KR101980717B1 - 무선 통신 시스템에서 rrm 보고 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 rrm 보고 방법 및 이를 지원하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 단말이 기지국으로 RRM (Radio Resource Management) 보고하는 방법 및 이를 지원하는 장치를 개시한다.
보다 구체적으로, 본 발명에서는 기지국이 심볼(symbol) 단위로 하나 이상의 아날로그 빔을 적용하여 RRM 참조 신호 (Reference Signal, RS)을 포함한 신호를 전송하는 경우, 이에 대응하여 단말이 RRM 측정을 수행하고 상기 측정된 RRM 정보를 보고하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 개시한다.

Description

무선 통신 시스템에서 RRM 보고 방법 및 이를 지원하는 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 RRM (Radio Resource Management)를 보고하는 방법 및 이를 지원하는 장치들에 대한 것이다.
보다 구체적으로, 이하의 설명은 기지국이 심볼(symbol) 단위로 하나 이상의 아날로그 빔을 적용하여 RRM 참조 신호(RS, Reference Signal)을 포함한 신호를 전송하는 경우, 이에 대응하여 단말이 RRM 측정을 수행하고 상기 측정된 RRM 정보를 보고하는 방법 및 이를 지원하는 장치들에 대한 것이다.
무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
본 발명의 목적은 단말이 기지국으로 RRM 보고를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 기지국 및 단말 간 아날로그 빔포밍 (analog beamforming) 방법에 따라 신호를 송수신하는 경우, 상기 단말이 상기와 같은 신호 송수신 동작에 활용 가능한 RRM 측정을 수행하고, 상기 측정된 RRM 정보를 기지국으로 보고하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시 예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말이 RRM (Radio Resource Management)를 보고하는 방법 및 장치들을 제공한다.
본 발명의 일 양태로서, 무선 통신 시스템에서 단말이 RRM 보고를 수행하는 방법에 있어서, 심볼(symbol) 단위로 하나 이상의 아날로그 빔 (Analog beam)이 적용되어 전송되는 신호를 수신하되, 상기 신호는 RRM 참조 신호 (Reference Signal, RS)를 포함; 상기 수신된 신호에 기반하여 상기 RRM RS의 수신 전력 측정 및 특정 심볼 내 수신된 신호에 대한 수신 전력 측정 중 하나 이상을 포함하는 RRM 측정을 수행; 및 측정된 RRM 정보를 기지국으로 보고;하는 것을 포함하는, RRM 보고 방법을 제안한다.
한편, 본 발명의 다른 양태로서, 무선 통신 시스템에서 기지국으로 RRM (Radio Resource Management) 보고를 수행하는 단말에 있어서, 송신부; 수신부; 및 상기 송신부 및 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 심볼(symbol) 단위로 하나 이상의 아날로그 빔 (Analog beam)이 적용되어 전송되는 신호를 수신하되, 상기 신호는 RRM 참조 신호 (Reference Signal, RS)를 포함; 상기 수신된 신호에 기반하여 상기 RRM RS의 수신 전력 측정 및 특정 심볼 내 수신된 신호에 대한 수신 전력 측정 중 하나 이상을 포함하는 RRM 측정을 수행; 및 측정된 RRM 정보를 기지국으로 보고;하도록 구성되는, 단말을 제안한다.
상기 RRM RS는 동기 신호 (Synchronization Signal, SS) 또는 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel) 내 변조 참조 신호 (Demodulation Reference Signal) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 RRM RS는 동기 신호 (Synchronization Signal, SS)가 전송되는 서브프레임 내 일정 크기의 주파수 자원 영역 내에서 전송되고, 상기 RRM RS에는 상기 SS에 적용된 수비학(Numerology)과 동일한 수비학이 적용될 수 있다.
다른 예로, 상기 RRM RS는 동기 신호가 전송되는 서브프레임으로부터 미리 결정된 개수의 서브프레임 이후 서브프레임 이내 일정 크기의 주파수 자원 영역 내에서 전송될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 RRM RS는 미리 결정된 서브프레임 내 미리 결정된 크기의 주파수 자원 영역 내에서 전송되고, 상기 RRM RS에는 기본적으로 설정되는 수비학이 적용될 수 있다.
상기 RRM 보고 방법은, 상기 기지국으로부터 측정 설정 (Measurement Configuration) 정보를 수신;하는 것을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 RRM RS는 상기 측정 설정 정보가 지시하는 서브프레임 내 상기 측정 설정 정보가 지시하는 일정 크기의 주파수 자원 영역 내에서 전송되고, 상기 RRM RS에는 상기 측정 설정 정보가 지시하는 수비학이 적용될 수 있다.
또한, 상기 RRM RS는 기본적으로 설정되는 수비학에 기반하여 생성된 RRM RS 시퀀스의 각 샘플 사이에 상기 RRM RS를 전송하는 기지국이 적용하는 수비학에 따라 하나 이상의 영(zero) 샘플들이 삽입되어 생성되고, 상기 단말은 기본적으로 설정되는 수비학에 기반하여 상기 RRM RS를 수신할 수 있다.
여기서, 상기 RRM RS는 하나 이상의 안테나 포트를 통해 전송되고, 상기 하나 이상의 안테나 포트 각각에 대해서는 독립적인 아날로그 빔이 적용될 수 있다.
이때, 상기 하나 이상의 안테나 포트 별 RRM RS에는 상이한 주파수 자원 및 시퀀스가 할당될 수 있다.
또는, 상기 단말은 상기 RRM RS의 수신 전력 측정을 위해 안테나 포트 별 RRM RS의 수신 전력을 측정할 수 있다.
또한, 상기 RRM RS가 복수의 타입으로 구성되는 경우, 상기 단말은 상기 RRM RS의 수신 전력 측정으로써 각 타입 별 RRM RS의 수신 전력을 독립적으로 측정하거나, 상기 단말은 상기 RRM RS의 수신 전력 측정으로써 각 타입별 RRM RS의 수신 전력에 대해 일정 크기의 가중치를 적용한 단일 값의 RRM 수신 전력 값을 측정할 수 있다.
또한, 상기 단말은 특정 심볼 내 수신된 신호에 대한 수신 전력 측정으로써 상기 하나 이상의 아날로그 빔 별로 특정 심볼 내 수신된 신호에 대한 수신 전력을 측정할 수 있다.
또한, 상기 RRM 보고 방법은, 상기 기지국으로부터 비주기적 RRM 측정 결과 보고를 지시하는 지시 정보를 수신;하는 것을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 단말은 상기 지시 정보를 수신한 시점으로부터 미리 설정된 시간 이후에 물리 계층 신호 또는 MAC (Medium Access Control) 계층 신호를 통해 상기 측정된 RRM 정보를 상기 기지국으로 보고할 수 있다.
또한, 상기 RRM RS가 하나 이상의 안테나 포트를 통해 전송되는 경우, 상기 측정된 RRM 정보는, 상기 하나 이상의 안테나 포트들에 대해 평균화된 RRM 측정 결과 정보, 상기 하나 이상의 아날로그 빔 중 일정 개수의 아날로그 빔에 대한 안테나 포트 별 RRM 측정 결과 정보, 및 상기 하나 이상의 아날로그 빔 중 일정 개수의 아날로그 빔에 대한 안테나 포트들에 대해 평균화된 RRM 측정 결과 정보 중 하나로 구성될 수 있다.
또한, 상기 RRM RS가 하나 이상의 안테나 포트를 통해 전송되는 경우, 상기 단말은 특정 조건을 만족하는 하나 이상의 안테나 포트들에 대해 RRM 측정을 수행하고, 상기 측정된 RRM 정보는 상기 특정 조건을 만족하는 하나 이상의 안테나 포트들의 식별 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 RRM 보고 방법은, 상기 단말이 측정 가능한 최대 RRM 측정 수행 대상의 개수를 상기 기지국으로 보고; 및 상기 기지국으로부터 측정 설정 (Measurement Configuration) 정보를 수신;하는 것을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 RRM RS는 상기 측정 설정 정보가 지시하는 서브프레임 내 상기 측정 설정 정보가 지시하는 일정 크기의 주파수 자원 영역 내에서 전송되고, 상기 단말은 상기 측정 설정 정보에 포함된 RRM 측정 대상 리스트가 지시하는 RRM 측정 대상 중 상기 최대 RRM 측정 수행 대상의 개수에 해당하는 RRM 측정 대상에 대해서만 RRM 측정을 수행할 수 있다.
또한, 기지국이 전송하는 신호는 각 심볼 별로 서로 독립적인 하나 이상의 아날로그 빔이 적용되어 전송될 수 있다.
상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 기지국은 아날로그 빔포밍 방법을 적용하여 단말로 신호를 전송할 수 있다. 특히, 상기 기지국은 심볼 단위로 하나 이상의 아날로그 빔을 적용하여 신호를 전송할 수 있다.
이러한 경우, 본 발명에 따르면, 단말은 상기 아날로그 빔포밍 방식으로 전송되는 신호에 대한 RRM을 효율적으로 측정할 수 있고, 상기 정보를 기지국으로 제공할 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 기지국은 상기 정보에 기반하여 효율적인 아날로그 빔포밍 방법을 운영할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 무선 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 적용 가능한 서브프레임 구조 (Self-contained subframe structure)를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다.
도 9는 TXRU 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 간단히 나타낸 도면이다.
도 10은 하향링크 전송 과정에서 동기 신호와 시스템 정보에 대한 빔 스위핑 동작을 간단히 나타낸 도면이다.
도 11은 기본 수비학의 부반송파 간격을 기준으로 각각 1배, 1/2배, 1/3배, 1/4배의 부반송파 간격을 갖는 수비학들에 대해 정의 가능한 RRM RS를 나타낸 도면이다.
도 12는 기본 수비학의 부반송파 간격이 30kHz이고 Numerology X의 붑나송파 간격이 15kHz인 경우를 나타낸 도면이다.
도 13은 단말 관점 또는 기지국 관점에서의 BRS를 안테나 포트 별로 간단히 나타낸 도면이다.
도 14는 도 13의 예시에서 BRS 안테나 포트 0에 대한 추가 RS를 다른 안테나 포트에 대응하는 자원에서 동일한 아날로그 빔으로 전송하는 구성을 간단히 나타낸 도면이다.
도 15는 제안하는 실시 예들이 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.
이하의 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 단말(Terminal)은 사용자 기기(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 가입자 단말(SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP TS 36.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
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.
또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
예를 들어, 전송기회구간(TxOP: Transmission Opportunity Period)라는 용어는 전송구간, 전송 버스트(Tx burst) 또는 RRP(Reserved Resource Period)라는 용어와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, LBT(Listen Before Talk) 과정은 채널 상태가 유휴인지 여부를 판단하기 위한 캐리어 센싱 과정, CCA(Clear Channel Accessment), 채널 접속 과정(CAP: Channel Access Procedure)과 동일한 목적으로 수행될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 설명한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 수 있다.
CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.
UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다. 본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 위주로 기술하지만 IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.
1. 3GPP LTE/LTE_A 시스템
무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송(S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신(S16)과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2(a)는 타입 1 프레임 구조(frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중(full duplex) FDD(Frequency Division Duplex) 시스템과 반이중(half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.
하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지고, Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 균등한 길이를 가지며 0부터 19의 인덱스가 부여된 20개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 여기서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 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 부반송파(subcarrier)를 포함한다.
전이중 FDD 시스템에서는 각 10ms 구간 동안 10개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할 수 없다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지며, 153600*Ts = 5ms 길이를 가지는 2개의 하프프레임(half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 30720*Ts = 1ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 각 Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다.
타입 2 프레임에는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임을 포함한다. 여기서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
다음 표 1는 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
Figure 112018073594056-pct00001
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 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 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 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 PUCCH가 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH가 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이러한 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0부터 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫 번째 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)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-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.
2. 새로운 무선 접속 기술 (New Radio Access Technology) 시스템
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술 (radio access technology, RAT)에 비해 향상된 단말 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 (massive) MTC (Machine Type Communications) 역시 고려되고 있다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연 (latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인 또한 논의되고 있다.
이와 같이 향상된 단말 광대역 통신 (enhanced mobile broadband communication), 매시브 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 새로운 무선 접속 기술의 도입이 논의되고 있으며, 본 발명에서는 편의상 해당 기술을 New RAT이라 명명한다.
2.1 자립적 서브프레임 구조 (Self-contained subframe structure)
도 6은 본 발명에 적용 가능한 자립적 서브프레임 구조 (Self-contained subframe structure)를 나타낸 도면이다.
본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서는 TDD 시스템에서 데이터 전송 지연을 최소화하기 위해 도 6과 같은 자립적 서브프레임 구조를 제안한다.
도 6에서 빗금친 영역 (예: symbol index =0)은 하향링크 제어 (downlink control) 영역을 나타내고, 검정색 영역 (예: symbol index =13)은 상향링크 제어 (uplink control) 영역을 나타낸다. 이외 영역 (예: symbol index = 1 ~ 12)은 하향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있고, 상향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있다.
이러한 구조의 특징은 한 개의 서브프레임 내에서 DL 전송과 UL 전송을 순차적으로 진행할 수 있으며, 상기 하나의 서브프레임 내에서 DL 데이터를 송수신하고 이에 대한 UL ACK/NACK도 송수신할 수 있다. 결과적으로 이러한 구조는 데이터 전송 에러 발생시에 데이터 재전송까지 걸리는 시간을 줄이게 되며, 이로 인해 최종 데이터 전달의 지연을 최소화할 수 있다.
이와 같은 자립적 서브프레임 (self-contained subframe) 구조에서 기지국과 UE가 송신 모드에서 수신모드로 전환 또는 수신모드에서 송신모드로 전환을 위해서는 일정 시간 길이의 타입 갭(time gap)이 필요하다. 이를 위하여 자립적 서브프레임 구조에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 OFDM 심볼은 가드 구간 (guard period, GP)로 설정될 수 있다.
