KR20170106313A - 무선 통신 시스템에서 셀 활성화/비활성화 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

Abstract

무선 통신 시스템에서 셀 활성화/비활성화 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 캐리어 병합(Carrier Aggregation)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 세컨더리 셀(SCell: Secondary Cell)의 활성화(activation)/비활성화(deactivation)하기 위한 방법에 있어서, 기지국으로부터 SCell 추가(addition) 관련 메시지를 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 상기 SCell 추가 관련 메시지에 의해 추가된 복수의 SCell 중에서 하나 이상의 제1 SCell에 대한 부분 활성화(partial activation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제1 SCell을 부분 활성화하는 단계 및 상기 기지국으로부터 상기 SCell의 추가 관련 메시지에 의해 추가된 복수의 SCell 중에서 하나 이상의 제2 SCell에 대한 전체 활성화(full activation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제2 SCell을 전체 활성화하는 단계를 포함하고, 상기 제2 SCell에 대하여 일반적인 S셀 동작이 적용되며, 상기 제1 SCell에 대하여 상기 일반적인 S 셀 동작의 일부만이 적용될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 셀 활성화/비활성화 방법 및 이를 위한 장치

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 빠른 캐리어 스위칭(fast carrier switching)을 지원하기 위한 셀 활성화(activation)/비활성화(deactivation)하기 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 서비스에 대한 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 발명의 목적은 세컨더리 셀을 전체 활성화(full activation) 및 부분 활성화(partial activation)하는 방법을 제안한다.

본 발명의 다른 목적은 부분 활성화(partial activation)된 세컨더리 셀에서 채널 상태 정보 측정 및/또는 무선 자원 모니터링 측정을 수행하기 위한 방법을 제안한다.

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 발명의 일 양상은, 캐리어 병합(Carrier Aggregation)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 세컨더리 셀(SCell: Secondary Cell)의 활성화(activation)/비활성화(deactivation)하기 위한 방법에 있어서, 기지국으로부터 SCell 추가(addition) 관련 메시지를 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 상기 SCell 추가 관련 메시지에 의해 추가된 복수의 SCell 중에서 하나 이상의 제1 SCell에 대한 부분 활성화(partial activation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제1 SCell을 부분 활성화하는 단계 및 상기 기지국으로부터 상기 SCell의 추가 관련 메시지에 의해 추가된 복수의 SCell 중에서 하나 이상의 제2 SCell에 대한 전체 활성화(full activation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제2 SCell을 전체 활성화하는 단계를 포함하고, 상기 제2 SCell에 대하여 일반적인 S셀 동작이 적용되며, 상기 제1 SCell에 대하여 상기 일반적인 S 셀 동작의 일부만이 적용될 수 있다.

본 발명의 다른 일 양상은, 캐리어 병합(Carrier Aggregation)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 세컨더리 셀(SCell: Secondary Cell)의 활성화(activation)/비활성화(deactivation)하기 위한 단말에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 기지국으로부터 SCell 추가(addition) 관련 메시지를 수신하고, 상기 기지국으로부터 상기 SCell 추가 관련 메시지에 의해 추가된 복수의 SCell 중에서 하나 이상의 제1 SCell에 대한 부분 활성화(partial activation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제1 SCell을 부분 활성화하고, 상기 기지국으로부터 상기 SCell의 추가 관련 메시지에 의해 추가된 복수의 SCell 중에서 하나 이상의 제2 SCell에 대한 전체 활성화(full activation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제2 SCell을 전체 활성화하도록 구성되고, 상기 제2 SCell에 대하여 일반적인 S셀 동작이 적용되며, 상기 제1 SCell에 대하여 상기 일반적인 S 셀 동작의 일부만이 적용될 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 SCell에 대하여 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information) 측정 동작 및/또는 무선 자원 관리(RRM: Radio Resource Management) 측정 동작이 적용될 수 있다.

바람직하게, 상기 CSI 측정을 위한 측정 갭(measurement gap)이 설정될 수 있다.

바람직하게, 주기적 CSI 측정을 위한 측정 갭은 상기 CSI 측정을 위한 참조 신호(reference signal)의 서브프레임, CSI-IM(CSI-Interference Measurement) 자원의 서브프레임 및/또는 CSI 보고의 서브프레임과 연관되어 암묵적으로 설정될 수 있다.

바람직하게, 비주기적 CSI 측정을 위한 측정 갭은 비주기적 CSI 측정에 대한 트리거링을 포함하는 하향링크 제어 정보(DCI: Downlink Control Information)가 전송되는 서브프레임과 연관되어 암묵적으로 설정될 수 있다.

바람직하게, 상기 측정 갭 내에 상기 CSI 측정을 위한 참조 신호 또는 CSI-IM 자원이 존재하지 않는 경우, 이전의 상기 CSI 측정을 위한 참조 신호의 서브프레임 또는 CSI-IM 자원의 서브프레임이 상기 CSI 측정을 위한 참조 자원으로 이용될 수 있다.

바람직하게, 상기 측정 갭 내에 상기 CSI 측정을 위한 참조 신호 또는 CSI-IM 자원이 존재하지 않는 경우, 상기 CSI 보고 시 OOR(out-of-range)가 상기 기지국에게 전송될 수 있다.

바람직하게, 상기 추가된 복수의 SCell은 추가될 때 최초로 비활성화되거나 또는 부분 활성화될 수 있다.

바람직하게, 상기 제2 SCell에 대한 전체 활성화 관련 메시지 수신 전, 상기 제2 SCell은 부분 활성화 상태일 수 있다.

바람직하게, 상기 기지국으로부터 상기 제2 SCell에 대한 부분 활성화(partial activation) 관련 메시지 또는 부분 비활성화(partial deactivation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제2 SCell을 부분 활성화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 기지국으로부터 상기 제1 SCell 또는 상기 제2 SCell에 대한 SCell 비활성화(SCell deactivation) 또는 전체 비활성화(full deactivation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제1 SCell 또는 상기 제2 SCell를 비활성화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 단말에 의해 동시에 부분 활성화 가능한 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)의 개수 및 리스트, 상기 리스트 내에서 전체 활성화 가능한 CC의 개수 정보를 포함하는 능력(capability) 관련 메시지를 상기 기지국에게 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제2 SCell은 상기 제1 SCell에 포함될 수 있다.

바람직하게, 상기 추가된 복수의 SCell 중에서 일부의 SCell에 대해서는 공통의 주기적 CSI 보고 모드 및/또는 공통의 보고 자원이 설정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 부분 활성화(partial activation) 및 전체 활성화(full activation) 상태가 정의됨으로써 자원 사용 효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 부분 활성화(partial activation)된 셀에서 채널 상태 정보/무선 자원 관리 측정 및 보고가 수행됨으로써, 효과적인 빠른 캐리어 스위칭(fast carrier switching)이 가능하다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 일반적인 다중 입출력 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.
도 6은 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서브 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 시간 주파수 영역에서의 시간-주파수 자원 블록을 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 비동기 HARQ 방식의 자원 할당 및 재전송 과정을 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE FDD 시스템에서 하향링크 HARQ 프로세스를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE FDD 시스템에서 상향링크 HARQ 프로세스를 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 캐리어 병합 기반 CoMP 시스템을 예시하는 도면이다.
도 14는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 블록 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 CSI-RS 구성을 예시하는 도면이다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 PDCCH와 E-PDCCH를 예시하는 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서의 캐리어 병합을 예시하는 도면이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 활성화/비활성화 방법을 예시한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

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.

본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 일반

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

3GPP LTE/LTE-A에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 1에서 무선 프레임의 시간 영역에서의 크기는 T_s=1/(15000*2048)의 시간 단위의 배수로 표현된다. 하향링크 및 상향링크 전송은 T_f=307200*T_s=10ms의 구간을 가지는 무선 프레임으로 구성된다.

도 1의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 1 무선 프레임은 전이중(full duplex) 및 반이중(half duplex) FDD에 모두 적용될 수 있다.

무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 무선 프레임은 T_slot=15360*T_s=0.5ms 길이의 20개의 슬롯으로 구성되고, 각 슬롯은 0부터 19까지의 인덱스가 부여된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 연속적인 2개의 슬롯(slot)으로 구성되고, 서브프레임 i는 슬롯 2i 및 슬롯 2i+1로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 예를 들어, 하나의 서브 프레임은 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.

FDD에서 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 주파수 도메인에서 구분된다. 전이중 FDD에 제한이 없는 반면, 반이중 FDD 동작에서 단말은 동시에 전송 및 수신을 할 수 없다.

하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.

도 1의 (b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다.

타입 2 무선 프레임은 각 153600*T_s=5ms의 길이의 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성된다. 각 하프 프레임은 30720*T_s=1ms 길이의 5개의 서브프레임으로 구성된다.

TDD 시스템의 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성(uplink-downlink configuration)은 모든 서브프레임에 대하여 상향링크와 하향링크가 할당(또는 예약)되는지 나타내는 규칙이다.

표 1은 상향링크-하향링크 구성을 나타낸다.

표 1을 참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로, 'D'는 하향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내고, 'U'는 상향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내며, 'S'는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot) 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임(special subframe)을 나타낸다.

DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP는 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.

각 서브프레임 i는 각 T_slot=15360*T_s=0.5ms 길이의 슬롯 2i 및 슬롯 2i+1로 구성된다.

상향링크-하향링크 구성은 7가지로 구분될 수 있으며, 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 및/또는 개수가 다르다.

하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환되는 시점을 전환 시점(switching point)이라 한다. 전환 시점의 주기성(Switch-point periodicity)은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 10ms가 모두 지원된다. 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 스페셜 서브프레임(S)은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 첫번째 하프-프레임에만 존재한다.

모든 구성에 있어서, 0번, 5번 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 서브프레임 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다.

이러한, 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모두 알고 있을 수 있다. 기지국은 상향링크-하향링크 구성 정보가 바뀔 때마다 구성 정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크-하향링크 할당상태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 마찬가지로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 전송될 수 있으며, 방송 정보로서 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 통해 셀 내의 모든 단말에 공통으로 전송될 수도 있다.

표 2는 스페셜 서브프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.

도 1의 예시에 따른 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록(RB: resource block)은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 N^DL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.

상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.

PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.

PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 하향링크 그랜트라고도 한다.), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 상향링크 그랜트라고도 한다.), PCH(Paging Channel)에서의 페이징(paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 레이어(upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율(coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)들에 대응된다. PDCCH의 포맷 및 사용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.

기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다.)가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록(SIB: system information block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위하여, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다.

하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록(RB: Resource Block) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.

MIMO(Multi-Input Multi-Output)

MIMO 기술은 지금까지 일반적으로 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 송신(Tx) 안테나와 다중 수신(Rx) 안테나를 사용한다. 다시 말해서, MIMO 기술은 무선 통신 시스템의 송신단 또는 수신단에서 다중 입출력 안테나를 사용하여 용량 증대 또는 성능 개성을 꾀하기 위한 기술이다. 이하에서는 'MIMO'를 '다중 입출력 안테나'라 칭하기로 한다.

더 구체적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 하나의 완전한 메시지(total message)를 수신하기 위하여 한 개의 안테나 경로에 의존하지 않으며, 여러 개의 안테나를 통해 수신한 복수의 데이터 조각을 수집하여 완전한 데이터를 완성시킨다. 결과적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 특정 시스템 범위 내에서 데이터 전송율을 증가시킬 수 있으며, 또한 특정 데이터 전송율을 통해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.

차세대 이동통신은 기존 이동통신에 비해 훨씬 높은 데이터 전송률을 요구하므로 효율적인 다중 입출력 안테나 기술이 반드시 필요할 것으로 예상된다. 이와 같은 상황에서 MIMO 통신 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신 기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 따라 다른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 기술로서 관심을 모으고 있다.

한편, 현재 연구되고 있는 다양한 전송효율 향상 기술 중 다중 입출력 안테나(MIMO) 기술은 추가적인 주파수 할당이나 전력증가 없이도 통신 용량 및 송수신 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 방법으로서 현재 가장 큰 주목을 받고 있다.

도 5는 일반적인 다중 입출력 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.

도 5를 참조하면, 송신 안테나의 수를 N_T개로, 수신 안테나의 수를 N_R개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가하므로, 전송 레이트(transfer rate)를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 이 경우, 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송 레이트는 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트(R_o)에 다음과 같은 레이트 증가율(R_i)이 곱해진 만큼으로 이론적으로 증가할 수 있다.

즉, 예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다.

이와 같은 다중 입출력 안테나의 기술은 다양한 채널 경로를 통과한 심볼들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티(spatial diversity) 방식과, 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 공간 멀티플렉싱(spatial multiplexing) 방식으로 나눌 수 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻고자 하는 방식에 대한 연구도 최근 많이 연구되고 있는 분야이다.

각각의 방식에 대해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

첫째로, 공간 다이버시티 방식의 경우에는 시공간 블록 부호 계열과, 다이버시티 이득과 부호화 이득을 동시에 이용하는 시공간 트렐리스(Trelis) 부호 계열 방식이 있다. 일반적으로 비트 오류율 개선 성능과 부호 생성 자유도는 트렐리스 부호 방식이 우수하지만, 연산 복잡도는 시공간 블록 부호가 간단하다. 이와 같은 공간 다이버서티 이득은 송신 안테나 수(N_T)와 수신 안테나 수(N_R)의 곱(N_T × N_R)에 해당되는 양을 얻을 수 있다.

둘째로, 공간 멀티플렉싱 기법은 각 송신 안테나에서 서로 다른 데이터 열을 송신하는 방법인데, 이때 수신기에서는 송신기로부터 동시에 전송된 데이터 사이에 상호 간섭이 발생하게 된다. 수신기에서는 이 간섭을 적절한 신호처리 기법을 이용하여 제거한 후 수신한다. 여기에 사용되는 잡음 제거 방식은 MLD(maximum likelihood detection) 수신기, ZF(zero-forcing) 수신기, MMSE(minimum mean square error) 수신기, D-BLAST (Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time), V-BLAST(Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time) 등이 있으며, 특히 송신단에서 채널 정보를 알 수 있는 경우에는 SVD(singular value decomposition) 방식 등을 사용할 수 있다.

셋째로, 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 결합된 기법을 들 수 있다. 공간 다이버시티 이득만을 얻을 경우 다이버시티 차수의 증가에 따른 성능개선 이득이 점차 포화되며, 공간 멀티플렉싱 이득만을 취하면 무선 채널에서 전송 신뢰도가 떨어진다. 이를 해결하면서 두 가지 이득을 모두 얻는 방식들이 연구되어 왔으며, 이 중 시공간 블록 부호 (Double-STTD), 시공간 BICM(STBICM) 등의 방식이 있다.

상술한 바와 같은 다중 입출력 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 N_T개의 송신 안테나와 N_R개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다.

먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, 이와 같이 N_T개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 N_T개 이므로, 이를 다음과 같은 벡터로 나타낼 수 있다.

한편, 각각의 전송 정보 s_1, s_2, ..., s_N_T에 있어 전송 전력을 달리 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 P_1, P_2, ..., P_N_T라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같은 벡터로 나타낼 수 있다.

또한, 수학식 3의 전송 전력이 조정된 전송 정보를 전송 전력의 대각 행렬 P로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

한편, 수학식 4의 전송 전력이 조정된 정보 벡터는 그 후 가중치 행렬 W가 곱해져 실제 전송되는 N_T개의 전송 신호 x_1, x_2, ..., x_N_T를 구성한다. 여기서, 가중치 행렬은 전송 채널 상황 등에 따라 전송 정보를 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송 신호 x_1, x_2, ..., x_N_T를 벡터 x를 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, w_ij는 i번째 송신 안테나와 j번째 전송 정보간의 가중치를 나타내며, W는 이를 행렬로 나타낸 것이다. 이와 같은 행렬 W를 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)라 부른다.

한편, 상술한 바와 같은 전송 신호(x)는 공간 다이버시티를 사용하는 경우와 공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.

공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우는 서로 다른 신호를 다중화하여 보내게 되므로, 정보 벡터 s의 원소들이 모두 다른 값을 가지게 되는 반면, 공간 다이버시티를 사용하게 되면 같은 신호를 여러 채널 경로를 통하여 보내게 되므로 정보 벡터 s의 원소들이 모두 같은 값을 갖게 된다.

물론, 공간 멀티플랙싱과 공간 다이버시티를 혼합하는 방법도 고려 가능하다. 즉, 예를 들어 3 개의 송신 안테나를 통하여 같은 신호를 공간 다이버시티를 이용하여 전송하고, 나머지는 각각 다른 신호를 공간 멀티플랙싱하여 보내는 경우도 고려할 수 있다.

다음으로, 수신신호는 N_R개의 수신 안테나가 있는 경우, 각 안테나의 수신신호 y_1, y_2, ..., y_N_R을 벡터 y로 다음과 같이 나타내기로 한다.

한편, 다중 입출력 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링하는 경우, 각각의 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을 h_ij로 표시하기로 한다. 여기서, h_ij의 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.

이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 벡터 및 행렬 형태로도 표시 가능하다. 벡터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 6은 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 총 N_T개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.

또한, 상기 수학식 7과 같은 행렬 표현을 통해 N_T개의 송신 안테나로부터 N_R개의 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.

한편, 실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H를 거친 후에 백색 잡음(AWGN: Additive White Gaussian Noise)가 더해지게 되므로, N_R개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색 잡음 n_1, n_2, ..., n_N_R을 백터로 표현하면 다음과 같다.

상술한 바와 같은 전송 신호, 수신 신호, 채널, 및 백색 잡음의 모델링을 통해 다중 입출력 안테나 통신 시스템에서의 각각은 다음과 같은 관계를 통해 나타낼 수 있다.

한편, 채널의 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행과 열의 수는 송수신 안테나 수에 의해서 결정된다. 채널 행렬 H는 앞서 살펴본 바와 같이 행의 수는 수신 안테나의 수 N_R과 같아지고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N_T와 같아 지게 된다. 즉, 채널 행렬 H는 N_R×N_T 행렬이 된다.

일반적으로, 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 다음과 같이 제한된다.

또한, 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition)를 하였을 때, 랭크는 고유치(eigen value)들 중에서 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 비슷한 방법으로, 랭크를 SVD(singular value decomposition) 했을 때 0이 아닌 특이값(singular value)들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.

본 명세서에 있어, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)'는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수'는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.

캐리어 병합(Carrier Aggregation)

본 발명의 실시예들에서 고려하는 통신 환경은 멀티 캐리어(Multi-carrier) 지원 환경을 모두 포함한다. 즉, 본 발명에서 사용되는 멀티 캐리어 시스템 또는 캐리어 병합(CA: Carrier Aggregation) 시스템이라 함은 광대역을 지원하기 위해서, 목표로 하는 광대역을 구성할 때 목표 대역보다 작은 대역폭(bandwidth)을 가지는 1개 이상의 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)를 병합(aggregation)하여 사용하는 시스템을 말한다.

본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합(또는, 반송파 집성)을 의미하며, 이때 캐리어의 병합은 인접한(contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한(non-contiguous) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'DL CC'라 한다.) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'UL CC'라 한다.) 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다. 이와 같은 캐리어 병합은 반송파 집성, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 스펙트럼 집성(spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.

두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 LTE-A 시스템에서는 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 캐리어를 결합할 때, 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 시스템과의 호환성(backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다. 예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-advanced 시스템(즉, LTE-A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.

LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다.

상술한 캐리어 병합 환경은 다중 셀(multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. 셀은 하향링크 자원(DL CC)과 상향링크 자원(UL CC) 한 쌍의 조합으로 정의되나, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 셀(configured serving cell)을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개의 UL CC를 가질 수 있으나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우에는 셀의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다.

또는, 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다. 즉, 캐리어 병합(carrier aggregation)은 각각 캐리어 주파수(셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 병합으로 이해될 수 있다. 여기서, 말하는 '셀(Cell)'은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다.

LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀(PCell: Primary Cell) 및 세컨더리 셀(SCell: Secondary Cell)을 포함한다. P셀과 S셀은 서빙 셀(Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P셀로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며, 전체 서빙 셀에는 P셀과 하나 이상의 S셀이 포함된다.

서빙 셀(P셀과 S셀)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhysCellId는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진다. SCellIndex는 S셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 1부터 7까지의 정수값을 가진다. ServCellIndex는 서빙 셀(P셀 또는 S셀)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0값은 P셀에 적용되며, SCellIndex는 S셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다. 즉, ServCellIndex에서 가장 작은 셀 ID (또는 셀 인덱스)을 가지는 셀이 P셀이 된다.

P셀은 프라이머리 주파수(또는, primary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미한다. 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재-설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. 또한, P셀은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P셀에서만 PUCCH를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P셀만을 이용할 수 있다. E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보(mobilityControlInfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해 P셀만을 변경할 수도 있다.

S셀은 세컨더리 주파수(또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미할 수 있다. 특정 단말에 P셀은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S셀은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P셀을 제외한 나머지 셀들, 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다. E-UTRAN은 S셀을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC_CONNECTED 상태에 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널(dedicated signal)을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S셀의 해제 및 추가에 의하여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용할 수 있다. E-UTRAN은 관련된 S셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링(dedicated signaling) 할 수 있다.

초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN은 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 P셀에 부가하여 하나 이상의 S셀을 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P셀 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시 예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어(PCC)는 P셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCC)는 S셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다.

도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.

도 7의 (a)는 LTE 시스템에서 사용되는 단일 캐리어 구조를 나타낸다. 컴포넌트 캐리어에는 DL CC와 UL CC가 있다. 하나의 컴포넌트 캐리어는 20MHz의 주파수 범위를 가질 수 있다.

도 7의 (b)는 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합 구조를 나타낸다. 도 7의 (b)의 경우에 20MHz의 주파수 크기를 갖는 3 개의 컴포넌트 캐리어가 결합된 경우를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3 개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 캐리어 병합의 경우 단말은 3개의 CC를 동시에 모니터링할 수 있고, 하향링크 신호/데이터를 수신할 수 있고 상향링크 신호/데이터를 송신할 수 있다.

만약, 특정 셀에서 N개의 DL CC가 관리되는 경우에는, 네트워크는 단말에 M (M≤N)개의 DL CC를 할당할 수 있다. 이때, 단말은 M 개의 제한된 DL CC 만을 모니터링하고 DL 신호를 수신할 수 있다. 또한, 네트워크는 L (L≤M≤N)개의 DL CC에 우선순위를 주어 주된 DL CC를 단말에 할당할 수 있으며, 이러한 경우 UE는 L 개의 DL CC는 반드시 모니터링해야 한다. 이러한 방식은 상향링크 전송에도 똑같이 적용될 수 있다.

하향링크 자원의 반송파 주파수(또는 DL CC)와 상향링크 자원의 반송파 주파수(또는, UL CC) 사이의 링키지(linkage)는 RRC 메시지와 같은 상위계층 메시지나 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, SIB2(System Information Block Type2)에 의해서 정의되는 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 구성될 수 있다. 구체적으로, 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC간의 맵핑 관계를 의미할 수 있으며, HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC(또는 UL CC)와 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 UL CC(또는 DL CC)간의 맵핑 관계를 의미할 수도 있다.

단말이 하나 이상의 S셀이 설정되면, 네트워크는 설정된 S셀(들)을 활성화(activate) 또는 비활성화(deactivate)할 수 있다. P셀은 항상 활성화된다. 네트워크는 활성/비활성(Activation/Deactivation) MAC 제어 요소(MAC control element)를 전송함으로써 S셀(들)을 활성화 또는 비활성화한다.

활성/비활성 MAC 제어 요소는 고정된 크기를 가지고, 7개의 C 필드(C-field)와 1개의 R 필드(R-field)를 포함하는 단일의 옥텟(octet)으로 구성된다. C 필드는 각 S셀 인덱스(SCellIndex) 별로 구성되고, S셀의 활성/비활성 상태를 지시한다. C 필드 값이 '1'로 셋팅되면 해당 S셀 인덱스를 가지는 S셀의 활성화되는 것을 지시하고, '0'으로 셋팅되면 해당 S셀 인덱스를 가지는 S셀의 비활성화되는 것을 지시한다.

