource information to be used as the MTC-SIB can be informed. It is possible to divide and manage the PRACH code set into several. Accordingly, the base station can determine the CE level based on whether the terminal transmitting the PRACH to the set and the resource is the MTC terminal and the number of repetitive transmissions or the resource information.
상기 PRACH preamble은 일종의 코드로서, Zadoff chu code를 사용할 수 있다. 또는, PRACH preamble은 바이너리 코드는 아니지만 바이너리 코드를 곱하여 새로운 코드를 만들 수도 있다.The PRACH preamble is a kind of code and may use a Zadoff chu code. Alternatively, the PRACH preamble is not binary code but may be multiplied by a binary code to create a new code.
특히, 커버리지 확장(Coverage improvement)을 위한 MTC 단말에서의 RACH 과정 관련하여, PRACH 신호를 이용한 MTC coverage extension 단말과 일반 단말을 구분하는 방법이 요구된다. In particular, with respect to the RACH process in the MTC terminal for coverage improvement, a method of distinguishing an MTC coverage extension terminal from a general terminal using a PRACH signal is required.
MTC coverage improvement 단말과 일반 단말을 별도의 제어 시그널(signal)을 주고 받지 않고 서로 구분하기 위한 방법은 다음과 같다. The method for distinguishing MTC coverage improvement terminal from a general terminal without transmitting or receiving separate control signals is as follows.
기지국은 MTC 단말과 일반 LTE/LTE-A 단말 (Legacy 단말)을 구분하고, MTC 단말 내에서도 스몰 커버리지(small coverage) 단말과 라아저 커버리지(larger coverage) 단말을 구분하여 운용함으로써 효율성을 극대화할 수 있다.The base station can maximize efficiency by dividing the MTC terminal and a general LTE / LTE-A terminal (Legacy terminal), and by operating a small coverage (large coverage) terminal and a laser coverage (larger coverage) terminal within the MTC terminal. .
1) PRACH preamble을 가지고 구분 (즉, code로 구분: CDM) 하는 방법으로써 기지국이 별도의 MTC 단말을 위한 전용 PRACH preamble의 집합을 정의하여 운용하는 방법이다.1) A method of classifying a PRACH preamble (ie code division: CDM) is a method in which a base station defines and operates a set of dedicated PRACH preambles for a separate MTC terminal.
2) Time과 frequency 리소스 위치로 구분 (FDM, TDM) 하는 방법2) How to divide time and frequency resource location (FDM, TDM)
3) MTC 단말을 지칭하는 특정 하나의 패턴과 기존 PRACH preamble을 결합 및 조합하여 생성된 패턴을 가지고 구분하는 방법 (CDM과 비슷하지만 차이점은 기존 code에 한 번의 code를 더 입히는 것임) 3) 방법 A method of distinguishing a pattern generated by combining and combining a specific one pattern indicating the MTC terminal and the existing PRACH preamble (similar to the CDM, but the difference is to apply one more code to the existing code)
특히, 3)의 MTC 단말을 지칭하는 특정 하나의 패턴을 가지고 구분하는 방법의 경우, 기존에 존재하는 PRACH preamble code코드에 새로운 패턴을 추가하는 방식으로 구현할 수 있다. In particular, in the case of a method of distinguishing with a specific pattern referring to the MTC terminal of 3), it may be implemented by adding a new pattern to an existing PRACH preamble code code.
예를 들어, 3)의 MTC 단말을 지칭하는 특정 하나의 패턴을 가지고 구분하는 방법의 경우, 기존 PRACH preamble을 그대로 사용하지만 기존 PRACH preamble를 반복(repetition) 할 때 그대로 반복해서 보내지 않고 TDM이나 FDM 패턴이나 CDM의 코드 값을 바꾸어 보내도록 구현하여 MTC coverage improvement 단말과 일반 단말을 구분할 수 있다. 구체적으로, 100110을 반복해서 보내는데 반복 패턴(repetition pattern)의 index(예를 들어 반복 패턴의 종류에 따라 0번 내지 5번을 할당 가능)에 따라서 한번은 그대로 100110을 보내고 그 다음은 반전해서 011001을 보냄으로써 MTC coverage improvement 단말과 일반 단말을 구분할 수 있다. 이를 일반화를 하면 c_i_code(기존 PRACH preamble 코드)+ new_code 또는 c_i_code(기존 PRACH preamble 코드) x new_code 형태가 된다(CDM의 경우). CDM의 경우엔 기존의 PRACH preamble에 새로운 코드를 가지고 여러 가지 방법으로 조합하여 새로운 PRACH preamble code를 만들거나 전혀 새로운 MTC 전용 preamble 집합을 만드는 것이다. 결국 최종 결과물은 CDM에서는 하나의 또 다른 PRACH preamble이 된다. For example, in the case of a method of distinguishing with a specific pattern referring to the MTC terminal of 3), the existing PRACH preamble is used as it is, but when the existing PRACH preamble is repeated, the TDM or FDM pattern is not repeatedly sent as it is. Alternatively, the MTC coverage improvement terminal and the general terminal can be distinguished by implementing a code value of the CDM. Specifically, 100110 is repeatedly sent. According to the index of the repetition pattern (for example, 0 to 5 can be assigned depending on the type of the repetition pattern), 100110 is sent as it is, and then inverted to send 011001. As a result, the MTC coverage improvement terminal can be distinguished from the general terminal. Generalizing this results in the form of c_i_code (existing PRACH preamble code) + new_code or c_i_code (existing PRACH preamble code) x new_code (in case of CDM). In the case of CDM, a new PRACH preamble code is created by combining new codes with existing PRACH preambles in various ways, or an entirely new MTC dedicated preamble set. The end result is yet another PRACH preamble in the CDM.
또는, 이러한 new_code 를 기반으로 TDM/FDM 같은 리소스 allocation 패턴을 바꿀 수도 있다. TDM, FDM은 코드 자체를 주기적으로 변경하여 보낼 수도 있고 TDM, FDM패턴 자체로 구분할 수도 있다. 결국 반복전송 패턴에 따라 코드가 다르게 변경되는 효과를 갖게 된다. 대신 그 변경 패턴이 MTC CE 단말을 나타내는 독특한 특정 패턴을 가진다. 구체적으로, MTC 단말을 지칭하는 특정 하나의 패턴은 현재 downlink control channel에서 사용되고 있는 CRC pattern을 포함한 것으로써 downlink control channel에서는 CRC 출력을 C-RNTI와 XOR하여 사용할 수 있다. 따라서 이는 C-RNTI와 같은 ID를 기반으로 한 코드 변경으로 볼 수 있다. 이러한 ID 뿐만 아니라 새로운 코드 하나를 정의하고 상기 새로운 코드와 기존 코드를 XOR하거나 곱하거나 더하거나 할 수도 있다. 어차피 여러 번 반복(repetition)이 되기 때문에 같은 코드가 여러 번 반복될 때 짝수번째나 홀수번째에 전송될 때에는 코드의 부호를 반대로 바꾸어 보내는 등의 반복(repetition)에서의 매번 반복 전송되는 같은 코드를 어떤 특정 방식으로 주기적으로 바꿀수 있다. 리소스 allocation 패턴이라는 것은 여러 번 반복 전송되는 코드를 매번 반복하여 전송할 때 전송되는 리소스의 시간과 주파수 위치가 어떤 패턴을 가지고 주기적으로 변하게 하는 방법이다. 또한 PRACH 코드가 특정 시간과 주파수 위치에 할당되면 MTC CE 단말로 인식하는 방법도 있다. Alternatively, resource allocation patterns such as TDM / FDM can be changed based on this new_code. TDM and FDM can be sent by periodically changing the code itself, or can be divided into TDM, FDM pattern itself. As a result, the code is changed differently according to the repetitive transmission pattern. Instead, the change pattern has a unique specific pattern representing the MTC CE terminal. Specifically, one specific pattern indicating the MTC terminal includes a CRC pattern currently being used in the downlink control channel, and in the downlink control channel, the CRC output may be XORed with the C-RNTI. Therefore, this can be seen as a code change based on ID such as C-RNTI. In addition to these IDs, it is also possible to define a new code and to XOR, multiply or add the new code and the existing code. Since it is repeated several times anyway, when the same code is repeated several times, the same code transmitted repeatedly each time in a repetition such as reversing the sign of the code when it is transmitted evenly or oddly You can change it periodically in certain ways. The resource allocation pattern is a method of periodically changing a time and frequency position of a transmitted resource with a certain pattern when repeatedly transmitting a code that is repeatedly transmitted many times. In addition, when the PRACH code is assigned to a specific time and frequency location, there is also a method for recognizing the MTC CE terminal.
