KR102104901B1 - 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국 간 물리 상향링크 제어 채널 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국 간 물리 상향링크 제어 채널을 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치를 개시한다.
보다 구체적으로, 본 발명에서는 하나의 심볼을 통한 물리 상향링크 제어 채널의 송수신을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 단말과 기지국 간 복수의 채널들을 통해 물리 상향링크 제어 채널을 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 구성을 개시한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말과 기지국 간 물리 상향링크 제어 채널 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 단말과 기지국 간 물리 상향링크 제어 채널을 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 것이다.

보다 구체적으로, 이하의 설명은 하나의 심볼을 통한 물리 상향링크 제어 채널의 송수신을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 단말과 기지국 간 복수의 채널들을 통해 물리 상향링크 제어 채널을 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 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.

또한, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 RAT (radio access technology) 에 비해 향상된 모바일 브로드밴드 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려되고 있다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연(latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 고려되고 있다.

이와 같이 향상된 모바일 브로드밴드 통신, 매시프 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있다.

본 발명의 목적은 새로이 제안되는 통신 시스템에서 단말과 기지국간 물리 상향링크 제어 채널을 송수신하는 방법을 제공하는 것이다.

특히, 본 발명은 새로이 제안하는 통신 시스템에서 단말과 기지국 간 하나 이상의 심볼을 통해 물리 상향링크 제어 채널을 송수신하는 경우, 상기 단말과 기지국 간 송수신하는 물리 상향링크 제어 채널을 구성하는 방법 및 이에 기반한 물리 상향링크 제어 채널의 송수신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

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 단말과 기지국이 물리 상향링크 제어 채널을 송수신하는 방법 및 장치들을 제공한다.

본 발명의 일 양태로서, 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 물리 상향링크 제어 채널 (PUCCH)을 전송하는 방법에 있어서, 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성을 복수 개 이용하여 복수의 심볼들을 통해 전송되는 다중 심볼 PUCCH를 구성; 및 상기 구성된 다중 심볼 PUCCH를 복수의 심볼들을 통해 전송;하는 것을 포함하는, 물리 상향링크 제어 채널 전송 방법을 제안한다.

본 발명의 다른 양태로서, 무선 통신 시스템에서 기지국이 단말로부터 물리 상향링크 제어 채널 (PUCCH)을 수신하는 방법에 있어서, 상기 단말로부터 복수의 심볼들을 통해 다중 심볼 PUCCH를 수신하되, 상기 다중 심볼은 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성을 복수 개 이용하여 구성되는, 물리 상향링크 제어 채널 수신 방법을 제안한다.

본 발명의 또 다른 양태로서, 무선 통신 시스템에서 기지국으로 물리 상향링크 제어 채널 (PUCCH) 을 전송하는 단말에 있어서, 상기 단말은 송신부; 및 상기 송신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성을 복수 개 이용하여 복수의 심볼들을 통해 전송되는 다중 심볼 PUCCH를 구성; 및 상기 구성된 다중 심볼 PUCCH를 복수의 심볼들을 통해 전송;하도록 구성되는, 단말을 제안한다.

본 발명의 또 다른 양태로서, 무선 통신 시스템에서 단말로부터 물리 상향링크 제어 채널 (PUCCH) 을 수신하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은 수신부; 및 상기 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 단말로부터 복수의 심볼들을 통해 다중 심볼 PUCCH를 수신하도록 구성되고, 상기 다중 심볼은 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성을 복수 개 이용하여 구성되는, 기지국을 제안한다.

이때, 상기 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성은, 상기 하나의 심볼을 통해 DM-RS 및 UCI가 주파수 분할 다중화 (Frequency Division Multiplexing, FDM)되어 전송되는 PUCCH 구성이 적용될 수 있다.

또한, 상기 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성이 불연속하는 주파수 자원에 할당된 복수의 상향링크 자원 요소 그룹 (Resource Element Group, REG)으로 구성되는 경우, 상기 다중 심볼 PUCCH에 대한 주파수 호핑 (frequency hopping)은 허용되지 않을 수 있다.

이와 달리, 상기 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성이 연속하는 주파수 자원에 할당된 복수의 상향링크 자원 요소 그룹 (Resource Element Group, REG)으로 구성되는 경우, 상기 다중 심볼 PUCCH에 대한 주파수 호핑 (frequency hopping)이 적용될 수 있다.

또한, 상기 다중 심볼 PUCCH는 주파수 호핑 (frequency hopping)이 적용되어 전송될 수 있다.

구체적으로, 상기 다중 심볼 PUCCH이 전송되는 심볼 개수가 K (단, K는 1보다 큰 자연수) 개 이고, 상기 다중 심볼 PUCCH가 주파수 호핑이 적용되어 전송되는 경우, 각 주파수 호핑 단위는

개 심볼 및

개 심볼로 구분될 수 있다. 여기서,

는 a와 같거나 a 보다 큰 정수 중 가장 작은 정수 값을 의미할 수 있다.

상기 다중 심볼 PUCCH가 전송되는 각 심볼 별로 전송되는 상향링크 제어 정보 (Uplink Control Information, UCI) 비트 정보는, 상기 다중 심볼 PUCCH를 통해 전송되는 UCI의 크기에 따라, 서로 동일하거나 서로 상이하게 설정될 수 있다.

구체적으로, 상기 다중 심볼 PUCCH를 통해 전송되는 상향링크 제어 정보 (Uplink Control Information, UCI)의 크기가 일정 비트 크기 이상인 경우, 상기 다중 심볼 PUCCH가 전송되는 각 심볼 별로 전송되는 UCI 비트 정보는 서로 상이하게 설정될 수 있다.

또한, 상기 다중 심볼 PUCCH는 다른 단말이 전송한 PUCCH와 코드 분할 다중화 (Code Division Multiplexing, CDM)되어 전송될 수 있다.

또한, 상기 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성은, 상기 하나의 심볼을 통해 DM-RS 및 UCI가 시간 분할 다중화 (Time Division Multiplexing, TDM)되어 전송되는 PUCCH 구성일 수 있다.

본 발명에 있어, 상기 다중 심볼 PUCCH는 2 심볼 PUCCH일 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, 새로이 제안되는 무선 통신 시스템(예: NR 시스템)에서 가변적인 심볼 개수를 통한 물리 상향링크 제어 채널의 송수신을 지원하는 경우, 단말과 기지국은 상기 물리 상향링크 제어 채널을 통해 송수신하고자 하는 상향링크 제어 채널의 크기에 따라 적절한 PUCCH 구조를 활용하여 물리 상향링크 제어 채널을 송수신할 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 자립적 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 본 발명의 일 예에 따른 TXRU 및 물리적 안테나 관점에서의 하이브리드 빔포밍 구조를 간단히 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 하향링크 (Downlink, DL) 전송 과정에서 동기 신호 (Synchronization signal)와 시스템 정보 (System information)에 대한 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작을 간단히 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 1 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 예에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다.
도 14 는 본 발명의 또 다른 예에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 예에 따라 PUCCH 및 PUSCH를 전송하는 구성을 간단히 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 예에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 예에 따라 RS 및 UCI가 FDM 또는 FDM+TDM 되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 19는 LTE 시스템에서의 PUCCH format 3의 구조를 간단히 나타낸 도면이다.
도 20 및 도 21은 LTE 시스템에서의 PUCCH format 3의 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 22 및 도 23은 LTE 시스템에서의 PUCCH format 5의 구조를 간단히 나타낸 도면이다.
도 24는 본 발명에 따른 7 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 25는 본 발명에 따른 6 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 26은 본 발명에 따른 5 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 27은 본 발명에 따른 7 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 28은 본 발명에 따른 6 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 29는 본 발명에 따른 5 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 30은 본 발명에 따른 7 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 31은 본 발명에 따른 6 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 32는 본 발명에 따른 5 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 33은 본 발명에 따른 단말의 PUCCH 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 34는 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), new-generation Node B (gNB) 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

1.1 물리 채널들 및 이를 이용한 신호 송수신 방법

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.

1.2. 자원 구조

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 T_f = 307200*T_s = 10ms의 길이를 가지고, T_slot = 15360*T_s = 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, T_s 는 샘플링 시간을 나타내고, T_s=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 T_f = 307200*T_s = 10ms의 길이를 가지며, 153600*T_s = 5ms 길이를 가지는 2개의 하프프레임(half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 30720*T_s = 1ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2_i 와 2_i+1에 해당하는 각 T_slot = 15360*T_s = 0.5ms의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서, T_s 는 샘플링 시간을 나타내고, T_s=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 1은 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.

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.

1.3. 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.

1.4. 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.

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 RAT 또는 NR (New Radio)이라 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 NR 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, NR 시스템에서는 복수의 심볼들로 구성된 하나의 단위를 슬롯이라고 명명할 수 있고, 이하 설명에서 서브프레임 또는 프레임은 앞서 설명한 슬롯으로 대체될 수 있다.

2.2. OFDM 뉴머롤로지 (numerology)

NR 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용한다. 이때, NR 시스템은 대표적으로 표 2와 같은 OFDM 뉴머롤로지를 가질 수 있다.

또는 NR 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용하며 표 3과 같은 다수의 OFDM 뉴머롤로지 중에서 선택된 OFDM 뉴머롤로지를 사용할 수 있다. 구체적으로, 표 3에서 개시된 바와 같이, NR 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 뉴머롤로지를 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 NR 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 4에서 개시된 서브프레임 길이 (Subframe length) 및 서브프레임 당 OFDM 심볼 개수 또한 본 발명에 따른 NR 시스템에 적용 가능한 일 예에 불과하며, 구현 방식에 따라 상기 값들은 변형될 수 있다.

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.

본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 복수의 안테나가 사용되는 경우, 디지털 빔포밍 (Digital beamforming) 및 아날로그 빔포밍 (Analog beamforming)을 결합한 하이브리드 빔포밍 (Hybrid beamforming) 기법이 적용될 수 있다. 이때, 아날로그 빔포밍 (또는 RF (Radio Frequency) 빔포밍)은 RF 단에서 프리코딩 (또는 콤바이닝 (Combining))을 수행하는 동작을 의미한다. 그리고, 하이브리드 빔포밍에서 베이스밴드 (Baseband) 단과 RF 단은 각각 프리코딩 (또는 콤바이닝)을 수행한다. 이로 인해 RF 체인 수와 D/A (Digital-to-Analog) (또는 A/D (Analog-to-Digital) z컨버터 수를 줄이면서도 디지털 빔포밍에 근접하는 성능을 낼 수 있다는 장점이 있다.

설명의 편의상, 상기 하이브리드 빔포밍 구조는 N개 송수신단 (Transceiver unit, TXRU)과 M개의 물리적 안테나로 표현될 수 있다. 이때, 송신단에서 전송할 L개 데이터 계층 (Data layer)에 대한 디지털 빔포밍은 N * L (N by L) 행렬로 표현될 수 있다. 이후 변환된 N개 디지털 신호는 TXRU를 거쳐 아날로그 신호로 변환되고, 상기 변환된 신호에 대해 M * N (M by N) 행렬로 표현되는 아날로그 빔포밍이 적용된다.

도 9는 본 발명의 일 예에 따른 TXRU 및 물리적 안테나 관점에서의 하이브리드 빔포밍 구조를 간단히 나타낸 도면이다. 이때, 상기 도 9에서 디지털 빔의 개수는 L개이며, 아날로그 빔의 개수는 N개이다.

추가적으로, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 기지국이 아날로그 빔포밍을 심볼 단위로 변경할 수 있도록 설계하여 특정한 지역에 위치한 단말에게 보다 효율적인 빔포밍을 지원하는 방법을 고려하고 있다. 더 나아가, 도9와 같이 특정 N개의 TXRU와 M개의 RF 안테나를 하나의 안테나 패널(panel)로 정의할 때, 본 발명에 따른 NR 시스템에서는 서로 독립적인 하이브리드 빔포밍이 적용 가능한 복수의 안테나 패널을 도입하는 방안까지 고려되고 있다.

상기와 같이 기지국이 복수의 아날로그 빔을 활용하는 경우, 단말 별로 신호 수신에 유리한 아날로그 빔이 다를 수 있다. 이에 따라, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 기지국이 특정 서브프레임 (SF) 내에서 심볼 별로 상이한 아날로그 빔을 적용하여 (적어도 동기 신호, 시스템 정보, 페이징 (Paging) 등) 신호를 전송함으로써 모든 단말이 수신 기회를 가질 수 있도록 하는 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작이 고려되고 있다.

도 10은 본 발명의 일 예에 따른 하향링크 (Downlink, DL) 전송 과정에서 동기 신호 (Synchronization signal)와 시스템 정보 (System information)에 대한 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작을 간단히 나타낸 도면이다.

도 10에 있어, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템의 시스템 정보가 브로드캐스팅 (Broadcasting) 방식으로 전송되는 물리적 자원 (또는 물리 채널)을 xPBCH (physical broadcast channel)으로 명명한다. 이때, 한 심볼 내에서 서로 다른 안테나 패널에 속하는 아날로그 빔들은 동시에 전송될 수 있다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 아날로그 빔 별 채널을 측정하기 위한 구성으로써 (특정 안테나 패널에 대응되는) 단일 아날로그 빔이 적용되어 전송되는 참조 신호 (Reference signal, RS)인 빔 참조 신호 (Beam RS, BRS)의 도입이 논의되고 있다. 상기 BRS는 복수의 안테나 포트에 대해 정의될 수 있으며, BRS의 각 안테나 포트는 단일 아날로그 빔에 대응될 수 있다. 이때, BRS와 달리, 동기 신호 또는 xPBCH는 임의의 단말이 잘 수신할 수 있도록 아날로그 빔 그룹 내 모든 아날로그 빔이 적용되어 전송될 수 있다.

3. 제안하는 실시예

이하에서는, 상기와 같은 기술적 구성들에 기반하여 본 발명에서 제안하는 상향링크 제어 채널 송수신 방법에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 설명의 편의상 본 발명에서 적용 가능한 PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) 구조는 크게 3 종류로 구분할 수 있다.

