KR20140136014A

KR20140136014A - 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140136014A
Application number: KR1020147027427A
Authority: KR
Inventors: 서인권; 서한별; 김학성
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2014-11-27
Also published as: KR102047706B1; US9515806B2; US20150043544A1; WO2013137639A1

Abstract

본 발명의 실시예는 무선통신시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법에 있어서, 상향링크로의 사용이 설정되어 있는 제1 서브프레임에서 하향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제1 서브프레임의 전송 타이밍은 상기 제1 서브프레임에 선행하는 제2 서브프레임에 의해 결정되며, 상기 제2 서브프레임에는 상기 제1 서브프레임을 수신하는 단말을 위한 시간 값이 적용된 것인, 신호 전송 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR SENDING AND RECEIVING SIGNALS IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 하향링크 서브프레임의 전송 전력이 크게 변경되는 경우 신호 송수신 방법 및 장치에 대한 것이다.

무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

본 발명에서는 TDD(Time Division Duplex) 설정의 일부 변경 등에 의해 연속되는 하향링크 서브프레임에서 전송 전력이 갑자기 변경되는 경우 신호 송수신에 관련된 기술들이 개시된다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법에 있어서, 상향링크로의 사용이 설정되어 있는 제1 서브프레임에서 하향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제1 서브프레임의 전송 타이밍은 상기 제1 서브프레임에 선행하는 제2 서브프레임에 의해 결정되며, 상기 제2 서브프레임에는 상기 제1 서브프레임을 수신하는 단말을 위한 시간 값이 적용된 것인, 신호 전송 방법이다.

본 발명의 제2 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 기지국 장치에 있어서, 전송 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상향링크로의 사용이 설정되어 있는 제1 서브프레임에서 하향링크 신호를 전송하고, 상기 제1 서브프레임의 전송 타이밍은 상기 제1 서브프레임에 선행하는 제2 서브프레임에 의해 결정되며, 상기 제2 서브프레임에는 상기 제1 서브프레임을 수신하는 단말을 위한 시간 값이 적용된 것인, 기지국 장치이다.

상기 본 발명의 제1 내지 제2 기술적인 측면은 다음에 개시된 전/일부 구성을 포함할 수 있다.

상기 제1 서브프레임에 연속되는 서브프레임인, 제3 서브프레임이 하향링크로의 사용이 설정되어 있는 경우, 상기 제1 서브프레임 전송 후 상기 제3 서브프레임 전송 전까지 미리 설정된 신호를 전송할 수 있다.

상기 시간 값은, 상기 제1 서브프레임 전송 후 상기 제3 서브프레임 전송 전까지 시간일 수 있다.

상기 제1 서브프레임에서의 전송 전력은 상기 제3 서브프레임의 전송 전력보다 작게 설정된 것일 수 있다.

상기 미리 설정된 신호는 상기 단말과 기지국간에 전력 트래킹 용도로 약속된 신호 또는 더미 시그널 중 어느 하나일 수 있다.

상기 제2 서브프레임은, 스페셜 서브프레임 또는 스페셜 서브프레임에 연속된 상향링크 서브프레임 중 어느 하나일 수 있다.

본 발명의 제3 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 단말이 신호를 수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 소정 시간 값을 수신하는 단계; 상향링크로의 사용이 설정되어 있는 제1 서브프레임을 통해 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 제1 서브프레임의 수신 타이밍은 상기 제1 서브프레임에 선행하는 제2 서브프레임에 의해 결정된 것이며, 상기 제2 서브프레임에는 상기 소정 시간 값이 적용된 것인, 신호 수신 방법이다.

본 발명의 제4 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 단말 장치에 있어서, 수신 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 기지국으로부터 소정 시간 값을 수신하고, 상향링크로의 사용이 설정되어 있는 제1 서브프레임을 통해 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하며, 상기 제1 서브프레임의 수신 타이밍은 상기 제1 서브프레임에 선행하는 제2 서브프레임에 의해 결정된 것이며, 상기 제2 서브프레임에는 상기 소정 시간 값이 적용된 것인, 단말 장치이다.

상기 본 발명의 제3 내지 제4 기술적인 측면은 다음에 개시된 전/일부 구성을 포함할 수 있다.

상기 제1 서브프레임에 연속하여 수신될 서브프레임인, 제3 서브프레임이 하향링크로의 사용이 설정되어 있는 경우, 상기 단말은 상기 제1 서브프레임을 수신한 후 상기 제3 서브프레임을 수신하기 전까지 전력 트래킹을 수행할 수 있다.

본 발명에 따르면 연속되는 하향링크 서브프레임에서 전송 전력이 갑자기 변경되더라도 단말이 전력 트래킹(tracking)을 통해 안정적으로 신호를 수신할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 참조신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 이종 네트워크 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 간섭 조정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 TDD에서의 타이밍 어드밴드(timing advance)를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 각 실시예에 의한 램핑 구간(ramping period) 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

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.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

LTE / LTE -A 자원 구조/채널

도 1를 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 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 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.

하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.

일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.

도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.

참조 신호 ( Reference Signal ; RS )

무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.

다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.

참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,

i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.

한편, 하향링크 참조신호에는,

i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)

ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)

iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)

v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)

vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.

참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득할 수 있는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.