위의 예는 CDM과 반복 전송 패턴을 결합하여 MTC coverage improvement 단말과 일반 단말을 구분하기 위한 방법이다. 즉, 기존 LTE에서 사용되는 PRACH code를 재활용하는 방법의 하나로써 MTC 단말은 PRACH가 여러 번 반복 전송되어야 하기 때문에 상기 반복 전송 패턴을 기존 PRACH code와 결합할 수 있다. 즉, 반복 전송할 때 마다 특정 패턴으로 기존 PRACH preamble code를 간단하게 변형하여 사용함으로써 MTC coverage improvement 단말과 일반 단말을 구분할 수 있다. MTC coverage improvement 단말과 일반 단말을 구분하기 위하여 상기 예처럼 변형하면 기존 어떤 코드와도 충돌이 생기지 않고 쉽게 변경이 가능하다. The above example is a method for distinguishing an MTC coverage improvement terminal from a general terminal by combining a CDM and a repeating transmission pattern. That is, as one of methods for recycling the PRACH code used in the existing LTE, the MTC terminal may combine the repeated transmission pattern with the existing PRACH code because the PRACH needs to be repeatedly transmitted several times. That is, the MTC coverage improvement terminal and the general terminal can be distinguished by simply modifying and using the existing PRACH preamble code in a specific pattern for each repeated transmission. In order to distinguish between the MTC coverage improvement terminal and the general terminal, the modification can be easily made without any collision with any existing code.
또 다른 방법은 위의 3)의 MTC 단말을 나타내는 특정 코드와 기존 PRACH preamble code 를 결합하여 사용하는 방법이다. 현재 LTE는 PDCCH의 경우 블라인드 디코딩을 통하여 자신의 PDCCH가 무엇인지 알아낸다. 이때 사용되는 방법이 자신의 ID (LTE의 경우 C-RNTI)를 CRC와 XOR하여 생성한 새로운 CRC를 DPCCH에 붙여 송신하는 방법이다. 따라서 수신단에서 CRC check를 통하여 간단하게 블라인드로 자신의 PDCCH인지 아닌지 구분할 수 있다. 이런 방법은 근본적으로 어떤 코드이든지 특정 다른 코드와 적당한 방법으로 (예: XOR) 변형하여 사용할 경우 쉽게 변형이 된 코드인지 안된 코드인지 확인할 수 있게 된다. 이러한 개념을 이용하는 것이 3)번 방법이다. 즉 MTC 단말을 나타내는 특정 코드 하나를 정하고 그 특정 코드와 기존 PRACH code를 결합/변형하여 사용하는 것이다. LTE의 경우 기존 PRACH code가 이진 코드(binary code)가 아니므로 간단하게 XOR하여 변형시킬 수는 없으며, 곱하기 등등의 다른 방법으로 변형하여야 한다.Another method is a method of combining a specific code representing the MTC terminal of the above 3) and the existing PRACH preamble code. Currently, LTE finds out what its own PDCCH is through blind decoding in case of PDCCH. At this time, the method used is a method of transmitting a new CRC generated by XORing its ID (C-RNTI in the case of LTE) with the CRC and transmitting it to the DPCCH. Therefore, the receiver can easily identify whether it is its own PDCCH through blind CRC check. This way, if you use any code that is fundamentally transformed into any other code (e.g. XOR) with certain other code, you will be able to easily determine whether it is modified or not. Using this concept is method 3). That is, one specific code indicating the MTC terminal is determined, and the specific code is combined / modified with the existing PRACH code. In case of LTE, since the existing PRACH code is not a binary code, it cannot be simply transformed by XOR, and it must be modified by other methods such as multiplication.
RAR 메시지와 페이징 메시지는 낮은 복잡도의 MTC 단말 및 셀확장 모드로 동작하는 MTC 단말에 대하여 다음과 같이 3가지 수신모드로 적용될 수 있다. The RAR message and the paging message may be applied to three reception modes as follows for the MTC terminal having low complexity and the MTC terminal operating in the cell extension mode.
1) 옵션 11) Option 1
RAR 메시지와 페이징 메시지를 M-PDCCH에 의해 스케쥴링된 PDSCH -즉 M-PDCCH에 의하여 스케쥴 정보가 전달된 PDSCH-로 수신한다. The RAR message and the paging message are received by the PDSCH scheduled by the M-PDCCH, that is, by the PDSCH whose schedule information is transmitted by the M-PDCCH.
2) 옵션 22) Option 2
RAR 메시지와 페이징 메시지를 M-PDCCH의 DCI로 수신한다. The RAR message and the paging message are received in the DCI of the M-PDCCH.
3) 옵션 3 3) Option 3
RAR 메시지와 페이징 메시지를 M-PDCCH-less PDCSH로 수신한다. Receive RAR message and paging message to M-PDCCH-less PDCSH.
협대역 내에서 단일 MAC RAR를 수신하는 경우는 옵션 2의 M-PDCCH의 DCI를 사용하는 것을 지원할 수 있다. Receiving a single MAC RAR within a narrow band may support using the DCI of the M-PDCCH of Option 2.
협대역 내에서 다중(multiple) MAC RAR를 수신하는 경우는 옵션 1의 M-PDCCH에 의해 스케쥴링된 PDSCH를 사용하는 것을 지원할 수 있다. Receiving multiple MAC RARs within a narrow band may support the use of a PDSCH scheduled by M-PDCCH of Option 1.
MAC RAR의 개수가 특정 기준치 보다 작은 경우 또는 MAC RAR의 크기가 특정 기준치 보다 작은 경우 MAC RAR의 일부는 M-PDCCH의 DCI로 수신되고 MAC RAR의 나머지 부분은 PDSCH에 포함되어 수신될 수도 있다.When the number of MAC RARs is smaller than a specific reference value or the size of the MAC RAR is smaller than a specific reference value, a part of the MAC RAR may be received by the DCI of the M-PDCCH and the remaining part of the MAC RAR may be included in the PDSCH.
반대로, MAC RAR의 개수가 특정 기준치 보다 큰 경우 또는 MAC RAR의 크기가 특정 기준치 보다 큰 경우, M-PDCCH의 DCI를 사용하지 않고, M-PDCCH로 스케줄링된 PDSCH 또는 PDSCH를 사용하여 MTC 단말에서 수신할 수도 있다. On the contrary, when the number of MAC RAR is larger than a specific reference value or when the size of the MAC RAR is larger than a specific reference value, the MTC terminal is received by the MTC terminal using PDSCH or PDSCH scheduled with M-PDCCH without using DCI of M-PDCCH. You may.
기지국이 SIB내에 RAR 또는 페이징 메시지의 수신모드 지원 여부를 지시(indicate)할 수 있다. 예를들어, 기지국이 오직 옵션1을 지원한다고 지시할 경우에, 단일 MAC RAR에 대해서도 또한 M-PDCCH에 의해 스줄링된 PDSCH로 수신하는 옵션 1이 사용될 수 있다.The base station may indicate whether to support the reception mode of the RAR or paging message in the SIB. For example, if the base station indicates that it only supports option 1, then option 1 may be used for the single MAC RAR as well, which is received by the PDSCH scheduled by the M-PDCCH.
본 발명의 MTC 단말들은 다양한 응용분야에 사용될 수 있으며, 저전력 소모가 요구되며, 빈번하지 않은 소량 버스트 전송(infrequent small burst transmissions)을 위한 통신이 사용되는 경우에 적용될 수 있다. 예를 들어, MTC 단말들은 전력 검침을 위한 스마트 미터링, 건강 관련 애플리케이션의 구현등을 위한 웨어러블 디바이스에 적용할 수 있다.The MTC terminals of the present invention can be used in various applications, low power consumption is required, and can be applied when communication for infrequent small burst transmissions is used. For example, MTC terminals may be applied to wearable devices for smart metering for power metering, implementation of health-related applications, and the like.
도 1는 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 단말의 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 MTC 통신 시스템의 개략적인 블록도이다. 1 is a schematic block diagram of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic block diagram of an MTC communication system according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, MTC 단말(100)은 트랜시버(120), 프로세서(110), 안테나(130)로 구성되어, 기지국(120)과 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 MTC 주파수 호핑, MTC 시스템 정보(MIB) 전송, MTC 단말 상향링크 랜덤 액세스를 포함하는 MTC 통신을 수행한다.1 and 2, the MTC terminal 100 includes a transceiver 120, a processor 110, and an antenna 130, and according to the embodiments of the present invention as described above with the base station 120. MTC communication including MTC frequency hopping, MTC system information (MIB) transmission, and MTC UE uplink random access is performed.
트랜시버(120)는 안테나(130)를 통하여 기지국(120)으로부터 하향링크(downlink, 152)를 통하여 데이터 및 제어 신호(하향 링크 데이터 존재 여부 메시지등)를 수신하고, 기지국(120)으로 상향링크(uplink, 154)를 통하여 데이터 및 제어 신호(하향 링크 데이터 전송 요구 메시지등)를 전송한다. The transceiver 120 receives data and control signals (downlink data presence message, etc.) from the base station 120 through the antenna 130 through the downlink (152), and the uplink (to the base station 120) Data and control signals (downlink data transmission request messages, etc.) are transmitted via uplink 154.
