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Title:
METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING WIRELESS SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/026813
Kind Code:
A1
Abstract:
According to one embodiment of the present invention, a method by which a wireless communication device including a plurality of antennas transmits and receives a wireless signal in an unlicensed band in a wireless communication system comprises the steps of: performing a clear channel assessment (CCA) by using the plurality of antennas for a predetermined time interval in the unlicensed band; and transmitting the wireless signal through the unlicensed band when it is determined that the unlicensed band is in an idle state in which the unlicensed band is not occupied by other wireless communication devices, wherein the step of performing the CCA can comprise the steps of: acquiring one reference value by using energy sensing indicators (ESIs) measured through the plurality of antennas; and comparing the reference value with a CCA threshold value so as to determine whether the unlicensed band is in an idle state.

Inventors:
PARK JONGHYUN (KR)
AHN JOONKUI (KR)
KIM SEONWOOK (KR)
KIM KIJUN (KR)
KIM BYOUNGHOON (KR)
SEO HANBYUL (KR)
Application Number:
PCT/KR2016/008836
Publication Date:
February 16, 2017
Filing Date:
August 11, 2016
Export Citation:
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Assignee:
LG ELECTRONICS INC (KR)
International Classes:
H04W74/08; H04B7/04; H04B7/06; H04W16/28
Domestic Patent References:
WO2014111309A12014-07-24
WO2014178678A12014-11-06
Foreign References:
US20150163824A12015-06-11
US20150055541A12015-02-26
US20150049712A12015-02-19
Other References:
See also references of EP 3337274A4
Attorney, Agent or Firm:
ROYAL PATENT & LAW OFFICE (KR)
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Claims:
【청구의 범위】

【청구항 1】

무선 통신 시스템에서 복수개의 안테나들을 포함한 무선 통신 장치가 비면허 대역 (unlicensed band)에서 무선 신호를 송수신하는 방법에 있어서 , 상기 비면허 대역에서 미리 정해진 시간 구간 동안 상기 복수의 안테나들을 이용하여 CCA (Clear Channel Assessment)를 수행하는 단계 ; 및

상기 비면허 대역이 다른 무선 통신 장치에 의해 점유되지 않은 유휴 (idle) 상태로 판단된 경우, 무선 신호를 상기 비면허 대역을 통해 전송하는 단계; 를 포함하되 ,

상기 CCA를 수행하는 단계는,

상기 복수의 안테나들을 통해 측정한 에너지 센싱 결과 값 (ESI: Energy, sensing indicator)들을 이용하여 하나의 기준 값을 획득하는 단계; 및

상기 기준 값을 CCA 임계치와 비교하여 상기 비면허 대역의 유휴 상태를 판단하는 단계; 를 포함하는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법.

【청구항 2】

제 1 항에 있어서,

상기 기준 값은 상기 복수의 안테나들을 통해 측정한 ESI들의 최대값, 최소값 또는 평균값으로 설정되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법.

【청구항 3】

제 1 항에 있어서,

상기 기준 값은 상기 복수의 안테나들을 통해 측정한 ESI들 중 어느 것보다도 작지 않은 값으로 설정되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법。 【청구항 4】

제 1 항에 있어서,

상기 CCA 임계치는 상위 계층 시그널링에 의해 사전에 설정되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법.

【청구항 5】

제 1 항에 있어서,

상기 무선 통신 장치가 방향성 안테나 ( directional antenna )를 사용하는 경우,

상기 방향성 안테나 ( directional antenna )를 이용하여 상기 무선 신호를 송수신할 때의 CCA 범위 ( range )와 간섭 범위 잔의 제 1 격차는 전방향상 안테나 ( omni— direct ional )를 이용하여 상기 무선 신호를 송수신할 때의 상가 CCA 범위와 상기 간섭 범위 간의 제 2 격차와 동일하게 유지되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법.

【청구항 6】

제 5 항에 있어서,

전체 방사 파워 값에 관한 방사 조건이 설정된 경우,

복수의 범 전송 시 범 방향 별 개별 방사 파워 값은, 상기 전체 방사 파워 값을 빔 개수로 나눈 값으로 결정되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법. 【청구항 7】

제 5 항에 있어서,

전체 방사 파워 값에 관한 방사 조건이 설정된 경우,

복수의 빔 전송 시 범 방향 별 개별 전송 대역폭의 크기는, 전체 시스템 대역폭을 빔 개수로 나눈 크기호 결정되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법 .

【청구항 8】

제 7 항에 있어서,

기설정된 주파수 영역 내에서 전송되는 범들의 전송 파워 값들을 평균화한 평균 방사 파워 값을 기준으로 상기 방사 조건의 만족 여부를 판단하는 단계; 를 더 포함하는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법.

[청구항 9】

제 7 항에 있어서,

상기 개별 전송 대역폭의 크기는, 후보 스케줄링 가정 (candidate scheduling hypothesis) 세트가 사전에 상위 계층 시그널링으로 다수 설정된 상태에서, 스케줄링 승인을 통해 상기 후보 스케줄링 가정 세트들 중 하나로 지시되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법.

【청구항 10】

제 7 항에 있어서,

주기적인 CSI (channel state information) 피드백을 수행하는 경우, CSI 피드백 보고 주파수 단위 (granularity)는 상기 개별 전송 대역폭의 크기를 고려한 형태로 설정되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법.

【청구항 11】

제 7 항에 있어서,

CSI 피드백을 수행하는 경우,

CSI 피드백할 서브 밴드는 미리 정의된 서브 밴드 세트들 중 하나로 선택되고,

상기 선택된 서브 밴드 세트에 적용할 PMI ( pre coding matrix indicator )는 미리 정의된 PMI 세트들 중 하나로 선택되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법 .

【청구항 12 ]

제 5 항에 있어서,

특정 시간 동안에 방사되는 상기 범 방향 별 전체 방사 파워 값에 관한 방사 조건이 설정된 경우,

상기 무선 신호는 상기 빔 방향 별로 상기 전체 방사 파워 값으로 전송되되 서로 다른 시간 자원을 통해 전송되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법. 【청구항 13】

제 12 항에 있어서,

상기 서로 다른 시간 자원은 멀티—서브 프레임 스케줄링 승인을 통해 기지국에 의해 지시되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법.

【청구항 14】

제 12 항에 있어서,

상기 서로 다른 시간 자원은 셀간 협력 시그널링 교환을 통해 설정되는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법.

【청구항 15】

제 12 항에 있어서,

기설정된 시간 내에서 전송되는 범들의 전송 파워 값을 평균화한 평균 방사 파워 값을 기준으로 상기 방사 조건의 만족 여부를 판단하는 단계; 를 더 포함하는, 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법.

【청구항 16】

무선 통신 시스템에서 비면허 대역 (unlicensed band)에서 무선 신호를 송수신하는 무선 통신 장치에 있어서,

무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛 ; 및

상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,

상기 무선 통신 장치는,

상기 비면허 대역에서 미리 정해진 시간 구간 동안 상기 복수의 안테나들을 이용하여 CCA (Clear Channel Assessment)를 수행하는 경우,

상기 복수의 안테나들을 통해 측정한 에너지 센싱 결과 값 (ESi: Energy sensing indicator)들을 이용하여 하나의 기준 값을 획득하고,

상기 기준 값을 CCA 임계치와 비교하여 상기 비면허 대역의 유휴 상태를 판단하고,

상기 비면허 대역이 다른 무선 통신 장치에 의해 점유되지 않은 유휴 (idle) 상태로 판단된 경우, 무선 신호를 상기 비면허 대역을 통해 전송하는, 무선 통신 장치 .

Description:
【명세서】

【발명의 명칭】

무선 통신 시스템에서 무선 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치

【기술분야】

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서 , 보다 상세하게 비면허 대역 (unlicensed band)에서 무선 신호를 .송수신하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.

【배경기술】

이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로 , 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.

차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연 (End-to-End Latency) , 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성 (Dual Connectivity) , 대규모 다중 입줄력 (Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output ) , 전이중 (In—band Full Duplex) , 비직교 다중접속 (NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access) , 초광대역 (Super wideband) 지원, 단말 네트워킹 (Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.

【발명의 상세한 설명】 【기술적 과제】

3GPP에서는 이동 통신 데이터 트래픽이 폭발적으로 증가함에 따라 이를 층족시키기 위한 방안 중 하나로 비면허 대역 ( unlicensed band/spectrum)에서의 서비스를 제안하였다. 다만, 비면허 대역에서 데이터를 송수신하기 위해서는 다른 통신 시스템 (예를 들어, 802 . 11 시스템)에 미치는 영향을 최소화하고 경쟁을 통해서 해당 대역을 확보하여야 할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 비면허 대역에서 무선 통신 장치 (예를 들어 , 단말, 기지국 등)가 무선 신호를 송수신하는 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 목적은 비면허 대역에서 CCA ( clear channel as ses sment )를 수행하고 무선 신호를 송신할 때, CCA 판정을 위한 범 영역과 무선 신호 송신을 위한 범 영역을 제어하기 위한 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 목적은 멀티 안테나들을 포함하고 있는 무선 통신 장치가 CCA 판정을 수행할 때 어떤 안테나를 사용하여 획득한 에너지 센싱 값을 사용할지에 관한 모호성을 해결하기 위한 방법을 제안한다.

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.

【기술적 해결방법】

본 발명의 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 복수개의 안테나들을 포함한 무선 통신 장치가 비면허 대역 ( unlicensed band )에서 무선 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 상기 비면허 대역에서 미리 정해진 시간 구간 동안 상기 복수의 안테나들을 이용하여 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행하는 단계; 및 상기 비면허 대역이 다른 무선 통신 장치에 의해 점유되지 않은 유휴 (idle) 상태로 판단된 경우, 무선 신호를 상기 비면허 대역을 통해 전송하는 단계; 를 포함하되, 상기 CCA를 수행하는 단계는, 상기 복수의 안테나들을 통해 측정한 에너지 센싱 결과 값 (ESI: Energy sensing indicator)들을 이용하여 하나의 기준 값을 획득하는 단계 ; 및 상기 기준 값을 CCA 임계치와 비교하여 상기 비면허 대역의 유휴 상태를 판단하는 단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기준 값은 상기 복수의 안테나들을 통해 측정한 ESI들의 최대값, 최소값 또는 평균값으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 기준 값은 상기 복수의 안테나들을 통해 측정한 ESI들 중 어느 것보다도 작지 않은 값으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 CCA 임계치는 상위 계층 시그널링에 의해 사전에 설정될 수 있다.

또한, 상기 무선 통신 장치가 방향성 안테나 (directional antenna)를 사용하는 경우, 상기 방향성 안테나 (directional antenna)를 이용하여 상기 무선 신호를 송수신할 때의 CCA 범위 (range)와 간섭 범위 간의 제 1 격차는 전방향성 안테나 (omni-directional)를 이용하여 상기 무선 신호를 송수신할 때의 상기 CCA 범위와 상기 간섭 범위 간의 제 2 격차와 동일하게 유지될 수 있다.

또한, 전체 방사 파워 값에 관한 방사 조건이 설정된 경우, 복수의 빔 전송 시 범 방향 별 개별 방사 파워 값은, 상기 전체 방사 파워 값을 빔 개수로 나눈 값으로 결정될 수 있다.

또한, 전체 방사 파워 값에 관한 방사 조건이 설정된 경우, 복수의 빔 전송 시 빔 방향 별 개별 전송 대역폭의 크기는, 전체 시스템 대역폭을 빔 개수로 나눈 크기로 결정될 수 있다.

또한, 상기 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법은 기설정된 주파수 영역 내에서 전송되는 범들의 전송 파워 값들을 평균화한 평균 방사 파워 값을 기준으로 상기 방사 조건의 만족 여부를 판단하는 단계; 를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 개별 전송 대역폭의 크기는, 후보 스케줄링 가정 (candidate scheduling hypothesis) 세트가 사전에 상위 계층 시그널링으로 다수 설정된 상태에서, 스케줄링 승인을 통해 상기 후보 스케줄링 가정 세트들 중 하나로 지시될 수 있다.

또한, 주기적인 CSI (channel state information) 피드백을 수행하는 경우, CSI 피드백 보고 주파수 단위 (granularity)는 상기 개별 전송 대역폭의 크기를 고려한 형태로 설정될 수 있다.

또한, CSI 피드백을 수행하는 경우, CSI 피드백할 서브 밴드는 미리 정의된 서브 밴드 세트들 중 하나로 선택되고, 상기 선택된 서브 밴드 세트에 적용할 PMI (pre coding matrix indicator)는 미리 정의된 PMI 세트들 중 하나로 선택될 수 있다.

또한, 특정 시간 동안에 방사되는 상기 빔 방향 별 전체 방사 파워 값에 관한 방사 조건이 설정된 경우, 상기 무선 신호는 상기 빔 방향 별로 상기 전체 방사 파워 값으로 전송되되, 서로 다른 시간 자원을 통해 전송될 수 있다.

또한, 상기 서로 다른 시간 자원은 멀티 -서브 프레임 스케줄링 승인을 통해 기지국에 의해 지시될 수 있다.

또한, 상기 서로 다른 시간 자원은 샐간 협력 시그널링 교환을 통해 설정될 수 있다.

또한, 상기 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법은 기설정된 시간 내에서 전송되는 빔들의 전송 파워 값을 평균화한 평균 방사 파워 값을 기준으로 상기 방사 조건의 만족 여부를 판단하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 비면허 대역 ( unlicensed band )에서 무선 신호를 송수신하는 무선 통신 장치에 있어서 무선 신호를 송수신하기 위한 RF ( Radio Frequency ) 유닛 ; 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 무선 통신 장치는,상기 비면허 대역에서 미리 정해진 시간 구간 동안 상기 복수의 안테나들을 이용하여 CCA ( Clear Channel As ses sment )를 수행하는 경우, 상기 복수의 안테나들을 통해 측정한 에너지 센싱 결과 값 ( ES I : Energy sens ing indi cator )들을 이용하여 하나의 기준 값을 획득하고, 상기 기준 값을 CCA 임계치와 비교하여 상기 비면허 대역의 유휴 상태를 판단하고, 상기 비면허 대역이 다른 무선 통신 장치에 의해 점유되지 않은 유휴 ( idle ) 상태로 판단된 경우, 무선 신호를 상기 비면허 대역을 통해 전송할 수 있다.

【유리한 효과】

본 발명의 실시예에 따르면 , 비면허 대역에서 원활하게 무선 신호를 송수신할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 비면허 대역에서 CCA 수행과 무선 송신을 위한 범 영역을 제어함으로써 다른 무선 장치로의 간섭을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, Tx beam sweeping 또는 Tx mult i- beams를 활용하여 간섭 범위를 늘리지 않음으로써 방향성 안테나를 사용하는 경우에도 전방향성 안테나를 사용하는 경우와 동일하게 CCA 범위 및 간섭 범위의 격차를 유지할 수 있다.

본 발명의 목적은 멀티 안테나들을 포함하고 있는 무선 통신 장치가 CCA 판정을 수행할 때 어떤 안테나를 사용하여 획득한 에너지 센싱 값을 사용할지에 관한 모호성을 해결할 수 있다.

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

【도면의 간단한 설명】

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드 ( resource grid )를 예시한 도면이다.

도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 사브 프레임의 구조를 나타낸다.

도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.

도 5는 일반적인 다중 입출력 안테나 ( MIMO ) 통신 시스템의 구성도이다. 도 6은 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.

도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.

도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서브 프레임 구조의 일례를 나타낸다.

도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 PDCCH와 E- PDCCH를 예시하는 도면이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서의 캐리어 병합을 예시하는 도면이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법을 예시하는 도면이다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 범 패턴을 설명하기 위한 도면이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서 무선 신호 송신 방법올 예시하는 도면이다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서 무선 신호 송신 방법을 예시하는 도면이다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다 .

【발명의 실시를 위한 형태】 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.

본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드 (terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의쒜 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, eNB (evolved一 NodeB) , BTS (base transceiver system) , 액세스 포인트 (AP: Access Point) 등의 용어어】 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말 (Terminal) '은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며 , UE (User Equipment) , MS (Mobile Station) , UT (user terminal) , MSS (Mobile Subscriber Station) , SS (Subscriber Station) , AMS (Advanced Mobile Station) , (Wireless terminal) , MTC (Machine-Type Communication) 장치, M2M (Machine-to-Machine ) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하에서, 하향링크 (DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며 , 상향링크 (UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다, 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 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.

01하의 7】술은 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 ) , NOMA (non-orthogonal multiple access ) 등과 같은 다양한 무선 접속 入 1스템에 이용될 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 ( iMAX) , 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)은 E— UTRA를 사용하는 E— UMTS (evolved UMTS)의 일부로써 , 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE— A (advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상올 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.

