WO2018212543A1

WO2018212543A1 - 무선통신시스템에서 경쟁 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 장치

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Publication number: WO2018212543A1
Application number: PCT/KR2018/005531
Authority: WO
Inventors: 이호재; 이상림
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2018-05-15
Publication date: 2018-11-22
Also published as: CN110637500B; KR102269509B1; EP3609280B1; JP2020520200A; EP3609280A4; CN110637500A; US11184922B2; JP6824444B2; US20200187248A1; EP3609280A1; KR20190132489A

Abstract

무선 통신 시스템에서 경쟁 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 기기가 제공된다. 구체적으로, 단말은 기지국으로부터 하나의 리소스 존 내 컨텐션 존에 대한 할당 정보를 수신한다. 할당 정보는 컨텐션 존의 위치와 개수를 지시하는 구성 필드를 포함한다. 단말은 하향링크 채널 정보를 기반으로 상향링크 데이터의 반복을 수행할지 여부를 결정한다. 상향링크 데이터의 반복을 수행하는 것으로 결정하는 경우, 단말은 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존을 통해 상향링크 데이터를 기지국으로 전송한다. 상향링크 데이터의 반복을 수행하지 않는 것으로 결정하는 경우, 단말은 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존 중 임의로 선택된 하나의 컨텐션 존을 통해 상향링크 데이터를 기지국으로 전송한다.

Description

무선통신시스템에서 경쟁 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 장치

본 명세서는 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신시스템에서 경쟁 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 이를 사용한 기기에 관한 것이다.

무선 통신 시스템은 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 무선 통신 시스템의 목적은 다수의 단말이 위치와 이동성에 관계없이 신뢰할 수 있는(reliable) 통신을 할 수 있도록 하는 것이다.

일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 무선 자원을 공유하여 다수의 단말과의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 무선 자원의 예로는 시간, 주파수, 코드, 전송 파워 등이 있다. 다중 접속 시스템의 예들로는 TDMA(time division multiple access) 시스템, CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

차세대 무선 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스의 개수의 수용, 매우 낮은 E2E 레이턴시(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.

본 명세서는 무선통신시스템에서 경쟁 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 명세서는 무선통신시스템에서 경쟁 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제안한다.

상기 장치는 무선신호를 전송 및 수신하는 RF(radio frequency)부 및 상기 RF부에 연결되는 프로세서를 포함한다.

본 실시예는 직교 또는 비직교 다중 접속 기법이 적용되는 무선통신시스템에서 기지국과 특정 단말 간의 그랜트 프리(grant-free) 기반 상향링크 통신을 나타낸다. 그랜트 프리 기반 상향링크 데이터 전송의 경우, 데이터 전송에 대한 상향링크 그랜트(UL grant)를 수신하지 않았으므로, 컨텐션 자원 중에서 데이터 전송을 위한 자원을 단말이 선택하여 전송할 수 있다.

먼저 용어를 정리하면, 컨텐션 존은 직교 또는 비직교 다중 접속을 기반으로 경쟁 기반의 상향링크 연결 또는 상향링크 데이터 전송을 위한 자원 영역에 대응할 수 있다. 즉, 컨텐션 존은 경쟁 기반 전송이 수행되는 최소 단위의 물리 자원 영역에 대응할 수 있다. 이에 반해, 리소스 존은 스케줄링 기반 전송과 경쟁 기반 전송이 수행되는 물리 자원 영역으로, 특정 주기 내 전체 또는 일부 대역폭을 사용하는 자원 영역에 대응할 수 있다.

단말은 기지국으로부터 하나의 리소스 존(resource zone) 내 컨텐션 존(contention zone)에 대한 할당 정보를 수신한다. 상기 할당 정보는 상기 컨텐션 존의 위치와 개수를 지시하는 구성 필드를 포함한다.

상기 컨텐션 존이 상기 구성 필드에 의해 지시되는 경우, 상기 구성 필드는 다음과 같이 설정될 수 있다.

일례로, 상기 구성 필드는 밀도 인덱스, 시간 오프셋 인덱스, 주파수 오프셋 인덱스 및 주파수 호핑 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 밀도 인덱스는 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존의 개수 및 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존 간의 주기를 지시할 수 있다. 상기 시간 오프셋 인덱스는 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존이 기준 서브프레임으로부터 시간 오프셋된 위치를 지시할 수 있다. 상기 주파수 오프셋 인덱스는 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존이 기준 자원블록으로부터 주파수 오프셋된 위치를 지시할 수 있다. 상기 주파수 호핑 인덱스는 기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존 간의 주파수 호핑 간격을 지시할 수 있다.

상기 컨텐션 존이 기정의된 할당 패턴에 대한 패턴 인덱스로 지시되는 경우, 상기 구성 필드가 사용되지 않을 수 있다. 즉, 상기 할당 정보는 상기 하나의 리소스 존 내 컨텐션 존의 기정의된 할당 패턴을 지시하는 패턴 인덱스를 더 포함할 수 있다. 상기 기정의된 할당 패턴은 룩업 테이블(look up table) 형식으로 정의될 수 있다. 상기 방식은 메모리에 기정의된 할당 패턴을 모두 저장해야 해서 메모리에 부담이 크다는 단점이 있으나, 상기 구성 필드가 포함하는 값에 의해 계산을 수행할 필요가 없어 빠른 성능 처리를 할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 할당 정보는 RRC(Radio Resource Control) 시그널링 또는 상위 계층 신호를 통해 수신될 수 있다.

또한, 상기 하나의 리소스 존 내 컨텐션 존은 주기 T를 기준으로 주기적으로 할당될 수 있다. 상기 주기 T는 SIB(System Information Broadcasting)을 통해 브로드캐스트될 수 있다.

또한, 상기 하나의 리소스 내 컨텐션 존이 할당되는 최대 서브프레임 개수와 최대 자원블록 개수는, RRC 시그널링 또는 상위 계층 신호를 통해 수신되거나, 또는 SIB을 통해 브로드캐스트될 수 있다.

상기 구성 필드의 비트 수는 상기 하나의 리소스 내 컨텐션 존이 할당되는 최대 서브프레임 개수와 최대 자원블록 개수에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 최대 서브프레임 개수가 8개이고, 최대 자원블록 개수가 4개이면, 하나의 리소스 내 컨텐션 존은 32개가 존재할 수 있다. 이에 따라, 하나의 리소스 내 컨텐션 존의 조합은 7비트(2^7)의 구성 필드로 지시될 수 있다.

단말은 하향링크 채널 정보를 기반으로 상향링크 데이터의 반복(repetition)을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 단말은 상기 하향링크 채널 정보를 통해 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 측정할 수 있다.

단말이 셀 엣지(cell-edge)에 위치하거나 저가형 MMTC(Massive Machine Type Communication) 단말인 경우, 전력 앰프(power amp)가 작아서 전력을 작게 쓰되 반복적으로 사용할 필요가 있다. 따라서, 단말은 하향링크 채널 정보를 통해 측정된 SNR이 특정 임계값을 초과하는지 여부를 기준으로 상향링크 데이터의 반복을 결정할 수 있다.

상기 상향링크 데이터의 반복을 수행하는 것으로 결정하는 경우, 단말은 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존을 통해 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송한다.

상기 상향링크 데이터의 반복을 수행하지 않는 것으로 결정하는 경우, 단말은 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존 중 임의로 선택된 하나의 컨텐션 존을 통해 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송한다.

상향링크 데이터의 반복은 상향링크 데이터의 재전송과 달리, 한 번의 전송을 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존을 통해 수행하는 방식일 수 있다. 따라서, 상향링크 데이터의 반복은 상향링크 데이터의 전송의 실패 여부에 상관없이, 복수의 컨텐션 존을 통해 한 번의 전송을 하는 것이다. 기지국이 상향링크 데이터의 전송이 실패했다는 응답 신호를 보내어서 두 번째 전송을 한다면, 두 번째 전송부터 상향링크 데이터의 재전송이 될 수 있다.

또한, 단말은 경쟁 기반 전송에 대한 링크 적응을 고려할 수 있다.

단말은 상기 하향링크 채널 정보를 기반으로 단말 클래스(UE class)를 선택할 수 있다.

또한, 단말은 상기 단말 클래스를 기반으로 사용할 수 있는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨 후보를 확인할 수 있다.