앞서 상세한 설명에서는 자립적 서브프레임 (self-contained subframe) 구조가 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우를 설명하였으나, 상기 제어 영역들은 상기 자립적 서브프레임 구조에 선택적으로 포함될 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 자립적 서브프레임 구조는 도 6과 같이 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우 뿐만 아니라 DL 제어 영역 또는 UL 제어 영역만을 포함하는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 설명의 편의상 상기와 같은 프레임 구조를 서브프레임으로 통칭하였으나, 해당 구성은 프레임 또는 슬롯 등으로 달리 명명될 수도 있다. 일 예로, New RAT 시스템에서는 복수의 심볼들로 구성된 하나의 단위를 슬롯이라고 명명할 수 있고, 이하 설명에서 서브프레임 또는 프레임은 앞서 설명한 슬롯으로 대체될 수 있다.
2.2 OFDM 수비학 (numerology)
New RAT 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용한다. 이때, New RAT 시스템은 대표적으로 표 2와 같은 OFDM 수비학을 가질 수 있다.
Figure 112018073594056-pct00002
또는 New RAT 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용하며 표 3과 같은 다수의 OFDM 수비학 중에서 선택된 OFDM 수비학을 사용할 수 있다. 구체적으로, 표 3에서 개시된 바와 같이, New RAT 시스템은 LTE시스템에서 사용되었던 15kHz 부반송파 스페이싱 (subcarrier-spacing)을 기본으로 상기 15kHz 부반송파 스페이싱의 배수 관계에 있는 30, 60, 120 kHz 부반송파 스페이싱을 갖는 OFDM 수비학을 사용할 수 있다.
이때, 표 3에 개시된 순환 전치 (Cyclic Prefix) 및 시스템 대역폭 (System BW), 그리고 이용 가능한 부반송파 (available subcarriers) 개수는 본 발명에 따른 New RAT 시스템에 적용 가능한 일 예에 불과하며, 구현 방식에 따라 상기 값들은 변형될 수 있다. 대표적으로 60kHz 부반송파 스페이싱의 경우 시스템 대역폭은 100MHz로 설정될 수 있으며, 이 경우 이용 가능한 부반송파 개수는 1500을 초과하여 1666보다 작은 값을 가질 수 있다. 또한 표 3에서 개시된 서브프레임 길이 (Subframe length) 및 서브프레임 당 OFDM 심볼 개수 또한 본 발명에 따른 New RAT 시스템에 적용 가능한 일 예에 불과하며, 구현 방식에 따라 상기 값들은 변형될 수 있다.
Figure 112018073594056-pct00003
2.3 아날로그 빔포밍 (Analog beamforming)
밀리미터 파 (Millimeter Wave, mmW)에서는 파장이 짧아 동일 면적에 다수개의 안테나 요소(element)의 설치가 가능하다. 즉, 30GHz 대역에서 파장은 1cm이므로, 5 * 5 cm의 패널(panel)에 0.5 lambda(파장) 간격으로 2-차원 (2-dimension) 배열을 하는 경우 총 100개의 안테나 요소를 설치할 수 있다. 이에 따라, 밀리미터 파 (mmW)에서는 다수개의 안테나 요소를 사용하여 빔포밍 (beamforming, BF) 이득을 높여 커버리지를 증가시키거나, 쓰루풋 (throughput)을 높일 수 있다.
이때, 안테나 요소 별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 각 안테나 요소는 TXRU(Transceiver Unit)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 각 안테나 요소는 주파수 자원 별로 독립적인 빔포밍을 수행할 수 있다.
그러나 100여개의 안테나 요소 모두에 TXRU를 설치하기에는 가격측면에서 실효성이 떨어지는 문제를 갖게 된다. 그러므로 하나의 TXRU에 다수개의 안테나 요소를 매핑하고 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절하는 방식이 고려되고 있다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전 대역에 있어서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔포밍이 어렵다는 단점을 갖는다.
이에 대한 해결 방안으로, 디지털 빔포밍과 아날로크 빔포밍의 중간 형태로 Q개의 안테나 요소보다 적은 개수인 B개의 TXRU를 갖는 하이브리드 빔포밍 (hybrid BF)를 고려할 수 있다. 이 경우에 B개의 TXRU와 Q개의 안테나 요소의 연결 방식에 따라서 차이는 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔(beam)의 방향은 B개 이하로 제한될 수 있다.
도 7 및 도 8은 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다. 여기서 TXRU 가상화 (virtualization) 모델은 TXRU의 출력 신호와 안테나 요소의 출력 신호의 관계를 나타낸다.
도 7은 TXRU가 서브 어레이 (sub-array)에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 7의 경우, 안테나 요소는 하나의 TXRU에만 연결된다.
반면, 도 8은 TXRU가 모든 안테나 요소에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 8의 경우, 안테나 요소는 모든 TXRU에 연결된다. 이때, 안테나 요소가 모든 TXRU에 연결되기 위하여 도 8에 도시된 바와 같이 별도의 덧셈기를 필요로 한다.
도 7 및 도 8에서, W는 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)에 의해 곱해지는 위상 벡터를 나타낸다. 즉, W는 아날로그 빔포밍의 방향을 결정하는 주요 파라미터이다. 여기서 CSI-RS 안테나 포트와 TXRU들과의 매핑은 1:1 또는 1:다(多) (1-to-many) 일 수 있다.
도 7의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 어려운 단점이 있으나, 전체 안테나 구성을 적은 비용으로 구성할 수 있다는 장점이 있다.
도 8의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 쉽다는 장점이 있다. 다만, 모든 안테나 요소에 TXRU가 연결되는 바, 전체 비용이 증가한다는 단점이 있다.
2.4. CSI 피드백
3GPP LTE 또는 LTE-A 시스템에서는, 사용자 기기(UE)가 채널 상태 정보(CSI)를 기지국(BS 또는 eNB)으로 보고하도록 정의되었다. 여기서, 채널 상태 정보(CSI)는 UE와 안테나 포트 사이에 형성되는 무선 채널(또는 링크)의 품질을 나타내는 정보를 통칭한다.
예를 들어, 상기 채널 상태 정보 (CSI)는 랭크 지시자(rank indicator, RI), 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 채널 품질 지시자(channel quality indicator, CQI) 등을 포함할 수 있다.
여기서, RI는 해당 채널의 랭크(rank) 정보를 나타내며, 이는 UE가 동일 시간-주파수 자원을 통해 수신하는 스트림의 개수를 의미한다. 이 값은 채널의 롱 텀 페이딩(Long Term Fading)에 의해 종속되어 결정된다. 이어, 상기 RI는 PMI, CQI보다 보통 더 긴 주기로 상기 UE에 의해 BS로 피드백될 수 있다.
PMI는 채널 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 UE가 선호하는 프리코딩 인덱스를 나타낸다.
CQI는 채널의 세기를 나타내는 값으로 일반적으로 BS가 PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다.
3GPP LTE 또는 LTE-A 시스템에서 기지국은 다수개의 CSI 프로세스를 UE에게 설정해 주고, 각 프로세스에 대한 CSI를 UE로부터 보고 받을 수 있다. 여기서 CSI 프로세스는 기지국으로부터의 신호 품질 특정을 위한 CSI-RS와 간섭 측정을 위한 CSI 간섭 측정 (CSI-interference measurement, CSI-IM) 자원으로 구성된다.
2.5. RRM 측정
LTE 시스템에서는 전력 제어 (Power control), 스케줄링 (Scheduling), 셀 검색 (Cell search), 셀 재선택 (Cell reselection), 핸드오버 (Handover), 라디오 링크 또는 연결 모니터링 (Radio link or Connection monitoring), 연결 수립/재수립 (Connection establish/re-establish) 등을 포함하는 RRM (Radio Resource Management) 동작을 지원한다. 이때, 서빙 셀은 단말에게 RRM 동작을 수행하기 위한 측정 값인 RRM 측정 (measurement) 정보를 요청할 수 있다. 대표적인 정보로, LTE 시스템에서 단말은 각 셀에 대한 셀 검색 (Cell search) 정보, RSRP (reference signal received power), RSRQ (reference signal received quality) 등의 정보를 측정하여 보고할 수 있다. 구체적으로, LTE 시스템에서 단말은 서빙 셀로부터 RRM 측정을 위한 상위 계층 신호로 'measConfig'를 전달 받고, 상기 단말은 상기 'measConfig'의 정보에 따라 RSRP 또는 RSRQ를 측정할 수 있다.
여기서 LTE 시스템에서 정의하는 RSRP, RSRQ, RSSI는 다음과 같이 정의될 수 있다.
먼저, RSRP는 고려되는 측정 주파수 대역 내 셀-특정 참조 신호를 전송하는 자원 요소들의 전력 분포(power contribution, [W] 단위)의 선형 평균으로 정의된다. (Reference signal received power (RSRP), is defined as the linear average over the power contributions (in [W]) of the resource elements that carry cell-specific reference signals within the considered measurement frequency bandwidth.) 일 예로, RSRP 결정을 위해 셀-특정 참조 신호 R0가 활용될 수 있다. (For RSRP determination the cell-specific reference signals R0 shall be used.) 만약 UE가 셀-특정 참조 신호 R1이 이용 가능하다고 검출하면, 상기 UE는 R1을 추가적으로 이용하여 RSRP를 결정할 수 있다. (If the UE can reliably detect that R1 is available it may use R1 in addition to R0 to determine RSRP.)
RSRP를 위한 참조 포인트는 UE의 안테나 커넥터가 될 수 있다. (The reference point for the RSRP shall be the antenna connector of the UE.)
만약 UE가 수신기 다이버시티를 이용하면, 보고되는 값은 개별적인 다이버시티 브랜치에 대응하는 RSRP보다 작으면 안 된다. (If receiver diversity is in use by the UE, the reported value shall not be lower than the corresponding RSRP of any of the individual diversity branches.)
이어, N이 E-UTRA 반송파 RSSI 측정 대역폭의 RB의 개수일 때, RSRQ는 E-UTRA 반송파 RSSI에 대한 RSRP의 비율로써, N*RSRP/(E-UTRA carrier RSSI)로 정의된다. (Reference Signal Received Quality (RSRQ) is defined as the ratio N*RSRP/(E-UTRA carrier RSSI), where N is the number of RB's of the E-UTRA carrier RSSI measurement bandwidth.) 상기 측정 값 내 분모 및 분자는 자원 블록의 동일한 세트에 의해 결정될 수 있다. (The measurements in the numerator and denominator shall be made over the same set of resource blocks.)
E-UTRA 반송파 RSSI는 공동-채널(co-channel) 서빙 및 비-서빙 셀, 인접 채널 간섭, 열 잡음 등을 포함하는 모든 소스로부터의 수신 신호에 대해, N 개의 자원 블록에 걸쳐, 측정 대역폭에서 안테나 포트 0 에 대한 참조 심볼을 포함하는 OFDM 심볼들만에서 단말에 의해 측정된 총 수신 전력([W] 단위)의 선형 평균을 포함한다. (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.) 만약 상위 계층 시그널링이 RSRQ 측정을 위해 어떤 서브프레임들을 지시한 경우, 상기 지시된 서브프레임들 내 모든 OFDM 심볼들에 대해 RSSI가 측정된다. (If higher-layer signalling indicates certain subframes for performing RSRQ measurements, then RSSI is measured over all OFDM symbols in the indicated subframes.)
RSRQ를 위한 참조 포인트는 UE의 안테나 커넥터가 될 수 있다. (The reference point for the RSRQ shall be the antenna connector of the UE.)
만약, UE가 수신기 다이버시티를 이용하면, 보고되는 값은 개별적인 다이버시티 브랜치에 대응하는 RSRQ보다 작으면 안 된다. (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.)
이어, RSSI는 수신기 펄스 모양 필터에 의해 정의된 대역폭 내 열 잡음 및 수신기에서 생성된 잡음을 포함하는 수신된 광대역 전력으로 정의된다. (Received Signal Strength Indicator (RSSI) is defined as the received wide band power, including thermal noise and noise generated in the receiver, within the bandwidth defined by the receiver pulse shaping filter.)
측정을 위한 참조 포인트는 UE의 안테나 커넥터가 될 수 있다. (The reference point for the measurement shall be the antenna connector of the UE.)
만약, UE가 수신기 다이버시티를 이용하면, 보고되는 값은 개별적인 다이버시티 브랜치에 대응하는 UTRA 반송파 RSSI 보다 작으면 안 된다. (If receiver diversity is in use by the UE, the reported value shall not be lower than the corresponding UTRA carrier RSSI of any of the individual receive antenna branches.)
상기와 같은 정의에 따라, LTE 시스템에서 동작하는 단말은 주파수 간 측정 (Intra-frequency measurement)의 경우 SIB3에는 (system information block type 3)에서 전송되는 허용된 측정 대역폭 (Allowed measurement bandwidth) 관련 IE (information element)를 통해 지시되는 대역폭에서 RSRP를 측정할 수 있다. 또는, 주파수 내 측정 (Inter-frequency measurement)인 경우 상기 단말은 SIB5에서 전송되는 허용된 측정 대역폭을 통해 지시된 6, 15, 25, 50, 75, 100RB (resource block) 중 하나에 대응되는 대역폭에서 RSRP를 측정할 수 있다. 또는, 상기와 같은 IE가 없을 경우 상기 단말은 디폴트 동작으로써 전체 DL (downlink) 시스템의 주파수 대역에서 RSRP를 측정할 수 있다.
이때, 단말이 허용된 측정 대역폭에 대한 정보를 수신하는 경우, 상기 단말은 해당 값을 최대 측정 대역폭 (maximum measurement bandwidth)으로 생각하고 해당 값 이내에서 자유롭게 RSRP의 값을 측정할 수 있다. 다만, 서빙 셀이 WB-RSRQ로 정의되는 IE을 상기 단말에게 전송하고, 허용된 측정 대역폭을 50RB 이상으로 설정하면, 상기 단말은 전체 허용된 측정 대역폭에 대한 RSRP 값을 계산하여야 한다. 한편, 상기 단말은 RSSI 측정시 RSSI 대역폭의 정의에 따라 단말의 수신기가 갖는 주파수 대역을 이용해 RSSI를 측정한다.
