KR102449051B1

KR102449051B1 - 빔포밍 기반 셀룰러 시스템에서의 무선 통신 제어 방법

Info

Publication number: KR102449051B1
Application number: KR1020180013325A
Authority: KR
Inventors: 유현일; 남형주; 노지환; 김용옥; 김태영; 설지윤
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2018-02-02
Publication date: 2022-09-30
Also published as: KR20180090758A

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시는 빔포밍 기반 셀룰러 시스템에서의 무선 네트워크 기술에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 단말의 위상 잡음 보상 방법은, 적어도 하나의 PTRS 포트와 적어도 하나의 DMRS 포트 간 연관 관계에 관한 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계와, 상기 연관 관계에 관한 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 기지국 간 위상 잡음을 확인하는 단계와, 상기 확인 결과에 기반하여 상기 위상 잡음을 보상하는 단계를 포함한다.

Description

빔포밍 기반 셀룰러 시스템에서의 무선 통신 제어 방법{CONTROL METHOD OF WIRELESS COMMUNICATION IN CELLULAR SYSTEM BASED ON BEAMFOAMING}

본 발명은 빔포밍 기반 셀룰러 시스템에서의 무선 네트워크 기술에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

본 발명은 상향링크 기반의 이동성을 지원하기 위해 RS를 전송할 수 있는 방법 제공을 제공한다.

또한, 본 발명은 Phase noise 보상을 위한 PTRS (phase tracking reference signal) 운영 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 위상 잡음(phase noise) 보상 방법은, 적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계와, 상기 연관 관계에 관한 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 기지국 간 위상 잡음을 확인하는 단계와, 상기 확인 결과에 기반하여 상기 위상 잡음을 보상하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 연관 관계에 관한 정보는, PTRS 포트가 DMRS 포트와 QCL (quasi-co-location)됨을 나타낼 수 있고, 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 수신될 수 있다.

실시예에 따라, 멀티-TRP (multi-transmission and reception point) 환경에서 PTRS 포트는 상기 PTRS 포트에 상응하는 오실레이터에서 발생하는 위상 잡음을 추정하기 위해 사용될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 연관 관계에 관한 정보는, 지연 스프레드(delay spread), 도플러 스프레드(doppler spread), 도플러 시프트(doppler shift), 평균 지연(average delay), 및 평균 이득(average gain) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 위상 잡음(phase noise) 보상 방법은, 적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보를 생성하는 단계와, 상기 연관 관계에 관한 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 기지국 간 위상 잡음이 보상되도록 상기 연관 관계에 관한 정보를 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 연관 관계에 관한 정보는, PTRS 포트가 DMRS 포트와 QCL (quasi-co-location)됨을 나타낼수 있고, 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 전송될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 위상 잡음(phase noise)을 보상하는 단말은, 송수신부, 및 상기 송수신부와 연결되고, 적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보를 기지국으로부터 수신하도록 제어하고, 상기 연관 관계에 관한 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 기지국 간 위상 잡음을 확인하고, 상기 확인 결과에 기반하여 상기 위상 잡음을 보상하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 위상 잡음(phase noise)을 보상하는 기지국은, 송수신부, 및 상기 송수신부와 연결되고, 적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보를 생성하고, 상기 연관 관계에 관한 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 기지국 간 위상 잡음이 보상되도록 상기 연관 관계에 관한 정보를 단말로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 샹향링크(uplink, UL) 기반의 이동성을 지원할 수 있는 기준 신호(reference signal, RS)를 전송함으로써, 단말의 전력 감소 및 셀 간 페이징(paging) 자원 효율을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, PTRS (phase tracking reference signal) 와 다른 RS (reference signal)와의 연관 관계(또는 mapping)를 정의하여통해 효율적으로 위상 잡음(phase noise) 을 보상할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 상향링크 기반 RRM 측정 개념도를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 SIB로 전송되는 PRACH configuration을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 FDD에서 PRACH 전송을 위한 subframe index를 알려주는 prach configIndex를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 TDD에서 PRACH 전송을 위한 subframe index를 알려주는 prach configIndex를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 Common Region에서 RACH를 수신하기 위한 UE-dedicated RRC message를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LTE에서의 RACH preamble format을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 UL beam measurement를 수행하기 위한 RACH configuration의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PRACH format의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 Periodic SRS 전송을 위한 SRS configuration을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RRM 측정을 위한 RS를 지원하는 네 번째 방법에 기인한 sub-time unit을 설정하는 첫 번째 방법을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 상향링크 RRM 측정을 위한 cell-specific SRS configuration을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상향링크 기반 이동성을 지원하기 위한 UE-specific SRS configuration을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 UL beam measurement를 위한 mechanism을 알려주는 방법을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 UL beam measurement를 위한 cell-specific SRS configuration의 일 실시예을 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 UL beam measurement를 위한 UE-specific SRS configuration의 일 실시예을 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따른 UE specific BW내에서, UE specific SRS가 생성되는 방법을 보여주는 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 단위의 SRS 시퀀스 생성 방법을 이용한 partially overlap되어 UE간 SRS를 전송하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 phase noise의 영향을 보여주는 도면이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다양한 TRP multi-panel 환경에서 PTRS port와 DMRS port 관계를 보여주는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 Pre-defined 방법으로 PTRS port와 DRMS port의 관계를 규정하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 Multi-TRP 환경에서의 indication signaling을 통하여 PTRS port와 DMRS port 관계를 보여주는 도면이다.
도 22는 본 발명의 제2 실시예에 따른 Multi-TRP 환경에서 PTRS port의 재설정 과정을 보여주는 예를 보여주는 도면이다.
도 23은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말의 multi-panel 및 다수 오실레이터 환경에서의 PTRS port 설정 및 DMRS port 관계를 규정하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 24는 본 발명의 제2 실시예에 따른 CSI-RS port와 PTRS port의 관계를 보여주는 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.

본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시 예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

<제1 실시예>

LTE에서 단말의 이동성을 위한 RRM(Radio Resource Management) 측정은 하향링크 기반으로 수행되고 있다. 여기서, 하향링크 기반은, 기지국이 단말에게 RRM 측정을 위한 RS(reference signal)를 전송하고, 단말은 RS를 이용하여 각 셀의 RRM을 측정하고, 이를 기지국에게 report 하게 된다. 한편, 상향링크 기반 RRM 측정 과정은 하향링크 기반과는 다르게 단말이 RS를 전송하고 서빙 및 인접 기지국들이 RS를 수신하여 RRM 측정을 수행하는 과정을 의미한다.

