WO2016182274A1 - 기계타입통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 기계타입통신 단말을 위해 정의되는 전송블록크기를 이용한 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

기계타입통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 기계타입통신 단말을 위해 정의되는 전송블록크기를 이용한 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2016182274A1
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김봉회
이윤정
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엘지전자 주식회사
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a wireless access system that supports Machine Type Communication (MTC), and methods for setting a transport block size (TBS) for transmitting and receiving data by an MTC terminal, and MCS for the same.
  • MTC Machine Type Communication
  • TBS transport block size
  • the present invention relates to an index signaling method, methods for transmitting and receiving data, and apparatuses supporting the same.
  • Wireless access systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless access system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA). division multiple access) system.
  • 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
  • Another object of the present invention is to provide methods for setting a TBS for supporting a narrowband for the MTC terminal when the bandwidth supported by the MTC terminal is relatively smaller than the bandwidth supported by the general terminal.
  • Still another object of the present invention is to provide a MCS index signaling method and a data transmission / reception method for this, when defining a TBS for an MTC terminal.
  • the present invention relates to a wireless access system supporting machine type communication (MTC), the method of setting a transport block size (TBS) for transmitting and receiving data MTC terminal, MCS index signaling method for this and transmitting and receiving data Various methods and devices supporting the same are provided.
  • MTC machine type communication
  • TBS transport block size
  • a method of receiving data by an MTC terminal in a radio access system supporting machine type communication includes an MCS index indicating a modulation and coding scheme (MCS) and resource allocation information allocated to the MTC terminal. Determining a TBS index mapped to an MCS index and receiving a TBS index based on a TBS index and resource allocation information, and a physical downlink shared channel for receiving data based on the TBS. Decoding the PDSCH.
  • the size of the MCS index is configured with a 4-bit size
  • the TBS index may be configured to indicate only a part of the TBS index of the TBS table configured to support the general terminal.
  • an MTC terminal receiving data in a wireless access system supporting machine type communication may include a receiver and a processor controlling the receiver to receive data.
  • the processor controls and receives the MCS index indicating the modulation and coding scheme (MCS) and resource allocation information indicating the resource block allocated to the MTC terminal; Identifying a transport block size (TBS) index mapped to the MCS index and deriving a TBS based on the TBS index and resource allocation information;
  • the receiver may be configured to control a receiver to receive data based on the TBS to decode a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • the size of the MCS index is configured with a 4-bit size
  • the TBS index may be configured to indicate only a part of the TBS index of the TBS table configured to support the general terminal.
  • TBS indexes may be TBS indexes 0-9.
  • the TBS may be derived from some columns of the TBS table.
  • the TBS may be replaced with 88 bits.
  • the TBS may be derived by further considering the number of repetitive transmissions of data.
  • the MTC terminal may efficiently transmit and receive data while minimizing power consumption of the MTC terminal.
  • the size of the MCS index defined for the MTC terminal is reduced from 5 bits to 4 bits, the amount of control information transmitted to the MTC terminal can be reduced. This may greatly reduce signaling overhead when DCI, (E) PDCCH, etc. including control information are repeatedly transmitted to the MTC terminal.
  • 1 is a diagram illustrating a physical channel and a signal transmission method using the same.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a structure of a radio frame.
  • 3 is a diagram illustrating a resource grid for a downlink slot.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a structure of an uplink subframe.
  • 5 is a diagram illustrating an example of a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a carrier combination used in a component carrier (CC) and an LTE_A system used in embodiments of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a subframe structure of an LTE-A system according to cross carrier scheduling used in embodiments of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a serving cell according to cross carrier scheduling used in embodiments of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates an example of rate matching using a turbo coder that may be used in embodiments of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining one of methods for transmitting an MCS index for an MTC terminal.
  • FIG. 11 The apparatus described in FIG. 11 is a means by which the methods described in FIGS.
  • the present invention relates to a wireless access system supporting machine type communication (MTC), and provides a method for setting a TBS for transmitting and receiving data by the MTC terminal, various methods for setting a TBS table, and apparatuses for supporting the same. .
  • MTC machine type communication
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station is meant as a terminal node of a network that directly communicates with a mobile station.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • various operations performed for communication with a mobile station in a network consisting of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or network nodes other than the base station.
  • the 'base station' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an advanced base station (ABS), or an access point.
  • a terminal may be a user equipment (UE), a mobile station (MS), a subscriber station (SS), or a mobile subscriber station (MSS). It may be replaced with terms such as a mobile terminal or an advanced mobile station (AMS).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • SS subscriber station
  • MSS mobile subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • the transmitting end refers to a fixed and / or mobile node that provides a data service or a voice service
  • the receiving end refers to a fixed and / or mobile node that receives a data service or a voice service. Therefore, in uplink, a mobile station may be a transmitting end and a base station may be a receiving end. Similarly, in downlink, a mobile station may be a receiving end and a base station may be a transmitting end.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the IEEE 802.xx system, the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) system, the 3GPP LTE system, and the 3GPP2 system, which are wireless access systems, and in particular, the present invention.
  • Embodiments of the may be supported by 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 and 3GPP TS 36.331 documents. That is, obvious steps or portions not described among the embodiments of the present invention may be described with reference to the above documents.
  • all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • 3GPP LTE / LTE-A system will be described as an example of a wireless access system in which embodiments of the present invention can be used.
  • 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
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3GPP Long Term Evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (Advanced) system is an improved system of the 3GPP LTE system.
  • embodiments of the present invention will be described based on the 3GPP LTE / LTE-A system, but can also be applied to IEEE 802.16e / m system and the like.
  • a terminal receives information from a base station through downlink (DL) and transmits information to the base station through uplink (UL).
  • the information transmitted and received by the base station and the terminal includes general data information and various control information, and various physical channels exist according to the type / use of the information they transmit and receive.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining physical channels that can be used in embodiments of the present invention and a signal transmission method using the same.
  • the initial cell search operation such as synchronizing with the base station is performed in step S11.
  • the UE receives a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and obtains information such as a cell ID.
  • P-SCH Primary Synchronization Channel
  • S-SCH Secondary Synchronization Channel
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to confirm the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After completing the initial cell search, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the physical downlink control channel information in step S12. Specific system information can be obtained.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure as in steps S13 to S16 to complete the access to the base station.
  • the UE transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S13), a response message to the preamble through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel. Can be received (S14).
  • PRACH physical random access channel
  • the UE may perform contention resolution such as transmitting an additional physical random access channel signal (S15) and receiving a physical downlink control channel signal and a corresponding physical downlink shared channel signal (S16). Procedure).
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE subsequently receives a physical downlink control channel signal and / or a physical downlink shared channel signal (S17) and a physical uplink shared channel (PUSCH) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • a transmission (Uplink Shared Channel) signal and / or a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) signal may be transmitted (S18).
  • UCI uplink control information
  • HARQ-ACK / NACK Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement / Negative-ACK
  • SR Scheduling Request
  • CQI Channel Quality Indication
  • PMI Precoding Matrix Indication
  • RI Rank Indication
  • UCI is generally transmitted periodically through the PUCCH, but may be transmitted through the PUSCH when control information and traffic data should be transmitted at the same time.
  • the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame used in embodiments of the present invention.
  • the type 1 frame structure can be applied to both full duplex Frequency Division Duplex (FDD) systems and half duplex FDD systems.
  • FDD Frequency Division Duplex
  • One subframe is defined as two consecutive slots, and the i-th subframe includes slots corresponding to 2i and 2i + 1. That is, a radio frame consists of 10 subframes.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (TTI).
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols or SC-FDMA symbols in the time domain and a plurality of resource blocks in the frequency domain.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period. The OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • 10 subframes may be used simultaneously for downlink transmission and uplink transmission during each 10ms period. At this time, uplink and downlink transmission are separated in the frequency domain.
  • the terminal cannot transmit and receive at the same time.
  • the structure of the radio frame described above is just one example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • Type 2 frame structure is applied to the TDD system.
  • the type 2 frame includes a special subframe consisting of three fields: a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • the DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation in the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • Table 1 below shows the structure of the special frame (length of DwPTS / GP / UpPTS).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a resource grid for a downlink slot that can be used in embodiments of the present invention.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols, and one resource block includes 12 subcarriers in a frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element, and one resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number NDL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe that can be used in embodiments of the present invention.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated a PUCCH carrying uplink control information.
  • a PUSCH carrying user data is allocated.
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • the PUCCH for one UE is allocated an RB pair in a subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots.
  • the RB pair assigned to this PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary.
  • FIG. 5 shows a structure of a downlink subframe that can be used in embodiments of the present invention.
  • up to three OFDM symbols from the OFDM symbol index 0 in the first slot in the subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which the PDSCH is allocated. to be.
  • a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a PDCCH, and a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels within the subframe.
  • the PHICH is a response channel for the uplink and carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Negative-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH includes resource allocation and transmission format (ie, DL-Grant) of downlink shared channel (DL-SCH) and resource allocation information (ie, uplink grant (UL-) of uplink shared channel (UL-SCH). Grant)), paging information on a paging channel (PCH), system information on a DL-SCH, and an upper-layer control message such as a random access response transmitted on a PDSCH. It may carry resource allocation, a set of transmission power control commands for individual terminals in a certain terminal group, information on whether Voice over IP (VoIP) is activated or the like.
  • VoIP Voice over IP
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH consists of an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups (REGs).
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • a plurality of multiplexed PDCCHs for a plurality of terminals may be transmitted in a control region.
  • the PDCCH is composed of one or more consecutive CCE aggregations (CCE aggregation).
  • CCE refers to a unit corresponding to nine sets of REGs consisting of four resource elements.
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • RS reference signal
  • the base station may use ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ CCEs to configure one PDCCH signal, wherein ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ is called a CCE aggregation level.
  • the number of CCEs used for transmission of a specific PDCCH is determined by the base station according to the channel state. For example, one CCE may be sufficient for a PDCCH for a terminal having a good downlink channel state (close to the base station). On the other hand, in case of a UE having a bad channel state (when it is at a cell boundary), eight CCEs may be required for sufficient robustness.
  • the power level of the PDCCH may also be adjusted to match the channel state.
  • Table 2 below shows a PDCCH format, and four PDCCH formats are supported as shown in Table 2 according to the CCE aggregation level.
  • the reason why the CCE aggregation level is different for each UE is because a format or a modulation and coding scheme (MCS) level of control information carried on the PDCCH is different.
  • MCS level refers to a code rate and a modulation order used for data coding.
  • Adaptive MCS levels are used for link adaptation. In general, three to four MCS levels may be considered in a control channel for transmitting control information.
  • control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • DCI downlink control information
  • the configuration of information carried in the PDCCH payload may vary.
  • the PDCCH payload means an information bit. Table 3 below shows DCI according to DCI format.
  • a DCI format includes a format 0 for PUSCH scheduling, a format 1 for scheduling one PDSCH codeword, a format 1A for compact scheduling of one PDSCH codeword, and a very much DL-SCH.
  • Format 1C for simple scheduling, format 2 for PDSCH scheduling in closed-loop spatial multiplexing mode, format 2A for PDSCH scheduling in open-loop spatial multiplexing mode, for uplink channel
  • Format 3 and 3A for the transmission of Transmission Power Control (TPC) commands.
  • DCI format 1A may be used for PDSCH scheduling, regardless of which transmission mode is configured for the UE.
  • the PDCCH payload length may vary depending on the DCI format.
  • the type and length thereof of the PDCCH payload may vary depending on whether it is a simple scheduling or a transmission mode set in the terminal.
  • the transmission mode may be configured for the UE to receive downlink data through the PDSCH.
  • the downlink data through the PDSCH may include scheduled data, paging, random access response, or broadcast information through BCCH.
  • Downlink data through the PDSCH is related to the DCI format signaled through the PDCCH.
  • the transmission mode may be set semi-statically to the terminal through higher layer signaling (eg, RRC (Radio Resource Control) signaling).
  • the transmission mode may be classified into single antenna transmission or multi-antenna transmission.
  • the terminal is set to a semi-static transmission mode through higher layer signaling.
  • multi-antenna transmission includes transmit diversity, open-loop or closed-loop spatial multiplexing, and multi-user-multiple input multiple outputs.
  • beamforming Transmit diversity is a technique of increasing transmission reliability by transmitting the same data in multiple transmit antennas.
  • Spatial multiplexing is a technology that allows high-speed data transmission without increasing the bandwidth of the system by simultaneously transmitting different data from multiple transmit antennas.
  • Beamforming is a technique of increasing the signal to interference plus noise ratio (SINR) of a signal by applying weights according to channel conditions in multiple antennas.
  • SINR signal to interference plus noise ratio
  • the DCI format is dependent on a transmission mode configured in the terminal (depend on).
  • the UE has a reference DCI format that monitors according to a transmission mode configured for the UE.
  • the transmission mode set in the terminal may have ten transmission modes as follows.
  • transmission mode 1 single antenna port; Port 0
  • Transmission mode 7 Precoding supporting single layer transmission not based on codebook
  • Transmission mode 8 Precoding supporting up to two layers not based on codebook
  • Transmission mode 9 Precoding supporting up to eight layers not based on codebook
  • Transmission mode 10 precoding supporting up to eight layers, used for CoMP, not based on codebook
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal, and attaches a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • a unique identifier for example, a Radio Network Temporary Identifier (RNTI)
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • a paging indication identifier (eg, P-RNTI (P-RNTI)) may be masked to the CRC.
  • P-RNTI P-RNTI
  • SI-RNTI System Information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • the base station performs channel coding on the control information added with the CRC to generate coded data.
  • channel coding may be performed at a code rate according to the MCS level.
  • the base station performs rate matching according to the CCE aggregation level allocated to the PDCCH format, modulates the coded data, and generates modulation symbols.
  • a modulation sequence according to the MCS level can be used.
  • the modulation symbols constituting one PDCCH may have one of 1, 2, 4, and 8 CCE aggregation levels.
  • the base station maps modulation symbols to physical resource elements (CCE to RE mapping).
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in one subframe. That is, the control region of one subframe includes a plurality of CCEs having indices 0 to N CCE, k ⁇ 1.
