이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
그리고 이하, 사용되는 용어인 UE(User Equipment)는, 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기기(Device), 무선기기(Wireless Device), 단말(Terminal), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(base station: BS)(20)을 포함한다. 각 기지국(20)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(20a, 20b, 20c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다..
UE은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, UE이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 UE을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이하에서, 하향링크는 기지국(20)에서 UE(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 UE(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분이고, 수신기는 UE(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 UE(10)의 일부분이고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.
한편, 무선 통신 시스템은 MIMO(multiple-input multiple-output) 시스템, MISO(multiple-input single-output) 시스템, SISO(single-input single-output) 시스템 및 SIMO(single-input multiple-output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. 이하에서, 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.
한편, 무선 통신 시스템은 크게 FDD(frequency division duplex) 방식과 TDD(time division duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 UE에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
이하에서는, LTE 시스템에 대해서 보다 상세하게 알아보기로 한다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 2에 도시된 무선 프레임은 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 5절을 참조할 수 있다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함하고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함한다. 무선 프레임 내 슬롯은 0부터 19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 전송시간구간(Transmission Time interval: TTI)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 하나의 슬롯은 복수의 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯에 몇개의 OFDM 심볼이 포함되는지는 순환전치(cyclic prefix: CP)에 따라 달라질 수 있다.
도 3은 3GPP LTE에서 TDD에 따른 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 4절을 참조할 수 있으며, TDD(Time Division Duplex)를 위한 것이다..
무선 프레임(radio frame)은 0~9의 인덱스가 매겨진 10개의 서브프레임을 포함한다. 하나의 서브프레임(subframe)은 2개의 연속적인 슬롯을 포함한다. 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, CP의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 정규(normal) CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.
자원블록(resource block: RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element: RE)를 포함할 수 있다.
인덱스 #1과 인덱스 #6을 갖는 서브프레임은 스페셜 서브프레임이라고 하며, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함한다. DwPTS는 UE에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 UE의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
TDD에서는 하나의 무선 프레임에 DL(downlink) 서브프레임과 UL(Uplink) 서브프레임이 공존한다. 표 1은 무선 프레임의 설정(configuration)의 일 예를 나타낸다.
표 1
UL-DL 설정 | 스위치 포인트 주기(Switch-point periodicity) | 서브프레임 인덱스 |
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
0 | 5 ms | D | S | U | U | U | D | S | U | U | U |
1 | 5 ms | D | S | U | U | D | D | S | U | U | D |
2 | 5 ms | D | S | U | D | D | D | S | U | D | D |
3 | 10 ms | D | S | U | U | U | D | D | D | D | D |
4 | 10 ms | D | S | U | U | D | D | D | D | D | D |
5 | 10 ms | D | S | U | D | D | D | D | D | D | D |
6 | 5 ms | D | S | U | U | U | D | S | U | U | D |
'D'는 DL 서브프레임, 'U'는 UL 서브프레임, 'S'는 스페셜 서브프레임을 나타낸다. 기지국으로부터 UL-DL 설정을 수신하면, UE은 무선 프레임의 설정에 따라 어느 서브프레임이 DL 서브프레임 또는 UL 서브프레임인지를 알 수 있다.
DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
도 4는 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 또는 하향링크슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 4를 참조하면, 상향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 NRB 개의 자원블록(RB)을 포함한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 자원블록(Resource Block RB)의 개수, 즉 NRB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 상기 RB는 PRB(Physical Resource Block)로 불리기도 한다.
여기서, 하나의 자원블록(RB)은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파를 포함하는 7×12 자원요소(Resource Element: RE)를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 부반송파의 수와 OFDM 심벌의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. 자원블록이 포함하는 OFDM 심벌의 수 또는 부반송파의 수는 다양하게 변경될 수 있다. 즉, OFDM 심벌의 수는 전술한 CP의 길이에 따라 변경될 수 있다. 특히, 3GPP LTE에서는 정규 CP의 경우 하나의 슬롯 내에 7개의 OFDM 심볼이 포함되는 것으로, 그리고 확장 CP의 경우 하나의 슬롯 내에 6개의 OFDM 심볼이 포함되는 것으로 정의하고 있다.
OFDM 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 시스템에 따라 SC-FDMA 심벌, OFDMA 심벌 또는 심벌 구간이라고 할 수 있다. 자원블록은 자원 할당 단위로 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NUL 은 셀에서 설정되는 상향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(resource element: RE)라 한다.
한편, 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4의 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드에도 적용될 수 있다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5에서는 정규 CP를 가정하여 예시적으로 하나의 슬롯 내에 7 OFDM 심벌이 포함하는 것으로 도시하였다. 그러나, 순환 전치(Cyclic Prefix: CP)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 즉 전술한 바와 같이, 3GPP TS 36.211 V10.4.0에 의하면, 정규(normal) CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.
자원블록(resource block: RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(RE)를 포함할 수 있다.
DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫 번째 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 복호를 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.
PHICH는 UL HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 무선기기에 의해 전송되는 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫 번째 서브프레임의 두 번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 무선기기가 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 전력 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, UE은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information: DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 전력 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
기지국은 UE에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(radio network temporary identifier: RNTI)가 마스킹된다. 특정 UE을 위한 PDCCH라면 UE의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보 블록(system information block: SIB)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. UE의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 복호를 사용한다. 블라인드 복호는 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidate) PDCCH라 함)의 CRC(Cyclic Redundancy Check)에 원하는 식별자를 디마스킹하고, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다. 기지국은 무선기기에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI)를 CRC에 마스킹한다.
서브프레임 내의 제어 영역은 복수의 CCE(control channel element)를 포함한다. CCE는 무선 채널의 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.
PDCCH의 전송에 사용되는 CCE의 개수는 기지국이 채널 상태에 따라 결정한다. 예를 들어, 좋은 하향링크 채널 상태를 갖는 단말에게는 하나의 CCE를 PDCCH 전송에 사용할 수 있다. 나쁜(poor) 하향링크 채널 상태를 갖는 단말에게는 8개의 CCE를 PDCCH 전송에 사용할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 CCE로 구성된 제어 채널은 REG 단위의 인터리빙을 수행하고, 셀 ID(identifier)에 기반한 순환 쉬프트(cyclic shift)가 수행된 후에 물리적 자원에 매핑된다.
한편, 단말은 자신의 PDCCH가 제어영역 내의 어떤 위치에서 어떤 CCE 집합 레벨이나 DCI 포맷을 사용하여 전송되는지 알 수 없다. 하나의 서브프레임 내에서 복수의 PDCCH가 전송될 수 있으므로, 단말은 매 서브프레임마다 복수의 PDCCH들을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이란 단말이 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. 단말은 해당되는 검색 공간 내에서 PDCCH를 모니터링한다.
단말이 C-RNTI를 기반으로 PDCCH를 모니터링할 때, PDSCH의 전송 모드(transmission mode: TM)에 따라 모니터링할 DCI 포맷과 검색 공간이 결정된다. 다음 표는 C-RNTI가 설정된 PDCCH 모니터링의 예를 나타낸다.
표 2
전송모드 | DCI 포맷 | 검색 공간 | PDCCH에 따른 PDSCH의 전송모드 |
전송 모드 1 | DCI 포맷 1A | 공용 및 단말 특정 | 단일 안테나 포트, 포트 0 |
DCI 포맷 1 | 단말 특정 | 단일 안테나 포트, 포트 0 |
전송 모드 2 | DCI 포맷 1A | 공용 및 단말 특정 | 전송 다이버시티(transmit diversity) |
DCI 포맷 1 | 단말 특정 | 전송 다이버시티 |
전송 모드 3 | DCI 포맷 1A | 공용 및 단말 특정 | 전송 다이버시티 |
DCI 포맷 2A | 단말 특정 | CDD(Cyclic Delay Diversity) 또는 전송 다이버시티 |
전송 모드 4 | DCI 포맷 1A | 공용 및 단말 특정 | 전송 다이버시티 |
DCI 포맷 2 | 단말 특정 | 폐루프 공간 다중화(closed-loop spatial multiplexing) |
전송 모드 5 | DCI 포맷 1A | 공용 및 단말 특정 | 전송 다이버시티 |
DCI 포맷 1D | 단말 특정 | MU-MIMO(Multi-user Multiple Input Multiple Output) |
모드 6 | DCI 포맷 1A | 공용 및 단말 특정 | 전송 다이버시티 |
DCI 포맷 1B | 단말 특정 | 폐루프 공간 다중화 |
전송 모드 7 | DCI 포맷 1A | 공용 및 단말 특정 | PBCH 전송 포트의 수가 1이면, 싱 글 안테나 포트, 포트 0, 아니면, 전송 다이버시티 |
DCI 포맷 1 | 단말 특정 | 단일 안테나 포트, 포트 5 |
전송 모드 8 | DCI 포맷 1A | 공용 및 단말 특정 | PBCH 전송 포트의 수가 1이면, 싱 글 안테나 포트, 포트 0, 아니면, 전송 다이버시티 |
DCI 포맷 2B | 단말 특정 | 이중 계층(dual layer) 전송(포트 7 또는 8), 또는 싱 글 안테나 포트, 포트 7 또는 8 |
전송 모드 9 | DCI 포맷 1A | 공용 및 단말 특정 | 비-MBSFN 서브프레임: PBCH 안테나 포트의 개수가 1이면, 단독의 안테나 포트로서 포트 0이 사용되고, 그렇지 않으면, 전송 다이버시티(Transmit Diversity)MBSFN 서브프레임: 단독의 안테나 포트로서, 포트 7 |
DCI 포맷 2C | 단말 특정 | 8개까지의 전송 레이어, 포트7-14가 사용됨 또는 단독의 안테나 포트로서 포트 7 또는 포트 8이 사용됨 |
전송 모드 10 | DCI 포맷 1A | 공용 및 단말 특정 | 비-MBSFN 서브프레임: PBCH 안테나 포트의 개수가 1이면, 단독의 안테나 포트로서 포트 0이 사용되고, 그렇지 않으면, 전송 다이버시티(Transmit Diversity)MBSFN 서브프레임: 단독의 안테나 포트로서, 포트 7 |
DCI 포맷 2D | 단말 특정 | 8개까지의 전송 레이어, 포트7-14가 사용됨 또는 단독의 안테나 포트로서 포트 7 또는 포트 8이 사용됨 |
DCI 포맷의 용도는 다음 표와 같이 구분된다.