상향링크 기반 RRM 측정은 하향링크 기반 RRM 측정과 비교하여 다름과 같은 장점이 있다.

첫 번째로, 단말의 전력 감소 효과를 기대할 수 있다. 하향링크 기반 RRM 측정은 기지국이 신호를 전송하고, 단말이 각 기지국의 신호 품질을 측정하는 과정으로 이루어진다. 여기서 단말은 인접 N개의 신호를 수신하여 연산해야한다. 반면 상향링크 기반 RRM 측정은 단말이 신호를 생성하여 전송하는 과정만 필요하므로, 단말의 전력 소모를 기대할 수 있다.

두 번째는 기지국의 자원 효율성 증가를 기대할 수 있다. 하향링크 기반 RRM 측정만을 고려할 때는 기지국이 단말의 위치를 정확하게 파악하기 어렵다. 따라서 Page를 수행하기 위해 기지국은 광범위한 지역에 page를 수행해야한다. 반면, 상향링크 기반 RRM 측정과정에서는 기지국이 단말의 RS를 수신하기 때문에, 단말의 위치를 파악할 수 있고 이는 하향링크와 같이 광범위한 지역에 page를 수행하지 않아도 되는 장점이 있다.

상향링크 기반 RRM을 측정하기 위해서는 상향링크 RRM을 수행하기 위핸 RS가 필요하다. LTE 기반 RS 중에서 상향링크 기반 RRM을 수행할 수 있는 RS는 다음과 같다.

1. RACH(Random Access Channel)

2. UL DMRS (UL Demodulation RS)

3. UL SRS (UL Sounding RS)

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 상향링크 기반 RRM을 측정하기 위한 개념도를 보여준다.

도 1에서 N개의 기지국이 있는 상황을 가정하였을 때, N개의 기지국은 모두 동일한 시간에 단말로부터 전송되는 RS를 수신할 수 있어야한다. 단말로부터 RS를 수신한 기지국은 일정 processing time 후에 해당 단말에게 RRM 측정 결과를 응답한다. 이때, 상향링크 기반 RRM에서도 하향링크 기반 RRM과 같이 모든 기지국이 RS를 수신할 수 있는 공통 영역(UL Common region)의 정의가 필요하다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 SIB로 전송되는 RACH configuration을 보여준다.

도 2에 나타난 PRACH configuration은 cell specific한 신호이다. 즉, PRACH configuration은 셀 내 모든 단말들이 공통으로 수신하는 신호를 의미한다. 도 2에 나타난 신호 중, prach_ConfigIndex는 셀 내에서 PRACH를 전송할 수 있는 서브 프레임을 나타내는 parameter이다. FDD의 경우 PRACH Configuration Index는 도 3에 도시되어 있고, TDD의 경우 PRACH Configuration Index는 도 4에 도시되어 있다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 FDD에서 PRACH 전송을 위한 subframe index를 알려주는 prach configIndex를 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 TDD에서 PRACH 전송을 위한 subframe index를 알려주는 prach configIndex를 보여주는 도면이다.

도 3 및 도 4와 같이, 셀 내 RACH를 기지국이 수신/단말이 송신할 수 있는 subframe index를 SIB를 통해 알려줄 수 있다. 기본적으로, collision 확률을 최소화하기 위해 인접 셀간 subframe index가 겹치지 않도록 prach configIndex의 다른 값들을 각 셀들이 할당하고 있다.

기지국이 단말의 상향링크 RRM 측정을 위한 RS를 지원하는 첫 번째 방법은, 도 3 및 도 4에 나타난 SIB에서 알려주는 prach configIndex를 인접 셀 간 동일한 값으로 할당하는 것이다. 즉, RACH 송수신가능한 subframe index를 셀 간 공유함으로써, 단말이 전송하는 PRACH를 모든 단말이 수신할 수 있다. 또한, PRACH configuration 내의 모든 parameter가 셀 간 공유되고 있어야 한다. 다만, initial access를 위한 PRACH와 UL RRM을 위한 PRACH가 구분되지 않아, contention 기반으로 동작하게 되고, 기지국은 RACH 전송만으로는 어느 단말이 UL RRM을 위한 RACH를 전송하였는지 판단이 불가능하다. 또한 initial access를 위한 RACH의 collision 확률이 증가하는 단점이 있다.

기지국이 단말의 상향링크 RRM 측정을 위한 RS를 지원하는 두 번째 방법은, 도 2에 나타난 PRACH configuration을 RRC로 단말에게 전송하고, 이 RRC 내의 메시지를 인접 기지국간 공유할 수 있다. 여기서, PRACH configuration을 RRC로 단말에게 전송하기 위해 새로운 RRC message를 정의해야한다. 도 1에 도시된 셀 간 Common Region에서 RACH를 수신하기 위해 RACH configCommonRegion을 정의한다.

기지국이 단말의 상향링크 RRM 측정을 위한 RS를 지원하는 세 번째 방법은, 도 2에 나타난 PRACH configuration을 DCI를 통해 단말에게 전송하는 방법이다. 이러한 DCI 정보 또한 모든 기지국이 공유할 수 있어야 한다. 다만 DCI로 전송하기에 매우 많은 비트수가 필요하게되고, 이는 PDCCH 정보의 오버헤드(overhead)로 나타날 수 있다.

상향링크 RRM 측정은 단말의 CONNECTED 상태에서 이루어진다. 상기 기술한 RACH configuration은 CONNECTED mode와 IDLE mode 구분없이 정의되고 있지만, CONNECTED 상태에서의 RACH 전송은 IDLE mode를 위한 RACH 전송과는 다르게 단말의 전력 감소 및 기지국의 자원 효율을 높이기 위해 새로 정의될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 Common Region에서 RACH를 수신하기 위한 UE-dedicated RRC message를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LTE에서의 RACH preamble format을 보여주는 도면이다.

RACH preamble은 Tcp 구간과 Tseq 구간으로 이루어지며, 셀 커버리지에 따라 5가지 format이 정의되고 있다. 여기서, Tcp 구간은 기지국과 단말간의 round trip delay를 고려하여 셀 커버리지의 두 배에 커버하도록 설계되어 있다. 이는 IDLE mode 단말은 기지국과 상향링크 동기가 이뤄어지지 않았기 때문이다.

