KR102201765B1 - 무선 통신 시스템에서 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 송신하는 방법은, 기지국으로부터 CP-OFDM(cyclic prefix-orthogonal frequency divisional multiplexing) 방식과 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spreading-OFDM) 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보를 수신하는 단계; 상기 지시된 방식에 따라서 상향링크 신호의 파형을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 상향링크 신호의 파형을 상기 기지국에 송신하는 단계를 포함하되, 상기 단말이 최하위 변조 차수를 갖는 변조 방식을 통해 상기 상향링크 신호를 변조하는 것은 상기 상향링크 신호의 파형을 상기 DFT-s-OFDM 방식으로 생성하는 경우에만 허용될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 단말이 기지국에 상향링크 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 최근 차세대 통신 시스템(e.g., 5G 또는 New RAT)의 시나리오들이 논의되고 있다. 논의 중인 시나리오들은 eMBB(Enhanced Mobile BroadBand), uMTC(Ultra-reliable Machine-Type Communications) 및 mMTC(Massive Machine-Type Communications)를 포함한다. eMBB는 높은 스펙트럼 효율성(High Spectrum Efficiency), 높은 사용자 경험 데이터 전송률(High User Experienced Data Rate), 높은 피크 데이터 전송률(High Peak Data Rate) 등의 특성을 갖는 차세대 이동 통신 시나리오이다. uMTC는 매우 높은 신뢰성(Ultra Reliable), 매우 낮은 지연(Ultra Low Latency) 및 매우 높은 사용성(Ultra High Availability) 등의 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오로서, 예컨대, V2X, 긴급 서비스(Emergency Service), 원격 제어(Remote Control) 등을 포함한다. mMTC는 저 비용(Low Cost), 저 전력(Low Energy) 및 작은 패킷(Short Packet), 대규모 연결(Massive Connectivity) 등의 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오로서, 예컨대 IoT를 포함 할 수 있다.
도 1은 5G를 위한 IMT 2020에서 제시된 핵심 성능 요구 사항과 서비스 시나리오 별 5G 성능 요구사항과의 연관성을 나타낸다. 특히, uMTC 서비스는 OTA 지연 요구 사항 (Over The Air Latency Requirement)이 매우 제한적이고, 높은 이동성과 높은 신뢰성이 요구된다 (e.g., OTA Latency < 1ms, Mobility > 500km/h, BLER < 10-6).
이와 같이 eMBB, mMTC 및 URLCC 등을 고려한 새로운 무선 접속 기술(New RAT)이 차세대 무선 통신을 위하여 논의되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상향링크 송신을 위해 CP-OFDM(cyclic prefix-orthogonal frequency divisional multiplexing) 방식과 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spreading-OFDM) 방식을 모두 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 보다 효율적이고 정확하게 송신 또는 수신하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제는 상술된 기술적 과제에 제한되지 않으며, 다른 기술적 과제들이 본 발명의 실시예로부터 유추될 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 송신하는 방법은 기지국으로부터 CP-OFDM(cyclic prefix-orthogonal frequency divisional multiplexing) 방식과 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spreading-OFDM) 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보를 수신하는 단계; 상기 지시된 방식에 따라서 상향링크 신호의 파형을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 상향링크 신호의 파형을 상기 기지국에 송신하는 단계를 포함하되, 상기 단말이 최하위 변조 차수를 갖는 변조 방식을 통해 상기 상향링크 신호를 변조하는 것은 상기 상향링크 신호의 파형을 상기 DFT-s-OFDM 방식으로 생성하는 경우에만 허용될 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 송신하는 단말은, 수신기; 송신기; 및 상기 수신기를 통해 기지국으로부터 CP-OFDM(cyclic prefix-orthogonal frequency divisional multiplexing) 방식과 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spreading-OFDM) 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보를 수신하고, 상기 지시된 방식에 따라서 상향링크 신호의 파형을 생성하고, 상기 송신기를 통해 상기 생성된 상향링크 신호의 파형을 상기 기지국에 송신하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서가 최하위 변조 차수를 갖는 변조 방식을 통해 상기 상향링크 신호를 변조하는 것은 상기 상향링크 신호의 파형을 상기 DFT-s-OFDM 방식으로 생성하는 경우에만 허용될 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 상향링크 신호를 수신하는 방법은, 단말에 CP-OFDM(cyclic prefix-orthogonal frequency divisional multiplexing) 방식과 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spreading-OFDM) 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보를 송신하는 단계; 상기 지시된 방식을 가정하여 상기 단말로부터 송신된 상향링크 신호의 파형을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 상향링크 신호의 파형에 기초하여 상기 상향링크 신호를 복조하는 단계를 포함하고, 상기 기지국이 최하위 변조 차수를 갖는 변조 방식을 가정하여 상기 상향링크 신호를 복조하는 것은 상기 DFT-s-OFDM 방식을 지시한 경우에만 허용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따라서 상술된 상향링크 신호 수신 방법을 수행하기 위한 기지국 장치가 제공될 수 있다.
상기 CP-OFDM 방식과 상기 DFT-s-OFDM 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보는 상기 기지국에 의해 주기적으로 브로드캐스트되는 시스템 정보에 포함될 수 있다.
단말은, 제1 메시지를 통해 랜덤 엑세스 프리앰블을 송신하고, 상기 랜덤 엑세스 프리앰블에 대한 응답으로서 제2 메시지를 수신하되, 상기 상향링크 신호는 단말 간 경쟁 해소를 위한 제3 메시지로서, 상기 제2 메시지를 수신한 뒤 상기 제3 메시지를 송신할 때부터 상기 CP-OFDM 방식 또는 상기 DFT-s-OFDM 방식 중 지시된 방식이 적용될 수 있다.
상기 CP-OFDM 방식에 의해 상기 상향링크 신호의 파형이 생성되는 경우, 상기 상향링크 신호를 위해 분산 자원 할당과 로컬화 자원 할당이 모두 지원되고, 상기 DFT-s-OFDM 방식에 의해 상기 상향링크 신호의 파형이 생성되는 경우, 상기 상향링크 신호를 위해 상기 로컬화 지원 할당만 지원될 수 있다.
상기 CP-OFDM 방식과 상기 DFT-s-OFDM 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보는 상기 상향링크 신호를 위한 상향링크 승인에 해당하는 하향링크 제어 정보를 통해 수신되고, 상기 상향링크 신호는 PUSCH (physical uplink shared channel)에 해당할 수 있다. 상기 하향링크 제어 정보에 포함된 MCS (modulation and coding scheme) 정보, 분산/로컬 자원 할당 정보 및 프리코딩 정보 중 적어도 하나를 통해 상기 CP-OFDM 방식과 상기 DFT-s-OFDM 방식 중 어느 하나가 암시적으로 지시될 수 있다.
