WO2016159740A1 - 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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

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WO2016159740A1
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mtc
downlink
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subbands
band
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김봉회
이윤정
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a method of transmitting or receiving an MTC signal in a wireless communication system supporting machine type communication (MTC) and an MTC terminal and a base station performing the same.
  • MTC machine type communication
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • a terminal may receive information from a base station through downlink (DL), and the terminal may transmit information to the base station through uplink (UL).
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and use of the information transmitted or received by the terminal.
  • An object of the present invention is to provide a method for repeatedly transmitting or receiving an MTC signal based on frequency hopping and an apparatus for performing the same in a wireless communication system supporting MTC.
  • MTC machine type communication
  • Subbands wherein 'N RB ' is the size of the downlink band, 'Represents a floor function, the downlink band of the If there are remaining bands having a size of less than 6 RBs that do not belong to the 10 subbands, at least one of the lowest index RB, the highest index RB, and the intervening RB located between the subband groups is the downlink band. The remaining band is set.
  • Machine type communication (MTC) terminal in a wireless communication system for achieving the above technical problem, the processor for obtaining frequency hopping information for a plurality of subbands included in the downlink band; And a receiver for repeatedly receiving a downlink signal through different subbands based on the frequency hopping information, wherein the downlink bands are each set to a size of 6 resource blocks (RBs).
  • MTC Machine type communication
  • Subbands wherein 'N RB ' is the size of the downlink band, 'Represents a floor function, the downlink band of the If there are remaining bands having a size of less than 6 RBs that do not belong to the 10 subbands, at least one of the lowest index RB, the highest index RB, and the intervening RB located between the subband groups is the downlink band. The remaining band is set.
  • a base station transmits a downlink signal to a machine type communication (MTC) terminal, a plurality of subbands included in the downlink band Transmitting frequency hopping information for; And repeatedly transmitting a downlink signal through different subbands based on the frequency hopping information, wherein the downlink bands are each set to 6 resource blocks (RBs) in size.
  • MTC machine type communication
  • Subbands wherein 'N RB ' is the size of the downlink band, 'Represents a floor function, the downlink band of the If there are remaining bands having a size of less than 6 RBs that do not belong to the 10 subbands, at least one of the lowest index RB, the highest index RB, and the intervening RB located between the subband groups is the downlink band. The remaining band is set.
  • the even numbered RBs may be equally divided and arranged in the lowest band and the highest band of the downlink band.
  • the intervening RB is, It may be arranged between the group of consecutive lower subbands of the subbands and the group of consecutive upper subbands.
  • the The number of frequency hopping subbands in which the downlink signal is received among the two subbands may be set to two or four.
  • the frequency hopping information for the SIB-x may be received through the SIB 1 have. More preferably, the SIB 1 is repeatedly received according to frequency hopping, and the frequency hopping information included in the SIB 1 includes, for example, whether or not frequency hopping for the SIB-x is activated and the SIB-x is transmitted. You can indicate the band.
  • the MTC terminal repeatedly receives an MTC PDCCH (physical downlink control channel) and repeatedly receives an MTC PDSCH (physical downlink shared channel) scheduled by the MTC PDCCH, wherein the MTC PDCCH and the MTC PDSCH are It may be received through different subframes and different frequency hopping subbands. More preferably, an initial frequency hopping subband in which repeated reception of the MTC PDCCH is started is set by a base station, and a subband in which the MTC PDSCH is received may be determined based on a subband in which the MTC PDCCH is received.
  • MTC PDCCH physical downlink control channel
  • MTC PDSCH physical downlink shared channel
  • the performance of repeated transmission and reception of the MTC signal is improved, the MTC terminal even in a poor wireless channel environment MTC terminal Can send and receive signals
  • FIG. 1 illustrates physical channels used in an LTE (-A) system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 2 illustrates a structure of a radio frame used in an LTE (-A) system.
  • 3 illustrates a resource grid of slots.
  • FIG. 4 illustrates a structure of a downlink subframe (SF).
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe.
  • DRX Discontinuous Reception
  • CRS Cell-specific Reference Signal
  • FIG 10 illustrates an MTC subband according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 11 illustrates an MTC subband according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 12 illustrates an MTC subband according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 13 illustrates an MTC signal transmission and reception method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 illustrates a block diagram of a base station and a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • Embodiments of the present invention include Code Division Multiple Access (CDMA), Frequency Division Multiple Access (FDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), and Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA). It can be used in various radio access technologies such as Multi-Carrier Frequency Division Multiple Access (MC-FDMA).
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Evolved UTRA (E-UTRA), and the like.
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA.
  • LTE-A Advanced is an evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining physical channels used in an LTE (-A) system and a general signal transmission method using the same.
  • an initial cell search operation such as synchronization with a base station is performed in step S101.
  • the UE receives a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and obtains information such as a cell ID.
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) from the base station to acquire broadcast information (ie, a master information block (MIB)) in a cell.
  • PBCH physical broadcast channel
  • MIB master information block
  • the terminal may check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After completing the initial cell discovery, the UE receives a physical downlink control channel (PDSCH) according to physical downlink control channel (PDCCH) and physical downlink control channel information in step S102 to be more specific.
  • PDSCH physical downlink control channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • Obtain system information ie, System Information Block).
  • the terminal may perform a random access procedure such as steps S103 to S106 to complete the access to the base station.
  • the UE may transmit the preamble through a physical random access channel (PRACH) (S103) and receive a response message for the preamble through the PDCCH and the PDSCH corresponding thereto (S104).
  • PRACH physical random access channel
  • S103 a physical random access channel
  • S104 receive a response message for the preamble through the PDCCH and the PDSCH corresponding thereto
  • a contention resolution procedure such as a physical uplink shared channel (PUSCH) S105 and a PDCCH and a corresponding PDSCH reception S106 are additionally performed. .
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S107) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel (Physical Uplink) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • Physical Uplink Physical Uplink
  • Control Channel (PUCCH) transmission (S108) may be performed.
  • 3GPP LTE supports type 1 radio frames for frequency division duplex (FDD) and type 2 radio frames for time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • the FDD radio frame includes only downlink subframes (SFs) or only uplink subframes.
  • the radio frame includes 10 subframes, and the subframe consists of two slots in the time domain.
  • the subframe may have a length of 1 ms and the slot may have a length of 0.5 ms.
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols (downlink) or SC-FDMA symbols (uplink) in the time domain. Unless stated otherwise, an OFDM symbol or SC-FDMA symbol may be simply referred to as a symbol (sym) hereinafter.
  • the TDD radio frame consists of two half frames.
  • the half frame includes 4 (5) normal subframes and 1 (0) special subframes.
  • the general subframe is used for uplink or downlink according to the UL-Downlink configuration.
  • the special subframe includes a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the subframe consists of two slots.
  • Table 1 illustrates a subframe configuration in a radio frame according to the UL-DL configuration.
  • D represents a downlink subframe
  • U represents an uplink subframe
  • S represents a special subframe
  • a slot 3 illustrates a resource grid in a slot.
  • Slots in the time domain include a plurality of symbols (e.g., OFDM symbols or SC-FDMA symbols), for example seven or six symbols.
  • a slot includes a plurality of resource blocks (RBs), and the RB includes 12 subcarriers.
  • RBs resource blocks
  • Each element on the resource grid is referred to as a resource element (RE).
  • the RE is a minimum resource unit for signal transmission, and one modulation symbol is mapped to the RE.
  • FIG. 4 illustrates a structure of a downlink subframe.
  • Up to three (4) OFDM symbols located at the front of the first slot of the subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • Other OFDM symbols correspond to data regions to which shared channels (eg, PDSCHs) are allocated.
  • the control channel include a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), a Physical Hybrid ARQ Indicator Channel (PHICH), and the like.
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information on the number of OFDM symbols used for control channel transmission in the subframe.
  • the PCFICH consists of four REGs, and each REG is evenly distributed in the control region based on the cell ID.
  • PCFICH indicates a value of 1 to 3 (or 2 to 4) and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • PHICH carries a HARQ ACK / NACK signal in response to the uplink transmission. In one or more OFDM symbols set by the PHICH duration, the PHICH is allocated on the remaining REG except for the CRS and the PCFICH (the first OFDM symbol).
  • PHICH is assigned to three REGs as most distributed in frequency domain
  • the PDCCH includes a transmission format and resource allocation information of a downlink shared channel (DL-SCH), a transmission format and resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH), a paging channel, Resource allocation information of upper layer control messages such as paging information on PCH), system information on DL-SCH, random access response transmitted on PDSCH, Tx power control command set for individual terminals in a terminal group, Tx power control command, It carries information on activation instruction of VoIP (Voice over IP).
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or a plurality of consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate based on radio channel conditions.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups (REGs).
  • the format of the PDCCH and the number of PDCCH bits are determined according to the number of CCEs.
  • Table 2 shows the number of CCEs, REGs, and PDCCH bits according to the PDCCH format.
  • a PDCCH having a format composed of n CCEs may only be started in a CCE having a number equal to a multiple of n.
  • n represents a CCE aggregation level.
  • the number of CCEs used for transmission of a specific PDCCH is determined by the base station according to channel conditions. For example, if the PDCCH is for a terminal having a good downlink channel (eg, close to a base station), one CCE may be sufficient. However, in case of a terminal having a bad channel (eg, close to a cell boundary), eight CCEs may be used to obtain sufficient robustness.
  • the power level of the PDCCH may be adjusted according to channel conditions.
  • DCI downlink control information
  • Various DCI formats are defined depending on the application. Specifically, DCI formats 0 and 4 (hereinafter, UL grants) are defined for uplink scheduling, and DCI formats 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, and 2C (hereinafter, DL grant) is defined.
  • the DCI format includes a hopping flag, RB allocation, Modulation Coding Scheme (MCS), Redundancy Version (RV), New Data Indicator (NDI), Transmit Power Control (TPC), and cyclic shift DM-RS ( It optionally includes information such as a DeModulation Reference Signal (CQI), Channel Quality Information (CQI) request, HARQ process number, Transmitted Precoding Matrix Indicator (TPMI), Precoding Matrix Indicator (PMI) confirmation.
  • MCS Modulation Coding Scheme
  • RV Redundancy Version
  • NDI New Data Indicator
  • TPC Transmit Power Control
  • cyclic shift DM-RS It optionally includes information such as a DeModulation Reference Signal (CQI), Channel Quality Information (CQI) request, HARQ process number, Transmitted Precoding Matrix Indicator (TPMI), Precoding Matrix Indicator (PMI) confirmation.
  • CQI DeModulation Reference Signal
  • CQI Channel Quality Information
  • TPMI Transmitted
  • the base station determines the PDCCH format according to the control information to be transmitted to the terminal, and adds a cyclic redundancy check (CRC) for error detection to the control information.
  • CRC cyclic redundancy check
  • the CRC is masked with an identifier (eg, a radio network temporary identifier (RNTI)) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI radio network temporary identifier
  • the PDCCH is CRC scrambled with an identifier (eg, RNTI).
  • Table 3 shows examples of identifiers masked on the PDCCH.
  • the PDCCH When C-RNTI, Temporary C-RNTI (TC-RNTI), and Semi-Persistent Scheduling C-RNTI (SPS C-RNTI) are used, the PDCCH carries terminal-specific control information for a specific terminal, and when other RNTI is used, The PDCCH carries common control information for all terminals in the cell.
  • TC-RNTI Temporary C-RNTI
  • SPS C-RNTI Semi-Persistent Scheduling C-RNTI
  • LTE defines a limited set of CCE locations where the PDCCH can be located for each terminal.
  • the limited set of CCE locations (equivalently, limited CCE set or limited PDCCH candidate set) that the UE should monitor to find its own PDCCH may be referred to as a search space (SS).
  • monitoring includes decoding each PDCCH candidate (blind decoding).
  • UE-specific Search Space (USS) and Common Search Space (CSS) search spaces are defined. USS is set per terminal, and CSS is set identically for terminals. USS and CSS can overlap. The starting position of the USS is hopped in each subframe in a terminal-specific manner.
  • the search space may have a different size according to the PDCCH format.
  • Table 4 shows the sizes of CSS and USS.
  • the terminal In order to keep the computational load according to the total number of blind decoding (BD) under control, the terminal is not required to simultaneously search all defined DCI formats.
  • the terminal In general, in the USS, the terminal always searches for formats 0 and 1A. Formats 0 and 1A have the same size and are distinguished by flags in the message. In addition, the terminal may be required to receive the additional format (eg, 1, 1B or 2 depending on the PDSCH transmission mode set by the base station). In CSS, the terminal searches for formats 1A and 1C. In addition, the terminal may be configured to search for format 3 or 3A. Formats 3 and 3A have the same size as formats 0 and 1A and can be distinguished by scrambling the CRC with different (common) identifiers, rather than terminal-specific identifiers.
  • PDSCH transmission schemes according to Transmission Mode (TM) and information contents of DCI formats are listed below.
  • TM Transmission Mode
  • Transmission mode 1 Transmission from a single base station antenna port
  • Transmission mode 4 closed-loop spatial multiplexing
  • Transmission Mode 7 Single-antenna Port (Port 5) Transmission
  • ⁇ Transmission Mode 8 Double Layer Transmission (Ports 7 and 8) or Single-Antenna Port (Ports 7 or 8) Transmission
  • Transmission Mode 9 ⁇ 10 Up to 8 layer transmissions (ports 7 to 14) or single-antenna port (ports 7 or 8)
  • Format 1B Compact resource allocation for PDSCH (mode 6) using rank-1 closed-loop precoding
  • Format 1D Compact resource allocation for PDSCH (mode 5) using multi-user MIMO
  • the DCI format may be classified into a TM-dedicated format and a TM-common format.
  • the TM-only format means a DCI format set only for the corresponding TM
  • the TM-common format means a DCI format set in common for all TMs.
  • DCI format 2B may be a TM-only DCI format
  • DCI format 2C may be a TM-only DCI format
  • DCI format 2D may be a TM-only DCI format.
  • DCI format 1A may be a TM-common DCI format.
  • LTE-A has introduced E-PDCCH (enhanced PDCCH) for more flexible scheduling.
  • a PDCCH (Legacy PDCCH, L-PDCCH) according to the existing LTE (-A) may be allocated to the control region (see FIG. 4).
  • the L-PDCCH region means a region to which an L-PDCCH can be allocated.
  • the L-PDCCH region may mean a control region, a control channel resource region (ie, a CCE resource) to which a PDCCH can be actually allocated in the control region, or a PDCCH search space.
  • a PDCCH may be additionally allocated in the data area (see FIG. 4).
  • the PDCCH allocated to the data region is called an E-PDCCH.
  • the E-PDCCH and the PDSCH are multiplexed by frequency division multiplexing (FDM).
  • FDM frequency division multiplexing
  • the E-PDCCH may be detected / demodulated based on a demodulation reference signal (DM-RS).
  • DM-RS demodulation reference signal
  • the E-PDCCH has a structure transmitted over a Physical Resource Block (PRB) pair on the time axis.
  • PRB Physical Resource Block
  • E-PDCCH based scheduling it may be designated in which subframe to perform E-PDCCH transmission / detection.
  • the E-PDCCH may be configured only in the USS.
  • UE attempts DCI detection only for L-PDCCH CSS and E-PDCCH USS in a subframe configured to allow E-PDCCH transmission (hereinafter, referred to as E-PDCCH subframe) and is configured to not allow E-PDCCH transmission.