(1) 1 심볼 (One symbol) PUCCH

(2) 다중 심볼 (Multi-symbol) PUCCH (예: 2 심볼 이상의 심볼들에서 전송되는 PUCCH)

(3) LTE 시스템의 PUCCH의 변형 예

먼저, 도 6에 도시된 서브프레임 또는 슬롯 구조와 같이 대부분의 심볼들이 하향링크 (DL) 로 구성되는 경우, 1 심볼 PUCCH는 상기 서브프레임 또는 슬롯 구조의 맨 마지막 (또는 특정) 심볼에서 전송될 수 있다.

다만, 셀 경계 (또는 가장 자리)에 위치한 UE 들을 고려할 때, 하나의 심볼에서만 전송되는 PUCCH 는 에너지 (또는 전송 전력)가 충분하지 않아 상기 셀 경계에 위치한 UE들에게까지 안정적인 PUCCH 전송을 보장하지 못할 수 있다. 이러한 사항을 고려할 때, 1 심볼 PUCCH 보다 많은 시간 영역으로 전송되는 PUCCH인 다중 심볼 (multi-symbol) PUCCH 가 고려될 수 있다.

이때, 상기 다중 심볼 PUCCH가 전송되는 복수의 심볼들은 특정 서브프레임 또는 특정 슬롯 중 일부 심볼로 구성되거나, 서브프레임 또는 슬롯 전체에 포함된 모든 심볼로 구성될 수 있다. 또는, 상기 다중 심볼 PUCCH가 전송되는 복수 심볼들은 복수의 서브프레임들 또는 슬롯들에 걸친 복수의 심볼들로 구성될 수 있다.

또한, 상기와 같이 여러 심볼에 걸쳐서 PUCCH 가 전송되는 경우, LTE 시스템의 PUCCH 구조를 최대한 재활용하는 PUCCH 구조도 고려될 수 있다. 이때, 하나의 서브프레임 또는 슬롯 내 UL 영역이 다양한 크기로 설정될 수 있는 바, 본 발명에 따른 NR 시스템에 적용 가능한 PUCCH 구조는 LTE 시스템의 PUCCH가 전송되는 시간 영역 심볼 개수에 따라 변형되는 구조로 설계될 수도 있다.

이하, 본 발명에서 제안하는 PUCCH 구조 별 특징에 대해 상세히 설명한다.

3.1. 1 심볼 PUCCH (One symbol PUCCH)

도 11은 본 발명의 일 예에 따른 1 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로, 도 11의 (a)에서는 1 심볼 PUCCH를 통해 전송되는 RS (Reference Signal)와 UCI (Uplink Control Information)가 FDM (Frequency Division Multiplexing) 되는 구조를 나타내고, (b)에서는 1 심볼 PUCCH를 통해 전송되는 RS와 UCI가 TDM (Time Division Multiplexing) 되는 구조를 나타낸다.

먼저, 도 11의 (a)와 같이, RS와 UCI가 전송되는 부반송파 (subcarrier) 또는 부반송파 그룹 (subcarrier group)은 서로 FDM될 수 있다. 이때, 상기 UCI 는 HARQ-ACK 및/또는 CSI (Channel State Information) 및/또는 스케줄링 요청 (scheduling request, SR) 및/또는 빔 (beam) 관련 정보 등을 포함할 수 있다.

또는, 도 11의 (b)와 같이, RS와 UCI가 전송되는 심볼은 상기 심볼에 대한 부반송파 간격 (subcarrier spacing) 이 증가되어 복수 개의 부 심볼 (sub-symbol)로 구성될 수 있다. 이때, 상기 복수 개의 부 심볼들 중 RS가 전송되는 일부 부 심볼(들)은 UCI가 전송되는 나머지 부 심볼(들)과 서로 TDM될 수 있다.

바람직한 일 예로, UE의 UCI 전송을 위한 디코딩 시간 (decoding time) 을 좀 더 보장하기 위한 방안으로써, 상기 UE는 RS를 UCI보다 시간 차원에서 앞선 부 심볼(들)에서 전송할 수 있다.

도 11에 있어, 연속한 부반송파들의 그룹 (또는, 콤브 (comb) 구조인 경우, 일정 간격으로 이격된 부반송파들의 그룹)을 UL REG (resource element group) 라 정의한다고 가정한다.

이 경우, 도 11의 (a)에 따르면, UL REG 내에 일부 부반송파 (들)을 통해 RS가 전송되고 상기 UL REG 내의 다른 부반송파(들)을 통해 UCI가 전송될 수 있다. 또는, 각 UL REG 는 RS 또는 UCI를 전송하는 부반송파들만을 포함할 수 있다.

또한, 도 11의 (b)에 따르면, UL REG 내에 일부 부 심볼(들)의 모든 부반송파들을 통해 RS가 전송되고, 다른 부 심볼(들)의 모든 부반송파들을 통해 UCI가 전송될 수 있다.

이와 같은 복수 개의 UL REG는 하나의 UL CCE (control channel element) 를 구성할 수 있다. 따라서, 1 심볼 PUCCH의 경우, UL CCE 를 구성하는 모든 UL REG 는 동일 심볼에 존재할 수 있다. 이때, 설명의 편의상 UL CCE 를 구성하는 UL REG 들이 연속적인 (consecutive) 주파수 자원들로 구성되는 구조는 지역적 구조 (localized structure) 라고 명명하고, UL CCE 를 구성하는 UL REG 들이 비연속적인 주파수 자원으로 구성되는 구조는 분산적 구조 (distributed structure) 라고 명명한다.

앞서 설명한 예시에 있어, RS 는 자도프-추 시퀀스 (Zadoff-Chu sequence) 기반으로 생성 또는 전송되거나, 의사 랜덤 시퀀스 (pseudo random sequence) 기반으로 생성 또는 전송될 수 있다. 일 예로, 도 11의 (b)와 같이 UE가 PUCCH를 전송하는 경우, RS가 자도프-추 시퀀스 기반으로 전송되면 PAPR (Peak to Average Power Ratio) 감소 측면에서 이득이 있을 수 있다.

추가적으로, UE는 전송하고자 하는 UCI 페이로드 크기 (UCI payload size) 에 따라 서로 다른 포맷(format)으로 구성된 UCI를 전송할 수 있다.

일 예로, 상기 UE는 UCI 페이로드 크기가 K 비트 (예: K=2) 이하이면 시퀀스 기반 (예: 자도프-추 시퀀스 또는 의사 랜덤 시퀀스) 으로 생성된 UCI를 앞서 상술한 1심볼 PUCCH 구조 또는 다른 1 심볼 PUCCH 구조를 이용해 전송할 수 있다. 이때, 상기 다른 1 심볼 PUCCH 구조는 RS 없이 시퀀스 기반의 UCI를 전송하는 PUCCH 구조를 포함할 수 있다.

다른 예로, 상기 UE는 UCI 페이로드 크기가 K 비트를 초과하면 코딩된 비트들을 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 또는 DFTS-OFDM (Discrete Fourier Transform - spread - OFDM) 변환하여 전송할 수 있다. 앞서 상술한 1심볼 PUCCH 구조 또는 다른 1 심볼 PUCCH 구조를 이용해 전송할 수 있다. 여기서, 상기 UE가 OFDM 또는 DFTS-OFDM 중 어느 변환 방법을 적용하는지 여부는 후술할 별도의 설정 방법(4.1.절)을 통해 설정될 수 있다.

3.2. 다중 심볼 PUCCH (Multi-symbol PUCCH)

도 12는 본 발명의 일 예에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다.

보다 구체적으로, 본 발명에 적용 가능한 다중 심볼 PUCCH 구조는 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH 구조를 확장 적용하여 설계될 수 있다. 설명의 편의상, 도 12는 본 발명에 적용 가능한 다중 심볼 PUCCH 구조가 2 심볼 PUCCH 구조인 경우를 나타낸다.

일 예로, 도 12의 (a)에서는 각 심볼 별로 RS 및 UCI가 FDM되는 PUCCH 구조가 시간 영역에서 반복(repetition)되는 구조를 나타내고, 도 12의 (b)에서는 2개 심볼에 대해 RS 와 UCI 가 TDM 되는 구조를 나타낸다.

UE는 도 12의 RS 및 UCI를 전송하기 위해 앞서 상술한 전송 방법을 적용할 수 있다.

보다 구체적으로, UE는 상기 RS를 자도프-추 시퀀스 기반으로 생성하여 전송하거나, 의사 랜덤 시퀀스 기반으로 생성하여 전송할 수 있다. 특히, UE가 도 12의 (b)와 같은 PUCCH 구조로 RS 및 UCI를 전송하는 경우, 자도프-추 시퀀스 기반으로 전송되는 RS는 PAPR를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 UE는 UCI 페이로드 크기가 K 비트 (예: K=2) 이하이면 시퀀스 기반 (예: 자도프-추 시퀀스 또는 의사 랜덤 시퀀스) 으로 생성된 UCI를 앞서 상술한 2심볼 PUCCH 구조 또는 다른 2 심볼 PUCCH 구조를 이용해 전송할 수 있다.

또는, 상기 UE는 UCI 페이로드 크기가 K 비트를 초과이면 코딩된 비트들을 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 또는 DFTS-OFDM (Discrete Fourier Transform - spread - OFDM) 변환하여 전송할 수 있다. 앞서 상술한 2심볼 PUCCH 구조 또는 다른 2 심볼 PUCCH 구조를 이용해 전송할 수 있다. 여기서, 상기 UE가 OFDM 또는 DFTS-OFDM 중 어느 변환 방법을 적용하는지 여부는 후술할 별도의 설정 방법(4.1.절)을 통해 설정될 수 있다.

추가적으로, 다중 심볼 PUCCH 구조는 4심볼 이상의 PUCCH 구조를 가질 수 있다.

이때, 도 12의 (a)에 도시된 2 심볼 PUCCH 구조를 확장 적용될 수 있다. 이에 따르면, 본 발명에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조 (예: 4 심볼 PUCCH 구조)는 앞서 상술한 2 심볼 PUCCH 구조가 시간 차원에서 반복되는 구조를 가질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조 (예: 4 심볼 PUCCH 구조)는 도 13과 같이 확장될 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 예에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다.

도 13에 도시된 바와 같이, RS및 UCI가 TDM되어 전송되는 다중 심볼 PUCCH 구조의 경우, 본 발명에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조는 RS가 첫 심볼에서만 전송되는 도 13의 (a)와 같은 PUCCH 구조를 가지거나, RS가 특정 심볼 (예: PUCCH가 전송되는 심볼들 중 세 번째 심볼 또는 시간 차원에서 마지막에서 두 번째 심볼 등)에서 전송되는 도 13의 (b)와 같은 PUCCH 구조를 가질 수 있다.

UE가 도 13의 (a)와 같은 PUCCH 구조에 따라 RS 및 UCI를 전송하는 경우, 앞서 전송되는 RS (front-loaded RS)로 인한 조기 디코딩 (early decoding) 이득을 극대화하기 위해 상기 UE는 HARQ-ACK 정보를 시간 차원에서 다른 정보보다 선행하여 전송할 수 있다.

일 예로, UCI가 HARQ-ACK 정보와 CSI 정보 (및 빔 관련 정보 등) 를 모두 포함하는 경우, 상기 UE는 HARQ-ACK 와 CSI 정보에 대해 각각 분리 코딩 (separate coding) 을 수행한 후, HARQ-ACK 코딩 비트를 시간 축으로 선행하는 심볼부터 매핑하여 전송할 수 있다. 이러한 방법은 상대적으로 중요도가 높은 HARQ-ACK 정보를 RS 근처에 배치시킴으로써 HARQ-ACK 정보의 신뢰성 (reliability)을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.

이에 대한 변형 예로, 도 13의 (b)와 같이 RS 심볼이 다른 UCI에 비해 앞서 전송되지 않는 경우라고 할지라도, UE는 HARQ-ACK 과 CSI 에 대한 분리 코딩을 수행한 후, RS 심볼에 인접한 심볼 (추가적으로, 시간 축으로 선행하는 심볼에 HARQ-ACK 정보가 우선적으로 매핑될 수 도 있음) 에 HARQ-ACK 정보를 매핑하여 전송할 수 있다.

주파수 호핑 (frequency hopping)이 적용되는 4 심볼 이상의 긴 구간 PUCCH (long duration PUCCH) 의 경우, 상기와 같은 매핑/전송 방법은 각 홉(hop) 별로 적용될 수 있다.

또는, UE는 HARQ-ACK 과 CSI 에 대한 분리 코딩을 수행한 후, 두 개의 홉 중 선행하는 홉 (또는 주파수 호핑 여부와 상관없이 선행하는 일부 심볼들) 에는 HARQ-ACK 정보만 매핑하고, 후행하는 홉 (또는 주파수 호핑 여부와 상관없이 후행하는 일부 심볼들) 에는 CSI 정보만 매핑하여 전송할 수 있다.

상기와 같은 경우, HARQ-ACK 정보가 실리는 (또는 전송되는) 홉 (또는 심볼들) 과 CSI 정보만 실리는 (또는 전송되는) 홉 (또는 심볼들) 간 RS 밀도는 다를 수 있다. 특히, HARQ-ACK 정보가 실리는 (또는 전송되는) 홉 (또는 심볼들)에는 더 많은 RS 심볼이 포함될 수 있다. 다만, 앞서 설명한 예시에서는 HARQ-ACK 정보와 CSI 정보가 실리는 (또는 전송되는) 홉 (또는 심볼들) 간 상관 관계에 대해서만 방법을 기술하였으나, 다양한 UCI 정보로 구성된 PUCCH 에 있어 우선 순위가 높은 UCI 정보 (예: SR, HARQ-ACK, 또는 비주기적 (aperiodic) CSI) 는 앞서 설명한 방법의 HARQ-ACK 에 대응되고, 우선 순위가 낮은 UCI 정보 (예: 주기적 (periodic) CSI) 는 앞서 설명한 방법의 CSI 에 대응될 수 있다.

도 13의 (b)와 같은 전송 방법의 경우, 도 12의 (b)와 같이 서로 다른 길이의 PUCCH 와 다중화 (multiplexing)가 가능하다는 장점이 있다.

이때, RS 심볼의 위치는 특정 서브프레임 또는 슬롯을 구성하는 심볼들 중 마지막에서 두 번째 심볼로만 고정될 수 있다. 또는, 상기 RS 심볼의 위치는 실제 PUCCH 가 전송되는 심볼들 중에서 마지막에서 두 번째 심볼(및 추가적으로, 상기 심볼을 기준으로 미리 정해진 간격으로 이격된 심볼들)로 설정될 수 있다.

