KR20180049777A

KR20180049777A - 이동통신시스템에서 다양한 서비스 지원을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180049777A
Application number: KR1020170052467A
Authority: KR
Inventors: 최승훈; 곽용준; 김윤선; 김태형
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2016-11-03
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2018-05-11
Also published as: KR102378267B1

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 발명의 실시 예에 따르면 서로 다른 무선통신 시스템들이 한 개의 캐리어 주파수 혹은 다수의 캐리어 주파수들에서 공존하고, 서로 다른 통신 시스템 중 적어도 한 통신 시스템에서 데이터를 송수신할 수 있는 단말이 각 통신 시스템과 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

Description

이동통신시스템에서 다양한 서비스 지원을 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING OF VARIOUS SERVICES IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEMS}

본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 서로 다른 무선통신 시스템들이 한 개의 캐리어 주파수 혹은 다수의 캐리어 주파수들에서 공존하고, 서로 다른 통신 시스템 중 적어도 한 통신 시스템에서 데이터를 송수신할 수 있는 단말이 각 통신 시스템과 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

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

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

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

본 발명은 TDD에서 최대지연시간을 만족하기 위한 방법으로써 TDD에서 서브프레임을 복수의 타입으로 나누고, 각 타입의 서브프레임들 중 특정 서브프레임 타입을 동적으로 상하향으로 변경할 수 있는 서브프레임으로 고려하여 최대지연시간을 넘지 않도록 데이터 송수신을 제공하는 방법과 그에 따른 장치를 제공한다. 또한 상기 동적 상하향 변경 서브프레임들 및 FDD에서의 서브프레임들을 이용한 5G beyond 미래 서비스를 위한 자원할당 방법과 그에 따른 장치를 제공한다. 이 때, URLLC 지원으로 인해 TDD의 상향과 하향이 동적으로 변경될 때, 이전에 설정되거나 지시된 eMBB 단말의 전송 신호에 대해 처리하는 방법과 장치를 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 발명에 따르면, 5G를 위한 TDD에서 최대지연시간을 만족하기 위한 방법으로써 TDD에서 서브프레임을 복수의 타입으로 나누고, 각 타입의 서브프레임들 중 특정 서브프레임 타입을 동적으로 상하향으로 변경할 수 있는 서브프레임으로 고려하여 최대지연시간을 넘지 않도록 데이터 송수신을 제공하는 방법과 그에 따른 장치를 제공한다. 또한 상기 동적 상하향 변경 서브프레임들 및 FDD에서의 서브프레임들을 이용한 5G beyond 미래 서비스를 위한 자원할당 방법 및 장치를 제공한다. 이 때, URLLC 지원으로 인해 TDD의 상향과 하향이 동적으로 변경될 때, 이전에 설정되거나 지시된 eMBB 단말의 전송 신호에 대해 처리하는 방법과 장치를 제공한다. 한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

도 1a는 LTE 시스템에서 시간-주파수영역의 기본 구조를 도시한 도면,
도 1b는 5G 서비스들이 하나의 시스템에서 다중화되어 전송되는 예를 도시한 도면,
도 1c는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 1실시예를 도시하는 도면,
도 1d는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 2실시예를 도시하는 도면,
도 1e는 TDD에서 서브프레임 타입별 5G를 운영하는 제 1 실시예를 도시하는 도면,
도 1f는 TDD에서 서브프레임 타입별 5G를 운영하는 제 2 실시예를 도시하는 도면,
도 1g는 TDD에서 서브프레임 타입별 5G를 운영하는 본 발명의 실시예에 따른 기지국, 단말 절차를 도시한 도면,
도 1h는 TDD에서 서브프레임 타입별 향후 호환성을 제공하기 위한 제 1실시예를 도시하는 도면,
도 1i는 FDD에서 서브프레임 타입별 향후 호환성을 제공하기 위한 제 2실시예를 도시하는 도면 도시한 도면,
도 1j는 서브프레임 타입별 향후 호환성을 제공하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기지국, 단말 절차를 도시한 도면,
도 1m은 TDD에서 긴급 URLLC 서비스가 지원되는 상황에서 다른 서비스의 운영에 대한 제 1 실시예를 도시하는 도면,
도 1o은 TDD에서 긴급 URLLC 서비스를 지원하기 위한 방안을 도시하는 도면,
도 1n은 TDD에서 긴급 URLLC 서비스가 지원되는 상황에서 다른 서비스의 운영에 대한 제 2 실시예를 도시하는 도면,
도 1k는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 도면,
도 1l은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.

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.

일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동 통신 시스템은 점차로 음성 뿐 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 r 있도록 할 수 있다.

도 1a는 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도 1a 에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, N_symb (1a-02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(1a-06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(1a-05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(1a-14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 N_BW (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 N_symb (1a-02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 N_RB (1a-10)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(1a-08)는 N_symb x N_RB 개의 RE(1a-12)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 N_symb = 7, N_RB=12 이고, N_BW 및 N_RB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게 된다. LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 정의하여 운영한다. 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. [표 1a-01]은 LTE 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템은 전송 대역폭이 50개의 RB로 구성된다.

[표 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. DCI 는 여러 가지 포맷을 정의하여, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL(uplink) grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (DL(downlink) grant) 인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화 (spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용한다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들을 포함하도록 구성된다.

- 자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 리소스 할당 방식이 유형 0 인지 유형 1 인지 통지한다. 유형 0 은 비트맵 방식을 적용하여 RBG (resource block group) 단위로 리소스를 할당한다. LTE 시스템에서 스케줄링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 리소스로 표현되는 RB(resource block)이고, RBG 는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1 은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.

- 자원 블록 할당(Resource block assignment): 데이터 전송에 할당된 RB를 통지한다. 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.

- 변조 및 코딩 방식(Modulation and coding scheme; MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터인 transport block 의 크기를 통지한다.

- HARQ 프로세스 번호(HARQ process number): HARQ 의 프로세스 번호를 통지한다.

- 새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 통지한다.

- 중복 버전(Redundancy version): HARQ 의 중복 버전(redundancy version) 을 통지한다.

- PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령(TPC(Transmit Power Control) command for PUCCH(Physical Uplink Control CHannel): 상향링크 제어 채널인 PUCCH 에 대한 전송 전력 제어 명령을 통지한다.

상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리제어채널인 PDCCH (Physical downlink control channel) 혹은 EPDCCH (Enhanced PDCCH)를 통해 전송된다.

일반적으로 상기 DCI는 각 단말에 대해 독립적으로 채널코딩된 후, 각각 독립적인 PDCCH로 구성되어 전송된다. 시간영역에서 PDCCH는 상기 제어채널 전송구간 동안 매핑되어 전송된다. PDCCH 의 주파수영역 매핑 위치는 각 단말의 식별자(ID) 에 의해 결정되고, 전체 시스템 전송 대역에 퍼뜨려진다.

하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 를 통해 전송된다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송되는데, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH 를 통해 전송되는 DCI가 알려준다.

상기 DCI 를 구성하는 제어정보 중에서 5 비트로 구성되는 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기 (transport block size; TBS)를 통지한다. 상기 TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터 (transport block, TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기에 해당한다.

LTE 시스템에서 지원하는 변조방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 으로서, 각각의 변조오더(Modulation order) (Q_m) 는 2, 4, 6 에 해당한다. 즉, QPSK 변조의 경우 심벌 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 심벌 당 6 비트를 전송할 수 있다.

3GPP LTE Rel-10에서 LTE Rel-8과 비교하여 더 높은 데이터 송신량을 지원하기 위하여 대역폭 확장 기술이 채택되었다. 대역폭 확장(Bandwidth extension) 또는 반송파 결합(Carrier Aggregation, CA)이라 불리는 상기 기술은 대역을 확장하여 한 대역에서 데이터를 송신하는 LTE Rel-8 단말에 비하여 확장한 대역만큼 데이터 송신량을 증가시킬 수 있다. 상기의 대역들 각각을 구성 반송파(Component Carrier, CC)라고 부르며, LTE Rel-8 단말은 하향과 상향에 대해서 각각 한 개의 구성 반송파를 가지도록 규정되어 있다. 또한 하향 구성 반송파와 SIB-2 연결되어 있는 상향 구성 반송파를 묶어서 셀(cell)이라고 부른다. 하향 구성 반송파와 상향 구성 반송파의 SIB-2 연결 관계는 시스템 신호 혹은 상위 신호로 송신되어 진다. CA를 지원하는 단말은 다수의 서빙 셀(serving cell)을 통하여 하향 데이터를 수신할 수 있고, 상향 데이터를 송신할 수 있다.

Rel-10에서 기지국이 특정 단말에게 특정 서빙 셀에서 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 보내기가 어려운 상황일 때 다른 서빙 셀에서 PDCCH를 송신하고 해당 PDCCH가 다른 서빙 셀의 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)나 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 지시한다는 것을 알려 주는 필드로써 반송파 지시 필드(Carrier Indicator Field, CIF)를 설정할 수 있다. CIF는 CA를 지원하는 단말에게 설정될 수 있다. CIF는 특정 서빙 셀에서 PDCCH 정보에 3비트를 추가하여 다른 서빙 셀을 지시할 수 있도록 결정되었으며, 교차 반송파 스케줄링(cross carrier scheduling)을 할 때만 CIF가 포함되며, CIF가 포함되지 않는 경우 교차 반송파 스케줄링을 수행하지 않는다. 상기 CIF가 하향링크 할당 정보(DL assignment)에 포함되어 있을 때, 상기 CIF는 DL assignment에 의해 스케줄링 되는 PDSCH가 송신될 서빙 셀을 가리키며, 상기 CIF가 상향링크 자원 살당 정보(UL grant)에 포함되어 있을 때, 상기 CIF는 UL grant에 의해 스케줄링 되는 PUSCH가 송신될 서빙 셀을 가리키도록 정의된다.

상기한 바와 같이, LTE-10에서는 대역폭 확장 기술인 반송파 결합(Carrier Aggregation, CA) 이 정의되어, 다수의 서빙 셀들이 단말에게 설정될 수 있다. 그리고 단말은 기지국의 데이터 스케쥴링을 위하여 상기 다수의 서빙 셀들에 대한 채널 정보를 주기적 또는 비주기적으로 기지국으로 송신한다. 기지국은 데이터를 각 반송파 별로 스케줄링하여 전송하고, 단말은 각 반송파 별로 전송된 데이터에 대한 A/N 피드백을 전송한다. LTE Rel-10에서는 최대 21비트의 A/N 피드백을 전송하도록 설계하였으며, A/N 피드백과 채널 정보의 전송이 한 서브프레임에서 겹치는 경우, A/N 피드백을 전송하고 채널 정보는 버리도록 설계하였습니다. LTE Rel-11에서는 A/N 피드백과 함께 한 개 셀의 채널 정보를 다중화하여 최대 22비트의 A/N 피드백과 한 개 셀의 채널 정보가 PUCCH format 3의 전송 자원에서 PUCCH format 3에 전송되도록 설계하였다.

