KR101511896B1 - 제어채널 모니터링 방법 및 무선기기 - Google Patents

Abstract

복수의 계층이 정의되는 다중 안테나 시스템에서 제어 채널을 모니터링하는 방법 및 이를 이용한 무선기기가 제공된다. 무선기기가 상기 복수의 계층 중에서 결정된 검색 계층에서 제어 채널을 모니터링한다.

Description

제어채널 모니터링 방법 및 무선기기{METHOD AND WIRELESS DEVICE FOR MONITORING CONTROL CHANNEL}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 제어채널을 모니터링하는 방법 및 이를 이용한 무선기기에 관한 것이다.

3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS(Technical Specification) 릴리이즈(Release) 8을 기반으로 하는 LTE(long term evolution)는 유력한 차세대 이동통신 표준이다. 최근에는, 다중 반송파를 지원하는 3GPP TS 릴리이즈 10을 기반으로 하는 LTA-A(LTE-advanced)의 표준화가 진행 중이다.

이동 통신 시스템에서도 다수의 안테나를 사용하는 MIMO(Multiple Input Multiple Ouput) 기술이 도입되고 있다. 3GPP LTE는 최대 4개의 전송 안테나를 지원하고, 3GPP LTE-A는 최대 8개의 전송 안테나를 지원한다.

MIMO 기술은 다양한 채널 경로를 통해 데이터 심벌을 전송하여 전송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티(spatial diversity) 방식과 다수의 전송 안테나를 통해 다수의 데이터 심볼을 동시에 전송하는 공간 다중화(spatial multiplexing) 방식이 있다. 또한, MIMO 방식은 SU-MIMO(Single User-MIMO)와 MU-MIMO(Multi User-MIMO)로 구분될 수도 있다.

MIMO 채널의 용량은 안테나 수에 비례하여 증가한다. MIMO 채널은 독립 채널로 분해될 수 있다. 전송 안테나의 수를 Nt, 수신 안테나의 수를 Nr 이라 할 때, 독립 채널의 수 Ni는 Ni ≤ min{Nt, Nr}이 된다. 각각의 독립 채널은 계층(layer)에 대응될 수 있다. 계층(layer)은 프리코더로 입력되는 정보 경로(information path)로 정의될 수 있다. 랭크(rank)는 MIMO 채널 행렬의 영이 아닌 고유값(non-zero eigenvalue)의 수로, 계층의 개수 또는 공간 스트림의 개수와 같다.

3GPP/LTE-A에서는 제어채널이 다중 안테나 전송을 지원하지 않는다. 단일 안테나를 통해 전송되는 것을 전제로 제어채널이 설계되었다.

하지만, 제어 정보의 양이 많아지고 스케줄링의 유연성을 높이기 위해 다중 안테나를 통해 제어채널이 전송되는 것이 고려할 필요가 있다.

본 발명은 복수의 계층이 정의되는 다중 안테나 시스템에서 제어 채널을 모니터링하는 방법 및 이를 이용한 무선기기를 제공한다.

본 발명은 또한 복수의 계층이 정의되는 다중 안테나 시스템에서 제어 채널을 전송하는 방법 및 이를 이용한 기지국을 제공한다.

일 양태에서, 복수의 계층이 정의되는 다중 안테나 시스템에서 제어 채널 모니터링 방법이 제공된다. 상기 방법은 무선기기가 상기 복수의 계층 중 제어 채널을 모니터링할 검색 계층을 결정하는 단계, 및 상기 무선기기가 상기 검색 계층에서 상기 제어 채널을 모니터링하는 단계를 포함한다.

상기 방법은 상기 검색 계층에서 상기 제어 채널의 복조에 사용되는 기준 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 기준 신호는 상기 검색 계층에 대응되는 확산 시퀀스로 확산될 수 있다.

상기 검색 계층에는 복수의 집합 레벨에 따른 복수의 검색 공간이 정의될 수 있다.

하나의 집합 레벨에 따른 하나의 검색 공간이 정의될 수 있다.

다른 양태에서, 복수의 계층이 정의되는 다중 안테나 시스템에서 제어 채널을 모니터링하는 무선기기가 제공된다. 상기 무선기기는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio freqeuncy)부, 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 복수의 계층 중 제어 채널을 모니터링할 검색 계층을 결정하고; 및 상기 검색 계층에서 상기 제어 채널을 모니터링한다.