일 예로, 2 심볼 마다 추가적으로 RS 가 전송되도록 설정되었다고 가정한다. 이때, RS는 심볼 10/11/12/13 에서 전송되는 PUCCH 내 심볼 10/12 에서 전송될 수 있다. 또는, RS는 심볼 9/10/11/12/13 에서 전송되는 PUCCH 내 심볼 10/12 에서 전송될 수 있다. 또는, RS는 심볼 8/9/10/11/12/13 에서 전송되는 PUCCH 내 심볼 8/10/12 에서 전송될 수 있다.

추가적으로, 보다 유연한 (flexible) 방법으로써, UE가 PUCCH 를 구성하는 여러 심볼들 중 어느 심볼에서 RS를 전송하는지 여부는 L1 시그널링 (예: PHY) 또는 상위 계층 시그널링 (예: RRC) 에 의해 설정될 수 있다.

도 12의 (a)와 같이 FDM 된 RS 및 UCI 가 여러 심볼에 걸쳐서 전송되거나, 도 13과 같이 UCI 가 여러 심볼에 걸쳐서 전송되는 경우, 각 심볼 별로 전송되는 UCI는 서로 동일할 수 도 있고, 서로 다를 수 도 있다.

구체적으로, 심볼간 정보가 동일한 경우, OCC (orthogonal cover code) 가 적용되어 UE 간 다중화가 허용 (또는 지원)될 수 있다. 일 예로, UE1 과 UE2 가 도 12의 (a)와 같이 PUCCH 를 전송하는 경우, UE1이 마지막 심볼 (last symbol) 및 마지막에서 두 번째 심볼 (second last symbol)에서 전송하는 UCI (및/또는 RS) 는 서로 동일하고, UE2 가 마지막 심볼 (last symbol) 및 마지막에서 두 번째 심볼 (second last symbol)에서 전송하는 UCI (및/또는 RS)는 서로 동일할 수 있다. 이때, 각 UE별 UCI (및/또는 RS) 에 대해서 2-길이 (2-length) OCC (예: [1,1] 및 [1,-1]) 를 심볼 마다 적용하는 경우, UE1 과 UE2 의 PUCCH 는 동일한 주파수 영역에서 CDM되어 전송될 수 있다.

또한, UE1 과 UE2 가 도 13의 (a)와 같이 PUCCH 를 전송하는 경우, UE1이 마지막 심볼 (last symbol), 마지막에서 두 번째 심볼 (second last symbol) 및 마지막에서 세 번째 심볼 (third last symbol)에서 전송하는 UCI 는 서로 동일하고, UE2 가 마지막 심볼 (last symbol), 마지막에서 두 번째 심볼 (second last symbol) 및 마지막에서 세 번째 심볼 (third last symbol)에서 전송하는 UCI 는 서로 동일할 수 있다. 이때, 각 UE 별 UCI 에 대해서 3-길이 OCC 를 심볼 마다 적용하는 경우, UE1 과 UE2 (최대 3 명의 UE까지) 의 PUCCH 는 동일한 주파수 영역에서 CDM되어 전송될 수 있다. 이때, 각 UE가 전송하는 RS 는 기본 시퀀스 (base sequence) 및/또는 순환 시프트 (cyclic shift) 등의 값을 달리 적용함으로써 UE 간 직교성을 만족시킬 수 있다.

또한, PUCCH 를 구성하는 심볼 개수가 다른 PUCCH 간 CDM 을 고려하는 경우, 각 UE 별로 PUCCH 내 UCI 심볼 개수보다 작은 길이의 OCC 가 적용될 수 있다. 일 예로, UE1이 심볼 #12 에서 RS 를 전송하고, 심볼 #10/11/13/14 에서 UCI 를 전송하는 경우, 상기 UE1은 심볼 #13/14 에 대해 2-길이 OCC를 적용하여 동일한 UCI를 전송할 수 있다. 이 경우, UE2가 심볼 #12에서 RS를 전송하고, 심볼 #13/14 에서 2-길이 OCC가 적용된 UCI를 전송하는 경우, 각 UE의 5 심볼 PUCCH 와 3 심볼 PUCCH 간 CDM 이 지원될 수 있다.

도 12의 (b)와 같이 RS 와 UCI 가 TDM 되는 경우, 하나의 PUCCH 가 심볼 간 사용하는 주파수 영역은 동일해야 한다. 다만, 도 12의 (a)와 같이 하나의 UL REG 내에 RS 및 UCI 가 포함되는 경우, 심볼 간 주파수 호핑이 적용 (또는 허용)되어 주파수 다이버시티 이득 (frequency diversity gain)을 획득할 수도 있다.

일 예로, 분산적 구조(distributed structure)인 PUCCH에 대해서는 항상 주파수 호핑이 허용되지 않도록 설정될 수 있다. 즉, PUCCH가 분산적 구조인 경우, UE는 여러 심볼 내 동일한 주파수 자원 영역을 통해 PUCCH를 전송하도록 설정될 수 있다. 왜냐하면, 상기 분산적 구조는 주파수 다이버시티 이득을 보장하기 때문이다. 다시 말해, UE 및 gNB는 분산적 구조의 PUCCH를 활용함으로써 이미 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있기 때문이다.

반면, 지역적 구조 (localized structure)은 PUCCH에 대해서는 주파수 호핑의 적용 여부가 (L1 시그널링 또는 상위 계층 시그널링에 의해) 설정될 수 있다.

이때, UE 별로 심볼 간 사용하는 주파수 영역 자원이 다름으로 인해 서로 상이한 전력 과도 구간 (power transient period)을 가질 수 있는 바, 주파수 호핑의 적용 여부는 UE 별로 설정될 수 있다.

또는, 주파수 호핑의 적용 여부는 PUCCH 의 심볼 길이에 따라 설정될 수 있다. 일 예로, PUCCH 의 심볼 길이가 X 심볼 이상인 경우에 한해 주파수 호핑이 허용될 수 있다.

참고로, 도 12의 (a)와 같은 구조를 4 심볼로 확장하는 경우, UE가 (지역적 구조일 때) 2 심볼 단위로 주파수 호핑을 적용하여 PUCCH를 전송하면 전력 과도 구간으로 인해 성능 감소가 일어날 수 있다. 다만, 이는 gNB의 PUCCH 수신에 큰 영향을 주지 않을 수 있다.

도 12의 (b) 와 같이 RS 와 UCI 가 TDM 되는 경우에도 주파수 다이버시티 이득을 얻기 위해 주파수 호핑이 적용(또는 허용)될 수 있다. 다만, 디코딩을 위해 홉마다 RS 심볼이 존재해야 한다는 제약이 따를 수 있다. 이 경우, 전력 과도 구간을 고려하여 PUCCH 의 심볼 길이에 따라 주파수 호핑 수행 여부가 설정될 수 있다.

도 14 는 본 발명의 또 다른 예에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 동일 주파수 자원을 사용하는 PUCCH 영역이 3 심볼 이상이 확보되는 경우에만 주파수 호핑이 적용 (또는 설정) 될 수 있다. 왜냐하면 적어도 RS 심볼과 인접한 양쪽 심볼에 UCI 심볼이 존재함으로써 전력 과도 구간에 의한 RS 영향을 최소화할 수 있기 때문이다.

본 발명에 따른 다중 심볼 PUCCH에 대해 슬롯 내에서 주파수 호핑을 수행함에 있어서, 해당 PUCCH 를 구성하는 심볼 개수에 따라 호핑 단위 (hopping unit, 동일 주파수 자원으로 전송되는 연속 심볼로 구성된 자원 단위)의 개수를 설정하는 방법은 하기와 같이 미리 설정될 수 있다.

일 예로, PUCCH 를 구성하는 심볼 개수가 K 인 경우, 각 호핑 단위는 ceiling{K/2} 개의 심볼 및 K - ceiling{K/2} 개의 심볼로 구성될 수 있다. 이때, ceiling {a}란 a와 같거나 a 보다 큰 정수 중 가장 작은 정수 값을 의미할 수 있다.

다른 일 예로, 호핑 단위는 슬롯의 중심을 기준으로 정의될 수 있다. 구체적인 예로, 14 심볼들로 구성된 슬롯에서 심볼 #4~14 (11 심볼) 로 구성된 PUCCH의 경우, 호핑 단위는 각각 심볼 #4~7 및 심볼 #8~14 로 구성될 수 있다.

또 다른 일 예로, 호핑 단위를 구분하는 심볼 인덱스는 사전에 정의될 수 있다. 구체적인 예로, 14 심볼들로 구성된 슬롯에서 특정 심볼 인덱스가 9 로 정의되는 경우, 호핑 단위는 각각 심볼 #4~8 및 심볼 #9~14 로 구성될 수 있다.

또는, 호핑 단위의 설정 방법은 PUCCH 를 구성하는 RS 심볼 개수에 따라 설정될 수 있다. 일 예로, RS 심볼이 1 개인 경우에는 주파수 호핑이 수행되지 않을 수 있다. 다른 일 예로, RS 심볼이 2 개인 경우에는 호핑 단위가 두 개로 구성되고 각 호핑 단위 RS 심볼이 1 개씩 포함될 수 있다. 또 다른 일 예로, RS 심볼이 3 개인 경우에는 호핑 단위가 두 개로 구성되고 어떤 호핑 단위에는 RS 심볼이 1 개 포함되고 다른 호핑 단위에는 RS 심볼이 2 개 포함될 수 있다. 또는, 호핑 단위가 3 개로 구성되고, 각 호핑 단위 별로 RS 심볼이 1개씩 포함될 수 있다.

추가적으로, 특정 호핑 단위에는 RS 심볼이 포함되지 않을 수 도 있다. 만약 특정 호핑 단위에 RS 심볼이 포함되지 않은 경우, 상기 특정 호핑 단위는 RS 심볼이 포함된 다른 호핑 단위와 동일한 (혹은 포함되는) RB 영역에서 전송되어야 한다는 제약이 가해질 수 있다. 다시 말해서 동일 주파수 영역을 차지하는 연속/불연속적인 심볼들 중 적어도 하나의 심볼에는 RS 가 전송되어야 하도록 설정될 수 있다. 이때, 상기 RS 심볼은 시간 축 상으로 가장 선행되는 심볼에 매핑되도록 설정될 수 있다.

상기와 같은 주파수 호핑 방법은 PUSCH 의 경우에도 동일하게 확장 적용될 수 있다. 이때, 추가적인 DM-RS 전송은 주파수 호핑이 설정 또는 지시되는 경우 트리거링될 수 있다. 또는, 상기 추가적인 DM-RS 전송이 설정 또는 지시되는 경우에 한해 UE는 주파수 호핑이 수행되는 것을 기대할 수 있다.

앞서 전송되는 (Front-loaded) DM-RS 외에 추가적인 DM-RS 전송은 주파수 호핑 용도 외에도 고 주파수 대역 (high frequency band) 특성 또는 높은 이동성 (high mobility) 등의 이유로 설정될 수 있다.

이와 같이 다른 용도의 추가적인 DM-RS 위치는 용도에 따라 상이할 수 있다. 구체적으로, 주파수 호핑 용도로 추가된 DM-RS 위치는 높은 이동성 등의 이유로 추가된 DM-RS 위치보다 시간 상 (호핑 시 전력 과도 구간을 고려하여) 후행 할 수 있다. 일 예로, 높은 이동성 등의 이유로 추가된 DM-RS 의 위치는 슬롯 중심 심볼 (예: 14 심볼로 구성된 slot 에서 8 번째 심볼) 로 설정될 수 있고, 주파수 호핑 용도로 추가된 DM-RS 의 위치는 기존 앞서 전송되는 (front-load) DM-RS 심볼 인덱스 + 7 에 대응하는 심볼로 설정될 수 있다.

본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 동일 UE 에게도 서비스 요건(service requirement)이 다양한 타입의 데이터 (예: eMBB (enhanced Mobile BroadBand) 데이터, URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communications) 데이터 등)를 지원할 수 있다. 이때, 서로 다른 서비스 요건을 만족시키기 위해 eMBB 데이터 및 URLLC 데이터 간 뉴머롤로지 (예: 부반송파 간격 (subcarrier spacing)) 이 다를 수 있다. 또한, 서로 다른 타입의 데이터가 동일 슬롯 내에서 다중화될 수 도 있다.

도 15는 본 발명의 일 예에 따라 PUCCH 및 PUSCH를 전송하는 구성을 간단히 나타낸 도면이다.

도 15에 도시된 바와 같이, UE는 15 kHz 부반송파 간격 기반으로 PUSCH (또는 PUCCH) 를 전송하는 중간에 30 kHz 부반송파 간격 기반으로 PUCCH (또는 PUSCH) 를 전송할 수 있다. 이때, 전력 과도 구간으로 인한 성능 열화 문제를 해결하기 위한 방안으로써, UE는 일부 부-심볼을 비운 채 PUCCH (또는 PUSCH)를 전송할 수 있다. 여기서, 상기 비워진 부-심볼 영역이 전력 과도 구간 내 포함되도록 전력 마스크 (power mask) 가 설정될 수 있다.

또는, 도 15에 있어, UE는 심볼 #6 내 2 개의 부-심볼들 모두에서 PUCCH를 전송하고, 심볼 #7 (또는 그 일부 영역) 을 전력 과도 구간으로 활용할 수 있다.

상기와 같은 방법은 동일 UE 가 동일 슬롯 내에서 뉴머롤로지가 서로 다른 채널을 동시에 전송할 때 뿐 아니라, 동일 슬롯 내에서 뉴머롤로지가 서로 다른 동일한 채널을 전송하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

앞서 상술한 1 심볼 PUCCH 및/또는 다중 심볼 PUCCH를 구성하는 RS 및/또는 UCI를 다중화하는 방법으로는 다음 중 하나 이상의 방법이 적용될 수 있다.

