WO2017146342A1 - 협대역 iot를 지원하는 무선 통신 시스템에서 시스템 정보를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

협대역 iot를 지원하는 무선 통신 시스템에서 시스템 정보를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2017146342A1
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narrowband
iot
band
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PCT/KR2016/012719
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신석민
고현수
이윤정
염건일
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엘지전자(주)
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system supporting narrowband IoT, and more particularly, to a method and apparatus for receiving system information in a wireless communication system supporting narrowband IoT.
  • 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 specification is to define additional information or auxiliary information for using legacy LTE CRS in an NB-IoT system, and to provide a method of transmitting and receiving the same.
  • an object of the present disclosure is to provide a method for transmitting and receiving downlink data using a plurality of NB-IoT carriers in an NB-IoT system.
  • an object of the present specification is to provide a method for transmitting and receiving N-PSS using 11 subcarriers.
  • NB Narrow Band
  • NB narrowband
  • NB narrowband
  • receiving system information related to the NB-IoT from a base station through a narrowband physical broadcast channel (N-PBCH) wherein the system information indicates an operation mode of an NB-IoT system.
  • PRB physical resource block
  • the PRB index may be related to a frequency difference between a center frequency of the PRB and a direct current.
  • control information is characterized by including channel raster offset information.
  • channel raster offset in the present specification is characterized in that + 2.5kHz, + 7.5kHz, -2.5kHz or -7.5kHz.
  • the operating mode is characterized in that the in-band mode (guard mode), the guard-band mode (guard-band mode) or stand-alone mode (stand-alone mode).
  • the in-band mode may include a first in-band mode in which an NB-IoT system and an LTE system have the same physical cell ID (PCI), the NB-IoT system, and the LTE system. And a second in-band mode having different physical cell IDs (PCIs).
  • PCI physical cell ID
  • control information is included in the system information when the first in-band mode.
  • the PRB index may be sorted out by channel raster information.
  • the narrowband in the present specification is characterized in that the system bandwidth (system bandwidth) corresponding to 1 PRB (Physical Resource Block) of the Long Term Evolution (LTE) system.
  • system bandwidth system bandwidth
  • PRB Physical Resource Block
  • the 1 PRB includes 12 subcarriers.
  • the narrowband synchronization signal in the present specification is characterized in that it comprises a narrowband primary synchronization signal (narrowband primary synchronization signal) and a narrowband secondary synchronization signal (narrowband secondary synchronization signal).
  • narrowband primary synchronization signal in the present specification is characterized in that is received over 11 consecutive subcarriers of the 12 subcarriers.
  • the present specification is a terminal for receiving system information in a wireless communication system supporting NB (Narrow Band) -Internet of Things (IoT), the terminal, RF (Radio Frequency) unit for transmitting and receiving radio signals; And a processor for controlling the RF unit, the processor receiving a narrowband synchronization signal through a narrowband (NB) from a base station; Obtain time synchronization and frequency synchronization with the base station based on the narrow band synchronization signal; And controlling to receive system information related to the NB-IoT from a base station through a narrowband physical broadcast channel (N-PBCH), wherein the system information is operation mode information indicating an operation mode of an NB-IoT system or And at least one of control information indicating an index of a legacy CRS sequence, wherein the control information is associated with a PRB index of a physical resource block (PRB) to which the legacy CRS is transmitted.
  • NB Near Band
  • RF Radio Frequency
  • 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 division of cells of a system supporting carrier aggregation.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a frame structure used for SS transmission in a system using a basic cyclic prefix (CP).
  • CP basic cyclic prefix
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a frame structure used for SS transmission in a system using an extended CP.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating two sequences in a logical domain being interleaved and mapped in a physical domain.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a frame structure to which M-PSS and M-SSS are mapped.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a method of generating an M-PSS according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method of generating an M-SSS according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram illustrating an example of an operation system of an NB LTE system to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • 17 shows an example of an NB-frame structure for 15 kHz subcarrier spacing to which the method proposed in this specification can be applied.
  • 19 shows an example of an NB subframe structure at 3.75 kHz subcarrier spacing to which the method proposed in this specification can be applied.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of channel raster offsets for different system bandwidths proposed in the present specification.
  • 21 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting and receiving system information in the NB-IoT system proposed in the present specification.
  • FIG. 22 illustrates an example of a PRB index sharing the same legacy CRS sequence index proposed in the present specification.
  • FIG. 23 illustrates another example of a PRB index that shares the same legacy CRS sequence index proposed in the present specification.
  • 24 is a flowchart illustrating still another example of a method for transmitting and receiving system information in the NB-IoT system proposed herein.
  • 25 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting and receiving downlink data through a plurality of NB-IoT carriers in the NB-IoT system proposed herein.
  • FIG. 26 shows an example of a subcarrier selection method for transmitting an N-PSS at an even system bandwidth proposed in the present specification.
  • FIG. 27 shows an example of a subcarrier selection method for transmitting an N-PSS at an odd system bandwidth proposed in the present specification.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting and receiving a narrowband synchronization signal in an NB-IoT system proposed in the present specification.
  • 29 is a block diagram illustrating a wireless communication device according to one 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
  • DL-SCH Downlink Shared Channel
  • UL-SCH Uplink Shared Channel
  • 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
  • a set of transmission power control commands for individual terminals in a group, activation of voice over IP (VoIP), and the like may be carried.
  • 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 pluralit
  • 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 Multi-Input Multi-Output
  • 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 connection reconfigutaion 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.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating division of cells of a system supporting carrier aggregation.
  • a configured cell may be configured for each UE as a cell capable of merging carriers based on a measurement report among cells of a base station as shown in FIG. 7.
  • the configured cell may reserve resources for ack / nack transmission in advance for PDSCH transmission.
  • An activated cell is a cell configured to actually transmit PDSCH / PUSCH among configured cells, and performs channel state information (CSI) reporting and sounding reference signal (SRS) transmission for PDSCH / PUSCH transmission.
  • CSI channel state information
  • SRS sounding reference signal
  • a de-activated cell is a cell that does not transmit PDSCH / PUSCH by a command or timer operation of a base station and may also stop CSI reporting and SRS transmission.
  • SS is composed of P (Primary) -SS and S (Secondary) -SS and corresponds to a signal used when performing cell search.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a frame structure used for SS transmission in a system using a basic cyclic prefix (CP).
  • CP basic cyclic prefix
  • the SS may be configured in the second slot of subframe (or subframe) 0 and subframe 5, respectively, taking into account the Global System for Mobile communications (GSM) frame length of 4.6 ms.
  • GSM Global System for Mobile communications
  • the boundary for the corresponding radio frame can be detected through the S-SS.
  • the P-SS is transmitted in the last OFDM symbol of the slot, and the S-SS is transmitted in the OFDM symbol immediately preceding the P-SS.
  • the SS can transmit a total of 504 physical cell IDs through three P-SSs and 168 S-SS combinations.
  • the SS and the PBCH are transmitted within the 6RB of the system bandwidth, so that the terminal can detect or decode regardless of the transmission bandwidth.
  • the transmission diversity scheme of SS uses only a single antenna port and is not defined separately in the standard. That is, the transmission diversity scheme of the SS is a single antenna transmission or a transparent transmission scheme (for example, Precoder Vector Switching (PVS), Time-Switched Transmit Diversity (TSTD), and Cyclic-Delay Diversity (CDD)). Can be used.
  • PVS Precoder Vector Switching
  • TSTD Time-Switched Transmit Diversity
  • CDD Cyclic-Delay Diversity
  • a length 63 ZD (Zadoff-Chu) sequence can be defined in the frequency domain and used as a sequence of P-SS.
  • N_zc 63.
  • the sequence used for S-SS performs an interleaved concatenation of two m-sequences of length 31, and combines the two sequences to transmit 168 cell group IDs.
  • the m-sequence is robust in a frequency selective environment, and the amount of computation can be reduced by the fast m-sequence transformation using a fast Hadamard transform.
  • configuring the S-SS with two short codes has been proposed to reduce the amount of computation of the UE.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating two sequences in a logical domain being interleaved and mapped in a physical domain.
  • S-SS of subframe 0 uses a combination of (S1, S2) cell group identifiers. If so, the S-SS of subframe 5 can be distinguished by 10 ms frame boundary by swapping (S2, S1). In this case, the S-SS code uses a generation polynomial of x ⁇ 5 + x ⁇ 2 + 1, and a total of 31 codes may be generated through different cyclic shifts.
  • P-SS-based two different sequences may be defined and scrambled to S-SS, but S1 and S2 may be scrambled to different sequences. Thereafter, an S1-based scrambling code may be defined, and scrambling may be performed at S2. At this time, the sign of the S-SS is exchanged in 5ms units, but the P-SS-based scrambling code is not exchanged.
  • the P-SS-based scrambling code is defined as six cyclic shifted versions according to the P-SS index in the m-sequence generated from the generated polynomial of x ⁇ 5 + x ⁇ 2 + 1, and the S1-based scrambling code is x ⁇
  • the S1-based scrambling code is x ⁇
  • eight cyclic shift versions according to the index of S1.
  • the terminal may monitor the downlink quality based on the cell-specific reference signal to detect the downlink radio link quality of the PCell.
  • the UE estimates the downlink radio link quality for the purpose of monitoring the downlink radio link quality of the PCell, and compares it with Q_out and Q_in which are thresholds.
  • the threshold Q_out may be defined as the level at which the downlink radio link is not reliably received and may correspond to a block error rate of 10% of the hypothetical PDCCH transmission considering the PCFICH along with the transmission parameters.
  • the threshold Q_in can be defined as a downlink radio link quality level that can be received larger and more reliably than Q_out, and can correspond to a block error rate of 2% of hypothetical PDCCH transmission considering PCFICH along with transmission parameters. .
  • Cell search in NB-LTE may follow the same rules as in LTE, but there may be appropriate changes in other sequence designs to improve cell search capability.
  • M-PSS refers to P-SS in NB-LTE
  • M-SSS refers to S-SS in NB-LTE.
  • Such M-PSS may be referred to as 'NB-PSS' and M-SSS may be referred to as 'NB-SSS'.
  • one primary synchronization sequence / signal may be used.
  • the (M-) PSS can span up to nine OFDM symbols and can be used to determine the surf frame timing as well as the correct frequency offset. This may be interpreted to mean that the terminal may use the M-PSS to obtain time synchronization and frequency synchronization with the base station. At this time, the (M-) PSS may be continuously located in the time domain.
  • the secondary synchronization sequence can be extended up to six OFDM symbols in length and used to determine the cell identifier and timing of the M-frame. This may be interpreted to mean that the terminal may use the M-SSS to detect the identifier of the base station. 504 different (M-) SSSs can be designed to support the same number of cell identifier groups in LTE.
  • M-PSS and M-SSS are repeated every 20ms on average, and may exist / occur four times within an 80ms block.
  • the M-PSS occupies the last nine OFDM symbols in subframes containing synchronization sequences.
  • the M-SSS occupies the 6th, 7th, 10th, 11th, 13th, and 14th OFDM symbols in the normal CP, and the 5th, 6th, 9th, in the extended CP. It may occupy the 11th and 12th OFDM symbols.
  • the nine OFDM symbols occupied by the M-PSS may be selected to provide support for inband deployment between LTE carriers. This is because in the hosting LTE system, the first three OFDM symbols are used to carry the PDCCH, and the subframe consists of at least 12 OFDM symbols (for an extended CP).
  • a cell-specific reference signal (CRS) is transmitted, and resource elements corresponding to the M-PSS may be punctured to avoid collision.
  • CRS cell-specific reference signal
  • the specific location of the M-PSS / M-SSS in the NB-LTE may be determined to avoid collision with many legacy LTE signals such as PDCCH, PCFICH, PHICH and / or MBSFN.
  • the design of the synchronization sequence in NB-LTE may be different. This may be done to achieve a compromise between reduced memory consumption and faster synchronization at the terminal. Since iterations are repeated four times in the 80 ms interval, minor design changes to the M-SSS may be required within the 80 ms interval to resolve timing uncertainty.
  • the structure of the PSS allows the design of low complexity of timing and frequency offset meters, and the SSS is designed to obtain frame timing and to enable support of unique 504 cell identifiers.
  • the placement of the CP of the NB-LTE may be selected to match the CP of the hosting system.
  • the extended CP can be used to match the transmitter pulse shape to inflict minimal damage to the hosting system (eg GSM).
  • a single M-PSS may be specified in the N-LTE of LTE.
  • a specific number of frequency inferences may be used for coarse estimation of symbol timing and frequency offset for each PSS.
  • the adoption of such a procedure in NB-LTE can improve the processing complexity of the receiver by using multiple frequency hypotheses.
  • a sequence resampling of the Zadoff-Chu sequence differentially encoded in the time domain may be proposed for M-PSS.
  • Differential decoding can be performed during receiver processing because differential encoding is performed in the transmission phase.
  • the frequency offset can be converted from a continuous rotation for the symbols to a fixed phase offset for those symbols.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a method of generating an M-PSS according to an embodiment of the present invention.
  • Equation 14 based on a base sequence of length 107 to generate an M-PSS, Equation 14 below may be obtained.
  • the base sequence c (n) may be differentially encoded to obtain a d (n) sequence as shown in Equation 15.
  • the d (n) sequence is divided into nine subsequences, each subsequence having a length of 12 and a sampling rate of 130 kHz.
  • a 120-point FFT is performed for each of the nine subsequences, and each sequence can be oversampled 128/12 times up to a sample rate of 1.92 MHz using 128 IFFT zero padding.
  • each subsequence may be mapped to each of twelve subcarriers for nine OFDM symbols.
  • Each of the subsequences is mapped to one OFDM symbol, and since there are a total of nine subsequences, the M-PSS may therefore occupy a total of nine OFDM symbols.
  • the actual M-PSS to be used during transmission does not have to be generated each time using the same complex procedure at the transmitter / receiver.
  • the complex coefficients corresponding to the M-PSS ie, t_u (n)
  • the occupied bandwidth may be 180 kHz.
  • a sampling rate of 192 kHz may be used for both. This can significantly reduce the complexity of the receiver in cell search.
  • the frequency at which M-PSS occurs in NB-LTE incurs a little more overhead than PSS in LTE. More specifically, the synchronization sequence used in LTE occupies 2.86% of total transmission resources, and the synchronization sequence used in NB-LTE occupies approximately 5.36% of total resources. This additional overhead has the effect of reducing memory consumption as well as synchronization time leading to improved battery life and lower device cost.
  • the M-SSS is designed in the frequency domain and occupies 12 subcarriers in each of six OFDM symbols. Therefore, the number of resource elements dedicated to the M-SSS may be 72.
  • the M-SSS may consist of a single 61 length ZC sequence padded with 11 '0's at the start.
  • the first 12 symbols of the M-SSS may be discarded, and the remaining symbols may be mapped to valid OFDM symbols. This can cause discarding only one symbol from the length 61 sequence, since there are 11 '0's at the start. Discarding the symbol causes a small degradation of the correlation property of the other SSS.
  • Cyclic shifting of sequences for sequences and for different roots can easily provide up to 504 specific cell identifiers.
  • the reason for using the ZC sequence in the NB-LTE as compared to the case of using the M-sequence in LTE is to reduce the error detection rate. This requires an additional procedure in LTE since there is a common sequence for two different cell identifier groups.
  • the scrambling sequence can be used on top of the ZC sequence to provide information about frame timing. Four scrambling sequences may be needed to determine four positions within an 80ms block, which may affect obtaining accurate timing.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method of generating an M-SSS according to an embodiment of the present invention.
  • a_p (n) and b_q (n) may be determined according to Equations 16 and 17 below.
  • a_p (n) is a ZC sequence and may determine a cell identifier group.
  • m (p) and cyclic shift k_p may be used to provide a specific cell identifier.
  • b_q (n) may be a scrambling sequence consisting of a cyclic shift of the base sequence b_ (n), and may be used to indicate the position of the M-SSS in the M-frame to obtain frame timing. have.
  • the cyclic shift l_q may be determined according to the q value.
  • FIG. 15 illustrates a method of generating M-PSS using a complementary Golay sequence.
  • a CGS to be transmitted in each OFDM symbol is selected using a complementary Golay sequence pair (i.e., a (n) or b (n) selection).
  • c (1) to c (N) can be multiplied by each CGS. If the cover code is not used, 1 can be put in both c (n).
  • DFT and IFFT are performed for each symbol and transmitted to each OFDM symbol in the time domain.
  • a length 12 ZC sequence may be used to create a sequence to be transmitted for each OFDM symbol.
  • M-PSS can be implemented by using the same method as the method applied to FIG. 15.
  • 16 is a diagram illustrating an example of an operation system of an NB LTE system to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 16A illustrates an in-band system
  • FIG. 16B illustrates a guard-band system
  • FIG. 16C illustrates a stand-alone system.
  • In-band system is in in-band mode
  • Guard-band system is in guard-band mode
  • stand-alone system May be expressed in a stand-alone mode.
  • the in-band system of FIG. 16 (a) refers to a system or mode that uses a specific 1 RB in a legacy LTE band for NB-LTE (or LTE-NB), and allocates and operates some resource blocks of an LTE system carrier. Can be.
  • the guard-band system of FIG. 16 (b) refers to a system or mode using NB-LTE in a space reserved for a guard band of a legacy LTE band, and is not used as a resource block in an LTE system. It can be operated by allocating guard-band of.
  • Legacy LTE bands have a guardband of at least 100 kHz at the end of each LTE band.
  • two non-contiguous guardbands can be used.
  • In-band system and Guard-band system represents a structure in which NB-LTE coexist in the legacy LTE band.
  • the standalone system of FIG. 16 (c) refers to a system or mode configured independently from the legacy LTE band, and may be separately allocated and operated in a frequency band (later reassigned GSM carrier).