다중 안테나 시스템에서 공간 다중화를 활용한 제어채널의 전송 및 수신이 가능하다.

도 1은 3GPP LTE-A에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE-A에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 3은 PDCCH의 모니터링을 나타낸 예시도이다.
도 4는 DL 서브프레임에서 기준신호와 제어채널이 배치되는 예를 나타낸다.
도 5는 확장 PDCCH를 갖는 서브프레임의 일 예이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어채널 모니터링을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어채널 모니터링을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어채널 모니터링을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어채널 모니터링을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어채널 모니터링을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

무선기기(wireless device)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment)은 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. 또는, 무선기기는 MTC(Machine-Type Communication) 기기와 같이 데이터 통신만을 지원하는 기기일 수 있다.

기지국(base stationm BS)은 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.

이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS(Technical Specification) 릴리이즈(Release) 8을 기반으로 하는 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP TS 릴리이즈 10을 기반으로 하는 3GPP LTE-A를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고 본 발명은 다양한 무선 통신 네트워크에 적용될 수 있다.

무선기기는 복수의 서빙셀에 의해 서빙될 수 있다. 각 서빙셀은 DL(downlink) CC(component carrier) 또는 DL CC와 UL(uplink) 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 3GPP LTE-A에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 V10.2.0 (2011-06) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 6절을 참조할 수 있다.

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 V10.2.0에 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.

DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 4개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.

도 2는 3GPP LTE-A에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

UL 서브프레임은 주파수 영역에서 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당되는 제어영역(region)과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당되는 데이터영역으로 나눌 수 있다.

PUCCH는 서브프레임에서 RB 쌍(pair)으로 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 RB 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다. 동일한 m 값을 갖는 RB이 2개의 슬롯에서 서로 다른 부반송파를 차지하고 있음을 보이고 있다.

이제 DL 제어채널에 대해 기술한다.

3GPP TS 36.211 V10.2.0에 개시된 바와 같이, 3GPP LTE/LTE-A에서 물리 제어채널은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)가 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 상향링크 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.

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.

3GPP LTE/LTE-A에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 디코딩을 사용한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidate) PDCCH라 함)의 CRC에 원하는 식별자를 디마스킹하고, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다.

기지국은 무선기기에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)를 CRC에 마스킹한다.

서브프레임내의 제어영역은 복수의 CCE(control channel element)를 포함한다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위로, 복수의 REG(resource element group)에 대응된다. REG는 복수의 자원요소(resource element)를 포함한다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.

하나의 REG는 4개의 RE를 포함하고, 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다. 하나의 PDCCH를 구성하기 위해 {1, 2, 4, 8}개의 CCE를 사용할 수 있으며, {1, 2, 4, 8} 각각의 요소를 CCE 집합 레벨(aggregation level)이라 한다.

PDDCH의 전송에 사용되는 CCE의 개수는 기지국이 채널 상태에 따라 결정한다. 예를 들어, 좋은 하향링크 채널 상태를 갖는 무선기기에게는 하나의 CCE를 PDCCH 전송에 사용할 수 있다. 나쁜(poor) 하향링크 채널 상태를 갖는 무선기기에게는 8개의 CCE를 PDCCH 전송에 사용할 수 있다.

하나 또는 그 이상의 CCE로 구성된 제어채널은 REG 단위의 인터리빙을 수행하고, 셀 ID(identifier)에 기반한 순환 쉬프트(cyclic shift)가 수행된 후에 물리적 자원에 매핑된다.

도 3은 PDCCH의 모니터링을 나타낸 예시도이다. 이는 3GPP TS 36.213 V10.2.0 (2011-06)의 9절을 참조할 수 있다.

3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 디코딩을 사용한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH(이를 PDCCH 후보(candidate)라 함)의 CRC에 원하는 식별자를 디마스킹하여, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다. 무선기기는 자신의 PDCCH가 제어영역내에서 어느 위치에서 어떤 CCE 집합 레벨이나 DCI 포맷을 사용하여 전송되는지 알지 못한다.

하나의 서브프레임내에서 복수의 PDCCH가 전송될 수 있다. 무선기기는 매 서브프레임마다 복수의 PDCCH들을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이란 무선기기가 모니터링되는 PDCCH 포맷에 따라 PDCCH의 디코딩을 시도하는 것을 말한다.

