KR20180013660A - 이동 통신 시스템에서의 채널 상태 정보 보고 방법 및 장치 - Google Patents
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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 지원 서비스에 따라 달라지는 채널 특성 및 간섭 특성을 효율적으로 측정하기 위한 기지국 및 단말의 채널 및 간섭의 측정 방법, 채널상태정보 처리방법, 채널상태정보 보고방법 및 장치를 개시한다.
Description
본 발명은 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 보다 구체적으로, 지원 서비스에 따라 달라지는 채널 특성 및 간섭 특성을 효율적으로 측정하기 위한 기지국 및 단말의 채널 및 간섭의 측정 방법, 채널상태정보 처리방법, 채널상태정보 보고방법 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.
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 VRG(Vertical Resource Group) 차원의 subset의 지원이 필요하다.
본 발명의 목적은 5G향 통신서비스를 위한 데이터 송수신을 제공하는 방법과 그에 따른 장치를 제공한다. 특히 다양한 요구조건을 갖는 5G향 통신 서비스를 만족시키기 위해 다양한 길이의 전송시간구간을 운영하기 위한 방법 및 그에 따른 기지국, 단말의 데이터 송수신 방법과 그에 따른 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또다른 목적은 eMBB(Enhanced mobile broadband), mMTC(massive Machine Type Communications)(mMTC), URLLC(Ultra-Reliable and low-latency Communications), FCR(Forward Compatiable Resource)과 같은 다양한 서비스를 지원할 때 해당 서비스의 특성에 따라 달라지는 채널 상태 정보 및 간섭 특성의 측정 및 보고를 위하여 주파수 단위에 따른 채널상태정보 서브셋 및 서비스에 최적화 된 채널 상태 정보 보고 방법을 제안하는 것이다.
또한 본 발명의 또다른 목적은 FDD 또는 TDD를 사용하는 LTE 시스템에서, 기지국과 단말의 신호처리에 필요한 시간이 감소될 수 있을 때, 기지국 및 단말의 지연 감소모드 동작 방법을 설명하는 것이다.
또한 본 발명의 또다른 목적은 5G 무선 통신 요구 사항을 만족시킬 수 있도록 유연하게 설정될 수 있는 제어 채널 구조를 제공한다.
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, 5G향 통신서비스를 위한 데이터 송수신을 제공하는 방법과 그에 따른 장치를 제공한다. 특히 다양한 요구조건을 갖는 5G향 통신 서비스를 만족시키기 위해 다양한 길이의 전송시간구간을 운영하기 위한 방법 및 그에 따른 기지국, 단말의 데이터 송수신 방법과 그에 따른 장치를 제공한다. 한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 시간 및 주파수 자원에 따라 다른 서비스가 지원될 때 해당 서비스에 따라 주파수 자원에 따라 채널 상태 정보 보고를 위한 부집합을 나누어 설정할 수 있도록 하여 해당 단말이 지원 받는 서비스와 간섭을 일으키는 서비스의 종류에 따라 다른 채널 상태를 보고할 수 있도록 한다. 또한, 이러한 채널 상태 보고 시에 단말이 지원 받는 서비스에 따라 다른 종류의 채널 상태 보고가 이루어 질 수 있다.
또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 기지국 및 단말의 지연감소 모드 동작 방법을 제공하여 상향링크 및 하향링크 데이터 전송 시에 지연시간이 감소될 수 있도록 한다.
또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 하향링크 제어 신호를 전송하기 위한 유연한 구조를 갖는 제어채널 구조를 제공함으로써, 서로 다른 요구사항을 갖는 다양한 서비스를 동시에 지원하는 5G 무선 통신 시스템을 효과적으로 운용할 수 있도록 한다.
도 1a는 LTE 시스템에서 시간-주파수영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 1b는 5G 서비스들이 하나의 시스템에서 다중화되어 전송되는 예를 도시한 도면이다.
도 1c는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 1-1실시예를 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 1-2실시예를 도시하는 도면이다.
도 1e는 본 발명에서 제안하는 서브프레임 구조들을 도시하는 도면이다.
도 1f는 본 발명에서 해결하고자 하는 상황을 도시하는 도면이다.
도 1g는 본 발명에서 제안하는 제 1-1실시예를 도시하는 도면이다.
도 1h는 본 발명에서 제안하는 제 1-2실시예를 도시하는 도면이다.
도 1i는 본 발명에서 제안하는 제 1-3실시예를 도시하는 도면이다.
도 1j는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다.
도 1k은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.
도 2a는 LTE 시스템의 무선 자원 구성을 도시한 도면이다.
도 2b는 NR 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC 등의 데이터들의 무선 자원 구성을 예시한 도면이다.
도 2c는 NR 시스템에서 URLLC 데이터 및 CSI-RS 전송을 예시한 도면이다.
도 2d는 NR 시스템에서 URLLC, FCR 등의 다른 서비스들이 eMBB 전송에 간섭을 발생하는 것을 예시한 도면이다.
도 2e는 NR 시스템에서 TRP(Transmission Reception Point)가 CSI-RS 전송시에 서브밴드별로 다른 빔을 전송하거나 지리적으로 다른 곳에 위치한 TRP가 주파수를 달리하여 동시에 전송하는 것을 예시한 도면이다.
도 2f는 본 발명에서 단말의 동작을 도시한 순서도이다.
도 2g는 본 발명에서 기지국의 동작을 도시한 순서도이다.
도 2h는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다
도 2i는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3a는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 하향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 3b는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 상향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 3c는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 3d는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 3e는 실시 예에 따른 하나의 트랜스포트 블록이 여럿의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 3f는 실시 예에 따른 아우터 코드가 적용되어 코딩되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 3g는 실시 예에 따른 아우터 코드 적용 유무에 따른 블록도를 나타낸 도면이다.
도 3h는 제3-1실시 예에 따른 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3i는 제3-2실시 예에 따른 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3j는 제3-3실시 예에 따른 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3k는 제3-5실시 예에 따른 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3l은 실시 예들에 따른 단말의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3m은 실시 예들에 따른 기지국의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 4a는 5G 서비스들이 하나의 시스템에서 다중화되어 전송되는 예를 도시한 도면이다.
도 4b는 LTE의 하향링크 제어채널인 PDCCH와 EPDCCH를 도시한 도면이다.
도 4c는 본 발명이 고려하는 하향링크 제어채널 기본단위의 예를 도시한 도면이다.
도 4d는 본 발명의 제4-1실시예의 하향링크 제어채널 설정의 예를 도시한 도면이다.
도 4e는 본 발명의 제4-1실시예의 하향링크 제어채널 자원 할당의 예시를 도시한 도면이다.
도 4f는 본 발명의 제4-1실시예에 따른 하향링크 전송의 예시를 도시한 도면이다.
도 4g는 본 발명의 실시예 4-1-1에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4h는 본 발명의 실시예 4-1-2에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4i 및 도 4ia는 본 발명의 실시예 4-1-3에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4j는 본 발명의 제4-1실시예에 따른 하향링크 전송의 예시를 도시한 도면이다.
도 4k는 본 발명의 실시예 4-1-4에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4l는 본 발명의 실시예 4-1-5에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4m는 본 발명의 제 4-2 실시예를 도시한 도면이다.
도 4n는 본 발명의 제4-2 실시예의 제어채널에 대한 자원 할당의 예시를 도시한 도면이다.
도 4o는 실시예 4-2-1에 따른 DCI 분할에 대한 예시를 도시한 도면이다.
도 4p는 실시예 4-2-1에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4q는 실시예 4-2-2에 따른 DCI 분할에 대한 예시를 도시한 도면이다.
도 4r는 실시예 4-2-2에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4s는 실시예 4-2-3에 따른 DCI 분할에 대한 예시를 도시한 도면이다.
도 4t는 실시예 4-2-3에 따른 프레임 구조의 예시를 도시한 도면이다.
도 4u는 실시예 4-2-3에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4v는 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 4w는 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 1b는 5G 서비스들이 하나의 시스템에서 다중화되어 전송되는 예를 도시한 도면이다.
도 1c는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 1-1실시예를 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 1-2실시예를 도시하는 도면이다.
도 1e는 본 발명에서 제안하는 서브프레임 구조들을 도시하는 도면이다.
도 1f는 본 발명에서 해결하고자 하는 상황을 도시하는 도면이다.
도 1g는 본 발명에서 제안하는 제 1-1실시예를 도시하는 도면이다.
도 1h는 본 발명에서 제안하는 제 1-2실시예를 도시하는 도면이다.
도 1i는 본 발명에서 제안하는 제 1-3실시예를 도시하는 도면이다.
도 1j는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다.
도 1k은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.
도 2a는 LTE 시스템의 무선 자원 구성을 도시한 도면이다.
도 2b는 NR 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC 등의 데이터들의 무선 자원 구성을 예시한 도면이다.
도 2c는 NR 시스템에서 URLLC 데이터 및 CSI-RS 전송을 예시한 도면이다.
도 2d는 NR 시스템에서 URLLC, FCR 등의 다른 서비스들이 eMBB 전송에 간섭을 발생하는 것을 예시한 도면이다.
도 2e는 NR 시스템에서 TRP(Transmission Reception Point)가 CSI-RS 전송시에 서브밴드별로 다른 빔을 전송하거나 지리적으로 다른 곳에 위치한 TRP가 주파수를 달리하여 동시에 전송하는 것을 예시한 도면이다.
도 2f는 본 발명에서 단말의 동작을 도시한 순서도이다.
도 2g는 본 발명에서 기지국의 동작을 도시한 순서도이다.
도 2h는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다
도 2i는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3a는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 하향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 3b는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 상향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 3c는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 3d는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 3e는 실시 예에 따른 하나의 트랜스포트 블록이 여럿의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 3f는 실시 예에 따른 아우터 코드가 적용되어 코딩되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 3g는 실시 예에 따른 아우터 코드 적용 유무에 따른 블록도를 나타낸 도면이다.
도 3h는 제3-1실시 예에 따른 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3i는 제3-2실시 예에 따른 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3j는 제3-3실시 예에 따른 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3k는 제3-5실시 예에 따른 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3l은 실시 예들에 따른 단말의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3m은 실시 예들에 따른 기지국의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 4a는 5G 서비스들이 하나의 시스템에서 다중화되어 전송되는 예를 도시한 도면이다.
도 4b는 LTE의 하향링크 제어채널인 PDCCH와 EPDCCH를 도시한 도면이다.
도 4c는 본 발명이 고려하는 하향링크 제어채널 기본단위의 예를 도시한 도면이다.
도 4d는 본 발명의 제4-1실시예의 하향링크 제어채널 설정의 예를 도시한 도면이다.
도 4e는 본 발명의 제4-1실시예의 하향링크 제어채널 자원 할당의 예시를 도시한 도면이다.
도 4f는 본 발명의 제4-1실시예에 따른 하향링크 전송의 예시를 도시한 도면이다.
도 4g는 본 발명의 실시예 4-1-1에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4h는 본 발명의 실시예 4-1-2에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4i 및 도 4ia는 본 발명의 실시예 4-1-3에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4j는 본 발명의 제4-1실시예에 따른 하향링크 전송의 예시를 도시한 도면이다.
도 4k는 본 발명의 실시예 4-1-4에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4l는 본 발명의 실시예 4-1-5에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4m는 본 발명의 제 4-2 실시예를 도시한 도면이다.
도 4n는 본 발명의 제4-2 실시예의 제어채널에 대한 자원 할당의 예시를 도시한 도면이다.
도 4o는 실시예 4-2-1에 따른 DCI 분할에 대한 예시를 도시한 도면이다.
도 4p는 실시예 4-2-1에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4q는 실시예 4-2-2에 따른 DCI 분할에 대한 예시를 도시한 도면이다.
도 4r는 실시예 4-2-2에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4s는 실시예 4-2-3에 따른 DCI 분할에 대한 예시를 도시한 도면이다.
도 4t는 실시예 4-2-3에 따른 프레임 구조의 예시를 도시한 도면이다.
도 4u는 실시예 4-2-3에 따른 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 4v는 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 4w는 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 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.
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.
<제1실시예>
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동 통신 시스템은 점차로 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하여 차세대 이동 통신 시스템으로 개발 중인 중 하나의 시스템으로써 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 최대 100 Mbps정도의 송신 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 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 디코딩하지 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 기존에 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 1a는 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 0.5ms이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms이다. 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 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. 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-01]
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. DCI는 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 DCI인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화(spatial multiplexing)를 적용하는지 여부, 전력제어용 DCI인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용한다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1은 적어도 다음과 같은 제어정보들을 포함하도록 구성된다.
- 자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 리소스 할당 방식이 유형 0인지 유형 1인지 통지한다. 유형 0은 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, RBG는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1은 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 PUCCH에 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 DCI를 구성하는 제어정보 중에서 5 비트로 구성되는 MCS를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기(transport block size; TBS)를 통지한다. 상기 TBS는 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), 64QAM으로서, 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 심벌당 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 송신되어진다. 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 설계하였다. 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, 면허대역뿐만 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 명세서에서는 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 1b는 5G에서 고려되는 서비스들이 하나의 시스템으로 다중화되어 전송되는 예를 도시하는 도면이다.
도 1b에서 5G가 사용하는 주파수-시간 리소스(1b-01)은 주파수 축(1b-02)과 시간 축(1b-03)으로 구성될 수 있다. 도 1b에서는 5G가 하나의 프레임워크 안에서 eMBB(1b-05), mMTC(1b-06), URLLC(1b-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, 1b-08)를 고려할 수도 있다. eMBB(1b-05), mMTC(1b-06), URLLC(1b-07), eMBMS(1b-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(1b-05)의 경우, 상기에서 전술한 증가된 데이터 전송 속도를 제공하기 위해 특정 임의의 시간에 최대의 주파수 대역폭을 점유하여 전송하는 것이 바람직하다. 따라서, eMBB(1b-05)서비스의 경우 다른 서비스와 시스템 전송 대역폭(1b-01) 내에서 TDM되어 전송되는 것이 바람직하나, 다른 서비스들의 필요에 따라 다른 서비스들과 시스템 전송 대역폭 내에서 FDM되어 전송되는 것도 바람직하다.
mMTC(1b-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(1b-06)은 5G의 전송 시스템 대역폭(1b-01)내에서 다른 서비스들과 FDM 되어 전송되는 것이 바람직하다.
URLLC(1b-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(1b-07)의 요구사항을 고려했을 때, URLLC(1b-07)은 5G의 전송 시스템 대역폭(1b-01)내에서 다른 서비스들과 TDM되는 것이 바람직하다.
상기에서는 5G에서 다양한 요구사항을 만족시키기 위해 다양한 서비스의 필요성을 기술하고, 대표적으로 고려되고 있는 서비스 들에 대한 요구사항을 기술하였다.
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.
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, 전송시간구간 길이(TTI) 등을 포함한다. 상기의 서비스간에 서로 다른 Numerology를 갖는 예로서, eMBMS(1b-08)은 다른 서비스에 비해 긴 CP 길이를 가질 수 있다. eMBMS(1b-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.
한편, 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. 다양한 5G 서비스들을 한 TDD 캐리어 내에서 다중화할 때, 서로 다른 전송시간구간(Transmission Time Interval, 혹은 Transmit Time Interval)을 갖는 서비스들은 다른 프레임 구조(즉, 상향 혹은 하향 프레임)를 필요로 할 수 있고, 기지국은 상기 다른 전송시간구간의 서비스들을 다중화하고, 단말은 각 전송시간구간에서 단말에게 전송되는 서비스들을 복호하기 위한 방안에 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 1c, 도 1d는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 1-1실시예, 제 1-2실시예를 도시하는 도면이다. 본 발명에서 제안하는 방안들은 도 1c의 시스템과 도 1d의 시스템에 모두 적용이 가능하다.
도 1c를 참조하여 설명하면, 도 1c의 상단 도면은 네트워크에서 하나의 기지국(1c-01)내에 5G 셀(1c-02)이 stand-alone으로 동작하는 경우를 도시한 것이다. 단말(1c-04)은 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말이다. 단말(1c-04)은 5G stand-alone 셀(1c-01)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, 5G 기지국(1c-01)에 Random access를 시도한다. 단말(1c-04)는 5G 기지국(1c-01)과의 RRC connection이 완성된 후 5G 셀(1c-02)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 5G 셀(1c-02)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상기 도 1c의 상단 도면의 시스템에서 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있다.
다음으로 도 1c의 하단 도면은 5G stand-alone 기지국(1c-11)과 데이터 전송량 증가를 위한 5G non-stand alone 기지국(1c-12)을 설치한 것을 도시한 것이다. 단말(1c-14)은 복수 기지국에서 5G 통신을 수행하기 위한 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말이다. 상기 5G capable 단말은 하나의 5G 서비스만 지원하는 단말일수도 있고, 복수개의 5G 서비스를 지원하는 단말일 수도 있다. 상기의 하나의 5G 서비스만 지원하는 단말은 하나의 numerology를 지원하는 것이 가능하며, 복수개의 5G 서비스를 지원하는 단말은 복수개의 numerology를 지원하는 것이 가능하다. 단말(1c-14)는 5G stand-alone 기지국(1c-11)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, 5G stand-alone 기지국(1c-11)에 Random access를 시도한다. 단말(1c-14)는 5G stand-alone 기지국(1c-11)과의 RRC connection이 완성된 후 5G non-stand alone cell(1c-15)를 추가적으로 설정하고 상기의 5G stand-alone 기지국(1c-11) 혹은 5G non-stand alone 기지국(1c-12)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 5G stand-alone 기지국(1c-11) 혹은 5G non-stand alone 기지국(1c-12)의 duplex 방식에 대한 제한은 없으며, 상기 5G stand-alone 기지국(1c-11)과 5G non-stand alone 기지국(1c-12)은 이상적인 백홀망 혹은 비이상적인 백홀망으로 연결되어 있는 것으로 가정한다. 따라서 이상적인 백홀망(1c-13)을 가진 경우 빠른 기지국간 X2 통신(1c-13)이 가능하다. 상기 도 1c의 하단 도면의 시스템에서 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있다.
다음으로 도 1d를 참조하여 설명하면, 도 1d의 상단 도면은 네트워크에서 하나의 기지국(1d-01)내에 LTE 셀(1d-02)과 5G 셀(1d-03)이 공존하는 경우를 도시한 것이다. 단말(1d-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. 상기 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말은 하나의 5G 서비스만 지원하는 단말일수도 있고, 복수개의 5G 서비스를 지원하는 단말일 수도 있다. 상기의 하나의 5G 서비스만 지원하는 단말은 하나의 numerology를 지원하는 것이 가능하며, 복수개의 5G 서비스를 지원하는 단말은 복수개의 numerology를 지원하는 것이 가능하다. 단말(1d-04)은 LTE 셀(1d-02) 혹은 5G 셀(1d-03)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, 기지국(1d-01)과 LTE 셀(1d-02) 혹은 5G 셀(1d-03)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 LTE 셀(1d-02)이나 5G 셀(1d-03)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상향링크 제어전송은 LTE 셀이 P셀인 경우 LTE 셀(1d-02)을 통해서 전송하며, 5G 셀이 P셀인 경우 5G 셀(1d-03)을 통해서 전송된다. 상기 도 1d의 상단 도면의 시스템에서 LTE 셀과 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있으며, 모두 합쳐 32개의 서빙 셀을 지원할 수 있다. 상기 네트워크에서 상기 기지국(1d-01)은 LTE 송수신 모듈(시스템)과 5G 송수신 모듈(시스템)을 모두 구비한 것으로 가정하며, 상기 기지국(1d-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(1d-04)은 LTE 셀(1d-02)이나 5G 셀(1d-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(1d-02)과 5G 셀(1d-03)로부터의 데이터 수신이 각각 어떤 자원을 통하여 이루어 지는지를 알 수 있다.
다음으로 도 1d의 하단 도면은 네트워크에서 넓은 커버리지를 위한 LTE 매크로(Macro) 기지국(1d-11)과 데이터 전송량 증가를 위한 5G 소형 기지국(1d-12)을 설치한 것을 도시한 것이다. 단말(1d-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. 상기 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말은 하나의 5G 서비스만 지원하는 단말일수도 있고, 복수개의 5G 서비스를 지원하는 단말일 수도 있다. 상기의 하나의 5G 서비스만 지원하는 단말은 하나의 numerology를 지원하는 것이 가능하며, 복수개의 5G 서비스를 지원하는 단말은 복수개의 numerology를 지원하는 것이 가능하다. 단말(1d-14)는 LTE 기지국(1d-11) 혹은 5G 기지국(1d-12)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, LTE 기지국(1d-11)과 5G 기지국(1d-12)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 LTE 매크로 기지국(1d-11)이나 5G 소형 기지국(1d-12)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상향링크 제어전송은 LTE 셀이 P셀인 경우 LTE 셀(1d-11)을 통해서 전송하며, 5G 셀이 P셀인 경우 5G 셀(1d-12)을 통해서 전송된다. 이때, LTE 기지국(1d-11)과 5G 기지국(1d-12)는 이상적인 백홀망 혹은 비이상적인 백홀망을 가진 것으로 가정한다. 따라서 이상적인 백홀망(1d-13)을 가진 경우 빠른 기지국간 X2 통신(1d-13)이 가능하여, 상향링크 전송이 LTE 기지국(1d-11)에게만 전송되더라도, X2 통신(1d-13)을 통해 5G 기지국(1d-12)이 관련 제어 정보를 LTE 기지국(1d-11)으로부터 실시간 수신하는 것이 가능하다. 상기 1d의 하단 도면의 시스템에서 LTE 셀과 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있으며, 모두 합쳐 32개의 서빙 셀을 지원할 수 있다. 상기 기지국(1d-11 혹은 1d-12)는 LTE 시스템과 5G 시스템을 실시간으로 관장하여 운영하는 것이 가능하다. 가령, 기지국(1d-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(1d-12)에게 송신하는 것이 가능하다. 상기 단말(1d-14)는 LTE 기지국(1d-11) 또는 5G 기지국(1d-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(1d-11)과 5G 셀(1d-12)로부터의 데이터 송수신이 어떤 자원을 통하여 이루어 지는지를 알 수 있다.
한편, LTE 기지국(1d-11)과 5G 기지국(1d-12)가 비이상적인 백홀망(1d-13)을 가진 경우 빠른 기지국간 X2 통신(1d-13)이 불가능하다. 따라서, 상기 기지국(1d-11 혹은 1d-12)는 LTE 시스템과 5G 시스템을 정적(semi-statically)으로 운영하는 것이 가능하다. 가령, 기지국(1d-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(1d-12)에게 송신함으로써 LTE 시스템과 5G 시스템의 자원구분이 가능하다. 상기 단말(1d-14)는 LTE 기지국(1d-11) 또는 5G 기지국(1d-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(1d-11)과 5G 셀(1d-12)로부터의 데이터 송수신이 어떤 자원을 통하여 이루어 지는지를 알 수 있다.
다음으로 도 1e는 본 발명에서 제안하는 서브프레임 구조들을 도시하는 도면이다. 도 1e의 상단 도면과 하단 도면을 통하여 5G 통신시스템에서 다양한 서비스들이 가질 수 있는 전송시간구간에서의 서브프레임 구조들에 대하여 설명하도록 한다.
도 1e의 상단 및 하단 도면에서 X1(1e-11), X2(1e-21)은 특정 서비스 또는 특정 서비스의 단말이 사용할 수 있는 다양한 전송시간구간을 도시한 것이며, 각각의 전송시간구간에서의 서브프레임 구조들(1e-12 내지 1e-17 및 1e-22 내지 1e-27)를 도시한 것이다. 가령, X1은 1ms, X2는 0.5ms 일 수 있으며 X1, X2는 상대적인 전송시간구간을 설명하기 위한 것이며, 5G 통신시스템에서는 하나의 전송시간구간만을 사용할 수도 있고, 적어도 하나 이상(X1, X2, X3, …….)의 다양한 전송시간구간을 다중화하여 사용할 수도 있다. 본 발명에서는 한 전송시간구간에서 전송되는 신호들의 단위를 서브프레임으로 지칭하며, 서브프레임은 적어도 하나의 하향 심볼(1e-01) 또는 보호심볼(1e-01) 또는 상향심볼(1e-03)들로 구성되어 있다. 상기 심볼의 OFDM이 사용되는 경우, OFDM 심볼로 정의될 수 있으며, OFDM 심볼의 길이는 서브캐리어 개수, CP 길이, 밴드위쓰 크기에 따라 달라질 수 있다.
서브프레임(1e-12 내지 1e-17)은 기지국에 의해 단말에게 지시되며, 단말은 상위 신호 혹은 물리 신호를 통해 상기 서브프레임(1e-12 내지 1e-17)에 관련된 정보 즉, 언제, 어떤 서브프레임이 사용되는지를 획득한다. 각 서브프레임(1e-12 내지 1e-17)들의 위치 및 개수는 사전에 상위 신호에 의해 설정되어 단말이 관련 정보를 획득할 수도 있고, 물리 신호에 의해 매 서브프레임 또는 이전 서브프레임에서 다음 서브프레임의 종류를 단말이 획득할 수도 있다.
먼저 각 서브프레임들을 구성하는 구성 요소인 하향 심볼(1e-01) 또는 보호심볼(1e-02) 또는 상향심볼(1e-03)에 대해 설명하도록 한다.
각 서브프레임들은 적어도 하나의 하향 심볼(1e-01) 또는 보호심볼(1e-02) 또는 상향심볼(1e-03)들로 구성되어 있으며, 하향 심볼(1e-01)은 하향 제어 정보 및 하향 데이터 전송을 위해 사용된다. 보호 심볼(1e-02)은 한 서브프레임 내에서 혹은 두 서브프레임을 이어서 고려했을 때 보호 심볼의 양쪽에 있는 심볼이 다른 방향(즉 상향과 하향)인 경우 단말 혹은 기지국의 RF 스위칭 시간을 보장하고, 단말과 기지국의 거리로 인한 지연 시간 등을 보호 심볼(1e-02) 내에 흡수하기 위해 사용된다. 또한 상기 한 서브프레임 내에서 하향 데이터 수신 및 상기 하향 데이터에 대한 상향 제어 정보를 전송할 수 있는 capability를 갖는 단말의 프로세싱 시간을 보장하기 위해 사용된다. 상기 한 서브프레임 내의 보호 심볼(1e-02)의 개수는 셀 내에 있는 단말의 RF 스위칭 시간들 및 셀 반경을 고려하여 기지국에 의해 미리 설정되어, 단말은 상위 신호를 통해 상기 서브프레임내의 보호 심볼의 개수에 대한 정보를 기지국으로부터 획득할 수 있다. 상향 심볼(1e-03)은 상향 제어 정보 및 상향 데이터 전송을 위해 사용된다. 한 서브프레임 내의 상향 심볼(1e-03)의 개수는 셀 반경에 의한 상향 제어 정보 및 상향 데이터 전송의 커버리지 등을 고려하여 기지국에 의해 미리 설정되어, 단말은 상위 신호를 통해 한 서브프레임 내의 상향 심볼의 개수에 대한 정보를 기지국으로부터 획득할 수 있다.
다음으로 전송시간구간 X1(1e-11)에 해당하는 각 서브프레임 구조는 다음과 같다.
서브프레임(1e-12)는 하향 심볼(1e-01)로만 구성되어 있다.
서브프레임(1e-13)은 하향 심볼(1e-01)과 보호 심볼(1e-02)로 구성되어 있다.
서브프레임(1e-14)은 하향 심볼(1e-01), 보호 심볼(1e-02), 상향 심볼(1e-03)으로 구성되어 있다. 상기 서브프레임(1e-14)는 하향 제어 정보와 하향 데이터 수신 및 동일한 서브프레임 내에서 상기 하향 데이터에 대한 상향 제어 정보를 전송할 수 있는 서브프레임 구조를 갖고 있다.
서브프레임(1e-15)는 하향 심볼(1e-01), 보호 심볼(1e-02), 상향 심볼(1e-03)으로 구성되어 있다. 상기 서브프레임(1e-15)는 하향 제어 정보 수신 및 동일한 서브프레임 내에서 상기 하향 제어 정보로 지시되는 상향 데이터를 전송할 수 있는 서브프레임 구조를 갖고 있다.
서브프레임(1e-16)은 보호 심볼(1e-02)와 상향 심볼(1e-03)으로 구성되어 있다.
서브프레임(1e-17)은 상향 심볼(1e-03)으로만 구성되어 있다.
다음으로 전송시간구간 X2(1e-21)에 해당하는 각 서브프레임 구조는 다음과 같다.
서브프레임(1e-22)는 하향 심볼(1e-01)로만 구성되어 있다.
서브프레임(1e-23)은 하향 심볼(1e-01)과 보호 심볼(1e-02)로 구성되어 있다.
서브프레임(1e-24)은 하향 심볼(1e-01), 보호 심볼(1e-02), 상향 심볼(1e-03)으로 구성되어 있다. 상기 서브프레임(1e-24)는 하향 제어 정보와 하향 데이터 수신 및 동일한 서브프레임 내에서 상기 하향 데이터에 대한 상향 제어 정보를 전송할 수 있는 서브프레임 구조를 갖고 있다.