  • 17 shows an example of an NB-frame structure for 15 kHz subcarrier spacing to which the method proposed in this specification can be applied.
  • the NB-frame structure for the 15kHz subcarrier spacing is the same as the frame structure of the legacy system (LTE system).
  • a 10ms NB-frame includes 10 1ms NB-subframes, and a 1ms NB-subframe includes 2 0.5ms NB-slots.
  • 0.5ms NB-slot includes 7 OFDM symbols.
  • a 10ms NB-frame includes 5 2ms NB-subframes, and a 2ms NB-subframe includes 7 OFDM symbols and one guard period (GP).
  • the 2ms NB-subframe may be represented by an NB-slot or an NB-RU (resource unit).
  • 19 shows an example of an NB subframe structure at 3.75 kHz subcarrier spacing to which the method proposed in this specification can be applied.
  • a subframe (2 ms) of 3.75 kHz corresponds to two 1 ms subframes (or 1 ms TTI) of legacy LTE.
  • the legacy LTE Cell-specific Reference Signal or Common Reference Signal is used in an NB-IoT (or NB-LTE) system supporting the cellular Internet of Things (IoT) proposed herein. Let's take a closer look at the assistant information.
  • Narrowband (NB) -LTE is a system for supporting low complexity, low power consumption with a system BW corresponding to 1 Physical Resource Block (PRB) of the LTE system.
  • PRB Physical Resource Block
  • the NB-LTE system may be mainly used as a communication method for implementing IoT by supporting a device (or terminal) such as machine-type communication (MTC) in a cellular system.
  • a device or terminal
  • MTC machine-type communication
  • the NB-LTE system does not need to allocate additional bands for the NB-LTE system by using the same OFDM system as the OFDM parameters such as subcarrier spacing used in the existing LTE system.
  • the physical channel in the NB-LTE system will be represented or referred to by adding N- (or Narrowband-) to distinguish it from the physical channel of the LTE system.
  • the physical downlink channel may be defined as N-PSS / N-SSS, N-PBCH, N-PDCCH / N-EPDCCH, N-PDSCH, or the like.
  • NB-IoT In the NB-IoT system, three operation modes are defined, such as in-band mode, guard band mode, and stand-alone mode.
  • in-band mode refers to a mode in which an NB-IoT service is provided by using a resource block in an LTE frequency band.
  • the guard-band mode refers to a mode in which NB-IoT service is provided by using a resource block that is not used in the guard-band defined in the LTE frequency band.
  • the stand-alone mode refers to a mode in which an NB-IoT service is provided by using a GSM frequency band for a GSM service and potentially a frequency band for an IoT service.
  • the base station or the network to the NB-IoT terminals additional information (additional information) or assistant information (assistant information) Should be sent.
  • the present specification proposes an efficient transmission / reception method of additional information for using legacy CRS in the NB-IoT system.
  • MIB Master Information Block
  • the basic information (s) included in the master information block (MIB) in the NB-IoT or NB-LTE system will be described.
  • a MIB (Master Information Block) transmitted through an N-PBCH includes information of (1) to (6) below.
  • MSB Most Significant Bit
  • SFN NB-IoT System Frame Number
  • in-band mode there are three modes of operation mode of the NB-IoT system: in-band mode, guard band mode, and stand-alone mode.
  • the same-PCI indicator can be divided into two types according to whether the same-PCI indicator is 'true' or 'false' in the in-band mode, it can be set that there are four operation modes in total.
  • the same-PCI indicator may be an indicator indicating whether the NB-IoT carrier uses the same physical cell ID (PCI) as the E-UTRA carrier.
  • PCI physical cell ID
  • the 'true' value may be represented by '1'
  • the 'false' value may be represented by '0'
  • the 'true' value may be represented by '0'
  • the 'false' value may be represented by '1'.
  • the operation mode may be represented by a length of 2 bits, and Table 3 below shows an example of an operation mode indicator of the NB-LTE system.
  • the operation mode index is '0', it indicates an in-band mode when the same physical cell ID (PCI) is used. If the operation mode index is '1', it is not an identical physical cell ID (PCI). Indicates in-band mode.
  • the operation mode (indicator) index values 1 to 4 may correspond to '00', '01', '10', and '11' values, respectively.
  • the channel raster represents a minimum unit of reading a resource by the terminal, and in the case of the LTE system, the channel raster has a value of 100 kHz.
  • the terminal sequentially monitors the frequency values of the minimum frequency bandwidth (6RB, 1.08MHz) at intervals of channel rasters (eg, 100 kHz).
  • the channel raster offset has four values of ⁇ 2.5 kHz (+2.5 kHz, -2.5 kHz) and ⁇ 7.5 kHz (+7.5 kHz, -7.5 kHz), as shown in Fig. 14 (figure 14). .
  • These values may represent the center frequency of the PRB minus an integer multiple of 100 kHz based on 100 kHz (center frequency of PRB-multiple of 100 kHz).
  • the channel raster offset may be represented by a length of 2 bits, an example of which is shown in Table 4 below.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of channel raster offsets for different system bandwidths proposed in the present specification.
  • FIG. 20A shows a channel raster offset of ⁇ 2.5 kHz for an even system bandwidth
  • FIG. 20B shows a channel raster of ⁇ 7.5 kHz for an odd system bandwidth. It represents an offset (channel raster offset).
  • the scale on the left represents a channel raster scale of 100 kHz
  • the scale on the right represents a scale corresponding to the center frequency of each PRB.
  • the base station transmits a MIB including an operation mode indicator and channel raster offset information to the terminal.
  • 21 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting and receiving system information in the NB-IoT system proposed in the present specification.
  • the terminal receives a narrowband synchronization signal (narrowband synchronization signal) through a narrowband (narrowband: NB) from the base station (S2110).
  • a narrowband synchronization signal narrowband synchronization signal
  • NB narrowband
  • the narrowband indicates a system bandwidth corresponding to one physical resource block (PRB) of a long term evolution (LTE) system and includes 12 subcarriers.
  • PRB physical resource block
  • LTE long term evolution
  • the narrowband synchronization signal is composed of a narrowband primary synchronization signal (N-PSS) and a narrowband secondary synchronization signal (N-SSS).
  • N-PSS narrowband primary synchronization signal
  • N-SSS narrowband secondary synchronization signal
  • the narrowband synchronization signal may be generated using a Zadoff-Chu (ZC) sequence.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the narrowband primary synchronization signal is received from the base station on 11 consecutive subcarriers of the 12 subcarriers.
  • the terminal acquires time synchronization and frequency synchronization with the base station based on the narrow band synchronization signal (S2120).
  • the terminal can detect or determine the identifier of the base station.
  • the terminal receives system information related to the NB-IoT from the base station through a narrowband physical broadcast channel (N-PBCH) (S2130).
  • N-PBCH narrowband physical broadcast channel
  • the system information may include at least one of operation mode information indicating an operation mode of the NB-IoT system or channel raster offset information indicating a channel raster offset value.
  • the system information may be a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • the operation mode may be an in-band mode operating in in-band, a guard-band mode operating in guard-band, or independent ( stands for stand-alone mode.
  • the in-band mode may include a first in-band mode in which an NB-IoT system and an LTE system use the same physical cell ID (PCI), and the NB-IoT system and the LTE system. It may include a second in-band mode using a different physical cell ID (PCI).
  • PCI physical cell ID
  • the channel raster offset value may have +2.5 kHz, +7.5 kHz, -2.5 kHz, or -7.5 kHz.
  • MIB of mine Legacy Assistant information of legacy CRS in MIB MIB
  • legacy CRS can be set, but if the same PCI indicator is 'false', legacy CRS cannot be set.
  • the NB-IoT terminal should know the sequence and the legacy CRS sequence index used in the legacy CRS transmitted to the PRB in order to use the legacy CRS.
  • the NB-IoT terminal needs a slot number, an OFDM symbol number, a Cyclic Prefix (CP) type, a cell ID, a system bandwidth, etc. to use legacy CRS information, and also needs to know an index of the corresponding PRB.
  • CP Cyclic Prefix
  • the slot number, OFDM symbol number, CP type, cell ID, etc. can be set to be the same as the NB-IoT system and legacy LTE system, but it is necessary to additionally know the legacy system bandwidth and PRB index from the NB-IoT terminal position.
  • the NB-IoT terminal can know the exact legacy CRS sequence and the corresponding legacy CRS sequence index using the legacy system bandwidth and PRB index information.
  • PRBs to which N-PSS and N-SSS can be transmitted have an additional carrier frequency offset (CFO) of ⁇ 7.5 due to 100kHz channel raster. PRBs that come within kHz should be selected.
  • CFO carrier frequency offset
  • PRB indices that allow additional CFO values to fall within ⁇ 7.5 kHz can be summarized according to each system bandwidth as shown in Table 5 below.
  • Table 5 shows legacy PRB indices for different LTE system bandwidths.
  • LTE system bandwidth [MHz] 3 5 10 15 20 PRBs in system bandwidth 15 25 50 75 100 Legacy PRB indices 2, 12 2, 7, 17, 22 4, 9, 14, 19, 30, 35, 40, 45 2, 7, 12, 17, 22, 27, 32, 42, 47, 52, 57, 62, 67, 72 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39, 44, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95
  • the NB-IoT terminal additionally receives information about the legacy CRS from the base station through the MIB (Master Information Block) transmitted through the N-PBCH.
  • MIB Master Information Block
  • the base station may transmit system bandwidth and PRB index information to the terminal at the same time.
  • Table 6 shows an example of a method of reporting legacy CRS information (system bandwidth and PRB index) using 6 bits in the MIB.
  • the base station transmits legacy CRS sequence index information instead of the aforementioned system bandwidth and PRB index information in transmitting legacy CRS information to the NB-IoT terminal. Can be.
  • the legacy CRS information may indicate legacy CRS sequence index information.
  • the legacy CRS sequence index can be divided into 32 pieces.
  • the base station may transmit legacy CRS information to the terminal using 5 bits of the MIB.
  • This method divides the frequency difference from the center frequency of the corresponding PRB to the DC of the system bandwidth and transmits the corresponding value (the frequency difference from the center frequency of the PRB to the DC of the corresponding system bandwidth).
  • the same concept as the method.
  • the above-described salping channel raster offset information may be set to be transmitted together when transmitting the legacy CRS information (legacy CRS sequence index information).
  • the method of transmitting legacy CRS information using Table 7 has an advantage that the number of bits of filed for transmitting legacy CRS information in the MIB can be reduced by 1 bit compared to the method of transmitting legacy CRS information using Table 6.
  • the index of the operation mode indicator is '2', it is set to transmit channel raster offset information through one of four predetermined ones among the 32 indexes in Table 7. Can be.
  • indices 14, 15, 16, and 17 of Table 7 may be used to transmit channel raster offsets of 2.5 kHz, -7.5 kHz, 7.5 kHz, and -2.5 kHz, respectively.
  • FIG. 22 shows indexes of PRBs sharing the same legacy CRS sequence index among even system bandwidths.
  • FIG. 23 shows indexes of PRBs that share the same legacy CRS sequence index among odd system bandwidths.
  • FIG. 22 illustrates a case in which Table 7 is first sorted (or sorted) by a channel raster offset value, and then items that are sorted (for example, sorted out) are grouped with ⁇ 2.5 kHz.
  • FIG. 23 illustrates a case in which items having an aligned channel raster offset value of ⁇ 7.5 kHz are bundled.
  • the 'n' values 2210 and 2310 shown in FIGS. 22 and 23 are the number of PRBs existing above DC or below DC among the total number of PRBs that can be obtained according to each system bandwidth (excluding PRBs in which DC is centered). ).
  • the NB-IoT terminal may obtain information on the legacy CRS by receiving information corresponding to a frequency difference (frequency difference) from DC of the corresponding system bandwidth through 5 bits of the MIB.
  • the information corresponding to the frequency difference from the DC of the system bandwidth may indicate legacy CRS sequence index information.
  • the terminal receives the index 15 of Table 7 from the base station through the MIB.
  • Receiving index 15 of Table 7 may be equivalent to receiving PRB n-5 of FIG. 23 in which items having a channel raster offset value of ⁇ 7.5 kHz are grouped together. .
  • the UE can obtain legacy CRS information, that is, legacy CRS sequence index that can be used using Equation 18 below.
  • the UE may find two legacy CRS sequences entering the RB by including the corresponding legacy CRS sequence index value and the legacy CRS sequence index value up to 1.
  • Equation 18 m 'represents a legacy CRS sequence index, Is the largest downlink bandwidth configuration (largest downlink bandwidth configuration) represents '110', f d represents the relative value of the frequency difference from the DC of the system bandwidth, in the above example will be '-5'.
  • the terminal receives index 17 of Table 7 from the base station through the MIB.
  • the terminal can obtain a legacy CRS sequence index that can be used through the equation (18) as before.
  • the legacy CRS sequence index is '120'.
  • f d in Equation 18 is (1) a value representing a difference from DC to the center frequency of the corresponding PRB in the case of an odd system bandwidth, and (2) an even system. In the case of the bandwidth (even system bandwidth), this is a value representing the difference from DC to a place having a smaller frequency value among the boundary values of the PRB.
  • f d is -5, meaning -5 * 180 (kHz) away from DC (7.5kHz, half of one subcarrier must be added from 0Hz). Indicates the center frequency value of the PRB.
  • the center frequency of the corresponding PRB is -907.5 kHz.
  • 180 kHz represents a bandwidth of 1 RB.
  • f d 5 means 5 * 180 (kHz) away from DC (from 0 Hz to 7.5 kHz, one half of one subcarrier). It indicates that the frequency value of the place having the smaller frequency among the boundary values.
  • the frequency value where the smaller frequency is among the boundary values of the corresponding PRB is 907.5 kHz.
  • the terminal may be configured to receive legacy CRS information and channel raster offset information simultaneously from the base station using MIB 5 bits.
  • the channel raster offset indicator may be set to be transmitted to the terminal using the MIB 2 bits shown in Table 4 above, and the remaining 3 bits may be set as reserved bits.
  • 24 is a flowchart illustrating still another example of a method for transmitting and receiving system information in the NB-IoT system proposed herein.
  • the terminal receives a narrowband synchronization signal (narrowband synchronization signal) through a narrowband (narrowband: NB) from the base station (S2410).
  • a narrowband synchronization signal narrowband synchronization signal
  • NB narrowband
  • the narrowband indicates a system bandwidth corresponding to one physical resource block (PRB) of a long term evolution (LTE) system.
  • PRB physical resource block
  • LTE long term evolution
  • the narrow band may correspond to 180Khz.
  • the 1 PRB includes 12 consecutive subcarriers, and when the narrow band is 180 kHz, one subcarrier spacing may be 15 kHz.
  • the narrowband synchronization signal is composed of a narrowband primary synchronization signal and a narrowband secondary synchronization signal.
  • the narrowband synchronization signal may be generated using a Zadoff-Chu (ZC) sequence.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the narrowband primary synchronization signal is received from the base station on 11 consecutive subcarriers in the 1 PRB.
  • the terminal acquires time synchronization and frequency synchronization with the base station based on the narrow band synchronization signal (S2420).
  • the terminal receives system information related to the NB-IoT from the base station through a narrowband physical broadcast channel (N-PBCH) (S2430).
  • N-PBCH narrowband physical broadcast channel
  • the system information may be a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • the system information includes at least one of operation mode information indicating an operation mode of the NB-IoT system or control information indicating an index of a legacy CRS sequence.
  • control information is associated with a Physical Resource Block (PRB) index through which the legacy CRS is transmitted.
  • PRB Physical Resource Block
  • the PRB index is related to frequency difference information between a center frequency of the PRB through which the legacy CRS is transmitted and a direct current.
  • control information may include a channel raster offset value.
  • the channel raster offset value has +2.5 kHz, +7.5 kHz, -2.5 kHz or -7.5 kHz.
  • the operation mode may be an in-band mode operating in in-band, a guard-band mode operating in guard-band, or independent ( It may include a stand-alone mode (operation stand-alone).
  • the in-band mode is a first in-band mode in which an NB-IoT system and an LTE system use the same physical cell ID (PCI), and a PCI in which the NB-IoT system and the LTE system are different from each other. It may include a second in-band mode using (Physical Cell ID).
  • the control information may be included in the system information when the first in-band mode is used.
  • an NB-IoT terminal eg, an NB-IoT UE receives (or a NB-PSS, NB-SSS, NB-PBCH, and system information block (SIB) from a base station through a specific PRB (or Receive it).
  • SIB system information block
  • a specific PRB will be referred to as an anchor PRB.
  • the anchor PRB may be located in-band, may be located in the guard band, may be located in an independent band (stand-alone mode).
  • downlink transmission may use multiple NB-IoT carriers.
  • the NB-IoT terminal may be allocated an additional PRB for the downlink transmission.
  • the additional PRB information may also be allocated for uplink transmission.
  • the additionally allocated PRB will be referred to as 'configured PRB'.
  • the configured PRB may be expressed or referred to as non-anchor PRB.
  • the correlation between the anchor PRB and the configured PRB can be summarized into the following five cases ((1) to (5)).
  • Operation mode of anchor PRB is in-band
  • the operation mode of the configured PRB represents the case of in-band.
  • the operation mode of the anchor PRB is in-band
  • the operation mode of the configured PRB represents a case of the guard-band (guard-band).
  • the operation mode of the anchor PRB is a guard-band
  • the operation mode of the configured PRB represents a case of the guard-band.
  • the mode of operation of the anchor PRB is guard-band, and the mode of operation of the configured PRB is in-band.
  • the operation mode of anchor PRB is stand-alone, and the operation mode of configured PRB represents a case of stand-alone.
  • the NB-IoT terminal should receive the information about the configured PRB from the base station (signaling).
  • the information on the configured PRB may be set to be transmitted through a higher layer (e.g., RRC signaling).
