KR20170131269A - 확장형 프레임 구조를 지원하는 무선통신 시스템의 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

확장형 프레임 구조를 지원하는 무선통신 시스템의 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신시스템에서 다양한 서비스를 통합 지원하기 위한 확장형 프레임 구조 (scalable frame structure)를 정의하고 해당 프레임 구조를 적용한 송수신 방법을 제공함으로써, 5G 시스템과 LTE 시스템 혹은 5G 시스템 상호간에 심볼간 간섭을 최소화하여 시스템 성능을 향상시킨다. 상기 확장형 프레임 구조는 LTE 의 프레임 구조를 기반으로 서브캐리어 간격, 심볼길이, CP 길이, 서브프레임 길이 등이 서로 N 배 관계를 유지하도록 한다. 이 때 서브프레임 내의 심볼당 CP 길이는 조정 혹은 재배치되어 다양한 확장형 프레임 구조 각각당 N 심볼 단위로 시간 동기를 일치된다.

Description

확장형 프레임 구조를 지원하는 무선통신 시스템의 송수신 방법 및 장치 {Method and apparatus for transmission and reception in wireless communication system supporting scalable frame structure}
본 발명은 셀룰러(cellular) 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 확장형 프레임 구조 및 송수신 방법에 관한 것이다.
최근 폭발적으로 증가하는 모바일 데이터 트래픽을 처리하기 위해 LTE (Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)) 및 LTE-A (LTE-Advanced 혹은 E-UTRA Evolution) 이후의 차세대 통신 시스템인 5G (5th Generation) 시스템 혹은 New Radio access technology (NR) 에 대한 논의가 활발히 진행되고 있다. 기존의 이동통신 시스템이 통상적인 음성/데이터 통신에 중점을 두었던데 비해, 5G 시스템은 기존 음성/데이터 통신의 향상을 위한 eMBB (enhaced Mobile BroadBand) 서비스, 고신뢰도/초저지연 (Ultra Reliable and Low Latency Communication; URLLC) 서비스, 대량의 사물 통신을 지원하는 massive MTC (Machine Type Communication) 서비스 등, 다양한 서비스와 요구사항을 만족시키는 것을 목표로 하고 있다.
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 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.
한편 기존의 LTE 및 LTE-A 시스템의 프레임 구조는 통상적인 음성/데이터 통신을 고려한 설계로서, 5G 시스템과 같이 다양한 서비스와 요구사항을 만족하기에는 확장성의 제약이 따르게 된다. 따라서 5G 시스템에서는 다양한 서비스와 요구사항을 고려해서, 프레임구조를 flexible 하게 정의하여 운용할 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이동 통신시스템에서 다양한 서비스를 통합 지원하기 위한 효율적인 확장형 프레임 구조 정의하고 이를 이용한 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호를 전송하는 방법에 있어서, 제1 신호를 제1 프레임 구조를 이용해 제1 단말에게 전송하는 단계; 및 제2 신호를 제2 프레임 구조를 이용해 제2 단말에게 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제2 프레임 구조의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)은 상기 제1 프레임 구조의 서브캐리어 간격의 배수이며, 상기 제1 프레임 구조의 서브프레임의 길이는 상기 제2 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 배수인 것을 특징으로 한다.
또한, 무선 통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 제1 프레임 구조를 이용해 제1 신호를 수신하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 제2 프레임 구조를 이용해 제2 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 제2 프레임 구조의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)은 상기 제1 프레임 구조의 서브캐리어 간격의 배수이며, 상기 제1 프레임 구조의 서브프레임의 길이는 상기 제2 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 배수인 것을 특징으로 한다.
또한, 무선 통신 시스템에서 신호를 전송하는 기지국에 있어서, 단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 제1 신호를 제1 프레임 구조를 이용해 제1 단말에게 전송하고, 제2 신호를 제2 프레임 구조를 이용해 제2 단말에게 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제2 프레임 구조의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)은 상기 제1 프레임 구조의 서브캐리어 간격의 배수이며, 상기 제1 프레임 구조의 서브프레임의 길이는 상기 제2 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 배수인 것을 특징으로 한다.
또한, 무선 통신 시스템에서 신호를 수신하는 단말에 있어서, 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 기지국으로부터 제1 프레임 구조를 이용해 제1 신호를 수신하고, 상기 기지국으로부터 제2 프레임 구조를 이용해 제2 신호를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제2 프레임 구조의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)은 상기 제1 프레임 구조의 서브캐리어 간격의 배수이며, 상기 제1 프레임 구조의 서브프레임의 길이는 상기 제2 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 배수인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 이동 통신시스템에서 다양한 서비스를 통합 지원하기 위한 확장형 프레임 구조 정의하고 해당 프레임 구조를 적용한 송수신 방법을 제공함으로써, 심볼간 간섭을 최소화하여 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 LTE 및 LTE-A 시스템의 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 2a, 2b 및 2c는 본 발명의 확장형 프레임 구조의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 확장형 프레임 구조를 다중화 하는 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 기지국과 단말의 초기접속 절차를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 기지국과 단말의 또다른 초기접속 절차를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 프레임 구조 타입 A 와 LTE 사이의 공존 관계를 시간 영역에서 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 프레임 구조 타입 B 와 LTE 사이의 공존 관계를 시간 영역에서 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 프레임 구조 타입 B’ 를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 프레임 구조 타입 B’’을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 프레임 구조 타입 C 와 LTE 사이의 공존 관계를 시간 영역에서 나타낸 도면이다.
도 11a는 본 발명의 프레임 구조 타입 C’을 도시하는 도면이다.
도 11b는 본 발명의 프레임 구조 타입 B'와 C'를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 프레임 구조 타입 C’’를 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 프레임 구조 타입 D’을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예들에 따라 단말이 송수신 동작을 수행하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 15은 본 발명의 실시 예에 따라 서로 다른 두 가지 타입의 프레임 구조를 적용하는 시스템에서 간섭을 줄이기 위한 방법을 도시하는 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 단말 장치를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 기지국 장치를 나타낸 도면이다.
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 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 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 설명하는 본 발명의 실시예와 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
LTE 및 LTE-A 의 단일 케리어당 시스템 전송 대역(Transmission bandwidth)의 대역폭은 최대 20MHz 로 제한되는데 반해, 5G 시스템은 이보다 월등히 넓은 초광대역을 이용해서 수 Gbps 에 이르는 초고속 데이터 서비스를 제공하는 것을 주요 목표로 한다. 이에 따라 5G 시스템은 초광대역 주파수 확보가 상대적으로 용이한 수 GHz 부터 최대 100 GHz 의 초고주파 대역을 후보 주파수로 고려하고 있다. 추가적으로 현재 이동통신 시스템에서 사용하는 수백 MHz 에서 수 GHz 에 포함되는 주파수 대역에서 주파수 재배치 혹은 할당을 통해 5G 시스템을 위한 광대역 주파수 확보를 하는 방법을 함께 고려하고 있다.
상기 초고주파 대역의 전파는 파장이 수 mm 수준으로 밀리미터웨이브 (mmWave) 라고 칭할 수 있다. 그러나 초고주파 대역에서는 주파수 대역에 비례해서 전파의 경로 손실 (pathloss)이 증가하므로 이동통신 시스템의 커버리지는 작아지게 된다.
