KR102561715B1 - 무선 셀룰라 통신 시스템에서 부분 재전송 방법 및 장치 - Google Patents
무선 셀룰라 통신 시스템에서 부분 재전송 방법 및 장치 Download PDFInfo
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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 발명은 초기전송하는 트랜스포트블록의 재전송이 필요할 경우, 트랜스포트블록 중 재전송이 필요한 코드블록에 대해서만 재전송을 수행하는 방법 및 장치를 개시한다.
Description
본 발명은 무선통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 초기전송하는 트랜스포트블록의 재전송이 필요할 경우, 트랜스포트블록 중 재전송이 필요한 코드블록에 대해서만 재전송을 수행하는 방법 및 장치에 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.
무선통신 시스템, 특히 종래 LTE 시스템에서는 데이터를 전송할 시, transport block(TB; 트랜스포트블록) 단위로 전송이 이루어진다. 상기 TB는 여러 개의 code block (CB; 코드블록)으로 나뉘고, 상기 CB 단위로 채널코딩이 이루어진다. 초기 전송 이후 재전송이 수행될 때는 TB 단위로 이루어지며, 하나의 CB만 디코딩이 실패하여도 전체의 TB가 재전송이 되어야 한다.
CB 단위로 재전송이 필요한 경우, CB에 CB의 순서를 알려주는 CB 인덱스를 삽입하여 운용하는 방법이 필요해진다. 이에, 본 발명의 목적은 CB 단위 재전송을 수행하기 위한 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 또다른 목적은 단말이 기지국 또는 네트워크와 하향링크 및 상향링크 통신을 수행하는데 사용하는 주파수 무선 자원 영역 중 하향링크 또는 상향링크 주파수 대역폭을 적어도 하나 이상으로 다르게 설정하고, 시간 또는 기지국 설정, 또는 단말이 수신하거나 전송하는 신호의 종류 등에 따라 서로 다른 주파수 대역폭에 따라 하향링크 신호를 수신하거나, 상향링크 신호를 전송하는 방법을 제공함으로써 기지국과 단말간, 또는 단말과 단말간 통신을 효율적으로 제공할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또다른 목적은 일부 또는 전체 주파수 대역을 공유하여 eMBB와 URLLC가 스케줄링 될 때, 혹은 mMTC와 URLLC가 동시에 스케줄링 될 때, 혹은 mMTC와 eMBB가 동시에 스케줄링 될 때, 혹은 eMBB와 URLLC와 mMTC가 동시에 스케줄링 될 때의 URLLC 사전/사후 지시자 및 eMBB 데이터 보호를 위한 방법 설정 지원 등 이종서비스간 공존 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나 혹은 두개의 TB의 전송에 있어서 재전송이 필요한 경우 CB 혹은 CB그룹 단위로 재전송을 수행하는 동작 방법을 제공하여, 기지국 및 단말 전송을 효율적으로 하여 불필요한 데이터 전송을 줄일 수 있도록 한다. 즉, 부분 재전송을 활용하여 재전송시 초기전송의 일부분만 전송하는 방식으로 재전송에 필요한 자원을 아낄 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 통신 시스템에서 하나 이상의 주파수 대역폭 또는 무선 자원 영역을 하나 이상의 서로 다른 크기를 같도록 설정하고, 이를 통해 기지국과 단말 또는 단말과 단말간에 효율적인 통신을 수행할 수 있도록 한다.
또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 이종서비스간 데이터 전송이 공존할 수 있는 방법을 제공하여 각 서비스에 따르는 요구사항을 만족할 수 있도록 하고, 전송시간의 지연(delay)를 줄일 수 있거나 주파수-시간 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 한다.
도 1a는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 하향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 1b는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 상향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 1d는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 1e는 실시 예에 따른 하나의 트랜스포트 블록이 여럿의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 1f는 실시 예에 따른 아우터 코드가 적용되어 코딩되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 1g는 실시 예에 따른 아우터 코드 적용 유무에 따른 블록도를 나타낸 도면이다.
도 1h는 실시 예에 따른 부분 재전송의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1i는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따른 CB그룹 지시자의 비트구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 1j는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따른 CB그룹 NDI의 비트구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 1ka는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따라 기지국이 CB그룹 지시자의 비트필드를 구성하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1kb는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따라 단말이 CB그룹 지시자의 비트필드에 따라 수신 데이터를 디코딩하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1kc는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따라 기지국이 CB그룹 NDI 비트필드를 구성하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1kd는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따라 단말이 CB그룹 NDI 비트필드에 따라 수신 데이터를 디코딩하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1ke는 본 발명의 제1-1-1 실시예에 따른 기지국 및 단말의 동작을 도시한 순서도이다.
도1l은 본 발명의 제1-2실시예 및 제1-2-1실시예에 따라 제어정보를 매핑하여 전송하는 모습을 도시한 도면이다.
도 1ma는 본 발명의 제1-2-1실시예에 따라 기지국이 제어정보 유형에 따라 채널코드를 다르게 적용하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1mb는 본 발명의 제1-2-1실시예에 따라 단말이 제어정보 유형에 따라 채널코드 디코딩을 수행하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1n은 본 발명의 실시예들에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
도 1o는 본 발명의 실시예들에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
도 2a는 LTE 시스템 또는 이와 유사한 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다
도 2b는 5G에서 고려되는 서비스들이 하나의 시스템으로 다중화되어 전송되는 예를 도시하는 도면이다.
도 2c, 도 2d는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 실시예를 도시하는 도면이다.
도 2e는 본 발명에서 해결하고자 하는 상황을 도시한 도면이다
도 2f, 도 2g는 본 발명에서 제안하는 방법에 대한 실시예를 도시한 도면이다
도 3a는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템의 하향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 3b는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템의 상향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 3c는 같은 주파수 대역에서eMBB, mMTC, URLLC 데이터 공존을 나타낸 도면이다.
도 3d는 다른 주파수 대역에서 eMBB, mMTC, URLLC 데이터 공존을 나타낸 도면이다.
도 3e는 TB와 CB의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3f는 추가 패리티 코드 블록을 형성하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3g는 URLLC 사전 도착 지시자를 이용하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3ga는 URLLC 사전 도착 지시자를 HARQ combining 시, 이용하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3h는 프리앰블 검출 과정을 나타낸 도면이다.
도 3i는 제 3-1 실시 예에 따른 eMBB 단말의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3ia는 제 3-2 실시 예에 따른 eMBB 단말의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3ib는 제 3-2a 실시 예에 따른 기지국의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3ic는 제 3-2b 실시 예에 따른 단말의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3j는 제 3-3 실시 예에 따른 URLLC 단말의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3k는 제 3-4 실시 예에 따른 eMBB 단말의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3l은 단말기 구조를 나타낸 도면이다.
도 3m은 기지국 구조를 나타낸 도면이다.
도 1b는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 상향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 1d는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 1e는 실시 예에 따른 하나의 트랜스포트 블록이 여럿의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 1f는 실시 예에 따른 아우터 코드가 적용되어 코딩되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 1g는 실시 예에 따른 아우터 코드 적용 유무에 따른 블록도를 나타낸 도면이다.
도 1h는 실시 예에 따른 부분 재전송의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1i는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따른 CB그룹 지시자의 비트구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 1j는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따른 CB그룹 NDI의 비트구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 1ka는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따라 기지국이 CB그룹 지시자의 비트필드를 구성하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1kb는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따라 단말이 CB그룹 지시자의 비트필드에 따라 수신 데이터를 디코딩하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1kc는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따라 기지국이 CB그룹 NDI 비트필드를 구성하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1kd는 본 발명의 제1-1, 제1-2실시예에 따라 단말이 CB그룹 NDI 비트필드에 따라 수신 데이터를 디코딩하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1ke는 본 발명의 제1-1-1 실시예에 따른 기지국 및 단말의 동작을 도시한 순서도이다.
도1l은 본 발명의 제1-2실시예 및 제1-2-1실시예에 따라 제어정보를 매핑하여 전송하는 모습을 도시한 도면이다.
도 1ma는 본 발명의 제1-2-1실시예에 따라 기지국이 제어정보 유형에 따라 채널코드를 다르게 적용하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1mb는 본 발명의 제1-2-1실시예에 따라 단말이 제어정보 유형에 따라 채널코드 디코딩을 수행하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1n은 본 발명의 실시예들에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
도 1o는 본 발명의 실시예들에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
도 2a는 LTE 시스템 또는 이와 유사한 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다
도 2b는 5G에서 고려되는 서비스들이 하나의 시스템으로 다중화되어 전송되는 예를 도시하는 도면이다.
도 2c, 도 2d는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 실시예를 도시하는 도면이다.
도 2e는 본 발명에서 해결하고자 하는 상황을 도시한 도면이다
도 2f, 도 2g는 본 발명에서 제안하는 방법에 대한 실시예를 도시한 도면이다
도 3a는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템의 하향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 3b는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템의 상향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 3c는 같은 주파수 대역에서eMBB, mMTC, URLLC 데이터 공존을 나타낸 도면이다.
도 3d는 다른 주파수 대역에서 eMBB, mMTC, URLLC 데이터 공존을 나타낸 도면이다.
도 3e는 TB와 CB의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3f는 추가 패리티 코드 블록을 형성하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3g는 URLLC 사전 도착 지시자를 이용하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3ga는 URLLC 사전 도착 지시자를 HARQ combining 시, 이용하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3h는 프리앰블 검출 과정을 나타낸 도면이다.
도 3i는 제 3-1 실시 예에 따른 eMBB 단말의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3ia는 제 3-2 실시 예에 따른 eMBB 단말의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3ib는 제 3-2a 실시 예에 따른 기지국의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3ic는 제 3-2b 실시 예에 따른 단말의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3j는 제 3-3 실시 예에 따른 URLLC 단말의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3k는 제 3-4 실시 예에 따른 eMBB 단말의 동작 과정을 나타낸 도면이다.
도 3l은 단말기 구조를 나타낸 도면이다.
도 3m은 기지국 구조를 나타낸 도면이다.
<제1실시예>
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), 및 SCMA(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 기술인 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.
한편, 새로운 5G 통신인 NR (New Radio access technology)에서는 시간 및 주파수 자원에서 다양한 서비스들이 자유롭게 다중화 될 수 있도록 하기 위하여 디자인되고 있으며, 이에 따라 waveform/numerology 등과 기준 신호 등이 해당 서비스의 필요에 따라 동적으로 혹은 자유롭게 할당될 수 있다. 무선 통신에서 단말에게 최적의 서비스를 제공하기 위해서는 채널의 질과 간섭량의 측정을 통한 최적화 된 데이터 송신이 중요하며, 이에 따라 정확한 채널 상태 측정은 필수적이다. 하지만, 주파수 자원에 따라 채널 및 간섭 특성이 크게 변화하지 않는 4G 통신과는 달리 5G 채널의 경우 서비스에 따라 채널 및 간섭 특성이 크게 변화하기 때문에 이를 나누어 측정할 수 있도록 하는 FRG(Frequency Resource Group) 차원의 subset의 지원이 필요하다. 한편, NR 시스템에서는 지원되는 서비스의 종류를 eMBB (Enhanced mobile broadband), mMTC (massive Machine Type Communications) (mMTC), URLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications) 등의 카테고리로 나눌 수 있다. eMBB는 고용량데이터의 고속 전송, mMTC는 단말전력 최소화와 다수 단말의 접속, URLLC는 고신뢰도와 저지연을 목표로 하는 서비스라고 볼 수 있다. 단말에게 적용되는 서비스의 종류에 따라 서로 다른 요구사항들이 적용될 수 있다.
이와 같이 통신 시스템에서 복수의 서비스가 사용자에게 제공될 수 있으며, 이와 같은 복수의 서비스를 사용자에게 제공하기 위해 특징에 맞게 각 서비스를 동일한 시구간 내에서 제공할 수 있는 방법 및 이를 이용한 장치가 요구된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
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.
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다. 또한, 5세대 무선통신 시스템으로 5G 혹은 NR (new radio)의 통신표준이 만들어지고 있다.
상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(Downlink; DL)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(Uplink; UL)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE(User Equipment) 혹은 MS(Mobile Station))이 기지국(eNode B, 혹은 base station(BS))으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.
LTE 시스템은 초기 전송에서 복호 실패가 발생된 경우, 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송하는 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 방식을 채용하고 있다. HARQ 방식이란 수신기가 데이터를 정확하게 복호화(디코딩)하지 못한 경우, 수신기가 송신기에게 디코딩 실패를 알리는 정보(NACK; Negative Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송할 수 있게 한다. 수신기는 송신기가 재전송한 데이터를 이전에 디코딩 실패한 데이터와 결합하여 데이터 수신성능을 높이게 된다. 또한, 수신기가 데이터를 정확하게 복호한 경우 송신기에게 디코딩 성공을 알리는 정보(ACK; Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.
도1a는 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 1a에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, Nsymb(1a-02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(1a-06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(1a-05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(1a-14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW(1a-04)개의 서브캐리어로 구성된다.
시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(1a-12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(1a-08, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 Nsymb(1a-02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 NRB(1a-10)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(1a-08)는 Nsymb x NRB 개의 RE(1a-12)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 7, NRB=12 이고, NBW 및 NRB는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례하지만, LTE 시스템이 아닌 다른 시스템에서는 다른 값을 사용할 수 있을 것이다. 단말에게 스케줄링 되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게 된다. LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 정의하여 운영한다. 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. 표 1a-01은 LTE 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템은 전송 대역폭이 50개의 RB로 구성된다.
[표 1a]
하향링크 제어정보의 경우 상기 서브프레임 내의 최초 N 개의 OFDM 심벌 이내에 전송될 수 있다. 실시 예에서 일반적으로 N = {1, 2, 3}이다. 따라서 현재 서브프레임에 전송해야 할 제어정보의 양에 따라 상기 N 값이 서브프레임마다 가변적으로 적용될 수 있다. 상기 전송 되는 제어 정보는 제어정보가 OFDM 심벌 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 제어채널 전송구간 지시자, 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보, HARQ ACK/NACK 에 관한 정보를 포함할 수 있다.
LTE 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI는 여러 가지 포맷에 따라 정의되며, 각 포멧에 따라 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보(DL grant) 인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화(spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI인지 여부 등을 나타낼 수 있다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들 중 하나를 포함할 수 있다.
- 자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 리소스 할당 방식이 유형 0 인지 유형 1 인지 지시한다. 유형 0 은 비트맵 방식을 적용하여 RBG (resource block group) 단위로 리소스를 할당한다. LTE 시스템에서 스케줄링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 리소스로 표현되는 RB이고, RBG 는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1 은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.
- 자원 블록 할당(Resource block assignment): 데이터 전송에 할당된 RB를 지시한다. 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.
- 변조 및 코딩 방식(Modulation and coding scheme; MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터인 transport block 의 크기를 지시한다.
- HARQ 프로세스 번호(HARQ process number): HARQ 의 프로세스 번호를 지시한다.
- 새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 지시한다.
- 중복 버전(Redundancy version): HARQ 의 중복 버전(redundancy version) 을 지시한다.
- PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령(Transmit Power Control(TPC) command) for PUCCH(Physical Uplink Control CHannel): 상향링크 제어 채널인 PUCCH 에 대한 전송 전력 제어 명령을 지시한다.
상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리제어채널인 PDCCH(Physical downlink control channel)(또는, 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다) 혹은 EPDCCH(Enhanced PDCCH)(또는, 향상된 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다)상에서 전송될 수 있다.
일반적으로 상기 DCI는 각 단말에 대해 독립적으로 특정 RNTI (Radio Network Temporary Identifier)(또는, 단말 식별자)로 스크램블 되어 CRC(cyclic redundancy check)가 추가되고, 채널코딩된 후, 각각 독립적인 PDCCH로 구성되어 전송된다. 시간영역에서 PDCCH는 상기 제어채널 전송구간 동안 매핑되어 전송된다. PDCCH 의 주파수영역 매핑 위치는 각 단말의 식별자(ID) 에 의해 결정되고, 전체 시스템 전송 대역에 퍼져서 전송 될 수 있다.
하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 상에서 전송 될 수 있다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송될 수 있으며, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH 를 통해 전송되는 DCI를 기반으로 결정된다.
상기 DCI를 구성하는 제어정보 중에서 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기 (transport block size; TBS)를 통지한다. 실시 예에서 MCS 는 5비트 혹은 그보다 더 많거나 적은 비트로 구성될 수 있다. 상기 TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터 (transport block, TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기에 해당한다.
본 발명에서 트랜스포트블록(transport block; TB)라 함은, MAC (Medium Access Control) 헤더, MAC 제어요소(control element; CE), 1개 이상의 MAC SDU (Service Data Unit), padding 비트들을 포함할 수 있다. 또는 TB는 MAC 계층에서 물리계층(physical layer)로 내려주는 데이터의 단위 혹은 MAC PDU (Protocol Data Unit)를 가리킬 수 있다.
LTE 시스템에서 지원하는 변조방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 으로서, 각각의 변조오더(Modulation order)(Qm)는 2, 4, 6에 해당한다. 즉, QPSK 변조의 경우 심벌 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 심벌당 6 비트를 전송할 수 있다. 또한 시스템 변형에 따라 256QAM 이상의 변조 방식도 사용될 수 있다.
도 1b는 LTE-A 시스템에서 상향링크에서 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 1b를 참조하면, 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 SC-FDMA 심벌(1b-02)로서, Nsymb UL개의 SC-FDMA 심벌이 모여 하나의 슬롯(1b-06)을 구성할 수 있다. 그리고 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(1b-05)을 구성한다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth; 1b-04)은 총 NBW개의 서브캐리어로 구성된다. NBW는 시스템 전송 대역에 비례하는 값을 가질 수 있다.
시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(Resource Element; RE, 1b-12)로서 SC-FDMA 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 정의할 수 있다. 리소스 블록 페어(1b-08, Resource Block pair; RB pair)은 시간영역에서 Nsymb UL개의 연속된 SC-FDMA 심벌과 주파수 영역에서 NscRB 개의 연속된 서브캐리어로 정의될 수 있다. 따라서, 하나의 RB는 Nsymb UL x Nsc RB 개의 RE로 구성된다. 일반적으로 데이터 혹은 제어정보의 최소 전송단위는 RB 단위이다. PUCCH 의 경우 1 RB에 해당하는 주파수 영역에 매핑되어 1 서브프레임 동안 전송된다.
LTE 시스템에서는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH 혹은 반영구적 스케줄링 해제(semi-persistent scheduling release; SPS release)를 포함하는 PDCCH/EPDDCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK이 전송되는 상향링크 물리채널인 PUCCH 혹은 PUSCH의 타이밍 관계가 정의되어 있다. 일례로 FDD(frequency division duplex)로 동작하는 LTE 시스템에서는 n-4번째 서브프레임에서 전송된 PDSCH 혹은 SPS release를 포함하는 PDCCH/EPDCCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK가 n번째 서브프레임에서 PUCCH 혹은 PUSCH로 전송된다.
LTE 시스템에서 하향링크 HARQ는 데이터 재전송시점이 고정되지 않은 비동기 (asynchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 기지국이 전송한 초기전송 데이터에 대해 단말로부터 HARQ NACK을 피드백 받은 경우, 기지국은 재전송 데이터의 전송시점을 스케줄링 동작에 의해 자유롭게 결정한다. 단말은 HARQ 동작을 위해 수신 데이터에 대한 디코딩 결과, 오류로 판단된 데이터에 대해 버퍼링을 한 후, 다음 재전송 데이터와 컴바이닝을 수행한다.
단말은 서브프레임 n에 기지국으로부터 전송된 하향링크 데이터를 포함하는 PDSCH를 수신하면, 서브프레임 n+k에 상기 하향링크 데이터의 HARQ ACK 혹은 NACK를 포함하는 상향링크 제어정보를 PUCCH 혹은 PUSCH를 통해 기지국으로 전송한다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 서브프레임 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다.
LTE 시스템에서 하향링크 HARQ 와 달리 상향링크 HARQ는 데이터 전송시점이 고정된 동기(synchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 상향링크 데이터 전송용 물리채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 이에 선행하는 하향링크 제어채널인 PDCCH, 그리고 상기 PUSCH에 대응되는 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 물리채널인 PHICH(Physical Hybrid Indicator Channel)의 상/하향링크 타이밍 관계가 다음과 같은 규칙에 의해 고정되어 있다.
단말은 서브프레임 n에 기지국으로부터 전송된 상향링크 스케줄링 제어정보를 포함하는 PDCCH 혹은 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 PHICH를 수신하면, 서브프레임 n+k에 상기 제어정보에 대응되는 상향링크 데이터를 PUSCH를 통해 전송한다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다. FDD LTE 시스템에서 서브프레임 n에서 기지국이 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 단말에게 송신하면, 단말은 서브프레임 n에서 상기 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 수신한다. 먼저 서브프레임 n에서 상향링크 스케줄링 승인을 받았을 경우, 단말은 서브프레임 n+4에서 상향링크 데이터 전송을 한다. 만약 서브프레임 n에서 하향링크 제어신호와 데이터를 받았을 경우, 단말은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK 혹은 NACK을 서브프레임 n+4에서 전송한다. 따라서 단말은 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달하기 위해 준비할 수 있는 시간은 3개 서브프레임에 해당하는 3 ms가 된다. 그리고 단말은 서브프레임 i에 기지국으로부터 하향링크 HARQ ACK/NACK을 운반하는 PHICH를 수신하면, 상기 PHICH는 서브프레임 i-k에 단말이 전송한 PUSCH에 대응된다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD와 그 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다.
도 1c와 도 1d는 5G 혹은 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 도시한다.
도 1c 및 도 1d를 참조하면, 각 시스템에서 정보 전송을 위해 주파수 및 시간 자원이 할당된 방식을 볼 수 있다.
우선 도 1c에서는 전제 시스템 주파수 대역(1c-00)에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터가 할당된 모습이다. eMBB(1c-01)와 mMTC(1c-09)가 특정 주파수 대역에서 할당되어 전송되는 도중에 URLLC 데이터(1c-03, 1c-05, 1c-07)가 발생하여 전송이 필요한 경우, eMBB(1c-01) 및 mMTC(1c-09)가 이미 할당된 부분을 비우거나, 전송을 하지 않고 URLLC 데이터(1c-03, 1c-05, 1c-07)를 전송할 수 있다. 상기 서비스 중에서 URLLC는 지연시간을 줄이는 것이 필요하기 때문에, eMBB가 할당된 자원(1c-01)의 일부분에 URLLC 데이터가 할당(1c-03, 1c-05, 1c-07)되어 전송될 수 있다. 물론 eMBB가 할당된 자원에서 URLLC가 추가로 할당되어 전송되는 경우, 중복되는 주파수-시간 자원에서는 eMBB 데이터가 전송되지 않을 수 있으며, 따라서 eMBB 데이터의 전송 성능이 낮아질 수 있다. 즉, 상기의 경우에 URLLC 할당으로 인한 eMBB 데이터 전송 실패가 발생할 수 있다.
도 1d에서는 전체 시스템 주파수 대역(1d-00)을 나누어 각 서브밴드(1d-02, 1d-04, 1d-06)에서 서비스 및 데이터를 전송하는 용도로 사용할 수 있다. 상기 서브밴드 설정과 관련된 정보는 미리 결정될 수 있으며, 이 정보는 기지국이 단말에게 상위 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 혹은 상기 서브 밴드와 관련된 정보는 기지국 또는 네트워크 노드가 임의로 나누어 단말에게 별도의 서브밴드 설정 정보의 전송 없이 서비스들을 제공할 수도 있다. 도 1d-에서는 서브밴드 1d-02는 eMBB 데이터 전송, 서브밴드 404는 URLLC 데이터 전송, 서브밴드 1d-06에서는 mMTC 데이터 전송에 사용되는 모습을 도시한다.
실시 예 전반에서 URLLC 전송에 사용되는 전송시간구간(transmission time interval, TTI)의 길이는 eMBB 혹은 mMTC 전송에 사용되는 TTI 길이보다 짧을 수 있다. 또한 URLLC와 관련된 정보의 응답을 eMBB 또는 mMTC보다 빨리 전송할 수 이 있으며, 이에 따라 낮은 지연으로 정보를 송수신 할 수 있다.
도 1e는 하나의 트랜스포트 블록이 여러 개의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 과정을 도시한 도면이다.
