KR20180057472A - 무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 링크 채널 다중화 방법 및 장치 - Google Patents

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 충분한 상향 링크 coverage를 지원하기 위해서 상향 링크 제어 채널이 가질 수 있는 두 가지 구조 및 다른 채널과의 다중화 방법에 대한 대한 구체적인 실시 예를 제시한다.

Description

무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 링크 채널 다중화 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR MULTIPLEXING UPLINK CHANNELS IN WIRELESS CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM}

5G, NR, uplink control, UL multiplexing, coverage, PUCCH

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.

최근 폭발적으로 증가하는 모바일 데이터 트래픽을 처리하기 위해 LTE (Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)) 및 LTE-A (LTE-Advanced 혹은 E-UTRA Evolution) 이후의 차세대 통신 시스템인 5G (5th Generation) 시스템에 대한 논의가 활발히 진행되고 있다. 5G 시스템은 초광대역을 활용해서 수 Gbps에 이르는 초고속 데이터 서비스를 목표로 하는데, 이를 위해 5G 시스템의 동작 주파수 대역은 수 GHz 혹은 수십 GHz 의 초고주파 대역을 후보 주파수로 고려하고 있다. 상기와 같은 초고주파 대역에서는 주파수 대역에 비례해서 전파의 경로 손실 (pathloss)이 증가하여, 이동통신 시스템의 커버리지는 작아지게 되고, 이에 따라 다수의 안테나를 사용해서 전파의 방사 에너지를 소정의 목적 지점으로 집중시켜 전파의 도달 거리를 증가 시키는 빔포밍 (beamforming) 기술이 중요하게 부각되고 있다. 상기 빔포밍 기술이 적절히 동작하기 위해서는 송/수신 빔의 정확한 측정 및 피드백 방법이 필요하다.

본 발명의 목적은 5G 프레임 구조 설계에 있어서 상향 링크 채널 구조를 제시한다. 하나의 서브프레임 내에 하향 링크 데이터 채널과 상향 링크 제어 채널이 동시에 존재하는 경우, 상향 링크 채널의 전송 시간이 충분하지 않아서 상향 링크 coverage가 충분하지 않은 결과를 초래할 수 있다. 충분한 상향 링크 coverage를 지원하기 위해서 상향 링크 제어 채널은 두 가지의 구조를 가질 수 있다. 각 구조의 상향 링크 제어 채널 구조, 다른 채널과의 다중화 방법에 대한 대한 구체적인 실시예를 제시한다.

본 발명의 또다른 목적은 적어도 한 개의 LTE 캐리어에서 LTE와 5G를 공존시키기 위한 방법으로써 MBSFN 서브프레임을 이용하는 방법, UL 서브프레임을 이용하는 방법, 비면허대역에서 LAA 동작을 이용하는 방법, CA에서 셀 활성화를 이용하는 방법과 그에 따른 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 5G 무선 통신 시스템에서 짧은 길이의 슬롯을 지원할 경우 효율적인 하향링크 제어채널 전송 방법 및 장치를 제안한다.

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, 상향링크 채널간 효율적인 다중화가 가능한 시스템을 구성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 5G(또는 NR)를 위한 추가적인 캐리어의 도입 없이 한 개의 LTE 캐리어 주파수 혹은 다수의 LTE 캐리어에서 LTE와 5G 통신 시스템을 공존시켜 운영하기 위한 방안으로써 MBSFN 서브프레임을 이용하는 방법, UL 서브프레임을 이용하는 방법, 비면허대역에서 LAA 동작을 이용하는 방법, CA에서 셀 활성화를 이용하는 방법과 그에 따른 장치를 제공한다. 또한 서로 다른 통신 시스템인 LTE와 5G 통신 시스템 중 적어도 한 통신 시스템에서 데이터를 송수신할 수 있는 단말이 각 통신 시스템과 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 5G 통신시스템에서 하향링크 제어 신호를 위한 레퍼런스 신호 전송 방식을 제공함으로써 서로 다른 요구사항을 갖는 다양한 서비스를 동시에 지원하는 5G 무선 통신 시스템을 효율적으로 운용할 수 있도록 한다.

도 1a은 LTE 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 1b는 LTE 데이터 채널과 제어 채널 구조를 도시한 도면이다.
도 1c은 LTE HARQ timing 구조를 도시한 도면이다.
도 1d는 5G 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 1e는 5G HARQ timing 구조를 도시한 도면이다.
도 1f는 커버리지에 따라 다양한 상향 링크 제어 채널을 도시한 도면이다.
도 1g은 상향 링크 제어 채널 전송 동작을 도시한 도면이다.
도 1h은 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널과 SRS와의 다중화 방법을 도시한 도면이다..
도 1i는 본 발명의 일 실시예를 위한 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 1j는 본 발명의 일 실시예를 위한 기지국 동작을 도시한 도면이다.
도 1k은 본 발명에 따른 기지국 장치 도면이다..
도 1l은 본 발명에 따른 단말 장치 도면이다.도 2a는 LTE 시스템에서 시간-주파수영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 2b는 5G 서비스들이 하나의 시스템에서 다중화되어 전송되는 예를 도시한 도면이다.
도 2c는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 2-1실시예를 도시하는 도면이다.
도 2d는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 2-2실시예를 도시하는 도면이다.
도 2e는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 2-3실시예를 도시하는 도면이다.
도 2f는 한 LTE FDD 캐리어에서 MBSFN 서브프레임을 통하여 LTE와 5G를 시간으로 분할하여 운영하는 것을 도시한 도면이다.
도 2g는 한 LTE TDD 캐리어에서 MBSFN 서브프레임을 통하여 LTE와 5G를 시간으로 분할하여 운영하는 것을 도시한 도면이다.
도 2h는 한 LTE TDD 캐리어에서 상향 서브프레임을 통하여 LTE와 5G를 시간으로 분할하여 운영하는 것을 도시한 도면이다.
도 2i는 비면허대역의 한 캐리어에서 LAA 동작을 통하여 LTE와 5G를 시간으로 분할하여 운영하는 것을 도시한 도면이다.
도 2j는 다수의 LTE 캐리어들에서 CA에서 activation과 deactivation 동작을 통하여 LTE와 5G를 분할하여 운영하는 것을 도시한 도면이다.
도 2k는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다.
도 2l은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.
도 2m은 한 LTE TDD 캐리어에서 MBSFN 또는 상향 서브프레임을 통하여 LTE 데이터 송수신과 5G 데이터 송수신을 시간으로 분할하여 운영하는 것을 도시하는 도면이다.
도 2n은 한 LTE TDD 캐리어에서의 자원을 시간 또는 주파수로 분할하지 않고, LTE 기지국과 5G 기지국이 독립적으로 각 LTE 송수신과 5G 송수신을 운영하는 것을 도시하는 도면이다.
도 2o는 본 발명의 실시예들에 따른 LTE에서의 스페셜 서브프레임 설정을 도시한 도면이다.
도 2p는 도 2n에서의 본 발명의 실시예들에 따른 기지국과 단말 절차를 도시한 도면이다.
도 2q는 다양한 Numerology를 기반으로 하는 frame structure들의 OFDM 심볼 길이가 align(일치)되는 것을 설명하는 도면이다.
도 2r은 다양한 Numerology를 기반으로 하는 frame structure에서 MBSFN 서브프레임을 통해 5G 전송을 수행할 때 필요한 frame structure를 설명하는 도면이다.
도 2s는 MBSFN 서브프레임을 통해 5G 전송을 수행할 때 NR slot의 길이를 변경하지 않고, NR 전송을 지원하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 2t는 MBSFN 서브프레임을 통해 5G 전송을 수행할 때, 다양한 길이의 NR slot을 통해 NR 전송을 지원하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 2u는 도 2s에 따른 실시예의 기지국과 단말 절차를 설명하는 도면이다.
도 2v는 도 2t에 따른 실시예의 기지국과 단말 절차를 설명하는 도면이다.
도 2w는 LTE 상향 캐리어에서 LTE 상향 제어 채널을 위한 주파수 영역과 5G 상향 제어 채널을 위한 주파수 영역이 공존하는 것을 도시한 도면이다.
도 3a는 5G 서비스들이 하나의 시스템에서 다중화되어 전송되는 예를 도시한 도면이다.
도 3b는 LTE에서 시간-주파수영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 3c는 LTE의 하향링크 제어채널인 PDCCH와 EPDCCH를 도시한 도면이다.
도 3d는 본 발명에서 고려하는 5G 하향링크 제어채널을 도시한 도면이다.
도 3e는 본 발명에서 고려하는 5G 하향링크 제어채널에 대한 서브밴드 설정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3f는 본 발명에서 고려하는 미니-슬롯(mini-slot)에서의 하향링크 제어채널 및 하향링크 데이터채널의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3g는 본 발명의 제 3-1 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3h는 본 발명의 제 3-2 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3i는 본 발명의 제 3-3 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3j는 본 발명의 제 3-4 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3k는 본 발명의 제 3-5 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3l은 본 발명의 제 3-6 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3m은 본 발명의 제 3-7 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3n은 본 발명의 실시 예를 따른 기지국 동작을 도시한 도면이다.
도 3o는 본 발명의 실시 예를 따른 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 3p는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3q는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

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 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 반송파 결합(carrier aggregation)을 지원하는 Advanced E-UTRA (혹은 LTE-A 라고 칭함) 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. 예컨데, 반송파 결합을 지원하는 multicarrier HSPA 에도 본 발명의 주요 요지를 적용 가능하다.

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

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

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

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

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

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

<제1실시예>

최근 폭발적으로 증가하는 모바일 데이터 트래픽을 처리하기 위해 LTE (Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)) 및 LTE-A (LTE-Advanced 혹은 E-UTRA Evolution) 이후의 차세대 통신 시스템인 5G (5th Generation) 시스템에 대한 논의가 활발히 진행되고 있다. 기존 LTE 및 LTE-A 의 단일 캐리어 당 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 최대 20MHz 로 제한되는데 반해, 5G 시스템은 이보다 월등히 넓은 초광대역을 활용해서 수 Gbps 에 이르는 초고속 데이터 서비스를 목표로 한다. 기존 이동통신 시스템에서 사용하는 수백 MHz 에서 수 GHz 에 포함되는 주파수 대역에서는 상기와 같은 초광대역 주파수를 확보하기 어렵기 때문에, 5G 시스템의 동작 주파수 대역은 수 GHz 혹은 수십 GHz 의 초고주파 대역을 후보 주파수로 고려하고 있다.

상기와 같은 초고주파 대역의 전파는 파장이 수 mm 수준으로 밀리미터웨이브 (mmWave) 라고 부르기도 한다. 그러나 초고주파 대역에서는 주파수 대역에 비례해서 전파의 경로 손실 (pathloss)이 증가하여, 이동통신 시스템의 커버리지는 작아지게 된다.

상기와 같은 커버리지 감소의 단점을 극복하기 위해, 다수의 안테나를 사용해서 전파의 방사 에너지를 소정의 목적 지점으로 집중시켜 전파의 도달 거리를 증가 시키는 빔포밍 (beamforming) 기술이 중요하게 부각되고 있다. 상기 빔포밍 기술은 송신단 및 수신단에 각각 적용할 수 있다. 빔포밍 기술은 커버리지 증가 효과 이외에도, 빔포밍 방향이외 영역에서 간섭을 감소시키는 효과가 있다. 상기 빔포밍 기술이 적절히 동작하기 위해서는 송/수신 빔의 정확한 측정 및 피드백 방법이 필요하다.

5G 시스템의 또다른 요구사항으로, 송수신단 사이 전송지연이 약 1ms 내외인 초저지연 (ultral low latency) 서비스가 요구되고 있다. 전송지연을 줄이기 위한 한가지 방안으로 LTE 및 LTE-A 대비 짧은 TTI (short TTI; Transmission Time Interval) 기반의 프레임 구조 설계가 필요하다. TTI 는 스케쥴링을 수행하는 기본 단위로, 기존 LTE 및 LTE-A 시스템의 TTI 는 한 서브프레임의 길이에 해당하는 1ms 이다. 예를 들어, 상기 5G 시스템의 초저지연 서비스에 대한 요구사항을 만족시키기 위한 짧은 TTI 로, 기존 LTE 및 LTE-A 시스템보다 짧은 0.5ms, 0.2ms, 0.1ms 등이 가능하다. 이후 설명에서, 별도 언급이 없는 한 TTI 와 서브프레임은 스케쥴링의 기본 단위로 소정의 정해진 시간 구간을 나타내는 의미로 혼용해서 사용 한다.

이하 LTE 및 LTE-A 시스템의 제약사항을 도면을 참조하여 설명하고, 5G 시스템의 설계 방향을 설명하고자 한다.

도 1a은 기존 LTE 및 LTE-A 시스템의 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수 자원 영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도 1a에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 상향링크(UL: uplink)는 단말이 기지국으로 데이터 혹은 제어 신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크(DL: downlink)는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어 신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 기존 LTE 및 LTE-A 시스템의 시간영역에서의 최소 전송단위는 하향링크의 경우 OFDM 심벌, 상향링크의 경우 SC-FDMA 심벌로서, Nsymb (1a-02)개의 심벌이 모여 하나의 슬롯( -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(114)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 15kHz 단위의 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW (1a-04)개의 서브캐리어로 구성된다.

시간-주파수 영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(1a-12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 혹은 SC-FDMA 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 심벌 혹은 SC-FDMA 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. LTE 및 LTE-A 시스템에서 데이터는 RB 단위로 매핑되고, 기지국은 소정의 단말에 대해 한 서브프레임을 구성하는 RB-pair 단위로 스케쥴링을 수행한다. SC-FDMA 심벌개수 혹은 OFDM 심벌개수 Nsymb은 심벌간 간섭 방지를 위해 심벌마다 추가되는 순환 프리픽스(CP; Cyclic Prefix)의 길이에 따라 정해지는데, 예를 들어 일반형 CP가 적용되면 Nsymb = 7, 확장형 CP가 적용되면 Nsymb = 6 이 된다. NBW 및 NRB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게된다.

도 1b는 상기와 같이 정의되는 LTE 및 LTE-A 시스템의 시간-주파수 자원 영역에 LTE 및 LTE-A 시스템의 제어채널 및 데이터 채널이 매핑되는 방법의 일례를 나타낸다. 도 1b에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. LTE 및 LTE-A 시스템에서 스케쥴링의 기본 단위는 서브프레임 (1b-01)으로, 일반적으로 기지국은 매 서프프레임마다 단말에 대한 스케쥴링 여부를 판단해서, 스케쥴링 판단 결과에 따라 데이터 채널과 데이터 채널에 대한 스케쥴링 정보를 포함하는 제어채널을 전송한다. 상기 제어채널은 시간영역에서는 통상 서브프레임내의 최초 1 ~ 3 OFDM 심벌구간에 걸쳐 매핑되고, 주파수 영역에서는 시스템 전송 대역 (1b-02) 전체에 분산 매핑되어 단말에게 전송된다. (1b-03) 이로써 상기 제어채널에 대한 단말 프로세싱이 최대한 조기에 완료되도록 하고, 주파수 다이버시티 효과를 최대화해서 제어채널의 수신성능을 높이는 효과를 가져온다. 상기 제어채널이 스케쥴링하는 데이터 채널은 시간영역에서 제어채널의 매핑이 끝난 OFDM 심벌의 다음번 OFDM 심벌부터 해당 서브프레임의 마지막 OFDM 심벌에 걸쳐 매핑되고, 주파수 영역에서는 기지국의 스케쥴링 판단 결과에 따라 시스템 전송 대역폭을 초과하지 않는 범위 내에서 매핑되어 단말에게 전송된다. (1b-04) 따라서 단말입장에서는 실제 스케쥴링 받는 데이터 채널이 점유하는 주파수 영역의 크기와 무관하게, 항상 시스템 전송 대역 전체에 대한 수신 능력을 갖춰야 한다. 이는 시스템 전송 대역폭이 상대적으로 협소한 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서는 단말 구현상 큰 차이가 없었지만, 시스템 전송 대역폭이 초광대역인 5G 시스템에서는 단말 구현상 복잡도가 과도하게 증가할 수 있다. 예를 들어 5G 시스템의 초기 도입 단계에서는, 5G 단말의 조기 확산을 위해 상대적으로 복잡도 증가가 크지 않은 5G 시스템 대역폭 내에서 일부 대역폭 (서브밴드, 1b-05) 만 지원하는 단말을 도입할 수 있다. 이 경우, 5G 제어채널의 매핑을 기존 LTE 및 LTE-A 시스템처럼 시스템 전송 대역 전체에 분산 매핑되도록 하는 경우, 상기 서브밴드만 지원하는 5G 단말은 상기 5G 제어채널을 수신할 수 없는 문제가 발생한다. 따라서 상기 서브밴드만 지원하는 5G 단말은 참조번호 1b-06 영역만큼의 무선자원을 사용하지 못하는 비효율이 발생한다. 마찬가지로, 기존 LTE 및 LTE-A 시스템처럼 시스템 전송 대역 전체를 점유하는 채널을 정의할 경우, 향후 도입될 수 있는 다양한 5G 서비스의 효율적인 자원활용에 제약이 발생하게 된다. 즉, 상위 호환성 (forward compatibility) 을 제공하기에 제약이 따르게 된다.

도 1c은 기존 LTE 및 LTE-A 시스템에서의 HARQ 피드백 타이밍의 일례를 나타낸다. LTE 및 LTE-A 시스템은 FDD (Frequency Division Duplex) 방식과 TDD (Time Division Duplex) 방식을 지원할 수 있다. FDD 방식은 하향링크와 상향링크에 각각 별도의 주파수를 사용하는 반면, TDD 방식은 하향링크 및 상향링크에 공통의 주파수를 사용하되, 시간영역에서 상향링크 신호와 하향링크 신호의 송수신을 구분하여 운용한다. TDD 방식의 경우, 서브프레임 별로 상향링크 혹은 하향링크 신호를 구분하여 전송한다. 따라서 상향링크 및 하향링크의 트래픽 부하(traffic load)에 따라, 상/하향링크용 서브프레임을 시간영역에서 균등하게 분할하여 운용하거나, 하향링크에 더 많은 서브프레임을 할당하여 운용하거나, 혹은 상향링크에 더 많은 서브프레임을 할당하여 운용할 수 있도록, 여러가지 TDD 상향링크-하향링크 설정(TDD uplink-downlink(UL-DL) configurations)을 정의하여 운용한다.

FDD 방식의 LTE 및 LTE-A 시스템은 n 번째 서브프레임에서 기지국이 단말에게 데이터 채널 및 관련 제어채널을 전송한 경우 (1c-01), n+4 번째 서브프레임에서 단말이 상기 데이터 채널에 대한 수신 성공 여부를 나타내는 HARQ ACK/NACK 피드백을 기지국으로 전송한다. (1c-02) TDD 방식의 LTE 및 LTE-A 시스템은 각각의 TDD 상향링크-하향링크 설정별로 각 서브프레임에 대응되는 HARQ ACK/NACK 피드백 타이밍을 정의하여 운용한다. 그리고 반송파 결합(CA, Carrier Aggregation)의 지원여부 및 조합에 따라 상기 HARQ ACK/NACK 피드백 타이밍은 추가적으로 정의될 수 있다. 즉, 다양한 HARQ ACK/NACK 피드백 타이밍으로 인한 구현 복잡도가 증가할 수 있다.

상술한 바와 같이 5G 시스템은, 상향링크 제어신호의 전송을 위해서 두 가지의 채널 구조를 가질 수 있다고 기술하였다. 한가지는 전송 지연을 최소화 하기 위하여 짧은 전송구간을 가지는 제어 채널 구조이며, 다른 한가지는 충분한 셀 커버리지를 얻기 위하여 긴 전송구간을 가지는 제어 채널 구조이다. 본 발명의 주요한 요지는, 상기 기술한 최소 두 가지 구조의 상향링크 제어채널 관련 송수신 동작이며 이하 도면들을 참조하여 본 발명의 주요 요지를 설명한다.

상기에서 5G 시스템은 충분한 셀 커버리지를 위하여 긴 전송구간을 가지는 제어 채널 구조를 포함한다고 기술하였다. 이에 도 1d에서 상기 긴 전송구간 제어채널을 도시하고 있다. 1d-1은 5G 의 전송 기본 단위인 슬롯(혹은 서브프레임, 전송 시간 구간(TTI), 등 여러 명칭이 사용될 수 있다. 본 발명에서는 기본 전송 단위를 슬롯으로 명명한다.)안에서 상향링크가 주로 사용되는, 즉 상향링크 중심 슬롯(UL centric slot)을 보여주고 있다. 상기 상향링크 중심 슬롯에서는 상향링크로 사용되는 OFDM 심볼의 개수가 대부분인 경우로, 전체 OFDM 심볼이 상향링크 전송으로 사용되는 경우도 가능하며, 혹은 앞 위의 몇 개의 OFDM 심볼이 하향링크 전송으로 사용되는 것도 가능하며, 하향링크와 상향링크가 하나의 슬롯 안에 동시에 존재하게 되는 경우는 둘 사이에 전송갭이 존재할 수 있다. 도 1d에서는 하나의 슬롯 안에 첫번째 OFDM 심볼은 하향링크 전송, 예를 들어 하향링크 제어 채널 전송(1d-02)으로 사용되며, 세번째 OFDM 심볼부터 상향링크 전송으로 활용되고 있다. 두번째 OFDM 심볼은 전송갭으로 활용된다. 상향링크 전송에서는 상향링크 데이터채널 전송과 상향링크 제어채널 전송이 가능하며, 도 1d에서는 긴 전송구간의 상향링크 제어 채널(1d-03)이 전송되는 모습을 도시한다. 긴 전송기간의 제어 채널은 셀 커버리지를 크게 하기 위한 목적으로 사용되기 때문에 OFDM 전송 보다는 단반송파 전송인 DFT-S-OFDM 방식으로 전송될 수 있다. 따라서 이때는 연속된 부반송파만을 사용하여 전송되어야 하고, 또한 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있도록 하기 위하여 1d-08과 1d-09와 같이 떨어진 위치에서 긴 전송구간의 상향링크 제어 채널을 구성한다. 주파수 측면에서 떨어지는 거리(1d-05)는 단말이 지원하는 대역폭 보다는 작아야 하며, 슬롯의 앞부분에서는 1d-08과 같이 PRB-1을 활용하여 전송하고, 슬롯의 뒷부분에서는 1d-09와 같이 PRB-2을 활용하여 전송한다. 상기에서 PRB는 물리 자원 블록으로 주파수측에서 최소 전송 단위를 의미하며, 12개의 부반송파 등으로 정의할 수 있다. 따라서 PRB-1과 PRB-2의 주파수 측 거리는 단말의 최대 지원 대역폭보다는 작아야 하며, 단말의 최대 지원 대역폭은 시스템이 지원하는 대역폭(1d-06)보다 같거나 작을 수 있다. 또한 1d-08의 슬롯 앞부분에서 전송되는 제어채널과 1d-09의 슬롯 뒷부분에서 전송되는 제어채널은 각각 1d-10의 상향링크 제어 정보(UCI)와 단말 기준 신호(1d-11)로 구성되며, 두 신호는 시간적으로 구분되어 다른 OFDM 심볼에서 전송되는 것을 가정한다.

상기에서 상향링크 중심 슬롯은 슬롯의 형태에 따라서 슬롯 앞 뒤의 한 개 혹은 다수 개의 OFDM 심볼이 하향링크로 사용될 수 있다고 기술하였다. 또한 슬롯의 앞 위의 한 개 혹은 다수 개의 OFDM 심볼은 상향링크이긴 하지만 긴 전송구간 제어채널이 전송될 수 없는 경우가 있다. 예를들어 하나의 슬롯에서 마지막 OFDM 심볼이 짧은 전송구간 제어채널로 할당된 경우는 마지막 OFDM 심볼에서 긴 전송구간 제어채널이 전송되지 않을 수 있다. 따라서 슬롯 구조에 따라서 긴 전송구간 제어채널이 전송되는 OFDM 심볼의 크기가 달라지게 된다.

도 1e에서 긴 전송구간 제어채널이 전송되는 OFDM 심볼에 대한 예시를 보여주고 있다. 1e-06이 긴 전송구간 제어채널이고 1e-07이 하향링크 제어채널이며, 1e-08은 짧은 전송구간 제어채널 혹은 사운딩 기준 신호(SRS) 등으로 할당된 영역이다. 따라서 하향링크 OFDM 심볼, 혹은 짧은 전송구간 제어채널 혹은 사운딩 기준 신호(SRS) 등에 할당된 OFDM 심볼 유무에 따라서 긴구간 제어채널의 형태가 1e-01에서 1e-05까지 다양하게 정해질 수 있다. 물론 도 1e에 나와 있는 5가지의 경우 이외에도 다른 경우의 수가 가능하다. 상기 도 1d에서 긴 전송구간 제어채널은 두 부분으로 나누어져서 다른 PRB를 이용하여 전송된다고 하였다. 1e-11부터 1e-15가 앞에서 1e-01에서 1e-05의 슬롯 구조에서 긴 전송구간 제어 채널을 전송하는 방법을 보여주고 있다. 1e-09는 단말 기준신호이고 1e-10은 상향링크 제어 정보이다. 1e-09의 단말 기준신호는 아래의 방법으로 위치가 정해질 수 있다.

슬롯 구조에 상관없이 정해진 OFDM심볼에서 전송된다. 즉, 모든 슬롯 구조에서 예를 들어 4번째와 11번째의 OFDM 심볼에서 기준신호를 전송한다.

슬롯 구조에 따라서 단말 기준신호가 전송되는 OFDM 심볼은 달라진다. 즉 1e-11에서 4번째와 11번째의 OFDM 심볼에서 기준신호가 전송된다면, 1e-15에서는 5번째와 10번째의 OFDM 심볼에서 기준신호를 전송한다. 본 발명은 슬롯 구조에 따라서 기준 신호의 위치가 달라지는 것을 제안하며, 구체적인 OFDM 심볼의 위치는 여러가지로 정해지는 가능성을 포함한다.

또한 1e-10의 상향링크 제어 정보가 매핑되는 방법은 아래와 같이 정해질 수 있다.

슬롯 구조에서 정해지는 OFDM 심볼의 개수에 따라 해당하는 자원의 크기에 맞도록 부호화된 심볼을 레이트 매칭하여 제어 정보를 매핑하여 전송하는 방법

슬롯 구조에 관계없이 기준 슬롯 구조, 예를 들어 1e-01의 구조를 기준으로 부호화 및 레이트 매칭으로 제어 정보를 모든 가능한 OFDM 심볼에 매핑하고, 실제 구조에서 사용되지 않는 OFDM 심볼이 존재하게 되면, 이 심볼에 매핑되는 정보는 천공(puncturing)을 수행하여 슬롯 구조를 만드는 방법.

도 1e에서는 5가지의 슬롯 구조를 예를 들어 설명하였으며, 슬롯에서 긴 전송구간 제어채널에 사용되지 않는 앞 심볼의 개수, 뒤 심볼의 개수, 그리고 그 조합은 훨씬 다양할 수 있으며, 모든 조합에 상기 기술이 적용될 수 있다.