프로세서(110)는 트랜시버(100)를 제어하여 제어 신호(하향 링크 데이터 전송 요구 메시지등)를 전송할 시점을 결정할 수 있다. The processor 110 may control the transceiver 100 to determine when to transmit a control signal (downlink data transmission request message, etc.).
프로세서(110)는 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP), 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 제어기, 마이크로제어기, 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit; ASIC)들, 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA) 회로들, 집적 회로(integrated circuit; IC), 상태 머신 등일 수 있다. 프로세서(110)는 신호 코딩, 데이터 프로세싱, 전력 제어, 입력/출력 프로세싱, 및/또는 단말이 무선 환경에서 동작하는 것을 가능하게 하는 임의의 다른 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(110)는 트랜시버(120)에 결합될 수 있다. Processor 110 may be a general purpose processor, special purpose processor, conventional processor, digital signal processor (DSP), microprocessor, one or more microprocessors associated with a DSP core, controller, microcontroller, application specific integrated circuit specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate array (FPGA) circuits, integrated circuits (ICs), state machines, and the like. The processor 110 may perform signal coding, data processing, power control, input / output processing, and / or any other functionality that enables the terminal to operate in a wireless environment. The processor 110 may be coupled to the transceiver 120.
도 2에서는 프로세서(110) 및 트랜시버(120)를 별개의 컴포넌트들로서 도시하지만, 프로세서(110) 및 트랜시버(120)는 전자 패키지 또는 칩에 함께 통합될 수 있다. Although FIG. 2 shows processor 110 and transceiver 120 as separate components, processor 110 and transceiver 120 may be integrated together in an electronic package or chip.
예를 들어, 일 실시예에서, 안테나(130)는 RF 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 안테나일 수 있다. 다른 실시예에서, 안테나(130)는 예를 들어, IR, UV, 또는 가시광 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 방사체/검출기일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 안테나(130)는 RF 및 광 신호들 둘 다를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다. 안테나(130)는 무선 신호들의 임의의 조합을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 트랜시버(120)는 안테나(130)에 의해 송신될 신호들을 변조하고 안테나(130)에 의해 수신되는 신호들을 복조하도록 구성될 수 있다. For example, in one embodiment, antenna 130 may be an antenna configured to transmit and / or receive RF signals. In another embodiment, antenna 130 may be, for example, a emitter / detector configured to transmit and / or receive IR, UV, or visible light signals. In yet another embodiment, antenna 130 may be configured to transmit and receive both RF and optical signals. Antenna 130 may be configured to transmit and / or receive any combination of wireless signals. The transceiver 120 may be configured to modulate the signals to be transmitted by the antenna 130 and to demodulate the signals received by the antenna 130.
기지국은 임의의 적합한 무선 통신 링크(예를 들어, 라디오 주파수(radio frequency; RF), 마이크로파, 적외선(infrared; IR), 자외선(ultraviolet; UV), 가시광 등)일 수 있는 공중 인터페이스를 통해 하나 이상의 단말과 통신할 수 있다. The base station can be one or more over an air interface that can be any suitable wireless communication link (e.g., radio frequency (RF), microwave, infrared (IR), ultraviolet (UV), visible light, etc.). Communicate with the terminal.
MTC 통신 시스템은 다중 접속 시스템이 될 수 있고, CDMA, TDMA, FDMA,OFDMA, SC-FDMA 등과 같은 채널 액세스 방식들을 채용할 수 있다. 예를 들어, RAN의 기지국 및 MTC 단말은 광대역 CDMA(WCDMA)를 이용하여 공중 인터페이스를 설정할 수 있는 유니버셜 모바일 원격통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications System; UMTS) 지상 라디오 액세스(Terrestrial Radio Access; UTRA)와 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. WCDMA는 고속 패킷 액세스(High-Speed Packet Access; HSPA) 및/또는 이볼브드 HSPA(HSPA+)와 같은 통신 프로토콜들을 포함할 수 있다. HSPA는 고속 다운링크(DL) 패킷 액세스(High-Speed Downlink Packet Access; HSDPA) 및/또는 고속 업링크(UL) 패킷 액세스(High-Speed Uplink Packet Access; HSUPA)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 기지국 및 MTC 단말들은 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution; LTE) 및/또는 LTE-어드밴스드(LTE- Advanced; LTE-A)를 이용하여 공중 인터페이스를 설정할 수 있는 이볼브드 UTRA(Evolved UTRA; E-UTRA)와 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. The MTC communication system can be a multiple access system and can employ channel access schemes such as CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA and the like. For example, a base station and an MTC terminal of a RAN may be configured such as a Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access (UTRA), which can set up an air interface using wideband CDMA (WCDMA). Radio technology can be implemented. WCDMA may include communication protocols such as High-Speed Packet Access (HSPA) and / or Evolved HSPA (HSPA +). HSPA may include High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) and / or High-Speed Uplink Packet Access (ULSPA). In another embodiment, the base station and the MTC terminals are Evolved UTRA (Evolved UTRA) that can configure the air interface using Long Term Evolution (LTE) and / or LTE-Advanced (LTE-A); Radio technology such as E-UTRA).
다른 실시예들에서, 기지국 및 MTC 단말은 IEEE 802.16(즉, WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA 2000 에볼루션-데이터 옵티마이즈드(EV-DO), 잠정적인 표준 2000(IS-2000), 잠정적인 표준 95(IS-95), 잠정적인 표준 856(IS-856), 모바일 통신을 위한 글로벌 시스템(Global System for Mobile communications; GSM), GSM 에볼루션을 위한 강화된 데이터 레이트(Enhanced Data rates for GSM Evolution; EDGE), GSM/EDGE RAN(GERAN) 등과 같은 라디오 기술들을 구현할 수 있다. In other embodiments, the base station and the MTC terminal may include IEEE 802.16 (i.e., worldwide interoperability for microwave access (WiMAX), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA 2000 Evolution-Data Optimized (EV-DO), interim standard 2000 (IS). -2000), Interim Standard 95 (IS-95), Interim Standard 856 (IS-856), Global System for Mobile communications (GSM), Enhanced Data Rate for GSM Evolution (Enhanced) Radio technologies such as Data rates for GSM Evolution (EDGE) and GSM / EDGE RAN (GERAN) can be implemented.
도 2의 기지국은 예를 들어, 무선 라우터, HNB, HeNB, 또는 AP일 수 있으며 비즈니스, 가정, 차량, 캠퍼스 등의 장소와 같이 로컬화된 영역에서 무선 접속을 용이하게 하는 임의의 적합한 RAT를 활용할 수 있다. 일실시예에서, 기지국 및 MTC 단말들은 무선 로컬 영역 네트워크(wireless local area network;WLAN)를 설정하기 위해 IEEE 802.11과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. 다른 실시예에서, 기지국 및 단말들은 무선 개인 영역 네트워크(wireless personal area network; WPAN)을 설정하기 위해 IEEE 802.15와 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기지국 및 MTC 단말들은 피코셀 또는 펨토셀을 설정하기 위해 셀룰러-기반 RAT(예를 들어, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A 등)를 활용할 수 있다. 기지국은 인터넷에 직접 접속할 수 있다. 따라서 기지국은 코어 네트워크를 통해 인터넷에 액세스하도록 요구되지 않을 수 있다. The base station of FIG. 2 may be, for example, a wireless router, HNB, HeNB, or AP and may utilize any suitable RAT that facilitates wireless access in a localized area, such as a place of business, home, vehicle, campus, etc. Can be. In one embodiment, the base station and MTC terminals may implement a radio technology such as IEEE 802.11 to establish a wireless local area network (WLAN). In another embodiment, base stations and terminals may implement a radio technology such as IEEE 802.15 to establish a wireless personal area network (WPAN). In another embodiment, the base station and MTC terminals may utilize a cellular-based RAT (eg, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A, etc.) to configure the picocell or femtocell. The base station can directly access the Internet. Thus, the base station may not be required to access the Internet through the core network.
주파수 호핑(Frequency Hopping)시 멀티-서브 프레임 스케쥴링 방법Multi-subframe scheduling method during frequency hopping
멀티-서브 프레임(Multi-subframe) 채널 추정을 사용하기 위한 필요한 정보를 추가할 수 있다. 멀티-서브 프레임 채널 추정이 가능하려면 연속되는 멀티-서브 프레임 사이의 일종의 파일럿 신호인 RS(Reference signal) 신호들의 파워 레벨 또는 코딩 방식은 변하면 않되며, CRS(Cell-specific Reference signal)는 파워 레벨 또는 코딩 방식은 변할 수 없지만 URS(UE-specific Reference signal)/DMRS(Demodulation Reference signal)와 같은 단말 별로 보내는 RS(Reference signal) 신호는 기존 LTE/LTE-A 표준에서는 서브프레임(subfrmae) 마다 파워 레벨 또는 코딩 방식이 변할 수 있다. 따라서 멀티-서브 프레임 스케쥴링(multi-subframe scheduling)이 이루어지는 경우에는 해당 멀티-서브 프레임(multi-subframe) 내에서는 URS(UE spedicific RS)들의 파워 레벨 또는 코딩 방식을 변경하지 않도록 한다.It is possible to add necessary information for using multi-subframe channel estimation. In order to enable multi-sub frame channel estimation, the power level or coding scheme of RS signals, which are a kind of pilot signal between successive multi-sub frames, should not be changed, and the cell-specific reference signal (CRS) may be a power level or Although the coding method cannot be changed, a reference signal (RS) signal transmitted by a terminal such as a UE-specific reference signal (URS) / demodulation reference signal (DMRS) is a power level or subframe per subframe in the existing LTE / LTE-A standard. Coding schemes may change. Therefore, when multi-subframe scheduling is performed, the power level or coding scheme of the UE spedicific RSs is not changed in the multi-subframe.
