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KR20160037757A - 하향링크 데이터 전송 방법 및 그 장치 - Google Patents

하향링크 데이터 전송 방법 및 그 장치 Download PDF

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KR20160037757A
KR20160037757A KR1020150130913A KR20150130913A KR20160037757A KR 20160037757 A KR20160037757 A KR 20160037757A KR 1020150130913 A KR1020150130913 A KR 1020150130913A KR 20150130913 A KR20150130913 A KR 20150130913A KR 20160037757 A KR20160037757 A KR 20160037757A
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KR
South Korea
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downlink control
downlink data
information
time domain
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Withdrawn
Application number
KR1020150130913A
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English (en)
Inventor
강승현
박규진
최우진
Original Assignee
주식회사 케이티
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
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    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2612Arrangements for wireless medium access control, e.g. by allocating physical layer transmission capacity
    • HELECTRICITY
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    • H04B7/265Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using time-division multiple access [TDMA] for channel frequency control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 하향링크 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 일반 단말에 비해 향상된 커버리지에 위치하는 MTC 단말을 위해 하향링크 데이터 및 하향링크 제어정보를 반복적으로 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 MTC(Machine Type Communication) 단말이 하향링크 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)를 제1 시간영역에서 반복하여 수신하는 단계와 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 반복하여 수신하는 단계 및 제1 하향링크 제어정보에 기초하여 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터를 확인하고, 제2 하향링크 제어정보에 기초하여 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터를 확인하는 단계를 포함하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

하향링크 데이터 전송 방법 및 그 장치{Methods for transmitting downlink data and Apparatuses thereof}
본 발명은 무선통신 시스템에서 하향링크 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 일반 단말에 비해 향상된 커버리지에 위치하는 MTC 단말을 위해 하향링크 데이터 및 하향링크 제어정보를 반복적으로 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
MTC(Machine Type Communication) 또는 M2M(Machine to Machine)은 사람이 개입하지 않거나 최소한으로 개입한 상태에서 기기 및 사물 간에 일어나는 통신이다. "machine"은 사람의 직접적인 조작이나 개입을 필요로 하지 않는 개체를 의미할 수 있고, "MTC"는 이러한 machine이 하나 이상 포함된 데이터 통신의 한 형태를 의미할 수 있다. "machine"의 예로는 이동 통신 모듈이 탑재된 스마트 미터, 자판기 등의 형태일 수 있고, 최근에는 사용자의 위치 또는 상황에 따라 사용자의 조작 또는 개입 없이도 자동으로 네트워크에 접속하여 통신을 수행하는 스마트폰의 등장으로 MTC 기능을 가진 휴대 단말도 machine의 한 형태로 고려되고 있다.
MTC 단말은 일반 단말에 비해 전파 환경이 나쁜 장소에 설치될 수 있다. 따라서, MTC 단말의 커버리지는 일반 단말의 커버리지와 비교하여 20dB 이상으로 향상되어야 한다.
한편, MTC 단말의 경우, 무선자원의 대역폭이 제한될 수 있다. 즉, MTC 단말을 위한 무선자원의 대역폭은 일반 LTE 단말의 대역폭에 비해서 상대적으로 제한될 수 있다.
따라서, MTC 단말은 일반 LTE 단말의 하향링크 제어정보를 정상적으로 수신하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
전술한 배경에서, 본 발명은 MTC 단말의 무선자원 대역폭이 제한되는 환경에서도 제어정보 및 데이터를 정상적으로 송수신할 수 있는 방법 및 장치를 제안하고자 한다.
전술한 과제를 해결하기 위해서 안출된 본 발명은 MTC(Machine Type Communication) 단말이 하향링크 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)를 제1 시간영역에서 반복하여 수신하는 단계와 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 반복하여 수신하는 단계 및 제1 하향링크 제어정보에 기초하여 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터를 확인하고, 제2 하향링크 제어정보에 기초하여 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터를 확인하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 기지국이 하향링크 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI) 및 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보의 무선자원을 할당하는 단계와 제1 하향링크 제어정보를 제1 시간영역에서 전송하는 단계 및 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 하향링크 데이터를 수신하는 MTC(Machine Type Communication) 단말에 있어서, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)를 제1 시간영역에서 반복하여 수신하고, 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 반복하여 수신하는 수신부 및 제1 하향링크 제어정보에 기초하여 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터를 확인하고, 제2 하향링크 제어정보에 기초하여 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터를 확인하는 제어부를 포함하는 단말 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 하향링크 데이터를 전송하는 기지국에 있어서, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI) 및 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보의 무선자원을 할당하는 제어부 및 제1 하향링크 제어정보를 제1 시간영역에서 전송하고, 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 전송하는 송신부를 포함하는 기지국 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 무선자원 대역폭이 제한되는 환경에서도 MTC 단말이 제어정보 및 데이터를 정상적으로 송수신할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 PDCCH 코딩 방법의 일 예를 도시한 도면이다
도 2는 하향링크 제어정보를 이용하여 하향링크 데이터를 확인하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 MTC 단말이 PDSCH를 디코딩하는 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 하향링크 제어정보 및 하향링크 데이터의 시간영역을 구분하여 무선자원을 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 제1 시간영역에서 전송되는 하향링크 제어정보 및 하향링크 데이터의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다.   본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.
다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release 13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release 12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release 13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다.
본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 Node-B, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii)에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.
따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.
본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.
무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-Advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
또한, LTE, LTE-Advanced와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.
한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.
본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.
실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두 개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.
다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀 영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.
이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.
이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 ‘PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다’는 형태로 표기하기도 한다.
또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.
또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 EPDCCH를 적용할 수 있다.
한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC시그널링을 포함한다.
eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.