도 1f는 본 발명이 제안하는 짧은 전송구간 제어채널 구조를 도시한다. 1f-01은 하향링크 중심 슬롯의 모습으로 슬롯의 대부분의 자원을 하향링크 전송으로 사용한다. 1f-02는 상향링크 중심 슬롯의 모습으로 슬롯의 대부분의 자원을 상향링크 전송으로 사용한다. 짧은 전송구간 제어채널은 하향링크 중심 슬롯과 상향링크 중심 슬롯 모두에서 전송될 수 있으며, 일반적으로 슬롯의 마지막 심볼, 혹은 뒷 부분에 있는 OFDM 심볼에서 전송된다. 물론 슬롯 내에 임의의 위치에서 짧은 전송구간 제어채널이 전송되는 것도 가능하다. 그리고 짧은 전송구간 제어채널은 하나의 OFDM 심볼, 혹은 복수개의 OFDM 심볼을 이용하여 전송될 수 있다. 도 1f에서 짧은 전송구간 제어채널은 슬롯의 마지막 심볼(1f-06)에서 전송된다. 슬롯의 나머지 부분에서는 하향링크 제어정보 전송(1f-03), 하향링크 데이터 전송(1f-04), 상향링크 데이터 전송(1f-05)에 사용될 수 있다. 짧은 전송구간 제어채널을 위한 무선 자원은 주파수 측에서 PRB(1f-07) 단위로 할당되는데, 할당되는 PRB들은 연속된 복수개의 PRB가 할당될 수도 있고, 주파수 대역에서 떨어져 있는 복수개의 PRB가 할당될 수도 있다. 그리고 할당되는 PRB는 단말이 지원하는 주파수 대역(1f-08)보다는 같거나 작은 대역 안에 포함되어 있어야 한다. 그리고 하나의 PRB 내에서 상향링크 제어정보와 복조 기준 신호는 주파수 대역에서 다중화가 되어야 하는데, 1f-11에서와 같이 매 두 개의 심볼당 하나의 부반송파에 복조 기준 신호를 전송하는 방법, 혹은 1f-12에서와 같이 매 세 개의 심볼당 하나의 부반송파에 복조 기준 신호를 전송하는 방법, 혹은1f-13에서와 같이 매 네 개의 심볼당 하나의 부반송파에 복조 기준 신호를 전송하는 방법 등이 존재하며, 본 발명에서는 1f-11, 1f-12, 1f-13과 같이 임의의 주기를 가지고 전송되는 복조 기준 신호를 제시한다.

상기 도 1f를 통해서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널 구조를 기술하였다. 상기 상향링크 제어 채널은 하향링크 중심 슬롯과 상향링크 중심 슬롯 모두에서 전송될 수 있다고 하였는데, 상향링크 중심 슬롯에서는 짧은 전송 구간 상향링크 제어 채널은 슬롯의 마지막부분에 전송되고, 그 앞에서는 상향링크 데이터 채널이 전송되는 것이 가능하며, 이것이 도 1g에서 보여주고 있다. 상향링크 중심슬롯(1g-02)에서 1g-05와 같이 상향링크 데이터 채널이 존재하고 1g-10에서와 같이 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널이 존재한다. 이때, 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널이 전체 시스템 대역을 모두 차지하여 전송될 경우도 가능하지만, 전송되어야 하는 제어채널이 많지 않은 경우는 전체 시스템 대역 중 일부분만을 이용하여 전송되는 것도 가능하다. 이 때, 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널이 전송되는 마지막 OFDM 심볼에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어채널이 전송되지 않는 일부 PRB들에 대해서는 아무것도 전송하지 않는 것보다 앞서서 전송되는 상향링크 데이터채널을 전송하는 것이 좀 더 효과적으로 무선자원을 운용할 수 있다. 도 1g에서 마지막 심볼은 1g-11의 PRB (혹은 PRB 집합) 에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널을 위해 할당하고, 1g-12의 PRB (혹은 PRB 집합) 에서 상향링크 데이터 채널 전송을 위해서 할당한다. 상향링크 데이터 채널 전송을 할당받은 단말이 상기 채널을 1g-05의 데이터 영역, 즉 마지막 OFDM 심볼을 포함하지 않는 자원에서만 상향링크 데이터 채널을 전송할지, 그렇지 않으면 1g-05의 데이터 영역에 1g-10의 마지막 OFDM 영역을 포함하여 상향링크 데이터 채널을 전송할지가 정해져야 하며, 상향링크 데이터 채널의 OFDM 심볼 길이는 아래의 방법으로 정해질 수 있다.

상향링크 데이터 채널의 할당을 위한 하향링크 제어 정보(DCI)에서 상향링크 데이터 채널이 전송되는 OFDM 심볼 길이를 직접적으로 알려 준다. 알려주는 방법은 구체적인 OFDM 심볼 길이를 바로 알려주는 것도 가능하며, 1비트(혹은 적은 비트)의 정보로 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널 영역까지 전송할지 말지의 여부를 알려주는 것도 가능하다.

모든 단말은 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널을 위한 무선 자원, 즉 마지막 OFDM 심볼 내에서 일부 PRB 정보(1g-11)를 미리 알려준다. 알려주는 방법은 시스템 정보, RRC, MAC 시그널링, 동적 시그널링 등 다양한 방법이 가능하다. 단말은 어느 PRB에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널이 전송되는 지 미리 알고 있기 때문에, 만약 할당받은 상향링크 데이터 채널의 주파수 자원이 상향링크 데이터 채널 PRB와 겹치는 경우는 상향링크 데이터 채널을 1g-05의 데이터 채널 영역만을 이용하여 전송하고, 반대로 상향링크 데이터 채널의 주파수 자원이 상향링크 데이터 채널 PRB와 겹치지 않는 경우는 상향링크 데이터 채널을 1g-05의 데이터 채널 영역과 1g-10의 짧은 전송구간의 상향링크 제어채널을 위한 자원 모두를 이용하여 전송한다. 이때 상향링크 데이터 채널을 위해 할당 받은 주파수 자원이 일부분만 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널을 위한 PRB와 겹치는 경우는 겹치지 않는 PRB에서는 마지막 심볼까지 전송하고, 겹치는 PRB는 그 전 심볼 까지 전송하는 방법이 가능하다, 또한 상향링크 데이터 채널을 위해 할당 받은 주파수 자원이 일부분만 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널을 위한 PRB와 겹치는 경우, 모든 할당된 PRB에서 마지막 OFDM 심볼을 전송하지 않고, 1g-05의 상향링크 데이터 전송을 위한 무선자원에서 전송하는 방법도 가능하다.

이하에서 SRS (사운딩 기준 신호) 전송 방법을 제시한다. 상기에서 하나의 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널이 전송될 수 있다고 기술하였다. 하기에서는 도 1h를 통하여 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널과 SRS와의 다중화 방법을 기술한다.

도 1h-01은 SRS와 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널이 시간적으로 다중화된다. 1h-04의 OFDM 심볼에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널이 전송되면, 1h-05의 OFDM 심볼에서는 SRS가 전송된다. SRS의 전송 유무에 따라서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널의 전송위치가 결정된다. 단말은 시스템 정보, RRC, 혹은 DCI 등을 통해서 임의의 슬롯 내에서 SRS 존재 여부를 알 수 있고, 이에 따라 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널의 전송 위치를 결정한다.

도 1h-02는 SRS와 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널이 주파수측에서 다중화 된다. 상기에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널이 시스템 전체 대역이 아닌 일부 대역에 한정되어 할당될 수 있다고 기술하였다. 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널로 임의의 복수 PRB를 할당하고 남은 PRB들을 SRS로 할당한다. SRS는 전체 PRB를 아울러서 전송되어야 하므로 슬롯의 번호에 따라서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널에 할당되는 PRB와 SRS에 할당되는 PRB가 엇갈리도록 할 수 있다. 즉 짝수 슬롯에서는 짝수 번째의 PRB에 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널을 할당하고 홀수 번째의 PRB에 SRS를 할당하며, 반대로 홀수 슬롯에서는 홀수 번째의 PRB에 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널을 할당하고 짝수 번째의 PRB에 SRS를 할당하는 것이 하나의 예시가 될 수 있다.

도 1h-03은 SRS를 comb 형태로 전송될 수 있는 방법을 기술한다. 매 두 개, 혹은 다수개의 부반송파 마다 SRS를 전송할 수 있는 자원을 할당하고, 남은 자원을 이용하여 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널을 전송하는 방법이다. 단말은 시스템 정보, 혹은 RRC, DCI등을 이용해서 SRS 자원의 할당 여부를 판단하고, SRS 자원의 여부에 따라서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널의 자원을 결정한다. 즉, SRS가 존재하는 슬롯에서는 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널은 PRB 내에서 SRS 자원을 피해서 존재하며, 반면, SRS가 존재하지 않는 슬롯에서는 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널은 전체 PRB에 걸쳐서 존재한다.

도 1i는 1g도면을 통해 기술한 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널과 상향링크 데이터 태널의 다중화 방법 중 두번째 상세 발명에 대한 단말 동작을 나타낸다. 단말은 (1i-2)에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널(short PUCC) 자원 정보를 수신하고 (1i-3)에서 상향링크 데이터 채널 할당 정보를 수신한다. 상향링크 데이터 채널 할당 정보에 포함되는 PRB 정보를 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널(short PUCC)이 할당되는 PRB와 비교하여 겹치는지 (1i-04)에서 확인하고 겹치는 것이 확인되면 1i-05에서 마지막 심볼을 포함하지 않고 상향링크 데이터 채널을 전송하고, 겹치지 않는 것이 확인되면 1i-06에서 마지막 심볼을 포함하여 상향링크 데이터 채널을 전송하고 1i-07에서 동작을 종료한다.

도 1j는 상기 1i 동작에 상응하는 기지국 동작이다. 기지국은 (1j-2)에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널(short PUCC) 자원 정보를 결정하여 전송하고 (1j-3)에서 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링을 통해서 채널을 할당한다. 상향링크 데이터 채널 할당 정보에 포함되는 PRB 정보를 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널(short PUCC)이 할당되는 PRB와 비교하여 겹치는지 (1j-04)에서 확인하고 겹치는 것이 확인되면 1j-05에서 마지막 심볼을 포함하지 않고 상향링크 데이터 채널을 수신하고, 겹치지 않는 것이 확인되면 1j-06에서 마지막 심볼을 포함하여 상향링크 데이터 채널을 전송하고 1j-07에서 동작을 종료한다.

상기 1i와 1j의 동작은 SRS와 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널의 다중화 방법중 상기 1h-03에서 도시한 방법에도 적용할 수 있다. 즉, 단말은 (1i-2)에서 SRS 자원 정보를 수신하고 (1i-3)에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널 정보를 수신한다. (1i-04)에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널이 전송되는 타임에서 SRS가 전송되는 것으로 판단되면, 1i-05에서 SRS 자원을 빼고 나머지 자원에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널을 전송하고, SRS가 전송되지 않는 것으로 판단되면 1i-06에서 모든 PRB에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널을 전송하고 1i-07에서 동작을 종료한다. 기지국은 (1j-2)에서 SRS 자원 정보를 전송하고 (1j-3)에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널 정보를 전송한다. (1j-04)에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널이 전송되는 타임에서 SRS가 전송되는 것으로 판단되면, 1j-05에서 SRS 자원을 빼고 나머지 자원에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널을 수신하고, SRS가 전송되지 않는 것으로 판단되면 1j-06에서 모든 PRB에서 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널을 수신하고 1j-07에서 동작을 종료한다.

도 1k는 기지국 장치 도면이다. 기지국에서는 1k-02에서 임의의 단말에 대해 짧은 전송구간의 상향링크 제어 채널 자원 정보 혹은 SRS 자원 정보를 DCI 혹은 RRC 등으로 1k-01에서 단말에게 전송한다. 또한 1k-02에서 설정된 자원을 기반으로 상기 단말이 전송하는 상향링크 채널을 1k-04 수신기를 활용하여 수신하고 1k-03의 복호기에서 상향 링크 제어 신호를 복호화 한다.

도 1l는 본 발명을 위한 단말 장치 도면이다. 단말은 수신부(1l-01)에서 기지국으로부터 설정 정보를 수신하여 전송구간의 상향링크 제어 채널 자원 정보 혹은 SRS 자원 위치를 결정하고, 송신 데이터 발생부(1l-03)에서 적당한 상향링크 채널을 발생시켜서 송신부(1l-04)에서 송신한다.

<제2실시예>

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.

또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 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.

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, 이동통신 시스템에서 새로운 5G 통신(또는 본 발명에서 NR 통신이라 함.)과 기존의 LTE 통신이 같은 스펙트럼에서 공존시키는 것에 대한 연구가 진행 중에 있다.

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.

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 있도록 할 수 있다.

도 2a는 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도 2a 에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, Nsymb (2a-02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(2a-06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(2a-05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(2a-14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW (2a-04)개의 서브캐리어로 구성된다.

시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(2a-12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(2a-08, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 Nsymb (2a-02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 NRB (2a-10)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(2a-08)는 Nsymb x NRB 개의 RE(2a-12)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 7, NRB=12 이고, NBW 및 NRB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게 된다. LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 정의하여 운영한다. 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. 표 1은 LTE 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템은 전송 대역폭이 50개의 RB로 구성된다.

[표 1]

하향링크 제어정보의 경우 상기 서브프레임 내의 최초 N 개의 OFDM 심벌 이내에 전송된다. 일반적으로 N = {1, 2, 3} 이다. 따라서 현재 서브프레임에 전송해야 할 제어정보의 양에 따라 상기 N 값이 서브프레임마다 가변하게 된다. 상기 제어정보로는 제어정보가 OFDM 심벌 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 제어채널 전송구간 지시자, 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보, HARQ ACK/NACK 신호 등을 포함한다.

LTE 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. 상향링크 (uplink; UL) 는 단말이 기지국으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크 (downlink; DL)는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. DCI 는 여러 가지 포맷을 정의하여, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL(uplink) grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (DL(downlink) grant) 인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화 (spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용한다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들을 포함하도록 구성된다.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

LTE-13에서는 최대 32개의 서빙 셀 설정 시나리오를 가정하게 되는데, 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 시스템으로서, 즉, 5세대 무선 셀룰러 통신시스템(본 명세서에서 이하 5G 또는 NR로 부르도록 한다.)은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 만족하는 서비스가 지원될 수 있다.

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

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

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

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

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

도 2b는 5G에서 고려되는 서비스들이 하나의 시스템으로 전송되는 예를 도시하는 도면이다.

도 2b에서 5G가 사용하는 주파수-시간 리소스(2b-01)은 주파수 축(2b-02)과 시간 축(2b-03)으로 구성될 수 있다. 도 2b에서는 5G가 하나의 프레임워크 안에서 eMBB(2b-05), mMTC(2b-06), URLLC(2b-07)를 운영하는 것을 예시하였다. 또한 5G에서 추가적으로 고려될 수 있는 서비스로서, 셀룰러 기반에서 방송 서비스를 제공하기 위한 enhanced Mobile Broadcast/Multicast Service(eMBMS, 2b-08)를 고려할 수 도 있다. eMBB(2b-05), mMTC(2b-06), URLLC(2b-07), eMBMS(2b-08) 등, 5G에서 고려되는 서비스들은 5G에서 운영하는 하나의 시스템 주파수 대역폭 내에서 시분할 다중화(Time-Division Multiplexing: TDM) 또는 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing: FDM)을 통해 다중화되어 전송될 수 있으며, 또한 공간분할 다중화(Spatial Division Multiplexing)도 고려될 수 있다. eMBB(2b-05)의 경우, 상기에서 전술한 증가된 데이터 전송 속도를 제공하기 위해 특정 임의의 시간에 최대의 주파수 대역폭을 점유하여 전송하는 것이 바람직하다. 따라서, eMBB(2b-05)서비스의 경우 다른 서비스와 시스템 전송 대역폭(2b-01) 내에서 TDM되어 전송되는 것이 바람직하나, 다른 서비스들의 필요에 따라 다른 서비스들과 시스템 전송 대역폭 내에서 FDM되어 전송되는 것도 바람직하다.

mMTC(2b-06)의 경우, 다른 서비스들과 달리 넓은 커버리지를 확보하기 위해 증가된 전송 구간이 요구되며, 전송 구간 내에서 동일한 패킷을 반복 전송 함으로써 커버리지를 확보할 수 있다. 동시에 단말의 복잡도 및 단말 가격을 줄이기 위해 단말이 수신할 수 있는 전송 대역폭에 제한이 발생한다. 이와 같은 요구사항을 고려했을 때 mMTC(2b-06)은 5G의 전송 시스템 대역폭(2b-01)내에서 다른 서비스들과 FDM 되어 전송되는 것이 바람직하다.

URLLC(2b-07)은 서비스가 요구하는 초지연 요구 사항을 만족시키기 위해 다른 서비스들과 비교했을 때 짧은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval: TTI)를 갖는 것이 바람직하다. 동시에, 초신뢰 요구사항을 만족하기 위해서는 낮은 부호화율(coding rate)을 가져야 하므로, 주파수 측에서 넓은 대역폭을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 URLLC(2b-07)의 요구사항을 고려했을 때, URLLC(2b-07)은 5G의 전송 시스템 대역폭(2b-01)내에서 다른 서비스들과 TDM되는 것이 바람직하다.

상기에서 전술한 각 서비스들은 각 서비스 들이 요구하는 요구사항을 만족시키기 위해 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라메터를 가질 수 있다. 예를 들어 각각의 서비스는 각 서비스 요구사항에 따라 다른 Numerology를 가질 수 있다. 여기서 Numerology는 직교 다중 주파수 다중화 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 또는 직교 다중 주파수 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 기반의 통신 시스템에서 순환 전치(Cyclic Prefix: CP) 길이, 서브캐리어 간격(Subcarrier spacing), OFDM 심볼의 길이, 전송 구간 길이(TTI) 등을 포함한다. 상기의 서비스간에 서로 다른 Numerology를 갖는 예로서, eMBMS(2b-08)은 다른 서비스에 비해 긴 CP 길이를 가질 수 있다. 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.

한편, 현재의 LTE가 2GHz 대역의 주파수 대역에서 주로 사용되는 것과 달리 5G는 6GHz 이하의 주파수 대역 (본 명세서에서는 이하 sub-6GHz로 부르도록 한다) 또는 6GHz 이상의 주파수 대역(본 명세서에서는 이하 over-6GHz로 부르도록 한다)에서 20MHz이상의 주파수를 사용함으로써 5G에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다. 따라서, sub-6GHz에서 한 개의 LTE 캐리어 혹은 다수의 LTE 캐리어들에서 LTE와 5G와의 공존을 지원하는 것을 고려하고 있으며, LTE와 5G의 공존을 지원하는 기술은 5G를 위한 추가적인 캐리어의 도입 없이 5G를 조기에 상업화하기 위한 중요한 기술로 기대되고 있다. 따라서, 적어도 한 개의 LTE 캐리어에서 LTE와 5G를 공존시키기 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 상기의 LTE 셀과 5G 셀이 공존하여 dual connectivity 또는 carrier aggregation으로 결합되어 있는 공존 시스템 또는 LTE 셀과 5G 셀이 각각 stand-alone으로 동작하는 공존 시스템에 대하여 설명할 것이다.

도 2c, 도 2d, 도 2e는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 제 2-1실시예, 제 2-2실시예, 제 2-3실시예를 도시하는 도면이다. 상기 도면들은 모두 서로 다른 2개의 시스템인 LTE 시스템과 5G 시스템이 공존하는 형태를 도시한 도면이며, 본 발명에서 제안하는 방안들은 도 2c의 시스템과 도 2d의 시스템, 도 2e의 시스템에 모두 적용이 가능하다.

도 2c를 참조하여 설명하면, 도 2c는 네트워크에서 하나의 기지국(2c-01)내에 LTE 셀(2c-02)과 5G 셀(2c-03)이 공존하는 경우를 도시한 것이다. 단말(2c-04)은 LTE 송수신 모듈을 갖고 있는 LTE capable 단말일수도 있고, 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말일수도 있으며, LTE 송수신 모듈/5G 송수신 모듈을 동시에 갖고 있는 단말일수도 있다. 단말(2c-04)은 LTE 셀(2c-02) 혹은 5G 셀(2c-03)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, 기지국(2c-01)과 LTE 셀(2c-02) 혹은 5G 셀(2c-03)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 LTE 셀(2c-02)이나 5G 셀(2c-03)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상향링크 제어전송은 LTE 셀이 P셀인 경우 LTE 셀(2c-02)을 통해서 전송하며, 5G 셀이 P셀인 경우 5G 셀(2c-03)을 통해서 전송된다. 상기 5c의 시스템에서 LTE 셀과 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있으며, 모두 합쳐 32개의 서빙 셀을 지원할 수 있다. 상기 네트워크에서 상기 기지국(2c-01)은 LTE 송수신 모듈(시스템)과 5G 송수신 모듈(시스템)을 모두 구비한 것으로 가정하며, 상기 기지국(2c-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(2c-04)은 LTE 셀(2c-02)이나 5G 셀(2c-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(2c-02)과 5G 셀(2c-03)로부터의 데이터 수신이 각각 어떤 자원을 통하여 이루어 지는지를 알 수 있다.

다음으로 기지국이(2c-01)이 5G 자원을 설정하고, 5G capable 단말(2c-04)과 상기 5G를 위한 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 2c-10에서 기지국(2c-01)은 5G capable 단말(2c-04)에게 LTE 또는 5G 자원할당 신호를 전송한다. 상기 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 13개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 기지국(2c-01)에 의해 전송될 수도 있다.

단계 2c-11에서 기지국(2c-01)은 5G capable 단말(2c-04)에게 5G를 위한 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. 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 2c-12에서 기지국(2c-01)은 5G capable 단말(2c-04)에게 5G 자원에서 5G 서비스를 위한 데이터를 단말과 송수신한다.

다음으로 5G capable 단말(2c-04)이 기지국이(2c-01)으로부터 5G 자원을 설정 받고, 상기 5G 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 2c-20에서 5G capable 단말(2c-04)은 기지국이(2c-01)으로부터 LTE 또는 5G 자원할당 신호를 수신한다. 상기 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 13개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 기지국(2c-01)에 의해 전송될 수도 있다.

단계 2c-21에서 5G capable 단말(2c-04)은 기지국(2c-01)이 전송한 5G를 위한 동기신호로부터 동기를 획득하고, 기지국(2c-01)이 전송한 시스템 정보를 수신한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호 일수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 전송된 공통 동기 신호 일수도 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 2c-22에서 5G capable 단말(2c-04)은 5G 자원에서 5G 서비스를 위한 데이터를 기지국(2c-01)과 송수신한다.

도 2d를 참조하여 설명하면, 도 2d는 네트워크에서 넓은 커버리지를 위한 LTE 매크로(Macro) 기지국(2d-01)과 데이터 전송량 증가를 위한 5G 소형 기지국(2d-02)을 설치한 것을 도시한 것이다. 단말(2d-04)은 LTE 송수신 모듈을 갖고 있는 LTE capable 단말일수도 있고, 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말일수도 있으며, LTE 송수신 모듈/5G 송수신 모듈을 동시에 갖고 있는 단말일수도 있다. 단말(2d-04)는 LTE 기지국(2d-01) 혹은 5G 기지국(2d-02)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, LTE 기지국(2d-01)과 5G 기지국(2d-02)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 LTE 매크로 기지국(2d-01)이나 5G 소형 기지국(2d-02)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상향링크 제어전송은 LTE 셀이 P셀인 경우 LTE 셀(2d-01)을 통해서 전송하며, 5G 셀이 P셀인 경우 5G 셀(2d-02)을 통해서 전송된다. 이때, LTE 기지국(2d-01)과 5G 기지국(2d-02)는 이상적인 백홀망 혹은 비이상적인 백홀망을 가진 것으로 가정한다. 따라서 이상적인 백홀망(2d-03)을 가진 경우 빠른 기지국간 X2 통신(2d-03)이 가능하여, 상향링크 전송이 LTE 기지국(2d-01)에게만 전송되더라도, X2 통신(2d-03)을 통해 5G 기지국(2d-02)이 관련 제어 정보를 LTE 기지국(2d-01)으로부터 실시간 수신하는 것이 가능하다. 상기 2d의 시스템에서 LTE 셀과 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있으며, 모두 합쳐 32개의 서빙 셀을 지원할 수 있다. 상기 기지국(2d-01 혹은 2d-02)는 LTE 시스템과 5G 시스템을 실시간으로 관장하여 운영하는 것이 가능하다. 가령, 기지국(2d-01)이 시간상에서 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 시간에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 시간 자원의 할당을 동적으로 선택하고 그 신호를 X2로 다른 기지국(2d-02)에게 송신하는 것이 가능하다. 상기 단말(2d-04)는 LTE 기지국(2d-01) 또는 5G 기지국(2d-02)으로부터 상기 LTE 셀과 5G셀이 나누어 운영하는 자원(시간 자원 또는 주파수 자원 또는 안테나 자원 또는 공간 자원 등)의 할당을 지시하는 신호를 수신함으로써, LTE 셀(2d-01)과 5G 셀(2d-02)로부터의 데이터 송수신이 어떤 자원을 통하여 이루어 지는지를 알 수 있다.

한편, LTE 기지국(2d-01)과 5G 기지국(2d-02)가 비이상적인 백홀망(2d-03)을 가진 경우 빠른 기지국간 X2 통신(2d-03)이 불가능하다. 따라서, 상기 기지국(2d-01 혹은 2d-02)는 LTE 시스템과 5G 시스템을 정적(semi-statically)으로 운영하는 것이 가능하다. 가령, 기지국(2d-01)이 시간상에서 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 시간에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 시간 자원의 할당을 선택하고 미리 그 신호를 X2로 다른 기지국 기지국(2d-02)에게 송신함으로써 LTE 시스템과 5G 시스템의 자원구분이 가능하다. 상기 단말(2d-04)는 LTE 기지국(2d-01) 또는 5G 기지국(2d-02)으로부터 상기 LTE 셀과 5G셀이 나누어 운영하는 자원(시간 자원 또는 주파수 자원 또는 안테나 자원 또는 공간 자원 등)의 할당을 지시하는 신호를 수신함으로써, LTE 셀(2d-01)과 5G 셀(2d-02)로부터의 데이터 송수신이 어떤 자원을 통하여 이루어 지는지를 알 수 있다.

다음으로 기지국이(2d-01 혹은 2d-02)이 5G 자원을 설정하고, 5G capable 단말(2d-04)과 상기 5G를 위한 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 2d-10에서 기지국(2d-01)은 LTE 또는 5G 자원할당 신호를 X2(2d-03)로 5G 기지국(2d-02)에게 전송하고, 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호를 단말에게 전송한다. 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 자원에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 시간 자원의 할당을 선택하고, 할당 정보를 X2로 다른 기지국 기지국(2d-02)에게 송신함으로써 LTE 시스템과 5G 시스템의 자원구분이 가능하다. 5G capable 단말(2d-04)에게 LTE 또는 5G 자원할당 신호를 전송할 때, 상기 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 13개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 기지국(2c-01)에 의해 전송될 수도 있다.