Enhanced coverage를 지원하는 LTE Rel 13 UE에 대하여, unicast PDSCH 전송이 EPDCCH(MTC 통신을 위한 PDCCH)에 의해 스케쥴링될 때 멀티-서브 프레임 스케쥴링(Multi-subframe scheduling)이 지원될 수 있다. For LTE Rel 13 UE supporting enhanced coverage, multi-subframe scheduling may be supported when unicast PDSCH transmission is scheduled by EPDCCH (PDCCH for MTC communication).
또한, normal coverage를 지원하는 LTE Rel 13 Low complexity MTC UE에 대하여, unicast PDSCH 전송이 EPDCCH(MTC 통신을 위한 PDCCH)에 의해 스케쥴링될 때 멀티-서브 프레임 스케쥴링(Multi-subframe scheduling)이 지원될 수 있다. In addition, for LTE Rel 13 Low complexity MTC UE supporting normal coverage, multi-subframe scheduling may be supported when unicast PDSCH transmission is scheduled by EPDCCH (PDCCH for MTC communication). .
멀티-서브 프레임 스케쥴링(Multi-subframe scheduling) 또는 크로스-서브 프레임 스케쥴링(Cross-subframe scheduling)는 기존의 하나의 subframe 내에서는 하나의 PDSCH(또는 PUSCH) UE burst가 스케쥴링될 수 있으며 해당 UE burst에 대한 스케쥴링 정보는 여기에 대응되는 하나의 PDCCH/EPDCCH 제어정보에 의하여 결정되는 방식에서 탈피한 스케쥴링 방식으로서, 하나의 PDCCH/EPDCCH 제어정보에 의하여 특정 UE burst가 여러 subframe에 걸쳐서 스케쥴링 될 수 있다. 즉, 특정 subframe 내의 특정 UE에 대한 하나의 PDCCH/EPDCCH 제어정보로 해당 subframe 내의 해당 UE에 대한 PDSCH burst의 스케쥴링 정보가 결정되는 기존의 방법에서 특정 subframe 내의 특정 UE에 대한 하나의 PDCCH/EPDCCH 제어정보로 여러 subframe에 거쳐서 특정 UE에 대한 PDSCH burst가 할당될 수 있다. Multi-subframe scheduling (Multi-subframe scheduling) or cross-subframe scheduling (Cross-subframe scheduling) is one of the PDSCH (or PUSCH) UE burst can be scheduled within the existing one subframe of, and for the UE burst The scheduling information is a scheduling method deviating from the method determined by one PDCCH / EPDCCH control information corresponding thereto, and a specific UE burst may be scheduled over several subframes by one PDCCH / EPDCCH control information. That is, one PDCCH / EPDCCH control information for a specific UE in a specific subframe in a conventional method in which scheduling information of a PDSCH burst for a corresponding UE in a corresponding subframe is determined as one PDCCH / EPDCCH control information for a specific UE in a specific subframe. As a result, a PDSCH burst for a specific UE may be allocated through several subframes.
도 13 및 도 14은 본 발명의 실시예에 따른 PUSCH 전송의 경우 멀티-서브 프레임 스케쥴링(Multi-subframe scheduling) 또는 크로스-서브 프레임 스케쥴링(Cross-subframe scheduling)을 예시적으로 나타낸 개념도이다. 13 and 14, if the PUSCH transmission according to an embodiment of the present invention a multi-is a conceptual diagram showing a sub-frame scheduling (Cross-subframe scheduling) by way of example - the sub-frame scheduling (Multi-subframe scheduling) or a cross.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 멀티-서브 프레임 스케쥴링 또는 크로스-서브 프레임 스케쥴링을 사용함으로써, 단일의 DCI(downlink control information) 포맷으로 다중 PUSCH 전송(multiple PUSCH transmissions) (또는 multiple PDSCH transmissions)을 스케쥴링할 수 있으므로 하향링크 제어 오버헤드(control overhead)를 크게 줄일 수 있다 As shown in Figures 13 and 14, multiple PUSCH transmissions (or multiple PDSCH transmissions) in a single downlink control information (DCI) format by using multi-sub frame scheduling or cross-sub frame scheduling. Can be scheduled to significantly reduce the downlink control overhead (control overhead)
또한, 도 14의 PUSCH 전송의 경우 도 13의 PUSCH 전송의 경우에 비하여 상향링크 데이터 레이트가 2.33배로 증가함을 알 수 있다. 이러한 멀티-서브 프레임 스케쥴링 또는 크로스-서브 프레임 스케쥴링은 하향링크 PDSCH 전송에도 적용할 수 있다. In addition, it can be seen that the uplink data rate is increased by 2.33 times in the PUSCH transmission of FIG. 14 compared to the PUSCH transmission in FIG. 13. Such multi-sub frame scheduling or cross-sub frame scheduling can also be applied to downlink PDSCH transmission.
멀티-서브 프레임 스케쥴링(Multi-subframe scheduling) 또는 크로스-서브 프레임 스케쥴링(Cross-subframe scheduling)은 커버리지 향상(CE; Coverage Enhancement) 목적으로 R12 MTC 통신을 위해 사용이 가능하며, 커버리지 향상을 위해 EPDCCH를 반복(repetition) 전송할 경우, 단말측에서 다량의 제어 정보의 디코딩 시간이 증가하기 때문에 관련된 PDSCH를 시작하는데 지연을 겪게되며, 커버리지 향상을 지원하는 MTC 단말에서 EPDCCH 반복 전송을 사용할 경우, 멀티-서브 프레임 스케쥴링(Multi-subframe scheduling) 또는 크로스-서브 프레임 스케쥴링(Cross-subframe scheduling)이 요구된다. To be used for R12 MTC communicate; (Coverage Enhancement CE) purposes and, EPDCCH for coverage enhancement multi-subframe scheduling (Cross-subframe scheduling) is a coverage improvement sub-frame scheduling (Multi-subframe scheduling) or cross In the case of repetition transmission, since the decoding time of a large amount of control information is increased at the terminal side, a delay is caused in starting the related PDSCH, and when the EPDCCH repetitive transmission is used in the MTC terminal supporting the coverage enhancement, the multi-subframe is used. scheduling (Multi-subframe scheduling) or cross-scheduling the sub-frame (cross-subframe scheduling) is required.
멀티-서브 프레임 스케쥴링(Multi-subframe scheduling) 또는 크로스-서브 프레임 스케쥴링(Cross-subframe scheduling)의 경우 하향링크 제어 오버헤드(control overhead)를 크게 줄일 수 있고, 데이터 레이트를 증가시킬 수 있으며, 전력 소모를 줄일 수 있고, 서브프레임 스위징 횟수를 줄일 수 있다. Multi-subframe scheduling (Multi-subframe scheduling) or cross-case of the sub-frame scheduling (Cross-subframe scheduling) can significantly reduce the down-link control overhead (control overhead), which may increase the data rate, power consumption, The number of subframe swaging can be reduced.
이하, 주파수 호핑(Frequency Hopping)시 멀티-서브 프레임 스케쥴링 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a multi-sub frame scheduling method in frequency hopping will be described.
1) 망에서 반복적으로 망내의 모든 MTC 단말에 공통적으로 브로드캐스팅되는 MIB나 SIB와 같은 시스템 정보를 이용하여 공통된 multi-subframe scheduling 정보를 알려주고 이를 망내의 모든 MTC 단말이 공통으로 사용하도록 할 수 있다. 1) In the network, common multi-subframe scheduling information is informed by using system information such as MIB or SIB broadcasted to all MTC terminals in the network repeatedly, and all MTC terminals in the network can be used in common.
또한, 추가로 여기에 RNTI나 IMSI, GUTI등의 단말 ID를 사용하여 미리 정해진 식에 대입하여 MTC 단말 자신에게 할당된 multi-subframe scheduling정보를 Unique하게 결정하도록 할 수 있다. 즉, 시스템 정보와 단말 ID를 함께 사용하여 망내의 각 MTC 단말마다 자신에게 할당된 multi-subframe scheduling 정보를 정하도록 할 수 있다.In addition, it is possible to uniquely determine the multi-subframe scheduling information allocated to the MTC terminal itself by substituting a predetermined equation using a terminal ID such as RNTI, IMSI, or GUTI. That is, the system information and the terminal ID can be used together to determine the multi-subframe scheduling information allocated to each MTC terminal in the network.
