WO2017014606A1 - 협대역 시스템에서 통신 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2017014606A1
WO2017014606A1 PCT/KR2016/008068 KR2016008068W WO2017014606A1 WO 2017014606 A1 WO2017014606 A1 WO 2017014606A1 KR 2016008068 W KR2016008068 W KR 2016008068W WO 2017014606 A1 WO2017014606 A1 WO 2017014606A1
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symbol
narrowband
lte system
transmission
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윤여훈
쉬에펑
맹승주
이능형
김찬홍
사공민
설지윤
조용호
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삼성전자 주식회사
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    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network

Definitions

  • the present invention is directed to a communication method and apparatus in the uplink of a narrowband system.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a after 4G network communication system or a post-LTE system.
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, such as the 60 Gigabit (60 GHz) band).
  • mmWave ultra-high frequency
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO full dimensional MIMO
  • 5G communication system has evolved small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network , Device to device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, coordinated multi-points, and received interference cancellation
  • cloud RAN cloud radio access network
  • D2D Device to device communication
  • wireless backhaul moving network
  • cooperative communication coordinated multi-points
  • received interference cancellation The development of such technology is being done.
  • ACM advanced coding modulation
  • FQAM hybrid FSK and QAM modulation
  • SWSC sliding window superposition coding
  • FBMC advanced access technology filter bank multi carrier
  • the Internet is evolving from a human-centered connection network where humans create and consume information, and an Internet of Things (IoT) network that exchanges and processes information between distributed components such as things.
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • IoT intelligent Internet technology
  • IoT can be applied to the fields of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliance, advanced medical service through convergence and complex of existing IT technology and various industries. have.
  • the fourth generation (3G) is used to rapidly transmit a larger amount of data in a wireless communication system using a code division multiple access (CDMA) method, which is represented by a third generation (3G) mobile communication method.
  • CDMA code division multiple access
  • 3G third generation
  • an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) scheme has been used.
  • the OFDMA method transmits data using a plurality of orthogonal frequency components, thereby enabling a large amount of data to be transmitted at a higher speed than the CDMA method, which is a third generation wireless communication method.
  • the OFDM scheme is adopted and used in various wireless communication systems, such as Wibro, as well as mobile communication systems of LTE and LTE-A.
  • MTC Machine Type Communications
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • GERAN GSM EDGE Radio Access Network
  • CIoT Cellular IoT
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • MTC Enhanced MTC
  • the MTC technology is an IoT technology proposed by 3GPP.
  • the MTC technology is mainly designed in consideration of the MTC works in conjunction with the existing LTE in the band of the LTE system.
  • the minimum resource unit that can be allocated to the MTC terminal is 1 RB, thereby satisfying requirements in a situation where a plurality of MTC terminals exist.
  • the present disclosure provides an efficient communication method and apparatus in the uplink of a narrowband system.
  • the present disclosure also provides an efficient communication method and apparatus in a narrowband system for IoT.
  • the present disclosure also provides an efficient communication method and apparatus in the uplink of a narrowband system for providing IoT services in a band of a broadband system.
  • the present disclosure provides a method and apparatus for efficiently performing uplink transmission and reception in a narrowband LTE system for Cellular IoT.
  • a method for uplink communication includes: receiving, by a terminal, control information related to uplink transmission of symbols from a base station; and by the terminal, based on the control information, in a broadband system. Performing the uplink transmission using symbols other than the second symbol overlapping the first symbol for transmission of the uplink reference signal.
  • a terminal receives a transceiver for transmitting and receiving data and control information related to uplink transmission of symbols from a base station, and based on the control information, a terminal for transmitting an uplink reference signal in a broadband system. And a controller that controls performing the uplink transmission in the narrowband system using symbols other than a second symbol that overlaps one symbol.
  • a method for uplink communication includes: a base station transmitting control information related to uplink transmission of symbols to a terminal, and the base station receiving uplink data from the terminal based on the control information. And a controller for controlling reception, wherein the uplink data in the narrowband system is received via symbols other than a second symbol that overlaps with a first symbol for transmission of an uplink reference signal in a wideband system.
  • the base station for transmitting and receiving data, a controller for transmitting control information related to the uplink transmission of the symbols to the terminal, and a controller for controlling receiving the uplink data from the terminal based on the control information
  • the uplink data in the narrowband system is received via symbols other than a second symbol that overlaps with a first symbol for transmission of an uplink reference signal in a wideband system.
  • the communication method in a narrowband LTE system includes transmitting a reserved resource or an additional allocated resource or a PUSCH.
  • FIG. 1 is an exemplary diagram illustrating a mode in which a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure may operate.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating a case in which a narrowband LTE system operates in a band of an LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating an uplink frame structure of a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating an operation of adjusting a guard to be used when a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure operates in In-Band or Stand-Alone of LTE.
  • 5 is a diagram illustrating resource positions of DMRS and SRS according to Normal CP / Extended CP of the LTE system
  • FIG. 6 is an exemplary view illustrating a puncturing operation for avoiding collision with SRS of an LTE system in a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating a PRACH frame format and a resource allocation method of a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating a slot structure separately defined for PRACH of a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 9 is an exemplary diagram illustrating a frame configuration of a PRACH in a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 10 is an exemplary diagram illustrating a PRACH performing process of a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating a resource location configuration of PUCCH, PRACH, and PUSCH of a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 12 is an exemplary diagram illustrating a structure of an uplink data channel in a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 13 is an exemplary diagram for explaining a method of coordinating collisions of resources of an uplink data channel in a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 14 is an exemplary diagram for describing a method of setting a gap period of an uplink data channel in a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • 16 is an exemplary diagram illustrating another resource allocation for synchronization signal transmission of a CIoT system in an LTE system band according to the present disclosure
  • 17 is an exemplary diagram illustrating another resource allocation for transmission of a synchronization signal of a CIoT system in an LTE system band using a normal CP according to the present disclosure
  • FIG. 18 is an exemplary diagram of an apparatus configuration applicable to a terminal and a base station according to an embodiment of the present disclosure.
  • “configured to” is modified to have the ability to “suitable,” “to,” “to,” depending on the context, for example, hardware or software. Can be used interchangeably with “made to”, “doing”, or “designed to”.
  • the expression “device configured to” may mean that the device “can” together with other devices or components.
  • the phrase “processor configured (or configured to) perform A, B, and C” may be a dedicated processor (eg, embedded processor) or at least one software stored in memory (storage) for performing the operation.
  • executing a program it may mean a general purpose processor (for example, a CPU or an application processor) capable of performing the corresponding operations.
  • the narrowband system in the present disclosure includes various communication systems capable of providing IoT services in the band of the broadband system.
  • the IoT service includes a cellular IoT service
  • the broadband system includes, for example, a cellular-based communication system such as a 4G system such as an LTE system capable of transmitting a large amount of data at high speed, and a 5G system currently under study.
  • a narrowband LTE system also may be referred to as CIoT system, LTE-LITE system, narrowband IoT system, etc.
  • the invention according to the present disclosure This is not limited to the LTE system, and may be applied to various communication systems capable of providing IoT services.
  • a user equipment may be called various names such as a terminal, a mobile station (MS), an IoT device, and the like, as well as a dedicated terminal for IoT services provided in a narrowband system. It may include a terminal supporting both the system and the narrowband system.
  • FIG. 1 is an exemplary diagram illustrating a mode in which a narrowband LTE system may operate according to an embodiment of the present disclosure.
  • an operating mode of narrowband LTE is a mode operating in In-Band 101 or Guard-Band 103 of an LTE system, or from a band other than the band of an LTE system to Stand-Alone 105. Mode of operation.
  • the narrowband LTE may transmit and receive signals using an area corresponding to an in-band 1 resource block (RB) of the LTE system.
  • RB resource block
  • subcarrier spacing may be set to, for example, 3.75 kHz.