단계 2d-11에서 기지국(2c-01 혹은 2d-02)은 5G capable 단말(2c-04)에게 5G를 위한 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. 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 2d-12에서 기지국(2d-02)은 5G capable 단말(2d-04)에게 5G 자원에서 5G 서비스를 위한 데이터를 단말과 송수신한다.

다음으로 5G capable 단말(2d-04)이 기지국이(2d-01 혹은 2d-02)으로부터 5G 자원을 설정 받고, 상기 5G 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 2d-20에서 5G capable 단말(2d-04)은 기지국이(2d-01 혹은 2d-02)로부터 LTE 또는 5G 자원할당 신호를 수신한다. 상기 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 13개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 기지국(2c-01)에 의해 전송될 수도 있다.

단계 2d-21에서 5G capable 단말(2d-04)은 기지국(2d-01 혹은 2d-02)이 전송한 5G를 위한 동기신호로부터 동기를 획득하고, 기지국(2d-01 혹은 2d-02)이 전송한 시스템 정보를 수신한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호 일수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 전송된 공통 동기 신호 일수도 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 2d-22에서 5G capable 단말(2d-04)은 5G 자원에서 5G 서비스를 위한 데이터를 기지국(2d-02)와 송수신한다.

도 2e를 참조하여 설명하면, 도 2e는 LTE 기지국(2e-01)과 5G 기지국(2e-04)이 각각 설치된 것을 도시한 것이다. 이 경우 LTE 기지국(2e-01)이나 5G 기지국(2e-04)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상기의 LTE 기지국(2e-01)이나 5G 기지국(2e-04)은 각각 stand-alone하며, 각각의 기지국에 단말이 캠핑(camping)할 수 있다. LTE 기지국(2e-01)에는 LTE 송수신 모듈을 갖고 있는 LTE capable 단말(2e-03)이 캠핑할 수 있고, LTE capable 단말(2e-03)은 LTE 기지국(2e-01)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, LTE 기지국(2e-01)과 데이터를 송수신할 수 있다(2e-02). 5G 기지국(2e-04)에는 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말(2e-06)이 캠핑할 수 있고, 5G capable 단말(2e-06)은 5G 기지국(2e-04)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, 5G 기지국(2e-04)과 데이터를 송수신할 수 있다(2e-05). LTE 기지국(2e-01)과 5G 기지국(2e-04)를 제어하는 통합제어기(2e-07)이 존재하는 경우, 상기 통합제어기(2e-07)은 LTE 기지국(2e-01)과 5G 기지국(2e-04)를 실시간으로 관장하여 운영하는 것이 가능하다. 가령, 통합제어기(2e-07)가 시간상에서 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 시간에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 시간 자원의 할당을 동적으로 선택하고 그 신호를 LTE 기지국(2e-01)과 5G 기지국(2e-04)에게 전송하는 것이 가능하다. 상기 LTE capable 단말(2e-03)은 LTE 기지국(2e-01)으로부터 LTE 신호가 송수신 될 수 있는 자원을 지시하는 신호를 수신함으로써 LTE 기지국으로부터의 데이터 송수신이 어떤 자원을 통하여 이루어지는 지를 알 수 있다. 5G capable 단말(2e-06)은 5G 기지국(2e-04)으로부터 5G 신호가 송수신 될 수 있는 자원(시간 자원 또는 주파수 자원 또는 안테나 자원 또는 공간 자원 등)을 지시하는 신호를 수신함으로써 5G기지국으로부터의 데이터 송수신이 어떤 자원을 통하여 이루어지는 지를 알 수 있다.

한편, 상기 통합제어기(2e-07)이 없는 경우 기본적으로 도 2d의 기지국 절차 및 단말 절차를 따른다. 만약 비이상적인 백홀을 가진 경우 빠른 기지국간 X2 통신이 불가능하다. 따라서, 상기 기지국(2e-01 혹은 2e-04)는 LTE 시스템과 5G 시스템을 정적(semi-statically)으로 운영하는 것이 가능하다. 가령, 기지국(2e-01 혹은 2e-04)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(2e-04 혹은 2e-01)에게 송신함으로써 LTE 시스템과 5G 시스템의 자원구분이 가능하다. 상기 LTE capable 단말(2e-03)은 LTE 기지국(2e-01)으로부터 LTE 신호가 송수신 될 수 있는 자원을 지시하는 신호를 수신함으로써 LTE 기지국으로부터의 데이터 송수신이 어떤 자원을 통하여 이루어지는 지를 알 수 있다. 5G capable 단말(2e-06)은 5G 기지국(2e-04)으로부터 5G 신호가 송수신 될 수 있는 자원(시간 자원 또는 주파수 자원 또는 안테나 자원 또는 공간 자원 등)을 지시하는 신호를 수신함으로써 5G기지국으로부터의 데이터 송수신이 어떤 자원을 통하여 이루어지는 지를 알 수 있다.

다음으로 기지국이(2e-04)이 5G 자원을 설정하고, 5G capable 단말(2e-06)과 상기 5G를 위한 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 2e-10에서 기지국(2e-04)은 5G capable 단말(2e-06)에게 5G 전송을 위해 설정된 자원에서 5G를 위한 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. 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 2e-11에서 5G 기지국(2e-04)은 LTE 또는 5G 자원할당 신호를 단말(2e-06)에게 전송한다. 5G capable 단말(2d-06)에게 LTE 또는 5G 자원할당 신호를 전송할 때, 상기 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 13개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 기지국(2c-01)에 의해 전송될 수도 있다. 통합제어기(2e-07)가 존재하는 경우, 상기 LTE 또는 5G 자원할당은 상기 통합제어기(2e-07)로부터 결정되어 X2로 5G 기지국(2e-04)에게 전송됨으로써, 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 자원에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 자원 할당을 선택하고, 할당 정보를 X2로 기지국(2e-01 혹은 2e-4)에게 송신함으로써 LTE 시스템과 5G 시스템의 자원구분이 가능하다. 통합제어기(2e-07)이 존재하지 않는 경우, 도 2d의 기지국 절차에서처럼 LTE 기지국 혹은 5G 기지국이 LTE 또는 5G 자원할당을 선택하여 다른 기지국에게 전송할 수 있다.

단계 2e-12에서 기지국(2e-04)은 5G capable 단말(2e-06)에게 5G 자원에서 5G 서비스를 위한 데이터를 단말과 송수신한다.

다음으로 5G capable 단말(2e-06)이 기지국이(2e-04)으로부터 5G 자원을 설정 받고, 상기 5G 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 2e-20에서 5G capable 단말(2e-06)은 5G 전송을 위해 설정된 자원에서 기지국(2e-04)이 전송한 5G를 위한 동기신호로부터 동기를 획득하고, 기지국(2e-04)이 전송한 시스템 정보를 수신한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호 일수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 전송된 공통 동기 신호 일수도 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 2e-21에서 5G capable 단말(2e-06)은 기지국이(2e-04)로부터 LTE 또는 5G 자원할당 신호를 수신한다. 상기 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 13개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 기지국(2c-01)에 의해 전송될 수도 있다.

단계 2e-22에서 5G capable 단말(2e-06)은 5G 자원에서 5G 서비스를 위한 데이터를 기지국(2e-04)와 송수신한다.

다음으로 상기 도 2c, 2d, 2e의 LTE 시스템과 5G 시스템이 공존하는 상황에서 LTE 데이터 송수신과 5G 데이터 송수신이 한 LTE 캐리어에서 시간적으로 분할하여 운영하는 방안을 설명하도록 한다.

먼저 도 2f는 한 LTE FDD 캐리어에서 MBSFN (Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임을 통하여 LTE 데이터 송수신과 5G 데이터 송수신을 시간으로 분할하여 운영하는 것을 도시하는 도면이다.

도 2f에서 FDD(2f-01) 정보(DL 캐리어 주파수 BW 및 위치 정보, UL 캐리어 주파수 BW 및 위치 정보)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 동기 획득, 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다. 5G 전송만 존재하는 캐리어의 경우에 비하여 LTE와 5G가 공존하는 캐리어의 경우 오직 MBSFN 서브프레임에서만 5G 전송이 가능하므로 동기 신호는 5G 전송만 존재하는 캐리어에서와는 다른 서브프레임에서 전송될 수 있다. 하지만, 동기 신호가 전송되는 주기(가령 5ms)를 유지하기 위하여 특정 MBSFN 서브프레임 가령 #2, #7등은 반드시 5G 전송을 위해 사용하도록 설정될 수 있다. 단말은 5G 전송에 사용하는 서브프레임 인덱스 및 slot 인덱스 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 인덱스 정보를 RS 및 데이터 수신을 위해 활용할 수 있다.

FDD(2f-01)에서 MBSFN 서브프레임은 서브프레임 #1, #2, #3, #6, #7, #8등에서 선택적으로 상위 신호로 설정될 수 있다. 설정된 MBSFN 서브프레임 중 5G 전송을 위해 사용하는 서브프레임 들은 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말이 수신한 상기 서브프레임 정보를 통해 5G capable 단말은 5G 데이터 전송이 어떤 자원에서 수행되는지를 판단할 수 있다. 한편 상기 MBSFN 서브프레임을 구성하고 있는 14개의 OFDM 심볼 중 맨 앞에 있는 2개의 OFDM 심볼은 LTE 단말을 위한 CRS 및 제어 채널 전송을 위해 사용된다. 따라서, 맨 앞에 있는 2개의 OFDM 심볼을 제외한, 12개의 OFDM 심볼에서 5G 전송(2f-04 혹은 2f-05)이 수행되며, 맨 앞에 2개의 OFDM 심볼을 제외한 3번째 OFDM 심볼의 시작에 맞게 5G 하향 전송(2f-04 혹은 2f-05)이 수행되어야 한다. 본 발명에서 5G 단말이 5G 하향 전송(2f-04 혹은 2f-05)을 수신하도록 하기 위한 실시예를 설명한다. 첫번째 실시예는 5G 하향 전송(2f-04 혹은 2f-05) 수신을 위해 5G 하향 전송의 시작점 혹은 5G 하향 전송 구간에 대한 정보를 단말에게 지시하고 단말이 상기 정보를 획득하여 5G 하향 전송이 수행되는 시점 및 구간을 알도록 하는 것이다. 즉, 5G 단말은 3번째 OFDM 심볼의 시작에 대한 동기를 맞춰서 5G 하향 전송(2f-04 혹은 2f-05)이 수행되는 시작지점을 획득해야 한다. 상기에서 5G 하향 전송(2f-04 혹은 2f-05)이 수행되는 시작지점에서 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 하향 제어 채널 수신을 위한 참조 신호 혹은 그 외의 다른 목적을 위한 참조 신호가 전송될 수 있다. 그와는 다르게 5G 상향 전송을 위해 설정되는 5G 데이터를 위한 상향 자원(2f-06 혹은 2f-07)에서는 14개의 OFDM 심볼이 모두 5G 전송(2f-08 혹은 2f-09)을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 5G 상향 전송(2f-08 혹은 2f-09)을 위해서는 첫번째 OFDM 심볼의 시작에 맞게 5G 상향 전송이 수행되어야 하며, 5G 단말은 첫번째 OFDM 심볼의 시작에 대한 동기를 맞춰서 5G 상향 전송(2f-08 혹은 2f-09)이 수행되는 시작지점을 획득해야 한다.

두번째 실시예는 5G 하향 전송(2f-04 혹은 2f-05) 수신을 위해 LTE CRS 및 LTE 제어 채널 전송을 위해 사용되는 2개의 OFDM 심볼을 reserved resource 혹은 blank resource로 설정하는 것이다. 이 때, 두 가지 방법이 적용 가능하다. 첫번째 방법은 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 rate matching을 적용하는 것이다. 즉 5G 단말은 reserved resource 혹은 blank resource로 설정된 2개의 OFDM 심볼에 해당하는 자원에서 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송되지 않고 3번째 OFDM 심볼로부터 전송된다는 사실(rate matching)을 알아야 한다. 따라서, 5G 단말은 상기 reserved resource 혹은 blank resource 설정을 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 상기 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 상기 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원이 rate matching 된다는 정보를 상기 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 3번째 OFDM 심볼로부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 탐지한다. 혹은 단말은 각 5G 전송 신호 별로 사전 결정된 대로 rate matching 동작을 수행할 수 있다. 즉 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원은 rate matching 하도록 사전 결정될 수 있다. 결과적으로 상기 5G 단말은 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 설정된 자원에서 reserved resource 혹은 blank resource 와 겹친 자원을 제외한 나머지 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 설정된 자원에서만 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송된다고 판단하여 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 수신한다. 결과적으로 5G 하향 제어 채널 전송을 위한 자원이 작아지므로, 일부의 CCE Aggregation level만 (가령 4, 8) 단말이 복호하도록 설정될 수 있다.

두번째 방법은 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 puncturing을 적용하는 것이다. 즉 5G 단말은 reserved resource 혹은 blank resource로 설정된 2개의 OFDM 심볼에 해당하는 자원에서 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송되지 않으며, 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호는 첫번째 OFDM 심볼로부터 전송되었다는 사실(puncturing)을 알아야 한다. 따라서, 5G 단말은 상기 reserved resource 혹은 blank resource 설정을 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 상기 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 상기 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원이 puncturing 된다는 정보를 상기 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 첫번째 OFDM 심볼로부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 탐지한다. 혹은 단말은 각 5G 전송 신호 별로 사전 결정된 대로 puncturing 동작을 수행할 수 있다. 즉 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원은 puncturing 하도록 사전 결정될 수 있다. 결과적으로 상기 5G 단말은 첫번째 OFDM 심볼로부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송된다고 판단하여, reserved resource 혹은 blank resource 와 겹친 자원은 수신 신호 값을 0으로 맵핑하고, reserved resource 혹은 blank resource 와 겹친 자원 외에 나머지 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 설정된 자원에서는 수신된 수신값을 맵핑하여 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 수신한다. 결과적으로 5G 하향 제어 채널 전송을 위한 자원이 작아지지 않지만, 수신 채널의 상태가 좋은 경우 단말에게 사용될 수 있다.

상기의 reserved resource 혹은 blank resource 에서 5G 신호가 rate matching되었는지 puncturing되었는지를 지시하는 신호는 하나의 필드, 가령 1비트 정보로 5G 단말에게 전송되어 5G 단말이 수신할 수 있다.

세번째 실시예는 5G 하향 전송(2f-04 혹은 2f-05) 수신을 위해 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 하향 제어 채널 수신을 위한 참조 신호 혹은 그 외의 다른 목적을 위한 참조 신호가 전송되는 OFDM 심볼 위치를 단말에게 설정하고 단말이 상기 정보로부터 5G 하향 전송이 수행되는 시점을 알도록 하는 것이다. 즉, 5G 단말은 3번째 OFDM 심볼에서 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 참조 신호가 전송된다는 것을 상위신호로부터 수신한다. 이 경우, 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 참조 신호는 3번째 OFDM 심볼에서부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송되도록 설정된 OFDM 심볼까지 전송될 수 있다.

상기의 모든 실시예는 단말의 채널 상태에 따라 기지국이 사용하는 것이 가능하다. 가령 단말의 채널 상태가 좋은 경우 두번째 실시예를 단말에게 적용할 수 있으며, 단말의 채널 상태가 좋지 않은 경우 첫번째, 세번째 실시예를 단말에게 적용할 수 있다. 각 채널 상태에 따라 단말에게 다른 실시예를 적용하는 경우, 단말은 각 실시예에 따른 설정을 기지국으로부터 수신하고, 기지국으로부터 수신된 신호에 따라 각 실시예에서의 단말 동작을 실시한다.

또한, 도 2c 혹은 도 2d에서 설명한 바와 같이 LTE 송수신 모듈/5G 송수신 모듈을 동시에 갖고 있는 단말인 경우 기지국으로부터 LTE PCFICH를 수신하여 5G 전송의 시작 OFDM 심볼을 획득 할 수 있다. 가령 LTE PCFICH가 LTE 하향 제어 채널 전송 구간이 두번째 OFDM 심볼까지라고 지시하는 경우, 단말은 3번째 OFDM 심볼로부터 5G를 위한 전송이 시작됨을 획득할 수 있다.상기에서는 MBSFN 서브프레임을 구성하고 있는 14개의 OFDM 심볼 중 맨 앞에 있는 2개의 OFDM 심볼이 LTE 단말을 위한 CRS 및 제어 채널 전송을 위해 사용되는 예에 대해서 설명하였지만, 맨 앞에 있는 1개의 OFDM 심볼이 LTE 단말을 위한 CRS 및 제어 채널 전송을 위해 사용되는 예에 대해서도 적용 가능하며, 이 때는 13개의 OFDM 심볼이 5G 전송을 위해 사용된다.

또한, LTE 셀 내에 있는 전송모드 TM9, 10을 지원할 수 있는 LTE 단말들은 MBSFN 서브프레임내에서 DMRS(Demodulation Reference Signal)과 CSI-RS(Channel Statement Information Reference Signal)를 통한 데이터 전송이 가능하므로, 5G 단말과 상기 LTE 단말들을 위해 상기 MBSFN 서브프레임내에서 주파수 자원으로 LTE 전송과 5G 전송을 분할하는 것이 가능하다. 이 때, LTE 전송과 5G 전송은 같은 numerology를 가져야 한다. 가령 LTE에서 15kHz의 서브캐리어 스페이싱은 5G 전송을 위해서도 사용되어야 한다. 상기 방법을 적용하는 것에 의해 LTE와 5G 전송은 서로간에 영향 없이 수행될 수 있다. LTE와 5G가 다른 numerology를 갖는 것을 지원하기 위해서는 LTE와 5G 자원 사이에 LTE 전송을 보호하기 위한 가드 밴드가 필요로 되며, 상기 가드 밴드가 설정되는 경우에 5G 단말에게 시그날링 될 수 있고, 5G 단말은 상기 신호를 수신하여 가드 밴드를 제외한 5G 자원에서 5G 제어 정보 및 참조 신호 또는 데이터 정보를 수신할 수 있다. 상기 주파수 자원에서의 분할을 위해서 도 2c, 2d, 2e에서 제시된 기지국과 단말 절차가 적용될 수 있다.

도 2f에서는 일 실시예로써 MBSFN 서브프레임 #3(2f-02)과 #8(2f-03)이 5G 데이터 전송(2f-04 혹은 2f-05)을 위해 사용되며, 5G 데이터 송수신을 위한 구체적인 절차는 도 2c, 2d, 2e에서 제시된 기지국과 단말 절차를 따른다. 5G 데이터에 대한 상향 제어 정보 전송을 위해서 5G 데이터를 위한 상향 자원(2f-08 혹은 2f-09)이 또한 5G를 위해 설정된다. 상기 상향 자원의 위치는 5G HARQ 피드백 타이밍이나 상향 제어 정보 설계에 따라 달라질 수 있다. 가령, 5G 하향 데이터에 대한 상향 피드백 타이밍이 다음 상향 서브프레임인 #4 또는 #9에 위치하는 경우, 상향 서브프레임 #4 또는 #9가 설정될 수 있다.

다음으로 도 2g는 한 LTE TDD 캐리어에서 MBSFN 서브프레임을 통하여 LTE 데이터 송수신과 5G 데이터 송수신을 시간으로 분할하여 운영하는 것을 도시하는 도면이다.

도 2g에서 TDD(2g-01) 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보, TDD UL-DL 설정 정보, TDD special subframe 설정 정보, eIMTA 운영을 위한 동적 TDD UL-DL 설정 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 동기 획득, 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다.

5G 전송만 존재하는 캐리어의 경우에 비하여 LTE와 5G가 공존하는 캐리어의 경우 오직 MBSFN 서브프레임에서만 5G 전송이 가능하므로 동기 신호는 5G 전송만 존재하는 캐리어에서와는 다른 서브프레임에서 전송될 수 있다. 하지만, 동기 신호가 전송되는 주기(가령 5ms)를 유지하기 위하여 특정 MBSFN 서브프레임 가령 #2, #7등은 반드시 5G 전송을 위해 사용하도록 설정될 수 있다. 단말은 5G 전송에 사용하는 서브프레임 인덱스 및 slot 인덱스 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 인덱스 정보를 RS 및 데이터 수신을 위해 활용할 수 있다.

TDD(2g-01)에서 MBSFN 서브프레임은 하향 서브프레임인 경우 서브프레임 #3, #4, #7, #8, #9등에서 선택적으로 상위 신호로 설정될 수 있다. 설정된 MBSFN 서브프레임 중 5G 전송을 위해 사용하는 서브프레임 들은 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말이 수신한 상기 서브프레임 정보를 통해 5G capable 단말은 5G 데이터 전송이 어떤 자원에서 수행되는지를 판단할 수 있다. 한편 상기 MBSFN 서브프레임을 구성하고 있는 14개의 OFDM 심볼 중 맨 앞에 있는 2개의 OFDM 심볼은 LTE 단말을 위한 CRS 및 제어 채널 전송을 위해 사용된다. 따라서, 맨 앞에 있는 2개의 OFDM 심볼을 제외한, 12개의 OFDM 심볼에서 5G 전송(2g-02)이 수행되며, 맨 앞에 2개의 OFDM 심볼을 제외한 3번째 OFDM 심볼의 시작에 맞게 5G 상하향 전송(2g-03)이 수행되어야 한다. 본 발명에서 5G 단말이 5G 상하향 전송(2g-03)을 송수신하도록 하기 위한 실시예를 설명한다. 첫번째 실시예는 5G 상하향 전송(2g-03) 송수신을 위해 5G 상하향 전송의 시작점 혹은 5G 상하향 전송 구간에 대한 정보를 단말에게 지시하고 단말이 상기 정보를 획득하여 5G 상하향 전송이 수행되는 시점 및 구간을 알도록 하는 것이다. 즉, 5G 단말은 3번째 OFDM 심볼의 시작에 대한 동기를 맞춰서 5G 상하향 전송(2g-03)이 수행되는 시작지점을 획득해야 한다. 상기에서 5G 상하향 전송(2g-03)이 수행되는 시작지점에서 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 상하향 제어 채널 수신을 위한 참조 신호 혹은 그 외의 다른 목적을 위한 참조 신호가 전송될 수 있다.

두번째 실시예는 5G 상하향 전송(2g-03) 송수신을 위해 LTE CRS 및 LTE 제어 채널 전송을 위해 사용되는 2개의 OFDM 심볼을 reserved resource 혹은 blank resource로 설정하는 것이다. 이 때, 두 가지 방법이 적용 가능하다. 첫번째 방법은 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 rate matching을 적용하는 것이다. 즉 5G 단말은 reserved resource 혹은 blank resource로 설정된 2개의 OFDM 심볼에 해당하는 자원에서 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송되지 않고 3번째 OFDM 심볼로부터 전송된다는 사실(rate matching)을 알아야 한다. 따라서, 5G 단말은 상기 reserved resource 혹은 blank resource 설정을 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 상기 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 상기 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원이 rate matching 된다는 정보를 상기 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 3번째 OFDM 심볼로부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 탐지한다. 혹은 단말은 각 5G 전송 신호 별로 사전 결정된 대로 rate matching 동작을 수행할 수 있다. 즉 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원은 rate matching 하도록 사전 결정될 수 있다. 결과적으로 상기 5G 단말은 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 설정된 자원에서 reserved resource 혹은 blank resource 와 겹친 자원을 제외한 나머지 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 설정된 자원에서만 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송된다고 판단하여 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 수신한다. 결과적으로 5G 하향 제어 채널 전송을 위한 자원이 작아지므로, 일부의 CCE Aggregation level만 (가령 4, 8) 단말이 복호하도록 설정될 수 있다.

두번째 방법은 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 puncturing을 적용하는 것이다. 즉 5G 단말은 reserved resource 혹은 blank resource로 설정된 2개의 OFDM 심볼에 해당하는 자원에서 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송되지 않으며, 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호는 첫번째 OFDM 심볼로부터 전송되었다는 사실(puncturing)을 알아야 한다. 따라서, 5G 단말은 상기 reserved resource 혹은 blank resource 설정을 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 상기 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 상기 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원이 puncturing 된다는 정보를 상기 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 첫번째 OFDM 심볼로부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 탐지한다. 혹은 단말은 각 5G 전송 신호 별로 사전 결정된 대로 puncturing 동작을 수행할 수 있다. 즉 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원은 puncturing 하도록 사전 결정될 수 있다. 결과적으로 상기 5G 단말은 첫번째 OFDM 심볼로부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송된다고 판단하여, reserved resource 혹은 blank resource 와 겹친 자원은 수신 신호 값을 0으로 맵핑하고, reserved resource 혹은 blank resource 와 겹친 자원 외에 나머지 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 설정된 자원에서는 수신된 수신값을 맵핑하여 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 수신한다. 결과적으로 5G 하향 제어 채널 전송을 위한 자원이 작아지지 않지만, 수신 채널의 상태가 좋은 경우 단말에게 사용될 수 있다.

상기의 reserved resource 혹은 blank resource 에서 5G 신호가 rate matching되었는지 puncturing되었는지를 지시하는 신호는 하나의 필드, 가령 1비트 정보로 5G 단말에게 전송되어 5G 단말이 수신할 수 있다.

세번째 실시예는 5G 상하향 전송(2g-03) 송수신을 위해 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 하향 제어 채널 수신을 위한 참조 신호 혹은 그 외의 다른 목적을 위한 참조 신호가 전송되는 OFDM 심볼 위치를 단말에게 설정하고 단말이 상기 정보로부터 5G 하향 전송이 수행되는 시점을 알도록 하는 것이다. 즉, 5G 단말은 3번째 OFDM 심볼에서 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 참조 신호가 전송된다는 것을 상위신호로부터 수신한다. 이 경우, 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 참조 신호는 3번째 OFDM 심볼에서부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송되도록 설정된 OFDM 심볼까지 전송될 수 있다.

상기의 모든 실시예는 단말의 채널 상태에 따라 기지국이 사용하는 것이 가능하다. 가령 단말의 채널 상태가 좋은 경우 두번째 실시예를 단말에게 적용할 수 있으며, 단말의 채널 상태가 좋지 않은 경우 첫번째, 세번째 실시예를 단말에게 적용할 수 있다. 각 채널 상태에 따라 단말에게 다른 실시예를 적용하는 경우, 단말은 각 실시예에 따른 설정을 기지국으로부터 수신하고, 기지국으로부터 수신된 신호에 따라 각 실시예에서의 단말 동작을 실시한다.

또한, 도 2c 혹은 도 2d에서 설명한 바와 같이 LTE 송수신 모듈/5G 송수신 모듈을 동시에 갖고 있는 단말인 경우 기지국으로부터 LTE PCFICH를 수신하여 5G 전송의 시작 OFDM 심볼을 획득 할 수 있다. 가령 LTE PCFICH가 LTE 하향 제어 채널 전송 구간이 두번째 OFDM 심볼까지라고 지시하는 경우, 단말은 3번째 OFDM 심볼로부터 5G를 위한 전송이 시작됨을 획득할 수 있다.