CRS는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 사용되며, 단말 특정 참조신호는 데이터 복조용으로만 사용된다. CRS는 광대역에 대해서 매 서브프레임마다 전송되며, 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4개의 안테나 포트에 대한 참조신호가 전송된다.

예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 2개일 경우, 0번과 1번 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되고, 4개인 경우 0~3번 안테나 포트에 대한 CRS가 각각 전송된다.

도 5는 기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에서 정의하는 CRS 및 DRS가 하향링크 자원블록 쌍 (RB pair) 상에 매핑되는 패턴을 나타내는 도면이다. 참조신호가 매핑되는 단위로서의 하향링크 자원블록 쌍은 시간 상으로 하나의 서브프레임×주파수 상으로 12 부반송파의 단위로 표현될 수 있다. 즉, 하나의 자원블록 쌍은 시간 상으로 일반 CP의 경우(도 5(a))에는 14 개의 OFDM 심볼 길이, 확장된 CP의 경우(도 5(b))에는 12 개의 OFDM 심볼 길이를 가진다.

도 5는 기지국이 4 개의 전송 안테나를 지원하는 시스템에서 참조신호의 자원블록 쌍 상에서의 위치를 나타낸다. 도 5에서 '0', '1', '2' 및 '3'으로 표시된 자원 요소(RE)는, 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3에 대한 CRS의 위치를 나타낸다. 한편, 도 5에서 'D'로 표시된 자원 요소는 DMRS의 위치를 나타낸다.

이종 네트워크 환경( Heterogeneous deployments )

도 6은 매크로(macro) 기지국(MeNB)과 마이크로(micro) 기지국(PeNB or FeNB)을 포함하는 이종 네트워크 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다. 본 문서에서 이종 네트워크(heterogeneous network, HetNet)라는 용어는, 동일한 RAT(Radio Access Technology)를 사용하더라도 매크로 기지국(MeNB)과 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)이 공존하는 네트워크를 의미한다.

매크로 기지국(MeNB)은 넓은 커버리지 및 높은 전송 전력을 가지고, 무선 통신 시스템의 일반적인 기지국을 의미한다. 매크로 기지국(MeNB)은 매크로 셀로 칭할 수도 있다.

마이크로 기지국(PeNB or FeNB)은, 예를 들어, 마이크로 셀(cell), 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell), 홈(home) eNB(HeNB), 중계기(relay) 등으로 칭하여질 수도 있다(예시된 마이크로 기지국 및 매크로 기지국은 전송 포인트(transmission point)로 통칭될 수도 있다). 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)은 매크로 기지국(MeNB)의 소형 버전으로 매크로 기지국의 기능을 대부분 수행하면서 독립적으로 작동할 수 있으며, 매크로 기지국이 커버하는 영역 내에 설치(overlay)되거나 매크로 기지국이 커버하지 못하는 음영 지역에 설치 될 수 있는(non-overlay) 유형의 기지국이다. 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)은 매크로 기지국(MeNB)에 비하여 좁은 커버리지 및 낮은 전송 전력을 가지고 보다 적은 개수의 단말을 수용할 수 있다.

단말은 매크로 기지국(MeNB)으로부터 직접 서빙받을 수도 있고(이하 매크로-단말이라 함), 단말은 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)로부터 서빙받을 수도 있다(이하, 마이크로-단말이라 함). 어떤 경우에는, 마이크로 기지국(MeNB)의 커버리지 내에 존재하는 단말(PUE)이 매크로 기지국(MeNB)으로부터 서빙받을 수도 있다.

마이크로 기지국은 단말의 액세스 제한 여부에 따라 두 가지 타입으로 분류될 수 있다.

첫 번째 타입은 OSG(Open access Subscriber Group) 또는 non-CSG(Closed access subscriber Group) 기지국으로써, 기존 매크로-단말 또는 다른 마이크로 기지국의 마이크로-단말의 액세스를 허용하는 셀이다. 기존 매크로-단말 등은 OSG 타입의 기지국으로 핸드오버가 가능하다.

두 번째 타입은 CSG 기지국으로써 기존 매크로-단말 또는 다른 마이크로 기지국의 마이크로-단말의 액세스를 허용하지 않으며, 따라서 CSG 기지국으로의 핸드오버도 불가하다.

셀간 간섭 조정( Inter Cell Interference Coordination , ICIC )

이종 네트워크 환경 및/또는 CoMP 환경에 있어서 이웃하는 셀 간의 간섭이 문제될 수 있다. 이러한 셀 간 간섭의 문제를 해결하기 위해 셀간 간섭 조정(ICIC)이 적용될 수 있다.

주파수 자원에 대한 ICIC의 예시로서 3GPP LTE 릴리즈-8 시스템에서는, 주어진 전체 주파수 영역(예를 들어, 시스템 대역폭)을 하나 이상의 서브 영역(예를 들어, 물리자원블록(PRB) 단위)으로 나누고, 각각의 주파수 서브 영역에 대한 ICIC 메시지를 셀들 사이에서 교환하는 방식이 정의되어 있다. 예를 들어, 주파수 자원에 대한 ICIC 메시지에 포함되는 정보로서, 하향링크 전송 전력과 관련된 RNTP(Relative Narrowband Transmission Power)가 정의되어 있고, 상향링크 간섭과 관련된 UL IOI(Interference Overhead Indication), UL HII(High Interference Indication) 등이 정의되어 있다.