  • N CCE, k means the total number of CCEs in the control region of the kth subframe.
  • the UE monitors the plurality of PDCCHs in every subframe. Here, monitoring means that the UE attempts to decode each of the PDCCHs according to the monitored PDCCH format.
  • blind decoding refers to a method in which a UE de-masks its UE ID in a CRC portion and then checks the CRC error to determine whether the corresponding PDCCH is its control channel.
  • the UE monitors the PDCCH of every subframe in order to receive data transmitted to the UE.
  • the UE wakes up in the monitoring interval of every DRX cycle and monitors the PDCCH in a subframe corresponding to the monitoring interval.
  • a subframe in which PDCCH monitoring is performed is called a non-DRX subframe.
  • the UE In order to receive the PDCCH transmitted to the UE, the UE must perform blind decoding on all CCEs present in the control region of the non-DRX subframe. Since the UE does not know which PDCCH format is transmitted, it is necessary to decode all PDCCHs at the CCE aggregation level possible until blind decoding of the PDCCH is successful in every non-DRX subframe. Since the UE does not know how many CCEs the PDCCH uses for itself, the UE should attempt detection at all possible CCE aggregation levels until the blind decoding of the PDCCH succeeds.
  • a search space (SS) concept is defined for blind decoding of a terminal.
  • the search space means a PDCCH candidate set for the UE to monitor and may have a different size according to each PDCCH format.
  • the search space may include a common search space (CSS) and a UE-specific / dedicated search space (USS).
  • the UE In the case of the common search space, all terminals can know the size of the common search space, but the terminal specific search space can be set individually for each terminal. Accordingly, the UE must monitor both the UE-specific search space and the common search space in order to decode the PDCCH, thus performing a maximum of 44 blind decoding (BDs) in one subframe. This does not include blind decoding performed according to different CRC values (eg, C-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI, RA-RNTI).
  • CRC values eg, C-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI, RA-RNTI
  • the base station may not be able to secure the CCE resources for transmitting the PDCCH to all the terminals to transmit the PDCCH in a given subframe. This is because resources remaining after the CCE location is allocated may not be included in the search space of a specific UE.
  • a terminal specific hopping sequence may be applied to the starting point of the terminal specific search space to minimize this barrier that may continue to the next subframe.
  • Table 4 shows the sizes of the common search space and the terminal specific search space.
  • the UE does not simultaneously perform searches according to all defined DCI formats. Specifically, the terminal always performs a search for DCI formats 0 and 1A in the terminal specific search space (USS). In this case, the DCI formats 0 and 1A have the same size, but the UE may distinguish the DCI formats by using a flag used for distinguishing the DCI formats 0 and 1A included in the PDCCH. In addition, a DCI format other than DCI format 0 and DCI format 1A may be required for the UE. Examples of the DCI formats include 1, 1B, and 2.
  • the UE may search for DCI formats 1A and 1C.
  • the UE may be configured to search for DCI format 3 or 3A, and DCI formats 3 and 3A have the same size as DCI formats 0 and 1A, but the UE uses a CRC scrambled by an identifier other than the UE specific identifier.
  • the DCI format can be distinguished.
  • the CCE according to the PDCCH candidate set m of the search space may be determined by Equation 1 below.
  • M (L) represents the number of PDCCH candidates according to CCE aggregation level L for monitoring in search space, to be.
  • N s represents a slot index in a radio frame.
  • the UE monitors both the UE-specific search space and the common search space to decode the PDCCH.
  • the common search space (CSS) supports PDCCHs having an aggregation level of ⁇ 4, 8 ⁇
  • the UE specific search space supports PDCCHs having an aggregation level of ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ .
  • Table 5 shows PDCCH candidates monitored by the UE.
  • Y k is defined as in Equation 2.
  • the base station may use a downlink control channel (e.g, PDCCH / EPDCCH) to transmit a transport block size (TBS) for downlink data to the terminal.
  • a downlink control channel e.g, PDCCH / EPDCCH
  • TBS transport block size
  • the base station combines MCS index and resource allocation information, which is modulation and coding rate related information, and transmits the size information on the transport block transmitted on the PDSCH to the terminal.
  • the MCS index (I MCS ) field is composed of 5 bits, and radio resources may be allocated from 1 RB to 110 RBs. Therefore, in the case of non-MIMO to which MIMO is not applied, signaling for TBS (allowing duplicate sizes) corresponding to 32 (state) ⁇ 110 (RB) is possible. However, three states (for example, 29, 30, and 31) of MCS index fields transmitted with 5 bits are used to indicate a change in modulation scheme during retransmission. Therefore, in reality, only signaling for TBS corresponding to 29x110 is possible.
  • the MCS index indicates the modulation order and the TBS index
  • the MSC index indicates the same TBS even though the modulation schemes are different at the switching point at which the modulation scheme is changed. This is for efficient operation in various channel environments. This is because a change in the amount of information that can be sent in unit time is not large compared to a change in signal to interference plus noise ratio (SINR) at the switching point where the modulation scheme is changed. Accordingly, even when the modulation scheme is changed, the switching point can efficiently allocate radio resources by indicating the same TBS.
  • SINR signal to interference plus noise ratio
  • the MCS index field (eg, I MCS ) transmitted through the downlink control channel to indicate the actual transport block size is mapped to another variable (ie, I TBS ) to indicate TBS .
  • Table 6 below shows a modulation and TBS index (I TBS ) table according to a 5-bit MCS index (I MCS ) to support up to 64QAM currently used in LTE / LTE-A system.
  • CA Carrier Aggregation
  • LTE system 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (Rel-8 or Rel-9) system
  • MCM multi-carrier modulation
  • CC component carrier
  • Multi-Carrier Modulation is used.
  • LTE-A system a method such as Carrier Aggregation (CA) may be used in which one or more component carriers are combined to support a wider system bandwidth than the LTE system.
  • CA Carrier Aggregation
  • Carrier coupling may be replaced by the terms carrier aggregation, carrier matching, multi-component carrier environment (Multi-CC) or multicarrier environment.
  • the multi-carrier means a combination of carriers (or carrier aggregation), wherein the combination of carriers means not only coupling between contiguous carriers but also non-contiguous carriers.
  • the number of component carriers aggregated between downlink and uplink may be set differently.
  • the case where the number of downlink component carriers (hereinafter referred to as 'DL CC') and the number of uplink component carriers (hereinafter referred to as 'UL CC') is the same is called symmetric coupling, and the case where the number is different This is called asymmetric coupling.
  • Such carrier combining may be used interchangeably with terms such as carrier aggregation, bandwidth aggregation, spectrum aggregation, and the like.
  • Carrier coupling in which two or more component carriers are combined, aims to support up to 100 MHz bandwidth in an LTE-A system.
  • the bandwidth of the combining carrier may be limited to the bandwidth used by the existing system to maintain backward compatibility with the existing IMT system.
  • the existing 3GPP LTE system supports ⁇ 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 ⁇ MHz bandwidth
  • the 3GPP LTE-advanced system i.e., LTE-A
  • LTE-A 3GPP LTE-advanced system
  • the carrier combining system used in the present invention may support carrier combining by defining a new bandwidth regardless of the bandwidth used in the existing system.
  • the carrier coupling may be classified into an intra-band CA and an inter-band CA.
  • Intra-band carrier coupling means that a plurality of DL CCs and / or UL CCs are located adjacent or proximate in frequency. In other words, it may mean that the carrier frequencies of the DL CCs and / or UL CCs are located in the same band.
  • an environment far from the frequency domain may be referred to as an inter-band CA.
  • the terminal may use a plurality of radio frequency (RF) terminals to perform communication in a carrier coupling environment.
  • RF radio frequency
  • the LTE-A system uses the concept of a cell to manage radio resources.
  • the carrier binding environment described above may be referred to as a multiple cell environment.
  • a cell is defined as a combination of a downlink resource (DL CC) and an uplink resource (UL CC), but the uplink resource is not an essential element. Accordingly, the cell may be configured with only downlink resources or with downlink resources and uplink resources.
  • a specific UE may have one DL CC and one UL CC, but if a specific UE has two or more configured serving cells, There may be as many DL CCs and the number of UL CCs may be the same or less. Alternatively, the DL CC and the UL CC may be configured on the contrary. That is, when a specific UE has a plurality of configured serving cells, a carrier combining environment having more UL CCs than the number of DL CCs may be supported.
  • Carrier coupling may also be understood as a combination of two or more cells, each having a different carrier frequency (center frequency of the cell).
  • the term 'cell' should be distinguished from 'cell' as a geographic area covered by a commonly used base station.
  • intra-band multi-cell the above-described intra-band carrier coupling
  • inter-band carrier coupling is referred to as inter-band multi-cell.
  • Cells used in the LTE-A system include a primary cell (PCell: Primary Cell) and a secondary cell (SCell: Secondary Cell).
  • PCell Primary Cell
  • SCell Secondary Cell
  • P cell and S cell may be used as a serving cell.
  • the UE that is in the RRC_CONNECTED state but the carrier aggregation is not configured or does not support the carrier coupling, there is only one serving cell consisting of a PCell.
  • one or more serving cells may exist, and the entire serving cell includes a PCell and one or more SCells.
  • Serving cells may be configured through an RRC parameter.
  • PhysCellId is a cell's physical layer identifier and has an integer value from 0 to 503.
  • SCellIndex is a short identifier used to identify an SCell and has an integer value from 1 to 7.
  • ServCellIndex is a short identifier used to identify a serving cell (P cell or S cell) and has an integer value from 0 to 7. A value of 0 is applied to the Pcell, and SCellIndex is pre-assigned to apply to the Scell. That is, a cell having the smallest cell ID (or cell index) in ServCellIndex becomes a P cell.
  • P cell refers to a cell operating on a primary frequency (or primary CC).
  • the UE may be used to perform an initial connection establishment process or to perform a connection re-establishment process, and may also refer to a cell indicated in a handover process.
  • the P cell refers to a cell serving as a center of control-related communication among serving cells configured in a carrier coupling environment. That is, the terminal may receive and transmit a PUCCH only in its own Pcell, and may use only the Pcell to acquire system information or change a monitoring procedure.
  • E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • RRC ConnectionReconfigutaion message of a higher layer including mobility control information to a UE supporting a carrier aggregation environment. It may be.
  • the S cell may refer to a cell operating on a secondary frequency (or, secondary CC). Only one PCell may be allocated to a specific UE, and one or more SCells may be allocated.
  • the SCell is configurable after the RRC connection is established and can be used to provide additional radio resources.
  • PUCCH does not exist in the remaining cells excluding the P cell, that is, the S cell, among serving cells configured in the carrier combining environment.
  • the E-UTRAN may provide all system information related to the operation of the related cell in the RRC_CONNECTED state through a dedicated signal.
  • the change of the system information may be controlled by the release and addition of the related SCell, and at this time, an RRC connection reconfigutaion message of a higher layer may be used.
  • the E-UTRAN may perform dedicated signaling having different parameters for each terminal, rather than broadcasting in the related SCell.
  • the E-UTRAN may configure a network including one or more Scells in addition to the Pcells initially configured in the connection establishment process.
  • the Pcell and SCell can operate as respective component carriers.
  • the primary component carrier (PCC) may be used in the same sense as the PCell
  • the secondary component carrier (SCC) may be used in the same sense as the SCell.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a carrier combination used in a component carrier (CC) and an LTE_A system used in embodiments of the present invention.
  • Component carriers include a DL CC and an UL CC.
  • One component carrier may have a frequency range of 20 MHz.
  • 6 (b) shows a carrier coupling structure used in the LTE_A system.
  • 6 (b) shows a case where three component carriers having a frequency size of 20 MHz are combined.
  • the number of DL CCs and UL CCs is not limited.
  • the UE may simultaneously monitor three CCs, receive downlink signals / data, and transmit uplink signals / data.
  • the network may allocate M (M ⁇ N) DL CCs to the UE.
  • the UE may monitor only M limited DL CCs and receive a DL signal.
  • the network may assign L (L ⁇ M ⁇ N) DL CCs to allocate a main DL CC to the UE, in which case the UE must monitor the L DL CCs. This method can be equally applied to uplink transmission.
  • the linkage between the carrier frequency (or DL CC) of the downlink resource and the carrier frequency (or UL CC) of the uplink resource may be indicated by a higher layer message or system information such as an RRC message.
  • a combination of DL resources and UL resources may be configured by a linkage defined by SIB2 (System Information Block Type2).
  • SIB2 System Information Block Type2
  • the linkage may mean a mapping relationship between a DL CC on which a PDCCH carrying a UL grant is transmitted and a UL CC using the UL grant, and a DL CC (or UL CC) and HARQ ACK on which data for HARQ is transmitted. It may mean a mapping relationship between UL CCs (or DL CCs) through which a / NACK signal is transmitted.
  • Cross carrier scheduling may be referred to as Cross Component Carrier Scheduling or Cross Cell Scheduling.
  • Self-scheduling is transmitted through a DL CC in which a PDCCH (DL Grant) and a PDSCH are transmitted in the same DL CC, or a PUSCH transmitted according to a PDCCH (UL Grant) transmitted in a DL CC is linked to a DL CC in which a UL Grant has been received. It means to be.
  • a DL CC in which a PDCCH (DL Grant) and a PDSCH are transmitted to different DL CCs or a UL CC in which a PUSCH transmitted according to a PDCCH (UL Grant) transmitted in a DL CC is linked to a DL CC having received an UL grant This means that it is transmitted through other UL CC.
  • Whether to perform cross-carrier scheduling may be activated or deactivated UE-specifically and may be known for each UE semi-statically through higher layer signaling (eg, RRC signaling).
  • higher layer signaling eg, RRC signaling
  • a carrier indicator field (CIF: Carrier Indicator Field) indicating a PDSCH / PUSCH indicated by the corresponding PDCCH is transmitted to the PDCCH.
  • the PDCCH may allocate PDSCH resource or PUSCH resource to one of a plurality of component carriers using CIF. That is, when the PDCCH on the DL CC allocates PDSCH or PUSCH resources to one of the multi-aggregated DL / UL CC, CIF is set.
  • the DCI format of LTE Release-8 may be extended according to CIF.