(1) FDM 구조

도 11의 (a) 와 같이, RS 와 UCI 간 전송 부반송파 (또는 부반송파들의 그룹)은 FDM 되어 전송될 수 있다. 일 예로, PUCCH 전송을 위해 부반송파 간격을 증가시켜 하나의 심볼 영역을 여러 개의 부-심볼들로 나누는 경우, UE는 상기 부-심볼들 중 일부 부-심볼(들)을 FDM 구조의 PUCCH 를 전송할 수도 있다.

(2) TDM 구조

도 12의 (b)와 같이 RS 와 UCI 는 TDM되어 전송될 수 있다. 일 예로, 도 11의 (b)와 같이 PUCCH 전송을 위해 부반송파 간격을 증가시켜 하나의 심볼 영역을 여러 개의 부-심볼들로 나누는 경우, UE는 상기 부-심볼들 중 일부 부-심볼(들)에서 RS 를 전송하고, 나머지 부-심볼(들)에서 UCI를 전송할 수 있다.

(3) FDM+TDM 구조

도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다.

도 16에 도시된 바와 같이, RS 와 UCI 는 TDM 되면서 FDM 되어 전송될 수 있다. 일 예로, PUCCH 전송을 위해 부반송파 간격을 증가시켜 하나의 심볼 영역을 여러 개의 부-심볼들로 나누는 경우, UE는 상기 부-심볼들 중 일부 부-심볼(들)을 통해 RS 와 UCI 를 FDM+TDM 된 구조로 전송할 수 있다.

(4) CDM (Code Division Multiplexing) 구조

RS 와 UCI는 같은 자원 영역에서 CDM되어 전송될 수 있다. 일 예로, PUCCH 전송을 위해 부반송파 간격을 증가시켜 하나의 심볼 영역을 여러 개의 부-심볼들로 나누는 경우, UE는 상기 부-심볼들 중 일부 부-심볼(들)을 통해 CDM 구조의 PUCCH (예: RS 및 UCI)를 전송할 수 있다.

(5) RS 없는 구조 (RS-less structure)

RS 없이 UCI 에 대응되는 시퀀스를 미리 설정하고, UE가 해당 시퀀스 만을 전송하는 PUCCH 구조 (예: OOK (on/off keying) 과 유사한 구조) 가 고려될 수 있다. 이 때, gNB 는 해당 PUCCH 를 비-상관 검출 (non-coherent detection) 방법을 통해 수신할 수 있다.

이때, UE는 gNB로부터 앞서 상술한 다양한 구조 (및 나열되지 않은 다른 구조들) 중 어떤 RS/UCI 다중화 구조에 기반한 PUCCH 가 전송되어야 하는지에 대한 지시를 수신할 수 있다.

일 예로, UE는 DCI 등과 같은 동적 시그널링 (dynamic signaling) 을 활용하여 매 슬롯 (또는 슬롯 들의 그룹)에 대해 어떤 구조에 따른 PUCCH 가 전송되어야 하는지를 지시받을 수 있다. 이때, 각 UE 별로 미리 상위 계층 시그널링을 통해 동적 시그널링으로 선택 가능한 구조들의 세트가 미리 설정되고, 상기 상위 계층 시그널링에 의해 설정된 세트 중 UE가 PUCCH 전송에 적용될 하나의 PUCCH 구조가 동적 시그널링에 의해 지시될 수 있다.

다른 일 예로, UE는 준-정적으로 (semi-static) L1 시그널링 또는 상위 계층 시그널링에 의해 매 슬롯 (또는 슬롯들의 그룹)에 대해 어떤 구조에 따른 PUCCH가 전송되어야 하는지를 지시받을 수 있다.

또 다른 일 예로, UE는 암시적 방법 (implicit manner)으로 매 슬롯 (또는 슬롯 들의 그룹)에 대해 어떤 구조에 따른 PUCCH 가 전송되어야 하는지를 지시 받을 수 있다. 이때, 암시적 방법이라 함은, 특정 파라미터 (예: DCI 전송 제어 자원 인덱스, DL 데이터 전송 자원 (예: RB) 인덱스, DL 데이터 전송 자원 양 (예: 심볼 또는 RE 수), DL 데이터의 TBS (Transmission Block Size) 또는 MCS (Modulation and Coding Scheme), DL HARQ 프로세스 ID, UE 의 커버리지, UCI 페이로드 크기, UCI 타입 (예: HARQ-ACK, rank indicator, channel quality indicator, scheduling request, beam related information)에 따라 어떤 구조에 따른 PUCCH 가 전송되어야 하는지 여부가 암시적으로 설정될 수 있다.

또한, 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH 및/또는 다중 심볼 PUCCH를 구성하는 RS 및/또는 UCI를 다중화하는 구조가 여러 심볼들 또는 (주파수 축으로) 여러 REG 로 전송되는 경우, UCI의 전송 방법은 UCI 페이로드 크기에 따라 상이할 수 있다.

일 예로, FDM 구조 또는 CDM 구조에 따라 UCI가 여러 심볼들 (또는 주파수 축으로 여러 REG 또는 CCE 들) 로 전송되는 경우, UCI 페이로드 크기에 따라 심볼별 (또는 주파수 영역 REG 또는 CCE 별)로 동일한 UCI 가 전송되거나 다른 UCI 가 전송될 수 있다. 구체적인 예로, 여러 심볼들로 구성된 FDM 구조 PUCCH 가 설정되고 각 심볼 별 (또는 주파수 영역 REG 또는 CCE 별) 전송될 수 있는 최대 UCI 페이로드 크기가 K 코딩 비트 (예: K=2)인 경우, UE는 해당 K 코딩 비트 이하로 구성된 UCI 페이로드를 전송하기 위해 각 심볼 별로 (또는 주파수 영역 REG 또는 CCE 별로) 전송할 UCI 를 동일하게 구성할 수 있다. 이때, UE 간 다중화를 고려하여 시간 영역 OCC (또는 주파수 영역 OCC) 가 적용될 수 있다. 여기서, OCC 적용 여부는 상위 계층 시그널링 또는 L1 시그널링에 의해 설정될 수 있다. 이어, UE는 K 코딩 비트를 초과하는 크기의 UCI 페이로드를 전송하기 위해 각 심볼 별로 다른 UCI 코딩 비트를 전송할 수 있다.

다른 예로, TDM 구조에 따라 UCI가 여러 심볼들 (또는 주파수 축으로 여러 REG 들) 로 전송되는 경우, UCI 페이로드 크기에 따라 심볼 별 (또는 주파수 영역 REG 또는 CCE 별)로 동일한 UCI 가 전송되거나 다른 UCI 가 전송될 수 있다. 구체적인 예로, 여러 심볼들로 (특히, UCI 부분이 여러 심볼들로) 구성된 TDM 구조 PUCCH가 설정되고 (한 심볼 내의 자원 (또는 하나의 REG 또는 CCE 내 설정된 주파수 자원)을 고려할 때) 각 심볼 별 (또는 주파수 영역 REG 또는 CCE 별) 전송될 수 있는 최대 UCI 페이로드 크기가 K 코딩 비트인 경우, UE는 해당 K 코딩 비트 이하로 구성된 UCI 페이로드를 전송하기 위해 각 심볼 별로 (또는 주파수 영역 REG 또는 CCE 별로) 전송할 UCI 를 동일하게 구성할 수 있다. 이때, UE 간 다중화를 고려하여 시간 영역 OCC (또는 주파수 영역 OCC) 가 적용될 수 있다. 여기서, OCC 적용 여부는 상위 계층 시그널링 또는 L1 시그널링에 의해 설정될 수 있다. 이어, UE는 K 코딩 비트를 초과하는 크기의 UCI 페이로드를 전송하기 위해 각 심볼 별로 다른 UCI 코딩 비트를 전송할 수 있다.

또 다른 예로, FDM+TDM 구조에 따른 PUCCH 전송 여부는 UCI 페이로드 크기에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 특정 UE에 대해 FDM 구조에 따라 여러 심볼들을 통한 PUCCH 전송이 설정되는 경우, 상기 특정 UE는 일정 비트 크기 (예: P 코딩 비트)를 초과한 UCI 페이로드를 전송하기 위해 사전에 정의된 (또는 시그널링된) 규칙에 의해 설정된 심볼들 중 일부 심볼(들)을 RS 없이 UCI (coded bits) 만으로 채워 전송할 수 있다. 또는, 특정 UE에 대해 TDM 구조에 따라 여러 심볼들을 통한 PUCCH 전송이 설정되는 경우, 상기 특정 UE는 일정 비트 크기 (예: P 코딩 비트)를 초과한 UCI 페이로드를 전송하기 위해 사전에 정의된 (또는 시그널링된) 규칙에 의해 RS 만 전송하도록 설정된 심볼들 중 일부 (또는 모든) 심볼에서 RS 뿐만 아니라 UCI 를 전송할 수 있다.

앞서 상술한 1 심볼 PUCCH 및/또는 다중 심볼 PUCCH를 구성하는 RS 및/또는 UCI를 다중화하는 방법들 중 TDM 구조의 RS 심볼은 PUCCH 자원간 공유되나 UCI 심볼은 PUCCH 자원 간 다르게 설정될 수 있다.

도 17은 본 발명의 또 다른 예에 따른 다중 심볼 PUCCH 구조를 나타낸 도면이다.

일 예로, 도 17에 도시된 바와 같이, PUCCH resource #1 은 심볼 #11 (RS only symbol) 및 심볼 #12 (UCI only symbol) 로 구성되고, PUCCH resource #2 는 심볼 #11 (RS only symbol) 및 심볼 #13 (UCI only symbol) 로 구성될 수 있다. 이때, 서로 다른 PUCCH 자원 간 RS 영역이 동일할 때, 각 PUCCH 자원 별 RS에 대해 (의사[quasi]) 직교 시퀀스들이 적용되도록 설정되거나, 콤브 전송 (예: PUCCH resource #1 은 odd REs, PUCCH resource #2 는 even REs) 이 설정될 수 도 있다. 이와 같이 서로 다른 PUCCH 자원 간 RS 심볼 영역을 공유함으로써 RS 가 전송되는 자원 영역을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

다른 예로, PUCCH resource #1 은 심볼 #11 (UCI only symbol) 및 심볼 #12 (RS only symbol) 로 구성되고, PUCCH resource #2 는 심볼 #12 (RS only symbol) 및 심볼 #13 (UCI only symbol) 로 구성할 수 있다. 이때, 공유된 심볼 #12 (RS only symbol) 에 대해, 각 PUCCH 자원별 RS에 대해 (의사[quasi]) 직교 시퀀스들이 적용되도록 설정되거나, 콤브 전송 (예: PUCCH resource #1 은 odd REs, PUCCH resource #2 는 even REs) 이 설정될 수 도 있다.

이와 같이 RS 심볼 영역을 PUCCH 자원간 공유하여 RS 와 UCI 간 TDM 되는 구조는 (부반송파 간격을 증가시켜) 하나의 심볼 영역을 여러 개의 부-심볼들로 나누는 구조에서도 쉽게 확장 적용될 수 있다.

이하에서는, 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH 및/또는 다중 심볼 PUCCH를 구성하는 RS 및/또는 UCI를 다중화하는 방법들 중 TDM 구조의 RS만 전송하는 심볼 (RS only symbol) (또는 UCI만 전송하는 심볼 (UCI only symbol)) 과 SRS (sounding reference signal) 심볼을 다중화 하는 방법에 대해 상술한다. 이를 위한 방법으로써, PUCCH 를 위한 RS 를 콤브 형태로 구성 (예: even comb) 하고 SRS를 다른 콤브 (예: odd comb) 로 구성하여 다중화를 지원할 수 있다. 이와 동일한 방법으로써, UCI 를 콤브 형태로 구성 (예: even comb) 하고 SRS를 다른 comb (예: odd comb) 으로 구성하여 다중화를 지원할 수도 있다.

상기 방법을 일반화하면, 상기와 같은 방법은 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH 및/또는 다중 심볼 PUCCH에 대해 확장 적용될 수 있다. 즉, (SRS 전송을 위해) RS 만으로 구성된 심볼 상 일부 RS 를 비우거나, UCI 만으로 구성된 심볼 상 일부 UCI 를 비우거나, RS 와 UCI 가 모두 구성된 심볼 상 (일부) RS 및/또는 (일부) UCI 를 비우도록 설정될 수 있다. 이를 통해, 비운 RE 상에 SRS 가 전송되어 SRS 와의 다중화 이득이 있을 수 있고, 또는 비운 RE 상에 다른 (UE) PUCCH 의 RS (또는 UCI) 가 전송됨으로써 (시간 축 길이가 같거나 다른) PUCCH 간 다중화 이득이 있을 수 있다.

일 예로, RS/UCI 가 FDM 되는 구조가 적용되는 경우, 2 심볼 PUCCH (예: 제1 PUCCH) 에 대해 첫 번째 심볼의 RS 가 비우도록 설정될 수 있고, 상기 첫 번째 심볼에서 전송되는 1 심볼 PUCCH (예: 제2 PUCCH)에 대해 RS는 상기 2 심볼 PUCCH에 대해 비워진 RS 위치에서 전송되도록 설정될 수 있다. 이를 통해, PRS간 다중화 용량(multiplexing capacity)이 증대될 수 있다.

다른 예로, RS/UCI가 FDM + TDM 구조가 적용되는 경우, 2 심볼 PUCCH 인 PUCCH#A에 대해 첫 번째 심볼 상에 RS/UCI 가 FDM 되고, 두 번째 심볼 상 UCI 만 전송되도록 설정되고, 2 심볼 PUCCH인 PUCCH#B에 대해 첫 번째 심볼 상에 UCI 만 전송되고, 두 번째 심볼 상에 RS/UCI 가 FDM 되도록 설정되며, 상기 PUCCH#A 및 PUCCH#B 가 동일 심볼들에 전송될 수 있다. 이때, PUCCH#A 의 두 번째 심볼 상 일부 RE 들을 비우고 PUCCH#B 의 첫 번째 심볼 상 일부 RE 들을 비우도록 설정함으로써 두 PUCCH 를 다중화 시킬 수 있다.