도 1e를 참조하면, 상향링크 또는 하향링크에서 전송하고자 하는 하나의 트랜스포트블록(1e-01, transport block; TB)는 마지막 또는 맨 앞부분에 CRC(1e-03)이 추가될 수 있다. 상기 CRC는 16비트 혹은 24비트 혹은 미리 고정된 비트수를 가지거나 채널 상황 등에 따라 가변적인 비트수를 가질 수 있으며, 채널코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다. TB와 CRC가 추가된 블록(1e-01, 1e-03)은 여러 개의 코드블록(codeblock; CB)들(1e-07, 1e-09, 1e-11, 1e-13)로 나뉠 수 있다(1e-05). 상기 코드블록은 최대 크기가 미리 정해져서 나뉠 수 있으며, 이 경우 마지막 코드블록(1e-13)은 다른 코드블록보다 크기가 작을 수 있거나, 혹은 0, 랜덤 값 혹은 1을 넣어 다른 코드블록들과 길이를 같도록 맞추어줄 수 있다. 상기 나뉜 코드블록들에 각각 CRC들(1e-17, 1e-19, 1e-21, 1e-23)이 추가될 수 있다(1e-15). 상기 CRC는 16비트 혹은 24비트 혹은 미리 고정된 비트수를 가질 수 있으며, 채널코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다. 하지만 상기 TB에 추가된 CRC(1e-03)과 코드블록에 추가된 CRC들(1e-17, 1e-19, 1e-21, 1e-23)은 코드블록에 적용될 채널코드의 종류에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 터보코드가 아니라 LDPC 코드가 코드블록에 적용될 경우, 코드블록마다 삽입될 CRC들(1e-17, 1e-19, 1e-21, 1e-23)은 생략될 수도 있을 것이다. 하지만, LDPC가 적용되는 경우에도 CRC들(1e-17, 1e-19, 1e-21, 1e-23)은 그대로 코드블록에 추가될 수 있다. 또한 폴라 코드가 사용되는 경우에도 CRC가 추가되거나 생략 될 수 있다.
도 1f는 아우터코드가 사용되어 전송되는 방식을 도시한 도면이고, 도 1g는 상기 아우터코드가 사용된 통신시스템의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 1f 및 도 1g를 참조하면, 아우터 코드를 사용하여 신호를 전송하는 방법에 대해서 살펴볼 수 있다.
도 1f는 하나의 트랜스포트 블록이 여러 개의 코드블록으로 나뉜 후, 각 코드블록에서 같은 위치에 있는 비트 혹은 심볼들(1f-04)끼리 제2 채널코드로 인코딩 되어 패리티 비트 혹은 심볼들(1f-06)이 생성될 수 있다(1f-02). 이 후에, 각 코드블록들과 제2 채널코드 인코딩으로 생성된 패리티 코드 블록들에 각각 CRC들이 추가될 수 있다(1f-08, 1f-10). 상기 CRC의 추가는 채널코드의 종류에 따라 추가여부가 달라질 수 있다. 예를 들어 터보코드가 제1채널코드로 사용되는 경우에는 상기 CRC(1f-08, 1f-10)가 추가되지만, 이후에는 제1 채널코드 인코딩으로 각각의 코드블록 및 패리티 코드 블록들이 인코딩 될 수 있다. 상기 트랜스포트 블록은 상위 계층으로부터 물리계층으로 전달된 하나의 TB이다. 물리계층에서 상기 TB는 데이터로 간주된다. 먼저 상기 TB에 CRC를 추가한다. 상기 CRC를 생성하기 위해 TB 데이터 비트와 cyclic generator polynomial이 사용될 수 있으며, 상기 cyclic generator polynomial은 다양한 방법으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 24비트 CRC를 위한 cyclic generator polynomial gCRC24A(D) = D24 + D23 + D18 + D17 + D14 + D11 + D10 + D7 + D6 + D5 + D4 + D3 + D + 1 라고 가정하고, L=24라 할 때, TB 데이터 
에 대해, CRC 
는 
를 상기 gCRC24A(D)로 나누어 나머지가 0이 되는 값으로 
를 결정할 수 있다. 상기에서 CRC 길이 L은 24인 일례로 설명하였지만 상기 길이는 12, 16, 24, 32, 40, 48, 64 등 여러 가지 길이로 결정 될 수 있을 것이다. 상기 분할된 CB들은 각각 CRC가 추가되며, CB의 CRC에는 TB의 CRC와는 다른 cyclic generator polynomial이 사용될 수 있다.
종래의 LTE 시스템에서는 초기 데이터 전송 이후, 초기 전송 실패로 인해 재전송을 할 때, 초기 전송했던 TB를 다시 전송하게 된다. 종래 LTE 시스템과는 다르게 TB단위가 아닌 CB 단위 혹은 여러CB 단위의 재전송도 가능할 것이다. 이를 위해서는 단말로부터 한 TB 당 여러 bit의 HARQ-ACK 피드백이 전송될 필요가 있다. 또한 재전송시 기지국으로부터의 스케줄링을 위한 제어정보에서는 재전송이 이루어지는 부분이 어느 부분인지를 가리켜주는 정보가 제공된다.
아우터 코드가 사용되는 경우 송신할 데이터는 제2 채널코딩 인코더(1g-09)를 통과한다. 상기 제2 채널코딩에 사용되는 채널코드는 예를 들어 Reed-solomon code, BCH code, Raptor code, 패리티비트 생성 코드 등이 사용될 수 있을 것이다. 이렇게 제2 채널코딩 인코더(1g-09)를 통과한 비트 또는 심볼들은 제1 채널코딩 인코더(1g-11)를 통과한다. 상기 제1 채널코딩에 사용되는 채널코드는 Convolutional code, LDPC code, Turbo code, Polar code 등이 있다. 이렇게 채널코딩된 심볼들은 채널(1g-13)을 통과하여 수신기에 수신되면, 수신기 측에서는 수신한 신호를 기반으로 제1 채널코딩 디코더(1g-15)와 제2 채널코딩 디코더(1g-17)를 순차적으로 동작시킬 수 있다. 제1채널코딩 디코더(1g-15) 및 제2채널코딩 디코더(1g-17)은 각각 제1채널 코딩 인코더(1g-11) 및 제2채널 코딩 인코더(1g-09)와 대응되는 동작을 수행할 수 있다.
반면 아우터코드가 사용되지 않은 채널코딩 블록도에서는 제1채널코딩 인코더(1g-11)와 제1 채널코딩 디코더(1g-05)만 송수신기에서 각각 사용되며, 제2 채널코딩 인코더와 제2 채널코딩 디코더는 사용되지 않는다. 아우터 코드가 사용되지 않는 경우에도 제1채널코딩 인코더(1g-11)와 제1 채널코딩 디코더(1g-05)는 아우터 코드가 사용된 경우와 동일하게 구성될 수 있다.
이하에서 기술되는 eMBB 서비스를 제1타입 서비스라하며, eMBB용 데이터를 제1타입 데이터라 한다. 상기 제1타입 서비스 혹은 제1타입 데이터는 eMBB에 국한되는 것은 아니고 고속데이터전송이 요구되거나 광대역 전송을 하는 경우에도 해당될 수 있다. 또한 URLLC 서비스를 제2타입 서비스, URLLC용 데이터를 제2타입 데이터라 한다. 상기 제2타입 서비스 혹은 제2타입 데이터는 URLLC에 국한되는 것은 아니고 저지연시간이 요구되거나 고신뢰도 전송이 필요한 경우 혹은 저지연시간 및 고신뢰도가 동시에 요구되는 다른 시스템에도 해당될 수 있다. 또한 mMTC 서비스를 제3타입 서비스, mMTC용 데이터를 제3타입 데이터라 한다. 상기 제3타입 서비스 혹은 제3타입 데이터는 mMTC에 국한되는 것은 아니고 저속도 혹은 넓은 커버리지, 혹은 저전력 등이 요구되는 경우에 해당될 수 있다. 또한 실시 예를 설명할 때 제1타입 서비스는 제3타입 서비스를 포함하거나 포함하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
상기 3가지의 서비스 혹은 데이터를 전송하기 위해 각 타입별로 사용하는 물리계층 채널의 구조는 다를 수 있다. 예를 들어, 전송시간구간(TTI)의 길이, 주파수 자원의 할당 단위, 제어채널의 구조 및 데이터의 매핑 방법 중 적어도 하나가 다를 수 있을 것이다.
상기에서는 3가지의 서비스와 3가지의 데이터로 설명을 하였지만 더 많은 종류의 서비스와 그에 해당하는 데이터가 존재할 수 있으며, 이 경우에도 본 발명의 내용이 적용될 수 있을 것이다.
실시 예에서 제안하는 방법 및 장치를 설명하기 위해 종래의 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서의 물리채널 (physical channel)와 신호(signal)라는 용어가 사용될 수 있다. 하지만 본 발명의 내용은 LTE 및 LTE-A 시스템이 아닌 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있는 것이다.
실시 예는 상술한 바와 같이, 제1타입, 제2타입, 제3타입 서비스 혹은 데이터 전송을 위한 단말과 기지국의 송수신 동작을 정의하고, 서로 다른 타입의 서비스 혹은 데이터 스케줄링을 받는 단말들을 동일 시스템 내에서 함께 운영하기 위한 구체적인 방법을 제안한다. 본 발명에서 제1타입, 제2타입, 제3타입 단말은 각각 1타입, 제2타입, 제3타입 서비스 혹은 데이터 스케줄링을 받은 단말을 가리킨다. 실시 예에서 제1타입 단말, 제2타입 단말 및 제3타입 단말은 동일한 단말일 수도 있고, 각기 상이한 단말일 수도 있다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대 이동통신 기술(5G, new radio, NR)이 이에 포함될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
본 발명에서 전송시간구간(TTI; transmission time interval)은 제어신호 및 데이터신호가 전송되는 단위를 의미하며, 혹은 데이터 신호가 전송되는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 기존 LTE시스템 하향링크에서 전송시간구간은 1 ms의 시간 단위인 서브프레임이 된다. 한편 본 발명에서 상향링크에서의 전송시간구간이라함은 제어신호 혹은 데이터신호가 보내지는 단위를 의미하며, 혹은 데이터 신호가 전송되는 단위를 의미할 수 있다. 기존 LTE시스템 상향링크에서의 전송시간구간은 하향링크와 동일한 1 ms의 시간 단위인 서브프레임이다.
이하에서 특별한 언급이 되지 않는다면, 기술되는 shortened-TTI 단말은 1ms 혹은 1ms보다 짧은 전송시간구간에 제어정보, 혹은 데이터, 혹은 제어정보 및 데이터를 전송할 수 있는 단말을 포함할 수 있고, 상기 normal-TTI 단말은 1ms의 전송시간구간에 제어정보, 혹은 데이터, 혹은 제어정보 및 데이터를 전송할 수 있는 단말을 포함할 수 있다. 한편, 본 발명에서는 shortened-TTI, shorter-TTI, shortened TTI, shorter TTI, short TTI, sTTI는 같은 의미를 갖으며 혼용하여 사용된다. 또한, 본 발명에서는 normal-TTI, normal TTI, subframe TTI, legacy TTI는 같은 의미이며 혼용하여 사용된다. 상기에서 shortened-TTI와 normal-TTI를 구분하는 기준인 1ms는 시스템에 따라 다를 수 있다. 즉, 특정 NR 시스템에서는 0.2ms를 기준으로, TTI가 0.2ms보다 짧으면 shortened-TTI이고, 0.2ms인 TTI는 normal-TTI라 할 수 있을 수 있다.
한편 셀룰러 무선통신 시스템 성능의 중요한 기준 중에 하나는 패킷 데이터 지연시간(latency)이다. 이를 위해 LTE 시스템에서는 1ms의 전송시간구간 (Transmission Time Interval; TTI)를 갖는 서브프레임 단위로 신호의 송수신이 이루어진다. 상기와 같이 동작하는 LTE 시스템에서 1ms보다 짧은 전송시간구간을 갖는 단말(short-TTI UE)을 지원할 수도 있을 것이다. 한편 5세대 이동통신 시스템인 NR에서는 전송시간 구간이 1 ms보다 짧을 수 있다. Short-TTI 단말은 지연시간(latency)이 중요한 Voice over LTE (VoLTE) 서비스, 원격조종과 같은 서비스에 적합할 것으로 예상된다. 또한 short-TTI 단말은 셀룰러 기반에서 미션 크리티컬(mission critical)한 사물인터넷 (IoT; Internet of Things)을 실현할 수 있는 수단으로 기대된다.
또한 본 발명에서 shortened-TTI 데이터는 shortened TTI 단위로 송수신 되는 PDSCH 혹은 PUSCH에서 전송되는 데이터를 의미하며, normal-TTI 데이터는 서브프레임 단위로 송수신 되는 PDSCH 혹은 PUSCH에서 전송되는 데이터를 의미한다. 본 발명에서 shortened-TTI용 제어신호는 shortened-TTI 모드 동작을 위한 제어신호를 의미하며 sPDCCH라고 하기로 하며, normal-TTI용 제어신호는 normal-TTI 모드 동작을 위한 제어신호를 의미한다. 일례로 normal-TTI용 제어신호는 기존 LTE 시스템에서의 PCFICH, PHICH, PDCCH, EPDCCH, PUCCH 등이 될 수 있다.
본 발명에서는 종래의 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서의 물리채널 (physical channel)와 신호(signal)라는 용어를 데이터 혹은 제어신호와 혼용하여 사용할 수 있다. 예를 들어, PDSCH는 normal-TTI 데이터가 전송되는 물리채널이지만, 본 발명에서는 PDSCH를 normal-TTI 데이터라 할 수 있으며, sPDSCH는 shortened-TTI 데이터가 전송되는 물리채널이지만, 본 발명에서는 sPDSCH를 shortened-TTI 데이터라 할 수 있다. 유사하게 본 발명에서 하향링크 및 상향링크에서 전송되는 shortened-TTI 데이터를 sPDSCH와 sPUSCH라 하기로 한다.
이하 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인 신호와 하향링크 데이터 신호를 제1신호라 칭한다. 또한 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인에 대한 상향링크 데이터 신호와, 하향링크 데이터 신호에 대한 HARQ ACK/NACK을 제2신호라 칭한다. 본 발명에서는 기지국이 단말에게 전송하는 신호 중에서, 단말로부터의 응답을 기대하는 신호이면 제1신호가 될 수 있으며, 제1신호에 해당하는 단말의 응답신호가 제2신호로 될 수 있다. 또한 본 발명에서 제1신호의 서비스 종류는 eMBB, mMTC, URLLC등의 카테고리에 속할 수 있다.
이하 본 발명에서 제1신호의 TTI길이는, 제1신호가 전송되는 시간의 길이를 의미한다. 또한 본 발명에서 제2신호의 TTI길이는, 제2신호가 전송되는 시간의 길이를 의미한다. 또한 본 발명에서 제2신호 전송 타이밍이라함은 단말이 제2신호를 언제 송신하고, 기지국이 제2신호를 언제 수신하는지에 대한 정보이며, 제2신호 송수신 타이밍이라 언급할 수 있다.
본 발명에서 TDD 시스템이라는 언급이 없을 경우, 일반적으로 FDD 시스템에 대해 설명하기로 한다. 하지만 FDD 시스템에서의 본 발명에서의 방법 및 장치는, 간단한 변형에 따라 TDD 시스템에도 적용할 수 있을 것이다.
이하 본 발명에서 상위 시그널링은 기지국에서 물리계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법이며, RRC signaling 혹은 MAC 제어요소(CE; control element)라고 언급될 수도 있다.
이하 본 발명에서 
는 X보다 큰 최소 정수, 
는 X보다 작은 최대 정수를 가리킨다.
도1h는 기지국이 단말a에게 eMBB 데이터(1h-03)를 제어신호(1h-01)를 이용하여 스케줄링하고, 이후 eMBB 데이터(1h-03)가 전송될 때, eMBB 데이터가 매핑될 자원 일부분(1h-07)을 같은 단말a 또는 다른 단말b에게 다른 데이터(1h-07)를 전송하며, 이 후 단말a에게 전송했던 혹은 전송하지 못했던 eMBB의 데이터 중 일부(1h-15)를 다음 TTI(1h-10)에 재전송하는 것을 도시한 도면이다. 상기 일부 재전송 되는 단위는 CB 혹은 하나 이상의 CB로 구성되는 CB 그룹이 될 수 있다. eMBB 제어신호(1h-01)은 단말a로의 eMBB 데이터(1h-03)에 대한 스케줄링 정보를 전달하고, eMBB 데이터(1h-03)이 송신되는 도중에 URLLC 데이터가 발생하여 기지국은 단말b에게 URLLC 제어신호 및 데이터를 전송한다(1h-07). 상기 URLLC 제어신호 및 데이터의 전송은 기존 스케줄링 된 eMBB 데이터(1h-03)의 일부를 자원에 매핑하지 않고, URLLC 제어신호 및 데이터(1h-07)를 매핑하여 전송하는 것으로 수행된다. 따라서 eMBB 일부가 기존 TTI(1h-05)에서 전송이 되지 않았고, 이로 인해 eMBB 단말이 eMBB 데이터 디코딩에 실패할 수 있다. 이를 보완하기 위하여, 1h-05 TTI에서 전송되지 않은 eMBB 데이터 일부를, 1h-10 TTI에서 전송(1h-13)한다. 상기 부분 전송은 초기 전송 이후의 TTI(1h-10)에서 이루어지며, 초기전송에 대한 HARQ-ACK 정보를 단말로부터 받지 않고 수행될 수 있으며, 상기 부분전송은 다음 TTI의 제어신호 영역(1h-09)에서 스케줄링 정보가 전달될 수 있다. 상기 다음 TTI의 제어신호 영역(1h-09)에서 다른 단말에게 eMBB 또는 다른 데이터(1h-17)이 전송될 때, eMBB 또는 다른 데이터(1h-17) 자원 매핑이 시작되는 심볼 위치에 대한 정보를 포함(1h-11)할 수 있다. 상기 정보는 제어신호 영역(1h-09)에서 전송되는 하향링크 제어정보 (DCI)의 일부 비트들에서 전달될 수 있다. eMBB 또는 다른 데이터(1h-17) 자원 매핑이 시작되는 심볼 위치에 대한 정보를 이용하여, 특정 심볼에서 이전 초기전송에 대한 부분 전송(1h-15)를 수행한다. 도1h의 eMBB 제어신호(1h-01, 1h-09)는 표시된 영역 전부에서 전달되지 않고 일부분의 영역에서만 전달될 수 있다. 또한 제어신호(1h-01, 1h-09)가 전체 주파수 대역이 아닌 일부 주파수 대역에서만 전달되는 것도 가능하다.
상기에서는 URLLC 데이터(1h-07) 전송을 위해 eMBB 일부분이 전송되지 않음으로 인해 다음 TTI에서 일부분 재전송(1h-15)을 하는 일례를 설명하였지만, URLLC 데이터 전송 때문이 아니라 하더라도, 기지국이 임의로 데이터의 특정한 일부분을 재전송하는 용도로 사용될 수 있을 것이다. 또한, URLLC 데이터(1h-07) 전송을 위해 eMBB 일부분이 전송되지 않음으로 인해 다음 TTI에서 일부분 재전송(1h-15)을 하는 일례를 설명하였지만, 상기에서 일부분 재전송(1h-15)하는 것이 해당 부분의 초기전송으로 구분될 수 있다. 즉, 다음 TTI(1h-10)에서 일부 재전송(1h-15)을 수신한 단말은, 이전 TTI(1h-05)에서 수신한 부분과 결합하여 HARQ 디코딩을 수행하지 않고, 다음 TTI(1h-10)에서 일부 재전송(1h-15)만 이용하여 별도의 디코딩을 수행할 수 있다. 또한, 초기전송 이후의 TTI(1h-10)에서 제어신호 이후의 첫번째 심볼부터 재전송이 되는 경우를 설명하였지만, 재전송의 위치는 다양하게 변경하여 적용하는 것이 가능할 것이다. 또한 상기에서는 하향링크 전송의 경우를 일례로 하여 설명하였지만, 상향링크 전송의 경우에도 쉽게 변형하여 적용하는 것이 가능할 수 있다. 도h의 (b)와 (c)도 각각 초기전송 된 6개의 CB중 CB2와 CB3가 재전송이 되는 일례를 보여주는 도면이다.
[제1-1실시예]
제1-1실시예에서는 데이터의 부분재전송의 스케줄링 정보를 전달하기 위한 하나의 제어정보를 구성하는 방법에 대해 도1h, 도1i, 도1j를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서 제공하는 스케줄링 방법은 single-level 제어정보, single-stage 제어정보 등으로 불릴 수 있다.
도1h에서 초기전송 데이터(1h-03) 및 부분재전송(1h-15)의 스케줄링을 위해 제어정보(1h-01, 1h-09)가 전송된다. 상기 제어정보(1h-01, 1h-09)는 같은 크기의 비트필드로 구성될 수 있다. 상기 제어정보(1h-01, 1h-09)는 부분재전송을 위한 비트필드들을 포함할 수 있다. 상기 부분재전송을 위한 비트필드들은 하기에서 설명하는 CB그룹 지시자와 CB그룹 NDI일 수 있다.
도1i는 CB그룹 지시자(CB-group indicator)의 구성을 나타낸 도면이다. CB그룹 지시자(1i-01)는, 예를 들어 하향링크 데이터 전송에서 현재 스케줄링되는 데이터에 하나의 TB에서 어떠한 CB들이 포함되어 있는지를 가리킬 수 있다. 만약 상향링크 전송에 대한 스케줄링이라면, CB그룹 지시자는 하나의 TB에서 어떠한 CB들을 단말이 전송해야하는지를 가리킬 수 있다. 도1i는 CB그룹 지시자(1i-01)가 4비트(1i-10, 1i-11, 1i-12, 1i-13)로 구성된 일례를 보여준다. 각각의 비트들이 가리키는 CB의 매핑은 하기 제1-3실시예에서 제공된 방법이 적용될 수 있다. 간단하게 예를 들어서는, 하나의 TB가 4개의 CB들로 구성이 될 때는, 앞에서부터 차례대로 하나의 CB를 가리키는 정보가 하나의 비트에 매핑될 수 있다. 예를 들어, CB그룹 지시자(1i-01)의 4비트(1i-10, 1i-11, 1i-12, 1i-13)가 0110을 가리킬 때에는 2번째와 3번째 CB가 전송되는 경우일 수 있다. 만약 상기 CB그룹 지시자(1i-01)의 4비트(1i-10, 1i-11, 1i-12, 1i-13)가 0000일 때에는 해당 전송이 초기 전송에 해당된다고 기지국과 단말이 판단할 수 있다.
도1j는 CB그룹 NDI (new data indicator)의 구성을 나타낸 도면이다. CB그룹 NDI(1j-03)은, 예를 들어 하향링크 데이터 전송에서 현재 수신하고 있는 CB 혹은 CB그룹들을 디코딩함에 있어, 초기전송한 CB의 정보를 이용하여 디코딩할 것인지, 혹은 초기전송한 CB의 정보를 버리고 현재 전송되는 CB만 이용하여 디코딩할 것인지를 가리킬 수 있다. 상기 CB그룹 NDI는 상향링크 스케줄링용 제어정보에서는 포함되지 않을 수 있다. 도1j는 CB그룹 NDI(1j-03)가 4비트(1j-20, 1j-21, 1j-22, 1j-23)로 구성된 일례를 보여준다. 각각의 비트들이 가리키는 CB의 매핑은 하기 제1-3실시예에서 제공된 방법이 적용될 수 있다. 간단하게 예를 들어서는, 하나의 TB가 4개의 CB들로 구성이 될 때는, 앞에서부터 차례대로 하나의 CB를 가리키는 정보가 하나의 비트에 매핑될 수 있다. 예를 들어, CB그룹 NDI(1j-03)의 4비트(1j-20, 1j-21, 1j-22, 1j-23)가 0110을 가리킬 때에는 2번째와 3번째 CB를 디코딩함에 있어, 이전에 수신했던 2번째와 3번째의 CB정보를 이용하지 않거나 버리고 현재 수신되는 2번째와 3번째 CB부분만 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 상기 CB그룹 NDI를 해석함에 있어서, 상기에서 설명한 CB그룹 지시자와 연결되어 있을 수 있다. 왜냐하면 현재 재전송에 있어 일부 CB들만 전송이 되는 경우가 있을 수 있기 때문에, 현재 재전송이 되는 CB들에 있어서만 CB그룹 NDI가 유효할 것이기 때문이다. 따라서 CB 혹은 CB그룹을 디코딩함에 있어, 초기 전송된 정보를 버리는 것을 판단할 때, CB그룹 NDI와 CB그룹 지시자를 각 성분의 비트끼리 곱하여 판단할 수 있다. 4개의 CB가 전송되는 경우를 예를 들어, CB그룹 NDI는 0101이고, CB그룹 지시자는 0110일 때, CB그룹 지시자에 따라 단말은 현재는 2번째와 3번째 CB가 전송되고 있다고 판단할 수 있으며, CB그룹 NDI와 CB그룹 지시자의 성분별 곱 0100에 따라 두번째 CB의 디코딩에는 초기전송한 결과를 버리고 디코딩을 수행하며, 세번째 CB의 디코딩에는 초기전송한 결과와 함께 디코딩을 수행할 수 있다.
하기 도1ka부터 도1kd까지는 CB그룹 지시자와 CB그룹 NDI를 구성하고 해석하는 기지국과 단말의 동작을 도시한 순서도이다. 편의상 하향링크 데이터 전송을 기준으로 설명하며, 상향링크 데이터 전송에도 적용할 수 있을 것이다.
