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WO2014069788A1 - Tdd 송수신 방법 및 단말 - Google Patents

Tdd 송수신 방법 및 단말 Download PDF

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Publication number
WO2014069788A1
WO2014069788A1 PCT/KR2013/008387 KR2013008387W WO2014069788A1 WO 2014069788 A1 WO2014069788 A1 WO 2014069788A1 KR 2013008387 W KR2013008387 W KR 2013008387W WO 2014069788 A1 WO2014069788 A1 WO 2014069788A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
subframe
cell
uplink
downlink
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2013/008387
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
황대성
이윤정
김학성
이승민
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Priority to US14/434,373 priority Critical patent/US10020971B2/en
Priority to CN201380056345.2A priority patent/CN104756421B/zh
Publication of WO2014069788A1 publication Critical patent/WO2014069788A1/ko
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602—Signal structure
    • H04L27/2605—Symbol extensions, e.g. Zero Tail, Unique Word [UW]
    • H04L27/2607—Cyclic extensions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2646—Arrangements specific to the transmitter only using feedback from receiver for adjusting OFDM transmission parameters, e.g. transmission timing or guard interval length
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0028—Variable division
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0091—Signalling for the administration of the divided path, e.g. signalling of configuration information
    • H04L5/0092—Indication of how the channel is divided
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H04L5/1469—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex using time-sharing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H04W48/12—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using downlink control channel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A) or DMT
    • H04L5/001—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A) or DMT the frequencies being arranged in component carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0014—Three-dimensional division
    • H04L5/0023—Time-frequency-space

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication.
  • 3GPP LTE long term evolution
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink and single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) in uplink.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • MIMO multiple input multiple output
  • LTE-A 3GPP LTE-Advanced
  • the uplink channel may be transmitted through an uplink radio frame including a plurality of uplink subframes, and the downlink channel may be transmitted through a downlink radio frame including a plurality of downlink subframes.
  • next-generation wireless communications can guarantee mobility at long distances and high data rates at short distances. Since there is a possibility that propagation delay is low in the short range, the uplink subframe and the downlink subframe need to be redesigned.
  • Disclosure of the present specification is intended to improve an uplink subframe and a downlink subframe.
  • a TDD transmission and reception method by a terminal includes receiving first information from a cell on downlink (DL) -uplink (UL) subframe configuration according to time division duplex (TDD); Receiving second information on whether to apply the third CP reduced in relation to the length of the first CP and the second CP; The method may include determining whether to apply the third CP according to the second information with respect to the downlink subframe and the uplink subframe according to the first information.
  • DL downlink
  • UL uplink
  • TDD time division duplex
  • the determining step when there is switching between the downlink subframe and the uplink subframe, it may be determined that the third CP is applied to subframes on both sides of the switching time point.
  • the determining step when there is switching between the downlink subframe and the uplink subframe, it may be determined that the third CP is applied to any one subframe.
  • the third CP is applied to the downlink subframe, or is located after the downlink subframe. It may be determined that the third CP is applied to an uplink subframe.
  • a guard period may occur in the corresponding subframe.
  • the guard period may be located at one or more of a start portion and an end portion of the corresponding subframe.
  • Some symbols in the corresponding subframe to which the third CP is applied are punctured, so that the guard period can be extended.
  • the method includes transmitting a random access frame on the uplink frame; The method may further include receiving a random access response on the downlink frame.
  • a MAC protocol data unit (MAP PDU) including the random access response the length of a timing enhancement command may be shorter than 11 bits.
  • the bits secured by the shortening of the timing enhancement command may be used for UL grant or information for cell identification.
  • a terminal receives first information on a downlink (DL) -uplink (UL) subframe configuration according to a time division duplex (TDD) from a cell, and receives a length of a first cyclic prefix (CP) and a second CP.
  • a receiving unit receiving second information on whether to apply the reduced third CP;
  • the processor may include a processor configured to determine whether to apply the third CP according to the second information with respect to the downlink subframe and the uplink subframe according to the first information.
  • 1 is a wireless communication system.
  • 3 shows a structure of a downlink radio frame according to TDD in 3GPP LTE.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a resource grid for one uplink or downlink slot in 3GPP LTE.
  • 5 shows a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 6 shows a structure of an uplink subframe in 3GPP LTE.
  • FIG. 7 is a comparative example of a single carrier system and a carrier aggregation system.
  • FIG. 8 illustrates cross-carrier scheduling in a carrier aggregation system.
  • FIG. 9 shows a frame structure for transmission of a synchronization signal in an FDD frame.
  • FIG. 10 shows an example of a frame structure for transmitting a synchronization signal in a TDD frame.
  • 11B is a diagram illustrating a non-competition based random access method.
  • 12B and 12C show the subheader shown in FIG. 12A, respectively.
  • FIG. 12D illustrates the MAC Random Access Response (RAR) shown in FIG. 12A.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a mixed heterogeneous network of macro cells and small cells that may be a next generation wireless communication system.
  • FIG. 15 is an exemplary diagram illustrating a concept of device to device (D2D), which is communication between UEs, which may be a next generation wireless communication system.
  • D2D device to device
  • 16A, 16B, and 16C are exemplary views illustrating reduced cyclic prefix (CP) examples according to the first embodiment of the present specification.
  • 17A to 17G are exemplary views illustrating a method of reducing a reduced cyclic prefix (CP) length and using the same in TDD according to the first embodiment of the present specification.
  • 18A and 18B show a procedure flow when a reduced CP is used according to the first embodiment of the present specification.
  • 19A to 19C are exemplary diagrams illustrating a structure of a MAC random access response (RAR) of which a length of a synchronous correction command (TAC) is reduced according to a second embodiment of the present specification.
  • RAR MAC random access response
  • TAC synchronous correction command
  • 20 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • LTE includes LTE and / or LTE-A.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • base station which is used hereinafter, generally refers to a fixed station for communicating with a wireless device.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point etc. Can be called.
  • UE user equipment may be fixed or mobile, and may include a device, a wireless device, a terminal, a mobile station, a user terminal, and an SS. It may be called other terms such as subscriber station (MT) and mobile terminal (MT).
  • a base station generally refers to a fixed station for communicating with a wireless device, and may be referred to in other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like.
  • the wireless device may be served by a plurality of serving cells.
  • Each serving cell may be defined as a downlink (DL) component carrier (CC) or a pair of downlink CC and uplink (UL) CC.
  • DL downlink
  • CC component carrier
  • UL uplink
  • the cell index (CI) of the primary cell may be fixed.
  • the lowest CI may be designated as the CI of the primary cell.
  • the CI of the primary cell is 0, and the CI of the secondary cell is sequentially assigned from 1.
  • 1 is a wireless communication system.
  • a wireless communication system includes at least one base station (BS) 20.
  • Each base station 20 provides a communication service for a particular geographic area (generally called a cell) 20a, 20b, 20c.
  • the cell can in turn be divided into a number of regions (called sectors).
  • the UE 10 may be fixed or mobile, and may include a terminal, a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, a personal digital assistant (PDA). It may be called other terms such as assistant, wireless modem, handheld device.
  • the base station 20 generally refers to a fixed station that communicates with the UE 10 and may be called other terms such as an evolved-NodeB (eNodeB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like. have.
  • eNodeB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like. have.
  • the UE typically belongs to one cell, and the cell to which the UE belongs is called a serving cell.
  • a base station that provides a communication service for a serving cell is called a serving BS. Since the wireless communication system is a cellular system, there are other cells adjacent to the serving cell. Another cell adjacent to the serving cell is called a neighbor cell.
  • a base station that provides communication service for a neighbor cell is called a neighbor BS. The serving cell and the neighbor cell are determined relatively based on the UE.
  • downlink means communication from the base station 20 to the UE 10
  • uplink means communication from the UE 10 to the base station 20.
  • the transmitter may be part of the base station 20 and the receiver may be part of the UE 10.
  • the transmitter may be part of the UE 10 and the receiver may be part of the base station 20.
  • the wireless communication system includes a multiple-input multiple-output (MIMO) system, a multiple-input single-output (MIS) system, a single-input single-output (SISO) system, and a single-input multiple-output (SIMO) system.
  • MIMO multiple-input multiple-output
  • MIS multiple-input single-output
  • SISO single-input single-output
  • SIMO single-input multiple-output
  • the MIMO system uses a plurality of transmit antennas and a plurality of receive antennas.
  • the MISO system uses multiple transmit antennas and one receive antenna.
  • the SISO system uses one transmit antenna and one receive antenna.
  • the SIMO system uses one transmit antenna and multiple receive antennas.
  • the transmit antenna means a physical or logical antenna used to transmit one signal or stream
  • the receive antenna means a physical or logical antenna used to receive one signal or stream.
  • a wireless communication system can be largely divided into a frequency division duplex (FDD) method and a time division duplex (TDD) method.
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • uplink transmission and downlink transmission are performed while occupying different frequency bands.
  • uplink transmission and downlink transmission are performed at different times while occupying the same frequency band.
  • the channel response of the TDD scheme is substantially reciprocal. This means that the downlink channel response and the uplink channel response are almost the same in a given frequency domain. Therefore, in a TDD based wireless communication system, the downlink channel response can be obtained from the uplink channel response.
  • the downlink transmission by the base station and the uplink transmission by the UE cannot be simultaneously performed.
  • uplink transmission and downlink transmission are performed in different subframes.
  • the radio frame shown in FIG. 2 is a 3rd Generation Partnership Project (3GPP) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release) 8) ".
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • a radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots. Slots in a radio frame are numbered from 0 to 19 slots.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI may be referred to as a scheduling unit for data transmission.
  • one radio frame may have a length of 10 ms
  • one subframe may have a length of 1 ms
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • the structure of the radio frame is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe may be variously changed.
  • 3 shows a structure of a downlink radio frame according to TDD in 3GPP LTE.
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • Physical Channels and Modulation Release 8
  • TDD Time Division Duplex
  • the radio frame includes 10 subframes indexed from 0 to 9.
  • One subframe includes two consecutive slots.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted 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.
  • One slot may include a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain.
  • OFDM symbol is only for representing one symbol period in the time domain, since 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink (DL), multiple access scheme or name There is no limit on.
  • OFDM symbol may be called another name such as a single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) symbol, a symbol period, and the like.
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • One slot includes 7 OFDM symbols as an example, but the number of OFDM symbols included in one slot may vary according to the length of a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of subcarriers in one slot. For example, if one slot includes 7 OFDM symbols in the time domain and the resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain, one resource block includes 7 ⁇ 12 resource elements (REs). It may include.
  • a subframe having indexes # 1 and # 6 is called a special subframe and includes a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the UE.
  • UpPTS is used to synchronize channel estimation at the base station with uplink transmission synchronization of the UE.
  • 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.
  • DL subframe In TDD, a downlink (DL) subframe and an uplink (UL) subframe coexist in one radio frame.
  • Table 1 shows an example of configuration of a radio frame.
  • 'D' represents a DL subframe
  • 'U' represents a UL subframe
  • 'S' represents a special subframe.
  • the UE may know which subframe is the DL subframe or the UL subframe according to the configuration of the radio frame.
  • 'D' represents a DL subframe
  • 'U' represents a UL subframe
  • 'S' represents a special subframe.
  • the UE may know which subframe is the DL subframe or the UL subframe according to the configuration of the radio frame.
  • the DL (downlink) subframe is divided into a control region and a data region in the time domain.
  • the control region includes up to three OFDM symbols preceding the first slot in the subframe, but the number of OFDM symbols included in the control region may be changed.
  • PDCCH and other control channels are allocated to the control region, and PDSCH is allocated to the data region.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a resource grid for one uplink or downlink slot in 3GPP LTE.
  • an uplink slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in a time domain and includes NRB resource blocks (RBs) in a frequency domain. do.
  • the number of resource blocks (RBs), that is, NRBs may be any one of 6 to 110.
  • an exemplary resource block includes 7 ⁇ 12 resource elements including 7 OFDM symbols in the time domain and 12 subcarriers in the frequency domain, but the number of subcarriers and the OFDM symbols in the resource block is equal to this. It is not limited.
  • the number of OFDM symbols or the number of subcarriers included in the resource block may be variously changed. That is, the number of OFDM symbols may change according to the length of the above-described CP.
  • 3GPP LTE defines that 7 OFDM symbols are included in one slot in the case of a normal CP, and 6 OFDM symbols are included in one slot in the case of an extended CP.
  • the OFDM symbol is for representing one symbol period, and may be referred to as an SC-FDMA symbol, an OFDMA symbol, or a symbol period according to a system.
  • the RB includes a plurality of subcarriers in the frequency domain in resource allocation units.
  • the number NUL of resource blocks included in an uplink slot depends on an uplink transmission bandwidth set in a cell.
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • a resource grid for one uplink slot may be applied to a resource grid for a downlink slot.
  • 5 shows a structure of a downlink subframe.
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • Physical Channels and Modulation Release 10
  • the radio frame includes 10 subframes indexed from 0 to 9.
  • One subframe includes two consecutive slots.
  • the radio frame includes 20 slots.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted 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.
  • One slot may include a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain.
  • OFDM symbol is only for representing one symbol period in the time domain, since 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink (DL), multiple access scheme or name There is no limit on.
  • OFDM symbol may be called another name such as a single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) symbol, a symbol period, and the like.
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • 7 OFDM symbols are included in one slot by assuming a normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may change according to the length of a cyclic prefix (CP). That is, as described above, according to 3GPP TS 36.211 V10.4.0, one slot includes 7 OFDM symbols in a normal CP, and one slot includes 6 OFDM symbols in an extended CP.
  • CP cyclic prefix
  • the DL (downlink) subframe is divided into a control region and a data region in the time domain.
  • the control region includes up to three OFDM symbols preceding the first slot in the subframe, but the number of OFDM symbols included in the control region may be changed.
  • a physical downlink control channel (PDCCH) and another control channel are allocated to the control region, and a PDSCH is allocated to the data region.
  • PDCH physical downlink control channel
  • a physical channel in 3GPP LTE is a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical downlink shared channel (PUSCH), a physical downlink control channel (PDCCH), and a physical channel (PCFICH). It may be divided into a Control Format Indicator Channel (PHICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and a Physical Uplink Control Channel (PUCCH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PUSCH physical downlink shared channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PCFICH physical channel
  • It may be divided into a Control Format Indicator Channel (PHICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and a Physical Uplink Control Channel (PUCCH).
  • PHICH Control Format Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of a subframe carries a control format indicator (CFI) regarding the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • CFI control format indicator
  • the wireless device first receives the CFI on the PCFICH and then monitors the PDCCH.
  • the PCFICH does not use blind decoding and is transmitted on a fixed PCFICH resource of a subframe.
  • the PHICH carries a positive-acknowledgement (ACK) / negative-acknowledgement (NACK) signal for a UL hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • ACK positive-acknowledgement
  • NACK negative-acknowledgement
  • HARQ UL hybrid automatic repeat request
  • the Physical Broadcast Channel (PBCH) is transmitted in the preceding four OFDM symbols of the second slot of the first subframe of the radio frame.
  • the PBCH carries system information necessary for the wireless device to communicate with the base station, and the system information transmitted through the PBCH is called a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the PDCCH includes resource allocation and transmission format of downlink-shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information on PCH, system information on DL-SCH, and random access transmitted on PDSCH. Resource allocation of higher layer control messages such as responses, sets of transmit power control commands for individual UEs in any UE group, activation of voice over internet protocol (VoIP), and the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the UE may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • DCI downlink control information
  • PDSCH also called DL grant
  • PUSCH resource allocation also called UL grant
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the UE, and attaches a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • CRC cyclic redundancy check
  • RNTI a unique radio network temporary identifier
  • the PDCCH is for a specific UE, a unique identifier of the UE, for example, a cell-RNTI (C-RNTI) may be masked to the CRC.