설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 일반

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

3GPP LTE/LTE一 A에서는 FDD ( requency 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 1에서 무선 프레임의 시간 영역에서의 크기는 T— s=l/(15000*2048)의 시간 단위의 배수로 표현된다. 하향링크 및 상향링크 전송은 구간을 가지는 무선 프레임으로 구성된다.

도 1의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 1 무선 프레임은 전이중 (full duplex) 및 반이중 (half duplex) FDD에 모두 적용될 수 있다.

무선 프레임 (radio frame)은 10개의 서브프레임 ( subf rame )으로 구성된다. 하나의 무선 프레임은 T— slot=15360*T— s=0.5ms 길이의 20개의 슬롯으로 구성되고, 각 슬롯은 0부터 19까지의 인덱스가 부여된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역 (time domain)에서 연속적인 2개의 슬롯 (slot)으로 구성되고, 서브프레임 i는 슬롯 2i 및 슬롯 2i + l로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는데 걸리는 시간을 TTI (transmission time interval)이라 한다. 예를 들어 , 하나의 서브 프레임은 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.

FDD에서 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 주파수 도메인에서 구분된다. 전이중 FDD에 제한이 없는 반면, 반이중 FDD 동작에서 단말은 동시에 전송 및 수신을 할 수 없다.

하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록 (RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간 (symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록 (resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파 (subcarrier)를 포함한다.

도 1의 (b)는 타입 2 프레임 구조 (frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 무선 프레임은 각 153600*Tᅳ s = 5ms의 길이의 2개의 하프 프레임 (half frame)으로 구성된다. 각 하프 프레임은 30720*Tᅳ s=lms 길이의 5개의 서브프레임으로 구성된다.

TDD 시스템의 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성 (uplink- downlink configuration)은 모든 서브프레임에 대하여 상향링크와 하향링크가 할당 (또는 예약)되는지 나타내는 규칙이다.

표 1은 상향링크-하향링크 구성을 나타낸다.

【표 1】

참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로, 'D'는 하향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내고, 'U'는 상향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내며, 'S'는 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot) , 보호구간 (GP: Guard Period) , UpPTS (Uplink Pilot Time Slot) 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임 (special subframe)을 나타낸다.

DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP는 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다 . 각 서브프레임 i는 각 T_s lot=15360 *T_s=0 . 5ms 길이의 슬롯 2 i 및 슬롯 2 i + l로 구성된다ᅳ

상향링크-하향링크 구성은 7가지로 구분될 수 있으며, 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 및 /또는 개수가 다르다.

하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환되는 시점을 전환 시점 ( switching point )이라 한다. 전환 시점의 주기성 ( Switch-point periodicity )은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 10ms가 모두 지원된다. 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 스페셜 서브프레임 ( S )은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크- 상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 첫번째 하프 -프레임에만 존재한다. 모든 구성에 있어서, 0번, 5번 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 서브프레임 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상상향링크 전송을 위한 구간이다.

이러한, 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모두 알고 있올 수 있다. 기지국은 상향링크-하향링크 구성 정보가 바뀔 때마다 구성 정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크―하향링크 할당상태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다。 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 마찬가지로 PDCCH ( Phys ical Downlink Control Channel )를 통해 전송될 수 있으며 , 방송 정보로서 브로드캐스트 채널 (broadcast channel)을 통해 샐 내의 모든 단말에 공통으로 전송될 수도 있다.

표 2는 스페셜 서브프레임의 구성 (DwPTS/GP/UpPTS의 길이 )을 나타낸다.

【표 2】

도 1의 예시에 따른 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드 (resource grid)를 예시한 도면이다.

도 2를 참조하면 , 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서 , 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

자원 그리드 상에서 각 요소 (element)를 자원 요소 (resource element)하고, 하나의 자원 블록 (RB: resource block)은 12 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 N A DL은 하향링크 전송 대역폭 (bandwidth)에 종속한다.

상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다。

도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역 (control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) °] 할당되는 데이터 영역 (data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel) , PDCCH (Physical Downlink Control Channel) , PHICH ( Physical Hybrid一 ARQ Indicator Channel) 등이 있다.

PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수 (즉, 제어 영역의 크기 )에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ (Hybrid Automatic Repeat . Request)어 1 대한

ACK (Acknowledgement ) /NACK (Not-Acknowledgement ) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보 (DCI: downlink control information)라고 한다. ' 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 (Tx) 파워 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 DL-SCH (Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷 (이를 하향링크 그랜트라고도 한다. ) , UL-SCH (Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보 (이를 상향링크 그랜트라고도 한다. ) , PCH (Paging Channel)에서의 페이징 (paging) 정보, DL—SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액서】스 웅답 (random access response)과 같은 상위 레이어 (upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP (Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인 CCE (control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율 (coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹 (resource element group)들에 대웅된다. PDCCH의 포 1 ¾ 및 人 I "용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.

기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC (Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자 (owner)나 용도어 1 따라 고유한 식별자 (이를 RNTI (Radio Network Temporary Identifier)라고 한다.)가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별 ]", 예를 들어 C-RNTI (Cell-RNTI ) 7 CRC^ 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P— RNTI (Paging—RNTI) 7]· CRC에 ᄆ스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 入 1스템 정보 블록 (SIB: system information block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI (system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 웅답을 지시하기 위하여 , RA-RNTI (random access- RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 더】이터骨 나르는 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다.

하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록 (RB: Resource Block) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다 . 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경겨 1 (slot boundary)에서 주파수 도약 (frequency hopping)된다고 한다.

MIMO (Multi-Input Multi-Output)

MIMO 기술은 지금까지 일반적으로 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여 , 다중 송신 (Tx) 안테나와 다중 수신 (Rx) 안테나를 사용한다. 다시 말해서 , MIMO 기술은 무선 통신 시스템의 송신단 또는 수신단에서 다증 입출력 안테나를 사용하여 용량 증대 또는 성능 개성을 꾀하기 위한 기술이다. 이하에서는 ' MIMO '를 '다중 입출력 안테나 '라 칭하기로 한다 .

더 구체적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 하나의 완전한 메시지 ( total mes sage )를 수신하기 위하여 한 개의 안테나 경로에 의존하지 않으며 , 여러 개의 안테나를 통해 수신한 복수의 데이터 조각을 수집하여 완전한 데이터를 완성시킨다. 결과적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 특정 시스템 범위 내에서 데이터 전송율을 증가시킬 수 있으며, 또한 특정 데이터 전송율을 통해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.

차세대 이동통신은 기존 이동통신에 비해 훨씬 높은 데이터 전송률을 요구하므로 효율적인 다중 입출력 안테나 기술이 반드시 필요할 것으로 예상된다. 이와 같은 상황에서 MIMO 통신 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신 기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 따라 다른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 기술로서 관심을 모으고 있다.

한편, 현재 연구되고 있는 다양한 전송효율 향상 기술 중 다중 입출력 안테나 ( MIMO ) 기술은 추가적인 주파수 할당이나 전력증가 없이도 통신 용량 및 송수신 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 방법으로서 현재 가장 큰 주목을 받고 있다.

도 5는 일반적인 다중 입출력 안테나 (MIMO ) 통신 시스템의 구성도이다. 도 5를 참조하면, 송신 안테나의 수를 N_T개로, 수신 안테나의 수를 N R개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가하므로 , 전송 레이트 (transfer rate)를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 이 경우, 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송 레이트는 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트 (R_o)에 다음과 같은 레이트 증가율 (Rᅳ i)이 곱해진 만큼으로 이론적으로 증가할 수 있다.

【수학식 1】

즉, 예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다.

이와 같은 다중 입출력 안테나의 기술은 다양한 채널 경로를 통과한 심볼들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티 (spatial diversity) 방식과, 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 공간 멀티플렉싱 (spatial multiplexing) 방식으로 나눌 수 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻고자 하는 방식에 대한 연구도 최근 많이 연구되고 있는 분야이다.

각각의 방식에 대해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

첫째로, 공간 다이버시티 방식의 경우에는 시공간 블록 부호 계열과, 다이버시티 이득과 부호화 이득을 동시에 이용하는 시공간 트텔리스 (Trelis) 부호 계열 방식이 있다. 일반적으로 비트 오류율 개선 성능과 부호 생성 자유도는 트텔리스 부호 방식이 우수하지만, 연산 복잡도는 시공간 블록 부호가 간단하다. 이와 같은 공간 다이버서티 이득은 송신 안테나 수 (N一 T)와 수신 안테나 수 (Nᅳ R)의 곱 (N_T X N— R)에 해당되는 양을 얻을 수 있다.

둘째로, 공간 멀티플렉싱 기법은 각 송신 안테나에서 서로 다른 데이터 열을 송신하는 방법인데, 이때 수신기에서는 송신기로부터 동시에 전송된 데이터 사이에 상호 간섭이 발생하게 된다. 수신기에서는 이 간섭을 적절한 신호처리 기법을 이용하여 제거한 후 수신한다. 여기에 사용되는 잡음 제거 방식은 MLD (maximum likelihood detection) 수신기, ZF( zero -forcing) 수신기 MMSE (minimum mean square error) 수신기, D-BLAST ( Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time) , V-BLAST (Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time) 등이 있으며 , 특히 송신단에서 채널 정보를 알 수 있는 경우에는 SVD (singular value decomposition) 방식 등을 사용할 수 있다.

셋째로, 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 결합된 기법을 들 수 있다. 공간 다이버시티 이득만을 얻을 경우 다이버시티 차수의 증가에 따른 성능개선 이득이 점차 포화 ' 되며, 공간 멀티플렉싱 이득만을 취하면 무선 채널에서 전송 신뢰도가 떨어진다. 이를 해결하면서 두 가지 이득을 모두 얻는 방식들이 연구되어 왔으며, 이 중 시공간 블록 부호 (Double-STTD) , 시공간 BICM(STBICM) 등의 방식이 있다.

상술한 바와 같은 다중 입출력 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 N T개의 송신 안테나와 N R개의 수신 안테나가존재하는 것을 가정한다

먼저 , 송신 신호에 대해 살펴보면 , 이와 같이 N T개의 송신 안테나가 있 경우 최대 전송 가능한 정보는 N T개 이므로, 이를 다음과 같은 백터로 나타낼 수 있다.

【수학식 2】

한편, 각각의 전송 정보 s i, s 2, s N T에 있어 전송 전력을 달리 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 P一 1, P— 2, ..., Pᅳ N— T라 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같은 백터로 나타낼 수 있다.

【수학식 3】

또한, 수학식 3의 전송 전력이 조정된 전송 정보를 전송 전력의 대각 행렬 P로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

【수학식 4】

한편, 수학식 4의 전송 전력이 조정된 정보 백터는 그 후 가중치 행렬 W가 곱해져 실제 전송되는 N T개의 전송 신호 X 1, X 2 X N T를 구성한다 . 여기서, 가중치 행렬은 전송 채널 상황 등에 따라 전송 정보를 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송 신호 X 1, X 2, .. , x N T를 백터 X를 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다. 【수학식 5】

여기서 , w i j는 i번째 송신 안테나와 j번째 전송 정보간의 가중치를 나타내며, W는 이를 행렬로 나타낸 것이다. 이와 같은 행렬 W를 가중치 행렬 (Weight Matrix ) 또는 프리코딩 행렬 ( Precoding Matrix )라 부른다. 한편, 상술한 바와 같은 전송 신호 ( X )는 공간 다이버시티를 사용하는 경우와 공간 멀티플렉싱을 사용하는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.

공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우는 서로 다른 신호를 다중화하여 보내게 되므로, 정보 백터 s의 원소들이 모두 다른 값을 가지게 되는 반면, 공간 다이버시티를 사용하게 되면 같은 신호를 여러 채널 경로를 통하여 보내게 되므로 정보 백터 s 의 원소들이 모두 같은 값을 갖게 된다.

물론, 공간 멀티플택싱과 공간 다이버시티를 흔합하는 방법도 고려 가능하다. 즉, 예를 들어 3 개의 송신 안테나를 통하여 같은 신호를 공간 다이버시티를 이용하여 전송하고, 나머지는 각각 다른 신호를 공간 멀티플랙싱하여 보내는 경우도 고려할 수 있다.

다음으로, 수신신호는 N_R개의 수신 안테나가 있는 경우, 각 안테나의 수신신호 y_l , y_2 , y— N— R을 백터 y로 다음과 같이 나타내기로 한다,

【수학식 6】

y = [>녜 ' ,;니 한편, 다중 입출력 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링하는 경우, 각각의 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을 hᅳ i j로 표시하기로 한다. 여기서, h_i j의 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.

이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 백터 및 행렬 형태로도 표시 가능하다. 백터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 6은 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 총 N_ T개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.

【수학식 7】

n d T .

또한, 상기 수학식 7과 같은 행렬 표현을 통해 Nᅳ T개의 송신 안테나로부터

N_R개의 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.

【수히一시 8 ]

실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H를 거친 후에 백색 잡음 (AWGN : Additive White Gaussian Noise)가 더해지게 되므로, N_R개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색 잡음 n_l, n_2, n— N_R을 백터로 표현하면 다음과 같다.

【수학식 9]

n― η λ 2 ,

상술한 바와 같은 전송 신호, 수신 신호, 채널, 및 백색 집 " 음의 모델링을 통해 다중 입출력 안테나 통신 시스템에서의 각각은 다음과 같은 관계를 통해 나타낼 수 있다.

【수학식 10】

Hx + n

한편, 채널의 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행과 열의 수는 송수신 안테나 수에 의해서 결정된다. 채널 행렬 H는 앞서 살펴본 바와 같이 행의 수는 수신 안테나의 수 N_R과 같아지고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N— T와 같아 지게 된다. 즉, 채널 행렬 H는 N_RXN_T 행렬이 된다.

일반적으로, 행렬의 랭크 (rank)는 서로 독립인 ( independent ) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크 (rank(H) )는 다음과 같이 제한된다.

【수학식 11】 ran ≤ min {N T ,N R )

또한, 행렬을 고유치 분해 (Eigen value decomposition)를 하였을 때, 탱크는 고유치 (eigen value)들 중에서 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 비슷한 방법으로, 랭크를 SVD (singular value decomposition) 했을 때 0이 아닌 특이값 (singular value)들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서 , 채널 행렬에서 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.

본 명세서에 있어, MIMO 전송에 대한 '탱크 (Rank) '는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어 (layer)의 개수'는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다ᅳ 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대웅하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다. 캐리어 병합 (Carrier Aggregation)

본 발명의 실시예들에서 고려하는 통신 환경은 멀티 캐리어 (Multi- carrier) 지원 환경을 모두 포함한다. 즉, 본 발명에서 사용되는 멀티 캐리어 시스템 또는 캐리어 병합 (CA: Carrier Aggregation) 시스템이라 함은 광대역을 지원하기 위해서, 목표로 하는 광대역을 구성할 때 목표 대역보다 작은 대역폭 (bandwidth)을 가지는 1개 이상의 컴포넌트 캐리어 (CC: Component Carrier)를 병합 (aggregation)하여 사용하는 시스템을 말한다.

본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합 (또는, 반송파 집성 )을 의미하며 이때 캐리어의 병합은 인접한 (contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한 (non-contiguous) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어 (이하, 'DL CC'라 한다. ) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어 (이하, 'UL CC'라 한다. ) 수가 동일한 경우를 대칭적 (symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적 (asymmetric) 집성이라고 한다. 이와 같은 .캐리어 병합은 반송파 집성 , 대역폭 집성 (bandwidth aggregation) , 스펙트럼 집성 (spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 흔용되어 사용될 수 있다.

두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 LTE-A 시스템에서는 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 캐리어를 결합할 때, 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 시스템과의 호환성 (backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다. 예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20 }MHz 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-advanced 시스템 (즉, LTE-A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.

LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀 (cell)의 개념을 사용한다. 상술한 캐리어 병합 환경은 다중 셀 (multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. 샐은 하향링크 자원 (DL CC)과 상향링크 자원 (UL CC) 한 쌍의 조합으로 정의되나, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 셀 (configured serving cell)을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개의 UL CC를 가질 수 있으나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 샐을 가지는 경우에는 셀의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다.

또는, 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 샐을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다. 즉, 캐리어 병합 (carrier aggregation)은 각각 캐리어 주파수 (셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 샐들의 병합으로 이해될 수 있다. 여기서, 말하는 '셀 (Cell) '은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다.

LTE-A 시스템에서 !"용되는 샐은 프라이머리 셀 (PCell: Primary Cell) 및 세컨더리 셀 (SCell: Secondary Cell)을 포함한다. P셀과 S셀은 서빙 샐 (Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC— CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P셀로만 구성된 서빙 샐이 단 하나 존재한다. 반면, RRCᅳ CO丽 ECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며, 전체 서빙 샐에는 P셀과 하나 이상의 S셀이 포함된다.

