WO2016182369A1 - 무선 통신 시스템에서 채널 센싱을 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 채널 센싱을 위한 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2016182369A1
WO2016182369A1 PCT/KR2016/005018 KR2016005018W WO2016182369A1 WO 2016182369 A1 WO2016182369 A1 WO 2016182369A1 KR 2016005018 W KR2016005018 W KR 2016005018W WO 2016182369 A1 WO2016182369 A1 WO 2016182369A1
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WO
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data transmission
node
channel
signal
time
Prior art date
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PCT/KR2016/005018
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박한준
안준기
김선욱
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엘지전자 주식회사
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • H04W74/0816—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA] with collision avoidance

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for sensing a channel in an unlicensed band and an apparatus therefor.
  • a node is a fixed point capable of transmitting / receiving a radio signal with a user device having one or more antennas.
  • a communication system having a high density of nodes can provide higher performance communication services to user equipment by cooperation between nodes.
  • This multi-node cooperative communication method in which a plurality of nodes communicate with a user equipment using the same time-frequency resources, is more efficient than a conventional communication method in which each node operates as an independent base station and communicates with the user equipment without mutual cooperation. It has much better performance in data throughput.
  • each node cooperates using a plurality of nodes, acting as base stations or access points, antennas, antenna groups, radio remote headers (RRHs), radio remote units (RRUs). Perform communication.
  • the plurality of nodes are typically located more than a certain distance apart.
  • the plurality of nodes may be managed by one or more base stations or base station controllers that control the operation of each node or schedule data to be transmitted / received through each node.
  • Each node is connected to a base station or base station controller that manages the node through a cable or dedicated line.
  • Such a multi-node system can be viewed as a kind of multiple input multiple output (MIMO) system in that distributed nodes can simultaneously communicate with a single or multiple user devices by transmitting and receiving different streams.
  • MIMO multiple input multiple output
  • the multi-node system transmits signals using nodes distributed in various locations, the transmission area that each antenna should cover is reduced as compared to the antennas provided in the existing centralized antenna system. Therefore, compared to the existing system implementing the MIMO technology in the centralized antenna system, in the multi-node system, the transmission power required for each antenna to transmit a signal can be reduced.
  • the transmission distance between the antenna and the user equipment is shortened, path loss is reduced, and high-speed data transmission is possible.
  • the transmission capacity and power efficiency of the cellular system can be increased, and communication performance of relatively uniform quality can be satisfied regardless of the position of the user equipment in the cell.
  • the base station (s) or base station controller (s) connected to the plurality of nodes cooperate with data transmission / reception, signal loss occurring in the transmission process is reduced.
  • the correlation (correlation) and interference between the antennas are reduced. Therefore, according to the multi-node cooperative communication scheme, a high signal to interference-plus-noise ratio (SINR) can be obtained.
  • SINR signal to interference-plus-noise ratio
  • the multi-node system is designed to reduce the cost of base station expansion and backhaul network maintenance in the next generation mobile communication system, and to increase service coverage and channel capacity and SINR. In parallel with or in place of a centralized antenna system, it is emerging as a new foundation for cellular communication.
  • the present invention proposes a method for channel sensing in an unlicensed band.
  • the method is performed by a transmitting node performing the channel sensing, and receives a data transmission instruction from a control node.
  • Receiving a control signal comprising; Receiving an indicator indicating a channel sensing related operation execution period associated with the data transmission indication from the control node; And for a length of time corresponding to the indicator before the data transmission start time according to the data transmission instruction or after a length of time corresponding to the indicator based on the control signal reception time and before a data transmission start time according to the data transmission instruction. And performing channel sensing related operations.
  • the channel sensing related operation comprises at least one of performing an initial clear channel assessment based on a back-off counter, performing an extended CCA based on a back-off counter, or transmitting a preliminary signal. It may include one.
  • an indicator indicating the interval for performing the channel sensing related operation may be included in the control signal.
  • an indicator indicating the channel sensing related operation interval may be received by higher layer signaling.
  • the method may further comprise receiving an indication as to whether to transmit a reservation signal from the control node.
  • the method further comprises receiving from the control node a second indicator indicating the interval in which the transmission of the reservation signal is allowed, wherein the interval in which the transmission of the reservation signal is allowed is indicated by the data transmission indication.
  • a length of time corresponding to the second indicator before the data transmission start time according to or after a length of time corresponding to the second indicator on the basis of the control signal reception time until before a data transmission start time according to the data transmission instruction may include.
  • the data transfer indication indicates data transfer for a plurality of scheduling units
  • each of the plurality of scheduling units may comprise a time frequency resource that does not perform the data transmission.
  • time frequency resources that do not perform the data transmission may be used for channel sensing related operations of other nodes.
  • each of the plurality of scheduling units includes a time resource for transmitting a known signal by the transmitting node set by the control node. can do.
  • the time resource at which the transmitting node transmits a known signal may be used for channel sensing related operations of other nodes.
  • control signal may further include information indicating whether to initialize the channel sensing related operation.
  • the information indicating whether to initialize the channel sensing related operation may be for simultaneous transmission with other terminals.
  • the method may further include performing initialization of the channel sensing related operation.
  • a transmitting node configured to perform channel sensing in an unlicensed band in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention, comprising: a radio frequency (RF) unit; And a processor configured to control the RF unit, the processor receiving a control signal including a data transmission instruction from a control node and indicating a channel sensing related operation performing period associated with the data transmission instruction from the control node.
  • RF radio frequency
  • the processor receiving a control signal including a data transmission instruction from a control node and indicating a channel sensing related operation performing period associated with the data transmission instruction from the control node.
  • the channel sensing related operation may be performed until the transmission start time.
  • channel sensing can be efficiently performed in an unlicensed band.
  • FIG. 1 illustrates an example of a radio frame structure used in a wireless communication system.
  • FIG. 2 illustrates an example of a downlink / uplink (DL / UL) slot structure in a wireless communication system.
  • FIG 3 illustrates a downlink (DL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • FIG. 4 illustrates an example of an uplink (UL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • LBT listen before talk
  • FBE frame based equipment
  • LBT listen before talk
  • LBE load based equipment
  • FIG. 7 illustrates an example of receiving a UL data transmission indication (UL grant) according to an embodiment of the present invention and channel sensing and UL data transmission accordingly.
  • UL grant UL data transmission indication
  • FIG 8 illustrates an example of channel sensing based on backoff counter and UL data transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates an example of receiving a UL data transmission indication (UL acknowledgment), a preliminary signal transmission, and a UL data transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates an example of receiving an UL data transmission indication (UL grant), a preliminary signal transmission, and a UL data transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates an example of UL data transmission indication (UL grant) reception according to an embodiment of the present invention, preliminary signal transmission and UL data transmission according to the indication whether a preliminary signal transmission included therein.
  • UL grant UL data transmission indication
  • FIG. 12 illustrates an example of a collision between UL data transmission by a specific transmitting node in a plurality of scheduling units and UL data transmission of another transmitting node.
  • FIG. 13 illustrates an example of UL data transmission by a specific transmitting node and UL data transmission by another transmitting node in a plurality of scheduling units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 illustrates an example of UL data transmission by a specific transmitting node and a UL data transmission by another transmitting node in a plurality of scheduling units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 illustrates an example of UL data transmission by a specific transmitting node and a UL data transmission by another transmitting node in a plurality of scheduling units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 shows a block diagram of an apparatus for implementing an embodiment (s) of the present invention.
  • a user equipment may be fixed or mobile, and various devices which transmit and receive user data and / or various control information by communicating with a base station (BS) belong to this.
  • the UE may be a terminal equipment (MS), a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, a personal digital assistant (PDA), or a wireless modem. It may be called a modem, a handheld device, or the like.
  • a BS generally refers to a fixed station communicating with the UE and / or another BS, and communicates with the UE and another BS to exchange various data and control information.
  • BS includes Advanced Base Station (ABS), Node-B (NB), evolved-NodeB (eNB), Base Transceiver System (BTS), Access Point, Processing Server (PS), Transmission Point (TP) May be called in other terms.
  • ABS Advanced Base Station
  • NB Node-B
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS Base Transceiver System
  • PS Processing Server
  • TP Transmission Point
  • BS is collectively referred to as eNB.
  • a node refers to a fixed point capable of transmitting / receiving a radio signal by communicating with a user equipment.
  • Various forms of eNBs may be used as nodes regardless of their name.
  • the node may be a BS, an NB, an eNB, a pico-cell eNB (PeNB), a home eNB (HeNB), a relay, a repeater, and the like.
  • the node may not be an eNB.
  • it may be a radio remote head (RRH), a radio remote unit (RRU).
  • RRHs, RRUs, etc. generally have a power level lower than the power level of the eNB.
  • RRH or RRU, RRH / RRU is generally connected to an eNB by a dedicated line such as an optical cable
  • RRH / RRU and eNB are generally compared to cooperative communication by eNBs connected by a wireless line.
  • cooperative communication can be performed smoothly.
  • At least one antenna is installed at one node.
  • the antenna may mean a physical antenna or may mean an antenna port, a virtual antenna, or an antenna group.
  • Nodes are also called points. Unlike conventional centralized antenna systems (ie, single node systems) where antennas are centrally located at base stations and controlled by one eNB controller, in a multi-node system A plurality of nodes are typically located farther apart than a predetermined interval.
  • the plurality of nodes may be managed by one or more eNBs or eNB controllers that control the operation of each node or schedule data to be transmitted / received through each node.
  • Each node may be connected to the eNB or eNB controller that manages the node through a cable or dedicated line.
  • the same cell identifier (ID) may be used or different cell IDs may be used for signal transmission / reception to / from a plurality of nodes.
  • ID cell identifier
  • each of the plurality of nodes behaves like some antenna group of one cell.
  • a multi-node system may be regarded as a multi-cell (eg, macro-cell / femto-cell / pico-cell) system.
  • the network formed by the multiple cells is particularly called a multi-tier network.
  • the cell ID of the RRH / RRU and the cell ID of the eNB may be the same or may be different.
  • both the RRH / RRU and the eNB operate as independent base stations.
  • one or more eNB or eNB controllers connected with a plurality of nodes may control the plurality of nodes to simultaneously transmit or receive signals to the UE via some or all of the plurality of nodes.
  • multi-node systems depending on the identity of each node, the implementation of each node, etc., these multi-nodes in that multiple nodes together participate in providing communication services to the UE on a given time-frequency resource.
  • the systems are different from single node systems (eg CAS, conventional MIMO system, conventional relay system, conventional repeater system, etc.).
  • embodiments of the present invention regarding a method for performing data cooperative transmission using some or all of a plurality of nodes may be applied to various kinds of multi-node systems.
  • a node generally refers to an antenna group spaced apart from another node by a predetermined distance or more
  • embodiments of the present invention described later may be applied even when the node means any antenna group regardless of the interval.
  • the eNB may control the node configured as the H-pol antenna and the node configured as the V-pol antenna, and thus embodiments of the present invention may be applied. .
  • a communication scheme that enables different nodes to receive the uplink signal is called multi-eNB MIMO or CoMP (Coordinated Multi-Point TX / RX).
  • Cooperative transmission schemes among such cooperative communication between nodes can be largely classified into joint processing (JP) and scheduling coordination.
  • the former may be divided into joint transmission (JT) / joint reception (JR) and dynamic point selection (DPS), and the latter may be divided into coordinated scheduling (CS) and coordinated beamforming (CB).
  • DPS is also called dynamic cell selection (DCS).
  • JP Joint Processing Protocol
  • JR refers to a communication scheme in which a plurality of nodes receive the same stream from the UE.
  • the UE / eNB combines the signals received from the plurality of nodes to recover the stream.
  • the reliability of signal transmission may be improved by transmit diversity.
  • DPS in JP refers to a communication technique in which a signal is transmitted / received through one node selected according to a specific rule among a plurality of nodes.
  • DPS since a node having a good channel condition between the UE and the node will be selected as a communication node, the reliability of signal transmission can be improved.
  • a cell refers to a certain geographic area in which one or more nodes provide a communication service. Therefore, in the present invention, communication with a specific cell may mean communication with an eNB or a node that provides a communication service to the specific cell.
  • the downlink / uplink signal of a specific cell means a downlink / uplink signal from / to an eNB or a node that provides a communication service to the specific cell.
  • the cell providing uplink / downlink communication service to the UE is particularly called a serving cell.
  • the channel state / quality of a specific cell means a channel state / quality of a channel or communication link formed between an eNB or a node providing a communication service to the specific cell and a UE.
  • a UE transmits a downlink channel state from a specific node on a channel CSI-RS (Channel State Information Reference Signal) resource to which the antenna port (s) of the specific node is assigned to the specific node. Can be measured using CSI-RS (s).
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • adjacent nodes transmit corresponding CSI-RS resources on CSI-RS resources orthogonal to each other.
  • Orthogonality of CSI-RS resources means that the CSI-RS is allocated by CSI-RS resource configuration, subframe offset, and transmission period that specify symbols and subcarriers carrying the CSI-RS. This means that at least one of a subframe configuration and a CSI-RS sequence for specifying the specified subframes are different from each other.
  • the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH resource is referred to below:
  • the expression that the user equipment transmits the PUCCH / PUSCH / PRACH is hereinafter referred to as uplink control information / uplink on or through PUSCH / PUCCH / PRACH, respectively.
  • PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH is used for downlink data / control information on or through PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH, respectively. It is used in the same sense as sending it.
  • Figure 1 illustrates an example of a radio frame structure used in a wireless communication system.
  • Figure 1 (a) shows a frame structure for frequency division duplex (FDD) used in the 3GPP LTE / LTE-A system
  • Figure 1 (b) is used in the 3GPP LTE / LTE-A system
  • the frame structure for time division duplex (TDD) is shown.
  • a radio frame used in a 3GPP LTE / LTE-A system has a length of 10 ms (307200 Ts), and is composed of 10 equally sized subframes (SF). Numbers may be assigned to 10 subframes in one radio frame.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots. 20 slots in one radio frame may be sequentially numbered from 0 to 19. Each slot is 0.5ms long.
  • the time for transmitting one subframe is defined as a transmission time interval (TTI).
  • the time resource may be classified by a radio frame number (also called a radio frame index), a subframe number (also called a subframe number), a slot number (or slot index), and the like.
  • the radio frame may be configured differently according to the duplex mode. For example, in the FDD mode, since downlink transmission and uplink transmission are divided by frequency, a radio frame includes only one of a downlink subframe or an uplink subframe for a specific frequency band. In the TDD mode, since downlink transmission and uplink transmission are separated by time, a radio frame includes both a downlink subframe and an uplink subframe for a specific frequency band.
  • Table 1 illustrates a DL-UL configuration of subframes in a radio frame in the TDD mode.
  • D represents a downlink subframe
  • U represents an uplink subframe
  • S represents a special subframe.
  • the singular subframe includes three fields of Downlink Pilot TimeSlot (DwPTS), Guard Period (GP), and Uplink Pilot TimeSlot (UpPTS).
  • DwPTS is a time interval reserved for downlink transmission
  • UpPTS is a time interval reserved for uplink transmission.
  • Table 2 illustrates the configuration of a singular frame.
  • FIG. 2 illustrates an example of a downlink / uplink (DL / UL) slot structure in a wireless communication system.
  • FIG. 2 shows a structure of a resource grid of a 3GPP LTE / LTE-A system. There is one resource grid per antenna port.
  • a slot includes a plurality of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • OFDM symbol may mean a symbol period.
  • the signal transmitted in each slot is * Subcarriers and It may be represented by a resource grid composed of OFDM symbols.
  • Represents the number of resource blocks (RBs) in the downlink slot Represents the number of RBs in the UL slot.
  • Wow Depends on the DL transmission bandwidth and the UL transmission bandwidth, respectively.
  • Denotes the number of OFDM symbols in the downlink slot Denotes the number of OFDM symbols in the UL slot.
  • the OFDM symbol may be called an OFDM symbol, a Single Carrier Frequency Division Multiplexing (SC-FDM) symbol, or the like according to a multiple access scheme.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the channel bandwidth and the length of the cyclic prefix (CP). For example, in case of a normal CP, one slot includes 7 OFDM symbols, whereas in case of an extended CP, one slot includes 6 OFDM symbols.
