WO2020032733A1 - 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 제어 정보를 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2020032733A1
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slot
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김재형
김선욱
박창환
신석민
안준기
양석철
황승계
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엘지전자 주식회사
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present specification is to provide a performance improvement of sMTC (standalone MTC) by making the mapping pattern of the MPDCCH of the special subframe consisting of a certain number of symbols equal to the mapping pattern of the symbols of other adjacent slots There is this.
  • the mapping may be performed based on a start symbol of the first at least one symbol and a start symbol of the second at least one symbol.
  • rate matching is performed in preference to the data area.
  • FIG 9 illustrates an example of a resource grid for a downlink slot.
  • FIG. 10 shows an example of a downlink subframe structure.
  • FIG. 18A illustrates an example of a narrowband operation
  • FIG. 18B illustrates an example of repetition having RF retuning.
  • 21 is a diagram illustrating an example of scheduling for each of MTC and legacy LTE.
  • 25 shows an example of a method of extending a PBCH to an LTE control region for an sMTC UE proposed in the present invention.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating an example of a method of transmitting an MPDCCH of a base station proposed in the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal. Certain operations described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), and the like. .
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal, and a receiver may be part of a base station.
  • 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
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA), or the like.
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A evolution of 3GPP LTE.
  • the three key requirements areas for 5G are: (1) Enhanced Mobile Broadband (eMBB) area, (2) massive Machine Type Communication (mMTC) area, and (3) ultra-reliability and It includes the area of Ultra-reliable and Low Latency Communications (URLLC).
  • eMBB Enhanced Mobile Broadband
  • mMTC massive Machine Type Communication
  • URLLC Ultra-reliable and Low Latency Communications
  • KPI key performance indicator
  • cloud storage is a special use case that drives the growth of uplink data rates.
  • 5G is also used for remote work in the cloud and requires much lower end-to-end delays to maintain a good user experience when tactile interfaces are used.
  • Entertainment For example, cloud gaming and video streaming are another key factor in increasing the need for mobile broadband capabilities. Entertainment is essential in smartphones and tablets anywhere, including in high mobility environments such as trains, cars and airplanes.
  • Another use case is augmented reality and information retrieval for entertainment.
  • augmented reality requires very low latency and instantaneous amount of data.
  • one of the most anticipated 5G use cases relates to the ability to seamlessly connect embedded sensors in all applications, namely mMTC.
  • potential IoT devices are expected to reach 20 billion.
  • Industrial IoT is one of the areas where 5G plays a major role in enabling smart cities, asset tracking, smart utilities, agriculture and security infrastructure.
  • Smart cities and smart homes will be embedded in high-density wireless sensor networks.
  • the distributed network of intelligent sensors will identify the conditions for cost and energy-efficient maintenance of the city or home. Similar settings can be made for each hypothesis.
  • Temperature sensors, window and heating controllers, burglar alarms and appliances are all connected wirelessly. Many of these sensors are typically low data rates, low power and low cost. However, for example, real time HD video may be required in certain types of devices for surveillance.
  • Smart grids interconnect these sensors using digital information and communication technologies to collect information and act accordingly. This information can include the behavior of suppliers and consumers, allowing smart grids to improve the distribution of fuels such as electricity in efficiency, reliability, economics, sustainability of production and in an automated manner. Smart Grid can be viewed as another sensor network with low latency.
  • the health sector has many applications that can benefit from mobile communications.
  • the communication system can support telemedicine, providing clinical care at a distance. This can help reduce barriers to distance and improve access to health care services that are not consistently available in remote rural areas. It is also used to save lives in critical care and emergencies.
  • a mobile communication based wireless sensor network can provide remote monitoring and sensors for parameters such as heart rate and blood pressure.
  • Wireless and mobile communications are becoming increasingly important in industrial applications. Wiring is expensive to install and maintain. Thus, the possibility of replacing the cables with reconfigurable wireless links is an attractive opportunity in many industries. However, achieving this requires that the wireless connection operates with similar cable delay, reliability, and capacity, and that management is simplified. Low latency and very low error probability are new requirements that need to be connected in 5G.
  • Logistics and freight tracking are important examples of mobile communications that enable the tracking of inventory and packages from anywhere using a location-based information system.
  • the use of logistics and freight tracking typically requires low data rates but requires wide range and reliable location information.
  • Machine learning refers to the field of researching methodologies to define and solve various problems dealt with in the field of artificial intelligence. do.
  • Machine learning is defined as an algorithm that improves the performance of a task through a consistent experience with a task.
  • ANN Artificial Neural Network
  • the artificial neural network may be defined by a connection pattern between neurons of different layers, a learning process of updating model parameters, and an activation function generating an output value.
  • the model parameter refers to a parameter determined through learning and includes weights of synaptic connections and deflection of neurons.
  • the hyperparameter means a parameter to be set before learning in the machine learning algorithm, and includes a learning rate, the number of iterations, a mini batch size, an initialization function, and the like.
  • the purpose of learning artificial neural networks can be seen as determining model parameters that minimize the loss function.
  • the loss function can be used as an index for determining an optimal model parameter in the learning process of an artificial neural network.
  • Machine learning can be categorized into supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning.
  • Supervised learning refers to a method of learning artificial neural networks with a given label for training data, and a label indicates a correct answer (or result value) that the artificial neural network must infer when the training data is input to the artificial neural network.
  • Unsupervised learning may refer to a method of training artificial neural networks in a state where a label for training data is not given.
  • Reinforcement learning can mean a learning method that allows an agent defined in an environment to learn to choose an action or sequence of actions that maximizes cumulative reward in each state.
  • Machine learning which is implemented as a deep neural network (DNN) including a plurality of hidden layers among artificial neural networks, is called deep learning (Deep Learning), which is part of machine learning.
  • DNN deep neural network
  • Deep Learning Deep Learning
  • machine learning is used to mean deep learning.
  • a robot can mean a machine that automatically handles or operates a given task by its own ability.
  • a robot having a function of recognizing the environment, judging itself, and performing an operation may be referred to as an intelligent robot.
  • Robots can be classified into industrial, medical, household, military, etc. according to the purpose or field of use.
  • the robot may include a driving unit including an actuator or a motor to perform various physical operations such as moving a robot joint.
  • the movable robot includes a wheel, a brake, a propeller, and the like in the driving unit, and can travel on the ground or fly in the air through the driving unit.
  • Autonomous driving means a technology that drives by itself, and an autonomous vehicle means a vehicle that runs without a user's manipulation or with minimal manipulation of a user.
  • the technology of maintaining a driving lane the technology of automatically adjusting speed such as adaptive cruise control, the technology of automatically driving along a predetermined route, the technology of automatically setting a route when a destination is set, etc. All of these may be included.
  • the vehicle includes a vehicle having only an internal combustion engine, a hybrid vehicle having both an internal combustion engine and an electric motor together, and an electric vehicle having only an electric motor, and may include not only automobiles but also trains and motorcycles.
  • the autonomous vehicle may be viewed as a robot having an autonomous driving function.
  • Extended reality collectively refers to virtual reality (VR), augmented reality (AR), and mixed reality (MR).
  • VR technology provides real world objects and backgrounds only in CG images
  • AR technology provides virtual CG images on real objects images
  • MR technology mixes and combines virtual objects in the real world.
  • Graphic technology
  • MR technology is similar to AR technology in that it shows both real and virtual objects.
  • virtual objects are used as complementary objects to real objects, whereas in MR technology, virtual objects and real objects are used in an equivalent nature.
  • FIG 2 illustrates an AI device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 includes a communication unit 110, an input unit 120, a running processor 130, a sensing unit 140, an output unit 150, a memory 170, a processor 180, and the like. It may include.
  • the communicator 110 may transmit / receive data to / from external devices such as the other AI devices 100a to 100e or the AI server 200 using wired or wireless communication technology.
  • the communicator 110 may transmit / receive sensor information, a user input, a learning model, a control signal, and the like with external devices.
  • the communication technology used by the communication unit 110 may include Global System for Mobile Communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Long Term Evolution (LTE), 5G, Wireless LAN (WLAN), and Wireless-Fidelity (Wi-Fi). ), Bluetooth TM , Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), ZigBee, Near Field Communication (NFC), and the like.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • LTE Long Term Evolution
  • 5G Fifth Generation
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Bluetooth TM Bluetooth TM
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • ZigBee ZigBee
  • NFC Near Field Communication
  • the input unit 120 may acquire various types of data.
  • the input unit 120 may include a camera for inputting an image signal, a microphone for receiving an audio signal, a user input unit for receiving information from a user, and the like.
  • a signal obtained from the camera or microphone may be referred to as sensing data or sensor information by treating the camera or microphone as a sensor.
  • the input unit 120 may acquire input data to be used when acquiring an output using training data and a training model for model training.
  • the input unit 120 may obtain raw input data, and in this case, the processor 180 or the running processor 130 may extract input feature points as preprocessing on the input data.
  • the running processor 130 may perform AI processing together with the running processor 240 of the AI server 200.
  • the running processor 130 may include a memory integrated with or implemented in the AI device 100.
  • the running processor 130 may be implemented using the memory 170, an external memory directly coupled to the AI device 100, or a memory held in the external device.
  • the sensing unit 140 may acquire at least one of internal information of the AI device 100, surrounding environment information of the AI device 100, and user information using various sensors.
  • the output unit 150 may generate an output related to visual, auditory, or tactile.
  • the output unit 150 may include a display unit for outputting visual information, a speaker for outputting auditory information, and a haptic module for outputting tactile information.
  • the memory 170 may store data supporting various functions of the AI device 100.
  • the memory 170 may store input data, training data, training model, training history, and the like acquired by the input unit 120.
  • the processor 180 may determine at least one executable operation of the AI device 100 based on the information determined or generated using the data analysis algorithm or the machine learning algorithm. In addition, the processor 180 may control the components of the AI device 100 to perform a determined operation.
  • the processor 180 may request, search, receive, or utilize data of the running processor 130 or the memory 170, and may perform an operation predicted or determined to be preferable among the at least one executable operation.
  • the components of the AI device 100 may be controlled to execute.
  • the processor 180 may generate a control signal for controlling the corresponding external device and transmit the generated control signal to the corresponding external device.
  • the processor 180 may obtain intention information about the user input, and determine the user's requirements based on the obtained intention information.
  • the processor 180 uses at least one of a speech to text (STT) engine for converting a voice input into a string or a natural language processing (NLP) engine for obtaining intention information of a natural language. Intent information corresponding to the input can be obtained.
  • STT speech to text
  • NLP natural language processing
  • the processor 180 collects history information including operation contents of the AI device 100 or feedback of a user about the operation, and stores the information in the memory 170 or the running processor 130, or the AI server 200. Can transmit to external device. The collected historical information can be used to update the learning model.
  • FIG 3 illustrates an AI server 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the running processor 240 may train the artificial neural network 231a using the training data.
  • the learning model may be used while mounted in the AI server 200 of the artificial neural network, or may be mounted and used in an external device such as the AI device 100.
  • the learning model can be implemented in hardware, software or a combination of hardware and software. When some or all of the learning model is implemented in software, one or more instructions constituting the learning model may be stored in the memory 230.
  • the devices 100a to 100e and 200 constituting the AI system 1 may be connected to each other through the cloud network 10.
  • the devices 100a to 100e and 200 may communicate with each other through the base station, but may communicate with each other directly without passing through the base station.
  • the AI server 200 includes at least one or more of the AI devices constituting the AI system 1, such as a robot 100a, an autonomous vehicle 100b, an XR device 100c, a smartphone 100d, or a home appliance 100e. Connected via the cloud network 10, the AI processing of the connected AI devices 100a to 100e may help at least a part.
  • the AI devices constituting the AI system 1 such as a robot 100a, an autonomous vehicle 100b, an XR device 100c, a smartphone 100d, or a home appliance 100e.
  • the AI processing of the connected AI devices 100a to 100e may help at least a part.
  • the robot 100a may be applied to an AI technology, and may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, or the like.
  • the map data may include object identification information for various objects arranged in a space in which the robot 100a moves.
  • the map data may include object identification information about fixed objects such as walls and doors and movable objects such as flower pots and desks.
  • the object identification information may include a name, type, distance, location, and the like.
  • the autonomous vehicle 100b may be implemented by an AI technology and implemented as a mobile robot, a vehicle, an unmanned aerial vehicle, or the like.
  • the autonomous vehicle 100b may include an autonomous driving control module for controlling the autonomous driving function, and the autonomous driving control module may refer to a software module or a chip implemented in hardware.
  • the autonomous driving control module may be included inside as a configuration of the autonomous driving vehicle 100b, but may be configured as a separate hardware and connected to the outside of the autonomous driving vehicle 100b.
  • the autonomous vehicle 100b determines a moving route and a driving plan by using at least one of map data, object information detected from sensor information, or object information obtained from an external device, and controls the driving unit to determine the moving route and the driving plan. According to the plan, the autonomous vehicle 100b can be driven.
  • the map data may include object identification information for various objects arranged in a space (eg, a road) on which the autonomous vehicle 100b travels.
  • the map data may include object identification information about fixed objects such as street lights, rocks, buildings, and movable objects such as vehicles and pedestrians.
  • the object identification information may include a name, type, distance, location, and the like.
  • the XR apparatus 100c may perform the above-described operations using a learning model composed of at least one artificial neural network.
  • the XR apparatus 100c may recognize a reality object in 3D point cloud data or image data using a learning model, and may provide information corresponding to the recognized reality object.
  • the learning model may be learned directly from the XR device 100c or learned from an external device such as the AI server 200.
  • the robot 100a may be implemented using an AI technology and an autonomous driving technology, such as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, or the like.
  • an autonomous driving technology such as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, or the like.
  • the robot 100a which interacts with the autonomous vehicle 100b, is present separately from the autonomous vehicle 100b and is linked to the autonomous driving function inside or outside the autonomous vehicle 100b, or the autonomous vehicle 100b. ) May perform an operation associated with the user who boarded.
  • the robot 100a interacting with the autonomous vehicle 100b may monitor a user in the autonomous vehicle 100b or control a function of the autonomous vehicle 100b through interaction with the user. .
  • the robot 100a may activate the autonomous driving function of the autonomous vehicle 100b or assist the control of the driver of the autonomous vehicle 100b.
  • the function of the autonomous vehicle 100b controlled by the robot 100a may include not only an autonomous vehicle function but also a function provided by a navigation system or an audio system provided inside the autonomous vehicle 100b.
  • the robot 100a interacting with the autonomous vehicle 100b may provide information or assist a function to the autonomous vehicle 100b outside the autonomous vehicle 100b.
  • the robot 100a may provide traffic information including signal information to the autonomous vehicle 100b, such as a smart signal light, or may interact with the autonomous vehicle 100b, such as an automatic electric charger of an electric vehicle. You can also automatically connect an electric charger to the charging port.
  • the robot 100a may be applied to an AI technology and an XR technology, and may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, a drone, or the like.
  • the user may check an XR image corresponding to the viewpoint of the robot 100a that is remotely linked through an external device such as the XR device 100c, and may adjust the autonomous driving path of the robot 100a through interaction. You can control the movement or driving, or check the information of the surrounding objects.
  • the autonomous vehicle 100b may be implemented by an AI technology and an XR technology, such as a mobile robot, a vehicle, an unmanned aerial vehicle, and the like.
  • the XR object when the XR object is output to the HUD, at least a part of the XR object may be output to overlap the actual object to which the occupant's eyes are directed.
  • the XR object when the XR object is output on the display provided inside the autonomous vehicle 100b, at least a portion of the XR object may be output to overlap the object in the screen.
  • the autonomous vehicle 100b may output XR objects corresponding to objects such as a road, another vehicle, a traffic light, a traffic sign, a motorcycle, a pedestrian, a building, and the like.
  • FIG. 5 illustrates a communication system 1 applied to the present invention.
  • a communication system 1 applied to the present invention includes a wireless device, a base station and a network.
  • the wireless device refers to a device that performs communication using a radio access technology (eg, 5G New RAT (Long Term), Long Term Evolution (LTE)), and may be referred to as a communication / wireless / 5G device.
  • the wireless device may be a robot 100a, a vehicle 100b-1, 100b-2, an eXtended Reality (XR) device 100c, a hand-held device 100d, a home appliance 100e. ), IoT (Internet of Thing) device (100f), AI device / server 400 may be included.
  • the vehicle may include a vehicle having a wireless communication function, an autonomous vehicle, a vehicle capable of performing inter-vehicle communication, and the like.
  • the vehicle may include an unmanned aerial vehicle (UAV) (eg, a drone).
  • UAV unmanned aerial vehicle
  • XR devices include AR (Augmented Reality) / VR (Virtual Reality) / MR (Mixed Reality) devices, Head-Mounted Device (HMD), Head-Up Display (HUD), television, smartphone, It may be implemented in the form of a computer, a wearable device, a home appliance, a digital signage, a vehicle, a robot, and the like.
  • the wireless devices 100a to 100f may be connected to the network 300 through the base station 200.
  • AI Artificial Intelligence
  • the network 300 may be configured using a 3G network, a 4G (eg LTE) network or a 5G (eg NR) network.
  • the wireless devices 100a-100f may communicate with each other via the base station 200 / network 300, but may also communicate directly (e.g. sidelink communication) without going through the base station / network.
  • the vehicles 100b-1 and 100b-2 may perform direct communication (e.g. vehicle to vehicle (V2V) / vehicle to everything (V2X) communication).
  • the IoT device eg, sensor
  • the IoT device may directly communicate with another IoT device (eg, sensor) or another wireless device 100a to 100f.
  • Wireless communication / connection 150a, 150b, 150c may be performed between the wireless devices 100a-100f / base station 200 and base station 200 / base station 200.
  • the wireless communication / connection is various wireless connections such as uplink / downlink communication 150a, sidelink communication 150b (or D2D communication), inter-base station communication 150c (eg relay, integrated access backhaul), and the like.
  • Technology eg, 5G NR
  • wireless communication / connections 150a, 150b, 150c, the wireless device and the base station / wireless device, the base station and the base station may transmit / receive radio signals to each other.
  • the wireless communication / connection 150a, 150b, 150c may transmit / receive signals over various physical channels.
  • a wireless signal for transmission / reception At least some of various configuration information setting processes, various signal processing processes (eg, channel encoding / decoding, modulation / demodulation, resource mapping / demapping, etc.) and resource allocation processes may be performed.
  • FIG. 6 illustrates a wireless communication device according to some embodiments of the present disclosure.
  • a wireless communication system may include a first device 610 and a second device 620.
  • the first device 610 includes a base station, a network node, a transmitting terminal, a receiving terminal, a wireless device, a wireless communication device, a vehicle, a vehicle equipped with an autonomous driving function, a connected car, a drone (Unmanned Aerial Vehicle, UAV (Artificial Intelligence) Modules, Robots, Augmented Reality Devices, Virtual Reality Devices, Mixed Reality Devices, Hologram Devices, Public Safety Devices, MTC Devices, IoT Devices, Medical Devices, Pins It may be a tech device (or financial device), a security device, a climate / environment device, a device related to 5G service, or another device related to the fourth industrial revolution field.
  • UAV Artificial Intelligence
  • the second device 620 includes a base station, a network node, a transmitting terminal, a receiving terminal, a wireless device, a wireless communication device, a vehicle, a vehicle equipped with an autonomous driving function, a connected car, a drone (Unmanned Aerial Vehicle, UAV (Artificial Intelligence) Modules, Robots, Augmented Reality Devices, Virtual Reality Devices, Mixed Reality Devices, Hologram Devices, Public Safety Devices, MTC Devices, IoT Devices, Medical Devices, Pins It may be a tech device (or financial device), a security device, a climate / environment device, a device related to 5G service, or another device related to the fourth industrial revolution field.
  • UAV Artificial Intelligence
  • the terminal may be a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, a slate PC, a tablet. It may include a tablet PC, an ultrabook, a wearable device (eg, a smartwatch, a glass glass, a head mounted display), and the like.
  • the HMD may be a display device worn on the head.
  • the HMD can be used to implement VR, AR or MR.
  • a drone may be a vehicle in which humans fly by radio control signals.
  • the VR device may include a device that implements an object or a background of a virtual world.
  • the AR device may include a device that connects and implements an object or a background of the virtual world to an object or a background of the real world.
  • the MR device may include a device that fuses and implements an object or a background of the virtual world to an object or a background of the real world.
  • the hologram device may include a device that records and reproduces stereoscopic information to realize a 360 degree stereoscopic image by utilizing interference of light generated by two laser lights, called holography, to meet each other.
  • the public safety device may include an image relay device or an image device wearable on a human body of a user.
  • the MTC device and the IoT device may be devices that do not require direct human intervention or manipulation.
  • the MTC device and the IoT device may include a smart meter, a bending machine, a thermometer, a smart bulb, a door lock or various sensors.
  • the medical device may be a device used for the purpose of diagnosing, treating, alleviating, treating or preventing a disease.
  • a medical device may be a device used for the purpose of diagnosing, treating, alleviating or correcting an injury or disorder.
  • a medical device may be a device used for the purpose of inspecting, replacing, or modifying a structure or function.
  • the medical device may be a device used for controlling pregnancy.
  • the medical device may include a medical device, a surgical device, an (in vitro) diagnostic device, a hearing aid or a surgical device, and the like.
  • the security device may be a device installed to prevent a risk that may occur and to maintain safety.
  • the security device may be a camera, a CCTV, a recorder or a black box.
  • the fintech device may be a device capable of providing financial services such as mobile payment.
  • the fintech device may include a payment device or a point of sales (POS).
  • the climate / environmental device may include a device for monitoring or predicting the climate / environment.
  • the first device 610 may include at least one or more processors, such as the processor 611, at least one or more memories, such as the memory 612, and at least one or more transceivers, such as the transceiver 613.
  • the processor 611 may perform the functions, procedures, and / or methods described above.
  • the processor 611 may perform one or more protocols. For example, the processor 611 may perform one or more layers of the air interface protocol.
  • the memory 612 may be connected to the processor 611 and store various types of information and / or instructions.
  • the transceiver 613 may be connected to the processor 611 and controlled to transmit and receive a wireless signal.
  • the second device 620 may include at least one processor such as the processor 621, at least one memory device such as the memory 622, and at least one transceiver such as the transceiver 623.
  • the processor 621 may perform the functions, procedures, and / or methods described above.
  • the processor 621 may implement one or more protocols.
  • the processor 621 may implement one or more layers of a radio interface protocol.
  • the memory 622 may be connected to the processor 621 and store various types of information and / or instructions.
  • the transceiver 623 may be connected to the processor 621 and controlled to transmit and receive a wireless signal.
  • the memory 612 and / or the memory 622 may be respectively connected inside or outside the processor 611 and / or the processor 621, and may be connected to other processors through various technologies such as a wired or wireless connection. It may also be connected to.
  • the first device 610 and / or the second device 620 may have one or more antennas.
  • antenna 614 and / or antenna 624 may be configured to transmit and receive wireless signals.
  • FIG. 7 is another example of a block diagram of a wireless communication device according to some embodiments of the present disclosure.
  • a wireless communication system includes a base station 710 and a plurality of terminals 720 located in a base station area.
  • the base station may be represented by a transmitting device
  • the terminal may be represented by a receiving device, and vice versa.
  • a base station and a terminal may include a processor (processor, 711, 721), a memory (memory, 714, 724), one or more Tx / Rx RF modules (715, 725), a Tx processor (712, 722), an Rx processor (713, 723), an antenna (716, 726). Include.
  • the processor implements the salping functions, processes and / or methods above.
  • the processor 711 implements the functionality of the L2 layer.
  • the processor provides the terminal 720 with multiplexing and radio resource allocation between the logical channel and the transport channel, and is responsible for signaling to the terminal.
  • the transmit (TX) processor 712 implements various signal processing functions for the L1 layer (ie, the physical layer).
  • the signal processing function facilitates forward error correction (FEC) in the terminal and includes coding and interleaving.
  • FEC forward error correction
  • the encoded and modulated symbols are divided into parallel streams, each stream mapped to an OFDM subcarrier, multiplexed with a reference signal (RS) in the time and / or frequency domain, and using an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT).
  • RS reference signal
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • the OFDM stream is spatially precoded to produce multiple spatial streams.
  • Each spatial stream may be provided to a different antenna 716 via a separate Tx / Rx module (or transceiver 715).
  • Each Tx / Rx module can modulate an RF carrier with each spatial stream for transmission.
  • each Tx / Rx module receives a signal through each antenna 726 of each Tx / Rx module.
  • Each Tx / Rx module recovers information modulated onto an RF carrier and provides it to a receive (RX) processor 723.
  • the RX processor implements the various signal processing functions of layer 1.
  • the RX processor may perform spatial processing on the information to recover any spatial stream destined for the terminal. If multiple spatial streams are directed to the terminal, it may be combined into a single OFDMA symbol stream by multiple RX processors.
  • the RX processor uses fast Fourier transform (FFT) to convert the OFDMA symbol stream from the time domain to the frequency domain.
  • the frequency domain signal includes a separate OFDMA symbol stream for each subcarrier of the OFDM signal.
  • FFT fast Fourier transform
  • the symbols and reference signal on each subcarrier are recovered and demodulated by determining the most likely signal placement points sent by the base station. Such soft decisions may be based on channel estimate values. Soft decisions are decoded and deinterleaved to recover the data and control signals originally sent by the base station on the physical channel. The data and control signals are provided to the processor 721.
  • Each Tx / Rx module 725 receives a signal via a respective antenna 726.
  • Each Tx / Rx module provides an RF carrier and information to the RX processor 723.
  • Processor 721 may be associated with memory 724 that stores program code and data. The memory may be referred to as a computer readable medium.
  • FIG 8 is a diagram illustrating an example of an LTE radio frame structure.
  • a radio frame includes 10 subframes.
  • the subframe includes two slots in the time domain.
  • the time for transmitting one subframe is defined as a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 millisecond (ms)
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, an OFDM symbol is for indicating one symbol period. An OFDM symbol may also be referred to as an SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the structure of the radio frame is exemplary. Accordingly, the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, or the number of OFDM symbols included in the slot may be modified in various ways.
  • FIG 9 illustrates an example of a resource grid for a downlink slot.
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols, and one resource block RB includes 12 subcarriers in the frequency domain.
  • Each element of the resource grid is referred to as a resource element (RE).
  • One RB contains 12x7 REs.
  • the number NDL of RBs included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as that of the downlink slot.
  • FIG. 10 shows an example of a downlink subframe structure.
  • up to three OFDM symbols located in the first half of the first slot in a subframe are control regions to which control channels are allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which PDSCHs are allocated.
  • Examples of downlink control channels used in 3GPP LTE include a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information on OFDM symbols used for transmission of control channels within the subframe.
  • the PHICH is a response to uplink transmission and carries an HARQ acknowledgment (ACK) / negative-acknowledgment (NACK) signal.
  • Control information transmitted on the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • the DCI includes uplink or downlink scheduling information or uplink transmission (Tx) power control command for certain UE groups.
  • the PDCCH includes a transport format and resource allocation of a downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH), paging information on a paging channel (PCH), and a system for a DL-SCH.
  • Information resource allocation of upper layer control messages such as random access response transmitted on PDSCH, set of Tx power control commands for individual UEs in an arbitrary UE group, voice over IP (VoIP) Can carry Tx power control commands, activations, etc.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the UE may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on the aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • the CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of available PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the BS determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the UE, and attaches a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with a unique identifier (referred to as a radio network temporary identifier (RNTI)) depending on the owner or use of the PDCCH.
  • RNTI radio network temporary identifier
  • a unique identifier for that UE may be masked in the CRC.
  • a paging indicator identifier eg, paging-RNTI
  • SIB system information block
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • FIG. 11 shows an example of an uplink subframe structure.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) for carrying uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) for carrying user data is allocated to the data area.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe. RBs belonging to an RB pair occupy different subcarriers in each of two slots. This is called that the RB pair assigned to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • Type 1 applicable to FDD
  • FIG. 12 shows an example of frame structure type 1.
  • Frame structure type 1 is applicable to both full duplex and half duplex FDD.
  • a subframe is defined as two consecutive slots, and subframe i consists of slots 2i and 2i + 1.
  • 10 subframes are available for downlink transmission, and 10 subframes are available for uplink transmission every 10 ms.
  • Uplink and downlink transmissions are separated in the frequency domain.
  • the UE In half-duplex FDD operation, the UE cannot transmit and receive at the same time while there is no such restriction in full-duplex FDD.
  • Frame structure type 2 is applicable to FDD.
  • Supported uplink-downlink configurations are listed in Table 2, where for each subframe in a radio frame, "D" indicates that the subframe is reserved for downlink transmission, and "U” indicates sub A frame is reserved for uplink transmission and "S” indicates downlink pilot time slot (DwPTS), guard period (GP) and uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • Table 1 shows an example of the configuration of the special subframe.
  • Table 2 shows an example of an uplink-downlink configuration.
  • NB-IoT narrowband-internet of things
  • NB-IoT narrowband-internet of things
  • LTE Long Term Evolution
  • NB-IoT narrowband-internet of things
  • the following narrowband physical channels are defined.
  • NPUSCH Narrowband Physical Uplink Shared Channel
  • NPRACH Narrowband Physical Random Access Channel
  • the following uplink narrowband physical signal is defined.
  • Subcarrier In terms of uplink bandwidth, and slot duration T slot are given in Table 3 below.
  • Table 3 shows an example of NB-IoT parameters.
  • n s is the first slot of the codeword transmission.
  • the scrambling sequence is used for n s and n f set to the first slot and frame, respectively, used for repetitive transmission. After the codeword is transmitted, it is reinitialized according to the above equation. quantity Is provided by clause 10.1.3.6 of TS36.211.
  • This magnitude scaling factor ⁇ NPUSCH is multiplied and mapped into a sequence starting with z (0) to subcarriers allocated for transmission of the NPUSCH.
  • the mapping to the resource element (k, l) corresponding to subcarriers allocated for transmission and not used for transmission of reference signals is in increasing order of index k and then index l starting from the first slot of the allocated resource unit. .
  • mapping of It is repeated until slots are transmitted.
  • a gap of 40 ⁇ 30720T s time units is inserted when the NPUSCH transmission is postponed. The delay portion due to the NPRACH that matches the gap is counted as part of the gap.
  • N Rep is determined by the repetition number field of the corresponding DCI
  • N RU is determined by the resource allocation field of the corresponding DCI
  • the value of k 0 is determined by a scheduling delay field ( I Delay ) of the corresponding DCI according to Table 7.
  • N Rep The number of repetitions (N Rep ) determined by the repetition number field of the corresponding DCI according to Table 10.
  • n sc I sc , where I sc is the subcarrier indication field of DCI.
  • DMRS Demodulation reference signal
  • the value w (n) is provided by Table 1-11, where group hopping is not enabled for NPUSCH format 1 and for NPUSCH format 2 If group hopping is enabled for NPUSCH format 1, it is provided by 10.1.4.1.3 of 3GPP TS36.211.
  • the reference signal sequence for NPUSCH format 1 is provided by Equation 6 below.
  • the reference signal sequence for NPUSCH format 2 is provided by Equation 7 below.
  • Equation 11 The group hopping pattern f gh (n s ) is given by Equation 11 below.
  • Equation 12 The sequence-transition pattern f ss is given by Equation 12 below.
  • the set of sub-carriers used in the mapping process shall be identical to the corresponding NPUSCH transmissions defined in section 10.1.3.6 of 3GPP 36.211.
  • mapping to resource elements ( k , l ) should be in increasing order of the first k , then l , and finally the slot number.
  • the values of symbol index l in the slot are provided in Table 16.
  • Table 16 shows an example of demodulation reference signal positions for NPUSCH.
  • Table 17 shows An example of SC-FDMA parameters for is shown.
  • NPRACH Narrowband physical random access channel
  • the physical layer random access preamble is based on a single-carrier frequency-hopping symbol group.
  • the symbol group is shown in FIG. 1-8 random access symbol group and consists of a cyclic prefix of length T CP and a sequence of five identical symbols of total length T SEQ .
  • the parameter values are listed in Table 18.
  • Parameter values are listed in Table 18 Random Access Preamble Parameters.
  • Table 18 shows an example of random access preamble parameters.
  • a preamble consisting of four symbol groups transmitted without gaps Is sent once.
  • the transmission of the random access preamble is limited to specific time and frequency domains.
  • the NPRACH configuration provided by higher layers includes the following.
  • the time unit can be started. After transmission of the 4 ⁇ 64 ( T CP + T SEQ ) time units, a gap of 40 ⁇ 30720 T S time units is inserted.
  • NPRACH configurations are not valid.
  • NPRACH starting subcarriers assigned to contention based random access are divided into two sets of subcarriers, And And if present, the second set indicates UE support for multi-tone msg3 transmission.
  • the frequency position of the NPRACH transmission is Are constrained within the sub-carrier. Frequency hopping is used within 12 subcarriers, where the frequency position of the i th symbol group is Provided by, where Equation 15 is
  • n init Is Subcarrier selected by the MAC layer, and the pseudo random sequence c (n) is provided by section 7.2 of GPP TS36.211.
  • Pseudo Random Sequence Generator Is initialized to
  • Time-Continuous Random Access Signal for Symbol Group i Is defined by Equation 16 below.
  • Table 19 shows an example of random access baseband parameters.
  • the downlink narrowband physical channel corresponds to a set of resource elements carrying information originating from higher layers and is an interface defined between 3GPP TS 36.212 and 3GPP TS 36.211.
  • the following downlink physical channels are defined
  • Narrowband Physical Downlink Shared Channel Narrowband Physical Downlink Shared Channel (NPDSCH)
  • Narrowband Physical Broadcast Channel Narrowband Physical Broadcast Channel
  • Narrowband Physical Downlink Control Channel Narrowband Physical Downlink Control Channel (NPDCCH)
  • the downlink narrowband physical signal corresponds to the set of resource elements used by the physical layer but does not carry information originating from higher layers.
  • the following downlink physical signals are defined:
  • Narrowband reference signal narrowband reference signal
  • NPDSCH Narrowband physical downlink shared channel
  • the scrambling sequence generator Is initialized to, where n s is the first slot of the codeword transmission.
  • n s is the first slot of the codeword transmission.
  • the scrambling sequence generator is re-initialized according to the representation described above for each iteration.
  • the scrambling sequence generator uses every s of the codeword with n s and n f set to the first slot and frame, respectively, used for repetitive transmission. After transmission, it is reinitialized according to the above-described representation.
  • Modulation is performed using the QPSK modulation scheme.
  • NPDSCH may be mapped to one or more subframes, N SF , as provided by section 16.4.1.5 of 3GPP TS 36.213, each of which is an NPDSCH Must be sent once.
  • a block of complex-valued symbols For each antenna port used for transmission of the physical channel, a block of complex-valued symbols must be mapped to resource elements (k, l) that satisfy all of the following criteria in the current subframe.
  • Subframes are not used for transmission of NPBCH, NPSS or NSSS, and
  • the index l of the first slot in the subframe is 1 Where DataStart is provided by section 16.4.1.4 of 3GPP TS 36.213.
  • mapping to resource elements (k, l) through antenna port p that satisfies the above criterion is in increasing order of first index k and index l, starting from the first slot of the subframe and ending with the second slot.
  • NPDSCH not carrying BCCH after mapping to subframe, Before continuing to mapping to the next subframe of, The subframe is repeated for the additional subframes. after, Until subframes are transmitted The mapping of is repeated.
  • NPDSCH carrying BCCH Is mapped in sequence to N SF subframes, and then It is repeated until subframes are transmitted.
  • NPDSCH transmission may be configured by higher layers with transmission gaps in which NPSDCH transmission is deferred. If there is no gap in NPDSCH transmission, where N gap, threshold is provided by the higher layer parameter dl-GapThreshold, and R max is provided by 3GPP TS 36.213.
  • the gap start frame and subframe G gap periodicity, N gap, period is provided by the upper layer parameter dl-GapPeriodicity.
  • the gap duration of a plurality of subframes is N gap, coeff is provided by the upper layer parameter dl-GapDurationCoeff. For NPDSCH carrying BCCH, there are no transmission gaps.
  • the UE does not expect the NPDSCH in subframe i.
  • NPDSCH transmission is delayed until the next NB-IoT downlink subframe.
  • the NB-IoT UE should assume a subframe as an NB-IoT DL subframe in the following case.
  • the UE determines that the subframe does not include NPSS / NSSS / NPBCH / NB-SIB1 transmission, and
  • the subframe consists of NB-IoT DL subframes after the UE acquires SystemInformationBlockType1-NB.
  • a subframe is composed of NB-IoT DL subframes by an upper layer parameter downlinkBitmapNonAnchor.
  • the UE Upon detection for a given serving cell of NPDCCH with DCI formats N1, N2 ending in subframe n intended for the UE, the UE starts at n + 5 DL subframe and according to NPDCCH information Decode corresponding NPDSCH transmissions of N consecutive NB-IoT DL subframe (s) n i with
  • Subframe n is the last subframe in which the NPDCCH is transmitted, and is determined from the start subframe of the NPDCCH transmission and the DCI subframe repetition number field of the corresponding DCI;
  • N N Rep N SF , where the value of N Rep is determined by the repetition number field of the corresponding DCI, the value of N SF is determined by the resource allocation field of the corresponding DCI, and
  • the value of R m, ax is in accordance with subclause 16.6 of 3GPP 36.213 for the corresponding DCI format N1.
  • Resource allocation information of DCI formats N1 and N2 (paging) for the NPSICH is indicated to the scheduled UE.
  • Table 22 shows an example of the number of subframes for the NPDSCH.
  • the number of subframes (N SF ) determined by the resource allocation field (I SF ) in the corresponding DCI according to Table 22.
  • the number of repetitions for the NPDSCH carrying SystemInformationBlockType1-NB is determined based on the parameter schedulingInfoSIB1 configured by higher-layers, and is in accordance with Table 24.
  • the starting radio frame for the first transmission of the NPDSCH carrying SystemInformationBlockType1-NB is determined according to Table 125.
  • subframe k is a subframe used to receive SIB1-NB
  • the UE Upon detection of an NPDSCH transmission intended for the UE and ending in the NB-IoT subframe n for which ACK / NACK should be provided, the UE is responsible for using NPUSCH format 2 in N consecutive NB-IoT UL slots. At the end of n + k 0-1 DL subframe transmission of the NPUSCH carrying the response, it should be provided and started, where ego, The value of is provided by the upper layer parameter ack-NACK-NumRepetitions-Msg4 and the higher layer parameter ack-NACK-NumRepetitions configured for the associated NPRACH resource for Msg4 NPDSCH transmission, Is the number of slots in the resource unit,
  • the subcarriers allocated for ACK / NACK and the value of k0 are determined by the ACK / NACK resource field of the DCI format of the corresponding NPDCCH according to Table 16.4.2-1 and Table 16.4.2-2 of 3GPP TS36.213. .
  • the processing structure for the BCH transport channel is according to 5.3.1 of 3GPP TS 36.212, and has the following differences.
  • the size of the BCH transport block is set to 34 bits.
  • the CRC mask for NPBCH is selected according to one or two transmit antenna ports in the eNodeB according to Table 5.3.1.1-1 of 3GPP TS 36.212, where the transmit antenna ports are defined in section 10.2.6 of 3GPP TS 36.211. have.
  • Layer mapping and precoding are performed according to section 6.6.3 of 3GPP TS 36.211, which is P ⁇ ⁇ 1,2 ⁇ .
  • the UE assumes that antenna ports R 2000 and R 2001 are used for transmission of the narrowband physical broadcast channel.
  • the narrowband physical downlink control channel carries control information.
  • the narrowband physical control channel is transmitted through the aggregation of one or two consecutive narrowband control channel elements (NCCEs), where the narrowband control channel elements are six consecutive in a subframe.
  • NCCEs narrowband control channel elements
  • NPDCCH supports several formats listed in Table 1-26. In the case of NPDCCH format 1, all NCCEs belong to the same subframe. One or two NPDCCHs may be transmitted in a subframe.
  • Table 26 shows an example of supported NPDCCH formats.
  • Modulation is performed using the QPSK modulation scheme in accordance with section 6.8.3 of TS36.211.
  • Layer mapping and precoding are performed according to section 6.6.3 of TS36.211 using the same antenna port as the NPBCH.
  • n NPDCCHStart is provided by section 16.6.1 of 3GPP TS 36.213 .
  • mapping to the resource elements (k, l) through the antenna port p satisfying the above criteria is the order of index k first, then index l, starting from the first slot of the subframe and ending with the second slot.
  • NPDCCH transmissions are deferred until the next NB-IoT downlink subframe.
  • DCI format N0 is used for scheduling of NPUSCH in one UL cell. The following information is transmitted by DCI format N0.
  • DCI format N1 is used for the random access procedure initiated by scheduling and NPDCCH order of one NPDSCH codeword in one cell.
  • the DCI corresponding to the NPDCCH order is carried by the NPDCCH.
  • the following information is transmitted by DCI format N1:
  • the format N1 is used for the random access procedure initiated by the NPDCCH order only when the NPDCCH order indicator is set to "1", the format N1 CRC is scrambled to C-RNTI, and all remaining fields are set as follows:
  • k k0 and is determined from the positions of NB-IoT paging opportunity subframes.
  • the UE monitors the NPDCCH UE-specific discovery space through a higher layer configured NB-IoT carrier,
  • the UE is not expected to receive NPSS, NSSS, NPBCH on the higher layer configured NB-IoT carrier.
  • the UE monitors the NPDCCH UE-specific search space through the same NB-IoT carrier from which NPSS / NSSS / NPBCH is detected.
  • the starting OFDM symbol for the NPDCCH provided by index l NPDCCHStart in the first slot of subframe k is determined as follows.
  • NPDCCHStart is provided by the upper layer parameter eutraControlRegionSize.
  • NRS Narrowband reference signal
  • the UE may assume that narrowband reference signals are transmitted in subframe # 9 and in subframes # 0 and # 4 that do not include NSSS.
  • the UE Before the UE acquires SystemInformationBlockType1-NB, the UE may assume that narrowband reference signals are transmitted in subframe # 9 that does not include NSSS and in subframes # 0, # 1, # 3, # 4.
  • the UE After the UE acquires SystemInformationBlockType1-NB, the UE receives narrowband reference signals in subframes # 9, subframes # 0, # 1, # 3, and # 4 that do not include NSSS and in NB-IoT downlink subframes. It can be assumed to be transmitted and does not expect narrowband reference signals in other downlink subframes.
  • the UE Before the UE acquires the SystemInformationBlockType1-NB, the UE may assume that narrowband reference signals are transmitted in subframe # 9 that does not include NSSS and in subframes # 0 and # 4.
  • the narrowband reference signals are transmitted in subframe # 9, subframes # 0, # 4 and in the NB-IoT downlink subframe, which do not include NSSS. And do not expect narrowband reference signals in other downlink subframes.
  • Narrowband primary synchronization signal (NPSS)
  • the sequence d 1 (n) used for the narrowband primary sync signal is generated from the Zadoff-Chu sequence in the frequency domain according to Equation 17 below.
  • Table 27 shows an example of S (l).
  • the same antenna port should be used for all symbols of the narrowband primary sync signal in the subframe.
  • the UE should not assume that the narrowband primary sync signal is transmitted through the same antenna port as any downlink reference signal.
  • the UE should not assume that transmissions of the narrowband primary sync signal in a given subframe use the same antenna port or ports, such as the narrowband primary sync signal in any other subframe.
  • the sequences d l (n) are the first index in subframe 5 within every radio frame. And subsequent indexes Should be mapped to resource elements (k, l) in increasing order of. For resource elements (k, l) that overlap with the resource elements over which cell specific reference signals are transmitted, the corresponding sequence element d (n) is not used for NPSS but is counted in the mapping process.
  • Narrowband secondary synchronization signals (NSSS)
  • the sequence d (n) used for the narrowband secondary synchronization signal is generated from the frequency domain Zadoff-Chu sequence according to Equation 18 below.
  • the binary sequence b q (n) is provided by Table 28. Circular transition of frame number n f Is Provided by
  • Table 28 shows an example of b q (n).
  • the same antenna port should be used for all symbols of the narrowband secondary sync signal in the subframe.
  • the UE should not assume that the narrowband secondary synchronization signal is transmitted through the same antenna port as any downlink reference signal.
  • the UE shall not assume that transmissions of the narrowband secondary synchronization signal in a given subframe use the same antenna port, or ports as the narrowband secondary synchronization signal of any other subframe.
  • Table 29 shows an example of the number of NSSS symbols.
  • N 2048
  • ⁇ f 15khz
  • NPBCH narrowband physical broadcast channel
  • Scrambling is performed according to section 6.6.1 of 3GPP TS 36.211 using M bits indicating the number of bits to be transmitted on the NPBCH. M bit is equal to 1600 for a normal cyclic prefix.
  • Modulation is carried out using the modulation schemes in table 10.2.4.2-1 according to clause 6.6.2 of TS36.211.
  • Table 30 shows an example of a modulation scheme for NPBCH.
  • Layer mapping and precoding are performed according to section 6.6.3 of 3GPP TS 36.211, which is P ⁇ ⁇ 1,2 ⁇ .
  • the UE assumes that antenna ports R 2000 and R 2001 are used for transmission of the narrowband physical broadcast channel.
  • the UE assumes narrowband reference signals for antenna ports 2000 and 2001 and cell-specific reference signals for antenna ports 0-3 that are present regardless of the actual configuration.
  • the frequency shift of cell-specific reference signals is determined by the cell in the calculation of v shift in section 6.10.1.2 of 3GPP TS 36.211. of Replace with.
  • MIB-NB the information related to MIB-NB and SIBN1-NB will be described in more detail.
  • the MasterInformationBlock-NB contains system information transmitted over the BCH.
  • Table 31 shows an example of the MasterInformationBlock-NB format.
  • Table 32 shows a description of the MasterInformationBlock-NB field.
  • the SystemInformationBlockType1-NB message contains relevant information when evaluating whether a UE is allowed to access a cell and defines the scheduling of other system information.
  • Table 33 shows an example of a SystemInformationBlockType1 (SIB1) -NB message.
  • Table 34 shows a description of the SystemInformationBlockType1-NB field.
  • the procedure for initial access by the NB-IoT terminal to the base station may include a procedure for searching for an initial cell and a procedure for acquiring system information by the NB-IoT terminal.
  • FIG. 15 a detailed signaling procedure between the UE (UE) and the base station (eg, NodeB, eNodeB, eNB, gNB, etc.) related to the initial access of the NB-IoT may be illustrated in FIG. 15.
  • the base station eg, NodeB, eNodeB, eNB, gNB, etc.
  • FIG. 15 detailed descriptions of an initial access procedure of a general NB-IoT, a configuration of NPSS / NSSS, and acquisition of system information (eg, MIB, SIB, etc.) will be described with reference to FIG. 15.
  • FIG. 15 is an example of an initial access procedure of an NB-IoT, and names of each physical channel and / or physical signal may be set or referred to according to a wireless communication system to which the NB-IoT is applied.
  • FIG. 15 is basically described in consideration of the NB-IoT based on the LTE system, this is for convenience of description only, and the content thereof may be extended to the NB-IoT based on the NR system. .
  • the NB-IoT is based on the following signals transmitted in the downlink: primary and secondary narrowband synchronization signals (NPSS and NSSS).
  • NPSS is transmitted on 11 subcarriers from the first subcarrier to the 11th subcarrier in the 6th subframe of each frame (S110)
  • NSSS is the first of every even frame for TDD in the 10th subframe for FDD In the first subframe, it is transmitted on 12 subcarriers on the NB-IoT carrier (S120).
  • the NB-IoT UE may receive a Master Information Block-NB (MIB-NB) on a NB Physical Broadcast Channel (NPBCH) (S130).
  • MIB-NB Master Information Block-NB
  • NPBCH NB Physical Broadcast Channel
  • the MIB-NB uses a fixed schedule with periods of 640 ms and iterations made within 640 ms.
  • These transmissions are arranged in eight independently decodable blocks of 80 ms duration.
  • the NB-IoT UE may receive a SIB1-NB (SystemInformationBlockType1-NB) on the PDSCH (S140).