MTC(Machine Type Communication)는 사람이 개입하지 않는 상태에서 기기 및 사물 간에 일어나는 통신이라고 정의하고 있다. 3GPP관점에서 “machine”이란, 사람의 직접적인 조작이나 개입을 필요로 하지 않는 개체를 의미하며, “MTC”는 이러한 machine이 하나 또는 그 이상이 포함된 데이터 통신의 한 형태로 정의된다. Machine의 전형적인 예로는 이동통신 모듈이 탑재된 스마트 미터(smart meter), 벤딩 머신(vending machine) 등의 형태가 언급되었으나, 최근에는 사용자의 위치 또는 상황에 따라 사용자의 조작이나 개입 없이도 자동으로 네트워크에 접속하여 통신을 수행하는 스마트폰의 등장으로 MTC 기능을 가진 휴대 단말도 machine의 한 형태로 고려되고 있다.
LTE 네트워크가 확산될 수록, 이동통신 사업자는 네트워크의 유지보수 비용 등을 줄이기 위해 RAT(Radio Access Terminals)의 수를 최소화하기를 원하고 있다. 하지만, 종래의 GSM/GPRS 네트워크 기반의 MTC 제품들이 증가하고 있고, 낮은 데이터 전송률을 사용하는 MTC를 저비용으로 제공할 수 있다. 따라서 이동통신 사업자 입장에서 일반 데이터 전송을 위해서는 LTE 네트워크를 사용하고 MTC를 위해서는 GSM/GPRS 네트워크를 사용하므로, 두 개의 RAT을 각각 운영해야 하는 문제가 발생하며, 이는 주파수 대역의 비효율적 활용으로 이동통신 사업자의 수익에 부담이 된다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, GSM/EGPRS 네트워크를 사용하는 값싼 MTC 단말을 LTE 네트워크를 사용하는 MTC 단말로 대체해야 하며, 이를 위해서 LTE MTC 단말의 가격을 낮추기 위한 다양한 요구사항들이 3GPP RAN WG1 표준 회의에서 논의되고 있다. 또한, 3GPP 표준회의에서는 상기 요구사항들을 만족시키기 위해 제공할 수 있는 여러 가지 기능들을 기술한 문서(TR 36.888) 작성을 수행하고 있다.
저가 LTE MTC 단말을 지원하기 위해서 현재 3GPP에서 논의 중인 물리계층 규격 변경 관련 주요 item은 협대역 지원/ Single RF chain/ Half duplex FDD/ Long DRX(Discontinued Reception) 등의 기술을 예로 들 수 있다. 하지만 가격을 낮추기 위해서 고려되고 있는 상기 방법들은 종래의 LTE 단말과 비교하여 MTC 단말의 성능을 감소시킬 수 있다.
또한, 스마트 미터링(Smart metering)과 같은 MTC 서비스를 지원하는 MTC 단말 중 20%정도는 지하실과 같은 ‘Deep indoor’환경에 설치되므로, 성공적인 MTC 데이터 전송을 위해서, LTE MTC 단말의 커버리지는 종래 일반 LTE 단말의 커버리지와 비교하여 20dB 정도 향상되어야 한다. 또한 규격 변경으로 인한 성능 감소를 추가적으로 고려한다면 LTE MTC 단말의 커버리지는 20dB 이상 향상되어야 한다.
이와 같이 LTE MTC 단말 가격을 낮추면서 커버리지를 향상시키기 위해서 PSD boosting 또는 Low coding rate 및 Time domain repetition 등과 같은 Robust한 전송을 위한 다양한 방법이 각각의 물리채널 별로 고려되고 있다.
LTE 기반의 저가형 MTC 단말의 요구사항은 다음과 같다.
- 데이터 전송속도는 최소 EGPRS 기반의 MTC 단말에서 제공하는 데이터 전송속도, 즉 하향링크 118.4kbps, 상향링크 59.2kbps를 만족해야 한다.
- 주파수 효율은 GSM/EGPRS MTC 단말 대비 획기적으로 향상되어야 한다.
- 제공되는 서비스 영역은 GSM/EGPRS MTC 단말에서 제공되는 것보다 작지 않아야 한다.
- 전력 소모량도 GSM/EGPRS MTC 단말보다 크지 않아야 한다.
- Legacy LTE 단말과 LTE MTC 단말은 동일 주파수에서 사용할 수 있어야 한다.
- 기존의 LTE/SAE 네트워크를 재사용한다.
- FDD 모드뿐만 아니라 TDD 모드에서도 최적화를 수행한다.
- 저가 LTE MTC 단말은 제한된 mobility와 저전력 소모 모듈을 지원해야 한다.
기지국이 단말에 전송하는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 또는 단말이 기지국에 전송하는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 전송자원을 할당하기 위해서, 기지국은 PDSCH/PUSCH 전송자원이 할당되는 동일한 서브프레임(subframe)의 PDCCH를 사용한다. PDCCH는 PDSCH/PUSCH 전송자원의 할당정보를 포함하고 있는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, 이하 DCI)를 전송하는 물리채널이다.
PDCCH는 서브프레임(subframe)의 첫 번째 OFDM 심볼(symbol)로부터 최대 4개 OFDM 심볼(symbol)로 구성되는 제어 영역(Control region)을 사용한다. 제어 영역(Control region)은 복수개의 CCE(Control Channel Element)로 구성되며, 하나의 CCE가 PDCCH의 전송자원으로 할당할 수 있는 기본 단위가 된다. 하나의 CCE는 복수개의 REG(Resource element group)로 구성되어있다.
하나의 DCI는 1, 2, 4 또는 8개의 CCE를 사용하여 전송할 수 있으며, 하나의 DCI 전송을 위해서 사용되는 CCE의 개수를 CCE AL(Aggregation Level)이라고 기재한다. 이때, 기지국은 단말의 지오메트리(geometry)를 기준으로 AL를 결정한다.
도 1은 PDCCH 코딩 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기지국은 DCI를 전송하기 위하여 DCI를 CRC 인코딩(Cyclic redundancy check encoding)하여 16-bits CRC를 생성한다. 이후, 기지국은 생성된 CRC를 다시 RNTI로 마스킹(masking)하여 이를 DCI에 어태치(attach)한다(S100_. 이때, CRC 마스킹에 사용하는 RNTI는 PDSCH/PUSCH로 전송되는 데이터의 종류 또는 논리 채널(logical channel)에 따라서 표 1 또는 표 2의 값을 사용할 수 있다.