또한, LTE 셀 내에 있는 전송모드 TM9, 10을 지원할 수 있는 LTE 단말들은 MBSFN 서브프레임내에서 DMRS(Demodulation Reference Signal)과 CSI-RS(Channel Statement Information Reference Signal)를 통한 데이터 전송이 가능하므로, 5G 단말과 상기 LTE 단말들을 위해 상기 MBSFN 서브프레임내에서 주파수 자원으로 LTE 전송과 5G 전송을 분할하는 것이 가능하다. 이 때, LTE 전송과 5G 전송은 같은 numerology를 가져야 한다. 가령 LTE에서 15kHz의 서브캐리어 스페이싱은 5G 전송을 위해서도 사용되어야 한다. 상기 방법을 적용하는 것에 의해 LTE와 5G 전송은 서로간에 영향 없이 수행될 수 있다. LTE와 5G가 다른 numerology를 갖는 것을 지원하기 위해서는 LTE와 5G 자원 사이에 LTE 전송을 보호하기 위한 가드 밴드가 필요로 되며, 상기 가드 밴드가 설정되는 경우에 5G 단말에게 시그날링 될 수 있고, 5G 단말은 상기 신호를 수신하여 가드 밴드를 제외한 5G 자원에서 5G 제어 정보 및 참조 신호 또는 데이터 정보를 수신할 수 있다.

상기 주파수 자원에서의 분할을 위해서 도 2c, 2d, 2e에서 제시된 기지국과 단말 절차가 적용될 수 있다.

도 2g에서는 일 실시예로써 MBSFN 서브프레임 #4(2g-02) 이 5G 데이터 전송(2g-03)을 위해 사용되며, 5G 데이터 송수신을 위한 구체적인 절차는 도 2c, 2d, 2e에서 제시된 기지국과 단말 절차를 따른다. 5G 데이터에 대한 상향 제어 정보 전송도 상기 서브프레임 #4에서 수행한다. 서브프레임 #4내의 구체적인 위치는 5G HARQ 피드백 타이밍이나 상향 제어 정보 설계에 따라 달라질 수 있다.

상기에서는 MBSFN 서브프레임을 구성하고 있는 14개의 OFDM 심볼 중 맨 앞에 있는 2개의 OFDM 심볼이 LTE 단말을 위한 CRS 및 제어 채널 전송을 위해 사용되는 예에 대해서 설명하였지만, 맨 앞에 있는 1개의 OFDM 심볼이 LTE 단말을 위한 CRS 및 제어 채널 전송을 위해 사용되는 예에 대해서도 적용 가능하며, 이 때는 13개의 OFDM 심볼이 5G 전송을 위해 사용된다.

다음으로 도 2h는 한 LTE TDD 캐리어에서 상향 서브프레임을 통하여 LTE 데이터 송수신과 5G 데이터 송수신을 시간으로 분할하여 운영하는 것을 도시하는 도면이다.

도 2h에서 TDD(2h-01) 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보, TDD UL-DL 설정 정보, TDD special subframe 설정 정보, eIMTA 운영을 위한 동적 TDD UL-DL 설정 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 동기 획득, 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다.

5G 전송만 존재하는 캐리어의 경우에 비하여 LTE와 5G가 공존하는 캐리어의 경우 오직 상향 서브프레임에서만 5G 전송이 가능하므로 동기 신호는 5G 전송만 존재하는 캐리어에서와는 다른 서브프레임에서 전송될 수 있다. 하지만, 동기 신호가 전송되는 주기(가령 5ms)를 유지하기 위하여 특정 상향 서브프레임 가령 #2, #7등은 반드시 5G 전송을 위해 사용하도록 설정될 수 있다. 단말은 5G 전송에 사용하는 서브프레임 인덱스 및 slot 인덱스 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 인덱스 정보를 RS 및 데이터 수신을 위해 활용할 수 있다.

TDD(2h-01)에서 5G 전송을 위해 사용하는 상향 서브프레임 들은 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말이 수신한 상기 서브프레임 정보를 통해 5G capable 단말은 5G 데이터 전송이 어떤 자원에서 수행되는지를 판단할 수 있다.

5G 상하향 전송을 위해 설정되는 5G 데이터를 위한 자원(2h-02 혹은 2h-03)에서는 14개의 OFDM 심볼이 모두 5G 전송(2h-04 혹은 2h-05)을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 5G 상하향 전송(2h-04 혹은 2h-05)을 위해서는 첫번째 OFDM 심볼의 시작에 맞게 5G 상하향 전송이 수행되어야 하며, 5G 단말은 첫번째 OFDM 심볼의 시작에 대한 동기를 맞춰서 5G 상하향 전송(2h-04 혹은 2h-05)이 수행되는 시작지점을 획득해야 한다.

도 2h에서는 일 실시예로써 상향 서브프레임 #4(2h-02)와 #9(2h-03)이 5G 데이터 전송(2h-04 혹은 2h-05)를 위해 사용되며, 5G 데이터 송수신을 위한 구체적인 절차는 도 2c, 2d, 2e에서 제시된 기지국과 단말 절차를 따른다. 5G 데이터에 대한 상향 제어 정보 전송도 상기 서브프레임 #4 혹은 서브프레임 #9에서 수행한다. 서브프레임 #4 혹은 #9내의 구체적인 위치는 5G HARQ 피드백 타이밍이나 상향 제어 정보 설계에 따라 달라질 수 있다.

다음으로 도 2i는 비면허대역의 한 캐리어에서 LAA 동작을 통하여 LTE 데이터 송수신과 5G 데이터 송수신을 시간으로 분할하여 운영하는 것을 도시하는 도면이다. 도 2i의 도면에서는 비면허대역에 있는 한 캐리어에서 LAA 동작을 적용하는 예를 설명하지만, 면허대역에 있는 한 캐리어에서 LAA 동작을 적용하는 것도 가능하다.

도 2i에서 캐리어(2i-01) 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보, DRS(Discovery Reference Signal) 설정 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 동기 획득, 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다.

캐리어(2i-01)에서 5G 전송을 위해 사용하는 상향 서브프레임 들은 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말이 수신한 상기 서브프레임 정보를 통해 5G capable 단말은 5G 데이터 전송이 어떤 자원에서 수행되는지를 판단할 수 있다.

도 2i에서 일 실시예로써 자원(2i-02)에서 LTE 전송이 수행되며, 자원(2i-03)에서 5G 전송이 수행된다. 5G 데이터 송수신을 위한 구체적인 절차는 도 2c, 2d, 2e에서 제시된 기지국과 단말 절차를 따른다. 5G 데이터에 대한 상향 제어 정보 전송도 상기 5G 전송을 위한 자원(2i-03)에서 수행한다. 자원(2i-03)내의 구체적인 위치는 5G HARQ 피드백 타이밍이나 상향 제어 정보 설계에 따라 달라질 수 있다.

다음으로, 도 2j는 다수의 LTE 캐리어들에서 CA(Carrier Aggregation)의 셀 활성화 /비활성화(activation/deactivation)을 통하여 LTE 데이터 송수신과 5G 데이터 송수신을 주파수로 분할하여 운영하는 것을 도시하는 도면이다.

도 2j에서 셀들(2j-03 내지 2j-08)은 FDD, TDD, LAA의 duplex들로 설정될 수 있으며, FDD 셀 정보(DL 캐리어 주파수 BW 및 위치 정보, UL 캐리어 주파수 BW 및 위치 정보), TDD 셀 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보, TDD UL-DL 설정 정보, TDD special subframe 설정 정보, eIMTA 운영을 위한 동적 TDD UL-DL 설정 정보 등), LAA 셀 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보, DRS(Discovery Reference Signal) 설정 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 동기 획득, 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다.

LTE와 5G 전송을 위해 셀들을 단말들에게 활성화/비활성화 시킴으로써 해당 셀에서 LTE 단말의 데이터 송수신을 막거나, 다시 가능하게 할 수 있다. 또한 5G 단말들의 데이터 송수신을 막거나, 다시 가능하게 할 수 있다. 도 2j의 실시예에서는 셀들을 활성화/비활성화 시키는 예만 제시하였지만, CA에서의 셀들을 설정 / 비설정 (configuration / deconfiguration)시킴으로써 LTE 전송과 5G 전송을 주파수로 분할하는 것도 가능하다.

5G 전송을 위해 사용하는 셀 들은 LTE 단말들에게 비활성화 될 수 있으며, 상기 셀들은 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말이 수신한 상기 셀들의 정보를 통해 5G capable 단말은 5G 데이터 전송이 어떤 자원에서 수행되는지를 판단할 수 있다.

도 2j에서는 일 실시예로써 셀 1(2j-03), 셀 2(2j-04), 셀 3(2j-05)가 LTE 단말을 위해 사용되다가, 셀 3(2j-05)가 5G 데이터 전송을 위해 사용되기 위하여 LTE 단말에 대해 상기 셀 3(2j-05)가 비활성화 된 것을 보여주고 있다. 더 많은 5G 전송을 지원하기 위하여 더 많은 셀이 LTE 단말을 위해서 비활성화 되고, 5G 전송을 위해 사용 되어야 할 때, 셀 2(2j-07)이 LTE 단말에 대해 비활성화 되어 추가적으로 5G 전송을 위해 사용된다.

다음으로 도 2m은 한 LTE TDD 캐리어에서 MBSFN 또는 상향 서브프레임을 통하여 LTE 데이터 송수신과 5G 데이터 송수신을 시간으로 분할하여 운영하는 것을 도시하는 도면이다.

도 2m에서 TDD(2m-01) 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보, TDD UL-DL 설정 정보, TDD special subframe 설정 정보, eIMTA 운영을 위한 동적 TDD UL-DL 설정 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 동기 획득, 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다.

5G 전송만 존재하는 캐리어의 경우에 비하여 LTE와 5G가 공존하는 캐리어의 경우 오직 상향 서브프레임 또는 MBSFN 서브프레임에서만 5G 전송이 가능하므로 동기 신호는 5G 전송만 존재하는 캐리어에서와는 다른 서브프레임에서 전송될 수 있다. 하지만, 동기 신호가 전송되는 주기(가령 5ms)를 유지하기 위하여 특정 상향 서브프레임 혹은 MBSFN 서브프레임 가령 #2, #7등은 반드시 5G 전송을 위해 사용하도록 설정될 수 있다. 단말은 5G 전송에 사용하는 서브프레임 인덱스 및 slot 인덱스 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 인덱스 정보를 RS 및 데이터 수신을 위해 활용할 수 있다.

TDD(2m-01)에서 MBSFN 서브프레임은 하향 서브프레임인 경우 서브프레임 #3, #4, #7, #8, #9등에서 선택적으로 상위 신호로 설정될 수 있다. 설정된 MBSFN 서브프레임 또는 상향 서브프레임 중 5G 전송을 위해 사용하는 서브프레임 들은 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말이 수신한 상기 서브프레임 정보를 통해 5G capable 단말은 5G 데이터 전송이 어떤 자원에서 수행되는지를 판단할 수 있다. 한편 상기 MBSFN 서브프레임을 구성하고 있는 14개의 OFDM 심볼 중 맨 앞에 있는 2개의 OFDM 심볼은 LTE 단말을 위한 CRS 및 제어 채널 전송을 위해 사용된다. 따라서, 맨 앞에 있는 2개의 OFDM 심볼을 제외한, 12개의 OFDM 심볼(2m-03)에서 5G 전송(2m-05)이 수행되며, 맨 앞에 2개의 OFDM 심볼을 제외한 3번째 OFDM 심볼의 시작에 맞게 5G 상하향 전송(2m-05)이 수행되어야 하며, 5G 단말은 3번째 OFDM 심볼의 시작에 대한 동기를 맞춰서 5G 상하향 전송(2m-05)이 수행되는 시작지점을 획득해야 한다.

또한, LTE 셀 내에 있는 전송모드 TM9, 10을 지원할 수 있는 LTE 단말들은 MBSFN 서브프레임내에서 DMRS(Demodulation Reference Signal)과 CSI-RS(Channel Statement Information Reference Signal)를 통한 데이터 전송이 가능하므로, 5G 단말과 상기 LTE 단말들을 위해 상기 MBSFN 서브프레임내에서 주파수 자원으로 LTE 전송과 5G 전송을 분할하는 것이 가능하다. 이 때, LTE 전송과 5G 전송은 같은 numerology를 가져야 한다. 가령 LTE에서 15kHz의 서브캐리어 스페이싱은 5G 전송을 위해서도 사용되어야 한다. 상기 방법을 적용하는 것에 의해 LTE와 5G 전송은 서로간에 영향 없이 수행될 수 있다. LTE와 5G가 다른 numerology를 갖는 것을 지원하기 위해서는 LTE와 5G 자원 사이에 LTE 전송을 보호하기 위한 가드 밴드가 필요로 되며, 상기 가드 밴드가 설정되는 경우에 5G 단말에게 시그날링 될 수 있고, 5G 단말은 상기 신호를 수신하여 가드 밴드를 제외한 5G 자원에서 5G 제어 정보 및 참조 신호 또는 데이터 정보를 수신할 수 있다. 상기 주파수 자원에서의 분할을 위해서 도 2c, 2d, 2e에서 제시된 기지국과 단말 절차가 적용될 수 있다.

한편 상기 5G 상하향 전송을 위해 설정되는 상향 서브프레임(2m-02)에서는 14개의 OFDM 심볼이 모두 5G 전송(2m-04)을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 5G 상하향 전송(2m-04)을 위해서는 첫번째 OFDM 심볼의 시작에 맞게 5G 상하향 전송이 수행되어야 한다. 본 발명에서 5G 단말이 5G 상하향 전송(2m-04 혹은 2m-05)을 송수신하도록 하기 위한 실시예를 설명한다. 첫번째 실시예는 5G 상하향 전송(2m-04 혹은 2m-05) 송수신을 위해 5G 상하향 전송의 시작점 혹은 5G 상하향 전송 구간에 대한 정보를 단말에게 지시하고 단말이 상기 정보를 획득하여 5G 상하향 전송이 수행되는 시점 및 구간을 알도록 하는 것이다. 즉, 5G 단말은 첫번째 OFDM 심볼의 시작에 대한 동기를 맞춰서 5G 상하향 전송(2m-04)이 수행되는 시작지점을 획득해야 한다.

상기에서 5G 상하향 전송(2m-04 혹은 2m-05)이 수행되는 시작지점에서 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 하향 제어 채널 수신을 위한 참조 신호 혹은 그 외의 다른 목적을 위한 참조 신호가 전송될 수 있다.

상기 TDD(2m-01)에서 상향 서브프레임(2m-02)와 MBSFN 서브프레임(2m-03)이 5G 전송을 위해 사용되며, TDD UL-DL 설정이 eIMTA에 의해 매 라디오 프레임 마다 변경되는 경우, 5G 기지국은 5G 전송을 위해 설정된 자원이 UL 서브프레임인지 MBSFN 서브프레임지를 단말에게 신호 전송을 통해 지시해야 한다. 즉, 5G 전송을 위해 설정된 자원이 첫번째 OFDM 심볼부터 시작하는지, 두번째 OFDM 심볼부터 시작하는지 세번째 OFDM 심볼부터 시작하는 지를 알려주어 단말이 상기 정보를 지시하는 신호의 획득을 통해 5G 전송의 시작지점을 판단하고, 시작지점에 따른 5G 프레임 구조에 따른 5G 제어채널과 5G 참조신호 및 5G 데이터 수신을 수행 할 수 있게 된다.

두번째 실시예는 5G 상하향 전송(2m-04 혹은 2m-05) 송수신을 위해 LTE CRS 및 LTE 제어 채널 전송을 위해 사용되는 2개의 OFDM 심볼을 reserved resource 혹은 blank resource로 설정하는 것이다. 이 때, 두 가지 방법이 적용 가능하다. 첫번째 방법은 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 rate matching을 적용하는 것이다. 즉 5G 단말은 reserved resource 혹은 blank resource로 설정된 2개의 OFDM 심볼에 해당하는 자원에서 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송되지 않고 3번째 OFDM 심볼로부터 전송된다는 사실(rate matching)을 알아야 한다. 따라서, 5G 단말은 상기 reserved resource 혹은 blank resource 설정을 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 상기 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 상기 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원이 rate matching 된다는 정보를 상기 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 3번째 OFDM 심볼로부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 탐지한다. 혹은 단말은 각 5G 전송 신호 별로 사전 결정된 대로 rate matching 동작을 수행할 수 있다. 즉 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원은 rate matching 하도록 사전 결정될 수 있다. 결과적으로 상기 5G 단말은 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 설정된 자원에서 reserved resource 혹은 blank resource 와 겹친 자원을 제외한 나머지 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 설정된 자원에서만 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송된다고 판단하여 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 수신한다. 결과적으로 5G 하향 제어 채널 전송을 위한 자원이 작아지므로, 일부의 CCE Aggregation level만 (가령 4, 8) 단말이 복호하도록 설정될 수 있다.

두번째 방법은 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 puncturing을 적용하는 것이다. 즉 5G 단말은 reserved resource 혹은 blank resource로 설정된 2개의 OFDM 심볼에 해당하는 자원에서 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송되지 않으며, 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호는 첫번째 OFDM 심볼로부터 전송되었다는 사실(puncturing)을 알아야 한다. 따라서, 5G 단말은 상기 reserved resource 혹은 blank resource 설정을 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 상기 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 상기 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원이 puncturing 된다는 정보를 상기 상위 신호 혹은 물리 신호로부터 수신하고, 첫번째 OFDM 심볼로부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 탐지한다. 혹은 단말은 각 5G 전송 신호 별로 사전 결정된 대로 puncturing 동작을 수행할 수 있다. 즉 reserved resource 혹은 blank resource 내에 위치한 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위한 자원은 puncturing 하도록 사전 결정될 수 있다. 결과적으로 상기 5G 단말은 첫번째 OFDM 심볼로부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송된다고 판단하여, reserved resource 혹은 blank resource 와 겹친 자원은 수신 신호 값을 0으로 맵핑하고, reserved resource 혹은 blank resource 와 겹친 자원 외에 나머지 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 위해 설정된 자원에서는 수신된 수신값을 맵핑하여 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호를 수신한다. 결과적으로 5G 하향 제어 채널 전송을 위한 자원이 작아지지 않지만, 수신 채널의 상태가 좋은 경우 단말에게 사용될 수 있다.

상기의 reserved resource 혹은 blank resource 에서 5G 신호가 rate matching되었는지 puncturing되었는지를 지시하는 신호는 하나의 필드, 가령 1비트 정보로 5G 단말에게 전송되어 5G 단말이 수신할 수 있다.

세번째 실시예는 5G 상하향 전송(2m-04 혹은 2m-05) 송수신을 위해 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 하향 제어 채널 수신을 위한 참조 신호 혹은 그 외의 다른 목적을 위한 참조 신호가 전송되는 OFDM 심볼 위치를 단말에게 설정하고 단말이 상기 정보로부터 5G 하향 전송이 수행되는 시점을 알도록 하는 것이다. 즉, 5G 단말은 3번째 OFDM 심볼에서 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 참조 신호가 전송된다는 것을 상위신호로부터 수신한다. 이 경우, 5G를 위한 하향 제어 채널 혹은 5G 참조 신호는 3번째 OFDM 심볼에서부터 5G 하향 제어 채널 및 5G 참조 신호가 전송되도록 설정된 OFDM 심볼까지 전송될 수 있다.

상기의 모든 실시예는 단말의 채널 상태에 따라 기지국이 사용하는 것이 가능하다. 가령 단말의 채널 상태가 좋은 경우 두번째 실시예를 단말에게 적용할 수 있으며, 단말의 채널 상태가 좋지 않은 경우 첫번째, 세번째 실시예를 단말에게 적용할 수 있다. 각 채널 상태에 따라 단말에게 다른 실시예를 적용하는 경우, 단말은 각 실시예에 따른 설정을 기지국으로부터 수신하고, 기지국으로부터 수신된 신호에 따라 각 실시예에서의 단말 동작을 실시한다.

또한, 도 2c 혹은 도 2d에서 설명한 바와 같이 LTE 송수신 모듈/5G 송수신 모듈을 동시에 갖고 있는 단말인 경우 기지국으로부터 LTE PCFICH를 수신하여 5G 전송의 시작 OFDM 심볼을 획득 할 수 있다. 가령 LTE PCFICH가 LTE 하향 제어 채널 전송 구간이 두번째 OFDM 심볼까지라고 지시하는 경우, 단말은 3번째 OFDM 심볼로부터 5G를 위한 전송이 시작됨을 획득할 수 있다.

상기에서는 MBSFN 서브프레임을 구성하고 있는 14개의 OFDM 심볼 중 맨 앞에 있는 2개의 OFDM 심볼이 LTE 단말을 위한 CRS 및 제어 채널 전송을 위해 사용되는 예에 대해서 설명하였지만, 맨 앞에 있는 1개의 OFDM 심볼이 LTE 단말을 위한 CRS 및 제어 채널 전송을 위해 사용되는 예에 대해서도 적용 가능하며, 이 때는 13개의 OFDM 심볼이 5G 전송을 위해 사용된다.

도 2m에서는 일 실시예로서 상향 서브프레임 #2(2m-02)와 MBSFN 서브프레임 #4(2m-03) 이 5G 데이터 전송(2m-04 혹은 2m-05)을 위해 사용되며, 5G 데이터 송수신을 위한 구체적인 절차는 도 2c, 2d, 2e에서 제시된 기지국과 단말 절차를 따르며, 설정된 5G 자원이 어떤 서브프레임인지에 따라 시작지점이 변경됨에 따라 달라지는 5G 기지국 및 5G 단말 절차를 추가적으로 설명하도록 한다.

먼저 5G 기지국 절차를 설명하도록 한다.

단계 2m-10에서 5G 기지국은 5G capable 단말에게 5G 전송을 위해 설정된 자원에서 5G를 위한 동기 및 시스템 정보를 전송한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 항상 세번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 위해서는 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 한편, 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. 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 2m-11에서 5G 기지국은 5G 자원할당을 지시하는 신호를 5G 단말에게 전송한다. 5G capable 단말에게 5G 자원할당 신호를 전송할 때, 상기 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있고 5G 하향 제어 채널 혹은 5G 참조 신호가 몇번째 OFDM 심볼에서 전송되는지를 설정하는 정보일 수다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 13개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 5G 기지국에 의해 5G 동기와의 LTE 동기와의 차이에 대한 값이 전송될 수도 있다. 통합제어기가 존재하는 경우, 상기 LTE 또는 5G 자원할당은 상기 통합제어기로부터 결정되어 X2로 5G 기지국에게 전송됨으로써, 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 자원에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 자원 할당을 선택하고, 할당 정보를 X2로 기지국에게 송신함으로써 LTE 시스템과 5G 시스템의 자원구분이 가능하다. 통합제어기가 존재하지 않는 경우, 도 5d의 기지국 절차에서처럼 LTE 기지국 혹은 5G 기지국이 LTE 또는 5G 자원할당을 선택하여 다른 기지국에게 전송할 수 있다.

단계 2m-12에서 5G 기지국은 5G capable 단말에게 5G 자원에서 5G 자원이 시작되는 위치 (예로써 5G 전송이 시작되는 OFDM 심볼이 첫번째 OFDM 심볼인지, 두번째 OFDM 심볼인지 세번째 OFDM 심볼인지) 또는 한 서브프레임에서 차지하는 5G 자원 크기 (예로써 5G 전송이 14 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지, 13개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 12 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지) 에 따른 프레임 구조를 기반으로 5G 서비스를 위한 데이터 및 제어 정보 및 참조 신호를 단말과 송수신한다.

다음으로 5G 단말 절차를 설명하도록 한다.

단계 2m-20에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 5G를 위한 동기 및 시스템 정보를 획득한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 항상 세번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 위해서는 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 한편, 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호일 수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 동기 신호일 수도 있다. 상기의 시스템 정보는 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 시스템 신호가 전송일 수 있고, 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 시스템 정보일 수 있다.

단계 2m-21에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 5G 자원할당을 지시하는 신호를 수신한다. 상기 5G 자원할당 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 또는 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있고 5G 하향 제어 채널 혹은 5G 참조 신호가 몇번째 OFDM 심볼에서 전송되는지를 설정하는 정보일 수다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 13개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 5G 기지국으로부터 5G 동기와의 LTE 동기와의 차이에 대한 값이 수신될 수도 있다.

단계 2m-22에서 5G 단말은 단계 2m-21에서 수신한 신호를 기반으로 5G 전송 자원에서 5G 자원이 시작되는 위치 (예로써 5G 전송이 시작되는 OFDM 심볼이 첫번째 OFDM 심볼인지, 두번째 OFDM 심볼인지 세번째 OFDM 심볼인지) 또는 한 서브프레임에서 차지하는 5G 자원 크기 (예로써 5G 전송이 14 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지, 13개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지, 12 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지)를 판단하고, 결정된 5G 자원 크기 및 시작되는 위치에 따른 프레임 구조를 기반으로 5G 서비스를 위한 데이터 및 제어 정보 및 참조 신호를 기지국과 송수신한다.

다음으로 도 2n은 한 LTE TDD 캐리어에서의 자원을 시간 또는 주파수로 분할하지 않고, LTE 기지국과 5G 기지국이 독립적으로 각 LTE 송수신과 5G 송수신을 운영하는 것을 도시하는 도면이다. LTE 기지국과 5G 기지국이 독립적으로 각각의 송수신을 운영할 때, 간섭문제를 고려해야 한다. LTE 기지국과 5G 기지국은 서로간에 같은 방향의 전송에 대한 간섭(즉 LTE 하향 전송과 5G 하향 전송에 대한 서로간에 간섭 또는 LTE 상향 전송과 5G 상향 전송에 대한 서로간에 간섭)은 LTE 기지국간 간섭 문제와 유사하며 LTE 기지국이나 5G 기지국이 상기 간섭 문제를 구현으로 해결하는 것이 가능하다. 하지만, LTE 기지국과 5G 기지국은 서로간에 다른 방향의 전송에 대한 간섭(즉 LTE 하향 전송과 5G 상향 전송에 대한 서로간에 간섭 또는 LTE 상향 전송과 5G 하향 전송에 대한 서로간에 간섭)을 제거하기 위한 방법이 필요로 되며, 본 발명에서 상기 간섭을 제거하기 위한 방법을 제공한다.

도 2n에서 LTE 기지국(2n-01)과 5G 기지국(2n-02)는 각 기지국이 각각 TDD를 운영하는 것을 도시하는 도면이며, 각 기지국의 TDD 정보(캐리어 주파수 BW 및 위치 정보, TDD UL-DL 설정 정보, TDD special subframe 설정 정보, eIMTA 운영을 위한 동적 TDD UL-DL 설정 정보 등)는 5G 기지국으로부터 5G capable 단말에게 전송될 수 있으며, 5G capable 단말은 동기 획득, 시스템 정보 수신을 통해 상기 정보들을 얻을 수 있다. LTE 기지국(2n-01)은 설정된 TDD UL-DL 설정에 의해 송수신이 운영되며, 5G 기지국(2n-02)는 LTE 기지국(2n-01)이 운영하는 TDD UL-DL 설정을 기반으로 상향 전송과 하향 전송을 수행한다. 즉, LTE 기지국(2n-01)이 하향으로 운영하는 서브프레임 #0, #4, #5, #9에서는 5G 기지국(2n-02)도 하향 으로 같은 주파수의 자원을 운영하며, LTE 기지국(2n-01)이 상향으로 운영하는 서브프레임 #2, #3, #7, #8에서는 5G 기지국(2n-02)도 상향으로 같은 주파수의 자원을 운영한다. 상기 방법을 통해 LTE 기지국과 5G 기지국은 다른 방향의 전송으로 인한 간섭 문제를 제거할 수 있다. 5G 단말은 5G 기지국(2n-02)이 상향으로 운영할지 하향으로 운영할지에 대한 정보를 5G 기지국으로부터의 신호를 통해 획득하며, 상기 정보를 통해 5G 기지국의 상하향 자원 운영 정보를 알 수 있다.