3. 제안하는 실시예
본 발명에서는 기지국과 단말로 구성된 무선 통신 시스템에서 기지국이 시간에 따라 임의로 신호를 전송하는 빔을 변경할 수 있는 아날로그 빔포밍을 운용할 때, 상기와 같은 LTE 시스템의 RRM 구성에 기반하여 단말이 데이터를 전송 받을 서빙 셀 및 이웃 셀에 대한 RRM 측정을 수행하는 방안을 제안한다.
앞서 상술한 New RAT 시스템에서는 단일 물리 네트워크 상에 복수의 논리 네트워크를 구현하는 네트워크 슬라이싱 (Network slicing)이 고려되고 있다. 상기 논리 네트워크는 다양한 목적의 서비스 (예: eMBB (enhanced Mobile BroadBand), mMTC (Massive Machine type Communication), URLLC (Ultra Reliable and Low Latency) 등)를 지원할 수 있어야 한다.
이때, New RAT 시스템의 무선 통신 시스템 (또는 물리 계층)에서는 제공할 서비스에 적합한 수비학(Numerology)을 갖는 OFDM 방식을 적용할 수 있는 유연한 구조가 고려되고 있다. 다시 말해서 상기 New RAT 시스템에서는 시간 및 주파수 자원 영역마다 서로 다른 수비학을 갖는 OFDM 방식 (또는 Multiple access 방식)이 고려되고 있다.
또한, 최근 스마트 기기들의 등장으로 데이터 트래픽이 급격하게 증가함에 따라 New RAT 시스템에서는 더욱 높은 통신 용량 (예: 데이터 수율 등)을 지원하도록 요구되고 있다.
이에, 통신 용량을 높이는 방안으로, 다수의 송신 (또는 수신) 안테나를 활용하여 데이터 전송을 수행하는 방안이 고려될 수 있다. 이때, 상기 다수의 안테나에 대해 디지털 빔포밍을 적용하고자 하는 경우, 각 안테나마다 RF 체인 (예: power amplifier, down converter 등 RF 소자들로 이루어진 체인)과 D/A (또는 A/D) 컨버터 (즉, digital to analog 또는 analog to digital converter)가 필요하므로 이와 같은 구조는 높은 하드웨어 복잡도와 높은 전력 소모를 유발하여 실용적이지 않을 수 있다.
따라서 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서는 다수의 안테나가 사용되는 경우, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 혼용하는 하이브리드 빔포밍 (Hybrid beamforming) 기법이 고려된다. 여기서 아날로그 빔포밍 (또는 RF beamforming)은 RF 단에서 프리코딩 (또는 Combining)을 수행하는 동작을 의미한다.
이와 같은 하이브리드 빔포밍 구조에서는 베이스 밴드 (Baseband) 단과 RF 단에서 각각 프리코딩 (또는 Combining)을 수행하므로, RF 체인 수와 D/A (또는 A/D) 컨버터 수를 줄이면서도 디지털 빔포밍에 근접하는 성능을 낼 수 있다는 장점이 있다.
설명의 편의상, 하이브리드 빔포밍 구조를 N개 송수신 유닛 (Transceiver unit, TXRU)와 M개의 물리적 안테나로 표현하는 경우, 송신단에서 전송할 L개 데이터 계층 (Data layer)에 대한 디지털 빔포밍은 N * L 행렬로 표현될 수 있고, 이후 변환된 N개 디지털 신호는 TXRU를 거쳐 아날로그 신호로 변환된 다음 M * N 행렬로 표현되는 아날로그 빔포밍이 적용될 수 있다.
도 9는 TXRU 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 간단히 나타낸 도면이다. 이때, 도 9에서는 디지털 빔의 개수는 L 개이고, 아날로그 빔의 개수는 N개인 경우를 나타낸다.
더 나아가, New RAT 시스템에서는 기지국이 아날로그 빔포밍을 심볼 단위로 변경할 수 있도록 설계하여 특정한 지역에 위치한 단말에게 보다 효율적인 빔포밍을 지원하는 방안이 고려되고 있다. 이때, 상기와 같이 기지국이 복수의 아날로그 빔을 활용하는 경우, 단말 별로 신호 수신에 유리한 아날로그 빔이 다를 수 있으므로 기지국은 적어도 동기 신호 (Synchronization signal), 시스템 정보 (System information), 페이징 (Paging) 등을 특정 서브프레임(SF) 내 심볼 별로 서로 다른 아날로그 빔을 통해 전송할 수 있다. 이에 대응하여, 모든 단말은 상기 특정 SF 내에서 상기 동기 신호, 시스템 정보, 페이징 등에 대해 수신 기회를 가질 수 있다. 이와 같은 동작은 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작이라 명명할 수 있다.
도 10은 하향링크 전송 과정에서 동기 신호와 시스템 정보에 대한 빔 스위핑 동작을 간단히 나타낸 도면이다. 참고로, 도 10에서는 LTE에서의 PBCH(physical broadcast channel)와 구분하고자 New RAT 시스템의 시스템 정보가 전송되는 물리적 자원 (또는 물리 채널)을 xPBCH으로 명명하였다.
도 9에서 특정 N개의 TXRU와 M개의 RF 안테나를 하나의 안테나 패널(panel)로 정의할 때, 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서는 서로 독립적인 하이브리드 빔포밍이 적용 가능한 복수의 안테나 패널이 적용될 수 있다. 이때, 한 심볼 내에서는 안테나 패널 수만큼의 아날로그 빔들이 존재할 수 있다. 설명의 편의상, 이하에서는 한 심볼 (또는 한 시간 단위 내) 동시 전송이 가능한 아날로그 빔들을 아날로그 빔 그룹 (Analog beam group)으로 명명한다.
이와 같은 아날로그 빔 그룹을 고려할 때, 도 10에 도시된 바와 같이 각 아날로그 빔이 적용되어 전송되는 참조 신호인 빔 참조 신호 (beam reference signal, BRS)가 고려될 수 있다. 상기 BRS를 통해 UE는 아날로그 빔 별 채널을 측정할 수 있다.
이때, BRS와는 달리 동기 신호 또는 PBCH는 임의의 단말 모두가 잘 수신할 수 있도록 아날로그 빔 그룹 내 모든 아날로그 빔이 적용되어 전송될 수 있다.
상기와 유사하게 New RAT 시스템에서도 RRM 목적으로 채널을 측정해야 할 필요가 있는 바, RRM 측정은 어떤 자원을 토대로 수행하는지가 정의될 필요가 있다. 이에, 본 발명에서는 New RAT 시스템에서 아날로그 빔 그룹을 고려한 RRM 측정 방안을 제안한다. 이하 본 발명에서는 LTE 시스템의 RSRP, RSSI, RSRQ 개념에 대응하여 New RAT 시스템에서 RRM 측정 용도의 특정 측정 자원에 대한 (Resource element 당) 평균 수신 전력을 xRSRP로 정의하고, 심볼 내 모든 신호를 고려한 평균 수신 전력을 xRSSI로 정의하며, xRSRP와 xRSSI 간의 상대적인 비율을 나타내는 지표를 xRSRQ로 정의한다 (즉, xRSRQ ∝ xRSRP/xRSSI).
또한, 이하에서 RRM 측정 용도로 활용되는 RS (또는 Known signal)는 RRM RS로 명명하고, 단말에게 DL/UL 전송을 수행하는 지점은 TRP (transmission and reception point) 로 명명한다. 여기서, TRP는 특정 물리적 셀 (physical cell) 또는 복수의 물리적 셀 그룹 또는 특정 아날로그 빔에 대응될 수 있다.
또한, 본 발명의 설명에서 안테나 포트는 (적어도 동일 자원 블록 내) 동일한 채널 특성 (예: 지연 프로파일 (delay profile), 도플러 확산 (Doppler spread) 등)을 가정할 수 있는 가상의 안테나 요소 (Antenna element)를 의미한다.
또한, 동기 신호 (Synchronization signal, SS)은 단말이 특정 TRP에 대한 송수신 동작을 위해 시간 동기를 맞추는 기준 신호를 의미하고, 서브프레임 (SF)은 일정 시간 길이를 갖고 반복되는 전송 단위를 의미하며 수비학 별로 SF의 정의는 달라질 수 있다.
RRM 측정을 위해 TRP가 상위 계층 신호 등으로 단말에게 알려주는 설정 정보는 측정 설정 (Measurement configuration)이라 명명하며, 상기 측정 설정은 (측정 대상이 되는) TRP 인덱스, RRM RS에 대한 자원 할당 정보 및 시퀀스 정보, RRM 측정을 위한 대역폭 등을 포함할 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 사항에 기반하여 New RAT 시스템에 적용 가능한 RRM 측정을 위한 구성들에 대해 상세히 설명한다.
3.1. RRM RS 설정 방법
3.1.1. 제1 RRM RS 설정 방법
(특정 TRP에 대한) RRM 측정을 수행하는 경우, 단말은 상기 TRP에 대한 별도의 측정 설정이 없거나 상기 측정 설정을 수신하지 못할 수 있다. 이 경우, 단말은 다음 중 하나와 같이 RRM RS (이때, 전송되는 RRM RS는 타입 1이라 명명함)의 전송을 가정할 수 있다. 또는, 기지국은 상기와 같은 단말을 위해 다음 중 하나와 같이 RRM RS를 전송할 수 있다.
(1) 단말은 SS(Sync Signal)가 전송된 SF 내 (사전에 약속된) 주파수 자원 영역에서 RRM RS가 전송된다고 가정한다. 다시 말해, 기지국은 SS가 전송된 SF 내 일정 주파수 자원 영역을 통해 RRM RS를 전송할 수 있다. 이때, RRM RS의 수비학(Numerology)은 SS와 동일하게 적용된다고 가정한다.
(2) 단말은 SS가 전송된 SF으로부터 암시된 SF 내 (사전에 약속된) 주파수 자원 영역 내에서 RRM RS가 전송된다고 가정한다. 다시 말해, 기지국은 SS가 전송된 SF으로부터 암시된 SF 내 일정 주파수 자원 영역을 통해 RRM RS를 전송할 수 있다.
(3) 단말은 사전에 약속된 SF 및 (사전에 약속된) 주파수 자원 영역 내 RRM RS가 전송된다고 가정한다. 다시 말해, 기지국은 특정 SF 내 특정 주파수 자원 영역을 통해 RRM RS를 전송할 수 있다. 이때, RRM RS의 수비학은 기본 (Default) 수비학이 적용된다고 가정한다.
여기서, 상기 RRM RS (타입 1)에 대한 시퀀스 정보와 시간 및 주파수 자원 정보는 (상기 RRM RS를 전송하는) 해당 TRP의 고유 ID와 아날로그 빔 인덱스 값 및/또는 SS가 전송되는 시간 및 주파수 자원 인덱스의 함수로 정해질 수 있다. 다시 말해, 상기 RRM RS에 대한 시퀀스 정보와 시간/주파수 자원 정보는 (해당 TRP의 고유 ID, 아날로그 빔 인덱스 값), (해당 TRP의 고유 ID, SS가 전송되는 시간/주파수 자원 인덱스), (해당 TRP의 고유 ID, 아날로그 빔 인덱스 값, SS가 전송되는 시간/주파수 자원 인덱스)의 함수로 정해질 수 있다.
단, 앞서 설명한 사항에 있어, 기본 수비학은 TRP가 운용되는 주파수 대역에 따라 결정될 수 있으며, 사전에 약속된 SF내 적어도 특정 주파수 대역에서는 빔 스위핑(Beam sweeping) 동작이 적용된다고 가정될 수 있다.
보다 구체적으로, 단말이 RRM RS를 기반으로 RRM RS의 수신 전력 (또는 xRSRP)를 측정하기 위해서는 상기 단말은 상기 RRM RS가 전송되는 자원 영역을 사전에 알고 있어야 한다. 이때, 단말이 서비스를 제공받을 TRP 뿐만 아니라 추후 서비스 제공을 받기 위해 핸드오버 대상이 될 수 있는 TRP들에 대한 RRM 측정 또한 수행할 수 있어야 한다는 점을 고려하면, 상기 단말이 시스템 정보의 수신을 보장받기 어려운 경우 (예: 상대적으로 거리가 있는 TRP 등)에도 RRM 측정을 수행할 수 있는 RRM RS 자원이 별도로 정의될 필요가 있다.
따라서, 기지국은 적어도 단말 입장에서 알 수 있는 시간 및 주파수 자원에서 사전에 약속된 수비학을 따르는 RRM RS를 전송하는 것이 바람직할 수 있다.
이에, 본 발명이 적용 가능한 단말은 RRM 측정을 수행할 대상 TRP에 대해 최소한 동기화 과정을 수행해야 하므로, 상기 단말은 SS이 전송된 SF 또는 SS이 전송된 SF으로부터 암시되는 시간 구간에서 RRM RS의 전송을 기대하도록 설정될 수 있다. 이에 따라, 본 발명이 적용 가능한 기지국은 SS이 전송된 SF 또는 SS이 전송된 SF으로부터 암시되는 시간 구간에서 RRM RS를 전송할 수 있다.
New RAT 시스템의 또 다른 특징으로 아날로그 빔 그룹이 심볼 단위로 변경될 수 있음을 고려할 때, 본 발명이 적용 가능한 단말은 특정 TRP에서 적용될 수 있는 잠재적인 아날로그 빔 그룹들이 균등하게 반영되도록 RRM RS의 수신 전력 (또는 xRSRP)을 측정하는 것이 바람직할 수 있다.