이때, 상기 단말 클래스는 상기 측정된 SNR을 기반으로 상기 MCS 레벨 후보와 연결될 수 있다. 상기 단말 클래스는 셀 내 위치를 고려한 단말 그룹에 대응할 수 있다. 따라서, 셀 엣지에 위치한 단말 그룹은 SNR이 작아서 낮은 MCS 레벨을 사용할 수 있고. 셀 중심 부에 위치한 단말 그룹은 SNR이 크므로 보다 다양한 MCS 레벨을 사용할 수 있다. 단말은 발생된 트래픽을 고려하여 최대 MCS 레벨 중 적절한 MCS 레벨을 선택할 수 있다.

상기 구성 필드는 상기 MCS 레벨 후보에 포함된 각각의 MCS 레벨에 대한 컨텐션 존의 위치와 개수를 더 지시할 수 있다. 상기 상향링크 데이터의 반복이 수행되면, 상기 상향링크 데이터는 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존 중 최소 MCS 레벨에 대한 컨텐션 존을 통해 전송될 수 있다.

제안하는 기법을 이용하면 단말이 셀 엣지에 위치하거나 저가형 MMTC 단말이어서 전력 앰프가 부족한 경우, 단말은 상향링크 전송을 반복적으로 수행하도록 모든 컨텐션 존을 할당 받거나, 또는 단말의 트래픽을 고려한 MCS 레벨을 선택하여 MCS 레벨에 연결된 컨텐션 존을 할당 받을 수 있다. 이로써, SNR 이득을 달성하거나 데이터 전송의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 명세서가 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.

도 2는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.

도 3은 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.

도 4는 통신 장치의 NOMA 기반 하향링크 전송/수신(Tx/Rx) 블록도를 예시한 도면이다.

도 5는 통신 장치의 NOMA 기반 상향링크 전송/수신 블록도를 예시한 도면이다.

도 6은 통신 장치의 NCMA 기반 하향링크 전송/수신 블록도를 예시적으로 도시한 도면이다.

도 7은 통신 장치의 NCMA 기반의 상향링크 전송/수신 블록도를 예시적으로 도시한 도면이다.

도 8은 단말-특정 NCC에 의한 데이터 전송의 주파수 축 개념도를 나타낸 도면이다.

도 9는 NCMA 시스템의 기본 송수신 구조도를 예시한 도면이다.

도 10은 LTE 시스템에서 경쟁 기반의 랜덤 액세스 절차를 나타낸다.

도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 리소스 존과 컨텐션 존의 일례를 나타낸다.

도 12는 본 명세서의 실시예에 따른 구성 필드에 따라 컨텐션 존이 지시되는 일례를 나타낸다.

도 13은 본 명세서의 실시예에 따른 구성 필드에 따라 컨텐션 존이 지시되는 다른 예를 나타낸다.

도 14는 본 명세서의 실시예에 따른 구성 필드에 따라 컨텐션 존이 지시되는 또 다른 예를 나타낸다.

도 15는 본 명세서의 실시예에 따른 구성 필드의 비트 수에 따라 컨텐션 존이 다양하게 지시되는 일례를 나타낸다.

도 16은 본 명세서의 실시예에 따른 측정된 SNR을 기반으로 MCS level과 UE class의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 17은 본 명세서의 실시예에 따른 MCS level에 따라 컨텐션 존이 지시되는 일례를 나타낸다.

도 18은 본 명세서의 실시예에 따른 경쟁 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 절차를 나타낸 흐름도이다.

도 19는 본 명세서의 실시예가 구현되는 기기를 나타낸 블록도이다.

도 20은 프로세서에 포함되는 장치의 일례를 나타내는 블록도이다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다.

설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.

E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.

EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

단말과 기지국간의 무선 인터페이스를 Uu 인터페이스라 한다. 단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.

도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.

도 2 및 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.

서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.

MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.

RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.

사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.

RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 RB들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다.

RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.

단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 상태(RRC idle state)에 있게 된다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.

전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast 트래픽 Channel) 등이 있다.

다중 단말(혹은 다중 사용자) 정보를 동일 자원에 할당하여 전송하는 비직교 다중 접속 방식 (Non-orthogonal Multiple Aceess, NOMA)에 있어서, 도 4와 같이 하향링크 지원을 위한 송수신단 구조는 일반적이다. NOMA 시스템은 3GPP 표준화 작업에서는 Multiuser Superposition Transmission (MUST)로 불리우기도 한다. NOMA 시스템은 동일 시간-주파수 자원에 다수의 단말을 위한 정보를 중첩하여 전송함으로써, LTE 시스템 대비 전송 용량 이득을 얻거나 동시 접속 수를 증대하는 것을 목적으로 차세대 5G 시스템의 요소 기술로써 고려되고 있다. 차세대 5G 시스템의 NOMA 계열 기술로는 Power Level을 기반으로 단말을 구분하는 MUST와, Sparse Complex Codebook 기반 변조를 활용하는 Sparse Code Multiple Access (SCMA), 단말-특정 인터리버(User-specific Interleaver)를 이용하는 interleave Division Multiple Access (IDMA) 등이 있다.

MUST 시스템의 경우, 도 4의 송신단에서 다중 단말 데이터의 변조 이후에 각 심볼의 파워 할당을 다르게 하거나, 계층적 변조(Hierarchical Modulation)를 기반으로 다중 단말 데이터를 계층적 변조하여 전송하고, 수신단에서 다중 단말(혹은 다중 사용자) 검출(Multiuser Detection, MUD)를 통해 다중 단말의 데이터(이하 다중 단말 데이터라 칭함)를 복조 한다.

SCMA 시스템의 경우, 도 4의 송신단에서, 다중 단말 데이터에 대한 Forward Error Correction (FEC) Encoder와 변조 과정을 미리 약속된 Sparse Complex Codebook 변조 방식으로 대체하여 전송하고, 수신단에서 MUD를 통해 다중 단말 데이터를 복조한다.

IDMA 시스템의 경우, 도 4의 송신단에서 다중 단말 데이터에 대해 FEC Encoding 정보를 단말-특정 인터리버를 통해 변조하여 전송하고, 수신단에서 MUD를 통해 다중 단말 데이터를 복조한다.

상기 각 시스템은 다양한 MUD 방식으로 다중 단말 데이터를 복조 할 수 있으며, 예를 들어 Maximum Likelihood (ML), Maximum joint A posteriori Probability (MAP), Message Passing Algorithm (MPA), Matched Filtering (MF), Successive Interference Cancellation (SIC), Parallel Interference Cancellation (PIC), Codeword Interference Cancellation (CWIC) 등이 있다. 각 복조 방식에 따라 또는 반복 복조 시도 수에 따라, 복조 복잡도와 처리시간 지연에 차이가 있을 수 있다.

도 5는 다중 단말의 정보(이하 다중 단말 정보로 칭함)를 동일 자원에 할당하여 전송하는 NOMA 계열 시스템의 상향링크 지원을 위한 송수신단 구조를 도시하고 있다. 상기 각 시스템은 도 4의 하향링크 구조에 대한 설명과 같은 방식으로 다중 단말 데이터를 전송하고 수신단에서 복조 할 수 있다. NOMA 계열 시스템들은 동일 시간-주파수 자원에 다수 단말 신호를 중첩 전송하기 때문에, LTE 시스템과 비교하여 더 높은 복호 오류율을 가지지만, 더 높은 주파수 이용 효율이나 더 많은 Connectivity 를 지원할 수 있다. 비직교 다중 접속 방식(NOMA)은 시스템 환경에 따라, 부호율 제어를 통해 복호 오류율을 유지하면서, 더 높은 주파수 이용효율이나 더 많은 Connectivity 를 달성하는 것이 가능하다.

상기 NOMA 계열 시스템들은 동일 자원에 다수 단말의 데이터를 할당하기 때문에, 단일 단말 데이터를 할당하는 것과 비교하여 다중 단말의 데이터에 대한 간섭이 필연적으로 발생한다. 도 4의 NOMA 계열 시스템에서 k번째 수신단의 신호를 간단히 표현하면 다음 수학식 1과 같다.

여기서, h_k는 송신단에서 k번째 수신단으로의 채널을 의미하고 s_k는 k번째 수신단으로의 데이터 심볼, n_k는 신호 잡음을 의미한다. K는 동일 시간-주파수 자원에 할당된 다중 단말의 수이다.

상기 수학식 1의 3번째 식의 2번째 항(

)은 다른 수신단으로의 데이터 심볼에 의한 다중 단말 간섭 신호 (Multiuser Interference, MUI)를 나타낸다. 따라서, 상기 수신 신호에 의한 전송 용량을 간단히 표현하면 다음 수학식 2와 같다.