상기 초고주파 대역의 커버리지 감소의 단점을 극복하기 위해, 다수의 안테나를 사용해서 전파의 방사 에너지를 소정의 목적 지점으로 집중시켜 전파의 도달 거리를 증가 시키는 빔포밍 (beamforming) 기술이 중요하게 부각되고 있다. 상기 빔포밍 기술은 송신단 및 수신단에 각각 적용할 수 있다. 빔포밍 기술 적용시 커버리지 증가 효과 이외에도, 빔포밍 방향 이외의 영역에서 간섭이 감소되는 효과가 있다. 상기 빔포밍 기술이 적절히 동작하기 위해서는 송수신 빔의 정확한 측정 및 피드백 방법이 필요하다.
5G 시스템의 또다른 요구사항으로 송수신단 사이의 전송 지연이 약 1ms 내외인 초저지연 (ultral low latency) 서비스가 있다. 전송 지연을 줄이기 위한 한가지 방안으로 LTE 및 LTE-A 대비 짧은 TTI (short TTI; Transmission Time Interval) 기반의 프레임 구조 설계가 가능하다. TTI 는 스케줄링을 수행하는 기본 단위로, LTE 및 LTE-A 시스템의 TTI 는 한 서브프레임의 길이에 해당하는 1ms 이다. 예를 들어, 상기 5G 시스템의 초저지연 서비스에 대한 요구사항을 만족시키기 위한 짧은 TTI 로, LTE 및 LTE-A 시스템보다 짧은 0.5ms, 0.2ms, 0.1ms 등이 가능하다. 이후 설명에서, 별도 언급이 없는 한 TTI 와 서브프레임은 스케줄링의 기본 단위로 소정의 정해진 시간 구간을 나타내는 의미로 혼용해서 사용된다.
이하 LTE 및 LTE-A 시스템의 프레임 구조를 도면을 참조하여 설명하고, 5G 시스템의 설계 방향을 설명하고자 한다.
도 1은 LTE 및 LTE-A 시스템의 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수 자원 영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 1에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 상향링크(UL: uplink)는 단말이 기지국으로 데이터 혹은 제어 신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크(DL: downlink)는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어 신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. LTE 및 LTE-A 시스템의 시간영역에서의 최소 전송단위는 하향링크의 경우 OFDM 심볼, 상향링크의 경우 SC-FDMA 심볼로서, Nsymb (102)개의 심볼이 모여 하나의 슬롯(106)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(105)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(114)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 15kHz 단위의 서브캐리어로서 (subcarrier spacing은 15kHz), 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW (104)개의 서브캐리어로 구성된다.
시간-주파수 영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(112, Resource Element; RE)로서 OFDM 심볼 혹은 SC-FDMA 심볼 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(108, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 Nsymb (102)개의 연속된 OFDM 심볼 혹은 SC-FDMA 심볼과 주파수 영역에서 NRB (110)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(108)는 Nsymb x NRB 개의 RE(112)로 구성된다. LTE 및 LTE-A 시스템에서 데이터는 RB 단위로 매핑되고, 기지국은 소정의 단말에 대해 한 서브프레임을 구성하는 RB-pair 단위로 스케줄링을 수행한다. SC-FDMA 심볼의 개수 혹은 OFDM 심볼의 개수 Nsymb은 심볼간 간섭 방지를 위해 심볼마다 추가되는 순환 프리픽스(CP; Cyclic Prefix)의 길이에 따라 정해지는데, 예를 들어 일반형 CP가 적용되면 Nsymb = 7, 확장형 CP가 적용되면 Nsymb = 6 이 된다. 확장형 CP 는 일반형 CP 보다 전파 전송 거리가 상대적으로 큰 시스템에 적용되어 심볼간 직교성을 유지할 수 있게 한다. 또한 한 서브프레임을 정수개의 심볼개수로 구성하기 위해, 심볼당 CP 길이를 추가적으로 조정한다. 예를 들어, 일반형 CP 의 경우, 매 슬롯의 첫 번째 심볼의 CP 길이는 5.21usec 이고 슬롯 내의 나머지 심볼의 CP 길이는 4.69usec 이다. OFDM 심볼 길이는 subcarrier spacing 과 역수 관계에 있으므로, 각 OFDM 심볼의 길이는 1/15 kHz = 66.67usec 이고, 여기에 CP 길이를 포함하게 되면, 매 슬롯 첫 번째 심볼의 길이는 71.88usec 이고, 매 슬롯 나머지 심볼의 길이는 71.36usec 이다. 이를 수학식으로 표현하면 l 번째 심볼의 심볼 길이 Tl은 다음 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
상기 서브캐리어 간격 (subcarrier spacing), CP 길이 등은 OFDM 송수신에 필수적인 정보로서 기지국과 단말이 서로 공통의 값으로 인지해야 원활한 신호 송수신이 가능하다.
또한 NBW 및 NRB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게된다.
상술한 바와 같이 5G 시스템의 동작 주파수 대역은 수백 MHz 부터 100 GHz 에 이르기까지 광범위하다. 그러므로 전체 주파수 대역에 걸쳐 단일 프레임 구조를 운용해서는 주파수 대역별 채널 환경에 적합한 신호 송수신이 어렵다. 즉, 동작 주파수 대역을 세분화하고 이에 맞춰 서브캐리어 간격을 정의한 프레임 구조를 운영함으로써, 효율적인 신호 송수신을 가능하게 할 필요가 있다. 예를 들어, 고주파 대역에서는 phase noise 에 의한 성능 열화를 극복하기 위해 서브캐리어 간격을 상대적으로 크게 유지하는게 바람직하다. 상기 동작 주파수 대역 이외에 셀 크기도 프레임 구조를 정의하는 주요 고려사항이 될 수 있다. 예를 들어, 셀 크기가 큰 경우에는 다중 경로 전파 신호에 의한 심볼간 간섭을 회피하기 위해 상대적으로 긴 CP 길이를 적용하는게 바람직하다. 이하 설명의 편의를 위해 상기 동작 주파수 대역, 셀 크기 등 다양한 시나리오에 따라 정의하는 프레임 구조를 확장형 프레임 구조(scalable frame structure)라고 부르기로 한다.
본 발명의 주요 요지는, 상기 확장형 프레임 구조를 정의하는 필수 파라메터 세트를 운영 시나리오 별로 정의하고, 상기 필수 파라메터 세트가 상호간에 호환성을 유지하도록 함으로써 효율적인 시스템 운영이 가능하도록 하는 것이다. 상기 필수 파라메터 세트는 서브캐리어 간격, CP 길이 등을 포함하고, 상기 운영 시나리오는 동작 주파수 대역, 셀 크기, eMBB, URLLC, massive MTC 등의 서비스 종류에 따라 정의할 수 있다.
도 2a, 2b 및 2c는 확장형 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다..
도 2a 내지 2c의 예에서는 확장형 프레임 구조를 정의하는 필수 파라메터 세트로서 서브캐리어 간격, CP 길이, 서브프레임 길이 등을 포함하는 경우를 예시한다.
향후 5G 시스템이 도입되는 초기에는 LTE/LTE-A 시스템과 5G 시스템의 공존 혹은 듀얼 모드로의 운영이 예상된다. 이를 통해 LTE 및 LTE-A 시스템은 안정적인 시스템 동작을 제공하고, 5G 시스템은 향상된 서비스를 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서 5G 시스템의 확장형 프레임 구조는 적어도 LTE 및 LTE-A 의 프레임 구조 혹은 필수 파라메터 세트를 포함할 필요가 있다.