3GPP LTE에서는 블라인드 디코딩으로 인한 부담을 줄이기 위해, 검색 공간(search space)을 사용한다. 검색 공간은 PDCCH를 위한 CCE의 모니터링 집합(monitoring set)이라 할 수 있다. 무선기기는 해당되는 검색 공간내에서 PDCCH를 모니터링한다.

검색 공간은 공용 검색 공간(common search space)과 단말 특정 검색 공간(UE-specific search space)로 나뉜다. 공용 검색 공간은 공용 제어정보를 갖는 PDCCH를 검색하는 공간으로 CCE 인덱스 0~15까지 16개 CCE로 구성되고, {4, 8}의 CCE 집합 레벨을 갖는 PDCCH을 지원한다. 하지만 공용 검색 공간에도 단말 특정 정보를 나르는 PDCCH (DCI 포맷 0, 1A)가 전송될 수도 있다. 단말 특정 검색 공간은 {1, 2, 4, 8}의 CCE 집합 레벨을 갖는 PDCCH을 지원한다.

다음 표 1은 무선기기에 의해 모니터링되는 PDCCH 후보의 개수를 나타낸다.

검색 공간의 크기는 상기 표 1에 의해 정해지고, 검색 공간의 시작점은 공용 검색 공간과 단말 특정 검색 공간이 다르게 정의된다. 공용 검색 공간의 시작점은 서브프레임에 상관없이 고정되어 있지만, 단말 특정 검색 공간의 시작점은 단말 식별자(예를 들어, C-RNTI), CCE 집합 레벨 및/또는 무선프레임내의 슬롯 번호에 따라 서브프레임마다 달라질 수 있다. 단말 특정 검색 공간의 시작점이 공용 검색 공간 내에 있을 경우, 단말 특정 검색 공간과 공용 검색 공간은 중복될(overlap) 수 있다.

집합 레벨 L∈{1,2,3,4}에서 검색 공간 S^(L) _k는 PDCCH 후보의 집합으로 정의된다. 검색 공간 S^(L) _k의 PDCCH 후보 m에 대응하는 CCE는 다음과 같이 주어진다.

여기서, i=0,1,...,L-1, m=0,...,M^(L)-1, N_{CCE ,k}는 서브프레임 k의 제어영역내에서 PDCCH의 전송에 사용할 수 있는 CCE의 전체 개수이다. 제어영역은 0부터 N_CCE,k-1로 넘버링된 CCE들의 집합을 포함한다. M^(L)은 주어진 검색 공간에서의 CCE 집합 레벨 L에서 PDCCH 후보의 개수이다.

무선기기에게 CIF(carrier indicator field)가 설정되면, m'=m+M^(L)n_cif이다. n_cif는 CIF의 값이다. 무선기기에게 CIF가 설정되지 않으면, m'=m이다.

공용 검색 공간에서, Y_k는 2개의 집합 레벨, L=4 및 L=8에 대해 0으로 셋팅된다.

집합 레벨 L의 단말 특정 검색 공간에서, 변수 Y_k는 다음과 같이 정의된다.

여기서, Y_-1=n_RNTI≠0, A=39827, D=65537, k=floor(n_s/2), n_s는 무선 프레임내의 슬롯 번호(slot number)이다.

3GPP LTE/LTE-A에서 DL 전송블록의 전송은 PDCCH와 PDSCH의 쌍으로 수행된다. UL 전송블록의 전송은 PDCCH와 PUSCH의 쌍으로 수행된다. 예를 들어, 무선기기는 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 DL 전송블록을 수신한다. 무선기기는 DL 서브프레임에서 PDCCH를 모니터링하여, DL 자원 할당을 PDCCH 상으로 수신한다. 무선기기는 상기 DL 자원 할당이 가리키는 PDSCH 상으로 DL 전송 블록을 수신한다.

도 4는 DL 서브프레임에서 기준신호와 제어채널이 배치되는 예를 나타낸다.

제어 영역은 앞선 3개의 OFDM 심벌을 포함하고, PDSCH가 전송되는 데이터 영역은 나머지 OFDM 심벌들을 포함한다.

