KR101598523B1 - 하향링크 제어 신호 수신 방법 및 사용자기기와, 하향링크 제어 신호 전송 방법 및 기지국 - Google Patents

Abstract

UE와 eNB 사이에 채널 강도가 저하된 경우, 본 발명의 eNB는 기정의된 기존 포맷의 필드들 중 적어도 하나를 삭제하거나, 해당 필드의 기정의된 길이보다 길이를 줄이거나, 삭제 혹은 감축된 길이만큼 오류 정정 부호를 부가한 형태로 하향링크 제어 정보를 구성한다. UE는 변경된 포맷에 따라 하향링크 신호의 복호하여 자신의 하향링크 제어 정보를 획득한다.

Description

하향링크 제어 신호 수신 방법 및 사용자기기와, 하향링크 제어 신호 전송 방법 및 기지국{METHOD FOR RECEIVING DOWNLINK CONTROL SIGNAL, USER EQUIPMENT, METHOD FOR TRANSMITTING DOWNLINK CONTROL SIGNAL AND BASE STATION}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 상향링크 제어 신호 전송/수신 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선 통신 시스템에서 전송 장치는 무선 주파수 채널을 통해 신호를 전송한다. 이때, 상기 전송 장치와 상기 신호의 목적지인 수신 장치 사이에 형성되는 무선 채널에 장애가 발생하여 품질이 저하되면 상기 신호가 상기 수신 장치에 성공적으로 도달하지 못하거나 도달하더라도 높은 오류를 가져 제대로 복조(demodulate) 혹은 복호(decode)되지 못할 수 있다.

도 1은 신호의 수신 강도가 낮아지는 예를 설명하는 도면이다. 특히, 도 1은 eNB(evolved-NodeB)와 UE(user equipment) 사이의 경로손실(pathloss)이 큰 경우의 예로서, UE1과 같이 UE가 기지국에 의해 서비스되는 지리적 영역인 셀의 경계에 위치하거나UE2와 같이 eNB와 UE 사이에 빌딩 등의 장애물이 위치하여 신호의 전송 경로가 막혀 있는 경우, UE로부터 eNB로 혹은 eNB로부터 UE로의 신호가 제대로 전달되지 않을 수 있다.

본 발명은 무선 통신 환경에서 전송 장치에 의해 전송된 신호가 유효한 강도 및/또는 낮은 오류율을 가지고 도달할 수 있는 커버리지(coverage)를 높이기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상으로, 사용자기기가 하향링크 제어 신호를 수신함에 있어서, 제1 포맷 혹은 하향링크 제어 정보 포맷의 수정을 나타내는 정보가 수신된 경우에는 수정된 제1 포맷에 따라 상기 하향링크 제어 신호를 복호하고; 상기 복호된 하향링크 제어 신호에 의해 지시된, 하향링크 데이터 수신 혹은 상향링크 데이터 전송을 수행하는 하향링크 제어 신호 수신 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 양상으로, 사용자기기가 하향링크 제어 신호를 수신함에 있어서, 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 제1 포맷 혹은 하향링크 제어 정보 포맷의 수정을 나타내는 정보가 수신된 경우에는 수정된 제1 포맷에 따라 상기 하향링크 제어 신호를 복호하도록 구성되고, 상기 복호된 하향링크 제어 신호에 의해 지시된, 하향링크 데이터 수신 혹은 상향링크 데이터 전송을 수행하도록 상기 RF 유닛을 제어하는 사용자기기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상으로, 기지국이 하향링크 제어 신호를 전송함에 있어서, 제1 포맷 혹은 하향링크 제어 정보 포맷의 수정을 나타내는 정보를 전송한 경우에는 수정된 제1 포맷에 따라 구성된 상기 하향링크 제어 신호를 전송하고; 상기 하향링크 제어 신호에 의해 지시된, 하향링크 데이터 전송 혹은 상향링크 데이터 수신을 수행하는 하향링크 제어 신호 전송 방법이 제공된다.

본 발며의 다른 양상으로, 기지국이 하향링크 제어 신호를 전송함에 있어서, 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 제1 포맷 혹은 하향링크 제어 정보 포맷의 수정을 나타내는 정보를 전송한 경우에는 수정된 제1 포맷에 따라 상기 하향링크 제어 신호를 구성하고, 상기 구성된 하향링크 제어 신호를 전송하도록 상기 RF 유닛을 제어하고, 상기 전송된 하향링크 제어 신호에 의해 지시된, 하향링크 데이터 전송 혹은 상향링크 데이터 수신을 수행하는 기지국이 제공된다.

본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 제1 포맷은 각 필드가 기정의된 길이를 갖는 복수의 필드들로 구성되고, 상기 수정된 제1 포맷은 상기 제1 포맷 내 상기 복수의 필드들 중 적어도 하나의 필드가 해당 기정의된 길이(이하, 제1 길이)보다 짧은 길이(이하, 제2 길이)를 가질 수 있다.

본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 하향링크 제어 정보 포맷의 수정을 나타내는 정보가 상기 기지국으로부터 상기 사용자기기로 전송된 경우, 상기 제1 길이와 상기 제2 길이의 차에 해당하는 비트는 기지정된 값 또는 오류 정정 부호로 설정될 수 있다.

본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 적어도 하나의 필드는 반송파 지시자(carrier indicator, CIF), 자원 할당(resource assignment, RA), 변조 및 코딩 스킴(modulation and coding scheme, MCS), 중복 버전(redundancy version, RV), 새 데이터 지시자(new data indicator, RV) 중 적어도 하나를 위한 필드일 수 있다.

상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명에 의하면, 전송 장치에 의해 전송된 신호가 유효한 강도 이상을 가지고 도달할 수 있는 범위가 넓어질 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 전송 장치에 의해 전송되는 신호의 신뢰도(reliability)가 높아질 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 신호의 수신 강도가 낮아지는 예를 설명하는 도면이다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 3은 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 4는 무선 통신 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 5는 무선 통신 시스템에 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 6은 가상 자원 블록(virtual resource block, VRB)을 물리 자원 블록(physical resource block, PRB)으로 맵핑하는 방법을 예시한다.
도 7은 타입 0 RA(Resource Allocation)를 위한 제어 정보 포맷 및 그에 따른 자원 할당 예를 나타낸 것이다
도 8은 타입 1 RA를 위한 제어 정보 포맷 및 그에 따른 자원 할당 예를 나타낸 것이다.
도 9는 타입 2 RA를 위한 제어 정보 포맷 및 그에 따른 자원 할당 예를 나타낸 것이다.
도 10은 타입 2 RA에서 시작 위치 및 길이의 결정에 사용되는 표를 나타낸 것이다.
도 11 및 도 12은 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI) 포맷을 예시한 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 제1 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 제2 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15, 도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 제3 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.

본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 전송 장치에 의한 신호가 유효하게 도달할 수 있는 커버리지를 넓히기 위해 상향링크/하향링크 신호의 포맷을 수정할 것을 제안한다. 도 1을 참조하면, UE1과 UE2와 같이 eNB가 UE로 전송한 신호의 UE에 의한 수신 성능 혹은 UE가 eNB로 전송한 신호의 eNB에 의한 수신 성능이 저하될 수 있는 상황에서는 전송 데이터의 양 보다는 전송 데이터의 신뢰도(reliability)가 더 중요하다. 따라서 본 발명은 데이터 레이트(data rate)을 제한하는 대신 상기 전송 데이터에 대한 제어 신호의 비중을 높일 것을 제안한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

설명의 편의를 위하여 본 발명의 구체적인 실시 예들은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 혹은 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 설명되나 본 발명은 LTE 시스템뿐만 아니라 다른 무선 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

본 발명에 있어서, 사용자기기(user equipment, UE)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)과 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, BS는 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS와 통신하는 고정국(fixed station)을 말하며, UE 및 타 BS와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. BS는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point), PS(Processing Server) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하의 본 발명에 관한 설명에서는, BS를 eNB로 통칭한다.

본 발명에서 노드(node)라 함은 사용자기기와 통신하여 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 다양한 형태의 eNB들이 그 명칭에 관계없이 노드로서 이용될 수 있다. 예를 들어, BS, NB, eNB, 피코-셀 eNB(PeNB), 홈 eNB(HeNB), 릴레이, 리피터 등이 노드가 될 수 있다. 또한, 노드는 eNB가 아니어도 될 수 있다. 예를 들어, 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)가 될 수 있다. RRH, RRU 등은 일반적으로 eNB의 전력 레벨(power level) 보다 낮은 전력 레벨을 갖는다. RRH 혹은 RRU이하, RRH/RRU)는 일반적으로 광 케이블 등의 전용 회선(dedicated line)으로 eNB에 연결되어 있기 때문에, 일반적으로 무선 회선으로 연결된 eNB들에 의한 협력 통신에 비해, RRH/RRU와 eNB에 의한 협력 통신이 원활하게 수행될 수 있다. 일 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 상기 안테나는 물리 안테나를 의미할 수도 있으며, 안테나 포트, 가상 안테나, 또는 안테나 그룹을 의미할 수도 있다. 노드는 포인트(point)라고 불리기도 한다.

