WO2017126946A1 - 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2017126946A1
WO2017126946A1 PCT/KR2017/000779 KR2017000779W WO2017126946A1 WO 2017126946 A1 WO2017126946 A1 WO 2017126946A1 KR 2017000779 W KR2017000779 W KR 2017000779W WO 2017126946 A1 WO2017126946 A1 WO 2017126946A1
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WO
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uplink
channel
transmission
uplink transmission
resource region
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PCT/KR2017/000779
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박종현
김선욱
안준기
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엘지전자(주)
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    • H04W72/00—Local resource management
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    • H04W72/1263—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H04W72/1268—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows of uplink data flows
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
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    • H04W74/006—Transmission of channel access control information in the downlink, i.e. towards the terminal
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    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for performing uplink transmission in an unlicensed band and an apparatus supporting the same.
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service.As a result of the explosive increase in traffic, a shortage of resources and users are demanding higher speed services, a more advanced mobile communication system is required. have.
  • An object of the present invention is to propose a method for a user equipment to perform uplink transmission in an unlicensed band.
  • Another object of the present invention is UL UL Uplink Multi-User Multiple Input Multiple Output (MU-MIMO) transmission or Frequency Division Multiple Access (FDMA) transmission scheme in an unlicensed band.
  • MU-MIMO Uplink Multi-User Multiple Input Multiple Output
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • a user equipment performs uplink transmission in an unlicensed band in a wireless communication system, after sensing a channel in the entire uplink frequency band Sensing a channel in a predetermined resource region for a first predetermined time interval, and if it is determined that the channel is idle as a result of the channel sensing, uplinking to the eNB in an uplink resource region allocated by the eNB. And performing the transmission, and the uplink transmission may not be mapped in the region overlapping with the predetermined resource region for a second predetermined time interval in the allocated uplink resource region.
  • UE user equipment
  • a user equipment for performing uplink transmission in an unlicensed band (unlicensed band) in a wireless communication system
  • a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving radio signals and the
  • a processor for controlling an RF unit, wherein the processor senses a channel in the entire uplink frequency band, and then senses a channel in a predetermined resource region for a first predetermined time interval, and as a result of the channel sensing, If it is determined that the channel is idle, it is configured to perform uplink transmission to the eNB in the uplink resource region allocated by the eNB, and the predetermined time interval is determined during the second predetermined time interval in the allocated uplink resource region. In the region overlapping with the resource region, the uplink transmission may not be mapped.
  • the predetermined resource region includes at least one resource block (RB) or resource block group (RBG) located at the center of the uplink frequency full band, and the lowest or highest level in the uplink frequency full band.
  • RB resource block
  • RBG resource block group
  • the predetermined resource region may be one or more consecutive symbols or a predetermined time interval.
  • the uplink data may not be mapped by rate matching or puncturing.
  • the uplink transmission can start from a predetermined subframe boundary or a predetermined symbol.
  • the method further includes receiving an uplink grant from the eNB and overlaps the predetermined resource region for a second predetermined time period in the allocated uplink resource region by the uplink grant. It may be indicated whether or not the uplink transmission is mapped in the region.
  • the method may further include receiving an uplink grant from the eNB, and may indicate which sensing operation type should be performed among a plurality of channel sensing operation types predefined by the uplink grant. .
  • the UE uses the uplink multi-user multiple input multiple output (UL MU-MIMO) transmission or frequency division multiple access (FDMA) transmission scheme by the eNB. It may be a UE instructed to perform link transmission.
  • UL MU-MIMO uplink multi-user multiple input multiple output
  • FDMA frequency division multiple access
  • the uplink transmission may be a physical uplink shared channel (PUSCH), a physical uplink control channel (PUCCH), or a physical random access channel (PRACH).
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PRACH physical random access channel
  • the uplink transmission is the reservation signal.
  • the uplink transmission is the reservation signal. Can be.
  • the unit of channel sensing for uplink transmission may be larger than the unit of channel sensing for downlink transmission.
  • the method may further include transmitting, to the base station, the capability of whether this is possible.
  • uplink transmission failure by preventing CCA (Clear Channel Access) blocks between co-scheduled terminals according to UL MU-MIMO transmission or FDMA transmission scheme. Can be prevented.
  • CCA Carrier Channel Access
  • FIG. 1 illustrates a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • MIMO 5 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • FIG. 7 shows an example of a component carrier and carrier aggregation in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating carrier aggregation in an unlicensed band according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a channel access operation of a frame-based device in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10 illustrates a channel access operation of a load based device in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 11 is a diagram for conceptually explaining an uplink transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an uplink transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an uplink transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an uplink transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • 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. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), and the like. .
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, Device-to-Device (D2D) Device, etc.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • FIG. 1 illustrates a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 3GPP LTE / LTE-A supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • Type 1A illustrates the structure of a type 1 radio frame.
  • Type 1 radio frames may be applied to both full duplex and half duplex FDD.
  • a radio frame consists of 10 subframes.
  • One subframe consists of two consecutive slots in the time domain, and subframe i consists of slot 2i and slot 2i + 1.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • uplink transmission and downlink transmission are distinguished in the frequency domain. While there is no restriction on full-duplex FDD, the terminal cannot simultaneously transmit and receive in half-duplex FDD operation.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency 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.
  • FIG. 1B illustrates a frame structure type 2.
  • an uplink-downlink configuration is a rule indicating whether uplink and downlink are allocated (or reserved) for all subframes.
  • Table 1 shows an uplink-downlink configuration.
  • 'D' represents a subframe for downlink transmission
  • 'U' represents a subframe for uplink transmission
  • 'S' represents a downlink pilot.
  • a special subframe consisting of three fields: a time slot, a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • GP is a section for removing interference caused in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the uplink-downlink configuration can be classified into seven types, and the location and / or number of downlink subframes, special subframes, and uplink subframes are different for each configuration.
  • Switch-point periodicity refers to a period in which an uplink subframe and a downlink subframe are repeatedly switched in the same manner, and both 5ms or 10ms are supported.
  • the special subframe S exists every half-frame, and in case of having a period of 5ms downlink-uplink switching time, it exists only in the first half-frame.
  • subframes 0 and 5 and DwPTS are sections for downlink transmission only.
  • the subframe immediately following the UpPTS and the subframe subframe is always an interval for uplink transmission.
  • the uplink-downlink configuration may be known to both the base station and the terminal as system information.
  • the base station may notify the terminal of the change of the uplink-downlink allocation state of the radio frame by transmitting only an index of the configuration information.
  • the configuration information is a kind of downlink control information, which may be transmitted through a physical downlink control channel (PDCCH) like other scheduling information, and is commonly transmitted to all terminals in a cell through a broadcast channel as broadcast information. May be
  • PDCCH physical downlink control channel
  • Table 2 shows the configuration of the special subframe (length of DwPTS / GP / UpPTS).
  • the structure of a radio frame according to the example of FIG. 1 is just one example, and the number of subcarriers included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of OFDM symbols included in the slot may vary. Can be.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 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 (RB) includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N ⁇ DL 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. 3 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • up to three OFDM symbols in the first slot in a subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) is allocated. data region).
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • An example of a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid-ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information 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 (Not-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 is a resource allocation and transmission format of DL-SCH (Downlink Shared Channel) (also referred to as a downlink grant), resource allocation information of UL-SCH (Uplink Shared Channel) (also called an uplink grant), and PCH ( Paging information in paging channel, system information in DL-SCH, resource allocation for upper-layer control message such as random access response transmitted in PDSCH, arbitrary terminal It may carry a set of transmission power control commands for the individual terminals in the group, activation of Voice over IP (VoIP), and the like.
  • the plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH consists of a set of one or a plurality of consecutive CCEs.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of available bits of the PDCCH are determined according to the association between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • 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.
  • the CRC is masked with a unique identifier (referred to as RNTI (Radio Network Temporary Identifier)) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • a unique identifier of the terminal for example, a C-RNTI (Cell-RNTI) may be masked to the CRC.
  • a paging indication identifier for example, P-RNTI (P-RNTI) may be masked to the CRC.
  • the system information more specifically, the PDCCH for the system information block (SIB), the system information identifier and the system information RNTI (SI-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) carrying uplink control information is allocated to the control region.
  • the data region is allocated a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) that carries user data.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • a PUCCH for one UE is allocated a resource block (RB) pair in a subframe.
  • RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots.
  • This RB pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary (slot boundary).
  • MIMO technology generally uses multiple transmit (Tx) antennas and multiple receive (Rx) antennas away from the ones that generally use one transmit antenna and one receive antenna.
  • the MIMO technology is a technique for increasing capacity or individualizing performance by using multiple input / output antennas at a transmitting end or a receiving end of a wireless communication system.
  • 'MIMO' will be referred to as a 'multi-input / output antenna'.
  • the multi-input / output antenna technology does not rely on one antenna path to receive one total message, but collects a plurality of pieces of data received through several antennas to complete complete data.
  • multiple input / output antenna technology can increase the data rate within a specific system range, and can also increase the system range through a specific data rate.
  • MIMO communication technology is the next generation mobile communication technology that can be widely used in mobile communication terminals and repeaters, and attracts attention as a technology that can overcome the transmission limit of other mobile communication depending on the limit situation due to the expansion of data communication. have.
  • MIMO multiple input / output antenna
  • MIMO 5 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • the theoretical channel transmission capacity is proportional to the number of antennas unlike the case where a plurality of antennas are used only in a transmitter or a receiver.
  • the transmission rate according to the increase in the channel transmission capacity may theoretically increase as the maximum rate R_o multiplied by the following rate increase rate R_i when using one antenna.
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained.
  • the technique of the multiple input / output antennas improves transmission rate by simultaneously transmitting a plurality of data symbols by using a spatial diversity scheme that improves transmission reliability by using symbols passing through various channel paths and by using a plurality of transmit antennas. It can be divided into spatial multiplexing method. In addition, researches on how to appropriately combine these two methods to obtain the advantages of each are being studied in recent years.
  • the spatial diversity scheme there is a space-time block code sequence and a space-time trellis code sequence system that simultaneously uses diversity gain and coding gain.
  • the bit error rate improvement performance and the code generation freedom are excellent in the trellis code method, but the operation complexity is simple in the space-time block code.
  • Such a spatial diversity gain can be obtained by an amount corresponding to the product N_T ⁇ N_R of the number of transmit antennas N_T and the number of receive antennas N_R.
  • the spatial multiplexing technique is a method of transmitting different data strings at each transmitting antenna, and at the receiver, mutual interference occurs between data transmitted simultaneously from the transmitter.
  • the receiver removes this interference using an appropriate signal processing technique and receives it.
  • the noise cancellation schemes used here include: maximum likelihood detection (MLD) receivers, zero-forcing (ZF) receivers, minimum mean square error (MMSE) receivers, Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time (D-BLAST), and V-BLAST (Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time).
  • MLD maximum likelihood detection
  • ZF zero-forcing
  • MMSE minimum mean square error
  • D-BLAST Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time
  • V-BLAST Very-Bell Laboratories Layered Space-Time
  • N_T transmit antennas and N_R receive antennas as shown in FIG. 5.
  • N_T the maximum transmittable information
  • the transmission power can be different in each of the transmission information s_1, s_2, ..., s_N_T, and if each transmission power is P_1, P_2, ..., P_N_T, the transmission information is adjusted transmission power Can be represented by the following vector:
  • the transmission information in which the transmission power of Equation 3 is adjusted may be represented as a diagonal matrix P of the transmission power as follows.
  • the information vector of which the transmission power of Equation 4 is adjusted is then multiplied by the weight matrix W to form N_T transmission signals x_1, x_2, ..., x_N_T which are actually transmitted.
  • the weight matrix plays a role of appropriately distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Such transmission signals x_1, x_2, ..., x_N_T can be expressed as follows using a vector x.
  • w_ij represents a weight between the i th transmit antenna and the j th transmission information, and W represents this in a matrix.
  • W is called a weight matrix or a precoding matrix.
  • the above-described transmission signal (x) can be considered divided into the case of using the spatial diversity and the case of using the spatial multiplexing.
  • the elements of the information vector s all have different values, while using spatial diversity causes the same signal to be sent through multiple channel paths. Therefore, the elements of the information vector s all have the same value.
  • a method of mixing spatial multiplexing and spatial diversity is also conceivable. That is, for example, the same signal may be transmitted using spatial diversity through three transmission antennas, and the rest may be considered to be spatially multiplexed to transmit different signals.
  • the reception signals are represented by the vectors y, respectively, of the reception signals y_1, y_2, ..., y_N_R of each antenna as follows.
  • each channel may be classified according to a transmit / receive antenna index, and a channel passing through the receive antenna i from the transmit antenna j will be denoted as h_ij. Note that the order of the index of h_ij is that of the receiving antenna index first and that of the transmitting antenna is later.
  • These channels can be grouped together and displayed in vector and matrix form.
  • An example of the vector display is described as follows.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • a channel arriving from a total of N_T transmit antennas to a reception antenna i may be expressed as follows.
  • Equation 7 when all the channels passing through the N_R receiving antennas from the N_T transmitting antennas through the matrix representation as shown in Equation 7 can be expressed as follows.
  • n_1, n_2, ..., n_N_R added to each of the N_R receiving antennas is expressed as a vector. Is as follows.
  • each of the multiple input / output antenna communication systems may be represented through the following relationship.
  • the number of rows and columns of the channel matrix H indicating the state of the channel is determined by the number of transmit and receive antennas.
  • the number of rows is equal to the number of receiving antennas N_R
  • the number of columns is equal to the number of transmitting antennas N_T.
  • the channel matrix H becomes an N_R ⁇ N_T matrix.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other.
  • the rank of the matrix cannot be greater than the number of rows or columns.
  • the rank (H) of the channel matrix H is limited as follows.
  • the rank when the matrix is subjected to eigen value decomposition, the rank may be defined as the number of nonzero eigenvalues among eigen values. Similarly, the rank can be defined as the number of non-zero singular values when SVD (singular value decomposition). Therefore, the physical meaning of rank in the channel matrix is the maximum number that can send different information in a given channel.
  • 'rank' for MIMO transmission indicates the number of paths that can independently transmit a signal at a specific time point and a specific frequency resource, and 'number of layers' indicates transmission on each path.
  • the transmitting end since the transmitting end transmits the number of layers corresponding to the number of ranks used for signal transmission, unless otherwise specified, the rank has the same meaning as the number of layers.
  • the communication environment considered in the embodiments of the present invention includes all of the multi-carrier support environments. That is, the multicarrier system or carrier aggregation (CA) system used in the present invention is one or more having a bandwidth smaller than the target band when configuring the target broadband to support the broadband A system that aggregates and uses a component carrier (CC).
  • CA carrier aggregation
  • the multi-carrier means the aggregation of carriers (or carrier aggregation), wherein the aggregation of carriers means not only merging between contiguous carriers but also merging between 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 aggregation. This is called asymmetric aggregation.
  • Such carrier aggregation may be used interchangeably with terms such as carrier aggregation, bandwidth aggregation, spectrum aggregation, and the like.
  • Carrier aggregation 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
  • Only bandwidths can be used to support bandwidths greater than 20 MHz.
  • the carrier aggregation system used in the present invention may support carrier aggregation by defining a new bandwidth regardless of the bandwidth used in the existing system.
  • the LTE-A system uses the concept of a cell to manage radio resources.
  • the carrier aggregation 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.
  • DL CC downlink resource
  • UL CC uplink resource
  • the cell may be configured with only downlink resources or with downlink resources and uplink resources.
  • a specific UE When a specific UE has only one configured serving cell, it may have one DL CC and one UL CC, but when a specific UE has two or more configured serving cells, as many DLs as the number of cells Has a CC and the number of UL CCs may be the same or less.
  • 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 aggregation environment in which a UL CC has more than the number of DL CCs may be supported. That is, carrier aggregation may be understood as merging two or more cells, each having a different carrier frequency (center frequency of a cell).
  • carrier aggregation may be understood as merging two or more cells, each having a different carrier frequency (center frequency of a cell).
  • the term 'cell' should be distinguished from the 'cell' as an area covered by a generally used base station.
  • 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 aggregation, there is only one serving cell composed of the 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 aggregation 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 the serving cells configured in the carrier aggregation environment.
  • the E-UTRAN adds the SCell to the UE supporting the carrier aggregation 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 the SCell may 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. 7 shows an example of a component carrier and carrier aggregation in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • Component carriers include a DL CC and an UL CC.
  • One component carrier may have a frequency range of 20 MHz.