서빙 샐 (P샐과 S셀)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhysCellld는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진다. SCelllndex는 S셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한 (short) 식별자로 1부터 7까지의 정수값을 가진다. ServCelllndex는 서빙 샐 (P셀 또는 S셀)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한 (short) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0값은 P셀에 적용되며, SCelllndex는 S셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다. 즉, ServCelllndex에서 가장 작은 셀 ID (또는 셀 인덱스)을 가지는 셀이 P셀이 된다.

P샐은 프라이머리 주파수 (또는, primary CC) 상에서 동작하는 샐윷 의미한다, 단말이 초기 연결 설정 (initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재 -설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. 또한, P셀은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P셀에서만 PUCCH를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P셀만을 이용할 수 있다. E- UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Acces.s)은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보 (mobilityContr이工 nfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconf igutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해 P셀만을 변경할 수도 있다.

S셀은 세컨더리 주파수 (또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 샐을 의미할 수 있다. 특정 단말에 P셀은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S셀은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P셀을 제외한 나머지 샐들, 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다. E- UTRAN은 S샐을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC— CONNECTED 상태에 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널 (dedicated signal)을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S샐의 해제 및 추가에 의하여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconf igutaion) 메入 1지를 이용할 수 있다. E-UTRAN은 관련된 S샐 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링 (dedicated signaling) 할 수 있다. 초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN은 연결 설정'과정에서 초기에 구성되는 P샐에 부가하여 하나 이상의 S셀을 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P샐 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시 예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어 (PCC)는 P셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며 , 세컨더리 컴포넌트 캐리어 (SCC)는 S샐과 동일한 의미로 사용될 수 있다.

도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.

도 7의 (a)는 LTE 시스템에서 사용되는 단일 캐리어 구조를 나타낸다. 컴포넌트 캐리어에는 DL CC와 UL CC가 있다. 하나의 컴포넌트 캐리어는 20MHz의 주파수 범위를 가질 수 있다.

도 7의 (b)는 LTEᅳ A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합 구조를 나타낸다. 도 7의 (b)의 경우에 20MHz의 주파수 크기를 갖는 3 개의 컴포넌트 캐리어가 결합된 경우를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3 개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 캐리어 병합의 경우 단말은 3개의 CC를 동시에 모니터링할 수 있고, 하향링크 신호 /데이터를 수신할 수 있고 상향링크 신호 /데이터를 송신할 수 있다.

만약, 특정 셀에서 N개의 DL CC가 관리되는 경우에는, 네트워크는 단말에 M (M≤N)개의 DL CC를 할당할 수 있다. 이때, 단말은 M 개의 제한된 DL CC 만을 모니터링하고 DL 신호를 수신할 수 있다. 또한, 네트워크는 L (L≤M≤N)개의 DL CC에 우선순위를 주어 주된 DL CC를 단말에 ' 할당할 수 있으며, 이러한 경우 UE는 L 개의 DL CC는 반드시 모니터링해야 한다. 이러한 방식은 상향링크 전송에도 똑같이 적용될 수 있다.

하향링크 자원의 반송파 주파수 (또는 DL CC)와 상향링크 자원의 반송파 주파수 (또는, UL CC) 사이의 링키지 (linkage)는 RRC 메시지와 같은 상위계층 메시지나 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, SIB2 (System Information Block Type2)에 의해서 정의되는 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 구성될 수 있다. 구체적으로, 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC간의 맵핑 관계를 의미할 수 있으며 , HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC (또는 UL CC)와 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 UL CC (또는 DL CC)간의 맵핑 관계를 의미할 수도 있다.

단말이 하나 이상의 S샐이 설정되면, 네트워크는 설정된 S셀 (들)을 활성화 (activate) 또는 비활성화 (deactivate)할 수 있다. P셀은 항상 활성화된다. 네트워크는 활성 /비활성 (Activation/Deactivation) MAC 제어 요소 (MAC control element)를 전송함으로써 S셀 (들)을 활성화 또는 비활성화한다 . 활성 /비활성 MAC 제어 요소는 고정된 크기를 가지고, 7개의 C 필드 (C- field)와 1개의 R 필드 (R-field)를 포함하는 단일의 옥텟 (octet)으로 구성된다. C 필드는 각 S샐 인덱스 (SCelllndex) 별로 구성되고, S씰의 활성 /비활성 상태를 지시한다. C 필드 값이 ' 1 '로 셋팅되면 해당 S셀 인덱스를 가지는 S셀의 활성화되는 것을 지시하고, ' 0 '으로 셋팅되면 해당 S셀 인텍스를 가지는 S샐의 비활성화되는 것을 지시한다.

또한, 단말은 설정된 S셀 별로 타이머 (sCellDeactivationTimer)를 유지하고, 타이머가 만료될 때 관련된 S셀을 비활성화한다. 동일한 초기 타이머 값이 타이머 (sCellDeactivationTimer)의 각 인스턴스 ( instance )에 적용되며 , RRC 시그널링에 의해 설정된다. S셀 (들)이 추가될 때 또는 핸드오버 이후, 초기 S셀 (들)은 비활성화 상태이다.

단말은 각 TTI에서 각각의 설정된 S샐 (들)에 대하여 아래와 같은 동작을 수행한다.

ᅳ 단말이 특정 TTI (서브프레임 n)에서 S셀을 활성화하는 활성 /비활성 MAC 제어 요소를 수신하면, 단말은 정해진 타이밍에 해당하는 TTI (서브프레임 n+8 또는 그 이후)에서 S셀을 활성화하고, 해당 S셀과 관련된 타이머를 (재)시작시킨다. 단말이 S셀을 활성화한다는 것은 단말이 S샐 상에서 SRS (Sounding Reference Signal) 전송, S셀을 위한 CQI (Channel Quality Indicator) /PMI (Precoding Matrix Indicator) /RI (Rank

Indication) /PTI (Precoding Type Indicator) 보고, S샐 상에서 PDCCH 모니터링, S셀을 위한 PDCCH 모니터링과 같은 일반 S셀 동작을 적용한다는 것을 의미한다. - 단말이 특정 TTI (서브프레임 η)에서 S셀을 비활성화하는 활성 /비활성 MAC 제어 요소를 수신하거나 또는 특정 TTI (서브프레임 n) 활성화된 S샐과 관련된 타이머가 만료되면, 단말은 정해진 타이밍에 해당하는 TTI (서브프레임 n+8 또는 그 이후)에서 S셀을 비활성화하고, 해당 S샐의 타이머를 중단하며 , 해당 S셀과 관련된 모든 HARQ 버퍼를 비운다 (flush) .

- 활성화된 S셀 상의 PDCCH가 상향링크 그랜트 (uplink grant) 또는 하향링크 승인 (downlink assignment)을 지시하거나, 또는 활성화된 S샐을 스케줄링하는 서빙 셀 상의 PDCCH가 활성화된 S샐을 위한 상향링크 그랜트 (uplink grant) 또는 하향링크 승인 (downlink assignment)을 지시하면 , 단말은 해당 S셀과 관련된 타이머를 재시작한다 .

- S셀이 비활성화되면, 단말은 S셀 상에서 SRS를 전송하지 않고, S셀을 위한 CQI/PMI/RI/PT工를 보고하지 않으며, S셀 상에서 UL-SCH를 전송하지 않으며 , S샐 상에서 PDCCH를 모니터하지 않는다 . 크로스 캐리어 스케줄링 (Cross Carrier Scheduling)

캐리어 병합 시스템에서는 캐리어 (또는 반송파) 또는 서빙 셀 (Serving Cell)에 대한 스케줄링 관점에서 자가 스케즐링 (Self-Scheduling) 방법 및 크로스 캐리어 스케줄링 (Cross Carrier Scheduling) 방법의 두 가지가 있다. 크로스 캐리어 스케줄링은 크로스 컴포넌트 캐리어 스케줄링 (Cross Component Carrier Scheduling) 또는 크로스 셀 스케줄링 (Cross Cell Scheduling)으로 일컬을 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링은 PDCCH (DL Grant)와 PDSCH가 각각 다른 DL CC로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL 그랜트를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC가 아닌 다른 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.

크로스 캐리어 스케줄링 여부는 단말 특정 (UE-specific)하게 활성화 또는 비활성화될 수 있으며 , 상위계층 시그널링 (예를 들어 , RRC signaling)을 통해서 반정적 ( semi-static )으로 각 단말 별로 알려질 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우, PDCCH에 해당 PDCCH가 지시하는 PDSCH/PUSCH가 어느 DL/UL CC를 통해서 전송되는지를 알려주는 캐리어 지시자 필드 (CIF: Carrier Indicator Field)가 필요하다. 예를 들어 , PDCCH는 PDSCH 자원 또는 PUSCH 자원을 CIF를 이용하여 다수의 컴포넌트 캐리어들 중 하나에 할당할 수 있다. 즉, DL CC 상에서의 PDCCH가 다중 집성된 DL/UL CC 중 하나에 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당하는 경우 CIF가 설정된다. 이 경우, LTE-A Releaseᅳ 8의 DCI 포맷은 CIF에 따라 확장될 수 있다. 이때 설정된 CIF는 3bit 필드로 고정되거나, 설정된 CIF의 위치는 DCI 포맷 크기와 무관하게 고정될 수 있다. 또한, LTE-A Release-8의 PDCCH 구조 (동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑 )를 재사용할 수도 있다. 반면, DL CC 상에서의 PDCCH가 동일한 DL CC 상에서의 PDSCH 자원을 할당하거나 단일 링크된 UL CC 상에서의 PUSCH 자원을 할당하는 경우에는 CIF가 설정되지 않는다. 이 경우, LTE-A Release— 8과 동일한 PDCCH 구조 (동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑 )와 DCI 포맷이 사용될 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링이 가능할 때, 단말은 cc 별 전송 모드 및 /또는 대역폭에 따라 모니터링 CC의 제어영역에서 복수의 DCI에 대한 PDCCH를 모니터링하는 것이 필요하다. 따라서, 이를 지원할 수 있는 검색 공간의 구성과 PDCCH 모니터링이 필요하다.

캐리어 병합 시스템에서, 단말 DL CC 집합은 단말이 PDSCH를 수신하도록 스케줄링된 DL CC의 집합을 나타내고, 단말 UL CC 집합은 단말이 PUSCH를 전송하도록 스케줄링된 UL CC의 집합을 나타낸다. 또한, PDCCH 모니터링 집합 (monitoring set)은 PDCCH 모니터링을 수행하는 적어도 하나의 DL CC의 집합을 나타낸다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합과 같거나, 단말 DL CC 집합의 부집합 (subset)일 수 있다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합내의 DL CC들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는 PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합에 상관없이 별개로 정의될 수 있다. PDCCH 모니터링 집합에 포함되는 DL CC는 링크된 UL CC에 대한 자기ᅳ스케줄링 (self- scheduling)은 항상 가능하도록 설정될 수 있다. 이러한, 단말 DL CC 집합, 단말 UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합은 단말 특정 (UE-specific) , 단말 그룹 특정 (UE group-specific) 또는 셀 특정 (Cell— specif ic)하게 설정될 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링이 비활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 항상 단말 DL CC 집합과 동일하다는 것을 의미하며, 이러한 경우에는 PDCCH 모니터링 집합에 대한 별도의 시그널링과 같은 지시가 필요하지 않다. 그러나, 크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 단말 DL CC 집합 내에서 정의되는 것이 바람직하다. 즉, 단말에 대하여 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하기 위하여 기지국^ PDCCH 모니터링 집합만을 통해 PDCCH를 전송한다.

도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 서브 프레임 구조의 일례를 나타낸다.

도 8을 참조하면, LTE-A 단말을 위한 DL 서브프레임은 3개의 DL CC가 결합되어 있으며, DL CC 는 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 경우를 나타낸다. CIF가 사용되지 않는 경우, 각 DL CC는 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 반면, CIF가 상위 계층 시그널링을 통해 사용되는 경우, 단 하나의 DL CC 만이 CIF를 이용하여 자신의 PDSCH 또는 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 이때, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 DL CC 'Β' 와 'C'는 PDCCH를 전송하지 않는다.

PDSCH 수신을 위한 UE 절차

상위 계층 파라미터 'mbsfn-SubframeConfigList'에 의해 지시된 서브프레임 (들)을 제외하고 , 단말은 서브프레임 내에서 자신에게 의도된 (intended) DCI 포맷 1, 1A, IB, 1C, 1D, 2, 2A, 2B 또는 2C를 전달하는 서빙 셀의 PDCCH의 검출할 때, 상위 계층에서 정의된 전송 블록 (transport block)의 개수에 제한되어 동일한 서브프레임에서 단말은 해당 PDSCH를 디코딩한다。

단말은 자신에게 의도된 (intended) DCr 포맷 1A, 1C를 전달하는 SI- RNTI 또는 P-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 검출된 PDCCH에 따라 PDSCH를 디코딩하고, 해당 PDSCH가 전달되는 자원 블록 (RB)에서는 PRS가 존재하지 않는다고 가정한다 .

서빙 샐에 대한 캐리어 지시 필드 (CIF: carrier indicator field) 설정되는 단말은 캐리어 지시 필드가 공통 서치 스페이스 (co匪 on search space) 내 서빙 셀의 어떠한 PDCCH에서도 존재하지 않는다고 가정한다.

그렇지 않으면, PDCCH CRC가 C-RNTI 또는 SPS C— RNTI에 의해 스크램블될 때, CIF가 설정되는 단말은 서빙 샐에 대한 CIF가 단말 특정 서치 스퍼 1이스 (UE specific search space) 내에 위치하는 PDCCH에 존재한다고 가정한다 .

단말이 SI-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 아래 표 3에서 정의된 조합에 따라 PDCCH 및 해당 PDSCH를 디코딩한다. 이 PDCCH (들)에 대웅되는 PDSCH는 SI-RNTI에 의해 스크램블링 초기화 (scrambling initialization)된다.

표 3은 SI— RNTI^ 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예시한다.

【표 3]

단말이 P-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 아래 표 4에서 정의된 조합에 따라 PDCCH와 해당 PDSCH를 디코딩한다。 이 PDCCH (들)에 대웅되는 PDSCH는 P-RNTI에 의해 스크램블링 조기화 ( scrambling initialization)된다.

표 4는 P-RNT工에 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예시한다.

【표 4】

단말이 RA-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 아래 표 5에서 정의된 조합에 따라 PDCCH와 해당 PDSCH를 디코딩한다. 이 PDCCH (들)에 대웅되는 PDSCH는 RA— RNTI에 의해 스크램블링 초기화 (scrambling initialization)된다.

표 5는 RA— RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예入 1한다.

【표 5】

단말은 모드 1 내지 모드 9와 같이 9가지의 전송 모드 (transmission mode) 중 하나에 따라 PDCCH를 통해 시그널링된 PDSCH 데이터 전송을 수신하도록 상위 계층 시그널링을 통해 반정적으로 (semi-statically) 설정될 수 있다。

프레임 구조 타입 1의 경우,

- 단말은 일반 CP를 가지는 PDCCH를 위한 OFDM 심볼의 수가 4인 어느 서브프레임 내에서도 안테나 5에서 천송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다。

- 만약, 가상 자원 블록 (VRB: virtual RB) 쌍이 매핑되는 2개의 물리 자원 블록 (PRB: Physical RB) 중 어느 하나라도 동일 서브프레임 내에서 PBCH 또는 프라이머리 또는 세컨더리 동기 신호가 전송되는 주파수와 중복되면, 단말은 해당 2개의 PRB에서 안테나 포트 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14에서 전송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다.

- 단말은 분산된 VRB 자원 할당 (distributed VRB resource allocation)이 지정된 ( assigned) 안테나 포트 7에서 전송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다.

- 단말은 할당된 모든 PDSCH RB를 수신하지 못하면 transport block의 디코딩을 생략 (skip)할 수 있다. 단말이 디코딩을 생략 (skip)하면 , 물리 계층은 상위 계층에게 transport block이 성공적으로 디코딩되지 않았다고 지시한다 .

프레임 구조 타입 2의 경우,

- 단말은 일반 CP를 가지는 PDCCH를 위한 OFDM 심볼의 수가 4인 어느 서브프레임 내에서도 안테나 포트 5에서 전송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다.

- 만약, VRB 쌍이 매핑되는 2개의 PRB 중 어느 하나라도 동일 서브프레임 내에서 PBCH가 전송되는 주파수와 중복되면, 단말은 해당 2개의 PRB에서 안테나 포트 5에서 전송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다.

- 만약, VRB 쌍이 매핑되는 2개의 PRB 중 어느 하나라도 동일 서브프레임 내에서 프라이머리 또는 세컨더리 동기 신호가 전송되는 주파수와 중복되면, 단말은 해당 2개의 PRB에서 안테나 포트 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14에서 전송되는 PDSCH RB를 수신하지 않는다.