<RNTI values>
Value(hexa-decimal) RNTI
0000 N/A
0001-003C RA-RNTI, C-RNTI, Semi-Persistent Scheduling C-RNTI, Temporary C-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI and TPC-PUSCH-RNTI
(see note)
003D-FFF3 C-RNTI, Semi-Persistent Scheduling C-RNTI, Temporary C-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI and TPC-PUSCH-RNTI
FFF4-FFFC Reserved for future use
FFFD M-RNTI
FFFE P-RNTI
FFFF SI-RNTI
<RNTI usage>
RNTI Usage Transport Channel Logical Channel
P-RNTI Paging and System Information change notification PCH PCCH
SI-RNTI Broadcast of System Information DL-SCH BCCH
M-RNTI MCCH Information change notification N/A N/A
RA-RNTI Random Access Response DL-SCH N/A
Temporary C-RNTI Contention Resolution
(when no valid C-RNTI is available)
DL-SCH CCCH
Temporary C-RNTI Msg3 transmission UL-SCH CCCH, DCCH, DTCH
C-RNTI Dynamically scheduled unicast transmission UL-SCH DCCH, DTCH
C-RNTI Dynamically scheduled unicast transmission DL-SCH CCCH, DCCH, DTCH
C-RNTI Triggering of PDCCH ordered random access N/A N/A
Semi-Persistent Scheduling C-RNTI Semi-Persistently Scheduled unicast transmission
(activation, reactivation and retransmission)
DL-SCH, UL-SCH DCCH, DTCH
Semi-Persistent Scheduling C-RNTI Semi-Persistently Scheduled unicast transmission
(deactivation)
N/A N/A
TPC-PUCCH-RNTI Physical layer Uplink power control N/A N/A
TPC-PUSCH-RNTI Physical layer Uplink power control N/A N/A
기지국은 전술한 CRC가 어태치(attach)된 DCI를 채널 코딩(Channel coding)을 이용하여 인코딩(encoding)한다(S110). 또한, 기지국은 상기 AL 만큼의 CCE를 구성하는 RE(Resource element) 개수와 QPSK modulation을 고려하여 상기 채널 코딩 인코딩(channel coding encoding)으로 구성한 모 부호어를 레이트 매칭(rate matching)한다(S120).
한편, 단말은 자신에게 전송되는 DCI가 서브프레임(subframe)의 제어 영역(Control region)을 구성하는 복수개의 CCE 중에서 기지국이 어떤 CCE를 사용하였는지 알 수 없다. 따라서, 단말은 기지국이 사용한 PDCCH를 임의의 CCE 위치와 임의의 AL을 고려하여 구성하고, 임의의 PDCCH로 수신한 수신 값을 블라인드 디코딩(blind decoding)한다. 만약 단말이 수신 값을 채널 디코딩(channel decoding) 한 후, RNTI 값을 이용하여 디-마스킹(de-masking)하여 CRC 체크(check)에 성공하면 이를 자신에게 할당된 DCI로 판단한다.
이때, 각 단말이 PDCCH 블라인드 디코딩할 때, 전술한 제어 영역을 구성하는 모든 CCE를 대상으로 모든 AL에 대하여 각 AL 별로 가능한 모든 CCE 조합을 찾아서 블라인드 디코딩하는 것은 현실적으로 불가능하다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 종래에는 단말 별로 PDCCH 블라인드 디코딩에 사용할 CCE를 AL별로 미리 정의하여 미리 정의된 CCE 조합에 대해서만 PDCCH 블라인드 디코딩을 수행한다. 이와 같이, PDCCH 블라인드 디코딩을 위해서 미리 정의된 CCE의 조합을 PDCCH SS(Search Space)라고 한다.
PDCCH SS는 AL L대해서 표 3과 같이 M(L)개의 PDCCH 후보(candidate)로 구성된다. PDCCH candidate index m= 0, 1, ... , M(L)-1이고, 하나의 PDCCH 후보(candidate)는 L개의 연속된 CCE 인덱스(index)에 해당하는 L개의 CCE들로 구성된다.
PDCCH candidates monitored by an UE.
Search space
Figure pat00001
Number of PDCCH candidates
M(L)
Type Aggregation level L Size [in CCEs ]
UE-specific 1 6 6
2 12 6
4 8 2
8 16 2
Common 4 16 4
8 16 2
PDCCH SS는 크게 CSS(Common SS) 와 USS(UE-specific SS)로 구분되며, CSS는 단말의 RNTI 값에 상관없이 항상 CCE index 0 ~ L*M(L)-1로 구성된다. CSS로 전송되는 DCI는 SIB, RAR, Paging message와 같은 공통 제어 메시지(Common control message)에 대한 자원할당 정보를 담고 있다.
USS는 단말의 RNTI 값과 서브프레임 넘버(subframe number) 또는 슬롯 넘버(slot number)에 따라서 수학식 1을 이용하여 매 서브프레임(subframe) 마다 서로 다른 위치의 L*M(L) 개 CCE로 구성된다.
Figure pat00002
수학식 1에서 NCCE,k는 서브프레임 k의 제어 영역에서 전체 CCE의 개수를 의미한다. 또한, L은 전술한 Aggregation Level을 의미한다. i는 0, ..., L-1로 정의되며, CSS를 위한 m'=m이고, m=0, ..., M(L)-1이다. M(L)은 주어진 검색 공간에서 모니터링하기 위한 PDCCH 후보의 개수를 의미한다.
USS로 전송되는 DCI는 단말 특정한 데이터(User specific data) 또는 단말 특정한 제어 메시지(User specific control message)에 대한 자원할당 정보를 담고 있다
기지국이 PDSCH/PUSCH 전송자원의 할당정보를 단말에 전송하는 또 다른 방법으로 EPDCCH를 사용하여 DCI(Downlink Control Information)를 전송할 수 있다. EPDCCH는 종래의 PDSCH의 전송자원 중 일부 2, 4 또는 8개의 PRB 쌍(PRB-pair)을 사용하며 이를 EPDCCH-PRB-set이라고 한다. EPDCC-PRB-set에 포함되는 PRB 쌍에 대한 할당정보는 상위계층 시그널링(Higher layer signaling)을 통해서 각 단말에 전송된다. 동일한 서브프레임에 복수개의 EPDCCH-PRB-set가 사용될 수도 있다.