일 예로, 단말 1이 특정 TRP 1로부터 아날로그 빔 그룹 A로 수신한 신호의 수신 전력은 높고, 아날로그 빔 그룹 B로 수신한 신호의 신호의 수신 전력은 낮다고 가정한다. 이때, 상기 TRP 1이 현재 단말 2에게 아날로그 빔 그룹 B으로 RRM RS를 전송하고 있는 경우, 단말 1이 임의의 SF 및 심볼 위치에서 특정 RRM RS 자원에 대한 수신 전력 세기를 측정하여 RRM RS의 수신 전력 (또는 xRSRP)을 산출한다면, 상기 측정 값에서는 아날로그 빔 그룹 B에 대한 수신 전력만 반영되어 RRM RS의 수신 전력 (또는 xRSRP) 값이 낮게 보고되게 된다. 다만, 실제로는 상기 TRP 1이 아날로그 빔 그룹 A로 상기 단말 1 에게 신호를 전송한다면 높은 수신 전력을 보장해 줄 수 있었다는 점에서 이와 같은 동작은 바람직하지 않을 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 단말은 특정 TRP이 잠재적으로 사용 가능한 아날로그 빔 그룹이 모두 관측될 수 있는 SF (또는 시간 자원)에서 RRM RS를 측정할 수 있다. 일 예로, 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서는 사전에 약속된 SF에서 빔 스위핑이 적용된다는 가정 하에 단말들이 RRM RS의 수신 전력 (또는 xRSRP)를 측정할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 단말은 앞서 상술한 RRM RS (type 1)에 기반하여 RRM를 측정하기 위하여 도 10의 SS 자체 또는 xPBCH의 DM-RS 또는 BRS를 활용하거나 또는 사전에 약속된 주기적인 RS 자원을 활용할 수 있다.
3.1.2. 제2 RRM RS 설정 방법
단말이 (특정 TRP에 대한) RRM 측정을 수행하는 경우, 앞서 설명한 제1 RRM RS 설정 방법의 경우와 달리 상기 TRP에 대한 별도의 측정 설정이 있을 수 있다. 이 경우, 단말은 다음과 같이 RRM RS (이때, 전송되는 RRM RS는 타입 2라 명명함)의 전송을 가정할 수 있다.
구체적으로, 단말은 측정 설정이 지시하는 특정 SF 및 특정 주파수 자원 내 RRM RS가 전송된다고 가정한다. 다시 말해, 기지국은 측정 설정이 지시하는 특정 SF 및 특정 주파수 자원을 통해 RRM RS를 전송할 수 있다. 단 상기 RRM RS의 수비학은 측정 설정에서 설정된 값으로 가정한다.
여기서, 상기 RRM RS (타입 2)에 대한 시퀀스 정보와 시간 및 주파수 자원 정보는 해당 TRP의 고유 ID와 아날로그 빔 인덱스 값의 함수로 정해지거나 또는 측정 설정에서 지시될 수 있다.
또한, 상기 RRM RS (타입 2)은 주기적으로 전송 기회를 갖는 RRM RS (타입2-1)과 비주기적으로 전송 기회를 갖는 RRM RS (타입 2-2)로 구분될 수 있다.
본 발명에서 제안하는 제2 RRM RS 설정 방법에 대해 상세히 설명하면, 앞서 설명한 바와 같이 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서는 eMBB, mMTC, URLLC 등의 다양한 서비스를 유연하게 제공하는 것을 목적으로 한다.
이때, 각 서비스 별로 충족되어야 하는 RRM 측정의 요구 사항이 다를 수 있다. 일 예로, 신뢰성이 중요시되는 URLLC에서는 다른 서비스 보다 빠르고 정확한 RRM 측정이 요구될 수 있다. 이러한 관점에서 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서는 단말이 제공받는 서비스에 따라 서비스에 특화된 RRM 측정을 지원할 수 있어야 한다.
따라서 본 발명에서는 단말이 적어도 하나 이상의 TRP와 연결된 상태일 때, 상기 TRP로부터 측정 관련 설정 정보인 측정 설정 정보 (RRM RS 자원에 대한 정보로 전송 자원 영역 (즉, 시간 구간 및 서브밴드), 적용된 수비학 (Numerology) 등을 포함하는 정보)를 통해 RRS RS (타입 2)를 설정 받는 방법을 제안한다.
이때, 상기 RRM RS (타입 2)는 상위 계층 신호를 통해 설정되고, 상기 RRM RS는 설정 정보에 기반하여 주기적으로 전송되는 타입 2-1이 적용될 수 있다. 또는, 상위 계층 신호를 통해 설정 받은 복수의 측정 설정들 중 추가로 수신된 동적 제어 정보 (Dynamic control information, DCI)를 통해 특정 측정 설정에 따르는 RRM RS 전송이 지시된 경우에만 상기 RRM RS이 전송될 수 있다.
추가적으로, 앞서 상술한 제1 RRM RS 설정 방법 및 제2 RRM RS 설정 방법에서 RRM RS의 SF 내 심볼 위치 및 주파수 자원 할당 방식은 RRM RS 타입에 따라 다를 수 있다. 일 예로, RRM RS (타입 1)는 SS이 전송된 SF 내 SS이 전송된 심볼에서 전송될 수 있다. RRM RS (타입 2)는 RRM RS 전송이 기대되는 SF 내 사전에 약속된 일부 심볼들에서만 전송될 수 있다.
3.1.3. 제3 RRM RS 설정 방법
단말이 (특정 TRP에 대한) RRM 측정을 수행하는 경우, 상기 단말은 (RRM RS 전송을 가정한 SF에서) SF 내 RRM RS (타입 1 또는 타입 2)가 실제 존재하는지 여부를 다음 중 하나의 방법을 통해 판단할 수 있다.
(1) 단말은 RRM RS가 항상 존재한다고 가정한다.
(2) 단말은 해당 SF이 DL SF이면 RRM RS가 존재한다고 가정한다.
(3) 단말은 다른 알려진 신호 (예: SS)이 검출되면 RRM RS가 존재한다고 가정한다.
(4) 단말은 블라인드 검출 (Blind detection, BD)로 RRM RS의 존재 여부를 판단한다.
(5) 단말은 동적 제어 정보 (Dynamic control information, DCI)를 통해 RRM RS의 존재 여부를 지시 받고, 이를 통해 RRM RS의 존재 여부를 판단한다.
(6) 단말은 비주기적 RRM RS 전송 또는 비주기적 RRM 측정을 지시 받은 SF에서는 비주기적 RRM RS가 존재한다고 가정한다.
이어, 상기 단말은 상기와 같은 방법을 통해 RRM RS가 전송되었다고 판단된 경우, 해당 RRM RS 자원을 RRM 측정에 활용할 수 있다.
여기서, 상기 RRM RS의 존재 여부를 판별하는 방법은 RRM RS (타입 1)과 RRM RS (타입 2) 간 서로 다르게 적용될 수 있다.
보다 구체적으로, 데이터 트래픽의 동적인 특성을 고려할 때, 하향링크 (DL)로의 데이터 트래픽과 업링크 (UL) 로의 데이터 트래픽은 임의의 시점에서 발생될 수 있다. 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템과 같이 진보된 시스템에서는 자원 활용에 대한 효율성을 높이기 위해 유연한 DL/UL 트래픽을 고려할 수 있으며, 이에 따라 특정 SF은 DL 또는 UL로 고정하지 않는 유연한 (Flexible) DL/UL SF 구조를 지원할 수 있다.
이러한 경우, 앞서 상술한 제1 또는 제2 RRM RS 설정 방법과 같이 단말이 RRM RS 전송을 기대한 SF은 실제로는 DL SF이 아닌 UL SF으로 활용되어 RRM RS가 전송되지 않을 수 있다. 따라서 유연한 DL/UL SF 구조가 지원될 때, 본 발명에 따른 단말은 바람직하게 RRM RS 전송이 기대되는 SF에서 실제로 RRM RS가 전송되었는지의 여부를 판별할 수 있어야 한다.
이에 따라, 상기 단말은 앞서 상술한 다양한 방법을 통해 실제로 RRM RS가 전송되는지 여부를 판단할 수 있다. 일 예로, 단말은 RRM RS 전송이 기대된 SF이 실제로 DL SF으로 활용되는 경우, 앞서 상술한 (2)와 같이 해당 SF에서는 RRM RS가 전송된다고 가정할 수 있다.
3.1.4. 제4 RRM RS 설정 방법
특정 TRP에서 복수의 수비학 중 하나를 적용하여 RRM RS를 전송할 수 있을 때, 상기 특정 TRP는 기본 수비학 (Default numerology)을 기반으로 주파수 차원에서 RRM RS 시퀀스 (예: [S0, S1, …, SL])를 생성하고, 상기 기본 수비학 대비 1/N배 (단, N은 양의 정수) 부반송파 간격 (Subcarrier spacing)을 갖는 수비학에 대한 RRM RS 시퀀스는 상기 기본 수비학을 기반으로 생성한 RRM RS 시퀀스의 주파수 축 샘플들 간에 N-1개의 영(Zero) 샘플들을 삽입하여 생성할 수 있다. (예: [S0, 0, …, 0, S1, 0, …, 0, …, SL-1, 0, …, 0, SL], 즉, Sk와 Sk+1 간에 N-1개 0을 삽입)
이에 따라, 상기 기본 수비학을 기반으로 생성된 RRM RS 시퀀스는 상기 기본 수비학 대비 N배 (단, N은 양의 정수) 부반송파 간격을 갖는 수비학에서도 동일한 부반송파 간격을 유지한 채로 적용될 수 있다.
여기서, 상기 기본 수비학은 TRP가 운용되는 주파수 대역에 따라 결정될 수 있다. 또한, 단말은 실제 TRP에서 적용한 수비학과 무관하게 RRM RS에 대한 기본 수비학을 가정하여 RRM RS를 수신할 수 있다. (예: FFT (Fast Fourier Transform) 윈도우 구간, 샘플링 속도 (sampling rate) 등을 기본 수비학 가정 하에 설정할 수 있음)
보다 구체적으로, 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서 복수의 수비학을 지원하는 경우, 구현 상의 용이함을 고려하여 부반송파 또는 심볼 길이에 스케일링 (Scaling)을 적용하여 복수의 수비학이 지원될 수 있다.
일 예로, 서로 다른 수비학들 간 시스템 대역은 동일하되 부반송파 간격이 15kHz인 경우와 30kHz인 경우로 서로 배수 관계를 가진다고 가정한다. 이때, 앞서 상술한 제4 RRM RS 설정 방법에 따르면 우선 부반송파 간격 30kHz를 기본 수비학으로 가정하고 이를 기준으로 주파수 축에서 L개 샘플을 가지는 RRM RS는 [X0, X1, X2, …, XL-1]와 같이 정의될 수 있다. 이후 부반송파 간격 15kHz인 수비학에 대한 RRM RS는 상기 기본 수비학을 기반으로 생성한 RRM RS Sequence의 주파수 축 샘플들 간에 1개의 0(Zero) 샘플들이 삽입되어 [X0, 0, X1, 0, X2, …, 0, XL-1]와 같이 생성될 수 있다.
도 11은 기본 수비학의 부반송파 간격을 기준으로 각각 1배, 1/2배, 1/3배, 1/4배의 부반송파 간격을 갖는 수비학들에 대해 정의 가능한 RRM RS를 나타낸 도면이다.
도 11에서, 수비학 0에 적용되는 부반송파 간격이 60kHz라 하면, 수비학 1에는 30kHz 부반송파 간격이, 수비학 2에는 20kHz 부반송파 간격이, 수비학 3에는 15kHz 부반송파 간격이 적용된다 가정할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 기본 수비학을 기반으로 생성된 RRM RS 시퀀스는 상기 기본 수비학 대비 N배 (단, N은 양의 정수) 부반송파 간격을 갖는 수비학에 대해서도 부반송파 간격과 시스템 대역 내 상대적인 주파수 축 자원 위치를 동일하게 유지한 채로 적용될 수 있다.
추가적으로, 기본 수비학의 부반송파 간격을 기준으로 1/N배 부반송파 간격을 갖는 수비학 (이하 Numerology X)를 고려할 때, 본 발명에 따른 단말은 기본 수비학 기반 SF 내 심볼들 중 Numerology X 기반 SF 내 특정 심볼에 온전히 포함되는 심볼 위치에서만 (앞서 상술한 제4 RRM RS 설정 방법을 따르는) RRM RS가 전송된다고 가정하고 해당 RRM RS를 활용한 RRM 측정을 수행할 수 있다.
도 12는 기본 수비학의 부반송파 간격이 30kHz이고 Numerology X의 부반송파 간격이 15kHz인 경우를 나타낸 도면이다. 여기서, 도 12에 도시된 바와 같이, 1개 SF 내 심볼 구성은 각 수비학에 따라 상이하다고 가정한다.
단말이 이웃 TRP에 대한 RRM 측정을 수행하는 경우, 해당 TRP로부터 별도의 정보를 수신하기 어려워 해당 TRP가 현재 어떤 수비학을 적용하고 있는지를 파악하기 어려울 수 있다. 이러한 관점에서 단말은 앞서 상술한 제4 RRM RS 설정 방법과 같이 실제 TRP가 운용하는 수비학과 무관하게 기본 수비학에 기반하여 RRM RS에 대한 수신을 시도할 수 있다.
다만, 여기서 기본 수비학을 가정한 FFT 윈도우 구간이 실제 TRP가 전송하는 심볼 내 온전히 포함되지 않으면, 단말은 RRM RS를 적합하게 수신할 수 없게 된다. 따라서 본 발명에 따른 단말은 바람직하게 기본 수비학을 가정하였을 때 정의되는 SF 내 심볼들 중 Numerology X를 가정하였을 때 정의되는 SF 내 특정 심볼에 온전히 포함되는 심볼들에서만 (상기 제4 RRM RS 설정 방법을 따르는) RRM RS가 전송된다고 가정할 수 있다.
도 12의 예시에 있어, 기본 수비학을 가정한 경우의 Symbol #0, #1이 Numerology X를 가정한 경우의 Symbol #0에 포함되므로 본 발명에 따른 TRP는 상기 기본 수비학을 가정하였을 때의 Symbol #0, #1에서 RRM RS를 전송할 수 있다. 이에 대응하여, 본 발명에 따른 단말은 기본 수비학을 가정한 경우의 Symbol #0, #1, #3, #5, #8, #12, #13에서 제안 방안 #4를 따른 RRM RS가 전송된다고 가정할 수 있다.
단, 기본 수비학과 Numerology X (즉, 기본 수비학의 부반송파 간격을 기준으로 1/N배 부반송파 간격을 갖는 수비학 또는 TRP에서 지원하는 임의의 다른 수비학)에 대해 적어도 SF (또는 슬롯) 경계는 일치되도록 설계될 수 있다.