상기 수학식 2에서의 전송 용량에서 K가 증가할수록 더해지는 R_k의 개수가 증가하여 C의 증대를 기대할 수 있다. 하지만, K가 증가할수록 MUI의 증가로 인해, 각 R_k가 감소하여 전체 전송 용량 C의 감소를 초래할 수 있다. MUD 기법에 따라, MUI를 효과적으로 감소시키면서 각 단말의 데이터를 복조 할 수 있다 하더라도, 근본적으로 MUI의 존재는 전체 전송 용량을 경감시키고, 높은 복잡도의 MUD를 요구하게 된다. 만약 다중 단말의 데이터 전송에 대한 MUI 발생을 최소화하면, 더 높은 전송 용량을 기대할 수 있다. 또는, 다중 단말의 데이터 전송에 대한 MUI 발생을 정량적으로 제어할 수 있으면, 다중 단말의 데이터 중첩에 대한 스케줄링으로 더 높은 전송 용량을 계획할 수 있다. 따라서, 다중 단말의 데이터 중첩 전송에 의한 MUI를 제어할 수 있는 다중 단말 접속 기술 개발이 필요하다. 동일 시간-주파수 자원에 대한 다중 단말의 데이터 중첩 전송시 발생하는 MUI를 제어할 수 있는 다중 단말 접속 기술 개발이 필요하다.

따라서, 본 발명에서는 차세대 5G 시스템의 다중 단말 간섭을 최소화하는 비직교 부호 다중 접속 방식(Non-orthogonal Coded Multiple Access, NCMA)을 제시한다.

도 6은 통신 장치의 NCMA 기반 하향링크 전송/수신 블록도를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 7은 통신 장치의 NCMA 기반의 상향링크 전송/수신 블록도를 예시적으로 도시한 도면이다.

동일 시간-주파수 자원에 다중 단말의 데이터를 중첩 전송할 때 다중 단말 간섭을 최소화하는 비직교 부호 다중 접속 방식(NCMA)를 제안한다. 도 6과 도 7은 다중 단말 정보를 동일 시간-주파수 자원에 할당할 때, 단말-특정 비직교 코드 커버(UE Specific Non-orthogonal Code Cover(NCC)를 사용하여 중첩 전송하는 NCMA 시스템의 하향링크와 상향링크 송수신단 구조이다. 송신단/수신단(혹은 송신측/수신측)은 사전에 정의된 비직교 코드북을 이용하여 각 단말에게 단말-특정 NCC를 할당한다.

본 발명에서 언급하는 코드워드는 비직교 다중 접속을 수행하기 위해, 각 단말이 선택하는(또는 할당받은) 복소 엘리먼트 벡터(complex element vector)를 의미한다. 코드북은 비직교 다중 접속을 수행하기 위해 각 단말이 사용하는 코드워드들의 세트를 의미한다. 상기에서 언급한 코드북은 복수 개로 존재할 수 있다. 단말-특정 NCC(UE specific NCC)는 각 단말이 선택하는(또는 할당받은) 코드북의 복소 엘리먼트 벡터(complex element vector)를 전송하려는 심볼에 사용하는 것을 의미한다. 따라서, NCC(혹은 단말-특정 NCC)는 코드북 인덱스와 코드워드 인덱스로 표현할 수 있다. 비직교 코드북을 표현하면 다음 수학식 3과 같다.

상기 수학식 3에서 c^(j)는 j 번째 단말을 위한 코드워드로서, 전체 K명의 단말에 대한 코드워드 세트는 코드북 C가 된다. j 번째 단말의 데이터를 전송하기 위해 c^(j)를 사용하는 것을 NCC라고 정의한다. 또한 상기 코드북은 코드워드의 벡터 길이 N과 코드워드의 개수 K로 표현될 수 있다. 여기서, N은 확산 인자(spreading factor)를 의미하고, K는 중첩 인자(superposition factor)를 의미한다. 상기에서 설명의 편의를 위해 하나의 코드워드를 하나의 단말에서 사용하는 것을 예시하나, 다수개의 코드워드를 하나의 단말이 사용하거나, 하나의 코드워드를 다수의 단말에서 사용하는 것을 배제하지 않는다. 또한, 하나의 단말에 할당된 하나 또는 다수개의 코드워드는 시간에 따라 또는 사용 빈도에 따라 같은 코드북 내의 다른 코드워드의 사용 또는 다른 코드북 내의 다른 코드워드의 사용으로 코드워드를 호핑(Hopping) 할 수도 있다.

단말-특정 NCC(UE Specific NCC)의 할당은 RRC Connection Process에서 단말 식별자(UE ID)와 연결하여 할당될 수도 있고, 하향링크 제어 채널(예를 들어, PDCCH)에 포함된 DCI(Downlink Control Information) 포맷을 통해서 할당할 수도 있다.

경쟁 기반 다중 접속(Contention based MA)에 사용되는 상향링크 환경의 경우, 단말은 비직교 코드워드를 랜덤 선택할 수도 있고 또는 단말 식별자와 연결하여 선택할 수도 있다. 이 때, 단말-특정 NCC는 기지국이 할당하는 방식이 아니라, 단말이 직접 선택하며 이로 인해 다수 단말간 NCC의 충돌이 있을 수 있다. 수신단인 기지국에서는 NCC의 충돌이 있을 경우 MUD로 다수 단말 정보의 구분 성공률이 감소한다.

단말-특정 NCC는 Grassmannian line packing에 의해 정의될 수 있으며, 동일 부분공간(Subspace) 내에서 임의의 두 벡터가 형성하는 코들 거리(Chordal Distance)는 항상 같다. 즉,

를 만족하는 코드북으로서 수학적 또는 알고리즘적으로 구할 수 있다. 단말-특정 NCC는 다음 수학식 4와 같은 성질을 가진다.

여기서,

는 c^(k)의 conjugate 코드워드이다. 상기 수학식 4의 성질은 아래 (1), (2), (3)과 같다.

(1) 송수신단에서 동일한 코드워드의 곱은 1이다.

(2) 동일 코드북 내에서 자신의 코드워드와 다른 코드워드 사이의 Chordal Distance는 같다.

(3) N≤K 이면, 자신의 코드워드와 다른 코드워드는 직교한다.

상기 특성을 가지는 코드북을 송신단/수신단(혹은 송신측/수신측)이 사전에 약속하여 단말-특정 NCC를 구성하면, 임의의 두 코드워드에 의한 Chordal Distance

의 Lower Bound를 가진다. 따라서, 다중 단말 데이터 중첩 전송에 대한 MUI는 상기 Lower Bound에 의해 최소화되어 결정된다. 또한, 상기 임의의 두 코드워드에 대한 Chordal Distance는 항상 같으므로, 단말 수에 의해 MUI의 통계적 예측이 가능하다. 단말 수가 결정되면, MUI 값에 의해 수신단의 복호 오류율이 예측 가능하므로 다중 단말 중첩 전송에 대한 간섭량을 기반으로 MCS 레벨의 제어가 가능하다. 예를 들어, (N×1) 차원에서 K개의 코드워드가 전송될 때, 수신단에서 자신의 코드워드로 복호하면, 자신의 코드워드부터 1이 복호되고, 다른 K-1개의 코드워드로부터 δ_N,K(K-1) 의 통계적 간섭량이 남게 된다. 이 수치는 코드북 설계의 최적화 정도에 따라 차이가 있다. 또한, N과 K 값에 따라 δ_N,K의 값에 차이가 존재하므로, 통신 시스템의 요구하는 SINR(Required SINR) 또는 타겟 QoS에 따라, 중첩 단말 수(K) 또는 사용 자원 수(N)를 변화시켜 MUI 값을 제어할 수 있다.

비직교 코드북에 대한 실시 예를 3GPP TS 36.211의 형태로 나타내면 다음 표 1 및 표 2와 같으며, 단말-특정 NCC(UE specific NCC)로 사용될 수 있다.

표 1은 Spreading Factor N = 2 인 경우의 코드북을 예시하고 있다.

표 2는 Spreading Factor(N = 4)인 경우의 코드북을 예시하고 있다.

수학적 또는 알고리즘을 이용하여 상기 표 1 및 표 2 이외에도 다양한 값이 나올 수 있다.