EPDCCH-PRB-set은 복수개의 ECCE(Enhanced Control Channel Element)로 구성되며, 하나의 ECCE가 EPDCCH의 전송자원으로 할당할 수 있는 기본 단위가 된다.
EPDCCH 또한 PDCCH와 마찬가지로 AL에 따라서 복수개의 ECCE로 구성되는 SS를 형성하며, 단말은 이를 블라인드 디코딩한다. 이때, EPDCCH의 SS는 USS만 존재한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 종래에는 단말이 전체 시스템 대역폭(system bandwidth)에 전송되는 PDCCH를 사용하여 DCI를 수신할 수 있었지만, 저가형 MTC 단말과 같이 단말이 송수신할 수 있는 RF 대역폭(bandwidth)이 1.4MHz로 제한되는 경우(또는 6PRB-pair로 제한되는 경우)에는 더 이상 PDCCH를 수신할 수 없다. 따라서, 도 2와 같이 6PRB 내에 존재하는 EPDCCH를 사용하여 DCI를 수신해야 한다. 하지만 종래의 PDCCH로만 전송되는 SIB, RAR, Paging message와 같은 공통 제어 메시지(Common control message)에 대한 자원할당 정보는 더 이상 수신할 수 없게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래에는 하나의 서브프레임으로 전송되는 PDCCH의 수신 값에 대해서 단말이 블라인드 디코딩에 성공할 수 있었으나, 커버리지 확장된 MTC 단말의 경우, 최대 AL인 L=8 또는 16을 고려하여도 블라인드 디코딩 성공할 수 없다.
따라서, 기지국은 도 3과 같이 복수 개의 서브프레임에 EPDCCH를 반복(repetition)하여 전송하여야 한다.
도 3을 참조하면, 단말은 복수 개의 서브프레임으로 반복전송 되는 EPDCCH를 수신하여, EPDCCH 반복 전송되는 DCI에 대해서 EPDCCH 수신 값을 결합(combining)하여 디코딩하는 경우에만 블라인드 디코딩에 성공할 수 있고 반복전송 되는 PDSCH의 자원할당 정보를 획득할 수 있다. 단말은 PDSCH에 대해서도 복수 개의 서브프레임을 결합하여 디코딩함으로써 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, MTC 단말의 경우 제한된 시스템 대역폭을 사용하고, 반복 전송을 수행함으로써 공통 제어 메시지와 같이 PDCCH 전대역을 사용하여 전송되는 데이터를 수신할 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 제한된 대역폭에서도 MTC 단말이 무선자원 할당정보를 포함하는 하향링크 제어정보와 하향링크 데이터를 수신할 수 있도록 전송자원을 설정하는 방법에 대해서 실시예에 따라 설명한다. 이하에서는 전술한 공통 제어 메시지는 복수의 단말에 공통적으로 적용되는 하향링크 데이터로 지칭하고, 단말 특정 제어 메시지는 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터로 지칭하여 설명한다. 또한, 공통 제어 메시지에 대한 자원 할당정보를 포함하는 DCI를 제1 하향링크 제어정보로 기재하여 설명하며, 단말 특정 메시지에 대한 자원 할당정보를 포함하는 DCI를 제2 하향링크 제어정보로 기재하여 설명한다. 다만, 필요에 따라 전술한 용어를 혼용하여 설명할 수 있다. 한편, 본 명세서에서의 제1 하향링크 제어정보 및 제2 하향링크 제어정보는 이해를 돕기 위하여 임의로 구분한 것으로 종래 하향링크 제어정보를 의미할 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이, 제어 메시지가 복수의 단말에 공통으로 적용되는지 또는 특정 단말에 적용되는지에 따라 하향링크 제어정보가 제1 시간영역 및 제2 시간영역에 구분되어 포함될 수 있다. 즉, 제1 하향링크 제어정보 및 제2 하향링크 제어정보는 종래 하향링크 제어정보의 종류에 따라 일부 하향링크 제어정보를 포함하는 개념적인 정의를 의미한다. 따라서, 해당 단어에 한정되지 않는다.
시간영역에서의 자원할당 방법
도 4는 본 발명에 따른 하향링크 제어정보 및 하향링크 데이터의 시간영역을 구분하여 무선자원을 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서는 기지국이 전송하고자 하는 데이터의 타입(type)에 따라서 시간영역을 나누어 주기적으로 전송하는 TDM(Time Domain Multiplexing)방식이 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 복수의 단말에 공통으로 전송되는 하향링크 데이터(일 예로, 공통 제어 메시지)에 대한 PDSCH와 제1 하향링크 제어정보가 전송되는 EPDCCH를 전송할 수 있는 전송자원으로 구성되는 시간영역(400)과 특정 단말에 전송되는 단말 특정 데이터 또는 단말 특정 제어 메시지(User specific control message)에 대한 PDSCH와 제2 하향링크 제어정보가 전송되는 EPDCCH 전송할 수 있는 시간영역 (410)으로 나누어 TDM 방식으로 자원을 할당할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간영역(400)에서는 전술한 공통 제어 메시지와 공통 제어 메시지에 대한 자원 할당정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보가 전송될 수 있다. 또한, 제2 시간영역(410)에서는 전술한 단말 특정 제어 메시지와 단말 특정 제어 메시지에 대한 자원 할당정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보가 전송될 수 있다.
다만, 본 발명에서는 제1 시간영역(400)에 대해서 개별 단말에 전송되는 단말 특정 데이터와 제2 하향링크 제어정보가 전송되는 EPDCCH 및 PDCCH가 전송되는 것을 제한하지는 않는다.
한편, 전술한 제1 시간영역(400) 및 제2 시간영역(410) 중에서 제1 시간영역(400)은 기지국과 단말이 미리 약속한 시점에서 주기적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, SFN mod P == S와 같이 제1 시간영역이 시작하는 SFN(System Frame Number)을 정의할 수 있다. 여기서 P와 S는 기지국과 단말이 서로 약속한 값이며, P는 제1 시간영역이 존재하는 프레임(frame) 단위의 주기이며, S는 SFN 값의 범위 0~1023 중에서 제1 시간영역이 존재하는 최초 프레임(frame)의 SFN 값이다. 또한, 제1 시간영역의 시작점과 주기는 서브프레임(subframe) 단위로 확장될 수 있다.