본 발명에서 셀(cell)이라 함은 하나 이상의 노드가 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드로부터의/로의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. UE에게 상/하향링크 통신 서비스를 제공하는 셀을 특히 서빙 셀(serving cell)이라고 한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다. LTE/LTE-A 기반의 시스템에서, UE는 특정 노드로부터의 하향링크 채널 상태를 상기 특정 노드의 안테나 포트(들)이 상기 특정 노드에 할당된 CRS (Cell-specific Reference Signal) 자원 상에서 전송되는 CRS(들) 및/또는 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 자원 상에서 전송하는 CSI-RS(들)을 이용하여 측정할 수 있다.

본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, eNB가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.

도 3은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.

특히, 도 3(a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 주파수분할듀플렉스(frequency division duplex, FDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이고, 도 3(b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200T_s)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, T_s는 샘플링 시간을 나타내고, T_s=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.

무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성(configure)될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다.

표 1은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 구성(configuration)을 예시한 것이다.

표 1

표 1에서, D는 하향링크 서브프레임을, U는 상향링크 서브프레임을, S는 특이(special) 서브프레임을 나타낸다. 특이 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3개 필드를 포함한다. DwPTS는 하향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS는 상향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이다. 표 2는 특이 프레임의 구성(configuration)을 예시한 것이다.

표 2

도 3은 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다. 특히, 도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 자원격자(resource grid)의 구조를 나타낸다. 안테나 포트당 1개의 자원격자가 있다.

도 3을 참조하면, 슬롯은 시간 도메인(time domain)에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 복수의 자원 블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 도 3을 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는 N^DL/UL _RB*N^RB _sc개의 부반송파(subcarrier)와 N^{DL / UL} _symb개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서, N^DL _RB은 하향링크 슬롯에서의 자원 블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고, N^UL _RB은 UL 슬롯에서의 RB의 개수를 나타낸다. N^DL _RB와 N^UL _RB은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다. N^DL _symb은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며, N^UL _symb은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다. N^RB _sc는 하나의 RB를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.

OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM 심볼, SC-FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정규(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 도 3을 참조하면, 각 OFDM 심볼은, 주파수 도메인에서, N^{DL / UL} _RB*N^RB _sc개의 부반송파를 포함한다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 참조신호(reference signal)의 전송 위한 참조신호 부반송파, 가드 밴드(guard band) 또는 직류(Direct Current, DC) 성분을 위한 널(null) 부반송파로 나뉠 수 있다. DC 성분은 OFDM 신호 생성 과정 혹은 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수(carrier frequency, f₀)로 맵핑(mapping)된다. 반송파 주파수는 중심 주파수(center frequency)라고도 한다.

일 RB는 시간 도메인에서 N^{DL / UL} _symb개(예를 들어, 7개)의 연속하는 OFDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 N^RB _sc개(예를 들어, 12개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 따라서, 하나의 RB는 N^DL/UL _symb*N^RB _sc개의 자원요소로 구성된다. 자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k는 주파수 도메인에서 0부터 N^DL/UL _RB*N^RB _sc-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터 N^{DL / UL} _symb-1까지 부여되는 인덱스이다.

한편, 일 RB는 일 물리 자원 블록(physical resource block, PRB)와 일 가상자원 블록(virtual resource block, VRB)에 각각 맵핑된다. PRB는 시간 도메인에서 N^DL/UL _symb개(예를 들어, 7개)의 연속하는 OFDM 심볼 혹은 SC-FDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 N^RB _sc개(예를 들어, 12개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 따라서, 하나의 PRB는 N^{DL / UL} _symb×N^RB _sc개의 자원요소로 구성된다. 일 서브프레임에서 N^RB _sc개의 연속하는 동일한 부반송파를 점유하면서, 상기 서브프레임의 2개의 슬롯 각각에 1개씩 위치하는 2개의 RB를 PRB 쌍이라고 한다. PRB 쌍을 구성하는 2개의 RB는 동일한 PRB 번호(혹은, PRB 인덱스라고도 함)를 갖는다. PRB 번호(n_PRB)와 슬롯에서 자원요소 (k,l)의 관계는 다음과 같이 정의될 수 있다.

여기서, k는 부반송파 인덱스이고, N^RB _sc는 일 RB에 포함된 부반송파의 개수를 나타낸다.

VRB는 자원할당을 위해 도입된 일종의 논리적 자원할당 단위이다. VRB는 PRB와 동일한 크기를 갖는다. VRB를 PRB로 맵핑하는 방식에 따라, VRB는 로컬라이즈(localized) 타입의 VRB와 분산(distributed) 타입의 VRB로 구분된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들은 PRB들에 바로 맵핑되어, VRB 번호(VRB 인덱스라고도 함)가 PRB 번호에 바로 대응된다. 즉, n_PRB=n_VRB가 된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들에는 0부터 N^DL _VRB-1 순으로 번호가 부여되며, N^DL _VRB=N^DL _RB이다. 따라서, 로컬라이즈 맵핑 방식에 의하면, 동일한 VRB 번호를 갖는 VRB가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서, 동일 PRB 번호의 PRB에 맵핑된다. 반면, 분산 타입의 VRB는 인터리빙을 거쳐 PRB에 맵핑된다. 따라서, 동일한 VRB 번호를 갖는 분산 타입의 VRB는 첫 번째 슬롯에서 서로 다른 번호의 PRB에 맵핑될 수 있다. 서브프레임의 두 슬롯에 1개씩 위치하며 동일한 VRB 번호를 갖는 2개의 PRB를 VRB 쌍이라 칭한다. PRB 쌍과 VRB 쌍은 RB 쌍으로 통칭될 수 있다. UE 혹은 UE 그룹을 위한 RB는 VRB를 기준으로 할당되며, 원칙적으로 동일 VRB 번호를 갖는 VRB는 동일 UE 혹은 UE 그룹에 할당된다.

도 4는 무선 통신 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.

도 4를 참조하면, DL 서브프레임은 시간 도메인에서 제어 영역(control region)과 데이터 영역(data region)으로 구분된다. 도 4를 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(혹은 4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역(control region)에 대응한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDCCH 전송에 이용가능한 자원 영역(resource region)을 PDCCH 영역이라 칭한다. 제어 영역으로 사용되는 OFDM 심볼(들)이 아닌 남은 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당되는 데이터 영역(data region)에 해당한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDSCH 전송에 이용가능한 자원 영역을 PDSCH 영역이라 칭한다. 3GPP LTE에서 사용되는 DL 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 UL 전송에 대한 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.

PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 상향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)라고 지칭한다. DCI는 UE 또는 UE 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷(Transmit Format) 및 자원 할당 정보는 DL 스케줄링 정보 혹은 DL 그랜트(DL grant)라고도 불리며, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보는 UL 스케줄링 정보 혹은 UL 그랜트(UL grant)라고도 불린다. 일 PDCCH가 나르는 DCI는 DCI 포맷에 따라서 그 크기와 용도가 다르며, 부호화율에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 현재 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크용으로 포맷 0 및 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A 등의 다양한 포맷이 정의되어 있다.

표 3은 DCI 포맷의 용도를 예시한 것이다.

표 3

DCI 포맷 각각의 용도에 맞게, 호핑 플래그, RB 할당(RB allocation), MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 순환 천이 DM RS(cyclic shift demodulation reference signal), UL 인덱스, CQI(channel quality information) 요청, DL 할당 인덱스(DL assignment index), HARQ 프로세스 넘버, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 정보 등의 제어정보가 취사 선택된 조합이 하향링크 제어정보로서 UE에게 전송된다. DCI 포맷 구성에 대한 자세한 설명은 도 11 및 도 12에서 후술된다.

복수의 PDCCH가 제어영역 내에서 전송될 수 있다. UE는 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. BS는 UE에게 전송될 DCI에 따라 DCI 포맷을 결정하고, DCI에 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 목적에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹(또는 스크램블)된다. 예를 들어, PDCCH가 특정 UE을 위한 것일 경우, 해당 UE의 식별자(예, cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 페이징 메시지를 위한 것일 경우, 페이징 식별자(예, paging-RNTI (P-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(system information block, SIB))를 위한 것일 경우, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 랜덤 접속 응답을 위한 것일 경우, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. CRC 마스킹(또는 스크램블)은 예를 들어 비트 레벨에서 CRC와 RNTI를 XOR 연산하는 것을 포함한다.

PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 하나의 CCE는 9개의 REG에 대응되고 하나의 REG는 네 개의 RE에 대응한다. 네 개의 QPSK 심볼이 각각의 REG에 맵핑된다. 참조신호(RS)에 의해 점유된 자원요소(RE)는 REG에 포함되지 않는다. 따라서, 주어진 OFDM 심볼 내에서 REG의 개수는 RS의 존재 여부에 따라 달라진다. REG 개념은 다른 하향링크 제어채널(즉, PCFICH 및 PHICH)에도 사용된다. DCI 포맷 및 DCI 비트의 개수는 CCE의 개수에 따라 결정된다. 예를 들어, 표 4와 같이 4개의 DCI 포맷이 지원된다.