서브프레임(1e-25)는 하향 심볼(1e-01), 보호 심볼(1e-02), 상향 심볼(1e-03)으로 구성되어 있다. 상기 서브프레임(1e-25)는 하향 제어 정보 수신 및 동일한 서브프레임 내에서 상기 하향 제어 정보로 지시되는 상향 데이터를 전송할 수 있는 서브프레임 구조를 갖고 있다.
서브프레임(1e-26)은 보호 심볼(1e-02)와 상향 심볼(1e-03)으로 구성되어 있다.
서브프레임(1e-27)은 상향 심볼(1e-03)으로만 구성되어 있다.
다음으로 도 1f를 통해 한 캐리어 내에서 다양한 전송시간구간을 다중화할 때 발생하는 이슈에 설명하도록 한다.
도 1f는 본 발명에서 해결하고자 하는 상황을 도시하는 도면이다.
도 1f에서 전송시간구간 X1(1f-11)에 의한 서브프레임(1f-21)와 전송시간구간 X1(1f-11)과는 다른 전송시간구간을 갖는 X2(1f-12)에 의한 서브프레임(1f-22)이 한 캐리어 특히 TDD 캐리어 내에서 혼재되어 다중화되고 있는 상황을 보여주고 있다.
전송시간구간 X1(1f-11)에 의한 서브프레임은 하향 심볼과 보호 심볼 및 상향 심볼로 구성되어 있고, X2(1f-11)에 의한 서브프레임도 역시 하향 심볼과 보호 심볼 및 상향 심볼로 구성되어 있다. 도 1f의 예에서 X1은 X2의 2배의 길이를 갖고 있기 때문에, X1에 의한 서브프레임 길이는 X2에 의한 두 개의 서브프레임 길이에 해당하는 것을 알 수 있다.
이 때, X1에 의한 서브프레임(1f-21)의 하향 심볼이 X2에 의해 구성된 서브프레임들(1f-22)에서의 상향 심볼과 같이 시간에서 충돌한다(1f-23). 즉, X1에 의해 서비스를 제공받는 단말의 하향 데이터에 대한 수신과 X2에 의해 서비스를 제공받는 단말의 상향 데이터에 대한 전송이 같은 시간에서 이루어 져야 한다. 이 경우, X1에 의해 서비스를 받는 단말의 하향 데이터 수신은 X2에 의해 서비스를 받는 단말의 상향 데이터 전송에 의해 간섭을 받을 수 있으며, 기지국은 X2에 의한 상향 데이터 수신과 X1에 의한 하향 데이터 전송을 동시에 수행해야 한다. 상기와 같은 간섭 문제 및 기지국의 양방향 동시 데이터 송수신 수행을 위한 하드웨어 복잡도와 같은 문제를 피하기 위한 방안이 필요로 된다. 상기와 같은 이슈를 해결하기 위한 방안 및 다양한 전송시간구간을 다중화하는 방안을 본 발명에서 제안하도록 한다.
도 1g는 본 발명에서 제안하는 제 1-1실시예를 도시하는 도면이다.
먼저 도 1g의 상단과 중단의 도면을 통해 공통 전송시간구간 및 전용 전송시간구간을 통해 서브프레임 구조를 알려주고, 전용 전송시간구간에서 상기 서브프레임 구조에 따른 제어 정보 및 데이터 전송을 수행하는 것을 설명하도록 한다.
도 1g의 상단에서 공통 전송시간구간(1g-11)과 전용 전송시간구간(1g-12)가 각각 설정된다. 공통 전송시간구간(1g-11)은 상기 공통 전송시간구간(1g-11) 내에서 기지국과 셀 내에 모든 단말이 사용할 서브프레임 구조를 결정하기 위한 것이다. 서브프레임 구조는 일정 시간 동안 미리 설정되어 단말에게 지시될 수 있으며, 이 경우 서브프레임 구조는 시스템 신호, RRC 신호를 포함하는 상위 신호를 통해 전송될 수도 있다. 서브프레임 구조는 매 공통 전송시간구간에서 변동되어 단말에게 지시될 수 있으며, 이 경우 서브프레임 구조는 물리 신호를 통해 전송될 수 있다. 물리 신호가 전송되는 경우, 공통 전송시간구간(1g-11)에 따라 서브프레임 구조를 찾기 위한 단말의 복호 동작이 수행될 수 있다. 가령, 공통 전송시간구간(1g-11)이 시작되는 첫번째 심볼에서 제어 정보 전송을 통해 현재의 서브프레임 구조 또는 다음 공통 전송시간구간을 위한 서브프레임 구조가 결정될 수 있고, 단말은 매 공통 전송시간구간(1g-11)이 시작되는 첫번째 심볼에서 제어 정보 복호를 통해 서브프레임 구조를 획득할 수 있다. 서브프레임 구조는 도 1e에서 설명한 서브프레임 구조를 포함한다. 상기 전용 전송시간구간(1g-12)는 단말에게 제어 정보를 전송하고 데이터 정보를 전송하기 위한 전송시간구간이며, 서비스 별로 다른 길이를 갖는 전용 전송시간구간(1g-12)을 설정하는 것이 가능하다. 가령, 1g-21에서 전용 전송시간구간(1g-12)은 공통 전송시간구간(1g-11)의 반에 해당하는 길이를 가지며, 상기 길이에 따라 서브프레임 구조 정보를 포함하는 제어 정보와 제어 정보에 의해 스케줄링 된 데이터 정보가 전송된다. 또는 1g-22에서 전용 전송시간구간(1g-13)은 공통 전송시간구간(1g-11)에 해당하는 길이를 가지며, 상기 길이에 따라 서브프레임 구조 정보를 포함하는 제어 정보와 제어 정보에 의해 스케줄링 된 데이터 정보가 전송된다.
도 1g의 중단을 통해 공통 전송시간구간과 전용 전송시간구간이 도 1g의 상단과는 다르게 정의되어 기지국과 단말이 운영되는 예를 살펴보도록 한다. 도 1g에서 공통 전송시간구간(1g-31)과 전용 전송시간구간(1g-32)가 각각 설정된다. 도 1g의 중단에서 공통 전송시간구간(1g-31)은 단말이 전용 전송시간구간에서 사용되는 서브프레임 구조가 시작되는 위치를 찾기 위한 복호를 시도해야 하는 주기를 의미할 수 있다. 상기 서브프레임 구조는 매 전용 전송시간구간에서 변동되어 단말에게 지시될 수 있으며, 이 경우 서브프레임 구조는 물리 신호를 통해 전송될 수 있다. 물리 신호가 전송되는 경우, 공통 전송시간구간(1g-11)에 따라 서브프레임 구조가 시작되는 위치를 찾기 위한 단말의 복호 동작이 수행될 수 있다. 가령, 공통 전송시간구간(1g-32)이 시작되는 첫번째 심볼에서 제어 정보 전송을 통해 현재의 서브프레임 구조 또는 다음 공통 전송시간구간을 위한 서브프레임 구조의 시작 위치가 결정될 수 있고, 단말은 매 공통 전송시간구간(1g-32)이 시작되는 첫번째 심볼에서 제어 정보 복호를 통해 전용 전송시간구간의 서브프레임 구조가 시작되는 위치를 획득할 수 있다. 서브프레임 구조는 도 1e에서 설명한 서브프레임 구조를 포함한다. 상기 전용 전송시간구간(1g-31)는 단말에게 제어 정보를 전송하고 데이터 정보를 전송하기 위한 전송시간구간이며, 서비스 별로 다른 길이를 갖는 전용 전송시간구간(1g-31)을 설정하는 것이 가능하다. 가령, 1g-41에서 전용 전송시간구간(1g-31)은 공통 전송시간구간(1g-32)의 2배에 해당하는 길이를 가지며, 상기 길이에 따라 서브프레임 구조 정보를 포함하는 제어 정보와 제어 정보에 의해 스케줄링 된 데이터 정보가 전송된다.
도 1g의 하단의 순서도를 통해 도 1g의 상단의 도면에서 설명한 방법에 대한 기지국과 단말의 절차를 설명하도록 한다.
먼저 본 발명의 제 1-1실시예를 따른 기지국 절차를 설명하도록 한다.
단계 1g-50에서 기지국은 단말에게 전송시간구간 설정 정보를 전송한다. 상기의 전송시간구간 설정 정보는 상기의 도 1g의 상단에서 설명한대로 공통 전송시간구간 및 전용 전송시간구간 관련 정보를 포함하며, 상기 설정 정보는 시스템 신호, RRC 신호를 포함하는 상위 신호 또는 물리 신호를 통해 단말에게 전송된다. 또한, 서브프레임 구조는 일정 시간 동안 미리 결정되어 시스템 신호, RRC 신호를 포함하는 상위 신호 또는 물리 신호를 통해 단말에게 전송될 수 있다.
단계 1g-51에서 기지국은 단말에게 5G 서비스를 위한 데이터 스케줄링 정보를 포함하는 제어 정보를 전송한다. 상기 제어 정보는 공통 전송시간구간에 따른 서브프레임 구조를 포함할 수 있다. 상기 제어 정보는 현재 공통전송시간구간 혹은 다음 공통 전송시간구간을 위한 서브프레임 구조일 수 있다. 상기 제어 정보는 서브프레임의 맨 첫 심볼에서 전송될 수 있다. 또한, 데이터 스케줄링 정보는 본 발명에서 설명한대로 5G를 위해 고려되는 서비스를 모두 포함하며, 상기 데이터 스케줄링 정보는 5G 서비스의 데이터 전송을 위한 주파수 자원 혹은 시간 자원을 포함한다. 상기 데이터 스케줄링 정보는 상위 신호 혹은 물리 신호에 의해 전송될 수 있다.
단계 1g-52에서 기지국은 단말에게 5G 서비스를 위한 제어 정보에 따라 데이터를 송수신한다. 상기 제어 정보는 단계 1g-51에서 설명한대로 서브프레임 구조를 포함할 수 있고, 이 경우 서브프레임 구조에 따라 기지국은 데이터를 송수신한다.
다음으로 본 발명의 제 1-1실시예에 따른 단말 절차를 설명하도록 한다.
단계 1g-60에서 단말은 기지국으로부터 전송시간구간 설정 정보를 수신한다. 상기의 전송시간구간 설정 정보는 상기의 도 1g의 상단에서 설명한대로 공통 전송시간구간 및 전용 전송시간구간 관련 정보를 포함하며, 상기 설정 정보는 시스템 신호, RRC 신호를 포함하는 상위 신호 또는 물리 신호를 통해 단말에게 전송된다. 또한, 서브프레임 구조는 일정 시간 동안 미리 결정되어 시스템 신호, RRC 신호를 포함하는 상위 신호 또는 물리 신호를 통해 단말에게 전송될 수 있다.
단계 1g-61에서 단말은 기지국으로부터 5G 서비스를 위한 데이터 스케줄링 정보를 포함하는 제어 정보 수신을 시도한다. 상기 제어 정보는 공통 전송시간구간에 따른 서브프레임 구조를 포함할 수 있다. 상기 제어 정보는 현재 공통전송시간구간 혹은 다음 공통 전송시간구간을 위한 서브프레임 구조일 수 있다. 상기 제어 정보는 서브프레임의 맨 첫 심볼에서 전송될 수 있다. 또한, 데이터 스케줄링 정보는 본 발명에서 설명한대로 5G를 위해 고려되는 서비스를 모두 포함하며, 상기 데이터 스케줄링 정보는 5G 서비스의 데이터 전송을 위한 주파수 자원 혹은 시간 자원을 포함한다. 상기 데이터 스케줄링 정보는 상위 신호 혹은 물리 신호에 의해 전송될 수 있다.
단계 1g-62에서 단말은 기지국에게 5G 서비스를 위한 제어 정보에 따라 데이터를 송수신한다. 상기 제어 정보는 단계 1g-61에서 설명한대로 서브프레임 구조를 포함할 수 있고, 이 경우 서브프레임 구조에 따라 단말은 데이터를 송수신한다.
도 1h는 본 발명에서 제안하는 제 1-2실시예를 도시하는 도면이다.
먼저 도 1h의 상단을 통해 공통 전송시간구간에서 서브프레임 구조를 알려줄 때, 서브프레임의 첫번째 심볼에서 하향 제어 정보가 전송될 수 없는 상향 심볼을 갖는 경우 이전 서브프레임 구조를 기반으로 다음 서브프레임 구조를 찾는 것을 설명하도록 한다.
도 1h의 상단에서 공통 전송시간구간(1h-11 혹은 1h-12)가 설정되고, 따라서 공통 전송시간구간의 길이를 갖는 서브프레임 구조가 결정된다. 이전 공통 전송시간구간(1h-11)에서 하향 심볼로 시작되는 서브프레임 구조가 결정되어 단말에게 전송된 경우, 다음 공통 전송시간구간(1h-12)에서의 서브프레임 구조가 상향 심볼로 시작되는 경우, 단말에게 상기 상향 심볼로 시작되는 서브프레임 구조를 알려주는 제어 정보가 전송될 수 없게 된다. 이 경우, 이전 공통전송시간구간(1h-11)에서 전송된 서브프레임 구조를 기반으로 다음 공통전송시간구간(1h-12)에서 전송되는 서브프레임 구조를 판단할 수 있다.
가령, 1h-21에서 이전 공통전송시간구간(1h-11)에서 전송된 서브프레임 구조가 하향 심볼로만 이루어진 경우, 다음 공통전송시간구간(1h-12)에서 전송되는 서브프레임 구조는 하향과 상향 심볼 사이에 보호심볼로 시작되어야 한다. 따라서, 단말이 서브프레임 구조를 포함하는 하향 제어 정보를 복호 시도(1h-31) 하더라도 하향 제어 정보를 획득하지 못하는 경우 보호 심볼, 상향 심볼로 이루어진 상향 서브프레임 구조를 갖는다는 것을 알 수 있다.
또한, 1h-22에서 이전 공통전송시간구간(1h-11)에서 전송된 서브프레임 구조가 하향 심볼과 보호 심볼로 이루어진 경우, 다음 공통전송시간구간(1h-12)에서 전송되는 서브프레임 구조는 상향 심볼로 시작되는 서브프레임 구조여야 한다. 따라서, 단말이 서브프레임 구조를 포함하는 하향 제어 정보를 복호 시도(1h-32) 하더라도 하향 제어 정보를 획득하지 못하는 경우 상향 심볼로만 이루어진 상향 서브프레임 구조를 갖는다는 것을 알 수 있다.
또한, 1h-23에서 이전 공통전송시간구간(1h-11)에서 전송된 서브프레임 구조가 하향 심볼과 보호 심볼 그리고 상향 심볼로 이루어진 경우, 다음 공통전송시간구간(1h-12)에서 전송되는 서브프레임 구조는 상향 심볼로 시작되는 서브프레임 구조여야 한다. 따라서, 단말이 서브프레임 구조를 포함하는 하향 제어 정보를 복호 시도(1h-33) 하더라도 하향 제어 정보를 획득하지 못하는 경우 상향 심볼로만 이루어진 상향 서브프레임 구조를 갖는다는 것을 알 수 있다.
또한, 1h-24에서 이전 공통전송시간구간(1h-11)에서 전송된 서브프레임 구조가 하향 심볼과 보호 심볼 그리고 상향 심볼로 이루어진 경우, 다음 공통전송시간구간(1h-12)에서 전송되는 서브프레임 구조는 상향 심볼로 시작되는 서브프레임 구조여야 한다. 따라서, 단말이 서브프레임 구조를 포함하는 하향 제어 정보를 복호 시도(1h-34) 하더라도 하향 제어 정보를 획득하지 못하는 경우 상향 심볼로만 이루어진 상향 서브프레임 구조를 갖는다는 것을 알 수 있다.
도 1h의 하단의 순서도를 통해 도 1h의 상단의 도면에서 설명한 방법에 대한 단말의 절차를 설명하도록 한다.
본 발명의 제 1-2실시예에 따른 단말 절차를 설명하도록 한다.
단계 1h-60에서 단말은 전송시간구간 n에서 기지국으로부터 하향 심볼로 시작되는 서브프레임 구조를 획득한다. 하향 심볼로 시작되는 서브프레임 구조는 도 1e에 제시되어 있는 서브프레임 구조를 포함한다. 상기의 전송시간구간 설정 정보는 상기의 도 1g의 상단에서 설명한대로 공통 전송시간구간 및 전용 전송시간구간 관련 정보를 포함하며, 상기 설정 정보는 시스템 신호, RRC 신호를 포함하는 상위 신호 또는 물리 신호를 통해 단말에게 전송된다. 또한, 서브프레임 구조는 일정 시간 동안 미리 결정되어 시스템 신호, RRC 신호를 포함하는 상위 신호 또는 물리 신호를 통해 단말에게 전송될 수 있다.
단계 1h-61에서 단말은 전송시간구간 n+1에서 기지국으로부터 서브프레임 구조를 포함하는 하향 제어 정보 수신을 시도한다. 상기 제어 정보는 공통 전송시간구간에 따른 서브프레임 구조를 포함할 수 있다. 상기 제어 정보는 현재 공통전송시간구간 혹은 다음 공통 전송시간구간을 위한 서브프레임 구조일 수 있다. 상기 제어 정보는 서브프레임의 맨 첫 심볼에서 전송될 수 있다. 단계 1h-61에서 하향 제어 정보 수신을 성공한 경우, 단말은 단계 1h-62에서 상기 하향 제어 정보에 포함된 전송시간구간 n+1의 서브프레임 구조를 획득한다.
단계 1h-61에서 하향 제어 정보 수신을 성공하지 못한 경우, 단말은 단계 1h-63에서 전송시간구간 n+1의 서브프레임 구조를 전송시간구간 n의 서브프레임 구조를 기반으로 획득한다. 구체적인 방법은 도 1h의 상단 도면을 통해 설명한 방법을 따른다.
도 1i는 본 발명에서 제안하는 제 1-3실시예를 도시하는 도면이다.
먼저 도 1i의 상단의 도면을 통해 공통 전송시간구간 및 전용 전송시간구간을 통해 서브프레임 구조를 알려주고, 전용 전송시간구간에서 상기 서브프레임 구조에 따른 데이터 전송을 수행하고 데이터가 제대로 수신되었는지를 포함하는 상향 피드백 정보를 전송하는 것을 설명하도록 한다.
공통 전송시간 구간(1i-11) 및 전용 전송시간구간(1i-12)의 설명은 도 1g의 상단 도면과 중단 도면에서 설명한 바를 따를 수 있다.
전용 전송시간구간에서의 서브프레임 구조에 따라 전송된 데이터에 대한 상향 피드백 정보 (1i-21) 및 공통 전송시간구간의 길이에 따른 서브프레임 구조에 따라 전송된 데이터에 대한 상향 피드백 정보(1i-22)가 같은 시간에서 다중화될 수 있다.
다중화하기 위한 구체적인 방법은 단말이 상기 다른 전송시간구간들에서 전송된 데이터에 대한 피드백 전송을 위해서 각각의 상향 제어 채널을 전송하는 것이다. 이때, 단말의 전력이 충분히 못한 경우 (power limited case), 전용 전송시간구간에 해당하는 데이터에 대한 피드백에 대해서 전력을 먼저 조절하여 공통 전송시간구간에서 전송될 데이터에 대한 피드백을 보호하기 위한 방법을 적용할 수 있다.
다중화하기 위한 또 다른 방법은 단말이 상기 다른 전송시간구간들에서 전송된 데이터에 대한 피드백 전송을 위해서 하나의 상향 제어 채널을 전송하되, 정보를 고정된 형태의 길이로 다중화하는 것이다. 단말이 특정 데이터를 놓치는 경우, 기지국은 단말이 어떤 데이터에 대한 피드백을 전송했는지 알지 못한다. 따라서, 다른 전송시간구간들에서 전송된 데이터에 대한 피드백의 페이로드 사이즈를 고정하고, 해당 피드백의 위치를 고정함으로써 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다.
도 1i의 하단의 순서도를 통해 도 1i의 상단의 도면에서 설명한 방법에 대한 기지국과 단말의 절차를 설명하도록 한다.
먼저 본 발명의 제 1-3실시예를 따른 기지국 절차를 설명하도록 한다.
단계 1i-50에서 기지국은 단말에게 전송시간구간 설정 정보를 전송한다. 상기의 전송시간구간 설정 정보는 상기의 도 1g의 상단에서 설명한대로 공통 전송시간구간 및 전용 전송시간구간 관련 정보를 포함하며, 상기 설정 정보는 시스템 신호, RRC 신호를 포함하는 상위 신호 또는 물리 신호를 통해 단말에게 전송된다. 또한, 서브프레임 구조는 일정 시간 동안 미리 결정되어 시스템 신호, RRC 신호를 포함하는 상위 신호 또는 물리 신호를 통해 단말에게 전송될 수 있다.
단계 1i-51에서 기지국은 단말에게 5G 서비스를 위한 데이터 스케줄링 정보를 포함하는 제어 정보와 데이터를 전송한다. 상기 제어 정보는 공통 전송시간구간에 따른 서브프레임 구조를 포함할 수 있다. 상기 제어 정보는 현재 공통전송시간구간 혹은 다음 공통 전송시간구간을 위한 서브프레임 구조일 수 있다. 상기 제어 정보는 서브프레임의 맨 첫 심볼에서 전송될 수 있다. 또한, 데이터 스케줄링 정보는 본 발명에서 설명한대로 5G를 위해 고려되는 서비스를 모두 포함하며, 상기 데이터 스케줄링 정보는 5G 서비스의 데이터 전송을 위한 주파수 자원 혹은 시간 자원을 포함한다. 상기 데이터 스케줄링 정보는 상위 신호 혹은 물리 신호에 의해 전송될 수 있다. 상기 제어 정보의 서브프레임 구조에 따라 기지국은 데이터를 송수신한다.
단계 1i-52에서 기지국은 상기 단계 1j-51에서 전송한 데이터에 대한 피드백을 수신한다. 피드백 수신 방법은 도 1i의 상단 도면을 통해 설명한 방법을 따른다.
다음으로 본 발명의 제 1-3실시예에 따른 단말 절차를 설명하도록 한다.
단계 1i-60에서 단말은 기지국으로부터 전송시간구간 설정 정보를 수신한다. 상기의 전송시간구간 설정 정보는 상기의 도 1g의 상단에서 설명한대로 공통 전송시간구간 및 전용 전송시간구간 관련 정보를 포함하며, 상기 설정 정보는 시스템 신호, RRC 신호를 포함하는 상위 신호 또는 물리 신호를 통해 단말에게 전송된다. 또한, 서브프레임 구조는 일정 시간 동안 미리 결정되어 시스템 신호, RRC 신호를 포함하는 상위 신호 또는 물리 신호를 통해 단말에게 전송될 수 있다.
단계 1i-61에서 단말은 기지국으로부터 5G 서비스를 위한 데이터 스케줄링 정보를 포함하는 제어 정보와 데이터를 수신한다. 상기 제어 정보는 공통 전송시간구간에 따른 서브프레임 구조를 포함할 수 있다. 상기 제어 정보는 현재 공통전송시간구간 혹은 다음 공통 전송시간구간을 위한 서브프레임 구조일 수 있다. 상기 제어 정보는 서브프레임의 맨 첫 심볼에서 전송될 수 있다. 또한, 데이터 스케줄링 정보는 본 발명에서 설명한대로 5G를 위해 고려되는 서비스를 모두 포함하며, 상기 데이터 스케줄링 정보는 5G 서비스의 데이터 전송을 위한 주파수 자원 혹은 시간 자원을 포함한다. 상기 데이터 스케줄링 정보는 상위 신호 혹은 물리 신호에 의해 전송될 수 있다. 상기 제어 정보의 서브프레임 구조에 따라 단말은 데이터를 송수신한다.
단계 1i-62에서 단말은 상기 단계 1j-61에서 수신한 데이터에 대한 피드백을 전송한다. 피드백 전송 방법은 도 1i의 상단 도면을 통해 설명한 방법을 따른다.
도 1j는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다.
제어기 (1j-01)은 본 발명의 도 1e에 따른 서브프레임 구조, 도 1g, 1h, 1i에 따른 본 발명의 실시예들 및 기지국 절차에 따라 제어 정보를 전송하고 데이터 송수신을 제어하여, 5G 자원 정보 전송장치(1j-05)를 통해 단말에 전송하고, 스케줄러(1j-03)에서 5G 자원에서의 5G 데이터를 스케줄링하여 5G 데이터 송수신 장치(1j-07)을 통해 5G 단말과 5G 데이터를 송수신한다.
도 1k은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 도 1e에 따른 서브프레임 구조, 도 1g, 1h, 1i에 따른 본 발명의 실시예들 및 단말 절차에 따라 5G 자원 정보 수신장치(1k-05)를 통해 기지국으로부터 제어 정보 및 데이터를 수신하고, 제어기 (1k-01)는 할당된 5G 자원에서 스케줄링 된 5G 데이터에 대해 5G 데이터 송수신 장치(1k-06)을 통해 5G 기지국과 송수신한다.
<제2실시예>
본 발명은 일반적인 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access 등과 같은 다중 반송파(multi-carrier)를 이용하는 다중 접속 방식(multiple access scheme)을 적용한 무선 이동 통신 시스템에서 기준 신호(Reference Signal)를 매핑하는 방법에 에 대한 것이다.
현재의 이동통신시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신시스템으로 발전하고 있다. 이를 위해 3GPP, 3GPP2, 그리고 IEEE 등의 여러 표준화 단체에서 multi-carrier를 이용한 multiple access 방식을 적용한 3세대 진화 이동통신 시스템 표준을 진행하고 있다. 최근 3GPP의 Long Term Evolution (LTE), 3GPP2의 Ultra Mobile Broadband (UMB), 그리고 IEEE의 802.16m 등 다양한 이동통신 표준이 multi-carrier를 이용한 multiple access 방식을 바탕으로 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.
LTE, UMB, 802.16m 등의 현존하는 3세대 진화 이동통신 시스템은 multi-carrier multiple access 방식을 기반으로 하고 있으며, 전송 효율을 개선하기 위해 Multiple Input Multiple Output (MIMO, 다중 안테나)를 적용하고 beam-forming (빔포밍), Adaptive Modulation and Coding (AMC, 적응 변조 및 부호) 방법과 channel sensitive (채널 감응) scheduling 방법 등의 다양한 기술을 이용하는 특징을 갖고 있다. 상기의 여러 가지 기술들은 channel quality 등에 따라 여러 안테나로부터 송신하는 전송 전력을 집중하거나 전송하는 데이터 양을 조절하고, channel quality가 좋은 사용자에게 선택적으로 데이터를 전송하는 등의 방법을 통해 전송 효율을 개선하여 시스템 용량 성능을 개선시킨다. 이러한 기법들은 대부분이 기지국(eNB: evolved Node B, BS: Base Station)과 단말(UE: User Equipment, MS: Mobile Station) 사이의 채널 상태 정보를 바탕으로 동작하기 때문에, eNB 또는 UE은 기지국과 단말 사이의 채널 상태를 측정할 필요가 있으며, 이때 이용되는 것이 Channel Status Indication reference signal (CSI-RS)다. 앞서 언급한 eNB는 일정한 장소에 위치한 다운링크(downlink) 송신 및 업링크(uplink) 수신 장치를 의미하며 한 개의 eNB는 복수 개의 cell에 대한 송수신을 수행한다. 한 개의 이동통신 시스템에서 복수 개의 eNB들이 지리적으로 분산되어 있으며 각각의 eNB는 복수개의 cell에 대한 송수신을 수행한다.
LTE/LTE-A 등 현존하는 3세대 및 4세대 이동통신 시스템은 데이터 전송율 및 시스템 용량의 확대를 위하여 복수개의 송수신 안테나를 이용하여 전송하는 MIMO 기술을 활용한다. 상기 MIMO 기술은 복수개의 송수신 안테나를 활용함으로서 복수개의 information stream을 공간적으로 분리하여 전송한다. 이와 같이 복수개의 information stream을 공간적으로 분리하여 전송하는 것을 spatial multiplexing이라 한다. 일반적으로 몇 개의 information stream에 대하여 spatial multiplexing을 적용할 수 있는지는 송신기와 수신기의 안테나 수에 따라 달라진다. 일반적으로 몇 개의 information stream에 대하여 spatial multiplexing을 적용할 수 있는지를 해당 전송의 rank라 한다. LTE/LTE-A Release 11까지의 표준에서 지원하는 MIMO 기술의 경우 송신 안테나의 경우 16개, 수신 안테나의 경우 8개 있는 경우에 대한 spatial multiplexing을 지원하며 rank가 최대 8까지 지원된다.
현재 논의되고 있는 5세대 이동통신 시스템인 NR(New Radio access technology)의 경우, 상기에서 언급한 eMBB, mMTC, URLLC 등의 다양한 서비스를 지원할 수 있도록 하는 것이 시스템의 설계 목표이며 이러한 목표를 위해 항상 전송되는 기준 신호를 최소화 하고, 기준 신호 전송을 비주기적으로 전송할 수 있도록 함으로써 시간 및 주파수 자원을 유연하게 전송할 수 있도록 하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
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.
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.
이하 본 명세서에서는 NR 시스템 및 을 LTE(Long Term Evolution) 시스템과 LTE-A(LTE-Advanced) 시스템을 예로 들어 기술되었지만, 본 발명은 면허 대역 및 비 면허 대역을 사용하는 여타의 통신 시스템에 별다른 가감 없이 적용 가능하다.