또한, 단말은 설정된 S셀 별로 타이머(sCellDeactivationTimer)를 유지하고, 타이머가 만료될 때 관련된 S셀을 비활성화한다. 동일한 초기 타이머 값이 타이머(sCellDeactivationTimer)의 각 인스턴스(instance)에 적용되며, RRC 시그널링에 의해 설정된다. S셀(들)이 추가될 때 또는 핸드오버 이후, 초기 S셀(들)은 비활성화 상태이다.

단말은 각 TTI에서 각각의 설정된 S셀(들)에 대하여 아래와 같은 동작을 수행한다.

- 단말이 특정 TTI(서브프레임 n)에서 S셀을 활성화하는 활성/비활성 MAC 제어 요소를 수신하면, 단말은 정해진 타이밍에 해당하는 TTI(서브프레임 n+8 또는 그 이후)에서 S셀을 활성화하고, 해당 S셀과 관련된 타이머를 (재)시작시킨다. 단말이 S셀을 활성화한다는 것은 단말이 S셀 상에서 SRS(Sounding Reference Signal) 전송, S셀을 위한 CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Indicator)/RI(Rank Indication)/PTI(Precoding Type Indicator) 보고, S셀 상에서 PDCCH 모니터링, S셀을 위한 PDCCH 모니터링과 같은 일반 S셀 동작을 적용한다는 것을 의미한다.

- 단말이 특정 TTI(서브프레임 n)에서 S셀을 비활성화하는 활성/비활성 MAC 제어 요소를 수신하거나 또는 특정 TTI(서브프레임 n) 활성화된 S셀과 관련된 타이머가 만료되면, 단말은 정해진 타이밍에 해당하는 TTI(서브프레임 n+8 또는 그 이후)에서 S셀을 비활성화하고, 해당 S셀의 타이머를 중단하며, 해당 S셀과 관련된 모든 HARQ 버퍼를 비운다(flush).

- 활성화된 S셀 상의 PDCCH가 상향링크 그랜트(uplink grant) 또는 하향링크 승인(downlink assignment)을 지시하거나, 또는 활성화된 S셀을 스케줄링하는 서빙 셀 상의 PDCCH가 활성화된 S셀을 위한 상향링크 그랜트(uplink grant) 또는 하향링크 승인(downlink assignment)을 지시하면, 단말은 해당 S셀과 관련된 타이머를 재시작한다.

- S셀이 비활성화되면, 단말은 S셀 상에서 SRS를 전송하지 않고, S셀을 위한 CQI/PMI/RI/PTI를 보고하지 않으며, S셀 상에서 UL-SCH를 전송하지 않으며, S셀 상에서 PDCCH를 모니터하지 않는다.

크로스 캐리어 스케줄링(Cross Carrier Scheduling)

캐리어 병합 시스템에서는 캐리어(또는 반송파) 또는 서빙 셀(Serving Cell)에 대한 스케줄링 관점에서 자가 스케줄링(Self-Scheduling) 방법 및 크로스 캐리어 스케줄링(Cross Carrier Scheduling) 방법의 두 가지가 있다. 크로스 캐리어 스케줄링은 크로스 컴포넌트 캐리어 스케줄링(Cross Component Carrier Scheduling) 또는 크로스 셀 스케줄링(Cross Cell Scheduling)으로 일컬을 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH가 각각 다른 DL CC로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL 그랜트를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC가 아닌 다른 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.

크로스 캐리어 스케줄링 여부는 단말 특정(UE-specific)하게 활성화 또는 비활성화될 수 있으며, 상위계층 시그널링(예를 들어, RRC signaling)을 통해서 반정적(semi-static)으로 각 단말 별로 알려질 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우, PDCCH에 해당 PDCCH가 지시하는 PDSCH/PUSCH가 어느 DL/UL CC를 통해서 전송되는지를 알려주는 캐리어 지시자 필드(CIF: Carrier Indicator Field)가 필요하다. 예를 들어, PDCCH는 PDSCH 자원 또는 PUSCH 자원을 CIF를 이용하여 다수의 컴포넌트 캐리어들 중 하나에 할당할 수 있다. 즉, DL CC 상에서의 PDCCH가 다중 집성된 DL/UL CC 중 하나에 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당하는 경우 CIF가 설정된다. 이 경우, LTE-A Release-8의 DCI 포맷은 CIF에 따라 확장될 수 있다. 이때 설정된 CIF는 3bit 필드로 고정되거나, 설정된 CIF의 위치는 DCI 포맷 크기와 무관하게 고정될 수 있다. 또한, LTE-A Release-8의 PDCCH 구조(동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)를 재사용할 수도 있다.

반면, DL CC 상에서의 PDCCH가 동일한 DL CC 상에서의 PDSCH 자원을 할당하거나 단일 링크된 UL CC 상에서의 PUSCH 자원을 할당하는 경우에는 CIF가 설정되지 않는다. 이 경우, LTE-A Release-8과 동일한 PDCCH 구조(동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)와 DCI 포맷이 사용될 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링이 가능할 때, 단말은 CC별 전송 모드 및/또는 대역폭에 따라 모니터링 CC의 제어영역에서 복수의 DCI에 대한 PDCCH를 모니터링하는 것이 필요하다. 따라서, 이를 지원할 수 있는 검색 공간의 구성과 PDCCH 모니터링이 필요하다.

캐리어 병합 시스템에서, 단말 DL CC 집합은 단말이 PDSCH를 수신하도록 스케줄링된 DL CC의 집합을 나타내고, 단말 UL CC 집합은 단말이 PUSCH를 전송하도록 스케줄링된 UL CC의 집합을 나타낸다. 또한, PDCCH 모니터링 집합(monitoring set)은 PDCCH 모니터링을 수행하는 적어도 하나의 DL CC의 집합을 나타낸다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합과 같거나, 단말 DL CC 집합의 부집합(subset)일 수 있다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합내의 DL CC들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는 PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합에 상관없이 별개로 정의될 수 있다. PDCCH 모니터링 집합에 포함되는 DL CC는 링크된 UL CC에 대한 자기-스케줄링(self-scheduling)은 항상 가능하도록 설정될 수 있다. 이러한, 단말 DL CC 집합, 단말 UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합은 단말 특정(UE-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 셀 특정(Cell-specific)하게 설정될 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링이 비활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 항상 단말 DL CC 집합과 동일하다는 것을 의미하며, 이러한 경우에는 PDCCH 모니터링 집합에 대한 별도의 시그널링과 같은 지시가 필요하지 않다. 그러나, 크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 단말 DL CC 집합 내에서 정의되는 것이 바람직하다. 즉, 단말에 대하여 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하기 위하여 기지국은 PDCCH 모니터링 집합만을 통해 PDCCH를 전송한다.

도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서브 프레임 구조의 일례를 나타낸다.

도 8을 참조하면, LTE-A 단말을 위한 DL 서브프레임은 3개의 DL CC가 결합되어 있으며, DL CC 'A'는 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 경우를 나타낸다. CIF가 사용되지 않는 경우, 각 DL CC는 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 반면, CIF가 상위 계층 시그널링을 통해 사용되는 경우, 단 하나의 DL CC 'A'만이 CIF를 이용하여 자신의 PDSCH 또는 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 이때, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 DL CC 'B' 와 'C'는 PDCCH를 전송하지 않는다.

HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request)

이동 통신 시스템은 한 셀/섹터에 하나의 기지국이 다수의 단말기와 무선 채널 환경을 통하여 데이터를 송수신한다.

다중 반송파 및 이와 유사한 형태로 운영되는 시스템에서 기지국은 유선 인터넷 망으로부터 패킷 트래픽을 수신하고, 수신된 패킷 트래픽을 정해진 통신 방식을 이용하여 각 단말기로 송신한다. 이때 기지국이 어느 타이밍에 어떤 주파수 영역을 사용해서 어떤 단말기에게 데이터를 전송할 것인가를 결정하는 것이 하향 링크 스케줄링이다.

또한, 정해진 형태의 통신 방식을 사용하여 단말기로부터 송신된 데이터를 수신 복조하여 유선 인터넷망으로 패킷 트래픽을 전송한다. 기지국이 어느 타이밍에 어떤 주파수 대역을 이용하여 어느 단말기에게 상향 링크 데이터를 전송할 수 있도록 할 것인가를 결정하는 것이 상향 링크 스케줄링이다. 일반적으로 채널 상태가 좋은 단말이, 보다 많은 시간, 많은 주파수 자원을 이용하여 데이터를 송수신한다.

도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 시간 주파수 영역에서의 시간-주파수 자원 블록을 예시하는 도면이다.

다중 반송파 및 이와 유사한 형태로 운영되는 시스템에서의 자원은 크게 시간과 주파수 영역으로 나눌 수 있다. 이 자원은 다시 자원 블록으로 정의될 수 있는데, 이는 임의의 N 개의 부 반송파와 임의의 M 개의 서브프레임 또는 정해진 시간 단위로 이루어진다. 이 때, N 과 M은 1이 될 수 있다.

도 9에서 하나의 사각형은 하나의 자원 블록을 의미하며, 하나의 자원 블록은 여러 개의 부 반송파를 한 축으로 하고, 정해진 시간 단위를 다른 축으로 하여 이루어진다. 하향 링크에서 기지국은 정해진 스케줄링 규칙에 따라 선택된 단말에게 1개 이상의 자원 블록을 스케줄링 하고, 기지국은 이 단말에게 할당된 자원 블록을 이용하여 데이터를 전송한다. 상향 링크에서는 기지국이 정해진 스케줄링 규칙에 따라 선택된 단말에게 1개 이상의 자원 블록을 스케줄링 하고, 단말기는 할당된 자원을 이용하여 상향 링크로 데이터를 전송하게 된다.

스케줄링 이후 데이터를 전송한 후, 프레임을 잃어 버렸거나 손상된 경우의 오류제어 방법으로는 ARQ(Automatic Repeat request) 방식과 좀더 발전된 형태의 HARQ(hybrid ARQ) 방식이 있다.

기본적으로 ARQ 방식은 한 개 프레임 전송 후에 확인 메시지(ACK)가 오기를 기다리고, 수신 측에서는 제대로 받는 경우만 확인 메시지(ACK)를 보내며, 상기 프레임에 오류가 생긴 경우에는 NACK(negative-ACK) 메시지를 보내고, 오류가 생긴 수신 프레임은 수신단 버퍼에서 그 정보를 삭제한다. 송신 측에서 ACK 신호를 받았을 때에는 그 이후 프레임을 전송하지만, NACK 메시지를 받았을 때에는 프레임을 재전송하게 된다.

ARQ 방식과는 달리 HARQ 방식은 수신된 프레임을 복조할 수 없는 경우에, 수신단에서는 송신단으로 NACK 메세지를 전송하지만, 이미 수신한 프레임은 일정 시간 동안 버퍼에 저장하여, 그 프레임이 재전송되었을 때 기 수신한 프레임과 컴바이닝하여 수신 성공률을 높인다.

최근에는 기본적인 ARQ 방식보다는 더 효율적인 HARQ 방식이 더 널리 사용되고 있다. 이러한 HARQ 방식에도 여러 가지 종류가 있는데, 크게는 재전송하는 타이밍에 따라 동기 HARQ(synchronous HARQ)와 비동기 HARQ(asynchronous HARQ)로 나눌 수 있고, 재 전송 시 사용하는 자원의 양에 대해 채널 상태를 반영하는 지의 여부에 따라 채널 적응적(channel-adaptive) 방식과 채널 비적응적(channel-non-adaptive) 방식으로 나눌 수 있다.

동기 HARQ 방식은 초기 전송이 실패했을 경우, 이 후의 재전송이 시스템에 의해 정해진 타이밍에 이루어지는 방식이다. 즉, 재전송이 이루어지는 타이밍은 초기 전송 실패 후에 매 4번째 시간 단위에 이루어 진다고 가정하면, 이는 기지국과 단말기 사이에 이미 약속이 이루어져 있기 때문에 추가로 이 타이밍에 대해 알려줄 필요는 없다. 다만, 데이터 송신 측에서 NACK 메시지를 받았다면, ACK 메시지를 받기까지 매 4번째 시간 단위에 프레임을 재전송하게 된다.

반면, 비동기 HARQ 방식은 재 전송 타이밍이 새로이 스케줄링 되거나 추가적인 시그널링을 통해 이루어 질 수 있다. 이전에 실패했던 프레임에 대한 재전송이 이루어지는 타이밍은 채널 상태 등의 여러 요인에 의해 가변된다.

채널 비적응적 HARQ 방식은 재 전송시 프레임의 변조(modulation)나 이용하는 자원 블록의 수, AMC(Adaptive Modulation and Coding) 등이 초기 전송 시 정해진 대로 이루어지는 방식이다. 이와 달리 채널 적응적 HARQ 방식은 이들이 채널의 상태에 따라 가변 되는 방식이다. 예를 들어, 송신 측에서 초기 전송 시 6개의 자원 블록을 이용하여 데이터를 전송했고, 이후 재전송 시에도 동일하게 6개의 자원 블록을 이용하여 재전송하는 것이 채널 비적응적 HARQ 방식이다. 반면, 초기에는 6개를 이용하여 전송이 이루어 졌다 하여도 이후에 채널 상태에 따라서는 6개보다 크거나 작은 수의 자원 블록을 이용하여 재전송을 하는 방식이 채널 적응적 HARQ 방식이다.

이러한 분류에 의해 각각 네 가지의 HARQ의 조합이 이루어 질 수 있으나, 주로 사용되는 HARQ 방식으로는 비동기 채널 적응적 HARQ(asynchronous and channel-adaptive HARQ) 방식과 동기 채널 비적응적 HARQ(synchronous and channel-non-adaptive HARQ) 방식이 있다.

비동기 채널 적응적 HARQ 방식은 재전송 타이밍과 사용하는 자원의 양을 채널의 상태에 따라 적응적으로 달리함으로써 재전송 효율을 극대화 시킬 수 있으나, 오버헤드가 커지는 단점이 있어서 상향링크를 위해서는 일반적으로 고려되지 않는다.

한편, 동기 채널 비적응적 HARQ 방식은 재전송을 위한 타이밍과 자원할당이 시스템 내에서 약속되어 있기 때문에 이를 위한 오버헤드가 거의 없는 것이 장점이지만, 변화가 심한 채널 상태에서 사용될 경우 재전송 효율이 매우 낮아지는 단점이 있다.

도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 비동기 HARQ 방식의 자원 할당 및 재전송 과정을 예시하는 도면이다.

한편, 하향링크를 예로, 스케줄링이 되어 데이터가 전송된 뒤 단말로부터의 ACK/NACK의 정보가 수신되고 다시 다음 데이터가 전송될 때까지는 도 10과 같이 시간 지연이 발생한다. 이는 채널 확산 지연(Channel propagation delay)와 데이터 디코딩 및 데이터 인코딩에 걸리는 시간으로 인해 발생하는 지연이다.

이러한 지연 구간 동안에 공백없는 데이터 전송을 위하여 독립적인 HARQ 프로세스(process)를 사용하여 전송하는 방법이 사용되고 있다. 예를 들어 다음 데이터 전송과 그 다음 데이터 전송까지의 최단 주기가 7 서브프레임이라면, 7개의 독립적인 프로세스를 둔다면 공백없이 데이터 전송을 할 수 있게 된다.

LTE 물리 계층은 PDSCH 및 PUSCH에서 HARQ를 지원하며, 별도의 제어 채널에서 연관된 수신 응답(ACK) 피드백을 전송한다.

LTE FDD 시스템에서는, MIMO로 동작하지 않을 경우 8 개의 SAW (Stop-And-Wait) HARQ 프로세스가 8 ms의 일정한 RTT (Round-Trip Time)으로 상향링크 및 하향링크 모두에서 지원된다.

도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE FDD 시스템에서 하향링크 HARQ 프로세스를 도시하는 도면이고, 도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE FDD 시스템에서 상향링크 HARQ 프로세스를 도시하는 도면이다.

각각의 HARQ 프로세스들은 3 비트 크기의 고유의 HARQ 프로세스 식별자(HARQ ID: HARQ process IDentifier)에 의하여 정의되고, 수신단(즉, 하향링크 HARQ 프로세스에서는 UE, 상향링크 HARQ 프로세스에서는 eNodeB)에서는 재전송된 데이터의 결합을 위한 개별적인 소프트 버퍼 할당이 필요하다.

또한, HARQ 동작을 위하여 하향링크 제어 정보 내에 새로운 데이터 지시자(NDI: New Data Indicator), 리던던시 버전(RV: Redundancy Version) 및 변조 및 코딩 기법(MCS: modulation and coding scheme) 필드가 정의된다. NDI 필드는 새로운 패킷 전송이 시작될 때마다 토글(toggled)된다. RV 필드는 전송 또는 재전송을 위해 선택된 RV를 지시한다. MCS 필드는 변조 및 코딩 기법 레벨을 지시한다.

LTE 시스템의 하향링크 HARQ 프로세스는 적응적(adaptive) 비동기(asynchronous) 방식이다. 따라서, 매 하향링크 전송 마다, HARQ 프로세스를 위한 하향링크 제어 정보가 명시적으로 수반된다.

LTE 시스템의 상향링크 HARQ 프로세스는 동기(synchronous) 방식으로서, 적응적 또는 비적응적(non-adaptive) 방식 모두가 가능하다. 상향링크 비적응적 HARQ 기법은, 명시적인 제어 정보의 시그널링이 수반되지 않기 때문에, 연속적인 패킷 전송을 위하여 기 설정된 RV 시퀀스(예를 들어, 0, 2, 3, 1, 0, 2, 3, 1, ...)가 요구된다. 반면, 상향링크 적응적 HARQ 기법은 RV가 명시적으로 시그널링된다. 제어 시그널링을 최소화하기 위하여 RV(또는 MCS)가 다른 제어 정보와 결합되는 상향링크 모드 또한 지원된다.

제한된 버퍼 레이트 매칭(LBRM: Limited Buffer Rate Matching)

HARQ 동작을 지원하기 위해 LLR(Log-Likelihood Ratio) 저장에 요구되는 전체 메모리(모든 HARQ 프로세스에 걸쳐), 즉 UE HARQ 소프트 버퍼 크기로 인하여 UE 구현의 복잡도가 증대된다.

LBRM(Limited Buffer Rate Matching)의 목적은 피크 데이터 레이트(peak data rates)를 유지하고 시스템 성능(performance)에 미치는 영향을 최소화하면서, UE HARQ 소프트 버퍼 크기를 감소시키기 위함이다. LBRM는 소정 크기보다 더 큰 전송 블록(TB)을 위한 코드 블록 세그먼트들의 가상 원형 버퍼의 길이를 단축시킨다. LBRM으로, TB에 대한 모 코드 레이트(mother code rate)은 TB 크기 및 TB에 대하여 할당된 UE 소프트 버퍼 크기의 함수가 된다. 예를 들어, FDD 운영 및 가장 낮은 카테고리의 UE(즉, 공간 다중화(spatial multiplexing)를 지원하지 않는 UE 카테고리 1 및 2)를 위하여, 버퍼에 대한 제한은 트랜스패런트(transparent)하다. 즉, LBRM는 소프트 버퍼의 단축을 초래하지 않는다. 높은 카테고리의 UE(즉, UE 카테고리 3, 4 및 5)의 경우, 소프트 버퍼의 크기는 8 개의 HARQ 프로세스와 최대 TB에 대한 2/3의 모 코드 레이트(mother code rate)에 해당하는 50%의 버퍼 감소를 가정하여 계산된다. eNB는 UE의 소프트 버퍼 용량을 알고 있기 때문에, 주어진 TB 모든 (재)송신에 대하여 UE의 HARQ 소프트 버퍼에 저장 될 수 있는 가상의 원형 버퍼(VCB: virtual circular buffer)에서 그 코드 비트를 전송한다.

CoMP(Coordinated Multi-Point Transmission and Reception)

LTE-advanced의 요구에 발맞춰, 시스템의 성능 향상을 위하여 CoMP 전송이 제안되었다.

CoMP는 특정 UE와 eNB, (Access) Point 혹은 셀(Cell) 간의 통신을 보다 원활히 하기 위해 2개 이상의 eNB, (Access) Point 혹은 셀이 서로 협력하여 UE와 통신하는 방식을 가리킨다. CoMP는 co-MIMO, collaborative MIMO, network MIMO 등으로도 불린다. CoMP는 셀 경계에 위치한 단말의 성능을 향상시키고, 평균 셀(섹터)의 효율(throughput)을 향상시킬 것으로 예상된다.

본 명세서에서는 eNB, (Access) Point, 혹은 Cell을 같은 의미로 사용한다.

일반적으로, 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)은 주파수 재사용 지수가 1 인 다중-셀 환경에서 셀 경계에 위치한 단말의 성능 및 평균 셀(섹터) 효율을 떨어뜨린다. 셀 간 간섭을 완화시키기 위해, 간섭 제한적인(interference-limited) 환경에서 셀 경계에 위치한 단말이 적정한 성능 효율을 가지도록 LTE 시스템에서는 부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse)과 같은 단순한 수동적인 방법이 적용되었다. 그러나, 각 셀 당 주파수 자원의 사용을 감소시키는 대신, 단말이 수신해야 하는 신호(desired signal)로써 셀 간 간섭을 재 사용하거나 셀 간 간섭을 완화시키는 방법이 보다 이익이 된다. 상술한 목적을 달성하기 위하여 CoMP 전송 방식이 적용될 수 있다.

하향링크에 적용될 수 있는 CoMP 방식은 JP(Joint Processing) 방식과 CS/CB(Coordinated Scheduling/Beamforming) 방식으로 분류할 수 있다.

JP 방식의 경우, CoMP를 수행하는 각 eNB로부터 UE로의 데이터가 순간적으로 동시에 UE로 전송되며 UE는 각 eNB로부터의 신호를 결합하여 수신 성능을 향상시키게 된다. 반면, CS/CB의 경우, 하나의 UE로의 데이터는 순간적으로 하나의 eNB을 통해서 전송되며 UE가 다른 eNB로의 간섭이 최소가 되도록 스케줄링 (Scheduling) 혹은 빔포밍 (Beamforming)이 이루어진다.

JP 방식에서, 데이터는 CoMP 단위의 각 포인트(기지국)에서 사용될 수 있다. CoMP 단위는 CoMP 방식에서 이용되는 기지국들의 집합을 의미한다. JP 방식은 다시 연합 전송(joint transmission) 방식과 동적 셀 선택(dynamic cell selection) 방식으로 분류할 수 있다.

연합 전송 방식은 CoMP 단위에서 전체 또는 일부분인 복수의 포인트로부터 PDSCH를 통해 신호가 동시에 전송되는 방식을 의미한다. 즉, 단일의 단말에 전송되는 데이터는 복수의 전송 포인트로부터 동시에 전송될 수 있다. 이와 같은 연합 전송 방식을 통해 가간섭적(coherently) 내지 비간섭적(non-coherently)이든 무관하게 단말에 전송되는 신호의 품질을 높일 수 있으며, 또 다른 단말과의 간섭을 적극적으로 제거할 수 있다.

동적 셀 선택 방식은 CoMP 단위에서 단일의 포인트로부터 PDSCH를 통해 신호가 전송되는 방식을 의미한다. 즉, 특정 시간에 단일의 단말에 전송되는 데이터는 단일의 포인트로부터 전송되고, CoMP 단위 내 다른 포인트에서는 상기 단말로 데이터를 전송하지 않는다. 단말로 데이터를 전송하는 포인트는 동적으로 선택될 수 있다.

CS/CB 방식에 따르면, CoMP 단위는 단일의 단말로의 데이터 전송을 위하여 협력하여 빔포밍을 수행하게 된다. 즉, 서빙 셀에서만 단말로 데이터를 전송하지만, 사용자 스케줄링/빔포밍은 CoMP 단위 내의 복수의 셀 간의 협력을 통해 결정될 수 있다.