상기 CP-OFDM 방식과 상기 DFT-s-OFDM 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보는 상기 단말의 전력 헤드룸(power headroom)에 기초하여 결정된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, CP-OFDM(cyclic prefix-orthogonal frequency divisional multiplexing) 방식과 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spreading-OFDM) 방식 중 단말이 어느 방식을 사용하여야 하는지를 지시하는 정보가 제공됨으로써, CP-OFDM 방식과 DFT-s-OFDM 방식의 스위칭이 정확하고 효율적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 기술적 효과는 상술된 기술적 효과에 제한되지 않으며, 다른 기술적 효과들이 본 발명의 실시예로부터 유추될 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다. 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 5G 서비스 시나리오와 성능 요구사항을 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다.
도 4는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 FDD 방식과 TDD 방식을 나타낸다.
도 5는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 상향링크 데이터 송신 절차를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자체-포함(self-contained) 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7 내지 도 13은 CP-OFDM과 DFT-s-OFDM의 성능을 다양한 조건하에서 시뮬레이션한 결과들을 나타낸다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따라 단말과 기지국이 상향링크 신호를 송수신하는 방법의 흐름을 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말과 기지국을 도시한다.
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 사용될 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(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 기반의 이동 통신 시스템을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 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.
New RAT을 논의 하기에 앞서, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 간략히 살펴본다. 후술하는 3GPP LTE/LTE-A에 대한 설명은 New RAT의 이해를 돕기 위해 참조 될 수 있으며, New RAT의 설계와 상충되지 않는 몇몇의 LTE/LTE-A 동작과 설정들은 New RAT에도 적용될 수도 있다. New RAT은 편의상 5G 이동 통신으로 지칭될 수도 있다.
● 3GPP LTE/LTE-A 시스템
도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 단계 S101에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(Identity) 등의 정보를 획득한다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 단계 S102에서 물리 하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(Physical Downlink Control Channel, PDSCH)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S103 내지 단계 S106과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S103), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104). 경쟁 기반 임의 접속의 경우 추가적인 물리임의접속채널의 전송(S105) 및 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 수신(S106)과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널/물리하향링크공유채널 수신(S107) 및 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S108)을 수행할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다. 본 명세서에서, HARQ ACK/NACK은 간단히 HARQ-ACK 혹은 ACK/NACK(A/N)으로 지칭된다. HARQ-ACK은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(NACK), DTX 및 NACK/DTX 중 적어도 하나를 포함한다. UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 전송되지만, 제어 정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
상술된 LTE 시스템에서 경쟁 기반 랜덤 엑세스 과정을 보다 구체적으로 설명한다.
(1) 제 1 메시지 전송: 먼저, 단말은 시스템 정보 또는 핸드오버 명령(Handover Command)을 통해 지시된 임의접속 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 임의접속 프리앰블을 선택하고, 상기 임의접속 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH(Physical Random Access Channel) 자원을 선택하여 전송할 수 있다.
(2) 제 2 메시지 수신: 단말은 임의접속 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 임의접속 응답 수신 윈도우 내에서 자신의 임의접속 응답의 수신을 시도한다. 좀더 자세하게, 임의접속 응답 정보는 MAC PDU의 형식으로 전송될 수 있으며, 상기 MAC PDU는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)을 통해 전달될 수 있다. 또한 상기 PDSCH로 전달되는 정보를 단말이 적절하게 수신하기 위해 단말은 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)를 모니터링하는 것이 바람직하다. 즉, PDCCH에는 상기 PDSCH를 수신해야 하는 단말의 정보와, 상기 PDSCH의 무선자원의 주파수 그리고 시간 정보, 그리고 상기 PDSCH의 전송 형식 등이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 일단 단말이 자신에게 전송되는 PDCCH의 수신에 성공하면, 상기 PDCCH의 정보들에 따라 PDSCH로 전송되는 임의접속 응답을 적절히 수신할 수 있다. 그리고 상기 임의접속 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블 구별자(ID; 예를 들어, RAPID (Random Access Preamble IDentifier)), 상향링크 무선자원을 알려주는 상향링크 승인 (UL Grant), 임시 셀 식별자 (Temporary C-RNTI) 그리고 시간 동기 보정 값 (Timing Advance Command: TAC)들이 포함될 수 있다.
(3) 제 3 메시지 전송: 단말이 자신에게 유효한 임의접속 응답을 수신한 경우에는, 상기 임의접속 응답에 포함된 정보들을 각각 처리한다. 즉, 단말은 TAC을 적용시키고, 임시 셀 식별자를 저장한다. 또한 유효한 임의접속 응답 수신에 대응하여 전송할 데이터를 메시지3 버퍼에 저장할 수 있다. 한편, 단말은 수신된 UL 승인을 이용하여, 데이터(즉, 제 3 메시지)를 기지국으로 전송한다. 제 3 메시지는 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에서는 기지국에서 어떠한 단말들이 상기 임의접속 과정을 수행하는지 판단할 수 없는데, 차후에 충돌해결을 하기 위해서는 단말을 식별해야 하기 때문이다.
(4) 제 4 메시지 수신: 단말이 임의접속 응답에 포함된 UL 승인을 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송 한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다. 단말이 자신의 셀 식별자를 통해 PDCCH를 수신한 경우에, 단말은 정상적으로 임의접속 과정이 수행되었다고 판단하고, 임의접속 과정을 종료한다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 무선 프레임의 구조를 예시한다. 셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
하나의 프레임(frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. RB는 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix) 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP는 확장 CP(extended CP)와 노멀 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 노멀 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 노멀 CP인 경우보다 적다. 확장 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널 상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장 CP가 사용될 수 있다. 노멀 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다. 즉, 노멀 CP가 사용되는 경우 15 kHz 간격의 부반송파 12개와 7개의 OFDM Symbol로 하나의 RB가 정의된다.
중심 주파수 6 RB(Center Frequency 6RB)는 동기화를 위한 주 동기 신호(Primary Synchronization Signal, PSS), 부 동기 신호(Secondary Synchronization Signal, SSS) 및 시스템 정보 전송을 위한 물리 방송 신호(Physical Broadcast Channel, PBCH)를 전달한다. 상술된 프레임 구조, 신호 및 채널들의 위치는 노멀/확장 CP, TDD/FDD에 따라서 변경될 수 있다.
도 4는 LTE/LTE-A 시스템에서의 FDD 및 TDD를 예시한다. 도 4를 참조하면, FDD 의 경우, 하향링크와 상향링크의 주파수 대역이 구분되어 있다. TDD의 경우 동일 밴드 내에서 서브프레임 단위로 하향링크 영역과 상향링크 영역이 구분된다.
이하에서는 LTE의 상향링크 다중 접속 기법들에 대하여 설명한다.