  • a higher layer e.g., RRC signaling
  • the information on the configured PRB may be included in CarrierConfigDedicated-NB information elements of Table-(Table 8) to be described later.
  • the information on the configured PRB may include an operation mode indicator (operation mode indicator) and the same PCI indicator.
  • the information on the configured PRB may further include the following information according to the operation mode of each anchor PRB and the operation mode of the configured PRB.
  • the information on the configured PRB can be set to include additional index information of the configured PRB.
  • the information on the configured PRB is the frequency offset between the DC frequency of the anchor PRB and the system bandwidth Information and index information of the configured PRB may be additionally included.
  • the reason for sending the frequency offset information between the DC frequency of the system bandwidth is because the terminal can know the location of the configured PRB using the index information of the configured PRB only when the DC frequency is known.
  • the information on the configured PRB is set to additionally include the center frequency value of the configured PRB Can be.
  • the PRB interval is not predetermined differently than when operating in the in-band mode.
  • the above-mentioned information may be defined to be transmitted as follows.
  • the operation mode indicator may be set to represent '0' and '1' according to the change of the operation mode using 1 bit of information.
  • the operation mode in the anchor PRB and the operation mode in the configured PRB when the operation mode in the anchor PRB and the operation mode in the configured PRB are different, it may be set to '1' when the operation mode in the anchor PRB and the operation mode in the configured PRB are the same. have.
  • the operation mode in the anchor PRB and the operation mode in the configured PRB may be set to '1'.
  • it may be set to represent '0' and '1' according to the operation mode in which the configured PRB operates using information of the operation mode indicator 1 bit.
  • the operation mode indicator may be set to '0' when the operation mode in which the configured PRB operates in the in-band mode, and set to '1' in the guard band mode.
  • the operation mode indicator when the operation mode configured to operate the configured PRB is in-band mode, the operation mode indicator may be set to '1', and in the guard band mode, the operation mode indicator may be set to '0'.
  • the operation mode of the configured PRB when the operation mode of the configured PRB is different from the operation mode of the anchor PRB, it may be configured to transmit information on whether the PCI values corresponding to each PRB (anchor PRB, configured PRB) are the same or different.
  • the information indicating whether the PCI values corresponding to each of the PRBs (anchor PRB, configured PRB) are the same or different may be represented by the same PCI-indicator.
  • the index information of the configured PRB can be known only by the center frequency difference information.
  • the length of the index information of the configured PRB since there are about 200 kinds of center frequency difference value, at least 8 bits are required.
  • it can be set to transmit the frequency difference (frequency difference) information from the center frequency (center frequency) of the configured PRB to the DC of the system bandwidth to the NB-IoT terminal.
  • the anchor PRB operates in the in-band mode, it is already known whether the anchor PRB system bandwidth is even system bandwidth or odd system bandwidth.
  • the maximum length of the frequency difference information required is 75 states when considering the largest 15 MHz system bandwidth among odd system bandwidth, and 100 states when considering the largest 20 MHz system bandwidth among even system bandwidth. Since present, at least 7 bits are needed.
  • Table 8 shows an example of a frequency difference value from the center frequency of the configured PRB to the DC of the corresponding system bandwidth.
  • the anchor PRB when the anchor PRB operates in guard band mode, the maximum length of the frequency difference information required when considering the 20MHz system bandwidth, there are 100 frequency difference values, and when considering the 15MHz system bandwidth Since there are 75 frequency difference values, at least 8 bits are required.
  • MSB 1 bit in advance to inform whether even system bandwidth or odd system bandwidth the remaining 7 bits may consider a method of informing the PRB index using Table 8 have.
  • RRC radio resource control
  • the CarrierConfigDedicated-NB Information Element (IE) is used to specify a non-anchor carrier in an NB-IoT system.
  • the non-anchor carrier may represent a salpin configured carrier or configured PRB.
  • Table 10 below shows the description of each field shown in CarrierConfigDedicated-NB of Table 9.
  • the downlink carrier is not in a E-UTRA PRB which contains E-UTRA PSS / SSS / PBCH. (Downlink carrier frequency. Downlink carriers are not present in E-UTRA PRB including E-UTRA PSS / SSS / PBCH.
  • dl-GapNonAnchor Downlink transmission gap configuration for the non-anchor carrier see TS 36.211 [21] and TS 36.213 [23].
  • Downlink transmission gap configuration for non-anchor carriers downlinkBitmapNonAnchor Nb-IoT downlink subframe configuration for downlink transmission on the non-anchor carrier (NB-IoT downlink subframe configuration for downlink transmission on a non-anchor carrier).
  • eutraControlRegionSize Indicates the control region size of the E-UTRA cell for the in-band operation mode.
  • operationModeInfo in MIB-NB is set to inband-SamePCI or inband-DifferentPCI, it should be set to the value broadcast in SIB1-NB (Control of E-UTRA Cells for In-Band Mode) Indicates an area size, if the operationModeInfo in MIB-NB is inband-SamePCI or inband-DifferentPCI, it is set to the broadcast value in SIB1-NB) eutra-NumCRS-Ports Number of E-UTRA CRS antenna ports, either the same number of ports as NRS or 4 antenna ports. See TS 36.211 [21], TS 36.212 [22], and TS 36.213 [23].
  • inbandCarrierInfo Provides the configuration of a non-anchor inband carrier.If absent, the configuration of the anchor carrier applies. (If none, apply configuration of anchor carrier.) indexToMidPRB The PRB index is signaled by offset from the middle of the EUTRA system. (PRB index is signaled by the offset from the middle of the E-UTRA system.) samePCI-Indicator This parameter specifies whether the non-anchor carrier reuses the same PCI as the EUTRA carrier.
  • ul-CarrierConfig If absent, the uplink carrier is the uplink anchor carrier. (If there is no ul-carrierconfig, the uplink carrier is an uplink anchor carrier.) ul- Carrier Freq UL carrier frequency if absent, the same TX-RX frequency separation as for the anchor carrier applies.If not, apply TX-RX frequency separation as with anchor carrier.
  • non-anchor-inband The field is optionally present, need OP, if the non-anchor carrier is an inband carrier; otherwise it is not present. (This field is optional if the non-anchor carrier is an in-band carrier, optional, requires an OP, otherwise it is not present.) anchor-guardband The field is mandatory present, if operation ModeInfo is set to guardband in the MIB; otherwise it is not present. (This field is mandatory if operationModeInfo is set to guardband in the MIB. Otherwise it is not present.)
  • 25 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting and receiving downlink data through a plurality of NB-IoT carriers in the NB-IoT system proposed herein.
  • the terminal receives a narrowband synchronization signal (Narrowband Synchronization Signal) from the base station through the first NB-IoT carrier (S2510).
  • a narrowband synchronization signal (Narrowband Synchronization Signal) from the base station through the first NB-IoT carrier (S2510).
  • the narrowband represents a system bandwidth corresponding to one physical resource block (PRB) of a long term evolution (LTE) system, and the one PRB includes 12 subcarriers.
  • PRB physical resource block
  • LTE long term evolution
  • the narrowband synchronization signal is composed of a narrowband primary synchronization signal and a narrowband secondary synchronization signal.
  • the first NB-IoT carrier may be represented by an anchor PRB.
  • the narrowband synchronization signal is generated using a Zadoff-Chu (ZC) sequence.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the narrowband primary synchronization signal is received from the base station on 11 consecutive subcarriers among the 12 subcarriers.
  • the 11 contiguous subcarriers are configured to exclude a specific subcarrier from among the 12 subcarriers.
  • the specific subcarrier may be a subcarrier having the lowest subcarrier index value or a subcarrier having the largest subcarrier index value.
  • the terminal acquires time synchronization and frequency synchronization with the base station based on the narrow band synchronization signal (S2520).
  • the terminal receives system information related to the NB-IoT from the base station through the first NB-IoT carrier (S2530).
  • the system information may be a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • the system information includes at least one of operation mode information indicating an operation mode of the NB-IoT system or a channel raster offset indicator indicating a channel raster offset value.
  • the channel raster offset indicator may be represented by channel raster offset information.
  • the channel raster offset value may have a + 2.5kHz, + 7.5kHz, -2.5kHz or -7.5kHz.
  • the terminal is allocated a second NB-IoT carrier from the base station (S2540).
  • the second NB-IoT carrier may be represented as a configured PRB.
  • the terminal may be allocated the second NB-IoT carrier by receiving information on the second NB-IoT carrier from the base station through high layer signaling.
  • the information on the second NB-IoT carrier further includes control information related to the PRB index of the second NB-IoT carrier.
  • the control information may be information indicating a frequency difference between a center frequency of the second NB-IoT carrier and a direct current.
  • the control information may include 100 state values.
  • the information on the second NB-IoT carrier may include information indicating an operation mode of the second NB-IoT carrier or information indicating whether the second NB-IoT carrier uses the same physical cell ID (PCI) as the legacy carrier. It may include at least one of.
  • PCI physical cell ID
  • the terminal receives downlink data from at least one of the first NB-IoT carrier or the second NB-IoT carrier from the base station (S2550).
  • N-PSS Nearband Primary Synchronization Signal
  • CFO Carrier Frequency Offset
  • PRBs having a center frequency value smaller than Direct Current (DC) have 11 (## subcarriers 2610 except for # 11 subcarrier 2610 as shown in FIG. 26A. 0 to # 10) It is preferable to set to transmit the N-PSS to the subcarriers. At this time, the additionally generated CFO value is 5kHz.
  • the additional CFO value increases to 10 kHz.
  • PRBs having a center frequency greater than DC transmit N-PSS to 11 (# 1 to # 11) subcarriers except for subcarrier 2630 of # 0, as shown in FIG. 26C. It is preferable to set so that. At this time, the additionally generated CFO value is 5kHz.
  • FIG. 26 shows an example of a subcarrier selection method for transmitting N-PSS at an even system bandwidth proposed in the present specification.
  • FIG. 27 shows an example of a subcarrier selection method for transmitting an N-PSS at an odd system bandwidth proposed in the present specification.
  • PRBs having a center frequency value smaller than DC are shown in FIG. 27A, except for 11 subcarriers 2710 of # 0 (# 1 to # 1). # 11) It is preferable to set N-PSS to be transmitted to subcarriers. In this case, there is no additional CFO value.
  • PRBs having a center frequency greater than DC are configured to transmit N-PSS to 11 (# 0 to # 10) subcarriers except for subcarrier 2730 of # 11, as shown in FIG. 27C. It is preferable. In this case, there is no additional CFO value.
  • the PRB indices of the salping table 5 may be classified and arranged as shown in Table 11 below using the salping method.
  • the frequency value of the subcarrier of # 0 has a value greater than the frequency value of the subcarrier of # 10.
  • mapping in ascending order in terms of the subcarrier index may refer to mapping in descending order from a large value to a smaller value in terms of the frequency of the subcarrier.
  • Table 12 shows Legacy PRB indices for different LTE system bandwidths.
  • N-PSS when the LTE system bandwidth is 5MHz, that is, odd system bandwidth, N-PSS can be transmitted using 11 subcarriers of # 0 to # 10 (without using the highest subcarrier).
  • PRB indexes are 17 and 22, and it can be seen that PRB indexes that can transmit N-PSS using 11 subcarriers of # 1 to # 11 (not using the lowest subcarrier) are 2 and 7.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting and receiving a narrowband synchronization signal in an NB-IoT system proposed in the present specification.
  • the terminal receives a narrowband synchronization signal (narrowband synchronization signal) through a narrowband (narrowband: NB) from the base station (S2810).
  • a narrowband synchronization signal narrowband synchronization signal
  • NB narrowband from the base station
  • the narrowband indicates a system bandwidth corresponding to one physical resource block (PRB) of a long term evolution (LTE) system.
  • PRB physical resource block
  • LTE long term evolution
  • the narrow band may correspond to 180 kHz.
  • the 1 PRB includes 12 consecutive subcarriers, and when the narrow band is 180 kHz, one subcarrier spacing may be 15 kHz.
  • the narrowband synchronization signal is composed of a narrowband primary synchronization signal and a narrowband secondary synchronization signal.
  • the narrowband synchronization signal may be generated using a Zadoff-Chu (ZC) sequence.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the narrowband primary synchronization signal is received from the base station on 11 consecutive subcarriers in the 1 PRB.
  • the selection of the 11 consecutive subcarriers is configured by excluding a specific subcarrier among 12 subcarriers in the 1 PRB, as described above in FIGS. 26 and 27.
  • the specific subcarrier may correspond to a subcarrier having the lowest subcarrier index value or a subcarrier having the largest subcarrier index value.
  • the specific subcarrier to be excluded may be selected in consideration of the additionally occurring CFO value.
  • the terminal acquires time synchronization and frequency synchronization with the base station based on the narrowband synchronization signal (S2820).
  • 29 is a block diagram illustrating a wireless communication device according to one embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station 2910 and a plurality of terminals 2920 located in an area of a base station 2910.
  • the base station 2910 includes a processor 2911, a memory 2912, and an RF unit 2913.
  • the processor 2911 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 28. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 2911.
  • the memory 2912 is connected to the processor 2911 and stores various information for driving the processor 2911.
  • the RF unit 2913 is connected to the processor 2911 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the terminal 2920 includes a processor 2921, a memory 2922, and an RF unit 2913.
  • the processor 2921 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 28. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 2921.
  • the memory 2922 is connected to the processor 2921 to store various information for driving the processor 2921.
  • the RF unit 2913 is connected to the processor 2921 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the memory 2912 and 2922 may be inside or outside the processors 2911 and 2921, and may be connected to the processors 2911 and 2921 by various well-known means.
  • the base station 2910 and / or the terminal 2920 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

본 명세서는 NB(Narrow Band)-IoT(Internet of Things)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 시스템 정보를 수신하는 방법에 있어서, 단말에 의해 수행되는 방법은, 기지국으로부터 협대역(narrowband:NB)을 통해 협대역 동기 신호(Narrowband Synchronization Signal)를 수신하는 단계; 상기 협대역 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과의 시간 동기 및 주파수 동기를 획득하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 N-PBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel)을 통해 상기 NB-IoT와 관련된 시스템 정보를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 시스템 정보는 NB-IoT 시스템의 동작 모드(operation mode)를 나타내는 동작 모드 정보 또는 레거시(legacy) CRS 시퀀스(sequence)의 인덱스(index)를 나타내는 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

협대역 IOT를 지원하는 무선 통신 시스템에서 시스템 정보를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 협대역 IoT를 지원하는 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 협대역 IoT를 지원하는 무선 통신 시스템에서 시스템 정보를 수신하는 방법 및 이를 위한 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 명세서는 NB-IoT 시스템에서 legacy LTE CRS를 사용하기 위한 추가 정보 또는 보조 정보를 정의하고, 이를 송수신하는 방법을 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 NB-IoT 시스템에서 다수의 NB-IoT carrier를 이용하여 하향링크 데이터를 송수신하기 위한 방법을 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 11개의 서브캐리어들을 이용하여 N-PSS를 송수신하는 방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서는 NB(Narrow Band)-IoT(Internet of Things)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 시스템 정보를 수신하는 방법에 있어서, 단말에 의해 수행되는 방법은, 기지국으로부터 협대역(narrowband:NB)을 통해 협대역 동기 신호(Narrowband Synchronization Signal)를 수신하는 단계; 상기 협대역 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과의 시간 동기 및 주파수 동기를 획득하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 N-PBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel)을 통해 상기 NB-IoT와 관련된 시스템 정보를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 시스템 정보는 NB-IoT 시스템의 동작 모드(operation mode)를 나타내는 동작 모드 정보 또는 레거시(legacy) CRS 시퀀스(sequence)의 인덱스(index)를 나타내는 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제어 정보는 상기 legacy CRS가 전송되는 PRB(Physical Resource Block)의 PRB 인덱스(index)와 연관되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 PRB 인덱스는 상기 PRB의 중심 주파수(center frequency)와 DC(Direct Current) 간의 주파수 차이(frequency difference)와 관련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제어 정보는 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 채널 래스터 오프셋(channel raster offset)은 +2.5kHz, +7.5kHz, -2.5kHz 또는 -7.5kHz인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 동작 모드는 인-밴드 모드(in-band mode), 가드-밴드 모드(guard-band mode) 또는 독립형 모드(stand-alone mode)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 인-밴드 모드(in-band mode)는 NB-IoT 시스템과 LTE 시스템이 동일한 PCI(Physical Cell ID)를 가지는 제 1 인-밴드 모드와 상기 NB-IoT 시스템과 상기 LTE 시스템이 서로 다른 PCI(Physical Cell ID)를 가지는 제 2 인-밴드 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제어 정보는 상기 제 1 인-밴드 모드인 경우, 상기 시스템 정보에 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 PRB 인덱스는 채널 래스터 정보에 의해 정렬되는(sorted out) 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 협대역(narrowband)은 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 1 PRB(Physical Resource Block)에 해당하는 시스템 대역폭(system bandwidth)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 1 PRB는 12개의 서브캐리어들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 협대역 동기 신호는 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal) 및 협대역 제 2 동기 신호(narrowband secondary synchronization signal)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal)는 상기 12개의 서브캐리어들 중 연속하는 11개의 서브캐리어들을 통해 수신되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 NB(Narrow Band)-IoT(Internet of Things)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 시스템 정보를 수신하는 단말에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 기지국으로부터 협대역(narrowband:NB)을 통해 협대역 동기 신호(Narrowband Synchronization Signal)를 수신하며; 상기 협대역 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과의 시간 동기 및 주파수 동기를 획득하며; 및 상기 기지국으로부터 N-PBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel)을 통해 상기 NB-IoT와 관련된 시스템 정보를 수신하도록 제어하며, 상기 시스템 정보는 NB-IoT 시스템의 동작 모드(operation mode)를 나타내는 동작 모드 정보 또는 레거시(legacy) CRS 시퀀스(sequence)의 인덱스(index)를 나타내는 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제어 정보는 상기 legacy CRS가 전송되는 PRB(Physical Resource Block)의 PRB 인덱스(index)와 연관되는 것을 특징으로 한다.