  • FIG. 7 (b) shows a carrier aggregation structure used in the LTE_A system.
  • 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.
  • the network may activate or deactivate the configured SCell (s).
  • the PCell is always active.
  • the network activates or deactivates the SCell (s) by sending an Activation / Deactivation MAC control element.
  • the active / inactive MAC control element has a fixed size and consists of a single octet comprising seven C-fields and one R-field.
  • the C field is configured for each SCellIndex and indicates an active / inactive state of the SCell. When the C field value is set to '1', it indicates that the S cell having the corresponding S cell index is activated, and when set to '0', it indicates that the S cell having the corresponding S cell index is deactivated.
  • the terminal maintains a timer (sCellDeactivationTimer) for each set Scell, and deactivates the associated Scell when the timer expires.
  • the same initial timer value is applied to each instance of the timer sCellDeactivationTimer and is set by RRC signaling.
  • the terminal performs the following operation on each configured S cell (s) in each TTI.
  • the UE When the terminal receives an active / inactive MAC control element for activating the SCell in a specific TTI (subframe n), the UE activates the SCell in a TTI (subframe n + 8 or later) corresponding to a predetermined timing. , (Re) start the timer related to the SCell.
  • the UE activating the SCell means that the UE transmits a Sounding Reference Signal (SRS) on the SCell, a Channel Quality Indicator (CQI) / Precoding Matrix Indicator (PMI) / Rank Indication (RI) / Precoding Type Indicator for the SCell.
  • SRS Sounding Reference Signal
  • CQI Channel Quality Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • RI Rank Indication
  • Precoding Type Indicator for the SCell.
  • the terminal receives an active / inactive MAC control element for deactivating the SCell at a specific TTI (subframe n) or if a timer associated with the SCell activated for a specific TTI (subframe n) expires, the UE corresponds to a predetermined timing Deactivate the SCell in the TTI (subframe n + 8 or later), stop the timer of the SCell, and flush all HARQ buffers associated with the SCell.
  • An uplink grant for an S cell in which an PDCCH on an activated S cell indicates an uplink grant or downlink assignment or a PDCCH on a serving cell that schedules an activated S cell is activated ( When indicating uplink grant or downlink assignment, the terminal restarts the timer associated with the corresponding SCell.
  • the UE When the SCell is deactivated, the UE does not transmit the SRS on the SCell, does not report the CQI / PMI / RI / PTI for the SCell, does not transmit the UL-SCH on the SCell, and transmits the PDCCH on the SCell. Do not monitor.
  • the UE is semi-statically configured through higher layer signaling to transmit the PUSCH transmission signaled through the PDCCH according to any one of two uplink transmission modes of modes 1 and 2 defined in Table 3 below. . If the UE is set by the upper layer to decode the PDCCH having the CRC scrambled by the C-RNTI, the UE decodes the PDCCH according to the combination defined in Table 3 below, and transmits the corresponding PUSCH. PUSCH transmission corresponding to this PDCCH (s) and PUSCH retransmission for the same transport block are scrambling-initialized by C-RNTI.
  • the transmission mode 1 is a default uplink transmission mode for a terminal until the terminal is assigned an uplink transmission mode by higher layer signaling.
  • the UE When the UE is set to transmission mode 2 and receives a DCI format 0 uplink scheduling grant, the UE assumes that PUSCH transmission is associated with transport block 1 and that transport block 2 is disabled.
  • Table 3 illustrates the PDCCH and the PUSCH set by the C-RNTI.
  • the terminal may be configured as shown in the following table. Decode the PDCCH according to the combination defined in 4.
  • Table 4 illustrates a PDCCH set as a PDCCH order for initiating a random access procedure.
  • the terminal If the terminal is configured to decode the PDCCH having the CRC scrambled by the SPS C-RNTI by the upper layer, the terminal decodes the PDCCH according to the combination defined in Table 5 below, and transmits the corresponding PUSCH.
  • PUSCH transmission corresponding to this PDCCH (s) and PUSCH retransmission for the same transport block are initialized by scrambling by the SPS C-RNTI.
  • the minimum transmission of this PUSCH and the PUSCH retransmission for the same transport block without the corresponding PDCCH are scrambling-initialized by the SPS C-RNTI.
  • Table 5 illustrates the PDCCH and the PUSCH set by the SPS C-RNTI.
  • the UE is shown in Table 6 below.
  • PDCCH is decoded according to the defined combination and the corresponding PUSCH is transmitted.
  • the PUSCH corresponding to this PDCCH (s) is scrambling initialized by the temporary C-RNTI.
  • the PUSCH transmission corresponding to the random access response grant and the PUSCH retransmission for the same transport block are scrambled by the temporary C-RNTI. Otherwise, the PUSCH transmission corresponding to the random access response grant and the PUSCH retransmission for the same transport block are scrambled by the C-RNTI.
  • Table 6 illustrates the PDCCH set by the temporary C-RNTI.
  • the terminal If the terminal is configured to decode the PDCCH having the CRC scrambled by the TPC-PUCCH-RNTI by the higher layer, the terminal decodes the PDCCH according to the combination defined in Table 7 below.
  • Table 7 notation of 3 / 3A implies that the terminal receives the DCI format 3 or the DCI format according to the setting.
  • Table 7 illustrates the PDCCH set by the TPC-PUCCH-RNTI.
  • the UE If the UE is configured to decode the PDCCH having the CRC scrambled by the TPC-PUSCH-RNTI by the higher layer, the UE decodes the PDCCH according to the combination defined in Table 8 below.
  • 3 / 3A notation implies that the terminal receives the DCI format 3 or the DCI format according to the configuration.
  • Table 8 illustrates the PDCCH set by the TPC-PUSCH-RNTI.
  • the name of the base station described herein is a generic name including a remote radio head (RRH), an eNB, a transmission point (TP), a reception point (RP), a relay, and the like. It is used as a term.
  • the proposed scheme will be described based on the 3GPP LTE / LTE-A system.
  • the scope of the system to which the proposed scheme is applied can be extended to other systems (eg, UTRA, etc.) in addition to the 3GPP LTE / LTE-A system.
  • cellular communication systems such as LTE / LTE-A systems also utilize unlicensed bands, such as the 2.4 GHz band used by existing WiFi systems, or unlicensed bands, such as the emerging 5 GHz band, for traffic offloading.
  • unlicensed bands such as the 2.4 GHz band used by existing WiFi systems
  • unlicensed bands such as the emerging 5 GHz band
  • the unlicensed band assumes a method of wireless transmission and reception through competition between each communication node, so that each communication node performs channel sensing before confirming that other communication nodes do not transmit a signal. I'm asking. This is referred to as clear channel assessment (CCA), and an eNB or UE of an LTE system may need to perform CCA for signal transmission in an unlicensed band.
  • CCA clear channel assessment
  • other communication nodes such as WiFi should also perform CCA to not cause interference.
  • the CCA threshold is defined as -62 dBm for non-WiFi signals and -82 dBm for WiFi signals, which means that STAs or APs, for example, If the signal is received with power above -62dBm, it means no signal transmission to avoid interference.
  • an STA or an AP may perform CCA and perform signal transmission if it does not detect a signal above the CCA threshold for 4 ms or more.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating carrier aggregation in an unlicensed band according to an embodiment of the present invention.
  • an eNB transmits a signal to a UE or a UE in a carrier aggregation situation of a component carrier (CC) in a licensed band and a CC (or cell) in an unlicensed band. May send a signal to the eNB.
  • CC component carrier
  • the licensed band is referred to as an "LTE-A Band”
  • the unlicensed band is referred to as an "LTE-U Band” or “LTE-A Band” or “LTE-A Band”.
  • U cell ".
  • the UE is in the licensed band through CC0 (PCell) as one or more component carriers (CC), and unlicensed Assume a situation in which a wireless communication is performed through one or more CCs in a band.
  • PCell PCell
  • CC component carriers
  • CC0 PCell
  • CC1, CC2, CC3 three CCs
  • the carrier of the licensed band may be interpreted as a primary carrier (PCC: Primary CC or PCell), and the carrier of the unlicensed band may be interpreted as a secondary component carrier (SCC: Secondary CC or SCell).
  • PCC Primary CC or PCell
  • SCC Secondary CC or SCell
  • LAA License Assisted Access
  • CA carrier aggregation
  • the methods proposed in the present invention are not necessarily limited to the LAA system.
  • the methods proposed in the present invention can be extended and applied in a situation where a plurality of licensed bands and a plurality of unlicensed bands are used as a carrier aggregation technique.
  • the signal transmission and reception between the eNB and the UE using only the unlicensed band or the carrier aggregation only in the unlicensed band or the carrier aggregation only in the licensed band can be applied to the signal transmission and reception between the eNB and the UE.
  • the proposed schemes of the present invention can be extended to not only 3GPP LTE system but also other system.
  • the next wireless communication system such as 3GPP LTE-A seeks to efficiently utilize the limited frequency band.
  • the cellular network such as LTE system is under consideration in the 2.4 GHz band or the 5 GHz unlicensed band (Unlicensed band) mainly used by the Wi-Fi system.
  • the unlicensed band assumes a method of wireless transmission and reception through competition between each communication node (for example, UE, UE, etc.), and thus, channel sensing is performed before each communication node transmits a signal. It is required to confirm that no other communication node is transmitting a signal. For convenience, such an operation is called listen before talk (LBT).
  • LBT listen before talk
  • an operation of confirming whether another communication node transmits a signal is defined as carrier sensing (CS) or clear channel assessment (CCA).
  • CS carrier sensing
  • CCA clear channel assessment
  • the CCA determines that there is no signal transmission from another communication node, it defines a channel unoccupied state (or busy state), and if there is a signal transmission, defines a channel occupied state (or idle state). .
  • the eNB or UE of the LTE system must also perform LBT for signal transmission in the unlicensed band (referred to as LTE-U band or U band or U cell for convenience), and when the eNB or UE of the LTE system transmits signals, such as Wi-Fi, etc.
  • Other communication nodes should also perform LBT to avoid interference.
  • the CCA threshold is specified as -62dBm for non-Wi-Fi signals and -82dBm for Wi-Fi signals.
  • a station (STA) or an access point (AP) does not transmit a signal so that it does not cause interference, for example, when a signal other than Wi-Fi is received with power (or energy) of -62 dBm or more. it means.
  • a time unit for performing a CCA operation for checking whether another communication node transmits a signal is referred to as a CCA slot (or CCA time).
  • LBT load based equipment
  • FIG. 9 illustrates a channel access operation of a frame-based device in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a frame-based device may have a channel occupancy time (eg, 1) indicating a time for which a communication node may continue to transmit when channel access succeeds. 10 ms) and an idle time corresponding to at least 5% of the channel occupancy time constitute one frame.
  • a channel occupancy time eg, 1 indicating a time for which a communication node may continue to transmit when channel access succeeds. 10 ms
  • an idle time corresponding to at least 5% of the channel occupancy time constitute one frame.
  • CCA is defined as the operation of observing a channel for at least 20 ms in the last part of the idle time (ie, CCA slot). That is, the communication node to transmit a signal observes a channel during the CCA slot to determine whether there is a signal transmission from another communication node.
  • the communication node periodically performs CCA in the frame unit, and when the channel is unoccupied during the CCA slot, transmits data for the next channel occupancy time in the next frame, and the CCA slot. If the channel is occupied for a while, the transmission of the signal in the next frame is suspended and waited until the CCA slot of the next period (ie, the CCA slot in the next frame).
  • FIG. 10 illustrates a channel access operation of a load based device in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the communication node first sets a value of q ⁇ ⁇ 4, 5, ..., 32 ⁇ and then performs CCA for one CCA slot.
  • a channel occupancy time of (13/32) q ms length may be secured to transmit data. That is, the corresponding communication node may transmit a signal during a channel occupancy time of (13/32) q ms length from the end of the first CCA slot.
  • the communication node randomly selects the value of N ⁇ ⁇ 1, 2, ..., q ⁇ and stores it as the initial value of the counter. do. Subsequently, while sensing a channel state in units of CCA slots, if a channel is unoccupied in a specific CCA slot, the value stored in the counter is decreased by one. When the value of the counter becomes 0, the communication node may transmit data with a channel occupancy time of length (13/32) q ms. This may be referred to as enhanced CCA (ECCA) operation.
  • ECCA enhanced CCA
  • an occupied or unoccupied state of a channel may be determined based on whether a received power of a corresponding communication node in a CCA slot exceeds a predetermined threshold.
  • These thresholds can be set according to regulations for each country (eg, US (US), Europe (EP), China (CN), Korea (KR), etc.).
  • the channel access procedure for the LAA may proceed as follows.
  • the eNB / UE may transmit a transmission including PDSCH / PUSCH on a channel on which LAA SCell (s) transmission is performed.
  • Counter N is adjusted by channel sensing for additional slot interval (s) T_sl according to the following steps.
  • N is set to N_init.
  • N_init represents an arbitrary number distributed evenly between 0 and CW_p. Then, perform four steps.
  • Step 2) If N is greater than 0, N is set to N-1.
  • Step 3) If the channel is sensed in the additional slot section T_sl, and if the additional slot section T_sl is idle, step 4 is performed. If not, perform step 5.
  • Step 5 The channel is sensed during the slot period of the additional delay period T_d.
  • Step 6) If it is sensed that the channel is idle during the slot period of the additional delay period T_d, step 2 is performed. If not, perform step 5.
  • the eNB / UE shall at least idle within the slot interval T_sl of the additional delay interval T_d. After sensing the channel, a transmission including PDSCH / PUSCH may be transmitted on the channel.
  • the delay period T_d may include T_f (16 ms ⁇ T_f ⁇ 16 ms + T_s) and m_p consecutive slot sections following T_f.
  • each slot interval T_sl is 9 ⁇ s ⁇ T_f ⁇ 9 ⁇ s + T_s
  • T_f may include an idle slot interval T_sl at the start time of T_f.
  • the eNB / UE senses a channel during slot interval T_sl and the power detected by the eNB / UE for at least 4 ms in slot interval T_sl is less than the threshold X_Thresh, then the slot interval T_sl is considered idle. Can be. Otherwise, the slot interval T_sl may be considered to be busy.
  • CW_p is CW_min, p ⁇ CW_p ⁇ CW_max, p, and means a contention window.
  • CW_min, p, CW_max, p and m_p may be selected by the eNB / UE before step 1 above.
  • a UL transmission is scheduled at a specific resource location together with another UE in a communication environment (for example, LAA) in which a "channel unoccupied" state is to be checked and a signal is transmitted by the aforementioned CCA operation.
  • LAA a communication environment
  • UE1 and UE2 intend to perform UL MU-MIMO (UL Multi-user MIMO) (or FDMA) pairing.
  • UL MU-MIMO UL Multi-user MIMO
  • FDMA FDMA
  • the UE1 and the UE2 may have different uplink transmission time points according to applying timing advance (TA) separately.
  • various impairment element (s) e.g., TA control delay, potential TA command loss at the UE
  • an eNB may not know the exact TA value through TA accumulation (exact TA values via TA accumulations unknown at eNB).
  • the wireless channel may be determined to be occupied (or busy), and thus may not perform uplink transmission.
  • UE1 and UE2 perform a LBT according to their specific LBT rules (i.e., perform a radio channel sensing operation) and then succeed in CCA determination (i.e., determine that the channel is idle).
  • RSV ReSerVation signal
  • PUSCH uplink transmission without RSV transmission.
  • a situation may arise where the uplink transmission of UE2 is detected (energy) at the LBT of UE1 since the TA of UE2 is advanced more than the ideal value.
  • the CCA of the UE1 may be blocked and the uplink transmission of the UE1 may not be performed.
  • uplink scheduling which was originally intended by the base station, by MU-MIMO (or FDMA) pairing between UE1 and UE2 is not successfully performed.
  • UEs (partially) emptied a specific band (or resource region) during a specific uplink transmission and initiate uplink transmission between UEs by MU-MIMO (or FDMA) pairing. All operations to prevent the above-mentioned uplink transmission failure by performing CCA determination only on the specific band (i.e., sensing the channel to be idle) during the last (specific T [us]) time period. Suggest.
  • This specific band may be defined as a resource region on the frequency axis and / or a resource region on the time axis as follows, or may be configured for the UE (s).
  • the resource region on the frequency axis may be defined as “a full band interlaced RB / RB group / RE group (REG)” or configured to the UE (s). .
  • the resource region on the frequency axis may be configured / indicated in a form including a discontinuous pattern such as a specific bitmap form of an RB or subcarrier unit. For example, if a bit value corresponding to each RB index is set to 1 over the entire band, it may be indicated that the RB belongs to a resource region on the frequency axis.