  • SIB1-NB SystemInformationBlockType1-NB
  • SIB1-NB uses a fixed schedule with a period of 2560 ms. SIB1-NB transmission occurs in subframe # 4 of all other frames in 16 consecutive frames. The start frame for the first transmission of SIB1-NB is derived by the cell PCID and the number of iterations in the 2560 ms period. Iterations are made at equal intervals within a 2560 ms period. The repetition made within TBS and 2560ms for SystemInformationBlockType1-NB is indicated by the scheduleInfoSIB1 field of the MIB-NB.
  • the SI message is transmitted in time domain windows (referred to as SI-windows) that occur periodically using the scheduling information provided in SystemInformationBlockType1-NB.
  • SI-windows time domain windows
  • Each SI message is associated with an SI window, and the SI windows of other SI messages do not overlap. That is, only SI corresponding to one SI window is transmitted. If set, the length of the SI window is common to all SI messages.
  • the corresponding SI message may be sent multiple times on two or eight consecutive NB-IoT downlink subframes according to the TBS.
  • the UE uses detailed time / frequency domain scheduling information and other information.
  • the other information may be, for example, a transmission format for an SI message in a schedulingInfoList field of SystemInformationBlockType1-NB.
  • the UE does not need to accumulate several SI messages in parallel, but may need to accumulate SI messages over multiple SI windows depending on coverage conditions.
  • SystemInformationBlockType1-NB sets the length and transmission period of the SI window for all SI messages.
  • NRS means a narrowband reference signal.
  • a procedure of random access of the NB-IoT terminal to the base station has been briefly described.
  • a procedure in which the NB-IoT terminal randomly accesses the base station may be performed through a procedure in which the NB-IoT terminal transmits a preamble to the base station and receives a response thereto.
  • a detailed signaling procedure between a UE eg, UE and a base station (eg, NodeB, eNodeB, eNB, gNB, etc.) related to random access of NB-IoT
  • a base station eg, NodeB, eNodeB, eNB, gNB, etc.
  • FIG. 16 description of FIG. The following describes the random access procedure based on the messages (eg, msg1, msg2, msg3, msg4) used in the general NB-IoT random access procedure.
  • the physical layer random access preamble is based on a single subcarrier frequency hopping symbol group.
  • NPRACH resource configuration may be configured in a cell where each NPRACH resource configuration corresponds to a different coverage level.
  • NPRACH resource configuration is given by periodicity, number of repetitions, start time, frequency location, and subcarrier number.
  • MTC can be implemented to meet the criteria of (i) low cost & low complexity, (ii) enhanced coverage, and (iii) low power consumption.
  • the base station in the case of release 10, relates to a method of controlling the load by disconnecting the connected IoT devices in case of a load, and in the case of release 11, the base station performs a broadcasting such as SIB14.
  • the present invention relates to a method of blocking access to a terminal in advance by notifying the terminal in advance of a later access.
  • MTC Mobility Management Entity
  • MTC to be described later is eMTC (enhanced MTC), LTE-M1 / M2, BL (Bandwidth reduced low complexity) / CE (coverage enhanced), non-BL UE (in enhanced coverage), NR MTC, enhanced BL / CE and the like May be referred to as other terms. That is, the term MTC may be replaced with a term to be defined in a future 3GPP standard.
  • MTC operates only on a specific system bandwidth (or channel bandwidth).
  • Table 39 is a table showing a frequency range (FR) defined in NR.
  • Table 40 shows an example of the maximum transmission bandwidth configuration (NRB) for channel bandwidth and SCS at FR 1 of NR.
  • Table 41 is a table showing an example of the maximum transmission bandwidth configuration (NRB) for channel bandwidth and SCS in FR 2 of the NR.
  • NRB maximum transmission bandwidth configuration
  • the MTC narrowband (NB) will be described in more detail.
  • MTC follows a narrowband operation to transmit and receive physical channels and signals, and the maximum channel bandwidth is reduced to 1.08 MHz or 6 (LTE) RBs.
  • the narrowband may be used as a reference unit for resource allocation units of some channels of downlink and uplink, and the physical location of each narrowband in the frequency domain may be defined differently according to system bandwidth.
  • the bandwidth of 1.08 MHz defined in the MTC is defined so that the MTC terminal follows the same cell search and random access procedure as the legacy terminal.
  • MTC can be supported by a cell with a bandwidth much larger than 1.08 MHz (eg, 10 MHz), but the physical channels and signals transmitted and received by the MTC are always limited to 1.08 MHz.
  • the system with much higher bandwidth may be legacy LTE, NR system, 5G system and the like.
  • Narrowband is defined as six non-overlapping contiguous physical resource blocks in the frequency domain.
  • wideband is defined as four non-overlapping narrowbands in the frequency domain. if If is And a single wideband It consists of non-overlapping narrowband (s).
  • FIG. 18A illustrates an example of a narrowband operation
  • FIG. 18B illustrates an example of repetition having RF retuning.
  • MTC Due to narrowband RF, single antenna and limited mobility, MTC supports limited frequency, space and time diversity. To reduce the effects of fading and outage, frequency hopping is supported between different narrowbands by RF retuning.
  • This frequency hopping is applied to different uplink and downlink physical channels when repetition is possible.
  • the first 16 subframes may be transmitted on the first narrowband.
  • the RF front-end is retuned to another narrowband, and the remaining 16 subframes are transmitted on the second narrowband.
  • the narrowband of the MTC may be configured by system information or downlink control information (DCI).
  • DCI downlink control information
  • MTC does not use a channel (defined in legacy LTE or NR) that must be distributed over the entire system bandwidth of legacy LTE or NR.
  • legacy LTE channels not used for MTC are PCFICH, PHICH, PDCCH.
  • MTC PDCCH MPDCCH
  • the MPDCCH spans up to 6RBs in the frequency domain and one subframe in the time domain.
  • MPDCCH is similar to EPDCCH and additionally supports common search space for paging and random access.
  • the MPDCCH is similar to the concept of E-PDCCH used in legacy LTE.
  • the MTC uses a newly defined DCI format, and may be, for example, DCI formats 6-0A, 6-0B, 6-1A, 6-1B, 6-2, and the like.
  • MTC includes a physical broadcast channel (PBCH), a physical random access channel (PRACH), an MTC physical downlink control channel (M-PDCCH), a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical uplink control channel (PUCCH), and a PUSCH (physical) uplink shared channel) may be repeatedly transmitted.
  • PBCH physical broadcast channel
  • PRACH physical random access channel
  • M-PDCCH MTC physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink control channel
  • HARQ retransmission of MTC is adaptive and asynchronous, and is based on a new scheduling assignment received in MPDCCH.
  • PDSCH scheduling (DCI) and PDSCH transmission in MTC occur in different subframes (cross subframe scheduling).
  • All resource allocation information (subframe, transport block size (TBS), subband index) for SIB1 decoding is determined by a parameter of the MIB, and no control channel is used for SIB1 decoding of MTC.
  • All resource allocation information (subframe, TBS, subband index) for SIB2 decoding is determined by various SIB1 parameters, and no control channel for SIB2 decoding of MTC is used.
  • the MTC may use the same PSS (primary synchronization signal) / SSS (secondary synchronization signal) / CRS (common reference signal) used in legacy LTE or NR.
  • PSS / SSS is transmitted in units of SS blocks (or SS / PBCH block or SSB)
  • TRS tilt RS
  • TRS is a cell-specific RS and may be used for frequency / time tracking.
  • MTC is classified into two operation modes (first mode and second mode) and four different levels to improve coverage, and may be as shown in Table 42 below.
  • the MTC operation mode may be referred to as a CE mode, in which case the first mode may be referred to as CE Mode A and the second mode may be referred to as CE Mode B.
  • the first mode is defined for small coverage enhancement in which full mobility and channel state information (CSI) feedback is supported, and is a mode in which there is no repetition or the number of repetitions is small.
  • the operation of the first mode may be the same as the operation range of UE category 1.
  • the second mode is defined for UEs in extremely poor coverage conditions that support CSI feedback and limited mobility, and a large number of repetitive transmissions are defined.
  • the second mode provides up to 15 dB coverage enhancement based on the UE category 1 range.
  • Each level of MTC is defined differently in RACH and paging procedure.
  • the MTC operation mode is determined by the base station, and each level is determined by the MTC terminal. Specifically, the base station transmits RRC signaling including information on the MTC operation mode to the terminal.
  • the RRC signaling may be an RRC connection setup message, an RRC connection reconfiguration message or an RRC connection reestablishment message.
  • the term of the message may be expressed as an information element (IE).
  • the MTC terminal determines the level in each operation mode and transmits the determined level to the base station. Specifically, the MTC terminal determines the level in the operation mode based on the measured channel quality (eg, RSRP, RSRQ, or SINR), and determines the base station using the PRACH resources (frequency, time, preamble) corresponding to the determined level. Inform level.
  • the measured channel quality eg, RSRP, RSRQ, or SINR
  • MTC operates in narrowband.
  • the location of the narrowband may be different for each specific time unit (eg, subframe or slot).
  • the MTC terminal tunes to a different frequency in every time unit. Therefore, all frequency retuning requires a certain time, which is defined as the guard period of the MTC. That is, the guard period is required when transitioning from one time unit to the next time unit, and transmission and reception do not occur during the corresponding time period.
  • the guard period is defined differently depending on whether it is downlink or uplink, and is defined differently according to the situation of downlink or uplink.
  • the guard period defined in the uplink is defined differently according to the characteristics of data carried by the first time unit (time unit N) and the second time unit (time unit N + 1).
  • the guard period of the downlink requires (1) that the first downlink narrowband center frequency and the second narrowband center frequency are different, and (2) in TDD, that the first uplink narrowband center frequency and the second downlink center frequency are different.
  • FIG. 19 illustrates physical channels that can be used for MTC and a general signal transmission method using the same.
  • the MTC terminal that is powered on again or enters a new cell while the power is turned off performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station in step S1101.
  • the MTC terminal receives a Primary Synchronization Signal (PSS) and a Secondary Synchronization Signal (SSS) from the base station, synchronizes with the base station, and acquires information such as a cell ID.
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • the PSS / SSS used for the initial cell search operation of the MTC may be a PSS / SSS of legacy LTE, a resynchronization signal (RSS), and the like.
  • the MTC terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from a base station to obtain broadcast information in a cell.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the MTC terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step to check the downlink channel state.
  • the broadcast information transmitted through the PBCH is a master information block (MIB).
  • MIB is a subframe different from the first slot of subframe # 0 of the radio frame (subframe # 9 for FDD and subframe # for TDD). Is repeated in 5).
  • PBCH repetition is performed by repeating exactly the same constellation points in different OFDM symbols so that they can be used for initial frequency error estimation even before attempting PBCH decoding.
  • FIG. 20 (a) is a diagram illustrating an example of a frequency error estimation method for a repeating pattern, a general CP, and repeated symbols for subframe # 0 in FDD
  • FIG. 20 (b) shows a SIB-BR on a wideband LTE channel. An example of transmission of.
  • SIB1-BR bandwidth reduced device
  • SIB-BR is transmitted directly on the PDSCH without any control channel associated with it.
  • SIB-BR remains unchanged in 512 radio frames (5120 ms) to allow multiple subframes to be combined.
  • Table 43 is a table which shows an example of MIB.
  • the schedulingInfoSIB1-BR field represents an index of a table defining SystemInformationBlockType1-BR scheduling information, and a value of 0 indicates that SystemInformationBlockType1-BR is not scheduled.
  • the overall functionality and information carried by SystemInformationBlockType1-BR is similar to SIB1 of legacy LTE.
  • the contents of SIB1-BR can be classified into (1) PLMN, (2) cell selection criteria, (3) scheduling information about SIB2 and other SIBs.
  • the MTC terminal may receive PDSCH according to the MPDCCH and the MPDCCH information in step S1102 to obtain more specific system information.
  • MPDCCH is very similar to (1) EPDCCH, carries common and UE specific signaling, (2) can be transmitted only once or repeatedly (the number of repetitions is set by higher layer signaling), (3) Multiple MPDCCHs are supported and the UE monitors a set of MPDCCHs, (4) formed by a combination of enhanced control channel elements (eCCEs), each eCCE comprising a set of resource elements, and (5) RA-RNTI ( Radio Network Temporary Identifier (SI), SI-RNTI, P-RNTI, C-RNTI, temporary C-RNTI, and semi-persistent scheduling (SPS) C-RNTI are supported.
  • SI Radio Network Temporary Identifier
  • SI-RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • P-RNTI P-RNTI
  • C-RNTI temporary C-RNTI
  • SPS semi-persistent scheduling
  • the MTC terminal may perform a random access procedure such as step S1103 to step S1106 to complete the access to the base station.
  • the basic configuration related to the RACH procedure is transmitted by SIB2.
  • SIB2 includes parameters related to paging.
  • Paging Occasion (PO) is a subframe in which P-RNTI can be transmitted on the MPCCH.
  • PO refers to the starting subframe of the MPDCCH repetition.
  • the paging frame PF is one radio frame and may include one or multiple POs.
  • Paging NarrowBand (PNB) is one narrowband, the MTC terminal performs the paging message reception.
  • the MTC terminal may transmit a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S1103) and receive a response message (RAR) for the preamble through the MPDCCH and the corresponding PDSCH ( S1104).
  • PRACH physical random access channel
  • RAR response message
  • the MTC terminal may perform a contention resolution procedure such as transmitting an additional PRACH signal (S1105) and receiving an MPDCCH signal and a corresponding PDSCH signal (S1106).
  • the signal and / or messages (Msg 1, Msg 2, Msg 3, Msg 4) transmitted in the RACH procedure in the MTC may be repeatedly transmitted, and this repetition pattern is set differently according to the CE level.
  • Msg 1 means PRACH preamble
  • Msg 2 means random access response (RAR)
  • Msg 3 means UL transmission of the MTC terminal for the RAR
  • Msg 4 means DL transmission of the base station for Msg 3 can do.
  • PRACH resource For random access, signaling for different PRACH resources and different CE levels is supported. This provides the same control of the near-far effect on the PRACH by grouping together the UEs experiencing similar path loss. Up to four different PRACH resources may be signaled to the MTC terminal.
  • the MTC terminal estimates RSRP using downlink RS (eg, CRS, CSI-RS, TRS, etc.) and selects one of resources for random access based on the measurement result.
  • RS downlink RS
  • Each of the resources for the four random accesses is related to the number of repetitions for the PRACH and the number of repetitions for the random access response (RAR).
  • a bad coverage MTC terminal needs a large number of repetitions to be successfully detected by the base station, and needs to receive an RAR having a corresponding repetition number to satisfy their coverage level.
  • Search spaces for RAR and contention resolution messages are also defined in the system information and are independent for each coverage level.
  • the PRACH waveform used in the MTC is the same as the PRACH waveform used in legacy LTE (eg, OFDM and Zadof-Chu sequence).
  • the MTC terminal receives a MPDCCH signal and / or a PDSCH signal (S1107) and a physical uplink shared channel (PUSCH) signal and / or physical uplink control as a general uplink / downlink signal transmission procedure. Transmission of a channel PUCCH signal may be performed (S1108).
  • the control information transmitted from the MTC terminal to the base station is collectively referred to as uplink control information (UCI).
  • the UCI may include HARQ-ACK / NACK, scheduling request (SR), channel quality indicator (CQI), precoding matrix indicator (PMI), rank indicator (RI) information, and the like. Can be.
  • the MTC terminal blindly decodes the MPDCCH in a search space configured for obtaining uplink and downlink data allocation.
  • the MTC uses all of the OFDM symbols available in the subframe to transmit the DCI.
  • time domain multiplexing between the control channel and the data channel in the same subframe is not possible. That is, as previously described, cross-subframe scheduling between the control channel and the data channel is possible.
  • the MPDCCH having the last repetition in subframe #N schedules PDSCH allocation in subframe # N + 2.
  • the DCI transmitted by the MPDCCH provides information on how repeated the MPDCCH is so that the MTC UE knows when the PDSCH transmission starts.
  • PDSCH allocation may be performed in different narrowbands. Therefore, the MTC terminal needs to retune before decoding the PDSCH assignment.
  • scheduling follows the same timing as legacy LTE.
  • the last MPDCCH in subframe #N schedules PUSCH transmission starting in subframe # N + 4.
  • 21 is a diagram illustrating an example of scheduling for each of MTC and legacy LTE.
  • Legacy LTE allocation is scheduled using the PDCCH, which uses the first OFDM symbols in each subframe, and the PDSCH is scheduled in the same subframe as the subframe in which the PDCCH is received.
  • the MTC PDSCH is cross-subframe scheduled and one subframe is defined between the MPDCCH and the PDSCH to allow MPDCCH decoding and RF retuning.
  • the MTC control channel and data channels may be repeated through a large number of subframes having up to 256 subframes for the MPDCCH and up to 2048 subframes for the PDSCH to be decoded under extreme coverage conditions.
  • Cell search is a procedure by which a UE obtains time and frequency synchronization with a cell and detects a cell ID of that cell.
  • E-UTRA cell search supports a scalable total transmission bandwidth of 6 RB or more.
  • PSS and SSS are sent on the downlink to facilitate cell search. If a resynchronization signal is sent on the downlink, it can be used to regain time and frequency synchronization with the cell.
  • the physical layer uses synchronous signals to provide 504 unique cell IDs.
  • the UE searches for PSS / SSS in Center 6 PRB to obtain cell ID, subframe timing information, duplexing mode (time division duplex (TDD) or frequency division duplex (FDD)) and cyclic prefix (CP) length.
  • PSS may use a ZCoff (Zadoff-Chu) sequence.
  • FDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • CP cyclic prefix
  • PSS may use a ZCoff (Zadoff-Chu) sequence.
  • ZCoff-Chu Zadoff-Chu sequence.
  • For frame structure type 1 ie FDD
  • the PSS should be mapped to the last orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol of slots 0 and 10.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • TDD time division duplex
  • TDD time division duplex
  • CP cyclic prefix
  • PSS may use a ZCoff (Zadoff-Chu) sequence.
  • OFDM ortho
  • the concatenated sequence is scrambled with the scrambling sequence given by the PSS.
  • the SSS For FDD, the SSS should be mapped to OFDM symbol number NsymbDL-2 in slots 0 and 10, where NsymbDL is the number of OFDM symbols in the downlink slot.
  • the SSS For TDD, the SSS should be mapped to OFDM symbol number NsymbDL-1 in slots 1 and 11, where NsymbDL is the number of OFDM symbols in the downlink slot.
  • the UE When searching for a cell using PSS / SSS, the UE acquires system information (SI).
  • SI system information
  • the UE applies a system information acquisition procedure to obtain access layer (AS) and non-access layer (NAS) system information broadcasted by the E-UTRAN. This procedure applies to the UE of RRC_IDLE and the UE of RRC_CONNECTED.
  • AS access layer
  • NAS non-access layer
  • System information can be classified into a Master Information Block (MIB) and several System Information Blocks (SIBs).
  • MIB defines the most essential physical layer information of the cell needed to receive additional system information.
  • the MIB is transmitted on the PBCH.
  • SIBs other than System Information Block Type -1 (SIB1; SystemInformationBlockType1) are delivered as SI messages, and the mapping of SI information to SI messages can be flexibly configured by SchedulingInfoList included in SystemInformationBlockType1.
  • SIB1 System Information BlockType1
  • SchedulingInfoList included in SystemInformationBlockType1
  • SIB2 SystemInformationBlockType2
  • SIB2 SystemInformationBlockType2
  • SIB2 SystemInformationBlockType2
  • SIB1 SystemInformationBlockType1
  • All SI messages are sent on the DL-SCH.
  • the BL UE and the UE of the CE apply the BR version of the SIB or SI message, for example.
  • System Information Block Type 1-BR System Information Block Type
  • the MIB uses a fixed schedule with a period of 40ms and an iteration within 40ms.
  • subframe # 5 of the same radio frame and subframe # 5 of the same radio frame for FDD and TDD.
  • SystemInformationBlockType1 contains relevant information when evaluating whether a UE can access a cell and defines the scheduling of other system information blocks.
  • SystemInformationBlockType1-BR includes information such as valid downlink and uplink subframes, maximum support for coverage enhancement, and scheduling information for other SIBs.
  • SystemInformationBlockType1-BR is sent directly over the PDSCH without an associated control channel.
  • SystemInformationBlockType1-BR uses a schedule with a period of 80ms.
  • the transport block size (TBS) and repetition within 80 ms for SystemInformationBlockType1-BR are indicated in the MIRC through the scheduling information SIB1-BR or optionally in an RRCConnectionReconfiguration message that includes MobilityControlInfo.
  • SIB1-BR The transport block size (TBS) and repetition within 80 ms for SystemInformationBlockType1-BR are indicated in the MIRC through the scheduling information SIB1-BR or optionally in an RRCConnectionReconfiguration message that includes MobilityControlInfo.
  • five reserved bits of the MIB are used to convey the reservation information for SystemInformationBlockType1-BR including time and frequency location and transport block size in the eMTC.
  • the SIB-BR remains unchanged in 512 radio frames (5120 ms) to combine a large number of subframes.
  • the SI message is transmitted within a time domain window (called an SI window) that occurs periodically using dynamic scheduling.
  • SI window a time domain window
  • Each SI message is associated with an SI window and the SI windows of other SI messages do not overlap. That is, only the corresponding SI is transmitted within one SI- window.
  • the length of the SI window is common to all SI messages and can be configured.
  • the corresponding SI message is a multimedia broadcast multicast service single frequency network (MBSFN) subframe, an uplink subframe in TDD, and any subframe other than subframe # 5 of the radio frame with SFN mode. Can be sent many times in a frame.
  • MMSFN multimedia broadcast multicast service single frequency network
  • the UE obtains detailed time domain scheduling (and other information, eg, frequency domain scheduling, transmission format used) from decoding system information radio network temporary identifier (SI-RNTI) on the PDCCH.
  • SI-RNTI system information radio network temporary identifier
  • detailed time / frequency domain scheduling information for the SI message is provided in SystemInformationBlockType1-BR.
  • SystemInformationBlockType2 contains common and shared channel information.
  • Random access procedures are performed for the following events:
  • the random access preamble (also called "Msg1") is transmitted on the PRACH.
  • the UE randomly selects one random access preamble among the random access preamble set indicated by the system information or the handover command, and selects and transmits a PRACH resource capable of transmitting the random access preamble.
  • the physical layer random access preamble consists of a cyclic prefix of length TCP and a sequence portion of length TSEQ.
  • the parameter values are listed in Table 44 below and may vary depending on the frame structure and random access configuration. The higher layer controls the preamble format.
  • MIB-NB masterinformationblock-narrowband
  • SIB1-NB systeminformationblock1-narrowband
  • CRS cell specific reference signal or common reference signal
  • ARFCN absolute radio-frequency channel number
  • PRB physical resource block
  • PRG precoding resource block group
  • PCI physical cell identifier
  • RRM radio resource management
  • TDD / FDD time division duplex / frequency division duplex
  • the NB-IoT provides access to network services via E-UTRA with a channel bandwidth limited to 200 kHz.
  • the NB-IoT guard band operation operates in guard band when using resource block (s) not used within the guard band of the E-UTRA carrier.
  • NB-IoT standalone operation NB-IoT operates standalone when using its spectrum. For example, the spectrum currently used by the GERAN system on behalf of one or more GSM carriers and the spectrum scattered for potential IoT deployment.
  • Anchor carrier In NB-IoT, a carrier assumes that NPSS / NSSS / NPBCH / SIB-NB or NPSS / NSSS / NPBCH is transmitted for TDD.
  • Non-anchor carrier In NB-IoT, a carrier that does not assume that the terminal transmits NPSS / NSSS / NPBCH / SIB-NB or TSS for TDD or NPSS / NSSS / NPBCH.
  • Channel raster The minimum unit from which a terminal reads a resource.
  • the channel raster has a value of 100 kHz.
  • '/' described herein may be interpreted as 'and / or', and 'A and / or B' may have the same meaning as 'including at least one of A or (and / or) B'. Can be interpreted.
  • the MTC terminal cannot use the legacy LTE control region.
  • the LTE-MTC supporting only conventional LTE in-band operation is referred to as 'eMTC'
  • the MTC supporting standalone operation is referred to as 'sMTC'
  • legacy LTE will be referred to as 'LTE'.
  • the sMTC cell has no obligation to support a control region for a conventional LTE UE. Therefore, the control region may be used for the following purposes for the sMTC service.
  • the LTE control region may be utilized for (1) performance improvement, (2) data rate improvement, and (3) control signaling purpose.
  • the first embodiment improves channel estimation, synchronization and / or measurement performance by transmitting RS to the LTE control region for sMTC performance, or lowers the code rate by additionally transmitting MPDCCH / PDSCH data to the LTE control region.
  • the present invention relates to a method for improving MPDCCH / PDSCH performance.
  • Method 1 is to transmit cell-specific RS such as CRS (in addition to CRS understood by LTE or eMTC UE) to LTE control region.
  • CRS cell-specific RS
  • eMTC UE cell-specific RS
  • reference signals eg, CRS for sMTC
  • CRS CRS for sMTC
  • the additionally transmitting RS may be used to improve MPDCCH / PDSCH channel estimation performance or may be used to improve measurement accuracy such as RSRP / RSRQ.
  • UE-specific DMRS may be transmitted to the LTE control region.
  • DMRS is basically set to be transmitted in the time / frequency region in which the corresponding MPDCCH / PDSCH is transmitted.
  • the base station uses the LTE control region to transmit the DMRS corresponding to the corresponding MPDCCH / PDSCH subframe (#n) scheduled to improve channel estimation and / or synchronization performance of the MPDCCH / PDSCH used for a specific purpose.
  • n) can be transmitted to the LTE control region of the previous subframe (s) (e.g. subframe (n-1), (n-2), ).
  • the base station is a burst sync, such as a resynchronization signal (RSS) for fast synchronization in the LTE control region.
  • a signal may be transmitted or a wake-up signal (WUS) may be transmitted to the LTE control region.
  • RSS resynchronization signal
  • WUS wake-up signal
  • the UE checks both WUS and MPDCCH in the corresponding subframe. If the WUS is detected and the MPDCCH has not been detected yet, the UE continuously monitors the MPDCCH. If the WUS is not detected until the max duration, the terminal may stop the MPDCCH monitoring.
  • Method 2 relates to a method of using an LTE control region (in terms of data) for transmitting an MPDCCH / PDSCH data RE.
  • the data RE is rate matching the data RE to a part except the RS (including all the RS as described above as well as the additional RS and the LTE or eMTC terminal), or the RS puncturing the data RE Data RE can be mapped in the form.
  • the UE may use some of the MPDCCH / PDSCH OFDM symbols (in the same slot or subframe or adjacent subframe) so as to be used for original use, frequency tracking use, and / or coherent combining between OFDM symbols. May preferentially select a symbol of CRS (which can be understood by LTE or eMTC terminal) or a RE which may be duplicated at the position of the additional RS described above, or a symbol that does not include RS have.
  • CRS which can be understood by LTE or eMTC terminal
  • RE which may be duplicated at the position of the additional RS described above, or a symbol that does not include RS have.
  • the UE may use a form of copying some symbols (some symbols may vary) according to the number of symbols included in the LTE control region to the LTE control region.
  • the base station can copy the data to the LTE control region and puncturing with the CRS.
  • OFDM symbols in which the CRS exists at the same position as the CRS location may be preferentially copied.
  • CRS transmission symbol first copy method This method will be referred to as "CRS transmission symbol first copy method" for convenience.
  • the method may be a method of first copying CRS transmission symbol (s) having the same CRS RE position as the CRS RE position transmitted to the LTE control region.
  • This method has an advantage of minimizing puncturing of the MPDCCH transmission RE by the CRS in the LTE control region.
  • mapping pattern of OFDM symbols mapped with CRSs may be copied to the LTE control region by copying the mapping patterns of the CRSs to the REs having the same position as the REs where the CRSs are mapped among the REs of the LTE control region.
  • the method immediately transmits the adjacent MPDCCH / PDSCH DL subframe (subframe #N).
  • MPDCCH / PDSCH of -1) or a part thereof can be applied by copying (or RE mapping) to LTE control region of TDD special subframe configuration 0/5 (subframe #N) which does not transmit MPDCCH / PDSCH. .
  • At least one symbol (first at least one) of a slot (first slot) constituting the special subframe Symbol) may be applied by copying at least one symbol (second at least one symbol) of another slot (second slot) adjacent to the slot.
  • the pattern in which the MPDCCH and / or PDSCH is mapped to the first at least one symbol may be the same as the pattern in which the MPDCCH and / or PDSCH is mapped to the second at least one symbol.
  • OFDM symbols closest to the LTE control region may be copied to minimize latency or for services such as URLLC where latency is important. Can be.
  • the RS may also be DMRS, for example.
  • This method will be referred to as a first copy method of the DMRS transmission symbol.
  • Channel estimation DMRS transmission symbol first copy method may be considered to first copy the RS transmission symbol.
  • RS-first transmission method by copying RS instead of random data, more samples (ie, RE) can be used for frequency tracking for frequency tracking, or gain of gain in channel estimation accuracy using additional RS can be obtained. Can be.
  • part of MPDCCH which is copied and RE mapped can be defined by one or more OFDM symbol (s) on the time axis, and one or more on the frequency axis. It may be defined or defined by the PRB (s).
  • the OFDM symbol (s) defined on the time axis may be defined by a combination of OFDM symbol indexes.
  • the OFDM symbol index (s) defined on the time axis is an MPDCCH including a CRS transmission RE having the same subcarrier indexes as the subcarrier indexes of the CRS transmission REs of the LTE control region. OFDM symbol (s) of the OFDM symbol containing CRS REs of the same subcarrier indexes as those of CRS REs in the LTE control region.
  • the OFDM symbol index (s) defined on the time axis may be the OFDM symbol index (s) of the OFDM symbol (s) including DMRS transmission REs.
  • the MPDCCH REs mapped to the LTE control region may be limited to one or a plurality of PRB (s) regions defined or defined in the frequency axis, and may be REs that satisfy the following conditions.
  • RSs REs containing signals
  • CRS CRS
  • DMRS DMRS
  • REs puncturing MPDCCH transmission REs e.g., PSS, SSS, PBCH, CSI-RS
  • REs defined to puncturing MPDCCH transmission REs as described above may be included in MPDCCH REs mapped to an LTE control region.
  • the signals can be used for sync. Or channel estimation.
  • REs defined to puncturing MPDCCH transmission REs as described above may be excluded from the MPDCCH REs mapped to the LTE control region. In this case, instead of the REs puncturing the MPDCCH transmission RE, the punctuated MPDCCH transmission REs are copied to the LTE control region and mapped to the RE.
  • the method of copying some OFDM symbol (s) of the MPDCCH or PDSCH symbol (s) to the LTE control region for the frequency tracking, or copying some OFDM symbol (s) of the MPDCCH or PDSCH symbol (s) to the LTE control region In order to obtain an advantage in terms of frequency tracking from the copying method, the corresponding MPDCCH or PDSCH transmission should be predicted from the UE. That is, the UE can obtain the frequency tracking gain by repetition of OFDM symbol (s) only when the UE can deterministicly know the corresponding MPDCCH or PDSCH transmission time.
  • the UE cannot receive due to an incorrect estimation value.
  • the method of copying some OFDM symbol (s) of the MPDCCH or PDSCH symbol (s) to the LTE control region for frequency tracking uses a transmission point at the UE's point of view, such as MPDCCH and / or PDSCH for broadcast transmission. It can be applied to the case that can be determined deterministically (deterministic transmission or deterministic scheduling).
  • the method is similar to MPDCCH and / or PDSCH for broadcast transmission.
  • the UE can deterministicly determine the transmission time from the UE's point of view, it can be applied only to deterministic transmission or deterministic scheduling.
  • deterministic transmission time can be determined from the UE's point of view (deterministic transmission or deterministic scheduling), for example, a time point at which the UE can periodically know, such as MPDCCH and / or PDSCH for PBCH or SIB and / or SI messages transmission It may include a channel (repetitively) transmitted to.
  • the method of copying some OFDM symbol (s) of the MPDCCH or PDSCH symbol (s) to the LTE control region is applied only when deterministic transmission time can be determined from the UE's point of view (deterministic transmission or deterministic scheduling). do.
  • the transmission that cannot be deterministically determined from the UE's point of view may be performed by applying the following MPDCCH or PDSCH rate matching method, or using a MPDCCH or PDSCH symbol (s) designed for a purpose other than frequency tracking.
  • a method of copying some OFDM symbol (s) to the LTE control region eg, a method of preferentially copying OFDM symbols having a CRS in the same position as the CRS position of the LTE control region to the LTE control region
  • a method of preferentially copying OFDM symbols having a CRS in the same position as the CRS position of the LTE control region to the LTE control region can be applied.
  • the MPDCCH or PDSCH rate matching method is a method of frequency first RE mapping the coded bits sequentially from the LTE control region (R1) (R1 ⁇ R2 RE mapping method) or MPDCCH coded bits for backward compatibility or data sharing with legacy.
  • frequency first RE mapping may be sequentially performed on a PDSCH transmission region, and the remaining coded bits (which may be additional parity bits) may be sequentially performed on a frequency first RE mapping on an LTE control region (R2 ⁇ R1 RE mapping). Way).
  • the part copied or mapped to the LTE control region may be part of coded bits or modulation symbols of MPDCCH / PDSCH or MPDCCH / PDSCH transmission REs.
  • MPDCCH / PDSCH is repetition
  • equal repetition to LTE control region equally to maximize coherent combining between subframes or OFDM symbols copied from MPDCCH / PDSCH to LTE control region are considered as uniform as possible.
  • the OFDM symbol may be changed to repeat every repetition or constant repetition unit.
  • the set of OFDM symbol (s) copied and repeated to the LTE control region may be determined in association with the MPDCCH / PDSCH repetition number and / or the repetition index (i_rep).
  • it consists of (7,8,9,10,11,12,13).
  • the OFDM symbol index in the MPDCCH / PDSCH copied to the LTE control region according to the MPDCCH / PDSCH repetition number may be determined as follows.
  • the set of OFDM symbol (s) copied and repeated to the LTE control region is configured to include MPDCCH / PDSCH OFDM symbols as evenly as possible within the repetition number. If the repetition number is sufficient as in Example 2, a set of OFDM symbol (s) may be configured to enable (OFDM) symbol level combining between adjacent subframe (s).
  • the above example may have a different value depending on the number of symbols and the number of repetitive transmissions included in the control region. In addition, the above example may be similarly applied as a value for maximally avoiding overlapping symbols between repeated transmissions.
  • LTE control region usage methods may be differently applied according to 1) repetition number and / or CE mode (method A), 2) frequency hopping (method B), 3) RV cycling (method C), and the like.
  • Method A LTE control region RE mapping method according to repetition number and / or CE mode
  • the salping methods may have different effects depending on the repetition number, and thus may be determined in conjunction with the repetition number.
  • the above methods may be applied differently according to the CE mode.
  • CE mode B mainly includes coverage expansion through repetition gain
  • the above example 2 is applied only to a terminal operating in CE mode B, and the terminal operating in coverage mode A uses Example 1 above. can do.
  • interval X where (OFDM) symbol level combining is possible and the same set of OFDM symbol (s) copied to the LTE control region is maintained is equal to channel coherence time. It may be determined in consideration of.
  • X may be a subframe unit or a slot unit.
  • Method B LTE control region RE mapping method according to frequency / narrowband hopping
  • the interval X in which the set of OFDM symbol (s) to be copied to the LTE control region is kept the same by enabling symbol level combining may be a value limited by the RV cycling period when RV cycling is applied.
  • the LTE control region RE mapping method according to RV cycling may be a method determined in conjunction with the CE mode. For example, when the UE operating in CE mode A is configured to cause RV cycling at every repetition, the repetition gain cannot be obtained and thus can operate by applying the example 1 above.
  • the UE operating in CE mode B may be configured to have the same RV for a certain period Z.
  • the interval X value may be calculated by the configure or the terminal to have a value equal to or less than the Z value, or may be referred to as the X value as it is.
  • LTE control region e.g., copy or map a different part for every repetition or a specific repetition unit, or copy or map the same part for all repetitions
  • LTE control region may be configured semi-statically through cell-specific RRC signaling.
  • the positions of the CRS transmission REs having the OFDM symbol index 0 and the 3 are the same.
  • Special subframe capable of MPDCCH / PDSCH transmission (e.g., special subframe configuration # 4)
  • startsymbol 3 and normal CP
  • OFDM symbols corresponding to the OFDM symbol indexes 7, 8, and 9 are copied or RE mapped to the OFDM symbol indexes 0, 1, and 2, they collide with the PSS.
  • OFDM symbols corresponding to OFDM symbol indexes 7 and 8 may be copied or RE mapped to OFDM symbol indexes 0 and 1, respectively.
  • PDSCH it may be excluded from rate-matching.
  • startsymbol 3 and extended CP
  • OFDM symbols corresponding to the OFDM symbol indexes 6, 7, and 8 are copied or RE mapped to the OFDM symbol indexes 0, 1, and 2, respectively, they collide with the PSS.
  • OFDM symbols corresponding to OFDM symbol index 6 and 7 may be copied or RE mapped to OFDM symbol index 0 and 1, respectively.
  • PDSCH it may be excluded from rate-matching.
  • the operation may be performed. It may be in units of N subframes or slots.
  • the operation is transmitted by dividing 1 TB into a plurality of M RUs, and when one temporal length of one RU is K subframes or slots, 1 TB is transmitted over M * K subframes or slots. This includes operating with
  • the base station and / or the terminal may transmit or extend all or part of the OFDM symbol (s) of the PBCH (composed of 4 OFDM symbols) to the LTE control region.
  • the pattern may be configured to correct a performance difference due to a difference in the PBCH pattern between TDD / FDD.
  • FIG. 8 illustrates a diagram in which 4 PBCH repetitions are applied in a conventional eMTC
  • FIGS. 9 to 11 illustrate methods of extending a PBCH to an LTE control region for an sMTC UE proposed by the present invention.
  • 9 (example 1) and FIG. 10 (example 2) are examples of a case where a CRS is transmitted to an LTE control region
  • FIG. 11 (example 3) is an example of a case where a CRS is not expected in an LTE control region.
  • the method of extending the PBCH in the LTE control region may be used to reinforce the fact that frequency estimation performance may be relatively weak compared to the FDD when the PBCH is used in the TDD in the eMTC.
  • the eMTC FDD can improve frequency tracking performance by using PBCH repetition in subframes # 0 and # 9, using repetition between OFDM symbols.
  • eMTC TDD had to place PBCH repetition in subframes # 0 and # 5 to support PBCH repetition in all TDD U / D configurations. Therefore, eMTC TDD could not gain in frequency tracking performance as much as FDD.
  • Examples 2 and 3 illustrate a shape in which PBCH configuration symbols extended from a TDD to a control region are most advantageous in terms of frequency tracking performance by being equally spaced from the same repeated PBCH OFDM symbols.
  • the above examples are arrangements satisfying two applications, one for correcting a performance difference due to a difference in PBCH pattern between TDD / FDD and one for reinforcing frequency estimation performance in TDD.
  • the base station may transmit some of the encoded bits or some of the PBCH OFDM symbols to be included in the next PBCH transmission subframe. That is, a part of information of the (n + 1) to (n + 3) th PBCH transmission subframes may be transmitted in the control region of the n th PBCH transmission subframe. This may be for the UE to attempt to detect at the lowest PBCH code rate in one subframe.
  • some of the encoded bits to be included in the PBCH transmission subframe or some of the PBCH OFDM symbols may be transmitted in the LTE control region of the subframe (s) following the PBCH transmission subframe.
  • Second Embodiment Method of Using LTE Control Region to Improve Data Transmission Speed
  • the LTE control region may be used for MPDCCH / PDSCH data transmission.
  • the LTE control region is referred to as R1 and the MPDCCH / PDSCH region is referred to as R2.
  • a method for improving a data transmission speed a method of encoding (channel coding) a single part of data transmitted to R1 and a data transmitted to R2 and a method of encoding to two parts may be considered.
  • the methods proposed below are not limited to applications for improving data transmission speed, and may be used as methods for improving performance.
  • the methods proposed below may be classified as LTE control region utilization methods for performance improvement.
  • Method 1 single part encoding for sMTC data rate enhancement
  • a channel coding input is composed of a single part based on the REs of regions including R1 and R2 for sMTC data rate enhancement, and is generated by rate matching coded bits in a channel coding step.
  • Rate-matched coded bits are RE mapped to R1 and R2 through modulation (e.g., QPSK, 16QAM, etc.).
  • RE mapping of the single part encoding method may perform frequency-first time-second RE mapping in the order of R1 ⁇ R2 without considering data sharing with the eMTC.
  • the buffer required for changing the order at the RE mapping input stage is unnecessary, or the required buffer size is small.
  • the systematic bits among the coded bits may be preferentially mapped to R2 in consideration of data sharing with the eMTC, and then the remaining coded bits may be RE mapped to R1.
  • the RE mapping method decoding can be performed independently using only R2. However, when both R1 and R2 are used, the code rate is lowered and reception can be performed at a relatively low SNR.
  • the sMTC and the eMTC receives essential data through R2, but the sMTC receives additional information by receiving a kind of auxiliary data through R1, or receives additional redundancy data through R1, thereby making it essential even in a lower SNR region.
  • rate matched coded bits may be preferentially mapped to the MPDCCH / PDSCH region (or data region), which is R2, through a modulation process, and the remaining coded bits may be mapped to R1. .
  • the MPDCCH / PDSCH may be rate matched in a backward compatible manner in all available OFDM symbols.
  • corresponding information (for example, whether to receive both R1 and R2 above, RE mapping method, etc.) is higher layer configuration. Or it is signaled through scheduling DCI.
  • the two part encoding method independently encodes data to be transmitted through R2 and data to be transmitted through R1. If the part that is RE mapped to R1 is part 1 and the part that is RE mapped to R2 is part 2, and the code rates are C1 and C2, part 1 is rate matching based on the number of (available) REs of C1 and R1. Part 2 performs rate matching based on the number of available REs of C2 and R2.
  • C1 and C2 may be data of different characteristics, and thus may be independently configured.
  • the eMTC and the sMTC may commonly receive common data having a code rate C2 through R2, and the sMTC may receive sMTC dedicated data having an independently encoded code rate C1.
  • independent data of R1 may not be instructed to HARQ process ID or may not support HARQ-ACK feedback.
  • resource allocation information eg, MCS, TBS, etc.
  • R1 may be indirectly derived from scheduling information of the R2 part. If the R2 part also supports HARQ retransmission, it may depend on the R2 part. This may be HARQ ID set to the same value or HARQ-ACK feedback by combining the detection results of the R1 and R2 parts. Alternatively, one HARQ ID and an additional 1 bit indication may be used to distinguish between an R2 part or an R1 part in a corresponding subframe or slot.
  • the information may be transmitted in the DCI.
  • the R1 interval may be allowed to be used as a guard time.
  • the payload bits transmitted through R2 and the payload bits transmitted through R1 may be encoded by different channel coding methods due to the difference in payload size (or code block size thereof) between the two.
  • payload bits transmitted to R2 are encoded by LDPC or turbo coding method optimized for large payload size or code block size, and payload bits transmitted to R1 are more suitable for small payload size or code block size. It can be encoded by code or polar coding method.
  • two-part encoding (including same or different channel coding) can be received may be defined and reported in the form of UE capability.
  • the two part encoding method for sMTC data rate enhancement may be applied to a capable UE according to the reported UE capability.
  • decoding may be performed simultaneously using two decoders in order to reduce latency in the case of two part ending.
  • the data transmitted to R1 may be common information to sMTC UEs, or may be information such as broadcast information, SC-PTM information, paging, Msg2 / 4 during random access, and the like.
  • the sMTC UE may simultaneously receive data transmitted to R1 along with MPDCCH / PDSCH data transmitted to R2 (depending on UE capability).
  • the LTE control region When the LTE control region is used for MPDCCH / PDSCH data transmission (or when the LTE control region is extended to rate-matching), if the maximum code rate of the MPDCCH / PDSCH data is maintained, theoretically, the number of transmission REs increases. High TBS allocation is possible. In this regard, when a new TBS is defined or an additional TBS size is defined and supported, a terminal configured to expect MPDCCH / PDSCH transmission in an LTE control region may calculate TBS differently.
  • the TBS value calculated through the number of MCS and PRBs can be scaled and used.
  • the scaling factor X is determined according to the increase or decrease rate, and the scaling factor X is obtained by TBS table lookup using MCS and the number of PRBs. Multiply by to give the value of TBS.
  • the value on the nearest TBS table may be applied to the new TBS when the water purification process is performed.
  • the purification process may be operations such as round / floor / ceiling. If the value on the nearest TBS table is greater than 1, a larger TBS value may be selected or, conversely, a smaller value may be selected.
  • TBS value after multiplying the scaling factor X is TBS '
  • TBS size e.g., 1000 bits
  • TBS ' may be selected as min (1000, TBS').
  • the method may be effective when the number of OFDM symbols capable of PDSCH transmission is small (e.g., special subframes).
  • Y since the number of OFDM symbols capable of PDSCH transmission of the special subframe is smaller than that of the normal subframe, if Y is a parameter obtained by scaling the TBS, Y may be multiplied by X.
  • a UE configured to expect MPDCCH / PDSCH transmission in an LTE control region may calculate a repetition differently or receive a repetition value different from eMTC. For example, when using an LTE control region to improve performance (eg, when using an LTE control region by transmitting a Salping RS and / or lowering a code rate of MPDCCH / PDSCH data), As you improve, you can try to apply fewer repetitions.
  • the method of applying a new repetition may be configured to set a new value different from the existing eMTC, or a terminal configured to expect MPDCCH / PDSCH transmission in an LTE control region may calculate a repetition value to be actually applied from a value configured identically to the eMTC. have.
  • the calculation method may be, for example, a value obtained by multiplying a specific value (e.g., a scaling factor inversely proportional to the degree of performance improvement) from a value set in the same manner as the eMTC and integerized by an operation such as floor / round / ceil.
  • the sMTC UE in order to allow the sMTC UE to receive data of R2 or R1 and R2 using the two part encoding method described above, for example, whether the sMTC UE receives both R1 and R2, RE mapping method, encoding information, etc. ) Is signaled through higher layer configuration or scheduling DCI.
  • the sMTC UE in order to allow the sMTC UE to receive one data unit only through R2 or through R1 and R2 (or only R1) as in the single part encoding method, the corresponding information (for example, R1 or R2 above). Or whether data is transmitted using both R1 and R2) is signaled through higher layer configuration or scheduling DCI.
  • the sMTC UE and the (legacy) eMTC UE In case of supporting data sharing with the RMT, the redundancy version (RV) value according to the repetition of the sMTC UE and the starting position in the circular buffer corresponding to the RV may always have the same value as the eMTC UE.
  • RV redundancy version
  • This method configures one or more circular buffers based on the entire coded bits transmitted to R1 and R2 for the sMTC UE, and does not determine the starting position in the circular buffer at a predetermined ratio of each configured circular buffer size.
  • One or more circular buffers are configured based on the coded bits transmitted to R2. The starting position in the circular buffer may be determined by a predetermined ratio of each configured circular buffer size.
  • the sMTC UE and the (legacy) eMTC UE In case of not supporting data sharing with the RMT (redundancy version) value according to the repetition of the sMTC UE and the starting position in the circular buffer corresponding to the RV may have a different value from the eMTC UE.
  • this method configures one or more circular buffers based on the entire coded bits transmitted to R1 and R2 for the sMTC UE and determines the starting position in the circular buffer at a predetermined ratio of each configured circular buffer size. It may be.
  • the above method may mean operating a circular buffer independently for R1 and R2. At this time, if each circular buffer corresponding to R1 and R2 are CB1 and CB2, CB2 has the same size as the circular buffer of eMTC.
  • the circular buffer corresponding to the PDSCH data added has the same N column value as CB2, and the N row value is determined according to the amount of data added.
  • the read-out start column value of the circular buffer matrix is determined according to the RV value (eg, the read-out start column values corresponding to RV0, RV1, RV2, and RV3 are determined. 2, 26, 50, 74 respectively).
  • the read-out start column value on the circular buffer according to the RV value of CB1 may have the same value as CB2.
  • HARQ-ID and / or RV values for R1 and R2 data may be operated independently in the same subframe or slot.