  • the set CIF may be fixed as a 3 bit field or the position of the set CIF may be fixed regardless of the DCI format size.
  • the PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) of LTE Release-8 may be reused.
  • the PDCCH on the DL CC allocates PDSCH resources on the same DL CC or PUSCH resources on a single linked UL CC, CIF is not configured.
  • the same PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) and DCI format as in LTE Release-8 may be used.
  • the UE When cross carrier scheduling is possible, the UE needs to monitor the PDCCHs for the plurality of DCIs in the control region of the monitoring CC according to the transmission mode and / or bandwidth for each CC. Therefore, it is necessary to configure the search space and PDCCH monitoring that can support this.
  • the terminal DL CC set represents a set of DL CCs scheduled for the terminal to receive a PDSCH
  • the terminal UL CC set represents a set of UL CCs scheduled for the terminal to transmit a PUSCH.
  • the PDCCH monitoring set represents a set of at least one DL CC that performs PDCCH monitoring.
  • the PDCCH monitoring set may be the same as the terminal DL CC set or may be a subset of the terminal DL CC set.
  • the PDCCH monitoring set may include at least one of DL CCs in the terminal DL CC set. Alternatively, the PDCCH monitoring set may be defined separately regardless of the UE DL CC set.
  • the DL CC included in the PDCCH monitoring set may be configured to always enable self-scheduling for the linked UL CC.
  • the UE DL CC set, the UE UL CC set, and the PDCCH monitoring set may be configured UE-specifically, UE group-specifically, or cell-specifically.
  • cross-carrier scheduling When cross-carrier scheduling is deactivated, it means that the PDCCH monitoring set is always the same as the UE DL CC set. In this case, an indication such as separate signaling for the PDCCH monitoring set is not necessary.
  • a PDCCH monitoring set is defined in the terminal DL CC set. That is, in order to schedule PDSCH or PUSCH for the UE, the base station transmits the PDCCH through only the PDCCH monitoring set.
  • FIG. 7 illustrates a subframe structure of an LTE-A system according to cross carrier scheduling used in embodiments of the present invention.
  • DL CC 'A' represents a case in which a PDCCH monitoring DL CC is configured.
  • each DL CC may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH without CIF.
  • the CIF is used through higher layer signaling, only one DL CC 'A' may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH or PDSCH of another CC using the CIF.
  • DL CCs 'B' and 'C' that are not configured as PDCCH monitoring DL CCs do not transmit the PDCCH.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a serving cell according to cross carrier scheduling used in embodiments of the present invention.
  • a base station and / or terminals may be composed of one or more serving cells.
  • the base station can support a total of four serving cells, such as A cell, B cell, C cell, and D cell, and terminal A is composed of A cell, B cell, and C cell, and terminal B is B cell, C cell, and the like. It is assumed that the D cell and the terminal C is configured as a B cell. In this case, at least one of the cells configured in each terminal may be configured as a P cell.
  • the PCell is always in an activated state, and the SCell may be activated or deactivated by the base station and / or the terminal.
  • the cell configured in FIG. 8 is a cell capable of adding a cell to a CA based on a measurement report message from a terminal among cells of a base station, and may be configured for each terminal.
  • the configured cell reserves the resources for the ACK / NACK message transmission for the PDSCH signal transmission in advance.
  • An activated cell is a cell configured to transmit a real PDSCH signal and / or a PUSCH signal among configured cells, and performs CSI reporting and SRS (Sounding Reference Signal) transmission.
  • a de-activated cell is a cell configured not to transmit or receive a PDSCH / PUSCH signal by a command or timer operation of a base station, and also stops CSI reporting and SRS transmission.
  • a transmitting end In order to correct an error occurring in a wireless channel at a receiving end, a transmitting end encodes information, a signal, and / or a message by using a forward error correction code and transmits the same to a receiving end. .
  • the receiving end demodulates the received signal, etc., and then decodes the error correcting code to restore the received signal.
  • the receiving end may correct an error on the received signal generated by the radio channel.
  • the turbo code will be described by way of example.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a late match using a turbo coder that may be used in embodiments of the present invention.
  • the turbo coder is composed of a recursive systematic convolution code and an interleaver.
  • an interleaver to facilitate parallel decoding in the actual implementation of the turbo code.
  • QPP Quadrattic Polynomial Permutation
  • Such a QPP interleaver shows a good performance for a specific size of a transport block (ie, a data block), and the performance of a turbo code is better as the size of a transport block increases. Accordingly, in a wireless access system, encoding is performed by dividing a plurality of smaller transport blocks into a smaller number of transport blocks for convenience of implementation of a turbo code. At this time, the divided small transport block is called a code block.
  • the code blocks generally have the same size, but due to the size limitation of the QPP interleaver, one code block of several code blocks may have a different size.
  • the transmitting end performs an error correcting encoding process in units of code blocks of the interleaver. For example, referring to FIG. 9, one code block is input to the turbo coder 910.
  • the turbo coder 910 performs 1/3 coding on the input code block, and outputs a systematic block and parity blocks 1 and 2.
  • the transmitter performs interleaving on each block by using the subblock interleaver 930 to reduce the effects of burst errors that may occur when transmitting on a radio channel.
  • the transmitting end maps the interleaved code block to the actual radio resource and transmits it.
  • the transmitter Since the amount of radio resources used during transmission is constant, the transmitter performs rate matching on the coded code block to match the amount of radio resources used during transmission. In general, the late matching is performed by puncturing or repetition of data.
  • Rate matching may be performed in units of code blocks encoded such as WCDMA of 3GPP.
  • interleaving may be performed separately by separating the systematic block and the parity blocks of the coded code block.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating rate matching by separating the systematic block and the parity blocks.
  • a transport block transmitted from an upper layer of the transmitter is attached with a cyclic redundancy code (CRC) for error detection, and a CRC is also attached to each code block in which the transport block is divided.
  • CRC cyclic redundancy code
  • Various transport block sizes should be defined according to the service type of the upper layer.
  • the transmitting end performs quantization to transmit the transport block to the receiving end.
  • a dummy bit is added to match the source transport block transmitted from the upper layer to the transport block size of the physical layer. At this time, it is preferable to perform quantization so that the amount of added derby bits is minimum.
  • the transport block size (TBS), modulation and coding rate (MCS), and the number of allocated resources have a functional relationship with each other. That is, the other one parameter is determined according to the values of either two parameters. Therefore, when transmitting and / or receiving end signals the corresponding parameters, the transmitting end and / or the receiving end only need to inform the other party of two of the three parameters.
  • MCS modulation and coding rate
  • Factors affecting the number of allocated resources include a pilot or RS for performing channel estimation according to the antenna configuration, and a resource used for transmitting control information. These factors can change at every moment of transmission.
  • LTE-A system (after Rel-12) is the next wireless communication system, considering the configuration of low-cost / low-end terminals mainly for data communication such as meter reading, water level measurement, surveillance camera utilization, and vending machine inventory reporting. have.
  • a terminal In the embodiments of the present invention, such a terminal will be referred to as a machine type communication (MTC) terminal for convenience.
  • MTC machine type communication
  • MTC terminal since the amount of transmission data is small and up / down link data transmission and reception occur occasionally, it is efficient to lower the unit cost and reduce battery consumption in accordance with such a low data rate.
  • the MTC terminal is characterized by low mobility, and thus has a characteristic that the channel environment is hardly changed.
  • LTE-A considers such an MTC terminal to have wider coverage than the conventional one, and various coverage enhancement techniques for the MTC terminal are discussed for this purpose.
  • the MTC terminal may be installed in an area (e.g. basement, etc.) in which a transmission environment is worse than that of a legacy UE (ie, a general terminal). If a repeater or the like is installed for the MTC terminal, a lot of money may be spent on facility investment.
  • MTC is a communication method that performs communication between devices without human intervention. Smart metering may be considered as a typical application of MTC. This is an application technology that periodically transmits measurement information by attaching a communication module to a meter such as electricity, gas, or water.
  • Electricity, gas or water meters are usually operated by a battery built into the terminal. If the manpower is used to replace the battery of the MTC terminal, additional cost is required as much, so it is desirable to minimize the power consumption to use the battery as long as possible.
  • the terminal supporting the MTC is considered to be generated and distributed at a low price, so that only a narrower bandwidth (for example, 1RB, 2RB, 3RB, 4RB, 5RB or 6RB size or less) than the general cellular system is supported. Can be designed.
  • the MTC terminal cannot decode the downlink control channel region transmitted through the entire band of the system as in a general cellular system, and cannot transmit control information for the MTC terminal. For this reason, the amount of control information for the MTC terminal is reduced, and the amount of resources for data transmission to the MTC terminal is also reduced.
  • the simplest way to overcome the poor communication environment of the MTC terminal is to repeatedly transmit and receive data and / or control information. Through such repetitive transmission, data may be transmitted and received to the MTC terminal to a region having a low operation SINR.
  • the MTC terminal may be configured to transmit and receive data in a narrow band (eg, 1RB, 2RB, 3RB, 4RB, 5RB or 6 RB or less band). Therefore, the MTC terminal applied to the embodiments of the present invention is described assuming a terminal to which resources up to 6RB can be allocated, but may be applied to the narrowband of other sizes in the same manner.
  • the base station supports both the general terminal and the MTC terminal, the general terminal is a terminal other than the MTC terminal means a terminal that operates in the existing cellular system.
  • the existing cellular system may mean a current LTE / LTE-A system.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining one of methods for transmitting an MCS index for an MTC terminal.
  • the MTC terminal When the MTC terminal is turned on and initially connected or reconnected to the network, the MTC terminal may perform a terminal performance negotiation process with the base station. In this case, the base station may recognize that the corresponding terminal is an MTC terminal, and then may perform an operation for supporting the MTC terminal (S1010).
  • the wireless access system supporting the MTC may maintain and manage a first MCS table for supporting a general terminal and / or a second MCS table newly defined to support the MTC terminal.
  • the base station may transmit a TBS table indicator for indicating the MCS table to be used by the MTC terminal to the MTC terminal through a higher layer signal (S1015).
  • Step S1015 may optionally be used depending on the system. If the step S1015 is not used, the MCS table indicator may be transmitted to the MTC terminal in step S1010. Alternatively, when a new MCS table is not defined for the MTC terminal in the MTC terminal, only the first MCS table is used, so step S1015 may not be performed.
  • the MCS indication through the MCS index is performed by 5 bits as shown in Table 6. That is, the MCS index indicates the MCS and TBS index to be used by the terminal.
  • the configuration cost of the MTC terminal can be reduced by configuring the MTC terminal not to support higher order modulation.
  • the MTC terminal may be configured to support only QPSK or to support only QPSK and 16QAM.
  • the MTC terminal implementation cost can be reduced by limiting the buffer size of the MTC terminal.
  • the MTC terminal may be configured to limit the size of TB that can be processed in the buffer to about 1000 bits.
  • the MTC terminal may be configured to support only I MCS 0 to 9 (equivalently I TBS 0 to 9) in Table 6.
  • the MCS table described in Table 6 may be used as the first MCS table, and the second MCS table will be described later.
  • the first TBS table is an MCS table currently defined in the LTE / LTE-A system, and the second TBS table will be described later.
  • the base station may inform the MTC terminal the I MCS and the resource allocation information through the PDCCH or the E-PDCCH.
  • the resource allocation information may indicate the number or size of resource blocks (pairs) allocated to the MTC terminal (or NB-IoT terminal) (S1020).
  • the size of the I MCS transmitted in step S1020 is 4 bits in size from the existing 5 bits. Can be changed to As a result, since the amount of control information transmitted to the MTC terminal can be reduced, the data throughput can be increased when the PDCCH or EPDCCH is repeatedly transmitted.
  • the MTC UE derives the I TBS over based on the I MCS received through S1020 step, and deriving the TBS from existing claim 1 TBS table or claim 2 TBS table is newly defined based on the obtained one I TBS and the resource allocation information can do.
  • the TBS table for deriving the TBS based on the TBS index is the same TBS table (ie, the first TBS table) defined for the general terminal or a new TBS table (ie, the second TBS table) for the MTC terminal. It may be (S1030).
  • the MTC terminal may transmit or receive a PUSCH to be transmitted to the base station or a PDSCH transmitted from the base station based on the derived TBS value (S1040).
  • a new MCS table ie, a second MCS table defined in the MTC terminal will be described.
  • a new MCS table ie, a second MCS table
  • the MCS table of Table 6 may be reconfigured as shown in Table 7 below.
  • a new TBS index may be added to support a lower SINR region through repetitive transmission, and a new TBS index (I TBS ) may be assigned a TBS index value that has not been previously used.
  • Table 7 shows one of the second MCS tables.
  • Table 7 shows a TBS table when only QPSK is supported.
  • a modulation scheme of 16QAM, 64QAM, and 256QAM may be set as not supported in consideration of the complexity of the implementation.
  • I MCS indexes 0 to 15 (equivalently I TBS indexes 0 to 15) are supported, but TBSs operating in a low SINR region are supported.
  • TBS indexes 34-39 six TBS indexes (TBS indexes 34-39) may be added as shown in Table 7.
  • a new MCS table may be designed by removing one MCS index per two MSC indexes from I MCS 0 to 15 defined in Table 6.
  • I MCS 31 in Table 6 does not need to be used.
  • Table 8 below shows an example of an MCS table supporting QPSK and 16QAM for an MTC terminal. Table 8 defines an MCS index of 4 bits in size.
  • Table 9 shows an example of an MCS table that defines a 5-bit MCS index for MTC UEs in order to consider backward compatibility.
  • MCS indexes may be configured to support TBS in the SINR region.
  • Table 9 shows an embodiment of a 5-bit MCS table for an MTC terminal supporting QPSK / 16QAM.
  • MCS index e.g. 1 MCS 9
  • I MCS indexes 9 and 10 supporting the overlapping I TBS index 9 in Table 9 may be supported.
  • a new TBS table ie, a second TBS table
  • the new TBS index may be supported in the form of a TBS index defined in the existing TBS table.
  • Tables 10, 11, and 12 show methods for configuring newly defined I TBS 34 to 39 for MTC terminals.
  • the maximum TBS size that can be supported by the MTC terminal is 1000 bits.