일 예로, 제1 시간영역(400)에서 커버리지 확장된 MTC 단말을 위해서, 제1 시간영역(400)으로 전송되는 제1 하향링크 제어정보에는 기지국이 지원하는 커버리지 확장 수준을 확인할 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 제1 하향링크 제어정보의 반복전송을 위한 커버리지 확장 수준은 단말과 기지국이 미리 약속한(또는 최대 커버리지 확장 수준) 커버리지 확장 수준을 고려하여 EPDCCH를 반복 전송하고, 제1 하향링크 제어정보로 할당한 PDSCH 전송자원을 통해서 전송되는 하향링크 데이터(예를 들어, 공통 제어 메시지, SIB 등)에 기지국이 지원하는 커버리지 확장 수준을 확인할 수 있는 정보를 포함할 수도 있다.
한편, 제1 시간영역(400)에서 전송되는 데이터는 다양한 정보를 포함할 수 있다.
일 예로, 제1 시간영역(400)으로 전송되는 제1 하향링크 제어정보 또는 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터(예를 들어, SIB)는 제1 시간영역(400)이 형성되는 시간영역의 구간정보(예를 들어, 시간영역의 크기에 대한 정보)를 포함할 수 있다. 또는 제1 시간영역(400)의 구간정보는 단말과 기지국이 미리 약속한 값일 수 있다. 이와 같이 제1 시간영역(400)의 크기를 제한하고 해당 시간에만 MTC 단말이 동작하도록 하여 불필요한 전원소비를 막을 수 있다.
다른 예로, 제1 시간영역(400)으로 전송되는 제1 하향링크 제어정보 또는 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는 제2 시간영역(410)이 시작되는 시작점에 대한 정보 또는 제2 시간영역(410)의 구간정보를 포함할 수 있다. 이와 같이 제2 시간영역의 크기를 제한하고 해당 시간에만 MTC 단말이 동작하도록 하여 불필요한 전원소비를 막을 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 제1 시간영역에서 전송되는 하향링크 제어정보 및 하향링크 데이터의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 시간영역(400)에서는 복수 개의 공통 제어 메시지가 전송될 수 있다. 예를 들어, SIB와 RAR이 각각 전송될 수 있다. 또한, SIB의 무선자원을 할당하기 위한 정보를 포함하는 DCI와 RAR의 무선자원을 할당하기 위한 정보를 포함하는 DCI가 각각 포함될 수 있다. 이외에도, 페이징 메시지와 같이 복수의 단말에 공통적으로 적용될 수 있는 하향링크 데이터는 제1 시간영역(400)에 전송될 수 있다.
이상에서와 같이 시간 축에서 정의된 제1 시간영역(400)과 제2 시간영역(410)에서 MTC 단말은 각각 제1 하향링크 제어정보 및 제2 하향링크 제어정보를 블라인드 디코딩한다. MTC 단말은 블라인드 디코딩에 성공하는 경우 해당 하향링크 제어정보로부터 PDSCH 또는 PUSCH의 자원할당 정보를 얻고 해당 전송자원으로 PDSCH를 수신하거나 PUSCH를 송신한다.
또한, 제2 시간영역(410)은 상향링크 전송 채널에도 적용되어 저가형 MTC 단말 또는 커버리지 확장된 MTC 단말은 제2 시간영역의 시간 동안만 상향링크 전송하도록 제한될 수 있다.
이하에서는 전술한 제1 시간영역과 제2 시간영역에 대한 주파수 축에서의 자원할당에 대해 설명한다.
주파수 영역에서의 자원할당 방법
저가형 MTC 단말과 같이 단말이 송수신할 수 있는 RF 대역폭(bandwidth)이 1.4MHz(또는 6PRB-pair)로 제한되어도 1.4MHz보다 큰 시스템 대역폭(System bandwidth)에서 동작할 수 있다.
표 4는 시스템 대역폭 별로 사용할 수 있는 PRB pair의 개수를 보여준다.
BW 1.4MHz 3MHz 5MHz 10MHz 15MHz 20MHz
Figure pat00003
6 15 25 50 75 100
종래의 EPDCCH로 할당되는 PRB-pair는 전체 시스템 대역폭에 해당하는 PRB-pair 개수를 고려하여 구성하였다. 보다 자세하게는 EPDCCH로 사용되는 PRB-pair 개수 정보인 numberPRB-Pairs-r11과 표 4에 따른 전체 시스템 대역폭에 해당하는 PRB-pair개수에 대해서 EPDCCH로 사용되는 PRB-pair 개수를 선택할 수 있는 가능한 모든 조합에 대한 인덱스(index)를 정의하고 기지국이 EPDCCH 사용을 위해 선택한 인덱스 정보인 resourceBlockAssignment-r11을 상위계층 시그널링으로 단말에 알려 주었다.
그러나, MTC 단말의 경우 하나의 서브프레임당 수신할 수 있는 최대 주파수 자원이 6PRB-pair로 제한되므로 종래와 같은 방법으로 EPDCCH의 주파수 자원을 할당하는 방법은 사용하기 어려울 수 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 EPDCCH로 사용하는 주파수 자원을 항상 연속된 6PRB 내에서만 선택이 가능하도록 종래에 사용하던 PRB-pair 지시(indication) 방법에서 PRB 인덱스의 범위를 다음과 같이 정의하도록 한다.
Figure pat00004
여기서 x는 0부터 -6 값의 범위를 가지며, 상기 x 값은 MTC 단말이 사용할 수 있는 6개의 PRB pair 인덱스 중에서 가장 작은 PRB pair 인덱스를 나타낸다.
다음으로 x 값 및 EPDCCH로 사용되는 PRB 인덱스를 결정하는 방법에 대해서 설명한다.