도 8은 송신단(혹은 송신측)에서 단말-특정 NCC를 통해 주파수 축에서 k번째 단말 데이터를 전송하는 개념을 도시하고 있다. Grassmaniann line packing에 의해 정의된 단말-특정 NCC가 송신단과 수신단 사전에 약속되었을 때, k번째 단말에 해당하는 코드워드에 k번째 단말을 위한 데이터를 곱하여 전송한다. 이 때, 하나의 데이터 심볼 s_k가 (N×1) 차원의 코드워드 벡터 c^(k)에 대응된다. 그러면 코드워드의 N개 Element는 N개 부반송파에 대응된다.

즉, 도 8에서는 N개의 부반송파로 하나의 데이터 심볼을 전송하므로, 기존 LTE 시스템 대비 동일 시간-주파수 자원 효율이 1/N로 감소한다. 반면, N개 이상의 심볼을 중첩 전송하면, LTE 시스템 대비 시주파수 자원 효율이 증대된다. 예를 들어, N<K 일 때 K개의 심볼을 중첩 전송하면, K/N배 만큼 주파수 자원 효율이 증대된다.

도 9는 단말-특정 NCC를 사용하는 NCMA 시스템의 기본 송수신 구조도 이다. 송신단에서 각 단말에 대한 데이터 심볼은 각 단말에 해당하는 단말-특정 NCC로 변환되어 중첩된다. 중첩된 N길이의 주파수축 신호는 N-IFFT를 통해 시간축 신호로 변환되어 OFDM 전송을 수행하고, 수신단에서 N-FFT를 통해 주파수축 신호로 복원한다. 복원된 주파수축 신호는 각 단말에 해당하는 단말-특정 NCC의 Conjugate Codeword로 각 단말 데이터 심볼을 복호한다. 복호된 s_k는 중첩된 단말 수에 따라 MUI가 포함되어 있을 수 있으며, MUD 방식 등을 통해 정확한 s_k 복호가 가능하다. 이 때, 사전에 정의된 단말-특정 NCC에 따라 변환된 주파수축 신호의 길이는 N보다 짧을 수 있다. 예를 들어 N/2 길이의 단말-특정 NCC로 변환된 주파수축 신호 벡터 2개를 직렬 연결하여 N 길이로 형성하면, N-FFT해도 수신단에서 복조가 가능함은 자명하다.

하향링크의 경우, k번째 단말 수신단에서 데이터 복호를 위한 검출 수식을 표현하면 다음 수학식 5와 같다.

상기 수학식 5에서, H_k는 k번째 송신단에서 수신단으로의 (N×N) 채널 행렬를 의미하고 대각행렬(diagonal matrix)로 주파수 축 채널 계수들을 포함한다. c^(k)는 k번째 송신단에서 수신단에 대한 (N×1) 단말-특정 NCC 벡터이고, s_k는 k번째 수신단으로의 데이터 심볼, n는 (N×1) 신호 잡음 벡터를 의미한다. K는 동일 시간-주파수 자원에 할당된 다중 단말의 수 이다. 여기서,

는 A 벡터의 j번째 요소(element)와 B 행렬의 j번째 대각 요소(diagonal element)의 나눗셈을 의미한다. A 벡터가 대각 행렬일 경우, 대각 행렬끼리의 요소(element) 나눗셈을 의미한다.

상기 수학식 5에서 채널 보상을 통해 원하는 코드워드들(Desired Codewords) 신호와 잡음만 남게 되며, 수신단의 단말-특정 NCC의 Conjugate Codeword를 통해, 다음 수학식 6과 같이 검출된다.

상기 수학식 6에서 마지막 행의 2번째 항목은 MUI를 나타내며, MUD 방식을 통해 제거 또는 감소시킬 수 있다.

상향링크의 경우, 기지국의 수신단에서 데이터 복호를 위한 검출 수식을 표현하면 다음 수학식 7과 같다.

상기 수학식 7의 3번째 식의 2번째 항은 다른 수신단으로의 데이터 심볼에 의한 다중 단말 간섭 신호 MUI를 나타낸다. k번째 단말의 데이터 복호를 위한 수신단의 검출 수식을 표현하면 다음 수학식 8과 같다.

k번째 단말 데이터를 위한 채널 보상을 통해 원하는 코드워드들 신호와MUI, 잡음만 남게 되며, 수신단의 단말-특정 NCC의 Conjugate Codeword를 통해, 다음 수학식 9와 같이 검출된다.

상기 수학식 9에서 마지막 행의 2번째 항목은 MUI를 나타내며, MUD 방식을 통해 제거 또는 감소시킬 수 있다. 이 때, 다중 단말로부터의 채널 환경 차이로 인해,

의 주파수 축 채널 변화량이 단말-특정 NCC에 의한 MUD 수행 시 MUI 값의 변화를 가져온다. 상기 설명에서 설명의 편의를 위하여, 송수신 안테나의 개수를 단일 개로 설명하였으나, 다중 안테나를 사용하는 환경에서도 같은 방식으로 적용됨은 자명하다.

앞서 설명한 NCMA 방식에 관련한 내용을 통해 다중 단말 데이터 중첩 전송에 의한 MUI를 제어하면서, 중첩 단말 수에 따라 더 높은 주파수 이용효율이나 더 많은 Connectivity를 달성하는 것이 가능하다.

본 명세서는 경쟁 기반 다중 접속 방식(Multiple Access, MA)에 관한 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 경쟁 기반 다중 접속에서 계층적 코딩 및 변조(modulation)를 기반으로 하는 운영 기법을 포함한다. 이하에서는 경쟁 기반의 다중 접속 방식을 설명한다.

무선 통신 시스템에 있어서, 도 10과 같이 경쟁 기반의 다중 접속 방식은 일반적인 기술이다. 도 10은 LTE 통신 시스템에서 상향링크 접속 방식이다. 또한, 이러한 접속 방식 D2D(Device to Device) 또는 V2X(Vehicular to Everthing)와 같은 애드혹(ad-hoc) 네트워크와 LTE-A(LTE-Advanced), MTC(Machine Type Communication)와 같은 셀룰러 기반 방식에서 사용될 수 있다.

경쟁 기반의 다중 접속 방식은 단말에서 기지국(eNB)로 SR(Scheduling Request)를 수행(S1010)하여, 기지국의 스케줄링 정보를 수신(S1020)함으로써 시작된다. 기지국으로부터 수신하는 스케줄링 정보는 다중 사용자들로부터의 수신 신호간 동기화를 위한 TA(Timing Adjustment 또는 Timing Advance), 셀 ID 및 상향링크 접속을 위한 그랜트(예를 들어, MCS Level 정보나 자원 할당 정보를 포함하는 제어 정보로써 PDCCH로 전송한다) 등을 포함한다. 일반적으로 통신 시스템은 한정된 무선 자원을 다수의 단말이 사용하는 통신 시스템인데 반해, 하나의 단말은 다른 단말의 상태를 알 수 없으므로, 동시에 같은 자원에 대해서 다수의 단말이 자원 할당을 요청하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 기지국은 하나의 경쟁에 다수의 단말이 요청한 자원의 충돌을 해결하고 그 정보를 전송한다(S1040). 또한, 기지국과 단말은 네트워크 접속과 HARQ를 위한 제어 정보를 주고 받아 상향링크 데이터를 전송한다(S1030).

차세대 무선 통신 시스템에서는 ULLS(Ultra-Low Latency Service)를 타겟으로 하는 V2X, 응급 서비스(Emergency Service), 기계 제어(Machine Control) 등이 고려되고 있다. ULLS는 E2E(End-to-End) 레이턴시 요구(latency requirement)가 매우 제한적이고, 높은 데이터 레이트(data rate)를 요구한다. 예를 들어, E2E Latency< 1ms, DL Data Rate: 50Mbps, UL Data Rate: 25Mbps가 될 수 있다. 일반적으로 E2E 레이턴시는 네트워크 지연과 프로세싱 지연, 무선 인터페이스(air interface) 지연에 의해 결정된다. 기존 경쟁 기반의 다중 접속 방식은 도 10에서와 같이 헤비 컨트롤링(heaving controlling)이 필수적으로 요구되어, 긴 무선 인터페이스 지연을 가지고 있다. 따라서, ULLS를 위한 제어 절차의 간소화와 경쟁을 효율적으로 해결할 수 있는 방식, 데이터의 전송 속도를 높일 수 있는 다중 접속 방식이 필요하다.