  • a total of 48 narrowband LTE subcarriers (or tones) 201 may be included in a band of the LTE system in a region corresponding to 1 RB of the LTE system.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating an uplink frame structure of a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 a configuration of L-slot 303 and L-subframe 301 that are possible in a narrowband LTE system is illustrated. If the subcarrier spacing of the narrowband LTE and the existing LTE system is different, there may be interference between the two systems, the guard band can be set to mitigate this.
  • FIG. 2 shows an example of using guard bands 203 and 205 by 15 kHz on one side and actual transmission / reception of 150 kHz band except for guard bands 203 and 205. However, when the narrowband LTE system operates in the Guard-Band mode or Stand-Alone mode of the LTE system, these guard bands can be used differently for each scenario.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating an operation of adjusting a guard band used when a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure operates in In-Band or Stand-Alone of LTE.
  • both narrowband LTE resources 411 designed based on 180 kHz may be used, and both sides may be used.
  • 10kHz guard bands (407, 409) to the additional guard within 180kHz may not be used.
  • a terminal of a narrowband LTE system may receive system information on an In-Band 401 / Guard-Band 403 / Stand-Alone 405 from a downlink signal in a process of initially accessing a cell and obtaining synchronization.
  • the guard band usage can be determined based on this.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating resource positions of a demodulation reference signal (DMRS) and a sounding reference signal (SRS) according to a normal cyclic / extended CP in an LTE system.
  • DMRS demodulation reference signal
  • SRS sounding reference signal
  • the uplink signal transmits 1 DMRS (DeModulation Reference Signal) 501 within 1 slot and transmits a Sounding Reference Signal (SRS) 503 using the last symbol in 1 subframe as shown in FIG. 5.
  • DMRS DeModulation Reference Signal
  • SRS Sounding Reference Signal
  • a UE may need to transmit an SRS over the entire band of the LTE system in the uplink even in an RB region not allocated to the LTE system. Therefore, when the signal of the narrowband LTE system is transmitted within the band of the LTE system, uplink signal transmission of the narrowband LTE system may be performed in consideration of the SRS transmitted by the terminal of the existing LTE system.
  • FIG. 6 is an exemplary view illustrating a puncturing operation for avoiding collision with SRS of an LTE system in a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure.
  • the narrowband LTE system may operate a shortened PUSCH / PUCCH.
  • the terminal of the LTE system transmits the SRS 601 using the RB allocated to the narrowband LTE system
  • the terminal of the narrowband LTE system overlaps the SRS 601 of the LTE system. Puncturing the symbol 603 to be transmitted.
  • the uplink transmission puncturing the symbol 603 of the narrowband LTE system overlapping the symbol transmitted by the SRS 601 in the LTE system will be referred to as a shortened PUSCH / PUCCH transmission.
  • the information indicating whether the shortened PUSCH / PUCCH is used in the narrowband LTE system may be transmitted by the base station to the terminal as downlink control information (DCI).
  • DCI downlink control information
  • the narrowband LTE system operates in Guard-Band or Stand-Alone, since the signal of the LTE system does not exist, the shortened PUSCH / PUCCH as described above may not be operated.
  • the SRS may be transmitted without puncturing a symbol of a narrowband LTE system that overlaps with a symbol on which the SRS is transmitted.
  • the terminal of the LTE system does not transmit the SRS in the RB region allocated to the narrowband LTE.
  • the SRS overlaps with the signal of the narrowband LTE system. It is received and this acts as interference in the decoding process of the narrowband LTE signal.
  • the portion of the signal of the narrowband LTE system overlaps with the SRS of the LTE system is not very large (information indicating this can be provided to the terminal by the base station), there may be no problem in the narrowband LTE operation.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating a PRACH frame format and a resource allocation method of a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is separately defined for PRACH of a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure.
  • a part of uplink time and frequency resources may be allocated to a PRACH in a narrowband LTE system, and the position of the time and frequency resources of the PRACH may be transmitted as system information of a physical broadcast channel (PBCH).
  • PBCH physical broadcast channel
  • the base station may vary the amount of resources allocated to the PRACH as necessary according to the degree of loading of the uplink terminal (701).
  • PRACH resources of different subcarrier positions may be used according to coverage class levels 703, 705, and 707 of a terminal.
  • the frame format used in the PRACH may be defined separately as in the example of FIG. 8, and the length of time resource used for each coverage class may be different.
  • the separately defined frame format may have different subcarrier spacings.
  • slot type 3 801 in the example of FIG. 8 has a subcarrier spacing of 3.75 kHz
  • slot type 4,5 (803, 805) has a subcarrier spacing of 2.5 kHz. Definitions of the variables shown in the example of FIG. 7 are as follows.
  • N_PRACH_BW Frequency resource size occupied by PRACH
  • L_PRACH_Subframe Time resource length in PRACH basic transmission unit
  • N_Data_Symbol Number of data symbols in one PRACH subframe
  • N_Pilot_Symbol Number of pilot symbols in one PRACH subframe
  • N_Guard_Out Number of guard subcarriers to separate the frequency domain of PRACH from other parts
  • N_PRACH_Tone Number of subcarriers for PRACH used by one coverage class
  • N_Guard_In Number of guard subcarriers to separate between coverage classes in PRACH
  • L_Buffer_x Time resource length of the buffer to not interfere with the PUSCH and other PRACH resources located behind the PRACH interval. Can be set to different values for each coverage class x
  • L_Class_x Time resource length of coverage class x
  • N_Class_x Number of time resources of coverage class x. The base station adjusts according to the situation.
  • N_Coverage_Class Number of coverage classes
  • the base station may change the amount of time and frequency resources used for each coverage class as needed, and the changed information may be transmitted to the narrowband LTE terminal as system information in the PBCH.
  • FIG. 9 is an exemplary diagram illustrating a frame configuration of a PRACH in a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 10 is an exemplary diagram illustrating a PRACH performing process of a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 (a) when the narrowband LTE system is operated in the In-Band / Guard-Band of the LTE system, only one of the coverage classes divided into several levels is used, for example, only the extended slot type 3 of FIG. 8 is used. Can be operated.
  • the narrowband LTE system operates as Stand-Alone as in the example of FIG. 9B, all levels of the coverage class are applied due to a wider coverage operation. For example, the extended slot type 3 of FIG. Both 4 and 5 can be operated. Since the PRACH procedure of the narrowband LTE system of FIG. 10 is similar to the PRACH procedure of the existing LTE system, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating a resource location configuration of a PUCCH, a PRACH, and a PUSCH of a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure.
  • the base station can puncturing the PRACH resource 1103 of the narrowband LTE system that overlaps with the SRS resource of the LTE system as necessary.
  • the information for puncturing may be transmitted to a terminal of a narrowband LTE system through system information of a PBCH indicating a resource location of a PRACH.
  • the PUCCHs 1105 and 1107 reserve and use edge tones.
  • the resource location of the PUCCH to be used by each terminal may be transmitted to a DL grant for DL data transmission and inform the terminal.
  • the resource location of the PUCCH to be used by different terminals may be separated or overlap. In the case of separation, the transmission is separated in the time domain.
  • Ack / NAck information of several terminals can be simultaneously transmitted using an orthogonal sequence. If the number of terminals increases and PUCCH resources are insufficient, Ack / Nack information of various terminals may be superimposed using a non-orthogonal sequence.
  • the resource to be used as the PUCCH may be additionally used in addition to the edge tone. Information on this may be provided by the base station to the terminal through a DL grant.
  • a part of the PUSCH region is used as a resource to be used as a PUCCH.
  • the base station can designate whether to upload the Ack / Nack information for the DL data to the PUCCH or PUSCH in the DL grant.
  • IoT resources ie, NB-IoT PRB
  • the base station may make an SRS configuration in the system information to indicate the SRS transmission.