2) 특정 그룹의 사용자에게 전달되는 하향링크 제어 채널-예를 들어 PDCCH-을 활용하여 특정 그룹의 사용자에게 공통인 사용 가능한 multi-subframe scheduling 정보를 알려주고 이를 특정 그룹의 사용자 단말이 공통으로 사용할 수 있다. 2) By using the downlink control channel delivered to the user of a specific group, for example, PDCCH-informs the user of the multi-subframe scheduling information common to the user of the specific group, and can be used by the user terminal of the specific group in common .
또한, 추가로, 여기에 RNTI, IMSI, TMSI, 또는 GUTI등의 단말 ID를 사용하여 미리 정해진 식에 대입하여 MTC 단말 자신에게 할당된 multi-subframe scheduling 정보를 Unique하게 결정하도록 할 수 있다. 즉, 특정 그룹의 사용자에게 전달되는 공통된 하향링크 multi-subframe 스케쥴링 정보와 단말 ID를 함께 사용하여 망내의 각 MTC 단말마다 자신에게 할당된 multi-subframe scheduling 정보를 정하도록 할 수 있다.In addition, by using a terminal ID such as RNTI, IMSI, TMSI, or GUTI, the multi-subframe scheduling information allocated to the MTC terminal itself may be uniquely determined. That is, the common downlink multi-subframe scheduling information transmitted to a specific group of users and the terminal ID may be used together to determine the multi-subframe scheduling information allocated to each MTC terminal in the network.
3) 특정 사용자에게 전달되는 하향링크 제어 채널-예를 들어, UE-specific EPDCCH-를 사용하여 특정 유저에게 multi-subframe scheduling 정보를 알려주고, 이를 특정 사용자 단말이 사용하도록 할 수 있다. 3) By using a downlink control channel delivered to a specific user, for example, UE-specific EPDCCH, the multi-subframe scheduling information can be informed to a specific user, and the specific user terminal can be used.
4) 전술한 세가지 방법으로 multi-subframe scheduling 정보를 결정하는 단계에 추가적으로 시스템 프레임 번호(SFN: System Frame Number), 서브 프레임 인덱스(Subframe index), 슬롯 인덱스(Slot index)도 추가로 활용하여 multi-subframe scheduling을 결정할 수 있다. 4) In addition to the step of determining the multi-subframe scheduling information by the above three methods, by using the system frame number (SFN), subframe index (slot), slot index (slot index) additionally subframe scheduling can be determined.
구체적으로, 기지국에서 MIB와 SIB1와 같은 시스템 정보로 전송되는 SFN(System Frame Number)과 MTC 단말 자신의 ID 값을 미리 정해진 multi-subframe scheduling 정보를 결정하는 식에 대입하여 망내의 각 MTC 단말마다 독립적인 자신에게 할당된 multi-subframe scheduling을 정하도록 할 수 있다. 같은 방법으로 SFN 및 단말 ID 뿐만 아니라 추가적으로 서브 프레임 인덱스(Subframe index), 슬롯 인덱스(Slot index)도 추가로 활용하여 각 subfrane/slot multi-subframe scheduling 정보를 조절할 수 있도록 하여 각 MTC 단말마다 독립적인 스케쥴링 정보가 결정될 수 있도록 한다. 이렇게 함으로써 전체 유저나 특정 그룹에 공통적인 정보만을 실제 통신으로 전달하고 나머지 단계를 실제 통신의 단계 없이, 즉 별도의 시그널링을 전송하여 주파수 자원을 낭비하지 않고, MTC 단말 스스로 결정하게 함으로써 오버헤드, 주파수 자원 낭비를 최소로 하여 시스템 효율성을 극대화 할 수 있다. Specifically, SFN (System Frame Number) transmitted from the base station to the system information such as MIB and SIB1 and the ID value of the MTC terminal itself by substituting the formula for determining the predetermined multi-subframe scheduling information independently for each MTC terminal in the network. You can choose to assign multi-subframe scheduling to itself. In the same way, independent scheduling for each MTC terminal can be made by adjusting each subfrane / slot multi-subframe scheduling information by additionally utilizing subframe index and slot index as well as SFN and terminal ID. Allow information to be determined. In this way, only the information common to all users or a specific group is transmitted to the actual communication, and the remaining steps can be determined without any waste of frequency resources by transmitting separate signaling, that is, without waste of frequency resources, thereby allowing the MTC terminal to determine itself. Minimize resource waste to maximize system efficiency.
둘째, 주파수 도약 주기와 multi-subframe scheduling을 일치시켜서 운용함으로써 scheduling 정보만 MTC 단말로 보내도록 할 수 있다. Second, only the scheduling information can be sent to the MTC terminal by operating the frequency hopping period and the multi-subframe scheduling.
셋째, Semi-static scheduling을 이용하여 제어 정보(예를 들어 PDCCH)로 동일한 scheduling을 사용하는 subframe의 시작점과 끝점 또는 multi-subframe 개수를 알려 줄 수 있다. Third, the start point and end point of the subframe using the same scheduling as control information (for example, PDCCH) can be informed by using semi-static scheduling.
넷째, Repetition 주기, multi-subframe scheduling 주기, 주파수 도약 패턴 주기의 2개 이상을 일치하도록 운용할 수 있다.Fourth, two or more of a repetition period, a multi-subframe scheduling period, and a frequency hopping pattern period can be operated to coincide.
다섯 째, 주파수 도약 패턴 및 주기, Repetition 주기 및 횟수, multi-subframe scheduling 정보를 따로 따로 PBCH, PDCCCH, EPDCCH 등을 통하여 전달하는 것보다 세 가지 중 하나의 패턴 및 주기에 다른 두 가지 패턴, 주기들 사이에 미리 정해진 관계식을 정하여 사용함으로써 전달하여야 하는 제어 정보를 줄여 시스템 효율성을 극대화할 수 있다. 가장 간단한 형태가 상기 넷째 방법과 같이 일치하도록 사용하는 방법이다.Fifth, two patterns and periods different from one of three patterns and periods than the frequency hopping pattern and period, repetition period and frequency, and multi-subframe scheduling information are separately transmitted through PBCH, PDCCCH, EPDCCH, etc. By establishing and using a predetermined relationship between the two, it is possible to maximize the system efficiency by reducing the control information to be transmitted. The simplest form is a method used to coincide with the fourth method.
위의 방법들은 공통적으로 전달하여야 하는 제어 정보의 크기를 줄일 수 있다. 여러 가지 패턴 사이에 서로 공유될 수 있는 정보가 있다면 따로 따로 보내는 것에 비하여 보내야 할 정보량이 줄어 오버헤드가 작아질 수 있다. 특히 상기 셋째 방법의 경우 persistent scheduling이라는 것은 현재 LTE VoIP에 사용되는 방법으로 음성의 경우 real time 성격이 있어 항상 데이터가 매 subframe 마다 일정하게 전송되어야 한다. 이를 위하여 매번 각각의 subframe에 스케쥴링 정보를 PDCCH/EPDCCH에 실어서 보내는 것이 번잡하므로 한번만 PDCCH/EPDCCH에서 스케쥴링 해 주면 그 다음 subframe 부터는 계속 같은 스케쥴링 정보로 동작하게 되는 원리이다. 이것을 재활용하는 기법으로 MTC 단말의 경우 음성이 아니라 데이터이지만 데이터 양이 작으므로 결국 persistent scheduling을 수행하는 duration만 정하여 알려주면 된다. The above methods can reduce the size of control information to be transmitted in common. If there is information that can be shared between different patterns, the overhead can be reduced compared to sending separately. In particular, in the case of the third method, persistent scheduling is a method currently used for LTE VoIP, and since voice has a real time characteristic, data must be constantly transmitted every subframe. To do this, it is complicated to load scheduling information in each subframe every time in PDCCH / EPDCCH. Therefore, if scheduling is performed only once in PDCCH / EPDCCH, the same scheduling information continues from the next subframe. As a technique of reusing this, in case of MTC terminal, it is not voice but data, but the amount of data is small, so only the duration for performing persistent scheduling is determined and informed.
저가형 MTC 단말을 지원하기 위하여, MTC 단말과 기지국간의 통신을 위하여 시스템 대역폭 전체를 사용하는 것이 아니라 MTC 단말과 기지국간의 통신을 위한 시스템 대역폭의 일부를 설정할 수 있다. 이러한 시스템 대역폭의 일부, 즉 협대역(narrowband)을 설정할 경우, 상기 협대역은 연속적인(contiguous) PRB(Physical Resource Block)의 세트로 정의될 수 있다. In order to support the low-cost MTC terminal, a part of the system bandwidth for communication between the MTC terminal and the base station may be set instead of using the entire system bandwidth for the communication between the MTC terminal and the base station. When setting part of this system bandwidth, that is, narrowband, the narrowband may be defined as a set of contiguous physical resource blocks (PRBs).