표 4

CCE들은 번호가 매겨져 연속적으로 사용되고, 복호 프로세스를 간단히 하기 위해, n개 CCE들로 구성된 포맷을 가지는 PDCCH는 n의 배수에 해당하는 번호를 가지는 CCE에서만 시작될 수 있다. 특정 PDCCH의 전송에 사용되는 CCE의 개수는 채널 상태에 따라 기지국에 의해 결정된다. 예를 들어, 좋은 하향링크 채널을 가지는 UE(예, BS에 인접함)을 위한 PDCCH의 경우 하나의 CCE로도 충분할 수 있다. 그러나, 열악한 채널을 가지는 UE(예, 셀 경계에 근처에 존재)를 위한 PDCCH의 경우 충분한 강건성(robustness)을 얻기 위해서는 8개의 CCE가 요구될 수 있다. 또한, PDCCH의 파워 레벨은 채널 상태에 맞춰 조정될 수 있다.

3GPP LTE/LTE-A 시스템의 경우, 각각의 UE을 위해 PDCCH가 위치할 수 있는 CCE 세트를 정의하였다. UE가 자신의 PDCCH를 발견할 수 있는 CCE 세트를 PDCCH 탐색 공간, 간단히 탐색 공간(Search Space, SS)라고 지칭한다. 탐색 공간 내에서 PDCCH가 전송될 수 있는 개별 자원을 PDCCH 후보(candidate)라고 지칭한다. UE가 모니터링(monitoring)할 PDCCH 후보들의 모음은 탐색 공간으로 정의된다.

탐색 공간은 다른 크기를 가질 수 있으며, 전용(dedicated) 탐색 공간과 공통(common) 탐색 공간이 정의되어 있다. 전용 탐색 공간은 UE 특정 탐색 공간이며, 각각의 개별 UE을 위해 구성된다. 공통 탐색 공간은 복수의 UE들을 위해 구성된다. 모든 UE는 공통 탐색 공간에 관한 정보를 제공받는다. 표 5는 탐색 공간들을 정의하는 집성 레벨들을 예시한 것이다.

표 5

eNB는 탐색 공간 내의 임의의 PDCCH 후보 상에서 실제 PDCCH (DCI)를 전송하고, UE는 PDCCH (DCI)를 찾기 위해 탐색 공간을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이라 함은 모든 모니터링되는 DCI 포맷들에 따라 해당 탐색 공간 내의 각 PDCCH의 복호(decoding)를 시도(attempt)하는 것을 의미한다. UE는 상기 복수의 PDCCH를 모니터링하여, 자신의 PDCCH를 검출할 수 있다. 기본적으로 UE는 자신의 PDCCH가 전송되는 위치를 모르기 때문에, 매 서브프레임마다 해당 DCI 포맷의 모든 PDCCH를 자신의 식별자를 가진 PDCCH를 검출할 때까지 PDCCH의 복호를 시도하는데, 이러한 과정을 블라인드 검출(blind detection)(블라인드 복호(blind decoding, BD))이라고 한다.

예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 DL 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. UE는 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A"라는 RNTI를 가지고 있는 UE는 PDCCH를 검출하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.

한편, 블라인드 복호 시도에 따른 연산 부하를 일정 수준 이하로 유지하기 위해, 모든 DCI 포맷이 동시에 탐색되지는 않는다. 예를 들어, UE는 전송 모드 1부터 9 중 하나에 따라 PDCCH를 통해 시그널링된 PDSCH 데이터 전송을 수신하도록, 상위 계층 시그널링에 의해 반-정적으로(semi-statically) 구성된다. 표 6은 다중-안테나 기술을 구성하기 위한 전송 모드 및 해당 전송 모드에서 UE가 블라인드 복호를 수행하는 DCI 포맷을 예시한 것이다.

표 6

특히, 표 6은 C-RNTI에 의해 구성된 PDCCH 및 PDSCH의 관계를 나타내며, 상위 계층에 의해 C-RNTI에 스크램블링된 CRC로 PDCCH를 복호하도록 구성된 UE는 상기 PDCCH를 복호하고 표 6에 정의된 각 조합에 따라 해당 PDSCH를 복호한다. 예를 들어, UE가 상위 계층 시그널링에 의해 전송 모드 1으로 구성되면, 상기 DCI 포맷 1A 및 1으로 PDCCH를 각각 복호하여 DCI를 획득한다.

도 5는 무선 통신 시스템에 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, UL 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다. 하나 또는 여러 PUCCH(physical uplink control channel)가 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)를 나르기 위해, 상기 제어 영역에 할당될 수 있다. 하나 또는 여러 PUSCH(physical uplink shared channel)가 사용자 데이터를 나르기 위해, UL 서브프레임의 데이터 영역에 할당될 수 있다.

UL 서브프레임에서는 DC(Direct Current) 부반송파를 기준으로 거리가 먼 부반송파들이 제어 영역으로 활용된다. 다시 말해, UL 전송 대역폭의 양쪽 끝부분에 위치하는 부반송파들이 상향링크 제어정보의 전송에 할당된다. DC 부반송파는 신호 전송에 사용되지 않고 남겨지는 성분으로서, 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수 f₀로 맵핑된다. 일 UE에 대한 PUCCH는 일 서브프레임에서, 일 반송파 주파수에서 동작하는 자원들에 속한 RB 쌍에 할당되며, 상기 RB 쌍에 속한 RB들은 두 개의 슬롯에서 각각 다른 부반송파를 점유한다. 이와 같이 할당되는 PUCCH를, PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑된다고 표현한다. 다만, 주파수 호핑이 적용되지 않는 경우에는, RB 쌍이 동일한 부반송파를 점유한다.

PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.

- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.

- HARQ-ACK: PDCCH에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. PDCCH 혹은 PDSCH가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2비트가 전송된다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(이하, NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK이라는 용어는 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.

- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보(feedback information)이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다.

도 6은 가상 자원 블록(virtual resource block, VRB)을 물리 자원 블록(physical resource block, PRB)으로 맵핑하는 방법을 예시한다.

도 6을 참조하면, LVRB들은 PRB들에 바로 맵핑되어, VRB 번호(VRB 인덱스라고도 함)가 PRB 번호에 바로 대응된다. 즉, n_PRB=n_VRB가 된다. LVRB들에는 0부터 N^DL _VRB-1 순으로 번호가 부여되며, N^DL _VRB=N^DL _RB이다. 따라서, 로컬라이즈 맵핑 방식에 의하면, 동일한 VRB 번호를 갖는 VRB가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서, 동일 PRB 번호의 PRB에 맵핑된다. 반면, DVRB는 인터리빙을 거쳐 PRB에 맵핑된다. 따라서, 동일한 VRB 번호를 갖는 DVRB는 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서 서로 다른 번호의 PRB에 맵핑될 수 있다. 구체적으로, DVRB는 PRB에 표 7과 같이 맵핑될 수 있다. 표 7은 RB 갭 값을 예시한다.

표 7

N_gap은 동일 번호의 VRB가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯의 PRB에 맵핑될 때의 주파수 간격(예, PRB 단위)을 나타낸다. 6≤N^DL _RB≤49의 경우, 하나의 갭 값만이 정의된다(N_gap=N_{gap ,1}). 50≤N^DL _RB≤110의 경우, 두 개의 갭 값(N_{gap ,1} 및 N_{gap ,2})이 정의된다. N_gap=N_{gap ,1} 또는 N_gap=N_{gap ,2}는 하향링크 스케줄링을 통해 시그널링된다. DVRB는 0~N^DL _VRB-1로 번호가 주어지며, N_gap=N_{gap ,1}에 대해 N^DL _VRB=N^DL _{VRB , gap1}=2·min(N_gap, N^DL _RB - N_gap)이고, N_gap=N_{gap ,2}에 대해 N^DL _VRB=N^DL _{VRB , gap2}=floor(N^DL _RB/2·N_gap)·2·N_gap이다. min(A,B)은 A 또는 B 중에서 작은 값을 나타내며, floor는 내림 연산으로서, floor(x)는 x보다 크지 않은 최대 정수를 나타낸다.

연속된 N～^DL _VRB개의 VRB 번호들은 VRB 번호 인터리빙을 위한 단위를 구성한다. N_gap = N_{gap ,1}인 경우에는 N～^DL _VRB = N^DL _VRB이며, N_gap = N_{gap ,2}인 경우에는 N～^DL _VRB = 2N_gap이다. 각 인터리빙 유닛의 VRB 번호 인터리빙은 4개의 열과 N_row개의 행을 이용해 수행될 수 있다. N_row = {ceil(N～^DL _VRB/(4P))}·P이고, P는 자원 블록 그룹(Resource Block Group, RBG) 크기를 나타낸다. 여기서, ceil은 올림 연산을 나타내는 것으로서, ceil(x)는 x보다 작지 않은 최소 정수를 나타낸다. RBG는 P개의 연속된 자원 블록으로 정의된다. VRB 번호는 행렬에 행-바이-행(row-by-row)으로 기록되고 열-바이-열(column-by-column)로 독출된다. N_null개의 널(null)이 두 번째 및 네 번째 열의 마지막 N_null/2개의 행에 삽입되고, N_null = N_row - N～^DL _VRB이다. 널 값은 독출 시에 무시된다.