- 일반 CP가 설정되는 경우, 단말은 상향링크―하향링크 구성 #1 또는 #6에서 스페셜 서브프레임 내에서 분산된 VRB 자원 할당이 지정된 (assigned) 안테나 포트 5에서 PDSCH를 수신하지 않는다.

- 단말은 분산된 VRB 자원 할당이 지정된 (assigned) 안테나 포트 7에서 PDSCH를 수신하지 않는다.

- 단말은 할당된 모든 PDSCH RB를 수신하지 못하면 transport block의 디코딩을 생략 (skip)할 수 있다. 단말이 다코딩을 생략 (skip)하면, 물리 계층은 상위 계층에게 transport block이 성공적으로 디코딩되지 않았다고 지시한다 .

단말이 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 아래 표 6에서 정의된 각 조합에 따라 단말은 PDCCH와 해당 PDSCH를 디코딩한다. 이 PDCCH (들)에 대응되는 PDSCH는 C- RNTI어 1 의해 스크램블링 초기화 (scrambling initialization)된다.

단말이 서빙 샐에 대한 CIF가 설정되거나 단말이 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 디코딩된 PDCCH 내 CIF 값에 의해 지시된 서빙 셀의 PDSCH를 디코딩한다.

전송 모드 3, 4, 8 또는 9의 단말이 DCI 포맷 1A 승인 ( assignment )을 수신하면, 단말은 PDSCH 전송이 transport block 1과 관련되고, transport block 2는 사용 불능 (disabled)이라고 가정한다.

단말이 전송 모드 7로 설정되면, 이 PDCCH (들)에 해당하는 단말 특정 참조 신호는 C-RNT工에 의해 스크램블링 초기화된다. 확장 CP가 하향링크에서 사용되면, 단말은 전송 모드 8을 지원하지 않는다 . 단말이 전송 모드 9로 설정될 때, 단말이 자신에게 의도된 (intended) DCI 포맷 1A 또는 2C를 전달하는 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 검출하면, 단말은 상위 계층 파라미터 (ᅳ mbsfn-

SubframeConfigList ' )에 의해 지시된 서브프레임에서 해당 PDSCH를 디코딩한다. 단, 상위 계층에 의해 PMCH를 디코딩하도록 설정되거나, PRS 시점은 MBSFN 서브프레임 내에서만 설정되고, 서브프레임 #0에서 사용된 CP 길이가 일반 CP이고, 상위 계층에 의해 PRS 시점 (occasion)의 일부로 설정된 서브프레임은 제외한다 . 표 6은 C-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예시한다.

【표 6】

전송 모드 DCI 포맷 서치 스페이스 PDCCH에 대웅되는 PDSCH 전송 방식

모드 1 DCI 포맷 1A 공용 및 C— RNTI에 단일 안테나 포트, 포트 0

의한 단말 특정

DCI 포맷 1 C— RNTI에 의한 단일 안테나 포트, 포트 0

단말 특정

모드 2 DCI 포맷 1A 공용 및 C— RNTI에 전송 다이버시티

의한 단말 특정

DCI 포맷 1 ORNTI에 의한 전송 다이버시티

단말 특정

모드 3 DCI 포맷 1A 공용 및 C—RNTI에 전송 다이버시티

의한 단말 특정

DCI 포맷 2A Cᅳ RNTI에 의한 긴 지연 CDD (Large delay 단말 특정 CDD) 또는 전송 다이버시티 모드 4 DCI 포맷 1A 공용 및 C—RNT工에 전송 다이버시티

의하 다말 특 (Transmit diversity) DCI 포맷 2 C-RNT工에 의한 폐루프 공간 다중화 (Closed- 단말 특정 loop spatial multiplexing) 또는 전송 다이버시티

모드 5 DCI 포맷 1Ά 공용 및 C-RNTI에 전송 다이버시티

의한 단말 특정

DCI 포맷 1D ORNTI에 의한 다증 사용자 MIMO (Multi다말 트; ¾ user MIMO)

모드 6 DCI 포맷 1A 공용 및 C— RNT工에 전송 다이버시티

의하 다말 특

DCI 포맷 1B ORNT工에 의한 단일 전송 레이어를 이용한 다만 트; ¾ 폐루프 공간 다중화

모 c 7 DCI 포맷 1A 공용 및 C RNTI에 PBCH 안테나 포트의 수가 의한 단말 특정 1이면 단일 안테나 포트, 포트

0 사용, 그렇지 않으면 전송 다이버시티

DCI 포맷 1 C— RNTI에 의한 단일 안테나 포트, 포트 5

단말 특정

모드 8 DCI 포맷 1A 공용 및 C-RNTI에 PBCH 안테나 포트의 수가 의하 다말 특 1이면 단일 안테나 포트, 포트

0 사용, 그렇지 않으면 전송 다이버시티

DCI 포맷 2B C— RNTI어 1 의한 이중 레이어 전송 (Dual layer 다만 트; ¾ transmission) , 포트 7 및 8 또는 단일 안테나 포트, 포트 7 또는 8

모드 9 DCI 포 1A 공용 및 C— RNT工에 비— MBSFN 서브프러】임: PBCH 의하_i 다말 Ξ. 특ᄀ ¾ᄋ 안테나 포트의 수가 1이면 단일 안테나 포트, 포트 0 사용, 그렇지 않으면 전송 다이버시티 MBSFN 서브프레임: 단일 안테나 포트, 포트 7

DCI 포맷 2C C-RNT工에 의한 최대 8까지 레이어 전송, 포트 다만 트 7-14 단말이 SPS C— RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 아래 표 7에 정의된 각 조합에 따라 프라이머리 셀의 PDCCH 및 프라이머리 셀의 해당 PDSCH를 디코딩한다 . PDSCH가 해당 PDCCH 없이 전송되는 경우, 동일한 PDSCH 관련 구성을 적용한다. 이 PDCCH어 1 해당 PDSCH와 - PDCCH 없는 PDSCH는 SPS C—RNT工에 의해 스크램블링 초기화된다. 단말이 전송 모드 7로 설정될 때, 이 PDCCH (들)와 대웅되는 단말 특정 참조 신호는 SPS C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다. 단말이 전송 모드 9로 설정될 때, 단말이 자신에게 의도된 (intended) DCI 포맷 1A 또는 2C를 전달하는 SPS C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH 또는 자신에게 의도된 (intended) PDCCH 없이 구성되는 PDSCH를 검출하면, 단말은 상위 계층 파라미터 ( 'mbsfn-

SubframeConfigList' )어 1 의해 지시된 서브프레임어 1서 해당 PDSCH를 디코딩한다 . 단, 상위 계층에 의해 PMCH를 디코딩하도록 설정되거나, PRS 시점은 MBSFN 서브프레임 내에서만 설정되고, 서브프레임 #0에서 사용된 CP 길이가 일반 CP이고, 상위 계층에 의해 PRS 시점 (occasion)의 일부로 설정된 서브프레임은 제외한다 . 표 7은 SPS C— RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예시한다.

【표 7]

_iᄋ DCI 포맷 서치 스페이스 PDCCH에 대웅되는 PDSCH 전송 방식

DCI 포맷 1A 공용 및 C— RNT工에 단일 안테나 포트, 포트 0

의하 다만 트

DCI 포맷 1 C—RNTI에 의한 단¾ 안테나 포트, 포트 0 단말 특정

모드 2 DCI 포맷 1A 공용 및 C—RNTI에 전송 다이버시티

의하 다만 트

DCI 포맷 1 C— RNTI에 의한 전송 다이버시티 모드 3 DCI 포맷 1A 공용 및 C— RNTI에 전송 다이버시티

의한 단말 특정 DCI 포맷 2A ORNT I에 의한 전송 다이버시티

^말 특정

모드 4 DCI 포맷 1A 공용 및 C— RNTI에 전송 다이버시티

의하 다만 트;

DC I 포맷 2· ORNT: [에 의한 전송 다이버시티

다받 트; ¾

모드 5 DCI 포맷 1A 공용 및 C—RNTI에 전송 다이버시티

의한 단말 특정

모드 6 DCI 포맷 1A 공용 및 C RNTI에 전송 다이버시티

의한 단말 특정

모드 7 DCI 포맷 1A 공용 및 C— RNTI에 단일 안테나 포트, 포트 5 의한 단말 특정

DCI 포맷 1 ORNTI에 의한 단일 안테나 포트, 포트 5 다말 특;

모드 8 DCI 포맷 1A 공용 및 C— RNTI에 단일 안테나 포트, 포트 7 의한 단말 특정

DCI 포맷 2B C—RNT I에 의한 단일 안테나 포트, 포트 7 다말 특 "ᄀ져ᄋ 또는 8

모드 9 DCI 포맷 1A 공용 및 C— RNTI에 단일 안테나 포트, 포트 7 의한 단말 특정

DCI 포맷 2C C-RNT I에 의한 단일 안테나 포트, 포트 7 단말 특정 · 또는 8

단말이 상위 계층에 의해 임시 C-RNT I ( Temporary C-RNT I )에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되고, C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하지 않도록 설정되면, 단말은 아래 표 8에 정의된 조합에 따라 PDCCH 및 해당 PDSCH를 디코딩한다. 이 PDCCH (들)에 대응되는 PDSCH는 .임시 C-RNT I ( Temporary C— RNT I )에 의해 스크램블링 초기화된다. 표 8은 임시 C-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PDSCH를 예시한다.

【표 8】

DCI 포맷 서치 스페이스 PDCCH에 대웅되는 PDSCH 전송 방식

DCI 포맷 공용 및 임시 C- PBCH 안테나 포트의 수가 1이면 단일 1A RNT I에 의한 단말 안테나 포트, 포트 0 사용, 그렇지 않으면 특정 전송 다이버시티

PUSCH 전송을 위한 UE 절차 단말은 아래 표 9에서 정의된 모드 1, 2의 2가지의 상향링크 전송 모드 중 어느 하나에 따라 PDCCH를 통해 시그널링된 PUSCH 전송을 전송하도록 상위 계층 시그널링을 통해 반정적 (semi-statically)으로 설정된다. 단말이 C- RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 상위 계층에 의해 설정되면, 단말은 아래 표 9에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩하고, 해당 PUSCH를 전송한다. 이 PDCCH (들)에 대응되는 PUSCH 전송 및 동일 transport block어 1 대한 PUSCH 재전송은 C-RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다. 전송 모드 1은 단말이 상위 계층 시그널링에 의해 상향링크 전송 모드가 지정될 (assigned) 때까지 단말을 위한 기본 (default) 상향링크 전송 모드이다. 단말이 전송 모드 2로 설정되고 DCI 포맷 0 상향링크 스케줄링 그랜트 (scheduling grant)를 수신할 때, 단말은 PUSCH 전송이 transport block 1과 관련되고, transport block 2는 사용 불능 (disabled)이라고 가정한다 . 표 9는 C— RNTI에 의해 설정되는 PDCCH 및 PUSCH를 예시한다.

【표 9】

전송 모드 DCI 포맷 서치 스페이스 PDCCH에 대웅되는 PUSCH의 전송 방식

모드 1 DCI 포맷 0 공통 및 C— RNT工에 단일 안테나 포트, 포트 10 의한 단말 특정 모드 2 DC I 포맷 0 공통 ¾ ORNTI에 단일 안테나 포트, 포트 10 o]

-Π xl c τ-i "만 트 .

S — 1 O

DC I 포맷 4 C-RNTI에 의한 폐루프 공간 다중화

다말 특; (Closed-loop spatial multiplexing)

단말이 상위 계층에 의해 C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되고, 또한 PDCCH 오더 (order)에 의해 개시된 랜덤 액세스 절치" (random access procedure)를 수신하도톡 설정되면, 단말은 아래 표 10에 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩한다. 표 10은 랜덤 액세스 절차를 개시하기 위한 PDCCH 오더로서 설정되는 PDCCH를 여】시한다 .

【표 10】

단말이 상위 계층에 의해 SPS C-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 11에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩하고, 해당 PUSCH를 전송한다. 이 PDCCH (들)에 대웅되는 PUSCH 전송 및 동일 transport block어 1 대한 PUSCH 재전송은 SPS C- RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다. 해당 PDCCH 없이 이 PUSCH의 최소 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 SPS C— RNTI에 의해 스크램블링 초기화된다. 표 11은 SPS C— RNTI에 의해 설정된 PDCCH 및 PUSCH를 예시한다 .

【표 11】

저-l Φᄋ 모— ' c DCI 포맷 서치 스페이스 PDCCH에 대웅되는 PUSCH의

xl o o ^

모드 1 DCI 포맷 0 공통 및 C—RNTI에 단일 안테나 포트, 포트 10 의한 단말 특정 모드 2 DCI 포맷 ◦ 공통 및 C—RNTI에 단일 안테나 포트, 포트 10 o] 다만 트

단말이 C-RNT I에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되었는지 여부와 무관하게, 단말이 상위 계층에 의해 임시 C-RNTI에 의해 스크램블된 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 12에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩하고 해당 PUSCH를 전송한다. 이 PDCCH (들)에 대응되는 PUSCH는 임시 C-RNT I에 의해 스크램블링 초기화된다.

임시 C-RNTI가 상위 계층에 의해 셋팅되면, 랜덤 액세스 웅답 그랜트 ( random access response grant )에 대웅되는 PUSCH 전송 및 동일 transport block에 대한 PUSCH 재전송은 임시 C-RNT I에 의해 스크램블된다. 그렇지 않으면, 랜덤 액세스 웅답 그랜트에 대응되는 PUSCH: 전송 및 동일 t ransport block에 대한 PUSCH 재전송은 C— RNT I에 의해 스크램블된다.

표 12는 임시 C-RNT工에 의해 설정되는 PDCCH를 예시한다.

【표 12】

단말이 상위 계층에 의해 T PC- PUCCH-RNTI에 의해 스크램블된 CRC를 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 13에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩한다. 표 13에서 3 / 3A의 표기는 단말이 설정에 따라 DCI 포맷 3 또는 DCI 포맷을 수신하는 것을 내포한다.

표 13은 TPC- PUCCH— RNTI에 의해 설정도 1는 PDCCH를 예시한다.

【표 13 ]

단말이 상위 계층에 의해 TPC- PUSCH-RNTI에 의해 스크램블된 CRC 가지는 PDCCH를 디코딩하도록 설정되면, 단말은 아래 표 14에서 정의된 조합에 따라 PDCCH를 디코딩한다. 표 14에서 3/3A의 표기는 단말이 설정에 따라 DCI 포맷 3 또는 DCI 포맷을 수신하는 것을 내포한다.

표 14는 TPC— PUSCH-RNTI에 의해 설정되는 PDCCH를 예시한다.

【표 14】 크로스 캐리어 스케줄링 및 E-PDCCH 스케줄링

3GPP LTE Rel-10 시스템에서 복수 컴포넌트 캐리어 (CC) (컴포넌트 캐리어 = (서빙 )셀)에 대한 병합 상황에서 다음과 같이 크로스 컴포넌트 캐리어 (cross-CC) 스케줄링 동작을 정와한다. 하나의 CC (즉, 스케줄되는 (scheduled) CC)는 특정 하나의 CC (즉, 스케줄링 ( scheduling) CC)로부터만 DL/UL 스케줄링을 받을 수 있도록 (즉, 해당 scheduled CC에 대한 DL/UL 그랜트 PDCCH를 수신할 수 있도록) 미리 설정될 수 있다. 그리고, 해당 scheduling CC는 기본적으로 자기 자신에 대한 DL/UL 스케줄링을 수행할 수 있다. 다시 말해, 상기 cross-CC 스케줄링 관계에 있는 대한 서치 스페이스 (SS: search space)는 모두 scheduling CC의 제어채널 영역에 존재하게 될 수 있다,

한편, LTE 시스템에서 FDD DL 캐리어, 혹은 TDD DL 서브프레임들은 앞서 기술했듯이 서브프레임의 첫 n개의 OFDM 심볼을 각종 제어 정보 전송을 위한 물리 채널인 PDCCH, PHICH, PCFICH 등의 전송에 사용하고 나머지 OFDM 심볼들을 PDSCH 전송에 사용한다. 이때, 각 서브프레임에서 제어 채널 전송에 사용하는 심볼 개수는 PCFICH 등의 물리 채널을 통해 동적 ( dynamic )으로, 혹은 RRC 시그널링을 통해 반정적 ( semi-stat ic )한 방식으로 단말에게 전달된다. 이때 특징적으로, n값은 서브프레임 특성 및 시스템 특성 ( FDD/TDD, 시스템 대역폭 등)에 따라서 1 심볼에서 최대 4 심볼까지 설정될 수 있다.

한편, 기존 LTE 시스템에서 DL/UL 스케줄링 및 각종 제어 정보를 전송하기 위한 물리채널인 PDCCH는 제한된 OFDM 심볼들을 통해서 전송되는 등의 한계가 있다.