  • a signaling format for configuring and providing a part to a specific terminal can be variously modified by dividing a resource over the entire uplink in a similar form.
  • full band interlaced RBG differs from the above in that unit n is replaced by a specific RB group (group) unit, not RB unit.
  • group RB group
  • two RBs may be bundled into one RBG, and the RBG may be configured by three RB units.
  • full-band interlaced REG differs in that unit n above is replaced by a specific RE (or subcarrier) group instead of RB.
  • a specific RE or subcarrier
  • two REs (or subcarriers) may be grouped into one REG, and the REG may be configured by three REs (or subcarriers).
  • This approach can be particularly effective for the FDMA pairing.
  • UE1, UE2, and UE3 are partially scheduled by dividing the system bandwidth appropriately.
  • LBT may be performed only in a specific resource region (eg, “center X RB (s)” or “lowest (or highest) Y RB (s)”) on the specific frequency axis.
  • uplink transmission by the FDMA may be initiated for a band that is scheduled.
  • the UE scheduled to the RB (s) including the specific “center X RBs” or “lowest (or highest) Y RBs” (fully or partially) is (scheduled)
  • Z 66.7us, which will be described later, empty that particular “center X RB (s)” or “lowest (or highest) Y RB (s)” (eg, rate matching (RM Rate Matching or puncturing)
  • UE2 is the “center X RB () of the first symbol (or at a specific time position) of the corresponding PUSCH. ”) Portion may be defined or set in the UE (s) to transmit the RM or puncturing PUSCH in an empty form.
  • such a PUSCH transmission is necessarily a specific subframe boundary (or a specific potential transmission boundary, for example, a slot boundary or K [us], where K may be a multiple of a symbol), and the like.
  • Specific rules can be applied so that only Or, it may be defined to start an uplink transmission arbitrarily following the LBT and / or RSV operation at a starting point of a specific time unit (for example, symbol by symbol).
  • a specific predefined, not LBT for the full band for a particular T time interval from the start of the corresponding uplink transmission.
  • LBT is performed only on a predefined band (eg, “center X RB (s)” or “lowest (or highest) Y RB (s), etc., mentioned above) and the CCA decision is successful on this.
  • the uplink transmission can be initiated.
  • FIG. 11 is a diagram for conceptually explaining an uplink transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • UE1 and UE2 may perform LBT (ie, sensing whether a channel is idle) over the entire uplink.
  • LBT may be performed only in the aforementioned predefined (or set) band for a predetermined time interval immediately before transmitting the uplink data.
  • the UE2 may perform the full-band LBT and perform some band LBT from the earlier time than the UE1. If the channel is idle, uplink data can be transmitted. In this case, the UE2 may not map uplink data in a region overlapping with a predefined (or configured) band for some band LBT (for example, through RM or puncturing).
  • UE1 may perform full band LBT and perform some band LBT relatively later than UE2. In this case, since UE2 did not map uplink data in a region overlapping with a predefined (or configured) band for some band LBT, UE1 may determine that the channel is ilde through some band LBT. If the channel is idle, uplink data can be transmitted.
  • UE1 may also not map uplink data (eg, through RM or puncturing) in a region overlapping with a predefined (or configured) band for some band LBT during the above-described predetermined time interval.
  • uplink data eg, through RM or puncturing
  • uplink data may also be mapped in an area overlapping with a predefined (or configured) band for some band LBT during the above-described predetermined time interval.
  • the eNB may further inform the UEs indicating whether to perform RM or puncturing.
  • - May be defined in certain contiguous (SC-FDMA) symbols or set in the UE (s).
  • N the first N symbol (s) of an uplink transport packet
  • the UE may transmit the PUSCH RM or puncturing for the above defined time interval and / or for the above-mentioned specific partial band.
  • the resource region on the time axis is defined as being applied only during the corresponding RSV transmission time interval when there is an RSV transmitted earlier than the PUSCH transmission. May be set in the UE (s).
  • the UE may transmit an RM (or puncturing) RSV for a specific frequency resource region defined by the “interlaced RB” or the like.
  • other (co-scheduled) UEs may perform CCA determination for a specific time period for a specific frequency resource region defined as “interlaced RB” and the like.
  • this operation may be defined as applied to RSV transmission and further applied to a time interval of the first N symbol (s) or the like as described above during subsequent PUSCH transmission or may be configured in the UE (s).
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an uplink transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • the proposed operation is a conventional UL grant so that UE1 receiving it knows whether it is a conventional UL grant or at least one of the proposed operations. Whether the UL grant indicating at least one of the operation may be explicitly (implicitly) or implicitly (implicitly).
  • the operation proposed in the present invention may indicate whether the operation proposed in the present invention is performed through a specific bit field in the corresponding UL grant. If implicitly indicated, the operation proposed in the present invention may be indicated by reinterpreting or interworking an existing specific field.
  • UE1, UE2, and UE3 may first perform normal LBT as shown in FIG. 12.
  • the conventional LBT means a LBT over a general (uplink) full band according to a predefined regulation rule or the like.
  • UE1, UE2, and UE3 may perform a special separate LBT operation as indicated by the “partial LBT” for a specific time interval immediately before transmitting the scheduled PUSCH.
  • the UE1, UE2, and UE3 receiving the UL grant may be defined or configured to perform only a special LBT operation as indicated by the “Partial LBT” until immediately before transmitting the scheduled PUSCH.
  • the partial LBT operation means performing LBT only on a specific resource region of the frequency axis and / or time axis described above.
  • UE1, UE2, and UE3 consecutively indicate the scheduled PUSCH (denoted as “RM-PUSCH” in FIG. 12 for convenience of description).
  • the PUSCH may mean a PUSCH obtained by RM or puncturing a specific resource region of the corresponding frequency axis / time axis described above.
  • co-scheduled UEs can successfully transmit the PUSCH without causing the CCA block to each other in a TA mismatch or the like.
  • UE2 first transmits the RM-PUSCH by this operation, and although this occurs in the LBT interval between the UE1 and the UE3, the UE1 and the UE3 also have the T time interval immediately before the RM-PUSCH transmission. Since partial LBT is performed, mutual CCA block does not occur.
  • the RSV signal itself may be defined as being initiated to transmit a rate matching or puncturing RSV signal in a specific resource region of the frequency axis / time axis, or may be set to the UE (s).
  • RSV may be referred to as “RM-RSV”.
  • the UE (s) may perform a “Partial LBT” during the T time interval following the normal LBT, and then transmit “RM-RSV” when the CCA determination is successful, and then transmit the conventional PUSCH.
  • the UE (s) is defined to perform “Partial LBT” during the T time interval following the normal LBT, and then transmit “RM-RSV” upon successful CCA determination and then transmit “RM-PUSCH” as well. It may be set to (s).
  • the eNB may explicitly or implicitly indicate in what form (or type) of LBT to perform UL grant transmission.
  • a type of performing a transmission including a PUSCH immediately after sensing that a channel is idle for a specific (one or more) sensing period for example, a single slot LBT method of category 2 or a channel is idle for a certain time period. Is sensed, the channel is sensed for an additional time interval until an arbitrary number decreases by 1 and becomes 0, and if the channel is detected as ilde for an additional time interval, a type of performing transmission including PUSCH (for example, category It is possible to dynamically indicate (by UL grant) which LBT operation the UE is to follow during the LBT scheme with a random backoff of four.
  • LBT based on a single slot LBT scheme of category 2 may be more preferable.
  • the LBT scheme with category 4 random backoff may be preferred. Therefore, there is an effect that the eNB can control to selectively perform the LBT operation according to the scheduling.
  • RSV transmission or PUSCH transmission timing between co-scheduled UEs is started immediately after Q [us] after the LBT termination (after successful CCA determination). Can be applied.
  • the UE may skip the LBT operation for a specific predefined Q us and transmit the PUSCH immediately after Q us.
  • the UE Since the UE does not perform additional LBT during this Q us time interval, signal transmission from other wireless communication devices such as a Wi-Fi signal may be initiated, which may cause a collision, but this special situation is excluded. In addition, the problem of mutual CCA blocking between the co-scheduled UEs can be reliably avoided.
  • an implementation operation of a UE is not specified in the form of skipping an LBT operation during Q [us], and a CCA slot unit serving as a unit of CCA is a DL CCA slot.
  • a UL CCA slot unit (eg 14us) may be defined or set to the UE (s) with a value different from the unit (eg 9us). Accordingly, a CA gap such as Q [us] may be applied according to the implementation of the terminal.
  • a UL CCA slot unit may be defined as a larger value of 14 us or set to the UE (s). For example, considering 4 s (CCA duration) + 5 s (TX / RX switching time, propagation delay, etc.) + 5 s, the spare time (add 5 s) in consideration of the Q [us] time, etc.
  • the UL CCA slot unit may be applied to a larger value than that of the DL.
  • operation of the UE may be limited or configured to sense a channel within D us from the beginning or beginning of the CCA slot.
  • the uplink transmission is a PRACH transmission.
  • a specific restriction may be imposed so that at least one of the proposed operations is specifically limited only during such PRACH transmission (and another specific uplink transmission). That is, during other UL transmissions, the UE may follow the operation of the normal CCA, and the like, and the UE may perform the proposed operation only when the specific transmission condition is met.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an uplink transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • eLAA enhanced LAA
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • PUSCH Physical Random Access Channel
  • a channel other than a PRACH such as a PUCCH
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • PUSCH Physical Random Access Channel
  • a problem may occur in that an LBT of a UE to transmit a corresponding PRACH may fail.
  • FIG. 13 (b) it illustrates a case where a separate (independent) TA for PRACH is set / indicated (or cumulatively set / indicated).
  • At least one of the methods proposed in the present invention may be applied, and in particular, the following operation may be defined or set to the UE (s).
  • the CCA slot unit which is a unit of CCA for the specific PRACH transmission, is defined as a CCA slot unit (for example, 14us) with a value different from the existing (DL) CCA slot unit (for example, 9us) (for PRACH) or Can be set to the UE (s). Accordingly, a specific CCA gap such as Q [us] may be applied according to the implementation of the terminal.
  • this may be a consideration of UE implementation-specific spare time such as 4us CCA duration + 5us TX / RX switching time.
  • the corresponding CCA slot unit may be defined as a larger value, for example, 14us, or may be set to the UE (s).
  • the CCA slot unit is considered in consideration of the spare time (additional 5us) considering the Q [us] time. It can be applied with a larger value than that of the existing (DL).
  • operation of the UE may be limited or configured to sense a channel within D us from the beginning or beginning of the corresponding CCA slot (for PRACH). Because, as described above, a separate CCA slot interval (for PRACH) is defined / set, but if the terminal is implemented so that the terminal performing the sensing during the interval is not the front but the rear, the LBT failure situation considered in the present invention is considered. This is because the effect to avoid will be limited.
  • co-scheduled UEs may transmit RSV first and then PUSCH after successful CCA determination after the (normal) LBT.
  • co-scheduled UEs have a signature (for example, a scrambling seed value, an orthogonal cover code (OCC), and a reference signal (RSC) with which each RSV is transmitted. It may be assumed that at least a part of information about whether the information is transmitted with a reference signal).
  • RSVs transmitted by the corresponding co-scheduled UEs may be detected by blind detection, and if detected, may be excluded from energy detection during the partial LBT operation.
  • such an operation may cause a separate complexity of the terminal, so that the base station can be informed in advance in the form of capability signaling whether or not such operation is implemented for each terminal. That is, based on the UE capability signaling, the base station may be configured or instructed to cancel the RSVs of the co-scheduled UEs in the case of a terminal in which such a function is implemented.
  • the UE is implemented in the base station through UE capability signaling with respect to the function of transmitting the RM-RSV, the RM-PUSCH, and / or the function of performing the partial LBT operation proposed in the present invention.
  • the terminal may provide a capability signaling to the base station.
  • Such signaling may be provided to a base station individually in a per band per band combination, and in a more simplified form, may be provided to a base station in a frequency band combination.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an uplink transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • the UE may sense a channel in the entire uplink frequency band (S1401).
  • the UE may sense a channel in a predetermined resource region for a first predetermined time interval (S1402).
  • the predetermined resource region may be defined as a resource region on the frequency axis and / or a resource region on the time axis as described above.
  • the predetermined resource region may include at least one resource block (RB) or resource block group (RBG) located at the center of the uplink frequency full band, the lowest level in the uplink frequency full band, or One or more RBs or RBGs having the highest index, one or more RBs or RBGs having a predetermined unit of spacing (ie interlaced) on the frequency axis in the uplink frequency full-band, or one or more RBs or RBGs set by the eNB have.
  • RB resource block
  • RBG resource block group
  • the predetermined resource region may be one or more consecutive symbols or a predetermined time interval.
  • the uplink may be transmitted immediately after a predetermined time (Q us).
  • the predetermined time Q us may be applied by differently setting the downlink channel sensing unit (ie, CCA slot) and the uplink channel sensing unit (ie, CCA slot). In this case, step S1402 may be omitted.
  • the UE may perform uplink transmission to the eNB in an uplink resource region allocated by the eNB (S1403).
  • step S1402 when step S1402 is performed in advance (that is, when partial LBT operation is performed), the uplink transmission is performed in the region overlapping with the predetermined resource region for a second predetermined time interval in the allocated uplink resource region. This may not be mapped. As described above, in the region overlapping with the predetermined resource region, the uplink data may not be mapped by rate matching or puncturing.
  • the UE may receive an uplink grant from the base station before step S1401 and overlaps the predetermined resource region for a second predetermined time interval in the allocated uplink resource region by the uplink grant. It may be indicated whether the uplink transmission is mapped in the region.
  • the UE may receive an uplink grant from the base station before step S1401 and may indicate which sensing operation type should be performed among a plurality of channel sensing operation types predefined by the uplink grant. have.
  • the UE may perform an operation of not mapping the uplink transmission in the region overlapping the predetermined resource region to the base station before step S1401 and / or in the predetermined resource region during the predetermined first time interval. Capability information about whether the sensing operation of the channel is possible may be transmitted.
  • the uplink transmission may correspond to a physical uplink shared channel (PUSCH), a physical uplink control channel (PUCCH), or a physical random access channel (PRACH).
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PRACH physical random access channel
  • a reservation signal is transmitted by the UE to occupy the channel before transmitting a physical uplink shared channel (PUSCH) or a physical uplink control channel (PUCCH)
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • the operation as shown in FIG. 14 may be performed by the UE (s) instructed to perform the uplink transmission in the UL MU-MIMO transmission or the FDMA transmission scheme, and may be performed by the general UE (s). It may be.
  • FIG. 15 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station 1510 and a plurality of terminals 1520 located in an area of a base station 1510.
  • the base station 1510 includes a processor 1511, a memory 1512, and an RF unit 1513.
  • the processor 1511 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 14. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1511.
  • the memory 1512 is connected to the processor 1511 and stores various information for driving the processor 1511.
  • the RF unit 1513 is connected to the processor 1511 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 1520 includes a processor 1521, a memory 1522, and an RF unit 1523.
  • the processor 1521 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 14. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1521.
  • the memory 1522 is connected to the processor 1521 and stores various information for driving the processor 1521.
  • the RF unit 1523 is connected to the processor 1521 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the memories 1512 and 1522 may be inside or outside the processors 1511 and 1521 and may be connected to the processors 1511 and 1521 by various well-known means.
  • the base station 1510 and / or the terminal 1520 may have a single antenna or multiple antennas.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the 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. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment 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), FPGAs ( field programmable gate arrays), 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.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

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Abstract

무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 사용자 장치(UE: User Equipment)가 비면허 대역(unlicensed band)에서 상향링크 전송을 수행하는 방법에 있어서, 상향링크 주파수 전대역에서 채널을 센싱(sensing)한 후, 미리 정해진 제1 시간 구간 동안 미리 정해진 자원 영역에서 채널을 센싱하는 단계 및 상기 채널 센싱 결과, 상기 채널이 유휴(idle)하다고 판단되면, eNB에 의해 할당된 상향링크 자원 영역에서 상기 eNB에게 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 할당된 상향링크 자원 영역에서 미리 정해진 제2 시간 구간 동안 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송이 매핑되지 않을 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 비면허 대역(unlicensed band)에서 상향링크 전송을 수행하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은 비면허 대역(unlicensed band)에서 단말이 상향링크 전송을 수행하는 방법을 제안한다.