  • the SRS configuration may indicate an SRS configuration index (eg, a transmission subframe index) and a transmission interval. Multiple SRS configurations may be indicated for different scenarios, and the SRS configuration index is indicated in the system information.
  • the terminal may obtain the SRS configuration information after receiving the system information.
  • the base station may indicate whether to activate the SRS transmission. If SRS transmission is activated, the terminal (s) may know that there will be SRS transmission based on the indication. The base station may also indicate whether to activate the configured SRS transmission in the uplink grant.
  • the following methods may be considered to coordinate resource collision with SRS transmission.
  • Option 1 In the narrowband LTE system, for example, when the base station instructs SRS transmission through an indication in an RRC signaling or an uplink grant, PUSCH symbols (ie, NB-PUSCH symbols) are resource elements reserved for SRS transmission. It may not be mapped to.
  • Option 2 In a narrowband LTE system, for example, when the base station instructs SRS transmission through an indication in an RRC signaling or an uplink grant, PUSCH symbols (ie, NB-PUSCH symbols) are resource elements reserved for SRS transmission. May be mapped to, but the mapped symbols may not be transmitted (eg, punctured).
  • PUSCH symbols ie, NB-PUSCH symbols
  • the uplink data channel may be referred to as NB-PUSCH, NPUSCH, or the like.
  • resources (symbols) 1203 of an uplink data channel in a narrowband LTE system which overlap with resources (symbols) 1201 reserved for SRS transmission in an LTE system.
  • the overlapped resources may not be counted in the resource mapping, or may be counted in the resource mapping, but the mapped symbol (s) may not be transmitted. .
  • the following methods can be considered to coordinate resource conflicts with the SRS transmission.
  • Option 1 In a narrowband LTE system, for example, when the base station instructs SRS transmission through an indication in an RRC signaling or an uplink grant, PUSCH symbols (ie, NB-PUSCH symbols) are associated with resources reserved for SRS transmission. It may not be mapped to overlapping resources.
  • PUSCH symbols ie, NB-PUSCH symbols
  • Option 2 In a narrowband LTE system, for example, when the base station instructs SRS transmission through an indication in an RRC signaling or an uplink grant, PUSCH symbols (ie, NB-PUSCH symbols) are associated with resources reserved for SRS transmission. May be mapped to overlapping resources, but the mapped symbols are not transmitted (eg, punctured).
  • PUSCH symbols ie, NB-PUSCH symbols
  • the shortened PUSCH format is used in the resource mapping process, for example, when the base station instructs SRS transmission through an indication in an RRC signaling or an uplink grant.
  • FIG. 13 is an exemplary diagram for describing a method of coordinating collisions of resources of an uplink data channel in a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure.
  • resources (symbols) 1303 of an uplink data channel in a narrowband LTE system which overlap with resources (symbols) 1301 reserved for SRS transmission in an LTE system.
  • the overlapped resources may not be counted in the resource mapping, or may be counted in the resource mapping, but the mapped symbol (s) may not be transmitted.
  • a reference signal (DMRS) 1305 for demodulation may be located in symbol (s) that do not overlap with resources for SRS transmission.
  • the demodulation reference signal 1305 may be located in adjacent symbol (s) of a symbol superimposed with resources reserved for SRS transmission (for example, reference numeral 1405 of FIG. 14).
  • the adjacent symbol (s) may include a previous symbol or a subsequent symbol of the superimposed symbol.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram for describing a method of setting a gap period of an uplink data channel in a narrowband LTE system according to an embodiment of the present disclosure.
  • resources for SRS transmission are illustrated in FIG. 14. Collision with SRS transmission can be avoided by a gap period 1403 predefined in the resources of the uplink data channel in the narrowband LTE system, overlapping 1401.
  • the gap period 1403 is associated with a predetermined CP length.
  • the CIoT system synchronization signal is transmitted using the remaining resource element (s) except for the reference signal of the LTE system transmitted over a specific PRB or the entire frequency band and the resource element (s) to which the control channel is allocated within a given PRB. Can be.
  • FIG. 15 illustrates an example of resource allocation for transmission of a synchronization signal of a CIoT system in an LTE system band according to the present disclosure.
  • the remaining REs except for a PDCCH and a cell specific reference signal (CRS) in an LTE system band according to the present disclosure are illustrated.
  • the CRS 1503 corresponds to four antenna ports
  • the PDCCH 1505 corresponds to the first three OFDM symbols 1507 and 1509 of a subframe.
  • An example is shown.
  • the positions of the REs to which the CRS 1503 is allocated may be changed on the frequency axis by the cell ID and various parameters of the LTE base station, and the PDCCH 1505 is the first 1 to 3 OFDM symbols 1507 and 1509 on the time axis. Can occupy).
  • the synchronization signal 1501 of the CIoT system may be transmitted in the remaining REs except for the PDCCH 1505 and the CRS 1503.
  • FIG. 16 is an exemplary diagram illustrating another resource allocation for synchronization signal transmission of a CIoT system in an LTE system band according to the present disclosure
  • FIG. 16 is a primary synchronization signal (PSS), a secondary synchronization signal (SSS), and a physical broadcast (PBCH).
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • PBCH physical broadcast
  • Channel is an example of resource allocation in which a synchronization signal of a CIoT system is transmitted in one PRB corresponding to, for example, a 0th subframe among the six central PRBs.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment corresponding to a first subframe (1 ms).
  • the positions of the PBCH 1605, the PSS 1609, and the SSS 1607 are fixed in the PRB considered in the example of FIG.
  • the synchronization signal 1601 of the CIoT system may be transmitted in the remaining REs except for the PDCCH 1611, the PSS 1609, the SSS 1607, the PBCH 1605, and the CRS 1603.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating another example of resource allocation for transmission of a synchronization signal of a CIoT system in an LTE system band using a normal CP according to the present disclosure.
  • a narrowband LTE system ie, a CIoT system
  • the synchronization signal 1701 may be composed of one or several sequences, and these sequences may be allocated to an RE corresponding to the synchronization signal 1701 of the CIoT system shown in FIG. 17 and transmitted.
  • the CIoT synchronization signals 1701 may be allocated to all or part of the REs in the PRB of the LTE system except for the REs to which the reference signals 1703 and the control channels 1705 of the LTE system are allocated. Can be sent.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an apparatus configuration applicable to a terminal and a base station according to an embodiment of the present disclosure.
  • the apparatus of FIG. 18 may include at least one method (or a combination of the methods) of the embodiments of FIGS. 1 to 17, and FIG.
  • the controller 1810 may be composed of one or a plurality of processors.
  • a terminal of the present disclosure for coordinating (controlling) collisions of resources of an uplink data channel in a narrowband LTE system overlapping with resources for SRS transmission may include, for example, a transceiver for transmitting and receiving data and an uplink of symbols from a base station. Receive control information related to link transmission and based on the control information, the narrowband using symbols other than a second symbol overlapping a first symbol for transmission of an uplink reference signal in a wideband system And a controller that controls performing the uplink transmission in the system.
  • the base station of the present disclosure that coordinates (controls) collisions of resources of an uplink data channel in a narrowband LTE system overlapping resources for SRS transmission includes a transceiver for transmitting and receiving data, and an uplink transmission of symbols to a terminal. And a controller that transmits control information associated with the control information and controls to receive uplink data from the terminal based on the control information, wherein the uplink data in the narrowband system is In a wideband system, signals are received via symbols other than a second symbol that overlaps with a first symbol for transmission of an uplink reference signal.
  • the embodiments of the present invention it is possible to avoid the collision of resources of the uplink data channel in a narrowband LTE system overlapping the resources for SRS transmission.

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시는 광대역 시스템의 대역 내에서 IoT 서비스를 제공하는 협대역 시스템의 업 링크에서 효율적인 통신 방법 및 장치에 대한 것으로서, 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 시스템에서 업 링크 통신 방법은, 단말이 기지국으로부터 심볼들의 업 링크 전송과 관련된 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 단말이 상기 제어 정보를 근거로(based on), 광대역 시스템에서 업 링크 기준 신호의 전송을 위한 제1 심볼과 중첩되는 제2 심볼을 제외한 심볼들을 이용하여 상기 업 링크 전송을 수행하는 과정을 포함한다.