도 2a는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 subframe 및 1 RB의 무선자원을 도시한 것이다.
상기 도 2a에 도시된 무선자원은 시간축상에서 한 개의 subframe으로 이루어지며 주파수축상에서 한 개의 RB로 이루어진다. 이와 같은 무선자원은 주파수 영역에서 12개의 subcarrier로 이루어지며 시간영역에서 14개의 OFDM 심볼로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치 갖도록 한다. LTE/LTE-A에서는 상기 도 2a의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 RE(resource element)라 한다.
상기 도 2a에 도시된 무선자원에는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.
1. CRS(Cell Specific RS): 한 개의 cell에 속한 모든 단말을 위하여 주기적으로 전송되는 기준신호이며 복수개의 단말들이 공통적으로 이용할 수 있다.
2. DMRS(Demodulation Reference Signal): 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호이며 해당 단말에게 데이터를 전송할 경우에만 전송된다. DMRS는 총 8개의 DMRS port들로 이루어질 수 있다. LTE/LTE-A에서는 port 7에서 port 14까지 DMRS port에 해당하며 port들은 CDM또는 FDM을 이용하여 서로 간섭을 발생시키지 않도록 orthogonality를 유지한다.
3. PDSCH(Physical Downlink Shared Channel): 하향링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며 상기 도 2의 data region에서 기준신호가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송됨
4. CSI-RS(Channel Status Information Reference Signal): 한 개의 cell에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준신호를 채널상태를 측정하는데 이용됨. 한 개의 cell에는 복수개의 CSI-RS가 전송될 수 있음.
5. 기타 제어채널 (PHICH, PCFICH, PDCCH): 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어정보를 제공하거나 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ를 운용하기 위한 ACK/NACK 전송
상기 신호 외에 LTE-A 시스템에서는 다른 기지국의 전송하는 CSI-RS가 해당 셀의 단말들에게 간섭없이 수신될 수 있도록 muting을 설정할 수 있다. 상기 muting은 CSI-RS가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있으며 일반적으로 단말은 해당 무선 자원을 건너뛰어 트래픽 신호를 수신한다. LTE-A 시스템에서 muting은 또 다른 용어로 zero-power CSI-RS라고 불리기도 한다. Muting의 특성상 CSI-RS의 위치에 적용되며 전송전력이 송신되지 않기 때문이다.
상기 도 2a에서 CSI-RS는 CSI-RS를 전송하는 안테나들 수에 따라 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 또한 muting도 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부에 적용될 수 있다. 특히 CSI-RS는 전송하는 안테나포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE로 전송될 수 있다. 안테나포트수가 2개일 경우 상기 도 2a에서 특정 패턴의 절반에 CSI-RS가 전송되며 안테나포트수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에 CSI-RS가 전송되고 안테나포트수가 8개일 경우 두 개의 패턴을 이용하여 CSI-RS가 전송된다. 반면 muting의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, muting은 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만 CSI-RS와 위치가 겹치지 않는 경우 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 없다. 단, CSI-RS의 위치와 muting의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수 있다. 두개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 CSI-RS는 시간축에서 연결된 두개의 RE에서 각 안테나포트의 신호를 전송하며 각 안테나포트의 신호는 직교코드로 구분된다. 또한 네 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 두 개의 안테나포트를 위한 CSI-RS에 추가로 두개의 RE를 더 이용하여 동일한 방법으로 추가로 두개의 안테나포트에 대한 신호를 전송한다. 8개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우도 마찬가지이다. 12개와 16개의 안테나포트를 지원하는 CSI-RS의 경우 기존 4개의 안테나포트에 대한 CSI-RS 전송위치를 3개 결합하거나 8개 안테나포트에 대한 CSI-RS 전송위치를 2개 결합하여 이루어진다.
또한, 단말은 CSI-RS와 함께 CSI-IM(혹은 IMR, interference measurement resources)을 할당 받을 수 있는데 CSI-IM의 자원은 4port를 지원하는 CSI-RS와 동일한 자원 구조와 위치를 가진다. CSI-IM은 하나 이상의 기지국으로부터 데이터 수신을 하는 단말이 인접한 기지국으로부터 간섭을 정확하게 측정하기 위한 자원이다. 가령, 인접 기지국이 데이터를 전송할 때의 간섭의 양과 전송하지 않을 때의 간섭의 양을 측정하고 싶은 경우 기지국은 CSI-RS와 두 개의 CSI-IM 자원을 구성하고 하나의 CSI-IM은 인접 기지국이 항상 신호를 전송하도록 하고 다른 하나의 CSI-IM은 인접 기지국이 항상 신호를 전송하지 않도록 하여 인접 기지국의 간섭 양을 효과적으로 측정할 수 있다.
하기 표 2a는 CSI-RS 설정을 구성하는 RRC 필드를 나타낸 것이다.
[표 2a] CSI process 내의 주기적 CSI-RS를 지원하기 위한 RRC 설정
CSI process 내의 주기적 CSI-RS를 기반으로 채널 상태 보고를 하기 위한 설정은 표 2a와 같이 4가지로 분류할 수 있다. CSI-RS config은 CSI-RS RE의 주파수 및 시간 위치를 설정하기 위한 것이다. 여기서, 안테나 수 설정을 통해 해당 CSI-RS가 몇 개의 포트를 갖는지를 설정한다. Resource config은 RB내의 RE 위치를 설정하며, Subframe config은 서브프레임의 주기 및 오프셋을 설정한다. 표 2b는 현재 LTE에서 지원하는 Resource config과 Subframe config 설정을 위한 표이다.
[표 2b] Resource config 및 Subframe config 설정
(a)
Resource config 설정
(b)
Subframe config 설정
단말은 상기 표 2b를 통해 주파수 및 시간 위치 그리고 주기 및 오프셋을 확인하는 것이 가능하다. Qcl-CRS-info는 CoMP를 위한 quasi co-location 정보를 설정하게 된다. CSI-IM config은 간섭을 측정하기 위한 CSI-IM의 주파수 및 시간 위치를 설정하기 위한 것이다. CSI-IM은 항상 4개의 포트를 기준으로 설정되기 때문에 안테나 포트 수의 설정은 필요없으며, Resource config과 Subframe config은 CSI-RS와 동일한 방식으로 설정된다. CQI report config은 해당 CSI process를 이용하여 채널 상태 보고를 어떻게 할 것인지에 대하여 설정하기 위해 존재하는 것이다. 해당 설정 안에는 주기적 채널 상태 보고 설정과 비주기적 채널 상태 보고 설정, PMI/RI 보고 설정, RI reference CSI process 설정, subframe 패턴 설정 등이 있다.
Subframe 패턴은 단말이 수신하는 채널 및 간섭 측정에 있어 시간적으로 다른 특성을 갖는 채널 및 간섭 측정을 지원하기 위한 measurement subframe subset을 설정하기 위한 것이다. Measurement subframe subset은 eICIC(enhanced Inter-Cell Interference Coordination)에서 ABS(Almost Blank Subframe)와 ABS가 아닌 일반 서브프레임의 다른 간섭 특성을 반영하여 추정하기 위하여 처음 도입되었다. 이 후, eIMTA(enhanced Interference Mitigation and Traffic Adaptation)에서 항상 DL로 동작하는 subframe과 DL에서 UL로 동적으로 전환될 수 있는 서브프레임 간의 다른 채널 특성을 측정하기 위하여 IMR 2개를 설정하여 측정할 수 있도록 하는 향상된 형태로 발전하였다. 표 2c와 표 2d는 eICIC 및 eIMTA 지원을 위한 measurement subframe subset을 나타낸 것이다.
[표 2c] eICIC를 위한 measurement subframe subset 설정
[표 2d] eIMTA를 위한 measurement subframe subset 설정
LTE에서 지원하는 eICIC measurement subframe subset은 csi-MeasSubframeSet1-r10와 csi-MeasSubframeSet2-r10를 이용하여 설정된다. 해당 필드가 참조하는 MeasSubframePattern-r10은 하기 표 2e와 같다.
[표 2e] MeasSubframePattern
상기 필드에서 좌측의 MSB부터 subframe #0을 의미하며 1일 경우 해당 measurement subframe subset에 포함되는 것을 나타낸다. 각각의 subframe set을 각각의 필드를 통해 설정하는 eICIC measurement subframe subset과 달리 eIMTA measurement subframe set은 하나의 필드를 이용하여 0은 첫번째 subframe set으로 지시하고 1은 두번째 subframe set으로 지시하게 된다. 따라서, eICIC에서는 해당 subframe이 두 개의 subframe set 에 포함되지 않을 수도 있지만, eIMTA subframe set의 경우 항상 둘 중 하나의 subframe set에 포함되어야 한다는 차이가 있다.
이 외에도 단말이 채널 상태 보고를 생성하기 위해서 필요한 PDSCH와 CSI-RS RE 간의 파워비를 의미하는 PC 및 어떠한 코드북에 대해서 사용하도록 할 것인지를 설정하는 Codebook subset restriction 등이 있다. PC와 codebook subset restriction은 하기 표 2g의 P-C-AndCBSR 필드를 리스트 형태로 두 개 포함하는 p-C-AndCBSRList 필드에 의하여 각각의 필드는 각각의 subframe subset에 대한 설정을 의미한다.
[표 2f] p-C-AndCBSRList
[표 2g] P-C-AndCBSR
상기 PC 는 하기 수학식 2a와 같이 정의될 수 있으며, -8~15dB 사이의 값을 지정할 수 있다.
[수학식 2a]
기지국은 채널 추정 정확도 향상 등 다양한 목적을 위하여 CSI-RS 전송 파워를 가변적으로 조정할 수 있으며 단말은 통보된 PC를 통하여 데이터 전송에 사용될 전송파워가 채널 추정에 사용된 전송파워 대비 얼마나 낮거나 혹은 높을지 알 수 있다. 상기 이유에 의하여 단말은 기지국이 CSI-RS 전송파워를 가변 하더라도 정확한 CQI를 계산하여 기지국으로 보고하는 것이 가능하다.
Codebook subset restriction은 기지국의 CRS 혹은 CSI-RS 포트 수에 따라 표준에 의해 지원되는 코드북의 codepoint 들에 대해서 기지국이 단말에게 보고하지 않도록 설정할 수 있게 하는 기능이다. 이러한 codebook subset restriction은 하기 표 2h의 AntennaInfoDedicated에 포함된 codebookSubsetRestriction 필드에 의해서 설정 가능하다.
[표 2h] AntennaInfoDedicated
상기 codebookSubsetRestriction 필드는 비트맵으로 구성되어 있으며, 비트맵의 크기는 해당 코드북의 코드포인트 수와 동일하다. 따라서, 각각의 비트맵은 각각의 코드포인트를 나타내게 되며 해당 값이 1일 경우 단말은 해당 코드포인트를 기지국에게 PMI를 통해 보고할 수 있으며, 0일 경우 해당 코드포인트를 기지국에게 PMI로써 보고할 수 없다. 참고로, MSB가 높은 precoder index를 LSB가 낮은 precoder index (예를 들어 0)를 나타낸다.
셀룰러 시스템에서 기지국은 하향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 기준신호(reference signal)를 단말로 전송해야 한다. 3GPP의 LTE-A(Long Term Evolution Advanced) 시스템의 경우 단말은 기지국이 전송하는 CRS 또는 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, CSI-RS)를 이용하여 기지국과 자신 사이의 채널 상태를 측정한다. 상기 채널 상태는 기본적으로 몇 가지 요소가 고려되어야 하며 여기에는 하향링크에서의 간섭량이 포함된다. 상기 하향링크에서의 간섭량은 인접 기지국에 속한 안테나 의하여 발생되는 간섭신호 및 열잡음 등이 포함되며, 단말이 하향링크의 채널 상황을 판단하는데 중요하다. 한 예로 송신안테나가 한 개인 기지국에서 수신안테나가 한 개인 단말로 신호를 전송할 경우, 단말은 기지국에서 수신된 기준신호를 이용하여 하향링크로 수신할 수 있는 심볼당 에너지 및 해당 심볼을 수신하는 구간에서 동시에 수신될 간섭량을 판단하고 Es/Io를 결정해야 한다. 결정된 Es/Io는 데이터전송 속도 또는 그에 상응하는 값으로 변환되고, 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI)의 형태로 기지국에 통보됨으로써, 기지국이 하향링크에서 어떤 데이터 전송속도로 단말에게 전송을 수행할지를 판단할 수 있게 한다.
LTE-A 시스템의 경우 단말은 하향링크의 채널상태에 대한 정보를 기지국에게 피드백하여 기지국의 하향링크 스케줄링에 활용할 수 있도록 한다. 즉, 단말은 하향링크로 기지국이 전송하는 기준신호를 측정하고 여기에서 추출한 정보를 LTE/LTE-A 표준에서 정의하는 형태로 기지국으로 피드백한다. LTE/LTE-A에서 단말이 피드백하는 정보로는 크게 다음의 세 가지가 있다.
● 랭크 지시자(Rank Indicator, RI): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 spatial layer의 개수
● 프리코더 매트릭스 지시자(Precoder Matrix Indicator, PMI): 단말이 현재의 채널상태에서 선호하는 precoding matrix에 대한 지시자
● 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 최대 데이터 전송률 (data rate). CQI는 최대 데이터 전송률과 유사하게 활용될 수 있는 SINR, 최대의 오류정정 부호화율(code rate) 및 변조 방식, 주파수당 데이터 효율 등으로 대체될 수 있다.
상기 RI, PMI, CQI는 서로 연관되어 의미를 갖는다. 한 예로 LTE/LTE-A에서 지원하는 precoding matrix는 rank별로 다르게 정의되어 있다. 때문에 RI가 1의 값을 가질 때 PMI 값과, RI가 2의 값을 가질 때 PMI 값은 그 값이 동일하더라도 다르게 해석이 된다. 또한 단말이 CQI를 결정할 때에도 자신이 기지국에 통보한 rank 값과 PMI 값이 기지국에서 적용되었다고 가정한다. 즉, 단말이 RI_X, PMI_Y, CQI_Z를 기지국에 통보한 경우, rank가 RI_X이고 precoding이 PMI_Y일 때, CQI_Z에 해당하는 데이터 전송률을 단말이 수신할 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같이 단말은 CQI를 계산할 때에 기지국에 어떤 전송방식을 수행할 지를 가정함으로써, 해당 전송방식으로 실제 전송을 수행하였을 때 최적화된 성능을 얻을 수 있도록 한다.
도 2b는 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC 등의 데이터들이 FCR(Forward Compatiable Resource)와 함께 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 예시한 도면이다.
eMBB와 mMTC가 특정 주파수 대역에서 할당되어 전송되는 도중에 URLLC 데이터가 발생하여 전송이 필요한 경우, eMBB 및 mMTC가 사전에 할당된 부분을 비우고 URLLC 데이터를 전송한다. 상기 서비스 중에서 URLLC는 특히 짧은 지연시간이 중요하기 때문에, eMBB가 할당된 자원의 일부분에 URLLC 데이터가 할당되어 전송될 수 있으며, 이러한 eMBB 자원은 사전에 단말에게 알려질 수 있다. 이를 위하여 eMBB 데이터와 URLLC 데이터가 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. 이 때, URLLC 전송에 사용되는 전송시간구간(transmission time interval, TTI)의 길이는 eMBB 혹은 mMTC 전송에 사용되는 TTI 길이보다 짧을 수 있다.
도 2c는 NR 시스템에서 각 서비스 들이 시간 및 주파수 자원에서 다중화 된 것을 가정하여 예시한 도면이다. 기지국은 단말에게 2c-10과 같이 초기 채널 상태 정보를 확보하기 위하여 전 대역 혹은 다수의 대역에 CSI-RS를 할당할 수 있다. 이러한 전대역 혹은 다수 대역의 CSI-RS는 많은 양의 기준신호 오버헤드를 필요로 하기 때문에 시스템 성능을 최적화 하는데 불리할 수 있지만, 사전에 확보한 정보가 없는 경우 이러한 전대역 혹은 복수 대역의 CSI-RS는 필수적일 수 있다. 이러한 전대역 혹은 다수 대역의 CSI-RS 전송 이후 각각의 서비스는 서비스 별로 다른 requirement를 가지며 제공될 수 있으며, 이에 따라 필요한 채널 상태 정보의 정확도 및 업데이트 필요 역시 달라질 수 있다. 따라서, 기지국은 이러한 초기 채널 상태 정보 확보 후에 기지국은 각 서비스 별 필요 발생에 따라 해당 대역에 서비스 별로 서브밴드 CSI-RS(2c-20, 2c-30, 2c-40)를 트리거 할 수 있다. 상기 도 2c에서는 하나의 시점에 하나의 서비스 별로 CSI-RS를 전송하는 것을 예시하였지만, 필요에 따라 복수개의 서비스를 위한 CSI-RS가 전송되는 것도 가능하다.
상기 도 2b와 2c에서 언급한 바와 같이 기지국의 시간 및 주파수 자원의 변화에 따라 해당 대역의 서비스 역시 달라질 수 있으며, 이를 감안하여 다양한 채널 및 간섭 상황이 고려되어야 한다. 도 2d는 eMBB 관점에서 상기 시간 및 주파수 자원의 변화에 따라 간섭 셀의 서비스 및 이에 따른 간섭 상황 변화를 예시한 것이다.
상기 도 2d에서 하나의 네모는 기지국이 단말에게 설정하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위인 VRG(Vertical Resource Group)을 의미한다. 상기 도 2d에서 1번 셀의 VRG 자원들은 모두 eMBB로 설정되어 있다. 이 때, 다른 셀은 각각의 VRG 자원들을 eMBB, FCR, URLLC 후보 자원 등으로 운영한다. 상기 자원에서 서비스의 필요에 따라 전송 방법이 다를 수 있으며, 이에 따라 간섭의 특성이 달라질 수 있다. 예를 들어, URLLC의 경우 높은 reliability를 필요로 하기 때문에 전송되는 데이터 양에 비해 많은 수의 자원이 해당 서비스를 위해 사용될 수 있다. 또한, URLLC 데이터는 다른 서비스에 비해 우선 순위가 높기 때문에 URLLC가 전송되어야 하는 시점의 경우 해당 단말의 자원이 우선적으로 점유하게 된다. 따라서, 해당 VRG에서는 eMBB가 간섭으로 작용하는 VRG와 비교하여 상대적으로 주파수 대역의 변화가 적을 수 있으며 이에 따라 기지국의 간섭 예측이 상대적으로 쉬울 수 있다. 또한, 상기 도 2d 포함되지 않았지만 간섭 자원의 서비스가 mMTC의 경우 상대적으로 저전력인 단말이 커버리지 향상을 위하여 반복하여 전송하기 때문에 URLLC 보다도 간섭량이 적을 수 있으며, 이 때문에 eMBB 단말의 데이터 전송에 상대적으로 유리할 수 있다. 상기 도 2d에서는 셀 1의 자원이 모두 eMBB 전송을 위해 설정된 것을 가정하였지만, 해당 자원들이 FCR, URLLC, mMTC 등으로 설정 되었을 때를 가정한 신호 및 간섭 측정 역시 필요하며, 따라서, 이러한 상황을 반영할 수 있는 채널 상태 측정 및 보고 방법이 필요하다.
또한, 효과적인 CoMP(Coordinated Multipoint) 운영 및 서브 밴드 BF(Beamformed) CSI-RS 운영을 위해서도 시간 및 주파수 자원에 따른 신호 및 간섭 측정이 필요하다. 도 2e는 NR에서 효과적으로 채널 상태 정보를 측정 및 보고하기 위하여 기지국이 CSI-RS를 전송하는 것을 예시한 것이다.
각 주파수 대역마다 최적의 빔 방향은 달라질 수 있으며 이에 따라 각 주파수 대역마다 다른 아날로그 및 디지털 빔을 전송하는 것이 효과적일 수 있다. 아날로그 빔의 경우 하드웨어적 한계 때문에 주파수 대역마다 다른 신호를 전송할 수 없지만, 디지털 빔의 경우 해당 신호의 위상을 다르게 해주는 것으로 충분하기 때문에 도 2e-10 및 2e-20에 나타낸 바와 같이 주파수 대역 마다 다른 빔을 전송할 수 있고, 이를 기반으로 하여 CSI-RS를 전송할 수 있다. 또한, 다른 빔 방향뿐만 아니라 지리적으로 다른 곳에 위치한 TRP(Transmission Reception Point)들로부터 전송되는 것도 가능하다. 기존 LTE CSI-RS의 경우 전대역에 동일한 신호가 전송되는 것을 가정하여 설계되었으며, 상기와 같이 다른 시간 및 주파수 자원에 다른 서비스, 빔 및 CoMP 시나리오가 가정될 수 있도록 하기 위해서는 기존과 다른 디자인이 필요하다.
상기 각 서비스를 위한 eMBB/URLLC/mMTC 자원 및 다른 빔 및 CoMP 시나리오의 채널 상태 측정 및 보고를 지원하기 위한 자원은 하나의 PRB(Physical Resource Block) 혹은 복수 개의 PRB 단위 일 수 있다. 해당 복수 개의 PRB 단위는 SG(Service Group), SRG(Service Resource Group), VG(Vertical Group), VRG(Vertical resource Group), FRG(Frequency Resource block Group), PRG(Physical Resource block Group), MPG(Multiple PRB group) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 상기 설정은 주파수뿐만 아니라 시간 및 주파수 자원에 동시에 고려될 수 있기 때문에 이 경우 해당 자원은 TFRG(Time and Frequency Resource block Group) 등으로도 불릴 수 있다. 본 명세서의 이하의 설명에서 VRG를 기반으로 설명하지만, 이후의 설명의 VRG는 상기에서 언급한 모든 용어 및 유사 용어로 대체 가능하다.
상기에서 언급한 VRG 자원 설정 단위는 시간 및 주파수 자원에 따라 지정되어야 한다. 이 때, 시간 자원의 단위는 표준에 하나의 값으로 정의하거나 RRC를 통해 설정할 수 있도록 할 수 있다. 표준에 하나의 값으로 정의할 경우 복수 개의 셀들의 서비스 변환 단위가 하나의 값으로 설정될 수 있기 때문에 데이터를 전송하는 기지국의 신호에 대하여 간섭 역시 서비스 변환 단위가 일치하게 되며, 따라서 해당 간섭의 변화를 상대적으로 쉽게 예측할 수 있다. 하지만, 기지국이 시간 자원에서 서비스 변환이 자주 필요하지 않을 때 하나의 작은 시간 단위 (예를 들어, 하나의 슬롯 혹은 서브프레임)로 정의 되어있을 경우 필요 없는 설정 오버헤드를 증가시킬 수 있다. 또한, 반대의 경우도 마찬가지로 큰 시간 단위 (예를 들어, 수십 ms 등)로 되어 있을 경우 기지국의 필요에 따라 시간 자원에서 유연하게 서비스를 전환할 수 없으며, 이에 따라 시스템 성능의 저하 및 서비스의 requirement를 만족하지 못할 수 있다. 따라서, 이를 고려하여 해당 시간 자원 단위가 결정되어야 한다.
RRC를 통해 설정할 수 있도록 할 경우 복수 개의 기지국 혹은 TRP 들이 각각 자유롭게 해당 시간 서비스 단위를 변환할 수 있으며, 이에 따라 해당 시스템의 요구에 맞게 자유롭게 해당 시간 단위를 설정하여 사용할 수 있다. 하지만, 이를 만족하기 위하여 단말 구현이 복잡해지게 되며, 단말 관점에서는 다른 셀 역시 서비스의 요구에 따라 시간 단위를 변경하여 사용하게 되므로 간섭의 예측이 상대적으로 어려워 질 수 있다. 따라서, 해당 설정 가능한 시간 단위를 제한하여 특정 값들로만 제한하는 것이 바람직하다. 하기 표 2i는 이러한 VRG 설정을 위한 시간에서의 서비스 단위 지정 필드를 예시한 것이다.
[표 2i] Time resource granularity configuration for VRG
상기 예시에서 기지국은 단말에게 해당 시간 자원의 크기를 5ms, 10ms, 20ms, 40ms 중에 하나로 설정할 수 있으며, 단말은 이를 기반으로 하여 VRG 시간 자원의 크기 및 숫자를 파악하고 이에 맞게 동작할 수 있다. 상기 예시에서 기지국이 단말에게 설정 가능한 시간 단위의 숫자는 바뀔 수 있으며, 상기 예시에서는 ms 단위로 숫자를 설정하는 것으로 예시하였지만 해당 단위는 TTI 또는 subframe 등 다양한 단위일 수 있다. 또한, 상기 예시에서는 직접적인 숫자를 설정하는 것으로 예시하였지만, 직접적인 숫자가 아닌 type A, type B 등으로 간접적으로 설정하는 것도 가능하며, 이 때, 해당 type 설정에는 이러한 시간 단위가 포함되어 있을 수 있다.
VRG의 주파수에서의 크기 설정 역시 상기에서 언급한 바와 같이 표준에 하나의 값으로 정의하거나 RRC를 통해 설정할 수 있도록 할 수 있다. 표준에 하나의 값으로 정의할 경우 복수 개의 셀들이 주파수에서 서비스 변환 단위가 하나의 값으로 설정될 수 있기 때문에 데이터를 전송하는 기지국의 신호에 대하여 간섭 역시 서비스 변환 단위가 일치하게 되며, 따라서 해당 간섭의 변화를 상대적으로 쉽게 예측할 수 있다. 하지만, 기지국이 주파수 자원에서 서비스 변환이 자주 필요하지 않을 때 하나의 작은 주파수 단위(예를 들어, 하나의 PRB)로 정의되어있을 경우 필요 없는 설정 오버헤드를 증가시킬 수 있다. 또한, 반대의 경우도 마찬가지로 큰 주파수 자원 단위(예를 들어, 수십 PRB 등)로 되어 있을 경우 기지국의 필요에 따라 시간 자원에서 유연하게 서비스를 전환할 수 없으며, 이에 따라 시스템 성능의 저하 및 서비스의 requirement를 만족하지 못할 수 있다. 따라서, 이를 고려하여 해당 주파수 자원 단위가 결정되어야 한다. 상기와 같이 표준에 의해 주파수 자원 단위를 결정할 때, 효율적인 주파수 자원 단위는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다. 다시 말해, 시스템 대역이 상대적으로 작을 경우, 잘게 나누어 해당 대역을 효율적으로 다중화하는 것이 중요하지만, 시스템 대역이 충분할 경우 잘게 나누어 설정 오버헤드를 증가시키는 것 보다는 크게 나누어 효율적으로 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 하기 표 2j는 해당 주파수 자원을 VRG로 예시하여 시스템 대역의 크기에 따라 주파수 대역에서의 VRG 크기가 변화하는 것을 예시한 표이다.
[표 2j] VRG Size in frequency with system bandwidth
상기 표 2j에서는 설정된 시스템 대역에 따라 VRG의 크기가 변화하며, 이러한 주파수 대역의 서비스 단위를 가진 VRG를 기반으로 하여 기지국은 단말에게 VRG 별로 다른 서비스 혹은 vertical을 지원하도록 설정할 수 있다. 이 때, 상기 표 2j는 시스템 대역 설정에 따라 VRG Size가 달라지는 것을 예시한 표로 상기 표에서의 시스템 대역 범위 및 VRG Size의 직접적인 숫자는 달라질 수 있다.
또한, 주파수 단위에서 역시 RRC를 통해 VRG 서비스 단위를 설정하도록 할 수 있다. 이 경우 복수 개의 기지국 혹은 TRP 들이 각각 자유롭게 해당 주파수 서비스 단위를 변환할 수 있으며, 이에 따라 해당 시스템의 요구에 맞게 자유롭게 해당 주파수 단위를 설정하여 사용할 수 있다. 하지만, 이를 만족하기 위하여 단말 구현이 복잡해지게 되며, 단말 관점에서는 다른 셀 역시 서비스의 요구에 따라 주파수 단위를 변경하여 사용하게 되므로 간섭의 예측이 상대적으로 어려워질 수 있다. 따라서, 해당 설정 가능한 주파수 단위를 제한하여 특정 값들로만 제한하는 것이 바람직하다. 하기 표 2k는 이러한 VRG 설정을 위한 주파수에서의 서비스 단위 지정 필드를 예시한 것이다.
[표 2k] frequency resource granularity configuration for VRG
상기 예시에서 기지국은 단말에게 해당 시간 자원의 크기를 5 PRB, 10 PRB, 20 PRB, 40 PRB 중에 하나로 설정할 수 있으며, 단말은 이를 기반으로 하여 VRG 시간 자원의 크기 및 숫자를 파악하고 이에 맞게 동작할 수 있다. 상기 예시에서 기지국이 단말에게 설정 가능한 시간 단위의 숫자는 바뀔 수 있으며, 상기 예시에서는 PRB 단위로 숫자를 설정하는 것으로 예시하였지만 해당 단위는 RBG 또는 subband 등 다양한 단위일 수 있다. 또한, 상기 예시에서는 직접적인 숫자를 설정하는 것으로 예시하였지만, 직접적인 숫자가 아닌 type A, type B 등으로 간접적으로 설정하는 것도 가능하며, 이 때, 해당 type 설정에는 이러한 주파수 단위가 포함되어 있을 수 있다. 또한, type A, type B 등 간접적으로 설정할 경우 해당 간접적 설정에는 주파수 단위뿐만 아니라 시간 단위 역시 함께 포함되어 있을 수 있다.