  • E-PDCCH subframe DCI detection may be attempted for the L-PDCCH CSS and the L-PDCCH USS.
  • the E-PDCCH carries a DCI.
  • the E-PDCCH may carry downlink scheduling information and uplink scheduling information.
  • the E-PDCCH / PDSCH process and the E-PDCCH / PUSCH process are the same / similar to those described with reference to steps S107 and S108 of FIG. 1. That is, the terminal may receive the E-PDCCH and may receive data / control information through a PDSCH corresponding to the E-PDCCH.
  • the UE may receive the E-PDCCH and transmit data / control information through a PUSCH corresponding to the E-PDCCH.
  • a PDCCH candidate region (hereinafter, referred to as a PDCCH search space) is reserved in a control region in advance and a method of transmitting a PDCCH of a specific terminal to a portion thereof is selected. Accordingly, the UE may obtain its own PDCCH in the PDCCH search space through blind decoding. Similarly, the E-PDCCH may also be transmitted over some or all of the pre-reserved resources.
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe used in LTE.
  • an uplink subframe includes a plurality of slots (eg, two).
  • the slot may include different numbers of SC-FDMA symbols according to the CP length.
  • the uplink subframe is divided into a data region and a control region in the frequency domain.
  • the data area includes a PUSCH and is used to transmit a data signal such as voice.
  • the control region includes a PUCCH and is used to transmit uplink control information (UCI).
  • UCI uplink control information
  • the PUCCH includes RB pairs located at both ends of the data region on the frequency axis and hops to a slot boundary.
  • PUCCH may be used to transmit the following control information.
  • SR Service Request: Information used for requesting an uplink UL-SCH resource. It is transmitted using OOK (On-Off Keying) method.
  • HARQ response A response signal for a downlink data block (eg, a transport block (TB) or a codeword (CW)) on a PDSCH. Indicates whether the downlink data block has been successfully received.
  • a downlink data block eg, a transport block (TB) or a codeword (CW)
  • CW codeword
  • One bit of ACK / NACK is transmitted in response to a single downlink codeword, and two bits of ACK / NACK are transmitted in response to two downlink codewords.
  • the HARQ response may be mixed with HARQ ACK / NACK or HARQ-ACK.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • the amount of control information (UCI) that a UE can transmit in a subframe depends on the number of SC-FDMA available for control information transmission.
  • SC-FDMA available for transmission of control information means the remaining SC-FDMA symbol except for the SC-FDMA symbol for transmitting the reference signal in the subframe, and in the case of the subframe in which the Sounding Reference Signal (SRS) is set, the last of the subframe SC-FDMA symbols are also excluded.
  • the reference signal is used for coherent detection of the PUCCH.
  • PUCCH supports seven formats according to the transmitted information.
  • Table 5 shows mapping relationship between PUCCH format and UCI in LTE.
  • DRX Discontinuous Reception
  • the terminal performs DRX for the purpose of reducing power consumption.
  • DRX controls the PDCCH monitoring activity of the terminal.
  • the DRX cycle includes an on duration and an opportunity for DRX.
  • the UE monitors the PDCCH during the on period and does not perform the PDCCH monitoring during the opportunity for DRX.
  • PDCCH monitoring includes monitoring for the C-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI, TPC-PUSCH-RNT, and (if configured) Semi-Persistent Scheduling (SPS) C-RNTI of the UE.
  • SPS Semi-Persistent Scheduling
  • the UE may discontinuously monitor the PDCCH according to the DRX operation. Otherwise, the UE continuously monitors the PDCCH.
  • the onDurationTimer and the DRX cycle may be set through higher layer (RRC) signaling.
  • onDurationTimer represents the number of consecutive PDCCH-subframe (s) from the start of the DRX cycle.
  • the PDCCH subframe represents all subframes
  • the PDCCH subframe represents a downlink subframe and a subframe including DwPTS.
  • the random access procedure is used for transmitting short length data upward.
  • the random access process may include initial access in RRC (Radio Resource Control) _IDLE, initial access after a radio link failure, handover requiring a random access process, and uplink / downlink data generation requiring a random access process during RRC_CONNECTED. Is performed on.
  • the random access process is divided into a contention-based process and a non-contention-based process.
  • the terminal receives and stores information about a random access from a base station through system information. After that, if a random access is required, the UE transmits a random access preamble (message 1, Msg1) to the base station through the PRACH (S810) . When the base station receives the random access preamble from the terminal, the base station randomly The access response message (message 2, Msg2) is transmitted to the terminal (S820) .
  • the downlink scheduling information for the random access response message is CRC masked with a random access-RNTI (RA-RNTI) and transmitted through the PDCCH.
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • the UE may receive a random access response message from the PDSCH, and then the UE may transmit a random access response (Random Access Response) indicated to itself in the random access response message.
  • RAR includes a timing advance (TA), an uplink resource allocation information (UL grant), a terminal temporary identifier, etc. The terminal depends on the UL grant.
  • a UL-SCH (Shared Channel) message (message 3, Msg3) is transmitted to the base station (S830) After receiving the UL-SCH message, the base station receives a contention resolution message (message 4, Msg4). It transmits to (S840).
  • CRS since CRS is used for both demodulation and measurement purposes, CRS is transmitted over all bands in all downlink subframes supporting PDSCH transmission and is transmitted on all antenna ports configured in the base station. On the other hand, since the CRS is transmitted in all bands of every subframe, the RS overhead is high.
  • LTE-A next system is considering configuring low-cost / low-end terminals for data communication such as meter reading, water level measurement, surveillance camera utilization, and vending machine inventory reporting.
  • a terminal is referred to as a machine type communication (MTC) terminal.
  • MTC terminal In the case of the MTC terminal, the amount of transmission data is small and up / down link data transmission and reception occur occasionally. Therefore, it is efficient to lower the unit cost and reduce battery consumption in accordance with such a low data rate.
  • MTC terminal is less mobile, and thus has a characteristic that the channel environment hardly changes.
  • CE coverage enhancement
  • TTI bundling, HARQ retransmission, repetitive transmission, code spreading, RLC segmentation, low rate coding, lower modulation order, and new decoding techniques signals for improved coverage through techniques that extend signal transmission time The energy of can accumulate.
  • TTI bundling and HARQ retransmission in the data channel may be used for coverage enhancement.
  • UL HARQ retransmission is up to 28 times, and current TTI bundling supports up to 4 consecutive subframes.
  • a method of performing TTI bundling through a larger TTI bundle size and a method of increasing the maximum number of HARQ retransmissions may be considered to improve performance.
  • a repetitive transmission scheme may be used.
  • the redundancy version may be set the same or different for each repetitive transmission.
  • code spreading on the time domain may be considered for improved coverage.
  • MTC traffic packets may be split into RLC segments for coverage enhancement.
  • use of very low coding rates use of lower modulation orders (e.g., BPSK), and shorter CRC lengths may be used.
  • new decoding schemes eg correlation or reduction of search space to be decoded are taken into account in consideration of specific channel characteristics (eg, channel periodicity, rate of parameter changes, channel structure, content limitations, etc.) and required performance (eg delay tolerance). ) Can be used.
  • Power Boosting Power Spectral Density (PSD) Boosting
  • PSD Power Spectral Density
  • the base station may boost DL transmission power for DL transmission to the MTC terminal.
  • the base station or the MTC terminal may improve coverage by reducing the size of the bandwidth and concentrating the given power level on the reduced bandwidth (i.e., PSD boosting).
  • PSD boosting Power Spectral Density
  • the use of power boosting or PSD boosting may be used to account for each channel or signal.
  • the performance requirement may be relaxed in consideration of the characteristics of the MTC terminal (e.g., allowing larger delays).
  • the MTC terminal may accumulate the energy of the signal by combining the PSS or the SSS that is transmitted periodically. This approach can increase the time required for acquisition of synchronization.
  • PRACH a relaxed PRACH detection threshold rate and a higher false alarm rate may be used at the base station.
  • New Design of Channels or Signals New designs of channels or signals may be considered to improve coverage.
  • Small cell use small cells (e.g. pico, femto, RRH, relay, repeater, etc.) may be used to improve coverage of the MTC terminal and / or non-MTC terminal. As the small cell is used, path loss between the UE and the cell closest to the UE may be reduced. Downlink and uplink may be de-coupled with respect to the MTC terminal. In the case of uplink, the best serving cell may be selected based on the least coupling loss. In the case of downlink, since the imbalance of the transmission power between the macro cell and the low power node (e.g., antenna gain) is large (e.g., antenna gain), the best serving cell may be a cell in which the power of the received signal is maximum.
  • small cells e.g. pico, femto, RRH, relay, repeater, etc.
  • path loss between the UE and the cell closest to the UE may be reduced.
  • Downlink and uplink may be de-coupled with respect to the MTC terminal.
  • the macro serving cell and potential LPNs can exchange information about channel settings (e.g. RACH, PUSCH, SRS) and identify the appropriate LPN. Different RACH settings may be needed for de-coupled UL / DL.
  • channel settings e.g. RACH, PUSCH, SRS
  • Directional antennas and external antennas can be used to improve coverage for the MTC terminal.
  • a maximum 20MHz bandwidth per carrier is supported for a non-MTC terminal.
  • the maximum supported bandwidth may be set smaller than 20 MHz (e.g., 1.4 MHz, 3 MHz, or 5 MHz). This maximum bandwidth reduction can be applied to uplink / downlink, RF / baseband devices and data / control channels.
  • a method of reducing the size of the bandwidth will be described.
  • a method of reducing bandwidth for both RF and base band (Option DL-1), a method of reducing bandwidth of base band only for both data channel and control channel (Option DL-2),
  • a scheme of allowing the entire bandwidth of the carrier but reducing only the bandwidth of the data channel (Option DL-3) may be considered, but is not limited thereto.
  • a scheme for reducing bandwidth for both RF and baseband (Option UL-1), a scheme for not reducing bandwidth (Option UL-2), and the like may be considered, but is not limited thereto.
  • the size of the reduced bandwidth is at least 1.4 MHz, and the reduced bandwidth may have a fixed position in the frequency axis or may be located at the center of the carrier bandwidth, but not limited thereto.
  • the aforementioned uplink options and downlink options may be combined with each other.
  • the position on the frequency axis of the reduced bandwidth may be changed according to a semi-static, operational or predefined pattern for the MTC UE.
  • FIG. 10 illustrates a subband for an MTC terminal according to an embodiment of the present invention.
  • uplink / downlink operation of the MTC UE may be performed on a bandwidth reduced to 1.4 MHz.
  • a reduced band may be referred to as a narrow band or a subband.
  • a subband in which an MTC terminal operates may be located at the center (e.g. center 6 PRB) of a frequency band of a cell.
  • a plurality of subbands in which the MTC terminal operates may be configured in one subframe. Multiple subbands may be used for multiplexing between MTC terminals. For example, MTC terminals may be configured to use different subbands even if different subbands are allocated or multiple subbands are equally allocated.
  • Subbands in which the MTC terminal operates may be configured in the data region instead of the legacy PDCCH region.
  • uplink / downlink signals e.g., MIB, SIB-x, MTC PDCCH, MTC PDSCH, MTC PUCCH, MTC PUSCH
  • MTC terminal and the base station may be transmitted and received through the data region with the MTC terminal and the base station, but is not limited thereto.
  • the UL subband configuration for transmitting the uplink signal and the DL subband configuration for receiving the downlink signal may be different from each other by the MTC terminal.
  • the subband setting method of the MTC terminal will be described in more detail.
  • the MTC terminal may be implemented at a lower cost. For example, even if the system band of a specific cell is 50 RB, if the MTC terminal transmits and receives a signal through a subband of 6 RB units, the complexity of the MTC terminal is reduced and the MTC terminal can be implemented at a low cost.
  • the size of one subband is 6 RBs, but other sizes of subbands may be supported.
  • the DL bandwidth (or UL bandwidth) is N RB (eg, N RB indicates the number of RBs included in the bandwidth)
  • the corresponding DL bandwidth (or UL bandwidth) is total Subbands may be included.
  • the bandwidth of one cell may be referred to as a system bandwidth for convenience.
  • the bandwidth may mean DL bandwidth or UL bandwidth.
  • the DL bandwidth and the UL bandwidth may be set identically or differently according to the system environment.
  • FIG. 11A illustrates a method of reusing a definition of a PRB according to a bandwidth of a corresponding cell.
  • one subband is set in units of 6 PRBs consecutive from the lowest PRB of the system bandwidth. For example, assuming the lowest PRB index of the system bandwidth is 0, PRB # 0 to PRB # 5 are set to subband # 0 (in accordance with another embodiment of the present invention, one in 6 consecutive PRB units from the highest PRB). Subband may be set). According to the embodiment (a), the boundary of the central 6 RB and the subband 6RB may not coincide with each other depending on the system bandwidth.
  • FIG. 11B shows a method of equally disposing the remaining RBs that are not used for frequency hopping at both ends of the system bandwidth.
  • the remaining RBs may be arranged one at each end of the system bandwidth.
  • n RBs may be arranged at the bottom of the system band and other n RBs may be arranged at the top of the system band.
  • [(C) of FIG. 11 illustrates a method of disposing an RB not used for frequency hopping between groups of subbands (e.g., between a group of consecutive lower subbands and a group of consecutive upper subbands).
  • an RB disposed between groups of subbands and not used for frequency hopping may be referred to as an intervening RB.
  • the subbands may be divided into two subband groups by the intervening RB.
  • the location of the intervening RB may be determined according to the size of the system band. For example, an intervening RB not used for frequency hopping may be centered depending on the size of the system band.
  • the remaining 2 RBs that are not used for frequency hopping at a system bandwidth of 50 RB size may be disposed in the center of the system band.
  • the remaining 1 RB not used for frequency hopping is placed in the center of the system band.
  • the center RB is set to the intervening RB.
  • one RB other than the center RB may be set as the intervening RB.
  • subbands used for frequency hopping can be effectively spaced apart in the frequency domain.
  • FIG. 11 shows a method for matching the center 6 RB with the subband boundary for frequency hopping.
  • MTC system information e.g., SIB
  • frequency hopping for MTC paging is deactivated
  • transmission of MTC system information or MTC paging may be performed at the central 6 RB.
  • (d) of FIG. 11 may minimize the effect of overlapping resources of MTC PDSCH on which frequency hopping is performed and resources of MTC system information (or MTC paging).
  • FIG. 12 illustrates an MTC subband configuration method according to another embodiment of the present invention.
  • the embodiment of FIG. 12 is based on FIGS. 11B and 11C described above.
  • FIG. 12 (a) shows the case where the RBs not belonging to the MTC subband in the system bandwidth are even (eg, 2n RBs), and FIG. 12 (b) shows the odd number of RBs not belonging to the MTC subband in the system bandwidth.
  • Eg, 2n + 1 RBs Referring to FIG. 12A, n RBs of 2n remaining RBs are arranged at the bottom of the system band, and other n RBs are arranged at the top of the system band. Referring to FIG. 12B, one of 2n + 1 remaining RBs includes lower subbands SB # 0 to SB # k and upper subbands SB # k + 1 to SB # m.
  • Interposed eg, intervening RBs
  • 2n RBs are evenly divided in the uppermost and lowermost bands of the system band.
  • the lower subbands may be subbands having a subband index of less than M / 2
  • the upper subbands may be subbands having a subband index of M / 2 or more.
  • the center RB may be set to the intervening RB.