도 2a는 LTE 및 LTE-A 의 프레임 구조와 같은 5G 프레임 구조 혹은 필수 파라메터 세트를 도시한 도면이다. 도 2a 를 참조하면, 프레임 구조 타입 A에서 서브캐리어 간격은 15kHz 이고, 14 심볼이 1ms 서브프레임을 구성하고, 12 서브캐리어 (=180kHz = 12 x15kHz)가 PRB를 구성한다.
도 2b를 참조하면, 프레임 구조 타입 B에서 서브캐리어 간격은 30kHz 이고, 14 심볼이 0.5ms 서브프레임을 구성하고, 12 서브캐리어 (=360kHz = 12x30kHz)는 PRB를 구성한다. 즉, 프레임 구조 타입 A에 대비해 서브캐리어 간격과 PRB 크기는 2배 커지고, 서브프레임 길이와 심볼 길이는 2배 작아진 것을 알 수 있다.
도 2c를 참조하면, 프레임 구조 타입 C에서 서브캐리어 간격은 60kHz 이고, 14 심볼이 0.25ms 서브프레임을 구성하고, 12 서브캐리어 (=720kHz = 12x60kHz)는 PRB를 구성한다. 즉, 프레임 구조 타입 A 대비 서브캐리어 간격과 PRB 크기는 4배 커지고, 서브프레임 길이와 심볼 길이는 4배 작아진 것을 알 수 있다.
즉, 상기 프레임 구조 타입을 일반화하면, 필수 파라메터 세트인 서브캐리어 간격, CP 길이, 서브프레임 길이 등이 타입별로 서로 정수배의 관계를 갖도록 함으로서, 높은 확장성이 제공된다. 그리고 LTE 프레임 구조의 특성과 마찬가지로 정해진 프레임 구조하에서 서브프레임 내의 일부 심볼의 CP 길이는 서브프레임 내의 나머지 심볼의 CP 길이와 다를 수 있다.
상기 예시한 프레임 구조 타입을 다양한 시나리오에 대응시켜 적용할 수 있다. 셀 크기 관점에서는, CP 길이가 길수록 크기가 큰 셀을 지원 가능하므로 프레임 구조 타입 A 가 프레임 구조 타입 B, C 대비 상대적으로 큰 셀을 지원할 수 있다. 동작 주파수 대역 관점에서는, 서브캐리어 간격이 클수록 고주파 대역의 phase noise 복구에 유리하므로 프레임 구조 타입 C가 프레임 구조 타입 A, B 대비 상대적으로 높은 동작 주파수를 지원할 수 있다. 서비스 관점에서는, URLLC 와 같이 초저지연 서비스를 지원하기에는 서브프레임 길이가 짧을수록 유리하므로, 프레임 구조 타입 C 가 프레임 구조 타입 A, B 대비 상대적으로 URLLC 서비스에 적합하다.
또한 상기 프레임 구조 타입을 하나의 시스템 내에 다중화해서 통합 운영하는 시나리오도 생각할 수 있다. 도 3은 상기 프레임 구조 타입 A, B, C 가 하나의 시스템 내에 다중화하는 일례를 도시한 도면이다. 도 3에 따르면, 타입 A(301), 타입 B(302) 및 타입 C(303)이 하나의 시스템 내에 다중화되어 있다. 즉, 상기 프레임 구조 타입을 정의하는 필수 파라메터 세트 상호간에 정수배의 관계를 유지시킴으로써 도 3과 같은 다중화의 경우에도 서브프레임 내에서 혹은 PRB 내에서의 자원 매핑이 원활하게 이뤄지게 된다.
단말의 초기접속을 위해서는, 시스템과의 시간-주파수 동기, 셀 ID 등을 제공하는 동기신호 (Synchronization signal), 시스템 대역폭 정보 등 초기 접속에 필수적인 제어정보를 제공하는 PBCH (Physical Broadcast Channel), 단말의 랜덤 억세스를 위한 PRACH (Physical Random Access Channel) 등이 필요하다. 그런데 상기와 같이 다양한 프레임 구조 타입을 지원하는 5G 시스템에서는, 상기 동기신호, PBCH, PRACH 등 초기접속용 채널에 어떤 프레임 구조 타입을 적용해야하는지 명확히 할 필요가 있다.
본 발명에서는 상기와 같이 다양한 프레임 구조 타입을 지원하는 5G 시스템에서, 단말의 초기접속 (initial access) 동작을 위해 다음 두 가지 방법을 정의한다. 첫 번째로 프레임 구조 타입 별로 초기접속용 채널을 정의하거나, 두 번째로 공통 초기접속용 채널을 정의할 수 있다.
도 4는 상기 첫 번째 방법에 따른 기지국과 단말의 동작을 도시한 순서도이다. 도 4에 따르면 401 단계에서 기지국은 파라메터 세트별 혹은 프레임 구조 타입별 초기접속용 채널을 설정해서 각각 단말로 전송한다. 예를 들어, 상술한 프레임 구조 타입 A, B, C 를 모두 지원하는 시스템의 경우, 기지국은 프레임 구조 타입 A, B, C를 각각 적용한 초기접속용 채널을 별도의 시간-주파수 자원에 매핑해서 전송한다. 402 단계에서 단말은 단말이 지원하는 파라메터 세트 혹은 프레임 구조 타입에 따른 초기접속용 채널 검출을 시도한다. 단말은 402 단계에서 초기접속용 채널 검출에 성공하면, 403 단계에서 단말이 검출 성공한 파라메터 세트 혹은 프레임 구조 타입에 대응되는 랜덤 억세스 채널을 통해 랜덤 억세스를 수행한다. 만약 단말이 402 단계에서 초기접속용 채널 검출에 실패하면, 402 단계의 동작을 반복 수행한다.
도 5는 상기 두 번째 방법에 따른 기지국과 단말 동작을 도시한 순서도이다. 도 5에 따르면, 501 단계에서 기지국은 파라메터 세트 혹은 프레임 구조 타입과 무관한 공통 초기접속용 채널을 설정해서 단말로 전송한다. 502 단계에서 단말은 공통 초기접속용 채널 검출을 시도한다. 단말은 502 단계에서 초기접속용 채널 검출에 성공하면, 503 단계에서 공통 랜덤 억세스 채널을 통해 랜덤 억세스를 수행한다. 504 단계에서 기지국은 상기 단말의 공통 랜덤 억세스 채널을 성공적으로 수신하면, 이후 단계에서 단말과 기지국 사이의 신호 송수신에 적용할 파라메터 세트 혹은 프레임 구조 타입을 설정한다. 만약 단말이 502 단계에서 초기접속용 채널 검출에 실패하면, 502 단계의 동작을 반복 수행한다.
도 6은 상기 프레임 구조 타입 A 를 5G 시스템에 적용한 경우, LTE 프레임과의 공존 관계를 시간 영역에서 나타낸 도면이다. 도 6에 따르면, 상기 프레임 구조 타입 A 의 경우 LTE 프레임 구조와 동일하므로, 서브프레임 단위 및 서브프레임 내의 심볼 단위로도 5G 시스템과 LTE 시스템의 동기가 맞게 된다. 특히, 상술한 바와 같이 LTE 의 경우 매 슬롯의 첫 번째 심볼 #0의 (601) CP 길이가 슬롯내의 나머지 심볼 #1 내지 #6의 CP 길이보다 긴데, 프레임 구조 타입 A 역시 이러한 구조를 동일하게 적용(602)하므로 LTE 시스템과 5G 시스템의 심볼간 동기가 정확히 일치한다.