RNTP는 ICIC 메시지를 전송하는 셀이 특정 주파수 서브 영역에서 사용하는 하향링크 전송 전력을 나타내는 정보이다. 예를 들어, 특정 주파수 서브 영역에 대한 RNTP 필드가 제 1 값(예를 들어, 0)으로 설정되는 것은, 해당 주파수 서브 영역에서 해당 셀의 하향링크 전송 전력이 소정의 임계치를 넘지 않는 것을 의미할 수 있다. 또는, 특정 주파수 서브 영역에 대한 RNTP 필드가 제 2 값(예를 들어, 1)로 설정되는 것은, 해당 주파수 서브 영역에서 해당 셀이 하향링크 전송 전력에 대한 약속을 할 수 없음을 의미할 수 있다. 달리 표현하자면, RNTP 필드의 값이 0인 경우 해당 주파수 서브 영역에서의 해당 셀의 하향링크 전송 전력이 낮을 것으로 간주할 수 있지만, RNTP 필드의 값이 1인 경우 해당 주파수 서브 영역에서의 해당 셀의 하향링크 전송 전력이 낮은 것으로 간주할 수 없다.

UL IOI는 ICIC 메시지를 전송하는 셀이 특정 주파수 서브 영역에서 겪는 (또는 받는) 상향링크 간섭의 양을 나타내는 정보이다. 예를 들어 특정 주파수 서브 영역에 대한 IOI 필드가 높은 간섭량에 해당하는 값으로 설정되는 것은, 해당 주파수 서브 영역에서 해당 셀이 강한 상향링크 간섭을 겪고 있다는 것을 의미할 수 있다. ICIC 메시지를 수신한 셀은, 강한 상향링크 간섭을 나타내는 IOI에 해당하는 주파수 서브 영역에서는, 자신이 서빙하는 단말들 중에서 낮은 상향링크 전송 전력을 사용하는 단말을 스케줄링할 수 있다. 이에 따라, 강한 상향링크 간섭을 나타내는 IOI에 해당하는 주파수 서브 영역에서 단말들이 낮은 전송 전력으로 상향링크 전송을 수행하므로, 이웃 셀(즉, ICIC 메시지를 전송한 셀)이 겪는 상향링크 간섭이 완화될 수 있다.

UL HII는 ICIC 메시지를 전송하는 셀에서의 상향링크 전송이 해당 주파수 서브 영역에 대해서 유발할 수 있는 간섭의 정도(또는 상향링크 간섭 민감도(interference sensitivity))를 나타내는 정보이다. 예를 들어, 특정 주파수 서브 영역에 대해서 HII 필드가 제 1 값(예를 들어, 1)으로 설정되는 것은 ICIC 메시지를 전송하는 셀이 해당 주파수 서브 영역에 대해서 강한 상향링크 전송 전력의 단말을 스케줄링할 가능성이 있음을 의미할 수 있다. 반면, 특정 주파수 서브 영역에 대해서 HII 필드가 제 2 값(예를 들어, 0)으로 설정되는 것은 ICIC 메시지를 전송하는 셀이 해당 주파수 서브 영역에 대해서 약한 상향링크 전송 전력의 단말을 스케줄링할 가능성이 있음을 의미할 수 있다. 한편, ICIC 메시지를 수신한 셀은, HII가 제 2 값(예를 들어, 0)으로 설정된 주파수 서브 영역에 우선적으로 단말을 스케줄링하고 HII가 제 1 값(예를 들어, 1)으로 설정된 주파수 서브 영역에서는 강한 간섭에서도 잘 동작할 수 있는 단말들을 스케줄링함으로써, ICIC 메시지를 전송한 셀로부터의 간섭을 회피할 수 있다.

한편, 시간 자원에 대한 ICIC의 예시로서 3GPP LTE-A (또는 3GPP LTE 릴리즈-10) 시스템에서는, 주어진 전체 시간 영역을 주파수 상에서 하나 이상의 서브 영역(예를 들어, 서브프레임 단위)으로 나누고, 각각의 시간 서브 영역에 대한 사일런싱(silencing) 여부를 셀들 사이에서 교환하는 방식이 정의되어 있다. ICIC 메시지를 전송하는 셀은, 특정 서브프레임에서 사일런싱이 수행되는 것을 나타내는 정보를 이웃 셀들에게 전달할 수 있고 해당 서브프레임에서 PDSCH나 PUSCH를 스케줄링하지 않는다. 한편, ICIC 메시지를 수신하는 셀에서는 ICIC 메시지를 전송한 셀에서 사일런싱이 수행되는 서브프레임 상에서 단말에 대한 상향링크 및/또는 하향링크 전송을 스케줄링할 수 있다.