  • FIG. 2 illustrates a subframe in which one slot includes 7 OFDM symbols for convenience of description, embodiments of the present invention can be applied to subframes having other numbers of OFDM symbols in the same manner. 2, each OFDM symbol, in the frequency domain, * Subcarriers are included.
  • the types of subcarriers may be divided into data subcarriers for data transmission, reference signal subcarriers for transmission of reference signals, null subcarriers for guard band, and direct current (DC) components.
  • the null subcarrier for the DC component is a subcarrier left unused and is mapped to a carrier frequency f0 during an OFDM signal generation process or a frequency upconversion process.
  • the carrier frequency is also called the center frequency.
  • 1 RB in the time domain It is defined as (eg, seven) consecutive OFDM symbols, and is defined by c (for example 12) consecutive subcarriers in the frequency domain.
  • a resource composed of one OFDM symbol and one subcarrier is called a resource element (RE) or tone. Therefore, one RB is * It consists of three resource elements.
  • Each resource element in the resource grid may be uniquely defined by an index pair (k, 1) in one slot. k is from 0 in the frequency domain * Index given up to -1, where l is from 0 in the time domain Index given up to -1.
  • Two RBs one in each of two slots of the subframe, occupying the same consecutive subcarriers, are called a physical resource block (PRB) pair.
  • PRB physical resource block
  • Two RBs constituting a PRB pair have the same PRB number (or also referred to as a PRB index).
  • VRB is a kind of logical resource allocation unit introduced for resource allocation.
  • VRB has the same size as PRB.
  • FIG 3 illustrates a downlink (DL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • a DL subframe is divided into a control region and a data region in the time domain.
  • up to three (or four) OFDM symbols located in the first slot of a subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • a resource region available for PDCCH transmission in a DL subframe is called a PDCCH region.
  • the remaining OFDM symbols other than the OFDM symbol (s) used as the control region correspond to a data region to which a Physical Downlink Shared CHannel (PDSCH) is allocated.
  • PDSCH Physical Downlink Shared CHannel
  • a resource region available for PDSCH transmission in a DL subframe is called a PDSCH region.
  • DCI downlink control information
  • DL-SCH downlink shared channel
  • UL-SCH uplink shared channel
  • paging channel a downlink shared channel
  • the transmission format and resource allocation information of a DL shared channel may also be referred to as DL scheduling information or a DL grant.
  • the transmission format and resource allocation information is also called UL scheduling information or UL grant.
  • the DCI carried by one PDCCH has a different size and use depending on the DCI format, and its size may vary depending on a coding rate.
  • various formats such as formats 0 and 4 for uplink and formats 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, and 3A are defined for uplink.
  • Hopping flag RB allocation, modulation coding scheme (MCS), redundancy version (RV), new data indicator (NDI), transmit power control (TPC), and cyclic shift DMRS Control information such as shift demodulation reference signal (UL), UL index, CQI request, DL assignment index, HARQ process number, transmitted precoding matrix indicator (TPMI), and precoding matrix indicator (PMI) information
  • MCS modulation coding scheme
  • RV redundancy version
  • NDI new data indicator
  • TPC transmit power control
  • cyclic shift DMRS Control information such as shift demodulation reference signal (UL), UL index, CQI request, DL assignment index, HARQ process number, transmitted precoding matrix indicator (TPMI), and precoding matrix indicator (PMI) information
  • UL shift demodulation reference signal
  • CQI request UL assignment index
  • HARQ process number transmitted precoding matrix indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • the DCI format that can be transmitted to the UE depends on the transmission mode (TM) configured in the UE.
  • TM transmission mode
  • not all DCI formats may be used for a UE configured in a specific transmission mode, but only certain DCI format (s) corresponding to the specific transmission mode may be used.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or a plurality of consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate based on radio channel conditions.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups (REGs). For example, one CCE corresponds to nine REGs and one REG corresponds to four REs.
  • REGs resource element groups
  • a CCE set in which a PDCCH can be located is defined for each UE.
  • the set of CCEs in which a UE can discover its PDCCH is referred to as a PDCCH search space, simply a search space (SS).
  • SS search space
  • An individual resource to which a PDCCH can be transmitted in a search space is called a PDCCH candidate.
  • the collection of PDCCH candidates that the UE will monitor is defined as a search space.
  • a search space for each DCI format may have a different size, and a dedicated search space and a common search space are defined.
  • the dedicated search space is a UE-specific search space and is configured for each individual UE.
  • the common search space is configured for a plurality of UEs.
  • An aggregation level defining the search space is as follows.
  • One PDCCH candidate corresponds to 1, 2, 4 or 8 CCEs depending on the CCE aggregation level.
  • the eNB sends the actual PDCCH (DCI) on any PDCCH candidate in the search space, and the UE monitors the search space to find the PDCCH (DCI).
  • monitoring means attempting decoding of each PDCCH in a corresponding search space according to all monitored DCI formats.
  • the UE may detect its own PDCCH by monitoring the plurality of PDCCHs. Basically, since the UE does not know where its PDCCH is transmitted, every Pframe attempts to decode the PDCCH until every PDCCH of the corresponding DCI format has detected a PDCCH having its own identifier. It is called blind detection (blind decoding).
  • the eNB may transmit data for the UE or the UE group through the data area.
  • Data transmitted through the data area is also called user data.
  • a physical downlink shared channel (PDSCH) may be allocated to the data area.
  • Paging channel (PCH) and downlink-shared channel (DL-SCH) are transmitted through PDSCH.
  • the UE may read data transmitted through the PDSCH by decoding control information transmitted through the PDCCH.
  • Information indicating to which UE or UE group data of the PDSCH is transmitted, how the UE or UE group should receive and decode PDSCH data, and the like are included in the PDCCH and transmitted.
  • a specific PDCCH is masked with a cyclic redundancy check (CRC) with a Radio Network Temporary Identity (RNTI) of "A", a radio resource (eg, a frequency location) of "B” and a transmission of "C".
  • CRC cyclic redundancy check
  • RNTI Radio Network Temporary Identity
  • format information eg, transport block size, modulation scheme, coding information, etc.
  • a reference signal reference signal For demodulation of the signal received by the UE from the eNB, a reference signal reference signal (RS) to be compared with the data signal is required.
  • the reference signal refers to a signal of a predetermined special waveform that the eNB and the UE know each other, which the eNB transmits to the UE or the eNB, and is also called a pilot.
  • Reference signals are divided into a cell-specific RS shared by all UEs in a cell and a demodulation RS (DM RS) dedicated to a specific UE.
  • the DM RS transmitted by the eNB for demodulation of downlink data for a specific UE may be specifically referred to as a UE-specific RS.
  • the DM RS and the CRS may be transmitted together, but only one of the two may be transmitted.
  • the DM RS transmitted by applying the same precoder as the data may be used only for demodulation purposes, and thus RS for channel measurement should be separately provided.
  • an additional measurement RS, CSI-RS is transmitted to the UE.
  • the CSI-RS is transmitted every predetermined transmission period consisting of a plurality of subframes, unlike the CRS transmitted every subframe, based on the fact that the channel state is relatively not changed over time.
  • FIG. 4 illustrates an example of an uplink (UL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • the UL subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • One or several physical uplink control channels may be allocated to the control region to carry uplink control information (UCI).
  • One or several physical uplink shared channels may be allocated to a data region of a UL subframe to carry user data.
  • subcarriers having a long distance based on a direct current (DC) subcarrier are used as a control region.
  • subcarriers located at both ends of the UL transmission bandwidth are allocated for transmission of uplink control information.
  • the DC subcarrier is a component that is not used for signal transmission and is mapped to a carrier frequency f0 during frequency upconversion.
  • the PUCCH for one UE is allocated to an RB pair belonging to resources operating at one carrier frequency in one subframe, and the RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in two slots.
  • the PUCCH allocated in this way is expressed as that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency hopped at the slot boundary. However, if frequency hopping is not applied, RB pairs occupy the same subcarrier.
  • PUCCH may be used to transmit the following control information.
  • SR Service Request: Information used for requesting an uplink UL-SCH resource. It is transmitted using OOK (On-Off Keying) method.
  • HARQ-ACK A response to a PDCCH and / or a response to a downlink data packet (eg, codeword) on a PDSCH. This indicates whether the PDCCH or PDSCH is successfully received.
  • One bit of HARQ-ACK is transmitted in response to a single downlink codeword, and two bits of HARQ-ACK are transmitted in response to two downlink codewords.
  • HARQ-ACK response includes a positive ACK (simple, ACK), negative ACK (hereinafter, NACK), DTX (Discontinuous Transmission) or NACK / DTX.
  • the term HARQ-ACK is mixed with HARQ ACK / NACK, ACK / NACK.
  • CSI Channel State Information
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • the amount of uplink 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 UCI 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 a subframe including a Sounding Reference Signal (SRS), the last SC of the subframe
  • SRS Sounding Reference Signal
  • the -FDMA symbol is also excluded.
  • the reference signal is used for coherent detection of the PUCCH.
  • PUCCH supports various formats according to the transmitted information.
  • Table 4 shows a mapping relationship between PUCCH format and UCI in LTE / LTE-A system.
  • the PUCCH format 1 series is mainly used to transmit ACK / NACK information
  • the PUCCH format 2 series is mainly used to carry channel state information (CSI) such as CQI / PMI / RI
  • the PUCCH format 3 series is mainly used to transmit ACK / NACK information.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the reference signal may be divided into an uplink reference signal and a downlink reference signal.
  • an uplink reference signal as an uplink reference signal,
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • SRS sounding reference signal
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • MBSFN Multimedia Broadcast Single Frequency Network
  • Reference signals can be classified into two types according to their purpose. There is a reference signal for obtaining channel information and a reference signal used for data demodulation. In the former, since the UE can acquire channel information on the downlink, it should be transmitted over a wide band, and even if the UE does not receive downlink data in a specific subframe, it should receive the reference signal. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with a corresponding resource when the base station transmits a downlink, and the terminal can demodulate data by performing channel measurement by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • the unlicensed band assumes a method of wireless transmission and reception through competition between each communication node, so that each communication node performs channel sensing before confirming that other communication nodes do not transmit a signal. I'm asking.
  • LBT listen before talk
  • CS carrier sensing
  • CCA clear channel assessment
  • the channel unoccupied state is defined, and if there is signal transmission, it is defined as a channel occupation state.
  • the CCA threshold is defined as -62 dBm for non-Wi-Fi signals and -82 dBm for Wi-Fi signals, which means either STA (station) or AP ( For example, access point means that no signal transmission is performed so as not to cause interference when a signal other than Wi-Fi is received with power (or energy) of -62 dBm or more.
  • the European regulation illustrates two LBT-based channel access operations, called frame based equipment (FBE) and load based equipment (LBE).
  • the FBE is a channel occupancy time (for example, 1 to 10 ms) and a idle time corresponding to at least 5% of the channel occupancy time. idle time) constitutes one frame, and CCA is defined as the observation of a channel for at least 20 ⁇ s at the end of the idle time.
  • the communication node periodically performs CCA on a frame-by-frame basis, if the channel is in an unoccupied state, transmits data during the channel occupancy time, and if the channel is occupied, suspends the transmission and then Wait until the CCA slot of the cycle. 5 shows an example of the FBE operation.
  • the communication node first sets the value of q ⁇ ⁇ 4, 5, ..., 32 ⁇ and then performs CCA for one slot. If the channel is not occupied in the first CCA slot, In this case, data can be transmitted by securing a channel occupancy time of (13/32) q ms length. If the channel is occupied in the first CCA slot, the communication node is randomly (ie randomly) N ⁇ ⁇ 1, 2,... If the channel is not occupied in a particular CCA slot while sensing the channel state by CCA slot unit, the value stored in the counter is reduced by one. When the value of the counter becomes 0, the terminal (or user equipment (UE)) may transmit data with a channel occupancy time of (13/32) q ms length. 6 shows an example of the LBE operation.
  • the occupied or non-occupied state of the channel may be determined by whether the received power in the CCA slot exceeds a predetermined threshold.
  • the CCA threshold is defined as -62 dBm for non-Wi-Fi signals and -82 dBm for Wi-Fi signals, which means either STA (station) or AP ( access point) means, for example, that a signal other than Wi-Fi is received at a power of -62 dBm or more, so that no signal transmission is performed so as not to cause interference.
  • L-cell cell aggregation
  • U-cell unlicensed band
  • LAA licensed assisted access
  • LBT operation when considering a heterogeneous system such as Wi-Fi that can be operated in an unlicensed band, back-off operation (that is, performing ECCA until the back-off counter is exhausted) ), LBT operation is preferred because it is easy to secure a channel at a certain point in time.
  • the LBE operation on the European Regulation also supports a (linear) back-off operation and can therefore be considered an LBT operation for a LAA system.
  • the LAA system inherits the DL and UL structure of the LTE system, the DL transmission node is a base station for the corresponding U-cell from the viewpoint of a single U-cell, the UL transmission node may be a terminal capable of UL transmission to the corresponding U-cell have.
  • the base station which is the DL transmitting node, is the subject of DL scheduling, and the LBT operation is performed and the channel is not occupied at a certain point after the CCA, the downlink control information (DCI) DL data transmission can be performed together.
  • DCI downlink control information
  • the terminal which is a UL transmitting node, may not perform UL scheduling on its own, and may receive UL grant, which is a UL scheduling indication of the base station, and then perform UL data transmission only at a time point previously agreed with the base station. Therefore, even if the terminal determines that the channel is not occupied by the LBT operation as a non-occupied state, the UL transmission cannot be performed unless the base station receives the UL grant indicating the UL transmission at the corresponding time. Similarly, even if the BS instructs UL transmission for a specific time point through UL grant, if the UE determines that the channel is occupied as a result of performing LBT at that time point, the UL transmission cannot be performed.
  • FIG. 7 illustrates an example of an LBT operation (hereinafter, referred to as UL LBT) for UL transmission of a terminal when the terminal applies the FBE scheme to the LBT operation.
  • the PUSCH1 receives a UL grant corresponding to the PUSCH1 from the base station, but is determined as being occupied by a channel (eg, CCA: channel busy) in the CCA result of the UL LBT performed before the UL transmission. It indicates that it can not. That is, in order to perform UL transmission in the LAA system, the UE receives a UL grant from the base station, and the UE should be able to secure a channel through the LBT operation at the UL transmission point indicated by the corresponding UL grant. In contrast, the channel occupancy probability according to the UL LBT is lowered.
  • CCA channel busy
  • the present invention provides a transmission node (e.g., a terminal) to transmit data from a control node (e.g., base station) in a wireless communication system (e.g., a LAA system) consisting of nodes performing LBT-based signal transmission.
  • a control node e.g., base station
  • a wireless communication system e.g., a LAA system
  • the data transmission can be performed at a predetermined time point (or a specific time interval) previously promised (with the control node) after receiving an allowable control signal (e.g., UL grant)
  • an allowable control signal e.g., UL grant
  • the UE when the UE applies the FBE scheme to the UL LBT operation, it is easy to follow the UL transmission time according to the UL grant, but the CCA is performed only at a certain period of time. And may be disadvantageous in channel preemption competition with heterogeneous systems (eg, Wi-Fi, etc.). Therefore, it may be desirable to introduce a back-off operation in the UL LBT operation for the LAA system.
  • heterogeneous systems eg, Wi-Fi, etc.
  • control signal e.g., UL acknowledgment
  • a control node e.g., a base station
  • data transmission is performed at a predetermined time point (or a specific time interval) previously promised (with the control node).
  • initializing the LBT operation means that the LBT operation considering the back-off operation starts from a specific initial state and, if there is data to be transmitted, performs an initial CCA and then occupies / unoccupied the channel.
  • setting the back-off counter according to it may mean one of the following operations.
  • the operation of not initializing the LBT operation does not take into account the case in which the transmitting node has data to be transmitted but does not need to transmit the data after a specific time point.
  • the transmitting node transmits data at a specific time point (or time interval) after receiving a control signal instructing data transmission, as in the background related to the present invention, the transmitting node transmits data at the specific time point (or time interval). If data transmission is not performed, it may be determined that there is no data to be transmitted until the next control signal is received.