본 명세서는 NB-IoT 시스템에서 legacy LTE CRS를 사용하기 위한 추가 정보 또는 보조 정보를 제공함으로써, NB-IoT 시스템에서 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 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 캐리어 병합을 지원하는 시스템의 셀의 구분을 예시한 도면이다.
도 9은 기본 CP(Cyclic Prefix)를 사용하는 시스템에서 SS 전송을 위해 사용되는 프레임 구조를 예시한 도면이다.
도 10은 확장 CP를 사용하는 시스템에서 SS 전송을 위해 사용되는 프레임 구조를 예시한 도면이다.
도 11은 논리 영역에서의 두 개의 시퀀스가 물리 영역에서 인터리빙되어 매핑되는 것을 예시하는 도면이다.
도 12는 M-PSS 및 M-SSS가 매핑된 프레임 구조를 예시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 M-PSS를 생성하는 방법을 예시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 M-SSS를 생성하는 방법을 예시한 도면이다.
도 15는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 M-PSS를 구현하는 방법의 일례를 나타낸다.
도 16은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NB LTE 시스템의 동작 시스템의 일례를 나타낸 도이다.
도 17은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 15kHz 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 대한 NB-프래임 구조의 일례를 나타낸다.
도 18은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 3.75kHz 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 대한 NB-프래임 구조의 일례를 나타낸다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 3.75kHz 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에서의 NB 서브프래임 구조의 일례를 나타낸다.
도 20은 본 명세서에서 제안하는 서로 다른 시스템 대역폭에 대한 채널 래스터 오프셋(channel raster offset)의 일례를 나타낸 도이다.
도 21은 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT 시스템에서 시스템 정보를 송수신하는 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 22는 본 명세서에서 제안하는 서로 동일한 레거시 CRS 시퀀스 인덱스를 공유하는 PRB 인덱스의 일례를 나타낸다.
도 23은 본 명세서에서 제안하는 서로 동일한 레거시 CRS 시퀀스 인덱스를 공유하는 PRB 인덱스의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 24는 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT 시스템에서 시스템 정보를 송수신하는 방법의 또 다른 일례를 나타낸 순서도이다.
도 25는 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT 시스템에서 다수의 NB-IoT 캐리어들을 통해 하향링크 데이터를 송수신하는 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 26은 본 명세서에서 제안하는 짝수 시스템 대역폭(even system bandwidth)에서 N-PSS를 전송하기 위한 서브캐리어 선택 방법의 일례를 나타낸다.
도 27은 본 명세서에서 제안하는 홀수 시스템 대역폭(odd system bandwidth)에서 N-PSS를 전송하기 위한 서브캐리어 선택 방법의 일례를 나타낸다.
도 28은 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT 시스템에서 협대역 동기 신호를 송수신하는 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 29는 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 PCTKR2016012719-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 PCTKR2016012719-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 PCTKR2016012719-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 PCTKR2016012719-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 PCTKR2016012719-appb-M000003
또한, 수학식 3의 전송 전력이 조정된 전송 정보를 전송 전력의 대각 행렬 P로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016012719-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 PCTKR2016012719-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 PCTKR2016012719-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 PCTKR2016012719-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 PCTKR2016012719-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 PCTKR2016012719-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 PCTKR2016012719-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 PCTKR2016012719-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 일반
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 3개의 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.
도 8은 캐리어 병합을 지원하는 시스템의 셀의 구분을 예시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 설정된 셀(configured cell)은 도 7에서와 같이 기지국의 셀 중에서 측정 보고를 근거로 캐리어 병합할 수 있도록 한 셀로서 단말별로 설정될 수 있다. 설정된 셀은 PDSCH 전송에 대한 ack/nack 전송을 위한 자원을 미리 예약해 놓을 수 있다. 활성화된 셀(activated cell)은 설정된 셀 중에서 실제로 PDSCH/PUSCH를 전송하도록 설정된 셀로서 PDSCH/PUSCH 전송을 위한 CSI(Channel State Information) 보고와 SRS(Sounding Reference Signal) 전송을 수행하게 된다. 비활성화된 셀(de-activated cell)은 기지국의 명령 또는 타이머 동작에 의해서 PDSCH/PUSCH 전송을 하지 않도록 하는 셀로서 CSI 보고 및 SRS 전송도 중단할 수 있다.
동기 신호(Synchronization Signal/Sequence:SS)
SS는 P(Primary)-SS와 S(Secondary)-SS로 구성되며, 셀 탐색을 수행 시 사용되는 신호에 해당한다.
도 9은 기본 CP(Cyclic Prefix)를 사용하는 시스템에서 SS 전송을 위해 사용되는 프레임 구조를 예시한 도면이다. 도 10은 확장 CP를 사용하는 시스템에서 SS 전송을 위해 사용되는 프레임 구조를 예시한 도면이다.
SS는 inter-RAT(Radio Access Technology) 측정의 용이함을 위해 GSM(Global System for Mobile communications) 프레임 길이인 4.6ms를 고려하여 부프레임(또는 서브 프레임) 0번과 부프레임 5번의 두 번째 슬롯에서 각각 전송되고, 해당 라디오 프레임에 대한 경계는 S-SS를 통해 검출 가능하다. P-SS는 해당 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에서 전송되고, S-SS는 P-SS의 바로 이전 OFDM 심볼에서 전송된다.
SS는 3개의 P-SS와 168개의 S-SS 조합을 통해 총 504개의 물리계층 셀 식별자(physical cell ID)를 전송할 수 있다. 또한, SS 및 PBCH는 시스템 대역폭 내의 가운데 6RB 내에서 전송되어, 전송 대역폭에 관계없이 단말이 검출 혹은 복호할 수 있도록 한다.
SS의 전송 다이버시티 방식은 단일 안테나 포트만을 사용하고, 표준에서는 따로 정의하지 않는다. 즉, SS의 전송 다이버시티 방식은 단일 안테나 전송 혹은 단말에 투명한(transparent) 전송 방식(예를 들어, PVS(Precoder Vector Switching), TSTD(Time-Switched Transmit Diversity), CDD(Cyclic-Delay Diversity))을 사용할 수 있다.
1. P-SS 부호
길이 63의 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스를 주파수 영역에서 정의하여 P-SS의 시퀀스로 사용할 수 있다. ZC 시퀀스는 수학식 12에 의해 정의되며, DC 부반송파에 해당하는 시퀀스 요소(element) n=31은 천공(puncturing)한다. 수학식 12에서 N_zc=63이다.
Figure PCTKR2016012719-appb-M000012
주파수 영역 중심에 위치한 6RB(=7개의 부반송파) 중 9개의 남는 부반송파는 항상 0의 값으로 전송하며, 동기 수행을 위한 필터 설계를 용이하게 한다. 총 3개의 P-SS를 정의하기 위해 수학식 12에서 u=25, 29 그리고 34의 값이 사용될 수 있다. 이때, 29와 34는 켤레 대칭(conjugate symmetry) 관계를 가지므로, 2개의 상관(correlation)이 동시에 수행될 수 있다. 여기서, 켤레 대칭은 수학식 13을 의미하며, 이 특성을 이용하여 u=29와 34에 대한 원샷 상관기의 구현이 가능하여 전체적인 연산량을 약 33.3% 감소시킬 수 있다.
Figure PCTKR2016012719-appb-M000013
2. S-SS 부호
S-SS를 위해 사용되는 시퀀스는 길이 31의 두 m-시퀀스를 인터리빙된 접합을 하고, 두 개의 시퀀스를 조합하여 168 셀 그룹 식별자(cell group ID)를 전송한다. S-SS의 시퀀스로서 m-시퀀스는, 주파수 선택적 환경에서 강건하며, 고속 하다마드 변환(Fast Hadamard Transform)을 이용한 고속 m-시퀀스 변환으로 연산량을 줄일 수가 있다. 또한, 두 개의 짧은 부호(short code)로 S-SS를 구성하는 것은 단말의 연산량을 줄이기 위해 제안되었다.
도 11은 논리 영역에서의 두 개의 시퀀스가 물리 영역에서 인터리빙되어 매핑되는 것을 예시하는 도면이다.
도 11을 참조하면, S-SS 부호 생성을 위해 사용되는 두 개의 m-시퀀스를 각각 S1, S2라고 정의할 때, 부프레임 0의 S-SS가 (S1, S2) 두 조합으로 셀 그룹 식별자를 전송한다면, 부프레임 5의 S-SS는 (S2, S1)으로 교환(swapping)하여 전송함으로써, 10ms 프레임 경계를 구분할 수 있게 된다. 이때, S-SS 부호는 x^5+x^2+1의 생성 다항식을 사용하며, 서로 다른 순환 천이(circular shift)를 통해 총 31개의 부호가 생성될 수가 있다.
수신 성능을 향상시키기 위하여, P-SS 기반(P-SS-based)의 서로 다른 두 개의 시퀀스를 정의하여, S-SS에 스크램블링 하되 S1과 S2는 서로 다른 시퀀스로 스크램블링할 수 있다. 그 후, S1 기반(S1-based)의 스크램블링 부호를 정의하여, S2에 스크램블링을 수행할 수 있다. 이때, S-SS의 부호는 5ms 단위로 교환되지만 P-SS 기반의 스크램블링 부호는 교환되지 않는다. P-SS 기반의 스크램블링 부호는 x^5+x^2+1의 생성 다항식으로부터 생성된 m-시퀀스에서 P-SS 인덱스에 따라 6개의 순환 천이 버전으로 정의하고, S1 기반의 스크램블링 부호는 x^5+x^4+x^2+x^1+1의 다항식으로부터 생성된 m-시퀀스에서 S1의 인덱스에 따라 8개의 순환 천이 버전으로 정의한다.
아래의 내용들은 LTE 시스템의 비동기 기준을 예시한다.
- 단말은 PCell의 하향링크 무선 링크 품질을 검출하기 위해 셀-특정 참조 신호를 기초로 하향링크 링크 품질을 모니터링할 수 있다.
- 단말은 PCell의 하향링크 무선 링크 품질을 모니터링할 목적으로 하향링크 무선 링크 품질을 추정하고, 이를 임계값(thresholds)인 Q_out 및 Q_in과 비교할 수 있다.
- 임계값 Q_out은 하향링크 무선 링크가 확실히 수신되지 않는 레벨로서 정의될 수 있으며, 전송 파라미터들과 함께 PCFICH를 고려한 가설의 PDCCH 전송의 10%의 블록 에러율과 대응될 수 있다.
- 임계값 Q_in은 크고 Q_out보다 더욱 확실하게 수신될 수 있는 하향링크 무선 링크 품질 레벨로서 정의될 수 있으며, 전송 파라미터들과 함께 PCFICH를 고려한 가설의 PDCCH 전송의 2%의 블록 에러율과 대응될 수 있다.
NB(Narrow Band) LTE 셀 탐색(Cell Search)
NB-LTE에서 셀 탐색은 LTE에서와 동일한 규칙을 따를 수 있으나, 셀 탐색 능력을 향상시키기 위해 다른 시퀀스 디자인의 적절한 변경이 있을 수 있다.
도 12는 M-PSS 및 M-SSS가 매핑된 프레임 구조를 예시한 도면이다. 본 명세서에서 M-PSS는 NB-LTE에서의 P-SS를 지칭하며, M-SSS는 NB-LTE에서의 S-SS를 지칭한다. 이러한 M-PSS는 ‘NB-PSS’, M-SSS는 ‘NB-SSS’라 지칭될 수도 있따.
도 12를 참조하면, M-PSS의 경우, 하나의 프라이머리 동기화 시퀀스(primary synchronization sequence/signal)가 사용될 수 있다. (M-)PSS는 9개의 OFDM 심볼 길이까지 늘어날(span) 수 있으며, 정확한 주파수 오프셋뿐만 아니라 서프 프레임 타이밍을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이는, 단말이 M-PSS를 기지국과의 시간 동기 및 주파수 동기를 획득하는 데 사용할 수 있다는 의미로 해석될 수 있다. 이때, (M-)PSS는 시간 도메인에서 연속적으로 위치할 수 있다.
M-SSS의 경우, 세컨더리 동기화 시퀀스는 6개의 OFDM 심볼 길이까지 늘어날 수 있으며, 셀 식별자와 M-프레임의 타이밍을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이는, 단말이 M-SSS를 기지국의 식별자를 검출하는 데 사용할 수 있다는 의미로 해석될 수 있다. LTE에서의 셀 식별자 그룹들 개수와 동일한 개수를 지원하기 위해 504개의 서로 다른 (M-)SSS가 설계될 수 있다.
도 12의 디자인으로부터, M-PSS와 M-SSS는 평균 20ms 마다 반복되며, 80ms 블록 내에서 4번 존재/발생할 수 있다. 동기화 시퀀스들을 포함하는 서브 프레임들에서 M-PSS는 마지막 9개의 OFDM 심볼들을 차지한다. M-SSS는 기본(normal) CP의 경우 6번째, 7번째, 10번째, 11번째, 13번째 및 14번째 OFDM 심볼을 차지하며, 확장(extended) CP의 경우 5번째, 6번째, 9번째, 11번째 및 12번째 OFDM 심볼을 차지할 수 있다.
M-PSS가 차지하는 9개의 OFDM 심볼들은 LTE 캐리어들 사이에 인밴드(inband) 배치를 위한 지원을 제공하기 위해 선택될 수 있다. 이는 호스팅 LTE 시스템에서 첫 3개의 OFDM 심볼들은 PDCCH를 나르기 위해 사용되며, 서브 프레임은 최소 12개의 OFDM 심볼들로 구성되기 때문이다(확장된 CP의 경우).
호스팅 LTE 시스템에서 CRS(cell-specific reference signal)가 전송되며, M-PSS에 해당하는 자원 요소들은 충돌을 피하기 위해 천공(punctured)될 수 있다. NB-LTE에서 M-PSS/M-SSS의 특정 위치는 PDCCH, PCFICH, PHICH 및/또는 MBSFN와 같이 많은 레가시 LTE 신호들과의 충돌을 피하도록 결정될 수 있다.
LTE에 대하여, NB-LTE에서의 동기 시퀀스의 디자인은 상이할 수 있다. 이는, 단말에서 줄어든 메모리 소비와 더 빠른 동기화 사이의 절충을 달성하기 위해 수행될 수 있다. 80ms 구간에서 4번 반복되기 때문에, M-SSS에 대한 경미한 디자인 변경은 타이밍 불확실성을 해결하기 위해 80ms 구간 내에서 요구될 수 있다.
M-PSS 및 M-SSS의 구조
LTE에서, PSS의 구조는 타이밍 및 주파수 오프셋 측정기의 낮은 복잡도의 설계를 허용하며, SSS는 프레임 타이밍을 획득하고, 특유의 504개 셀 식별자들의 지원을 가능하도록 하기 위해 설계 된다.
LTE의 In-band 및 Guard-band 경우에 있어서, NB-LTE의 CP의 배치는 호스팅 시스템의 CP와 매치하기 위해 선택될 수 있다. Standalone의 경우, 확장된 CP는 호스팅 시스템에 최소한의 손상을 가하기 위한 송신기 펄스 형태를 맞추기 위해 사용될 수 있다(예를 들어, GSM).
단일 M-PSS는 LTE의 N-LTE에서 명시될 수 있다. LTE의 PSS 동기화 절차에 있어서, 각각의 PSS를 위해 특정 개수의 주파수 추측이 심볼 타이밍 및 주파수 오프셋의 대략 추정(coarse estimation)하기 위해 사용될 수 있다. NB-LTE에서 이와 같은 절차의 채택은 복수개의 주파수 가정들을 사용함에 따라 수신기의 처리 복잡도를 향상시킬 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 타임 도메인에서 차등적으로 부호화된 Zadoff-Chu 시퀀스의 시퀀스 리샘블링(resembling)이 M-PSS를 위해 제안될 수 있다. 전송 단계에서 차동 부호화를 수행하기 때문에 차동 복호화는 수신기 처리동안 수행될 수 있다. 그 결과, 주파수 오프셋이 심볼들에 대한 연속된 회전으로부터 해당 심볼들에 대한 고정된 위상 오프셋으로 변환될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 M-PSS를 생성하는 방법을 예시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 우선, M-PSS를 생성하기 위해 길이 107의 기초 시퀀스를 기초로 시작한다면, 아래의 수학식 14가 획득될 수 있다.
Figure PCTKR2016012719-appb-M000014
기초 시퀀스 c(n)은 수학식 15와 같이 d(n) 시퀀스를 획득하기 위해 차등적으로 부호화될 수 있다.
Figure PCTKR2016012719-appb-M000015
d(n) 시퀀스는 9개의 서브 시퀀스들로 분리되며, 각 서브 시퀀스는 길이 12와 130kHz의 샘플링 레이트를 갖는다. 120-point FFT는 9개의 서브 시퀀스들 각각에 대해 수행되며, 각 시퀀스는 128개의 IFFT 제로 패딩을 이용하여 1.92MHz의 샘플 레이트까지 128/12번 오버 샘플될 수 있다. 그 결과, 각 서브 시퀀스는 9개의 OFDM 심볼들에 대한 12개의 부반송파들 각각에 매핑될 수 있다.
서브 시퀀스들 각각은 1개의 OFDM 심볼에 매핑되며, 총 9개의 서브 시퀀스들이 존재하므로, 따라서 M-PSS는 전체 9개의 OFDM 심볼들을 차지할 수 있다. 전체 M-PSS의 길이는, 9개의 샘플들의 기본 CP가 사용될 때 1234(=(128+9)*9+1)일 수 있으며, 확장된 CP가 사용되는 경우에는 1440일 수 있다.
