KR20180072822A

KR20180072822A - 다중 tti 구조를 이용하여 통신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180072822A
Application number: KR1020187015876A
Authority: KR
Inventors: 고현수; 노광석; 김동규; 이상림; 이호재
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2015-12-06
Filing date: 2016-11-10
Publication date: 2018-06-29
Also published as: US20180359751A1; KR101949751B1; US10880890B2; WO2017099369A1; US20200053731A1; US10492201B2

Abstract

본 문서는 무선통신 시스템에서 다중 TTI (Transmission Time Interval) 구조를 이용하여 통신을 수행하는 방법에 대한 것이다. 본 방법에서 단말은 제 1 길이의 TTI(short TTI)에 대응하는 제 1 서브프레임, 및 상기 제 1 길이보다 긴 제 2 길이의 TTI(normal TTI)에 대응하는 제 2 서브프레임이 FDM (Frequency Divisional Multiplexing) 방식으로 다중화된 자원 영역을 통해 신호를 송수신하되, 특정 시간 구간에서 상기 제 2 서브프레임을 통해 전송되는 신호의 제 2 링크 방향이 상기 제 1 서브프레임을 통해 전송되는 신호의 제 1 링크 방향과 다른 경우, 상기 제 2 서브프레임의 상기 특정 시간 구간은 상기 제 2 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 TTI 구조를 이용하여 통신 방법 및 장치

이하의 설명은 차세대 무선 통신 시스템에서 다중 TTI (Transmission Time Interval) 구조를 이용하여 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.

도 1은 LTE 시스템에서의 하향링크 신호 전송 처리에 있어서 발생하는 지연에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 LTE 시스템에서 1 TTI(Transmit Time Interval)는 1ms 길이를 가진다. 도 1에서와 같이 기지국(eNB)에서 데이터를 전송하는 경우, 해당 데이터는 단말(UE)에 “A”만큼 지연된 시간에 도달하게 된다. 이는 무선 통신에서 propagation delay에 해당하는 시간을 나타낸 것이다.

또한, 위와 같이 데이터를 수신한 UE는 해당 데이터를 버퍼링하고, 제어 채널을 디코딩하고, 데이터를 디코딩하며, 응답 신호를 준비하며, Trimming Advanced 에 해당하는 시간 이전에 응답 신호를 전송하는데, B, C, D, E, F만큼의 시간이 소요된다.

일반적으로 LTE 시스템에서는 eNB로부터 데이터 전송 후 UE의 확인응답을 수신하는 시점까지는 4 TTI에 해당하는 4ms의 지연이 발생하게 된다.

상술한 LTE 시스템에 대한 후속 모델로서 고려되는 5G 이동통신 시스템에서는 위와 같은 지연을 1ms 이하로 감소시켜 저 지연 통신을 구현하는 것을 목표로 하고 있다.

또한, 5G 이동통신 시스템에서 적용될 것이 예상되는 Massive MIMO 시스템이 도입되는 경우 파일럿 오염 문제 등을 해결하기 위해 TDD 구조의 무선 프레임이 이용될 가능성이 큼에 반해 LTE 시스템의 TDD 무선 프레임 구조를 이용하는 경우 위와 같은 지연 요건을 만족하기 더욱 어려워질 수 있다.

아울러, 5G 이동통신 시스템에서는 다양한 서비스를 제공함에 따라 짧은 TTI를 사용하는 것이 유리한 경우와 긴 TTI를 사용하는 것이 유리한 경우가 혼재할 것으로 예측되나, 서로 다른 길이의 TTI에 대응하는 서브프레임이 단순히 다중화되어 있는 경우 자기간섭 및 응답 지연 등이 문제될 수 있다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에서는 무선통신 시스템에서 다중 TTI (Transmission Time Interval) 구조를 이용하여 통신을 수행하는 방법에 있어서, 제 1 길이의 TTI(short TTI)에 대응하는 제 1 서브프레임, 및 상기 제 1 길이보다 긴 제 2 길이의 TTI(normal TTI)에 대응하는 제 2 서브프레임이 FDM (Frequency Divisional Multiplexing) 방식으로 다중화된 자원 영역을 통해 신호를 송수신하되, 특정 시간 구간에서 상기 제 2 서브프레임을 통해 전송되는 신호의 제 2 링크 방향이 상기 제 1 서브프레임을 통해 전송되는 신호의 제 1 링크 방향과 다른 경우, 상기 제 2 서브프레임의 상기 특정 시간 구간은 상기 제 2 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되지 않는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방법을 제안한다.