먼저 전술한 제1 시간영역(400)의 경우, MTC 단말이 별도의 상위계층 시그널링을 수신할 수 없음을 가정하므로 기지국과 MTC 단말이 미리 약속한 PRB 인덱스를 사용한다.
예를 들어 x는 Floor(
Figure pat00006
/2)-3 또는 Ceil(
Figure pat00007
/2)-3을 사용할 수 있다. 따라서, MTC 단말은 제1 시간영역(400)에 사용하는 주파수 자원의 PRB 인덱스는 Floor(
Figure pat00008
/2)-3부터 Floor(
Figure pat00009
/2)+2인 6 PRB pair를 사용하거나 또는 Ceil(
Figure pat00010
/2)-3부터 Ceil(
Figure pat00011
/2)+2인 6 PRB pair로 미리 정의된 주파수 영역의 전송자원을 사용할 수 있다.
EPDCCH로 사용되는 PRB pair set 의 개수인
Figure pat00012
는 단말과 기지국이 미리 정의한 값(예를 들어, 2 또는 4)을 사용할 수 있다.
또한, 전술한 6개의 PRB 인덱스 중에서 EPDCCH로 사용되는 PRB pair 세트를 구성하기 위해서 결합 인덱스(combinatorial index) r 값을 MTC 단말과 기지국이 미리 정의한 값(예를 들어, 0)을 사용할 수 있다.
상기 결합 인덱스는 종래의 EPDCCH를 위한 PRB-pair indication 방법(TS 36.213 9.1.4.4 PRB-pair indication for EPDCCH 섹션 참조)을 사용한다. 그러나, 본 발명에서는
Figure pat00013
값을 MTC 단말이 사용할 수 있는 최대 PRB개수 6으로 고정하여 사용한다. 기지국은 전술한 결합 인덱스로 지정되는 PRB 인덱스
Figure pat00014
에 대해서 MTC 단말이 사용할 수 있는 6개의 PRB pair index 중에서 가장 작은 PRB pair index인 x 값을 더해서 EPDCCH 전송에 사용하는 PRB pair index를 지시(indication)한다. 또는, 결합 인덱스 r 값에 상관없이 상기 x부터 x+
Figure pat00015
-1까지 PRB 인덱스에 해당하는 PRB-pair를 PRB pair 세트로 사용할 수도 있다.
한편, 제2 시간영역(410)의 경우, MTC 단말이 제1 시간영역(400)에서 먼저 수신한 공통 제어 메시지(Common control message)를 사용할 수 있으므로, 공통 제어 메시지에는 제2 시간영역(410)에서 MTC 단말이 사용할 주파수 영역의 전송자원인 6개의 PRB 인덱스의 최소값 x, 6개의 PRB pair 중 EPDCCH에 사용할 PRB 인덱스에 해당하는 결합 인덱스 r 값 및 EPDCCH로 사용되는 PRB pair 세트의 개수인
Figure pat00016
가 포함될 수 있다.
전술한 x 값은 시간영역에서 그 값이 변경되도록 SFN의 함수에 의해 생성되는 값이거나, 서브프레임 넘버의 함수에 의해 생성되는 값이거나, SFN 및 서브프레임 넘버 모두를 사용하는 함수에 의해 생성되는 값일 수 있다.
또는, 단말 특정한 x 값을 사용하기 위해서 단말의 고유 식별 번호(예를 들어, C-RNTI 값)의 함수가 사용될 수도 있다. 또는, 셀 특정(Cell specific)한 x 값을 사용하기 위해서 기지국의 고유 식별 번호(예를 들어, CellID 또는 PCI 값)의 함수가 사용될 수도 있다.
또한, 결합 인덱스(combinatorial index) r 값은 시간영역에서 그 값이 변경되도록 SFN의 함수에 의해 생성되는 값이거나, 서브프레임 넘버의 함수에 의해 생성되는 값이거나, SFN 및 서브프레임 넘버 모두를 사용하는 함수에 의해 생성되는 값일 수 있다. 단말 특정한 r 값을 사용하기 위해서 단말의 고유 식별 번호(예를 들어, C-RNTI 값)의 함수가 사용될 수도 있다. 또는, 셀 특정(Cell specific)한 r 값을 사용하기 위해서 기지국의 고유 식별 번호(예를 들어, CellID 또는 PCI 값)의 함수가 사용될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 저가형 MTC 단말과 같이 단말이 송수신할 수 있는 RF 대역폭이 1.4MHz로 제한되는 경우(또는 6PRB-pair로 제한되는 경우)에도 본 발명에서 제안하는 방법을 이용하면, 공통 제어 메시지에 대한 PDSCH와 공통제어 메시지의 PDSCH 전송자원에 대한 자원 할당정보가 담긴 DCI를 송수신할 수 있다.
이하에서는, 전술한 본 발명의 시간영역 및 주파수 영역에서 설정되는 MTC 단말의 전송자원에 대해서 각각 MTC 단말과 기지국의 동작을 중심으로 다시 한 번 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 단말은 하향링크 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)를 제1 시간영역에서 반복하여 수신하는 단계와 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 반복하여 수신하는 단계 및 제1 하향링크 제어정보에 기초하여 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터를 확인하고, 제2 하향링크 제어정보에 기초하여 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터를 확인하는 단계를 포함한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 MTC 단말은 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)를 제1 시간영역에서 반복하여 수신하는 단계를 포함한다(S600). 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터 및 이에 대한 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보는 시간영역에서 구분되는 제1 시간영역을 통해서 반복적으로 수신될 수 있다. 예를 들어, 공통 제어 메시지와 공통 제어 메시지에 대한 자원할당 정보를 포함하는 DCI는 제1 시간영역에서 수신될 수 있다.
또한, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터 또는 제1 하향링크 제어정보는 제1 시간영역의 구간정보, 제2 시간영역의 시작점 정보 및 제2 시간영역의 구간정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간영역에서 수신되는 하향링크 데이터 또는 제1 하향링크 제어정보는 제1 시간영역의 크기에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는 제1 시간영역에서 수신되는 하향링크 데이터 또는 제1 하향링크 제어정보는 제1 시간영역 이후에 구성되는 제2 시간영역의 시작점 정보 및 제2 시간영역의 크기 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
한편, 제1 하향링크 제어정보는 미리 설정된 물리 자원 블럭(Physical Resource Block, PRB) 인덱스 값, 미리 설정된 물리 자원 블럭 쌍 세트 개수 및 미리 설정된 결합 인덱스 값에 기초하여 결정되는 주파수 축 무선자원에 할당될 수 있다.