한편, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에는 다양한 자원할당(resource allocation, RA) 타입(예를 들어, 타입 0 RA, 타입 1 RA, 타입 2 RA 등)이 정의된다. 타입 0 RA 혹은 타입 1 RA를 위해서는 포맷 1, 2 및 2A가 사용되고, 타입 2 RA를 위해서는 DCI 포맷 1A, 1B, 1C 및 1D가 사용된다. 타입 0 RA에서 RB 할당 정보는 UE에게 할당된 자원 블록그룹(resource block group, RBG)를 지시하는 비트맵을 포함한다. RBG는 하나 이상의 연속된 PRB로 구성된 세트이다. RBG의 크기는 시스템 대역에 의존한다. 타입 1 RA에서, RB 할당 정보는 스케줄링된 UE에게 RBG 서브세트 내의 자원을 PRB 단위로 지시한다. 타입 2 RA에서 RB 할당 정보는 스케줄링된 UE에게 연속적으로 할당된 VRB 세트를 지시한다.

이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여 기존의 LTE에 정의된 자원 할당에 대해 설명한다. 도 7, 도 8 및 도 9는 각각 타입 0 RA(Resource Allocation), 타입 1 RA 및 타입 2 RA를 위한 제어 정보 포맷 및 그에 따른 자원 할당 예를 나타내며, 도 10은 타입 2 RA에서 시작 위치 및 길이의 결정에 사용되는 표를 나타낸다.

UE는 검출된 DCI 포맷에 기초해서 자원 할당 필드를 해석한다. 각각의 PDCCH 내의 자원 할당 필드는 자원 할당 헤더 필드와 실제 자원 블록 할당 정보의 두 부분(part)을 포함한다. 타입 0 및 타입 1 자원 할당을 위한 DCI 포맷 1, 2 및 2A는 동일한 포맷을 갖고 하향링크 시스템 대역에 따라 존재하는 단일 비트 자원 할당 헤더 필드를 통해 서로 구분된다. 구체적으로, 타입 0 RA는 0으로 지시되고 타입 1 RA는 1로 지시된다. DCI 포맷 1, 2 및 2A가 타입 0 또는 타입 1 RA에 사용되는 반면, DCI 포맷 1A, 1B, 1C 및 1D는 타입 2 RA에 사용된다. 타입 2 RA를 갖는 DCI 포맷은 자원 할당 헤더 필드를 갖지 않는다. 자원 할당 필드는 첫 번째 슬롯의 PRB 세트를 지시한다. 뒤에서 설명하겠지만, 자원 할당 타입 0, 1, 2-LVRB의 경우 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯 간의 슬롯 호핑이 없으므로, 두 번째 슬롯에서는 첫 번째 슬롯과 동일한 PRB 세트가 할당된다(즉, PRB 인덱스(첫 번째 슬롯) = PRB 인덱스(두 번째 슬롯)). 반면, 자원 할당 타입 2-DVRB의 경우, 첫 번째 슬롯의 PRB 세트가 주어지면, 두 번째 슬롯의 PRB 세트는 슬롯 호핑 규칙에 의해 결정된다.

도 7을 참조하면, 타입 0 RA에서 자원 블록 할당 정보는 단말에게 할당된 자원 블록 그룹(Resource Block Group, RBG)을 지시하는 비트맵을 포함한다. RBG는 연속된 PRB의 세트이다. RBG 크기(P)는 표 8과 같이 시스템 대역에 의존한다.

표 8

N^DL _RB개의 PRB를 갖는 하향링크 시스템 대역에서 RBG의 총 개수(N_RBG)는 N_RBG = ceil(N^DL _RB/P)로 주어지고, floor(N^DL _RB/P)개의 RBG는 크기가 P이며, N^DL _RB mod P > 0인 경우, RBG 중 하나는 크기가 N^DL _RB - P·(floor(N^DL _RB/P))가 된다. 여기서, mod는 모듈로(modulo) 연산을 나타낸다. 비트맵의 크기는 N_RBG이고 각각의 비트는 하나의 RBG에 대응한다. 전체 RBG는 주파수 증가 방향으로 0 ~ N_RBG-1로 인덱싱되고, RBG 0 ~ RBG N_RBG-1은 비트맵의 MSB(most significant bit)에서 LSB(least significant bit)로 맵핑된다.

도 8을 참조하면, 타입 1 RA에서 N_RBG 크기의 자원 블록 할당 정보(resource block assignment information)는 스케줄링 된 UE에게 RBG 서브세트 내의 자원을 PRB 단위로 지시한다. RBG 서브세트 p (0≤p<P)는 RBG p로부터 시작해서 매 P 번째 RBG로 구성된다. 자원 블록 할당 정보는 세 개의 필드로 구성된다. 첫 번째 필드는 ceil{log₂(P)}개의 비트이고, P개의 RBG 서브세트 중에서 선택된 RBG 서브세트를 지시한다. 두 번째 필드는 1 비트이고 서브세트 내에서 자원 할당 스팬(span)의 천이(shift)를 지시한다. 비트 값이 1인 경우 천이(shift)가 트리거링되고 반대의 경우 트리거링되지 않는다. 세 번째 필드는 비트맵을 포함하고, 각각의 비트는 선택된 RBG 세트 내에서 하나의 PRB를 지시한다. 선택된 RBG 서브세트 내에서 PRB를 지시하는데 사용되는 비트맵 부분은 크기가 N^TYPE1 _RB이고, 다음과 같이 정의된다.

선택된 RBG 서브세트에서 어드레스 가능한(addressable) PRB 번호는 선택된 RBG 서브세트 내에서 가장 작은 PRB 번호에 대한 오프셋(△_shift(p))으로부터 시작하고 비트맵의 MSB에 맵핑될 수 있다. 오프셋은 PRB의 개수로 표현되고 선택된 RBG 서브세트 내에서 적용된다. 자원 할당 스팬의 천이(shift)를 위한 두 번째 필드 내의 비트 값이 0으로 설정(set)된 경우 RBG 서브세트 p를 위한 오프셋은 △_shift(p)=0으로 주어진다. 그 외의 경우, RBG 서브세트 p를 위한 오프셋은 △_shift(p) = N^RBGsubset _RB(p)-N^TYPE1 _RB로 주어진다. N^RBGsubset _RB(p)는 RBG 서브세트 p 내에서의 PRB의 개수를 나타내고 다음에 따라 구할 수 있다.

도 9를 참조하면, 타입 2 RA에서 자원 블록 할당 정보는 스케줄링 된 UE에게 연속적으로 할당된 LVRB 또는 DVRB의 세트를 지시한다. DCI 포맷 1A, 1B 또는 1D로 자원 할당을 시그널링 한 경우, 1-비트 플래그가 LVRB 또는 DVRB가 할당되는지 지시한다(예, 0은 LVRB 할당을 나타내고, 1은 DVRB 할당을 나타낸다). 반면, DCI 포맷 1C로 자원 할당을 시그널링할 경우 항상 DVRB만이 할당된다. 타입 2 자원 할당 필드는 자원 지시 값(Resource Indication Value, RIV)을 포함하고, RIV는 시작 자원 블록(RB_start) 및 길이에 대응한다. 길이는 가상적으로 연속되게 할당된 자원 블록의 개수를 나타낸다.

예를 들어, 도 10을 참조하면, RIV = 47는 VRB 인덱스가 2인 자원 블록을 시작으로 하여 총 4개의 자원 블록이 할당됨을 의미한다.

도 11 및 도 12은 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI) 포맷을 예시한다. 특히, 도 11은 DCI 포맷들 중 UL 스케줄링에 사용되는 DCI 포맷 0 및 DCI 포맷 4의 구조를 도시한 것이며, 도 12는 DCI 포맷들 중 한 개의 셀에 한 개의 PDSCH 코드워드를 콤팩트(compact) 스케줄링을 위한 DCI 포맷 1A의 구조와 폐루프(closed-loop) MIMO 모드를 위한 PDSCH에 대한 자원 할당을 위한 DCI 포맷 2의 구조를 도시한 것이다. 참고로, 여기서 셀이라 함은, 지리적 영역이 아니라, DL 자원(DL resources)과 UL 자원(UL resources)의 조합, 즉, DL 반송파 주파수 상에서 동작하는 자원들과 UL 반송파 주파수 상에서 동작하는 자원들의 조합을 의미한다.

참고로, 도 11 및 도 12와 이하의 도면에서 각 필드의 상단에 표시된 숫자는 해당 필드의 길이를 나타낸다. 또한, 짧은 점선으로 표시된 필드는 특정 조건 하에서 존재하는 필드를 의미하며, 해당 조건이 충족되지 않으면 해당 비트가 존재하지 않을 수 있음을 나타낸다.

DCI 포맷 0는 하나의 UL 셀 내 PUSCH의 스케줄링을 위해 사용된다. UL 셀은 UL 반송파 주파수 상에서 동작하는 자원들을 의미한다. 도 11(a)를 참조하면, 다음과 같은 정보가 DCI 포맷 0에 의해 전송될 수 있다.

표 9

DCI 포맷 4는 하나의 UL 셀에 PUSCH를 멀티-안테나 포트 전송 모드로 스케줄링하기 위해 사용된다. 도 11(b)를 참조하면, 다음과 같은 정보가 DCI 포맷 4에 의해 전송될 수 있다.