상기 기술한바와 같이, RRM 측정은 단말의 CONNECTED mode에서 이루어지므로, 도 6에 도시된 바와 같이 셀 커버리지의 두 배에 달하는 CP의 길이를 가질 필요가 없다. 즉, CONNECTED mode를 위한 RACH의 Tcp는 IDLE mode를 위한 RACH의 Tcp의 길이의 절반에 해당하는 길이를 갖는다. 그러므로, 도 5의 RACH configuration을 수신한 단말은 Tcp의 길이를 IDLE mode RACH 를 위한 Tcp의 절반에 해당하는 CP length로 RACH를 송신할 수 있다.

CONNECTED RACH를 위한 또다른 특징은, IDLE mode의 RACH에 비해 더 많은 preamble ID의 개수를 지원해야한다는 것이다. LTE에서 IDLE mode를 위한 RACH는 셀 당 64개의 preamble ID를 지원하고 있다. 이러한 preamble ID는 셀 간 충돌이 나지 않도록 할당되고 있다. 하지만 도 1에 나타난 바와 같이 Common region에 전송되는 RACH는 모든 셀 및 TRP가 수신하기 때문에, 셀간 공유 가능한 preamble ID가 할당이 되어야한다. 즉, 최소한 Common region에 수신하는 셀 및 TRP 개수만큼(e.g. D) 64 개의 preamble set 이 D배만큼 증가해야 D개의 셀 내 단말이 RACH를 전송할 수 있다. 즉 PRACH-ConfigInfoCommd내의 prach-ConfigIndex는 64 * number of cells을 제공해야한다.

또한, PRACH는 UL beam measurement를 위해 사용될 수 있다. 즉, beamforming 기반 시스템에서, 상향링크 빔 측정을 위해 RACH를 전송할 수 있다. UL beam measurement는 UE-specific하게 절차가 이루어질 수 있기 때문에, 도 6 또는 DCI와 같은 시그널링 방법을 통해 UL beam measurement를 수행할 수 있다. UL beam measurement는 기지국과 단말의 송/수신 빔을 모두 training하는 U-1 과정과, 기지국의 수신 빔을 training하는 U-2과정과, 단말의 송신 빔을 training하는 U-3과정이 고려될 수 있다. 따라서, U-1부터 U-3과정중 하나를 알려주는 2-bit indicator가 추가적으로 필요하다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 UL beam measurement를 수행하기 위한 RACH configuration의 일 실시예를 보여주는 도면이다.

도 7에 나타난 prach_configBeam는 상기 기술한 U-1, U-2, U-3를 알려주는 정보이고, 이는 도 6에 나타난 common region을 위한 RRC message에도 추가될 수 있다. 즉, common region에서 모든 기지국/TRP가 RACH를 수신할 때 해당 RRC message를 공유하여 단말의 UL beam measurement를 수행할 수 있다. Prach_beam_procedure 가 0인 경우, UL beam measurement를 수행하지 않고, 1인 경우, U-1과정을, 2인 경우 U-2과정을, 3인 경우, U-3과정을 수행할 수 있다. Prach_preamble_format 정보는 multi-beam operation을 위한 prach_format을 나타내는 파라메터이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PRACH format의 일 실시예를 보여주는 도면이다.

도 8에 나타난 바와 같이, prach_preamble_format의 값에 따라 서로 다른 prach format을 이용하여 전송할 수 있다. Max_prach_format은 한 preamble format을 이용하였을 때, 해당 format에서 얼마나 많은 prach symbol이 반복되는지를 알려주는 파라미터이다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 Periodic SRS 전송을 위한 SRS configuration을 보여주는 도면이다.

도 9에 나타난 SoundingRS-UL-ConfigCommon 은 cell specific한 configuration으로 SIB를 통해 단말에게 전송된다. SoundingRS-UL-ConfiDedicated는 RRC를 통해 전송되는 UE-specific한 configuration을 나타낸다. Cell-specific 한 configuration은 셀 내 SRS를 전송할 수 있는 모든 subframe의 위치를 나타내고, 이는 인접 셀과 coordination을 통해 겹치지 않게 할당될 수 있다. UE-specific configuration은 단말 고유의 SRS 전송 subframe의 위치를 나타내는 configuration이다. 단말은 이 두 가지의 configuration을 통해 검출한 subframe의 인덱스 중 서로 일치하는 subframe의 index에서 주기적인 SRS를 전송할 수 있다. 셀 특정 SRS 설정(Cell specific SRS configuration)에서 전송되는 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)은 SRS 자원 설정(resource configuration)을 위한 subcarrier spacing을 나타낸다.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RRM 측정을 위한 RS를 지원하는 네 번째 방법에 기인한 sub-time unit을 설정하는 첫 번째 방법을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 단말은 기준 뉴머랄로지(reference numerology)를 확인하고, 셀 특정 SRS 설정(cell-specific SRS configuration)을 수신할 수 있다. 상기 단말은 셀 특정 SRS 설정의 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)을 확인하고, 서브 타임 유닛 L (L=subcarrier spacing/reference numerology)을 계산할 수 있다.

기지국이 단말의 상향링크 RRM 측정을 위한 RS를 지원하는 네 번째 방법은, 도 10에 도시된, 셀 특정(cell specific) SRS 설정(configuration)을 모든 기지국이 공유하는 방식이다. 이를 통해 모든 기지국은 단말이 전송하는 SRS를 수신할 수 있지만, SRS가 충돌이 나는 확률이 높아지는 결과가 나타나게 되고, 이는 SRS를 이용한 상향링크 RRM 측정 성능 열화를 초래한다. 여기서, beam measurement 시간 단축을 위한 sub-time unit은 dedicated SRS configuration에서 전송되는 transmissionComb을 이용할 수 있다.