사일런싱이란, 특정 셀이 특정 서브프레임에서 상향링크 및 하향링크 상에서 대부분의 신호 전송을 수행하지 않는 (또는 0 또는 약한 전력의 전송이 수행되는) 동작을 의미할 수 있다. 사일런싱 동작의 일례로서, 특정 셀이 특정 서브프레임을 ‘ABS with MBSFN’(Almost Blank Subframe(ABS) with Multicast Broadcast Single Frequency Network(MBSFN)) 서브프레임으로 설정(configure)할 수 있다. ‘ABS with MBSFN’ 서브프레임으로 설정되는 하향링크 서브프레임에서는 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 제어 영역에서만 신호가 전송되고 데이터 영역에서는 신호가 전송되지 않는다. 사일런싱 동작의 다른 일례로서, 간섭을 주는 셀이 특정 서브프레임을 ABS(Almost Blank Subframe)로 설정할 수도 있다. ABS는 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 하향링크 서브프레임의 제어 영역 및 데이터 영역에서 CRS 만을 전송하고 그 외의 제어 정보 및 데이터는 전송되지 않는 (또는 약한 전력의 전송만이 수행되는) 서브프레임을 의미한다. 다만 ABS 에서도 PBCH, PSS, SSS 등의 하향링크 채널 및 하향링크 신호는 전송될 수 있다. 이와 같이 특정 서브프레임의 단위로 사일런싱이 수행될 수 있으며, 사일런싱 수행 여부를 나타내는 정보는 ABS 서브프레임 패턴이라고 칭할 수 있다. (이하에서 ABS라 언급하면서 특별히 언급하지 않는 한, ABS는 상술한 ‘ABS with MBSFN’ 또는 ‘ABS’ 중 어느 하나를 의미하는 것으로 이해될 수 있다)

ABS와 관련하여, 현재 3GPP LTE-A 표준에서 규정하고 있는 ABS 관련 시그널링은 크게 ABS 정보(information)과 ABS 상태(status)가 있다. 먼저 ABS 정보는 ABS로 사용할 서브프레임을 비트맵으로 나타낸 정보이며, FDD에서는 40비트, TDD의 경우 UL-DL 설정에 따라 다르지만 최대 70 비트의 비트맵으로 구성된다. FDD의 경우를 예로 들어 설명하면, 40비트는 40개의 서브프레임을 나타내며, 비트의 값이 1이면 ABS를, 0이면 non-ABS를 지칭한다. 제한된 측정을 UE에게 설정해 줄 때, CRS 측정을 위해서 해당 셀의 CRS 안테나 포트 개수를 알려준다. 그리고 측정 서브셋(Measurement Subset)은 ABS 패턴 정보의 서브셋으로 역시 FDD는 40비트, TDD는 최대 70비트의 비트맵으로써, 단말에게 제한된 측정을 설정해 주기 위한 일종의 제한된 측정의 추천으로 이해될 수 있다. ABS 상태 정보요소는 eNB가 ABS 패턴을 바꾸어야 하는지의 여부를 돕기 위한 목적으로 사용된다.

상향링크 서브프레임의 하향링크 서브프레임으로 전환

앞서 언급되었던 TDD에 대해 다시 도 1을 참조하여 살펴보면, LTE/LTE-A 시스템에서 TDD의 타입 2 무선 프레임의 각 서브프레임(상향링크-하향링크 간 전환을 위한 특수 서브프레임을 제외하고는)은 각각이 상향링크 또는 하향링크 중 어느 하나를 위해 사용되도록 미리 설정되어 있다. 구체적으로 예를 들어, 아래 표 1을 참조하면, 상향링크 하향링크 설정 0의 경우, 하나의 무선 프레임에서 0, 5 번 서브프레임은 하향링크를 위해 사용되도록, 2, 3, 4, 7, 8, 9번 서브프레임은 상향링크를 위해 사용되도록 미리 설정되어 있다.

어떤 특정 기지국이 사용할 상향링크-하향링크 설정은 시스템 정보의 일부로 단말에 제공될 수 있다. 그리고, 인접한 기지국들은 간섭 등의 이유로 동일한 TDD 설정, 즉 상향링크-하향링크 설정을 사용하도록 강제된다.

(D : 하향링크 전송을 위한 서브프레임, U : 상향링크 전송을 위한 서브프레임, S : 특수 서브프레임)

상기 표 1과 같은 상향링크-하향링크 설정에 따라 시스템이 운영되는 경우에도 각 셀에서 상향링크 또는 하향링크로 전송되는 데이터의 양이 급격히 증가하는 경우, 이러한 데이터의 원활한 전송을 위하여 상향링크로 설정된 하나 이상의 서브프레임을 하향링크를 위한 것으로 변경하여 사용하거나 또는 그 역으로써 하향링크로 설정된 하나 이상의 서브프레임을 상향링크를 위한 것으로 변경/전환하여 사용할 수 있다. 다만, 이러한 경우 이웃 셀로의 간섭(예를 들어 상향링크 서브프레임을 하향링크 서브프레임으로 변경함으로 인하여 동일한 상향링크-하향링크 설정을 사용하는 이웃 기지국의 상향링크 전송에 간섭으로 작용할 수 있다)을 줄이기 위해, 일반적인 하향링크 서브프레임에 비해 낮은 전송 전력으로 전송을 수행할 수 있다.

특정한 하향링크 서브프레임의 전송 전력이 다른 일반적인 하향링크 서브프레임에 비해 작은 경우의 또 다른 예로써, 앞서 언급된 ABS에서 전송 전력을 줄여 전송하는 ‘reduced ABS’가 있을 수 있다.

상기 예시된 경우를 포함하여, 특정 하향링크 서브프레임의 전송 전력이 다른 일반적인 서브프레임의 전송 전력과 비교해 (크게) 낮아지는 경우, 단말의 원활한 신호 수신에 문제가 있을 수 있다. 다시 말해, 하향링크 전송 전력이 급격히 변경될 경우 단말의 수신기가 이를 트래킹하지 못하여 복조 성능이 저하될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들면, 자동 이득 제어(automatic gain control, AGC)와 같은 전력 트래킹 모듈이 제대로 동작하지 못할 수 있다.