  • the control node instructs the transmitting node whether to initiate the LBT operation through a control signal (which directs data transmission);
  • the control node may inform the transmitting node whether or not to initiate the LBT operation by including a separate indicator in the control signal indicating the data transmission. At this time, the transmitting node may perform the initialization of the LBT operation in one of the following schemes according to the indicator.
  • the base station does not initialize the LBT operation when the indicator is “0” and the LBT operation is “1” through the 1-bit indicator in the DCI transmitted for the purpose of UL approval.
  • the terminal may be instructed to initialize.
  • the base station may instruct the terminal not to initialize the LBT operation if there is data to be transmitted consecutively after the current data transmission, and the terminal may instruct to initialize the LBT operation if there is no data to be transmitted consecutively after the current data transmission.
  • the control node may inform the transmitting node whether the LBT operation is initialized or not may be configured separately from the control signal instructing data transmission.
  • the control node may set or promise in advance to initialize the LBT operation after a certain time after the data transmission.
  • the transmitting node performs the LBT operation initialization according to whether or not the control node receives the control signal (which indicates data transmission).
  • the operation of initiating the LBT operation may also be utilized for the purpose of instructing a single control node to transmit simultaneous transmissions to a plurality of transmitting nodes.
  • a base station may want to indicate UL transmission of a plurality of terminals.
  • the interference nodes affecting the CCA (or ECCA) operation in the interval is preferably,
  • the initial value of the off counter should be set to be the same to increase the probability of simultaneous transmission after exhausting the back-off counter at the same time.
  • control signal for determining whether to initialize the LBT operation to the transmitting node may be configured separately from the control signal for instructing data transmission.
  • an operation of initiating the LBT operation at the time when the transmitting node determines that there is no data to transmit may be considered.
  • the transmitting node transmitting the data transmission at a specific time point does not perform the data transmission indicated by the control signal at the corresponding transmission time point. If not, it can determine that there is no data to transmit at the time of transmission and initialize the LBT operation.
  • the LBT after failing to receive a control signal indicating data transmission at a time point after failing to perform a data transmission corresponding to a control signal or failing to perform the data transmission (the control node presets After a certain time, the LBT can be initialized.
  • the counter X is defined so that the transmitting node sets the value of the counter X to 0 at the beginning of the LBT operation, and the value of the counter X when the CCA succeeds in a specific time interval (that is, when the channel is determined to be non-occupied). Assuming that the operation of incrementing by 1 is performed, a method of determining the maximum data transmission length using the value of the counter X is proposed.
  • the transmitting node CCA s the value of the counter X in a specific time period (eg, TW COUNT ) before data transmission corresponding to a control signal (directing data transmission) of the control node.
  • TW COUNT time period
  • ECCA increase with success, and within a certain time interval (eg, TW TRIGGER ) (which may be preset) prior to data transmission, the value of the counter X is (preset) N candidates (ie , xi, which is one of ⁇ x0, x1, x2, ..., xN ⁇ , signal transmission during transmission interval COT (xi) (channel occupancy time) corresponding to the selected value (e.g., a reservation signal or data send)
  • the LBT scheme considering the back-off operation is generally operated by setting at least semi-statically the maximum value that can set the value of the back-off counter.
  • the terminal may fail to transmit data for the UL grant indicated by the base station, and the terminal may perform data transmission for the next UL grant.
  • the user does not receive compensation for waiting time while performing a back-off operation for the previous data transmission.
  • the reservation signal may be transmitted.
  • the counter node defines a counter X that counts the number of CCA successes while waiting for a transmission time, and defines the counter within a specific time interval.
  • the present invention proposes a method of allowing a signal transmission including a reservation signal for a transmission interval corresponding to the corresponding value from the time when X is set to a value corresponding to one of the N candidate values promised in advance.
  • the counter X increases by the waiting time, thereby occupying a longer transmission period.
  • the first CCA step may be included before the counting of the counter X. That is, when the channel is determined to be occupied in the first CCA, the count operation for the counter X may be performed. In this case, after successful data transmission or when counting a value larger than the maximum value among the values of the N candidate groups, the UE may return to the state of preparing the first CCA.
  • FIG. 8 is an example of the above-described scheme referring to the LBE scheme according to European regulations.
  • First, considering two candidate groups (x0, x1) for the counter X when q 4 and 10, respectively, [1, 4], [ 1, 10] choose a random number within the interval.
  • FIG. 8 is an example of the above-described scheme referring to the LBE scheme according to European regulations.
  • the PUSCH is not transmitted.
  • the ECCA corresponding to x1 The number of successes is counted to transmit a portion of the reserved signal and PUSCH is transmitted in three SFs.
  • the transmitting node sets a back-off counter value for COTX at a specific transmission time point, and before the data transmission corresponding to the control signal (indicative of data transmission) of the control node (pre-transmission) Decrease the value of the back-off counter according to CCA (or ECCA) success in a particular time period (e.g., TW COUNT ), which may be set to, and specify a certain time period (which may be preset) before the data transmission.
  • a particular time period e.g., TW COUNT
  • the transmitting node may change the COT setting and set the back-off counter for the new COT.
  • the transmitting node may transmit data when the channel is not occupied by performing initial CCA or ECCA when there is data to be transmitted.
  • the transmitting node when a transmitting node transmits data at a specific time point (or time interval) after receiving a control signal indicating data transmission, the transmitting node performs an LBT operation from the time of receiving the control signal to establish a channel. You may want to seize. In this case, when the transmitting node exhausts the back-off before the transmission time indicated by the control signal, the transmitting node may transmit the reservation signal until the transmission time.
  • the control node when the LBT operation of the transmitting node is allowed immediately after the reception time of the control signal instructing the data transmission described above, the control node has a different purpose (for example, another transmission) after the reception time and before the transmission time of the transmitting node. (Transmission of nodes) may cause problems that cannot be utilized. For example, in the LAA system according to an embodiment of the present invention, if the LBT operation of the UE is allowed immediately after receiving the UL grant, the transmission interval of the reservation signal becomes too long as shown in FIG. Problems that deprive the PUSCH transmission opportunity or act as interference may occur.
  • an embodiment of the present invention proposes a method in which a control node sets an LBT operation interval of a transmitting node through a control signal.
  • the LBT operation refers to an operation of one of a delay time, initial CCA, ECCA, and reservation signal transmission.
  • control node informs the transmitting node of the LBT execution interval in the control signal information (indicative of data transmission).
  • the control node includes an indicator capable of indicating N ( ⁇ 1) states in the control signal information indicating data transmission of the transmitting node, and sets information on the length of time each of the N states means in advance. Notify the sending node.
  • the TLBT may be applied in one of two ways.
  • the transmitting node performs the LBT operation before the TLBT time and before the data transmission time based on the data transmission time.
  • the transmitting node performs the LBT operation after the TLBT time and before the data transmission time based on the reception time of the control signal.
  • Exemplified by a control node in the LAA system through a field configured in the K bits UL approval indicating one of all 2 K more candidate values for the whole of the T LBT, and the transmitting node for the action is the transmission time according to the UL approved LBT operation may be performed before the TLBT time.
  • the control node informs the transmitting node of the LBT execution interval may be configured separately from the control signal instructing data transmission.
  • the control node may set the value of the TLBT to the transmitting node in a semi-static manner.
  • the TLBT value may be semi-statically set as a higher layer signal such as RRC.
  • control node informs the transmitting node of the control signal information (indicative of data transmission) whether the reservation signal is transmitted or whether the reservation signal is transmitted.
  • the scheme for signaling the LBT execution interval proposed above may limit the implementation of the LBT execution interval of the transmitting node.
  • the control node may set whether to transmit a reservation signal or a reservation signal through control signal information indicating the data transmission.
  • the method of notifying the transmission period of the reservation signal may be defined similarly to the method of notifying T LBT in the method of signaling the LBT execution interval. That is, the control node includes an indicator capable of indicating N ( ⁇ 1) states in the control signal information indicating data transmission of the transmitting node, and sets information on the length of time each of the N states means. Inform the sending node in advance.
  • the T RESERVE may be applied in one of two ways.
  • the transmitting node can transmit the reservation signal before the T RESERVE time and before the data transmission time based on the data transmission time.
  • the transmitting node can transmit the reservation signal after the T RESERVE time and before the data transmission time based on the reception time of the control signal.
  • the transmitting node may not transmit the reserved signal outside the transmission period of the reservation signal.
  • the transmission node may determine whether to transmit the reservation signal within the transmission period of the reservation signal according to the implementation of the transmission node.
  • the control node may inform the transmitting node of the transmission period of the reservation signal, and may be configured separately from the control signal instructing data transmission.
  • the control node may set the value of the T RESERVE to the transmitting node in a semi-static manner.
  • the T RESERVE value may be semi-statically set as an upper layer signal such as RRC.
  • the T RESERVE may be set to a fixed length without additional signaling.
  • the control node may indicate whether to transmit the reservation signal of the transmitting node through the control signal indicating the data transmission. If the control node instructs the transmitting node not to transmit the reservation signal, the transmitting node may perform an LBT operation similar to the FBE. For example, in the LAA system according to an embodiment of the present invention, when the UL LBT start time of the UEs is set to be the same and the LBT operation is set to be initialized at the reception time of the UL grant as suggested above, the control node reserves a reservation for the transmitting node.
  • each UE is configured to have a first CCA succeeded (eg, initialized to a state before the first CCA) or ECCA succeeded until a transmission time indicated by the control node (eg, a back-off counter is zero). Data transfer can be performed only when the initialization is greater than a positive number).
  • the control node may inform the transmitting node of an indicator indicating to apply one of the plurality of LBT schemes through a control signal or a separate control signal indicating data transmission.
  • the base station may instruct the terminal to perform one LBT operation of back-off based LBT and FBE operation through UL approval.
  • FIG. 11 illustrates an operation when a transmitting node receives a control signal including whether a UL grant and a reservation signal are transmitted.
  • a UL signal for PUSCH 1 is instructed to transmit a reservation signal, and the transmitting node transmits a reservation signal after performing CCA (ECCA) until UL transmission, but a UL signal for PUSCH 2 is indicated to be incapable of transmitting a reservation signal.
  • the node may not transmit a reservation signal and may transmit PUSCH 2 after initial CCA success.
  • a transmitting node can perform signal transmission at a specific time point (or time interval) after receiving a control signal indicating data transmission from the control node, the control node has a low influence of mutual interference. If there are transmitting nodes, allowing simultaneous transmission to those nodes may be efficient in terms of resource utilization.
  • back-off based LBT operation ie, LBE
  • LBE back-off based LBT operation under European regulations is designed to change the maximum signal transmission length (eg, including a reservation signal) in consideration of the case where the transmitting node has a large amount of data to transmit.
  • the LBT execution result for the PUSCH transmission of UE2 is determined to be channel occupancy due to the PUSCH transmission of the UE1.
  • LBT-aiding resource a resource for the purpose of helping other transmitting nodes perform LBT in the data transmission interval of the transmitting node.
  • a simple scheme in which at least the same control node in each scheduling unit of the control node does not interfere with the LBT operation between transmitting nodes instructing data transmission is that the control node limits the data transmission length of each transmitting node to within the scheduling unit and between CCAs. Is to set the time for execution.
  • the LAA system by setting a CCA gap between SFs, the LAA system may be adjusted so as not to interfere with the LBT operation between transmitting nodes performing UL transmission to the same control node.
  • FIG. 13 illustrates a scheme in which terminals are configured to perform an LBT operation for a predetermined time before PUSCH transmission, and a PUSCH transmission length is always within SF, which is a scheduling unit.
  • an LBT operation must be performed for each scheduling unit (eg, SF) within a data transmission interval of a transmitting node (eg, UE 1 ) and a channel occupation competition with transmitting nodes on another wireless network is performed.
  • a transmitting node eg, UE 1
  • a channel occupation competition with transmitting nodes on another wireless network is performed.
  • the data transmission section of the transmitting node is configured with a plurality of scheduling units based on the scheduling unit of the control node, the frequency at which the signal transmission is not performed for a predetermined time period for each scheduling unit in the data transmission section of the transmitting node.
  • a resource eg, subcarrier
  • control node may set the frequency axis position of the frequency resource and the time axis position in the scheduling unit to the transmitting node in advance.
  • the transmitting node may perform data transmission in an area excluding the frequency resource in its data transmission interval.
  • the transmitting nodes may perform CCA only for the set frequency resource to occupy the channel or exhaust the back-off counter.
  • FIG. 14 illustrates a case where a frequency resource for performing no signal transmission is set in a rear part of each SF in the LAA system according to an embodiment of the present invention.
  • UE1 may perform data transmission on the remaining frequency resources except for the corresponding frequency resources of the entire system band, and UE 2 may attempt to occupy the channel by performing CCA on the corresponding frequency resources.
  • This operation ensures LBT operation for transmitting nodes allowed for simultaneous transmission, and has the effect of blocking LBT operation for transmitting nodes for which simultaneous transmission is not allowed.
  • each transmitting node has a predetermined time interval for each scheduling unit in the data transmission interval of the transmitting node.
  • the transmitting nodes capable of simultaneous transmission may receive information about known signals transmitted from each other from the control node, and when performing CCA, may perform CCA results after performing cancellation of the known signals.
  • FIG. 15 shows an example of transmitting a known signal for performing removal by terminals in the same cell at the back of each SF in the LAA system according to an embodiment of the present invention.
  • the known signal may be designed in the form of a sequence having a cell ID, an operator ID, an SF index, or the like as a factor.
  • FIG. 16 illustrates operation in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 illustrates a method for channel sensing in an unlicensed band in a wireless communication system, wherein the method may be performed by a transmitting node performing the channel sensing.
  • the transmitting node may receive a control signal including a data transmission instruction from the control node (S1610).
  • the transmitting node may receive an indicator indicating a channel sensing related operation execution period associated with the data transmission indication from the control node (S1620).
  • the transmitting node starts data transmission according to the data transmission instruction from a time length corresponding to the indicator before the data transmission start timing according to the data transmission instruction or after a time length corresponding to the indicator based on the control signal reception timing.
  • Channel sensing related operations may be performed until before the point in time (S1630). If the transmitting node performs a channel sensing related operation arbitrarily after receiving the control signal including the data transmission instruction, the transmitting node may affect channel sensing or channel occupancy of another transmitting node. The timing of the channel sensing related operation of the transmitting node is limited.
  • the channel sensing related operation may include at least one of performing an initial clear channel assessment based on a back-off counter, performing an extended CCA based on a back-off counter, or transmitting a preliminary signal. .
  • an indicator indicating the interval for performing the channel sensing related operation may be included in the control signal.
  • an indicator indicating the execution period of the channel sensing related operation may be received by higher layer signaling.
  • the transmitting node may receive an indication of whether to transmit a reservation signal from the control node.
  • the transmitting node may receive a second indicator indicating a section in which the transmission of the reservation signal is allowed from the control node.
  • the period in which the reservation signal is allowed to be transmitted is a period of time corresponding to the second indicator before the start of data transmission according to the data transmission instruction or a time corresponding to the second indicator on the basis of the control signal reception timing. It may include after the length up to before the data transmission start time according to the data transmission instruction.
  • each of the plurality of scheduling units may include a time frequency resource that does not perform the data transmission.
  • the time frequency resource that does not perform the data transmission may be used for channel sensing related operations of other nodes.
  • each of the plurality of scheduling units may include a time resource for transmitting a known signal by the transmitting node set by the control node.
  • the time resource at which the transmitting node transmits a known signal may be used for channel sensing related operations of other nodes.
  • the control signal may further include information indicating whether to initialize the channel sensing related operation.
  • the information indicating whether to initialize the channel sensing related operation may be for simultaneous transmission with other terminals.
  • the transmitting node may initialize the channel sensing related operation.
  • FIG. 16 While the embodiments of the present invention have been briefly described with reference to FIG. 16, the embodiment related to FIG. 16 may alternatively or additionally include at least some of the above-described embodiment (s).
  • the transmitter 10 and the receiver 20 are radio frequency (RF) units 13 and 23 capable of transmitting or receiving radio signals carrying information and / or data, signals, messages, and the like, and in a wireless communication system.
  • the device is operatively connected to components such as the memory 12 and 22 storing the communication related information, the RF units 13 and 23 and the memory 12 and 22, and controls the components.
  • a processor 11, 21 configured to control the memory 12, 22 and / or the RF units 13, 23, respectively, to perform at least one of the embodiments of the invention described above.