이때, 기지국은 자신으로부터 데이터를 서비스 받는 단말에게 상기 RRM RS가 전송되는 시간 및 주파수 자원에 대해 데이터 레이트 매칭이 적용되었음을 상위 계층 신호 (예: RRC signaling) 또는 동적인 제어 신호 (예: DCI)로 알려주거나 또는 상기 RRM RS가 전송되는 (일부 또는 전체) RE들에 대해 데이터 레이트 매칭이 적용되었음을 상위 계층 신호 (예: RRC signaling) 또는 동적인 제어 신호 (예:DCI)로 알려줄 수 있다. 또한 네트워크는 상기 RRM RS에 대한 시간 및 주파수 자원 정보를 RRM RS를 활용할 단말들에게 RRC 등의 상위 계층 신호로 알려줄 수 있고, 이때 RRM RS에 적용된 수비학에 대한 정보는 상기 RRM RS를 생성한 기본 수비학이 적용되어 알려줄 수 있다. RRM RS를 활용하여 RRM 측정을 수행하는 단말은 상기 네트워크 설정 정보에 따라 항상 전송되는 RRM RS 전송 심볼을 가정할 수 있으며, 실제로는 1/N배 수비학이 적용되어 (기본 수비학을 가정할 때의) RRM RS 전송 심볼이 N번 반복되는 경우, 단말은 상기 항상 전송되는 RRM RS 전송 심볼에서의 수신 전력을 기준으로 상기 N번 반복되는 RRM RS 전송 심볼들의 존재 유무를 판단하여 RRM RS에 활용할 수 있다.
앞서 상술한 방법은 RRM RS 외에 복수의 수비학이 적용되어 전송될 수 있는 임의의 RS (reference signal) 또는 SS에 대해서도 적용될 수 있다.
또한, 앞서 상술한 제1 RRM RS 설정 방법 및 제4 RRM RS 설정 방법에서 기본 수비학은 복수 개로 정의될 수 있으며, 이 경우 단말은 실제 적용되는 기본 수비학을 블라인드 검출을 통해 검출하거나 별도의 시스템 정보로부터 파악할 수 있다.
3.1.5. 제5 RRM RS 설정 방법
본 발명에 따른 TRP가 최대 N개 안테나 포트들에 대한 RRM RS를 각 안테나 포트 별로 직교하는 자원에서 전송할 수 있는 경우, 상기 TRP는 RRM RS의 안테나 포트들에 대해 다음 중 하나의 방식으로 아날로그 빔포밍을 적용할 수 있다.
(1) RRM RS의 모든 안테나 포트들에 대해 동일 아날로그 빔포밍 그룹 (또는 아날로그 빔) 적용
(2) RRM RS의 각 안테나 포트 별로 독립적인 아날로그 빔 적용
여기서, 상기 TRP는 항상 최대 안테나 포트 수 (N) (또는 사전에 약속된 안테나 포트 수)를 가정하여 안테나 포트 별 RRM RS의 주파수 자원 및 시퀀스를 할당할 수 있다.
단, RRM RS (타입 2)의 경우, 기지국 또는 TRP는 측정 설정을 통해 단말에게 RRM RS에 적용된 아날로그 빔포밍 방식을 알려줄 수 있다.
또한, RRM RS가 SF 내 L (L≥1)개 심볼에서 전송될 때, 각 안테나 포트 별 적용되는 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)은 심볼마다 다를 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템의 특징 중 하나인 아날로그 빔포밍을 고려하면, RRM RS가 전송되는 각 안테나 포트 별로 어떻게 아날로그 빔포밍을 적용하는지 여부가 문제될 수 있다.
이에 따라, 단말이 단일 아날로그 빔 단위로 RRM 측정을 수행하지 않고, 아날로그 빔 그룹 단위로 RRM 측정을 수행해도 되는 경우 (예: 이웃 셀, 이웃 TRP에 대한 RRM 측정의 경우 등), 상기 단말은 RRM RS의 모든 안테나 포트들에 대해 동일 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)을 적용한 후 RRM RS에 대한 일부 또는 전체 안테나 포트를 활용하여 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP)를 측정할 수 있다. 구체적으로, 단말은 특정 아날로그 빔 그룹 A에 대한 RRM RS에 대해 상기 아날로그 빔 그룹 A 내 복수의 아날로그 빔들이 결합된 결합 아날로그 빔(Aggregated analog beam)을 적용할 수 있다.
본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서 적어도 임의의 단말이 수신하도록 기대되는 SS와 xPBCH에 대해서는 아날로그 빔 그룹 내 모든 아날로그 빔이 적용된 형태 (즉, 결합 아날로그 빔(Aggregated analog beam))로 전송될 것이 기대될 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면, 상기 아날로그 빔 그룹 별 xRSRP 측정을 위한 자원으로 SS 또는 xPBCH 내 DM-RS 자원이 고려될 수도 있다.
또는 본 발명에 따른 기지국은 단말이 각 아날로그 빔 별로 RRM 측정을 수행하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, TRP는 도 10의 BRS를 활용하여 단말이 특정 아날로그 빔 별로 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP)를 측정하도록 지시할 수 있다. 이를 보다 일반적으로 기술하면, TRP는 최대 N개 안테나 포트들에 대한 RRM RS를 각 안테나 포트 별로 직교하는 자원에서 전송할 수 있고, 각 안테나 포트 별 RRM RS는 특정 아날로그 빔으로 전송될 수 있다.
이때, 단말이 상기 복수의 안테나 포트들로 전송되는 RRM RS를 별도의 시스템 정보 (또는 설정 정보) 없이도 RRM 측정에 활용할 수 있도록 하기 위해 TRP는 항상 최대 안테나 포트 수 (예: N)를 가정하여 안테나 포트 별 RRM RS의 주파수 자원 및 시퀀스를 할달 할 수 있다. 상기 아날로그 빔 별 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP) 측정 용 자원으로는 도 10의 BRS 자원이 적용될 수 있다.
3.2. RRM RS 수신 전력 측정 및 보고 방법
본 절에서는 설명의 편의상 RRM RS를 활용한 수신 전력 측정 및 보고 방법에 대해 설명하나, 이하 설명하는 구성들은 임의의 RRM 측정 대상에 대해서도 확장 적용될 수 있다.
3.2.1. 제1 RRS RS 수신 전력 측정 및 보고 방법
특정 TRP가 최대 N개 안테나 포트들에 대한 RRM RS를 각 안테나 포트 별로 직교하는 자원에서 전송할 수 있는 경우, 본 발명에 따른 단말은 다음 중 하나의 방법으로 RRM RS 수신 전력을 측정 및 보고할 수 있다.
(1) 단말은 (사전에 약속된) 특정 안테나 포트(들)을 통해 수신된 (단일) RRM RS 수신 전력을 측정 및 보고할 수 있다.
(2) 단말은 최대 안테나 포트 수 (예: N) (또는 사전에 약속된 안테나 포트 수)를 가정하여 안테나 포트 별 RRM RS 수신 전력을 측정 및 보고할 수 있다.
여기서, TRP는 항상 RRM RS에 대한 최대 안테나 포트 수 (또는 사전에 약속된 안테나 포트 수)를 가정하여 각 안테나 포트 별 RRM RS (예: BRS) 자원 (예: 주파수 축 자원 및 시퀀스) 을 정의하고, 실제 사용하는 안테나 포트 수에 대응하는 RRM RS (예: BRS) 자원만 전송할 수 있다고 가정한다.
보다 구체적으로, 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서 TRP가 RRM RS에 아날로그 빔포밍을 적용하는 형태에 따라, 단말의 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP) 측정 방식도 달라질 수 있다. 만약 단말이 RRM RS에 대해 아날로그 빔 그룹 (또는 결합 아날로그 빔 (Aggregated analog beams))이 적용되었다고 가정하는 경우, 상기 단말은 RRM RS에 대해 사전에 약속된 특정 안테나 포트 (들)만 활용하여 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP)을 측정할 수 있다.
한편, 단말이 안테나 포트 별 RRM RS 수신 전력을 측정하는 경우, 바람직하게 상기 단말은 최대 안테나 포트 수를 가정하여 RRM RS 수신 전력을 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 10과 같이 New RAT 시스템에서 BRS 전송을 지원할 때, 단말이 BRS를 활용하여 단일 아날로그 빔 별 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP)를 측정하는 동작이 고려될 수 있다.
다만, 단말이 이웃 TRP (또는 이웃 셀)에 대한 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP)을 측정하고자 하는 경우, 해당 TRP (또는 Cell)로부터의 시스템 정보 수신을 보장할 수 없다. 따라서 단말이 특정 이웃 TRP (또는 이웃 셀)에 대한 RRM RS (예: BRS) 정보를 알 수 없는 경우가 발생할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 단말이 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP) 측정 대상 TRP (또는 Cell)에 대한 RRM RS (예: BRS) 정보를 정확하게 알지 못하는 경우에도, 상기 단말이 RRM RS (예: BRS)를 활용하여 아날로그 빔별 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP)를 측정하는 방법을 제안한다.
상기 문제를 해결하는 간단한 방안으로 TRP는 항상 최대 안테나 포트 수를 가정하여 RRM RS (예: BRS) 자원을 정의할 수 있다.
도 13은 단말 관점 또는 기지국 관점에서의 BRS를 안테나 포트 별로 간단히 나타낸 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 기지국이 실제 BRS 전송을 위해 이용 가능한 안테나 포트의 수가 1, 2, 4, 8개 중 하나인 경우, 기지국 또는 TRP는 항상 최대 8개 안테나 포트를 가정하여 8개 RE마다 전송되는 각 안테나 포트 별 BRS 자원 (예: 주파수 축 자원 및 시퀀스)을 정의할 수 있다. 이에 따라, 단말은 도 13과 같이 안테나 포트 별 BRS 자원을 가정할 수 있다.
도 13에서 RE별로 서로 다른 시퀀스가 적용될 수 있다. 이때, 도 13과 같이 기지국은 실제 BRS 전송을 위해 사용되지 않는 안테나 포트에 대한 BRS 자원은 이용하지 않고 비워둘 수 있다(Blank).
만약 기지국이 Antenna port X에 대한 추가적인 RS를 다른 Antenna port Y (≠X)에 대응되는 자원에서 전송하고 싶은 경우, Antenna port X와 동일한 아날로그 빔을 적용하되 RRM RS (예: BRS) 자원 (예: 주파수 자원 및 시퀀스)은 Antenna port Y를 따라 전송할 수 있다.
도 14는 도 13의 예시에서 BRS 안테나 포트 0에 대한 추가 RS를 안테나 포트 1, 2, 3, …, 7에 대응하는 자원에서 동일한 아날로그 빔으로 전송하는 구성을 간단히 나타낸 도면이다. 도 14에 있어, RE (resource element) 별 서로 다른 패턴은 서로 다른 시퀀스가 적용됨을 의미한다.
단말이 안테나 포트 별 RRM RS 수신 전력을 측정하는 경우, 상기 단말은 RRM RS (예: BRS)에 대해 최대 안테나 포트를 가정한 상태에서, 각 안테나 포트에 대응되는 RRM RS (예: BRS) 자원 별로 RRM RS 수신 전력 측정 값 (또는 xRSRP)를 측정하여 상기 최대 안테나 포트 수에 대응되는 수만큼의 RRM RS 수신 전력 측정 값 (또는 xRSRP)을 기지국에게 보고할 수 있다.
본 발명에 따른 일 예로, 단말이 상기 안테나 별 RRM RS 수신 전력을 측정하는 동작은 서빙 TRP (또는 서빙 셀)이 설정한 특정 TRP 그룹 (또는 셀 그룹) (예: 협력 셀 그룹)에 속하는 이웃 TRP (또는 이웃 셀)에 대한 RRM RS (또는 xRSRP) 측정 시에만 적용될 수 있다. 이때, 상기 TRP 그룹 (또는 Cell 그룹)에 속하지 않는 이웃 TRP (또는 이웃 셀)들에 대해서 단말은 (사전에 약속된) 특정 안테나 포트(들)로 수신된 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP)만 측정할 수 있다.
여기서, 단말이 서빙 TRP에 대한 RRM 측정을 수행하기 위해 활용하는 RRM RS 자원과 이웃 TRP에 대한 RRM 측정을 수행하기 위해 활용하는 RRM RS 자원이 구분될 수 있다. 예를 들어, 서빙 TRP에 대한 RRM 측정을 위해서는 안테나 포트 별로 단일 아날로그 빔이 적용될 수 있는 BRS 등이 RRM RS로 활용되고, 이웃 TRP에 대한 RRM 측정을 위해서는 아날로그 빔 그룹 (또는 결합 아날로그 빔)이 적용된 SS 또는 xPBCH의 DM-RS 등이 RRM RS로 활용될 수 있다.
또한, 본 제안 방안에 따라 안테나 포트 별 RRM RS 수신 전력을 측정할 때, 단말은 심볼 별로 적용된 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)을 구별하지 않고 RRM RS가 전송되는 모든 심볼들에 대해 평균적인 RRM RS 수신 전력을 측정할 수 있다.
3.2.2. 제2 RRM RS 수신 전력 측정 및 보고 방법
특정 TRP 관점에서 최대 L개의 독립적인 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)을 단말이 RRM RS 수신 전력을 측정할 SF 내 L개 심볼에서 번갈아 적용할 수 있을 때, 상기 단말은 아래 방법들 중 하나의 방법에 따라 RRM RS 수신 전력을 측정 및 보고할 수 있다. 여기서 상기 하나의 방법은 사전에 약속된 방법이거나 TRP가 지시한 방법일 수 있다.
(1) (사전에 약속된) 안테나 포트(들) 및 심볼 인덱스 조합 별로 RRM RS 수신 전력 측정 및 보고
(2) 최대 안테나 포트 수 (또는 사전에 약속된 안테나 포트 수)를 가정하여 안테나 포트 및 심볼 인덱스 조합 별로 RRM RS 수신 전력 측정 및 보고
여기서, 단말이 RRM 측정에 대한 설정 정보를 받을 수 있는 경우, TRP는 단말에게 앞서 제안한 제1 또는 제2 RRM RS 수신 전력 측정 방법들 중 하나를 따르도록 지시할 수 있다.