우선, SC-FDMA 전송 방식에 대하여 설명한다. SC-FDMA는 DFT-s-OFDMA(discrete Fourier transform-spreading-orthogonal frequency divisional multiple access)로 칭하여지기도 한다. SC-FDMA는 첨두전력대평균전력비 (Peak-to-Average Power Ratio; PAPR) 또는 CM(Cube Metric) 값을 낮게 유지할 수 있는 전송 방식이며, 전력 증폭기의 비-선형(non-linear) 왜곡 구간을 피하여 효율적으로 전송하기 위한 전송 방식이다. PAPR은 파형(Waveform)의 특성을 나타내는 파라미터로서, 파형의 진폭(amplitude)의 첨두(peak) 값을 시간 평균된 RMS(Root Mean Square) 값으로 나눈 값이다. CM은 PAPR이 나타내는 수치를 대변할 수 있는 또 다른 측정값이다. PAPR은 송신측에서 전력 증폭기가 지원해야 하는 동적 범위(dynamic range)와 연관된다. 즉, PAPR 값이 높은 전송 방식을 지원하기 위해서는 전력 증폭기의 동적 범위(또는 선형 구간)가 넓을 것이 요구된다. 전력 증폭기의 동적 범위가 넓을 수록 전력 증폭기의 가격이 상승하므로, PAPR 값을 낮게 유지하는 전송 방식이 상향링크 전송에 유리하다. 이에 따라, PAPR 값을 낮게 유지할 수 있는 SC-FDMA가 현재 3GPP LTE 시스템의 상향링크 전송 방식으로 사용되고 있다.
도 5는 LTE 상향링크의 DFT-s-OFDMA (또는 SC-FDMA) 방식을 설명하기 위한 블록도이다.
인코더에 의하여 부호화 과정을 거친 하나 이상의 코드워드는 단말 특정 스크램블링 신호를 이용하여 스크램블링될 수 있다. 스크램블링된 코드워드는 전송 신호의 종류 및/또는 채널 상태에 따라 BPSK, QPSK, 16 QAM 또는 64QAM 방식으로 복소 심볼로 변조된다. 그 후, 변조된 복소 심볼은 하나 이상의 레이어에 매핑된다.
하나의 코드워드는 하나의 레이어에 심볼 단위로 매핑되어 전송될 수도 있으나, 하나의 코드워드가 최대 4개의 레이어에 분산되어 매핑될 수도 있으며, 이와 같이 하나의 코드워드가 복수의 레이어에 분산되어 매핑되는 경우, 각 코드워드를 이루는 심볼들은 레이어별로 순차적으로 매핑되어 전송될 수 있다. 한편, 단일 코드워드 기반 전송 구성의 경우에는 인코더 및 변조 블록이 하나씩만 존재하게 된다.
이와 같이 레이어 매핑된 신호는 변환 프리코딩(Transform precoding)될 수 있다. 구체적으로, 레이어 매핑된 신호에 대하여 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform; DFT)에 의한 프리코딩이 수행될 수 있으며, 레이어 매핑된 신호에 채널 상태에 따라 선택된 소정 프리코딩 행렬이 곱해져서 각 전송 안테나에 할당될 수 있다. 이와 같이 처리된 각 안테나별 전송 신호는 각각 전송에 이용될 시간-주파수 자원 요소에 매핑되며, 이후 OFDM 신호 생성기를 거쳐 각 안테나를 통해 전송될 수 있다.
● New RAT
New RAT 성능 요구 사항 중, 저지연 요구조건을 만족시키기 위하여 서브프레임이 새롭게 설계될 필요가 있다.
[Self-contained Subframe]
도 6은 New RAT을 위해서 새롭게 제안되는 Self-contained Subframe 을 예시한다. 이하에서, self-contained subframe은 간략히 서브프레임으로 지칭될 수도 있다.
TDD 기반의 Self-contained Subframe 구조에 따르면 하나의 서브프레임 내에 하향링크와 상향링크를 위한 자원구간(예를 들어, 하향링크 제어 채널 및 상향링크 제어 채널)이 존재한다.
도 6에 도시된 self-contained subframe 구조에서는 DL 제어 영역-데이터 영역-UL 제어 영역 순서로 서브프레임이 구성되는 것을 예시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 다른 Self-contained Subframe 구조로서, DL 제어 영역-UL 제어 영역-데이터 영역의 순서로 서브프레임이 구성될 수도 있다.
Self-contained subframe은 해당 서브프레임에서 전송되는 데이터의 방향에 따라서 DL Self-contained subframe과 UL Self-contained subframe으로 구분될 수 있다.
이러한 self-contained subframe 구조에서 기지국과 UE가 송신 모드에서 수신모드로 전환 과정 또는 수신모드에서 송신모드로 전환 과정을 위한 시간 갭(time gap)이 필요하다. 이를 위하여 self-contained subframe 구조에서 DL에서 UL로 전환되는 시점에 해당하는 적어도 하나의 OFDM symbol이 GP(guard period)로 설정된다. GP는 DL에서 UL로 전환되는 시점에 위치한다. 예컨대, DL 서브프레임에서 GP는 DL 데이터 영역과 UL 제어 영역 사이에 위치하고, UL 서브프레임에서 GP는 DL 제어 영역과 UL 데이터 영역 사이에 위치한다.
한편, 1 서브프레임은 일정한 시간 길이로 정의될 수도 있다. 예를 들어, NR에서 1 서브프레임의 시간 길이(duration)은 1 ms로 고정될 수도 있다. 이 때, 1 심볼 길이는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 따라서 결정되므로, 1 서브프레임에 포함되는 심볼의 개수는 서브캐리어 간격에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어, 서브캐리어 간격이 15 kHz일 경우, 1 서브프레임에는 14개의 심볼들이 포함될 수 있다. 하지만, 서브캐리어 간격이 2배로 증가하여 30 kHz 가 되면, 1 심볼의 길이(duration)은 반으로 줄어들기 대문에 1 서브프레임에 총 28개의 심볼들이 포함될 수 있다. 서브캐리어 간격은 15 kHz * 2n이 될 수 있고, 1 서브프레임에 포함되는 심볼들의 개수는 14 * 2n이 될 수 있다. n은 0, 1, 2.. 등의 정수로서, 반드시 양의 정수에 한정되지 않는다. 예를 들어, n이 음의 정수 -1 이라면, 1 서브프레임에는 총 7개의 심볼들이 포함될 수 있다.
[DFT-s-OFDM & CP-OFDM for NR uplink]
기존의 LTE 시스템에 따르면 하향링크에는 CP(cyclic-prefix)-OFDM 방식이 사용되었으며, 상향링크에는 DFT-s-OFDM 방식이 사용되었다. CP-OFDM은 간략히 OFDM으로 지칭될 수 있으며, DFT-s-OFDM는 간략히 SC-FDMA 로 지칭될 수도 있다.
DFT-s-OFDM 도 넓은 의미로는 OFDM의 일종으로 볼 수도 있겠으나, DFT-s-OFDM을 CP-OFDM과 비교할 때 DFT-s-OFDM에서는 IFFT를 통해 OFDM 신호를 생성하기 이전에 DFT 확산을 통해서 PAPR을 낮추는 과정이 더 수행된다는 차이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 NR 상향링크를 위해서 DFT-s-OFDM과 CP-OFDM이 모두 지원될 수 있다. NR 상향링크를 논의하기에 앞서, DFT-s-OFDM과 CP-OFDM의 장단점을 살펴본다.
도 7은 QPSK의 경우에 CP-OFDM과 DFT-s-OFDM의 PAPR 성능을 비교한 도면이다.
도 7을 참조하면 1 % PAPR 레벨에서 CP-OFDM과 비교시 DTF-s-OFDM은 약 2dB 정도의 PAPR 성능이 우수하며, 0.1 % PAPR 레벨에서는 CP-OFDM과 비교시DTF-s-OFDM은 약 2.5dB 정도의 PAPR 성능이 우수하다.