  • initial transmission of R1 data applies RV values (HARQ-ID and RV) of R2 of the same subframe, but when retransmission, the same RV value as initial transmission is applied or a specific value (eg, RV0) may be assumed.
  • redundancy version (RV) value For two methods of the redundancy version (RV) value according to the repetition of the sMTC UE and the starting position in the circular buffer corresponding to the RV, whether the sMTC UE or the eMTC UE (for example, whether to use the LTE control region or not) Accordingly, or depending on whether the sMTC UE supports data sharing between the sMTC UE and the eMTC UE (or refer to the corresponding signaling), a redundancy version (RV) value according to repetition and a circular buffer corresponding to the RV To determine the starting position of.
  • RV redundancy version
  • the actual MPDCCH transmission is performed using only the REs belonging to the OFDM symbol after that including the starting symbol (startSymbolBR) (that is, satisfying the condition of l ⁇ startSymbolBR).
  • startSymbolBR starting symbol
  • the following methods may be considered as the MPDCCH RE mapping method of the sMTC UE.
  • This method may mean that when determining the MPDCCH transmission RE of the eMTC, the startSymbolBR is set to '0' or the configured sMTC UE is replaced with the first OFDM symbol value capable of MPDCCH transmission under the condition of l ⁇ startSymbolBR.
  • the above method has a simple advantage of RE mapping from the standpoint of supporting only the sMTC UE, but does not efficiently support MPDCCH data sharing with the eMTC UE as the RE mapping order is changed with the eMTC UE.
  • RE mapping can be performed in a first-time-second manner.
  • the above method has the advantage of enabling efficient MPDCCH data sharing because OFDM symbols satisfying l ⁇ startSymbolBR have the same understanding of RE mapping positions and order of sMTC and eMTC.
  • This method may be useful when transmitting a control signal that applies to both the existing eMTC and sMTC (or regardless of eMTC and sMTC).
  • MPDCCH transmission REs available only to the sMTC UE (s) may be used for redundancy transmission or additional control data transmission for only additional sMTC UE (s).
  • some of OFDM symbols (or REs) belonging to OFDM symbols satisfying l ⁇ startSymbolBR may be copied and transmitted.
  • the above methods may be determined according to the type of control data or the search space (SS) type transmitted through the MPDCCH.
  • SS search space
  • sMTC may apply the first method as it may not be necessary to consider data sharing with eMTC. Can be.
  • the second method has an advantage in terms of data sharing with the eMTC Can be determined for use.
  • the code rate of the control data is greater than or equal to a certain value (eg, code rate> ⁇ 0.8), it is difficult to receive from the terminal side, assuming the size of a specific DCI format or overall
  • a certain value eg, code rate> ⁇ 0.8
  • the ECDC aggregation level (AL) is doubled, that is, the MPDCCH format in which the ECCE AL is doubled is selected.
  • ECCE AL determination for the sMTC UE can be determined in the following way.
  • the above method determines that both the sMTC UE and the eMTC UE determine the ECCE AL based on nRE and eMTC, and sMTC UE (s) of nRE, sMTC-nRE, eMTC in the determined ECCE AL. It is an advantageous method in terms of performance compared to the second method by improving the performance of MPDCCH or using additional control data for transmission.
  • nRE and eMTC which are the criteria for ECCE AL determination, satisfy the l ⁇ startSymbolBR condition, even if the MPDCCH for the actual eMTC UE is not the transmission RE, for example, the MPDCCH transmission RE for the sMTC UE, that is, the LTE control region. Except for, it may mean the number of MPDCCH transmission REs.
  • the ECCE AL of the sMTC is determined based on the number of MPDCCH transmission REs (nRE, sMTC) of the sMTC. For example, if nRE, sMTC ⁇ 104, increase ECCE AL of sMTC. In the case of the present method, under certain conditions, the sMTC may have an ECCE AL different from the eMTC.
  • the two methods for determining the sMTC ECCE AL can be configured differently depending on whether one of the two methods is configured through higher layer signaling or whether (s) control data sharing between the sMTC and the eMTC is performed.
  • the first method when the sMTC and the eMTC share (control) data, the first method may be selected among the above methods, or when the sMTC and eMTC do not share (control) data, the first method may be selected. Whether the sMTC and the eMTC share (control) data sharing may be higher layer configured or dynamically indicated through DCI.
  • the sMTC UE may include the meaning of an LTE MTC UE that may use an LTE control region.
  • the first method may be a method for determining an AL using only the REs belonging to the R2 region defined above among the number of MPDCCH transmission REs, like the legacy LTE MTC UE, like the legacy LTE MTC UE.
  • the second method may be a method of determining an AL (based on R1 + R2) including not only an R2 region but also REs belonging to an R1 region in case of a UE using an LTE control region.
  • the LTE MTC UE that can use the LTE control region supports only the second method, which is an R1 + R2 based AL determination method or an R1 + R2 based AL, in order to obtain an effect of additional control data transmission within the same max code rate limit.
  • the second method which is the decision method, can be used as the basic operation, and the first method, which is an R2-based AL decision method, can be applied under certain conditions.
  • a specific condition for applying the first method may be, for example, a case in which the MPDCCH search space is shared with a conventional LTE MTC UE that does not use the LTE control region. That is, the first method may be applied to the MPDCCH transmitted through the Type1- / 1A- / 2- / 2A-MPDCCH CSS.
  • Type0-MPDCCH CSS since UE-specific configuration is the same as UESS and share search space with UESS, the LTE MTC UE cannot use the LTE control region from the LTE MTC UE which can use the LTE control region. You may not need to consider sharing the search space with.
  • the AL may be determined by applying the second method, which is the UESS same method, that is, the R1 + R2 based AL determination method, to the LTE MTC UE that can use the LTE control region.
  • the second method which is the UESS same method, that is, the R1 + R2 based AL determination method
  • the sMTC ECCE AL determination method when retuning frequency (or NB), the first subframe or slot of the destination frequency (or NB) can be used as the guard period (GP), so that other subframes or slots of the same frequency (or NB) are used. And other methods may be applied. If all or part of the LTE control region is used as a GP, one cannot expect DL reception of the UE during the GP. Therefore, since the base station is not expected to perform DL scheduling during the corresponding period, in this case, the sMTC ECCE AL determination may operate differently from higher layer signaling or dynamic signaling.
  • the first subframe or slot of the destination frequency is the MPDCCH transmission RE calculated from OFDM symbols excluding the GP interval (eg, the first one or two OFDM symbols) regardless of the signaled method. It can be decided based on the standard, or the sMTC ECCE AL determination method based on nRE and eMTC (first method) can be used.
  • the base station When repeatedly transmitting MPDCCH by applying frequency (NB) hopping to an LTE MTC UE that can use an LTE control region, the base station applies the same AL determination method to all subframes in the same NB and can use the LTE control region.
  • the LTE MTC UE may not receive the MPDCCH during the guard period (GP).
  • the UE may apply the same AL determination method to the same NB, and may perform an average operation to obtain a repetition gain in the same NB except for a partial section in the MPDCCH which has not been received during the GP.
  • an average operation for obtaining repetition gain may be performed using only the R2 region.
  • the base station when the base station transmits the MPDCCH through frequency (NB) hopping, the base station may transmit the MPDCCH by applying the first AL determination method (using only the R2 region).
  • the UE capable of using the LTE control region receives MPDCCH by assuming the first AL determination method when the frequency (NB) hopping is on with reference to a higher layer configured frequency (NB) hopping on / off flag. And a BD operation for reception.
  • frequency (NB) hopping is on and hopping interval (number of consecutive subframes used for MPDCCH transmission in the same NB between frequency hopping) is less than a certain value such as 1 or 2, frequency retuning of the terminal in R1 interval R1 + R2 based AL determination and RE mapping can be performed except as many OFDM symbols as needed.
  • the LTE control region may be used for control signal transmission for the sMTC UE.
  • the control signal for the sMTC UE may be a mode indication indicating whether the cell supports sMTC, control region indication information for the sMTC UE, and the like.
  • the mode indication may be mode indication information that can only be understood by the sMTC in the case of PBCH.
  • the mode indication is an indication indicating whether the cell supports sMTC, or when operating in-band or standalone, whether the corresponding frequency band (including eMTC or sMTC) is LTE band, NR band, It can indicate whether it is a GSM band or a real standalone situation that does not belong to any band.
  • indication information on whether the cell supports sMTC is helpful in terms of sMTC device power saving.
  • the information on the RAT of the corresponding or neighboring band may be used for measurement, in-band operation, and the like.
  • the indication indicates that the cell supports only the sMTC
  • the following methods may be considered as signaling methods of the mode indication.
  • the first method may be signaling by sequence detection (or selection), that is, signaling method through hypothesis testing.
  • 4 bits may be designated in advance, and then 2 bits may be transmitted through 4 hypothesis testing.
  • the method may be a signal signaled through a sequence initialization value.
  • the signaling information to be transmitted using the gold sequence is used for the gold sequence initialization, and the terminal may receive the signaling information used for the initialization by performing sequence detection on the corresponding gold sequence.
  • LTE PSS and / or SSS may be used as it is, but a form distinguished from the existing LTE FDD / TDD pattern may be used.
  • the possibility of false detection of the legacy eMTC device may be removed by copying the PSS and / or SSS in a time or frequency reversed form, and the sMTC may receive a corresponding control signal by detecting a pattern between time reversed PSS / SSS. .
  • the third method may indicate a standalone mode by repeating the PBCH in a specific pattern.
  • the PBCH repetition unit may be the entire PBCH (composed of 4 OFDM symbols) or part of the PBCH (ie, some of the four OFDM symbols that make up the PBCH).
  • the pattern may be distinguished by copying different parts of the PBCH.
  • as many patterns as the number of cases in which three of the four OFDM symbols constituting the PBCH are selected and arranged in order may be transmitted as much information as the corresponding state.
  • patterns may be distinguished by multiplying orthogonal sequences by the same OFDM symbol.
  • This method is a method for transmitting additional information not included in the MIB and / or SIB1-BR to the LTE control region by applying separate coding.
  • SIB1-BR repetition can be supported, and can be used to convey information for notifying the sMTC UE of additional repetition (if there is additional NB).
  • X X is required to be indicated to one value of the existing LTE system bandwidth that can be interpreted by the eMTC or LTE terminal to the eMTC terminal.
  • the MIB indicates only X-MHz, and in the control region in front of the MIB (in order to expand the system bandwidth of the SMTC) ) can be used to further inform sMTC BW.
  • the initial access BW is X-MHz (CRS needs to be transmitted in RBs supported by at least X-MHz LTE system bandwidth), and in BW where only the sMTC indicated through LTE control region signaling is viewed, May be omitted.
  • the sMTC may view the extended BW as the entire system BW and may also expect additional repetition of SIB1-BR according to the LTE control region signaling.
  • rate-matching for coherent combining with NB where CRS exists
  • This extended BW need not be symmetrical with respect to the initial access BW, and there is no need to add RB gaps between the NBs. That is, X-MHz indicated in the MIB may be used as a time / frequency resource used for coexistence with LTE and eMTC terminals.
  • the bandwidth allocated additionally to sMTC can be used for bandwidth expansion of sMTC with minimal coexistence considerations.
  • the method can be used to transmit information necessary for coexistence with the NR.
  • the system bandwidth extension information for the sMTC of the above purpose may be indicated by using spare / reserved bits (bits not understood by the eMTC terminal) of the MIB, rather than the method indicated in the control region proposed above.
  • the sMTC UE decodes the PBCH extension of the LTE control region prior to or simultaneously with PBCH decoding (which may be filled with other information that is coded separately instead of PBCH repetition) or decodes the PBCH in the same manner as eMTC in consideration of UE complexity Thereafter, the PBCH extension may be received after checking whether or not the PBCH extension is supported or not through a predefined MIB field (eg, MIB 1 spare bit).
  • MIB field eg, MIB 1 spare bit
  • the MPDCCH / PDSCH region (that is, the starting point of the OFDM symbol or the number of OFDM symbols used for the MPDCCH / PDSCH transmission) or the LTE control region may be configured more dynamically.
  • startSymbolBR of SIB1-BR is set to a maximum value, and a control region for an sMTC UE is determined through the dynamic control region indication method that only sMTC UEs can receive. Can be set or changed dynamically. In this way, the sMTC UE may use a part of the LTE control region or all except the RE required for signaling and / or RS transmission through the dynamic configuration for the sMTC UE.
  • the LTE control region information may be repeated, for example, using the PCFICH of the LTE as it is or in the frequency domain or in the OFDM symbol unit in the LTE control region (ie, according to CE mode / level) for coverage extension (ie, according to CE mode / level).
  • the LTE control region information may be repeated over the LTE control region of a plurality of subframes.
  • the LTE control region information for the conventional eMTC is transmitted in the broadcast form (e.g., SIB) or specified in the spec as a fixed value if inevitable.
  • the conventional eMTC only supports asynchronous HARQ for UL transmission.
  • the sMTC may support synchronous HARQ for UL transmission by transmitting an HARQ-ACK feedback signal to the LTE control region.
  • a UL HARQ-ACK feedback time point after UL transmission may be defined as a transmission opportunity type having a specific period (e.g., configured by higher layer or by UL scheduling DCI).
  • the first UL HARQ-ACK feedback transmission opportunity is repeated with a specific period (synchronous) starting at a point in time (eg, configured by higher layer or by UL scheduling DCI) from the last or first subframe criterion of the (repeated) UL transmission.
  • a specific period e.g., configured by higher layer or by UL scheduling DCI
  • the base station may perform an early UL HARQ-ACK feedback signal when it succeeds in 'early' decoding at a time when repetition is not completed for UL data repeatedly transmitted by the sMTC UE.
  • the sMTC UE may reduce power consumption by early stopping UL transmission by using an early UL HARQ-ACK feedback signal.
  • the sMTC UE may need to monitor the UL HARQ-ACK feedback signal in the above-mentioned periodic UL HARQ-ACK feedback signal transmission opportunity during UL repeated transmission to determine the UL transmission termination time.
  • SS DL control search space
  • the LTE control region may configure a new DL control SS in the corresponding region and use it for sMTC DL control channel transmission.
  • the USS for the sMTC UE may be configured in the LTE control region, and the USS may be allowed only to the sMTC UE or limited to only UEs configured to use the LTE control region.
  • the USS may be used to support self-subframe scheduling to a high capability UE.
  • CSS for the sMTC UE may be configured, and CSS monitoring may be performed at R1 and USS monitoring (LTE EPDCCH operation) may be performed at R2.
  • a new ECCE can be defined in the LTE control region.
  • an AL may be configured by combining the ECCE defined in the LTE control region and the ECCE of the conventional MPDCCH region.
  • the CCE of the LTE control region may follow the CCE configuration of the LTE.
  • the MPDCCH may be extended on the assumption that there is a CRS.
  • the UE-specific search space USS
  • whether the CRS is present may be differently selected depending on the BL / CE DL subframe and the MBSFN subframe. Even in the case where it is assumed that there is no CRS and is extended, it may be assumed that CRS is present when repetitive transmission is set and a section to which CRS should be transmitted is included in the repetitive transmission interval.
  • All of the above proposals utilize a LTE control region to transmit a specific signal or channel, but do not transmit a signal for sMTC for coexistence with other systems (eg, services requiring NR or low-latency). There may also be a method of emptying. This may be possible when eMTC or LTE is not supported, and sMTC terminals may be configured to expect a signal / channel in an LTE control region in a specific subframe periodically or aperiodically.
  • the LTE control region can be used for sMTC UEs in an opportunistic manner, which is whether the sMTC UE can expect a signal / channel for each subframe in the form of signaling (eg, bitmap). It can be implemented by setting the method.
  • the fourth embodiment relates to an operation, control, etc. to be considered for supporting the sMTC system.
  • the LTE control region may not be used in a channel or signal of an idle mode, but may be used only in a connected mode.
  • the LTE control region may be used only when the UE specific RRC is instructed to use the LTE control region in the connected mode.
  • the instruction to use the LTE control region may be in the form of a subframe bitmap for a subframe that may use a kind of LTE control region.
  • the use of the LTE control region may be set for each frequency.
  • sMTC operates over the NR frequency region and the LTE frequency region, or over the RAT region or the empty spectrum, which is different from the NR frequency region where the first few OFDM symbol (s) of a subframe or slot are used for specific purposes such as control
  • the first few OFDM symbol (s) of a subframe or slot of a specific bandwidth part or some frequency region in NR are used for a specific purpose such as control
  • whether to use an LTE control region may be set for each frequency.
  • the use of the LTE control channel can be applied only when the data channel is scheduled.
  • the MPDCCH transmission subframe is not used in the LTE control region, and the LTE control region may be used only in the PDSCH transmission subframe.
  • scheduling DCI may dynamically indicate whether to use an LTE control region and related detailed parameters (e.g., RE mapping method, channel coding related option, etc.).
  • related options including whether to use the LTE control region may be configured with higher layer signing in cell-specific and / or UE-specific manner.
  • the DL subframe on the Rx side always absorbs the switching gap.
  • L is fixed to 3 or 4, or higher layer configured in the range of 1-4.
  • the LTE control region may be used for DL data or DL control signaling as proposed herein. Therefore, there is a need to consider GP for Tx-to-Rx or Rx-to-Rx NB retuning.
  • the location of the GP according to the data type or by the priority of the data type May be determined as a source NB or a destination NB.
  • the data type may be classified into payload data, control signal, etc. downloaded from an upper layer.
  • control signal has a higher priority than data.
  • GP is set to A or B is A is a control signal, and if B is data (transmitted by PDSCH), GP is B (ie destination NB). ) Is set to the first OFDM symbol (s), and vice versa is set to the last OFDM symbol (s) of A (ie source NB), and if equal priority, i.e. all data or all control signals, GP is A and B Is divided equally into OFDM units.
  • the GP when a GP length corresponds to two OFDM symbols, one OFDM symbol is arranged in A and B to form a GP.
  • the GP is always set so that the A side, that is, the source NB side is one more in OFDM symbol units than the destination NB. If a control signal monitoring and data reception are attempted in a specific subframe, the subframe may be regarded as a subframe for monitoring the control signal and a GP may be generated.
  • the GP section is a section in which the base station does not perform MPDCCH / PDSCH scheduling or does not actually transmit a signal in the section, but considers the section as a GP according to the capability of the terminal and does not attempt to receive the section. Can be.
  • the UE regards the interval as part of the GP, and the first partial time of the Rx interval after the Tx (GP Only the required time-SRS transmission interval) can be used as the interval for the remaining GP.
  • the SRS interval may be regarded as a partial interval of the GP as proposed above. Can be.
  • a new signal or message may be defined for the purpose of generating such a GP, and the base station may inform the terminal of this.
  • the base station directly indicates a section that can be used as a GP in the Rx section.
  • the signal transmitted by the base station in the Rx interval can be resource mapping in a rate-matching manner, there may be a gain in terms of code rate.
  • the terminal may report the individually necessary GP section.
  • a channel eg, paging, common DCI, etc.
  • GP which may be determined by the control region value
  • the proposed methods can be applied / analyzed differently in RRC connected mode and idle mode.
  • the LTE control region can be used as a GP for frequency (or narrowband) retuning.
  • the UE may not perform DL reception during the LTE control region, and the base station may secure the GP by not performing MPDCCH / PDSCH scheduling during the corresponding interval.
  • the enable / disable signal for using an LTE control region as a GP may be UE-specifically configured through higher layer signaling or dynamically configured through DCI, and may be automatically used as a GP in a specific subframe or slot.
  • the specific subframe or slot may be the first subframe or slot of the destination frequency (or narrowband) in the above description.
  • the specific subframe or slot is used as a GP, and the remaining subframes or slots are used as the GP.
  • the method of using the LTE control region (higher layer configured) proposed in the first to third embodiments may be applied.
  • the LTE control region utilization method of the corresponding subframe or slot through scheduling DCI eg, used as one of the methods proposed in the first to third embodiments above
  • GP GP
  • the number of OFDM symbols that the sMTC can expect to receive in the LTE control region may vary depending on the UE. For example, the number of usable LTE control regions may vary according to the frequency retuning time of the UL. In this case, all of the above may be applied to each UE as well.
  • sMTC terminals since the first symbol in which the CRS is transmitted is advantageous in terms of reception performance, sMTC terminals expect DL transmission for all OFDM symbols in the LTE control region and the eNB can schedule the MPDCCH / PDSCH during the interval. . At this time, the necessary retuning gap is secured to the last OFDM symbol (s) of the previous subframe or slot. In this case, the eNB performs rate-matching assuming GP for the last OFDM symbol (s) of the subframe or slot. The sMTC terminal may assume rate-matching with respect to the GP.
  • This section proposes a method for supporting sMTC system in TDD.
  • the sMTC terminal may expect to receive the MPDCCH in a downlink pilot time slot (DwPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • the required number of OFDM symbols may be limited to a special subframe configuration in which as many OFDM symbols as possible in DwPTS are secured when CE mode A excludes a control region in the existing eMTC.
  • the sMTC terminal can expect PDSCH reception in DwPTS, and the required number of OFDM symbols is a special subframe secured by the number of OFDM symbols that can be secured in DwPTS when CE mode A excludes the control region in the existing eMTC. It may be limited to a configuration.
  • FIG. 28 illustrates an operation method of a base station for transmitting an MTC Physical Downlink Control Channel (MPDCCH) in a wireless communication system supporting machine type communication (MTC).
  • MPDCCH Physical Downlink Control Channel
  • MTC machine type communication
  • the base station may copy and apply symbols of adjacent slots to symbols of a special subframe.
  • the base station may transmit configuration information related to transmission of the MPDCCH to the terminal (S28010).
  • the configuration information may include LTE control region information and mapping information indicating whether mapping by copying between symbols is performed as described above.
  • the mapping information may indicate whether the symbols of the same slot / sub frame or other slot / sub frame are copied and mapped in the LTE control region of a specific slot.
  • the copy between symbols may mean a copy of a mapping pattern mapped to the RE.
  • the base station maps the MPDCCH to a plurality of resource elements (REs) of the first at least one symbol constituting the first slot of the special subframe (S28020).
  • REs resource elements
  • the special subframe refers to a subframe in which the number of symbols for data transmission is equal to or less than a certain number of symbols constituting the subframe, as described above. It may be performed by copying a second at least one symbol of a second slot adjacent to the first slot to a bar and the first at least one symbol.
  • the base station may copy symbols of the same slot or another adjacent slot to map the MPDCCH / PDSCH to the REs of the symbols constituting the slot of the special subframe.
  • the mapping pattern of the symbols constituting the slot of the special subframe may be the same as the mapping pattern of the symbols of the same slot or another adjacent slot.
  • the base station may transmit the MPDCCH to a terminal on a plurality of resource elements (S28030).
  • the above-described operation of the base station may be specifically implemented by the base station apparatuses 610 and 710 shown in FIGS. 6 and 7 of the present specification.
  • the above-described operation of the base station may be performed by the processors 611 and 711 and / or the RF unit (or module) 613 and 715.
  • the processors 611 and 711 may control to transmit configuration information related to the transmission of the MPDCCH to the terminal through the RF unit (or module) 613 and 715.

Landscapes

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Abstract

본 명세서는 기계 타입 통신(Machine Type Communication, MTC)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 MPDCCH(MTC Physical Downlink Control Channel)를 전송하기 위한 방법에 관한 발명이다. 본 발명에서, 기지국은 단말로 MPDCCH의 전송과 관련된 설정 정보를 전송하고, 상기 MPDCCH를 특수 서브 프레임(Special Subframe)의 제 1 슬롯(slot)을 구성하는 제 1 적어도 하나의 심볼의 복수 개의 자원 요소(Resource Element: RE)에 매핑한다. 상기 특수 서브 프레임은 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 서브 프레임이다. 기지국은 상기 복수 개의 자원 요소 상에서 상기 MPDCCH를 단말에게 전송하되, 상기 매핑하는 단계는 상기 제 1 적어도 하나의 심볼에게 상기 제 1 슬롯에 인접한 제 2 슬롯의 제 2 적어도 하나의 심볼을 카피(copy)하여 수행된다.

Description

무선 통신 시스템에서 제어 정보를 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치
본 명세서는 무선 통신 시스템에 관한 것으로써, 특히 LTE-MTC(Machine Type Communication)의 Standalone 동작을 지원하기 위한 제어 정보를 송수신하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(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, 기계 타입 통신(Machine-Type Communication, MTC)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 송수신하기 위한 방법을 제안한다.
또한, 본 명세서는 일정 개수 이하의 심볼들로 구성된 특수 서브 프레임(special subframe)의 MPDCCH의 매핑 패턴을 인접한 다른 슬롯의 심볼들의 매핑 패턴과 동일하게 함으로써 sMTC(standalone MTC)의 성능 향상을 제공함에 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서는 기계 타입 통신(Machine Type Communication, MTC)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 MPDCCH(MTC Physical Downlink Control Channel)를 전송하기 위한 방법에 있어서, 단말로 MPDCCH의 전송과 관련된 설정 정보를 전송하는 단계; 상기 MPDCCH를 특수 서브 프레임(Special Subframe)의 제 1 슬롯(slot)을 구성하는 제 1 적어도 하나의 심볼의 복수 개의 자원 요소(Resource Element: RE)에 매핑하는 단계, 상기 특수 서브 프레임은 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 서브 프레임이고; 및 상기 복수 개의 자원 요소 상에서 상기 MPDCCH를 단말에게 전송하는 단계를 포함하되, 상기 매핑하는 단계는 상기 제 1 적어도 하나의 심볼에게 상기 제 1 슬롯에 인접한 제 2 슬롯의 제 2 적어도 하나의 심볼을 카피(copy)하여 수행된다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 1 적어도 하나의 심볼과 상기 제 2 적어도 하나의 심볼은 동일한 매핑 패턴을 통해서 상기 MPDCCH가 상기 복수 개의 RE에 매핑된다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 1 적어도 하나의 심볼과 상기 제 2 적어도 하나의 심볼은 동일한 RE에 셀 특정 참조 신호(Cell-Specific Reference Signal)가 매핑된다.
또한, 본 발명에서, 상기 매핑하는 단계는 상기 제 1 적어도 하나의 심볼의 시작 심볼과 상기 제 2 적어도 하나의 심볼의 시작 심볼에 기초하여 수행된다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 1 슬롯은 제어 정보가 전송되는 제어 영역과 상기 MPDCCH 및/또는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 전송되는 데이터 영역으로 구성된다.
또한, 본 발명에서, 상기 제어 영역의 적어도 하나의 RE는 상기 MTC를 위한 CRS가 매핑된다.
또한, 본 발명에서, 상기 데이터 영역은 상기 제어 영역보다 우선하여 레이트 매칭(rate matching)이 수행된다.
또한, 본 발명에서, 상기 MPDCCH의 채널 추정은 상기 특수 서브 프레임에 인접한 적어도 하나의 다른 서브 프레임의 채널 추정 결과를 이용하여 수행된다.
또한, 본 발명은, 무선 신호를 전송하기 위한 전송기(transmitter); 무선 신호를 수신하기 위한 수신기(receiver); 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 접속 가능하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 동작들을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함하며, 상기 동작들은, 단말로 MPDCCH의 전송과 관련된 설정 정보를 전송하는 단계; 상기 MPDCCH를 특수 서브 프레임(Special Subframe)의 제 1 슬롯(slot)을 구성하는 제 1 적어도 하나의 심볼의 복수 개의 자원 요소(Resource Element: RE)에 매핑하는 단계,
상기 특수 서브 프레임은 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 서브 프레임이고; 및 상기 복수 개의 자원 요소 상에서 상기 MPDCCH를 단말에게 전송하는 단계를 포함하되, 상기 매핑하는 단계는 상기 적어도 하나의 심볼에게 상기 제 1 슬롯에 인접한 제 2 슬롯의 제 2 적어도 하나의 심볼을 카피(copy)하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기지국을 제공한다.
또한, 본 발명은, 기지국으로부터 MPDCCH의 전송과 관련된 설정 정보를 수신하는 단계; 및 복수 개의 자원 요소 상에서 상기 MPDCCH를 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하되, 상기 MPDCCH를 특수 서브 프레임(Special Subframe)의 제 1 슬롯(slot)을 구성하는 제 1 적어도 하나의 심볼의 복수 개의 자원 요소(Resource Element: RE)에 매핑되고, 상기 특수 서브 프레임은 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 서브 프레임이며, 상기 제 1 적어도 하나의 심볼은 상기 제 1 슬롯에 인접한 제 2 슬롯의 제 2 적어도 하나의 심볼이 카피(copy)되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 명세서는 또한, 본 명세서는 일정 개수 이하의 심볼들로 구성된 특수 서브 프레임(special subframe)의 MPDCCH의 매핑 패턴을 인접한 다른 슬롯의 심볼들의 매핑 패턴과 동일하게 함으로써 sMTC(standalone MTC)의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 5G 시나리오의 일례를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 장치(100)를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 서버(200)를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 시스템(1)을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 적용되는 통신 시스템(1)을 예시한다.
도 6는 본 명세서의 일부 실시 예에 따른 무선 통신 장치를 나타낸다.
도 7는 본 명세서의 일부 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도의 또 다른 예시이다.
도 8은 LTE 무선 프레임 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 9는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드의 일례를 나타낸 도이다.
도 10은 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 11는 상향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 12는 프레임 구조 유형 1의 일례를 나타낸다.
도 13은 프레임 구조 유형 2의 또 다른 일례를 나타낸 도이다.
도 14은 랜덤 액세스 심볼 그룹의 일례를 나타낸다.
도 15는 NB-IoT의 초기 접속 절차에 대한 일 예시이다.
도 16은 NB-IoT의 임의 접속 절차에 대한 일 예시이다.
도 17은 랜덤 액세스 심볼 그룹의 구조를 도시한다.
도 18(a)는 narrowband operation의 일례를 나타낸 도이며, 도 18(b)는 RF retuning을 가지는 반복의 일례를 나타낸 도이다.
도 19는 MTC에 이용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 나타낸 도이다.
도 20(a)는 FDD에서 서브프레임 #0에 대한 반복 패턴, 일반 CP 및 반복된 심볼들에 대한 주파수 에러 추정 방법의 일례를 나타낸 도이며, 도 20(b)는 광대역 LTE channel 상에서 SIB-BR의 전송의 일례를 나타낸다.
도 21는 MTC와 legacy LTE 각각에 대한 스케쥴링의 일례를 나타낸 도이다.
도 22는 정상적인 시스템 정보 취득 절차를 도시한다.
도 23은 경합 기반 랜덤 액세스 절차를 도시한다.
도 24은 eMTC에서 4 PBCH repetitions가 적용된 도면을 나타낸다.
도 25는 본 발명에서 제안하는 sMTC UE를 위해서 LTE control region으로 PBCH를 확장하는 방법의 일례를 나타낸다.
도 26은 본 발명에서 제안하는 sMTC UE를 위해서 LTE control region으로 PBCH를 확장하는 방법의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 27은 본 발명에서 제안하는 sMTC UE를 위해서 LTE control region으로 PBCH를 확장하는 방법의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 28은 본 발명에서 제안하는 기지국의 MPDCCH 전송 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 29는 본 발명에서 제안하는 기지국의 MPDCCH 수신 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
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 이러한 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.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
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), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 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)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
<5G 시나리오>
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 5G 시나리오의 일례를 나타낸 도이다.
5G의 세 가지 주요 요구 사항 영역은 (1) 개선된 모바일 광대역 (Enhanced Mobile Broadband, eMBB) 영역, (2) 다량의 머신 타입 통신 (massive Machine Type Communication, mMTC) 영역 및 (3) 초-신뢰 및 저 지연 통신 (Ultra-reliable and Low Latency Communications, URLLC) 영역을 포함한다.
일부 사용 예(Use Case)는 최적화를 위해 다수의 영역들이 요구될 수 있고, 다른 사용 예는 단지 하나의 핵심 성능 지표 (Key Performance Indicator, KPI)에만 포커싱될 수 있다. 5G는 이러한 다양한 사용 예들을 유연하고 신뢰할 수 있는 방법으로 지원하는 것이다.
eMBB는 기본적인 모바일 인터넷 액세스를 훨씬 능가하게 하며, 풍부한 양방향 작업, 클라우드 또는 증강 현실에서 미디어 및 엔터테인먼트 애플리케이션을 커버한다. 데이터는 5G의 핵심 동력 중 하나이며, 5G 시대에서 처음으로 전용 음성 서비스를 볼 수 없을 수 있다. 5G에서, 음성은 단순히 통신 시스템에 의해 제공되는 데이터 연결을 사용하여 응용 프로그램으로서 처리될 것이 기대된다. 증가된 트래픽 양(volume)을 위한 주요 원인들은 콘텐츠 크기의 증가 및 높은 데이터 전송률을 요구하는 애플리케이션 수의 증가이다. 스트리밍 서비스 (오디오 및 비디오), 대화형 비디오 및 모바일 인터넷 연결은 더 많은 장치가 인터넷에 연결될수록 더 널리 사용될 것이다. 이러한 많은 응용 프로그램들은 사용자에게 실시간 정보 및 알림을 푸쉬하기 위해 항상 켜져 있는 연결성이 필요하다. 클라우드 스토리지 및 애플리케이션은 모바일 통신 플랫폼에서 급속히 증가하고 있으며, 이것은 업무 및 엔터테인먼트 모두에 적용될 수 있다. 그리고, 클라우드 스토리지는 상향링크 데이터 전송률의 성장을 견인하는 특별한 사용 예이다. 5G는 또한 클라우드의 원격 업무에도 사용되며, 촉각 인터페이스가 사용될 때 우수한 사용자 경험을 유지하도록 훨씬 더 낮은 단-대-단(end-to-end) 지연을 요구한다. 엔터테인먼트 예를 들어, 클라우드 게임 및 비디오 스트리밍은 모바일 광대역 능력에 대한 요구를 증가시키는 또 다른 핵심 요소이다. 엔터테인먼트는 기차, 차 및 비행기와 같은 높은 이동성 환경을 포함하는 어떤 곳에서든지 스마트폰 및 태블릿에서 필수적이다. 또 다른 사용 예는 엔터테인먼트를 위한 증강 현실 및 정보 검색이다. 여기서, 증강 현실은 매우 낮은 지연과 순간적인 데이터 양을 필요로 한다.
또한, 가장 많이 예상되는 5G 사용 예 중 하나는 모든 분야에서 임베디드 센서를 원활하게 연결할 수 있는 기능 즉, mMTC에 관한 것이다. 2020년까지 잠재적인 IoT 장치들은 204 억 개에 이를 것으로 예측된다. 산업 IoT는 5G가 스마트 도시, 자산 추적(asset tracking), 스마트 유틸리티, 농업 및 보안 인프라를 가능하게 하는 주요 역할을 수행하는 영역 중 하나이다.
URLLC는 주요 인프라의 원격 제어 및 자체-구동 차량(self-driving vehicle)과 같은 초 신뢰 / 이용 가능한 지연이 적은 링크를 통해 산업을 변화시킬 새로운 서비스를 포함한다. 신뢰성과 지연의 수준은 스마트 그리드 제어, 산업 자동화, 로봇 공학, 드론 제어 및 조정에 필수적이다.
다음으로, 다수의 사용 예들에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
5G는 초당 수백 메가 비트에서 초당 기가 비트로 평가되는 스트림을 제공하는 수단으로 FTTH (fiber-to-the-home) 및 케이블 기반 광대역 (또는 DOCSIS)을 보완할 수 있다. 이러한 빠른 속도는 가상 현실과 증강 현실뿐 아니라 4K 이상(6K, 8K 및 그 이상)의 해상도로 TV를 전달하는데 요구된다. VR(Virtual Reality) 및 AR(Augmented Reality) 애플리케이션들은 거의 몰입형(immersive) 스포츠 경기를 포함한다. 특정 응용 프로그램은 특별한 네트워크 설정이 요구될 수 있다. 예를 들어, VR 게임의 경우, 게임 회사들이 지연을 최소화하기 위해 코어 서버를 네트워크 오퍼레이터의 에지 네트워크 서버와 통합해야 할 수 있다.
자동차(Automotive)는 차량에 대한 이동 통신을 위한 많은 사용 예들과 함께 5G에 있어 중요한 새로운 동력이 될 것으로 예상된다. 예를 들어, 승객을 위한 엔터테인먼트는 동시의 높은 용량과 높은 이동성 모바일 광대역을 요구한다. 그 이유는 미래의 사용자는 그들의 위치 및 속도와 관계없이 고품질의 연결을 계속해서 기대하기 때문이다. 자동차 분야의 다른 활용 예는 증강 현실 대시보드이다. 이는 운전자가 앞면 창을 통해 보고 있는 것 위에 어둠 속에서 물체를 식별하고, 물체의 거리와 움직임에 대해 운전자에게 말해주는 정보를 겹쳐서 디스플레이 한다. 미래에, 무선 모듈은 차량들 간의 통신, 차량과 지원하는 인프라구조 사이에서 정보 교환 및 자동차와 다른 연결된 디바이스들(예를 들어, 보행자에 의해 수반되는 디바이스들) 사이에서 정보 교환을 가능하게 한다. 안전 시스템은 운전자가 보다 안전한 운전을 할 수 있도록 행동의 대체 코스들을 안내하여 사고의 위험을 낮출 수 있게 한다. 다음 단계는 원격 조종되거나 자체 운전 차량(self-driven vehicle)이 될 것이다. 이는 서로 다른 자체 운전 차량들 사이 및 자동차와 인프라 사이에서 매우 신뢰성이 있고, 매우 빠른 통신을 요구한다. 미래에, 자체 운전 차량이 모든 운전 활동을 수행하고, 운전자는 차량 자체가 식별할 수 없는 교통 이상에만 집중하도록 할 것이다. 자체 운전 차량의 기술적 요구 사항은 트래픽 안전을 사람이 달성할 수 없을 정도의 수준까지 증가하도록 초 저 지연과 초고속 신뢰성을 요구한다.
스마트 사회(smart society)로서 언급되는 스마트 도시와 스마트 홈은 고밀도 무선 센서 네트워크로 임베디드될 것이다. 지능형 센서의 분산 네트워크는 도시 또는 집의 비용 및 에너지-효율적인 유지에 대한 조건을 식별할 것이다. 유사한 설정이 각 가정을 위해 수행될 수 있다. 온도 센서, 창 및 난방 컨트롤러, 도난 경보기 및 가전 제품들은 모두 무선으로 연결된다. 이러한 센서들 중 많은 것들이 전형적으로 낮은 데이터 전송 속도, 저전력 및 저비용이다. 하지만, 예를 들어, 실시간 HD 비디오는 감시를 위해 특정 타입의 장치에서 요구될 수 있다.
열 또는 가스를 포함한 에너지의 소비 및 분배는 고도로 분산화되고 있어, 분산 센서 네트워크의 자동화된 제어가 요구된다. 스마트 그리드는 정보를 수집하고 이에 따라 행동하도록 디지털 정보 및 통신 기술을 사용하여 이런 센서들을 상호 연결한다. 이 정보는 공급 업체와 소비자의 행동을 포함할 수 있으므로, 스마트 그리드가 효율성, 신뢰성, 경제성, 생산의 지속 가능성 및 자동화된 방식으로 전기와 같은 연료들의 분배를 개선하도록 할 수 있다. 스마트 그리드는 지연이 적은 다른 센서 네트워크로 볼 수도 있다.
건강 부문은 이동 통신의 혜택을 누릴 수 있는 많은 응용 프로그램을 보유하고 있다. 통신 시스템은 멀리 떨어진 곳에서 임상 진료를 제공하는 원격 진료를 지원할 수 있다. 이는 거리에 대한 장벽을 줄이는데 도움을 주고, 거리가 먼 농촌에서 지속적으로 이용하지 못하는 의료 서비스들로의 접근을 개선시킬 수 있다. 이는 또한 중요한 진료 및 응급 상황에서 생명을 구하기 위해 사용된다. 이동 통신 기반의 무선 센서 네트워크는 심박수 및 혈압과 같은 파라미터들에 대한 원격 모니터링 및 센서들을 제공할 수 있다.
무선 및 모바일 통신은 산업 응용 분야에서 점차 중요해지고 있다. 배선은 설치 및 유지 비용이 높다. 따라서, 케이블을 재구성할 수 있는 무선 링크들로의 교체 가능성은 많은 산업 분야에서 매력적인 기회이다. 그러나, 이를 달성하는 것은 무선 연결이 케이블과 비슷한 지연, 신뢰성 및 용량으로 동작하는 것과, 그 관리가 단순화될 것이 요구된다. 낮은 지연과 매우 낮은 오류 확률은 5G로 연결될 필요가 있는 새로운 요구 사항이다.
물류(logistics) 및 화물 추적(freight tracking)은 위치 기반 정보 시스템을 사용하여 어디에서든지 인벤토리(inventory) 및 패키지의 추적을 가능하게 하는 이동 통신에 대한 중요한 사용 예이다. 물류 및 화물 추적의 사용 예는 전형적으로 낮은 데이터 속도를 요구하지만 넓은 범위와 신뢰성 있는 위치 정보가 필요하다.
<인공 지능(AI: Artificial Intelligence)>
인공 지능은 인공적인 지능 또는 이를 만들 수 있는 방법론을 연구하는 분야를 의미하며, 머신 러닝(기계 학습, Machine Learning)은 인공 지능 분야에서 다루는 다양한 문제를 정의하고 그것을 해결하는 방법론을 연구하는 분야를 의미한다. 머신 러닝은 어떠한 작업에 대하여 꾸준한 경험을 통해 그 작업에 대한 성능을 높이는 알고리즘으로 정의하기도 한다.
인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network)은 머신 러닝에서 사용되는 모델로써, 시냅스의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런(노드)들로 구성되는, 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 의미할 수 있다. 인공 신경망은 다른 레이어의 뉴런들 사이의 연결 패턴, 모델 파라미터를 갱신하는 학습 과정, 출력값을 생성하는 활성화 함수(Activation Function)에 의해 정의될 수 있다.
인공 신경망은 입력층(Input Layer), 출력층(Output Layer), 그리고 선택적으로 하나 이상의 은닉층(Hidden Layer)를 포함할 수 있다. 각 층은 하나 이상의 뉴런을 포함하고, 인공 신경망은 뉴런과 뉴런을 연결하는 시냅스를 포함할 수 있다. 인공 신경망에서 각 뉴런은 시냅스를 통해 입력되는 입력 신호들, 가중치, 편향에 대한 활성 함수의 함숫값을 출력할 수 있다.
모델 파라미터는 학습을 통해 결정되는 파라미터를 의미하며, 시냅스 연결의 가중치와 뉴런의 편향 등이 포함된다. 그리고, 하이퍼파라미터는 머신 러닝 알고리즘에서 학습 전에 설정되어야 하는 파라미터를 의미하며, 학습률(Learning Rate), 반복 횟수, 미니 배치 크기, 초기화 함수 등이 포함된다.
인공 신경망의 학습의 목적은 손실 함수를 최소화하는 모델 파라미터를 결정하는 것으로 볼 수 있다. 손실 함수는 인공 신경망의 학습 과정에서 최적의 모델 파라미터를 결정하기 위한 지표로 이용될 수 있다.
머신 러닝은 학습 방식에 따라 지도 학습(Supervised Learning), 비지도 학습(Unsupervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning)으로 분류할 수 있다.
지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블(label)이 주어진 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미하며, 레이블이란 학습 데이터가 인공 신경망에 입력되는 경우 인공 신경망이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과 값)을 의미할 수 있다. 비지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블이 주어지지 않는 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미할 수 있다. 강화 학습은 어떤 환경 안에서 정의된 에이전트가 각 상태에서 누적 보상을 최대화하는 행동 혹은 행동 순서를 선택하도록 학습시키는 학습 방법을 의미할 수 있다.
인공 신경망 중에서 복수의 은닉층을 포함하는 심층 신경망(DNN: Deep Neural Network)으로 구현되는 머신 러닝을 딥 러닝(심층 학습, Deep Learning)이라 부르기도 하며, 딥 러닝은 머신 러닝의 일부이다. 이하에서, 머신 러닝은 딥 러닝을 포함하는 의미로 사용된다.
<로봇(Robot)>
로봇은 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는 기계를 의미할 수 있다. 특히, 환경을 인식하고 스스로 판단하여 동작을 수행하는 기능을 갖는 로봇을 지능형 로봇이라 칭할 수 있다.
로봇은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류할 수 있다.
로봇은 액츄에이터 또는 모터를 포함하는 구동부를 구비하여 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다. 또한, 이동 가능한 로봇은 구동부에 휠, 브레이크, 프로펠러 등이 포함되어, 구동부를 통해 지상에서 주행하거나 공중에서 비행할 수 있다.
<자율 주행(Self-Driving, Autonomous-Driving)>
자율 주행은 스스로 주행하는 기술을 의미하며, 자율 주행 차량은 사용자의 조작 없이 또는 사용자의 최소한의 조작으로 주행하는 차량(Vehicle)을 의미한다.
예컨대, 자율 주행에는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등이 모두 포함될 수 있다.
차량은 내연 기관만을 구비하는 차량, 내연 기관과 전기 모터를 함께 구비하는 하이브리드 차량, 그리고 전기 모터만을 구비하는 전기 차량을 모두 포괄하며, 자동차뿐만 아니라 기차, 오토바이 등을 포함할 수 있다.
이때, 자율 주행 차량은 자율 주행 기능을 가진 로봇으로 볼 수 있다.
<확장 현실(XR: eXtended Reality)>
확장 현실은 가상 현실(VR: Virtual Reality), 증강 현실(AR: Augmented Reality), 혼합 현실(MR: Mixed Reality)을 총칭한다. VR 기술은 현실 세계의 객체나 배경 등을 CG 영상으로만 제공하고, AR 기술은 실제 사물 영상 위에 가상으로 만들어진 CG 영상을 함께 제공하며, MR 기술은 현실 세계에 가상 객체들을 섞고 결합시켜서 제공하는 컴퓨터 그래픽 기술이다.
MR 기술은 현실 객체와 가상 객체를 함께 보여준다는 점에서 AR 기술과 유사하다. 그러나, AR 기술에서는 가상 객체가 현실 객체를 보완하는 형태로 사용되는 반면, MR 기술에서는 가상 객체와 현실 객체가 동등한 성격으로 사용된다는 점에서 차이점이 있다.
XR 기술은 HMD(Head-Mount Display), HUD(Head-Up Display), 휴대폰, 태블릿 PC, 랩탑, 데스크탑, TV, 디지털 사이니지 등에 적용될 수 있고, XR 기술이 적용된 장치를 XR 장치(XR Device)라 칭할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 장치(100)를 나타낸다.
AI 장치(100)는 TV, 프로젝터, 휴대폰, 스마트폰, 데스크탑 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 태블릿 PC, 웨어러블 장치, 셋톱박스(STB), DMB 수신기, 라디오, 세탁기, 냉장고, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지, 로봇, 차량 등과 같은, 고정형 기기 또는 이동 가능한 기기 등으로 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 단말기(100)는 통신부(110), 입력부(120), 러닝 프로세서(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(170) 및 프로세서(180) 등을 포함할 수 있다.
통신부(110)는 유무선 통신 기술을 이용하여 다른 AI 장치(100a 내지 100e)나 AI 서버(200) 등의 외부 장치들과 데이터를 송수신할 수 있다. 예컨대, 통신부(110)는 외부 장치들과 센서 정보, 사용자 입력, 학습 모델, 제어 신호 등을 송수신할 수 있다.
이때, 통신부(110)가 이용하는 통신 기술에는 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), LTE(Long Term Evolution), 5G, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), 블루투스(BluetoothTM), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 있다.
입력부(120)는 다양한 종류의 데이터를 획득할 수 있다.
이때, 입력부(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라, 오디오 신호를 수신하기 위한 마이크로폰, 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부 등을 포함할 수 있다. 여기서, 카메라나 마이크로폰을 센서로 취급하여, 카메라나 마이크로폰으로부터 획득한 신호를 센싱 데이터 또는 센서 정보라고 할 수도 있다.
입력부(120)는 모델 학습을 위한 학습 데이터 및 학습 모델을 이용하여 출력을 획득할 때 사용될 입력 데이터 등을 획득할 수 있다. 입력부(120)는 가공되지 않은 입력 데이터를 획득할 수도 있으며, 이 경우 프로세서(180) 또는 러닝 프로세서(130)는 입력 데이터에 대하여 전처리로써 입력 특징점(input feature)을 추출할 수 있다.