  • the position of the subband identified by the terminal or the base station may vary depending on which subband configuration scheme is used among the various subband configuration schemes described above. For example, when the method (b) of FIG. 11 is used, when the base station allocates SB # 0 to the MTC terminal, the MTC terminal identifies RB # n to RB # n + 5 as SB # 0. On the other hand, when the scheme (c) of FIG. 11 is used, the MTC terminal identifies RB # 0 to RB # 5 as SB # 0.
  • the MTC terminal (or base station) should consider where the remaining RBs not belonging to the subbands are located.
  • the MTC terminal may be installed in a poor radio wave environment (e.g. basement, warehouse, etc.), the mobility is relatively small.
  • a method of repeatedly transmitting a signal may be considered.
  • the channel state of the subband used by the MTC terminal in the system band is poor, not only does the signal deteriorate but also the problem that the battery of the MTC terminal repeatedly transmitting and receiving the signal for a long time in the poor subband is consumed quickly.
  • a subband in which a signal is repeatedly transmitted may be changed over time (e.g., frequency hopping or frequency hopping subband).
  • the base station may set information on whether frequency hopping and frequency hopping subbands in the MTC terminal.
  • frequency hopping of the MTC signal the frequency at which the signal is transmitted in the same subband (or band) is not hopped, but the subband itself is changed (e.g., hopping) and transmitted.
  • the MTC PDCCH includes a resource allocation field indicating an RB to which the MTC PDSCH is allocated, the subband itself to which the corresponding resource allocation field is applied may be hopped.
  • the base station may set the number of subbands that the MTC terminal can use for multiplexing the existing terminal and the MTC terminal. For example, the base station may allocate two subbands of size 6 RB to the MTC terminal in the 50 RB system bandwidth, and allocate the remaining 38 RB to the legacy terminal.
  • frequency hopping may not be supported when the system bandwidth is less than or equal to a threshold. For example, if the system bandwidth is less than 15 RB (or 25 RB), frequency hopping may not be supported.
  • the base station may set the number of frequency hopping subbands to two or four. The base station may fix the number of frequency hopping subbands to 2 in consideration of complexity such as CSI feedback. In this case, the MTC terminal may transmit and receive a signal through two frequency hopping subbands.
  • two or four frequency hopping subbands supported in downlink may be configured and two frequency hopping subbands supported in uplink.
  • the set of frequency hopping subbands may change over time.
  • the MTC terminal receives a signal while frequency hopping subband # 1 and subband # 2 in subframe #n and subframe # (n + 1), and then subframe # (n + 2) and subframe.
  • frequency hopping of subband # 3 and subband # 4 may be configured to receive a signal.
  • the frequency hopping method, the frequency hopping pattern, the frequency hopping subband setting, the number of repetitive transmissions, and the like may be set differently depending on what signals are transmitted and received by the MTC terminal and the base station.
  • the MTC terminal will be described in more detail according to the type of each DL signal to the frequency hopping and repeatedly receiving the DL signal.
  • At least some of the MTC system information may be repeatedly transmitted while frequency hopping the subbands. Whether the frequency hopping of the MTC system information may be activated or deactivated by the base station. If frequency hopping is activated, information on frequency hopping subbands should be provided to the MTC terminal.
  • the MTC system information may include an MTC master information block (MIB), an MTC system information block type 1 (SIB 1), and an MTC SIB-x (where x> 1).
  • MTC MIB, MTC SIB 1 and MTC SIB-x are transmitted by the base station according to each period. Scheduling information for MTC SIB 1 is transmitted through the MTC MIB. In addition, scheduling information for MTC SIB-x is transmitted through MTC SIB 1. Therefore, the MTC terminal first receives the MTC MIB, and receives the MTC SIB 1 based on the MTC MIB. Subsequently, the MTC terminal receives the MTC SIB-x based on the MTC SIB 1.
  • MTC MIB In case of MTC MIB, it is mapped to MTC PBCH in the physical layer, and MTC SIB 1 and MTC SIB-x are mapped to MTC PDSCH in the physical layer (e.g., RRC signaling).
  • the MTC PDSCH including system information has cell-common characteristics, the MTC PDSCH is distinguished from a unicast PDSCH for transmitting data of an individual MTC terminal. Therefore, in the case of the MTC PDSCH to which the system information is mapped, a frequency hopping pattern different from the unicast PDSCH may be set or the subband may be set differently.
  • the base station may set or signal whether to frequency hopping the MTC SIB (e.g., MTC SIB-1, MTC SIB-x) to the MTC terminal.
  • the base station may enable frequency hopping for both MTC SIB-1 and MTC SIB-x, or alternatively, enable frequency hopping for only one of them (e.g., MTC SIB-x).
  • information on the frequency hopping of the MTC SIB-1 (eg, information on the pattern of the MTC SIB-1 frequency hopping, information on the repetition pattern of the MTC SIB-1) Can be indicated by the MIB.
  • the information of the frequency hopping pattern of the MTC SIB 1 may be determined through a cell ID and / or a system frame number (SFN). Meanwhile, frequency hopping may always be performed for MTC SIB 1, and frequency hopping may be enabled / disabled by MTC SIB 1 for MTC SIB-x.
  • SFN system frame number
  • MTC SIB 1 may include information indicating whether frequency hopping of SIB-x (eg, system information message) is activated, and information (eg, subband index) indicating subband on which SIB-x is transmitted. Can be.
  • MTC SIB 1 may include information for specifying a subframe in which repeated transmission of SIB-x is performed.
  • the frequency hopping pattern may be defined as a function of a system frame number (SFN). For example, which subbands are transmitted through SIB-1 or SIB-x may be determined in consideration of SFN.
  • SFN system frame number
  • the base station may signal a time / frequency resource (e.g., subframe set, subband) in which the MTC SIB (e.g., MTC SIB-1, MTC SIB-x) is transmitted to the terminal.
  • the MTC SIB e.g., MTC SIB-1, MTC SIB-x
  • the unicast MTC PDSCH is not transmitted and may receive only the MTC SIB.
  • the random access message for the MTC terminal for example, the MTC random access response (RAR), is transmitted by the base station for a period of time after the MTC terminal transmits the random access preamble.
  • RAR MTC random access response
  • the base station may enable / disable frequency hopping of the MTC RAR in the MTC terminal (e.g., RRC signaling).
  • the set of frequency hopping subbands set for MTC RAR may be the same as the set of frequency hopping subbands set for MTC PDSCH.
  • a collision between the MTC RAR and the unicast MTC PDSCH may occur.
  • the base station may transmit only one of the two. If the base station transmits only one of the MTC RAR and the MTC PDSCH and drops the other, the MTC terminal expecting to receive the dropped signal cannot know whether to transmit or drop the MTC RAR / MTC PDSCH. Deterioration occurs in the reception performance of the RAR or MTC PDSCH.
  • the base station may differently set a subband for frequency hopping of the MTC RAR and a frequency hopping subband for frequency hopping of the unicast MTC PDSCH.
  • the base station may differently set the set of frequency hopping subbands for each of the MTC RAR and the MTC PDSCH, or may set the pattern of frequency hopping differently even if the same set of frequency hopping subbands is set.
  • MTC PDSCH ie, RAR
  • MTC PDSCH scheduled by MTC PDCCH masked with MTC C-RNTI ie, unicast data except RAR
  • the base station may signal a time / frequency resource (e.g., subframe set, subband) in which the MTC RAR is transmitted to the terminal.
  • a time / frequency resource e.g., subframe set, subband
  • the unicast MTC PDSCH is not transmitted and may receive only the MTC RAR.
  • the MTC PDSCH may be decoded through the DCI included in the MTC PDCCH.
  • the MTC PDCCH schedules an MTC PDSCH.
  • the RNTI that scrambles the MTC PDCCH may be determined (e.g., SI-RNTI, RA-RNTI, C-RNTI).
  • MTC PDCCH and / or MTC PDSCH may be repeatedly transmitted based on frequency hopping.
  • the base station may configure activation / deactivation of frequency hopping of the MTC PDCCH and / or the MTC PDSCH to the MTC terminal (e.g., RRC signaling).
  • the MTC PDCCH may include information indicating whether the MTC PDSCH is frequency hopping. In this case, frequency hopping of the MTC PDSCH may be performed when the MTC PDSCH frequency hopping is activated by a higher layer and the MTC PDCCH indicates the frequency hopping of the MTC PDSCH.
  • MTC PDCCH and MTC PDSCH for one MTC terminal may be configured not to be transmitted in the same subframe. For example, after repeated transmission of the MTC PDCCH is performed first, repeated transmission of the MTC PDSCH may be performed. Subframes in which the MTC PDCCH is transmitted may precede subframes in which the MTC PDSCH is transmitted.
  • the MTC PDCCH and MTC PDSCH may be received on different frequency hopping subbands.
  • various embodiments of differently configuring a frequency hopping subband of an MTC PDCCH and a frequency hopping subband of an MTC PDSCH scheduled by the corresponding MTC PDCCH will be described.
  • a frequency hopping pattern (eg, a formula) that determines a frequency hopping subband in every repetitive transmission is itself an MTC PDCCH. The same may be set for and MTC PDSCH.
  • the base station may signal to the MTC terminal the subband in which repeated transmission is started (e.g., RRC signaling). For example, the base station may signal to the MTC terminal the first transmission subband of the MTC PDCCH or the MTC PDSCH that the MTC terminal should monitor.
  • the base station may indicate a subband in which the first transmission occurs, such as broadcast information such as SIB or SFN and / or UE ID, but is not limited thereto.
  • the MTC PDCCH and the MTC PDSCH have the same frequency hopping pattern (e.g., the same frequency hopping formula)
  • the subband offset between the MTC PDCCH and the MTC PDSCH may be set in order to be received through different subbands. For example, if a total of four SB # 1 ⁇ 4 is set in the MTC terminal, the MTC PDCCH is transmitted through the SB # 1, SB # 3, SB # 2, SB # 4, the subband offset is 1,
  • the MTC PDSCH may be transmitted through SB # 2, SB # 4, SB # 3, and SB # 1.
  • the base station may signal parameters required for determining the size of the subband offset and the frequency hopping pattern to the MTC terminal.
  • the MTC PDCCH may indicate information about a subband of the MTC PDSCH that is frequency-hopped. For example, if there are two frequency hopping subbands of the MTC PDSCH, the MTC PDCCH may indicate a subband in which MTC PDSCH transmission is started, may hop the subband every Y subframes, and receive the MTC PDSCH.
  • the frequency hopping pattern of the MTC PDCCH may be indicated by higher layer signaling (e.g., SIB), SFN, UE ID, and / or a combination thereof.
  • the subband of the MTC PDSCH may be set based on the subband of the MTC PDCCH. For example, transmission of the MTC PDSCH may be initiated in subbands where repeated transmission of the MTC PDCCH is started or terminated.
  • (iii) Method of Setting Different Frequency Hopping Patterns in MTC PDCCH and MTC PDSCH For example, if there are two frequency hopping subbands, the MTC UE performs MTC PDCCH every Y1 subframe based on the first frequency hopping pattern. The MTC PDSCH may be received in every Y2 subframe based on the second frequency hopping pattern. At this time, parameters for determining frequency hopping patterns or frequency hopping patterns may be signaled to the MTC terminal. For example, the frequency hopping pattern of the MTC PDCCH may be indicated by higher layer signaling (e.g., SIB), SFN, UE ID, and / or a combination thereof.
  • SIB higher layer signaling
  • Frequency hopping such as MTC SIB, MTC paging, etc. may be deactivated and transmitted on a central 6 RB or a specific subband.
  • resources such as MTC SIB and MTC paging may overlap resources (e.g., collision) of unicast MTC PDSCH.
  • the MTC terminal since the MTC terminal knows in advance information about time-frequency resources such as MTC SIB and MTC paging, the MTC terminal assumes that the unicast MTC PDSCH is not transmitted (drop) and MTC SIB / MTC paging may be received.
  • uplink for example, MTC PUCCH (e.g., ACK / NACK, CSI), PUSCH, or uplink RS.
  • MTC PUCCH e.g., ACK / NACK, CSI
  • PUSCH e.g., PUSCH
  • uplink RS uplink RS
  • FIG. 13 illustrates a method of transmitting and receiving an MTC signal according to an embodiment of the present invention. Descriptions overlapping with the description above will be omitted.
  • the MTC terminal receives frequency hopping information for a plurality of subbands included in a downlink band (S1305).
  • the MTC terminal repeatedly receives the downlink signal through different subbands based on the frequency hopping information (S1310).
  • Downlink band each set to 6 RB (resource block) size
  • Subbands may be included.
  • 'N RB ' is the size of the downlink band
  • Out of downlink band If there are remaining bands having a size of less than 6 RBs that do not belong to the 10 subbands, at least one of the lowest index RB, the highest index RB of the downlink band, and the intervening RB located between the subband groups is the remaining band. Can be set. If the remaining band includes an even number of RBs, the even numbered RBs may be equally divided into the lowest band and the highest band of the downlink band.
  • Intervening RB It may be arranged between the group of consecutive lower subbands of the subbands and the group of consecutive upper subbands.
  • the location of the intervening RB may be determined according to the system band.
  • the intervening RB may be present when the size of the remaining bands is a predetermined number. For example, the intervening RB may be present when the size of the remaining band is an odd number of RBs.
  • the intervening RB may be the center 1 RB of the system band.
  • the number of frequency hopping subbands in which the downlink signal is received among the two subbands may be set to two or four.
  • the frequency hopping information for SIB-x may be received through SIB 1.
  • SIB 1 may be repeatedly received according to frequency hopping.
  • the frequency hopping information included in SIB 1 may include information indicating whether frequency hopping for SIB-x is activated and information indicating a subband in which the SIB-x is transmitted.
  • the MTC terminal may repeatedly receive an MTC PDCCH (physical downlink control channel) and repeatedly receive an MTC physical downlink shared channel (PDSCH) scheduled by the MTC PDCCH.
  • the MTC PDCCH and the MTC PDSCH may be received through different subframes and different frequency hopping subbands.
  • the initial frequency hopping subband in which repeated reception of the MTC PDCCH is started may be set by the base station.
  • the subband in which the MTC PDSCH is received may be determined based on the subband in which the MTC PDCCH is received.
  • FIG. 14 illustrates a base station and a terminal that can be applied to an embodiment in the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station (BS) 110 and a terminal (UE) 120.
  • BS base station
  • UE terminal
  • Base station 110 includes a processor 112, a memory 114, and a radio frequency (RF) unit 116.
  • the processor 112 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed in the present invention.
  • the memory 114 is connected to the processor 112 and stores various information related to the operation of the processor 112.
  • the RF unit 116 is connected with the processor 112 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 120 includes a processor 122, a memory 124, and an RF unit 126.
  • the processor 122 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed by the present invention.
  • the memory 124 is connected with the processor 122 and stores various information related to the operation of the processor 122.
  • the RF unit 126 is connected with the processor 122 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the base station 110 and / or the terminal 120 may have a single antenna or multiple antennas.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments of the present invention have been described mainly based on the data transmission and reception relationship between the terminal and the base station. Certain operations described in this document as being performed by a base station may in some cases be performed by an upper node thereof. That is, it is obvious that various operations performed for communication with the terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • the term "terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), and the like.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the present invention can be applied to a method and apparatus for performing communication when MTC is supported in a wireless communication system.