또한, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는 제2 하향링크 제어정보가 할당되는 주파수 축 자원에 대한 무선자원 할당정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간영역에서 수신되는 하향링크 데이터 또는 제1 하향링크 제어정보는 제2 하향링크 제어정보가 할당되는 주파수 축 자원과 관련된 물리 자원 블럭 인덱스 값 또는 물리 자원 블럭 쌍 세트의 개수 또는 결합 인덱스 값 등을 포함할 수 있다.
또한, MTC 단말은 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 반복하여 수신하는 단계를 포함한다(S602). 예를 들어, MTC 단말은 단말 특정하게 설정되는 하향링크 데이터와 해당 데이터에 대한 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보를 제1 시간영역과 구분되는 제2 시간영역에서 수신할 수 있다. MTC 단말은 제1 시간영역에서 수신되는 정보에 기초하여 제2 시간영역의 시작점 또는 구간정보를 획득하여 제2 시간영역에서 단말 특정 데이터 또는 제2 하향링크 제어정보를 반복하여 수신할 수 있다.
또한, MTC 단말은 제1 하향링크 제어정보에 기초하여 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터를 확인하고, 제2 하향링크 제어정보에 기초하여 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터를 확인하는 단계를 포함한다(S604). 예를 들어, 공통 제어 메시지는 제1 시간영역에서 확인되고, 단말 특정 제어 메시지는 제2 시간영역에서 확인될 수 있다. 또한, MTC 단말은 미리 설정된 PRB 인덱스, PRB pair 개수, 결합 인덱스 값 등에 기초하여 제1 하향링크 제어정보를 확인할 수 있다. 또한, MTC 단말은 제1 시간영역에서 수신되는 정보에 기초하여 제2 하향링크 제어정보를 주파수 축에서 확인할 수 있다.
이 외에도, 본 발명의 MTC 단말은 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 본 발명의 동작을 모두 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국은 하향링크 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI) 및 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보의 무선자원을 할당하는 단계와 제1 하향링크 제어정보를 제1 시간영역에서 전송하는 단계 및 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 전송하는 단계를 포함한다.
도 7을 참조하면, 기지국은 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI) 및 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보의 무선자원을 할당하는 단계를 포함한다(S700). 예를 들어, 기지국은 시간영역에서 구분하여 제1 하향링크 제어정보 및 제2 하향링크 제어정보를 전송할 수 있다. 즉, 제1 시간영역에는 제1 하향링크 제어정보 및 공통 제어 메시지와 같은 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터가 할당될 수 있다. 또한, 제2 시간영역에는 제2 하향링크 제어정보 및 단말 특정 제어 메시지와 같은 특정 단말에 적용되는 하향링크 데이터가 할당될 수 있다.
한편, 기지국은 전술한 제1 하향링크 제어정보 및 제2 하향링크 제어정보를 주파수 축으로 구분하여 할당할 수도 있다. 제1 하향링크 제어정보는 MTC 단말과 미리 설정된 PRB 인덱스 값, PRB 쌍 세트의 개수 및 결합 인덱스 값에 기초하여 주파수 축에서 할당될 수 있다.
또한, 기지국은 제1 하향링크 제어정보를 제1 시간영역에서 전송하는 단계를 포함한다(S702). 예를 들어, 기지국은 제1 시간영역에서 제1 하향링크 제어정보를 전송한다. 또한, 기지국은 제1 시간영역에서 제1 하향링크 제어정보가 스케줄링하는 하향링크 데이터를 전송할 수 있다. 일 예로, 하향링크 데이터는 공통 제어 메시지일 수 있다. 한편, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터 또는 제1 하향링크 제어정보는 제1 시간영역의 구간정보, 제2 시간영역의 시작점 정보 및 제2 시간영역의 구간정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는 제2 하향링크 제어정보가 할당되는 주파수 축 자원에 대한 무선자원 할당정보를 포함할 수도 있다.
또한, 기지국은 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 전송하는 단계를 포함한다(S704). 기지국은 제1 시간영역의 정보에 포함된 제2 시간영역의 시작점 및 구간정보에 따라 제2 하향링크 제어정보를 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 단말 특정한 하향링크 데이터를 제2 시간영역에 전송할 수 있다. 한편, 기지국은 제2 시간영역에서 MTC 단말의 PUSCH를 수신할 수도 있다.
이 외에도 본 발명의 기지국은 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 각 실시예를 수행하는 데에 필요한 기지국 동작을 모두 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 MTC 단말(800)은 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)를 제1 시간영역에서 반복하여 수신하고, 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 반복하여 수신하는 수신부(830) 및 제1 하향링크 제어정보에 기초하여 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터를 확인하고, 제2 하향링크 제어정보에 기초하여 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터를 확인하는 제어부(810)를 포함한다.
수신부(830)는 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터를 제1 시간영역에서 수신하고, 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터는 제2 영역에서 수신할 수 있다. 또한, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터 또는 제1 하향링크 제어정보는 제1 시간영역의 구간정보, 제2 시간영역의 시작점 정보 및 제2 시간영역의 구간정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 또는, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는 제2 하향링크 제어정보가 할당되는 주파수 축 자원에 대한 무선자원 할당정보를 포함할 수 있다.
이 외에도, 수신부(830)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.
또한, 제어부(810)는 미리 설정된 물리 자원 블럭(Physical Resource Block, PRB) 인덱스 값, 미리 설정된 물리 자원 블럭 쌍 세트 개수 및 미리 설정된 결합 인덱스 값에 기초하여 결정되는 주파수 축 무선자원에서 제1 하향링크 제어정보를 확인할 수 있다. 이 외에도 제어부(810)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 하향링크 데이터의 타입에 따라 시간구간을 구분하여 전송되는 하향링크 데이터 및 하향링크 제어정보를 확인하는 데에 따른 전반적인 MTC 단말(800)의 동작을 제어한다.