  • C-RNTI cell-RNTI
  • a paging indication identifier for example, p-RNTI (P-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI system information-RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • blind decoding is used to detect the PDCCH.
  • Blind decoding is a method of demasking a desired identifier in a cyclic redundancy check (CRC) of a received PDCCH (referred to as a candidate PDCCH) and checking a CRC error to determine whether the corresponding PDCCH is its control channel.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the wireless device, attaches the CRC to the DCI, and masks a unique identifier (referred to as Radio Network Temporary Identifier (RNTI)) to the CRC according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the uplink channel includes a PUSCH, a PUCCH, a sounding reference signal (SRS), and a physical random access channel (PRACH).
  • PUSCH PUSCH
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • SRS sounding reference signal
  • PRACH physical random access channel
  • FIG. 6 shows a structure of an uplink subframe in 3GPP LTE.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) for transmitting uplink control information is allocated to the control region.
  • the data area is allocated a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) for transmitting data (in some cases, control information may also be transmitted).
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe.
  • Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers in each of a first slot and a second slot.
  • the frequency occupied by RBs belonging to the RB pair allocated to the PUCCH is changed based on a slot boundary. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the UE may obtain frequency diversity gain by transmitting uplink control information through different subcarriers over time.
  • m is a location index indicating a logical frequency domain location of a resource block pair allocated to a PUCCH in a subframe.
  • the uplink control information transmitted on the PUCCH includes a hybrid automatic repeat request (HARQ) acknowledgment (ACK) / non-acknowledgement (NACK), a channel quality indicator (CQI) indicating a downlink channel state, and an uplink radio resource allocation request. (scheduling request).
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • ACK acknowledgment
  • NACK non-acknowledgement
  • CQI channel quality indicator
  • the PUSCH is mapped to the UL-SCH, which is a transport channel.
  • the uplink data transmitted on the PUSCH may be a transport block which is a data block for the UL-SCH transmitted during the TTI.
  • the transport block may be user information.
  • the uplink data may be multiplexed data.
  • the multiplexed data may be a multiplexed transport block and control information for the UL-SCH.
  • control information multiplexed with data may include a CQI, a precoding matrix indicator (PMI), a HARQ, a rank indicator (RI), and the like.
  • the uplink data may consist of control information only.
  • FIG. 7 is a comparative example of a single carrier system and a carrier aggregation system.
  • the carrier aggregation system may be divided into a continuous carrier aggregation system in which aggregated carriers are continuous and a non-contiguous carrier aggregation system in which carriers aggregated are separated from each other.
  • a carrier aggregation system simply referred to as a carrier aggregation system, it should be understood to include both the case where the component carrier is continuous and the case where it is discontinuous.
  • the target carrier may use the bandwidth used by the existing system as it is for backward compatibility with the existing system.
  • the 3GPP LTE system supports bandwidths of 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, and 20 MHz, and the 3GPP LTE-A system may configure a bandwidth of 20 MHz or more using only the bandwidth of the 3GPP LTE system.
  • broadband can be configured by defining new bandwidth without using the bandwidth of the existing system.
  • the system frequency band of a wireless communication system is divided into a plurality of carrier frequencies.
  • the carrier frequency means a center frequency of a cell.
  • a cell may mean a downlink frequency resource and an uplink frequency resource.
  • the cell may mean a combination of a downlink frequency resource and an optional uplink frequency resource.
  • CA carrier aggregation
  • the UE In order to transmit and receive packet data through a specific cell, the UE must first complete configuration for a specific cell.
  • the configuration refers to a state in which reception of system information necessary for data transmission and reception for a corresponding cell is completed.
  • the configuration may include a general process of receiving common physical layer parameters required for data transmission and reception, media access control (MAC) layer parameters, or parameters required for a specific operation in the RRC layer.
  • MAC media access control
  • the cell in the configuration complete state may exist in an activation or deactivation state.
  • activation means that data is transmitted or received or is in a ready state.
  • the UE may monitor or receive the control channel (PDCCH) and the data channel (PDSCH) of the activated cell in order to identify resources allocated to the UE (which may be frequency, time, etc.).
  • PDCCH control channel
  • PDSCH data channel
  • the cell may be divided into a primary cell, a secondary cell, and a serving cell.
  • a primary cell means a cell operating at a primary frequency, and is a cell in which a UE performs an initial connection establishment procedure or a connection reestablishment procedure with a base station, or is indicated as a primary cell in a handover process. It means a cell.
  • the secondary cell refers to a cell operating at the secondary frequency, and is established and used to provide additional radio resources once the RRC connection is established.
  • the serving cell is configured as a primary cell when the carrier aggregation is not set or the UE cannot provide carrier aggregation.
  • the term serving cell indicates a cell configured for the UE and may be configured in plural.
  • One serving cell may be configured with one downlink component carrier or a pair of ⁇ downlink component carrier, uplink component carrier ⁇ .
  • the plurality of serving cells may be configured as a set consisting of one or a plurality of primary cells and all secondary cells.
  • a primary component carrier refers to a component carrier (CC) corresponding to a primary cell.
  • the PCC is a CC in which the UE initially makes a connection (connection or RRC connection) with a base station among several CCs.
  • the PCC is a special CC that manages a connection (Connection or RRC Connection) for signaling regarding a plurality of CCs and manages UE context information (UE context), which is connection information related to the UE.
  • UE context UE context
  • the PCC establishes a connection with the UE and is always in an activated state when in an RRC connected mode.
  • the downlink component carrier corresponding to the primary cell is called a downlink primary component carrier (DL PCC)
  • the uplink component carrier corresponding to the primary cell is called an uplink major component carrier (UL PCC).
  • Secondary component carrier refers to a CC corresponding to the secondary cell. That is, the SCC is a CC assigned to the UE in addition to the PCC, and the SCC is an extended carrier for the additional resource allocation other than the PCC, and may be divided into an activated or deactivated state.
  • the downlink component carrier corresponding to the secondary cell is referred to as a DL secondary CC (DL SCC), and the uplink component carrier corresponding to the secondary cell is referred to as an uplink secondary component carrier (UL SCC).
  • DL SCC DL secondary CC
  • UL SCC uplink secondary component carrier
  • the primary cell and the secondary cell have the following characteristics.
  • the primary cell is used for transmission of the PUCCH.
  • the primary cell is always activated, while the secondary cell is a carrier that is activated / deactivated according to specific conditions.
  • RLF Radio Link Failure
  • the primary cell may be changed by a security key change or a handover procedure accompanying a RACH (Random Access CHannel) procedure.
  • NAS non-access stratum
  • the primary cell is always configured with a pair of DL PCC and UL PCC.
  • a different CC may be configured as a primary cell for each UE.
  • the primary cell can be replaced only through a handover, cell selection / cell reselection process.
  • RRC signaling may be used to transmit system information of a dedicated secondary cell.
  • the downlink component carrier may configure one serving cell, and the downlink component carrier and the uplink component carrier may be connected to configure one serving cell.
  • the serving cell is not configured with only one uplink component carrier.
  • the activation / deactivation of the component carrier is equivalent to the concept of activation / deactivation of the serving cell.
  • activation of serving cell 1 means activation of DL CC1.
  • serving cell 2 assumes that DL CC2 and UL CC2 are configured to be configured, activation of serving cell 2 means activation of DL CC2 and UL CC2.
  • each component carrier may correspond to a serving cell.
  • the number of component carriers aggregated between the downlink and the uplink may be set differently.
  • the case where the number of downlink CCs and the number of uplink CCs are the same is called symmetric aggregation, and when the number is different, it is called asymmetric aggregation.
  • the size (ie bandwidth) of the CCs may be different. For example, assuming that 5 CCs are used for a 70 MHz band configuration, 5 MHz CC (carrier # 0) + 20 MHz CC (carrier # 1) + 20 MHz CC (carrier # 2) + 20 MHz CC (carrier # 3) It may be configured as + 5MHz CC (carrier # 4).
  • a plurality of component carriers (CCs), that is, a plurality of serving cells may be supported.
  • a carrier indicator indicating a DL CC / UL CC through which a PDSCH / PUSCH for which PDCCH provides control information is transmitted is required.
  • a field including such a carrier indicator is hereinafter called a carrier indication field (CIF).
  • a carrier aggregation system supporting cross carrier scheduling may include a carrier indication field (CIF) in a conventional downlink control information (DCI) format.
  • CIF carrier indication field
  • DCI downlink control information
  • 3 bits may be extended, and the PDCCH structure may include an existing coding method, Resource allocation methods (ie, CCE-based resource mapping) can be reused.
  • the base station may set a PDCCH monitoring DL CC (monitoring CC) set.
  • the PDCCH monitoring DL CC set is composed of some DL CCs among the aggregated DL CCs.
  • the UE performs PDCCH monitoring / decoding only for DL CCs included in the PDCCH monitoring DL CC set.
  • the base station transmits the PDCCH for the PDSCH / PUSCH to be scheduled only through the DL CC included in the PDCCH monitoring DL CC set.
  • the PDCCH monitoring DL CC set may be configured UE specific, UE group specific, or cell specific.
  • three DL CCs (DL CC A, DL CC B, and DL CC C) are aggregated, and DL CC A is set to PDCCH monitoring DL CC.
  • the UE may receive the DL grant for the PDSCH of the DL CC A, the DL CC B, and the DL CC C through the PDCCH of the DL CC A.
  • the DCI transmitted through the PDCCH of the DL CC A may include the CIF to indicate which DCI the DLI is.
  • FIG. 9 shows a frame structure for transmission of a synchronization signal in an FDD frame.
  • the UE may synchronize time and frequency based on a synchronization signal received from the base station.
  • the synchronization signal of 3GPP LTE-A is used when performing cell search and may be divided into a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (SSS).
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • PSS is used to obtain OFDM symbol synchronization or slot synchronization and is associated with a physical-layer cell identity (PCI).
  • PCI physical-layer cell identity
  • SSS is used to obtain frame synchronization.
  • SSS is used for CP length detection and physical layer cell group ID acquisition.
  • the synchronization signal may be transmitted in subframe 0 and subframe 5, respectively, considering the global system for mobile communication (GSM) frame length 4.6 ms for ease of inter-RAT measurement between radio access technologies (RATs).
  • GSM global system for mobile communication
  • RATs radio access technologies
  • the boundary for the frame can be detected through the SSS. More specifically, in the FDD system, the PSS is transmitted in the last OFDM symbol of the 0th slot and the 10th slot, and the SSS is transmitted in the OFDM symbol immediately before the PSS.
  • the synchronization signal may transmit any one of a total of 504 physical cell IDs through a combination of three PSSs and 168 SSSs.
  • a physical broadcast channel (PBCH) is transmitted in the first four OFDM symbols of the first slot.
  • the synchronization signal and the PBCH are transmitted within 6 RBs within the system bandwidth, allowing the UE to detect or decode regardless of the transmission bandwidth.
  • the physical channel through which the PSS is transmitted is called P-SCH, and the physical channel through which the SSS is transmitted is called S-SCH.
  • the PSS is transmitted in the third OFDM symbol of the third slot and the thirteenth slot.
  • the SSS is transmitted before three OFDM symbols in the OFDM symbol in which the PSS is transmitted.
  • the PBCH is transmitted in the first 4 OFDM symbols of the second slot of the first subframe.
  • 11A illustrates a contention-based random access method.
  • the UE 100 After transmitting the random access preamble, the UE 100 attempts to receive a random access response (RAR) within a random access response reception window indicated through system information or a handover command, and accordingly, a random access response (RAR). ) Is received (S1112).
  • the random access response (RAR) may be transmitted in a MAC protocol data unit (PDU) format.
  • the UE 100 Upon receiving a valid random access response (RAR) valid to the UE, the UE 100 processes information included in the random access response (RAR) and performs scheduled transmission to the base station (eNodeB) 200 (S1113). That is, the UE 100 applies a synchronization correction command (eg, a Timing Advance Command (TAC)) and stores a temporary C-RNTI.
  • the UL grant transmits data stored in a buffer of the UE 100 or newly generated data to the base station (eNodeB) 200. In this case, information for identifying the UE 100 should be included. This is because the base station (eNodeB) 200 cannot determine which UEs 100 perform random access in the contention-based random access procedure, and thus need to identify the UEs 100 in order to resolve the collision.
  • the UE 100 After receiving the random access response (RAR) and transmitting the data including its identifier through the allocated UL Grant, the UE 100 waits for an instruction of the base station (eNodeB) 200 to resolve the collision (S1114). That is, it attempts to receive a PDCCH to receive a specific message.
  • RAR random access response
  • eNodeB base station
  • 11B is a diagram illustrating a non-competition based random access method.
  • Non-competition based random access may be initiated by request, such as handover and / or command of base station (eNodeB) 200.
  • request such as handover and / or command of base station (eNodeB) 200.
  • eNodeB base station
  • contention based random access may also be performed.
  • the UE 100 is assigned a designated random access preamble with no possibility of collision from the base station (eNodeB) 200.
  • the allocation of the random access preamble may be performed through the handover command and the PDCCH command (S1121).
  • the UE 100 After the UE 100 receives an assigned random access preamble for itself, the UE 100 transmits the corresponding random access preamble to the base station (eNodeB) 200 (S1122).
  • the base station eNodeB
  • the base station (eNodeB) 200 When the base station (eNodeB) 200 receives the random access preamble, the base station (eNodeB) 200 transmits a random access response (RAR) to the UE 100 in response thereto (S1123).
  • RAR random access response
  • FIG. 12A illustrates an example of a structure of a MAC PDU including a random access response.
  • FIGS. 12B and 12C illustrate subheaders illustrated in FIG. 12A, and
  • FIG. 12D illustrates a MAC random access response (RAR) illustrated in FIG. 12A. ).
  • RAR MAC random access response
  • a MAC PDU may include a MAC header and zero or one or more MAC Random Access Responses (RARs).
  • RARs Random Access Responses
  • the MAC header may or may not include an E / T / R / R / BI subheader indicated by a dotted line.
  • the MAC header may include one or more (eg n) E / T / RAPID subheaders.
  • the E / T / R / R / BI subheader has five fields, that is, one E field, one T field, two R fields, and one BI (Back-off Indicator) as shown in FIG. 12B. ) Field may be included.
  • the E / T / RAPID subheader may include an E field, a T field, and a RAPID field, as shown in FIG. 12C.
  • the MAC random access response includes four fields, as shown in FIG. 12D, that is, an R field, a synchronization correction command (eg, a Timing Advance Command (TAC) field, an UL Grant field, and a temporary C-RNTI field). can do.
  • the Sync Correction Command (TAC) field is 11 bits (7 bits in octet 1 + 4 bits in octet 2 shown) as shown, and the UL Grant field is 20 bits (4 bits in octet 2 + octet shown). 8 bits of 3 + 8 bits of octet 4) long.
  • the temporary C-RNTI is 16 bits long.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a mixed heterogeneous network of macro cells and small cells that may be a next generation wireless communication system.
  • next generation communication standards including 3GPP LTE-A, heterogeneous networks in which small cells with low power transmission power, such as picocells, femtocells or microcells, overlap in existing macro cell coverage are discussed.
  • a macro cell may overlap one or more micro cells.