기지국이 단말의 상향링크 RRM 측정을 위한 RS를 지원하는 다섯 번째 방법은, 도 10과 같이 상향링크 RRM측정을 위한 cell-specific SRS configuration을 새로 정의하고, 이 configuration을 모든 기지국이 공유하는 방법이다. 또한 cell specific한 SRS configuration에서 결정된 subframe에서 UL beam measurement 를 위한 SRS를 전송할 수 있다. 여기서, beam measurement 시간을 줄이기 위하여, sub-time unit을 적용할 수 있으며, 이는 transmission Comb 또는 subcarrier spacing으로 나타낼 수 있다. 즉, SRS resource는 reference numerology/또는 data, control channel의 numerology로 결정되고, SRS의 numerology는 cell specific SRS configuration에서 전달되는 subcarrier spacing을 이용하여 결정할 수있다. 단말은 reference numerology와 SRS configuration에서 전달되는 subcarrier spacing값을 이용하여 sub time unit 수 L(e.g. subcarrier spacing/reference numberology)의 값을 결정할 수 있다.

도 10은는 RRM 측정을 위한 RS를 지원하는 네 번째 방법에 기인한 sub-time unit을 설정하는 첫 번째 방법을 도시한 그림이다. 기지국은 또한 도 10과 같이 sub-time을 계산하고, 각각 sub-time unit에서 beam sweeping을 수행할 수 있다. 도 10에 나타난 방법과 다르게, cell specific SRS configuration의 transmission comb값을 이용하여 sub-time unit을 설정할 수 있다. 이 경우, 정확한 beam measurement를 위해 UE multiplexing을 허용하지 않는 UE-specific한 SRS configuration을 설정할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 상향링크 RRM 측정을 위한 cell-specific SRS configuration을 보여주는 도면이다.

기지국이 단말의 상향링크 RRM 측정을 위한 RS를 지원하는 여섯 번째 방법은, 도 11과 같이 상향링크 RRM측정을 위한 cell-specific SRS configuration을 새로 정의하고, 이 configuration을 모든 기지국이 공유하는 방법에 추가하여, UE-specific SRS configuration을 새로 정의하고 이 configuration 또한 모든 기지국이 공유하는 것이다. 또한 cell specific한 SRS configuration에서 결정된 subframe에서 UL beam measurement 를 위한 SRS를 전송할 수 있다. 여기서, beam measurement 시간을 줄이기 위하여, sub-time unit을 적용할 수 있으며, 이는 transmission Comb 또는 subcarrier spacing으로 나타낼 수 있다. 즉, SRS resource는 reference numerology/또는 data, control channel의 numerology로 결정되고, SRS의 numerology는 cell specific SRS configuration에서 전달되는 subcarrier spacing을 이용하여 결정할 수있다. 단말은 reference numerology와 SRS configuration에서 전달되는 subcarrier spacing값을 이용하여 sub time unit 수 L(e.g. subcarrier spacing/reference numberology)의 값을 결정할 수 있다. 또한 cell specific SRS configuration의 transmission comb값을 이용하여 sub-time unit을 설정할 수 있다. 이 경우, 정확한 beam measurement를 위해 UE multiplexing을 허용하지 않는 UE-specific한 SRS configuration을 설정할 수 있다.

도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상향링크 기반 이동성을 지원하기 위한 UE-specific SRS configuration을 보여주는 도면이다.

도 12는 periodic SRS 전송과 aperiodic SRS 전송을 위한 UE-specific configuration 을 포함한다. 앞서 기술한 RACH와 SRS 전송을 위한 configuration의 인접 셀들간의 공유는 도 1에 나타난 common region을 설정하는 것과 동일함을 인지하여야한다. 이를 통해 인접 기지국들은 단말이 전송한 SRS/RACH를 수신하고, 이에 따른 response를 내려줄 수 있다.

도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 UL beam measurement를 위한 mechanism을 알려주는 방법을 나타내는 도면이다.

SRS는 PRACH와 마찬가지로 UL beam measurement를 위해 사용될 수 있다. 즉, beamforming 기반 시스템에서, 상향링크 빔 측정을 위해 SRS를 전송할 수 있다. UL beam measurement는 UE-specific하게 절차가 이루어질 수 있기 때문에, 도 13 또는 DCI와 같은 시그널링 방법을 통해 UL beam measurement를 수행할 수 있다. UL beam measurement는 기지국과 단말의 송/수신 빔을 모두 training하는 U-1 과정과(예컨대, 지시자가 '01'), 기지국의 수신 빔을 training하는 U-2과정과(예컨대, 지시자가 '10'), 단말의 송신 빔을 training하는 U-3과정(예컨대, 지시자가 '11')이 고려될 수 있다. 따라서, U-1부터 U-3과정중 하나를 알려주는 2-bit indicator가 추가적으로 필요하다. 나머지 하나의 mode는 SRS가 CSI 획득 용도로 쓰인다고 알려줄 수 있다(예컨대, 지시자가 '00').

상기 기술한 PRACH의 경우, UL beam measurement에 적합하도록 다수의 RACH preamble이 전송가능한 format이 지원되고 있다. 반면에 SRS의 경우 서브 프레임의 마지막 심볼에 전송되고 있다. 또한 가장 짧은 주기가 2ms이기 때문에, 현재 제공되는 SRS configuration을 통해 UL beam measurement를 지원하기에 적합하지 않다. 따라서 SRS 전송 가능한 subframe에서 다수의 SRS를 전송할 수 있는 시그널링이 필요하다. 이러한 시그널링은 DCI ,MAC CE 또는 RRC configuration에서 제공될 수 있을 것이다. SRS의 다수 전송을 위해서는 다음과 같은 case를 고려할 수 있다.

1. SRS 전송가능한 subframe(resource)에서, 빔을 변경하면서 송/수신할 수 있도록 하나 또는 다수의 PUSCH sybmol을 SRS 전송할 수 있도록 허용

2. SRS 전송가능한 subframe(resource)을 기준으로, 빔을 변경하면서 송/수신 할 수 있도록 다수의 subframe(resource)을 할당

3. SRS 전송 시간을 감소시켜 OFDM 심볼 내에서 다수의 SRS를 전송

도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 UL beam measurement를 위한 cell-specific SRS configuration의 일 실시예을 보여주는 도면이다.

다수의 SRS를 전송하기위한 첫번째 방법인 PUSCH 심볼을 이용하여 SRS를 전송하기 위해서, 다음과 같은 cell-specific SRS configuration이 제공되어야한다. 여기서, srs-MaxTrans는 다수의 SRS 전송을 의미한다. 즉, cell-specific/ue-specific 한 configuration을 통해 SRS를 전송할 subframe index를 설정하게되면, 해당 subframe에서 srs-MaxTrans만큼의 SRS를 전송하게 된다. 해당 subframe에서 SRS를 전송하지 않는 단말은 srs-MaxTrans을 참조하여 PUSCH 전송을 수행할 수 있다. 상기 parameter srs-MaxTrans는 UE-specific한 SRS configuration에서 전송될 수 있음을 인지하여야한다. 단 이와 같은 경우, SRS를 전송하지 않는 단말은 DCI를 통해 몇 개의 심볼이 해당 subframe에서 PUSCH로 할당되고 있는지 인지하여야한다.