LTE-13에서는 최대 32개의 서빙 셀 설정 시나리오를 가정하게 되는데, 면허대역 뿐만 아니라 비면허대역인 unlicensed band에서의 대역을 이용하여 서빙 셀의 수를 최대 32개까지 확장하는 개념을 완료하였다. 또한, LTE 주파수와 같은 면허 대역의 수가 제한되어 있는 것을 고려하여, 5GHz 대역과 같은 비 면허대역에서 LTE 서비스를 제공하는 것을 완료하였으며, 이것을 LAA(Licensed Assisted Access)라고 부른다. LAA에서는 LTE에서의 Carrier aggregation 기술을 적용하여, 면허 대역인 LTE 셀은 P셀, 비면허 대역인 LAA셀은 S셀로 운영하는 것을 지원하였다. 따라서, LTE에서처럼 S셀인 LAA 셀에서 발생하는 피드백은 P셀에서만 전송되어야 하며, LAA셀은 하향 서브프레임과 상향 서브프레임이 자유롭게 적용될 수 있다. 본 명세서에서 따로 기술하지 않는 경우, LTE는 LTE-A, LAA와 같은 LTE의 진화 기술을 모두 포함하여 일컫는 것으로 한다.

한편, LTE 이후의 통신 시스템인 New Radio Access Technology (NR), 즉 5세대 무선 셀룰러 통신시스템(본 명세서에서 이하 5G로 부르도록 한다.)은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 만족하는 서비스가 지원될 수 있다.

따라서, 5G는 증가된 모바일 광대역 통신 (eMBB: Enhanced Mobile BroadBand, 본 명세서에서는 이하 eMBB로 부르도록 한다), 대규모 기계형 통신 (mMTC: Massive Machine Type Communication, 본 명세서에서는 이하 mMTC로 부르도록 한다), 초신뢰저지연 통신 (URLLC: Ultra Reliable and Low Latency Communications, 본 명세서에서는 이하 URLLC로 부르도록 한다)와 같은 다양한 5G향 서비스들을 단말 최대전송속도 20Gbps, 단말 최대속도 500km/h, 최대지연시간 0.5ms, 단말접속밀도 1,000,000 단말/km² 등의 요구사항 들 중 각 5G향 서비스들을 위해 선택된 요구사항들을 만족시키기 위한 기술로 정의할 수 있다.

예를 들어, 5G에서 eMBB를 제공하기 위해 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 단말 최대전송속도, 상향링크에서는 10Gbps의 단말 최대전송속도를 제공할 수 있어야 한다. 동시에, 단말의 실제 체감할 수 있는 평균전송속도도 증가 시켜야 한다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 더욱 향상된 다중 입력 다중 출력 (Multiple-Input Multiple Output) 전송 기술을 포함하여 송수신 기술의 향상이 요구된다.

동시에, 5G에서 사물 인터넷(Internet of Thing: IoT)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소의 요구사항이 필요로 된다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km²)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC는 서비스의 특성상 단말이 건물의 지하나 셀이 커버하지 못하는 영역 등 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 eMBB에서 제공하는 커버리지 대비 더욱 넓은 커버리지를 요구한다. mMTC는 저가의 단말로 구성될 가능성이 높으며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구되게 된다.

마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적으로 사용되는 셀룰러 기반 무선 통신으로서, 로봇 또는 기계 장치에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화, 무인 비행장치, 원격 건강 제어, 비상 상황 알림 등에 사용되는 서비스로서, 초 저지연 및 초 신뢰도를 제공하는 통신을 제공해야 한다. 예를 들어, URLLC는 0.5 ms보다 작은 최대지연시간을 만족해야 하며, 동시에 10^-5 이하의 패킷 오류율을 제공해야 하는 요구사항을 갖는다. 따라서, URLLC를 위해 eMBB와 같은 5G 서비스보다 작은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval: TTI)를 제공해야 하며, 동시에 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구된다.

상기에서 전술한 5세대 무선 셀룰러 통신 시스템에서 고려되는 서비스들은 하나의 프레임워크(Framework)로 제공되어야 한다. 즉, 효율적인 리소스 관리 및 제어를 위해 각 서비스들이 독립적으로 운영되기 보다는 하나의 시스템으로 통합되어 제어되고 전송되는 것이 바람직하다.

도 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.

상기에서 전술한 각 서비스들은 각 서비스 들이 요구하는 요구사항을 만족시키기 위해 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터를 가질 수 있다. 예를 들어 각각의 서비스는 각 서비스 요구사항에 따라 다른 Numerology를 가질 수 있다. 여기서 Numerology는 직교 다중 주파수 다중화 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 또는 직교 다중 주파수 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 기반의 통신 시스템에서 순환 전치(Cyclic Prefix: CP) 길이, 서브캐리어 간격(Subcarrier spacing), OFDM 심볼의 길이, 전송 구간 길이(TTI) 등을 포함한다. 상기의 서비스간에 서로 다른 Numerology를 갖는 예로서, eMBMS(1b-08)은 다른 서비스에 비해 긴 CP 길이를 가질 수 있다. eMBMS는 방송 기반의 상위 트래픽을 전송하므로, 모든 셀에서 동일한 데이터를 전송할 수 있다. 이 때 단말 입장에서 복수개의 셀에서 수신되는 신호가 CP 길이 이내로 도달한다면, 단말은 이 신호들을 모두 수신하여 복호할 수 있기 때문에 단일 주파수 네트워크 다이버시티(Single Frequency Network:SFN) 이득을 얻을 수 있으며, 따라서 셀 경계에 위치한 단말도 커버리지 제약 없이 방송 정보를 수신할 수 있는 장점이 있다. 하지만 5G에서 eMBMS를 지원하는데 있어 CP 길이가 다른 서비스에 비해 상대적으로 길 경우에는 CP 오버헤드에 의한 낭비가 발생하므로, 동시에 다른 서비스에 비해 긴 OFDM 심볼 길이가 요구되며, 이는 동시에 다른 서비스에 비해 더욱 좁은 서브캐리어 간격을 요구하게 된다.

또한, 5G에서 서비스간에 다른 Numerology가 사용되는 예로서, URLLC의 경우, 다른 서비스에 비해 작은 TTI가 요구됨에 따라 더욱 짧은 OFDM 심볼 길이가 요구될 수 있으며, 동시에 더욱 넓은 서브캐리어 간격을 요구할 수 있다.

상기에서는 5G에서 다양한 요구사항을 만족시키기 위해 다양한 서비스의 필요성을 기술하고, 대표적으로 고려되고 있는 서비스 들에 대한 요구사항을 기술하였다.

5G가 운영될 것으로 고려하는 주파수는 수 GHz에서부터 수십 GHz에 이르며, 주파수가 낮은 수 GHz 대역에서는 TDD (Time Division Duplex)보다는 FDD (Frequency Division Duplex)가 선호되고, 주파수가 높은 수십 GHz 대역에서는 FDD보다는 TDD가 적합한 것으로 고려되고 있다. 하지만, 상하향 전송을 위해 별도의 주파수를 두어 상하향 전송 자원을 끊임없이 제공하는 FDD와는 달리 TDD는 하나의 주파수에서 상하향 전송을 모두 지원해야 하며 시간에 따라 상향 자원 또는 하향 자원만을 제공한다. 만약 TDD에서 URLLC 상향 전송 혹은 하향 전송이 필요하다고 가정하면 상향 또는 하향 자원이 나타나는 시간까지의 지연으로 인해 URLLC가 요구하는 초지연 요구사항을 만족 시키기가 어렵게 된다. 따라서, TDD의 경우 URLLC의 초지연 요구사항을 만족시키기 위해, URLLC의 데이터가 상향인지 하향인지에 따라 서브프레임을 상향 또는 하향으로 동적으로 변경하기 위한 방법에 대한 필요성이 대두된다.

한편, 5G에서 향후에 5G phase 2 혹은 beyond 5G를 위한 서비스 및 기술들을 5G 운영 주파수에 다중화하는 경우에도 5G 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 5G를 설계할 때 고려되어야 한다. 초기 LTE 표준화 단계에서는 향후 호환성에 대한 고려가 미비했기 때문에, LTE 프레임워크 내에서 새로운 서비스를 제공하는 데 있어 제약 사항이 발생할 수 있다. 예를 들어, LTE release-13에서 적용되었던 eMTC(enhanced Machine Type Communication)의 경우, 단말의 복잡도 절감을 통해 단말의 가격을 줄이기 위해 서빙 셀(Serving Cell)이 제공하는 시스템 전송대역폭(System Bandwidth)에 관계없이 1.4MHz에 해당하는 주파수에서만 통신이 가능하다. 따라서 eMTC를 지원하는 단말은 기존의 시스템 전송대역폭의 전 대역에서 전송되는 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel: PDCCH)를 수신할 수 없으므로, PDCCH가 전송되는 시간 구간(Time interval)에서는 신호를 수신할 수 없는 제약 사항이 발생되었다. 따라서, 5G 통신시스템 이후의 고려되는 서비스가 5G 통신시스템과 효율적으로 공존하면서 동작하도록 5G 통신시스템이 설계되어야 한다. 5G 통신시스템에서 향후 호환성을 위해서는 향후 고려되어야 하는 서비스들이 5G 통신시스템에서 지원하는 시간-주파수 자원 영역에서 자유롭게 전송될 수 있도록, 리소스 자원을 자유롭게 할당하고 전송할 수 있어야 한다. 따라서, 5G 통신시스템에서 향후 호환성을 지원할 수 있도록 시간-주파수 자원을 자유롭게 할당하기 위한 방법에 대한 필요성이 대두된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

또한, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, LTE와 5G 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

하기에서 5G 셀들이 stand-alone으로 동작하는 5G 통신시스템 혹은 다른 stand-alone 5G 셀들과 함께 dual connectivity 또는 carrier aggregation으로 결합되어 non-stand alone으로 동작하는 5G 통신 시스템에 대하여 설명할 것이다.

도 1c, 도 1d는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 1실시예, 제 2실시예를 도시하는 도면이다. 본 발명에서 제안하는 방안들은 도 1c의 시스템과 도 1d의 시스템에 모두 적용이 가능하다.

도 1c를 참조하여 설명하면, 도 1c는 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(5c-02)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상기 1c의 시스템에서 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있다.