상향링크의 경우, CoMP 수신은 지리적으로 분리된 복수의 포인트 간의 협력에 의하여 전송된 신호를 수신하는 것을 의미한다. 상향링크에 적용될 수 있는 CoMP 방식은 JR(Joint Reception) 방식과 CS/CB(Coordinated Scheduling/Beamforming) 방식으로 분류할 수 있다.

JR 방식은 CoMP 단위에서 전체 또는 일부분인 복수의 포인트가 PDSCH를 통해 전송된 신호를 수신하는 방식을 의미한다. CS/CB 방식은 단일의 포인트에서만 PDSCH를 통해 전송된 신호를 수신하게 되나, 사용자 스케줄링/빔포밍은 CoMP 단위 내의 복수의 셀 간의 협력을 통해 결정될 수 있다.

CA 기반 CoMP 동작

LTE 이후 시스템에서 LTE에서의 CA(carrier aggregation) 기능을 이용하여 CoMP(cooperative multi-point) 전송을 구현할 수 있다.

도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 캐리어 병합 기반 CoMP 시스템을 예시하는 도면이다.

도 13을 참조하면, 프라이머리 셀(Pcell) 캐리어와 세컨더리 셀(Scell) 캐리어는 주파수 축으로 동일한 주파수 대역을 사용하며, 지리적으로 떨어진 두 eNB에 각각 할당된 경우를 예시한다.

UE1에게 서빙 기지국(serving eNB)이 Pcell을 할당하고, 많은 간섭을 주는 인접 기지국에서 Scell을 할당하여 JT, CS/CB, 동적 셀 선택 등 다양한 DL/UL CoMP 동작이 가능할 수 있다.

도 13에서는 UE가 두 eNB를 각각 PCell과 SCell로 병합하는 예를 도시하고 있으나, 실제로는 한 UE가 3개 이상의 셀을 병합하고, 그 중 일부 셀들은 동일 주파수 대역에서 CoMP 동작을 하고 다른 셀들은 다른 주파수 대역에서 단순 CA 동작을 하는 것도 가능하며 이 때에 PCell은 반드시 CoMP 동작에 참여할 필요는 없다.

PDSCH 수신을 위한 UE 절차

상위 계층 파라미터 'mbsfn-SubframeConfigList'에 의해 지시된 서브프레임(들)을 제외하고, 단말은 서브프레임 내에서 자신에게 의도된(intended) DCI 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B 또는 2C를 전달하는 서빙 셀의 PDCCH의 검출할 때, 상위 계층에서 정의된 전송 블록(transport block)의 개수에 제한되어 동일한 서브프레임에서 단말은 해당 PDSCH를 디코딩한다.

단말은 자신에게 의도된(intended) DCI 포맷 1A, 1C를 전달하는 SI-RNTI 또는 P-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 검출된 PDCCH에 따라 PDSCH를 디코딩하고, 해당 PDSCH가 전달되는 자원 블록(RB)에서는 PRS가 존재하지 않는다고 가정한다.

서빙 셀에 대한 캐리어 지시 필드(CIF: carrier indicator field)가 설정되는 단말은 캐리어 지시 필드가 공통 서치 스페이스(common search space) 내 서빙 셀의 어떠한 PDCCH에서도 존재하지 않는다고 가정한다.

그렇지 않으면, PDCCH CRC가 C-RNTI 또는 SPS C-RNTI에 의해 스크램블될 때, CIF가 설정되는 단말은 서빙 셀에 대한 CIF가 단말 특정 서치 스페이스(UE specific search space) 내에 위치하는 PDCCH에 존재한다고 가정한다.

단말이 SI-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 아래 표 3에서 정의된 조합에 따라 PDCCH 및 해당 PDSCH를 디코딩한다. 이 PDCCH(들)에 대응되는 PDSCH는 SI-RNTI에 의해 스크램블링 초기화(scrambling initialization)된다.

표 3은 SI-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예시한다.

단말이 P-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 아래 표 4에서 정의된 조합에 따라 PDCCH와 해당 PDSCH를 디코딩한다. 이 PDCCH(들)에 대응되는 PDSCH는 P-RNTI에 의해 스크램블링 초기화(scrambling initialization)된다.

표 4는 P-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예시한다.

단말이 RA-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 아래 표 5에서 정의된 조합에 따라 PDCCH와 해당 PDSCH를 디코딩한다. 이 PDCCH(들)에 대응되는 PDSCH는 RA-RNTI에 의해 스크램블링 초기화(scrambling initialization)된다.

표 5는 RA-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예시한다.

단말은 모드 1 내지 모드 9와 같이 9가지의 전송 모드(transmission mode) 중 하나에 따라 PDCCH를 통해 시그널링된 PDSCH 데이터 전송을 수신하도록 상위 계층 시그널링을 통해 반정적으로(semi-statically) 설정될 수 있다.

프레임 구조 타입 1의 경우,

- 단말은 일반 CP를 가지는 PDCCH를 위한 OFDM 심볼의 수가 4인 어느 서브프레임 내에서도 안테나 포트 5에서 전송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다.

- 만약, 가상 자원 블록(VRB: virtual RB) 쌍이 매핑되는 2개의 물리 자원 블록(PRB: Physical RB) 중 어느 하나라도 동일 서브프레임 내에서 PBCH 또는 프라이머리 또는 세컨더리 동기 신호가 전송되는 주파수와 중복되면, 단말은 해당 2개의 PRB에서 안테나 포트 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14에서 전송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다.

- 단말은 분산된 VRB 자원 할당(distributed VRB resource allocation)이 지정된(assigned) 안테나 포트 7에서 전송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다.

- 단말은 할당된 모든 PDSCH RB를 수신하지 못하면 transport block의 디코딩을 생략(skip)할 수 있다. 단말이 디코딩을 생략(skip)하면, 물리 계층은 상위 계층에게 transport block이 성공적으로 디코딩되지 않았다고 지시한다.

프레임 구조 타입 2의 경우,

- 단말은 일반 CP를 가지는 PDCCH를 위한 OFDM 심볼의 수가 4인 어느 서브프레임 내에서도 안테나 포트 5에서 전송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다.

- 만약, VRB 쌍이 매핑되는 2개의 PRB 중 어느 하나라도 동일 서브프레임 내에서 PBCH가 전송되는 주파수와 중복되면, 단말은 해당 2개의 PRB에서 안테나 포트 5에서 전송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다.

- 만약, VRB 쌍이 매핑되는 2개의 PRB 중 어느 하나라도 동일 서브프레임 내에서 프라이머리 또는 세컨더리 동기 신호가 전송되는 주파수와 중복되면, 단말은 해당 2개의 PRB에서 안테나 포트 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14에서 전송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다.

- 일반 CP가 설정되는 경우, 단말은 상향링크-하향링크 구성 #1 또는 #6에서 스페셜 서브프레임 내에서 분산된 VRB 자원 할당이 지정된(assigned) 안테나 포트 5에서 PDSCH를 수신하지 않는다.

- 단말은 분산된 VRB 자원 할당이 지정된(assigned) 안테나 포트 7에서 PDSCH를 수신하지 않는다.

- 단말은 할당된 모든 PDSCH RB를 수신하지 못하면 transport block의 디코딩을 생략(skip)할 수 있다. 단말이 디코딩을 생략(skip)하면, 물리 계층은 상위 계층에게 transport block이 성공적으로 디코딩되지 않았다고 지시한다.

단말이 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 아래 표 6에서 정의된 각 조합에 따라 단말은 PDCCH와 해당 PDSCH를 디코딩한다. 이 PDCCH(들)에 대응되는 PDSCH는 C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화(scrambling initialization)된다.

단말이 서빙 셀에 대한 CIF가 설정되거나 단말이 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 디코딩된 PDCCH 내 CIF 값에 의해 지시된 서빙 셀의 PDSCH를 디코딩한다.

전송 모드 3, 4, 8 또는 9의 단말이 DCI 포맷 1A 승인(assignment)을 수신하면, 단말은 PDSCH 전송이 transport block 1과 관련되고, transport block 2는 사용 불능(disabled)이라고 가정한다.

단말이 전송 모드 7로 설정되면, 이 PDCCH(들)에 해당하는 단말 특정 참조 신호는 C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다.

확장 CP가 하향링크에서 사용되면, 단말은 전송 모드 8을 지원하지 않는다.

단말이 전송 모드 9로 설정될 때, 단말이 자신에게 의도된(intended) DCI 포맷 1A 또는 2C를 전달하는 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 검출하면, 단말은 상위 계층 파라미터('mbsfn-SubframeConfigList')에 의해 지시된 서브프레임에서 해당 PDSCH를 디코딩한다. 단, 상위 계층에 의해 PMCH를 디코딩하도록 설정되거나, PRS 시점은 MBSFN 서브프레임 내에서만 설정되고, 서브프레임 #0에서 사용된 CP 길이가 일반 CP이고, 상위 계층에 의해 PRS 시점(occasion)의 일부로 설정된 서브프레임은 제외한다.

표 6은 C-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예시한다.

단말이 SPS C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 아래 표 7에 정의된 각 조합에 따라 프라이머리 셀의 PDCCH 및 프라이머리 셀의 해당 PDSCH를 디코딩한다. PDSCH가 해당 PDCCH 없이 전송되는 경우, 동일한 PDSCH 관련 구성을 적용한다. 이 PDCCH에 해당 PDSCH와 PDCCH 없는 PDSCH는 SPS C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다.

단말이 전송 모드 7로 설정될 때, 이 PDCCH(들)와 대응되는 단말 특정 참조 신호는 SPS C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다.

단말이 전송 모드 9로 설정될 때, 단말이 자신에게 의도된(intended) DCI 포맷 1A 또는 2C를 전달하는 SPS C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH 또는 자신에게 의도된(intended) PDCCH 없이 구성되는 PDSCH를 검출하면, 단말은 상위 계층 파라미터('mbsfn-SubframeConfigList')에 의해 지시된 서브프레임에서 해당 PDSCH를 디코딩한다. 단, 상위 계층에 의해 PMCH를 디코딩하도록 설정되거나, PRS 시점은 MBSFN 서브프레임 내에서만 설정되고, 서브프레임 #0에서 사용된 CP 길이가 일반 CP이고, 상위 계층에 의해 PRS 시점(occasion)의 일부로 설정된 서브프레임은 제외한다.

표 7은 SPS C-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예시한다.

단말이 상위 계층에 의해 임시 C-RNTI(Temporary C-RNTI)에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되고, C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하지 않도록 설정되면, 단말은 아래 표 8에 정의된 조합에 따라 PDCCH 및 해당 PDSCH를 디코딩한다. 이 PDCCH(들)에 대응되는 PDSCH는 임시 C-RNTI(Temporary C-RNTI)에 의해 스크램블링 초기화된다.

표 8은 임시 C-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예시한다.

PUSCH 전송을 위한 UE 절차

단말은 아래 표 9에서 정의된 모드 1, 2의 2가지의 상향링크 전송 모드 중 어느 하나에 따라 PDCCH를 통해 시그널링된 PUSCH 전송을 전송하도록 상위 계층 시그널링을 통해 반정적(semi-statically)으로 설정된다. 단말이 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 아래 표 9에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩하고, 해당 PUSCH를 전송한다. 이 PDCCH(들)에 대응되는 PUSCH 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다. 전송 모드 1은 단말이 상위 계층 시그널링에 의해 상향링크 전송 모드가 지정될(assigned) 때까지 단말을 위한 기본(default) 상향링크 전송 모드이다.

단말이 전송 모드 2로 설정되고 DCI 포맷 0 상향링크 스케줄링 그랜트(scheduling grant)를 수신할 때, 단말은 PUSCH 전송이 transport block 1과 관련되고, transport block 2는 사용 불능(disabled)이라고 가정한다.

표 9는 C-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PUSCH를 예시한다.

단말이 상위 계층에 의해 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되고, 또한 PDCCH 오더(order)에 의해 개시된 랜덤 액세스 절차(random access procedure)를 수신하도록 설정되면, 단말은 아래 표 10에 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩한다.

표 10은 랜덤 액세스 절차를 개시하기 위한 PDCCH 오더로서 설정되는 PDCCH를 예시한다.

단말이 상위 계층에 의해 SPS C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 11에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩하고, 해당 PUSCH를 전송한다. 이 PDCCH(들)에 대응되는 PUSCH 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 SPS C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다. 해당 PDCCH 없이 이 PUSCH의 최소 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 SPS C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다.

표 11은 SPS C-RNTI에 의해 설정된 PDCCH 및 PUSCH를 예시한다.

단말이 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되었는지 여부와 무관하게, 단말이 상위 계층에 의해 임시 C-RNTI에 의해 스크램블된 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 12에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩하고 해당 PUSCH를 전송한다. 이 PDCCH(들)에 대응되는 PUSCH는 임시 C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다.

임시 C-RNTI가 상위 계층에 의해 셋팅되면, 랜덤 액세스 응답 그랜트(random access response grant)에 대응되는 PUSCH 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 임시 C-RNTI에 의해 스크램블된다. 그렇지 않으면, 랜덤 액세스 응답 그랜트에 대응되는 PUSCH 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 C-RNTI에 의해 스크램블된다.

표 12는 임시 C-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH를 예시한다.

단말이 상위 계층에 의해 TPC-PUCCH-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 13에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩한다. 표 13에서 3/3A의 표기는 단말이 설정에 따라 DCI 포맷 3 또는 DCI 포맷을 수신하는 것을 내포한다.

표 13은 TPC-PUCCH-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH를 예시한다.

단말이 상위 계층에 의해 TPC-PUSCH-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 14에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩한다. 표 14에서 3/3A의 표기는 단말이 설정에 따라 DCI 포맷 3 또는 DCI 포맷을 수신하는 것을 내포한다.

표 14는 TPC-PUSCH-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH를 예시한다.

참조 신호(RS: Reference Signal)

무선 통신 시스템에서 데이터는 무선 채널을 통해 전송되기 때문에, 신호는 전송 중에 왜곡될 수 있다. 수신단에서 왜곡된 신호를 정확하게 수신하기 위하여, 수신된 신호의 왜곡은 채널 정보를 이용하여 보정되어야 한다. 채널 정보를 검출하기 위하여 송신측과 수신측 모두 알고 있는 신호 전송 방법과 신호가 채널을 통해 전송될 때 왜곡된 정도를 이용하여 채널 정보를 검출하는 방법을 주로 이용한다. 상술한 신호를 파일럿 신호 또는 참조 신호(RS: reference signal)라고 한다.

또한 최근 대부분의 이동통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 지금까지 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피, 다중송신안테나와 다중수신안테나를 채택해 송수신 데이터 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 사용한다. 다중 입출력 안테나를 이용하여 데이터를 송수신할 때, 신호를 정확하게 수신하기 위하여 송신 안테나와 수신 안테나 간의 채널 상태가 검출되어야 한다. 따라서 각 송신 안테나는 개별적인 참조 신호를 가져야 한다.

이동 통신 시스템에서 RS는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 RS와 데이터 복조를 위해 사용되는 RS가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 UE라도 그 RS를 수신하고 측정할 수 있어야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 측정 등을 위해서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 RS로서, UE는 해당 RS를 수신함으로써 채널 추정을 할 수 있고, 따라서 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 RS는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.

5개 타입의 하향링크 참조 신호가 정의된다.

- 셀 특정 참조 신호(CRS: cell-specific reference signal)

- MBSFN 참조 신호(MBSFN RS: multicast-broadcast single-frequency network reference signal)

- 단말 특정 참조 신호 또는 복조 참조 신호(DM-RS: demodulation reference signal)

- 포지셔닝 참조 신호(PRS: positioning reference signal)

- 채널 상태 정보 참조 신호(CSI-RS: channel state information reference signal)

하향링크 안테나 포트 별로 하나의 참조 신호가 전송된다.

CRS는 PDSCH 전송을 지원하는 셀 내 모든 하향링크 서브프레임에서 전송된다. CRS는 안테나 포트 0-3 중 하나 이상에서 전송된다. CRS는 Δf=15kHz에서만 정의된다.

MBSFN RS는 물리 멀티캐스트 채널(PMCH: Physical Multicast Channel)가 전송될 때만 MBSFN 서브프레임의 MBSFN 영역에서 전송된다. MBSFN RS는 안테나 포트 4에서 전송된다. MBSFN RS는 확장 CP에서만 정의된다.

DM-RS는 PDSCH의 전송을 위해 지원되고, 안테나 포트 p=5, p=7, p=8 또는 p=7,8,...,υ+6에서 전송된다. 여기서, υ는 PDSCH 전송을 위해 사용되는 레이어의 수이다. DM-RS는 PDSCH 전송이 해당 안테나 포트에서 연계되는 경우에만 PDSCH 복조를 위해 존재하고 유효하다. DM-RS는 해당 PDSCH가 매핑되는 자원 블록(RB)에서만 전송된다.

안테나 포트(p)와 무관하게 DM-RS 이외에 물리 채널 또는 물리 신호 중 어느 하나가 DM-RS가 전송되는 자원 요소(RE)와 동일한 인덱스 쌍 (k,l)의 RE를 사용하여 전송되면, 해당 인덱스 쌍 (k,l)의 RE에서는 DM-RS가 전송되지 않는다.

PRS는 PRS 전송을 위해 설정된 하향링크 서브프레임 내 자원 블록에서만 전송된다.

하나의 셀 내에서 일반 서브프레임 및 MBSFN 서브프레임 모두 포지셔닝 서브프레임으로 설정되면, PRS 전송을 위해 설정된 MBSFN 서브프레임 내 OFDM 심볼들은 서브프레임 #0와 동일한 CP를 사용한다. 하나의 셀 내에서 MBSFN 서브프레임만이 포지셔닝 서브프레임으로 설정되면, 해당 서브프레임의 MBSFN 영역 내 PRS를 위해 설정된 OFDM 심볼들은 확장 CP를 사용한다.

PRS 전송을 위해 설정된 서브프레임 내에서, PRS 전송을 위해 설정된 OFDM 심볼의 시작 지점은 모든 OFDM 심볼이 PRS 전송을 위해 설정된 OFDM 심볼과 동일한 CP 길이를 가지는 서브프레임의 시작 지점과 동일하다.

PRS는 안테나 포트 6에서 전송된다.

PRS는 안테나 포트(p)와 무관하게 물리 방송 채널(PBCH: Physical Broadcast Channel), PSS 또는 SSS 에게 할당된 RE (k,l)에 매핑되지 않는다.

PRS는 Δf=15kHz에서만 정의된다.

CSI-RS는 각각 p=15, p=15,16, p=15,...,18 및 p=15,...,22를 사용하여 1, 2 4 또는 8개의 안테나 포트에서 전송된다.

CSI-RS는 Δf=15kHz에서만 정의된다.

참조 신호에 대하여 보다 상세히 설명한다.

CRS는 셀 내 모든 단말이 공유하는 채널 상태에 대한 정보 획득 및 핸드오버 등의 측정 등을 위한 참조 신호이다. DM-RS는 특정 단말만을 위하여 데이터 복조를 위해 사용된다. 이와 같은 참조 신호들을 이용하여 복조(demodulation)와 채널 측정(channel measurement)을 위한 정보를 제공할 수 있다. 즉, DM-RS는 데이터 복조용으로만 사용되며 CRS는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 다 사용된다.

수신 측(즉, 단말)은 CRS로부터 채널 상태를 측정하고, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), PTI(Precoding Type Indicator) 및/또는 RI(Rank Indicator)와 같은 채널 품질과 관련된 지시자를 송신 측(즉, 기지국)으로 피드백한다. CRS는 셀 특정 기준신호(cell-specific RS)라고도 한다. 반면, 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information)의 피드백과 관련된 참조 신호를 CSI-RS라고 정의할 수 있다.

DM-RS는 PDSCH 상의 데이터 복조가 필요한 경우 자원 요소들을 통해 전송될 수 있다. 단말은 상위 계층을 통하여 DM-RS의 존재 여부를 수신할 수 있으며, 상응하는 PDSCH가 매핑되었을 때만 유효하다. DM-RS를 단말 특정 참조 신호(UE-specific RS) 또는 복조 참조 신호(DMRS: Demodulation RS)라고 할 수 있다.

도 14는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 블록 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.

도 14를 참조하면, 참조 신호가 매핑되는 단위로 하향링크 자원 블록 쌍은 시간 영역에서 하나의 서브 프레임 × 주파수 영역에서 12개의 부 반송파로 나타낼 수 있다. 즉, 시간 축(x축) 상에서 하나의 자원 블록 쌍은 일반 순환 전치(normal CP: normal Cyclic Prefix) 인 경우 14개의 OFDM 심볼의 길이를 가지고(도 14(a)의 경우), 확장 순환 전치(extended CP: extended Cyclic Prefix)인 경우 12개의 OFDM 심볼의 길이를 가진다(도 14(b)의 경우). 자원 블록 격자에서 '0', '1', '2' 및 '3'으로 기재된 자원 요소들(REs)은 각각 안테나 포트 인덱스 '0', '1', '2' 및 '3'의 CRS의 위치를 의미하며, 'D'로 기재된 자원 요소들은 DM-RS의 위치를 의미한다.

이하 CRS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면, CRS는 물리적 안테나의 채널을 추정하기 위해 사용되고, 셀 내에 위치한 모든 단말에 공통적으로 수신될 수 있는 참조 신호로써 전체 주파수 대역에 분포된다. 즉, 이 CRS는 cell-specific한 시그널로, 광대역에 대해서 매 서브 프레임마다 전송된다. 또한, CRS는 채널 품질 정보(CSI) 및 데이터 복조를 위해 이용될 수 있다.

CRS는 전송 측(기지국)에서의 안테나 배열에 따라 다양한 포맷으로 정의된다. 3GPP LTE 시스템(예를 들어, 릴리즈-8)에서는 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4개의 안테나 포트에 대한 RS가 전송된다. 하향링크 신호 송신 측은 단일의 송신 안테나, 2개의 송신 안테나 및 4개의 송신 안테나와 같이 3 종류의 안테나 배열을 가진다. 예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 두 개일 경우, 0번과 1번 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되고, 네 개인 경우 0~3 번 안테나 포트에 대한 CRS가 각각 전송된다. 기지국의 송신 안테나가 4개일 경우 한 RB 에서의 CRS 패턴은 도 14와 같다.

기지국이 단일의 송신 안테나를 사용하는 경우, 단일 안테나 포트를 위한 참조 신호가 배열된다.

기지국이 2개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 2개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 시분할 다중화(TDM: Time Division Multiplexing) 및/또는 주파수 분할 다중화(FDM Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하여 배열된다. 즉, 2개의 안테나 포트를 위한 참조 신호는 각각이 구별되기 위해 서로 다른 시간 자원 및/또는 서로 다른 주파수 자원이 할당된다.

게다가, 기지국이 4개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 4개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 TDM 및/또는 FDM 방식을 이용하여 배열된다. 하향링크 신호의 수신 측(단말)에 의하여 측정된 채널 정보는 단일의 송신 안테나 전송, 송신 다이버시티, 폐쇄 루프 공간 다중화(closed-loop spatial multiplexing), 개방 루프 공간 다중화(open-loop spatial multiplexing) 또는 다중 사용자-다중 입출력 안테나(Multi-User MIMO)와 같은 전송 방식을 이용하여 전송된 데이터를 복조하기 위하여 사용될 수 있다.

다중 입출력 안테나가 지원되는 경우 참조 신호가 특정의 안테나 포트로부터 전송될 때, 상기 참조 신호는 참조 신호의 패턴에 따라 특정된 자원 요소들의 위치에 전송되며, 다른 안테나 포트를 위해 특정된 자원 요소들의 위치에 전송되지 않는다. 즉, 서로 다른 안테나 사이의 참조 신호는 서로 겹치지 않는다.

자원 블록에 CRS를 맵핑하는 규칙은 다음과 같이 정의된다.