도1ka는 기지국이 TB의 전송에 있어 CB그룹의 전송 여부를 가리키는 CB그룹 지시자의 비트필드를 구성하는 방법을 도시한 순서도이다. 기지국은 TB의 송신 준비를 할 때(1k1-02), 상기 TB의 전송이 초기 전송인지 확인한다(1k1-04). 상기 TB가 초기전송이면 CB그룹 지시자를 모두 0으로 설정한다(1k1-06). 상기 TB가 초기전송이 아니면, 특정 CB그룹이 전송될 것인지 확인하고(1k1-08), 만약 상기 CB그룹이 전송되는 경우는 CB그룹 지시자의 해당비트를 1로 설정(1k1-10)하고, 상기 CB그룹이 전송되지 않는 경우는 CB그룹 지시자의 해당비트를 0으로 설정(1k1-12)한다.
도1kb는 단말이 TB의 수신에 있어 CB그룹의 전송 여부를 가리키는 CB그룹 지시자의 비트필드를 해석하여 CB그룹들을 디코딩하는 방법을 도시한 순서도이다. 단말은 TB의 수신 준비를 할 때(1k2-02), CB그룹 지시자가 모두 0인지 확인한다(1k2-04). 상기 CB그룹 지시자가 모두 0이면, 전송된 TB를 초기전송으로 간주한다(1k2-06). 상기 CB그룹 지시자가 모두 0인 것이 아니면, CB그룹 지시자의 특정비트가 1인지 확인한다(1k2-08). 상기 CB그룹 지시자의 특정비트가 1이면, 해당 CB그룹이 전송되고 있다고 판단하고 해당 CB그룹의 디코딩을 수행한다(1k2-10). 상기 CB그룹 지시자의 특정비트가 0이면, 해당 CB그룹이 전송되지 않는다고 판단하고 해당 CB그룹의 디코딩을 수행하지 않는다(1k2-12).
도1kc는 기지국이 TB의 전송에 있어, 이전에 전송된 CB그룹의 초기전송이 단말 디코딩에 사용되지 않도록 하기 위해 CB그룹 NDI의 비트필드를 구성하는 방법을 도시한 순서도이다. 기지국은 TB의 송신 준비를 할 때(1k3-02), 특정 CB그룹의 초기전송이 단말 디코딩에 사용되지 않도록 할지 판단한다(1k3-04). 상기 특정 CB그룹의 초기전송을 단말이 이용하지 않고, 현재 전송되는 CB그룹만 이용하여 디코딩을 수행하도록 하려면, CB그룹 NDI의 해당비트를 1로 설정한다(1k3-06). 상기 특정 CB그룹의 초기전송을 단말이 이용하여, HARQ combining을 하여 현재 전송되는 CB그룹의 디코딩을 수행하도록 하려면, CB그룹 NDI의 해당비트를 0로 설정한다(1k3-08).
도1kd는 단말이 TB의 수신에 있어, 특정 CB그룹의 NDI비트필드를 확인하여 이전에 전송된 CB그룹의 초기전송이 단말 디코딩에 사용여부를 결정하는 방법을 도시한 순서도이다. 단말은 TB의 수신 준비를 할 때(1k4-02), CB그룹 NDI의 특정 비트가 1인지 확인한다(1k4-04). 상기 CB그룹 NDI의 특정 비트가 1이면, 해당 CB그룹의 초기전송을 현재 CB그룹의 디코딩에 사용하지 않는다(1k4-06). 상기 CB그룹 NDI의 특정 비트가 0이면, 해당 CB그룹의 초기전송을 현재 CB그룹의 디코딩에 사용하여 HARQ combining을 수행한다(1k4-08).
본 실시예에서 CB그룹 지시자의 비트필드와 CB그룹의 NDI 비트필드의 크기는 각각 기지국으로부터 미리 설정 받을 수 있고, 혹은 정해진 값이 사용될 수 있다.
본 실시예에서와 같이 CB그룹 지시자의 비트필드와 CB그룹의 NDI 비트필드이 제어정보에 포함되는 경우에는 TB의 NDI 정보는 제어정보에서 생략되어질 수 있다.
(제1-1-1실시예)
제1-1-1실시예에서는 제1-1실시예를 실행함에 있어서, 데이터의 부분재전송의 스케줄링 정보를 전달하기 위한 하나의 제어정보를 구성할 때, 제어정보의 비트수를 줄이면서 CB그룹 단위 재전송이 가능한 방법을 설명한다. 혹은 하기 제1-2-3실시예에서 설명할 CIV 정보를 부분재전송을 위한 제어정보에 포함하는 방법일 수 있으며, 본 실시예에서는 초기전송 혹은 전체재전송을 위한 제어정보에는 CIV 정보가 포함되지 않으며, 부분재전송을 위한 제어정보에만 CIV 정보가 포함되고, 또한, 제어정보가 초기전송 혹은 전체재전송인지 아니면 부분재전송용 제어정보인지를 구분하기 위한 지시자 1비트가 포함될 수 있다.
재전송을 위한 DCI에서는 자원할당정보 비트를 줄이는 방법일 수 있다. 예를 들어, 부분재전송을 수행할 때 자원할당 단위를 초기전송보다 자원할당 단위 값을 늘리는 방법으로, 자원할당정보 비트를 줄일 수 있다. 예를 들어, 초기전송에서는 1 PRB 단위로 자원할당 정보를 전달하던 것을, 재전송에서는 4 PRB 단위로 자원할당 정보를 전달하여, 자원할당정보 비트 수를 줄이고, 그 만큼 CB그룹 지시자 등에 사용할 수 있을 것이다. 자원할당을 위해 자원블록그룹(resource allocation block; RBG)를 정의하고, 이 RBG 단위로 자원할당을 할 수 있다.
상기 표는 시스템대역폭에 포함되는 전체 PRB 수에 따른 RBG 크기 (RBG size)를 정의한 일례이다. 상기 표에서 P1과 P2 두 개의 값을 정의하고, P1은 초기전송 혹은 전체재전송을 위한 제어정포에 포함되는 자원할당정보 비트를 구성할 때 사용하는 RBG 값을 의미하고, P2는 부분재전송을 위한 제어정보에 포함되는 자원할당 정보 비트를 구성할 때 사용하는 RBG 값일 수 있다. 예를 들어, 전체 시스템주파수 대역에 400개의 PRB가 있을 경우, 초기전송에서는 1 RBG에 16개의 PRB를 포함하며, 이를 이용하여 비트맵 방법으로 자원할당을 할 경우, 초기전송 혹은 전체재전송에서는 25비트의 자원할당 정보가 필요하다. 하지만, 부분재전송에서는 1 RBG에 32개의 PRB를 포함하여, 13비트의 자원할당 정보가 필요하다. 따라서, 부분재전송에서는 초기전송 혹은 전체재전송에 비해 자원할당정보에서 12비트를 줄일 수 있으며, 상기 12비트는 하나의 TB를 6개의 CB그룹으로 나누어 6비트의 CB그룹 지시자와 6비트의 CB그룹 NDI로 활용되거나, 혹은, 하나의 TB를 7개의 CB그룹으로 나누고 총 12비트의 CIV 정보를 전달하는데 활용될 수 있다. 상기 제어정보가 초기전송 혹은 전체재전송인지 아니면 부분재전송인지를 구분하는 것은 부분재전송 지시자 1비트에 의해 구분될 수 있다.
도1ke는 본 실시예에 따르는 기지국 및 단말의 동작을 도시한 도면이다. 기지국은 하향링크 혹은 상향링크 스케줄링을 준비하고(1k5-02), 상기 스케줄링이 초기전송 혹은 TB단위 전체 재전송인지 확인한다(1k5-04). 만약 초기전송 혹은 전체재전송이라면 부분재전송 지시자를 0으로 하고, RBG값을 P1으로 선택하여 자원할당 정보를 구성하여 제어정보에 포함시킨다(1k5-06). 만약 상기 스케줄링이 부분재전송 용이라면, 부분재전송 지시자를 1으로 설정하고, P2값을 RBG로 하여 자원할당 정보로 구성하고, 추가적으로 CB그룹 지시자 및 CB그룹 NDI 정보를 제어정보에 포함시킨다(1k5-08). 상기 CB그룹 지시자 및 CB그룹 NDI는 하기 제1-2-3실시예에서 설명하는 CIV 값으로 대체되어 제어정보에 포함될 수 있다(1k5-08). 단말은 제어정보 디코딩을 준비하고 디코딩을 수행한다(1k5-12). 특정 비트의 부분재전송 지시자가 0인지를 확인한다(1k5-14). 만약 부분재전송 지시자가 0이라면, 초기전송 혹은 전체재전송으로 판단하고, P1을 RBG값으로 하여 자원할당정보 비트를 해석한다(1k5-16). 후에 초기 전송 혹은 전체재전송에 따르는 송수신을 수행한다(1k5-18). 만약 부분재전송 지시자가 1이라면, 해당 제어정보를 부분재전송용으로 판단하고, P2값을 RBG로 하여 자원할당 정보를 해석하고, CB그룹 지시자와 CB그룹 NDI 값을 해석한다(1k5-20). 상기 CB그룹 지시자 및 CB그룹 NDI는 CIV값으로 대체되어 해석될 수 있다(1k5-20). 상기 부분재전송 지시자의 값이 가리키는 정보는 미리 약속하기에 따라 달라질 수 있다.
본 실시예는 재전송을 위한 DCI에서는 MCS 및 RV 비트를 줄이는 방법으로 변형되어 적용될 수 있다. 예를 들어, 부분재전송을 수행할 때 MCS와 RV가 초기전송보다 제한된 범위에서 선택되는 방법으로, MCS 및 RV 비트를 줄일 수 있다. 예를 들어, 초기전송에서는 QPSK에서부터 256QAM까지 모든 MCS가 선택될 수 있었다면, 재전송에서는 초기전송에서 사용된 MCS에서 일정한 값 이내에서만 선택될 수 있도록하여, MCS 및 RV를 위한 비트 수를 줄이고, 그 만큼 CB그룹 지시자 등에 사용할 수 있을 것이다.
(제1-1-2실시예)
제1-1-2실시예에서는 제1-1실시예 및 제1-1-1실시예의 수행을 위해, 데이터의 부분재전송의 스케줄링 정보를 전달하기 위한 하나의 제어정보에 초기전송인지 부분재전송인지를 구분해주는 지시자 혹은 전체재전송인지 부분재전송인지를 구분해주는 지시자를 삽입하는 방법을 설명한다.
DCI 비트 중 특정 위치의 1비트가 0이면, 현재 전달되는 DCI를 이용한 스케줄링은 하나의 TB를 전체 재전송하는 것으로 판단하여, 단말은 수신한 DCI를 전체재전송용 DCI로 해석한다.
DCI 비트 중 특정 위치의 1비트가 1이면, 현재 전달되는 DCI를 이용한 스케줄링은 CB그룹 단위로 재전송이 수행되는 것으로 판단하여, 단말은 수신한 DCI를 부분재전송용 DCI로 해석한다.
상기 정보는 별도의 1비트를 이용하여 전달될 수 있다. 예를 들어, 해당 지시자가 0이면 전체재전송이며, 1이면 부분재전송일 수 있다. 혹은 2비트의 NDI 값을 이용하여 정보가 전달될 수도 있다. 예를들어, 제어정보에서 해당 지시자가 00이면 초기전송, 01이면 전체재전송, 10이면 부분재전송으로 단말이 판단할 수 있다.
(제1-1-3실시예)
제1-1-3실시예에서는 제1-1-2실시예를 수행함에 있어, CB그룹 지시자 및 CB그룹 NDI를 기지국이 단말에게 전송하지 않고, 제어정보에 초기전송인지 부분재전송인지를 구분해주는 지시자 혹은 전체재전송인지 부분재전송인지를 구분해주는 지시자를 삽입하는 방법을 설명한다.
상기 정보는 별도의 1비트를 이용하여 전달될 수 있다. 예를 들어, 해당 지시자가 0이면 전체재전송이며, 1이면 부분재전송일 수 있다. 혹은 2비트의 NDI 값을 이용하여 정보가 전달될 수도 있다. 예를들어, 제어정보에서 해당 지시자가 00이면 초기전송, 01이면 전체재전송, 10이면 부분재전송으로 단말이 판단할 수 있다.
전체재전송인 경우에는 해당 TB를 모두 재전송하지만, 부분재전송인 경우에는 단말로부터 전달받는 CB그룹의 HARQ-ACK 정보에 따라 NACK으로 판단되는 CB그룹만 재전송을 수행할 수 있다. CB그룹의 HARQ-ACK 정보를 단말이 전달하는 방법은 본 발명의 제1-4실시예, 제1-5실시예, 제1-5-1실시예와 같이 수행될 수 있다.
[제1-2실시예]
제1-2실시예에서는 데이터의 부분재전송의 스케줄링 정보를 전달하기 위한 두 개의 제어정보를 구성하는 방법에 대해 도1l을 참조하여 설명한다. 본 실시예에서 제공하는 스케줄링 방법은 two-level 제어정보, two-stage 제어정보 등으로 불릴 수 있다. 또한 본 실시예에서 두 개의 제어정보는 각각 DCI 1과 DCI 2로 나뉘어 불릴 수 있으며, 혹은 각각 DCI와 CB indicator로 불릴 수도 있다.
도1l은 하향링크 데이터 전송에 있어서, 제어신호 DCI 1과 DCI 2를 전송하고, 데이터를 주파수-시간 자원에 매핑한 모습을 도시한 도면이다. 미리 기지국과 단말이 약속하거나, 기지국이 설정한 영역에서 제어신호 DCI 1이 매핑되어 전송될 수 있다(1l-03). 상기 DCI 1 (1l-03)에는 carrier indicator field, 자원블록할당, 주파수 호핑 지시자, DCI 포맷 지시자, MCS값, RV값, NDI값, DMRS에 사용될 cyclic shift지시자, 상향링크 인덱스, SRS 요청 지시자, 자원할당 타입 지시자, HARQ 프로세스 번호 등이 포함될 수 있다. DCI 1 (1l-03)에서 가리키는 할당된 자원블록영역의 일부에서 DCI 2 (1l-05)가 전송될 수 있다. DCI 2 (1l-05)에는 CB그룹 지시자의 비트필드와 CB그룹의 NDI 비트필드가 포함될 수 있다. 상기 CB그룹 지시자의 비트필드와 CB그룹의 NDI 비트필드의 크기는 DCI 1에 포함된 제어정보로부터 계산되어질 수 있다. 예를 들어, 할당된 자원블록의 수, MCS값으로부터 TBS를 계산할 수 있고, 또한 미리 정해지거나 설정된 CB의 최대길이로부터 CB의 수 혹은 CB 그룹의 수를 알아낼 수 있다. 따라서 상기 CB의 수 혹은 CB 그룹의 수가 상기 CB그룹 지시자의 비트필드와 CB그룹의 NDI 비트필드의 크기가 될 수 있다. 예를 들어, DCI 1과 미리 설정된 정보로부터 계산된 CB의 수가 4이면, CB그룹 지시자와 CB그룹의 NDI 가 각각 4비트로 구성된다. 따라서 단말은 DCI 2를 수신하고 디코딩하여 CB그룹 지시자와 CB그룹의 NDI 정보를 알아낼 수 있다.
하기 도1ka부터 도1kd까지는 CB그룹 지시자와 CB그룹 NDI를 구성하고 해석하는 기지국과 단말의 동작을 도시한 순서도이다. 편의상 하향링크 데이터 전송을 기준으로 설명하며, 상향링크 데이터 전송에도 적용할 수 있을 것이다.
도1ka는 기지국이 TB의 전송에 있어 CB그룹의 전송 여부를 가리키는 CB그룹 지시자의 비트필드를 구성하는 방법을 도시한 순서도이다. 기지국은 TB의 송신 준비를 할 때(1k1-02), 상기 TB의 전송이 초기 전송인지 확인한다(1k1-04). 상기 TB가 초기전송이면 CB그룹 지시자를 모두 0으로 설정한다(1k1-06). 상기 TB가 초기전송이 아니면, 특정 CB그룹이 전송될 것인지 확인하고(1k1-08), 만약 상기 CB그룹이 전송되는 경우는 CB그룹 지시자의 해당비트를 1로 설정(1k1-10)하고, 상기 CB그룹이 전송되지 않는 경우는 CB그룹 지시자의 해당비트를 0으로 설정(1k1-12)한다.
도1kb는 단말이 TB의 수신에 있어 CB그룹의 전송 여부를 가리키는 CB그룹 지시자의 비트필드를 해석하여 CB그룹들을 디코딩하는 방법을 도시한 순서도이다. 단말은 TB의 수신 준비를 할 때(1k2-02), CB그룹 지시자가 모두 0인지 확인한다(1k2-04). 상기 CB그룹 지시자가 모두 0이면, 전송된 TB를 초기전송으로 간주한다(1k2-06). 상기 CB그룹 지시자가 모두 0인 것이 아니면, CB그룹 지시자의 특정비트가 1인지 확인한다(1k2-08). 상기 CB그룹 지시자의 특정비트가 1이면, 해당 CB그룹이 전송되고 있다고 판단하고 해당 CB그룹의 디코딩을 수행한다(1k2-10). 상기 CB그룹 지시자의 특정비트가 0이면, 해당 CB그룹이 전송되지 않는다고 판단하고 해당 CB그룹의 디코딩을 수행하지 않는다(1k2-12).
도1kc는 기지국이 TB의 전송에 있어, 이전에 전송된 CB그룹의 초기전송이 단말 디코딩에 사용되지 않도록 하기 위해 CB그룹 NDI의 비트필드를 구성하는 방법을 도시한 순서도이다. 기지국은 TB의 송신 준비를 할 때(1k3-02), 특정 CB그룹의 초기전송이 단말 디코딩에 사용되지 않도록 할지 판단한다(1k3-04). 상기 특정 CB그룹의 초기전송을 단말이 이용하지 않고, 현재 전송되는 CB그룹만 이용하여 디코딩을 수행하도록 하려면, CB그룹 NDI의 해당비트를 1로 설정한다(1k3-06). 상기 특정 CB그룹의 초기전송을 단말이 이용하여, HARQ combining을 하여 현재 전송되는 CB그룹의 디코딩을 수행하도록 하려면, CB그룹 NDI의 해당비트를 0로 설정한다(1k3-08).
도1kd는 단말이 TB의 수신에 있어, 특정 CB그룹의 NDI비트필드를 확인하여 이전에 전송된 CB그룹의 초기전송이 단말 디코딩에 사용여부를 결정하는 방법을 도시한 순서도이다. 단말은 TB의 수신 준비를 할 때(1k4-02), CB그룹 NDI의 특정 비트가 1인지 확인한다(1k4-04). 상기 CB그룹 NDI의 특정 비트가 1이면, 해당 CB그룹의 초기전송을 현재 CB그룹의 디코딩에 사용하지 않는다(1k4-06). 상기 CB그룹 NDI의 특정 비트가 0이면, 해당 CB그룹의 초기전송을 현재 CB그룹의 디코딩에 사용하여 HARQ combining을 수행한다(1k4-08).
(제1-2-1실시예)
제1-2-1실시예에서는 상기 제1-2실시예에서 DCI 1과 DCI 2에 적용하는 채널코딩을 선택하는 방법에 대해 도1l을 참조하여 설명한다.
기지국은 DCI 1의 비트필드들을 구성하고 폴라(Polar) 코드를 적용한다. 상기 폴라코드를 적용하기 전에 CRC를 추가할 수 있다. 또한 기지국은 DCI 2의 비트필드를 구성하고, 리드뮬러(Reed-Muller, RM) 코드 혹은 블록코드를 적용한다. 또는 기지국은 DCI 2의 비트필드의 길이에 따라 서로 다른 채널코드를 적용하는 것이 가능하다. DCI 2의 비트필드가 o_n으로 표시될 때, 채널코드 아웃풋 b_i는 하기 표 1-1과 방정식1a를 이용하여 계산되어질 수 있다.
[표 1-1]
단말도 제어채널을 수신하고 제어정보를 디코딩할 때에, DCI 1과 DCI 2에 따라 다른 채널코드를 적용하여 디코딩을 수행한다. 즉, DCI 1을 디코딩할 때에는 폴라코드에 대한 디코더를 이용하며, DCI 2를 디코딩할 때에는 블록코드 혹은 RM코드에 대한 디코더를 이용한다.
도 1ma는 본 발명의 제1-2-1실시예에 따라 기지국이 제어정보 유형에 따라 채널코드를 다르게 적용하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1mb는 본 발명의 제1-2-1실시예에 따라 단말이 제어정보 유형에 따라 채널코드 디코딩을 수행하는 방법을 도시한 순서도이다.
본 실시예에서는 DCI 1에는 폴라코드, DCI 2에는 RM코드를 적용하는 일례를 설명하였지만, 각각 제1채널코드와 제2채널코드를 적용하는 방법으로 일반화할 수 있을 것이다. 다른 일례로, DCI 1에 적용되는 제1채널코드는 폴라코드, DCI 2에 적용되는 제2채널코드는 반복코드(repetition code)가 사용될 수 있다.
[제1-2-2실시예]
상기 제1-1실시예 혹은 제1-2실시예를 시행함에 있어서, 기지국의 설정에 따라 제어정보에서 CB그룹 지시자의 비트필드와 CB그룹의 NDI 비트필드 중 하나가 생략될 수 있다.
예를 들어, CB그룹 NDI가 생략되고, CB그룹 지시자만 사용되는 경우를 설명한다. 기지국은 부분재전송시 특정 CB그룹들만 재전송하며, 어떠한 CB그룹들이 재전송되고 있는지는 CB그룹 지시자를 통해 단말에게 정보를 전달할 수 있다. 단말이 부분재전송으로 수신한 CB그룹들에 대해, 초기 전송과 같이 HARQ combining을 수행하고 디코딩을 할지, 아니면 초기 전송에서 수신한 해당 CB그룹들의 데이터는 없애고 새로 수신된 CB그룹들의 데이터만 이용하여 디코딩을 수행할지는 기지국과 미리 약속되어질 수 있다. 예를 들어, 부분재전송이 수행되는 동안에는 항상 초기 전송에서 수신한 CB그룹 지시자가 가리키는 해당 CB그룹들의 데이터는 없애고 새로 수신된 CB그룹들의 데이터만 이용하여 디코딩을 수행하도록 단말과 기지국이 정해질 수 있다. 또는, 단말이 부분재전송으로 수신한 CB그룹들에 대해, 초기 전송과 같이 HARQ combining을 수행하고 디코딩을 할지, 아니면 초기 전송에서 수신한 해당 CB그룹들의 데이터는 없애고 새로 수신된 CB그룹들의 데이터만 이용하여 디코딩을 수행할지 여부를 기지국이 상위시그널링으로 단말에게 설정해줄 수 있다.
[제1-2-3실시예]
상기 제1-1실시예 혹은 제1-2실시예를 시행함에 있어서, 기지국의 설정에 따라 제어정보에서 CB그룹 지시자의 비트필드와 CB그룹의 NDI 비트필드가 하나의 필드에 포함되어 동시에 해석되는 방법에 대하여 설명한다. 구체적으로는, 본 실시예에서 CB-group indication value (CIV)를 도입하여, 하나의 CIV 값이 상기 제1-1실시예 혹은 제1-2실시예에서 설명한 CB그룹 지시자와 CB그룹 NDI의 정보를 전달하는 방법을 설명한다. 본 실시예에서 설명하는 CIV 정보가 제1-1실시예와 같이 하나의 제어정보에서 전달된다면, TB의 NDI 정보는 생략되어질 수 있다.