전송되는 동안 실제 사용될 M-PSS는 송신기/수신기에서 동일하게 복잡한 절차를 사용하여 매번 생성될 필요가 없다. M-PSS와 대응되는 복잡 계수(즉, t_u(n))는 오프라인으로 생성될 수 있으며, 송신기/수신기에 직접 저장될 수 있다. 또한, 비록 M-PSS가 1.92MHz에서 생성되더라도, 점유 대역폭은 180kHz일 수 있다.
따라서, 수신기에서 M-PSS를 사용하여 시간 및 주파수 오프셋 측정과 관련된 절차를 수행하는 경우, 모두 192kHz의 샘플링 레이트가 사용될 수 있다. 이는 셀 탐색에 있어서 수신기의 복잡도를 상당히 줄일 수 있다.
LTE와 비교해보면, NB-LTE에서 M-PSS가 발생하는 주파수는 LTE에서의 PSS에 비해 조금 더 큰 오버 헤드를 불러 일으킨다. 보다 상세하게는, LTE에서 사용되는 동기화 시퀀스는 전체 전송 자원의 2.86%를 차지하며, NB-LTE에서 사용되는 동기화 시퀀스는 전체 자원의 대략 5.36%를 차지한다. 이와 같은 추가적인 오버헤드는, 향상된 배터리 수명 및 더 낮은 기기 가격으로 이어지는 동기화 시간뿐만 아니라 메모리 소비를 감소시키는 효과를 가져온다.
M-SSS는 주파수 도메인에서 설계되며, 6개의 OFDM 심볼들 각각에서 12개의 부반송파들을 차지한다. 따라서, M-SSS에 전용으로 할당된(dedicated to) 자원 요소들의 개수는 72개일 수 있다. M-SSS는 시작점에서 11개의 ‘0’들로 패딩된 단일 61 길이의 ZC 시퀀스로 구성될 수 있다.
확장된 CP의 경우, M-SSS의 첫 12개의 심볼들(first 12 symbols)은 폐기될 수 있으며, 남은 심볼들은 유효한 OFDM 심볼들에 매핑될 수 있다. 이는, 시작점에서 11개의 ‘0’이 존재하기 때문에, 길이 61 시퀀스로부터 단지 하나의 심볼만을 폐기하는 것을 야기할 수 있다. 심볼의 폐기는 다른 SSS의 상관 성질(correlation property)의 작은 저하를 야기한다.
시퀀스와 서로 다른 root를 위한 시퀀스의 순환 시프트는 504개까지의 특정 셀 식별자들을 쉽게 제공할 수 있다. LTE에서 M-시퀀스를 사용하는 경우와 비교하여 NB-LTE에서 ZC 시퀀스를 사용하는 이유는, 오류 검출 레이트를 줄이기 위함이다. 이는, 2개의 서로 다른 셀 식별자 그룹들을 위한 공통된 시퀀스가 존재하므로, LTE에서의 추가적인 절차를 요구한다.
M-PSS/M-SSS는 80ms 블록 내에서 4번 발생하므로, SSS의 LTE 설계는 해당 블록 내에서 정확한 타이밍 정보를 제공하는데 사용될 수 없다. 이는 오로지 2개의 위치들을 결정할 수 있는 특수한 인터리빙 구조 때문이다. 따라서, 스크램블링 시퀀스는 프레임 타이밍에 대한 정보를 제공하기 위해 ZC 시퀀스의 상측에서 사용될 수 있다. 4 스크램블링 시퀀스는 80ms 블록 내의 4개의 위치들을 결정하기 위해 필요할 수 있으며, 이는, 정확한 타이밍을 획득하는 데 영향을 미칠 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 M-SSS를 생성하는 방법을 예시한 도면이다.
도 14를 참조하면, MSSS는 s_p,q(n)=a_p(n)*b_q(n)으로서 정의될 수 있으며, 이때 p={0, 1, ..., 503}은 셀 식별자를 나타내며, q={0, 1, 2, 3}은 M-SSS의 위치(즉, 최근 SSS 전에 발생하는 80ms 블록 내에서의 M-SSS의 개수)를 결정한다. 또한 a_p(n) 및 b_q(n)는 이하의 수학식 16 및 17에 따라 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2016012719-appb-M000016
Figure PCTKR2016012719-appb-M000017
수학식 16을 참조하면, a_p(n)은 ZC 시퀀스이며, 셀 식별자 그룹을 결정할 수 있다. m(p) 및 순환 시프트 k_p는 특정 셀 식별자를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 수학식 17을 참조하면, b_q(n)은 기본 시퀀스 b_(n)의 순환 시프트로 구성된 스크램블링 시퀀스일 수 있으며, 프레임 타이밍을 획득하기 위해 M-프레임 내의 M-SSS의 위치를 지시하는 데 사용될 수 있다. 순환 시프트 l_q는 q 값에 따라 결정될 수 있다.
특정 p에 대한 m(p) 값은 m(p)=1+mod(p, 61)과 같이 결정될 수 있으며, k_p 값은 k_p=7[p/61]과 같이 결정될 수 있다.
도 15는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 M-PSS를 구현하는 방법의 일례를 나타낸다.
구체적으로, 도 15는 상보 골레이 시퀀스(complementary Golay sequence)를 사용하여 M-PSS를 생성하는 방법을 나타낸다.
도 15에 도시된 바와 같이, 상보 골레이 시퀀스 쌍(complementary Golay sequence pair)를 사용하여 각 OFDM symbol에 전송될 CGS를 선택한다(i.e., a(n) or b(n) 선택).
다음으로 cover code를 사용하는 경우, c(1) 부터 c(N)을 각각의 CGS에 곱해줄 수 있으며, 상기 cover code를 사용하지 않는다면 c(n) 모두에 1을 넣어줄 수 있다.
이어서, 각 symbol별로 DFT와 IFFT를 수행해주고 time domain 상에서 각각의 OFDM symbol에 전송하게 된다.
추가적으로, 길이 12 ZC sequence로도 각 OFDM symbol에 전송될 sequence를 만들 수도 있다.
이 경우, 도 15에 적용된 방법과 동일한 방법을 사용함으로써, M-PSS를 구현할 수 있다.
NB-LTE 시스템의 동작 시스템
도 16은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NB LTE 시스템의 동작 시스템의 일례를 나타낸 도이다.
구체적으로, 도 16(a)는 In-band 시스템을 나타내며, 도 16(b)는 Guard-band 시스템을 나타내며, 도 16(c)는 Stand-alone 시스템을 나타낸다.
인밴드 시스템(In-band system)은 인밴드 모드(In-band mode)로, 가드밴드 시스템(Guard-band system)은 가드밴드 모드(Guard-band mode)로, 독립형 시스템(Stand-alone system)은 독립형 모드(Stand-alone mode)로 표현될 수 있다.
도 16(a)의 In-band 시스템은 레가시 LTE 밴드 내 특정 1 RB를 NB-LTE(또는 LTE-NB)를 위해 사용하는 시스템 또는 모드를 말하는 것으로, LTE 시스템 carrier의 일부 자원 블록을 할당하여 운용될 수 있다.
도 16(b)의 Guard-band 시스템은 레가시 LTE 밴드의 guard band를 위해 비워놓은(reserved) 공간에 NB-LTE를 사용하는 시스템 또는 모드를 말하는 것으로, LTE 시스템에서 자원 블록으로 사용되지 않는 LTE carrier의 guard-band를 할당하여 운용될 수 있다.
레가시 LTE 밴드는 각 LTE 밴드의 마지막에 최소 100 kHz의 guardband를 가진다.
200kHz를 이용하기 위해, 2개의 비-연속적인(non-contiguous) guardband를 이용할 수 있다.
In-band 시스템 및 Guard-band 시스템은 레가시 LTE 밴드 내에 NB-LTE가 공존하는 구조를 나타낸다.
이에 반해, 도 16(c)의 Standalone 시스템은 레가시 LTE 밴드로부터 독립적으로 구성된 시스템 또는 모드를 말하는 것으로, GERAN에서 사용되는 주파수 대역(향후 재할당된 GSM carrier)을 별도로 할당하여 운용될 수 있다.
도 17은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 15kHz 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 대한 NB-프래임 구조의 일례를 나타낸다.
도 17에 도시된 바와 같이, 15kHz 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 대한 NB-프래임 구조는 legacy 시스템(LTE 시스템)의 프래임 구조와 동일한 것을 볼 수 있다.
즉, 10ms NB-frame은 1ms NB-subframe 10개를 포함하며, 1ms NB-subframe은 0.5ms NB-slot 2개를 포함한다.
또한, 0.5ms NB-slot은 7개의 OFDM 심볼들을 포함한다.
도 18은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 3.75kHz 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 대한 NB-프래임 구조의 일례를 나타낸다.
도 18을 참조하면, 10ms NB-frame은 2ms NB-subframe 5개를 포함하며, 2ms NB-subframe은 7개의 OFDM 심볼들과 하나의 보호 구간(Guard Period:GP)을 포함한다.
상기 2ms NB-subframe은 NB-slot 또는 NB-RU(resource unit) 등으로 표현될 수도 있다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 3.75kHz 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에서의 NB 서브프래임 구조의 일례를 나타낸다.
도 19는 legacy LTE subframe 구조와 3.75kHz의 subframe 구조의 대응 관계를 나타낸다.
도 19를 참조하면, 3.75kHz의 subframe(2ms)는 legacy LTE의 1ms subframe(또는 1ms TTI) 2개에 대응하는 것을 볼 수 있다.
이하, 본 명세서에서 제안하는 셀룰러(cellular) IoT(Internet of Things)를 지원하는 NB-IoT(또는 NB-LTE) 시스템에서 레거시(legacy) LTE CRS(Cell-specific Reference Signal 또는 Common Reference Signal)를 사용하기 위한 보조 정보(assistant information)에 대해 구체적으로 살펴본다.
앞서 살핀 것처럼, Narrowband (NB)-LTE는 LTE system의 1 PRB(Physical Resource Block)에 해당하는 시스템 대역폭(system BW)를 갖는 낮은 복잡도(complexity), 낮은 전력 소비(power consumption)을 지원하기 위한 시스템을 말한다.
즉, NB-LTE 시스템은 주로 machine-type communication (MTC)와 같은 device(또는 단말)을 셀룰러 시스템(cellular system)에서 지원하여 IoT를 구현하기 위한 통신 방식으로 이용될 수 있다.
또한, NB-LTE 시스템은 기존의 LTE 시스템에서 사용하는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing) 등의 OFDM parameter들을 LTE 시스템과 같은 것을 사용함으로써 NB-LTE 시스템을 위해 추가적인 band를 할당하지 않아도 된다.
즉, legacy LTE 시스템 band의 1 PRB를 NB-LTE 용으로 할당함으로써, 주파수를 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
NB-LTE 시스템에서의 물리 채널(physical channel)은 LTE 시스템의 물리 채널과 구별하기 위해 N-(또는 Narrowband-)을 추가해서 표현 또는 호칭하기로 한다.
즉, NB-LTE 시스템에서 물리 하향링크 채널은 N-PSS/N-SSS, N-PBCH, N-PDCCH/N-EPDCCH, N-PDSCH 등으로 정의할 수 있다.
NB-IoT system은 in-band mode, guard band mode, stand-alone mode와 같이 3개의 동작 모드(operation mode)들이 정의된다.
앞서 살핀 것과 같이, 인-밴드 모드(in-band mode)는 LTE 주파수 밴드에 있는 자원 블록(resource block)을 이용하여 NB-IoT 서비스를 제공하는 모드를 말한다.
가드-밴드 모드(guard-band mode)는 LTE 주파수 밴드에 정의되어 있는 가드-밴드(Guard-band) 내에 사용되지 않는 자원 블록(resource block)을 이용하여 NB-IoT 서비스를 제공하는 모드를 말한다.
stand-alone mode는 GSM 서비스를 목적으로 하는 GSM 주파수 대역 그리고 잠재적으로 IoT 서비스를 위한 주파수 밴드를 이용하여 NB-IoT 서비스를 단독으로 제공하는 모드를 말한다.
이때, 인-밴드 모드(in-band mode)에서 기존 LTE system에서 사용하고 있는 legacy CRS를 사용하기 위해서는 기지국 또는 네트워크가 추가적인 정보(additional information) 또는 보조 정보(assistant information)를 NB-IoT 단말들에게 전송해야 한다.
따라서, 본 명세서는 NB-IoT 시스템에서 legacy CRS를 사용하기 위한 추가 정보(additional information)의 효율적인 송/수신 방법에 대해 제안한다.
NB-LTE 시스템의 MIB(Master Information Block)
먼저, NB-IoT 또는 NB-LTE 시스템에서 MIB(Master Information Block)에 포함되는 기본적인 정보(들)에 대해 살펴본다.
NB-LTE system에서 N-PBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel)을 통해 전송되는 MIB(Master Information Block)는 아래 (1) 내지 (6)의 정보를 포함한다.
(1) NB-IoT SFN(System Frame Number)의 MSB(Most Significant Bit) 4 비트(The 4 most significant bits of NB-IoT SFN)
(2) NB-SIB1 스케쥴링 정보(NB-SIB1 scheduling information)
(3) 레거시 CRS 포트의 개수(The number of legacy CRS ports)
(4) 프래임 구조 지시자(Frame structure indicator)
(5) 동작 모드 지시자(Deployment(operation) mode indicator)
(6) 채널 래스터 오프셋 지시자(Channel raster offset indicator)
상기 (1) 내지 (6)의 정보들 중 (5)번 및 (6)번의 정보에 대해 좀 더 구체적으로 살펴본다.
동작 모드 지시자(operation mode indicator)
우선, (5)번 정보와 관련하여, NB-IoT 시스템의 동작 모드(operation mode)는 in-band mode, guard band mode, stand-alone mode 의 세 가지 모드가 존재한다.
다만, in-band mode 내에서 same-PCI indicator가 'true'인지 'false'인지에 따라 2가지로 나눌 수 있기 때문에, 총 4가지의 operation mode가 있다고 설정할 수 있다.
여기서, same-PCI indicator는 NB-IoT carrier가 E-UTRA carrier와 동일한 PCI(Physical Cell ID)를 사용하는지 여부를 나타내는 지시자일 수 있다.
여기서, 'true' 값은 '1'로, 'false' 값은 '0'으로 표현되거나 'true' 값이 '0'으로, 'false' 값이 '1'로 표현될 수 있다.
따라서, 상기 동작 모드는 2 bits의 길이로 표현될 수 있으며, 아래 표 3은 NB-LTE 시스템의 동작 모드 지시자(operation mode indicator)의 일례를 나타낸 표이다.
Index Operation mode (indicator)
0 In-band mode when the same PCI indicator is true
1 In-band mode when the same PCI indicator is false
2 Guard band mode
3 Stand-alone mode
표 3을 참조하면, operation mode index가 '0'이면 동일한 PCI(Physical Cell ID)일 때의 in-band mode를 나타내며, operation mode index가 '1'이면 동일하지 않은 PCI(Physical Cell ID)일 때의 in-band mode를 나타낸다.
여기서, operation mode (indicator) index 값들(1 내지 4)는 각각 '00', '01', '10', '11' 값에 대응할 수 있다.
채널 래스터 오프셋(channel raster offset)
다음으로, 상기 (6)번 정보 즉, 채널 래스터 오프셋(channel raster offset)에 대해 좀 더 구체적으로 살펴본다.
채널 래스터(channel raster)는 단말이 자원을 읽어오는 최소 단위를 나타내며, LTE 시스템의 경우 채널 래스터(channel raster)는 100kHz 의 값을 가진다.
단말은 가능한 최소 주파수 대역폭 (6RB, 1.08MHz)만큼의 주파수 값을 채널 래스터(channel raster, 예: 100kHz) 간격으로 순차적으로 모니터링한다.
상기 channel raster offset은 도 -(figure 14)에 도시된 바와 같이, ±2.5kHz(+2.5kHz, -2.5kHz)와 ±7.5kHz(+7.5kHz, -7.5kHz)의 4가지의 값이 존재한다.
이 값들은 PRB의 중심 주파수에서 100kHz 기준으로 100kHz의 정수 배를 뺀 값을 나타낼 수 있다(center frequency of PRB - multiple of 100kHz 기준).
따라서, 상기 channel raster offset은 2 bits의 길이로 표현할 수 있으며, 이의 일례는 아래 표 4와 같다.
도 20은 본 명세서에서 제안하는 서로 다른 시스템 대역폭에 대한 채널 래스터 오프셋(channel raster offset)의 일례를 나타낸 도이다.
구체적으로, 도 20a는 짝수 시스템 대역폭(even system bandwidth)에 대한 ±2.5kHz의 채널 래스터 오프셋(channel raster offset)을 나타내며, 도 20b는 홀수 시스템 대역폭(odd system bandwidth)에 대한 ±7.5kHz의 채널 래스터 오프셋(channel raster offset)을 나타낸다.
도 20a 및 도 20b에서, 왼쪽의 눈금은 100kHz의 channel raster 눈금을 나타내며, 오른쪽의 눈금은 각 PRB의 center frequency에 해당하는 눈금을 나타낸다.
Index Channel raster offset (kHz)
0 2.5
1 -7.5
2 7.5
3 -2.5
즉, 상기 NB-LTE 시스템에서 legacy CRS 정보를 사용하기 위해 기지국은 동작 모드 지시자(operation mode indicator) 및 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 정보를 포함하는 MIB를 단말로 전송한다.
도 21은 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT 시스템에서 시스템 정보를 송수신하는 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
먼저, 단말은 기지국으로부터 협대역(narrowband:NB)을 통해 협대역 동기 신호(Narrowband Synchronization Signal)를 수신한다(S2110).