따라서, PDCCH와 같이 PDSCH와 분리된 OFDM 심볼을 통해 전송되는 제어 채널 대신에 PDSCH와 FDM/TDM 방식으로 좀 더 자유롭게 다중화되는 진보된 PDCCH (즉, E— PDCCH ( enhanced PDCCH ) )를 도입할 수 있다.

도 9는 본 발명이 적용될 수 ' 있는 무선 통신 시스템에서 PDCCH와 E- PDCCH를 예시하는 도면이다.

도 9를 참조하면, 레가시 ( legacy ) PDCCH (즉, L— PDCCH )는 서브프레임의 첫 n개의 OFDM 심볼어 1서 전송되고, E— PDCCH는 PDSCH와 FDM/ DM 방식으로 다중화되어 전송된다. 안테나 포트 간 QCL (quasi co-located)

QC/QCL ( quasi co-located 혹은 quas i co-location ) ^8r 다음과 같이 정의될 수 있다.

두 개의 안테나 포트가 QC/QCL 관계에 있다 (혹은 QC/QCL 되었다)고 하면, 하나의 안테나 포트를 통해 전달되는 신호의 광범위 특성 ( large-scale property)이 다른 하나의 안테나 포트를 통해 전달되는 신호로부터 암시 (infer)될 수 있다고 단말이 가정할 수 있다. 여기서, 상기 광범위 특성은 지연 확산 (Delay spread) , 도플러 확산 (Doppler spread) , 주파수 쉬쓰트 ( Frequency shift) , 평균 수신 파워 (Average received power) , 수신 타이밍 (Received Timing) 중 하나 이상을 포함한다.

또한, 다음과 같이 정의될 수도 있다. 두 개의 안테나 포트가 QC/QCL 관계에 있다 (혹은 QC/QCL 되었다)고 하면, 하나의 안테나 포트를 통해 일 심볼이 전달되는 채널의 광범위 특성 (large-scale property)이 다른 하나의 안테나 포트를 통해 일 심볼이 전달되는 무선 채널로부터 암시 (infer)될 수 있다고 단말이 가정할 수 있다. 여기서 , 상기 광범위 특성은 지연 확산 (delay spread) , 도플러 확산 (Dop ' pler spread) , 도플러 쉬프트 (Doppler shift) , 평균 이득 (average gain) 및 평균 지연 (average delay) 중 하나 이상을 포함한다. '

즉, 두 개의 안테나 포트들이 QC/QCL 관계에 있다 (혹은 QC/QCL 되었다)고 함은, 하나의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성이 나머지 하나의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성과 같음을 의미한다. RS가 전송되는 복수의 안테나 포트를 고려하면 , 서로 다른 두 종류의 RS가 전송되는 안테나 포트들이 QCL 관계에 있으면, 한 종류의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성을 다른 한 종류의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성으로 대체할 수 있을 것이다.

본 명세서에서 위 QC/QCL 관련 정의들을 구분하지 않는다. 즉, QC/QCL 개념은 위 정의들 중에 하나를 따를 수 있다. 혹은 유사한 다른 형태로, QC/QCL 가정이 성립하는 안테나 포트 간에는 마치 동일 위치 (co- location)에서 전송하는 것처럼 가정할 수 있다는 형태 (예를 들어, 동일 전송 포인트 (transmission point)에서 전송하는 안테나 포트라고 단말이 가정할 수 있다는 등)으로 QC/QCL 개념 정의가 변형될 수도 있으며 , 본 발명의 사상은 이와 같은 유사 변형예들을 포함한다 . 본 발명에서는 설명의 편의상 위 QC/QCL 관련 정의들을 흔용하여 사용한다 .

상기 QC/QCL의 개념에 따라, 단말은 비" QC/QCL (Non_QC/QCL) 안테나 포트들에 대해서는 해당 안테나 포트들로부터의 무선 채널 간에 동일한 상기 광범위 특성을 가정할 수 없다. 즉, 이 경우 단말은 타이밍 획득 및 트랙킹 (tracking) , 주파수 오프셋 추정 및 보상, 지연 추정 및 도플러 추정 등에 대하여 각각의 설정된 비— QC/QCL 안테나 포트 별로 독립적인 프로세싱을 수행하여야 한다.

QC/QCL을 가정할 수 있는 안테나 포트들간에 대해서, 단말은 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다는 장점이 있다:

一 지연 확산 및 도플러 확산에 대하여, 단말은 어떤 하나의 안테나 포트로부터의 무선 채널에 대한 전력—지연ᅳ프로파일 (power-delay profile) , 지연 확산 및 도플러 스펙트럼 (Doppler spectrum) , 도플러 확산 추정 결과를, 다른 안테나 포트로부터의 무선 채널에 대한 채널 추정 시 사용되는 위너 필터 (Wiener filter) 등에 동일하게 적용할 수 있다.

- 주파수 쉬프트 (shift) 및 수신된 타이밍에 대하여 , 단말은 어떤 하나의 안테나 포트에 대한 시간 및 주파수 동기화 수행한 후, 동일한 동기화를 다른 안테나 포트의 복조에 적용할 수 있다. - 평균 수신 전력에 대하여, 단말은 둘 이상의 안테나 포트들에 대하여 RSRP ( Reference Signal Received Power ) 측정을 평균할 수 있다.

예를 들어, 단말이 하향링크 데이터 채널 복조를 위한 DMRS 안테나 포트가 서빙 셀의 CRS 안테나 포트와 QC/QCL 되었다면, 단말은 해당 DMRS 안테나 포트를 통한 채널 추정 시 자신의 CRS 안테나 포트로부터 추정했던 무선 채널의 광범위 특성들 ( large— scale properties )을 동일하게 적용하여 DMRS 기반 하향링크 데이터 채널 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

왜냐하면, CRS는 매 서브프레임 그리고 전체 대역에 걸쳐 상대적으로 높은 밀도 ( density )로 브로드캐스팅되는 참조 신호이므로, 광범위 특성에 관한 추정치는 CRS로부터 보다 안정적으로 획득이 가능하기 때문이다. 반면, DMRS는 특정 스케줄링된 RB에 대해서는 단말 특정하게 전송되며, 또한 PRG ( precoding resource bloc k group ) 단위가 기지국이 전송에 사용하는 프리코딩 행렬 ( preceding mat rix )가 변할 수 있으므로 단말에게 수신되는 유효 채널은 PRG 단위로 달라질 수 있어 다수의 PRG를 스케줄링 받은 경우라고 하더라도 넓은 대역에 걸쳐 DMRS를 무선 채널의 광범위 특성 추정용으로 사용 시에 성능 열화가 발생할 수 있다. 또한, CS I -RS도 그 전송 주기가 수〜수십 ms가 될 수 있고, 자원 블록 당 평균적으로 안테나 포트 당 1 자원 요소의 낮은 밀도를 가지므로 CS I -RS도 마찬가지로 무선 채널의 광범위 특성 추정용으로 사용할 경우 성능 열화가 발생할 수 있다.

즉, 안테나 포트 간의 QC/QCL 가정을 함으로써 단말은 하향링크 참조 신호의 검출 /수신, 채널 추정 , 채널 상태 보고 등에 활용할 수 있다. 비면허 대역 (unlicensed band)어】서 데이터 송수신 방법

본 발명에서는 비면허 대역 (unlicensed band)의 반송파를 통하여 신호를 송수신하는 상황에서 단말이 직접 블라인드 검출 (blind detection) 등의 과정을 통해 특정 신호 (예를 들어 , 프리앰블 (preamble) , 동기 신호, CRS, CSI-RS 등)를 검출함으로써 TXOP (Transmission Opportunity) 구간 또는 예약된 자원 구간 (RRP: reserved resource period)을 파악하도록 하는 방식에 관한 기술을 제안한다.

이하, 본 명세서에서는 비면허 대역의 반송파를 통해 기지국과 단말이 신호를 송수신하기 위하여 해당 반송파 자원을 점유 /확보된 시간 구간을 RRP로 통칭한다.

여기서 , RRP은 반드시 단일의 연속된 시간 구간으로 한정되는 것으로 정의될 수도 있고, 또는 다수의 연속된 시간 구간의 집합 형태로 정의될 수도 있다. 예를 들어, RRP는 심볼, 슬롯, 서브프레임 또는 무선프레임 단위 등으로 구성될 수 있다.

본 명세서에서 기술하는 기지국의 명칭은 원격 무선 헤드 (RRH: remote radio head) , eNB, 전송 포인트 (TP: transmission point) , .수신 포인트 (RP: reception point) , 중계기 (relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용된다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 기반으로 제안 방식을 설명한다. 하지만, 제안 방식이 적용되는 시스템의 범위는 3GPP LTE/LTE-A 시스템 외에 다른 시스템 (예를 들어 , UTRA 등)으로도 확장 가능하다. 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라서 차기 무선 통신 시스템에서 제한된 주파수 대역의 효율적 활용은 점점 더 중요한 요구가 되고 있다.

이에 따라, LTE/LTE-A 시스템과 같은 셀를라 통신 시스템도 기존의 WiFi 시스템이 사용하는 2.4GHz 대역과 같은 비면허 (unlicensed) 대역이나 새로 주목 받고 있는 5GHz 대역과 같은 비면허 대역을 트래픽 오프로딩에 활용하는 방안을 검토 중이다.

기본적으로 비면허 대역은 각 통신 노드 간의 경쟁을 통해 무선 송수신을 하는 방식을 가정하므로 각 통신 노드가 신호를 전송하기 전에 채널 센싱 (channel sensing)을 수행하여 다른 통신 노드가 신호 전송을 하지 않음을 확인할 것을 요구하고 있다. 이를 CCA(clear channel assessment)라고 지칭하며 , LTE 시스템의 eNB나 UE도 비면허 대역에서의 신호 전송을 위해서는 CCA를 수행해야 할 수 있다 . 또한, 이와 반대로 LTE/LTE-A 시스템의 eNB나 UE가 신호를 전송할 때에 WiFi 등 다른 통신 노드들도 CCA를 수행하여 간섭을 일으키지 않아야 한다. 예를 들어, WiFi 표준 (801. llac)에서 CCA 임계치 ( threshold)는 non-WiFi 신호에 대하여 一 62dBm, WiFi 신호에 대하여 -82dBm으로 규정되어 있으며, 이는 STA이나 AP는, 예를 들어, WiFi 이외의 신호가 -62dBm 이상의 전력으로 수신되면 간섭을 일으키지 않도록 신호 전송을 하지 않음을 의미한다. 특징적으로 WiFi 시스템에서 STA나 AP는 4/ 이상 동안 CCA 임계치 이상의 신호를 검출하지 않으면 CCA를 수행하고 신호 전송을 수행할 수 있다.

본 발명에서는 특정 시스템의 독점적인 사용이 보장되지 않는 비 면허 대역 (Unlicensed band)의 반송파를 통하여 신호를 송수신하는 상황에서 채널 센싱 (channel sensing) 및 신호 송신 시 따라야 하는 송수신 빔 (Tx/Rx beam) 관점에서의 동작 조건에 관한 규칙을 제안한다. 예를 들어, 아래 도 16과 상황에서 적용될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서의 캐리어 병합을 예시하는 도면이다.

도 10과 같이 면허 대역 (licensed band)의 컴포넌트 캐리어 (CC: component carrier) (또는 샐)과 비면허 대역 (Unlicensed band)의 CC (또는 셀)의 반송파 집성 상황 하에서 eNB가 UE에게 신호를 송신하거나 UE가 eNB로 신호를 송신할 수 있다.

이하, 설명의 편의를 위해 면허 대역을 "LTE— A 밴드 (LTE-A Band) "로 지칭하고, 비면허 대역을 LTA-A 밴드와 대비하여 "LTE-U 밴드 (LTE-U Band) "으로 지칭한다 .

이하 본 발명의 실시예의 설명에 있어서, 본 발명에서 제안하는 방식에 대한 설명의 편의를 위해서, UE가 면허 대역과 비면허 대역 각각에서 두 개의 CC를 통하여 무선 통신을 수행 하도록 설정된 상황을 가정한다. 여기서, 일례로 면허 대역의 반송파는 주요소 반송파 (PCC: Primary CC 혹은 PCell) , 비면허 대역의 반송파는 부요소 반송파 (SCC: Secondary CC 혹은 SCell)로 해석될 수 있다.

이러한 관점에서 본 발명에서 고려하는 시스템은 편의상 라이선스 지원 액세스 (LAA: License Assisted Access) 시스템으로 지칭할 수 있다, LAA는 LTE 라이선스 대역과 비면허 대역을 캐리어 병합 (CA)을 이용하여 하나로 병합하는 기술을 의미한다 .

하지만, 본 발명에서 제안하는 방식들은 반드시 LAA 시스템으로만 적용이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 제안하는 방법들은 다수 개의 면허 대역과 다수 개의 비면허 대역들이 반송파 집성 기법으로 이용되는 상황에서도 확장 적용 가능하다 . 또한 비면허 대역만으로 eNB와 UE 사이의 신호 송수신이 이루어지는 경우 또는 비면허 대역만으로 반송파 집성되거나 면허 대역만으로 반송파 집성되어 eNB와 UE 사이의 신호 송수신이 이루어지는 경우에도 확장 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 제안 방식들은 3GPP LTE 시스템뿐만 아니라 다른 특성의 시스템 상에서도 확장 적용이 가능하다.

앞서 언급한 바와 같이 LTE-U 밴드에서는, 신호를 송신함에 있어서 CCA 동작에 의한 "LBT (Listen— Before— Talk) "의 규칙을 따라야 한다. 즉, 송신기는 특정 센싱 시간 구간 동안 특정 CCA 임계치 이상의 신호가 검출되지 않을 때 신호 전송을 수행할 수 있다.

현재 LTE/LTE-A 표준에서는, 이러한 "에너지 센싱 (energy sensing) "과 일부 유사한 동작으로서 단말의 경우에는 수신 신호 강도 지시 (RSSI: Received Signal Strength Indicator) 측정을 수행하도록 함으로써 특정 RE (들) 또는 OFDM 심볼 (들) 또는 서브프레임에 대해 수신되는 신호 전력량을 측정하도록 하는 동작이 정의되어 있다.

RSSI는 해당 단말의 서빙 셀 (또는 특정 서빙 전송 포인트 (TP: transmission point) )로부터 전송되는 원하는 신호 파워 (desired signal power) 뿐만 아니라, 인접 셀 (들) /TP (들)로부터 전송되는 간섭 파워도 모두 포함되어 총 수신 에너지가 측정된다는 점에서 상기 "에너지 센싱 (energy sensing"과 유사점을 찾을 수 있다. 좀더 구체적으로, 3GPP TS 36.214 표준에서는 참조 신호 수신 품질 (RSRQ: Reference Signal Received Quality) 관련된 정의가 아래 표 15과 같이 규정되어 있으며, 이때에 상기 RSSI에 관한 정의가 명시되어 있다.

【표 15】

정의 참조 신호 수신 품질 (RSRQ)은 NXRSRP/ (E-UTRA 캐리어 RSSI)의 ( Definition) 비율로 정의된다. 여기서, N은 E-UTRAN 캐리어 RSSI 측정 대역폭에서 자원 블록 ( RB )의 개수이다. 분자 및 분모의 측정은 동일한 자원 블록의 세트에서 수행된다

E-UTRA 캐리어 수신 신호 강도 지시 (RSSI)는 N개의 자원 블록 (RB)의 측정 대역 내 안테나 포트 0에 대한 참조 심볼을 포함하는 OFDMA 심볼 (들)에서만 동일 채널 (co-channel)의 서빙 /넌 -서빙 셀을 포함하는 모든 소스로부터의 인접 채널 간섭, 열잡음 등 단말에 의해 관찰되 수신 파워의 선형 평균으로 구성된다.

RSRQ를 위한 기준 지점 (reference point)은 UE의 안테나 커넥터 (connector)이다. 단말에 의해 수신단 다이버시티 (receiver diversity)가 이용되면, 보고된 값은 어떠한 개별적인 다이버시티 지로 (diversity branch)의 해당 RSRQ 보다 작지 않다.

(Reference Signal Received Quality (RSRQ) is defined as the ratio N X RSRP/ (E-UTRA carrier RSSI) , where N is the . number of RB' s of the E-UTRA carrier RSSI measurement bandwidth . The measurements in the numerator and denominator shall be made over the same set of resource blocks . -

E-UTRA Carrier Received Signal Strength Indicator (RSSI) , comprises the linear average of the total received power (in [W] ) observed only in OFDM symbols containing reference symbols for antenna port 0, in the measurement bandwidth, over N number of resource blocks by the UE from all sources , including co- channel serving and non-serving cells, adjacent channel interference , thermal noise etc . If higher- layer signalling indicates certain sub frames for performing RSRQ measurements , then RSSI is measured over all OFDM symbols in the indicated sub frames .