앞서 상술한 1 심볼 PUCCH 및/또는 다중 심볼 PUCCH를 구성하는 RS 및/또는 UCI를 다중화하는 방법들 중 FDM+TDM 구조에서 RS/UCI 심볼과 UCI only 심볼 UCI 전송 방식이 다르게 정의될 수 있다. 일 예로, UCI 와 RS 가 FDM 되는 심볼에서 UCI 는 서로 다른 정보에 대해 (의사) 직교 시퀀스 (예: rood index 또는 cyclic shift 값이 다른 ZC 시퀀스 또는 seed 값이 다른 pseudo random sequence 등) 가 전송되도록 설정되고, UCI only 심볼로 여러 심볼들이 설정되는 경우 시간 영역 OCC 가 적용되도록 설정될 수 있다.

다중 심볼 PUCCH (특히, 2 심볼 PUCCH)에서 RS 및/또는 UCI 를 다중화하는 방법들 중 FDM 구조에 있어, UCI 는 두 심볼에 동일 UCI 가 반복되어 전송되거나 (제1 옵션), 인코딩된 비트가 두 심볼에 분산되어 전송 (제2 옵션)될 수 있다. 이때, 제1 옵션에 따르면 동일 UCI 간 시간 영역 OCC 가 적용되지 않을 수 있다. 또는, 제2 옵션과 같이 다른 코딩 비트가 분산되어 전송되더라도 RS 에는 시간 영역 OCC 가 적용될 수 있다.

구체적으로는, RS 의 UE 간 다중화는 각 심볼 상 (의사) 직교 시퀀스 (예: rood index 또는 cyclic shift 값이 다른 ZC 시퀀스 또는 seed 값이 다른 pseudo random sequence 등) 를 통해 지원하고 시간 영역 OCC 가 추가로 적용 (제3 옵션) 되거나, (의사) 직교 시퀀스와 시간 영역 OCC 의 조합으로 UE 간 다중화를 지원 (제4 옵션) 할 수 있다. 이때, 만약 CS 값을 활용하여 직교 시퀀스를 지원하는 경우, 동일 다중화 용량 (multiplexing capacity) 를 고려 시 제3 옵션에 비해 제4 옵션에 대한 CS 간격이 더 크게 설정될 수 있다.

한편, 제1 옵션에서 동일 UCI 간 시간 영역 OCC 가 적용되지 않는 경우, 각 심볼의 UCI 간에 다른 인터리빙 (interleaving) 및/또는 스크램블링 (scrambling) 이 적용될 수 있다.

또한, 다중 심볼 PUCCH (예: 2 심볼 PUCCH)에서 RS 및/또는 UCI 를 다중화하는 방법들 중 FDM 구조와 같이 두 심볼 모두에 RS 가 구성될 지 또는 FDM+TDM 구조와 같이 두 심볼 중 하나의 (예: 맨 처음 또는 맨 마지막) 심볼에만 구성될 지 여부는 다음과 같이 결정될 수 있다.

일 예로, 기본적으로 한 심볼에만 RS가 구성될 지 또는 두 심볼 모두에 RS가 구성될 지 여부가 설정될 수 있다 (제1 RS 설정 방법).

다른 예로, 앞서 상술한 제1 옵션과 같이 동일한 UCI 가 전송되는 경우는 (시간 영역 OCC 사용 여부와 무관하게) 두 심볼 모두에 RS 가 구성되고, 제2 옵션과 같이 다른 코딩 비트가 분산되는 경우는 한 심볼에만 RS 가 구성되거나 제1 RS 설정 방법과 같이 설정될 수 있다 (제2 RS 설정 방법).

또 다른 예로, 제1 옵션에서 시간 영역 OCC 가 적용되는 경우에는 두 심볼 모두에 RS 가 구성되고, 제1 옵션에서 시간 영역 OCC 가 적용되지 않거나 제2 옵션과 같이 다른 코딩 비트가 분산되는 경우는 한 심볼에만 RS 가 구성되거나 제1 RS 설정 방법과 같이 설정될 수 있다 (제3 RS 설정 방법).

앞서 상술한 제1 내지 제3 RS 설정 방법에 있어 특정 한 심볼에 RS 가 설정되지 않은 경우, 해당 RS의 RE 들에서는 UCI 가 전송되거나 비워두도록 설정될 수 도 있다.

한편, 하나의 DCI 가 TDM 된 2 개의 1 심볼 PUCCH 전송을 트리거링하는 경우, (2 개의 1-symbol PUCCH 주파수 축 자원이 동일하거나 일부 겹치는 경우에 한해) RS 를 특정 하나의 심볼에만 구성하거나, 제1 RS 설정 방법과 같이 설정될 수 있다. 이때, RS 를 특정 하나의 심볼에만 구성하는 경우, RS 심볼은 항상 첫 심볼 또는 마지막 심볼에만 구성되거나, HARQ-ACK (또는 scheduling request 또는 CSI) 전송이 포함된 PUCCH 에만 RS 가 설정되는 등의 규칙이 사전에 정의될 수 있다.

앞서 상술한 1 심볼 PUCCH 및/또는 다중 심볼 PUCCH를 구성하는 RS 및/또는 UCI를 다중화하는 방법들 중 FDM 또는 FDM+TDM 구조에서 RS 및 UCI 를 FDM 시키는 심볼에서의 RS/UCI 매핑 방법은 셀 간 간섭에 따라 달라질 수 있다.

구체적으로, 각 심볼 내 RS가 점유하는 RE 패턴 (또는 콤브)을 서로 다른 심볼/슬롯/REG/셀 간에 호핑 시켜주는 방식 (예: even comb in sym1/slot1/REG1/cell1, odd comb in sym2/slot2/REG2/cell2, RE 패턴을 symbol/slot/REG/cell index 의 함수로 결정) 이 고려될 수 있다.

일 예로, N RE 마다 하나의 RS 가 전송되는 구조의 경우, 셀 별 RS 의 RE 위치는 셀 인덱스의 함수 (일 예로, mod (cell index, N)) 에 따라 결정될 수 있다. 또는, N RE 마다 RS 전송으로 할당된 RE 들이 (연속적으로) 여러 개 있는 경우, RS 전송의 시작 RE (및/또는 RS 의 전송 RE 들) 는 셀 인덱스의 함수 (일 예로, mod (cell index, N)) 에 따라 결정될 수 있다.

추가적으로, 앞서 상술한 구조들에 있어 RS 및 UCI 가 FDM 되어 전송되는 심볼에서의 RS 밀도는 (동일 RB 영역에서) RS 가 전송되는 심볼 개수에 따라 달라질 수 있다. 구체적으로는, (동일 RB 영역에서) RS 가 전송되는 심볼 개수가 많아질수록 RS 및 UCI 가 FDM 되어 전송되는 심볼에서의 RS 밀도가 줄어들 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 예에 따라 RS 및 UCI가 FDM 또는 FDM+TDM 되는 구조를 나타낸 도면이다.

일 예로, RS/UCI 가 FDM 되어 전송되는 1 심볼 PUCCH (예: 도 18의 (a)) 와 RS/UCI 가 FDM 되어 전송되는 2 심볼 PUCCH (예: 도 18의 (b)) 에 있어, 각 심볼 별 RS는 1 심볼 PUCCH의 경우 12 RE 들 중 K (예: K=6) RE 들로 구성되고, 2 심볼 PUCCH의 경우 12 RE 들 중 K/2 RE 들로 구성될 수 있다.

이에 따라, 복수 심볼을 통해 전송되는 PUCCH의 RS 오버헤드를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한 채널 측정 (channel estimation) 성능을 향상시키기 위해 앞서 상술한 바와 같이 심볼 간 RE 패턴이 달라질 수 있다.

종래 LTE 시스템에서 PUCCH format 1 의 자원 인덱스가 {PRB index, OCC, cyclic shift} 등의 조합으로 결정되는 것을 고려할 때, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 하나의 PUCCH 자원 인덱스는 적어도 아래와 같은 정보들 (또는 그 일부) 의 조합에 의해 결정될 수 있다.

다시 말해서, 본 발명에 따른 PUCCH 자원 인덱스는 PDCCH 및/또는 PDSCH 와 PUCCH 간 암시적 연결 (implicit linkage)이 설정된 경우의 자원 인덱스 일 수 있다. 또는, 종래 LTE 시스템의 ARI (ACK/NACK resource indicator) 와 유사하게 상위 계층 시그널링 (또는 broadcast 정보 또는 dynamic L1 signaling) 에 의해 PUCCH 자원의 후보들이 설정되고 DCI 를 통해 상기 후보들 중 하나의 값을 실제 PUCCH 자원 인덱스로 설정하는 경우, 본 발명에 따른 PUCCH 자원 인덱스는 상위 계층 시그널링에 의해 설정될 수 있는 PUCCH 자원 인덱스일 수 있다.

- RS/UCI 를 위한 시퀀스의 OCC 및/또는 root index 및/또는 cyclic shift 및/또는 scrambling seed

이때, RS/UCI 를 위한 시퀀스의 경우, {ZC (Zadoff-Chu) or CAZAC(Constant Amplitude Zero Autocorrelation Waveform)} 시퀀스, 또는 {PR (Psedo-Random) or Gold} 시퀀스가 고려될 수 있다. {ZC or CAZAC} 시퀀스의 경우에는 OCC/CS/root index 로 PUCCH 자원이 구분되고, {PR or Gold} 시퀀스의 경우에는 OCC/scrambling seed 로 PUCCH 자원이 구분될 수 있다.

- RS 심볼 내에서 RS가 점유하는 RE 패턴 (예: comb)

- UCI에 적용되는 시간/주파수 영역 OCC 코드

- PUCCH 를 구성하는 심볼 인덱스 및/또는 심볼 개수

- 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH 및/또는 다중 심볼 PUCCH 를 구성하는 RS 및/또는 UCI 를 다중화하는 PUCCH 구조

3.3. LTE 시스템의 PUCCH의 변형 예

도 19는 LTE 시스템에서의 PUCCH format 3의 구조를 간단히 나타낸 도면이다.

도 19에 도시된 바와 같이, 종래 LTE 시스템에서 지원하는 PUCCH format 3 의 경우, 12 부반송파로 DFT 확산 (Discrete Fourier Transform spreading) 된 데이터 심볼이 각 슬롯 별로 5 심볼들에 걸쳐 반복 전송되고, 5 길이 OCC 가 시간 축으로 곱해지게 된다. 이에 따라, 최대 5 명의 UE 들이 CDM 될 수 있다. 이때, RE 별로 하나의 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 심볼이 전송되므로, 1 RB 짝 (pair) 내에 48 코딩 비트가 전송될 수 있다.

도 20 및 도 21은 LTE 시스템에서의 PUCCH format 3의 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.

먼저, 48 코딩 비트를 인코딩함에 있어, 전송 비트 수에 따라 다른 채널 코딩 방법이 정의된다.

구체적으로는, UE는 입력 비트 스트림이 11 비트 이하이면 (32, A) single RM coding 후, 순환 반복 (circular repetition)을 통해 48 코딩 비트를 생성한다.

또는, UE는 입력 비트 스트림이 11 비트 초과이고 21 비트 이하이면 dual RM code 를 사용하고 도 20과 같이 입력 비트 스트림을 두 개의 세그먼트 (segment)로 나누고 각 세그먼트 대해 (32, A) RM code 후 절삭 (truncation) 을 통해 24 비트 정보를 만든다. 이어, UE는 각 세그먼트별 출력 24 비트에 대해 심볼 인터리빙 수행 후 해당 정보를 각 슬롯에서 전송한다.

또는, DFT 를 거치지 않고 OFDM 만이 설정된 UE에 있어, 상기 UE는 도 21에 도시된 바와 같이 각 세그먼트 별 출력 24 비트에 대해 심볼 인터리빙 수행 후 IFFT 를 취하여(적용하여) 해당 정보를 전송할 수 있다.

앞서 상술한 바와 같이, LTE 시스템의 PUCCH format 3 의 경우 5 길이 OCC 가 시간 축으로 곱해지므로, OFDM 을 사용하는 UE 와 DFTS-OFDM 을 사용하는 UE 간의 다중화는 여전히 가능할 수 있다.

도 22 및 도 23은 LTE 시스템에서의 PUCCH format 5의 구조를 간단히 나타낸 도면이다.

도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, 종래 LTE 시스템에서 지원하는 PUCCH format 5 의 경우, PUCCH 구조는 1 RB 단위로만 구성되고, 1 PRB 를 주파수 축 상으로 6 부반송파 단위로 두 개로 나뉘어 2 길이 OCC 가 적용된다. 이때, 상기 PUCCH format 5에 따른 PUCCH는 72 RE 를 통해 HARQ-ACK 정보를 실을 수 있다. 또한, 상기 PUCCH format 5에 따른 PUCCH에 있어, 최대 2 명의 UE 들이 CDM 될 수 있다. (도 22 참조)

또는, DFT 를 거치지 않고, OFDM 만이 설정된 UE의 경우, 상기 UE는 도 23과 같이 PUCCH format 5에 따른 PUCCH를 전송할 수 있다.

이때, DFTS-OFDM 이 설정된 UE 에 대해 OCC 는 DFT 전단에서 (예: DFT 적용 이전에) 곱해지는 반면에, OFDM 이 설정된 UE 에 대해 OCC 는 IFFT 전단에서 (예: IFFT 적용 이전에) 곱해지게 된다. 따라서 DFTS-OFDM 을 사용하는 UE 와 OFDM 을 사용하는 UE 간 CDM 이 될 경우, 이를 수신하는 gNB 입장에서 직교성이 유지되지 않을 수 있는 문제가 있다.

따라서, PUCCH format 5 의 경우, OFDM 을 사용하는 UE 와 DFTS-OFDM 을 사용하는 UE 간의 다중화가 지원되지 않을 수 있다. 이에, OFDM 을 적용할 지 또는 DFTS-OFDM 을 적용할 지 여부가 별도로 설정될 수 있다. 상기 설정 방법에 대해서는 후술할 4.1. 절을 통해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 다중 심볼 PUCCH 및/또는 후술할 LTE 시스템의 PUCCH의 변형 예에 따른 PUCCH는 셀 경계 UE (cell edge UE) 를 고려하여 항상 서브프레임 또는 슬롯 전체 심볼에 걸쳐서 전송되도록 설정될 수 있다. 이때, 이와 같은 PUCCH 전송이 설정된 UE 는, 해당 PUCCH 전송이 설정된 서브프레임 또는 슬롯이 UL 자원으로만 구성된 것으로 인지할 수 있다. 다시 말해, 상기 UE는 상기 PUCCH 전송이 설정된 서브프레임 또는 슬롯에서 DL 제어 모니터링 (DL control monitoring) 을 수행하지 않을 수 있다.