또한, 차세대 5G 시스템에서는 대규모 연결(Massive Connection)/적은 비용(Low cost)/적은 전력 서비스(Low power Service)를 타겟으로 작은 패킷을 간헐적으로 전송하는 Wireless Sensor Network (WSN), Massive Machine Type Communication (MTC) 등이 고려되고 있다. Massive MTC 서비스는 연결 밀도 요구(Connection Density Requirement)가 매우 제한적인데 반해, 데이터 레이트와 End-to-End (E2E) 레이턴시 요구(Latency Requirement)는 매우 자유롭다 (ULLS를 타겟으로 하는 V2X, 응급 서비스, 기계 제어는 Connection Density: Up to 200,000/km², E2E Latency: Seconds to hours, DL/UL Data Rate: typically 1-100kbps). 일반적으로 연결 밀도는 지원할 수 있는 UE의 수에 의해 결정된다. 기존 연결 기반의 다중 접속 방식은, 도 10에서와 같이 eNB가 UE의 PRACH를 구분함으로써 다중 접속의 연결을 제어하기 때문에, Massive MTC에서 요구하는 Requirement를 만족시키기에는 무리가 있다. 또한, Massive MTC의 경우, Delay에 둔감하며 적은 Data 양을 가지는 Sporadic Packet을 주로 전송하는 특성을 가지고 있다. 하지만 기존 Contention 기반 다중 접속 방식은 전송 Packet의 양 대비 교환해야 하는 Control 정보의 양이 많다. 따라서, Massive Connection/Low cost/Low power Sporadic Packet 송수신을 위한 Control Procedure/Overhead의 간소화와 다수의 접속을 제어할 수 있는 다중 접속 방식이 필요하다.

본 발명에서는 Contention based data Transmission (CB 전송)에서 컨텐션이 발생하는 물리 자원 영역(Contention Zone)을 구성/재구성하는 방법과 단말의 컨텐션 존을 인지하고, 전송을 수행하는 방법을 제안한다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위해, 컨텐션 존에 대한 주기적인 할당이 가정되나, 비 주기성 정보에 대한 시그널링이 추가되어도 동일한 방식으로 동작할 수 있음은 자명하다.

1. 리소스 존(Resource Zone) 및 컨텐션 존(Contention Zone)의 정의

- 리소스 존: Scheduling based data Transmission (SB 전송)과 CB 전송이 수행되는 특정 주기 내 전체 또는 일부 대역폭으로 구성된 물리 자원 영역을 의미한다.

- 컨텐션 존: CB 전송이 수행되는 최소단위 물리 자원 영역을 의미한다.

2. 컨텐션 존의 구성

단말은 초기 접속(initial access) 수행 시, RRC Signaling 또는 상위 계층 신호 등을 통해 UE specific Contention Zone을 할당 받는다. 또는 주기적으로 시스템 환경 변화에 따라, RRC Signaling 또는 상위 계층 신호 등으로 UE specific Contention Zone을 재할당 받을 수 있다. 여기서, UE specific Contention Zone은 UE 관점에서 CB 전송을 위해 할당 받은 물리 자원 영역일 뿐, 동일 물리 자원 영역에 다른 사용자가 할당되지 않는 것을 보장하지는 않는다. 즉, UE specific Contention Zone은 전체 시스템 관점에서 다수 사용자가 공유할 수 있는 물리 자원 영역이며, 다수 사용자의 공유에 대한 할당은 기지국이 수행한다. 즉, UE specific Contention Zone은 단말이 CB 전송을 수행할 수 있는 물리 자원 영역으로써의 의미를 가진다.

UE specific Contention Zone은 주기 'T'를 기준으로 반복적으로 나타나며, 주기 'T' 는 기본 값(default value) 'x'를 기준으로 시스템 환경에 따라 변할 수 있다. 시스템 환경 변화에 따라 주기 'T'는 SIB (System Information Broadcasting)등의 브로드캐스팅을 통해 전달될 수 있다. 여기서, SIB은 Legacy LTE의 SIB 정보와 같은 개념으로, 단일 셀 내의 다수 사용자가 동시에 수신할 수 있는 모든 종류의 정보(e.g., common DCI)를 포괄할 수 있다.

2.1. 구성 필드(Configuration Field)를 통한 컨텐션 존 할당

단말은 RRC Signaling 또는 상위 계층 신호 등으로 UE specific Contention Zone을 할당 받을 수 있다. 이 때, 리소스 존 내에서 컨텐션 존의 물리 자원 위치를 인지하기 위해, 구성 필드를 통해 지시될 수 있다. 예를 들어, 리소스 존 내에 컨텐션 존이 일정(Uniform)한 구성을 나타내고 있다면, 리소스 존 내의 컨텐션 존에 대한 밀도와 시간 영역 오프셋(Time Domain Offset), 주파수 영역 오프셋(Frequency domain offset), 주파수 호핑(Frequency hopping) 정보 등으로 컨텐션 존의 위치와 개수를 인지할 수 있다.

- 컨텐션 존의 밀도: w bits

해석 방법:: 밀도 레벨 a: a, 시간 영역에서 컨텐션 존 주기: T/(2^(a))

하나의 리소스 존에서 2^(a)개 만큼의 컨텐션 존이 존재하며, 2^(a)개의 컨텐션 존 간의 주기는 T/(2^(a)) 이 됨.

- 컨텐션 존의 시간 영역 오프셋: x bits

해석 방법:: 시간 오프셋 b: (b)*N/C_SF+1

하나의 리소스 존에서 컨텐션 존이 (b)*N/C_SF+1만큼 시간 영역으로 오프셋 되어 있음.

여기서, N은 주기 T이내에 전체 Subframe 수를 의미함.

여기서, C_SF은 하나의 리소스 존 내에서 시간 영역으로 존재하는 컨텐션 존의 개수임. 도 11의 예시에서 C_SF=8.

- 컨텐션 존의 주파수 영역 오프셋: y bits

해석 방법:: 주파수 오프셋 c: (c)*M/C_RB+1

하나의 리소스 존에서 컨텐션 존이 (c)*M/C_RB+1만큼 주파수 영역으로 오프셋 되어 있음.

여기서, M은 전체 또는 일부 BW 이내에 전체 PRB의 수를 의미함.

여기서, C_RB은 하나의 리소스 존 내에서 시간 영역으로 존재하는 컨텐션 존의 개수임. 상기 예시에서 C_RB=4.

- 컨텐션 존의 주파수 호핑: z bits

해석 방법:: 주파수 호핑 d: 만약 존 인덱스(zone index)가 짝수이면, (d)*M/ C_RB

- 구성 필드: [Density Index, Time Offset Index, Frequency Offset Index, Frequency Hopping Index] = w + x + y + z bits

구성 필드의 각 Index는 0에서부터 2^(bits)-1까지 구성된다.

상기에서, N, M, C_SF, C_RB는 SIB 정보와 같은 브로드캐스팅 정보를 통해, 전체 사용자에게 지시될 수도 있고, RRC Signaling 또는 상위 계층 신호로 지시될 수도 있다.

예를 들어, 하기와 같이 하나의 리소스 존 내에 32개의 컨텐션 존이 존재하고, Starting Subframe Index=1, Starting PRB Index=1인 경우, 7bits 구성 필드가 정의될 수 있다 (구성 필드 7bits = [2bits, 1 bit, 2bits, 2bits]). 하기 예시에서, C_SF=8, C_RB=4인 경우를 예시한다.

도 12를 참조하면, 구성 필드 = [0, 1, 1, 0]이므로, 밀도 레벨은 0으로 1개의 컨텐션 존이 하나의 리소스 존에 존재하고, 시간 오프셋은 1이므로, 1*N/C_SF+1의 Subframe에 위치하고, 주파수 오프셋은 1이므로, 1*M/C_RB+1의 PRB에 위치한다.

같은 방법으로 하기와 같은 예시도 해석될 수 있다.

도 13을 참조하면, 구성 필드 = [1, 0, 0, 2]이므로, 밀도 레벨은 1으로 2개의 컨텐션 존이 하나의 리소스 존에 존재하고, 그 주기는 T/2이다. 2개의 컨텐션 존 중 1번은, 시간 오프셋은 0이므로, 1의 Subframe에 위치하고, 주파수 오프셋은 0이므로, 1의 PRB에 위치한다. 2개의 컨텐션 존 중 2번은, 시간 오프셋은 0이므로, 1+T/2의 Subframe에 위치한다. 주파수 오프셋은 0이므로, 1의 PRB를 기준으로 하여, 주파수 호핑이 2이므로, 2번 컨텐션 존에 2*M/C_RB의 주파수 호핑이 이루어 진다. 즉, 1의 인덱스를 가지는 PRB에 2*M/C_RB만큼의 호핑을 통해, 2*M/C_RB+1의 PRB Index가 할당된 것으로 해석된다.