상기에서 언급된 VRG의 시간 및 주파수 자원 크기를 기반으로 하여 해당 시스템이 지원하는 VRG의 수를 계산할 수 있으며, 이는 하기 수학식 2b와 같을 수 있다.
[수학식 2b]
상기 수학식에서 VRG 수는 하나의 프레임 단위의 서브프레임 수를 VRG 시간 단위의 서브프레임으로 나누는 것으로 표현하였지만, 해당 단위인 서브프레임은 ms 혹은 TTI 등의 다양한 단위로 표현될 수 있다. 주파수에서의 VRG 수 역시 PRB 숫자로 표현된 시스템 대역을 주파수 에서의 VRG 단위인 PRB 숫자로 나누어 표현 하였지만, 해당 PRB는 RBG 혹은 subband 등 다양한 숫자로 표현될 수 있다. 또한, 상기 예시에서 시간 대역의 VRG 수가 하나 일 경우, 해당 VRG 자원의 수는 주파수 자원에서의 VRG 수 만으로도 표현될 수 있다.
상기 수학식 2b를 기반으로 하여 단말은 계산된 VRG 수를 기반으로 기지국은 단말에게 해당 VRG의 서비스 혹은 vertical의 설정을 직접 혹은 간접적으로 설정할 수 있다. 해당 설정은 모든 VRG 자원에 설정 필드를 각각 개별적으로 제공하거나, 혹은 시간 및 주파수 별로 필드를 나누어 제공할 수 있다. 하기 표 2l은 모든 VRG 자원에 설정 필드를 각각 개별적으로 제공하는 것의 예시이다.
[표 2l] VRG type configuration field
상기 VRG 자원의 서비스 타입 설정은 상기 수학식 2b에서 계산 가능한 VRG의 수에 VRG 별 설정 가능 비트 수를 곱하여 해당 비트맵의 크기를 계산할 수 있다. 이러한 방법은 VRG 설정 별로 각각 VRG type을 설정 가능하여 모든 가능한 조합에 대하여 설정 가능하다는 장점이 있으나, 해당 설정을 위하여 큰 크기의 비트맵을 필요로 하며 이에 따른 설정 오버헤드가 증가한다는 단점이 있다. 또한, 이러한 단점은 CA(Carrier Aggregation)이나 다른 대역을 고려하여 Band별 혹은 Band combination 별로 설정하게 할 경우 더 극대화 된다. 상기 방법은 해당 비트맵이 해당 시스템의 모든 VRG에 대하여 한 번에 설정되는 것을 가정하여 예시하였으나, 이러한 설정 필드는 VRG 별로 나누어 제공될 수 있다.
이러한 설정 오버헤드를 줄이기 위하여 상기 VRG 자원의 서비스 타입 설정은 자원 별 가능한 VRG 자원별로 따로 설정될 수 있다. 다시 말해, 시간 단위의 VRG 및 주파수 단위의 VRG 별로 따로 설정될 수 있다. 하기 표 2m는 이러한 시간 및 주파수 별 설정 필드를 제공하는 것의 예시이다.
[표 2m] VRG type configuration field
상기 표 2m에서 각각의 필드는 각각 시간과 주파수 별 VRG 자원에 대한 설정 필드를 나타낸다. 이를 통하여 VRG 설정에 대한 오버헤드를 줄일 수 있다. 예를 들어, 각각 10개의 시간과 주파수 별 VRG 자원이 있을 경우, 모든 VRG 자원에 대하여 설정 필드가 있어야 하며, 해당 설정 필드를 2비트로 가정할 경우 200 비트의 오버헤드가 필요하다. 하지만, 시간 및 자원 별로 나누어 설정하고, 시간 자원에 대해서는 1비트, 주파수 자원에 대해서는 2비트를 설정하게 할 경우, 각각 10비트와 20비트가 필요하며 따라서 총 30 비트만으로도 설정이 가능할 수 있다. 상기와 같이 시간과 주파수 자원으로 나누었을 때 해당 시간 혹은 주파수 자원은 하나의 자원 설정이 다른 자원의 설정을 허용 여부를 지시하도록 할 수 있다. 하기 표 2n은 이러한 1비트 설정을 예시한 것이다.
[표 2n] 1 bit VRG type configuration
예컨대, 상기 시간 자원에 대하여 상기 표 2n의 필드를 이용하여 1비트 설정이 가능할 경우, 해당 시간 자원이 다양한 서비스로 설정 가능한 자원인지 아닌지를 지시한다. 이 때, 해당 자원이 설정 가능하지 않을 경우, 해당 자원은 특정 서비스, 예를 들어 eMBB와 같은 특정 서비스로 귀속될 수 있으며, 이러한 서비스는 표준에 Not configurable 일 경우 eMBB 혹은 eMBB에 해당하는 값으로 가정한다고 표현될 수 있다. 또한, 이러한 설정 가능하지 않은 값을 위한 기본 서비스를 RRC 필드를 통하여 ‘eMBB’, ‘mMTC’, ‘eMBMS’ 중 하나를 선택하여 단말에게 알리는 것도 가능하다. 상기 예시에서는 시간 자원을 상기 표를 이용하여 1 비트로 설정하고, 주파수 자원에 개별 서비스를 설정하는 것을 예시하였지만, 반대로 주파수 자원에 1 비트로 설정하고 시간 자원에 개별 서비스를 설정하는 것도 가능하다. 또한, 상기 예시에서는 ‘not configurable’로 표기하였지만, 해당 필드의 설명을 ‘eMBB’, ‘mMTC’, ‘eMBMS’ 등으로 기재하고, configurable 일 경우 해당 상세 설정의 값을 따르도록 하는 것도 가능한 동작이다.
하기 표 2o와 표 2p는 2 비트 혹은 3 비트 크기의 VRG 설정 필드에 따른 VRG 서비스의 설정 혹은 vertical을 직접적으로 설정하는 필드를 예시한 것이다.
[표 2o] 2 bit VRG type configuration
[표 2p] 3 bit VRG type configuration
표 2o와 표 2p와 같이 사전에 정해진 테이블을 사용하여 VRG 별로 서비스 타입을 직접적으로 설정할 수 있다. 이러한 설정 방법은 상기에서 언급한 모든 VRG별 설정 필드나 시간/주파수 자원에 따라 나누어 설정하는 VRG 설정 필드에 모두 사용될 수 있다. 상기 표 2o와 2p에서 알 수 있듯이 상기와 같이 직접적으로 VRG type을 설정할 때 많은 비트를 사용할 경우 좀 더 자세히 해당 서비스 타입을 알릴 수 있으며, ‘reserved’ 필드를 이용하여 향후에 필요할 수 있는 서비스를 위하여 해당 필드를 대비할 수도 있다. 하지만, 이러한 지시량의 증가는 해당 설정 오버헤드를 증가시키기 때문에 오버헤드 증가 대비 서비스 설정의 효용을 판단하여 결정되어야 한다. 또한, 상기와 같이 직접적으로 설정하는 방법의 경우, 단말에게 해당 서비스의 타입을 사전에 설정하기 때문에 비단 채널 상태 정보를 해당 자원 별로 측정하는 것뿐만 아니라, 단말이 해당 서비스에 대한 동작을 예상하고 예상에 따라 단말의 동작을 최적화할 수 있다는 장점이 있다. 또한 상기 표 2p에서 eMBMS에 대하여 표기된 바와 같이 하나의 서비스에 대해서도 복수 개의 타입이 지원될 수 있다. 예를 들어, eMBMS의 경우 단말은 두 개 이상의 MBSFN area에 대하여 설정 받을 수 있으며, 이 경우 두 개의 VRG가 똑 같은 eMBMS 서비스를 위해 동작하더라도 해당 영역의 MCS 등의 설정이 다를 수 있으며, 이러한 복수개의 설정을 통하여 해당 다른 설정을 지원하도록 할 수 있다.
채널 상태 정보의 경우, URLLC는 eMBB와 비교하여 동작에 필요한 requirement가 다르다. 다시 말해, eMBB는 10%의 BLER로 동작하지만, URLLC는 그 특성상 1-10^-5 등의 높은 신뢰도를 필요로 할 수 있으며, 이에 따라 10^-5의 에러 확률로 동작할 수 있다. 하지만, 현재 LTE의 CQI의 경우 10%의 BLER로 동작 가능한 MCS 를 보고하도록 되어 있어 URLLC 동작을 위한 link adaptation에는 적합하지 않다. 따라서, 해당 VRG가 URLLC 서비스를 위하여 설정된 경우 해당 서비스에 맞는 CQI 혹은 MCS 및 coding rate 등의 정보를 보고하도록 할 수 있다.
상기 URLLC를 위한 다른 신뢰성을 가진 CQI에 더하여 URLLC를 위한 CSI는 더 낮은 modulation과 coding rate를 지원하는 CQI table을 지원할 수 있다. 하기 표 2q, 2r 그리고 2s는 LTE에서 각가 64QAM 기반의 data 전송을 위한 CQI table, 256QAM 기반의 data 전송을 위한 CQI table 그리고 NB-IOT 지원을 위한 CQI table 이다.
[표 2q] CQI table for medium transmission rate
[표 2r] CQI table for high transmission rate
[표 2s] CQI table for low transmission rate and/or high reliability
상기의 표는 각각 높은 데이터 전송률, 중간 데이터 전송률 그리고 낮은 데이터 전송률이나 높은 신뢰도를 위한 데이터 전송률의 예시로 사용 가능하다. 따라서, eMBB로 설정되거나 eMBB를 위해 사용되는 채널 상태 정보의 경우 상기 복수 개의 CQI 테이블이 모두 설정 가능할 수 있다. 하지만, URLLC를 위해 사용되는 채널 상태 정보의 경우 URLLC가 필요로 하는 높은 신뢰성을 고려할 경우 높은 modulation이나 coding rate를 고려할 필요가 없을 수 있다. 따라서, URLLC를 위한 채널 상태 정보는 상기 복수 개의 CQI 테이블 중 중간(64QAM)이나 낮은(16QAM) 데이터 전송률을 최대로 지원하는 CQI 테이블 만이 설정 가능할 수 있다. 이러한 CQI 테이블의 설정은 하기와 같은 방법을 이용하여 지원 가능하다.
높은 신뢰도의 CQI 테이블 설정 방법 1: 독립적인 RRC 필드 설정을 통하여 직접적으로 설정
높은 신뢰도의 CQI 테이블 설정 방법 2: 높은 신뢰도의 CQI와 함께 설정하는 RRC 필드 설정을 통하여 간접적으로 설정
높은 신뢰도의 CQI 테이블 설정 방법 3: 독립적인 DCI 필드 설정을 통하여 직접적으로 설정
높은 신뢰도의 CQI 테이블 설정 방법 4: 높은 신뢰도의 CQI와 함께 설정하는 DCI 필드 설정을 통하여 간접적으로 설정
CQI 테이블 설정 방법 1은 독립적인 RRC 필드 설정을 통하여 직접적으로 설정하는 방법이다. 이 경우 상기에서 언급한 높은 신뢰도를 고려한 CQI와 독립적인 설정 필드를 기반으로 하여 설정 가능할 수 있다. 이러한 방법의 경우 기지국이 해당 구현에 따라 자유롭게 해당 URLLC 전송에 필요한 CQI 테이블을 설정 할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 이 방법은 URLLC 전송을 위하여 단말에 따라 다른 CQI 테이블을 기반으로 하여 채널 상태 보고를 보고할 수 있도록 한다.
CQI 테이블 설정 방법 2는 높은 신뢰도의 CQI와 함께 설정하는 RRC 필드 설정을 통하여 간접적으로 설정하는 방법이다. URLLC의 경우 낮은 modulation 및 coding rate와 함께 높은 신뢰도의 CQI를 동시에 필요로 한다. 따라서, 해당 채널 상태 정보 들을 나누어 설정할 경우 설정을 위한 overhead가 증가할 수 있다. 따라서, 상기 방법들을 동시에 설정할 수 있도록 함으로써 단말은 URLLC를 위한 채널 상태 정보 보고를 지원할 수 있다. 이러한 경우, 해당 CQI 테이블은 CQI 테이블 설정 방법 1과 달리 복수 개의 테이블 중 사전에 표준에 정의된 하나의 CQI 테이블 만을 지원할 수 있다.
CQI 테이블 설정 방법 3은 독립적인 DCI 필드 설정을 통하여 직접적으로 설정하는 방법이다. 이 경우 상기에서 언급한 높은 신뢰도를 고려한 CQI와 독립적인 설정 필드를 기반으로 하여 설정 가능할 수 있다. 이러한 방법의 경우 기지국이 해당 구현에 따라 자유롭게 해당 URLLC 전송에 필요한 CQI 테이블을 설정할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 해당 전송을 필요에 따라 eMBB와 URLLC를 동적으로 바꾸어 가며 혹은 eMBB 의 목표 데이터 전송률을 동적으로 바꾸어 가며 채널 상태 정보를 보고받도록 할 수 있다.
CQI 테이블 설정 방법 4는 높은 신뢰도의 CQI와 함께 설정하는 RRC 필드 설정을 통하여 간접적으로 설정하는 방법이다. URLLC의 경우 낮은 modulation 및 coding rate와 함께 높은 신뢰도의 CQI를 동시에 필요로 한다. 따라서, 해당 채널 상태 정보 들을 나누어 설정할 경우 설정을 위한 overhead가 증가할 수 있다. 따라서, 상기 방법들을 동시에 설정할 수 있도록 함으로써 단말은 URLLC를 위한 채널 상태 정보 보고를 지원할 수 있다. 이 경우, 해당 전송을 필요에 따라 eMBB와 URLLC를 동적으로 바꾸어 가며 혹은 eMBB 의 목표 데이터 전송률을 동적으로 바꾸어 가며 채널 상태 정보를 보고받도록 할 수 있다. 이러한 경우, 해당 CQI 테이블은 CQI 테이블 설정 방법 1과 달리 복수 개의 테이블 중 사전에 표준에 정의된 하나의 CQI 테이블 만을 지원할 수 있다.
상기의 예시에서는 세 개의 CQI 테이블을 예시하였지만, 이보다 더 많은 수의 CQI 테이블이 존재할 수 있다. 또한, 상기의 예시에서는 높은 데이터 전송률을 지원하는 CQI 테이블이 256QAM 까지 지원하는 것을 예시하였지만, 이에 더하여 1024 QAM을 지원할 수 있다. 이에 더하여 상기의 예시에서는 높은 신뢰성 제공을 위한 CQI 테이블이 최대 16 QAM을 지원하는 것을 예시하였지만, 이보다 더 낮은 modulation 예를 들어 QPSK 만을 지원할 수도 있다.
이에 더하여 URLLC를 위한 채널 상태 정보 보고의 경우 보고를 위해 허용되는 rank가 제한될 수 있다. 상기 modulation 및 coding rate와 마찬가지로 높은 rank를 기반으로 한 data 전송은 높은 신뢰성을 보장하기 어렵다. 따라서, URLLC를 위한 채널 상태 정보 보고에 사용되는 rank를 제한함으로써 채널 상태 정보 보고에 필요한 정보량을 줄일 수 있다. 이러한 설정 방법은 하기와 같은 방법을 통해 가능하다.
URLLC를 위한 RI 제한 설정 방법 1: 독립적인 RRC 필드 설정을 통하여 직접적으로 설정
URLLC를 위한 RI 제한 설정 방법 2: 높은 신뢰도의 CQI와 함께 설정하는 RRC 필드 설정을 통하여 간접적으로 설정
URLLC를 위한 RI 제한 설정 방법 3: 코드북 부제한(Codebook subset restriction) RRC 필드 설정을 통하여 직접적으로 설정
URLLC를 위한 RI 제한 설정 방법 4: 독립적인 DCI 필드 설정을 통하여 직접적으로 설정
URLLC를 위한 RI 제한 설정 방법 5: 높은 신뢰도의 CQI와 함께 설정하는 DCI 필드 설정을 통하여 간접적으로 설정
URLLC를 위한 RI 제한 설정 방법 1은 독립적인 RRC 필드 설정을 통하여 직접적으로 설정하는 방법이다. 이 경우 상기에서 언급한 높은 신뢰도를 고려한 CQI 및 CQI 테이블 설정과 와 독립적인 설정 필드를 기반으로 하여 설정 가능할 수 있다. 이러한 방법의 경우 기지국이 해당 구현에 따라 자유롭게 해당 URLLC 전송에 필요한 RI 제한을 설정할 수 있다는 장점이 있다.
URLLC를 위한 RI 제한 설정 방법 2는 높은 신뢰도의 CQI 및 CQI 테이블과 함께 설정하는 RRC 필드 설정을 통하여 간접적으로 설정하는 방법이다. URLLC의 경우 낮은 modulation 및 coding rate와 함께 높은 신뢰도의 CQI 및 RI 제한을 동시에 필요로 할 수 있다. 따라서, 해당 채널 상태 정보 들을 나누어 설정할 경우 설정을 위한 overhead가 증가할 수 있다. 따라서, 상기 방법들을 동시에 설정할 수 있도록 함으로써 단말은 URLLC를 위한 채널 상태 정보 보고를 지원할 수 있다. 이러한 경우, 해당 RI 제한은 사전에 표준에 정의된 RI 예를 들어 2 또는 3 중 하나만을 지원할 수 있다.
URLLC를 위한 RI 제한 설정 방법 3은 코드북 부제한 RRC 필드 설정을 통하여 간접적으로 설정하는 방법이다. eMBB 서비스와 동일한 방법을 이용하여 PMI 및 RI 제한 설정을 지원할 수 있다.
URLLC를 위한 RI 제한 설정 방법 4는 독립적인 DCI 필드 설정을 통하여 직접적으로 설정하는 방법이다. 이 경우 상기에서 언급한 높은 신뢰도를 고려한 CQI와 독립적인 설정 필드를 기반으로 하여 설정 가능할 수 있다. 이러한 방법의 경우 기지국이 해당 구현에 따라 자유롭게 해당 URLLC 전송에 필요한 CQI 테이블을 설정 할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 해당 전송을 필요에 따라 eMBB와 URLLC를 동적으로 바꾸어 가며 혹은 eMBB 의 목표 데이터 전송률을 동적으로 바꾸어 가며 채널 상태 정보를 보고받도록 할 수 있다.
URLLC를 위한 RI 제한 설정 방법 5는 높은 신뢰도의 CQI 및 CQI 테이블과 함께 설정하는 RRC 필드 설정을 통하여 간접적으로 설정하는 방법이다. URLLC의 경우 낮은 modulation 및 coding rate와 함께 높은 신뢰도의 CQI 및 RI 제한을 동시에 필요로 할 수 있다. 따라서, 해당 채널 상태 정보 들을 나누어 설정할 경우 설정을 위한 overhead가 증가할 수 있다. 따라서, 상기 방법들을 동시에 설정할 수 있도록 함으로써 단말은 URLLC를 위한 채널 상태 정보 보고를 지원할 수 있다. 이 경우, 해당 전송을 필요에 따라 eMBB와 URLLC를 동적으로 바꾸어 가며 혹은 eMBB 의 목표 데이터 전송률을 동적으로 바꾸어 가며 채널 상태 정보를 보고받도록 할 수 있다. 이러한 경우, 해당 RI 제한은 사전에 표준에 정의된 RI 예를 들어 2 또는 3 중 하나만을 지원할 수 있다.
또한, URLLC 전송을 지원하기 위한 별도의 TBS(Transport block size) 테이블이 지원될 수 있다. 단말은 데이터 스케쥴링 자원 정보와 함께 MCS를 통해 데이터 전송을 위한 modulation 및 coding rate를 전달받을 수 있으며 이러한 MCS 정보는 단말이 하향 링크 전송의 복호에 필요한 TBS 크기 정보를 얻는 데에 이용될 수 있다. 이러한 TBS 테이블의 설정은 DCI 혹은 RRC 설정을 통해 독립적으로 설정될 수도 있으며, 상기에서 언급한 높은 신뢰도를 갖는 URLLC 전송을 위한 CQI, CQI 테이블 혹은 RI 제한 설정과 함께 설정될 수 있다.
이에 더하여 해당 URLLC 데이터 전송을 위한 전송 기법이 제한될 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이 해당 데이터 전송은 높은 전송 신뢰도를 필요로 하기 때문에, spatial multiplexing 기반의 전송 기법보다는 diversity 기반의 전송 기법, 예를 들어, transmit diversity나 large delay CDD, 혹은 semi-open-loop이나 beam 기반의 diversity 전송 기법이 유리할 수 있다. 상기 TBS 설정과 마찬가지로 이러한 전송 기법의 설정은 DCI 혹은 RRC 설정을 통해 독립적으로 설정될 수도 있으며, 상기에서 언급한 높은 신뢰도를 갖는 URLLC 전송을 위한 CQI, CQI 테이블, RI 제한 설정 혹은 TBS 테이블 설정과 함께 설정될 수 있다.
또한, 상기에서 언급한 방법들이 다른 서비스를 위해서도 사용될 수 있다. 예를 들어, mMTC의 경우 높은 신뢰도를 갖는 CQI는 필요치 않지만 낮은 전송률의 CQI 테이블과 TBS 테이블 설정, RI 제한 설정 및 전송기법 제한 등은 필요할 수 있다. 따라서, 이러한 단말들에게도 해당 기법을 지원하기 위하여 해당 방법들은 URLLC 전용 CQI 테이블, 혹은 mMTC CQI 테이블이라기 보다는 높은 전송률, 중간 전송률, 낮은 전송률, 높은 신뢰도, 중간 신뢰도, 낮은 신뢰도를 갖는 CQI, CQI 테이블, TBS 테이블 등으로 불릴 수 있다. 또한, 이에 더하여 alternative CQI, alternative CQI table, alternative TBS 테이블 등으로 표기될 수도 있으며 CQI 및 CQI 테이블 I, II, III 등으로 표현도 가능하다.
또 다른 일례로, eMBMS로 설정된 경우에는 채널 상태 정보 보고를 하지 않도록 할 수도 있다. eMBMS는 방송을 위해 특화된 서비스로 link adaptation을 사용하지 않으며, 해당 지역의 모든 단말이 해당 데이터를 수신할 수 있도록 하여야 한다. 따라서, 가장 신호대 간섭비(SINR)가 낮은 단말도 수신할 수 있도록 해당 단말에 맞는 MCS를 사용한다. 이를 고려하면 해당 대역에 대해서는 채널 상태 정보 보고가 필요하지 않을 수 있다. 상기 서비스 설정에 따라 채널 상태 정보 보고가 되지 않을 경우, 해당 RI, PMI, CQI 등의 정보는 해당 정보 전달에서 제외되거나 0 등의 특정 비트로 고정될 수 있다. 상기 방법을 이용하여 상향 링크로 전달되는 채널 상태 정보량을 최소화함으로써 해당 정보의 커버리지 및 전송 성능을 향상 시키고, 시스템 성능을 효율화할 수 있다.
상기와 같은 직접적인 서비스 설정 방법은 상기와 같이 해당 서비스에 최적화된 방법으로 제어 신호, 데이터 및 채널 상태 정보를 전달할 수 있다는 장점이 있으며, 이에 따라 해당 시스템을 효율적으로 사용할 수 있다. 하지만, NR을 위하여 추후에 서비스가 신규로 도입될 것을 가정하여 많은 필드를 reserve 하여야 할 필요가 생길 수 있으며, 이를 막기 위해 충분한 수의 reserve 필드를 확보하여야 한다. 하지만, 이 경우 해당 필드 설정 오버헤드가 과도하게 증가할 수 있다는 단점이 있다. 상기 표 2o와 표 2p는 VRG를 위한 직접적인 서비스 형태 설정의 예시이며, 직접적인 해당 필드의 값 및 서비스는 달라질 수 있다. 또한, 상기 표에서는 2비트와 3비트를 이용한 필드를 예시하였으나 실제 필드에서의 비트 수는 상기의 표와 다를 수 있다.
하기 표 2t는 2비트 크기의 VRG 설정 필드를 통한 간접적인 VRG 집합의 설정을 나타내는 표이다.
[표 2t] 2 bit VRG type configuration
상기에서 언급한 직접적인 VRG 서비스 형태 설정과 달리 표 2t의 방법은 간접적인 서비스 집합을 지정하여 사용하는 방법이다. 기지국은 모든 서비스 형태를 지원할 필요는 없으며, 필요에 따라 몇 개의 서비스 집합만을 이용할 수 있다. 상기 표 2o와 표 2p의 방법을 사용할 경우 모든 기지국이 모든 서비스 형태에 따라 설정 비트를 사용하여야 하며 이에 따라 설정 오버헤드가 증가하게 된다. 따라서, 상기와 같이 간접적인 서비스 집합의 형태로 알려주게 될 경우 이러한 설정 오버헤드를 최소화할 수 있으며, 기지국은 VRG를 집합으로 묶어 관리함으로써 해당 VRG 효과를 누릴 수 있다. 다만, 상기에서 언급한 서비스별 특화 동작을 하기 위해서는 추가 설정이 필요하다. 예를 들어, service set 별로 표 2o나 표 2p에서 언급한 필드를 둘 경우 모든 VRG 별로 전체 필드를 지원할 필요 없이 서비스 셋 별로 서비스 형태를 직접적으로 설정할 수 있으며, 이를 이용하여 설정 오버헤드를 최소화할 수 있다.
또한, 상기 형태뿐만 아니라 해당 서비스를 위한 부가적인 필드를 이용하여 URLLC 등의 서비스에 특화된 채널 상태 정보 등을 이용할 수 있다. 표 2u은 이러한 부가적인 필드를 예시한 것이다.
[표 2u] VRG type configuration field
상기와 같이 VRG 설정 필드 내에 URLLC나 FCR 설정을 위한 필드를 따로 두고 해당 필드의 설정을 통해 해당 피드백이나 관련 동작을 단말이 지원하도록 할 수 있다. 이 때, 상기 AdvancedCSI 필드는 좀 더 많은 오버헤드를 사용하지만 정확한 정보를 제공하는 향상 된 채널상태정보 제공을 위한 필드로써 eMBB 동작을 위하여 설정될 수 있다.
또한, 상기에서 언급한 직접적인 VRG 서비스 형태 설정과 간접적인 형태 설정이 결합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, eMBB는 모든 기지국에서 공통적으로 사용되는 서비스이며, 자주 사용된다. 따라서 필드 00은 eMBB로 직접적으로 설정할 수 있도록 하고, 나머지 3개의 필드는 서비스 셋으로 사용하는 방법도 가능하다. 상기 표 2t는 VRG를 위한 간접적인 서비스 형태 설정의 예시이며, 간접적인 해당 필드의 표현은 달라질 수 있다. 또한, 상기 표에서는 2비트를 이용한 필드를 예시하였으나 실제 필드에서의 비트 수는 상기의 표와 다를 수 있다.
상기에서 언급한 VRG 설정 정보를 관리하기 위하여 기지국은 해당 필드에 VRG 설정 정보에 ID를 추가할 수 있다. 표 2v는 이러한 ID 필드를 예시한 것이다.
[표 2v] VRG Info ID
상기 VRG 설정 ID를 통해 기지국은 주기적 CSI-RS 및 채널 상태 정보 보고 혹은 비주기적 트리거를 통한 비주기적 CSI-RS 및 채널 상태 정보 보고 등을 사용할 때, 손쉽게 해당 VRG 관련 정보를 설정 혹은 트리거 할 수 있다. 상기 ID는 0부터 최대 설정 가능한 VRG 정보의 수 중의 하나 일 수 있다.
상기에서 언급하였듯이 이러한 주파수-시간자원에서의 서비스/vertical 할당은 VRG 단위로 설정하도록 지원될 수 있으며, 이러한 설정은 RRC 를 통한 semi-static 한 설정 혹은 특정 그룹의 단말들에게 동시에 제어 정보를 전달할 수 있는 하향 링크 제어 정보(group DCI/common DCI 등으로 예시할 수 있다)를 통하여 동적으로 설정될 수 있다. RRC를 통해 semi-static한 설정을 지원할 경우 이러한 시간 및 주파수 자원에서의 서비스/vertical 할당이 긴 주기 동안 일정하기 때문에 간섭 상황의 변화가 적으며, 따라서, 주변 기지국들이 해당 셀의 간섭 상황을 좀 더 잘 파악할 수 있다. 하지만, 이러한 방법의 경우 해당 TRP의 트래픽 특성 변화에 따른 적응 주기가 길기 때문에 서비스/vertical 지원을 위한 성능이 저하될 수 있다. 예를 들어, mMTC나 URLLC 전송이 필요하지 않은 기지국의 경우에는 이러한 자원을 사전에 할당할 경우에 시스템 성능의 저하를 야기할 수 있다. 따라서, 모든 자원을 eMBB 자원으로 설정함으로써 이러한 시스템 성능 저하를 예방할 수 있다. 하지만, 해당 기지국에 급작스럽게 URLLC 등의 전송 필요가 생길 경우 해당 RRC의 재설정 전에는 해당 서비스를 지원할 수 없기 때문에 이러한 가능성이 있는 경우 해당 기지국은 어느 정도의 자원을 미리 해당 서비스 자원으로 설정해 두어야 하며, 이에 따라 해당 기지국의 성능이 저하될 수 있다. 하향 링크 제어 정보를 통해 동적으로 설정 가능할 경우, 이러한 트래픽 생성에 상대적으로 빠른 시간 내에 대처할 수 있기 때문에 사전에 확보하는 시간 및 주파수 자원의 양이 적을 수 있다. 따라서, 상대적으로 높은 시스템 성능을 보일 수 있지만, DCI 등을 통한 제어 신호 오버헤드가 발생한다는 단점이 있다. 이러한, group DCI는 기지국과 단말 간에 사전에 약속된 시점에 전송되며, 설정된 group RNTI 기반으로 스크램블링 되어 전송될 수 있다.