  • the memories 12 and 22 may store a program for processing and controlling the processors 11 and 21, and may temporarily store input / output information.
  • the memories 12 and 22 may be utilized as buffers.
  • the processors 11 and 21 typically control the overall operation of the various modules in the transmitter or receiver. In particular, the processors 11 and 21 may perform various control functions for carrying out the present invention.
  • the processors 11 and 21 may also be called controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 11 and 21 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • firmware or software When implementing the present invention using hardware, application specific integrated circuits (ASICs) or digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays) may be provided in the processors 11 and 21.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and configured to perform the present invention.
  • the firmware or software may be provided in the processors 11 and 21 or stored in the memory 12 and 22 to be driven by the processors 11 and 21.
  • the processor 11 of the transmission apparatus 10 is predetermined from the processor 11 or a scheduler connected to the processor 11 and has a predetermined encoding and modulation on a signal and / or data to be transmitted to the outside. After performing the transmission to the RF unit 13. For example, the processor 11 converts the data sequence to be transmitted into K layers through demultiplexing, channel encoding, scrambling, and modulation.
  • the coded data string is also called a codeword and is equivalent to a transport block, which is a data block provided by the MAC layer.
  • One transport block (TB) is encoded into one codeword, and each codeword is transmitted to a receiving device in the form of one or more layers.
  • the RF unit 13 may include an oscillator for frequency upconversion.
  • the RF unit 13 may include Nt transmit antennas (Nt is a positive integer greater than or equal to 1).
  • the signal processing of the receiver 20 is the reverse of the signal processing of the transmitter 10.
  • the RF unit 23 of the receiving device 20 receives a radio signal transmitted by the transmitting device 10.
  • the RF unit 23 may include Nr receive antennas, and the RF unit 23 frequency down-converts each of the signals received through the receive antennas to restore the baseband signal.
  • the RF unit 23 may include an oscillator for frequency downconversion.
  • the processor 21 may decode and demodulate a radio signal received through a reception antenna to restore data originally transmitted by the transmission apparatus 10.
  • the RF units 13, 23 have one or more antennas.
  • the antenna transmits a signal processed by the RF units 13 and 23 to the outside under the control of the processors 11 and 21, or receives a radio signal from the outside to receive the RF unit 13. , 23).
  • Antennas are also called antenna ports.
  • Each antenna may correspond to one physical antenna or may be configured by a combination of more than one physical antenna elements.
  • the signal transmitted from each antenna can no longer be decomposed by the receiver 20.
  • a reference signal (RS) transmitted in correspondence with the corresponding antenna defines the antenna as viewed from the perspective of the receiver 20, and whether the channel is a single radio channel from one physical antenna or includes the antenna.
  • RS reference signal
  • the receiver 20 enables channel estimation for the antenna. That is, the antenna is defined such that a channel carrying a symbol on the antenna can be derived from the channel through which another symbol on the same antenna is delivered.
  • the antenna In the case of an RF unit supporting a multi-input multi-output (MIMO) function for transmitting and receiving data using a plurality of antennas, two or more antennas may be connected.
  • MIMO multi-input multi-output
  • the terminal or the UE operates as the transmitter 10 in the uplink and the receiver 20 in the downlink.
  • the base station or eNB operates as the receiving device 20 in the uplink, and operates as the transmitting device 10 in the downlink.
  • the transmitting device and / or the receiving device may perform at least one of the embodiments of the present invention or a combination of two or more embodiments or suggestions.
  • the present invention can be used in a wireless communication device such as a terminal, a relay, a base station, and the like.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 비면허 대역(unlicensed band)에서 채널 센싱을 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 채널 센싱을 수행하는 송신 노드에 의해 수행되며, 제어 노드로부터 데이터 전송 지시를 포함하는 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 제어 노드로부터 상기 데이터 전송 지시와 연관된 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자를 수신하는 단계; 및 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 동안 또는 상기 제어 신호 수신 시점을 기준으로 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 이후부터 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전까지 채널 센싱 관련 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 채널 센싱을 위한 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 비면허 대역에서 채널 센싱을 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
기기간(Machine-to-Machine, M2M) 통신과, 높은 데이터 전송량을 요구하는 스마트폰, 태블릿 PC 등의 다양한 장치 및 기술이 출현 및 보급되고 있다. 이에 따라, 셀룰러 망에서 처리될 것이 요구되는 데이터 양이 매우 빠르게 증가하고 있다. 이와 같이 빠르게 증가하는 데이터 처리 요구량을 만족시키기 위해, 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 반송파 집성(carrier aggregation) 기술, 인지무선(cognitive radio) 기술 등과, 한정된 주파수 내에서 전송되는 데이터 용량을 높이기 위한 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 기술 등이 발전하고 있다. 또한, 사용자기기가 주변에서 엑세스할 수 있는 노드의 밀도가 높아지는 방향으로 통신 환경이 진화하고 있다. 노드라 함은 하나 이상의 안테나를 구비하여 사용자기기와 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 높은 밀도의 노드를 구비한 통신 시스템은 노드들 간의 협력에 의해 더 높은 성능의 통신 서비스를 사용자기기에게 제공할 수 있다.
복수의 노드에서 동일한 시간-주파수 자원을 이용하여 사용자기기와 통신을 수행하는 이러한 다중 노드 협력 통신 방식은 각 노드가 독립적인 기지국으로 동작하여 상호 협력 없이 사용자기기와 통신을 수행하는 기존의 통신 방식보다 데이터 처리량에 있어서 훨씬 우수한 성능을 갖는다.
다중 노드 시스템은 각 노드가, 기지국 혹은 엑세스 포인트, 안테나, 안테나 그룹, 무선 리모트 헤드(radio remote header, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)로서 동작하는, 복수의 노드를 사용하여 협력 통신을 수행한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치해 있는 기존의 중앙 집중형 안테나 시스템과 달리, 다중 노드 시스템에서 상기 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링하는 하나 이상의 기지국 혹은 기지국 컨트롤러(controller)에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 기지국 혹은 기지국 컨트롤러와 케이블 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결된다.
이러한 다중 노드 시스템은 분산된 노드들이 동시에 서로 다른 스트림을 송/수신하여 단일 또는 다수의 사용자기기와 통신할 수 있다는 점에서 일종의 MIMO(multiple input multiple output) 시스템으로 볼 수 있다. 다만, 다중 노드 시스템은 다양한 위치에 분산된 노드들을 이용하여 신호를 전송하므로, 기존의 중앙 집중형 안테나 시스템에 구비된 안테나들에 비해, 각 안테나가 커버해야 하는 전송 영역이 축소된다. 따라서, 중앙 집중형 안테나 시스템에서 MIMO 기술을 구현하던 기존 시스템에 비해, 다중 노드 시스템에서는 각 안테나가 신호를 전송하는 데 필요한 전송 전력이 감소될 수 있다. 또한, 안테나와 사용자기기 간의 전송 거리가 단축되므로 경로 손실이 감소되며, 데이터의 고속 전송이 가능하게 된다. 이에 따라, 셀룰러 시스템의 전송 용량 및 전력 효율이 높아질 수 있으며, 셀 내의 사용자기기의 위치에 상관없이 상대적으로 균일한 품질의 통신 성능이 만족될 수 있다. 또한, 다중 노드 시스템에서는, 복수의 노드들에 연결된 기지국(들) 혹은 기지국 컨트롤러(들)이 데이터 전송/수신에 협력하므로, 전송 과정에서 발생하는 신호 손실이 감소된다. 또한, 일정 거리 이상 떨어져 위치한 노드들이 사용자기기와 협력 통신을 수행하는 경우, 안테나들 사이의 상관도(correlation) 및 간섭이 줄어들게 된다. 따라서, 다중 노드 협력 통신 방식에 의하면, 높은 신호 대 잡음비(signal to interference-plus-noise ratio, SINR)이 얻어질 수 있다.
이와 같은 다중 노드 시스템의 장점 때문에, 차세대 이동 통신 시스템에서 기지국 증설 비용과 백홀(backhaul) 망의 유지 비용을 줄이는 동시에, 서비스 커버리지의 확대와 채널용량 및 SINR의 향상을 위해, 다중 노드 시스템이 기존의 중앙집중형 안테나 시스템과 병행 혹은 대체하여 셀룰러 통신의 새로운 기반으로 대두되고 있다.
본 발명은 비면허 대역에서 채널 센싱을 위한 방법을 제안하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 비면허 대역(unlicensed band)에서 채널 센싱을 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 채널 센싱을 수행하는 송신 노드에 의해 수행되며, 제어 노드로부터 데이터 전송 지시를 포함하는 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 제어 노드로부터 상기 데이터 전송 지시와 연관된 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자를 수신하는 단계; 및 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 동안 또는 상기 제어 신호 수신 시점을 기준으로 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 이후부터 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전까지 채널 센싱 관련 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 센싱 관련 동작은 백-오프(back-off) 카운터 기반의 최초 CCA(clear channel assessment) 수행, 백-오프 카운터 기반의 ECCA(extended CCA) 수행 또는 예비 신호 전송 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자는 상기 제어 신호에 포함될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자는 상위 계층 시그널링에 의해 수신될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 방법은 상기 제어 노드로부터 예약 신호의 전송 여부에 대한 지시를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 방법은 상기 제어 노드로부터 예약 신호의 전송이 허용되는 구간을 지시하는 제2 지시자를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 예약 신호의 전송이 허용되는 구간은 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전의 상기 제2 지시자에 대응하는 시간 길이 동안 또는 상기 제어 신호 수신 시점을 기준으로 상기 제2 지시자에 대응하는 시간 길이 이후부터 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전까지를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 데이터 전송 지시가 복수의 스케줄링 단위 동안의 데이터 전송을 지시하는 경우,
추가로 또는 대안으로, 상기 복수의 스케줄링 단위 각각은 상기 데이터 전송을 수행하지 않는 시간 주파수 자원을 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 데이터 전송을 수행하지 않는 시간 주파수 자원은 다른 노드들의 채널 센싱 관련 동작을 위해 사용될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 데이터 전송 지시가 복수의 스케줄링 단위 동안의 데이터 전송을 지시하는 경우, 상기 복수의 스케줄링 단위 각각은 상기 제어 노드에 의해 설정된 상기 송신 노드가 알려진 신호를 전송하는 시간 자원을 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 송신 노드가 알려진 신호를 전송하는 시간 자원은 다른 노드들의 채널 센싱 관련 동작을 위해 사용될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 제어 신호는 상기 채널 센싱 관련 동작의 초기화 여부를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 센싱 관련 동작의 초기화 여부를 지시하는 정보는 다른 단말들과의 동시 전송을 위한 것일 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 센싱의 결과에 따라 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송을 수행하지 못한 경우, 상기 방법은 상기 채널 센싱 관련 동작의 초기화를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 비면허 대역(unlicensed band)에서 채널 센싱을 수행하도록 구성된 송신 노드에 있어서, 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 제어 노드로부터 데이터 전송 지시를 포함하는 제어 신호를 수신하고, 상기 제어 노드로부터 상기 데이터 전송 지시와 연관된 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자를 수신하고, 그리고 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 동안 또는 상기 제어 신호 수신 시점을 기준으로 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 이후부터 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전까지 채널 센싱 관련 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 비면허 대역에서 채널 센싱을 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
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 1 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 4 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 5는 FBE(frame based equipment)에 따른 LBT(listen before talk) 기반 채널 액세스 동작의 예시를 나타낸 것이다.
도 6은 LBE(load based equipment)에 따른 LBT(listen before talk) 기반 채널 액세스 동작의 예시를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 UL 데이터 전송 지시(UL 승인) 수신 및 그에 따른 채널 센싱 및 UL 데이터 전송의 예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백오프 카운터 기반의 채널 센싱 및 그에 따른 UL 데이터 전송의 예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 UL 데이터 전송 지시(UL 승인) 수신, 그에 따른 예비 신호 전송 및 UL 데이터 전송의 예를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 UL 데이터 전송 지시(UL 승인) 수신, 그에 따른 예비 신호 전송 및 UL 데이터 전송의 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 UL 데이터 전송 지시(UL 승인) 수신, 그에 포함된 예비 신호 전송 여부 지시에 따른 예비 신호 전송 및 UL 데이터 전송의 예를 도시한다.
도 12는 복수의 스케줄링 단위에서의 특정 송신 노드에 의한 UL 데이터 전송과 다른 송신 노드의 UL 데이터 전송의 충돌의 예를 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 스케줄링 단위에서의 특정 송신 노드에 의한 UL 데이터 전송과 다른 송신 노드에 의한 UL 데이터 전송의 예를 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 스케줄링 단위에서의 특정 송신 노드에 의한 UL 데이터 전송과 다른 송신 노드에 의한 UL 데이터 전송의 예를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 스케줄링 단위에서의 특정 송신 노드에 의한 UL 데이터 전송과 다른 송신 노드에 의한 UL 데이터 전송의 예를 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 동작을 도시한다.
도 17은 본 발명의 실시예(들)을 구현하기 위한 장치의 블록도를 도시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이 러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명에 있어서, 사용자기기(user equipment, UE)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)와 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, BS는 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS와 통신하는 고정국(fixed station)을 말하며, UE 및 타 BS와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. BS는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point), PS(Processing Server), 전송 포인트(transmission point; TP)등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하의 본 발명에 관한 설명에서는, BS를 eNB로 통칭한다.
본 발명에서 노드(node)라 함은 사용자기기와 통신하여 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 다양한 형태의 eNB들이 그 명칭에 관계없이 노드로서 이용될 수 있다. 예를 들어, BS, NB, eNB, 피코-셀 eNB(PeNB), 홈 eNB(HeNB), 릴레이, 리피터 등이 노드가 될 수 있다. 또한, 노드는 eNB가 아니어도 될 수 있다. 예를 들어, 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)가 될 수 있다. RRH, RRU 등은 일반적으로 eNB의 전력 레벨(power level) 보다 낮은 전력 레벨을 갖는다. RRH 혹은 RRU이하, RRH/RRU)는 일반적으로 광 케이블 등의 전용 회선(dedicated line)으로 eNB에 연결되어 있기 때문에, 일반적으로 무선 회선으로 연결된 eNB들에 의한 협력 통신에 비해, RRH/RRU와 eNB에 의한 협력 통신이 원활하게 수행될 수 있다. 일 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 상기 안테나는 물리 안테나를 의미할 수도 있으며, 안테나 포트, 가상 안테나, 또는 안테나 그룹을 의미할 수도 있다. 노드는 포인트(point)라고 불리기도 한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치하여 하나의 eNB 컨트롤러(controller)에 의해 제어되는 기존의(conventional) 중앙 집중형 안테나 시스템(centralized antenna system, CAS)(즉, 단일 노드 시스템)과 달리, 다중 노드 시스템에서 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링(scheduling)하는 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 eNB 혹은 eNB 컨트롤러와 케이블(cable) 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결될 수 있다. 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드들로의/로부터의 통한 신호 전송/수신에는 동일한 셀 식별자(identity, ID)가 이용될 수도 있고 서로 다른 셀 ID가 이용될 수도 있다. 복수의 노드들이 동일한 셀 ID를 갖는 경우, 상기 복수의 노드 각각은 하나의 셀의 일부 안테나 집단처럼 동작한다. 다중 노드 시스템에서 노드들이 서로 다른 셀 ID를 갖는다면, 이러한 다중 노드 시스템은 다중 셀(예를 들어, 매크로-셀/펨토-셀/피코-셀) 시스템이라고 볼 수 있다. 복수의 노드들 각각이 형성한 다중 셀들이 커버리지에 따라 오버레이되는 형태로 구성되면, 상기 다중 셀들이 형성한 네트워크를 특히 다중-계층(multi-tier) 네트워크라 부른다. RRH/RRU의 셀 ID와 eNB의 셀 ID는 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. RRH/RRU가 eNB가 서로 다른 셀 ID를 사용하는 경우, RRH/RRU와 eNB는 모두 독립적인 기지국으로서 동작하게 된다.