반면, 해당 서브프레임 또는 슬롯 동안 gNB 는 긴급 데이터 (urgent data) 를 스케줄링하기 위해 DL 제어 신호 등을 전송할 수 있다. 이 경우, gNB 는 DL 제어 신호를 전송하는 시간 및/또는 전송에서 수신으로의 변경 (Tx-to-Rx switching) 을 위한 시간 동안 PUCCH 를 수신하지 못 할 수 있다. 다시 말해, 상기 gNB는 앞서 상술한 시간 구간 동안 PUCCH 를 펑쳐링 한 후 수신할 수 있다.

이와 같은 사항들을 고려하여, 해당 PUCCH 전송을 위한 RS 는 DL 제어 신호 및/또는 전송에서 수신으로의 변경 (Tx-to-Rx switching)을 위한 시간 영역을 고려하여 그 이후에 전송되도록 설정될 수 있다. 일 예로, DL 신호 및/또는 전송에서 수신으로의 변경을 위한 시간 영역이 2 심볼이라면, 해당 PUCCH 의 RS 는 적어도 3 번째 심볼 (또는 그 이후) 에 전송되도록 설정될 수 있다.

이하에서는, UL 제어 영역이 1 슬롯 또는 서브프레임보다 작게 설정된 경우, UE가 LTE 시스템의 PUCCH 구조를 변형 (예: 짧은 구조로 변형된 포맷 (shortened format)) 으로 전송하는 방법에 대해 상세히 설명한다.

3.3.1. Shortened PUCCH format 1

도 24는 본 발명에 따른 7 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.

도 24에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 7 심볼 PUCCH의 경우, LTE 시스템에서의 PUCCH format 1/1a/1b 와 유사하게, 7 심볼 중 3 개의 심볼들에 걸쳐 DM-RS (demodulation reference signal) 가 전송되고 나머지 4 개의 심볼들에 걸쳐서 HARQ-ACK 이 전송된다. HARQ-ACK 이 전송되는 심볼은 주파수축 상 12 길이 CAZAC 시퀀스와 변조된 HARQ-ACK 심볼이 곱해져서 IFFT 변환 후 전송된다. 이때, HARQ-ACK 이 1 비트인 경우에는 BPSK (Binary Phase Shift Keying) 변조가 적용되고, 2 비트인 경우에는 QPSK 변조가 적용될 수 있다.

또한 더 많은 UE 들이 같은 자원에서 CDM 될 수 있도록, HARQ-ACK 정보는 4 심볼들에 걸쳐서 동일하게 구성되고 4 길이 OCC가 시간축 상으로 곱해져 전송된다. 12 길이 CAZAC 시퀀스의 CS (cyclic shift) 를 12 개 최대로 활용하고 DM-RS 의 3 길이 OCC 를 고려할 때, 최대 36 명의 UE 들은 상기와 같은 PUCCH 구조를 이용하여 HARQ-ACK 전송을 동시 시도할 수 있다.

이와 같은 기술적 특징에 기반하여, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH가 6 심볼에 겨처 전송되는 경우, 상기 PUCCH는 다음의 두 가지 방법 중 하나에 따라 전송될 수 있다.

도 25는 본 발명에 따른 6 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.

도 25에 도시된 바와 같이, 6 심볼 PUCCH의 경우 HARCK-ACK 심볼 및 DM-RS 심볼은 각각 3 심볼로 구성되고, 상기 HARQ-ACK 심볼 및 DM-RS 심볼 각각에 대해 3-길이 OCC가 적용되어 전송될 수 있다.

도 26은 본 발명에 따른 5 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.

도 26에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 5 심볼 PUCCH는 다음의 세 가지 방법 중 하나에 따라 전송될 수 있다.

도 26에 도시된 바와 같이, 5 심볼 PUCCH의 경우 HARCK-ACK 심볼 및 DM-RS 심볼은 각각 2 심볼 및 3 심볼(도 26의 PF1-symb5A 또는 PF1-symb5B의 경우) 또는 3 심볼 및 2 심볼(도 26의 PF1-symb5C의 경우)로 구성될 수 있다. 이때, PF1-symb5A 또는 PF1-symb5B 의 경우, HARQ-ACK 심볼에 대해서는 2 길이 OCC가 적용되고, DM-RS 심볼에 대해서는 3 길이 OCC가 적용될 수 있다. 또한, PF1-symb5C 의 경우, HARQ-ACK 심볼에 대해서는 3 길이 OCC가 적용되고, DM-RS 심볼에 대해서는 2 길이 OCC가 적용될 수 있다.

앞서 상술한 바와 같이, 하나의 슬롯 또는 서브프레임이 7 심볼로 구성되고 상기 7 심볼들 중 5 또는 6 심볼 영역만이 UL 제어 영역으로 설정되는 경우, 도 25 및 26에 도시된 방법에 따라 PUCCH가 전송될 수 있다.

한편, 하나의 슬롯 또는 서브프레임이 14 심볼로 구성될 수 있다. 이때, 14 심볼들 중 일부 심볼 영역만이 UL 제어 영역으로 구성되는 경우, 도 24 내지 도 26에 도시된 방법들이 조합되어 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조가 구성될 수 있다.

일 예로, UL 제어 영역이 13 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF1-symb7+PF1-symb6A 또는 PF1-symb6B+PF1-symb7 로 구성될 수 있다.

다른 일 예로, UL 제어 영역이 12 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF1-symb7+PF1-symb5(A or B or C) 또는 PF1-symb5(A or B or C)+ PF1-symb7 또는 PF1-symb6B+PF1-symb6A 로 구성될 수 있다.

또 다른 일 예로, UL 제어 영역이 11 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF1-symb6B+PF1-symb5(A or B or C) 또는 PF1-symb5(A or B or C)+ PF1-symb6A 로 구성될 수 있다.

또 다른 일 예로, UL 제어 영역이 10 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF1-symb5(A or B or C)+ PF1-symb5(A or B or C)로 구성될 수 있다.

3.3.2. Shortened PUCCH format 3

도 27은 본 발명에 따른 7 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.

도 27에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 7 심볼 PUCCH의 경우, LTE 시스템에서의 PUCCH format 3과 유사하게, 7심볼 중 2 개의 심볼들에 걸쳐 DM-RS 가 전송되고 나머지 5 개의 심볼들에 걸쳐서 HARQ-ACK 이 전송된다. 이때, HARQ-ACK 이 전송되는 심볼에는 5 길이 OCC가 적용될 수 있다.

도 28은 본 발명에 따른 6 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.

도 28에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 6 심볼 PUCCH는 다음의 두 가지 방법 중 하나에 따라 전송될 수 있다. 이때, HARQ-ACK 심볼에 대해서는 4 길이 OCC 가 적용될 수 있다. 이에, DM-RS 를 위한 CS 값으로는 {0,3,6,9} 또는 {0, 3,6,9}에 동일한 오프셋 값이 적용된 값 (예: 오프셋 값으로 1이 적용되는 경우, {1,4,7,10}이 적용되도록 설정될 수 있다.

도 29는 본 발명에 따른 5 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.

도 29에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 5 심볼 PUCCH는 다음의 세 가지 방법 중 하나에 따라 전송될 수 있다. 이때, PF3-symb5A 또는 PF3-symb5B 의 경우 HARQ-ACK 심볼에 대해서는 3 길이 OCC가 적용될 수 있다. 이에, DM-RS 를 위한 CS 값으로는 {0,4,8} 또는 {0,4,8}에 동일한 오프셋 값이 적용된 값 (예: 오프셋 값으로 1이 적용되는 경우, {1,5,9})이 적용되도록 설정될 수 있다. 한편, PF3-symb5C 의 경우 HARQ-ACK 심볼에 대해서는 4 길이 OCC가 적용될 수 있다. 이에, DM-RS 를 위한 CS 값으로는 {0,3,6,9} 또는 {0, 3,6,9}에 동일한 오프셋 값이 적용된 값 (예: 오프셋 값으로 1이 적용되는 경우, {1,4,7,10}이 적용되도록 설정될 수 있다.

앞서 상술한 바와 같이, 하나의 슬롯 또는 서브프레임이 7 심볼로 구성되고 상기 7 심볼들 중 5 또는 6 심볼 영역만이 UL 제어 영역으로 설정되는 경우, 도 28 및 29에 도시된 방법에 따라 PUCCH가 전송될 수 있다.

한편, 하나의 슬롯 또는 서브프레임이 14 심볼로 구성될 수 있다. 이때, 14 심볼들 중 일부 심볼 영역만이 UL 제어 영역으로 구성되는 경우, 도 27 내지 도 29에 도시된 방법들이 조합되어 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조가 구성될 수 있다.

일 예로, UL 제어 영역이 13 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF3-symb7+PF3-symb6A 또는 PF3-symb6B+PF3-symb7 로 구성될 수 있다.

다른 일 예로, UL 제어 영역이 12 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF3-symb7+PF3-symb5(A or B or C) 또는 PF3-symb5(A or B or C)+ PF3-symb7 또는 PF3-symb6B+PF3-symb6A 로 구성될 수 있다.

또 다른 일 예로, UL 제어 영역이 11 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF3-symb6B+PF3-symb5(A or B or C) 또는 PF3-symb5(A or B or C)+ PF3-symb6A 로 구성될 수 있다.

또 다른 일 예로, UL 제어 영역이 10 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF3-symb5(A or B or C)+ PF3-symb5(A or B or C) 로 구성될 수 있다.

3.3.3. Shortened PUCCH format 4/5

도 30은 본 발명에 따른 7 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.

도 30에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 7 심볼 PUCCH의 경우, LTE 시스템에서의 PUCCH format 4/5와 유사하게, 7심볼 중 6 개의 심볼들에 걸쳐 코딩 비트로 변환된 데이터가 전송되고 나머지 가운데 심볼에서 RS가 전송된다.

도 31은 본 발명에 따른 6 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.

도 31에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 6 심볼 PUCCH는 다음의 두 가지 방법 중 하나에 따라 전송될 수 있다. 이때, RS 심볼의 위치는 도 31의 PF4/5-symb6A 또는 PF4/5-symb6B 와 같이 시간 영역에서 네 번째 또는 세 번째 심볼에 위치할 수 있다.

도 32는 본 발명에 따른 5 심볼 PUCCH 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.

도 32에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 5 심볼 PUCCH는 다음의 세 가지 방법 중 하나에 따라 전송될 수 있다. 이때, RS 심볼의 위치는 도 31의 PF4/5-symb5A 또는 PF4/5-symb5B 또는 PF4/5-symb5C 와 같이 시간 영역에서 네 번째, 두 번째 또는 세 번째 심볼에 위치할 수 있다.

앞서 상술한 바와 같이, 하나의 슬롯 또는 서브프레임이 7 심볼로 구성되고 상기 7 심볼들 중 5 또는 6 심볼 영역만이 UL 제어 영역으로 설정되는 경우, 도 31 및 32에 도시된 방법에 따라 PUCCH가 전송될 수 있다.

한편, 하나의 슬롯 또는 서브프레임이 14 심볼로 구성될 수 있다. 이때, 14 심볼들 중 일부 심볼 영역만이 UL 제어 영역으로 구성되는 경우, 도 30 내지 도 32에 도시된 방법들이 조합되어 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조가 구성될 수 있다.

일 예로, UL 제어 영역이 13 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF4/5-symb7+PF4/5-symb6A 또는 PF4/5-symb6B+PF4/5-symb7 로 구성될 수 있다.

다른 일 예로, UL 제어 영역이 12 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF4/5-symb7+PF4/5-symb5(A or B or C) 또는 PF4/5-symb5(A or B or C)+ PF4/5-symb7 또는 PF4/5-symb6B+PF4/5-symb6A 로 구성될 수 있다.

또 다른 일 예로, UL 제어 영역이 11 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF4/5-symb6B+PF4/5-symb5(A or B or C) 또는 PF4/5-symb5(A or B or C)+ PF4/5-symb6A 로 구성될 수 있다.

또 다른 일 예로, UL 제어 영역이 10 심볼인 경우, 본 발명에 적용 가능한 PUCCH 구조는 PF4/5-symb5(A or B or C)+ PF4/5-symb5(A or B or C) 로 구성될 수 있다.

이하에서는, 앞서 상술한 PUCCH 구조를 결정 또는 설정함에 있어, 추가적으로 적용 가능한 구성들에 대해 상세히 설명한다.

4. 추가 가능한 특징

4.1. OFDM 또는 DFTS-OFDM 설정 방법

종래 LTE 시스템에서는 UE 의 PAPR 을 줄이기 위해 UE가 DFTS-OFDM 변환 (변조)를 적용하여 UL 전송을 수행하도록 설정되었다. 하지만, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 UE의 UL 전송을 위해 DFTS-OFDM 뿐만 아니라 OFDM 역시 지원될 수 있다. 따라서, UE는 PUCCH 전송을 수행하기 위해 어떤 다중화 기법을 적용할지 설정될 필요가 있다.

각 UE 별로 어떤 다중화 기법 (즉, OFDM or DTFS-OFDM 여부) 을 사용하여 PUCCH 가 전송하는지 여부는 요소 반송파 (component carrier, CC) 별 및/또는 실제 전송되는 PUCCH 자원 별 및/또는 전송되는 PUCCH 포맷 별로 미리 설정되거나 RRC 시그널링에 의해 설정될 수 있다.

또는, 각 UE 별로 어떤 다중화 기법 (즉, OFDM or DTFS-OFDM 여부) 을 사용하여 PUCCH 가 전송하는지 여부는 L1 시그널링에 의해 동적으로 설정될 수 도 있다. 일 예로, RS 와 UCI 가 FDM 되는 심볼 또는 FDM PUCCH 구조로 전송되는 PUCCH 에 대하여, UE는 UCI 전송 시 DFT 확산을 수행하지 않거나 (UCI 및 RS 전송 시) PR 시퀀스를 전송하도록 설정될 수 있다.