따라서, 이하 본 발명의 실시예에서는, 상술한 바와 같이 전송 전력이 급격하게 변하는 경우의 문제를 해결하기 위해, 기존 시스템의 설정, 예를 들어 라디오 프레임 길이 등에 영향을 미치지 않으면서, 단말이 급격한 전력 변화를 트래킹 할 수 있는 램핑 구간(ramping period 또는 transient interval)의 도입에 관련된 방법들이 설명된다.

이하의 실시예에서는 특정 하향링크 서브프레임의 전송 전력이 변동되는 가능한 경우들 중 TDD에서 상향링크로의 사용이 설정되어 있는 서브프레임을 하향링크 신호 전송에 사용하는 경우를 전제로 하지만, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며 FDD의 경우 또는 ‘reduced ABS’등 다른 경우에도 동일/유사한 원리로써 적용 가능할 것이다. 이하의 설명에서, 상향링크로의 사용이 설정되어 있는 서브프레임 중 기지국이 하향링크 신호 전송에 사용하는 특정한 서브프레임을 UD 서브프레임(또는 제1 서브프레임)이라 칭한다.

이하의 실시예에 대한 설명에 앞서, 이해를 돕기 위해, 기존 LTE/LTE-A 시스템에서의 타이밍 어드밴스에 대해 간략하게 살펴본 후, 각 실시예들에 대해 상세히 설명한다.

LTE/LTE-A 시스템에서의 타이밍 어드밴스는, 기지국과 단말 간 신호 송수신에 있어서 전파 지연(propagation delay)를 고려하여 전송 타이밍을 조절하는 것(값)을 의미한다. 도 8은 TDD에서 타이밍 어드밴스를 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서는 상향링크-하향링크 설정 1을 전제한다.

도 8을 참조하면, TDD에서는 타이밍 어드밴스와 관련하여 스페셜 서브프레임(801)에서 하향링크 (전파) 지연과 상향링크 (전파) 지연으로 인한 송수신 타이밍을 조절한다. 구체적으로, 하향링크 서브프레임(803) 상의 하향링크 신호 전송이 단말에게 도달하기까지 (전파) 지연 등으로 인해 소요되는 시간(T1)과, 상향링크로의 사용이 설정된 서브프레임(805) 상의 상향링크 신호 전송이 기지국에 도달하기까지 (전파) 지연 등으로 인해 소요되는 시간(T2)는, 스페셜 서브프레임의 보호 구간(guard period)에서 보상된다. 즉, 하향링크 딜레이로 인해 늦게 들어오는 하향링크 신호와 기지국 측에서 수신 타이밍을 맞추기 위해 일찍 송신해야 하는 상향링크 신호의 타이밍 차이를 스페셜 서브레임의 보호구간이 완충하여 전체적인 타이밍을 맞추는 역할을 하게 된다.

실시예 1

첫 번째 실시예에서는, 단말이 급격한 전력 변화를 트래킹 할 수 있는 램핑 구간을 위해 추가적인 타이밍 어드밴스(Additional Timing Advance, 이하 A-TA)를 적용하는 방법이 설명된다. A-TA는 명칭상 타이밍 어드밴스이지만, 기지국과 단말의 타임 라인에 일종의 갭(gap)을 형성하는 것을 목적으로 한다는 점에 있어서, 기존의 TA와 완전히 동일한 개념은 아닐 수 있다. A-TA는 스페셜 서브프레임/스페셜 서브프레임의 보호 구간에 적용되는 것일 수 있고, 이는 기지국의 상향링크 신호 수신 타이밍을 조절하여 단말이 전력 변화를 트래킹 할 수 있는 램핑 구간을 만드는 것으로 이해될 수 있다. 또는, UD 서브프레임의 전송 타이밍은, UD 서브프레임에 선행하는 스페셜 서브프레임에 의해 결정되며, 상기 스페셜 서브프레임에는 A-TA가 적용된 것(즉, 스페셜 서브프레임의 길이가 A-TA만큼 줄어든 것)일 수 있다. 또는, UD 서브프레임의 전송 타이밍은, UD 서브프레임에 선행하는 상향링크 서브프레임들 중 스페셜 서브프레임의 다음 서브프레임에 의해 결정되며, 상기 스페셜 서브프레임의 다음 서브프레임에는 A-TA가 적용된 것(즉, 단말이 (TA와 함께) A-TA를 적용하여 전송한 서브프레임)일 수 있다.

보다 구체적으로, 첫 번째 실시예에 대해 도 9를 참조하여 설명한다.

도 9(a)는 A-TA를 적용하지 않는 경우, 즉 종래 LTE/LTE-A 시스템에서의 TA만 적용하는 경우를 도시하고 있다. 도 9(a)에 도시된 것과 같이, 단말은 스페셜 서브프레임(서브프레임 n+1) 다음의 상향링크 서브프레임(서브프레임 n+2)에서 상향링크 신호를 전송할 때 TA를 적용한다. 이러한 경우, 기지국이 상향링크로의 사용이 설정되어 있는 서브프레임을 하향링크 신호 전송에 사용하며 간섭을 고려하여 일반적인 하향링크 서브프레임(예를 들어, 서브프레임 n+4)보다 낮은 전송 전력으로 전송하는 경우, 단말은 UD 서브프레임(서브프레임 n+3)의 다음 번 서브프레임(서브프레임 n+4)를 수신 시 전력 변화를 트래킹할 시간이 부족하여 복조에 실패할 수 있다. 따라서 이를 해결하기 위해, 도 9(b)에 도시된 바와 같이 A-TA를 적용할 수 있다.