표 3
DCI 포맷 | 내 용 |
DCI 포맷 0 | PUSCH 스케줄링에 사용 |
DCI 포맷 1 | 하나의 PDSCH 코드워드(codeword)의 스케줄링에 사용 |
DCI 포맷 1A | 하나의 PDSCH 코드워드의 간단(compact) 스케줄링 및 랜덤 액세스 과정에 사용 |
DCI 포맷 1B | 프리코딩 정보를 가진 하나의 PDSCH 코드워드의 간단 스케줄링에 사용 |
DCI 포맷 1C | 하나의 PDSCH 코드워드(codeword)의 매우 간단(very compact) 스케줄링에 사용 |
DCI 포맷 1D | 프리코딩 및 전력 오프셋(power offset) 정보를 가진 하나의 PDSCH 코드워드의 간단 스케줄링에 사용 |
DCI 포맷 2 | 폐루프 공간 다중화 모드로 설정된 단말들의 PDSCH 스케줄링에 사용 |
DCI 포맷 2A | 개루프(open-loop) 공간 다중화 모드로 설정된 단말들의 PDSCH 스케줄링에 사용 |
DCI 포맷 2B | DCI 포맷 2B는 PDSCH의 듀얼 레이어(dual-layer) 빔포밍을 위한 자원 할당을 위해 사용된다. |
DCI 포맷 2C | DCI 포맷 2C는 8개 레이어(layer)까지의 페-루프 SU-MIMO 또는 MU-MIMO 동작을 위한 자원 할당을 위해서 사용된다. |
DCI 포맷 2D | DCI 포맷 2C는 8개 레이어 까지의 자원 할당을 위해서 사용된다. |
DCI 포맷 3 | 2비트 전력 조정(power adjustments)을 가진 PUCCH 및 PUSCH의 TPC 명령의 전송에 사용 |
DCI 포맷 3A | 1비트 전력 조정을 가진 PUCCH 및 PUSCH의 TPC 명령의 전송에 사용 |
DCI 포맷 4 | 다중 안테나 포트 전송 모드로 동작하는 상향링크(UL) 셀의 PUSCH 스케줄링에 사용 |
상향링크 채널은 PUSCH, PUCCH, SRS(Sounding Reference Signal), PRACH(Physical Random Access Channel)을 포함한다.
상향링크 채널은 PUSCH, PUCCH, SRS(Sounding Reference Signal), PRACH(Physical Random Access Channel)을 포함한다.
한편, PDCCH는 서브프레임내의 제어 영역이라는 한정된 영역에서 모니터링되고, 또한 PDCCH의 복조를 위해서는 전 대역에서 전송되는 CRS가 사용된다. 제어 정보의 종류가 다양해지고, 제어 정보의 양이 증가함에 따라 기존 PDCCH 만으로는 스케줄링의 유연성이 떨어진다. 또한, CRS 전송으로 인한 부담을 줄이기 위해, EPDCCH(enhanced PDCCH)의 도입되고 있다.
도 6은 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당된다. 데이터 영역은 데이터(경우에 따라 제어 정보도 함께 전송될 수 있다)가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당된다.
하나의 UE에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍에 속하는 자원블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다.
UE이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티(frequency diversity) 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 전송시간구간(TTI) 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다.
도 7은 상향 링크 서브프레임 상에의 PUCCH와 PUSCH를 나타낸다.
도 7을 참조하여 PUCCH 포맷(PUCCH format)들에 대해서 설명한다.
PUCCH 상으로는 상향링크 제어 정보(uplink control information: UCI)가 전송될 수 있다. 이때, PUCCH는 포맷(format)에 따라서 다양한 종류의 제어 정보를 나른다. 상기 UCI는 HARQ ACK/NACK, SR(Scheduling Request), 그리고 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 상태 정보(channel status information, CSI)를 포함한다.
PUCCH 포맷 1은 스케줄링 요청(SR; Scheduling Request)을 나른다. 이때 OOK(On-Off Keying) 방식이 적용될 수 있다. PUCCH 포맷 1a는 하나의 코드워드(codeword)에 대하여 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식으로 변조된 ACK/NACK(Acknowledgement/Non-Acknowledgement)을 나른다. PUCCH 포맷 1b는 2개의 코드워드에 대하여 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식으로 변조된 ACK/NACK을 나른다. PUCCH 포맷 2는 QPSK 방식으로 변조된 CQI(Channel Quality Indicator)를 나른다. PUCCH 포맷 2a와 2b는 CQI와 ACK/NACK을 나른다.
표 4은 PUCCH 포맷을 나타낸다.
표 4
포맷 | 설명 |
포맷 1 | 스케줄링 요청(SR) |
포맷 1a | 1 비트 HARQ의 ACK/NACK, 스케줄링 요청(SR)은 있을 수도 없고 없을 수도 있음 |
포맷 1b | 2 비트 HARQ의 ACK/NACK, 스케줄링 요청(SR)은 있을 수도 없고 없을 수도 있음 |
포맷 2 | CSI (20 코드 비트) |
포맷 2 | 확장 CP의 경우 CSI 및 1 비트 또는 2비트의 HARQ ACK/NACK |
포맷 2a | CSI 및 1 비트의 HARQ ACK/NACK |
포맷 2b | CSI 및 2 비트의 HARQ ACK/NACK |
포맷 3 | 반송파 집성을 위한 다수의 ACK/NACK들 |
각 PUCCH 포맷은 PUCCH 영역에 맵핑되어 전송된다. 예를 들어, PUCCH 포맷 2/2a/2b는 단말에게 할당된 대역 가장자리의 자원블록(도 6에서 m=0,1)에 맵핑되어 전송된다. 혼합 PUCCH 자원블록(mixed PUCCH RB)은 상기 PUCCH 포맷 2/2a/2b가 할당되는 자원블록에 상기 대역의 중심 방향으로 인접한 자원블록(예컨대, m=2)에 맵핑되어 전송될 수 있다. SR, ACK/NACK이 전송되는 PUCCH 포맷 1/1a/1b는 m=4 또는 m=5인 자원블록에 배치될 수 있다. CQI가 전송되는 PUCCH 포맷 2/2a/2b에 사용될 수 있는 자원블록의 수(N(2)RB)는 브로드캐스팅되는 신호를 통해 단말에게 지시될 수 있다.
언급한 CSI는 DL 채널의 상태를 나타내는 지표로, CQI(Channel Qualoty Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, PTI(precoding type indicator), RI(rank indication) 등이 포함될 수도 있다.
CQI는 주어진 시간에 대하여 단말이 지원할 수 있는 링크 적응적 파라미터에 대한 정보를 제공한다. CQI는 단말 수신기의 특성 및 SINR(signal to interference plus noise ratio) 등을 고려하여 하향링크 채널에 의해 지원될 수 있는 데이터율(data rate)을 지시할 수 있다. 기지국은 CQI를 이용하여 하향링크 채널에 적용될 변조(QPSK, 16-QAM, 64-QAM 등) 및 코딩 율을 결정할 수 있다. CQI는 여러 가지 방법으로 생성할 수 있다. 예를 들면, 채널상태를 그대로 양자화하여서 피드백하는 방법, SINR(signal to interference plus noise ratio)을 계산하여 피드백하는 방법, MCS(Modulation Coding Scheme)와 같이 채널에 실제 적용되는 상태를 알려주는 방법 등이 있다. CQI가 MCS를 기반으로 하여 생성되는 경우, MCS는 변조방식과 부호화 방식 및 이에 따른 부호화율(coding rate)등을 포함하게 된다.
PMI는 코드북 베이스의 프리코딩에서 프리코딩 행렬에 대한 정보를 제공한다. PMI는 MIMO(multiple input multiple output)와 관련된다. MIMO에서 PMI가 피드백되는 것을 페루프 MIMO(closed loop MIMO)라 칭한다.
RI는 단말이 추천하는 레이어의 수에 대한 정보이다. 즉, RI는 공간 다중화에 사용되는 독립적인 스트림의 수를 나타낸다. RI는 단말이 공간 다중화를 사용하는 MIMO 모드에서 동작하는 경우에만 피드백된다. RI는 항상 하나 이상의 CQI 피드백과 관련된다. 즉, 피드백되는 CQI는 특정한 RI 값을 가정하고 계산된다. 채널의 랭크(rank)는 일반적으로 CQI보다 느리게 변화하기 때문에 RI는 CQI보다 적은 횟수로 피드백된다. RI의 전송 주기는 CQI/PMI 전송 주기의 배수일 수 있다. RI는 전체 시스템 대역에 대해 주어지며 주파수 선택적인 RI 피드백은 지원되지 않는다.
이상과 같이, PUCCH는 UCI의 전송에만 사용된다. 이를 위해, PUCCH는 다중 포맷을 지원한다. PUCCH 포맷에 종속된 변조 방식(modulation scheme)에 따라 서브프레임당 서로 다른 비트 수를 갖는 PUCCH를 사용할 수 있다.
한편, 도시된 PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 데이터를 포함할 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH(uplink shared channel)를 위한 전송 블록과 채널 상태 정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 채널 상태 정보(CSI)에는 CQI, PMI, RI 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 채널 상태 정보만으로 구성될 수도 있다. 주기적 또는 비주기적 채널 상태 정보는 PUSCH를 통해 전송될 수 있다.
PUSCH는 PDCCH 상의 UL 그랜트에 의해 할당된다. 도면에는 나타내지 않았지만, 노멀 CP의 각 슬롯의 4번째 OFDM 심벌은 PUSCH를 위한 DM RS(Demodualtion Reference Signal)의 전송에 사용된다.
이제 반송파 집성 시스템에 대해 설명한다.
도 8은 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.
도 8의 (a)을 참조하면, 단일 반송파 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 하나의 반송파만을 UE에게 지원한다. 반송파의 대역폭은 다양할 수 있으나, UE에게 할당되는 반송파는 하나이다. 반면, 도 8의 (b)을 참조하면, 반송파 집성(carrier aggregation: CA) 시스템에서는 UE에게 복수의 요소 반송파(DL CC A 내지 C, UL CC A 내지 C)가 할당될 수 있다. 요소 반송파(component carrier: CC)는 반송파 집성 시스템에서 사용되는 반송파를 의미하며 반송파로 약칭할 수 있다. 예를 들어, UE에게 60MHz의 대역폭을 할당하기 위해 3개의 20MHz의 요소 반송파가 할당될 수 있다.