하나의 예를 들면 CIV 값은 하기와 같이 정해질 수 있을 것이다. 단말은 하나의 CB그룹이 재전송 되지 않을 수도 있고, 혹은 재전송이 되지만 초기 전송에 대한 데이터는 없애고 새로 수신되는 부분만을 이용하여 해당 CB그룹의 디코딩을 수행할 수도 있고, 혹은 재전송이 되고 재전송된 부분과 초기전송된 부분을 HARQ combining을 수행하여 디코딩을 수행할 수 있는 총 3가지의 경우를 생각할 수 있을 것이다. 따라서, 초기전송에서 총 N개의 CB그룹이 전송되었다고 한다면, 재전송이 이루어질 때 단말이 고려해야하는 경우의 수는 총 3^(N) - 1가지 (또는 3N-1)의 경우의 수일 수 있다. 이는, N개의 CB그룹이 존재하고, 각각이 3가지 경우의 수를 가지고 있으며, 여기에서 모든 CB그룹이 재전송이 되지 않는 경우에는 재전송에 따르는 제어신호가 전달되지 않을 것이기 때문일 수 있다. 따라서 단말이 고려해야하는 경우의 수 3N-1가지는 각각 3진수의 N자리 수로 표현할 수 있을 것이다. 예를 들어, 4개의 CB그룹이 존재하는 경우, CIV 값은 0120(3)과 같이 표현될 수 있다. 상기에서 X(3)은 3진수로 X라는 의미이다. 상기 예제에서 각 자리수에서 0은 해당 CB그룹이 재전송되지 않았음을 의미하며, 각 자리수에서 1은 해당 CB그룹이 재전송이 되지만 초기 전송에 대한 데이터는 없애고 새로 수신되는 부분만을 이용하여 디코딩을 수행하여야한다는 의미이며, 각 자리수에서 2는 해당 CB그룹이 재전송이 되고 재전송된 부분과 초기전송된 부분을 HARQ combining을 수행하여야한다는 의미를 가리킬 수 있다. 따라서 상기 예에서 0120(3)은 첫 번째와 4번째 CB그룹은 재전송이 되지 않으면서, 2번째 CB그룹은 재전송이 되지만 초기전송된 2번째 CB그룹의 데이터는 없애고 재전송된 2번째 CB그룹의 데이터만 이용하여 디코딩을 수행하라는 의미이며, 3번째 CB그룹은 재전송이 되고 재전송된 부분과 초기전송된 부분을 HARQ combining을 수행하여 디코딩을 수행할 수 있다는 의미일 수 있다. 따라서, 단말이 고려해야하는 경우의 수는 0001(3)부터 2222(3)까지 총 34-1=80가지이다. 즉, CIV 값은 4자리 3진수로 표현이 가능하고, 이렇게 정해진 CIV 값은 2진수로 변환되어 제어정보의 비트필드로 삽입될 수 있을 것이다. 즉, 4개의 CB그룹이 존재할 때, 제1-1실시예 혹은 제1-2실시예에 따르면 CB그룹 지시자 4비트, CB그룹 NDI 4비트가 필요하여 총 8비트가 필요하다. 하지만, 상기에 설명한 CIV 값을 이용하면 80가지 경우의 수를 위해 총 7비트가 필요하다. 상기에서와 같이 CIV 값이 2진수로 바로 변환될 수 있고, 혹은 CIV-1 값이 2진수로 변환되어 제어정보에 포함될 수 있을 것이다. 상기 예에서 CIV=0120(3)은 7자리의 2진수로 변환하면 CIV=0001111(2)가 된다. 따라서 상기 0001111가 제어정보에 포함될 수 있다. 혹은 CIV-1값이 2진수로 변환되어 0001110가 제어정보에 포함될 수 있다. 단말은 제어정보를 수신하면 상기와 같은 CIV값을 파악하여 3진수로 변환하여 각 CB그룹에 대한 전송정보를 알아낼 수 있다.
상기는 CIV 값을 정의하는 하나의 일례일 뿐이며, 다른 방법으로 정의되어 사용될 수 있다. 예를 들어, CB그룹이 2개일 때, 하기와 같은 표로 정의되는 것이 가능하다.
상기 예에서 초기전송은 단말이 만약 이전에 해당 CB그룹으로 수신한 데이터가 있으면 이전 수신부분을 없애고 새로 수신된 부분만 이용하여 디코딩하라는 의미일 수 있고, 재전송은 이전에 해당 CB그룹으로 수신한 데이터와 함께 디코딩을 하라는 의미일 수 있다. 전송 안함은 현재 해당 CB그룹이 전송되지 않고 있다는 의미일 수 있다. 따라서 상기 표에서 CIV=1은, 첫 번째 CB그룹은 단말이 수신하면 이전 수신부분은 없애고 새로 수신된 부분만 이용하여 해당 CB그룹을 디코딩하며, 두 번째 CB그룹은 이전 수신부분과 함께 해당 CB그룹을 디코딩, 즉 HARQ combining을 수행하여 디코딩하라는 의미일 수 있다. 상기 표는 다양한 방법으로 변형되어 CIV 정보를 정의하는데 적용될 수 있다.
[제1-3실시예]
제1-3실시예는 제1-1실시예와 제1-2실시예에서 제어정보에 포함되는 CB indicator 및 CB NDI 비트필드를 구성 방법에 대해 설명한다.
상기 코드블록 그룹의 수 M은 기지국으로부터 단말에게 상위 시그널링 될 수 있거나, DCI로 M 값의 정보가 전달되거나, 혹은 TBS나 TB에 포함된 코드블록 개수 혹은 시스템 주파수 대역에 따라 자동으로 결정되는 것이 가능하다. 예를 들어, 하기와 같이 TBS에 따라 코드블록 그룹의 수 M을 스케줄링 된 데이터의 TBS 값에 따라 결정할 수 있을 것이다.
[표 1-2]
상기 표 1-2에서는 TBS 값이 245,760보다 작은 경우에 대해서 기술 하였지만, 이에 한정되지 않고, TBS가 큰 값에서도 유사한 규칙으로 M 값이 정의될 있을 것이다. 다른 일례로, 시스템 주파수 대역에 따라 결정될 수도 있을 것이다. 주파수 자원의 단위를 리소스 블록이라 하자. 상기 리소스 블록은 LTE 시스템에서는 180 kHz에 해당되고, 12 서브캐리어에 해당되었지만, NR 혹은 5G 시스템에서는 다르게 정해지는 것이 가능할 것이다. 예를 들어 하나의 리스소 블록이 375 kHz에 해당되는 주파수 대역일 수 있다. 시스템 주파수 대역의 총 리소스 블록의 수에 따라 M 값이 하기와 같이 달라질 수 있을 것이다.
[표 1-3]
송신단에서는 하나의 TB를 초기전송 한 이후, 몇 개의 코드블록이 전송 실패하였다면, 재전송이 수행될 때, 실패한 코드블록에 대해서만 전송을 할 수 있을 것이다. 상기 재전송에서 코드블록이 전송될 때에 코드블록 인덱스 정보가 포함되어 전송되는 것이 가능할 수 있다. 따라서 수신단에서는 재전송에 해당되는 데이터를 수신할 때에, A타입 전송이라고 판단하고 코드블록 인덱스 정보를 확인한 뒤, 해당 코드블록 디코딩에 있어 초기전송과 결합하여 디코딩을 수행할 수 있다.
상기 CB그룹의 수 M이 결정된 후에는, 각 CB들을 차례대로 그룹에 포함시킨다.
예를 들어, 전체 CB 수를 C라고 하자. 아래와 같이 K+와 K-를 계산할 수 있다.
앞에서부터 K+개의 CB그룹은 
개의 CB를 포함하고 있으며, 나머지 K-개의 CB그룹은 
개의 CB를 포함하고 있다.
상기 C개의 CB들을 M개의 CB그룹으로 구성한 뒤, 각각 M비트의 비트필드를 갖는 CB그룹 지시자와 CB그룹 NDI를 생성할 수 있다. CB그룹 지시자의 n번째 비트는 n번째 CB그룹에 속한 CB들을 가리키며, CB그룹 NDI의 m번째 비트는 m번째 CB그룹에 속한 CB들을 가리킨다. 이에 따라 기지국과 단말은 도1ka, 도1kb, 도1kc, 도1kd에 따라 동작할 수 있다.
예를 들어, CB의 수 C가 15이고, M은 4일 때, K+는 3, K-는 1이 되며, 즉, 3개의 CB그룹은 
개의 CB들을 포함하고, 1개의 CB그룹은 
개의 CB들을 포함한다. 따라서, CB 1부터 CB 4는 CB그룹 1에 속하고, CB 5부터 CB 8은 CB그룹 2에 속하며, CB 9부터 CB 12는 CB그룹 3에 속하고, CB 13부터 CB 15은 CB그룹 4에 속한다. 상기에서는 CB가 순차적으로 CB그룹에 포함되는 일례이지만, 특정한 규칙에 따라 CB그룹에 포함하는 방법으로 변형하여 적용할 수 있다.
본 실시예는 수신단이 코드블록의 전송 실패 여부를 피드백을 하고, 송신단은 부분적인 코드블록들의 재전송을 하는 방법을 설명하였지만, 항상 조합되어 사용될 필요는 없을 것이며, 각각이 별도로 사용될 수도 있을 것이다.
본 발명에서 초기전송 및 재전송이라 함은 HARQ 동작에 있어 초기전송과 재전송을 가리키는 것일 수 있다.
[제1-4실시예]
제1-4실시예에서는 부분재전송이 설정된 단말이 하향링크 전송 받을 때, 단말이 HARQ-ACK 피드백을 기지국으로 보내는 방법을 설명한다. 본 실시예는 단말이 CB그룹단위의 HARQ-ACK 정보를 생성하기 위해 하나 이상의 비트를 구성하는 방법이다.
제1-3실시예에서 설명된 M을 결정하는 방법과 같이 CB그룹의 수 M과 같은 크기의 비트필드를 구성하고, 상기 비트필드의 비트들은 각각 CB그룹의 전송성공 여부를 가리키는 정보로 활용될 수 있고, 상기 비트필드가 단말로부터 기지국으로 전달되어 HARQ-ACK 피드백 정보로 사용될 수 있다. 예를 들어, CB의 수 C가 15이고, M은 4일 때, K+는 3, K-는 1이 되며, 즉, 3개의 CB그룹은 
개의 CB들을 포함하고, 1개의 CB그룹은 
개의 CB들을 포함한다. 따라서, CB 1부터 CB 4는 CB그룹 1에 속하고, CB 5부터 CB 8은 CB그룹 2에 속하며, CB 9부터 CB 12는 CB그룹 3에 속하고, CB 13부터 CB 15은 CB그룹 4에 속한다. 즉 단말은 M비트의 HARQ-ACK 피드백을 기지국으로 상향링크 제어채널을 이용하여 전송한다. CB그룹 i가 전송 성공하였으면, 상기 M비트의 HARQ-ACK 피드백에서 i번째 비트가 1로 설정되고, CB그룹 i가 전송 실패하였으면, 상기 M비트의 HARQ-ACK 피드백에서 i번째 비트가 0으로 설정된다.
본 실시예는 부분재전송이 설정된 단말이 상향링크 데이터 전송을 하고, 기지국이 HARQ-ACK 피드백을 단말에게 보내는 방법에 적용될 수 있다.
[제1-5실시예]
제1-5실시예는 부분재전송이 설정된 단말이 하향링크 데이터 전송에 있어서, 초기전송에서 일부의 CB그룹이 전송실패하여 재전송이 수행되는 경우 HARQ-ACK을 보내는 방법에 대해서 설명한다.
부분재전송이 설정된 단말이 하향링크 데이터를 전송 받을 때, 초기전송에 대한 HARQ-ACK 피드백은 상기 제1-4실시예에 설명된 방법으로 수행할 수 있다. 초기전송에서 일부의 CB그룹이 전송실패하여, 상기 전송실패한 CB그룹만 부분재전송이 수행될 때, 단말은 상기 전송되는 CB그룹에 대한 HARQ-ACK 비트들만 기지국으로 전송할 수 있다.
예를 들어, 초기전송에서 전송되는 CB의 수 C가 15이고, M은 4일 때, 단말은 초기전송에 대한 HARQ-ACK 전송은 제1-4실시예에 기술된 방법으로 수행할 수 있다. 예를들어, CB그룹 2와 CB그룹 3이 전송 실패하였다고 단말이 기지국에게 피드백을 하였을 경우, 기지국은 재전송에서 CB그룹 2와 CB그룹 3만 재전송에 포함하여 전송하는 것이 가능하다. 물론 CB그룹 2와 CB그룹 3이 전송 실패하였다고 단말이 기지국에게 피드백을 하였어도, 기지국의 판단에 따라 재전송은 모든 CB그룹이 재전송되는 것이 가능할 수 있다. 본 일례에서는 기지국이 재전송에서 CB그룹 2와 CB그룹 3만 재전송에 포함하는 경우를 제시한다. 따라서 재전송에서는 CB그룹 2와 CB그룹 3만 재전송에 포함되고, CB그룹 지시자는 0110을 가리킬 수 있다. 단말은 상기 부분재전송에 대한 HARQ-ACK 피드백에는 CB그룹 지시자의 비트필드와는 다른 크기로, 부분재전송 되는 CB그룹의 수와 같은 크기의 비트필드를 구성하여 상향링크 제어신호로 기지국에게 송신할 수 있다. 예를 들어, 상기 CB그룹 2와 CB그룹 3만 재전송에 포함되는 경우, 2비트의 HARQ-ACK 비트필드를 준비하여, 첫 번째 비트에는 재전송 되는 CB그룹 2의 성공여부 정보를 설정하고, 두 번째 비트에는 재전송 되는 CB그룹 3의 성공여부 정보를 설정하여 기지국에 전송한다.
(제1-5-1실시예)
제1-5-1실시예는 부분재전송이 설정된 단말이 하향링크 데이터 전송에 있어서, 초기전송에서 일부의 CB그룹이 전송실패하여 재전송이 수행되는 경우 HARQ-ACK을 보내는 다른 방법에 대해서 설명한다.
부분재전송이 설정된 단말이 하향링크 데이터를 전송 받을 때, 초기전송에 대한 HARQ-ACK 피드백은 상기 제1-4실시예에 설명된 방법으로 수행할 수 있다. 초기전송에서 일부의 CB그룹이 전송실패하여, 상기 전송실패한 CB그룹만 부분재전송이 수행될 때, 단말은 상기 전송되는 M개의 CB그룹을 재편성하여 초기전송에 대한 HARQ-ACK 비트와 같은 크기의 HARQ-ACK비트들을 기지국으로 전송할 수 있다.
예를 들어, 초기전송에서 전송되는 CB의 수 C가 15이고, M은 4일 때, 단말은 초기전송에 대한 HARQ-ACK 전송은 제1-4실시예에 기술된 방법으로 수행할 수 있다. 예를들어, CB그룹 2와 CB그룹 3이 전송 실패하였다고 단말이 기지국에게 피드백을 하였을 경우, 기지국은 재전송에서 CB그룹 2와 CB그룹 3만 재전송에 포함하여 전송하는 것이 가능하다. 물론 CB그룹 2와 CB그룹 3이 전송 실패하였다고 단말이 기지국에게 피드백을 하였어도, 기지국의 판단에 따라 재전송은 모든 CB그룹이 재전송되는 것이 가능할 수 있다. 본 일례에서는 기지국이 재전송에서 CB그룹 2와 CB그룹 3만 재전송에 포함하는 경우를 제시한다. 따라서 재전송에서는 CB그룹 2와 CB그룹 3만 재전송에 포함되고, CB그룹 지시자는 0110을 가리킬 수 있다. 단말은 상기 부분재전송에 대한 HARQ-ACK 피드백에는 CB그룹 지시자의 비트필드와 같은 크기의 비트필드가 포함되며, 이를 위해 4개의 CB그룹을 재편성한다. CB그룹 2와 CB그룹 3은 각각 4개의 CB를 포함하고 있으므로 총 8개의 CB가 재전송되는 경우이다. 이때 8개의 CB들을 4개의 새로운 CB그룹으로 편성하기 위해 하나의 CB그룹에 2개의 CB가 포함되도록 할 수 있다. 따라서 단말은 4비트의 HARQ-ACK을 준비하고, 재전송되는 8개의 CB중에서 1번째와 2번째 CB의 전송 성공여부는 첫 번째 HARQ-ACK에 설정하고, 3번째와 4번째 CB의 전송 성공여부는 두 번째 HARQ-ACK에 설정하고, 5번째와 6번째 CB의 전송 성공여부는 세 번째 HARQ-ACK에 설정하고, 7번째와 8번째 CB의 전송 성공여부는 네 번째 HARQ-ACK에 설정하여 기지국으로 전송한다.
기지국은 부분재전송에 대한 재전송이 다시 필요할 때는 상기 새로이 구성된 CB그룹별로 재전송하는 것이 가능할 것이다.
[제1-6실시예]
제1-6실시예는 하향링크 전송에서 초기전송, TB전체 재전송, CB전체 재전송에 있어 단말이 HARQ 프로세스를 이용해 수신하는 방법을 설명한다.
각 수신된 TB 및 관련된 HARQ 동작 정보에 있어서, HARQ 프로세스는 하기와 같은 동작을 수행한다.
- NDI 값이 이전과는 다른 값이거나, 브로드캐스트용 프로세스거나, 시스템 정보 전송용 프로세스일 때, 혹은 제일 처음 수신한 데이터일 때는, 수신된 데이터를 초기전송으로 간주한다.
- 이외의 경우 중에서, CB그룹 지시자와 CB그룹 NDI가 disable 혹은 전달되지 않았을 때, 수신된 데이터를 TB전체 재전송으로 간주한다.
- 이외의 경우 중에서, CB그룹 지시자가 모두 0이거나, CB그룹 NDI가 모두 0을 가리키면 수신된 데이터를 TB전체 재전송으로 간주한다.
- 이외에는 수신된 데이터를 CB그룹 부분재전송으로 간주한다.
단말은 다음 하기와 같은 동작을 수행한다.
- 수신된 데이터가 초기전송이면, 수신된 데이터의 디코딩을 수행한다.
- 수신된 데이터가 TB전체 재전송일 때, 만약 수신 데이터에 해당하는 TB가 성공적으로 디코딩 된 것이 아니었다면, 수신된 데이터와 소프트버퍼의 해당 TB데이터를 결합하고 결합된 데이터의 디코딩을 수행한다. 상기 데이터의 결합은 LLR(log-likelihood ratio) 값의 결합의 의미할 수 있다.
- 수신된 데이터가 CB그룹 부분재전송일 때, 만약 수신된 데이터에 해당하는 TB가 성공적으로 디코딩 된 것이 아니었다면, CB그룹 지시자와 CB그룹 NDI가 모두 1을 가리키는 CB그룹에 해당하는 부분은 기존 소프트버퍼에 저장된 해당 부분과 결합하고, CB그룹 지시자는 1을 가리키지만 CB그룹 NDI는 0을 가리키는 CB그룹에 해당하는 부분은 기존 소프트버퍼에 저장된 해당부분을 버리고 새로 수신된 부분으로 대체하며, 상기 결합 혹은 대체된 데이터의 디코딩을 수행한다.
만약 해당 TB를 위하여 상기 수행한 데이터의 디코딩이 성공하였을 경우, 혹은 해당 TB가 이전에 디코딩이 성공하였을 경우에는 단말은 하기와 같은 동작을 수행한다.
- HARQ 프로세스가 브로드캐스트용일 경우, 디코딩된 MAC PDU를 상위계층에 전달한다.
- HARQ 프로세스가 브로드캐스트용이 아니고, 해당 TB를 위한 데이터의 디코딩이 처음 성공한 경우, 디코딩된 MAC PDU를 해체 및 디멀티플렉싱을 위한 곳으로 전달한다.
- 해당 TB의 포지티브 ACK (ACK)을 생성한다.
만약 해당 TB를 위하여 상기 수행한 데이터의 디코딩이 성공하지 않고, 또한 해당 TB가 이전에 디코딩이 성공하지 않았을 경우에는 단말은 하기와 같은 동작을 수행한다.
- 해당 TB를 위한 소프트버퍼의 데이터를 단말이 디코딩을 수행한 데이터로 교체한다.
- 해당 TB의 네거티브 ACK (NACK)을 생성한다.
HARQ 프로세스가 임시 C-RNTI 값 혹은 임시 단말ID 값에 해당되거나, 혹은 충돌해소(contention resolution)이 아직 성공하지 않았을 때 혹은, HARQ 프로세스가 브로드캐스트용 프로세스일 때 혹은, TA값 조정을 위한 타이머가 멈추거나 만료되었을 때는, 상기에서 생성한 ACK 또는 NACK을 MAC 계층은 물리계층에 전달하지 않는다. 이외의 경우에는, MAC 계층에서 물리계층으로 상기 생성한 ACK 또는 NACK을 전달한다.
본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 1n과 도 1o에 도시되어 있다. 상기 제1-1실시예부터 제1-6실시예까지 부분재전송을 위한 제어정보를 결정하고 수신하는 동작을 수행하기 위해 기지국과 단말의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 수신부, 처리부, 송신부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.
구체적으로 도1n은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도1n에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(1n-00), 단말기 송신부(1n-04), 단말기 처리부(1n-02)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(1n-00)와 단말이 송신부(1n-04)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말기 처리부(1n-02)로 출력하고, 단말기 처리부(1n-02)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(1n-02)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말 수신부(1n-00)에서 기지국으로부터 데이터 신호를 수신할 때, CB그룹 지시자 및 CB그룹 NDI 및 데이터를 수신하고, 단말 처리부(1n-02)는 CB그룹 지시자 및 CB그룹 NDI에 따라 데이터 디코딩을 수행할수 있다. 이후, 단말 송신부(1n-04)에서 CB그룹에 따르는 HARQ-ACK 정보를 기지국으로 전달할 수 있다.
도1o는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도1o에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(1o-01), 기지국 송신부(1o-05), 기지국 처리부(1o-03)를 포함할 수 있다. 기지국 수신부(1o-01)와 기지국 송신부(1o-05)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(1o-03)로 출력하고, 단말기 처리부(1o-03)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(1o-03)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 처리부(1o-03)는 CB그룹 지시자 및 CB그룹 NDI 삽입여부를 결정하고, 단말에게 전달할 CB그룹 지시자 및 CB그룹 NDI 정보 및 해당 데이터를 생성하도록 제어할 수 있다. 이후, 기지국 송신부(1o-05)에서 CB그룹 지시자 및 CB그룹 NDI를 포함하는 제어정보를 송신하고, 기지국 수신부(1o-01)는 전송 성공한 CB그룹마다 피드백 정보를 수신한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국 처리부(1o-03)는 CB그룹 지시자 및 CB그룹 NDI 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI) 또는 상위 시그널링 신호를 생성하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 DCI 혹은 상위 시그널링은 상기 스케줄링된 신호에 코드블록 인덱스 정보가 포함되었는지를 지시할 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 제1-2실시예와 제1-4실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 LTE 시스템, 5G, NR 시스템 등에 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.
<제2실시예>
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
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.
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다. 또한, 5세대 무선통신 시스템으로 5G 혹은 NR (new radio)의 통신표준이 만들어지고 있다.
이와 같이 5세대를 포함한 무선통신 시스템에서 eMBB (Enhanced mobile broadband), mMTC (massive Machine Type Communications) (mMTC) 및 URLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications) 중 적어도 하나의 서비스가 단말에 제공될 수 있다. 이때, 상기 서비스들은 동일 시구간 동안에 동일 단말에 제공될 수 있다. 본 발명의 이하 모든 실시 예에서 eMBB는 고용량데이터의 고속 전송, mMTC는 단말전력 최소화와 다수 단말의 접속, URLLC는 고신뢰도와 저지연을 목표로 하는 서비스일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 또한 본 발명의 이하 모든 실시 예에서 URLLC 서비스 전송시간은 eMBB 및 mMTC 서비스 전송 시간 보다 짧은 것으로 가정할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 3가지의 서비스는 LTE 시스템 혹은 LTE 이후의 5G/NR (new radio, next radio) 등의 시스템에서 주요한 시나리오일 수 있다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하, 기지국은 단말의 일부 혹은 전체 제어 정보를 설정하고, 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, TRP (Transmission and Reception Point) 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다.
본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시 예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있다. 예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대 이동통신 기술(5G, new radio, NR)이 이에 포함될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(Downlink; DL)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(Uplink; UL)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(terminal 혹은 User Equipment, UE) 혹은 Mobile Station((MS)이 기지국(eNode B, 혹은 base station(BS))으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분할 수 있다.
LTE 시스템은 초기 전송에서 복호 실패가 발생된 경우, 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송하는 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 방식을 채용하고 있다. HARQ 방식이란 수신기가 데이터를 정확하게 복호화(디코딩)하지 못한 경우, 수신기가 송신기에게 디코딩 실패를 알리는 정보(NACK; Negative Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송할 수 있게 한다. 수신기는 송신기가 재전송한 데이터를 이전에 디코딩 실패한 데이터와 결합하여 데이터 수신성능을 높이게 된다. 또한, 수신기가 데이터를 정확하게 복호한 경우 송신기에게 디코딩 성공을 알리는 정보(ACK; Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.
도 2a는 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 2a 에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, Nsymb(2a-02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(2a-06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(2a-05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(2a-14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW(2a-04)개의 서브캐리어로 구성된다.
시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(2a-12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(2a-08, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 Nsymb(2a-02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 NRB(2a-10)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(2a-08)는 Nsymb x NRB 개의 RE(2a-12)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 7, NRB=12 이고, NBW 및 NRB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게 된다. LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 정의하여 운영한다. 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. 아래 표 1은 LTE 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템은 전송 대역폭이 50개의 RB로 구성된다.