  • the service of the macro cell is provided by the macro base station (Macro eNodeB, MeNB).
  • the macro cell and the macro base station may be used interchangeably.
  • the UE 100 connected to the macro cell may be referred to as a macro UE 100 (Macro UE).
  • the macro UE 100 receives a downlink signal from the macro base station and transmits an uplink signal to the macro base station.
  • the small cell is also referred to as femto cell, pico cell or micro cell.
  • the service of the small cell is provided by a pico base station (Pico eNodeB), a home base station (Home eNodeB, HeNB), a relay node (Relay Node, RN) and the like.
  • a pico base station (Pico eNodeB), a home base station (Home eNodeB, HeNB), and a relay node (Relay Node, RN) are collectively referred to as a home base station (HeNB).
  • the micro cell and the home base station may be used interchangeably.
  • Small cells may be divided into OA (open access) cells and CSG (closed subscriber group) cells according to accessibility.
  • the OA cell refers to a cell that can receive a service at any time when the UE 100 is required without additional access restriction.
  • the CSG cell refers to a cell in which only a specific UE 100 is authorized.
  • the coverage gap of the macrocell can be filled by setting the macrocell as a primary cell and setting the small cell as a secondary cell.
  • the small cell as the primary cell (Pcell) and the macro cell as the secondary cell (Scell)
  • Pcell primary cell
  • Scell secondary cell
  • a reference signal, a synchronization signal, and a control channel are transmitted through a downlink carrier.
  • the downlink carrier based on 3GPP LTE / LTE-A is called a legacy carrier.
  • the configuration for the subframe may be signaled through the primary cell, that is, the PCell.
  • a secondary cell, that is, a SCell, in which the NCT subframe is used may be activated by the primary cell.
  • CRS may be called a tracking RS (TRS) or an enhanced synchronization signal (eSS) or a reduced CRS (RCRS).
  • TRS tracking RS
  • eSS enhanced synchronization signal
  • RCRS reduced CRS
  • the PDCCH is demodulated based on the CRS in the existing carrier, but the PDCCH may not be transmitted in the NCT.
  • CRS is used for data demodulation
  • NCT data demodulation is only used for URS (and / or terminal specific RS).
  • next-generation communication standards including 3GPP LTE-A will allow device-to-device (D2D) communication between UEs.
  • D2D device-to-device
  • communication between the UEs 100 may be directly performed without the involvement of an eNodeB 200.
  • the UE 100 may communicate directly with the help of an eNodeB 200.
  • any of the UEs 100a and 100d may serve as a relay node for the UEs 100b, 100c, 100e, and 100f outside the cell.
  • any of the UEs 100a and 100d serving as relay nodes may be viewed as small cells.
  • next-generation systems there is a high possibility that there is an advantageous channel environment capable of securing a visible distance (LoS) of radio waves.
  • the propagation delay may be relatively small compared to the macro cell environment
  • the cyclic prefix (CP) length presented in the existing 3GPP LTE Release-10 system may be unnecessarily long.
  • a shortened CP may be introduced.
  • a new carrier type may be presented in the next system, and a reduced CP may be used.
  • the first embodiment presented herein aims to present a new CP occupying a number of samples smaller or smaller than the CP (cyclic prefix) length presented in the existing 3GPP LTE Release-10 system.
  • a new CP is referred to as a shortened CP.
  • the length of the shortened CP means that it is shorter than the length of the normal CP.
  • a method for setting a reference for applying such a shortened CP is proposed.
  • a guard interval it also suggests setting a guard period.
  • a second embodiment of the present invention aims to reduce the length of a synchronous correction command (TAC) and propose a method of using the same for other purposes.
  • an extra section (or sample) (indicated by hatching) may be used as a guard interval.
  • the guard period (indicated by hatching) may be disposed at both ends of the subframe as shown in FIG. 16A, may be positioned at the front as shown in FIG. 16B, or may be positioned at the end as shown in FIG. 16C.
  • the shortened CP may be applied to both an FDD system and a TDD system.
  • the shortened CP may be preferably applied to a half duplex FDD system.
  • half duplex FDD may mean that the UE cannot simultaneously support UL and DL in one subframe.
  • the shortened CP may be applied to a TDD system in order to increase the utility.
  • the guard period may be used for synchronization correction (TA) and / or processing time (eg, switching time, RF adjustment time) at the time when the DL subframe and the UL subframe are changed in the TDD system.
  • TA synchronization correction
  • processing time eg, switching time, RF adjustment time
  • Any cell may support one or a plurality of CPs of a normal CP, an extended CP, and a shortened CP. If an arbitrary cell supports a shortened CP in addition to a normal CP and an extended CP, the UE 100 transmits a PSS / SSS transmission scheme (OFDM samples position, time axis position, etc.). Blind detection may be performed among three types of CPs. Alternatively, when an arbitrary cell supports only a normal CP and a shortened CP, the UE 100 may perform PSS. Blind detection may be performed among two types of CPs through the / SSS transmission method.
  • a PSS / SSS transmission scheme OFDM samples position, time axis position, etc.
  • each cell may set two or more types of CPs.
  • one CP (first CP) may be set as a normal CP or extended CP
  • the other CP (second CP) may be set in a shortened form.
  • first CP is an extended CP
  • second CP may be set as a normal CP or a shortened CP.
  • the number of OFDM symbols in the subframe to which the shortened CP is applied may be changed instead of 14 as described above.
  • the number of OFDM symbols in a subframe to which a shortened CP is applied may be equal to the number of symbols according to the normal CP or the extended CP. More specifically, when the extended CP and the reduced CP are used in combination, the number of OFDM symbols in the subframe to which the shortened CP is applied is equal to 12, the number of OFDM symbols in the subframe to which the extended CP is applied. Can be done.
  • the information on the types of the configured CP may be informed to the UE 100 through a cell-specific higher layer signal.
  • 17A to 17G are exemplary views illustrating a method of reducing a reduced cyclic prefix (CP) length and using the same in TDD according to the first embodiment of the present specification.
  • a shortened CP may be applied to all subframes in a TDD system.
  • the guard interval (indicated by hatching) secured due to the use of the reduced CP may be located at the beginning and the end of the subframe.
  • the guard interval (indicated by a hatch) secured due to the use of the reduced CP may be located at the end of the subframe.
  • a guard interval (indicated by a hatched) secured due to the use of the reduced CP may be located at the beginning of the subframe.
  • a reduced CP may be applied to both the DL subframe and the UL subframe.
  • the guard period may be located at the end of the DL subframe, and the guard period may be located at the start of the UL subframe.
  • the reduced CP may be applied to both the DL subframe and the UL subframe.
  • a reduced CP may be applied to each subframe.
  • the guard period may be located at the beginning or the end of the subframe.
  • the constraint that only seven UL-DL configurations exist as shown in Table 1 can be removed. That is, the macro cell / small-scale cell 200/300 can freely change the DL-UL configuration. In particular, when the reduced CP is applied, a guard period is generated, and thus, DL-UL can be set freely without using a special subframe.
  • the guard interval generated by applying the reduced CP may be increased by puncturing some OFDM symbols.
  • the macrocell / small-scale cell 200/300 has delivered the UL-DL configuration to the UE 100 through the SIB, but the actual operation is different, for example, the UL subframe is a DL subframe.
  • the UL subframe is a DL subframe.
  • a problem that may occur may be solved through a guard interval by applying the reduced CP. In this case, if the guard period is not sufficient, the guard period may be increased by puncturing some OFDM symbols.
  • the DL-UL configuration may be dynamically changed. That is, a form in which the DL subframe and the UL subframe have a low change may be considered, and a case where the specific gravity of the UL SF is high may also be considered.
  • the following is an example of a new DL-UL subframe configuration.
  • Each UL subframe may have 2, 7 indexes as in DL / UL configuration 2 of Table 1, or may have 2, 3 indexes as in DL / UL configuration 4 of Table 1.
  • the UL subframe according to the new configuration may be a subframe having an index except an index of the DL subframe corresponding to the SCH, PBCH, SIB1, and discovery signal. This combination may be ⁇ 3, 4 ⁇ , ⁇ 3, 8 ⁇ , ⁇ 4, 9 ⁇ , ⁇ 7, 8 ⁇ , ⁇ 8,9 ⁇ . The reason is that an area in which a PBCH or SCH is transmitted is set to a DL subframe.
  • the corresponding DL subframe eg, subframes having 1 and 6 indexes
  • a subframe having indexes ⁇ 1, 6 ⁇ , ⁇ 1, 2 ⁇ , and ⁇ 6, 7 ⁇ as UL subframes in the new configuration may be used. Further consideration is possible.
  • the guard period may be located at the DL symbol boundary and the UL symbol boundary in the corresponding subframe.
  • the subframe in which the main DL channel is transmitted may be adjusted to have 0 and 5 indices.
  • the subframe having the remaining indexes may be used as the UL subframe.
  • the guard period may be located at the DL symbol boundary and the UL symbol boundary in the corresponding subframe.
  • the UL subframe may be a subframe having an index except an index of the PBCH, SCH, SIB1, and the DL subframe corresponding to the discovery signal, that is, a UL according to the new UL / DL configuration.
  • Subframes are ⁇ 2, 3, 7 ⁇ , ⁇ 2, 3, 8 ⁇ , ⁇ 2, 3, 9 ⁇ , ⁇ 3, 4, 7 ⁇ , ⁇ 3, 4, 8 ⁇ , ⁇ 3, 4, 9 ⁇ , ⁇ 2, 7, 8 ⁇ , ⁇ 3, 7, 8 ⁇ , ⁇ 4, 7, 8 ⁇ , ⁇ 2, 8, 9 ⁇ , ⁇ 3, 8, 9 ⁇ , ⁇ 4, 8, 9 ⁇ , or It may be a subframe having an index of ⁇ 7, 8, 9 ⁇ .
  • the subframe indexes of which major DL channels are transmitted may be limited to 0 and 5.
  • a subframe having indexes 1 and 6 may be further used as a UL subframe.
  • a combination of ⁇ 1, 2, 3 ⁇ , ⁇ 6, 7, 8 ⁇ and the like may be further considered.
  • subframe index 1 or 6 may use the preceding three symbols as DL.
  • the guard period may be located at the DL symbol boundary and the UL symbol boundary in the corresponding subframe.
  • subframe index on which some SCHs are transmitted so that subframes on which major DL channels (e.g., PBCH, SCH, SIB1, discovery signal) are transmitted have 0 and 5 indices, in which case the UL sub in the new configuration.
  • the frame may be a subframe with indexes ⁇ 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9 ⁇ , ⁇ 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9 ⁇ .
  • the subframe index 1 or 6 is used for switching to a UL subframe, the preceding three symbols may be used as DL for SCH transmission.
  • the guard period may be located at the DL symbol boundary and the UL symbol boundary in the corresponding subframe.
  • subframe index on which some SCHs are transmitted so that subframes on which major DL channels (e.g., PBCH, SCH, SIB1, discovery signal) are transmitted have 0 and 5 indices.
  • the subframe may be a subframe having an index of ⁇ 1, 2, 3, 6, 7, 8 ⁇ .
  • the preceding three symbols may be used as a DL for SCH transmission.
  • the guard period may be located at the DL symbol boundary and the UL symbol boundary in the corresponding subframe.
  • UL subframes are ⁇ 1, 2, 3, 6, 7 ⁇ , ⁇ 1, 2, 3, 7, 8 ⁇ , ⁇ 1, 2, 3, 8, 9 ⁇ , ⁇ 2, 3, 4, 6, 7 ⁇ , ⁇ 2, 3, 4, 8, 9 ⁇ , ⁇ 1, 2, 6, 7, 8 ⁇ , ⁇ 1, 2, 7, 8, 9 ⁇ , ⁇ 2, 3, 6, 7, 8 ⁇ , ⁇ 2, 3, 7, 8, 9 ⁇ , ⁇ 3, 4, 6, 7, 8 ⁇ , ⁇ 3, 4, 7, 8, 9 ⁇ may be a subframe having an index.
  • a shortened CP may be applied and a guard interval may be located between UL subframes. Whether the shortened CP is applied to the UL subframe may be applied in (1) inter-site CAs at once, or (2) whether to apply the shortened CP through the higher layer. ) It may be set whether to apply a shortened CP in the form of additional information in the channels accompanying the UL grant. If the first CP is an extended CP, the additional second CP may also use a normal CP in addition to the shortened CP.
  • the following is an example of a method of applying a shortened CP in a transmission environment for uplink (UL) of different cells.
  • the CP length corresponding to all OFDM symbols in the corresponding subframe may be in a reduced form, and a reserved extra period (or samples) is obtained. May be used to generate a guard interval at the beginning and end of each subframe.
  • the shortened CP application related signal for the UL channel transmission and the shortened CP application related signal for DL / UL channel classification may be independently set.
  • guard period through symbol puncturing may be extended from the present invention.
  • the UE 100 additionally receives the reduced CP application information (S1803).
  • the UE 100 may determine a CP type applied to a specific subframe / slot through the information (S1805).
  • the UE 100 may determine a type of a cyclic prefix (CP) applied to another subframe / slot through the secondary synchronization signal.
  • CP cyclic prefix
  • the UE 100 determines a CP type through the secondary synchronization signal (1807).
  • the UE 100 may determine a CP type applied to a subframe or a slot according to the information (S1805). That is, the UE 100 may determine whether the reduced CP is applied to the DL subframe and the UL subframe. More specifically, the UE 100 may determine that the reduced CP is applied when there is a switching between the DL subframe and the UL subframe.
  • a CP type applied to a subframe or a slot according to the information (S1805). That is, the UE 100 may determine whether the reduced CP is applied to the DL subframe and the UL subframe. More specifically, the UE 100 may determine that the reduced CP is applied when there is a switching between the DL subframe and the UL subframe.
  • the UE 100 may determine a CP type applied to a subframe or a slot according to the information (S1805). That is, the UE 100 may determine whether the reduced CP is applied to the DL subframe and the UL subframe. More specifically, the UE 100 may determine
  • 19A to 19C are exemplary diagrams illustrating a structure of a MAC random access response (RAR) in which a length of a synchronous correction command (TAC) is reduced according to a second embodiment of the present specification.
  • RAR MAC random access response
  • TAC synchronous correction command
  • the bit length of the synchronous correction command TAC can be reduced as compared with FIG. 12D.
  • the reserved bits can be utilized to express other information as well.
  • TAC synchronization correction command
  • the number of bits secured can be used for the UL grant.
  • increasing the number of bits of the UL grant may avoid a situation in which some information is truncated during resource allocation and MCS configuration for MSG3 in the existing Release-10 system.
  • the synchronous correction command TAC may not be transmitted at all.
  • whether a specific cell / cell group transmits a synchronization correction command (TAC) may be notified to the UE 100 through an upper layer signal.
  • the higher layer signal may be transmitted UE-specifically or cell-specifically.
  • cell-specific transmission it may be more useful when the cell / cell group is a small cell.
  • the small cell refers to a cell whose cell coverage radius is relatively small compared to the macro cell.
  • the additionally secured bits may be extended to 5 bits for the number of bits for the MCS in the UL grant information.
  • the remaining fields in the MAC random access response (RAR) corresponding to the random access grant may be divided into reserved fields for future use.
  • the additionally reserved bits are used to extend UL grant information, and resource block allocation information for PUSCH is set based on UL bandwidth and 10 bits in the UL grant.
  • the method of setting the UL bandwidth parameter may use the number of UL resource blocks (RBs).
  • the sum of the number of bits for resource block allocation information and hopping resource allocation information is It may be set to 10 bits, and in the other cases, bits according to equation (1).