ACLR(Adjacent Channel Leakage Ratio) 요구 조건(i.e., 30 dBc)를 만족시키기 위하여, CP-OFDM 및 DFT-s-OFDM을 위해 각각 -3.75 dBm과 -1.75 dBm의 입력 파워를 가정하였다.
다음으로는, SISO, 2x1-SIMO 및 4x1-SIMO의 이상적인 채널 추정(ideal CE), 실제적인 채널 추정(realistic CE)에 대한 CP-OFDM 및 DFT-s-OFDM의 BLER(block error rate)를 살펴본다.
도 8은 4 PRBs SISO 전송에서 CP-OFDM 및 DFT-s-OFDM의 BLER를 나타낸다. 도 9는 50 PRBs SISO 전송에서 CP-OFDM 및 DFT-s-OFDM의 BLER를 나타낸다. 동일한 전력 증폭기 모델을 가정한다면 BLER 0.1에서 CP-OFDM과 DFT-s-OFDM의 퍼포먼스 갭은 0.5 dB 이내에 있다.
도 10은 4 PRBs SIMO 2Rx-1Tx 케이스에서 CP-OFDM 및 DFT-s-OFDM의 BLER를 나타낸다. 도 11은 50 PRBs SIMO 2Rx-1Tx 케이스에서 CP-OFDM 및 DFT-s-OFDM의 BLER를 나타낸다. 동일한 전력 증폭기 모델을 가정한다면 BLER 0.1에서 CP-OFDM과 DFT-s-OFDM의 퍼포먼스 갭은 0.3 dB 이내에 있다.
도 12는 4 PRBs SIMO 4Rx-1Tx 케이스에서 CP-OFDM 및 DFT-s-OFDM의 BLER를 나타낸다. 도 13은 50 PRBs SIMO 4Rx-1Tx 케이스에서 CP-OFDM 및 DFT-s-OFDM의 BLER를 나타낸다. 동일한 전력 증폭기 모델을 가정한다면 BLER 0.1에서 CP-OFDM과 DFT-s-OFDM의 퍼포먼스 갭은 0.1 dB 이내에 있다.
도 8에서 도 13까지 시뮬레이션 결과는 DFT-s-OFDM 보다 CP-OFDM이 모든 경우들에 대해 0.1 ~ 0.5dB의 이득이 더 있음을 나타낸다. 수신 안테나의 수가 증가함에 따라 DFT-s-OFDM의 성능 저하가 거의 없어 진다.
이와 같은 결과를 바탕으로 할 때, 동일한 전력 증포기 모델을 가정할 때, DFT-s-OFDM은 낮은 스펙트럼 효율에서 CP-OFDM보다 1.5~2dB의 커버리지 이점을 갖는다는 것을 알 수 있다.
일반적으로는, CP-OFDM이 DFT-s-OFDM에 비해 보다 유연한 자원 할당 및 수신기 복잡성과 같은 몇몇 측면에서 이점을 갖는다. 특히 높은 MCS의 복조 성능은 주파수 선택적 채널에서 DFT-s-OFDM보다 우수하다. 따라서, 높은 스펙트럼 효율을 달성하기 위해서는 CP-OFDM 기반 파형이 더 바람직할 수 있다.
반면, PAPR이 낮으면 높은 전력 증폭기 효율을 기대할 수 있으므로, 낮은 PAPR 특성은 파형을 위해 고려되어야 할 중요한 요소이다. DFT-s-OFDM은 CP-OFDM에 비해 PAPR이 낮기 때문에 DFT-s-OFDM은 전력 제한된 상황에서 CP-OFDM보다 장점을 갖는다. 다시 말해, 전력이 제한된 상황에서 단말이 낮은 MCS를 사용할 때, DFT-s-OFDM은 링크 성능 이득을 제공 할 수 있다. 따라서 DFT-s-OFDM은 전력이 제한된 시나리오에서 더 적합 할 수 있다.
한편, NR의 eMBB 시나리오 등에서 제안된 커버리지가 논의되고 있으며, 이를 위해서는 낮은 PAPR 기법이 필요하다. 이를 위해서는 NR 상향링크를 위해 DFT-s-OFDM과 CP-OFDM을 공존시키는 하이브리드 방법이 사용될 수 있다.
이하에서는 낮은 PAPR 특성을 가지는 DFT-s-OFDM과 높은 스펙트럴 효율성을 갖는 CP-OFDM의 하이브리드 방식을 NR 상향링크에 적용하기 위한 방법을 살펴본다.
다만, 본 발명은 하이브리드 방식에 한정되지 않으며 DFT-s-OFDM과 CP-OFDM을 설정하는 방법에 따라 non-hybrid 와 hybrid 방식을 모두 고려할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 DFT-s-OFDM을 통해 생성된 신호 파형을 'DFT-s-OFDM Waveform', CP-OFDM을 통해 생성된 신호 파형을 'CP-OFDM Waveform'이라고 지칭한다.
한편, 기지국이 단말로부터 DFT-s-OFDM Waveform 또는 CP-OFDM Waveform을 올바르게 수신하기 위해서는 단말이 어떤 Waveform을 사용하였는지를 알 수 있어야 한다.
서비스에 따라 non-hybrid 와 hybrid 를 설정하는 방법
본 발명의 일 실시예에 따르면 하나의 반송파 상에서 DFT-s-OFDM Waveform과 CP-OFDM Waveform 중 어느 하나만 지원되거나 또는 양자가 동시에 지원 될 수 있다. 이를 위해서 기지국이 단말에 송신하는 정보(e.g., 시스템 정보)에 지원되는 Waveform을 지시하는 필드가 새롭게 정의될 수 있다. 예를 들어, 시스템 정보에 2-bit의 필드가 정의될 수 있으며, 필드 값 1은 non-hybrid 로서 only DFT-s-OFDM Waveform 지원을 의미하고, 필드 값 2는 non-hybrid 로서 only CP-OFDM Waveform 지원을 의미하고, 필드 값 3은 hybrid 로서 DFT-s-OFDM Waveform과 CP-OFDM Waveform을 동시에 지원하는 것을 의미할 수 있다.
다만, 2 bit의 필드 크기는 설명의 편의를 위한 가정이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 만약, 시스템 정보에서 파형을 지시하는 정보가 1-bit에 해당하면, 0과 1의 비트 값이 각각 DFT-s-OFDM Waveform과 CP-OFDM Waveform을 지시하는 것일 수 있다.
Waveform 지시 필드는 서비스 타입에 따라서 설정될 수 있다.
예를 들어, mMTC 서비스와 같이 넓은 커버리지가 요구되는 서비스의 경우 단말의 전력 증폭기 효율성이 중요하다. 따라서, 기지국은 PAPR 특성이 좋은 DFT-s-OFDM Waveform의 사용을 위해 Waveform 지시 필드를 1로 설정할 수 있으며, 해당 반송파의 모든 단말은 상향링크 전송을 DFT-s-OFDM Waveform으로 전송 할 수 있다.