상기 협대역(narrowband)은 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 1 PRB(Physical Resource Block)에 해당하는 시스템 대역폭을 나타내는 것으로, 12개의 서브캐리어들을 포함한다.
또한, 상기 협대역 동기 신호는 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal:N-PSS) 및 협대역 제 2 동기 신호(narrowband secondary synchronization signal:N-SSS)로 구성된다.
또한, 상기 협대역 동기 신호는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스를 이용하여 생성될 수 있다.
상기 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal)는 상기 12개의 서브캐리어들 중 연속하는 11개의 서브캐리어들을 통해 상기 기지국으로부터 수신된다.
이후, 상기 단말은 상기 협대역 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과의 시간 동기 및 주파수 동기를 획득한다(S2120).
추가적으로, 상기 단말은 기지국의 식별자를 검출 또는 결정할 수 있다.
이후, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 N-PBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel)을 통해 상기 NB-IoT와 관련된 시스템 정보를 수신한다(S2130).
상기 시스템 정보는 NB-IoT 시스템의 동작 모드(operation mode)를 나타내는 동작 모드 정보 또는 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 값을 나타내는 채널 래스터 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 시스템 정보는 마스터 정보 블록(Master Information Block:MIB)일 수 있다.
상기 동작 모드는 인-밴드(in-band)에서 동작하는 인-밴드 모드(in-band mode), 가드-밴드(guard-band)에서 동작하는 가드-밴드 모드(guard-band mode) 또는 독립적(stand-alone)으로 동작하는 독립형 모드(stand-alone mode)를 나타낸다.
여기서, 상기 인-밴드 모드(in-band mode)는 NB-IoT 시스템과 LTE 시스템이 동일한 PCI(Physical Cell ID)를 사용하는 제 1 인-밴드 모드와 상기 NB-IoT 시스템과 상기 LTE 시스템이 서로 다른 PCI(Physical Cell ID)를 사용하는 제 2 인-밴드 모드를 포함할 수 있다.
상기 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 값은 +2.5kHz, +7.5kHz, -2.5kHz 또는 -7.5kHz을 가질 수 있다.
MIB 내 레거시 CRS의 보조 정보(Assistant information of legacy CRS in MIB )
앞의 표 3에서 인-밴드 모드(in-band mode)가 same PCI indicator에 따라서 나뉘는 이유는, NB-IoT 시스템에서 legacy CRS를 사용할 수 있느냐의 문제와 관련이 있다.
즉, same PCI indicator 가 'true'이면 legacy CRS를 사용하도록 설정할 수 있지만, same PCI indicator 가 'false'이면 legacy CRS를 사용하도록 설정할 수 없다.
또한, same PCI indicator가 'true'일 때, NB-IoT 단말은 legacy CRS를 사용하기 위해서 해당 PRB에 전송되는 legacy CRS에 사용된 sequence와 해당 legacy CRS sequence index를 알아야 한다.
즉, NB-IoT 단말은 legacy CRS 정보를 사용하기 위해 slot number, OFDM symbol number, CP(Cyclic Prefix) 형태, cell ID, system bandwidth 등이 필요하고, 해당 PRB의 index도 알아야 한다.
이때, slot number, OFDM symbol number, CP 형태, cell ID 등은 NB-IoT system과 legacy LTE system과 같다고 설정할 수 있지만, NB-IoT 단말 입장에서 legacy system bandwidth와 PRB index를 추가적으로 알 필요가 있다.
즉, 상기 NB-IoT 단말은 상기 legacy system bandwidth와 PRB index 정보를 사용하여 정확한 legacy CRS sequence와 해당 legacy CRS sequence index를 알 수 있다.
NB-LTE system이 in-band mode로 동작한다고 가정할 때, N-PSS 및 N-SSS가 전송될 수 있는 PRB는 100kHz 채널 래스터(channel raster)로 인해 additional CFO(Carrier Frequency Offset) 값이 ±7.5kHz 이내로 들어오게 하는 PRB 들이 선택되어야 한다.
추가적인 CFO 값이 ±7.5kHz 이내로 들어오게 하는 PRB indices를 각 system bandwidth에 따라 정리하면 아래 표 5와 같을 수 있다.
표 5는 서로 다른 LTE 시스템 대역폭(system bandwidth)에 대한 legacy PRB 인덱스들(indices)을 나타낸 표이다.
LTE system bandwidth [MHz] 3 5 10 15 20
PRBs in system bandwidth 15 25 50 75 100
Legacy PRB indices 2, 12 2, 7, 17, 22 4, 9, 14, 19, 30, 35, 40, 45 2, 7, 12, 17, 22, 27, 32, 42, 47, 52, 57, 62, 67, 72 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39, 44, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95
이 때, NB-IoT 단말은 N-PBCH를 통해 전송되는 MIB(Master Information Block)를 통해 legacy CRS에 대한 정보를 기지국으로부터 추가로 전송 받는다.
상기 legacy CRS 정보를 전송해줄 때, 기지국은 단말로 system bandwidth와 PRB index 정보를 동시에 전송해 줄 수 있다.
상기 system bandwidth와 PRB index 정보를 동시에 전송해주는 경우, 아래 표 6과 같이 총 46개의 경우가 발생한다.
따라서, 상기 legacy CRS 정보의 전송을 위해 MIB의 6bits가 필요하게 된다.
표 6은 MIB 내 6 bits를 사용하여 legacy CRS 정보(system bandwidth 및 PRB index)를 알려주는 방법의 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2016012719-appb-T000003
Legacy CRS 정보를 전송해주는 방법의 또 다른 일례로, 기지국은 NB-IoT 단말로 Legacy CRS 정보를 전송해 줌에 있어서, 앞서 언급한 system bandwidth와 PRB index 정보 대신에 legacy CRS sequence index 정보를 전송하도록 설정할 수 있다.
이 경우, 상기 legacy CRS 정보는 legacy CRS sequence index 정보를 나타낼 수 있다.
상기 legacy CRS 정보로 legacy CRS sequence index 정보를 알려줄 경우, 상기 legacy CRS sequence index는 32개로 구분이 가능하다.
즉, 기지국은 MIB의 5 bits를 이용하여 legacy CRS information을 단말로 전송할 수 있다.
이 방법은 해당 PRB의 중심 주파수(center frequency)로부터 해당 system bandwidth의 DC까지의 주파수 차이(frequency difference)로 구분하여 해당 값(PRB의 중심 주파수에서 해당 system bandwidth의 DC까지의 주파수 차이)을 전송하는 방법과 동일한 concept이다.
추가적으로, 앞서 살핀 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 정보를 상기 legacy CRS 정보(legacy CRS sequence index 정보)를 전송할 때 같이 전송되도록 설정할 수 있다.
즉, 앞의 표 3에서, 동작 모드 지시자(operation mode indicator)의 index가 '0'인 경우(즉, in-band mode when same PCI indictor is true)에는 MIB 5 bits를 사용하여 legacy CRS information과 channel raster offset 정보를 동시에 전송 받는다고 설정할 수 있고, 상기 동작 모드 지시자(operation mode indicator)의 index가 '1'과 '2'인 경우에는 MIB 5 bits로 전송되는 정보 중에서 channel raster offset 정보만 취한다고 설정할 수 있다.
이와 같이, MIB 5 bits를 이용하여 legacy CRS 정보와 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 정보를 함께 전송하는 방법에 대한 일례를 표로 나타내면, 아래 표 7과 같다.
표 7을 사용하여 legacy CRS information를 전송하는 방법은 표 6을 사용하여 legacy CRS information를 전송하는 방법에 비해 MIB 내의 legacy CRS information을 전송하기 위한 filed의 비트 수를 1 bit 줄일 수 있다는 장점이 있다.
이때, 상기 동작 모드 지시자(operation mode indicator)의 index가 '2'인 경우에는 표 7의 32개의 index들 중에서 미리 약속된 4가지 중 하나를 통해서 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 정보를 전송한다고 설정할 수 있다.
예를 들어, 표 7의 인덱스들(indices) 14, 15, 16, 17의 4가지를 사용하여 각각 2.5kHz, -7.5kHz, 7.5kHz, -2.5kHz의 channel raster offset을 전송한다고 설정할 수 있다.
표 7을 통해 도 22와 도 23은 쉽게 도출될 수 있다.
도 22와 도 23은 본 명세서에서 제안하는 서로 동일한 레거시 CRS 시퀀스 인덱스를 공유하는 PRB 인덱스의 일례들을 나타낸다.
구체적으로, 도 22는 짝수 시스템 대역(even system bandwidth)들 중 서로 같은 legacy CRS sequence index를 공유하는 PRB 의 index들을 나타낸다.
또한, 도 22는 channel raster offset 이 ±2.5kHz 인 system bandwidth의 일례를 나타낸다.
도 23은 홀수 시스템 대역(odd system bandwidth)들 중 서로 같은 legacy CRS sequence index를 공유하는 PRB 의 index들을 나타낸다.
또한, 도 23은 channel raster offset 이 ±7.5kHz 인 system bandwidth의 일례를 나타낸다.
즉, 도 22는 표 7를 먼저 channel raster offset 값으로 정렬(또는 분류)한 뒤, 정렬된(예:sorted out) channel raster offset 값이 ±2.5kHz 인 항목끼리 묶은 경우를 나타낸다.
또한, 도 23은 정렬된 channel raster offset 값이 ±7.5kHz 인 항목끼리 묶은 경우를 나타낸다.
도 22 및 도 23에 도시된 'n' 값(2210,2310)은 각 system bandwidth에 따라서 가질 수 있는 총 PRB 개수 중에서 DC 위쪽 혹은 DC 아래쪽에 존재하는 PRB의 개수(DC가 가운데에 걸린 PRB는 제외)를 의미한다.
이때, NB-IoT 단말은 MIB의 5 bits를 통해 해당 system bandwidth의 DC로부터의 주파수 차이(frequency difference)에 해당하는 정보를 기지국으로부터 수신함으로써, legacy CRS에 대한 정보를 획득할 수 있다.
여기서, 상기 system bandwidth의 DC로부터의 frequency difference에 해당하는 정보는 legacy CRS sequence index 정보를 나타낼 수 있다.
이를 예를 들어 좀 더 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
만약 단말이 MIB를 통해 표 7의 index 15를 기지국으로부터 수신하였다고 가정한다.
표 7의 index 15를 수신하였다는 의미는 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 값이 ±7.5kHz인(odd system bandwidth) 항목끼리 묶어서 나타낸 도 23의 PRB n-5를 수신한 것과 같은 개념일 수 있다.
이때, 단말은 아래 수학식 18을 사용하여 사용할 수 있는 legacy CRS 정보 즉, legacy CRS sequence index를 구할 수 있다.
본 예시에서 즉, index 15인 경우, legacy CRS sequence index는 '99'가 됨을 알 수 있다.
즉, 상기 '99'는 표 7를 통해 확인해보면 index 15에 해당하는 legacy CRS sequence index 값과 동일함을 알 수 있다.
여기서, 단말은 해당 legacy CRS sequence index 값과 상기 legacy CRS sequence index 값에 1을 더한 값까지 포함하여 해당 RB에 들어가는 두 개의 legacy CRS sequences를 알아낼 수 있다.
Figure PCTKR2016012719-appb-M000018
수학식 18에서, m'는 legacy CRS sequence index를 나타내고,
Figure PCTKR2016012719-appb-I000001
는 가장 큰 하향링크 대역폭 구성(largest downlink bandwidth configuration)으로 '110'을 나타내며, fd는 system bandwidth의 DC로부터의 frequency difference의 상대적인 값을 나타내는 것으로, 위의 예시에서는 '-5' 가 된다.
또 다른 예로서, 단말이 기지국으로부터 MIB를 통해 표 7의 index 17을 수신한다고 가정한다.
이는 channel raster offset이 ±2.5kHz(even system bandwidth) 인 항목끼리 묶어서 나타낸 도 22의 PRB n+5을 전송 받은 것과 같은 개념이다.
이 때, 단말은 앞에서와 마찬가지로 상기 수학식 18을 통해 사용할 수 있는 legacy CRS sequence index를 구할 수 있다.
본 예시에서(index 17인 경우), legacy CRS sequence index는 '120'이 된다.
표 7을 참조하면, 상기 '120'은 index 17에 대응하는 legacy CRS sequence index 값과 같음을 알 수 있다. 여기서, fd는 5가 된다.
좀 더 구체적으로 살펴보면, 상기 수학식 18의 fd는 (1) 홀수 시스템 대역폭(odd system bandwidth)일 경우, DC로부터 해당 PRB의 center frequency까지의 difference를 상대적으로 나타낸 값이고, (2) 짝수 시스템 대역폭(even system bandwidth)일 경우, DC로부터 해당 PRB의 경계 값 중 더 작은 frequency 값을 갖는 곳까지의 difference를 상대적으로 나타낸 값이다.
예를 들어, odd system bandwidth일 경우 fd가 -5라고 하는 것의 의미는 DC(0Hz부터 하나의 subcarrier의 절반인 7.5kHz가 추가되어야 함)로부터 -5*180(kHz) 만큼 떨어져 있는 곳이 해당 PRB의 center frequency 값이 됨을 나타낸다.
이는 도 23을 사용하여 확인하면 해당 PRB의 center frequency가 -907.5kHz인 것을 확인할 수 있다. 여기서, 180kHz는 1RB의 bandwidth를 나타낸다.
또 다른 예로, even system bandwidth일 경우 fd가 5라고 하는 것의 의미는 DC(0Hz부터 하나의 subcarrier의 절반인 7.5kHz가 추가되어야 함)로부터 5*180(kHz) 만큼 떨어져 있는 곳이 해당 PRB의 경계 값 중 더 작은 frequency를 갖는 곳의 frequency 값이 됨을 나타낸다.
이는 도 22를 참조하면 해당 PRB의 경계 값 중 더 작은 frequency를 갖는 곳의 frequency값이 907.5kHz 인 것을 확인할 수 있다.
즉, 해당 PRB의 center frequency가 997.5kHz이므로, (180/2)kHz 만큼 작은 곳의 경계는 907.5kHz가 된다.
또 다른 방법으로, operation mode indicator의 index가 0인 경우에는 MIB 5 bits를 사용하여 legacy CRS information과 channel raster offset 정보를 동시에 단말이 기지국으로부터 전송 받는다고 설정할 수 있다.
그리고, operation mode indicator의 index가 0이 아닌 경우에는 앞서 살핀 표 4의 MIB 2 bits를 사용하여 channel raster offset indicator를 단말로 전송하도록 설정할 수 있고, 나머지 3 bits는 reserved bits로 설정할 수 있다.
Index Legacy CRS sequence index (LTE system bandwidth(MHz), Legacy PRB index) Center frequency of legacy PRB - DC (kHz) Channel raster offset (kHz)
0 18 (20, 4) -682.5 2.5
1 28 (20, 9) -607.5 2.5
2 38 (20, 14) -532.5 2.5
3 39 (15, 2) -525.0 -7.5
4 48 (20, 19) -457.5 2.5
5 49 (15, 7) -450.0 -7.5
6 58 (20, 24) -382.5 2.5
7 59 (15, 12) -375.0 -7.5
8 68 (10, 4) & (20, 29) -307.5 2.5
9 69 (15, 17) -300.0 -7.5
10 78 (10, 9) & (20, 34) -232.5 2.5
11 79 (15, 22) -225.0 -7.5
12 88 (10, 14) & (20, 39) -157.5 2.5
13 89 (5, 2) & (15, 27) -150.0 -7.5
14 98 (10, 19) & (20, 44) -82.5 2.5
15 99 (3, 2) & (5, 7) & (15, 32) -75.0 -7.5
16 119 (3, 12) & (5, 17) & (15, 42) 75.0 7.5
17 120 (10, 30) & (20, 55) 82.5 -2.5
18 129 (5, 22) & (15, 47) 150.0 7.5
19 130 (10, 35) & (20, 60) 157.5 -2.5
20 139 (15, 52) 225.0 7.5
21 140 (10, 40) & (20, 65) 232.5 -2.5
22 149 (15, 57) 300.0 7.5
23 150 (10, 45) & (20, 70) 307.5 -2.5
24 159 (15, 62) 375.0 7.5
25 160 (20, 75) 382.5 -2.5
26 169 (15, 67) 450.0 7.5
27 170 (20, 80) 457.5 -2.5
28 179 (15, 72) 525.0 7.5
29 180 (20, 85) 532.5 -2.5
30 190 (20, 90) 607.5 -2.5
31 200 (20, 95) 682.5 -2.5
도 24는 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT 시스템에서 시스템 정보를 송수신하는 방법의 또 다른 일례를 나타낸 순서도이다.
먼저, 단말은 기지국으로부터 협대역(narrowband:NB)을 통해 협대역 동기 신호(Narrowband Synchronization Signal)를 수신한다(S2410).
상기 협대역(narrowband)은 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 1 PRB(Physical Resource Block)에 해당하는 시스템 대역폭(system bandwidth)을 나타낸다.
따라서, 상기 협대역은 180Khz에 해당할 수 있다.
상기 1 PRB는 연속하는 12개의 서브캐리어들을 포함하며, 상기 협대역이 180kHz일 경우 하나의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)은 15kHz일 수 있다.
상기 협대역 동기 신호는 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal) 및 협대역 제 2 동기 신호(narrowband secondary synchronization signal)로 구성된다.
또한, 상기 협대역 동기 신호는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스를 이용하여 생성될 수 있다.
상기 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal)는 상기 1 PRB 내 연속하는 11개의 서브캐리어들을 통해 상기 기지국으로부터 수신된다.
이후, 상기 단말은 상기 협대역 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과의 시간 동기 및 주파수 동기를 획득한다(S2420).
이후, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 N-PBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel)을 통해 상기 NB-IoT와 관련된 시스템 정보를 수신한다(S2430).
상기 시스템 정보는 마스터 정보 블록(Master Information Block:MIB)일 수 있다.