반송파 집성 시스템은 집성되는 반송파들이 연속되어 있는 연속(contiguous) 반송파 집성 시스템과 집성되는 반송파들이 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집성 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 반송파 집성 시스템이라 할 때, 이는 요소 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 요소 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다.
1개 이상의 요소 반송파를 집성할 때 대상이 되는 요소 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.
무선 통신 시스템의 시스템 주파수 대역은 복수의 반송파 주파수(Carrier-frequency)로 구분된다. 여기서, 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(Center frequency of a cell)를 의미한다. 이하에서 셀(cell)은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 또한, 일반적으로 반송파 집성(CA)을 고려하지 않은 경우, 하나의 셀(cell)은 상향 및 하향링크 주파수 자원이 항상 쌍으로 존재할 수 있다.
특정 셀을 통하여 패킷(packet) 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, UE은 먼저 특정 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC(media access control) 계층 파라미터들, 또는 RRC 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 패킷 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 패킷의 송수신이 가능해지는 상태이다.
설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. UE은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.
비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. UE은 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(System Information: SI)를 수신할 수 있다. 반면, UE은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.
셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다.
프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, UE이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다.
세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.
서빙 셀은 반송파 집성이 설정되지 않거나 반송파 집성을 제공할 수 없는 UE인 경우에는 프라이머리 셀로 구성된다. 반송파 집성이 설정된 경우 서빙 셀이라는 용어는 UE에게 설정된 셀을 나타내며 복수로 구성될 수 있다. 하나의 서빙 셀은 하나의 하향링크 요소 반송파 또는 {하향링크 요소 반송파, 상향링크 요소 반송파}의 쌍으로 구성될 수 있다. 복수의 서빙 셀은 프라이머리 셀 및 모든 세컨더리 셀들 중 하나 또는 복수로 구성된 집합으로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 반송파 집성 시스템에서는 단일 반송파 시스템과 달리 복수의 요소 반송파(CC), 즉, 복수의 서빙 셀을 지원할 수 있다.
이러한 반송파 집성 시스템은 교차 반송파 스케줄링을 지원할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링(cross-carrier scheduling)은 특정 요소 반송파를 통해 전송되는 PDCCH를 통해 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PDSCH의 자원 할당 및/또는 상기 특정 요소 반송파와 기본적으로 링크되어 있는 요소 반송파 이외의 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PUSCH의 자원 할당을 할 수 있는 스케줄링 방법이다. 즉, PDCCH와 PDSCH가 서로 다른 하향링크 CC를 통해 전송될 수 있고, UL 그랜트를 포함하는 PDCCH가 전송된 하향링크 CC와 링크된 상향링크 CC가 아닌 다른 상향링크 CC를 통해 PUSCH가 전송될 수 있다. 이처럼 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템에서는 PDCCH가 제어정보를 제공하는 PDSCH/PUSCH가 어떤 DL CC/UL CC를 통하여 전송되는지를 알려주는 반송파 지시자가 필요하다. 이러한 반송파 지시자를 포함하는 필드를 이하에서 반송파 지시 필드(carrier indication field: CIF)라 칭한다.
교차 반송파 스케줄링을 지원하는 반송파 집성 시스템은 종래의 DCI(downlink control information) 포맷에 반송파 지시 필드(CIF)를 포함할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템 예를 들어 LTE-A 시스템에서는 기존의 DCI 포맷(즉, LTE에서 사용하는 DCI 포맷)에 CIF가 추가되므로 3 비트가 확장될 수 있고, PDCCH 구조는 기존의 코딩 방법, 자원 할당 방법(즉, CCE 기반의 자원 맵핑)등을 재사용할 수 있다.
도 9은 반송파 집성 시스템에서 교차 반송파 스케줄링을 예시한다.
도 9를 참조하면, 기지국은 PDCCH 모니터링 DL CC(모니터링 CC) 집합을 설정할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 집성된 전체 DL CC들 중 일부 DL CC로 구성되며, 교차 반송파 스케줄링이 설정되면 UE은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합에 포함된 DL CC에 대해서만 PDCCH 모니터링/복호를 수행한다. 다시 말해, 기지국은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합에 포함된 DL CC를 통해서만 스케줄링하려는 PDSCH/PUSCH에 대한 PDCCH를 전송한다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 UE 특정적(UE-specific), UE 그룹 특정적(UE group-specific), 또는 셀 특정적(cell-specific)으로 설정될 수 있다.
도 9에서는 3개의 DL CC(DL CC A, DL CC B, DL CC C)가 집성되고, DL CC A가 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 예를 나타내고 있다. UE은 DL CC A의 PDCCH를 통해 DL CC A, DL CC B, DL CC C의 PDSCH에 대한 DL 그랜트를 수신할 수 있다. DL CC A의 PDCCH를 통해 전송되는 DCI에는 CIF가 포함되어 어느 DL CC에 대한 DCI인지를 나타낼 수 있다.
<채널 상태 정보(CSI)의 전송>
이하에서는 CSI의 주기적 전송과 비주기적 전송에 대해서 설명하기로 한다.
도 10a은 3GPP LTE에서 주기적 CSI 보고의 일 예를 나타낸다.
도 10a을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, CSI는 상위 계층에서 정한 주기에 따라 주기적으로 PUCCH(1020)를 통해 전송될 수 있다. 즉, 주기적인(periodic) 채널 상태 정보(CSI)는 PUCCH를 통해 전송될 수 있다.
단말은 PUCCH를 통해 주기적으로 차분(differential) CSI(CQI,PMI,RI)를 피드백하도록 상위 계층 신호에 의해 반 정적으로 설정될 수 있다. 이 때, 단말은 다음 표와 같이 정의된 모드들에 따라 해당 CSI를 전송된다.
표 5
| | PMI 피드백 타임 |
| | PMI 없음 | 단일 PMI |
PUCCH CQI 피드백 타입 | 광대역 CQI | 모드 1-0 | 모드 2-0 |
선택적 서브밴드 CQI | 모드 2-0 | 모드 2-1 |
상술한 각 전송 모드 별로 다음과 같은 PUCCH에서의 주기적 CSI 리포팅 모드가 지원된다.
표 6
전송 모드(transmission mode) | PUCCH CSI reporting modes |
전송 모드 1 | Modes 1-0, 2-0 |
전송 모드 2 | Modes 1-0, 2-0 |
전송 모드 3 | Modes 1-0, 2-0 |
전송 모드 4 | Modes 1-1, 2-1 |
전송 모드 5 | Modes 1-1, 2-1 |
전송 모드 6 | Modes 1-1, 2-1 |
전송 모드 7 | Modes 1-0, 2-0 |
전송 모드 8 | Modes 1-1, 2-1 단말에게 PMI/RI 리포팅이 설정된 경우.; modes 1-0, 2-0 단말에게 PMI/RI 리포팅이 설정되지 않은 경우 |
전송 모드 9 | Modes 1-1, 2-1 단말에게 PMI/RI 리포팅이 설정되고 CSI-RS 포트의 개수가 1보다 큰 경우. modes 1-0, 2-0 단말에게 PMI/RI 리포팅이 설정되지 않거나 CSI-RS 포트의 개수가 1인 경우 |
한편, CSI 리포트의 충돌이란, 제1 CSI를 전송하도록 설정된 서브프레임과 제2 CSI를 전송하도록 설정된 서브프레임이 동일한 경우를 말한다. CSI 리포트의 충돌이 발생하는 경우, 제1 CSI와 제2 CSI를 동시에 전송하거나 또는 제1 CSI와 제2 CSI의 우선 순위(priority)에 따라 우선 순위가 낮은 CSI의 전송을 누락(또는 포기)(drop)하고 우선 순위가 높은 CSI를 전송할 수 있다.
PUCCH를 통한 CSI 리포트는 CQI/PMI/RI의 전송 조합에 따라 다음과 같이 다양한 리포트 타입이 존재할 수 있으며 각 리포트 타입(이하 타입으로 약칭)에 따라 구분되는 주기 및 오프셋 값이 지원된다.
타입 1: 단말이 선택한 서브밴드에 대한 CQI 피드백을 지원한다.
타입 1a: 서브밴드 CQI 및 제2 PMI 피드백을 지원한다.
타입 2, 2b, 2c: 광대역 CQI와 PMI 피드백을 지원한다.
타입 2a: 광대역 PMI 피드백을 지원한다.
타입 3: RI 피드백을 지원한다.
타입 4: 광대역 CQI를 전송한다.
타입 5: RI와 광대역 PMI 피드백을 지원한다.
타입 6: RI와 PTI 피드백을 지원한다.
이하에서는 CSI의 비주기적 전송에 대해서 설명하기로 한다.
도 10b은 3GPP LTE에서 비주기적 CSI 보고의 일 예를 나타낸다.
PDCCH(1010)로 전송되는 PUSCH에 대한 스케줄링 제어 신호 즉, UL 그랜트에는 CSI를 전송하도록 요청하는 제어 신호 즉, 비주기적 CSI 요청 신호가 포함될 수 있다. 이 경우 단말은 PUSCH(1020)를 통해 비주기적으로 CSI를 리포팅한다. 이와 같이, PUSCH 상의 CSI 전송은 기지국의 요청에 의해 트리거(trigger)되는 점에서 비주기적(aperiodic) CSI 보고라 한다. CSI 보고는 UL 그랜트 또는 랜덤 액세스 응답 그랜트에 의해 트리거링될 수 있다.
보다 구체적으로, 무선기기는 서브프레임 n에서 PDCCH(1010)으로 PUSCH에 대한 스케줄링 정보를 포함하는 UL 그랜트를 수신한다. UL 그랜트는 CQI 요청 필드가 포함될 수 있다. 아래 표는 2비트의 CQI 요청 필드의 일 예를 보여준다. CQI 요청 필드의 값 이나 비트 수는 예시에 불과하다.