[표 2a]
하향링크 제어정보의 경우 상기 서브프레임 내의 최초 N 개의 OFDM 심벌 이내에 전송된다. 일반적으로 N = {1, 2, 3} 이다. 따라서 현재 서브프레임에 전송해야 할 제어정보의 양에 따라 상기 N 값이 서브프레임마다 가변하게 된다. 상기 제어정보로는 제어정보가 OFDM 심벌 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 제어채널 전송구간 지시자, 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보, HARQ ACK/NACK 신호 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. 상향링크 (uplink; UL) 는 단말이 기지국으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크 (downlink; DL)는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. DCI 는 여러 가지 포맷을 정의하여, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL(uplink) grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (DL(downlink) grant) 인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화 (spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용한다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들을 포함하도록 구성된다.
- 자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 리소스 할당 방식이 유형 0 인지 유형 1 인지 통지한다. 유형 0 은 비트맵 방식을 적용하여 RBG (resource block group) 단위로 리소스를 할당한다. LTE 시스템에서 스케줄링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 리소스로 표현되는 RB(resource block)이고, RBG 는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1 은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.
- 자원 블록 할당(Resource block assignment): 데이터 전송에 할당된 RB를 통지한다. 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.
- 변조 및 코딩 방식(Modulation and coding scheme; MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터인 transport block 의 크기를 통지한다.
- HARQ 프로세스 번호(HARQ process number): HARQ 의 프로세스 번호를 통지한다.
- 새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 통지한다.
- 중복 버전(Redundancy version): HARQ 의 중복 버전(redundancy version) 을 통지한다.
- PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령(TPC(Transmit Power Control) command for PUCCH(Physical Uplink Control CHannel): 상향링크 제어 채널인 PUCCH 에 대한 전송 전력 제어 명령을 통지한다.
상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리제어채널인 PDCCH (Physical downlink control channel) 혹은 EPDCCH (Enhanced PDCCH)를 통해 전송된다.
일반적으로 상기 DCI는 각 단말에 대해 독립적으로 채널코딩된 후, 각각 독립적인 PDCCH로 구성되어 전송된다. 시간영역에서 PDCCH는 상기 제어채널 전송구간 동안 매핑되어 전송된다. PDCCH 의 주파수영역 매핑 위치는 각 단말의 식별자(ID) 에 의해 결정되고, 전체 시스템 전송 대역에 퍼뜨려진다.
하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 를 통해 전송된다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송되는데, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH 를 통해 전송되는 DCI가 알려준다.
상기 DCI 를 구성하는 제어정보 중에서 5 비트로 구성되는 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기 (transport block size; TBS)를 통지한다. 상기 TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터 (transport block, TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기에 해당한다.
LTE 시스템에서 지원하는 변조방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 으로서, 각각의 변조오더(Modulation order) (Qm) 는 2, 4, 6 에 해당한다. 즉, QPSK 변조의 경우 심벌 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 심벌 당 6 비트를 전송할 수 있다.
3GPP LTE Rel-10에서 LTE Rel-8과 비교하여 더 높은 데이터 송신량을 지원하기 위하여 대역폭 확장 기술이 채택되었다. 대역폭 확장(Bandwidth extension) 또는 반송파 결합(Carrier Aggregation, CA)이라 불리는 상기 기술은 대역을 확장하여 한 대역에서 데이터를 송신하는 LTE Rel-8 단말에 비하여 확장한 대역만큼 데이터 송신량을 증가시킬 수 있다. 상기의 대역들 각각을 구성 반송파(Component Carrier, CC)라고 부르며, LTE Rel-8 단말은 하향과 상향에 대해서 각각 한 개의 구성 반송파를 가지도록 규정되어 있다. 또한 하향 구성 반송파와 SIB-2 연결되어 있는 상향 구성 반송파를 묶어서 셀(cell)이라고 부른다. 하향 구성 반송파와 상향 구성 반송파의 SIB-2 연결 관계는 시스템 신호 혹은 상위 신호로 송신되어 진다. CA를 지원하는 단말은 다수의 서빙 셀(serving cell)을 통하여 하향 데이터를 수신할 수 있고, 상향 데이터를 송신할 수 있다.
Rel-10에서 기지국이 특정 단말에게 특정 서빙 셀에서 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 보내기가 어려운 상황일 때 다른 서빙 셀에서 PDCCH를 송신하고 해당 PDCCH가 다른 서빙 셀의 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)나 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 지시한다는 것을 알려 주는 필드로써 반송파 지시 필드(Carrier Indicator Field, CIF)를 설정할 수 있다. CIF는 CA를 지원하는 단말에게 설정될 수 있다. CIF는 특정 서빙 셀에서 PDCCH 정보에 3비트를 추가하여 다른 서빙 셀을 지시할 수 있도록 결정되었으며, 교차 반송파 스케줄링(cross carrier scheduling)을 할 때만 CIF가 포함되며, CIF가 포함되지 않는 경우 교차 반송파 스케줄링을 수행하지 않는다. 상기 CIF가 하향링크 할당 정보(DL assignment)에 포함되어 있을 때, 상기 CIF는 DL assignment에 의해 스케줄링 되는 PDSCH가 송신될 서빙 셀을 가리키며, 상기 CIF가 상향링크 자원 살당 정보(UL grant)에 포함되어 있을 때, 상기 CIF는 UL grant에 의해 스케줄링 되는 PUSCH가 송신될 서빙 셀을 가리키도록 정의된다.
상기한 바와 같이, LTE-10에서는 대역폭 확장 기술인 반송파 결합(Carrier Aggregation, CA) 이 정의되어, 다수의 서빙 셀들이 단말에게 설정될 수 있다. 그리고 단말은 기지국의 데이터 스케쥴링을 위하여 상기 다수의 서빙 셀들에 대한 채널 정보를 주기적 또는 비주기적으로 기지국으로 송신한다. 기지국은 데이터를 각 반송파 별로 스케줄링하여 전송하고, 단말은 각 반송파 별로 전송된 데이터에 대한 A/N 피드백을 전송한다. LTE Rel-10에서는 최대 21비트의 A/N 피드백을 전송하도록 설계하였으며, A/N 피드백과 채널 정보의 전송이 한 서브프레임에서 겹치는 경우, A/N 피드백을 전송하고 채널 정보는 버리도록 설계하였습니다. LTE Rel-11에서는 A/N 피드백과 함께 한 개 셀의 채널 정보를 다중화하여 최대 22비트의 A/N 피드백과 한 개 셀의 채널 정보가 PUCCH format 3의 전송 자원에서 PUCCH format 3에 전송되도록 설계하였다.
LTE-13에서는 최대 32개의 서빙 셀 설정 시나리오를 가정하게 되는데, 면허대역 뿐만 아니라 비면허대역인 unlicensed band에서의 대역을 이용하여 서빙 셀의 수를 최대 32개까지 확장하는 개념을 완료하였다. 또한, LTE 주파수와 같은 면허 대역의 수가 제한되어 있는 것을 고려하여, 5GHz 대역과 같은 비 면허대역에서 LTE 서비스를 제공하는 것을 완료하였으며, 이것을 LAA(Licensed Assisted Access)라고 부른다. LAA에서는 LTE에서의 Carrier aggregation 기술을 적용하여, 면허 대역인 LTE 셀은 P셀, 비면허 대역인 LAA셀은 S셀로 운영하는 것을 지원하였다. 따라서, LTE에서처럼 S셀인 LAA 셀에서 발생하는 피드백은 P셀에서만 전송되어야 하며, LAA셀은 하향 서브프레임과 상향 서브프레임이 자유롭게 적용될 수 있다. 본 명세서에서 따로 기술하지 않는 경우, LTE는 LTE-A, LAA와 같은 LTE의 진화 기술을 모두 포함하여 일컫는 것으로 한다.
한편, LTE 이후의 통신 시스템인 New Radio Access Technology (NR), 즉 5세대 무선 셀룰러 통신시스템(본 명세서에서 이하 5G로 부르도록 한다.)은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 만족하는 서비스가 지원될 수 있다.
따라서, 5G는 증가된 모바일 광대역 통신 (eMBB: Enhanced Mobile BroadBand, 본 명세서에서는 이하 eMBB로 부르도록 한다), 대규모 기계형 통신 (mMTC: Massive Machine Type Communication, 본 명세서에서는 이하 mMTC로 부르도록 한다), 초신뢰저지연 통신 (URLLC: Ultra Reliable and Low Latency Communications, 본 명세서에서는 이하 URLLC로 부르도록 한다)와 같은 다양한 5G향 서비스들을 단말 최대전송속도 20Gbps, 단말 최대속도 500km/h, 최대지연시간 0.5ms, 단말접속밀도 1,000,000 단말/km2 등의 요구사항 들 중 각 5G향 서비스들을 위해 선택된 요구사항들을 만족시키기 위한 기술로 정의할 수 있다.
예를 들어, 5G에서 eMBB를 제공하기 위해 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 단말 최대전송속도, 상향링크에서는 10Gbps의 단말 최대전송속도를 제공할 수 있어야 한다. 동시에, 단말의 실제 체감할 수 있는 평균전송속도도 증가 시켜야 한다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 더욱 향상된 다중 입력 다중 출력 (Multiple-Input Multiple Output) 전송 기술을 포함하여 송수신 기술의 향상이 요구된다.
동시에, 5G에서 사물 인터넷(Internet of Thing: IoT)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소의 요구사항이 필요로 된다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC는 서비스의 특성상 단말이 건물의 지하나 셀이 커버하지 못하는 영역 등 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 eMBB에서 제공하는 커버리지 대비 더욱 넓은 커버리지를 요구한다. mMTC는 저가의 단말로 구성될 가능성이 높으며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구되게 된다.
마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적으로 사용되는 셀룰러 기반 무선 통신으로서, 로봇 또는 기계 장치에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화, 무인 비행장치, 원격 건강 제어, 비상 상황 알림 등에 사용되는 서비스로서, 초 저지연 및 초 신뢰도를 제공하는 통신을 제공해야 한다. 예를 들어, URLLC는 0.5 ms보다 작은 최대지연시간을 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율을 제공해야 하는 요구사항을 갖는다. 따라서, URLLC를 위해 eMBB와 같은 5G 서비스보다 작은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval: TTI)를 제공해야 하며, 동시에 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구된다.
상기에서 전술한 5세대 무선 셀룰러 통신 시스템에서 고려되는 서비스들은 하나의 프레임워크(Framework)로 제공되어야 한다. 즉, 효율적인 리소스 관리 및 제어를 위해 각 서비스들이 독립적으로 운영되기 보다는 하나의 시스템으로 통합되어 제어되고 전송되는 것이 바람직하다.
도 2b는 5G에서 고려되는 서비스들이 하나의 시스템으로 다중화되어 전송되는 예를 도시하는 도면이다.
도 2b에서 5G가 사용하는 주파수-시간 리소스(2b-01)은 주파수 축(2b-02)과 시간 축(2b-03)으로 구성될 수 있다. 도 2b에서는 5G가 하나의 프레임워크 안에서 eMBB(2b-05), mMTC(2b-06), URLLC(2b-07)가 5G 기지국에 의해 운영되는 것을 예시하였다. 또한 5G에서 추가적으로 고려될 수 있는 서비스로서, 셀룰러 기반에서 방송 서비스를 제공하기 위한 enhanced Mobile Broadcast/Multicast Service(eMBMS, 2b-08)를 고려할 수도 있다. eMBB(2b-05), mMTC(2b-06), URLLC(2b-07), eMBMS(2b-08) 등, 5G에서 고려되는 서비스들은 5G에서 운영하는 하나의 시스템 주파수 대역폭 내에서 시분할 다중화(Time-Division Multiplexing: TDM) 또는 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing: FDM)을 통해 다중화되어 전송될 수 있으며, 또한 공간분할 다중화(Spatial Division Multiplexing)도 고려될 수 있다. eMBB(2b-05)의 경우, 상기에서 전술한 증가된 데이터 전송 속도를 제공하기 위해 특정 임의의 시간에 최대의 주파수 대역폭을 점유하여 전송하는 것이 바람직하다. 따라서, eMBB(2b-05)서비스의 경우 다른 서비스와 시스템 전송 대역폭(2b-01) 내에서 TDM되어 전송되는 것이 바람직하나, 다른 서비스들의 필요에 따라 다른 서비스들과 시스템 전송 대역폭 내에서 FDM되어 전송되는 것도 바람직하다.
mMTC(2b-06)의 경우, 다른 서비스들과 달리 넓은 커버리지를 확보하기 위해 증가된 전송 구간이 요구되며, 전송 구간 내에서 동일한 패킷을 반복 전송 함으로써 커버리지를 확보할 수 있다. 동시에 단말의 복잡도 및 단말 가격을 줄이기 위해 단말이 수신할 수 있는 전송 대역폭에 제한이 발생한다. 이와 같은 요구사항을 고려했을 때 mMTC(2b-06)은 5G의 전송 시스템 대역폭(2b-01)내에서 다른 서비스들과 FDM 되어 전송되는 것이 바람직하다.
URLLC(2b-07)은 서비스가 요구하는 초지연 요구 사항을 만족시키기 위해 다른 서비스들과 비교했을 때 짧은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval: TTI)를 갖는 것이 바람직하다. 동시에, 초신뢰 요구사항을 만족하기 위해서는 낮은 부호화율(coding rate)을 가져야 하므로, 주파수 측에서 넓은 대역폭을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 URLLC(2b-07)의 요구사항을 고려했을 때, URLLC(2b-07)은 5G의 전송 시스템 대역폭(2b-01)내에서 다른 서비스들과 TDM되는 것이 바람직하다.
상기에서 전술한 각 서비스들은 각 서비스 들이 요구하는 요구사항을 만족시키기 위해 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터를 가질 수 있다. 예를 들어 각각의 서비스는 각 서비스 요구사항에 따라 다른 Numerology를 가질 수 있다. 여기서 Numerology는 직교 다중 주파수 다중화 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 또는 직교 다중 주파수 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 기반의 통신 시스템에서 순환 전치(Cyclic Prefix: CP) 길이, 서브캐리어 간격(Subcarrier spacing), OFDM 심볼의 길이, 전송 구간 길이(TTI) 등을 포함한다. 상기의 서비스간에 서로 다른 Numerology를 갖는 예로서, eMBMS(2b-08)은 다른 서비스에 비해 긴 CP 길이를 가질 수 있다. eMBMS(2b-08)는 방송 기반의 상위 트래픽을 전송하므로, 모든 셀에서 동일한 데이터를 전송할 수 있다. 이 때 단말 입장에서 복수개의 셀에서 수신되는 신호가 CP 길이 이내로 도달한다면, 단말은 이 신호들을 모두 수신하여 복호할 수 있기 때문에 단일 주파수 네트워크 다이버시티(Single Frequency Network:SFN) 이득을 얻을 수 있으며, 따라서 셀 경계에 위치한 단말도 커버리지 제약 없이 방송 정보를 수신할 수 있는 장점이 있다. 하지만 5G에서 eMBMS를 지원하는데 있어 CP 길이가 다른 서비스에 비해 상대적으로 길 경우에는 CP 오버헤드에 의한 낭비가 발생하므로, 동시에 다른 서비스에 비해 긴 OFDM 심볼 길이가 요구되며, 이는 동시에 다른 서비스에 비해 더욱 좁은 서브캐리어 간격을 요구하게 된다.
또한, 5G에서 서비스간에 다른 Numerology가 사용되는 예로서, URLLC의 경우, 다른 서비스에 비해 작은 TTI가 요구됨에 따라 더욱 짧은 OFDM 심볼 길이가 요구될 수 있으며, 동시에 더욱 넓은 서브캐리어 간격을 요구할 수 있다.
상기에서는 5G에서 다양한 요구사항을 만족시키기 위해 다양한 서비스의 필요성을 기술하고, 대표적으로 고려되고 있는 서비스 들에 대한 요구사항을 기술하였다.
5G가 운영될 것으로 고려하는 주파수는 수 GHz에서부터 수십 GHz에 이르며, 주파수가 낮은 수 GHz 대역에서는 TDD (Time Division Duplex)보다는 FDD (Frequency Division Duplex)가 선호되고, 주파수가 높은 수십 GHz 대역에서는 FDD보다는 TDD가 적합한 것으로 고려되고 있다. 하지만, 상하향 전송을 위해 별도의 주파수를 두어 상하향 전송 자원을 끊임없이 제공하는 FDD와는 달리 TDD는 하나의 주파수에서 상하향 전송을 모두 지원해야 하며 시간에 따라 상향 자원 또는 하향 자원만을 제공한다. 만약 TDD에서 URLLC 상향 전송 혹은 하향 전송이 필요하다고 가정하면 상향 또는 하향 자원이 나타나는 시간까지의 지연으로 인해 URLLC가 요구하는 초지연 요구사항을 만족 시키기가 어렵게 된다. 따라서, TDD의 경우 URLLC의 초지연 요구사항을 만족시키기 위해, URLLC의 데이터가 상향인지 하향인지에 따라 서브프레임을 상향 또는 하향으로 동적으로 변경하기 위한 방법에 대한 필요성이 대두된다.
한편, 5G에서 향후에 5G phase 2 혹은 beyond 5G를 위한 서비스 및 기술들을 5G 운영 주파수에 다중화하는 경우에도 이전 5G 기술들의 운영에 아무런 backward compatibility 문제가 없도록 5G phase 2 혹은 beyond 5G 기술 및 서비스들을 제공할 수 있도록 해야 하는 요구 조건이 있다. 상기 요구 조건은 향후 호환성(forward compatibility)이라고 하며, 향후 호환성을 만족시키기 위한 기술들이 초기 5G를 설계할 때 고려되어야 한다. 초기 LTE 표준화 단계에서는 향후 호환성에 대한 고려가 미비했기 때문에, LTE 프레임워크 내에서 새로운 서비스를 제공하는 데 있어 제약 사항이 발생할 수 있다. 예를 들어, LTE release-13에서 적용되었던 eMTC(enhanced Machine Type Communication)의 경우, 단말의 복잡도 절감을 통해 단말의 가격을 줄이기 위해 서빙 셀(Serving Cell)이 제공하는 시스템 전송대역폭(System Bandwidth)에 관계없이 1.4MHz에 해당하는 주파수에서만 통신이 가능하다. 따라서 eMTC를 지원하는 단말은 기존의 시스템 전송대역폭의 전 대역에서 전송되는 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel: PDCCH)를 수신할 수 없으므로, PDCCH가 전송되는 시간 구간(Time interval)에서는 신호를 수신할 수 없는 제약 사항이 발생되었다. 따라서, 5G 통신시스템 이후의 고려되는 서비스가 5G 통신시스템과 효율적으로 공존하면서 동작하도록 5G 통신시스템이 설계되어야 한다. 5G 통신시스템에서 향후 호환성을 위해서는 향후 고려되어야 하는 서비스들이 5G 통신시스템에서 지원하는 시간-주파수 자원 영역에서 자유롭게 전송될 수 있도록, 리소스 자원을 자유롭게 할당하고 전송할 수 있어야 한다. 따라서, 5G 통신시스템에서 향후 호환성을 지원할 수 있도록 시간-주파수 자원을 자유롭게 할당하기 위한 방법에 대한 필요성이 대두된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, LTE와 5G 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
하기에서 5G 셀들이 stand-alone으로 동작하는 5G 통신시스템 혹은 다른 stand-alone 5G 셀들과 함께 dual connectivity 또는 carrier aggregation으로 결합되어 non-stand alone으로 동작하는 5G 통신 시스템에 대하여 설명할 것이다.
도 2c, 도 2d는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의실시예를 도시하는 도면이다. 본 발명에서 제안하는 방안들은 도 2c의 시스템과 도 2d의 시스템에 모두 적용이 가능하다.
도 2c를 참조하여 설명하면, 도 2c의 상단 도면은 네트워크에서 하나의 기지국(2c-01)내에 5G 셀(2c-02)이 stand-alone으로 동작하는 경우를 도시한 것이다. 단말(2c-04)은 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말이다. 단말(2c-04)은 5G stand-alone 셀(2c-01)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, 5G 기지국(2c-01)에 Random access를 시도한다. 단말(2c-04)는 5G 기지국(2c-01)과의 RRC connection이 완성된 후 5G 셀(2c-02)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 5G 셀(2c-02)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상기 도 2c의 상단 도면의 시스템에서 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있다.
다음으로 도 2의 하단 도면은 5G stand-alone 기지국(2c-11)과 데이터 전송량 증가를 위한 5G non-stand alone 기지국(2c-12)을 설치한 것을 도시한 것이다. 단말(2c-14)은 복수 기지국에서 5G 통신을 수행하기 위한 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말이다. 단말(2c-14)는 5G stand-alone 기지국(2c-11)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, 5G stand-alone 기지국(2c-11)에 Random access를 시도한다. 단말(2c-14)는 5G stand-alone 기지국(2c-11)과의 RRC connection이 완성된 후 5G non-stand alone cell(2c-15)를 추가적으로 설정하고 상기의 5G stand-alone 기지국(2c-11) 혹은 5G non-stand alone 기지국(2c-12)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 5G stand-alone 기지국(2c-11) 혹은 5G non-stand alone 기지국(2c-12)의 duplex 방식에 대한 제한은 없으며, 상기 5G stand-alone 기지국(2c-11)과 5G non-stand alone 기지국(2c-12)은 이상적인 백홀망 혹은 비이상적인 백홀망으로 연결되어 있는 것으로 가정한다. 따라서 이상적인 백홀망(2c-13)을 가진 경우 빠른 기지국간 X2 통신(2c-13)이 가능하다. 상기 도 2c의 하단 도면의 시스템에서 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있다.
다음으로 도 2d를 참조하여 설명하면, 도 2d의 상단 도면은 네트워크에서 하나의 기지국(2d-01)내에 LTE 셀(2d-02)과 5G 셀(2d-03)이 공존하는 경우를 도시한 것이다. 단말(2d-04)은 LTE 송수신 모듈을 갖고 있는 LTE capable 단말일수도 있고, 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말일수도 있으며, LTE 송수신 모듈/5G 송수신 모듈을 동시에 갖고 있는 단말일수도 있다. 단말(2d-04)은 LTE 셀(2d-02) 혹은 5G 셀(2d-03)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, 기지국(2d-01)과 LTE 셀(2d-02) 혹은 5G 셀(2d-03)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 LTE 셀(2d-02)이나 5G 셀(2d-03)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상향링크 제어전송은 LTE 셀이 P셀인 경우 LTE 셀(2d-02)을 통해서 전송하며, 5G 셀이 P셀인 경우 5G 셀(2d-03)을 통해서 전송된다. 상기 도 2d의 상단 도면의 시스템에서 LTE 셀과 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있으며, 모두 합쳐 32개의 서빙 셀을 지원할 수 있다. 상기 네트워크에서 상기 기지국(2d-01)은 LTE 송수신 모듈(시스템)과 5G 송수신 모듈(시스템)을 모두 구비한 것으로 가정하며, 상기 기지국(2d-01)은 LTE 시스템과 5G 시스템을 실시간으로 관장하여 운영하는 것이 가능하다. 가령, 시간상에서 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 시간에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 시간 자원의 할당을 동적으로 선택하는 것이 가능하다. 상기 단말(2d-04)은 LTE 셀(2d-02)이나 5G 셀(2d-03)로부터 상기 LTE 셀과 5G셀이 나누어 운영하는 자원(시간 자원 또는 주파수 자원 또는 안테나 자원 또는 공간 자원 등)의 할당을 지시하는 신호를 수신함으로써, LTE 셀(2d-02)과 5G 셀(2d-03)로부터의 데이터 수신이 각각 어떤 자원을 통하여 이루어 지는지를 알 수 있다.
다음으로 도 2d의 하단 도면은 네트워크에서 넓은 커버리지를 위한 LTE 매크로(Macro) 기지국(2d-11)과 데이터 전송량 증가를 위한 5G 소형 기지국(2d-12)을 설치한 것을 도시한 것이다. 단말(2d-14)은 LTE 송수신 모듈을 갖고 있는 LTE capable 단말일수도 있고, 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말일수도 있으며, LTE 송수신 모듈/5G 송수신 모듈을 동시에 갖고 있는 단말일수도 있다. 단말(2d-14)는 LTE 기지국(2d-11) 혹은 5G 기지국(2d-12)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, LTE 기지국(2d-11)과 5G 기지국(2d-12)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 LTE 매크로 기지국(2d-11)이나 5G 소형 기지국(2d-12)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상향링크 제어전송은 LTE 셀이 P셀인 경우 LTE 셀(2d-11)을 통해서 전송하며, 5G 셀이 P셀인 경우 5G 셀(2d-12)을 통해서 전송된다. 이때, LTE 기지국(2d-11)과 5G 기지국(2d-12)는 이상적인 백홀망 혹은 비이상적인 백홀망을 가진 것으로 가정한다. 따라서 이상적인 백홀망(2d-13)을 가진 경우 빠른 기지국간 X2 통신(2d-13)이 가능하여, 상향링크 전송이 LTE 기지국(2d-11)에게만 전송되더라도, X2 통신(2d-13)을 통해 5G 기지국(2d-12)이 관련 제어 정보를 LTE 기지국(2d-11)으로부터 실시간 수신하는 것이 가능하다. 상기 2d의 하단 도면의 시스템에서 LTE 셀과 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있으며, 모두 합쳐 32개의 서빙 셀을 지원할 수 있다. 상기 기지국(2d-11 혹은 2d-12)는 LTE 시스템과 5G 시스템을 실시간으로 관장하여 운영하는 것이 가능하다. 가령, 기지국(2d-11)이 시간상에서 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 시간에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 시간 자원의 할당을 동적으로 선택하고 그 신호를 X2로 다른 기지국(2d-12)에게 송신하는 것이 가능하다. 상기 단말(2d-14)는 LTE 기지국(2d-11) 또는 5G 기지국(2d-12)으로부터 상기 LTE 셀과 5G셀이 나누어 운영하는 자원(시간 자원 또는 주파수 자원 또는 안테나 자원 또는 공간 자원 등)의 할당을 지시하는 신호를 수신함으로써, LTE 셀(2d-11)과 5G 셀(2d-12)로부터의 데이터 송수신이 어떤 자원을 통하여 이루어 지는지를 알 수 있다.