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 MTC (machine type communication) 단말이 하향링크 신호를 수신하는 방법은, 하향링크 대역에 포함된 다수의 서브밴드들에 대한 주파수 호핑 정보를 획득하는 단계; 및 상기 주파수 호핑 정보에 기초하여 하향링크 신호를 서로 상이한 서브밴드들을 통해 반복 수신하는 단계를 포함하고, 상기 하향링크 대역은, 각각이 6 RB(resource block) 크기로 설정된 Floor(NRB/6)개의 서브 밴드들을 포함하되, 'NRB'는 상기 하향링크 대역의 크기를 나타내고, 상기 하향링크 대역 중 상기 Floor(NRB/6)개의 서브 밴드들에 속하지 않는 6 RB 크기 미만의 나머지 대역이 존재하는 경우, 상기 하향링크 대역의 최하위 인덱스 RB, 최상위 인덱스 RB 및 서브밴드 그룹들 사이에 위치한 인터비닝(intervening) RB 중 적어도 하나는 상기 나머지 대역으로 설정된다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 MTC(Machine Type Communication)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 MTC 신호를 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 수행하는 MTC 단말 및 기지국에 관한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 전력 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다. 무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(downlink; DL)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 상향링크(uplink; UL)를 통해 기지국으로 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 및 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, MTC를 지원하는 무선 통신 시스템에서 MTC 신호를 주파수 호핑에 기반하여 반복적으로 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 수행하는 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 MTC (machine type communication) 단말이 하향링크 신호를 수신하는 방법은, 하향링크 대역에 포함된 다수의 서브밴드들에 대한 주파수 호핑 정보를 획득하는 단계; 및 상기 주파수 호핑 정보에 기초하여 하향링크 신호를 서로 상이한 서브밴드들을 통해 반복 수신하는 단계를 포함하고, 상기 하향링크 대역은, 각각이 6 RB(resource block) 크기로 설정된
Figure PCTKR2016003466-appb-I000001
개의 서브 밴드들을 포함하되, 'NRB'는 상기 하향링크 대역의 크기, '
Figure PCTKR2016003466-appb-I000002
'는 플로어(floor) 함수를 나타내고, 상기 하향링크 대역 중 상기
Figure PCTKR2016003466-appb-I000003
개의 서브 밴드들에 속하지 않는 6 RB 크기 미만의 나머지 대역이 존재하는 경우, 상기 하향링크 대역의 최하위 인덱스 RB, 최상위 인덱스 RB 및 서브밴드 그룹들 사이에 위치한 인터비닝(intervening) RB 중 적어도 하나는 상기 나머지 대역으로 설정된다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 MTC (machine type communication) 단말은, 하향링크 대역에 포함된 다수의 서브밴드들에 대한 주파수 호핑 정보를 획득하는 프로세서; 및 상기 주파수 호핑 정보에 기초하여 하향링크 신호를 서로 상이한 서브밴드들을 통해 반복 수신하는 수신기를 포함하고, 상기 하향링크 대역은, 각각이 6 RB(resource block) 크기로 설정된
Figure PCTKR2016003466-appb-I000004
개의 서브 밴드들을 포함하되, 'NRB'는 상기 하향링크 대역의 크기, '
Figure PCTKR2016003466-appb-I000005
'는 플로어(floor) 함수를 나타내고, 상기 하향링크 대역 중 상기
Figure PCTKR2016003466-appb-I000006
개의 서브 밴드들에 속하지 않는 6 RB 크기 미만의 나머지 대역이 존재하는 경우, 상기 하향링크 대역의 최하위 인덱스 RB, 최상위 인덱스 RB 및 서브밴드 그룹들 사이에 위치한 인터비닝(intervening) RB 중 적어도 하나는 상기 나머지 대역으로 설정된다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 MTC (machine type communication) 단말에 하향링크 신호를 송신하는 방법은, 하향링크 대역에 포함된 다수의 서브밴드들에 대한 주파수 호핑 정보를 송신하는 단계; 및 상기 주파수 호핑 정보에 기초하여 하향링크 신호를 서로 상이한 서브밴드들을 통해 반복 송신하는 단계를 포함하고, 상기 하향링크 대역은, 각각이 6 RB(resource block) 크기로 설정된
Figure PCTKR2016003466-appb-I000007
개의 서브 밴드들을 포함하되, 'NRB'는 상기 하향링크 대역의 크기, '
Figure PCTKR2016003466-appb-I000008
'는 플로어(floor) 함수를 나타내고, 상기 하향링크 대역 중 상기
Figure PCTKR2016003466-appb-I000009
개의 서브 밴드들에 속하지 않는 6 RB 크기 미만의 나머지 대역이 존재하는 경우, 상기 하향링크 대역의 최하위 인덱스 RB, 최상위 인덱스 RB 및 서브밴드 그룹들 사이에 위치한 인터비닝(intervening) RB 중 적어도 하나는 상기 나머지 대역으로 설정된다.
바람직하게는, 상기 나머지 대역이 짝수 개의 RB들을 포함하는 경우, 상기 짝수 개 RB들은 상기 하향링크 대역의 최하위 대역과 최상위 대역에 균등하게 나누어 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 인터비닝 RB는, 상기
Figure PCTKR2016003466-appb-I000010
개의 서브 밴드들 중 연속하는 하위 서브밴드들의 그룹과 연속하는 상위 서브밴드들의 그룹 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기
Figure PCTKR2016003466-appb-I000011
개의 서브 밴드들 중 상기 하향링크 신호가 수신되는 주파수 호핑 서브 밴드들의 개수는 2 또는 4로 설정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 하향링크 신호가 SIB 1(system information block type 1)을 제외한 SIB-x인 경우(x>1), 상기 SIB-x에 대한 상기 주파수 호핑 정보는 상기 SIB 1을 통해서 수신될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 SIB 1은 주파수 호핑에 따라서 반복 수신되고, 상기 SIB 1에 포함된 상기 주파수 호핑 정보는, 상기 SIB-x에 대한 주파수 호핑이 활성화되었는지 여부 및 상기 SIB-x가 송신되는 서브 밴드를 지시할 수 있다.
바람직하게는, 상기 MTC 단말은, MTC PDCCH (physical downlink control channel)를 반복 수신하고, 상기 MTC PDCCH에 의해 스케줄된 MTC PDSCH (physical downlink shared channel)를 반복 수신하되, 상기 MTC PDCCH와 상기 MTC PDSCH는 서로 상이한 서브프레임들 및 서로 상이한 주파수 호핑 서브밴드들을 통해 수신될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 MTC PDCCH의 반복 수신이 개시되는 초기 주파수 호핑 서브밴드는 기지국에 의해 설정되고, 상기 MTC PDSCH가 수신되는 서브밴드는 상기 MTC PDCCH가 수신되는 서브밴드에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, MTC를 지원하는 무선 통신 시스템에서 MTC 신호가 전송되는 서브밴드가 주파수 호핑됨에 따라서, MTC 신호의 반복 송수신의 성능이 향상되고, 열악한 무선 채널 환경에서도 MTC 단말이 MTC 신호를 송수신 할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 LTE(-A) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 2는 LTE(-A) 시스템에 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 3은 슬롯의 자원 그리드를 예시한다.
도 4는 하향링크 서브프레임(subframe, SF)의 구조를 예시한다.
도 5는 서브프레임에 E-PDCCH(Enhanced PDCCH)를 할당하는 예를 나타낸다.
도 6은 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 불연속 수신(Discontinuous Reception, DRX)을 예시한다.
도 8은 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 나타낸다.
도 9은 셀-특정 참조 신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)를 예시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 서브밴드를 예시한다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 MTC 서브밴드를 예시한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 MTC 서브밴드를 예시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 신호 송수신 방법을 예시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 및 단말의 블록도를 예시한다.
첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access), MC-FDMA(Multi-Carrier Frequency Division Multiple Access)와 같은 다양한 무선 접속 기술에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용되는 경우를 위주로 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명이 이로 제한되지는 않는다.
본 발명에서는 LTE-A를 기반으로 기술하고 있으나 본 발명의 제안 상의 개념이나 제안 방식들 및 이의 실시예들은 다중 반송파를 사용하는 다른 시스템(예, IEEE 802.16m 시스템)에 제한 없이 적용될 수 있다.
도 1은 LTE(-A) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 단계 S101에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 방송 정보(즉, MIB(Master Information Block))를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 단계 S102에서 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 물리 하향링크 제어 채널 정보에 따른 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel, PDSCH)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보(즉, SIB(System Information Block))를 획득한다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S103 내지 단계 S106과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블을 전송하고(S103), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)(S105), 및 PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH 수신(S106)과 같은 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 추가로 수행한다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상향/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S107) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S108)을 수행할 수 있다.
도 2는 LTE(-A)에서 사용되는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다. 3GPP LTE에서는 FDD(Frequency Division Duplex)를 위한 타입 1 무선 프레임(radio frame)과 TDD(Time Division Duplex)를 위한 타입 2의 무선 프레임을 지원한다.
도 2(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. FDD 무선 프레임은 하향링크 서브프레임(subframe, SF)만으로 구성되거나, 상향링크 서브프레임만으로 구성된다. 무선 프레임은 10개의 서브프레임을 포함하고, 서브프레임은 시간 도메인(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 서브프레임의 길이는 1ms이고, 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼(하향링크) 또는 SC-FDMA 심볼(상향링크)을 포함한다. 특별히 다르게 언급하지 않는 한, 본 명세서에서 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼은 간단히 심볼(이하, sym)이라고 지칭될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다. TDD 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성된다. 하프 프레임은 4(5)개의 일반 서브프레임과 1(0)개의 스페셜(special) 서브프레임을 포함한다. 일반 서브프레임은 UL-DL 구성(Uplink-Downlink Configuration)에 따라 상향링크 또는 하향링크에 사용된다. 스페셜 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)를 포함한다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호 구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
표 1은 UL-DL 구성에 따른 무선 프레임 내 서브프레임 구성을 예시한다.
[표 1]
Figure PCTKR2016003466-appb-I000012
여기서, D는 하향링크 서브프레임을 나타내고, U는 상향링크 서브프레임을 나타내며, S는 스페셜 서브프레임을 나타낸다.
도 3은 슬롯 내의 자원 그리드를 예시한다. 시간 영역에서 슬롯은 복수의 심볼(예, OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼), 예를 들어 7 개 또는 6개의 심볼을 포함한다. 주파수 영역에서 슬롯은 복수의 자원 블록(Resource Block, RB)을 포함하고, RB는 12개의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. 자원 그리드 상의 각 요소는 자원 요소(Resource Element, RE)로 지칭된다. RE는 신호 전송을 위한 최소 자원 단위이며, 하나의 변조 심볼이 RE에 매핑된다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다. 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 그 외의 OFDM 심볼은 공유 채널(예, PDSCH)가 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다.
PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PCFICH는 4개의 REG로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID에 기초하여 제어 영역 내에 균등하게 분산된다. PCFICH는 1~3(또는 2~4)의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답으로 HARQ ACK/NACK 신호를 나른다. PHICH 구간(duration)에 의해 설정된 하나 이상의 OFDM 심볼들에서 CRS 및 PCFICH(첫 번째 OFDM 심볼)를 제외하고 남은 REG 상에 PHICH가 할당된다. PHICH는 주파수 도메인 상에서 최대한 분산된 3개의 REG에 할당된다
PDCCH는 하향링크 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 상향링크 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당 정보, 단말 그룹 내의 개별 단말들에 대한 Tx 전력 제어 명령 세트, Tx 전력 제어 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화 지시 정보 등을 나른다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집합(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. PDCCH의 포맷 및 PDCCH 비트의 개수는 CCE의 개수에 따라 결정된다.
표 2는 PDCCH 포맷에 따른 CCE 개수, REG 개수, PDCCH 비트 수를 나타낸다.
[표 2]
Figure PCTKR2016003466-appb-I000013
CCE들은 연속적으로 번호가 매겨지고, 디코딩 프로세스를 단순화 하기 위해, n CCEs로 구성된 포맷을 갖는 PDCCH는 n의 배수와 동일한 수를 갖는 CCE에서만 시작될 수 있다. n은 CCE 집합 레벨(aggregation level)을 나타낸다. 특정 PDCCH의 전송을 위해 사용되는 CCE의 개수는 채널 조건에 따라 기지국에 의해 결정된다. 예를 들어, PDCCH가 좋은 하향링크 채널(예, 기지국에 가까움)를 갖는 단말을 위한 것인 경우, 하나의 CCE로도 충분할 수 있다. 그러나, 나쁜 채널(예, 셀 경계에 가까움)을 갖는 단말의 경우, 충분한 로버스트(robustness)를 얻기 위해 8개의 CCE가 사용될 수 있다. 또한, PDCCH의 전력 레벨이 채널 조건에 맞춰 조절될 수 있다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보는 DCI(Downlink Control Information)라고 지칭된다. 다양한 DCI 포맷이 용도에 따라 정의된다. 구체적으로, 상향링크 스케줄링을 위해 DCI 포맷 0, 4(이하, UL 그랜트)가 정의되고, 하향링크 스케줄링을 위해 DCI 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C(이하, DL 그랜트)가 정의된다. DCI 포맷은 용도에 따라 호핑 플래그(hopping flag), RB 할당, MCS(Modulation Coding Scheme), RV(Redundancy Version), NDI(New Data Indicator), TPC(Transmit Power Control), 사이클릭 쉬프트 DM-RS(DeModulation Reference Signal), CQI(Channel Quality Information) 요청, HARQ 프로세스 번호, TPMI(Transmitted Precoding Matrix Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 확인(confirmation) 등의 정보를 선택적으로 포함한다.
기지국은 단말에게 전송될 제어 정보에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 에러 검출을 위한 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자나 용도에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹 된다. 다른 말로, PDCCH는 식별자(예, RNTI)로 CRC 스크램블 된다.
표 3은 PDCCH에 마스킹 되는 식별자들의 예를 나타낸다.
[표 3]
Figure PCTKR2016003466-appb-I000014
C-RNTI, TC-RNTI(Temporary C-RNTI) 및 SPS C-RNTI(Semi-Persistent Scheduling C-RNTI)가 사용되면 PDCCH는 특정 단말을 위한 단말-특정 제어 정보를 나르고, 그 외 RNTI가 사용되면 PDCCH는 셀 내 모든 단말을 위한 공통 제어 정보를 나른다.
LTE(-A)는 각각의 단말을 위해 PDCCH가 위치할 수 있는 제한된 세트의 CCE 위치를 정의한다. 단말이 자신의 PDCCH를 찾기 위해 모니터링 해야 하는 제한된 세트의 CCE 위치(등가로, 제한된 CCE 세트 또는 제한된 PDCCH 후보 세트)는 검색 공간(Search Space, SS)으로 지칭될 수 있다. 여기서, 모니터링은 각각의 PDCCH 후보를 디코딩 하는 것을 포함한다(블라인드 디코딩). UE-특정 검색 공간(UE-specific Search Space, USS) 및 공통 검색 공간(Common Search Space, CSS) 검색 공간이 정의된다. USS는 단말 별로 설정되고, CSS는 단말들에 대해 동일하게 설정된다. USS 및 CSS는 오버랩 될 수 있다. USS의 시작 위치는 단말-특정 방식으로 각 서브프레임에서 호핑된다. 검색 공간은 PDCCH 포맷에 따라 다른 사이즈를 가질 수 있다.
표 4는 CSS 및 USS의 사이즈를 나타낸다.