표 10

DCI 포맷 1A는 하나의 셀 내 하나의 PDSCH의 콤팩트 스케줄링과 PDCCH 오더(order)에 의해 개시(initiate)되는 임의 접속 과정(random access procedure)를 위해 사용된다. 도 12(a)를 참조하면, 다음과 같은 정보가 DCI 포맷 1A에 의해 전송될 수 있다.

표 11

DCI 포맷 2는 폐루프(closed-loop) MIMO 모드를 위한 PDSCH에 대한 자원 할당을 위해 사용된다. 도 12(b)를 참조하면, 다음과 같은 정보가 DCI 포맷 2에 의해 전송될 수 있다.

표 12

원칙적으로 DCI는 해당 포맷에 따라 구성되어야 하며, eNB와 UE가 모두 알 수 있는 기정의된 조건에 따른 것이 아니면, DCI 포맷 내 필드가 삭제되거나 해당 필드의 길이가 줄어드는 것이 허용되지 않는다. 참고로, 3GPP LTE-A 시스템에서는 복수의 상향/하향링크 주파수 블록을 모아 더 큰 대역폭을 무선 신호의 전송/수신에 사용하는 반성파 집성(carrier aggregation) 기술이 사용될 수 있는데, DCI 포맷 내 CIF 필드는 UE에 반송파 집성이 구성된 경우에만 3 비트의 길이로 존재하며, 반송파 집성이 구성되지 않으면 상기 UE로의 DCI 내에 존재하지 않는다. 즉, 반송파 집성이 구성되지 않은 UE는 상기 UE로의 DCI가 CIF 필드 없이 구성될 것을 알 수 있으므로 PDCCH 상에서 수신된 DL 신호를 CIF 필드가 없는 형태로 복호하여 DCI를 획득할 수 있다. 다른 예로, UE는 자신에게 할당된 상향링크 대역폭 N^UL _RB와 하향링크 대역폭 N^DL _RB를 알고 있으므로 DCI 내 RA 필드가 몇 비트로 구성되는지 알 수 있다. 또 다른 예로, 표 9를 참조하면, 2 비트의 CSI request 필드는 한 개 보다 많은 DL 셀로 구성된 UE들과 해당 DCI 포맷이 C-RNTI에 의해 특정된(given) UE 특정 탐색 공간 상으로 맵핑된 경우에만 적용된다. 따라서, 단일 DL 셀로 구성된 UE는 CSI request 필드가 1 비트인 것으로 가정하고 DCI를 복호하며, 공통 탐색 공간 상에서는 CSI request 필드가 2 비트라고 가정한 DCI의 복호는 아예 수행하지 않아도 된다. 즉, UE의 시스템이 특정 시스템 구성에 따라 일단 구성되면, 상기 UE의 시스템이 재구성되지 않는 한, 정해진 DCI 포맷의 필드들이 기정의된 길이로 기정의된 위치에 존재하도록 DCI가 구성된다. eNB는 정해진 DCI 포맷에 따라 DCI를 구성하여 UE에게 전송하며, UE는 상기 정해진 DCI 포맷에 따라 DCI의 복호를 시도한다.

그러나, eNB와 UE 사이에 형성된 채널의 강도가 특정 값 이하로 떨어지면 UE에 의한 DCI 수신 성능이 저해되는 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 DCI 포맷의 일부 필드(예를 들어, CIF 필드, RA 필드, MCS & RV 필드, NDI 필드 등)에서의 정보량을 감축하고 상기 정보량의 감축에 따라 확보된 비트(들)만큼을 삭제, 확보된 비트(들)을 사전에 정해진 값으로 설정, 혹은 확보된 비트(들)만큼 중복(redundancy) 비트를 삽입할 것을 제안한다. DCI 포맷의 일부 필드의 정보량을 감축하여 확보된 비트들을 사전에 정해진 값이 사전에 정해진 값으로 설정되면, 상기 확보된 비트들에는 오류가 발생하여도 실제 DCI에 영향을 미치지 않으므로 DCI 전송의 신뢰도 및 커버리지가 증가될 수 있다. DCI 포맷의 일부 필드의 정보량을 감축하여 확보된 비트들에 CRC와 같은 오류 검출/정정 부호를 삽입하면, 오류 검출/정정 부호의 길이가 길어져서 DCI 전송의 신뢰도 및 커버리지가 증가될 수 있다.

본 발명의 UE는 채널 상태를 분석하여 채널 상태가 일정 값 이하로 떨어지면 eNB에 특정 신호를 통해 DCI 포맷의 변경 혹은 수정을 요청할 수 있다. 혹은, eNB가 UE로부터의 CSI(channel state information) 보고를 분석하여 채널 상태가 일정 값 이하이면 자체적으로 DCI 포맷의 변경 혹은 수정을 결정할 수 있다. UE의 요청 혹은 자신의 판단에 따라 DCI 포맷의 변경/수정을 결정한 경우, eNB는 변경/수정된 DCI 포맷으로 DCI가 전송될 것임을 RRC(radio resource control)와 같은 상위 계층 신호를 통해 UE에게 알릴 수 있다. 또는, eNB와 UE 상호 간에 미리 정해진 약속에 의해 DCI 포맷의 수정이 있음을 UE가 암묵적으로 인지할 수도 있다.

즉, 본 발명은 UE의 시스템 구성을 다른 시스템 구성으로 변경하거나 UE 혹은 eNB의 전송 모드를 다른 전송 모드로 변경하는 대신, DCI 포맷은 유지하면서 DCI 스트림의 정보량을 줄이고 상기 DCI 스트림의 중복성(redundancy)을 증가시킴으로써 DCI의 신뢰도를 높인다. 즉, 본 발명은 DCI 포맷 중 실제 정보를 나르는 길이를 기정의된 것보다 짧게 수정하여 DCI의 신뢰도를 높인다. 본 발명은 시스템 재구성 등의 과정을 거치지 않고도 DCI의 신뢰도를 높이는 효과가 있으므로, 본 발명에 의하면 셀 경계에 있거나 채널 상황이 열악한 UE를 위한 PDCCH의 커버리지가 향상된다. 이하, DCI 포맷을 유지하면서 해당 포맷 내 필드들 중 적어도 하나의 길이를 줄이는 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명한다.

도 13은 본 발명에 따른 제1 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

현재 표준에 의하면 UE에 반송파 집성이 구성되지 않은 경우 CIF 필드가 DCI 내에 아예 구성될 필요가 없다. 그러나, 현재 표준과 달리, UE에 반송파 집성이 구성되지 않더라도 CIF 필드에 해당하는 비트들이 다른 정보를 나타내는 데 활용되도록 새로운 표준이 정의될 수 있다. 한편, UE에 반송파 집성이 구성되더라도 eNB는 상위 계층 시그널링 혹은 물리 하향링크 제어/데이터 채널을 통해서 UE에게 (특정) CIF 값을 사전에 정해진 비트로 사용할 것을 알릴 수 있는데, 상기 eNB는 상기 (특정) CIF값을 이용하지 않을 수 있다. 이와 같이, CIF 필드가 존재하도록 DCI 포맷이 정의되기는 하나 실제로 사용되지는 않는 경우, 본 발명은 PDCCH의 커버리지를 넓히기 위해 3-비트의 CIF 필드를 아예 삭제하거나, 사전에 지정된 값으로 상기 CIF 필드를 설정하거나, CRC와 같은 중복 비트를 삽입한다. 다시 말해, 본 발명의 제1 실시예는 CIF 필드를 실제 CIF 정보를 나르는 데 사용하지 않는다.

eNB와 UE 사의 채널 상태가 정상인 경우, eNB는 도 13(a)와 같이 정상 DCI 포맷 0에 따라 상기 UE로의 DCI를 구성하고, 상기 UE는 상기 정상 DCI 포맷에 따라 DCI를 복호한다. 다시 말해 UE에 반송파 집성이 구성된 경우, 상기 UE는 복원된 DCI 비트 시퀀스 중 최초 3-비트는 반송파 지시자(CIF)로, 그 다음 1-비트는 포맷 0와 포맷 1A를 구분하는 플래그(0/1A)로, 그 다음 1-비트는 자원 할당 플래그인 것으로 보아 DCI를 해석할 수 있다.

그러나, eNB와 UE 사이의 나쁜 채널 상태, CIF의 불필요 등의 이유가 있는 경우, 본 발명은 도 13(b)처럼 CIF 필드에 해당하는 비트들이 삭제된 DCI를 구성하거나, 도 13(c)처럼 CIF 필드에 해당하는 비트들을 정해진 값으로 설정하거나, 도 13(d)처럼 CIF 필드에 해당하는 비트들에 CRC를 삽입한다.

도 13(b)처럼 CIF 필드를 삭제하는 방식은 기존 DCI 포맷에 많은 변화를 초래한다. 반면, 도 13(c)처럼 정해진 값으로 CIF 필드를 설정하거나 도 13(d)처럼 CIF 필드에 중복 비트를 삽입하는 방법은 기존 DCI 포맷의 형식을 그대로 사용하므로 UE가 복호 방법만을 수정하면 되는 장점이 있다. UE는 RRC 신호를 통해 혹은 암묵적으로 DCI 포맷의 수정 여부를 알고 있으므로, DCI의 첫 3-비트에 대해 오류 처리를 하지 않거나 첫 3-비트를 CRC로 간주하여 정상적으로 DCI를 복호할 수 있다.