한편, LTE 기지국(2d-11)과 5G 기지국(2d-12)가 비이상적인 백홀망(2d-13)을 가진 경우 빠른 기지국간 X2 통신(2d-13)이 불가능하다. 따라서, 상기 기지국(2d-11 혹은 2d-12)는 LTE 시스템과 5G 시스템을 정적(semi-statically)으로 운영하는 것이 가능하다. 가령, 기지국(2d-11)이 시간상에서 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 시간에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 시간 자원의 할당을 선택하고 미리 그 신호를 X2로 다른 기지국 기지국(2d-12)에게 송신함으로써 LTE 시스템과 5G 시스템의 자원구분이 가능하다. 상기 단말(2d-14)는 LTE 기지국(2d-11) 또는 5G 기지국(2d-12)으로부터 상기 LTE 셀과 5G셀이 나누어 운영하는 자원(시간 자원 또는 주파수 자원 또는 안테나 자원 또는 공간 자원 등)의 할당을 지시하는 신호를 수신함으로써, LTE 셀(2d-11)과 5G 셀(2d-12)로부터의 데이터 송수신이 어떤 자원을 통하여 이루어 지는지를 알 수 있다.
실시 예에서 제안하는 방법 및 장치를 설명하기 위해 종래의 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서의 물리채널 (physical channel)와 신호(signal)라는 용어가 사용될 수 있다. 하지만 본 발명의 내용은 LTE 및 LTE-A 시스템이 아닌 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에서 제안하는 기술은 FDD, TDD 시스템뿐만 아니라 새로운 타입의 duplex mode (예를 들어 LTE frame structure type 3)에서도 적용 가능하다.
이하 본 발명에서 상위시그널링 또는 상위신호는 기지국에서 물리계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법을 말하며, RRC 시그널링, 혹은 PDCP 시그널링, 혹은 MAC 제어요소(MAC control element; MAC CE) 중 적어도 하나의 방법을 통해 기지국과 단말간에 전달되는 것을 의미한다.
도 2e는 본 발명에서 해결하고자 하는 상황을 도시한 도면이다.
네트워크 또는 기지국 또는 셀 (이하 기지국)은 단말과 이동 통신을 수행하도록 사전에 정의된 전체 하향링크 또는 상향링크 주파수 대역 (2e-00)에 대한 무선 자원 영역 중에서 일부 주파수 대역폭 또는 주파수 자원 영역, 예를 들어 도2e의 2e-01 및 2e-02와 같이 전체 대역폭(2e-00)보다 작거나 같은 주파수 자원 영역을 이용하여 단말과 통신을 수행할 수 있다. 다시 말해, 만일 주파수 대역폭을 적응적으로 변경하며 통신을 수행할 수 있는 기지국과 단말이 통신을 수행함에 있어서, 또는 적어도 하나 이상의 대역폭을 적응적으로 이용하여 통신을 수행할 수 있는 기지국과 단말이 통신을 수행함에 있어서, 단말은 상기 통신을 수행하는데 사용되는 하나 이상의 주파수 대역을 기지국으로부터 설정 받을 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 단말은 전체 주파수 대역(2e-00)중에서 자신이 지원 가능한 최소 또는 최대 주파수 대역폭 또는 지원 가능한 모든 주파수 자원 영역 또는 일부 주파수 자원 영역에 대한 지원 가능 여부 또는 (UE capability)를 기지국에게 RRC 신호를 통해 전달할 수 있다. 이때,
상기 단말로부터 상기 단말이 지원 가능한 주파수 대역폭에 대한 정보 또는 capability를 수신 받은 단말은, 상기 단말에게 하향링크 또는 상향링크 전송을 수행하는데 있어서 사용되는 주파수 대역폭 중 적어도 하나 이상의 서로 다른 주파수 대역폭을 RRC 설정 정보를 통해 설정해 줄 수 있다. 이때, 상기 단말은 상기 기지국과 하향링크 또는 상향링크 전송을 수행하는데 사용되는 주파수 대역폭 중 적어도 하나 이상의 주파수 대역폭 (예를 들어 최소 주파수 대역폭)은 MIB 또는 SIB를 통해 기지국으로부터 전달 받거나, 상기 통신을 수행하는 주파수 대역 (Carrier frequency)에 대해서 상기 기지국과 하향링크 또는 상향링크 전송을 수행하는데 사용되는 주파수 대역폭 중 적어도 하나 이상의 주파수 대역폭 (예를 들어 최소 주파수 대역폭)이 사전에 정의 되거나, 상기 주파수 대역에서 기지국으로부터 수신 받은 동기신호(Synchronization signal)의 대역폭을 상기 기지국과 하향링크 또는 상향링크 전송을 수행하는데 사용되는 주파수 대역폭 중 적어도 하나 이상의 주파수 대역폭 (예를 들어 최소 주파수 대역폭)으로 판단하는 것도 가능하다. 이하 설명의 편의를 위해 상기 기지국과 단말간에 통신을 수행함에 있어서 사용되는 주파수 대역폭 중 기지국이 단말에게 설정한 가장 작은 주파수 대역폭을 제 1 주파수 대역폭, 상기 제 1 주파수 대역폭 보다 넓은 대역폭을 갖는 주파수 대역폭을 제 2 주파수 대역폭이라 표현한다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 2가지 서로 다른 주파수 대역폭을 갖는 경우를 가정하여 설명할 것이나, 본 발명에서 제안하는 기술이 이에 한정되지 않음은 자명하다.
단말이 최소 주파수 영역을 가정하는 경우, 일반적으로 단말은 신호 처리, 예를 들어 제어 신호 수신 및 디코딩, 데이터 신호 수신 및 디코딩 등을 수행함에 있어서 필요한 전력의 소모를 최소화 할 수 있다. 따라서, 단말이 기지국과 통신을 수행함에 있어서 단일 주파수 대역폭 (예를 들어 최대 주파수 대역폭)을 가정하여 신호를 송수신하는 경우를 대비하여 상기 통신을 수행하는 주파수 대역폭을 최소화하여 단말의 소비 전력을 최소화 하는 것이 바람직하다. 하지만, 주파수 대역폭을 최소화 하는 경우, 광대역을 사용하여 신호를 송수신하는 경우 대비 데이터 전송률이 낮아지게 된다. 따라서, 상기와 같이 데이터 전송률 및 전력 소비 등을 고려하여 적응적으로 주파수 대역폭을 변경하는 동작이 필요하다.
하향링크를 가정하여 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 단말은 기지국으로부터 전송되는 제어 채널을 수신하고, 수신된 제어 정보에 따라 하향링크 신호 수신 동작을 수행한다. 이때, 단말은 기지국이 전송하는 제어 채널의 위치 또는 search space에 대한 정보가 사전에 정의 되거나 기지국으로부터 상위 신호 또는 방송채널 (예를 들어, PBCH) 또는 시스템 정보를 전송하는 채널 (예를 들어 SIB)을 통해 설정될 수 있다.
이때, 단말은 상기 기지국이 하향링크 제어 정보를 전송하는 제어 채널 중 하나의 단말에게만 전송하는 제어 정보, 또는 적어도 하나 이상의 단말 또는 상기 단말들로 구성된 그룹에게 공통적으로 전송하는 제어 정보, 또는 상기 기지국과 통신을 수행하는 모든 단말에게 전송하는 제어 정보는 서로 다른 search space를 통해 전송되도록 사전에 정의 하거나 기지국으로부터 설정 받을 수 있다. 보다 구체적으로, 단말은 상기 기지국이 모든 단말 또는 특정 단말들로 구성된 그룹에게 전송하는 제어 정보 또는 공통 제어 정보 (common control channel or Cell-specific control channel 또는 공통 제어 채널)에 대한 search space의 시간 또는 주파수 위치 정보 모두 또는 적어도 하나 이상의 정보는 MIB 또는 SIB등을 통해 수신 받을 수 있다. 이때, 단말은 상기 기지국과 단밀 통신을 수행하기 위해 상기 기지국이 상기 단말에게 전송하는 제어 채널 (UE-specific control channel 또는 단말 고유 제어 채널)에 대한 search space의 시간 또는 주파수 정보 모두 또는 적어도 하나 이상의 정보는 MIB 또는 SIB등을 통해 수신 받을 수 있다. 이때, 상기 search space 위치를 구성함에 있어서 MIB, SIB, 또는 RRC 신호 중 적어도 하나 이상의 설정 신호에는 상기 search space에 대한 시간 또는 주파수 위치 정보는 아래 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 상기 search space에 대한 시간 또는 주파수 위치 정보는, 기지국과 단말간에 사전에 정의 되거나, 단말이 기지국으로부터 설정된 주파수 대역폭 중 가장 작은 주파수 대역폭을 갖는 주파수 대역 또는 상기 주파수 대역의 중심 주파수 중 적어도 하나를 기준으로 CCE(control channel element) index 또는 PRB index 또는 subband index 중 적어도 하나의 값을 통해 상기 search space를 구성할 수 있다. 이때, 상기 search space에 대한 시간 또는 주파수 위치 정보는, 기지국과 단말간에 사전에 정의 되거나 기지국으로부터 설정된 주파수 대역폭 중 가장 작은 주파수 대역폭을 갖는 주파수 대역의 lowest CCE(control channel element) index 또는 lowest PRB index 또는 lowest subband index 중 적어도 하나를 기준으로 positive/negative offset 값을 통해 search space를 구성할 수 있다. 이때, 상기 search space에 대한 시간 또는 주파수 위치 정보는, 기지국과 단말간에 사전에 정의 되거나 기지국으로부터 설정된 주파수 대역폭 중 가장 작은 주파수 대역폭을 갖는 주파수 대역의 중심 주파수 (center frequency)를 기준으로 positive/negative offset 값을 통해 search space를 구성할 수 있다.
이때, 만일 상기와 같이 MIB, SIB, 또는 RRC 신호 등을 통해 상기 공통 제어 채널 또는 단말 고유 제어 채널에 대한 search space 위치가 설정된 단말에서, 기지국으로부터 주파수 대역폭 또는 주파수 영역을 변경 (또는 증가)을 지시하는 정보를 수신 받거나, 주파수 대역폭 변경이 필요하다고 판단한 단말은, 상기 변경된 주파수 대역폭에서의 상기 공통 제어 채널 또는 단말 고유 제어 채널에 대한 search space 위치를 재설정 해야 한다. 이하 설명의 편의를 위해 MIB, SIB, 또는 RRC 신호 등을 통해 상기 공통 제어 채널 또는 단말 고유 제어 채널에 대한 search space 위치를 제 1 search space라고 표현하고, 단말의 주파수 대역폭 변경 후 상기 공통 제어 채널 또는 단말 고유 제어 채널에 대한 search space 위치를 제 2 search space라고 표현한다. 또는, 제 1 주파수 대역폭에 대한 search space를 제 1 search space, 제 2 주파수 대역폭에 대한 search space를 제 2 search space로 표현하는 것도 가능하다.
방법 1-1: 도 2f와 같이 만일 제 1 주파수 대역폭 전체가 제 2 주파수 대역에 포함되는 경우, 단말은 1 search space와 제 2 search space가 같은 위치인 것으로 판단할 수 있다. 이때 상기 위치는 제어 채널이 수신되는 실제 (physical) 자원 위치 또는 주파수 위치가 같은 것을 의미할 수 있다.
방법 1-2: 도 2f와 같이 만일 제 1 주파수 대역폭 전체가 제 2 주파수 대역에 포함되는 경우, 단말은 1 search space 중 공통 제어 채널과 제 2 search space의 공통 제어 채널은 같은 위치인 것으로 판단할 수 있다. 이때 상기 위치는 제어 채널이 수신되는 실제 (physical) 자원 위치가 같은 것을 의미할 수 있다. 이때, 단말은 1 search space 중 단말 고유 제어 채널과 제 2 search space의 단말 고유 제어 채널은 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 search space의 단말 고유 제어 채널에 대한 search space는 제 1 search space에 positive/negative offset 값을 추가하여 설정될 수 있다. 이때, 상기 offset 값은 주파수 대역폭 변경에 따라 사전에 정의 되거나, 기지국이 단말에게 대역폭 변경을 요청하는 신호에 포함되어 단말에게 전송 될 수 있다.
방법 1-3: 만일 제 1 주파수 대역폭 일부 또는 전체가 제 2 주파수 대역에 포함되지 않는 경우, 단말은 1 search space와 제 2 search space가 다른 위치인 것으로 판단할 수 있다.
단말은 제 1 search space를 정의할 때 사용된 정보, 예를 들어 MIB, SIB, 또는 RRC 신호 등을 통해 전송된 CCE(control channel element) index 또는 PRB index 또는 subband index 중 적어도 하나의 값을 통해 상기 제 2 search space를 구성할 수 있다. 예를 들어, 단말이 기지국으로부터 설정된 제 2 주파수 대역폭에서 상기 주파수 대역의 중심 주파수를 기준으로 상기 MIB/SIB/RRC 신호를 통해 수신된 CCE(control channel element) index 또는 PRB index 또는 subband index 중 적어도 하나의 값을 통해 상기 제 2 search space를 구성할 수 있다. 이때, 상기 제 2 search space에 대한 시간 또는 주파수 위치 정보는, 제 2 주파수 대역폭의 lowest CCE(control channel element) index 또는 lowest PRB index 또는 lowest subband index 중 적어도 하나 이상을 기준으로 기준으로 상기 MIB/SIB/RRC 신호를 통해 수신된 CCE(control channel element) index 또는 PRB index 또는 subband index에 해당하는 위치를 제 2 search space로 갖거나, 상기 수신된 positive/negative offset 값을 통해 제 2 search space를 구성할 수 있다.
방법 2: 기지국이 단말에 주파수 대역폭 변경을 설정하는 경우, 상기 설정 정보에 제 2 search space 정보가 포함되어 전송함으로써, 단말이 상기 설정 정보를 수신 하고 제 2 search space 위치를 판단함. 이때, 상기 설정 정보에서 제 2 search space 중 UE-specific control channel에 대한 search space 정보 (CCE(control channel element) index 또는 PRB index 또는 subband index 또는 offset 중 적어도 하나 이상)만을 포함할 수 있다. 이때, 단말은 제 2 주파수 대역에서의 공통 제어 채널에 대한 search space는 제 1 search space와 동일한 것으로 판단할 수 있다.
상기 하향링크 주파수 대역폭 변경과 마찬가지로 상향링크 주파수 대역폭도 변경이 가능하다. 단말은 PUCCH 전송을 통해 기지국으로부터 수신 받은 하향링크 데이터 채널에 대한 디코딩 성공 여부 (ACK/NACK), 주기적, 또는 비주기적 채널 정보 등을 포함한 채널 정보를 기지국에게 전달할 수 있다. 이때, 단말은 상기 PUCCH 전송을 수행하는데 사용되는 복수개의 PUCCH 자원을 기지국으로부터 RRC 신호를 통해 설정 받을 수 있다. 이때, 상기 복수개의 PUCCH 전송 자원 (이하 제 1 PUCCH 자원) 중, 실제 PUCCH 전송에 사용되는 자원은 기지국으로부터 하향링크 제어 채널을 통해 설정 받을 수 있다. 따라서, 만일 상기 상향링크 주파수 대역폭에 대한 변경이 필요한 경우, 예를 들어 제 1 주파수 대역폭 보다 넓거나, 다른 주파수 대역에서의 상향링크 전송 (예를 들어 SRS 전송)이 필요하여 주파수 대역폭 또는 주파수를 변경하는 경우, 상기 상위 신호를 통해 기 설정된 PUCCH 전송 자원도 재설정 (제 2 PUCCH 자원) 해야 한다.
방법 3-1: 도 2g와 같이 만일 제 1 주파수 대역폭 전체가 제 2 주파수 대역에 포함되는 경우, 단말은 1 PUCCH 자원과 제 2 PUCCH 자원이 같은 위치인 것으로 판단할 수 있다. 이때 상기 위치는 PUCCH가 전송되는 실제 (physical) 자원 위치 또는 주파수 위치가 같은 것을 의미할 수 있다.
방법 3-2: 만일 제 1 주파수 대역폭 전체 또는 일부가 제 2 주파수 대역에 포함되지 않는 경우, 단말은 1 PUCCH 자원 설정시 사용된 변수들을 제 2 주파수 대역에 적용함으로써 제 2 PUCCH 자원을 판단할 수 있다.
방법 3: 단말은 제 1 주파수 대역폭 및 제 2 주파수 대역폭과의 비율에 따라, 1 PUCCH 자원 설정시 사용된 변수들을 scaling하여 제 2 주파수 대역에 적용함으로써 제 2 PUCCH 자원을 판단할 수 있다. 예를 들어, 제 1 주파수 대역폭에서 제 1 PUCCH 자원을 설정하는 경우 설정된 변수, 예를 들어 PUCCH resource list 값이 {0, 10, 30, 500}으로 설정되고, 제 2 주파수 대역폭이 제 1 주파수 대역폭보다 2배 넓은 경우, 제 2 PUCCH 자원은 제 1 PUCCH 자원 설정에 사용된 변수를 scaling한, {0, 20, 60, 1000}으로 제 2 PUCCH 자원을 설정할 수 있다. 만일, 상기 PUCCH 전송 자원 설정에 사용하는 변수의 최대값이 N으로 고정되어 있는 경우, 상기 scaling에 추가로 modulo 연산을 수행하여, PUCCH resource의 값이 항상 N보다 같거나 작도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기에서 N=549인 경우, 제 2 PUCCH 자원은 {0, 20, 60, 451}로 설정할 수 있다.
방법 5: 기지국이 단말에 주파수 대역폭 변경을 설정하는 경우, 상기 설정 정보에 제 2 PUCCH 자원 정보가 포함되어 전송함으로써, 단말이 상기 설정 정보를 수신 하고 제 2 PUCCH 자원 정보를 판단할 수 있다. 이때, 상기 설정 정보에서 제 2 PUCCH 자원 정보는 제 1 PUCCH 자원 정보에 대한 scaled factor, offset 값 중 적어도 하나를 포함하여 전송되고, 상기 설정 정보를 수신한 단말은 상기 정보를 제 1 PUCCH 자원에 적용하여 제 2 PUCCH 자원을 설정할 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 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 NR 시스템을 기준으로 제시되었지만, FDD 혹은 TDD LTE 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.
또한, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
<제3실시예>
무선통신 시스템에서 단말의 서비스는 eMBB (Enhanced mobile broadband), mMTC (massive Machine Type Communications) (mMTC), URLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications) 등의 카테고리로 나눌 수 있다. eMBB는 고용량데이터의 고속 전송, mMTC는 단말전력 최소화와 다수 단말의 접속, URLLC는 고신뢰도와 저지연을 목표로 하는 서비스라고 볼 수 있다. 상기 3가지의 서비스는 LTE 시스템 혹은 LTE 이후의 5G/NR (new radio, next radio) 등의 시스템에서 주요한 시나리오일 수 있다. 본 발명에서는 eMBB와 URLLC의 공존, 혹은 mMTC와 URLLC와의 공존 방법을 주로 고려한다.
기지국이 특정 전송시간구간(transmission time interval, TTI)에서 eMBB 서비스에 해당하는 데이터를 어떠한 단말에게 스케줄링하였을 때, 상기 TTI에서 URLLC 데이터를 전송해야할 상황이 발생하였을 경우, 상기 이미 eMBB 데이터를 스케줄링하여 전송하고 있는 주파수 대역에서 eMBB 데이터 일부를 전송하지 않고, 상기 발생한 URLLC 데이터를 상기 주파수 대역에서 전송할 수 있을 것이다. 상기 eMBB를 스케줄링 받은 단말과 URLLC를 스케줄링 받은 단말은 서로 같은 단말일 수도 있고, 서로 다른 단말일 수도 있을 것이다. 상기의 경우 이미 스케줄링하여 전송하고 있던 eMBB 데이터 일부를 전송하지 않는 부분이 생기기 때문에 eMBB 데이터가 손상될 가능성이 증가한다. 따라서 상기 경우에 eMBB를 스케줄링을 받은 단말 혹은 URLLC를 스케줄링 받은 단말의 수신 방법이 정해질 필요가 있다. 혹은 다른 방법으로 eMBB 데이터에 redundancy coding 혹은 outer coding 혹은 time first-mapping 혹은 CB interleaving 등과 같은 추가 변조/복호 방식을 적용하여 URLLC 데이터에 의해 eMBB 데이터 일부가 전송되지 않더라도 전체 eMBB 데이터의 수신이 가능한 매핑 방법 기술 적용이 가능하다.
본 발명에서는 eMBB와 URLLC의 공존을 위한 데이터 전송 방법 및 그를 위한 장치에 대한 내용을 정리한다. NR(New Radio, 5G)에서 저지연 서비스를 위하여 임의의 시간 및 주파수 자원에 URLLC 데이터 전송 시 이미 서비스 되고 있던 eMBB 중 일부 자원에 NACK이 발생할 수 있다. 본 발명에서는 eMBB-URLLC 충돌 상황 사전 방지 혹은 사후 방지를 위한 긴급 통신 데이터 도착 지시자 관리 및 eMBB-URLLC 데이터 공존을 위한 eMBB 데이터 보호 설정이 가능한 기지국 및 단말 동작을 제공한다.
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다. 또한, 5세대 무선통신 시스템으로 5G 혹은 NR (new radio)의 통신표준이 만들어지고 있다.
상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(Downlink; DL)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(Uplink; UL)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE(User Equipment) 혹은 MS(Mobile Station))이 기지국(eNode B, 혹은 base station(BS))으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.
LTE 시스템은 초기 전송에서 복호 실패가 발생된 경우, 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송하는 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 방식을 채용하고 있다. HARQ 방식이란 수신기가 데이터를 정확하게 복호화(디코딩)하지 못한 경우, 수신기가 송신기에게 디코딩 실패를 알리는 정보(NACK; Negative Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송할 수 있게 한다. 수신기는 송신기가 재전송한 데이터를 이전에 디코딩 실패한 데이터와 결합하여 데이터 수신성능을 높이게 된다. 또한, 수신기가 데이터를 정확하게 복호한 경우 송신기에게 디코딩 성공을 알리는 정보(ACK; Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.
도 3a는 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 3a에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, Nsymb(3a02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(3a06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(3a05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(3a14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역구간이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(subcarrier)로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW(3a04)개의 서브캐리어로 구성된다.
시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(3a12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(3a08, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 Nsymb(3a02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 NRB(3a10)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(3a08)는 Nsymb x NRB 개의 RE(3a12)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 7, NRB=12 이고, NBW 및 NRB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게된다. LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 정의하여 운영한다. 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. [표 3a]은 LTE 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템은 전송 대역폭이 50개의 RB로 구성된다.
[표 3a]
하향링크 제어정보의 경우 상기 서브프레임 내의 최초 N 개의 OFDM 심벌 이내에 전송된다. 일반적으로 N = {1, 2, 3} 이다. 따라서 현재 서브프레임에 전송해야 할 제어정보의 양에 따라 상기 N 값이 서브프레임마다 가변하게 된다. 상기 제어정보로는 제어정보가 OFDM 심벌 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 제어채널 전송구간 지시자, 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보, HARQ ACK/NACK 신호 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI 는 여러 가지 포맷을 정의하여, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (DL grant) 인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화 (spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용한다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들을 포함하도록 구성된다.
- 자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 리소스 할당 방식이 유형 0 인지 유형 1 인지 통지한다. 유형 0 은 비트맵 방식을 적용하여 RBG (resource block group) 단위로 리소스를 할당한다. LTE 시스템에서 스케줄링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 리소스로 표현되는 RB이고, RBG 는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1 은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.
- 자원 블록 할당(Resource block assignment): 데이터 전송에 할당된 RB를 통지한다. 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.
- 변조 및 코딩 방식(Modulation and coding scheme; MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터인 transport block 의 크기를 통지한다.
- HARQ 프로세스 번호(HARQ process number): HARQ 의 프로세스 번호를 통지한다.