상기 VRG에 대한 비주기적 CSI-RS 전송 및 채널 상태 정보 보고를 트리거 하기 위하여 기지국은 단말에게 해당 VRG 집합에 대한 정보를 전달할 수 있다. 표 2w와 표 2x는 VRG 집합에 대한 비주기적 CSI-RS 전송 및 채널 상태 정보 보고를 트리거 하기 위한 필드를 예시한 것이다.
[표 2w] Aperiodic CSI-RS and CSI reporting trigger via VRG
[표 2x] Aperiodic CSI-RS and CSI reporting trigger via VRG
표 2w는 사전에 설정 된 VRG 설정 정보와 해당 ID를 기반으로 Wideband CSI-RS 혹은 VRG ID 별로 트리거 할 수 있도록 하는 방법이다. 이러한 방법은 필요에 따라 꼭 전송하여야 하는 서비스별로 해당 VRG에만 CSI-RS를 전송할 수 있다는 장점이 있지만, 복수 개의 VRG에 트리거 하기 위해서는 복수 개의 하향 링크 제어 정보가 전송되어야 한다는 단점이 있다.
표 2x는 사전에 설정된 VRG 설정 정보 집합을 기반으로 CSI-RS와 관련 채널 상태 정보를 트리거 하는 방법이다. 하기 표 2y는 이러한 트리거 필드 설정을 예시한 것이다.
[표 2y] VRG set configuration for CSI-RS and CSI reporting
상기 표 2y에서 각각의 트리거 필드는 해당 트리거를 통해 CSI-RS 및 채널 상태 보고가 이루어질 VRG 정보를 나타낸다. 예를 들어, trigger010의 첫번째와 두번째 비트가 1로 설정되고 나머지 비트가 0이라면, 0번과 1번 VRG ID에 해당하는 VRG에서 CSI-RS 및 채널 상태 보고가 이루어 질 수 있다. 이 때, 상기 예시에서는 상기 설정 수와 표 2x의 트리거의 비트 수가 동일한 것을 가정하여 예시하였지만, 이러한 필드는 다를 수 있으며 이는 특정 그룹의 단말들에게 동시에 제어 정보를 전달할 수 있는 하향 링크 제어 정보(group DCI/common DCI 등으로 예시할 수 있다)를 통하여 동적으로 설정될 수 있다. 하기 표 2z는 이를 예시한 필드이다.
[표 2z] Aperiodic CSI-RS and CSI reporting trigger via VRG
상기 표 2z와 같이 기지국은 단말에게 전송되는 하향 링크 제어 정보를 통해 2비트를 전달 할 수 있으며, 해당 2비트는 허용된 VRG 집합 중에 가장 낮은 인덱스와 높은 인덱스를 나타낸다. 이 때, 기지국은 단말에게 group DCI를 통해 가능한 VRG 집합을 알릴 수 있으며, 해당 비트맵의 크기는 VRG 집합 설정의 수와 같을 수 있다. 예를 들어, 기지국이 group DCI를 통해 첫번째 집합과 두번째 집합을 위하여 각각 01001000과 00110000을 전달한 경우 단말은 이를 기지국이 첫번째 집합에는 1번 ID의 VRG와 4번 ID의 VRG에 대한 트리거 두번째 집합에는 2번과 3번 ID의 VRG가 가능하게 하도록 설정한 것으로 인식한다. 따라서, 이를 기반으로 하여 트리거 ‘10’이 온 경우 1번과 4번 VRG, 트리거 ‘11’이 온 경우 2번과 3번 ID의 VRG에 대한 CSI-RS를 수신하고 이에 대한 채널 상태 정보를 측정 및 보고한다.
상기에서 언급한 바와 같이 CSI-RS 전송 그리고 IMR 자원 설정과 채널 상태 보고 설정을 위하여 하기 표 2aa 와 같은 설정 필드가 사용될 수 있다.
[표 2aa] CSI-RS/CSI-IM/CSI reporting configs in VRG Info
상기 표 2aa와 같이 해당 필드는 CSI-RS 설정과 CSI-IM 설정을 포함할 수 있으며, 해당 설정은 해당 설정이 비주기적 CSI-RS를 지원할 경우 NP CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원별 oversampling factor인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS를 전송하기 위한 하나의 subframe config 및 위치를 설정하기 위한 복수 개의 resource config 등을 포함할 수 있으며, 주기적 CSI-RS를 지원할 경우 해당 정보에 추가적으로 subframe config 정보가 포함될 수 있다. CSI-IM의 port 수 정보는 표준에 고정될 수 있으며 CSI-RS와 마찬가지로 해당 자원이 비주기적일 경우 resource config만을 포함할 수 있으며, 주기적으로 설정될 경우 해당 정보에 추가적으로 subframe config 정보가 포함될 수 있다.
상기에서는 CSI-RS와 채널 상태 정보가 VRG 별로 이루어지는 것을 설명하였지만, 이와 달리 언급한 VRG를 지원하기 위하여 해당 설정을 measurement subset으로 지원할 수도 있다. 상기에서 언급한 VRG 별 CSI-RS 및 채널 상태 정보 보고 할당의 경우 단말이 설정되었지만, 기지국이 데이터를 전송하지 않는 영역까지 포함하여 CSI-RS 및 채널 상태 정보 보고가 할당될 수 있으며, 이러한 할당은 낭비가 될 수 있다. 따라서, 효율적인 자원 사용을 위해 CSI-RS 설정 및 채널 상태 정보 보고 설정을 VRG 설정과 분리할 수 있다. 이 경우, VRG 설정은 간접적으로 채널 상태 보고 측정에서 measurement subset으로 작용할 수 있다. 하기 표 2ab는 measurement subset 동작을 위한 VRG 설정을 예시한 것이다.
[표 2ab] VRG type configuration field
상기 표 2ab에서 언급한 바와 같이 measurement subset 동작을 위해서는 개별적인 codebook subset restriction과 PC의 설정이 필요하다. 따라서, VRG 별로 measurement subset 동작을 할 경우 상기 예시와 같이 codebook subset restriction과 PC를 개별적인 VRG 필드내에서 설정하도록 할 수 있다. 단말은 상기 measurement set을 기반으로 하여 CRI와 PTI, RI, PMI, CQI 등을 개별적으로 보고할 수 있으며, 상기에서 언급한 바와 같이 이러한 CRI, RI, PTI, PMI, CQI 등의 채널 상태 정보는 서비스 타입 설정이나 해당 피드백 타입 설정에 따라 달라질 수 있다. 이러한 방법은 subset restriction을 위하여 VRG 설정 외에 추가 오버헤드가 필요하지 않다는 장점이 있지만, 해당 VRG 내에서 타 셀의 서비스 변화 등의 이유로 간섭 상황이 변화 할 때 이를 추가적으로 반영하지는 못한다는 단점이 있다.
상기에서 언급한 VRG내의 다른 서비스, 빔 방향 및 CoMP 시나리오에 의한 간섭 변화 측정을 위하여 measurement subset을 VRG 내에서 지원할 수 있다. 이러한 지원을 위해서는 상기 표 2w - 표 2z에서 언급한 VRG 별 CSI-RS 및 채널 상태 정보 트리거가 바람직할 수 있다. 이러한 VRG의 서브프레임 서브셋 방법은 각각의 VRG subset 별로 독립된 필드를 지원할 수도 있고, 별도의 필드를 지원할 수도 있다. 하기 표 2ac는 3개까지 허용되는 VRG내의 measurement subset을 위하여 measurement subset 별로 독립된 필드를 지원할 때의 예시이다.
[표 2ac] VRG Size with system bandwidth
기존의 subframe subset과 달리 주파수 대역에서 2개 이상의 간섭 상황이 존재하기 때문에 해당 subset 설정은 2개보다 많을 수 있다. 또한, 개별적인 PC와 codebook subset restriction 설정을 위하여 해당 설정의 리스트가 지시될 수 있으며, 이 때 해당 설정의 리스트는 설정된 VRG measurement subset의 수와 같다. 상기의 예시에서는 각각의 measurement set 별로 설정 필드를 제공하는 것을 예시하였지만, 상기 예시와 달리 하나의 필드로 두 개의 measurement set을 지원하는 것도 가능하다. 하지만, 이 경우 두 개의 measurement set 만을 지원 가능하기 때문에 측정 가능한 간섭 상황에 제한이 있을 수 있으며 이를 막기 위하여 추가적인 설정 필드를 두어 4개 등의 measurement set을 지원하도록 할 수도 있다.
모든 단말이 상기 복수 개의 VRG 설정을 지원하는 것은 어려울 수 있기 때문에 단말은 해당 설정에 대해서 UE capability를 기지국에게 알릴 수 있다. 하기 표 2ad는 이러한 UE capability 보고를 위한 필드를 예시한 것이다.
[표 2ad] UE capability on VRG
상기와 같이 단말은 단말이 지원 가능한 VRG 수 및 VRG 별 지원 가능한 measurement subframe set에 대하여 기지국에게 알릴 수 있다. 이를 통해 단말의 구현을 쉽게 하고 해당 서비스를 좀 더 유연하게 지원하도록 할 수 있으며, 이러한 capability indication이 지원되지 않을 경우 해당 구현의 어려움으로 인하여 NR 단말 구현이 복잡해지고 단말의 단가가 상승할 수 있다.
도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 2f 를 참조하면 단말은 1910 단계에서 VRG 구성에 대한 설정 정보를 수신한다. 이러한 정보에는 VRG 관련 ID, 각 VRG의 시간, 주파수 자원 위치, 서비스 형태, 서비스 셋, 지원 피드백 타입, VRG measurement subset 중에서 적어도 하나가 설정될 수 있다. 또한, 단말은 수신된 설정 정보를 기초로, 각 NP CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원별 oversampling factor인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS를 전송하기 위한 하나의 subframe config 및 위치를 설정하기 위한 복수 개의 resource config, codebook subset restriction 관련 정보, CSI 보고 관련 정보, CSI-process index, 그리고 전송전력 정보(PC) 중에서 적어도 하나를 확인할 수 있다. 이후에, 단말은 1920 단계에서 CSI-RS위치를 기반으로 하는 하나의 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 구성한다. 해당 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, CRI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등이 설정될 수 있다. 단말은 1940단계에서 해당 정보를 기반으로 CSI-RS를 수신하면 이를 기반으로 하여 기지국 안테나와 단말의 수신안테나 사이의 채널을 추정한다. 단말은 1940단계에서, 상기 추정한 채널을 기반으로, 수신한 피드백 설정을 이용하여 피드백 정보 rank, PMI 및 CQI 를 생성하며, 이를 기반으로 최적의 CRI를 선택할 수 있다. 이후 단말은 1950 단계에서 기지국의 피드백 설정 혹은 비주기적 채널 상태 보고 트리거에 따라 정해진 피드백 타이밍에 상기 피드백 정보들을 기지국으로 전송하여, 채널 피드백 생성 및 보고 과정을 마친다.
도 2g는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 2g 를 참조하면 기지국은 2010 단계에서, 채널을 측정하기 위한 VRG에 대한 설정 정보를 단말로 전송한다. 상기 설정 정보는 각 VRG의 시간, 주파수 자원 위치, 서비스 형태, 지원 피드백 타입, VRG measurement subset 중에서 적어도 하나가 설정될 수 있으며 이를 기반으로 CSI-RS를 전송하기 위하여 NP CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원별 oversampling factor인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS를 전송하기 위한 하나의 subframe config 및 위치를 설정하기 위한 복수 개의 resource config, codebook subset restriction 관련 정보, CSI 보고 관련 정보, CSI-process index, 그리고 전송전력 정보(PC) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이후에, 기지국은 2020 단계에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS를 기반으로 하는 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 단말로 전송한다. 해당 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, CRI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등이 설정될 수 있다. 이후에 기지국은 구성된 CSI-RS를 단말로 전송한다. 단말은 안테나 port 별로 채널을 추정하고 이를 기반으로 가상의 자원에 대한 추가적인 채널을 추정한다. 단말은 피드백을 결정하고 이에 해당하는 CRI, PMI, RI, CQI를 생성하여 기지국으로 전송한다. 이에 따라 기지국은 2030 단계에서 정해진 타이밍에 단말로부터 피드백 정보를 수신하고, 단말과 기지국 간의 채널 상태를 판단하는데 활용한다.
도 2h는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 2h를 참조하면, 단말은 통신부(2110)와 제어부(2120)를 포함한다. 통신부(2110)는 외부(예를 들어, 기지국)로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(2110)는 제어부(2120)의 제어하에 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 제어부(2120)는 단말을 구성하는 모든 구성 요소들의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(2120)는 기지국으로부터 할당 받은 정보에 따라 피드백 정보를 생성한다. 또한, 제어부(2120)는 생성한 채널 정보를 기지국으로부터 할당 받은 타이밍 정보에 따라 기지국으로 피드백하도록 통신부(2110)를 제어한다. 이를 위해 제어부(2120)는 채널 추정부(2130)를 포함할 수 있다. 채널 추정부(2130)는 기지국으로부터 수신되는 VRG 서비스 및 피드백 정보를 통해 해당 VRG의 시간 및 주파수 자원에서의 위치를 판단하고, 이와 관련 된 CSI-RS 및 피드백 할당 정보를 통해 필요한 피드백 정보를 확인한다. 상기 피드백 정보에 기초하여 수신된 CSI-RS를 사용하여 채널을 추정한다. 도 2h에서는 단말이 통신부(2110)와 제어부(2120)로 구성된 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 단말에서 수행되는 기능에 따라 다양한 구성들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 단말은 단말의 현 상태를 표시하는 표시부, 사용자로부터 기능 수행 등과 같은 신호가 입력되는 입력부, 단말에 생성된 데이터들을 저장하는 저장부 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기에서는 채널 추정부(2130)가 제어부(2120)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(2120)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 자원 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 통신부(2110)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(2120)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고, 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 통신부(2110)를 제어할 수 있다.
또한 제어부(2120)는 상기 통신부(2110)를 통하여 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다. 그리고 제어부(2120)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 통신부(2110)를 제어할 수 있다. 또한 제어부(2120)는 기지국으로부터 CSI-RS(Channel Status Indication - Reference Signal)를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2120)는, 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 별로 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 각각 선택하고 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하여 하나의 추가적(additional) 프리코딩 매트릭스를 더 선택할 수 있다.
또한 제어부(2120)는 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2120)는, 상기 기지국의 모든 안테나 포트 그룹에 대한 하나의 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 선택할 수 있다. 또한 제어부(2120)는 기지국으로부터 피드백 설정 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 피드백 설정 정보 및 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2120)는, 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 수신할 수 있다.
도 2i는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 2i를 참조하면, 기지국은 제어부(2210)와 통신부(2220)를 포함한다. 제어부(2210)는 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(2210)는 단말이 VRG 정보를 획득하기 위한 관련 설정 및 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다. 이를 위해 제어부(2210)는 자원 할당부(2230)를 더 포함할 수 있다. 또한 여러 단말로부터의 피드백이 충돌하지 않도록 피드백 설정 및 피드백 타이밍을 할당하고 해당 타이밍에서 설정된 피드백 정보를 수신하고 해석한다. 통신부(2220)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(2220)는 제어부(2210)의 제어하에 할당된 자원을 통해 CSI-RS를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다. 또한, 단말이 전송한 채널 상태 정보에서 얻은 CRI, rank, PMI 일부 정보, CQI 등을 기반으로 하여 기준신호를 전송한다.
상기에서는 자원 할당부(2230)가 제어부(2210)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(2210)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 통신부(2220)를 제어하거나, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(2210)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 통신부(2220)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(2210)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 통신부(2220)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(2210)는 단말에 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 단말에 CSI-RS를 전송하고, 상기 피드백 설정 정보 및 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 이 때 제어부(2210)는 상기 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 전송할 수 있다. 또한, 제어부(2210)는 피드백 정보에 기초하여 빔포밍된 CSI-RS를 상기 단말에 전송하고, 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 많은 수의 2차원 안테나 어레이 구조의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 CSI-RS를 전송하는데 과다한 피드백 자원을 할당하는 것과 단말의 채널 추정 복잡도를 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 단말은 효과적으로 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널을 모두 측정하고 이를 피드백 정보로 구성하여 기지국에 통보할 수 있다.
<제3실시예>
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.
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.
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.
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. 상기 서비스들은 동일 시구간 동안에 동일 단말에 제공될 수 있다. 실시 예에서 eMBB는 고용량데이터의 고속 전송, mMTC는 단말전력 최소화와 다수 단말의 접속, URLLC는 고신뢰도와 저지연을 목표로 하는 서비스일 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. 실시 예에서는 eMBB와 URLLC의 공존, 혹은 mMTC와 URLLC와의 공존 방법 및 이를 이용한 장치에 대해서 서술한다.
기지국이 특정 전송시간구간(transmission time interval, TTI)에서 eMBB 서비스에 해당하는 데이터를 어떠한 단말에게 스케줄링 하였을 때, 상기 TTI에서 URLLC 데이터를 전송해야 할 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 있다. 상기 eMBB를 스케줄링 받은 단말과 URLLC를 스케줄링 받은 단말은 서로 같은 단말일 수도 있고, 서로 다른 단말일 수도 있을 것이다. 이와 같은 경우 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 단말에서 수신한 신호를 처리하는 방법 및 신호 수신 방법이 정해질 필요가 있다. 따라서 실시 예에서는 일부 또는 전체 주파수 대역을 공유하여 eMBB와 URLLC에 따른 정보가 스케줄링 될 때, 혹은 mMTC와 URLLC에 따른 정보가 동시에 스케줄링 될 때, 혹은 mMTC와 eMBB에 따른 정보가 동시에 스케줄링 될 때, 혹은 eMBB와 URLLC와 mMTC에 따른 정보가 동시에 스케줄링 될 때 각 서비스에 따른 정보를 전송할 수 있는 이종서비스간 공존 방법에 대해서 서술한다.
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 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 3a는 LTE 시스템 또는 이와 유사한 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 3a를 참조하면, 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, 
(3a02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(3a06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(3a05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms이다. 그리고 라디오 프레임(3a14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역구간이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(subcarrier)로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 
(3a04)개의 서브캐리어로 구성된다. 다만 이와 같은 구체적인 수치는 가변적으로 적용될 수 있다.
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 
(3a02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 
(3a10)개의 연속된 서브캐리어로 정의될 수 있다. 따라서, 한 슬롯에서 하나의 RB(3a08)는 
개의 RE(3a12)를 포함할 수 있다. 일반적으로 데이터의 주파수 영역 최소 할당단위는 상기 RB. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 
= 7, 
=12 이고, 
및 
는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례할 수 있다. 단말에게 스케줄링 되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게 된다. LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 정의하여 운영할 수 있다. 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. 아래의 표 3a는 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 구성될 수 있다.
[표 3a]
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 전송되는 제어 정보는 제어정보가 OFDM 심벌 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 제어채널 전송구간 지시자, 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링 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 전송될 수 있다.
하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 상에서 전송될 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 MCS를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기 (transport block size; TBS)를 통지한다. 실시 예에서 MCS는 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.
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 3b는 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, 
개의 SC-FDMA 심벌이 모여 하나의 슬롯(3b06)을 구성할 수 있다. 그리고 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(3b05)을 구성한다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth; 3b04)은 총 
개의 서브캐리어로 구성된다. 
는 시스템 전송 대역에 비례하는 값을 가질 수 있다.
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 
개의 연속된 SC-FDMA 심벌과 주파수 영역에서 
개의 연속된 서브캐리어로 정의될 수 있다. 따라서, 하나의 RB는 
개의 RE로 구성된다. 일반적으로 데이터 혹은 제어정보의 최소 전송단위는 RB 단위이다. PUCCH의 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 정의될 수 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 전송될 수 있다.
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 수행할 수 있다.
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 정의될 수 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. 또한 복수의 캐리어를 통한 데이터 전송 시에 각 캐리어의 TDD 설정에 따라 k의 값이 다르게 적용될 수 있다. 상기 TDD의 경우에 k 값은 하기 표 3b에서와 같이 TDD UL/DL 설정에 따라 결정된다.
[표 3b]
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 송수신 될 수 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 정의될 수 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정될 수 있다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다. 또한 복수의 캐리어를 통한 데이터 전송 시에 각 캐리어의 TDD 설정에 따라 k의 값이 다르게 적용될 수 있다. 상기 TDD의 경우에 k 값은 하기 표 3c에서와 같이 TDD UL/DL 설정에 따라 결정된다.
[표 3c]
그리고 서브프레임 n에 단말이 전송한 PUSCH의 HARQ ACK/NACK 정보는 서브프레임 n+k에 기지국으로부터 단말로 PHICH를 통해 전송된다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD와 그 설정에 따라 다르게 정의될 수 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. 또한 복수의 캐리어를 통한 데이터 전송 시에 각 캐리어의 TDD 설정에 따라 k의 값이 다르게 적용될 수 있다. 상기 TDD의 경우에 k 값은 하기 표 3d에서와 같이 TDD UL/DL 설정에 따라 결정된다.
[표 3d]
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. 또한, 실시 예에서 다른 무선 통신 시스템에 적용되는 경우 FDD와 대응되는 변조 방식을 사용하는 시스템에도 k 값은 변경되어 적용될 수 있다.
도 3c와 도 3d는 5G 혹은 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 도시한다.
도 3c 및 도 3d를 참조하면, 각 시스템에서 정보 전송을 위해 주파수 및 시간 자원이 할당된 방식을 볼 수 있다.
우선 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 비우거나, 전송을 하지 않고 URLLC 데이터(3c03, 3c05, 3c07)를 전송할 수 있다. 상기 서비스 중에서 URLLC는 지연시간을 줄이는 것이 필요하기 때문에, eMBB가 할당된 자원(3c01)의 일부분에 URLLC 데이터가 할당(3c03, 3c05, 3c07)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 3d에서는 전체 시스템 주파수 대역(3d00)을 나누어 각 서브밴드(3d02, 3d04, 3d06)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 3d에서는 서브밴드 3d02는 eMBB 데이터 전송, 서브밴드 404는 URLLC 데이터 전송, 서브밴드 3d06에서는 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 3e는 하나의 트랜스포트 블록이 여러 개의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 과정을 도시한 도면이다.
도 3e를 참조하면, 상향링크 또는 하향링크에서 전송하고자 하는 하나의 트랜스포트블록(3e01, transport block; TB)는 마지막 또는 맨 앞부분에 CRC(3e03)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(3e01, 3e03)은 여러 개의 코드블록(codeblock; CB)들(3e07, 3e09, 3e11, 3e13)로 나뉠 수 있다(3e05). 상기 코드블록은 최대 크기가 미리 정해져서 나뉠 수 있으며, 이 경우 마지막 코드블록(3e13)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(3e17, 3e19, 3e21, 3e23)이 추가될 수 있다(3e15). 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(3e03)과 코드블록에 추가된 CRC들(3e17, 3e19, 3e21, 3e23)은 코드블록에 적용될 채널코드의 종류에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 터보코드가 아니라 LDPC 코드가 코드블록에 적용될 경우, 코드블록마다 삽입될 CRC들(3e17, 3e19, 3e21, 3e23)은 생략될 수도 있을 것이다. 하지만, LDPC가 적용되는 경우에도 CRC들(3e17, 3e19, 3e21, 3e23)은 그대로 코드블록에 추가될 수 있다. 또한 폴라 코드가 사용되는 경우에도 CRC가 추가되거나 생략 될 수 있다.
도 3f는 아우터코드가 사용되어 전송되는 방식을 도시한 도면이고, 도 3g는 상기 아우터코드가 사용된 통신시스템의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3f 및 도 3g를 참조하면, 아우터 코드를 사용하여 신호를 전송하는 방법에 대해서 살펴볼 수 있다.
도 3f는 하나의 트랜스포트 블록이 여러 개의 코드블록으로 나뉜 후, 각 코드블록에서 같은 위치에 있는 비트 혹은 심볼들(3f04)끼리 제2 채널코드로 인코딩 되어 패리티 비트 혹은 심볼들(3f06)이 생성될 수 있다(3f02). 이 후에, 각 코드블록들과 제2 채널코드 인코딩으로 생성된 패리티 코드 블록들에 각각 CRC들이 추가될 수 있다(3f08, 3f10). 상기 CRC의 추가는 채널코드의 종류에 따라 추가여부가 달라질 수 있다. 예를 들어 터보코드가 제1채널코드로 사용되는 경우에는 상기 CRC(3f08, 3f10)가 추가되지만, 이후에는 제1 채널코드 인코딩으로 각각의 코드블록 및 패리티 코드 블록들이 인코딩 될 수 있다.
아우터 코드가 사용되는 경우 송신할 데이터는 제2 채널코딩 인코더(3g09)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(3g09)를 통과한 비트 또는 심볼들은 제1 채널코딩 인코더(3g11)를 통과한다. 상기 제1 채널코딩에 사용되는 채널코드는 Convolutional code, LDPC code, Turbo code, Polar code 등이 있다. 이렇게 채널코딩된 심볼들은 채널(3g13)을 통과하여 수신기에 수신되면, 수신기 측에서는 수신한 신호를 기반으로 제1 채널코딩 디코더(3g15)와 제2 채널코딩 디코더(3g17)를 순차적으로 동작시킬 수 있다. 제1채널코딩 디코더(3g15) 및 제2채널코딩 디코더(3g17)은 각각 제1채널 코딩 인코더(3g11) 및 제2채널 코딩 인코더(3g09)와 대응되는 동작을 수행할 수 있다.
반면 아우터코드가 사용되지 않은 채널코딩 블록도에서는 제1채널코딩 인코더(3g11)와 제1 채널코딩 디코더(3g05)만 송수신기에서 각각 사용되며, 제2 채널코딩 인코더와 제2 채널코딩 디코더는 사용되지 않는다. 아우터 코드가 사용되지 않는 경우에도 제1채널코딩 인코더(3g11)와 제1 채널코딩 디코더(3g05)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 실시 예에서는 PHICH와 상향링크 스케줄링 승인(uplink scheduling grant) 신호와 하향링크 데이터 신호 중 적어도 하나를 제1신호라 칭한다. 또한 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인에 대한 상향링크 데이터 신호와, 하향링크 데이터 신호에 대한 HARQ ACK/NACK 중 적어도 하나를 제2신호라 칭한다. 실시 예에서는 기지국이 단말에게 전송하는 신호 중에서, 단말로부터의 응답을 기대하는 신호이면 제1신호가 될 수 있으며, 제1신호에 해당하는 단말의 응답신호가 제2신호일 수 있다. 또한 실시 예에서 제1신호의 서비스 종류는 eMBB, URLLC 및 mMTC 중 적어도 하나일 수 있으며, 제2 신호 역시 상기 서비스 중 적어도 하나에 대응할 수 있다. 예를 들어, LTE 및 LTE-A 시스템에서 PUCCH format 0 혹은 4 및 PHICH가 제1신호가 될 수 있으며, 이에 해당하는 제2신호는 PUSCH가 될 수 있다. 또한 예를 들어, LTE 및 LTE-A 시스템에서 PDSCH가 제1신호가 될 수 있으며, 상기 PDSCH의 HARQ ACK/NACK 정보가 포함된 PUCCH 혹은 PUSCH가 제2신호가 될 수 있을 것이다.
이하 실시 예에서 제1신호의 TTI길이는, 제1신호 전송과 관련된 시간 값으로 제1신호가 전송되는 시간의 길이를 나타낼 수 있다. 또한 본 발명에서 제2신호의 TTI길이는, 제2신호 전송과 관련된 시간 값으로 제2신호가 전송되는 시간의 길이를 나타낼 수 있으며, 제3신호의 TTI길이는, 제3신호 전송과 관련된 시간 값으로 제3신호가 전송되는 시간의 길이를 나타낼 수 있다. 또한 본 발명에서 제2신호 전송 타이밍은 단말이 제2신호를 언제 송신하고, 기지국이 제2신호를 언제 수신하는지에 대한 정보이며, 제2신호 송수신 타이밍이라 할 수 있다.
또한 이하 실시 예에서 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 a값이 정의될 수 있을 것이다.
본 발명에서의 내용은 FDD LTE 시스템을 기준으로 설명하지만, TDD 시스템 및 NR 시스템 등에서도 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.