도 1d를 참조하여 설명하면, 도 1d는 5G stand-alone 기지국(1d-01)과 데이터 전송량 증가를 위한 5G non-stand alone 기지국(1d-02)을 설치한 것을 도시한 것이다. 단말(1d-04)은 복수 기지국에서 5G 통신을 수행하기 위한 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말이다. 단말(1d-04)는 5G stand-alone 기지국(1d-01)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, 5G stand-alone 기지국(1d-01)에 Random access를 시도한다. 단말(1d-04)는 5G stand-alone 기지국(1d-01)과의 RRC connection이 완성된 후 5G non-stand alone cell(1d-05)를 추가적으로 설정하고 상기의 5G stand-alone 기지국(1d-01) 혹은 5G non-stand alone 기지국(1d-02)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 5G stand-alone 기지국(1d-01) 혹은 5G non-stand alone 기지국(1d-02)의 duplex 방식에 대한 제한은 없으며, 상기 5G stand-alone 기지국(1d-01)과 5G non-stand alone 기지국(1d-02)은 이상적인 백홀망 혹은 비이상적인 백홀망으로 연결되어 있는 것으로 가정한다. 따라서 이상적인 백홀망(1d-03)을 가진 경우 빠른 기지국간 X2 통신(1d-03)이 가능하다. 상기 1d의 시스템에서 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있다.

다음으로 상기 도 1c, 1d의 5G 통신 시스템에서 TDD를 운영하는 경우 서브프레임을 복수의 타입으로 나누고, 각 타입의 서브프레임들 중 특정 서브프레임 타입을 동적으로 상하향으로 변경할 수 있는 서브프레임으로 고려하여 최대지연시간을 넘지 않도록 하는 방안을 설명하도록 한다.

먼저 도 1e는 TDD에서 서브프레임 타입별 5G를 운영하는 제 1 실시예를 도시하는 도면이다. 도 1e에서 한 TDD 캐리어에서 5G를 운영할 때, 고정 서브프레임, RRC 서브프레임, 동적 서브프레임으로 서브프레임 타입을 나누고, 고정 서브프레임에서는 동기 신호 및 시스템 정보 전송 및 랜덤 억세스 수행, RRC 서브프레임에서는 추가 시스템 정보 전송 및 추가 랜덤 억세스 수행, 동적 서브프레임들에서는 상하향 데이터에 맞게 서브프레임을 동적으로 변경하여 데이터를 송수신 하는 동작을 도시하는 도면이다.

기지국은 TDD를 운영하는데 있어서 서브프레임들을 고정 서브프레임, RRC 서브프레임, 동적 서브프레임으로 나눈다. 먼저 고정서브프레임에 대해 설명하도록 한다.

도 1e에서 TDD(1e-01) 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 고정 서브프레임(1e-02)에서 동기 획득, 필수 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다. 도 1e에서의 고정 서브프레임(1e-02)의 위치 및 개수는 일 예이다. 다른 고정 서브프레임 위치 및 다른 고정 서브프레임 개수, 하향 고정 서브프레임 및 상향 고정 서브프레임이 규격을 통해 사전에 정해 질 수 있다. 5G capable 단말은 상기 하향 고정 서브프레임들에서 동기 획득 및 필수 시스템 정보에 대한 획득을 시도하고, 수신한 필수 시스템 정보를 통해 랜덤 억세스 관련 정보를 획득하고, 상기 상향 고정 서브프레임들에서 랜덤 억세스를 시도한다.

다음으로 RRC 서브프레임(1e-03)에 대해서 설명하도록 한다. 상기 고정 서브프레임(1e-02)의 수는 최소한으로 규격에 정해지는 것이 바람직하다. 그 이유는 고정 서브프레임(1e-02)의 수가 많아지면 고정 서브프레임으로 인한 지연시간을 감안해야 하기 때문이다. 만약 하향 고정 서브프레임에서 URLLC를 위한 상향 데이터 전송이 발생하게 되면, 상향 서브프레임이 나타날 때까지 URLLC 상향 데이터 전송이 지연되어야 하며, 이경우 URLLC를 위한 초지연시간 요구조건을 만족시키기 어렵게 된다. 따라서, 고정 서브프레임(1e-02)의 수와 위치를 최소한으로 하는 대신, 셀 내의 단말 수에 따른 서비스 특화 시스템 정보 전송 및 기지국에 의한 랜덤 억세스 명령을 지원하기 위해서 RRC 서브프레임(1e-03)을 기지국이 상위 신호의 전송을 통해 설정할 수 있게 하고, 단말은 상기 상위 신호의 수신으로부터 RRC 서브프레임(1e-03)의 상하향 위치와 개수를 획득하여 상기 RRC 서브프레임(1e-03)에서는 설정된 방향의 하향 제어 정보의 복호만을 수행함으로써 복호 복잡도를 줄일 수 있다. 따라서, 기지국으로부터 상기 RRC 서브프레임(1e-03)에 대한 정보가 없는 경우, 단말은 상향 고정 서브프레임(1e-02)에 대해서는 상향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도하고, 하향 고정 서브프레임(1e-02)에 대해서는 하향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도한다. 상기 고정 서브프레임(1e-02)들을 제외한 나머지 서브프레임은 모두 동적 서브프레임(1e-04)으로 판단하여 매 서브프레임마다 상향 그리고 하향 서브프레임에 대한 모든 하향 제어정보를 복호하기 위해 시도한다. 기지국으로부터 상기 RRC 서브프레임(1e-03)에 대한 정보가 전송되어 단말이 수신하는 경우, 단말은 상향 고정 서브프레임(1e-02)에 대해서는 상향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도하고, 하향 고정 서브프레임(1e-02)에 대해서는 하향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도한다. 다음으로 상향 RRC 서브프레임(1e-03)에 대해서는 상향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도하고, 하향 RRC 서브프레임(1e-03)에 대해서는 하향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도한다. 상기 고정 서브프레임(1e-02) 및 RRC 서브프레임(1e-03)들을 제외한 나머지 서브프레임은 모두 동적 서브프레임(1e-04)으로 판단하여 매 서브프레임마다 상향 그리고 하향 서브프레임에 대한 모든 하향 제어정보를 복호하기 위해 시도한다.

다음으로 동적 서브프레임(1e-04)에 대해서 설명하도록 한다. 동적 서브프레임(1e-04)는 기지국 스케줄링에 따라 하향 서브프레임일 수도 있고, 상향 서브프레임수도 있다. 단말은 해당 동적 서브프레임(1e-04)이 상향인지 하향인지를 기지국이 전송한 하향 제어 정보 수신을 통해 판단하며, 판단된 서브프레임 및 복호된 하향 제어 정보에 의한 스케줄링 대로 하향 데이터 수신 및 상향 데이터 전송을 수행한다.

도 1f는 TDD에서 서브프레임 타입별 5G를 운영하는 제 2 실시예를 도시하는 도면이다. 도 1f에서 한 TDD 캐리어에서 5G를 운영할 때, 모든 서브프레임을 동적 서브프레임으로 운영하고, 동기 신호 및 시스템 정보 전송 및 랜덤 억세스 수행은 다른 5G stand-alone 셀을 통해 지원 받고, 동적 서브프레임들에서는 상하향 데이터에 맞게 서브프레임을 동적으로 변경하여 데이터를 송수신 하는 동작을 도시하는 도면이다.

기지국은 TDD를 운영하는데 있어서 모든 서브프레임들을 동적 서브프레임으로 운영한다. 먼저 동기 신호 및 시스템 정보 수신 및 랜덤 억세스를 단말이 지원받기 위한 방안을 설명하도록 한다.

도 1f에서 TDD(1f-01) 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보 등)는 carrier aggregation 또는 dual connectivity에 연결되어 있는 다른 stand-alone 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 상기 stand-alone 5G 기지국으로부터 동기 획득, 필수 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다.

모든 서브프레임들이 동적 서브프레임(1f-02)로 운영되기 때문에, 동적 서브프레임(1f-02)는 기지국 스케줄링에 따라 하향 서브프레임일 수도 있고, 상향 서브프레임수도 있다. 단말은 해당 동적 서브프레임(1f-02)이 상향인지 하향인지를 기지국이 전송한 하향 제어 정보 수신을 통해 판단하며, 판단된 서브프레임 및 복호된 하향 제어 정보에 의한 스케줄링 대로 하향 데이터 수신 및 상향 데이터 전송을 수행한다.

다음으로 도 1g는 TDD에서 서브프레임 타입별 5G를 운영하는 본 발명의 실시예에 따른 기지국, 단말 절차를 도시한 도면이다. 상기 도 1g를 통해 TDD에서 5G 기지국이 서브프레임 타입별 5G 자원을 설정하고, 5G 단말과 상기 5G를 위한 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 1g-10에서 5G 기지국은 5G 단말에게 고정 서브프레임에서 동기 및 시스템 정보를 전송한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호가 전송될 수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 동기 신호가 전송될 수도 있다. 상기 시스템 정보는 5G 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 랜덤 억세스를 위한 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 등을 포함할 수 있다. 상기의 시스템 정보는 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 시스템 신호가 전송될 수 있고, 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 시스템 정보가 전송될 수 있다.

단계 1g-11에서 5G 기지국은 고정 서브프레임에서 5G 단말로부터 랜덤 억세스 수신을 탐지하고, 5G 단말로부터의 랜덤 억세스 과정을 수행한다.

단계 1g-12에서 5G 기지국은 5G 단말에게 RRC 서브프레임을 지시하는 신호를 전송한다. 상기 단계 1g-12는 5G 기지국이 필요하다고 판단하는 경우 수행되어질 수 있다. 상기 신호가 전송되지 않는 경우, 서브프레임 타입은 고정 서브프레임과 동적 서브프레임만 으로 운영된다.

단계 1g-13에서 5G 기지국은 5G 단말과 RRC 서브프레임 및 동적 서브프레임에서 신호를 송수신한다. 송수신하는 정보들 및 기지국 절차는 도 1e, 도 1f에서 설명한 바를 따른다.

다음으로 TDD에서 5G 단말이 5G 기지국으로부터 설정된 서브프레임 타입별 5G 자원을 설정 받고, 5G 기지국과 상기 5G를 위한 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 1g-20에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 고정 서브프레임에서 동기 및 시스템 정보를 수신한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호가 전송될 수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 동기 신호가 전송될 수도 있다. 상기 시스템 정보는 5G 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 랜덤 억세스를 위한 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 등을 포함할 수 있다. 상기의 시스템 정보는 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 시스템 신호가 수신될 수 있고, 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 시스템 정보가 수신될 수 있다.

단계 1g-21에서 5G 단말은 고정 서브프레임에서 랜덤 억세스를 시도하고, 5G 기지국과 랜덤 억세스 과정을 수행한다.

단계 1g-22에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 RRC 서브프레임을 지시하는 신호를 수신한다. 상기 단계 1g-21에서의 신호를 5G 단말이 수신하지 못한 경우, 5G 단말은 서브프레임 타입이 고정 서브프레임과 동적 서브프레임만 있다고 판단한다.

단계 1g-23에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 RRC 서브프레임 및 동적 서브프레임에서 신호를 송수신한다. 송수신하는 정보들 및 단말 절차는 도 1e, 도 1f에서 설명한 바를 따른다.

다음으로 도 1h는 TDD에서 서브프레임 타입별 향후 호환성을 제공하기 위한 제 1실시예를 도시하는 도면이다. 도 1h를 통해 향후에 5G phase 2 혹은 beyond 5G 기술 및 서비스들을 제공하는 경우에서 5G 서비스 및 기술 지원에 아무런 backward compatibility 문제가 없도록 하는 방안을 제공하도록 한다.