도 9(b)를 참조하면, 단말은 스페셜 서브프레임(서브프레임 n+1)의 다음의 상향링크 서브프레임(서브프레임 n+2)을 전송시 TA와 A-TA를 적용하여 t1 시간에 전송한다. 이 경우 기지국이 상향링크 서브프레임(서브프레임 n+2)를 수신하는 시점(t2)은 A-TA를 적용하지 않는 경우의 수신 시점 t3와 비교하여, A-TA 값만큼 빨라지게 된다. 기지국은 이 A-TA에 해당하는 시간을, UD 서브프레임(서브프레임 n+3) 및 UD 서브프레임에 연속되는 하향링크 서브프레임(서브프레임 n+4) 사이에 삽입할 수 있다. 다시 말해, 기지국은 UD 서브프레임(서브프레임 n+3)에서 햐향링크 신호를 전송한 후 UD 서브프레임에 연속되는 하향링크 서브프레임(서브프레임 n+4)을 전송할 때까지의 시간 동안, 단말이 전력 트래킹을 수행할 수 있도록 램핑 구간을 줄 수 있다. 여기서, 램핑 구간을 준다는 것은, 기지국이 램핑 구간 동안 단말의 전력 트래킹이 가능하도록 알려진 신호(known signal), 더미 신호(dummy signal) 또는 트래킹을 위해 약속된 신호 등을 전송한다는 의미를 포함한다. 또한, 위 더미 신호 등의 전송시 전력은 일반적인 하향링크 서브프레임에서 사용되는 전송 전력과 동일 할 수 있다.

즉, 기지국은 단말이 하향링크 서브프레임간 전력 변화를 트래킹할 수 있는 구간만큼 스페셜 서브프레임(서브프레임 n+1)의 구간을 단축하고, 해당 구간을 추가적인 TA 커맨드를 통해 단말에게 시그널링할 수 있다.

단말은 A-TA 커맨드를 받으면 UD 서브프레임과 이어지는 하향링크 서브프레임 사이에 전력 트래킹을 위한 램핑 구간이 존재한다고 가정할 수 있다. 또는, 기지국이 A-TA에 상응하는 갭(램핑 구간)이 타임라인(timeline)상 어디에 존재하는 지 상위계층시그널링등을 통하여 지시할 수도 있다.

실시예 2

두 번째 실시예는, 페이크(fake) 스페셜 서브프레임 설정을 이용하는 것이다.

기존의 서브프레임 설정에 추가적으로 페이크 스페셜 서브프레임 설정을 정의하되, 이 스페셜 서브프레임 설정에서는 UpPTS 구간에서 다음 상향링크 서브프레임이 시작될 수 있다. 또한, 어느 OFDM 심볼에서 다음 상향링크 서브프레임이 시작되는지를 시그널링할 수 있다.

즉, 도 10에 도시된 바와 같이, UD 서브프레임(서브프레임 n+3)이 적용/설정되는 경우 램핑 구간(A-TA에 상응하는)을 확보하기 위해, 페이크 스페셜 서브프레임 설정에 따라 상향링크 서브프레임(서브프레임 n+2)을, 기존 서브프레임 설정에 의할 경우의 스페셜 서브프레임의 UpPTS 구간에서 전송을 시작할 수 있다. 이로 인해, 기존 서브프레임 설정의 스페셜 서브프레임과 상향링크 서브프레임(서브프레임 n+2)와의 오버랩 구간(overlap period)가 생길 수 있다. 여기서, 오버랩 구간은 단말의 전력 트래킹 구간과 같거나 긴 시간으로 설정될 수 있다.

상술한 실시예 1 및 실시예 2에서, 전력 트래킹을 위한 램핑 구간 내에서 트래킹을 완료하기 위해, 기지국은 UD 서브프레임에서의 기지국 전송 전력에 대한 정보를 단말에게 상위계층시그널링등을 통해 지시할 수 있다. 해당 시그널링은 절대적인 전력 값을 지시할 수도 있고, 노멀 DL 서브프레임 전력과의 비율(dB 단위 등)등으로 지시될 수도 있다. 물론, 전송 전력 값을 사전에 정의된 값으로 고정하여 운용할 수도 있다.