러닝 프로세서(130)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망으로 구성된 모델을 학습시킬 수 있다. 여기서, 학습된 인공 신경망을 학습 모델이라 칭할 수 있다. 학습 모델은 학습 데이터가 아닌 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론해 내는데 사용될 수 있고, 추론된 값은 어떠한 동작을 수행하기 위한 판단의 기초로 이용될 수 있다.
이때, 러닝 프로세서(130)는 AI 서버(200)의 러닝 프로세서(240)과 함께 AI 프로세싱을 수행할 수 있다.
이때, 러닝 프로세서(130)는 AI 장치(100)에 통합되거나 구현된 메모리를 포함할 수 있다. 또는, 러닝 프로세서(130)는 메모리(170), AI 장치(100)에 직접 결합된 외부 메모리 또는 외부 장치에서 유지되는 메모리를 사용하여 구현될 수도 있다.
센싱부(140)는 다양한 센서들을 이용하여 AI 장치(100) 내부 정보, AI 장치(100)의 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.
이때, 센싱부(140)에 포함되는 센서에는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰, 라이다, 레이더 등이 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시킬 수 있다.
이때, 출력부(150)에는 시각 정보를 출력하는 디스플레이부, 청각 정보를 출력하는 스피커, 촉각 정보를 출력하는 햅틱 모듈 등이 포함될 수 있다.
메모리(170)는 AI 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(170)는 입력부(120)에서 획득한 입력 데이터, 학습 데이터, 학습 모델, 학습 히스토리 등을 저장할 수 있다.
프로세서(180)는 데이터 분석 알고리즘 또는 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 결정되거나 생성된 정보에 기초하여, AI 장치(100)의 적어도 하나의 실행 가능한 동작을 결정할 수 있다. 그리고, 프로세서(180)는 AI 장치(100)의 구성 요소들을 제어하여 결정된 동작을 수행할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(180)는 러닝 프로세서(130) 또는 메모리(170)의 데이터를 요청, 검색, 수신 또는 활용할 수 있고, 상기 적어도 하나의 실행 가능한 동작 중 예측되는 동작이나, 바람직한 것으로 판단되는 동작을 실행하도록 AI 장치(100)의 구성 요소들을 제어할 수 있다.
이때, 프로세서(180)는 결정된 동작을 수행하기 위하여 외부 장치의 연계가 필요한 경우, 해당 외부 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 해당 외부 장치에 전송할 수 있다.
프로세서(180)는 사용자 입력에 대하여 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 사용자의 요구 사항을 결정할 수 있다.
이때, 프로세서(180)는 음성 입력을 문자열로 변환하기 위한 STT(Speech To Text) 엔진 또는 자연어의 의도 정보를 획득하기 위한 자연어 처리(NLP: Natural Language Processing) 엔진 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여, 사용자 입력에 상응하는 의도 정보를 획득할 수 있다.
이때, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 적어도 일부가 머신 러닝 알고리즘에 따라 학습된 인공 신경망으로 구성될 수 있다. 그리고, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 러닝 프로세서(130)에 의해 학습된 것이나, AI 서버(200)의 러닝 프로세서(240)에 의해 학습된 것이거나, 또는 이들의 분산 처리에 의해 학습된 것일 수 있다.
프로세서(180)는 AI 장치(100)의 동작 내용이나 동작에 대한 사용자의 피드백 등을 포함하는 이력 정보를 수집하여 메모리(170) 또는 러닝 프로세서(130)에 저장하거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 전송할 수 있다. 수집된 이력 정보는 학습 모델을 갱신하는데 이용될 수 있다.
프로세서(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, AI 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, AI 장치(100)에 포함된 구성 요소들 중 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 서버(200)를 나타낸다.
도 3을 참조하면, AI 서버(200)는 머신 러닝 알고리즘을 이용하여 인공 신경망을 학습시키거나 학습된 인공 신경망을 이용하는 장치를 의미할 수 있다. 여기서, AI 서버(200)는 복수의 서버들로 구성되어 분산 처리를 수행할 수도 있고, 5G 네트워크로 정의될 수 있다. 이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100)의 일부의 구성으로 포함되어, AI 프로세싱 중 적어도 일부를 함께 수행할 수도 있다.
AI 서버(200)는 통신부(210), 메모리(230), 러닝 프로세서(240) 및 프로세서(260) 등을 포함할 수 있다.
통신부(210)는 AI 장치(100) 등의 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
메모리(230)는 모델 저장부(231)를 포함할 수 있다. 모델 저장부(231)는 러닝 프로세서(240)을 통하여 학습 중인 또는 학습된 모델(또는 인공 신경망, 231a)을 저장할 수 있다.
러닝 프로세서(240)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망(231a)을 학습시킬 수 있다. 학습 모델은 인공 신경망의 AI 서버(200)에 탑재된 상태에서 이용되거나, AI 장치(100) 등의 외부 장치에 탑재되어 이용될 수도 있다.
학습 모델은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 학습 모델의 일부 또는 전부가 소프트웨어로 구현되는 경우 학습 모델을 구성하는 하나 이상의 명령어(instruction)는 메모리(230)에 저장될 수 있다.
프로세서(260)는 학습 모델을 이용하여 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 시스템(1)을 나타낸다.
도 4를 참조하면, AI 시스템(1)은 AI 서버(200), 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상이 클라우드 네트워크(10)와 연결된다. 여기서, AI 기술이 적용된 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 등을 AI 장치(100a 내지 100e)라 칭할 수 있다.
클라우드 네트워크(10)는 클라우드 컴퓨팅 인프라의 일부를 구성하거나 클라우드 컴퓨팅 인프라 안에 존재하는 네트워크를 의미할 수 있다. 여기서, 클라우드 네트워크(10)는 3G 네트워크, 4G 또는 LTE(Long Term Evolution) 네트워크 또는 5G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다.
즉, AI 시스템(1)을 구성하는 각 장치들(100a 내지 100e, 200)은 클라우드 네트워크(10)를 통해 서로 연결될 수 있다. 특히, 각 장치들(100a 내지 100e, 200)은 기지국을 통해서 서로 통신할 수도 있지만, 기지국을 통하지 않고 직접 서로 통신할 수도 있다.
AI 서버(200)는 AI 프로세싱을 수행하는 서버와 빅 데이터에 대한 연산을 수행하는 서버를 포함할 수 있다.
AI 서버(200)는 AI 시스템(1)을 구성하는 AI 장치들인 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상과 클라우드 네트워크(10)을 통하여 연결되고, 연결된 AI 장치들(100a 내지 100e)의 AI 프로세싱을 적어도 일부를 도울 수 있다.
이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100a 내지 100e)를 대신하여 머신 러닝 알고리즘에 따라 인공 신경망을 학습시킬 수 있고, 학습 모델을 직접 저장하거나 AI 장치(100a 내지 100e)에 전송할 수 있다.
이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100a 내지 100e)로부터 입력 데이터를 수신하고, 학습 모델을 이용하여 수신한 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성하여 AI 장치(100a 내지 100e)로 전송할 수 있다.
또는, AI 장치(100a 내지 100e)는 직접 학습 모델을 이용하여 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수도 있다.
이하에서는, 상술한 기술이 적용되는 AI 장치(100a 내지 100e)의 다양한 실시 예들을 설명한다. 여기서, 도 3에 도시된 AI 장치(100a 내지 100e)는 도 1에 도시된 AI 장치(100)의 구체적인 실시 예로 볼 수 있다.
<AI+로봇>
로봇(100a)은 AI 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.
로봇(100a)은 동작을 제어하기 위한 로봇 제어 모듈을 포함할 수 있고, 로봇 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다.
로봇(100a)은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 로봇(100a)의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 사용자 상호작용에 대한 응답을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다.
여기서, 로봇(100a)은 이동 경로 및 주행 계획을 결정하기 위하여, 라이다, 레이더, 카메라 중에서 적어도 하나 이상의 센서에서 획득한 센서 정보를 이용할 수 있다.
로봇(100a)은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 동작을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 로봇(100a)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, 로봇(100a)은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
로봇(100a)은 맵 데이터, 센서 정보로부터 검출한 객체 정보 또는 외부 장치로부터 획득한 객체 정보 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 이동 경로와 주행 계획을 결정하고, 구동부를 제어하여 결정된 이동 경로와 주행 계획에 따라 로봇(100a)을 주행시킬 수 있다.
맵 데이터에는 로봇(100a)이 이동하는 공간에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 벽, 문 등의 고정 객체들과 화분, 책상 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.
또한, 로봇(100a)은 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 로봇(100a)은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.
<AI+자율주행>
자율 주행 차량(100b)은 AI 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다.
자율 주행 차량(100b)은 자율 주행 기능을 제어하기 위한 자율 주행 제어 모듈을 포함할 수 있고, 자율 주행 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다. 자율 주행 제어 모듈은 자율 주행 차량(100b)의 구성으로써 내부에 포함될 수도 있지만, 자율 주행 차량(100b)의 외부에 별도의 하드웨어로 구성되어 연결될 수도 있다.
자율 주행 차량(100b)은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 자율 주행 차량(100b)의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다.
여기서, 자율 주행 차량(100b)은 이동 경로 및 주행 계획을 결정하기 위하여, 로봇(100a)과 마찬가지로, 라이다, 레이더, 카메라 중에서 적어도 하나 이상의 센서에서 획득한 센서 정보를 이용할 수 있다.
특히, 자율 주행 차량(100b)은 시야가 가려지는 영역이나 일정 거리 이상의 영역에 대한 환경이나 객체는 외부 장치들로부터 센서 정보를 수신하여 인식하거나, 외부 장치들로부터 직접 인식된 정보를 수신할 수 있다.
자율 주행 차량(100b)은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 주행 동선을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 자율 주행 차량(100b)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, 자율 주행 차량(100b)은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
자율 주행 차량(100b)은 맵 데이터, 센서 정보로부터 검출한 객체 정보 또는 외부 장치로부터 획득한 객체 정보 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 이동 경로와 주행 계획을 결정하고, 구동부를 제어하여 결정된 이동 경로와 주행 계획에 따라 자율 주행 차량(100b)을 주행시킬 수 있다.
맵 데이터에는 자율 주행 차량(100b)이 주행하는 공간(예컨대, 도로)에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 가로등, 바위, 건물 등의 고정 객체들과 차량, 보행자 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.
또한, 자율 주행 차량(100b)은 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 자율 주행 차량(100b)은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.
<AI+XR>
XR 장치(100c)는 AI 기술이 적용되어, HMD(Head-Mount Display), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 휴대폰, 스마트 폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지, 차량, 고정형 로봇이나 이동형 로봇 등으로 구현될 수 있다.
XR 장치(100c)는 다양한 센서들을 통해 또는 외부 장치로부터 획득한 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터를 분석하여 3차원 포인트들에 대한 위치 데이터 및 속성 데이터를 생성함으로써 주변 공간 또는 현실 객체에 대한 정보를 획득하고, 출력할 XR 객체를 렌더링하여 출력할 수 있다. 예컨대, XR 장치(100c)는 인식된 물체에 대한 추가 정보를 포함하는 XR 객체를 해당 인식된 물체에 대응시켜 출력할 수 있다.
XR 장치(100c)는 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, XR 장치(100c)는 학습 모델을 이용하여 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터에서 현실 객체를 인식할 수 있고, 인식한 현실 객체에 상응하는 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 XR 장치(100c)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, XR 장치(100c)는 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
<AI+로봇+자율주행>
로봇(100a)은 AI 기술 및 자율 주행 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.
AI 기술과 자율 주행 기술이 적용된 로봇(100a)은 자율 주행 기능을 가진 로봇 자체나, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a) 등을 의미할 수 있다.
자율 주행 기능을 가진 로봇(100a)은 사용자의 제어 없이도 주어진 동선에 따라 스스로 움직이거나, 동선을 스스로 결정하여 움직이는 장치들을 통칭할 수 있다.
자율 주행 기능을 가진 로봇(100a) 및 자율 주행 차량(100b)은 이동 경로 또는 주행 계획 중 하나 이상을 결정하기 위해 공통적인 센싱 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 기능을 가진 로봇(100a) 및 자율 주행 차량(100b)은 라이다, 레이더, 카메라를 통해 센싱된 정보를 이용하여, 이동 경로 또는 주행 계획 중 하나 이상을 결정할 수 있다.
자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)과 별개로 존재하면서, 자율 주행 차량(100b)의 내부 또는 외부에서 자율 주행 기능에 연계되거나, 자율 주행 차량(100b)에 탑승한 사용자와 연계된 동작을 수행할 수 있다.
이때, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)을 대신하여 센서 정보를 획득하여 자율 주행 차량(100b)에 제공하거나, 센서 정보를 획득하고 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 생성하여 자율 주행 차량(100b)에 제공함으로써, 자율 주행 차량(100b)의 자율 주행 기능을 제어하거나 보조할 수 있다.
또는, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)에 탑승한 사용자를 모니터링하거나 사용자와의 상호작용을 통해 자율 주행 차량(100b)의 기능을 제어할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 운전자가 졸음 상태인 경우로 판단되는 경우, 자율 주행 차량(100b)의 자율 주행 기능을 활성화하거나 자율 주행 차량(100b)의 구동부의 제어를 보조할 수 있다. 여기서, 로봇(100a)이 제어하는 자율 주행 차량(100b)의 기능에는 단순히 자율 주행 기능뿐만 아니라, 자율 주행 차량(100b)의 내부에 구비된 네비게이션 시스템이나 오디오 시스템에서 제공하는 기능도 포함될 수 있다.
또는, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)의 외부에서 자율 주행 차량(100b)에 정보를 제공하거나 기능을 보조할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 스마트 신호등과 같이 자율 주행 차량(100b)에 신호 정보 등을 포함하는 교통 정보를 제공할 수도 있고, 전기 차량의 자동 전기 충전기와 같이 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하여 충전구에 전기 충전기를 자동으로 연결할 수도 있다.
<AI+로봇+XR>
로봇(100a)은 AI 기술 및 XR 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇, 드론 등으로 구현될 수 있다.
XR 기술이 적용된 로봇(100a)은 XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 로봇을 의미할 수 있다. 이 경우, 로봇(100a)은 XR 장치(100c)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.
XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 로봇(100a)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하면, 로봇(100a) 또는 XR 장치(100c)는 센서 정보에 기초한 XR 영상을 생성하고, XR 장치(100c)는 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 이러한 로봇(100a)은 XR 장치(100c)를 통해 입력되는 제어 신호 또는 사용자의 상호작용에 기초하여 동작할 수 있다.
예컨대, 사용자는 XR 장치(100c) 등의 외부 장치를 통해 원격으로 연동된 로봇(100a)의 시점에 상응하는 XR 영상을 확인할 수 있고, 상호작용을 통하여 로봇(100a)의 자율 주행 경로를 조정하거나, 동작 또는 주행을 제어하거나, 주변 객체의 정보를 확인할 수 있다.
<AI+자율주행+XR>
자율 주행 차량(100b)은 AI 기술 및 XR 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다.
XR 기술이 적용된 자율 주행 차량(100b)은 XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량이나, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량 등을 의미할 수 있다. 특히, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량(100b)은 XR 장치(100c)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.
XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량(100b)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하고, 획득한 센서 정보에 기초하여 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 HUD를 구비하여 XR 영상을 출력함으로써, 탑승자에게 현실 객체 또는 화면 속의 객체에 대응되는 XR 객체를 제공할 수 있다.
이때, XR 객체가 HUD에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 탑승자의 시선이 향하는 실제 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 반면, XR 객체가 자율 주행 차량(100b)의 내부에 구비되는 디스플레이에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 화면 속의 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 차로, 타 차량, 신호등, 교통 표지판, 이륜차, 보행자, 건물 등과 같은 객체와 대응되는 XR 객체들을 출력할 수 있다.
XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량(100b)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하면, 자율 주행 차량(100b) 또는 XR 장치(100c)는 센서 정보에 기초한 XR 영상을 생성하고, XR 장치(100c)는 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 이러한 자율 주행 차량(100b)은 XR 장치(100c) 등의 외부 장치를 통해 입력되는 제어 신호 또는 사용자의 상호작용에 기초하여 동작할 수 있다.
<본 발명이 적용되는 통신 시스템 예>
도 5는 본 발명에 적용되는 통신 시스템(1)을 예시한다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 적용되는 통신 시스템(1)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution))을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(eXtended Reality) 기기(100c), 휴대 기기(Hand-held device)(100d), 가전(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI기기/서버(400)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기는 AR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality) 기기를 포함하며, HMD(Head-Mounted Device), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기는 센서, 스마트미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국, 네트워크는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(200a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.
무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI(Artificial Intelligence) 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(e.g. 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(e.g. V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 기기(100a~100f)/기지국(200), 기지국(200)/기지국(200) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(e.g. relay, IAB(Integrated Access Backhaul)과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예, 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.
<본 발명이 적용되는 장치 예>
도 6는 본 명세서의 일부 실시 예에 따른 무선 통신 장치를 나타낸다.
도 6를 참조하면, 무선 통신 시스템은 제 1 장치(610)와 제 2 장치(620)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 장치(610)는 기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 장치, 차량, 자율주행 기능을 탑재한 차량, 커넥티드카(Connected Car), 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), AI(Artificial Intelligence) 모듈, 로봇, AR(Augmented Reality) 장치, VR(Virtual Reality) 장치, MR(Mixed Reality) 장치, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, IoT 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, 5G 서비스와 관련된 장치 또는 그 이외 4차 산업 혁명 분야와 관련된 장치일 수 있다.
상기 제 2 장치(620)는 기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 장치, 차량, 자율주행 기능을 탑재한 차량, 커넥티드카(Connected Car), 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), AI(Artificial Intelligence) 모듈, 로봇, AR(Augmented Reality) 장치, VR(Virtual Reality) 장치, MR(Mixed Reality) 장치, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, IoT 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, 5G 서비스와 관련된 장치 또는 그 이외 4차 산업 혁명 분야와 관련된 장치일 수 있다.
예를 들어, 단말은 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, HMD는 머리에 착용하는 형태의 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어, HMD는 VR, AR 또는 MR을 구현하기 위해 사용될 수 있다.
예를 들어, 드론은 사람이 타지 않고 무선 컨트롤 신호에 의해 비행하는 비행체일 수 있다. 예를 들어, VR 장치는 가상 세계의 객체 또는 배경 등을 구현하는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, AR 장치는 현실 세계의 객체 또는 배경 등에 가상 세계의 객체 또는 배경을 연결하여 구현하는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, MR 장치는 현실 세계의 객체 또는 배경 등에 가상 세계의 객체 또는 배경을 융합하여 구현하는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 홀로그램 장치는 홀로그래피라는 두 개의 레이저 광이 만나서 발생하는 빛의 간섭현상을 활용하여, 입체 정보를 기록 및 재생하여 360도 입체 영상을 구현하는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공공 안전 장치는 영상 중계 장치 또는 사용자의 인체에 착용 가능한 영상 장치 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, MTC 장치 및 IoT 장치는 사람의 직접적인 개입이나 또는 조작이 필요하지 않는 장치일 수 있다. 예를 들어, MTC 장치 및 IoT 장치는 스마트 미터, 벤딩 머신, 온도계, 스마트 전구, 도어락 또는 각종 센서 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 질병을 진단, 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 상해 또는 장애를 진단, 치료, 경감 또는 보정할 목적으로 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 구조 또는 기능을 검사, 대체 또는 변형할 목적으로 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 임신을 조절할 목적으로 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 진료용 장치, 수술용 장치, (체외) 진단용 장치, 보청기 또는 시술용 장치 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 보안 장치는 발생할 우려가 있는 위험을 방지하고, 안전을 유지하기 위하여 설치한 장치일 수 있다. 예를 들어, 보안 장치는 카메라, CCTV, 녹화기(recorder) 또는 블랙박스 등일 수 있다. 예를 들어, 핀테크 장치는 모바일 결제 등 금융 서비스를 제공할 수 있는 장치일 수 있다. 예를 들어, 핀테크 장치는 결제 장치 또는 POS(Point of Sales) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기후/환경 장치는 기후/환경을 모니터링 또는 예측하는 장치를 포함할 수 있다.
상기 제 1 장치(610)는 프로세서(611)와 같은 적어도 하나 이상의 프로세서와, 메모리(612)와 같은 적어도 하나 이상의 메모리와, 송수신기(613)과 같은 적어도 하나 이상의 송수신기를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(611)는 전술한 기능, 절차, 및/또는 방법들을 수행할 수 있다. 상기 프로세서(611)는 하나 이상의 프로토콜을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로세서(611)는 무선 인터페이스 프로토콜의 하나 이상의 계층들을 수행할 수 있다. 상기 메모리(612)는 상기 프로세서(611)와 연결되고, 다양한 형태의 정보 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 상기 송수신기(613)는 상기 프로세서(611)와 연결되고, 무선 시그널을 송수신하도록 제어될 수 있다.
상기 제 2 장치(620)는 프로세서(621)와 같은 적어도 하나의 프로세서와, 메모리(622)와 같은 적어도 하나 이상의 메모리 장치와, 송수신기(623)와 같은 적어도 하나의 송수신기를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(621)는 전술한 기능, 절차, 및/또는 방법들을 수행할 수 있다. 상기 프로세서(621)는 하나 이상의 프로토콜을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로세서(621)는 무선 인터페이스 프로토콜의 하나 이상의 계층들을 구현할 수 있다. 상기 메모리(622)는 상기 프로세서(621)와 연결되고, 다양한 형태의 정보 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 상기 송수신기(623)는 상기 프로세서(621)와 연결되고, 무선 시그널을 송수신하도록 제어될 수 있다.
상기 메모리(612) 및/또는 상기 메모리(622)는, 상기 프로세서(611) 및/또는 상기 프로세서(621)의 내부 또는 외부에서 각기 연결될 수도 있고, 유선 또는 무선 연결과 같이 다양한 기술을 통해 다른 프로세서에 연결될 수도 있다.
상기 제 1 장치(610) 및/또는 상기 제 2 장치(620)는 하나 이상의 안테나를 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나(614) 및/또는 안테나(624)는 무선 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
도 7는 본 명세서의 일부 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도의 또 다른 예시이다.
도 7를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(710)과 기지국 영역 내에 위치한 다수의 단말(720)을 포함한다. 기지국은 송신 장치로, 단말은 수신 장치로 표현될 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 기지국과 단말은 프로세서(processor, 711,721), 메모리(memory, 714,724), 하나 이상의 Tx/Rx RF 모듈(radio frequency module, 715,725), Tx 프로세서(712,722), Rx 프로세서(713,723), 안테나(716,726)를 포함한다. 프로세서는 앞서 살핀 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 보다 구체적으로, DL(기지국에서 단말로의 통신)에서, 코어 네트워크로부터의 상위 계층 패킷은 프로세서(711)에 제공된다. 프로세서는 L2 계층의 기능을 구현한다. DL에서, 프로세서는 논리 채널과 전송 채널 간의 다중화(multiplexing), 무선 자원 할당을 단말(720)에 제공하며, 단말로의 시그널링을 담당한다. 전송(TX) 프로세서(712)는 L1 계층 (즉, 물리 계층)에 대한 다양한 신호 처리 기능을 구현한다. 신호 처리 기능은 단말에서 FEC(forward error correction)을 용이하게 하고, 코딩 및 인터리빙(coding and interleaving)을 포함한다. 부호화 및 변조된 심볼은 병렬 스트림으로 분할되고, 각각의 스트림은 OFDM 부반송파에 매핑되고, 시간 및/또는 주파수 영역에서 기준 신호(Reference Signal, RS)와 멀티플렉싱되며, IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)를 사용하여 함께 결합되어 시간 영역 OFDMA 심볼 스트림을 운반하는 물리적 채널을 생성한다. OFDM 스트림은 다중 공간 스트림을 생성하기 위해 공간적으로 프리코딩된다. 각각의 공간 스트림은 개별 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기,715)를 통해 상이한 안테나(716)에 제공될 수 있다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 전송을 위해 각각의 공간 스트림으로 RF 반송파를 변조할 수 있다. 단말에서, 각각의 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기,725)는 각 Tx/Rx 모듈의 각 안테나(726)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 캐리어로 변조된 정보를 복원하여, 수신(RX) 프로세서(723)에 제공한다. RX 프로세서는 layer 1의 다양한 신호 프로세싱 기능을 구현한다. RX 프로세서는 단말로 향하는 임의의 공간 스트림을 복구하기 위해 정보에 공간 프로세싱을 수행할 수 있다. 만약 다수의 공간 스트림들이 단말로 향하는 경우, 다수의 RX 프로세서들에 의해 단일 OFDMA 심볼 스트림으로 결합될 수 있다. RX 프로세서는 고속 푸리에 변환 (FFT)을 사용하여 OFDMA 심볼 스트림을 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환한다. 주파수 영역 신호는 OFDM 신호의 각각의 서브 캐리어에 대한 개별적인 OFDMA 심볼 스트림을 포함한다. 각각의 서브캐리어 상의 심볼들 및 기준 신호는 기지국에 의해 전송된 가장 가능성 있는 신호 배치 포인트들을 결정함으로써 복원되고 복조된다. 이러한 연 판정(soft decision)들은 채널 추정 값들에 기초할 수 있다. 연 판정들은 물리 채널 상에서 기지국에 의해 원래 전송된 데이터 및 제어 신호를 복원하기 위해 디코딩 및 디인터리빙된다. 해당 데이터 및 제어 신호는 프로세서(721)에 제공된다.
UL(단말에서 기지국으로의 통신)은 단말(720)에서 수신기 기능과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 기지국(710)에서 처리된다. 각각의 Tx/Rx 모듈(725)는 각각의 안테나(726)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 반송파 및 정보를 RX 프로세서(723)에 제공한다. 프로세서 (721)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리(724)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다.
<LTE 시스템 일반>
도 8은 LTE 무선 프레임 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 8에서, 무선 프레임은 10개의 서브프레임들을 포함한다. 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯(slot)들을 포함한다. 하나의 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송 시간 간격(transmission time interval: TTI)으로서 정의된다. 예를 들어, 하나의 서브프레임은 1 밀리 초(millisecond, ms)의 길이를 가질 수 있고, 하나의 슬롯은 0.5 ms의 길이를 가질 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼들을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA을 이용하기 때문에, OFDM 심볼은 하나의 심볼 주기(symbol period)를 나타내기 위한 것이다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 주기로서 지칭될 수도 있다. 자원 블록(resource block: RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속된 부반송파(subcarrier)들을 포함한다. 상기 무선 프레임의 구조는 예시적인 것이다. 따라서, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임들의 개수, 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯들의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼들의 개수는 다양한 방식으로 수정될 수 있다.
도 9는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드의 일례를 나타낸 도이다.
도 9에서, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼들을 포함한다. 본 명세서에서는 하나의 예로서 하나의 하향링크 슬롯이 7개의 OFDM 심볼들을 포함하고, 하나의 자원 블록(RB)이 주파수 영역에서 12개의 부반송파들을 포함하는 것으로 서술된다. 하지만, 본 발명은 상기 예로만 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드의 각 요소는 자원 요소(resource element: RE)로서 지칭된다. 하나의 RB는 12×7 RE들을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 RB들의 개수 NDL은 하향링크 전송 대역폭에 따라 달라진다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 10은 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 10에서, 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 전반부에 위치한 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)이다. 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널들의 예들은 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 채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심볼들에 대한 정보를 실어 나른다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답이며, HARQ ACK(acknowledgment)/NACK(negative-acknowledgment) 신호를 실어 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보는 하향링크 제어 정보(downlink control information: DCI)로서 지칭된다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나, 또는 임의의 UE 그룹들에 대한 상향링크 전송(Tx) 전력 제어 명령을 포함한다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink shared channel)의 전송 포맷(transport format)과 자원 할당, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH(paging channel)에 대한 페이징 정보, DL-SCH에 대한 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의(arbitrary) UE 그룹 내에서 개별 UE들에 대한 Tx 전력 제어 명령들의 세트, VoIP(voice over IP)의 Tx 전력 제어 명령, 활성화 등을 실어 나를 수 있다. 제어 영역 내에서 복수의 PDCCH들이 전송될 수 있다. UE는 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel element)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에게 무선 채널의 상태에 의거한 코딩율(coding rate)을 제공하는데 사용되는 논리적 할당 단위(logical allocation unit)이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)들에 해당한다. PDCCH의 포맷과 가용 PDCCH의 비트 개수는 CCE들의 개수와 CCE들에 의해 제공되는 코딩율 사이의 상관도에 따라 결정된다. BS가 UE로 전송될 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 부착한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용에 따라 고유한 식별자(RNTI(radio network temporary identifier)로 지칭됨)로 마스킹된다. 만일 PDCCH가 특정 UE에 대한 것이면, 그 UE에 대한 고유한 식별자(예컨대, C-RNTI(cell-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 다른 예로, 만일 PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(예컨대, P-RNTI(paging-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 만일 PDCCH가 시스템 정보(더욱 구체적으로, 후술할 시스템 정보 블록(system information block, SIB)에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자와 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. UE의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해, 랜덤 액세스-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 11는 상향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 11에서, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 구분될 수다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 운반하기 위한 물리 상향링크 제어 채널 (PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 운반하기 위한 물리 상향링크 공유 채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해, 하나의 UE는 동시에 PUCCH 및 PUSCH를 전송하지 않는다. 하나의 UE에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 RB 쌍에 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB는 각각 2 개의 슬롯에서 상이한 부반송파를 점유한다. 이는 PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑 (frequency-hopped)된다고 불린다.
이하, LTE 프레임 구조에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
LTE 사양(specification)을 통해, 전체에서 달리 언급하지 않는 한, 시간 영역에서의 다양한 필드의 크기는 Ts=1/(15000×2048) 초의 시간 단위의 수로 표현된다.
하향링크 및 상향링크 전송들은 Tf=307200×Ts=10m 의 듀레이션(duration)을 갖는 무선 프레임으로 조직화된다. 두 개의 무선 프레임 구조들이 지원된다.
- 유형(type) 1: FDD에 적용 가능
- 유형 2, TDD에 적용 가능
프레임 구조 유형(frame structure type) 1
도 12는 프레임 구조 유형 1의 일례를 나타낸다.
프레임 구조 유형 1은 전 이중(full duplex) 및 반 이중(half duplex) FDD 모두에 적용할 수 있다. 각 무선 프레임은 Tf=307200·Ts=10ms 길이이고, Tf=307200·Ts=10ms인 20 개의 슬롯들로 구성되며, 0부터 19까지 넘버링 된다. 서브프레임은 두 개의 연속하는 슬롯들로 정의되고, 서브프레임 i 는 슬롯 2i 및 2i + 1로 이루어진다.
FDD의 경우, 10 개의 서브프레임들이 하향링크 전송에 이용 가능하고, 10 개의 서브프레임들이 매 10ms 간격으로 상향링크 전송을 위해 이용 가능하다.
상향링크 및 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반-이중 FDD 동작에서, UE는 동시에 전송 및 수신할 수 없는 반면에 전-이중 FDD에서 그러한 제한이 없다.
프레임 구조 유형 2
프레임 구조 유형 2는 FDD에 적용 가능하다. 길이 Tf=307200×Ts=10ms의 각각의 무선 프레임의 길이는 각각 15360·Ts=0.5ms의 두 개의 하프-프레임(half-frames)으로 이루어진다. 각각의 하프-프레임은 길이 30720·Ts=1ms의 5개의 서브프레임으로 이루어진다. 지원되는 상향링크-하향링크 구성들이 표 2에 열거되고, 여기서 무선 프레임 내 각 서브프레임에 대해, "D"는 서브프레임이 하향링크 전송을 위해 유보되었음(reserved)을 나타내며, "U"는 서브프레임이 상향링크 전송을 위해 유보되었음을 나타내고 "S"는 하향링크 파일럿 시간 슬롯 (downlink pilot time slot: DwPTS), 보호 주기(guard period: GP) 및 상향링크 파일럿 시간 슬롯(uplink pilot time slot: UpPTS)의 세 개의 필드를 가지는 특수 서브프레임을 나타낸다. 총 길이 30720·Ts = 1 ms와 동일한 DwPTS, GP 및 UpPTS 전제 하에서 DwPTS 및 UpPTS의 길이는 표 1에 의해 제공된다. 각각의 서브프레임 i는 각각의 서브프레임 내의 길이가 Tslot = 15360·Ts = 0.5 m인 두 개의 슬롯, 2i 및 2i+1로서 정의된다.
5 ms 및 10 ms 모두의 하향링크에서 상향링크로의 전환-지점 주기성(switch-point periodicity)을 갖는 상향링크-하향링크 구성이 지원된다. 5 ms의 하향링크에서 상향링크로의 전환 포인트 주기성의 경우, 특수 서브프레임(the special 서브프레임)이 두 개의 하프-프레임(half-frames) 모두에 존재한다. 10 ms의 하향링크에서 상향링크로의 전환 포인트 주기성의 경우, 상기 특수 서브프레임이 첫 번째 하프프레임에만 존재한다. 서브프레임 0과 5 및 DwPTS는 언제나 하향링크 전송을 위해 유보된다. UpPTS 및 상기 특수 서브프레임에 바로 후속하는 서브프레임은 언제나 상향링크 전송을 위해 예약(reserve)된다. 도 13은 프레임 구조 유형 2의 또 다른 일례를 나타낸 도이다.
표 1은 특수 서브프레임의 구성의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000001
표 2는 상향링크-하향링크 구성의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000002
<NB-IoT>
NB-IoT(narrowband-internet of things)는 low complexity, low cost device들을 지원하기 위한 표준으로, 기존의 LTE device들과 비교하여 상대적으로 간단한 동작만을 수행하도록 정의되어 있다. NB-IoT는 LTE의 기본 구조를 따르되 하기 정의된 내용을 기준으로 동작한다. 만약 NB-IoT가 LTE의 channel이나 signal을 reuse하는 경우에는 기존의 LTE에서 정의된 표준을 따를 수 있다.
상향링크(Uplink)
다음과 같은 협대역 물리 채널이 정의된다.
- 협대역 물리 상향링크 공유 채널, NPUSCH (Narrowband Physical Uplink Shared Channel)
- 협대역 물리 랜덤 액세스 채널, NPRACH (Narrowband Physical Random Access Channel)
다음과 같은 상향링크 협대역 물리 신호가 정의된다.
- 협대역 복조 참조 신호(Narrowband demodulation reference signal)
부반송파
Figure PCTKR2019010151-appb-I000001
측면에서 상향링크 대역폭, 및 슬롯 듀레이션 Tslot은 아래 표 3으로 주어진다.
표 3은 NB-IoT 파라미터들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000003
단일 안테나 포트 p = 0은 모든 상향링크 전송들에 대해 사용된다.
자원 유닛(Resource unit)
NPUSCH와 자원 요소의 매핑을 설명하는데 자원 유닛이 사용된다. 자원 유닛은 시간 영역에서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000002
의 연속하는 심볼들로 정의되고, 주파수 영역에서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000003
의 연속하는 부반송파들로 정의되고, 여기서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000004
및
Figure PCTKR2019010151-appb-I000005
은 표 4로 주어진다.
표 4는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000006
,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000007
및
Figure PCTKR2019010151-appb-I000008
의 지원되는 조합들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000004
협대역 상향링크 공유 채널 (NPUSCH: Narrowband uplink shared channel)
협대역 물리 상향링크 공유 채널이 두 개의 포맷으로 지원된다:
- UL-SCH를 운반하는 데 사용되는 NPUSCH 포맷 1
- 상향링크 제어 정보를 운반하는 데 사용되는 NPUSCH 포맷 2
TS36.211의 5.3.1절에 따라 스크램블링은 수행된다. 스크램블링 시퀀스 생성기(scrambling sequence generator)는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000009
로 초기화되고, 여기서 ns 는 코드워드 전송의 첫번째 슬롯이다. NPUSCH 반복의 경우, 스크램블링 시퀀스는 반복 전송을 위해 사용된, 각각, 첫번째 슬롯 및 프레임으로 설정된 ns 및 nf 로 모든
Figure PCTKR2019010151-appb-I000010
코드워드 전송 이후에 위의 수식에 따라 재 초기화된다. quantity
Figure PCTKR2019010151-appb-I000011
은 TS36.211의 10.1.3.6절에 의해 제공된다.
표 5는 협대역 물리 상향링크 공유 채널에 대해 적용 가능한 변조 매핑들을 특정한다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000005
NPUSCH는 3GPP TS 36.213의 절에 의해 제공되는 바와 같은, 하나 이상의 자원 유닛 NRU에 매핑될 수 있고, 이들 각각은
Figure PCTKR2019010151-appb-I000012
번 전송된다.
3GPP TS 36.213에서 규정된 전송 전력 PNPUSCH에 따르기 위하여, 복소-값 심볼들의 블록
Figure PCTKR2019010151-appb-I000013
이 크기 스케일링 요소 βNPUSCH 와 곱해지고, NPUSCH의 전송을 위해 할당된 부반송파들에 z(0)으로 시작하는 시퀀스로 매핑된다. 전송을 위해 할당되고 참조 신호들의 전송에 사용되지 않는 부반송파들에 대응하는 자원 요소 (k,l) 로의 매핑은, 할당된 자원 유닛의 첫번째 슬롯부터 시작하여 인덱스 k, 이후 인덱스 l 의 증가 순서가 된다.
Nslots 슬롯 매핑 이후에, z(·)의 아래의 슬롯으로의 매핑을 계속하기 이전에, Nslots 슬롯들이
Figure PCTKR2019010151-appb-I000014
추가적인(additional) 횟수로 반복되고, 여기서, 수학식 1은,
Figure PCTKR2019010151-appb-M000001
Nslots 슬롯으로의 매핑 또는 매핑의 반복이 NPRACH-ConfigSIB-NB에 따라 임의의 구성된 NPRACH 자원과 중첩하는 자원 요소를 포함하면, 중첩된 Nslots 슬롯들의 NPUSCH 전송은 다음 Nslots 슬롯들이 임의의 구성된 NPRACH 자원과 중첩되지 않을 때까지 연기된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-I000015
의 매핑은
Figure PCTKR2019010151-appb-I000016
슬롯들이 전송 될 때까지 반복된다. 256·30720Ts 시간 단위의 NPRACH에 의한 전송들 및/또는 연기들(postponements) 이후, NPUSCH 전송이 연기되는 경우 40·30720Ts 시간 단위의 갭(gap)이 삽입된다. 갭과 일치하는 NPRACH로 인한 연기 부분은 갭의 일부로 카운트 된다.
상위 계층 파라미터 npusch-AllSymbols가 거짓(false)으로 설정되면, srs-서브프레임Config에 따라 SRS로 구성된 심볼과 중첩되는 SC-FDMA 심볼의 자원 요소들은 NPUSCH 매핑으로 계산되지만, NPUSCH의 전송을 위해 사용되지는 않는다. 상위 계층 파라미터 npusch-AllSymbols가 참(true)으로 설정되면, 모든 심볼들이 전송된다.
UL-SCH 데이터 없이 NPUSCH를 통한 상향링크 제어 정보(Uplink control information on NPUSCH without UL-SCH data)
HARQ-ACK
Figure PCTKR2019010151-appb-I000017
의 1 비트 정보는 표 6에 따라 부호화되며, 여기서, 긍정 응답에 대해
Figure PCTKR2019010151-appb-I000018
이고, 부정 응답에 대해
Figure PCTKR2019010151-appb-I000019
이다.
표 6은 HARQ-ACK 코드 워드들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000006
전력 제어(Power control)
서빙 셀에 대한 NB-IoT UL 슬롯 i 에서 NPUSCH 전송을 위한 UE 전송 전력은 아래 수학식 2 및 3과 같이 제공된다
할당된 NPUSCH RU들의 반복 횟수가 2보다 큰 경우,
Figure PCTKR2019010151-appb-M000002
그렇지 않으면,
Figure PCTKR2019010151-appb-M000003
여기서,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000020
는 서빙 셀 c에 대해 NB-IoT UL 슬롯 i에서 3GPP TS36.101에 정의된 구성된 UE 전송 전력이다.
Figure PCTKR2019010151-appb-I000021
은 3.75kHz 부반송파 간격에 대해서는 {1/4}이고, 15kHz 부반송파 간격에 대해서는 {1,3,6,12}이다.
Figure PCTKR2019010151-appb-I000022
는 서빙 셀 c 에 대하여, 상위 계층들로부터 제공된 성분
Figure PCTKR2019010151-appb-I000023
과 j = 1 에 대하여 상위 계층들에 의해 제공되는 성분
Figure PCTKR2019010151-appb-I000024
성분의 합으로 이루어지고, 여기서 j ∈ {1,2} 이다. 동적 스케줄링된 승인(grant)에 대응하는 NPUSCH (재)전송들에 대해, j = 1이고, 랜덤 액세스 응답 승인에 대응하는 NPUSCH (재)전송들에 대해서는 j = 2이다.
Figure PCTKR2019010151-appb-I000025
및
Figure PCTKR2019010151-appb-I000026
이고, 여기서 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower PO_PRE 및
Figure PCTKR2019010151-appb-I000027
는 서빙 셀 c에 대하여 상위 계층들로부터 시그널링된다.
j = 1에 대해, NPUSCH 포맷 2에 대하여, αc(j) = 1; NPUSCH 포맷 1에 대하여, αc(j)가 서빙 셀 c 에 대하여 상위 계층들에 의해 제공된다. j = 2에 대해, αc(j) = 1이다.
PLc 서빙 셀 c에 대해 UE에서 dB로 계산된 하향링크 경로 손실 추정이고, PLc= nrs-Power + nrs-PowerOffsetNonAnchor - 상위 계층 필터링된 NRSRP이고, 여기서 nrs-Power는 상위 계층 및 3GPP 36.213의 하위 절 16.2.2에 의해 제공되고, nrs-powerOffsetNonAnchor는 상위 계층들에 의해 제공되지 않으면 제로로 설정되고, NRSRP는 서빙 셀 c 에 대해 3GPP TS 36.214에서 정의되고, 상위 계층 필터 구성은 서빙 셀 c 에 대해 3GPP TS 36.331에서 정의된다.
UE가 서빙 셀 c에 대해 NB-IoT UL 슬롯 i에서 NPUSCH를 전송하면, 전력 헤드룸은 아래 수학식 4를 이용하여 계산된다
Figure PCTKR2019010151-appb-M000004
포맷 1 NPUSCH를 전송하기 위한 UE 절차(UE procedure for transmitting format 1 NPUSCH)
UE를 위한 NB-IoT DL 서브프레임 n에서 끝나는 DCI 포맷 N0을 갖는 NPDCCH의 주어진 서빙 셀에서의 검출 시, UE는 n + k0 DL 서브프레임의 끝에서, NPDCCH 정보에 따라 i = 0, 1, ... , N - 1 인 N 개의 연속 NB-IoT UL 슬롯 ni에서, NPUSCH 포맷 1을 사용하여 대응하는 NPUSCH 전송을 수행하고, 여기서,
서브프레임 n 은 NPDCCH가 전송되는 마지막 서브프레임이고, NPDCCH 전송의 시작 서브프레임 및 대응하는 DCI의 DCI 서브프레임 반복 번호 필드로부터 결정되고, 그리고,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000028
이고, 여기서 N Rep 의 값은 대응하는 DCI의 반복 번호 필드에 의해 결정되고, N RU 의 값은 대응하는 DCI의 자원 할당 필드에 의해 결정되며,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000029
의 값은 해당 DCI에서 할당된 부반송파들의 수에 대응하는 자원 유닛의 NB-IoT UL 슬롯들의 수이다.
n0는 서브프레임 n + k0의 종료 후에 시작하는 첫번째 NB-IoT UL 슬롯이다.
k0의 값은 표 7에 따라 대응하는 DCI의 스케줄링 지연 필드(scheduling delay field) (I Delay)에 의해 결정된다.
표 7은 DCI 포맷 N0에 대한 k0의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000007
NPUSCH 전송을 위한 상향링크 DCI 포맷 N0의 자원 할당 정보는 스케줄링된 UE로 지시된다.
- 대응하는 DCI의 부반송파 지시 필드에 의해 결정되는 자원 유닛의 연속적으로 할당된 부반송파들(nsc)의 세트
- 표 9에 따른 대응하는 DCI의 자원 할당 필드에 의해 결정된 다수의 자원 유닛들 (NRU)
- 표 10에 따른 대응하는 DCI의 반복 번호 필드에 의해 결정되는 반복 횟수(NRep).
NPUSCH 전송의 부반송파 간격 Δf는 3GPP TS36.213의 하위 절 16.3.3에 따라 협대역 랜덤 액세스 응답 승인(Narrowband Random Access Response Grant)의 상향링크 부반송파 간격 필드에 의해 결정된다.
부반송파 간격 Δf = 3.75kHz를 갖는 NPUSCH 전송의 경우, nsc = Isc이고, 여기서 Isc는 DCI의 부반송파 지시 필드이다.
부반송파 간격 Δf = 15kHz를 갖는 NPUSCH 전송의 경우, DCI의 부반송파 지시 필드 (Isc))는 표 8에 따라 연속적으로 할당된 부반송파들의 세트 (nsc)를 결정한다.
표 8은 Δf=15kHz를 갖는 NPUSCH에 대해 할당되는 부반송파들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000008
표 9는 NPUSCH에 대한 자원 유닛들의 개수의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000009
표 10은 NPUSCH에 대한 반복 횟수의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000010
복조 참조 신호(DMRS: Demodulation reference signal)
Figure PCTKR2019010151-appb-I000030
에 대한 참조 신호 시퀀스
Figure PCTKR2019010151-appb-I000031
는 아래 수학식 5에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000005
여기서, 바이너리 시퀀스 c(n)는 TS36.211의 7.2에 의해 정의되고, NPUSCH 전송 시작 시에 cinit = 35로 초기화되어야 한다. 값 w(n)은 표 1-11에 의해 제공되고, 여기서 NPUSCH 포맷 1에 대하여 그룹 호핑이 인에이블되지 않으면 NPUSCH 포맷 2에 대하여
Figure PCTKR2019010151-appb-I000032
이고, NPUSCH 포맷 1에 대하여 그룹 호핑이 인에이블되면 3GPP TS36.211의 10.1.4.1.3절에 의해 제공된다.
표 11은 w(n)의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000011
NPUSCH 포맷 1에 대한 참조 신호 시퀀스는 아래 수학식 6에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000006
NPUSCH 포맷 2에 대한 참조 신호 시퀀스는 아래 수학식 7에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000007
여기서,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000033
는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000034
with
Figure PCTKR2019010151-appb-I000035
에 따라 선택된 시퀀스 인덱스를 갖는 3GPP TS36.211의 표 5.5.2.2.1-2로 정의된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-I000036
에 대한 참조 신호 시퀀스들
Figure PCTKR2019010151-appb-I000037
은 아래 수학식 8에 따라 기저 시퀀스의 순환 천이 α에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000008
여기서,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000038
는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000039
에 대해 표 10.1.4.1.2-1에 의해 제공되고,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000040
에 대해 표 12에 의해 제공되고,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000041
에 대해 표 13에 의헤 제공된다.
그룹 호핑이 인에이블되지 않으면, 기저 시퀀스 인덱스 u는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000042
,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000043
, 및
Figure PCTKR2019010151-appb-I000044
각각에 대해 상위 계층 파라미터들 threeTone-BaseSequence, sixTone-BaseSequence, 및 twelveTone-BaseSequence에 의해 제공된다. 상위 계층들에 의해 시그널링되지 않으면, 기저 시퀀스는 아래 수학식 9에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000009
그룹 호핑이 인에이블되면, 기저 인덱스 u 는 3GPP TS36.211의 10.1.4.1.3절에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-I000045
및
Figure PCTKR2019010151-appb-I000046
에 대한 순환 천이는 표 14에서 정의된 바와 같이, 상위 계층 파라미터들 각각 threeTone-CyclicShift 및 sixTone-CyclicShift로부터 유도된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-I000047
에 대해, α = 0이다.