DCI 포맷 0를 예로 하여 본 발명의 제1 실시예를 설명하였으나, 제1 실시예는 CIF 필드가 정의된 모든 DCI 포맷에 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재까지 정의된 DCI 포맷들은 DCI 포맷 1C, 3 및 3A를 제외한 모든 DCI 포맷이 CIF를 나르도록 정의되어 있으므로, DCI 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A 및 4에도 제1 실시예가 적용될 수 있다.

도 14는 본 발명에 따른 제2 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

DCI 포맷들 중 복수의 코드워드에 대해 코드워드 별로 MCS, RV 및 NDI를 나르도록 정의된 DCI 포맷들이 있다. 예를 들어, DCI 포맷 2, 2A, 2B, 2C 및 4에는 전송 블록(transport block, TB) 1에 대한 MCS, RV 및 NDI와 TB 2에 대한 MCS, RV 및 NDI가 정의되어 있다. 여기서, TB 1 및 TB 2는 코드워드 0 및 코드워드 1에 일대일로 대응한다.

본 발명의 제2 실시예는 특정 조건(예를 들어, 나쁜 채널 상황, eNB의 결정 등) 하에서는 두 개의 코드워드 중 하나의 코드워드에 대한 MCS, RV 및/또는 NDI 필드만을 사용하고 나머지 코드워드에 대한 MCS, RV 및/또는 NDI 필드는 삭제하거나, 사전에 정해진 값으로 설정(예를 들어, 해당 비트를 모두 0으로 설정)하거나, CRC 또는 이에 상응하는 오류 검출/정정 코드를 삽입한다. 다시 말해, 본 발명의 제2 실시예는 일부 코드워드에 대한 MCS, RV 및/또는 NDI 필드를 실제 MCS, RV 및/또는 NDI 정보를 나르는 데 사용하지 않는다.

예를 들어, DCI 포맷 4는 UL MIMO 스케줄링을 위해 사용되는데, 도 14(a)에서 도시된 바와 같이, DCI 포맷 4는 2개의 MCS & RV 필드와 2개의 NDI 필드를 포함한다. 본 발명의 제2 실시예는 2개의 MCS & RV 필드 중 하나와 2개의 NDI 필드 중 하나에만 유효한 정보를 설정하고 도 14(b)처럼 나머지 필드들에 해당하는 비트들은 아예 삭제하거나, 도 14(c)처럼 사전에 정해진 값으로 설정하거나, 도 14(c)처럼 오류 검출/정정 부호를 삽입한다. 이때, 오류 검출/정정 부호는 DCI 스트림 전체에 대한 것이다.

한편, DM RS의 생성은 랭크에 따라 다르게 생성된다. 예를 들어, PUSCH가 나르는 상향링크 신호의 복조를 위한 RS(이하, PUSCH DM RS)는 각 레이어 별로 전송된다. 레이어 λ∈{0,1,...,υ-1}와 연관된 PUSCH DM RS 시퀀스 r^(p) _PUSCH(ㆍ)는 다음의 수학식에 의해 주어질 수 있다.

여기서, m=0,1이고, n=0,..,M^RS _sc-1이며, M^RS _sc=M^PUSCH _sc이다. M^PUSCH _sc는 상향링크 전송을 위해 스케줄링된 대역폭으로서, 부반송파의 개수를 의미한다.

슬롯 n_s에서의 순환 천이(cyclic shift, CS) α_λ는 다음 수학식과 같이 정의된다.

여기서, n⁽¹⁾ _DMRS는 상위 계층 시그널링에 의해 주어지는 순환천이(cyclicShift) 파라미터에 따라 주어지는 값이다. 수학식 4에서 직교 시퀀스 w^(λ)(m)와 n⁽²⁾ _DMRS,λ는 해당 PUSCH 전송과 연관된 전송블록을 위한 가장 최근의 상향링크-관련 DCI 내 순환 천이 필드(예, 도 14의 DM RS CS 필드)를 사용하여 다음의 표 13에 의해 주어질 수 있다. 표 5는 상향링크-관련 DCI 포맷 내 순환 천이 필드의 n⁽²⁾ _DMRS,λ및 [w^(λ)(0) w^(λ)(1)]로의 맵핑을 예시한 것이다.

표 13

DCI 포맷 4에 따른 DCI가 1개 코드워드에 대해서만 유효한 MCS, RV 및 NDI를 갖도록 구성되면, DM RS CS 필드에는 랭크 1에 해당하는 값들 중에서만 CS가 설정되는 것이 DCI의 신뢰도 측면에서 바람직할 것이다.

참고로, DCI 포맷 0는 하나의 코드워드에 대한 스케줄링 정보를 나르도록 정의된 DCI 포맷이다. DCI 포맷 4를 수정하는 대신 DCI 포맷 0가 전송되는 것이 고려될 수 있다. 그러나, eNB가 채널 상태가 나쁜 UE에게 본 발명의 제2 실시예에 따라 수정된 DCI 포맷 4로 구성된 DCI를 보내면, 상기 UE는 UL MIMO의 랭크를 1으로 설정하고 한 개의 코드워드를 프리코딩해서 빔포밍 방식으로 전송하게 되므로 본 발명의 제2 실시예에 의하면 DCI 포맷 0와 달리 MIMO 이득을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따라 수정된 DCI 포맷 4를 이용하면 DCI 포맷 0에 비해 PUSCH 전송의 커버리지가 향상된다.

하향링크의 경우에도 동일한 원리가 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제2 실시예를 CRS 기반의 MIMO 스케줄링을 위한 DCI 포맷 2에 적용하면, 전송 랭크를 1로 제한한다는 측면에서는 랭크 1 PDSCH 스케줄링에 이용되는 DCI 포맷 1A와 동일하지만, 본 발명의 제2 실시예에 따라 수정된 DCI 포맷 2로 구성된 DCI가 UE에게 전송되면, eNB는 프리코딩 지시 필드(도 14의 Precoding information 필드)를 활용하여 PDSCH에 대한 빔포밍을 수행할 수 있으므로, DCI 포맷 1A를 이용한 랭크 1 PDSCH 스케줄링에 비해 PDSCH 전송의 커버리지가 향상될 수 있다.

도 15 내지 도 17은 본 발명에 따른 제3 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 제3 실시예는 RA 필드를 기결정된 길이보다 줄이고, 상기 RA 필드의 길이가 줄어들어 확보된 비트만큼을 아예 삭제하거나, 기정의된 값으로 설정하거나, 오류 검출/정정 부호를 삽입한다.

정상적인 DCI 포맷 2의 필드들을 도시한 도 15(a)를 참조하면, DCI 포맷 2의 RA 필드는 ceil(N_{DL / RB}/P)개의 비트들로 구성되도록 정의된다. ceil(N_{DL / RB}/P)개의 비트보다 적은 수의 비트들로 UE에게 할당되는 자원을 표시할 수 있다면, ceil(N_DL/RB/P)개의 비트들 중 나머지 비트(들)은 도 15(b)에 도시된 바와 같이 오류 검출/정정 부호로 구성되거나 도 15(c)에 도시된 바와 같이 생략될 수 있다. 혹은 도시되지는 않았으나, 상기 나머지 비트(들)이 사정에 정의된 값으로 설정될 수도 있다. 현재까지 정의된 DCI 포맷들 중 TPC 명령의 전송을 위해 사용되는 DCI 포맷 3 및 3A를 제외한 나머지 DCI 포맷들은 RA 필드를 포함하므로, 본 발명의 제3 실시예에 의하면 거의 모든 DCI 포맷에 본 발명이 적용될 수 있다.

이하, 도 16 및 도 17을 참조하여, RA 필드의 기지정된 길이보다 짧은 길이의 비트들로 자원 할당을 가능하게 하기 위한 본 발명의 실시예를 설명한다.

기존 RA 필드는 타입 0 RA, 타입 1 RA 또는 타입 2 RA에 따른 자원 할당 방식을 이용하여 전체 대역폭을 기준으로 PDSCH 전송 혹은 PUSCH 전송을 위한 자원을 할당한다. 본 발명은 UE에 할당된 UL 혹은 DL 주파수 대역폭을 각각의 그룹이 기존 RA 방식보다 많은 개수의 자원을 갖도록 구획한다. 예를 들어, 도 16을 참조하면, eNB는 UE의 대역폭을 주파수 순서대로 10개씩의 RB로 구성된 RB 그룹으로 구획(partition)할 수 있다. 도 16에는 연속된 RB가 그룹핑되는 경우를 예시하였으나 분산된 RB들이 하나의 그룹으로 묶일 수도 있다. 도 7에 도시된 타입 0 RA 및 도 8에 도시된 타입 1 RA가 사용될 경우, RA에 필요한 비트 수가 기정의된 비트 수의 1/4로 감소하고 도 9에 도시된 타입 2 RA가 사용될 경우, 4 비트가 감소한다.

한편, 기존 RA 방식에서 사용되던 RBG 혹은 서브세트의 단위와는 다르게 RBG 혹은 서브세트을 구성함으로써 RA 필드의 길이를 줄이는 것도 가능하다. 이하, UE에 할당된 전체 UL 혹은 DL 대역폭의 RB의 개수가 25라고 가정하여, 타입 0 RA, 타입 1 RA 및 타입 2 RA 각각에 대해 기존 방식과 본 발명을 비교한다.