[표 4]
Figure PCTKR2016003466-appb-I000015
블라인드 디코딩(Blind Decoding, BD)의 총 회수에 따른 계산 부하를 통제 하에 두기 위해, 단말은 정의된 모든 DCI 포맷을 동시에 검색하도록 요구되지 않는다. 일반적으로, USS 내에서 단말은 항상 포맷 0과 1A를 검색한다. 포맷 0과 1A는 동일 사이즈를 가지며 메시지 내의 플래그에 의해 구분된다. 또한, 단말은 추가 포맷을 수신하도록 요구될 수 있다(예, 기지국에 의해 설정된 PDSCH 전송모드에 따라 1, 1B 또는 2). CSS에서 단말은 포맷 1A 및 1C를 검색한다. 또한, 단말은 포맷 3 또는 3A를 검색하도록 설정될 수 있다. 포맷 3 및 3A는 포맷 0 및 1A와 동일한 사이즈를 가지며, 단말-특정 식별자 보다는, 서로 다른 (공통) 식별자로 CRC를 스크램블링 함으로써 구분될 수 있다.
전송모드(Transmission Mode, TM)에 따른 PDSCH 전송 기법과, DCI 포맷들의 정보 컨텐츠를 아래에 나열하였다.
전송모드
● 전송모드 1: 단일 기지국 안테나포트로부터의 전송
● 전송모드 2: 전송 다이버시티
● 전송모드 3: 개-루프 공간 다중화
● 전송모드 4: 폐-루프 공간 다중화
● 전송모드 5: 다중-사용자 MIMO(Multiple Input Multiple Output)
● 전송모드 6: 폐-루프 랭크-1 프리코딩
● 전송모드 7: 단일-안테나 포트(포트 5) 전송
● 전송모드 8: 이중 레이어 전송(포트 7 및 8) 또는 단일-안테나 포트(포트 7 또는 8) 전송
● 전송모드 9~10: 최대 8개의 레이어 전송(포트 7 ~14) 또는 단일-안테나 포트(포트 7 또는 8) 전송
DCI 포맷
● 포맷 0: PUSCH 전송을 위한 자원 그랜트
● 포맷 1: 단일 코드워드 PDSCH 전송(전송모드 1, 2 및 7)을 위한 자원 할당
● 포맷 1A: 단일 코드워드 PDSCH(모든 모드)를 위한 자원 할당의 콤팩트 시그널링
● 포맷 1B: 랭크-1 폐-루프 프리코딩을 이용하는 PDSCH(모드 6)를 위한 콤팩트 자원 할당
● 포맷 1C: PDSCH(예, 페이징/브로드캐스트 시스템 정보)를 위한 매우 콤팩트 한 자원 할당
● 포맷 1D: 다중-사용자 MIMO를 이용하는 PDSCH(모드 5)를 위한 콤팩트 자원 할당
● 포맷 2: 폐-루트 MIMO 동작의 PDSCH(모드 4)를 위한 자원 할당
● 포맷 2A: 개-루프 MIMO 동작의 PDSCH(모드 3)를 위한 자원 할당
● 포맷 3/3A: PUCCH 및 PUSCH를 위해 2-비트/1-비트 전력 조정 값을 갖는 전력 컨트롤 커맨드
● 포맷 4: 다중-안테나 포트 전송 모드로 설정된 셀에서 PUSCH 전송을 위한 자원 그랜트
DCI 포맷은 TM-전용(dedicated) 포맷과 TM-공통(common) 포맷으로 분류될 수 있다. TM-전용 포맷은 해당 TM에만 설정된 DCI 포맷을 의미하고, TM-공통 포맷은 모든 TM에 공통으로 설정된 DCI 포맷을 의미한다. 예를 들어, TM 8의 경우 DCI 포맷 2B가 TM-전용 DCI 포맷이고, TM 9의 경우 DCI 포맷 2C가 TM-전용 DCI 포맷이고, TM 10의 경우 DCI 포맷 2D가 TM-전용 DCI 포맷일 수 있다. 또한, DCI 포맷 1A는 TM-공통 DCI 포맷일 수 있다.
도 5는 서브프레임에 E-PDCCH를 할당하는 예를 나타낸다. 기존 LTE 시스템에서 PDCCH는 제한된 OFDM 심볼들을 통해 전송되는 등의 한계가 있다. 따라서, LTE-A에서는 보다 유연한 스케줄링을 위해 E-PDCCH(enhanced PDCCH)를 도입하였다.
도 5를 참조하면, 제어 영역(도 4 참조)에는 기존 LTE(-A)에 따른 PDCCH(편의상, Legacy PDCCH, L-PDCCH)가 할당될 수 있다. L-PDCCH 영역은 L-PDCCH가 할당될 수 있는 영역을 의미한다. 문맥에 따라, L-PDCCH 영역은 제어 영역, 제어 영역 내에서 실제로 PDCCH가 할당될 수 있는 제어 채널 자원 영역(즉, CCE 자원), 또는 PDCCH 검색 공간을 의미할 수 있다. 한편, 데이터 영역(도 4참조) 내에 PDCCH가 추가로 할당될 수 있다. 데이터 영역에 할당된 PDCCH를 E-PDCCH라고 지칭한다. 도시된 바와 같이, E-PDCCH를 통해 제어 채널 자원을 추가 확보함으로써, L-PDCCH 영역의 제한된 제어 채널 자원으로 인한 스케줄링 제약을 완화할 수 있다. 데이터 영역에서 E-PDCCH와 PDSCH는 FDM(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 다중화 된다.
구체적으로, E-PDCCH는 DM-RS(Demodulation Reference Signal)에 기반해 검출/복조될 수 있다. E-PDCCH는 시간 축 상에서 PRB(Physical Resource Block) 페어(pair)에 걸쳐 전송되는 구조를 가진다. E-PDCCH 기반 스케줄링이 설정되는 경우, 어느 서브프레임에서 E-PDCCH 전송/검출을 수행할지를 지정해줄 수 있다. E-PDCCH는 USS에만 구성될 수 있다. 단말은 E-PDCCH 전송이 허용되도록 설정된 서브프레임(이하, E-PDCCH 서브프레임)에서 L-PDCCH CSS와 E-PDCCH USS에 대해서만 DCI 검출을 시도하고, E-PDCCH 전송이 허용되지 않도록 설정된 서브프레임(즉, 논-E-PDCCH 서브프레임)에서는 L-PDCCH CSS와 L-PDCCH USS에 대해 DCI 검출을 시도할 수 있다.
L-PDCCH와 마찬가지로, E-PDCCH는 DCI를 나른다. 예를 들어, E-PDCCH는 하향링크 스케줄링 정보, 상향링크 스케줄링 정보를 나를 수 있다. E-PDCCH/PDSCH 과정 및 E-PDCCH/PUSCH 과정은 도 1의 단계 S107 및 S108을 참조하여 설명한 것과 동일/유사하다. 즉, 단말은 E-PDCCH를 수신하고 E-PDCCH에 대응되는 PDSCH를 통해 데이터/제어 정보를 수신할 수 있다. 또한, 단말은 E-PDCCH를 수신하고 E-PDCCH에 대응되는 PUSCH를 통해 데이터/제어 정보를 송신할 수 있다. 한편, 기존의 LTE는 제어 영역 내에 PDCCH 후보 영역(이하, PDCCH 검색 공간)을 미리 예약하고 그곳의 일부 영역에 특정 단말의 PDCCH를 전송하는 방식을 택하고 있다. 따라서, 단말은 블라인드 디코딩을 통해 PDCCH 검색 공간 내에서 자신의 PDCCH를 얻어낼 수 있다. 유사하게, E-PDCCH도 사전 예약된 자원 중 일부 또는 전체에 걸쳐 전송될 수 있다.
도 6은 LTE에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수(예, 2개)의 슬롯을 포함한다. 슬롯은 CP 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터 영역은 PUSCH를 포함하고 음성 등의 데이터 신호를 전송하는데 사용된다. 제어 영역은 PUCCH를 포함하고 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)를 전송하는데 사용된다. PUCCH는 주파수 축에서 데이터 영역의 양끝 부분에 위치한 RB 쌍(RB pair)을 포함하며 슬롯을 경계로 호핑한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ 응답: PDSCH 상의 하향링크 데이터 블록(예, 전송블록(transport block, TB) 또는 코드워드(codeword, CW))에 대한 응답 신호이다. 하향링크 데이터 블록이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 2비트가 전송된다. HARQ 응답은 HARQ ACK/NACK 또는 HARQ-ACK과 혼용될 수 있다.
- CQI(Channel Quality Indicator): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다. 서브프레임 당 20비트가 사용된다.
단말이 서브프레임에서 전송할 수 있는 제어 정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 설정된 서브프레임의 경우 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히어런트 검출에 사용된다. PUCCH는 전송되는 정보에 따라 7개의 포맷을 지원한다.
표 5는 LTE에서 PUCCH 포맷과 UCI의 맵핑 관계를 나타낸다.
[표 5]
Figure PCTKR2016003466-appb-I000016
도 7은 불연속 수신(Discontinuous Reception, DRX)을 예시한다. 단말은 전력 소비 감소를 목적으로 DRX를 수행한다. DRX는 단말의 PDCCH 모니터링 활성을 제어한다. 도 7을 참조하면, DRX 주기는 온 기간(On duration)과 DRX를 위한 기회(opportunity for DRX)를 포함한다. 구체적으로, 단말은 온 기간에 PDCCH를 모니터링 하고 DRX를 위한 기회 동안에는 PDCCH 모니터링을 수행하지 않는다. PDCCH 모니터링은 단말의 C-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI, TPC-PUSCH-RNT 및 (설정된 경우) SPS(Semi-Persistent Scheduling) C-RNTI에 대한 모니터링을 포함한다. RRC(Radio Resource Control)_CONNECTED 상태에 있고 DRX가 설정된 경우, 단말은 DRX 동작에 따라 PDCCH를 불연속적으로 모니터링 할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 단말은 PDCCH를 연속적으로 모니터링 한다. 상위 계층(RRC) 시그널링을 통해 onDurationTimer 및 DRX 사이클이 설정될 수 있다. onDurationTimer는 DRX 사이클의 시작 시점부터 연속된 PDCCH-서브프레임(들)의 개수를 나타낸다. FDD에서 PDCCH 서브프레임은 모든 서브프레임을 나타내고, TDD에서 PDCCH 서브프레임은 하향링크 서브프레임과 DwPTS를 포함하는 서브프레임을 나타낸다.
도 8은 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 나타낸다. 랜덤 접속 과정은 상향으로 짧은 길이의 데이터를 전송하기 위해 사용된다. 예를 들어, 랜덤 접속 과정은 RRC(Radio Resource Control)_IDLE에서의 초기 접속, 무선 링크 실패 후의 초기 접속, 랜덤 접속 과정을 요구하는 핸드오버, RRC_CONNECTED 중에 랜덤 접속 과정이 요구되는 상향/하향링크 데이터 발생시에 수행된다. 랜덤 접속 과정은 충돌(contention) 기반 과정과 비충돌(non-contention) 기반 과정으로 구분된다.
도 8을 참조하면, 단말은 시스템 정보를 통해 기지국으로부터 랜덤 접속에 관한 정보를 수신하여 저장한다. 그 후, 랜덤 접속이 필요하면, 단말은 랜덤접속 프리앰블(Random Access Preamble(메시지 1, Msg1)을 PRACH를 통해 기지국으로 전송한다(S810). 기지국이 단말로부터 랜덤 접속 프리앰블을 수신하면, 기지국은 랜덤 접속 응답 메시지(메시지 2, Msg2)를 단말에게 전송한다(S820). 구체적으로, 랜덤 접속 응답 메시지에 대한 하향링크 스케줄링 정보는 RA-RNTI(Random Access-RNTI)로 CRC 마스킹 되고 PDCCH를 통해 전송된다. RA-RNTI로 마스킹 된 하향링크 스케줄링 신호를 수신한 단말은 PDSCH로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신할 수 있다. 그 후, 단말은 랜덤 접속 응답 메시지에 자신에게 지시된 랜덤 접속 응답(Random Access Response, RAR)이 있는지 확인한다. RAR은 타이밍 어드밴스(Timing Advance, TA), 상향링크 자원 할당 정보(UL 그랜트), 단말 임시 식별자 등을 포함한다. 단말은 UL 그랜트에 따라 UL-SCH(Shared Channel) 메시지(메시지 3, Msg3)를 기지국에 전송한다(S830). 기지국은 UL-SCH 메시지를 수신한 후, 충돌 해결(contention resolution) 메시지(메시지 4, Msg4)를 단말에게 전송한다(S840).
도 9는 CRS를 예시한다. CRS는 안테나 포트 0~3을 통해 전송되며, 기지국에 따라 1개의 안테나(P=0), 2개의 안테나(P=0,1), 또는 4개의 안테나(P=0,1,2,3)가 지원될 수 있다. 도 9는 최대 4개 안테나까지 지원되는 경우의 CRS 구조를 도시한다. LTE 시스템에서 CRS는 복조 목적 및 측정 목적에 모두 이용되므로, CRS는 PDSCH 전송을 지원하는 모든 하향링크 서브프레임에서 전체 대역에 걸쳐 전송되며 기지국에 설정된(configured) 모든 안테나 포트에서 전송된다. 한편, CRS는 매 서브프레임의 전 대역에서 전송되므로 RS 오버헤드가 높다.
MTC CE(Machine Type Communication Coverage Enhancement)
상술된 LTE-A 시스템에 대한 사항들 중 적어도 일부는 후술하는 MTC를 지원하는 무선 통신 시스템, 기지국 및/또는 MTC 단말에 적용될 수 있다. LTE-A의 차기 시스템은 계량기 검침, 수위측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고보고 등의 데이터 통신을 위주로 하는 저가/저사양의 단말을 구성하는 것을 고려하고 있다. 이러한 단말을 편의상 MTC (Machine Type Communication) 단말이라고 통칭한다. MTC 단말의 경우 전송 데이터량이 적고 상/하향 링크 데이터 송수신이 가끔씩 발생한다. 따라서, 이와 같은 낮은 데이터 전송률에 맞춰서 단말기의 단가를 낮추고 배터리 소모를 줄이는 것이 효율적이다. MTC 단말은 이동성이 적고, 따라서 채널 환경이 거의 변하지 않는 특성을 지니고 있다. 현재 LTE-A에서는 이러한 MTC 단말이 넓은 상/하향링크 커버리지(coverage)를 갖도록, 다양한 CE(coverage enhancement) 기법들이 논의되고 있다.
MTC UE의 커버리지 향상을 위해서 고려될 수 있는 예시적 방안들을 살펴본다.
(i) TTI 번들링, HARQ 재전송, 반복 전송, 코드 스프레딩, RLC segmentation, 하위 레이트 코딩(Low rate coding), 하위 변조 차수 및 새로운 디코딩 기법: 신호 송신 시간을 연장하는 기법을 통해 커버리지 향상을 위해 신호의 에너지가 누적될 수 있다. 데이터 채널에서의 TTI 번들링 및 HARQ 재전송이 커버리지 향상을 위해서 사용될 수 있다. 현재 UL HARQ 재전송은 최대 28회이며, 현재 TTI 번들링은 최대 4개의 연속된 서브프레임들까지 지원한다. 보다 큰 TTI 번들 사이즈를 통해 TTI 번들링을 수행하는 방안 및 최대 HARQ 재전송 회수를 늘리는 방안이 퍼포먼스 향상을 위해서 고려될 수 있다. TTI 번들링이나 HARQ 재전송 방안 이외에 반복 전송 기법이 사용될 수도 있다. 반복 전송 마다 리던던시 버전은 동일하거나 상이하게 설정될 수 있다. 또한, 시간 도메인 상에서 코드 스프레딩이 커버리지 향상을 위해 고려될 수도 있다. 커버리지 향상을 위해 MTC 트래픽 패킷은 RLC 세그먼트들로 분할될 수 있다. 커버리지 향상을 위해, 매우 낮은 코딩 레이트의 사용, 하위 변조 차수의 사용(e.g., BPSK), 보다 짧은 CRC 길이가 사용될 수도 있다. 커버리지 향상을 위해 특정 채널의 특성(e.g., channel periodicity, 파라미터 변경의 레이트, 채널 구조, 컨텐츠 제한 등) 및 요구되는 퍼포먼스(e.g. delay tolerance)를 고려하여 새로운 디코딩 기법(e.g. 상관 또는 디코딩될 서치 스페이스 감축)이 사용될 수 있다.