수학식 12에서, k 및 l은 각각 부반송파 인덱스 및 심볼 인덱스를 나타내고, p는 안테나 포트를 나타낸다. N_symb^DL은 하나의 하향링크 슬롯에서의 OFDM 심볼의 수를 나타내고, N_RB^DL은 하향링크에 할당된 무선 자원의 수를 나타낸다. n_s는 슬롯 인덱스를 나타내고, N_ID^cell은 셀 ID를 나타낸다. mod 는 모듈로(modulo) 연산을 나타낸다. 참조 신호의 위치는 주파수 영역에서 v_shift값에 따라 달라진다. v_shift는 셀 ID(즉, 물리 계층 셀 ID)에 종속되므로, 참조 신호의 위치는 셀에 따라 다양한 주파수 편이(frequency shift) 값을 가진다.

보다 구체적으로, CRS를 통해 채널 추정 성능을 향상시키기 위해 CRS의 위치는 셀에 따라 주파수 영역에서 편이될 수 있다. 예를 들어, 참조 신호가 3개의 부 반송파의 간격으로 위치하는 경우, 하나의 셀에서의 참조 신호들은 3k 번째 부반송파에 할당되고, 다른 셀에서의 참조 신호는 3k+1 번째 부반송파에 할당된다. 하나의 안테나 포트의 관점에서 참조 신호들은 주파수 영역에서 6개의 자원 요소 간격으로 배열되고, 또 다른 안테나 포트에 할당된 참조 신호와는 3개의 자원 요소 간격으로 분리된다.

시간 영역에서 참조 신호는 각 슬롯의 심볼 인덱스 0 에서부터 시작하여 동일 간격(constant interval)으로 배열된다. 시간 간격은 순환 전치 길이에 따라 다르게 정의된다. 일반 순환 전치의 경우 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 과 4에 위치하고, 확장 순환 전치의 경우 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 과 3에 위치한다. 2개의 안테나 포트 중 최대값을 가지는 안테나 포트를 위한 참조 신호는 하나의 OFDM 심볼 내에 정의된다. 따라서, 4개의 송신 안테나 전송의 경우, 참조 신호 안테나 포트 0 과 1을 위한 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 과 4 (확장 순환 전치의 경우 심볼 인덱스 0 과 3)에 위치하고, 안테나 포트 2 와 3을 위한 참조 신호는 슬롯의 심볼 인덱스 1에 위치한다. 안테나 포트 2 와 3을 위한 참조 신호의 주파수 영역에서의 위치는 2번째 슬롯에서 서로 맞바꿔진다.

이하 DM-RS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면, DM-RS는 데이터를 복조하기 위하여 사용된다. 다중 입출력 안테나 전송에서 특정의 단말을 위해 사용되는 선행 부호화(precoding) 가중치는 단말이 참조 신호를 수신하였을 때 각 송신 안테나에서 전송된 전송 채널과 결합되어 상응하는 채널을 추정하기 위하여 변경 없이 사용된다.

3GPP LTE 시스템(예를 들어, 릴리즈-8)은 최대로 4개의 전송 안테나를 지원하고, 랭크 1 빔포밍(beamforming)을 위한 DM-RS가 정의된다. 랭크 1 빔포밍을 위한 DM-RS는 또한 안테나 포트 인덱스 5 를 위한 참조 신호를 나타낸다.

자원 블록에 DM-RS를 맵핑하는 규칙은 다음과 같이 정의된다. 수학식 13은 일반 순환 전치인 경우를 나타내고, 수학식 14는 확장 순환 전치인 경우를 나타낸다.

수학식 13 및 14에서, k 및 l 은 각각 부반송파 인덱스 및 심볼 인덱스를 나타내고, p는 안테나 포트를 나타낸다. N_sc^RB은 주파수 영역에서 자원 블록 크기를 나타내고, 부반송파의 수로써 표현된다. n_PRB은 물리 자원 블록의 수를 나타낸다. N_RB^PDSCH은 PDSCH 전송을 위한 자원 블록의 주파수 대역을 나타낸다. n_s는 슬롯 인덱스를 나타내고, N_ID^cell는 셀 ID를 나타낸다. mod 는 모듈로(modulo) 연산을 나타낸다. 참조 신호의 위치는 주파수 영역에서 v_shift 값에 따라 달라진다. v_shift는 셀 ID(즉, 물리 계층 셀 ID)에 종속되므로, 참조 신호의 위치는 셀에 따라 다양한 주파수 편이(frequency shift) 값을 가진다.

LTE 시스템의 진화 발전된 형태의 LTE-A 시스템에서 기지국의 하향 링크로 최대 8개의 송신 안테나를 지원할 수 있도록 디자인되어야 한다. 따라서 최대 8개 송신 안테나에 대한 RS 역시 지원되어야 한다. LTE 시스템에서 하향 링크 RS는 최대 4개의 안테나 포트에 대한 RS만 정의되어 있으므로, LTE-A 시스템에서 기지국이 4개 이상 최대 8개의 하향 링크 송신 안테나를 가질 경우 이들 안테나 포트에 대한 RS가 추가적으로 정의되고 디자인되어야 한다. 최대 8개의 송신 안테나 포트에 대한 RS는 위에서 설명한 채널 측정을 위한 RS와 데이터 복조를 위한 RS 두 가지가 모두 디자인되어야 한다.

LTE-A 시스템을 디자인 함에 있어서 중요한 고려 사항 중 하나는 하위 호환성(backward compatibility), 즉 LTE 단말이 LTE-A 시스템에서도 아무 무리 없이 잘 동작해야 하고, 시스템 또한 이를 지원해야 한다는 것이다. RS 전송 관점에서 보았을 때, LTE에서 정의되어 있는 CRS가 전 대역으로 매 서브 프레임마다 전송되는 시간-주파수 영역에서 추가적으로 최대 8개의 송신 안테나 포트에 대한 RS가 추가적으로 정의되어야 한다. LTE-A 시스템에서 기존 LTE의 CRS와 같은 방식으로 최대 8개의 송신 안테나에 대한 RS 패턴을 매 서브 프레임마다 전 대역에 추가하게 되면 RS 오버헤드가 지나치게 커지게 된다.

따라서 LTE-A 시스템에서 새로이 디자인되는 RS는 크게 두 가지 분류로 나누게 되는데, MCS, PMI 등의 선택을 위한 채널 측정 목적의 RS (CSI-RS: Channel State Information-RS, Channel State Indication-RS 등)와 8개의 전송 안테나로 전송되는 데이터 복조를 위한 RS(DM-RS: Data Demodulation-RS)이다.

채널 측정 목적의 CSI-RS는 기존의 CRS가 채널 측정, 핸드 오버 등의 측정 등의 목적과 동시에 데이터 복조를 위해 사용되는 것과 달리 채널 측정 위주의 목적을 위해서 디자인되는 특징이 있다. 물론 이 또한 핸드 오버 등의 측정 등의 목적으로도 사용될 수도 있다. CSI-RS가 채널 상태에 대한 정보를 얻는 목적으로만 전송되므로 CRS와 달리 매 서브 프레임마다 전송되지 않아도 된다. CSI-RS의 오버헤드를 줄이기 위하여 CSI-RS는 시간 축 상에서 간헐적으로 전송된다.

데이터 복조를 위해서 해당 시간-주파수 영역에서 스케줄링 된 UE에게 전용적(dedicated)으로 DM-RS가 전송된다. 즉, 특정 UE의 DM-RS는 해당 UE가 스케줄링 된 영역, 즉 데이터를 수신 받는 시간-주파수 영역에만 전송되는 것이다.

LTE-A 시스템에서 eNB는 모든 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 전송해야 한다. 최대 8개의 송신 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 매 서브 프레임마다 전송하는 것은 오버헤드가 너무 큰 단점이 있으므로, CSI-RS는 매 서브 프레임마다 전송되지 않고 시간 축에서 간헐적으로 전송되어야 그 오버헤드를 줄일 수 있다. 즉, CSI-RS는 한 서브 프레임의 정수 배의 주기를 가지고 주기적으로 전송되거나 특정 전송 패턴으로 전송될 수 있다. 이 때 CSI-RS가 전송되는 주기나 패턴은 eNB가 설정할 수 있다.

CSI-RS를 측정하기 위해서 UE는 반드시 자신이 속한 셀의 각각의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS의 전송 서브 프레임 인덱스, 전송 서브 프레임 내에서 CSI-RS 자원 요소(RE) 시간-주파수 위치, 그리고 CSI-RS 시퀀스 등에 대한 정보를 알고 있어야 한다.

LTE-A 시스템에 eNB는 CSI-RS를 최대 8개의 안테나 포트에 대해서 각각 전송해야 한다. 서로 다른 안테나 포트의 CSI-RS 전송을 위해 사용되는 자원은 서로 직교(orthogonal)해야 한다. 한 eNB가 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 전송할 때 각각의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 서로 다른 RE에 맵핑함으로써 FDM/TDM방식으로 이들 자원을 orthogonal하게 할당할 수 있다. 또는 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 서로 orthogonal한 코드에 맵핑시키는 CDM방식으로 전송할 수 있다.

CSI-RS에 관한 정보를 eNB가 자기 셀 UE에게 알려줄 때, 먼저 각 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑되는 시간-주파수에 대한 정보를 알려줘야 한다. 구체적으로, CSI-RS가 전송되는 서브 프레임 번호들, 또는 CSI-RS가 전송되는 주기, CSI-RS가 전송되는 서브 프레임 오프셋이며, 특정 안테나의 CSI-RS RE가 전송되는 OFDM 심볼 번호, 주파수 간격(spacing), 주파수 축에서의 RE의 오프셋 또는 쉬프트 값 등이 있다.

CSI-RS는 1개, 2개, 4개 또는 8개의 안테나 포트를 통해 전송된다. 이때, 사용되는 안테나 포트는 각각 p=15, p=15,16, p=15,...,18, p=15,...,22이다. CSI-RS는 서브캐리어 간격 Δf=15kHz에 대해서만 정의될 수 있다.

(k',l')(여기서, k'는 자원 블록 내 부반송파 인덱스이고, l'는 슬롯 내 OFDM 심볼 인덱스를 나타낸다.) 및 n_s의 조건은 아래 표 15 또는 표 16과 같은 CSI-RS 설정(configuration)에 따라 결정된다.

표 15는 일반 CP에서 CSI-RS 구성으로부터 (k',l')의 매핑을 예시한다.

표 16은 확장 CP에서 CSI-RS 구성으로부터 (k',l')의 매핑을 예시한다.

표 15 및 표 16을 참조하면, CSI-RS의 전송에 있어서, 이종 네트워크(HetNet: heterogeneous network) 환경을 포함하여 멀티 셀 환경에서 셀간 간섭(ICI: inter-cell interference)을 줄이기 위하여 최대 32개(일반 CP 경우) 또는 최대 28개(확장 CP 경우)의 서로 다른 구성(configuration)이 정의된다.

CSI-RS 구성은 셀 내의 안테나 포트의 개수 및 CP에 따라 서로 다르며, 인접한 셀은 최대한 서로 다른 구성을 가질 수 있다. 또한, CSI-RS 구성은 프레임 구조에 따라 FDD 프레임과 TDD 프레임에 모두 적용하는 경우와 TDD 프레임에만 적용하는 경우로 나눠질 수 있다.

표 15 및 표 16을 기반으로 CSI-RS 구성에 따라 (k',l') 및 n_s가 정해지고, 각 CSI-RS 안테나 포트가 CSI-RS 전송에 이용하는 시간-주파수 자원이 결정된다.

도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 CSI-RS 구성을 예시하는 도면이다.

도 15(a)는 1개 또는 2개의 CSI-RS 안테나 포트들에 의한 CSI-RS 전송에 사용 가능한 20가지 CSI-RS 구성들을 나타낸 것이고, 도 15(b)는 4개의 CSI-RS 안테나 포트들에 의해 사용 가능한 10가지 CSI-RS 구성들을 나타낸 것이며, 도 15(c)는 8개의 CSI-RS 안테나 포트들에 의해 CSI-RS 전송에 사용 가능한 5가지 CSI-RS 구성들을 나타낸 것이다.

이와 같이, 각 CSI-RS 구성에 따라 CSI-RS가 전송되는 무선 자원(즉, RE 쌍)이 결정된다.

특정 셀에 대하여 CSI-RS 전송을 위해 1개 혹은 2개의 안테나 포트가 설정되면, 도 15(a)에 도시된 20가지 CSI-RS 구성들 중 설정된 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원 상에서 CSI-RS가 전송된다.

마찬가지로, 특정 셀에 대하여 CSI-RS 전송을 위해 4개의 안테나 포트가 설정되면, 도 15(b)에 도시된 10가지 CSI-RS 구성들 중 설정된 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원 상에서 CSI-RS가 전송된다. 또한, 특정 셀에 대하여 CSI-RS 전송을 위해 8개의 안테나 포트가 설정되면, 도 15(c)에 도시된 5가지 CSI-RS 구성들 중 설정된 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원 상에서 CSI-RS가 전송된다.

2개의 안테나 포트 별(즉, {15,16}, {17,18}, {19,20}, {21,22})로 각각의 안테나 포트에 대한 CSI-RS는 동일한 무선 자원에 CDM되어 전송된다. 안테나 포트 15 및 16를 예를 들면, 안테나 포트 15 및 16에 대한 각각의 CSI-RS 복소 심볼은 동일하나, 서로 다른 직교 코드(예를 들어, 왈시 코드(walsh code)가 곱해져서 동일한 무선 자원에 매핑된다. 안테나 포트 15에 대한 CSI-RS의 복소 심볼에는 [1, 1]이 곱해지고, 안테나 포트 16에 대한 CSI-RS의 복소 심볼에는 [1 -1]이 곱해져서 동일한 무선 자원에 매핑된다. 이는 안테나 포트 {17,18}, {19,20}, {21,22}도 마찬가지이다.

UE는 전송된 심볼에 곱해진 코드를 곱하여 특정 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 검출할 수 있다. 즉, 안테나 포트 15에 대한 CSI-RS를 검출하기 위해서 곱해진 코드 [1 1]을 곱하고, 안테나 포트 16에 대한 CSI-RS를 검출하기 위해서 곱해진 코드 [1 -1]을 곱한다.

도 15(a) 내지 도 15(c)를 참조하면, 동일한 CSI-RS 구성 인덱스에 해당하게 되면, 안테나 포트 수가 많은 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원은 CSI-RS 안테나 포트 수가 적은 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원을 포함한다. 예를 들어, CSI-RS 구성 0의 경우, 8개 안테나 포트 수에 대한 무선 자원은 4개 안테나 포트 수에 대한 무선 자원과 1 또는 2개의 안테나 포트 수에 대한 무선 자원을 모두 포함한다.

하나의 셀에서 복수의 CSI-RS 구성이 사용될 수 있다. 넌-제로 전력(NZP: non-zero power) CSI-RS는 0개 또는 1개 CSI-RS 구성만이 이용되고, 제로 전력(ZP: zero power) CSI-RS는 0개 또는 여러 개의 CSI-RS 구성이 이용될 수 있다.

상위 계층에 의해 설정되는 16 비트의 비트맵인 ZP CSI-RS(ZeroPowerCSI-RS)에서 1로 설정된 각 비트 별로, UE는 위의 표 15 및 표 16의 4개의 CSI-RS 열(column)에 해당하는 RE들에서(상위 계층에 의해 설정된 NZP CSI-RS를 가정하는 RE와 중복되는 경우를 제외) 제로 전송 전력을 가정한다. 최상위 비트(MSB: Most Significant Bit)는 가장 낮은 CSI-RS 구성 인덱스에 해당하고, 비트맵 내에서 그 다음의 비트는 순서대로 다음의 CSI-RS 구성 인덱스에 해당한다.

CSI-RS는 위의 표 15 및 표 16에서 (n_s mod 2)의 조건을 만족하는 하향링크 슬롯 및 CSI-RS 서브프레임 구성을 만족하는 서브프레임에서만 전송된다.

프레임 구조 타입 2(TDD)의 경우, 스페셜 서브프레임, 동기 신호(SS), PBCH 또는 SIB 1(SystemInformationBlockType1) 메시지 전송과 충돌되는 서브프레임 또는 페이징 메시지 전송을 위해 설정된 서브프레임에서 CSI-RS는 전송되지 않는다.

또한, 안테나 포트 세트 S(S={15}, S={15,16}, S={17,18}, S={19,20} 또는 S={21,22}) 내 속하는 어떠한 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 전송되는 RE는 PDSCH 또는 다른 안테나 포트의 CSI-RS 전송에 사용되지 않는다.

CSI-RS 전송에 사용되는 시간-주파수 자원들은 데이터 전송에 사용될 수 없으므로, CSI-RS 오버헤드가 증가할수록 데이터 처리량(throughput)이 감소하게 된다. 이를 고려하여 CSI-RS는 매 서브프레임마다 전송되도록 구성되지 않고, 다수의 서브프레임에 해당하는 소정의 전송 주기마다 전송되도록 구성된다. 이 경우, 매 서브프레임마다 CSI-RS가 전송되는 경우에 비하여 CSI-RS 전송 오버헤드가 많이 낮아질 수 있다.

CSI-RS 전송을 위한 서브프레임 주기(이하, 'CSI 전송 주기'로 지칭함)(T_CSI-RS) 및 서브프레임 오프셋(Δ_CSI-RS)은 아래 표 17과 같다.

표 17은 CSI-RS 서브프레임 구성을 예시한다.

표 17을 참조하면, CSI-RS 서브프레임 구성(I_CSI-RS)에 따라 CSI-RS 전송 주기(T_CSI-RS) 및 서브프레임 오프셋(Δ_CSI-RS)이 결정된다.

표 17의 CSI-RS 서브프레임 구성은 앞서 'SubframeConfig' 필드 및 'zeroTxPowerSubframeConfig' 필드 중 어느 하나로 설정될 수 있다. CSI-RS 서브프레임 구성은 NZP CSI-RS 및 ZP CSI-RS에 대하여 개별적으로(separately) 설정될 수 있다.

CSI-RS를 포함하는 서브프레임은 아래 수학식 15를 만족한다.

수학식 15에서 T_CSI-RS는 CSI-RS 전송 주기, Δ_CSI-RS는 서브프레임 오프셋 값, n_f는 시스템 프레임 넘버, n_s는 슬롯 넘버를 의미한다.

서빙 셀에 대해 전송 모드 9(transmission mode 9)가 설정된 UE의 경우, UE는 하나의 CSI-RS 자원 구성이 설정될 수 있다. 서빙 셀에 대해 전송 모드 10(transmission mode 10)이 설정된 UE의 경우, UE는 하나 또는 그 이상의 CSI-RS 자원 구성(들)이 설정될 수 있다.

각 CSI-RS 자원 구성을 위한 아래와 같이 파라미터가 상위 계층 시그널링을 통해 설정된다.

- 전송 모드 10이 설정된 경우, CSI-RS 자원 구성 식별자

- CSI-RS 포트 개수

- CSI-RS 구성 (표 15 및 표 16 참조)

- CSI-RS 서브프레임 구성(I_CSI-RS) (표 17 참조)

- 전송 모드 9가 설정된 경우, CSI 피드백을 위한 전송 파워(P_C)

- 전송 모드 10이 설정된 경우, 각 CSI 프로세스에 대하여 CSI 피드백을 위한 전송 파워(P_C). CSI 프로세스에 대하여 CSI 서브프레임 세트들 C_CSI,0 및 C_CSI,1가 상위 계층에 의해 설정되면, P_C는 CSI 프로세스의 각 CSI 서브프레임 세트 별로 설정된다.

- 임의 랜덤(pseudo-rnadom) 시퀀스 발생기 파라미터(n_ID)

- 전송 모드 10이 설정된 경우, QCL(QuasiCo-Located) 타입 B UE 가정을 위한 QCL 스크램블링 식별자(qcl-ScramblingIdentity-r11), CRS 포트 카운트(crs-PortsCount-r11), MBSFN 서브프레임 설정 리스트(mbsfn-SubframeConfigList-r11) 파라미터를 포함하는 상위 계층 파라미터('qcl-CRS-Info-r11')

UE가 도출한 CSI 피드백 값이 [-8, 15] dB 범위 내의 값을 가질 때, P_C는 CSI-RS EPRE에 대한 PDSCH EPRE의 비율로 가정된다. 여기서, PDSCH EPRE는 CRS EPRE에 대한 PDSCH EPRE의 비율이 ρ_A인 심볼에 해당한다.

서빙 셀의 동일한 서브프레임에서 CSI-RS와 PMCH이 함께 설정되지 않는다.

프레임 구조 타입 2에서 4개의 CRS 안테나 포트가 설정된 경우, UE는 일반 CP의 경우 [20-31] 세트(표 15 참조) 또는 확장 CP의 경우 [16-27] 세트(표 16 참조)에 속하는 CSI-RS 구성 인덱스가 설정되지 않는다.

UE는 CSI-RS 자원 구성의 CSI-RS 안테나 포트가 지연 확산(delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 도플러 쉬프트(Doppler shift), 평균 이득(average gain) 및 평균 지연(average delay)에 대하여 QCL 관계를 가진다고 가정할 수 있다.

전송 모드 10 그리고 QCL 타입 B가 설정된 UE는 CSI-RS 자원 구성에 해당하는 안테나 포트 0-3과 CSI-RS 자원 구성에 해당하는 안테나 포트 15-22가 도플러 확산(Doppler spread), 도플러 쉬프트(Doppler shift)에 대하여 QCL 관계라고 가정할 수 있다.

전송 모드 10이 설정된 UE의 경우, 서빙 셀에 대하여 하나 또는 그 이상의 CSI-IM(Channel-State Information - Interference Measurement) 자원 구성이 설정될 수 있다.

상위 계층 시그널링을 통해 각 CSI-IM 자원 구성을 위한 아래와 같은 파라미터가 설정될 수 있다.

- ZP CSI-RS 구성 (표 15 및 표 16 참조)

- ZP CSI RS 서브프레임 구성(I_CSI-RS) (표 17 참조)

CSI-IM 자원 구성은 설정된 ZP CSI-RS 자원 구성 중 어느 하나와 동일하다.

서빙 셀의 동일한 서브프레임 내 CSI-IM 자원과 PMCH가 동시에 설정되지 않는다.

전송 모드 1-9가 설정된 UE의 경우, 서빙 셀에 대하여 UE는 하나의 ZP CSI-RS 자원 구성이 설정될 수 있다. 전송 모드 10이 설정된 UE의 경우, 서빙 셀에 대하여 UE는 하나 또는 그 이상의 ZP CSI-RS 자원 구성이 설정될 수 있다.

상위 계층 시그널링을 통해 ZP CSI-RS 자원 구성을 위한 아래와 같은 파라미터가 설정될 수 있다.

- ZP CSI-RS 구성 리스트 (표 15 및 표 16 참조)

- ZP CSI-RS 서브프레임 구성(I_CSI-RS) (표 17 참조)

서빙 셀의 동일한 서브프레임에서 ZP CSI-RS와 PMCH가 동시에 설정되지 않는다.

크로스 캐리어 스케줄링 및 E-PDCCH 스케줄링

3GPP LTE Rel-10 시스템에서 복수 컴포넌트 캐리어(CC)(컴포넌트 캐리어=(서빙)셀)에 대한 병합 상황에서 다음과 같이 크로스 컴포넌트 캐리어(cross-CC) 스케줄링 동작을 정의한다. 하나의 CC (즉, 스케줄되는(scheduled) CC)는 특정 하나의 CC (즉, 스케줄링(scheduling) CC)로부터만 DL/UL 스케줄링을 받을 수 있도록 (즉, 해당 scheduled CC에 대한 DL/UL 그랜트 PDCCH를 수신할 수 있도록) 미리 설정될 수 있다. 그리고, 해당 scheduling CC는 기본적으로 자기 자신에 대한 DL/UL 스케줄링을 수행할 수 있다. 다시 말해, 상기 cross-CC 스케줄링 관계에 있는 scheduling/scheduled CC를 스케줄하는 PDCCH에 대한 서치 스페이스(SS: search space)는 모두 scheduling CC의 제어채널 영역에 존재하게 될 수 있다.