같은 방법으로 하기와 같은 예시도 해석될 수 있다.

도 14를 참조하면, 구성 필드 = [2, 1, 0, 3]이므로, 밀도 레벨은 2로 4개의 컨텐션 존이 하나의 리소스 존에 존재하고, 그 주기는 T/4이다. 4개의 컨텐션 존 중 1번은, 시간 오프셋은 1이므로, 1*N/C_SF+1의 Subframe에 위치하고, 주파수 오프셋은 0이므로, 1의 PRB에 위치한다.

4개의 컨텐션 존 중 2번은, 시간 오프셋은 1이므로, 1*N/C_SF+1+T/4의 Subframe에 위치한다. 주파수 오프셋은 0이므로, 1의 PRB를 기준으로 하여, 주파수 호핑이 3이므로, 2번 컨텐션 존에 3*M/C_RB의 주파수 호핑이 이루어 진다. 즉, 1의 Index를 가지는 PRB에 3*M/C_RB만큼의 호핑을 통해, 3*M/C_RB+1의 PRB Index가 할당된 것으로 해석된다.

4개의 컨텐션 존 중 3번은, 시간 오프셋은 1이므로, 1*N/C_SF+1+T/4*2의 Subframe에 위치한다. 3번은 주파수 호핑이 적용되지 않고, 주파수 오프셋은 0이므로, 1의 PRB에 위치한다.

4개의 컨텐션 존 중 4번은, 시간 오프셋은 1이므로, 1*N/C_SF+1+T/4*3의 Subframe에 위치한다. 주파수 오프셋은 0이므로, 1의 PRB를 기준으로 하여, 주파수 호핑이 3이므로, 2번 컨텐션 존에 3*M/C_RB의 주파수 호핑이 이루어 진다. 즉, 1의 Index를 가지는 PRB에 3*M/C_RB만큼의 호핑을 통해, 3*M/C_RB+1의 PRB Index가 할당된 것으로 해석된다.

같은 방법은 7bit 구성 필드를 통해, 2^7개의 구성을 지정해 줄 수 있다. 2^7개의 구성은 전체 시스템 관점에서 겹칠 수 있음은 자명하다. 즉, 도 15와 같이 컨텐션 존이 겹치는 형태가 나타날 수 있다.

2.2. 패턴 인덱스 필드를 통한 컨텐션 존 할당

리소스 존 내의 컨텐션 존에 대한 패턴을 기정의하여, 룩업 테이블로 컨텐션 존의 물리 자원 영역을 지시할 수 있다. 이 경우, 하나의 리소스 존 내의 다양한 패턴에 대해, 룩업 테이블을 기정의하고 송수신단에서 미리 저장하고 있어야 한다. 예를 들어, 하기와 같은 표가 정의 될 수 있다.

Pattern Index	Location of Contention Zones
1	Contention Zone 1: PRB Index = 1, Subframe Index=1
2	Contention Zone 1: PRB Index = 3, Subframe Index=1
3	Contention Zone 1: PRB Index = 1, Subframe Index=5
4	Contention Zone 1: PRB Index = 1, Subframe Index=1Contention Zone 2: PRB Index = 3, Subframe Index=5
5	Contention Zone 1: PRB Index = 1, Subframe Index=5Contention Zone 2: PRB Index = 3, Subframe Index=1
…	…

상기 표에서 하나의 리소스 존에서, 전체 컨텐션 존에 대해 임의 선택이 아닌 구성 방식을 해야 하는 이유는, 반복이 고려되었을 때, BD(Blind Detection)를 할 수 없기 때문이다. 또한, worst case 유저 접속 시 (전체 유저가 하나의 컨텐션 존으로 몰리는 경우) 완전한 임의 선택(fully random selection)과 구성 방식은 worst collision의 정도의 차이가 존재하므로, 구성 방식이 더 적절하다.2.1과 2.2를 기반으로 동작하는 시스템의 기지국은, 할당한 UE Specific Contention Zone의 경우에 대해, 항상 BD를 수행해야 한다.

3. 반복 트리거링(Repetition Triggering)

3.1. gNB에 의한 반복 트리거링

상기 2에서 제안된 방식에 의해, 각 단말이 UE Specific Contention Zone을 할당 받았을 때, 밀도 레벨이 1 이상이면, 2개 이상의 컨텐션 존을 할당 받을 수 있다. 이 때, UE Class에 따라, 반복 트리거링 필드가 RRC 또는 상위 계층 신호로 지시된다. 예를 들어, 반복 트리거링 필드가 1bit 정보로 구성된다면, 반복을 다수 컨텐션 존에서 수행할지 여부를 지시하게 된다.

- 반복 트리거링 OFF : [0]

해석 방법: 하나의 리소스 존 내에서 기지국으로부터 할당 받은 컨텐션 존 집합 내에서 하나의 컨텐션 존을 임의 선택하여, 선택된 컨텐션 존으로 CB 전송을 수행한다. 기지국은 BD 수행 시, 해당 단말의 UE specific Contention Zone 전체 중 하나가 임의 선택되었을 것을 가정하고, BD를 수행한다.

- 반복 트리거링 ON: [1]

해석 방법: 하나의 리소스 존 내에서 기지국으로부터 할당 받은 컨텐션 존 집합 내의 모든 컨텐션 존을 반복 방식으로 CB 전송을 수행한다. 즉, 같은 data packet을 모든 컨텐션 존에 반복 전송한다. 기지국은 BD 수행 시, 해당 단말의 UE specific Contention Zone 전체가 사용되어 반복이 수행되었을 것을 가정하고, 컴바이닝(Combining)을 기반으로 BD를 수행한다.

기지국은 RRC Connection 등 단말의 초기 접속 수행 시, 단말의 DL 측정 정보나 UL RS(Reference Signal) 정보 등을 통해 단말의 커버리지 클래스(Coverage Class)를 추정하고, UE Class를 구분할 수 있다. 이를 통해, 상기 제안하는 반복이 필요한 사용자에게 반복 트리거링 ON을 지시함으로써, 단말의 CB 전송의 커버리지를 확장할 수 있다.

3.2. UE에 의한 반복 트리거링

3.1의 방식과 달리, 반복 트리거링이 단말에 의해 스스로 선택될 수도 있다. 기지국은 반복 트리거링 필드를 전송하지 않고, 단말은 DL 측정 정보를 통해, SNR의 특정 임계값을 기준으로 UL을 위해 반복이 필요할지 여부를 직접 판단한다. 반복이 필요하다고 판단되면, 하나의 리소스 존 내에서 기지국으로부터 할당 받은 컨텐션 존 집합 내의 모든 컨텐션 존을 Repetition 방식으로 CB Transmission을 수행한다. 반대로 Repetition이 필요하지 않다고 판단되면, 하나의 리소스 존 내에서 기지국으로부터 할당 받은 컨텐션 존 집합 내에서 하나의 컨텐션 존을 임의 선택하여, 선택된 컨텐션 존으로 CB 전송을 수행한다. 기지국은 BD 수행 시, 해당 단말의 UE specific Contention Zone 전체 중 하나가 임의 선택되었거나, 해당 단말의 UE specific Contention Zone 전체가 사용되어 Repetition이 수행되었을 것을 가정하여, 각 경우에 대해 BD를 수행한다.

4. CB 전송을 위한 링크 적응(Link Adaptation)

단말은 RRC Signaling 또는 상위 계층 신호 등으로 UE specific Contention Zone을 할당 받을 수 있다. 이 때, 리소스 존 내에서 MCS Level 별로 컨텐션 존의 물리 자원 위치를 인지할 수 있도록, 각 MCS Level 별로 구성 필드를 통해 지시될 수 있다. 각 MCS Level 별로 구성 필드가 동작하는 방법은 2에서 설명한 방법과 동일 또는 유사하게 해석될 수 있다.

예를 들어, CB Transmission에서 사용할 수 있는 MCS Level이 0~3으로 4단계로 구성될 수 있다고 가정하자. 또한, 단말의 DL Measurement를 기반으로 UE Class 선택 또는 UL RS 기반으로 기지국의 UE Class 할당 등을 기반으로 각 단말의 UE Class가 결정될 수 있다고 가정하자. 그러면, 도 16과 같은 방식으로 UE Class와 MCS Level이 연결될 수 있다.

도 16에서는 측정된 SNR을 기반으로 MCS Level과의 연결성을 나타내었으나, 달성 가능한 스펙트럼 효율(Spectral Efficiency), MA(Multiple Access) 기술에 따른 다중 사용자 스케줄링(Multi-user Scheduling) 등 다양한 방식으로 UE Class와 CB Transmission의 MCS Level이 연결될 수 있다.