(ii) 전력 부스팅, PSD(Power Spectral Density) 부스팅: 기지국은 MTC 단말로의 DL 전송을 위하여 DL 전송 전력을 부스팅할 수 있다. 또는, 기지국 또는 MTC 단말은 대역폭의 크기를 줄이고, 주어진 전력 레벨을 줄어든 대역폭에 집중함으로써 커버리지를 향상 시킬 수도 있다(i.e., PSD boosting). 전력 부스팅 또는 PSD 부스팅의 사용은 각 채널 또는 신호를 고려하여 사용될 수 있다.
(iii) 요구 사항의 완화(Relaxed requirement): 일부 채널들의 경우 그 MTC 단말의 특성을 고려하여 퍼포먼스 요구 사항이 완화 될 수 있다(e.g., 보다 큰 딜레이 허용). 동기 신호의 경우, MTC 단말은 주기적으로 전송되는 PSS 또는 SSS를 다수회 조합함으로써, 신호의 에너지를 누적할 수 있다. 이와 같은 방식은 동기 획득에 소요되는 시간을 증가시킬수 있다. 또는 PRACH의 경우, 완화된 PRACH 검출 임계 레이트(detection threshold rate) 및 보다 높은 실패 알림 레이트(higher false alarm rate)가 기지국에서 사용될 수도 있다.
(iv) 채널 또는 신호의 새로운 설계: 커버리지 향상을 위해서 채널 또는 신호의 새로운 설계 방안이 고려될 수 있다.
(v) 스몰 셀 사용: MTC 단말 및/또는 non-MTC 단말의커버리지 향상을 위하여 스몰 셀(e.g., 피코, 펨토, RRH, 릴레이, 리피터 등)이 사용될 수 있다. 스몰 셀이 사용됨에 따라서 UE와 UE에 가장 근접한 셀 간의 경로 손실(path loss)이 저감될 수 있다. MTC 단말에 대해서 하향링크와 상향링크가 디-커플링될 수도 있다. 상향링크의 경우, 최소 커플링 손실(the least coupling loss)에 기반하여 최선의 서빙셀이 선택될 수 있다. 하향링크의 경우, 매크로 셀과 LPN(low power node)간의 송신 전력의 불균형(imbalance)이 크기 때문에(e.g., 안테나 이득), 최선의 서빙 셀은 수신 신호의 파워가 최대가 되는 셀일 수 있다. 이와 같은 UL/DL 디커플링 동작을 위하여, 매크로 서빙 셀 및 잠재적인 LPN들은 채널 설정(e.g. RACH, PUSCH, SRS)에 대한 정보를 교환하고, 적절한 LPN을 식별할 수 있다. 디-커플링된 UL/DL를 위하여 상이한 RACH 설정이 필요할 수 있다.
(vi) 그 밖의 기법들: 지향성 안테나들(directional antennas) 및 외부 안테나들(external antennas)이 MTC 단말에 대한 커버리지 향상을 위해 사용될 수 있다.
한편, Non-MTC 단말에 대해서는 캐리어 당 최대 20MHz 대역폭이 지원된다. MTC 단말의 비용을 저감하기 위해서 지원되는 최대 대역폭의 크기가 20MHz 보다 작게 설정될 수 있다(e.g., 1.4MHz, 3MHz 또는 5MHz). 이와 같은 최대 대역폭 저감은 상/하향링크, RF/베이스밴드 장치 및 데이터/제어 채널에 적용될 수 있다. 이하, 대역폭의 크기를 줄이는 방안에 대해서 살펴본다.
하향링크의 경우, RF 및 베이스 밴드 모두에 대하여 대역폭을 저감하는 방안(Option DL-1), 데이터 채널 및 제어 채널 모두에 대해서 베이스 밴드의 대역폭만 저감하는 방안(Option DL-2), 제어 채널에 대해서는 캐리어의 전체 대역폭을 허용하되 데이터 채널의 대역폭만 저감하는 방안(Option DL-3) 등을 고려할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
상향링크의 경우, RF 및 베이스 밴드 모두에 대해서 대역폭을 저감하는 방안 (Option UL-1), 대역폭을 저감하지 않는 방안(Option UL-2) 등을 고려할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
상술된 옵션들에서, 저감된 대역폭의 크기는 최소 1.4MHz이고, 저감된 대역폭은 주파수 축에서 고정된 위치를 갖거나 또는 캐리어 대역폭의 중앙에 위치할 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상술된 상향링크의 옵션들과 하향링크의 옵션들이 상호 조합될 수도 있다. 또한, 저감된 대역폭의 주파수 축 상의 위치는 MTC UE에 대하여 준-정적, 동작 또는 기 정의된 패턴에 따라서 변경될 수도 있다.
상술된 내용에 기초하여 저 비용 & 향상된 커버리지의 MTC 단말(Low cost & enhanced coverage MTC UE for LTE) 및 낮은 복잡도(low complexity) MTC 단말이 논의된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 단말을 위한 서브 밴드를 도시한다.
상술된 바와 같이, 실제 해당 셀의 동작 시스템 대역폭과는 다르게, 예를 들어 1.4 MHz로 저감된 대역폭 상에서 MTC UE의 상/하향링크 동작이 수행될 수 있다. 이하에서, 저감된 대역(reduced band)은, 협대역(narrow band) 또는 서브 밴드(subband)로 명칭 될 수 있다.
도 10의 (a)를 참조하면, MTC 단말이 동작하는 서브밴드는 셀의 주파수 대역의 중심(e.g. center 6 PRB)에 위치할 수다. 이와 달리 (b)에 도시된 것과 같이, 하나의 서브프레임에는 MTC 단말이 동작하는 서브밴드들이 다수개 설정될 수도 있다. 다수의 서브밴드들은 MTC 단말들 간의 멀티플렉싱을 위해서 사용될 수 있다. 예컨대, MTC 단말들은 서로 다른 서브밴드들을 할당 받거나, 다수의 서브밴드들을 동일하게 할당 받더라도 서로 다른 서브밴드들을 사용하도록 설정될 수 있다.
MTC 단말이 동작하는 서브밴드들은 레거시 PDCCH 영역이 아닌 데이터 영역에 설정될 수 있다. 예컨대, MTC 단말과 기지국과 데이터 영역을 통해 상/하향링크 신호들(e.g., MIB, SIB-x, MTC PDCCH, MTC PDSCH, MTC PUCCH, MTC PUSCH)을 송수신할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 한편, MTC 단말이 상향링크 신호의 전송을 위한 UL 서브밴드 설정과 하향링크 신호 수신을 위한 DL 서브밴드 설정은 서로 상이할 수도 있다. 이하, MTC 단말의 서브밴드 설정 방안에 대해서 보다 구체적으로 살펴본다.
1. MTC 단말의 서브밴드 설정
MTC 단말이 기지국의 시스템 대역(bandwidth) 중 일부 만을 통해 신호를 송수신한다면, 보다 낮은 비용(low cost)으로 MTC 단말이 구현될 수 있다. 예를 들어, 특정 셀의 시스템 대역이 50 RB라 하더라도 MTC 단말이 6 RB 단위의 서브밴드를 통해 신호를 송수신한다면, MTC 단말의 복잡도가 줄어들어 저렴한 비용으로 MTC 단말이 구현될 수다.
이하에서는, 설명의 편의상 하나의 서브밴드의 크기가 6 RB인 것을 가정하지만, 다른 크기의 서브밴드도 지원될 수 있다. DL 대역폭(또는 UL 대역폭)이 NRB 인 경우(e.g., NRB 는 대역폭에 포함된 RB의 개수를 지시), 해당 DL 대역폭(또는 UL 대역폭)은 총
Figure PCTKR2016003466-appb-I000017
개의 서브밴드들을 포함할 수 있다. '
Figure PCTKR2016003466-appb-I000018
'는 플로어(floor) 함수를 나타낸다. 따라서, 특정 셀의 대역폭의 크기가 NRB 일 때, 해당 대역폭에는 'NRB / 6'을 초과하지 않는 최대의 정수개의 서브밴드들이 존재한다. 이하에서, 하나의 셀의 대역폭은 편의상 시스템 대역폭으로 명칭 될 수 있다. 대역폭은 DL 대역폭 또는 UL 대역폭을 의미할 수 있다. DL 대역폭과 UL 대역폭은 시스템 환경에 따라서 동일하게 설정되거나 상이하게 설정될 수도 있다.
한편, NRB가 6의 배수가 아닌 경우, 어느 서브밴드에도 포함되지 않는 나머지 RB가 6개 미만으로 존재할 수 있다. 예컨대, 어느 서브밴드에도 포함되지 않는 나머지 RB가 'NRB mod 6'개만큼 존재할 수 있다. 이와 같이 6 RB보다 작은 개수의 나머지 RB들은 MTC 단말의 신호 송수신(e.g., 후술하는 주파수 호핑)에 사용되지 않을 수 있다. 예를 들어, NRB = 50 인 대역폭은 각각이 6 RB 크기인 6개의 서브밴드들과 나머지 2 RB 를 포함하는데, 6 RB 크기의 8 개의 서브밴드들만 MTC 단말의 주파수 호핑에 사용되고, 나머지 2RB는 주파수 호핑에 사용되지 않을 수 있다.
도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 MTC 서브밴드 및 나머지 RB의 배치 방안에 대하여 살펴본다.
도 11의 (a)는 해당 셀의 대역폭에 따른 PRB의 정의를 재사용하는 방법을 나타낸다. 도 11의 (a)를 참조하면, 시스템 대역폭의 최하위 PRB로부터 연속된 6 PRB 단위로 하나의 서브밴드가 설정된다. 예컨대, 시스템 대역폭의 최하위 PRB 인덱스를 0으로 가정할 때, PRB#0 내지 PRB#5는 서브밴드 #0로 설정된다(본 발명의 다른 실시예에 따르면, 최상위 PRB로부터 연속된 6 PRB 단위로 하나의 서브밴드가 설정될 수도 있다). 실시예 (a)에 따르면 시스템 대역폭에 따라서 중앙 6 RB의 경계와 서브밴드 6RB의 경계가 일치하지 않을 수 있다.
도 11의 (b)는 주파수 호핑에 사용되지 않는 나머지 RB들을 시스템 대역폭의 양쪽 끝으로 균등하게 배치하는 방법을 나타낸다. 예컨대, 시스템 대역폭이 50 RB이고, 나머지 RB들이 2 개일 때 시스템 대역폭의 양쪽 끝 부분에 나머지 RB가 한 개씩 배치될 수 있다. 다시 말해, 나머지 RB들이 2n개 있을 때, n개의 RB들은 시스템 대역의 최하위에 배치되고, 다른 n개의 RB들은 시스템 대역의 최상위에 배치될 수 있다.
[도 11의 (c)는 주파수 호핑에 사용되지 않는 RB를 서브밴드들의 그룹 사이(e.g., 연속된 하위 서브밴드들의 그룹과 연속된 상위 서브밴드들의 그룹 사이)에 배치하는 방안을 예시한다. 이와 같이 서브밴드들의 그룹 사이에 배치되어 주파수 호핑에 사용되지 않는 RB는 편의상 인터비닝 RB(intervening RB)로 명칭될 수 있다. 인터비닝 RB에 의해 서브밴드들이 2개의 서브밴드 그룹들로 분할될 수 있다. 인터비닝 RB의 위치는 시스템 대역의 크기에 따라서 결정될 수 있다. 예컨대, 주파수 호핑에 사용되지 않는 인터비닝 RB는 시스템 대역의 크기에 따라서 중앙에 배치될 수도 있다. 구체적으로, 50 RB 크기의 시스템 대역폭에서 주파수 호핑에 사용되지 않는 나머지 2 RB가 시스템 대역의 중앙에 배치될 수 있다. 또한, 49 RB 크기의 시스템 대역폭에서는 주파수 호핑에 사용되지 않는 나머지 1 RB가 시스템 대역의 중앙에 배치된다. 본 실시예의 경우 시스템 대역의 중앙 RB보다 낮은 주파수 대역에서 위치하는 하위 서브밴드들의 개수(e.g., 4)와, 중앙 RB 보다 높은 주파수 대역에서 존재하는 상위 서브밴드들의 개수(e.g., 4)가 동일한 경우, 중심 RB가 인터비닝 RB로 설정되는 것을 예시한다. 다만, 상위 서브밴드들의 개수와 하위 서브밴드들의 개수가 서로 상이한 경우, 중심 RB가 아닌 다른 1 RB가 인터비닝 RB로 설정될 수도 있다. 따라서, 주파수 호핑에 사용되는 서브밴드들이 주파수 영역에서 효율적으로 이격될 수 있다.
도 11의 (d)는 중앙(Center) 6 RB와 주파수 호핑을 위한 서브밴드의 경계를 일치시키는 방법을 나타낸대. MTC 시스템 정보(e.g., SIB)의 전송 또는 MTC 페이징(paging)에 대한 주파수 호핑이 비활성화되는 경우 MTC 시스템 정보의 전송 또는 MTC 페이징이 중앙 6 RB에 수행될 수 있다. 이 경우 도 11의 (d)는 주파수 호핑이 수행되는 MTC PDSCH의 자원과 MTC 시스템 정보(또는 MTC 페이징)의 자원이 중첩됨에 따른 영향을 최소화할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 MTC 서브밴드 설정 방안을 나타낸다. 도 12의 실시예는 상술된 도 11의 (b) 및 (c)를 기반으로 한다.
도 12의 (a)는 시스템 대역폭에서 MTC 서브밴드에 속하지 않는 RB들이 짝수 개인 경우(e.g., 2n RBs)를 나타내고, 도 12의 (b)는 시스템 대역폭에서 MTC 서브밴드에 속하지 않는 RB들이 홀수 개인 경우(e.g., 2n+1 RBs)를 나타낸다. 도 12의 (a)를 참조하면 2n개의 나머지 RB들 중 n개의 RB들은 시스템 대역의 최하위에 배치되고, 다른 n개의 RB들은 시스템 대역의 최상위에 배치된다. 도 12의 (b)를 참조하면 2n+1개의 나머지 RB들 중 1개의 RB가 하위 서브밴드들 (SB#0~SB#k)과 상위 서브밴드들(SB#k+1~SB#m) 사이에 배치되고(e.g., 인터비닝 RB), 2n개의 RB들은 시스템 대역의 최상위 대역과 최하위 대역에 균등하게 나누어 배치된다. 총 서브밴드들의 개수가 M개일 때, 하위 서브밴드들은 서브밴드 인덱스가 M/2 미만인 서브밴드들이고, 상위 서브밴드들은 서브밴드 인덱스가 M/2 이상인 서브밴드들일 수 있다. 또한, 따라서 하위 서브밴드들의 개수와 상위 서브밴드들의 개수가 동일한 경우, 중심 RB가 인터비닝 RB로 설정 될 수 있다.