다수의 SRS를 전송하기위한 두 번째 방법인 연속적인 subframe을 할당하기 위해서, 도 10과 같은 cell-specific SRS configuration이 제공되어야한다. 여기서, srs-MaxTrans는 다수의 SRS 전송을 의미하는데, 앞서 기술한바와 같이 한 서브프레임 내에서의 PUSCH 심볼이 아닌, 연속적인 subframe 개수를 의미한다. 즉, cell-specific/ue-specific 한 configuration을 통해 SRS를 전송할 subframe index를 설정하게되면, 해당 subframe부터 srs-MaxTrans개 만큼의 서브 프레임 동안 SRS를 전송하게 된다. 해당 subframe에서 SRS를 전송하지 않는 단말은 srs-MaxTrans을 참조하여 PUSCH 전송을 수행할 수 있다. 또한 상기 parameter srs-MaxTrans는 UE-specific한 SRS configuration에서 전송될 수 있다. 단 이와 같은 경우, SRS를 전송하지 않는 단말은 DCI를 통해 해당 subframe에서 SRS가 전송되고 있는지 인지하여야한다.

도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 UL beam measurement를 위한 UE-specific SRS configuration의 일 실시예을 보여주는 도면이다.

다수의 SRS를 전송하기위한 세 번째 방법인 심볼내에서 다수의 SRS를 전송하기 위해서 도 15와 같은 cell-specific SRS configuration이 제공되어야한다.

여기서, srs-type은 0과 1의 값을 가지며, srs-type에 따라 서브 프레임 내에서 연속적인 OFDM 심볼을 이용하여 SRS를 전송할지, 인접 서브 프레임에 연속적으로 SRS 전송이 이루어질지를 판단할 수 있다. srs-MaxTrans는 다수의 SRS 전송을 의미하는데, srs-type에 따라 한 서브프레임 내에서의 PUSCH 심볼 또는 연속적인 subframe 개수를 의미한다. srs-SCS SRS 전송을 위한 subcarrier spacing값을 의미하며, 이 값에 따라 한 OFDM 심볼내에서 다수의 SRS가 전송되는 효과가 나타날 수 있다.

다음은 SRS sequence를 할당하는 방법에 대해 기술한다. LTE에서의 reference signal은 RS가 할당되는 RB 개수에 따라 그 시퀀스가 결정된다. 예를들면, 100RB에 할당되는 RS와 4RB는 다른 시퀀스가 생성된다. 따라서, UE간 SRS를 전송할 때, 서로 다른 길이를 갖는 SRS를 전송하는 단말들은 동일한 시간/주파수 자원을 공유할 수 없다. 따라서, SRS 전송 자원운용에 제약이 있다. SRS 시퀀스는 할당 대역에 따라 다르고, UE마다 configure된 cyclic shift, transmission Comb값에 따라 다른 시퀀스가 생성될 수 있다.

SRS 자원을 효율적으로 운용하기 위해서는 서로 다른 단말간의 부분적 또는 전체 자원을 공유할 수 있어야한다. 서로 다른 단말간의 부분 또는 전체 자원을 공유하기 위한 SRS 시퀀스 설계의 방법은, SRS 시퀀스 생성을 block 별로 만드는 방법이다. 예를 들어, SRS전송을 위한 최소 단위의 RB가 N이면, SRS 시퀀스는 N RB 길이에 맞게 생성된다.

도 16은 UE-specific BW내에서, UE-specific SRS가 생성되는 방법을 보여주는 도면이다. 도 16에서, 2N의 RB가 특정 UE가 할당받은 SRS bandwidth(BW)를 나타낸다. 여기서, 기존 LTE에서는 2N RB길이에 대한 SRS sequence를 생성한다. 기지국은 단말에게 몇 개의 RB 단위로 SRS sequence를 생성할지를 cell specific 또는 UE-specific SRS configuration에서 알려줄 수 있다. Cell specific SRS configuration을 통해 알려주면, 모든 단말이 동일한 길이의 SRS 시퀀스를 만들 수 있는 장점이 있고, UE-specific SRS configuration에서 알려주면, 자원을 더 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있으나, 기지국의 SRS resource allocation 이 복잡해지는 단점이 있다.

하지만, LTE와 같은 방법으로는 UE간 partially overlapped되어 SRS를 전송하기 어렵다. 왜냐하면, partially overlap되어 SRS 전송하는 경우, 시퀀스간 orthogonality가 성립하지 않기 때문이다.

도 17은 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 단위의 SRS 시퀀스 생성 방법을 이용한 partially overlap되어 UE간 SRS를 전송하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 16과 같이 최소 단위의 시퀀스 길이를 할당하는 경우, 최소 단위의 RB내에서는 시퀀스의 orthogonality를 만족할 수 있기 때문에, 도 17과 같이 partially overlap되어 SRS를 전송할 수 있다.

여기서, 최소 단위의 SRS전송이 해당 band에서 시퀀스간 orthononality를 만족하기 위해서는 시퀀스 생성 방법이 RB의 index를 포함할 수 있다. 즉, i-번째 RB를 포함하는 band에서의 SRS는 i-th RB index를 포함하여 SRS를 생성할 수 있다. 이러한 경우, 해당 RB내에서 UE간 SRS는 서로 orthogonality를 만족할 수 있다. 즉, SRS sequence를 생성할 때, RB의 길이 뿐아니라, RB index를 포함할 수 있다. 하지만, 짧은 시퀀스 때문에 사용 가능한 cyclic shift 값이 LTE 대비 줄어들수 있으므로, SRS sequence ID를 다양하게 생성하는 방법을 생각할 수 있다.

기존 LTE에서는 SRS sequence ID는 셀 내 모든 UE가 동일하게 사용하였다. 즉, UE multipelxing을 위해 transmission comb과 cyclic shift를 이용하였다. 여기서 단말은 UE-specific 한 SRS ID를 사용하여 multiplexing 이득을 높일 수 있으며, UE-specific한 SRS ID는 SRS configuration을 통해 단말에게 전달할 수 있다. 또한 dynamic scheduling을 위한 DCI/MAC CE를 통해 SRS ID를 전송해줄 수 있다.