따라서 셀 A 는 LTE 시스템을 적용하고, 셀 A 와 인접한 셀 B에는 상기 프레임 구조 타입 A 를 적용한 5G 시스템을 적용한 경우, 도 6에서 나타난 바와 같이 LTE 심볼과 5G 심볼 간 시간 동기를 정확히 맞출 수 있게 되어, 시간 동기가 어긋나서 발생하는 셀간 간섭 문제를 최소화할 수 있다. 프레임 구조 타입 A 의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 심볼 길이 TtypeA,l 을 수학식으로 표현하면 다음 수학식 2 로 표현할 수 있고, 이는 상기 수학식 1과 일치한다.
[수학식 2]
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
표 1은 프레임 구조 타입 A 의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 CP 길이(CP Length), CP 를 제외한 심볼 길이(Length of symbol(excluding CP)), CP를 포함한 심볼 길이(Length of symbol(including CP))를 usec 단위로 나타낸 것이다.
[표 1]
Figure pat00007
표 2는 프레임 구조 타입 A 의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 시간 영역을 표현하는 기본 단위인 Ts 단위로 나타낸다. Ts 는 서브캐리어 간격 및 시스템에서 가정하는 최대 FFT 크기에 따라, Ts = 1 / (서브캐리어 간격 x FFT 크기) 인 관계에 있다. LTE 시스템의 경우, Ts = 1/ (15000 x 2048) sec 를 적용한다. 표 2는 다양한 Ts 값을 가정하는 경우, 해당 Ts 로 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 나타낸다.
[표 2]
Figure pat00008
도 7은 상기 프레임 구조 타입 B 를 5G 시스템에 적용한 경우, LTE 프레임과의 공존 관계를 시간 영역에서 나타낸 도면이다. 도 7에 따르면, 상기 프레임 구조 타입 B 는 심볼 길이 및 서브프레임의 길이가 LTE 대비 2배 축소된 경우이므로, LTE 의 1ms 서브프레임 동안 5G 의 0.5 ms 서브프레임 2개가 대응되게 된다. 따라서 5G 서브프레임 0.5ms 와 LTE 의 한 슬롯 0.5ms, 혹은 2개의 5G 서브프레임 1ms 와 LTE 의 한 서브프레임 1ms 와 시간 동기가 일치한다. 하지만 5G 시스템의 심볼 2 개가 LTE 시스템의 심볼 1개와 반드시 시간 동기가 일치하지는 않는다. 예컨데, LTE 시스템의 심볼#2 의 길이 Y (702) 는 5G 시스템의 심볼#4 와 #5 의 길이의 합 Y' (704)과 같지만, LTE 시스템의 심볼#0 의 길이 X (701) 는 5G 시스템의 심볼#0 과 #1 의 길이의 합 X' (703)보다 길다. 이는 LTE 서브프레임 내의 매 슬롯의 첫 번째 심볼 길이가 나머지 심볼 길이보다 길기 때문이다. 프레임 구조 타입 B 의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 심볼 길이 TtypeB,l을 수학식으로 표현하면 다음 수학식 3으로 표현할 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00010
Figure pat00011
,
Figure pat00012
상기 수학식 3과 도 7을 참조하면, LTE 와 5G 시스템의 서브프레임 시간 동기가 맞더라도 상기 X (701) 와 X' (703) 의 길이가 일치하지 않게 된다. 결과적으로 LTE 시스템의 첫 번째 슬롯의 심볼#4 의 시작점 (705) 이후부터 비로서 5G 시스템의 2개 심볼 단위로 LTE 한 심볼과 시간 동기가 일치하게 된다 (705, 706, 707). 따라서 참조번호 705 이전까지는 시간 동기 불일치로 인한 LTE 와 5G 시스템 사이의 상호 간섭 문제가 발생할 수 있다.
이를 테면, LTE 시스템에서 상기 서브프레임이 스페셜 서브프레임으로 심볼#0, #1, #2 동안 DL 전송을 수행하는데, 5G 시스템의 심볼#4에서 한 심볼 짜리 URLLC 데이터 버스트를 UL 로 전송하게 되면 상기 시간 동기의 불일치로 인해 5G 시스템의 심볼#4 에서의 UL 전송이 LTE 시스템의 심볼#1, #2 에 걸쳐서 간섭으로 작용하게 된다. 이에 반해, 만약 시간동기가 일치한 경우라면 상기 5G 시스템의 심볼#4 에서의 UL 전송은 LTE 시스템의 심볼#2 에만 국한되어 간섭으로 작용하게 되므로 상대적으로 간섭 문제가 경감될 수 있다.
상기 문제는 프레임 구조 타입 B 를 적용한 5G 시스템과 LTE 시스템이 공존하는 경우뿐만 아니라, 프레임 구조 타입 A 를 적용한 5G 시스템과 프레임 구조 타입 B 를 적용한 5G 시스템이 공존하는 경우에도 마찬가지로 발생할 수 있다.
이하 구체적인 실시 예를 통해 상기 간섭 이슈에 대한 해결 방안을 설명하도록 한다.
[제1실시예]
제1실시예는 LTE 시스템과 프레임 구조 타입 B 를 적용한 5G 시스템 혹은 프레임 구조 타입 A 를 적용한 5G 시스템과 프레임 구조 타입 B 를 적용한 5G 시스템 사이의 간섭 문제를 줄이기 위한 것이다. 이를 위해 제 1 실시 예에서는 프레임 구조 타입 B'을 정의하고, 상기 프레임 구조 타입 B'의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 심볼 길이 TtypeB',l 을 수학식으로 표현하면 다음 수학식 4와 같다.
[수학식 4]
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
,
Figure pat00016
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조 타입 B'를 도시한 것이다. 도 8을 참조하면, 프레임 구조 타입 B'에서 서브프레임 내의 첫번째 슬롯 (짝수번째 슬롯, 슬롯#0)의 심볼#0의 CP 길이 (801)는 프레임 구조 타입 B 의 심볼#0 의 CP 길이 (803)와 심볼#0 과 기타 심볼의 CP 길이와의 차이(804)를 더한 값이라는 특징을 갖는다. 그리고 서브프레임 내의 두번째 슬롯의 심볼#0의 CP 길이(802)는 나머지 심볼#1 내지 #6 의 CP 길이와 동일하다. 따라서 프레임 구조 타입 B'의 매 2 심볼마다 LTE 시스템의 한 심볼과 시간동기가 일치한다는 효과를 갖는다. 도 8을 참조하면, 매 0.5ms 마다 도래하는 첫번째 심볼의 CP 길이가 나머지 심볼의 CP 길이보다 상대적으로 긴 특징이 있다.
제1실시예의 변형된 예로, 프레임 구조 타입 B''을 정의할 수 있다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조 타입 B''를 도시한 것이다. 도 9를 참조하여 설명하면, 프레임 구조 타입 B''에서 서브프레임 내의 첫번째 슬롯 (짝수번째 슬롯, 슬롯#0)의 심볼#0, #1의 CP 길이(901, 902)는 프레임 구조 타입 B 의 심볼#0 의 CP 길이 (903, 904) 와 같다. 즉, 상대적으로 긴 CP 길이의 두 심볼 (901, 902)을 서브프레임의 맨 앞으로 배치함으로써, 상기 두 심볼 (901, 902)의 심볼 길이의 합이 LTE 서브프레임의 심볼#0과 같게 되므로 시간동기가 맞게 된다. 그리고 서브프레임 내의 두번째 슬롯의 심볼#0의 CP 길이(905)는 나머지 심볼#2 내지 #6 의 CP 길이와 동일하다. 따라서 프레임 구조 타입 B''의 매 2 심볼마다 LTE 한 심볼과 시간 동기가 일치한다는 효과를 갖는다. 도 9를 참조하면, 매 0.5ms 마다 도래하는 첫번째 및 두번째 심볼의 CP 길이가 나머지 심볼의 CP 길이보다 상대적으로 긴 특징이 있다.