- 단말은 DL Measurement를 기반으로 UE Class 선택 또는 UL RS 기반으로 기지국이 할당한 UE Class를 Control Signaling 등에 의해 지시받는다.

- 단말은 UE Class를 기반으로 사용할 수 있는 MCS Level의 Pool을 인지한다.

- 단말은 트래픽이 발생하여 CB Transmission을 수행할 때, 발생된 트래픽이 사용할 수 있는 MCS Level의 Pool 중에서 최대 MCS Level에 연결된 TBS(Transport Block Size) 이상인 경우, MCS Level의 Pool 중에서 최대 MCS Level을 선택하여, 해당 MCS Level에 연결된 Contention Zone으로 CB Transmission을 수행한다.

- 단말은 트래픽이 발생하여 CB Transmission을 수행할 때, 발생된 트래픽이 사용할 수 있는 MCS Level의 Pool 중에서 최대 MCS Level에 연결된 TBS 미만이고, 두 번째로 큰 MCS Level에 연결된 TBS 이상인 경우, MCS Level의 Pool 중에서 두 번째로 큰 MCS Level을 선택하여, 해당 MCS Level에 연결된 컨텐션 존으로 CB Transmission을 수행한다.

- 단말은 트래픽이 발생하여 CB Transmission을 수행할 때, 발생된 트래픽이 사용할 수 있는 MCS Level의 Pool 중에서 n번째로 큰 MCS Level에 연결된 TBS 미만이고, n+1 번째로 큰 MCS Level에 연결된 TBS 이상인 경우, MCS Level의 Pool 중에서 n+1 번째로 큰 MCS Level을 선택하여, 해당 MCS Level에 연결된 컨텐션 존으로 CB Transmission을 수행한다.

- 단말은 트래픽이 발생하여 CB Transmission을 수행할 때, 발생된 트래픽이 사용할 수 있는 MCS Level의 Pool 중에서 최소 MCS Level에 연결된 TBS 미만인 경우, 최소 MCS Level을 선택하여, 해당 MCS Level에 연결된 컨텐션 존으로 CB Transmission을 수행한다.

- 이 경우, 반복 트리거링이 동작할 수 있다.

상기 방식에서, 3의 반복 트리거링은 최소 MCS Level과 연결된 컨텐션 존에서만 유효하다. 즉, 최소 MCS Level에서는 Repetition이 사용되거나 사용되지 않을 수 있고, 최소 MCS Level을 초과하는 MCS Level에 연결된 컨텐션 존의 수가 1개를 초과하는 경우, Random Selection Mode (Repetition Triggering OFF)로 default 동작할 수 있다. 이는 최소 MCS Level이 아닌 경우, Repetition이 필요하지 않을 수 있기 때문이다. 단말은 Repetition Triggering 필드가 존재하는 경우(3.1의 경우), 최소 MCS Level과 연결된 컨텐션 존에 대해서만 해석하고 동작한다. 단말이 Repetition Triggering을 선택하는 경우(3.2의 경우), 최소 MCS Level과 연결된 컨텐션 존에 대해서만 동작한다.

상기 방식에서, 3의 Repetition Triggering은 단말에게 설정된 모든 컨텐션 존에서 유효할 수 있다. 즉, 최소 MCS Level에서는 Repetition이 사용되거나 사용되지 않을 수 있고, 최소 MCS Level을 초과하는 MCS Level에서도 Repetition Triggering 필드의 해석(3.1의 경우) 또는 단말의 Repetition 선택(3.2의 경우)에 따라, Repetition이 사용되거나 사용되지 않을 수 있다.

즉, 도 17과 같은 방식으로 MCS Level에 따라, 컨텐션 존이 구성될 수 있다.

도 17을 참조하면, 2.에서의 구성 방식을 기반으로, MCS 0는 [2, 0, 1, 0]으로 구성되어, Density Level이 2이므로, 4개의 Contention Zone이 하나의 자원 블록에 존재한다. 시간 오프셋, 주파수 오프셋, 주파수 호핑에 의해 도 17과 같이 나타날 수 있다. 최소 MCS Level이므로, Repetition Triggering 필드에 의해 (또는 단말의 선택에 의해), Repetition 동작 여부를 판단한다.

2.에서의 구성 방식을 기반으로, MCS 1는 [1, 1, 2, 0]으로 구성되어, Density Level이 1이므로, 2개의 컨텐션 존이 하나의 자원 블록에 존재한다. 시간 오프셋, 주파수 오프셋, 주파수 호핑에 의해 도 17과 같이 나타날 수 있다. 최소 MCS Level이 아니므로, 기본 모드(default mode)인 Repetition Triggering OFF로 동작하여, 2개의 컨텐션 존 중 하나를 임의 선택하여 CB Transmission을 수행한다.

2.에서의 구성 방식을 기반으로, MCS 2는 [0, 3, 2, 0]으로, MCS 3는 [0, 7, 2, 0]으로 구성될 수 있다.

상기 방식들에서 UE 별로 사용할 수 있는 최대 MCS Level이 상이하여, 각 사용자에게 구성하는 MCS Level 별 컨텐션 존의 집합이 다를 수 있다. 또는, 모든 UE가 사용할 수 있는 MCS Level이 동일하여, 모든 MCS Level에 대한 컨텐션 존을 모두 구성해 놓을 수 있다.

단계 S1810에서, 단말은 기지국으로부터 하나의 리소스 존(resource zone) 내 컨텐션 존(contention zone)에 대한 할당 정보를 수신한다. 상기 할당 정보는 상기 컨텐션 존의 위치와 개수를 지시하는 구성 필드를 포함한다.

단계 S1820에서, 단말은 하향링크 채널 정보를 기반으로 상향링크 데이터의 반복(repetition)을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 단말은 상기 하향링크 채널 정보를 통해 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 측정할 수 있다.

단계 S1830에서, 상기 상향링크 데이터의 반복을 수행하는 것으로 결정하는 경우, 단말은 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존을 통해 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송한다.

단계 S1840에서, 상기 상향링크 데이터의 반복을 수행하지 않는 것으로 결정하는 경우, 단말은 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존 중 임의로 선택된 하나의 컨텐션 존을 통해 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송한다.

도 19는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.

도 19를 참조하면, 무선 장치는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP 또는 non-AP STA로 동작할 수 있다. 또한, 상기 무선 장치는 상술한 사용자(user)에 대응되거나, 상기 사용자에 신호를 송신하는 송신 장치에 대응될 수 있다.

도 19의 무선장치는, 도시된 바와 같이 프로세서(1910), 메모리(1920) 및 트랜시버(1930)를 포함한다. 도시된 프로세서(1910), 메모리(1920) 및 트랜시버(1930)는 각각 별도의 칩으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 블록/기능이 하나의 칩을 통해 구현될 수 있다.

상기 트랜시버(transceiver, 1930)는 송신기(transmitter) 및 수신기(receiver)를 포함하는 장치이며, 특정한 동작이 수행되는 경우 송신기 및 수신기 중 어느 하나의 동작만이 수행되거나, 송신기 및 수신기 동작이 모두 수행될 수 있다. 상기 트랜시버(1930)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 트랜시버(1930)는 수신 신호 및/또는 송신 신호의 증폭을 위한 증폭기와 특정한 주파수 대역 상으로의 송신을 위한 밴드패스필터를 포함할 수 있다.

상기 프로세서(1910)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1910)는 전술한 본 실시예에 따른 동작을 수행할 수 있다. 즉, 프로세서(1910)는 도 1 내지 18의 실시예에서 개시된 동작을 수행할 수 있다.

프로세서(1910)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1920)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

도 20은 프로세서에 포함되는 장치의 일례를 나타내는 블록도이다. 설명의 편의를 위해, 도 20의 일례는 송신 신호를 위한 블록을 기준으로 설명되어 있으나, 해당 블록을 이용하여 수신 신호를 처리할 수 있다는 점은 자명하다.

도시된 데이터 처리부(2010)는 송신 신호에 대응되는 송신 데이터(제어 데이터 및/또는 사용자 데이터)를 생성한다. 데이터 처리부(2010)의 출력은 인코더(2020)로 입력될 수 있다. 상기 인코더(2020)는 BCC(binary convolutional code)나 LDPC(low-density parity-check) 기법 등을 통해 코딩을 수행할 수 있다. 상기 인코더(2020)는 적어도 1개 포함될 수 있고, 인코더(2020)의 개수는 다양한 정보(예를 들어, 데이터 스트림의 개수)에 따라 정해질 수 있다.