이하에서 설명될 본 발명의 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드와 연결된 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러가 상기 복수의 노드 중 일부 또는 전부를 통해 UE에 동시에 신호를 전송 혹은 수신하도록 상기 복수의 노드를 제어할 수 있다. 각 노드의 실체, 각 노드의 구현 형태 등에 따라 다중 노드 시스템들 사이에는 차이점이 존재하지만, 복수의 노드가 함께 소정 시간-주파수 자원 상에서 UE에 통신 서비스를 제공하는 데 참여한다는 점에서, 이들 다중 노드 시스템들은 단일 노드 시스템(예를 들어, CAS, 종래의 MIMO 시스템, 종래의 중계 시스템, 종래의 리피터 시스템 등)과 다르다. 따라서, 복수의 노드들 중 일부 또는 전부를 사용하여 데이터 협력 전송을 수행하는 방법에 관한 본 발명의 실시예들은 다양한 종류의 다중 노드 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 노드는 통상 타 노드와 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한 안테나 그룹을 일컫지만, 후술하는 본 발명의 실시예들은 노드가 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹을 의미하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, X-pol(Cross polarized) 안테나를 구비한 eNB의 경우, 상기 eNB가 H-pol 안테나로 구성된 노드와 V-pol 안테나로 구성된 노드를 제어한다고 보고 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있다.
복수의 전송(Tx)/수신(Rx) 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 복수의 전송/수신 노드들 중에서 선택된 적어도 하나의 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 하향링크 신호를 전송하는 노드와 상향링크 신호를 수신하는 노드를 다르게 할 수 있는 통신 기법을 다중-eNB MIMO 또는 CoMP(Coordinated Multi-Point TX/RX)라 한다. 이러한 노드 간 협력 통신 중 협력 전송 기법은 크게 JP(joint processing)과 스케줄링 협력(scheduling coordination)으로 구분될 수 있다. 전자는 JT(joint transmission)/JR(joint reception)과 DPS(dynamic point selection)으로 나뉘고 후자는 CS(coordinated scheduling)과 CB(coordinated beamforming)으로 나뉠 수 있다. DPS는 DCS(dynamic cell selection)으로 불리기도 한다. 다른 협력 통신 기법에 비해, 노드 간 협력 통신 기법들 중 JP가 수행될 때, 보다 더 다양한 통신환경이 형성될 수 있다. JP 중 JT는 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE로 전송하는 통신 기법을 말하며, JR은 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE로부터 수신하는 통신 기법을 말한다. 상기 UE/eNB는 상기 복수의 노드들로부터 수신한 신호들을 합성하여 상기 스트림을 복원한다. JT/JR의 경우, 동일한 스트림이 복수의 노드들로부터/에게 전송되므로 전송 다이버시티(diversity)에 의해 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다. JP 중 DPS는 복수의 노드들 중 특정 규칙에 따라 선택된 일 노드를 통해 신호가 전송/수신되는 통신 기법을 말한다. DPS의 경우, 통상적으로 UE와 노드 사이의 채널 상태가 좋은 노드가 통신 노드로서 선택되게 될 것이므로, 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에서 셀(cell)이라 함은 하나 이상의 노드가 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드로부터의/로의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. UE에게 상/하향링크 통신 서비스를 제공하는 셀을 특히 서빙 셀(serving cell)이라고 한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다. 3GPP LTE-A 기반의 시스템에서, UE는 특정 노드로부터의 하향링크 채널 상태를 상기 특정 노드의 안테나 포트(들)이 상기 특정 노드에 할당된 채널 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 자원 상에서 전송하는 CSI-RS(들)을 이용하여 측정할 수 있다. 일반적으로 인접한 노드들은 서로 직교하는 CSI-RS 자원들 상에서 해당 CSI-RS 자원들을 전송한다. CSI-RS 자원들이 직교한다고 함은 CSI-RS를 나르는 심볼 및 부반송파를 특정하는 CSI-RS 자원 구성(resource configuration), 서브프레임 오프셋(offset) 및 전송 주기(transmission period) 등에 의해 CSI-RS가 할당된 서브프레임들을 특정하는 서브프레임 구성(subframe configuration), CSI-RS 시퀀스 중 최소 한가지가 서로 다름을 의미한다.
본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, eNB가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 특히, 도 1(a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 주파수분할듀플렉스(frequency division duplex, FDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이고, 도 1(b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.
무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성(configure)될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다.
표 1은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 구성(configuration)을 예시한 것이다.
표 1
DL-UL configuration Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity Subframe number
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5ms D S U U U D S U U U
1 5ms D S U U D D S U U D
2 5ms D S U D D D S U D D
3 10ms D S U U U D D D D D
4 10ms D S U U D D D D D D
5 10ms D S U D D D D D D D
6 5ms D S U U U D S U U D
표 1에서, D는 하향링크 서브프레임을, U는 상향링크 서브프레임을, S는 특이(special) 서브프레임을 나타낸다. 특이 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3개 필드를 포함한다. DwPTS는 하향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS는 상향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이다. 표 2는 특이 프레임의 구성(configuration)을 예시한 것이다.
표 2
Special subframe configuration Normal cyclic prefix in downlink Extended cyclic prefix in downlink
DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS
Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink
0 6592·Ts 2192·Ts 2560·Ts 7680·Ts 2192·Ts 2560·Ts
1 19760·Ts 20480·Ts
2 21952·Ts 23040·Ts
3 24144·Ts 25600·Ts
4 26336·Ts 7680·Ts 4384·Ts *5120·Ts
5 6592·Ts 4384·Ts *5120·Ts 20480·Ts
6 19760·Ts 23040·Ts
7 21952·Ts 12800·Ts
8 24144·Ts - - -
9 13168·Ts - - -
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다. 특히, 도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 자원격자(resource grid)의 구조를 나타낸다. 안테나 포트당 1개의 자원격자가 있다.
도 2를 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 도 2를 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는
Figure PCTKR2016005018-appb-I000001
*
Figure PCTKR2016005018-appb-I000002
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure PCTKR2016005018-appb-I000003
개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2016005018-appb-I000004
은 하향링크 슬롯에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2016005018-appb-I000005
은 UL 슬롯에서의 RB의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2016005018-appb-I000006
와
Figure PCTKR2016005018-appb-I000007
은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다.
Figure PCTKR2016005018-appb-I000008
은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며,
Figure PCTKR2016005018-appb-I000009
은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2016005018-appb-I000010
는 하나의 RB를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.
OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM 심볼, SC-FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정규(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 2에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 도 2를 참조하면, 각 OFDM 심볼은, 주파수 도메인에서,
Figure PCTKR2016005018-appb-I000011
*
Figure PCTKR2016005018-appb-I000012
개의 부반송파를 포함한다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 참조신호(reference signal)의 전송 위한 참조신호 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 직류(Direct Current, DC) 성분을 위한 널(null) 부반송파로 나뉠 수 있다. DC 성분을 위한 널 부반송파는 미사용인 채 남겨지는 부반송파로서, OFDM 신호 생성 과정 혹은 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수(carrier frequency, f0)로 맵핑(mapping)된다. 반송파 주파수는 중심 주파수(center frequency)라고도 한다.
일 RB는 시간 도메인에서
Figure PCTKR2016005018-appb-I000013
개(예를 들어, 7개)의 연속하는 OFDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 c개(예를 들어, 12개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 따라서, 하나의 RB는
Figure PCTKR2016005018-appb-I000014
*
Figure PCTKR2016005018-appb-I000015
개의 자원요소로 구성된다. 자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k는 주파수 도메인에서 0부터
Figure PCTKR2016005018-appb-I000016
*
Figure PCTKR2016005018-appb-I000017
-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터
Figure PCTKR2016005018-appb-I000018
-1까지 부여되는 인덱스이다.
일 서브프레임에서
Figure PCTKR2016005018-appb-I000019
개의 연속하는 동일한 부반송파를 점유하면서, 상기 서브프레임의 2개의 슬롯 각각에 1개씩 위치하는 2개의 RB를 물리자원블록(physical resource block, PRB) 쌍(pair)이라고 한다. PRB 쌍을 구성하는 2개의 RB는 동일한 PRB 번호(혹은, PRB 인덱스(index)라고도 함)를 갖는다. VRB는 자원할당을 위해 도입된 일종의 논리적 자원할당 단위이다. VRB는 PRB와 동일한 크기를 갖는다. VRB를 PRB로 맵핑하는 방식에 따라, VRB는 로컬라이즈(localized) 타입의 VRB와 분산(distributed) 타입의 VRB로 구분된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들은 PRB들에 바로 맵핑되어, VRB 번호(VRB 인덱스라고도 함)가 PRB 번호에 바로 대응된다. 즉, nPRB=nVRB가 된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들에는 0부터
Figure PCTKR2016005018-appb-I000020
-1순으로 번호가 부여되며,
Figure PCTKR2016005018-appb-I000021
=
Figure PCTKR2016005018-appb-I000022
이다. 따라서, 로컬라이즈 맵핑 방식에 의하면, 동일한 VRB 번호를 갖는 VRB가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서, 동일 PRB 번호의 PRB에 맵핑된다. 반면, 분산 타입의 VRB는 인터리빙을 거쳐 PRB에 맵핑된다. 따라서, 동일한 VRB 번호를 갖는 분산 타입의 VRB는 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서 서로 다른 번호의 PRB에 맵핑될 수 있다. 서브프레임의 두 슬롯에 1개씩 위치하며 동일한 VRB 번호를 갖는 2개의 PRB를 VRB 쌍이라 칭한다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 3을 참조하면, DL 서브프레임은 시간 도메인에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 구분된다. 도 3을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(혹은 4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)에 대응한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDCCH 전송에 이용가능한 자원 영역(resource region)을 PDCCH 영역이라 칭한다. 제어영역으로 사용되는 OFDM 심볼(들)이 아닌 남은 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDSCH 전송에 이용가능한 자원 영역을 PDSCH 영역이라 칭한다. 3GPP LTE에서 사용되는 DL 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 UL 전송에 대한 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 상향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)라고 지칭한다. DCI는 UE 또는 UE 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI는 DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, UL 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 임의 접속 응답과 같은 상위 계층(upper layer) 제어 메시지의 자원 할당 정보, UE 그룹 내의 개별 UE들에 대한 전송 전력 제어 명령(Transmit Control Command Set), 전송 전력 제어(Transmit Power Control) 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화(activation) 지시 정보, DAI(Downlink Assignment Index) 등을 포함한다. DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷(Transmit Format) 및 자원 할당 정보는 DL 스케줄링 정보 혹은 DL 그랜트(DL grant)라고도 불리며, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보는 UL 스케줄링 정보 혹은 UL 그랜트(UL grant)라고도 불린다. 일 PDCCH가 나르는 DCI는 DCI 포맷에 따라서 그 크기와 용도가 다르며, 부호화율에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 현재 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크용으로 포맷 0 및 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A 등의 다양한 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷 각각의 용도에 맞게, 호핑 플래그, RB 할당(RB allocation), MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 순환 천이 DMRS(cyclic shift demodulation reference signal), UL 인덱스, CQI(channel quality information) 요청, DL 할당 인덱스(DL assignment index), HARQ 프로세스 넘버, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 정보 등의 제어정보가 취사 선택된 조합이 하향링크 제어정보로서 UE에게 전송된다.
일반적으로, UE에 구성된 전송 모드(transmission mode, TM)에 따라 상기 UE에게 전송될 수 있는 DCI 포맷이 달라진다. 다시 말해, 특정 전송 모드로 구성된 UE를 위해서는 모든 DCI 포맷이 사용될 수 있는 것이 아니라, 상기 특정 전송 모드에 대응하는 일정 DCI 포맷(들)만이 사용될 수 있다.
PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 부호화율(coding rate)를 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 유닛(unit)이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 하나의 CCE는 9개의 REG에 대응되고 하나의 REG는 4개의 RE에 대응한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 각각의 UE을 위해 PDCCH가 위치할 수 있는 CCE 세트를 정의하였다. UE가 자신의 PDCCH를 발견할 수 있는 CCE 세트를 PDCCH 탐색 공간, 간단히 탐색 공간(Search Space, SS)라고 지칭한다. 탐색 공간 내에서 PDCCH가 전송될 수 있는 개별 자원을 PDCCH 후보(candidate)라고 지칭한다. UE가 모니터링(monitoring)할 PDCCH 후보들의 모음은 탐색 공간으로 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 각각의 DCI 포맷을 위한 탐색 공간은 다른 크기를 가질 수 있으며, 전용(dedicated) 탐색 공간과 공통(common) 탐색 공간이 정의되어 있다. 전용 탐색 공간은 UE-특정(specific) 탐색 공간이며, 각각의 개별 UE를 위해 구성(configuration)된다. 공통 탐색 공간은 복수의 UE들을 위해 구성된다. 상기 탐색 공간을 정의하는 집성 레벨(aggregation level)은 다음과 같다.
표 3
Search Space SK (L) Number of PDCCH candidates M(L)
Type Aggregation Level L Size[in CCEs]
UE-specific 1 6 6
2 12 6
4 8 2
8 16 2
Common 4 16 4
8 16 2
하나의 PDCCH 후보는 CCE 집성 레벨에 따라 1, 2, 4 또는 8개의 CCE에 대응한다. eNB는 탐색 공간 내의 임의의 PDCCH 후보 상에서 실제 PDCCH (DCI)를 전송하고, UE는 PDCCH (DCI)를 찾기 위해 탐색 공간을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이라 함은 모든 모니터링되는 DCI 포맷들에 따라 해당 탐색 공간 내의 각 PDCCH의 복호(decoding)를 시도(attempt)하는 것을 의미한다. UE는 상기 복수의 PDCCH를 모니터링하여, 자신의 PDCCH를 검출할 수 있다. 기본적으로 UE는 자신의 PDCCH가 전송되는 위치를 모르기 때문에, 매 서브프레임마다 해당 DCI 포맷의 모든 PDCCH를 자신의 식별자를 가진 PDCCH를 검출할 때까지 PDCCH의 복호를 시도하는데, 이러한 과정을 블라인드 검출(blind detection)(블라인드 복호(blind decoding, BD))이라고 한다.
eNB는 데이터영역을 통해 UE 혹은 UE 그룹을 위한 데이터를 전송할 수 있다. 상기 데이터영역을 통해 전송되는 데이터를 사용자데이터라 칭하기도 한다. 사용자데이터의 전송을 위해, 데이터영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당될 수 있다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. UE는 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 복호하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다. PDSCH의 데이터가 어떤 UE 혹은 UE 그룹에게 전송되는지, 상기 UE 혹은 UE 그룹이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 복호해야 하는지 등을 나타내는 정보가 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 DL 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. UE는 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A"라는 RNTI를 가지고 있는 UE는 PDCCH를 검출하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
UE가 eNB로부터 수신한 신호의 복조를 위해서는 데이터 신호와 비교될 참조신호 참조신호(reference signal, RS)가 필요하다. 참조신호라 함은 eNB가 UE로 혹은 UE가 eNB로 전송하는, eNB와 UE가 서로 알고 있는, 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿(pilot)이라고도 불린다. 참조신호들은 셀 내 모든 UE들에 의해 공용되는 셀-특정(cell-specific) RS와 특정 UE에게 전용되는 복조(demodulation) RS(DM RS)로 구분된다. eNB가 특정 UE를 위한 하향링크 데이터의 복조를 위해 전송하는 DM RS를 UE-특정적(UE-specific) RS라 특별히 칭하기도 한다. 하향링크에서 DM RS와 CRS는 함께 전송될 수도 있으나 둘 중 한 가지만 전송될 수도 있다. 다만, 하향링크에서 CRS없이 DM RS만 전송되는 경우, 데이터와 동일한 프리코더를 적용하여 전송되는 DM RS는 복조 목적으로만 사용될 수 있으므로, 채널측정용 RS가 별도로 제공되어야 한다. 예를 들어, 3GPP LTE(-A)에서는 UE가 채널 상태 정보를 측정할 수 있도록 하기 위하여, 추가적인 측정용 RS인 CSI-RS가 상기 UE에게 전송된다. CSI-RS는 채널상태가 상대적으로 시간에 따른 변화도가 크지 않다는 사실에 기반하여, 매 서브프레임마다 전송되는 CRS와 달리, 다수의 서브프레임으로 구성되는 소정 전송 주기마다 전송된다.
도 4는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, UL 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어영역과 데이터영역으로 구분될 수 있다. 하나 또는 여러 PUCCH(physical uplink control channel)가 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)를 나르기 위해, 상기 제어영역에 할당될 수 있다. 하나 또는 여러 PUSCH(physical uplink shared channel)가 사용자 데이터를 나르기 위해, UL 서브프레임의 데이터영역에 할당될 수 있다.