도 1h에서 한 TDD 캐리어에서 5G를 운영할 때, 고정 서브프레임, RRC 서브프레임, 향후 호환성 서브프레임으로 서브프레임 타입을 나누고, 고정 서브프레임에서는 동기 신호 및 시스템 정보 전송 및 랜덤 억세스 수행, RRC 서브프레임에서는 추가 시스템 정보 전송 및 추가 랜덤 억세스 수행, 향후 호환성 서브프레임들에서는 5G 데이터 송수신 혹은 5G phase 2 및 beyond 5G 기술 및 서비스들을 위한 데이터 송수신 하는 동작을 도시하는 도면이다. 따라서, 향후 호환성 서브프레임들을 어떤 용도로 활용하던 간에 고정 서브프레임이나 RRC 서브프레임을 통해 필수 및 추가 시스템 동작들이 수행되기 때문에 5G 서비스 및 기술 지원에 아무런 backward compatibility 문제가 없음을 알 수 있다.

더 자세하게 설명하면 기지국은 TDD를 운영하는데 있어서 서브프레임들을 고정 서브프레임, RRC 서브프레임, 향후 호환성 서브프레임으로 나눈다. 먼저 고정서브프레임에 대해 설명하도록 한다.

도 1h에서 TDD(1h-01) 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 고정 서브프레임(1h-02)에서 동기 획득, 필수 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다. 도 1h에서의 고정 서브프레임(1h-02)의 위치 및 개수는 일 예이다. 다른 고정 서브프레임 위치 및 다른 고정 서브프레임 개수, 하향 고정 서브프레임 및 상향 고정 서브프레임이 규격을 통해 사전에 정해 질 수 있다. 5G capable 단말은 상기 하향 고정 서브프레임들에서 동기 획득 및 필수 시스템 정보에 대한 획득을 시도하고, 수신한 필수 시스템 정보를 통해 랜덤 억세스 관련 정보를 획득하고, 상기 상향 고정 서브프레임들에서 랜덤 억세스를 시도한다.

다음으로 RRC 서브프레임(1h-03)에 대해서 설명하도록 한다. 상기 고정 서브프레임(1h-02)의 수는 최소한으로 규격에 정해지는 것이 바람직하다. 그 이유는 고정 서브프레임(1h-02)의 수가 많아지면 고정 서브프레임으로 인한 지연시간을 감안해야 하며, 향후 호환성을 위해 사용할 수 있는 서브프레임의 수가 감소하기 때문이다. 만약 하향 고정 서브프레임에서 URLLC를 위한 상향 데이터 전송이 발생하게 되면, 상향 서브프레임이 나타날 때까지 URLLC 상향 데이터 전송이 지연되어야 하며, 이경우 URLLC를 위한 초지연시간 요구조건을 만족시키기 어렵게 된다. 따라서, 고정 서브프레임(1h-02)의 수와 위치를 최소한으로 하는 대신, 셀 내의 단말 수에 따른 서비스 특화 시스템 정보 전송 및 기지국에 의한 랜덤 억세스 명령을 지원하기 위해서 RRC 서브프레임(1h-03)을 기지국이 상위 신호의 전송을 통해 설정할 수 있게 하고, 단말은 상기 상위 신호의 수신으로부터 RRC 서브프레임(1h-03)의 상하향 위치와 개수를 획득하여 상기 RRC 서브프레임(1h-03)에서는 설정된 방향의 하향 제어 정보의 복호만을 수행함으로써 복호 복잡도를 줄일 수 있다. 따라서, 기지국으로부터 상기 RRC 서브프레임(1h-03)에 대한 정보가 없는 경우, 단말은 상향 고정 서브프레임(1h-02)에 대해서는 상향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도하고, 하향 고정 서브프레임(1h-02)에 대해서는 하향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도한다. 상기 고정 서브프레임(1h-02)들을 제외한 나머지 서브프레임은 모두 향후 호환성 서브프레임(1h-04)으로 판단하여 매 서브프레임마다 상향 그리고 하향 서브프레임에 대한 모든 하향 제어정보를 복호하기 위해 시도한다. 단말이 아무런 하향 제어 정보를 수신하지 못한 경우, 단말은 상기 향후 호환성 서브프레임에서 아무 동작을 수행하지 않으며, 아이들(idle) 상태로 되어 전력 소모를 낮춘다. 기지국으로부터 상기 RRC 서브프레임(1h-03)에 대한 정보가 전송되어 단말이 수신하는 경우, 단말은 상향 고정 서브프레임(1h-02)에 대해서는 상향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도하고, 하향 고정 서브프레임(1h-02)에 대해서는 하향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도한다. 다음으로 상향 RRC 서브프레임(1h-03)에 대해서는 상향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도하고, 하향 RRC 서브프레임(1h-03)에 대해서는 하향 서브프레임에 따른 하향 제어 정보만을 복호하기 위해 시도한다. 상기 고정 서브프레임(1h-02) 및 RRC 서브프레임(1h-03)들을 제외한 나머지 서브프레임은 모두 향후 호환성 서브프레임(1h-04)으로 판단하여 매 서브프레임마다 상향 그리고 하향 서브프레임에 대한 모든 하향 제어정보를 복호하기 위해 시도한다. 단말이 아무런 하향 제어 정보를 수신하지 못한 경우, 단말은 상기 향후 호환성 서브프레임에서 아무 동작을 수행하지 않으며, 아이들(idle) 상태로 되어 전력 소모를 낮춘다. 사실 단말은 상기 향후 호환성 서브프레임의 존재를 알지 못할 수도 있다. 단말은 단지 상기 향후 호환성 서브프레임에서 아무런 하향 제어 정보를 수신하지 못한 것으로 판단하는 것도 가능하다.

다음으로 향후 호환성 서브프레임(1h-04)에 대해서 설명하도록 한다. 향후 호환성 서브프레임(1h-04)는 기지국 스케줄링에 따라 하향 서브프레임일 수도 있고, 상향 서브프레임수도 있다. 단말은 해당 서브프레임(1h-04)이 상향인지 하향인지를 기지국이 전송한 하향 제어 정보 수신을 통해 판단하며, 판단된 서브프레임 및 복호된 하향 제어 정보에 의한 스케줄링 대로 하향 데이터 수신 및 상향 데이터 전송을 수행한다. 단말이 아무런 하향 제어 정보를 수신하지 못한 경우, 단말은 상기 향후 호환성 서브프레임에서 아무 동작을 수행하지 않으며, 아이들(idle) 상태로 되어 전력 소모를 낮춘다. 사실 단말은 상기 향후 호환성 서브프레임의 존재를 알지 못할 수도 있다. 단말은 단지 상기 향후 호환성 서브프레임에서 아무런 하향 제어 정보를 수신하지 못한 것으로 판단하는 것도 가능하다.

도 1i는 FDD에서 서브프레임 타입별 향후 호환성을 제공하기 위한 제 2실시예를 도시하는 도면 도시한 도면이다.

도 1i를 통해 향후에 5G phase 2 혹은 beyond 5G 기술 및 서비스들을 제공하는 경우에서 5G 서비스 및 기술 지원에 아무런 backward compatibility 문제가 없도록 하는 방안을 제공하도록 한다.

도 1i에서 FDD에서 5G를 운영할 때, 하향 캐리어, 상향 캐리어 별로 고정 서브프레임, RRC 서브프레임, 향후 호환성 서브프레임으로 서브프레임 타입을 나누고, 하향 캐리어의 고정 서브프레임에서는 동기 신호 및 시스템 정보 전송 및 랜덤 억세스 수행, RRC 서브프레임에서는 추가 시스템 정보 전송 및 추가 랜덤 억세스 수행, 향후 호환성 서브프레임들에서는 5G 데이터 송수신 혹은 5G phase 2 및 beyond 5G 기술 및 서비스들을 위한 데이터 송수신 하는 동작을 도시하며 상향 캐리어의 고정 서브프레임에서는 컨텐션 기반 랜덤 억세스 수행, RRC 서브프레임에서는 기지국에 의해 트리거링 되는 추가 랜덤 억세스 수행, 향후 호환성 서브프레임들에서는 5G 데이터 송수신 혹은 5G phase 2 및 beyond 5G 기술 및 서비스들을 위한 데이터 송수신 하는 동작을 도시하는 도면이다. 따라서, 향후 호환성 서브프레임들을 어떤 용도로 활용하던 간에 고정 서브프레임이나 RRC 서브프레임을 통해 필수 및 추가 시스템 동작들이 수행되기 때문에 5G 서비스 및 기술 지원에 아무런 backward compatibility 문제가 없음을 알 수 있다.

더 자세하게 설명하면 기지국은 FDD를 운영하는데 있어서 하향 캐리어와 상향 캐리어의 서브프레임들을 각각 고정 서브프레임, RRC 서브프레임, 향후 호환성 서브프레임으로 나눈다.

먼저 하향 캐리어의 고정 서브프레임(1i-02)과 상향 캐리어의 고정 서브프레임(1i-05)에 대해 설명하도록 한다.

도 1i에서 FDD(1i-01) 정보(하향 및 상향 캐리어 주파수 BW 및 위치 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 하향 캐리어의 고정 서브프레임(1i-02)에서 동기 획득, 필수 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다. 도 1i에서의 하향 캐리어의 고정 서브프레임(1i-02)의 위치 및 개수는 일 예이다. 다른 고정 서브프레임 위치 및 다른 고정 서브프레임 개수가 규격을 통해 사전에 정해 질 수 있다. 5G capable 단말은 상기 고정 서브프레임들에서 동기 획득 및 필수 시스템 정보에 대한 획득을 시도하고, 수신한 필수 시스템 정보를 통해 랜덤 억세스 관련 정보를 획득한다. 획득한 랜덤 억세스 관련 정보를 통해 상향 캐리어의 고정 서브프레임(1i-05)들에서 랜덤 억세스를 시도한다. 도 1i에서의 상향 캐리어의 고정 서브프레임(1i-05)의 위치 및 개수는 일 예이다. 다른 고정 서브프레임 위치 및 다른 고정 서브프레임 개수가 규격을 통해 사전에 정해 질 수 있다.