The reference point for the RSRQ shall be the antenna connector of the UE .

If receiver diversity is in use by the UE, the reported value shall not be lower than the; corresponding RSRQ of any of the individual diversity branches . )

표 15에서 RSRQ 및 RSS工의 측정 지점에 관해서 위와 같이 "RSRQ를 위한 기준 지점은 UE의 안테나 커넥터이다 (The reference point for the RSRQ shall be the antenna connector- of the UE) "로 명시되어 있다.

또한, 단말이 다수개의 수신 안테나를 장착하여 수신단 다이버시티 (receiver diversity)를 적용하는 경우에는 "보고된 값은 어떠한 개별적인 다이버시티 지로 (diversity branch)의 해당 RSRQ 보다 작지 않다 (the reported value shall not be lower than the corresponding RSRQ of any of the individual diversity branches) "와 같이 명시되어 있다.

LTE-U 밴드에서 상기 CCA 동작을 고려해보면, 우선 각 기지국 (또는 TP 또는 단말)가 송신 동작 이전에 항상 "에너지 센싱 "을 수행해야 하므로, 기지국 (또는 TP 또는 단말) 수신 안테나 관점에서도 위와 유사한 형태의 동작상의 정의 또는 제한 조건 등이 명시될 필요가 있다.

특히 , 기지국 (또는 TP)이 섹터 분할된 (sectored) 안테나를 통해 신호를 수신하는지 , 어떠한 특정 수신 빔 패턴 (Rx beam pattern)을 적용하여 신호를 수신하는지 등의 구현에 따라 에너지 센싱 결과가 다를 수 있다.

또한, ' V2X (Vehicle to Everything) ' 기술에서 차량 단말의 경우 다수의 안테나가 탑재될 수 있으며, 이 경우에도 차량 단말이 어떠한 수신 빔 패턴 (Rx beam pattern)을 이용하는지에 따라 에너지 센성 결과가 다를 수 있다.

이러한 경우, 예를 들어 에너지 센싱 시에 적용한 기지국 수신 범 패턴 (Rx beam pattern)과 CCA 후 송신시의 전송 빔 패턴 (Tx beam pattern)을 다르게 적용할 경우, CCA를 판정한 범 (beam) 영역과 송신신호의 빔 (beam) 영역이 상이하게 되어 주변 통신에 큰 간섭을 야기할 가능성이 있다는 문제점이 있다.

이러한 문제 상황 등을 해결하기 위해, LAA 시스템에서는 다음과 같은 특정 송수신 동작에 관한 규칙 (즉, 방법 )을 제안하며 , LTE-U 밴드에서 무선 신호를 송수신할 때에는 후술하는 규칙에 위배되지 않도록 구현되어야 한다. 본 발명에서 제안하는 규칙은 전방향성 안테나 (omni-directional antenna)로 무선 신호를 수신 및 송신할 때의 CCA 범위 (range) 및 간섭 범위 (interference range) 사이의 격차가 방향성 안테나 (directional antenna)를 사용하는 경우에도 유지되어야 한다. 또는, 간섭 범위 (interference range)가 더 커져서는 안 된다.

예를 들어, 특정 방향에 대하여 전방향성 안테나의 경우에 비하여 방사 파워 (emission power) (또는 전송 파워 )가 X dB만큼 증가하여 그 만큼 간섭 범위 (interference range)가 늘어난다고 가정한다.

(1) CCA의 민감도 (sensitivity)를 X dB만큼 높여서 동작하도록 한다. 예를 들어 , 수신 이득 (RX gain) 역시 X dB만큼 증가시키거나, 혹은 해당 방향에 대해서는 CCA 임계치를 X dB만큼 낮추어 CCA 판정 시 적용하도록 한다.

(2) 또는, 전체 전송 파워 (Total transmit power)를 X dB만큼 감소시켜 송신 시 적용하도록 한다.

이처럼 전체 전송 파워 (Total transmit power)를 X dB만큼 감소시켜 전송한다면, 링크 버짓 (Link budget)이 줄어드는 결과가 되지만, 이와 같은 동작을 통해 전체적인 간섭 (interference)를 줄이는 용도^ 상기와 같은 방향성 안테나 (directional antenna)를 이용할 수 있다는 장점이 있다. 또는, 상기 (1) 및 (2) 간의 흔합 적용도 가능하며 , 이 경우 (1)에서는 XI dB와 (2)에서는 X2 dB를 고려함으로써 , 전체적으로 X dB를 충족하도록 (예를 들어 , XI + X2 = X) 구현될 수도 있다.

이에 대하여 아래 도면올 참조하여 살펴본다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서 무선 신호 송수신 방법을 예시하는 도면이다.

도 11에서는 설명의 편의를 위해 방향성 안테나 (directional antenna)를 이용하는 경우의 빔의 방향은 고려하지 않았으며 , CCA 범위 (CCA range) , 간섭 범위 ( interference range)를 간단히 원형으로 예시한다. 또한, CCA 범위가 간섭 범위 보다 큰 경우를 가정한다.

도 11 (a)는 송신기 (transmitter) (예를 들어 , 기지국, TP 또는 단말)이 전방향성 안테나 (omni一 directional antenna)를 이용하는 경우의 CCA 범위 (1711) 및 간섭 범위 (1712)를 예시한다. 송신기가 전방향성 테 (omni_directional antenna) 1" 경早, CCA 범위 (1711) 간섭 범위 (1712) 간의 차이 (difference) (1713)가 특정 값으로 정해질 수 있다.

도 11 (b)는 앞서 (1)의 방법을 이용하여 CCA 범위와 간섭 범위 간의 격차를 조절하는 방법을 예시한다 .

송신기가 방향성 안테나 (directional antenna)를 사용하는 경우의 간섭 범위 (1722)는 전방향성 안테나 (omni-directional antenna)를 사용하는 경우의 간섭 범위 (1712)에 비하여 커질 수 있다. 이에 따라 방향성 안테나 (directional antenna)를 사용하는 경우의 CCA 범위 (1721)와 간섭 범위 (1722) 간의 격차 (1724)가 전방향성 안테나 (omni-directional antenna)를 사용하는 경우의 CCA 범위 (1711)와 간섭 범위 (1712) 간의 격차 (1713) 보다 작아진다.

따라서, 본 발명에 따르면 앞서 설명한 (1)의 방식과 같이, 송신기는 수신 이득을 높이거나 CCA 임계치를 낮춤으로써 CCA의 민감도 (sensitivity)를 높일 수 있다. 즉, 송신기는 CCA 범위 (1721〉를 조절된 CCA 범위 (1723)와 같이 확장시킬 수 있다.

이처럼 , CCA 범위 (1723)를 확장시킴으로써 CCA 범위 (1723)와 간섭 범위 (1722) 간의 격차 (1725)는 전방향성 안테나 (omni-directional antenna)를 사용하는 경우의 CCA 범위 (1711)와 간섭 범위 (1712) 간의 격차 (1713)와 동일하게 유지될 수 있다.

도 11 (c)는 앞서 (2)의 방법을 이용하여 CCA 범위와 간섭 범위 간의 격차를 조절하는 방법을 예시한다.

상술한 바와 같이 , 송신기가 방향성 안테나 (directional antenna)를 사용하는 경우의 간섭 범위 (1732)는 전방향성 안테나 (omni-directional antenna)를 사용하는 경우의 간섭 범위 (1712)에 비하여 커질 수 있다. 이에 따라 방향성 안테나 (directional antenna)를 사용하는 경우의 CCA 범위 (1731)와 간섭 범위 (1732) 간의 격차 (1734)가 전방향성 안테나 (omnidirectional antenna)를 사용하는 경우의 CCA 범위 (1711)와 간섭 범위 (1712) 간의 격차 (1713) 보다 작아진다.

따라서, 본 발명에 따르면 앞서 설명한 (2)의 방식과 같이, 송신기는 전체 전송 파워 (total transmit power)를 낮춤으로써 간섭 범위를 줄일 수 있다ᅳ 즉, 송신기는 간섭 범위 (1732)를 조절된 간섭 범위 (1733)와 같이 축소시킬 수 있다.

이처럼, 간섭 범위 (1733)를 축소시킴으로써 CCA 범위 (1731)와 간섭 범위 (1733) 간의 격차 (1735)는 전방향성 안테나 (omni— directional antenna)를 사용하는 경우의 CCA 범위 (1711)와 간섭 범위 (1712) 간의 격차 (1713)와 동일하게 유지될 수 있다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 송신기는 CCA 범위와 간섭 범위를 모두 조절함으로써 , 전방향성 안테나 (omni一 directional antenna)를 사용하는 경우의 CCA 범위와 간섭 범위 간의 격차와 동일하게 유지될 수도 있다. 즉, 송신기는 수신 이득을 높이거나 CCA 임계치를 낮춤으로써 CCA 범위를 확장시키고, 전송 파워를 낮춤으로써 간섭 범위를 줄일 수 있다.

결국, 위와 같은 제안을 통해 , 방향성 안테나 (directional antenna)를 사용하는 경우, CCA를 판정하는 조건이 특정 범 방향 (beam direction) 별로 상이하게 (또는 독립적으로) 적용될 수 있다는 특징을 갖는다. 예를 들어 , 해당 송수신 안테나 구현의 안테나 이득 패턴 (antenna gain pattern)이 어떠한지에 따라, 각 빔 방향 별로 해당 안테나 이득 값이 전방향성 안테나 (omni-directional antenna)의 경우 안테나 이득 값 대비 차이를 보이는 만큼의 값이 상기 X dB로서 정해질 수 있고, 이에 대해 위 동작과 같은 형태의 구현이 적용될 수 있다. 다시 말해, 송신기 (예를 들어 , 기지국, TP 또는 단말)가 방향성 안테나 (directional antenna)를 사용하는 경우, 어느 방향으로 범 패턴이 형성되는지에 따라 (즉, 빔 방향에 따라) 안테나 이득 값이 상이하게 결정될 수 있다. 즉, 빔 방향에 따라 전방향성 안테나 (omni-directional antenna)의 안테나 이득 값과의 차이 값이 상이하게 결정될 수 있다.

따라서, 송신기가 모든 방향에 대하여 동일한 CCA 판정 조건을 적용한다면 어느 방향에서는 CCA의 민감도 (sensitivity)가 상대적으로 높고 또 다른 방향에서는 CCA의 민감도가 상대적으로 낮게 동작될 수 있다.

이에 따라, 송신기는 모든 방향에 대하여 CCA 민감도를 동일하게 유지하기 위하여 특정 범 방향 (beam direction) 별로 서로 다른 CCA 판정 조건을 적용할 수 있다.

여기서 , CCA 판정 조건은 무선 매체 (즉, 비면허 대역 )가 다른 장치 (예를 들어, 3GPP 장치 또는 802.11 장치 등)에 의한 점유 상태 (즉, occupy 또는 busy) 또는 유휴 (idle) 상태로 판단하는 기준을 의미한다.

송신기가 방향성 안테나 (directional antenna)를 사용함에 따라 특정 빔 방향에 대하여 안테나 이득 값이 증가한다는 것은 그만큼 CCA 범위가 커진다는 의미로도 해석될 수 있다. 즉, 송신기는 방향성 안테나 (directional antenna)에 의해 해당 안테나 이득 값과 전방향성 안테나 (omni-directional antenna)의 안테나 이득 값과의 차이 (예를 들어 , X db)만큼 앞서 (1)의 방법과 같이 CCA 범위를 확장시킴으로써 , 전방향성 안테나 (ortmi-directional antenna)를 사용하는 경우의 CCA 범위와 간섭 범위 간의 격차와 동일하게 유지될 수도 있다.

또한, 송신기는 방향성 안테나 (directional antenna)에 의해 해당 테 1 이号 ¾: 전^ 성 테 i (omni— directional antenna)의 테 4 이득 값과의 차이 (예를 들어 , X db)만큼 앞서 (2)의 방법과 같이 전송 파워 (transmit power)를 낮춤으로써 , 전방향성 안테나 (omni— directional antenna)를 사용하는 경우의 CCA 범위와 간섭 범위 간의 격차와 동일하게 유지될 수도 있다.

상술한 바와 같이 , 송신기가 방향성 안테나 (directional antenna)를 사용하는 경우, 어느 방향으로 빔 패턴이 형성되는지에 따라 (즉, 빔 방향에 따라) 안테나 이득 값이 상이하게 결정될 수 있다. 따라서, 전방향성 안테나 (omni-directional antenna)를 사용하는 경우의 CCA 범위와 간섭 범위 간의 격차와 동일하게 유지하기 위하여, 송신기는 범 방향에 따라 상이하게 (독립적으로) 앞서 설명한 방식과 같이 CCA 범위 및 /또는 간섭 범위를 조절할 수 있다.

이와 같은 안테나 이득 패턴 (antenna gain pattern) 관점에서 살펴보면 LAA 시스템에서 LBT (listen一 before— talk)를 위해 센싱을 수행할 때 적용한 수신 빔 패턴 (Rx beam pattern)이 CCA 후 무선 신호를 송신 시의 송신 빔 턴 (Tx beam pattern) - 거丄] 초1소? 舍^! ¾ 3fl¾ (Tx beam pattern)이 수신 빔 패턴 (Rx beam pattern)보다 넓은 영역을 가지지 않아야 한다는 규칙이 적용될 수도 있다.

다入 1 말해, CCA 범위 (CCA range)가 간섭 범위 ( interference range)와 같거나, 최소한 간섭 범위 ( interference range)가 CCA 범위 (CCA range) 보다 넓은 영역을 가지지 않아야 한다는 규칙이 적용될 수도 있다.

이러한 규칙이 송신기 구현에 적용되도록 한다면, 앞서 설명한 규칙 등과 같은 목적을 가지는 특정 제약 조건이 송신기 요구사항 (requirement)로서 정의될 수 있고, 송신기 구현 시에는 이를 충족하여야 한다. 상술한 빔 패턴은 일반적으로 무선 통신 장치에 탑재된 복수의 안테나를 이용하여 특정한 방향성을 가지도록 형성될 수 있으나, 무선 통신 장치에 하나의 안테나 만이 탑재되고 이를 통해 특정 방향으로의 범 패턴이 형성되는 경우에도 본 발명이 동일하게 적용될 수 있다.

이하, 빔 패턴 (beam pattern)에 대하여 살펴본다,

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 패턴을 설명하기 위한 도면이다. 빔 패턴은 도 12의 예시와 같이 물리적 안테나 요소 (physical antenna elements)로부터 특정 송수신기 유닛 (TXRU: transceiver unit) 간의 매핑 (즉, 가상화 (virtualization) )을 의미할 수 있다.

도 12에서 사용되는 파라미터의 정의는 다음과 같다.

- q는 하나의 열 (column) 내 M개의 동일 편파 (co-polarized) 안테나 요소에서의 송신 신호 백테" 의미한다 (q is a Tx signal vector at the M co-polarized antenna elements within a column) .

- w 및 !^는 각각 광대역 TXRU 가상화 가중 백터 및 행렬을 의미한다 (w and W respectively are wideband TXRU virtuali zat ion weight vector and matrix)

- x는 TXRU 신호 백터를 의미한다 (x is a TXRU signal vector) .

도 12에서 TXRU와 안테나 요소 간의 매핑 (TXRU-to-element mapping)은 하나의 예시를 보여주는 것일 뿐이고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 하드웨어 관점에서 이 밖에 다양한 형태로 구현될 수 있는 TXRU와 안테나 요소 간의 매핑에도 본 발명이 동일하게 적용될 수 있다.

이러한 안테나 구현에서 상기 w 또는 W 는 특정 위상 사프터 (phase shifter) 형태로 볼 수도 있고, 전기적 틸팅 (electrical tilting)을 구현한 형태로 볼 수도 있다.

이 밖에도 실제 물리적으로 상기 M개의 안테나 요소에서 방사하는 송신 신호가 특정 방향 영역을 타겟할 수 있도록 "기계적인 틸팅 (mechanical tilting) " 형태의 구현이 (추가로) 적용될 수도 있다.

본 발명에서 제안하는 방법은 이와 같이 다양한 형태의 TXRU와 안테나 요소 간의 매핑 (TXRU-to-element mapping)에 적용될 수 있다.

다만, 본 발명에 따르면 LAA 시스템에서 센싱에 의한 CCA 동작을 수행할 때와 유효한 CCA 판정 (즉, 매체가 유휴 상태임을 판정 )에 따른 무선 신호의 송신을 . 개시할 때의 상기 TXRU와 안테나 요소 간의 매핑 (TXRU-to-element mapping) 등의 안테나 가상화 (antenna virtualization )은 동일하거 1 유지되어야 한다.