상기 인코더(2020)의 출력은 인터리버(2030)로 입력될 수 있다. 인터리버(2030)는 페이딩 등에 의한 연집 에러(burst error)를 방지하기 위해 연속된 비트 신호를 무선 자원(예를 들어, 시간 및/또는 주파수) 상에서 분산시키는 동작을 수행한다. 상기 인터리버(2030)는 적어도 1개 포함될 수 있고, 인터리버(2030)의 개수는 다양한 정보(예를 들어, 공간 스트림의 개수)에 따라 정해질 수 있다.

상기 인터리버(2030)의 출력은 성상 맵퍼(constellation mapper, 2040)로 입력될 수 있다. 상기 성상 맵퍼(2040)는 BPSK(biphase shift keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), n-QAM(quadrature amplitude modulation) 등의 성상 맵핑을 수행한다.

상기 성상 맵퍼(2040)의 출력은 공간 스트림 인코더(2050)로 입력될 수 있다. 상기 공간 스트림 인코더(2050)는 송신 신호를 적어도 하나의 공간 스티림을 통해 송신하기 위해 데이터 처리를 수행한다. 예를 들어, 상기 공간 스트림 인코더(2050)는 송신 신호에 대한 STBC(space-time block coding), CSD(Cyclic shift diversity) 삽입, 공간 매핑(spatial mapping) 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

상기 공간 스트림 인코더(2050)의 출력은 IDFT(2060) 블록에 입력될 수 있다. 상기 IDFT(2060) 블록은 IDFT(inverse discrete Fourier transform) 또는 IFFT(inverse Fast Fourier transform)을 수행한다.

상기 IDFT(2060) 블록의 출력은 GI(Guard Interval) 삽입기(2070)에 입력되고, 상기 GI 삽입기(2070)의 출력은 도 19의 트랜시버(1930)에 입력된다.

Claims

무선통신시스템에서 경쟁 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 방법에 있어서,

단말이, 기지국으로부터 하나의 리소스 존(resource zone) 내 컨텐션 존(contention zone)에 대한 할당 정보를 수신하되, 상기 할당 정보는 상기 컨텐션 존의 위치와 개수를 지시하는 구성 필드를 포함하는, 단계;

상기 단말이, 하향링크 채널 정보를 기반으로 상향링크 데이터의 반복(repetition)을 수행할지 여부를 결정하는 단계;

상기 단말이, 상기 상향링크 데이터의 반복을 수행하는 것으로 결정하는 경우, 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존을 통해 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및

상기 단말이, 상기 상향링크 데이터의 반복을 수행하지 않는 것으로 결정하는 경우, 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존 중 임의로 선택된 하나의 컨텐션 존을 통해 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는

방법.
제1항에 있어서,

상기 할당 정보는 RRC(Radio Resource Control) 시그널링 또는 상위 계층 신호를 통해 수신되는

방법.
제1항에 있어서,

상기 하나의 리소스 존 내 컨텐션 존은 주기 T를 기준으로 주기적으로 할당되고,

상기 주기 T는 SIB(System Information Broadcasting)을 통해 브로드캐스트되는

방법.
제1항에 있어서,

상기 구성 필드는 밀도 인덱스, 시간 오프셋 인덱스, 주파수 오프셋 인덱스 및 주파수 호핑 인덱스를 포함하고,

상기 밀도 인덱스는 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존의 개수 및 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존 간의 주기를 지시하고,

상기 시간 오프셋 인덱스는 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존이 기준 서브프레임으로부터 시간 오프셋된 위치를 지시하고,

상기 주파수 오프셋 인덱스는 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존이 기준 자원블록으로부터 주파수 오프셋된 위치를 지시하고, 및

상기 주파수 호핑 인덱스는 기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존 간의 주파수 호핑 간격을 지시하는

방법.
제1항에 있어서,

상기 하나의 리소스 내 컨텐션 존이 할당되는 최대 서브프레임 개수와 최대 자원블록 개수는, RRC 시그널링 또는 상위 계층 신호를 통해 수신되거나, 또는 SIB을 통해 브로드캐스트되는

방법.
제1항에 있어서,

상기 할당 정보는 상기 하나의 리소스 존 내 컨텐션 존의 기정의된 할당 패턴을 지시하는 패턴 인덱스를 더 포함하는

방법.
제1항에 있어서,

상기 단말이, 상기 하향링크 채널 정보를 기반으로 단말 클래스(UE class)를 선택하는 단계; 및

상기 단말이, 상기 단말 클래스를 기반으로 사용할 수 있는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨 후보를 확인하는 단계를 더 포함하되,

상기 단말 클래스는 상기 측정된 SNR을 기반으로 상기 MCS 레벨 후보와 연결되고,

상기 구성 필드는 상기 MCS 레벨 후보에 포함된 각각의 MCS 레벨에 대한 컨텐션 존의 위치와 개수를 더 지시하고,

상기 상향링크 데이터의 반복이 수행되면, 상기 상향링크 데이터는 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존 중 최소 MCS 레벨에 대한 컨텐션 존을 통해 전송되는

방법.
무선통신시스템에서 경쟁 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 단말에 있어서,

무선신호를 전송 및 수신하는 트랜시버(transceiver); 및

상기 트랜시버에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는

기지국으로부터 하나의 리소스 존(resource zone) 내 컨텐션 존(contention zone)에 대한 할당 정보를 수신하되, 상기 할당 정보는 상기 컨텐션 존의 위치와 개수를 지시하는 구성 필드를 포함하고;

하향링크 채널 정보를 기반으로 상향링크 데이터의 반복(repetition)을 수행할지 여부를 결정하고;

상기 상향링크 데이터의 반복을 수행하는 것으로 결정하는 경우, 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존을 통해 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하고; 및

상기 상향링크 데이터의 반복을 수행하지 않는 것으로 결정하는 경우, 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존 중 임의로 선택된 하나의 컨텐션 존을 통해 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는

단말.
제8항에 있어서,

상기 할당 정보는 RRC(Radio Resource Control) 시그널링 또는 상위 계층 신호를 통해 수신되는

단말.
제8항에 있어서,

상기 하나의 리소스 존 내 컨텐션 존은 주기 T를 기준으로 주기적으로 할당되고,

상기 주기 T는 SIB(System Information Broadcasting)을 통해 브로드캐스트되는

단말.
제8항에 있어서,

상기 구성 필드는 밀도 인덱스, 시간 오프셋 인덱스, 주파수 오프셋 인덱스 및 주파수 호핑 인덱스를 포함하고,

상기 밀도 인덱스는 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존의 개수 및 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존 간의 주기를 지시하고,

상기 시간 오프셋 인덱스는 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존이 기준 서브프레임으로부터 시간 오프셋된 위치를 지시하고,

상기 주파수 오프셋 인덱스는 상기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존이 기준 자원블록으로부터 주파수 오프셋된 위치를 지시하고, 및

상기 주파수 호핑 인덱스는 기 하나의 리소스 존에서 할당되는 컨텐션 존 간의 주파수 호핑 간격을 지시하는

단말.
제8항에 있어서,

상기 하나의 리소스 내 컨텐션 존이 할당되는 최대 서브프레임 개수와 최대 자원블록 개수는, RRC 시그널링 또는 상위 계층 신호를 통해 수신되거나, 또는 SIB을 통해 브로드캐스트되는

단말.
제8항에 있어서,

상기 할당 정보는 상기 하나의 리소스 존 내 컨텐션 존의 기정의된 할당 패턴을 지시하는 패턴 인덱스를 더 포함하는

단말.
제8항에 있어서, 상기 프로세서는

상기 하향링크 채널 정보를 기반으로 단말 클래스(UE class)를 선택하고; 및

상기 단말 클래스를 기반으로 사용할 수 있는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨 후보를 확인하되,

상기 단말 클래스는 상기 측정된 SNR을 기반으로 상기 MCS 레벨 후보와 연결되고,

상기 구성 필드는 상기 MCS 레벨 후보에 포함된 각각의 MCS 레벨에 대한 컨텐션 존의 위치와 개수를 더 지시하고,

상기 상향링크 데이터의 반복이 수행되면, 상기 상향링크 데이터는 상기 구성 필드가 지시하는 모든 컨텐션 존 중 최소 MCS 레벨에 대한 컨텐션 존을 통해 전송되는

단말.