- 새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 통지한다.
- 중복 버전(Redundancy version): HARQ 의 중복 버전(redundancy version) 을 통지한다.
- PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령(TPC(Transmit Power Control) command for PUCCH(Physical Uplink Control CHannel): 상향링크 제어 채널인 PUCCH 에 대한 전송 전력 제어 명령을 통지한다.
상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리제어채널인 PDCCH (Physical downlink control channel)(또는, 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다) 혹은 EPDCCH (Enhanced PDCCH)(또는, 향상된 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다)를 통해 전송된다.
일반적으로 상기 DCI는 각 단말에 대해 독립적으로 특정 RNTI (Radio Network Temporary Identifier)(또는, 단말 식별자)로 스크램블 되어 CRC(cyclic redundancy check)가 추가되고 채널코딩된 후, 각각 독립적인 PDCCH로 구성되어 전송된다. 시간영역에서 PDCCH는 상기 제어채널 전송구간 동안 매핑되어 전송된다. PDCCH 의 주파수영역 매핑 위치는 각 단말의 식별자(ID) 에 의해 결정되고, 전체 시스템 전송 대역에 퍼뜨려진다.
하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 를 통해 전송된다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송되는데, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH 를 통해 전송되는 DCI가 알려준다.
상기 DCI 를 구성하는 제어정보 중에서 5 비트로 구성되는 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기 (transport block size; TBS)를 통지한다. 상기 TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터 (transport block, TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기에 해당한다.
LTE 시스템에서 지원하는 변조방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 으로서, 각각의 변조오더(Modulation order) (Qm) 는 2, 4, 6 에 해당한다. 즉, QPSK 변조의 경우 심벌 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 심벌 당 6 비트를 전송할 수 있다.
도 3b는 종래 기술에 따른 LTE-A 시스템에서 상향링크에서 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 3b를 참조하면, 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 SC-FDMA 심벌(3b02)로서, Nsymb UL개의 SC-FDMA 심벌이 모여 하나의 슬롯(3b06)을 구성한다. 그리고 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(3b05)을 구성한다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth; 3b04)은 총 NBW개의 서브캐리어로 구성된다. NBW는 시스템 전송 대역에 비례하여 값을 갖는다.
시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(Resource Element; RE, 3b12)로서 SC-FDMA 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 정의할 수 있다. 리소스 블록 페어(3b08, Resource Block pair; RB pair)은 시간영역에서 Nsymb UL개의 연속된 SC-FDMA 심벌과 주파수 영역에서 Nsc RB 개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB는 Nsymb UL x Nsc RB 개의 RE로 구성된다. 일반적으로 데이터 혹은 제어정보의 최소 전송단위는 RB 단위이다. PUCCH 의 경우 1 RB에 해당하는 주파수 영역에 매핑되어 1 서브프레임 동안 전송된다.
LTE 시스템에서는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH 혹은 반영구적 스케줄링 해제(semi-persistent scheduling release; SPS release)를 포함하는 PDCCH/EPDDCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK이 전송되는 상향링크 물리채널인 PUCCH 혹은 PUSCH의 타이밍 관계가 정의되어 있다. 일례로 FDD(frequency division duplex)로 동작하는 LTE 시스템에서는 n-4번째 서브프레임에서 전송된 PDSCH 혹은 SPS release를 포함하는 PDCCH/EPDCCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK가 n번째 서브프레임에서 PUCCH 혹은 PUSCH로 전송된다.
LTE 시스템에서 하향링크 HARQ는 데이터 재전송시점이 고정되지 않은 비동기(asynchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 기지국이 전송한 초기전송 데이터에 대해 단말로부터 HARQ NACK을 피드백 받은 경우, 기지국은 재전송 데이터의 전송시점을 스케줄링 동작에 의해 자유롭게 결정한다. 단말은 HARQ 동작을 위해 수신 데이터에 대한 디코딩 결과, 오류로 판단된 데이터에 대해 버퍼링을 한 후, 다음 재전송 데이터와 컴바이닝을 수행한다.
단말은 서브프레임 n에 기지국으로부터 전송된 하향링크 데이터를 포함하는 PDSCH를 수신하면, 서브프레임 n+k에 상기 하향링크 데이터의 HARQ ACK 혹은 NACK를 포함하는 상향링크 제어정보를 PUCCH 혹은 PUSCH를 통해 기지국으로 전송한다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 서브프레임 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다.
LTE 시스템에서 하향링크 HARQ 와 달리 상향링크 HARQ는 데이터 전송시점이 고정된 동기(synchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 상향링크 데이터 전송용 물리채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 이에 선행하는 하향링크 제어채널인 PDCCH, 그리고 상기 PUSCH에 대응되는 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 물리채널인 PHICH(Physical Hybrid Indicator Channel)의 상/하향링크 타이밍 관계가 다음과 같은 규칙에 의해 고정되어 있다.
단말은 서브프레임 n에 기지국으로부터 전송된 상향링크 스케줄링 제어정보를 포함하는 PDCCH 혹은 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 PHICH를 수신하면, 서브프레임 n+k에 상기 제어정보에 대응되는 상향링크 데이터를 PUSCH를 통해 전송한다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다.
그리고 단말은 서브프레임 i에 기지국으로부터 하향링크 HARQ ACK/NACK을 운반하는 PHICH를 수신하면, 상기 PHICH는 서브프레임 i-k에 단말이 전송한 PUSCH에 대응된다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD와 그 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다.
상기 무선통신시스템의 설명은 LTE 시스템을 기준으로 설명하였으며, 본 발명의 내용은 LTE 시스템에 국한되는 것이 아니라 NR, 5G 등 다양한 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있다.
도 3c과 도 3d는 5G 혹은 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 보여준다. 도 3c에서는 전제 시스템 주파수 대역(3c00)에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터가 할당된 모습이다. eMBB(3c01)와 mMTC(3c09)가 특정 주파수 대역에서 할당되어 전송되는 도중에 URLLC 데이터(3c03, 3c05, 3c07)가 발생하여 전송이 필요한 경우, eMBB(3c01) 및 mMTC(3c09)가 이미 할당된 부분을 비우고 URLLC 데이터(3c03, 3c05, 3c07)를 전송하는 모습을 도시한 도면이다. 상기 서비스 중에서 URLLC는 특히 짧은 지연시간이 중요하기 때문에, eMBB가 할당된 자원(3c01)의 일부분에 URLLC 데이터가 할당(3c03, 3c05, 3c07)되어 전송될 수 있을 것이다. 물론 eMBB가 할당된 자원에서 URLLC가 추가로 할당되어 전송되는 경우, 중복되는 주파수-시간 자원에서는 eMBB 데이터가 전송되지 않을 수 있으며, 따라서 eMBB 데이터의 전송 성능이 낮아질 수 있다. 즉, 상기의 경우에 URLLC 할당으로 인한 eMBB 데이터 전송 실패가 발생할 수 있다.
도 3d에서는 전체 시스템 주파수 대역(3d00)을 나누어 각 서브밴드(3d02, 3d04, 3d06)에서 서비스 및 데이터를 전송하는 용도로 사용할 수 있다. 상기 서브밴드는 미리 나누어져서 단말에게 상위 시그널링 될 수 있고, 혹은 기지국이 임의로 나누어 단말에게 서브밴드의 정보 없이 서비스들을 제공할 수도 있을 것이다. 도 3d에서는 서브밴드 3d02는 eMBB 데이터 전송, 서브밴드 3d04는 URLLC 데이터 전송, 서브밴드 3d06에서는 mMTC 데이터 전송에 사용되고 있는 예제를 보여준다. 상기 도 3c와 도 3d에서는 URLLC 전송에 사용되는 전송시간구간(transmission time interval, TTI)의 길이는 eMBB 혹은 mMTC 전송에 사용되는 TTI 길이보다 짧을 수 있다.
도 3e는 LTE/LTE-A에서의 transport block (TB) 및 codeblock (CB)에 대한 cyclic redundancy check (CRC) attachment를 도시하는 도면이다. LTE/LTE-A에서는 전송되는 spatial multiplexing layer의 수에 따라 [표 3-2]과 같은 TB size (TBS) table을 지원하며, 단말은 이를 기반으로 TBS index (ITBS) 및 할당된 physical resource block (PRB) 수에 (NPRB) 따른 TB size를 알 수 있다. [표 3-1]은 spatial multiplexing layer가 1인 경우에 사용 가능한 TBS table 중 일부이며, spatial multiplexing layer가 2 이상인 경우 3GPP TS 36.213의 해당 TBS table을 참조할 수 있다.
[표 3-1] Transport block size table (dimension 34×110) (길이 상 일부 부분은 생략 됨)
[표 3-2]를 참조하면 단말은 DCI로 시그날링 되는 modulation and coding system (MCS) index (IMCS)를 통하여 ITBS를 통보 받게 됨을 알 수 있다.
[표 3-2] Modulation and TBS index table for PDSCH
상기 설명한 바와 같이 기지국은 ITBS 및 NPRB에 따라 TBS를 결정하게 되며, 결정된 TB 및 수학식 1을 통하여 transport block CRC를 생성하고 도 3e의 503과 같이 TB 뒤에 추가한다.
[수학식 1]
이후 도 3e의 505 단계에서 TB(3e01)와 TB CRC(3e03)은 N개의 codeblock들로 (3e07, 3e09, 3e11, 3e13) 나눠진다 (codeblock segmentation). 여기서 N은 TB size와 maximum codeblock size (Z=6144), 그리고 CRC 길이(L=24)에 의하여 결정된다. 이후 각각의 codeblock들과 수학식 2를 통하여 codeblock CRC가 생성되며 도 3e의 3e17, 3e19, 3e21, 3e23과 같이 CB 뒤에 추가한다.
[수학식 2]
이후 기지국은 생성된 CB와 CB CRC는 할당된 virtual RB (VRB)에 frequency first로 mapping하여 전송한다. 단순한 예로 만약 할당된 VRB의 주파수 축 RE 개수가 하나의 codeblock 및 codeblock CRC에 의하여 생성되는 RE의 개수와 같다면 도 3f의 3f04와 같이 resource mapping이 이루어지게 될 것이다. 도 3f에서 가로축은 시간, 세로축은 주파수 자원을 의미한다. 도 3f은 개념도이며 CB 와 CRC의 위치 차이가 이들이 전송되는 실제 RE를 나타내기 위한 것은 아니다. 각 CB 및 CRC는 CB의 크기에 따라 하나 내지 다수의 OFDM 심볼에 걸쳐 전송될 수 있다. 도 3f에서 3f06및 3f10은 각각의 CB에 걸리는 종래의 채널코드(제 1 채널코드)와 별개로 CB 단위의 에러를 수정하기 위한 추가적인 채널코드(outer code, 제 2 채널코드)를 의미한다. 상기 제 2 채널코드가 적용되는 경우 기지국은 데이터 영역(3f04)에서 같은 위치 혹은 미리 약속된 위치의 심볼들끼리 제 2 채널코드로 인코딩하여 패리티 심볼을 생성할 수 있다 (3f02). 상기 생성된 패리티 심볼들은 패리티 블록(3f06)에 매핑되어 단말로 전송되며, 단말은 패리티 블록이 지원하는 한도 내의 데이터 영역 CB의 에러를 수정하는 것이 가능하다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대 이동통신 기술(3eG, new radio, NR)이 이에 포함될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
이하에서 기술되는 eMBB 서비스를 제1타입 서비스라하며, eMBB용 데이터를 제1타입 데이터라한다. 상기 제1타입 서비스 혹은 제1타입 데이터는 eMBB에 국한되는 것은 아니고 고속데이터전송이 요구되거나 광대역 전송을 하는 경우에도 해당될 수 있다. 또한 URLLC 서비스를 제2타입 서비스, URLLC용 데이터를 제2타입 데이터라 한다. 상기 제2타입 서비스 혹은 제2타입 데이터는 URLLC에 국한되는 것은 아니고 저지연시간이 요구되거나 고신뢰도 전송이 필요한 경우에도 해당될 수 있다. 또한 mMTC 서비스를 제3타입 서비스, mMTC용 데이터를 제3타입 데이터라 한다. 상기 제3타입 서비스 혹은 제3타입 데이터는 mMTC에 국한되는 것은 아니고 저속도 혹은 넓은 커버리지, 혹은 저전력 등이 요구되는 경우에 해당될 수 있다.
상기 3가지의 서비스 혹은 데이터를 전송하기 위해 각 타입별로 사용하는 물리계층 채널의 구조는 다를 수 있다. 예를 들어, 전송시간구간(TTI)의 길이, 주파수 자원의 할당 단위, 제어채널의 구조, 데이터의 매핑 방법 등이 다를 수 있을 것이다.
상기에서는 3가지의 서비스와 3가지의 데이터로 설명을 하였지만 더 많은 종류의 서비스와 그에 해당하는 데이터가 존재할 수 있으며, 이 경우에도 본 발명의 내용이 적용될 수 있을 것이다.
본 발명에서는 제안하는 방법 및 장치를 설명하기 위해 종래의 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서의 물리채널 (physical channel)와 신호(signal)라는 용어가 사용될 수 있다. 하지만 본 발명의 내용은 LTE 및 LTE-A 시스템이 아닌 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있는 것이다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 제1타입, 제2타입, 제3타입 서비스 혹은 데이터 전송을 위한 단말과 기지국의 송수신 동작을 정의하고, 서로 다른 타입의 서비스 혹은 데이터 스케줄링을 받는 단말들을 동일 시스템 내에서 함께 운영하기 위한 구체적인 방법을 제안한다. 본 발명에서 제1타입, 제2타입, 제3타입 단말은 각각 1타입, 제2타입, 제3타입 서비스 혹은 데이터 스케줄링을 받은 단말을 가리킨다.
이하 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인 신호와 하향링크 데이터 신호를 제1신호라 칭한다. 또한 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인에 대한 상향링크 데이터 신호와, 하향링크 데이터 신호에 대한 HARQ ACK/NACK을 제2신호라 칭한다. 본 발명에서는 기지국이 단말에게 전송하는 신호 중에서, 단말로부터의 응답을 기대하는 신호이면 제1신호가 될 수 있으며, 제1신호에 해당하는 단말의 응답신호가 제2신호로 될 수 있다. 또한 본 발명에서 제1신호의 서비스 종류는 eMBB, URLLC, mMTC 등의 카테고리에 속할 수 있다.
이하 본 발명에서 제1신호의 TTI길이는, 제1신호가 전송되는 시간의 길이를 의미한다. 또한 본 발명에서 제2신호의 TTI길이는, 제2신호가 전송되는 시간의 길이를 의미한다. 또한 본 발명에서 제2신호 전송 타이밍이라함은 단말이 제2신호를 언제 송신하고, 기지국이 제2신호를 언제 수신하는지에 대한 정보이며, 제2신호 송수신 타이밍이라 언급할 수 있다.
또한 이하 본 발명에서 기지국이 제1신호를 n번째 TTI에서 전송하였을 때 단말이 제2신호를 n+k번째 TTI에서 전송한다고 가정하면, 상기에서 기지국이 단말에게 제2신호를 전송할 타이밍을 알려준다는 것은 k값을 알려주는 것과 같다. 혹은 기지국이 제1신호를 n번째 TTI에서 전송하였을 때 단말이 제2신호를 n+4+a번째 TTI에서 전송한다고 가정하면, 상기에서 기지국이 단말에게 제2신호를 전송할 타이밍을 알려준다는 것은 오프셋 값 a를 알려주는 것과 같다. 상기 n+4+a 대신 n+3+a, n+5+a 등 다양한 방법으로 오프셋이 정의될 수 있으며, 이하 본 발명에서 언급되는 n+4+a 값도 마찬가지로 다양한 방법으로 오프셋 a 값이 정의될 수 있을 것이다.
본 발명에서의 내용은 FDD 및 TDD 시스템에서 적용이 가능한 것이다.
이하 본 발명에서 상위시그널링은 기지국에서 물리계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법이며, RRC 시그널링, 혹은 PDCP 시그널링, 혹은 MAC 제어요소(MAC control element; MAC CE)라고 언급될 수도 있다.
도 3g는 URLLC 데이터 사전 도착 지시자를 찾는 과정을 나타낸 도면이다. eMBB 단말 혹은 URLLC 단말은 같은 서브 캐리어 스페이싱을 가지거나 다른 서브 캐리어 스페이싱을 가지는 상황에 따라 각기 다른 URLLC 데이터 사전 도착 지시자 정보를 확인하는 방법을 가진다. 만약, eMBB와 URLLC 서비스가 서로 같은 서브 캐리어 스페이싱을 가지는 상황에서는 eMBB 단말과 URLLC 단말들을 위한 URLLC 데이터 사전 도착 지시자 정보는 같은 자원 엘리먼트 혹은 자원 엘리먼트 그룹에 존재할 수 있으며, 이는 공통 정보 혹은 일부 그룹 단말들을 위한 정보로써 전달이 가능하다. 혹은, 같은 서브 캐리어 스페이싱을 가지더라도 다른 자원에 위치하는 것이 가능하다. 만약, eMBB와 URLLC 서비스가 서로 다른 서브 캐리어 스페이싱을 가지는 상황에서는 eMBB 단말과 URLLC 단말들을 위한 URLLC 데이터 사전 도착 지시자 정보는 같은 자원이 아닌 다른 자원 매핑이 이루어지면 eMBB 단말과 URLLC 단말은 서로 다른 자원 위치에서 URLLC 데이터 사전 도착 지시자를 확인한다. 여기서 eMBB 단말이 URLLC 데이터 사전 도착 지시자를 확인하는 이유는 eMBB 데이터를 수신하는 도중에 eMBB 데이터의 일부 혹은 전체가 URLLC 데이터로 바뀔 수가 있다. 따라서 eMBB 단말은 사전에 이 정보를 확인함으로써 URLLC 데이터에 의해 영향을 받지 않는 나머지 eMBB 데이터를 수신을 잘 수행할 수 있도록 돕는다. 또한, URLLC 데이터가 eMBB 단말이 eMBB 데이터를 수신하기 위해 먼저 디코딩을 수행하는 기준신호(RS, Reference signal)을 대체할 경우, 단말은 나머지 eMBB 데이터도 모두 올바른 수신이 어렵기 때문에 사전에 이를 확인하여, URLLC에 의해 영향을 받지 않는 기준 신호들만 eMBB 단말이 사용하여 eMBB 데이터 수신이 가능하다. 도 3g에서 eMBB 단말과 URLLC 단말은 서로 다른 전송 주기를 가지는 상황을 고려한다. 혹은 같은 전송 주기를 상황도 같이 고려가 가능하다. eMBB 데이터를 eMBB 단말이 수신하는 동안 URLLC 데이터가 발생하는지를 미리 설정된 자원(3g02)에서 확인한다. 만약 URLLC 데이터 도착이 확인되면, eMBB 단말이 사전에 정의된 일부 자원영역은 URLLC로 사용됨을 가정하고 그 이외의 데이터 영역에서 eMBB 데이터를 수신한다. 상기 방식은 URLLC 데이터 도착 지시자가 프리앰블의 형태일 경우 사용이 가능하다. 만약 URLLC 데이터 도착 지시자가 DCI 형태로 프리앰블이 제공하는 것 이상의 정보를 제공해줄 수 있다면, 좀 더 유연한 URLLC가 사용하는 주파수, 시간 정보를 확인할 수 있다. 도 3g에서는 프리앰블 형태의 URLLC 데이터 도착 지시자를 고려하였다. 그 이외에 reference signal 특정 타입 신호 추출 방식, 혹은 LLR 타입 신호 추출 방식, 수신 전력 상대적/절대적 변화 값 등을 통해 직/간접적으로 URLLC 데이터 사용 여부를 eMBB 단말이 확인할 수 있다. URLLC 단말의 경우, eMBB가 URLLC 데이터 도착 지시자 정보를 확인하기 위해 사용하는 방식을 사용할 수 있다. 하지만, 좀 더 URLLC 데이터가 설정된 자원 정보 이외에 URLLC 데이터에 적용된 변조/복조 방식 및 기타 데이터 설정 관련 정보를 수신하기 위해 별도로 설정된 제어영역에서 이를 확인할 수 있다. 혹은 미리 사전에 단말에게 이에 대한 정보를 L1 혹은 RRC 시그날링으로 알려줄 수 있다.
도 3ga는 재전송 타입 지시자를 이용한 HARQ combining 과정을 나타낸 것이다. eMBB 단말은 초기 전송을 통해 eMBB 데이터 수신 시, 채널 혹은 URLLC에 의해 일부 CB가 디코딩이 불가능한 상황이 발생할 수 있으며, 이에 대한 NACK을 기지국으로 보고하게 된다. 그리고 기지국은 재전송을 통해 초기 전송에 대한 데이터 복구를 시도하게 되는데, 만약 재전송 상황에서도 URLLC 혹은 채널에 의한 깨짐이 발생하게 되고 이에 대한 정보가 없으면 다시 또 재전송을 해주는 상황이 발생할 수 있다. 재전송 횟수가 제한된 상황에서는 지연시간에 요구 조건을 만족시켜주는 상황이 발생할 수도 있다. 그러므로 URLLC 데이터 도착 지시자 정보를 통해 eMBB 단말은 적응적으로 eMBB 데이터 복호를 수행할 수 있다. 도 3ga에서 초기 전송 시, CB#1은 URLLC에 의해 NACK 발생된 CB(3ga00) 이며, CB#3과 CB#7은 모두 채널에 의해 NACK 발생된 CB(3ga02)들이다. 이와 같은 상황에서 기지국은 해당 TB에 대한 재전송을 수행하게 되며, 초기전송에서 얻은 데이터와 HARQ combining을 수행하게 된다. 재전송된 TB 중에서 CB#5가 URLLC에 의해 NACK이 발생될 경우(3ga08), 단말은 URLLC 데이터 도착 정보 지시자를 통해 CB#1과 CB#5는 HARQ combining을 수행하지 않으며(3ga06), CB#3와 CB#7은 HARQ combining을 수행(3ga04)하여 gain을 얻을 수 있다. 이와 같은 방법을 통해 단말은 추가 재전송을 방지 할 수 있으며, 재전송에 사용되는 자원을 줄일 수 있다.
도 3h는 프리앰블 방식의 URLLC 데이터 도착 지시자가 사용될 경우 다양한 사용자 별로 할당된 모습을 보여준다. 프리앰블 방식이 사용될 경우, URLLC 단말은 바로 제어영역에서 자신에게 할당된 탐색영역을 보는 것이 아닌 그 전에 먼저 URLLC 발생 여부를 확인하는 절차를 가지게 된다. URLLC는 매우 적은 지연 시간을 요구하기 때문에 URLLC 단말은 매번 짧은 주기로 URLLC 발생 여부를 확인해야 한다. 하지만 기존 LTE에서처럼 사용된 제어영역에서 자신에게 발생된 데이터가 있는지를 설정된 탐색 영역을 찾아보기엔 너무 많은 전력 요구가 존재할 수 있다. 따라서 URLLC 단말의 전력 사용 부담을 줄기디 위해 프리앰블 방식이 적용될 수 있다. 매번 URLLC 탐색 주기별로 제어영역 내, 혹은 그 이외 영역에서 프리앰블 발생 여부를 확인할 수 있다. 자신에게 설정된 프리앰블이 검출될 경우, 단말은 해당 제어영역을 탐색하며, 데이터를 수신한다. 만약 자신의 프리앰블이 검출되지 않을 경우, 해당 구간은 제어영역 탐색을 수행하지 않는다. 하지만 사용될 수 있는 자원 및 프리앰블 수는 제한되어 있기 때문에 URLLC 단말 별로 각기 다른 프리앰블을 사용하는 것은 한계가 존재한다. 따라서 몇몇 URLLC 단말 그룹 별로 공통의 프리앰블(3h00)이 사용될 수 있다. 따라서 단말은 프리앰블이 검출되었다고 해서 제어영역에 반드시 자신의 URLLC 데이터 정보를 확인할 수 있는 정보가 존재하지 않을 수도 있다. 하지만 제어영역을 매번 확인하는 것보다 이와 같은 프리앰블을 사용하는 것이 단말 구현 및 전력소모 측면에서는 유리하다. 해당 프리앰블들의 집합은 eMBB 단말이 URLLC 데이터 도착 여부를 확인하는 용도로도 사용이 가능하다. 같은 서브캐리어 스페이싱이거나 다른 서브캐리어 스페이싱일 경우에도 프리앰블의 디자인을 통해 eMBB 단말이 검출을 할 수 있다. 이 때, eMBB 단말이 사용하는 프리앰블은 URLLC 단말들이 사용하는 모든 프리앰블들의 전체 집합이다.
이하 본 발명에서는 상기 방법들 중 하나 또는 다수의 조합을 수행하기 위한 구체적인 예제들을 설명하도록 한다.
이하 본 발명에서는 다수의 실시예를 통하여 상기 예제들을 설명하나 이는 독립적인 것들이 아니며 하나 이상의 실시예가 동시에 또는 복합적으로 적용되는 것이 가능하다.