  • N RB of (physical) resource blocks for the TBS index in Table 10 it is preferred to be preferentially selected from the TBS set in the legacy TBS tables (ie, the first TBS table).
  • a second TBS table may be configured as shown in Table 11 below.
  • TBSs e.g., 16, 24, 32
  • TBS sizes in the corresponding TBS indexes of Table 10 and Table 11 may not be supported.
  • Table 12 is intended to reduce signaling overhead by reusing states supporting 1000 or more TBS in the existing first TBS table without generating a new TBS index in the MCS table defined in Table 9.
  • TBS value may be defined as 88 bits.
  • (I TBS , N RB ) represents the TBS size according to the TBS index and the number of allocated RBs. For example, in Table 12, (1, 1) means that I TBS is 1 and N RB is 1, so that TBS is 24 bits.
  • the legacy TBS table defines 328 bits for TBS index 6 and 1 RB allocation to support Voice of Internet Protocol (VoIP).
  • VoIP Voice of Internet Protocol
  • the MTC terminal since the MTC terminal does not need to support VoIP, it can be replaced with 88 bits, which is a TBS value for general data rather than VoIP data.
  • NB-IoT Near Band Internet of Things
  • VoIP may not be supported in the same manner.
  • the existing 328 bits may be replaced with 88 bits.
  • TBS1 is an I TBS index and N RB value that supports QPSK (e.g. (QPSK, 6 RB allocation))
  • TBS2 is an I TBS index and N RB value that supports QPSK (e.g., (QPSK, 5 RB allocation)
  • TBS3 may be defined as an I TBS index and an N RB value (eg, (QPSK, 4 RB allocation)) that supports QPSK.
  • the TBS1 value can be set to 72, the TBS2 value to 72 and the TBS3 value to 56 bits.
  • the base station and / or the radio access system may be configured to support only an arbitrary column in the TBS table (for example, the first TBS table and the second TBS table (Tables 10 to 12)) to the MTC terminal.
  • the MTC terminal may receive I MCS and N PRB values through the PDCCH or EPDCCH in step S1020.
  • the MTC terminal may check the I TBS value mapped to the I MCS and derive the TBS size through the checked I TBS value and the N PRB value.
  • the NPRB value may be omitted in step S1020.
  • the value of the two values is included in the PDCCH / EPDCCH to indicate a particular value of N PRB N PRB limited value in MTC terminal it may be transmitted.
  • the TBS allocated to the MTC terminal may be indicated by using a repetition number for the MTC terminal in addition to the I TBS and RB allocation.
  • the number of repetitions may vary according to a required coverage enhancement level.
  • the base station and / or the system may set a candidate for a plurality of repetition times, and may signal an appropriate set of repetition times according to the CE level of the MTC terminal through a higher layer.
  • the base station transmits ⁇ 1, 2, 10, 40 ⁇ and the like can inform the number of repetitions to be applied.
  • Table 13 shows an example of a TBS table indicating TBS by (I TBS , RB allocation, number of repetitions).
  • Table 13 is a TBS table configured assuming 6 RB allocations and 4 repetitive transmission times.
  • (N RB , Rep) represents a combination of RB allocation and the number of repetitions allocated to the MTC terminal.
  • Rep 1 to 4 indicate the number of repetitions and may be set to different values according to the RB allocation value.
  • FIG. 11 The apparatus described in FIG. 11 is a means by which the methods described in FIGS.
  • a UE may operate as a transmitting end in uplink and a receiving end in downlink.
  • an e-Node B eNB
  • eNB e-Node B
  • the terminal and the base station may include transmitters 1140 and 1150 and receivers 1150 and 1170 to control the transmission and reception of information, data and / or messages, respectively.
  • the antenna may include antennas 1100 and 1110 for transmitting and receiving messages.
  • the terminal and the base station may each include a processor 1120 and 1130 for performing the above-described embodiments of the present invention, and memories 1180 and 1190 that can temporarily or continuously store the processing of the processor. Can be.
  • the terminal illustrated in FIG. 11 is an MTC terminal or an NB-IoT terminal, and embodiments of the present invention may be performed using the components and functions of the terminal and the base station apparatus.
  • the processor of the MTC terminal may be functionally connected with the receiver to receive the PDCCH / E-PDCCH.
  • the processor of the MTC terminal may determine I TBS through I MCS and N PRB (or N ' PRB ) included in the received PDCCH / E-PDCCH, and I TBS and N PRB (or N' PRB ).
  • the TBS value can be calculated or derived using.
  • the processor of the MTC terminal may store the existing MCS table and / or the new MCS table and the existing TBS table and / or the new TBS table. Thereafter, the processor of the MTC terminal may receive and decode the PDSCH or encode and transmit the PUSCH based on the derived or calculated TBS value. For details, see Sections 1 to 4.
  • the transmitter and the receiver included in the terminal and the base station include a packet modulation and demodulation function, a high speed packet channel coding function, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) packet scheduling, and a time division duplex (TDD) for data transmission. Packet scheduling and / or channel multiplexing may be performed.
  • the terminal and base station of FIG. 11 may further include a low power radio frequency (RF) / intermediate frequency (IF) unit.
  • RF radio frequency
  • IF intermediate frequency
  • the terminal is a personal digital assistant (PDA), a cellular phone, a personal communication service (PCS) phone, a GSM (Global System for Mobile) phone, a WCDMA (Wideband CDMA) phone, an MBS.
  • PDA personal digital assistant
  • PCS personal communication service
  • GSM Global System for Mobile
  • WCDMA Wideband CDMA
  • MBS Multi Mode-Multi Band
  • MTC terminals that can be implemented at very low cost except for additional functions may be used as terminals of the present invention.
  • an MTC terminal may be a low cost / low specification sensor type terminal focused on data communication such as meter reading, water level measurement, surveillance camera utilization, and inventory reporting of a vending machine.
  • a smart phone is a terminal that combines the advantages of a mobile communication terminal and a personal portable terminal, and may mean a terminal incorporating data communication functions such as schedule management, fax transmission and reception, which are functions of a personal mobile terminal, in a mobile communication terminal.
  • a multimode multiband terminal can be equipped with a multi-modem chip to operate in both portable Internet systems and other mobile communication systems (e.g., code division multiple access (CDMA) 2000 systems, wideband CDMA (WCDMA) systems, etc.). Speak the terminal.
  • CDMA code division multiple access
  • WCDMA wideband CDMA
  • Embodiments of the invention may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to embodiments of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in the memory units 1180 and 1190 and driven by the processors 1120 and 1130.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention can be applied to various wireless access systems.
  • various radio access systems include 3rd Generation Partnership Project (3GPP), 3GPP2 and / or IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) systems.
  • Embodiments of the present invention can be applied not only to the various radio access systems, but also to all technical fields to which the various radio access systems are applied.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선 접속 시스템에 관한 것으로, MTC 단말이 데이터를 송수신하는 다양한 방법들에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예로서 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선접속시스템에서 MTC 단말이 데이터를 수신하는 방법은, 변조및코딩방식(MCS)을 지시하는 MCS 인덱스 및 MTC 단말에 할당되는 물리자원블록(PRB)의 크기를 나타내는 PRB 인덱스를 수신하는 단계와 MCS 인덱스와 매핑되는 전송블록크기(TBS) 인덱스를 확인하여, TBS 인덱스 및 PRB 인덱스를 기반으로 TBS를 도출하는 단계와 TBS를 기반으로 데이터를 수신하기 위해 물리하향링크공유채널(PDSCH)을 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, MCS 인덱스의 크기는 4비트 크기로 구성되고, TBS 인덱스는 MTC 단말에 대해 0 내지 9까지만을 지원하도록 구성될 수 있다.

Description

기계타입통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 기계타입통신 단말을 위해 정의되는 전송블록크기를 이용한 데이터를 송수신하는 방법 및 장치
본 발명은 기계타입통신(MTC: Machine Type Communication)을 지원하는 무선 접속 시스템에 관한 것으로, MTC 단말이 데이터를 송수신하기 위한 전송블록크기(TBS: Transport Block Size)를 설정하는 방법들, 이를 위한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 인덱스 시그널링 방법 및 데이터를 송수신하는 방법들 및 이를 지원하는 장치들에 관한 것이다.
무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
본 발명의 목적은 MTC를 지원하는 무선 접속 시스템에서 효율적으로 데이터를 송수신하기 위한 다양한 방법들을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 MTC 단말이 지원하는 대역폭이 일반 단말이 지원하는 대역폭보다 상대적으로 매우 작은 경우에, MTC 단말에 대한 협대역을 지원하기 위한 TBS를 설정하는 방법들을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 MTC 단말을 위한 TBS를 정의하는 경우, 이를 위한 MCS 인덱스 시그널링 방법 및 데이터 송수신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 방법들을 지원하는 장치들을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 발명은 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선 접속 시스템에 관한 것으로, MTC 단말이 데이터를 송수신하기 위한 전송블록크기(TBS)를 설정하는 방법들, 이를 위한 MCS 인덱스 시그널링 방법 및 데이터를 송수신하는 다양한 방법들 및 이를 지원하는 장치들에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태로서 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선접속시스템에서 MTC 단말이 데이터를 수신하는 방법은 변조및코딩방식(MCS)을 지시하는 MCS 인덱스 및 상기 MTC 단말에 할당되는 자원할당정보를 수신하는 단계와 MCS 인덱스와 매핑되는 전송블록크기(TBS) 인덱스를 확인하여, TBS 인덱스 및 자원할당정보를 기반으로 TBS를 도출하는 단계와 TBS를 기반으로 데이터를 수신하기 위해 물리하향링크공유채널(PDSCH)을 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, MCS 인덱스의 크기는 4비트 크기로 구성되고, TBS 인덱스는 일반 단말을 지원하기 위해 구성된 TBS 테이블의 일부 TBS 인덱스만을 지시하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선접속시스템에서 데이터를 수신하는 MTC 단말은 수신기와 데이터를 수신하기 위해 상기 수신기를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 프로세서는 변조및코딩방식(MCS)을 지시하는 MCS 인덱스 및 MTC 단말에 할당되는 자원블록을 나타내는 자원할당정보를 수신기를 제어하여 수신하고; MCS 인덱스와 매핑되는 전송블록크기(TBS) 인덱스를 확인하여, TBS 인덱스 및 자원할당정보를 기반으로 TBS를 도출하고; TBS를 기반으로 데이터를 수신하기 위해 수신기를 제어하여 물리하향링크공유채널(PDSCH)을 디코딩하도록 구성될 수 있다. 이때, MCS 인덱스의 크기는 4비트 크기로 구성되고, TBS 인덱스는 일반 단말을 지원하기 위해 구성된 TBS 테이블의 일부 TBS 인덱스만을 지시하도록 구성될 수 있다.
일부 TBS 인덱스는 TBS 인덱스 0 내지 9까지일 수 있다. 이때, TBS는 TBS 테이블의 일부 컬럼으로부터 도출될 수 있다.
TBS 테이블에서 상기 TBS 인덱스가 6이고 MTC 단말에 할당된 자원 단위가 가장 작은 경우에 TBS는 88비트로 대체될 수 있다.
TBS는 데이터의 반복 전송 횟수를 더 고려하여 도출될 수 있다.
상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, MTC를 지원하는 무선 접속 시스템에서 MTC 단말은 MTC 단말의 전력 소모를 최소화하면서도 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있다.
둘째, MTC 단말이 협대역에서 동작하는 경우에, MTC 단말에 최적화된 TBS를 제공함으로써 MTC 단말의 성능을 극대화할 수 있다.
셋째, MTC 단말에 새로운 TBS 크기를 정의하거나 새로운 TBS를 지원하기 위한 새로운 TBS 테이블을 설계함으로써, 일반 단말에 대한 성능을 감소시키지 않으면서도 MTC 단말에 최적화된 데이터 송수신이 가능하다.
넷째, MTC 단말을 위해 정의되는 MCS 인덱스의 크기가 기존 5비트에서 4비트로 줄어듦으로써, MTC 단말에 전송되는 제어 정보의 양이 줄어들 수 있다. 이는 MTC 단말에 제어 정보를 포함하는 DCI, (E)PDCCH 등이 반복 전송되는 경우에 시그널링 오버헤드를 많이 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되고, 첨부된 도면들은 본 발명에 대한 다양한 실시예들을 제공한다. 또한, 첨부된 도면들은 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시 형태들을 설명하기 위해 사용된다.
도 1은 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 무선 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 컴포넌트 캐리어(CC) 및 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 결합의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 LTE-A 시스템의 서브 프레임 구조를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서빙셀 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 터보 코더를 이용한 레이트 매칭의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 MTC 단말을 위한 MCS 인덱스를 전송하는 방법 중 하나를 설명하기 위한 도면이다.
도 11에서 설명하는 장치는 도 1 내지 도 10에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다.
본 발명은 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선 접속 시스템에 관한 것으로, MTC 단말이 데이터를 송수신하기 위한 TBS를 설정하는 방법들 및 TBS 테이블을 설정하는 다양한 방법들 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 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.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 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 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 단말(Terminal)은 사용자 기기(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 가입자 단말(SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP TS 36.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
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.
또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 설명한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 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 LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다. 본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 위주로 기술하지만 IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.
1. 3GPP LTE/LTE_A 시스템
무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
1.1 시스템 일반
도 1은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송(S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신(S16)과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2(a)는 타입 1 프레임 구조(frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중(full duplex) FDD(Frequency Division Duplex) 시스템과 반이중(half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.
하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지고, Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 균등한 길이를 가지며 0부터 19의 인덱스가 부여된 20개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 여기서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 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 부반송파(subcarrier)를 포함한다.
전이중 FDD 시스템에서는 각 10ms 구간 동안 10개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할 수 없다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지며, 153600*Ts = 5ms 길이를 가지는 2개의 하프프레임(half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 30720*Ts = 1ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 각 Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다.
타입 2 프레임에는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임을 포함한다. 여기서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
다음 표 1는 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
표 1
Figure PCTKR2016004761-appb-T000001
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 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 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 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 PUCCH가 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH가 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이러한 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0부터 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫 번째 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(Negative-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.