구체적인 예로, 앞서 상술한 제1 RRM RS 설정 방법에서와 같이 본 발명에 적용 가능한 New RAT 시스템에서는 단말은 특정 TRP (또는 셀)이 잠재적으로 활용 가능한 아날로그 빔 그룹들을 공평하게 반영하여 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP)을 측정할 수 있다. 이를 위해, 상기 단말은 심볼 별로 해당 TRP (또는 셀)에서 적용할 수 있는 아날로그 빔 그룹을 번갈아 적용하는 동작이 적용된 SF (다시 말해, 빔 스위핑이 적용되는 SF)에서 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP)을 측정할 수 있다.
이때, 상기 빔 스위핑이 적용된 SF에서 각 심볼 별로 서로 다른 아날로그 빔 그룹이 적용될 수 있다고 가정한다. 그러면 단말이 아날로그 빔 그룹 단위로 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP)을 측정하는 경우, 상기 단말은 상기 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP) 측정을 수행할 SF에 대해 동일 아날로그 빔 그룹이 적용되는 심볼 별로 RRM RS 수신 전력 (또는 xRSRP)를 위한 측정 자원의 평균 수신 전력을 산출할 수 있다. 이때, 단말은 각 심볼 별 RRM RS 수신 전력을 자신의 서빙 TRP로 보고할 수 있다.
3.2.3. 제3 RRS RS 수신 전력 측정 및 보고 방법
단말에게 복수의 RRM RS 타입들이 설정된 상태에서 RRM RS 수신 전력을 측정하는 경우, 본 발명에 따른 단말은 RRM RS 타입에 따라 다음 중 하나의 방법에 따라 RRM RS 수신 전력 측정 및 보고를 수행할 수 있다.
(1) RRM RS 타입 별로 독립적인 측정 및 보고
(2) RRM RS 타입과 무관하게 단일 값을 측정하되 특정 RRM RS 타입에 대해 가중치를 반영
여기서, 상기 RRM RS 타입은 RRM RS 전송 자원 또는 시퀀스 또는 RRM RS 전송을 지시하는 트리거링 방식에 따라 정의되는 특정 RRM RS 전송 형태를 의미할 수 있다. 또한, 특정 RRM RS 타입에 대한 가중치는 사전에 약속되거나 상위 계층 신호 또는 DCI를 통해 단말에게 전달될 수 있다.
구체적인 예로, 앞서 상술한 제2 RRM RS 설정 방법과 같이 서빙 TRP가 설정 가능한 RRM RS (타입 2)가 존재하고, 보다 세부적으로 주기적으로 전송 가능한 RRM RS (타입 2-1)과 비주기적으로 TRP가 전송을 지시하는 RRM RS (타입 2-2)가 존재한다고 가정한다. 이 경우, 단말이 RRM RS (타입 2-1)과 RRM RS (타입 2-2)를 모두 설정 받은 경우, TRP는 상기 단말이 RRM RS 타입 별로 독립적인 RRM RS 수신 전력 측정 및 보고를 하도록 지시하거나 또는 해당 단말에게 설정된 모든 RRM RS 타입을 모두 활용하여 단일 값의 RRM RS 수신 전력 측정 및 보고를 수행하도록 지시할 수도 있다.
후자의 경우, 상기 예시에서 단말은 RRM RS (타입 2-2)가 보다 정확도가 높은 RRM RS 자원이라고 가정 또는 판단하고, 단말의 RRM RS 수신 전력 측정 시 상기 RRM RS (타입 2-2)에 대해 상대적으로 높은 가중치를 부여하여 반영할 수 있다. 또는, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 가중치는 기지국 또는 TRP로부터 지시받은 값이 적용될 수도 있다.
3.3. 심볼 내 수신 전력 측정 및 보고 방법
본 절에서 설명하는 '심볼 내 수신 전력'이라 함은 심볼 내에서 수신된 신호의 전체 수신 전력을 의미할 수 있다.
3.3.1. 제1 심볼 내 수신 전력 측정 및 보고 방법
단말이 (특정 TRP에 대한) 심볼 내 수신 전력 (예: xRSSI)을 측정할 때, 상기 단말은 K개의 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔) 별로 해당 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)이 적용된 신호만을 활용하여 각 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔) 별 심볼 내 수신 전력 (예: xRSSI)을 측정하고 RRM 정보(예: xRSSI 값 또는 xRSSI를 활용한 xRSRQ)를 보고할 수 있다. 다시 말해, 단말은 전체 K개 xRSSI를 측정하여 보고할 수 있다.
단, 단말은 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)을 정확히 알 필요는 없으며 동일 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)이 적용되도록 (사전에 약속된 또는 상위 계층 신호로 설정된) 시간 자원들에 대해 심볼 내 수신 전력 (예: xRSSI 값 또는 xRSSI를 활용한 xRSRQ)를 측정할 수 있다.
본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서 단말이 복수 개의 수신 안테나를 가지는 경우, 단말은 전송된 신호에 대해 RX (receiver) 빔포밍 기법을 적용할 수 있다. 이때, 상기 단말이 적용하는 RX 빔은 어떤 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)이 적용되었는지에 따라 달라질 수 있으며, RX 빔에 따라 단말이 느끼는 간섭 수준 또한 달라질 수 있다. 즉, 기지국이 적용한 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)에 따라 단말이 느끼는 간섭 수준이 달라질 수 있다.
따라서, 단말이 특정 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔) 별 xRSRQ를 측정하고자 하는 경우, 상기 단말은 각 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔) 별로 xRSRP 및 xRSSI를 측정할 수 있다. 이때, 상기 단말은 각 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)에 대응되는 xRSSI를 해당 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)이 적용된 심볼들에 대해서만 측정할 수 있다.
3.3.2. 제2 심볼 내 수신 전력 측정 및 보고 방법
단말이 (특정 TRP에 대한) 심볼 내 수신 전력 (예: xRSSI)을 측정할 때, 상기 단말은 K개의 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)에 대해 적용된 (또는 알려진) 신호들 기반으로 평균적인 RX 빔을 산출한다. 이어, (임의의) 수신 심볼들에 대해 상기 RX 빔을 적용하여 상기 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔) 별 심볼 내 수신 전력 (예: xRSSI)을 측정하고 RRM 정보 (예: xRSSI 값 또는 xRSSI를 활용한 xRSRQ를) 보고할 수 있다. 즉, 상기 단말은 전체 K개 xRSSI를 측정하여 보고할 수 있다.
여기서, 상기 평균적인 RX 빔으로는 단말 입장에서 수신을 위해 적용하는 RX 아날로그 빔이 적용될 수 있다.
앞서 상술한 제1 심볼 내 수신 전력 측정 및 보고 방법의 경우, xRSRQ (또는 xRSSI) 측정 대상 셀에 대해 단말은 xRSSI를 측정하고자 하는 심볼 별로 어떤 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)이 적용 되었는지를 알 수 있어야 한다. 그러나 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)을 심볼 단위로 변경할 수 있는 New RAT 시스템에서 단말이 임의의 심볼에 대해 어떤 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)이 적용 되었는지를 아는 것은 지나치게 높은 시그널링 오버헤드를 요구하는 동작일 수 있다.
따라서 본 발명에서는 특정 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔) 적용에 따른 xRSSI 측정 방안의 다른 방법으로써 단말이 어떤 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)이 적용 되었는지 이미 알려진 신호들 (예: xPBCH, Synchronization signal, BRS)을 기반으로 각 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)에 대한 평균적인 RX 빔을 산출하고, 상기 RX 빔을 (임의의) 수신 심볼들에 적용하여 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔) 별 xRSSI를 측정하는 방법을 제안한다.
추가적으로, 본 발명에 따른 단말은 RRM RS가 전송되는 자원에서 RS에 대한 캔슬레이션(Cancellation) 수행 후 간섭 세기 측정 및 보고하거나 또는 사전에 자원 영역 및 수비학(Numerology)이 약속된 뮤팅(Muting) 자원에서 간섭 세기 측정 및 보고할 수도 있다.
3.4. RRM 측정 결과 보고 방법
3.4.1. 제1 RRM 측정 결과 보고 방법
TRP가 동적 제어 신호 (예: DCI (dynamic control information) 등)를 통해 (특정 아날로그 빔 그룹 또는 아날로그 빔에 대한) 비주기적 RRM 측정 결과 (예: xRSRP 또는 xRSRQ) 보고를 지시하고, 상기 지시를 받은 단말은 사전에 약속된 시점에 RRM 측정 결과를 L1 신호 (예: 물리 계층 신호 (PHY layer signal)) 또는 L2 신호 (예: MAC 계층 신호(MAC layer signal)로 기지국에게 보고할 수 있다.
여기서, TRP는 단말에게 DCI로 UL 자원을 지시하면서 비주기적인 RRM RS 수신 전력 측정 값 보고를 지시할 수 있다.
보다 구체적으로, 종래 LTE 시스템에서는 RRM 측정의 측정 값을 단말이 상위 계층 신호로 보고함으로써 RRM 측정 보고가 상대적으로 준-정적인 방식으로 수행되었다. 반면, 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서는 심볼 단위로 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)이 변경될 수 있기 때문에, 단말이 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)에 대한 RRM 측정 결과 (예: xRSRP 또는 xRSRQ) 등의 측정 값을 보다 빠르게 보고하는 동작이 요구될 수 있다. 이에 따라, 단말들이 빠른 주기로 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)에 대한 RRM 측정 결과 (예: xRSRP 또는 xRSRQ) 정보를 보고하면, 기지국은 상기 정보를 토대로 현재 시점에 적합한 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔)을 기회적으로 적용할 수 있다.
이와 같은 동작을 위한 방안으로써 본 발명에 따른 기지국은 DCI로 특정 아날로그 빔 그룹 (또는 아날로그 빔에 대한) 비주기적 RRM 측정 결과 (예: xRSRP 또는 xRSRQ) 보고를 지시하고, 상기 지시를 받은 단말은 상기 지시된 시점으로부터 약속된 시간 이후에 L1 신호 또는 L2 신호를 이용하여 기지국에게 RRM 측정 결과 (예: xRSRP 또는 xRSRQ) 값을 보고할 수 있다.
3.4.2. 제2 RRM 측정 결과 보고 방법
단말이 (특정 TRP에 대한) RRM RS의 안테나 포트 별 RRM 측정 (예: xRSRP, xRSRQ)를 측정하여 보고하는 경우, 상기 단말은 다음 중 하나의 방법을 이용하여 RRM 측정 결과를 보고할 수 있다.
(1) 안테나 포트 별 RRM 측정 결과 보고
(2) (특정) 안테나 포트(들)에 대한 RRM 측정 결과 보고
(3) (안테나 포트들에 대해) 평균화된 RRM 측정 결과 보고
(4) 선별된 M개 (예: Best M) 빔에 대한 안테나 포트 별 RRM 측정 결과 보고
(5) 선별된 M개 (예: Best M) 빔 에 대응되는 안테나 포트들에 대해 평균화된 RRM 측정 결과 보고
여기서, 단말은 자신이 측정한 RRM 측정 값과 함께 해당 RRM 측정에 대한 TRP 인덱스 또는 아날로그 빔 인덱스 정보를 포함하여 보고할 수 있다.
구체적인 예로, 단말이 특정 TRP에 대한 RRM RS의 안테나 포트 별 RRM 측정을 수행할 수 있는 경우, RRS RS의 수신 전력 (예: xRSRP)이 지나치게 낮은 안테나 포트에 대한 RRM 측정 결과 보고는 TRP 입장에서 유용한 정보가 아닐 수 있다. 따라서 TRP는 단말에게 RRM RS 수신 전력이 가장 높은 (또는 평균 SINR (Signal to interference and noise power ratio) 관점에서 RRM 측정 값이 가장 좋은) M개 안테나 포트들에 대한 RRM 측정 결과를 보고하도록 지시하거나 또는 사전에 약속할 수 있다.
추가적인 실시예로써, 단말이 앞서 상술한 제2 RRM RS 수신 전력 측정 및 보고 방법과 같이 RRM RS의 안테나 포트와 심볼 인덱스 조합 별로 RRM 측정을 수행하는 경우, 상기 단말은 다음 중 하나의 방법을 이용하여 RRM 측정 결과를 보고할 수 있다.
1) 안테나 포트와 심볼 인덱스 조합 별 RRM 측정 결과 보고
2) (특정) 안테나 포트와 심볼 인덱스 조합(들)에 대한 RRM 측정 결과 보고
3) (동일 심볼 내 안테나 포트들에 대해) 평균화된 심볼 인덱스 별 RRM 측정 결과 보고
4) (동일 안테나 포트의 심볼들에 대해) 평균화된 안테나 포트 별 RRM 측정 결과 보고
여기서, 상기 1), 2), 3) 방법에 있어, 단말은 RRM RS 수신 전력이 가장 높은 (또는 평균 SINR 관점에서 RRM 측정 값이 가장 좋은) M개 RRM measurement 결과만 보고할 수도 있다.
3.4.3. 제3 RRM 측정 결과 보고 방법
단말이 RRM 측정을 수행하는 경우, 상기 단말은 다음 중 하나의 방법으로 RRM 측정 수행 대상 (또는 보고 대상)을 결정할 수 있다.
(1) (특정 이벤트를 충족한) 모든 TRP들
(2) (특정 이벤트를 충족한) 모든 RRM RS의 안테나 포트 들
(3) (특정 이벤트를 충족한) 일부 TRP들 (일정 시간 단위 당 최대 M개까지)
(4) (특정 이벤트를 충족한) 일부 안테나 포트들 (일정 시간 단위 당 최대 M개까지)
여기서, 단말이 RRM 측정 값을 보고할 때 측정 대상의 고유 ID 정보를 포함하여 보고할 수 있다. (예: TRP ID, RRM RS 시퀀스, 안테나 포트 번호 등)
또한, 상기 단말이 TRP 내 RRM RS 안테나 포트 별 RRM 측정을 수행하였을 때, RRM 측정 결과 보고 대상은 앞서 상술한 제1 RRM 측정 결과 보고 방법과 같이 결정될 수 있다.