표 7
CQI 요청 필드의 값 | 내용 |
00 | CSI 보고가 트리거되지 않음 |
01 | 서빙셀에 대한 CSI 보고가 트리거됨 |
10 | 서빙셀의 제1 집합에 대한 CSI 보고가 트리거됨 |
11 | 서빙셀의 제2 집합에 대한 CSI 보고가 트리거됨 |
CSI 보고가 트리거되는 제1 및 제2 집합에 대한 정보는 기지국이 무선기기에게 미리 알려줄 수 있다.
CSI 보고가 트리거되는 제1 및 제2 집합에 대한 정보는 기지국이 무선기기에게 미리 알려줄 수 있다.
CSI 보고가 트리거되면, 서브프레임 n+k에서 무선기기는 CSI를 PUSCH(1020) 상으로 전송한다. 여기서, k=4이나, 이는 예시에 불과하다.
CSI의 보고 모드(보고 mode)는 기지국이 무선기기에게 미리 지정할 수 있다.
아래 표는 3GPP LTE에서 CSI 보고 모드의 일 예를 나타낸다.
표 8
| PMI 피드백 타입 |
No PMI | Single PMI | Multiple PMI |
광대역 CQI | | | 모드 1-2 |
선택적 서브밴드 CQI | 모드 2-0 | | 모드 2-2 |
설정된 서브밴드 CQI | 모드 3-0 | 모드 3-1 | |
(1) 모드 1-2(Mode 1-2)
각 서브밴드(서브밴드)에 대해서 DL 데이터가 해당 서브밴드만을 통해서 전송된다는 가정하에 프리코딩 행렬을 선택한다. 무선기기는 시스템 대역 또는 상위 계층 신호에 의해 지정된 대역(이를 대역 집합 S라 칭함) 전체에 대해서 선택한 프리코딩 행렬을 가정하고 CQI(이를 광대역(wideband) CQI 라 함)를 생성한다.
무선기기는 광대역 CQI와 각 서브밴드의 PMI을 포함하는 CSI를 전송한다. 이 때 각 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
(2) 모드 2-0
무선기기는 시스템 대역 또는 상위 계층 신호에 의해 지정된 대역(대역 집합 S)에 대해서 선호하는 M개의 서브밴드를 선택한다. 무선기기는 선택된 M개의 서브밴드에서 데이터가 전송되었다는 가정 하에 서브밴드 CQI를 생성한다. 무선기기는 추가로 시스템 대역 또는 대역 집합 S에 대해서 하나의 광대역 CQI를 생성한다.
무선기기는 선택된 M개의 서브밴드에 대한 정보, 서브밴드 CQI, 광대역 CQI를 포함하는 CSI를 전송한다.
(3) 모드 2-2
무선기기는 M개의 선호하는 서브밴드를 통하여 DL 데이터를 전송한다는 가정하에 M개의 선호 서브밴드와 M개의 선호 서브밴드에 대한 단일 프리코딩 행렬을 선택한다.
M개의 선호 서브밴드에 대한 서브밴드 CQI는 코드워드마다 정의된다. 추가로 시스템 대역 또는 대역 집합 S에 대해서 광대역 CQI를 생성한다.
무선기기는 M개의 선호하는 서브밴드, 하나의 서브밴드 CQI, M개의 선호하는 서브밴드에 대한 PMI, 광대역 PMI 및 광대역 CQI를 포함하는 CSI를 전송한다.
(4) 모드 3-0
무선기기는 광대역 CQI와 설정된 서브밴드에 대한 서브밴드 CQI를 포함하는 CSI를 전송한다.
(5) 모드 3-1
무선기기는 시스템 대역 또는 대역 집합 S에 대해서 단일 프리코딩 행렬을 생성한다. 무선기기는 생성한 단일 프리코딩 행렬을 가정하고 코드워드 별로 서브밴드 CQI를 생성한다. 무선기기는 단일 프리코딩 행렬을 가정하고 광대역 CQI를 생성할 수 있다.
이하에서는, PUCCH와 PUSCH의 동시 전송에 대해서 설명하기로 한다.
3GPP 릴리즈(Release) 8 또는 릴리즈 9 시스템에서는, UE가 업링크 전송에 SC-FDMA 방식을 사용할 때 단일 반송파 특성을 유지하기 위해, 하나의 반송파 상에서 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수 없도록 하였다.
그러나, 3GPP 릴리즈(Release) 10 시스템에서는 PUCCH와 PUSCH의 동시 전송 지원 여부가 상위 계층에서 지시될 수 있다. 즉, 상위 계층의 지시에 따라, 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수도 있고, PUCCH와 PUSCH 중 어느 하나만 전송할 수도 있다.
도 10c는 PUCCH와 PUSCH의 동시 전송의 일 예를 나타낸다.
도 10c를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE는 서브프레임 n에서 PDCCH(1010)을 수신한다
그리고, UE는 예컨대 서브프레임 n+4에서 PUCCH(1020)와 PUSCH(1030)를 동시 전송할 수 있다.
위와 같은 PUCCH와 PUSCH의 동시 전송에 대해서, 3GPP 릴리즈(Release) 10 시스템에서는 다음과 같이 정의한다.
UE가 단독 서빙셀을 위해서만 설정되고, PUSCH와 PUCCH의 동시 전송은 하지 않도록 것으로 설정된 경우를 가정하자. 이때, UE가 PUSCH를 전송하지 않는 다면, UCI는 PUCCH 포맷 1/1a/1b/3를 통해서 전송될 수 있다. 만약, UE가 PUSCH를 전송하는데, PUSCH는 랜덤 액세스 응답 그랜트(Random Access Response Grant)에 해당하는 것이 아니라면, UCI는 PUSCH를 통해서 전송될 수 있다.
위와 달리, UE가 단독 서빙셀을 위해서만 설정되고, PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 할 수 있도록 설정된 경우를 가정하자. 이때, UCI가 HARQ-ACK과 SR만으로 이루어진 경우, UCI는 PUCCH 포캣 1/1a/1b/3을 통해서 PUCCH를 통해 전송될 수 있다. 그러나, UCI가 주기적인 CSI만으로 이루어진 경우, UCI는 PUCCH 포맷2를 통해서 PUCCH 상에서 전송될 수 있다. 또는, UCI가 주기적 CSI와 HARQ-ACK으로 구성되고, UE가 PUSCH를 전송하지 않는 경우, UCI는 PUCCH 포맷 2/2a/2b를 통해서 PUCCH 상으로 전송될 수 있다. 또는, UCI가 HARQ-ACK/NACK으로만 이루어지거나 혹은 UCI가 HARQ-ACK/NACK과 SR로 이루어지거나 혹은 UCI가 긍정 SR과 주기적/비주기적 CSI로 이루어지거나 혹은 UCI가 비주기적 CSI로만 이루어진 경우, HARQ-ACK/NACK, SR, 긍정 SR은 PUCCH로 전송되고, 주기적/비주기적 CSI는 PUSCH를 통해 전송될 수 있다.
또한 위와 달리, UE가 하나 이상의 서빙셀을 위해서 설정되고, PUSCH와 PUCCH의 동시 전송은 하지 않는 것으로 설정된 경우를 가정하자. 이때, UE가 PUSCH를 전송하지 않는 다면, UCI는 PUCCH 포맷 1/1a/1b/3에 따라 PUCCH 상으로 전송될 수 있다. 그러나, UCI가 비주기적 CSI로 이루어지거나 혹은 비주기적 UCI와 HARQ-ACK으로 이루어진 경우라면, UCI는 서빙셀의 PUSCH를 통해서 전송될 수도 있다. 혹은 UCI가 주기적 CSI와 HARQ-ACK/NACK으로 이루어지고, UE가 1차 셀의 서브프레임 n에서 PUSCH를 전송하지 않는 경우라면, UCI는 PUSCH 상에서 전송될 수 있다.
또한 위와 달리, UE가 하나 이상의 서빙셀을 위해서 설정되고, PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 할 수 있는 것으로 설정된 경우를 가정하자. 이때, UCI가 HARQ-ACK과 SR 중 하나 이상으로 이루어진 경우, UCI는 PUCCH 포맷 1/1a/1b/3을 통해서 PUCCH 상에서 전송될 수 있다. 그러나, UCI가 주기적 CSI로만 이루어진 경우, UCI는 PUCCH 포맷 2를 이용해서 PUCCH 상으로 전송될 수 있다. 혹은 UCI가 주기적 CSI와 HARQ-ACK/NACK으로 이루어지고, UE가 PUSCH를 전송하지 않는 경우에, 일부 조건에 따라서는 CSI는 전송되지 않고 누락(drop)(혹은 포기)될 수 있다. 혹은, UCI가 HARQ-ACK/NACK와 주기적 CSI로 전송되고 UE가 PUSCH를 1차 셀의 서브프레임 상에서 전송하는 경우, HARQ-ACK/NACK은 PUCCH 포맷 1a/1b/3을 이용하여 PUCCH 상에서 전송될 수 있고, 주기적 CSI는 PUSCH 상에서 전송될 수 있다.
<소규모 셀(small cell)의 도입>
한편, 차세대 이동 통신 시스템에서는 셀 커버리지 반경이 작은 소규모 셀(small cell)이 기존 셀의 커버리지 내에 추가될 것으로 예상되고, 소규모 셀은 보다 많은 트래픽을 처리할 것으로 예상된다. 상기 기존 셀은 상기 소규모 셀에 비해 커버리지가 크므로, 매크로 셀(Macro cell)이라고 칭하기도 한다. 이하 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.
도 11은 차세대 무선 통신 시스템으로 될 가능성이 있는 매크로 셀과 소규모 셀의 혼합된 이종 네트워크의 환경을 도시한 도면이다.
도 11를 참조하면, 기존 기지국(200)에 의한 매크로 셀은 하나 이상의 소규모 기지국(300a, 300b, 300c, 300d)에 의한 소규모 셀과 중첩된 이종 네트워크 환경이 나타나 있다. 상기 기존 기지국은 상기 소규모 기지국에 비해 큰 커버리지를 제공하므로, 매크로 기지국(Macro eNodeB, MeNB)라고도 불린다. 본 명세서에서 매크로 셀과 매크로 기지국이라는 용어를 혼용하여 사용하기로 한다. 매크로 셀(200)에 접속된 UE은 매크로 UE(Macro UE)로 지칭될 수 있다. 매크로 UE은 매크로 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하고, 매크로 기지국에게 상향링크 신호를 전송한다.