또는, 무선 신호의 송신을 개시할 때에 적용하는 안테나 가상화 (antenna virtualization)에 의해 송신 신호의 방사 방향 영역은 CCA 판정 시 적용하였던 방향 영역보다 더. 넓어서는 (wider) 안된다는 규칙이 기본적으로 (또는 추가적으로) 적용될 수 있다.

좀더 구체적인 예시로서, CCA 판정 시와 무선 신호 송신 시에 적용하는 안테나 요소 및 연관된 TXRU (들)은 별도로 상이한 TXRU를 사용하도록 결정되지 않을 수 있다. 즉, 동일한 안테나 요소 및 연관된 TXRU (들)을 CCA 판정 시와 무선 신호 송신 시에 공통적으로 사용함으로써 위 조건을 층족시킬 수 있다. 한편, 앞서 도 12를 통해 설명한 내용들이 하드웨어 구현 관점이었다면, 상기 TXRU로 인가되는 신호는 우선적으로 기저대역 프로세서 (baseband processor)를 통해 생성되어 제공되는데, 이때 기저대역 신호처리에 있어서는 디지털 프로코딩에 의해 다양한 빔포밍 (beamforming)이 추가로 적용될 수가 있다. 이와 같이 기저대역 단에서 디지털 프리코딩은 단말로부터의 CSI 피드백 등을 기반으로 동적으로 결정될 수 있으므로 (기지국의 경우) , 이는 상기 하드웨어 구현 관점의 안테나 가상화 (antenna virtualization)과 구별된다. 이러한 디지털 프리코딩을 적용한 신호를 송신하기 위해서는 앞서 설명한 (1) 및 (2)에서 예시한 동작 규칙을 적용함으로써 , 송신 신호가 최종적으로 타켓하는 방향 영역 및 해당 범 이득 (beam gain)이 CCA 판정 시 고려되었던 방향 영역 및 해당 범 이득 (beam gain)과 같거나, 그리고 /또는 간섭 범위 (interference range)가 더 커지지 않도록 하는 제약조건 하에서 송신 신호가 전송되어야만 한다.

보다 일반화 확장 예시로서 , 만일 많은 수의 안테나 요소 (antenna elements)를 가진 기지국의 경우 (예를 들어 , 64 안테나 요소들) , 해당 기지국이 예를 들어 수평 (horizontal) 방향 관점에서 특정 120도 섹터 영역을 커버하도록 구현되어 있다고 할 때, CCA 동작을 해당 120도 섹터 영역 전체에 대해서 수행할 수도 있으나, (추가적으로) 해당 섹터 영역을 N개의 부 -섹터 영역 (예를 들어, N=4)으로 가상적으로 분할하여 각 부―섹터별로 별도의 CCA 동작을 수행한 후, 특정 부 -섹터 (들)에서만 유효한 CCA 판정이 나온 경우 해당 부 섹터를 타겟하는 방향으로만 빔포밍을 적용한 신호송신을 하는 동작이 적용 가능하다. 물론, 이러한 동작은 수직 (vertical) 방향 관점에서도 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 수평 및 수직 영역을 함께 고려하여 3 차원 범포밍 (3- dimensional beamforming) 형태로 적용될 수도 있다. 이와 같이, 보다 진보된 동작을 통해, LAA 시스템에서 채널 센싱의 차원을 공간 영역상에서 보다 세분화하여 별도의 센싱 및 CCA 동작을 수행하고 (상기 (1) 및 (2) 등의 규칙을 충족하는 조건 하에서) , 유효한 CCA 판정을 얻은 범 방향으로만 선택적인 신호송신을 함으로써 무선 자원의 활용 효율을 높일 수 있다는 장점이 있다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서 무선 신호 송신 방법을 예시하는 도면이다.

도 13을 참조하면, 무선 통신 장치 (예를 들어 , 기지국, TP, 단말 등)는 비면허 대역에서 CCA 수행한다 (S1301) .

무선 통신 장치는 무선 신호의 전송을 시작하기에 앞서, 비면허 대역의 무선 채널 또는 매체 (medium)를 센성 ( sensing )하는 CCA (Clear Channel Assessment)를 수행한다. 즉, 무선 통신 장치는 자신이 수신하길 원하는 신호 (desired signal)인지 간섭 신호인지 무관하게 수신되는 신호의 에너지 센싱을 수행한다. 예를 들어, 무선 통신 장치는 비면허 대역의 무선 채널 또는 매체 (medium)를 RSSI를 측정함으로써 CCA를 수행할 수 있다.

이때, 무선 통신 장치는 비면허 대역 내에서 자신에게 설정된 샐 (cell) (들)에서만 CCA를 수행할 수 있다. - 이때, 무선 통신 장치는 미리 정해진 구간 동안 CCA를 수행할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 심볼 구간, 슬롯 구간, 서브프레임 구간 동안 CCA를 수행할 수 있으며, 또한 802.11에서 정의된 소정의 시간 구간 (예를 들어, DIFS (DCF Inter-Frame Space) ) 동안 CCA를 수행할 수 있다.

무선 통신 장치는 CCA 수행 결과 비면허 대역이 다른 무선 통신 장치에 의해 점유되지 않은 유휴 (idle) 상태로 판단된 경우, 비면허 대역에서 무선 신호를 전송한다 (S1302) .

여기서 , 무선 통신 장치가 방향성 안테나 (directional antenna)를 사용하는 경우, 방향성 안테나 (directional antenna)를 이용하여 무선 신호를 송수신할 때의 CCA 범위 (CCA range)와 간섭 범위 ( interference range) 간의 제 1 격차는 전방향성 안테나 (omni— directional )를 이용하여 무선 신호를 송수신할 때의 CCA 범위와 간섭 범위 간의 제 2 격차와 동일하게 조절된다.

여기서 , 방향성 안테나 (directional antenna)를 이용하는 경우 특정 방향에 대한 방사 파워 (emission power)가 전방향성 안테나 (omnidirectional)를 이용하는 경우의 방사 파워 보다 증가된 값을 기반으로, 제 1 격차가 제 2 격차와 동일하게 조절될 수 있다.

예를 들어 , 방향성 안테나 (directional antenna)를 이용하는 경우의 방사 파워가 증가된 값만큼 안테나 수신 이득 (receive gain)을 증가시키거나 또는 해당 방향에 대한 CCA 임계치 (threshold)를 낮춰 CCA 범위를 확장시킴으로써 제 1 격차가 제 2 격차와 동일하게 조절될 수 있다.

다른 일례로, 방향성 안테나 (directional antenna)를 이용하는 경우의 방사 파워가 증가된 값만큼 전송 파워 (transmit power)를 감소시켜 간섭 범위를 감소시킴으로써 제 1 격차가 제 2 격차와 동일하게 조절될 수 있다, 또 다른 일례로, CCA 범위와 간섭 범위를 함께 조절함으로써 제 1 격차가 제 2 격차와 동일하게 조절될 수 있다. 보다 구체적으로, 방향성 안테나 (directional antenna)를 이용하는 경우의 방사 파워가 증가된 값의 일부 값만큼 안테나 수신 이득 (receive gain)을 증가시키거나 또는 CCA 임계치 (threshold)를 낮춰 CCA 범위를 확장시키고, 나머지 값만큼 전송 파워 (transmit power)를 감소시켜 간섭 범위를 감소시킴으로써 제 1 격차가 제 2 격차와 동일하게 조절될 수 있다.

또한, 방향성 안테나 (directional antenna)를 이용하는 경우의 특정 방향에 대한 안테나 이득 (antenna gain) 값이 전방향성 안테나 (omnidirectional )를 이용하는 경우의 안테나 이득 값 보다 증가된 값을 기반으로, 제 1 격차가 제 2 격차와 동일하게 조절될 수도 있다.

예를 들어 , 방향성 안테나 (directional antenna)를 이용하는 경우의 안테나 이득 (antenna gain) 값이 증가된 값만큼 전송 파워 (transmit power)를 감소시켜 간섭 범위를 감소시킴으로써 제 1 격차가 제 2 격차와 동일하게 조절될 수 있다.

상술한 바와 같이 , 범 방향 (beam direction)에 따라 전방향성 안테나 (omni-directional)를 이용하는 경우 대비 안테나 이득의 차이가 상이할 수 있다. 따라서 , 빔 방향 (beam direction) 별로 독립적으로 CCA 판정 조건이 결정될 수 있다. 또한, 범 방향 (beam direction) 별로 독립적으로 제 1 격차가 제 2 격차와 동일하게 조절될 수 있다.

안테나 이득 패턴 (antenna gain pattern) 관점에서 살펴보면, CCA 수행할 때 적용된 수신 범 패턴 (receive beam pattern)은 CCA 수행 후 상기 무선 신호의 송신 시 전송 빔 패턴 ( transmit beam pattern )과 작거나 같을 수 있다.

한편, 무선 통신 장치는 매체가 점유 상태 ( occupied status )인 것으로 감지되면, 자기 자신의 전송을 시작하지 않고, 이미 다른 장치들이 해당 매체를 사용하기 위해 대기하고 있다는 가정하에 소정의 시간 동안 추가적으로 매체 액세스를 위한 지연 시간 (예를 들어, 임의 백오프 주기 ( random backof f period) ) 동안 더 기다린 후에 무선 신호의 전송을 재시도할 수 있다.

Tx beam sweeping and Tx multi一 beams

앞서 상술한 바와 같이, 송신기는 방향성 안테나를 이용한 빔포밍 시, CCA 임계치를 낮추거나, directive CCA를 적용하거나, 전송 파워를 낮춤으로써 CCA 범위와 간섭 범위 사이의 격차를 전방향성 안테나를 사용한 경우와 동일하게 유지 /조절할 수 있다.

그러나, 상술한 실시예 외에도 아래와 같이, Tx beam sweeping 또는 Tx mult i -beams를 활용하여 간섭 범위를 늘리지 않음으로써 CCA 범위 및 간섭 범위의 격차를 유지하는 실시예가 제안될 수 있다. 이러한 실시예를 제안하기에 앞서 , 방향성 안테나를 이용한 범포밍을 위해 미리 정해진 규제로서 PS D ( power spectral density ) 대신 전체 방사 파워 (또는 전송 파워 )가 부여된 상황이 가정될 수 있다.

이 경우, 네트워크는 주파수죽 ( frequency domain ) Tx beam sweeping 또는 Tx mult i-beams가 적용된 스케줄링을 수행할 수 있다. 이 경우, 송신기는 CCA 임계치를 낮추지 않고도 CCA 범위 및 간섭 범위의 격차를 전방향성 안테나를 사용하는 경우와 동일하게 유지할 수 있으며, 공격적인 ( aggres sive ) 방사 파워 역시 유지할 수 있게 된다.

여기서 Tx multi-beams이란, 방향성 안테나에서 복수개의 빔들을 통해 무선 신호들을 전송하는 방식을 지칭할 수 있다. 이 경우, Tx multi -beams을 미리 정해져 있는 규제 하에서 수행하기 위해, 네트워크 (또는 스케줄러 )는 Tx mult i-beams 스케줄링을 수행할 수 있다. Tx multi-beams 스케줄링이란, 규제되어있는 전체 방사 파워를 방향성 안테나의 빔별로 나누어 할당하는 방식을 나타낼 수 있다.

예를 들어, Tx multi-beams 적용 시, 스케줄러는 4개의 직교 ( orthogonal ) 멀티 유저 빔들을 생성할 수 있으며 , 4개의 유저들로 향하는 4개의 빔들에 대하여 각각 전체 방사 파워의 1 / 4을 할당할 수 있다. 이 경우, 기지국 입장에서는 방향성 범포밍이 존재하지 않으나, 각 유저들 입장에서는 빔포밍 이득이 약 6dB만큼 증가할 수 있다.

또한, 주파수축 Tx beam sweeping이란 방향성 안테나에서 복수개의 빔들을 통해 전송되는 무선 신호들이 각 빔별로 서로 다른 주파수 자원을 통해 전송되는 방식을 지칭할 수 있다. 이 경우, 주파수축 Tx beam sweeping을 미리 정해져 있는 규제 하에서 수행하기 위해, 네트워크 (또는 스케줄러 )는 주파수축 Tx beam sweeping 스케줄링을 수행할 수 있다. 주파수축 Tx beam sweeping 스케줄링이란, 전체 시스템 대역폭을 방향성 안테나의 범별로 나누어 할당하는 방식을 나타낼 수 있다.

예를 들어, 주파수축 Tx beam sweeping 적용 시, 스케줄러는 4개의 직교 ( orthogona l ) 멀티 유저 범들을 생성할 수 있으며 , 4개의 유저들로 향하는 4개의 빔들에 대하여 각각 시스템 대역폭의 1 / 4 영역을 할당할 수 있다. 이때, 시스템 대역폭은 PSD보다 4배 큰 파워를 가질 수 있다. 즉, 스께줄러는 빔 방향 별로 전송되는 무선 신호의 개별 주파수 자원의 크기는 시스템 대역폭을 전체 빔 개수만큼 나눈 크기로 할당 /스케줄링할 수 있다.

또한, 방향성 안테나를 이용한 빔포밍을 위해 미리 정해진 규제로서 、、특정 시간 구간 동안' '에 방사되는 전체 방사 파워 (또는 전송 파워 )가 부여된 상황이 가정될 수 있다. 이 경우, 네트워크는 시간축 ( t ime domain ) x beam sweeping이 적용된 스케줄링을 수행할 수 있다.

여기서 , 시간축 Tx beam sweeping이란 방향성 안테나에서 복수개의 범들을 통해 전송되는 무선 신호들이 각 빔별로 서로 다른 시간 자원 (또는 서로 다른 서브 프레임 )을 통해 전송되는 방식을 지칭할 수 있다. 이 경우, 시간축 Tx beam sweeping을 미리 정해져 있는 규제 하에서 수행하기 위해, 네트워크 (또는 스케줄러 )는 시간축 Tx beam sweeping 스케줄링을 수행할 수 있다. 시간축 Tx beam sweeping 스케줄링이란, 앞서 상술한 주파수축 Tx beam sweeping 스케줄링과 유사하게, 방향성 안테나의 빔 방향별로 시간 자원을 다르게 할당하는 방식을 나타낼 수 있다.

이렇듯 상술한 주파수축 /시간축 ( frequency/t ime domain ) Tx beam sweeping 또는 Tx mult i-beams이 적용된 스커 )줄링을 수행하는 경우, 송신기가 CCA 임계치를 낮추지 않고도 aggres s ive한 방사 파워를 유지할 수 있다는 효과를 갖는다.

상술한 주파수죽 /시간죽 ( frequency/time domain ) Tx beam sweeping 또는 Tx mult i-beams 스케줄링은 서로 독립적으로 수행되거나 상호 조합되어 수행될 수 있다.

주파수죽 /시간죽 ( frequency/time domain) Tx beam sweeping 및 /또는 Tx multi— beams은 적절한 스케줄링을 통해 미리 정해진 규제 (예를 들어, 기설정된 전체 방사 파워) 하에서의 적용 /구현이 가능하므로, 아래와 같은 제한 사항이 표준 문서에 명시되어 반드시 따라야 하는 송신 /방사 조건으로 부여될 수 있다.

* 특정 기준 안테나 (예를 들어 , 전방향성 안테나)로 수신 및 송신할 때의 CCA (sensing) 범위 및 간섭 (by transmission) 범위 사이의 격차는, 방향성 안테나를 사용하는 경우 (또는 동적 범포밍 (dynamic beamf orming)을 적용하는 경우)에도 동일하게 유지되어야 한다 (또는 간섭 . 범위가 커져서는 안된다) .

즉, 송신기가 방향성 안테나를 사용하여 신호를 전송하고자 한다면 (또는 동적 범포밍을 적용한 송신을 수행하고자 한다면) , 상술한 주파수죽 /시간죽■( frequency/time domain) Tx beam sweeping 및 /또는 Tx multi-beams 스케줄링을 동반함으로써 상기 송신 /방사 조건을 만족 하도록 해야 한다.

이 경우, 특정 주파수 영역 (예를 들어, 시스템 대역폭) 내에서 전송되는 빔들의 전송 파워 값들올 평균화한 방사 /송출 파워 (또는 에너지 )를 메트릭 (metric) (또는 측정 기준)으로 하여 , 상기 송신 /방사 조건을 만족하는지 여부가 판정될 수 있다. 그리고 /또는 특정 시간 영역 (예를 들어, D(ms) 기간의 기설정된 타임 윈도우) 내에서 전송되는 빔들의 전송 파워 값들을 평균화한 방사 /송출 파워 (또는 에너지 )를 메트릭 (metric) (또는 측정 기준)으로 상기 송신 /방사 조건을 만족하는지 여부가 판정될 수도 있다.

상술한 송신 /방사 조건을 만족하는 스케줄링을 보다 효과적으로 원활히 수행하기 위하여 , 스케줄링 승인 (scheduling grant)을 포함하는 제어 신호, CSI 피드백 및 보고 (reporting) , 및 /또는 샐간 협력 시그널링 교환 절차 등의 다양한 enhancement 기술이 지원될 수 있다.