제어 영역내에서는 PCFICH, PHICH 및/또는 PDCCH가 전송된다. PCFICH의 CFI는 3개의 OFDM 심벌을 가리킨다. 제어 영역에서 PCFICH 및/또는 PHICH가 전송되는 자원을 제외한 영역이 PDCCH를 모니터링하는 PDCCH 영역이 된다.

서브프레임에는 또한 다양한 기준신호(reference signal)가 전송된다.

CRS(cell-specific reference signal)은 셀 내 모든 무선기기가 수신할 수 있고, 전 하향링크 대역에 걸쳐서 전송된다. 도면에서, 'R0'는 제1 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되는 RE(resource element), 'R1'는 제2 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되는 RE, 'R2'는 제3 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되는 RE, 'R3'는 제4 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되는 RE를 가리킨다.

CRS를 위한 RS 시퀀스 r_{l , ns}(m)은 다음과 같이 정의된다.

여기서, m=0,1,...,2N_maxRB-1, N_maxRB는 RB의 최대 개수, ns는 무선 프레임내 슬롯 번호, l은 슬롯내 OFDM 심벌 번호이다.

의사 난수 시퀀스(pseudo-random sequence) c(i)는 다음과 같은 길이 31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의된다.

여기서, Nc=1600, 첫번째 m-시퀀스는 x₁(0)=1, x₁(n)=0, m=1,2,...,30으로 초기화된다.

두번째 m-시퀀스는 각 OFDM 심벌의 시작에서 c_init=2¹⁰(7(ns+1)+l+1)(2N^cell _ID+1)+2N^cell _ID+N_CP로 초기화된다. N^cell _ID는 셀의 PCI(physical cell identity)이고, 정규 CP 에서 N_CP=1, 확장 CP에서 N_CP=0이다.

서브프레임에는 URS(UE-specific Reference Signal)이 전송된다. CRS가 서브프레임의 전 영역에서 전송되지만, URS는 서브프레임의 데이터 영역내에서 전송되고, 대응하는 PDSCH의 복조에 사용된다. 도면에서, 'R5'는 URS가 전송되는 RE를 가리킨다. URS는 DRS(dedicated Reference Signal) 또는 DM-RS(Demodulation Reference Signal)이라고도 한다.

URS는 대응하는 PDSCH가 맵핑되는 RB에서만 전송된다. 도면에는 PDSCH가 전송되는 영역외에도 R5가 표시되어 있지만, 이는 URS가 맵핑되는 RE의 위치를 나타내기 위한 것이다.

URS는 대응하는 PDSCH를 수신하는 무선기기만이 사용한다. US를 위한 RS 시퀀스 r_ns(m)은 수학식 3과 동일하다. 이때, m=0,1,...,12N_PDSCH.RB-1 이고, N_PDSCH.RB는 대응하는 PDSCH 전송의 RB 개수이다. 의사 난수 시퀀스 생성기는 각 서브프레임의 시작에서 c_init=(floor(ns/2)+1)(2N^cell _ID+1)2¹⁶+n_RNTI로 초기화된다. n_RNTI는 무선기기의 식별자이다.

상기는 URS가 싱글 안테나를 통해 전송되는 경우이고, URS가 다중 안테나를 통해 전송될 때, 의사 난수 시퀀스 생성기는 각 서브프레임의 시작에서 c_init=(floor(ns/2)+1)(2N^cell _ID+1)2¹⁶+n_SCID로 초기화된다. n_SCID는 PDSCH 전송과 관련된 DL 그랜트(예를 들어, DCI 포맷 2B 또는 2C)로부터 얻어지는 파라미터이다.

URS는 MIMO(Multiple Input Multiple Ouput) 전송을 지원한다. 안테나 포트 또는 계층(layer)에 따라 URS를 위한 RS 시퀀스는 다음과 같은 확산 시퀀스로 확산될 수 있다.

계층(layer)은 프리코더로 입력되는 정보 경로(information path)로 정의될 수 있다. 랭크(rank)는 MIMO 채널 행렬의 영이 아닌 고유값(non-zero eigenvalue)의 수로, 계층의 개수 또는 공간 스트림의 개수와 같다. 계층은 URS를 구분하는 안테나 포트 및/또는 URS에 적용되는 확산 시퀀스에 대응될 수 있다.

도 5는 확장 PDCCH를 갖는 서브프레임의 일 예이다.