본 발명의 다른 목적은 비면허 대역(unlicensed band)에서 상향링크 다중 사용자 다중입출력(UL MU-MIMO: Uplink Multi-User Multiple Input Multiple Output) 전송 또는 주파수 분할 다중 접속(FDMA: Frequency Division Multiple Access) 전송 방식에 따라 단말이 상향링크 전송을 수행하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 사용자 장치(UE: User Equipment)가 비면허 대역(unlicensed band)에서 상향링크 전송을 수행하는 방법에 있어서, 상향링크 주파수 전대역에서 채널을 센싱(sensing)한 후, 미리 정해진 제1 시간 구간 동안 미리 정해진 자원 영역에서 채널을 센싱하는 단계 및 상기 채널 센싱 결과, 상기 채널이 유휴(idle)하다고 판단되면, eNB에 의해 할당된 상향링크 자원 영역에서 상기 eNB에게 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 할당된 상향링크 자원 영역에서 미리 정해진 제2 시간 구간 동안 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송이 매핑되지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 비면허 대역(unlicensed band)에서 상향링크 전송을 수행하는 사용자 장치(UE: User Equipment)에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상향링크 주파수 전대역에서 채널을 센싱(sensing)한 후, 미리 정해진 제1 시간 구간 동안 미리 정해진 자원 영역에서 채널을 센싱하고, 상기 채널 센싱 결과, 상기 채널이 유휴(idle)하다고 판단되면, eNB에 의해 할당된 상향링크 자원 영역에서 상기 eNB에게 상향링크 전송을 수행하도록 구성되고, 상기 할당된 상향링크 자원 영역에서 미리 정해진 제2 시간 구간 동안 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송이 매핑되지 않을 수 있다.
바람직하게, 상기 미리 정해진 자원 영역은 상기 상향링크 주파수 전대역 내 중심에 위치하는 하나 이상의 자원 블록(RB: Resource Block) 또는 자원 블록 그룹(RBG: Resource Block Group), 상기 상향링크 주파수 전대역 내 최하위 또는 최상위 인덱스를 가지는 하나 이상의 RB 또는 RBG, 상기 상향링크 주파수 전대역 내 주파수축 상으로 일정 단위의 간격을 가지는 하나 이상의 RB 또는 RBG, 또는 상기 eNB에 의해 설정된 하나 이상의 RB 또는 RBG일 수 있다.
바람직하게, 상기 미리 정해진 자원 영역은 하나 이상의 연속된 심볼 또는 소정의 시간 구간일 수 있다.
바람직하게, 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송이 레이트 매칭(rate matching) 또는 펑처링(puncturing)에 의해 상기 상향링크 데이터가 매핑되지 않을 수 있다.
바람직하게, 상기 상향링크 전송은 미리 정해진 서브프레임 경계(boundary) 또는 미리 정해진 심볼(symbol)부터 시작될 수 있다.
바람직하게, 상기 eNB로부터 상향링크 승인(uplink grant)를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 상향링크 승인에 의해 상기 할당된 상향링크 자원 영역에서 미리 정해진 제2 시간 구간 동안 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서 상기 상향링크 전송이 매핑되는지 여부가 지시될 수 있다.
바람직하게, 상기 eNB로부터 상향링크 승인(uplink grant)를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 상향링크 승인에 의해 미리 정의된 복수의 채널 센싱 동작 타입 중에서 어떠한 센싱 동작 타입이 수행되어야 하는지 지시될 수 있다.
바람직하게, 상기 UE는 상기 eNB에 의해 상향링크 다중 사용자 다중입출력(UL MU-MIMO: Uplink Multi-User Multiple Input Multiple Output) 전송 또는 주파수 분할 다중 접속(FDMA: Frequency Division Multiple Access) 전송 방식으로 상기 상향링크 전송을 수행하도록 지시된 UE일 수 있다.
바람직하게, 상기 상향링크 전송은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel), PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 또는 PRACH(Physical Random Access Channel)일 수 있다.
바람직하게, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 또는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 전송 이전에 상기 채널을 점유하기 위하여 상기 UE에 의해 예약 신호(reservation signal)가 전송되는 경우, 상기 상향링크 전송은 상기 예약 신호일 수 있다.
바람직하게, 상기 상향링크 전송을 위한 채널 센싱의 단위가 하향링크 전송을 위한 채널 센싱의 단위 보다 크게 정해질 수 있다.
바람직하게, 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송을 매핑하지 않는 동작의 수행이 가능한지 여부 및/또는 상기 미리 정해진 제1 시간 구간 동안 미리 정해진 자원 영역에서 채널을 센싱하는 동작의 수행이 가능한지 여부에 대한 능력(capability)를 상기 기지국에게 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 비면허 대역(unlicensed band)에서 원활하게 상향링크 전송을 지원할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면, UL MU-MIMO 전송 또는 FDMA 전송 방식에 따라 함께 스케줄링된(co-scheduled) 단말 상호간의 CCA(Clear Channel Access) 블록(block)을 방지함으로써, 상향링크 전송 실패를 방지할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 일반적인 다중 입출력 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.
도 6은 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서의 캐리어 병합을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 프레임 기반 장치의 채널 액세스 동작을 예시한다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 로드 기반 장치의 채널 액세스 동작을 예시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 방법을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 일반
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
3GPP LTE/LTE-A에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1에서 무선 프레임의 시간 영역에서의 크기는 T_s=1/(15000*2048)의 시간 단위의 배수로 표현된다. 하향링크 및 상향링크 전송은 T_f=307200*T_s=10ms의 구간을 가지는 무선 프레임으로 구성된다.
도 1의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 1 무선 프레임은 전이중(full duplex) 및 반이중(half duplex) FDD에 모두 적용될 수 있다.
무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 무선 프레임은 T_slot=15360*T_s=0.5ms 길이의 20개의 슬롯으로 구성되고, 각 슬롯은 0부터 19까지의 인덱스가 부여된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 연속적인 2개의 슬롯(slot)으로 구성되고, 서브프레임 i는 슬롯 2i 및 슬롯 2i+1로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 예를 들어, 하나의 서브 프레임은 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.
FDD에서 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 주파수 도메인에서 구분된다. 전이중 FDD에 제한이 없는 반면, 반이중 FDD 동작에서 단말은 동시에 전송 및 수신을 할 수 없다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.
도 1의 (b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다.
타입 2 무선 프레임은 각 153600*T_s=5ms의 길이의 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성된다. 각 하프 프레임은 30720*T_s=1ms 길이의 5개의 서브프레임으로 구성된다.
TDD 시스템의 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성(uplink-downlink configuration)은 모든 서브프레임에 대하여 상향링크와 하향링크가 할당(또는 예약)되는지 나타내는 규칙이다.
표 1은 상향링크-하향링크 구성을 나타낸다.
Figure PCTKR2017000779-appb-T000001
표 1을 참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로, 'D'는 하향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내고, 'U'는 상향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내며, 'S'는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot) 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임(special subframe)을 나타낸다.
DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP는 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
각 서브프레임 i는 각 T_slot=15360*T_s=0.5ms 길이의 슬롯 2i 및 슬롯 2i+1로 구성된다.
상향링크-하향링크 구성은 7가지로 구분될 수 있으며, 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 및/또는 개수가 다르다.
하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환되는 시점을 전환 시점(switching point)이라 한다. 전환 시점의 주기성(Switch-point periodicity)은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 10ms가 모두 지원된다. 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 스페셜 서브프레임(S)은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 첫번째 하프-프레임에만 존재한다.
모든 구성에 있어서, 0번, 5번 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 서브프레임 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다.
이러한, 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모두 알고 있을 수 있다. 기지국은 상향링크-하향링크 구성 정보가 바뀔 때마다 구성 정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크-하향링크 할당상태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 마찬가지로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 전송될 수 있으며, 방송 정보로서 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 통해 셀 내의 모든 단말에 공통으로 전송될 수도 있다.
표 2는 스페셜 서브프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
Figure PCTKR2017000779-appb-T000002
도 1의 예시에 따른 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록(RB: resource block)은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 N^DL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 하향링크 그랜트라고도 한다.), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 상향링크 그랜트라고도 한다.), PCH(Paging Channel)에서의 페이징(paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 레이어(upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율(coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)들에 대응된다. PDCCH의 포맷 및 사용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.
기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다.)가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록(SIB: system information block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위하여, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다.
하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록(RB: Resource Block) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
MIMO (Multi-Input Multi-Output)
MIMO 기술은 지금까지 일반적으로 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 송신(Tx) 안테나와 다중 수신(Rx) 안테나를 사용한다. 다시 말해서, MIMO 기술은 무선 통신 시스템의 송신단 또는 수신단에서 다중 입출력 안테나를 사용하여 용량 증대 또는 성능 개성을 꾀하기 위한 기술이다. 이하에서는 'MIMO'를 '다중 입출력 안테나'라 칭하기로 한다.
더 구체적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 하나의 완전한 메시지(total message)를 수신하기 위하여 한 개의 안테나 경로에 의존하지 않으며, 여러 개의 안테나를 통해 수신한 복수의 데이터 조각을 수집하여 완전한 데이터를 완성시킨다. 결과적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 특정 시스템 범위 내에서 데이터 전송율을 증가시킬 수 있으며, 또한 특정 데이터 전송율을 통해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.
차세대 이동통신은 기존 이동통신에 비해 훨씬 높은 데이터 전송률을 요구하므로 효율적인 다중 입출력 안테나 기술이 반드시 필요할 것으로 예상된다. 이와 같은 상황에서 MIMO 통신 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신 기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 따라 다른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 기술로서 관심을 모으고 있다.
한편, 현재 연구되고 있는 다양한 전송효율 향상 기술 중 다중 입출력 안테나(MIMO) 기술은 추가적인 주파수 할당이나 전력증가 없이도 통신 용량 및 송수신 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 방법으로서 현재 가장 큰 주목을 받고 있다.
도 5는 일반적인 다중 입출력 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 송신 안테나의 수를 N_T개로, 수신 안테나의 수를 N_R개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가하므로, 전송 레이트(transfer rate)를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 이 경우, 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송 레이트는 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트(R_o)에 다음과 같은 레이트 증가율(R_i)이 곱해진 만큼으로 이론적으로 증가할 수 있다.
Figure PCTKR2017000779-appb-M000001
즉, 예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다.
이와 같은 다중 입출력 안테나의 기술은 다양한 채널 경로를 통과한 심볼들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티(spatial diversity) 방식과, 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 공간 멀티플렉싱(spatial multiplexing) 방식으로 나눌 수 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻고자 하는 방식에 대한 연구도 최근 많이 연구되고 있는 분야이다.
각각의 방식에 대해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
첫째로, 공간 다이버시티 방식의 경우에는 시공간 블록 부호 계열과, 다이버시티 이득과 부호화 이득을 동시에 이용하는 시공간 트렐리스(Trelis) 부호 계열 방식이 있다. 일반적으로 비트 오류율 개선 성능과 부호 생성 자유도는 트렐리스 부호 방식이 우수하지만, 연산 복잡도는 시공간 블록 부호가 간단하다. 이와 같은 공간 다이버서티 이득은 송신 안테나 수(N_T)와 수신 안테나 수(N_R)의 곱(N_T × N_R)에 해당되는 양을 얻을 수 있다.
둘째로, 공간 멀티플렉싱 기법은 각 송신 안테나에서 서로 다른 데이터 열을 송신하는 방법인데, 이때 수신기에서는 송신기로부터 동시에 전송된 데이터 사이에 상호 간섭이 발생하게 된다. 수신기에서는 이 간섭을 적절한 신호처리 기법을 이용하여 제거한 후 수신한다. 여기에 사용되는 잡음 제거 방식은 MLD(maximum likelihood detection) 수신기, ZF(zero-forcing) 수신기, MMSE(minimum mean square error) 수신기, D-BLAST (Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time), V-BLAST(Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time) 등이 있으며, 특히 송신단에서 채널 정보를 알 수 있는 경우에는 SVD(singular value decomposition) 방식 등을 사용할 수 있다.
셋째로, 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 결합된 기법을 들 수 있다. 공간 다이버시티 이득만을 얻을 경우 다이버시티 차수의 증가에 따른 성능개선 이득이 점차 포화되며, 공간 멀티플렉싱 이득만을 취하면 무선 채널에서 전송 신뢰도가 떨어진다. 이를 해결하면서 두 가지 이득을 모두 얻는 방식들이 연구되어 왔으며, 이 중 시공간 블록 부호 (Double-STTD), 시공간 BICM(STBICM) 등의 방식이 있다.
상술한 바와 같은 다중 입출력 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 N_T개의 송신 안테나와 N_R개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다.
먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, 이와 같이 N_T개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 N_T개 이므로, 이를 다음과 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2017000779-appb-M000002
한편, 각각의 전송 정보 s_1, s_2, ..., s_N_T에 있어 전송 전력을 달리 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 P_1, P_2, ..., P_N_T라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2017000779-appb-M000003
또한, 수학식 3의 전송 전력이 조정된 전송 정보를 전송 전력의 대각 행렬 P로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2017000779-appb-M000004
한편, 수학식 4의 전송 전력이 조정된 정보 벡터는 그 후 가중치 행렬 W가 곱해져 실제 전송되는 N_T개의 전송 신호 x_1, x_2, ..., x_N_T를 구성한다. 여기서, 가중치 행렬은 전송 채널 상황 등에 따라 전송 정보를 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송 신호 x_1, x_2, ..., x_N_T를 벡터 x를 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2017000779-appb-M000005
여기서, w_ij는 i번째 송신 안테나와 j번째 전송 정보간의 가중치를 나타내며, W는 이를 행렬로 나타낸 것이다. 이와 같은 행렬 W를 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)라 부른다.
한편, 상술한 바와 같은 전송 신호(x)는 공간 다이버시티를 사용하는 경우와 공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.
공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우는 서로 다른 신호를 다중화하여 보내게 되므로, 정보 벡터 s의 원소들이 모두 다른 값을 가지게 되는 반면, 공간 다이버시티를 사용하게 되면 같은 신호를 여러 채널 경로를 통하여 보내게 되므로 정보 벡터 s의 원소들이 모두 같은 값을 갖게 된다.
물론, 공간 멀티플랙싱과 공간 다이버시티를 혼합하는 방법도 고려 가능하다. 즉, 예를 들어 3 개의 송신 안테나를 통하여 같은 신호를 공간 다이버시티를 이용하여 전송하고, 나머지는 각각 다른 신호를 공간 멀티플랙싱하여 보내는 경우도 고려할 수 있다.
다음으로, 수신신호는 N_R개의 수신 안테나가 있는 경우, 각 안테나의 수신신호 y_1, y_2, ..., y_N_R을 벡터 y로 다음과 같이 나타내기로 한다.
Figure PCTKR2017000779-appb-M000006
한편, 다중 입출력 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링하는 경우, 각각의 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을 h_ij로 표시하기로 한다. 여기서, h_ij의 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 벡터 및 행렬 형태로도 표시 가능하다. 벡터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 6은 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 총 N_T개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.
Figure PCTKR2017000779-appb-M000007
또한, 상기 수학식 7과 같은 행렬 표현을 통해 N_T개의 송신 안테나로부터 N_R개의 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2017000779-appb-M000008
한편, 실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H를 거친 후에 백색 잡음(AWGN: Additive White Gaussian Noise)가 더해지게 되므로, N_R개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색 잡음 n_1, n_2, ..., n_N_R을 백터로 표현하면 다음과 같다.
Figure PCTKR2017000779-appb-M000009
상술한 바와 같은 전송 신호, 수신 신호, 채널, 및 백색 잡음의 모델링을 통해 다중 입출력 안테나 통신 시스템에서의 각각은 다음과 같은 관계를 통해 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2017000779-appb-M000010
한편, 채널의 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행과 열의 수는 송수신 안테나 수에 의해서 결정된다. 채널 행렬 H는 앞서 살펴본 바와 같이 행의 수는 수신 안테나의 수 N_R과 같아지고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N_T와 같아 지게 된다. 즉, 채널 행렬 H는 N_R×N_T 행렬이 된다.
일반적으로, 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 다음과 같이 제한된다.
Figure PCTKR2017000779-appb-M000011
또한, 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition)를 하였을 때, 랭크는 고유치(eigen value)들 중에서 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 비슷한 방법으로, 랭크를 SVD(singular value decomposition) 했을 때 0이 아닌 특이값(singular value)들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 명세서에 있어, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)'는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수'는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
캐리어 병합(Carrier Aggregation)
본 발명의 실시예들에서 고려하는 통신 환경은 멀티 캐리어(Multi-carrier) 지원 환경을 모두 포함한다. 즉, 본 발명에서 사용되는 멀티 캐리어 시스템 또는 캐리어 병합(CA: Carrier Aggregation) 시스템이라 함은 광대역을 지원하기 위해서, 목표로 하는 광대역을 구성할 때 목표 대역보다 작은 대역폭(bandwidth)을 가지는 1개 이상의 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)를 병합(aggregation)하여 사용하는 시스템을 말한다.