예를 들어, 스케줄링 승인 전송 시 주파수축 Tx beam sweeping 스케줄링이 적용되는 경우, 후보 스케줄링 가정 세트 (candidate scheduling hypothesis set)가 사전에 상위 계층 시그널링으로 다수 설정 (예를 들어 , 특정 주파수 영역을 N 등분하여 유저들 간 주파수 다중화될 수 있도록 설정 )될 수 있다. 이 경우, 스케줄러는 이 중 하나의 세트를 스케줄링 승인을 통해 각 단말에게 (동적 (dynamic) ) 지시할 수 있다 (유저 /빔방향 별 개별 전송 대역폭의 크기를 지시하기 위해) . 이 경우, 자원 할당 (Resource Allocation; RA) 필드는 상술한 주파수 자원의 유저별 (또는 빔 방향 별) 분할 할당을 지시 /고려 /반영하는 필드로서 설계될 수 있다.

단말의 CSI 피드백 및 보고 역시, 상술한 주파수축 Tx beam sweeping 스케줄링을 고려한 형태로 보고 타입 및 /또는 모드가 설계될 수 있다. 특히, 주기적인 CSI 피드백의 경우, 빔 방향 별 주파수 자원의 분할 할당 (또는 범 방향 별 개별 전송 대역폭의 크기 )을 고려한 형태로 CSI/피드백 보고 단위 (granularity)가 정의 /설정될 수 있다. 또한, 주파수축 Tx beam sweeping이 셀 간 간섭을 최소화할 수 있는 형태로 수행될 수 있도록, 빔 선택 정보, 주파수 자원 할당 정보 등이 샐간 협력 시그널링 교환을 통해 교환될 수 있다. 상술한 예에서 주파수축 Tx. beam sweeping 스케줄링을 기준으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 시간축 Tx beam sweeping 스케줄링 및 /또는 Tx multi-beams 스케줄링의 경우에도 상술한 예에서와 같이, 다양한 enhancement 기술이 지원될 수 있다.

예를 들어, 시간축 Tx beam sweeping 스케줄링의 경우, 시간 자원 할당과 관련된 제어 시그널링 (예를 들어 , 최적화된 (optimized) TDM 패턴들과 함께 멀티 -서브프레임 스케줄링 승인, 시간축 자원 할당 정보의 샐간 협력 시그널링 교환 등)이 지원될 수 있다.

다른 예로서, Tx multi-beams 스케줄링의 경우에는, 멀티-범 전송에 사용되는 기설정된 빔 세트들에 대한 MU MIMO 피드백 enhancement 기술의 지원이 가능하다.

한편, 상술한 주파수축 /시간축 (frequency/time domain) Tx beam sweeping 및 /또는 Tx multi-beams 스케줄링이 상호 조합되어 적용되는 경우 결합 겨]한 (joint restriction)이 추 7]·로 규게될 수 있다.

예를 '들어, 주파수축 Tx beam sweeping 스케줄링 및 Tx multi-beams 스케줄링을 모두 고려한 단말의 CSI 피드백 보고 시, 단말은 사전에 정의된 /설정된 세트 내에서 특정 주파수 (sub— band) 영역을 선택하고, 선택한 주파수 영역에 대해.적용할 특정 PMI (pre coding matrix indicator) 역시 사전에 정의된 /설정된 세트 내에서 선택할 수 있다. 즉, PMI 및 주파수 영역은 사전에 설정된 세트 내에서 선택해야 한다는 결합 제한 (joint restriction)이 존재할 수 있다,

따라서, 주파수축 Tx beam sweeping 스케줄링 및 Tx multi-beams 스케줄링을 위한 CSI 피드백 보!! 시, 단말은 미리 정해진 /설정된 세트 내에서 주파수 영역 (sub band)을 선택해야 하며 , 선택한 주파수 영역에 대한 PMI 역시 미리 정해진 /설정된 세트 내에서 선택하도록 규제하는 결합 제한 (joint restriction)을 따를 수 있다. 멀티 안테나가 적용된 기기를 위한 CCA메트릭 계산 방법

멀티 안테나들을 포함하고 있는 무선 통신 장치가 CCA를 수행하는 경우, 어떤 안테나를 통해 획득한 에너지 센싱 값을 이용하여 CCA 판정을 수행할지에 관한 모호성이 존재할 수 있다. 따라서, 이하에서는 이러한 모호성을 해결하기 위해, 멀티 안테나가 적용된 무선 통신 장치의 CCA 판정을 위한 메트릭 설정 /계산 방법에 관하여 제안하기로 한다. 본 명세서에서 메트릭은 기준 값이라 지칭될 수도 있다.

이하에서 제안하는 메트릭 설정 /계산 방법은, 기본적으로 무선 통신 장치가 전방향성 안테나로 신호를 수신하여 CCA를 수행하는 경우에 적용될 수 있으며 , 전방향성 안테나에 대한 에너지 센싱 결과 값 (이하, ESI (Energy sensing indicator) ' )은 다음과 같이 정의될 수 있다.

* ESI (Energy sensing indicator): 수신기의 필스 성형 필터 (pulse shaping filter)에 의해 정의된 대역폭 내의 수신 광대역 전력 (열잡음 및 수신기에 의해 생성된 잡음을 포함)을 의미함. 측정을 위한 기준 포인트는 기기 (예를 들어 , 단말 또는 기지국)의 안테나 커넥터가 될 수

ΛΛᄆ · '

이렇듯 ESI가 정의되고, CCA를 수행하는 기기가 복수의 안테나, Antl 및 Ant2를 포함한 경우를 가정해 : 수 있다. 이때, Antl을 통해서는 ESI1이, Ant2를 통해서는 ESI2가 각각 측정될 수 있다. CCA 판정을 위한 CCA 임계치가 T(dB)라고 할 때, T와 비교할 메트릭 P는 아래와 같은 다양한 실시예에 따라 결정될 수 있다.

(1) Option 1

일 실시예에 따르면, 메트릭 P는 아래의 수학식 12에 의해 결정될 수 있다.

[수학식 12】

P = max (ESI1, ESI2)

수학식 12를 참조하면 , ESI1 및 ESI2 중 최대값이 CCA 임계치와 비교할 메트릭 (P)으로 결정 /선택될 수 있다. 이를 일반화하면, 무선 통신 장치는 멀티 안테나들을 통해 각각 획득한 ESI들 중 최대값을 메트릭으로 결정하고, 결정한 메트릭을 CCA 임계치와 비교함으로써 CCA를 수행할 수 있다.

본 실시예를 따를 경우, ESI 값들 중 최대값을 메트릭으로 선택하므로, CCA 판정의 성공이 더 어려울 수 있다. 본 명세서에서 CCA 판정의 성공이란, CCA를 수행한 결과 비면허 대역이 유휴 (idle) 상태로 판정된 경우를 의미할 수 있다. 즉, 본 실시예를 따르면, CCA 임계치와 비교하는 메트릭 값이 증가하므로, 네트워크 전체적으로 전송 확률이 상대적으로 낮은 반면 , 신호간 충돌 /간섭이 발생할 확률이 그만큼 낮아지므로, 높은 네트워크의 안정성을 가져온다는 효과를 갖는다.

(2) Option 2

일 실시예에 따르면, 메트릭 P는 아래의 수학식 16에 의해 결정될 수 있다, 【수학식 13】 P = min (ESI1, ESI2)

수학식 13을 참조하면, ESI1 및 ESI2 증 최소값이 CCA 임계치와 비교할 메트릭 (P)으로 결정 /선택될 수 있다. 이를 일반화하면, 무선 통신 장치는 멀티 안테나들을 통해 각각 획득한 ESI들 중 최소값을 메트릭으로 결정하고, 결정한 메트릭을 CCA 임계치와 비교함으로써 CCA를 수행할 수 있다.

본 실시예를 따를 경우, ESI 값들 중 최소값을 메트릭으로 선택하므로, 무선 통신 장치는 Option 1과 반대로 매우 공격적인 CCA 동작을 수행하게 된다. 즉, 무선 통신 장치는 측정된 복수의 ESI들로부터 (또는 여러 수선 branch로부터) 가장 낮은 ESI를 CCA 임계치와 비교하므로, 그만큼 CCA 판정 성공 확률이 높아진다. 따라서, 상대적으로 신호간 충돌 /간섭이 발생할 확률이 낮은 환경 , 부하 (loading)가 낮은 환경에서 본 실시예가 적절하게 사용될 수 있으며, 특히 신호간 충돌 /간섭 상황이 심하지 않으면 네트워크 전체적으로 전송 확률이 높아진다는 효과를 갖는다.

(3) Option 3

일 실시예에 따르면, 메트릭 P는 아래의 수학식 14에 의해 결정될 수 있다.

【수학식 14]

P = avg (ESI1, ESI2) = ( ESI 1+ESI2 ) /2

수학식 14를 참조하면, ESI1 및 ESI2의 평균값이 CCA 임계치와 비교할 메트릭 (P)으로 결정 /선택될 수 있다. 이를 일반화하면 , 무선 통신 장치는 멀티 안테나들을 통해 각각 획득한 ESI들의 평균값을 메트릭으로 결정하고, 결정한 메트릭을 CCA 임계치와 비교함으로써 CCA를 수행할 수 있다。 본 실시예는 Option 1 및 2의 중간 형태로 볼 수 있다. (4 ) ' Option 4

일 실시예에 따르면, 메트릭 P는 아래의 수학식 15에 의해 결정될 수 있다. 【수학식 15】

P = wl*ESIl + w2*ESI2

수학식 15에서 wl 및 w2는 weight average로서, 구현적으로 무선 통신 장치 (예를 들어, 기지국 또는 단말 등)에 의해 다양한 값으로 선택될 수 있다 (wl 및 w2를 선택하기 위한 특정 후보 값들이 존재할 수도 있음)。 또는 및 w2는 다른 통신 장치로부터 직접 설정 /지시될 수도 있다.

이를 일반화하면, 무선 통신 장치는 멀티 안테나들을 통해 각각 획득한

ESI들을 weight average함으로써 메트릭을 결정하고, 결정한 메트릭을 CCA. 임계치와 비교함으로써 CCA를 수행할 수 있다. 본 실시예는 Option 1~3보다 일반화된 형태로 볼 수 있다.

( 5 ) Option 5

일 실시예에 따르면, 메트릭 P는 아래와 같은 조건에 의해 결정될 수 있다. - * P는 ESI 및 ESI2 중 어느 것 보다도 작지 않도록 설정된다 (P shall not be lower than the corresponding ESI of any of the individual receive antenna branches ) .

본 실시예의 경우 Option 1의 다른 형태로서, 메트릭은 ESI1 및 ESI2 중에 어느 것보다도 작지 않도록 설정된다는 조건만 존재하므로, 정확하게 어떤 값을 메트릭으로 취할지는 무선 통신 장치의 구현에 따를 수 있다. 따라서, 본 실시예를 따를 때, 무선 통신 장치의 구현상 유연성이 높아진다는 장점이 있다。

상술한 Option들에서 메트릭과 비교되는 CCA 임계치는 표준 /규격상에서 특정 값으로 고정될 수도 있으나, 특정 기기 (예를 들어, 기지국, 서빙- 기지국 /셀 등)으로부터 직접 지시를 받도록 정의 /설정될 수 있다.

예를 들어 , CCA 임계치의 최대값 (T_max) 정도만 표준 /규격상에 고정될 수 있으며, 이러한 최대값 (T_max)을 넘지 않는 CCA 임계치 (Τ' )값이 CCA 판정을 수행하는 기기 (예를 들어, 단말, 기지국 등)에게 설정 /지시될 수 있다. 이러한 T' (< T_max)를 지시받은 기기는, T_— max 대신 T'를 .상기 Option 1~5를 통해 획득된 메트릭과 상호 비교함으로써 CCA를 판정할 수 있으며, P < T'인 경우에는 CCA 판정이 성공한 것으로 간주하여 신호를 전송할 수 있다. 이러한 T'는 상위 계층 시그널링 (예를 들어 , RRC에 의한)을 통해 설정 /지시되거나, 동적 시그널링 (예를 들어, DCI 또는 MAC에 의한)에 의해 지시 /변경될 수 있다. 또한, T' 설정을 위한 복수개의 후보 값들이 상위 계층 시그널링에 의해 사전에 설정된 상태에서, DCI 또는 MAC CE 시그널링을 통해 이 중 어떠한 값이 활성화되는지 트리거링될 수 있다. 이와 같이 새로운 T' 값이 활성화되면, 무선 통신 장치는 추후 CCA 판정시에 활성화된 T' 값을 사용하게 된다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역에서 무선 신호 송신 방법에 관한 순서도이다. 본 순서도와 관련한 상세한 설명은 앞서 실시예와 관련하여 상술한 설명이 동일 /유사하게 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.

우선, 무선 통신 장치는 비면허 대역에서 미리 정해진 시간 구간 동안 복수의 안테나들을 이용하여 CCA를 수행할 수 있다 (S1410) . 이때, 만일 무선 통신 장치가 복수개의 안테나 ί" ¾함하여 CCA# 수행하는 경우, 어떤 안테나를 통해 측정한 ES I를 사용할지에 관한 모호성이 존재한다. 이러한 모호성을 해결하기 위해 다양한 실시예가 제안될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 장치는 복수의 안테나들을 통해 측정 /획득한 ES工들 중 최대값, 최소값 또는 평균값을 CCA 임계치와 비교할 기준 값 (또는 메트릭 )으로 결정할 수 있다. 또는, 무선 통신 장치는 복수의 안테나들을 통해 측정 /획득한 ES I들 중 어느 것보다도 작지 않은 값으로 CCA 임게치와 비교할 기준 값 (또는 메트릭 )으로 결정할 수 있다. 이때, CCA 임계치는 상위 계층 시그널링에 의해 지시 /설정될 수 있다.

다음으로, S 1410 단계의 수행 결과, 비면허 대역이 다른 무선 통신 장치에 의해 점유되지 않은 유휴 상태로 판단된 경우, 무선 통신 장치는 무선 신호를 해당 비면허 대역을 통해 전송할 수 있다 ( S 1420 ) .

이때 만일, 무선 통신 장치가 방향성 안테나를 사용하는 경우, 상기 방향상 안테나 ( direct ional antenna )를 이용하여 상기 무선 신호를 송수신할 때의 CCA 범위 ( range )와 간섭 범위 간의 제 1 격차는 전방향성 안테나 ( omni di rect ional )를 이용하여 상기 무선 신호를 송수신할 때의 상기 CCA 범위와 상기 간섭 범위 간의 제 2 격차와 동일하게 유지될 수 있다.

또한, 빔 방향 별 전체 방사 파워 값에 관한 방사 조건이 설정된 경우, 빔 방향 별 개별 방사 파워 값 /개별 전송 대역폭 크기 /개별 전송 시간 자원은 해당 방사 조건을 만족하도록 스케줄링될 수 있다. 보다 상세하게는, 방사 조건을 만족하도록 Tx multi-beams 스케줄링, 주파수 /시간축 Tx beam sweeping 스케줄링이 적용될 수 있으며, 각 스케줄링과 관련된 상세한 설명은 앞서 상술한 바와 같다. 본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반

도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다 .

도 15을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국 (1510〉과 기지국 (1510) 영역 내에 위치한 다수의 단말 (1520)을 포함한다.

기지국 (1510)은 프로세서 (processor, 1511) , 메모리 (memory, 1512) 및 RF부 (radio frequency unit, 1513)을 포함한다. 프로세서 (1511)는 앞서 도 1 내지 도 12에서 제안된 기능, 과정 및 /또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (1511)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (1512)는 프로세서 (1511)와 연결되어 , 프로세서 (1511)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부 (1513)는 프로세서 (1511)와 연결되.어 , 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다.

단말 (1520)은 프로세서 (1521) , 메모리 (1522) 및 RF부 (1523)을 포함한다ᅳ 프로세서 (1521)는 앞서 도 1 내지 도 19에서 제안된 기능, 과정 및 /또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (1521)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (1522)는 프로세서 (1521)와 연결되어 , 프로세서 (1521)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부 (1523)는 프로세서 (1521)와 연결되어 , 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다。

메모리 (1512, 1522)는 프로세서 (1511, 1521) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서 (1511, 1521)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국 (1510) 및 /또는 단말 (1520)은 한 개의 안테나 (single antenna) 또는 다중 안테나 (multiple antenna)를 가질 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 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. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들올 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어., 펌웨어 (firmware) , 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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, 콘트를러, 마이크로 콘트를러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 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.

【산업상 이용가능성】

본 발명의 무선 통신 시스템에서 비면허 대역 ( unlicensed band )에서 무선 신호 송수신 방안은 3GPP LTE /LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다 .