또한, 상기 혹은 하기에 서술되는 eMBB 데이터 전송은 초기 전송 이외에 재전송 등과 같은 상황에서도 충분히 적용이 가능하다.
도 3i는 제 3-1 실시 예에 따른 eMBB 단말이 URLLC 데이터 도착 지시자를 사용하여 eMBB 데이터 디코딩을 수행하는 과정을 나타낸다. eMBB 단말은 우선 데이터를 수신할 경우에 그 수신 구간 동안 설정된 영역에서 URLLC 도착 지시자가 있는지를 확인한다. 이 때, URLLC 도착 지시자는 프리앰블의 형태이거나 DCI 정보 혹은 그 이외에 다른 정보 형태가 가능하다. 만약 eMBB 단말이 URLLC 도착 지시자 정보에 따라 URLLC 데이터가 발생되었다고 판단하면, 기 설정된 eMBB 데이터 자원 영역이 URLLC 데이터에 의해 점유되었다고 보고 해당 부분에 대한 기준신호 사용 및 데이터 디코딩을 수행하지 않는다. 혹은 URLLC 도착 지시자 정보에 시간 및 주파수 정보를 추가적으로 포함한다면 적응적으로 eMBB 데이터 자원 중 URLLC 데이터가 사용하는 부분을 동적으로 판단하여, 그 부분에 존재하는 기준신호 및 데이터 정보를 디코딩 하는데 사용하지 않는다. 또 다른 예로, 해당 eMBB 단말을 위한 URLLC 데이터 도착 지시자는 URLLC 데이터 발생 이후에 존재할 수도 있다. 이를테면 해당 전송 구간의 끝부분 혹은 다음 전송 구간의 시작부분에 존재하거나 재전송될 경우, 재전송을 알려주는 제어영역에 포함될 수도 있다. 이와 같은 동작은 단말이 해당 전송에서 수신한 eMBB 데이터의 복호가 실패할 경우, 살펴보는 동작으로 처리가 가능하다. 도 3i에서 eMBB 단말은 URLLC 도착 지시자 정보를 확인(3i02)한다. 확인 결과, URLLC 데이터 도착이 발생할 경우, eMBB 단말은 URLLC 데이터에 의해 점유된 eMBB 데이터 부분 디코딩을 제외한 나머지 eMBB 데이터 영역에서 기준신호를 통해 디코딩을 수행(3i04)한다. 만약 URLLC 데이터 도착이 발생하지 않을 경우, 기존 방식대로 eMBB 데이터 디코딩을 시도(3i06)한다.
도 3ia는 제 3-2 실시 예에 따른 eMBB 단말이 URLLC 데이터 도착 지시자를 사용하여 eMBB 및 URLLC 데이터 디코딩을 수행하는 과정을 나타낸다. 해당 과정은 eMBB 단말이 URLLC 데이터 또한 사용하는 상황에서 적용이 가능하다. 이 때, 새롭게 발생되는 URLLC의 데이터 디코딩을 위한 기준신호는 새롭게 설정되거나 아니면 기존 eMBB 데이터 디코딩을 위해 사용되는 기준 신호를 이용할 수 있다. 상기 과정은 eMBB 단말이 eMBB 데이터를 수신하는 과정에서 URLLC 데이터가 발생할 경우 이용할 수 있는 방법이다. 만약, eMBB 단말이 eMBB를 데이터를 수신하지 않는 구간에서는 URLLC 단말처럼 URLLC 데이터가 도착하는 지를 확인하게 되며, 이와 같은 과정은 이후 설명될 도 3j에서 진행되는 동작과 유사하다. 도 3ia에서 eMBB 단말은 URLLC 도착 지시자 정보를 확인(3ia02)한다. 확인 결과, URLLC 데이터 도착이 발생할 경우, eMBB 단말은 URLLC 데이터에 의해 점유된 eMBB 데이터 부분 디코딩을 제외한 나머지 eMBB 데이터 영역에서 기준신호를 통해 디코딩을 수행 하며, 동시에 URLLC 데이터가 설정된 영역에서 URLLC 데이터를 수신(3ia04)한다. 만약 URLLC 데이터 도착이 발생하지 않을 경우, 기존 방식대로 eMBB 데이터 디코딩을 시도(3ia06)한다. 상기 과정은 eMBB 단말이 URLLC 서비스도 지원하는 경우에 적용가능하며, 또한 mMTC 단말도 URLLC 서비스를 지원하는 경우에 해당 방법을 사용할 수 있다.
도 3ib는 제 3-2a 실시 예에 따른 기지국 동작을 나타낸 도면이다. 기지국은 임의의 한 서브밴드에서 eMBB 데이터와 URLLC 데이터를 모두 지원이 가능할 경우, eMBB 데이터를 송신하고 있는 상황(3ib00)에서 URLLC 데이터가 발생(3ib01)할 경우, 기지국은 다양한 방법으로 URLLC 도착 정보 지시자를 알려줄 수 있다. 이를테면, URLLC 단말과 eMBB 단말이 공통으로 볼 수 있는 자원 영역이든가 아님 URLLC 단말과 eMBB 단말이 서로 다른 자원 영역에서 URLLC 데이터 도착 정보 지시자를 살펴볼 수 있다. 우선 URLLC 데이터 전송을 위해 사용되는 서브캐리어 스페이싱과 eMBB 데이터 전송을 위해 사용되는 서브캐리어 스페이싱이 같은 경우, 단말은 같은 자원 영역, 즉 공통 자원 영역에서 eMBB 단말과 URLLC 단말 모두에게 URLLC 도착 정보가 발생함을 알려주는 지시자를 전송(3ib04)해줄 수 있다. 그리고 URLLC 데이터 전송을 위해 사용되는 서브캐리어 스페이싱과 eMBB 데이터 전송을 위해 사용되는 서브캐리어 스페이싱이 서로 다를 경우, 단말은 다른 자원 영역, 즉 개별 자원 영역 혹은 eMBB나 URLLC와 같은 서비스 특정 자원 영역 별로 URLLC 데이터 도착 정보가 발생함을 알려주는 지시자를 전송(3ib06)해줄 수 있다.
도 3ic는 제 3-2b 실시 예에 따른 eMBB 단말이 URLLC 데이터 도착 정보 지시자를 활용하여 HARQ combining을 수행하는 과정을 보여준다. 단말은 초기 전송(3ib00)에서 채널 혹은 URLLC 데이터 혹은 두 요소 모두에 의해 디코딩이 실패(3ib01)할 경우, 해당 eMBB 데이터를 기지국으로부터 다시 전달(3ib02)받게 된다. 이런 상황에서 단말은 각 CB별로 HARQ combining을 수행하게 되는데 이 때, 한 CB에서 적어도 초기 전송이나 재전송 (혹은 재재전송) 중에서 URLLC에 의해 깨진 부분들은 모두 제외하고 나머지 CB들만 HARQ combining을 수행(3ib04)하게 된다. 만약 한 CB에서 아무도 URLLC 데이터에 의해 깨지지 않을 경우, 기존과 같은 HARQ combining을 수행(3ib06)한다.
도 3j는 제 3-3 실시 예에 따른 URLLC 단말이 URLLC 데이터 도착 지시자 정보를 사용하여 URLLC 데이터 정보를 수신하는 과정을 보여준다. 해당 URLLC 데이터 도착 지시자 정보는 URLLC 단말을 위한 정보이면서 eMBB 단말을 위한 정보일 수도 있다. 혹은 각각의 URLLC 데이터 도착 지시자 정보는 다를 수도 있다. 혹은 어느 하나의 정보가 다른 하나를 포함할 수도 있다. 이를 테면 eMBB 단말을 위한 URLLC 데이터 도착 지시자 정보는 URLLC 단말을 위한 도착 지시자 정보의 일부분일 수도 있다. 해당 URLLC 데이터 도착 지시자 정보는 프리앰블 형태이거나 제어영역에 존재하는 DCI 등들 중에 하나일 수도 있다. 상기 도착 지시자 정보가 프리앰블 형태일 경우, 해당 URLLC 단말이 프리앰블을 검출하면 프리앰블 구간에 속한 제어영역 정보를 확인하며, 해당 제어영역에 자신에게 할당된 URLLC 데이터 영역이 존재하면 그 부분에서 설정된 기준 신호와 함께 URLLC 데이터를 수신한다. 혹은 프리앰블 검출 후, 제어영역이 아닌 바로 L1 혹은 RRC 시그날링으로 설정된 구간에서 URLLC 데이터가 특정 변조/복조 기술을 통해 생성됨을 미리 전달받아 이 기준으로 수신을 시도할 수 있다. 만약 상기 도착 지시자 정보가 제어영역에 존재하는 DCI 중 하나일 경우는 해당 제어영역의 설정된 탐색구간을 찾아보면서 자신에게 URLLC 데이터가 존재하는지를 살펴보고 존재한다면 해당 URLLC 데이터영역에서 해당 URLLC 데이터를 수신한다. 혹은 eMBB 데이터 복호를 위해 할당된 기준 신호 중 일부가 URLLC 데이터를 위한 기준 신호로 바뀜으로써 URLLC 데이터 도착 정보를 확인할 수 있다. 해당 기준 신호 수신만으로 eMBB 데이터와 URLLC 데이터를 위한 구분이 가능할 경우, 이를 테면 수신 신호 세기 및 기 설정된 시퀀스 정보 등과 같이 기준 신호 자체로 정보를 내포할 수 있는 기능을 설정하여 URLLC 단말로 하여금 해당 URLLC 데이터 정보가 발생했는지를 확인할 수 있다. 상기 URLLC 데이터 도착 지시자 정보는 네트워크 상황에 따라 하나만 적용되는 것이 아닌 동적이거나 혹은 준정적으로 사용될 수 있다. 예를 들면, URLLC 데이터 발생 상황이 많이 일어날 경우나 URLLC 데이터 사이즈가 커질 경우, 상기 서술된 동작 중 하나를 지정함으로써 단말에게 설정된 방식으로 URLLC 데이터 도착을 확인하라고 알려줄 수 있다. 도 3j에서 URLLC 단말은 해당 설정된 URLLC 도착 지시자 정보를 확인(3j00)한다. 확인 결과, URLLC 데이터가 존재하면 해당 URLLC 데이터 영역이 설정된 곳에서 URLLC 데이터를 수신(3j02)한다. 만약, 확인 결과 URLLC 데이터가 존재하지 않으면 해당 구간에서의 탐색은 종료한다.
도 3k는 제 3-4 실시 예에 따른 상기 서술된 URLLC 데이터 도착 지시자 정보 및 eMBB 데이터 자체로 URLLC에 의해 데이터 일부가 URLLC 데이터로 바뀌더라도 온전히 복호/복조가 가능한 코딩 방식을 적용한 전송 기술들을 동적으로 선택하는 도면을 보여준다. 기지국은 주어진 임계 시간 및 주파수 구간 동안 URLLC 발생 여부를 확인하거나 URLLC를 지원하는 단말들이 자신의 셀 내에 얼마나 존재하는지를 판단함으로써 eMBB 데이터 자체 내의 코딩을 적용한 전송 방식을 사용하거나 URLLC 데이터 사후/사전 도착 지시자 정보를 제공하거나 eMBB 단말 자체 스스로 블라인드 디코딩 방식을 사용하여 데이터를 수신하는 동작을 취할 수 있다. 만약 URLLC 단말이 어느 한 셀에 많이 존재하여 해당 셀 내에서 URLLC 데이터가 많이 발생할 경우, 기지국은 스스로 outer code나 CB-interleaving, time-first mapping 기술 등과 같은 것을 eMBB 단말에게 전송하는 eMBB 데이터에 적용하여 URLLC로부터의 데이터 보호를 수행할 수 있다. 그 이외 경우, 단말은 URLLC 사후/사전 도착 지시자 정보를 수신하는 것이 가능하다. 예를 들면 eMBB 데이터 복호를 위한 기준신호 영역을 URLLC 데이터가 사용 가능한 경우, eMBB 단말을 위해 URLLC 데이터 사전 도착 지시자 정보를 사용한다고 알려준다. 왜냐하면, 나중에 데이터 복호 후, URLLC 데이터 사후 도착 지시자 정보를 통해 알 경우, 기존에 수행한 디코딩 과정은 오버헤드로 작용할 수 있기 때문이다. 만약, eMBB 데이터 복호를 위한 기준 신호 영역을 URLLC 데이터가 사용하는 것이 불가능할 경우, eMBB 단말은 URLLC 데이터 사후 도착 지시자 정보를 사용한다. 이를 통해 단말은 기존에 수신한 데이터 정보와 새롭게 재수신되는 정보들을 적절이 combining 함으로써 gain을 높일 수 있다. 그리고 만약 eMBB 데이터 중 일부만 손상될 경우, 그 부분만 eMBB 단말이 버리고 새롭게 재전송되는 정보만을 취하는 동작이 가능하다.
eMBB 단말은 우선 L1 혹은 RRC 혹은 시스템 정보를 통해 eMBB 정보 보호 유형을 확인(3k00)한다. 만약, URLLC 데이터 사전 전달 지시자로 확인(3k02)될 경우, 단말은 eMBB 데이터 수신 시, URLLC 사전 전달 지시자 확인 및 관련 동작을 수행(3k04)한다. 만약 URLLC 데이터 사후 전달 지시자로 확인(3k06)될 경우, eMBB 단말은 eMBB 데이터를 수신하고 디코딩을 수행하는데 이 때 디코딩이 실패할 경우, URLLC 사후 전달 지시자 확인 및 관련 동작을 수행(3k08)한다. 만약, eMBB 데이터 추가 변조/복조 방법으로 확인(3k10)될 경우, 단말은 eMBB 데이터 추가 변조/복조 방법에 따라 데이터 디코딩을 수행(3k12)한다. 혹은 그 이외에 블라인드 디코딩 유형으로 확인될 경우 eMBB 단말은 적응적으로 블라인드 디코딩을 수행하는 동작이 추가로 가능하다. 도 3k에 서술된 동작들 중 일부만 적용이 가능하거나 혹은 그 이외에 추가 동작(블라인드 디코딩, 다른 전송 방법 혹은 지시자 정보 활용)들이 포함되서 설정이 적응적으로 가능함을 포함한다.
본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 3l과 도 3m에 도시되어 있다. 상기 제3-1실시예부터 제3-4실시예까지 제2타입 서비스와의 충돌 여부를 결정하고 이에 기반하여 제2신호를 처리하는 동작을 수행하기 위한 기지국과 단말의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 수신부, 처리부, 송신부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.
구체적으로 도 3l은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 3l에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(3l00), 단말기 송신부(3l04), 단말기 처리부(3l02)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(3l00)와 단말이 송신부(3l04)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말기 처리부(3l02)로 출력하고, 단말기 처리부(3l02)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(3l02)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말 수신부(3l00)에서 기지국으로부터 제2신호 전송 타이밍 정보를 포함하는 신호를 수신하고, 단말 처리부(3l02)는 제2신호 전송 타이밍을 해석하도록 제어할 수 있다. 이후, 단말 송신부(3l04)에서 상기 타이밍에서 제2신호를 송신한다.
도 3m는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 3m에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(3m01), 기지국 송신부(3m05), 기지국 처리부(3m03)를 포함할 수 있다. 기지국 수신부(3m01)와 기지국 송신부(3m05)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(3m03)로 출력하고, 단말기 처리부(3m03)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(3m03)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 처리부(3m03)는 제2신호 처리방법을 결정하고, 단말에게 전달할 상기 제2신호 정보를 생성하도록 제어할 수 있다. 이후, 기지국 송신부(3a905)에서 상기 제2신호 정보를 단말에게 전달하고, 기지국 수신부(3m01)는 상기 제2신호에 따라 초기전송 및 재전송의 combining을 수행한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국 처리부(3m03)는 상기 제2신호 처리 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 생성하도록 제어할 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 3-1와 실시예 3-2의 일부분들 또는 실시예 3-3과 실시예 3-4의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 FDD LTE 시스템을 기준으로 제시되었지만, TDD LTE 시스템, 5G 혹은 NR 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.
상기에 기술한바와 같이 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인 신호와 하향링크 데이터 신호를 제1신호라 칭하였고, 상향링크 스케줄링 승인에 대한 상향링크 데이터 신호와, 하향링크 데이터 신호에 대한 HARQ ACK/NACK을 제2신호라 칭하였다. 하지만 상기와 같은 제1신호 및 제2신호의 종류는 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 제1신호 및 제2신호에도 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
Claims (20)
- 통신 시스템에서 기지국이 수행하는 방법에 있어서,
단말로 전송 블록(transport block, TB)를 위한 코드 블록 그룹(code block group, CBG)의 수에 관련된 제1 정보를 상위 계층 시그널링으로 전송하는 단계;
상기 제1 정보 및 상기 TB의 코드 블록(code block, CB)의 수에 따라 상기 TB를 위한 CBG를 결정하는 단계;
상기 단말로 상기 TB에 대응되는 데이터를 스케줄링하는 제어 정보를 전송하는 단계로, 상기 제어 정보는 하나 이상의 비트를 포함하는 비트맵인 제2 정보를 포함하고, 상기 하나 이상의 비트는 각각 대응되는 CBG가 전송되는지 아닌지를 지시하고; 및
상기 단말로 상기 제2 정보에 상응하는 적어도 하나의 CBG를 포함하는 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함하고,
TB를 위한 상기 제2 정보의 비트 길이는 상기 CBG의 수와 같은 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
각 CBG는 제1수의 CB또는 제2 수의 CB를 포함하고, 상기 제1 수는 상기 TB의 상기 CB의 수를 상기 CBG의 수로 나눈 값보다 크거나 같은 가장 작은 정수이고, 상기 제2 수는 상기 TB의 상기 CB의 수를 상기 CBG의 수로 나눈 상기 값보다 작거나 같은 가장 큰 정수인 것을 특징으로 하는 방법. - 제2항에 있어서,
상기 제1수의 CB를 포함하는 CBG의 수 및 상기 제2 수의 CB를 포함하는 CBG의 수는 상기 TB의 상기 CB의 수 및 상기 CBG의 수를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제어 정보는 상기 적어도 하나의 CBG에 대한 HARQ (hybrid automatic repeat request) 컴바이닝이 수행될지 여부에 대한 제3 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단말로부터 상기 데이터에 대한 수신 확인(acknowledgement) 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 수신 확인 정보는 상기 적어도 하나의 CBG 각각에 대응되는 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 통신 시스템에서 단말이 수행하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 전송 블록(transport block, TB)를 위한 코드 블록 그룹(code block group, CBG)의 수에 관련된 제1 정보를 상위 계층 시그널링으로 수신하는 단계;
상기 기지국으로부터 상기 TB에 대응되는 데이터를 스케줄링하는 제어 정보를 수신하는 단계로, 상기 제어 정보는 하나 이상의 비트를 포함하는 비트맵인 제2 정보를 포함하고, 상기 하나 이상의 비트는 각각 대응되는 CBG가 전송되는지 아닌지를 지시하고;
상기 기지국으로부터 상기 제어 정보를 기반으로 상기 데이터를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 제2 정보를 기반으로 상기 데이터에 포함되는 적어도 하나의 CBG를 디코딩하는 단계를 포함하고,
상기 TB를 위한 상기 CBG는 상기 제1 정보 및 상기 TB의 코드 블록(code block, CB)의 수에 기반하고,
TB를 위한 상기 제2 정보의 비트 길이는 상기 CBG의 수와 같은 것을 특징으로 하는 방법. - 제6항에 있어서,
각 CBG는 제1수의 CB또는 제2 수의 CB를 포함하고, 상기 제1 수는 상기 TB의 상기 CB의 수를 상기 CBG의 수로 나눈 값보다 크거나 같은 가장 작은 정수이고, 상기 제2 수는 상기 TB의 상기 CB의 수를 상기 CBG의 수로 나눈 상기 값보다 작거나 같은 가장 큰 정수인 것을 특징으로 하는 방법. - 제2항에 있어서,
상기 제1수의 CB를 포함하는 CBG의 수 및 상기 제2 수의 CB를 포함하는 CBG의 수는 상기 TB의 상기 CB의 수 및 상기 CBG의 수를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제어 정보는 상기 적어도 하나의 CBG에 대한 HARQ (hybrid automatic repeat request) 컴바이닝이 수행될지 여부에 대한 제3 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 CBG 각각에 대응되는 적어도 하나의 비트를 확인하는 단계; 및
상기 기지국으로 상기 적어도 하나의 비트를 포함하는 상기 데이터에 대한 수신 확인(acknowledgement) 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
송수신부; 및
단말로 전송 블록(transport block, TB)를 위한 코드 블록 그룹(code block group, CBG)의 수에 관련된 제1 정보를 상위 계층 시그널링으로 전송하고,
상기 제1 정보 및 상기 TB의 코드 블록(code block, CB)의 수에 따라 상기 TB를 위한 CBG를 결정하고,
상기 단말로 상기 TB에 대응되는 데이터를 스케줄링하는 제어 정보를 전송하고, 상기 제어 정보는 하나 이상의 비트를 포함하는 비트맵인 제2 정보를 포함하고, 상기 하나 이상의 비트는 각각 대응되는 CBG가 전송되는지 아닌지를 지시하고,
상기 단말로 상기 제2 정보에 상응하는 적어도 하나의 CBG를 포함하는 상기 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
TB를 위한 상기 제2 정보의 비트 길이는 상기 CBG의 수와 같은 것을 특징으로 하는 기지국. - 제11항에 있어서,
각 CBG는 제1수의 CB또는 제2 수의 CB를 포함하고, 상기 제1 수는 상기 TB의 상기 CB의 수를 상기 CBG의 수로 나눈 값보다 크거나 같은 가장 작은 정수이고, 상기 제2 수는 상기 TB의 상기 CB의 수를 상기 CBG의 수로 나눈 상기 값보다 작거나 같은 가장 큰 정수인 것을 특징으로 하는 기지국. - 제12항에 있어서,
상기 제1수의 CB를 포함하는 CBG의 수 및 상기 제2 수의 CB를 포함하는 CBG의 수는 상기 TB의 상기 CB의 수 및 상기 CBG의 수를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국. - 제11항에 있어서,
상기 제어 정보는 상기 적어도 하나의 CBG에 대한 HARQ (hybrid automatic repeat request) 컴바이닝이 수행될지 여부에 대한 제3 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국. - 제11항에 있어서, 상기 제어부는 상기 단말로부터 상기 데이터에 대한 수신 확인(acknowledgement) 정보를 수신하도록 더 제어하고,
상기 수신 확인 정보는 상기 적어도 하나의 CBG 각각에 대응되는 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국. - 통신 시스템에서 단말에 있어서,
송수신부; 및
기지국으로부터 전송 블록(transport block, TB)를 위한 코드 블록 그룹(code block group, CBG)의 수에 관련된 제1 정보를 상위 계층 시그널링으로 수신하고,
상기 기지국으로부터 상기 TB에 대응되는 데이터를 스케줄링하는 제어 정보를 수신하고, 상기 제어 정보는 하나 이상의 비트를 포함하는 비트맵인 제2 정보를 포함하고, 상기 하나 이상의 비트는 각각 대응되는 CBG가 전송되는지 아닌지를 지시하고,
상기 기지국으로부터 상기 제어 정보를 기반으로 상기 데이터를 수신하고,
상기 제2 정보를 기반으로 상기 데이터에 포함되는 적어도 하나의 CBG를 디코딩하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 TB를 위한 상기 CBG는 상기 제1 정보 및 상기 TB의 코드 블록(code block, CB)의 수에 기반하고,
TB를 위한 상기 제2 정보의 비트 길이는 상기 CBG의 수와 같은 것을 특징으로 하는 단말. - 제16항에 있어서,
각 CBG는 제1수의 CB또는 제2 수의 CB를 포함하고, 상기 제1 수는 상기 TB의 상기 CB의 수를 상기 CBG의 수로 나눈 값보다 크거나 같은 가장 작은 정수이고, 상기 제2 수는 상기 TB의 상기 CB의 수를 상기 CBG의 수로 나눈 상기 값보다 작거나 같은 가장 큰 정수인 것을 특징으로 하는 단말. - 제17항에 있어서,
상기 제1수의 CB를 포함하는 CBG의 수 및 상기 제2 수의 CB를 포함하는 CBG의 수는 상기 TB의 상기 CB의 수 및 상기 CBG의 수를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말. - 제16항에 있어서,
상기 제어 정보는 상기 적어도 하나의 CBG에 대한 HARQ (hybrid automatic repeat request) 컴바이닝이 수행될지 여부에 대한 제3 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말. - 제16항에 있어서, 상기 제어부는 상기 적어도 하나의 CBG 각각에 대응되는 적어도 하나의 비트를 확인하고,
상기 기지국으로 상기 적어도 하나의 비트를 포함하는 상기 데이터에 대한 수신 확인(acknowledgement) 정보를 전송하도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
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