한편, LTE 시스템에서 FDD DL 캐리어, 혹은 TDD DL 서브프레임들은 앞서 기술했듯이 서브프레임의 첫 n개의 OFDM 심볼을 각종 제어 정보 전송을 위한 물리 채널인 PDCCH, PHICH, PCFICH 등의 전송에 사용하고 나머지 OFDM 심볼들을 PDSCH 전송에 사용한다. 이때, 각 서브프레임에서 제어 채널 전송에 사용하는 심볼 개수는 PCFICH 등의 물리 채널을 통해 동적(dynamic)으로, 혹은 RRC 시그널링을 통해 반정적(semi-static)한 방식으로 단말에게 전달된다. 이때 특징적으로, n값은 서브프레임 특성 및 시스템 특성(FDD/TDD, 시스템 대역폭 등)에 따라서 1 심볼에서 최대 4 심볼까지 설정될 수 있다.

한편, 기존 LTE 시스템에서 DL/UL 스케줄링 및 각종 제어 정보를 전송하기 위한 물리채널인 PDCCH는 제한된 OFDM 심볼들을 통해서 전송되는 등의 한계가 있다.

따라서, PDCCH와 같이 PDSCH와 분리된 OFDM 심볼을 통해 전송되는 제어 채널 대신에 PDSCH와 FDM/TDM 방식으로 좀 더 자유롭게 다중화되는 진보된 PDCCH(즉, E-PDCCH(enhanced PDCCH))를 도입할 수 있다.

도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 PDCCH와 E-PDCCH를 예시하는 도면이다.

도 16을 참조하면, 레가시(legacy) PDCCH(즉, L-PDCCH)는 서브프레임의 첫 n개의 OFDM 심볼에서 전송되고, E-PDCCH는 PDSCH와 FDM/TDM 방식으로 다중화되어 전송된다.

안테나 포트 간 QCL(quasi co-located)

QC/QCL(quasi co-located 혹은 quasi co-location)은 다음과 같이 정의될 수 있다.

두 개의 안테나 포트가 QC/QCL 관계에 있다(혹은 QC/QCL 되었다)고 하면, 하나의 안테나 포트를 통해 전달되는 신호의 광범위 특성(large-scale property)이 다른 하나의 안테나 포트를 통해 전달되는 신호로부터 암시(infer)될 수 있다고 단말이 가정할 수 있다. 여기서, 상기 광범위 특성은 지연 확산(Delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 주파수 쉬프트(Frequency shift), 평균 수신 파워(Average received power), 수신 타이밍(Received Timing) 중 하나 이상을 포함한다.

또한, 다음과 같이 정의될 수도 있다. 두 개의 안테나 포트가 QC/QCL 관계에 있다(혹은 QC/QCL 되었다)고 하면, 하나의 안테나 포트를 통해 일 심볼이 전달되는 채널의 광범위 특성(large-scale property)이 다른 하나의 안테나 포트를 통해 일 심볼이 전달되는 무선 채널로부터 암시(infer)될 수 있다고 단말이 가정할 수 있다. 여기서, 상기 광범위 특성은 지연 확산(delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 도플러 쉬프트(Doppler shift), 평균 이득(average gain) 및 평균 지연(average delay) 중 하나 이상을 포함한다.

즉, 두 개의 안테나 포트들이 QC/QCL 관계에 있다(혹은 QC/QCL 되었다)고 함은, 하나의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성이 나머지 하나의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성과 같음을 의미한다. RS가 전송되는 복수의 안테나 포트를 고려하면, 서로 다른 두 종류의 RS가 전송되는 안테나 포트들이 QCL 관계에 있으면, 한 종류의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성을 다른 한 종류의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성으로 대체할 수 있을 것이다.

본 명세서에서 위 QC/QCL 관련 정의들을 구분하지 않는다. 즉, QC/QCL 개념은 위 정의들 중에 하나를 따를 수 있다. 혹은 유사한 다른 형태로, QC/QCL 가정이 성립하는 안테나 포트 간에는 마치 동일 위치(co-location)에서 전송하는 것처럼 가정할 수 있다는 형태 (예를 들어, 동일 전송 포인트(transmission point)에서 전송하는 안테나 포트라고 단말이 가정할 수 있다는 등)으로 QC/QCL 개념 정의가 변형될 수도 있으며, 본 발명의 사상은 이와 같은 유사 변형예들을 포함한다. 본 발명에서는 설명의 편의상 위 QC/QCL 관련 정의들을 혼용하여 사용한다.

상기 QC/QCL의 개념에 따라, 단말은 비-QC/QCL(Non-QC/QCL) 안테나 포트들에 대해서는 해당 안테나 포트들로부터의 무선 채널 간에 동일한 상기 광범위 특성을 가정할 수 없다. 즉, 이 경우 단말은 타이밍 획득 및 트랙킹(tracking), 주파수 오프셋 추정 및 보상, 지연 추정 및 도플러 추정 등에 대하여 각각의 설정된 비-QC/QCL 안테나 포트 별로 독립적인 프로세싱을 수행하여야 한다.

QC/QCL을 가정할 수 있는 안테나 포트들간에 대해서, 단말은 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다는 장점이 있다:

- 지연 확산 및 도플러 확산에 대하여, 단말은 어떤 하나의 안테나 포트로부터의 무선 채널에 대한 전력-지연-프로파일(power-delay profile), 지연 확산 및 도플러 스펙트럼(Doppler spectrum), 도플러 확산 추정 결과를, 다른 안테나 포트로부터의 무선 채널에 대한 채널 추정 시 사용되는 위너 필터(Wiener filter) 등에 동일하게 적용할 수 있다.

- 주파수 쉬프트(shift) 및 수신된 타이밍에 대하여, 단말은 어떤 하나의 안테나 포트에 대한 시간 및 주파수 동기화 수행한 후, 동일한 동기화를 다른 안테나 포트의 복조에 적용할 수 있다.

- 평균 수신 전력에 대하여, 단말은 둘 이상의 안테나 포트들에 대하여 RSRP(Reference Signal Received Power) 측정을 평균할 수 있다.

예를 들어, 단말이 하향링크 데이터 채널 복조를 위한 DMRS 안테나 포트가 서빙 셀의 CRS 안테나 포트와 QC/QCL 되었다면, 단말은 해당 DMRS 안테나 포트를 통한 채널 추정 시 자신의 CRS 안테나 포트로부터 추정했던 무선 채널의 광범위 특성들(large-scale properties)을 동일하게 적용하여 DMRS 기반 하향링크 데이터 채널 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

왜냐하면, CRS는 매 서브프레임 그리고 전체 대역에 걸쳐 상대적으로 높은 밀도(density)로 브로드캐스팅되는 참조 신호이므로, 광범위 특성에 관한 추정치는 CRS로부터 보다 안정적으로 획득이 가능하기 때문이다. 반면, DMRS는 특정 스케줄링된 RB에 대해서는 단말 특정하게 전송되며, 또한 PRG(precoding resource block group) 단위가 기지국이 전송에 사용하는 프리코딩 행렬(precoding matrix)가 변할 수 있으므로 단말에게 수신되는 유효 채널은 PRG 단위로 달라질 수 있어 다수의 PRG를 스케줄링 받은 경우라고 하더라도 넓은 대역에 걸쳐 DMRS를 무선 채널의 광범위 특성 추정용으로 사용 시에 성능 열화가 발생할 수 있다. 또한, CSI-RS도 그 전송 주기가 수~수십 ms가 될 수 있고, 자원 블록 당 평균적으로 안테나 포트 당 1 자원 요소의 낮은 밀도를 가지므로 CSI-RS도 마찬가지로 무선 채널의 광범위 특성 추정용으로 사용할 경우 성능 열화가 발생할 수 있다.

즉, 안테나 포트 간의 QC/QCL 가정을 함으로써 단말은 하향링크 참조 신호의 검출/수신, 채널 추정, 채널 상태 보고 등에 활용할 수 있다.

셀 측정(Cell Measurement)/측정 보고(Measurement Report)

단말의 이동성(mobility) 보장을 위한 여러 방법들(핸드오버, 랜덤 액세스, 셀 탐색 등) 중 하나 또는 그 여러 방법들을 위하여 UE는 셀 측정(cell measurement)한 결과를 기지국(혹은 네트워크)에 보고한다.

3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 셀 특정 참조 신호(CRS)는 시간 축으로 각 서브프레임 내의 0, 4, 7, 11 번째 OFDM 심볼을 통해 전송되고, 이는 셀 측정(cell measurement)를 위해 기본적으로 사용된다. 즉, 단말은 서빙 셀(serving cell)과 이웃 셀(neighbor cell)로부터 각각 수신되는 CRS를 이용하여, 셀 측정을 수행한다.

셀 측정(cell measurement)은 서빙 셀 및 이웃 셀의 신호 세기 혹은 총 수신 전력 대비 신호 세기 등을 측정하는 참조 신호 수신 전력(RSRP: Reference signal receive power), 수신신호강도(RSSI: Received signal strength indicator), 참조신호수신품질(RSRQ: Reference signal received quality) 등의 RRM(Radio resource management) 측정과 서빙 셀과의 링크 품질을 측정하여 라디오 링크 실패(radio link failure) 여부를 평가할 수 있는 RLM(Radio Link Monitoring) 측정을 포함하는 개념이다.

RSRP는 측정 주파수 대역 내에서 CRS가 전송되는 RE의 전력 분배의 선형 평균이다. RSRP 결정을 위해, 안테나 포트 '0'에 해당하는 CRS(R0)가 사용될 수 있다. 또한, RSRP 결정을 위해, 안테나 포트 '1'에 해당하는 CRS(R1)가 추가로 사용될 수도 있다. RSRP를 결정하기 위하여 UE에 의해 이용되는 측정 주파수 대역 및 측정 구간 내에서 이용하는 RE들의 수는 해당 측정 정확도 요구(accuracy requirements)가 만족되는 한도에서 UE가 결정할 수 있다. 또한, RE 당 전력은 순환 전치(CP)를 제외한 심볼의 나머지 부분 내에서 수신한 에너지로부터 결정될 수 있다.

RSSI는 측정 대역 내에서 안테나 포트 '0'에 해당하는 RS를 포함하는 OFDM 심볼들에서 동일 채널(co-channel)의 서빙 셀(serving cell)과 넌-서빙 셀(non-serving cell), 인접 채널로부터의 간섭, 열 잡음(thermal noise) 등을 포함하는 해당 UE에 의해 모든 소스들로부터 감지된 총 수신 전력의 선형 평균으로 도출된다. 상위 계층 시그널링에 의하여 RSRQ 측정을 수행하기 위한 특정 서브프레임들이 지시되는 경우, RSSI는 지시된 서브프레임들 내의 모든 OFDM 심볼에 통해 측정된다.

RSRQ는 N×RSRP/RSSI로 도출된다. 여기서, N은 RSSI 측정 대역폭의 RB 개수를 의미한다. 또한, 위의 식에서 분자 및 분모의 측정은 동일한 RB의 세트에서 구해질 수 있다.

기지국은 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 연결 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지)을 통해 UE에게 측정(measurement)을 위한 설정 정보를 전달할 수 있다.

RRC 연결 재구성 메시지는 무선 자원 구성 전용('radioResourceConfigDedicated') 정보 요소(IE: Information Element)와, 측정 설정('measConfig') IE를 포함한다.

'measConfig' IE는 UE에 의해 수행되어야 하는 측정을 특정하고, 측정 갭(measurement gap)의 구성 뿐만 아니라 인트라-주파수(intra-frequency) 이동성, 인터-주파수(inter-frequency) 이동성, 인터-RAT(inter-RAT) 이동성을 위한 설정 정보를 포함한다.

특히, 'measConfig' IE는 측정에서 제거될 측정 대상('measObject')의 리스트를 나타내는 'measObjectToRemoveList'와 새로이 추가되거나 수정될 리스트를 나타내는 'measObjectToAddModList'가 포함된다. 또한, 'measObject'에는 통신 기술에 따라 'MeasObjectCDMA2000', 'MeasObjctEUTRA', 'MeasObjectGERAN' 등이 포함된다.

'RadioResourceConfigDedicated' IE는 무선 베어러(Radio Bearer)를 설정/변경/해제(setup/modify/release) 하거나, MAC 메인 구성을 변경하거나, 반 정적 스케줄링(SPS: Semi-Persistent Scheduling) 설정을 변경하거나 및 전용 물리적 설정(dedicated physical configuration)을 변경하기 위하여 사용된다.

'RadioResourceConfigDedicated' IE는 서빙 셀 측정을 위한 시간 영역 측정 자원 제한 패턴(time domain measurement resource restriction pattern)을 지시하는 'measSubframePattern-Serv' 필드를 포함한다. 또한, UE에 의해 측정될 이웃 셀을 지시하는 'measSubframeCellList' 와 이웃 셀 측정을 위한 시간 영역 측정 자원 제한 패턴을 지시하는 'measSubframePattern-Neigh'를 포함한다.

측정 셀(서빙 셀 및 이웃 셀 포함)을 위해 설정된 시간 영역 측정 자원 제한 패턴(time domain measurement resource restriction pattern)은 RSRQ 측정을 수행하기 위한 무선 프레임 당 적어도 하나의 서브프레임을 지시할 수 있다. 측정 셀을 위해 설정된 시간 영역 측정 자원 제한 패턴에 의하여 지시된 서브프레임 이외에서는 RSRQ 측정이 수행되지 않는다.

이와 같이, UE(예를 들어, 3GPP Rel-10)는 서빙 셀 측정을 위한 서브프레임 패턴('measSubframePattern-Serv') 및 이웃 셀 측정을 위한 서브프레임 패턴('measSubframePattern-Neigh')에 의해 설정된 구간에서만 RSRQ가 측정되어야 한다.

다만, RSRP는 이러한 패턴 내 측정이 제약되어 있지 않지만, 정확도 요구(accuracy requirement)를 위해서는 이러한 패턴 내에서만 측정되는 것이 바람직하다.

측정(Measurements)

인트라/인터 주파수(intra/inter-frequency) 이동성을 위한 단말에 의해 수행되는 측정은 E-UTRAN에 의해 브로드캐스트 또는 전용(dedicated) 제어를 이용하여 제어될 수 있다.

RRC_IDLE 상태에서, 단말은 E-UTRAN 브로드캐스트에 의해 특정된 셀 재선택(cell reselection)을 위해 정의된 측정 파라미터를 따른다. RRC_IDLE 상태를 위해 전용 측정 제어(dedicated measurement control)가 사용될 수도 있다.

RRC_CONNECTED 상태에서, 단말은 E-UTRAN으로부터 전달되는 RRC(예를 들어, UTRAN MEASUREMENT_CONTROL)에 의해 특정된 측정 설정을 따른다.

인트라-주파수 이웃 (셀) 측정 및 인터-주파수 이웃 (셀) 측정은 아래와 같이 정의된다.

인트라-주파수 이웃 (셀) 측정과 관련하여, 현재 셀과 타겟 셀이 동일한 캐리어 주파수 상에서 동작할 때, 단말에 의해 수행되는 이웃 셀 측정은 인트라-주파수 측정이다. 단말은 측정 W(measurement gap) 없이 이러한 측정을 수행할 수 있다.

반면, 인터-주파수 이웃 (셀) 측정과 관련하여, 이웃 셀이 현재 셀과 비교하여 상이한 캐리어 주파수 상에서 동작할 때, 단말에 의해 수행되는 이웃 셀 측정은 인터-주파수 측정이다. 단말은 측정 갭(measurement gap) 없이 이러한 측정을 수행할 수 없다.

단말의 능력 및 현재 동작 주파수에 의해, 측정에 갭(gap)이 지원되지 않는지 또는 갭(gap)이 지원되는지 결정될 수 있다.

단말은 특정 셀 측정이 전송/수신 갭 내에서 수행될 필요가 있는지 그리고 스케줄러가 갭이 필요한지 여부를 알아야할 필요가 있는지 여부를 결정할 수 있다.

- 동일 캐리어 주파수 및 셀 대역폭의 경우, 인트라-주파수 측정이 수행되고, 측정 갭이 지원되지 않는다.

- 동일 캐리어 주파수이고, 타겟 셀의 대역폭이 현재 셀의 대역폭 보다 작은 경우, 인트라-주파수 측정이 수행되고, 측정 갭이 지원되지 않는다.

- 동일 캐리어 주파수이고, 타겟 셀의 대역폭이 현재 셀의 대역폭 보다 큰 경우, 인트라-주파수 측정이 수행되고, 측정 갭이 지원되지 않는다.

- 서로 다른 캐리어 주파수이고, 타겟 셀의 대역폭이 현재 셀의 대역폭 보다 작으며, 타겟 셀의 대역폭이 현재 셀의 대역폭 내 존재하는 경우, 인터-주파수 측정이 수행되고, 측정 갭이 지원된다.

- 서로 다른 캐리어 주파수이고, 타겟 셀의 대역폭이 현재 셀의 대역폭 보다 크며, 현재 셀의 대역폭이 타겟 셀의 대역폭 내 존재하는 경우, 인터-주파수 측정이 수행되고, 측정 갭이 지원된다.

- 서로 다른 캐리어 주파수이고, 중복되지 않는(non-overlapping) 대역폭인 경우, 인터-주파수 측정이 수행되고, 측정 갭이 지원된다.

측정 갭의 패턴은 RRC에 의해 설정되고, 활성화된다.

CA가 설정될 때, 현재 셀은 설정된 서빙 셀의 세트 내 서빙 셀을 지칭한다. 이에 따라 인트라/인터 주파수 측정에 대한 정의는 다음과 같을 수 있다.

인트라-주파수 이웃 (셀) 측정에 대하여, 설정된 세트의 서빙 셀 중 하나와 타겟 셀이 동일한 캐리어 주파수 상에서 동작할 때, 단말에 의해 수행되는 이웃 셀 측정은 인트라-주파수 측정이다. 단말은 측정 갭 없이 이러한 측정을 수행할 수 있다.

반면, 인터-주파수 이웃 (셀) 측정과 관련하여, 이웃 셀이 설정된 세트의 서빙 셀과 상이한 캐리어 주파수 상에서 동작할 때, 단말에 의해 수행되는 이웃 셀 측정은 인터-주파수 측정이다. 단말은 측정 갭(measurement gap) 없이 이러한 측정을 수행할 수 없다.

빠른 캐리어 스위칭(fast carrier switching)을 지원하기 위한 방법

본 명세서에서 기술하는 기지국의 명칭은 원격 무선 헤드(RRH: remote radio head), eNB, 전송 포인트(TP: transmission point), 수신 포인트(RP: reception point), 중계기(relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용된다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 기반으로 제안 방식을 설명한다. 하지만, 제안 방식이 적용되는 시스템의 범위는 3GPP LTE/LTE-A 시스템 외에 다른 시스템(예를 들어, UTRA 등)으로도 확장 가능하다.

더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라서 차기 무선 통신 시스템에서 제한된 주파수 대역의 효율적 활용은 점점 더 중요한 요구가 되고 있다.

이에 따라, LTE/LTE-A 시스템과 같은 셀룰라 통신 시스템도 기존의 WiFi 시스템이 사용하는 2.4GHz 대역과 같은 비면허(unlicensed) 대역이나 새로 주목 받고 있는 5GHz 대역과 같은 비면허 대역을 트래픽 오프로딩에 활용하는 방안을 검토 중이다.

기본적으로 비면허 대역은 각 통신 노드 간의 경쟁을 통해 무선 송수신을 하는 방식을 가정하므로 각 통신 노드가 신호를 전송하기 전에 채널 센싱(channel sensing)을 수행하여 다른 통신 노드가 신호 전송을 하지 않음을 확인할 것을 요구하고 있다. 이를 CCA(clear channel assessment)라고 지칭하며, LTE 시스템의 eNB나 UE도 비면허 대역에서의 신호 전송을 위해서는 CCA를 수행해야 할 수 있다. 또한, 이와 반대로 LTE/LTE-A 시스템의 eNB나 UE가 신호를 전송할 때에 WiFi 등 다른 통신 노드들도 CCA를 수행하여 간섭을 일으키지 않아야 한다. 예를 들어, WiFi 표준(801.11ac)에서 CCA 임계치(threshold)는 non-WiFi 신호에 대하여 -62dBm, WiFi 신호에 대하여 -82dBm으로 규정되어 있으며, 이는 STA(Station)이나 AP(Access Point)는, 예를 들어, WiFi 이외의 신호가 -62dBm 이상의 전력으로 수신되면 간섭을 일으키지 않도록 신호 전송을 하지 않음을 의미한다. 특징적으로 WiFi 시스템에서 STA나 AP는 4㎲ 이상 동안 CCA 임계치 이상의 신호를 검출하지 않으면 CCA를 수행하고 신호 전송을 수행할 수 있다.

본 발명에서는 특정 시스템의 독점적인 사용이 보장되지 않는 비 면허 대역(Unlicensed band)의 반송파를 통하여 신호를 송수신하는 상황을 고려한다. 예를 들어, 아래 도 17과 상황에서 본 발명이 적용될 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서의 캐리어 병합을 예시하는 도면이다.

도 17과 같이 면허 대역(licensed band)의 컴포넌트 캐리어(CC: component carrier)(또는 셀)과 비면허 대역(Unlicensed band)의 CC(또는 셀)의 반송파 집성 상황 하에서 eNB가 UE에게 신호를 송신하거나 UE가 eNB로 신호를 송신할 수 있다.

이하, 설명의 편의를 위해 면허 대역을 "LTE-A 밴드(LTE-A Band)"로 지칭하고, 비면허 대역을 LTA-A 밴드와 대비하여 "LTE-U 밴드(LTE-U Band)" 또는 "U 셀(Ucell)"으로 지칭한다.

이하 본 발명의 실시예의 설명에 있어서, 본 발명에서 제안하는 방식에 대한 설명의 편의를 위해서, UE가 면허 대역에서 하나 이상의 요소 반송파(CC: Component Carrier)로서 CC0(PCell)을 통하여, 그리고, 비면허 대역에서 하나 이상의 요소 반송파를 통하여 무선 통신을 수행 하도록 설정된 상황을 가정한다.

이하, 본 발명의 설명에 있어서, 설명의 편의를 위해서 면허 대역에서 하나의 CC로서 CC0(PCell)을 통해, 비면허 대역에서 3개의 CC(CC1, CC2, CC3) 중에서 적어도 하나의 CC를 통해 무선 통신을 수행 하도록 설정된 상황을 가정한다.

여기서, 일례로 면허 대역의 반송파는 주요소 반송파(PCC: Primary CC 혹은 PCell), 비면허 대역의 반송파는 부요소 반송파(SCC: Secondary CC 혹은 SCell)로 해석될 수 있다.

이러한 관점에서 본 발명에서 고려하는 시스템은 편의상 라이선스 지원 액세스(LAA: License Assisted Access) 시스템으로 지칭할 수 있다. LAA는 LTE 라이선스 대역과 비면허 대역을 캐리어 병합(CA)을 이용하여 하나로 병합하는 기술을 의미한다.

하지만, 본 발명에서 제안하는 방식들은 반드시 LAA 시스템으로만 적용이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 제안하는 방법들은 다수 개의 면허 대역과 다수 개의 비면허 대역들이 반송파 집성 기법으로 이용되는 상황에서도 확장 적용 가능하다. 또한 비면허 대역만으로 eNB와 UE 사이의 신호 송수신이 이루어지는 경우 또는 비면허 대역만으로 반송파 집성되거나 면허 대역만으로 반송파 집성되어 eNB와 UE 사이의 신호 송수신이 이루어지는 경우에도 확장 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 제안 방식들은 3GPP LTE 시스템뿐만 아니라 다른 특성의 시스템 상에서도 확장 적용이 가능하다.

종래의 캐리어 병합(CA) 시스템에서, 예를 들어 상기 PCell CC0과 함께 SCell CC1, CC2, CC3을 모두 활용하여 해당 단말과 송수신을 하기 위해서는, 해당 단말은 기본적으로 CC0, CC1, CC2, CC3의 최대 4개의 독립적인 RF 체인(chains)이 구비되어 있어야 함이 일반적이다.

이때, 기지국은 "SCell 추가(SCell addition)" 관련 RRC 시그널링을 각각 CC1, CC2, CC3에 대해 사전에 단말에게 설정 제공하여 주고, 실제로 어떠한 SCell이 활성화되는지의 여부는 MAC 메시지를 통해서 활성(activation) 시그널링/비활성(deactivation) 시그널링을 제공한다.