UL 서브프레임에서는 DC(Direct Current) 부반송파를 기준으로 거리가 먼 부반송파들이 제어영역으로 활용된다. 다시 말해, UL 전송 대역폭의 양쪽 끝부분에 위치하는 부반송파들이 상향링크 제어정보의 전송에 할당된다. DC 부반송파는 신호 전송에 사용되지 않고 남겨지는 성분으로서, 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수 f0로 맵핑된다. 일 UE에 대한 PUCCH는 일 서브프레임에서, 일 반송파 주파수에서 동작하는 자원들에 속한 RB 쌍에 할당되며, 상기 RB 쌍에 속한 RB들은 두 개의 슬롯에서 각각 다른 부반송파를 점유한다. 이와 같이 할당되는 PUCCH를, PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑된다고 표현한다. 다만, 주파수 호핑이 적용되지 않는 경우에는, RB 쌍이 동일한 부반송파를 점유한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ-ACK: PDCCH에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. PDCCH 혹은 PDSCH가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2비트가 전송된다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(이하, NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK이라는 용어는 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보(feedback information)이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다.
UE가 서브프레임에서 전송할 수 있는 상향링크 제어정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. UCI에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 구성된 서브프레임의 경우에는 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히런트(coherent) 검출에 사용된다. PUCCH는 전송되는 정보에 따라 다양한 포맷을 지원한다.
표 4는 LTE/LTE-A 시스템에서 PUCCH 포맷과 UCI의 맵핑 관계를 나타낸다.
표 4
PUCCH format Modulation scheme Number of bits per subframe Usage Etc.
1 N/A N/A (exist or absent) SR (Scheduling Request)
1a BPSK 1 ACK/NACK orSR + ACK/NACK One codeword
1b QPSK 2 ACK/NACK orSR + ACK/NACK Two codeword
2 QPSK 20 CQI/PMI/RI Joint coding ACK/NACK (extended CP)
2a QPSK+BPSK 21 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
2b QPSK+QPSK 22 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
3 QPSK 48 ACK/NACK orSR + ACK/NACK orCQI/PMI/RI + ACK/NACK
표 4를 참조하면, PUCCH 포맷 1 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용되며, PUCCH 포맷 2 계열은 주로 CQI/PMI/RI 등의 채널상태정보(channel state information, CSI)를 나르는 데 사용되고, PUCCH 포맷 3 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용된다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(안테나 포트)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득할 수 있는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 자원에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
최근 스마트 기기의 등장으로 데이터 트래픽이 급격하게 증가함에 따라 3GPP LTE-A 등의 차기 무선 통신 시스템에서는 제한된 주파수 대역을 효율적으로 활용하는 방안을 모색하고 있다. 상기 관점에서 LTE 시스템 등의 셀룰러 네트워크를 2.4 GHz 또는 5 GHz 대역의 비면허 대역에서 운영하는 방안을 검토 중이다.
기본적으로 비면허 대역은 각 통신 노드 간의 경쟁을 통해 무선 송수신을 하는 방식을 가정하므로 각 통신 노드가 신호를 전송하기 전에 채널 센싱(channel sensing)을 수행하여 다른 통신 노드가 신호 전송을 하지 않음을 확인할 것을 요구하고 있다. 편의상 이와 같은 동작을 LBT (listen before talk)라고 부르며, 특히 다른 통신 노드의 신호 전송 여부를 확인하는 동작을 CS(carrier sensing) 또는 CCA(clear channel assessment)라고 정의한다. 또한, CCA 결과 다른 통신 노드의 신호 전송이 없다고 판단되면 채널 비점유(Channel unoccupied) 상태라고 정의하고, 신호 전송이 있으면 채널 점유 상태라고 정의한다. LTE 시스템의 eNB나 UE도 비면허 대역에서의 신호 전송을 위해서는 LBT를 수행해야 하며, LTE 시스템의 eNB나 UE가 신호를 전송할 때에 Wi-Fi 등 다른 통신 노드들도 LBT를 수행하여 간섭을 일으키지 않아야 한다. 예를 들어, Wi-Fi 표준(예컨대, 801.11ac)에서 CCA 임계치는 비-Wi-Fi 신호에 대하여 -62dBm, Wi-Fi 신호에 대하여 -82dBm으로 규정되어 있으며, 이는 STA(station)이나 AP(access point)는, 예를 들어서, Wi-Fi 이외의 신호가 -62dBm 이상의 전력(또는 에너지)으로 수신되면 간섭을 일으키지 않도록 신호 전송을 하지 않음을 의미한다.
예를 들어, 유럽의 규정(regulation)에서는 FBE(frame based equipment)와 LBE(load based equipment)로 명명되는 2가지의 LBT 기반 채널 액세스(Channel access) 동작을 예시하고 있다. 상기 FBE는 통신 노드가 채널 액세스에 성공했을 때 전송을 지속할 수 있는 시간을 의미하는 채널 점유(occupancy) 시간(예컨대, 1 내지 10ms)과 상기 채널 점유 시간의 최소 5%에 해당되는 유휴 시간(idle time)이 하나의 프레임을 구성하며, CCA는 유휴 시간 내 끝 부분에 최소 20μs 동안 채널을 관측하는 동작으로 정의된다. 이때, 통신 노드는 상기 프레임 단위로 주기적으로 CCA를 수행하고, 채널이 비점유(unoccupied) 상태인 경우에는 채널 점유 시간 동안 데이터를 전송하고 채널이 점유(occupied) 상태인 경우에는 전송을 보류하고 다음 주기의 CCA 슬롯까지 기다린다. 도 5는 상기 FBE 동작의 예시를 나타낸 것이다.
한편 LBE의 경우, 통신 노드는 먼저 q∈{4, 5, ..., 32}의 값을 설정한 후 1개 슬롯에 대한 CCA를 수행하고, 상기 첫 번째 CCA 슬롯에서 채널이 비점유 상태이면, (13/32)q ms 길이의 채널 점유 시간을 확보하여 데이터를 전송할 수 있다. 상기 첫 번째 CCA 슬롯에서 채널이 점유 상태이면 통신 노드는 임의로 (즉, 무작위로) N∈{1, 2, …, q}의 값을 골라 카운터의 초기값으로 저장하고, 이후 CCA 슬롯 단위로 채널 상태를 센싱하면서 특정 한 CCA 슬롯에서 채널이 비점유 상태이면 상기 카운터에 저장된 값을 1개씩 줄여나간다. 상기 카운터의 값이 0이 되면, 단말 (또는 UE (user equipment))은 (13/32)q ms 길이의 채널 점유 시간을 가지고 데이터를 전송할 수 있다. 도 6은 상기 LBE 동작의 예시를 나타낸 것이다.
상기 예시에서 채널의 점유 또는 비점유 상태는 CCA 슬롯에서의 수신 전력이 일정 임계치를 넘는 지의 여부로 판별할 수 있다. 예를 들어, Wi-Fi 표준 (예컨대, 801.11ac)에서 CCA 임계치는 non-Wi-Fi 신호에 대하여 -62dBm, Wi-Fi 신호에 대하여 -82dBm으로 규정되어 있으며, 이는 STA(station)이나 AP(access point)는, 예를 들어서, Wi-Fi 이외의 신호가 -62dBm 이상의 전력으로 수신되면 간섭을 일으키지 않도록 신호 전송을 하지 않음을 의미한다.
한편, 3GPP LTE-A 등의 무선 통신 시스템에서는 CA(carrier aggregation) 기법으로 면허 대역에서 동작하는 셀(이하, L-cell)과 비면허 대역에서 동작하는 셀(이하, U-cell)을 결합하고, 상기 U-cell에서는 LBT 기반 DL/UL 전송을 수행하는 LAA(licensed assisted access) 시스템을 고려하고 있다. 상기 LAA 시스템을 위한 LBT 동작은 비면허 대역에서 운영될 수 있는 Wi-Fi 등의 이종 시스템을 고려할 때, 백-오프(Back-off) 동작(즉, 백-오프 카운터 소진 시까지 ECCA를 수행하는 동작)을 지원하여 상대적으로 임의 시점에서의 채널 확보가 용이한 LBT 동작이 선호된다. 예를 들어, 상기 유럽 규정(Regulation) 상의 LBE 동작 또한 (선형) 백-오프 동작을 지원하며, 따라서 LAA 시스템을 위한 LBT 동작으로 고려될 수 있다.
상기 LAA 시스템은 LTE 시스템의 DL 및 UL 구조를 계승하여, 단일 U-cell 관점에서 DL 전송 노드는 해당 U-cell에 대한 기지국이고, UL 전송 노드는 해당 U-cell로 UL 전송이 가능한 단말일 수 있다. 이때, DL의 경우, DL 전송 노드인 기지국이 DL 스케줄링의 주체이기 때문에 LBT 동작을 수행하다가 CCA 이후 임의의 시점에 채널이 비점유 상태임을 알았다면 해당 시점 또는 인접한 시점에서 DCI (downlink control information)와 함께 DL 데이터 전송을 수행할 수 있다. 반면 UL의 경우, UL 전송 노드인 단말은 자체적으로 UL 스케줄링을 수행할 수 없으며 기지국의 UL 스케줄링 지시인 UL 승인을 수신하고 이후 기지국과 사전에 약속된 시점에서만 UL 데이터 전송을 수행할 수 있다. 따라서 단말이 LBT 동작을 통해 특정 시점에서의 채널을 비점유 상태로 판별하였더라도 기지국으로부터 해당 시점에서의 UL 전송을 지시하는 UL 승인을 수신하지 못하였다면 UL 전송을 수행할 수 없다. 유사하게 기지국이 UL 승인을 통해 특정 시점에 대한 UL 전송을 지시하였더라도 단말이 해당 시점에서의 LBT 수행 결과 채널이 점유 상태로 판별되면 UL 전송을 수행할 수 없다.
일례로 도 7은 단말이 LBT 동작으로 FBE 방식을 적용하였을 때 단말의 UL 전송을 위한 LBT 동작(이하, UL LBT) 예시를 나타낸다. 도 7에서 PUSCH1은 단말이 기지국으로부터 PUSCH1에 대응하는 UL 승인을 수신하였지만 UL 전송 전 수행한 UL LBT의 CCA 결과에서 채널이 점유 상태(예컨대, CCA: 채널 비지(channel busy))로 판별되어 전송되지 못하는 경우를 나타낸다. 즉, LAA 시스템에서 단말이 UL 전송을 수행하기 위해서는 기지국으로부터 UL 승인을 수신하고, 단말이 해당 UL 승인이 지시하는 UL 전송 시점에서 LBT 동작으로 채널을 확보할 수 있어야 하기 때문에 DL에서의 LBT 동작에 비해 UL LBT에 따른 채널 점유 확률이 낮아지는 문제가 발생한다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 LBT 기반의 신호 전송을 수행하는 노드들로 구성된 무선 통신 시스템(예컨대, LAA 시스템)에서 송신 노드(예컨대, 단말)이 제어 노드(예컨대, 기지국)로부터 데이터 전송을 허용하는 제어 신호(예컨대, UL 승인)를 수신한 이후 사전에 (제어 노드와) 약속된 특정 시점(또는 특정 시간 구간)에 데이터 전송을 수행할 수 있을 때, 상기 송신 노드의 채널 점유 확률을 높이는 LBT 동작을 제안한다. 이하 본 발명의 동작을 설명하기 위해 LTE 시스템에서의 동작을 예시하나, 본 발명의 동작은 비면허 대역에서 LBT 기반의 송신을 수행하는 노드들로 구성된 임의의 무선 통신 네트워크에서 확장 적용될 수 있다.
제어 신호에 따른 LBT 동작
도 7의 예시와 같이 본 발명의 실시예에 따른 LAA 시스템에서 단말이 UL LBT 동작으로 FBE 방식을 적용할 경우, UL 승인에 따른 UL 전송 시점을 따르기에는 용이하지만 CCA를 일정 주기마다의 시점에서만 수행하도록 제한되어 이종 시스템 (예컨대, Wi-Fi 등)과의 채널 선점 경쟁에서 불리할 수 있다. 따라서, LAA 시스템을 위한 UL LBT 동작에서도 백-오프(Back-off) 동작을 도입하는 것이 바람직할 수 있다. 이하에서는 보다 일반적인 경우를 고려하여 제어 노드(예컨대, 기지국)로부터 제어 신호(예컨대, UL 승인)를 수신한 후 사전에 (상기 제어 노드와) 약속된 특정 시점 (또는 특정 시간 구간)에 데이터 전송을 수행하는 송신 노드에 대해 백-오프가 고려된 LBT 동작을 제안한다.
- 데이터 전송 성공 여부를 고려한 LBT 동작
●LBT 동작 초기화
백-오프 동작이 고려된 LBT 동작에서 LBT 동작에 대한 초기화가 규정에서 명시되지 않은 경우, 송신 노드가 LBT 동작을 초기화하는 과정 없이 동작할 수 있다. 여기서, 상기 LBT 동작을 초기화한다는 것은 백-오프 동작이 고려된 LBT 동작이 특정 초기 상태에서 시작하여 전송할 데이터가 있으면 최초(initial) CCA를 수행한 뒤 채널의 점유/비점유(Occupied/Unoccupied) 여부에 따라 백-오프 카운터를 설정한다고 할 때, 아래 중 하나의 동작을 의미할 수 있다.
(1) 상기 최초 CCA를 수행하기 이전의 초기 상태로 설정하는 것
(2) 백-오프 카운터 값을 정하기 이전 상태로 설정하는 것
(3) 백-오프 카운터 값을 재설정하는 것
(4) 백-오프 카운터 값을 특정 값으로 설정하는 것
상기 LBT 동작을 초기화하지 않는 동작은 송신 노드가 전송할 데이터를 갖고 있다가 특정 시점 이후 해당 데이터를 전송할 필요가 없어지는 경우를 고려하지 않은 동작이다. 그러나, 본 발명과 관련된 배경과 같이 송신 노드가 데이터 전송을 지시하는 제어 신호를 수신한 이후 특정 시점 (또는 시간 구간)에 데이터를 전송하는 경우, 송신 노드는 상기 특정 시점 (또는 시간 구간)에서의 데이터 전송을 수행하지 못하면 다음 번 제어 신호를 수신하기 전까지는 전송할 데이터가 없다고 판단할 수 있다. 상기 특성을 감안하여 이하에서는 제어신호에 따라 LBT 동작을 초기화하는 방안을 제안한다.
□제어 노드가 송신 노드에게 (데이터 전송을 지시하는) 제어 신호를 통해 LBT 동작의 초기화 여부를 지시
제어 노드는 송신 노드에게 데이터 전송을 지시하는 제어 신호 내에 별도의 지시자를 포함시켜 LBT 동작을 초기화해야 하는 지의 여부를 알려줄 수 있다. 이때, 송신 노드는 상기 지시자에 따라 아래 방안 중 하나의 방안으로 LBT 동작의 초기화를 수행할 수 있다.
(1) 제어 신호의 수신 직후 LBT 동작 초기화 지시자에 따른 LBT 동작 초기화 또는 유지
(2) 제어 신호에 대응되는 데이터 전송 직후 LBT 동작 초기화 지시자에 따른 LBT 동작 초기화 또는 유지
일례로 본 발명의 실시예에 따른 LAA 시스템에서 기지국은 UL 승인의 목적으로 전송되는 DCI에 1 비트의 지시자를 통해 상기 지시자가 “0”이면 LBT 동작을 초기화 하지 않고, “1”이면 LBT 동작을 초기화하도록 단말에게 지시할 수 있다. 이때, 기지국은 단말이 현재 데이터 전송 이후에 연달아 전송할 데이터가 있으면 LBT 동작을 초기화하지 않도록 지시하고, 단말이 현재 데이터 전송 이후에 연달아 전송할 데이터가 없으면 LBT 동작을 초기화하도록 지시할 수 있다. 상기 방안의 추가 동작으로 제어 노드가 송신 노드에게 LBT 동작의 초기화 여부를 알려주는 제어 신호는 데이터 전송을 지시하는 제어 신호와 별개로 구성될 수 있다. 또한 송신 노드가 상기 제어 노드로부터의 제어 신호를 수신하지 못하는 경우를 감안하여 데이터 전송 이후 일정 시간 후에는 LBT 동작을 초기화하도록 제어 노드가 설정해 주거나 사전에 약속할 수 있다.