상기 시스템 정보는 NB-IoT 시스템의 동작 모드(operation mode)를 나타내는 동작 모드 정보 또는 레거시(legacy) CRS 시퀀스(sequence)의 인덱스(index)를 나타내는 제어 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
여기서, 상기 제어 정보는 상기 legacy CRS가 전송되는 PRB(Physical Resource Block) 인덱스(index)와 연관된다.
또한, 상기 PRB 인덱스는 상기 legacy CRS가 전송되는 PRB의 중심 주파수(center frequency)와 DC(Direct Current) 간의 주파수 차이(frequency difference) 정보와 관련된다.
또한, 상기 제어 정보는 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 값을 포함할 수 있다.
상기 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 값은 +2.5kHz, +7.5kHz, -2.5kHz 또는 -7.5kHz를 가진다.
상기 동작 모드는 인-밴드(in-band)에서 동작하는 인-밴드 모드(in-band mode), 가드-밴드(guard-band)에서 동작하는 가드-밴드 모드(guard-band mode) 또는 독립적(stand-alone)으로 동작하는 독립형 모드(stand-alone mode)를 포함할 수 있다.
상기 인-밴드 모드(in-band mode)는 NB-IoT 시스템과 LTE 시스템이 동일한 PCI(Physical Cell ID)를 사용하는 제 1 인-밴드 모드와 상기 NB-IoT 시스템과 상기 LTE 시스템이 서로 다른 PCI(Physical Cell ID)를 사용하는 제 2 인-밴드 모드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어 정보는 상기 제 1 인-밴드 모드인 경우, 상기 시스템 정보에 포함될 수 있다.
추가적인 configured PRB를 위한 시그널링 정보(Information signalling for additional configured PRB )
다음으로, 다수의 NB-IoT carrier들을 사용하는 경우 추가로 할당받는 PRB(또는 configured PRB)와 관련된 내용에 대해 살펴본다.
살핀 것처럼, NB-IoT system에서 NB-IoT 단말(예:NB-IoT UE)는 특정 PRB를 통해 NB-PSS, NB-SSS, NB-PBCH 및 SIB(system information block)을 기지국으로부터 수신한다(또는 전송 받는다).
여기서, 특정 PRB를 '앵커 PRB(anchor PRB)'라고 표현하기로 한다.
상기 anchor PRB는 in-band에 위치할 수도 있으며, guard band에 위치할 수도 있고, 독립적인 band(stand-alone mode)에 위치할 수도 있다.
한편, NB-IoT system에서 하향링크 전송(downlink transmission)은 다수의 NB-IoT 캐리어(multiple NB-IoT carrier)들을 사용할 수 있다.
따라서, NB-IoT 단말은 additional PRB를 상기 downlink transmission을 위해 할당 받을 수 있다.
상기 additional PRB 정보는 uplink transmission을 위해서도 할당 받을 수 있다.
여기서, 상기 추가로 할당 받는 PRB를 'configured PRB' 라고 표현하기로 한다.
상기 configured PRB는 non-anchor PRB로 표현 또는 호칭될 수도 있다.
NB-IoT 시스템에서의 동작 모드(operation mode)를 고려할 때, anchor PRB와 configured PRB가 갖는 상관 관계는 다음 5가지 경우((1) 내지 (5))로 정리할 수 있다.
(1) In-band anchor PRB 및 In-band configured PRB
: anchor PRB의 동작 모드는 in-band이고, configured PRB의 동작 모드는 in-band인 경우를 나타낸다.
(2) In-band anchor PRB 및 Guard band configured PRB
: anchor PRB의 동작 모드는 in-band이고, configured PRB의 동작 모드는 가드-밴드(guard-band)인 경우를 나타낸다.
(3) Guard band anchor PRB 및 Guard band configured PRB
: anchor PRB의 동작 모드는 guard-band이고, configured PRB의 동작 모드는 guard-band인 경우를 나타낸다.
(4) Guard band anchor PRB 및 In-band configured PRB
: anchor PRB의 동작 모드는 guard-band이고, configured PRB의 동작 모드는 in-band인 경우를 나타낸다.
(5) Stand-alone anchor PRB 및 Stand-alone configured PRB
: anchor PRB의 동작 모드는 stand-alone이고, configured PRB의 동작 모드는 stand-alone인 경우를 나타낸다.
상기 5가지 경우들에 대해서, NB-IoT 단말은 상기 configured PRB에 대한 information을 기지국으로부터 시그널링(signaling)을 받아야 한다.
이때, 상기 configured PRB에 대한 정보는 상위 계층(layer)(e.g., RRC signaling)을 통해서 전송된다고 설정할 수 있다.
일례로, 상기 configured PRB에 대한 정보는 후술할 표 -(Table 8)의 CarrierConfigDedicated-NB information elements에 포함될 수 있다.
이때, 상기 configured PRB에 대한 정보는 동작 모드 지시자(operation mode indicator)와 same PCI indicator를 포함할 수 있다.
또한, 상기 configured PRB에 대한 정보는 각 anchor PRB의 동작 mode와 configured PRB의 동작 mode에 따라 추가적으로 다음과 같은 정보들을 포함할 수 있다.
첫 번째, 앞서 살핀 (1)번(anchor PRB와 configured PRB의 동작 mode가 모두 in-band mode)의 경우, 상기 configured PRB에 대한 정보는 configured PRB의 index 정보를 추가적으로 포함하도록 설정할 수 있다.
두 번째, 상기 4번(anchor PRB의 동작 mode는 guard-band mode, configured PRB의 동작 mode는 in-band mode)의 경우, 상기 configured PRB에 대한 정보는 anchor PRB와 system bandwidth의 DC frequency 간의 frequency offset 정보와 상기 configured PRB의 index 정보를 추가적으로 포함하도록 설정할 수 있다.
여기서, system bandwidth의 DC frequency 간의 frequency offset 정보를 보내주는 이유는 단말이 DC frequency를 알고 있어야만 configured PRB의 index 정보를 사용하여 configured PRB의 위치를 알 수 있기 때문이다.
마지막으로, 상기 2번, 3번, 5번(configured PRB의 동작 mode가 guard band mode 혹은 stand-alone mode)의 경우, 상기 configured PRB에 대한 정보는 상기 configured PRB의 center frequency 값을 추가적으로 포함하도록 설정할 수 있다.
그 이유는, guard band mode, 혹은 stand-alone mode로 동작하는 경우에는 in-band mode로 동작할 때와는 다르게 PRB 구간이 미리 정해져 있지 않기 때문이다.
상기 언급한 정보들은 다음과 같이 전송된다고 정의할 수 있다.
우선, 동작 모드 지시자(Operation mode indicator)는 1 bit의 정보를 사용하여 operation mode의 변화에 따라 '0'과 '1'로 표현한다고 설정할 수 있다.
상기 방식에 대한 일례로, anchor PRB에서의 operation mode와 configured PRB에서의 operation mode가 다른 경우 '1'로, anchor PRB에서의 operation mode와 configured PRB에서의 operation mode가 같은 경우 '0'으로 설정할 수 있다.
또는, 이와 반대로, anchor PRB에서의 operation mode와 configured PRB에서의 operation mode가 다른 경우 '0'으로, anchor PRB에서의 operation mode와 configured PRB에서의 operation mode가 같은 경우 '1'로 설정할 수 있다.
또 다른 방법으로, operation mode indicator 1 bit의 정보를 사용하여 configured PRB가 동작하는 operation mode에 따라 '0'과 '1'로 표현한다고 설정할 수 있다.
상기 방식에 대한 일례로, operation mode indicator를 configured PRB가 동작하는 operation mode가 in-band mode일 경우 '0'으로 설정하고, guard band mode일 경우 '1'로 설정할 수 있다.
또는, 이와 반대로 configured PRB가 동작하는 operation mode가 in-band mode일 경우 operation mode indicator를 '1'로 설정하고, guard band mode일 경우 operation mode indicator를 '0'으로 설정할 수 있다.
추가적으로, configured PRB의 operation mode가 anchor PRB의 operation mode와 다른 경우, 각 PRB(anchor PRB, configured PRB)에 해당하는 PCI 값이 서로 같은지 또는 다른지에 대한 정보도 전송하도록 설정할 수 있다.
여기서, 상기 각 PRB(anchor PRB, configured PRB)에 해당하는 PCI 값이 서로 같은지 또는 다른지를 나타내는 정보는 same PCI-indicator로 표현될 수 있다.
상기 방식에 대한 일례로, anchor PRB에서의 PCI와 configured PRB에서의 PCI가 다른 경우, 각 PRB에 해당하는 PCI 값이 서로 같은지 또는 다른지를 나타내는 정보는 '1'로, anchor PRB에서의 PCI와 configured PRB에서의 PCI가 같은 경우 각 PRB에 해당하는 PCI 값이 서로 같은지 또는 다른지를 나타내는 정보는 '0'으로 설정할 수 있다.
또는 이와 반대로, anchor PRB에서의 PCI와 configured PRB에서의 PCI가 다른 경우 각 PRB에 해당하는 PCI 값이 서로 같은지 또는 다른지를 나타내는 정보는 '0'으로, anchor PRB에서의 PCI와 configured PRB에서의 PCI가 같은 경우 각 PRB에 해당하는 PCI 값이 서로 같은지 또는 다른지를 나타내는 정보는 '1'로 설정할 수 있다.
다음으로, 상기 configured PRB의 index 정보를 전송해주는 방법에 대해 좀 더 구체적으로 살펴본다.
상기 configured PRB의 index 정보를 전송해주는 첫 번째 방법으로, anchor PRB의 중심 주파수(center frequency)와 configured PRB의 중심 주파수(center frequency)의 차이 즉, 각 PRB의 중심 주파수 간 차이(center frequency difference) 정보를 NB-IoT 단말로 전송해 준다고 설정할 수 있다.
Anchor PRB에 동기(sync.)를 맞춘 NB-IoT 단말은 anchor PRB의 index 정보를 이미 알고 있기 때문에, 중심 주파수 차이(center frequency difference) 정보만을 가지고도 configured PRB의 index 정보를 알 수 있다.
상기 configured PRB의 index 정보의 길이는 20MHz system bandwidth를 고려할 때, 약 200가지의 center frequency difference 값이 존재하기 때문에, 최소 8 bits가 필요하다.
두 번째 방법으로, configured PRB의 중심 주파수(center frequency)로부터 해당 system bandwidth의 DC까지의 주파수 차이(frequency difference) 정보를 NB-IoT 단말로 전송해 준다고 설정할 수 있다.
이 경우, Anchor PRB의 동작 mode에 따라 다음 두 가지로 나눌 수 있다.
첫 번째, anchor PRB 가 in-band mode로 동작하는 경우에는, 이미 anchor PRB의 system bandwidth가 even system bandwidth인지 또는 odd system bandwidth인지를 알고 있다.
따라서, 이 때 최대로 필요한 상기 frequency difference 정보의 길이는 odd system bandwidth 중 가장 큰 15MHz system bandwidth를 고려하면 75개의 state가 존재하고, even system bandwidth 중 가장 큰 20MHz system bandwidth를 고려하면 100가지의 state 가 존재하기 때문에, 최소 7 bits가 필요하게 된다.
상기 첫 번째 방식에 대한 일례를 표로 나타내면 아래 표 8과 같다.
즉, 표 8은 configured PRB의 center frequency로부터 해당 system bandwidth의 DC까지의 주파수 차이(frequency difference) 값의 일례를 나타낸다.
두 번째, anchor PRB가 guard band mode로 동작하는 경우에 최대로 필요한 상기 frequency difference 정보의 길이는 20MHz system bandwidth를 고려할 때, 100가지의 frequency difference 값이 존재하고, 이에 추가로 15MHz system bandwidth를 고려할 때, 75가지의 frequency difference 값이 존재하기 때문에, 최소 8 bits가 필요하다.
상기 configured PRB의 index 정보를 알려주는 또 다른 방법으로는, MSB 1 bit로 even system bandwidth 인지 또는 odd system bandwidth 인지를 미리 알려주고, 나머지 7 bits는 표 8을 사용하여 PRB index를 알려주는 방법을 고려할 수도 있다.
Index Center frequency of legacy PRB - DC (kHz) in odd system bandwidth Center frequency of legacy PRB - DC (kHz) in even system bandwidth Index Center frequency of legacy PRB - DC (kHz) in odd system bandwidth Center frequency of legacy PRB - DC (kHz) in even system bandwidth
0 -742.5 -555 50 7.5 180
1 -727.5 -540 51 22.5 195
2 -712.5 -525 52 37.5 210
3 -697.5 -510 53 52.5 225
4 -682.5 -495 54 67.5 240
5 -667.5 -480 55 82.5 255
6 -652.5 -465 56 97.5 270
7 -637.5 -450 57 112.5 285
8 -622.5 -435 58 127.5 300
9 -607.5 -420 59 142.5 315
10 -592.5 -405 60 157.5 330
11 -577.5 -390 61 172.5 345
12 -562.5 -375 62 187.5 360
13 -547.5 -360 63 202.5 375
14 -532.5 -345 64 217.5 390
15 -517.5 -330 65 232.5 405
16 -502.5 -315 66 247.5 420
17 -487.5 -300 67 262.5 435
18 -472.5 -285 68 277.5 450
19 -457.5 -270 69 292.5 465
20 -442.5 -255 70 307.5 480
21 -427.5 -240 71 322.5 495
22 -412.5 -225 72 337.5 510
23 -397.5 -210 73 352.5 525
24 -382.5 -195 74 367.5 540
25 -367.5 -180 75 382.5 -
26 -352.5 -165 76 397.5 -
27 -337.5 -150 77 412.5 -
28 -322.5 -135 78 427.5 -
29 -307.5 -120 79 442.5 -
30 -292.5 -105 80 457.5 -
31 -277.5 -90 81 472.5 -
32 -262.5 -75 82 487.5 -
33 -247.5 -60 83 502.5 -
34 -232.5 -45 84 517.5 -
35 -217.5 -30 85 532.5 -
36 -202.5 -15 86 547.5 -
37 -187.5 0 87 562.5 -
38 -172.5 15 88 577.5 -
39 -157.5 30 89 592.5 -
40 -142.5 45 90 607.5 -
41 -127.5 60 91 622.5 -
42 -112.5 75 92 637.5 -
43 -97.5 90 93 652.5 -
44 -82.5 105 94 667.5 -
45 -67.5 120 95 682.5 -
46 -52.5 135 96 697.5 -
47 -37.5 150 97 712.5 -
48 -22.5 165 98 727.5 -
49 -7.5 -555 99 742.5 -
아래 표 9는 configured PRB의 index 정보를 포함하는 RRC(radio resource control) 메시지의 일례로써 특히, CarrierConfigDedicated-NB information elements를 나타낸다.
상기 CarrierConfigDedicated-NB IE(Information Element)는 NB-IoT 시스템에서 non-anchor carrier를 구체화하기 위해 사용된다.
여기서, non-anchor carrier는 앞서 살핀 configured carrier 또는 configured PRB를 나타낼 수 있다.
또한, 아래 표 10은 표 9의 CarrierConfigDedicated-NB에 나와 있는 각 field들의 description을 나타낸다.