다음으로 하향 캐리어의 RRC 서브프레임(1i-03)과 상향 캐리어의 RRC 서브프레임(1i-06)에 대해서 설명하도록 한다. 상기 고정 서브프레임(1i-02 및 1i-05)의 수는 최소한으로 규격에 정해지는 것이 바람직하다. 그 이유는 고정 서브프레임(1i-02 및 1i-05)의 수가 많아지면 고정 서브프레임으로 인한 지연시간을 감안해야 하며, 향후 호환성을 위해 사용할 수 있는 서브프레임의 수가 감소하기 때문이다. 따라서, 고정 서브프레임(1i-02 및 1i-05)의 수와 위치를 최소한으로 하는 대신, 셀 내의 단말 수에 따른 서비스 특화 시스템 정보 전송 및 기지국에 의한 랜덤 억세스 명령을 지원하기 위해서 RRC 서브프레임(1i-03 및 1i-06)을 기지국이 상위 신호의 전송을 통해 설정할 수 있게 하고, 단말은 상기 상위 신호의 수신으로부터 하향 캐리어 및 상향 캐리어의 RRC 서브프레임(1i-03 및 1i-06)들의 위치와 개수를 획득한다. 따라서, 기지국으로부터 상기 RRC 서브프레임(1i-03 및 1i-06)에 대한 정보가 없는 경우, 상기 고정 서브프레임(1i-02 및 1i-05)들을 제외한 나머지 서브프레임은 모두 향후 호환성 서브프레임(1i-04 및 1i-07)으로 판단하여 매 서브프레임(1i-04)마다 모든 하향 제어정보를 복호하기 위해 시도한다. 단말이 아무런 하향 제어 정보를 수신하지 못한 경우, 단말은 상기 향후 호환성 서브프레임에서 아무 동작을 수행하지 않으며, 아이들(idle) 상태로 되어 전력 소모를 낮춘다. 기지국으로부터 상기 RRC 서브프레임(1i-03 및 1i-06)에 대한 정보가 전송되어 단말이 수신하는 경우, 상기 고정 서브프레임(1i-02 및 1i-05) 및 RRC 서브프레임(1i-03 및 1i-06)들을 제외한 나머지 서브프레임은 모두 향후 호환성 서브프레임(1i-04 및 1i-07)으로 판단하여 매 서브프레임(1i-04)마다 상향 그리고 하향 서브프레임에 대한 모든 하향 제어정보를 복호하기 위해 시도한다. 단말이 아무런 하향 제어 정보를 수신하지 못한 경우, 단말은 상기 향후 호환성 서브프레임에서 아무 동작을 수행하지 않으며, 아이들(idle) 상태로 되어 전력 소모를 낮춘다. 사실 단말은 상기 향후 호환성 서브프레임의 존재를 알지 못할 수도 있다. 단말은 단지 상기 향후 호환성 서브프레임에서 아무런 하향 제어 정보를 수신하지 못한 것으로 판단하는 것도 가능하다.

다음으로 향후 호환성 서브프레임(1i-04 및 1i-07)에 대해서 설명하도록 한다. 향후 호환성 서브프레임(1i-04)에서 기지국 스케줄링에 따라 단말이 아무런 하향 제어 정보를 수신하지 못한 경우, 단말은 상기 향후 호환성 서브프레임 호환성 서브프레임(1i-04 및 1i-07)에서 아무 동작을 수행하지 않으며, 아이들(idle) 상태로 되어 전력 소모를 낮춘다. 사실 단말은 상기 향후 호환성 서브프레임의 존재를 알지 못할 수도 있다. 단말은 단지 상기 향후 호환성 서브프레임에서 아무런 하향 제어 정보를 수신하지 못한 것으로 판단하는 것도 가능하다.

다음으로 도 1j는 서브프레임 타입별 향후 호환성을 제공하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기지국, 단말 절차를 도시한 도면이다. 상기 도 1j를 통해 5G 기지국이 서브프레임 타입별 5G 자원을 설정하여 향후 호환을 위한 자원을 설정하는 방법 및 5G 단말과 상기 5G를 위한 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 1j-10에서 5G 기지국은 5G 단말에게 고정 서브프레임에서 동기 및 시스템 정보를 전송한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호가 전송될 수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 동기 신호가 전송될 수도 있다. 상기 시스템 정보는 5G 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 랜덤 억세스를 위한 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 등을 포함할 수 있다. 상기의 시스템 정보는 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 시스템 신호가 전송될 수 있고, 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 시스템 정보가 전송될 수 있다.

단계 1j-11에서 5G 기지국은 고정 서브프레임에서 5G 단말로부터 랜덤 억세스 수신을 탐지하고, 5G 단말로부터의 랜덤 억세스 과정을 수행한다.

단계 1j-12에서 5G 기지국은 5G 단말에게 RRC 서브프레임을 지시하는 신호를 전송한다. 상기 단계 1j-12는 5G 기지국이 필요하다고 판단하는 경우 수행되어질 수 있다. 상기 신호가 전송되지 않는 경우, 서브프레임 타입은 고정 서브프레임과 향후 호환성 서브프레임만 으로 운영된다.

단계 1j-13에서 5G 기지국은 5G 단말과 RRC 서브프레임 및 향후 호환성 서브프레임에서 신호를 송수신한다. 송수신하는 정보들 및 기지국 절차는 도 1h, 도 1i에서 설명한 바를 따른다.

다음으로 5G 단말이 5G 기지국으로부터 설정된 서브프레임 타입별 5G 자원을 설정 받고, 5G 기지국과 상기 5G를 위한 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 1j-20에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 고정 서브프레임에서 동기 및 시스템 정보를 수신한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호가 전송될 수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 동기 신호가 전송될 수도 있다. 상기 시스템 정보는 5G 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 랜덤 억세스를 위한 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 등을 포함할 수 있다. 상기의 시스템 정보는 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 시스템 신호가 수신될 수 있고, 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 시스템 정보가 수신될 수 있다.

단계 1j-21에서 5G 단말은 고정 서브프레임에서 랜덤 억세스를 시도하고, 5G 기지국과 랜덤 억세스 과정을 수행한다.

단계 1j-22에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 RRC 서브프레임을 지시하는 신호를 수신한다. 상기 단계 1j-21에서의 신호를 5G 단말이 수신하지 못한 경우, 5G 단말은 서브프레임 타입이 고정 서브프레임과 향후 호환성 서브프레임만 있다고 판단한다.

단계 1j-23에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 RRC 서브프레임 및 향후 호환성 서브프레임에서 신호를 송수신한다. 송수신하는 정보들 및 단말 절차는 도 1h, 도 1i에서 설명한 바를 따른다.

다음으로 도 1m을 이용하여 동적 TDD에서 긴급 URLLC 서비스가 지원되는 상황에서 다른 서비스의 운영을 지원하는 방안에 대하여 설명하도록 한다.

도 1m은 TDD에서 긴급 URLLC 서비스가 지원되는 상황에서 다른 서비스의 운영에 대한 제 1 실시예를 도시하는 도면이다.

도 1m에서의 동적 TDD 전송은 동적으로 상하향으로 변경할 수 있는 서브프레임 운영을 의미하며, 도 1e와 도 1f에서 설명한 방법을 따른다. 기지국은 동적 TDD 전송 설정을 상위 신호로 단말에게 설정할 수 있으며, 상기 상위 신호를 수신한 단말은 동적 TDD 전송에 따라서 서브프레임들이 상하향으로 동적으로 변경될 수 있음을 알고 그에 따른 공통 및 전용 하향 제어 채널에 대한 복호를 수행한다. 상기 상위 신호가 설정되지 않은 경우, 단말은 SIB에 의해 설정된 UL-DL 설정에 따른 상하향 서브프레임 위치를 판단하고, 하향 서브프레임에서 공통 및 하향 제어 채널에 대한 복호를 수행한다.

긴급 URLLC 전송은 초지연 요구 사항을 필요로 하는 서비스이다. 기지국은 초지연 요구 사항에 따른 긴급 URLLC 전송 설정을 상위 신호로 URLLC 단말에게 설정할 수 있으며, 상기 상위 신호를 수신한 URLLC 단말은 긴급 URLLC 송수신에 따른 동작을 수행할 수 있다. 상기 상위 신호가 설정되지 않는 경우 URLLC 단말은 일반적인 데이터 송수신을 기지국과 수행할 수 있다.

도 1m에서 TDD(1m-01) 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 상기 TDD 셀이 stand-alone인 경우 상기 TDD 셀로부터 혹은 상기 TDD 셀이 stand-alone이 아닌 경우 다른 셀로부터 동기 획득, 필수 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다. 5G capable 단말은 동기 획득 및 필수 시스템 정보에 대한 획득을 시도하고, 수신한 필수 시스템 정보를 통해 랜덤 억세스 관련 정보를 획득하여 상기 TDD 셀 혹은 다른 셀로부터 랜덤 억세스를 시도한다.

상기 TDD 셀(1m-01)에서 eMBB 서비스와 URLLC 서비스가 동시에 지원되는 경우, eMBB 서비스는 slot에 의해 데이터 송수신이 수행되며, URLLC 서비스는 slot 혹은 subslot(혹은 mini-slot)에 의해 데이터 송수신이 수행된다. Slot은 7개 혹은 14개의 OFDM 심볼로 구성되며, subslot(혹은 mini-slot)은 slot 보다 적은 OFDM 심볼로 구성될 수 있으며, slot 보다 작은 개수의 OFDM 심볼로 구성되어 있기 때문에, 초지연 요구 사항을 만족시키는데 적합하다. 상기 slot이나 subslot의 OFDM 심볼 개수는 서브캐리어 간격마다 규격에 정의될 수도 있고, 다양한 개수가 정의되어 상위 신호 혹은 시스템 정보로 기지국으로부터 단말에게 설정될 수도 있다. 단말은 상기 상위 신호 혹은 시스템 정보를 수신하여 slot 혹은 subslot의 OFDM 심볼 개수 및 길이를 획득할 수 있다.

1m-02 내지 1m-05는 slot 3에서 긴급 URLLC 하향 전송이 기지국으로부터 URLLC 단말에게 전송되는 것을 도시하는 예이다. 상기 긴급 URLLC 하향 전송이 발생하기 전에 slot 3은 상향으로 결정되어 이전의 하향 slot에서 eMBB 단말의 상향 전송을 스케줄링 하거나 비주기 채널 전송을 트리거 할 수 있다. 또는 이전의 하향 slot에서 eMBB 단말의 하향 데이터 전송에 대한 상향 A/N 피드백 전송이 slot 3에서 수행되도록 설정될 수 있다(하향 데이터를 스케줄링하는 하향 제어 채널의 정보를 통해 상향 A/N 피드백 전송 타이밍이 설정될 수 있음) 또는 slot 3에서 eMBB 단말의 주기적인 채널 전송이 설정되었을 수 있다. 하지만, 기지국으로부터 긴급 하향 URLLC 전송이 발생되어 상기 slot 3에서 전송되어야 하는 경우, 기지국은 상기 slot 3을 상향에서 하향으로 변경하여 긴급 하향 URLLC 전송을 수행하여야 한다. 따라서, 상기에서 설명한 eMBB 상향 전송들은 이전 slot에서 스케줄링 되었거나, 설정된 대로 수행될 수가 없게 된다. 따라서 본 발명은 eMBB 상향 전송이 긴급 하향 URLLC 전송으로 인해 전송될 수 없을 때 해결 방안을 제시하도록 한다.