본 발명에서는 단말 혹은 기지국이 제1신호를 수신한 후, 제2신호를 송신하는 타이밍을 결정하는 방법을 설명하고 있지만, 제2신호를 보내는 방법은 다양한 방법으로 가능할 수 있다. 일례로 단말이 하향링크 데이터인 PDSCH를 수신한 후, 상기 PDSCH에 해당하는 HARQ ACK/NACK 정보를 기지국으로 보내는 타이밍은 본 발명에서 설명한 방법을 따르지만, 사용하는 PUCCH 포맷의 선택, PUCCH 자원의 선택 혹은 PUSCH에 HARQ ACK/NACK 정보를 매핑하는 방법 등은 종래 LTE의 방법을 따를 수 있다.
본 발명에서 노말모드(normal mode)라함은 종래 LTE 및 LTE-A 시스템에서 사용하는 제1신호 및 제2신호 전송 타이밍 등을 이용하는 모드이며, 상기 노말모드에서는 TA를 포함하여 약 3 ms정도의 신호처리시간을 확보해주는 것이 가능하다. 예를 들어 노말모드로 동작하는 FDD LTE 시스템에서 서브프레임 n에 단말이 수신한 제1신호에 대한 제2신호의 전송은 서브프레임 n+4에서 단말이 송신한다.
한편 본 발명에서 지연감소모드(latency reduction mode)라함은 제1신호에 대한 제2신호의 전송 타이밍을 노말모드보다 빠르거나 같게 하는 것이 가능하도록 하는 모드로서, 지연시간을 감소시킬 수 있다. 지연감소모드에서는 다양한 방법으로 타이밍을 제어하도록 할 수 있을 것이다.
본 발명에서는 노말모드와 지연감소모드에서 사용하는 전송시간구간(TTI)의 길이가 같은 경우를 기반으로 설명을 하기로 한다. 하지만 본 발명의 내용이 노말모드에서의 TTI와 지연감소모드에서의 TTI의 길이가 다른 경우에도 적용이 가능할 것이다.
[제3-1실시예]
제3-1실시예는 기지국이 단말에게 상위 시그널링을 통해 지연감소모드로 동작함을 알리고, 이에 따라 단말은 상위 시그널링의 설정에 따라 제2신호 전송과 자원 및 전력조절 타이밍을 결정하여 동작하는 방법을 도3h를 참고하여 설명한다.
기지국은 단말에게 상위 시그널링으로 지연감소모드 설정을 한다(3h02). 상기 상위 시그널링은 RRC 시그널링일 수도 있고, 혹은 MAC 제어요소를 통해 설정될 수도 있다. 기지국은 상기 상위 시그널링에서 제1신호에 따르는 제2신호의 전송 타이밍 정보를 단말에게 전달할 수 있다(3h04). 이후 상기 단말은 정해진 타이밍에 제2신호를 전송하며, 상기 단말의 제2신호 전송 타이밍에서 기지국은 제2신호를 수신하고 디코딩을 수행한다(3h06). 상기에서 이미 기술한 바와 같이, 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 있다.
단말은 제2신호 전송 타이밍을 위한 상기 k 값 혹은 오프셋 값 a를 기지국으로부터 상위 시그널링으로 전달 받는다(3h04). 이후 상기 단말이 n번째 TTI에서 제1신호를 수신하면, 이에 해당하는 제2신호를 n+k번째 TTI 혹은 n+4+a번째 TTI에서 기지국으로 전송한다(3h06).
상기 기지국이 제2신호 전송 타이밍을 위한 k 값 혹은 오프셋 값 a 값을 결정할 때, 단말이 기지국으로 알려주는 단말 capability를 참고하여 결정할 수도 있을 것이다.
상기 상위 시그널링으로 알려주는 k 혹은 오프셋 a는 값 하나가 아니라 여러 개의 값으로 이루어진 집합일 수 있다. 단말은 상위시그널링으로 전달된 k 혹은 오프셋 a의 집합 중에 하나의 값을 이용하여 제2신호 송신 타이밍 결정에 이용할 수 있다. 상기 집합에서 하나의 값을 선택하는 방법은 기지국으로부터 제1신호가 전달될 때 같이 송신되는 제어정보 DCI 의 특정 비트에 따라 선택하거나, 혹은 단말이 임의로 선택할 수 있을 것이다.
또한 상기 상위 시그널링으로 알려주는 정보는, TDD 시스템을 고려하여 특정 TDD UL/DL 설정 및 TTI 인덱스 값에 따라서 k 값 또는 오프셋 a의 집합을 전달하는 것도 가능할 것이다.
예를 들어 상기 지연감소모드의 설정 및 파라미터 전달을 위한 상위 시그널링을 MAC 제어요소 (MAC CE)로 전달한다면, 기지국과 단말은 상기 상위 시그널링이 언제 적용되는지 알 수 있을 것이다. 따라서 기지국이 단말에게 MAC 제어요소로 지연감소모드 설정을 서브프레임 n에서 하였다면, 예를 들어 서브프레임 n+6에서부터 지연감소모드가 적용되는 것이 가능할 수 있다.
[제3-2실시예]
제3-2실시예는 기지국이 단말로 하향링크 제어정보(downlink control information; DCI)를 통해 제2신호가 단말로부터 송신되는 타이밍 혹은 전력제어가 시작되는 타이밍을 결정하는 방법을 도3i를 참고하여 제공한다.
기지국은 단말에게 지연감소모드를 상위 시그널링으로 설정한다(3i01). 기지국은 단말이 제2신호를 전송할 타이밍을 결정하고, 상기 타이밍을 단말에게 제1신호를 송신할 때 전송한 DCI내의 특정 x 비트를 이용하여 전달한다(3i05). 상기 비트수 x는 1, 2, 혹은 3 등으로 정해질 수 있다. 상기 x 비트의 정보가 가리키는 송신타이밍은 상기의 상위 시그널링 설정에서 미리 할당될 수 있을 것이다(3i03). 상기 정해진 제2신호 송신 타이밍에 기지국은 제2신호를 수신하고 디코딩한다.
단말은 하향링크 제어신호 디코딩 후에, 상기 DCI 내의 특정 x 비트를 확인하고, 상기 특정 x 비트값으로부터 제2신호 전송 타이밍을 위한 상기 k 값 혹은 오프셋 값 a를 알아낸다. 이후 상기 단말이 n번째 TTI에서 제1신호를 수신하면, 이에 해당하는 제2신호를 n+k번째 TTI 혹은 n+4+a번째 TTI에서 기지국으로 전송한다 (3i05, 3i07).
일례로 x가 2일때, 즉 DCI의 2비트가 제2신호 전송 타이밍을 위한 정보라고 할 때, 아래와 같이 제2신호 전송 타이밍을 위한 k 값을 알려줄 수 있을 것이다.
혹은 제2신호 전송 타이밍을 위한 오프셋 값 a 값을 아래와 같이 알려줄 수도 있을 것이다.
상기 기지국이 제2신호 전송 타이밍을 위한 k 값 혹은 오프셋 값 a 값을 결정할 때, 단말이 기지국으로 알려주는 단말 capability를 참고하여 결정할 수도 있을 것이다.
[제3-3실시예]
제3-3실시예는 HARQ timing이 달라질 수 있음에 따라 여러 개 TTI에서 전송되는 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 정보들을 하나의 TTI에서 상향링크로 보내는 방법을 도3j를 참고하여 설명한다.
제3-1실시예 또는 제3-2실시예와 같이 지연감소모드가 설정(3j02)된 단말에게 하향링크 데이터가 전달되는 상황에서 특정 TTI n에 기지국으로 전달해야하는 HARQ ACK/NACK에 해당하는 하향링크 데이터의 수가 하나일 때와 복수개일 때, 상향링크 제어신호를 보내는 방법을 다르게하는 것이 가능할 것이다. 일례로 LTE 시스템에서 지연감소모드를 사용할 때, 서브프레임 n에서 보내야할 HARQ ACK/NACK에 해당하는 PDSCH의 수가 하나일 때는 PUCCH 포맷 1a 혹은 포맷 1b를 사용하고, 이전에 수신한 두 개 이상의 PDSCH의 HARQ ACK/NACK을 전송할 때에는 HARQ-ACK 번들링 혹은 HARQ-ACK 멀티플렉싱 설정 여부에 따라 달라질 수 있다. 상기 HARQ-ACK 번들링 및 멀티플렉싱 설정이나, PUCCH 포맷 선택은 기지국으로부터 단말에게 상위 시그널링으로 설정될 수 있다(3j04).
두 개 이상의 PDSCH에 해당하는 HARQ ACK/NACK을 전송할 때 HARQ-ACK 번들링이 설정되었다면, 두 개의 PDSCH의 각각 코드워드에 해당하는 것이 모두 ACK일 때만 ACK으로 만들고, 다른 경우에는 NACK을 설정하여, 최대 두 개의 HARQ ACK/NACK 정보를 생성한다. 상기 생성된 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH 포맷 1a 혹은 1b를 이용하여 전송될 수 있다. 예를 들어, 두 개 이상의 서브프레임에서 전송된 PDSCH들이, 모두 하나의 코드워드만 포함하고 있다면, HARQ-ACK 번들링을 통해서 생성된 HARQ ACK/NACK 정보는 1비트가 될 것이며, 이는 PUCCH 포맷 1a로 전송된다. 또한 예를 들어, 두 개 이상의 TTI에서 전송된 PDSCH들이, 어떠한 PDSCH가 두개의 코드워드만 포함하고 있는 경우에는, HARQ-ACK 번들링을 통해서 생성된 HARQ ACK/NACK 정보는 2비트가 될 것이며, 이는 PUCCH 포맷 1b로 전송된다.
두 개 이상의 PDSCH에 해당하는 HARQ ACK/NACK을 전송할 때 HARQ-ACK 멀티플렉싱이 설정되었다면, 각각의 PDSCH에서 모든 코드워드에 대해 ACK일 때만 ACK 정보를 생성하고, 다른 경우에는 NACK을 생성한다. 따라서, 예를 들어, 최대 M개의 TTI에서 전송된 PDSCH를 고려할 때는 M 비트의 HARQ ACK/NACK 정보를 생성한다. 상기 생성된 M 비트의 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH 포맷 1b with channel selection 방법 혹은 PUCCH 포맷 3를 이용하여 기지국에 전달될 수 있을 것이다. 상기 PUCCH 포맷 1b with channel selection은 하기 표 3e - 표 3j와 같은 방법으로, M개의 HARQ ACK/NACK 정보에 따라 PUCCH 송신자원 
와 PUCCH 포맷 1b에 사용되는 2비트 b(0) 및 b(1)이 결정될 수 있다. 상기 i는 0 또는 1 또는 2 또는 3인 정수가 될 수 있다. 상기 단말이 보내야하는 HARQ ACK 정보 비트수는 본 발명의 제3-4실시예 등에서 설명하는 방법과 같이 DCI 등에서, 예를 들어 DAI 값으로, 전달될 수 있을 것이다 (3j06).
[표 3e] M=2 일 때의 PUCCH 포맷 1b with channel selection 방법
[표 3f] M=3 일 때의 PUCCH 포맷 1b with channel selection 방법
[표 3g] M=4 일 때의 PUCCH 포맷 1b with channel selection 방법
[표 3h] M=2 일 때의 PUCCH 포맷 1b with channel selection 방법
[표 3i] M=3 일 때의 PUCCH 포맷 1b with channel selection 방법
[표 3j] M=4 일 때의 PUCCH 포맷 1b with channel selection 방법
상기에서 PUCCH 자원인 
를 결정하는 방법은 다양한 방법으로 가능할 것이다. 예를 들어, TTI n에 전송될 PUCCH는 n-1, n-2, n-3, n-4 TTI에서 전송된 PDSCH의 HARQ-ACK을 포함해야 한다면, M=4가 될 것이며, k1=4, k2=3, k3=2, k4=1이라고 하기로 하자. 
는 TTI n-ki에서 전송된 PDSCH의 제어채널이 매핑된 첫번째 CCE의 번호이다. 
라고 할 때, c는 0, 1, 2, 3 중에서 
를 만족하는 수이다. 이 때, PUCCH 자원 
은 하기와 같이 정해질 수 있다.
상기에서 
는 상위 시그널링으로 단말에게 설정될 수 있다.
상기 일례에서는 여러 개 TTI에서 전송되는 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 정보들을 하나의 TTI에서 상향링크로 보내기 위해 PUCCH 포맷 1a 또는 1b 또는 1b with channel selection 방법을 설명하였고, 하기에서는 PUCCH 포맷 3 또는 4 또는 5를 이용하는 방법을 설명한다. 단말은 상향링크 PUCCH 또는 PUSCH를 전송할 때, 전송해야할 HARQ ACK 정보수를 판단한다. 상기 판단은 이전 하향링크 데이터 전송 혹은 PUSCH 스케줄링 시에 제어정보에서 전달되는 DAI 값을 참고로 정할 수 있을 것이다. 가장 먼저 전달된 PDSCH의 HARQ-ACK 정보부터 가장 최신 전달된 PDSCK의 HARQ-ACK 정보까지 HARQ ACK/NACK 정보를 구성하면, 상기 DAI 값 등으로부터 정해지는 HARQ ACK/NACK 비트수만큼이 될 것으로 가정할 수 있고, 상기 정보를 PUCCH 포맷 3 또는 4 또는 5를 이용하여 전달할 수 있다. 상기 PUCCH 포맷 3 또는 4 또는 5를 이용하는 것은, 지연감소모드 설정된 단말에게 상위 시그널링으로 설정될 수 있다(3j04). 또한 상기 PUCCH 포맷 3 또는 4 또는 5는 종래 LTE-A 혹은 LTE-A pro에서 정의된 것일 수 있다. 상기에서 가장 먼저 전달된 PDSCH의 HARQ-ACK 정보부터 가장 최신 전달된 PDSCK의 HARQ-ACK 정보까지 HARQ ACK/NACK 정보를 구성할 때, HARQ-ACK 번들링이 설정된 경우에는 한번에 전송된 PDSCH의 코드워드들이 모두 ACK일 때에만 ACK으로 설정할 수 있다.
[제3-4실시예]
제3-4실시예는 지연감소모드 단말이 전송하게 되는 HARQ ACK/NACK 정보의 양을 기지국과 단말이 서로 같은 값으로 알게 하도록 하는 DAI (downlink assignment index) 값 설정방법에 대해 설명한다.
기지국은 단말에게 상향링크 스케줄링을 위해 DCI 포맷 0 또는 4와 같은 상향링크 스케줄링용 제어정보를 전송할 때에, 상기 상향링크 전송이 이루어질 때 동시에 송신해야할 HARQ ACK/NACK 정보의 양을 
값으로 상기 제어정보에 포함하여 단말에게 전송한다.
또한 기지국은 단말에게 하향링크 데이터 전송을 위해 제어정보를 전송할 때에, 상기 하향링크 전송이, 서빙셀 c에서 단말이 송신해야할 몇 번째 HARQ ACK/NACK에 해당하는지를 전달하기 위해, 
값을 상기 제어정보에 포함하여 단말에게 전송한다. 일례로 TTI n에서 HARQ ACK/NACK을 전송해야하는 PDSCH가 처음 전송하는 경우의 제어신호에서는 1에 해당하는 
값을 포함하는 것이 가능하며, TTI n에서 HARQ ACK/NACK을 전송해야하는 PDSCH가 두 번째에 해당하는 경우의 제어신호에서는 2에 해당하는 
값을 포함하는 것이 가능할 것이다.
상기 
값과 
값이 가리키는 하향링크 데이터 전송의 수는 하기 표와 같이 정해질 수 있다. 상기 표와 같이 정해지는 값은 하나의 일례일 뿐이며, 2비트 이상의 
값과 
값에 대해서도 쉬운 변형으로 적용하는 것이 가능할 것이다. 예를 들어, DAI 정보를 위해 DCI에서 2비트가 아닌 3비트 혹은 4비트를 사용하는 것도 가능할 수 있을 것이다.
[제3-5실시예]
제3-5실시예는 지연감소모드로 설정된 단말의 TA의 절대값을 이용하여 제2신호가 단말로부터 기지국으로 송신되는 타이밍을 결정하는 방법을 도3k를 참고하여 설명한다.
기지국은 단말에게 지연감소모드를 설정하고(3k02), 해당 단말의 TA의 절대값을 계산한다(3k04). 기지국은 단말이 초기 접속하였을 때, random access 단계에서 제일 처음 단말에게 전달한 TA 값에, 그 이후 상위 시그널링으로 전달했던 TA 값의 변화량을 더해가면서 혹은 빼가면서 TA의 절대값을 계산할 수 있다. 단말도 상기 기지국의 방법과 마찬가지로 TA의 절대값을 계산할 수 있다. 혹은 단말은 송신하는 n번째 TTI의 시작시간에서 단말이 수신한 n번째 TTI의 시작시간을 뺀 값으로 TA의 절대값을 계산할 수 있다. 이하 본 발명에서는 TA의 절대값을 NTA라고 언급할 수도 있다.
상기와 같이 기지국과 단말은 NTA를 알 수 있으며, 임의의 매핑을 이용하여 NTA를 제2신호 전송 타이밍을 연결할 수 있다. 따라서 상기 매핑 관계를 이용하여 기지국과 단말은 NTA를 이용하여 제2신호 전송 타이밍을 알아낼 수 있으며(3k06), 상기 제2신호 전송 타이밍에 단말은 제2신호를 송신하며(3k08), 기지국은 단말이 송신한 제2신호를 수신 및 디코딩(3k08) 할 수 있다. 일례로 하기 표 3와 같은 방법으로 NTA와 제2신호 전송 타이밍 k를 알아낼 수 있을 것이다.
[표 3k]
상기 표 3k에서 부등호의 등호는 제외되거나 추가될 수 있으며, NTA에 따른 k 값인 x와 y는 지연감소모드 설정에서 기지국이 단말에게 설정할 수 있으며, 혹은 x는 4로 고정되고, y는 2 또는 3으로 고정되거나 설정에 따라 달라질 수도 있을 것이다. 상기 예제는 일례일 뿐이며, 상기 NTA 값에 따른 k 값은 다양한 방법으로 정해질 수 있을 것이다. 또한 제2신호 전송 타이밍을 알려주기 위한 k 값 대신 오프셋 a가 정해질 수 있음은 자명한 것이다. 또한 기준이 되는 NTA 대신 절대 시간 길이를 기준으로 정해질 수도 있을 것이다. 또한 NTA을 기준으로 하는 대신 정해진 시간 동안의 TA 값 변화량에 따라서 k 혹은 a 값이 변경되는 것도 본 발명의 변형으로 쉽게 정해질 수 있다.
[제3-6실시예]
제3-6실시예는 지연감소모드와 1개 이상의 캐리어로 CA가 설정된 단말의 동작 방법을 설명한다.
지연감소모드와 1개 이상의 캐리어로 CA가 설정된 단말, 혹은 지연감소모드가 설정된 단말은 PDCCH 혹은 EPDCCH의 블라인드 디코딩을 primary cell에서만 수행한다. 혹은 지연감소모드 설정 중, 서브프레임 n에서 전달된 PDSCH의 HARQ ACK/NACK 정보를 서브프레임 n+2에서 전달하도록 하는 설정일 경우에는 단말이 PDCCH 혹은 EPDCCH의 블라인드 디코딩을 primary cell에서만 수행하도록 제한할 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 3l과 도 3m에 도시되어 있다. 상기 제3-1실시예부터 제3-6실시예까지 제2신호의 송수신 타이밍 및 단말송신전력을 결정하고 이에 따르는 동작을 수행하기 위해 기지국과 단말의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 수신부, 처리부, 송신부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.
구체적으로 도3l은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도3l에서 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.
도3m은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도3m에서 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 전송 타이밍을 결정하고, 단말에게 전달할 상기 제2신호 전송 타이밍 정보를 생성하도록 제어할 수 있다. 이후, 기지국 송신부(3m05)에서 상기 타이밍 정보를 단말에게 전달하고, 기지국 수신부(3m01)는 상기 타이밍에서 제2신호를 수신한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국 처리부(3m03)는 상기 제2신호 송신 타이밍 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 생성하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 DCI는 상기 제2신호 전송 타이밍 정보임을 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 실시예 3-1과 실시예 3-2, 그리고 실시예3-3의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 LTE/LTE-A 시스템을 기준으로 제시되었지만, 5G, NR 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.
<제4실시예>
지금까지의 무선 통신 시스템은 주로 전송속도 및 전송효율 향상을 목표로 진화되어 왔다. 반면 최근 ITU-R에서 제시한 5G 이동통신 요구사항에는 기존과는 달리 높은 전송속도를 요구하는 서비스인 eMBB(enhanced Mobile Broadband) 뿐만아니라, 짧은 전송지연을 요구하는 서비스인 URLLC(Ultra Reliability and Low Latency Communication)와 높은 연결 밀도를 요구하는 서비스인 mMTC(Massive Machine Type Communication)를 모두 지원할 것을 규정하고 있다. 이를 위해, 새로운 웨이브폼을 이용한 신호 전송 기술, 비직교 다중접속 기술, 초고주파 대역을 이용한 대규모 다중안테나 기술 등 다양한 기술들이 논의되고 있다.
도 4a는 5G의 세가지 서비스들, 즉 eMBB(4a-01), URLLC(4a-02), mMTC(4a-03)가 하나의 시스템에서 다중화되어 전송되는 예를 도시한 도면이다.
5G는 규정된 세가지 서비스 시나리오 모두를 수용하는 하나의 무선 접속 기술을 지향하고 있어 종래와는 다른 유연한 시스템을 구축하는 것을 그 철학으로 하고 있다. 예를 들어 서로 다른 주파수 대역 및 요구 사항을 만족시키기 위하여 OFDM 신호 생성 시 부반송파 간격과 같은 numerology에 scalability를 부여하여 동시에 서비스를 할 수 있다. 혹은 TTI를 상황에 맞게 조절함으로써 지연 시간과 요구 사항을 각 서비스에 맞도록 설정할 수 있다. 도 4a에서 eMBB(4a-01), URLLC(4a-02), mMTC(4a-03)가 각각 서로 다른 TTI(4a-04)로 설정되어 있는 것을 도시하였다. 또한 향후 호환성를 고려하여 추후에 설계될 서비스가 현재 시스템에 의해 제한되는 제약사항이 발생하지 않도록 설계하는 것을 지향한다. 이렇게 유연한 시스템을 구축하기 위해서 종래의 LTE에서 존재했던 다양한 always-on 신호 혹은 시스템 전체 대역에 퍼뜨려 전송되는 고정적인 신호들을 최대한 배제하는 방향으로 5G에 대한 기술적 접근이 필요하다.
LTE에서 하향링크 제어신호, 즉 DCI(Downlink Control Information)를 전송하는 물리채널 중 하나인 PDCCH는 시스템 전체 대역에 걸쳐서 매 서브프레임마다 전송된다. 그리고 PDCCH를 디코딩하기 위한 참조신호로 CRS(Cell-specific Reference Signal)가 사용되는데, CRS는 하향링크 트래픽의 존재 유무와 관계없이 항상 전송되는 대표적인 always-on 신호이다. 다시 말해 현재 현재 LTE에서 사용되고 있는 PDCCH의 구조는 유연하게 설정될 수 없기 때문에, 만약 5G 시스템에서 기존 PDCCH를 그대로 사용한다면 다양한 서비스를 요구사항에 맞게 지원하거나 향후 호환성을 확보하는데 있어서 어려움이 따를 것이다.
LTE에 존재하는 하향링크 제어채널에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 도 4b는 LTE의 DCI가 전송되는 하향링크 물리채널인 PDCCH(4b-01)와 EPDCCH(Enhanced PDCCH, 4b-02)를 도시한 도면이다. 도 4b에 따르면, PDCCH(4b-01)은 데이터 전송 채널인 PDSCH(4b-03)와 시간다중화 되고, 전 시스템 대역폭에 걸쳐 전송된다. PDCCH(4b-01)의 영역은 OFDM 심볼 개수로 표현이 되며 이는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)을 통해 전송되는 CFI로 단말에게 지시된다. PDCCH(4b-01)를 서브프레임의 앞부분에 오는 OFDM 심볼에 할당함으로써, 단말이 최대한 빨리 하향링크 스케쥴링 할당을 디코딩할 수 있도록 하고, 이를 통해 DL-SCH(Downlink Shared Channel)에 대한 디코딩 지연, 즉 전체적인 하향링크 전송 지연을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
PDCCH(4b-01)를 통해 전송되는 DCI은 다음을 포함한다.
- 하향링크 스케줄링 할당(assignment): PDSCH 자원 지정, 전송포맷, HARQ 정보, 공간다중화 관련 제어정보
- 상향링크 스케줄링 승인(grant): PUSCH 자원 지정, 전송포맷, HARQ 정보, PUSCH 전력제어
- 단말 집합에 대한 전력제어 명령
서로 다른 제어정보들은 일반적으로 서로 다른 DCI 메시지 크기를 갖고 이는 서로 다른 DCI 포맷으로 분류된다. DCI 포맷에 대해 간단히 소개하자면 하향링크 스케줄링 할당 정보는 DCI 포맷 1/1A/1B/1C/1D/2/2A/2B/2C로 전송이 되고, 상향링크 스케줄링 승인은 DCI 포맷 0/4로 전송이 되고, 전력제어 명령은 DCI 포맷 3/3A로 전송이 된다. 하나의 PDCCH(4b-01)는 DCI 포맷 중 한 형태를 가진 하나의 메시지를 운반한다. 일반적으로 하향링크와 상향링크에 다수의 단말들이 동시에 스케줄링 되기 때문에 각 스케줄링 메시지는 각각의 PDCCH(4b-01)상에서 전송되므로 다수개의 PDCCH(4b-01) 전송이 동시에 일어나게 된다.
DCI 메시지 payload에는 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 붙으며, CRC는 단말의 신원에 해당하는 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)로 스크램블링(scrambling) 된다. DCI 메시지의 목적, 예를 들어 단말-특정(UE-specific)의 데이터 전송, 전력제어 명령 혹은 랜덤 엑세스 응답 등에 따라 서로 다른 RNTI 들이 사용된다. 곧, RNTI가 명시적으로 전송되지 않고 CRC 계산과정에 포함되어 전송된다. PDCCH 상으로 전송되는 DCI 메시지를 수신하면 단말은 할당 받은 RNTI를 사용하여 CRC를 확인하여 CRC 확인 결과가 맞으면 해당 메시지는 그 단말에게 전송된 것임을 알 수 있다.
PDCCH(4b-01)의 자원 할당은 CCE(Control-Channel Element)를 기반으로 하며, 하나의 CCE는 9개의 REG(Resource Element Group), 즉 총 36개의 RE(Resource Element)들로 구성되어 있다. 특정 PDCCH(4b-01)를 위해 필요한 CCE의 개수는 1, 2, 4, 8개가 될 수 있으며, 이는 DCI 메시지 payload의 채널 코딩율에 따라 달라진다. 이와 같이 서로 다른 CCE 개수는 PDCCH(4b-01)의 링크 적응(link adaptation)을 구현하기 위해 사용된다. 단말은 PDCCH(4b-01)에 대한 정보를 모르는 상태에서 신호를 검출해야 하는데, LTE에서는 블라인드 디코딩을 위해 CCE들의 집합을 나타내는 탐색공간(search space)를 정의하였다. 탐색공간은 각 CCE의 aggregation 레벨에 복수 개의 집합으로 구성되어 있으며, 이는 명시적으로 시그널링되지 않고 단말 신원에 의한 함수 및 서브프레임 번호를 통해 암묵적으로 정의된다. 각 서브프레임 내에서 단말은 설정된 탐색공간 내의 CCE들로부터 만들어질 수 있는 가능한 모든 PDCCH(4b-01)들에 대한 디코딩을 수행하고, CRC 확인을 통해 해당 단말에게 유효하다고 선언된 정보를 처리한다. 탐색공간은 단말-특정 탐색공간과 공통(Common) 탐색 공간으로 분류된다. 일정 그룹의 단말들 혹은 모든 단말들이 시스템정보에 대한 동적인 스케줄링이나 페이징 메시지와 같은 셀 공통의 제어정보를 수신하기 위해 PDCCH(4b-01)의 공통 탐색 공간을 조사할 수 있다. 예를 들어 셀의 사업자 정보 등을 포함하는 SIB(System Information Block)-1의 전송을 위한 DL-SCH의 스케줄링 할당 정보는 PDCCH(4b-01)의 공통 탐색 공간을 조사하여 수신할 수 있다. 시스템 메시지는 일반적으로 셀 가장자리까지 도달해야 하기 때문에 공통 탐색 공간은 오직 4, 8의 aggregation 레벨 및 DCI 포맷 중 가장 작은 0/1A/3/3A/1C와 같은 DCI 포맷에 대해서만 정의된다.
앞서 설명하였듯이, PDCCH(4b-01)의 디코딩을 위한 기준신호로는 CRS(4b-04)가 사용된다. CRS(4b-04)는 전대역에 걸쳐 매 서브프레임마다 전송되고 셀 ID(Identity)에 따라 스크램블링 및 자원 매핑이 달라진다. PDCCH(4b-01)에 대한 다중안테나 송신기법은 개루프(Open-loop) 송신 다이버시티로 한정된다.