Description

협대역 시스템에서 통신 방법 및 장치
본 발명은 협대역 시스템의 업 링크에서 통신 방법 및 장치에 대한 것이다.
4G(4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(beyond 4G network) 통신 시스템 또는 LTE 이후(post LTE)의 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(device to device communication: D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation: ACM) 방식인 FQAM (hybrid FSK and QAM modulation) 및 SWSC(sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 사물 인터넷(Internet of Things : IoT) 망으로 진화하고 있다. IoE(Internet of Everything) 기술은 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 하나의 예가 될 수 있다.
IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술 등과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
무선 통신 시스템에서 데이터의 수요가 증가하면서, 3세대(3G) 이동통신 방식으로 대표되는 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 사용하던 무선 통신 시스템에서 보다 많은 양의 데이터를 빠르게 전송하기 위해 4세대(4G)에서는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용하기에 이르렀다. OFDMA 방식은 직교하는 다수의 주파수 성분을 이용하여 데이터를 전송함으로써 3세대 무선 통신 방식인 CDMA 방식보다 많은 양의 데이터를 고속으로 전송할 수 있게 되었다. 이러한 OFDM 방식은 LTE 및 LTE-A의 이동 통신 시스템은 물론, Wibro 등의 다양한 무선 통신 시스템에서 채택되어 사용되고 있다.
하지만, 최근 다양한 서비스 시나리오에 대한 요구사항들이 정의되면서, 특정 시나리오에서 요구 사항을 만족하는 기술들에 대한 관심이 증가하고 있다. 그 예로 MTC(Machine Type Communications)를 들 수 있다. 이와 관련하여 3GPP(3rd Generation Partnership Project) GERAN(GSM EDGE Radio Access Network) CIoT(Cellular IoT)에서는 200kHz 대역 내에서 동작하는 협대역 통신 시스템에 대한 표준화 작업이 이루어지고 있고, CIoT 기술은 주로 협대역 통신을 위해 비어있는 대역(clean-slate 혹은 stand-alone)을 고려하여 디자인 되고 있다. 따라서 상기 CIoT 기술을 이용하여 활용도가 낮은 GSM(Global System for Mobile Communications) 대역을 상기 협대역 기술들로 재활용(refarming)하자는 논의들이 이루어지고 있다. 하지만 상기 CIoT 기술은 앞서 언급된 바와 같이 비어있는 대역 용도로 디자인 되었기에, 기존 LTE(Long-Term Evolution) 시스템의 대역 내(In-band)에서 CIoT가 LTE와 같이 연동하는 것을 고려할 경우 운용 상의 여러 가지 한계점이 존재 한다.
한편, 3GPP에서는 eMTC(Enhanced MTC)(이하, MTC)라는 이름으로 LTE에서 6 RB(Resource Block) 만을 사용하는 시스템에 대한 표준화 작업이 이루어지고 있다. 상기 MTC 기술은 3GPP에서 제안한 IoT 기술이다. 상기 MTC 기술은 주로 LTE 시스템의 대역 내에서 MTC가 기존 LTE와 같이 연동하여 동작하는 것을 고려하여 디자인 되고 있다. 하지만, MTC 단말에게 할당할 수 있는 최소 자원의 단위가 1 RB 이고, 이로 인해 다수의 MTC 단말들이 존재하는 상황들에서의 요구사항들을 만족할 수 있는지에 대해서는 한계점이 있을 수 있다.
본 개시는 협대역 시스템의 업 링크에서 효율적인 통신 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 개시는 IoT를 위한 협대역 시스템에서 효율적인 통신 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 개시는 광대역 시스템의 대역 내에서 IoT 서비스를 제공하는 협대역 시스템의 업 링크에서 효율적인 통신 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 Cellular IoT를 위한 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 송수신을 효율적으로 수행할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시에 따른 협대역 시스템에서 업 링크 통신 방법은, 단말이 기지국으로부터 심볼들의 업 링크 전송과 관련된 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 단말이 상기 제어 정보를 근거로(based on), 광대역 시스템에서 업 링크 기준 신호의 전송을 위한 제1 심볼과 중첩되는 제2 심볼을 제외한 심볼들을 이용하여 상기 업 링크 전송을 수행하는 과정을 포함한다.
또한 본 개시에 따른 단말은, 데이터를 송수신하기 위한 송수신기와, 기지국으로부터 심볼들의 업 링크 전송과 관련된 제어 정보를 수신하고, 상기 제어 정보를 근거로, 광대역 시스템에서 업 링크 기준 신호의 전송을 위한 제1 심볼과 중첩되는 제2 심볼을 제외한 심볼들을 이용하여 상기 협대역 시스템에서 상기 업 링크 전송을 수행하는 것을 제어하는 제어기를 포함한다.
또한 본 개시에 따른 협대역 시스템에서 업 링크 통신 방법은, 기지국이 단말에게 심볼들의 업 링크 전송과 관련된 제어 정보를 전송하는 과정과, 상기 기지국이 상기 제어 정보를 근거로 상기 단말로부터 업 링크 데이터를 수신하는 것을 제어하는 제어기를 포함하며, 상기 협대역 시스템에서 상기 업 링크 데이터는 광대역 시스템에서 업 링크 기준 신호의 전송을 위한 제1 심볼과 중첩되는 제2 심볼을 제외한 심볼들을 통해 수신된다.
또한 본 개시에 따른 기지국은, 데이터를 송수신하기 위한 송수신기와, 단말에게 심볼들의 업 링크 전송과 관련된 제어 정보를 전송하고, 상기 제어 정보를 근거로 상기 단말로부터 업 링크 데이터를 수신하는 것을 제어하는 제어기를 포함하며, 여기서 상기 협대역 시스템에서 상기 업 링크 데이터는 광대역 시스템에서 업 링크 기준 신호의 전송을 위한 제1 심볼과 중첩되는 제2 심볼을 제외한 심볼들을 통해 수신된다.