Slot 3이 긴급 URLLC 하향 전송으로 인해 상향에서 하향으로 변경되어야 할 경우 기지국은 셀 내에 있는 모든 단말에게 공통 하향 제어 채널을 통해 slot 변경 신호를 전송할 수 있다. 또는 slot 3에서 eMBB 상향 전송이 수행되어야 하는 특정 단말들에게 전용 하향 제어 채널을 통해 slot 변경 신호를 전송할 수 있다. 또는 slot 3에서 eMBB 상향 전송이 수행되어야 하는 단말들에게 공통 혹은 전용 하향 제어 채널을 통해 eMBB 상향 전송이 여전히 수행될 수 있는지 없는지를 알려주는 UL 전송 지시 정보를 전송할 수 있다. 상기 slot 변경 신호는 상기 slot이 상향 또는 하향으로 변경되었음을 지시하는 정보를 포함하는 신호이다. 상기 UL 전송 지시 정보 혹은 상기 slot 변경 신호를 수신한 eMBB 단말은 본 발명에서 제시하는 방안에 따라 동작한다. 1m-03 내지 1m-05를 통해 단말 동작을 제안한다.

1m-03은 이전의 하향 slot에서 eMBB 단말의 상향 전송이 slot 3에서 스케줄링 되거나 비주기 채널 전송이 트리거 된 경우에 eMBB 단말의 상향 전송 동작을 설명하기 위한 도면이다. 1m-03에서 eMBB 단말은 slot 변경 신호를 기지국으로부터 수신하여 상향이었던 slot이 하향으로 변경되었음을 판단한다. 이후 eMBB 단말 동작에 대한 첫번째 안은 eMBB 단말은 이전의 하향 slot에서 스케줄링되거나 트리거된 상향 전송을 무시하고 새로운 상향 데이터 스케줄링이나 비주채 채널 전송 트리거링을 기다린다. 새로운 상향 데이터 스케줄링이나 비주기 채널 전송 트리거링은 slot 3에서 수신될 수 있다. eMBB 단말은 slot 3에서 수신된 상기 스케줄링과 트리거링에 따라 다른 slot에서 상향 전송을 수행한다. 기지국은 Subslot 3에서 긴급 URLLC 하향 전송(1m-21)을 수행한다. 이후 eMBB 단말 동작에 대한 두번째 안은 eMBB 단말은 이전의 하향 slot에서 스케줄링되거나 트리거된 상향 전송을 무시하고 이후에 나타나는 가장 가까운 상향 slot에서 상향 데이터 또는 비주채 채널 전송을 수행한다.

1m-04는 이전의 하향 slot에서 eMBB 단말의 상향 전송이 slot 3에서 스케줄링 되거나 비주기 채널 전송이 트리거 된 경우에 eMBB 단말의 상향 전송 동작을 설명하기 위한 도면이다. 또한 1m-04는 eMBB 단말이 URLLC 기능을 지원하는 경우 혹은 eMBB 단말이 URLLC 전송 자원에 대한 indication 혹은 UL 전송 지시 정보를 수신하는 경우의 예시이다. 상기에서 URLLC 전송 자원에 대한 indication은 URLLC 전송 주파수 자원 혹은 시간 자원 혹은 자원 설정 주기등 URLLC가 만족시켜야 하는 최대지연시간 안에 데이터를 전송하기 위한 긴급 URLLC 전송 자원에 대한 정보 등이 포함된다. 상기 UL 전송 지시 정보는 다수의 URLLC 전송이 수행되는 경우 eMBB 단말에게 이전 slot에서 스케줄링 되거나 설정된 UL 전송을 수행할 수 있는지를 지시하는 정보이다. 가령 1비트 정보로써 0은 UL 전송을 수행하지 말라고 지시하는 정보일 수 있으며, 1은 UL 전송을 수행할 수 있다고 지시하는 정보일 수 있다. 따라서 상기 eMBB와 URLLC를 지원하는 단말의 경우 상기에서 설명한 바와 같이 긴급 URLLC를 설정하는 상위 신호를 수신하는 경우, 혹은 eMBB 단말이 URLLC 전송 자원에 대한 indication을 수신하는 경우 혹은 UL 전송 지시 정보를 수신하는 경우 본 예에서 설명하는 동작을 따를 수 있다. 상기 URLLC 전송 자원에 대한 indication 혹은 UL 전송 지시 정보는 상위 신호 혹은 공통/전용 하향 제어 채널을 통해 기지국으로부터 긴급 URLLC 전송 시 혹은 긴급 URLLC 전송 이후 전송될 수 있고, 상기 eMBB 단말은 상기 indication 혹은 상기 UL 전송 지시 정보를 수신할 수 있다. 1m-04에서 eMBB 단말은 slot 변경 신호를 기지국으로부터 수신하여 상향이었던 slot이 하향으로 변경되었음을 판단한다. 이후 eMBB 단말 동작에 대한 첫번째 안은 eMBB 단말은 이전의 하향 slot에서 스케줄링되거나 트리거된 상향 전송(1m-32)을 수행한다. 기지국이 Subslot 3에서 긴급 URLLC 하향 전송(1m-31)을 수행한다. 상기 eMBB 단말이 긴급 URLLC 하향 제어 채널(1m-31) 혹은 긴급 URLLC 하향 전송 자원에 대한 indication을 수신하여, 수신된 URLLC 데이터(1m-31)의 전송 자원이 상기 eMBB 상향 전송(1m-32)을 위한 전송 자원과 다른 경우(본 예에서는 다른 주파수 자원을 쓰는 것을 가정함) 혹은 UL 전송 지시 정보에서 eMBB 상향 전송을 하라고 지시하는 경우, 상기 eMBB 단말은 상기 eMBB 상향 전송(1m-32)을 계속 수행한다. 상기 eMBB 단말이 긴급 URLLC 하향 제어 채널(1m-31) 혹은 긴급 URLLC 하향 전송자원에 대한 indication을 수신하여, 수신된 URLLC 데이터(1m-31)의 전송 자원이 상기 eMBB 상향 전송(1m-32)을 위한 전송 자원과 겹치는 경우, 혹은 UL 전송 지시 정보에서 eMBB 상향 전송을 하지 말라고 지시하는 경우 상기 eMBB 단말은 상기 eMBB 상향 전송(1m-32)을 더 이상 수행하지 않는다.

1m-05는 이전의 하향 slot에서 eMBB 단말의 하향 데이터 전송에 대한 상향 A/N 피드백 전송이 slot 3에서 수행되도록 설정된 경우나 slot 3에서 eMBB 단말의 주기적인 채널 전송이 설정된 경우에 eMBB 단말의 상향 전송 동작을 설명하기 위한 도면이다. 상기에서 A/N 피드백 전송이나 주기적 채널 전송이 slot의 뒷 부분에 몇 개의 OFDM 심볼을 통해 전송하는 경우 본 예가 적용될 수 있다. 또한 1m-05는 eMBB 단말이 URLLC 기능을 지원하는 경우 혹은 eMBB 단말이 URLLC의 전송 자원에 대한 indication 혹은 UL 전송 지시 정보를 수신하는 경우의 예시이다. 상기에서 URLLC 전송 자원에 대한 indication은 URLLC 전송 주파수 자원 혹은 시간 자원 혹은 자원 설정 주기 등 URLLC가 만족시켜야 하는 최대지연시간 안에 데이터를 전송하기 위한 긴급 URLLC 전송 자원에 대한 정보 등이 포함된다. 상기 UL 전송 지시 정보는 다수의 URLLC 전송이 수행되는 경우 eMBB 단말에게 이전 slot에서 스케줄링 되거나 설정된 UL 전송을 수행할 수 있는지를 지시하는 정보이다. 가령 1비트 정보로써 0은 UL 전송을 수행하지 말라고 지시하는 정보일 수 있으며, 1은 UL 전송을 수행할 수 있다고 지시하는 정보일 수 있다. 따라서 상기 eMBB와 URLLC를 지원하는 단말의 경우 상기에서 설명한 바와 같이 긴급 URLLC를 설정하는 상위 신호를 수신하는 경우, 혹은 eMBB 단말이 URLLC 전송 자원에 대한 indication을 수신하는 경우 혹은 UL 전송 지시 정보를 수신하는 경우 본 예에서 설명하는 동작을 따를 수 있다. 상기 URLLC 전송 자원에 대한 indication 혹은 UL 전송 지시 정보는 상위 신호 혹은 공통/전용 하향 제어 채널을 통해 기지국으로부터 긴급 URLLC 전송 시 혹은 긴급 URLLC 전송 이후 전송될 수 있고, 상기 eMBB 단말은 상기 indication 혹은 UL 전송 지시 정보를 수신할 수 있다. 1m-05에서 eMBB 단말은 slot 변경 신호를 기지국으로부터 수신하여 상향이었던 slot이 하향으로 변경되었음을 판단한다. 기지국이 Subslot 3에서 긴급 URLLC 하향 전송(1m-41)을 수행한다. 이후 eMBB 단말 동작에 대한 첫번째 안은 다음과 같다. eMBB 단말은 긴급 URLLC 하향 제어 채널(1m-41) 혹은 긴급 URLLC 하향 전송 자원에 대한 indication을 수신하여, 수신된 URLLC 데이터(1m-41)의 전송 자원이 상기 eMBB 상향 전송(1m-42)을 위한 전송 자원과 다른 경우(본 예에서는 다른 시간 자원을 쓰는 것을 가정함) 혹은 UL 전송 지시 정보에서 eMBB 상향 전송을 하라고 지시하는 경우 상기 eMBB 단말은 상기 eMBB 상향 전송(1m-42)을 계속 수행한다. 상기 eMBB 단말이 긴급 URLLC 하향 제어 채널(1m-41) 혹은 긴급 URLLC 하향 전송 자원에 대한 indication을 수신하여, 수신된 URLLC 데이터(1m-41)의 전송 자원이 상기 eMBB 상향 전송(1m-42)을 위한 전송 자원과 겹치는 경우, 혹은 UL 전송 지시 정보에서 eMBB 상향 전송을 하지 말라고 지시하는 경우 상기 eMBB 단말은 상기 eMBB 상향 전송(1m-42)를 수행하지 않는다.

상기의 도 1m은 TDD 셀(1m-01)에서 eMBB 전송과 URLLC 전송이 있는 경우 UL 전송 지시 정보를 통해 eMBB 단말에게 사전에 상위 신호 혹은 물리 신호에 의해 설정되거나 스케줄링된 상향 전송을 수행하거나 수행하지 말라고 지시하는 UL 전송 지시 정보의 실시예에 대해서 설명하였지만, FDD 셀에서도 상기 실시예를 적용하는 것이 가능하다. 즉 FDD 셀의 DL 캐리어에서의 상위 신호 혹은 물리 신호 전송으로 eMBB 단말에게 설정되거나 스케줄링 된 FDD 셀의 UL 캐리어에서의 상향 전송을 수행하거나 수행하지 말라고 하는 UL 전송 지시 정보가 FDD 셀의 DL 캐리어에서 eMBB 단말에게 물리신호를 통해 전송될 수 있다. 상기 eMBB 단말이 상기 UL 전송 지시 정보를 FDD 셀의 DL 캐리어에서 수신하는 경우, eMBB 단말은 사전에 상위 신호 혹은 물리 신호 전송으로 eMBB 단말에게 설정되거나 스케줄링 된 FDD 셀의 UL 캐리어에서의 상향 전송을 수신된 UL 전송 지시 정보의 지시에 의해 수행하거나 수행하지 않을 수 있다.