즉, 기지국은 각 CC별로 활성/비활성을 MAC 계층 시그널링을 통해 제어 신호를 전송하는 형태로 단말을 동작시킨다. 활성 메시지를 수신하였을 때의 표준에 의거한 단말의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

단말이 서브프레임 n에서 SCell에 대한 활성화 명령(activation command)를 수신할 때, 아래 동작을 제외하고 해당 동작은 서브프레임 n+8보다 빠르지 않고, 최소한의 요구사항(minimum requirement)보다 늦지 않게 적용된다.

- CSI 보고와 관련된 동작

- SCell과 연관된 SCell 비활성화 타이머('sCellDeactivationTimer')와 관련된 동작

위의 동작은 서브프레임 n+8에서 적용된다.

단말이 서브프레임 n에서 SCell에 대한 비활성화 명령(deactivation command)을 수신하거나 서브프레임 n에서 SCell에 대한 SCell 비활성화 타이머('sCellDeactivationTimer')가 만료될 때, CSI 보고 관련 동작을 제외하고, 해당 동작은 최소 요구사항(minimum requirement) 보다 늦게 않게 적용된다. CSI 보고 관련 동작은 서브프레임 n+8에서 적용된다.

본 발명에서는 위 예시와 달리 SCell에서 사용할 수 있는 RF 체인이 다수가 구비되지 않은 단말이 (LTE-U 밴드에서) 빠른 캐리어 스위칭(fast carrier switching)을 할 수 있도록 하는 방법을 제안한다. 이러한 단말은 상대적으로 저 비용으로 구현된 단말일 수 있고, 일례로 PCell에 대한 RF 체인과 하나의 활성화된 SCell에 대한 RF 체인의 총 2개의 RF chain을 구비한 단말일 수 있다.

또한, 그 밖에 SCell에도 다수의 RF 체인을 적용할 수 있는 단말의 경우에도, 배터리 절감(battery saving) 등의 여러 가지 목적으로 PCell에 대한 RF 체인과 하나의 활성화된 SCell에 대한 RF 체인의 총 2개의 RF chain을 이용하는 경우에도 본 발명에 따른 빠른 캐리어 스위칭(fast carrier switching)을 할 수 있도록 하는 방법이 적용될 수 있음은 자명하다.

이하, 본 발명의 설명에 있어서 설명의 편의 상 저 비용 구현 단말을 일례로, SCell에는 단일 RF 체인(또는 단일 송/수신기)만을 적용할 수 있는 경우를 중심으로 설명한다.

본 발명의 설명에 있어서, "RF 체인(RF chain)"이란, 별도의 CC에서 송/수신이 가능한 모듈/부품(송/수신기)을 의미하는 광범위한 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, IF(Intermediate Frequency) 모듈이 상이한 경우, 한번에 FFT(Fast Fourier Transform)를 처리하는 크기 단위를 의미하는 등 구체적인 다양한 구현 예시가 가능하다.

이와 같은 단말의 동작 상의 특징은, 동시에 2개 이상의 SCell이 활성화될 수 없다는 특징이 있는 것으로 해석될 수도 있다.

결국, 이러한 단말이 종래의 CA 표준에 입각하여 상기 LTE-U 밴드 상에서의 동작을 지원하기 위해서는, 어떠한 시간 구간에 대해서도 상기 CC1, CC2, CC3 중에 단 하나의 CC만을 활성화 시킬 수 밖에 없으므로 사전에 다수의 CC에 대한 SCell 추가 관련 RRC 시그널링을 전달할 수도 없고, 특정 하나의 CC에 대한 SCell 추가 관련 RRC 시그널링만 사전에 단말에게 제공한 후 해당 CC를 MAC 시그널링으로 활성화 시키는 동작을 따를 수 밖에 없다.

예를 들어 이렇게 활성화된 CC가 CC2 였다고 가정하면, 이후 만일 CC3로 스위칭(switching)하고자 할 때에는 현재의 CC2를 비활성화시키고, CC3에 대한 SCell 추가 관련 RRC 시그널링을 새로 전달하고(즉, RRC 재설정(RRC re-configuration) 메시지), 그 다음 해당 CC3에 대해 MAC 시그널링을 통해 활성화시키는 동작을 적용할 수 있다.

이와 같은 종래 동작의 한계점은 SCell 스위칭을 할 때마다 상기 RRC 재설정(re-configuration)에 따른 RRC 레벨의 지연(latency)(예를 들어, 수십~수백 ms)가 불가피하게 발생할 수 밖에 없다는 점이다. 더욱이, LAA 시스템과 같이 SCell이 비면허 대역(unlicensed band)을 대상으로 한다면, 해당 LTE U 밴드에서는 CCA에 의해 채널 점유가 가능하므로 CC별 로딩 상황이 크게 상이하거나 상대적으로 자주 변할 수 있으므로, 따라서 LTE U 밴드에 대한 상기 캐리어 스위칭(또는 셀 스위칭)의 발생 빈도수는 면허 대역과 대비하여 훨씬 자주 발생할 수 있다. 따라서 상술한 종래 동작에 의한 지연을 없애거나 크게 감소시킬 수 있는 기술이 요구된다.

이하, 본 발명의 설명에 있어서, CC(또는 Cell)는 DL CC 및/또는 UL CC를 통칭하는 의미로 사용된다.

이하, 본 발명의 설명에 있어서 캐리어 스위칭(또는 셀 스위칭)은 전체(full) 활성화(activation)되는 CC(또는 셀)을 변경하거나, 단말의 수신기(또는 수신모듈)의 대상을 변경하는 것을 의미한다.

앞서 설명한 문제점을 해결하고자, 본 발명에서는 우선 단말이 특정 능력 시그널링(capability signaling)을 통해 사전에 (예를 들어, 단말의 초기 접속 시에) 기지국에 알려주는 자신의 능력(capability) 정보로서, 다음과 같은 상이한 성격의 능력(capability) 관련 컨텐츠(contents) 중에 적어도 하나를 기지국에 알려줄 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 활성화/비활성화 방법을 예시한다.

도 18을 참조하면, 단말은 기지국에게 자신이 지원 가능한 컴포넌트 캐리어(CC)(또는 셀) 관련 정보를 포함하는 단말 능력 정보(UE Capability Information) 메시지를 전송한다(S1801).

여기서, 단말이 지원 가능한 컴포넌트 캐리어(CC)(또는 셀) 관련 정보는 단말이 전체 활성(full activation) 가능한 CC 및 부분 활성(partial activation) 가능한 CC에 대한 정보를 포함할 수 있다.

이때, 전체 활성(full activation) 가능한 CC에 대한 정보와 부분 활성(partial activation) 가능한 CC에 대한 정보는 구분된 포맷으로 구성되거나 또는 하나의 포맷으로 구성되어 단말 능력 정보(UE Capability Information) 메시지에 포함될 수도 있다.

이하, 단말이 지원 가능한 컴포넌트 캐리어(CC)(또는 셀) 관련 정보에 대하여 보다 상세히 살펴본다.

1. 전체 활성(full activation) 가능한 CC에 대한 정보

몇 개까지의 (SCell) CC가 동시에 "전체 활성(full activation)" 될 수 있는지 정보(즉, 동시에 full activation 될 수 있는 CC의 개수, 예를 들어, N개까지의 CC), 그리고/또는 구체적인 N개의 밴드 리스트(band list)(또는 CC 리스트) 관련 정보

- 여기서 "full activation"로 지칭한 용어는, 현재 표준(예를 들어, 릴리즈(release)-12)의 CA 시스템에서의 능력(capability)과 동일할 수 있다. 다시 말해, "full activation"된 CC에서는, CA 시스템에서 가능한 일반적인 S셀 동작(normal SCell operation)(예를 들어, SCell에서 SRS 전송, SCell에 대한 CQI/PMI/RI/PTI 보고(즉, CSI 보고), SCell에서 PDCCH 모니터링, SCell을 위한 PDCCH 모니터링, 상향링크/하향링크 데이터 송수신 등)들이 모두 적용될 수 있다.

또한, "full activation"된 CC에 대해 단말이 수행할 수 있어야 하는 동작은, 해당 CC에 대한 CSI 보고 및 특정 RRM 측정/보고, PDSCH 등 하향링크 수신 및/또는 해당 CC에 연동된 UL 밴드가 있는 경우 해당 UL 밴드에서는 상향링크 전송 등의 동작을 포함할 수 있다.

또는, "full activation"된 CC에서 단말이 수행할 수 있는 동작 요소들은 사전에 미리 정의되거나 또는 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수도 있다.

- 단말은 동시에 full activation 될 수 있는 CC의 개수(즉, N)를 기지국에게 전송할 수 있다.

예를 들어, 앞서 설명한 저 비용 구현 단말의 예시(즉, PCell에 대한 RF 체인과 하나의 활성화된 SCell에 대한 RF 체인의 총 2개의 RF chain을 구비한 단말의 경우)에 따르면, 이 경우 N = 1 (SCells에 대하여)일 수 있다.

그리고, 단말은 N개의 해당 band list 정보를 기지국에 전송할 수도 있다.

예를 들어 하기 2번에서의 "부분 활성(partial activation)"될 수 있는 band list 정보와 연계하여 이 중 어느 band인지 (예를 들어, {CC1} (또는 {band1}))로서 기지국에 알려줄 수 있다. 이러한 정보는 또 다른 가능한 band 조합에 대해서도 각각 별도로 다수의 후보 조합에 대해 능력 시그널링(capability signaling)될 수 있다.

2. 부분 활성(partial activation) 가능한 CC에 대한 정보

몇 개까지의 (SCell) CC가 동시에 "partial activation"될 수 있는지(즉, 동시에 partial activation 될 수 있는 CC의 개수, 예를 들어, M개까지의 CC), 그리고/또는 구체적인 M개의 밴드 리스트(band list)(또는 CC 리스트) 관련 정보

- 여기서, "partial activation"로 지칭한 용어는, 상기 "full activation)" 시에 단말이 수행할 수 있는 동작들(예를 들어, 일반적인 S셀 동작) 중에 특정 일부 동작(예를 들어, CSI 보고, RRM 측정/보고 등)만으로 한정되거나 그리고/또는 별도의 추가 동작이 포함될 수도 있다.

- 단말은 동시에 partial activation 될 수 있는 CC의 개수(즉, M)를 기지국에게 전송할 수 있다.

상술한 저 비용 구현 단말의 예시(즉, PCell에 대한 RF 체인과 하나의 활성화된 SCell에 대한 RF 체인의 총 2개의 RF chain을 구비한 단말의 경우)에 대해, 예를 들어, 본 발명에서 고려하는 빠른 캐리어 스위칭(fast carrier switching) 관련 기술을 지원하기 위해서는 이 경우 M = 3 (SCells에 대하여)일 수 있다.

예를 들어, 상기 CC1, CC2, CC3를 모두 partial activation시켜서 CC1, CC2, CC3 중 특정 CC에 대한 CSI 보고가 수행될 수 있도록 하며, PDSCH/데이터 등 하향링크 수신은 이 중 상기 N=1로 full activation 지정된 특정 CC에서만 수행하는 동작 형태로 적용될 수도 있다.

그리고 단말은 M개의 해당 band list 정보를 예를 들어 {CC1, CC2, CC3} (또는 {band1, band2, band3}) 등의 형태로 기지국에 알려줄 수도 있다.

앞서 설명한 동시에 full activation 될 수 있는 CC의 개수(N)와 동시에 partial activation 될 수 있는 CC의 개수(M)에 대한 파라미터 간에 M>=N 형태로 추가적인 제한이 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수도 있다. 이 경우, 단말은 이러한 제한 조건을 만족하는 한에서 상기 능력 시그널링(capability signaling)을 기지국에 전송하여야 한다.

앞서 설명한 1번과 2번에 관한 단말의 능력 시그널링(capability signaling)은 각각 별개의 능력 시그널링 인덱스(capability signaling index) (및/또는 별개의 메시지 컨테이너(message container))에 매핑되어 기지국에 전달될 수도 있으나, 1번에 관한 정보와 2번에 관한 정보가 하나의 메시지 포맷(message format)에 함께 실려서 기지국에 전달될 수도 있다.

1번에 관한 정보와 2번에 관한 정보가 하나의 메시지 포맷(message format)으로 구성되는 경우에 대하여 살펴본다.

1) 예를 들어, 앞서 설명한 1번 및 2번에서의 예시에 대한 정보는 다음과 같이 구성될 수 있다.

{CC0, CC1(full/partial), CC2(partial), CC3(partial)},

{CC0, CC1(partial), CC2(full/partial), CC3(partial)},

{CC0, CC1(partial), CC2(partial), CC3(full/partial)}

위와 같은 형태로, 각 CC(또는 band) 지시자와 함께 해당 CC(또는 band)가 full activation 및/또는 partial activation 중에 어느 특성을 지니는 CC(또는 band)인지를 지시하는 식별자와 함께 시그널링될 수도 있다.

위의 예시에서, full activation 및/또는 partial activation 식별자를 포함하지 않은 CC0의 경우 기존과 같은 CC(또는 band) 특성을 가진다는 의미(즉, activation/deactivation만 지원하는 CC)를 지시하며, 기지국은 이를 PCell로 설정할 수 있다. CCx(full/partial)은 앞서 설명한 full activation 및 partial activation에서의 특성을 모두 갖는 CC(또는 band) 임을 지시한다.

그리고, 위의 예시에서 CC1, CC2 및 CC3은 동시에 partial activation이 가능하고, 특정 시간 구간 동안은 CC1, CC2 및 CC3 중 어느 하나의 CC(즉, CC1 또는 CC2 또는 CC3)만이 full activation이 가능하다.

2) 또 다른 예시로, 앞서 설명한 1번 및 2번에서의 예시에 대한 정보는 다음과 같이 구성될 수 있다.

{CC0, CC1(full), CC2(partial), CC3(partial)},

{CC0, CC1(partial), CC2(full), CC3(partial)},

{CC0, CC1(partial), CC2(partial), CC3(full)}

위와 같은 형태로, 각 CC(또는 band) 지시자와 함께 해당 CC(또는 band)가 full activation 또는 partial activation 중에 어느 특성을 지니는 CC(또는 band)인지를 지시하는 식별자와 함께 시그널링될 수도 있다. 여기서, CCx(full)은 기본적으로 partial activation의 기능을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

또한, 앞선 예시와 마찬가지로 full activation 또는 partial activation 식별자를 포함하지 않은 CC0의 경우 기존과 같은 CC(또는 band) 특성을 가진다는 의미(즉, activation/deactivation만 지원하는 CC)를 지시하며, 기지국은 이를 PCell로 설정할 수 있다.

따라서, 앞선 예시와 마찬가지로 CC1, CC2 및 CC3은 동시에 partial activation이 가능하고, 특정 시간 구간 동안은 CC1, CC2 및 CC3 중 어느 하나의 CC(즉, CC1 또는 CC2 또는 CC3)만이 full activation이 가능하다.

3) 또 다른 예시로, 앞서 설명한 1번 및 2번에서의 예시에 대한 정보는 다음과 같이 구성될 수 있다.

{CC0, CC1, CC2(partial), CC3(partial)},

{CC0, CC1(partial), CC2, CC3(partial)},

{CC0, CC1(partial), CC2(partial), CC3}

위와 같은 형태로, 각 CC(또는 band) 지시자와 함께 해당 CC(또는 band)가 partial activation 특성을 지니는 CC(또는 band)인지를 여부를 지시하는 식별자와 함께 시그널링될 수도 있다. 여기서, "full activation"에 해당하는 CC(또는 band)는 별도의 지시자를 동반하지 않는다.

이 경우, partial activation 식별자를 포함하지 않은 CC의 경우 기존과 같은 CC(또는 band) 특성을 가지거나(즉, activation/deactivation만 지원하는 CC), 또는 full activation이 가능한 CC를 지시한다.

따라서, CC0이 PCell로 설정된다면, CC1, CC2 및 CC3은 동시에 partial activation이 가능하고, 특정 시간 구간 동안은 CC1, CC2 및 CC3 중 어느 하나의 CC(즉, CC1 또는 CC2 또는 CC3)만이 full activation이 가능하다. 또한, CC1이 PCell로 설정된다면, CC0, CC2 및 CC3은 동시에 partial activation이 가능하고, 특정 시간 구간 동안은 CC0, CC2 및 CC3 중 어느 하나의 CC(즉, CC0 또는 CC2 또는 CC3)만이 full activation이 가능하다. CC2 또는 CC3가 PCell로 설정되는 경우에도 위와 마찬가지이다.

단말로부터 위와 같은 단말 능력 시그널링(capability signaling)을 수신한 기지국은 이를 고려하여 해당 단말에 대한 SCell 추가 및 "partial activation" 또는 "full activation" 시그널링을 전송한다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 활성화/비활성화 방법을 예시한다.

도 19를 참조하면, 기지국은 단말에게 S셀 추가(SCell addition) 관련 메시지를 전송한다(S1901).

여기서, S셀 추가(SCell addition) 관련 메시지는 RRC 메시지(예를 들어, RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지)로 단말에게 전달될 수 있다.

또한, S셀 추가(SCell addition) 관련 메시지는 P셀(PCell)을 통해 전송될 수 있다.

상술한 바와 같이, 앞서 도 18의 예시와 같이 단말로부터 능력 시그널링(capability signaling)을 수신한 기지국은, 추후 해당 단말에 SCell 추가(SCell addition) 관련 RRC 시그널링을 전달할 때, 단말의 능력(capability) 특성 조합에 위배되지 않는 형태로 RRC 시그널링을 제공하여야 한다. 이때, 단말은 그렇지 않은 경우에 대해 기대하지 않으며, 그렇지 않은 경우를 에러 케이스(error case)로 간주할 수 있다.

이때, 단말이 SCell 추가(SCell addition) 관련 메시지를 수신 완료한 시점부터, SCell 추가(SCell addition) 관련 메시지에 의해 추가된 SCell은 디폴트(default)로 비활성(deactivation) 상태일 수 있다. 즉, SCell이 추가될 때 최초로(initially) 해당 SCell은 비활성(deactivation)될 수 있다.

또는, 단말이 SCell 추가(SCell addition) 관련 메시지를 수신 완료한 시점부터, SCell 추가(SCell addition) 관련 메시지에 의해 추가된 SCell은 디폴트(default)로 "partial activation" 상태일 수 있다. 즉, SCell이 추가될 때 최초로(initially) 해당 SCell은 partial activation 될 수 있다. 이 경우, 디폴트(default)로 "partial activation"가 가능한 것을 단말이 인식할 수 있도록 별도의 식별자 또는 유사 정보가 S1901 단계에서 함께 제공될 수 있다.

그리고/또는 SCell 추가(SCell addition) 관련 메시지에 의해 추가된 SCell 중에서 (특정 시간 구간 동안) "full activation"이 될 수 있는 CC의 개수는 x개로서, (특정 시간 구간 동안) x개의 CC만이 full activation될 수 있음을 단말이 인식할 수 있도록 별도의 식별자 또는 유사 정보가 S1901 단계에서 함께 제공될 수 있다. 이러한 정보가 함께 전송됨으로써 단말이 성능 시그널링(capability signaling)을 통해 전송한 동시에 "full activation"이 될 수 있는 CC의 개수가 기지국으로부터 확인될 수 있다.

예를 들어, 동시에 full activation 될 수 있는 CC의 개수(SCell에 대하여)가 N=1이고, 동시에 partial activation 될 수 있는 CC의 개수(SCell에 대하여)가 M=3인 경우, 다음과 같은 CC(또는 band) 조합에 관한 단말 능력 시그널링(capability signaling)을 기지국이 수신한 경우를 가정한다.

{CC0, CC1(full/partial), CC2(partial), CC3(partial)},

{CC0, CC1(partial), CC2(full/partial), CC3(partial)},

{CC0, CC1(partial), CC2(partial), CC3(full/partial)}

이때, 해당 단말은 CC0를 PCell로서 해당 기지국에 접속될 수 있다. {CC1, CC2, CC3}가 SCell 대상이 될 수 있으며, 기지국은 이를 위해 {CC1, CC2, CC3} 각각에 대한 SCell 추가(SCell addition) 관련 RRC 시그널링을 단말에게 제공할 수 있다. 또는, {CC1, CC2, CC3} 리스트에 대한 SCell 추가(SCell addition) 관련 RRC 시그널링을 단말에게 제공할 수 있다.

다만, 이때 {CC1, CC2, CC3}은 모두 디폴트(default)로 "partial activation"가 가능한 것으로 단말이 인식할 수 있도록 하는 별도의 식별자 또는 유사 정보가 함께 제공될 수 있다.

그리고/또는 이 때의 {CC1, CC2, CC3} 중에서 "full activation"이 될 수 있는 CC는 (특정 시간 구간 동안은) 반드시 N=1로서 하나의 CC만 full activation이 될 수 있음을 단말이 인식할 수 있도록 하는 별도의 식별자 또는 유사 정보가 함께 제공될 수 있다.

또는, 이러한 상황에서, 단말이 상기 SCell 추가(SCell addition) 관련 RRC 시그널링을 수신 완료한 시점부터는 디폴트(default)로 상기 {CC1, CC2, CC3}은 비활성(deactivation) 상태에 있을 수도 있다.

이후, 기지국은 CC별로(또는 특정 CC 그룹별로) 전체 활성화(full activation) 또는 부분 활성화(partial activation) 관련 메시지를 단말에 전송할 수도 있다(S1902).

단말이 특정 CC(또는 CC 그룹)에 대한 전체 활성화(full activation) 관련 메시지를 수신하면, 해당 CC(또는 CC 그룹)을 전체 활성화한다.

반면, 단말이 특정 CC(또는 CC 그룹)에 대한 부분 활성화(partial activation) 관련 메시지를 수신하면, 해당 CC(또는 CC 그룹)을 부분 활성화한다.

full activation 관련 메시지 또는 partial activation 관련 메시지는 동적 시그널링(dynamic signaling)(예를 들어, DCI에 의해) 또는 MAC 시그널링(예를 들어, MAC 제어 요소(CE: control elelment) 명령에 의해)에 의해 전달될 수 있다.

또한, full activation 관련 메시지 또는 partial activation 관련 메시지는 P셀(PCell)을 통해 전송될 수 있다.

상술한 바와 같이, 단말이 SCell 추가(SCell addition) 관련 메시지를 수신 완료한 시점부터, SCell 추가(SCell addition) 관련 메시지에 의해 추가된 SCell은 디폴트(default)로 비활성(deactivation) 상태일 수 있다. 이 경우, 기지국은 CC별로(또는 특정 CC 그룹별로) 전체 활성화(full activation) 또는 부분 활성화(partial activation) 관련 메시지를 단말에게 전송할 수 있다.

반면, 단말이 SCell 추가(SCell addition) 관련 메시지를 수신 완료한 시점부터, SCell 추가(SCell addition) 관련 메시지에 의해 추가된 SCell은 디폴트(default)로 "partial activation" 상태일 수 있다. 이 경우, 기지국은 full activation 대상이 되는 해당 CC에 대하여 전체 활성화(full activation) 관련 메시지를 단말에게 전송할 수 있다.

이후, 기지국은 CC별로(또는 특정 CC 그룹별로) 전체 비활성(full deactivation) 또는 부분 비활성(partial deactivation) 관련 메시지를 단말에 전송할 수도 있다(S1903).

full deactivation 관련 메시지 또는 partial deactivation 관련 메시지는 동적 시그널링(dynamic signaling) (예를 들어, DCI에 의해 full deactivation 정보 또는 partial deactivation 정보로 전달) 또는 MAC 시그널링 (예를 들어, MAC CE 명령에 의해)에 의해 전달될 수 있다.

또한, full deactivation 관련 메시지 또는 partial deactivation 관련 메시지는 P셀(PCell)을 통해 전송될 수 있다.