□송신 노드가 제어 노드의 (데이터 전송을 지시하는) 제어 신호의 수신 여부에 따른 LBT 동작 초기화 수행
LBT 동작을 초기화하는 동작은 단일 제어 노드가 복수의 송신 노드에 대한 동시 전송을 지시하기 위한 목적으로도 활용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 LAA 시스템에서 기지국은 복수 단말들의 UL 전송을 지시하고자 할 수 있다. 이때, 기지국이 특정 시점에서의 동시 전송을 지시한 복수 단말들이 동일한 LBT 수행 구간을 가지고 해당 구간 내에서 CCA (또는 ECCA) 동작에 영향을 주는 간섭 노드들이 유사하다고 가정할 때, 바람직하게는 백-오프 카운터의 초기 값이 동일하게 설정되어야 동일한 시점에 백-오프 카운터를 소진한 이후 동시 전송할 확률이 높아진다. 따라서 상기 복수의 송신 노드들의 동시 전송을 지원하는 관점에서 송신 노드가 데이터 전송을 지시하는 제어 신호를 수신한 경우에 LBT 동작의 초기화를 수행하는 것이 보다 간단하면서도 효율적인 방안일 수 있다. 이때, 송신 노드는 상기 제어 신호를 수신한 경우, 아래 방안 중 하나의 방안으로 LBT 동작의 초기화를 수행할 수 있다.
(1) (이전 제어 신호 수신 시점으로부터 일정 시간 후에 제어 신호를 수신한 경우) 제어 신호의 수신 직후 LBT 동작 초기화 수행
(2) 제어 신호에 대응되는 데이터 전송 종료 직후 LBT 동작 초기화 수행
상기 방안의 추가 동작으로 송신 노드에게 LBT 동작의 초기화 수행 여부를 결정할 제어 신호는 데이터 전송을 지시하는 제어 신호와 별개로 구성될 수 있다.
□송신 노드가 제어 노드의 (데이터 전송을 지시하는) 제어 신호에 대응되는 특정 시점에서 데이터 전송을 수행하지 못한 경우 LBT 동작 초기화
또 다른 방안으로 송신 노드가 전송할 데이터가 없다고 판단하는 시점에 LBT 동작을 초기화하는 동작을 고려할 수 있다. 이때, 본 발명과 관련된 배경에서와 같이 제어 노드로부터 데이터 전송을 지시하는 제어 신호를 수신한 이후 특정 시점에 데이터 전송을 전송하는 송신 노드가 제어 신호를 통해 지시된 데이터 전송을 해당 전송 시점에 수행하지 못한 경우, 해당 전송 시점에서는 자신이 전송할 데이터가 없다고 판단하고 LBT 동작을 초기화 할 수 있다.
또는, 상기 동작의 추가 동작으로서 제어 신호에 대응되는 데이터 전송을 수행하지 못한 이후 시점에서의 데이터 전송을 의미하는 제어 신호를 수신하지 못하였거나 상기 데이터 전송을 수행하지 못한 이후 (제어 노드가 사전에 설정한) 일정 시간이 지나면 LBT 동작을 초기화할 수 있다.
●증분 카운터(Incremental counter) 기반 LBT 동작
이하에서는 카운터 X를 정의하여, 송신 노드가 LBT 동작의 초기에 카운터 X의 값을 0으로 설정하고 특정 시간 구간에서 CCA가 성공한 경우 (즉, 채널이 비점유 상태로 판별된 경우) 카운터 X의 값을 하나씩 증가시키는 동작을 수행한다고 가정할 때, 상기 카운터 X의 값을 활용하여 최대 데이터 전송 길이를 결정하는 방안을 제안한다.
□송신 노드는 자신이 제어 노드의 (데이터 전송을 지시하는) 제어 신호에 대응되는 데이터 전송 이전의 (사전에 설정될 수 있는) 특정 시간 구간(예컨대, TWCOUNT)에서 상기 카운터 X의 값을 CCA (또는 ECCA) 성공에 따라 증가시키고, 또한 데이터 전송 이전의 (사전에 설정될 수 있는) 특정 시간 구간(예컨대, TWTRIGGER) 내에서 상기 카운터 X의 값이 (사전에 설정된) N개 후보군 (즉, {x0, x1, x2, …, xN} 중 하나의 값인 xi가 되면 상기 선택된 값에 대응되는 전송 구간 COT(xi) (채널 점유 시간) 동안 신호 전송 (예컨대, 예약 신호(Reservation signal) 또는 데이터 전송)
일반적인 백-오프 동작을 고려한 LBT 기법은 백-오프 카운터의 값을 설정할 수 있는 최대 값을 적어도 준-정적으로 설정하여 운영하는 것이 일반적이다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 LAA 시스템에서의 UL 전송은 단말이 기지국이 지시한 UL 승인에 대한 데이터 전송을 실패하는 경우가 발생할 수 있고, 이때 단말은 다음 UL 승인에 대한 데이터 전송을 수행할 때 이전 데이터 전송을 위해 자신이 백-오프 동작을 수행하며 기다린 시간에 대한 보상을 받지 못하는 불리함이 있다. 상기 문제를 완화하기 위한 방안으로 송신 노드가 현재 스케줄링 단위에서 데이터 전송을 수행하지 못하였지만 다음 스케줄링 단위에 전송할 데이터가 있는 경우에는 예약 신호를 전송할 수 있다. 그러나, 예약 신호를 장시간 전송할 경우, 다른 노드들에게 간섭 영향을 주어 전체 시스템 성능에는 부정적인 효과를 초래할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 백-오프 카운터의 값을 설정한 후 이를 소진하는 방식이 아니라 송신 노드가 전송 시점을 기다리면서 CCA 성공 횟수를 세는 카운터 X를 정의하고, 특정 시간 구간 내에서 상기 카운터 X가 사전에 약속된 N개의 후보 값들 중 하나의 값에 해당되는 값으로 설정되는 시점부터 해당 값에 대응되는 전송 구간만큼 예약 신호를 포함한 신호 전송을 허용하는 방안을 제안한다. 이러한 방안을 따르면, 송신 노드가 특정 시점에서의 데이터 전송을 수행하지 못하였더라도 기다린 시간만큼 카운터 X가 증가하여 보다 장기간 전송 구간을 점유할 수 있다는 장점이 있다. 상기 카운터 X에 대한 카운트를 수행하기 이전 시점에 최초 CCA 단계를 포함할 수 있다. 즉, 최초 CCA에서 채널이 점유 상태로 판별된 경우, 상기 카운터 X에 대한 카운트 동작을 수행할 수 있다. 이때, 데이터 전송에 성공한 이후 또는 상기 N개 후보 군의 값들 중 최대 값보다 큰 값을 카운트 하는 경우 최초 CCA를 준비하는 상태로 회귀할 수 있다.
도 8은 유럽 규정 상 LBE 방식을 참조한 위에서 설명한 방안의 예시로써 우선 카운터 X에 대한 2개의 후보군 (x0, x1)에 대해 각각 q = 4, 10일 때를 고려하여 각각 [1, 4], [1, 10] 구간 내에서 무작위 수(Random number)를 선택한다. 도 8에서는 x0 = 3, x1 = 7로 선택되었다고 가정하였다. 이때, LBE 상에서 q = 4에 대응되는 COT는 약 1.6 ms로 LTE 시스템에서는 1개 SF에서 PUSCH 전송이 가능하고, q = 10에 대응되는 COT는 약 4 ms로 4개 SF에 대한 PUSCH 전송이 가능하다. 도 8의 예시에서는 첫 번째 SF에서는 ECCA의 성공 개수가 TWTRIGGER로 표현된 시간 구간 이내에서 x0 또는 x1에 대응되는 값을 가지지 않아 PUSCH가 전송되지 않고, 다음 번 TWTRIGGER에서는 x1에 대응되는 ECCA의 성공 개수가 카운트되어 예약 신호를 일부 전송하고 3개 SF에서 PUSCH를 전송하는 동작을 나타낸다.
●감소 카운터(Decremental counter) 기반 동작
또한 상기 증분 카운터 동작에 대한 변형 동작으로 송신 노드는 특정 전송 시점에서 COTX에 대한 백-오프 카운터 값을 설정하고, 제어 노드의 (데이터 전송을 지시하는) 제어 신호에 대응되는 데이터 전송 이전의 (사전에 설정될 수 있는) 특정 시간 구간 (예컨대, TWCOUNT)에서 CCA (또는 ECCA) 성공에 따라 백-오프 카운터의 값을 감소시키고, 상기 데이터 전송 이전의 (사전에 설정될 수 있는) 특정 시간 구간 (예컨대, TWTRIGGER) 내에서 백-오프 카운터의 값이 0이 되지 않으면 다음 번 전송 시점에서는 COTY (≠ COTX)에 대한 백-오프 카운터 값을 설정하여 상기 동작을 반복하는 방안을 제안한다. 즉, 송신 노드는 특정 시간 구간에서 백-오프 카운터를 소진하지 못하면 COT 설정을 변경하고 새로운 COT에 대한 백-오프 카운터를 설정할 수 있다.
- 제어 신호에 따른 LBT 수행 구간 설정
백-오프 동작이 고려된 LBT 동작에서 송신 노드는 전송할 데이터가 있으면 최초 CCA 또는 ECCA를 수행하여 채널이 비점유 상태인 경우에 데이터를 전송할 수 있다. 본 발명에서와 같이 송신 노드가 데이터 전송을 지시하는 제어 신호를 수신한 이후 특정 시점 (또는 시간 구간)에 데이터를 전송하는 경우, 송신 노드는 상기 제어 신호의 수신 시점부터 LBT 동작을 수행하여 채널을 점유하고자 할 수 있다. 이때, 송신 노드는 제어 신호가 지시한 전송 시점 이전에 백-오프를 소진하면 해당 전송 시점 이전까지 예약 신호를 전송할 수 있다. 이때, 위에서 설명한 데이터 전송을 지시한 제어 신호의 수신 시점 직후부터 송신 노드의 LBT 동작을 허용할 경우, 상기 수신 시점 이후부터 송신 노드의 전송 시점 이전까지 자원을 제어 노드가 다른 목적(예컨대, 다른 송신 노드의 전송)으로 활용할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 LAA 시스템에서 UL 승인의 수신 직후부터 단말의 LBT 동작을 허용하면, 예약 신호의 전송 구간이 도 9와 같이 지나치게 길어져 기지국의 PDSCH 전송 또는 (다른 단말의) PUSCH 전송 기회를 뺏거나 또는 간섭으로 작용하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 문제를 해결하기 위해 본 발명의 실시예에서는 제어 노드가 제어 신호를 통해 송신 노드의 LBT 동작 수행 구간을 설정하는 방안을 제안한다. 이하의 설명에서, LBT 동작은 지연 시간(Defer time), 최초 CCA, ECCA, 예약 신호 전송 중 하나의 동작을 의미한다.
□제어 노드가 송신 노드에게 LBT 수행 구간을 (데이터 전송을 지시하는) 제어 신호 정보에 포함하여 알려주는 방안
제어 노드가 송신 노드의 데이터 전송을 지시하는 제어 신호 정보 내에 N(≥1)개 상태를 지시할 수 있는 지시자를 포함하고, 상기 N개 상태의 각각이 의미하는 시간 길이에 대한 정보를 설정하여 사전에 송신 노드에게 알려준다. 송신 노드가 제어 신호를 수신한 이후 상기 제어 신호 내 상기 지시자가 가리키는 상태에 설정된 시간 길이가 TLBT라고 할 때, 상기 TLBT는 아래의 두 가지 방안 중 하나로 적용될 수 있다.
(1) 송신 노드는 데이터 전송 시점을 기준으로 TLBT 시간 이전부터 데이터 전송 시점 전까지 LBT 동작 수행
(2) 송신 노드는 제어 신호의 수신 시점을 기준으로 TLBT 시간 이후부터 데이터 전송 시점 전까지 LBT 동작 수행
상기 동작에 대한 예시로 LAA 시스템에서 제어 노드가 UL 승인 내 K개 비트로 구성된 필드를 통해 전체 상기 TLBT에 대한 전체 2K개 후보 값들 중 하나를 지시하고, 송신 노드는 상기 UL 승인에 따른 전송 시점을 기준으로 상기 TLBT 시간 이전부터 LBT 동작을 수행할 수 있다.
추가 동작으로 상기 제어 노드가 송신 노드에게 LBT 수행 구간을 알려주는 제어 신호는 데이터 전송을 지시하는 제어 신호와 별개로 구성될 수 있다. 또는, 제어 노드가 상기 TLBT을 동적으로 변경할 필요가 없는 경우, 준-정적인 방식으로 송신 노드에게 상기 TLBT의 값을 설정해 줄 수도 있다. 일례로 본 발명의 실시예에 따른 LTE 시스템에서는 RRC 등의 상위 계층 신호로 TLBT 값을 준-정적으로 설정해 줄 수 있다.
□제어 노드가 송신 노드에게 예약 신호의 전송 구간 또는 예약 신호의 전송 여부를 (데이터 전송을 지시하는) 제어 신호 정보에 포함하여 알려주는 방안
위에서 제안한 LBT 수행 구간을 시그널링해주는 방안은 송신 노드의 LBT 수행 구간에 대한 구현을 제한할 수 있다. 송신 노드의 LBT 구현 방안에 대한 제한을 완화하기 위해서 제어 노드가 상기 데이터 전송을 지시하는 제어 신호 정보를 통해 예약 신호의 전송 구간 또는 예약 신호의 전송 여부를 설정할 수 있다. 상기 예약 신호의 전송 구간을 알려주는 방안은 LBT 수행 구간을 시그널링해주는 방안에서 TLBT를 알려주는 방식과 유사하게 정의될 수 있다. 즉, 제어 노드가 송신 노드의 데이터 전송을 지시하는 제어 신호 정보 내에 N(≥1)개 상태를 지시할 수 있는 지시자를 포함하고, 상기 N개 상태의 각각이 의미하는 시간 길이에 대한 정보를 설정하여 사전에 송신 노드에게 알려준다. 송신 노드가 제어 신호를 수신한 이후 상기 제어 신호 내 지시자가 가리키는 상태에 설정된 시간 길이가 TRESERVE라고 할 때, 상기 TRESERVE는 아래의 두 가지 방안 중 하나로 적용될 수 있다.
(1) 송신 노드는 데이터 전송 시점을 기준으로 TRESERVE 시간 이전부터 데이터 전송 시점 전까지 예약 신호 전송 가능
(2) 송신 노드는 제어 신호의 수신 시점을 기준으로 TRESERVE 시간 이후부터 데이터 전송 시점 전까지 예약 신호 전송 가능
단, 이 경우 송신 노드는 예약 신호의 전송 구간 밖에서는 예약 신호의 전송을 할 수 없다는 제약이 있지만, 예약 신호의 전송 구간 내에서의 전송 여부는 송신 노드의 구현에 따라 결정할 수 있다. 추가 동작으로 제어 노드가 송신 노드에게 예약 신호의 전송 구간을 알려주는 제어 신호는 데이터 전송을 지시하는 제어 신호와 별개로 구성될 수 있다. 또는, 제어 노드가 상기 TRESERVE을 동적으로 변경할 필요가 없는 경우, 준-정적인 방식으로 송신 노드에게 상기 TRESERVE의 값을 설정해 줄 수도 있다. 일례로 본 발명의 실시예에 따른 LTE 시스템에서는 RRC 등의 상위 계층 신호로 TRESERVE 값을 준-정적으로 설정해 줄 수 있다. 또는, 상기 TRESERVE는 별도의 시그널링 없이 고정된 길이로 설정될 수도 있다.