다음으로 도 1o와 도 1n을 사용하여 긴급 URLLC 상향 전송이 URLLC 단말로부터 기지국에게 전송되는 것을 설명하도록 한다.

도 1o은 TDD에서 긴급 URLLC 서비스를 지원하기 위한 방안을 도시하는 도면이다.

도 1m과는 반대로 긴급 URLLC 상향 전송이 발생하여 URLLC 단말로부터 기지국에게 전송해야 하는 경우 URLLC 단말은 기지국에게 다음 slot에서 긴급 URLLC 상향 전송이 수행된다는 사실을 알려야 한다. 기지국은 상기 다음 slot에서 긴급 URLLC 상향 전송이 발생한다는 것을 안 경우, 기지국은 다음 slot이 하향인 경우 상향으로 slot 변경을 수행하고 slot 변경 신호를 전송해야 한다. 이 때, URLLC 단말은 기지국에게 상기 긴급 URLLC 상향 전송이 수행된다는 것을 알리기 위한 방안을 필요로 한다. 상기에서 긴급 URLLC 상향 전송이 발생했다는 것은 다음과 같은 각각의 조건 혹은 조건들의 조합을 통하여 단말이 결정할 수 있다.

첫번째, 상위에서 패킷 IP나 포트 번호가 긴급 URLLC 상향 데이타를 위해 따로 맵핑 될 수 있다. 따라서, 상기 패킷 IP나 포트 번호가 맵핑된 데이터가 버퍼에 들어오는 경우 단말은 긴급 URLLC 상향 데이터가 발생했다는 것을 판단할 수 있다.

두번째, 상위에서 특정 logical channel ID를 긴급 URLLC 상향 데이터을 위해 맵핑할 수 있다. 따라서, 상기 logical channel ID를 갖는 버퍼에 데이터가 들어오는 경우 단말은 긴급 URLLC 상향 데이터가 발생했다는 것을 판단할 수 있다.

상기와 같이 각각의 logical ID를 갖는 버퍼에 긴급 URLLC 상향 데이터 혹은 일반 상향 데이터가 들어 오는 경우 단말은 기지국에서 버퍼의 상태를 보고하는 BSR(Buffer Status Report)를 혹은 SR(Scheduling Request)를 보고할 수 있고, 그에 따른 상향 데이터 스케줄링을 기지국으로부터 받고, 상기 상향 데이터 스케줄링을 통해 스케줄링 된 대로 긴급 URLLC 상향 데이터 혹은 일반 상향 데이터를 전송할 수 있다. 혹은 본 발명에서 설명하는 긴급 URLLC 상향 신호를 기지국에게 전송하고 미리 상위 신호로 설정받은 상향 자원 위에서 상기의 긴급 URLLC 상향 데이터를 전송할 수 있다.

도 1o에서 TDD(1o-01) 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 상기 TDD 셀이 stand-alone인 경우 상기 TDD 셀로부터 혹은 상기 TDD 셀이 stand-alone이 아닌 경우 다른 셀로부터 동기 획득, 필수 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다. 5G capable 단말은 동기 획득 및 필수 시스템 정보에 대한 획득을 시도하고, 수신한 필수 시스템 정보를 통해 랜덤 억세스 관련 정보를 획득하여 상기 TDD 셀 혹은 다른 셀로부터 랜덤 억세스를 시도한다.

도 1o에서 도 1o-02와 도 1o-03은 self-contained slot 구조를 제시하고 있다. 도 1o-02는 하향 파트, 가드(GP), 상향 파트로 구성되어 있으며, 상기 하향 파트에서는 RS, 하향 제어 채널등이 전송될 수 있고, 상기 가드는 전파 시간(propagation delay) 및 단말과 기지국의 RF 스위칭 시간을 보장하기 위한 것이고, 상기 상향 파트는 RS, 상향 데이터 채널, 상향 제어 채널등이 전송될 수 있다. 도 1o-03은 하향 파트, 가드(GP), 상향 파트로 구성되어 있으며, 상기 하향 파트에서는 RS, 하향 제어 채널, 하향 데이터 채널 등이 전송될 수 있고, 상기 가드는 전파 시간 및 단말과 기지국의 RF 스위칭 시간을 보장하기 위한 것이고, 상기 상향 파트에서 RS 및 상향 제어 채널등이 전송될 수 있다. 도 1o-02와 도 1o-03의 중요한 차이점은 도 1o-02에서는 상향 데이터 채널이 전송될 수 있다는 것이고, 도 1o-03에서는 하향 데이터 채널이 전송될 수 있다는 것이다. 도 1o-02와 도 1o-03의 중요한 같은점은 둘 다 맨 마지막에 상향 파트를 포함하고 있다는 것이다(도 1o-21, 도 1o-22). TDD(1o-01)의 slot을 동적으로 상하향으로 변경할 수 있는 도 1e와 도 1f를 적용하는 경우 상기 도 1o-02를 상향 slot, 도 1o-03을 하향 slot으로 운영할 수 있다. 단말은 상기 상향 slot(도 1o-02), 하향 slot(도 1o-03)에 대한 정보를 공통 하향 제어 채널 혹은 전용 하향 제어 채널을 통해 수신할 수 있다.

단말은 상기 상향 slot(도 1o-02), 하향 slot(도 1o-03)의 상향 파트인 도 1o-21과 도 1o-22에서 긴급 URLLC 상향 전송이 수행된다는 것을 알리기 위한 신호(본 발명에서는 편의상 긴급 URLLC 상향 신호로 칭하도록 한다.)를 전송할 수 있다. 첫번째 방법은 scheduling request와 긴급 URLLC 상향 신호를 하나의 상향 제어 채널에 포함하여 도 1o-21 혹은 도 1o-22에서 전송하는 것이다. 따라서 상기 상향 제어 채널은 1 비트 혹은 2 비트 정보로써 scheduling request와 긴급 URLLC 상향 신호를 구분하여 전송할 수 있다. 혹은 1비트 정보를 포함하고, 다른 전송 자원을 사용하도록 설정하고, 단말이 scheduling request를 전송할지 긴급 URLLC 상향 신호를 전송할지에 따라 다른 전송 자원 위에서 전송하는 것이 가능하다. 혹은 아예 별개의 상향 제어 채널로 단말이 scheduling request와 긴급 URLLC 전송 신호를 전송하는 것이 가능하다. Scheduling request와 긴급 URLLC 상향 신호를 별개로 설계하는 이유는 URLLC 단말도 항상 초지연 요구 조건을 만족해야 하는 상향 신호를 전송하지 않기 때문이다. 가령 RRC 설정 정보나 단말의 capability 정보를 단말이 상향으로 전송하는 경우 상기 정보들은 일반적인 상향 전송을 통해 단말이 전송할 수 있기 때문에 이때는 긴급 URLLC 상향 신호 대신 scheduling request를 기지국으로 전송한다. 혹은 단말이 UL grant를 통한 상향 데이터 전송을 필요로 하는 경우 긴급 URLLC 상향 신호 대신 scheduling request를 기지국으로 전송한다. 단말이 UL grant 가 없는 상향 데이터 전송을 필요로 하는 경우에는 긴급 URLLC 상향 신호를 기지국으로 전송할 수 있다.

다음으로 도 1n을 이용하여 동적 TDD에서 긴급 URLLC 서비스가 지원되는 상황에서 다른 서비스의 운영을 지원하는 방안에 대하여 설명하도록 한다.

도 1n은 TDD에서 긴급 URLLC 서비스가 지원되는 상황에서 다른 서비스의 운영에 대한 제 2 실시예를 도시하는 도면이다.

도 1n에서의 동적 TDD 전송은 동적으로 상하향으로 변경할 수 있는 서브프레임 운영을 의미하며, 도 1e와 도 1f에서 설명한 방법을 따른다. 기지국은 동적 TDD 전송 설정을 상위 신호로 단말에게 설정할 수 있으며, 상기 상위 신호를 수신한 단말은 동적 TDD 전송에 따라서 서브프레임들이 상하향으로 동적으로 변경될 수 있음을 알고 그에 따른 공통 및 전용 하향 제어 채널에 대한 복호를 수행한다. 상기 상위 신호가 설정되지 않은 경우, 단말은 SIB에 의해 설정된 UL-DL 설정에 따른 상하향 서브프레임 위치를 판단하고, 하향 서브프레임에서 공통 및 하향 제어 채널에 대한 복호를 수행한다.

도 1n에서 TDD(1n-01) 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 상기 TDD 셀이 stand-alone인 경우 상기 TDD 셀로부터 혹은 상기 TDD 셀이 stand-alone이 아닌 경우 다른 셀로부터 동기 획득, 필수 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다. 5G capable 단말은 동기 획득 및 필수 시스템 정보에 대한 획득을 시도하고, 수신한 필수 시스템 정보를 통해 랜덤 억세스 관련 정보를 획득하여 상기 TDD 셀 혹은 다른 셀로부터 랜덤 억세스를 시도한다.

상기 TDD 셀(1n-01)에서 eMBB 서비스와 URLLC 서비스가 동시에 지원되는 경우, eMBB 서비스는 slot에 의해 데이터 송수신이 수행되며, URLLC 서비스는 slot 혹은 subslot(혹은 mini-slot)에 의해 데이터 송수신이 수행된다. Slot은 7개 혹은 14개의 OFDM 심볼로 구성되며, subslot(혹은 mini-slot)은 slot 보다 적은 OFDM 심볼로 구성될 수 있으며, slot 보다 작은 개수의 OFDM 심볼로 구성되어 있기 때문에, 초지연 요구 사항을 만족시키는데 적합하다. 상기 slot이나 subslot의 OFDM 심볼 개수는 서브캐리어 간격마다 규격에 정의될 수도 있고, 다양한 개수가 정의되어 상위 신호 혹은 시스템 정보로 기지국으로부터 단말에게 설정될 수도 있다. 단말은 상기 상위 신호 혹은 시스템 정보를 수신하여 slot 혹은 subslot의 OFDM 심볼 개수 및 길이를 획득할 수 있다.