한편, eMBB 서비스와 같이 높은 쓰루풋이 요구되는 서비스의 경우 높은 MCS을 사용하는 것이 바람직하며, 이를 위해 Waveform 지시 필드는 CP-OFDM Waveform로 설정되는 것이 바람직하다. 따라서, 모든 단말들은 CP-OFDM Waveform으로 UL 전송을 수행할 수 있다.
이와 달리, eMBB 서비스임에도 불구하고 넓은 커버리지가 요구되는 경우에는 기지국이 Waveform 지시 필드를 3을 설정함으로써 DFT-s-OFDM Waveform과 CP-OFDM Waveform을 동시에 지원하도록 설정할 수 있다. 예를 들어 기지국은 근거리 단말에게는 DFT-s-OFDM Waveform을 사용하게 하고, 셀 경계에 위치한 원거리 단말에게는 CP-OFDM Waveform을 사용하도록 설정함으로써 데이터 전송률과 커버리지의 요구 조건을 동시에 만족시킬 수 있다. 이를 위해서는 기지국과 단말 간에 DFT-s-OFDM Waveform과 CP-OFDM Waveform 사용에 대한 지시가 필요하다.
일 예로, Waveform 지시 필드는 기지국이 전송하는 시스템 정보를 통해서 단말들에게 명시적으로 전달될 수 있다. 예를 들어, PBCH와 같은 시스템 정보(e.g., MIB 정보)에 Waveform 지시 필드를 추가되고, 단말은 초기 접속 과정에서 시스템 정보를 획득함으로써 UL을 위한 Waveform을 파악할 수 있다. Waveform 지시 필드가 DFT-s-OFDM Waveform으로 설정된 경우, 단말은 최초 데이터 전송을 DFT-s-OFDM Waveform으로 수행한다. 예를 들어 랜덤 엑세스 과정을 살펴보면, 단말은 RACH 프리앰블을 전송하고 기지국으로부터 message 2를 수신한다. 이후 단말이 message 3을 보낼 때부터 DFT-s-OFDM Waveform을 사용하여 전송한다. 만약 RACH가 프리앰블 형태가 아니라 데이터 형태로 정의된다면 단말은 RACH부터 DFT-s-OFDM Waveform을 이용하여 전송할 수 있다. 또한, 상향링크 제어 정보(e.g., PUCCH)도 DFT-s-OFDM Waveform을 통해서 전송될 수 있다.
물론, 시스템 정보의 Waveform 지시 필드가 CP-OFDM Waveform으로 설정될 수도 있다.
기지국은 시스템 정보를 통해서 Waveform 지시 필드를 업데이트 할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 해당 반송파를 eMBB 짧은 커버리지로 사용하다가 eMBB 확장 커버리지(extended coverage)로 운영할 수 있다. 이 때, 기지국은 시스템 정보의 Waveform 지시 필드를 업데이트할 수 있다. 단말들은 업데이트된 시스템 정보를 획득한 이 후, N subframe 후부터 변경된 Waveform을 적용하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, DFT-s-OFDM Waveform에서 CP-OFDM Waveform으로 변경되었을 경우, 이와 같은 Waveform 변경을 지시하는 시스템 정보가 수신된 서브프레임으로부터 N 서브프레임 후에는 단말은 CP-OFDM Waveform을 통해서 상향링크 신호를 전송할 수 있다.
Hybrid Waveform 을 설정하는 방법
Non-hybrid 방식과 달리, Hybrid 방식은 하나의 반송파 상에서 DFT-s-OFDM Waveform과 CP-OFDM Waveform이 동시에 전송 가능한 경우를 의미한다. 예컨대, Hybrid 방식에 따르면 1 서브 프레임에서 단말 1은 DFT-s-OFDM Waveform을 전송하고, 단말 2는 CP-OFDM Waveform을 전송할 수 있다. 두 Waveform의 수신 방법이 상이하기 때문에, 단말은 자신이 어느 Waveform을 사용하여야 하는지를 알 수 있어야 하고, 기지국은 단말이 어느 Waveform을 통해 상향링크 전송하였는지를 알 수 있어야 한다. 따라서, 이하에서는 DFT-s-OFDM Waveform과 CP-OFDM Waveform의 스위칭을 위한 단말과 기지국 간의 Waveform 지시 방법을 살펴본다. Waveform 지시는 기지국에 의해 수행될 수도 있지만, 단말에 의해 수행될 수도 있다.
(1) 명시적 Waveform 지시
(1-i) DCI를 사용하는 방법
일 예로, 기지국은 Waveform을 선택하고, DCI(Downlink control information)를 통해서 단말에게 선택된 Waveform을 명시적으로 지시할 수 있다. DCI에 Waveform을 지시하기 위한 필드가 새롭게 정의될 수 있다. 기지국은 UL grant에 해당하는 DCI에 포함된 다양한 필드들(e.g., MCS, RV, etc.)과 함께 Waveform 지시 필드를 송신할 수 있다.
한편, 기지국이 DFT-s-OFDM Waveform과 CP-OFDM Waveform 중에서 어느 Waveform을 선택할 것인지에 대한 기준이 정의될 수 있다. 기지국은 UL 전력 측정을 통해서 각 단말의 Waveform을 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말이 전송한 참조 신호(e.g., SRS)를 통해 수신 전력을 측정한다. 셀 내측(inner cell) 단말과 같이, 측정된 전력이 높은 MCS(e.g., 높은 변조 차수의 MCS)를 지원하기 위해 충분하다면 기지국은 높은 MCS에서 우수한 성능을 나타내는 CP-OFDM Waveform을 사용할 것을 단말에 지시할 수 있다. 이에 반해, 셀 경계(cell edge) 단말과 같이 측정된 전력이 높은 MCS를 지원하기에는 불충분한 경우 기지국은 낮은 PAPR 특성을 통해 전력을 더 높이 사용할 수 있는 DFT-s-OFDM Waveform을 사용할 것을 단말에 지시할 수 있다.
MIMO의 경우에는 다중 스트림이 전송되는데, 코드워드(codeword) 혹은 스트림 별로 Waveform이 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 단말이 2 코드워드를 전송하는데 하나의 코드워드에는 높은 MCS가 적용되고 다른 하나의 코드워드에는 낮은 MCS가 적용된다고 가정하자. 이 때, 단말은 각 코드워드를 DFT-s-OFDM Waveform 또는 CP-OFDM Waveform으로 전송할 수도 있다.
(1-ii) 전력 헤드룸(PH)에 기반한 단말의 Waveform 요청
단말은 현재 자신의 최대 전력 값과 현재 사용하는 전력 값을 기반으로 PH값을 계산할 수 있다. 단말은 PH 에 기반하여, 기지국에게 DFT-s-OFDM Waveform 혹은 CP-OFDM Waveform 선택에 기반이 되는 정보를 제공 수 있다.
예를 들어, 단말은 PH 값이 임계치 보다 작아지면, 기지국에게 Waveform 전환을 요청할 수 있다. 단말은 PH 값이 임계치보다 큰 상태에서 임계치보다 작아지게 되면 이를 기지국에 보고하고, 기지국은 DCI를 통해서 DFT-s-OFDM Waveform을 단말에 설정할 수 있다. 반대로 PH 값이 임계치보다 작은 상태에서 임계치보다 커지게 되면 단말은 이를 기지국에 보고하고, 기지국은 DCI를 통해서 CP-OFDM Waveform을 단말에 설정할 수 있다.