또한 본 개시에 따른 협대역 LTE 시스템에서 통신 방법은, , LTE 시스템의 In-Band/Guard-Band 혹은 Stand-Alone을 구분하여 송수신을 위한 기본 프레임 포맷(frame format)을 결정하는 과정과, 상기 In-Band 인 경우, shortened PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)/PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 운용하는 과정과, PRACH(Physical Random Access Channel)의 coverage class 별 시간, 주파수 자원을 운용하는 과정과, PUCCH를 reserved 자원 혹은 추가 할당된 자원 혹은 PUSCH로 송신하는 과정을 포함한다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템이 동작할 수 있는 모드를 도시한 예시도,
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템이 LTE 시스템의 대역 내에서 동작하는 경우를 도시한 예시도,
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템의 업링크 프레임 구조를 도시한 예시도,
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템이 LTE의 In-Band 혹은 Stand-Alone으로 동작하는 경우의 사용하는 guard 를 조정하는 동작을 도시한 예시도,
도 5는 LTE 시스템의 Normal CP/Extended CP에 따른 DMRS와 SRS의 자원 위치를 도시한 도면,
도 6는 본 개시의 실시 예에 따라 협대역 LTE 시스템에서 LTE 시스템의 SRS와 충돌(conflict)을 회피하기 위한 천공(puncturing) 동작을 도시한 예시도,
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템의 PRACH 프레임 format 및 자원 할당 방법을 도시한 예시도,
도 8은 본 개시의 실시 예에 따라 협대역 LTE 시스템의 PRACH용으로 별도 정의된 slot 구조를 도시한 예시도,
도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템에서 PRACH의 프레임 구성을 도시한 예시도,
도 10은 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템의 PRACH 수행 과정을 도시한 예시도,
도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템의 PUCCH, PRACH, PUSCH의 자원 위치 구성을 도시한 예시도,
도 12는 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의 구조를 도시한 예시도,
도 13은 본 개시의 실시 예에 따라 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의 자원들의 충돌을 조정하기 방법을 설명하기 위한 예시도,
도 14는 본 개시의 실시 예에 따라 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의 갭 구간(gap period)를 설정하는 방법을 설명하기 위한 예시도,
도 15는 본 개시에 따른 LTE 시스템 대역에서 CIoT 시스템의 동기 신호 전송을 위한 자원 할당 예를 나타낸 예시도,
도 16은 본 개시에 따른 LTE 시스템 대역에서 CIoT 시스템의 동기 신호 전송을 위한 다른 자원 할당 예를 나타낸 예시도,
도 17은 본 개시에 따라 normal CP를 사용하는 LTE 시스템 대역에서CIoT 시스템의 동기 신호의 전송을 위한 또 다른 자원 할당 예를 나타낸 예시도,
도 18은 본 개시의 실시 예에 따른 단말과 기지국에 적용될 수 있는 장치 구성의 예시도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에 첨부된 본 발명의 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 도면에 예시된 형태 또는 배치 등에 본 발명이 제한되지 않음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하 본 개시의 다양한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 개시에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성 요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성 요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 개시에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리(저장부)에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 프로그램을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
또한 본 개시에서 협대역 시스템은 광대역 시스템의 대역 내에서 IoT 서비스를 제공할 수 있는 각 종 통신 시스템을 포함한다. 상기 IoT 서비스는 cellular IoT 서비스를 포함하며, 상기 광대역 시스템은 예컨대, 많은 양의 데이터를 고속으로 전송할 수 LTE 시스템 등의 4G 시스템, 현재 연구가 진행 중인 5G 시스템 등 셀룰러 기반의 통신 시스템을 포함한다. 그리고 본 개시의 실시 예들은 편의상 cellular IoT를 위한 협대역 LTE 시스템(또한 CIoT 시스템, LTE-LITE 시스템, 협대역 IoT 시스템 등으로 칭해질 수 있다.)을 예로 들어 설명될 것이나, 본 개시에 따른 발명이 LTE 시스템에 한정되는 것은 아니며, IoT 서비스를 제공할 수 있는 각종 통신 시스템에 적용될 수 있다. 그리고 본 개시에서 단말(user equipment : UE)은, 터미널(terminal), MS(mobile station), IoT 디바이스 등 다양한 명칭으로 불리울 수 있으며, 협대역 시스템에서 제공되는 IoT 서비스를 위한 전용 단말은 물론 광대역 시스템과 협대역 시스템을 모두 지원하는 단말을 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템이 동작할 수 있는 모드를 도시한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 협대역 LTE의 동작 모드는 LTE 시스템의 In-Band(101) 또는Guard-Band(103)에서 동작하는 모드, 또는 LTE 시스템의 대역이 아닌 대역에서 Stand-Alone(105)으로 동작하는 모드 등이 있다.
협대역 LTE는 LTE 시스템의 대역 내(In-Band) 1 RB(Resource Block)에 해당하는 영역을 이용하여 신호를 송수신 할 수 있다. 협대역 LTE의 업 링크 신호를 위한 기본적인 수비학(Numerology)의 일 예로 부반송파 간격(subcarrier spacing)을 예컨대 3.75kHz 로 설정할 수 있다. 이 경우, 도 2에서와 같이 LTE 시스템의 1 RB에 해당하는 영역에 총 48개의 협대역 LTE 부반송파들(or tones)(201)이 LTE 시스템의 대역 내에 포함될 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템의 업링크 프레임 구조를 도시한 예시도이다.
도 3을 참조하면, 협대역 LTE 시스템에서 가능한 L-slot(303), L-subframe(301)의 구성이 예시되어 있다. 협대역 LTE와 기존 LTE 시스템의 부반송파 간격이 다를 경우 두 시스템들 간에 서로 간섭이 존재할 수 있고, 이를 완화시키기 위해 guard band를 설정할 수 있다. 도 2에는 한 쪽에 15kHz씩 guard band(203, 205)를 사용하고, guard band(203, 205)를 제외한 150kHz 대역의 실제 송수신으로 사용하는 예시를 보여준다. 하지만, 협대역 LTE 시스템이 LTE 시스템의 상기한 Guard-Band 모드나 Stand-Alone 모드로 동작하는 경우 이러한 guard band는 시나리오 별로 다르게 사용 가능하다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템이 LTE의 In-Band 혹은 Stand-Alone으로 동작하는 경우 사용하는 guard band를 조정하는 동작을 도시한 예시도이다.
예를 들어, 도 4에서와 같이 Stand-Alone 모드(405)로 200kHz의 대역이 할당되는 경우, guard band를 사용하지 않더라도 180kHz 기반으로 디자인된 협대역 LTE 자원(411)을 모두 사용할 수 있고, 양쪽에 10kHz guard band(407, 409)를 할당하여 180kHz내에서 추가 guard는 사용하지 않을 수 있다. 협대역 LTE 시스템의 단말은 초기에 셀에 접속하여 동기를 획득하는 과정 등에서 In-Band(401)/Guard-Band(403)/Stand-Alone(405)에 대한 시스템 정보를 하향 링크 신호로부터 수신할 수 있고, 이를 기반으로 guard band의 사용량을 결정할 수 있다.
도 5는 LTE 시스템에서 Normal CP(Cyclic Prefix)/Extended CP에 따른 DMRS(Demodulation Reference signal)과 SRS(Sounding Reference Signal)의 자원 위치를 도시한 도면이다.
LTE 시스템에서 업 링크 신호는 도 5에서와 같이 1 slot 내에서 1 DMRS (DeModulation Reference Signal)(501)을 전송하고, 1 서브프레임 내의 마지막 심볼을 이용하여 SRS(Sounding Reference Signal)(503)를 전송할 수 있다. LTE 시스템에서 단말은 자신에게 할당되지 않은 RB 영역일지라도 업 링크에서 LTE 시스템의 전 대역에 걸쳐 SRS를 전송해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 협대역 LTE 시스템의 신호가 LTE 시스템의 대역 내에서 전송되는 경우, 기존 LTE 시스템의 단말이 전송하는 SRS를 고려하여 협대역 LTE 시스템의 업 링크 신호 전송이 이루어 질 수 있다.
도 6는 본 개시의 실시 예에 따라 협대역 LTE 시스템에서 LTE 시스템의 SRS와 충돌을 회피하기 위한 천공(puncturing) 동작을 도시한 예시도이다.
도 6의 실시 예에서 협대역 LTE 시스템은 shortened PUSCH/PUCCH의 운용이 가능하다. 도 6에 도시된 바와 같이, LTE 시스템의 단말이 협대역 LTE 시스템에 할당된 RB를 이용하여 SRS(601)를 전송할 경우, 협대역 LTE 시스템의 단말은 LTE 시스템의 SRS(601)와 중첩(overlap)되는 심볼(603)을 puncturing 하여 전송 할 수 있다. 이와 같이 LTE 시스템에서 SRS(601)가 전송되는 심볼과 중첩(overlap)되는 협대역 LTE 시스템의 심볼(603)을 puncturing하는 업 링크 전송을 Shortened PUSCH/PUCCH 전송이라 칭하기로 한다. 그리고 협대역 LTE 시스템에서 Shortened PUSCH/PUCCH의 사용 여부를 나타내는 정보는, 기지국이 단말에게 DCI(Downlink Control Information)로 전송할 수 있다. 한편 협대역 LTE 시스템이 Guard-Band 혹은 Stand-Alone으로 동작하는 경우, LTE 시스템의 신호가 존재하지 않으므로, 상기와 같은 shortened PUSCH/PUCCH는 운용하지 않을 수 있다.