프레임 구조 타입 B'' 의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 심볼 길이 TtypeB'',l을 수학식으로 표현하면 다음 수학식 5와 같다.
[수학식 5]
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
,
Figure pat00020
표 3은 프레임 구조 타입 B' 및 프레임 구조 타입 B'' 의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 usec 단위로 나타낸다.
[표 3]
Figure pat00021
표 4는 프레임 구조 타입 B'의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 시간 영역을 표현하는 기본 단위인 Ts 단위로 나타낸다. 표 4는 다양한 Ts 값을 가정하는 경우, 해당 Ts 로 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 나타낸다.
[표 4]
Figure pat00022
표 5는 프레임 구조 타입 B''의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 시간 영역을 표현하는 기본 단위인 Ts 단위로 나타낸다. 표 5는 다양한 Ts 값을 가정하는 경우, 해당 Ts 로 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 나타낸다.
[표 5]
Figure pat00023
[제2실시예]
제2실시예는 LTE 시스템과 프레임 구조 타입 C 를 적용한 5G 시스템 혹은 프레임 구조 타입 A 를 적용한 5G 시스템과 프레임 구조 타입 C 를 적용한 5G 시스템 사이의 간섭문제를 줄이기 위한 것이다.
도 10은 프레임 구조 타입 C 를 5G 시스템에 적용한 경우, LTE 와의 공존 관계를 시간 영역에서 나타낸 도면이다. 도 10을 참조해 설명하면, 상기 프레임 구조 타입 C 는 심볼 길이 및 서브프레임 길이가 LTE 대비 4배 축소된 경우로, LTE 의 1ms 서브프레임 동안 5G 의 0.25 ms 서브프레임 4개가 (서브프레임#0, #1, #2, #3) 대응되는 구조이다. 따라서 4개의 5G 서브프레임 1ms 와 LTE 의 한 서브프레임 1ms 와 시간 동기가 일치한다. 하지만 5G 시스템의 심볼 4 개가 LTE 시스템의 심볼 1개와 반드시 시간 동기가 일치하지는 않는다. 예컨데, LTE 시스템의 심볼#2 의 길이 Y (1002) 는 5G 시스템의 두 번째 슬롯의 심볼#1, #2, #3, #4 의 길이의 합 Y' (1004)과 같지만, LTE 시스템의 심볼#0 의 길이 X (1001) 는 5G 시스템의 심볼#0, #1, #2, #3 의 길이의 합 X' (1003)보다 길다. 이는 LTE 서브프레임 내의 매 슬롯의 첫 번째 심볼 길이가 나머지 심볼 길이보다 길기 때문이다. 도 10을 참조하면 LTE 시스템의 첫 번째 슬롯의 심볼#6 의 시작점 (1005) 에서야 5G 시스템의 4개 심볼 단위로 LTE 한 심볼과 시간 동기가 일치하게 된다. 따라서 LTE 시스템의 첫 번째 슬롯의 #6 심볼(1005) 이전까지는 시간 동기 불일치로 인한 LTE 와 5G 시스템 사이의 상호 간섭 문제가 발생할 수 있다.
프레임 구조 타입 C 의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 심볼 길이 TtypeC,l 을 수학식으로 표현하면 다음 수학식 6과 같다.
[수학식 6]
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
,
Figure pat00028
따라서 제2실시예에서는 프레임 구조 타입 C'을 정의할 수 있다. 도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조 타입 C'를 도시한 것이다., 프레임 구조 타입 C'의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 심볼 길이 TtypeC',l을 수학식으로 표현하면 다음 수학식 7과 같다.
[수학식 7]
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
,
Figure pat00033
도 11a를 참조하면, 프레임 구조 타입 C'에서 LTE 의 1ms 서브프레임과 대응되는 5G 의 0.25 ms 서브프레임 4개 (서브프레임#0, #1, #2, #3) 중에서 짝수번째 서브프레임(서브프레임#0, #2)의 첫번째 슬롯(짝수번째 슬롯, 슬롯#0)의 심볼#0의 CP 길이(1101, 1109)는 프레임 구조 타입 C 의 심볼#0 의 CP 길이(1103)와 심볼#0 과 기타 심볼의 CP 길이와의 차의 3배 (1104, 1105, 1106)를 더한 것이라는 특징을 갖는다. 그리고 짝수번째 서브프레임(서브프레임#0, #2) 내의 두 번째 슬롯의 심볼#0의 CP 길이(1102, 1110)와 홀수번째 서브프레임(서브프레임#1, #3) 의 심볼#0의 CP 길이(1107, 1108, 1111, 1112)는 나머지 심볼#1 내지 #6 의 CP 길이와 동일하다. 따라서 프레임 구조 타입 C'의 매 4 심볼마다 LTE 한 심볼과 시간동기가 일치한다는 효과를 갖는다. 도 11a를 참조하면, 매 0.5ms 마다 도래하는 첫번째 심볼의 CP 길이가 나머지 심볼의 CP 길이보다 상대적으로 긴 특징이 있다.
도 11b는 프레임 구조 타입 B'와 프레임 구조 타입 C'의 대응 관계를 도시한 도면이다. 도 11b를 참고하면, LTE 시스템의 심볼 #0(1120)은 프레임 구조 타입 B'의 심볼 #0 및 #1(1130)과 프레임 구조 타입 C'의 #0 내지 #3(1140)과 시간 동기가 일치하며, 이후 LTE 시스템의 심볼과 프레임 구조 타입 B'의 매 2 심볼과 프레임 구조 타입 C'의 매 4 심볼은 시간 동기가 일치하게 된다. 또한 프레임 구조 타입 A와 프레임 구조 타입 B' 및 C'는 동일한 시간 동기 관계를 가지게 된다.
또한 제2실시예의 변형된 예로, 프레임 구조 타입 C''을 정의할 수 있다. 도 12는 본 발명에 따른 프레임 구조 타입 C''를 도시한 도면이다. 도 12를 참조하여 설명하면, 프레임 구조 타입 C''에서 LTE 의 1ms 서브프레임과 대응되는 5G 의 0.25 ms 서브프레임 4개 (서브프레임#0, #1, #2, #3) 중에서 짝수번째 서브프레임(서브프레임#0, #2)의 첫번째 슬롯(짝수번째 슬롯, 슬롯#0)의 심볼#0, #1, #2, #3의 CP 길이 (1201, 1202, 1203, 1204, 1205, 1206, 1207, 1208)는 프레임 구조 타입 C 의 심볼#0 의 CP 길이 (1209, 1210, 1211, 1212, 1213, 1214, 1215, 1216) 와 같다. 즉, 두 개의 서브프레임(서브프레임 #0 및 #1)의 상대적으로 긴 CP 길이의 4 심볼 (1209, 1210, 1211, 1212)을 짝수번째 서브프레임의 맨 앞으로 배치함으로써, 상기 4 심볼 (1201, 1202, 1203, 1204)의 심볼 길이의 합이 LTE 서브프레임의 심볼#0과 시간동기를 맞추게 된다. 그리고 짝수번째 서브프레임(서브프레임#0, #2) 내의 두 번째 슬롯의 심볼#0의 CP 길이(1217, 1220)와 홀수번째 서브프레임(서브프레임#1, #3) 의 심볼#0의 CP 길이(1218, 1219, 1221, 1222)는 나머지 심볼#1 내지 #6 의 CP 길이와 동일하다. 따라서 프레임 구조 타입 C''의 매 4 심볼마다 LTE 한 심볼과 시간 동기가 일치하는 효과를 갖는다. 도 12를 참조하면, 매 0.5ms 마다 도래하는 처음 네개의 심볼의 CP 길이가 나머지 심볼의 CP 길이보다 상대적으로 긴 특징이 있다.