본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합(또는, 반송파 집성)을 의미하며, 이때 캐리어의 병합은 인접한(contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한(non-contiguous) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'DL CC'라 한다.) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'UL CC'라 한다.) 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다. 이와 같은 캐리어 병합은 반송파 집성, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 스펙트럼 집성(spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.
두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 LTE-A 시스템에서는 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 캐리어를 결합할 때, 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 시스템과의 호환성(backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다. 예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-advanced 시스템(즉, LTE-A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.
LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다.
상술한 캐리어 병합 환경은 다중 셀(multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. 셀은 하향링크 자원(DL CC)과 상향링크 자원(UL CC) 한 쌍의 조합으로 정의되나, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 셀(configured serving cell)을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개의 UL CC를 가질 수 있으나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우에는 셀의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다.
또는, 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다. 즉, 캐리어 병합(carrier aggregation)은 각각 캐리어 주파수(셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 병합으로 이해될 수 있다. 여기서, 말하는 '셀(Cell)'은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다.
LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀(PCell: Primary Cell) 및 세컨더리 셀(SCell: Secondary Cell)을 포함한다. P셀과 S셀은 서빙 셀(Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P셀로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며, 전체 서빙 셀에는 P셀과 하나 이상의 S셀이 포함된다.
서빙 셀(P셀과 S셀)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhysCellId는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진다. SCellIndex는 S셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 1부터 7까지의 정수값을 가진다. ServCellIndex는 서빙 셀(P셀 또는 S셀)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0값은 P셀에 적용되며, SCellIndex는 S셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다. 즉, ServCellIndex에서 가장 작은 셀 ID (또는 셀 인덱스)을 가지는 셀이 P셀이 된다.
P셀은 프라이머리 주파수(또는, primary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미한다. 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재-설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. 또한, P셀은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P셀에서만 PUCCH를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P셀만을 이용할 수 있다. E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보(mobilityControlInfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해 P셀만을 변경할 수도 있다.
S셀은 세컨더리 주파수(또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미할 수 있다. 특정 단말에 P셀은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S셀은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P셀을 제외한 나머지 셀들, 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다. E-UTRAN은 S셀을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC_CONNECTED 상태에 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널(dedicated signal)을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S셀의 해제 및 추가에 의하여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용할 수 있다. E-UTRAN은 관련된 S셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링(dedicated signaling) 할 수 있다.
초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN은 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 P셀에 부가하여 하나 이상의 S셀을 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P셀 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시 예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어(PCC)는 P셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCC)는 S셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.
도 7의 (a)는 LTE 시스템에서 사용되는 단일 캐리어 구조를 나타낸다. 컴포넌트 캐리어에는 DL CC와 UL CC가 있다. 하나의 컴포넌트 캐리어는 20MHz의 주파수 범위를 가질 수 있다.
도 7의 (b)는 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합 구조를 나타낸다. 도 7의 (b)의 경우에 20MHz의 주파수 크기를 갖는 3 개의 컴포넌트 캐리어가 결합된 경우를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3 개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 캐리어 병합의 경우 단말은 3개의 CC를 동시에 모니터링할 수 있고, 하향링크 신호/데이터를 수신할 수 있고 상향링크 신호/데이터를 송신할 수 있다.
만약, 특정 셀에서 N개의 DL CC가 관리되는 경우에는, 네트워크는 단말에 M (M≤N)개의 DL CC를 할당할 수 있다. 이때, 단말은 M 개의 제한된 DL CC 만을 모니터링하고 DL 신호를 수신할 수 있다. 또한, 네트워크는 L (L≤M≤N)개의 DL CC에 우선순위를 주어 주된 DL CC를 단말에 할당할 수 있으며, 이러한 경우 UE는 L 개의 DL CC는 반드시 모니터링해야 한다. 이러한 방식은 상향링크 전송에도 똑같이 적용될 수 있다.
하향링크 자원의 반송파 주파수(또는 DL CC)와 상향링크 자원의 반송파 주파수(또는, UL CC) 사이의 링키지(linkage)는 RRC 메시지와 같은 상위계층 메시지나 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, SIB2(System Information Block Type2)에 의해서 정의되는 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 구성될 수 있다. 구체적으로, 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC간의 맵핑 관계를 의미할 수 있으며, HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC(또는 UL CC)와 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 UL CC(또는 DL CC)간의 맵핑 관계를 의미할 수도 있다.
단말이 하나 이상의 S셀이 설정되면, 네트워크는 설정된 S셀(들)을 활성화(activate) 또는 비활성화(deactivate)할 수 있다. P셀은 항상 활성화된다. 네트워크는 활성/비활성(Activation/Deactivation) MAC 제어 요소(MAC control element)를 전송함으로써 S셀(들)을 활성화 또는 비활성화한다.
활성/비활성 MAC 제어 요소는 고정된 크기를 가지고, 7개의 C 필드(C-field)와 1개의 R 필드(R-field)를 포함하는 단일의 옥텟(octet)으로 구성된다. C 필드는 각 S셀 인덱스(SCellIndex) 별로 구성되고, S셀의 활성/비활성 상태를 지시한다. C 필드 값이 '1'로 셋팅되면 해당 S셀 인덱스를 가지는 S셀의 활성화되는 것을 지시하고, '0'으로 셋팅되면 해당 S셀 인덱스를 가지는 S셀의 비활성화되는 것을 지시한다.
또한, 단말은 설정된 S셀 별로 타이머(sCellDeactivationTimer)를 유지하고, 타이머가 만료될 때 관련된 S셀을 비활성화한다. 동일한 초기 타이머 값이 타이머(sCellDeactivationTimer)의 각 인스턴스(instance)에 적용되며, RRC 시그널링에 의해 설정된다. S셀(들)이 추가될 때 또는 핸드오버 이후, 초기 S셀(들)은 비활성화 상태이다.
단말은 각 TTI에서 각각의 설정된 S셀(들)에 대하여 아래와 같은 동작을 수행한다.
- 단말이 특정 TTI(서브프레임 n)에서 S셀을 활성화하는 활성/비활성 MAC 제어 요소를 수신하면, 단말은 정해진 타이밍에 해당하는 TTI(서브프레임 n+8 또는 그 이후)에서 S셀을 활성화하고, 해당 S셀과 관련된 타이머를 (재)시작시킨다. 단말이 S셀을 활성화한다는 것은 단말이 S셀 상에서 SRS(Sounding Reference Signal) 전송, S셀을 위한 CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Indicator)/RI(Rank Indication)/PTI(Precoding Type Indicator) 보고, S셀 상에서 PDCCH 모니터링, S셀을 위한 PDCCH 모니터링과 같은 일반 S셀 동작을 적용한다는 것을 의미한다.
- 단말이 특정 TTI(서브프레임 n)에서 S셀을 비활성화하는 활성/비활성 MAC 제어 요소를 수신하거나 또는 특정 TTI(서브프레임 n) 활성화된 S셀과 관련된 타이머가 만료되면, 단말은 정해진 타이밍에 해당하는 TTI(서브프레임 n+8 또는 그 이후)에서 S셀을 비활성화하고, 해당 S셀의 타이머를 중단하며, 해당 S셀과 관련된 모든 HARQ 버퍼를 비운다(flush).
- 활성화된 S셀 상의 PDCCH가 상향링크 그랜트(uplink grant) 또는 하향링크 승인(downlink assignment)을 지시하거나, 또는 활성화된 S셀을 스케줄링하는 서빙 셀 상의 PDCCH가 활성화된 S셀을 위한 상향링크 그랜트(uplink grant) 또는 하향링크 승인(downlink assignment)을 지시하면, 단말은 해당 S셀과 관련된 타이머를 재시작한다.
- S셀이 비활성화되면, 단말은 S셀 상에서 SRS를 전송하지 않고, S셀을 위한 CQI/PMI/RI/PTI를 보고하지 않으며, S셀 상에서 UL-SCH를 전송하지 않으며, S셀 상에서 PDCCH를 모니터하지 않는다.
PUSCH 전송을 위한 UE 절차
단말은 아래 표 3에서 정의된 모드 1, 2의 2가지의 상향링크 전송 모드 중 어느 하나에 따라 PDCCH를 통해 시그널링된 PUSCH 전송을 전송하도록 상위 계층 시그널링을 통해 반정적(semi-statically)으로 설정된다. 단말이 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 아래 표 3에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩하고, 해당 PUSCH를 전송한다. 이 PDCCH(들)에 대응되는 PUSCH 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다. 전송 모드 1은 단말이 상위 계층 시그널링에 의해 상향링크 전송 모드가 지정될(assigned) 때까지 단말을 위한 기본(default) 상향링크 전송 모드이다.
단말이 전송 모드 2로 설정되고 DCI 포맷 0 상향링크 스케줄링 그랜트(scheduling grant)를 수신할 때, 단말은 PUSCH 전송이 transport block 1과 관련되고, transport block 2는 사용 불능(disabled)이라고 가정한다.
표 3은 C-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PUSCH를 예시한다.
Figure PCTKR2017000779-appb-T000003
단말이 상위 계층에 의해 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되고, 또한 PDCCH 오더(order)에 의해 개시된 랜덤 액세스 절차(random access procedure)를 수신하도록 설정되면, 단말은 아래 표 4에 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩한다.
표 4는 랜덤 액세스 절차를 개시하기 위한 PDCCH 오더로서 설정되는 PDCCH를 예시한다.
Figure PCTKR2017000779-appb-T000004
단말이 상위 계층에 의해 SPS C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 5에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩하고, 해당 PUSCH를 전송한다. 이 PDCCH(들)에 대응되는 PUSCH 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 SPS C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다. 해당 PDCCH 없이 이 PUSCH의 최소 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 SPS C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다.
표 5는 SPS C-RNTI에 의해 설정된 PDCCH 및 PUSCH를 예시한다.
Figure PCTKR2017000779-appb-T000005
단말이 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되었는지 여부와 무관하게, 단말이 상위 계층에 의해 임시 C-RNTI에 의해 스크램블된 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 6에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩하고 해당 PUSCH를 전송한다. 이 PDCCH(들)에 대응되는 PUSCH는 임시 C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다.
임시 C-RNTI가 상위 계층에 의해 셋팅되면, 랜덤 액세스 응답 그랜트(random access response grant)에 대응되는 PUSCH 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 임시 C-RNTI에 의해 스크램블된다. 그렇지 않으면, 랜덤 액세스 응답 그랜트에 대응되는 PUSCH 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 C-RNTI에 의해 스크램블된다.
표 6은 임시 C-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH를 예시한다.
Figure PCTKR2017000779-appb-T000006
단말이 상위 계층에 의해 TPC-PUCCH-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 7에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩한다. 표 7에서 3/3A의 표기는 단말이 설정에 따라 DCI 포맷 3 또는 DCI 포맷을 수신하는 것을 내포한다.
표 7은 TPC-PUCCH-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH를 예시한다.
Figure PCTKR2017000779-appb-T000007
단말이 상위 계층에 의해 TPC-PUSCH-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 8에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩한다. 표 8에서 3/3A의 표기는 단말이 설정에 따라 DCI 포맷 3 또는 DCI 포맷을 수신하는 것을 내포한다.
표 8은 TPC-PUSCH-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH를 예시한다.
Figure PCTKR2017000779-appb-T000008
비면허 대역에서 상향링크 전송 방법
본 명세서에서 기술하는 기지국의 명칭은 원격 무선 헤드(RRH: remote radio head), eNB, 전송 포인트(TP: transmission point), 수신 포인트(RP: reception point), 중계기(relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용된다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 기반으로 제안 방식을 설명한다. 하지만, 제안 방식이 적용되는 시스템의 범위는 3GPP LTE/LTE-A 시스템 외에 다른 시스템(예를 들어, UTRA 등)으로도 확장 가능하다.
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라서 차기 무선 통신 시스템에서 제한된 주파수 대역의 효율적 활용은 점점 더 중요한 요구가 되고 있다.
이에 따라, LTE/LTE-A 시스템과 같은 셀룰라 통신 시스템도 기존의 WiFi 시스템이 사용하는 2.4GHz 대역과 같은 비면허(unlicensed) 대역이나 새로 주목 받고 있는 5GHz 대역과 같은 비면허 대역을 트래픽 오프로딩에 활용하는 방안을 검토 중이다.
기본적으로 비면허 대역은 각 통신 노드 간의 경쟁을 통해 무선 송수신을 하는 방식을 가정하므로 각 통신 노드가 신호를 전송하기 전에 채널 센싱(channel sensing)을 수행하여 다른 통신 노드가 신호 전송을 하지 않음을 확인할 것을 요구하고 있다. 이를 CCA(clear channel assessment)라고 지칭하며, LTE 시스템의 eNB나 UE도 비면허 대역에서의 신호 전송을 위해서는 CCA를 수행해야 할 수 있다. 또한, 이와 반대로 LTE/LTE-A 시스템의 eNB나 UE가 신호를 전송할 때에 WiFi 등 다른 통신 노드들도 CCA를 수행하여 간섭을 일으키지 않아야 한다. 예를 들어, WiFi 표준(801.11ac)에서 CCA 임계치(threshold)는 non-WiFi 신호에 대하여 -62dBm, WiFi 신호에 대하여 -82dBm으로 규정되어 있으며, 이는 STA이나 AP는, 예를 들어, WiFi 이외의 신호가 -62dBm 이상의 전력으로 수신되면 간섭을 일으키지 않도록 신호 전송을 하지 않음을 의미한다. 특징적으로 WiFi 시스템에서 STA나 AP는 4㎲ 이상 동안 CCA 임계치 이상의 신호를 검출하지 않으면 CCA를 수행하고 신호 전송을 수행할 수 있다.
본 발명에서는 특정 시스템의 독점적인 사용이 보장되지 않는 비 면허 대역(Unlicensed band)의 반송파를 통하여 신호를 송수신하는 상황을 고려한다. 예를 들어, 아래 도 8과 상황에서 본 발명이 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서의 캐리어 병합을 예시하는 도면이다.
도 8과 같이 면허 대역(licensed band)의 컴포넌트 캐리어(CC: component carrier)(또는 셀)과 비면허 대역(Unlicensed band)의 CC(또는 셀)의 반송파 집성 상황 하에서 eNB가 UE에게 신호를 송신하거나 UE가 eNB로 신호를 송신할 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해 면허 대역을 "LTE-A 밴드(LTE-A Band)"로 지칭하고, 비면허 대역을 LTA-A 밴드와 대비하여 "LTE-U 밴드(LTE-U Band)" 또는 "U 셀(Ucell)"으로 지칭한다.
이하 본 발명의 실시예의 설명에 있어서, 본 발명에서 제안하는 방식에 대한 설명의 편의를 위해서, UE가 면허 대역에서 하나 이상의 요소 반송파(CC: Component Carrier)로서 CC0(PCell)을 통하여, 그리고, 비면허 대역에서 하나 이상의 요소 반송파를 통하여 무선 통신을 수행 하도록 설정된 상황을 가정한다.
이하, 본 발명의 설명에 있어서, 설명의 편의를 위해서 면허 대역에서 하나의 CC로서 CC0(PCell)을 통해, 비면허 대역에서 3개의 CC(CC1, CC2, CC3) 중에서 적어도 하나의 CC를 통해 무선 통신을 수행 하도록 설정된 상황을 가정한다.
여기서, 일례로 면허 대역의 반송파는 주요소 반송파(PCC: Primary CC 혹은 PCell), 비면허 대역의 반송파는 부요소 반송파(SCC: Secondary CC 혹은 SCell)로 해석될 수 있다.
이러한 관점에서 본 발명에서 고려하는 시스템은 편의상 라이선스 지원 액세스(LAA: License Assisted Access) 시스템으로 지칭할 수 있다. LAA는 LTE 라이선스 대역과 비면허 대역을 캐리어 병합(CA)을 이용하여 하나로 병합하는 기술을 의미한다.