1.2 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)
1.2.1 PDCCH 일반
PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(즉, 하향링크 그랜트(DL-Grant)), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(즉, 상향링크 그랜트(UL-Grant)), 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 여부에 관한 정보 등을 나를 수 있다.
복수의 PDCCH가 제어영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation)으로 구성된다. 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE의 집합으로 구성된 PDCCH는 서브블록 인터리빙(subblock interleaving)을 거친 후에 제어 영역을 통해 전송될 수 있다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(REG: resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다
1.2.2 PDCCH 구조
복수의 단말에 대한 다중화된 복수의 PDCCH가 제어영역 내에서 전송될 수 있다. PDCCH는 하나 또는 2 이상의 연속적인 CCE의 집합(CCE aggregation)으로 구성된다. CCE는 4개의 자원 요소로 구성된 REG의 9개의 세트에 대응하는 단위를 말한다. 각 REG에는 4개의 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 심볼이 매핑 된다. 참조 신호(RS: Reference Signal)에 의하여 점유된 자원 요소들은 REG에 포함되지 않는다. 즉, OFDM 심볼 내에서 REG의 총 개수는 셀 특정 참조 신호가 존재하는지 여부에 따라 달라질 수 있다. 4개의 자원 요소를 하나의 그룹에 매핑하는 REG의 개념은 다른 하향링크 제어 채널(예를 들어, PCFICH 또는 PHICH)에도 적용될 수 있다. PCFICH 또는 PHICH에 할당되지 않는 REG를 NREG라 하면 시스템에서 이용 가능한 CCE의 개수는 NCCE = floor(NREG/9)이며, 각 CCE는 0부터 NCCE-1 까지 인덱스를 가진다.
단말의 디코딩 프로세스를 단순화하기 위해서, n개의 CCE를 포함하는 PDCCH 포맷은 n의 배수와 동일한 인덱스를 가지는 CCE부터 시작될 수 있다. 즉, CCE 인덱스가 i인 경우 imod(n) = 0 을 만족하는 CCE부터 시작될 수 있다.
기지국은 하나의 PDCCH 신호를 구성하기 위해 {1, 2, 4, 8} 개의 CCE들을 사용할 수 있으며, 이때의 {1, 2, 4, 8}은 CCE 집합 레벨(aggregation level)이라고 부른다. 특정 PDCCH의 전송을 위해 사용되는 CCE의 개수는 채널 상태에서 따라 기지국에 의하여 결정된다. 예를 들어, 양호한 하향링크 채널 상태(기지국에 가까운 경우)를 가지는 단말을 위한 PDCCH는 하나의 CCE만으로 충분할 수 있다. 반면, 좋지 않은 채널 상태(셀 경계에 있는 경우)를 가지는 단말의 경우는 8개의 CCE들이 충분한 강인함(robustness)을 위하여 요구될 수 있다. 게다가, PDCCH의 파워 레벨도 채널 상태에 매칭되어 조절될 수 있다.
다음 표 2는 PDCCH 포맷을 나타내며, CCE 집합 레벨에 따라 표 2과 같이 4가지의 PDCCH 포맷이 지원된다.
표 2
PDCCH 포맷 CCE 개수 (n) REG 개수 PDCCH 비트 수
0 1 9 72
1 2 18 144
2 4 36 288
3 8 72 576
단말마다 CCE 집합 레벨이 다른 이유는 PDCCH에 실리는 제어정보의 포맷 또는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨이 다르기 때문이다. MCS 레벨은 데이터 코딩에 사용되는 코드 레이트(code rate)와 변조 차수(modulation order)를 의미한다. 적응적인 MCS 레벨은 링크 적응(link adaptation)을 위해 사용된다. 일반적으로 제어정보를 전송하는 제어채널에서는 3~4개 정도의 MCS 레벨을 고려할 수 있다.
제어정보의 포맷을 설명하면, PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(DCI)라고 한다. DCI 포맷에 따라 PDCCH 페이로드(payload)에 실리는 정보의 구성이 달라질 수 있다. PDCCH 페이로드는 정보 비트(information bit)를 의미한다. 다음 표 3은 DCI 포맷에 따른 DCI를 나타낸다.
표 3
DCI 포맷 내용
Format 0 Resource grants for PUSCH transmissions (uplink)
Format 1 Resource assignments for single codeword PDSCH transmission (transmission modes 1, 2 and 7)
Format 1A Compact signaling of resource assignments for sigle codeword PDSCH (all modes)
Format 1B Compact resource assignments for PDSCH using rank-1 closed loop precoding (mode 6)
Format 1C Very compact resource assignments for PDSCH (e.g., paging/broadcast system information)
Format 1D Compact resource assignments for PDSCH using multi-user MIMO(mode 5)
Format 2 Resource assignments for PDSCH for closed loop MIMO operation (mode 4)
Format 2A resource assignments for PDSCH for open loop MIMO operation (mode 3)
Format 3/3A Power control commands for PUCCH and PUSCH with 2-bit/1-bit power adjustment
Format 4 Scheduling of PUSCH in one UL cell with multi-antenna port transmission mode
표 3을 참조하면, DCI 포맷으로는 PUSCH 스케줄링을 위한 포맷 0, 하나의 PDSCH 코드워드의 스케줄링을 위한 포맷 1, 하나의 PDSCH 코드워드의 간단한(compact) 스케줄링을 위한 포맷 1A, DL-SCH의 매우 간단한 스케줄링을 위한 포맷 1C, 폐루프(Closed-loop) 공간 다중화(spatial multiplexing) 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2, 개루프(Openloop) 공간 다중화 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2A, 상향링크 채널을 위한 TPC(Transmission Power Control) 명령의 전송을 위한 포맷 3 및 3A가 있다. DCI 포맷 1A는 단말에 어떤 전송 모드가 설정되어도 PDSCH 스케줄링을 위해 사용될 수 있다.
DCI 포맷에 따라 PDCCH 페이로드 길이가 달라질 수 있다. 또, PDCCH 페이로드의 종류와 그에 따른 길이는 간단한(compact) 스케줄링인지 여부 또는 단말에 설정된 전송 모드(transmission mode) 등에 의해 달라질 수 있다.
전송 모드는 단말이 PDSCH를 통한 하향링크 데이터를 수신하기 위해 설정(configuration)될 수 있다. 예를 들어, PDSCH를 통한 하향링크 데이터는 단말에 대한 스케줄된 데이터(scheduled data), 페이징, 랜덤 액세스 응답 또는 BCCH를 통한 브로드캐스트 정보 등이 있다. PDSCH를 통한 하향링크 데이터는 PDCCH를 통해 시그널되는 DCI 포맷과 관계가 있다. 전송 모드는 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC(Radio Resource Control) 시그널링)을 통해 단말에 반정적으로(semi-statically) 설정될 수 있다. 전송 모드는 싱글 안테나 전송(Single antenna transmission) 또는 멀티 안테나(Multi-antenna) 전송으로 구분할 수 있다.
단말은 상위 계층 시그널링을 통해 반정적(semi-static)으로 전송 모드가 설정된다. 예를 들어, 멀티 안테나 전송에는 전송 다이버시티(Transmit diversity), 개루프(Open-loop) 또는 폐루프(Closed-loop) 공간 다중화(Spatial multiplexing), MU-MIMO(Multi-user-Multiple Input Multiple Output) 또는 빔 형성(Beamforming) 등이 있다. 전송 다이버시티는 다중 송신 안테나에서 동일한 데이터를 전송하여 전송 신뢰도를 높이는 기술이다. 공간 다중화는 다중 송신 안테나에서 서로 다른 데이터를 동시에 전송하여 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 고속의 데이터를 전송할 수 있는 기술이다. 빔 형성은 다중 안테나에서 채널 상태에 따른 가중치를 가하여 신호의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 증가시키는 기술이다.
DCI 포맷은 단말에 설정된 전송 모드에 종속된다(depend on). 단말은 자신에게 설정된 전송 모드에 따라 모니터링하는 참조(Reference) DCI 포맷이 있다. 단말에 설정되는 전송 모드는 다음과 같이 10개의 전송 모드를 가질 수 있다.
(1) 전송모드 1: 단일 안테나 포트; 포트 0
(2) 전송모드 2: 전송 다이버시티(Transmit Diversity)
(3) 전송모드 3: 개루프 공간 다중화 (Open-loop Spatial Multiplexing)
(4) 전송모드 4: 폐루프 공간 다중화 (Closed-loop Spatial Multiplexing)
(5) 전송모드 5: 다중 사용자 MIMO
(6) 전송모드 6: 폐루프, 랭크 = 1 프리코딩
(7) 전송모드 7: 코드북에 기반하지 않는, 단일 레이어 전송을 지원하는 프리코딩
(8) 전송모드 8: 코드북에 기반하지 않는, 두 개까지 레이어를 지원하는 프리코딩
(9) 전송모드 9: 코드북에 기반하지 않는, 여덟 개까지 레이어를 지원하는 프리코딩
(10) 전송모드 10: 코드북에 기반하지 않는, CoMP를 위해 사용되는, 여덟 개까지 레이어를 지원하는 프리코딩
1.2.3 PDCCH 전송
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(예를 들어, RNTI(Radio Network Temporary Identifier))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(예를 들어, 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.
이어, 기지국은 CRC가 부가된 제어정보를 채널 코딩을 수행하여 부호화된 데이터(coded data)를 생성한다. 이때, MCS 레벨에 따른 코드 레이트로 채널 코딩을 수행할 수 있다. 기지국은 PDCCH 포맷에 할당된 CCE 집합 레벨에 따른 전송률 매칭(rate matching)을 수행하고, 부호화된 데이터를 변조하여 변조 심볼들을 생성한다. 이때, MCS 레벨에 따른 변조 서열을 사용할 수 있다. 하나의 PDCCH를 구성하는 변조 심볼들은 CCE 집합 레벨이 1, 2, 4, 8 중 하나일 수 있다. 이후, 기지국은 변조 심볼들을 물리적인 자원요소에 맵핑(CCE to RE mapping)한다.
1.2.4 블라인드 디코딩(BS: Blind Decoding)
하나의 서브프레임 내에서 복수의 PDCCH가 전송될 수 있다. 즉, 하나의 서브프레임의 제어영역은 인덱스 0 ~ NCCE,k-1 을 가지는 복수의 CCE로 구성된다. 여기서, NCCE,k는 k번째 서브프레임의 제어 영역 내의 총 CCE의 개수를 의미한다. 단말은 매 서브프레임마다 복수의 PDCCH들을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이란 단말이 모니터링되는 PDCCH 포맷에 따라 PDCCH들의 각각의 디코딩을 시도하는 것을 말한다.
서브프레임 내에서 할당된 제어영역에서 기지국은 단말에게 해당하는 PDCCH가 어디에 있는지에 관한 정보를 제공하지 않는다. 단말은 기지국으로부터 전송된 제어채널을 수신하기 위해서 자신의 PDCCH가 어느 위치에서 어떤 CCE 집합 레벨이나 DCI 포맷으로 전송되는지 알 수 없으므로, 단말은 서브프레임 내에서 PDCCH 후보(candidate)들의 집합을 모니터링하여 자신의 PDCCH를 찾는다. 이를 블라인드 디코딩(BD)이라 한다. 블라인드 디코딩은 단말이 CRC 부분에 자신의 단말 식별자(UE ID)를 디 마스킹(De-Masking) 시킨 후, CRC 오류를 검토하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 여부를 확인하는 방법을 말한다.
활성 모드(active mode)에서 단말은 자신에게 전송되는 데이터를 수신하기 위해 매 서브프레임의 PDCCH를 모니터링한다. DRX 모드에서 단말은 매 DRX 주기의 모니터링 구간에서 깨어나(wake up) 모니터링 구간에 해당하는 서브프레임에서 PDCCH를 모니터링한다. PDCCH의 모니터링이 수행되는 서브프레임을 non-DRX 서브프레임이라 한다.
단말은 자신에게 전송되는 PDCCH를 수신하기 위해서는 non-DRX 서브프레임의 제어영역에 존재하는 모든 CCE에 대해 블라인드 디코딩을 수행해야 한다. 단말은 어떤 PDCCH 포맷이 전송될지 모르므로, 매 non-DRX 서브프레임 내에서 PDCCH의 블라인드 디코딩이 성공할 때까지 가능한 CCE 집단 레벨로 PDCCH를 모두 디코딩해야 한다. 단말은 자신을 위한 PDCCH가 몇 개의 CCE를 사용하는지 모르기 때문에 PDCCH의 블라인드 디코딩이 성공할 때까지 가능한 모든 CCE 집단 레벨로 검출을 시도해야 한다.
LTE 시스템에서는 단말의 블라인드 디코딩을 위해서 서치 스페이스(SS: Search Space) 개념을 정의한다. 서치 스페이스는 단말이 모니터링하기 위한 PDCCH 후보 세트를 의미하며, 각 PDCCH 포맷에 따라 상이한 크기를 가질 수 있다. 서치 스페이스는 공용 서치 스페이스(CSS: Common Search Space)와 단말 특정 서치 스페이스(USS: UE-specific/Dedicated Search Space)로 구성될 수 있다.
공용 서치 스페이스의 경우, 모든 단말이 공용 서치 스페이스의 크기에 대하여 알 수 있으나, 단말 특정 서치 스페이스는 각 단말마다 개별적으로 설정될 수 있다. 따라서, 단말은 PDCCH를 디코딩하기 위해 단말 특정 서치 스페이스 및 공용 서치 스페이스를 모두 모니터링해야 하며, 따라서 하나의 서브프레임에서 최대 44번의 블라인드 디코딩(BD)을 수행하게 된다. 여기에는 상이한 CRC 값(예를 들어, C-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI, RA-RNTI)에 따라 수행하는 블라인드 디코딩은 포함되지 않는다.
서치 스페이스의 제약으로 인하여, 기지국은 주어진 서브프레임 내에서 PDCCH를 전송하고자 하는 단말들 모두에게 PDCCH를 전송하기 위한 CCE 자원이 확보될 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 왜냐하면, CCE 위치가 할당되고 남은 자원들은 특정 단말의 서치 스페이스 내에 포함되지 않을 수 있기 때문이다. 다음 서브프레임에도 계속될 수 있는 이러한 장벽을 최소화하기 위하여 단말 특정 도약(hopping) 시퀀스가 단말 특정 서치 스페이스의 시작 지점에 적용될 수 있다.