  • the number of bits for the MCS can be extended to 5 bits.
  • the remaining fields in the MAC random access response (RAR) corresponding to the random access grant may be divided into reserved fields for future use.
  • the additional reserved bits are used to represent identification information of the eNodeB.
  • the UE may be used to distinguish whether cells performing carrier aggregation (CA) are inter-site or intra-site.
  • CA carrier aggregation
  • Embodiments of the present invention described so far may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. Specifically, it will be described with reference to the drawings.
  • 20 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

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Abstract

본 명세서의 일 개시에 의하면, 단말에 의한 TDD 송수신 방법이 제시된다. 상기 방법은 셀로부터 TDD(time division duplex)에 따른 하향링크(DL)-상향링크(UL) 서브프레임 설정에 대한 제1 정보를 수신하는 단계와; 제1 CP(cyclic prefix) 및 제2 CP의 길이에 비해 축소된 제3 CP의 적용 여부에 대한 제2 정보를 수신하는 단계와; 상기 제1 정보에 따라, 상기 하향링크 서브프레임과 상기 상향링크 서브프레임에 대해 상기 제2 정보에 따라 상기 제3 CP의 적용 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

TDD 송수신 방법 및 단말
본 발명은 무선 통신에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.
3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"에 개시된 바와 같이, LTE에서 물리채널은 하향링크 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), 상향링크 채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
상기 상향링크 채널은 복수의 상향링크 서브프레임을 포함하는 상향링크 무선 프레임을 통해 전송되고, 상기 하향링크 채널은 복수의 하향링크 서브프레임을 포함하는 하향링크 무선 프레임을 통해 전송될 수 있다.
상기 상향링크 서브프레임과 상기 하향링크 서브프레임은 전파 지연(propagation delay) 등을 고려하여 설계되었다.
그러나, 향후의 차세대 무선 통신은 원거리에서는 이동성을 보장하고, 근거리에서 높은 데이터 전송율을 보장할 수 있다. 이와 같이 근거리에서는 전파 지연이 낮을 가능성이 있기 때문에, 상기 상향링크 서브프레임과 상기 하향링크 서브프레임은 다시 설계될 필요가 있다.
본 명세서의 개시는 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임을 개선 하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시에 의하면, 단말에 의한 TDD 송수신 방법이 제시된다. 상기 방법은 셀로부터 TDD(time division duplex)에 따른 하향링크(DL)-상향링크(UL) 서브프레임 설정에 대한 제1 정보를 수신하는 단계와; 제1 CP(cyclic prefix) 및 제2 CP의 길이에 비해 축소된 제3 CP의 적용 여부에 대한 제2 정보를 수신하는 단계와; 상기 제1 정보에 따라, 상기 하향링크 서브프레임과 상기 상향링크 서브프레임에 대해 상기 제2 정보에 따라 상기 제3 CP의 적용 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 결정 단계에서는, 상기 하향링크 서브프레임과 상기 상향링크 서브프레임 간에 스위칭이 있는 경우, 상기 스위칭 시점 양옆의 서브프레임들에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정될 수 있다.
상기 결정 단계에서는, 상기 하향링크 서브프레임과 상기 상향링크 서브프레임 간에 스위칭이 있는 경우, 어느 하나의 서브프레임에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정될 수 있다.
상기 결정 단계에서는, 상기 하향링크 서브프레임 다음에 상기 상향링크 서브프레임이 위치하는 경우, 상기 하향링크 서브프레임에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정하거나, 상기 하향링크 서브프레임 다음에 위치하는 상기 상향링크 서브프레임에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정될 수 있다.
상기 결정 단계에서는, 상기 상향링크 서브프레임 다음에 상기 하향링크 서브프레임이 위치하는 경우, 상기 상향링크 서브프레임에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정하거나, 상기 상향링크 서브프레임 다음에 위치하는 상기 하향링크 서브프레임에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정될 수 있다.
상기 제3 CP가 적용됨으로써 해당 서브프레임에는 보호 구간이 생길 수 있다. 상기 보호 구간은 해당 서브프레임의 시작 부분 및 끝 부분 중 하나 이상에 위치할 수 있다.
상기 제3 CP가 적용되는 해당 서브프레임 내의 일부 심볼은 펑처링됨으로써, 상기 보호 구간이 확장될 수 있다.
상기 방법은 상기 상향링크 프레임 상에서 랜덤 액세스 프래임블을 전송하는 단계와; 상기 하향링크 프레임 상에서 랜덤 액세스 응답을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 랜덤 액세스 응답을 포함하는 MAC PDU(Protocol data unit) 내에서는, 동기 보정 명령(Timing Advance Command)의 길이가 11비트 보다 짧을 수 있다.
상기 동기 보정 명령(Timing Advance Command)의 길이가 짧아짐으로써 확보되는 비트는 UL Grant를 위해서 사용되거나, 셀 식별을 위한 정보를 위해서 사용될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시에 의하면, 단말이 제시된다. 상기 단말은 셀로부터 TDD(time division duplex)에 따른 하향링크(DL)-상향링크(UL) 서브프레임 설정에 대한 제1 정보를 수신하고, 제1 CP(cyclic prefix) 및 제2 CP의 길이에 비해 축소된 제3 CP의 적용 여부에 대한 제2 정보를 수신하는 수신부와; 상기 제1 정보에 따라, 상기 하향링크 서브프레임과 상기 상향링크 서브프레임에 대해 상기 제2 정보에 따라 상기 제3 CP의 적용 여부를 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 명세서의 개시에 의하면, 근거리 통신 시에 축소된(shortened) CP를 활용하여 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 TDD에 따른 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 또는 하향링크슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 7은 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.
도 8은 반송파 집성 시스템에서 교차 반송파 스케줄링을 예시한다.
도 9는 FDD 프레임 내에서 동기화 신호 전송을 위한 프레임 구조를 나타낸다.
도 10은 TDD 프레임에서 동기화 신호를 전송하는 프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 11a는 경쟁기반 랜덤 액세스 방법을 나타내는 도면이다.
도 11b는 비경쟁기반 랜덤 액세스 방법을 나타내는 도면이다.
도 12a은 랜덤 액세스 응답을 포함하는 MAC PDU(Protocol data unit)의 구조를 나타낸 예시도이고,
도 12b 및 도 12c는 도 12a에 도시된 서브헤더를 각기 나타낸다
도 12d는 도 12a에 도시된 MAC 랜덤 액세스 응답(RAR)을 나타낸다.
도 13은 차세대 무선 통신 시스템으로 될 가능성이 있는 매크로 셀과 소규모 셀의 혼합된 이종 네트워크를 도시한 도면이다.
도 14는 차세대 무선 통신 시스템을 위한 새로운 캐리어를 예시적으로 나타낸다.
도 15는 차세대 무선 통신 시스템으로 될 가능성이 있는 UE 간의 통신인 D2D(Device to Device)의 개념을 도시한 예시도이다.
도 16a, 16b, 16c는 본 명세서의 제1 실시예에 따라 축소된 CP(cyclic prefix) 예들을 나타낸 예시도이다.
도 17a 내지 17g는 본 명세서의 제1 실시예에 따라 축소된 CP(cyclic prefix) 길이를 축소하여 TDD에서 활용하는 방안을 나타낸 예시도이다.
도 18a 및 도 18b는 본 명세서의 제1 실시예에 따라 축소된 CP가 사용될 경우, 절차 흐름을 나타낸다.
도 19a 내지 도 19c는 본 명세서의 제2 실시예에 따라 동기 보정 명령(TAC)의 길이를 줄어진, MAC 랜덤 액세스 응답(RAR)의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 20은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
그리고 이하, 사용되는 용어인 UE User Equipment 는, 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기기(Device), 무선기기(Wireless Device), 단말(Terminal), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국은 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다
무선기기는 복수의 서빙셀에 의해 서빙될 수 있다. 각 서빙셀은 하향링크(downlink: DL) CC(component carrier) 또는 하향링크 CC와 상향링크(uplink: UL) CC의 쌍으로 정의될 수 있다.
서빙셀은 1차 셀(primary cell)과 2차 셀(secondary cell)로 구분될 수 있다. 1차 셀은 1차 주파수에서 동작하고, 초기 연결 확립 과정을 수행하거나, 연결 재확립 과정을 개시하거나, 핸드오버 과정에서 1차셀로 지정된 셀이다. 1차 셀은 기준 셀(reference cell)이라고도 한다. 2차 셀은 2차 주파수에서 동작하고, RRC(Radio Resource Control) 연결이 확립된 후에 설정될 수 있으며, 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 항상 적어도 하나의 1차 셀이 설정되고, 2차 셀은 상위 계층 시그널링(예, RRC(radio resource control) 메시지)에 의해 추가/수정/해제될 수 있다.
1차 셀의 CI(cell index)는 고정될 수 있다. 예를 들어, 가장 낮은 CI가 1차 셀의 CI로 지정될 수 있다. 이하에서는 1차 셀의 CI는 0이고, 2차 셀의 CI는 1부터 순차적으로 할당된다고 한다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(20; base station, BS)을 포함한다. 각 기지국(20)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(20a, 20b, 20c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. UE(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 단말, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 UE(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
UE은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, UE이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 UE을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이하에서, 하향링크는 기지국(20)에서 UE(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 UE(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분이고, 수신기는 UE(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 UE(10)의 일부분이고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.
한편, 무선 통신 시스템은 MIMO(multiple-input multiple-output) 시스템, MISO(multiple-input single-output) 시스템, SISO(single-input single-output) 시스템 및 SIMO(single-input multiple-output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. 이하에서, 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.
한편, 무선 통신 시스템은 크게 FDD(frequency division duplex) 방식과 TDD(time division duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 UE에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
이하에서는, LTE 시스템에 대해서 보다 상세하게 알아보기로 한다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 2에 도시된 무선 프레임은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 0부터 19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 하나의 슬롯은 복수의 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯에 몇개의 OFDM 심볼이 포함되는지는 사이클릭 프리픽스(CP: cyclic prefix)에 따라 달라질 수 있다.
도 3은 3GPP LTE에서 TDD에 따른 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"의 4절을 참조할 수 있으며, TDD(Time Division Duplex)를 위한 것이다..
무선 프레임(radio frame)은 0~9의 인덱스가 매겨진 10개의 서브프레임을 포함한다. 하나의 서브프레임(subframe)은 2개의 연속적인 슬롯을 포함한다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크(downlink, DL)에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.
하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 3GPP TS 36.211 V8.7.0에 의하면, 정규 CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.
자원블록(resource block, RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element, RE)를 포함할 수 있다.
인덱스 #1과 인덱스 #6을 갖는 서브프레임은 스페셜 서브프레임이라고 하며, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot: DwPTS), GP(Guard Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함한다. DwPTS는 UE에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 UE의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
TDD에서는 하나의 무선 프레임에 DL(downlink) 서브프레임과 UL(Uplink) 서브프레임이 공존한다. 표 1은 무선 프레임의 설정(configuration)의 일 예를 나타낸다.
표 1
UL-DL 설정 스위치 포인트 주기(Switch-point periodicity) 서브프레임 인덱스
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5 ms D S U U U D S U U U
1 5 ms D S U U D D S U U D
2 5 ms D S U D D D S U D D
3 10 ms D S U U U D D D D D
4 10 ms D S U U D D D D D D
5 10 ms D S U D D D D D D D
6 5 ms D S U U U D S U U D
'D'는 DL 서브프레임, 'U'는 UL 서브프레임, 'S'는 스페셜 서브프레임을 나타낸다. 기지국으로부터 UL-DL 설정을 수신하면, UE은 무선 프레임의 설정에 따라 어느 서브프레임이 DL 서브프레임 또는 UL 서브프레임인지를 알 수 있다.
'D'는 DL 서브프레임, 'U'는 UL 서브프레임, 'S'는 스페셜 서브프레임을 나타낸다. 기지국으로부터 UL-DL 설정을 수신하면, UE은 무선 프레임의 설정에 따라 어느 서브프레임이 DL 서브프레임 또는 UL 서브프레임인지를 알 수 있다.
DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
도 4는 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 또는 하향링크슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 4를 참조하면, 상향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 NRB 개의 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 자원블록(Resource Block, RB)의 개수, 즉 NRB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다.
여기서, 하나의 자원블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 부반송파의 수와 OFDM 심벌의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. 자원블록이 포함하는 OFDM 심벌의 수 또는 부반송파의 수는 다양하게 변경될 수 있다. 즉, OFDM 심벌의 수는 전술한 CP의 길이에 따라 변경될 수 있다. 특히, 3GPP LTE에서는 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯 내에 7개의 OFDM 심볼이 포함되는 것으로, 그리고 확장 CP의 경우 하나의 슬롯 내에 6개의 OFDM 심볼이 포함되는 것으로 정의하고 있다.
OFDM 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 시스템에 따라 SC-FDMA 심벌, OFDMA 심벌 또는 심벌 구간이라고 할 수 있다. 자원블록은 자원 할당 단위로 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NUL 은 셀에서 설정되는 상향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(resource element)라 한다.
한편, 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4의 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드에도 적용될 수 있다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 4절을 참조할 수 있다.
무선 프레임(radio frame)은 0~9의 인덱스가 매겨진 10개의 서브프레임을 포함한다. 하나의 서브프레임(subframe)은 2개의 연속적인 슬롯을 포함한다. 따라서, 무선 프레임은 20개의 슬롯을 포함한다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크(downlink, DL)에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.
도 5에서는 노멀 CP를 가정하여 예시적으로 하나의 슬롯 내에 7 OFDM 심벌이 포함하는 것으로 도시하였다. 그러나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 즉 전술한 바와 같이, 3GPP TS 36.211 V10.4.0에 의하면, 노멀(normal) CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.
자원블록(resource block, RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element, RE)를 포함할 수 있다.
DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
3GPP TS 36.211 V10.4.0에 개시된 바와 같이, 3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 무선기기는 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.
PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.
PHICH는 UL HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 무선기기에 의해 전송되는 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 무선기기가 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, UE은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
기지국은 UE에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; radio network temporary identifier)가 마스킹된다. 특정 UE을 위한 PDCCH라면 UE의 고유 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 블록(SIB; system information block)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. UE의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 디코딩을 사용한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidate) PDCCH라 함)의 CRC(Cyclic Redundancy Check)에 원하는 식별자를 디마스킹하고, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다. 기지국은 무선기기에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)를 CRC에 마스킹한다.
3GPP TS 36.211 V10.4.0에 의하면, 상향링크 채널은 PUSCH, PUCCH, SRS(Sounding Reference Signal), PRACH(Physical Random Access Channel)을 포함한다.
도 6은 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당된다. 데이터 영역은 데이터(경우에 따라 제어 정보도 함께 전송될 수 있다)가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당된다.
하나의 UE에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍에 속하는 자원블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다.
UE이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(precoding matrix indicator), HARQ, RI(rank indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
이제 반송파 집성 시스템에 대해 설명한다.
도 7은 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.
도 7을 참조하면, 단일 반송파 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 하나의 반송파만을 UE에게 지원한다. 반송파의 대역폭은 다양할 수 있으나, UE에게 할당되는 반송파는 하나이다. 반면, 반송파 집성(carrier aggregation, CA) 시스템에서는 UE에게 복수의 요소 반송파(DL CC A 내지 C, UL CC A 내지 C)가 할당될 수 있다. 요소 반송파(component carrier : CC)는 반송파 집성 시스템에서 사용되는 반송파를 의미하며 반송파로 약칭할 수 있다. 예를 들어, UE에게 60MHz의 대역폭을 할당하기 위해 3개의 20MHz의 요소 반송파가 할당될 수 있다.