한편, 송신부(820)는 기지국에 상향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다. 일 예로, 송신부(820)는 제2 시간영역에서 제2 하향링크 제어정보에 따라 상향링크 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 기지국(900)은 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI) 및 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보의 무선자원을 할당하는 제어부(910) 및 제1 하향링크 제어정보를 제1 시간영역에서 전송하고, 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 전송하는 송신부(920)를 포함한다.
송신부(920)는 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는 제1 시간영역에서 전송하고, 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터는 제2 영역에서 전송할 수 있다. 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터 또는 제1 하향링크 제어정보는 제1 시간영역의 구간정보, 제2 시간영역의 시작점 정보 및 제2 시간영역의 구간정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는 제2 하향링크 제어정보가 할당되는 주파수 축 자원에 대한 무선자원 할당정보를 포함할 수 있다.
제어부(910)는 미리 설정된 물리 자원 블럭(Physical Resource Block, PRB) 인덱스 값, 미리 설정된 물리 자원 블럭 쌍 세트 개수 및 미리 설정된 결합 인덱스 값에 기초하여 결정되는 주파수 축 무선자원에 제1 하향링크 제어정보를 할당할 수 있다. 또한, 제어부(910)는 본 발명의 하향링크 데이터 타입에 따라 시간영역을 구분하고, 주파수 자원을 구분하여 전송하는 데에 필요한 전반적인 기지국(900)의 동작을 제어할 수 있다.
이 외에도, 송신부(920)와 수신부(930)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 MTC 단말과 송수신하는데 사용된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. MTC(Machine Type Communication) 단말이 하향링크 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)를 제1 시간영역에서 반복하여 수신하는 단계;
    단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 반복하여 수신하는 단계; 및
    상기 제1 하향링크 제어정보에 기초하여 상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터를 확인하고, 상기 제2 하향링크 제어정보에 기초하여 상기 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터를 확인하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는 상기 제1 시간영역에서 수신되고,
    상기 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터는 상기 제2 영역에서 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터 또는 상기 제1 하향링크 제어정보는,
    상기 제1 시간영역의 구간정보, 상기 제2 시간영역의 시작점 정보 및 상기 제2 시간영역의 구간정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 하향링크 제어정보는,
    미리 설정된 물리 자원 블럭(Physical Resource Block, PRB) 인덱스 값, 미리 설정된 물리 자원 블럭 쌍 세트 개수 및 미리 설정된 결합 인덱스 값에 기초하여 결정되는 주파수 축 무선자원에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는,
    상기 제2 하향링크 제어정보가 할당되는 주파수 축 자원에 대한 무선자원 할당정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 기지국이 하향링크 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI) 및 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보의 무선자원을 할당하는 단계;
    상기 제1 하향링크 제어정보를 제1 시간영역에서 전송하는 단계; 및
    상기 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는 상기 제1 시간영역에서 전송되고,
    상기 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터는 상기 제2 영역에서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터 또는 상기 제1 하향링크 제어정보는,
    상기 제1 시간영역의 구간정보, 상기 제2 시간영역의 시작점 정보 및 상기 제2 시간영역의 구간정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 하향링크 제어정보는,
    미리 설정된 물리 자원 블럭(Physical Resource Block, PRB) 인덱스 값, 미리 설정된 물리 자원 블럭 쌍 세트 개수 및 미리 설정된 결합 인덱스 값에 기초하여 결정되는 주파수 축 무선자원에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는,
    상기 제2 하향링크 제어정보가 할당되는 주파수 축 자원에 대한 무선자원 할당정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 하향링크 데이터를 수신하는 MTC(Machine Type Communication) 단말에 있어서,
    복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)를 제1 시간영역에서 반복하여 수신하고,
    단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 반복하여 수신하는 수신부; 및
    상기 제1 하향링크 제어정보에 기초하여 상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터를 확인하고, 상기 제2 하향링크 제어정보에 기초하여 상기 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터를 확인하는 제어부를 포함하는 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 수신부는,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터를 상기 제1 시간영역에서 수신하고,
    상기 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터는 상기 제2 영역에서 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터 또는 상기 제1 하향링크 제어정보는,
    상기 제1 시간영역의 구간정보, 상기 제2 시간영역의 시작점 정보 및 상기 제2 시간영역의 구간정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 하향링크 제어정보는,
    미리 설정된 물리 자원 블럭(Physical Resource Block, PRB) 인덱스 값, 미리 설정된 물리 자원 블럭 쌍 세트 개수 및 미리 설정된 결합 인덱스 값에 기초하여 결정되는 주파수 축 무선자원에 할당되는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는,
    상기 제2 하향링크 제어정보가 할당되는 주파수 축 자원에 대한 무선자원 할당정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 하향링크 데이터를 전송하는 기지국에 있어서,
    복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI) 및 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터의 자원할당 정보를 포함하는 제2 하향링크 제어정보의 무선자원을 할당하는 제어부; 및
    상기 제1 하향링크 제어정보를 제1 시간영역에서 전송하고, 상기 제2 하향링크 제어정보를 제2 시간영역에서 전송하는 송신부를 포함하는 기지국.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 송신부는,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는 상기 제1 시간영역에서 전송하고, 상기 단말 특정하게 적용되는 하향링크 데이터는 상기 제2 영역에서 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터 또는 상기 제1 하향링크 제어정보는,
    상기 제1 시간영역의 구간정보, 상기 제2 시간영역의 시작점 정보 및 상기 제2 시간영역의 구간정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 하향링크 제어정보는,
    미리 설정된 물리 자원 블럭(Physical Resource Block, PRB) 인덱스 값, 미리 설정된 물리 자원 블럭 쌍 세트 개수 및 미리 설정된 결합 인덱스 값에 기초하여 결정되는 주파수 축 무선자원에 할당되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 단말에 공통으로 적용되는 하향링크 데이터는,
    상기 제2 하향링크 제어정보가 할당되는 주파수 축 자원에 대한 무선자원 할당정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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