표 4는 공용 서치 스페이스와 단말 특정 서치 스페이스의 크기를 나타낸다.
표 4
PDCCH 포맷 CCE 개수 (n) CSS에서 후보 개수 USS에서 후보 개수
0 1 - 6
1 2 - 6
2 4 4 2
3 8 2 2
블라인드 디코딩을 시도하는 횟수에 따른 단말의 부하를 경감하기 위해, 단말은 정의된 모든 DCI 포맷에 따른 서치를 동시에 수행하지 않는다. 구체적으로, 단말은 단말 특정 서치 스페이스(USS)에서 항상 DCI 포맷 0 과 1A에 대한 서치를 수행한다. 이때, DCI 포맷 0과 1A는 동일한 크기를 가지나, 단말은 PDCCH에 포함된 DCI 포맷 0과 1A를 구분하는데 사용되는 플래그(flag for format 0/format 1A differentiation)를 이용하여 DCI 포맷을 구분할 수 있다. 또한, 단말에 DCI 포맷 0과 DCI 포맷 1A외에 다른 DCI 포맷이 요구될 수 있는데, 그 일례로 DCI 포맷 1, 1B, 2가 있다.
공용 서치 스페이스(CSS)에서 단말은 DCI 포맷 1A와 1C를 서치할 수 있다. 또한 단말은 DCI 포맷 3 또는 3A를 서치하도록 설정될 수 있으며, DCI 포맷 3과 3A는 DCI 포맷 0과 1A와 동일한 크기를 가지나, 단말은 단말 특정 식별자가 아닌 다른 식별자에 의하여 스크램블된 CRC를 이용하여 DCI 포맷을 구별할 수 있다.
서치 스페이스
Figure PCTKR2016004761-appb-I000001
는 집합 레벨
Figure PCTKR2016004761-appb-I000002
에 따른 PDCCH 후보 세트를 의미한다. 서치 스페이스의 PDCCH 후보 세트 m에 따른 CCE는 다음과 같은 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2016004761-appb-M000001
여기서, M(L)은 서치 스페이스에서 모니터하기 위한 CCE 집합 레벨 L에 따른 PDCCH 후보들의 개수를 나타내며,
Figure PCTKR2016004761-appb-I000003
이다. i는 PDCCH 에서 각 PDCCH 후보에서 개별 CCE를 지정하는 인덱스로서 i = 0, ..., L-1이다.
Figure PCTKR2016004761-appb-I000004
이며, ns는 무선 프레임 내에서 슬롯 인덱스를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 단말은 PDCCH를 디코딩하기 위해 단말 특정 서치 스페이스 및 공용 서치 스페이스를 모두 모니터링한다. 여기서, 공용 서치 스페이스(CSS)는 {4, 8}의 집합 레벨을 갖는 PDCCH들을 지원하고, 단말 특정 서치 스페이스(USS)는 {1, 2, 4, 8}의 집합 레벨을 갖는 PDCCH들을 지원한다. 표 5는 단말에 의하여 모니터링되는 PDCCH 후보를 나타낸다.
표 5
Figure PCTKR2016004761-appb-T000002
수학식 1을 참조하면, 공용 서치 스페이스의 경우 2개의 집합 레벨, L=4 및 L=8에 대해 Yk는 0으로 설정된다. 반면, 집합 레벨 L에 대해 단말 특정 서치 스페이스의 경우 Yk는 수학식 2와 같이 정의된다.
수학식 2
Figure PCTKR2016004761-appb-M000002
여기서,
Figure PCTKR2016004761-appb-I000005
이며, nRNTI는 RNTI 값을 나타낸다. 또한, A = 39827이고, D = 65537이다.
1.3 MCS 정보 전송 방법
기지국은 하향링크 데이터에 대한 전송 블록 사이즈(TBS: Transport Block Size)를 단말에게 전달하기 위해서 하향링크 제어채널(e.g, PDCCH/EPDCCH)을 이용할 수 있다. 이때, 기지국은 변조 및 코딩 레이트 관련 정보인 MCS 인덱스와 자원 할당 정보를 조합하여 PDSCH 상에 전송되는 전송 블록에 대한 크기 정보를 단말에 전송한다.
예를 들어, MCS 인덱스(IMCS) 필드는 5 비트로 구성되며, 무선 자원은 1 RB 부터 110 RB까지 할당될 수 있다. 따라서, MIMO가 적용되지 않는 non-MIMO의 경우, 32(state)x110(RB)에 해당하는 TBS(중복 size 허용)에 대한 시그널링이 가능하다. 그러나, 5 비트로 전송되는 MCS 인덱스 필드 중 세 개의 상태(state; 예를 들어, 29, 30, 31)는 재전송 시 변조 방식의 변경을 지시하기 위해서 사용된다. 따라서, 실제로는 29x110에 해당하는 TBS에 대한 시그널링만이 가능하다.
현재 LTE/LTE-A 시스템에서, 하향링크 데이터 전송을 지원하는 변조 방식은 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 및 256QAM의 네 종류이다. MCS 인덱스는 변조 차수 및 TBS 인덱스를 지시하는데, MSC 인덱스는 변조 방식이 변하는 스위칭 포인트(switching point)에서는 변조 방식이 다르더라도 동일한 TBS를 지시한다. 이는 다양한 채널 환경에서 효율적으로 동작하기 위함이다. 왜냐하면, 변조 방식이 변하는 스위칭 포인트에서 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)의 변화에 비해 단위 시간에 보낼 수 있는 정보량의 변화가 크지 않다. 따라서, 스위칭 포인트에서는 변조 방식이 변경되더라도 동일한 TBS를 지시함으로써 무선 자원을 효율적으로 할당할 수 있다.
이와 같은 사항을 고려해서, 실제 전송 블록 크기를 지시하기 위해서 하향링크 제어채널을 통해 전송되는 MCS 인덱스 필드 (e.g, IMCS)는 TBS를 지시하기 위해 다른 변수 (즉, ITBS)로 매핑 된다. 다음 표 6은 현재 LTE/LTE-A 시스템에서 사용되고 있는 64QAM까지 지원하기 위한 5 비트 크기의 MCS 인덱스(IMCS)에 따른 변조 및 TBS 인덱스(ITBS) 테이블을 나타낸다.
표 6
Figure PCTKR2016004761-appb-T000003
2. 캐리어 결합(CA: Carrier Aggregation) 환경
2.1 CA 일반
3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; Rel-8 또는 Rel-9) 시스템(이하, LTE 시스템)은 단일 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)를 여러 대역으로 분할하여 사용하는 다중 반송파 변조(MCM: Multi-Carrier Modulation) 방식을 사용한다. 그러나, 3GPP LTE-Advanced 시스템(이하, LTE-A 시스템) 에서는 LTE 시스템보다 광대역의 시스템 대역폭을 지원하기 위해서 하나 이상의 컴포넌트 캐리어를 결합하여 사용하는 캐리어 결합(CA: Carrier Aggregation)과 같은 방법을 사용할 수 있다. 캐리어 결합은 반송파 집성, 반송파 정합, 멀티 컴포넌트 캐리어 환경(Multi-CC) 또는 멀티캐리어 환경이라는 말로 대체될 수 있다.
본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 결합(또는, 반송파 집성)을 의미하며, 이때 캐리어의 결합은 인접한(contiguous) 캐리어 간의 결합뿐 아니라 비 인접한(non-contiguous) 캐리어 간의 결합을 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) 결합이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 결합이라고 한다. 이와 같은 캐리어 결합은 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 결합은 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 결합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 결합을 지원하도록 할 수도 있다.
또한, 위와 같은 캐리어 결합은 인트라-밴드 CA(Intra-band CA) 및 인터-밴드 CA(Inter-band CA)로 구분될 수 있다. 인트라-밴드 캐리어 결합이란, 다수의 DL CC 및/또는 UL CC들이 주파수상에서 인접하거나 근접하여 위치하는 것을 의미한다. 다시 말해, DL CC 및/또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 동일한 밴드 내에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 반면, 주파수 영역에서 멀리 떨어져 있는 환경을 인터-밴드 CA(Inter-Band CA)라고 부를 수 있다. 다시 말해, 다수의 DL CC 및/또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 서로 다른 밴드들에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 이와 같은 경우, 단말은 캐리어 결합 환경에서의 통신을 수행하기 위해서 복수의 RF(radio frequency)단을 사용할 수도 있다.
LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다. 상술한 캐리어 결합 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.
예를 들어, 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 결합 환경도 지원될 수 있다.
또한, 캐리어 결합(CA)은 각각 캐리어 주파수(셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 결합으로 이해될 수 있다. 여기서, 말하는 '셀(Cell)'은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 지리적 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다. 이하, 상술한 인트라-밴드 캐리어 결합을 인트라-밴드 다중 셀이라고 지칭하며, 인터-밴드 캐리어 결합을 인터-밴드 다중 셀이라고 지칭한다.
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 결합이 설정되지 않았거나 캐리어 결합을 지원하지 않는 단말의 경우, P셀로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 결합이 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 결합 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 결합 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 결합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P셀을 제외한 나머지 셀들, 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다.
E-UTRAN은 S셀을 캐리어 결합 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 결합 환경에서 P셀 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어(PCC)는 P셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCC)는 S셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 컴포넌트 캐리어(CC) 및 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 결합의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6(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 6(b)는 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 결합 구조를 나타낸다. 도 6(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 결합의 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.
2.2 크로스 캐리어 스케줄링(Cross Carrier Scheduling)
캐리어 결합 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.
자가 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH가 동일한 DL CC로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL Grant를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.
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 시그널링)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 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 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 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 결합 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 7은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 LTE-A 시스템의 서브 프레임 구조를 나타낸다.
도 7을 참조하면, LTE-A 단말을 위한 DL 서브프레임은 3개의 하향링크 컴포넌트 캐리어(DL CC)가 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.
도 8은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서빙셀 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
캐리어 결합(CA)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 기지국 및/또는 단말들은 하나 이상의 서빙 셀들로 구성될 수 있다. 도 8에서 기지국은 A셀, B셀, C셀 및 D셀 등 총 4개의 서빙셀을 지원할 수 있으며, 단말 A는 A셀, B셀 및 C셀로 구성되고, 단말 B는 B셀, C셀 및 D셀로 구성되며, 단말 C는 B셀로 구성된 경우를 가정한다. 이때, 각 단말에 구성된 셀들 중 적어도 하나는 P셀로 설정될 수 있다. 이때, P셀은 항상 활성화된 상태이며, S셀은 기지국 및/또는 단말에 의해 활성화 또는 비활성화될 수 있다.
도 8에서 구성된 셀은 기지국의 셀 중에서 단말로부터의 측정 보고(measurement report) 메시지를 기반으로 CA에 셀 추가가 가능한 셀로서 단말별로 설정가능하다. 구성된 셀은 PDSCH 신호 전송에 대한 ACK/NACK 메시지 전송을 위한 자원을 미리 예약해 둔다. 활성화된 셀(Activated cell)은 구성된 셀들 중에서 실제 PDSCH 신호 및/또는 PUSCH 신호를 전송하도록 설정된 셀이며, CSI 보고 및 SRS(Sounding Reference Signal) 전송을 수행하게 된다. 비활성화된 셀(De-Activated cell)은 기지국의 명령 또는 타이머 동작에 의해서 PDSCH/PUSCH 신호 송수신을 수행하지 않도록 구성되는 셀이며, CSI 보고 및 SRS 전송도 중단된다.
3. 채널 인코딩
무선 접속 시스템에서는 무선 채널에서 겪는 오류를 수신단에서 정정해주기 위해서 송신단은 송신하는 정보, 신호 및/또는 메시지 등에 오류정정부호(forward error correction code)를 사용하여 부호화(coding)를 한 후 수신단으로 전송한다.
수신단에서는 수신 신호 등을 복조(demodulation)한 후 오류정정부호의 복호(decoding)화 과정을 거친 후 수신 신호를 복원하게 된다. 이러한 복호화 과정에서, 수신단은 무선 채널에 의해서 발생한 수신 신호상의 오류를 정정할 수 있다. 오류정정부호는 다양한 종류가 가능하지만, 본 발명에서는 터보 코드(turbo code)를 예를 들어서 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 터보 코더를 이용한 래이트 매칭의 일례를 나타내는 도면이다.
터보 코더는 재귀 시스템 콘볼루션 코드(recursive systematic convolution code)와 인터리버(interleaver)로 구성된다. 터보 코드의 실제 구현시 병렬 복호화를 용이하게 하기 위한 인터리버가 있는 데 이의 일종이 QPP(Quadratic Polynomial Permutation)이다. 이와 같은 QPP 인터리버는 전송 블록(즉, 데이터 블록)의 특정 크기에 좋은 성능을 나타내며, 터보 코드의 성능은 전송 블록의 크기가 증가할수록 좋다. 따라서, 무선 접속 시스템에서는 터보 코드에 대한 구현의 편리함을 위해 일정 크기 이상의 전송 블록의 경우 여러 개의 작은 전송 블록으로 나누어 인코딩을 수행한다. 이때, 나누어진 작은 전송 블록을 코드 블록이라 부른다.
코드 블록은 일반적으로 같은 크기를 갖게 되지만, QPP 인터리버의 크기 제한 때문에 여러 개의 코드 블록들 중 하나의 코드 블록은 다른 크기를 가질 수도 있다. 송신단은 인터리버의 코드 블록 단위로 오류정정부호화 과정을 수행한다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 터보 코더(910)에 하나의 코드 블록이 입력된다. 터보 코더(910)는 입력된 코드 블록에 대해 1/3 코딩을 수행하여, 시스테매틱(Systematic) 블록과 패리티 블록1, 2를 출력한다.
이후, 송신단은 무선 채널로 전송 시 발생할 수 있는 버스트 오류의 영향을 줄이기 위해, 서브블록 인터리버(930)를 이용하여 각 블록에 대해서 인터리빙을 수행한다. 그리고, 송신단은 인터리빙된 코드 블록을 실제 무선 자원에 매핑하여 전송한다.