1) 먼저, 단말이 CCx에 대해 "partial deactivation" 관련 메시지를 수신한 경우, 다음 중 적어도 하나의 동작을 수행하도록 한다:

- 해당 CCx를 상기 오직 "partial activation" 관련 메시지만을 수신한 상태로 회귀(fall-back)한다. 즉, 단말은 해당 CCx를 partial activation한다.

따라서, 단말은 해당 CCx에 대하여 상기 full activation은 되지 않고 partial activation만 된 상태(예를 들어, CSI 보고 및/또는 RRM 측정/보고 등)에 대한 동작만을 수행하도록 한다.

- 해당 CCx를 partial activation하는 동작을 위해 해당 "partial deactivation" 관련 메시지와 같은 별도의 메시지가 정의되지 않을 수도 있다.

즉, CCx가 full activation 상태에서 만일 해당 CCx에 대한 "partial activation" 관련 메시지가 다시 전달되면 이것이 오직 상기 partial activation만 된 상태(예를 들어, CSI 보고 및/또는 RRM 측정/보고 등)에 대한 동작만을 수행하도록 회귀(fall-back)을 지시하는 것으로 단말은 인식하고 동작하도록 한다.

2) 만약, 단말이 CCx에 대해 "full deactivation" 관련 메시지(또는 deactivation 관련 메시지)를 수신한 경우, 다음 중 적어도 하나의 동작을 수행하도록 한다:

- 종래의 SCell deactivation과 동일하게 해당 CCx를 완전히 비활성화하는 것으로 인식될 수 있다.

- 해당 CCx를 완전히 비활성화하는 동작을 위해 해당 "full deactivation"과 같은 별도의 메시지는 정의되지 않을 수도 있다. 즉, 이 동작을 위해서는 종래의 SCell deactivation 관련 메시지가 전달될 수도 있다. 이 경우, 단말은 이에 따라 해당 CCx를 완전히 비활성화 시킨 수 있다.

- 위와 같은 "full deactivation" 관련 메시지나 종래의 SCell deactivation 관련 메시지는, 해당 CCx가 현재 partial activation 상태에서도 수신될 수 있고, full activation 상태에서도 수신될 수 있다. 즉, 해당 CCx가 어느 상태이든 해당 CCx에 대한 "full deactivation" 관련 메시지나 종래의 SCell deactivation 관련 메시지를 수신하면, 단말은 해당 CCx를 완전히 비활성화시킬 수 있다.

- 또는 오직 partial activation 상태에서만 "full deactivation" 관련 메시지나 종래의 SCell deactivation 관련 메시지가 수신될 수 있는 것으로 한정되어 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수도 있다. 즉, 단말이 완전히 CCx를 비활성화하기 위해서는, full activation 상태에서 partial activation 상태로 회귀(fall-back)시키고(예를 들어, partial (de)activation 관련 메시지에 의해), 그 다음 partial activation 상태에서 완전히 비활성화시킬 수 있는 단계를 거치는 것으로 절차가 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수도 있다.

이하, "partial activation" 상태 또는 "full activation" 상태인 CC(또는 SCell)에 대한 단말의 동작을 살펴본다.

A. "partial activation" 상태인 CCx에 대하여, 단말은 다음 중 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다.

단말이 CCx에 대해 "partial activation" 관련 메시지를 수신한 경우(예를 들어, S셀 추가 관련 메시지 수신 후 deactivation 상태에서 또는 full activation 상태에서) 또는 CCx에 대해 "partial deactivation" 관련 메시지를 수신한 경우(예를 들어, full activation 상태에서) 또는 SCell 추가(SCell addition) 관련 메시지에 의해 추가된 SCell이 최초로(initially) "partial activation" 상태인 경우가 이에 해당될 수 있다.

1) 단말은 해당 CCx에 대해 설정된 CSI 프로세스에 입각하여 그리고/또는 CSI-RS(및 CSI-IM)을 측정하여, 이와 연관되어 설정된 CSI 보고 관련 동작을 개시한다.

- 주기적 CSI 보고(P-CSI reporting: Periodic CSI reporting)

상기 "partial activation" 관련 메시지(또는 SCell 추가(SCell addition) 관련 메시지 또는 "partial deactivation" 관련 메시지)를 단말이 n 번째 서브프레임에서 수신하면, 단말은 (n+k) 번째 서브프레임부터 해당 P-CSI reporting를 수행할 수 있다. 이때, 특정 k 값은 별도로 사전에 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다.

P-CSI reporting을 위한 해당 CCx에 대한 CSI 측정을 위해서 하기에서 설명하는 별도의 "측정 갭(measurement gap)"이 설정될 수도 있다.

본 발명에서, "measurement gap"이란, 단말이 다른 CC의 특정 측정(measurement)(예를 들어, CSI 측정 및/또는 RRM 측정) 수행을 위하여, 특정 활성화된 CC(activated CC)에 대하여 measurement gap 구간 동안 수신기(또는 수신모듈)의 대상을 해당 activated CC가 아닌 상기 측정 대상이 되는 CC로 스위칭(switching)하여 측정을 수행한 후, measurement gap 구간이 끝나기 이전에 다시 해당 activated CC로 수신기를 다시 스위칭(switching)할 수 있는 등의 동작에 관한 설정을 의미한다. 결국, measurement gap 구간 동안은 해당 activated CC에 대해서 서비스 중단(service interruption)이 발생한다는 특징을 갖는다.

이러한 별도의 measurement gap 설정은 주기적인 형태로 주어질 수도 있으며, 하기 설명하는 내용과 유사하게 "동적 측정 갭(dynamic measurement gap)" 설정 형태로 해당 measurement gap의 시작점에 관한 정보가 동적으로 지시(dynamic indication)될 수도 있다(예를 들어, DCI에 의해 또는 MSC CE에 의해).

이때, CSI measurement 결과에 대한 보고 자체는 PCell의 상향링크 자원으로 보고되는 것을 설정될 수 있다.

먼저, 상술한 바와 같이, measurement gap 설정은 주기적인 형태(예를 들어, 주기 및 오프셋)으로 설정될 수도 있다.

또 다른 방식으로서, 상기 CCx에서 CSI 측정을 위한 특정 참조 신호(예를 들어, CSI-RS) 및 CSI-IM 등의 간섭 측정용 자원의 전송 시점(혹은 전송 시점이 나타나는 시점)(예를 들어, 서브프레임) 그리고/또는 CSI 보고 시점(예를 들어, 서브프레임)과 연동된 형태로(또는 연관되어) 자동으로(또는 암묵적으로) measurement gap이 설정되는 것으로 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다.

예를 들어, 상기 CSI-RS의 전송 시점이 t1 [subframe], CSI-IM 시점이 t2 [subframe]라고 가정하고, 해당 CCx에 연동된 상향링크 자원(예를 들어, PCell의 상향링크 자원)으로 보고하도록 설정되어, 해당 CSI 보고 시점이 t3 [subframe]라고 가정한다.

이때, measurement gap은 자동으로(또는 암묵적으로) CSI-RS의 전송 시점을 기준으로 (이전 및/또는 이후) 일정 시간 구간으로 설정되는 것으로 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다.

즉, 위의 예시에서, t1-m1 [subframe] 부터 t1+m2 [subframe]까지 자동으로(또는 암묵적으로) measurement gap이 설정될 수 있다. 예를 들어, m1=m2=2일 수도 있다.

즉, 단말이 해당 CCx로 스위칭(switching)하고 튜닝(tuning)하는데 걸리는 시간을 감안하여, 총 시간 m1 (예를 들어, m1 = 2)이 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다. 또한, 다시 원래 CC로 스위칭(switching)하고 튜닝(tuning)하는데 걸리는 시간도 감안하여 총 시간 m2 (예를 들어 m2 = 2)로 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다.

다시 말해, 이러한 시간은 표준 상에 미리 정의되거나 개별 단말 별로 RRC 시그널링 등에 의해 설정될 수 있다.

또한, 단말이 특정 능력 시그널링(capability signaling)을 통해 이러한 값을 기지국에 별도로 알려줄 수도 있다. 이 경우, 기지국은 단말로부터 수신한 값(즉, m1 및/또는 m2)을 그대로 해당 단말에게 설정해 주거나 변경된 값을 해당 단말에게 설정해 줄 수도 있다.

위와 유사하게, measurement gap은 자동으로(또는 암묵적으로) CSI-IM 시점을 기준으로 (이전 및/또는 이후) 일정 시간 구간으로 설정되는 것으로 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다.

위의 예시에서, t2-m1 [subframe]부터 t2+m2 [subframe]까지 자동으로(또는 암묵적으로) measurement gap이 설정될 수 있다.

또한, 위와 유사하게, 해당 CCx에 연동된 상향링크 자원으로 CSI 보고를 수행하도록 설정된다면, measurement gap은 자동으로(또는 암묵적으로) CSI 보고 시점을 기준으로 (이전) 일정 시간 구간으로 설정되는 것으로 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다.

위의 예시에서, t3-m1 [subframe]부터 t3+m2 [subframe]까지 자동으로(또는 암묵적으로) measurement gap이 설정될 수 있다.

만약, 위의 조건들에 따라 발생(또는 계산)되는 measurement gap 구간이 서로 겹치는 경우에는 각각의 구간에 대하여 합집합을 취하여 measurement gap 구간이 자동으로(또는 암묵적으로) 더 길게 설정(혹은 유지)될 수 있다.

바람직하게는 measurement gap 구간을 최소화하여 activated CC(예를 들어, PCell)에 대한 서비스 중단(service interruption)을 최소화하기 위해 상기 자원들의 전송시점(measurement gap을 계산하기 위한 기준 시점)은 최대한 정렬(align)시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, t1 및 t2 기준 시점 중 어느 둘 이상의 기준 시점을 정렬(align)시키는 것이 바람직하다.

또한, 위의 예에서 상기 m1 및 m2 등의 파라미터 값은 예를 들어 상기 t1, t2, t3 기준 시점 별로 상이한 파라미터 값으로 설정될 수도 있다.

- 비주기적 CSI 보고(A-CSI reporting: Aperiodic CSI reporting)

A-CSI 트리거링이 전송되는 DCI가 해당 CCx로 직접 내려올 때에 적용하여야 하는 A-CSI 트리거링 관련 DCI 필드 구성 및 RRC 파라미터 설정은 다른 CC(예를 들어, PCell)로부터 A-CSI 트리거링 관련 DCI가 내려올 때의 필드 구성 및 RRC 파라미터 설정과 별도로 분리되어 설정될 수 있다. 다시 말해, PCell과 partial activation 상태인 SCell, 또는 full activation 상태인 SCell과 partial activation 상태인 SCell 간에는 서로 독립적으로 A-CSI 트리거링 DCI 필드가 구성될 수 있으며, 또한, A-CSI 관련 RRC 파라미터가 설정될 수 있다.

이와 관련된 설정정보는 사전에 단말에게 제공되거나 해당 partial activation 관련 메시지가 전송될 때 단말에게 함께 제공될 수 있다.

이후, DCI로 해당 A-CSI 트리거링이 t 번째 서브프레임에서 전송되었을 때 단말의 동작으로서, CSI 참조 자원 시점이 종래에 (t+d1)번째 서브프레임이었다면(예를 들어, FDD의 경우, d1=0), 이 경우에는 분리된 별도의 참조 타이밍으로서, (t+d2)번째 서브프레임을 CSI 참조 자원 시점으로 인식해야 한다는 새로운 동작이 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다.

예를 들어, d2=1 이거나 d2=2 일 수 있다. 이와 같이 좀더 참조 자원 시점을 A-CSI 트리거링이 내려온 시점보다 d2 서브프레임만큼 미래 시점으로 늦추는 이유로는, 단말이 해당 CCx에서 CSI 측정을 수행하기 위해서는 CCx가 partial activation된 상태이므로, 특정 별도의 "measurement gap"을 설정 받고, 원래 full activation되어 있던 CCy에서의 송/수신 RF 체인을 CCx로 이동해오고 튜닝(tuning)하기 위한 일정 시간이 필요함을 고려하는 것이다. 또한, 이때, 단말이 해당 A-CSI 트리거링 DCI의 디코딩(decoding)이 끝나는 시점도 고려하여 상기 d2 값이 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다.

한편, 현재 LTE/LTE-A 표준에 따르는 CSI 참조 자원의 정의는, 다음과 같은 형태로 특정 조건 별로 결정되는 n_CQI_ref 값에 따라 "n-n_CQI_ref"에 해당하는 서브프레임 시점이 시간 도메인에서의 참조 자원으로 결정된다. 그리고, 해당 참조 자원에서 PDSCH 전송됨을 가정할 때의 BLER(Block Error Rate) 10%를 넘지않는 최대의 CQI 값과 함께 해당 CQI를 얻는데 가정한 RI 및 PMI를 함께 CSI 보고하도록 정의되어 있다.

또한, 이러한 지연(delay) 때문에 A-CSI 트리거링 시점과 A-CSI 보고 시점 사이의 간격이 종래의 X ms (예를 들어, X=4)보다는 많이 커져야 할 수도 있다. 따라서, X ms 대신 X1 ms (예를 들어, X1=6 또는 X1=8 등), 이와 같은 X1 값이 별도로 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다.

또한, 이에 따라 A-CSI 관련 상향링크 그랜트 타이밍이 새롭게 별도로 정의되어 적용될 수도 있다. 예를 들어, 종래 FDD의 경우, n번째 서브프레임에 상향링크 그랜트가 전송되면, (n+4)번째 서브프레임에서 상향링크 신호를 단말이 전송하고, 만일 이에 대해 기지국이 PHICH로 ACK/NACK 여부를 알려준다면 이는 (n+8)번째 서브프레임에서 전송되는 등의 타이밍과는 상이한 시간 간격으로 이와 같은 타이밍(예를 들어, 6 또는 8 서브프레임 간격)이 별도로 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다. 또한, 이때 이와 같은 (A-CSI) 트리거링 DCI와 상향링크 그랜트 DCI를 구분하여 상기 상이한 타이밍을 별도 적용하도록 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다. 예를 들어, 상향링크 그랜트 DCI의 경우 4 서브프레임 간격의 타이밍이 설정되나, A-CSI 트리거링 DCI는 6 또는 8 서브프레임 간격의 타이밍이 설정될 수 있다.

이와 같은 동작을 위해, 사전에 CSI 측정용 "measurement gap"이 종래의 "measurement gap"(종래 full/partial activation을 지원하기 않는 셀에 대한 RRM 측정용 "measurement gap")과는 별도로 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다. 또한, CSI 측정용 "measurement gap"은 partial activation 상태인 SCell에 대한 RRM 측정용 "measurement gap"과 동일하게 정의되거나 단말에 설정될 수도 있고, 또한, RRM 측정용 "measurement gap"과 분리되어 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수도 있다.

또한, 보다 특징적으로 이러한 CSI 측정용과 같은 별도의 "measurement gap"은 그 주기가 일정하지 않고, 상기 partial activation된 특정 CCx에 대한 CSI 측정 용도의 A-CSI 보고가 트리거링 된 경우, 자동으로(또는 암묵적으로) A-CSI 보고가 트리거링된 시점을 기준으로 (이후) 일정 시간 구간으로 measurement gap이 설정되는 것으로 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 메시지 등에 의해)될 수 있다.

예를 들어, A-CSI 보고가 t번째 서브프레임에서 트리거링되면, 트리거링된 시점을 기준으로 (t+t1)번째 서브프레임으로부터 (t+t2)번째 서브프레임까지 자동으로(또는 암묵적으로) 상기 CSI 측정용 measurement gap 구간으로 설정될 수 있다.

다시 말해, 이와 같은 별도의 "measurement gap" 구간은 특정 연동된 A-CSI 트리거링 메시지(예를 들어, DCI에 의해)가 전송된 시점에 연동되어(또는 연관되어) 암묵적으로 정해질 수 있다는 특징을 갖는다. 예를 들어, t1=1, t2=4일 수 있으며, 이 경우, 단말은 상기 A-CSI 트리거링이 수신된 다음 서브프레임부터 총 4개의 서브프레임에 걸쳐서 CCy에서의 송/수신을 중단하고 CCx에서의 CSI 측정을 수행한다. 그리고, 단말은 해당 CCx에 연동된 상향링크 자원으로 CSI 보고가 설정된 경우, 해당 상향링크 자원에서 CSI 보고를 수행한다.

- 앞서 설명한 P-CSI 보고 또는 A-CSI 보고 무관하게, 특정 "measurement gap(또는 윈도우)" 내에 상기 CSI 측정을 위한 RS(예를 들어, CSI-RS)나 CSI-IM이 존재하지 않는 경우(예를 들어, 특히 LAA 환경에서는 기지국이 해당 CC에서의 CCA결과가 "채널 유휴(channel idle)"로 판명되어야만 전송을 할 수 있으므로)가 발생될 수 있다. 이 경우, 단말은 이전의 measurement gap(또는 window) 구간으로 거슬러가는 동작을 반복하여, 가장 최신의 CSI 측정용 RS(예를 들어, CSI-RS) 및/또는 CSI-IM이 나타나는 서브프레임을 참조 자원 시점을 간주하여 CSI를 도출(derive)할 수 있다.

또한, 이 때에 과도하게 과거 시점으로 거슬러가는 것은 방지하기 위하여(왜냐하면 그럴 경우 CSI 에이징(aging)이 지나치게 커지기 때문), 특정 최대 유효 시간 구간 관련한 값이 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 시그널링을 통해)될 수 있다. 이때, 유효 시간 값은 절대 시간 단위의 값(예를 들어, ms단위의 값, 서브프레임 단위의 값 등)으로 결정될 수도 있다. 또는, 최근부터 이전의 특정 D번의 measurement window까지 등의 형태로 유효 시간 값이 결정될 수도 있다.

또 다른 방법으로는, 이와 같이 단말이 해당 measurement window에서 유효한 CSI-RS (그리고/또는 CSI-IM)이 수신되지 않은 경우 이 사실을 기지국에게 알리는 동작을 수행하도록 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 시그널링을 통해)될 수 있다.

예를 들어, CSI 보고 시점에서, 종래의 OOR(out-of-range) 시그널링을 피드백하는 것으로 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 시그널링을 통해)될 수 있다. 또는, CSI 보고 시점 또는 이외의 시점에서, OOR과는 다른 의미의 별도로 정의된 시그널링을 기지국에 전달하도록 할 수도 있다.

앞서, "CSI-IM이 수신되지 않는다"는 의미는, 이와 같이 판단할 수 있는 다른 연동된 시그널(예를 들어, 프리앰블(preamble), RS 등)이 수신/검출 성공되지 않았을 때로 판단조건이 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 시그널링 등을 통해)될 수 있다. 예를 들어, 단말이 기지국이 DCI 등을 통해 특정 서브프레임에서 어떠한 신호도 전송하지 않는다고(특히 LAA 환경에서는 기지국이 해당 CC에서의 CCA결과가 "채널 유휴(channel idle)"로 판명되어야만 전송을 할 수 있으므로) 단말에게 알려 준 경우, 해당 서브프레임이 CSI-IM이 나타나는 서브프레임과 일치하는 경우, 단말은 "CSI-IM이 수신되지 않는다"고 판단할 수 있다. 또한, LAA 환경에서 해당 CC에서 기지국이 점유한 최초(initial) 서브프레임을 검출하기 위하여 단말이 RS(예를 들어, CRS 등)을 블라인드 검출(blind detection)을 수행하는 경우, 단말이 해당 RS을 검출하지 못한 최초 서브프레임이 CSI-IM이 나타나는 서브프레임과 일치하는 경우, 단말은 "CSI-IM이 수신되지 않는다"고 판단할 수 있다.

또 다른 방법으로는, network이 스스로 해당 measurement window 내에서는 RS나 CSI-IM을 전송하지 않았다는 사실을 이미 알 수 있으므로, 단말이 measurement 결과 값들 간에 평균(averaging)을 과도하게 하지만 않는다면 eNB가 적절히 단말이 보고한 CSI 측정 결과를 처리/보정하는 방법도 가능하다. 그러나, 이를 위해 기지국은 단말로 하여금 최근부터 이전의 특정 D’번(예를 들어, D’=1, D’=5등 다양하게 설정가능)의 measurement window 내로만 평균을 제한하도록 단말에게 D’값을 설정해 줄 수도 있다.

또는, 특히 상기 A-CSI 트리거와 연동된 measurement gap 구간의 자동(또는 암묵적인) 설정 관련한 동작에서, 기지국이 상기 측정 대상이 되는 CCx의 CCA 결과에 따라 채널을 확실히 점유했을 때 상기 CSI measurement 용 RS(예를 들어, CSI-RS) 및 CSI-IM을 전송하며, 이와 함께 상기 A-CSI 트리거링을 단말에게 전송할 수 있다. 따라서, A-CSI 트리거링 시 measurement window에서 상기 CSI-RS나 CSI-IM이 나타나지 않을 경우는 없다고 볼 수도 있다. 이 경우, 앞서 설명한 추가 제안 동작들은 periodic CSI 보고와 관련된 CSI 측정 동작에만 제한적으로 적용될 수도 있다.

- 본 발명에서 제안하는 상기 별도의 measurement window 관련한 설정은, 이를 알려주기 위한 용도의 별도의 동적 지시(예를 들어, 상이한 DCI에 의하여 또는 구별되는 DCI 필드에 의하여)을 통해 단말에게 (사전에 미리 지정되거나 혹은 시그널링을 설정된 면허 대역 상의 CC를 통해) 시그널링될 수도 있다.

이때, 예를 들어 이 용도의 추가적인 DCI (또는 별도의 DCI 필드)가 설계된다면, 이러한 별도 DCI (또는 DCI 필드)에서 지시하고 있는 특정 CCx가 현재 (full) activation되지 않은 상태라 하더라도 단말은 이러한 추가적인 DCI에 대한 모니터링을 수행하도록 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 시그널링 등을 통해)될 수 있다. 즉, 이때의 CCx는 위 예시들에서와 같이 partial activation만 된 CC이거나 deactivation 상태에 있는 CC이거나 캐리어 선택(carrier selection) 동작으로 선택되지 않은 CC일 수 있다.

이러한 동작은, P-CSI 및 A-CSI관련 measurement window 설정에 모두 적용되는 것으로 정의되거나 단말에 설정될 수도 있다. 또한, 보다 특징적으로 A-CSI 트리거링 기반 CSI 측정 유효 윈도우(measurement valid window)(즉, CSI 측정을 평균하는 구간)를 알려주기 위한 용도로 한정될 수도 있다.

2) 단말은 해당 CCx에 대한 특정 RRM 측정 및 보고(예를 들어, 인터-주파수(inter-frequency)) RSRP, RSRQ) 동작을 미리 정해진 또는 단말에 설정된 동작 규칙에 따라 개시한다.

즉, 해당 CCx에 대한 RRM 측정 및 보고가 인터-주파수(inter-frequency) 형태이든 경우에 따라 인트라-주파수(intra-frequency) 형태이든, 단말은 현재 표준에 규정된 RRC 설정에 입각하여 RRM 측정 및 보고를 별도로 수행할 수도 있다.

다만, 상기 "partial activation" 상태가 적용되는 특정 CCx에 대해서는 상기 "partial activation" 관련 메시지 자체가 특정 인트라/인터-주파수 RRM 측정 및 보고 동작을 개시하는 것을 트리거하는 것으로 인식되어 단말은 이와 연관된 사전 설정에 따른 동작을 수행하도록 할 수도 있다.

이때, RRM 측정 결과의 보고 또한, 해당 CCx에 연동된 상향링크 자원(예를 들어, PCell의 상향링크 자원)에서 수행될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, partial activation된 CC는 full activation이 아니지만 해당 셀에서 CSI 측정 및 보고가 수행된다. 이와 같이, partial activation 된 CC는 data 전송이 되지 않지만 CSI 측정 및 보고가 수행됨으로써 기지국은 해당 CC에 대한 채널 상태 정보를 획득할 수 있고, 해당 CC를 full activation할지 여부를 고려하는데 이용할 수 있다. 또한, 해당 CC를 full activation할 때 이미 채널 상태 정보를 알고 있으므로 적합한 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 등을 결정할 수 있는 등 효과적인 데이터 송수신이 가능하다.