이와 같은 이종 네트워크에서는 상기 매크로셀을 프라이머리 셀(Pcell)로 설정하고, 상기 소규모 셀을 세컨더리 셀(Scell)로 설정함으로써, 매크로셀의 커버리지 빈틈을 메꿀 수 있다. 또한, 상기 소규모 셀을 프라이머리 셀(Pcell)로 설정하고, 상기 매크로 셀을 세컨더리 셀(Scell)로 설정함으로써, 전체적인 성능을 향상(boosting)시킬수 있다.
한편, 상기 소규모 셀은 현재 LTE/LTE-A로 배정된 주파수 대역을 사용하거나, 혹은 더 높은 주파수 대역(예컨대 3.5GHz 이상의 대역)을 사용할 수도 있다.
다른 한편, 향후 LTE-A 시스템에서는 상기 소규모 셀은 독립적으로는 사용되지 못하고, 매크로 셀의 도움 하에 사용될 수 있는 매크로 셀-보조 소규모 셀(macro-assisted small cell)로만 사용하는 것도 고려하고 있다.
이러한 소규모 셀들(300a, 300b, 300c, 300d)은 서로 비슷한 채널 환경을 가질 수 있고, 서로 근접한 거리에 위치하기 때문에 소규모 셀들 간의 간섭이 큰 문제가 될 수 있다.
이러한 간섭 영향을 줄이기 위해, 소규모 셀(300b, 300c)은 자신의 커버리지를 확장하거나 축소할 수 있다. 이와 같이 커버리지의 확장 및 축소를 셀 숨쉬기(cell breathing)이라고 한다. 예컨대 도시된 바와 같이, 상기 소규모셀(300b, 300c)은 상황에 따라 온(on)되거나, 혹은 오프(off)될 수 있다.
다른 한편, 상기 소규모 셀은 현재 LTE/LTE-A로 배정된 주파수 대역을 사용하거나, 혹은 더 높은 주파수 대역(예컨대 3.5GHz 이상의 대역)을 사용할 수도 있다.
한편, UE는 상기 매크로 셀과 소규모셀에 이중 연결(dual connectivity)할 수도 있다. 상기 이중 연결(dual connectivity)을 가능한 시나리오들이 도 11a 내지 도 11d에 나타내었다.
도 12a 및 도 12b는 매크로 셀과 소규모 셀에 대해 가능한 이중 연결의 시나리오들을 나타낸다.
도 12a에 도시된 것과 같이 UE는 매크로 셀을 제어 평면(Control-plane: 이하 ‘C-plane’이라 함)으로 설정받고, 소규모 셀을 사용자 평면(User-plane 이하 ‘U-plane’이라 함)으로 설정받을 수 있다.
또는 도 12b에 도시된 바와 같이, UE는 소규모 셀을 C-plane으로 설정받고, 매크로 셀을 U-plane으로 설정받을 수 있다. 본 명세서에서는 편의를 위해, C-Plane의 셀을 ‘C-Cell’이라 명칭하고, U-Plane의 셀을 ‘U-Cell’이라 하겠다.
여기서, 언급한 C-Plane이라 함은, RRC 연결 설정 및 재설정, RRC 유휴 모드, 핸드오버를 포함한 이동성, 셀 선택, 재선택, HARQ 프로세스, 반송파 집성(CA)의 설정 및 재설정, RRC 설정을 위한 필요한 절차, 랜덤 액세스 절차 등을 지원하는 것을 의미한다. 그리고 언급한 U-Plane이라 함은 애플리케이션의 데이터 처리, CSI 보고, 애플리케이션 데이터에 대한 HARQ 프로세스, 멀티캐스팅/브로드캐스팅 서비스 등을 지원하는 것을 의미한다.
UE의 관점에서, C-plane 및 U-plne의 설정은 다음과 같다. C-Cell은 프라이머리 셀로 설정되고, U-Cell은 세컨더리 셀로 설정될 수 있다. 혹은 반대로, U-Cell은 프라이머리 셀로 설정되고, C-Cell은 세컨더리 셀로 설정될 수 있다. 혹은 C-Cell은 별도로 특별하게 처리하고, U-Cell은 프라이머리 셀로 설정될 수도 있다. 혹은, C-Plane 및 U-Cell은 모두 프라이머리 셀로 설정될 수 있다. 다만, 본 명세서에서 설명의 편의상 C-Cell은 프라이머리 셀로 설정되고, U-Cell은 세컨더리 셀로 설정되는 것으로 가정하여 이하 설명된다.
한편, 위와 같이 UE(100)는 하나의 단말이 복수의 셀에 접속할 수 있다. 그러나, 기존 LTE-A 릴리즈 10에 따르면, 상기 복수의 셀은 동일한 프레임 구조 타입(frame structure type)을 가져야 했다. 다시 말해서, 기존 LTE-A 릴리즈 10에 따르면, 상기 복수의 셀은 모두 FDD를 사용하거나 아니면 TDD를 사용하여야 한다.
최근 사용자는 더 높은 전송율을 요구하고 있는데, 이를 부응시키기 위해서는 UE가 FDD를 이용하는 셀과 TDD를 이용하는 셀 모두에 동시에 접속할 수 있게 할 필요가 있다. 이와 같이 더 높은 전송율이 요구되는 시점에서, 기존과 같이 어느 이동통신 사업자가 FDD에 기반한 서비스만을 제공하거나 혹은 FDD에 기반한 서비스만을 제공하는 것은 주파수 사용 측면에서 비효율적일 수 있다.
<본 명세서의 개시들에 대한 간략한 설명>
따라서, 본 명세서의 개시들은 UE가 FDD를 이용하는 셀과 TDD를 이용하는 셀 모두에 동시에 접속하여 송수신할 수 있게 하는 방안을 제시한다.
도 13은 본 명세서의 제1 개시에 따라 UE가 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀에 동시에 접속하는 예를 나타낸다.
도 13을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE(100)는 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀에 동시 접속 할 수 있다. 이와 같이, 상기 UE(100)가 상기 복수의 셀에 접속할 수 있게 하는 방안으로는 반송파 집성(CA)과 이중 연결(Dual connectivity)이 있을 수 있다.
한편, 기존 시스템에서 셀 인덱스(cell index)는 반송파 집성(CA)에서 프라이머리 셀과, 세컨더리 셀을 구분하기 위해서 사용되었다. 일반적으로, 상기 UE의 프라이머리 셀의 셀 인덱스는 0으로 할당되고, UE의 세컨더리 셀의 셀 인덱스는 1~7 중 하나로 할당된다. 상기 셀 인덱스가 이용되는 구체적인 예들을 설명하면 다음과 같다. 상기 셀 인덱스는 셀을 활성화(activation)할 때 해당 셀을 식별하기 위해서 사용될 수 있다. 상기 셀 인덱스는 UCI의 전체 혹은 일부를 PUSCH로 피기백(piggyback)하는 경우에, 복수 셀들의 PUSCH 중 어느 하나의 셀의 PUSCH를 선택하기 위해서 사용될 수 있다. 상기 셀 인덱스는 상향링크 채널에 대한 전송 전력이나 각 셀 당 UE의 전송 전력을 표기하기 위해서 사용될 수 있다. 상기 셀 인덱스는 CSI가 충돌되는 상황에서, 보고 타입(reporting type), 동일 CSI 프로세스 ID 상황에서 우선순위를 정할 때, 사용될 수 있다. 상기 셀 인덱스는 비주기적 CSI를 선택할 때, 해당 셀을 식별하기 위해서 사용될 수 있다. 상기 셀 인덱스는 복수 셀들에 대한 HARQ-ACK 비트를 생성할 때 사용될 수 있다. 상기 셀 인덱스는 복수의 셀들에 대한 비주기적 CSI를 생성할 때, 사용될 수 있다. 상기 셀 인덱스는 교차 반송파 스케줄링이 이루어질 때, 해당 셀의 자원을 스케줄링하는 셀을 식별하기 위해서 사용될 수 있다.
그런데, 앞서 설명한 바와 같이, 본 명세서의 개시에 따라 UE가 FDD를 이용하는 셀과 TDD를 이용하는 셀 모두에 동시에 접속하여 송수신할 수 있게 하는 경우, 기존의 셀 인덱스의 할당 방식은 비효율적일 수 있다. 여기서, 셀 인덱스라 함은 3GPP 표준에서 사용되는 cellIndex, ServCellIndex, sCellIndex 중 하나일 수 있다. 일 예로서, 복수의 셀들 중에서 UCI를 피기백(piggyback)할 어느 하나의 셀을 선택하는 경우에, 기존에는 단순하게 셀 인덱스가 고려되었다. 그러나, UE가 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀을 반송파 집성(CA)하거나 또는 이중 연결(dual connectivity)하는 경우에, 단순하게 셀 인덱스만을 고려하다 보면, 상향링크 전송 기회가 보다 많은 FDD 기반의 셀보다, 상향링크 전송 기회가 적은 TDD 기반의 셀이 선택될 가능성을 배제할 수 없어, 비효율적일 수 밖에 없다.
또 다른 한편, 일반적으로 서빙 셀이 상향링크 채널 추정할 수 있도록 하기 위해서 UE는 SRS(Sounding Reference Signal)를 전송한다. 그런데, FDD 기반의 셀은 상향링크 반송파와 하향링크 반송파를 각기 운용하므로, 상기 SRS를 통해 상향링크 채널 추정만을 할 수 있지만, TDD 기반의 셀은 하나의 반송파 상에서 시간적으로 상향링크와 하향링크를 구분해서 사용하므로, SRS를 통해서 상향링크 채널 추정과 하향링크 채널 추정을 모두 할 수 있다. 따라서, UE가 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀을 반송파 집성(CA)하거나, 이중 연결(Dual connectivity)하는 경우, SRS에 대한 새로운 방안이 요구된다.
따라서, 본 명세서의 다른 개시들은 전술한 문제를 해결하기 위한 방안들을 아래와 같이 제 시한다.