표 12는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000048
에 대한
Figure PCTKR2019010151-appb-I000049
의 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000012
표 13은
Figure PCTKR2019010151-appb-I000050
에 대한
Figure PCTKR2019010151-appb-I000051
의 또 다른 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000013
표 14는 α의 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000014
NPUSCH 포맷 1에 대한 참조 신호를 위하여, 시퀀스-그룹 호핑이 인에이블될 수 있고, 여기서 슬롯ns 의 시퀀스-그룹 넘버 u는 아래 수학식 10에 따라 그룹 호핑 패턴 fgh(ns) 및 시퀀스-천이 패턴 fss 에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000010
여기서, 각 자원 유닛 크기에 대하여 이용가능한 참조 신호 시퀀스들의 개수,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000052
는 표 15에 의해 제공된다.
표 15는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000053
의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000015
시퀀스-그룹 호핑은 상위 계층들에 의해 제공되는 셀-특정 파라미터들 groupHoppingEnabled에 의해 인에이블링 되거나 또는 디스에이블링 된다. NPUSCH에 대한 시퀀스 그룹 호핑은, NPUSCH 전송이 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차의 일부로서 동일한 전송 블록(transport block)의 재전송 또는 랜덤 액세스 응답 승인에 대응하지 않는 한, 셀 기반으로 인에이블링 됨에도 불구하고, 상위-계층 파라미터 groupHoppingDisabled를 통해 특정 UE에 대해 디스에이블 될 수 있다.
그룹 호핑 패턴 fgh(ns)은 아래 수학식 11에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000011
여기서,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000054
에 대해
Figure PCTKR2019010151-appb-I000055
이고,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000056
는 에 대해 자원 유닛의 첫번째 슬롯의 슬롯 번호이다. 의사-랜덤 시퀀스 c(i) 는 7.2절에 의해 정의된다. 의사-랜덤 시퀀스 생성기는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000057
에 대해 자원 유닛의 시작에서 그리고
Figure PCTKR2019010151-appb-I000058
에 대해 매 짝수 슬롯에서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000059
로 초기화된다.
시퀀스-천이 패턴 f ss는 아래 수학식 12에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000012
여기서, Δss ∈ {0,1,...,29}는 상위-계층 파라미터 groupAssignmentNPUSCH에 의해 제공된다. 값이 시그널링 되지 않으면, Δss = 0 이다.
시퀀스 r(·)는 크기 스케일링 인자
Figure PCTKR2019010151-appb-I000060
로 곱해져야 하고 부-반송파들에r(0)로 시작하는 시퀀스로 매핑 되어야 한다.
매핑 프로세스에서 사용되는 부-반송파들의 세트는 3GPP 36.211의 10.1.3.6절에 정의된 대응하는 NPUSCH 전송과 동일하여야 한다.
자원 요소들 (k,l)로의 매핑은 첫번째 k , 이후 l , 및 마지막으로 슬롯 넘버의 증가 순서가 되어야 한다. 슬롯 내의 심볼 인덱스 l 의 값들이 표 16으로 제공된다.
표 16은 NPUSCH에 대한 복조 참조 신호 위치의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000016
SF-FDMA 기저대역 신호 생성
Figure PCTKR2019010151-appb-I000061
에 대해, 슬롯 내의 SC-FDMA 심볼 l 의 시간-연속 신호
Figure PCTKR2019010151-appb-I000062
가
Figure PCTKR2019010151-appb-I000063
에 의해 대체되는 값
Figure PCTKR2019010151-appb-I000064
으로 5.6 절에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-I000065
에 대해, 상향링크 슬롯 내의 SC-FDMA 심볼 l 의 부-반송파 인덱스 k 에 대한 시간-연속 신호
Figure PCTKR2019010151-appb-I000066
는 수학식 13에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000013
Figure PCTKR2019010151-appb-I000067
에 대해, 여기서 Δf = 15kHz 및 Δf = 3.75kHz에 대한 파라미터들이 표 17로 제공되고,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000068
는 심볼 l 의 변조 값이고, 위상 회전
Figure PCTKR2019010151-appb-I000069
은 아래 수학식 14에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000014
여기서,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000070
는 전송 시작 시에 리셋되는 심볼 카운터이고, 전송 동안 각 심볼에 대해 증가된다.
표 17은
Figure PCTKR2019010151-appb-I000071
에 대한 SC-FDMA 파라미터들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000017
슬롯 내의 SC-FDMA 심볼들은 l = 0 로 시작하여, l 의 증가 순서로 전송되어야 하고, 여기서 SC-FDMA 심볼 l > 0 은 슬롯 내의 시간
Figure PCTKR2019010151-appb-I000072
에서 시작한다. Δf = 3.75 kHz 에 대해, T slot 내의 잔여 2304T s는 전송되지 않고 가드 구간(guard period)을 위해 사용된다.
협대역 물리 랜덤 액세스 채널 (NPRACH: Narrowband physical random access channel)
물리 계층 랜덤 액세스 프리앰블은 단일-부반송파 주파수-호핑 심볼 그룹에 기반한다. 심볼 그룹은 도 1-8 랜덤 액세스 심볼 그룹으로 도시되며, 길이가 TCP인 순환 프리픽스(cyclic prefix)와 전체 길이가 TSEQ인 5 개의 동일한 심볼들의 시퀀스로 이루어진다. 파라미터 값은 표 18에 열거되어 있다. 파라미터 값들은 표 18 랜덤 액세스 프리앰블 파라미터들로 열거된다.
도 14은 랜덤 액세스 심볼 그룹의 일례를 나타낸다.
표 18은 랜덤 액세스 프리앰블 파라미터들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000018
갭(gap) 없이 전송되는 4개의 심볼 그룹들로 이루어진 프리앰블은
Figure PCTKR2019010151-appb-I000073
번 전송된다.
MAC 계층에 의해 트리거링되면, 랜덤 액세스 프리앰블의 전송은 특정 시간 및 주파수 영역들로 한정된다.
상위 계층들에 의해 제공되는 NPRACH 구성에는 다음이 포함된다.
NPRACH 자원주기
Figure PCTKR2019010151-appb-I000074
(nprach-Periodicity),
NPRACH에 할당된 첫번째 부반송파의 주파수 위치
Figure PCTKR2019010151-appb-I000075
(nprach-SubcarrierOffset),
NPRACH에 할당된 부반송파들의 수
Figure PCTKR2019010151-appb-I000076
(Snprach-NumSubcarriers),
경쟁 기반 NPRACH 랜덤 액세스에 할당된 시작 부-반송파들의 수
Figure PCTKR2019010151-appb-I000077
(nprach-NumCBRA-StartSubcarriers),
시도(attempt) 당 NPRACH 반복 횟수
Figure PCTKR2019010151-appb-I000078
(nprach-StartTime),
NPRACH 시작 시간
Figure PCTKR2019010151-appb-I000079
(nprach-StartTime),
다중 톤 msg3 전송에 대한 UE 지원의 지시를 위해 예약된 NPRACH 부반송파 범위를 위한 시작 부반송파 인덱스를 계산하기 위한 부분(fraction)
Figure PCTKR2019010151-appb-I000080
(nprach-SubcarrierMSG3-RangeStart).
NPRACH 전송은
Figure PCTKR2019010151-appb-I000081
을 충족하는 무선 프레임의 시작 이후에 단지
Figure PCTKR2019010151-appb-I000082
시간 유닛을 시작할 수 있다. 4·64(T CP + T SEQ) 시간 유닛의 전송 이후에, 40·30720T S시간 유닛의 갭이 삽입된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-I000083
인 NPRACH 구성들은 유효하지 않다.
경쟁 기반 랜덤 액세스에 할당된 NPRACH 시작 부반송파들은 두 세트의 부반송파들,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000084
및
Figure PCTKR2019010151-appb-I000085
로 분할되고, 여기서 존재한다면 두 번째 세트는 다중-톤 msg3 전송을 위한 UE 지원(support)을 지시한다.
NPRACH 전송의 주파수 위치는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000086
부-반송파 내에서 제약된다. 주파수 호핑은 12 부반송파들 내에서 사용되고, 여기서 ith심볼 그룹의 주파수 위치는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000087
에 의해 제공되고, 여기서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000088
이고, 그리고, 수학식 15는,
Figure PCTKR2019010151-appb-M000015
여기서, n init를 갖는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000089
는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000090
로부터 MAC 계층에 의해 선택된 부반송파이고, 의사 랜덤 시퀀스 c(n)는 GPP TS36.211의 7.2절에 의해 제공된다. 의사 랜덤 시퀀스 생성기는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000091
로 초기화된다.
심볼 그룹 i에 대한 시간-연속 랜덤 액세스 신호
Figure PCTKR2019010151-appb-I000092
는 아래 수학식 16에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000016
여기서,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000093
이고.
Figure PCTKR2019010151-appb-I000094
는 3GPP TS 36.213의 16.3.1절에서 규정된 전송 전력
Figure PCTKR2019010151-appb-I000095
에 따르기 위한 크기 스케일링 요소이고,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000096
는 랜덤 액세스 프리앰블과 상향링크 데이터 전송 간의 부반송파 간격의 차이를 설명하고, 파라미터
Figure PCTKR2019010151-appb-I000097
에 의해 제어되는 주파수 영역의 위치는 3GPP TS36.211의 10.1.6.1절에서 유도된다. 변수
Figure PCTKR2019010151-appb-I000098
는 표 19에 의해 제공된다.
표 19는 랜덤 액세스 기저대역 파라미터들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000019
하향링크(Downlink)
하향링크 협대역 물리 채널은 상위 계층들로부터 발생한 정보를 운반하는 자원 요소들의 세트에 대응하고, 3GPP TS 36.212와 3GPP TS 36.211 간에 정의된 인터페이스이다.
다음과 같은 하향링크 물리 채널들이 정의된다
- 협대역 물리 하향링크 공유 채널, NPDSCH (Narrowband Physical Downlink Shared Channel)
- 협대역 물리 방송 채널, NPBCH (Narrowband Physical Broadcast Channel)
- 협대역 물리 하향링크 제어 채널, NPDCCH (Narrowband Physical Downlink Control Channel)
하향링크 협대역 물리 신호는 물리 계층에 의해 사용되는 자원 요소들의 세트에 대응하지만 상위 계층들로부터 발생하는 정보를 운반하지는 않는다. 다음과 같은 하향링크 물리 신호들이 정의된다:
- 협대역 참조 신호, NRS (Narrowband reference signal)
- 협대역 동기 신호 (Narrowband synchronization signal)
- 협대역 물리 하향링크 공유 채널 (NPDSCH: Narrowband physical downlink shared channel)
스크램블링 시퀀스 생성기는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000099
으로 초기화되고, 여기서 ns는 코드워드 전송의 첫 번째 슬롯이다. NPDSCH 반복들과 BCCH를 운반하는 NPDSCH의 경우, 스크램블링 시퀀스 생성기는 각 반복에 대해 전술된 표현에 따라 다시 초기화된다. NPDSCH 반복들의 경우, NPDSCH가 BCCH를 운반하지 않는 경우, 스크램블링 시퀀스 생성기는 반복 전송에 대해 사용된, 첫번째 슬롯 및 프레임으로 각각 설정된 ns 및 nf를 갖는 코드워드의 매
Figure PCTKR2019010151-appb-I000100
전송 이후에 전술된 표현에 따라 재 초기화 된다.
변조는 QPSK 변조 방식을 사용하여 수행된다.
NPDSCH는 3GPP TS 36.213의 16.4.1.5 절에 의해 제공되는 바와 같이, 하나 이상의 서브프레임들, NSF에 매핑 될 수 있으며, 이들 각각은 NPDSCH
Figure PCTKR2019010151-appb-I000101
번 전송되어야 한다.
물리 채널의 전송을 위해 사용되는 각각의 안테나 포트에 대해, 복소-값 심볼들의 블록
Figure PCTKR2019010151-appb-I000102
은 현재 서브프레임에서 다음의 기준들 모두를 만족하는 자원 요소들 (k,l)에 매핑 되어야 한다.
서브프레임은 NPBCH, NPSS 또는 NSSS의 전송에 사용되지 않으며, 그리고
이들은 NRS를 위해 사용되지 않는 것으로 UE에 의해 가정되고, 그리고
이들은 (존재한다면) CRS를 위해 사용되는 자원 요소들과 중첩되지 않고, 그리고
서브프레임에서 첫 번째 슬롯의 인덱스 l은 1
Figure PCTKR2019010151-appb-I000103
를 만족하며, 여기서 lDataStart는 3GPP TS 36.213의 16.4.1.4 절에 의해 제공된다.
y(p)(0)로 시작하는 시퀀스에서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000104
의 위의 기준을 만족하는 안테나 포트 p를 통한 자원 요소들 (k,l)로의 매핑은, 서브프레임의 첫번째 슬롯부터 시작하여 두번째 슬롯으로 끝나는, 첫번째 인덱스 k와 인덱스 l의 증가 순서이다. BCCH를 운반하지 않는 NPDSCH의 경우, 서브프레임으로의 매핑 이후,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000105
의 다음 서브프레임으로의 매핑을 계속하기 이전에,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000106
부가 서브프레임들에 대하여 서브프레임이 반복된다. 이후,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000107
서브프레임들이 전송될 때까지
Figure PCTKR2019010151-appb-I000108
의 매핑이 반복된다. BCCH를 운반하는 NPDSCH의 경우,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000109
은 NSF 서브프레임들에 시퀀스로 매핑되고, 이후
Figure PCTKR2019010151-appb-I000110
서브프레임들이 전송될 때까지 반복된다.
NPDSCH 전송은 NPSDCH 전송이 연기되는 전송 갭들로 상위 계층들에 의해 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2019010151-appb-I000111
이면 NPDSCH 전송에 갭이 존재하지 않고, 여기서 Ngap,threshold는 상위 계층 파라미터 dl-GapThreshold에 의해 제공되고, Rmax는 3GPP TS 36.213에 의해 제공된다. 갭 시작 프레임과 서브프레임은
Figure PCTKR2019010151-appb-I000112
에 의해 제공되고, 여기서 갭 주기성, Ngap,period은 상위 계층 파라미터 dl-GapPeriodicity에 의해 제공된다. 복수의 서브프레임들의 갭 듀레이션은
Figure PCTKR2019010151-appb-I000113
에 의해 제공되고, 여기서 Ngap,coeff는 상위 계층 파라미터 dl-GapDurationCoeff에 의해 제공된다. BCCH를 운반하는 NPDSCH의 경우, 전송 갭들이 존재하지 않는다.
NB-IoT 하향링크 서브프레임이 아닌 경우, 서브프레임 4에서 SystemInformationBlockType1-NB를 운반하는 NPDSCH의 전송을 제외하고, UE는 서브프레임 i에서 NPDSCH를 기대하지 않는다. NPDSCH 전송들의 경우, NB-IoT 하향링크 서브프레임들이 아닌 서브프레임들에서, NPDSCH 전송은 다음 NB-IoT 하향링크 서브프레임까지 연기된다.
NPDSCH를 수신하기 위한 UE 절차(UE procedure for receiving the NPDSCH)
NB-IoT UE는 다음의 경우에 서브프레임을 NB-IoT DL 서브프레임으로 가정해야 한다.
- UE는 서브프레임이 NPSS/NSSS/NPBCH/NB-SIB1 전송을 포함하지 않는다고 결정하고, 그리고
- UE가 상위 계층 파라미터 operationModeInfo를 수신하는 NB-IoT 반송파의 경우, UE가 SystemInformationBlockType1-NB를 획득한 후에 서브프레임은 NB-IoT DL 서브프레임으로 구성된다.
- DL-CarrierConfigCommon-NB가 존재하는 NB-IoT 반송파의 경우, 서브프레임은 상위 계층 파라미터 인 downlinkBitmapNonAnchor에 의해 NB-IoT DL 서브프레임으로 구성된다.
twoHARQ-Processes-r14를 지원하는 NB-IoT UE의 경우, 최대 2 개의 하향링크 HARQ 프로세스들이있어야 한다.
UE에 대하여 의도된 서브프레임 n으로 끝나는 DCI 포맷 N1, N2를 갖는 NPDCCH의 주어진 서빙 셀에 대한 검출 시, UE는 n+5 DL 서브프레임에서 시작하여 NPDCCH 정보에 따라
Figure PCTKR2019010151-appb-I000114
을 갖는 N개의 연속하는 NB-IoT DL 서브프레임(들) ni의 대응하는 NPDSCH 전송을 디코딩 하여야 하고, 여기서
서브프레임 n은 NPDCCH가 전송되는 마지막 서브프레임이며, NPDCCH 전송의 시작 서브프레임 및 대응하는 DCI의 DCI 서브프레임 반복 번호 필드로부터 결정된다;
i = 0,1, ..., N-1 인 서브프레임(들) ni는 SI 메시지들을 위해 사용되는 서브프레임들을 제외한 N 개의 연속하는 NB-IoT DL 서브프레임(들)이며, 여기서 n0 <n1 <..., nN-1이고,
N = NRepNSF이고, 여기서 NRep의 값은 대응하는 DCI의 반복 번호 필드에 의해 결정되며, NSF의 값은 대응하는 DCI의 자원 할당 필드에 의해 결정되고, 그리고
k0는 DL 서브프레임 n + 5에서 시작하여 DL 서브프레임 n0까지 NB-IoT DL 서브프레임(들)의 개수이고, 여기서 k0는 DCI 포맷 N1에 대해 스케줄링 지연 필드(IDelay)에 의해 결정되고, DCI 포맷 N2에 대해 k0 = 0 이다. G-RNTI에 의해 스크램블링된 DCI CRC의 경우, k0는 표 21에 따른 스케줄링 지연 필드(IDelay)에 의해 결정되고, 그렇지 않으면 k0는 표 20에 따른 스케줄링 지연 필드(IDelay)에 의해 결정된다. Rm,ax의 값은 대응하는 DCI 포맷 N1에 대한 3GPP 36.213의 하위 절 16.6에 따른다.
표 20은 DCI 포맷 N1에 대한 k0의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000020
표 21은 G-RNTI에 의해 스크램블링된 DCI CRC를 갖는 DCI 포맷 N1에 대한 k0의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000021
UE에 의한 NPUSCH 전송의 종료 이후, UE는 3 개의 DL 서브프레임들에서의 전송들을 수신할 것으로 기대되지 않는다.
NPSICH에 대한 DCI 포맷 N1, N2 (페이징)의 자원 할당 정보는 스케줄링된 UE로 지시된다.
표 22는 NPDSCH에 대한 서브프레임 수의 일례를 나타낸다.표 22에 따른 대응하는 DCI에서 자원 할당 필드 (ISF)의해 결정되는 서브프레임들의 개수 (NSF).
표 23에 따른 대응하는 DCI에서 반복 횟수 필드 (IRep)에 의해 결정되는 반복 횟수 (NRep).
Figure PCTKR2019010151-appb-T000022
표 23은 NPDSCH에 대한 반복 회수의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000023
SystemInformationBlockType1-NB를 운반하는 NPDSCH에 대한 반복 횟수는 상위-계층들에 의해 구성되는 파라미터 schedulingInfoSIB1에 기반하여 결정되고, 표 24에 따른다.
표 24는 SIB1-NB에 대한 반복 횟수의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000024
SystemInformationBlockType1-NB를 운반하는 NPDSCH의 첫 번째 전송을 위한 시작 무선 프레임은 표 125에 따라 결정된다.
표 25는 SIB1-NB를 운반하는 NPDSCH의 첫 번째 전송을 위한 시작 무선프레임의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000025
NPDSCH에 대한 시작 OFDM 심볼은 서브프레임 k의 첫번째 슬롯의 인덱스 lDataStrart에 의해 제공되고, 다음과 같이 결정된다
-서브프레임 k가 SIB1-NB를 수신하기 위해 사용되는 서브프레임이면,
상위 계층 파라미터 operationModeInfo의 값이 '00' 또는 '01'로 설정되면 lDataStrart = 3
그렇지 않으면 lDataStrart = 0
-그렇지 않으면,
상위 계층 파라미터 eutraControlRegionSize의 값이 존재하면 lDataStrart 는 상위 계층 파라미터 eutraControlRegionSize에 의해 제공된다
그렇지 않으면 lDataStrart = 0
ACK/NACK을 수신하기 위한 UE 절차(UE procedure for reporting ACK/NACK)
UE를 위해 의도되고 ACK/NACK이 제공되어야 하는 NB-IoT 서브프레임 n에서 끝나는 NPDSCH 전송의 검출 시에, UE는 N개의 연속하는 NB-IoT UL 슬롯들에서 NPUSCH 포맷 2를 사용하는 것이 ACK/NACK 응답을 운반하는 NPUSCH의 n + k0 - 1 DL 서브프레임 전송의 종료 시에, 제공되고, 시작되어야 하고, 여기서,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000115
이고,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000116
의 값은 Msg4 NPDSCH 전송을 위한 연관된 NPRACH 자원에 대하여 구성된 상위 계층 파라미터 ack-NACK-NumRepetitions-Msg4 및 그렇지 않으면 상위 계층 파라미터 ack-NACK-NumRepetitions에 의해 제공되고,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000117
의 값은 자원 유닛 내의 슬롯들의 개수이고,
ACK/NACK을 위해 할당된 부반송파 및 k0의 값은 3GPP TS36.213의 표 16.4.2-1, 및 표 16.4.2-2에 따른 대응하는 NPDCCH의 DCI 포맷의 ACK/NACK 자원 필드에 의해 결정된다.
협대역 물리 방송 채널 (NPBCH: Narrowband physical broadcast channel)
BCH 전송 채널에 대한 프로세싱 구조는 3GPP TS 36.212의 5.3.1 절에 따르고, 다음과 같은 차이점이 있다.
- 전송 시간 간격 (TTI: transmission time interval)은 640ms이다.
- BCH 전송 블록의 크기는 34 비트로 설정된다.
- NPBCH에 대한 CRC 마스크는 3GPP TS 36.212의 표 5.3.1.1-1에 따라 eNodeB에서 1개 또는 2 개의 전송 안테나 포트에 따라 선택되며, 여기서 전송 안테나 포트는 3GPP TS 36.211의 섹션 10.2.6에 정의되어 있다.
- 레이트 매칭 비트들의 수는 3GPP TS 36.211의 섹션 10.2.4.1에 정의되어 있다.
스크램블링은 NPBCH를 통해 전송될 비트들의 수를 나타내는 Mbit를 이용하여 3GPP TS 36.211의 6.6.1 절에 따라 수행된다. Mbit는 정규 순환 프리픽스에 대해 1600과 동일하다. 스크램블링 시퀀스는 nf mod 64 = 0를 만족하는 무선 프레임들에서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000118
로 초기화된다.
변조는 각 안테나 포트에 대해 QPSK 변조 방식을 사용하여 수행되고, nf mod 64 = 0를 만족하는 각 무선 프레임에서 시작하는 64 개의 연속하는 무선 프레임 동안 서브프레임 0에서 전송된다.
레이어 매핑 및 프리코딩은 P∈ {1,2} 인 3GPP TS 36.211의 6.6.3 절에 따라 수행된다. UE는 협대역 물리 방송 채널의 전송을 위해 안테나 포트들 R2000 및 R2001 이 사용된다고 가정한다.
각각의 안테나 포트에 대한 복소-값 심볼들의 블록
Figure PCTKR2019010151-appb-I000119
은 nf mod 64 =를 만족하는 각각의 무선 프레임에서 시작하는 64개의 연속하는 무선 프레임들 동안에 서브프레임 0에서 전송되고, y(0) 로 시작하는 연속하는 무선 프레임들로 시작하여 참조 신호들의 전송을 위해 예약되지 않은 자원 요소들 (k,l)로의 시퀀스로 매핑 되어야 하고, 첫번째 인덱스 k, 이후 인덱스 l의 증가 순서이다. 서브프레임으로의 매핑 이후에, 이후의 무선 프레임에서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000120
의 서브프레임 0으로의 매핑을 계속하기 전에, 서브프레임은 7개의 다음 무선 프레임들에서 서브프레임 0으로 반복된다. 서브프레임의 첫번째 세 개의 OFDM 심볼들은 매핑 프로세스에서 사용되지 않는다. 매핑 목적을 위해, UE는 실제 구성과 무관하게 존재하는 안테나 포트들 2000 및 2001에 대한 협대역 참조 신호들 및 안테나 포트들 0-3에 대한 셀-특정 참조 신호들을 가정한다. 셀-특정 참조 신호들의 주파수 천이는 3GPP TS 36.211의 6.10.1.2절의 Vshift의 계산에서 셀
Figure PCTKR2019010151-appb-I000121
을
Figure PCTKR2019010151-appb-I000122
로 대체하여 계산한다.
협대역 물리 하향링크 제어 채널 (NPDCCH: Narrowband physical downlink control channel)
협대역 물리 하향링크 제어 채널은 제어 정보를 운반한다. 협대역 물리 제어 채널은 하나 또는 두 개의 연속하는 협대역 제어채널 요소들(NCCEs: narrowband control channel elements)의 집성(aggregation)을 통해 전송되고, 여기서 협대역 제어채널 요소는 서브프레임에서 6개의 연속하는 부반송파들에 대응하고, 여기서 NCCE 0은 부반송파들 0 내지 5를 점유하고, NCCE 1은 부반송파들 6 내지 11을 점유한다. NPDCCH는 표 1-26에 열거된 여러 포맷들을 지원한다. NPDCCH 포맷 1의 경우, 모든 NCCE들이 동일한 서브프레임에 속한다. 하나 또는 두 개의 NPDCCH들이 서브프레임 내에서 전송될 수 있다.
표 26은 지원되는 NPDCCH 포맷들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000026
스크램블링은 TS36.211의 6.8.2 절에 따라 수행되어야 한다. 스크램블링 시퀀스는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000123
를 갖는 매 4번째 NPDCCH 서브프레임 이후 TS36.213의 16.6절에 따라 서브프레임 k0의 시작에서 초기화되어야 하고, 여기서 는 스크램블링이 (재-)초기화되는 NPDCCH 서브프레임의 첫번째 슬롯이다.
변조는 TS36.211의 6.8.3 절에 따라 QPSK 변조 방식을 사용하여 수행된다.
레이어 매핑과 프리코딩은 NPBCH와 동일한 안테나 포트를 사용하여 TS36.211의 6.6.3 절에 따라 수행된다.
복소-값 심볼들의 블록
Figure PCTKR2019010151-appb-I000124
은 다음의 기준들 모두를 만족하는 연관된 안테나 포트를 통해 y(0)로 시작하는 시퀀스에서 자원 요소들(k,l)로 매핑된다:
이들은 NPDCCH 전송을 위해 할당된 NCCE(들)의 부분이고, 그리고
이들은 NPBCH, NPSS, 또는 NSSS의 전송을 위하여 사용되지 않는 것으로 가정되고, 그리고
이들은 NRS를 위하여 UE에 의해 사용되지 않는 것으로 가정되고, 그리고
이들은 (존재한다면) TS36.211의 6절에서 정의된 바와 같이 PBCH, PSS, SSS, 또는 CRS를 위하여 사용되는 자원 요소들과 중첩되지 않고, 그리고
서브프레임의 첫번째 슬롯의 인덱스 l은
Figure PCTKR2019010151-appb-I000125
를 만족하고, 여기서 lNPDCCHStart는 3GPP TS 36.213의 16.6.1절에 의해 제공된다.
전술된 기준을 만족하는 안테나 포트 p를 통한 자원 요소들 (k,l)로의 매핑은 서브프레임의 첫번째 슬롯부터 시작하여 두번째 슬롯으로 끝나는, 첫째로 인덱스 k, 이후 인덱스 l의 증가 순서이다.
NPDCCH 전송은 NPDCCH 전송이 연기되는 전송 갭들을 갖는 상위 계층들에 의해 구성될 수 있다. 상기 구성은 TS36.211의 10.2.3.4절의 NPDSCH에 대해 설명한 것과 동일하다.
NB-IoT 하향링크 서브프레임이 아닌 경우, UE는 서브프레임 i에서 NPDCCH를 기대하지 않는다. NPDCCH 전송들의 경우, NB-IoT 하향링크 서브프레임들이 아닌 서브프레임들에서, NPDCCH 전송들은 다음 NB-IoT 하향링크 서브프레임까지 연기된다.
DCI 포맷
DCI 포맷 N0
DCI 포맷 N0는 하나의 UL 셀에서 NPUSCH의 스케줄링을 위해 사용된다. 다음의 정보는 DCI 포맷 N0에 의해 전송된다.
포맷 N0/포맷 N1구별 (1 비트), 부반송파 표시 (6 비트), 자원 할당 (3 비트), 스케줄링 지연 (2 비트), 변조 및 코딩 방식 (4 비트), 리던던시 버전 (1 비트), 반복 횟수 (3 비트), 새로운 데이터 지시자 (1 비트), DCI 서브프레임 반복 횟수 (2 비트)에 대한 플래그
DCI 포맷 N1
DCI 포맷 N1은 하나의 셀에서 하나의 NPDSCH 코드워드의 스케줄링 및 NPDCCH 순서에 의해 개시되는 랜덤 액세스 절차에 사용된다. NPDCCH 순서에 대응하는 DCI는 NPDCCH에 의해 운반된다. 다음 정보는 DCI 포맷 N1에 의해 전송된다:
- 포맷 N0/포맷 N1 구별 (1 비트), NPDCCH 순서 지시자 (1 비트)에 대한 플래그
포맷 N1은 NPDCCH 순서 지시자가 "1"로 설정되고, 포맷 N1 CRC가 C-RNTI로 스크램블링 되고, 나머지 모든 필드가 다음과 같이 설정되는 경우에만 NPDCCH 순서에 의해 개시되는 랜덤 액세스 절차에 사용된다:
- NPRACH 반복들 (2 비트)의 시작 번호, NPRACH의 부반송파 지시(6 비트), 포맷 N1의 나머지 모든 비트는 1로 설정된다
그렇지 않으면,
- 스케줄링 지연 (3 비트), 자원 할당 (3 비트), 변조 및 코딩 방식 (4 비트), 반복 횟수 (4 비트), 새로운 데이터 지시자 (1 비트), HARQ-ACK 자원 (4 비트), DCI 서브프레임 반복 횟수 (2 비트)
포맷 N1 CRC가 RA-RNTI로 스크램블링 되면 위의 필드 중 다음의 필드가 예약된다.
- 새로운 데이터 지시자, HARQ-ACK 자원
포맷 N1의 정보 비트 수가 포맷 N0의 정보 비트 수보다 작으면, 페이로드 크기가 포맷 N0과 동일하게 될 때까지 제로가 포맷 N1에 첨부된다.
DCI 포맷 N2
DCI 포맷 N2는 페이징 및 직접 지시에 사용된다. 다음의 정보는 DCI 포맷 N2에 의해 전송된다.
페이징/직접 지시 구별을 위한 플래그 (1 비트)
플래그 = 0 인 경우:
- 직접 지시 정보 (8 비트), 크기가 플래그 = 1 인 포맷 N2의 크기와 동일한 크기가 될 때까지 예약 정보 비트들이 추가된다
플래그 = 1 인 경우:
- 자원 할당 (3 비트), 변조 및 코딩 방식 (4 비트), 반복 횟수 (4 비트), DCI 서브프레임 반복 횟수 (3 비트)
NPDCCH 관련 절차
UE는 제어 정보를 위한 상위 계층 시그널링에 의해 구성되는 NPDCCH 후보 세트를 모니터링 해야 하고, 여기서 모니터링은 모든 모니터링 되는 DCI 포맷들에 따라 세트 내의 NPDCCH 각각을 디코딩 하려고 시도하는 것을 의미한다.
집성 레벨
Figure PCTKR2019010151-appb-I000126
와 반복 레벨
Figure PCTKR2019010151-appb-I000127
에서의 NPDCCH 탐색 공간
Figure PCTKR2019010151-appb-I000128
은 NPFCCH 후보들의 세트에 의해 정의되며, 여기서 각 후보는 서브프레임 k로 시작하는 SI 메시지들의 전송을 위해 사용되는 서브프레임들을 제외한 R개의 연속하는 NB-IoT 하향링크 서브프레임들의 세트로 반복된다.
시작 서브프레임 k의 위치는 k = kb에 의해 제공되고, 여기서 k =kb는 SI 메시지들의 전송에 사용되는 서브프레임들을 제외하고 서브프레임 k0에서 b번째 연속하는 NB-IoT DL 서브프레임이고, b=u·R, 이고
Figure PCTKR2019010151-appb-I000129
이고, 서브프레임 k0은 조건
Figure PCTKR2019010151-appb-I000130
를 만족하는 서브프레임이고, 여기서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000131
,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000132
이다. G 및 αoffset은 상위 계층 파라미터에 의해 제공된다.
유형 1-NPDCCH 공통 탐색 공간에 대해, k = k0이고, NB-IoT 페이징 기회 서브프레임들의 위치들 로부터 결정된다.
UE가 NPDCCH UE-특정 탐색 공간을 모니터링 하기 위해 NB-IoT 반송파로 상위 계층에 의해 구성되는 경우,
UE는 상위 계층 구성된 NB-IoT 반송파를 통해 NPDCCH UE-특정 탐색 공간을 모니터링 하고,
UE는 상위 계층 구성된 NB-IoT 반송파를 통해 NPSS, NSSS, NPBCH를 수신할 것으로 기대되지 않는다.
그렇지 않으면,
UE는 NPSS/NSSS/NPBCH가 검출된 동일한 NB-IoT 반송파를 통해 NPDCCH UE-특정 탐색 공간을 모니터링 한다.
서브프레임 k의 첫번째 슬롯에서 인덱스 lNPDCCHStart에 의해 제공되는 NPDCCH에 대한 시작 OFDM 심볼은 다음과 같이 결정된다
상위 계층 파라미터 eutraControlRegionSize가 존재하는 경우
lNPDCCHStart는 상위 계층 파라미터 eutraControlRegionSize에 의해 제공된다.
그렇지 않으면, lNPDCCHStart = 0
협대역 참조 신호 (NRS: Narrowband reference signal)
UE가 operationModeInfo를 획득하기 전에, UE는 협대역 참조 신호들이 NSSS를 포함하지 않는 서브프레임 #9에서 그리고 서브프레임 #0 및 #4에서 전송된다고 가정할 수 있다.
UE가 가드대역(guardband) 또는 독립형(standalone)을 나타내는 상위 계층 파라미터 operationModeInfo를 수신하는 경우,
UE가 SystemInformationBlockType1-NB를 획득하기 전에, UE는 NSSS를 포함하지 않는 서브프레임 # 9에서 그리고 서브프레임 # 0, #1, #3, #4에서 협대역 참조 신호들이 전송된다고 가정할 수 있다.
UE가 SystemInformationBlockType1-NB를 획득한 이후, UE는 NSSS를 포함하지 않는 서브프레임 #9, 서브프레임 #0, #1, #3, #4에서 그리고 NB-IoT 하향링크 서브프레임에서 협대역 참조 신호들이 전송되는 것으로 가정할 수 있고, 다른 하향링크 서브프레임들에서 협대역 참조 신호들을 기대하지 않는다.
UE가 inband-SamePCI 또는 inband-DifferentPCI를 지시하는 상위 계층 파라미터 operationModeInfo를 수신하면,
UE가 SystemInformationBlockType1-NB를 획득하기 전에, UE는 NSSS를 포함하지 않는 서브프레임 # 9에서 그리고 서브프레임 #0, #4에서 협대역 참조 신호들이 전송된다고 가정할 수 있다.
UE가 SystemInformationBlockType1-NB를 획득한 이후, UE는 NSSS를 포함하지 않는, 서브프레임 # 9, 서브프레임 # 0, # 4에서 그리고 NB-IoT 하향링크 서브프레임에서 협대역 참조 신호들이 전송되는 것으로 가정할 수 있고 다른 하향링크 서브프레임들에서 협대역 참조 신호들을 기대하지 않는다.
협대역 프라이머리 동기 신호 (NPSS: Narrowband primary synchronization signal)
협대역 프라이머리 동기 신호에 사용되는 시퀀스 d1(n)는 아래 수학식 17에 따라 주파수 영역의 Zadoff-Chu 시퀀스로부터 생성된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000017
여기서, 상이한 심볼 인덱스들 l에 대한 Zadoff-Chu 루트 시퀀스 인덱스 u = 5 및 S(l)은 표 27로 제공된다.
표 27은 S(l)의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000027
동일 안테나 포트는 서브프레임 내의 협대역 프라이머리 동기 신호의 모든 심볼들에 대해 사용되어야 한다.
UE는 협대역 프라이머리 동기 신호가 임의의 하향링크 참조 신호와 동일한 안테나 포트를 통해 전송된다고 가정해서는 안 된다. UE는 주어진 서브프레임에서 협대역 프라이머리 동기 신호의 전송들이 임의의 다른 서브프레임에서 협대역 프라이머리 동기 신호와 같은, 동일한 안테나 포트 또는 포트들을 사용한다고 가정해서는 안 된다.
시퀀스들 dl(n)은 모든 무선 프레임 내의 서브프레임 5에서 첫번째 인덱스
Figure PCTKR2019010151-appb-I000133
및 이후 인덱스
Figure PCTKR2019010151-appb-I000134
의 증가 순서로 자원 요소들 (k,l)에 매핑 되어야 한다. 셀 특정 참조 신호들이 전송되는 자원 요소들과 중첩하는 자원 요소들 (k,l)에 대하여, 대응하는 시퀀스 요소 d(n)은 NPSS를 위해 사용되지는 않지만 매핑 프로세스로 카운트된다.
협대역 세컨더리 동기 신호 (NSSS: Narrowband secondary synchronization signals)
협대역 세컨더리 동기 신호를 위해 사용되는 시퀀스 d(n)은 아래 수학식 18에 따라 주파수 영역 Zadoff-Chu 시퀀스로부터 생성된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000018
여기서,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000135
바이너리 시퀀스 bq(n)은 표 28에 의해 제공된다. 프레임 넘버 nf의 순환 천이
Figure PCTKR2019010151-appb-I000136
는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000137
에 의해 제공된다.
표 28은 bq(n)의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000028
동일 안테나 포트는 서브프레임 내의 협대역 세컨더리 동기 신호의 모든 심볼들에 대해 사용되어야 한다.
UE는 협대역 세컨더리 동기화 신호가 임의의 하향링크 참조 신호와 동일한 안테나 포트를 통해 전송된다고 가정해서는 안 된다. UE는 주어진 서브프레임에서 협대역 세컨더리 동기화 신호의 전송들이 임의의 다른 서브프레임의 협대역 세컨더리 동기화 신호와 동일한 안테나 포트, 또는 포트들을 사용한다고 가정해서는 안 된다
시퀀스 d(n)은 12 개의 할당된 부반송파들을 통해 첫번째 인덱스 k, 이후 nf mod 2 = 0를 만족하는 무선 프레임들에서 할당된 마지막
Figure PCTKR2019010151-appb-I000138
심볼들을 통해 인덱스 l의 순서가 증가하는 순서로 d(0)로 시작하는 시퀀스로 자원 요소들 (k,l)에 매핑 되어야 하고, 여기서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000139
는 표 29로 제공된다.
표 29는 NSSS 심볼들의 개수의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000029
OFDM 기저대역 신호 생성
상위 계층 파라미터 operationModeInfo가 'inband-SamePCI'를 지시하지 않고, samePCI-Indicator가 'samePCI'를 지시하지 않는다면, 하향링크 슬롯에서 OFDM 심볼 l의 안테나 포트 p를 통한 시간-연속 신호
Figure PCTKR2019010151-appb-I000140
는 아래 수학식 19에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000019
Figure PCTKR2019010151-appb-I000141
에 대해, 여기서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000142
, N = 2048, Δf = 15khz 이고,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000143
는 안테나 포트를 통한 자원 요소 (k,l)의 내용이다.
상위 계층 파라미터 operationModeInfo가 'inband-SamePCI'를 지시하거나 또는 samePCI-Indicator가 'samePCI'를 지시하면, OFDM 심볼 l'의 안테나 포트 p를 통한 시간-연속 신호
Figure PCTKR2019010151-appb-I000144
는, 여기서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000145
는 마지막 짝수 번째 서브프레임의 시작에서의 OFDM 심볼 인덱스이며, 아래 수학식 20에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019010151-appb-M000020
Figure PCTKR2019010151-appb-I000146
에 대해, 여기서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000147
및
Figure PCTKR2019010151-appb-I000148
이고, 자원 요소 (k,l')가 협대역 IoT를 위해 사용되면
Figure PCTKR2019010151-appb-I000149
이고, 그렇지 않으면 0이고,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000150
는 협대역 IoT PRB의 반송파의 주파수 위치에서 LTE 신호의 중심 주파수 위치를 뺀 값이다.
특정 3GPP spec.에서는 협대역 IoT 하향링크에 대하여 단지 일반(normal) CP만 지원된다.
이하, 협대역 물리 방송 채널(NPBCH)의 물리 계층 프로세스에 대해 좀 더 구체적으로 살펴본다.
스크램블링(scrambling)
스크램블링은 NPBCH를 통해 전송될 비트들의 수를 나타내는 Mbit를 이용하여 3GPP TS 36.211의 6.6.1 절에 따라 수행된다. Mbit는 일반 순환 전치(normal cyclic prefix)에 대해 1600과 동일하다. 스크램블링 시퀀스는 nf mod 64 = 0를 만족하는 무선 프레임들에서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000151
로 초기화된다.
변조(modulation)
변조는 TS36.211의 6.6.2 절에 따라 표 10.2.4.2-1의 변조 방식을 사용하여 수행된다.
표 30은 NPBCH에 대한 변조 방식의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000030
레이어 매핑(layer mapping) 및 프리코딩(프리코딩)
레이어 매핑 및 프리코딩은 P∈ {1,2} 인 3GPP TS 36.211의 6.6.3 절에 따라 수행된다. UE는 협대역 물리 방송 채널의 전송을 위해 안테나 포트들 R2000 및 R2001이 사용된다고 가정한다.
자원 요소들로의 매핑
각각의 안테나 포트에 대한 복소-값(complex-value) 심볼들의 블록
Figure PCTKR2019010151-appb-I000152
은 nf mod 64 =를 만족하는 각각의 무선 프레임에서 시작하는 64개의 연속하는 무선 프레임들 동안에 서브프레임 0에서 전송되고, y(0)로 시작하는 연속하는 무선 프레임들로 시작하여 참조 신호들의 전송을 위해 예약되지 않은 자원 요소들 (k,l)로의 시퀀스로 매핑 되어야 하고, 첫번째 인덱스 k, 이후 인덱스 l의 증가 순서이어야 한다. 서브프레임으로의 매핑 이후에, 이후의 무선 프레임에서
Figure PCTKR2019010151-appb-I000153
의 서브프레임 0으로의 매핑을 계속하기 전에, 서브프레임은 7개의 다음 무선 프레임들에서 서브프레임 0으로 반복된다. 서브프레임의 첫번째 세 개의 OFDM 심볼들은 매핑 프로세스에서 사용되지 않는다다.
매핑 목적을 위해, UE는 실제 구성과 무관하게 존재하는 안테나 포트들 2000 및 2001에 대한 협대역 참조 신호들 및 안테나 포트들 0-3에 대한 셀-특정 참조 신호들을 가정한다. 셀-특정 참조 신호들의 주파수 천이는 3GPP TS 36.211의 6.10.1.2절의 vshift의 계산에서 셀
Figure PCTKR2019010151-appb-I000154
을
Figure PCTKR2019010151-appb-I000155
로 대체하여 계산한다.
다음, MIB-NB 및 SIBN1-NB와 관련된 정보에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
마스터정보블록(MasterInformationBlock)-NB
MasterInformationBlock-NB은 BCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 포함한다.
시그널링 무선 베어러(Signalling radio bearer): N/A
RLC-SAP: TM
논리 채널(Logical channel): BCCH
방향(Direction): UE로의 E-UTRAN (E-UTRAN to UE)
표 31은 MasterInformationBlock-NB 포맷의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000031
표 32는 MasterInformationBlock-NB 필드의 설명을 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000032
시스템정보블록유형1(SystemInformationBlockType1)-NB
SystemInformationBlockType1-NB 메시지는 UE가 셀을 액세스하는 것이 허용되는지를 평가할 때 관련된 정보를 포함하고, 다른 시스템 정보의 스케줄링을 정의한다.
시그널링 무선 베어러(Signalling radio bearer): N/A
RLC-SAP: TM
논리 채널 (Logical channel): BCCH
방향(Direction): E-UTRAN에서 UE로(E-UTRAN to UE)
표 33은 SystemInformationBlockType1(SIB1)-NB 메시지의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000033
표 34는 SystemInformationBlockType1-NB 필드의 설명을 나타낸다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000034
Figure PCTKR2019010151-appb-I000156
Figure PCTKR2019010151-appb-I000157
Figure PCTKR2019010151-appb-T000035
NB-IoT의 초기 접속 절차(Initial Access Procedure)
NB-IoT의 일반적인 신호 송수신 절차 부분에서, NB-IoT 단말이 기지국에 초기 접속하는 절차가 간략히 설명되었다. 구체적으로, NB-IoT 단말이 기지국에 초기 접속하는 절차는 초기 셀을 탐색하는 절차 및 NB-IoT 단말이 시스템 정보를 획득하는 절차 등으로 구성될 수 있다.
이와 관련하여, NB-IoT의 초기 접속과 관련된 단말(UE)과 기지국(예: NodeB, eNodeB, eNB, gNB 등) 간의 구체적인 시그널링 절차는 도 15과 같이 도시될 수 있다. 이하, 도 15에 대한 설명을 통해 일반적인 NB-IoT의 초기 접속 절차, NPSS/NSSS의 구성, 시스템 정보(예: MIB, SIB 등)의 획득 등에 대한 구체적인 내용이 설명된다.
도 15는 NB-IoT의 초기 접속 절차에 대한 일 예시로써, 각 물리 채널 및/또는 물리 신호의 명칭 등은 NB-IoT가 적용되는 무선 통신 시스템에 따라 다르게 설정 또는 지칭될 수도 있다. 일례로, 기본적으로 도 15는 LTE 시스템에 기반한 NB-IoT을 고려하여 설명되지만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 이에 대한 내용이 NR 시스템에 기반한 NB-IoT에도 확장하여 적용될 수 있음은 물론이다.
도 15에 도시된 바와 같이, NB-IoT는 다운링크에서 전송되는 다음 신호들: 1 차 및 2 차 협대역 동기 신호 (NPSS 및 NSSS)에 기초한다. NPSS는 각 프레임의 6 번째 서브 프레임에서 첫 번째 서브 캐리어에서 11 번째 서브 캐리어까지 11 개의 서브 캐리어를 통해 전송되고 (S110), NSSS는 FDD에 대해 10 번째 서브 프레임에서 TDD에 대해 매 짝수 프래임의 첫 번째 서브 프레임에서 NB-IoT 캐리어 상의 12 개의 서브 캐리어를 통해 전송된다(S120).
NB-IoT UE는 NPBCH (NB Physical Broadcast Channel)상에서 MIB-NB (MasterInformationBlock-NB)를 수신할 수 있다 (S130).
MIB-NB는 640ms의 주기와 640ms 내에서 만들어진 반복들로 고정된 스케줄을 사용한다. MIB-NB의 첫 번째 전송은 SFN mod 64 = 0인 무선 프레임들의 서브 프레임 #0에서 그리고, 반복들이 모두 다른 무선 프레임의 서브 프레임 #0에서 스케줄링된다. 이러한 전송들은 80ms 지속 시간의 8 개의 독립적으로 디코딩 가능한 블록으로 배열된다.
이후, NB-IoT UE는 PDSCH 상에서 SIB1-NB (SystemInformationBlockType1-NB)를 수신할 수 있다 (S140).
SIB1-NB는 주기가 2560ms 인 고정된 스케줄을 사용한다. SIB1-NB 전송은 16개의 연속하는 프레임들에서 모두 다른 프레임의 서브 프레임 # 4에서 발생한다. SIB1-NB의 첫 번째 전송을 위한 시작 프레임은 셀 PCID 및 2560ms 주기에서 반복들의 수에 의해 도출된다. 반복들은 2560ms 주기 내에서 동일한 간격으로 만들어진다. SystemInformationBlockType1-NB에 대한 TBS 및 2560ms 내에서의 만들어진 반복은 MIB-NB의 scheduleInfoSIB1 필드에 의해 지시된다.