여기서, 임계치는 시스템 정보, 상위 시그널링(e.g., RRC 시그널링) 혹은 물리계층 신호로 전달될 수 있다. 그리고, PH 값이 임계치보다 커지거나 작아질 때 단말이 기지국에 보고하는 정보는 상위 시그널링(e.g., RRC 시그널링) 혹은 물리계층 신호로 전달될 수 있다.
한편, 기지국이 매 DCI를 통해서 Waveform을 지시하는 것은 스케쥴링 유연성 측면에서는 유리하지만, 시그널링 오버헤드가 증가한다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 단말이 Waveform 관련한 PH 값 변경을 보고하는 것이 단말이 선택한 Waveform 을 기지국에 통지하는 의미일 수도 있다. 예를 들어, 단말이 Waveform 선택을 통보하면 기지국은 그에 대한 ACK를 송신함으로써 Waveform이 설정/변경 될 수도 있다.
예를 들어, 단말에 RRC 시그널링 통해서 Waveform 선택을 통보하고, 기지국으로부터 RRC 시그널링을 통해서 ACK 정보를 수신한다. ACK 수신 이후부터는 단말은 자신이 통지한 Waveform으로 상향링크 전송할 수 있다.
이와 같은 Waveform 통보 방식은 RRC 시그널링에 한정되지 않으며, 단말은 물리계층 신호 (e.g., PUCCH)를 통해서 Waveform을 통보하고, 물리계층 신호를 통해서 ACK을 수신할 수도 있다.
한편, 단말이 기지국으로부터 NACK을 받은 경우는 기존 Waveform을 유지한다.
(2) 암시적 Waveform 지시
(2-i) DCI의 MCS level와 Waveform의 맵핑
기지국은 단말로부터 수신한 UL SRS(sounding reference signal)의 전력을 측정한 결과 등을 기반으로, DFT-s-OFDM Waveform과 CP-OFDM Waveform 중 어느 것이 성능 측면에서 더 좋은지 판단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 DCI에 Waveform을 지시하는 명시적인 비트를 추가적으로 정의하는 것이 아니라, DCI에 존재하는 MCS level 정보와 Waveform을 상호 연계(tie)시킴으로써, 기지국이 MCS level만 지정하면 Waveform이 결정되는 방식이 사용될 수 있다. 또는, MCS 레벨과 Waveform이 조인트 인코딩 되어, DCI의 MCS 필드에 맵핑될 수도 있다.
일 예로, 낮은 MCS에서 좋은 성능을 나타내는 DFT-s-OFDM Waveform은 MCS 1~4번에서 사용 가능하고, 높은 MCS에서 좋은 성능을 나타내는 CP-OFDM Waveform은 MCS 5~16에서 사용 가능한 것으로 사전 정의 될 수 있다. 이와 같이 사전 정의된 MCS 레벨과 Waveform 간의 관계를 통해서, 기지국이 MCS 레벨만을 지시하더라도 Waveform이 암시적으로 시그널링 될 수 있다. 예를 들어, DCI를 통해 MCS 2가 지시되면 단말은 MCS 2에 해당하는 변조 및 코딩 레이트을 사용하여 DFT-s-OFDM Waveform을 전송한다.
(2-ii) PHR(Power Headroom report)을 기반의 Waveform 결정
기지국은 단말의 송신 전력을 CLPC(closed loop power control) 방식으로 제어할 수 있다. 기지국은 TPC command를 통해서 각 채널 별로(e.g., PUCCH, PUSCH) 전력을 조절할 수 있다. 또한, 기지국은 단말에게 PHR을 요청함으로써, 단말에서 가용한 전력의 여유를 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 기지국과 단말 간에는 사용되어야 하는 Waveform이 PH 값을 기반으로 사전 정의될 수 있다.
예를 들어, CP-OFDM Waveform을 위해 사용할 수 있는 단말의 최대 출력 전력이 23dBm이라고 가정하자. 이에 반해, 낮은 PAPR 특성을 가진 DFT-s-OFDM Waveform 위해 사용할 수 있는 단말의 최대 출력 전력은 25dBm이라고 가정한다. 그리고, 현재 TPC를 통해서 설정된 데이터 또는 제어 정보의 송신 전력이 19 dBm이라면, DFT-s-OFDM Waveform의 경우 4 dB 전력이 남는다. 이와 같은 경우에는 기지국과 단말의 거리가 멀어서 높은 송신 전력이 요구된다고 간주할 수 있다. 단말은 낮은 MCS로 전송을 해야 하고, 이 때 DFT-s-OFDM Waveform이 CP-OFDM Waveform 보다 좋은 성능 나타낼 수 있다.
일 예로, 최대 송신 전력(PMax)과 현재 송신 전력 값의 차이가 임계치 이상이면 CP-OFDM Waveform이 사용되고, 전력 값의 차이가 임계치 이하이면 DFT-s-OFDM Waveform이 사용될 수 있다. PMax 값은 DFT-s-OFDM Waveform이 기준이 되거나 또는 CP-OFDM Waveform이 될 수도 있다. PMax 값은 UE 클래스에 따라 달라질 수도 있다. 또한 각 채널 마다 임계치가 설정될 수도 있다.
기지국이 PHR을 요청하면 단말은 PH 값을 계산하고, 현재 설정된 Waveform으로 PHR을 전송한다. 단말은 기지국으로부터 PHR에 대한 ACK을 받은 다음에는 임계치를 기준으로 DFT-s-OFDM Waveform을 사용할지 아니면 CP-OFDM Waveform을 사용할지를 결정할 수 있다. 예를 들어, CP-OFDM Waveform을 사용하고 있다가 PH 값이 임계치값보다 작아지면 단말은 설정된 Waveform을 DFT-s-OFDM Waveform으로 변경한다. 반대로 DFT-s-OFDM Waveform을 사용하고 있다가 PH 값이 임계치값보다 커지면 단말은 설정된 Waveform을 CP-OFDM Waveform으로 변경한다.
임계치는 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 혹은 물리 계층 신호로 전송될 수 있다. 또한, 임계치는 셀-특정하게 설정되거나 혹은 단말-특정하게 설정할 수 있다.
(2-iii) UE 클래스와 Waveform의 맵핑
전력 증폭기 효율성과 단말의 성능은 많은 연관성이 있다. 예를 들어, 단말이 성능이 우수한 전력 증폭기를 사용하는 경우는 CP-OFDM Waveform을 사용하는 것이 더 바람직할 수 있다. 반면에 단말이 저가의 PA를 사용하는 경우는 잔여 PH가 얼마 남지 않았을 때 DFT-s-OFDM Waveform으로 전환하는 것이 더 바람직하다.