프레임 구조 타입 C'' 의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 심볼 길이 TtypeC'',l 을 수학식으로 표현하면 다음 수학식 8과 같다.
[수학식 8]
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
,
Figure pat00037
표 6은 프레임 구조 타입 C' 및 프레임 구조 타입 C'' 의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 usec 단위로 나타낸다.
[표 6]
Figure pat00038
표 7은 프레임 구조 타입 C'의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 시간 영역을 표현하는 기본 단위인 Ts 단위로 나타낸다. 표 7은 다양한 Ts 값을 가정하는 경우, 해당 Ts 로 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 나타낸다.
[표 7]
Figure pat00039
표 8은 프레임 구조 타입 C'' 의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 시간 영역을 표현하는 기본 단위인 Ts 단위로 나타낸다. 표 8은 다양한 Ts 값을 가정하는 경우, 해당 Ts 로 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 나타낸다.
[표 8]
Figure pat00040
[제3실시예]
제3실시예는 LTE 시스템과 프레임 구조 타입 D 를 적용한 5G 시스템 혹은 프레임 구조 타입 A 를 적용한 5G 시스템과 프레임 구조 타입 D 를 적용한 5G 시스템 사이의 간섭문제를 줄이기 위한 것이다.
프레임 구조 타입 D 는 LTE 및 LTE-A 의 서브캐리어 간격보다 작은 서브캐리어 간격을 가지는 프레임 구조로 이 때 서브캐리어 간격은 7.5kHz 이고, 14 심볼이 2ms 서브프레임을 구성하고, 12 서브캐리어 (=90kHz = 12 x7.5kHz)가 PRB를 구성한다. 즉, 프레임 구조 타입 A 대비 서브캐리어 간격과 PRB 크기는 2배 작아지고, 서브프레임 길이와 심볼 길이는 2배 커진 것을 나타낸다. 상기 실시 예들과 마찬가지로, LTE 및 LTE-A 시스템의 심볼 길이가 불균일하므로, 프레임 구조 타입 D 의 심볼 1개와 LTE/LTE-A 의 심볼 2 개가 반드시 시간 동기가 일치하지는 않는다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조 타입 D를 도시한 도면이다. 도 13을 참조하면 프레임 구조 타입 D 의 첫 번째 슬롯의 심볼#4 의 시작점 (1301) 이후부터 비로서 LTE 및 LTE-A 시스템의 2개 심볼 단위로 프레임 구조 타입 D 의 한 심볼과 시간 동기가 일치하게 된다(1301, 1302, 1303).
이에 따라, 제 3 실시 예에서는 프레임 구조 타입 D'을 정의한다. 도 13을 참조하면, LTE 및 LTE-A 시스템의 심볼#0 (1304, 1305)과 심볼 위치가 중첩되는 프레임 구조 타입 D'의 심볼#0 (1306) 의 CP 길이는 LTE 및 LTE-A 시스템의 심볼#0 (1304) 의 CP 길이와 심볼#1 (1308)의 CP 길이의 합과 같도록 한다. 마찬가지로 LTE 및 LTE-A 시스템의 심볼#0 (1305)과 심볼 위치가 중첩되는 프레임 구조 타입 D'의 심볼#3 (1307) 의 CP 길이는 LTE/LTE-A 시스템의 심볼#6 (1309)의 CP 길이와 심볼#0 (1305) 의 CP 길이의 합과 같도록 한다. 그 외 프레임 구조 타입 D'의 심볼#1, #2, #4, #5, #6 의 CP 길이는 LTE 및 LTE-A 시스템의 심볼#0 를 제외한 나머지 심볼의 CP 길이의 2배로 한다. 따라서 LTE 및 LTE-A 시스템의 매 2 심볼마다 프레임 구조 타입 D'의 한 심볼과 시간동기가 일치하는 효과를 갖는다.
표 9는 프레임 구조 타입 D' 의 서브프레임 내의 각 슬롯의 l 번째 심볼의 CP 길이, CP 를 제외한 심볼 길이, CP를 포함한 심볼 길이를 usec 단위로 나타낸다.
[표 9]
Figure pat00041
도 14는 상기 실시 예 1, 2, 3 에 의해 정의한 확장형 프레임 구조에 따라 단말이 송수신 동작을 수행하는 일련의 절차를 도시한 도면이다. 도 14에 따르면, 먼저 1401 단계에서 단말은 기지국으로부터 시스템 시간 동기를 획득한다. 상기 시스템 시간 동기는 라디오 프레임, 서브프레임 등의 시간 동기를 포함하고, 이러한 동기는 단말의 초기 접속 절차를 통해서 획득하게 된다. 이후 1402 단계에서 단말은 기지국으로부터 프레임 구조 타입 정보를 획득한다. 상기 프레임 구조 타입 정보는 기지국이 단말에게 semi-static 시그널링 혹은 dynamic 시그널링을 통해 알려주거나, 혹은 단말이 blind detection 을 통해서 판별할 수 있다. 상기 시그널링이 전송되는 채널은 어떤 프레임 구조 타입을 따를지 기지국과 단말 사이에 미리 약속해서 단말 복잡도를 감소시킬 수 있다. 프레임 구조 타입 정보를 획득한 단말은 1403 단계에서 해당 프레임 구조 타입에 따라 정의된 필수 파라메터 세트인 서브캐리어 간격, 심볼별 CP 길이, 서브프레임 길이 등을 조정한다. 그리고 1404 단계에서 단말은 상기 조정한 필수 파라메터 세트에 따라 기지국과의 신호 송수신을 수행한다.
[제4실시예]
제4실시예는 서로 다른 두 가지 타입의 프레임 구조를 적용하는 시스템에서, 상기 프레임 구조 타입별로 CP의 길이 또는 위치 조정 없이 상호간에 간섭문제를 줄이기 위한 것이다.
도 15는 서로 다른 타입의 프레임 구조가 적용되는 시스템에서 간섭을 줄이기 위한 방법을 도시하는 도면이다. 이하 도 15를 참조하여 제 4 실시 예를 설명한다.