상술한 실시예 1 및 실시예 2는 일정 주기 내에 서브프레임의 용도가 바뀌는 UD 서브프레임의 경우, 해당 주기 내의 스페셜 서브프레임의 길이를 기지국이 줄여서 전송하고, 이로 인해 확보된 시간을 단말은 서브프레임간 전력 차이를 트래킹 하는 용도로 사용할 수 있다고 해석될 수 있다. 이를 위해 기지국은 서브프레임 용도가 변경되는지 여부와 전력 차이에 대한 정보, 전력 차이 트래킹을 위한 갭의 길이(즉, A-TA)와 위치 등을 시그널링할 수 있다. 단말은 시그널링 받은 정보를 기반으로 송수신 타이밍 조절 등을 통하여 전력 차이를 트래킹하며, 이 과정에서 DMRS 패턴이 변화될 수 있음을 인지하는 과정을 포함한다. 이 과정 중 A-TA는 미리 설정된 값을 사용하거나, 기지국이 구체적 TA 값을 시그널링하는 방법 등으로 구현될 수 있으며, 미리 설정된 값을 사용할 경우, 전력 차이를 트래킹해야 하는 최소 요구치(minimum requirement)를 지정하는 방법으로 그 미리 설정된 값을 결정할 수 있다.

실시예 3

실시예 3은, UD 서브프레임과 이에 연속된 하향링크 서브프레임의 사이에 램핑 구간을 두되, 램핑 구간을 UD 서브프레임에 포함시키고 레이트 매칭/펑처링을 적용하는 방법이다.

즉, 도 11에 도시된 바와 같이, UD 서브프레임(서브프레임 n+3)이 설정되는 경우, UD 서브프레임의 끝 부분에서 적어도 하나 이상의 OFDM 심볼을 단말의 전력 트래킹을 위한 램핑 구간으로 사용할 수 있다. 기지국은 이 램핑 구간에 해당하는 OFDM 심볼을 레이트 매칭할 수 있다. 레이트 매칭을 수행하는 OFDM 심볼에서 기지국은, 단말의 전력 트래킹이 가능하도록, 알려진 신호(known signal), 더미 신호(dummy signal) 또는 트래킹을 위해 약속된 신호 등을 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 레이트 매칭/펑처링이 수행되는 자원 정보(예를 들어, 서브프레임 및/또는 OFDM 심볼)을 상위계층 시그널링을 통해 단말에게 지시해 줄 수 있다.

상술한 바와 같이 UD 서브프레임에 램핑 구간을 적용하는 경우, DMRS 사용에 대한 제한(restriction) 또는 새로운 패턴의 DMRS가 필요하다. 기존의 DMRS는 해당 서브프레임의 마지막 2 심볼을 포함하는 자원에 매핑되기 때문에, UD 서브프레임의 끝에서 하나 이상의 OFDM 심볼을 램핑 구간으로 사용할 경우 DMRS 중 두 번째 슬롯의 DMRS를 전송할 수 없게 된다.

이를 해결하기 위해, UD 서브프레임에 램핑 구간을 적용하는 경우, 기지국은 첫 번째 슬롯의 DMRS만을 전송하며, 단말은 첫 번째 슬롯의 DMRS만을 사용하여 채널 추정을 수행하도록 설정할 수 있다.

또는, UD 서브프레임이 CRS를 포함하지 않을 경우(예를 들어, MBSFN 서브프레임 등으로 설정되는 등), DMRS를 레이트 매칭되는 OFDM 심볼 수 이상 앞쪽으로 이동되도록 할 수 있다. 구체적인 예로써 기존의 스페셜 서브프레임을 위한 DMRS 패턴을 UD 서브프레임에서 사용하여 해당 서브프레임의 마지막 심볼이 레이트 매칭되어도 첫 번째 및 두 번째 슬롯에 존재하는 12 RE(또는 랭크 3이상일 경우 24RE)의 DMRS를 모두 사용하도록 할 수 있다. 이와 같이, 기존에 정의된 스페셜 서브프레임에서의 DMRS 패턴을 사용할 경우, 새로운 DMRS 패턴을 정의하지 않아도 된다는 장점이 있다.

장치 대 장치( Device to Device , D2D ) 통신에의 본 발명의 적용

상술한 실시예들은 D2D 통신에도 적용될 수 있다. 이에 대해 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12에서는, 단말 1(UE 1)은 서브프레임 N에서는 기지국으로부터 신호를 수신하고, 서브프레임 (N+1)에서는 단말 2(UE2)로부터 신호를 수신한다고 전제한다. 이와 같은 경우, 단말간 채널 품질이 충분히 좋다면, 단말2로부터 수신되는 신호의 전력과 기지국으로부터 수신되는 신호의 전력간 차이가 커질 수 있으며, 전력 차이가 일정 수준을 넘어설 경우 전력 차이에 대한 트래킹이 필요할 수 있다. 이러한 전력 트래킹 구간을 보장하기 위해 상술한 실시예가 적용될 수 있다. 즉, 실시예 1 내지 3에서, UD 서브프레임을 D2D용 서브프레임으로 지정하는 방법으로 기지국으로부터의 수신 전력과 단말2로부터의 수신 전력간 차이를 트래킹할 수 있는 구간을 보장할 수 있다

D2D에서는 이와 같은 동작을 위해 추가로 단말 1의 피드백 정보가 필요할 수 있다. 즉, 단말1은 기지국으로부터의 수신 전력과 단말2로부터의 수신 전력, 두 전력간 차이, 전력 차이 트래킹 필요 여부 등을 기지국에게 피드백할 수 있다. 해당 피드백을 수신한 기지국은 A-TA 커맨드와 D2D용 서브프레임 세트 등을 시그널링하는 방법으로 단말 1의 전력 트래킹을 보장할 수 있다. 피드백 이후 트래킹을 위한 갭을 구성하는 구체적인 방법은 상술한 실시예 1 내지 3을 사용할 수 있다.