TDD 전송방식의 경우에는, 상향링크 전송과 하향링크 전송을 위하여 협대역들의 세트가 동일하게 설정되어야 한다. 즉 TDD 전송방식의 경우에는, 상향링크 전송과 하향링크 전송시 동일한 서브캐리어의 세트를 가지도록 설정되어야한다. In the case of the TDD transmission scheme, a narrow band set should be set identically for uplink transmission and downlink transmission. That is, in the case of the TDD transmission scheme, the uplink transmission and the downlink transmission should be set to have the same set of subcarriers.
MTC 단말 상하향링크간 반복 전송 정보, 스케쥴링 정보, 주파수 호핑정보 공유Repetitive transmission information, scheduling information, frequency hopping information sharing between uplink and downlink of MTC terminal
커버리지 확장(Coverage improvement)을 위한 MTC 단말의 경우, 반복 전송시의 반복 레벨(repletion level), 스케쥴링 정보(scheduling information), 주파수 호핑 패턴(frequency hopping pattern)은 하향링크(DL)/상향 링크(UL)에서 서로 공유할 수 있다. In case of an MTC UE for coverage improvement, the repetition level, scheduling information, and frequency hopping pattern for repetitive transmission are DL / DL (UL). ) Can share with each other.
여기서, 반복 전송은 MIB, SIB, PDCCH, (E)PDCCH, PUSCH, PUCCH, PBCH, PRACH preamble, 페이징, 또는 RAR(Random Access Response)의 반복 전송을 하는 경우를 포함할 수 있다. Here, repetitive transmission may include a case of repetitive transmission of MIB, SIB, PDCCH, (E) PDCCH, PUSCH, PUCCH, PBCH, PRACH preamble, paging, or random access response (RAR).
상기 반복 레벨(repletion level)은 반복 전송시의 반복 횟수등을 의미한다. The repetition level means the number of repetitions and the like during repetitive transmission.
또한, 커버리지 확장(Coverage improvement)을 위한 MTC 단말의 경우, 반복 주기, 반복 횟수, 반복 패턴에 대한 정보, 반복 전송시 bundling 사용여부 정보도 하향링크/상향링크에서 서로 공유할 수도 있다. 여기서, bundling은 SIB, PDCCH, (E)PDCCH, PUSCH, PUCCH, PBCH, PRACH를 반복(repetition)하거나 모아서 전송하는 기술이다. In addition, in case of an MTC terminal for coverage improvement, information about a repetition period, a repetition number, a repetition pattern, and information on whether to use bundling during repetitive transmission may be shared in downlink / uplink. Here, bundling is a technique for repetition or gathering and transmitting SIB, PDCCH, (E) PDCCH, PUSCH, PUCCH, PBCH, and PRACH.
또한, 커버리지 확장(Coverage improvement)을 위한 MTC 단말의 경우, 고정적 스케쥴링(persistent scheduling) 사용 여부, 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)에 대한 리소스 위치 정보도 하향링크/상향링크에서 서로 공유할 수도 있다. In addition, in case of an MTC terminal for coverage improvement, resource location information on whether to use persistent scheduling and persistent scheduling may be shared in downlink / uplink.
또한, 커버리지 확장(Coverage improvement)을 위한 MTC 단말의 경우, 멀티-서브 프레임 스케쥴링(Multi-subframe scheduling) 사용여부, 멀티-서브 프레임 스케쥴링의 주기, multi-subframe 개수도 하향링크/상향링크에서 서로 공유할 수도 있다.In addition, in case of MTC terminal for coverage improvement, whether to use multi-subframe scheduling, whether to use multi-subframe scheduling, the period of multi-subframe scheduling, and the number of multi-subframes are also shared in downlink / uplink You may.
또한, 커버리지 확장(Coverage improvement)을 위한 MTC 단말의 경우, 주파수 호핑시 주파수 도약 주기, 협대역 사용 정보도 하향링크/상향링크에서 서로 공유할 수도 있다. 예를 들어, 협대역 사용 정보는 사용가능한 협대역 세트(available narrowband set), 협대역 크기 정보를 포함할 수 있다. 상기 협대역(narrow band)의 크기는 6 PRB 보다 작은 크기-예를 들어, 5 PRB, 4 PRB, 3 PRB-를 가질 수도 있고, 6 PRB보다 큰 크기-예를 들어 7 PRB, 8 PRB, 9 PRB 또는 2배 크기인 12 PRB, 3배 크기인 18 PRB-를 가질 수도 있다. 협대역(narrow band)의 크기는 복수의 크기 중에서 선택적으로 한 개의 크기를 고정적으로 사용할 수도 있고, 상황에 따라 적응적으로 사용할수도 있다. 예를 들어, 협대역 크기를 더 작게 하면 협대역 개수가 많아 지므로 다수의 MTC 단말을 지원하거나 주파수 도약에 있어 좀 더 많은 도약 가능 대역을 제공할 수 있다. 협대역 크기를 크게 하면 전송 데이터 전송률을 높힐 수 있다.In addition, in case of an MTC terminal for coverage improvement, frequency hopping period and narrowband usage information during frequency hopping may also be shared in downlink / uplink. For example, the narrowband usage information may include an available narrowband set and narrowband size information. The narrow band may have a size smaller than 6 PRBs, eg, 5 PRBs, 4 PRBs, 3 PRBs, and may be larger than 6 PRBs, eg, 7 PRBs, 8 PRBs, 9 PRBs. It may have a PRB or 12 PRBs that are twice the size and 18 PRBs that are three times the size. Narrow band size may be fixedly used in one of a plurality of sizes selectively, or may be adaptively used depending on the situation. For example, if the narrowband size is made smaller, the number of narrowbands increases, so that a plurality of MTC terminals may be supported or more hoppable bands may be provided in frequency hopping. Increasing the narrow band size can increase the transmission data rate.
하향링크(DL)/상향 링크(UL)에서 공유하는 방법은, 상향링크에서 하향링크를 기준으로 하향링크의 반복 레벨(repletion level), 스케쥴링 정보(scheduling information), 주파수 호핑 패턴(frequency hopping pattern)을 그대로 따라서 사용할 수 있다. 또는 상향링크에서 미리 정해진 규칙에 의하여 하향링크 정보(반복 레벨(repletion level), 스케쥴링 정보(scheduling information), 주파수 호핑 패턴(frequency hopping pattern)등)를 입력으로 하여 상향 링크 정보(반복 레벨(repletion level), 스케쥴링 정보(scheduling information), 주파수 호핑 패턴(frequency hopping pattern)등)를 유도할 수 있다. The method of sharing in downlink (DL) / uplink (UL) includes a repetition level, scheduling information, and frequency hopping pattern of downlink based on downlink in uplink. Can be used as is. Or uplink information (repletion level) by inputting downlink information (repletion level, scheduling information, frequency hopping pattern, etc.) according to a predetermined rule in uplink. ), Scheduling information, frequency hopping pattern, and the like.
또는 하향링크에서 상향링크를 기준으로 상향링크의 반복 레벨(repletion level), 스케쥴링 정보(scheduling information), 주파수 호핑 패턴(frequency hopping pattern)을 그대로 따라서 사용할 수 있다. 또는 하향링크에서 미리 정해진 규칙에 의하여 상향링크 정보(반복 레벨(repletion level), 스케쥴링 정보(scheduling information), 주파수 호핑 패턴(frequency hopping pattern)등)를 입력으로 하여 하향 링크 정보(반복 레벨(repletion level), 스케쥴링 정보(scheduling information), 주파수 호핑 패턴(frequency hopping pattern)등)를 유도할 수 있다. Alternatively, the repetition level, scheduling information, and frequency hopping pattern of the uplink may be used as it is based on the uplink in the downlink. Alternatively, the downlink information (repletion level) is input by inputting uplink information (repletion level, scheduling information, frequency hopping pattern, etc.) according to a predetermined rule in downlink. ), Scheduling information, frequency hopping pattern, and the like.
Random Access Response (RAR) 전송의 경우, MTC단말은 가장 최근의 PRACH의 반복 레벨(repletion level)로부터 Random Access Response (RAR) 전송의 반복 레벨을 알 수 있다.In the case of random access response (RAR) transmission, the MTC terminal can know the repetition level of the random access response (RAR) transmission from the repetition level of the most recent PRACH.
Random Access Response (RAR) 전송의 경우, MTC단말은 가장 최근의 PRACH 리소스 세트로부터 RAR 전송이 어느 서프브레임에서 시작되는지를 알 수 있다. In case of a Random Access Response (RAR) transmission, the MTC terminal can know from which subframe the RAR transmission starts from the most recent PRACH resource set.