<본 명세서의 제2 개시에 따라 개선된 셀 인덱스의 할당 방식>
먼저, 본 명세서의 제2 개시에 따르면, 셀 인덱스를 프레임 구조(즉, TDD 인지 FDD 인지)에 기반하여 그룹핑하여 할당하는 방안과, 상기 셀 인덱스와 관련하여 UE가 취해야 할 새로운 방식이 제시된다. 구체적으로, FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀은 상향링크 및 하향링크를 위한 반송파의 개수가 다르며, 이러한 이유로 관련 동작이나 물리 채널들을 구성하는 정보나 그 활용도가 다를 수 있다. FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀이 동일한 하나의 기지국 내에 존재할 수도 있지만, 서로 다른 기지국 내에 존재할 수도 있으며, 이 경우에는 관련된 HARQ-ACK 동작이나 CSI 보고 동작 등이 독립적으로 수행될 수도 있다. 이러한 이유로, 셀 인덱스를 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀로 구분지어 할당하고, 이에 따라 UE가 취해야 할 동작이 달라질 수 있다.
이하에서는, 도 14를 참조하여, 셀 인덱스를 TDD 기반의 셀과 FDD 기반의 셀로 구분지어 할당하는 방안에 대해서 설명하기로 한다.
도 14는 본 명세서의 제2 개시에 따라 개선된 셀 인덱스의 할당 방식의 예를 나타낸다.
도 14를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, FDD 기반의 셀들 끼리 그룹 짓고, TDD 기반의 셀들 끼리 그룹 지은 다음, 각 그룹 내에서 셀 인덱스를 부여할 수 있다. 즉, FDD 기반의 셀들로 이루어진 그룹 내에서 셀 인덱스가 0부터 순차적으로 부여되고, TDD 기반의 셀들로 이루어진 그룹 내에서 셀 인덱스가 0부터 순차적으로 부여될 수 있다. 다시 말해서, 기존 3GPP 표준에 의한 방식에서는, 셀 인덱스, 즉 ServCellIndex를 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀을 구분짓지 않고, 중복없이 0부터 7을 할당하였던 반면, 본 명세서의 제2 개시에 따르면, 각 그룹 내에서 독립적으로 셀 인덱스가 할당된다. 이 경우에, TDD 기반의 셀들로 이루어진 그룹 내에서는 UL-DL 설정을 기준으로 셀 인덱스가 부여될 수 있다. 또한, FDD 기반의 특정 셀과 TDD 기반의 특정 셀은 서로 다른 셀이지만, 동일한 셀 인덱스 값을 가질 수 있다. 이 경우, 셀 인덱스 0은 TDD/FDD 구분 없이 프라이머리 셀에 대해서만 할당될 수 있다. 혹은, 상기 셀 인덱스 0은 각 그룹 내에서 자유롭게 할당될 수 있다. 이 경우에 셀 인덱스에 대응되는 셀은 프라이머리 셀이거나 대표 세컨더리 셀로 해석할 수 있다. 다시 상기 대표 세컨더리 셀은 해당 UE가 PUCCH를 전송할 수 있는 세컨더리 셀일 수 있다.
한편, TDD 기반의 셀들로 이루어진 그룹 내에서 할당되는 셀 인덱스를 ServCellIndex_FDD로 지칭하고, TDD 기반의 셀들로 이루어진 그룹 내에서 할당되는 셀 인덱스를 ServCellIndex_TDD라고 지칭하여, 구분할 수 있다. 상기 ServCellIndex_FDD와 ServCellIndex_TDD는 기존 시스템의 ServCellIndex에 대한 집합을 분할(partition)하는 것으로 해석할 수도 있다.
만약, 도 14에 도시된 바와 같이, UE(100)가 FDD 기반 셀들의 그룹과 TDD 기반 셀들의 그룹 중에서 프라이머리 셀로서 FDD 기반의 특정 셀에 접속한 경우, 상기 프라이머리 셀인 FDD 기반의 특정 셀로부터 ServCellIndex_FDD와 ServCellIndex_TDD를 수신할 수 있다. 따라서, UE(100)는 셀 인덱스에 기초한 동작을 수행할 때, ServCellIndex_FDD와 ServCellIndex_TDD를 모두 고려하여 수행될 수 있다. 예를 들어, ServCellIndex_FDD와 ServCellIndex_TDD 중 어느 하나의 셀 인덱스에 의해 지시된 셀을 세컨더리 셀로 활성화함으로써, 접속할 수 있다.
한편, 상기 UE가 동작을 취할 때, ServCellIndex_FDD에 우선순위를 둘 수도 있고, 혹은 ServCellIndex_TDD에 우선 순위를 둘 수도 있다. 상기 우선 순위는 상위 계층 시그널에 의해서 정해질 수도 있다. 이상에서 설명한 ServCellIndex_FDD와 ServCellIndex_TDD는 일례에 불과하며 다른 셀 인덱스, 예컨대 cellIndex와 sCellIndex도 FDD와 TDD로 구분지어 질 수 있다. 예컨대, cellIndex는 cellIndex_FDD와 cellIndex_TDD로 구분지어 질 수 있고, sCellIndex는 sCellIndex_FDD와 sCellIndex_TDD로 구분지어 질 수도 있다.
대안적으로, 위 설명과 다르게 셀 인덱스를 할당함에 있어서, TDD 기반의 셀과 FDD 기반의 셀로 구분지어 할당하지 않고, 공통의 파라미터를 이용하여 관리할 수도 있다. 일례로 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀에 동시에 접속가능한 UE에 대해서, 셀 인덱스와 관련된 파라미터 cellIndex, ServCellIndex, sCellIndex는 하나씩만 존재하도록 한다. 대신에, 상기 셀 인덱스와 관련하여 UE가 동작을 취하거나 혹은 물리 채널 설정 등을 할 때, FDD 기반의 셀과 TDD 기반이ㅡ 셀 따른 정보를 활용하도록 할 수 있다. 이러한 방식의 적용 여부는 상위 계층 시그널을 통해 UE에게 알려질 수 있다 일례로 UCI가 피기백되는 PUSCH의 셀을 결정할 땡, SRS 전송 전력을 결정할 때, 그리고 CSI 충돌시에 대한 UE의 동작을 결정할 때, FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀을 구분지을지 여부를 상위 계층 시그널을 통해 UE에게 알려줄 수 있다.
다른 한편, UE가 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀에 동시 접속하는 상황에서, UE는 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀 각각에 대한 상위 계층 시그널을 수신할 수 있다. 이와 같이, 상기 UE가 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀로부터 각기 상기 상위 계층 시그널을 각기 수신할 때, 셀 인덱스는 전술한 바와 같이 할당되어 있을 수 있다. 한편, 대안적으로 상기 UE는 상기 FDD 기반의 셀들과 TDD 기반의 셀들의 공통적인 정보를 포함하는 상위 계층 시그널을 수신할 수도 있다. 그러나, 이와 같이 상기 UE가 상기 프라이머리 셀이 상기 공통 정보를 포함하는 상위 계층 시그널을 수신하였지만, TDD와 FDD는 반송파에 있어서 차이가 있으므로, FDD 기반의 셀에 대해서는 UE가 PUCCH와 PUSCH를 동시 전송할 수 있지만, TDD 기반의 셀에서는 UE가 PUCCH와 PUSCH를 동시 전송할 수 없는 상황이 있을 수 있다. 따라서, 상기 UE는 TDD 기반의 셀에 특화된 정보를 포함하는 상위 계층 시그널을 추가적으로 수신할 수도 있다. 한편, 언급한 문제는 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀의 조합 뿐만 아니라, FDD 기반의 셀과 FDD 기반의 셀의 조합, 혹은 TDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀의 조합에서도 발생할 수 있다.
다른 한편, 상기 UE는 FDD 기반의 셀들로 이루어진 셀 그룹과 TDD 기반의 셀들로 이루어진 셀 그룹에 대해서 서로 독립적으로 PUCCH를 전송할 수 도 있다. 이를 위해, 상기 UE는 상기 그룹 별로 MAC 엔티티와 RRC 엔티티를 설정할 수 있다. 구체적으로, 상기 UE는 상기 FDD 기반의 셀들의 그룹에 대해서 MAC 엔티티와 RRC 엔티티를 설정하고 아울러 TDD 기반의 셀들의 그룹에 대해서 MAC 엔티티와 RRC 엔티티를 설정할 수 있다. 다시 말해서, FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀에 동시 접속 중인 UE는 FDD 기반의 셀들의 그룹과 TDD 기반의 셀들의 그룹에 대해서 각기 MAC 엔티티 혹은 RRC 엔티티를 가질 수 있다. 이때, 상기 UE는 FDD 기반의 셀들의 그룹 중 어느 하나의 셀로 PUCCH를 전송하고, 다시 TDD 기반의 셀들의 그룹 중 어느 하나의 셀로 PUCCH를 전송할 수 있다. 이와 같이 PUCCH가 FDD 기반 셀과 TDD 기반 셀로 각기 전송되는 경우에, 상기 FDD 기반의 셀은 HARQ-ACK 설정을 FDD 기준 설정하고, TDD 기반의 셀은 상이한 UL-DL 설정들을 갖는 셀들이 반송파 집성(CA)된 상황을 위한 설정을 따라가도록 할 수 있다.
<본 명세서의 제3 개시에 따라 UCI를 PUSCH에 피기백(piggyback)하는 방안>
기존 3GPP 릴리즈-11을 따르면, PUCCH와 PUSCH 동시 전송 설정 여부에 따라 그리고 UCI의 종류에 따라, UCI의 전체 또는 일부가 PUCCH가 아닌 PUSCH 피기백(piggyback)되어 전송 되었다. 일례로 PUCCH와 PUSCH 동시 전송이 설정되고 PUCCH와 PUSCH가 동시 전송되는 서브프레임에서 UCI가 HARQ-ACK과 CSI를 포함하는 경우, HARQ-ACK은 PUCCH를 통해 전송되고, CSI는 PUSCH를 통해 전송되었다. 여기서, PUSCH는 랜덤 액세스 그랜트(Random access grant)에 의한 것과 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차(contention based random access procedure) 중에서 어느 것에도 해당하지 않으며, 프라이머리 셀(PCell)을 포함하여 셀 인덱스가 가장 작은 것에 대응되었다.