다른 실시 예로 LTE 시스템에서 SRS가 전송되는 심볼과 중첩되는 협대역 LTE 시스템의 심볼을 puncturing 하지 않고 전송할 수 있다. 이 경우, LTE 시스템의 단말이 협대역 LTE로 할당된 RB 영역에서 SRS를 전송하지 않는 다면 문제될 것이 없지만, 해당 RB 영역에 SRS를 전송한다면 그 SRS는 협대역 LTE 시스템의 신호와 중첩되어 기지국에서 수신되고 이는 협대역 LTE 신호의 복호 과정에서 간섭으로 작용하게 된다. 하지만, 만약 협대역 LTE 시스템의 신호와 LTE 시스템의 SRS가 중첩되는 부분이 그리 크지 않다면(이를 지시하는 정보는 기지국이 단말에게 제공할 수 있다.), 협대역 LTE 동작상에 무리가 없을 수도 있다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따라 협대역 LTE 시스템의 PRACH 프레임 format 및 자원 할당 방법을 도시한 예시도이고, 도 8은 본 개시의 실시 예에 따라 협대역 LTE 시스템의 PRACH용으로 별도 정의된 slot 구조를 도시한 예시도이다.
도 7의 예와 같이 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 시간, 주파수 자원 중 일부를 PRACH로 할당 가능하며, PRACH의 시간, 주파수 자원 상의 위치는 방송 채널(Physical Broadcast　Channel : PBCH)의 시스템 정보로 전송 가능하다. 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 단말의 부하(loading) 정도에 따라 기지국은 필요에 따라 PRACH로 할당되는 자원의 양을 가변할 수 있다(701). 또한 협대역 LTE 시스템에서 단말의 커버리지 클래스(coverage class) 레벨(703, 705, 707)에 따라 서로 다른 부반송파 위치의 PRACH 자원을 사용할 수 있다. PRACH에서 사용되는 프레임 format은 도 8의 예에서와 같이 별도로 정의 될 수 있으며, 각 coverage class 별 사용하는 시간 자원의 길이는 서로 다를 수 있다. 별도로 정의된 프레임 format은 서로 다른 subcarrier spacing을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 8의 예에서의 slot type 3(801)은 subcarrier spacing이 3.75kHz이지만, slot type 4,5(803, 805)는 2.5kHz의 subcarrier spacing을 가진다. 도 7의 예에 나타난 변수들의 정의는 각각 아래와 같다.
N_PRACH_BW : PRACH가 차지하는 주파수 자원 크기
L_CP : PRACH내 Cyclic prefix 길이
L_Symbol : PRACH 내 Symbol 길이
L_PRACH_Subframe : PRACH 기본 전송 단위의 시간 자원 길이
N_Data_Symbol : 한 PRACH subframe 내 data symbol 개수
N_Pilot_Symbol : 한 PRACH subframe 내 pilot symbol 개수
N_Guard_Out : PRACH의 주파수 영역을 다른 부분과 분리하기 위한 guard subcarrier 개수
N_PRACH_Tone : 한 coverage class가 사용하는 PRACH용 subcarrier 개수
N_Guard_In : PRACH 내 coverage class 간 분리하기 위한 guard subcarrier 개수
L_Buffer_x : PRACH 구간 뒤쪽에 위치한 PUSCH 및 다른 PRACH 자원에 간섭을 주지 않기 위한 buffer의 시간 자원 길이. Coverage class x별로 다른 값으로 설정 가능
L_Class_x : coverage class x의 시간 자원 길이
N_Class_x : coverage class x의 시간 자원 개수. 기지국이 상황에 따라 조절함.
N_Coverage_Class : coverage class의 개수
또한 본 개시의 실시 예에서 기지국은 필요에 따라 각 coverage class 별 사용하는 시간, 주파수 자원의 양을 변경할 수 있으며, 변경된 정보는 PBCH내의 시스템 정보로 협대역 LTE 단말에게 전송 할 수 있다.
도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템에서 PRACH의 프레임 구성을 도시한 예시도이고, 도 10은 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템의 PRACH 수행 과정을 도시한 예시도이다. 도 9의 (a)에서 협대역 LTE 시스템이 LTE 시스템의 In-Band/Guard-Band에서 운용되는 경우, 여러 레벨로 나눠진 coverage class 중 1개만 이용되어, 예를 들어 도 8의 extended slot type 3만이 운용될 수 있다. 그리고 도 9의 (b)의 예와 같이 협대역 LTE 시스템이 Stand-Alone으로 동작 하는 경우는 좀 더 넓어진 coverage 운용으로 인해 coverage class의 모든 레벨이 적용되어 예를 들어 도 8의 extended slot type 3,4,5 모두 운용될 수 있다. 도 10의 협대역 LTE 시스템의 PRACH 절차는 기존 LTE 시스템의 PRACH 절차와 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템의 PUCCH, PRACH, PUSCH의 자원 위치 구성을 도시한 예시도이다.
도 11을 참조하면, 협대역 LTE의 PRACH 전송 시에도 앞서 논의한 LTE 시스템에서 단말이 전송한 SRS(1101)와의 중첩 문제가 발생할 수 있다. 이 경우에도, 기지국은 필요에 따라 LTE 시스템의 SRS 자원과 중첩되는 협대역 LTE 시스템의 PRACH 자원(1103)을 puncturing 하는 것이 가능하다. 그리고 그 puncturing을 위한 정보는 PRACH의 자원 위치를 알려주는 PBCH의 system information을 통해 협대역 LTE 시스템의 단말에게 전송될 수 있다.
그리고 도 11에서 PUCCH(1105, 1107)는 edge tone을 reserve하여 사용한다. 각 단말이 사용할 PUCCH의 자원 위치는 DL data 전송을 위한 DL grant 내에 전송하여 단말에게 알려 줄 수 있다. 이 때, 서로 다른 단말이 사용할 PUCCH의 자원 위치는 분리될 수 도 있고, 중첩될 수도 있다. 분리되는 경우는 시간영역에서 분리되어 전송되는 것이고, 중첩되는 경우 여러 단말의 Ack/NAck 정보를 orthogonal sequence를 이용하여 동시에 전송할 수 있다. 만약, 단말 수가 증가하여 PUCCH 자원이 모자라는 경우, non-orthogonal sequence를 써서 여러 단말의 Ack/Nack정보를 중첩하여 보낼 수 있다.
다른 실시 예로, PUCCH로 사용할 자원을 edge tone 이외에도 추가적으로 사용할 수 있도록 할 수 있다. 이에 대한 정보는 기지국이 DL grant를 통해 단말로 내려줄 수 있다. 또 다른 실시 예로, PUCCH로 사용할 자원으로 PUSCH 영역의 일부를 사용하는 것이다. 이 경우, 기지국이 DL grant 안에 DL 데이터에 대한 Ack/Nack 정보를 PUCCH로 올릴지 PUSCH로 올릴지를 지정해 줄 수 있다.
이하 협대역 LTE 시스템에서 LTE 시스템의 SRS와 충돌을 회피하기 위해 본 개시에서 제안하는 SRS Conflict Handling 방안을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
협대역 LTE 시스템에서 전술한 In-band 모드에 대해, 협대역 LTE 시스템에서 IoT 자원(즉 NB-IoT PRB)이 기존 LTE 시스템에서 SRS 전송을 위해 설정될 수 있다. 기지국은 그 SRS 전송을 지시하기 위해 시스템 정보에서 SRS 구성(configuration)을 만들 수 있다. 예를 들어 SRS 구성은 SRS 구성 인덱스(예컨대, 전송 서브프레임 인덱스)와 전송 구간을 지시할 수 있다. 다수의 SRS 구성이 서로 다른 시나리오들에 대해 지시될 수 있으며, 상기 SRS 구성 인덱스는 상기 시스템 정보에서 지시된다. 단말은 시스템 정보를 수신한 후 SRS 구성 정보를 획득할 수 있다.