상기 제 1 링크 방향 및 상기 제 2 링크 방향은 각각 상향링크 및 하향링크 중 어느 하나일 수 있다.

상기 제 2 서브프레임에서 상기 제 2 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되지 않는 상기 특정 시간 구간은 하향링크 제어 채널을 통해 시그널링되는 것이 바람직하다.

상기 제 2 서브프레임에서 상기 제 2 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되지 않는 상기 특정 시간 구간은 상기 제 2 서브프레임에서 상기 제 1 링크 방향으로의 신호 전송에 이용될 수 있다.

상기 제 2 서브프레임은 하향링크 전용 구간, 상향 또는 하향링크 가변 구간, 및 상향링크 전용 구간을 순차적으로 포함할 수 있으며, 상기 제 1 서브프레임은 상기 제 2 서브프레임의 상향 또는 하향링크 가변 구간에 대응하는 위치에 위치할 수 있다.

상기 제 1 서브프레임은 하향링크 전용 구간, 상향 또는 하향링크 가변 구간, 및 상향링크 전용 구간을 순차적으로 포함하는 제 1 타입 서브프레임, 및 하향링크 전용 구간, 상향 또는 하향링크 가변 구간, 및 상향링크 전용 구간 중 하나 이상이 생략된 제 2 타입 서브프레임을 포함할 수 있다.

상기 제 2 서브프레임의 상기 가변 구간이 상기 제 2 링크 방향 신호 전송에 이용되는 시간 구간에는, 소정 임계 범위 내에서 상기 제 1 서브프레임이 상기 제 2 링크 방향 신호 전송에 이용되도록 배치할 수 있으며, 상기 소정 임계 범위를 넘는 경우, 상기 제 1 서브프레임의 상기 제 1 링크 방향 신호 전송 구간을 설정할 수 있다.

상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임은 서로 다른 단말기에 할당될 수 있다.

상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임은 TDM 방식으로 추가적으로 다중화될 수 있다.

상기 제 1 서브프레임의 상기 제 1 링크 방향 신호 전송에 대한 응답을 수신하기 위한 상기 제 2 링크 방향 신호 전송 구간이 소정 간격 이상 떨어진 경우, 상기 제 2 서브프레임 내에 상기 제 2 링크 방향 신호 전송 구간을 추가적으로 설정할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 측면에서는 무선통신 시스템에서 다중 TTI (Transmission Time Interval) 구조를 이용하여 통신을 수행하는 장치에 있어서, 제 1 길이의 TTI(short TTI)에 대응하는 제 1 서브프레임, 및 상기 제 1 길이보다 긴 제 2 길이의 TTI(normal TTI)에 대응하는 제 2 서브프레임이 FDM (Frequency Divisional Multiplexing) 방식으로 다중화된 자원 영역을 통해 신호를 송수신하도록 구성되는 송수신기; 및 상기 송수신기와 연결되어, 특정 시간 구간에서 상기 제 2 서브프레임을 통해 전송되는 신호의 제 2 링크 방향이 상기 제 1 서브프레임을 통해 전송되는 신호의 제 1 링크 방향과 다른 경우, 상기 제 2 서브프레임의 상기 특정 시간 구간은 상기 제 2 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되지 않도록 제어하는 프로세서를 포함하는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 장치를 제안한다.

상기 프로세서는 상기 제 2 서브프레임에서 상기 제 2 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되지 않는 상기 특정 시간 구간에 대한 정보를 하향링크 제어 채널을 통해 확인하도록 구성될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면 차세대 무선통신 시스템에서 서비스 유형에 따라 유연하게 TTI를 구성하여 이용할 수 있다.