그런데, 이와 같이 UCI가 PUSCH로 피기백(piggyback)될 경우에는 해당 PUSCH에서 UL-SCH에 할당된 RE 개수의 감소로 인하여 신뢰도(reliability)가 저하될 수도 있고, 또는 UL-SCH의 데이터 양 자체가 제한될 수도 있다. 일반적으로 FDD는 매 서브프레임 마다 상향링크 전송이 가능한 반면에 TDD의 경우에는 상향링크 전송을 할 수 있는 서브프레임의 개수가 제한적이다. 특히, TDD에서는 상향링크 전송 기회가 극도로 적은 UL-DL 설정 5가 존재한다. 이러한 것들을 감안하면, FDD PUSCH와 TDD PUSCH가 동일 시점에서 존재하는 경우에 UCI는 TDD PUSCH 보다 FDD PUSCH를 통해 전송되는 것이 효율적일 수 있다. 이하에서는 복수의 셀들 중에서 UCI를 피기백할 PUSCH의 셀을 선택하는 기준에 대한 구체적인 예들을 설명하기로 한다.
도 15는 본 명세서의 제3 개시의 예시적인 제1 방안을 나타낸 흐름도이다.
도 15를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, PUCCH와 PUSCH의 동시 전송이 설정된 경우(S1510), UE는 FDD 기반의 셀이 하나 이상 존재하는지 판단한다(S1520). 만약, FDD 기반의 셀이 하나 이상 존재하는 경우, 셀 인덱스가 가장 낮은 FDD 기반의 셀을 선택한다(S1530). 그리고 상기 UE는 상기 셀의 PUSCH 상에 UCI를 피기백하여 전송한다. 그러나, 상기 FDD 기반의 셀이 존재하지 않는 경우, 상기 UE는 TDD 기반의 셀들 중에서 셀 인덱스가 가장 낮은 셀을 선택하고, 상기 선택된 셀의 PUSCH 상에 UCI를 피기백하여 전송한다. 즉, 제3 개시의 예시적인 제1 방안에 따르면, 복수의 셀들 간의 우선 순위는 FDD 기반의 셀 > 셀 인덱스 > TDD 기반의 셀 > 셀 인덱스 일 수 있다. 이러한 제1 방안에 따르면, 프라이머리 셀과 관계 없이 FDD 셀들 중 셀 인덱스가 가장 낮은 셀의 PUSCH상에 UCI가 피기백된다. 그런데, 만약 FDD 기반의 셀에 PUSCH가 없는 경우에는 TDD 셀 중에서 가장 낮은 셀 인덱스를 갖는 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백될 수 있다. 예를 들어 설명하면, 프라이머리 셀이 TDD 기반의 셀로서, 해당 셀에 PUSCH가 존재하더라도, FDD 기반의 셀 중에서 셀 인덱스가 가장 낮은 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백될 수 있다. 상기 셀 인덱스는 기존의 셀 인덱스일 수도 있고, 혹은 제2 개시에 따른 ServCellIndex_FDD, cellIndex_FDD와 sCellIndex_FDD 중 하나 일 수 있다.
다른 한편, 도시되지 않은 다른 방안들도 존재할 수 있다. 이에 대해서 설명하면 다음과 같다.
제2 방안에 따르면, UCI를 피기백할 PUSCH의 셀을 선택하기 위한 복수의 셀들 간의 우선 순위는 프라이머리 셀> FDD 기반의 셀 > TDD 기반의 셀 > 셀 인덱스일 수 있다. 즉, 프라이머리 셀의 PUSCH가 우선되며, 프라이머리 셀의 PUSCH가 없는 경우에, FDD 기반의 셀들 중에서 셀 인덱스가 가장 낮은 셀의 PUSCH에 UCI가 피기백될 수 있다. 만약, FDD 기반의 셀들이 모두 PUSCH가 없는 경우에는, TDD 기반의 셀들 중에서 셀 인덱스가 가장 낮은 셀의 PUSCH 상에서 UCI가 전송될 수 있다. 다만 프라이머리 셀이 TDD 기반의 셀이고, PUSCH가 존재하는 경우에는 프라이머리 셀인 TDD 기반의 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백되어 전송될 수 있다.
제3 방안에 따르면, UCI를 피기백할 PUSCH의 셀을 선택하기 위한 복수의 셀들 간의 우선 순위는 TDD 기반의 셀 > 셀 인덱스 > FDD 기반의 셀 > 셀 인덱스 순일 수 있다. 즉, 프라이머리 셀과 관계 없이 TDD 기반의 셀들 중에서, 셀 인덱스가 가장 낮은 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백되어 전송될 수 있다. TDD 기반의 셀들에 모두 PUSCH가 없는 경우에는, FDD 기반의 셀들 중에서 셀 인덱스가 가장 낮은 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백되어 전송될 수 있다.
제4 방안에 따르면, UCI를 피기백할 PUSCH의 셀을 선택하기 위한 복수의 셀들 간의 우선 순위는 프라이머리 셀 > TDD 기반의 셀 > 셀 인덱스 > FDD 기반의 셀 순일 수 있다. 프라이머리 셀의 PUSCH가 가장 최우선이 되며, 만약 프라이머리 셀에 PUSCH가 없는 경우에 한해, TDD 기반의 셀들 중에서 셀 인덱스가 가장 낮은 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백되어 전송될 수 있다. 만약, TDD 기반의 셀들 모두에 PUSCH가 없는 경우에는, FDD 기반의 셀들 중에서 셀 인덱스가 가장 낮은 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백되어 전송될 수 있다.
제5 방안에 따르면, UCI를 피기백할 PUSCH의 셀을 선택하기 위한 복수의 셀들 간의 우선 순위는 프라이머리 셀> TDD와 FDD 중에서 보다 높은 우선순위의 셀 > 셀 인덱스 > TDD와 FDD 중에서 낮은 우선순위의 셀 > 셀 인덱스일 수 있다. 여기서 상위 계층 시그널을 통해서 상기 TDD와 FDD 간의 우선 순위가 UE에게 알려질 수 있다. 이때, 프라이머리 셀의 PUSCH가 가장 최우선이 되며, 만약 프라이머리 셀에 PUSCH가 없는 경우에 한해, TDD와 FDD 중에서 보다 높은 우선순위 것으로 운용하는 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백될 수 있다. 그런데, 상기 셀에도 PUSCH가 없는 경우에는, TDD와 FDD 중에서 낮은 우선순위의 것으로 운용하는 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백될 수 있다. 여기서 FDD 보다 TDD의 우선순위가 높게 설정되었고, 이와 같이 우선순위가 높게 설정된 TDD로 동작하는 셀들이 복수인 경우, 상기 복수의 셀들 중에서 가장 낮은 셀 인덱스를 갖는 셀이 선택된다.
제6 방안에 따르면, UCI를 피기백할 PUSCH의 셀을 선택하기 위한 복수의 셀들 간의 우선 순위는 프라이머리 셀의 모드(즉, TDD인지 FDD인지)와 동일한 모드 > 셀 인덱스 > 프라이머리 셀의 모드와 다른 모드 > 셀 인덱스의 순일 수 있다. 예를 들어, 프라이머리 셀의 모드가 TDD인 경우, TDD 기반의 셀들 중에서 가장 낮은 우선순위를 갖는 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백될 수 있다. 반면, 프라이머리 셀의 모드가 FDD인 경우, FDD 기반의 셀들 중에서 가장 낮은 셀 인덱스를 갖는 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백될 수 있다. 그런데, 프라이머리 셀의 모드와 동일한 모드로 동작하는 해당 셀들에 모두 PUSCH가 없는 경우에는, 다른 모드로 동작하는 셀들 중 가장 낮은 셀 인덱스를 갖는 셀의 PUSCH 상에 UCI가 피기백될 수 있다.
제7 방안에 따르면, UCI를 피기백할 PUSCH의 셀을 선택하기 위한 복수의 셀들 간의 우선 순위는 TDD와 FDD 중에서 보다 높은 우선순위의 셀 > 셀 인덱스 > TDD와 FDD 중에서 낮은 우선순위의 셀 > 셀 인덱스 순일 수 있다. 여기서 상위 계층 시그널을 통해서 상기 TDD와 FDD 간의 우선 순위가 UE에게 알려질 수 있다. 이 제 7방안에 따르면, 프라이머리 셀에 PUSCH가 존재하는 경우에도, 상기 우선되는 모드에 따라서 UCI가 피기백될 셀이 정해진다.
<본 명세서의 제4 개시에 따른 SRS 전송 방안>
기본적으로 UE가 전송하는 SRS는 해당 셀이 상향링크 채널의 상태를 추정하는데 이용된다. 이와 같이 상향링크 채널의 상태를 추정한 후에는 상기 해당 셀은 최적의 상향링크 리소스를 상기 UE에게 할당할 수 있다. 그런데, TDD의 경우에는 상향링크와 하향링크가 동일한 반송파 내에 존재하므로, 채널 상호간 (channel reciprocity) 특성을 활용하여 SRS로부터 하향링크의 채널 상태도 추정할 수 가 있게 된다.
그런데, 앞서 설명한 바와 같이, 본 명세서의 제1 개시에 따르면 UE는 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀에 동시에 연결될 수 있다. 따라서, 본 명세서의 제 4개시에 따르면, 피드백을 줄이기 위한 일환으로 FDD 기반의 셀에만 접속한 UE도 하향링크 반송파 상에서 SRS를 전송할 수도 있다. 이에 따르면, 상향링크 채널 추정만을 위한 SRS와 상향링크 및 하향링크 모두 채널 추정이 가능한 SRS가 존재할 수 있다. 이 경우에 유용성에 따라서 두 SRS간의 우선순위를 설정할 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의 상, UE가 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀을 반송파 집성(CA)한 상황에 대해서 설명하지만, 상기 TDD 기반의 셀로 전송하는 SRS는 FDD 기반의 셀의 하향링크 상에서 UE가 전송하는 SRS를 포함할 수도 있다. 이 밖에도 TDD의 경우에는 UL-DL 설정에 따라서 상향링크 서브프레임의 개수가 제한적인 경우가 있으며, 이 경우에는 SRS를 전송할 수 있는 기회의 차이 때문에 TDD가 FDD보다 우선되어야 할 경우가 있을 수 있다. 상기 SRS에 대한 우선 순위는 SRS의 전송 전력을 결정하는 과정에서 이용될 수 있다. 이에 대한 구체적인 예들을 설명하면 다음과 같다.