-- ASN1STARTCarrierConfigDedicated-NB-r13 ::= SEQUENCE { dl-CarrierConfig-r13 DL-CarrierConfigDedicated-NB-r13, ul-CarrierConfig-r13 UL-CarrierConfigDedicated-NB-r13}DL-CarrierConfigDedicated-NB-r13 ::= SEQUENCE { dl-CarrierFreq-r13 CarrierFreq-NB-r13, downlinkBitmapNonAnchor-r13 CHOICE { useNoBitmap-r13 NULL, useAnchorBitmap-r13 NULL, explicitBitmapConfiguration-r13 DL-Bitmap-NB-r13, spare NULL } OPTIONAL, -- Need ON dl-GapNonAnchor-r13 CHOICE { useNoGap-r13 NULL, useAnchorGapConfig-r13 NULL, explicitGapConfiguration-r13 DL-GapConfig-NB-r13, spare NULL } OPTIONAL, -- Need ON inbandCarrierInfo-r13 SEQUENCE { samePCI-Indicator-r13 CHOICE { samePCI-r13 SEQUENCE { indexToMidPRB-r13 INTEGER (-55..54) }, differentPCI-r13 SEQUENCE { eutra-NumCRS-Ports-r13 ENUMERATED {same, four} } } OPTIONAL, -- Cond anchor-guardband eutraControlRegionSize-r13 ENUMERATED {n1, n2, n3} } OPTIONAL, -- Cond non-anchor-inband ...}UL-CarrierConfigDedicated-NB-r13 ::= SEQUENCE { ul-CarrierFreq-r13 CarrierFreq-NB-r13 OPTIONAL, -- Need OP ...}-- ASN1STOP
CarrierConfigDedicated-NB field descriptions
dl-CarrierConfigDonwlink Carrier different from the anchor carrier used for all unicast transmissions . If absent, the downlink carrier is the downlink anchor carrier.(모든 유니캐스트 전송을 위해 사용되는 anchor carrier와는 다른 하향링크 캐리어. 만약 없는 경우, 하향링크 캐리어는 하향링크 anchor carrier이다.)
dl-CarrierFreqDL carrier frequency. The downlink carrier is not in a E-UTRA PRB which contains E-UTRA PSS/SSS/PBCH.(하향링크 캐리어 주파수. 하향링크 캐리어는 E-UTRA PSS/SSS/PBCH를 포함하는 E-UTRA PRB에서는 없다.)
dl-GapNonAnchorDownlink transmission gap configuration for the non-anchor carrier, see TS 36.211 [21] and TS 36.213 [23].(non-anchor 캐리어에 대한 하향링크 전송 갭 구성)
downlinkBitmapNonAnchorNb-IoT downlink subframe configuration for downlink transmission on the non-anchor carrier.(non-anchor 캐리어 상에서 하향링크 전송을 위한 NB-IoT 하향링크 서브프래임 구성)
eutraControlRegionSizeIndicates the control region size of the E-UTRA cell for the in-band operation mode. Unit is in number of OFDM symbols.If operationModeInfo in MIB-NB is set to inband-SamePCI or inband-DifferentPCI, it should be set to the value broadcast in SIB1-NB(인-밴드 모드에 대해 E-UTRA 셀의 제어 영역 사이즈를 지시함. MIB-NB에서 operationModeInfo가 inband-SamePCI 또는 inband-DifferentPCI일 경우, SIB1-NB에서 브로드캐스트 값으로 설정됨)
eutra-NumCRS-PortsNumber of E-UTRA CRS antenna ports, either the same number of ports as NRS or 4 antenna ports. See TS 36.211 [21], TS 36.212 [22], and TS 36.213 [23].(E-UTRA 안테나 포트의 개수, NRS 안테나 포트 수와 동일하거나 4 안테나 포트 수와 동일)
inbandCarrierInfoProvides the configuration of a non-anchor inband carrier.If absent, the configuration of the anchor carrier applies.(non-anchor inband 캐리어의 구성을 제공. 만약 없는 경우 anchor 캐리어의 구성을 적용)
indexToMidPRBThe PRB index is signaled by offset from the middle of the EUTRA system.(PRB 인덱스는 E-UTRA 시스템의 중앙(middle)로부터의 offset에 의해 시그널된다.)
samePCI-Indicator This parameter specifies whether the non-anchor carrier reuses the same PCI as the EUTRA carrier.(non-anchor carrier가 E-UTRA 캐리어와 동일한 PCI를 재사용하는 것인지 여부를 나타낸다.)
ul-CarrierConfigIf absent, the uplink carrier is the uplink anchor carrier.(만약 ul-carrierconfig가 없는 경우, 상향링크 캐리어는 상향링크 anchor 캐리어이다.)
ul-CarrierFreqUL carrier frequency if absent, the same TX-RX frequency separation as for the anchor carrier applies(상향링크 캐리어 주파수. 만약 없는 경우, anchor carrier와 같이 TX-RX 주파수 분리를 적용함)
Conditional presence Explanation
non-anchor-inband The field is optionally present, need OP, if the non-anchor carrier is an inband carrier; otherwise it is not present.(이 필드는 non-anchor carrier가 in-band carrier인 경우, 선택적으로 존재하고, OP가 필요하며, 그렇지 않은 경우 존재하지 않는다.)
anchor-guardband The field is mandatory present, if operationModeInfo is set to guardband in the MIB; otherwise it is not present.(이 필드는 operationModeInfo가 MIB에서 guardband로 설정된 경우 의무적으로 존재하고, 그렇지 않은 경우 존재하지 않는다.)
도 25는 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT 시스템에서 다수의 NB-IoT 캐리어들을 통해 하향링크 데이터를 송수신하는 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
먼저, 단말은 제 1 NB-IoT 캐리어(carrier)를 통해 협대역 동기 신호(Narrowband Synchronization Signal)를 기지국으로부터 수신한다(S2510).
상기 협대역(narrowband)은 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 1 PRB(Physical Resource Block)에 해당하는 시스템 대역폭(system bandwidth)을 나타내며, 상기 1 PRB는 12개의 서브캐리어들을 포함한다.
상기 협대역 동기 신호는 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal) 및 협대역 제 2 동기 신호(narrowband secondary synchronization signal)로 구성된다.
상기 제 1 NB-IoT 캐리어(carrier)는 앵커(anchor) PRB로 표현될 수 있다.
상기 협대역 동기 신호는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스를 이용하여 생성된다.
상기 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal)는 상기 12개의 서브캐리어들 중에서 연속하는 11개의 서브캐리어들을 통해 상기 기지국으로부터 수신된다.
상기 연속하는 11개의 서브캐리어들은 상기 12개의 서브캐리어들 중에서 특정 서브캐리어를 제외하여 구성된다.
상기 특정 서브캐리어는 가장 낮은 서브캐리어 인덱스(subcarrier index) 값을 가지는 서브캐리어 또는 가장 큰 서브캐리어 인덱스 값을 가지는 서브캐리어일 수 있다.
이후, 상기 단말은 상기 협대역 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과의 시간 동기 및 주파수 동기를 획득한다(S2520).
이후, 상기 단말은 상기 제 1 NB-IoT 캐리어를 통해 상기 NB-IoT와 관련된 시스템 정보를 상기 기지국으로부터 수신한다(S2530).
상기 시스템 정보는 마스터 정보 블록(Master Information Block:MIB)일 수 있다.
상기 시스템 정보는 NB-IoT 시스템의 동작 모드(operation mode)를 나타내는 동작 모드 정보 또는 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 값을 나타내는 채널 래스터 오프셋 지시자(channel raster offset indicator) 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 채널 래스터 오프셋 지시자는 채널 래스터 오프셋 정보로 표현될 수도 있다.
상기 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 값은 +2.5kHz, +7.5kHz, -2.5kHz 또는 -7.5kHz를 가질 수 있다.
이후, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 제 2 NB-IoT 캐리어를 할당 받는다(S2540).
여기서, 상기 제 2 NB-IoT 캐리어(carrier)는 설정된(configured) PRB로 표현될 수도 있다.
여기서, 상기 단말은 상기 제 2 NB-IoT 캐리어에 대한 정보를 상위 계층 시그널링(high layer signaling)을 통해 상기 기지국으로부터 수신함으로써, 상기 제 2 NB-IoT 캐리어를 할당받을 수 있다.
상기 제 2 NB-IoT 캐리어에 대한 정보는 상기 제 2 NB-IoT 캐리어의 PRB 인덱스와 관련된 제어 정보를 더 포함한다.
상기 제어 정보는 상기 제 2 NB-IoT 캐리어의 중심 주파수(center frequency)와 DC(Direct Current) 간의 주파수 차이(frequency difference)를 나타내는 정보일 수 있다.
상기 제어 정보는 100개의 상태(state)값들을 포함할 수 있다.
상기 제 2 NB-IoT 캐리어에 대한 정보는 상기 제 2 NB-IoT 캐리어의 동작 모드를 나타내는 정보 또는 상기 제 2 NB-IoT 캐리어가 legacy 캐리어와 동일한 PCI(Physical Cell ID)를 사용하는지 여부를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이후, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 상기 제 1 NB-IoT 캐리어 또는 상기 제 2 NB-IoT 캐리어 중 적어도 하나를 통해 하향링크 데이터를 수신한다(S2550).
N-PSS에 대한 legacy PRB 인덱스들(Legacy PRB indices for N-PSS) 설정 방법
다음으로, 11개의 서브캐리어들을 갖는 N-PSS에 대한 legacy PRB 인덱스 설정 방법에 대해 살펴본다.
N-PSS(Narrowband Primary Synchronization Signal)가 11개의 subcarrier들로 전송되는 경우, 시스템 대역폭(system bandwidth)별로 기존 12개의 subcarrier들(1RB) 중 어느 subcarrier를 제외하고 11개를 사용하는지에 따라 추가로 발생하는 CFO(Carrier Frequency Offset)값이 달라지게 된다.
짝수 시스템 대역폭(Even system bandwidth)를 고려하면, DC(Direct Current) 보다 작은 중심 주파수(center frequency) 값을 갖는 PRB들은 도 26a에 도시된 바와 같이 #11 번의 subcarrier(2610)를 제외한 11개의(#0 ~ #10) subcarrier들에 N-PSS를 전송하도록 설정하는 것이 바람직하다. 이 때, 추가로 발생하는 CFO 값은 5kHz이다.
만약 도 26b와 같이, #0번의 subcarrier(2620)를 제외한 11개의(#1 ~ #11) subcarrier들에 N-PSS를 전송하는 경우, 추가로 발생하는 CFO 값은 10kHz로 증가하게 된다.
다음으로, DC보다 큰 중심 주파수(center frequency) 값을 갖는 PRB들은 도 26c에 도시된 바와 같이 #0번의 subcarrier(2630)를 제외한 11개의(#1 ~ #11) subcarrier들에 N-PSS를 전송하도록 설정하는 것이 바람직하다. 이 때, 추가로 발생하는 CFO 값은 5kHz이다.
만약 도 26d에 도시된 바와 같이, #11번의 subcarrier(2640)를 제외한 11개의(#0 ~ #10) subcarrier들에 N-PSS를 전송하는 경우, 추가로 발생하는 CFO 값이 10kHz로 증가하게 된다.
즉, 도 26은 본 명세서에서 제안하는 짝수 시스템 대역폭(even system bandwidth)에서 N-PSS를 전송하기 위한 서브캐리어 선택 방법의 일례를 나타낸다.
도 27은 본 명세서에서 제안하는 홀수 시스템 대역폭(odd system bandwidth)에서 N-PSS를 전송하기 위한 서브캐리어 선택 방법의 일례를 나타낸다.
도 27에서와 같이 홀수 시스템 대역폭(Odd system bandwidth)를 고려하면, DC 보다 작은 center frequency 값을 갖는 PRB들은 도 27a에 도시된 바와 같이, #0번의 subcarrier(2710)를 제외한 11개의(#1 ~ #11) subcarrier들에 N-PSS를 전송하도록 설정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 추가로 발생하는 CFO값은 없다.
만약 도 27b에 도시된 바와 같이, #11번의 subcarrier(2720)를 제외한 11개의(#0 ~ #10) subcarrier들에 N-PSS를 전송하는 경우, 추가로 발생하는 CFO 값이 15kHz로 증가하게 된다.
다음으로, DC보다 큰 center frequency 값을 갖는 PRB들은 도 27c에 도시된 바와 같이, #11번의 subcarrier(2730)를 제외한 11개의(#0 ~ #10) subcarrier들에 N-PSS를 전송하도록 설정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 추가로 발생하는 CFO값은 없다.
만약 도 27d에 도시된 바와 같이, #0번의 subcarrier(2740)를 제외한 11개의(#1 ~ #11) subcarrier들에 N-PSS를 전송하는 경우, 추가로 발생하는 CFO 값이 15kHz로 증가하게 된다.
도 26 및 도 27에서 살핀 방법을 사용하여 앞서 살핀 표 5의 PRB indices들을 구분하여 정리하면 아래 표 11과 같이 나타낼 수 있다.
참고로, #0번의 subcarrier의 frequency 값은 #10번의 subcarrier의 frequency 값보다 큰 값을 갖는다.
즉, subcarrier index 관점에서 오름차순으로 매핑된다는 의미는 subcarrier의 frequency 관점에서는 큰 값에서 작은 값으로 즉, 내림차순으로 매핑된다는 의미를 나타낼 수 있다.
표 12는 서로 다른 LTE 시스템 대역폭에 대한 Legacy PRB 인덱스들(indices)을 나타낸 표이다.
LTE system bandwidth [MHz] 3 5 10 15 20
PRBs in system bandwidth 15 25 50 75 100
PRB indices with low 11-subcarriers (#0~#10) 12 17, 22 4, 9, 14, 19 42, 47, 52, 57, 62, 67, 72 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39, 44,
PRB indices with high 11-subcarriers (#1~#11) 2 2, 7 30, 35, 40, 45 2, 7, 12, 17, 22, 27, 32, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95
표 12를 참조하면, 예를 들어 LTE 시스템 대역폭이 5MHz 즉, odd system bandwidth일 때, #0 내지 #10의 11개 서브캐리어들을 사용하여(가장 높은 subcarrier 사용하지 않음) N-PSS를 전송할 수 있는 PRB 인덱스는 17 및 22이며, #1 내지 #11의 11개 서브캐리어들을 사용하여(가장 낮은 subcarrier 사용하지 않음) N-PSS를 전송할 수 있는 PRB 인덱스는 2 및 7임을 알 수 있다.
도 28은 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT 시스템에서 협대역 동기 신호를 송수신하는 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
먼저, 단말은 기지국으로부터 협대역(narrowband:NB)을 통해 협대역 동기 신호(Narrowband Synchronization Signal)를 수신한다(S2810).
상기 협대역(narrowband)은 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 1 PRB(Physical Resource Block)에 해당하는 시스템 대역폭(system bandwidth)을 나타낸다.
따라서, 상기 협대역은 180kHz에 해당할 수 있다.
상기 1 PRB는 연속하는 12개의 서브캐리어들을 포함하며, 상기 협대역이 180kHz일 경우 하나의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)은 15kHz일 수 있다.
상기 협대역 동기 신호는 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal) 및 협대역 제 2 동기 신호(narrowband secondary synchronization signal)로 구성된다.
또한, 상기 협대역 동기 신호는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스를 이용하여 생성될 수 있다.
상기 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal)는 상기 1 PRB 내 연속하는 11개의 서브캐리어들을 통해 상기 기지국으로부터 수신된다.
상기 연속하는 11개의 서브캐리어들에 대한 선택은 앞서 도 26 및 도 27에서 살핀 바와 같이, 상기 1 PRB 내 12개의 서브캐리어들 중에서 특정 서브캐리어를 제외하여 구성된다.
여기서, 상기 특정 서브캐리어는 가장 낮은 서브캐리어 인덱스 값을 가지는 서브캐리어 또는 가장 큰 서브캐리어 인덱스 값을 가지는 서브캐리어에 해당할 수 있다.
살핀 것처럼, 상기 제외되는 특정 서브캐리어는 추가적으로 발생하는 CFO 값을 고려하여 선택될 수 있다.
이후, 상기 단말은 상기 협대역 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과의 시간 동기 및 주파수 동기를 획득한다(S2820).
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 29를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(2910)과 기지국(2910) 영역 내에 위치한 다수의 단말(2920)을 포함한다.
기지국(2910)은 프로세서(processor, 2911), 메모리(memory, 2912) 및 RF부(radio frequency unit, 2913)을 포함한다. 프로세서(2911)는 앞서 도 1 내지 도 28에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(2911)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(2912)는 프로세서(2911)와 연결되어, 프로세서(2911)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(2913)는 프로세서(2911)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
단말(2920)은 프로세서(2921), 메모리(2922) 및 RF부(2923)을 포함한다. 프로세서(2921)는 앞서 도 1 내지 도 28에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(2921)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(2922)는 프로세서(2921)와 연결되어, 프로세서(2921)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(2923)는 프로세서(2921)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(2912, 2922)는 프로세서(2911, 2921) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(2911, 2921)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국(2910) 및/또는 단말(2920)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 (15)

  1. NB(Narrow Band)-IoT(Internet of Things)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 시스템 정보를 수신하는 방법에 있어서, 단말에 의해 수행되는 방법은,
    기지국으로부터 협대역(narrowband:NB)을 통해 협대역 동기 신호(Narrowband Synchronization Signal)를 수신하는 단계;
    상기 협대역 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과의 시간 동기 및 주파수 동기를 획득하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 N-PBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel)을 통해 상기 NB-IoT와 관련된 시스템 정보를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 시스템 정보는 NB-IoT 시스템의 동작 모드(operation mode)를 나타내는 동작 모드 정보 또는 레거시(legacy) CRS 시퀀스(sequence)의 인덱스(index)를 나타내는 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 제어 정보는 상기 legacy CRS가 전송되는 PRB(Physical Resource Block)의 PRB 인덱스(index)와 연관되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 PRB 인덱스는 상기 PRB의 중심 주파수(center frequency)와 DC(Direct Current) 간의 주파수 차이(frequency difference)와 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어 정보는 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 채널 래스터 오프셋(channel raster offset)은 +2.5kHz, +7.5kHz, -2.5kHz 또는 -7.5kHz인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 동작 모드는 인-밴드 모드(in-band mode), 가드-밴드 모드(guard-band mode) 또는 독립형 모드(stand-alone mode)인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 인-밴드 모드(in-band mode)는 NB-IoT 시스템과 LTE 시스템이 동일한 PCI(Physical Cell ID)를 가지는 제 1 인-밴드 모드와 상기 NB-IoT 시스템과 상기 LTE 시스템이 서로 다른 PCI(Physical Cell ID)를 가지는 제 2 인-밴드 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어 정보는 상기 제 1 인-밴드 모드인 경우, 상기 시스템 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 PRB 인덱스는 채널 래스터 정보에 의해 정렬되는(sorted out) 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 협대역(narrowband)은 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 1 PRB(Physical Resource Block)에 해당하는 시스템 대역폭(system bandwidth)인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 1 PRB는 12개의 서브캐리어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 협대역 동기 신호는 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal) 및 협대역 제 2 동기 신호(narrowband secondary synchronization signal)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 협대역 제 1 동기 신호(narrowband primary synchronization signal)는 상기 12개의 서브캐리어들 중 연속하는 11개의 서브캐리어들을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. NB(Narrow Band)-IoT(Internet of Things)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 시스템 정보를 수신하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    기지국으로부터 협대역(narrowband:NB)을 통해 협대역 동기 신호(Narrowband Synchronization Signal)를 수신하며;
    상기 협대역 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과의 시간 동기 및 주파수 동기를 획득하며; 및
    상기 기지국으로부터 N-PBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel)을 통해 상기 NB-IoT와 관련된 시스템 정보를 수신하도록 제어하며,
    상기 시스템 정보는 NB-IoT 시스템의 동작 모드(operation mode)를 나타내는 동작 모드 정보 또는 레거시(legacy) CRS 시퀀스(sequence)의 인덱스(index)를 나타내는 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 제어 정보는 상기 legacy CRS가 전송되는 PRB(Physical Resource Block)의 PRB 인덱스(index)와 연관되는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 PRB 인덱스는 상기 PRB의 중심 주파수(center frequency)와 DC(Direct Current) 간의 주파수 차이(frequency difference)와 관련되는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제어 정보는 채널 래스터 오프셋(channel raster offset) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
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