1n-02 내지 1n-06는 특정 slot에서 긴급 URLLC 상향 전송이 단말로부터 URLLC 기지국에게 전송되는 것과 긴급 URLLC 하향 전송이 기지국으로부터 URLLC 단말에게 전송되는 것을 도시하는 예이다. 상기 긴급 URLLC 상향 전송이 단말로부터 발생되어 그 정보를 기지국에게 알려주는 방법은 도 1o에서 설명한 방법을 따른다. 상기 긴급 URLLC 상향 전송이 발생하기 전에, URLLC 전송이 수행될 slot은 하향으로 결정되어 이전의 하향 slot에서 eMBB 단말의 하향 데이터 전송을 스케줄링 할 수 있다. 또는 채널 정보를 측정하기 위해 유효한 slot일 수 있다. 하지만, 단말로부터 긴급 상향 URLLC 전송이 발생되어 상기 slot에서 전송되어야 하는 경우, 기지국은 상기 slot을 하향에서 상향으로 변경하여 긴급 상향 URLLC 전송이 가능하도록 하여야 한다. 따라서, 상기에서 설명한 이전 slot에서 스케줄링 된 eMBB 하향 전송은 해당 slot에서 수행될 수가 없게 되며, 해당 slot은 더 이상 채널 정보 측정을 위해 유효하지 않게 된다. 따라서 본 발명은 eMBB 하향 전송이나 채널 정보 측정을 위한 slot의 유효성이 긴급 상향 URLLC 전송으로 인해 불가능하거나 더 이상 유효하지 않을 때의 해결 방안을 제시하도록 한다.

특정 Slot이 긴급 URLLC 상향 전송으로 인해 하향에서 상향으로 변경되어야 할 경우 기지국은 셀 내에 있는 모든 단말에게 공통 하향 제어 채널을 통해 slot 변경 신호를 전송할 수 있다. 또는 상기 slot에서 eMBB 하향 전송이 수행되어야 하는 특정 단말들에게 전용 하향 제어 채널을 통해 slot 변경 신호를 전송할 수 있다. 또는 상기 slot 에서 eMBB 하향 수신 동작이 수행되어야 하는 단말들에게 공통 혹은 전용 하향 제어 채널을 통해 eMBB 하향 수신 동작이 여전히 수행될 수 있는지 없는지를 알려주는 DL 수신 지시 정보를 전송할 수 있다. 상기 slot 변경 신호는 상기 slot이 상향 또는 하향으로 변경되었음을 지시하는 정보를 포함하는 신호이다. 상기 DL 수신 지시 정보 혹은 상기 slot 변경 신호를 수신한 eMBB 단말은 본 발명에서 제시하는 방안에 따라 동작한다. 1n-03 내지 1n-06를 통해 단말 동작을 제안한다.

1n-03은 하향 slot 4에서 eMBB 단말이 채널 정보를 측정하는 경우에 상기 slot이 채널 정보 측정을 위해 유효한지 유효하지 않은지를 판단하고 그에 따른 채널 정보 측정 동작을 설명하기 위한 도면이다. 또한 1n-03은 eMBB 단말이 URLLC 기능을 지원하는 경우 혹은 eMBB 단말이 URLLC 전송 자원에 대한 indication 혹은 DL 수신 지시 정보를 수신하는 경우의 예시이다. 상기에서 URLLC 전송 자원에 대한 indication은 URLLC 전송 주파수 자원 혹은 시간 자원 혹은 자원 설정 주기등 URLLC가 만족시켜야 하는 최대지연시간 안에 데이터를 전송하기 위한 긴급 URLLC 전송 자원에 대한 정보 등이 포함된다. 상기 DL 수신 지시 정보는 다수의 URLLC 전송이 수행되는 경우 eMBB 단말에게 이전 slot에서 스케줄링 되거나 설정된 DL 수신 동작을 수행할 수 있는지를 지시하는 정보이다. 가령 1비트 정보로써 0은 DL 수신을 수행하지 말라고 지시하는 정보일 수 있으며, 1은 DL 수신을 수행할 수 있다고 지시하는 정보일 수 있다. 따라서 상기 eMBB와 URLLC를 지원하는 단말의 경우 상기에서 설명한 바와 같이 긴급 URLLC를 설정하는 상위 신호를 수신하는 경우, 혹은 eMBB 단말이 URLLC 전송 자원에 대한 indication을 수신하는 경우 혹은 DL 수신 지시 정보를 수신하는 경우 본 예에서 설명하는 동작을 따를 수 있다. 상기 URLLC 전송 자원에 대한 indication 혹은 DL 수신 지시 정보는 상위 신호 혹은 공통/전용 하향 제어 채널을 통해 기지국으로부터 긴급 URLLC 전송 시 혹은 긴급 URLLC 전송 이후 전송될 수 있고, 상기 eMBB 단말은 상기 indication을 수신할 수 있다.

eMBB 단말 동작에 대한 첫번째 안은 1n-03에서 eMBB 단말은 slot 변경 신호를 기지국으로부터 수신하여 하향이었던 slot이 상향으로 변경되었음을 판단한다. 이후 긴급 상향 URLLC 전송 자원(1n-22) 혹은 긴급 URLLC 상향 전송 자원에 대한 indication을 수신하여 수신된 URLLC 전송 자원(1n-22)과 채널 정보 측정을 위한 RS 자원(1n-21)이 겹치는 경우 상기 slot은 채널 정보 측정을 위해 유효하지 않다고 판단하고 상기 slot에서 채널 정보 측정을 수행하지 않는다. 만약 1n-04에서처럼 긴급 상향 URLLC 전송 자원(1n-31) 혹은 긴급 URLLC 상향 전송 자원에 대한 indication을 수신하여 수신된 URLLC 전송 자원(1n-31)과 채널 정보 측정을 위한 RS 자원(1n-32)이 겹치지 않는 경우(주파수에서 URLLC 자원과 RS가 분리되어 있음) 상기 slot은 채널 정보 측정을 위해 유효하다고 판단하고 상기 slot에서 채널 정보 측정을 수행한다. 또한, 만약 1n-05에서처럼 긴급 상향 URLLC 전송 자원(1n-42) 혹은 긴급 URLLC 상향 전송 자원에 대한 indication을 수신하여 수신된 URLLC 전송 자원(1n-42)과 채널 정보 측정을 위한 RS 자원(1n-41)이 겹치지 않는 경우(시간에서 URLLC 자원과 RS가 분리되어 있음) 상기 slot은 채널 정보 측정을 위해 유효하다고 판단하고 상기 slot에서 채널 정보 측정을 수행한다.

eMBB 단말 동작에 대한 두번째 안은 상기 하향 slot 4에서 단말이 긴급 URLLC 하향 제어 채널(1n-24) 혹은 긴급 URLLC 하향 전송 자원에 대한 indication을 수신하여, 수신된 URLLC 데이터(1n-24)의 전송 자원이 채널 정보 측정을 위한 RS 자원(1n-23)과 겹치는 경우 상기 slot은 채널 정보 측정을 위해 유효하지 않다고 판단한다. 만약 1n-04에서처럼 단말이 긴급 URLLC 하향 제어 채널(1n-33) 혹은 긴급 URLLC 하향 전송 자원에 대한 indication을 수신하여, 수신된 긴급 하향 URLLC 전송 자원(1n-33)과 채널 정보 측정을 위한 RS 자원(1n-34)이 겹치지 않는 경우(주파수에서 URLLC 자원과 RS가 분리되어 있음) 상기 slot은 채널 정보 측정을 위해 유효하다고 판단하고 상기 slot에서 채널 정보 측정을 수행한다.

1n-06에서 eMBB 단말은 slot 변경 신호를 기지국으로부터 수신하여 하향이었던 slot이 상향으로 변경되었음을 판단한다. 이후 eMBB 단말 동작에 대한 첫번째 안은 eMBB 단말은 이전의 하향 slot에서 K개의 slot 동안에 multi-slot 스케줄링된 하향 데이터(1n-51)를 수신 하지 않는다. URLLC 단말은 Subslot 3에서 긴급 URLLC 상향 전송(1n-52)을 수행한다. 따라서, 기지국은 긴급 URLLC 상향 전송으로 인해 count하지 못한 전송을 가장 가까운 하향 slot에서 수행하여 K개의 slot 동안에 multi-slot 데이터 전송을 완료한다. eMBB 단말은 가장 가까운 하향 slot에서 하향 데이터를 수신하여 K개의 slot동안에 multi-slot 데이터 수신을 완료한다.

상기의 도 1n은 TDD 셀(1n-01)에서 eMBB 전송과 URLLC 전송이 있는 경우 DL 수신 지시 정보를 통해 eMBB 단말에게 사전에 상위 신호 혹은 물리 신호에 의해 설정되거나 스케줄링된 하향 수신 동작을 수행하거나 수행하지 말라고 지시하는 DL 수신 지시 정보의 실시예에 대해서 설명하였지만, FDD 셀에서도 상기 실시예를 적용하는 것이 가능하다. 즉 FDD 셀의 DL 캐리어에서의 상위 신호 혹은 물리 신호 전송으로 eMBB 단말에게 설정되거나 스케줄링 된 FDD 셀의 DL 캐리어에서의 하향 수신을 수행하거나 수행하지 말라고 하는 DL 수신 지시 정보가 FDD 셀의 DL 캐리어에서 eMBB 단말에게 물리신호를 통해 전송될 수 있다. 상기 eMBB 단말이 상기 DL 수신 지시 정보를 FDD 셀의 DL 캐리어에서 수신하는 경우, eMBB 단말은 사전에 상위 신호 혹은 물리 신호 전송으로 eMBB 단말에게 설정되거나 스케줄링 된 FDD 셀의 DL 캐리어에서의 하향 수신 동작을 수신된 DL 수신 지시 정보의 지시에 의해 수행하거나 수행하지 않을 수 있다.

다음으로 도 1k는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다.

제어기 (1k-01)은 본 발명의 도 1g, 1j에 따른 기지국 절차와 본 발명의 도 1e, 1f, 1h, 1i에 따른 서브프레임 타입별 TDD 운영 방안 및 서브프레임 타입별 향후 호환성 서브프레임 운영 방안 또는 도 1m, 도 1o, 도 1n에 따른 긴급 URLLC 서비스가 지원되는 상황에서 eMBB 단말을 지원하는 방안에 따라 5G 자원할당을 제어하여, 5G 자원할당 정보 전송장치(1k-05)를 통해 단말에 전송하고, 스케줄러(1k-03)에서 5G 자원에서의 5G 데이터를 스케줄링하여 5G 데이터 송수신 장치(1k-07)을 통해 5G 단말과 5G 데이터를 송수신한다.

다음으로 도 1l은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.

본 발명의 도 1g, 1j에 따른 단말 절차와 본 발명의 도 1e, 1f, 1h, 1i에 따른 서브프레임 타입별 TDD 운영 방안 및 서브프레임 타입별 향후 호환성 서브프레임 운영 방안 또는 도 1m, 도 1o, 도 1n에 따른 긴급 URLLC 서비스가 지원되는 상황에서 eMBB 단말을 지원하는 방안에 따라 5G 자원할당 정보 수신장치(1l-05)를 통해 기지국으로부터 5G 자원할당을 수신하고, 제어기 (1l-01)는 할당된 5G 자원에서 스케줄링 된 5G 데이터에 대해 5G 데이터 송수신 장치(1l-06)을 통해 5G 기지국과 송수신한다.

그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

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.