상술된 다양한 서브밴드 설정 방식들 중 어느 서브밴드 설정 방식에 사용되는지에 따라서 단말 또는 기지국이 식별하는 서브밴드의 위치가 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 11의 (b) 방식이 사용되는 경우, 기지국이 SB#0을 MTC 단말에 할당하였을 때, MTC 단말은 RB#n 내지 RB#n+5를 SB#0으로 식별한다. 반면, 도 11의 (c) 방식이 사용되면, MTC 단말은 RB#0 내지 RB#5를 SB#0으로 식별한다.
예를 들어, MTC 단말 (또는 기지국)은 SB 인덱스에 의해 특정되는 6 RB의 위치를 식별함에 있어서, 서브밴드에 속하지 않는 나머지 RB가 어디에 배치되었는지를 고려하여야 한다.
2. MTC 단말의 주파수 호핑
한편, MTC 단말은 열악한 전파 환경(e.g. 지하실, 창고 등)에 설치될 수 있고, 이동성이 상대적으로 작다. 이와 같은 열악한 전파 환경을 극복하기 위해서 신호를 반복 전송하는 방법이 고려될 수 있다. 그러나, 시스템 대역 중 MTC 단말이 사용하는 서브밴드의 채널 상태가 열악하다면, 신호가 열화되는 문제점뿐 아니라 열악한 서브밴드에서 장시간 동안 신호를 반복적으로 송수신하는 MTC 단말의 배터리가 빠르게 소모되는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 신호가 반복 전송되는 서브밴드가 시간에 따라 변경될 수 있다(e.g., 주파수 호핑 또는 주파수 호핑 서브밴드). 서브밴드가 변경됨에 따라서 다이버시티 이득(diversity gain)이 발생되고, 반복 전송의 회수가 감소될 수 있다. 따라서, 주파수 호핑은 MTC 단말의 신호 송수신 성능을 향상시키고 및 MTC 단말의 배터리 소모를 감소시킬 수 있다. 따라서, 기지국은 MTC 단말에 주파수 호핑 여부 및 주파수 호핑 서브밴드에 대한 정보를 설정할 수 있다. MTC 신호의 주파수 호핑의 경우 동일한 서브밴드 (또는 대역) 내에서 신호가 전송되는 주파수가 호핑되는 것이 아니라, 서브밴드 자체가 변경되어(e.g., 호핑) 전송된다. 예컨대, MTC PDCCH가 MTC PDSCH가 할당된 RB를 지시하는 자원할당필드를 포함할 때, 해당 자원할당필드가 적용되는 서브밴드 자체가 호핑될 수 있다.
저 비용(Low cost) MTC 단말은 기지국의 일부 대역만을 사용하기 때문에, 기존 단말과 MTC 단말의 멀티 플렉싱을 위하여 기지국은 MTC 단말이 사용할 수 있는 서브밴드의 개수를 설정 할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 50 RB 시스템 대역폭에서 각 6 RB 크기의 서브밴드들 2개를 MTC 단말에 할당하고, 나머지 38 RB를 레거시 단말에 할당할 수 있다.
MTC 단말에 대한 주파수 호핑을 위해서는 적어도 2 개의 주파수 호핑 서브밴드들이 필요하기 때문에, 시스템 대역폭이 임계값 이하인 경우 주파수 호핑이 지원되지 않을 수 있다. 예를 들어, 시스템 대역폭이 15 RB (또는 25 RB) 이하인 경우, 주파수 호핑이 지원되지 않을 수 있다. 만약, MTC 단말에 주파수 호핑이 설정되는 경우, 기지국은 주파수 호핑 서브밴드의 개수를 2개 또는 4개로 설정할 수 있다. 기지국은 CSI 피드백 등의 복잡도를 고려하여 주파수 호핑 서브밴드의 개수를 2로 고정할 수도 있다. 이 경우, MTC 단말은 2 개의 주파수 호핑 서브밴드들을 통하여 신호를 송수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 하향링크에서 지원되는 주파수 호핑 서브밴드들은 2개 또는 4개이고, 상향링크에서 지원되는 주파수 호핑 서브밴드들은 2개로 설정될 수도 있다.
주파수 호핑 서브밴드들의 세트는 시간에 따라서 변경될 수도 있다. 예를 들어, MTC 단말은 서브프레임 #n 및 서브프레임 #(n+1)에서는 서브밴드 #1 및 서브밴드 #2를 주파수 호핑하며 신호를 수신하다가, 서브프레임 #(n+2) 및 서브프레임 #(n+3)에서는 서브밴드 #3 및 서브밴드 #4를 주파수 호핑하며 신호를 수신하도록 설정될 수 있다.
한편, 주파수 호핑 방식, 주파수 호핑 패턴, 주파수 호핑 서브밴드 설정, 반복 전송 회수 등은 MTC 단말과 기지국이 송수신하는 신호가 무엇인지에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 이하에서는, MTC 단말이 DL 신호를 주파수 호핑하며 반복 수신하는 방안을 각 DL 신호의 종류에 따라서 보다 구체적으로 살펴본다.
2-1. MTC 시스템 정보
본 발명의 일 실시예에 따르면 MTC 시스템 정보 중 적어도 일부가 서브밴드를 주파수 호핑하며 반복 전송될 수 있다. MTC 시스템 정보의 주파수 호핑 여부는 기지국에 의해 활성화 설정되거나 또는 비활성화 설정될 수 있으며, 만약 주파수 호핑이 활성화되는 경우에는 주파수 호핑 서브밴드들에 대한 정보가 MTC 단말에 제공되어야 한다.
MTC 시스템 정보는, MTC MIB(master information block), MTC SIB 1(system information block type 1) 및 MTC SIB-x(where x>1)을 포함할 수 있다. MTC MIB, MTC SIB 1 및 MTC SIB-x는 각각의 주기에 따라서 기지국에 의해 전송된다. MTC SIB 1에 대한 스케줄링 정보는 MTC MIB를 통해 전송된다. 또한, MTC SIB-x에 대한 스케줄링 정보는 MTC SIB 1을 통해 전송된다. 따라서, MTC 단말은 MTC MIB를 먼저 수신하고, MTC MIB 에 기초하여 MTC SIB 1을 수신한다. 이어서, MTC 단말은 MTC SIB 1에 기초하여 MTC SIB-x를 수신한다.
MTC MIB의 경우 물리 계층에서 MTC PBCH에 맵핑되고, MTC SIB 1 및 MTC SIB-x는 물리 계층에서 MTC PDSCH에 맵핑된다(e.g., RRC 시그널링). 이와 같이 시스템 정보를 포함하는 MTC PDSCH의 경우 셀 공통(cell-common)한 특성을 갖기 때문에 개별 MTC 단말의 데이터를 전송하기 위한 유니캐스트 (unicast) PDSCH와는 구별된다. 따라서, 시스템 정보가 맵핑되는 MTC PDSCH의 경우 유니캐스트 PDSCH와는 상이한 주파수 호핑 패턴이 설정되거나, 서브밴드가 상이하게 설정될 수도 있다.
기지국은 MTC SIB (e.g., MTC SIB-1, MTC SIB-x)의 주파수 호핑 여부를 MTC 단말에 설정 또는 시그널링할 수 있다. 예컨대, 기지국은 MTC SIB-1 및 MTC SIB-x는 모두에 대하여 주파수 호핑을 활성화 설정할 수도 있고, 이와 달리 둘 중 하나(e.g., MTC SIB-x)에 대해서만 주파수 호핑을 활성화 설정할 수 있다.
만약, MTC SIB-1의 주파수 호핑이 수행되는 경우, MTC SIB-1의 주파수 호핑에 대한 정보(e.g., MTC SIB-1주파수 호핑의 패턴에 대한 정보, MTC SIB-1의 반복 패턴에 대한 정보)가 MIB에 의해 지시될 수 있다.
또 다른 실시예에서 MTC SIB 1의 주파수 호핑 패턴의 정보는 셀 ID 및/또는 SFN(system frame number)를 통해서 결정될 수도 있다. 한편, MTC SIB 1에 대해서는 주파수 호핑이 항상 수행되고, MTC SIB-x에 대해서는 주파수 호핑이 MTC SIB 1에 의해 활성화/비활성화 설정될 수도 있다.
또한, MTC SIB-x의 주파수 호핑이 설정되는 경우, MTC SIB-x의 주파수 호핑에 대한 정보가 MTC SIB 1에 의해 지시될 수 있다. 예컨대, MTC SIB 1은 SIB-x(e.g., System Information message)의 주파수 호핑이 활성화 되는지 여부를 지시하는 정보, SIB-x가 전송되는 서브밴드를 지시하는 정보(e.g., 서브밴드 인덱스)를 포함할 수 있다. 또한, MTC SIB 1은 SIB-x의 반복 전송이 수행되는 서브프레임을 특정하기 위한 정보를 포함할 수도 있다.
한편, 주파수 호핑 패턴은, SFN(System Frame Number)의 함수로 정의될 수도 있다. 예컨대, SIB-1 또는 SIB-x가 어느 서브 밴드를 통해서 전송되는지는, SFN를 고려하여 결정될 수도 있다.
기지국은 MTC SIB (e.g., MTC SIB-1, MTC SIB-x)가 전송되는 시간/주파수 자원 (e.g., 서브프레임 세트, 서브밴드)을 단말에게 시그널링 할 수 있다. 이 때, 유니캐스트 MTC PDSCH의 전송을 위한 자원과 MTC SIB의 전송을 위한 자원이 충돌하는 서브프레임에서는 MTC 단말은 유니캐스트 MTC PDSCH가 전송되지 않는 것을 가정하고, MTC SIB만을 수신할 수도 있다.
2-2. MTC 랜덤 엑세스 메시지
MTC 단말에 대한 랜덤 엑세스 메시지, 예컨대, MTC RAR(random access response)은 MTC 단말이 랜덤 엑세스 프리엠블을 송신한 이후 일정 기간의 시간 구간 동안 기지국에 의해 전송된다. 이하에서는, 설명의 편의상 랜덤 엑세스 메시지가 MTC RAR인 것을 가정하여 설명하지만, 이에 한정되지 않는다.
기지국은 MTC 단말에 MTC RAR의 주파수 호핑을 활성화/비활성화 설정 할 수 있다(e.g., RRC 시그널링).
MTC RAR를 위해 설정된 주파수 호핑 서브밴드들의 세트는 MTC PDSCH를 위해 설정된 주파수 호핑 서브밴드들의 세트와 동일할 수 있다. MTC RAR이 유니캐스트 MTC PDSCH와 동일한 주파수 호핑 서브밴드에서 전송되는 경우, MTC RAR과 유니캐스트 MTC PDSCH 간의 충돌이 발생할 수 있다. 예컨대, 기지국은 MTC UE 1의 MTC RAR 또는 MTC UE 2의 MTC PDSCH 가 충돌하는 경우, 둘 중의 하나만을 전송 할 수도 있다. 만약, 기지국이 MTC RAR과 MTC PDSCH 중 하나만 전송하고 다른 하나를 드롭(drop)하는 경우, 드롭된 신호의 수신을 기대하는 MTC 단말은 MTC RAR/MTC PDSCH의 전송/드롭 여부를 알 수 없기 때문에 MTC RAR 또는 MTC PDSCH의 수신 성능에 열화가 발생된다.
따라서, 기지국은 MTC RAR의 주파수 호핑을 위한 서브밴드와 유니캐스트 MTC PDSCH의 주파수 호핑을 위한 주파수 호핑 서브밴드를 서로 다르게 설정할 수 있다. 예컨대, 기지국은 MTC RAR과 MTC PDSCH 각각에 대한 주파수 호핑 서브밴드들의 세트 자체를 상이하게 설정하거나, 또는 동일한 주파수 호핑 서브밴드들의 세트를 설정하더라도 주파수 호핑의 패턴을 상이하게 설정할 수 있다. MTC RA-RNTI로 마스킹(또는 스크램블링)된 MTC PDCCH에 의해 스케줄되는 MTC PDSCH(i.e., RAR)와 MTC C-RNTI로 마스킹된 MTC PDCCH에 의해 스케줄되는 MTC PDSCH(i.e., RAR을 제외한 유니캐스트 데이터)는 서로 다른 주파수 호핑 패턴을 갖도록 설정될 수 있다.
기지국은 MTC RAR이 전송되는 시간/주파수 자원 (e.g., 서브 프레임 세트, 서브 밴드)을 단말에게 시그널링 할 수 있다. 이 때, 유니캐스트 MTC PDSCH의 전송을 위한 자원과 MTC RAR의 전송을 위한 자원이 충돌하는 서브프레임에서는 MTC 단말은 유니캐스트 MTC PDSCH가 전송되지 않는 것을 가정하고, MTC RAR만을 수신할 수도 있다.
2-3. MTC PDCCH / PDSCH
MTC PDSCH는 MTC PDCCH에 포함된 DCI를 통해 디코딩될 수 있다. MTC PDCCH는 MTC PDSCH를 스케줄링한다. MTC PDSCH가 나르는 정보가 시스템 정보인지, RAR인지, 또는 일반적인 유니캐스트 데이터인지에 따라서, MTC PDCCH를 스크램블하는 RNTI가 결정될 수 있다(e.g., SI-RNTI, RA-RNTI, C-RNTI).
MTC PDCCH 및/또는 MTC PDSCH는 주파수 호핑에 기반하여 반복 전송될 수 있다. 기지국은 MTC PDCCH 및/또는 MTC PDSCH의 주파수 호핑의 활성화/비활성화를 MTC 단말에 설정할 수 있다(e.g., RRC 시그널링). 한편, MTC PDCCH는 MTC PDSCH의 주파수 호핑 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, MTC PDSCH의 주파수 호핑은, 상위 계층에 의해서 MTC PDSCH 주파수 호핑이 활성화되는 동시에, MTC PDCCH가 MTC PDSCH의 주파수 호핑을 지시하는 경우에 수행될 수도 있다.
하나의 MTC 단말을 위한 MTC PDCCH와 MTC PDSCH는 동일한 서브프레임에서 전송되지 않도록 설정될 수 있다. 예컨대, MTC PDCCH의 반복 전송이 먼저 수행된 이후, MTC PDSCH의 반복 전송이 수행될 수도 있다. MTC PDCCH가 전송되는 서브프레임들은 MTC PDSCH가 전송되는 서브프레임들에 선행할 수 있다.
MTC PDCCH 및 MTC PDSCH는 서로 상이한 주파수 호핑 서브밴드들을 통해 수신될 수 있다. 이하에서는, MTC PDCCH의 주파수 호핑 서브밴드와 해당 MTC PDCCH가 스케줄링하는 MTC PDSCH의 주파수 호핑 서브밴드를 상이하게 구성하는 다양한 실시예들을 살펴본다.