하지만, 본 발명에서 제안하는 방식들은 반드시 LAA 시스템으로만 적용이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 제안하는 방법들은 다수 개의 면허 대역과 다수 개의 비면허 대역들이 반송파 집성 기법으로 이용되는 상황에서도 확장 적용 가능하다. 또한 비면허 대역만으로 eNB와 UE 사이의 신호 송수신이 이루어지는 경우 또는 비면허 대역만으로 반송파 집성되거나 면허 대역만으로 반송파 집성되어 eNB와 UE 사이의 신호 송수신이 이루어지는 경우에도 확장 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 제안 방식들은 3GPP LTE 시스템뿐만 아니라 다른 특성의 시스템 상에서도 확장 적용이 가능하다.
최근 스마트 기기 등의 등장으로 데이터 트래픽이 급격하게 증가함에 따라 3GPP LTE-A 등의 차기 무선 통신 시스템에서는 제한된 주파수 대역을 효율적으로 활용하는 방안을 모색하고 있다. 이러한 관점에서 LTE 시스템 등의 셀룰러 네트워크를 Wi-Fi 시스템이 주로 사용하는 2.4 GHz 대역 또는 5 GHz 대역의 비면허 대역(Unlicensed band)에서 운영하는 방안을 검토 중이다.
기본적으로 비면허 대역(Unlicensed band)는 각 통신 노드(예를 들어, 단말, UE 등) 간의 경쟁을 통해 무선 송수신을 하는 방식을 가정하므로, 각 통신 노드가 신호를 전송하기 전에 채널 센싱(channel sensing)을 수행하여 다른 통신 노드가 신호 전송을 하지 않음을 확인하는 것이 요구된다. 편의상 이와 같은 동작을 LBT(listen before talk)라고 지칭한다. 특히, 다른 통신 노드의 신호 전송 여부를 확인하는 동작을 CS(carrier sensing) 또는 CCA(clear channel assessment)라고 정의한다. 또한, CCA 결과 다른 통신 노드의 신호 전송이 없다고 판단되면 채널 비점유(Channel unoccupied) 상태(또는 Busy 상태)라고 정의하고, 신호 전송이 있으면 채널 점유(Channel occupied) 상태(또는 Idle 상태)라고 정의한다.
LTE 시스템의 eNB나 UE도 비면허 대역(편의상 LTE-U 밴드 또는 U 밴드 또는 U 셀로 지칭함)에서의 신호 전송을 위해서는 LBT를 수행해야 하며, LTE 시스템의 eNB나 UE가 신호를 전송할 때에 Wi-Fi 등 다른 통신 노드들도 LBT를 수행하여 간섭을 일으키지 않아야 한다. 예를 들어, Wi-Fi 표준 (예를 들어, 801.11ac 등)에서 CCA 임계치는 non-Wi-Fi 신호에 대하여 -62dBm, Wi-Fi 신호에 대하여 -82dBm으로 규정되어 있다. 이는 스테이션(STA: station)이나 액세스 포인트(AP: access point)는, 예를 들어서, Wi-Fi 이외의 신호가 -62dBm 이상의 전력(또는 에너지)으로 수신되면 간섭을 일으키지 않도록 신호 전송을 하지 않음을 의미한다.
이하, 다른 통신 노드의 신호 전송 여부를 확인하기 위한 CCA 동작을 수행하는 시간 단위를 CCA 슬롯(또는 CCA 시간)으로 지칭한다.
LBT 기법의 구체적인 예시로써, 유럽의 규정(Regulation)에서는 프레임 기반 장치(FBE: frame based equipment)와 로드 기반 장치(LBE: load based equipment)로 명명되는 2가지의 LBT 기반 채널 액세스(Channel access) 동작을 예시하고 있다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 프레임 기반 장치의 채널 액세스 동작을 예시한다.
도 9를 참조하면, 프레임 기반 장치(FBE)는 통신 노드가 채널 액세스(Channel access)에 성공했을 때 송신을 지속할 수 있는 시간을 의미하는 채널 점유 시간(Channel occupancy time) (예를 들어, 1~10ms)과 상기 채널 점유 시간(Channel occupancy time)의 최소 5%에 해당되는 유휴 시간(Idle time)이 하나의 프레임(Frame)을 구성한다.
CCA는 Idle time 내 마지막 부분(즉, CCA 슬롯)에 최소 20 ㎲ 동안 채널을 관측하는 동작으로 정의된다. 즉, 신호를 전송하고자 하는 통신 노드는 CCA 슬롯 동안 채널을 관측하여, 다른 통신 노드의 신호 전송이 있는지 여부를 판단한다.
이때, 통신 노드는 상기 프레임 단위로 주기적으로 CCA를 수행하고, CCA 슬롯 동안 채널이 비점유(unoccupied) 상태인 경우에는 그 다음 프레임 내 채널 점유 시간(Channel occupancy time) 동안 데이터를 송신하고, CCA 슬롯 동안 채널이 점유(occupied) 상태인 경우에는 그 다음 프레임 내 신호의 전송을 보류하고 그 다음 주기의 CCA 슬롯(즉, 그 다음 프레임 내 CCA 슬롯)까지 대기한다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 로드 기반 장치의 채널 액세스 동작을 예시한다.
통신 노드는 먼저 q∈{4, 5, ..., 32}의 값을 설정한 후 1개 CCA 슬롯에 대한 CCA를 수행한다.
이때, 첫 번째 CCA 슬롯에서 채널이 비점유(unoccupied) 상태이면, (13/32)q ms 길이의 채널 점유 시간(channel occupancy time)을 확보하여 데이터를 송신할 수 있다. 즉, 첫 번째 CCA 슬롯 종료 시점부터 (13/32)q ms 길이의 채널 점유 시간(channel occupancy time) 동안 해당 통신 노드는 신호를 전송할 수 있다.
반면, 첫 번째 CCA 슬롯에서 채널이 점유(occupied) 상태이면 통신 노드는 임의로(randomly) N∈{1, 2, ..., q}의 값을 선택하고, 카운터(counter)의 초기값으로 저장한다. 이후, CCA 슬롯 단위로 채널 상태를 센싱(sensing)하면서 특정 한 CCA 슬롯에서 채널이 비점유(unoccupied) 상태이면 상기 카운터(counter)에 저장된 값을 1개씩 줄여나간다. 그리고, 상기 카운터(counter)의 값이 0이 되면, 통신 노드는 (13/32)q ms 길이의 채널 점유 시간(channel occupancy time)을 가지고 데이터를 송신할 수 있다. 이를 확장된 CCA(ECCA: enhanced CCA) 동작이라고 지칭할 수 있다.
도 10의 경우, 첫 번째 CCA 슬롯에서 채널이 점유(occupied) 상태이므로, 통신 노드는 이후 각 CCA 슬롯 별로 채널 상태를 센싱(sensing)한다. 이때, 세 번째 CCA 슬롯이 점유(occupied) 상태라고 가정할 때, N=4라면 5개의 CCA 슬롯 종료 시점 이후부터 (13/32)q ms 길이의 채널 점유 시간(channel occupancy time) 동안 해당 통신 노드는 신호를 전송할 수 있다.
앞서 설명에서 채널의 점유(occupied) 또는 (unoccupied) 상태는 CCA 슬롯에서 해당 통신 노드의 수신 전력이 일정 임계치를 넘는지 여부로 판별할 수 있다. 이러한 임계치는 각 국가 별(예를 들어, 미국(US), 유럽(EP), 중국(CN), 한국(KR) 등)로 규정에 따라 정해질 수 있다.
또 다른 LBT 기법으로서, LAA를 위한 채널 액세스 절차는 다음과 같이 진행될 수 있다.
지연 구간(defer duration, T_d)의 슬롯 구간(slot duration, T_sl)(즉, CCA 슬롯) 동안 채널이 유휴(idle)하다고 센싱한 후, 그리고 카운터(N)가 후술하는 4 단계에서 0이 된 후에, eNB/UE는 LAA S셀(들) 전송이 수행되는 채널 상에서 PDSCH/PUSCH를 포함하는 전송을 전송할 수 있다. 카운터 N은 다음과 같은 단계에 따라 추가적인 슬롯 구간(들) T_sl을 위한 채널 센싱에 의해 조정된다.
1 단계) N은 N_init로 셋팅된다. 여기서, N_init는 0과 CW_p 사이에서 균등하게 분포되는 임의의 수를 나타낸다. 그리고, 4 단계를 수행한다.
2 단계) N이 0보다 크면, N은 N-1로 셋팅된다.
3 단계) 추가적인 슬롯 구간 T_sl에서 채널을 센싱하고, 추가적인 슬롯 구간 T_sl이 유휴(idle)하면, 4 단계를 수행한다. 그렇지 않은 경우, 5 단계를 수행한다.
4 단계) 만약, N=0이면 절차를 중단한다. 그렇지 않은 경우 2 단계를 수행한다.
5 단계) 추가적인 지연 구간(T_d)의 슬롯 구간 동안 채널을 센싱한다.
6 단계) 추가적인 지연 구간(T_d)의 슬롯 구간 동안 채널이 유휴(idle)하다고 센싱되면, 2 단계를 수행한다. 그렇지 않은 경우, 5 단계를 수행한다.
eNB/UE가 LAA S셀(들) 전송(들)이 수행되는 채널 상에서 PDSCH/PUSCH를 포함하는 전송을 전송하지 않았다면, eNB/UE는 추가적인 지연 구간 T_d의 슬롯 구간 T_sl 내에서 최소한 유휴(idle)하다고 채널을 센싱한 후에, 해당 채널 상에서 PDSCH/PUSCH를 포함하는 전송을 전송할 수 있다.
지연 구간 T_d는 T_f(16㎲≤T_f≤16㎲+T_s)와 T_f에 뒤따르는 m_p개의 연속적인 슬롯 구간을 포함할 수 있다. 이때, 각 슬롯 구간 T_sl은 9㎲≤T_f≤9㎲+T_s이고, T_f는 T_f 시작 시점에 유휴 슬롯 구간 T_sl을 포함할 수 있다.
eNB/UE가 슬롯 구간 T_sl 동안 채널을 센싱하고, 슬롯 구간 T_sl 내 적어도 4㎲ 동안 eNB/UE에 의해 감지(detect)된 파워가 임계치 X_Thresh 보다 작으면, 해당 슬롯 구간 T_sl은 유휴(idle)하다고 고려될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 해당 슬롯 구간 T_sl은 점유(busy)되었다고 고려될 수 있다.
CW_p는 CW_min,p≤CW_p≤CW_max,p이고, 경쟁 윈도우(contention window)를 의미한다. 이때, CW_min,p, CW_max,p 및 m_p는 위의 1 단계 이전에 eNB/UE에 의해 선택될 수 있다.
앞서 설명한 CCA 동작에 의해 "채널 비점유(Channel unoccupied)" 상태를 확인하고 신호를 전송하여야 하는 통신 환경(예를 들어, LAA) 등에 있어서, 다른 UE와 함께 특정 자원 위치에 UL 전송을 스케줄링 받는 경우, 예를 들어, 상향링크 다중 사용자 MIMO(UL MU-MIMO: UL Multi-user MIMO)(또는 FDMA) 페어링(pairing)을 하려는 UE1과 UE2가 있다고 가정한다.
이때, UE1 및 UE2는 개별적으로 타이밍 어드밴스(TA: timing advance)를 적용하는 등에 따른 uplink 전송 시점이 상이할 수 있다. 또한, 기지국으로 해당 uplink 전송이 수신되는 타이밍이 특정 레벨이상 일치되지 못하는 각종 장애(impairment) 요소(들)(예를 들어, TA 제어 지연(TA control delay), UE에서의 잠재적인 TA 명령 손실(potential TA command missing at UE), eNB에서 TA 누적을 통해 정확한 TA 값을 알지 못하는 경우(exact TA values via TA accumulations unknown at eNB) 등)가 발생될 수 있다. 이로 인하여, 상기 UE1과 UE2가 각자의 독립된 TA에 따른 uplink 전송을 개시하였을 때, 상호 CCA를 블록(block)(즉, 무선 채널이 유휴(idle)하지 않다고 판단)하는 문제가 발생할 수 있다.
즉, 동일한 시간-주파수 자원(예를 들어, UL MU-MIMO) 또는 동일한 시간 자원(예를 들어, FDMA)에서 페어링된 UE들이 함께 uplink를 전송해야 함에도 불구하고, 페어링된 다른 UE의 uplink 전송으로 인하여 무선 채널이 점유(또는 busy)하다고 판단되어 결국 uplink 전송을 수행하지 않을 수 있다.
예를 들어, UE1과 UE2는 각자의 특정 LBT 규칙에 따라 LBT를 수행(즉, 무선 채널 센싱 동작 수행) 후 CCA 판정(즉, 채널이 유휴(idle)하다고 판정)에 성공하는 경우, 특정 예약 신호(RSV: ReSerVation signal)(예를 들어, 상향링크 참조 신호 등)을 전송하고 이어서 PUSCH 등 uplink 전송을 개시하거나, RSV 전송은 없이 uplink 전송을 개시하도록 동작될 수 있다. 예를 들어, UE2의 TA가 이상적인 값보다 많이 앞당겨 있는 상태여서 UE2의 uplink 전송이 UE1의 LBT 시에 (에너지) 검출되는 상황이 발생할 수 있다. 이로 인해 UE1의 CCA가 블록(block)되어 UE1의 uplink 전송이 수행되지 못하게 될 수 있다. 이와 같이, 애초에 기지국이 의도한, UE1과 UE2간의 MU-MIMO(혹은 FDMA) pairing에 의한 uplink 스케줄링이 성공적으로 수행되지 못하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 MU-MIMO(혹은 FDMA) 페어링에 의한 UE들 간에는 특정 uplink 전송 시 특정 대역(또는 자원 영역)을 (부분적으로) 비우고 uplink 전송을 개시하도록 하며, 해당 uplink 전송 직전까지의 (특정 T[us]) 시간 구간 동안에는 해당 특정 대역에 대해서만 CCA 판정을 수행(즉, 채널을 센싱하여 idle 상태인지 판정)하도록 함으로써, 상술한 uplink 전송 실패를 방지할 수 있도록 하는 제반 동작을 제안한다.
이러한 특정 대역(또는 자원 영역)은 다음과 같은 주파수축 상에서의 자원 영역, 그리고/또는 시간축 상에서의 자원 영역으로 정의되거나 UE(들)에게 설정될 수 있다.
1) 주파수축 상에서의 자원 영역
- 특정 연속된 RB들로 정의/설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 주파수축 상에서의 자원 영역은 uplink 주파수 대역(또는 셀) 내에서 “중심(center) X RB(들)” (예를 들어, X=6), 또는 “최하위(lowest) (또는 최상위(highest)) Y RB(들)”로 정의되거나 UE(들)에게 설정될 수 있다.
또는, 상기 주파수축 상에서의 자원 영역은 “전 대역 인터레이스된(interlaced) RB/RB 그룹(RBG: RB Group)/RE 그룹(REG: RE Group)”으로 정의되거나 UE(들)에게 설정될 수 있다.
또는, 상기 주파수축 상에서의 자원 영역은 RB 또는 subcarrier 단위의 특정 비트맵(bitmap) 형태 등과 같이 불연속적인 패턴을 포함한 형태로 해당 주파수축 상에서의 자원 영역이 설정/지시될 수도 있다. 예를 들어, 전대역에 걸쳐서 각 RB 인덱스에 대응되는 비트 값이 1로 셋팅되면, 해당 RB가 상기 주파수축 상에서의 자원 영역에 속한다고 지시될 수 있다.
이하, 본 발명의 설명에 있어서, 설명의 편의를 위해 위의 주파수축 상에서의 자원 영역 중에서 일부를 예로 하여 설명하나, 이외 어떠한 다른 자원 영역 설정방법에 대해서도 이하 제안하는 동작들이 동일하게 적용될 수 있다.
이하, “전 대역 interlaced RB/RBG/REG”에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.
“전 대역 interlaced RB”의 실시예로서, RB 인덱스가 n = 0, 1, 2, ..., N_RB-1 라고 한다면, 예를 들어 “mod(n, 4) = 0”(여기서, mod는 모듈러(modular) 연산)를 만족하는 RB들이 상기 해당 특정 대역(또는 자원 영역)인 것으로 설정될 수 있다. 또는, “mod(n, 4) = 1”, 또는 “mod(n, 4) = 2”, 또는 “mod(n, 4) = 3” 과 같은 조건으로도 설정될 수 있다. 이와 같은 형태로 전 대역 interlaced RB가 지시될 수 있다.
이를 일반화하면 “mod(n, k) = c” 형태를 만족하는 RB들로 지시될 수 있다. 이때, c는 {0,1,…,k-1} 중에서 하나로 지시될 수 있다.