한편 LTE UL-DL 설정에서는 스페셜 서브프레임(2n-03 또는 2n-04)가 존재하며, 상기 스페셜 서브프레임(2n-03 또는 2n-04)은 하향 전송이 수행되는 DwPTS(2n-11), 전파지연시간과 단말 RF 스위칭 지연시간을 위한 GP(2n-12), 상향 전송이 수행되는 UpPTS(2n-13)으로 이루어져 있다. LTE 기지국이 상기 스페셜 서브프레임을 운영하는 서브프레임 #1, #6에서 5G 기지국이 같은 주파수 자원을 운영할 때(2n-05 혹은 2n-06) LTE 기지국에 다른 방향의 간섭 문제를 제거하기 위한 방법을 필요로 한다.

LTE 전송과 5G 전송은 같은 numerology를 갖는 경우, 가령 LTE에서 15kHz의 서브캐리어 스페이싱이 5G 전송을 위해서도 사용되는 경우, 5G 기지국은 LTE 기지국이 DwPTS(2n-11)로 운영하는 6개의 OFDM 심볼에서 하향 전송을 수행할 수 있으며, LTE 기지국이 UpPTS(2n-13)으로 운영하는 2개의 OFDM 심볼에서 상향 전송을 수행할 수 있다. 만약 LTE 전송과 5G 전송이 다른 numerology를 갖는 경우, 가령 5G에서 15kHz 보다 더 큰 서브캐리어 스페이싱이 사용되거나 더 짧은 TTI(Transmission Time Instance)를 사용하는 경우 도 2n의 실시예 1부터 실시예 4를 통한 방법을 제공한다.

도 2n의 실시예 1에서 5G 기지국은 DwPTS(2n-11)구간 내의 자원(2n-21)에서 하향 전송을 수행하며, UpPTS(2n-13)구간 내의 자원(2n-23)에서 상향 전송을 운영한다. LTE 전송과 5G 전송은 다른 numerology를 갖기 때문에 TTI가 다르며, 따라서, 5G 전송이 수행될 수 있는 TTI에 따라 DwPTS(2n-11)구간을 넘지 않도록 하향 전송을 수행하고(2n-21), 5G 전송이 수행될 수 있는 TTI에 따라 UpPTS(2n-13)가 끝나는 시점을 넘지 않도록 상향 전송을 수행한다.(2n-23)

도 2n의 실시예 2에서 5G 기지국은 LTE 기지국에 의해 스페셜 서브프레임으로 운영되는 서브프레임에서 아무 전송을 수행하지 않는다. 상기 서브프레임은 미래 서비스를 위해 비워 놓는 자원으로 사용될 수도 있다.

도 2n의 실시예 3에서 5G 기지국은 LTE 기지국에 다른 방향의 간섭을 주지 않는 범위내에서 DwPTS(2n-11)구간을 넘는 자원(2n-41)에서 하향 전송을 수행하며, UpPTS(2n-43)구간을 넘는 자원(2n-43)에서 상향 전송을 운영한다. 5G 기지국은 LTE 보다 셀 커버리지가 작은 경우, 상기 방법을 통해 좀 더 많은 자원에서 상하향 전송을 수행할 수 있다.

도 2n의 실시예 4에서 LTE 기지국이 eIMTA를 통해 스페셜 서브프레임은 하향 서브프레임으로 사용하는 경우 5G 기지국은 상기 스페셜 서브프레임(2n-04)를 모두 하향 전송(2n-51)을 위해 사용할 수 있다.

상기 도 2n의 실시예 1, 2, 3, 4에서 5G 기지국은 하향 전송을 수행하는 구간 및 상향 전송을 수행하는 구간에 대한 정보를 신호를 통해 5G 단말에게 전송해야 한다. 5G 단말이 상기 신호를 수신하여 상기 정보들은 획득하여 상기 TDD 주파수 자원이 하향으로 운영되는지 상향으로 운영되는지에 대한 정보를 알 수 있다.

상기 TDD 주파수 자원에서의 LTE 기지국과 5G 기지국의 배치는 도 2c, 2d, 2e에서 제시된 배치를 적용할 수 있으며, 도 2c, 2d, 2e에서 제시된 기지국과 단말 절차가 적용될 수 있다.

도 2o는 본 발명의 실시예들에 따른 LTE에서의 스페셜 서브프레임 설정을 도시한 도면이다.

LTE에서 정의되어 있는 스페셜 서브프레임의 DwPTS, GP, UpPTS의 길이가 정의되어 있는 스페셜 서브프레임 설정(special subframe configuration)은 하향링크에서 적용되는 cyclic prefix가 normal cyclic prefix인지 extended cyclic prefix인지에 따라 10개의 스페셜 서브프레임 설정(도 2o-01)과 8개의 스페셜 서브프레임 설정(도 2o-11)이 각각 정의되어 있다. 하향링크에서 적용되는 cyclic prefix가 normal cyclic prefix인지 extended cyclic prefix인지는 단말이 셀에서 수신되는 동기 신호의 복호 등을 통해 획득할 수 있다. 도 2n의 LTE 기지국에 의해 운영되는 TDD의 각 스페셜 서브프레임에서 cyclic prefix가 normal cyclic prefix인 경우 10개의 스페셜 서브프레임 설정(도 2o-01) 중에서 1개가 셀 커버리지에 따라서 선택되고, cyclic prefix가 extended cyclic prefix인 경우 8개의 스페셜 서브프레임 설정(도 2o-11) 중에서 1개가 셀 커버리지에 따라서 선택된다. LTE 기지국이 상기의 선택된 스페셜 서브프레임 설정으로 LTE 전송을 수행하는 경우, 5G 기지국은 LTE 전송에 영향을 주지 않기 위해 앞의 도 2n에서의 실시예에 따라 5G 단말들에게 5G 자원에 대한 시그날링을 전송하고 5G 단말들은 상기 시그날링을 수신하여 5G 하향 전송과 상향 전송을 위한 자원을 알 수 있다.

다음으로 도 2p는 도 2n에서의 본 발명의 실시예들에 따른 기지국과 단말 절차를 도시한 도면이다.

도 2p를 통하여 도 2n에서의 본 발명의 실시예들에 따른 기지국과 단말 절차를 설명하도록 한다. 먼저 5G 기지국 절차를 설명하도록 한다.

단계 2p-10에서 5G 기지국은 5G capable 단말에게 5G 전송을 위해 설정된 자원에서 5G를 위한 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. 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 2p-11에서 5G 기지국은 5G 자원할당을 지시하는 신호를 5G 단말에게 전송한다. 5G capable 단말에게 5G 자원할당 신호를 전송할 때, 상기 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 도 2n과 도 2o에 따른 5G 자원이 LTE 스페셜 서브프레임인지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 도 2n과 도 2o에 따른 5G 하향 전송이 어디에서 시작하고 어디에서 끝나며, 5G 상향 전송이 어디에서 시작하고 어디에서 끝나는지를 알려주는 신호일 수 있다.

LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 5G 기지국에 의해 5G 동기와의 LTE 동기와의 차이에 대한 값이 전송될 수도 있다. 통합제어기가 존재하는 경우, 상기 LTE 또는 5G 자원할당은 상기 통합제어기로부터 결정되어 X2로 5G 기지국에게 전송됨으로써, 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 자원에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 자원 할당을 선택하고, 할당 정보를 X2로 기지국에게 송신함으로써 LTE 시스템과 5G 시스템의 자원구분이 가능하다. 통합제어기가 존재하지 않는 경우, 도 2d의 기지국 절차에서처럼 LTE 기지국 혹은 5G 기지국이 LTE 또는 5G 자원할당을 선택하여 다른 기지국에게 전송할 수 있다.

단계 2p-12에서 5G 기지국은 5G capable 단말에게 5G 자원에서 5G 상하향 전송이 시작되는 위치와 끝나는 위치를 기반으로 5G 서비스를 위한 데이터 및 제어 정보 및 참조 신호를 단말과 송수신한다.

다음으로 5G 단말 절차를 설명하도록 한다.

단계 2p-20에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 5G를 위한 동기 및 시스템 정보를 획득한다. 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. 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 2p-21에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 5G 자원할당을 지시하는 신호를 수신한다. 상기 5G 자원할당 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 도 2n과 도 2o에 따른 LTE 스페셜 서브프레임인지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 도 2n과 도 2o에 따른 5G 하향 전송이 어디에서 시작하고 어디에서 끝나며, 5G 상향 전송이 어디에서 시작하고 어디에서 끝나는지를 알려주는 신호일 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 5G 기지국으로부터 5G 동기와의 LTE 동기와의 차이에 대한 값이 수신될 수도 있다.

단계 2p-22에서 5G 단말은 단계 2p-21에서 수신한 신호로부터 5G 상하향 전송이 시작되는 위치와 끝나는 위치를 기반으로 결정된 5G 자원 크기를 기반으로 5G 서비스를 위한 데이터 및 제어 정보 및 참조 신호를 기지국과 송수신한다.

다음으로 도 2q는 다양한 Numerology를 기반으로 하는 frame structure들의 OFDM 심볼 길이가 align(일치)되는 것을 설명하는 도면이다.

5G에서 서비스간에 다른 Numerology 특히 다른 서브캐리어 간격이 사용되는 것을 지원해야 하기 때문에, 하나의 캐리어 내에 시간 또는 주파수에서 서로 다른 Numerology가 다중화될 수 있다. 이때, 서브캐리어 간격이 넓어질수록 OFDM 심볼 길이가 짧아지기 때문에, 서로 다른 서브캐리어 간격을 갖는 서비스가 지원되는 경우 OFDM 심볼수에 따른 slot 또는 서브프레임 길이가 달라질 수 있다. 이 경우 자원을 모두 사용하지 못하거나, LTE와의 공존시 간섭 문제가 발생하게 되어 자원을 효율적으로 사용하는데 문제가 된다. 따라서, 서로 다른 캐리어 간격을 갖는 경우에도 LTE에서 사용하는 15KHz에 따른 OFDM 심볼 길이와 일치되도록 OFDM 심볼 길이를 조절할 필요가 있다. LTE에서 매 slot마다 첫번째 OFDM 심볼은 나머지 6개의 OFDM 심볼보다 긴 사이클릭 프리픽스를 갖도록 설계되었기 때문에, 15KHz에 따른 OFDM 심볼길이를 일치시키기 위해서는 다른 서브캐리어 간격의 0.5ms마다 첫번째 OFDM 심볼의 사이클릭 프리픽스를 15KHz에서의 0.5ms마다 첫번째 OFDM 심볼의 길이에 맞도록 조절해야 한다. 도면에서 2q-01은 15KHz에서의 OFDM 심볼 길이를 도시한 것이며, 첫번째 OFDM 심볼은 5.208us의 사이클릭 프리픽스를 포함한 길이가 71.875us(2q-11)이며, 나머지 6개의 OFDM 심볼은 4.688us의 사이클릭 프리픽스를 포함한 길이가 71.354us(2q-12)로 동일한 길이를 갖는다.

도면에서 2q-02는 30KHz에서의 OFDM 심볼들이 어떻게 15KHz의 OFDM 심볼들과 일치되도록 구성되는지를 도시한 것이다. 30KHz의 경우 OFDM 심볼 수가 15KHz의 2배가 되며, OFDM 심볼 길이는 반으로 줄어든다. 이 때, 0.5ms마다 제일 첫번째 OFDM 심볼의 사이클릭 프리픽스를 5.208-4.688/2=2.865us로 두면, 15KHz의 매 한 개의 OFDM 심볼과 30KHz의 매 2개의 OFDM 심볼의 길이가 일치하기 된다.

도면에서 2q-03는 60KHz에서의 OFDM 심볼들이 어떻게 15KHz의 OFDM 심볼들과 일치되도록 구성되는지를 도시한 것이다. 60KHz의 경우 OFDM 심볼 수가 30KHz의 2배가 되며, OFDM 심볼 길이는 반으로 줄어든다. 이 때, 0.5ms마다 제일 첫번째 OFDM 심볼의 사이클릭 프리픽스를 2.865-2.344/2=1.693us로 두면, 15KHz의 매 한 개의 OFDM 심볼과 60KHz의 매 4개의 OFDM 심볼의 길이가 일치하기 된다.

도면에서 2q-04는 120KHz에서의 OFDM 심볼들이 어떻게 15KHz의 OFDM 심볼들과 일치되도록 구성되는지를 도시한 것이다. 120KHz의 경우 OFDM 심볼 수가 60KHz의 2배가 되며, OFDM 심볼 길이는 반으로 줄어든다. 이 때, 0.5ms마다 제일 첫번째 OFDM 심볼의 사이클릭 프리픽스를 1.693-1.172/2=1.107us로 두면, 15KHz의 매 한 개의 OFDM 심볼과 120KHz의 매 8개의 OFDM 심볼의 길이가 일치하기 된다.

같은 방식으로 더 긴 서브캐리어 간격을 갖는 경우에서 15KHz와 OFDM 심볼길이를 일치시킬 수 있다.

다음으로 도 2r은 다양한 Numerology를 기반으로 하는 frame structure에서 MBSFN 서브프레임을 통해 5G 전송을 수행할 때 필요한 frame structure를 설명하는 도면이다.

도 2r을 통해 도 2q에서처럼 다양한 서브캐리어 간격을 지원하는 경우 15KHz에서의 OFDM 심볼 길이와 다른 서브캐리어 간격의 OFDM 심볼들의 길이를 일치시키는 경우, LTE와 NR의 공존을 위해 MBSFN 서브프레임을 사용하는 경우의 이슈와 해결책에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명의 도 2m에서 설명한 바와 같이 LTE에서의 MBSFN 서브프레임은 NR 전송을 위해 활용될 수 있다. 하지만, 첫번째 2개의 OFDM 심볼이 LTE의 PDCCH 전송을 위해 사용되기 때문에, NR은 나머지 12개의 OFDM 심볼 구간에서만 전송이 될 수 있다. 따라서, 세번째 OFDM 심볼부터 NR 전송을 수행하기 위한 frame structure가 필요하며, 이 frame structure는 여전히 15KHz의 OFDM 심볼들과 길이가 일치되어야 한다. 본 실시예는 첫번째 2개의 OFDM 심볼이 LTE의 PDCCH 전송을 위해 사용되기 때문에, NR은 나머지 12개의 OFDM 심볼 구간에서만 전송이 되는 예에 대해서 설명하지만, 첫번째 1개의 OFDM 심볼이 LTE의 PDCCH 전송을 위해 사용되기 때문에, NR은 나머지 13개의 OFDM 심볼 구간에서만 전송이 되는 경우에 대해서도 적용 가능하다.

도 2r의 상단에서처럼 다른 서브캐리어 간격을 갖는 경우(2r-02, 2r-03, 2r-04), frame structure를 15KHz의 세번째 OFDM 심볼부터 시작하도록 shift 시킬 수 있다. 이때, 2r-13에서 보는 것처럼, 30KHz 서브캐리어 간격을 사용하여 서비스 하는 경우의 예에서, 15KHz의 OFDM 심볼 길이와 30KHz의 OFDM 심볼들의 길이가 일치되지 않아 맨 마지막 OFDM 심볼의 0.521us만큼의 NR 전송을 수행할 수가 없게 된다. 이런 단점을 해결하기 위하여 도 2r의 하단에서처럼 다른 서브캐리어 간격을 갖는 경우(2r-22, 2r-23, 2r-24), frame structure를 15KHz의 두번째 OFDM 심볼까지의 길이에 해당하는 부분은 사용하지 않고, 15KHz의 세번째 OFDM 심볼에 해당하는 부분부터 14번째 OFDM 심볼에 해당하는 부분까지 slot을 사용하여(2r-41, 2r-42, 2r-43, 2r-44) 심볼 일치를 계속적으로 유지할 수 있다.

다음으로 도 2s는 도 2g 또는 도 2m에서의 실시예처럼 MBSFN 서브프레임을 통해 5G 전송을 수행할 때 온전한 NR slot만을 통해 NR 전송을 지원하는 실시예를 도시한 도면이다.

본 실시예는 첫번째 2개의 OFDM 심볼이 LTE의 PDCCH 전송을 위해 사용되기 때문에, NR은 나머지 12개의 OFDM 심볼 구간에서만 전송이 되는 예에 대해서 설명하지만, 첫번째 1개의 OFDM 심볼이 LTE의 PDCCH 전송을 위해 사용되기 때문에, NR은 나머지 13개의 OFDM 심볼 구간에서만 전송이 되는 경우에 대해서도 적용 가능하다.

LTE에서의 서브프레임이라는 시간 단위를 통해 데이터를 전송하는 것과 유사하게 데이터 전송을 위한 시간 유닛으로써 NR에서는 slot 혹은 mini-slot이 정의된다. 본 발명에서 mini-slot이나 부분 slot은 slot의 OFDM 심볼 길이보다 작은 시간 유닛을 의미하며, 본 발명에서 혼용하여 사용되며, 같은 것을 의미한다. 특히 slot의 길이와 OFDM 심볼 수는 서브캐리어 간격마다 다를 수 있는데, 60KHz까지의 slot의 OFDM 심볼 수는 7개로 정의되거나 혹은 14개로 정의되거나 혹은 상위 설정을 통해 7개 혹은 14개 중에 선택되어 데이터 전송에 사용될 수 있다. 60KHz는 초과하는 경우의 slot의 OFDM 심볼 수는 항상 14개로 정의되어 진다. Slot의 OFDM 심볼 수가 정의되는 경우, 단말은 정의된 OFDM 심볼 수에 따른 slot을 기반으로 데이터를 송수신하고, slot의 OFDM 심볼 수가 상위 신호로 설정되는 경우, 상기 상위 신호를 수신하여 설정된 OFDM 심볼 수에 따른 slot을 기반으로 데이터를 송수신한다.

도 2r의 하단에서와 같은 frame structure를 기반으로 15KHz에서부터의 다양한 서브캐리어 간격을 통한 NR 전송을 수행하는 경우, 7개 혹은 14개의 OFDM 심볼로 구성된 slot외에 일부의 OFDM 심볼로 구성된 부분 slot이 존재하여 지원될 수 있다. 본 실시예는 부분 slot을 지원하는 것을 허용하지 않는 경우이며 오직 7개 혹은 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot만 지원하는 경우의 실시예이다. 따라서, slot의 7개 혹은 14개의 OFDM 심볼로 구성될 수 없는 경우, 나머지 OFDM 심볼은 NR 전송에 사용되지 않는다.

다음으로 상기 온전한 slot을 NR 송수신에 사용하도록 단말에게 지시하거나 정의하는 방법에 대해서 설명하도록 한다. 기지국은 온전한 slot이 시작되는 위치를 단말에게 신호로 전송하고, 단말은 상기 신호를 수신하여 온전한 slot이 시작되는 위치에서 RS 수신 및 하향 제어 채널 복호 및 데이터 송수신을 시도해야 한다. 혹은 온전한 slot의 위치가 규격에 사전에 정의되어 고정될 수 있다. 혹은 온전한 slot에서만 기지국은 RS 및 하향 제어 채널을 전송하여, 단말은 블라인드 복호를 통하여 온전한 slot에서만 RS 및 하향 제어 채널을 수신할 수 있다. 온전한 slot이 시작되는 위치를 알려주는 신호는 다음과 같이 정의될 수 있다. 상기 신호는 도 2m에서처럼 5G 전송이 시작되는 위치를 가리키는 오프셋 외에 추가적으로 온전한 slot이 시작되는 위치를 가리키는 오프셋으로 구성될 수 있다. 혹은 상기 신호는 blank 자원을 가리키는 신호일 수 있으며 LTE 전송이 수행되는 MBSFN 서브프레임의 첫번째, 두번째 OFDM 심볼과 부분 slot을 포함하여 단말에게 전송될 수 있다. 상기 blank 자원을 가리키는 신호를 수신한 단말은 상기 MBSFN 서브프레임의 첫번째, 두번째 OFDM 심볼과 부분 slot이 5G 전송을 위해 수행되지 않는다는 것을 판단할 수 있고, blank 자원 외의 자원에서 온전한 slot이 전송되는 것을 가정하여 RS 수신 및 하향 제어 채널 복호 및 데이터 송수신을 시도할 수 있다. 혹은 상기 신호는 온전한 slot의 특정 OFDM 심볼 위치에 RS 또는 하향 제어 채널을 포함할 수 있다.

다음으로 도 2s에서 다양한 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예들을 설명하도록 한다. 도 2s의 실시예에서 OFDM 심볼 수를 표시한 온전한 slot들은 NR 전송을 위해 사용하는 것을 의미하며, OFDM 심볼 수를 0으로 표시한 부분 slot들은 NR 전송을 위해서 사용하지 않는 것을 의미한다.

도 2s-01의 2s-11은 15KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 점선으로 된 첫번째 구간의 0은 5개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미하며, 실선으로 된 두번째 구간의 7은 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot만 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2s-02의 2s-12는 30KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 점선으로 된 첫번째 구간의 0은 3개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미하며, 실선으로 된 두번째 구간의 7은 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot만 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2s-02의 2s-13은 30KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 7은 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot을 의미하며, 점선으로 된 두번째 구간의 0은 3개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot만 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2s-03의 2s-14은 60KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 점선으로 된 첫번째 구간의 0은 6개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미하며, 실선으로 된 두번째 구간의 14은 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot만 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2s-03의 2s-15는 60KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 14은 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot을 의미하며, 점선으로 된 두번째 구간의 0은 6개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot만 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2s-03의 2s-16는 60KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 점선으로 된 첫번째 구간의 0은 6개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미하며, 실선으로 된 두번째 구간의 7과 세번째 구간의 7은 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들만 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2s-03의 2s-17는 60KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 7과 두번째 구간의 7은 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들을 의미하며, 점선으로 된 세번째 구간의 0은 6개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들만 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2s-04의 2s-18는 120KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 점선으로 된 첫번째 구간의 0은 12개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미하며, 실선으로 된 두번째 구간의 14과 세번째 구간의 14은 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들만 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2s-04의 2s-19는 120KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 14과 두번째 구간의 14은 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들을 의미하며, 점선으로 된 세번째 구간의 0은 12개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들만 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2u는 도 2s에 따른 실시예의 기지국과 단말 절차를 설명하는 도면이다.

먼저 5G 기지국 절차를 설명하도록 한다.

단계 2u-10에서 5G 기지국은 5G capable 단말에게 5G 전송을 위해 설정된 자원에서 5G를 위한 동기 및 시스템 정보를 전송한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 15KHz를 기준으로 항상 세번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 단말이 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 할 때, 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 혹은 상기 5G를 위한 동기 신호는 15KHz를 기준으로 항상 8번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 단말이 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 할 때, 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 한편, 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. 혹은 상기 5G를 위한 동기 신호는 특정 주파수 영역에 대해, 가령 6GHz 이하를 위한 주파수 영역 혹은 6GHz 이상을 위한 주파수 영역을 위해 특정 numerology를 사용하는 별개의 동기 신호 및 시스템 신호가 전송될 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 2u-11에서 5G 기지국은 5G 자원할당을 지시하는 신호를 5G 단말에게 전송한다. 5G capable 단말에게 5G 자원할당 신호를 전송할 때, 상기 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보, 도 5s에서 온전한 slot을 NR 송수신에 사용하도록 단말에게 지시하기 위한 신호), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 15KHz를 기준으로 판단할 때, 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보(15KHz를 기준으로 판단)를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 15KHz를 기준으로 판단할 때, 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 5G 기지국에 의해 5G 동기와의 LTE 동기와의 차이에 대한 값이 전송될 수도 있다. 통합제어기가 존재하는 경우, 상기 LTE 또는 5G 자원할당은 상기 통합제어기로부터 결정되어 X2로 5G 기지국에게 전송됨으로써, 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 자원에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 자원 할당을 선택하고, 할당 정보를 X2로 기지국에게 송신함으로써 LTE 시스템과 5G 시스템의 자원구분이 가능하다. 통합제어기가 존재하지 않는 경우, 도 5d의 기지국 절차에서처럼 LTE 기지국 혹은 5G 기지국이 LTE 또는 5G 자원할당을 선택하여 다른 기지국에게 전송할 수 있다.

단계 2u-12에서 5G 기지국은 5G capable 단말에게 5G 자원에서 5G 자원이 시작되는 위치 (예로써 5G 전송이 시작되는 OFDM 심볼이 첫번째 OFDM 심볼인지, 세번째 OFDM 심볼인지) 또는 한 서브프레임에서 차지하는 5G 자원 크기 (예로써 5G 전송이 14 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지, 13 OFDM 심볼 혹은 12 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지) 에 따른 프레임 구조와 도 2s의 실시예로부터 온전한 slot에 대한 위치를 기반으로 한 상기 slot 위에서 5G 서비스를 위한 데이터 및 제어 정보 및 참조 신호를 단말과 송수신한다.

다음으로 5G 단말 절차를 설명하도록 한다.

단계 2u-20에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 5G를 위한 동기 및 시스템 정보를 획득한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 항상 세번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 위해서는 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 혹은 상기 5G를 위한 동기 신호는 15KHz를 기준으로 항상 8번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 단말이 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 할 때, 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 한편, 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호일 수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 동기 신호일 수도 있다. 혹은 상기 5G를 위한 동기 신호는 특정 주파수 영역에 대해, 가령 6GHz 이하를 위한 주파수 영역 혹은 6GHz 이상을 위한 주파수 영역을 위해 특정 numerology를 사용하는 별개의 동기 신호 및 시스템 신호가 전송될 수 있다. 상기의 시스템 정보는 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 시스템 신호가 전송일 수 있고, 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 시스템 정보일 수 있다.

단계 2u-21에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 5G 자원할당을 지시하는 신호를 수신한다. 상기 5G 자원할당 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보, 도 2s에서 온전한 slot을 NR 송수신에 사용하도록 단말에게 지시하기 위한 신호), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 15KHz를 기준으로 판단할 때, 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보(15KHz를 기준으로 판단)를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 5G 기지국으로부터 5G 동기와의 LTE 동기와의 차이에 대한 값이 수신될 수도 있다.

단계 2u-22에서 5G 단말은 단계 2u-21에서 수신한 신호를 기반으로 5G 전송 자원에서 5G 자원이 시작되는 위치 (예로써 5G 전송이 시작되는 OFDM 심볼이 첫번째 OFDM 심볼인지, 세번째 OFDM 심볼인지) 또는 한 서브프레임에서 차지하는 5G 자원 크기 (예로써 5G 전송이 14 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지, 12 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지) 및 도 2s의 실시예로부터 온전한 slot에 대한 위치를 판단하고, 결정된 5G 자원 크기 및 시작되는 위치에 따른 프레임 및 slot 구조를 기반으로 한 상기 slot 위에서 5G 서비스를 위한 데이터 및 제어 정보 및 참조 신호를 기지국과 송수신한다.