또한, UCI 만 전송되는 심볼 또는 RS 와 UCI 가 TDM 되는 PUCCH 구조로 전송되는 PUCCH 에 대하여, UE는 DTF 확산이 수행된 이후에 UCI 를 전송하거나 (UCI 및 RS 전송 시) ZC 시퀀스를 전송하도록 설정될 수 있다.

추가적으로는, gNB는 다음과 같은 정보를 UE에게 시그널링할 수 있다. 이때, 하기 정보는 UE가 어떤 다중화 기법을 사용하는 지에 대한 설정과 암시적 연결 관계 (implicit linkage)가 설정될 수 있다.

- PUCCH DM-RS 는 자도프 추 시퀀스 또는 의사-랜덤 (PR) (or computer generated) 시퀀스 인지 여부

- CS (cyclic shift) and/or OCC (orthogonal cover code) 정보 또는 scrambling seed 정보

- PTRS (phase tracking RS) 전송 여부. 이때, 상기 PTRS는 높은 이동성 또는 기지국-UE 간 주파수/위상/시간 트랙킹 또는 오실레이터의 위상 잡음 (phase noise) 등을 고려하여 채널 측정을 돕기 위해 전송될 수 있다.

- PTRS 가 전송될 자원 위치/밀도 및/또는 해당 신호의 시퀀스 정보

4.1.1. 제1 예

gNB는 PUCCH DM-RS 전송에 대한 설정을 지시하는 상위 계층 시그널링 또는 L1 시그널링 상의 특정 제1 필드를 통해 PUCCH DM-RS 가 ZC 시퀀스 인지 또는 PR 시퀀스 인지 여부를 UE에게 지시할 수 있다.

추가적으로, gNB는 특정 시그널링 (예: 제2 필드 등)을 통해 CS (cyclic shift) 및/또는 OCC (orthogonal cover code) 정보 또는 scrambling seed 정보를 UE에게 시그널링할 수 있다. 이때, PUCCH DM-RS가 ZC 시퀀스라고 시그널링 받은 경우, UE는 gNB의 상기 특정 시그널링을 통한 정보가 CS 및/또는 OCC 정보로 해석할 수 있다. 반대로, PUCCH DM-RS가 PR 시퀀스라고 시그널링 받은 경우, UE는 gNB의 상기 특정 시그널링을 통한 정보가 scrambling seed 정보로 해석할 수 있다.

정리하면, 앞서 상술한 제1 필드를 통해 ZC 시퀀스 또는 PR 시퀀스가 지시되었는지 여부에 따라, UE는 제2 필드를 통해 지시되는 정보를 달리 해석할 수 있다.

4.1.2. 제2 예

PUCCH DM-RS 가 ZC 시퀀스 또는 PR 시퀀스 인지 여부는 별도로 시그널링되지 않고, PUCCH 전송을 위한 다중화 기법에 따라 상기 DM-RS에 적용되는 시퀀스 종류가 미리 설정될 수 있다.

예를 들어, UE가 PUCCH 를 OFDM 에 기반하여 전송하는 경우 상기 UE는 PR 시퀀스를 사용하여 DM-RS를 전송할 수 있다. 또는, UE가 PUCCH를 DFTS-OFDM 에 기반하여 전송하는 경우 상기 UE는 ZC 시퀀스를 사용하여 DM-RS를 전송할 수 있다.

이때, gNB가 PUCCH DM-RS 전송에 대한 설정이 지시되는 상위 계층 시그널링 또는 L1 시그널링 상의 특정 필드를 통해 CS 및/또는 OCC 정보 또는 scrambling seed 정보를 시그널링하는 경우, DFTS-OFDM 기반한 PUCCH 전송이 설정된 UE 는 해당 정보를 ZC 시퀀스의 CS 및/또는 OCC 정보로 해석할 수 있고, OFDM 기반한 PUCCH 전송이 설정된 UE 는 해당 정보를 PR 시퀀스의 scrambling seed 정보로 해석할 수 있다.

4.1.3. 제3 예

PTRS 전송 여부는 PUCCH 전송을 위한 다중화 기법에 따라 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, PUCCH 가 OFDM 에 기반하여 전송되는 경우, PTRS 전송이 추가적으로 설정될 수 있다. 이때, PUCCH RS 전송에 대한 설정이 지시되는 상위 계층 시그널링 또는 L1 시그널링 상의 특정 필드를 통해 {CS 및/또는 OCC 정보} 또는 scrambling seed 정보 또는 {PTRS 가 전송될 자원 위치/밀도 및/또는 PTRS 시퀀스 정보}가 시그널링될 수 있다. 이 경우, DFTS-OFDM 기반한 PUCCH 전송이 설정된 UE 는 해당 정보를 ZC 시퀀스의 CS 및/또는 OCC 정보로 해석할 수 있고, OFDM 기반한 PUCCH 전송이 설정된 UE 는 해당 정보를 scrambling seed 정보 또는 PTRS 가 전송될 자원 위치/밀도 및/또는 PTRS 시퀀스 정보로 해석할 수 있다.

4.2. UL REG, UL CCE, PUCCH 구성 방법

앞서 상술한 설명에서는 간략하게 UL REG (Resource Element Group), UL CCE (Control Channel Element) 및 PUCCH 구성 방법에 대해 서술하였다. 이에, 본 절에서는 UL REG, UL CCE, PUCCH 구성 방법에 대해 보다 상세히 설명하고, 이러한 구성 방법을 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH, 다중 심볼 PUCCH, LTE 시스템의 PUCCH의 변형 예에 각각 어떻게 적용하는지에 대해서도 상세히 설명한다.

4.2.1. UL REG

하나의 UL REG 는 동일 심볼내의 연속하는 K 개의 부반송파 (또는 resource element, RE) 로 정의될 수 있다. 일 예로, 상기 K 값은 12 또는 12의 정수배일 수 있다. 이때, 하나의 UL REG 는 RS 만으로 구성되거나, UCI 만으로 구성되거나, 또는 RS 와 UCI 의 조합으로 구성될 수 있다.

UCI 페이로드 크기에 따라 UL REG 를 구성하는 RE 개수는 다르게 설정될 수 있다. 특징적으로 UCI 페이로드가 클수록 하나의 UL REG는 많은 개수의 RE 들로 구성될 수 있다. 또는, UCI 페이로드가 클수록 많은 RE 들로 구성된 PUCCH resource 가 설정될 수 있다. 일 예로, UCI 페이로드가 X 비트 이하이면 12 RE 들을 하나의 UL REG 로 정의하고, X 비트 초과이면 48 RE 들을 하나의 REG 로 정의할 수 있다.

또한, 하나의 UL REG 는 하나의 심볼이 아닌 여러 심볼에 걸쳐서 정의될 수 있다. 이 경우, 앞서 설명한 바와 같이 UL REG를 구성하는 RE 개수 또한 UCI 페이로드 크기와 상관 관계가 있을 수 있다. 일 예로, UCI 페이로드 크기가 Y 비트 이하이면 1 심볼에 걸쳐 UL REG가 설정되고, Y 비트 초과이면 2 심볼에 걸쳐 UL REG 가 설정될 수 있다.

이때, 하나의 UL REG 를 구성하는 전체 RE 개수는 동일하게 유지되도록 설정될 수 있다. 일 예로, 하나의 UL REG가 48 RE 들로 구성되는 경우, 2 개의 심볼에 걸쳐 전송되는 UL REG는 각 심볼 당 연속한 24 RE 들로 구성되고, 4 개의 심볼에 걸쳐 전송되는 UL REG는 각 심볼 당 연속한 12 RE 들로 구성될 수 있다.

또는, UL REG 를 구성하는 RE 개수에 따라 다른 규칙이 설정될 수 있다. 일 예로, 하나의 UL REG 를 구성하는 RE 개수가 Q 개 (예: Q = 12) 이하인 경우, 상기 UL REG가 여러 심볼에 걸쳐 전송되더라도 상기 UL REG의 각 심볼 별 RE 개수는 Q 개로 유지되도록 구성될 수 있다.

N 심볼들로 구성된 PUCCH 자원에 대해 UL REG 및 UL CCE를 구성하는 방법에 있어, 하나의 UL REG 를 하나의 심볼로 구성하고, 4.2.2. 절에서 후술하는 바와 같이 t-CCE 를 구성하여 PUCCH 구성을 N 심볼로 확장될 수 있다.

또는, 하나의 UL REG 를 N 심볼로 구성하고, 4.2.2. 절에서 후술하는 바와 같이 f-CCE 를 구성하여 지역적 구조 또는 분산적 구조로 매핑하여 PUCCH 자원을 구성할 수 있다.

또는, 하나의 UL REG 를 N 보다 작은 여러 심볼로 구성하고 4.2.2. 절에서 후술하는 바와 같이 2D-CCE 를 구성하는 경우, PUCCH 구성은 시간 축으로는 N 심볼로 확장되고, 주파수 축으로는 지역적 구조 또는 분산적 구조로 매핑될 수 있다.

일 예로, 4 심볼들로 구성된 PUCCH 자원에 대해 하나의 UL REG가 2 심볼로 구성되는 경우, PUCCH 구성은 해당 UL REG 2 개를 시간 축으로 확장하고, 주파수 축으로는 지역적 구조 또는 분산적 구조 형태로 확장한 2D-CCE 형태로 구성될 수 있다.

4.2.2. UL CCE

하나의 UL CCE 는 L 개의 UL REG 들로 구성될 수 있다. 일 예로, L 값은 6, 7, 8, 12, 14, 16 중 하나의 값으로 설정될 수 있다.

4.2.2.1. 제1 예

하나의 UL CCE 는 동일 심볼 내의 (다른 주파수 자원 상의) L 개 UL REG 로 구성될 수 있다. 이하, 설명의 편의 상, 상기와 같은 UL CCE를 f-CCE 로 정의한다. 이때, L 개 UL REG 는 (시스템 대역 또는 특정 서브 밴드 내에서) 지역적 구조 (localized structure) 또는 분산적 구조 (distributed structure) 로 매핑될 수 있다. 상기 제1 예에 따른 PUCCH 구조의 일 예로는 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH가 해당될 수 있다.

4.2.2.2. 제2 예

하나의 UL CCE 는 서로 다른 심볼 내의 (동일 주파수 자원 상의) L 개 UL REG 로 구성될 수 있다. 이하, 설명의 편의상, 상기와 같은 UL CCE를 t-CCE 로 정의한다. 이때, L 개 UL REG 는 (시스템 대역 또는 특정 서브 밴드 내에서) 고정되거나 주파수 호핑이 적용될 수 있다. 상기 제2 예에 따른 PUCCH 구조의 일 예로는 앞서 상술한 LTE 시스템의 PUCCH의 변형 예 또는 다중 심볼 PUCCH 중 서브프레임 또는 슬롯 전체에 걸쳐 전송되는 PUCCH가 해당될 수 있다.

4.2.2.3. 제3 예

하나의 UL CCE 는 m 개 심볼과 n 개 UL REG 주파수 자원 영역의 조합에 속한 L 개 UL REG 로 구성될 수 있다. 이때, 상기 m,n 은 서로 같거나 다를 수 있으며 1보다 큰 정수 값일 수 있다. 이하, 설명의 편의상, 상기와 같은 UL CCE를 2D-CCE 로 정의한다. 이에 따라, L=m*n 으로 설정될 수 있다. (예: {L=6,m=2,n=3}, {L=6,m=3,n=2}, {L=8,m=2,n=4}, {L=8,m=4,n=2}, {L=12,m=2,n=6}, {L=12,m=3,n=4}, {L=12,m=4,n=3}, {L=12,m=6,n=2}, {L=16,m=2,n=8}, {L=16,m=4,n=4}, {L=16,m=8,n=2}), 이때, L 개 UL REG 는 주파수 축 상으로 (시스템 대역 혹은 특정 서브 밴드 내에서) l 지역적 구조 (localized structure) 또는 분산적 구조 (distributed structure) 형태로 구성될 수 있다. 단, 각 심볼 내 위치한 UL REG 의 주파수 상 위치는 모두 동일해야 한다는 제약이 있을 수 있다. 또한, L 개 UL REG 는 주파수 축 상으로 시스템 대역 또는 특정 서브 밴드 내에서 고정되거나 주파수 호핑이 적용될 수 있다.

앞서 설명한 제1 내지 제3 예에 있어, 하나의 UL CCE 를 구성하는 UL REG 개수인 L 은, 모든 경우(예: 제1 내지 제3 예)에 대해 동일한 값으로 설정되거나, 각 경우 (예: 제1 내지 제3 예) 별로 상이한 값이 설정되거나 (예: 제1 예에서는 8 또는 16으로, 제2 예에서는 6 또는 12로, 제3 예에서는 7 또는 14로 설정됨), 특정 경우들에서만 동일한 값으로 설정될 수 있다. (예: 제1 예 및 제2 예에서는 6, 8, 12 또는 16으로 설정되고, 제3 예에서는 7 또는 14로 설정됨

상기 UL CCE 를 구성함에 있어서, 특징적으로 구성하는 UCI 전송 RE 개수의 합은 2ⁿ (혹은 2ⁿ*3^k*5^j) 으로 제약될 수 있다. 이러한 구성은 폴라 코드 (polar code) 전송이 2ⁿ 코딩 비트에 적합함을 고려할 때, 추가적인 펑쳐링 또는 레이트 매칭 없이 PUCCH 상에 UCI 를 전송할 수 있다는 장점이 있다.

4.2.3. PUCCH

하나의 PUCCH 는 하나 또는 복수의 UL CCE 로 구성될 수 있다.

UL CCE가 4.2.2. 절에서 설명한 f-CCE 인 경우, 하나의 PUCCH는 동일 심볼 내의 (다른 주파수 상의) 복수 f-CCE 들로 구성될 수 있다. 추가적으로, 하나의 PUCCH는 서로 다른 심볼 내의 (동일 주파수 상의) 복수 f-CCE 들로 구성 (즉, 다중 심볼 PUCCH인 경우와 같이) 될 수 있다.

UL CCE가 4.2.2. 절에서 설명한 t-CCE 인 경우, 하나의 PUCCH는 서로 다른 심볼 구간 (예: slot) 내의 (동일 또는 서로 다른 주파수상의) 복수 t-CCE 들로 구성될 수 있다. 추가적으로, 하나의 PUCCH는 동일한 심볼 구간 (예: slot) 내의 (주파수 축 상으로 연속 또는 불연속하는) 복수 t-CCE 들로 구성될 수 있다.