타입 0 RA의 경우, 표 8을 참조하면, 대역폭이 25개 RB를 포함하면 기존의 타입 0 RA는 2개 RB 단위로 RB들을 그룹핑한다. 따라서, 25개의 RB는 RBG#1={RB#1, 2}, ..., RBG#13={RB#25}로 구획될 것이다. 이 경우, 타입 0 RA는 각 RBG를 비트맵으로 알려주므로 RA 필드를 위해 적어도 13 비트가 필요하다. 본 발명은 2개 보다 많은 개수(예를 들어, 4개)의 RB들로 전체 대역폭 내 RB들을 그룹핑할 수 있다. 이 경우, 25개의 RB는 RBG#1={RB#1,2,3,4}, ..., RBG#6={RB#21,22,23,24}, RBG#7={RB#25}로 구획될 수 있고, RA 필드를 위해 7 비트가 필요하다.

도 17을 참조하면, 타입 1 RA의 경우, 기존의 타입 1 RA는 RB들을 서브세트0={홀수 번째 RB}, 서브세트1={짝수 번째 RB}로 나눈다. eNB는 해당 서브세트 내에서 천이 비트(shift bit)를 통해 몇 번째 RB부터 특정 길이의 RB를 선택할지 결정하고, UE에 실제로 할당된 RB는 비트맵을 통해 UE에게 알려준다. 따라서, 대역폭이 25개의 RB를 포함하는 경우, 서브세트 선택을 위한 1 비트와, 천이 지시를 위한 1비트와, 수학식 2에 따른 RB 비트맵을 위한 11 비트를 합한 총 13 비트가 요구된다. 본 발명은 서브세트을 2개보다 많이 구성함으로써 RA 필드의 길이를 줄일 수 있다. 예를 들어, 25개 RB를 서브세트0={4k+1번째 RB}, 서브세트1={4k+2번째 RB}, 서브세트2, 서브세트3으로 나누고, 4개 서브세트 중 선택된 서브세트 내에서 천이 비트를 통해 몇 번째 RB부터 특정 길이의 RB를 선택할지 결정할 수 있다. 이 경우, 서브세트 선택 2 비트 + 천이 1 비트 + 4 비트 RB 비트맵 = 7 비트로 RA 필드가 구성될 수 있다.

타입 2 RA의 경우, UE가 특정 RIV를 수신하는 경우, 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이 미리 지정된 표를 이용하여 시작 위치 및 길이를 결정한다. 본 발명은 예를 들어, 시작 위치와 길이를 특정 값, 예를 들어, 짝수 혹은 홀수로 제한할 수 있다. 이 경우, 도 10을 참조하면, 행(row)의 개수와 열(column)의 개수가 각가 절반으로 줄어들게 되므로, 원래 RIV의 비트 수 중 총 2 비트(시작 위치의 지시를 위한 1 비트와 길이의 지시를 위한 1 비트)를 줄일 수 있다. 다른 예로, 전체 대역폭에 포함된 RB가 총 40개라면, 기존의 타입 2 RA를 위해서는 시작 위치를 위해서는 총 40개의 열이 필요하므로 ceil(log₂40)=6 비트가 요구되지만, 도 16에 도시된 바와 같이 40개의 RB를 이를 10개씩 4개의 그룹으로 구획하면 시작 위치를 10의 배수로 제한할 수 있기 때문에 4개의 그룹 중 어떤 그룹에서 자원 할당이 시작되는지가 지시되면 된다. 따라서, 도 10의 표 중 4개의 열만 사용되면 되므로 ceil(log₂40/4)=2 비트가 요구된다. 따라서, 기존 타입 2 RA에 비해 4 비트의 이득을 얻을 수 있다. 길이의 입도(granularity)를 조절하여 RIV의 비트 수를 줄이는 것도 가능하다.

이외에도 다양한 방법으로 RA 필드의 길이가 줄어들 수 있다. 본 발명의 제3 실시예는 RA 필드를 감소한 비트 수만큼 줄여서 DCI가 구성되거나, 감소한 비트 수만큼 사전에 정해진 값을 설정하거나, 감소된 비트 수만큼 CRC를 포함하도록 DCI가 구성될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예, 제2 실시예 및 제3 실시예는 같이 또는 따로 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 DCI는 제1 실시예, 제2 실시예 및 제3 실시예 중 적어도 하나에 따라 수정된 DCI 포맷에 따라 구성될 수 있다. UE가 PDCCH를 복호할 때에는 탐색 공간에서 블라인드 복호를 수행한다. 이때 각 DCI 포맷마다 공통 탐색 공간(CSS)나 UE 특정 탐색 공간(USS)로 블라인드 복호를 수행할 위치가 정해져 있다. 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 따라 DCI 포맷이 수정되더라도 수정된 DCI 포맷에 따라 탐색 공간에서 블라인드 복호를 수행하면 된다. 본 발명은 수정된 DCI 포맷은 수정 전의 DCI 포맷과 동일한 위치의 탐색 공간에 맵핑할 것을 가정한다. 동시에 UE는 명시적으로 혹은 암묵적으로 DCI 포맷이 수정되었다는 것을 알고 있으므로, CSS와 USS에 수정된 DCI 포맷의 신호가 전송되었다고 기대한 채로 블라인드 복호를 수행하면 된다. 따라서, 이러한 본 발명의 실시예들에 따라 DCI 포맷이 수정되더라도 복호(decoding) 오버헤드가 추가로 발생하지는 않는다.

도 18은 본 발명을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.

전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 RF(Radio Frequency) 유닛(13, 23)과, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 RF 유닛(13, 23) 및 메모리(12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되어, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 RF 유닛(13,23)을 제어하도록 구성된 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다.

메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다.

프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(400a, 400b)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다.

전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 RF 유닛(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 전송 블록과 등가이다. 일 전송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 RF 유닛(13)은 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. RF 유닛(13)은 N_t개(N_t는 1보다 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.

수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 RF 유닛(23)은 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 RF 유닛(23)은 N_r개의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 RF 유닛(23)은 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. RF 유닛(23)은 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다.

RF 유닛(13, 23)은 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, RF 유닛(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 RF 유닛(13, 23)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더 이상 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 RF 유닛의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, UE는 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, eNB는 상향링크에서는 수신장치(20)로 동작하고, 하향링크에서는 전송장치(10)로 동작한다. 이하, UE에 구비된 프로세서, RF 유닛 및 메모리를 UE 프로세서, UE RF 유닛 및 UE 메모리라 각각 칭하고, eNB에 구비된 프로세서, RF 유닛 및 메모리를 eNB 프로세서, eNB RF 유닛 및 eNB 메모리라 각각 칭한다.

본 발명의 실시예들에 따라, eNB 프로세서는 DCI를 생성하고 상기 생성된 DCI를 PDCCH 상에서 전송하도록 eNB RF 유닛을 제어한다. 상기 eNB 프로세서는 기존 DCI 포맷 혹은 상기 기존 DCI 포맷의 일부 필드가 본 발명의 제1 실시예 내지 제2 실시예 중 적어도 하나에 따라 수정된 DCI 포맷에 따라 DCI를 생성할 수 있다. 상기 eNB 프로세서는 DCI 포맷의 수정에 관한 명시적 혹은 암묵적 정보를 상기 UE에게 전송하도록 eNB RF 유닛을 제어할 수 있다. 상기 eNB 프로세서는 상기 DCI에 따라 PDSCH 전송 혹은 PUSCH 수신을 수행하도록 eNB RF 유닛을 제어한다. UE 프로세서는 탐색 공간 상에서 PDCCH를 모니터링하여 자신의 DCI를 검출한다. UE 프로세서는 기존 DCI 포맷에 따라 PDCCH의 복호를 시도하여 탐색 공간에서 PDCCH를 모니터링할 수 있다. eNB로부터 명시적으로 DCI 포맷의 수정을 알리는 정보를 수신하거나 혹은 암묵적으로 DCI 포맷의 수정을 인식한 경우, UE 프로세서는 기존 DCI 포맷이 아니라 수정된 DCI 포맷에 따라 탐색 공간에서 PDCCH의 복호를 시도하여 하향링크 제어 신호로부터 자신의 DCI를 검출한다. 상기 UE 프로세서는, 검출된 DCI 포맷에 의해 지시된 대로, PDSCH 전송 혹은 PUSCH 전송을 수행하도록 UE RF 유닛을 제어할 수 있다.