한편, D2D 통신에서 전력 트래킹을 가능케 하는 또 다른 방법으로, D2D 통신에 사용하는 서브프레임 구조를 새롭게 구성할 수도 있다. 예를 들어, D2D 통신을 위한 서브프레임에서는 기존 서브프레임보다 1~2 OFDM 심볼을 줄이고 이에 해당하는 시간을 서브프레임의 앞이나 뒤 혹은 양 끝에 배치하여 전력 트래킹을 위한 구간으로 사용하는 형태로 구현될 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시 형태에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 13을 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치(1310)는, 수신모듈(1311), 전송모듈(1312), 프로세서(1313), 메모리(1314) 및 복수개의 안테나(1315)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1315)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다. 수신모듈(1311)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1312)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1313)는 기지국 장치(1310) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치(1310)의 프로세서(1313)는, 앞서 설명된 실시예들이 수행되도록 동작 할 수 있다.

기지국 장치(1310)의 프로세서(1313)는 그 외에도 기지국 장치(1310)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1314)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

계속해서 도 13을 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(1320)는, 수신모듈(1321), 전송모듈(1322), 프로세서(1323), 메모리(1324) 및 복수개의 안테나(1325)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1325)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1321)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1322)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1323)는 단말 장치(1320) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(1320)의 프로세서(1323)는 앞서 설명된 실시예들이 수행될 수 있도록 동작할 수 있다.

단말 장치(1320)의 프로세서(1323)는 그 외에도 단말 장치(1320)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1324)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

위와 같은 기지국 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

또한, 도 13에 대한 설명에 있어서 기지국 장치(1310)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(1320)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

상술한 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.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 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 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims

무선통신시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법에 있어서,
상향링크로의 사용이 설정되어 있는 제1 서브프레임에서 하향링크 신호를 전송하는 단계;
를 포함하며,
상기 제1 서브프레임의 전송 타이밍은 상기 제1 서브프레임에 선행하는 제2 서브프레임에 의해 결정되며,
상기 제2 서브프레임에는 상기 제1 서브프레임을 수신하는 단말을 위한 시간 값이 적용된 것인, 신호 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 서브프레임에 연속되는 서브프레임인, 제3 서브프레임이 하향링크로의 사용이 설정되어 있는 경우, 상기 제1 서브프레임 전송 후 상기 제3 서브프레임 전송 전까지 미리 설정된 신호를 전송하는, 신호 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 시간 값은, 상기 제1 서브프레임 전송 후 상기 제3 서브프레임 전송 전까지 시간인, 신호 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 서브프레임에서의 전송 전력은 상기 제3 서브프레임의 전송 전력보다 작게 설정된 것인, 신호 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 미리 설정된 신호는 상기 단말과 기지국간에 전력 트래킹 용도로 약속된 신호 또는 더미 시그널 중 어느 하나인, 신호 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 서브프레임은, 스페셜 서브프레임 또는 스페셜 서브프레임에 연속된 상향링크 서브프레임 중 어느 하나인, 신호 전송 방법.
무선통신시스템에서 단말이 신호를 수신하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 소정 시간 값을 수신하는 단계; 및
상향링크로의 사용이 설정되어 있는 제1 서브프레임을 통해 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 단계;
를 포함하며,
상기 제1 서브프레임의 수신 타이밍은 상기 제1 서브프레임에 선행하는 제2 서브프레임에 의해 결정된 것이며,
상기 제2 서브프레임에는 상기 소정 시간 값이 적용된 것인, 신호 수신 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 서브프레임에 연속하여 수신될 서브프레임인, 제3 서브프레임이 하향링크로의 사용이 설정되어 있는 경우, 상기 단말은 상기 제1 서브프레임을 수신한 후 상기 제3 서브프레임을 수신하기 전까지 전력 트래킹을 수행하는, 신호 수신 방법.
제8항에 있어서,
상기 시간 값은, 상기 제1 서브프레임 전송 후 상기 제3 서브프레임 전송 전까지 시간인, 신호 수신 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 서브프레임에서의 전송 전력은 상기 제3 서브프레임의 전송 전력보다 작게 설정된 것인, 신호 수신 방법.
제7항에 있어서,
상기 제2 서브프레임은, 스페셜 서브프레임 또는 스페셜 서브프레임에 연속된 상향링크 서브프레임 중 어느 하나인, 신호 수신 방법.
무선통신시스템에서 기지국 장치에 있어서,
전송 모듈; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 상향링크로의 사용이 설정되어 있는 제1 서브프레임에서 하향링크 신호를 전송하고, 상기 제1 서브프레임의 전송 타이밍은 상기 제1 서브프레임에 선행하는 제2 서브프레임에 의해 결정되며, 상기 제2 서브프레임에는 상기 제1 서브프레임을 수신하는 단말을 위한 시간 값이 적용된 것인, 기지국 장치.
무선통신시스템에서 단말 장치에 있어서,
수신 모듈; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 기지국으로부터 소정 시간 값을 수신하고, 상향링크로의 사용이 설정되어 있는 제1 서브프레임을 통해 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하며, 상기 제1 서브프레임의 수신 타이밍은 상기 제1 서브프레임에 선행하는 제2 서브프레임에 의해 결정된 것이며, 상기 제2 서브프레임에는 상기 소정 시간 값이 적용된 것인, 단말 장치.