<제2 실시예>

효율적인 주파수 대역을 확보하기 위해 차세대 통신 환경에서는 mmWave와 같은 고주파수 대역의 사용할 것으로 예상된다. 이러한 고주파수 대역에서는 phase noise 의 영향으로 인한 신호 감쇄가 크게 발생한다. Phase noise 는 오실레이터의 불완전성으로 인해 발생하는 효과로써, 이는 특히 고차 변조 방식(ex. 16QAM, 64QAM, 256QAM)을 사용하는 통신 환경에서는 phase noise로 인하여 발생하는 CPE(common phase error) 및 ICI 로 인한 신호 감쇄로 인하여 신호 복원 능력이 급격하게 떨어지게 된다.

도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 phase noise의 영향을 보여주는 도면이다. 이상적인 채널 환경에서도 phase noise 의 영향으로 인하여 constellation의 위상이 변화하고 ICI가 발생하는 것을 확인 할 수 있다. 따라서 이러한 phase noise를 영향을 보상하기 위해서는 phase noise 를 추정하기 하기 위한 새로운 reference signal이 필요하게 된다. 이를 PTRS라 명명한다.

PTRS 의 port 수는 phase noise source에 의해 결정되며 이는 오실레이터의 수와 연관된다. 즉, 오실레이터 별 phase noise가 다르게 발생할 수 있기 때문에 각각의 phase noise를 측정하기 위해서는 해당하는 수에 맞는 PTRS port 수가 필요하게 된다. 이러한 PTRS port 수는 송신단의 구조에 따라 DMRS port 와의 관계가 달라질 수 있다.

도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다양한 TRP multi-panel 환경에서 PTRS port와 DMRS port 의 관계를 보여주는 도면이다.

Case 1의 경우 2개의 패널(panel)이 하나의 오실레이터를 사용하는 환경이고 case 2의 경우는 2개의 패널(panel)이 2개의 오실레이터를 사용하는 환경이다. 즉, case 1의 경우에는 위상 잡음 소스(phase noise source)가 하나이기 때문에 하나의 PTRS port를 사용하여 phase noise를 보상할 수 있다. 하지만 case 2의 경우는 panel 별로 독립적인 phase noise가 발생하기 위해서는 이를 측정하고 보상하기 위해서는 2개의 PTRS port가 필요하다. 이 때, 각 panel을 통해서 전송되는 DMRS port와의 관계에 모호함(ambiguity)이 발생한다.

구체적으로 case 1의 DMRS port 2, DMRS port 3은 PTRS port 0을 사용하지만 case 2의 DMRS port 2, DMRS port 3은 PTRS port 1을 사용해야 한다. 따라서, DMRS port와 PTRS port의 관계를 적절하게 규정하는 방법이 필요하다. 본 발명에서 제안하는 기법은 특정 하향링크 (downlink, DL) 및 상향링크 (uplink, UL) 환경에 제약 없이 동작하는 것을 고려한다.

PTRS port 와 DMRS port의 관계를 규정하는 방법은 크게 2가지로 구성할 수 있다.

첫 번째 방법은 사전에 pre-defined 된 PTRS port 와 DMRS port 사이의 관계를 규정하고 주기적으로 추가적인 indication signaling 없이 약속된 관계 규정을 따르는 것이다. 예를 들어 다수의 오실레이터를 사용하는 경우 reference 오실레이터의 phase noise를 기준으로 다른 오실레이터의 phase noise를 추정할 수 있는 오프셋 값을 계산하고 관련 정보를 알려줌으로써 phase noise를 보상할 수 있다. 이 때는 PTRS port는 reference 오실레이터의 phase noise를 측정하기 위한 1개의 port만이 필요하다. 각각의 DMRS port들은 해당하는 오프셋 값을 반영하여 phase noise 새롭게 추정하고 보상한다.

도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 Pre-defined 방법으로 PTRS port와 DRMS port의 관계를 규정하는 과정을 보여주는 도면이다

도 20을 참조하면, PTRS port와 DRMS port의 관계를 규정하는 과정은 기준 위상 잡음 추정(reference phase noise estimation, S2010), 각각의 오실레이터에 대한 위상 잡음 오프셋 추정(phase noise offset estimation for each oscillator, S2020)를 포함할 수 있다. 멀티-PTRS 포트가 적용되는 경우에, 상기 과정은 PTRS 포트와 DMRS 포트 간 미리 정의된 매핑 방법(S2030) 및/또는 RRC/capability/MIB를 이용하여 미리 정의된 매핑 방법(S2040)을 포함할 수 있다.

Reference 오실레이터를 기준으로 측정한 오프셋 값을 RRC, capability information, MIB, SIB 와 같은 signaling을 통해서 송수신기 간의 정보를 공유한다. 이는 DMRS port와 PTRS port의 관계가 일정하게 유지되는 시간에 따라 어떤 신호를 통하여 정보를 전달할지 결정할 수 있다. 또한, 오프셋을 사용하지 않고 다수의 PTRS port를 활용하는 경우에는 다수의 PTRS port 와 DMRS port의 관계를 pre-defined 하고 해당 정보를 signaling 해줄 수 있다. 이는 PTRS overhead와 phase noise 추정 및 보상 사이의 trade-off 관계에 있다.

두 번째 방법은 주기적으로 indication signaling을 통하여 PTRS port와 DMRS port 의 관계를 규정해 주는 것이다. 이는 DMRS port 와 PTRS port의 관계가 dynamic하게 바뀌는 경우에 유효하게 사용될 수 있다. Indication signaling 의 한 실시예로써 QCL (quasi-co-location) signaling을 활용할 수 있다. QCL은 두 port의 large-scale property 가 비슷할 경우 QCL 가정을 할 수 있다. 따라서 DMRS port와 해당되는 PTRS port와의 QCL assumption 및 signaling을 통해서 dynamic 하게 DMRS port와 PTRS port의 관계를 규정할 수 있다. 이러한 indication signaling을 활용한 방법은 서로 다른 오실레이터 및 panel configuration을 갖는 단일 TRP 전송에서도 유효하게 사용할 수 있으며 multi-TRP 환경에서도 유용하게 활용될 수 있다.