상기 수정된 DCI 포맷은 기존 DCI 포맷의 복수 필드 중 적어도 하나가 해당 필드의 기정의된 길이보다 짧게 수정된 것이다. 상기 기존 DCI 포맷은 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예 중 적어도 하나에 따라 적어도 하나의 필드가 기정의된 길이보다 짧게 수정될 수 있다. eNB 프로세서는 기정의된 필드의 길이와 수정된 필드의 길이의 차에 해당하는 비트들을 해당 DCI에 아예 포함시키지 않고 DCI를 구성하거나, 기정의된 값으로 설정하여 DCI를 구성하거나, 오류 검출 혹은 정정 부호(예, CRC)로 설정하여 DCI를 구성할 수 있다. 명시적 혹은 암묵적으로 DCI 포맷의 수정을 인식하면, UE는 자신의 DCI 중 일부 필드의 길이가 기지정된 길이보다 짧게 구성되어 있을 것임을 알 수 있다. 따라서, UE 프로세서는 본 발명의 제1 실시예, 제2 실시예 혹은 제3 실시예가 적용된 필드의 기지정된 길이와 수정된 길이의 차에 해당하는 비트들만큼은 DCI에 없다고 가정하고 하향링크 신호로부터 DCI를 복호하거나, 상기 해당 비트들은 기지정된 값으로 설정되어 있다고 가정하여 DCI를 복호하거나, 상기 해당 비트들은 오류 검출 혹은 정정 부호인 것으로 가정하여 DCI를 복호할 수 있다.

본 발명에 의하면 제어 신호 전송의 신뢰도 및 커버리지가 증가될 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명의 실시예들은 무선 통신 시스템에서, 기지국, 릴레이 또는 사용자기기, 기타 다른 장비에 사용될 수 있다.

Claims (12)

1. 사용자기기가 하향링크 제어 신호를 수신함에 있어서,
   하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI) 포맷의 수정을 나타내는 정보를 수신;
   상기 사용자기기의 전송 모드에 대응하는 특정 DCI 포맷을 수정한 수정 DCI 포맷에 따라 상기 하향링크 제어 신호를 복호; 및
   상기 복호된 하향링크 제어 신호에 의해 지시된, 하향링크 데이터 수신 혹은 상향링크 데이터 전송을 수행하는 것을 포함하며,
   상기 특정 DCI 포맷은 각 필드가 기정의된 길이를 갖는 복수의 필드들로 구성되고,
   상기 수정 DCI 포맷은 상기 특정 DCI 포맷 내 상기 복수의 필드들 중 적어도 하나의 필드가 해당 기정의된 길이(이하, 제1 길이)보다 짧은 길이(이하, 제2 길이)를 갖고, 상기 제1 길이와 상기 제2 길이의 차에 해당하는 각 비트가 기지정된 값 또는 오류 정정 부호로 설정되어 상기 수정 DCI 포맷의 전체 길이와 상기 수정 DCI 포맷의 전체 길이가 동일한,
   하향링크 제어 신호 수신 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 필드는 자원 할당(resource assignment) 필드를 포함하고,
   상기 수정 DCI 포맷 내 자원 할당 필드(이하, 수정 자원 할당 필드)는 상기 특정 DCI 포맷 내 자원 할당 필드(이하, 원본 자원 할당 필드)에 의해 지정되는 자원 할당 단위보다 큰 자원 할당 단위로 상기 사용자기기에게 자원을 할당하는,
   하향링크 제어 신호 수신 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서
   상기 적어도 하나의 필드는 적어도 반송파 지시자(carrier indicator, CIF), 변조 및 코딩 스킴(modulation and coding scheme, MCS), 중복 버전(redundancy version, RV) 또는 새 데이터 지시자(new data indicator, RV)를 위한 필드인,
   하향링크 제어 신호 수신 방법.
4. 사용자기기가 하향링크 제어 신호를 수신함에 있어서,
   무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛; 및
   상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
   상기 프로세서는 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI) 포맷의 수정을 나타내는 정보를 수신하도록 상기 RF 유닛을 제어; 상기 사용자기기의 전송 모드에 대응하는 특정 DCI 포맷을 수정한 수정 DCI 포맷에 따라 상기 하향링크 제어 신호를 복호; 및 상기 복호된 하향링크 제어 신호에 의해 지시된, 하향링크 데이터 수신 혹은 상향링크 데이터 전송을 수행하도록 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성되며,
   상기 특정 DCI 포맷은 각 필드가 기정의된 길이를 갖는 복수의 필드들로 구성되고, 상기 수정 DCI 포맷은 상기 특정 DCI 포맷 내 상기 복수의 필드들 중 적어도 하나의 필드가 해당 기정의된 길이(이하, 제1 길이)보다 짧은 길이(이하, 제2 길이)를 갖고, 상기 제1 길이와 상기 제2 길이의 차에 해당하는 각 비트가 기지정된 값 또는 오류 정정 부호로 설정되어 상기 수정 DCI 포맷의 전체 길이와 상기 수정 DCI 포맷의 전체 길이가 동일한,
   사용자기기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 필드는 자원 할당(resource assignment) 필드를 포함하고,
   상기 수정 DCI 포맷 내 자원 할당 필드(이하, 수정 자원 할당 필드)는 상기 특정 DCI 포맷 내 자원 할당 필드(이하, 원본 자원 할당 필드)에 의해 지정되는 자원 할당 단위보다 큰 자원 할당 단위로 상기 사용자기기에게 자원을 할당하는,
   사용자기기.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서
   상기 적어도 하나의 필드는 적어도 반송파 지시자(carrier indicator, CIF), 변조 및 코딩 스킴(modulation and coding scheme, MCS), 중복 버전(redundancy version, RV) 또는 새 데이터 지시자(new data indicator, RV)를 위한 필드인,
   사용자기기.
7. 기지국이 하향링크 제어 신호를 전송함에 있어서,
   하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI) 포맷의 수정을 나타내는 정보를 사용자기기에게 전송;
   상기 사용자기기의 전송 모드에 대응하는 특정 DCI 포맷을 수정한 수정 DCI 포맷에 따라 구성된 상기 하향링크 제어 신호를 전송; 및
   상기 하향링크 제어 신호에 의해 지시된, 하향링크 데이터 전송 혹은 상향링크 데이터 수신을 수행하는 것을 포함하며,
   상기 특정 DCI 포맷은 각 필드가 기정의된 길이를 갖는 복수의 필드들로 구성되고, 상기 수정 DCI 포맷은 상기 특정 DCI 포맷 내 상기 복수의 필드들 중 적어도 하나의 필드가 해당 기정의된 길이(이하, 제1 길이)보다 짧은 길이(이하, 제2 길이)를 갖고, 상기 제1 길이와 상기 제2 길이의 차에 해당하는 각 비트가 기지정된 값 또는 오류 정정 부호로 설정되어 상기 수정 DCI 포맷의 전체 길이와 상기 수정 DCI 포맷의 전체 길이가 동일한,
   하향링크 제어 신호 전송 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 필드는 자원 할당(resource assignment) 필드를 포함하고,
   상기 수정 DCI 포맷 내 자원 할당 필드(이하, 수정 자원 할당 필드)는 상기 특정 DCI 포맷 내 자원 할당 필드(이하, 원본 자원 할당 필드)에 의해 지정되는 자원 할당 단위보다 큰 자원 할당 단위로 상기 사용자기기에게 자원을 할당하는,
   하향링크 제어 신호 전송 방법.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서
   상기 적어도 하나의 필드는 적어도 반송파 지시자(carrier indicator, CIF), 변조 및 코딩 스킴(modulation and coding scheme, MCS), 중복 버전(redundancy version, RV) 또는 새 데이터 지시자(new data indicator, RV)를 위한 필드인,
   하향링크 제어 신호 전송 방법.
10. 기지국이 하향링크 제어 신호를 전송함에 있어서,
    무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI) 포맷의 수정을 나타내는 정보를 사용자기기에게 전송하도록 상기 RF 유닛을 제어; 상기 사용자기기의 전송 모드에 대응하는 특정 DCI 포맷을 수정한 수정 DCI 포맷에 따라 상기 하향링크 제어 신호를 구성; 상기 구성된 하향링크 제어 신호를 전송하도록 상기 RF 유닛을 제어; 및 상기 전송된 하향링크 제어 신호에 의해 지시된, 하향링크 데이터 전송 혹은 상향링크 데이터 수신을 수행하도록 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성되며,
    상기 특정 DCI 포맷은 각 필드가 기정의된 길이를 갖는 복수의 필드들로 구성되고, 상기 수정 DCI 포맷은 상기 특정 DCI 포맷 내 상기 복수의 필드들 중 적어도 하나의 필드가 해당 기정의된 길이(이하, 제1 길이)보다 짧은 길이(이하, 제2 길이)를 갖고, 상기 제1 길이와 상기 제2 길이의 차에 해당하는 각 비트가 기지정된 값 또는 오류 정정 부호로 설정되어 상기 수정 DCI 포맷의 전체 길이와 상기 수정 DCI 포맷의 전체 길이가 동일한,
    기지국.
11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 필드는 자원 할당(resource assignment) 필드를 포함하고,
    상기 수정 DCI 포맷 내 자원 할당 필드(이하, 수정 자원 할당 필드)는 상기 특정 DCI 포맷 내 자원 할당 필드(이하, 원본 자원 할당 필드)에 의해 지정되는 자원 할당 단위보다 큰 자원 할당 단위로 상기 사용자기기에게 자원을 할당하는,
    기지국.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서
    상기 적어도 하나의 필드는 적어도 반송파 지시자(carrier indicator, CIF), 변조 및 코딩 스킴(modulation and coding scheme, MCS), 중복 버전(redundancy version, RV) 또는 새 데이터 지시자(new data indicator, RV)를 위한 필드인,
    기지국.

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