B. "full activation" 상태인 CCx에 대하여, 단말은 다음 중 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다.

단말이 CCx에 대해 "full activation" 관련 메시지를 수신한 경우가 이에 해당될 수 있다.

단말은, 해당 CC에 대한 CSI 보고 및 특정 RRM 측정/보고, PDSCH 등 하향링크 수신, 그리고/또는 해당 CC에 연동된 상향링크 밴드가 있는 경우 해당 UL 밴드에서의 상향링크 전송 등 종래의 활성화된 SCell에서 동작 가능한 모든 기능이 활성화될 수 있다. 또한, 여기에 새로운 특정 개선된(enhanced) 동작이 추가될 수도 있다.

해당 "full activation" 관련 메시지가 수신된 CCx는 기본적으로 사전에 이미 "partial activation"된 CC여야 한다는 제약 조건이 정의되거나 단말에 설정될 수도 있다. 이 경우, 그렇지 않은 경우(즉, 사전에 이미 "partial activation"되지 않은 CC에 대한 "full activation" 관련 메시지 수신된 경우)에는 해당 "full activation" 메시지는 유효하지 않은 것을 단말은 이를 에러 케이스(error case)로 간주할 수 있다.

또는, 해당 "full activation" 관련 메시지는 사전에 해당 CCx가 "partial activation"되어 있지 않은 상태에서도 전달될 수 있는 것으로 정의되거나 단말에 설정될 수도 있다. 이 경우 "full activation" 관련 메시지가 수신된 CC에 대해서 단말은 상기 partial activation되는 경우에 해당하는 동작들뿐만 아니라 상기 full activation되는 경우에 해당하는 동작들도 모두 수행 가능한 상태로 인식할 수 있다.

앞서 제안한 동작들을 활용하면, 상술한 저 비용 구현 단말의 동작 예시로서, 다음과 같은 동작들이 발생할 수 있다.

- 능력 시그널링(capability signaling)에 입각하여 CC0가 PCell로서 동작하고, 단말이 기지국으로부터 {CC1, CC2, CC3}에 대해 모두 SCell 추가 관련 RRC 시그널링을 수신하였다고 가정한다(M=3). 또한, 이때에 {CC1, CC2, CC3} 모두가 partial activation 상태에 있을 수 있고, 그 중 (특정 시간 구간 동안은) 오직 하나의 CC만(N=1) full activation될 수 있다는 정보가 함께 SCell 추가 관련 RRC 시그널링으로 전달되었다고 가정한다. 또한, 이때 SCell 추가될 때 {CC1, CC2, CC3} 모두 최초로(initially) deactivation 상태라고 가정한다.

a) 이후, 단말이 기지국으로부터 CC1과 CC3에 대해 "partial activation" 메시지를 수신한다. 즉, CC1과 CC3는 partial activation 상태로 전환되나, CC2는 여전히 deactivation 상태이다.

각 CC 별 활성화/비활성화 상태를 나타내면 다음과 같다.

<CC1: partial, CC2: deactivation, CC3: partial>

이 경우, 단말은 partial activation된 CC1과 CC3에 대한 CSI 보고를 수행할 수 있다.

이때, A-CSI 트리거링이 단말에게 전달된 경우, 단말은 앞서 설명한 별도의 measurement gap 구간에 CC1과 CC3에 대한 CSI 측정을 수행(즉, measurement gap 구간 동안 수신기(또는 수신모듈의 대상)를 PCell인 CC0에서 측정 대상인 CC1 또는 CC3으로 스위칭하여 CSI 측정을 수행)하고, 정의된 규칙에 따른 CSI 보고를 수행함. 또한, 단말은 P-CSI 보고를 위해서도 앞서 설명한 바와 같이 별도의 measurement gap 구간에 CC1과 CC3에 대한 CSI 측정을 수행할 수 있다.

또한, 단말은 CC1과 CC3에 대하여 앞서 설명한 바와 같이 RRM 측정을 수행할 수 있다.

b) 이후 단말이 기지국으로부터 CC3에 대해 "full activation" 관련 메시지를 수신한다. 즉, CC1은 partial activation 상태이고, CC2는 여전히 deactivation 상태이나, CC3는 full activation 상태로 전환된다.

각 CC 별 활성화/비활성화 상태를 나타내면 다음과 같다.

<CC1: partial, CC2: deactivation, CC3: FULL>

이로써, CC3을 통해 추가적인 SCcell 송/수신이 정상적으로 개시되어, 해당 단말은 PCell로부터의 데이터 수신뿐만 아니라 CC3으로부터의 데이터 수신도 가능하여 전송 효율 및 용량 증대 효과를 얻을 수 있다.

그와 함께, 단말은 CC1에 대해서는 여전히 주기적으로 또는 비주기적으로 CSI 보고를 추가로 수행한다. 이는 특히 LAA 환경에서는 채널 센싱(channel sensing) 결과의 통계치 등을 바탕으로 가용한 특정 CC가 상대적으로 빈번히 바뀔 수 있고, 여전히 CC1도 높은 비율로 가용한 상태를 보이고 있는 등의 이유로 CSI 측정 및 보고 동작은 간헐적으로 유지하기 위함일 수 있다.

c) 이후 CC3에 대한 CCA 결과가 높은 빈도로 다른 통신 장치(예를 들어, WiFi 시스템의 무선 통신 장치) 등에 의해 BUSY(혹은 점유(occupy)로 나타나는 등의 이유로 기지국이 해당 단말을 CC1으로 빠른(fast) "S셀 핸드오버(scell handover)"를 시키고자 하는 경우, 기지국은 CC3를 partial activation 상태로 변경하기 위한 메시지(예를 들어, partial (de)activation 메시지)와 함께 CC1을 full activation 상태로 변경하는 메시지를 함께 단말에게 전송하고, 단말은 이를 수신한다. 즉, CC1은 full activation 상태로 전환되고, CC2는 여전히 deactivation 상태이며, CC3은 partial activation 상태로 전환된다.

각 CC 별 활성화/비활성화 상태를 나타내면 다음과 같다.

<CC1: FULL, CC2: deactivation, CC3: partial>

이로써, CC3이 아닌 CC1을 통해 SCcell 송/수신이 정상적으로 개시되고, 단말은 CC3에 대해서는 (주기적/비주기적) CSI 측정 및 보고 동작만을 수행한다.

또한, 단말은 또한, 단말은 CC3에 대하여 앞서 설명한 바와 같이 RRM 측정을 수행할 수 있다.

d) 이후 CC3의 활용성이 매우 낮아져서, 기지국은 CC3을 deactivation하도록 하는 메시지를 전송하고, 단말이 이를 수신한다. 이로써 오직 CC1만 full activation 상태로 송/수신에 사용됨. 즉, CC1은 full activation 상태이고, CC2 및 CC3는 deactivation 상태로 전환된다.

<CC1: FULL, CC2: deactivation, CC3: deactivation>

- 위와 같은 동작 예시가 적용되고 있다가, 단말이 다른 지역으로 이동 하는 등의 여러 가지 이유로 기지국이 SCell 추가 관련 RRC 시그널링르 새롭게 단말에게 전달함으로써, RRC 재설정(re-configuration)이 발생될 수 있다. 이 경우 갱신된 RRC 설정에 입각하여 위와 유사한 형태의 동작이 새로 적용될 수 있다.

한편, 위의 설명에서는 설명의 편의상 CC0은 PCell, 그리고 {CC1, CC2, CC3}가 SCell 대상이 되는 밴드 리스트(band list)인 경우를 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 하나 이상의 CC들로 구성되는 "CC 그룹(CC group)"이 구성되고, 각 그룹 내에서 일부의 CC가 partial activation될 수 있으며, partial activation 가능한 CC 중에서 일부 CC만 full activation되는 형태로 일반화 확장 적용이 가능하다.

예를 들어, 앞선 예시에 추가하여 {CC4, CC5, CC6}이 별도의 쌍(pair)(혹은 CC 그룹)로 추가적인 SCell 대상이 되는 밴드 리스트로서 적용될 수 있다.

다시 말해, 예를 들어 단말은 상기 {CC1, CC2, CC3} 내에 대해서도 N=1로서 단 하나의 CC만 full activation될 수 있음을 능력 시그널링(capability signaling)을 기지국에 전달함과 동시에, 별도의 {CC4, CC5, CC6} 내에서도 또 다른 N=1이 적용되어 이 안에서 하나의 CC만 full activation될 수 있음을 능력 시그널링(capability signaling)을 기지국에 전달할 수 있다.

그 경우, {CC1, CC2, CC3} 중에서 일부 partial activation됨과 동시에 그 중에서 예를 들어 CC2가 full activation되고, 이와 동시에 {CC4, CC5, CC6} 중에서도 일부가 partial activation됨과 동시에 그 중에서 예를 들어 CC4가 full activation되는 형태로 적용될 수 있다. 이 경우, 이 단말은 사전에 능력 시그널링으로 총 3개의 RF chain을 동시 적용할 수 있다는 형태로 정보를 전달한 것을 의미할 수 있다. 그리고, 위 예에서는 CC0, CC2, CC4가 각각 동시에 full activation된 상태로 정상적인 SCell 송/수신 상태로 동작할 수 있다.

즉, 위와 같은 형태로, 사전에 상기 {CC1, CC2, CC3} 또는 {CC4, CC5, CC6} 등과 같은 형태로 특정 "CC group"”이 형성될 수 있고, 그 안에서 일부가 partial activation될 수 있으며, 그 중에서 일부(예를 들어, N=1) CC만 full activation되는 형태로 동작될 수 있다.

본 발명에서의 핵심 제안을 적용하기 위한 또 다른 실시예로서, 앞서 제안한 새로운 형태의 단말 능력 시그널링(UE capability signaling)을 적용하지 않고도, 즉 단말은 특별히 추가적인/변형된 CA 능력 시그널링 없이도 다음과 같이 빠른 캐리어 스위칭을 지원할 수 있다. 즉, 앞서 도 18의 과정이 진행되지 않을 수 있다. 다시 말해, 기존과 동일한 CA 조합 능력(combination capability)를 기지국에 전송하는 등, 능력 시그널링 방법은 자체는 통상적인 CA 방식과 차이가 없는 형태로 동작할 때에도 다음과 같은 실시 예가 가능하다.

이하, 설명의 편의를 위해 특정 밴드(또는 밴드의 조합)에서 실질적으로 2 CC에 대한 CA 가능(capable)한 단말의 경우(예를 들어, CC1과 CC2라고 해당 밴드 조합에 대해 단말이 능력 시그널링을 기지국으로 전송한 경우)를 예를 들어 설명한다.

1) 기지국은 단말에게 CC1 및 CC2를 CA 설정할 수 있다. 즉, 단말이 능력 시그널링(capability signaling)을 올린 대로 CA 설정 자체는 CC1 및 CC2에 대해서만 설정될 수 있다.

다만, CC3, CC4에 대해서도 미리 CSI 측정 및/또는 보고 주기를 설정(setting)하거나 비주기적(aperiodic) CSI 트리거도 가능하다.

다만, 기지국은 그 밖의 CC3 및 CC4에 대해서는 RRC 시그널링(예를 들어, SCell 추가 관련 RRC 메시지 또는 별도의 RRC 시그널링 등) 등에 의해 앞서 설명한 바와 같이 CSI 측정 및 이와 관련된 RS(예를 들어, CSI-RS) 및/또는 보고 주기를 설정할 수 있다. 또한, 이 경우에도 앞서 설명한 방식과 같이 P-CSI 측정 및 보고를 위한 measurement gap이 설정될 수도 있다.

또한, 기지국에 의해 비주기적(aperiodic CSI trigger)가 가능하도록 미리 RRC 시그널링 등에 의해 A-CSI 보고와 관련된 RRC 파라미터 등과 같은 연관 정보가 설정될 수 있다. 이때, A-CSI 트리거링은 설정된 CC(즉, CC1 또는 CC2)에서 전송될 수도 있다. 또한, 이 경우에도 앞서 설명한 방식과 같이 A-CSI 측정 및 보고를 위한 measurement gap이 설정될 수도 있다.

단말은 CC3나 CC4의 CSI 측정 및/또는 보고에 필요한 시간 구간에서 CC1, CC2에서의 수신을 중단하고, CC3나 CC4에서의 CSI 측정 및/또는 보고를 수행할 수 있다. 또는, CC3 및 CC4의 CSI 측정 및/또는 보고 등의 시점에서 기지국은 CC1, CC2를 deactivation 시키고, CC3 및 CC4의 CSI 측정 및/또는 보고가 종료되는 시점에서 CC1, CC2를 다시 activation 시킬 수도 있다.

또한, 이 경우에도 앞서 설명한 방식으로 주기적 또는 비주기적 CSI 측정과 관련된 measurement gap이 설정될 수도 있다.

2) 이 방식에서는, 사전에 우선 "UE에게 동시에 activation될 수 있는 CC의 수를 B(≤ 설정된 CC 개수 A)개 이하로 제한"하는 것을 보장한다. 즉, 기지국은 A개의 CC에 대하여 CA를 설정하면서, 특정 시간 구간에서는 동시에 최대 B개의 CC에 대해서만 activation된다는 지시를 단말에게 전송할 수 있다. 이때, B 값은 단말이 보고한 특정 능력 시그널링을 기반으로 정해지거나 기지국에 의해 단말에게 시그널링될 수 있다.

예를 들어, 기지국은 단말에게 CC1, CC2, CC3, CC4를 CA 설정한다(즉, 이 경우 A=4). 이때, 기지국은 특정 시간 구간(혹은 특정 시점)에서는 항상 최대 B=2 CC만 계층 1(L1)/계층 2(L2) activation 하겠다는 것을 단말에게 보장할 수 있다. 이는 단말이 보고한 특정 단말 능력을 기반으로 정해지거나, 기지국에 의해 정해져 단말에게 RRC 시그널링 등을 통해 알려줄 수 있다.

단말은 활성화된 B개의 CC에 대해서만 CSI 측정 및 보고를 수행한다.

또는, activation 관련 메시지가 내려온 특정 CC에 대해서는 즉시 사전에 정의된 특정 CSI 보고가 개시되도록 할 수 있다. 예를 들어, 이러한 목적 등으로 사전에 정의/설정된 특정 상향링크 자원(예를 들어, PUSCH 자원)으로 상기 특정 CC가 activation된 순간 자동으로 A-CSI 트리거도 함께 전달될 것으로 단말이 인식할 수 있다. 왜냐하면 해당 CC에 대해서는 아직 RRM 보고 정보 이외에 CSI 보고 관련 정보가 기지국에 없을 수 있기 때문이다.

이때, 단말이 자신이 전송한 능력 이상인 CA Cell들(예를 들어, 상기 CC3, CC4)에 대해서도 하향링크 동기 및/또는 채널 트래킹(channel tracking)은 일정 수준 유지할 수 있다. 또는, 반드시 특정 수준 이상 유지되어야함이 미리 규정될 수도 있다. 즉, 현재는 해당 CC들이 deactivation 상태이더라도 앞서 본 발명에 따른 동작 등과 같이 빠른 캐리어 스위칭(fast carrier switching)에 의해 언제든지 activation될 가능성이 있기 때문이다.

이때, 이와 같이 단말 별로 자신이 최대로 유지할 수 있는 하향링크 동기 및/또는 채널 트래킹이 가능한 CC 개수 'L개'(예를 들어, L=A일 수 있음. 본 예시에서는 L=A=4)를 기지국에게 특정 능력 시그널링 또는 별도의 시그널링으로 알릴 수 있다.

또는, 이러한 동작을 위한 몇 가지 단말 클래스(class)가 사전에 정의될 수 있다. 그리고, 단말 클래스 별로 상기 L값 뿐만 아니라, 본 발명에서 제안한 다양한 능력 관련 파라미터(예를 들어, N, M 등)가 미리 정의될 수 있다. 이 경우, 단말은 자신이 미리 정의된 단말 클래스 중에서 그 중 어떠한 단말 클래스에 속하는지 기지국에 알릴 수 있다.

또한, 특정 표준상에서 상기 L값과 관련된 파라미터 값은 고정적으로 정해질 수도 있다. 예를 들어, 해당 표준을 따라 구현된 단말들은 모두 해당 규약된 L값에 따른 상기 하향링크 동기 및/또는 채널 트래킹 능력이 구현되어야 하며, 개별 단말 별로 상기와 같이 몇 개의 CC가 가능한지(CC-capable)는 개별 단말 별로 상이할 수도 있다.

또한, 위의 예시에서처럼, CA 설정됐더라도 deactivation된 CC(예를 들어, 상기 CC3, CC4) 및 해당 deactivation 상태에 있는 구간에서는, 해당 CC에 대해서 특정 RRM(예를 들어, 인터-주파수/인트라-주파수) 측정 및 보고를 할 필요가 없다(또는 하지 않도록 한다)는 동작이 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 시그널링 등을 통해)될 수 있다.

본 발명에서 제안하는 또 다른 실시예로서, 상기와 같은 빠른 캐리어 스위칭(fast carrier switching)을 위해서는, 예를 들어 특정 CC들(예를 들어, 위 예시에서 CC1, CC2, CC3)에 대해서는 항상 공통의 주기적 CSI 보고 모드 및/또는 동일한 보고 자원이 설정되는 것으로 미리 정의되거나 단말에 설정(예를 들어, RRC 시그널링 등을 통해)될 수 있다. 그리고, 이 중에서 특정 CC가 상기 partial activation 또는 full activation되는 경우 해당 CC를 상기 설정된 보고 자원을 통해 단말이 CSI 피드백을 하도록 정의거나 단말에 설정될 수 있다.

이를 통해 공통의 보고 자원이 사용될 수 있으므로, 네트워크 오버헤드(network overhead) 감소 효과가 있다. 실제로 상기 특정 CC들 중에서는 한 번에 하나의 CC만을 보고하도록 동작시키고자 할 때에는, 이와 같은 설정을 통해 자원 사용 효율을 높이면서 상기 빠른 캐리어 스위칭(fast carrier switching)의 적용이 가능하게 하는 장점이 있다.

본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

도 20을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(2010)과 기지국(2010) 영역 내에 위치한 다수의 단말(2020)을 포함한다.

기지국(2010)은 프로세서(processor, 2011), 메모리(memory, 2012) 및 RF부(radio frequency unit, 2013)을 포함한다. 프로세서(2011)는 앞서 도 1 내지 도 19에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(2011)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(2012)는 프로세서(2011)와 연결되어, 프로세서(2011)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(2013)는 프로세서(2011)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

단말(2020)은 프로세서(2021), 메모리(2022) 및 RF부(2023)을 포함한다. 프로세서(2021)는 앞서 도 1 내지 도 19에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(2021)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(2022)는 프로세서(2021)와 연결되어, 프로세서(2021)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(2023)는 프로세서(2021)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

메모리(2012, 2022)는 프로세서(2011, 2021) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(2011, 2021)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국(2010) 및/또는 단말(2020)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 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 당업자에게 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 발명의 무선 통신 시스템에서 셀 활성화(activation)/비활성화(deactivation)하기 위한 방안은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (15)

1. 캐리어 병합(Carrier Aggregation)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 세컨더리 셀(SCell: Secondary Cell)의 활성화(activation)/비활성화(deactivation)하기 위한 방법에 있어서,
   기지국으로부터 SCell 추가(addition) 관련 메시지를 수신하는 단계;
   상기 기지국으로부터 상기 SCell 추가 관련 메시지에 의해 추가된 복수의 SCell 중에서 하나 이상의 제1 SCell에 대한 부분 활성화(partial activation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제1 SCell을 부분 활성화하는 단계; 및
   상기 기지국으로부터 상기 SCell의 추가 관련 메시지에 의해 추가된 복수의 SCell 중에서 하나 이상의 제2 SCell에 대한 전체 활성화(full activation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제2 SCell을 전체 활성화하는 단계를 포함하고,
   상기 제2 SCell에 대하여 일반적인 S셀 동작이 적용되며,
   상기 제1 SCell에 대하여 상기 일반적인 S 셀 동작의 일부만이 적용되는 셀 활성화/비활성화 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 SCell에 대하여 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information) 측정 동작 및/또는 무선 자원 관리(RRM: Radio Resource Management) 측정 동작이 적용되는 셀 활성화/비활성화 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 CSI 측정을 위한 측정 갭(measurement gap)이 설정되는 셀 활성화/비활성화 방법.
4. 제3항에 있어서,
   주기적 CSI 측정을 위한 측정 갭은 상기 CSI 측정을 위한 참조 신호(reference signal)의 서브프레임, CSI-IM(CSI-Interference Measurement) 자원의 서브프레임 및/또는 CSI 보고 서브프레임과 연관되어 암묵적으로 설정되는 셀 활성화/비활성화 방법.
5. 제3항에 있어서,
   비주기적 CSI 측정을 위한 측정 갭은 비주기적 CSI 측정에 대한 트리거링을 포함하는 하향링크 제어 정보(DCI: Downlink Control Information)가 전송되는 서브프레임과 연관되어 암묵적으로 설정되는 셀 활성화/비활성화 방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 측정 갭 내에 상기 CSI 측정을 위한 참조 신호 또는 CSI-IM 자원이 존재하지 않는 경우, 이전의 상기 CSI 측정을 위한 참조 신호의 서브프레임 또는 CSI-IM 자원의 서브프레임이 상기 CSI 측정을 위한 참조 자원으로 이용되는 셀 활성화/비활성화 방법.
7. 제4항에 있어서,
   상기 측정 갭 내에 상기 CSI 측정을 위한 참조 신호 또는 CSI-IM 자원이 존재하지 않는 경우, 상기 CSI 보고 시 OOR(out-of-range)가 상기 기지국에게 전송되는 셀 활성화/비활성화 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 추가된 복수의 SCell은 추가될 때 최초로 비활성화되거나 또는 부분 활성화되는 셀 활성화/비활성화 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제2 SCell에 대한 전체 활성화 관련 메시지 수신 전, 상기 제2 SCell은 부분 활성화 상태인 셀 활성화/비활성화 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 제2 SCell에 대한 부분 활성화(partial activation) 관련 메시지 또는 부분 비활성화(partial deactivation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제2 SCell을 부분 활성화하는 단계를 더 포함하는 셀 활성화/비활성화 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 제1 SCell 또는 상기 제2 SCell에 대한 SCell 비활성화(SCell deactivation) 또는 전체 비활성화(full deactivation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제1 SCell 또는 상기 제2 SCell를 비활성화하는 단계를 더 포함하는 셀 활성화/비활성화 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 단말에 의해 동시에 부분 활성화 가능한 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)의 개수 및 리스트, 상기 리스트 내에서 전체 활성화 가능한 CC의 개수 정보를 포함하는 능력(capability) 관련 메시지를 상기 기지국에게 전송하는 단계를 더 포함하는 셀 활성화/비활성화 방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 SCell은 상기 제1 SCell에 포함되는 셀 활성화/비활성화 방법.
14. 제1항에 있어서,
    상기 추가된 복수의 SCell 중에서 일부의 SCell에 대해서는 공통의 주기적 CSI 보고 모드 및/또는 공통의 보고 자원이 설정되는 셀 활성화/비활성화 방법.
15. 캐리어 병합(Carrier Aggregation)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 세컨더리 셀(SCell: Secondary Cell)의 활성화(activation)/비활성화(deactivation)하기 위한 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 기지국으로부터 SCell 추가(addition) 관련 메시지를 수신하고,
    상기 기지국으로부터 상기 SCell 추가 관련 메시지에 의해 추가된 복수의 SCell 중에서 하나 이상의 제1 SCell에 대한 부분 활성화(partial activation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제1 SCell을 부분 활성화하고,
    상기 기지국으로부터 상기 SCell의 추가 관련 메시지에 의해 추가된 복수의 SCell 중에서 하나 이상의 제2 SCell에 대한 전체 활성화(full activation) 관련 메시지를 수신하면, 상기 제2 SCell을 전체 활성화하도록 구성되고,
    상기 제2 SCell에 대하여 일반적인 S셀 동작이 적용되며,
    상기 제1 SCell에 대하여 상기 일반적인 S 셀 동작의 일부만이 적용되는 단말.

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