도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 multi-TRP 환경에서 PTRS port와 DMRS port 관계를 보여주는 도면이다. TRP1의 panel1, panel 2는 하나의 오실레이터를 사용하고 TRP2의 panel1, panel2는 개별적인 2개의 오실레이터를 사용하는 경우 각각의 오실레이터에서 발생하는 phase noise를 추정하기 위해서는 총 3개의 PTRS port가 필요하게 된다. 따라서 PTRS port의 re-configuration을 수행하여야 하고 multi-TRP 환경에서 사용하는 전송 기술에 따라서 해당 PTRS port와 DMRS port와의 관계가 변할 수 있기 때문에 indication signaling을 통해서 port들 간의 관계를 규정해 주어야 한다.

도 22는 본 발명의 제2 실시예에 따른 Multi-TRP 환경에서 PTRS port의 재설정 과정을 보여주는 예를 보여주는 도면이다.

도 22를 참조하면, PTRS port의 재설정 과정은 멀티-TRP 동작 확인(S2210), PTRS 포트 재설정 (S2220), PTRS 포트 및 DMRS 포트 매핑(S2230), 전송 스킴 변경(S2240), 미리 정의된 방법/ 지시자 시그널링 방법(S2250)을 포함할 수 있다.

도 22에서 나타내는 바와 같이 multi-TRP 환경에서 사용하는 전송기술인 joint transmission (same CW / different CW), dynamic point selection 의 활용에 따라서 DMRS port 수 및 PTRS port 수가 개별적으로 다르게 설정될 수 있고, 그에 맞는 DMRS port와 PTRS port의 관계를 규정해 주어야 한다.

도 23은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말의 multi-panel 및 다수 오실레이터 환경에서의 PTRS port 설정 및 DMRS port 관계를 규정하는 과정을 보여주는 도면이다.

도 23을 참조하면, PTRS port 설정 및 DMRS port 관계를 규정하는 과정은 DMRS 포트 및 PTRS 포트 매핑 (DMRS port and PTRS port mapping, S2310), PTRS를 이용한 위상 잡음 추정 (phase noise estimation using PTRS, S2320), DMRS를 이용한 위상 채널 추정 (channel estimation using DMRS, S2330), DMRS를 이용한 위상 잡음 보상 (phase noise compensation in DMRS, S2340), PTRS를 이용한 채널 추정 보상 (channel estimation compensation in PTRS, S2350), 향상된 데이터 검출 (enhanced data detection, S2360)을 포함할 수 있다.

도 23은 PTRS port와 DMRS port 의 관계 규정을 통하여 phase noise 보상 및 채널 추정을 하는 일련의 과정을 나타낸다. PTRS 를 활용하여 phase noise를 추정 후 이를 DMRS 를 활용한 채널 추정 전에 보정함으로써 보다 정확한 채널 추정을 할 수 있다. 또한, 역으로 다수의 DMRS port가 하나의 PTRS port와 mapping되어 있는 경우에는 다수의 DMRS port에서 측정된 CPE를 활용하여 phase noise 추정을 수행함으로써 보다 정확한 phase noise tracking을 수행할 수 있다. 궁극적으로는 이러한 일련의 과정을 반복적으로 수행함으로써 신호 복원성능을 극대화 할 수 있다.

앞서 PTRS port와 DMRS port 들 간의 관계를 규정하는 방안에 대하여 논의했던 것과 유사하게, PTRS port와 CSI-RS port들 간의 관계를 규정할 필요가 있다. CSI-RS를 통하여 channel quality를 추정할 때 phase noise로 인하여 실제 channel quality와 다른 값을 반영하게 되어 CQI 측정에 오차가 발생할 수 있다. 따라서 CSI-RS를 통하여 CQI 정보를 획득하기 전에 PTRS를 통하여 phase noise를 추정하고 적절한 CPE 보상이 이루어져야 한다. 앞서 서술한 DMRS port와 PTRS port 사이의 ambiguity 발생과 유사하게, panel 마다 CSI-RS resource를 할당하는 환경에 따라 CSI-RS resource와 PTRS port사이의 ambiguity가 발생할 수 있다. 따라서, PTRS port와 CSI-RS resource 간의 ambiguity를 해결하기 위한 mapping 방법이 필요하다.

도 24는 본 발명의 제2 실시예에 따른 CSI-RS port와 PTRS port의 관계를 보여주는 도면이다.

도 24는 panel 에 따른 CSI-RS resource 할당과 PTRS port 간의 관계를 나타내는 한 실시예의 그림이다. 각각의 panel 들은 개별적인 CSI-RS resource를 사용하고 panel 1과 panel 2는 하나의 오실레이터를 공유하고 panel 3과 panel 4는 개별적인 오실레이터를 사용한다. 이러한 경우 각각의 오실레이터에서 발생하는 phase noise를 추정 및 보상하기 위해서 3개의 PTRS port가 존재하고 따라서 CSI-RS resource와 PTRS port 간의 관계를 규정해 주어야 한다. CSI-RS resource와 PTRS port의 관계를 규정하는 방법으로는 앞서 DMRS port와 PTRS port 간의 관계를 규정하는 방법과 유사하게 pre-defined 하게 설정하는 방법과 indication signaling을 통한 방법이 모두 사용될 수 있다. 구체적으로, panel의 CSI-RS resource 설정이 일정하게 유지되는 경우 pre-defined 하게 설정하여 주기적인 signaling 없이 운영할 수 있다. 또한 dynamic 하게 CSI-RS resource 설정이 이루어질 경우에는 indication signaling을 활용하여 운영할 수 있다. 앞서 DMRS port와 PTRS port 간의 QCL assumption 및 signaling을 사용했던 것과 유사하게 CSI-RS resource와 PTRS port 간의 QCL assumption 및 signaling을 통하여 CQI 측정 및 phase noise 향상을 획득할 수 있다. 또한, multi-TRP 환경에서 PTRS port와 CSI-RS resource의 관계 규정도 앞서 서술한 PTRS port와 DMRS port의 운영과 유사하게 이루어 질 수 있다. 즉, multi-TRP 환경 및 전송 기술에 따라 PTRS port를 re-configuration 하고 multi-TRP 환경에서 CSI-RS resource 들과의 관계를 규정한다.