반송파 집성 시스템은 집성되는 반송파들이 연속한 연속(contiguous) 반송파 집성 시스템과 집성되는 반송파들이 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집성 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 반송파 집성 시스템이라 할 때, 이는 요소 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1개 이상의 요소 반송파를 집성할 때 대상이 되는 요소 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.
무선 통신 시스템의 시스템 주파수 대역은 복수의 반송파 주파수(Carrier-frequency)로 구분된다. 여기서, 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(Center frequency of a cell)를 의미한다. 이하에서 셀(cell)은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 또한, 일반적으로 반송파 집성(CA)을 고려하지 않은 경우, 하나의 셀(cell)은 상향 및 하향링크 주파수 자원이 항상 쌍으로 존재할 수 있다.
특정 셀을 통하여 패킷(packet) 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, UE은 먼저 특정 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC(media access control) 계층 파라미터들, 또는 RRC 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 패킷 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 패킷의 송수신이 가능해지는 상태이다.
설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. UE은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.
비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. UE은 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(SI)를 수신할 수 있다. 반면, UE은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.
셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다.
프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, UE이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다.
세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.
서빙 셀은 반송파 집성이 설정되지 않거나 반송파 집성을 제공할 수 없는 UE인 경우에는 프라이머리 셀로 구성된다. 반송파 집성이 설정된 경우 서빙 셀이라는 용어는 UE에게 설정된 셀을 나타내며 복수로 구성될 수 있다. 하나의 서빙 셀은 하나의 하향링크 요소 반송파 또는 {하향링크 요소 반송파, 상향링크 요소 반송파}의 쌍으로 구성될 수 있다. 복수의 서빙 셀은 프라이머리 셀 및 모든 세컨더리 셀들 중 하나 또는 복수로 구성된 집합으로 구성될 수 있다.
PCC(primary component carrier)는 프라이머리 셀에 대응하는 요소 반송파(component carrier: CC)를 의미한다. PCC는 UE이 여러 CC 중에 초기에 기지국과 접속(Connection 혹은 RRC Connection)을 이루게 되는 CC이다. PCC는 다수의 CC에 관한 시그널링을 위한 연결(Connection 혹은 RRC Connection)을 담당하고, UE과 관련된 연결정보인 UE문맥정보(UE Context)를 관리하는 특별한 CC이다. 또한, PCC는 UE과 접속을 이루게 되어 RRC 연결상태(RRC Connected Mode)일 경우에는 항상 활성화 상태로 존재한다. 프라이머리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DownLink Primary Component Carrier, DL PCC)라 하고, 프라이머리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다.
SCC(secondary component carrier)는 세컨더리 셀에 대응하는 CC를 의미한다. 즉, SCC는 PCC 이외에 UE에 할당된 CC로서, SCC는 UE이 PCC 이외에 추가적인 자원할당 등을 위하여 확장된 반송파(Extended Carrier)이며 활성화 혹은 비활성화 상태로 나뉠 수 있다. 세컨더리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL Secondary CC, DL SCC)라 하고, 세컨더리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다.
프라이머리 셀과 세컨더리 셀은 다음과 같은 특징을 가진다.
첫째, 프라이머리 셀은 PUCCH의 전송을 위해 사용된다. 둘째, 프라이머리 셀은 항상 활성화되어 있는 반면, 세컨더리 셀은 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 셋째, 프라이머리 셀이 무선링크실패(Radio Link Failure; 이하 RLF)를 경험할 때, RRC 재연결이 트리거링(triggering)된다. 넷째, 프리이머리 셀은 보안키(security key) 변경이나 RACH(Random Access CHannel) 절차와 동반하는 핸드오버 절차에 의해서 변경될 수 있다. 다섯째, NAS(non-access stratum) 정보는 프라이머리 셀을 통해서 수신한다. 여섯째, FDD 시스템의 경우 언제나 프라이머리 셀은 DL PCC와 UL PCC가 쌍(pair)으로 구성된다. 일곱째, 각 UE마다 다른 요소 반송파(CC)가 프라이머리 셀로 설정될 수 있다. 여덟째, 프라이머리 셀은 핸드오버, 셀 선택/셀 재선택 과정을 통해서만 교체될 수 있다. 신규 세컨더리 셀의 추가에 있어서, 전용(dedicated) 세컨더리 셀의 시스템 정보를 전송하는데 RRC 시그널링이 사용될 수 있다.
서빙 셀을 구성하는 요소 반송파는, 하향링크 요소 반송파가 하나의 서빙 셀을 구성할 수도 있고, 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파가 연결 설정되어 하나의 서빙 셀을 구성할 수 있다. 그러나, 하나의 상향링크 요소 반송파만으로는 서빙 셀이 구성되지 않는다.
요소 반송파의 활성화/비활성화는 곧 서빙 셀의 활성화/비활성화의 개념과 동등하다. 예를 들어, 서빙 셀1이 DL CC1으로 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙 셀1의 활성화는 DL CC1의 활성화를 의미한다. 만약, 서빙 셀2가 DL CC2와 UL CC2가 연결 설정되어 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙 셀2의 활성화는 DL CC2와 UL CC2의 활성화를 의미한다. 이러한 의미에서, 각 요소 반송파는 서빙 셀(cell)에 대응될 수 있다.
하향링크와 상향링크 간에 집성되는 요소 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다. 또한, CC들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 CC들이 사용된다고 할 때, 5MHz CC(carrier #0) + 20MHz CC(carrier #1) + 20MHz CC(carrier #2) + 20MHz CC(carrier #3) + 5MHz CC(carrier #4)과 같이 구성될 수도 있다.
상술한 바와 같이 반송파 집성 시스템에서는 단일 반송파 시스템과 달리 복수의 요소 반송파(component carrier, CC), 즉, 복수의 서빙 셀을 지원할 수 있다.
이러한 반송파 집성 시스템은 교차 반송파 스케줄링을 지원할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링(cross-carrier scheduling)은 특정 요소 반송파를 통해 전송되는 PDCCH를 통해 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PDSCH의 자원 할당 및/또는 상기 특정 요소 반송파와 기본적으로 링크되어 있는 요소 반송파 이외의 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PUSCH의 자원 할당을 할 수 있는 스케줄링 방법이다. 즉, PDCCH와 PDSCH가 서로 다른 하향링크 CC를 통해 전송될 수 있고, UL 그랜트를 포함하는 PDCCH가 전송된 하향링크 CC와 링크된 상향링크 CC가 아닌 다른 상향링크 CC를 통해 PUSCH가 전송될 수 있다. 이처럼 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템에서는 PDCCH가 제어정보를 제공하는 PDSCH/PUSCH가 어떤 DL CC/UL CC를 통하여 전송되는지를 알려주는 반송파 지시자가 필요하다. 이러한 반송파 지시자를 포함하는 필드를 이하에서 반송파 지시 필드(carrier indication field, CIF)라 칭한다.
교차 반송파 스케줄링을 지원하는 반송파 집성 시스템은 종래의 DCI(downlink control information) 포맷에 반송파 지시 필드(CIF)를 포함할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템 예를 들어 LTE-A 시스템에서는 기존의 DCI 포맷(즉, LTE에서 사용하는 DCI 포맷)에 CIF가 추가되므로 3 비트가 확장될 수 있고, PDCCH 구조는 기존의 코딩 방법, 자원 할당 방법(즉, CCE 기반의 자원 맵핑)등을 재사용할 수 있다.
도 8은 반송파 집성 시스템에서 교차 반송파 스케줄링을 예시한다.
도 8을 참조하면, 기지국은 PDCCH 모니터링 DL CC(모니터링 CC) 집합을 설정할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 집성된 전체 DL CC들 중 일부 DL CC로 구성되며, 교차 반송파 스케줄링이 설정되면 UE은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합에 포함된 DL CC에 대해서만 PDCCH 모니터링/디코딩을 수행한다. 다시 말해, 기지국은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합에 포함된 DL CC를 통해서만 스케줄링하려는 PDSCH/PUSCH에 대한 PDCCH를 전송한다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 UE 특정적, UE 그룹 특정적, 또는 셀 특정적으로 설정될 수 있다.
도 8에서는 3개의 DL CC(DL CC A, DL CC B, DL CC C)가 집성되고, DL CC A가 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 예를 나타내고 있다. UE은 DL CC A의 PDCCH를 통해 DL CC A, DL CC B, DL CC C의 PDSCH에 대한 DL 그랜트를 수신할 수 있다. DL CC A의 PDCCH를 통해 전송되는 DCI에는 CIF가 포함되어 어느 DL CC에 대한 DCI인지를 나타낼 수 있다.
도 9는 FDD 프레임 내에서 동기화 신호 전송을 위한 프레임 구조를 나타낸다.
슬롯 번호 및 서브프레임 번호는 0부터 시작된다. UE은 기지국으로부터 수신되는 동기화 신호(synchronization signal)를 기반으로 시간 및 주파수 동기를 맞출 수 있다. 3GPP LTE-A의 동기화 신호는 셀 탐색을 수행할 때 사용되며 1차 동기화 신호(PSS; primary synchronization signal) 및 2차 동기화 신호(SSS; secondary synchronization signal)로 구분될 수 있다. 3GPP LTE-A의 동기화 신호는 3GPP TS V10.2.0 (2011-06)의 6.11절을 참조할 수 있다.
PSS는 OFDM 심벌 동기 또는 슬롯 동기를 얻기 위해 사용되고, 물리 계층 셀 ID(PCI; physical-layer cell identity)와 연관되어 있다. 그리고, SSS는 프레임 동기를 얻기 위해 사용된다. 또한, SSS는 CP 길이 검출, 물리 계층 셀 그룹 ID를 획득하게 위해서 사용된다.
동기화 신호는 RAT(radio access technology)간의 측정(inter-RAT measurement)의 용이함을 위해 GSM(global system for mobile communication) 프레임 길이인 4.6ms를 고려하여 서브프레임 0번과 서브프레임 5번에서 각각 전송될 수 있으며, 프레임에 대한 경계는 SSS를 통해 검출 가능하다. 보다 구체적으로, FDD 시스템에서는 PSS는 0번째 슬롯, 10번째 슬롯의 맨 마지막 OFDM 심볼에서 전송되고, SSS는 PSS 바로 앞 OFDM 심볼에서 전송된다.
동기화 신호는 3개의 PSS와 168개의 SSS의 조합을 통해 총 504개의 물리계층 셀 식별자(physical cell ID) 중 어느 하나를 전송할 수가 있다. PBCH(physical broadcast channel)는 1번째 슬롯의 최초 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. 동기화 신호 및 PBCH는 시스템 대역폭 내의 가운데 6 RB 내에서 전송되어, 전송 대역폭에 관계없이 UE이 검출 혹은 복호할 수 있도록 한다. PSS가 전송되는 물리 채널을 P-SCH, SSS가 전송되는 물리 채널을 S-SCH라 칭한다.
도 10은 TDD 프레임에서 동기화 신호를 전송하는 프레임 구조의 예를 나타낸다.
TDD 프레임에서는 PSS가 세 번째 슬롯 및 13번째 슬롯의 세번째 OFDM 심벌에서 전송된다. SSS는 PSS가 전송되는 OFDM 심벌에서 3개의 OFDM 심벌 전에 전송된다. PBCH는 첫 번째 서브프레임의 두 번째 슬롯의 최초 4 OFDM 심벌에서 전송된다.
도 11a는 경쟁기반 랜덤 액세스 방법을 나타내는 도면이다.
도 11a을 참조하면, UE(100)은 시스템 정보 또는 핸드오버 명령(handover command)를 통해 지시된 랜덤 액세스 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 선택한다. 그리고 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 무선 자원을 선택하여 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(S1111). 상기 무선 자원은 특정 서브 프레임일 수 있으며, 이는 PRACH(Physical Random Access Channel)을 선택하는 것일 수 있다.
UE(100)은 랜덤 액세스 프리앰블 전송 후에, 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 랜덤 액세스 응답 수신 윈도우 내에, 랜덤 액세스 응답(Random Access Response: RAR) 수신을 시도하고, 이에 따라 랜덤 액세스 응답(RAR)을 수신한다(S1112). 랜덤 액세스 응답(RAR)은 MAC PDU(Protocol data unit) 포맷으로 전송될 수 있다.
랜덤 액세스 응답(RAR)에는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자(ID), UL Grant (상향링크 무선자원), 임시 C-RNTI (Temporary Cell ? Radio Network Temporary Identifier) 그리고 동기 보정 명령(예컨대 Timing Advance Command: TAC) 이 포함될 수 있다. 하나의 랜덤 액세스 응답(RAR)에는 하나 이상의 UE(100)들을 위한 랜덤 액세스 응답 정보가 포함될 수 있기 때문에, 랜덤 액세스 프리앰블 식별자는 포함된 UL Grant, 임시 C-RNTI 그리고 동기 보정 명령(예컨대 Timing Advance Command: TAC)이 어느 UE(100)에게 유효한지를 알려주기 위하여 포함될 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블 식별자는 기지국(eNodeB)(200)이 수신한 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 식별자일 수 있다. 동기 보정 명령(예컨대 Timing Advance Command: TAC)은 UE(100)이 상향 링크 동기를 조정하기 위한 정보로서 포함될 수 있다. 랜덤 액세스 응답은 PDCCH상의 랜덤 액세스 식별자, 즉 RA-RNTI(Random Access ? Radio Network Temporary Identifier)에 의해 지시될 수 있다.
자신에게 유효한 랜덤 액세스 응답(RAR)을 수신하면, UE(100)은 랜덤 액세스 응답(RAR)에 포함된 정보를 처리하고, 기지국(eNodeB)(200)에게 스케쥴링된 전송을 수행한다(S1113). 즉, UE(100)은 동기 보정 명령(예컨대 Timing Advance Command: TAC) 을 적용시키고, 임시 C-RNTI를 저장한다. 또한, UL Grant를 이용하여, UE(100)의 버퍼에 저장된 데이터 또는 새롭게 생성된 데이터를 기지국(eNodeB)(200)으로 전송한다. 이 경우 UE(100)을 식별할 수 있는 정보가 포함되어야 한다. 이는 경쟁 기반 랜덤 접속 과정에서는 기지국(eNodeB)(200)이 어떤 UE(100)들이 랜덤 액세스를 수행하는지 판단할 수 없어, 이후 충돌 해결을 하기 위해 UE(100)을 식별할 필요가 있기 때문이다.
UE(100)은 랜덤 액세스 응답(RAR)을 수신하여 할당 받은 UL Grant를 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국(eNodeB)(200)의 지시를 기다린다(S1114). 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다.
도 11b는 비경쟁기반 랜덤 액세스 방법을 나타내는 도면이다.
경쟁기반 랜덤 액세스와 달리, 비경쟁 기반 랜덤 액세스는 UE(100)이 랜덤 액세스 응답을 수신함으로써 종료될 수 있다.
비경쟁 기반 랜덤 액세스는, 핸드오버 및/또는 기지국(eNodeB)(200)의 명령과 같이 요청에 의하여 개시될 수 있다. 다만, 전술한 두 경우에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 역시 수행될 수 있다.
UE(100)은 기지국(eNodeB)(200)으로부터 충돌의 가능성이 없는 지정된 랜덤 액세스 프리앰블을 할당 받는다. 랜덤 액세스 프리앰블을 할당 받는 것은 핸드오버 명령과 PDCCH 명령을 통하여 수행될 수 있다(S1121).