기존 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 DL/UL 스케줄링 등 각종 제어 정보를 나르는 PDCCH는 서브프레임의 제어영역에서만 전송되는 한계가 있으므로, 좀더 자유롭게 스케줄링되는 ePDCCH(extended-PDCCH)의 도입이 논의되고 있다. ePDCCH는enhanced-PDCCH라고도 한다.

서브프레임은 PDCCH를 모니터링하는 PDCCH 영역(410) 및 ePDDCH가 모니터링되는 하나 또는 그 이상의 ePDCCH 영역(420, 430)을 포함한다.

PDCCH 영역(410)은 서브프레임의 앞선 최대 4개의 OFDM 심벌내에서 위치하지만, ePDCCH 영역(420, 430)은 데이터 영역내에서 유연하게 스케줄링될 수 있다.

PDCCH 영역(410)에서는 CRS를 기준으로 PDCCH를 복조할 수 있다. ePDCCH 영역(420, 430)에서는 URS를 기준으로 ePDCCH를 복조할 수 있다. URS는 대응하는 ePDCCH 영역(420, 430)에서 전송될 수 있다.

ePDCCH 영역(420, 430)은 블라인드 디코딩을 사용하여, ePDDCH가 모니터링될 수 있다. 또는, ePDCCH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않을 수 있다. 무선기기는 ePDCCH 영역(420, 430) 내에서 ePDCCH의 위치나 개수를 미리 알고, 지정된 위치에서 ePDCCH를 검출할 수 있다.

ePDCCH 영역(420, 430)은 하나의 무선기기, 무선기기의 그룹 또는 셀내 무선기기들이 모니터링할 수 있다. 특정 무선기기가 ePDCCH 영역(420, 430)를 모니터링한다면, URS의 의사 난수 시퀀스 생성기의 초기화에 사용되는 n_RNTI 또는 n_SCID는 상기 특정 무선기기의 식별자를 기반으로 획득될 수 있다. 무선기기의 그룹이 ePDCCH 영역(420, 430)를 모니터링한다면, URS의 의사 난수 시퀀스 생성기의 초기화에 사용되는 n_RNTI 또는 n_SCID는 해당되는 무선기기 그룹의 식별자를 기반으로 획득될 수 있다.

ePDCCH 영역(420, 430)이 다중 안테나를 통해 전송될 때, ePDCCH 영역(420, 430)은 URS와 동일한 프리코딩이 적용될 수 있다.

PDSCH는 다중 안테나 전송을 지원하므로, PDSCH 영역에서 전송되는 ePDCCH도 다중 안테나 전송을 지원한다. 즉, ePDCCH 영역은 하나의 무선 기기로 동일한 RB에서 복수의 계층을 통해 전송되거나(이를 SU-MIMO), 복수의 무선 기기로 동일한 RB에서 복수의 계층을 통해 전송될(이를 MU-MIMO) 수 있다. ePDCCH의 복조에 사용되는 URS 간의 직교성(orthogonality)는 주파수 영역, 코드 영역 및/또는 시간 영역에서 얻어질 수 있다.

이하에서는, 복수의 계층을 통해 ePDCCH를 모니터링하기 위한 검색 공간을 구성하는 방식을 제안한다. 설명을 명확히 하기 위해, 각 계층이 서로 다른 무선기기에 대응되는 MU-MIMO를 가정하지만, 본 발명은 모든 계층이 하나의 무선기기에 대응되는 SU-MIMO에도 용이하게 적용될 수 있을 것이다.

이하에서는 계층의 개수가 4 인 예를 예시적으로 기술하지만, 계층의 개수는 2 이상일 수 있다.

집합 레벨(aggregation level)은 ePDCCH를 모니터링하는 자원 단위이다. 예를 들어, 1 CCE가 ePDDCH를 위한 최소 자원이라고 할 때, 집합 레벨은 CCE의 2의 배수(예, 1, 2, 4, 8, ...)로 정의될 수 있고, 검색 공간은 각 집합 레벨에 따라 정의될 수 있다.

검색 공간은 공용 검색 공간 및 단말 특정 검색 공간 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

이하에서는 무선기기가 ePDCCH를 검출하기 위해 디코딩을 시도해야 하는 검색공간을 복수의 계층 중 적어도 하나에 설정하는 것을 제안한다. 검색공간이 설정된 계층을 검색 계층이라고 한다. 검색공간은 해당되는 집합 레벨이 정의될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어채널 모니터링을 나타낸다.