도 15 중 (a)는 프레임 구조 타입 A 와 프레임 구조 타입 B 의 관계를 도시한 것이다. 프레임 구조 타입 B 의 심볼 길이가 프레임 구조 타입 A의 심볼 길이의 1/2인 경우 프레임 구조 타입 A 의 심볼#4 의 시작점 (1501)이전에는 프레임 구조 타입 A와 프레임 구조 타입 B의 심볼 단위의 시간동기가 일치하지 않는다. 즉, 프레임 구조 타입 A 기준으로 매 슬롯의 심볼#0, #4, #5, #6 의 시작점에서만 프레임 구조 타입 B 의 심볼과 시간 동기가 일치하게 된다. 이는 심볼#0의 CP 길이가 상대적으로 길어서 나타나는 현상으로, 상기 심볼간 시간 동기가 맞지 않는 구간에서의 신호 전송은 상대방 프레임 구조 타입을 사용하는 신호에 대한 간섭을 발생시키게 된다. 특히 프레임 구조 타입 B 의 심볼 #2, #4, #6 에서의 신호전송은 프레임 구조 타입 A에 두 개 심볼(각각 심볼#0 과 심볼#1, 심볼#1 과 심볼#2, 심볼#2 와 심볼#3)상의 신호에 대한 간섭을 발생시켜 시스템 성능 열화를 가져올 수 있다. 따라서 이 경우 프레임 구조 타입 B 에서 신호를 전송할 수 있는 시작점으로 상기 프레임 구조 타입 A 의 심볼#1, #2, #3의 심볼 경계와 중첩되는 심볼을 회피하도록 제한을 둘 필요가 있다. 즉, 프레임 구조 타입 B 관점에서 신호 전송의 시작점은 첫 번째 슬롯의 심볼#0, #1, #3, #5 과, 두 번째 슬롯의 심볼#0, #1, #2, #3, #4, #5, #6 으로 한다.
도 15 중 (b)는 프레임 구조 타입 A 와 프레임 구조 타입 C 의 관계를 도시한 것이다. 프레임 구조 타입 C 의 심볼 길이가 프레임 구조 타입 A의 심볼 길이의 1/4배인 경우 프레임 구조 타입 A 의 심볼#6 의 시작점 (1502)이전에는 프레임 구조 타입 A와 프레임 구조 타입 C의 심볼 단위의 시간동기가 일치하지 않는다. 즉, 프레임 구조 타입 A 기준으로 매 슬롯의 심볼#0, #6 의 시작점에만 프레임 구조 타입 C 의 심볼과 시간 동기가 일치하게 된다. 따라서 이 경우 프레임 구조 타입 C 에서 신호를 전송할 수 있는 시작점으로 상기 프레임 구조 타입 A 의 심볼 #1, #2, #3, #4, #5 의 심볼 경계와 중첩되는 심볼을 회피하도록 제한을 둘 필요가 있다. 즉, 프레임 구조 타입 C 관점에서 신호 전송의 시작점은 서브프레임#0의 첫 번째 슬롯의 심볼#0, #1, #2, #3, #5, #6 과, 두 번째 슬롯의 심볼#0, #2, #3, #4, #6, 서브프레임#1의 첫 번째 슬롯의 심볼#0, #1, #3, #4, #5 와, 두 번째 슬롯의 심볼#0, #1, #2, #3, #4, #5, #6으로 한다.
도 15 중 (c)는 프레임 구조 타입 B 와 프레임 구조 타입 C 의 관계를 도시한 것이다. 프레임 구조 타입 C 의 심볼 길이가 프레임 구조 타입 B의 심볼 길이의 1/2배인 경우 프레임 구조 타입 B 의 심볼#4 의 시작점 (1503)이전에는 프레임 구조 타입 B와 프레임 구조 타입 C의 심볼 단위의 시간동기가 일치하지 않는다. 즉, 프레임 구조 타입 B 기준으로 매 슬롯의 심볼#0, #4, #5, #6 의 시작점만이 프레임 구조 타입 C 의 심볼과 시간 동기가 일치한다. 따라서 이 경우 프레임 구조 타입 C 에서 신호를 전송할 수 있는 시작점으로 상기 프레임 구조 타입 B 의 심볼 #1, #2, #3 의 심볼 경계와 중첩되는 심볼을 회피하도록 제한을 둘 필요가 있다. 즉, 프레임 구조 타입 C 관점에서 신호 전송의 시작점은 첫 번째 슬롯의 심볼#0, #1, #3, #5 과, 두 번째 슬롯의 심볼#0, #1, #2, #3, #4, #5, #6 으로 한다.
이에 따라, 상호 간에 N 배의 확장성을 갖는 프레임 구조 타입들 사이에, 심볼 길이가 짧은 프레임 구조 타입에서 신호 전송이 가능한 시작 심볼 위치는 다음과 같이 일반화 할 수 있다.
- N 개의 심볼 단위로 타 프레임 구조의 심볼과 시간 동기가 일치하는 경우, 상기 N 개의 심볼 단위를 구성하는 모든 심볼
- N 개의 심볼 단위로 타 프레임 구조의 심볼과 시간 동기가 일치하지 않는 경우, 상기 시간 동기가 일치하는 않는 N 개의 심볼 단위 중 첫번째 심볼을 제외한 나머지 모든 심볼
상기 시작 심볼 위치에서 심볼 전송이 시작된 경우, 시작 심볼로부터 연속된 심볼에 걸쳐 신호를 전송하는데는 제한이 없다. 단말은 상기 시작 심볼의 위치에서 기지국의 데이터 전송이 시작될 것을 예상할 수 있으므로, 상기 시작 심볼 이외의 심볼에서는 기지국으로부터의 스케줄링 정보의 수신 동작을 수행하지 않음으로써 복잡도 감소 및 전력소모 감소의 효과를 거둘 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 블록도이다. 설명의 편의를 위해 본 발명과 직접적인 관련이 없는 장치는 그 도시 및 설명을 생략한다.
도 16을 참조하면, 단말은 상향링크 송신 프로세싱 블록(1601), 다중화기(1602), 송신 RF 블록(1603)으로 구성되는 송신부(1604)와 하향링크 수신 프로세싱 블록(1605), 역다중화기(1606), 수신 RF 블록(1607)으로 구성되는 수신부(1608)와 제어부(1609)로 구성된다. 실시 예에서 송신부(1604) 및 수신부(1608)는 송수신부로 구현 될 수 있으며, 또한 각 구성은 하나 이상의 프로세서를 통해 구현될 수 있다.
제어부(1609)는 기지국으로부터 검출한 신호 혹은 기지국의 시그널링으로부터 확장형 프레임 구조를 어떻게 적용할지 판단하여 단말의 하향링크 신호 수신을 위한 수신부 (1608)의 각각의 구성 블록들과 상향링크 신호 전송을 위한 송신부(1604)의 각각의 구성 블록들을 제어한다. 구체적으로, 제어부는 신호 전송시 적용되는 확장형 프레임 구조를 확인하여 상기 확장형 프레임 구조에 따라 기지국과 신호를 송수신할 수 있다.
단말의 송신부(1204)에서 상향링크 송신 프로세싱 블록(1601)은, 채널 코딩, 변조 등의 프로세스를 수행하여 전송하고자 하는 신호를 생성한다. 상향링크 송신 프로세싱 블록(1601)에서 생성된 신호는 다중화기(1602)에 의해 다른 상향링크 신호와 다중화된 다음, 송신 RF 블록(1603)에서 신호처리 된 후, 기지국으로 전송된다.
단말의 수신부(1608)는 기지국으로부터 수신한 신호를 역다중화하여 각각의 하향링크 수신 프로세싱 블록으로 배분한다. 하향링크 수신 프로세싱 블록(1605)은 기지국의 하향링크 신호에 대해 복조, 채널 디코딩 등의 프로세스를 수행하여 기지국이 전송한 제어정보 혹은 데이터를 획득한다. 단말 수신부(1608)는 하향링크 수신 프로세싱 블록의 출력 결과를 제어부(1609)로 인가하여 제어부(1609)의 동작을 지원한다.