위와 같이 mod 형태로 표현되는 것은 하나의 예시일뿐, 유사한 형태로 uplink 전대역에 걸쳐 자원을 분할하여 이중에 일부를 특정 단말에게 설정 제공하기 위한 시그널링 포맷은 다양하게 변형될 수 있다.
유사하게 “전 대역 interlaced RBG”라는 것은, 앞서 설명에서 단위 n이 RB 단위가 아니라 특정 RB 묶음(그룹) 단위로 대체된다는 점이 차이가 있다. 예를 들어, 두개의 RB씩을 하나의 RBG로 묶을 수 있고, 세 개의 RB 단위 등으로 RBG가 구성될 수도 있다.
유사하게 “전 대역 interlaced REG”라는 것은, 위에서의 단위 n이 RB단위가 아니라 특정 RE (또는 subcarrier) 묶음 단위로 대체한다는 차이가 있다. 예를 들어, 두개의 RE(또는 subcarrier)씩을 하나의 REG로 묶을 수 있고, 세 개의 RE(또는 subcarrier) 단위 등으로 REG가 구성될 수도 있다.
- 이러한 방식은 특히 상기 FDMA pairing의 경우 효과적일 수 있다.
예를 들어, UE1, UE2, UE3이 시스템 대역폭을 적절히 나누어 부분적으로 스케줄링 받은 상황이라고 가정한다. 각 UE들은 각자 (전 대역에 걸친) LBT를 수행하다가, FDMA(또는 MU-MIMO) uplink 전송을 개시하기 직전 특정 T (예를 들어, T=66.7us) 시간 구간 동안에는 전 대역에 걸친 LBT가 아니라 상기 특정 주파수축 상의 특정 자원 영역(예를 들어, “center X RB(들)”나 “lowest (또는 highest) Y RB(들)”)만에서 LBT를 수행할 수 있다. 그리고, 최종 CCA 판정 성공 시 상기 FDMA에 의한 uplink 전송을 각자 스케줄링 받은 대역에 대해 개시할 수 있다.
이때, UE1, UE2, UE3 중에 상기 특정 “center X RBs”나 “lowest (or highest) Y RBs”를 (전체적으로(fully) 또는 부분적으로(partially)) 포함한 RB(들)에 스케줄링 받은 UE는 (일정 시간구간에 대해, 예를 들어, 후술하는 Z=66.7us) 해당 특정 “center X RB(들)”나 “lowest (또는 highest) Y RB(들)”를 비우고(예를 들어, 레이트 매칭(RM: Rate Matching) 또는 펑처링(puncturing)) PUSCH 등의 uplink 전송을 개시하도록 정의되거나 UE(들)에 설정될 수 있다.
- 이러한 동작을 통해 상기 언급된 문제 상황을 회피할 수 있다. 예를 들어, UE2의 TA 값이 상당히 앞당겨져 있어서, UE2가 가장 먼저 자신의 스케줄링된 RB(들)에 대해 전송을 시작하게 된 상황을 가정한다. UE2의 스케줄링된 RB(들)가 예를 들어 상기 특정 “center X RB(들)”를 (부분적으로) 포함하게 된 경우, UE2는 자신이 전송할 PUSCH를 상기 겹쳐진 “center X RB(들)” 및 하기에서 설명하는 Z (예를 들어, Z=66.7us) 시간 구간 동안 RM (또는 puncturing)시킨 PUSCH를 전송할 수 있다.
즉, Z가 1 (SC-FDMA) 심볼 시간 구간을 의미하는 것으로 정의되거나 UE(들)에 설정된 경우라면, UE2는 해당 PUSCH의 맨 앞 (또는 특정 시간 위치의) 1 심볼의 “center X RB(들)” 부분이 비워진 형태로 RM 또는 puncturing된 PUSCH를 전송하도록 정의되거나 UE(들)에 설정될 수 있다.
이때, 이와 같은 PUSCH 전송은 반드시 특정 정해진 서브프레임 경계(boundary)(혹은 특정 정해진 잠재적인 전송 경계, 예를 들어, 슬롯 경계 또는 K[us] (이때, K는 심볼의 배수일 수 있음), 등)에서만 시작할 수 있도록 특정 규칙이 적용될 수 있다. 또는, 특정 시간 단위(예를 들어, 심볼 별로)의 시작 지점에서 상기 LBT 및/또는 RSV 동작에 이어 임의로 uplink 전송을 개시할 수 있도록 정의될 수도 있다.
- 상기 함께-스케줄링된(co-scheduled) UE들은 LBT 후 CCA 판정에 최종 성공함으로써 uplink 전송을 개시하기 위해서는, 해당 uplink 전송 개시 시점으로부터 특정 T 이전 시간 구간 동안은 전대역에 대한 LBT가 아니라 특정 미리 정의된(predefined) 대역 (예를 들어, 상술한 “center X RB(들)” 또는 “lowest (또는 highest) Y RB(들)” 등)에 대해서만 LBT를 수행하고, 이에 대하여 CCA 판정에 성공하는 경우 해당 uplink 전송을 개시할 수 있다. 이를 통해, 위에서 언급하였듯이 co-scheduled UE들간의 전송으로 인한 상호 CCA-block 문제가 해결될 수 있다는 장점이 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 방법을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, UE1 및 UE2는 uplink 전대역에 걸쳐서 LBT를 수행(즉, 채널이 idle 상태인지 센싱)할 수 있다. 그리고, uplink data를 전송하기 직전에 일정 시간 구간 동안 상술한 미리 정의된(혹은 설정된) 대역에서만 LBT를 수행할 수 있다.
이때, UE2의 TA가 상대적으로 UE1의 TA 보다 큰 경우, UE2는 UE1 보다 이른 시점부터 전대역 LBT를 수행하고, 일부 대역 LBT를 수행할 수 있다. 그리고, 채널이 idle이라고 판단하면 uplink data를 전송할 수 있다. 이때, 상술한 일정 시간 구간 동안 UE2는 일부 대역 LBT를 위해 미리 정의된(혹은 설정된) 대역과 중첩되는 영역에서는 uplink data를 매핑하지 않을 수 있다(예를 들어, RM 또는 puncturing을 통해).
UE1은 UE2 보다 상대적으로 늦게 전대역 LBT를 수행하고, 일부 대역 LBT를 수행할 수 있다. 이때, 앞서 UE2가 일부 대역 LBT를 위해 미리 정의된(혹은 설정된) 대역과 중첩되는 영역에서는 uplink data를 매핑하지 않았으므로, UE1은 일부 대역 LBT를 통해 채널이 ilde하다고 판단할 수 있다. 그리고, 채널이 idle이라고 판단하면 uplink data를 전송할 수 있다.
이때, UE1 또한 상술한 일정 시간 구간 동안 일부 대역 LBT를 위해 미리 정의된(혹은 설정된) 대역과 중첩되는 영역에서는 uplink data를 매핑하지 않을 수 있다(예를 들어, RM 또는 puncturing을 통해).
또는, UE1은 co-scheduled UE2 보다 상대적으로 늦게 uplink data를 전송하게 되므로, 상술한 일정 시간 구간 동안 일부 대역 LBT를 위해 미리 정의된(혹은 설정된) 대역과 중첩되는 영역에서도 uplink data를 매핑할 수도 있다. 이 경우, eNB은 UL MU-MIMO 또는 FDMA 등으로 uplink 전송을 스케줄링할 때, 해당 UE들에게 RM 또는 puncturing을 수행해야 하는지 여부를 지시하는 지시자를 추가로 알려줄 수도 있다.
2) 시간축 상에서의 자원 영역
- 특정 연속된 (SC-FDMA) 심볼들로 정의되거나 UE(들)에 설정될 수 있다.
예를 들어, “uplink 전송 패킷의 맨 앞부분 N 심볼(들)” (예를 들어, N=1)로 정의될 수 있다.
또는, 절대 시간 단위 형태로, 예를 들어 Z (예를 들어, Z=66.7us) 시간 구간으로 정의될 수도 있다.
단말은 PUSCH 전송 시, 이와 같이 정의된 시간 구간 동안, 그리고/또는 상기 언급한 특정 부분 대역에 대해서 RM 또는 puncturing시킨 PUSCH를 전송할 수 있다.
혹은, 하기 (***)에서 설명하는 바와 같이, 이러한 상기 시간축 상에서의 자원 영역은 PUSCH 전송시가 아닌, 이에 앞서 전송하는 RSV가 존재하는 경우, 해당 RSV 전송 시간 구간 동안에만 적용하는 것으로 정의되거나 UE(들)에 설정될 수도 있다.
예를 들어, UE(들)은 상기 “interlaced RB” 등으로 한정된 특정 주파수 자원영역에 대해서 RM (또는 puncturing)된 RSV를 전송할 수 있다. 그리고 다른 (co-scheduled) UE들은 이와 같이 상기 “interlaced RB” 등으로 한정된 특정 주파수 자원영역에 대해서 해당 예약 시간 구간 동안 CCA 판정을 수행할 수 있다.
또는, 이 동작을 RSV 전송 시에도 적용하고, 이어지는 PUSCH 전송 시에도 상기 설명된 바와 같이 맨앞 N 심볼(들) 등의 시간 구간에 대해 추가 적용하는 것으로 정의되거나 UE(들)에 설정될 수도 있다.
- 이와 연관된 상세 동작 설명은 앞서 1)에서의 동작과 같으므로 이하 설명을 생략한다.
앞서 제안한 방법을 예시하면 아래 도 12와 같다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 방법을 예시하는 도면이다.
eNB가 특정 UL 그랜트(UL grant)를 전달할 때, 이를 수신하는 UE1가 이것이 통상적인 UL grant인지 혹은 상기 제안된 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행할지 알 수 있도록, 통상적인 UL grant인지 상기 제안된 동작 중 적어도 하나의 동작을 지시하는 UL grant인지가 명시적으로(explicitly) 또는 암묵적으로(implicitly) 지시될 수 있다.
명시적으로(explicitly) 지시되는 경우, 해당 UL grant내의 특정 비트 필드(bit field)를 통해 본 발명에서 제안하는 동작 여부를 알려줄 수 있다. 암묵적으로(implicitly) 지시되는 경우 기존의 특정 필드(field)를 재해석하거나 혹은 연동함으로써 본 발명에서 제안하는 동작 여부가 지시될 수 있다.
이러한 UL grant를 수신한 UE1, UE2, UE3은 도 12와 같이 우선 통상적인 LBT를 수행할 수 있다. 이때, 통상적인 LBT라 함은 미리 정의된 규정 규칙(regulation rule) 등에 따른 일반적으로 (상향링크) 전대역에 걸친 LBT를 의미한다.
이 과정에 이어서, UE1, UE2, UE3은 scheduled PUSCH를 전송하기 직전까지의 특정 시간 구간 동안에는 상기 “부분적인(Partial) LBT”로 표기한 바와 같은 특수한 별도의 LBT 동작을 수행할 수 있다.
또는 상기 UL grant를 수신한 UE1, UE2, UE3은 scheduled PUSCH를 전송하기 직전까지 오직 상기 “Partial LBT”로 표기한 바와 같은 특수한 LBT 동작만을 수행하도록 정의되거나 설정될 수도 있다.
여기서, Partial LBT 동작은 위에서 설명한 주파수축 및/또는 시간축의 특정 자원영역에 대해서만 LBT를 수행하는 것을 의미한다.
Partial LBT 동작에 의해 CCA 판정에 성공하는 경우(즉, 채널이 idle하다고 판단하는 경우), UE1, UE2, UE3은 연속해서 scheduled PUSCH(도 12에서는 설명의 편의상 “RM-PUSCH”로 표기함)를 전송할 수 있다.
이러한 PUSCH는 상기 설명한 해당 주파수축/시간축의 특정 자원영역을 RM 또는 puncturing시킨 PUSCH를 의미할 수 있다.
이를 통해, TA가 미스매치(mismatch) 등의 상황에서 상호간에 CCA block을 일으키지 않고 co-scheduled UE들이 모두 성공적으로 PUSCH를 전송할 수 있게 된다.
도 12의 경우, UE2가 가장 먼저 이 동작에 의해 RM-PUSCH를 전송 개시하였고, 이것이 UE1과 UE3의 LBT 구간 안에 중첩(overlap)이 발생하더라도 UE1과 UE3도 RM-PUSCH 전송 직전 T 시간 구간에는 상기 Partial LBT를 수행하기 때문에 상호 CCA block이 발생하지 않는다는 장점이 있다.
(***) 앞서 제안한 동작들에 있어서, “RM-PUSCH” 전송 이전에 일정 시간 동안 특정 RSV를 전송을 우선 수행하도록 할 수 있다. 이 경우에는 해당 RSV 신호 자체에 대하여, 상기 주파수축/시간축의 특정 자원영역에서 rate matching 또는 puncturing된 RSV 신호의 전송을 개시하는 것으로 정의되거나 UE(들)에게 설정될 수 있다. 이와 같은 RSV를 “RM-RSV”로 지칭할 수 있다. 이때, UE(들)은 통상적인 LBT에 이어 T 시간 구간 동안의 “Partial LBT”를 수행 후, CCA 판정 성공 시 “RM-RSV”를 전송하고 이어서 통상적인 PUSCH를 전송할 수 있다. 또는, UE(들)은 통상적인 LBT에 이어 T 시간 구간 동안의 “Partial LBT”를 수행 후, CCA 판정 성공 시 “RM-RSV”를 전송하고 이어서 마찬가지로 “RM-PUSCH”를 전송하도록 정의되거나 UE(들)에게 설정될 수 있다.
eNB가 UL grant 전송 시에, 어떠한 형태(또는 타입)의 LBT를 수행할 것인지를 함께 명시적으로(explicit) 또는 암묵적으로(implicit) 지시할 수 있다.
예를 들어, 특정 (하나 이상의) 센싱 구간 동안 채널이 idle하다고 센싱한 후 즉시 PUSCH를 포함하는 전송을 수행하는 타입(예를 들어, 카테고리 2의 single slot LBT 방식) 또는 일정 시간 구간 동안 채널이 idle하다고 센싱하면, 임의의 수가 1씩 감소하면서 0이 될 때까지 추가적인 시간 구간 동안 채널을 센싱하고, 추가적인 시간 구간 동안 채널이 ilde하다고 센싱하면 PUSCH를 포함하는 전송을 수행하는 타입(예를 들어, 카테고리 4의 임의 백오프(random backoff)를 수반한 LBT 방식) 중에 UE가 어떠한 LBT 동작을 따르도록 할 것인지를 동적으로 지시(dynamic indication)(UL grant에 의해)할 수 있다.
예를 들어 UL MU-MIOMO 또는 FDMA 스케줄링의 경우, 카테고리 2의 single slot LBT 방식 기반의 LBT가 더 바람직할 수 있다. 그 밖에 SU-MIMO 스케줄링의 경우, 카테고리 4의 임의 백오프(random backoff)를 수반한 LBT 방식이 선호될 수 있다. 따라서, eNB에서 스케줄링에 따라 UE가 선별적으로 LBT 동작을 수행할 수 있도록 제어할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예로서, UL MU-MIMO 또는 FDMA 스케줄링 시, co-scheduled UE들간의 RSV 전송 혹은 PUSCH 전송 타이밍이 상기 LBT 종료 후 (CCA 판정 성공 후) Q[us] 이후에 곧바로 개시되도록 하는 방식이 적용될 수 있다.
다시 말해, UE는 CCA 판정 성공 후, 특정 미리 정의된 Q us 동안은 LBT 동작을 생략(skip)하고 Q us 직후에 PUSCH를 전송할 수 있다.
이는 상기 Partial LBT의 극단적인 실시예로 해석될 수도 있다. 즉, 해당 Q us 동안에는 전대역에 걸쳐 LBT를 생략한다는 의미가 된다.
이러한 Q us 시간 구간 동안 UE는 추가 LBT를 수행하지 않으므로, Wi-Fi 신호 등 다른 무선 통신 장치들로부터의 신호 전송이 개시될 수가 있고 이는 충돌(collision)을 발생시킬 수도 있지만, 이러한 특수한 상황을 제외하고는 상기 co-scheduled UE들 간의 상호 CCA blocking의 문제는 확실하게 회피할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예로서, 상기 Q[us] 동안 LBT 동작을 생략(skip)하라는 형태로 단말의 구현 동작을 명시되지 않고, CCA의 단위가 되는 CCA 슬롯(slot) 단위를 DL CCA 슬롯 단위(예를 들어, 9us)와 상이한 값으로 UL CCA 슬롯 단위(예를 들어, 14us)가 정의되거나 UE(들)에게 설정될 수 있다. 이에 따라, 상기 Q[us]와 같은 CA 갭(gap)이 단말의 구현에 따라 적용될 수 있다.