따라서, UE 클래스와 Waveform을 연계(tie)될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말 성능이 좋은 경우는 CP-OFDM Waveform만을 사용하게 할 수 있다. 반면에 기지국은 단말 성능이 좋지 않은 경우는 DFT-s-OFDM Waveform만을 사용하게 할 수 있다. 또한, 기지국은 단말 성능에 따라 DFT-s-OFDM와 CP-OFDM의 hybrid 방식으로 동작하도록 할 수 있다.
(2-iv) 자원 할당과 Waveform의 맵핑
CP-OFDM Waveform의 경우는 연속적 자원(e.g, RBs) 할당과 비연속적 자원 할당이 모두 사용 가능하므로, 기지국은 채널 상태에 따라서 자원 할당 방식을 결정할 수 있다. 반면에, DFT-s-OFDM Waveform의 경우는 낮은 PAPR의 특성을 유지하기 위해서 연속적 할당이 필요하며 따라서 스케줄링의 제약이 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 자원 할당 방식을 통해서 Waveform이 암시적으로 지시될 수 있다. 예를 들어, 단말은 RB들이 로컬화(localized) 방식으로 할당되면 DFT-s-OFDM Waveform을 이용하여 전송하고, RB들이 분산화(distributed) 방식으로 할당되면 CP-OFDM Waveform을 사용하는 방법을 고려할 수 있다. RB 할당은 UL grant에 해당하는 DCI를 통해 지시될 수 있다.
또한, 단말은 할당된 자원 크기와 자원 할당 방식을 동시에 고려하여서 DFT-s-OFDM Waveform과 CP-OFDM Waveform을 선택할 수도 있다. 낮은 PAPR의 특성을 고려하는 단말은 셀 경계(cell edge)에 위치할 가능성이 크고, 따라서 기지국으로부터 적은 대역폭(narrow band)을 할당 받을 가능성이 크다. 따라서, 단말은 자원이 국부화 방식으로 할당되고, 할당된 자원의 양이 임계치(RB_th) 이하인 경우에 DFT-s-OFDM Waveform을 사용할 수 있다. 그리고, 임계치(RB_th)는 단말-특정하게 시그널링 또는 상위 계층 시그널링을 통해서 제공될 수 있다. 임계치(RB_th)는 RB들의 개수와 같이 할당된 주파수 대역의 크기일 수도 있다.
예를 들어, 임계치(RB_th)가 4라고 가정하자. 단말은 UL grant에 해당하는 DCI가 국부화 RB 할당을 지시하고, 총 4 RB가 할당된 경우는 DFT-s-OFDM Waveform을 사용하여 전송한다. 반면에 RB가 국부화 방식으로 할당되더라도, 할당된 RB가 5RB보다 클 경우 단말은 CP-OFDM Waveform으로 전송할 수 있다.
(2-v) 프리코딩 정보와 Waveform의 맵핑
DFT-s-OFDM Waveform의 낮은 PAPR 특성을 유지하기 위해서 DFT-s-OFDM Waveform을 위한 프리코딩 행렬(precoding matrix)은 CP-OFDM Waveform의 프리코딩 행렬과 다르게 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 코드 북의 프리코딩 행렬 인덱스 (PMI)와 Waveform이 맵핑될 수 있다.
예를 들어, PMI 1은 낮은 PAPR 특성을 유지하기 위해 안테나를 선택하는 프리코딩 행렬이라고 가정한다면, PMI 1은 DFT-s-OFDM Waveform과 맵핑되는 것이 바람직하다. DFT-s-OFDM Waveform 특성을 유지하는 PMI와 Waveform이 연계(tie)될 수 있다.
기지국과 단말 간에는 PMI와 Waveform 간의 맵핑 관계가 사전 설정/정의될 수 있다. 혹은 기지국이 물리 계층 혹은 상위 계층 신호를 통해서 PMI와 Waveform 간의 맵핑을 단말에 시그널링 할 수도 있다.
PMI를 통해서 Waveform이 암시적으로 결정되는 것과는 반대로, 기지국이 송신하는 Waveform 지시 필드의 값에 따라서 단말은 DCI에 포함된 RB 할당 정보와 PMI를 다르게 해석할 수도 있다. 예를 들어, 단말은 Waveform 지시 필드에 따라서 DCI에 포함된 RB 할당 정보와 PMI를 아래 표 1과 같이 해석할 수 있다. Waveform 지시 필드는 DCI에 포함될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 표 1에서 비트맵 방식은 분산 자원 할당을 의미할 수 있다.
[표 1]
Figure 112019017609120-pct00001
또한, 단말은 DFT-s-OFDM 이외에도 다양한 방법으로 낮은 PAPR 특성을 유지할 수 있다. 예를 들어, 단말은 피크 감쇄(peak cancellation), 압신(companding) 등 다양한 방식을 CP-OFDM Waveform에 사용함으로써 PAPR을 낮출 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 PAPR을 낮추는 방식에 따라서 두 가지 타입이 있을 수 있다. 첫 번째 타입의 단말은 DFT-s-OFDM Waveform을 사용하고, 두 번째 타입의 단말은 PAPR을 낮추는 기법을 적용한 CP-OFDM Waveform을 사용하는 단말 타입이다. 두 타입들에 대한 기지국의 수신 절차가 달라질 수 있고, 따라서 기지국은 해당 단말이 어떠한 타입에 해당하는지를 알 수 있어야 한다.
만약 기지국이 낮은 PAPR Waveform을 사용할 것을 단말에 지시하면, 단말은 DFT-s-OFDM Waveform를 사용할 것인지 아니면 CP-OFDM Waveform with low PAPR 기법을 사용할 것인지를 선택하여 기지국에 알려 줄 수 있다.
또는 기지국이 DFT-s-OFDM Waveform을 사용하라고 알려주더라도 CP-OFDM Waveform with low PAPR 을 지원하는 단말은, 기지국에게 CP-OFDM Waveform with low PAPR 을 사용된다는 점을 알려 주고 해당 Waveform으로 전송할 수 있다.
한편, 단말은 CP-OFDM Waveform with low PAPR을 사용할 수 있는 능력이 있음을 초기 접속 과정에서 상위계층 (e.g., RRC) 시그널링 혹은 물리 계층 신호를 통해서 기지국에 알려 줄 수 있다. 또는, 단말은 RACH 프리앰블에 CP-OFDM Waveform with low PAPR의 지원 유무를 나타내는 정보를 포함하여 전송할 수도 있다. 예를 들어, CP-OFDM Waveform with low PAPR을 지원하는 단말을 위한 RACH 프리앰블 시퀀스와 CP-OFDM Waveform with low PAPR을 지원하지 않는 단말을 위한 RACH 프리앰블 시퀀스가 각각 별도로 정의될 수 있다.
또한 랜덤 엑세스 과정에서 기지국이 메시지 2를 통해 단말에게 DFT-s-OFDM Waveform을 지시한 경우라도, 기지국은 단말이 메시지 3를 DFT-s-OFDM Waveform과 CP-OFDM Waveform with low PAPR 중 어떠한 방식으로 송신하였는지를 블라인드 검출을 통해서 파악할 수 있다. 만약, 메시지 3가 CP-OFDM Waveform with low PAPR 방식으로 블라인드 검출되면, 기지국은 해당 단말이 CP-OFDM Waveform with low PAPR 방식을 지원하는 단말이라는 것을 파악할 수 있다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따라 단말과 기지국이 상향링크 신호를 송수신하는 방법의 흐름을 도시한다. 앞서 언급된 것과 중복하는 설명은 생략될 수 있다.