무선기기 별로 한 시점에서는 하나의 검색 계층이 설정될 수 있다. 검색 계층은 RRC/MAC 시그널링 또는 PDCCH를 통해 기지국이 각 무선기기에게 알려줄 수 있다. 도 6은 제1 무선기기에게 계층 1이 검색 계층으로 설정되고, 제2 무선기기에게 계층 3이 검색 계층으로 설정된 예를 보여준다.

기지국은 계층 1에서 제1 무선기기의 ePDCCH를 전송할 수 있고, 계층 3에서 제2 무선기기의 ePDCCH를 전송할 수 있다. 계층 1에서 제1 무선기기는 ePDCCH를 모니터링한다. 계층 3에서 제2 무선기기는 ePDCCH를 모니터링한다.

집합 레벨 L={1, 2, 4}가 설정된 예를 보여 주나, 집합 레벨의 크기나 개수는 예시에 불과하다.

또한, 계층 1과 계층 3에서 정의되는 집합 레벨은 달라질 수 있다. 예를 들어, 계층 1에서 L={1, 2, 4}가 정의되고, 계층 3에서 L={2, 4, 8}이 정의될 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어채널 모니터링을 나타낸다.

한 시점에서 하나의 무선기기에 대한 검색공간은 하나의 검색계층에서 설정될 수 있다. 도 7은 제1 무선기기의 검색 계층이 서브프레임 1에서 계층 1, 서브프레임 2에서 계층 2, 서브프레임 3에서 계층 3으로 설정된 예를 보여준다.

각 무선기기에 대한 검색 계층은 패턴에 따라 결정될 수 있다. 상기 패턴은 검색 계층이 정의되는 서브프레임 번호 및 복수의 계층 중 검색계층에 해당되는 계층에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 패턴은 미리 정해지거나, RRC 시그널링을 통해 기지국이 무선기기에게 알려줄 수 있다.

상기 패턴은 무선기기의 식별자, 셀 식별자, 서브프레임 번호 및/또는 무선 프레임 번호를 기반으로 결정될 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어채널 모니터링을 나타낸다.

무선기기 별로 한 시점에서 복수의 검색 계층이 설정될 수 있다. 검색 계층은 RRC/MAC 시그널링 또는 PDCCH를 통해 기지국이 각 무선기기에게 알려줄 수 있다. 각 무선기기에게 복수의 검색 계층으로 설정되고, 단말은 설정된 각 검색 계층에서 모든 집합 레벨에 대한 제어채널 모니터링을 수행한다. 이때에 서브프레임마다 패턴에 따라 검색 계층이 변경될 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어채널 모니터링을 나타낸다.

한 시점에서 동일 집합 레벨에 대한 복수의 검색 공간은 서로 다른 검색계층에 설정된다. 서로 다른 집합 레벨에 대한 검색 공간도 서로 다른 검색 계층에 설정될 수 있다. 검색 계층의 수가 부족할 경우 일부 집합 레벨에 대한 검색 공간이 동일한 검색 계층에 겹칠 수 있다.

서브프레임 1에서, 무선기기는 L={1}에 대해 계층 1에서 ePDDCH를 모니터링하고, L={1, 2}에 대해 계층 2에서 ePDDCH를 모니터링하고, L={2, 4}에 대해 계층 3에서 ePDDCH를 모니터링하고, L={4}에 대해 계층 4에서 ePDDCH를 모니터링할 수 있다.

서브프레임마다 검색계층에 대응하는 집합 레벨의 크기나 개수는 패턴에 따라 달라질 수 있다. 상기 패턴은 무선기기의 식별자, 셀 식별자, 서브프레임 번호 및/또는 무선 프레임 번호를 기반으로 결정될 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어채널 모니터링을 나타낸다.

한 시점에서 무선기기의 검색 계층에서는 하나의 집합 레벨만 정의될 수 있다. 복수의 검색 계층에 대해 서로 다른 집합 레벨이 정의될 수 있다.

서브프레임 1에서, 무선기기에게 3개의 계층이 검색 계층으로 설정된다. 계층 1에서는 집합 레벨 1에 대해서만 모니터링한다. 계층 2에서는 집합 레벨 2에 대해서만 모니터링한다. 계층 3에서는 집합 레벨 4에 대해서만 모니터링한다.