본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서 각 TRP가 복수의 아날로그 빔을 운영하고 단말이 각 아날로그 빔 별 RRM 측정을 수행하는 경우, 종래 LTE 시스템에 비해 단말이 측정해야 할 RRM 측정 대상이 크게 증가하여 단말의 복잡도가 높아질 수 있다. 이에 반해, RRM measurement 결과가 증가함에 따라 각 RRM 측정 결과의 효용성은 줄어들게 되는 바, 바람직하게는 단말이 적정 수준의 RRM 측정만을 수행하도록 설정될 수 있다.
이러한 관점에서 본 발명에 따른 단말이 (특정 TRP 그룹 또는 RRM RS의 안테나 포트들에 대한) RRM 측정을 수행할 때, 앞서 상술한 (1) ~ (4)와 같이 RRM 측정 수행 대상이 제한될 수 있다.
3.4.4. 제4 RRM 측정 결과 보고 방법
단말이 RRM 측정을 수행할 때 측정 가능한 RRM 측정 수행 대상의 최대 수가 단말의 RRM 역량(capability)으로 정의되는 경우, 본 발명에 따른 단말은 기지국에게 상기 RRM 역량을 보고할 수 있다.
여기서, RRM 측정 수행 대상의 기본 단위는 TRP 또는 RRM RS 안테나 포트 또는 (아날로그) 빔 인덱스 일 수 있다. 일 예로, TRP 수 또는 RRM RS 안테나 포트 개수 또는 (아날로그) 빔 인덱스 개수로 RRM 역량이 정의될 수 있다.
또한, 단말이 특정 TRP로부터 측정 설정 (Measurement configuration)에 따른 RRM 측정 대상 리스트를 받은 경우, 상기 단말은 상기 리스트 내에서 우선 순위가 높은 순서에 따라 자신의 RRM 역랑으로 지원되는 최대 수까지의 RRM 측정 수행 대상에 대한 측정을 수행할 수 있다.
앞서 상술한 제3 RRM 측정 결과 보고 방법에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 적용 가능한 New RAT 시스템에서 각 TRP가 복수의 아날로그 빔을 운영하고 단말이 각 아날로그 빔 별 RRM 측정을 수행하는 경우, 종래 LTE 시스템에 비해 단말이 측정해야 할 RRM 측정 대상이 크게 증가하여 단말 복잡도가 높아질 수 있다. 이때, 단말의 구현에 따라 지원 가능한 RRM 측정 수행 대상의 최대 수가 제한될 수 있으며, 이를 일종의 단말 RRM 역량으로 정의할 수 있다. 상기 RRM 역량은 적어도 단말이 서비스를 제공받는 TRP로 보고되어 해당 TRP가 RRM RS (타입 2) 기반 RRM 측정을 지시할 때 참고 정보로 활용할 수 있다.
3.5. 본 발명에 적용 가능한 추가적인 특징
본 절에서는 앞서 상술한 RRM 측정 및 보고 방법에 추가적으로 적용 가능한 특징들에 대해 상세히 설명한다.
이하 설명에 있어, 서로 다른 두 RS의 자원 간 QCL(quasi-collocated)되었다 함은 하나의 RS 자원으로부터 유도될 수 있는 채널의 지연 확산(delay spread), 도플러 확산 (Doppler spread), 도플러 시프트(Doppler shift), 게인 평균 (average gain), 지연 평균 (average delay), 도착/출발 각도 (arrival/departure angles) 등이 다른 RS 자원에도 적용될 수 있음을 의미한다.
또한, 이하 설명에서는 설명의 편의상 단말의 수신단 아날로그 빔 정보 보고를 BSI (beam state information) 보고라 명명하고, 단말이 BSI 보고를 위한 UL 데이터 전송 자원을 요청하는 신호를 BSI-SR (beam state information scheduling request)으로 명명하고, 기지국이 단말에게 BSI-SR 전송을 요청하는 DL 제어 정보를 BSI-SR 트리거링 DCI (downlink control information) 또는 DL 빔 스위핑 지시자 (beam sweeping indicator)로 명명한다. 이때, 상기 BSI 보고는 단말 수신 관점에서의 M(≥1)개 베스트 빔 그룹, 베스트 빔 별 (해당 아날로그 빔이 적용된 BRS로 측정된) RRM 측정 값 (예: xRSRP, xRSRQ)을 포함할 수 있다.
또한, 이하 설명에서는 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서 기지국이 단말에게 DL 신호를 전송할 때 상기 단말에게 데이터를 서비스하기 위해 활용하는 특정 아날로그 빔을 서빙 빔(Serving beam)으로 명명한다.
3.5.1. 제1 추가 가능한 특징
기지국이 단말에게 복수의 심볼로 전송되는 비주기적 RRM RS를 설정하는 경우, 상기 기지국은 상기 RRM RS에 대해 아래 정보들을 포함하는 복수의 설정 정보를 상위 계층 신호로 단말에게 알려줄 수 있다.
(1) 비주기적 RRM RS가 전송되는 심볼들의 위치. 여기서, 상기 심볼들의 위치는 비주기적 RRM RS 전송이 트리거링된 SF (또는 TTI) 내 특정 심볼 (첫 번째 심볼) 기준 상대적인 위치 정보일 수 있다.
(2) 비주기적 RRM RS 전송 심볼 별 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹) 정보. 여기서, 상기 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹) 정보로써 기지국은 QCL 관계를 갖고 동일 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹)이 적용된 주기적인 (또는 주기적인 전송 기회를 갖는) (별도로 설정된) RRM RS (또는 BRS)의 자원을 단말에게 알려줄 수 있다.
이때, 상기 기지국은 동적 제어 신호 (예: DCI)로 상기 복수의 설정 정보 중 특정 설정 정보를 따르는 비주기적 RRM RS이 특정 SF (또는 TTI)에서 전송됨을 단말에게 알려줄 수 있다.
또한, 상기 비주기적 RRM RS는 상위 계층 신호를 수신할 수 있는 RRC CONNECTED 상태의 단말 (또는 기지국과 초기 접속에 성공한 단말)에 대해서만 활용될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서는 단말뿐만 아니라 네트워크의 에너지 효율도 향상시키는 방향의 기술 진화를 고려하고 있다. 이러한 관점에서 네트워크 내 기지국이 항시 온 (Always on) 상태로 전송하는 신호들을 가능한 줄이는 방안이 고려될 수 있다.
일 예로, 본 발명에 따른 기지국은 RRM RS를 항상 전송하는 것이 아니라 필요한 경우에만 요청에 따라 동작하는 온 디맨드 (On demand) 방식으로 비주기적 RRM RS를 전송할 수 있다. 이때, 기지국이 하이브리드 빔포밍 (또는 아날로그 빔포밍)을 운용하고 있다면, 상기 비주기적 RRM RS 또한 다중-빔(Multi-beam)이 적용되어 전송될 수 있다.
이에, 본 발명에서는 다중 빔이 적용된 비주기적 RRM RS의 한 형태로써 SF (또는 TTI) 내 복수의 심볼들에 대해 비주기적 RRM RS가 전송되고, 각 심볼 별로 독립적인 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹)이 적용되는 구조를 제안한다. 단, 상기 비주기적 RRM RS는 셀 공통이라기 보다는 특정 단말 그룹을 대상으로 전송되는 신호일 수 있다. 이에 따라 상기 비주기적 RRM RS에 적용될 수 있는 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹)은 주기적인 (또는 주기적인 전송 기회를 갖는) RRM RS에 적용되는 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹)들 중 일부일 수 있다. 일 예로, 기지국이 주기적인 (또는 주기적인 전송 기회를 갖는) RRM RS로 14개 아날로그 빔에 대한 전송을 수행한다면, 비주기적 RRM RS에 대해서는 이 중 일부인 7개 아날로그 빔에 대해서만 전송을 수행할 수도 있다.
3.5.2. 제2 추가 가능한 특징
본 발명에 따른 단말은 기지국에게 아날로그 빔 측정 (또는 RRM 측정)을 위한 (비주기적) RRM RS 자원 전송을 다음 중 하나의 방법으로 요청할 수 있다.
(1) (특정 조건에서) 단말 고유한 UL 자원을 통해 (비주기적) RRM RS 자원 전송 요청
(2) (특정 조건에서) 단말 고유하지 않은 UL 자원을 통해 자신의 서빙 빔 정보 및/또는 서빙 빔에 대한 측정 정보와 함께 (비주기적) RRM RS 자원 전송 요청
여기서, 상기 특정 조건은 단말의 아날로그 빔 측정 (또는 RRM 측정)이 필요하다고 판단되는 조건을 의미한다. 상기 특정 조건에 대한 일 예로, 서빙 빔에 대한 링크 품질 (예: xRSRP, xRSRQ)이 일정 기준 이하인지 여부, 서빙 빔 설정 이후 일정 시간이 도과되었는지 여부 등이 적용될 수 있다.
본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템으로 에너지 효율적인 시스템을 고려할 때, RRM 측정 관점에서 기지국은 주기적인 RRM RS 자원을 최소한으로 운영(또는 이용)하고, 단말은 필요에 따라 추가적인 (비주기적) RRM RS 전송을 요청하는 동작이 고려될 수 있다.
보다 구체적으로, 단말은 서빙 빔(들)을 설정 받은 상태에서 상기 서빙 빔(들)에 대한 xRSRP, xRSRQ 등의 링크 품질을 측정하다가 해당 링크 품질이 일정 수준 이하로 낮아지면 새로운 아날로그 빔 측정을 위한 (비주기적) RRM RS 자원을 기지국에 요청할 수 있다.
이때, 상기 (비주기적) RRM RS 자원을 요청하는 단말은 기지국이 어떤 아날로그 빔들에 대한 (비주기적) RRM RS 전송이 필요한지를 파악하기 위해서 자신에게 설정된 서빙 빔 정보를 기지국에게 알려줄 수 있다.
또는, 상기 (비주기적) RRM RS 자원 전송 요청이 단말 고유한 방식으로 전송되는 경우, 기지국은 해당 단말에게 설정된 서빙 빔(들)을 알 수 있다. 일 예로, 단말은 비주기적 RRM RS 자원 요청을 SR (scheduling request)의 일종으로 복수의 단말 간 다중화(Multiplexing)를 지원하는 UL RS (reference signal) 형태로 전송할 수 있다.
또는, 단말은 UL 데이터를 전송하는 형태로 자신의 서빙 빔 정보와 함께 (비주기적) RRM RS 자원 전송 요청을 기지국에게 전송할 수 있다.
앞서 상술한 다양한 방법에 따른 단말의 (비주기적) RRM RS 전송 요청을 받은 기지국은 여러 단말로부터 수신된 상기 요청 정보를 토대로 네트워크의 판단 하에 추가적인 (비주기적) RRM RS 전송을 수행하거나 수행하지 않을 수도 있다.
3.5.3. 제3 추가 가능한 특징
기지국이 단말이 전송한 UL RS를 기반으로 아날로그 빔 측정 (또는 RRM 측정)을 수행하는 경우, 본 발명에 따른 단말은 다음와 같이 상기 (측정 용) UL RS 전송을 수행할 수 있다.
(1) (특정 조건에서) 단말이 (네트워크와) 사전에 약속된 UL 자원으로 상기 (측정 용) UL RS 전송
(2) (특정 조건에서) 기지국이 상기 단말에 대한 상기 (측정 용) UL RS 전송을 지시하면 단말이 해당 지시에 따라 (측정 용) UL RS 전송
여기서, 상기 특정 조건은 단말의 아날로그 빔 측정 (또는 RRM 측정)이 필요하다고 판단되는 조건을 의미한다. 상기 특정 조건의 일 예로, 서빙 빔에 대한 링크 품질 (예: xRSRP, xRSRQ)이 일정 기준 이하로 낮아지는지 여부, 서빙 빔 설정 이후 일정 시간이 도과하는지 여부 등이 적용될 수 있다.
또한, 기지국은 상기 단말이 전송한 (측정 용) UL RS에 기반한 아날로그 빔 측정 (또는 RRM 측정)의 수행 여부를 시스템 정보 또는 상위 계층 신호를 통해 단말에게 설정해 줄 수 있다.
본 발명이 적용 가능한 New RAT 시스템에서 하나의 셀은 복수의 TRP로 구성되고 각 TRP 마다 복수의 아날로그 빔들이 운영될 수 있다. 이때, 상기 셀 내에서 단말이 이동하게 되면 서빙 빔 또한 자주 바뀌게 되어 새로운 서빙 빔을 설정하기 위한 아날로그 빔 측정이 빈번히 수행될 수 있다. 이러한 경우, 단말이 기지국이 전송한 DL RS를 측정하고 보고하는 아날로그 빔 측정 방법은 고속 이동을 하는 단말의 입장에서 시간 지연이 큰 방식일 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 단말이 (측정 용) UL RS를 전송하고 네트워크가 상기 (측정 용) UL RS를 측정하여 서빙 빔을 설정해 주는 방식을 제안한다.
이러한 제안에 있어, (측정 용) UL RS 전송은 상기 단말이 아날로그 빔 설정이 필요하다고 판단되는 시점에 수행될 수 있다. 그러나 단말이 임의의 시점에 상기 (측정 용) UL RS를 전송하게 되면, 이에 대응하여 기지국은 UL 신호 수신을 위해 많은 자원들을 예약해야 한다. 다시 말해, 이러한 동작은 바람직하지 않을 수 있다.
따라서 상기 (측정 용) UL RS는 네트워크와 사전에 약속된 UL 자원에서 수행되거나 또는 기지국이 지시한 시점에 전송될 수 있다. 후자의 경우, 단말은 먼저 (측정 용) UL RS 전송 요청 또는 아날로그 빔 측정 (또는 아날로그 빔 측정 자원) 요청을 기지국에게 보내고 이후 기지국은 필요에 따라 (측정 용) UL RS 전송을 지시할 수 있다.
또는, 단말은 CSI 등을 통해 자신의 서빙 빔 측정 정보를 보내고, 기지국은 상기 정보를 토대로 (측정 용) UL RS 전송을 지시할 수도 있다.