앞서 서술한 QCL assumption 및 indication을 활용하여 PTRS port 와 DMRS/CSI-RS 의 관계를 규정하는 구체적인 방법은 다음과 같이 이루어질 수 있다. RRC 의 higher layer signaling set에 PTRS port 및 DMRS/CSI-RS 와의 QCL assumption parameter를 추가적으로 설정하고 DCI signal의 PQI (PDSCH RE mapping and quasi-co-location indicator)를 통해서 parameter set들 중에 어떤 parameter set에 해당하는지를 명시적으로 알려준다. QCL assumption에 사용하는 large-scale parameter로는 delay spread, doppler spread, doppler shift, average delay, average gain 중 하나 이상의 parameter로써 명시될 수 있으며 수신단은 이를 통하여 PTRS port와 DMRS/CSI-RS의 관계를 획득하고 phase noise 보상, channel estimation, CQI 측정을 수행할 수 있다.

도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.

도 25를 참고하면, 단말은 송수신부 (2510), 제어부 (2520), 저장부 (2530)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부 (2510)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(2510)는 예를 들어, 기지국으로부터 시스템 정보를 수신할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 수신할 수 있다.

제어부 (2520)은 본 발명에서 제안하는 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (2520)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(2520)는 적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보를 기지국으로부터 수신하도록 제어하고, 상기 연관 관계에 관한 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 기지국 간 위상 잡음을 확인하고, 상기 확인 결과에 기반하여 상기 위상 잡음을 보상할 수 있다.

이때, 상기 연관 관계에 관한 정보는, PTRS 포트가 DMRS 포트와 QCL (quasi-co-location)됨을 나타내고, 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 수신될 수 있다.

저장부(2530)는 송수신부 (2510)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (2520)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부 (2530)는 적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보 등을 저장할 수 있다.

도 26는 본 발명의 실시예들에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.

도 26를 참고하면, 기지국은 송수신부 (2610), 제어부 (2620), 저장부 (2630)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부 (2610)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(2610)는 예를 들어, 단말로 시스템 정보를 전송할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 전송할 수 있다.

제어부 (2620)은 본 발명에서 제안하는 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 기지국의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (2620)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부 (2620)는 적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보를 생성하고, 상기 연관 관계에 관한 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 기지국 간 위상 잡음이 보상되도록 상기 연관 관계에 관한 정보를 단말로 전송할 수 있다.

이때, 상기 연관 관계에 관한 정보는, PTRS 포트가 DMRS 포트와 QCL (quasi-co-location)됨을 나타내고, 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 전송될 수 있다.

저장부(2630)는 상기 송수신부 (2610)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (2520)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부 (2630) 적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보 등을 저장할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예 1와 실시예 2의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 LTE/LTE-A 시스템을 기준으로 제시되었지만, 5G, NR 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말의 위상 잡음(phase noise) 보상 방법에 있어서,
적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계;
상기 연관 관계에 관한 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 기지국 간 위상 잡음을 확인하는 단계; 및
상기 확인 결과에 기반하여 상기 위상 잡음을 보상하는 단계를 포함하고,
멀티-TRP (multi-transmission and reception point) 환경에서 PTRS 포트는 상기 PTRS 포트에 상응하는 오실레이터에서 발생하는 위상 잡음을 추정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는,
PTRS 포트가 DMRS 포트와 QCL (quasi-co-location)됨을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는,
지연 스프레드(delay spread), 도플러 스프레드(doppler spread), 도플러 시프트(doppler shift), 평균 지연(average delay), 및 평균 이득(average gain) 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서 기지국의 위상 잡음(phase noise) 보상 방법에 있어서,
적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보를 생성하는 단계; 및
상기 연관 관계에 관한 정보에 기반하여 단말과 상기 기지국 간 위상 잡음이 보상되도록 상기 연관 관계에 관한 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하고,
멀티-TRP (multi-transmission and reception point) 환경에서 PTRS 포트는 상기 PTRS 포트에 상응하는 오실레이터에서 발생하는 위상 잡음을 추정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는,
PTRS 포트가 DMRS 포트와 QCL (quasi-co-location)됨을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제6항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는,
지연 스프레드(delay spread), 도플러 스프레드(doppler spread), 도플러 시프트(doppler shift), 평균 지연(average delay), 및 평균 이득(average gain) 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서 위상 잡음(phase noise)을 보상하는 단말에 있어서,
송수신부; 및
상기 송수신부와 연결되고, 적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보를 기지국으로부터 수신하도록 제어하고, 상기 연관 관계에 관한 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 기지국 간 위상 잡음을 확인하고, 상기 확인 결과에 기반하여 상기 위상 잡음을 보상하는 제어부를 포함하고,
멀티-TRP (multi-transmission and reception point) 환경에서 PTRS 포트는 상기 PTRS 포트에 상응하는 오실레이터에서 발생하는 위상 잡음을 추정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 단말.
제11항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는,
PTRS 포트가 DMRS 포트와 QCL (quasi-co-location)됨을 나타내는 것을 특징으로 하는 단말.
제11항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
삭제
제11항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는,
지연 스프레드(delay spread), 도플러 스프레드(doppler spread), 도플러 시프트(doppler shift), 평균 지연(average delay), 및 평균 이득(average gain) 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
무선 통신 시스템에서 위상 잡음(phase noise)을 보상하는 기지국에 있어서,
송수신부; 및
상기 송수신부와 연결되고, 적어도 하나의 PTRS (phase tracking reference signal) 포트와 적어도 하나의 DMRS (demodulation reference signal) 포트 간 연관 관계에 관한 정보를 생성하고, 상기 연관 관계에 관한 정보에 기반하여 단말과 상기 기지국 간 위상 잡음이 보상되도록 상기 연관 관계에 관한 정보를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
멀티-TRP (multi-transmission and reception point) 환경에서 PTRS 포트는 상기 PTRS 포트에 상응하는 오실레이터에서 발생하는 위상 잡음을 추정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제16항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는,
PTRS 포트가 DMRS 포트와 QCL (quasi-co-location)됨을 나타내는 것을 특징으로 하는 기지국.
제16항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
삭제
제16항에 있어서, 상기 연관 관계에 관한 정보는,
지연 스프레드(delay spread), 도플러 스프레드(doppler spread), 도플러 시프트(doppler shift), 평균 지연(average delay), 및 평균 이득(average gain) 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.