전송시 사용되는 무선 자원의 양이 일정하기 때문에, 전송시 사용되는 무선 자원의 양에 맞추기 위해서 송신단은 부호화된 코드 블록에 대하여 래이트 매칭(rate matching)을 수행한다. 일반적으로 래이트 매칭은 데이터에 대한 펑쳐링(puncturing)이나 리피티션(repetition)으로 수행된다.
레이트 매칭은 3GPP의 WCDMA와 같이 부호화된 코드 블록 단위로 수행할 수 있다. 다른 방법으로, 부호화된 코드블록의 시스테매틱 블록과 패리티 블록들을 분리하여 따로 인터리빙을 수행할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 도 9는 시스테매틱 블록과 패리티블록들을 분리하여 레이트 매칭을 수행하는 것을 나타내는 도면이다.
송신단의 상위 레이어에서 전송된 전송 블록에는 오류 검출을 위한 CRC(Cyclic Redundancy Code)가 붙게 되며, 전송 블록이 분할된 각 코드 블록들에도 CRC가 첨부된다. 상위 레이어의 서비스 종류에 따라 다양한 전송 블록 크기가 정의되어야 한다. 송신단은 전송 블록을 수신단으로 송신하기 위해 양자화를 수행한다. 전송 블록에 대해 양자화를 하기 위해, 상위 레이어에서 전송되어온 소스 전송 블록을 물리 계층의 전송 블록 크기에 맞추기 위해서 더비 비트(dummy bit)를 부가한다. 이때, 첨가되는 더비 비트의 양이 최소가 되도록 양자화를 하는 것이 좋다.
본 발명의 실시예들에서 전송 블록의 크기(TBS: Transport Block Size), 변조 및 코딩 레이트(MCS), 할당된 자원의 개수는 서로 함수관계를 가진다. 즉, 어느 두 파라미터의 값에 따라 나머지 한 파라미터가 결정된다. 따라서, 송신단 및/또는 수신단에서 해당 파라미터들을 시그널링 하는 경우는, 송신단 및/또는 수신단은 세 가지 파라미터 중 두 가지 파라미터만 상대방에 알려주면 된다.
이하에서는, 본 발명의 설명의 편의를 위하여, 전송 블록 크기를 수신단에 알려주기 위해서 변조 및 코딩 레이트(MCS: Modulation and Coding Scheme) 및 할당된 자원 개수와 관련된 파라미터들을 이용하는 것으로 가정한다.
할당된 자원 개수에 영향을 주는 요인으로는 안테나 구성에 따라 채널 추정을 수행하기 위한 위한 파일롯 또는 참조 신호(RS: Reference Signal) 및 제어 정보 전송을 위해 사용되는 자원 등이 있다. 이러한 요인들은 매 전송 순간마다 바뀔 수 있다.
4. MTC 단말을 위한 TBS 설정 방법
4.1 MTC 단말
LTE-A 시스템(Rel-12 이후 시스템)은 차기 무선 통신 시스템으로 계량기 검침, 수위측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고보고 등의 데이터 통신을 위주로 하는 저가/저사양의 단말을 구성하는 것을 고려하고 있다. 본 발명의 실시예들에서는 이러한 단말을 편의상 MTC(Machine Type Communication) 단말이라고 부르기로 한다.
MTC 단말의 경우 전송 데이터 량이 적고 상/하향 링크 데이터 송수신이 가끔씩 발생하기 때문에 이러한 낮은 데이터 전송률에 맞춰서 단말기의 단가를 낮추고 배터리 소모를 줄이는 것이 효율적이다. 이러한 MTC 단말은 이동성이 적은 것을 특징으로 하며, 따라서 채널 환경이 거의 변하지 않는 특성을 지니고 있다. 현재 LTE-A에서는 이러한 MTC 단말이 기존에 비해 넓은 커버리지(coverage)를 지닐 수 있도록 할 것을 고려하고 있으며, 이를 위해 MTC 단말을 위한 다양한 커버리지 향상(coverage enhancement) 기법들이 논의되고 있다.
MTC 단말은 레가시 UE(즉, 일반 단말)에 비해 전송 환경이 좋지 않은 영역 (e.g, 지하실 등)에 설치될 수 있다. 이러한 MTC 단말을 위해 중계기 등을 설치하는 경우 설비 투자에 많은 비용이 소모될 수 있다.
MTC는 인간의 개입 없이 기기간에 통신을 수행하는 통신 방식이다. MTC의 대표적인 응용 방식(application)으로 스마트 미터링(smart metering)을 고려할 수 있다. 이는 전기, 가스 또는 수도 등의 계량기에 통신 모듈을 부착하여 주기적으로 계측 정보를 전송하는 응용기술이다.
전기, 가스 또는 수도 계량기는 단말기에 내장된 배터리로 동작하는 것이 일반적이다. 이러한 MTC 단말의 배터리 교체를 위해서 인력을 사용하게 된다면 그 만큼 추가 비용이 요구되기 때문에, 가급적 배터리를 오래 사용할 수 있도록 전력 소모를 최소화하는 것이 바람직하다.
또한, MTC를 지원하는 단말은 저렴한 가격으로 생성 및 보급되는 것으로 고려되므로, 일반 셀룰러 시스템에 비하여 매우 좁은 협대역(예를 들어, 1RB, 2RB, 3RB, 4RB, 5RB 또는 6RB 크기 이하)만을 지원하도록 설계될 수 있다. 이러한 경우 일반 셀룰러 시스템과 같이 시스템의 전 대역을 통해 전송되는 하향링크 제어 채널 영역에 대해서는 MTC 단말이 디코딩할 수 없고, MTC 단말을 위한 제어 정보를 전송할 수 없다. 이러한 이유로 MTC 단말을 위한 제어 정보의 양이 감소하게 되며, MTC 단말에 대한 데이터 전송을 위한 자원의 양도 아울러 감소하게 된다.
또한, MTC 단말의 특성상 높은 데이터 레이트(date rate)가 요구되지는 않으며, 주기적으로 낮은 데이터 레이트를 충족하면 된다. 따라서, MTC 단말이 배치되는 열악한 통신 환경을 위해서 중계기 또는 기지국을 추가로 설치하는 것은 비경제적일 수 있다. MTC 단말의 열악한 통신환경을 극복하는 가장 간단한 방법은 송수신할 데이터 및/또는 제어정보를 반복하여 전송하는 것이다. 이러한 반복 전송을 통해 동작 SINR이 낮은 영역까지 MTC 단말에 데이터를 송수신할 수 있다.
다만, 이러한 경우에 MTC 단말에 데이터를 송수신하기 위한 새로운 TBS를 정의하고, 기존에 배치된 네트워크를 최대한 활용하여 MTC 단말을 지원하는 방법을 고안하는 것이 필요하다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 실시예들에서는 MTC 단말에 최적화된 TBS를 설정하는 방법들에 대해서 설명한다.
4.2 MCS 인덱스 필드의 크기를 줄이는 MCS 시그널링 방법
MTC 단말은 협대역(예를 들어, 1RB, 2RB, 3RB, 4RB, 5RB 또는 6 RB 이하 대역)에서 데이터를 송수신하도록 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 적용되는 MTC 단말은 6RB까지의 자원이 할당될 수 있는 단말을 가정하여 설명하되, 다른 크기의 협대역에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다. 또한, 기지국은 일반 단말 및 MTC 단말 모두를 지원하는 것을 가정하되, 일반 단말은 MTC 단말을 제외한 다른 단말로서 기존 셀룰러 시스템에서 동작하는 단말을 의미한다. 이때, 기존 셀룰러 시스템은 현재 LTE/LTE-A 시스템을 의미할 수 있다.
도 10은 MTC 단말을 위한 MCS 인덱스를 전송하는 방법 중 하나를 설명하기 위한 도면이다.
MTC 단말이 온되어 초기 접속하거나 네트워크에 재접속하는 경우에, MTC 단말은 기지국과 단말 성능 협상 과정을 수행할 수 있다. 이때, 기지국은 해당 단말이 MTC 단말인 것을 인식할 수 있으며, 이후 MTC 단말을 지원하기 위한 동작을 수행할 수 있다 (S1010).
이때, MTC를 지원하는 무선 접속 시스템은 일반 단말을 지원하기 위한 제1 MCS 테이블 및/또는 MTC 단말을 지원하기 위해 새로이 정의되는 제2 MCS 테이블을 유지 및 관리하고 있을 수 있다.
따라서, 기지국은 MTC 단말이 시스템에 접속한 경우, MTC 단말이 사용할 MCS 테이블을 지시하기 위한 TBS 테이블 지시자를 상위계층신호를 통해 MTC 단말에 전송할 수 있다 (S1015).
S1015 단계는 시스템에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 만약, S1015 단계가 사용되지 않는 경우에는 S1010 단계에서 MCS 테이블 지시자가 MTC 단말에 전송될 수 있다. 또는, MTC 단말에 MTC 단말을 위해 새로운 MCS 테이블이 정의되지 않는 경우에는 제1 MCS 테이블만이 사용되므로, S1015 단계는 수행되지 않을 수 있다.
현재 LTE/LTE-A 시스템에서 MCS 인덱스를 통한 MCS 지시는 표 6과 같이 5 비트로 수행된다. 즉, MCS 인덱스는 해당 단말이 사용할 MCS 및 TBS 인덱스를 지시한다. 그러나, MTC 단말에 대해서는 고차변조(higher order modulation)를 지원하지 않도록 구성함으로써 MTC 단말의 구현 비용을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, MTC 단말에 대해서는 QPSK 만을 지원하거나, QPSK 및 16QAM 만을 지원하도록 설정할 수 있다.
또한, MTC 단말기의 버퍼 크기를 제한함으로써 MTC 단말 구현 비용을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, MTC 단말의 경우 버퍼에서 처리할 수 있는 TB의 크기를 약 1000 비트로 제한하도록 설정 수 있다. 만약, MTC 단말에 QPSK만을 지원하는 경우, MTC 단말에는 표 6에서 IMCS 0~9까지(등가로 ITBS 0~9)만을 지원하도록 설정될 수 있다. 이때, 제1 MCS 테이블은 표 6에서 설명한 MCS 테이블이 이용될 수 있으며, 제2 MCS 테이블에 대해서는 후술한다. 또한, 제1 TBS 테이블은 현재 LTE/LTE-A 시스템에서 정의하고 있는 MCS 테이블이며, 제2 TBS 테이블에 대해서는 후술한다.
기지국은 MTC 단말에 PDCCH 또는 E-PDCCH를 통해 IMCS 및 자원할당정보를 알려줄 수 있다. 이때, 자원할당정보는 MTC 단말(또는, NB-IoT 단말)에 할당되는 자원블록(쌍)의 개수 또는 크기를 나타낼 수 있다 (S1020).
만약 MTC 단말에 대해서 제1 MCS 테이블의 IMCS 0~9까지(등가로 ITBS 0~9)만을 지원하도록 설정되는 경우에는, S1020 단계에서 전송되는 IMCS의 크기는 기존 5비트에서 4비트 크기로 변경될 수 있다. 이를 통해 MTC 단말에 전송되는 제어 정보의 양이 줄어들 수 있으므로, PDCCH 또는 EPDCCH를 반복 전송시 데이터 처리량을 증가시킬 수 있다.
MTC 단말은 S1020 단계를 통해 수신한 IMCS를 기반으로 통해 ITBS를 도출하고, 도출한 ITBS 및 자원할당정보를 기반으로 기존의 제1 TBS 테이블 또는 새로이 정의되는 제2 TBS 테이블로부터 TBS를 도출할 수 있다. 이때, TBS 인덱스를 기반으로 TBS를 도출할 TBS 테이블은 일반 단말을 위해 정의된 TBS 테이블(즉, 제1 TBS 테이블)과 동일한 TBS 테이블 또는 MTC 단말을 위한 새로운 TBS 테이블(즉, 제2 TBS 테이블)일 수 있다 (S1030).
이후, MTC 단말은 도출한 TBS 값을 기반으로 기지국으로 전송할 PUSCH 또는 기지국으로부터 전송되는 PDSCH를 송신 또는 수신할 수 있다 (S1040).
이하에서는 MTC 단말에 정의되는 새로운 MCS 테이블(즉, 제2 MCS 테이블)에 대해서 설명한다.
4.3 새로운 MCS 테이블 구성 방법
이하에서는 도 10에서 설명한 바와 같이, MTC 단말을 위한 새로운 MCS 테이블(즉, 제2 MCS 테이블)을 구성하는 방법들에 대해서 설명한다.
MTC 단말이 가용한 TB 크기를 1000비트 이하로 제한하는 경우에, 재전송시 변조 방식을 변경하는 IMCS 29~31 역시 필요하지 않을 수 있다. 따라서, 표 6의 MCS 테이블은 다음 표 7과 같이 재구성될 수 있다. 또한, 반복 전송을 통해서 낮아진 SINR 영역을 지원하기 위한 새로운 TBS 인덱스가 추가될 수 있고, 새로운 TBS 인덱스(ITBS)는 기존에 사용되지 않았던 TBS 인덱스 값이 할당될 수 있다. 표 7은 제2 MCS 테이블 중 하나를 나타낸다.
표 7
Figure PCTKR2016004761-appb-T000004
표 7은 QPSK만을 지원하는 경우의 TBS 테이블이다. MTC 단말의 경우 구현의 복잡도를 고려하여 16QAM, 64QAM 및 256QAM의 변조 방식은 지원되지 않는 것으로 설정될 수 있다.
본 실시예의 다른 측면으로서, MTC 단말에 QPSK 및 16QAM을 지원하는 경우에는 표 6에서 IMCS 인덱스 0~15(등가로 ITBS 인덱스 0~15)를 지원하되, 낮은 SINR 영역에서 동작하는 TBS를 지원하기 위해 표 7과 같이 6개의 TBS 인덱스(TBS 인덱스 34-39)를 추가할 수 있다. 이때, 표 6에 정의된 IMCS 0~15에서 2 개의 MSC 인덱스 당 하나의 MCS 인덱스를 제거하여 새로운 MCS 테이블을 설계할 수 있다. 이러한 경우, MTC 단말에는 64QAM을 지원하지 않기 때문에 표 6에서 IMCS 31은 사용할 필요가 없게 된다. 다음 표 8은 MTC 단말에 대해서 QPSK와 16QAM을 지원하는 MCS 테이블의 일례를 나타낸다. 표 8은 4비트의 크기의 MCS 인덱스를 정의한다.