도 17은 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 블록도이다. 설명의 편의를 위해 본 발명과 직접적인 관련이 없는 장치는 그 도시 및 설명을 생략한다.
도 17을 참조하면, 기지국은 하향링크 송신 프로세싱 블록(1701), 다중화기(1702), 송신 RF 블록(1703)으로 구성되는 송신부(1704)와 상향링크 수신 프로세싱 블록(1705), 역다중화기(1706), 수신 RF 블록(1707)으로 구성되는 수신부(1708)와 제어부(1709)로 구성된다. 실시 예에서 송신부(1704) 및 수신부(1708)는 송수신부로 구현 될 수 있으며, 또한 각 구성은 하나 이상의 프로세서를 통해 구현될 수 있다.
제어부(1709)는 어떤 확장형 프레임 구조를 적용할지 판단하여 상향링크 신호 수신을 위한 수신부 (1608)의 각각의 구성 블록들과 하향링크 신호 전송을 위한 송신부(1604)의 각각의 구성 블록들을 제어한다. 또한 제어부(1709)는 단말로 확장형 프레임 구조에 대한 정보를 전송하도록 송신부(1604)의 각각의 구성 블록을 제어한다. 구체적으로, 제어부(1709)는 신호 전송시 적용되는 확장형 프레임 구조를 확인하여 상기 확장형 프레임 구조에 따라 단말과 신호를 송수신할 수 있다.
기지국의 송신부(1704)에서 하향링크 송신 프로세싱 블록(1701)은, 채널 코딩, 변조 등의 프로세스를 수행하여 전송하고자 하는 신호를 생성한다. 하향링크 송신 프로세싱 블록(1701)에서 생성된 신호는 다중화기(1702)에 의해 다른 하향링크 신호와 다중화된 다음, 송신 RF 블록(1703)에서 신호처리 된 후, 단말로 전송된다.
기지국의 수신부(1708)는 단말로부터 수신한 신호를 역다중화하여 각각의 상향링크 수신 프로세싱 블록으로 배분한다. 상향링크 수신 프로세싱 블록(1705)은 단말의 상향링크 신호에 대해 복조, 채널 디코딩 등의 프로세스를 수행하여 단말이 전송한 제어정보 혹은 데이터를 획득한다. 기지국의 수신부(1708)는 상향링크 수신 프로세싱 블록의 출력 결과를 제어부(1709)로 인가하여 제어부(1709)의 동작을 지원한다.
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.
또한 실시 예의 기지국 역시 송수신부 및 이를 제어할 수 있는 제어부를 포함할 수 있다. 또한 상기 송수신부 및 제어부는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 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.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    제1 신호를 제1 프레임 구조를 이용해 제1 단말에게 전송하는 단계; 및
    제2 신호를 제2 프레임 구조를 이용해 제2 단말에게 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 프레임 구조의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)은 상기 제1 프레임 구조의 서브캐리어 간격의 배수이며, 상기 제1 프레임 구조의 서브프레임의 길이는 상기 제2 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 배수인 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격은 상기 제1 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격의 2배이며, 상기 제1 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이는 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이의 2배인 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 제3신호를 제3 프레임 구조를 이용해 제3 단말에게 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제3 프레임 구조의 서브캐리어 간격은 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격의 2배이며, 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이는 상기 제3 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 2배인 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2 프레임 구조 내 서브프레임의 첫 번째 심볼의 길이 Ttype2, 1 는 식 Ttype2, 1 = t1/2 + (t1/2-t2/2) 에 따라 결정되고, 이 때 상기 제1 프레임 구조 내 서브프레임의 첫 번째 심볼의 길이는 t1이고 상기 제1 프레임 구조 내 서브프레임의 다른 심볼의 길이는 t2인 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 제1 프레임 구조를 이용해 제1 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 제2 프레임 구조를 이용해 제2 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 프레임 구조의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)은 상기 제1 프레임 구조의 서브캐리어 간격의 배수이며, 상기 제1 프레임 구조의 서브프레임의 길이는 상기 제2 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 배수인 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격은 상기 제1 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격의 2배이며, 상기 제1 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이는 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이의 2배인 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 제3 프레임 구조를 이용해 제3 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제3 프레임 구조의 서브캐리어 간격은 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격의 2배이며, 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이는 상기 제3 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 2배인 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2 프레임 구조 내 서브프레임의 첫 번째 심볼의 길이 Ttype2, 1 는 식 Ttype2, 1 = t1/2 + (t1/2-t2/2) 에 따라 결정되고, 이 때 상기 제1 프레임 구조 내 서브프레임의 첫 번째 심볼의 길이는 t1이고 상기 제1 프레임 구조 내 서브프레임의 다른 심볼의 길이는 t2인 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 신호를 전송하는 기지국에 있어서,
    단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    제1 신호를 제1 프레임 구조를 이용해 제1 단말에게 전송하고, 제2 신호를 제2 프레임 구조를 이용해 제2 단말에게 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제2 프레임 구조의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)은 상기 제1 프레임 구조의 서브캐리어 간격의 배수이며, 상기 제1 프레임 구조의 서브프레임의 길이는 상기 제2 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 배수인 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격은 상기 제1 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격의 2배이며, 상기 제1 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이는 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이의 2배인 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제어부는 제3신호를 제3 프레임 구조를 이용해 제3 단말에게 전송하도록 상기 송수신부를 더 제어하고,
    상기 제3 프레임 구조의 서브캐리어 간격은 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격의 2배이며, 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이는 상기 제3 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 2배인 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2 프레임 구조 내 서브프레임의 첫 번째 심볼의 길이 Ttype2, 1 는 식 Ttype2, 1 = t1/2 + (t1/2-t2/2) 에 따라 결정되고, 이 때 상기 제1 프레임 구조 내 서브프레임의 첫 번째 심볼의 길이는 t1이고 상기 제1 프레임 구조 내 서브프레임의 다른 심볼의 길이는 t2인 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 무선 통신 시스템에서 신호를 수신하는 단말에 있어서,
    기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 기지국으로부터 제1 프레임 구조를 이용해 제1 신호를 수신하고, 상기 기지국으로부터 제2 프레임 구조를 이용해 제2 신호를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제2 프레임 구조의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)은 상기 제1 프레임 구조의 서브캐리어 간격의 배수이며, 상기 제1 프레임 구조의 서브프레임의 길이는 상기 제2 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 배수인 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격은 상기 제1 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격의 2배이며, 상기 제1 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이는 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이의 2배인 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기지국으로부터 제3 프레임 구조를 이용해 제3 신호를 수신하도록 상기 송수신부를 더 제어하고,
    상기 제3 프레임 구조의 서브캐리어 간격은 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브캐리어 간격의 2배이며, 상기 제2 프레임 구조의 상기 서브프레임 길이는 상기 제3 프레임 구조의 서브프레임의 길이의 2배인 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제2 프레임 구조 내 서브프레임의 첫 번째 심볼의 길이 Ttype2, 1 는 식 Ttype2, 1 = t1/2 + (t1/2-t2/2) 에 따라 결정되고, 이 때 상기 제1 프레임 구조 내 서브프레임의 첫 번째 심볼의 길이는 t1이고 상기 제1 프레임 구조 내 서브프레임의 다른 심볼의 길이는 t2인 것을 특징으로 하는 단말.
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