UE(100)은 자신을 위하여 지정된 랜덤 액세스 프리앰블을 할당 받은 후에, 해당하는 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(eNodeB)(200)으로 전송한다(S1122).
기지국(eNodeB)(200)은 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하면 이에 대한 응답으로 랜덤 액세스 응답(RAR)을 UE(100)에게 전송한다(S1123).
도 12a은 랜덤 액세스 응답을 포함하는 MAC PDU의 구조를 나타낸 예시도이고, 도 12b 및 도 12c는 도 12a에 도시된 서브헤더를 각기 나타내고, 도 12d는 도 12a에 도시된 MAC 랜덤 액세스 응답(RAR)을 나타낸다.
도 12a를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, MAC PDU는 MAC 헤더와, 0(zero)개 또는 1개 이상의 MAC 랜덤 액세스 응답(RAR)을 포함할 수 있다.
상기 MAC 헤더는 점선으로 표시된 E/T/R/R/BI 서브헤더를 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 상기 MAC 헤더는 하나 또는 복수(예컨대, n개)의 E/T/RAPID 서브헤더를 포함할 수 있다.
상기 E/T/R/R/BI 서브헤더는 도 12b에 도시된 바와 같이, 5개의 필드, 즉 1개의 E 필드, 1개의 T 필드, 2개의 R 필드, 그리고 1개의 BI(Back-off Indicator) 필드를 포함할 수 있다.
상기 E/T/RAPID 서브헤더는 도 12c에 도시된 바와 같이, E필드, T 필드 그리고 RAPID 필드를 포함할 수 있다.
상기 MAC 랜덤 액세스 응답(RAR)은 도 12d에 도시된 바와 같이, 4개의 필드, 즉, R 필드, 동기 보정 명령(예컨대 Timing Advance Command: TAC) 필드, UL Grant 필드, 임시 C-RNTI 필드를 포함할 수 있다. 상기 동기 보정 명령(TAC) 필드는 도시된 바와 같이 11비트(도시된 옥텟 1 중 7비트+옥텟2 중 4비트) 길이이며, 상기 UL Grant 필드는 20비트 (도시된 옥텟2 중 4비트+옥텟3의 8비트+옥텟4의 8비트) 길이이다. 그리고, 상기 임시 C-RNTI는 16비트 길이이다.
이하에서, 본 발명의 일 양태에 대해서 설명하기로 한다.
도 13은 차세대 무선 통신 시스템으로 될 가능성이 있는 매크로 셀과 소규모 셀의 혼합된 이종 네트워크를 도시한 도면이다.
3GPP LTE-A를 비롯한 차세대 통신 표준에서는 기존 매크로 셀 커버러지 내에 저전력 송신 파워를 갖는 소규모 셀, 예컨대 피코셀, 펨토셀 또는 마이크로 셀이 중첩되어 존재하는 이종 네트워크가 논의되고 있다.
도 13을 참조하면, 매크로 셀은 하나 이상의 마이크로 셀과 중첩될 수 있다. 매크로 셀의 서비스는 매크로 기지국(Macro eNodeB, MeNB)에 의해 제공된다. 본 명세서에서 매크로 셀과 매크로 기지국은 혼용될 수 있다. 매크로 셀에 접속된 UE(100)은 매크로 UE(100)(Macro UE)로 지칭될 수 있다. 매크로 UE(100)은 매크로 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하고, 매크로 기지국에게 상향링크 신호를 전송한다.
상기 소규모 셀은 펨토 셀, 피코 셀 또는 마이크로 셀로도 지칭된다. 소규모 셀의 서비스는 피코 기지국(Pico eNodeB), 홈 기지국(Home eNodeB, HeNB), 릴레이 노드(Relay Node, RN) 등에 의해 서비스가 제공된다. 편의상, 피코 기지국(Pico eNodeB), 홈 기지국(Home eNodeB, HeNB), 릴레이 노드(Relay Node, RN)를 홈 기지국(HeNB)으로 통칭한다. 본 명세서에서 마이크로 셀과 홈 기지국은 혼용될 수 있다. 소규모 셀은 접근성에 따라 OA(open access) 셀과 CSG(closed subscriber group) 셀로 나뉘어 질 수 있다. OA 셀은 UE(100)이 별도의 접근 제한 없이 필요할 경우 언제든지 서비스를 받을 수 있는 셀을 의미한다. 반면, CSG 셀은 허가된 특정 UE(100)만이 서비스를 받을 수 있는 셀을 의미한다.
이와 같은 이종 네트워크에서는 상기 매크로셀을 1차셀(Pcell)로 설정하고, 상기 소규모 셀을 2차 셀(Scell)로 설정함으로써, 매크로셀의 커버리지 빈틈을 메꿀 수 있다. 또한, 상기 소규모 셀을 1차셀(Pcell)로 설정하고, 상기 매크로 셀을 2차 셀(Scell)로 설정함으로써, 전체적인 성능을 향상(boosting)시킬수 있다.
도 14는 차세대 무선 통신 시스템을 위한 새로운 캐리어를 예시적으로 나타낸다.
기존 3GPP LTE/LTE-A 기반 무선 통신 시스템은 하향링크 캐리어를 통해 기준신호, 동기 신호, 제어채널 등이 전송된다. 이와 같이, 3GPP LTE/LTE-A에 기반하는 하향링크 캐리어를 기존(legacy) 캐리어라고 한다.
그러나, 차세대 무선 통신 시스템에서는 복수의 서빙셀 간의 간섭을 완화하고 캐리어의 확장성을 향상하기 위해 새로운 캐리어를 도입할 수 있다. 이를 확장 캐리어(extension carrier) 또는 NCT(new carrier type)이라고 한다. 확장 캐리어에 기반하는 셀을 확장 셀이라고 한다.
1차 셀, 즉 PCell에서 기존 형태의 서브프레임이 사용되고, 2차 셀, 즉 SCell에서 NCT 서브프레임이 사용되는 경우, 서브프레임에 대한 설정이 1차 셀, 즉PCell을 통해 시그널링될 수 있다. 상기 NCT 서브프레임이 사용되는 2차 셀, 즉 SCell은 상기 1차 셀에 의해서 활성화될 수 있다.
이러한 NCT에서는 고정적인 높은 빈도(density)로 전송되는 CRS의 전송이 생략 또는 대폭 축소된다. 기존 캐리어에서 CRS는 전 시스템 대역에 걸쳐 모든 하향링크 서브프레임에서 전송되는 것과 대조적으로, NCT에서 CRS는 전송되지 않거나, 또는 시스템 대역의 일부에 걸쳐 특정 하향링크 서브프레임에서 전송될 수 있다. 따라서, NCT에서 CRS는 복조에 사용되지 않고, 동기 트랙킹에만 사용될 수 있으며, 이런 점에서 CRS는 TRS(tracking RS) 또는 eSS(Enhanced synchronization signal) 또는 RCRS(Reduced CRS)라고 불릴 수 있다.
기존 캐리어에서 PDCCH는 CRS를 기반으로 복조되지만, NCT에서 PDCCH는 전송되지 않을 수 있다. 기존 캐리어에서 CRS는 데이터 복조에 사용되지만, NCT에서 데이터 복조는 URS(및/또는 단말 특정적인 RS)만이 사용된다.
따라서, 단말은 URS 또는 DM-RS에 기반하여, 하향링크 데이터를 수신하고, 상대적으로 낮은 빈도로 전송되는 CSI-RS에 기반하여 채널 상태를 측정한다.
이상에서와 같이, 참조 신호로 인한 오버헤드가 최소화되므로, 수신 성능이 향상되고, 효율적인 무선 자원의 사용이 가능하다.
도 15는 차세대 무선 통신 시스템으로 될 가능성이 있는 UE 간의 통신인 D2D(Device to Device)의 개념을 도시한 예시도이다.
한편, 3GPP LTE-A를 비롯한 차세대 통신 표준에서는 UE들 간의 통신인 D2D(Device To Device)를 허용할 예정이다.
도 15에 도시된 바와 같이, UE(100) 간에 기지국(eNodeB)(200)의 개입없이 직접적으로 통신을 할 수다. 또는, 대안적으로 기지국(eNodeB)(200)의 도움 하에 UE(100) 간에 직접적으로 통신을 할 수 있다. 이때, 임의의 UE(100a, 100d)는 셀 외곽에 있는 UE(100b, 100c, 100e, 100f)를 위해 중계 노드로서의 역활을 수행할 수도 있다. 이러한 경우, 중계 노드로서의 역활을 수행하는 상기 임의의 UE(100a, 100d)는 소규모 셀로 볼 여지도 있다.
이상과 같이 차기 시스템에서는 셀 커버리지 반경이 작은 소규모 셀을 이용한 통신과, 그리고 근거리 및 전파의 가시 거리(line of sight: LoS) 확보가 용이할 것으로 예상되는 UE간의 통신(즉. D2D)의 도입될 것으로 기대되며, 활용 빈도 및 영역이 점차 넓어 질 것으로 기대된다.
이러한 차기 시스템에서는 전파의 가시 거리(LoS) 확보가 가능한 유리한 채널 환경이 존재할 가능성이 높다. 이 경우에는 전파 지연(propagation delay)이 매크로 셀 환경과 비교해서 상대적으로 작을 수 있기 때문에, 기존 3GPP LTE 릴리즈-10 시스템에서 제시된 CP(cyclic prefix) 길이는 불필요하게 긴 것일 수 있다. 이에 추가적으로 축소된(shortened) CP를 도입할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 차기 시스템에서는 신규 타입의 캐리어(New carrier type)가 제시될 수 잇으며, 이에 축소된 CP가 사용될 수도 있다.
따라서, 본 명세서에서 제시되는 제1 실시예는 기존 3GPP LTE 릴리즈-10 시스템에서 제시된 CP(cyclic prefix) 길이 보다 작은 혹은 적은 샘플(sample) 수를 차지하는 새로운 CP를 제시하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서의 제1 실시예에 의하면, 새로운 CP를 축소된(shortened) CP로 명명한다. 이때, 상기 축소된(shortened) CP의 길이는 일반(normal) CP의 길이 보다 짧은 것을 의미한다. 본 명세서의 제1 실시예에 의하면 이러한 축소된(shortened) CP를 적용하기 위한 기준 설정 방안을 제시한다. 또한, 본 명세서의 제1 실시예에 의하면 상기 축소된(shortened) CP 적용 시에 확보되는 영역 혹은 샘플(samples)를 이용하여 TDD 환경에서 UL 서브프레임과 DL 서브프레임을 동적으로 설정할 때, 보호 구간(guard period)를 설정하는 방안을 또한 제시한다.
다른 한편, 차기 시스템에서는 전파 지연(propagation delay)이 매크로 셀 환경과 비교해서 상대적으로 작다고 할 수 있다. 이러한 경우, 통신의 대상이 되는 송신기와 수신기 간의 길이가 일정 수준 짧아질 경우에는 극단적으로 동기 보정 명령(TAC)이 필요 없을 수 있거나 제한적으로만 이용될 수도 있다. 그런데, 기존 3GPP LTE 릴리즈-10 시스템에서 제시된 동기 보정 명령(TAC)은 그 길이가 11비트로서 지나치게 길다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예는 동기 보정 명령(TAC)의 길이를 줄이고, 이를 다른 용도로 활용할 수 있는 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.
이하, 전술한 본 명세서에서 제시되는 제1 실시예를 도 16를 참조하여 설명하기로 하고, 본 명세서에서 제시되는 제2 실시예를 도 17을 참조하여 설명하기로 한다.
도 16a, 16b, 16c는 본 명세서의 제1 실시예에 따라 축소된 CP(cyclic prefix) 예들을 나타낸 예시도이다.
도 16a, 16b, 16c에 도시된 바와 같이 축소된(shortened) CP를 사용하는 경우에 하나의 서브프레임내의 OFDM 심볼의 개수는 최대 14개일 수 있다. 14개인 이유는, 기존 3GPP LTE Rel-10 시스템에서 CP를 모두 제거한 경우에 최대로 확보할 수 있는 OFDM 심볼의 개수는 15개인데, 이 경우에도 하나의 OFDM 심볼은 슬롯 경계에 걸치게 되는 상황을 겪게 된다. 지연 확산(Delay spread)가 없는 상황이 일반적이라고 해석할 수 없을뿐더러 OFDM 심볼이 슬롯 경계에 걸치는 상황을 회피하기 위해서는 축소된(shortened) CP를 적용하는 서브프레임 내의 OFDM 심볼의 최대 개수를 14개하는 것이 바람직하기 때문이다.
위와 같이 축소된 CP가 사용되는 서브프레임에서 심볼의 개수를 최대 14개로 할 경우에 확보되는 여분의 구간(혹은 샘플)(빗금으로 표시됨)은 보호 구간으로 사용될 수 있다.
보호 구간(빗금으로 표시됨)은 도 16(a)와 같이 서브 프레임의 양끝에 배치될 수도 있고, 도 16b와 같이 맨앞에 위치할 수도 있고, 도 16c와 같이 맨 끝에 위치할 수도 있다.
상기 축소된(shortened) CP는 FDD 시스템 및 TDD 시스템 모두 적용될 수 있다. 그러나 보다 효용성을 높이기 위해서는, 상기 축소된(shortened) CP는 Half duplex FDD 시스템에 적용되는 것이 바람직할 수 있다. 여기서 Half duplex FDD란 UE가 한 서브프레임 내에서 UL과 DL을 동시에 지원할 수 없는 것을 의미할 수 있다. 또한, 보다 효용성을 높이기 위해서는 상기 축소된(shortened) CP는 TDD 시스템 에 적용될 수 있다.
상기 보호 구간은 TDD 시스템에서 DL 서브프레임과 UL 서브프레임이 변경되는 시점에서 동기 보정(TA) 그리고/혹은 처리 시간(processing time)(예컨대 스위칭 시간, RF 조정 시간)을 위해서 이용될 수 있다.
임의 셀은 일반(normal) CP, 확장(extended) CP, 그리고 축소된(shortened) CP 중 하나 또는 복수의 CP를 지원할 수 있다. 만약, 임의 셀이 일반(normal) CP, 확장(extended) CP에 더하여, 축소된(shortened) CP도 지원하는 경우, UE(100)는 PSS/SSS 전송 방식(OFDM samples 위치, time 축 위치 등)을 통해서 3 종류의 CP 중에 대해 블라인드 검출(blind detection)을 할 수 있다, 대안적으로, 임의 셀이 일반(Normal) CP와 축소된(shortened) CP만 지원하도록 할 경우, UE(100)는 PSS/SSS 전송 방법을 통해서 2 종류의 CP 중에 대해 블라인드 검출(blind detection)을 할 수도 있다.
즉, 각 셀은 두 가지 종류 이상의 CP를 설정할 수 있다. 예를 들어, 하나의 CP(제1 CP)는 일반 CP 혹은 확장(extended) CP로 설정할 수 있고, 나머지 CP(제2 CP)는 축소된(shortened) 형태로 설정할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 CP가 확장 CP인 경우에는 제2 CP는 일반 CP 혹은 축소된(shortened) CP로 설정될 수 있다.