표 8
Figure PCTKR2016004761-appb-T000005
다음 표 9는 MTC 단말에 대해서도 하위 호환성 고려를 위해 5비트의 MCS 인덱스를 정의하는 MCS 테이블의 일례를 나타낸다.
표 9
Figure PCTKR2016004761-appb-T000006
MCT 단말에 정의되는 제2 MCS 테이블이 표 6과 같이 5 비트로 구성되는 경우, 표 6에서 IMCS 인덱스 0~15 (등가로 ITBS 인덱스 0~15) 및 IMCS 29~30을 지원하고, 낮은 SINR 영역의 TBS를 지원하기 위한 MCS 인덱스들이 구성될 수 있다.
표 9는 QPSK/16QAM을 지원하는 MTC 단말을 위한 5 비트 MCS 테이블에 대한 일 실시예이다. 이때, 표 9에서 중복되어 있는 ITBS 인덱스 9를 지원하는 IMCS 인덱스 9 및 10 중 하나의 MCS 인덱스(e.g., IMCS 9)만 지원할 수 있다.
4.4 새로운 TBS 테이블 구성 방법
이하에서는 도 10에서 설명한 바와 같이, MTC 단말을 위한 새로운 TBS 테이블(즉, 제2 TBS 테이블)을 구성하는 방법들에 대해서 설명한다.
MTC 단말에 대해 낮은 SINR 영역의 TBS를 지원하기 위해서 새로운 TBS 인덱스 ITBS 34~39가 도입하는 것이 바람직하다. 이때, 새로운 TBS 인덱스는 기존 TBS 테이블에 정의되는 TBS 인덱스 형태로 지원될 수 있다. 다음 표 10, 11 및 12는 MTC 단말을 위해 새로 정의되는 ITBS 34~39를 구성하는 방법들을 나타낸다.
표 10에서 MTC 단말에 지원 가능한 최대 TBS 크기는 1000 비트인 것을 가정하였다. 표 10에서 TBS 인덱스에 대한 (물리)자원블록의 개수 NRB를 결정할 때, 레가시 TBS 테이블들(즉, 제1 TBS 테이블)에 있는 TBS 집합에서 우선적으로 선택되는 것이 바람직하다.
표 10
Figure PCTKR2016004761-appb-T000007
만약, MTC 단말을 위한 TBS 인덱스가 7개로 구성되는 경우, 다음 표 11과 같이 제2 TBS 테이블이 구성될 수 있다.
표 11
Figure PCTKR2016004761-appb-T000008
표 10 및 표 11에서 크기가 상대적으로 작은 TBS들(e.g., 16, 24, 32)은 TB에 부가되는 CRC 오버헤드를 고려하면 비효율적일 수 있다. 따라서 표 10 및 표 11의 해당 TBS 인덱스에서 크기가 작은 TBS 크기들은 지원되지 않을 수 있다.
다음 표 12는 표 9에 정의된 MCS 테이블에서 새로운 TBS 인덱스를 생성하지 않고, 기존 제1 TBS 테이블에서 1000 비트 이상의 TBS를 지원하는 상태들을 재사용하여 시그널링 오버헤드를 감소시키기 위한 것이다.
표 12
Figure PCTKR2016004761-appb-T000009
표 12에서 TBS 인덱스 6 및 1 RB 할당(즉, (ITBS , NRB) 값)의 경우에 TBS 값은 88 비트로 정의될 수 있다. (ITBS , NRB)는 TBS 인덱스 및 할당된 RB의 개수에 따른 TBS 크기를 나타낸다. 예를 들어, 표 12에서 (1, 1)은 ITBS가 1이고, NRB는 1이므로 TBS는 24비트임을 의미한다.
레가시 TBS 테이블에서는 TBS 인덱스 6 및 1 RB 할당의 경우에 VoIP(Voice of Internet Protocol) 지원을 위해서 328 비트로 정의되어 있다. 하지만, MTC 단말에는 VoIP를 지원할 필요가 없기 때문에 VoIP 데이터가 아닌 일반 데이터 대한 TBS 값인 88 비트로 대체할 수 있다. 이때, MTC 단말들 중 대역폭이 1RB(예를 들어, 1.08Mhz)만을 지원하도록 구성되는 NB-IoT(Narrow Band Internet of Things) 단말들의 경우에는 이와 동일하게 VoIP가 지원되지 않을 수 있다. 이러한 경우에는 ITBS가 6을 지시하고, 상기 단말에 할당된 자원 단위가 가장 작은 경우(예를 들어, NRB = 1인 경우)에 기존 328 비트는 88비트로 대체될 수 있다.
또한, 표 12에서 TBS1에 해당하는 TBS를 지시하는 (ITBS , NRB)인 (10(=IMCS 11), 6)이 지시하는 값을 따르는 것이 아니라, 다른 변조 방식과 RB 할당 값을 정의하는 (ITBS , NRB)를 따르도록 정의할 수 있다. 예를 들면, TBS1는 QPSK를 지원하는 ITBS 인덱스 및 NRB 값(예를 들어, (QPSK, 6 RB 할당))으로, TBS2는 QPSK를 지원하는 ITBS 인덱스 및 NRB 값(예를 들어, (QPSK, 5 RB 할당))으로, TBS3은 QPSK를 지원하는 ITBS 인덱스 및 NRB 값(예를 들어, (QPSK, 4 RB 할당))과 같이 정의될 수 있다. 결과적으로, TBS1 값은 72, TBS2 값은 72 및 TBS3값은 56비트로 설정될 수 있다.
4.5 NRB제한 방법
이하에서는, 본 발명의 다른 측면으로서, MTC 단말에 지원되는 RB 할당 값을 고정함으로써 시그널링 오버헤드를 줄이는 방법에 대해서 설명한다.
기지국 및/또는 무선 접속 시스템은 상술한 TBS 테이블(예를 들어, 제1 TBS 테이블 및 제2 TBS 테이블(표 10 내지 12))들에서 임의의 컬럼(column)만을 MTC 단말에 지원되도록 구성할 수 있다. 예를 들어, MTC 단말은 상술한 TBS 테이블을 비롯한 레가시 TBS 테이블에서 NRB = 6인 경우 또는 NRB = 3 및 6인 경우에 대해서만 자신에게 유효한 TBS 값이 할당된 것을 가정하여 TBS를 도출할 수 있다.
예를 들어, 도 10에서 이러한 실시예가 적용되는 경우에 대해 설명한다. MTC 단말이 S1020 단계에서 PDCCH 또는 EPDCCH를 통해 IMCS 및 NPRB 값을 수신할 수 있다. S1030 단계에서 MTC 단말은 IMCS에 매핑되는 ITBS 값을 확인하고, 확인한 ITBS 값 및 NPRB 값을 통해 TBS 크기를 도출할 수 있다. 이때, MTC 단말에 지원되는 NPRB 값이 하나인 경우에는 S1020 단계에서 NPRB 값은 생략될 수 있다. 다만, NPRB 값이 둘 이상인 경우에는 MTC 단말에 제한된 NPRB 값 들 중 특정 NPRB 값을 지시하기 위해 NPRB 값이 PDCCH/EPDCCH에 포함되어 전송될 수 있다.
4.6 반복 전송 횟수 지시 방법
본 발명의 또 다른 측면으로서, ITBS, RB 할당 이외에 MTC 단말에 대한 반복 전송 횟수(repetition number)를 함께 이용하여 MTC 단말에 할당된 TBS를 지시할 수 있다.
이때, 반복 횟수는 필요한 커버리지 향상(CE: Coverage Enhancement) 레벨에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 기지국 및/또는 시스템은 다수 개의 반복 횟수에 대한 후보를 설정하고, 상위 계층을 통해 MTC 단말의 CE 레벨에 따른 적절한 반복 횟수의 집합을 시그널링할 수 있다.
예를 들어, 반복 횟수 후보를 {1, 2, 4, 8, 10, 20, 40, 60, 80, 100, 150, 200, 400} 등으로 설정된 경우, 기지국은 MTC 단말에게 {1, 2, 10, 40} 등과 같이 적용될 반복 횟수를 알려줄 수 있다. 다음 표 13은 (ITBS, RB 할당, 반복 횟수)로 TBS를 지시하는 TBS 테이블의 일례이다.
표 13
Figure PCTKR2016004761-appb-T000010
표 13은 6 RB 할당 및 4회의 반복 전송 횟수를 가정하여 구성된 TBS 테이블이다. 표 13에서 (NRB, Rep)는 MTC 단말에 할당되는 RB 할당 및 반복 횟수의 조합을 나타낸다. Rep 1~4는 반복 횟수를 지시하는 값으로 RB 할당 값에 따라 다른 값으로 설정될 수 있다.
5. 구현 장치
도 11에서 설명하는 장치는 도 1 내지 도 10에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다.
단말(UE: User Equipment)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB: e-Node B)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다.
즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신기(Transmitter: 1140, 1150) 및 수신기(Receiver: 1150, 1170)를 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나(1100, 1110) 등을 포함할 수 있다.
또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 1120, 1130)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리(1180, 1190)를 각각 포함할 수 있다.
도 11에서 도시된 단말은 MTC 단말 또는 NB-IoT 단말로, 상술한 단말 및 기지국 장치의 구성성분 및 기능들을 이용하여 본원 발명의 실시예들이 수행될 수 있다. 예를 들어, MTC 단말의 프로세서는 수신기와 기능적으로 연결되어 PDCCH/E-PDCCH를 수신할 수 있다. 또한, MTC 단말의 프로세서는 수신한 PDCCH/E-PDCCH에 포함된 IMCS 및 NPRB(또는, N'PRB)를 통해 ITBS를 결정할 수 있으며, ITBS 및 NPRB(또는, N'PRB)를 이용하여 TBS 값을 계산 또는 도출할 수 있다. 만약, MTC용 MCS 테이블 및 TBS 테이블이 새로 정의되는 경우에는, MTC 단말의 프로세서는 기존 MCS 테이블 및/또는 새로운 MCS 테이블과 기존 TBS 테이블 및/또는 새로운 TBS 테이블을 저장하고 있을 수 있다. 이후, MTC 단말의 프로세서는 도출 또는 계산한 TBS 값을 기반으로 PDSCH를 수신 및 디코딩하거나 PUSCH를 인코딩 및 송신할 수 있다. 상세한 내용은 제1절 내지 제4절 내용을 참조하도록 한다.
단말 및 기지국에 포함된 송신기 및 수신기는 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 11의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 유닛을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다. 또한, 부가 기능을 제외한 매우 저렴한 비용으로 구현 가능한 MTC 단말들이 본원 발명의 단말기로 사용될 수 있다. 예를 들어, 계량기 검침, 수위측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고보고 등의 데이터 통신을 위주로 하는 저가/저사양의 센서형 단말기 등이 MTC 단말이 될 수 있다.
여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 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 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(1180, 1190)에 저장되어 프로세서(1120, 1130)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2 및/또는 IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선접속시스템에서 MTC 단말이 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    변조및코딩방식(MCS)을 지시하는 MCS 인덱스 및 상기 MTC 단말에 할당되는 자원할당정보를 수신하는 단계;
    상기 MCS 인덱스와 매핑되는 전송블록크기(TBS) 인덱스를 확인하여, 상기 TBS 인덱스 및 상기 자원할당정보를 기반으로 TBS를 도출하는 단계; 및
    상기 TBS를 기반으로 상기 데이터를 수신하기 위해 물리하향링크공유채널(PDSCH)을 디코딩하는 단계를 포함하되,
    상기 MCS 인덱스의 크기는 4비트 크기로 구성되고,
    상기 TBS 인덱스는 일반 단말을 지원하기 위해 구성된 TBS 테이블의 일부 TBS 인덱스만을 지시하도록 구성되는, 데이터 수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일부 TBS 인덱스는 TBS 인덱스 0 내지 9까지인, 데이터 수신방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 TBS는 상기 TBS 테이블의 일부 컬럼으로부터 도출되는, 데이터 수신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 TBS 테이블에서 상기 TBS 인덱스가 6이고 상기 MTC 단말에 할당된 자원 단위가 가장 작은 경우에 상기 TBS는 88비트로 대체되는, 데이터 수신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 TBS는 데이터의 반복 전송 횟수를 더 고려하여 도출되는, 데이터 수신 방법.
  6. 기계타입통신(MTC)을 지원하는 무선접속시스템에서 데이터를 수신하는 MTC 단말에 있어서,
    수신기; 및
    상기 데이터를 수신하기 위해 상기 수신기를 제어하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는:
    변조및코딩방식(MCS)을 지시하는 MCS 인덱스 및 상기 MTC 단말에 할당되는 자원블록을 나타내는 자원할당정보를 상기 수신기를 제어하여 수신하고;
    상기 MCS 인덱스와 매핑되는 전송블록크기(TBS) 인덱스를 확인하여, 상기 TBS 인덱스 및 상기 자원할당정보를 기반으로 TBS를 도출하고; 및
    상기 TBS를 기반으로 상기 데이터를 수신하기 위해 상기 수신기를 제어하여 물리하향링크공유채널(PDSCH)을 디코딩하도록 구성되되,
    상기 MCS 인덱스의 크기는 4비트 크기로 구성되고,
    상기 TBS 인덱스는 일반 단말을 지원하기 위해 구성된 TBS 테이블의 일부 TBS 인덱스만을 지시하도록 구성되는, MTC 단말.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 일부 TBS 인덱스는 TBS 인덱스 0 내지 9까지인, MTC 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 TBS는 상기 TBS 테이블의 일부 컬럼으로부터 도출되는, MTC 단말.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 TBS 테이블에서 상기 TBS 인덱스가 6이고 상기 MTC 단말에 할당된 자원 단위가 가장 작은 경우에 상기 TBS는 88비트로 대체되는, MTC 단말.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 TBS는 데이터의 반복 전송 횟수를 더 고려하여 도출되는, MTC 단말.
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