또한 상기 기지국은 SRS 전송의 활성화 여부를 지시할 수 있다. SRS 전송이 활성화된 경우, 단말(들)은 그 지시를 근거로 SRS 전송이 있을 것임을 알 수 있다. 상기 기지국은 또한 업 링크 그랜트에서 상기 구성된 SRS 전송의 활성화 여부를 지시할 수 있다.
15 kHz 부반송파 점유를 갖는 PUSCH 전송에 대해, SRS 전송과의 자원 충돌을 조정하기 위해 다음과 같은 방안들(옵션1, 옵션2)이 고려될 수 있다.
옵션1 : 예를 들어 RRC 시그널링 또는 업 링크 그랜트에서 지시를 통해 기지국이 SRS 전송을 지시한 경우, 협대역 LTE 시스템에서 PUSCH 심볼들(즉 NB-PUSCH symbols)은 SRS 전송을 위해 예약된 자원 요소들에 매핑되지 않을 수 있다.
옵션2 : 예를 들어 RRC 시그널링 또는 업 링크 그랜트에서 지시를 통해 기지국이 SRS 전송을 지시한 경우, 협대역 LTE 시스템에서 PUSCH 심볼들(즉 NB-PUSCH symbols)은 SRS 전송을 위해 예약된 자원 요소들에 매핑될 수 있지만, 그 매핑된 심볼들은 전송되지 않을 수 있다.(예컨대, 천공됨)
도 12는 본 개시의 실시 예에 따른 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의 구조를 도시한 예시도이다. 상기 업 링크 데이터 채널은 NB-PUSCH, NPUSCH 등으로 칭해질 수 있다.
도 12를 참조하면, LTE 시스템에서 SRS 전송을 위해 예약된 자원들(심볼)(1201)과 중첩되는, 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의, 자원들(심볼)(1203)이 도시되어 있으며, 도 12의 예에서 상기 옵션1, 옵션2와 같이, 중첩된 자원들은 자원 매핑에서 카운트되지 않을 수 있으며, 또는 상기 자원 매핑에서 카운트될 수 있지만 그 매핑된 심볼(들)은 전송되지 않을 수 있다.
그리고 3.75 kHz 부반송파 점유를 갖는 PUSCH 전송에 대해, SRS 전송과의 자원 충돌을 조정하기 위해 다음과 같은 방안들(옵션1, 옵션2, 옵션3)이 고려될 수 있다.
옵션1 : 예를 들어 RRC 시그널링 또는 업 링크 그랜트에서 지시를 통해 기지국이 SRS 전송을 지시한 경우, 협대역 LTE 시스템에서 PUSCH 심볼들(즉 NB-PUSCH symbols)은 SRS 전송을 위해 예약된 자원들과 중첩되는 자원들에 매핑되지 않을 수 있다.
옵션2 : 예를 들어 RRC 시그널링 또는 업 링크 그랜트에서 지시를 통해 기지국이 SRS 전송을 지시한 경우, 협대역 LTE 시스템에서 PUSCH 심볼들(즉 NB-PUSCH symbols)은 SRS 전송을 위해 예약된 자원들과 중첩되는 자원들에 매핑될 수 있지만, 그 매핑된 심볼들은 전송되지 않는다.(예컨대, 천공됨)
옵션3 : 예를 들어 RRC 시그널링 또는 업 링크 그랜트에서 지시를 통해 기지국이 SRS 전송을 지시한 경우, 협대역 LTE 시스템에서 shortened PUSCH 포맷이 자원 매핑 프로세스에서 사용된다.
도 13은 본 개시의 실시 예에 따라 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의 자원들의 충돌을 조정하기 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 13을 참조하면, LTE 시스템에서 SRS 전송을 위해 예약된 자원들(심볼)(1301)과 중첩되는, 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의, 자원들(심볼)(1303)이 도시되어 있으며, 도 13의 예에서 상기 옵션1, 옵션2와 같이, 중첩된 자원들은 자원 매핑에서 카운트되지 않을 수 있으며, 또는 상기 자원 매핑에서 카운트될 수 있지만 그 매핑된 심볼(들)은 전송되지 않을 수 있다. 또한 협대역 LTE 시스템에서 복조를 위한 기준 신호(DMRS)(1305)는 SRS 전송을 위한 자원들과 중첩되지 않는 심볼(들)에 위치될 수 있다. 상기 복조를 위한 기준 신호(1305)는 SRS 전송을 위해 예약된 자원들과 중첩된 심볼의 인접 심볼(들)에 위치 할 수 있다(일 예로 도 14의 참조 번호 1405). 상기 인접 심볼(들)은 상기 중첩된 심볼의 이전 심볼 또는 이후 심볼을 포함할 수 있다.
도 14는 본 개시의 실시 예에 따라 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의 갭 구간(gap period)를 설정하는 방법을 설명하기 위한 예시도로서, 도 14를 참조하면, SRS 전송을 위한 자원들(1401)과 중첩되는, 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의, 자원들에 미리 정해진(predefined) 갭 구간(gap period)(1403)에 의해 SRS 전송과의 충돌을 피할 수 있다. 상기 갭 구간(gap period)(1403)은 미리 정해진 CP 길이와 관련된다.
이하 본 개시에서 제안하는 LTE 시스템의 대역 내에서 In-band 용 CIoT 시스템을 위한 동기 신호 전송 방안은 설명하기로 한다.
본 개시에서는 주어진 PRB내에서 특정 PRB 혹은 전 주파수 대역에 걸쳐 전송되는 LTE 시스템의 기준 신호와 제어 채널이 할당되는 자원 요소(들)를 제외한 나머지 자원 요소(들)을 이용하여 CIoT 시스템 동기 신호를 전송할 수 있다.
도 15는 본 개시에 따른 LTE 시스템 대역에서 CIoT 시스템의 동기 신호 전송을 위한 자원 할당 예를 나타낸 예시도로서, 본 개시에 따른 LTE 시스템 대역에서 PDCCH, CRS(cell specific reference signal)를 제외한 나머지 RE들에서 CIoT 시스템의 동기 신호가 전송되는 자원 할당 예를 나타낸 것이다.
도 15의 (a), (b)를 참조하면, CRS(1503)는 총 4개의 안테나 포트의 경우를, PDCCH(1505)는 subframe의 처음 3개의 OFDM 심볼들(1507, 1509)의 경우에 대한 예를 나타내었다. 이때 CRS(1503)가 할당되는 RE들의 위치는 LTE 기지국의 cell ID 및 다양한 파라미터에 의해 주파수축 상에서 변경될 수 있고, PDCCH(1505)는 시간축상에서 subframe의 처음 1에서 3개의 OFDM 심볼(1507, 1509)을 차지할 수 있다. 그리고 CIoT 시스템의 동기 신호(1501)는 PDCCH(1505), CRS(1503)를 제외한 나머지 RE들에서 전송될 수 있다.
도 16은 본 개시에 따른 LTE 시스템 대역에서 CIoT 시스템의 동기 신호 전송을 위한 다른 자원 할당 예를 나타낸 예시도로서, 도 16은 PSS(Primary synchronization signal), SSS(Secondary synchronization signal), PBCH(Physical Broadcast Channel)가 할당되는 중앙 6개의 PRB들을 중 예컨대, 0 번째 서브프레임에 해당하는 하나의 PRB에서 CIoT 시스템의 동기 신호가 전송되는 자원 할당 예를 나타낸 것이다.
도 16의 (a), (b)를 참조하면, LTE 시스템 대역에서 PSS(1609), SSS(1607), PBCH(1605)가 할당되는 중앙 6개 PRB들(1621, 1623) 중 0 번째 혹은 5 번째 서브프레임(1ms)에 해당하는 실시 예를 나타낸 도면이다. LTE 시스템에서 PBCH(1605), PSS(1609), SSS(1607)의 위치는 도 16의 예에서 고려하는 PRB내에서 고정적 이다. 도 16의 예에서 PDCCH(1611), PSS(1609), SSS(1607), PBCH(1605), CRS(1603)를 제외한 나머지 RE들에서 CIoT 시스템의 동기 신호(1601)가 전송될 수 있다.