다음으로 도 2t는 도 2g 또는 도 2m에서의 실시예처럼 MBSFN 서브프레임을 통해 5G 전송을 수행할 때, 다양한 길이의 NR slot을 통해 NR 전송을 지원하는 실시예를 도시한 도면이다.

본 실시예는 첫번째 2개의 OFDM 심볼이 LTE의 PDCCH 전송을 위해 사용되기 때문에, NR은 나머지 12개의 OFDM 심볼 구간에서만 전송이 되는 예에 대해서 설명하지만, 첫번째 1개의 OFDM 심볼이 LTE의 PDCCH 전송을 위해 사용되기 때문에, NR은 나머지 13개의 OFDM 심볼 구간에서만 전송이 되는 경우에 대해서도 적용 가능하다.

LTE에서의 서브프레임이라는 시간 단위를 통해 데이터를 전송하는 것과 유사하게 데이터 전송을 위한 시간 유닛으로써 NR에서는 slot 혹은 mini-slot이 정의된다. 특히 slot의 길이와 OFDM 심볼 수는 서브캐리어 간격마다 다를 수 있는데, 60KHz까지의 slot의 OFDM 심볼 수는 7개로 정의되거나 혹은 14개로 정의되거나 혹은 상위 설정을 통해 7개 혹은 14개 중에 선택되어 데이터 전송에 사용될 수 있다. 60KHz는 초과하는 경우의 slot의 OFDM 심볼 수는 항상 14개로 정의되어진다. Slot의 OFDM 심볼 수가 정의되는 경우, 단말은 정의된 OFDM 심볼 수에 따른 slot을 기반으로 데이터를 송수신하고, slot의 OFDM 심볼 수가 상위 신호로 설정되는 경우, 상기 상위 신호를 수신하여 설정된 OFDM 심볼 수에 따른 slot을 기반으로 데이터를 송수신한다.

도 2r의 하단에서와 같은 frame structure를 기반으로 15KHz에서부터의 다양한 서브캐리어 간격을 통한 NR 전송을 수행하는 경우, 7개 혹은 14개의 OFDM 심볼로 구성된 slot외에 일부의 OFDM 심볼로 구성된 부분 slot이 존재하여 지원될 수 있다. 본 실시예는 온전한 slot 뿐만 아니라 부분 slot을 지원하는 것을 허용하는 경우의 실시예이다. 따라서, slot의 7개 혹은 14개의 OFDM 심볼로 구성될 수 없는 경우에도 NR 전송에 사용한다.

다음으로 상기 부분 slot 및 온전한 slot을 NR 송수신에 사용하도록 단말에게 지시하거나 정의하는 방법에 대해서 설명하도록 한다. 기지국은 부분 slot 및 온전한 slot의 위치를 단말에게 신호로 전송하고, 단말은 상기 신호를 수신하여 부분 slot 및 온전한 slot의 위치에서 RS 수신 및 하향 제어 채널 복호 및 데이터 송수신을 시도해야 한다. 혹은 부분 slot 및 온전한 slot의 위치가 규격에 사전에 정의되어 고정될 수 있다. 혹은 온전한 slot에서만 기지국은 RS 및 하향 제어 채널을 전송하여, 단말은 블라인드 복호를 통하여 온전한 slot에서만 RS 및 하향 제어 채널을 수신하고, 온전한 slot에서 전송되는 하향 제어 채널이 부분 slot에서의 데이터 전송을 스케줄링하는 것을 수신할 수 있다. 부분 slot 및 온전한 slot의 위치를 알려주는 신호는 다음과 같이 정의될 수 있다. 상기 신호는 도 2m에서처럼 5G 전송이 시작되는 위치를 가리키는 오프셋 외에 추가적으로 부분 slot과 온전한 slot의 위치 정보를 알려주는 신호로 구성될 수 있다. 혹은 상기 신호는 부분 slot 혹은 온전한 slot의 특정 OFDM 심볼 위치(가령 부분 slot의 첫번째 OFDM 심볼 혹은 온전한 slot의 첫번째 OFDM 심볼)에 RS 또는 하향 제어 채널을 포함할 수 있다.

부분 slot에서 전송되는 데이터의 transport block size는 온전한 slot에서 전송될 수 있는 데이터의 transport block size에 비해 작을 수 있다. 따라서, 부분 slot에서 전송되는 데이터의 transport block size를 결정하는 첫번째 방법은 온전한 slot에서 전송되도록 정의된 transport block size의 크기가 M인 경우, 부분 slot과 온전한 slot의 OFDM 심볼 개수에 따른 scaling factor를 곱하여 부분 slot에서 전송되는 데이터의 transport block size를 결정할 수 있다. 즉, 부분 slot에서 전송되는 데이터의 transport block size가 P인 경우,

P=floor[M*(부분 slot의 OFDM 심볼 개수)/(온전한 slot의 OFDM 심볼 개수)]

로 계산할 수 있다. 가령, 온전한 slot에서 전송되도록 정의된 transport block size의 크기가 10000, 부분 slot의 OFDM 심볼 개수가 6, 온전한 slot의 OFDM 심볼 개수가 14인 경우, 부분 slot에서 전송되는 데이터의 transport block size은 floor[10000*6/14]=4285

부분 slot에서 전송되는 데이터의 transport block size를 결정하는 두번째 방법은 온전한 slot에 포함되는 physical resource block의 개수가 M인 경우, 부분 slot과 온전한 slot의 OFDM 심볼 개수에 따른 scaling factor를 곱하여 부분 slot에 포함되는 physical resource block의 개수를 결정하고, 상기 physical resource block으로부터 transport block size를 결정하는 것이다. 즉, 부분 slot에 포함되는 physical resource block의 개수가 P인 경우,

P=floor[M*(부분 slot의 OFDM 심볼 개수)/(온전한 slot의 OFDM 심볼 개수)]

로 계산할 수 있다. 가령, 온전한 slot에 포함되는 physical resource block의 개수가 1000, 부분 slot의 OFDM 심볼 개수가 6, 온전한 slot의 OFDM 심볼 개수가 14인 경우, 부분 slot에 포함되는 physical resource block 개수는 floor[1000*6/14]=428이다. 상기 physical resource block으로부터 상응하는 transport block size가 규격에 정의될 physical resource block과 transport block size의 관계 table로부터 유도될 수 있다.

상기 결정된 transport block size를 기반으로 기지국과 단말은 부분 slot에서 데이터를 송수신 할 수 있다.

다음으로 도 2t에서 다양한 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예들을 설명하도록 한다. 도 2t의 실시예에서 부분 slot과 온전한 slot의 OFDM 심볼 수가 각 slot 구간 위에 표시된다.

도 2t-01의 2t-11은 15KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 5는 5개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미하며, 실선으로 된 두번째 구간의 7은 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 부분 slot과 온전한 slot이 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-01의 2t-12은 15KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 12는 12개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 부분 slot 이 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-02의 2t-13는 30KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 10은 10개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 10개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot이 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-02의 2t-14은 30KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 3은 3개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 실선으로 된 두번째 구간의 7은 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot을 의미하며, 따라서, 상기 예에서는 부분 slot과 온전한 slot이 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-02의 2t-15은 30KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 7은 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot을 의미하며, 실선으로 된 두번째 구간의 3은 3개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 부분 slot과 온전한 slot이 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-03의 2t-16는 60KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 6은 6개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 실선으로 된 두번째 구간의 14은 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot을 의미하며, 따라서, 상기 예에서는 부분 slot과 온전한 slot이 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-03의 2t-17는 60KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 14은 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot을 의미한다. 실선으로 된 두번째 구간의 6은 6개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미하며, 따라서, 상기 예에서는 부분 slot과 온전한 slot이 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-03의 2t-18는 60KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 6은 6개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미하며, 실선으로 된 두번째 구간의 7과 세번째 구간의 7은 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 부분 slot과 온전한 slot들이 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-03의 2t-19는 60KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 7과 두번째 구간의 7은 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들을 의미하며, 실선으로 된 세번째 구간의 6은 6개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 부분 slot과 온전한 slot들이 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-03의 2t-20은 60KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 7과 세번째 구간의 7은 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들을 의미하며, 실선으로 된 두번째 구간의 6은 6개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 부분 slot과 온전한 slot들이 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-04의 2t-21는 120KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 14과 두번째 구간의 14은 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들을 의미하며, 실선으로 된 세번째 구간의 12은 12개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 부분 slot과 온전한 slot들이 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-04의 2t-22는 120KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 두번째 구간의 14과 세번째 구간의 14은 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들을 의미하며, 실선으로 된 첫번째 구간의 12은 12개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들만 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2t-04의 2t-23는 120KHz 서브캐리어 간격을 지원하는 NR 전송의 slot 구성에 대한 실시예이다. 실선으로 된 첫번째 구간의 14과 세번째 구간의 14은 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들을 의미하며, 실선으로 된 두번째 구간의 12은 12개의 OFDM 심볼로 이루어진 부분 slot을 의미한다. 따라서, 상기 예에서는 14개의 OFDM 심볼로 이루어진 온전한 slot들만 NR 전송을 위해 사용한다.

도 2v는 도 2t에 따른 실시예의 기지국과 단말 절차를 설명하는 도면이다.

먼저 5G 기지국 절차를 설명하도록 한다.

단계 2v-10에서 5G 기지국은 5G capable 단말에게 5G 전송을 위해 설정된 자원에서 5G를 위한 동기 및 시스템 정보를 전송한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 15KHz를 기준으로 항상 세번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 단말이 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 할 때, 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 혹은 상기 5G를 위한 동기 신호는 15KHz를 기준으로 항상 8번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 단말이 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 할 때, 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 한편, 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. 혹은 상기 5G를 위한 동기 신호는 특정 주파수 영역에 대해, 가령 6GHz 이하를 위한 주파수 영역 혹은 6GHz 이상을 위한 주파수 영역을 위해 특정 numerology를 사용하는 별개의 동기 신호 및 시스템 신호가 전송될 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 2v-11에서 5G 기지국은 5G 자원할당을 지시하는 신호를 5G 단말에게 전송한다. 5G capable 단말에게 5G 자원할당 신호를 전송할 때, 상기 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보, 도 2t에서 부분 slot과 온전한 slot을 NR 송수신에 사용하도록 단말에게 지시하기 위한 신호), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 15KHz를 기준으로 판단할 때, 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지, 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보(15KHz를 기준으로 판단)를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 15KHz를 기준으로 판단할 때, 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 5G 기지국에 의해 5G 동기와의 LTE 동기와의 차이에 대한 값이 전송될 수도 있다. 통합제어기가 존재하는 경우, 상기 LTE 또는 5G 자원할당은 상기 통합제어기로부터 결정되어 X2로 5G 기지국에게 전송됨으로써, 자원을 나누어 LTE 시스템과 5G 시스템을 다른 자원에서 운영하는 경우, LTE 시스템과 5G 시스템의 자원 할당을 선택하고, 할당 정보를 X2로 기지국에게 송신함으로써 LTE 시스템과 5G 시스템의 자원구분이 가능하다. 통합제어기가 존재하지 않는 경우, 도 2d의 기지국 절차에서처럼 LTE 기지국 혹은 5G 기지국이 LTE 또는 5G 자원할당을 선택하여 다른 기지국에게 전송할 수 있다.

단계 2v-12에서 5G 기지국은 5G capable 단말에게 5G 자원에서 5G 자원이 시작되는 위치 (예로써 5G 전송이 시작되는 OFDM 심볼이 첫번째 OFDM 심볼인지, 세번째 OFDM 심볼인지) 또는 한 서브프레임에서 차지하는 5G 자원 크기 (예로써 5G 전송이 14 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지, 13 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지, 12 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지) 에 따른 프레임 구조와 도 2t의 실시예로부터 부분 slot과 온전한 slot에 대한 위치를 기반으로 한 상기 slot 위에서 5G 서비스를 위한 데이터 및 제어 정보 및 참조 신호를 단말과 송수신한다.

다음으로 5G 단말 절차를 설명하도록 한다.

단계 2v-20에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 5G를 위한 동기 및 시스템 정보를 획득한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 항상 세번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 위해서는 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지, 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 혹은 상기 5G를 위한 동기 신호는 15KHz를 기준으로 항상 8번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 단말이 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 할 때, 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 한편, 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호일 수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 동기 신호일 수도 있다. 혹은 상기 5G를 위한 동기 신호는 특정 주파수 영역에 대해, 가령 6GHz 이하를 위한 주파수 영역 혹은 6GHz 이상을 위한 주파수 영역을 위해 특정 numerology를 사용하는 별개의 동기 신호 및 시스템 신호가 전송될 수 있다. 상기의 시스템 정보는 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 시스템 신호가 전송일 수 있고, 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 시스템 정보일 수 있다.

단계 2v-21에서 5G 단말은 5G 기지국으로부터 5G 자원할당을 지시하는 신호를 수신한다. 상기 5G 자원할당 신호는 상위 신호일수도 있으며, 물리 신호일수도 있다. 상기 LTE 또는 5G 자원할당 신호는 LTE 또는 5G 자원이 어디에 위치하고 있는지를 알려주는 정보로써 주파수 정보(캐리어 주파수, Physical resource block 등), 시간 정보(radio frame index, subframe index, 5G 전송을 위한 MBSFN 서브프레임 정보, 5G 전송을 위한 상향 서브프레임 정보, 5G 단말들이 5G 전송을 위해 사용되지 않는다고 판단하는 reserved resource 혹은 blank resource 정보, reserved resource 혹은 blank resource에 포함된 5G 신호가 rate matching 될시 puncturing 될지를 지시하는 정보, 도 2t에서 부분 slot과 온전한 slot을 NR 송수신에 사용하도록 단말에게 지시하기 위한 신호), 안테나 정보, 공간정보, 듀플렉스 정보(FDD DL, UL 캐리어 정보, TDD UL/DL configuration 정보, LAA 운영 관련 정보), Reference signal 혹은 동기신호 전송에 따른 LTE/5G 자원 점유 여부를 단말이 실시간으로 획득하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 LTE 상향 서브프레임인지 LTE MBSFN 서브프레임지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 자원이 15KHz를 기준으로 판단할 때, 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 각 서브프레임 또는 각 슬롯에서 5G 자원이 시작하는 위치를 지시하는 오프셋 정보(15KHz를 기준으로 판단)를 포함할 수 있다. 또한 상기 5G 자원할당 신호는 5G 전송이 12개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 13개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지 14개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 수행되는지를 포함할 수 있다. LTE 시스템에서의 동기정보가 추가적으로 5G capable 단말에 의해 획득될 수 있으며, 상기 5G 기지국으로부터 5G 동기와의 LTE 동기와의 차이에 대한 값이 수신될 수도 있다.

단계 2v-22에서 5G 단말은 단계 2v-21에서 수신한 신호를 기반으로 5G 전송 자원에서 5G 자원이 시작되는 위치 (예로써 5G 전송이 시작되는 OFDM 심볼이 첫번째 OFDM 심볼인지, 두번째 OFDM 심볼인지, 세번째 OFDM 심볼인지) 또는 한 서브프레임에서 차지하는 5G 자원 크기 (예로써 5G 전송이 14 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지, 13 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지 12 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송되는지) 및 도 2t의 실시예로부터 부분 slot과 온전한 slot에 대한 위치를 판단하고, 결정된 5G 자원 크기 및 시작되는 위치에 따른 프레임 및 slot 구조를 기반으로 한 상기 slot 위에서 5G 서비스를 위한 데이터 및 제어 정보 및 참조 신호를 기지국과 송수신한다.

한편 본 발명에서의 5G 동기 신호 전송 및 시스템 정보 전송에 대하여 더 자세하게 설명하도록 한다. 5G 기지국은 5G capable 단말에게 5G 전송을 위해 설정된 자원에서 5G를 위한 동기 및 시스템 정보를 전송하며, 5G capable 단말은 상기 5G를 위한 시간/주파수 동기 및 시스템 정보를 수신하여 획득한다.

동기신호와 시스템 정보를 전송하기 위한 첫번째 방안은 5G 단말이 다른 5G 셀에서의 지원 없이 한 캐리어 내에서 LTE와 공존하는 5G 자원에서의 동기 신호와 시스템 정보 전송을 통하여 5G 자원위에서의 데이터 송수신을 위한 시간/주파수 동기를 획득하는 것이다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 15KHz를 기준으로 항상 세번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 단말이 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 할 때, 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 두번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 혹은 상기 5G를 위한 동기 신호는 15KHz를 기준으로 항상 8번째 OFDM에서부터 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 단말이 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 할 때, 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 혹은 상기 5G를 위한 동기 신호는 15KHz를 기준으로 항상 14번째 OFDM 심볼에서 전송되도록 설계될 수 있다. 따라서, 단말이 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 할 때, 5G 전송을 위한 서브프레임이 첫번째 OFDM 심볼에서 시작하는지 세번째 OFDM 심볼에서 시작하는지에 대한 영향을 제거할 수 있다. 혹은 상기 5G를 위한 동기 신호는 상기 캐리어에서 LTE와 5G가 공존하는지 여부 또는 상기 동기 신호가 전송되는 서브프레임 인덱스 또는 OFDM 심볼 인덱스에 관련한 정보를 포함한다. 따라서, 단말이 5G를 위한 동기 및 시스템 정보 획득을 통해, LTE와 5G의 공존 여부 및 5G 전송을 위한 서브프레임 혹은 OFDM 심볼 인덱스 정보를 통하여 5G 데이터 송수신을 위한 시간/주파수 동기 및 시스템 정보를 획득할 수 있다. 한편, 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. 특정 주파수 영역에 대해, 가령 6GHz 이하를 위한 주파수 영역 혹은 6GHz 이상을 위한 주파수 영역을 위해 특정 numerology를 사용하는 별개의 동기 신호 및 시스템 신호가 전송될 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.

동기신호와 시스템 정보를 전송하기 위한 두번째 방안은 5G 단말이 다른 5G 셀에서의 지원과 함께 한 캐리어 내에서 LTE와 공존하는 5G 자원에서의 동기 신호와 시스템 정보 전송을 통하여 5G 자원위에서의 데이터 송수신을 위한 시간/주파수 동기를 획득하는 것이다.

즉, 5G 단말은 LTE와 공존하지 않는 5G 전용 캐리어에서 동기 신호 및 시스템 정보 수신을 통하여 시간/주파수 동기를 획득하고, 관련 시스템 정보를 수신한다. 그 이후 5G 단말이 5G 데이터 송수신을 위해 LTE 캐리어를 추가적으로 기지국으로부터 상위 신호로 설정 받을 수 있다. 이 때, 상기 5G 단말은 5G 전용 캐리어를 통해 LTE 캐리어에서 공존하는 5G 자원에서 시간/주파수 동기 획득을 위한 동기 신호의 전송 slot에 대한 설정을 상위 신호로 받는다. 상기 동기 신호의 전송 slot 위치 혹은 OFDM 심볼 위치 혹은 전송 RB 위치에 대한 설정을 통해 LTE 캐리어에서 5G 동기 신호가 전송되는 시간 및 주파수 위치를 알고, 5G 동기 신호를 수신하여 LTE 캐리어에서의 5G 데이터 송수신을 위한 시간/주파수 동기를 획득할 수 있다.

다음으로 도 2w를 통해 5G 하향 전송에 대한 상향 피드백을 LTE 상향 캐리어에서 전송하거나 채널 정보와 같은 5G 상향 제어 정보 전송을 LTE 상향 캐리어에서 전송하기 위한 방법을 설명하도록 한다.

도 2w는 LTE 상향 캐리어에서 LTE 상향 제어 채널을 위한 주파수 영역과 5G 상향 제어 채널을 위한 주파수 영역이 공존하는 것을 도시한 도면이다. 도 2w-01은 LTE FDD에서의 상향 캐리어 일수도 있고, LTE TDD에서의 상향 서브프레임의 밴드위쓰일 수도 있다. LTE 상향 밴드위쓰(2w-01) 정보는 기지국으로부터 상위 신호 혹은 시스템 정보를 통해 전송될 수 있으며, LTE 단말 혹은 5G 단말은 상기 상위 신호 혹은 시스템 정보 수신을 통해 상기 상향 밴드위쓰(2w-01) 정보를 획득할 수 있다. 도 2w-02는 LTE 상향 제어 채널 전송을 위한 주파수 영역을 도시한 것이며, 도 2w-03은 5G 상향 제어 채널 전송을 위한 주파수 영역을 도시한 것이다.

LTE에서 LTE 단말은 LTE 상향 제어 채널을 위한 LTE PUCCH offset(2w-04)을 통해 LTE 상향 제어 채널이 존재할 수 있는 주파수 영역을 기지국으로부터 획득한다. 상기 LTE PUCCH offset(2w-04)는 상위 신호를 통해 전송된다.

5G 단말은 5G 상향 제어 채널이 시작하는 starting PUCCH offset(2w-05)와 5G 상향 제어 채널이 끝나는 ending PUCCH offset(2w-06)을 통해 5G 상향 제어 채널이 존재할 수 있는 주파수 영역을 기지국으로부터 획득한다. 상기 starting PUCCH offset(2w-05) 및 ending PUCCH offset(2w-06)은 상위 신호 혹은 L1 신호를 통해 전송된다.

다음으로 도 2k는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다.

제어기 (2k-01)은 본 발명의 도 2c, 2d, 2e, 2m, 2p, 2u, 2v, 2w에 따른 기지국 절차와 본 발명의 도 2f, 2g, 2h, 2i, 2j, 2m, 2n, 2s, 2t, 2w에 따른 LTE/5G 분할 운영 방법에 따라 LTE/5G 자원할당을 제어하여, LTE/5G 자원할당 정보 전송장치(2k-05)를 통해 단말, 다른 기지국에 전송하고, 스케줄러(2k-03)에서 5G 자원에서의 5G 데이터를 스케줄링하여 5G 데이터 송수신 장치(2k-07)을 통해 5G 단말과 5G 데이터를 송수신한다.

다음으로 도 2l은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.

본 발명의 도 2c, 2d, 2e, 2m, 2p, 2u, 2v, 2w에 따른 단말 절차와 본 발명의 도 2f, 2g, 2h, 2i, 2j, 2m, 2n, 2s, 2t, 2w에 따른 LTE/5G 분할 운영 방법에 따라 LTE/5G 자원할당 정보 수신장치(2l-05)를 통해 기지국으로부터 LTE/5G 자원할당을 수신하고, 제어기 (2l-01)는 할당된 5G 자원에서 스케줄링 된 5G 데이터에 대해 5G 데이터 송수신 장치(2l-06)을 통해 5G 기지국과 송수신한다.

<제3실시예>

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), LTE-Pro, 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.

상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(Downlink; DL)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(Uplink; UL)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE(User Equipment) 혹은 MS(Mobile Station))이 기지국(eNode B, 혹은 base station(BS))으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.

LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(enhanced Mobile Broadband, eMBB), 대규모 기계형 통신(massive machine type communication, mMTC), 초신뢰 저지연 통신(Ultra Reliability Low Latency Communciation, URLLC) 등이 있다.

eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 5G 통신시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신시스템은 최대 전송 속도를 제공하는 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(User perceived data rate)를 제공해야 한다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 더욱 향상된 다중 입력 다중 출력 (Multi Input Multi Output, MIMO) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상을 요구한다. 또한 현재의 LTE가 사용하는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호를 전송하는 반면에 5G 통신시스템은 3~6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.

동시에, 5G 통신시스템에서 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 감소 등이 요구된다. 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 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지를 요구한다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10~15년과 같이 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구된다.

마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰라 기반 무선 통신 서비스이다. 예를 들어, 로봇(Robot) 또는 기계 장치(Machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(Unmaned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등을 고려할 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연 및 매우 높은 신뢰도 제공해야 한다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 갖는다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval, TTI)를 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구된다.

무선 통신 시스템에서 하향링크와 상향링크 전송 채널들의 전송을 지원하려면 이와 관련된 하향링크 제어 시그널링이 필요하다. 종래의 4G LTE(Long Term Evolution) 시스템에서의 제어 시그널링은 단말이 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)를 적절하게 수신, 복조 및 디코딩하는데 필요한 정보들을 포함하는 하향링크 스케줄링 할당과 단말이 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)에 사용하는 자원과 전송포맷에 대하여 알려주는 상향링크 스케줄링 승인 및 PUSCH에 대한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 acknowledgement 등의 정보를 포함한다. LTE에서는 그 중 하향링크 스케줄링 할당과 상향링크 스케줄링 승인을 전송하는 물리계층 전송 채널로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)가 존재하며, 이는 각 서브프레임의 앞부분에서 전 대역에 걸쳐 전송된다. 즉, 서브프레임은 제어영역과 데이터영역으로 나누어 질 수 있으며, 제어 영역의 크기는 1, 2, 혹은 3개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 차지하도록 설계되어 있다. OFDM 심볼 개수로 표현되는 제어영역의 크기는 주로 시스템 대역폭의 크기와 방송을 위한 MBSFN(Multimedia Broadcast Multicast Services) 서브프레임의 설정 여부 등의 특별한 상황에 따라 동적으로 변화할 수 있으며, 이는 CFI(Control Format Indicator)를 통해 각 단말들에게 지시될 수 있다.

한 편, 5G 무선 통신 시스템은 기존과는 달리 높은 전송속도를 요구하는 서비스뿐만 아니라 매우 짧은 전송 지연을 갖는 서비스 및 높은 연결 밀도를 요구하는 서비스를 모두 지원하고자 한다. 이러한 시나리오들은 사용자의 다양한 요구 사항 및 서비스를 만족시키기 위해 하나의 시스템에서 서로 다른 송수신 기법, 송수신 파라미터(Parameter)를 갖는 다양한 서비스를 제공할 수 있어야 하며, 향후 호환성(Forward compatibility)를 고려하여 추가되는 서비스가 현재 시스템에 의해 제한되는 제약사항이 발생하지 않도록 설계하는 것이 중요하다. 예를 들어 부반송파 간 간격에 대하여 scalable numerology를 사용하고 이를 동시 지원할 수 있고 또는 서로 다른 TTI(Transmission Time Interval)을 갖는 다양한 서비스들이 하나의 시스템에서 동시에 서비스 받을 수도 있다. 필연적으로 5G에서는 기존 LTE와는 다르게 시간 및 주파수 자원을 보다 유연하게 활용할 수 있어야 한다. 그 중에서도 특히 제어채널 설계에 있어서 유연성을 확보하는 것이 매우 중요한 사항 중 하나이다.

종래의 LTE에서 사용되던 PDCCH는 전대역에 걸쳐서 전송되고 제어 영역의 크기가 셀 특정으로 설정된다는 점에서 그 유연성을 확보하기에 적합하지 않다. 이에 따라 5G 무선 통신 시스템에서는 제어채널이 서비스의 다양한 요구사항에 따라 유연하게 할당될 수 있는 구조를 고려 중에 있다. 일 예로, 주파수 축으로 5G 하향링크 제어채널은 전대역으로 전송되지 않고 특정 서브밴드(subband)로 설정되어 전송될 수 있고 시간 축으로는 TTI(혹은 서브프레임 길이, slot 길이, mini-slot 길이 등)에 따라 서로 다른 크기의 OFDM 심볼 개수로 설정되어 전송될 수 있다.