종래의 LTE에 CA(Carrier Aggregation) 및 CoMP(Coordinated MultiPoint)와 같은 다양한 기술들이 지원되면서 기존에 사용되던 PDCCH(4b-01)만으로는 하향링크 제어신호를 전송하기 위한 충분한 전송 용량을 확보하는 것이 어려워졌다. 이에 LTE Release 11에서는 하향링크 DCI를 전송하기 위한 물리채널로 EPDCCH(4b-02)가 추가되었다. EPDCCH(4b-02)는 다음과 같은 요구사항을 만족시키기 위한 방향으로 설계되었다.
- 제어채널 전송 용량 증대
- 주파수 축 인접 셀 간섭 제어
- 주파수-선택적 스케줄링
- MBSFN 서브프레임 지원
- 기존 LTE 단말과의 공존
도 4b에 도시된 바와 같이 EPDCCH(4b-02)는 PDSCH(4b-03)와 주파수 다중화되어 전송된다. 기지국에서는 스케줄링을 통해 EPDCCH(4b-02)와 PDSCH(4b-03)의 자원을 적절히 할당할 수 있고 이로 인해 기존 LTE 단말을 위한 데이터 전송과의 공존을 효과적으로 지원할 수 있다. 하지만 EPDCCH(4b-02)는 시간 축에서 하나의 서브프레임 전체에 할당되어 전송되기 때문에 전송 지연 시간 관점에서 손해가 있다는 문제점이 존재한다. 다수의 EPDCCH(4b-02)는 하나의 EPDCCH(4b-02) set을 구성하게 되고 EPDCCH(4b-02) set의 할당은 PRB(Physical Resource Block) pair 단위로 이루어 진다. EPDCCH set에 대한 위치 정보는 단말-특정적으로 설정되며 이는 RRC(Remote Radio Control)를 통해 시그널링된다. 각 단말에게는 최대 두 개의 EPDCCH(4b-02) set이 설정될 수 있고, 하나의 EPDCCH(4b-02) set은 서로 다른 단말에게 동시에 다중화되어 설정될 수 있다.
EPDCCH(4b-02)의 자원할당은 ECCE(Enhanced CCE)를 기반으로 하며, 하나의 ECCE는 4개 또는 8개의 EREG(Enhanced REG)로 구성될 수 있고 ECCE 당 EREG의 개수는 CP길이와 서브프레임 설정정보에 따라 달라진다. 하나의 EREG는 9개의 RE들로 구성되고, 따라서 EREG는 PRB pair 당 16개가 존재할 수 있다. EPDCCH 전송 방식은 EREG의 RE 매핑 방식에 따라 localized/distributed 전송으로 구분된다. ECCE의 aggregation 레벨은 1, 2, 4, 8, 16, 32가 될 수 있으며, 이는 CP 길이, 서브프레임 설정, EPDCCH 포맷, 전송 방식에 의해 결정된다.
EPDCCH(4b-02)는 오직 단말-특정 탐색 공간만을 지원한다. 따라서 시스템 메시지를 수신하고자 하는 단말은 반드시 기존 PDCCH(4b-01) 상의 공통 탐색 공간을 조사해야 한다. EPDCCH(4b-02)의 디코딩을 위한 참조신호로 DMRS(Demodulation Reference Signal, 4b-05)가 사용된다. EPDCCH(4b-02)는 최대 4개의 안테나 포트를 이용한 전송을 지원한다. DMRS(4b-05)를 사용하기 때문에 EPDCCH(4b-02)에 대한 프리코딩은 기지국이 설정할 수 있으며, 단말들은 어떠한 프리코딩이 사용되었는지 알지 못해도 EPDCCH(4b-02)에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
상기에서는 기존 LTE에서의 하향링크 제어채널에 대하여 설명하였다. 5G에서 하향링크 제어채널은 LTE에서의 하향링크 제어채널과 다르게 설계가 되어야 한다. 앞 서 기술하였듯이 5G 제어채널은 다음과 같은 요구사항들을 만족할 수 있어야 한다.
- eMBB, URLLC, mMTC의 요구사항을 만족
- 다양한 TTI를 동시에 지원
- 서로 다른 numerology의 동시 서비스를 지원
- 향후 호환성을 보장
위의 요구사항들은 기존의 제어채널 구조로는 만족시키는 것이 어렵다. 예를 들어, PDCCH의 경우 전대역으로 전송되기 때문에 주로 narrow band만을 지원하는 mMTC에 적합하지 않다. EPDCCH는 한 서브프레임 동안 전송되기 때문에 매우 낮은 지연 시간을 요구하는 URLLC에 적합하지 않다. 무엇보다 다양한 numerology, TTI를 지원하고 향후 호환성을 보장하기 위해서는 제어채널이 시간 및 주파수 영역에서 유연하게 할당될 수 있어야 하는데, 기존 PDCCH와 EPDCCH는 유연하게 할당하는데 어려움이 있다. 따라서 5G를 위한 새로운 구조의 제어채널에 설계가 필수적이다.
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.
먼저 본 발명에서 제안하는 하향링크 제어채널 구조에 대한 제4-1실시예에 대해 설명하도록 한다.
[실시예 4-1]
도 4c는 본 발명에서 제안하는 하향링크 제어채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 바람직한 기본단위의 한 예를 보여주는 도면이다. 도 4c에 따르면 제어채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위(REG(Resource Element Group), NR-REG(New Radio Resource Element Group) 등의 이름으로 명명될 수 있다. 본 발명에서는 편의를 위해 NR-REG라 명명)는 시간 축으로는 1 OFDM 심볼 (4c-01)로 구성되어 있고, 주파수 축으로는 1 FU(Frequency Unit)(4c-02)로 구성되어 있다. 이 때, 1 FU는 기지국에서 단말로의 스케쥴링을 수행하는 주파수 자원의 기본 단위로 정의된다. 일 예로 주파수 도메인에서 12개의 부반송파를 기본 단위로 스케쥴링이 수행된다면 1 FU는 12개의 부반송파(즉, 12개의 리소스 엘리먼트 (Resource Element, RE))에 해당하는 크기로 정의될 수 있다. 본 발명에서 제공하고자 하는 하향링크 제어채널은 각 단말이 요청하는 서비스들의 요구사항에 따라 유연하게 할당될 수 있는 구조를 갖는다. 도 4c에 도시되어 있는 제어채널의 기본단위를 연접함으로써 다양한 크기의 제어채널 영역을 설정할 수 있다. 일 예로 제어채널이 할당되는 기본 단위를 CCE라고 할 경우, 1 CCE는 다수의 NR-REG로 구성될 수 있다. 도 4c에 도시된 NR-REG를 예를 들어 설명하면, NR-REG는 12개의 RE로 구성될 수 있고 1 CCE가 3개의 NR-REG로 구성된다면 1 CCE는 36개의 RE로 구성될 수 있음을 의미한다. 하향링크 제어영역이 설정되면 해당 영역은 다수의 CCE로 구성될 수 있으며, 특정 하향링크 제어채널은 제어영역 내의 aggregation level (AL)에 따라 하나 또는 다수의 CCE로 매핑 되어 전송될 수 있다. 제어영역내의 CCE들은 번호로 구분되며 이 때 번호는 논리적인 매핑 방식에 따라 부여될 수 있다. CCE에 대한 실질적인 물리자원 할당은 NR-REG의 단위로 매핑이 될 수 있으며, 이 때 제어채널을 강인하게 하기 위하여 블록 인터리버(block interleaver)와 셀-특정 cyclic shift가 추가적으로 이용될 수 있다. 제어채널의 기본 단위를 구성하는 데 있어서 시간 축 기본 단위를 1 OFDM 심볼로 가정함으로써 한 서브프레임 내에서 데이터채널과 제어채널이 시간다중화 될 수 있다. 데이터채널보다 제어채널을 앞에 위치시킴으로써 사용자의 프로세싱 시간을 감소시킬 수 있어 지연시간 요구사항을 만족시키기에 용이하다. 제어채널의 주파수축 기본 단위를 1 FU로 설정함으로써 제어채널과 데이터채널 사이의 주파수 다중화를 보다 효율적으로 수행할 수 있다. 만약 주파수축 기본단위가 1FU보다 작은 임의의 부반송파들로 구성되어 있다면, 스케쥴링된 데이터에 대한 주파수 축 시작지점을 부반송파 단위로 지시해야 하는 단점이 존재한다.
한 편, 도 4c에 도시된 하향링크 제어채널의 기본 단위는 DCI가 매핑되는 영역(4c-03)과 이를 디코딩하기 위한 기준신호인 DMRS(4c-04)가 매핑되는 영역으로 구성될 수 있다. 이 때 DMRS(4c-04)는 RS 할당에 따른 오버헤드를 고려하여 효율적으로 전송될 수 있다. 일 예로 기지국에서 사용하는 안테나 포트 (port) 설정 혹은 하향링크 제어채널이 할당되는 방식에 따라 온(on)/오프(off)될 수 있다. 다시 말하면 특정 제어채널 기본단위, 즉 NR-REG내에서 DMRS(4c-04)는 전송될 수도 있고 전송되지 않을 수도 있음에 유의한다. DMRS(4c-04)가 전송되지 않는다면 해당 영역은 DCI 매핑으로 사용될 수 있다.
도 4d는 본 발명의 제4-1실시예에 따른 하향링크 제어채널 설정의 예를 도시한 도면이다. 도 4d에서는 3가지 서로 다른 TTI를 갖는 서비스를 지원하기 위한 서브프레임에 대하여 하향링크 제어채널이 상이하게 설정된 예가 도시되어 있다. 도 4d에 따르면 TTI1(4d-01)는 14 OFDM 심볼, TTI2(4d-02)는 7 OFDM 심볼, TTI3(4d-03)는 2 OFDM 심볼로 각각 구성되어 있다. 도 4d에 따르면 TTI1을 갖는 단말(User Equipment, UE)#1에는 하향링크 제어채널(Control Channel, CCH)로 총 3개의 OFDM 심볼(4d-04), TTI2를 갖는 단말#2에는 총 2개의 OFDM 심볼(4d-05), TTI3를 갖는 단말#3에는 총 1개의 OFDM 심볼(4d-06)이 각각 설정되어 있다. 비록 도 4d 에서는 각 단말별로 상이하게 설정된 예시를 도시하였지만 제어채널 설정의 복잡도 및 효율을 고려하여 단말 혹은 단말 그룹단위로 설정될 수 있음에 유의한다. 다시 말해 본 발명에서 사용되는 단말이라는 용어는 모두 단말 그룹 또는 그와 유사한 뜻을 가진 용어로 해석될 수 있음을 유의한다.
4d에 표기된 TU(Time Unit, 4d-07)은 스케쥴링에 대한 기본 시간 단위를 나타낸다. 도 4d의 TU(4d-07)는 TTI(Transmission Time Interval), 서브프레임(subframe), 슬롯(slot), 미니-슬롯(mini-slot) 등의 시간 단위로 정의될 수 있다. 도 4d의 예시에서는 1 TU를 14개의 OFDM 심볼로 가정하였다. 기지국은 OFDMA로 단말#1/#2/#3을 서비스 할 경우, 단말#1에 대해서는 1 TTI1에 해당하는 서브프레임이 스케쥴링이 되고 단말#2에 대해서는 2 TTI2를에 해당하는 서브프레임이 스케쥴링 되고, 단말#3에 대해서는 7 TTI3에 해당하는 서브프레임이 스케쥴링 될 수 있다. 또한, 도 4d에 따르면 단말#1과 단말#2의 경우 TTI 당 제어채널이 하나씩 설정되어 있으나 단말#3에 대해서는 다수의 TTI당 제어채널이 하나씩 설정되어 있다. 이 경우 단말#3에 할당된 제어채널에서는 다수의 TTI에 대한 제어정보가 번들링 되어 그 이전에 수신된 제어채널에서 한 번에 지시될 수 있다.
도 4d에서의 제어채널 영역의 설정은 하나의 예시일 뿐이며, TTI 및 그 외 다양한 시스템 파라미터에 따라서 제어채널 영역은 상이하게 설정될 수 있음에 유의하도록 한다.
도 4e는 본 발명의 제4-1실시예에 따른 하향링크 제어채널에 대한 시간/주파수 축 설정의 한 예를 도시한 도면이다. 도 4e에서 시간 축 자원은 OFDM 심볼 단위로 표시되어 있으며 1 TU(4e-01)만큼 도시되어 있으며, 주파수 축 자원은 1 FU(4e-02) 단위로 한 서브밴드(4e-03)만큼 도시되어 있음에 유의한다. 도 4e의 예에서는 도 4d의 단말#1(4e-04), 단말#2(4e-05), 단말#3(4e-06)의 서브프레임이 OFDMA 형태로 다중화되어 있는 것을 가정하였다. 도 4e에서 보는 바와 같이 단말#1의 제어채널(CCH#1, 4e-07), 단말#2의 제어채널(CCH#2, 4e-08), 단말#3의 제어채널(4e-09)는 시간 자원뿐만 아니라 주파수 자원에서도 상이하게 제어채널이 설정될 수 있다. 제어채널의 할당은 도 4c에 묘사되어 있는 기본단위의 연접을 통해 이루어진다. 결과적으로 제어채널 영역은 시간 및 주파수 축에서 특정 패턴으로 제공된다. 기지국은 설정된 제어채널 패턴에 대한 정보를 RRC 시그널링을 통해 각 단말로 지시할 수 있다. 혹은 공통 제어 신호 (common control singaling) 또는 단말 그룹 제어 신호 (UE group control signaling)와 같이 다수의 단말에게 전송되는 제어 신호를 통해 각 단말로 지시될 수 있다. 혹은 다양한 시스템 파라미터, 예를 들어 RNTI, TTI 길이, 서비스 종류 등을 이용한 함수를 통해 암묵적으로 지시할 수 있다.
상기에 설명한 바와 제4-1실시예에 따르는 하향링크 제어채널 구조를 이용할 경우 각 단말에 대한 서비스 상황에 따라 제어채널 영역을 가변적으로 할당함으로써 각 서비스별 요구사항에 효율적으로 자원을 활용할 수 있다. 이 때, 제어채널로 설정된 자원은 보내고자 하는 제어정보 메시지가 존재하지 않을 시 데이터 전송에 활용함으로써 자원 효율을 보다 더 높일 수 있다. 이 경우 보다 구체적인 기지국 및 단말 동작이 필요한데, 이에 대해 다양한 실시예를 고려하여 하기에 기술하도록 한다.
도 4f는 본 발명의 제4-1실시예를 따르는 하향링크 전송의 예시를 도시한 도면이다.
도 4f에서는 서로 다른 TTI의 길이를 갖는 단말#1(4f-01)과 단말#2(4f-02)의 전송 예시를 도시하였다. 단말#1(4f-01)과 단말#2(4f-02)의 TTI 길이는 각각 TTI1(4f-03)과 TTI2를(4f-04)로 설정되어 있다. 도 4f의 예시에서 단말#1(4f-01)의 PDSCH#1(4f-05)는 서브밴드 중 일부에 할당되어 있다. 이 때 도 4f에서 보는 바와 같이 PDSCH#1(4f-05)에 할당한 자원의 일부가 단말#2(4f-02)의 두 번째 TTI에 존재하는 제어채널인 CCH#2(4f-06)를 위해 기 설정된 자원의 일부가 겹쳐질 수 있다. 만약 CCH#2(4f-06)를 통해 전송해야 될 제어정보가 존재하지 않는다면 CCH#2(4f-06)는 비활성화되고 PDSCH#1(4f-05)은 단말#1(4f-01)에서 성공적으로 디코딩될 수 있다. 하지만 CCH#2(4f-06)를 통해 전송해야 될 제어정보가 존재할 경우에는 PDSCH#1(4f-05)와 CCH#2(4f-06) 사이의 간섭이 발생할 수 있으므로 이를 해소하기 위한 기지국 및 단말 동작이 필요하다.
(실시예 4-1-1)
도 4f에 도시된 바와 같이 데이터 채널(PDSCH#1(4f-05))와 제어채널(CCH#2(4f-06))이 충돌하였을 경우, 기지국은 PDSCH#1(4f-05)와 CCH#2(4f-06)가 겹쳐진 자원에 대하여, PDSCH#1(4f-05)의 일부를 puncturing함으로써 CCH#2(4f-06)를 보호할 수 있다.
도 4g는 본 발명의 실시예 4-1-1에 따르는 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
먼저 본 발명의 기지국 절차를 설명하도록 한다. 단계 4g-01에서 기지국은 각 제어채널 영역에 대한 설정을 수행하고 설정된 제어채널 패턴에 대한 정보를 RRC 시그널링, 혹은 암묵적인 방법을 통해 각 단말에게 전송한다. 단계 4g-02에서 기지국은 PDSCH에 대한 스케쥴링을 수행할 때, PDSCH를 할당하고자 하는 자원에 기 설정된 제어채널이 존재하는지 여부를 판단한다. 제어채널 영역이 존재하지 않는다면 그대로 PDSCH를 할당한다(4g-05). 만약 제어채널 영역이 존재한다면, 단계 4g-03에서 해당 영역의 제어채널이 사용하는지 여부를 다시 한번 판별한다. 해당 영역의 제어채널이 활성화되어 있을 경우 단계 4g-04에서 해당영역의 PDSCH의 일부를 puncturing한 후 스케쥴링한다. 제어채널이 설정된 자원이라 할지라도 해당영역의 제어채널이 사용되지 않을 경우에는 그대로 PDSCH를 해당 자원에 스케쥴링할 수 있다(4g-05).
다음으로 본 발명의 단말 절차를 설명하도록 한다. 단계 4g-06에서 단말은 기지국으로부터 제어채널 영역 설정 정보를 수신한다. 단계 4g-07에서 단말은 자신의 제어채널을 디코딩하여 PDSCH에 대한 스케쥴링 정보를 획득한다. 단계 4g-08에서 단말은 PDSCH에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
(실시예 4-1-2)
도 4f에 도시된 바와 같이 데이터 채널(PDSCH#1(4f-05))와 제어채널(CCH#2(4f-06))이 충돌하였을 경우, 기지국은 PDSCH#1(4f-05)에 대한 스케쥴링을 다시 수행함으로써 제어채널과의 충돌을 회피할 수 있다. 기지국은 PDSCH#1(4f-05)의 자원할당을 수행하는 과정에서 활성화되어 있는 다른 단말의 제어채널을 회피하는 영역에만 PDSCH#1(4f-05)을 할당할 수 있다.
도 4h는 본 발명의 실시예 4-1-2에 따르는 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
먼저 본 발명의 기지국 절차를 설명하도록 한다. 기지국은 단계 4h-01에서 제어채널 영역에 대한 설정을 수행하고 이를 단말에 송신한다. 단계 4h-02에서 기지국은 PDSCH를 스케쥴링 하고자 하는 자원이 기설정된 제어채널 영역과 겹치는지 조사하고, 만약 겹치지 않는다면 그대로 PDSCH를 스케쥴링 할 수 있다(4h-05). 만약 겹치는 자원이 존재한다면, 해당 영역의 제어채널의 사용여부를 판단한다(4h-03). 해당 영역의 제어채널이 사용중이라면 단계 4h-04에서 PDSCH 할당을 위한 다른 자원을 검색하고, 해당 영역의 제어채널이 사용중이 아니라면 단계 4h-05에서 PDSCH 할당을 수행한다.
다음으로 본 발명의 단말 절차를 설명하도록 한다. 단말은 단계 4h-06에서 제어채널 영역에 대한 설정 정보를 수신하고 단계 4h-07에서 자신의 제어채널을 디코딩하여 얻은 하향링크 제어정보로부터 자신의 PDSCH에 대한 스케쥴링 정보를 획득한다. 단계 4h-08에서 단말은 PDSCH에 대한 디코딩을 수행한다.
(실시예 4-1-3)
도 4f에 도시된 바와 같이 데이터 채널(PDSCH#1(4f-05))와 제어채널(CCH#2(4f-06))이 충돌하였을 경우, 기지국은 PDSCH#1(4f-05)와 CCH#2(4f-06)가 겹쳐진 자원의 양을 고려하여, PDSCH#1(4f-05)에 대한 rate matching을 수행함으로써 CCH#2(4f-06)가 할당된 자원을 사용하지 않도록 PDSCH#1(4f-05)의 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, PDSCH#1(4f-05)에 대한 성공적인 디코딩을 위해서는 rate matching되어 자원의 일부가 사용되지 않았음을 알려주는 추가적인 시그널링이 필요하다. 각 사용자들은 기지국의 RRC 시그널링으로부터 현재의 서브프레임에서 설정된 제어채널 패턴에 대한 정보를 알 수 있다. 이 경우, 기지국은 단말#1의 DCI에 단말#1의 PDSCH가 할당된 영역에 존재하는 다른 단말의 제어채널, 예컨대 CCH#2(4f-06)의 사용여부를 나타내는 지시자를 전송할 수 있다. 단말은 기 설정된 제어채널의 패턴과 DCI로 수신한 다른 단말의 제어채널 사용여부를 나타내는 지시자를 통해 자신의 PDSCH가 할당된 영역에서 사용되지 않는 자원이 어디인지를 알 수 있다. 따라서 단말은 해당 영역을 제외한 나머지 부분에 PDSCH가 할당되었다는 것을 가정하고 디코딩을 수행할 수 있다.
도 4i 및 도 4ia는 본 발명의 실시예 4-1-3에 따르는 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
먼저 본 발명의 기지국 절차를 설명하도록 한다. 기지국은 제어채널 영역에 대한 설정을 수행하고 이를 단말에 송신한다(4i-01). PDSCH를 스케쥴링 하고자 하는 영역에 제어채널 설정되어 있는지를 판단(4i-02)하고, 해당 제어채널이 사용되는지의 여부를 판단(4i-03)한다. PDSCH와 다른 단말의 제어채널이 충돌하지 않을 경우 그대로 PDSCH를 스케쥴링 한다(4i-05). 만약 해당영역의 제어채널이 사용 중이라면, 단계 4i-04에서 기지국은 해당영역을 제외하고 rate matching을 하여 PDSCH를 스케쥴링을 수행한다. 단계 4i-06에서 기지국은 PDSCH와 제어채널이 겹친 영역에 대하여 제어채널의 사용여부에 대한 지시자를 추가로 전송한다. PDSCH와 제어채널이 겹쳐지는 영역이 없는 경우에 대해서는 활성화된 제어채널이 없는 것과 마찬가지이므로 제어채널의 사용여부에 대한 지시자를 그대로 사용할 수도 있다.
다음으로 본 발명의 단말 절차를 설명하도록 한다. 단말은 제어채널 영역에 대한 설정 정보를 수신(4i-07)하고, 자신의 제어채널로부터 PDSCH에 대한 스케쥴링 정보를 획득(4i-08)한다. 단계 4i-09에서 단말은 제어채널 영역에 대한 설정 정보를 바탕으로 자신의 PDSCH가 스케쥴링된 자원 중 다른 단말의 제어채널 설정되어 있는지를 판단한다. 만약 다른 단말의 제어채널이 존재하지 않는다면 그대로 PDSCH를 디코딩한다(4i-13). 만약 다른 단말의 제어채널이 존재한다면, 단계 4i-10을 통해 해당 제어채널의 사용여부에 대한 정보를 얻는다. 단계 4i-11에서 단말은 해당 영역의 제어채널이 사용중이라는 지시자를 수신하였다면, 해당영역을 제외하고 PDSCH를 디코딩(4i-12)한다. 만약 해당 영역의 제어채널이 사용 중이 아니라는 지시자를 수신하였다면 그대로 PDSCH 디코딩(4i-13)을 수행한다.
도 4j는 본 발명의 제4-1실시예를 따르는 하향링크 전송의 예시를 도시한 도면이다.
도 4j에서는 TTI1(4j-01)의 길이를 갖는 단말(4j-02)의 PDSCH 전송의 예가 도시되어 있다. 상기에서 서술한 바와 동일하게 제어채널 설정된 자원에 대하여 해당 제어채널로 전송할 제어 메시지가 존재하지 않을 경우에는 해당 자원을 PDSCH를 전송하는데 사용할 수 있다. 따라서 도 4j에 도시된 바와 같이 PDSCH가 할당되는 주파수 자원의 위치에 따라 PDSCH의 시작지점(4j-02)이 달라질 수 있다. 보다 구체적으로 설명하자면, 만약 단말(4j-02)이 PDSCH1(4j-04)을 스케쥴링 받았다고 한다면 그 PDSCH1(4j-04)의 시작 지점은 4번째 OFDM 심볼이 된다. 마찬가지로 PDSCH2(4j-05)의 경우에는 3번째 OFDM 심볼, PDSCH3(4j-06)의 경우에는 2번째 OFDM 심볼을 각각 시작 지점으로 갖는다. 비록 제어채널(4j-07)이 시간축으로 보았을 때 OFDM 심볼 3개에 할당되어 있지만, 본 발명의 제4-1실시예를 따르는 하향링크 제어채널의 경우 PDSCH와의 주파수축 다중화를 지원하기 때문에 한 OFDM 심볼내에 제어채널과 데이터채널이 동시에 존재할 수 있다. 따라서 도 4j에 예에서 PDSCH가 시작될 수 있는 지점은 1/2/3/4번째 OFDM 심볼 지점이 될 수 있다. 단말이 PDSCH를 성공적으로 디코딩하기 위해서는 자신의 PDSCH가 시작되는 지점이 어디인지를 알아야 하기 때문에 이를 위한 추가적인 기지국 및 단말 동작이 필요하다.
(실시예 4-1-4)
기지국이 PDSCH를 스케줄링 할 경우, 항상 해당 단말의 제어채널 다음에 오는 OFDM 심볼에 PDSCH의 자원을 할당하도록 할 수 있다. 이 경우, 단말은 자신의 PDSCH가 항상 제어채널 다음에 온다고 가정할 수 있으므로 추가적인 PDSCH 시작지점에 대한 시그널링 없이 PDSCH에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
도 4k는 본 발명의 실시예 4-1-4에 따르는 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
먼저 본 발명의 기지국 절차를 설명하도록 한다. 단계 4k-01에서 기지국은 제어채널 영역을 설정하고 이에 대한 정보를 단말에게 전송한다. 단계 4k-02에서 기지국은 어떤 단말의 PDSCH를 스케쥴링 할 경우, 해당 단말의 제어채널이 설정된 시간 영역을 고려하여 제어채널이 할당된 OFDM 심볼의 다음 심볼에 PDSCH를 스케쥴링 한다. 예컨대 단말의 제어채널이 n개의 OFDM 심볼에 설정되어 있을 경우 PDSCH는 n+1번째 심볼에 할당 될 수 있다.
다음으로 본 발명의 단말 절차를 설명하도록 한다. 단계 4k-04에서 단말은 제어채널 영역 설정 정보를 수신한다. 단말은 자신의 제어채널로부터 PDSCH에 대한 주파수축 스케쥴링 정보를 획득(4k-05)하고 PDSCH의 시작지점은 자신의 제어채널 다음 OFDM 심볼이라고 가정한 후 PDSCH를 디코딩(4k-06) 할 수 있다.
(실시예 4-1-5)
기지국이 PDSCH를 스케줄링 할 경우, PDSCH의 스케쥴링 정보를 제공하는 DCI 메시지에 PDSCH의 시작 지점에 대한 지시자를 추가하여 전송할 수 있다. 이 경우, PDSCH의 시작지점의 후보군은 해당 사용자의 제어채널 시간 영역 크기에 의해 결정된다. 예를 들어 제어채널이 n개의 OFDM 심볼에 할당되어 있을 경우, PDSCH는 1, 2, … , n+1번째 OFDM 심볼에서 시작될 수 있다. 결국 각 사용자들은 서로 다른 크기의 PDSCH 시작 지점에 대한 지시자를 가질 수 있다. 이 경우 DCI 포맷을 새롭게 정의하여 PDSCH 시작 지점에 대한 서로 다른 크기를 갖는 메시지 비트를 추가할 수 있다. 또는 PDSCH 시작 지점에 대한 메시지 비트 수를 고정시키고 여분의 비트를 사용하지 않을 수 있다. 이 때 PDSCH 시작 지점에 대한 메시지 비트 수는 log2(nmax+1)이 될 수 있는데 여기서 nmax는 제어채널로 할당 될 수 있는 최대 OFDM 심볼 수를 나타낸다. 이 경우 추가적은 DCI 포맷 없이 기존 DCI 포맷을 그대로 사용할 수 있다.
도 4l은 본 발명의 실시예 4-1-5에 따르는 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
먼저 본 발명의 기지국 절차를 설명하도록 한다. 기지국은 제어채널 영역을 설정한 후 해당 정보를 단말로 전송(4l-01)한다. 단계 4l-02에서 기지국은 PDSCH에 대한 스케쥴링을 수행하고 단계 4l-03에서 PDSCH 시작지점에 대한 지시자를 DCI에 추가하여 전송할 수 있다.
다음으로 본 발명의 단말 절차를 설명하도록 한다. 단말은 제어채널 영역 설정 정보를 수신(4l-05)하고 자신의 제어채널로부터 PDSCH에 대한 주파수 축 스케쥴링 정보를 획득(4l-06)한다. 단계 4l-07에서 단말은 PDSCH에 대한 시간 축 스케쥴링 정보인 시작지점에 대한 정보를 추가적으로 획득할 수 있고 기 정보를 바탕으로 PDSCH에 대한 디코딩(4l-08)을 수행할 수 있다.