(i) MTC PDCCH와 MTC PDSCH가 동일한 주파수 호핑 패턴을 사용하는 방법: 본 발명의 일 실시예에 따르면 매 반복 전송에 있어서 주파수 호핑 서브밴드를 결정하는 주파수 호핑 패턴(e.g., 수식)자체는 MTC PDCCH와 MTC PDSCH에 대하여 동일하게 설정될 수 있다. 한편, 기지국은 반복 전송이 시작되는 서브밴드를 MTC 단말에 시그널링할 수 있다(e.g., RRC 시그널링). 예컨대, 기지국은 MTC 단말이 모니터링 해야하는 MTC PDCCH나 MTC PDSCH의 최초 전송 서브밴드를 MTC 단말에게 시그널링할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기지국은 SIB 등의 브로드캐스트 정보나 SFN 및/또는 UE ID 등으로 처음 전송이 발생하는 서브밴드를 지시할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 한편 MTC PDCCH와 MTC PDSCH가 동일한 주파수 호핑 패턴(e.g., 동일한 주파수 호핑 수식)을 갖지만, 상이한 서브밴드를 통해서 수신되기 위해서는, MTC PDCCH와 MTC PDSCH 간의 서브밴드 오프셋이 설정될 수도 있다. 예를 들어, MTC 단말에 총 4개의 SB#1~4가 설정되고, MTC PDCCH가 SB#1, SB#3, SB#2, SB#4를 통해 전송되고, 서브밴드 오프셋이 1인 경우, MTC PDSCH가 SB#2, SB#4, SB#3, SB#1을 통해서 전송될 수도 있다. 기지국은 이와 같은 서브밴드 오프셋의 크기, 주파수 호핑 패턴을 결정하는데 필요한 파라미터들을 MTC 단말에 시그널링 할 수 있다.
(ii) MTC PDCCH에서 MTC PDSCH의 서브밴드를 지시하는 방법: MTC PDCCH는 주파수 호핑되는 MTC PDSCH의 서브밴드에 대한 정보를 지시할 수 있다. 예를 들어, MTC PDSCH의 주파수 호핑 서브밴드가 2개 라면, MTC PDCCH가 MTC PDSCH 전송이 개시되는 서브밴드를 지시하고, 매 Y개 서브프레임마다 서브밴드를 호핑하며 MTC PDSCH를 수신할 수 있다. MTC PDCCH의 주파수 호핑 패턴은 상위 계층 시그널링(e.g., SIB), SFN, UE ID 및/또는 이들의 조합에 의해 지시될 수 있다. 또, 다른 MTC PDSCH 설정 방법에 따르면 MTC PDSCH의 서브밴드는 MTC PDCCH의 서브밴드를 기준으로 설정될 수 있다. 예컨대, MTC PDSCH의 전송은, MTC PDCCH의 반복 전송이 시작되거나, 종료된 서브밴드에서 개시될 수도 있다.
(iii) MTC PDCCH와 MTC PDSCH에 상이한 주파수 호핑 패턴을 설정하는 방법: 예를 들어, 주파수 호핑 서브밴드가 2개 라면, MTC 단말은 제1 주파수 호핑 패턴에 기초하여 매 Y1 서브프레임 마다 MTC PDCCH를 수신하고, 제2 주파수 호핑 패턴에 기초하여 매 Y2 서브프레임 마다 MTC PDSCH를 수신할 수 있다. 이 때, 주파수 호핑 패턴들 또는 주파수 호핑 패턴들을 결정하기 위한 파라미터들이 MTC 단말에 시그널링 될 수 있다. 예를 들어, MTC PDCCH의 주파수 호핑 패턴은 상위 계층 시그널링(e.g., SIB), SFN, UE ID 및/또는 이들의 조합에 의해 지시될 수 있다.
3. MTC 단말에 대한 주파수 호핑이 비활성화되는 경우
MTC SIB, MTC 페이징 등의 주파수 호핑을 비활성화되고, 중앙 6 RB 또는 특정한 서브밴드에 전송될 수도 있다. 이 경우, MTC SIB, MTC 페이징 등의 자원이 유니캐스트 MTC PDSCH의 자원이 중첩(e.g., 충돌)될 수 있다. 이 때, MTC 단말은 MTC SIB, MTC 페이징 등의 시간-주파수 자원에 대한 정보를 사전에 설정받아 알고 있으므로, MTC 단말은 유니캐스트 MTC PDSCH가 전송되지 않는 것(drop)을 가정하고, MTC SIB / MTC 페이징을 수신할 수도 있다.
이상의 설명에서는 편의상 하향링크를 중심으로 설명하였으나, 상술된 실시예들은 상향링크, 예컨대, MTC PUCCH(e.g., ACK/NACK, CSI), PUSCH 또는 상향링크 RS의 송신에 적용될 수도 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 신호의 송수신 방법을 예시한다. 상술된 설명과 중복되는 설명은 생략한다.
도 13을 참조하면, MTC 단말은 하향링크 대역에 포함된 다수의 서브밴드들에 대한 주파수 호핑 정보를 수신한다(S1305).
MTC 단말은 주파수 호핑 정보에 기초하여 하향링크 신호를 서로 상이한 서브밴드들을 통해 반복 수신한다(S1310).
하향링크 대역은, 각각이 6 RB(resource block) 크기로 설정된
Figure PCTKR2016003466-appb-I000019
개의 서브 밴드들을 포함할 수 있다. 'NRB'는 하향링크 대역의 크기, '
Figure PCTKR2016003466-appb-I000020
'는 플로어(floor) 함수를 나타낸다. 하향링크 대역 중
Figure PCTKR2016003466-appb-I000021
개의 서브 밴드들에 속하지 않는 6 RB 크기 미만의 나머지 대역이 존재하는 경우, 하향링크 대역의 최하위 인덱스 RB, 최상위 인덱스 RB 및 서브밴드 그룹들 사이에 위치한 인터비닝(intervening) RB 중 적어도 하나는 나머지 대역으로 설정될 수 있다. 나머지 대역이 짝수 개의 RB들을 포함하는 경우, 짝수 개 RB들은 상기 하향링크 대역의 최하위 대역과 최상위 대역에 균등하게 나누어 배치될 수 있다. 인터비닝 RB는,
Figure PCTKR2016003466-appb-I000022
개의 서브 밴드들 중 연속하는 하위 서브밴드들의 그룹과 연속하는 상위 서브밴드들의 그룹 사이에 배치될 수 있다. 인터비닝 RB의 위치는 시스템 대역에 따라서 결정될 수 있다. 인터비닝 RB는 나머지 대역의 크기가 소정의 개수인 경우에 존재할 수 있다. 예컨대, 인터비닝 RB는 나머지 대역의 크기가 홀수 개의 RB인 경우에 존재할 수 있다. 인터비닝 RB는 1개일 수 있다. 상위 서브밴드들의 그룹과 하위 서브밴드들의 그룹이 동일한 개수의 서브밴드들을 포함하는 경우, 인터비닝 RB는 시스템 대역의 중심 1 RB일 수도 있다.
Figure PCTKR2016003466-appb-I000023
개의 서브 밴드들 중 상기 하향링크 신호가 수신되는 주파수 호핑 서브 밴드들의 개수는 2 또는 4로 설정될 수 있다.
하향링크 신호가 SIB 1(system information block type 1)을 제외한 SIB-x인 경우(x>1), SIB-x에 대한 상기 주파수 호핑 정보는 SIB 1을 통해서 수신될 수 있다. SIB 1은 주파수 호핑에 따라서 반복 수신될 수 있다. SIB 1에 포함된 주파수 호핑 정보는, SIB-x에 대한 주파수 호핑이 활성화되었는지 여부를 지시하는 정보 및 상기 SIB-x가 송신되는 서브 밴드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
MTC 단말은, MTC PDCCH (physical downlink control channel)를 반복 수신하고, MTC PDCCH에 의해 스케줄된 MTC PDSCH (physical downlink shared channel)를 반복 수신할 수 있다. MTC PDCCH와 MTC PDSCH는 서로 상이한 서브프레임들 및 서로 상이한 주파수 호핑 서브밴드들을 통해 수신될 수 있다. MTC PDCCH의 반복 수신이 개시되는 초기 주파수 호핑 서브밴드는 기지국에 의해 설정될 수 있다. MTC PDSCH가 수신되는 서브밴드는 MTC PDCCH가 수신되는 서브밴드에 기초하여 결정될 수 있다.
도 14는 본 발명에 실시예에 적용될 수 있는 기지국과 단말을 예시한다.
도 14를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(110)의 일부이고 수신기는 단말(120)의 일부이다. 상향링크에서 송신기는 단말(120)의 일부이고 수신기는 기지국(110)의 일부이다. 기지국(110)은 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio 주파수; RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 RF 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(110) 및/또는 단말(120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(억세스 point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 MTC가 지원되는 경우에 통신을 수행하는 방법 및 장치에 적용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 MTC (machine type communication) 단말이 하향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    하향링크 대역에 포함된 다수의 서브밴드들에 대한 주파수 호핑 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 주파수 호핑 정보에 기초하여 하향링크 신호를 서로 상이한 서브밴드들을 통해 반복 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 하향링크 대역은, 각각이 6 RB(resource block) 크기로 설정된
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000024
    개의 서브 밴드들을 포함하되, 'NRB'는 상기 하향링크 대역의 크기, '
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000025
    '는 플로어(floor) 함수를 나타내고,
    상기 하향링크 대역 중 상기
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000026
    개의 서브 밴드들에 속하지 않는 6 RB 크기 미만의 나머지 대역이 존재하는 경우, 상기 하향링크 대역의 최하위 인덱스 RB, 최상위 인덱스 RB 및 서브밴드 그룹들 사이에 위치한 인터비닝(intervening) RB 중 적어도 하나는 상기 나머지 대역으로 설정되는, 하향링크 신호 수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 나머지 대역이 짝수 개의 RB들을 포함하는 경우, 상기 짝수 개 RB들은 상기 하향링크 대역의 최하위 대역과 최상위 대역에 균등하게 나누어 배치되는, 하향링크 신호 수신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 인터비닝 RB는, 상기
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000027
    개의 서브 밴드들 중 연속하는 하위 서브밴드들의 그룹과 연속하는 상위 서브밴드들의 그룹 사이에 배치되는, 하향링크 신호 수신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000028
    개의 서브 밴드들 중 상기 하향링크 신호가 수신되는 주파수 호핑 서브 밴드들의 개수는 2 또는 4로 설정되는, 하향링크 신호 수신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향링크 신호가 SIB 1(system information block type 1)을 제외한 SIB-x인 경우(x>1), 상기 SIB-x에 대한 상기 주파수 호핑 정보는 상기 SIB 1을 통해서 수신되는, 하향링크 신호 수신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 SIB 1은 주파수 호핑에 따라서 반복 수신되고,
    상기 SIB 1에 포함된 상기 주파수 호핑 정보는, 상기 SIB-x에 대한 주파수 호핑이 활성화되었는지 여부 및 상기 SIB-x가 송신되는 서브 밴드를 지시하는, 하향링크 신호 수신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 하향링크 신호를 수신하는 단계는,
    MTC PDCCH (physical downlink control channel)를 반복 수신하는 단계; 및
    상기 MTC PDCCH에 의해 스케줄된 MTC PDSCH (physical downlink shared channel)를 반복 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 MTC PDCCH와 상기 MTC PDSCH는 서로 상이한 서브프레임들 및 서로 상이한 주파수 호핑 서브밴드들을 통해 수신되는, 하향링크 신호 수신 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 MTC PDCCH의 반복 수신이 개시되는 초기 주파수 호핑 서브밴드는 기지국에 의해 설정되고,
    상기 MTC PDSCH가 수신되는 서브밴드는 상기 MTC PDCCH가 수신되는 서브밴드에 기초하여 결정되는, 하향링크 신호 수신 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 MTC (machine type communication) 단말에 있어서,
    하향링크 대역에 포함된 다수의 서브밴드들에 대한 주파수 호핑 정보를 획득하는 프로세서; 및
    상기 주파수 호핑 정보에 기초하여 하향링크 신호를 서로 상이한 서브밴드들을 통해 반복 수신하는 수신기를 포함하고,
    상기 하향링크 대역은, 각각이 6 RB(resource block) 크기로 설정된
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000029
    개의 서브 밴드들을 포함하되, 'NRB'는 상기 하향링크 대역의 크기, '
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000030
    '는 플로어(floor) 함수를 나타내고,
    상기 하향링크 대역 중 상기
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000031
    개의 서브 밴드들에 속하지 않는 6 RB 크기 미만의 나머지 대역이 존재하는 경우, 상기 하향링크 대역의 최하위 인덱스 RB, 최상위 인덱스 RB 및 서브밴드 그룹들 사이에 위치한 인터비닝(intervening) RB 중 적어도 하나는 상기 나머지 대역으로 설정되는, MTC 단말.
  10. 무선 통신 시스템에서 기지국이 MTC (machine type communication) 단말에 하향링크 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    하향링크 대역에 포함된 다수의 서브밴드들에 대한 주파수 호핑 정보를 송신하는 단계; 및
    상기 주파수 호핑 정보에 기초하여 하향링크 신호를 서로 상이한 서브밴드들을 통해 반복 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 하향링크 대역은, 각각이 6 RB(resource block) 크기로 설정된
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000032
    개의 서브 밴드들을 포함하되, 'NRB'는 상기 하향링크 대역의 크기, '
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000033
    '는 플로어(floor) 함수를 나타내고,
    상기 하향링크 대역 중 상기
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000034
    개의 서브 밴드들에 속하지 않는 6 RB 크기 미만의 나머지 대역이 존재하는 경우, 상기 하향링크 대역의 최하위 인덱스 RB, 최상위 인덱스 RB 및 서브밴드 그룹들 사이에 위치한 인터비닝(intervening) RB 중 적어도 하나는 상기 나머지 대역으로 설정되는, 하향링크 신호 송신 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 인터비닝 RB는, 상기
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000035
    개의 서브 밴드들 중 연속하는 하위 서브밴드들의 그룹과 연속하는 상위 서브밴드들의 그룹 사이에 배치되고,
    상기 나머지 대역이 짝수 개의 RB들을 포함하는 경우, 상기 짝수 개 RB들은 상기 하향링크 대역의 최하위 대역과 최상위 대역에 균등하게 나누어 배치되는, 하향링크 신호 송신 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기
    Figure PCTKR2016003466-appb-I000036
    개의 서브 밴드들 중 상기 하향링크 신호가 송신되는 주파수 호핑 서브 밴드들의 개수는 2 또는 4로 설정되는, 하향링크 신호 송신 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 하향링크 신호가 SIB 1(system information block type 1)을 제외한 SIB-x인 경우(x>1), 상기 SIB-x에 대한 상기 주파수 호핑 정보는 상기 SIB 1을 통해서 송신되는, 하향링크 신호 송신 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 SIB 1은 주파수 호핑에 따라서 반복 송신되고,
    상기 SIB 1에 포함된 상기 주파수 호핑 정보는, 상기 SIB-x에 대한 주파수 호핑이 활성화되었는지 여부 및 상기 SIB-x가 송신되는 서브 밴드를 지시하는, 하향링크 신호 송신 방법.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 하향링크 신호를 송신하는 단계는,
    MTC PDCCH (physical downlink control channel)를 반복 송신하는 단계; 및
    상기 MTC PDCCH에 의해 스케줄된 MTC PDSCH (physical downlink shared channel)를 반복 송신하는 단계를 포함하되,
    상기 MTC PDCCH와 상기 MTC PDSCH는 서로 상이한 서브프레임들 및 서로 상이한 주파수 호핑 서브밴드들을 통해 송신되는, 하향링크 신호 송신 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 MTC PDCCH의 반복 송신이 개시되는 초기 주파수 호핑 서브밴드는 상기 기지국에 의해 설정되고,
    상기 MTC PDSCH가 송신되는 서브밴드는 상기 MTC PDCCH가 송신되는 서브밴드에 기초하여 결정되는, 하향링크 신호 송신 방법.
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