한편, 축소된(shortened) CP가 일반 CP 혹은 확장 CP와 혼용하여 사용하는 경우에, 축소된(shortened) CP가 적용된 서브프레임내의 OFDM 심볼의 개수는 전술한 바와 같이 14개가 아니라, 변경될 수 있다. 예를 들어, 축소된(shortened) CP가 적용된 서브프레임내의 OFDM 심볼의 개수는 상기 일반 CP 혹은 확장 CP에 따른 심볼의 개수와 동일하게 될 수도 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 확장 CP와 축소된 CP가 혼용되어 사용되는 경우, 축소된(shortened) CP가 적용된 서브프레임내의 OFDM 심볼의 개수는 확장 CP가 적용된 서브프레임 내의 OFDM 심볼의 개수인 12개와 동일하게 될 수 있다.
다른 한편, 상기 설정된 CP의 종류들에 대한 정보는 셀별(cell-specific) 상위 계층 신호를 통해서 UE(100)로 알려줄 수 있다.
또한, 각 셀이 상기 축소된(shortened) CP를 사용하는지 여부는 셀별(cell-specific) 상위 계층 신호를 통해서 UE(100)로 알려줄 수 있다. 다시, 상기 축소된(shortened) CP를 사용하는 셀은 서브프레임/슬롯 단위로 사용 여부를 미리 지정하거나 상위 계층 시그널을 통해서 UE(100)에게 알려줄 수 있다. 상기 축소된(shortened) CP 적용 여부를 상기에서 서브프레임/슬롯 단위로 지시하는 방안으로는 비트맵 형태의 시그널을 사용하거나 비트맵 형태로 표현되는 설정을 UE(100)로 전달하는 것을 고려할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 두 종류 이상의 CP가 서브프레임/슬롯별로 혼재하는 경우 TRS, PSS/SSS가 전송되는 서브프레임은 축소된(shortened) CP가 적용되지 않도록 할 수 있다. 이에 대한 근거로는 동기와 트래킹(tracking)의 안정된 성능 확보를 위함이다. 이러한 서브프레임은 0과 5 인덱스를 갖는 서브프레임일 수 있다. 또는 상기 서브프레임은 0, 1과 5, 6 인덱스를 갖는 서브프레임이거나 1과 6인덱스를 갖는 서브프레임일 수도 있다.
도 17a 내지 17g는 본 명세서의 제1 실시예에 따라 축소된 CP(cyclic prefix) 길이를 축소하여 TDD에서 활용하는 방안을 나타낸 예시도이다.
도 17a를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, TDD 시스템에서 모든 서브프레임에 대해서 축소된(shortened) CP가 적용될 수 있다. 이때, 상기 축소된 CP의 사용으로 인하여 확보된 보호 구간(빗금으로 표시됨)은 서브프레임의 시작과 끝부분에 위치할 수 있다. 대안적으로, 도 17b를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 축소된 CP의 사용으로 인하여 확보된 보호 구간(빗금으로 표시됨)은 서브프레임의 끝 부분에 위치할 수도 있다. 또는, 도 17b를 참조하여 알 수 잇는 바와 같이, 상기 축소된 CP의 사용으로 인하여 확보된 보호 구간(빗금으로 표시됨)은 서브프레임의 시작 부분에 위치할 수도 있다.
또는, 도 17d에 도시된 바와 같이, TDD 시스템에서 DL 서브프레임 다음에 위치한 UL 서브프레임은 축소된(shortened) CP가 적용될 수 있다. 이때, 보호 구간은 시작 부분에 위치할 수 있다. 또는, 도 17e에 도시된 바와 같이, UL 서브프레임 다음에 위치한 DL 서브프레임은 축소된 CP가 적용될 수 있다. 이때에도 보호 구간은 시작 부분에 위치할 수 있다. 그러나, 변형예로서, DL 서브프레임 다음에 UL 서브프레임이 위치하는 경우, 해당 DL 서브프레임이 축소된(shortened) CP가 적용될 수 있고, 이 경우 보호 구간은 해당 DL 서브프레임의 끝 부분에 위치할 수 있다. 마찬가지로, UL 서브프레임 다음에 DL 서브프레임이 위치하는 경우, 해당 UL 서브프레임이 축소된 CP가 적용될 수 있고, 이 경우 보호 구간은 해당 UL 서브프레임의 끝 부분에 위치할 수 있다.
한편, 도 17f에 도시된 바와 같이, DL 서브프레임 다음에 UL 서브프레임이 위치하는 경우, 해당 DL 서브프레임과 UL 서브프레임은 모두 축소된 CP가 적용될 수 있다. 이 경우, 해당 DL 서브프레임의 끝 부분에 보호 구간이 위치하고, 해당 UL 서브프레임의 시작 부분에 보호 구간이 위치할 수 있다. 반대로, UL 서브프레임 다음에 DL 서브프레임이 위치하는 경우에도, 해당 DL 서브프레임과 UL 서브프레임은 모두 축소된 CP가 적용될 수 있다.
한편, 도 17g에 도시된 바와 같이, DL 서브프레임과 UL 서브프레임이 번갈아 가면서 배치되는 경우, 각 서브프레임은 축소된 CP가 적용될 수 있다. 이때, 보호 구간은 서브프레임의 시작 부분 또는 끝 부분에 위치할 수 있다.
이상에서 설명한 예시에 따르면, 기존에 표 1과 같이 UL-DL 설정이 7개 밖에 존재하지 않던 제약을 없앨 수 있다. 즉, 매크로셀/소규모셀(200/300)은 DL-UL 설정을 자유자재로 동적으로 변경할 수 있다. 특히, 축소된 CP를 적용하게 되면 보호 구간이 생겨나므로, 스페셜 서브프레임을 이용하지 않고도, 자유자재로 DL-UL 설정을 할 수 있다.
스페셜 서브프레임을 이용하지 않을 때, 상기 축소된 CP를 적용하여 생겨나는 보호 구간이 충분치 않다면, 일부 OFDM 심볼을 펑처링(puncturing)함으로써, 보호 구간을 늘릴 수 도 있다.
한편, TDD 시스템에서 매크로셀/소규모셀(200/300)은 UL-DL 설정을 SIB를 통해서 UE(100)로 전달하였지만, 실제 운용은 다르게 되는 경우, 예를 들어 UL 서브프레임이 DL 서브프레임으로 유연하게(flexible) 차용되거나, DL 서브프레임이 UL 서브프레임으로 유연하게(flexible) 차용되는 경우, 발생할 수 있는 문제점을 상기 축소된 CP를 적용하여 보호 구간을 통해서 해결할 수도 있다. 이때, 상기 보호 구간이 충분치 않다면, 일부 OFDM 심볼을 펑처링(puncturing)함으로써, 보호 구간을 늘릴 수 도 있다.
이상과 같이, 축소된 CP를 적용하여 생겨나는 보호 구간을 이용하게 되면, DL-UL 설정을 자유자재로 동적으로 변경할 수 있다. 즉, DL 서브프레임과 UL 서브프레임이 변경이 낮은 형태도 고려할 수 있고, UL SF의 비중이 높은 경우도 함께 고려할 수도 있다. 다음은 새로운 DL-UL 서브프레임 설정의 예이다.
1. DL:UL = 8:2 비율
각 UL 서브프레임은, 표 1의 DL/UL 설정 2에서와 같이 2, 7 인덱스를 갖거나, 표 1의 DL/UL 설정 4에서와 같이 2, 3 인덱스를 가질 수도 있다. 추가적으로 다른 조합을 통한 DL/UL 서브프레임 조합 결과도 새로운 설정도 가능할 수도 있다. 상기 새로운 설정에 따른 UL 서브프레임은, SCH, PBCH, SIB1, 탐색 신호(discovery signal)에 대응되는 DL 서브프레임의 인덱스를 제외한 인덱스를 갖는 서브프레임일 수 있다. 이 조합은 {3, 4}, {3, 8}, {4, 9}, {7, 8}, {8,9}일 수 있다. 그 이유는, PBCH 혹은 SCH가 전송되는 영역은 DL 서브프레임으로 설정하기 위함이다. 일부 SCH가 전송되는 서브프레임 인덱스를 조정하는 경우에는 해당 DL 서브프레임(예컨대, 1, 6 인덱스를 갖는 서브프레임)을 UL 서브프레임으로 활용하는 것을 추가로 고려할 수도 있다. {1, 6} 인덱스의 조합을 UL 서브프레임으로 추가 이용이 가능한 경우에는 상기 새로운 설정에서 UL 서브프레임으로서 {1, 6}, {1, 2}, {6, 7} 인덱스를 갖는 서브프레임을 추가로 고려할 수 있다. 또는, 서브프레임 인덱스 1 또는 6은 UL 서브프레임으로 전환 사용되더라도 해당 서브프레임의 3개의 심볼은 DL로 사용되도록 할 수도 있다. 이 경우에 보호 구간은 해당 서브프레임 내에서 DL 심볼과 UL 심볼 경계에 위치시킬 수 있다.
2. DL:UL = 2:8 비율
일부 SCH가 전송되는 서브프레임 인덱스를 조정하여 주요 DL 채널이 전송되는 서브프레임이 0, 5 인덱스를 갖도록 조정할 수도 있으며, 이 경우에는 나머지 인덱스를 갖는 서브프레임을 UL 서브프레임으로 활용할 수도 있다. 또는, 서브프레임 인덱스 1 또는 6은 UL 서브프레임으로 전환 사용되더라도 앞의 3개의 심볼은 DL로 사용되도록 할 수 있다. 이 경우에 보호 구간은 해당 서브프레임 내에서 DL 심볼과 UL 심볼 경계에 위치시킬 수 있다.
3. DL:UL = 7:3 비율
새로운 UL/DL 설정에 따르면 UL 서브프레임을, PBCH, SCH, SIB1, 탐색 신호에 대응되는 DL 서브프레임의 인덱스를 제외한 인덱스를 갖는 서브프레임으로 할 수 있다, 즉, 새로운 UL/DL 설정에 따른 UL 서브프레임은 {2, 3, 7}, {2, 3, 8}, {2, 3, 9}, {3, 4, 7}, {3, 4, 8}, {3, 4, 9}, {2, 7, 8}, {3, 7, 8}, {4, 7, 8}, {2, 8, 9}, {3, 8, 9}, {4, 8, 9}, 또는 {7, 8, 9} 인덱스를 갖는 서브프레임일 수 있다. 일부 SCH가 전송되는 서브프레임의 인덱스를 조정하여 주요 DL 채널이 전송되는 서브프레임 인덱스를 0, 5로 제한할 수도 있으며, 이 경우에는 인덱스 1, 6을 갖는 서브프레임을 UL 서브프레임으로 추가로 이용할 수 있다. 일례로 {1, 2, 3}, {6, 7, 8} 등의 조합을 추가로 고려할 수도 있다. 일부 SCH가 전송되는 서브프레임 인덱스를 조절하지 않는 경우에는 서브프레임 인덱스 1 또는 6은 앞의 3개의 심볼을 DL로 사용할 수도 있다. 이 경우에 보호 구간은 해당 서브프레임 내에서 DL 심볼과 UL 심볼 경계에 위치시킬 수 있다.
4. DL:UL = 3:7 비율
일부 SCH가 전송되는 서브프레임 인덱스를 조정하여 주요 DL 채널(예컨대. PBCH, SCH, SIB1, 탐색 신호)이 전송되는 서브프레임이 0, 5 인덱스를 갖도록 할 수 있으며, 이 경우에 새로운 설정에서 UL 서브프레임은 {1, 2, 3, 4, 7, 8, 9}, {2, 3, 4, 6, 7, 8, 9} 인덱스를 갖는 서브프레임일 수 있다. 또는, 서브프레임 인덱스 1 또는 6은 UL 서브프레임으로 전환 사용되더라도 앞의 3개의 심볼은 SCH 전송을 위해 DL로 사용될 수도 있다. 이 경우에 보호 구간은 해당 서브프레임 내에서 DL 심볼과 UL 심볼 경계에 위치시킬 수 있다.
5. DL:UL = 6:4 비율
일부 SCH가 전송되는 서브프레임 인덱스를 조정하여, 주요 DL 채널(예컨대 PBCH, SCH, SIB1, 탐색 신호)이 전송되는 서브프레임을 0, 5 인덱스를 갖도록 조정할 수도 있으며, 이 경우에 새로운 설정에서 UL 서브프레임은 {1, 2, 3, 4}, {6, 7, 8, 9} 인덱스를 갖는 서브프레임일 수 있다. 또는, 인덱스 1 또는 6을 갖는 서브프레임을 UL 서브프레임으로 전환 사용되더라도 앞의 3개의 심볼은 SCH 전송을 위해 DL로 사용되도록 할 수도 있다. 이 경우에 보호 구간은 해당 서브프레임 내에서 DL 심볼과 UL 심볼 경계에 위치시킬 수 있다.
6. DL:UL = 4:6 비율
일부 SCH가 전송되는 서브프레임 인덱스를 조정하여 주요 DL 채널(예컨대. PBCH, SCH, SIB1, 탐색 신호)이 전송되는 서브프레임을 0, 5 인덱스를 갖도록할 수도 있으며, 이 경우에 새로운 설정에 따르면 UL 서브프레임은 {1, 2, 3, 6, 7, 8} 인덱스를 갖는 서브프레임일 수 있다. 또는, 인덱스 1 또는 6을 갖는 서브프레임을 UL 서브프레임으로 전환 사용되더라도 앞의 3개의 심볼은 SCH 전송을 위해 DL로 사용되도록 할 수도 있다. 이 경우에 보호 구간은 해당 서브프레임 내에서 DL 심볼과 UL 심볼 경계에 위치시킬 수 있다.
7. DL:UL = 5:5 비율
일부 SCH가 전송되는 서브프레임 인덱스를 조정하여 주요 DL 채널들(예컨대. PBCH, SCH, SIB1, 탐색 신호)이 전송되는 서브프레임이 0, 5 인덱스를 갖도록 할 수도 있으며, 이 경우에 새로운 설정에 따른 UL 서브프레임은 {1, 2, 3, 6, 7}, {1, 2, 3, 7, 8}, {1, 2, 3, 8, 9}, {2, 3, 4, 6, 7}, {2, 3, 4, 8, 9}, {1, 2, 6, 7, 8}, {1, 2, 7, 8, 9}, {2, 3, 6, 7, 8}, {2, 3, 7, 8, 9}, {3, 4, 6, 7, 8}, {3, 4, 7, 8, 9} 인덱스를 갖는 서브프레임일 수 있다. 또는, 인덱스 1 또는 6을 갖는 서브프레임은 UL 서브프레임으로 전환 사용되더라도 앞의 3개의 심볼은 SCH 전송을 위해 DL로 사용되도록 할 수도 있다. 이 경우에 보호 구간은 해당 서브프레임 내에서 DL 심볼과 UL 심볼 경계에 위치시킬 수 있다.
이상과 같이 본 명세서에서 제시되는 새로운 설정에 따라 UL 서브프레임이 설정된 경우라도 탐색 신호, 혹은 주요 셀별(cell-specific) DL 정보가 설정된 서브프레임인 경우에는 UE와 eNodeB 모두 DL 서브프레임으로 가정할 수 있다.