특히, 5G 통신 시스템에서는 매우 낮은 지연시간 요구사항을 만족시키기 위하여 종래 LTE와 비교하여 더 짧은 길이의 시간 축 스케쥴링 단위를 갖는 서브프레임 길이를 고려하고 있다. LTE에서는 시간 축 스케쥴링 단위가 서브프레임으로 정의되고, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 반면에, 5G 통시 시스템에서는 시간 축 스케쥴링 단위를 슬롯(slot) 또는 미니-슬롯(mini-slot)으로 정의하고 슬롯은 7개의 OFDM 심볼, 미니-슬롯은 7개보다 작은 OFDM 심볼로 구성되는 것을 고려하고 있다. 짧은 길이의 스케쥴링 단위(예컨대 미니-슬롯)를 지원함에 따라 전체 슬롯에서 하향링크 제어채널 및 RS가 차지하는 비율이 상대적으로 커지는 문제가 발생하게 된다. 일 예로 2개의 OFDM 심볼로 구성되는 미니-슬롯의 경우 첫 번째 OFDM 심볼은 하향링크 제어채널 영역으로 사용될 수 있고, 두 번째 OFDM 심볼은 하향링크 데이터채널 영역으로 사용될 수 있다. 또한 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터 채널을 디코딩하기 위한 RS가 두 개의 OFDM 심볼에 거쳐 각각 전송될 수 있다. 이에 따라 하향링크 데이터를 전송하는데 가용한 자원의 양이 상대적으로 크게 줄어들게 된다.

본 발명에서는 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터 채널의 RB 할당을 연관(association)시킴으로써, 하향링크 제어채널로 전송되는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)의 양을 최소화할 수 있고, 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터 채널이 RS를 공유함으로써 RS 오버헤드를 최소화하는 것을 특징으로 한다.

도 3a는 5G의 세가지 서비스들, 즉 eMBB(3a-101), URLLC(3a-102), mMTC(3a-103)가 하나의 시스템에서 다중화되어 전송되는 예를 도시한 도면이다. 도 1에 도시되어 있는 예시에 따르면 5G 통신시스템에서는 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터를 사용할 수 있다. 예를 들어, TTI(혹은 동일하게 스케쥴링 단위, 서브프레임 길이, 슬롯 길이, 미니-슬롯 길이)가 각 서비스 마다 상이하게 설정될 수 있는데, 도 1에서는 일 예로 eMBB(3a-101)는 TTI1(3a-104)로 설정될 수 있고, URLLC(3a-102)는 TTI2(3a-105)로 설정될 수 있고, mMTC(3a-103)은 TTI3(3a-106)으로 설정될 수 있다. 도 1은 URLLC의 경우 매우 짧은 지연시간을 만족시키기 위하여 시간 축으로 상대적으로 짧은 길이의 TTI(일 예로 TTI2(3a-105))로 설정될 수 있음을 보여준다.

이하 LTE 및 LTE-A 시스템의 프레임 구조에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

도 3b는 LTE에서 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도 3b에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, Nsymb (3b-202)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(3b-206)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(3b-205)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(3b-214)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW (3b-204)개의 서브캐리어로 구성된다. 시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(3b-212, Resource Element, RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(3b-208, Resource Block, RB 혹은 Physical Resource Block, PRB)은 시간영역에서 Nsymb (3b-202)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 NRB (3b-210)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 PRB(208)는 Nsymb x NRB 개의 RE(3b-212)로 구성된다. PRB pair란 시간 축으로 두 개의 PRB를 연접한 단위로 Nsymb x 2 x NRB 개의 RE(3b-212)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 PRB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 7, NRB=12 이고, NBW 및 NRB는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다.

다음으로 LTE 및 LTE-A 시스템에서의 하향링크 제어정보(DCI)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.

LTE 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 DCI를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI는 여러 가지 포맷을 정의하여, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보인지 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 제어정보인 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 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 혹은 EPDCCH (Enhanced PDCCH)를 통해 전송된다.

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.

다음으로 LTE 및 LTE-A에서 상기 DCI가 전송되는 하향링크 제어채널에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

도 3c는 LTE의 DCI가 전송되는 하향링크 물리채널인 PDCCH(3c-301)와 EPDCCH(Enhanced PDCCH, 3c-302)를 도시한 도면이다.

먼저 도 3c 의 PDCCH(3c-301)에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3c에 따르면, PDCCH(3c-301)은 데이터 전송 채널인 PDSCH(3c-303)와 시간다중화 되고, 전 시스템 대역폭에 걸쳐 전송된다. PDCCH(3c-301)의 영역은 OFDM 심볼 개수로 표현이 되며 이는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)을 통해 전송되는 CFI(Control Format Indicator)로 단말에게 지시된다. PDCCH(3c-301)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. 하나의 PDCCH는 하나의 DCI 메시지를 운반하고, 하향링크와 상향링크에 다수의 단말들이 동시에 스케쥴링될 수 있으므로, 각 셀 내에서는 다수개의 PDCCH의 전송이 동시에 이루어진다.

PDCCH(3c-301)의 디코딩을 위한 레퍼런스 신호로는 CRS(3c-304)가 사용된다. CRS(3c-304)는 전대역에 걸쳐 매 서브프레임마다 전송되고 셀 ID(Identity)에 따라 스크램블링 및 자원 매핑이 달라진다. CRS(3c-304)는 모든 단말들이 공통으로 사용하는 레퍼런스 신호이기 때문에 단말-특정 빔포밍이 사용될 수 없다. 따라서 LTE의 PDCCH에 대한 다중안테나 송신기법은 개루프 송신 다이버시티로 한정된다. CRS의 포트 수는 PBCH(Physical Broadcast Channel)의 디코딩으로부터 암묵적으로 단말에게 알려진다.

PDCCH(3c-301)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(3c-301)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(3c-301)의 링크 적응(link adaptation)을 구현하기 위해 사용된다.

단말은 PDCCH(3c-301)에 대한 정보를 모르는 상태에서 신호를 검출해야 하는데, LTE에서는 블라인드 디코딩을 위해 CCE들의 집합을 나타내는 탐색공간(search space)를 정의하였다. 탐색공간은 각 CCE의 aggregation level(AL)에 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 자원 후보군(candidate)에 대하여 PDCCH(3c-301)에 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(3c-301)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(3c-301)의 공통 탐색 공간을 조사하여 수신할 수 있다. 그 외 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보와 같은 단말-특정의 DCI는 모드 단말-특정 탐색공간을 통해 전송된다.

다음으로, 도 3c의 EPDCCH(3c-302)에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3c에 따르면, EPDCCH(3c-302)는 PDSCH(3c-303)와 주파수 다중화되어 전송된다. 기지국에서는 스케줄링을 통해 EPDCCH(3c-302)와 PDSCH(3c-303)의 자원을 적절히 할당할 수 있고 이로 인해 기존 LTE 단말을 위한 데이터 전송과의 공존을 효과적으로 지원할 수 있다. 하지만 EPDCCH(3c-302)는 시간 축에서 하나의 서브프레임 전체에 할당되어 전송되기 때문에 전송 지연 시간 관점에서 손해가 있다는 문제점이 존재한다. 다수의 EPDCCH(3c-302)는 하나의 EPDCCH set(3c-306)을 구성하게 되고 EPDCCH set(306)의 할당은 PRB(Physical Resource Block) pair 단위로 이루어 진다. EPDCCH set(3c-306)에 대한 위치 정보는 단말-특정적으로 설정되며 이는 RRC(Remote Radio Control)를 통해 시그널링된다. 각 단말에게는 최대 두 개의 EPDCCH set(3c-306)이 설정될 수 있고, 하나의 EPDCCH set(3c-306)은 서로 다른 단말에게 동시에 다중화되어 설정될 수 있다.

EPDCCH(3c-302)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(3c-302)는 오직 단말-특정 탐색 공간만을 지원한다. 따라서 시스템 메시지를 수신하고자 하는 단말은 반드시 기존 PDCCH(3c-301) 상의 공통 탐색 공간을 조사해야 한다.

EPDCCH(3c-302)의 전송방식은 localized 방식과 distributed 방식이 있다. Localized 전송 방식에서 ECCE를 구성하는 EREG들이 모두 동일한 PRB pair 내에 존재한다. 반면에 distributed 전송 방식에서 ECCE를 구성하는 EREG들은 EPDCCH 전송에 설정된 다수의 PRB pair에서 서로 다른 PRB pair 내에 존재할 수 있다. Localized 전송 방식에서는 단말-특정의 빔포밍이 사용될 수 있으며, distributed 전송 방식에서는 프리코더(precoder) 싸이클링(cycling) 방식의 다이버시티 기법이 사용될 수 있다.

EPDCCH(3c-302)에서는 디코딩을 위한 레퍼런스 신호로 DMRS(Demodulation Reference Signal, 3c-305)가 사용된다. 따라서 EPDCCH(3c-302)에 대한 프리코딩은 기지국이 설정할 수 있고, 단말-특정 빔포밍을 사용할 수 있다. DMRS(305)를 통해 단말들은 어떠한 프리코딩이 사용되었는지 알지 못해도 EPDCCH(3c-302)에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. EPDCCH(3c-302)에서는 PDSCH(3c-303)의 DMRS와 동일한 패턴을 사용한다. 하지만 PDSCH(3c-303)과는 다르게 EPDCCH(3c-302)에서의 DMRS(3c-305)는 최대 4개의 안테나 포트를 이용한 전송을 지원할 수 있다. DMRS(3c-305)는 EPDCCH가 전송되는 해당 PRB에서만 전송된다.

DMRS(3c-305)의 포트 설정 정보는 EPDCCH의 전송 방식에 따라 달라진다. Localized 전송 방식의 경우, EPDCCH(3c-302)가 매핑되는 ECCE에 해당하는 안테나 포트는 단말의 ID에 기반하여 랜덤(random)하게 선택된다. 서로 다른 단말이 동일한 ECCE를 공유하는 경우, 즉 다중사용자 MIMO (Multiuser MIMO) 전송이 사용될 경우, DMRS 안테나 포트가 각 단말들에게 할당될 수 있다. 혹은 DMRS(3c-305)를 공유하여 전송할 수도 있는데 이 경우에는 상위 계층 시그널링(signaling)으로 설정되는 DMRS(3c-305) 스크램블링(scrambling) 시퀀스(sequence)로 구분할 수 있다. Distributed 전송 방식의 경우, DMRS(3c-305)의 안테나 포트는 두 개까지 지원되며, 하나의 PRB pair내에서 전송되는 모든 RE들에 대하여 DMRS(3c-305)가 공유될 수 있다.

다음으로 LTE 및 LTE-A 시스템의 하향링크 데이터 채널에 대한 자원할당 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.

LTE에서는 PDSCH에 대하여 3가지 타입의 자원할당 방식 (자원할당 타입 0, 자원할당 타입 1, 자원할당 타입 2)을 지원한다.

자원할당 타입 0에서는 주파수 축 상으로 비연속적인 RB 할당을 지원하고 할당된 RB에 대해 비트맵(bitmap)을 이용하여 지시한다. 이 때 RB 개수와 같은 크기의 비트맵를 가지고 해당 RB들을 표시할 경우 큰 셀 대역폭에 대해서 매우 큰 비트맵를 전송해야 하기 때문에 높은 제어 시그널링 오버헤드를 초래할 수 있다. 따라서 자원할당 타입 0에서는 주파수 영역에서 각각의 RB를 직접 가리키지 않고 연속된 RB들을 그룹으로 묶어 그 그룹을 가리킴으로써 비트맵의 크기를 줄이는 방식을 이용하였다. 일 예로, 전체 전송 대역폭이 NRB이고 RBG(Resource Block Group) 당 RB의 수가 P일 때, 자원할당 타입 0에서 RB 할당 정보를 알려주기 위해 필요한 비트맵은

가 된다. RBG당 RB 수, 즉 P 값이 작을수록 스케쥴링의 유연성이 커지게 되는 장점이 있고 반면에 제어 시그널링 오버헤드가 증가하는 단점이 있다. 따라서 P 값은 충분한 자원할당의 유연성을 유지하면서도 요구되는 비트 수를 줄일 수 있도록 적절히 선택되어야 한다. LTE에서는 P 값이 하향링크 셀 대역폭에 의해 결정되고 최소 1에서 최대 4의 값을 가질 수 있다.

자원할당 타입 1에서는 주파수 축 상의 전체 RBG 집합(set)을 흩어져 있는 RBG 부분집합(subset)으로 나누어 자원할당이 이루어 지게 된다. 부분집합의 개수는 셀 대역폭으로부터 주어지며, 자원할당 타입 1의 부분집합의 개수는 자원할당 타입 0의 그룹 크기(P)와 같다. 자원할당 타입 1의 RB 할당 정보는 하기와 같이 세가지 필드(field)로 구성된다.

첫번째 필드: 선택된 RBG 부분집합 지시자 (

비트)

두번째 필드: 부분집합 내 자원할당의 shift 여부 지시자 (1 비트)

세번째 필드: 할당된 RBG에 대한 비트맵 (

비트)

결과적으로 자원할당 타입 1에서 사용되는 총 비트 수는

으로 자원할당 타입 0에서 요구되는 비트 수와 동일하게 된다. 따라서 단말에게 자원할당 타입이 0인지 1인지 알려주기 위해, 1 비트의 지시자가 추가로 붙게 된다.

자원할당 타입 2에서는 상기에 설명된 두 자원할당 타입과는 달리 비트맵에 의존하지 않는다. 대신, 자원할당을 RB 할당의 시작 지점과 길이로 표시한다. 따라서 자원할당 타입 0과 1은 모두 비연속적인 RB 할당을 지원하는 반면 자원할당 타입 2은 연속적인 할당만을 지원한다. 결과적으로 자원할당 타입 2의 RB 할당 정보는 하기와 같이 두 가지 필드로 구성된다.

첫번째 필드: RB 시작 지점(RBstart)을 나타내는 지시자

두번째 필드: 연속적으로 할당된 RB의 길이(LCRBs)를 나타내는 지시자

자원할당 타입 2에서는 총

의 비트수가 사용된다.

3가지 자원할당 타입은 모두 VRB(Virtual Resource Block)에 해당한다. 자원할당 타입 0과 1은 VRB가 localized 형태로 PRB(Physical Resource Block)에 직접 매핑된다. 반면에, 자원할당 타입 2는 localized 및 distributed 형태의 VRB가 모두 지원된다. 따라서 자원할당 타입 2에서는 localized 및 distributed VRB를 판별하는 지시자가 추가로 붙게 된다.

상기에서는 종래 LTE 및 LTE-A에서의 하향링크 제어채널의 구조 및 전송 방식에 대해 설명하였다.

이하 5G 무선통신 시스템에서 고려되고 있는 하향링크 제어채널(이하, New Radio Physical Downlink Control Channel, NR-PDCCH)에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

도 3d는 5G에서 고려되고 있는 NR-PDCCH을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 한 예를 보여주는 도면이다. 도 4에 따르면 제어채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위는 시간 축으로는 1 OFDM 심볼(3d-401)로 구성되어 있고, 주파수 축으로는 1 FU(Frequency Unit)(3d-402)로 구성되어 있다. 이 때, 1 FU는 기지국에서 단말로의 스케쥴링을 수행하는 주파수 자원의 기본 단위로 정의된다. 일 예로 주파수 도메인에서 12개의 서브캐리어 혹은 1 PRB(Physical Resource Block) 단위를 기본 단위로 스케쥴링이 수행된다면 1 FU는 12개의 서브캐리어(즉, 12개의 RE)에 해당하는 크기로 정의될 수 있다.

제어채널의 기본 단위를 구성하는 데 있어서 시간 축 기본 단위를 1 OFDM 심볼(3d-401)로 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 FU(3d-402)로 설정함으로써 제어채널과 데이터채널 사이의 주파수 다중화를 보다 효율적으로 수행할 수 있다. 만약 주파수축 기본단위가 1 FU(3d-401)보다 작은 임의의 서브캐리어들로 구성되어 있다면, 스케쥴링된 데이터에 대한 주파수 축 시작지점을 부반송파 단위로 지시해야 하는 단점이 존재한다.

도 4에 도시되어 있는 NR-PDCCH의 기본단위를 연접함으로써 다양한 크기의 제어채널 영역을 설정할 수 있다. 일 예로 5G에서 하향링크 제어채널이 할당되는 기본 단위를 NR-CCE(3d-405)라고 할 경우, 1 NR-CCE(3d-405)는 5G 하향링크 제어채널의 기본 단위(예컨대 PRB 단위)로 구성될 수 있다. 도 4에 도시된 예를 들어 설명하면, 1 NR-CCE(3d-405)가 4개의 PRB로 구성된다면 1 NR-CCE는 48개의 RE로 구성될 수 있음을 의미한다. 하향링크 제어영역이 설정되면 해당 영역은 다수의 NR-CCE(3d-405)로 구성될 수 있으며, 특정 하향링크 제어채널은 제어영역 내의 aggregation level (AL)에 따라 하나 또는 다수의 NR-CCE(3d-405)로 매핑 되어 전송될 수 있다. 제어영역내의 NR-CCE(3d-405)들은 번호로 구분되며 이 때 번호는 논리적인 매핑 방식에 따라 부여될 수 있다. NR-CCE(3d-405)에 대한 실질적인 물리자원 할당은 PRB의 단위로 매핑이 될 수 있으며, 이 때 제어채널을 강인하게 하기 위하여 블록 인터리버(block interleaver)와 셀-특정(cell-specific) cyclic shift가 추가적으로 이용될 수 있다.

NR-PDCCH의 전송방식은 localized 방식과 distributed 방식이 있을 수 있다. Localized 전송 방식에서는 주파수 축으로 연속적인(contiguous) 다수의 PRB들이 하나의 NR-CCE(3d-405)를 구성할 수 있다. 반면에 distributed 전송 방식에서는 주파수축으로 주파수 축으로 불연속적인(non-contiguous) 다수의 PRB들이 하나의 NR-CCE(3d-405)를 구성할 수 있다. Localized 방식과 distributed 방식에서는 서로 다른 전송 방식이 사용될 수 있다. 일 예로 localized 방식에서는 단말-특정 빔포밍이 사용될 수 있고, distributed 방식에서는 프리코더 싸이클링과 같은 다이버시티 전송 방식이 사용될 수 있다.

도 3d에 도시된 NR-PDCCH의 기본 단위에는 DCI가 매핑되는 데이터 영역(3d-404)과 이를 디코딩하기 위한 레퍼런스 신호인 DMRS(3d-403)가 매핑되는 영역이 모두 포함될 수 있다. 도 3d에 도시된 NR-PDCCH의 DMRS(3d-403)는 NR-PDCCH의 전송 모드에 따라 공통/공유 RS(Common/shared RS) 혹은 단말-특정/PDCCH-특정 RS(UE-specific/PDCCH-specific) RS로 설정될 수 있다. 일 예로 NR-PDCCH가 localized 방식으로 설정되고, 이에 따라 단말-특정 빔포밍이 사용된다면, 해당 NR-PDCCH가 전송되는 자원 내의 DMRS(3d-403)는 해당 단말만을 위해 단말-특정 RS로 설정될 수 있다. 또 다른 예로 NR-PDCCH가 distributed 방식으로 설정되고 이에 따라 송신 다이버시티의 전송 기법이 사용된다면, 서로 다른 단말로 전송되는 다수의 NR-PDCCH가 할당된 자원 내의 DMRS(3d-403)는 다수의 단말이 공통적으로 사용할 수 있는 공통 RS로 설정될 수 있다.

한편, DMRS(3d-403)의 전송은 RS 할당에 따른 오버헤드 등을 고려하여 효율적으로 전송될 수 있다. 일 예로 기지국에서 사용하는 안테나 포트 설정 혹은 하향링크 제어채널이 할당되는 방식에 따라 온(on)/오프(off)될 수 있다. 다시 말하면 PRB내에서 DMRS(3d-403)는 전송될 수도 있고 전송되지 않을 수도 있음에 유의한다. DMRS(3d-403)가 오프(off)되어 전송되지 않는 RE에 대해서는 DCI를 전송하는데 사용될 수 있다.

도 3e는 본 발명에서 고려하는 NR-PDCCH에 대한 서브밴드 설정의 일 예를 도시한 도면이다. 도 3e는 5G에서 전송이 일어나는 시간 및 주파수 자원에 대하여 주파수 축으로는 시스템 대역폭(3e-501) 시간축으로는 슬롯(3e-503)과 미니-슬롯(3e-504)이 도시되어 있다. 도 3e의 일 예에서 슬롯(3e-503)은 7개의 OFDM 심볼(3e-505)로 구성되어 있고, 미니-슬롯(3e-504)는 2개의 OFDM 심볼(3e-505)로 구성되어 있다. 도 5에서 제어채널 자원 세트(Control Resource Set, 3e-506)라 함은 NR-PDCCH가 전송될 수 시간 및 주파수 자원 영역으로 정의된다. 제어채널 자원 세트(3e-506)는 주파수 축으로 서브 밴드(3e-502)의 크기로 설정될 수 있고, 시간 축으로 하나 또는 다수의 OFDM 심볼(3e-505)로 설정될 수 있다. 도 3e에 도시된 일 예에서는 제어채널 자원 세트(3e-506)가 주파수 축으로 서브 밴드(3e-502), 시간 축으로 하나의 OFDM 심볼(3e-505)로 설정되어 있다. 제어 채널 자원 세트(3e-506)는 전체 시스템 대역폭(3e-501) 내에서 다수 개의 서브 밴드(3e-502)로 설정될 수 있다. 제어채널 자원 세트(3e-506)에 대한 시간 및 주파수 영역은 다양한 시그널링(예컨대 RRC, MIB, 공통 DCI 등)을 통해 설정될 수 있다.

도 3f은 본 발명에서 고려하는 미니-슬롯에서의 하향링크 제어채널(NR-PDCCH) 및 하향링크 데이터채널(NR-PDSCH)의 일 예를 도시한 도면이다. 도 3f에서는 미니-슬롯이 2개의 OFDM 심볼(OFDM 심볼#0(3f-604), OFDM 심볼#1(3f-605))로 구성되어 있는 일 예를 도시화하였다. NR-PDCCH 전송을 위한 제어채널 자원 세트(3f-606)는 주파수 축으로 전체 시스템 대역(3f-601)내의 특정 서브 밴드(3f-602)로 설정될 수 있고, 시간 축으로는 하나의 OFDM 심볼(예컨대 OFDM 심볼#0(3f-604))으로 설정될 수 있다. 특정 NR-PDCCH(3f-607)는 제어채널 자원 세트(3f-606) 내의 임의의 영역을 통해 전송될 수 있으며, 상기에서 설명한 바와 같이 NR-PDCCH(3f-607)를 디코딩하기 위한 DMRS(609)가 전송될 수 있다. NR-PDSCH(3f-608)는 NR-PDCCH(3f-607)가 실제로 전송되는 영역을 제외한 모든 영역에서 전송될 수 있다. 도 6에서는 일 예로 특정 NR-PDSCH(3f-608)가 두 번째 OFDM 심볼(OFDM 심볼#1(3f-605))로 전송되는 것을 도시화 하였다. 하지만, NR-PDSCH(3f-608)는 OFDM 심볼#0(3f-604)의 NR-PDCCH(3f-607)가 할당되어 전송되는 모든 영역에서 전송될 수 있음에 유의한다. NR-PDSCH(3f-608)를 디코딩하기 위한 DMRS(3f-610)가 NR-PDSCH(3f-608)가 할당된 RB내에서 전송될 수 있다. NR-PDSCH(3f-608)에 대한 자원할당에 대한 지시자(3f-611)는 상기에서 설명한 자원할당 타입 0/1/2 등의 형태로 알려질 수 있으며, NR-PDCCH(3f-607)로 전송되는 DCI에 포함될 수 있다. 단말은 NR-PDCCH(3f-607)를 디코딩하여 획득한 DCI로 NR-PDCCH(3f-608)의 디코딩을 수행할 수 있다.

상기에서는 5G 무선 통신 시스템에서 하향링크 제어채널의 구조 및 전송 방식에 대해 기술하였다.

상기에서 설명하였듯이 5G 무선 통신 시스템에서는 다양한 길이의 전송단위 예컨대 슬롯 혹은 미니-슬롯 전송을 지원할 수 있다. 일 예로 도 3f에 도시된 것과 같이 매우 낮은 지연시간 요구사항을 만족시키기 위하여 2개의 OFDM 심볼로 이루어진 미니-슬롯 전송을 지원할 수 있다. 도 3f의 일 예에서와 같이 2개의 OFDM 심볼로 구성되는 미니-슬롯의 경우 첫 번째 OFDM 심볼은 하향링크 제어채널 영역으로 사용될 수 있고, 두 번째 OFDM 심볼은 하향링크 제어채널 영역으로 사용될 수 있다. 또한 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터 채널을 디코딩하기 위한 RS가 두 개의 OFDM 심볼에 각각 전송될 수 있다. 본 발명에서 고려하는 미니-슬롯을 통한 하향링크 제어채널 및 하향링크 데이터채널 전송을 보다 효율적으로 하기 위하여 하기와 같은 사항을 고려할 수 있다.

미니-슬롯에서 각 OFDM 심볼에서 전송될 수 있는 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터 채널의 RS에 따른 RS 오버헤드가 크다. 하향링크 데이터 전송을 위해 가용한 자원을 보다 더 많이 확보하기 위하여 RS 오버헤드를 최소화하는 것이 요구된다.

미니-슬롯에서 하향링크 제어채널은 미니-슬롯 단위로 전송될 수 있고, 이에 따라 단말로 하여금 빈번한 하향링크 제어채널에 대한 모니터링이 요구된다. 하향링크 제어채널 디코딩에 필요한 프로세싱 시간(processing time) 및 전력 소모를 줄이기 위하여, DCI 크기를 최소화하는 것이 요구된다.

따라서, 본 발명에서는 5G 무선 통신 시스템에서 짧은 길이의 슬롯을 지원할 경우 효율적인 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터 채널에 대한 전송 방법 및 장치를 제안한다. 본 발명에서는 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터 채널의 RB 할당을 연관(association)시킴으로써, RB assignment에 요구되는 비트(bit) 수를 줄일 수 있고, 이에 따라 하향링크 제어채널로 전송되는 DCI의 양을 최소화할 수 있다. 또한 하향링크 제어채널에 사용된 RS를 하향링크 데이터 채널을 전체 혹은 일부를 디코딩하는데 재사용할 수 있어 RS 오버헤드를 줄일 수 있다. 여기서 RS를 재사용한다는 것은 예컨대 하향링크 제어채널 디코딩에 사용한 채널 정보를 하향링크 데이터채널 디코딩에 사용한다는 것을 의미할 수 있다. 하향링크 제어채널의 RS를 재사용하는 것은 RS 오버헤드를 감소시키는 효과뿐만아니라, 하향링크 제어채널을 디코딩하기 위해 기 추정된 채널 정보를 하향링크 데이터 채널 디코딩에 사용할 수 있다는 점에서 프로세싱(Processing) 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

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.