도 14를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 CP-OFDM(cyclic prefix-orthogonal frequency divisional multiplexing) 방식과 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spreading-OFDM) 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보를 수신한다(1405).
단말은 수신된 정보에 의해 지시된 방식에 따라서 상향링크 신호의 파형을 생성한다(1410). 예컨대, 단말은 상향링크 신호를 변조하고, 변조된 상향링크 신호를 통해 CP-OFDM 파형 또는 DFT-s-OFDM을 생성한다. 이 때, 단말이 최하위 변조 차수를 갖는 변조 방식을 통해 상향링크 신호를 변조하는 것은 상향링크 신호의 파형을 DFT-s-OFDM 방식으로 생성하는 경우에만 허용될 수 있다.
단말은 생성된 상향링크 신호의 파형을 기지국에 송신한다(1415).
기지국은 자신이 지시한 방식을 가정하여 단말로부터 송신된 상향링크 신호의 파형을 검출하고, 복조한다(1420). 기지국이 최하위 변조 차수를 갖는 변조 방식을 가정하여 상향링크 신호를 복조하는 것은 기지국이 DFT-s-OFDM 방식을 지시한 경우에만 허용될 수 있다.
일 예로, CP-OFDM 방식과 DFT-s-OFDM 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보는 기지국에 의해 주기적으로 브로드캐스트되는 시스템 정보에 포함될 수 있다. 단말은, 제1 메시지를 통해 랜덤 엑세스 프리앰블을 송신하고, 랜덤 엑세스 프리앰블에 대한 응답으로서 제2 메시지를 수신할 수 있다. 상향링크 신호는 단말 간 경쟁 해소를 위한 제3 메시지로서, 제2 메시지를 수신한 뒤 제3 메시지를 송신할 때부터 CP-OFDM 방식 또는 DFT-s-OFDM 방식 중 기지국이 지시한 방식이 적용될 수 있다.
CP-OFDM 방식에 의해 상향링크 신호의 파형이 생성되는 경우, 상향링크 신호를 위해 분산 자원 할당과 로컬화 자원 할당이 모두 지원되고, DFT-s-OFDM 방식에 의해 상향링크 신호의 파형이 생성되는 경우, 상향링크 신호를 위해 상기 로컬화 지원 할당만 지원될 수 있다.
다른 일 예로, CP-OFDM 방식과 상기 DFT-s-OFDM 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보는 상향링크 신호를 위한 상향링크 승인에 해당하는 하향링크 제어 정보를 통해 수신될 수 있다. 상향링크 신호는 PUSCH (physical uplink shared channel)에 해당할 수 있다. 하향링크 제어 정보에 포함된 MCS (modulation and coding scheme) 정보, 분산/로컬 자원 할당 정보 및 프리코딩 정보 중 적어도 하나를 통해 CP-OFDM 방식과 DFT-s-OFDM 방식 중 어느 하나가 암시적으로 지시될 수 있다.
또는, CP-OFDM 방식과 DFT-s-OFDM 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보는 단말의 전력 헤드룸(power headroom)에 기초하여 결정된 것일 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(170), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서(150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다. 단말 및 기지국에서의 송신기 및 수신기는 하나의 RF(Radio Frequency) 유닛으로 구성될 수도 있다.
기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 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.
상술된 바와 같이 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 과정을 통해 상향링크 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 CP-OFDM(cyclic prefix-orthogonal frequency divisional multiplexing) 방식과 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spreading-OFDM) 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보를 포함하는 시스템 정보를 수신하는 단계;
    제1 메시지를 통해 랜덤 엑세스 프리앰블을 송신하는 단계;
    상기 랜덤 엑세스 프리앰블에 대한 응답으로 제2 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제2 메시지에 대한 응답으로 상기 CP-OFDM 방식과 상기 DFT-s-OFDM 방식 중 상기 지시된 방식에 기초하여 제3 메시지를 상기 기지국에 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 신호의 송신을 위해 최하위 변조 차수를 갖는 변조 방식을 적용하는 것은 상기 DFT-s-OFDM 방식으로 지시된 경우에만 허용되는, 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 CP-OFDM 방식에 의해 상기 상향링크 신호의 파형이 생성되는 경우, 상기 상향링크 신호를 위해 분산 자원 할당과 로컬화 자원 할당이 모두 지원되고,
    상기 DFT-s-OFDM 방식에 의해 상기 상향링크 신호의 파형이 생성되는 경우, 상기 상향링크 신호를 위해 상기 로컬화 자원 할당만 지원되는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 메시지는 PUSCH (physical uplink shared channel)를 통해 전송되는, 방법.
  7. 삭제
  8. 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 과정을 통해 상향링크 신호를 송신하도록 구성된 단말에 있어서,
    수신기;
    송신기; 및
    상기 수신기를 통해 기지국으로부터 CP-OFDM(cyclic prefix-orthogonal frequency divisional multiplexing) 방식과 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spreading-OFDM) 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보를 포함하는 시스템 정보를 수신하고, 제1 메시지를 통해 랜덤 엑세스 프리앰블을 송신하고, 상기 랜덤 엑세스 프리앰블에 대한 응답으로 제2 메시지를 수신하고, 상기 제2 메시지에 대한 응답으로 상기 CP-OFDM 방식과 상기 DFT-s-OFDM 방식 중 상기 지시된 방식에 기초하여 제3 메시지를 상기 송신기를 통해 상기 기지국에 송신하도록 구성된 프로세서를 포함하는, 단말.
  9. 무선 통신 시스템에서 기지국이 랜덤 액세스 과정을 통해 상향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    단말에 CP-OFDM(cyclic prefix-orthogonal frequency divisional multiplexing) 방식과 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spreading-OFDM) 방식 중 어느 하나를 지시하는 정보를 포함하는 시스템 정보를 송신하는 단계;
    제1 메시지를 통해 랜덤 엑세스 프리앰블을 수신하는 단계;
    상기 랜덤 엑세스 프리앰블에 대한 응답으로 제2 메시지를 송신하는 단계; 및
    상기 제2 메시지에 대한 응답으로 상기 CP-OFDM 방식과 상기 DFT-s-OFDM 방식 중 상기 지시된 방식에 기초하여 상기 단말로부터 제3 메시지를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상향링크 신호의 수신을 위해 최하위 변조 차수를 갖는 변조 방식을 적용하는 것은 상기 DFT-s-OFDM 방식을 지시한 경우에만 허용되는, 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 CP-OFDM 방식을 지시한 경우, 상기 상향링크 신호를 위해 분산 자원 할당과 로컬화 자원 할당이 모두 지원되고,
    상기 기지국이 상기 DFT-s-OFDM 방식을 지시한 경우, 상기 상향링크 신호를 위해 상기 로컬화 자원 할당만 지원되는, 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3 메시지는 PUSCH (physical uplink shared channel)를 통해 수신되는, 방법.
  15. 삭제
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