SI 메시지는 SystemInformationBlockType1-NB에서 제공되는 스케줄링 정보를 사용하여 주기적으로 발생하는 시간 도메인 윈도우들 (SI-윈도우들로 지칭됨) 내에서 전송된다. 각 SI 메시지는 SI 윈도우와 연관되며, 다른 SI 메시지의 SI 윈도우들은 겹치지 않는다. 즉, 하나의 SI 윈도우에 대응하는 SI만이 전송된다. 설정된 경우, SI 윈도우의 길이는 모든 SI 메시지들에 공통이다.
SI 윈도우 내에서, 대응하는 SI 메시지는 TBS에 따라 2개 또는 8개의 연속적인 NB-IoT 다운링크 서브 프레임을 통해 여러 번 전송될 수 있다. UE는 상세 시간/주파수 도메인 스케줄링 정보 및 다른 정보를 사용한다. 상기 다른 정보는, 예를 들어 SystemInformationBlockType1-NB의 schedulingInfoList 필드에서 SI 메시지에 대한 전송 형식일 수 있다. UE는 여러 SI 메시지들을 병렬적으로 축적할 필요는 없지만, 커버리지 조건에 따라 다수의 SI 윈도우들에 걸쳐서 SI 메시지를 축적할 필요가 있을 수 있다.
SystemInformationBlockType1-NB는 모든 SI 메시지들에 대한 SI 윈도우의 길이와 전송 주기를 설정한다.
또한, NB-IoT UE는 추가 정보를 위해 PDSCH 상에서 SIB2-NB (SystemInformationBlockType2-NB)를 수신할 수 있다 (S150).
한편, 도 15에 도시된 바와 같이 NRS는 협대역 기준 신호를 의미한다.
NB-IoT의 임의 접속 절차(Random Access Procedure)
NB-IoT의 일반적인 신호 송수신 절차 부분에서, NB-IoT 단말이 기지국에 임의 접속하는 절차가 간략히 설명되었다. 구체적으로, NB-IoT 단말이 기지국에 임의 접속하는 절차는 NB-IoT 단말이 프리앰블을 기지국으로 전송하고, 그에 대한 응답을 수신하는 절차 등을 통해 수행될 수 있다.
이와 관련하여, NB-IoT의 임의 접속과 관련된 단말(UE과 기지국(예: NodeB, eNodeB, eNB, gNB 등) 간의 구체적인 시그널링 절차는 도 16과 같이 도시될 수 있다. 이하, 도 16에 대한 설명을 통해 일반적인 NB-IoT의 임의 접속 절차에 이용되는 메시지들(예: msg1, msg2, msg3, msg4)에 기반한 임의 접속 절차에 대한 구체적인 내용이 설명된다.
도 16은 NB-IoT의 임의 접속 절차에 대한 일 예시로써, 각 물리 채널, 물리 신호, 및/또는 메시지의 명칭 등은 NB-IoT가 적용되는 무선 통신 시스템에 따라 다르게 설정 또는 지칭될 수도 있다. 일례로, 기본적으로 도 16은 LTE 시스템에 기반한 NB-IoT을 고려하여 설명되지만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 이에 대한 내용이 NR 시스템에 기반한 NB-IoT에도 확장하여 적용될 수 있음은 물론이다.
도 16에 도시 된 바와 같이, NB-IoT의 경우, RACH 절차는 상이한 파라미터를 갖는 LTE와 동일한 메시지 흐름을 갖는다.
이하, NB-IoT의 임의 접속 절차와 관련하여 NB-IoT 단말이 기지국으로 전송하는 NPRACH에 대해 구체적으로 살펴본다.
물리 계층 랜덤 액세스 프리앰블은 단일 서브 캐리어 주파수 호핑 심볼 그룹에 기초한다.
도 17은 랜덤 액세스 심볼 그룹의 구조를 도시한다.
도 17에 도시 된 바와 같이, 랜덤 액세스 심볼 그룹은 길이의 순환 프리픽스 및 총 길이를 갖는 동일한 심볼의 시퀀스로 구성된다. 프리앰블 반복 단위의 총 심볼 그룹 수는 P로 표시된다. 시간-연속 심볼 그룹의 수는 G로 주어진다.
프레임 구조 1 및 2의 매개 변수 값은 각각 표 36 및 표 37에 나타나 있다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000036
Figure PCTKR2019010151-appb-T000037
랜덤 액세스 프리앰블의 전송은, MAC 계층에 의해 트리거되는 경우, 특정 시간 및 주파수 자원으로 제한된다. 각 NPRACH 리소스 구성이 다른 커버리지 레벨에 해당하는 셀에는 최대 3 개의 NPRACH 리소스 구성을 구성할 수 있다. NPRACH 자원 구성은 주기성, 반복 횟수, 시작 시간, 주파수 위치 및 부반송파 수에 의해 주어진다.
<MTC (Machine Type Communication)>
MTC(Machine Type Communication)은 M2M (Machine-to-Machine) 또는 IoT (Internet-of-Things) 등에 적용될 수 있는 많은 처리량(throughput)을 요구하지 않는 application으로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 IoT 서비스의 요구 사항을 충족시키기 위해 채택된 통신 기술을 말한다.
MTC는 (i) 낮은 비용 & 낮은 복잡도(low cost & low complexity), (ii) 향상된 커버리지 (enhanced coverage), (iii) 낮은 파워 소비 (low power consumption)의 기준을 만족하도록 구현될 수 있다.
3GPP에서 MTC는 release 10부터 적용되었으며, 3GPP의 release 별로 추가된 MTC의 특징에 대해 간략히 살펴본다.
먼저, 3GPP release 10과 release 11에서 기술된 MTC는 부하 제어(load control) 방법에 관한 것이다.
부하 제어 방법은 IoT(또는 M2M) 디바이스들이 갑자기 기지국에 부하를 주는 것을 미리 방지하기 위한 것이다.
보다 구체적으로, release 10의 경우, 기지국은 부하가 발생하는 경우 접속되어 있는 IoT 디바이스들에 대한 접속을 끊음으로써 부하를 제어하는 방법에 관한 것이며, release 11의 경우, 기지국이 SIB14와 같은 브로드캐스팅을 통해 추후 접속할 것을 미리 단말에게 알려서 단말에 대한 접속을 사전에 차단하는 방법에 관한 것이다.
Release 12의 경우, 저 비용(low cost) MTC를 위한 특징이 추가되었으며, 이를 위해 UE category 0이 새롭게 정의되었다. UE category는 단말이 얼마나 많은 데이터를 통신 모뎀에서 처리할 수 있는지를 나타내는 지표이다.
즉, UE category 0의 단말은 감소된 peak data rate, 완화된(relaxed) RF 요구 사항을 가지는 Half Duplex operation과 단일의(single) 수신 안테나를 사용함으로써, 단말의 baseband 및 RF 복잡도를 줄이게 된다.
Release 13에서 eMTC(enhanced MTC)라는 기술이 소개되었으며, legacy LTE에서 지원하는 최소 주파수 대역폭인 1.08MHz에서만 동작하도록 하여 가격과 전력 소모를 더 낮출 수 있도록 하였다.
이하에서 기술되는 내용은 주로 eMTC와 관련된 특징들이나, 특별한 언급이 없는 한 MTC, eMTC, 5G(또는 NR)에 적용될 MTC에도 동일하게 적용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 MTC로 통칭하여 설명하기로 한다.
따라서, 후술하는 MTC는 eMTC (enhanced MTC), LTE-M1/M2, BL (Bandwidth reduced low complexity) / CE(coverage enhanced), non-BL UE(in enhanced coverage), NR MTC, enhanced BL / CE 등과 같이 다른 용어로 지칭될 수 있다. 즉, MTC라는 용어는 향후 3GPP 표준에서 정의될 용어로 대체할 수 있다.
MTC 일반적 특징
(1) MTC는 특정 시스템 대역폭(또는 채널 대역폭)에서만 동작한다.
특정 시스템 대역폭은 아래 표 38와 같이 legacy LTE의 6RB를 사용할 수 있으며, 표 39 내지 표 41에서 정의된 NR의 주파수 범위(frequency range) 및 SCS(subcarrier spacing)을 고려하여 정의될 수 있다. 상기 특정 시스템 대역폭은 narrowband(NB)로 표현될 수 있다. 참고로, Legacy LTE는 MTC 이외 3GPP 표준에서 기술되고 있는 부분을 의미한다. 바람직하게는, NR에서 MTC는 legacy LTE에서와 같이 아래 표 40 및 표 41의 가장 낮은 시스템 대역폭에 대응하는 RB들을 사용하여 동작할 수 있다. 또는, NR에서 MTC는 적어도 하나의 대역폭 파트(bandwidth part, BWP)에서 동작하거나 또는 BWP의 특정 대역에서 동작할 수도 있다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000038
표 39는 NR에서 정의되는 주파수 범위(frequency range,FR)를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000039
표 40은 NR의 FR 1에서 채널 대역폭 및 SCS에 대한 최대 전송 대역폭 구성 (NRB)의 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000040
표 41은 NR의 FR 2에서 채널 대역폭 및 SCS에 대한 최대 전송 대역폭 구성 (NRB)의 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000041
MTC 협대역(narrowband, NB)에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
MTC는 물리 채널 및 신호들을 송신 및 수신하기 위해 narrowband operation을 따르고, 최대 채널 대역폭은 1.08MHz 또는 6 (LTE) RB들로 감소된다.
상기 narrowband는 하향링크와 상향링크의 일부 채널의 자원 할당 단위에 참고 단위로 사용될 수 있으며, 주파수 영역에서 각 narrowband의 물리적인 위치는 system bandwidth에 따라서 다르게 정의될 수 있다.
MTC에서 정의된 1.08MHz의 대역폭은 MTC 단말이 legacy 단말과 동일한 셀 탐색(cell search) 및 랜덤 액세스(random access) 절차를 따르도록 하기 위해서 정의된다.
MTC는 1.08MHz보다 훨씬 더 큰 대역폭(예: 10MHz)을 가진 셀에 의해 지원될 수 있으나, MTC에 의해 송/수신되는 물리 채널 및 신호는 항상 1.08MHz로 제한된다.
상기 훨씬 더 큰 대역폭을 가지는 시스템은 legacy LTE, NR 시스템, 5G 시스템 등일 수 있다.
Narrowband는 주파수 영역에서 6 개의 비-중첩하는(non-overlapping) 연속적인(consecutive) 물리 자원 블록으로 정의된다.
만약
Figure PCTKR2019010151-appb-I000158
인 경우, wideband는 주파수 영역에서 4개의 non-overlapping narrowband들로 정의된다. 만약
Figure PCTKR2019010151-appb-I000159
인 경우,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000160
및 단일의(single) wideband는
Figure PCTKR2019010151-appb-I000161
non-overlapping narrowband(s)로 구성된다.
예를 들어, 10MHz 채널(50 RBs)의 경우에 8개의 non-overlapping narrowband들이 정의된다.
도 18(a)는 narrowband operation의 일례를 나타낸 도이며, 도 18(b)는 RF retuning을 가지는 반복의 일례를 나타낸 도이다.
도 18(b)를 참고하여, RF retuning에 의한 주파수 다이버시티에 대해 살펴본다.
Narrowband RF, single antenna 및 제한된 이동성으로 인해, MTC는 제한된 주파수, 공간 및 시간 다이버시티를 지원한다. 페이딩(fading) 및 outage의 효과를 줄이기 위해, 주파수 호핑(frequency hopping)은 RF retuning에 의해 서로 다른 narrowband들 사이에서 지원된다.
이러한 주파수 호핑은 반복(repetition)이 가능할 때, 서로 다른 상향링크 및 하향링크 물리 채널들에 적용된다.
예를 들어, 32개의 서브프레임들이 PDSCH 전송을 위해 사용되는 경우, 첫 번째 16개의 서브프레임들은 첫 번째 narrowband 상에서 전송될 수 있다. 이때, RF front-end는 다른 narrowband로 retune되고, 나머지 16개의 서브프레임들은 두 번째 narrowband 상에서 전송된다.
상기 MTC의 narrowband는 시스템 정보 또는 DCI(downlink control information)에 의해 configure될 수 있다.
(2) MTC는 반-이중 모드(half duplex mode)로 동작하며, 제한된 (또는 감소된) 최대 전송 전력을 사용한다.
(3) MTC는 legacy LTE 또는 NR의 전체 시스템 대역폭에 걸쳐서 분산되어야 하는 (legacy LTE 또는 NR에서 정의되는) 채널을 사용하지 않는다.
일례로, MTC에 사용되지 않는 legacy LTE 채널은 PCFICH, PHICH, PDCCH이다.
따라서, MTC는 위의 채널들을 모니터링할 수 없어 새로운 제어 채널인 MPDCCH(MTC PDCCH)를 정의한다.
MPDCCH는 주파수 영역에서 최대 6RB들 및 시간 영역에서 하나의 서브프레임에 걸쳐 있다.
MPDCCH는 EPDCCH와 유사하며, 페이징 및 랜덤 액세스를 위한 common search space를 추가 지원한다.
상기 MPDCCH는 legacy LTE에서 사용되는 E-PDCCH의 개념과 유사하다.
(4) MTC는 새롭게 정의된 DCI format을 사용하며, 일례로 DCI format 6-0A, 6-0B, 6-1A, 6-1B, 6-2 등일 수 있다.
(5) MTC는 PBCH(physical broadcast channel), PRACH(physical random access channel), M-PDCCH(MTC physical downlink control channel), PDSCH(physical downlink shared channel), PUCCH(physical uplink control channel), PUSCH(physical uplink shared channel)를 반복적으로 전송할 수 있다. 이와 같은 MTC 반복 전송은 지하실과 같은 열악한 환경에서와 같이 신호 품질 또는 전력이 매우 열악한 경우에도 MTC 채널을 디코딩할 수 있어 셀 반경 증가 및 신호 침투 효과를 가져올 수 있다. MTC는 single layer(또는 single antenna)에서 동작할 수 있는 제한된 수의 전송 모드(transmission mode, TM)만 지원하거나 또는 single layer에서 동작할 수 있는 채널 또는 참조 신호(reference signal, RS)를 지원할 수 있다. 일례로, MTC가 동작할 수 있는 전송 모드는 TM 1, 2, 6 또는 9일 수 있다.
(6) MTC의 HARQ 재전송은 적응적(adaptive), 비동기(asynchronous) 방식이고, MPDCCH에서 수신된 새로운 scheduling assignment에 기초한다.
(7) MTC에서 PDSCH 스케줄링 (DCI)과 PDSCH 전송은 서로 다른 서브프레임에서 발생한다(크로스 서브프레임 스케줄링).
(8) SIB1 디코딩을 위한 모든 자원 할당 정보 (서브 프레임, TBS(Transport Block Size), 서브 밴드 인덱스)는 MIB의 parameter에 의해 결정되며, MTC의 SIB1 디코딩을 위해 어떤 제어 채널도 사용되지 않는다.
(9) SIB2 디코딩을 위한 모든 자원 할당 정보 (서브 프레임, TBS, 서브 밴드 인덱스)는 여러(several) SIB1 parameters에 의해 결정되며, MTC의 SIB2 디코딩을 위한 어떤 제어 채널도 사용되지 않는다.
(10) MTC는 확장(extended) 페이징 (DRX) 주기(cycle)을 지원한다.
(11) MTC는 legacy LTE 또는 NR에서 사용되는 PSS(primary synchronization signal) / SSS(secondary synchronization signal) / CRS(common reference signal)를 동일하게 사용할 수 있다. NR의 경우, PSS / SSS는 SS block(또는 SS / PBCH block 또는 SSB) 단위로 전송되며, TRS(tracking RS)는 CRS와 동일한 용도로 사용될 수 있다. 즉, TRS는 cell-specific RS로서, frequency / time tracking을 위해 사용될 수 있다.
MTC 동작 모드 및 레벨
다음, MTC 동작 모드(operation mode)와 레벨(level)에 대해 살펴본다. MTC는 커버리지 향상을 위해 2개의 동작 모드(제 1 모드, 제 2 모드)와 4개의 서로 다른 level들로 분류되며, 아래 표 42과 같을 수 있다.
상기 MTC 동작 모드는 CE Mode로 지칭되며, 이 경우 제 1 모드는 CE Mode A, 제 2 모드는 CE Mode B로 지칭될 수 있다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000042
제 1 모드는 완전한 이동성 및 CSI (channel state information) 피드백이 지원되는 작은 coverage 향상을 위해 정의되어, 반복이 없거나 또는 반복 횟수가 적은 모드이다. 제 1 모드의 동작은 UE category 1의 동작 범위와 동일할 수 있다. 제 2 모드는 CSI feedback 및 제한된 이동성을 지원하는 극히 열악한 커버리지 조건의 UE에 대해 정의되며, 많은 수의 반복 전송이 정의된다. 제 2 모드는 UE category 1의 범위를 기준으로 최대 15dB의 커버리지 향상을 제공한다. MTC의 각 level은 RACH와 paging procedure에서 다르게 정의된다.
MTC 동작 모드와 각 level이 결정되는 방법에 대해 살펴본다.
MTC 동작 모드는 기지국에 의해 결정되며, 각 level은 MTC 단말에 의해 결정된다. 구체적으로, 기지국은 MTC 동작 모드에 대한 정보를 포함하는 RRC 시그널링(signaling)을 단말로 전송한다. 여기서, RRC signaling은 RRC connection setup 메시지, RRC connection reconfiguration 메시지 또는 RRC connection reestablishment 메시지 등일 수 있다. 여기서, 메시지의 용어는 정보 요소(Information Element, IE)로 표현될 수 있다.
이후, MTC 단말은 각 동작 모드 내 level을 결정하고, 결정된 level을 기지국으로 전송한다. 구체적으로, MTC 단말은 measure한 채널 품질(예: RSRP, RSRQ 또는 SINR)에 기초하여 동작 모드 내 레벨을 결정하고, 결정된 level에 대응하는 PRACH 자원 (frequency, time, preamble)을 이용하여 기지국으로 결정된 level을 알린다.
MTC 보호 구간 (guard period)
살핀 것처럼, MTC는 narrowband에서 동작한다. 상기 narrowband의 위치는 특정 시간 유닛(예: 서브프레임 또는 슬롯)마다 다를 수 있다. MTC 단말은 모든 시간 유닛에서 다른 주파수로 tuning한다. 따라서, 모든 주파수 retuning에는 일정 시간이 필요하며, 이 일정 시간을 MTC의 guard period로 정의한다. 즉, 하나의 시간 유닛에서 다음 시간 유닛으로 전환(transition)할 때 상기 guard period가 필요하고, 해당 기간 동안에는 전송 및 수신이 발생하지 않는다.
상기 guard period는 downlink인지 또는 uplink인지에 따라 다르게 정의되고, downlink 또는 uplink의 상황에 따라 다르게 정의된다. 먼저, uplink에서 정의된 guard period는 first 시간 유닛(시간 유닛 N)과 second 시간 유닛(시간 유닛 N+1)에 의해 운반되는 data의 특성에 따라 다르게 정의된다. 다음, downlink의 guard period는 (1) first downlink narrowband center frequency와 second narrowband center frequency가 다르고, (2) TDD에서, first uplink narrowband center frequency와 second downlink center frequency가 다르다는 조건이 요구된다.
Legacy LTE에서 정의된 MTC guard period에 대해 살펴보면, 2개 연속적인 서브프레임들 간의 Tx-Tx 주파수 retuning을 위해 많아야
Figure PCTKR2019010151-appb-I000162
SC-FDMA 심볼들의 보호 구간이 생성된다. 상위 계층 파라미터 ce-RetuningSymbols가 설정되면,
Figure PCTKR2019010151-appb-I000163
는 ce-RetuningSymbols와 같고, 그렇지 않으면
Figure PCTKR2019010151-appb-I000164
= 2이다. 또한, 상위 계층 파라미터 srs-UpPtsAdd로 구성된 MTC 단말에 대해, frame structure type 2에 대한 제 1 special 서브프레임과 제 2 uplink 서브프레임 사이의 Tx-Tx 주파수 retuning을 위해 최대 SC-FDMA 심볼의 guard period가 생성된다.
도 19는 MTC에 이용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 나타낸 도이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 MTC 단말은 S1101 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 동작을 수행한다. 이를 위해 MTC 단말은 기지국으로부터 PSS(Primary Synchronization Signal) 및 SSS(Secondary Synchronization Signal)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(identifier) 등의 정보를 획득한다. 상기 MTC의 초기 셀 탐색 동작에 이용되는 PSS / SSS는 legacy LTE의 PSS / SSS, RSS(Resynchronization signal) 등일 수 있다.
그 후, MTC 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(PBCH: physical broadcast channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
한편, MTC 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(DL RS: downlink reference signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다. PBCH를 통해 전송되는 방송 정보는 MIB(Master Information Block)이며, MTC에서 MIB는 무선 프레임의 서브프레임 #0의 첫 번째 슬롯과 다른 서브프레임(FDD의 경우 서브프레임 #9, TDD의 경우 서브프레임 #5)에서 반복된다.
PBCH 반복은 PBCH 디코딩을 시도하기 전에 조차 초기 주파수 에러 추정을 위해 사용될 수 있도록 서로 다른 OFDM 심볼에서 정확히 동일한 constellation(성상도) point를 반복함으로써 수행된다.
도 20(a)는 FDD에서 서브프레임 #0에 대한 반복 패턴, 일반 CP 및 반복된 심볼들에 대한 주파수 에러 추정 방법의 일례를 나타낸 도이며, 도 20(b)는 광대역 LTE channel 상에서 SIB-BR의 전송의 일례를 나타낸다.
MIB에서 5개의 reserved bit들은 시간/주파수 위치 및 전송 블록 크기를 포함하는 새로운 SIB1-BR(system information block for bandwidth reduced device)에 대한 스케쥴링 정보를 전송하기 위해 MTC에서 사용된다.
SIB-BR은 이것과 연관된 어떤 제어 채널 없이 직접 PDSCH 상에서 전송된다.
SIB-BR은 다수의 서브프레임들이 결합되는 것을 허용하도록 512개의 radio frame들(5120ms)에서 변하지 않은 채로 남는다.
표 43는 MIB의 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000043
표 43에서, schedulingInfoSIB1-BR 필드는 SystemInformationBlockType1-BR 스케줄링 정보를 정의하는 표에 대한 인덱스를 나타내며, value 0은 SystemInformationBlockType1-BR이 스케줄되지 않음을 의미한다. SystemInformationBlockType1-BR(또는 SIB1-BR)에 의해 운반되는 전반적인 기능과 정보는 legacy LTE의 SIB1과 유사하다. SIB1-BR의 contents는 (1) PLMN, (2) cell selection 기준, (3) SIB2 및 다른 SIB들에 대한 scheduling information으로 분류할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 MTC 단말은 S1102 단계에서 MPDCCH 및 MPDCCH 정보에 따른 PDSCH 을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다. MPDCCH는 (1) EPDCCH와 매우 비슷하며, common 및 UE specific signaling을 운반하고, (2) 한 번만 전송되거나 반복하여 전송될 수 있고 (반복의 수는 higher layer signaling에 의해 설정된다), (3) 다수의 MPDCCH들이 지원되며 UE가 MPDCCH들의 세트를 모니터링하며, (4) eCCE(enhanced control channel element)의 결합에 의해 형성되며, 각 eCCE는 resource elements들의 set를 포함하며, (5) RA-RNTI(Radio Network Temporary Identifier), SI-RNTI, P-RNTI, C-RNTI, temporary C-RNTI 및 SPS(semi-persistent scheduling) C-RNTI를 지원한다.
이후, MTC 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S1103 내지 단계 S1106과 같은 랜덤 액세스 절차(random access procedure)을 수행할 수 있다. RACH 절차와 관련된 기본적인 configuration은 SIB2에 의해 전송된다. 또한, SIB2는 paging과 관련된 parameter들을 포함한다. 페이징 기회(Paging Occasion, PO)는 MPCCH 상에서 P-RNTI가 전송될 수 있는 서브프레임이다. P-RNTI PDCCH가 반복적으로 전송될 때, PO는 MPDCCH 반복의 시작 서브 프레임을 지칭한다. 페이징 프레임 (PF)은 하나의 무선 프레임으로, 하나 또는 다수의 PO들을 포함할 수 있다. DRX가 사용될 때, MTC 단말은 DRX cycle 당 하나의 PO만을 모니터한다. 페이징 NarrowBand (PNB)는 하나의 narrowband로, MTC 단말이 페이징 메시지 수신을 수행한다.
이를 위해, MTC 단말은 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH: physical random access channel)을 통해 프리앰블을 전송하고(S1103), MPDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지(RAR)를 수신할 수 있다(S1104). 경쟁 기반 랜덤 액세스의 경우, MTC 단말은 추가적인 PRACH 신호의 전송(S1105) 및 MPDCCH 신호 및 이에 대응하는 PDSCH 신호의 수신(S1106)과 같은 충돌 해결 절차(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다. MTC에서 RACH 절차에서 전송되는 신호 및/또는 메시지들 (Msg 1, Msg 2, Msg 3, Msg 4)는 반복적으로 전송될 수 있으며, 이러한 반복 패턴은 CE 레벨에 따라 다르게 설정된다. Msg 1은 PRACH 프리앰블을 의미하며, Msg 2는 RAR(random access response)를 의미하며, Msg 3은 RAR에 대한 MTC 단말의 UL 전송을 의미하며, Msg 4는 Msg 3에 대한 기지국의 DL 전송을 의미할 수 있다.
랜덤 액세스에 대해, 서로 다른 PRACH 자원들 및 서로 다른 CE 레벨들에 대한 시그널링이 지원된다. 이는 유사한 경로 감쇠(path loss)를 경험하는 UE들을 함께 그룹핑함으로써, PRACH에 대한 near-far 효과의 동일한 제어를 제공한다. 최대 4개까지의 서로 다른 PRACH 자원들이 MTC 단말로 시그널링될 수 있다.
MTC 단말은 하향링크 RS(예: CRS, CSI-RS, TRS 등)을 이용하여 RSRP를 추정하고, 측정 결과에 기초하여 랜덤 액세스에 대한 자원들 중 하나를 선택한다. 4개의 랜덤 액세스에 대한 자원들 각각은 PRACH에 대한 반복 개수 및 RAR(random access response)에 대한 반복의 개수와 관련성을 가진다.
따라서, 나쁜 커버리지의 MTC 단말은 기지국에 의해 성공적으로 검출되도록 많은 수의 반복이 필요하고, 그것들의 커버리지 레벨을 만족하도록 해당하는 반복 개수를 가지는 RAR을 수신할 필요가 있다.
RAR 및 contention resolution message들에 대한 search space들은 또한 시스템 정보에서 정의되며, 각 커버리지 레벨에 대해서는 독립적이다.
그리고, MTC에서 사용되는 PRACH waveform은 legacy LTE에서 사용되는 PRACH waveform과 동일하다(예를 들어, OFDM 및 Zadof-Chu sequence).
상술한 바와 같은 절차를 수행한 MTC 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 MPDCCH 신호 및/또는 PDSCH 신호의 수신(S1107) 및 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH) 신호 및/또는 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH) 신호의 전송(S1108)을 수행할 수 있다. MTC 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: uplink control information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK, 스케줄링 요청(SR: scheduling request), 채널 품질 지시자(CQI), 프리코딩 행렬 지시자(PMI: 프리코딩 matrix indicator), 랭크 지시자(RI: rank indication) 정보 등을 포함할 수 있다.
MTC 단말에 대한 RRC 연결이 확립되면, MTC 단말은 상향링크 및 하향링크 데이터 할당을 획득하기 위해 설정된 search space에서 MPDCCH를 블라인드 디코딩한다.
MTC는 DCI를 전송하기 위해 서브프레임에서 이용 가능한 OFDM 심볼들을 모두 사용한다. 그래서 동일한 서브프레임에서 제어 채널 및 데이터 채널 사이의 시간 영역 다중화는 불가능하다. 즉, 앞서 살핀 것처럼, 제어 채널 및 데이터 채널 간의 크로스-서브프레임 스케쥴링이 가능하다.
서브프레임 #N에서 마지막 반복을 가지는 MPDCCH는 서브프레임 #N+2에서 PDSCH 할당을 스케쥴한다.
MPDCCH에 의해 전송되는 DCI는 PDSCH 전송이 시작될 때 MTC 단말이 알도록 MPDCCH가 얼마나 반복되는지에 대한 정보를 제공한다.
PDSCH 할당은 서로 다른 narrowband에서 수행될 수 있다. 그래서 MTC 단말은 PDSCH 할당을 디코딩하기 전에 retune할 필요가 있다.
상향링크 데이터 전송에 대해, 스케쥴링은 legacy LTE와 동일한 타이밍을 따른다. 여기서, 서브프레임 #N에서 마지막 MPDCCH는 서브프레임 #N+4에서 시작하는 PUSCH 전송을 스케쥴한다.
도 21는 MTC와 legacy LTE 각각에 대한 스케쥴링의 일례를 나타낸 도이다.
Legacy LTE 할당은 PDCCH를 사용하여 스케쥴되며, 이는 각 서브프레임에서 처음의 OFDM 심볼들을 사용하며, PDSCH는 PDCCH가 수신되는 서브프레임과 동일한 서브프레임에서 스케쥴된다.
이에 반해, MTC PDSCH는 크로스-서브프레임 스케쥴되며, 하나의 서브프레임은 MPDCCH 디코딩 및 RF retuning을 허용하도록 MPDCCH와 PDSCH 사이에서 정의된다.
MTC 제어 채널 및 데이터 채널들은 극단적인 커버리지 조건에서 디코딩되도록 MPDCCH에 대해 최대 256개의 서브프레임들과 PDSCH에 대해 최대 2048개의 서브프레임들을 가지는 많은 수의 서브프레임들을 통해 반복될 수 있다.
MTC의 Cell Search
이하, 도 19의 S1001 단계에서 살핀 MTC의 (initial) 셀 탐색(cell search) 절차에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
셀 검색은 UE가 셀과의 시간 및 주파수 동기화를 획득하고 그 셀의 셀 ID를 검출하는 절차이다. E-UTRA 셀 검색은 6 RB 이상에 해당하는 확장 가능한 전체 전송 대역폭을 지원한다. PSS 및 SSS는 셀 검색을 용이하게하기 위해 다운 링크로 전송된다. 재 동기화 신호가 다운 링크에서 전송되면, 셀과의 시간 및 주파수 동기화를 다시 획득하는데 사용될 수 있다. 물리 계층은 동기화 신호를 사용하여 504 개의 고유 한 셀 ID를 제공한다.
UE는 센터 6 PRB에서 PSS / SSS를 검색하여 셀 ID, 서브 프레임 타이밍 정보, 듀플 렉싱 모드 (시분할 듀플렉스 (TDD) 또는 주파수 분할 듀플렉스 (FDD)) 및 사이 클릭 프리픽스 (CP) 길이를 획득한다. PSS는 ZC (Zadoff-Chu) 시퀀스를 이용할 수 있다. 프레임 구조 유형 1 (즉, FDD)의 경우, PSS는 슬롯 0과 10의 마지막 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM) 심볼에 매핑되어야한다. 프레임 구조 유형 2 (즉, TDD)의 경우, PSS는 서브 프레임 1 및 6에서의 OFDM 심볼. SSS는 2 개의 길이 -31 이진 시퀀스의 인터리빙 된 연결을 사용한다. 연결된 시퀀스는 PSS에 의해 주어진 스크램블링 시퀀스로 스크램블링된다. FDD의 경우, SSS는 슬롯 0 및 10에서 OFDM 심볼 번호 NsymbDL-2로 매핑되어야하며, 여기서 NsymbDL은 다운 링크 슬롯에서 OFDM 심볼의 수이다. TDD의 경우, SSS는 슬롯 1 및 11에서 OFDM 심볼 번호 NsymbDL-1로 매핑되어야하며, 여기서 NsymbDL은 다운 링크 슬롯에서 OFDM 심볼의 수이다.
MTC의 System Information Acquisition
이하, 도 19의 S1002 단계에서 살핀 MTC의 시스템 정보 획득 절차에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 22는 정상적인 시스템 정보 취득 절차를 도시한다.
PSS / SSS를 이용하여 셀을 탐색 할 때, UE는 시스템 정보 (SI)를 획득한다.
UE는 시스템 정보 획득 절차를 적용하여 E-UTRAN에 의해 방송되는 액세스 계층 (AS) 및 비 액세스 계층 (NAS) 시스템 정보를 획득한다. 이 절차는 RRC_IDLE의 UE와 RRC_CONNECTED의 UE에 적용된다.
시스템 정보는 마스터 정보 블록 (MIB; MasterInformationBlock)과 여러 시스템 정보 블록 (SIB)으로 분류될 수 있따. MIB는 추가 시스템 정보를 수신하는데 필요한 셀의 가장 필수적인 물리 계층 정보를 정의한다. MIB는 PBCH를 통해 전송된다. 시스템 정보 블록 유형 -1 (SIB1; SystemInformationBlockType1) 이외의 SIB는 SI 메시지로 전달되며 SI 정보를 SI 메시지에 매핑하는 것은 SystemInformationBlockType1에 포함 된 SchedulingInfoList에 의해 유연하게 구성 가능하다. 각 SIB는 단일 SI 메시지에만 포함된다. 그리고 그 메시지에서 최대 한 번; 동일한 스케줄링 요구 사항 (주기)을 갖는 SIB만이 동일한 SI 메시지에 맵핑 될 수 있으며; 시스템 정보 블록 유형 -1 (SIB2; SystemInformationBlockType2)은 항상 스케줄링 정보 목록에있는 SI 메시지 목록의 첫 번째 항목에 해당하는 SI 메시지에 매핑된다. 동일한 주기로 여러 SI 메시지가 전송 될 수 있다. SystemInformationBlockType1 및 모든 SI 메시지는 DL-SCH를 통해 전송된다. CE의 BL UE 및 UE는 예를 들어 SIB 또는 SI 메시지의 BR 버전을 적용한다. SystemInformationBlockType1-BR.
MIB는주기가 40ms이고 반복이 40ms 내에있는 고정 일정을 사용한다. MIB의 제 1 송신은 SFN mod 4 = 0 인 무선 프레임의 서브 프레임 # 0에서 스케줄링되고, 반복은 다른 모든 무선 프레임의 서브 프레임 # 0에서 스케줄링된다. CE에서 BL UE 또는 UE를 지원하는 1.4 MHz보다 큰 대역폭을 갖는 TDD / FDD 시스템의 경우, 동일한 무선 프레임의 서브 프레임 # 0에서 그리고 FDD 및 TDD에 대해 동일한 무선 프레임의 서브 프레임 # 5.
SystemInformationBlockType1은 UE가 셀에 액세스 할 수 있는지 평가할 때 관련된 정보를 포함하고 다른 시스템 정보 블록의 스케줄링을 정의한다. SystemInformationBlockType1은주기가 80ms이고 반복이 80ms 내에있는 고정 된 스케줄을 사용한다. SystemInformationBlockType1의 첫 번째 전송은 SFN mod 8 = 0 인 무선 프레임의 서브 프레임 # 5에서 스케줄링되고, SFN mod 2 = 0 인 다른 모든 무선 프레임의 서브 프레임 # 5에서 반복이 스케줄링된다.
CE 내의 BL UE 또는 UE의 경우, 추가적인 반복이 제공 될 수있는 MIB가 적용되는 반면, SIB1 및 다른 SI 메시지의 경우, 개별적으로 그리고 상이한 내용으로 스케줄링 된 개별 메시지가 사용된다. SIB1의 개별 인스턴스는 SystemInformationBlockType1-BR로 이름이 지정된다. SystemInformationBlockType1-BR은 유효한 다운 링크 및 업 링크 서브 프레임과 같은 정보, 커버리지 향상의 최대 지원 및 다른 SIB에 대한 스케줄링 정보를 포함된다. SystemInformationBlockType1-BR은 연관된 제어 채널없이 PDSCH를 통해 직접 전송된다. SystemInformationBlockType1-BR은주기가 80ms 인 스케줄을 사용한다. SystemInformationBlockType1-BR에 대한 전송 블록 크기 (TBS) 및 80ms 이내에 반복은 MIB에서 스케줄링 정보 SIB1-BR을 통해 또는 선택적으로 MobilityControlInfo를 포함하는 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 표시된다. 특히 MIB의 5 개 예약 비트가 eMTC에서 시간 및 주파수 위치와 전송 블록 크기를 포함한 SystemInformationBlockType1-BR에 대한 예약 정보를 전달하는 데 사용된다. SIB-BR은 512 개의 무선 프레임 (5120ms)에서 변경되지 않은 상태로 유지되어 많은 수의 서브 프레임을 결합 할 수 있다.
SI 메시지는 동적 스케줄링을 이용하여 주기적으로 발생하는 시간 도메인 윈도우 (SI 윈도우로 지칭 됨) 내에서 전송된다. 각 SI 메시지는 SI 창과 연관되며 다른 SI 메시지의 SI 창은 겹치지 않다. 즉, 하나의 SI- 윈도우 내에서 대응하는 SI만이 전송된다. SI 창의 길이는 모든 SI 메시지에 공통이며 구성 할 수 있다. SI 윈도우 내에서, 대응하는 SI 메시지는 멀티미디어 브로드 캐스트 멀티 캐스트 서비스 단일 주파수 네트워크 (MBSFN) 서브 프레임, TDD에서의 업 링크 서브 프레임, 및 SFN 모드가있는 무선 프레임의 서브 프레임 # 5 이외의 임의의 서브 프레임에서 여러 번 송신 될 수있다. UE는 PDCCH상의 디코딩 시스템 정보 무선 네트워크 임시 식별자 (SI-RNTI)로부터 상세한 시간 영역 스케줄링 (및 다른 정보, 예를 들어, 주파수 영역 스케줄링, 사용 된 전송 포맷)을 획득한다. BL UE 또는 CE의 UE의 경우, SI 메시지에 대한 상세한 시간 / 주파수 도메인 스케줄링 정보는 SystemInformationBlockType1-BR에 제공된다.
SystemInformationBlockType2에는 공통 및 공유 채널 정보가 포함되어 있다.
MTC의 Random Access Procedure
이하, 도 19의 S1003 내지 S1006 단계에서 살핀 MTC의 랜덤 액세스(random access) 절차에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
랜덤 액세스 절차는 다음 이벤트에 대해 수행됩니다.
-RRC_IDLE에서 초기 액세스;
-RRC 연결 재 확립 절차;
-핸드오버
-랜덤 액세스 절차를 요구하는 RRC_CONNECTED 동안 DL 데이터 도착;
-랜덤 액세스 절차를 요구하는 RRC_CONNECTED 동안 UL 데이터 도착;
-랜덤 액세스 절차가 필요한 RRC_CONNECTED 중 위치 지정 목적.
도 23은 경합 기반 랜덤 액세스 절차를 도시한다.
랜덤 액세스 프리앰블 ( "Msg1"이라고도 함)은 PRACH를 통해 전송된다. 단말은 시스템 정보 또는 핸드 오버 명령이 지시하는 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤하게 선택하고, 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수있는 PRACH 자원을 선택하여 전송한다.
물리 계층 랜덤 액세스 프리앰블은 길이 TCP의 사이 클릭 프리픽스 및 길이 TSEQ의 시퀀스 부분으로 구성된다. 매개 변수 값은 아래 표 44에 나열되어 있으며 프레임 구조 및 임의 액세스 구성에 따라 다를 수 있다. 높은 계층은 프리앰블 형식을 제어한다.
Figure PCTKR2019010151-appb-T000044
약어(abbreviation)
본 명세서에서 제안하는 방법을 살펴보기에 앞서, 후술할 용어의 약어 및 정의에 대해 정리한다.
MIB-NB: masterinformationblock-narrowband
SIB1-NB: systeminformationblock1-narrowband
CRS: cell specific reference signal or common reference signal
ARFCN: absolute radio-frequency channel number
PRB: physical resource block
PRG: 프리코딩 resource block group
PCI: physical cell identifier
N/A: non-applicable
EARFCN: E-UTRA absolute radio frequency channel number
RRM: radio resource management
RSRP: reference signal received power
RSRQ: reference signal received quality
TBS: transport block size
TDD/FDD: time division duplex / frequency division duplex
정의(definition)
NB-IoT : NB-IoT는 200kHz로 제한된 채널 대역폭으로 E-UTRA를 통해 네트워크 서비스에 액세스할 수 있게 한다.
NB-IoT 인밴드 동작(inband operation): NB-IoT는 통상적인(normal) E-UTRA 캐리어 내에서 자원 블록(들)을 이용할 때 inband로 동작한다.
NB-IoT 가드 밴드 동작(guard band operation): NB-IoT는 E-UTRA 캐리어의 guard band 내에서 사용되지 않는 자원 블록(들)을 이용할 때 guard band로 동작한다.
NB-IoT 독립형 동작(standalone operation): NB-IoT는 자신의 스펙트럼(spectrum)을 사용할 때 standalone으로 동작한다. 예를 들어, 하나 이상의 GSM carrier들을 대신하여 현재 GERAN 시스템에 의해 사용되는 스펙트럼과 잠재적인 IoT 배치(deployment)를 위해 분산된(scattered) 스펙트럼.
앵커 캐리어(anchor carrier): NB-IoT에서, 단말이 FDD에 대해 NPSS / NSSS / NPBCH / SIB-NB 또는 TDD에 대해 NPSS / NSSS / NPBCH가 전송되는 것으로 가정하는 캐리어.
논-앵커 캐리어(non-anchor carrier): NB-IoT에서, 단말이 FDD에 대해 NPSS / NSSS / NPBCH / SIB-NB 또는 TDD에 대해 NPSS / NSSS / NPBCH를 전송한다고 가정하지 않는 캐리어.
채널 래스터(channel raster): 단말이 자원을 읽어오는 최소 단위. LTE 시스템의 경우, 채널 래스터(channel raster)는 100kHz의 값을 가진다.
또한, 본 명세서에 기재되는 '/'는 '및/또는'으로 해석될 수 있으며, 'A 및/또는 B'는 'A 또는(및/또는) B 중 적어도 하나를 포함한다'와 동일한 의미로 해석될 수 있다.
이하, 본 명세서에서 제안하는 MTC의 standalone 동작 시, 종래의 LTE-MTC에서 사용하지 못하던 legacy LTE control region을 활용하는 방법에 대해 살펴본다.
즉, 종래의 시스템의 경우, legacy LTE control region은 LTE 단말들을 위한 제어 정보가 전송되는 영역이기 때문에 MTC 단말은 legacy LTE control region을 사용할 수 없었다.
하지만, legacy LTE control region를 사용하지 않는 것은 자원 사용의 효율성을 떨어뜨리며, MTC 단말들의 시그널링의 오버 헤드를 증가시키는 문제점이 존재한다.
설명의 편의를 위해, 종래의 LTE in-band 동작만 지원하는 LTE-MTC는 'eMTC'로 칭하고, standalone 동작을 지원하는 MTC는 'sMTC', 그리고 legacy LTE는 'LTE'로 칭하기로 한다.
sMTC cell은 종래의 LTE UE를 위한 제어 영역(control region)을 지원할 의무가 없다. 따라서, 상기 제어 영역은 sMTC 서비스를 위해 다음과 같은 용도로 사용될 수 있다.
즉, 상기 LTE control region은 (1) 성능 향상 (performance improvement), (2) 데이터 전송 속도 향상 (data rate improvement) 및 (3) 제어 신호 전송 (control signaling purpose)을 위해 활용될 수 있다.
제 1 실시 예: 성능 향상을 위한 LTE control region 활용 방법
제 1 실시 예는 sMTC 성능 향상을 위해서 LTE control region에 RS를 전송하여 channel estimation, synchronization 및/또는 measurement 성능을 향상시키거나, 또는 상기 LTE control region에 MPDCCH/PDSCH data를 추가적으로 전송하여 code rate를 낮춤으로써 MPDCCH/PDSCH 성능을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
(방법 1): RS를 전송하는 방법
방법 1은 LTE control region에 CRS (LTE 또는 eMTC 단말이 이해하는 CRS 외에 추가적인)와 같은 cell-specific RS를 전송하는 것이다.
즉, LTE control region에 기존에 전송되던 CRS 외에 sMTC를 위한 참조 신호들(예를 들면, sMTC를 위한 CRS 등)을 매핑시켜 전송할 수 있다.
추가 전송하는 RS는 MPDCCH/PDSCH channel estimation 성능 향상을 위해서 사용되거나, RSRP/RSRQ 등 측정 정확도(measurement accuracy)를 향상시키는 용도로 사용될 수 있다.
또는, 상기 LTE 제어 영역에 UE specific한 DMRS가 전송될 수 있다.
DMRS는 기본적으로 해당 MPDCCH/PDSCH가 전송되는 time/frequency 영역에 전송되도록 설정된다.
따라서, 기지국은 LTE control region을 이용하여 특정 용도로 사용되는 MPDCCH/PDSCH의 channel estimation 및/또는 synchronization 성능을 향상시키기 위해 scheduling된 해당 MPDCCH/PDSCH subframe (#n)에 해당하는 DMRS를 해당 subframe (#n)의 이전 subframe (들) (예를 들면 subframe (n-1), (n-2), …)의 LTE control region에 전송할 수 있다.
또는, 기지국은 상기 LTE control region에 빠른 synchronization을 위해서 RSS (resynchronization signal)와 같은 burst sync. signal을 전송하거나, 또는 상기 LTE control region에 WUS (wake-up signal)를 전송할 수 있다.
단말은 해당 subframe에서 WUS와 MPDCCH 모두를 check 해본다. 만약 WUS가 검출되고 MPDCCH가 아직 검출되지 않은 경우, 단말은 MPDCCH를 계속 monitoring한다. 만약 WUS가 max duration까지 검출되지 않은 경우, 단말은 MPDCCH monitoring을 stop할 수 있다.
(방법 2): MPDCCH/PDSCH data의 code rate를 낮추는 방법
방법 2는 (data 관점에서) LTE control region을 MPDCCH/PDSCH data RE를 전송하는 용도로 사용하는 방법에 관한 것이다.
상기 data RE는 상기 RS (상술한 추가적인 RS 뿐만 아니라 LTE 또는 eMTC 단말이 이해할 수 있는 RS를 모두 포함한) 부분을 제외한 부분에 data RE를 rate matching하는 것이거나 또는, 상기의 RS가 data RE를 puncturing하는 형태로 data RE를 mapping할 수 있다.
또는, 단말은 본래의 용도, frequency tracking 용도, 및/또는 OFDM symbol 간의 coherent combining 용도로 사용될 수 있도록 MPDCCH/PDSCH OFDM symbol 들 (동일 slot 또는 subframe 또는 인접한 subframe에 포함된) 중 일부 (이때, control region의 CRS (LTE 또는 eMTC 단말이 이해할 수 있는) 또는 상술한 추가적인 RS의 위치에 중복될 수 있는 RE가 최소한으로 포함된) symbol을 우선적으로 선택하거나, 또는 RS를 포함하지 않는 symbol을 우선적으로 선택할 수 있다.
그리고, 단말은 LTE control region에 포함되는 symbol의 수에 따라 선택되는 일부 symbol(일부 symbol이 달라질 수도 있음)을 LTE control region에 copy하는 형태로 사용할 수 있다.
이 때, 기지국이 eMTC 동작에 영향을 주지 않기 위해 LTE inband가 아님에도 불구하고 LTE control region에 CRS를 전송할 경우, LTE control region에 data를 copy한 후 CRS로 puncturing할 수 있다.
이때, copy된 OFDM symbol 내부의 data RE들이 모두 유사한 combining (SNR) gain을 얻도록 하기 위해서, 즉 일부 data RE들이 CRS puncturing에 의해서 combining (SNR) gain을 얻지 못하는 경우를 피하기 위해서, LTE control region의 CRS 위치와 동일한 위치에 CRS가 존재하는 OFDM symbol들이 우선적으로 copy될 수 있다.
상기 방법을 편의상 "CRS 전송 symbol 우선 copy 방법"이라고 칭하기로 한다. 상기 방법은 LTE control region에 전송되는 CRS RE position과 동일한 CRS RE position을 가지는 CRS 전송 symbol(들)을 우선 copy하는 방법일 수 있다.
이 방법은 LTE control region에서 CRS에 의한 MPDCCH 전송 RE의 puncturing을 최소화하는 장점이 있다.
상기 방법은 normal CP(cyclic prefix)의 경우 subframe 내의 symbol index를 l(∈{0, 1, 2, …, 13}), 그리고 LTE control region 내의 symbol 개수를 L 이라 하면, control region의 개수에 따라서 다음과 같이 copy할 수 있다.