Random Access Response (RAR) 전송의 경우, MTC단말은 가장 최근의 PRACH 리소스 세트로부터 RAR 전송이 어느 주파수 자원(들)에서 발생하는지를 알 수 있다.For Random Access Response (RAR) transmission, the MTC terminal can know from which frequency resource (s) the RAR transmission occurs from the most recent PRACH resource set.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 저속 데이터 레이트 기반 IoT 센서 응용을 위한 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸다. 도 17은 GSM 시스템의 200KHz(예를 들어, 1 RB) 데이터 레이트내에서 1RB를 다시 12개로 나눠서 사용하여 IoT 센서에 적용할 경우의 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸다. 도 17의 데이터 전송방법의 경우 MTC 데이터 레이트의 약 1/6 수준의 저속 데이터 레이트를 사용하므로 영상 데이터 전송 목적보다는 저속의 IoT 센서에 주로 응용될 수 있다.17 illustrates an example of a data transmission method for a low data rate based IoT sensor application according to another embodiment of the present invention. FIG. 17 shows an example of a data transmission method when applied to an IoT sensor by dividing 1RB into 12 again within a 200KHz (eg, 1 RB) data rate of a GSM system. Since the data transmission method of FIG. 17 uses a low data rate of about 1/6 of the MTC data rate, the data transmission method may be mainly applied to a low speed IoT sensor rather than an image data transmission purpose.
도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 저속 데이터 레이트 기반 IoT 센서 응용을 위한 데이터 전송 방법은 송신기에서 파일롯(pilot)과 데이터(data)를 도 17에 도시된 바와 같이 파일롯, 데이터를 교대로 배치하여 전송하며, 마지막 데이터 1102-N 뒤에 파일롯 1101-N을 부가하여 전송할 수 있다. 여기서, 상기 파일롯 1101-N은 파일롯 1101-0을 복사(copy)하여 생성될 수 있다. 수신기에서는 데이터 1002-1을 디코딩할 때, 파일롯 1000-0과 파일롯 1001-1을 모두 이용하여 데이터를 디코딩함으로써 파일롯 1001-0(또는 파일롯 1001-1)만을 이용하여 데이터 1002-1를 디코딩하는 경우에 비하여 복원시 정확도등 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 수신기에서는 데이터 1002-2를 디코딩할 때, 파일롯 1000-1과 파일롯 1001-2를 모두 이용하여 데이터를 디코딩함으로써 파일롯 1001-1(또는 파일롯 1001-2)만을 이용하여 데이터를 디코딩하는 경우에 비하여 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 수신기에서는 데이터 1002-N을 디코딩할 때, 파일롯 1000-(N-1)과 파일롯 1001-N을 모두 이용하여 데이터를 디코딩함으로써 파일롯 1001-(N-1)(또는 파일롯 1001-N)만을 이용하여 데이터를 디코딩하는 경우에 비하여 성능을 향상시킬 수 있다. 1101-0 파일럿 앞에 프리엠블(preamble)/RS(reference signal)가 존재할 경우 1101-0 파일럿은 생략할 수 있다. Referring to FIG. 17, in the data transmission method for a low-speed data rate based IoT sensor application according to another embodiment of the present invention, a pilot and data are transmitted from a transmitter as shown in FIG. 17. Alternately arrange and transmit, and after the last data 1102-N, the pilot 1101-N can be added and transmitted. Here, the pilot 1101-N may be generated by copying a pilot 1101-0. When the receiver decodes data 1002-1 and decodes data using both pilot 1000-0 and pilot 1001-1 to decode data 1002-1 using only pilot 1001-0 (or pilot 1001-1). Compared with the restoration, the performance can be improved. In addition, the receiver decodes the data 1002-2 by using both the pilot 1000-1 and the pilot 1001-2 to decode the data using only the pilot 1001-1 (or the pilot 1001-2). Compared with this, the performance can be improved. In addition, when the receiver decodes data 1002-N, only the pilot 1001- (N-1) (or pilot 1001-N) is decoded by decoding the data using both pilot 1000- (N-1) and pilot 1001-N. The performance can be improved as compared with the case of decoding data. If a preamble (RS) or reference signal (RS) exists before the 1101-0 pilot, the 1101-0 pilot may be omitted.
PRACH preamble의 경우 서브캐리어 영역(subcarrier space)보다 더 작은 대역폭을 사용하여 전송할 수 있다. 대역폭을 줄이면 SNR이 증가되는 효과가 있다. 대역폭을 줄이는 경우 데이터 레이트(data rate)는 감소되지만, preamble이므로 데이터를 보내지 않으므로 데이터 레이트 감소로 인한 부작용은 없다. In the case of the PRACH preamble, it is possible to transmit using a smaller bandwidth than the subcarrier space. Reducing the bandwidth has the effect of increasing the SNR. When the bandwidth is reduced, the data rate is reduced, but since the data is not transmitted since it is a preamble, there is no side effect due to the reduction of the data rate.
MTC에서는 PUCCH를 사용하지 않는 대신 PUCCH가 보내야 하는 UCI 정보를 PUSCH가 스케쥴링 되었을 때에는 PUCCH가 아닌 PUSCH로 전송할 수 있다. 또는 MTC에서는 PUCCH를 사용하지 않는 대신 PUCCH가 보내야 하는 UCI 정보를 PRACH preamble을 통하여 전송할 수 있다. 또는 MTC에서는 PUCCH를 사용하지 않는 대신 PUCCH가 보내야 하는 UCI 정보 중 일부를 보내지 않고 동작하도록 할 수도 있다. In the MTC, instead of using the PUCCH, when the PUSCH is scheduled, the UCI information that the PUCCH needs to send may be transmitted as the PUSCH instead of the PUCCH. Alternatively, in the MTC, instead of using the PUCCH, the UCI information transmitted by the PUCCH may be transmitted through the PRACH preamble. Alternatively, the MTC may operate without transmitting some of the UCI information that the PUCCH should send instead of using the PUCCH.
MTC 통신에서 6PRB보다 더 작은 대역폭에서 운용하여야만 할 경우, 6 PRB데이터를 여러 TTI에 걸쳐 나누어 전송할 수 있다. 예를 들어, 운용할 대역폭 내에 3PRB만 최대로 운용할 수 있는 경우 2번에 걸쳐 6PRB 신호를 나누어 전송할 수 있다. 1 PRB (180kHz, 약 200kHz)를 사용할 경우엔 6번에 걸쳐 나누어 전송할 수 있다. If MTC communication has to operate in a bandwidth smaller than 6PRB, 6 PRB data can be divided and transmitted over several TTI. For example, if only 3PRB can be operated within the bandwidth to be operated, 6PRB signals may be divided and transmitted twice. When using 1 PRB (180kHz, about 200kHz), it can be divided into 6 times.
기존 LTE는 TDD/FDD 방식으로 일종의 Full Deuplex 방식을 사용한다. 즉, 기존 LTE는 동시에 송수신이 가능하지만, 이런 경우 사실상 송수신부가 모두 동작하기 때문에 전력소모가 커지고 복잡도도 올라가게 된다. MTC 처럼 데이터 레이트(data rate)가 빠를 필요가 없는 경우 한 번에 송신이든 수신이든 한 가지만 하여 전력소모와 복잡도를 줄일 수 있는 Half Duplex 방식을 적용할 수 있다. Existing LTE uses TDD / FDD type of Full Deuplex. In other words, the existing LTE can be transmitted and received at the same time, but in this case, since both the transceiver is operating, the power consumption is increased and the complexity is increased. If the data rate does not need to be fast like MTC, the half duplex scheme can be applied to reduce power consumption and complexity by only one transmission or reception at a time.
본 발명의 실시예들에 따른 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스를 수행하는 방법은, According to an embodiment of the present invention, a method for performing random access between a MTC terminal and a base station is provided.
1) 상기 기지국에서 상기 사물통신 단말과 동기화를 수행하는 단계와, 1) performing synchronization with the MTC terminal at the base station;
2) 상기 기지국에서 상기 사물통신 단말에 시스템 정보를 전송하는 단계를 포함한다. 2) transmitting system information from the base station to the MTC terminal.
상기 랜덤 액세스는 커버리지 확장(coverage extension) 사물통신 단말과 일반 사물통신 단말을 구분하기 위하여 PRACH(Physical Random Access Channel) 신호를 이용할 수 있다. 상기 커버리지 확장(coverage extension) 사물통신 단말과 일반 사물통신 단말을 구분하기 위하여 PRACH 프리엠블(preamble)을 가지고 구분할 수 있다. The random access may use a Physical Random Access Channel (PRACH) signal to distinguish a coverage extension MTC terminal from a general MTC terminal. In order to distinguish the coverage extension MTC terminal and the general MTC terminal, it may be classified with a PRACH preamble.
상기 랜덤 액세스를 수행하는 방법은, 상기 단말에서 상기 수신된 시스템 정보를 이용하여 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. The method of performing the random access may include performing a random access procedure by using the received system information in the terminal.