UL CCE가 4.2.2. 절에서 설명한 2D-CCE 인 경우, 하나의 PUCCH는 서로 다른 심볼 구간 (예: slot) 내의 (동일 또는 서로 다른 주파수상의) 복수 2D-CCE 들로 구성될 수 있다. 추가적으로, 하나의 PUCCH는 동일한 심볼 구간 (예: slot) 내의 (주파수 축 상으로 연속 또는 불연속하는) 복수 2D-CCE 들로 구성될 수 있다. 또한, 하나의 PUCCH는 서로 다른 심볼 구간 및 서로 다른 주파수 축 상으로 복수 2D-CCE 들로 구성될 수 있다. 또한, 하나의 PUCCH는 일부 심볼 구간이 중첩 (overlap) 되고 일부 주파수 축 상 자원이 중첩 (overlap) 되는 복수 2D-CCE 들로 구성될 수 도 있다.

4.2.4. 시퀀스 생성 방법

앞서 상술한 바와 같이, UL REG 또는 UL CCE 를 구성함에 있어서, 일부 RE 는 RS 를 구성하고, 일부 RE 는 UCI 를 구성할 수 있다. 이 때, 상기 UCI는 종류에 따라 시퀀스 또는 코딩 심볼의 형태로 전송될 수 있다. 이하에서는, UE가 RS 또는 시퀀스 기반의 UCI 를 전송할 때, 구체적인 시퀀스 생성 및 전송 방법에 대해 상세히 설명한다.

4.2.4.1. 자도프-추 시퀀스 기반 전송 방법

UCI가 자도프-추 시퀀스 기반으로 전송되는 경우, UL REG 별로 또는 심볼 별로 root index 가 다른 시퀀스가 설정될 수 있다. 또는, UL REG 별로 또는 심볼 별로 (root index 는 동일하되) CS 값이 다르게 설정될 수 있다. 이때, root index (또는 cyclic shift) 값은 하나만 (L1 시그널링 또는 상위 계층 시그널링에 의해) 설정되고, 해당 값에 대응되는 시퀀스는 사전에 설정된 REG (또는 symbol) 에서 전송되며 다른 REG (또는 symbol) 에서 전송되는 시퀀스에 대해서는 사전에 정의된 규칙에 의해 root index (또는 cyclic shift) 값이 결정될 수 있다.

일 예로, DCI 를 통해 root index (또는 cyclic shift) 값이 시그널링되는 경우, 해당 값에 기반한 시퀀스는 가장 낮은 (lowest) (또는 가장 높은 (highest)) RB 인덱스를 갖는 RB 를 포함하는 REG 에서 전송되고 다음 높은 (next high) (또는 다음 낮은 (next low)) RB 인덱스를 갖는 RB 를 포함한 REG 에 대해서는 미리 설정된 오프셋 값이 더해진 root index (또는 cyclic shift) 값에 기반한 시퀀스가 전송될 수 있다.

4.2.4.2. 의사 랜덤 시퀀스 기반 전송 방법

UCI가 의사 랜덤 시퀀스 기반으로 전송되는 경우, UL REG 별로 또는 심볼 별로 scrambling seed 가 다른 시퀀스가 설정될 수 있다. 또는 UCI가 UL REG 별로 또는 심볼 별로 동일한 시퀀스를 반복한 뒤, OCC 를 통해 전송되도록 설정될 수 있다. 이를 통해 UE 간 CDM이 지원될 수 있다.

이때, scrambling seed 값은 하나만 (L1 시그널링 또는 상위 계층 시그널링에 의해) 설정되고, 해당 값에 대응되는 시퀀스는 사전에 설정된 REG (또는 심볼)에서 전송되며 다른 REG (또는 심볼)에서 전송되는 시퀀스에 대해서는 사전에 정의된 규칙에 의해 scrambling seed 값이 결정될 수 있다.

일 예로, DCI 를 통해 scrambling seed 값이 시그널링되는 경우, 해당 값에 기반한 시퀀스는 가장 낮은 (lowest) (또는 가장 높은 (highest)) RB 인덱스를 갖는 RB 를 포함하는 REG 에서 전송되고 다음 높은 (next high) (또는 다음 낮은 (next low)) RB 인덱스를 갖는 RB 를 포함한 REG 에 대해서는 미리 설정된 오프셋 값이 더해진 scrambling seed 값에 기반한 시퀀스가 전송될 수 있다.

도 33은 본 발명에 따른 단말의 PUCCH 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 단말은 전송할 PUCCH를 구성한다 (S3310). 이때, 상기 단말이 구성하는 PUCCH 구조는 상기 단말이 전송하고자 하는 UCI 페이로드 크기, 기지국으로부터 시그널링 (예: L1 시그널링 또는 RRC 시그널링) 등에 기반하여 결정될 수 있다. 일 예로, 상기 단말은 상기 PUCCH를 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH, 다중 심볼 PUCCH, LTE 시스템의 PUCCH를 변형한 PUCCH 중 하나의 구조에 따라 구성할 수 있다.

구체적인 일 예로, 상기 단말이 복수의 심볼들을 통해 전송되는 다중 심볼 PUCCH를 구성하는 경우, 상기 단말은 도 12의 (a)와 같이 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성을 복수 개 이용하여 상기 다중 심볼 PUCCH를 구성할 수 있다. 즉, 상기 단말은 1 심볼 PUCCH 구조를 시간 영역에서 복수 개 반복함으로써 다중 심볼 PUCCH를 구성할 수 있다.

앞서 설명한 상기 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성은, 하나의 심볼을 통해 복조 참조 신호 (Demodulation Reference Signal, DM-RS) 및 상향링크 제어 정보 (Uplink Control Information, UCI)가 전송되는 PUCCH 구성일 수 있다.

이때, 상기 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성은, 도 11의 (a)와 같이 상기 하나의 심볼을 통해 DM-RS 및 UCI가 주파수 분할 다중화 (Frequency Division Multiplexing, FDM)되어 전송되는 PUCCH 구성이 적용될 수 있다. 추가적으로, 상기 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성은, 도 11의 (b)와 같이 상기 하나의 심볼을 통해 DM-RS 및 UCI가 시간 분할 다중화 (Time Division Multiplexing, TDM)되어 전송되는 PUCCH 구성일 수 있다.

또한, 상기 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성이 불연속하는 주파수 자원에 할당된 복수의 상향링크 자원 요소 그룹 (Resource Element Group, REG)으로 구성되는 경우, 상기 다중 심볼 PUCCH에 대한 주파수 호핑 (frequency hopping)은 허용되지 않을 수 있다.

이와 달리, 상기 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성이 연속하는 주파수 자원에 할당된 복수의 상향링크 자원 요소 그룹 (Resource Element Group, REG)으로 구성되는 경우, 상기 다중 심볼 PUCCH에 대한 주파수 호핑 (frequency hopping)이 적용될 수 있다.

또한, 상기 다중 심볼 PUCCH이 전송되는 심볼 개수가 K (단, K는 1보다 큰 자연수) 개 이고, 상기 다중 심볼 PUCCH가 주파수 호핑이 적용되어 전송되는 경우, 각 주파수 호핑 단위는

개 심볼 및

개 심볼로 구분될 수 있다. 여기서,

는 a와 같거나 a 보다 큰 정수 중 가장 작은 정수 값을 의미할 수 있다.

이때, 상기 다중 심볼 PUCCH를 통해 전송되는 상향링크 제어 정보 (Uplink Control Information, UCI)의 크기에 따라, 상기 다중 심볼 PUCCH가 전송되는 각 심볼 별로 전송되는 UCI 비트 정보는 동일하거나 서로 상이할 수 있다.

구체적으로, 상기 다중 심볼 PUCCH를 통해 전송되는 상향링크 제어 정보 (Uplink Control Information, UCI)의 크기가 일정 비트 크기 이상인 경우, 상기 다중 심볼 PUCCH가 전송되는 각 심볼 별로 전송되는 UCI 비트 정보는 서로 상이할 수 있다.

또한, 상기 다중 심볼 PUCCH는 다른 단말이 전송한 PUCCH와 코드 분할 다중화 (Code Division Multiplexing, CDM)되어 전송될 수도 있다.

이어, 상기 단말은 다양한 방법으로 구성된 PUCCH를 대응하는 심볼 구간을 통해 기지국으로 전송한다 (S3330).

상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예: 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 가 있다.

5. 장치 구성

도 34는 제안하는 실시 예가 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다. 도 34에 도시된 단말 및 기지국은 앞서 설명한 단말과 기지국 간 물리 상향링크 제어 채널 송수신 방법의 실시 예들을 구현하기 위해 동작한다.

단말(UE: User Equipment, 1)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB 또는 gNB, 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 프로세서(40)를 통해 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성을 복수 개 이용하여 복수의 심볼들을 통해 전송되는 다중 심볼 PUCCH를 구성하고, 송신부(10)를 통해 상기 구성된 다중 심볼 PUCCH를 복수의 심볼들을 통해 전송할 수 있다.

이에 대응하여, 기지국(100)은 수신기(110)를 통해 상기 단말(1)로부터 복수의 심볼들을 통해 다중 심볼 PUCCH를 수신할 수 있다. 이때, 상기 다중 심볼은 하나의 심볼을 이용한 PUCCH 구성을 복수 개 이용하여 구성될 수 있다.

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 34의 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 (14)

1. 무선 통신 시스템에서 단말이 물리 상향링크 제어 채널 (physical uplink control channel; PUCCH)을 전송하는 방법에 있어서,
   상향링크 제어 정보 (uplink control information; UCI)를 전송하는 두 심볼 PUCCH 를 구성하되,
   상기 두 심볼 PUCCH는, 상기 두 심볼 PUCCH에 포함된 상기 UCI의 페이로드 (payload) 크기에 기초하여, (i) 상기 UCI에 대응하는 시퀀스만을 전송하는 제1 두 심볼 PUCCH 설정, 및 (ii) 주파수 분할 다중화 (FDM) 방법에 기초하여 상기 UCI 및 참조 신호 (reference signal; RS)를 전송하는 제2 두 심볼 PUCCH 설정을 포함하는 복수의 두 심볼 PUCCH 설정들 중 하나로 구성됨; 및
   상기 두 심볼 PUCCH를 전송하는 것을 포함하는, 물리 상향링크 제어 채널 전송 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 UCI의 페이로드 크기가 2 비트 이하임에 기초하여, 상기 두 심볼 PUCCH는 상기 제1 두 심볼 PUCCH 설정에 기초하여 구성되는, 물리 상향링크 제어 채널 전송 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제2 두 심볼 PUCCH 설정에 기초하여, 상기 UCI 및 상기 참조 신호는 서로 다른 부반송파 상에 매핑되는, 물리 상향링크 제어 채널 전송 방법.
4. 제 3항에 있어서,
   제1 심볼 및 제2 심볼을 포함하는 두 심볼 구간 내 설정되는 상기 제2 두 심볼 PUCCH 설정에 기초하여, 상기 제1 심볼 내 상기 UCI가 매핑되는 하나 이상의 부반송파와 상기 제2 심볼 내 상기 UCI가 매핑되는 하나 이상의 부반송파는 동일한, 물리 상향링크 제어 채널 전송 방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 두 심볼 PUCCH 설정은 상기 RS 없이 상기 UCI에 대응하는 상기 시퀀스만을 전송하도록 구성되는, 물리 상향링크 제어 채널 전송 방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 시퀀스는 자도프-추 (Zadoff-Chu) 시퀀스인, 물리 상향링크 제어 채널 전송 방법.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 UCI의 페이로드 크기가 일정 비트 크기 이하임에 기초하여, 각 심볼 별로 상기 두 심볼 PUCCH를 통해 전송되는 UCI 비트 정보는 동일한, 물리 상향링크 제어 채널 전송 방법.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 UCI의 페이로드 크기가 일정 비트 크기 초과임에 기초하여, 각 심볼 별로 상기 두 심볼 PUCCH를 통해 전송되는 UCI 비트 정보는 서로 상이한, 물리 상향링크 제어 채널 전송 방법.
9. 무선 통신 시스템에서 기지국이 단말로부터 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel; PUCCH)을 수신하는 방법에 있어서,
   상기 단말로부터 두 심볼 PUCCH를 수신하되,
   상기 두 심볼 PUCCH는, 상기 두 심볼 PUCCH를 통해 전송되는 상향링크 제어 정보 (uplink control information; UCI)의 페이로드 (payload) 크기에 기초하여, (i) 상기 UCI에 대응하는 시퀀스만을 전송하는 제1 두 심볼 PUCCH 설정, 및 (ii) 주파수 분할 다중화 (FDM) 방법에 기초하여 상기 UCI 및 참조 신호 (reference signal; RS)를 전송하는 제2 두 심볼 PUCCH 설정을 포함하는 복수의 두 심볼 PUCCH 설정들 중 하나로 구성되는, 물리 상향링크 제어 채널 수신 방법.
10. 무선 통신 시스템에서 기지국으로 물리 상향링크 제어 채널 (physical uplink control channel; PUCCH)을 전송하는 단말에 있어서,
    송신부; 및
    상기 송신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상향링크 제어 정보 (uplink control information; UCI)를 전송하는 두 심볼 PUCCH 를 구성하되,
    상기 두 심볼 PUCCH는, 상기 두 심볼 PUCCH에 포함된 상기 UCI의 페이로드 (payload) 크기에 기초하여, (i) 상기 UCI에 대응하는 시퀀스만을 전송하는 제1 두 심볼 PUCCH 설정, 및 (ii) 주파수 분할 다중화 (FDM) 방법에 기초하여 상기 UCI 및 참조 신호 (reference signal; RS)를 전송하는 제2 두 심볼 PUCCH 설정을 포함하는 복수의 두 심볼 PUCCH 설정들 중 하나로 구성됨; 및
    상기 두 심볼 PUCCH를 전송하도록 구성되는, 단말.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 UCI의 페이로드 크기가 2 비트 이하임에 기초하여, 상기 두 심볼 PUCCH는 상기 제1 두 심볼 PUCCH 설정에 기초하여 구성되는, 단말.
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