또는, 제어 노드는 상기 데이터 전송을 지시하는 제어 신호를 통해 송신 노드의 예약 신호의 전송 여부를 지시할 수 있다. 제어 노드가 송신 노드에게 예약 신호를 전송하지 못하게 지시하는 경우, 송신 노드는 FBE와 유사한 LBT 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 LAA 시스템에서 단말들의 UL LBT 시작 시점을 동일하게 설정하고 위에서 제안한 것처럼 LBT 동작을 UL 승인의 수신 시점마다 초기화하도록 설정한 경우, 제어 노드가 송신 노드에게 예약 신호를 전송하지 못하도록 설정하면 각 단말들은 최초 CCA를 성공한 경우(예컨대, 최초 CCA 이전 상태로 초기화한 경우) 또는 제어 노드가 지시한 전송 시점 이전까지 ECCA가 성공한 경우(예컨대, 백-오프 카운터를 0보다 큰 양수로 초기화한 경우)에만 데이터 전송을 수행할 수 있다. 추가적인 동작으로, 제어 노드는 송신 노드에게 복수의 LBT 기법 중 하나의 LBT 기법을 적용할 것을 지시하는 지시자를 데이터 전송을 지시하는 제어 신호 또는 별도의 제어 신호를 통해 알려줄 수 있다. 가령, LAA 시스템에서 기지국은 단말에게 UL 승인을 통해 백-오프 기반의 LBT와 FBE 동작 중 하나의 LBT 동작을 수행하도록 지시할 수 있다.
도 11은 송신 노드가 UL 승인 및 예약 신호의 전송 여부를 포함한 제어 신호를 수신하였을 때의 동작을 도시한다. PUSCH1을 위한 UL 승인엔 예약 신호의 전송이 지시되어, 송신 노드는 CCA(ECCA) 수행 후 예약 신호를 UL 전송 이전까지 전송하나, PUSCH2를 위한 UL 승인에는 예약 신호의 전송 불가가 지시되어 송신 노드는 예약 신호를 전송하지 못하고 최초 CCA 성공 후 PUSCH2를 전송할 수 있다.
- 데이터 전송 구간 내 LBT-지원(aiding) 자원 설정
본 발명과 관련된 배경에서와 같이 송신 노드가 제어 노드로부터 데이터 전송을 지시하는 제어 신호를 수신한 이후 특정 시점(또는 시간 구간)에서 신호 전송을 수행할 수 있는 경우, 제어 노드는 상호 간섭 영향이 작은 송신 노드들이 존재한다면 해당 노드들에 대한 동시 전송을 허용하는 것이 자원 활용 측면에서 효율적일 수 있다. 한편, 유럽 규정 상의 백-오프 기반의 LBT 동작(즉, LBE)은 송신 노드가 전송할 데이터의 양이 많은 경우를 고려하여 최대 신호 전송 길이(예컨대, 예약 신호 포함)를 변경할 수 있도록 설계되어 있다. 그러나 상기 LBE 방식과 같이 특정 송신 노드에게 제어 노드의 스케줄링 단위 보다 긴 데이터 전송 길이를 허용한다면 이후 스케줄링 시점에서 다른 송신 노드가 CCA (또는 ECCA) 결과 채널을 점유 상태로 판단하여 제어 노드가 복수 송신 노드에 대한 동시 전송을 지시하기 어려운 문제가 발생한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 시스템에서 UE1의 PUSCH 전송 구간이 3개 SF으로 구성될 때, 해당 UE1의 PUSCH 전송으로 인해 UE2의 PUSCH 전송을 위한 LBT 수행 결과가 채널 점유 상태로 판별되는 경우를 나타낸 것이다. 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 이하에서는 송신 노드의 데이터 전송 구간 내에 다른 송신 노드의 LBT 수행을 돕기 위한 목적의 자원(이하, LBT-지원(aiding) 자원)을 설정하는 방안을 제안한다.
□데이터 전송 구간이 복수의 스케줄링 단위로 구성되고 각 스케줄링 단위 내 일정 시간 구간 동안 신호 전송을 수행하지 않는 주파수 자원(예컨대, 서브캐리어) 설정 방안 (단, 상기 설정된 주파수 자원 이외의 할당된 주파수 자원에서는 데이터 전송 가능)
제어 노드의 각 스케줄링 단위에서 적어도 같은 제어 노드가 데이터 전송을 지시하는 송신 노드들 간에 LBT 동작을 방해하지 않는 간단한 방안은 제어 노드가 각 송신 노드들의 데이터 전송 길이를 스케줄링 단위 이내로 제한하고 스케줄링 단위 간에 CCA 수행을 위한 시간을 설정하는 것이다. 일례로 본 발명의 실시예에 따른 LAA 시스템에서는 SF 간 CCA 갭(gap)을 설정함으로써 동일 제어 노드로 UL 전송을 수행하는 송신 노드들 간에 LBT 동작을 방해하지 않도록 조정할 수 있다. 도 13은 단말들이 PUSCH 전송 이전 일정 시간 동안 LBT 동작을 수행하도록 설정하고, PUSCH 전송 길이는 항상 스케줄링 단위인 SF 이내로 설계하는 방안을 나타낸다.
그러나, 도 13과 같이 동작할 경우, 송신 노드(예컨대, UE1)의 데이터 전송 구간 내에서 스케줄링 단위(예컨대, SF)마다 LBT 동작을 수행해야 하며 다른 무선 네트워크 상의 송신 노드들과의 채널 점유 경쟁에서 불리할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 송신 노드의 데이터 전송 구간이 제어 노드의 스케줄링 단위를 기준으로 복수 개의 스케줄링 단위로 구성된 경우, 상기 송신 노드의 데이터 전송 구간 내 각 스케줄링 단위마다 일정 시간 구간 동안 신호 전송을 수행하지 않는 주파수 자원(예컨대, 서브캐리어) 설정하는 방안을 제안한다. 이때, 제어 노드는 상기 주파수 자원의 주파수 축 위치 및 스케줄링 단위 내에서의 시간 축 위치를 사전에 송신 노드에게 설정해 줄 수 있다. 또한, 송신 노드는 자신의 데이터 전송 구간 내 상기 주파수 자원을 제외한 영역에서는 데이터 전송을 수행할 수 있다. 동시 전송을 수행하고자 송신 노드들은 상기 설정된 주파수 자원에 대해서만 CCA를 수행하여 채널을 점유하거나 또는 백-오프 카운터를 소진하는 등의 동작을 수행할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 시스템에서 각 SF의 뒷부분에 신호 전송을 수행하지 않는 주파수 자원을 설정한 경우를 도시한다. 이때, UE1은 전체 시스템 대역 중 해당 주파수 자원을 제외한 나머지 주파수 자원에서는 데이터 전송을 수행할 수 있으며, UE2는 해당 주파수 자원에 대해서 CCA를 수행하여 채널 점유를 시도할 수 있다.
이러한 동작은 동시 전송이 허용된 송신 노드들에 대한 LBT 동작을 보장하면서, 동시 전송이 허용되지 않는 송신 노드들에 대한 LBT 동작을 차단하는 효과가 있다.
□데이터 전송 구간이 복수의 스케줄링 단위로 구성되고 각 스케줄링 단위 내 일정 시간 구간 동안 제어 노드가 설정한 (또는 동시 전송 가능한 복수 송신 노드들이 사전에 알고 있는) 알려진 신호(known signal) 전송 방안
위에서 설명한 제안은 동시 전송을 수행하고자 하는 송신 노드들에 대해 CCA 대상이 되는 주파수 자원을 한정해야 한다는 제약 조건이 있으며, 상기와 같은 CCA 동작은 일부 지역(예컨대, 유럽)에서의 규정 상에서 허용되지 않는 동작일 수 있다. 따라서, 본 발명은 또다른 방안으로 송신 노드의 데이터 전송 구간이 제어 노드의 스케줄링 단위를 기준으로 복수 개의 스케줄링 단위로 구성된 경우, 각 송신 노드가 송신 노드의 데이터 전송 구간 내 각 스케줄링 단위마다 일정 시간 구간 동안 제어 노드가 설정한 알려진 신호를 전송하는 방안을 제안한다. 이때, 동시 전송 가능한 송신 노드들은 서로가 전송하는 알려진 신호에 대한 정보를 제어 노드로부터 전달받을 수 있으며, CCA 수행 시 상기 알려진 신호에 대한 제거(Cancellation)을 수행한 이후 CCA 결과를 판별할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 시스템에서 각 SF의 뒷부분에 동일 셀 내의 단말들이 제거를 수행할 수 있는 알려진 신호를 전송하는 예를 도시한다. 상기 알려진 신호는 셀 ID, 사업자(Operator) ID, SF 인덱스 등을 인자로 하는 시퀀스의 형태로 설계될 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 동작을 도시한다. 도 16은 무선 통신 시스템에서 비면허 대역(unlicensed band)에서 채널 센싱을 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 채널 센싱을 수행하는 송신 노드에 의해 수행될 수 있다.
상기 송신 노드는 제어 노드로부터 데이터 전송 지시를 포함하는 제어 신호를 수신할 수 있다(S1610). 상기 송신 노드는 상기 제어 노드로부터 상기 데이터 전송 지시와 연관된 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자를 수신할 수 있다(S1620). 상기 송신 노드는 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 동안 또는 상기 제어 신호 수신 시점을 기준으로 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 이후부터 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전까지 채널 센싱 관련 동작을 수행할 수 있다(S1630). 상기 송신 노드가 상기 데이터 전송 지시를 포함한 제어 신호를 수신하고나서 임의대로 채널 센싱 관련 동작을 수행하면, 다른 송신 노드의 채널 센싱 또는 채널 점유에 영향을 줄 수 있으므로 상기 제어 노드에 의해 S1630에서, 상기 송신 노드의 채널 센싱 관련 동작의 시점이 제한된다.
상기 채널 센싱 관련 동작은 백-오프(back-off) 카운터 기반의 최초 CCA(clear channel assessment) 수행, 백-오프 카운터 기반의 ECCA(extended CCA) 수행 또는 예비 신호 전송 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자는 상기 제어 신호에 포함될 수 있다. 또는, 상기 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자는 상위 계층 시그널링에 의해 수신될 수 있다.
상기 송신 노드는 상기 제어 노드로부터 예약 신호의 전송 여부에 대한 지시를 수신할 수 있다. 또한, 상기 송신 노드는 상기 제어 노드로부터 예약 신호의 전송이 허용되는 구간을 지시하는 제2 지시자를 수신할 수 있다.
상기 예약 신호의 전송이 허용되는 구간은, 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전의 상기 제2 지시자에 대응하는 시간 길이 동안 또는 상기 제어 신호 수신 시점을 기준으로 상기 제2 지시자에 대응하는 시간 길이 이후부터 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전까지를 포함할 수 있다.
상기 데이터 전송 지시가 복수의 스케줄링 단위 동안의 데이터 전송을 지시하는 경우, 상기 복수의 스케줄링 단위 각각은 상기 데이터 전송을 수행하지 않는 시간 주파수 자원을 포함할 수 있다. 상기 데이터 전송을 수행하지 않는 시간 주파수 자원은 다른 노드들의 채널 센싱 관련 동작을 위해 사용될 수 있다.
또한, 상기 데이터 전송 지시가 복수의 스케줄링 단위 동안의 데이터 전송을 지시하는 경우, 상기 복수의 스케줄링 단위 각각은 상기 제어 노드에 의해 설정된 상기 송신 노드가 알려진 신호를 전송하는 시간 자원을 포함할 수 있다. 상기 송신 노드가 알려진 신호를 전송하는 시간 자원은 다른 노드들의 채널 센싱 관련 동작을 위해 사용될 수 있다.
또한, 상기 제어 신호는 상기 채널 센싱 관련 동작의 초기화 여부를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다. 상기 채널 센싱 관련 동작의 초기화 여부를 지시하는 정보는 다른 단말들과의 동시 전송을 위한 것일 수 있다.
또한, 상기 채널 센싱의 결과에 따라 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송을 수행하지 못한 경우, 상기 송신 노드는 상기 채널 센싱 관련 동작의 초기화를 수행할 수 있다.
이상으로 도 16을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 간략히 설명하였으나, 도 16과 관련된 실시예는 앞서 설명한 실시예(들) 중 적어도 일부를 대안적으로 또는 추가적으로 포함할 수 있을 것이다.
도 17은 본 발명의 실시예들을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 RF(Radio Frequency) 유닛(13, 23)과, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 RF 유닛(13, 23) 및 메모리(12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되어, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 RF 유닛(13,23)을 제어하도록 구성된 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다.
메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다. 프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(11, 21)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다.
전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 RF 유닛(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 전송 블록과 등가이다. 일 전송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 RF 유닛(13)은 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. RF 유닛(13)은 Nt개(Nt는 1보다 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.
수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 RF 유닛(23)은 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 RF 유닛(23)은 Nr개의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 RF 유닛(23)은 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. RF 유닛(23)은 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다.
RF 유닛(13, 23)은 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, RF 유닛(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 RF 유닛(13, 23)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더 이상 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 RF 유닛의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 단말 또는 UE는 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 기지국 또는 eNB는 상향링크에서는 수신장치(20)로 동작하고, 하향링크에서는 전송장치(10)로 동작한다.
상기 전송장치 및/또는 상기 수신장치는 앞서 설명한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 실시예들 또는 제안들의 조합을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 단말, 릴레이, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 비면허 대역(unlicensed band)에서 채널 센싱을 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 채널 센싱을 수행하는 송신 노드에 의해 수행되며,
    제어 노드로부터 데이터 전송 지시를 포함하는 제어 신호를 수신하는 단계;
    상기 제어 노드로부터 상기 데이터 전송 지시와 연관된 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자를 수신하는 단계; 및
    상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 동안 또는 상기 제어 신호 수신 시점을 기준으로 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 이후부터 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전까지 채널 센싱 관련 동작을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 채널 센싱 관련 동작은 백-오프(back-off) 카운터 기반의 최초 CCA(clear channel assessment) 수행, 백-오프 카운터 기반의 ECCA(extended CCA) 수행 또는 예비 신호 전송 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자는 상기 제어 신호에 포함되는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자는 상위 계층 시그널링에 의해 수신되는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어 노드로부터 예약 신호의 전송 여부에 대한 지시를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어 노드로부터 예약 신호의 전송이 허용되는 구간을 지시하는 제2 지시자를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 예약 신호의 전송이 허용되는 구간은,
    상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전의 상기 제2 지시자에 대응하는 시간 길이 동안 또는 상기 제어 신호 수신 시점을 기준으로 상기 제2 지시자에 대응하는 시간 길이 이후부터 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전까지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 지시자에 대응하는 시간 길이는 고정된 시간 길이인 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 데이터 전송 지시가 복수의 스케줄링 단위 동안의 데이터 전송을 지시하는 경우,
    상기 복수의 스케줄링 단위 각각은 상기 데이터 전송을 수행하지 않는 시간 주파수 자원을 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 데이터 전송을 수행하지 않는 시간 주파수 자원은 다른 노드들의 채널 센싱 관련 동작을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 데이터 전송 지시가 복수의 스케줄링 단위 동안의 데이터 전송을 지시하는 경우,
    상기 복수의 스케줄링 단위 각각은 상기 제어 노드에 의해 설정된 상기 송신 노드가 알려진 신호를 전송하는 시간 자원을 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 송신 노드가 알려진 신호를 전송하는 시간 자원은 다른 노드들의 채널 센싱 관련 동작을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제어 신호는 상기 채널 센싱 관련 동작의 초기화 여부를 지시하는 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 채널 센싱 관련 동작의 초기화 여부를 지시하는 정보는 다른 단말들과의 동시 전송을 위한 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 채널 센싱의 결과에 따라 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송을 수행하지 못한 경우, 상기 채널 센싱 관련 동작의 초기화를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 센싱 수행 방법.
  15. 무선 통신 시스템에서 비면허 대역(unlicensed band)에서 채널 센싱을 수행하도록 구성된 노드에 있어서,
    무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는:
    제어 노드로부터 데이터 전송 지시를 포함하는 제어 신호를 수신하고, 상기 제어 노드로부터 상기 데이터 전송 지시와 연관된 채널 센싱 관련 동작 수행 구간을 지시하는 지시자를 수신하고, 그리고 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 동안 또는 상기 제어 신호 수신 시점을 기준으로 상기 지시자에 대응하는 시간 길이 이후부터 상기 데이터 전송 지시에 따른 데이터 전송 시작 시점 이전까지 채널 센싱 관련 동작을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 송신 노드.
PCT/KR2016/005018 2015-05-13 2016-05-12 무선 통신 시스템에서 채널 센싱을 위한 방법 및 이를 위한 장치 WO2016182369A1 (ko)

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