본 발명의 실시예들에 따른 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스를 수행하는 방법은, According to an embodiment of the present invention, a method for performing random access between a MTC terminal and a base station is provided.
1) 상기 사물통신 단말에서 상기 기지국과 동기화를 수행하는 단계와, 1) performing synchronization with the base station in the MTC terminal;
2) 상기 사물통신 단말에서 상기 기지국으로부터 시스템 정보를 수신하는 단계를 포함한다. 2) receiving system information from the base station at the MTC terminal.
상기 랜덤 액세스를 수행하는 방법은, 상기 단말에서 상기 수신된 시스템 정보를 이용하여 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. The method of performing the random access may include performing a random access procedure by using the received system information in the terminal.
상기 사물통신 단말은 랜덤 액세스 프리엠블(random access preamble)을 상기 기지국으로 전송할 수 있다. 상기 기지국은 랜덤 액세스 프리엠블(random access preamble)을 수신하고 RAR(random access response) 메시지를 상기 사물통신 단말로 전송할 수 있다. The MTC terminal may transmit a random access preamble to the base station. The base station may receive a random access preamble and transmit a random access response (RAR) message to the MTC.
상기 사물통신 단말은 RRC 연결 요청 메시지(RRC connection request message)를 상기 RAR(random access response) 메시지에 응답하여 전송할 수 있다. 상기 RRC 연결 요청 메시지는 단말 ID를 포함할 수 있다. 상기 기지국은 상기 단말 ID를 기초로 상기 사물통신 단말을 인식 또는 식별하고 자원할당을 위한 준비를 할 수 있다. The MTC terminal may transmit an RRC connection request message in response to the random access response message. The RRC connection request message may include a terminal ID. The base station may recognize or identify the MTC terminal based on the terminal ID and prepare for resource allocation.
상기 기지국은 RRC 연결 셋업 메시지(RRC connection setup message)를 상기 사물통신 단말에 전송할 수 있다. The base station may transmit an RRC connection setup message to the MTC terminal.
이상 실시예를 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.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.

Claims (13)

  1. 기지국에서 사물통신 단말로의 하향링크 사물 통신 방법에 있어서, In the downlink thing communication method from the base station to the thing communication terminal,
    상기 기지국에서 소정 크기의 시스템 대역폭을 사용하여 MIB(Master Information Block)을 제외한 시스템 정보, 제어 정보 및 데이터 중 적어도 하나를 상기 사물통신 단말로 전송하는 단계를 포함하되, Transmitting, by the base station, at least one of system information, control information, and data except for a master information block (MIB) using a system bandwidth of a predetermined size to the MTC terminal,
    상기 기지국에서는 상기 MIB(Master Information Block)을 제외한 시스템 정보, 제어 정보 및 데이터 중 적어도 하나는 상기 시스템 대역폭 보다 작은 협대역간에 주파수 호핑 패턴(hopping pattern)을 사용하여 주파수 호핑(Frequency hopping)을 수행하여 상기 사물통신 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.The base station performs frequency hopping using at least one of system information, control information and data except for the master information block (MIB) using a frequency hopping pattern between narrow bands smaller than the system bandwidth. The thing communication method, characterized in that for transmitting to the thing communication terminal.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 셀 ID(Identifier), 단말 ID(Identifier), 시스템 프레임 번호(SFN: System Frame Number) 및 서브 프레임 인덱스(Subframe index) 중 적어도 하나를 사용하여 발생시키거나 결정하는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.The method of claim 1, wherein the frequency hopping pattern is generated using at least one of a cell identifier (ID), a terminal identifier (ID), a system frame number (SFN), and a subframe index. And determining the thing.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)을 사용하여 상기 사물통신 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.The method of claim 1, wherein the frequency hopping pattern is transmitted to the MTC terminal using persistent scheduling.
  4. 제1항에 있어서, 동기화에 사용되는 PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal)와 시스템 정보를 알려주는 PBCH는 상기 주파수 호핑을 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.The method of claim 1, wherein the primary synchronization signal (PSS) / secondary synchronization signal (PSS) used for synchronization and the PBCH indicating system information do not perform the frequency hopping.
  5. 제1항에 있어서, 상기 주파수 호핑은 특정 협대역 세트(narrowband set)내에서만 수행되는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.2. The method of claim 1 wherein the frequency hopping is performed only within a specific narrowband set.
  6. 제5항에 있어서, TDD 전송방식의 경우에는, 상향 링크 전송과 상기 하향 링크 전송을 위하여 상기 특정 협대역 세트가 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.The method of claim 5, wherein in the case of the TDD transmission scheme, the specific narrowband set is identically configured for uplink transmission and downlink transmission.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기지국에서, 망내의 사물통신 단말들에게 공통적으로 브로드캐스팅되는 MIB 및 SIB 중 적어도 하나를 포함하는 시스템 정보를 이용하여 사용가능한 협대역 세트(available narrowband set)을 상기 사물 통신 단말에 알려주거나 또는 상기 MIB 및/또는 SIB 인코딩(encoding)을 특정 개수를 나타내는 코드로 인코딩하여 상기 사용가능한 협대역 세트(available narrowband set)에 대한 사용 정보를 상기 사물 통신 단말에 알려주는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.The apparatus of claim 1, wherein the BS communicates an available narrowband set using system information including at least one of a MIB and an SIB that are broadcast to a MTC terminal in a network. Inform the terminal or encode the MIB and / or SIB encoding into a code indicating a specific number to inform the MTC of the usage information about the available narrowband set. Thing communication method.
  8. 사물통신 단말에서 기지국으로의 상향링크 사물 통신 방법에 있어서, In the uplink thing communication method from the MTC terminal to the base station,
    상기 사물통신 단말에서 소정 크기의 시스템 대역폭을 사용하여 제어 정보, 랜덤 액세스 신호 및 데이터 중 적어도 하나를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되, Transmitting at least one of control information, a random access signal, and data to the base station using a system bandwidth of a predetermined size in the MTC terminal,
    상기 제어 정보, 랜덤 액세스 신호 및 데이터 중 적어도 하나는 상기 시스템 대역폭 보다 작은 협대역간에 호핑 패턴(hopping pattern)을 사용하여 주파수 호핑(Frequency hopping)을 수행하여 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.At least one of the control information, the random access signal and the data is transmitted to the base station by performing frequency hopping using a hopping pattern between narrow bands smaller than the system bandwidth to the base station Way.
  9. 커버리지 확장을 위한 기지국에서 사물통신 단말로의 하향링크 사물 통신 방법에 있어서, In the downlink thing communication method from the base station for coverage expansion to the MTC terminal,
    소정 크기의 시스템 대역폭을 사용하여 시스템 정보-상기 시스템 정보는 MIB(Master Information Block) 및 SIB(System Information Block) 중 적어도 하나를 포함함-, 제어 정보 및 데이터 중 적어도 하나를 상기 사물통신 단말로 전송하는 단계를 포함하되, System information using a system bandwidth of a predetermined size, the system information including at least one of a master information block (MIB) and a system information block (SIB); transmitting at least one of control information and data to the MTC terminal Including the steps of:
    상기 시스템 정보, 제어 정보 및 데이터 중 적어도 하나를 상기 사물통신 단말로 반복 전송하는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.And transmitting at least one of the system information, control information, and data to the MTC terminal repeatedly.
  10. 제9항에 있어서, 상기 반복 전송은 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)을 사용하여 상기 사물 통신 단말로 전송하되, 상기 고정적 스케쥴링(persistent scheduling)은 상기 반복 전송 패턴을 고정시켜서 (주기적으로) 전송하는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.10. The method of claim 9, wherein the repetitive transmission is transmitted to the MTC terminal using persistent scheduling, and the constant scheduling transmits by periodically fixing the repetitive transmission pattern. The communication method of things.
  11. 제9항에 있어서, 상기 MIB(Master Information Block)에 대한 반복 전송은, 동일한 신호를 전송하는 방법 및 동일한 데이터를 전송하지만 신호의 형태가 다른 형태로 전송하는 방법 중 하나를 사용하여 전송하는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.10. The method of claim 9, wherein the repetitive transmission of the MIB (Master Information Block) is transmitted using one of a method of transmitting the same signal and a method of transmitting the same data but different types of signals. The communication method of things.
  12. 제11항에 있어서, 상기 동일한 데이터를 전송하지만 신호의 형태가 다른 형태로 전송하는 방법은 동일한 데이터를 전송하지만 코딩을 다르게하여 전송하는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.The method of claim 11, wherein the transmitting of the same data but having a different signal type transmits the same data but codes differently.
  13. 제9항에 있어서, 상기 사물통신 단말은 채널 상황에 따라 스몰(small) 커버리지 단말 및 라지(large) 커버리지 단말로 나누어서 운영하는 것을 특징으로 하는 사물 통신 방법.10. The method of claim 9, wherein the MTC terminal is divided into a small coverage terminal and a large coverage terminal according to a channel condition.
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