(1) For normal CP: 1∈{0, 1, 2, …, 13}
- L=1인 경우, l = {7} → l = {0} (A → B는 A를 B로 copy함을 표시함)
- L=2인 경우, l = {7,8} → l = {0,1}
- L=3인 경우, l = {7,8,9} 또는 {7,8,6} → l = {0,1,2}
L=3인 경우, 위의 두 가지 방법이 모두 가능하나, l = {7,8,6} → l = {0,1,2}이 상대적으로 latency 측면에서 유리할 수 있다.
- L=4인 경우, l = {7,8,9,10} 또는 {7,8,9,6} 또는 {7,8,5,6} → l = {0,1,2,3}
L=4인 경우, 상기 세 가지 방법들이 모두 가능하나, l = {7,8,5,6} → l = {0,1,2,3}이 latency 측면에서 가장 유리할 수 있다.
(2) For extended CP: l∈{0, 1, 2, …, 11}
- L=1 인 경우, l = {6} → l = {0}
- L=2 인 경우, l = {6,7} → l = {0,1}
- L=3 인 경우, l = {6,7,8} or {5,6,7} → l = {0,1,2}
L=3인 경우, 상기 두 가지 방법이 모두 가능하나, l = {5,6,7} → l = {0,1,2}이 상대적으로 latency 측면에서 유리할 수 있다.
즉, LTE control region의 RE들 중 CRS가 매핑되는 RE의 위치와 동일한 위치의 RE에 CRS가 매핑된 OFDM 심볼들의 매핑 패턴을 카피하여, LTE control region에 반영할 수 있다.
다시 말해, CRS가 매핑되는 RE 및 심볼의 위치가 동일한 심볼들의 매핑 패턴을 이용하여 LTE control region의 RE들이 매핑될 수 있다.
이 경우, 기지국은 제어 영역인 LTE control region보다 데이터 영역에 MPDCCH 및/또는 PDSCH를 우선적으로 RE에 매핑시키고, CRS의 위치에 기초하여 MPDCCH 및/또는 PDSCH가 매핑된 심볼의 매핑 패턴에 따라 제어 영역의 매핑 패턴을 결정할 수 있다.
MBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network) subframe에 대해, 단말은 MBSFN region에서 CRS를 기대할 수 없다. 상기와 비슷한 철학을 적용하여, 기지국은 CRS와 겹치는 MBSFN RS 또는 DMRS가 존재하는 OFDM symbol(들)을 시간 순서대로, 또는 CRS와 겹치는 MBSFN RS 또는 DMRS가 많은 순서대로, LTE control region에 우선적으로 copy해서 전송할 수 있다.
전자의 경우(시간 순서대로), 예를 들어 l = {2}, l = {10}인 두 개의 OFDM symbol들이 상기의 조건을 만족시키면 l = {2,10} → l = {0,1} 형태로 copy 된다. 이 상황에서 L=1 이면, l = {2} → l = {0} 또는 l = {10} → l = {0} 형태로 copy 된다. 두 가지 방법 모두 가능하나, 전자는 후자에 비해서 latency 측면에서 장점이 있다.
상기 방법들은 동일 subframe 또는 slot에서만 한정되지 않고, 인접한 subframe 또는 slot에 대해서 동일하게 적용된다. 즉, subframe #N의 MPDCCH/PDSCH를 또는 그 중의 일부를 subframe #N+1 또는 #N-1의 LTE control region으로 copy (또는 RE mapping)할 수 있다.
또한, 상기 방법은 TDD special subframe configuration 0/5 또는 MBSFN subframe의 경우와 같이, 해당 subframe (subframe #N)에 MPDCCH/PDSCH 전송이 되지 않는 경우, 인접한 직전의 MPDCCH/PDSCH 전송 DL subframe (subframe #N-1)의 MPDCCH/PDSCH를 또는, 그 중의 일부를 MPDCCH/PDSCH 전송이 되지 않는 TDD special subframe configuration 0/5 (subframe #N)의 LTE control region에 copy (또는 RE mapping)하는 식으로 적용될 수 있다.
또는, MPDCCH/PDSCH가 전송되지 않는 MBSFN subframe의 LTE control region에 대해서도, 상기 방법과 유사하게, 기지국은 인접한 MPDCCH/PDSCH 전송 DL subframe의 MPDCCH/PDSCH를 또는 그 중의 일부를 copy (또는 RE mapping)하여 전송할 수 있다.
즉, 일반적인 서브 프레임보다 데이터를 전송하기 위한 심볼의 개수가 작은 특수 서브 프레임(Special subframe)의 경우, 동일한 슬롯뿐만 아니라 인접한 슬롯 또는 서브 프레임의 심볼들을 복사하여 RE들이 매핑될 수 있다.
구체적으로, 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 특수 서브 프레임의 경우, 특수 서브 프레임을 구성하는 슬롯(제 1 슬롯)의 적어도 하나의 심볼(제 1 적어도 하나의 심볼)은 슬롯에 인접한 다른 슬롯(제 2 슬롯)의 적어도 하나의 심볼(제 2 적어도 하나의 심볼)이 카피되어 적용될 수 있다.
즉, 제 1 적어도 하나의 심볼에 MPDCCH 및/또는 PDSCH가 매핑되는 패턴은 제 2 적어도 하나의 심볼에 MPDCCH 및/또는 PDSCH가 매핑되는 패턴과 동일할 수 있다.
이 경우, 제 1 적어도 하나의 심볼과 제 2 적어도 하나의 심볼은 각각의 시작 심볼에 기초하여 매핑 패턴이 카피될 수 있다.
다시 말해, MPDCCH의 RE에 대한 매핑의 경우, 시간 축 상에서 고정된 매핑 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 두 번째 슬롯의 첫 번째 l MPDCCHStart 심볼들에서 MPDCCH에 사용되는 RE는 첫 번째 슬롯의 첫 번째 l MPDCCHStart 심볼로 복사될 수 있다.
이때, l MPDCCHStart는 슬롯에서 MPDCCH가 시작되는 심볼을 의미할 수 있다.
상기 frequency tracking 용도, 및/또는 OFDM symbol 간의 coherent combining 용도를 고려한 방법들과 별도로 또는 추가적으로, latency를 최소화하기 위해서, 또는 latency가 중요한 URLLC 등의 service를 위해서, LTE control region에 가장 가까운 OFDM symbol들이 copy될 수 있다.
또한, RS 전송 symbol을 우선 copy하는 방법이 고려될 수 있다. RS 우선 전송 방법은 random한 data 대신 RS를 copy함으로써, frequency tracking을 위해서 좀 더 많은 sample (즉, RE)를 frequency tracking 용도로 사용할 수 있거나, 추가적인 RS를 이용한 channel estimation 정확도 향상 등의 이득을 얻을 수 있다. RS는 예를 들어, CRS일 수 있다. 이 때, 상기 CRS 전송 symbol 우선 copy 방법에서 설명한 이득을 추가로 기대할 수 있다.
RS는 또한, 예를 들어, DMRS일 수 있다. 이 방법을 DMRS 전송 symbol의 우선 copy 방법이라고 칭하기로 한다. Channel estimation DMRS 전송 symbol 우선 copy 방법은 RS 전송 symbol을 우선 copy하는 방법이 고려될 수 있다. RS 우선 전송 방법은 random한 data 대신 RS를 copy함으로써, frequency tracking을 위해서 좀 더 많은 sample (즉, RE)를 frequency tracking 용도로 사용할 수 있거나, 또는 추가적인 RS를 이용한 channel estimation 정확도 향상 등의 이득을 얻을 수 있다.
RS는 예를 들어, CRS가 될 수 있다. 이 때, 상기의 CRS 전송 symbol 우선 copy 방법에서 설명한 이득이 추가로 기대될 수 있다. RS는 또한, 예를 들어, DMRS일 수 있다. 이 방법을 DMRS 전송 symbol의 우선 copy 방법이라고 칭한다. DMRS 전송 symbol 우선 copy 방법은 LTE control region으로 copy된 DMRS 신호를 활용함으로써 추가적으로 channel estimation을 얻을 수 있는 장점이 있다.
또한, DMRS가 파워 부스팅(power boosting)될 경우, DMRS RE의 SNR 증가로 인한 sync. 측면에서의 gain이 추가로 기대될 수 있다.
LTE control region에 MPDCCH의 일부를 copy하여 RE mapping하는 경우, copy하여 RE mapping되는 MPDCCH의 일부는 시간 축으로 하나 또는 다수 개의 OFDM symbol(들)에 의해서 정의될 수 있고, 주파수 축으로 하나 또는 다수 개의 PRB(들)에 의해서 정의되거나 한정될 수 있다.
이 때, 시간 축으로 정의되는 OFDM symbol(들)은 OFDM symbol index의 조합에 의해서 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 CRS 전송 symbol 우선 copy 방법의 경우, 시간 축으로 정의되는 OFDM symbol index(들)은 LTE control region의 CRS 전송 RE들의 subcarrier index들과 동일한 subcarrier index를 갖는 CRS 전송 RE를 포함하는 MPDCCH OFDM symbol(들) (OFDM symbols containing CRS REs of the same subcarrier indexes as those of CRS REs in the LTE control region)의 OFDM symbol index(들)일 수 있다.
또는, 시간 축으로 정의되는 OFDM symbol index(들)은 DMRS 전송 RE들을 포함하는 OFDM symbol(들)의 OFDM symbol index(들)일 수 있다.
LTE control region으로 RE mapping되는 MPDCCH RE들은 상기 주파수 축으로 정의되거나 한정된 하나 또는 다수 개의 PRB(들) 영역들로 제한될 수 있으며, 동시에 다음과 같은 조건을 만족시키는 RE 들일 수 있다.
- MPDCCH transmission을 위해 사용되는 RE들
- MPDCCH transmission을 위해 사용되는 PRB들에서 참조
신호들(RSs)(e.g., CRS, DMRS)을 포함하는 RE들
- RE들이 LTE control region에 매핑된 후 상기 LTE control region에서 CRS RE들과 충돌되지 않는 RE들
즉, LTE control region에서 CRS RE들의 index들과 동일한 subcarrier index들을 가지지 않는 REs.
- MPDCCH 전송 RE들을 펑처링(puncturing)하는 RE들 (e.g., PSS, SSS, PBCH, CSI-RS)
상기와 같이 MPDCCH 전송 RE 들을 puncturing하도록 정의된 RE들은 LTE control region으로 RE mapping되는 MPDCCH RE들에 포함될 수 있다.
이 경우, MPDCCH 전송 RE 들을 puncturing하도록 정의된 RE들은 알고 있는 신호(known signal)들이기 때문에, 해당 signal 들을 sync.나 channel estimation에 활용할 수 있다.
상기와 같이 MPDCCH 전송 RE 들을 puncturing하도록 정의된 RE들은 LTE control region으로 RE mapping되는 MPDCCH RE들에서 제외시킬 수 있다. 이 경우, MPDCCH 전송 RE를 puncturing한 RE들 대신 puncturing 당한 MPDCCH 전송 RE들이 LTE control region으로 copy되어 RE mapping되게 된다.
이러한 경우, 동일 subframe 내에서 LTE control region과 MPDCCH와의 동일한 RE의 개수가 감소하여 sync. 측면에서 단점이 있을 수 있다. 그러나 MPDCCH repetition 시 (MPDCCH 전송 RE 들을 puncturing하도록 정의된 RE들이 없는) 주변 subframe과 LTE control region이 동일한 점을 이용하여 averaging 또는 combing gain을 통하여 성능 향상을 기대할 수 있다.
상기 frequency tracking 용도로 MPDCCH 또는 PDSCH symbol(들)의 일부 OFDM symbol(들)을 LTE control region으로 copy하는 방법은, 또는 상기의 MPDCCH 또는 PDSCH symbol(들)의 일부 OFDM symbol(들)을 LTE control region으로 copy하는 방법으로부터 frequency tracking 측면에서의 장점을 얻기 위해서, 해당 MPDCCH 또는 PDSCH 전송은 단말로부터 예측되어야 한다. 즉, 단말이 해당 MPDCCH 또는 PDSCH 전송 시점을 deterministic하게 알 수 있어야 OFDM symbol(들)의 반복에 의한 frequency tracking gain을 획득할 수 있다. 그렇지 않을 경우, 즉 단말이 MPDCCH 또는 PDSCH 전송 시점을 알 수 없거나 또는, 전송 가능한 시점에 대한 정보만을 가지고 MPDCCH 또는 PDSCH 전송을 확인하기 위해서 blind detection 및/또는 decoding해야 하는 경우, (실제 전송이 이루어지지 않거나 상기 방법이 적용되지 않은 경우) 단말은 잘못된 추정 값으로 인해 수신을 할 수 없다.
상기와 같은 이유로, frequency tracking 용도로 MPDCCH 또는 PDSCH symbol(들)의 일부 OFDM symbol(들)을 LTE control region으로 copy하는 방법은 broadcast transmission을 위한 MPDCCH 및/또는 PDSCH와 같이, UE 입장에서 전송 시점을 deterministic하게 결정할 수 있는 경우(deterministic transmission 또는 deterministic scheduling)로 한정하여 적용할 수 있다.
또는, 상기 MPDCCH 또는 PDSCH symbol(들)의 일부 OFDM symbol(들)을 LTE control region으로 copy하는 방법으로부터 frequency tracking 측면에서의 장점을 얻기 위해서, 상기 방법은 broadcast transmission을 위한 MPDCCH 및/또는 PDSCH와 같이, UE 입장에서 전송 시점을 deterministic하게 결정할 수 있는 경우 (deterministic transmission 또는 deterministic scheduling)에 한정하여 적용할 수 있다.
상기 UE 입장에서 전송 시점을 deterministic하게 결정할 수 있는 경우 (deterministic transmission 또는 deterministic scheduling), 예를 들어 PBCH나 SIB 및/또는 SI messages 전송을 위한 MPDCCH 및/또는 PDSCH와 같이 주기적으로 단말이 알 수 있는 시점에 (반복적으로) 전송되는 channel을 포함할 수 있다.
상기의 이유로, MPDCCH 또는 PDSCH symbol(들)의 일부 OFDM symbol(들)을 LTE control region으로 copy하는 방법은 UE 입장에서 전송 시점을 deterministic하게 결정할 수 있는 경우 (deterministic transmission 또는 deterministic scheduling)에 한정하여 적용한다.
그리고, 그 외의 경우 즉, UE 입장에서 전송 시점을 deterministic하게 결정할 수 없는 전송은 하기의 MPDCCH 또는 PDSCH rate matching 방법을 적용하거나, 또는 frequency tracking 용도가 아닌 다른 용도로 설계된 MPDCCH 또는 PDSCH symbol(들)의 일부 OFDM symbol(들)을 LTE control region으로 copy하는 방법 (e.g., LTE control region의 CRS 위치와 동일한 위치에 CRS가 존재하는 OFDM symbol 들을 우선적으로 LTE control region으로 copy하는 방법)을 적용할 수 있다.
상기 MPDCCH 또는 PDSCH rate matching 방법은 coded bits를 LTE control region (R1)부터 순차적으로 frequency first RE mapping 하는 방법이거나(R1 → R2 RE mapping 방법) 또는, legacy와의 backward compatibility 또는 data sharing을 위해서 coded bits를 MPDCCH 또는 PDSCH transmission region에 대해서 순차적으로 frequency first RE mapping을 수행하고, 나머지 coded bits를 (추가적인 parity bits일 수 있음) LTE control region에 대해서 순차적으로 frequency first RE mapping하는 방법일 수 있다 (R2 → R1 RE mapping 방법).
상기 LTE control region에 copy 또는 mapping 되는 부분은 MPDCCH/PDSCH의 coded bits 또는 modulation symbol들 또는 MPDCCH/PDSCH 전송 RE들 중 일부일 수 있다.
추가적으로, MPDCCH/PDSCH가 repetition될 때, subframe 간에 coherent combining을 최대화하기 위해서 LTE control region까지 동일하게 repetition 하거나, MPDCCH/PDSCH에서 LTE control region으로 copy되는 OFDM symbol들이 전체 repetition 횟수를 고려했을 때, 최대한 균등하도록 매 repetition 또는 일정 repetition 단위마다 반복되는 OFDM symbol을 변경할 수 있다. LTE control region으로 copy되어 반복되는 OFDM symbol(들)의 집합은 MPDCCH/PDSCH repetition number 및/또는 repetition index (i_rep)와 연동하여 결정될 수 있다.
예를 들어, LTE control region이 subframe의 처음 3개의 OFDM symbol (i=0,1,2)로 구성되고, MPDCCH/PDSCH OFDM symbol들이 이후 11개의 OFDM symbol 들 (i=3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13)로 구성된다고 가정하자.
MPDCCH/PDSCH repetition number에 따른 LTE control region으로 copy되는 MPDCCH/PDSCH 내 OFDM symbol index는 다음과 같이 결정될 수 있다.
(예 1) Repetition number = 4 (i_rep = 0,1,2,3)
- i_rep=0: {3,4,5}; i_rep=1: {6,7,8}; i_rep=2: {9,10,11}; i_rep=3: {12,13,3}
(예 2) Repetition number = 8 (i_rep = 0,1,2,3,4,5,6,7)
- i_rep=0: {3,4,5}; i_rep=1: {3,4,5}; i_rep=2: {6,7,8}; i_rep=3: {6,7,8}
- i_rep=4: {9,10,11}; i_rep=5: {9,10,11}; i_rep=6: {12,13,3}; i_rep=7: {12,13,3}
상기 예 1에서 LTE control region으로 copy되어 반복되는 OFDM symbol(들)의 집합은 repetition number 내에서 MPDCCH/PDSCH OFDM symbol들을 최대한 균등하게 포함하도록 구성된다. 예 2와 같이 repetition number가 충분할 경우, 인접 subframe(들) 간에 (OFDM) symbol level combining이 가능하도록 OFDM symbol(들)의 집합이 구성될 수 있다. 상기 예는 control region에 포함되는 symbol의 수와 반복 전송 수에 따라서 다른 값일 수 있다. 그리고, 상기 예는 반복 전송 사이에 중복되는 symbol을 최대한 회피하기 위한 값으로 유사하게 적용될 수 있다.
상기의 repetition 시 LTE control region 사용 방법들은 1) repetition number 및/또는 CE mode(방법 A), 2) frequency hopping(방법 B), 3) RV cycling(방법 C) 등에 따라서 다르게 적용될 수 있다.
(방법 A): Repetition number 및/또는 CE mode에 따른 LTE control region RE mapping 방법
앞서 살핀 방법들은 위에서 언급한 바와 같이 repetition number에 따라서 효과가 다를 수 있으므로, repetition number와 연동하여 결정될 수 있다. 또는, CE mode에 따라서 지원하는 repetition number의 범위가 다르기 때문에, 상기 방법들은 CE mode에 따라서 다르게 적용될 수 있다. 예를 들어, CE mode B는 주로 repetition gain을 통한 coverage 확장이 주 목적이므로, CE mode B로 동작하는 단말에 대해서만 상기 예 2를 적용하고, coverage mode A로 동작하는 단말은 상기 예 1을 사용하도록 할 수 있다. CE mode B로 동작하는 단말에 대해서 예 2를 적용할 때, (OFDM) symbol level combining이 가능해서 LTE control region으로 copy되는 OFDM symbol(들)의 집합이 동일하게 유지되는 구간 X는 channel coherence time 등을 고려하여 결정될 수 있다. X는 subframe 단위이거나 slot 단위일 수 있다.
(방법 B): Frequency/narrowband hopping에 따른 LTE control region RE mapping 방법
(OFDM) symbol level combining이 가능해서 LTE control region으로 copy되는 OFDM symbol (들)의 집합이 동일하게 유지되는 구간 X는 동일 (frequency / narrowband) hop에서만 의미가 있다. 따라서, 상기 방법들은 frequency/narrowband hopping 설정 여부에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어, frequency hopping이 'on' 일 경우, symbol level combining에 의한 gain이 적을 것으로 판단하여, 상기 예 1과 같이 반복 없이 서로 다른 부분을 copy하는 방법을 적용하거나, (frequency / narrowband) hop 길이에 따라서 상기 구간 X의 크기를 결정할 수 있다. 이때, 구간 X 값의 범위는 1부터 hop 내의 subframe 또는 slot 개수까지이며, X=1은 예 1에서처럼 반복 없이 서로 다른 부분을 copy하는 경우를 의미할 수 있다.
(방법 C): RV cycling에 따른 LTE control region RE mapping 방법
(OFDM) symbol level combining이 가능해서 LTE control region으로 copy되는 OFDM symbol(들)의 집합이 동일하게 유지되는 구간 X는 RV cycling이 적용될 경우, RV cycling 주기에 의해서 제한되는 값일 수 있다. 또한, RV cycling에 따른 LTE control region RE mapping 방법은 CE mode와 연동되어 결정되는 방법일 수 있다. 예를 들어, CE mode A로 동작하는 단말이 매 repetition 마다 RV cycling이 일어나도록 configure될 경우, repetition gain을 얻을 수 없으므로 상기 예 1을 적용하여 동작할 수 있다. CE mode B로 동작하는 단말은 일정 구간 Z 동안 동일 RV를 갖도록 configure 받을 수 있다. 구간 X 값은 Z 값과 같거나 작은 값을 갖도록 configure 또는 단말에서 계산되거나, Z 값을 그대로 X 값으로 참조하도록 할 수 있다.
상기 repetition 시, LTE control region을 사용하는 방법들은(예를 들어, 매 repetition 또는 특정 repetition 단위마다 다른 부분을 copy 또는 mapping할 지, 아니면 모든 repetition에 대해서 동일한 부분을 copy 또는 mapping할 지) UE-specific 또는 cell-specific RRC signaling을 통해서 semi-static하게 configure될 수 있다.
예를 들어, CRS를 포함하는 OFDM symbol(들)을 copy 또는 mapping하는 방법의 경우, CRS 전송 port 가 2 이상일 때 OFDM symbol index 0 과 3의 CRS 전송 RE의 위치는 동일하다.
이러한 경우에만 서로 다른 부분 (e.g., 서로 다른 CRS 전송 symbol 들)을 copy하는 것을 허용하기 위해서, CRS 전송 port 수에 따라서 (즉 2 이상일 경우에 한해서) 서로 다른 부분을 copy하는 것이 허용되거나, 상기와 같이 higher layer signaling을 통해서 configurable되도록 설정할 수 있다.
Frame structure type 2(TDD)에서 LTE control region에 LTE-MTC MPDCCH/PDSCH를 RE mapping할 때, TDD special subframe의 symbol index l=2에 위치하는 PSS를 보호하기 위해서 LTE control region이 PSS를 포함하더라도, 즉 MPDCCH/PDSCH start symbol lstartsymbol > 2이더라도, PSS의 위치로 (즉 symbol index l=2의 위치로) MPDCCH/PDSCH를 copy하거나 RE mapping하지 않을 수 있다.
(예) MPDCCH/PDSCH 전송이 가능한 special subframe (e.g., special subframe configuration #4)
- lstartsymbol=3이고 normal CP인 경우, OFDM symbol index 7, 8, 9에 해당하는 OFDM symbol들을 각각 OFDM symbol index 0, 1, 2에 copy 또는 RE mapping하는 경우, PSS와 충돌한다. 이 때, 상기 방법을 적용하여, OFDM symbol index 9를 제외하고, OFDM symbol index 7 및 8 에 해당하는 OFDM symbol들을 각각 OFDM symbol index 0 및 1에 copy 또는 RE mapping하도록 할 수 있다. PDSCH의 경우, rate-matching에서 제외될 수 있다.
- lstartsymbol=3 이고 extended CP인 경우, OFDM symbol index 6, 7, 8 에 해당하는 OFDM symbol 들을 각각 OFDM symbol index 0, 1, 2에 copy 또는 RE mapping하면 PSS와 충돌한다. 이 때, 상기 방법을 적용하여, OFDM symbol index 8을 제외하고, OFDM symbol index 6 및 7에 해당하는 OFDM symbol들을 각각 OFDM symbol index 0 및 1에 copy 또는 RE mapping하도록 할 수 있다. PDSCH의 경우, rate-matching에서 제외될 수 있다.
좀 더 일반적으로, TB scheduling 단위가 subframe이나 slot이 아닌 경우, 예를 들어, uplink sub-PRB를 적용하여 scheduling의 최소 단위가 시간적으로 N subframes 또는 slots인 경우, 상기 동작은 subframe이나 slot의 단위가 아닌 N subframes 또는 slots 단위일 수 있다. 상기 동작은 1 TB가 다수 개의 M RUs로 나누어 전송되고, 하나의 RU의 시간적 길이가 K subframes 또는 slot일 때, 1 TB가 M*K subframes 또는 slots에 걸쳐서 전송되므로, M*K subframes 또는 slots 단위로 동작하는 것을 포함한다.
PBCH 확장하는 방법
PBCH의 성능 향상을 위해서, 기지국 및/또는 단말은 LTE control region에 (4 OFDM symbols로 구성된) PBCH의 전부 또는 일부 OFDM symbol(들)을 확장 또는 copy하여 전송할 수 있다. PBCH의 일부 OFDM symbol(들)을 copy할 때, 예를 들어 TDD/FDD 간의 PBCH pattern이 다른 점으로 인한 성능 차이를 보정하기 위한 용도로 pattern이 구성될 수 있다.
FDD의 경우, 4 PBCH repetitions에 포함된 PBCH를 구성하는 4개의 OFDM symbol이 모두 4개로 동일하다. TDD의 경우, PBCH를 구성하는 4개의 OFDM symbol들 중 두 개의 OFDM symbol들은 5번 반복되고, 다른 두 개의 OFDM symbol들은 3번 반복되는 형태로 구성되어 있다. sMTC에서 LTE control region에 CRS를 가정할 필요가 없는 경우, 좀 더 자유로운 구성이 가능할 수 있다.
도 8은 종래의 eMTC에서 4 PBCH repetitions가 적용된 도면을 나타내며, 도 9 내지 도 11은 본 발명에서 제안하는 sMTC UE를 위해서 LTE control region으로 PBCH를 확장하는 방법들을 나타낸다. 도 9(예시 1) 및 도 10(예시 2)은 LTE control region에 CRS가 전송되는 경우에 대한 예시이고, 도 11(예시 3)은 LTE control region에 CRS를 기대하지 않는 경우에 대한 예시이다.
또한, LTE control region에 PBCH를 확장하는 방법은 eMTC에서 PBCH가 TDD에서 사용될 때, FDD 대비 frequency estimation 성능이 상대적으로 취약할 수 있는 점을 보강하기 위해서 사용될 수 있다. eMTC FDD는 PBCH repetition을 subframe #0과 #9에 배치시키면서, OFDM symbol 간의 반복을 이용하여 frequency tracking 성능을 향상시킬 수 있었다. 하지만, eMTC TDD는 모든 TDD U/D configuration들에서 PBCH repetition을 지원하기 위해서 PBCH repetition을 subframe #0과 #5에 배치해야 했다. 그래서, eMTC TDD는 FDD 만큼의 frequency tracking 성능 측면에서 이득을 얻을 수 없었다. 상기 예시 2와 예시 3은, TDD 에서 control region으로 확장된 PBCH 구성 symbol들이 이후 반복되는 동일 PBCH OFDM symbol 들과 등 간격을 이루어서 frequency tracking 성능 측면에서 가장 유리하도록 배치한 모양을 나타낸다. 상기 예시들은, TDD/FDD 간의 PBCH pattern이 다른 점에 기인한 성능차이를 보정하기 위한 용도와 TDD에서의 frequency estimation 성능을 보강하려는 용도, 두 가지 용도를 만족시키는 배치이다.
또 다른 방법으로, 단말의 PBCH 검출 지연 시간을 줄이기 위해서 기지국은 다음 PBCH 전송 subframe에 포함될 encoded bits의 일부 또는 PBCH OFDM symbol들 중 일부를 전송할 수도 있다. 즉, n번째 PBCH 전송 subframe의 control region에서 (n+1) ~ (n+3) 번째 PBCH 전송 subframe의 정보 일부가 전송될 수 있다. 이는 단말이 하나의 subframe에서 최대한 낮은 PBCH code rate로 검출 시도할 수 있도록 하기 위함일 수 있다.
또는, PBCH 전송 subframe의 다음에 나오는 subframe(들)의 LTE control region에서 PBCH 전송 subframe에 포함될 encoded bits의 일부 또는 PBCH OFDM symbol들 중 일부가 전송되도록 할 수 있다.
제 2 실시 예: 데이터 전송 속도 향상을 위한 LTE control region 활용 방법
Data 전송 속도 향상을 위해서, LTE control region은 MPDCCH/PDSCH data 전송을 위해서 사용될 수 있다. 이하에서 설명의 편의를 위해 LTE control region을 R1, MPDCCH/PDSCH 영역을 R2라 칭하기로 한다.
Data 전송 속도 향상을 위한 방법으로, R1으로 전송되는 data와 R2로 전송되는 data를 single part로 encoding (channel coding)하는 방법과 2 part로 encoding하는 방법이 고려될 수 있다.
또한, 하기에서 제안하는 방법들은 데이터 전송 속도 향상을 위한 활용에만 한정되지 않고, 성능 향상을 위한 방법으로도 사용될 수 있다. 예를 들어, R2로 오류정정을 위한 추가적인 parity 정보가 전송될 경우, 하기에서 제안하는 방법 들은 성능 향상을 위한 LTE control region 활용 방법으로 분류될 수 있다.
(방법 1): sMTC data rate enhancement을 위한 단일 파트 인코딩(single part encoding)
Single part encoding 방법은 sMTC data rate enhancement를 위해서 R1과 R2를 포함한 영역의 RE를 기준으로 channel coding 입력을 single part로 구성하고, channel coding 단계에서 coded bit을 rate matching하여 생성하는 방법이다. Rate matching된 coded bit은 modulation (e.g., QPSK, 16QAM, etc.)을 거쳐 R1과 R2에 RE mapping 된다.
Single part encoding 방법의 RE mapping은 eMTC와의 data sharing을 고려하지 않고 R1 → R2 순서로 frequency-first time-second RE mapping을 수행할 수 있다. 상기의 방법은 입력 순서대로 RE mapping을 수행함으로써, RE mapping 입력 단에서 순서 변경에 필요한 buffer가 불필요하거나, 요구되는 buffer size가 작은 장점이 있다.
또는, eMTC와의 data sharing을 고려하여 coded bits 중 systematic bits를 R2에 우선적으로 mapping한 후, 나머지 coded bits를 R1에 RE mapping할 수 있다. 상기 RE mapping 방법을 통해서 R2만으로 독립적으로 decoding이 가능하나 R1과 R2를 모두 이용하면 code rate이 좀 더 낮아져 상대적으로 낮은 SNR에서 수신이 가능하다.
또한, sMTC와 eMTC가 R2를 통해서 essential data를 수신하되, sMTC는 R1을 통해서 추가적으로 일종의 auxiliary data 등을 수신하여 추가 정보를 수신하거나, R1을 통해서 추가적인 redundancy data를 수신함으로써 좀 더 낮은 SNR 영역에서도 essential data를 수신할 수 있다.
즉, LTE 단말과의 호환성(backward compatible)을 위해서 레이트 매칭된 coded bit들은 변조과정을 거쳐 R2인 MPDCCH/PDSCH 영역(또는 데이터 영역)에 우선적으로 매핑되고, 나머지 coded bit들은 R1에 매핑될 수 있다.
다시 말해, MPDCCH/PDSCH는 이용 가능한 모든 OFDM 심벌에서 하위 호환 방식으로 레이트 매칭될 수 있다.
상기 single part encoding 방법으로, sMTC UE가 R2 또는 R1과 R2의 data를 수신할 수 있도록 하기 위해서 해당 정보(예를 들어, 상기의 R1과 R2를 모두 수신하는지, RE mapping 방법 등)는 higher layer configuration 또는 scheduling DCI를 통해서 signaling된다.
(방법 2): sMTC data rate enhancement을 위한 2 파트 인코딩
Two part encoding 방법은 R2를 통해서 전송될 data와 R1을 통해서 전송될 data를 독립적으로 encoding하는 방법이다. R1으로 RE mapping되는 part를 part 1, R2로 RE mapping되는 part를 part 2라 하고, 각각의 code rate을 C1 및 C2라 하면, part 1은 C1과 R1의 (available) RE 개수를 기준으로 rate matching을 수행하고, part 2는 C2와 R2의 (available) RE 개수를 기준으로 rate matching을 수행한다. C1과 C2는 서로 다른 성격의 data일 수 있으므로 독립적으로 configure될 수 있다.
예를 들어, eMTC와 sMTC는 R2를 통해서 code rate C2를 갖는 common data를 공통으로 수신하고, sMTC는 독립적으로 encoding된 code rate C1을 갖는 sMTC 전용 data를 수신할 수 있다.
이와 같은 경우, R1의 독립된 data는 HARQ process ID를 지시 받지 않거나 또는 HARQ-ACK feedback을 지원하지 않을 수 있다. 또한, R1의 자원 할당 정보 (예를 들어, MCS, TBS 등)은 R2 파트의 scheduling 정보로부터 간접적으로 유도될 수 있다. 만약, R2 파트 또한 HARQ 재전송을 지원하는 경우에는 R2 파트에 종속될 수 있다. 이는 HARQ ID를 동일한 값으로 설정 받거나 또는 R1과 R2 파트의 검출 결과가 결합되어 HARQ-ACK feedback 될 수 있다. 또는, 하나의 HARQ ID와 추가적인 1 bit indication이 해당 subframe 또는 slot 내의 R2 파트인지 R1 파트인지를 구분하는 데에 사용될 수 있다. 해당 정보는 DCI에서 전송될 수 있다. 또한, frequency retuning이 필요한 경우에, R1 구간은 guard time으로 사용하도록 허용될 수도 있다.
R2를 통해서 전송되는 payload bits와 R1을 통해서 전송되는 payload bits는 둘 간의 payload size (또는 그로 인한 code block size) 차이로 인해서 서로 다른 channel coding 방법으로 encoding될 수 있다. 예를 들어, R2로 전송되는 payload bits는 large payload size 또는 code block size에 최적화된 LDPC 또는 turbo coding 방법으로 encoding되고, R1으로 전송되는 payload bits는 small payload size 또는 code block size에 좀 더 적합한 Reed Muller code나 polar coding 방법으로 encoding될 수 있다.
Two part encoding (same 또는 different channel coding 포함)된 data의 수신 가능 여부는 UE capability 형태로 정의되어 report될 수 있다. sMTC data rate enhancement를 위한 two part encoding 방법은 report된 UE capability에 따라서 capable UE에 한정하여 적용될 수 있다. Capable UE의 경우, two part ending의 경우에 latency를 줄이기 위해서 2개의 decoder를 사용하여 동시에 decoding을 수행할 수 있다.
상기 R1에 전송되는 data는 sMTC UE들에게 common한 정보이거나, broadcast 정보, SC-PTM 정보, paging, Msg2/4 during random access, 등의 정보일 수 있다. sMTC UE는 (UE capability에 따라서) R2로 전송되는 MPDCCH/PDSCH data와 더불어 상기 R1으로 전송되는 data를 동시에 수신할 수 있다.
LTE control region을 MPDCCH/PDSCH data 전송에 사용하는 경우 (또는 LTE control region을 rate-matching으로 확장하는 경우), MPDCCH/PDSCH data의 max code rate을 유지한다면, 전송 RE 수의 증가로 이론적으로는 더 높은 TBS 할당이 가능하다. 이와 관련해서, TBS를 새로 정의하거나 추가적인 TBS size 를 정의하여 지원할 경우, LTE control region에서 MPDCCH/PDSCH 전송을 기대하도록 설정된 단말은 TBS를 달리 계산할 수 있다.
LTE subframe 내에 DL 또는 UL 전송이 가능한 영역이 증가하거나 감소하는 경우, MCS와 PRB 개수를 통해서 계산되는 TBS 값을 scaling하여 사용할 수 있다.
예를 들어, DL 또는 UL 전송이 가능한 영역이 증가하거나 감소하는 경우, 증가 또는 감소한 비율에 따라서 scaling factor X를 결정하고, 해당 scaling factor X를 MCS와 PRB 개수를 이용하여 TBS table lookup을 통해서 얻은 TBS에 곱하여 정수화 과정을 거친 값을 TBS 값으로 사용한다. 또는, 상기 정수화 과정을 거쳤을 때 가장 근접한 TBS table 상의 값을 새로운 TBS로 적용할 수 있다.
상기 정수화 과정은 round/floor/ceiling 등의 동작일 수 있다. 가장 근접한 TBS table 상의 값이 1보다 클 경우, 큰 TBS 값을 선택하거나, 반대로 작은 값을 선택하도록 할 수 있다. Scaling factor X를 곱한 후의 TBS 값을 TBS'이라 하면, TBS' 값이 LTE MTC에서 허용하는 TBS size (e.g., 1000 bits)보다 큰 경우 1000 bit을 선택한다.
즉, TBS'는 min (1000, TBS')로 선택될 수 있다. 상기 방법은 예를 들어, PDSCH 전송이 가능한 OFDM symbol의 개수가 작은 경우 (e.g., special subframes)에 효과가 클 수 있다. 이 경우, special subframe의 PDSCH 전송이 가능한 OFDM symbol의 개수가 normal subframe 대비 작기 때문에 TBS를 scaling한 parameter를 Y라고 하면, Y에 추가로 X를 곱하는 형태일 수 있다.
또는, LTE control region에서 MPDCCH/PDSCH 전송을 기대하도록 설정된 단말은 repetition을 달리 계산하거나, eMTC와 다른 repetition 값을 설정 받을 수 있다. 예를 들어, 성능 향상을 위해서 LTE control region을 사용할 경우, (e.g., 앞서 살핀 RS를 전송하는 방법 및/또는 MPDCCH/PDSCH data의 code rate를 낮추는 방법 등으로 LTE control region을 사용할 경우), 성능이 향상되는 만큼 적은 수의 repetition을 적용하도록 할 수 있다.
새로운 repetition을 적용하는 방법은 기존의 eMTC와 다른 새로운 값을 설정하거나, LTE control region에서 MPDCCH/PDSCH 전송을 기대하도록 설정된 단말은 eMTC와 동일하게 설정받은 값으로부터 실제 적용할 repetition 값을 계산하도록 할 수 있다. 계산하는 방법은 예를 들어, eMTC와 동일하게 설정 받은 값으로부터 특정 값 (e.g., 성능 향상 정도에 반비례하는 scaling factor)을 곱하여 floor/round/ ceil 등의 동작을 통해서 정수화한 값일 수 있다. 또한, 상기의 two part encoding 방법으로 sMTC UE가 R2 또는 R1과 R2의 data를 수신할 수 있도록 하기 위해서 해당 정보 (예를 들어, 상기의 R1과 R2를 모두 수신하는지, RE mapping 방법, encoding 정보 등)는 higher layer configuration 또는 scheduling DCI를 통해서 signaling된다.
또한 상기의 single part encoding 방법과 같이 sMTC UE가 하나의 데이터 단위를 R2만을 통해서 또는 R1과 R2를 통해서 (또는 R1만을 통해서) 수신할 수 있도록 하기 위하여 해당 정보 (예를 들어, 상기의 R1 혹은 R2 혹은 R1과 R2를 모두 이용해서 데이터가 전송되는지)는 higher layer configuration 또는 scheduling DCI를 통해서 signaling된다.
상기의 LTE control region을 (single-part encoding 또는 two-part encoding을 이용하여) PDSCH data 전송에 사용하는 경우 (또는 LTE control region을 rate-matching으로 확장하는 경우), sMTC UE와 (legacy) eMTC UE와의 data sharing을 지원하는 경우, sMTC UE의 repetition에 따른 RV (redundancy version) 값과 해당 RV에 상응하는 circular buffer에서의 starting 위치를 항상 eMTC UE와 동일한 값을 갖도록 할 수 있다.
이 방법은, sMTC UE에 대해서 R1, R2로 전송되는 coded bits 전체를 기준으로 하나 또는 다수 개의 circular buffer를 구성하고, 구성된 각 circular buffer size의 일정 비율로 circular buffer에서의 starting 위치를 결정하는 것이 아니라, R2로 전송되는 coded bits를 기준으로 하나 또는 다수 개의 circular buffer를 구성한다. 그리고, 구성된 각 circular buffer size의 일정 비율로 circular buffer에서의 starting 위치가 결정될 수 있다.
상기의 LTE control region을 (single-part encoding 또는 two-part encoding을 이용하여) PDSCH data 전송에 사용하는 경우 (또는 LTE control region을 rate-matching으로 확장하는 경우), sMTC UE와 (legacy) eMTC UE와의 data sharing을 지원하지 않는 경우, sMTC UE의 repetition에 따른 RV (redundancy version) 값과 해당 RV에 상응하는 circular buffer에서의 starting 위치는 eMTC UE와 상이한 값을 가질 수 있다. 예를 들어 이 방법은, sMTC UE에 대해서 R1, R2로 전송되는 coded bits 전체를 기준으로 하나 또는 다수 개의 circular buffer를 구성하고 구성된 각 circular buffer size의 일정 비율로 circular buffer에서의 starting 위치를 결정하는 것일 수 있다.
상기의 방법은 LTE control region을 PDSCH data 전송에 사용하는 경우, R1과 R2에 대해서 독립적으로 circular buffer를 운영하는 것을 의미할 수 있다. 이 때, R1과 R2에 해당하는 각각의 circular buffer를 CB1, CB2라 하면, CB2는 eMTC의 circular buffer와 동일한 size를 갖는다.
eMTC의 circular buffer가 Nrow X Ncolumn matrix로 구성되고, 예를 들어 Ncolumn=32로 고정이고, Nrow는 Ncolumn과 channel coding output bit stream size에 의해서 결정된다면, sMTC CB2는 eMTC와 동일한 Nrow X Ncolumn 크기를 갖고, dummy bit (필요하다면)도 eMTC와 동일한 방법으로 채운다. LTE control region을 사용하게 됨으로써 추가되는 PDSCH data에 상응하는 circular buffer는 CB2와 동일한 Ncolumn 값을 갖고, 추가되는 data의 양에 따라서 Nrow 값이 결정된다. Circular buffer를 Nrow X Ncolumn matrix로 구성할 때, RV 값에 따라서 circular buffer matrix의 read-out 시작 column 값이 결정된다(e.g., RV0, RV1, RV2, RV3에 대응하는 read-out 시작 column 값이 각각 2, 26, 50, 74). CB1의 RV 값에 따른 circular buffer 상의 read-out 시작 column 값은 CB2와 동일한 값을 가질 수 있다.
R1과 R2에 PDSCH data가 독립적인 retransmission이 지원될 경우, 동일 subframe 또는 slot 내에서 R1과 R2 data에 대한 HARQ-ID 및/또는 RV 값이 독립적으로 운영되어야 할 수 있다. 이 때, DCI signaling overhead를 줄이기 위해서 R1 data의 initial transmission은 동일 subframe의 R2의 (HARQ-ID와) RV 값을 적용하지만, retransmission 시에는 initial transmission과 동일한 RV 값을 적용하거나, 특정 값 (e.g., RV0)을 가정할 수 있다.
상기 sMTC UE의 repetition에 따른 RV (redundancy version) 값과 해당 RV에 상응하는 circular buffer에서의 starting 위치에 관한 두 가지 방법에 대해서, sMTC UE인지 eMTC UE인지 (예를 들면, LTE control region 사용 여부에 따라서), 또는 sMTC UE는 sMTC UE와 eMTC UE 간에 data sharing을 지원하는 지의 여부에 따라서 (또는, 해당 signaling을 참조해서), repetition에 따른 RV (redundancy version) 값과 해당 RV에 상응하는 circular buffer에서의 starting 위치를 결정하도록 할 수 있다.
eMTC에서 MPDCCH의 EREG와 ECCE의 정의는, subframe 내 symbol index l = 0 ~ 13 (normal CP의 경우)에 대해서 정의된다. 다만, 실제 MPDCCH 전송은 starting symbol (startSymbolBR)을 포함하여 그 이후의 OFDM symbol에 속하는 (즉, l ≥ startSymbolBR의 조건을 만족하는) RE들만을 이용하여 수행된다. sMTC UE가 LTE control region을 사용하도록 configure 받은 경우, l = startSymbolBR 이전의 OFDM symbol(들)에 대해서도 MPDCCH 전송이 가능하다. 이 때, sMTC UE의 MPDCCH RE mapping 방법으로 다음 방법들이 고려될 수 있다.
첫째, l=0 또는 configure 받은 sMTC UE가 MPDCCH 전송이 가능한 최초의 OFDM symbol로부터 frequency-first-time-second 방식으로 MPDCCH를 전송할 수 있다.
이 방법은 eMTC의 MPDCCH 전송 RE를 결정할 때, 상기의 l ≥ startSymbolBR의 조건에서 startSymbolBR을 '0'이나 또는 configure 받은 sMTC UE가 MPDCCH 전송이 가능한 최초의 OFDM symbol 값으로 대체하는 것을 의미할 수 있다. 상기의 방법은 sMTC UE만을 지원하는 입장에서는 RE mapping이 간단한 장점이 있지만, eMTC UE와 RE mapping 순서가 달라지면서, eMTC UE와 MPDCCH data sharing을 효율적으로 지원하지 못한다.
둘 째, l = startSymbolBR로부터 시작하여 eMTC와 동일한 방식으로 RE mapping을 진행한 후에, LTE control region 사용으로 추가된 RE에 대해서 l = 0 또는 configure 받은 sMTC UE가 MPDCCH 전송이 가능한 최초의 OFDM symbol로부터 frequency-first-time-second 방식으로 RE mapping을 진행할 수 있다. 상기의 방법은 l ≥ startSymbolBR을 만족시키는 OFDM symbol 들에 대해서는 sMTC와 eMTC의 RE mapping 위치와 순서에 대한 이해가 같으므로, 효율적으로 MPDCCH data sharing이 가능한 장점이 있다.
이 방법은 기존의 eMTC와 sMTC 모두에 적용되는 (또는 eMTC와 sMTC에 상관없이 적용되는) control signal을 전송할 때, 유용할 수 있다. 이 때, sMTC UE(들)에게만 available한 MPDCCH 전송 RE 들은 추가적인 sMTC UE(들)만을 위한 redundancy 전송이나 추가적인 control data 전송을 위해서 사용될 수 있다. 또는, l ≥ startSymbolBR을 만족시키는 OFDM symbol 들에 속하는 OFDM symbol들 (또는 RE들) 중 일부를 copy하여 전송할 수 있다.
상기의 방법들은 MPDCCH를 통해서 전송되는 control data의 type 또는 search space (SS) type에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어, MPDCCH를 통해서 전송하는 control data가 UE specific 하거나 UE-specific search space (UESS)를 통해서 전송될 경우, eMTC와의 data sharing을 고려할 필요가 없을 수 있으므로 sMTC는 상기의 첫 번째 방법을 적용할 수 있다.
또는, MPDCCH를 통해서 전송하는 control data가 sMTC UE(들)과 eMTC UE(들)에게 common 이거나, common search space (CSS)를 통해서 전송될 경우, eMTC와의 data sharing 측면에서 장점이 있는 두 번째 방법을 사용하도록 결정될 수 있다.
종래의 eMTC에서는 MPDCCH 전송 시, control data의 code rate이 특정 값 이상이면 (e.g., code rate > ~0.8) 단말 측에서 수신이 어려운 점을 감안하여, 특정 DCI format의 size을 가정한 상태에서 또는 전체적인 DCI format의 size를 고려하여 eMTC의 MPDCCH 전송 RE 개수 (nRE,eMTC)가 특정 값보다 작으면 ECCE aggregation level (AL)을 2배로, 즉 ECCE AL이 2배가 되는 MPDCCH format을 선택하도록 되어 있다.
예를 들어, code rate이 약 0.8 에 해당하는 nRE,eMTC = 104 보다 작으면, ECCE AL을 증가시키도록 되어 있다. 그런데, sMTC UE의 경우 eMTC와 비교해서 동일 subframe 또는 slot에서 MPDCCH 전송을 위해서 사용할 수 있는 RE (nRE,sMTC)가 크거나 같다. 즉 nRE,sMTC >= nRE,eMTC 의 관계가 성립한다. 이 때, sMTC UE를 위한 ECCE AL 결정은 다음과 같은 방법으로 결정할 수 있다.