첫 번째 예로서, SRS에 대한 전송 전력 조절(power scaling)을 수행할 때, FDD/TDD를 별개로 수행한다. 구체적으로, UE의 최대송신전력 PCMAX을 FDD 기반의 셀들의 그룹과 TDD 기반의 셀들의 그룹으로 나누어 할당하고, 각 그룹 별로 전송 전력 조절(power scaling)을 수행한다. 경우에 따라서는 FDD/TDD로 나누지 않고 다른 기준으로 두 그룹으로 나눈 뒤에 적용할 수도 있다. 상기 다른 기준에 대한 일례는 SRS의 주기성(periodicity)일 수 있다. 다음 수식은 상기에 대한 일례를 도시한다.
두 번째 예로서, SRS에 대한 전송 전력 조정을 수행할 때, FDD/TDD를 별개로 수행한다. 예를 들어, 스케일링 펙터(scaling factor) w(i)를 FDD와 TDD에 대해서 독립적으로 설정한다. 경우에 따라서는 FDD/TDD로 나누지 않고 다른 기준으로 두 그룹으로 나눈 뒤에 적용할 수도 있다. 상기 다른 기준에 대한 일례는 SRS의 주기(periodicity)일 수 있다. 다음 수식은 상기에 대한 일례를 도시한다.
세 번째 예로서, TDD SRS의 전송 전력을 우선적으로 확보한 이후에 FDD SRS의 전송 전력에 대해 전송 전력 조절을 수행한다. 여기서 TDD SRS의 전송 전력만으로 UE의 최대송신전력을 넘는 경우에는 TDD SRS의 전송 전력에 대한 전송 전력 조정을 우선적으로 수행할 수 있다. 경우에 따라서는 FDD/TDD로 나누지 않고 다른 기준으로 두 그룹을 나눈 뒤에 적용할 수도 있다. 상기 기준에 대한 일례는 SRS의 주기일 수 있다. 다음은 TDD SRS의 전송 전력이 UE의 최대송신전력을 넘지 않는 경우에 대한 FDD SRS의 전송 전력에 대해 전송 전력 조정을 수행하는 예이다.
세 번째 예로서, 프라이머리 셀의 프레임 구조 타입(즉, FDD 혹은 TDD인지)에 대응하는 SRS의 전송 전력을 우선적으로 확보한 이후에 그 외의 SRS 전송 전력에 대한 전송 전력 조정을 수행한다. 여기서 프라이머리 셀의 프레임 구조 타입에 대응되는 SRS의 전송 전력만으로 UE의 최대송신전력을 넘는 경우에는 해당 SRS의 전송 전력에 대한 전송 전력 조정을 우선적으로 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 SRS 전송 전력 설정/조정 방안은 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀이 반송파 집성(CA)된 경우에, 상기 UE가 일괄적으로 수행하도록 할 수도 있다.
<본 명세서의 제3 개시에 따른 CSI 보고를 위한 우선순위 규칙>
기존에는 UE의 주기적 CSI는 하나의 서브프레임에서 하나만 허용하고 있으며, 복수의 주기적 CSI가 하나의 서브프레임 상에서 충돌하는 경우에는, 우선선위 규칙 에 따라서 하나만 선택하고 나머지는 모두 포기(drop)하게 된다. 기본적으로 CSI 보고 타입에 따라서 우선순위가 가장 높은 CSI 보고가 선택 되며, 동일한 우선순위를 갖는 CSI 보고들 간의 충돌인 경우에는, csi-ProcessId(전송 모드(TM) 10의 경우)가 작을수록 해당 CSI 보고가 높은 우선순위를 갖는다. 다음으로 전송모드(TM) 1-9인 경우나, csi-ProcessId마저도 동일한 경우에는, 셀 인덱스, 예컨대 ServCellIndex가 작을수록 해당 CSI 보고가 높은 우선순위를 갖는다.
그런데 앞서 언급한 것과 같이, TDD에서는 채널 상호간(channel reciprocity) 특성을 활용하여, SRS로부터 하향링크 채널을 추정할 수도 있으며, 이를 활용하여 CSI 보고를 대체할 수도 있다. 따라서, TDD 기반의 셀과 FDD 기반의 셀에 동시에 연결 중인, UE에 대해서는 기존의 CSI 보고와 관련한 우선순위 설정 혹은 포기 규칙 에서 FDD/TDD 기반의 셀 여부를 고려할 필요가 있다. 다음은 보다 구체적인 예이다.
첫 번째 방안으로서, 복수의 셀들의 CSI 보고들의 보고 타입이 동일 우선순위를 갖고, csi-ProcessId가 동일할 때, 상기 UE는 FDD 기반의 셀들에 대한 셀 인덱스에 대응되는 CSI 보고가 높은 우선순위를 갖는 것으로 결정한다. csi-ProcessId 를 체크하는 과정은 전송모드(TM) 10인 경우로 한정할 수 있으며, 전송모드(TM) 1-9인 경우에는 생략할 수 있다. 이는, TDD와 다르게 FDD는 CSI 보고가 유일한 피드백이기 때문이다. 따라서 FDD 기반의 셀들 중에서 하향링크 반송파에 SRS를 전송할 수 있는 셀은 상기 FDD 기반의 셀들 그룹에서 제외할 수 있다.
두 번째 방안으로서, 복수의 셀들의 CSI 보고들의 보고 타입이 동일 우선순위를 갖고, csi-ProcessId 가 동일할 때, 상기 UE는 TDD 기반의 셀들에 대한 셀 인덱스에 대응되는 CSI 보고가 높은 우선순위를 갖도록 설정한다. 여기서, csi-ProcessId를 체크하는 과정은 전송모드(TM) 10인 경우에만 수행될 수 있으며, 전송모드(TM) 1-9인 경우에는 생략할 수 있다. 한편, 이 방안의 이점은 TDD에서 SRS에 의한 하향링크 채널 추정과 CSI 보고를 종합하여 보다 정확한 CSI를 eNB에 제공할 수 있음에 있다.
세 번째 방안으로서, 복수의 셀들의 CSI 보고들의 보고 타입이 동일 우선순위를 갖고, csi-ProcessId 가 동일할 때, UE는 프라이머리 셀의 프레임 구조 타입(즉, TDD인지 FDD인지)과 동일한 프레임 구조 타입인 셀들의 ServCellIndex에 대응되는 CSI 보고가 높은 우선순위를 갖도록 설정한다. 상기에서 CSI process ID를 체크하는 과정은 전송모드(TM) 10인 경우에만 수행될 수 있으며, 전송모드(TM) 1-9인 경우에는 생략할 수 있다.
지금까지 설명한 방안들은 ServCellIndex를 비교하는 단계에서 FDD/TDD를 고려하는 과정을 추가한 것이다. 또 다른 방안으로는 csi-ProcessId를 비교하는 단계나 CSI 보고 타입을 비교하는 단계에서 혹은 더 이전 단계에서 FDD/TDD를 고려할 수도 있다. 예를 들어, UE가 FDD 기반의 셀과 TDD 기반의 셀에 대해서 각기 MAC 엔티티 혹은 RRC 엔티티를 설정한 경우, CSI 보고 타입을 비교하는 과정부터 FDD 기반의 셀들의 그룹 혹은 TDD 기반의 셀들의 그룹 별로 수행할 수 있다. 일례로 전체 셀들 간에는 CSI 보고 타입의 우선순위가 다르고, TDD 기반의 셀들간에는 CSI 보고 타입의 우선순위가 동일한 경우에 TDD 기반의 셀에 대해서는 CSI 보고 타입의 비교 이후의 과정을 수행하도록 할 수 있다. 다음은 CSI 보고 타입을 고려하기 이전에 FDD기반의 셀인지 혹은 TDD 기반의 셀인지를 고려하는 방법에 대한 구체적인 예이다.
첫 번째 예로서, 동일 서브프레임에서 복수의 셀들에 대한 CSI 보고들이 충돌한 경우에, 상기 UE는 CSI 보고 타입을 서로 비교하기 이전에, FDD 기반의 셀들의 우선 순위를 높게 설정한다. 이 경우에 TDD 기반의 셀들의 CSI 보고는 포기(dropped)될 수 있다.
두 번째 예로서, 동일 서브프레임에서 복수의 셀들에 대한 CSI 보고들이 충돌한 경우에, 상기 UE는 CSI 보고 타입을 서로 비교하기 이전에, TDD 기반의 셀들의 우선 순위를 높게 설정한다. 이 경우에 FDD 기반의 셀들의 CSI 보고는 포기(dropped)될 수 있다.
세 번째 예로서, 동일 서브프레임에서 복수의 셀들에 대한 CSI 보고들이 충돌한 경우에, 상기 UE는 CSI 보고 타입을 서로 비교하기 이전에, 프라이머리 셀의 프레임 구조 타입(즉, TDD인지 FDD인지)과 동일한 프레임 구조를 갖는 셀의 우선순위를 높게 설정한다. 이 경우에 그 외의 셀들의 그룹 대한 CSI 보고는 포기(dropped)될 수 있다.
네 번째 예로서, 동일 서브프레임에서 복수의 셀들에 대한 CSI 보고들이 충돌한 경우에, 상기 UE는 CSI 보고 타입을 서로 비교하기 이전에, 특정 셀들의 그룹에 대해서 우선 순위를 높게 설정한다. 상기 셀 그룹은 상위 계층 시그널을 통해서 설정될 수 있다. 이 경우에 그 외의 셀들의 그룹 대한 CSI 보고는 포기(dropped)될 수 있다.
지금까지 설명한, 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 구체적으로는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 16은 본 명세서의 개시가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
기지국(200)은 프로세서(processor, 201), 메모리(memory, 202) 및 RF부(RF(radio 주파수) unit, 203)을 포함한다. 메모리(202)는 프로세서(201)와 연결되어, 프로세서(201)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(203)는 프로세서(201)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(201)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시 예에서 기지국의 동작은 프로세서(201)에 의해 구현될 수 있다.
UE(100)는 프로세서(101), 메모리(102) 및 RF부(103)을 포함한다. 메모리(102)는 프로세서(101)와 연결되어, 프로세서(101)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(103)는 프로세서(101)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(101)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.