다음으로 본 발명에서 제안하는 하향링크 제어채널에 대한 제 4-2 실시예를 설명하도록 한다.
[실시예 4-2]
제 4-2 실시예를 설명하기에 앞서, DCI 메시지에 대한 보다 구체적인 설명을 선행하도록 한다. 앞서 기술한 바와 같이 데이터 전송 방식 및 목적에 따라 다양한 DCI 포맷이 존재하며, 이 중에서 하향링크 스케줄링 할당을 전송하는 DCI 포맷 중 하나인 DCI 포맷 2C를 예를 들어 설명하도록 한다. DCI 포맷 2C는 최대 8 레이어(layers)에 대한 폐루프(closed-loop) 방식의 다중안테나 전송을 지원하는 PDSCH에 대한 스케줄링 할당 정보를 담고 있다. 보다 구체적으로 DCI 포맷 2C에는 아래와 같은 메시지가 포함된다.
- 반송파 지시자
- 자원 할당 헤더(header)
- 자원 블록 할당
- PUCCH에 대한 전력 제어 명령
- 하향링크 할당 인덱스(index)
- HARQ 프로세스 번호
- RS 설정 정보: 안테나 포트, 스크램블링 시퀀스, 레이어의 수
- SRS(Sounding Reference Signal) 요청
- 전송블록 1에 대한 MCS, 새 데이터 지시자, Redundancy 버전
- 전송블록 2에 대한 MCS, 새 데이터 지시자, Redundancy 버전
- (EPDCCH로 전송될 경우) HARQ-ACK에 대한 자원 오프셋(offset)
하향링크 데이터 전송 시, 단말은 제어채널을 먼저 디코딩하여 위의 제어정보를 획득한다. 자원 블록 할당 정보로부터 자신의 PDSCH가 할당되어 있는 위치를 알 수 있고 MCS 및 그 밖의 다중안테나 설정 정보를 바탕으로 데이터를 디코딩 할 수 있다.
도 4m은 본 발명의 제 4-2 실시예를 도시한 도면이다.
도 4m에는 TTI 길이가 각각 TTI1(4m-01)인 단말#1(4m-02)과 TTI2를(4m-03)인 단말#2(4m-04)의 서브프레임 구조가 도시되어 있다. 도 4m에 따르면 본 발명의 제 4-2 실시예를 따르는 하향링크 제어채널은 선제어채널(Pre-CCH)과 후제어채널(Post-CCH)로 구성되어 있다. 단말#1(4m-02)의 서브프레임 구조는 TTI1(4m-01)의 길이가 1 TU(4m-10)와 동일한 경우에 대해서 제안하는 제어채널이 할당되는 예시를 보여준다. 도 4m의 예시에 따르면, 단말#1(4m-02)의 Pre-CCH#1(4m-05)은 첫번째 OFDM 심볼에 할당될 수 있고, Post-CCH#1(4m-06)은 두번째와 세번째 OFDM 심볼에 할당될 수 있다. 단말#1(4m-02)의 경우 TTI의 길이와 TU의 길이가 동일 하기 때문에, 1 TU동안 하나의 제어채널이 설정될 수 있다. 단말#2(4m-04)의 서브프레임 구조는 TTI2를(4m-03)의 길이가 1TU보다 작은 경우에 대하여 제안하는 제어채널이 할당되는 예시를 보여준다. 이 경우 단말#2(4m-04)의 Pre-CCH#2(4m-07)은 첫번째 TTI의 첫번째 OFDM심볼에 할당되어 있고, 두번째 TTI에는 할당되어 있지 않다. 결국 단말#2(4m-04)의 Pre-CCH#2(4m-07)의 경우, 단말#1(4m-04)과 마찬가지로 1 TU 동안 하나의 설정을 가진다. 반면 단말#2(4m-04)의 후제어채널은 TTI마다 하나씩 설정될 수 있고, 도 4m의 예시에서는 Post-CCH1#2(4m-08)은 첫번째 TTI의 두번째 OFDM 심볼에 할당되어 있고, Post-CCH2#2(4m-09)은 두번째 TTI의 첫번째 및 두번째 OFDM 심볼에 각각 할당이 되어 있다. 결국 단말#1(4m-02)과 단말#2(4m-04)가 주파수 다중화되어 전송된다고 할 때, 선제어채널은 동일하게 첫번째 OFDM 심볼을 통해 전송될 수 있다.
도 4n는 본 발명의 제 4-2 실시예를 따르는 제어채널에 대한 시간/주파수 할당의 예시를 도시한 도면이다.
도 4n에서는 도 4m에서 고려된 단말#1(4n-01)과 단말#2(4n-02)에 대하여 제어채널의 시간 및 주파수 할당의 예시를 도시하였다. 도 4n에 따르면 단말#1(4n-01)의 선제어채널인 Pre-CCH#1(4n-03)과 단말#2(4n-02)의 선제어채널인 Pre-CCH#2(4n-04)는 첫번째 OFDM 심볼의 서브밴드의 일부 영역에 할당될 수 있다. 도 4n에서 도시되어 있는 선제어채널(4n-03, 4n-04)은 본 발명의 제 4-1 실시예에서의 제어채널과 기본적으로 동일한 구조를 가진다. 선제어채널은 도 4c에 설명된 것과 동일한 자원할당의 기본 단위를 가지고 각 단말 혹은 단말 그룹에 해당하는 각종 시스템 파라미터들을 고려하여 다른 크기로 설정될 수 있다. 이 때, 선제어채널의 시간축 자원할당에 있어서 바람직한 형태는 최소한의 OFDM 심볼에 할당될 수 있도록 하는 것이다. 이는 선제어채널에 대한 수신이 가능한 짧은 시간에 이루어지도록 하여 제어채널 디코딩까지의 지연 시간을 줄일 수 있게 하고, 단말의 블라인드 디코딩을 위해 조사해야 하는 영역의 크기를 줄임으로써 복잡도를 낮출 수 있는 장점이 있다. 도 4n의 예에서, 단말#1(4n-01)과 단말#2(4n-02)의 선제어채널(4n-03, 4n-04)은 모두 1개의 OFDM 심볼에 할당되어 있다. 선제어채널(4n-03, 4n-04)의 주파수 축 할당은 제 4-1 실시예에서와 마찬가지로 단말의 요구사항에 따라 서브밴드의 일정영역에 서로 다른 크기로 설정될 수 있다.
본 발명의 제 4-2 실시예에서 선제어채널은 독립적인 자원을 할당 받을 수 있는 반면에 후제어채널은 PDSCH를 통해 전송이 되는 것을 특징으로 한다. 도 4n에서 단말#1(4n-01)의 Post-CCH#1(4n-05)은 PDSCH#1(4n-06)와 동일한 주파수 자원에 할당되어 있다. 마찬가지로 단말#2(4n-02)의 경우, Post-CCH1#2(4n-07)는 PDSCH1#2(4n-08)과 동일한 주파수 자원에 할당 되어 있고, Post-CCH2#2(4n-09)는 PDSCH2#2(4n-10)와 동일한 주파수 자원에 할당이 되어있다. 다시 말해 후제어채널은 데이터 채널인 PDSCH의 일부 영역에 매핑되어 전송될 수 있다.
본 발명의 제 4-2 실시예를 따르는 제어채널은 두 개의 제어채널로 구성되어 있으며 각 제어채널의 매핑 방식도 서로 상이한 특징이 있다. 제 4-2 실시예의 경우 제 4-1 실시예와 마찬가지로 각 단말의 서비스 요구사항에 맞게 가변적으로 제어채널을 할당하는 것이 가능하다. 뿐만 아니라 후제어채널 자원할당의 경우 선제어채널과 같이 특정 시간 및 주파수 자원에 미리 설정되어 있는 것이 아니라 PDSCH 할당 여부에 따라서 다양한 위치에 존재할 수 있다는 특징이 있다. 이를 통해 선제어채널이 할당된 자원을 제외한 나머지 부분에서 PDSCH에 대한 스케쥴링에 어떠한 제약도 없이 자유롭게 할당될 수 있는 장점이 있다. 따라서 제 4-1 실시예 보다 더 유연한 시스템 운용이 가능할 수 있다.
선제어채널의 경우에는 제어영역을 설정하고 이를 기지국이 단말에게 시그널링 해 줌으로써 각 단말이 자신의 제어영역의 위치를 알 수 있는 반면 후제어채널의 경우, 스케쥴링된 PDSCH의 자원영역 일부에 매핑되어 전송되기 때문에 이에 대한 지시가 필요할 수 있다. 따라서 선제어채널과 후제어채널에 대한 설정을 위한 구체적인 기지국 및 단말 동작이 필요한데, 이에 대한 다양한 실시예를 고려하여 하기에 기술하도록 한다.
(실시예 4-2-1)
도 4o는 본 발명의 실시예 4-2-1을 따르는 DCI 분할에 대한 예시를 도시한 도면이다.
도 4o에 따르면, 전체 DCI 메시지(4o-01)는 DCI0(4o-02)와 DCI1(4o-03)으로 분할될 수 있다. 도 4o의 예시에서는 DCI0(4o-02)는 PDSCH에 대한 자원블록 할당 정보(4o-04)에 대한 메시지를 포함하고, DCI1(4o-03)은 그 외의 MCS, 새로운 데이터 지시자, Redundancy 버전 등 데이터 디코딩 및 단말 동작을 위한 다양한 하향링크 제어정보들에 대한 메시지들을 포함한다. DCI0(4o-02) 메시지는 선제어채널(4o-05)를 통해 전송될 수 있고 DCI1(4o-03)은 후제어채널(4o-06)을 통해 전송될 수 있다.
도 4o에서 도시한 실시예 4-2-1에 따르면 선제어채널(4o-05)은 PDSCH에 대한 자원할당 정보(4o-04)를 포함하고 있다. 따라서 단말은 선제어채널을 디코딩하여 PDSCH의 위치를 알 수 있고, 이는 곧 PDSCH를 통해 전송되는 후제어채널(4o-06)에 대한 위치를 알 수 있는 것과 동일하다. 결과적으로 단말은 후제어채널(4o-06)에 대한 자원할당 정보를 선제어채널(4o-05) 로부터 지시 받기 때문에 선제어채널과는 다르게 미리 설정된 영역에서 전송될 필요가 없어진다. 따라서 보다 유연한 제어채널의 설정이 가능하다.
도 4p는 본 발명의 실시예 4-2-1에 따르는 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
먼저 본 발명의 기지국 절차를 설명하도록 한다. 단계 4p-01에서 기지국은 선제어채널에 대한 영역 설정 및 정보 전송을 수행한다. 단계 4p-02에서 기지국은 DCI 분할을 통해 DCI0와 DCI1 메시지를 생성할 수 있다. 단계 4p-03에서 기지국은 DCI0 메시지를 선제어채널을 통해 단말로 전송한다. 단계 4p-04에서 기지국은 스케쥴링 된 PDSCH에 매핑되어 있는 후제어채널을 통해 DCI1 메시지를 단말로 전송한다.
다음으로 본 발명의 단말 절차를 설명하도록 한다. 단계 4p-05에서 단말은 선제어채널 영역에 대한 설정 정보를 수신한다. 단계 4p-06에서 단말은 선제어채널을 디코딩하여 DCI0 메시지를 수신하고 이로부터 PDSCH에 대한 스케쥴링 정보를 획득한다. 단계 4p-07에서 단말은 스케쥴링된 PDSCH 중 일부 영역에 할당되어 있는 후제어채널을 디코딩하여 DCI1 메시지를 수신하고 이로부터 나머지 하향링크 제어정보를 획득할 수 있다. 하향링크 제어정보에 따라 PDSCH에 대한 디코딩을 수행한다(4p-08).
(실시예 4-2-2)
도 4q는 본 발명의 실시예 4-2-2를 따르는 DCI 분할에 대한 예시를 도시한 도면이다.
도 4q는에서는 총 4개의 DCI(4q-01, 4q-02, 4q-03, 4q-03)가 분할되는 예시를 도시하였다. 도 4q의 예시는 1TU동안 4 TTI에 해당하는 서비스가 전송되어야 하는 상황에서 이에 필요한 제어채널이 총 4번 전송되는 경우의 한 예가 될 수 있다. 도 4q에 따르면 4개의 DCI는 하나의 DCI0(4q-09)와 총 네 개의 DCI1(4q-10, 4q-11, 4q-12, 4q-13)으로 분할될 수 있다. 첫번째 DCI(4q-01)내의 PDSCH 자원할당 정보(4q-05)와 두번째 DCI(4q-02)내의 PDSCH 자원할당 정보(4q-06)가 모두 DCI0(4q-09) 메시지로 분할될 수 있다. 마찬가지로 도 4q에 따르면, 세번째 DCI(4q-03)내의 PDSCH 자원할당 정보(4q-07)와 네번째 DCI(4q-04)내의 PDSCH 자원할당 정보(4q-08)가 DCI1,2(4q-11)로 분할된다. 그리고 총 4개의 PDSCH에 대한 자원할당 정보를 제외한 나머지 DCI 정보들은 각각 DCI1 ,1(4q-10), DCI1 ,2(4q-11), DCI1 ,3(4q-12), DCI1,4(4q-13)의 메시지로 분할될 수 있다. 도 4q에 따르면 DCI0(4q-09)는 첫번째 TTI에 전송되는 선제어채널(4q-14)로 매핑되고 DCI1 ,1(4q-10)은 첫번째 TTI에 전송되는 후제어채널(4q-15)에 매핑된다. 마찬가지로 DCI1 ,2(4q-11), DCI1 ,3(4q-12), DCI1,4(4q-13)은 각각 뒤 따르는 TTI에 해당하는 후제어채널인 Post-CCH2(4q-16), Post-CCH3(4q-17), Post-CCH4(4q-18)로 매핑되어 전송된다. 여기서 중요한 점은 첫번째 TTI에서만 선제어채널과 후제어채널이 모두 전송되고 그 후의 TTI에서는 후제어채널만 전송된다는 것이다. 이는 상기에서 이미 기술된 도 4m과 도 4n에서의 단말#2(4m-04, 4n-02)의 경우와 같은 경우로 고려될 수 있다.
도 4q에 도시된 실시예 4-2-2의 경우에는 상기에 기술된 실시예 4-2-1과는 다르게 1TU에 여러 개의 제어채널이 전송될 수 있는 경우가 고려되었다. 이 경우 1TU동안 전송되는 다수의 DCI를 적절하게 분할하는 것이 중요하다. 실시예 4-2-2에서는 PDSCH에 대한 자원할당 정보가 DCI0뿐만 아니라 DCI1에도 매핑될 수 있다. 다수의 TTI에 해당하는 서비스 전송에 있어서 뒤 따르는 모든 PDSCH에 대한 자원할당 정보를 모두 DCI0에 매핑한다면 DCI0에 가중되는 오버헤드(overhead)가 너무 커 DCI0가 제공하는 전송용량을 초과할 수도 있다. 이를 고려하여 도 4q에서는 세번째와 네번째 TTI에 해당하는 PDSCH의 자원할당 정보를 DCI1 ,2(4q-11)로 분할하여 전송하는 예시를 도시하였다. 도 4q에서 도시한 예시에 따라 단말이 동작할 경우, 단말은 선제어채널로(4q-14)부터 Post-CCH1(4q-15)와 Post-CCH2(4q-16)의 위치를 알 수 있고, Post-CCH2(4q-16)로부터 Post-CCH3(4q-17)와 Post-CCH4(4q-18)의 자원영역을 알 수 있다. 그 외 제어신호를 통해 총 4개의 PDSCH에 대한 디코딩을 성공적으로 수행할 수 있다.
도 4r은 본 발명의 실시예 4-2-2를 따르는 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다. 도 4r에서는 1TU동안 전송되는 K개의 PDSCH가 전송되는 상황을 가정하여 설명하도록 한다.
먼저 본 발명의 기지국 절차를 설명하도록 한다. 단계 4r-01에서 기지국은 선제어채널에 대한 영역을 설정하고 이에 대한 정보를 단말로 전송한다. 단계 4r-02에서 기지국은 DCI 분할을 통해 하나의 DCI0와 K개의 DCI1 메시지들을 생성한다. 이 때, DCI0에는 k=1,…,n의 PDSCHk에 대한 자원할당 정보가 포함되는 상황을 가정하여 설명한다. 미리 설정된 선제어채널을 통해 DCI0 메시지가 전송(4r-03)되고 K개의 PDSCHk에 매핑되어 있는 후제어채널을 통하여 DCI1,k가 각각 전송(4r-04)될 수 있다.
다음으로 본 발명의 단말 절차를 설명하도록 한다. 단계 4r-05에서 단말은 선제어채널에 대한 영역 설정 정보를 수신한다. 단말은 선제어채널의 DCI0로부터 k=1,…n에 해당하는 PDSCHk에 대한 스케쥴링 정보를 획득할 수 있다(4r-06). 단계 4r-07에서 단말은 각 PDSCHk의 후제어채널로부터 DCI1,k 메시지를 수신하여 이로부터 각 PDSCHk에 대한 나머지 제어정보를 획득하고 단계 4r-08에서 단말은 제어정보를 이용하여 PDSCHk에 대한 디코딩을 수행한다. 스케쥴링 정보를 알고 있는 마지막 PDSCHk, 즉 PDSCHm에 존재하는 DCI1,m으로부터 그 이후에 나오는 PDSCHk에 대한 스케쥴링 정보를 획득할 수 있다(4r-10). 모든 PDSCH에 대한 디코딩 수행이 완료될 때가지 위 과정을 반복한다(4r-09).
상기에 기술된 실시예 4-2-2는 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들로 얼마든지 실시가 가능하다는 점에 유의한다.
(실시예 4-2-3)
도 4s는 본 발명의 실시예 4-2-3를 따르는 DCI 분할에 대한 예시를 도시한 도면이다.
도 4s에 도시된 예시에 따르면 전체 DCI 메시지(4s-01) 중 PDSCH에 대한 자원할당 정보(4s-02)와 RS 설정정보(4s-03)가 분할될 수 있다. PDSCH에 대한 자원할당 정보(4s-02)와 다중안테나 설정정보(4s-03)이 DCI0(4s-04)메시지로 분할되고 그 외의 나머지 제어정보들은 DCI1(4s-05)로 분할되는 것을 보여준다. DCI0(4s-04)는 선제어채널(4s-06)로 매핑되어 전송되고 DCI1(4s-05)는 후제어채널(4s-07)로 매핑되어 전송된다. 도 4s에 도시된 예시에 따르면 상기 기술된 실시예 4-2-1 혹은 실시예 4-2-2와는 다르게 PDSCH에 대한 자원할당 정보뿐만 아니라 RS 설정정보도 DCI0 메시지로 구분된다. RS 설정 정보는 상기에 기술한 바와 같이 안테나 포트, 스크램블링 시퀀스, 레이어의 수 등의 정보들을 포함할 수 있다.
도 4t는 본 발명의 실시예 4-2-3을 따르는 프레임 구조의 예시를 도시한 도면이다.
도 4t에는 후제어채널(4t-01), 후제어채널이 전송되는 PDSCH(4t-02) 그리고 이를 디코딩하는데 필요한 기준신호인 DMRS(4t-03)이 도시되어 있다. 도 4c에 도시된 바와 같이 본 발명에서 기술하고 있는 하향링크 제어채널은 기본적으로 DMRS에 기반한 디코딩을 지원할 수 있다. 예를 들어 선제어채널의 경우에는 독립적인 시간/주파수 자원에 설정되기 때문에 선제어채널의 디코딩을 위한 개별적인 RS가 필요하다. 만약 후제어채널(4t-01)이 선제어채널과 같은 방식으로 전송된다면 후제어채널(4t-01)을 위한 개별적인 DMRS가 필요하다. 하지만 본 발명의 제4-2실시예에서는 후제어채널은 PDSCH의 일부 영역에 매핑되어 전송되기 때문에 따라서 후제어채널은 PDSCH와 동일한 전송 방식으로 전송될 수 있다. 이와 같은 경우 후제어채널(4t-01)에 개별적인 DMRS를 설정하지 않고 PDSCH(4t-02)의 DMRS(4t-03)를 공유하여 사용함으로써 후제어채널(4t-01)을 디코딩할 수 있다. 이 경우, 후제어채널을 위한 추가적인 RS가 없어도 되기 때문에 RS 오버헤드를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 후제어채널(4t-01)에서 PDSCH(4t-02)의 DMRS(4t-03)를 사용하기 위해서는 DMRS(4t-03)에 대한 설정정보가 먼저 수신되어야 한다. 따라서 도 4s에서와 같이 RS 설정정보는 DCI0로 분할되어 선제어채널을 통해 전송되고 단말은 선제어채널을 디코딩하여 후제어채널을 디코딩하기 위한 DMRS 설정정보를 획득할 수 있다.
도 4u는 본 발명의 실시예 4-2-3를 따르는 기지국 및 단말 절차를 도시한 도면이다.
먼저 본 발명의 기지국 절차를 설명하도록 한다. 단계 4u-01에서 기지국은 선제어채널에 대한 영역 설정 및 단말로의 정보 전송을 수행한다. 단계 4u-02에서는 DCI를 분할하여 DCI0와 DCI1의 메시지를 생성한다. 기지국은 DCI0는 선제어채널을 통해 전송(4u-03)하고 DCI1에 대해서는 스케쥴링된 PDSCH의 후제어채널을 통해 전송(4u-04)한다.
다음으로 본 발명의 단말 절차를 설명하도록 한다. 단계 4u-05에서 단말은 선제어채널 영역설정 정보를 수신한다. 단말은 자신의 선제어채널로부터 DCI0 메시지를 수신하고 이로부터 자신의 PDSCH에 대한 스케쥴링 정보와 RS 설정 정보를 획득한다(4u-06). 단계 4u-07에서 단말은 DCI1으로부터 획득한 RS 설정 정보를 이용하여 후제어채널에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 후제어채널로부터 DCI1 메시지를 얻고 이를 통해 PDSCH에 대한 나머지 제어정보들을 획득(4u-08)할 수 있으며, 이어서 PDSCH에 디코딩을 수행(4u-09)할 수 있다.
(실시예 4-2-4)
하향링크 제어정보를 담고 있는 DCI 메시지의 오류 여부를 확인하기 위해 CRC(cyclic redundancy check) 비트가 삽입된다. 보다 구체적으로 설명하면 DCI 메시지에 해당하는 payload의 크기가 A bits 일 때 L bits의 크기를 같는 CRC parity 비트가 삽입될 수 있으며 총 B(=A+L) bits의 길이를 갖는 전체 비트 시퀀스(sequence)가 채널 인코더(encoder)를 통과하여 코딩 된(coded) 비트가 생성된다. CRC가 삽입될 때 CRC에 해당하는 비트에 대해서는 추가적인 스크램블링(scrambling)을 수행을 한다. 일 예로 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)에 해당하는 비트 시퀀스와의 modulo 연산을 통해 스크램블링 될 수 있다. 단말은 PDCCH를 수신하고 디코딩을 수행한 후 CRC 판별을 통해 디코딩 된 DCI 메시지가 오류가 있는지의 여부를 확인할 수 있다.
상기에서 기술한 실시예 4-2-1, 실시예 4-2-2, 실시예 4-2-3에 따르면 전체 DCI 메시지가 DCI0와 DCI1로 분할되어 각각 선제어채널과 후제어채널을 통해 전송될 수 있다. 이 때 단말은 선제어채널을 통해 수신한 DCI0와 후제어채널을 통해 수신한 DCI1에 대하여 각각 오류 여부를 확인할 수 있어야 한다. 따라서 DCI0를 위한 CRC(CRC0로 명명함)와 DCI1을 위한 CRC(CRC1으로 명명함)가 각각 삽입되어야 한다. 본 발명에서는 CRC를 삽입하는 방법에 대하여 하기의 방법들을 제안한다.
[방법 1]
DCI0의 payload 비트 시퀀스에 대하여 CRC0를 삽입하고 DCI1의 payload 비트 시퀀스에 대하여 CRC1를 각각 삽입할 수 있다. [방법 1]에서는 분할되어 전송되는 각 DCI 메시지에 대한 오류 여부 확인이 DCI0와 DCI1에 대하여 독립적으로 이루어진다. 보다 구체적으로 설명하면, CRC0를 통해서 오류가 발생했음이 확인 되었을 경우, 이는 디코딩 된 DCI0가 오류가 있음을 의미하고, CRC1을 통해서 오류가 발생했음이 확인 되었을 경우, 이는 디코딩 된 DCI1이 오류가 있음을 의미하게 된다. CRC0와 CRC1의 크기를 각각 L0 bits와 L1 bits라 가정했을 경우, L0과 L1의 값은 다양한 시스템 파라미터 (일 예로 선제어채널과 후제어채널의 requirement)를 고려하여 상이하게 설정될 수 있다. CRC0와 CRC1에 대한 스크램블링을 수행할 경우, L0과 L1 값에 따라서 RNTI의 전체 혹은 일부분을 이용하여 스크램블링 될 수 있다.
[방법 2]
DCI0의 payload 비트 시퀀스에 대하여 CRC0를 삽입하고, DCI0의 payload 비트 시퀀스와 DCI1의 payload 비트 시퀀스 전체에 대하여 CRC1를 생성한 후 이를 DCI1의 CRC로 사용할 수 있다. [방법 2]에서는 CRC0는 DCI0에 대한 오류 여부를 확인하는데 사용되고, CRC1은 전체 DCI 메시지 비트 (즉 DCI0 + DCI1) 대한 오류 여부를 확인하는데 사용될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, CRC0를 통해서 오류가 발생했음이 확인 되었을 경우, 이는 디코딩 된 DCI0가 오류가 있음을 의미하고, CRC1을 통해서 오류가 발생했음이 확인 되었을 경우, 이는 디코딩 된 DCI0 혹은 DCI1에 오류가 있음을 의미하게 된다. [방법 2]는 DCI0에 대한 오류 여부 확인이 두 번에 걸쳐 수행되기 때문에, DCI0에 대한 false alarm에 대하여 보다 강인한 장점이 있다. 여기서 false alarm이라 함은 실제로는 오류가 발생하였으나 단말은 오류가 발생하지 않은 것으로 판단하는 것을 의미한다. 일 예로 DCI0가 실제로 오류가 발생하였으나 CRC0의 확인으로 오류 발생이 감지되지 않았을 경우, 즉 DCI0에 대한 false alarm이 발생하였을 경우에 단말은 이어서 DCI1에 대한 디코딩을 수행하고 CRC1으로 오류 여부를 확인하게 된다. 여기서 CRC1은 DCI0에 오류가 있을 경우, DCI1에 오류가 있을 경우, DCI0와 DCI1 모두 오류가 있을 경우의 세가지 경우를 모두 오류로 검출하게 된다. 따라서 단말은 [방법 2]를 통해 선제어채널에서 false alarm이 발생하였을 경우에도 후제어채널 디코딩을 통해 오류 여부를 한번 더 확인할 수 있다. CRC0와 CRC1의 크기를 각각 L0 bits와 L1 bits라 가정했을 경우, L0과 L1의 값은 다양한 시스템 파라미터(일 예로 선제어채널과 후제어채널의 requirement)를 고려하여 상이하게 설정될 수 있다. CRC0와 CRC1에 대한 스크램블링을 수행할 경우, L0과 L1 값에 따라서 RNTI의 전체 혹은 일부분을 이용하여 스크램블링 될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 제어부가 각각 도 4v와 도 4w에 도시되어 있다. 상기 실시예 4-1, 실시예 4-1-1, 실시예 4-1-2, 실시예 4-1-3, 실시예 4-1-4, 실시예 4-1-5, 실시예 4-2, 실시예 4-2-1, 실시예 4-2-2, 실시예 4-2-3, 실시예 4-2-4에 해당하는 하향링크 제어채널에 대한 설정 및 송수신 동작을 수행하기 위한 기지국과 단말의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 실시예에 따라 동작하여야 한다.
구체적으로 도 4v는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 4v에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 처리부(4v-01), 수신부(4v-02), 송신부(4v-03)을 포함할 수 있다.
단말기 처리부(4v-01)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 본 발명의 실시예에 따르는 하향링크 제어채널의 설정 사항에 따라 단말 동작을 상이하게 제어할 수 있다.
단말기 수신부(4v-02)와 단말이 송신부(4v-03)를 통칭하여 본 발명의 실시예에서는 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(4v-01)로 출력하고, 단말기 처리부(4v-01)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
도 4w는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 4w에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 처리부(4w-01), 수신부(4w-02), 송신부(4w-03)을 포함할 수 있다.
기지국 처리부(4w-01)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 본 발명의 실시예에 따르는 하향링크 제어채널의 설정 사항에 따라 기지국 동작을 상이하게 제어할 수 있다. 또한 본 발명의 하향링크 제어채널 및 데이터 채널에 대한 스케쥴링을 수행하고 하향링크 제어채널에 대한 설정 정보를 단말에 지시할 수 있다.
기지국 수신부(4w-02)와 기지국 송신부(4w-03)를 통칭하여 본 발명의 실시예에서는 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(4w-01)로 출력하고, 단말기 처리부(4v-01)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 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.
Claims (1)
- 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 하는 제어 신호 처리 방법.
Priority Applications (12)
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|---|---|---|---|
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