첫 째, eMTC의 MPDCCH 전송 RE 개수 (nRE,eMTC) 기준으로 sMTC의 ECCE AL을 결정한다. 예를 들어, nRE,eMTC < 104 이면, sMTC의 ECCE AL을 증가시킨다. MPDCCH 전송 RE 개수에 관해서는 항상 nRE,sMTC >= nRE,eMTC 의 관계가 성립하기 때문에, 특정의 경우에는, 예를 들어 nRE,eMTC < 104 <= nRE,sMTC 의 경우에는, sMTC UE 관점에서는 ECCE AL을 증가시킬 필요가 없으나, 상기의 방법은 sMTC UE와 eMTC UE가 모두 nRE,eMTC 기준으로 ECCE AL을 결정하고, 결정된 ECCE AL에서 nRE,sMTC - nRE,eMTC 만큼의 RE 들을 sMTC UE(들)을 위한 MPDCCH의 성능 향상이나, 추가적인 control data를 전송에 사용함으로써 두 번째 방법과 비교할 때 성능적인 측면에서 유리한 방법이다.
본 방법에서 ECCE AL 결정의 기준이 되는 nRE,eMTC 은 실제 eMTC UE를 위한 MPDCCH가 전송 RE가 아니더라도, 예들 들어 sMTC UE를 위한 MPDCCH 전송 RE라 하더라도, l≥startSymbolBR 조건을 만족시키는, 즉 LTE control region을 제외한, MPDCCH 전송 RE 개수를 의미할 수 있다.
둘 째, sMTC의 MPDCCH 전송 RE 개수 (nRE,sMTC) 기준으로 sMTC의 ECCE AL을 결정한다. 예를 들어, nRE,sMTC < 104 이면, sMTC의 ECCE AL을 증가시킨다. 본 방법의 경우, 특정 조건에서 sMTC가 eMTC와 다른 ECCE AL을 가질 수 있다. 예를 들어, nRE,eMTC < 104 <= nRE,sMTC 인 경우, eMTC의 경우, nRE,eMTC < 104 조건에 의해서 ECCE AL을 두 배로 증가시키고, sMTC의 경우, 104 <= nRE,sMTC 이므로 ECCE AL을 두 배로 증가시키지 않을 수 있다. 이 경우, sMTC가 eMTC control data 보다 성능이 떨어지는 점을 감안하여, 기지국은 상기의 조건이 발생할 경우, 즉 nRE,eMTC < 104 <= nRE,sMTC 인 경우, sMTC UE를 위한 ECCE AL을 2 배로 증가시킬 수 있다.
상기의 sMTC ECCE AL 결정을 위한 두 가지 방법은 higher layer signaling을 통해서 두 가지 방법 중 하나를 configure 받거나, sMTC와 eMTC의 (control) data sharing 여부에 따라서 다르게 적용할 수 있다.
예를 들어, sMTC와 eMTC가 (control) data를 sharing할 경우, 상기의 방법 중 첫 번째 방법을, 또는 (control) data를 sharing하지 않을 경우, 상기의 방법 중 첫 번째 방법을 선택할 수 있다. 상기의 sMTC와 eMTC의 (control) data sharing 여부는 higher layer configure되거나, DCI를 통해서 dynamic 하게 indication될 수 있다.
sMTC UE는 LTE control region을 사용할 수 있는 LTE MTC UE의 의미를 포함할 수 있다. 이 때 상기의 첫 번째 방법은 LTE control region을 사용하는 UE도 legacy LTE MTC UE와 마찬가지로, MPDCCH 전송 RE 개수 중 상기에서 정의한 R2 영역에 속하는 RE 들만으로 (R2 기반) AL을 결정하는 방법일 수 있다.
두 번째 방법은 LTE control region을 사용하는 UE의 경우, R2 영역뿐 아니라 R1 영역에 속하는 RE들까지 포함하여 (R1+R2 기반) AL을 결정하는 방법일 수 있다. LTE control region을 사용할 수 있는 LTE MTC UE는 동일 max code rate 제한 내에서 추가적인 control data 전송이 가능한 효과를 얻기 위해서 R1+R2 기반의 AL 결정 방법인 두 번째 방법만을 지원하거나, R1+R2 기반의 AL 결정 방법인 두 번째 방법을 기본 동작으로 하고, 특정 조건에서 R2 기반의 AL 결정 방법인 첫 번째 방법을 적용하도록 할 수 있다.
상기의 첫 번째 방법 적용을 위한 특정 조건은 예를 들어, LTE control 영역을 사용하지 못하는 종래의 LTE MTC UE와 MPDCCH search space를 공유하는 경우일 수 있다. 즉, Type1-/1A-/2-/2A-MPDCCH CSS를 통해서 전송되는 MPDCCH에 대해서 첫 번째 방법을 적용할 수 있다. Type0-MPDCCH CSS의 경우, UESS와 동일하게 UE specific하게 configuration되고, UESS와 search space를 공유하기 때문에, LTE control region을 사용할 수 있는 LTE MTC UE 입장에서는 LTE control region을 사용하지 못하는 종래의 LTE MTC UE와 search space를 공유할 것을 고려할 필요가 없을 수 있다.
따라서 이 경우, LTE control region을 사용할 수 있는 LTE MTC UE에 대해서 UESS 동일한 방법, 즉 R1+R2 기반의 AL 결정 방법인 두 번째 방법을 적용하여 AL을 결정할 수 있다.
sMTC ECCE AL 결정 방법은, frequency (or NB) retuning 시, destination frequency (or NB)의 첫 번째 subframe or slot은 guard period (GP)로 사용될 수 있기 때문에 동일 frequency (or NB)의 다른 subframe or slot들과 다른 방법이 적용될 수 있다. LTE control region 의 전부 또는 일부가 GP로 사용되는 경우, GP 동안 UE의 DL 수신을 기대할 수 없다. 따라서, 기지국이 해당 구간 동안 DL scheduling을 하지 않을 것으로 기대되기 때문에, 이 경우, sMTC ECCE AL 결정은 higher layer signaling 또는 dynamic signaling된 방법과 다르게 동작할 수 있다. 예를 들어, destination frequency (or NB)의 첫 번째 subframe 또는 slot은 signaling된 방법과 상관없이 GP 구간 (예를 들어, 처음 하나 또는 두 개의 OFDM symbol)을 제외한 OFDM symbol들로부터 계산된 MPDCCH 전송 RE를 기준으로 결정하거나, 또는 nRE,eMTC 를 기준으로 하는 sMTC ECCE AL 결정 방법 (첫 번째 방법)을 사용하도록 할 수 있다.
LTE control region을 사용할 수 있는 LTE MTC UE에 대해서 frequency (NB) hopping을 적용하여 MPDCCH를 반복 전송할 경우, 기지국은 동일 NB내의 모든 subframe에 대해서 동일한 AL 결정 방법을 적용하고, LTE control region을 사용할 수 있는 LTE MTC UE는 guard period (GP) 동안 MPDCCH를 수신하지 않을 수 있다.
이 때, 단말은 동일 NB에 대해서 동일한 AL 결정 방법을 적용하고, GP 동안 수신하지 못한 MPDCCH 내의 일부 구간만을 제외하고, 동일 NB 내에서 repetition gain을 얻기 위한 average 동작을 수행할 수 있다. 또는, 상기의 R2 region만을 이용해서 repetition gain을 얻기 위한 average 동작을 수행할 수 있다.
또는, 단말 동작의 복잡도를 감소시키기 위해서, 기지국은 frequency (NB) hopping 을 통해서 MPDCCH를 전송할 경우, 상기의 첫 번째 AL 결정 방법 (R2 region만 이용)을 적용하여 MPDCCH를 전송할 수 있다. 이 경우, LTE control region 사용이 가능한 UE는 higher layer configure된 frequency (NB) hopping on/off flag를 참조하여, frequency (NB) hopping이 on일 경우, 상기의 첫 번째 AL 결정 방법을 가정하여 MPDCCH 수신 및 수신을 위한 BD 동작을 수행할 수 있다. 만약 frequency (NB) hopping이 on이면서, hopping interval (frequency hopping 사이에 동일한 NB에서 MPDCCH 전송에 사용되는 연속한 subframe 수)이 1이거나 또는 2와 같이 특정 값보다 작은 경우에는 R1 구간에서 단말기의 frequency retuning에 필요한 OFDM symbol 만큼을 제외하고 R1+R2 기반의 AL 결정 및 RE mapping을 수행할 수 있다.
제 3 실시 예: 제어 신호 전송을 위한 LTE control region 활용 방법
LTE control region은 sMTC UE를 위한 제어 신호 전송을 위해서 사용될 수 있다. sMTC UE를 위한 제어 신호는 이하에서 열거하는 바와 같이, cell의 sMTC 지원 여부를 알려 주는 mode indication, sMTC UE를 위한 control region indication 정보 등일 수 있다.
먼저, sMTC devices들에 대한 Mode indication에 대해 살펴본다.
상기 mode indication은 PBCH의 경우 sMTC만 이해할 수 있는 mode indication 정보일 수 있다. 예를 들어, 상기 mode indication은 cell에서의 sMTC 지원 여부를 알려주는 indication이거나, in-band 또는 standalone으로 동작할 때, (eMTC 또는 sMTC를 포함하는) 해당 frequency band가 LTE band 인지, NR band 인지, GSM band인지, 또는 어떤 band에도 속하지 않는 real standalone 상황인지를 indication 해줄 수 있다. 예를 들어, 해당 cell이 sMTC를 지원하는지에 대한 indication 정보는 sMTC device power saving 측면에서 도움이 된다. 또한, 해당 또는 주변 band의 RAT에 대한 정보는 measurement, in-band 동작 등에 활용될 수 있다. 또는, 상기 indication이 sMTC만 지원하는 cell임을 indication할 경우, PBCH 내 MIB field를 재구성 또는 optimize할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 상기 MIB field에서 현재 eMTC 측면에서 불필요한 phich-config 등의 정보를 제거하여 제거된 특정 field는 다른 용도로 사용되거나, 불필요한 field를 제거함으로써 수신 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 mode indication의 signaling 방법으로 다음의 방법들이 고려될 수 있다.
첫 번째 방법: Known sequence를 이용하는 방법
상기 첫 번째 방법은 sequence detection (또는 selection)에 의한 signaling, 즉 hypothesis testing을 통한 signaling 방법일 수 있다.
예를 들어, 4개의 sequence들을 사전에 지정한 후, 4개의 hypothesis testing을 통해서 2 bits가 전송되는 방법일 수 있다.
또는, sequence initialization 값을 통해 signaling되는 방법일 수 있다. 예를 들어, Gold sequence를 사용하여 전송하고자 하는 signaling information을 Gold sequence initialization에 사용하고, 단말은 해당 Gold sequence에 대한 sequence detection을 수행함으로써, initialization에 사용된 signaling information을 수신할 수 있다.
두 번째 방법: 일부 잠재적(potential) 수정을 가지는 반복 레거시 동기 신호들(Repeat legacy sync signals (PSS/SSS) with some potential modifications)
LTE PSS 및/또는 SSS가 그대로 사용되되, 기존의 LTE FDD/TDD pattern과 구분되는 형태가 사용될 수 있다. 또는, PSS 및/또는 SSS를 time 또는 frequency reversed 형태로 copy하여 legacy eMTC device가 false detection될 수 있는 가능성을 제거하고, sMTC는 time reversed PSS/SSS 간의 pattern을 detection함으로써 해당 제어 신호를 수신할 수 있다.
세 번째 방법: 일부 잠재적 수정을 가지는 반복 PBCH 신호들(Repeat PBCH signals with some potential modifications)
세 번째 방법은 PBCH를 특정 pattern으로 반복함으로 standalone mode 등을 indication할 수 있다. PBCH 반복 단위는 (4 OFDM symbol로 구성된) PBCH 전체이거나, 또는 PBCH의 일부 (즉, PBCH를 구성하는 4개의 OFDM symbol들 중 일부)일 수 있다. 예를 들어, PBCH의 일부를 LTE control region으로 copy하여 pattern을 구성할 때, PBCH의 서로 다른 부분을 copy하여 pattern을 구분할 수 있다. 또는, PBCH를 구성하는 4개의 OFDM symbols 들 중 세 개를 선택하여 순서대로 배열하는 경우의 수만큼의 pattern을 구성하여 해당 state 만큼의 정보가 전송될 수 있다. 또는 동일 OFDM symbol에 orthogonal sequence를 곱한 형태로 pattern이 구분될 수 있다.
다음으로, 개별적 채널 코딩(separate channel coding)을 적용한 coded bits로 정보를 전송하는 방법에 대해 살펴본다.
본 방법은 MIB 그리고/또는 SIB1-BR에 포함되지 못한 추가 정보를 separate coding을 적용하여 LTE control region에 전송하는 방법이다.
이 방법은 예를 들어, 1.4MHz BW인 경우에 SIB1-BR repetition이 4만 지원 가능한데, sMTC UE에게 additional repetition을 (추가 NB가 있는 경우) 알려주기 위한 정보를 전달하는 용도로 사용될 수 있다. 또는, eMTC 단말에게 X (X는 eMTC 또는 LTE 단말이 해석할 수 있는 기존 LTE system bandwidth 중에 하나의 값으로 지시될 필요가 있다. 일례로 1.4MHz으로 지시되는 경우, eMTC와 LTE 단말은 해당 cell이 eMTC를 지원하는 1.4MHz cell로 이해할 수 있다) system BW라고 알려주고, sMTC에게 추가 BW를 더 설정해주고 싶은 경우, MIB는 X-MHz만 지시하고, MIB 앞 control region에서 (sMTC의 system bandwidth 확장을 위해서) sMTC BW를 추가로 알려 주는 용도로 사용될 수 있다.
이 경우, initial access BW는 X-MHz이고 (최소한 X-MHz LTE system bandwidth 에서 지원하는 RB들 내에는 CRS가 전송될 필요가 있음), LTE control region signaling을 통해서 indication된 sMTC만 보는 BW에서는 CRS가 생략될 수도 있다. 이런 경우에 sMTC는 확장된 BW를 전체 system BW로 보고, LTE control region signaling에 따라 SIB1-BR 추가 repetition도 기대할 수 있다. 다만, (CRS가 존재하는 NB와의 coherent combining을 위해서) rate-matching은 CRS가 있는 것처럼 initial access BW를 따르도록 할 수 있다.
이렇게 확장되는 BW는 initial access BW를 기준으로 대칭일 필요는 없으며, NB 사이에 RB gap을 추가할 필요도 없다. 즉, MIB에서 지시되는 X-MHz는 LTE 및 eMTC 단말과 coexistence를 위해서 사용되는 time/frequency resource로 사용될 수 있다.
sMTC만 추가로 할당 받은 bandwidth는 coexistence 고려를 최소화 하면서 sMTC의 bandwidth 확장을 위해서 사용될 수 있다. 본 방법은 NR과의 coexistence를 필요한 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 상기 목적의 sMTC를 위한 system bandwidth 확장 정보는 앞서 제안한 control region에서 지시되는 방법이 아니라, MIB의 spare/reserved bits (eMTC 단말이 이해하지 못하는 bits)를 이용해서 지시될 수도 있다.
sMTC UE는 PBCH decoding 이전에 또는 동시에 LTE control region의 PBCH extension (꼭 PBCH 반복이 아니라, separate coding 된 다른 정보로 채워질 수도 있음)을 BD하거나, 단말 복잡도를 고려하여, eMTC와 동일하게 PBCH를 decoding한 후, 사전에 정의된 MIB field (e.g., MIB 1 spare bit)를 통해서 PBCH extension 지원 또는 유무 여부를 확인한 후 PBCH extension을 수신할 수 있다.
다음으로, LTE control region indication에 대해 살펴본다.
sMTC에서 MPDCCH/PDSCH region (즉, MPDCCH/PDSCH 전송을 위해서 사용되는 OFDM symbol의 시작점 또는 OFDM symbol의 개수) 또는 LTE control region은 좀 더 dynamic하게 configure될 수 있다.
이를 활용하는 방법으로 예를 들어, eMTC와 R2를 공유하는 경우에, SIB1-BR의 startSymbolBR은 최대값으로 설정되고, sMTC UE들만 수신 가능한 상기 dynamic control region indication 방법을 통해서 sMTC UE를 위한 control region을 dynamic 하게 설정 또는 변경할 수 있다. 이와 같은 방법으로, sMTC UE는 dynamic configuration을 통해서 LTE control region의 일부 또는 signaling 및/또는 RS 전송에 필요한 RE를 제외한 전부를 sMTC UE를 위해서 사용할 수 있다.
LTE control region 정보는 예를 들어, LTE의 PCFICH를 그대로 사용하거나, coverage 확장을 위해서 (즉 CE mode/level에 따라서) LTE control region 내에서 주파수 영역으로 또는 OFDM symbol 단위로 반복될 수 있다. 또는, 상기 LTE control region 정보는 다수의 subframe의 LTE control region에 걸쳐서 반복될 수 있다.
상기의 내용과 관련하여, 종래의 eMTC를 위한 LTE control region 정보는 broadcast 형태 (e.g., SIB)로 전송되거나 불가피한 경우는 고정된 값으로 spec에 명기되어 있다. 이 때, eMTC에게 허용된 MPDCCH/PDSCH 의 starting symbol 값 (startSymbolBR)은 1/2/3/4이지만, sMTC 에게 허용된 MPDCCH/PDSCH 의 starting symbol 값은 0을 포함할 수 있다 (e.g., startSymbolBR=0/1/2/3/4). 이는 SIB에서 eMTC UE와 sMTC UE 에게 다음과 같이 indication될 수 있다.
예를 들어, 별도의 SIB field 로 startSymbolBR=0/1/2/3/4 중 하나의 값을 sMTC UE 에게 알려주거나 (sMTC 단말만 이해할 수 있는 별도의 startSymbolBR 최대 값은 eMTC에게 지시된 startSymbolBR보다 작도록 설정될 수 있음), sMTC UE에게 SIB 와 무관하게 항상 startSymbolBR=0으로 인지하게 하거나, 또는 startSymbolBR=0여부는 UE-specific RRC로 알려줄 수 있다.
다음으로, UL HARQ-ACK feedback signaling에 대해 살펴본다.
종래의 eMTC는 UL 전송에 대해서 asynchronous HARQ만을 지원한다. sMTC는 LTE control region에 HARQ-ACK feedback signal을 전송함으로써, UL 전송에 대해서 synchronous HARQ를 지원할 수 있다.
여기서, synchronous의 정의는 LTE에서의 synchronous HARQ 보다 좀 더 광범위할 수 있다. 예를 들어, UL 전송 후 UL HARQ-ACK feedback 시점은 특정 주기 (e.g., configured by higher layer or by UL scheduling DCI)를 가지는 transmission opportunity 형태로 정의될 수 있다. 첫 번째 UL HARQ-ACK feedback 전송 opportunity는 (반복되는) UL 전송의 마지막 혹은 첫 번째 subframe 기준으로부터 일정 시점 (e.g., configured by higher layer or by UL scheduling DCI)을 시작으로 (synchronous) 특정 주기를 가지고 반복될 수 있다.
상기의 UL HARQ-ACK feedback signal을 통해서 기지국은 sMTC UE가 반복 전송하는 UL data에 대해서 반복이 끝나지 않은 시점에 'early' decoding에 성공할 경우 early UL HARQ-ACK feedback signal을 할 수 있다. sMTC UE는 early UL HARQ-ACK feedback signal을 이용하여 UL 전송을 조기 중단하여 전력소모를 줄일 수 있다. sMTC UE는 UL 전송 termination 시점을 파악하기 위해서 UL 반복 전송 중에 상기에서 언급한 주기적인 UL HARQ-ACK feedback signal transmission opportunity에서 UL HARQ-ACK feedback signal을 monitoring해야 할 수 있다.
다음으로, sMTC UE를 위한 DL control search space (SS)에 대해 살펴본다.
LTE control region은 해당 영역에 새로운 DL control SS를 구성하여 sMTC DL control channel 전송을 위해 사용할 수 있다. 예를 들어, LTE control region에 sMTC UE를 위한 USS를 구성하고, 해당 USS는 sMTC UE에게만 허용하거나, LTE control region을 사용하도록 configure 받은 UE들에게만 한정하도록 할 수 있다. 또는, 해당 USS는 high capability UE에게 self-subframe scheduling 지원하기 위해서 사용할 수 있다. 또는 sMTC UE를 위한 CSS를 구성하고, R1에서 CSS monitoring, R2에서 USS monitoring (LTE EPDCCH 동작)을 수행하도록 할 수 있다.
LTE control region에 sMTC UE를 위한 control channel을 전송하기 위해서 LTE control region에 새로운 ECCE를 정의할 수 있다. sMTC UE에 대해, LTE control region에서 정의된 ECCE와 종래의 MPDCCH 영역의 ECCE를 합쳐서 AL이 구성될 수 있다. 또는 LTE control region의 CCE는 LTE의 CCE 구성을 따를 수 있다.
상기 MPDCCH/PDSCH data의 code rate를 낮추는 방법에서 MPDCCH 성능 향상을 위해서 MPDCCH OFDM symbol의 중 일부를 LTE control region에 copy하는 방법을 제안하였다.
이때, CSS (common search space)에 대해 eMTC와 공통으로 수신할 경우, CRS가 있다고 가정하고 MPDCCH를 확장할 수 있다. USS (UE-specific search space)가 sMTC UE를 위한 control channel일 경우, CRS의 존재 여부를 BL/CE DL subframe 및 MBSFN subframe 설정에 따라서 다르게 선택될 수 있다. 상기에서 CRS가 없다고 가정하고 확장하는 경우에도, 반복 전송이 설정되고 CRS가 전송되어야 하는 구간이 반복 전송 구간에 포함되면, CRS가 있는 것을 가정할 수 있다.
다음으로, 다른 system과 공존을 위한 time resource에 대해 살펴본다.
상기 모든 제안들은 특정 신호 또는 채널을 전송하기 위해서 LTE control region을 활용하는 방법이지만, 다른 system (예를 들어, NR 또는 Low-latency를 요구하는 서비스)과 공존을 위해서 sMTC를 위한 신호를 전송하지 않고 비우는 방법도 있을 수 있다. 이는 eMTC 또는 LTE를 지원하지 않는 경우에 가능하며, sMTC 단말들은 주기적 또는 비주기적으로 특정 subframe에서 LTE control region에 신호/채널을 기대하도록 설정될 수 있다. 즉, 제 3의 system과 공존이 필요한 경우에 LTE control region은 기회적으로 sMTC 단말들을 위해서 사용될 수 있으며, 이는 signalling (일례로 bitmap) 형태로 각 subframe 별로 sMTC 단말이 신호/채널을 기대할 수 있는지 여부를 설정하는 방법으로 구현될 수 있다.
제 4 실시 예: sMTC system 동작
제 4 실시 예는 sMTC system 지원을 위해서 고려되어야 할 동작, 제어 등에 대한 것이다.
LTE control region 사용
상기 LTE control region은 idle mode의 channel 또는 signal에서는 사용되지 않고, connected mode에서만 사용될 수 있다. 예를 들면, connected mode에서 UE specific RRC로 LTE control region 사용을 지시 받은 경우에만 LTE control region을 사용하도록 할 수 있다.
상기 LTE control region의 사용 지시는 일종의 LTE control region을 사용할 수 있는 subframe에 대한 subframe bitmap 형태일 수 있다.
또는, LTE control region의 사용 여부는 frequency 별로 설정될 수 있다. 예를 들어, sMTC가 NR frequency 영역과 LTE frequency 영역에 걸쳐서 동작하거나, subframe 또는 slot의 처음 몇 OFDM symbol(들)을 control 등 특정 용도로 사용하는 NR frequency 영역과 다른 RAT 영역 또는 empty spectrum에 걸쳐서 동작하거나, NR에서 특정 bandwidth part 또는 일부 frequency 영역의 subframe 또는 slot의 처음 몇 OFDM symbol (들)이 control 등 특정 용도로 사용되는 경우, LTE control region 사용 여부는 frequency 별로 설정될 수 있다.
또는, 상기의 LTE control channel 활용은 data channel을 scheduling 한 경우에 한정해서 적용할 수 있다. 예를 들면, MPDCCH 전송 subframe은 LTE control region에 사용되지 않고, PDSCH 전송 subframe에서만 LTE control region이 사용될 수 있다. PDSCH 전송 subframe의 경우, scheduling DCI는 LTE control region 사용 여부 및 관련 세부 parameter (e.g., RE mapping 방법, channel coding 관련 옵션, 등)를 dynamic 하게 지시할 수 있다.
또한, LTE control region 사용 여부를 포함한 관련 옵션들은 cell-specific 및/또는 UE-specific하게 higher layer signling으로 configure될 수 있다.
추가적으로, LTE control region 사용 시 NB retuning을 위한 GP (guard period)에 대해 살펴본다.
eMTC에서, Tx-to-Rx 또는 Rx-to-Rx NB retuning의 경우, 항상 Rx 측의 DL subframe이 switching gap을 흡수한다. 이유는 BL/CE subframe의 경우 LTE control region을 보호하기 위해서 처음 L symbol (L은 3또는 4로 고정이거나, 1-4 범위의 값에서 higher layer configure됨)에 대해서 eMTC UE에게 DL 전송을 하지 않기 때문이다. 그러나 sMTC의 경우, LTE control region이 보호될 필요가 없기 때문에, 본 명세서에서 제안하는 것처럼 LTE control region이 DL data 또는 DL control signaling 용도로 사용될 수 있다. 따라서, 이에 따른 Tx-to-Rx 또는 Rx-to-Rx NB retuning을 위한 GP에 대한 고려가 필요하다.
sMTC UE에 대해서, 또는 sMTC UE가 LTE control region을 통해서 DL data 또는 control signal (일례로, (M)PDCCH)등을 수신하도록 configure 받을 경우, data type 에 따라서 또는 data type의 priority에 의해서 GP의 위치를 source NB 또는 destination NB로 결정할 수 있다.
여기서, data type이라 함은, 상위 layer로부터 내려 받은 payload data, control signal 등으로 구분될 수 있다.
예를 들어, control signal이 data 보다 높은 priority를 갖는다.
따라서 예를 들어, A-to-B NB retuning에서 GP가 A에 설정될 것인지 또는 B에 설정될 것인지는 A가 control signal이고, B가 data (PDSCH로 전송되는)이면, GP는 B (즉 destination NB)의 처음 OFDM symbol (들)에 설정되고, 반대이면 A (즉 source NB)의 마지막 OFDM symbol (들)에 설정되고, equal priority이면, 즉 모두 data이거나, 모두 control signal이면, GP는 A와 B에 OFDM 단위로 균등 분할된다.
균등 분할 방법의 예로, GP의 길이가 OFDM symbol 2개에 해당하면, A와 B에 각각 하나씩의 OFDM symbol을 배치하여 GP를 구성한다. 또는 GP의 길이가 OFDM symbol 단위로 홀수이기 때문에 균등 분할이 불가할 경우, 항상 A 쪽, 즉 source NB 측이 destination NB 보다 OFDM symbol 단위로 하나 많도록 GP를 설정한다. 만약, 특정 subframe에서 control signal monitoring과 data 수신을 모두 시도하는 경우, 해당 subframe을 control signal을 monitoring 하기 위한 subframe으로 간주하고 GP를 생성할 수 있다. 여기서 GP 구간은 기지국이 해당 구간 동안 MPDCCH/PDSCH scheduling을 하지 않거나, 실제로 해당 구간에 신호를 전송하지 않는 것이 아니라, 단말의 capability에 따라서 해당 구간을 GP로 간주하고 수신을 시도하지 않도록 허용되는 구간일 수 있다.
Tx-to-Rx 의 경우, 만약, Rx 바로 이전의 subframe에 마지막 symbol이 SRS 전송을 위한 구간으로 설정되었다면, 단말은 해당 구간을 GP의 일부로 간주하고, Tx 이후에 Rx 구간의 첫 일부 시간 (GP 요구시간 - SRS 전송 구간)만 나머지 GP를 위한 구간으로 사용할 수 있다.
여기서, SRS 전송은 Rx를 기대하는 단말을 위해서 설정된 것이 아니거나 또는 해당 단말은 설정된 SRS 구간에 실제 SRS 및 다른 UL 신호를 전송하지 않는 경우, 앞서 제안한 바와 같이 SRS 구간을 GP의 일부 구간으로 간주할 수 있다. 또는, 이와 같은 GP 생성을 위한 용도로 새로운 signal 또는 message를 정의하고, 이를 기지국이 단말에게 알려줄 수도 있다.
다른 방법으로는, 기지국이 Rx 구간에서 GP로 사용할 수 있는 구간을 직접 지시하는 방법도 있다. 이는 상기 제안과 달리, Rx 구간에 기지국이 전송할 신호가 rate-matching 방식으로 resource mapping이 될 수 있기 때문에 code rate 관점에서 이득이 있을 수 있다.
이를 위해서 단말은 개별적으로 필요한 GP 구간을 보고할 수도 있다. 다만, eMTC 단말들과 또는 다른 sMTC 단말들과 동시에 수신을 기대할 수 있는 채널(일례로, paging, common DCI 등)을 수신하는 경우에는 eMTC의 GP (control region 값으로 결정될 수도 있음)를 기준으로 생성된 GP로만 단말들은 가정할 수 있다.
상기 제안한 방법들은 RRC connected mode와 idle mode에서 상이하게 적용/해석될 수 있다.
LTE control region은 frequency (또는 narrowband) retuning 을 위한 GP로 사용될 수 있다. 이 경우, eMTC와 마찬가지로 LTE control region 동안 UE가 DL 수신을 하지 않도록 하고, 기지국이 해당 구간 동안 MPDCCH/PDSCH scheduling을 하지 않음으로써 GP를 확보할 수 있다. LTE control region을 GP로 사용하기 위한 enable/disable 신호는 higher layer signaling을 통해서 UE-specific하게 configure되거나 DCI를 통해서 dynamically configure될 수 있으며, 특정 subframe 또는 slot에서 자동적으로 GP로 사용될 수 있다.
특정 subframe 또는 slot이라 함은, 상기의 설명에서 destination frequency (또는 narrowband)의 첫 번째 subframe 또는 slot일 수 있다.
상기의 LTE control region 활용 방법 (제 1 실시 예 내지 제 3 실시 예에서 제안하는 방법)과 같이 적용될 경우, 상기의 특정 subframe 또는 slot의 경우에만 GP로 사용되고, 나머지 subframe 또는 slot 들에 대해서는 상기의 제 1 실시 예 내지 제 3 실시 예에서 제안하는 (higher layer configure 된) LTE control region 활용 방법이 적용될 수 있다.
LTE control region 활용 방법을 좀 더 dynamic 하게 지원하기 위해서, scheduling DCI를 통해서 해당 subframe 또는 slot의 LTE control region 활용 방법 (e.g., 상기의 제 1 실시 예 내지 제 3 실시 예에서 제안하는 방법들 중 하나로 사용되는지 GP로 사용되는지)을 indication할 수 있다.
LTE control region에서 sMTC가 수신 기대할 수 있는 OFDM symbol 수는 UE에 따라서 다를 수 있다. 예를 들어, UL의 frequency retuning time에 따라서 사용 가능한 LTE control region의 symbol 수가 다를 수 있다. 이런 경우에 상기의 모든 내용이 UE 별로 마찬가지로 적용될 수 있다. 한편으로는, CRS가 전송되는 첫 symbol은 수신 성능 측면에서 유리하기 때문에, sMTC 단말기들은 LTE control region의 모든 OFDM symbol들에 대해서 DL transmission을 기대하고 eNB는 해당 구간 동안 MPDCCH/PDSCH를 scheduling할 수 있다. 이 때, 필요한 retuning gap은 이전 subframe 또는 slot의 마지막 OFDM symbol(들)로 확보하며, 이런 경우에 eNB는 해당 subframe 또는 slot의 마지막 OFDM symbol(들)에 대해서 GP를 가정하여 rate-matching을 수행하고, sMTC 단말기는 GP에 대해서 rate-matching을 가정하고 수신할 수 있다.
TDD 지원 방법
본 절에서는 TDD에서의 sMTC system 지원 방법에 대해서 제안한다.
TDD의 DwPTS 사용
CE mode B인 경우에도 sMTC 단말은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)에서 MPDCCH 수신을 기대할 수 있다. 이때, 필요한 OFDM symbol 수는 기존 eMTC에서 CE mode A가 control region을 제외한 경우에 DwPTS에서 확보 가능한 OFDM symbol 수만큼이 확보되는 special subframe configuration으로 한정될 수 있다.
CE mode A인 경우에도 위와 마찬가지로 control region의 symbol을 모두 포함한 OFDM symbol 수가 eMTC가 DwPTS를 활용하기 위해서 필요한 symbol 수만큼 확보되는 경우에 해당 DwPTS에 MPDCCH 수신을 기대할 수 있다.
CE mode B인 경우에도 sMTC 단말기는 DwPTS에서 PDSCH 수신을 기대할 수 있으며, 이때 필요한 OFDM symbol 수는 기존 eMTC에서 CE mode A가 control region을 제외한 경우에 DwPTS에서 확보 가능한 OFDM symbol 수만큼이 확보되는 special subframe configuration으로 한정될 수 있다.
CE mode A인 경우에도 위와 마찬가지로 control region의 symbol을 모두 포함한 OFDM symbol 수가 eMTC가 DwPTS를 활용하기 위해서 필요한 symbol 수만큼 확보되는 경우에 해당 DwPTS에 PDSCH 수신을 기대할 수 있다.
상기의 A/B/C/D에서 eMTC와 sharing 하는 경우에는 DwPTS 활용은 eMTC와 동일하게 해석된다.
도 28은 본 발명에서 제안하는 기지국의 MPDCCH 전송 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
즉, 도 28은 MTC(Machine Type Communication)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 MPDCCH(MTC Physical Downlink Control Channel)를 전송하기 위한 기지국의 동작 방법을 나타낸다.
도 28을 참조하면, 기지국은 특수 서브 프레임의 심볼들에게 인접한 슬롯의 심볼들을 카피하여 적용시킬 수 있다.
구체적으로, 기지국은 단말로 MPDCCH의 전송과 관련된 설정 정보를 전송할 수 있다(S28010). 이때, 설정 정보는 앞에서 설명한 방법들과 같이 LTE control region 정보, 및 심볼들 간의 copy를 통한 매핑이 수행되는지 여부를 나타내는 매핑 정보를 포함할 수 있다.
이때, 매핑 정보는 특정 슬롯의 LTE control region이 동일한 슬롯/서브 프레임 또는 다른 슬롯/서브 프레임의 심볼들이 copy되어 매핑되는지 여부를 나타낼 수 있다.
이때, 심볼들 간의 카피는 RE에 매핑되는 매핑 패턴의 카피를 의미할 수 있다.
이후, 기지국은 상기 MPDCCH를 특수 서브 프레임(Special Subframe)의 제 1 슬롯(slot)을 구성하는 제 1 적어도 하나의 심볼의 복수 개의 자원 요소(Resource Element: RE)에 매핑한다(S28020).
특수 서브 프레임은 앞에서 설명한 방법들과 같이 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 서브 프레임을 의미하며, 기지국에 의해서 수행되는 RE의 매핑은 앞의 방법들에서 설명한 바와 상기 제 1 적어도 하나의 심볼에게 상기 제 1 슬롯에 인접한 제 2 슬롯의 제 2 적어도 하나의 심볼을 카피(copy)하여 수행될 수 있다.
즉, 기지국은 특수 서브 프레임의 슬롯을 구성하는 심볼들의 RE에 MPDCCH/PDSCH를 매핑시키기 위해, 동일 슬롯 또는 인접한 다른 슬롯의 심볼들을 카피할 수 있다.
이 경우, 특수 서브 프레임의 슬롯을 구성하는 심볼들의 매핑 패턴은 동일 슬롯 또는 인접한 다른 슬롯의 심볼들의 매핑 패턴과 동일할 수 있다.
이후, 기지국은 복수 개의 자원 요소 상에서 상기 MPDCCH를 단말에게 전송할 수 있다(S28030).
이와 같은 방법을 이용하면 단말은 LTE control region에서도 제어 정보 및/또는 데이터를 RE에 매핑 시켜 전송할 수 있기 때문에 데이터 전송 성능을 향상시킬 수 있다.
이와 관련하여, 상술한 기지국의 동작은 본 명세서의 도 6 및 도 7에 나타난 기지국 장치(610, 710)에 의해 구체적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상술한 기지국의 동작은 프로세서(611, 711) 및/또는 RF 유닛(또는 모듈)(613, 715)에 의해 수행될 수 있다.
구체적으로, 프로세서(611, 711)는 RF 유닛(또는 모듈)(613, 715)을 통해 단말로 MPDCCH의 전송과 관련된 설정 정보를 전송 하도록 제어할 수 있다.
이때, 설정 정보는 앞에서 설명한 방법들과 같이 LTE control region 정보, 및 심볼들 간의 copy를 통한 매핑이 수행되는지 여부를 나타내는 매핑 정보를 포함할 수 있다.
이때, 매핑 정보는 특정 슬롯의 LTE control region이 동일한 슬롯/서브 프레임 또는 다른 슬롯/서브 프레임의 심볼들이 copy되어 매핑되는지 여부를 나타낼 수 있다.
이때, 심볼들 간의 카피는 RE에 매핑되는 매핑 패턴의 카피를 의미할 수 있다.
이후, 프로세서(611, 711)는 MPDCCH를 특수 서브 프레임(Special Subframe)의 제 1 슬롯(slot)을 구성하는 제 1 적어도 하나의 심볼의 복수 개의 자원 요소(Resource Element: RE)에 매핑시킬 수 있다.
특수 서브 프레임은 앞에서 설명한 방법들과 같이 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 서브 프레임을 의미하며, 기지국에 의해서 수행되는 RE의 매핑은 앞의 방법들에서 설명한 바와 상기 제 1 적어도 하나의 심볼에게 상기 제 1 슬롯에 인접한 제 2 슬롯의 제 2 적어도 하나의 심볼을 카피(copy)하여 수행될 수 있다.
즉, 기지국은 특수 서브 프레임의 슬롯을 구성하는 심볼들의 RE에 MPDCCH/PDSCH를 매핑시키기 위해, 동일 슬롯 또는 인접한 다른 슬롯의 심볼들을 카피할 수 있다.
이 경우, 특수 서브 프레임의 슬롯을 구성하는 심볼들의 매핑 패턴은 동일 슬롯 또는 인접한 다른 슬롯의 심볼들의 매핑 패턴과 동일할 수 있다.
이후, 프로세서(611, 711)는 RF 유닛(또는 모듈)(613, 715)을 통해 복수 개의 자원 요소 상에서 상기 MPDCCH를 단말에게 전송할 수 있다.
도 29는 본 발명에서 제안하는 기지국의 MPDCCH 수신 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 29를 참조하면, 단말은 특수 서브 프레임의 심볼들에 인접한 슬롯의 심볼들이 카피되어 매핑된 MPDCCH를 RE 상에서 수신할 수 있다.
구체적으로, 단말은 기지국으로부터 MPDCCH의 전송과 관련된 설정 정보를 수신할 수 있다(S29010). 이때, 설정 정보는 앞에서 설명한 방법들과 같이 LTE control region 정보, 및 심볼들 간의 copy를 통한 매핑이 수행되는지 여부를 나타내는 매핑 정보를 포함할 수 있다.
이때, 매핑 정보는 특정 슬롯의 LTE control region이 동일한 슬롯/서브 프레임 또는 다른 슬롯/서브 프레임의 심볼들이 copy되어 매핑되는지 여부를 나타낼 수 있다.
이때, 심볼들 간의 카피는 RE에 매핑되는 매핑 패턴의 카피를 의미할 수 있다.
이후, 단말은 복수 개의 자원 요소 상에서 MPDCCH를 수신할 수 있다(S29020).
이때, MPDCCH는 특수 서브 프레임(Special Subframe)의 제 1 슬롯(slot)을 구성하는 제 1 적어도 하나의 심볼의 복수 개의 자원 요소(Resource Element: RE)에 매핑될 수 있다.
특수 서브 프레임은 앞에서 설명한 방법들과 같이 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 서브 프레임을 의미하며, 기지국에 의해서 수행되는 RE의 매핑은 앞의 방법들에서 설명한 바와 상기 제 1 적어도 하나의 심볼에게 상기 제 1 슬롯에 인접한 제 2 슬롯의 제 2 적어도 하나의 심볼을 카피(copy)하여 수행될 수 있다.
즉, 특수 서브 프레임의 슬롯을 구성하는 심볼들의 RE에 MPDCCH/PDSCH가 매핑되기 위해, 동일 슬롯 또는 인접한 다른 슬롯의 심볼들이 카피될 수 있다.
이 경우, 특수 서브 프레임의 슬롯을 구성하는 심볼들의 매핑 패턴은 동일 슬롯 또는 인접한 다른 슬롯의 심볼들의 매핑 패턴과 동일할 수 있다.
이와 관련하여, 상술한 단말의 동작은 본 명세서의 도 6 및 도 7에 나타난 단말 장치(620, 720)에 의해 구체적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상술한 단말의 동작은 프로세서(621, 721) 및/또는 RF 유닛(또는 모듈)(623, 725)에 의해 수행될 수 있다.
구체적으로, 프로세서(621, 721)는 RF 유닛(또는 모듈)(623, 725)을 통해서 기지국으로부터 MPDCCH의 전송과 관련된 설정 정보를 수신 받을 수 있도록 제어할 수 있다.
이때, 설정 정보는 앞에서 설명한 방법들과 같이 LTE control region 정보, 및 심볼들 간의 copy를 통한 매핑이 수행되는지 여부를 나타내는 매핑 정보를 포함할 수 있다.
이때, 매핑 정보는 특정 슬롯의 LTE control region이 동일한 슬롯/서브 프레임 또는 다른 슬롯/서브 프레임의 심볼들이 copy되어 매핑되는지 여부를 나타낼 수 있다.
이때, 심볼들 간의 카피는 RE에 매핑되는 매핑 패턴의 카피를 의미할 수 있다.
이후, 프로세서(621, 721)는 RF 유닛(또는 모듈)(623, 725)을 통해서 복수 개의 자원 요소 상에서 MPDCCH를 수신 받을 수 있도록 제어할 수 있다.
이때, MPDCCH는 특수 서브 프레임(Special Subframe)의 제 1 슬롯(slot)을 구성하는 제 1 적어도 하나의 심볼의 복수 개의 자원 요소(Resource Element: RE)에 매핑될 수 있다.
특수 서브 프레임은 앞에서 설명한 방법들과 같이 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 서브 프레임을 의미하며, 기지국에 의해서 수행되는 RE의 매핑은 앞의 방법들에서 설명한 바와 상기 제 1 적어도 하나의 심볼에게 상기 제 1 슬롯에 인접한 제 2 슬롯의 제 2 적어도 하나의 심볼을 카피(copy)하여 수행될 수 있다.
즉, 특수 서브 프레임의 슬롯을 구성하는 심볼들의 RE에 MPDCCH/PDSCH가 매핑되기 위해, 동일 슬롯 또는 인접한 다른 슬롯의 심볼들이 카피될 수 있다.
이 경우, 특수 서브 프레임의 슬롯을 구성하는 심볼들의 매핑 패턴은 동일 슬롯 또는 인접한 다른 슬롯의 심볼들의 매핑 패턴과 동일할 수 있다.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 3GPP LTE/LTE-A/NR 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A/NR 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (17)

  1. 기계 타입 통신(Machine Type Communication, MTC)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 MPDCCH(MTC Physical Downlink Control Channel)를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    단말로 MPDCCH의 전송과 관련된 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 MPDCCH를 특수 서브 프레임(Special Subframe)의 제 1 슬롯(slot)을 구성하는 제 1 적어도 하나의 심볼의 복수 개의 자원 요소(Resource Element: RE)에 매핑하는 단계,
    상기 특수 서브 프레임은 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 서브 프레임이고; 및
    상기 복수 개의 자원 요소 상에서 상기 MPDCCH를 단말에게 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 매핑하는 단계는 상기 제 1 적어도 하나의 심볼에게 상기 제 1 슬롯에 인접한 제 2 슬롯의 제 2 적어도 하나의 심볼을 카피(copy)하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 적어도 하나의 심볼과 상기 제 2 적어도 하나의 심볼은 동일한 매핑 패턴을 통해서 상기 MPDCCH가 상기 복수 개의 RE에 매핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 적어도 하나의 심볼과 상기 제 2 적어도 하나의 심볼은 동일한 RE에 셀 특정 참조 신호(Cell-Specific Reference Signal)가 매핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 매핑하는 단계는 상기 제 1 적어도 하나의 심볼의 시작 심볼과 상기 제 2 적어도 하나의 심볼의 시작 심볼에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 슬롯은 제어 정보가 전송되는 제어 영역과 상기 MPDCCH 및/또는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 전송되는 데이터 영역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 영역의 적어도 하나의 RE는 상기 MTC를 위한 CRS가 매핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 데이터 영역은 상기 제어 영역보다 우선하여 레이트 매칭(rate matching)이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 MPDCCH의 채널 추정은 상기 특수 서브 프레임에 인접한 적어도 하나의 다른 서브 프레임의 채널 추정 결과를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 기계 타입 통신(Machine Type Communication, MTC)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 MPDCCH(MTC Physical Downlink Control Channel)를 전송하기 위한 기지국에 있어서,
    무선 신호를 전송하기 위한 전송기(transmitter);
    무선 신호를 수신하기 위한 수신기(receiver);
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 접속 가능하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 동작들을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함하며,
    상기 동작들은,
    단말로 MPDCCH의 전송과 관련된 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 MPDCCH를 특수 서브 프레임(Special Subframe)의 제 1 슬롯(slot)을 구성하는 제 1 적어도 하나의 심볼의 복수 개의 자원 요소(Resource Element: RE)에 매핑하는 단계,
    상기 특수 서브 프레임은 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 서브 프레임이고; 및
    상기 복수 개의 자원 요소 상에서 상기 MPDCCH를 단말에게 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 매핑하는 단계는 상기 적어도 하나의 심볼에게 상기 제 1 슬롯에 인접한 제 2 슬롯의 제 2 적어도 하나의 심볼을 카피(copy)하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 적어도 하나의 심볼과 상기 제 2 적어도 하나의 심볼은 동일한 매핑 패턴을 통해서 상기 MPDCCH가 상기 복수 개의 RE에 매핑되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 적어도 하나의 심볼과 상기 제 2 적어도 하나의 심볼은 동일한 RE에 셀 특정 참조 신호(Cell-Specific Reference Signal)가 매핑되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 매핑하는 단계는 상기 제 1 적어도 하나의 심볼의 시작 심볼과 상기 제 2 적어도 하나의 심볼의 시작 심볼에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 슬롯은 제어 정보가 전송되는 제어 영역과 상기 MPDCCH 및/또는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 전송되는 데이터 영역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 영역의 적어도 하나의 RE는 상기 MTC를 위한 CRS가 매핑되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 데이터 영역은 상기 제어 영역보다 우선하여 레이트 매칭(rate matching)이 수행되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 MPDCCH의 채널 추정은 상기 특수 서브 프레임에 인접한 적어도 하나의 다른 서브 프레임의 채널 추정 결과를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  17. 기계 타입 통신(Machine Type Communication, MTC)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 MPDCCH(MTC Physical Downlink Control Channel)를 수신하기 위한 방법에 있어서,
    기지국으로부터 MPDCCH의 전송과 관련된 설정 정보를 수신하는 단계; 및
    복수 개의 자원 요소 상에서 상기 MPDCCH를 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 MPDCCH를 특수 서브 프레임(Special Subframe)의 제 1 슬롯(slot)을 구성하는 제 1 적어도 하나의 심볼의 복수 개의 자원 요소(Resource Element: RE)에 매핑되고,
    상기 특수 서브 프레임은 서브 프레임을 구성하는 심볼들 중에서 데이터 전송을 위한 심볼의 개수가 일정 개수 이하인 서브 프레임이며,
    상기 제 1 적어도 하나의 심볼은 상기 제 1 슬롯에 인접한 제 2 슬롯의 제 2 적어도 하나의 심볼이 카피(copy)되는 것을 특징으로 하는 방법.
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