각 집합 레벨에 따른 검색 계층은 서브프레임마다 정해진 패턴에 따라 달라질 수 있다. 상기 패턴은 무선기기의 식별자, 셀 식별자, 서브프레임 번호 및/또는 무선 프레임 번호를 기반으로 결정될 수 있다.

상기 도 6 내지 도 10의 실시예에서, 검색 계층은 단말 특정 검색 공간을 포함할 수 있다. 공용 검색 공간은 특정 계층에서만 설정될 수 있다. 공용 검색 공간이 설정되는 검색 계층은 고정되거나, RRC 시그널링을 통해 각 무선기기에게 기지국이 알릴 수 있다.

ePDCCH가 PDSCH를 스케줄하는 경우, ePDCCH를 통해 스케줄되는 PDSCH는 ePDCCH가 전송된 계층과 동일한 계층에서 전송될 수 있다.

검색 계층은 SU-MIMO 또는 MU-MIMO에서 적용될 수 있다. SU-MIMO 또는 MU-MIMO가 적용되는 검색 계층은 기지국이 각 무선기기에게 알려줄 수 있다.

SU-MIMO를 위한 검색 계층에서의 집합 레벨은 MU-MIMO를 위한 검색 계층에서의 집합 레벨에 비해 그 크기나 개수나 작을 수 있다. 예를 들어, U-MIMO를 위한 검색 계층에서의 집합 레벨은 {1, 2, 4} 이고, MU-MIMO를 위한 검색 계층에서의 집합 레벨은 {1, 2, 4, 8, 16}일 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

기지국(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 53)을 포함한다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 프로세서(51)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(53)는 프로세서(51)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(51)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예에서 기지국의 동작은 프로세서(51)에 의해 구현될 수 있다.

무선기기(60)는 프로세서(61), 메모리(62) 및 RF부(63)을 포함한다. 메모리(62)는 프로세서(61)와 연결되어, 프로세서(61)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(63)는 프로세서(61)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(61)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예에서 무선기기의 동작은 프로세서(61)에 의해 구현될 수 있다.

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 (14)

1. 각각의 계층이 각각의 수신 안테나에 상응하는 복수의 안테나 계층이 포함되는 다중 안테나 시스템에서 제어 채널 모니터링 방법에 있어서,
   상기 복수의 안테나 계층 중 일부의 안테나 계층 만을 적어도 하나의 검색 계층으로 결정하는 단계; 및
   상기 적어도 하나의 검색 계층에서, 데이터 채널과 적어도 하나의 동일한 OFDM 심벌을 통하여 수신되는 상기 제어 채널을 모니터링하는 단계를 포함하되,
   상기 제어 채널은 상기 데이터 채널에 대한 스케쥴링 정보를 포함하고,
   상기 검색 계층은 서브프레임 번호를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 채널 모니터링 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 검색 계층에, 상기 제어 채널을 모니터링 하는 자원 단위인 집합 레벨 전부가 설정되는 것을 특징으로 하는 제어 채널 모니터링 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 검색 계층에, 상기 제어 채널을 모니터링 하는 자원 단위인 집합 레벨이 하나만 설정되는 것을 특징으로 하는 제어 채널 모니터링 방법.
   
4. 각각의 계층이 각각의 수신 안테나에 상응하는 복수의 안테나 계층이 포함되는 다중 안테나 시스템에서 제어 채널을 모니터링하는 무선기기에 있어서,
   무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio freqeuncy)부; 및
   상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되,
   상기 프로세서는 상기 복수의 계층 중 일부의 안테나 계층 만을 적어도 하나의 검색 계층으로 결정하고,
   상기 프로세서는 상기 검색 계층에서, 데이터 채널과 적어도 하나의 동일한 OFDM 심벌을 통하여 수신되는 상기 제어 채널을 모니터링하고,
   상기 제어 채널은 상기 데이터 채널에 대한 스케쥴링 정보를 포함하고,
   상기 검색 계층은 서브프레임 번호를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 무선기기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 검색 계층에, 상기 제어 채널을 모니터링 하는 자원 단위인 모든 집합 레벨이 설정되는 것을 특징으로 하는 무선기기.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 검색 계층에, 상기 제어 채널을 모니터링 하는 자원 단위인 집합 레벨이 하나만 설정되는 것을 특징으로 하는 무선기기.
   
   
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