하기에서는 본 발명의 다양한 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 도 6의 도시된 미니-슬롯(즉, 2개의 OFDM 심볼이 미니-슬롯을 구성)를 하나의 예로 고려한다. 하지만 본 발명의 주요한 요지는 이에 국한되지 않고 그 외에 다양한 길이를 갖는 미니-슬롯 혹은 슬롯에서도 동일하게 적용될 수 있음에 유의하도록 한다.

[제 3-1 실시 예]

도 3g은 본 발명의 제 3-1 실시 예를 도시한 도면이다.

도 3g에 도시된 도면에서 미니-슬롯(3g-703)은 2개의 OFDM 심볼(3g-704, 3g-705)로 구성되어 있고, 제어채널 자원 세트(3g-706)는 OFDM 심볼#0(3g-704)의 특정 서브밴드(3g-702)로 설정되어 있다. NR-PDCCH(3g-707)는 제어채널 자원 세트(3g-706)내의 임의의 RB로 매핑되어 전송될 수 있고, NR-PDCCH(3g-707)를 디코딩하기 위한 DMRS(3g-709)가 전송될 수 있다.

도 3g에 도시된 본 발명의 제 3-1 실시 예에서 NR-PDSCH(3g-708)는 주파수 축으로 제어채널 자원 세트(3g-706)로 설정된 서브밴드(3g-702)내의 임의의 RB에서 매핑되어 전송될 수 있는 것을 특징으로 한다. 이 때 NR-PDSCH(3g-708)에 대한 RB 할당 지시자(3g-710)는 NR-PDCCH(3g-707)로 전송되는 DCI로부터 획득할 수 있다. 본 발명의 제 3-1 실시 예를 따르는 전송구조는 하기와 같은 특징을 갖는다.

NR-PDSCH(3g-708)가 제어채널 자원 세트(3g-706)로 설정된 서브밴드(3g-702) 내에서 전송되기 때문에, RB 할당 지시자(3g-710)는 시스템 대역폭(3g-701)이 아닌 서브 밴드(3g-702) 대역폭을 시스템 파라미터로 하여 그 비트 수가 결정될 수 있다. 상기에서 설명한 자원할당 타입 0/1/2가 사용될 경우, RB 할당 지시자(3g-710)의 비트 수는 RB 할당이 이루어지는 대역폭이 커질수록 증가한다. 따라서 시스템 대역폭(3g-701)보다 작은 대역폭을 갖는 서브 밴드(3g-702) 내에서만 NR-PDSCH(3g-708)을 전송함에 따라 RB 할당 지시를 위한 비트 수를 줄일 수 있다.

설정된 제어채널 자원 세트(3g-706) 내의 NR-PDCCH(3g-707) 전송에 대하여 distributed 전송 방식이 설정되어 있을 경우, 서브 밴드(3g-702)내로 전송되는 NR-PDCCH(3g-707)의 DMRS(3g-709)가 NR-PDSCH(3g-708)의 디코딩에 재사용(도 7의 DMRS 재사용 가능영역(3g-711)) 될 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이 distributed 전송 방식으로 설정된 NR-PDCCH(3g-707)는 프리코더 싸이클링과 같은 송신 다이버시티의 전송 기법을 사용할 수 있고, 이 때 다수의 단말로 전송되는 NR-PDCCH(3g-707)의 DMRS(3g-706)는 공통/공유 RS(Common/shared RS)로 설정될 수 있다. 또한, 공통/공유 RS(Common/shared RS)는 제어채널 자원 세트(3g-706)로 설정된 서브 밴드(3g-702) 전체에 걸쳐서 전송될 수 있다. 따라서, 만약 NR-PDSCH(3g-708)가 NR-PDCCH(3g-707)과 동일한 송신 기법, 예컨대 프리코더 싸이클링이 사용되었을 경우 NR-PDSCH(3g-708)의 디코딩에 NR-PDCCH(3g-702)의 DMRS(3g-709)를 사용할 수 있다. 따라서, 만약 NR-PDSCH(3g-708)가 NR-PDCCH(3g-707)와 서로 다른 송신 기법이 사용되었을 경우엔, NR-PDSCH(3g-708)를 디코딩을 위한 DMRS가 OFDM 심볼#1(3g-705)에서 추가로 전송될 수 있다.

도 3g에 도시된 본 발명의 제 3-1 실시 예로 동작하는 기지국은 어떤 단말의 NR-PDSCH(3g-708)를 해당 단말의 제어채널 자원 세트(3g-706)로 설정된 서브 밴드(3g-702)로 스케쥴링 할 수 있고, NR-PDCCH(3g-707)의 DMRS(3g-709)의 재사용에 대한 지시자를 해당 단말에게 추가적으로 전송할 수 있다. 해당 단말은 DMRS(3g-709) 재사용 지시자를 획득하였을 경우, NR-PDSCH(3g-708)의 디코딩 시 NR-PDCCH(3g-707)의 DMRS(3g-709)를 이용하여 추정된 채널 정보를 이용할 수 있다.

[제 3-2 실시 예]

도 3h은 본 발명의 제 3-2 실시 예를 도시한 도면이다.

도 3h에 도시된 도면에서 미니-슬롯(3h-803)은 2개의 OFDM 심볼(3h-804, 3h-805)로 구성되어 있고, 제어채널 자원 세트(3h-806)는 OFDM 심볼#0(3h-804)의 특정 서브밴드(3h-802)로 설정되어 있다. NR-PDCCH(3h-807)는 제어채널 자원 세트(3h-806)내의 임의의 RB로 매핑되어 전송될 수 있고, NR-PDCCH(3h-807)를 디코딩하기 위한 DMRS(3h-809)가 전송될 수 있다.

도 3h에 도시된 본 발명의 제 3-2 실시 예에서 NR-PDSCH(3h-808)는 실제 NR-PDCCH(3h-807)가 전송되는 RB와 동일한 RB에 매핑되어 전송될 수 있는 것을 특징으로 한다. 단말은 제어채널 자원 세트(3h-806) 내에 설정된 탐색공간에서 NR-PDCCH에 대한 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. 단말은 블라인드 디코딩을 통해 NR-PDCCH(3h-807)가 전송되는 RB를 찾을 수 있고, 동일한 RB에 NR-PDSCH(3h-808)가 전송됐음을 가정하고 NR-PDSCH(3h-808)에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 본 발명의 제 3-2 실시 예를 따르는 전송구조는 하기와 같은 특징을 갖는다.

NR-PDSCH(3h-808)가 NR-PDCCH(3h-807)와 동일한 RB에 매핑되어 전송되기 때문에, DCI로 NR-PDSCH(3h-808)에 대한 RB 할당 지시자를 전송하지 않아도 된다. 이를 통해 NR-PDCCH(3h-807)로 전송되는 DCI의 크기를 크게 줄일 수 있다.

NR-PDSCH(3h-808)가 NR-PDCCH(3h-807)와 동일한 RB에 매핑되어 전송되기 때문에, NR-PDCCH(3h-807)의 설정(예컨대 localized 방식 또는 distributed 방식)에 관계 없이 DMRS(3h-809)를 재사용할 수 있는 가능성이 있다. 상기에서 설명한 바와 마찬가지로, NR-PDCCH(3h-807)와 NR-PDSCH(3h-808)가 동일한 송신 기법이 사용되었다면, NR-PDSCH(3h-808)의 디코딩에 NR-PDCCH(3h-802)의 DMRS(3h-809)를 재사용할 수 있다.

도 3h에 도시된 본 발명의 제 3-2 실시 예로 동작하는 기지국은 어떤 단말의 NR-PDSCH(3h-808)를 NR-PDCCH(3h-807)과 동일한 RB에 스케쥴링 할 수 있고, DMRS(3h-809)의 재사용에 대한 지시자를 해당 단말에게 추가적으로 전송할 수 있다. 해당 단말은 DMRS(3h-809) 재사용 지시자를 획득하였을 경우, NR-PDSCH(3h-808)의 디코딩 시 NR-PDCCH(3h-807)의 DMRS(3h-809)를 이용하여 추정된 채널 정보를 활용할 수 있다.

[제 3-3 실시 예]

도 3i는 본 발명의 제 3-3 실시 예를 도시한 도면이다.

도 3i에 도시된 도면에서 미니-슬롯(903)은 2개의 OFDM 심볼(3i-904, 3i-905)로 구성되어 있고, 제어채널 자원 세트(3i-906)는 OFDM 심볼#0(3i-904)의 특정 서브밴드(3i-902)로 설정되어 있다. NR-PDCCH(3i-907)는 제어채널 자원 세트(3i-906)내의 임의의 RB로 매핑되어 전송될 수 있고, NR-PDCCH(3i-907)를 디코딩하기 위한 DMRS(3i-909)가 전송될 수 있다.

도 3i에 도시된 본 발명의 제 3-3 실시 예에서는 NR-PDSCH(3i-908)의 일부가 실제 NR-PDCCH(3i-907)가 전송되는 RB와 동일한 RB에 매핑되어 전송(도 3i의 도시된 일 예에서 영역#1(3i-910))될 수 있다. 단말은 블라인드 디코딩을 통해 NR-PDCCH(3i-907)가 전송되는 RB를 찾을 수 있고, 동일한 RB에 NR-PDSCH(3i-908)의 일부가 전송됐음을 가정할 수 있다. NR-PDSCH(3i-908) 중 NR-PDCCH(3i-907)와 동일한 RB로 스케쥴링 되지 않은 부분(영역#2, 3i-920)에 대한 추가적인 RB 할당 정보는 명시적(explicit) 혹은 암묵적(implicit)하게 알려질 수 있다. 본 발명의 제 3-3 실시 예를 따르는 전송구조는 하기와 같은 특징을 갖는다.

NR-PDSCH(3i-908)가 NR-PDCCH(3i-907)와 동일한 RB에 스케쥴링되어 전송되는 영역, 즉 영역#1(3i-910)에 대하여, RB 할당 지시자를 전송하지 않아도 된다. NR-PDSCH(3i-908)가 NR-PDCCH(3i-907)와 동일한 RB에 스케쥴링되어 전송되지 않는 영역, 즉 영역#2(3i-920)에 대한 RB 할당 지시자는 매우 작은 비트 수로 알려질 수 있다. 예컨대 영역#2(3i-920)의 RB 시작 지점을 영역#1(3i-910)의 RB 종료 지점이라 가정하고 할당된 RB 길이 정보만을 명시적으로 알려줄 수 있다. 혹은 영역#2(3i-920)에 대한 RB 할당 정보를 암묵적으로 알려줄 수 있다. 예컨대, 영역#2(3i-920)의 RB 시작 지점을 영역#1(3i-910)의 RB 종료 지점이라 가정하고, 영역#2(3i-920)는 영역#1(3i-910)과 동일한 RB 할당 정보(예를 들어 RB 인덱스 또는 할당된 RB 길이 등)를 가진다고 기 설정하여 전송을 할 수 있다. 이를 통해 NR-PDCCH(3i-907)로 전송되는 DCI의 크기를 크게 줄일 수 있다.

NR-PDSCH(3i-908)가 NR-PDCCH(3i-907)와 동일한 RB에 스케쥴링되어 전송되는 영역, 즉 영역#1(3i-910)에 대하여 NR-PDCCH(3i-907)의 설정(예컨대 localized 방식 또는 distributed 방식)에 관계 없이 DMRS(3i-909)를 재사용할 수 있다. NR-PDSCH(3i-908)가 NR-PDCCH(3i-907)와 동일한 RB에 스케쥴링되어 전송되지 않는 영역, 즉 영역#2(3i-920)에 대하여 NR-PDSCH(3i-908)를 디코딩하기 위한 DMRS(3i-930)을 추가적으로 전송할 수 있다.

도 3i에 도시된 본 발명의 제 3-3 실시 예로 동작하는 기지국은 어떤 단말의 NR-PDSCH(3i-908)의 일부를 NR-PDCCH(3i-907)와 동일한 RB(예컨대 영역#1)에 스케쥴링 할 수 있고, 나머지 NR-PDSCH(3i-908)를 그 외 RB(예컨대 영역#2)에 스케쥴링할 수 있다. 기지국은 영역#1(3i-910)에서의 DMRS(3i-909) 재사용에 대한 지시자와 영역#2(3i-920)에서의 RB 할당에 대한 지시자를 해당 단말에게 추가적으로 전송할 수 있다. 해당 단말은 영역#1(3i-910)에 대한 DMRS(3i-909) 재사용 지시자를 획득하였을 경우, NR-PDSCH(3i-908)의 디코딩 시 NR-PDCCH(3i-907)의 DMRS(3i-909)를 이용하여 추정된 채널 정보를 활용할 수 있다.

[제 3-4 실시 예]

도 3j은 본 발명의 제 3-4 실시 예를 도시한 도면이다.

도 3j에 도시된 도면에서 미니-슬롯(3j-1003)은 2개의 OFDM 심볼(3j-1004, 3j-1005)로 구성되어 있고, 제어채널 자원 세트(3j-1006)는 OFDM 심볼#0(3j-1004)의 특정 서브밴드(3j-1002)로 설정되어 있다. NR-PDCCH(3j-1007)는 제어채널 자원 세트(3j-1006)내의 임의의 RB로 매핑되어 전송될 수 있고, NR-PDCCH(3j-1007)를 디코딩하기 위한 DMRS(3j-1009)가 전송될 수 있다.

도 3j에 도시된 본 발명의 제 3-4 실시 예에서는 NR-PDSCH(3j-1008)의 RB 할당 길이(3j-1030)이 NR-PDCCH(3j-1007)의 RB 할당 길이(3j-1020)과 동일하게 스케쥴링 되어 있다. 따라서, 단말은 블라인드 디코딩을 통해 NR-PDCCH(3j-1007)에 대해 RB 할당 길이(3j-1020)을 알 수 있고, NR-PDSCH(3j-1008)에 대해 이와 동일한 RB 할당 길이(1030)으로 전송됐음을 가정하고 NR-PDSCH(3j-1008)에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 이 때, DCI에는 NR-PDSCH(1008)에 대한 RB 시작 지점 지시자(3j-1011)을 추가적으로 전송할 수 있다.

[제 3-5 실시 예]

도 3k은 본 발명의 제 3-5 실시 예를 도시한 도면이다.

도 3k에 도시된 도면에서 미니-슬롯(3k-1103)은 2개의 OFDM 심볼(3k-1104, 3k-1105)로 구성되어 있고, 제어채널 자원 세트(3k-1106)는 OFDM 심볼#0(3k-1104)의 특정 서브밴드(3k-1102)로 설정되어 있다. NR-PDCCH(3k-1107)는 제어채널 자원 세트(3k-1106)내의 임의의 RB로 매핑되어 전송될 수 있고, NR-PDCCH(3k-1107)를 디코딩하기 위한 DMRS(3k-1109)가 전송될 수 있다.

도 3k에 도시된 본 발명의 제 3-5 실시 예에서는 NR-PDSCH(3k-1108)의 RB 할당 시작지점(3k-1120)이 NR-PDCCH(3k-1107)의 RB 할당 시작지점(3k-1120)과 동일하게 스케쥴링이 되어 있다. 따라서, 단말은 블라인드 디코딩을 통해 NR-PDCCH(3k-1107)에 대해 RB 할당 시작지점(3k-1120)을 알 수 있고, NR-PDSCH(3k-1108)에 대해 이와 동일한 RB 할당 시작지점(3k-1130)으로 전송됐음을 가정하고 NR-PDSCH(3k-1108)에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 이 때, DCI에는 NR-PDSCH(3k-1108)에 대한 RB 할당 길이(3k-1130)을 추가적으로 전송할 수 있다.

본 발명의 제 3-5 실시 예의 경우 NR-PDSCH(3k-1108)가 NR-PDCCH(3k-1107)의 DMRS(3k-1109)를 재사용할 수 있는 영역(3k-1140)이 존재할 수 있다. 따라서 기지국은 DMRS 재사용 가능 영역(3k-1140)에 대해 DMRS(3k-1109) 재사용에 대한 추가적인 지시자를 전송할 수 있다.

[제 3-6 실시 예]

도 3l는 본 발명의 제 3-6 실시 예를 도시한 도면이다.

도 3l에 도시된 도면에서 미니-슬롯(3l-1203)은 2개의 OFDM 심볼(3l-1204, 3l-1205)로 구성되어 있고, 제어채널 자원 세트(3l-1206)는 OFDM 심볼#0(3l-1204)의 특정 서브밴드(3l-1202)로 설정되어 있다. NR-PDCCH(3l-1207)는 제어채널 자원 세트(3l-1206)내의 임의의 RB로 매핑되어 전송될 수 있고, NR-PDCCH(3l-1207)를 디코딩하기 위한 DMRS(3l-1209)가 전송될 수 있다.

도 3l에 도시된 본 발명의 제 3-6 실시 예에서는 NR-PDSCH(3l-1208)의 RB 할당이 NR-PDCCH(3l-1207)의 RB 할당에 대한 관계식에 의해 설정될 수 있다. 이를 수식으로 표현하면 하기와 같다.

[수식 1]

상기 [수식 1]에서 y=f(x)는 x와 y사이의 임의의 함수 관계를 의미한다. 예컨대 NR-PDCCH(3l-1207)의 RB 할당에 대한 스케일링(Scaling)으로 NR-PDSCH(3l-1208)의 RB 할당이 표현될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, NR-PDCCH(3l-1207)의 RB할당 시작지점을 X라 하고, RB할당 길이를 Y라고 할 때, NR-PDSCH(3l-1208)의 RB할당 시작지점이 a·X이고, RB할당 길이가 b·Y로 할당될 수 있다. 여기서 a와 b는 각각 스케일링(Scaling) 파라미터(Parameter)로 정의된다. 따라서, 본 발명의 제 3-6 실시 예를 따르는 기지국은 DCI에 NR-PDSCH(3l-1208)에 대한 RB할당의 스케일링 파라미터에 대한 지시자(3l-1210) 을 추가적으로 전송할 수 있다. 단말은 블라인드 디코딩을 통해 NR-PDCCH(3l-1207)에 대해 RB 할당 정보를 획득할 수 있고, NR-PDSCH(3l-1208)에 대한 RB 할당 정보는 NR-PDCCH(3l-1207)의 RB 할당 정보와 스케일링 지시자(3l-1210)를 조합하여 알 수 있다.

본 발명의 제 3-6 실시 예의 경우 NR-PDSCH(3l-1208)가 NR-PDCCH(3l-1207)의 DMRS(3l-1209)를 재사용할 수 있는 영역(3l-1220)이 존재할 수 있다. 따라서 기지국은 DMRS 재사용 가능 영역(3l-1220)에 대해 DMRS(3l-1209) 재사용에 대한 추가적인 지시자를 전송할 수 있다.

[제 3-7 실시 예]

도 3m는 본 발명의 제 3-7 실시 예를 도시한 도면이다.

도 3m에 도시된 도면에서 미니-슬롯(3m-1303)은 2개의 OFDM 심볼(3m-1304, 3m-1305)로 구성되어 있고, 제어채널 자원 세트(3m-1306)는 OFDM 심볼#0(3m-1304)의 특정 서브밴드(3m-1302)로 설정되어 있다. NR-PDCCH(3m-1307)는 제어채널 자원 세트(3m-1306)내의 임의의 RB로 매핑되어 전송될 수 있고, NR-PDCCH(3m-1307)를 디코딩하기 위한 DMRS(3m-1309)가 전송될 수 있다.

도 3m에 도시된 본 발명의 제 3-7 실시 예에서는 NR-PDSCH(3m-1308)의 RB 할당이 제어채널 자원 세트(3m-1306) 내에서 이루어 질 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 제어채널 자원 세트(3m-1306) 내의 NR-PDCCH(3m-1307)가 할당된 RB를 제외한 나머지 RB에 대하여 NR-PDSCH(3m-1308)를 할당할 수 있다. 이 때 NR-PDSCH(3m-1308)는 2개의 OFDM 심볼(3m-1304, 3m-1305)에 걸쳐서 할당될 수 있고, 그 중에서 OFDM 심볼#0에서만 DMRS(3m-1330)이 전송될 수 있다. 또는 설정된 제어채널 자원 세트(3m-1306) 내의 NR-PDCCH(3m-1307) 전송에 대하여 distributed 전송 방식이 설정되어 DMRS(3m-1309)가 공통/공유 RS(Common/shared RS)로 제어채널 자원 세트(3m-1306)의 서브 밴드(3m-1302) 전체에 걸쳐서 전송될 경우, NR-PDSCH(3m-1308)의 디코딩에 재사용 될 수 있다 (DMRS 재사용 가능 영역(3m-1320)).

상기에서는 본 발명에서 제안하는 효율적인 하향링크 제어채널 전송 방법에 대하여 다양한 실시 예를 참조하여 구체적으로 설명하였다. 상기에 기술된 실시 예들은 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터 채널의 RB할당을 연관(association)시킴으로써 파생될 수 있는 다양한 동작들 중 일부 예시를 기술한 것이며 동일한 원칙으로 다양한 동작이 있을 수 있다. 상기의 실시 예에서는 동적(dynamic)인 설정 및 동작에 기반하여 기술하였으나 정적(static) 혹은 준정적(semi-static)인 설정으로도 동일한 방식으로 동작할 수 있는 것을 배제하지 않는다.

본 발명에서 제안하는 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터 채널의 RB할당을 연관(association)시키는 동작(이를 하기에서 미니-슬롯 전송모드로 정의하도록 한다.)을 정적(static) 혹은 준정적(semi-static)으로 설정할 경우, 다양한 시스템 파라미터에 기반하여 이를 결정할 수 있다. 일 예로 미니-슬롯으로 전송되는 하향링크 데이터 패킷(packet)의 크기, 하향링크 데이터 패킷의 크기의 변화량, 채널 상태(수신 신호 품질, 채널의 시변 및 주파수 선택적 특성 등), 요구되는 지연시간 등의 파라미터에 기반하여 정적/준정적으로 상기의 동작을 설정할 수 있고, 이는 예컨대 RRC 시그널링을 통해 각 단말에게 설정될 수 있다. 또한 상기의 실시 예들을 통해 새롭게 제안된 DCI 정보들(예컨대 RS 재사용 지시자와 간소화된 RB할당 지시자 등)이 DCI를 통해 동적으로 전송되지 않고, RRC 시그널링을 통해 정적/준정적으로 설정될 수도 있다. 미니-슬롯 전송모드로 설정된 단말은 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터 채널의 RB할당이 연관되어 있다는 것을 가정하고 기 약속된 설정에 따라 하향링크 제어채널 및 하향링크 데이터 채널에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.

하기에서는 본 발명의 실시 예를 따르는 기지국 및 단말 동작에 대해 기술한다.

도 3n는 본 발명의 실시 예를 따른 기지국 동작을 도시한 도면이다.

기지국은 단계 3n-1401에서 하향링크 제어채널(즉, NR-PDCCH)에 대한 자원할당을 수행한다. 기지국은 단계 3n-1402에서 기 할당된 하향링크 제어채널 정보를 고려하여(예컨대 상기 기술된 본 발명의 실시 예의 방법으로) 하향링크 데이터 채널에 대한 자원할당을 수행한다. 기지국은 단계 3n-1403에서 하향링크 데이터 채널에 대한 DCI를 생성한다. 이 때 DCI에는 상기 본 발명의 실시 예를 통해 기술한 바와 같이 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터채널 간의 자원할당 관계에 의거하여 서로 다른 정보들이 포함될 수 있다. 예컨대 하향링크 제어채널의 RS를 하향링크 데이터채널이 재사용할 수 있는지의 여부를 판별하는 지시자가 포함되거나, 기존 자원할당 지시자와는 다른 간소화된 자원할당 지시자(예컨대, 자원할당 지시자를 포함하지 않거나, 자원할당의 일부만을 지시하는 지시자 등)가 포함될 수 있다. 기지국은 단계 3n-1404에서 하향링크 제어채널 및 데이터채널을 전송한다.

도 3o는 본 발명의 실시 예를 따른 단말 동작을 도시한 도면이다.

단말은 단계 3o-1501에서 하향링크 제어채널에 대한 디코딩을 수행한다. 단말은 자신의 하향링크 제어채널에 대하여 설정된 탐색공간에서 블라인드 디코딩을 통해 하향링크 제어채널을 디코딩할 수 있다. 단말은 단계 3o-1502에서 DCI 정보를 획득한다. 이 때 DCI에는 RS 재사용 가능 여부 지시자 및 간소화된 자원할당(RB 할당) 지시자가 포함될 수 있다. 단말은 단계 3o-1503에서 획득한 DCI로부터 하향링크 데이터채널이 할당된 특정 RB에서 하향링크 제어채널의 RS를 재사용할 수 있는지의 여부를 판별한다. 만약 재사용 가능하다면, 단말은 단계 3o-1504에서 해당 RB의 하향링크 데이터채널을 디코딩할 때 하향링크 제어채널의 RS를 이용할 수 있고, 만약 재사용이 불가능하다면 단계 3o-1505에서 해당 RB에 존재하는 하향링크 데이터 채널의 RS를 이용하여 하향링크 데이터채널을 디코딩할 수 있다. 단말은 하향링크 데이터 채널에 대한 디코딩을 완료하여, 단계 3o-1506에서 하향링크 데이터 수신을 수행한다.

본 발명의 상기 실시 예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 제어부가 각각 도 3p과 도 3q에 도시되어 있다. 상기 제 3-1 실시 예, 제 3-2 실시 예, 제 3-3 실시 예, 제 3-4 실시 예, 제 3-5 실시 예, 제 3-6 실시 예, 제 3-7 실시 예에 해당하는 5G 통신시스템에서의 하향링크 제어정보를 전송하는 방법 및 장치를 위한 기지국과 단말의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.

구체적으로 도 3p은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 3p에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 처리부(3p-1601), 수신부(3p-1602), 송신부(3p-1603)을 포함할 수 있다.

단말기 처리부(3p-1601)는 상술한 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 본 발명의 실시 예에 따르는 NR-PDCCH 설정 정보, NR-PDSCH 설정 정보, RS 재사용에 대한 설정 정보 등에 따라 단말의 NR-PDCCH 및 NR-PDSCH 디코딩 동작을 상이하게 제어할 수 있다. 단말기 수신부(3p-1602)와 단말이 송신부(3p-1603)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(3p-1601)로 출력하고, 단말기 처리부(3p-1601)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

도 3q는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 3q에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 처리부(3q-1701), 수신부(3q-1702), 송신부(3q-1703)을 포함할 수 있다.

기지국 처리부(3q-1701)는 상술한 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 본 발명의 실시 예에 따르는 NR-PDCCH 설정 정보, NR-PDSCH 설정 정보, RS 재사용에 대한 설정 정보 등에 따라 기지국의 DCI 생성 및 NR-PDCCH 전송과 NR-PDSCH 스케쥴링 및 전송을 상이하게 제어할 수 있다. 또한 NR-PDCCH 전송 모드에 따라 상향링크/하향링크의 제어채널 및 데이터 채널에 대한 스케쥴링을 수행하고 설정 정보를 단말에 지시할 수 있다. 기지국 수신부(3q-1702)와 기지국 송신부(3q-1703)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(3q-1701)로 출력하고, 기지국 처리부(3q-1701)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

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. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.

Claims (1)

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.
   

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