이와 같은 단말이 전송한 (측정 용) UL RS에 기반한 아날로그 빔 측정 (또는 RRM 측정)은 단말 수가 네트워크 노드 수에 비해 현저히 적은 경우에만 유용할 수 있다. 또한, 상기와 같은 설정은 기지국이 필요 시에만 설정하여 사용할 수도 있다.
3.5.4. 제4 추가 가능한 특징
본 발명에 따른 기지국이 단말이 전송한 UL RS를 기반으로 아날로그 빔 측정 (또는 RRM 측정)을 수행하는 경우, 상기 기지국은 상기 (측정 용) UL RS를 다음과 같이 설정할 수 있다.
(1) 복수의 심볼에서 전송되도록 설정. 여기서, 심볼 별 UL RS 자원 (예: 시간 및 주파수 자원, 스크램블링 ID (Scrambling ID))은 독립적으로 설정될 수 있다. 또한, 심볼 별 적용되는 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹)은 독립적으로 설정될 수 있다.
(2) 심볼 내 반복되는 형태로 설정. 여기서, 상기 심볼 내 UL RS는 IFDMA (Interleaved Frequency Division Multiple Access) 형태 (또는 콤브(Comb) 형태)로 생성되어 한 심볼 내 동일 시퀀스가 반복되는 구조가 적용될 수 있다. 또한, 상기 (심볼 내) 반복 구간 별로 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹)은 독립적으로 설정될 수 있다.
(3) 앞서 상술한 (1) 및 (2)가 결합되어 UL RS가 전송되는 심볼들은 하나 이상이고, 각 심볼 별로 (반복 구간들에 대응하는) 복수의 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹)을 가지는 형태로 설정될 수 있다. 이때, 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹)은 심볼 내 반복 구간 단위로 독립적으로 설정될 수 있다.
구체적인 예로, 단말이 전송한 UL 신호를 기반으로 기지국이 아날로그 빔 측정 (또는 RRM 측정을) 수행하는 경우, 단말이 가능한 한 무지향성 (Omni-direction)으로 상기 UL RS 신호를 전송하는 것이 여러 방향의 네트워크 노드들이 수신할 수 있다는 점에서 바람직할 수 있다. 그러나 단말이 아날로그 빔을 적용하지 않고 무지향성 안테나 등을 활용하여 상기 (측정 용) UL RS를 전송하게 되면 커버리지 영역이 짧아져 상기 UL RS를 들을 수 있는 네트워크 노드들이 제한되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 단말이 상기 (측정 용) UL RS에 아날로그 빔을 적용하여 전송하고, 대신 다양한 방향으로 전송하기 위해 빔 스위핑 동작을 수행하는 방안을 제안한다. 이때, 상기 UL RS는 복수의 심볼로 전송되면서 각 심볼 별로 서로 다른 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹)을 가질 수도 있고, 또는 심볼 내에서 반복되는 형태로 각 반복 구간 별로 서로 다른 아날로그 빔 (또는 아날로그 빔 그룹)을 가질 수도 있다. 후자의 경우, 자원 사용을 최소화하면서 복수의 아날로그 방향으로 UL RS 전송을 수행할 수 있다는 장점이 있다.
앞서 상술한 내용을 정리하면, 본 발명에 따른 단말은 다음과 같이 RRM 보고를 수행할 수 있다.
먼저, 상기 단말은 심볼(symbol) 단위로 하나 이상의 아날로그 빔 (Analog beam)이 적용되어 전송되는 신호를 수신한다. 여기서, 상기 신호는 RRM 참조 신호 (Reference Signal, RS)를 포함한다.
이때, 상기 RRM RS는 동기 신호 (Synchronization Signal, SS) 또는 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel) 내 변조 참조 신호 (Demodulation Reference Signal) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이때, 일 예로, 상기 RRM RS는 동기 신호 (Synchronization Signal, SS)가 전송되는 서브프레임 내 일정 크기의 주파수 자원 영역 내에서 전송되고, 상기 RRM RS에는 상기 SS에 적용된 수비학(Numerology)과 동일한 수비학이 적용될 수 있다.
다른 예로, 상기 RRM RS는 동기 신호 (Synchronization Signal, SS)가 전송되는 서브프레임으로부터 미리 결정된 개수의 서브프레임 이후 서브프레임 이내 일정 크기의 주파수 자원 영역 내에서 전송될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 RRM RS는 미리 결정된 서브프레임 내 미리 결정된 크기의 주파수 자원 영역 내에서 전송되고, 상기 RRM RS에는 기본적으로 설정되는 수비학(Numerology)이 적용될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 RRM RS는 기본적으로 설정되는 수비학(Numerology)에 기반하여 생성된 RRM RS 시퀀스의 각 샘플 사이에 상기 RRM RS를 전송하는 기지국이 적용하는 수비학에 따라 하나 이상의 영(zero) 샘플들이 삽입되어 생성되고, 상기 단말은 기본적으로 설정되는 수비학에 기반하여 상기 RRM RS를 수신할 수 있다.
이어, 상기 단말은 수신된 신호에 기반하여 상기 RRM RS의 수신 전력 측정 및 특정 심볼 내 수신된 신호에 대한 수신 전력 측정 중 하나 이상을 포함하는 RRM 측정을 수행하고, 측정된 RRM 정보를 기지국으로 보고한다.
여기서, 상기 단말은 추가적으로 상기 기지국으로부터 측정 설정 (Measurement Configuration) 정보를 수신할 수 있다. 이때, 상기 RRM RS는 상기 측정 설정 정보가 지시하는 서브프레임 내 상기 측정 설정 정보가 지시하는 일정 크기의 주파수 자원 영역 내에서 전송되고, 상기 RRM RS에는 상기 측정 설정 정보가 지시하는 수비학(Numerology)이 적용될 수 있다.
또는, 상기 RRM RS는 하나 이상의 안테나 포트를 통해 전송되고, 상기 하나 이상의 안테나 포트 각각에 대해서는 독립적인 아날로그 빔이 적용될 수 있다.
이 경우, 상기 하나 이상의 안테나 포트 별 RRM RS에는 상이한 주파수 자원 및 시퀀스가 할당될 수 있다. 또는, 상기 단말은 상기 RRM RS의 수신 전력 측정을 위해 안테나 포트 별 RRM RS의 수신 전력을 측정할 수 있다.
만약 상기 RRM RS가 복수의 타입으로 구성되면, 상기 단말은 상기 RRM RS의 수신 전력 측정으로써 각 타입 별 RRM RS의 수신 전력을 독립적으로 측정하거나, 상기 단말은 상기 RRM RS의 수신 전력 측정으로써 각 타입별 RRM RS의 수신 전력에 대해 일정 크기의 가중치를 적용한 단일 값의 RRM 수신 전력 값을 측정할 수 있다.
또는, 상기 단말은 특정 심볼 내 수신된 신호에 대한 수신 전력 측정으로써 상기 하나 이상의 아날로그 빔 별로 특정 심볼 내 수신된 신호에 대한 수신 전력을 측정할 수 있다.
또는, 상기 단말은 추가적으로 상기 기지국으로부터 비주기적 RRM 측정 결과 보고를 지시하는 지시 정보를 수신하고, 상기 단말은 상기 지시 정보를 수신한 시점으로부터 미리 설정된 시간 이후에 물리 계층 신호 또는 MAC (Medium Access Control) 계층 신호를 통해 상기 측정된 RRM 정보를 상기 기지국으로 보고할 수 있다.
만약, 상기 RRM RS가 하나 이상의 안테나 포트를 통해 전송되면, 상기 단말이 기지국으로 보고하는 측정된 RRM 정보는, 상기 하나 이상의 안테나 포트들에 대해 평균화된 RRM 측정 결과 정보, 상기 하나 이상의 아날로그 빔 중 일정 개수의 아날로그 빔에 대한 안테나 포트 별 RRM 측정 결과 정보, 및 상기 하나 이상의 아날로그 빔 중 일정 개수의 아날로그 빔에 대한 안테나 포트들에 대해 평균화된 RRM 측정 결과 정보 중 하나로 구성될 수 있다.
만약, 상기 RRM RS가 하나 이상의 안테나 포트를 통해 전송되면, 상기 단말은 특정 조건을 만족하는 하나 이상의 안테나 포트들에 대해 RRM 측정을 수행하고, 상기 측정된 RRM 정보는 상기 특정 조건을 만족하는 하나 이상의 안테나 포트들의 식별 정보를 포함할 수 있다.
또는, 상기 단말은 추가적으로 상기 단말이 측정 가능한 최대 RRM 측정 수행 대상의 개수를 상기 기지국으로 보고하고, 상기 기지국으로부터 측정 설정 (Measurement Configuration) 정보를 수신할 수 있다. 이때, 상기 RRM RS는 상기 측정 설정 정보가 지시하는 서브프레임 내 상기 측정 설정 정보가 지시하는 일정 크기의 주파수 자원 영역 내에서 전송되고, 상기 단말은 상기 측정 설정 정보에 포함된 RRM 측정 대상 리스트가 지시하는 RRM 측정 대상 중 상기 최대 RRM 측정 수행 대상의 개수에 해당하는 RRM 측정 대상에 대해서만 RRM 측정을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 신호는 각 심볼 별로 서로 독립적인 하나 이상의 아날로그 빔이 적용되어 전송될 수 있다.
4. 장치 구성
도 15는 제안하는 실시 예가 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다. 도 15에 도시된 단말은 앞서 설명한 RRM 보고 방법의 실시 예들을 구현하기 위해 동작한다.
단말(UE: User Equipment, 1)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB: e-Node B, 100)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다.
즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신기(Transmitter: 10, 110) 및 수신기(Receiver: 20, 120)를 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나(30, 130) 등을 포함할 수 있다.
또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시 예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 40, 140)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리(50, 150)를 각각 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 단말(1)은 수신기(20)를 통해 상기 기지국(100)으로부터 심볼(symbol) 단위로 하나 이상의 아날로그 빔 (Analog beam)이 적용되어 전송되는 신호를 수신한다. 이때, 상기 신호는 RRM RS를 포함한다. 바람직하게는, 상기 RRM RS는 SS 또는 PBCH 내 DM-RS로 구성될 수 있다.
이어, 상기 단말(1)은 상기 기지국(100)으로부터 수신된 신호(예: RRM RS)에 기반하여 상기 RRM RS의 수신 전력 측정 및 특정 심볼 내 수신된 신호에 대한 수신 전력 측정 중 하나 이상을 포함하는 RRM 측정을 수행한다. 이어, 상기 단말(1)은 송신기(10)를 통해 상기 측정된 RRM 정보를 기지국(100)으로 보고한다.
단말 및 기지국에 포함된 송신기 및 수신기는 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 15의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 유닛을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.
여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(50, 150)에 저장되어 프로세서(40,140)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시 예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

Claims (18)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 RRM (Radio Resource Management) 보고를 수행하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 서로 다른 복수의 RRM 참조 신호 (Reference Signal; RS)를 수신;
    상기 서로 다른 복수의 RRM RS 를 모두 고려하여 각 빔(beam) 별 RRM 측정을 수행; 및
    측정된 RRM 정보를 기지국으로 보고;하는 것을 포함하는, RRM 보고 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서로 다른 복수의 RRM RS는,
    동기 신호 (Synchronization Signal, SS) 및 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel) 내 변조 참조 신호 (Demodulation Reference Signal) 를 포함하는, RRM 보고 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 측정된 RRM 정보는,
    각 빔 별 RSRP (Reference Signal Received Power) 및
    각 빔 별 RSRQ (Reference Signal Received Quality)를 포함하는, RRM 보고 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 측정된 RRM 정보는,
    상기 서로 다른 복수의 RRM RS 중 특정 RRM RS에 대해 일정 크기의 가중치를 적용하여 측정된 각 빔 별 RRM 정보를 포함하는, RRM 보고 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 RRM 보고 방법은,
    상기 기지국으로부터 비주기적 RRM 측정 결과 보고를 지시하는 지시 정보를 수신;하는 것을 더 포함하고,
    상기 단말은 상기 지시 정보를 수신한 시점으로부터 미리 설정된 시간 이후에 물리 계층 신호 또는 MAC (Medium Access Control) 계층 신호를 통해 상기 측정된 RRM 정보를 상기 기지국으로 보고하는, RRM 보고 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    각 빔 별로 측정된 상기 RRM 정보는, 상기 서로 다른 복수의 RRM RS가 대응하는 빔이 적용되어 전송되는 심볼 내에서만 측정되는, RRM 보고 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 기지국으로 RRM (Radio Resource Management) 보고를 수행하는 통신 장치에 있어서,
    메모리; 및
    상기 메모리와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    기지국으로부터 서로 다른 복수의 RRM 참조 신호 (Reference Signal; RS)를 수신;
    상기 서로 다른 복수의 RRM RS를 모두 고려하여 각 빔(beam) 별 RRM 측정을 수행; 및
    측정된 RRM 정보를 기지국으로 보고;하도록 구성되는, 통신 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 서로 다른 복수의 RRM RS는,
    동기 신호 (Synchronization Signal, SS) 및 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel) 내 변조 참조 신호 (Demodulation Reference Signal) 를 포함하는, 통신 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 측정된 RRM 정보는,
    각 빔 별 RSRP (Reference Signal Received Power) 및
    각 빔 별 RSRQ (Reference Signal Received Quality)를 포함하는, 통신 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 측정된 RRM 정보는,
    상기 서로 다른 복수의 RRM RS 중 특정 RRM RS에 대해 일정 크기의 가중치를 적용하여 측정된 각 빔 별 RRM 정보를 포함하는, 통신 장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 기지국으로부터 비주기적 RRM 측정 결과 보고를 지시하는 지시 정보를 수신하도록 구성되고,
    상기 프로세서는 상기 지시 정보를 수신한 시점으로부터 미리 설정된 시간 이후에 물리 계층 신호 또는 MAC (Medium Access Control) 계층 신호를 통해 상기 측정된 RRM 정보를 상기 기지국으로 보고하도록 구성되는, 통신 장치.
  12. 제 7항에 있어서,
    각 빔 별로 측정된 상기 RRM 정보는, 상기 서로 다른 복수의 RRM RS가 대응하는 빔이 적용되어 전송되는 심볼 내에서만 측정되는, 통신 장치.
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