도 17은 본 개시에 따라 normal CP를 사용하는 LTE 시스템 대역에서CIoT 시스템의 동기 신호의 전송을 위한 또 다른 자원 할당 예를 나타낸 예시도이다.도 17을 참조하면, 협대역 LTE 시스템(즉 CIoT 시스템)의 동기 신호(1501)가 LTE 시스템의 PRB내에서 LTE 시스템의 기준 신호들(1703) 혹은 제어 채널들(1705)이 할당된 RE들을 제외한 나머지 RE들에 할당된 실시 예를 나타낸다. 이 때 동기 신호(1701)는 하나 혹은 여러 개의 시퀀스들로 구성될 수 있고, 이러한 시퀀스들은 도 17에서 나타낸 CIoT 시스템의 동기 신호(1701)에 해당되는 RE에 할당되어 전송될 수 있는데, 각 시퀀스는 시간축이나 주파수축으로 연속적으로 혹은 불연속적으로 할당 될 수 있다. 또한 CIoT 동기 신호들(1701)은 LTE 시스템의 PRB내의 RE들 중 LTE 시스템의 기준 신호들(1703) 및 제어 채널들(1705)이 할당되는 RE들를 제외한 나머지 RE들에 전부 혹은 그 일부분에 할당 되어 전송될 수 있다.
도 18은 본 개시의 실시 예에 따른 단말과 기지국에 적용될 수 있는 장치 구성의 예시도로서, 도 18의 장치는 도 1 내지 도 17의 실시 예들 중 적어도 하나의 방법(또는 그 방법들의 결합) 및 구성에 따라 업 링크 통신을 제어하고, SRS 전송을 위한 자원들과 중첩되는 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의 자원들의 충돌을 조정(제어)하고, 그리고 동기 신호의 전송을 제어하는 제어기(1810)와, 데이터 송수신을 위한 송수신기(1830)를 포함하여 구현될 수 있다. 상기 제어기(1810)는 하나 또는 복수의 프로세서들로 구성될 수 있다.
또한 SRS 전송을 위한 자원들과 중첩되는 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의 자원들의 충돌을 조정(제어)하는 본 개시의 단말은 일 예로, 데이터를 송수신하기 위한 송수신기와, 기지국으로부터 심볼들의 업 링크 전송과 관련된 제어 정보를 수신하고, 상기 제어 정보를 근거로(based on), 광대역 시스템에서 업 링크 기준 신호의 전송을 위한 제1 심볼과 중첩되는 제2 심볼을 제외한 심볼들을 이용하여 상기 협대역 시스템에서 상기 업 링크 전송을 수행하는 것을 제어하는 제어기를 포함하여 구현될 수 있다.
또한 SRS 전송을 위한 자원들과 중첩되는 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의 자원들의 충돌을 조정(제어)하는 본 개시의 기지국은, 데이터를 송수신하기 위한 송수신기와, 단말에게 심볼들의 업 링크 전송과 관련된 제어 정보를 전송하고, 상기 제어 정보를 근거로(based on) 상기 단말로부터 업 링크 데이터를 수신하는 것을 제어하는 제어기를 포함하여 구현될 수 있으며, 여기서 상기 협대역 시스템에서 상기 업 링크 데이터는 광대역 시스템에서 업 링크 기준 신호의 전송을 위한 제1 심볼과 중첩되는 제2 심볼을 제외한 심볼들을 통해 수신된다.
상기한 본 발명의 실시 예들에 의하면, SRS 전송을 위한 자원들과 중첩되는 협대역 LTE 시스템에서 업 링크 데이터 채널의 자원들의 충돌을 피할 수 있다. 또한 본 발명의 실시 예들에 의하면, CIoT 시스템의 동기 신호 전송을 위한 자원을 효율적으로 할당할 수 있으며, CIoT를 위한 송수신 시스템에서 기존 LTE 시스템의 In-Band 혹은 Guard-Band 에서 기존 LTE 시스템과 연동하면서 효율적으로 신호를 송수신 할 수 있으며, 동시에 Stand-Alone 모드 에서도 주파수 효율적으로 신호를 송수신 할 수 있다.

Claims (15)

  1. 협대역 시스템에서 업 링크 통신 방법에 있어서,
    단말이 기지국으로부터 심볼들의 업 링크 전송과 관련된 제어 정보를 수신하는 과정; 및
    상기 단말이 상기 제어 정보를 근거로(based on), 광대역 시스템에서 업 링크 기준 신호의 전송을 위한 제1 심볼과 중첩되는 제2 심볼을 제외한 심볼들을 이용하여 상기 업 링크 전송을 수행하는 과정을 포함하는 업 링크 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 업 링크 기준 신호는 SRS(Sounding Reference Signal)인 업 링크 통신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 심볼을 위한 제1 자원은 상기 업 링크 전송을 위한 자원 매핑에서 카운트되고, 상기 제1 자원은 상기 업 링크 전송을 위해 사용되지 않는 업 링크 통신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 업 링크 전송을 위한 전송 채널은 상기 협대역 시스템에서 업 링크 데이터 채널을 포함하는 업 링크 통신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 협대역 시스템에서 데이터와 함께 전송되는 복조를 위한 기준 신호는 제3 심볼을 통해 전송되며,
    상기 제3 심볼은 상기 광대역 시스템에서 상기 제1 심볼과 중첩되지 않는 업 링크 통신 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 업 링크 전송에서 상기 제1 심볼과 충돌을 회피하기 위한 갭 구간이 설정되는 업 링크 통신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서
    상기 협대역 시스템은 상기 광대역 시스템의 대역 내에서 IoT 서비스를 제공하는 업 링크 통신 방법.
  8. 데이터를 송수신하기 위한 송수신기; 및
    기지국으로부터 심볼들의 업 링크 전송과 관련된 제어 정보를 수신하고, 상기 제어 정보를 근거로(based on), 광대역 시스템에서 업 링크 기준 신호의 전송을 위한 제1 심볼과 중첩되는 제2 심볼을 제외한 심볼들을 이용하여 협대역 시스템에서 상기 업 링크 전송을 수행하는 것을 제어하는 제어기를 포함하는 단말.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 업 링크 기준 신호는 SRS(Sounding Reference Signal)인 단말.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 심볼을 위한 제1 자원은 상기 업 링크 전송을 위한 자원 매핑에서 카운트되고, 상기 제1 자원은 상기 업 링크 전송을 위해 사용되지 않는 단말.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 업 링크 전송을 위한 전송 채널은 상기 협대역 시스템에서 업 링크 데이터 채널을 포함하는 단말.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 협대역 시스템에서 데이터와 함께 전송되는 복조를 위한 기준 신호는 제3 심볼을 통해 전송되며,
    상기 제3 심볼은 상기 광대역 시스템에서 상기 제1 심볼과 중첩되지 않는 단말.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 업 링크 전송에서 상기 제1 심볼과 충돌을 회피하기 위한 갭 구간이 설정되는 단말.
  14. 제 8 항에 있어서
    상기 협대역 시스템은 상기 광대역 시스템의 대역 내에서 IoT 서비스를 제공하는 단말.
  15. 데이터를 송수신하기 위한 송수신기; 및
    단말에게 심볼들의 업 링크 전송과 관련된 제어 정보를 전송하고, 상기 제어 정보를 근거로(based on) 상기 단말로부터 업 링크 데이터를 수신하는 것을 제어하는 제어기를 포함하며,
    협대역 시스템에서 상기 업 링크 데이터는 광대역 시스템에서 업 링크 기준 신호의 전송을 위한 제1 심볼과 중첩되는 제2 심볼을 제외한 심볼들을 통해 수신되는 기지국.
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