다른 한편, 차기 시스템에서 반송파 집성(CA) 형태는 각 셀에 대응되는 eNodeB(200)의 물리적 위치가 다를 수 있으며, 이를 inter-site CA로 명명할 수 있다. 이러한 상황에서 각 셀에 대한 UL을 전송 시에 적용할 TA(timing advance)가 다를 수 있으며, 특히 각 셀의 UL에 대한 반송파의 주파수가 동일하거나 동일 대역에 존재하는 경우에는 복수의 서브프레임간의 UL 채널들의 충돌이 문제가 될 수도 있다. 이러한 상황은 UE가 동일 RF부를 이용하여 복수의 UL 채널을 사용하는 경우에 발생할 수 있다. 이러한 문제는 TDD에 한정되지 않으며 FDD인 경우에도 문제가 될 수 있다. 상기 문제를 우회하기 위해서도 축소된(shortened) CP를 적용할 수 있으며, UL 서브프레임 사이에 보호 구간을 위치시킬 수 있다. 상기 UL 서브프레임에 대한 축소된(shortened) CP 적용 여부는 (1) inter-site CA인 경우에 모두 일괄적으로 적용할 수도 있고, (2) 상위 계층을 통해서 적용 여부를 설정할 수도 있으며, (3) UL grant를 수반하는 채널들 내에서 부가 정보 형태로 축소된(shortened) CP 적용 여부를 설정할 수도 있다. 상기 제 1 CP가 확장(extended) CP인 경우에는 추가적인 제 2 CP는 축소된(shortened) CP 이외에도 일반(normal) CP도 이용될 수 있다. 다음은 축소된(shortened) CP를 서로 다른 셀의 상향링크(UL)에 대한 전송 환경에서 적용하는 방안들의 일례이다.
첫 번째 방안으로서, UL 서브프레임에 대해 축소된(shortened) CP를 적용하는 경우에 해당 서브프레임 내의 모든 OFDM 심볼에 대응되는 CP 길이는 축소된 형태일 수 있으며, 확보된 여분의 구간(혹은 samples)은 각 서브프레임의 시작과 끝 부분에 보호 구간을 생성하는데 사용될 수 있다.
두 번째 방안으로서, UL 서브프레임에 대해 축소된(shortened) CP를 적용하는 경우에 해당 서브프레임 중에서 두 UL 서브프레임간에 UL 채널 들이 충돌할 경우에만 축소된(shortened) CP를 적용한다. 이 경우에 각 eNodeB(200)는 제1 CP와 제2 CP에 대한 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. 축소된(shortened) CP는 상기 서브프레임에서 충돌할 서브프레임 중 앞선 서브프레임은 2번째 슬롯 내의 OFDM 심볼들에 적용할 수 있고, 다음 서브프레임은 첫 번째 슬롯 내의 OFDM 심볼들에 대해서 적용할 수 있다. 이러한 경우에 보호 구간은 도 17f과 같은 형태로 표현할 수 있으며, 이 경우에 DL 서브프레임은 UL 서브프레임으로 해석할 수 있다.
한편, 상기 UL 채널 전송에 대한 축소된(shortened) CP 적용 관련 시그널과 DL/UL 채널 구분을 위한 축소된(shortened) CP 적용 관련 시그널은 독립적으로 설정할 수 있다. 축소된(shortened) CP를 통한 보호 구간 확보 외에도 심볼 펑처링을 통한 보호 구간(guard period) 확보도 본 발명으로부터 확장할 수 있다.
도 18a 및 도 18b는 본 명세서의 제1 실시예에 따라 축소된 CP가 사용될 경우, 절차 흐름을 나타낸다.
도 18a를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE(100)는 매크로셀/소규모셀(200/300)로부터 1차 동기화 신호(PSS; primary synchronization signal) 및 2차 동기화 신호(SSS; secondary synchronization signal)를 수신한다(S1801).
이어서, 상기 UE(100)가 상기 축소된 CP 적용 여부 정보를 추가적으로 수신한다(S1803). 이때, 상기 정보가 서브프레임/슬롯 단위로 상기 축소된 CP의 적용 여부를 나타내는 경우, 상기 UE(100)는 상기 정보를 통해 특정 서브프레임/슬롯에 적용된 CP 타입을 결정할 수 있다(S1805). 추가적으로, 상기 UE(100)는 상기 2차 동기 신호를 통해 다른 서브프레임/슬롯에 적용된 CP(cyclic prefix)의 타입을 결정할 수도 있다.
그러나, 상기 정보를 수신되지 않는 경우, 상기 UE(100)은 상기 2차 동기 신호를 통해 CP 타입을 결정한다(1807).
한편 도 18b를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE(100)는 매크로셀/소규모셀(200/300)로부터 표 1에 도시된TDD DL-UL 설정을 수신한다(S1802). 이어서, UE(100)는 매크로셀/소규모셀(200/300)로부터 상기 축소된 CP 적용 여부 정보를 수신한다(S1803). 상기 정보는 서브프레임/슬롯 단위로 상기 축소된 CP의 적용 여부를 나타낼 수 있다. 상기 축소된(shortened) CP 적용 여부를 상기에서 서브프레임/슬롯 단위로 지시하는 경우, 상기 정보는 비트맵 형태일 수 있다.
그러면 상기 UE(100)은 상기 정보에 따라 서브프레임 혹은 슬롯에 적용되는 CP 타입을 결정할 수 있다(S1805). 즉, 상기 UE(100)는 DL 서브프레임과 UL 서브프레임에 대해 상기 축소된 CP가 적용되는지 여부를 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 UE(100)는 DL 서브프레임과 UL 서브프레임 간에 스위칭이 있는 경우, 상기 축소된 CP가 적용되는 것으로 결정할 수 있다. 이에 대한 각 예는 도 17a~17g를 참고하여 위에서 설명한 바와 같다.
도 19a 내지 도 19c는 본 명세서의 제2 실시예에 따라 동기 보정 명령(TAC)의 길이를 줄인, MAC 랜덤 액세스 응답(RAR)의 구조를 나타낸 예시도이다.
앞서 설명한 바와 같이 기존 3GPP LTE 릴리즈-10 시스템을 기준으로 각 UE(100)는 eNodeB(200)로부터 동기 보정 명령(TAC)를 수신하여, 상향링크 동기를 맞추는 과정을 수행한다.
그러나 앞서 설명한 바와 같이 소규모 셀을 기반으로 한 근거리 통신 혹은 UE간의 통신(예컨대, D2D)의 경우에는 RTD(round trip distance)에 의한 전파 지연(propagation delay)이 무시할 만한 수준이라고 할 수 있으며, 이 경우에 대상이 되는 동기 보정 명령(TAC)의 길이는 매크로 셀 기반의 통신과 비교해서 상대적으로 작게 설정되거나, 0으로 설정될 수도 있다. 따라서, 도 12d에 도시된 바와 같이 MAC 랜덤 액세스 응답(RAR) 에서 동기 보정 명령(TAC)의 비트수는 자원 낭비일 수 있다.
따라서, 도 19a에 도시된 바와 같이, 도 12d에 비하여, 동기 보정 명령(TAC)의 비트 길이를 줄일 수 있다. 이와 같이, 동기 보정 명령(TAC)의 비트 길이를 줄임으로써, 확보되는 비트는 비트들(빗금으로 표시됨)은 다른 정보를 표현하는데도 활용될 수 있다. 예를 들어, 상기 동기 보정 명령(TAC)의 비트 수를 줄임으로써, 확보되는 비트 수를 UL grant를 위해 사용할 수 있다. 이와 같이 UL grant의 비트 수 증가는 기존 릴리즈-10 시스템에서 MSG3에 대한 자원 할당과 MCS 설정 시에 일부 정보가 짤림(truncated)되는 상황을 회피할 수 있다.
대안적으로, 도 19b 및 도 19c에 도시된 바와 같이, 상기 동기 보정 명령(TAC)은 아예 전송되지 않는 경우도 있을 수도 있다. 차기 시스템에서는 특정 셀/셀그룹이 동기 보정 명령(TAC)을 전송할지 말지 여부를 상위 계층 신호를 통해서 UE(100) 에게 알려줄 수 있다. 상기 상위 계층 신호는 UE 별(UE-specific)로 전송되거나 셀-별(Cell-specific)로 전송될 수 있다. 셀-별(Cell-specific)로 전송되는 경우에는 해당 셀/셀그룹이 소규모 셀(small cell)일 경우에 보다 유용할 수 있다. 상기 소규모 셀은 셀 커버리지 반경이 매크로 셀과 비교해서 상대적으로 작은 셀을 의미한다.
이와 같이, 상기 상위 계층 시그널을 통해 초기 접속(initial access)에 대응되는 동기 보정 명령(TAC) 전송되지 않을 것이라고 설정 경우에는, 도 19b 에 도시된 바와 같이 상기 동기 보정 명령(TAC)으로 사용되던 11비트(빗금으로 표시됨)를 다른 정보를 표현하는데 사용할 수 있다. 상기 다른 정보는 예컨대 eNodeB에 대한 정보일 수 있다. 상기 eNodeB에 대한 정보는 global cell ID의 형태일 수도 있고, eNodeB ID로 표현될 수도 있다.
대안적으로, 상기 상위 계층 시그널을 통해 초기 접속(initial access)에 대응되는 동기 보정 명령(TAC) 전송되지 않을 것이라고 설정 경우에는, 도 19 c에 도시된 바와 같이, 도 12d에 비하여 액세스 응답(RAR)의 크기를 아예 감소시킬 수도 있다.
이하, 상기 동기 보정 명령(TAC) 의 비트 수가 줄어지거나 혹은 아예 없어짐으로써, 확보되는 비트를 다른 정보를 표현하는데 사용하는 예에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫 번째 예로서, 상기 추가로 확보되는 비트를 UL grant 정보를 확장하는데 이용한다. 즉, 상기 UL grant 내에 PUSCH에 대한 리소스 블록 할당 정보를 UL 대역폭 파라미터로 설정한다. 상기 UL 대역폭 파라미터로 설정하는 방법은 UL 리소스 블록(RB)의 개수를 활용하는 것일 수 있다. 리소스 블록 할당 정보와 호핑 자원 할당(Hopping resource allocation) 정보에 대한 비트 수의 총합은 다음의 수식으로 표현될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2013008387-appb-M000001
또한, 상기 추가로 확보되는 비트를 UL grant 정보 내의 MCS에 대한 비트 수를 5 비트로 확장할 수도 있다. 랜덤 액세스 그랜트(Random access grant)에 대응되는 MAC 랜덤 액세스 응답(RAR)에서 나머지 필드는 추후 사용을 위해 예약된 필드(reserved field)로 나둘 수 있다.
두 번째 예로서, 상기 추가로 확보되는 비트를 UL grant 정보를 확장하는데 이용하되, 상기 UL grant 내에 PUSCH에 대한 리소스 블록 할당 정보를 UL 대역폭과 10 비트를 기준으로 설정한다. 전술한 바와 같이 상기 UL 대역폭 파라미터로 설정하는 방법은 UL 리소스 블록(RB)의 개수를 활용하는 것일 수 있다 리소스 블록 할당 정보와 호핑 자원 할당(Hopping resource allocation) 정보에 대한 비트 수의 총합은 인 경우에는 10 비트로 하고, 나머지 경우에는 수학식 1에 따른 비트로 할 수 있다. 또한, MCS에 대한 비트 수를 5 비트로 확장할 수 있다. 랜덤 액세스 그랜트(Random access grant)에 대응되는 MAC 랜덤 액세스 응답(RAR)에서 나머지 필드는 추후 사용을 위해 예약된 필드(reserved field)로 나둘 수 있다.
세 번째 예로서, 상기 추가로 확보되는 비트를 eNodeB의 식별 정보를 표현하는데 이용한다. 상기 식별 정보를 통해 UE는 반송파 집성(CA)을 수행하는 셀들이 inter-site 형태인지 혹은 intra-site 형태인지 구분하는데 활용될 수 있다.
상기 방식에서 MAC RAR의 추가로 확보되는 영역을 Msg3에 대한 UL grant 확장에 이용하는 경우는 resource allocation 및 MCS 정보를 truncation 하는 것 대신에 전체를 활용함으로써 Msg3를 보다 효율적으로 관리 혹은 운용할 수 있는 여지가 있다.
지금까지 설명한, 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 구체적으로는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 20은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
기지국(200)은 프로세서(processor, 201), 메모리(memory, 202) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 203)을 포함한다. 메모리(202)는 프로세서(201)와 연결되어, 프로세서(201)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(203)는 프로세서(201)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(201)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예에서 기지국의 동작은 프로세서(201)에 의해 구현될 수 있다.
UE(100)(100)는 프로세서(101), 메모리(102) 및 RF부(103)을 포함한다. 메모리(102)는 프로세서(101)와 연결되어, 프로세서(101)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(103)는 프로세서(101)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(101)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 셀로부터 TDD(time division duplex)에 따른 하향링크(DL)-상향링크(UL) 서브프레임 설정에 대한 제1 정보를 수신하는 단계와;
    제1 CP(cyclic prefix) 및 제2 CP의 길이에 비해 축소된 제3 CP의 적용 여부에 대한 제2 정보를 수신하는 단계와;
    상기 제1 정보에 따라, 상기 하향링크 서브프레임과 상기 상향링크 서브프레임에 대해 상기 제2 정보에 따라 상기 제3 CP의 적용 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말에 의한 TDD 송수신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정 단계에서는
    상기 하향링크 서브프레임과 상기 상향링크 서브프레임 간에 스위칭이 있는 경우, 상기 스위칭 시점 양 옆의 서브프레임들에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 TDD 송수신 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 결정 단계에서는
    상기 하향링크 서브프레임과 상기 상향링크 서브프레임 간에 스위칭이 있는 경우, 어느 하나의 서브프레임에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 TDD 송수신 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 결정 단계에서는
    상기 하향링크 서브프레임 다음에 상기 상향링크 서브프레임이 위치하는 경우,
    상기 하향링크 서브프레임에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정하거나,
    상기 하향링크 서브프레임 다음에 위치하는 상기 상향링크 서브프레임에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 TDD 송수신 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 결정 단계에서는
    상기 상향링크 서브프레임 다음에 상기 하향링크 서브프레임이 위치하는 경우,
    상기 상향링크 서브프레임에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정되거나,
    상기 상향링크 서브프레임 다음에 위치하는 상기 하향링크 서브프레임에 대해서 상기 제3 CP가 적용되는 것으로 결정되는 특징으로 하는 TDD 송수신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제3 CP가 적용됨으로써 해당 서브프레임에는 보호 구간 생겨나는 것을 특징으로 하는 TDD 송수신 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 보호 구간은
    해당 서브프레임의 시작 부분 및 끝 부분 중 하나 이상에 위치하는 것을 특징으로 하는 TDD 송수신 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제3 CP가 적용되는 해당 서브프레임 내의 일부 심볼은 펑처링됨으로써, 상기 보호 구간이 확장되는 것을 특징으로 하는 TDD 송수신 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 프레임 상에서 랜덤 액세스 프래임블을 전송하는 단계와;
    상기 하향링크 프레임 상에서 랜덤 액세스 응답을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 송수신 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 응답을 포함하는 MAC PDU(Protocol data unit) 내에서는
    동기 보정 명령(Timing Advance Command)의 길이가 11비트 보다 짧은 것을 특징으로 하는 TDD 송수신 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 동기 보정 명령(Timing Advance Command)의 길이가 짧아짐으로써 확보되는 비트는 UL Grant를 위해서 사용되거나, 셀 식별을 위한 정보를 위해서 사용되는 것을 특징으로 하는 TDD 송수신 방법.
  12. 셀로부터 TDD(time division duplex)에 따른 하향링크(DL)-상향링크(UL) 서브프레임 설정에 대한 제1 정보를 수신하고, 제1 CP(cyclic prefix) 및 제2 CP의 길이에 비해 축소된 제3 CP의 적용 여부에 대한 제2 정보를 수신하는 수신부와;
    상기 제1 정보에 따라, 상기 하향링크 서브프레임과 상기 상향링크 서브프레임에 대해 상기 제2 정보에 따라 상기 제3 CP의 적용 여부를 결정하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
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