예를 들어, DL CCA slot 단위로 9us을 가정한다면 이는 4us의 CCA 시간 구간(duration) + 5us의 TX/RX 스위칭 시간(switching time) 등의 단말 구현-특정된(implementation-specific) 여유 시간을 고려한 것일 수 있다.
반면, 상기 UL 전송 관련해서는 UL CCA slot 단위를 14us로 더 큰 값으로 정의되거나 UE(들)에게 설정될 수 있다. 예를 들어, 4us (CCA duration) + 5us (TX/RX switching time, 확산 지연(propagation delay) 등) + 추가 5us와 같이, 상기 Q[us] 시간 등을 고려한 여유 시간(추가 5us)을 감안하여 UL CCA slot 단위는 DL의 그것보다 더 큰 값으로 적용될 수 있다.
그리고/또는, 보다 특징적으로 CCA slot의 시작 부분이나 시작부터 D us 이내에 채널을 센싱하도록 UE의 동작이 제한되거나 설정될 수 있다.
그리고/또는, 이 동작들은 UE의 uplink TX 시작 직전의 마지막 CCA slot에만 적용될 수도 있다.
이러한 제안 동작들이 적용될 수 있는 대표적인 일례로, 상기 uplink 전송이 PRACH 전송인 경우를 고려할 수 있다.
이때, 상기 제안 동작들 중 적어도 하나가 특별히 이와 같은 PRACH 전송 (그리고 또 다른 특정 uplink 전송) 시에만 한정적으로 적용되도록 특정 제한이 부여될 수 있다. 즉, 그 밖의 다른 UL 전송 시에는 UE가 통상의 CCA 등의 동작을 따를 수 있으며, 이와 같이 특정 전송 조건에 해당되는 경우에만 UE가 상기 제안 동작을 수행할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 13(a)를 참조하면, (eLAA(enhanced LAA)에서) 하나의 서브프레임에서 서로 다른 UE가 “0 TA를 적용하는 PRACH(Physical Random Access Channel) 전송”과 “실제 TA를 적용하는 PUSCH(혹은 PUCCH 등 PRACH 이외의 채널) 전송”을 수행하는 경우를 예시한다. 이때, PUSCH(혹은 PUCCH 등 PRACH 이외의 채널)가 상대적으로 PRACH 보다 앞서서 전송되게 됨에 따라, 해당 PRACH 전송을 하고자 하는 UE의 LBT가 실패하게 되는 문제가 발생될 수 있다.
도 13(b)를 참조하면, PRACH 용 별도 (독립적인) TA가 설정/지시(또는 누적되어 설정/지시)되고 있는 경우를 예시한다.
이를 해결하기 위해, 본 발명에서 제안하는 방법들 중 적어도 하나가 적용될 수 있으며, 특히 다음과 같은 동작이 정의되거나 UE(들)에게 설정될 수 있다.
상기 특정 PRACH 전송을 위한 CCA의 단위가 되는 CCA slot 단위를 기존 (DL) CCA slot 단위(예를 들어, 9us)와 상이한 값으로 (PRACH 용) CCA slot 단위(예를 들어, 14us)로 정의되거나 UE(들)에게 설정될 수 있다. 이에 따라, 상기 Q[us]와 같은 특정 CCA 갭이 단말의 구현에 따라 적용될 수 있다.
예를 들어, 기존 (DL) CCA slot 단위로 9us을 가정한다면, 상술한 바와 같이, 이는 4us의 CCA duration + 5us의 TX/RX switching time 등의 단말 implementation-specific 여유 시간을 고려한 것일 수 있다.
다만, 상기 PRACH 전송 관련해서는 해당 별도의 CCA slot 단위를 예를 들어 14us로서 더 큰 값으로 정의되거나 UE(들)에게 설정될 수 있다. 일례로, 4us (CCA duration) + 5us (TX/RX switching time, propogation delay 등) + 추가 5us와 같이, 상기 Q[us] 시간 등을 고려한 여유 시간(추가 5us)을 감안하여 해당 CCA slot 단위가 기존(DL)의 그것보다 더 큰 값으로 적용될 수 있다.
그리고/또는, 보다 특징적으로 해당 (PRACH 용) CCA slot의 시작 부분이나 시작부터 D us이내에 채널을 센싱하도록 UE의 동작이 제한되거나 설정될 수 있다. 왜냐하면, 상기와 같이 (PRACH 용) 별도의 CCA slot 구간이 정의/설정되었으나 이 구간동안 단말이 실제로 sensing을 수행하는 구간이 앞쪽이 아니라 뒤쪽에 있도록 구현된 단말이라면 본 발명에서 고려하는 LBT 실패상황을 회피하기 위한 효과가 한정적이 될 것이기 때문이다.
그리고/또는, 이 동작들은 UE의 uplink TX 시작 직전의 마지막 CCA slot에만 적용될 수도 있다.
이상에서 제안한 단말의 동작들은 본 발명에서 고려한 UL MU-MIMO(또는 FDMA) 전송의 경우뿐만 아니라, (LAA 시스템에서의) 일반적인 uplink 전송 관련 동작에 대해서도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.
또한, 상술한 Partial LBT와 같은 시간 구간 동안에 해당 자원영역을 코드 영역(code-domain) 자원 영역으로도 확장할 수도 있다. 이 경우, co-scheduled UE들은 상기 (통상적인) LBT 이후에 CCA 판정에 성공하면, RSV를 먼저 전송하고 이어서 PUSCH를 전송할 수 있다. 이때, co-scheduled UE들은 상호간에 각 UE들이 전송할 각 RSV가 어떠한 시그니처(signature)(예를 들어, 스크램블링 시드 값(scrambling seed value), 직교 커버 코드(OCC: Orthogonal Cover Code), 참조 신호(RS: Reference Signal) 구성 등)를 가지고 전송되는지에 대한 적어도 일부의 정보를 획득한(알고 있는) 상태라고 가정할 수 있다. 그리고, 해당 co-scheduled UE들이 전송하는 RSV는 블라인드 검출(blind detection)에 의해 검출 시도하고 검출된 경우, 상기 (partial) LBT 동작 시에는 에너지 검출(energy detection)에서 배제할 수 있다.
그러나, 이와 같은 동작은 단말의 별도의 복잡함(complexity)를 유발할 수도 있으므로, 단말 별로 이러한 동작이 구현되었는지 여부를 사전에 기지국에 능력 시그널링(capability signaling) 형태로 알려줄 수 있도록 한다. 즉, 이러한 UE capability signaling에 입각하여, 기지국은 이러한 기능이 구현된 단말의 경우, 상기 co-scheduled UE의 RSV를 상호간에 제거(cancel)하도록 설정하거나 지시할 수 있다.
또는, 본 발명에서 제안한 상기 RM-RSV, RM-PUSCH를 전송하는 기능, 그리고/또는 상기 partial LBT 동작을 수행하는 기능에 대해서도 사전에 UE capability signaling을 통해 단말이 기지국에 이러한 기능이 구현되었는지의 여부를 알릴 수 있다. 보다 일반적으로는 위와 같은 동작을 포함하는 UL-MU-MIMO 그리고/또는 UL FDMA 관련 동작이 구현되었는지의 여부를 단말이 capability signaling으로 기지국에 제공할 수 있다. 이러한 시그널링은 주파수 밴드 조합 당 주파수 밴드 별(per band per band combination)로 개별적으로 기지국에게 제공될 수 있으며, 좀 더 간략한 형태로는 주파수 밴드 조합 별(band combination)로 기지국에게 제공될 수도 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 14를 참조하면, UE는 상향링크 주파수 전대역에서 채널을 센싱(sensing)할 수 있다(S1401).
이후, UE는 미리 정해진 제1 시간 구간 동안 미리 정해진 자원 영역에서 채널을 센싱할 수 있다(S1402).
이때, 미리 정해진 자원 영역은 상술한 바와 같이 주파수축 상에서의 자원 영역, 그리고/또는 시간축 상에서의 자원 영역으로 정의될 수 있다.
예를 들어, 상기 미리 정해진 자원 영역은 상기 상향링크 주파수 전대역 내 중심에 위치하는 하나 이상의 자원 블록(RB: Resource Block) 또는 자원 블록 그룹(RBG: Resource Block Group), 상기 상향링크 주파수 전대역 내 최하위 또는 최상위 인덱스를 가지는 하나 이상의 RB 또는 RBG, 상기 상향링크 주파수 전대역 내 주파수축 상으로 일정 단위의 간격을 가지는(즉, interlaced) 하나 이상의 RB 또는 RBG, 또는 상기 eNB에 의해 설정된 하나 이상의 RB 또는 RBG일 수 있다.
또는, 상기 미리 정해진 자원 영역은 하나 이상의 연속된 심볼 또는 소정의 시간 구간일 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 상향링크 주파수 전대역에서 채널을 센싱한 후, 채널이 idle함을 판정하면, 소정의 시간(Q us) 이후에서 바로 상향링크를 전송할 수도 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 하향링크 채널 센싱 단위(즉, CCA slot)과 상향링크 채널 센싱 단위(즉, CCA slot)를 상이하게 설정함으로써, 상기 소정의 시간(Q us)이 적용될 수도 있다. 이 경우, 앞서 S1402 단계는 생략될 수 있다.
UE는 채널 센싱 결과, 상기 채널이 유휴(idle)하다고 판단되면, eNB에 의해 할당된 상향링크 자원 영역에서 eNB에게 상향링크 전송을 수행할 수 있다(S1403).
여기서, 앞서 S1402 단계가 수행된 경우(즉, partial LBT 동작이 수행된 경우), 상기 할당된 상향링크 자원 영역에서 미리 정해진 제2 시간 구간 동안 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송이 매핑되지 않을 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송이 레이트 매칭(rate matching) 또는 펑처링(puncturing)에 의해 상기 상향링크 데이터가 매핑되지 않을 수 있다.
UE는 S1401 단계 이전에 기지국으로부터 상향링크 승인(uplink grant)를 수신할 수 있으며, 상기 상향링크 승인에 의해 상기 할당된 상향링크 자원 영역에서 미리 정해진 제2 시간 구간 동안 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서 상기 상향링크 전송이 매핑되는지 여부가 지시될 수 있다.
또한, UE는 S1401 단계 이전에 기지국으로부터 상향링크 승인(uplink grant)를 수신할 수 있으며, 상기 상향링크 승인에 의해 미리 정의된 복수의 채널 센싱 동작 타입 중에서 어떠한 센싱 동작 타입이 수행되어야 하는지 지시될 수 있다.
또한, UE는 S1401 단계 이전에 기지국에게 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송을 매핑하지 않는 동작의 수행이 가능한지 여부 및/또는 상기 미리 정해진 제1 시간 구간 동안 미리 정해진 자원 영역에서 채널을 센싱하는 동작의 수행이 가능한지 여부에 대한 능력(capability) 정보를 전송할 수도 있다.
이때, 상향링크 전송은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel), PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 또는 PRACH(Physical Random Access Channel)에 해당할 수 있다.
또는, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 또는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 전송 이전에 상기 채널을 점유하기 위하여 UE에 의해 예약 신호(reservation signal)이 전송되는 경우, 상기 상향링크 전송은 상기 예약 신호에 해당할 수 있다.
도 14와 같은 동작은 상술한 바와 같이, UL MU-MIMO 전송 또는 FDMA 전송 방식으로 상기 상향링크 전송을 수행하도록 지시된 UE(들)에 의해 수행될 수도 있으며, 일반적인 UE(들)에 의해 수행될 수도 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 15를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(1510)과 기지국(1510) 영역 내에 위치한 다수의 단말(1520)을 포함한다.
기지국(1510)은 프로세서(processor, 1511), 메모리(memory, 1512) 및 RF부(radio frequency unit, 1513)을 포함한다. 프로세서(1511)는 앞서 도 1 내지 도 14에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1511)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1512)는 프로세서(1511)와 연결되어, 프로세서(1511)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1513)는 프로세서(1511)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
단말(1520)은 프로세서(1521), 메모리(1522) 및 RF부(1523)을 포함한다. 프로세서(1521)는 앞서 도 1 내지 도 14에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1521)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1522)는 프로세서(1521)와 연결되어, 프로세서(1521)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1523)는 프로세서(1521)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(1512, 1522)는 프로세서(1511, 1521) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1511, 1521)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국(1510) 및/또는 단말(1520)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 사용자 장치(UE: User Equipment)가 비면허 대역(unlicensed band)에서 상향링크 전송을 수행하는 방법에 있어서,
    상향링크 주파수 전대역에서 채널을 센싱(sensing)한 후, 미리 정해진 제1 시간 구간 동안 미리 정해진 자원 영역에서 채널을 센싱하는 단계; 및
    상기 채널 센싱 결과, 상기 채널이 유휴(idle)하다고 판단되면, eNB에 의해 할당된 상향링크 자원 영역에서 상기 eNB에게 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 할당된 상향링크 자원 영역에서 미리 정해진 제2 시간 구간 동안 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송이 매핑되지 않는 상향링크 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 자원 영역은 상기 상향링크 주파수 전대역 내 중심에 위치하는 하나 이상의 자원 블록(RB: Resource Block) 또는 자원 블록 그룹(RBG: Resource Block Group), 상기 상향링크 주파수 전대역 내 최하위 또는 최상위 인덱스를 가지는 하나 이상의 RB 또는 RBG, 상기 상향링크 주파수 전대역 내 주파수축 상으로 일정 단위의 간격을 가지는 하나 이상의 RB 또는 RBG, 또는 상기 eNB에 의해 설정된 하나 이상의 RB 또는 RBG인 상향링크 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 자원 영역은 하나 이상의 연속된 심볼 또는 소정의 시간 구간인 상향링크 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송이 레이트 매칭(rate matching) 또는 펑처링(puncturing)에 의해 상기 상향링크 데이터가 매핑되지 않는 상향링크 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 전송은 미리 정해진 서브프레임 경계(boundary) 또는 미리 정해진 심볼(symbol)부터 시작되는 상향링크 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 eNB로부터 상향링크 승인(uplink grant)를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 상향링크 승인에 의해 상기 할당된 상향링크 자원 영역에서 미리 정해진 제2 시간 구간 동안 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서 상기 상향링크 전송이 매핑되는지 여부가 지시되는 상향링크 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 eNB로부터 상향링크 승인(uplink grant)를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 상향링크 승인에 의해 미리 정의된 복수의 채널 센싱 동작 타입 중에서 어떠한 센싱 동작 타입이 수행되어야 하는지 지시되는 상향링크 전송 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 UE는 상기 eNB에 의해 상향링크 다중 사용자 다중입출력(UL MU-MIMO: Uplink Multi-User Multiple Input Multiple Output) 전송 또는 주파수 분할 다중 접속(FDMA: Frequency Division Multiple Access) 전송 방식으로 상기 상향링크 전송을 수행하도록 지시된 UE인 상향링크 전송 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 전송은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel), PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 또는 PRACH(Physical Random Access Channel)인 상향링크 전송 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 또는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 전송 이전에 상기 채널을 점유하기 위하여 상기 UE에 의해 예약 신호(reservation signal)가 전송되는 경우,
    상기 상향링크 전송은 상기 예약 신호인 상향링크 전송 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 위한 채널 센싱의 단위가 하향링크 전송을 위한 채널 센싱의 단위 보다 크게 정해지는 상향링크 전송 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송을 매핑하지 않는 동작의 수행이 가능한지 여부 및/또는 상기 미리 정해진 제1 시간 구간 동안 미리 정해진 자원 영역에서 채널을 센싱하는 동작의 수행이 가능한지 여부에 대한 능력(capability)를 상기 기지국에게 전송하는 단계를 더 포함하는 상향링크 전송 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 비면허 대역(unlicensed band)에서 상향링크 전송을 수행하는 사용자 장치(UE: User Equipment)에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상향링크 주파수 전대역에서 채널을 센싱(sensing)한 후, 미리 정해진 제1 시간 구간 동안 미리 정해진 자원 영역에서 채널을 센싱하고,
    상기 채널 센싱 결과, 상기 채널이 유휴(idle)하다고 판단되면, eNB에 의해 할당된 상향링크 자원 영역에서 상기 eNB에게 상향링크 전송을 수행하도록 구성되고,
    상기 할당된 상향링크 자원 영역에서 미리 정해진 제2 시간 구간 동안 상기 미리 정해진 자원 영역과 중첩되는 영역에서는 상기 상향링크 전송이 매핑되지 않는 사용자 장치.
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