도 1은 LTE 시스템에서의 하향링크 신호 전송 처리에 있어서 발생하는 지연에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 차세대 이동통신 시스템의 활용 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 TDD 무선 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 5G 이동통신 시스템에서 다양한 길이의 TTI에 대한 요구를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 이동통신 시스템의 서브프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 FDD 방식으로 길이가 다른 TTI에 대응하는 서브프레임을 다중화하는 경우의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 TDD 방식으로 길이가 다른 TTI에 대응하는 서브프레임을 다중화하는 경우의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 10은 본 발명의 일 실시형태에 따라Normal TTI subframe에 Flexible DL/UL 영역에 Muting 구간을 설정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따라 Normal TTI subframe의 Flexible DL/UL 구간에 Short TTI subframe을 위치 시키는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 Normal TTI subframe의 Flexible DL/UL 구간이 상향링크 전송을 위해 사용되는 경우, short TTI subframe은 상향링크 전송을 위해 사용되는 경우를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 연속되는 Short TTI subframe에서 일부 subframe에는 상향 혹은 하향 전용 시간 구간을 설정하고, 일부 subframe은 데이터 전송 전용 subframe으로 구성하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 Short TTI 서브프레임이 연속적으로 상향링크 전송을 수행할 경우를 도시한 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시형태에 따라 TDD 방식으로 서로 다른 길이의 TTI에 대응하는 서브프레임을 다중화하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 상술한 바와 같은 동작을 수행하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 차세대 무선 통신 시스템에서 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방식에 대한 것이다. 이를 위해 먼저 본 발명이 적용되는 차세대 시스템의 일례로서 5G 이동통신 시스템에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명이 적용될 차세대 이동통신 시스템의 활용 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 차세대 이동통신 시스템은 크게 향상된 이동 광대역을 활용하며, 광대한 기기 타입 통신을 수용하고, 저지연의 고신뢰도 통신을 지원하는 것을 목적으로 한다.

향상된 이동 광대역을 활용하게 됨에 따라 초당 기가바이트의 통신을 가능하게 하며, 3D 비디오, UHD 스크린 정보 등의 통신을 가능하게 할 수 있다. 또한, 광대한 기기 타입 통신을 수용함으로써 스마트 도시 등을 구현할 수 있고, 고 신뢰도 저지연 통신은 무인 자동차를 가능하게 할 것으로 예측하고 있다.

한편, 상술한 바와 같이 5G 이동통신 시스템에서는 Massive MIMO 시스템 지원 등을 위해 TDD 구조를 활용할 것이 유력하며, 이를 위해 TDD 무선 프레임 구조에 대해 살펴본다.

도 3은 TDD 무선 프레임 구조를 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 TDD 무선 프레임은 4G LTE 시스템의 무선 프레임 구조이지만, 이하에서 특별한 언급이 없는 한 해당 구조를 이용할 수 있다.

LTE 시스템의 TDD 무선 프레임은 10ms 길이를 가지며, 10개의 서브프레임을 포함한다. 이에 따라 하나의 서브프레임은 1ms 길이를 가진다. 도 3에서 서브프레임 1 및 6과 같은 Special 서브프레임은 DL/UL 변환을 위한 서브프레임으로서 DL 파일럿 시간 슬롯(DwPTS)은 3-12 OFDM 심볼 길이를, 가드 구간(GP)는 1~10 OFDM 심볼 길이를, UL 파일럿 시간 슬롯(UpPTS)는 1~2 OFDM 심볼 길이를 가진다.

도 3에 도시된 4G LTE 무선 프레임 구조에서 1 TTI는 1ms 길이로서, 1 서브프레임에 대응한다.

한편, 5G 이동통신 시스템에서 상술한 바와 같이 TDD 방식으로 동작하는 경우, 다양한 지연 요건에 따라 다양한 길이의 TTI 구조에 대한 요구가 존재한다.

도 4 및 도 5는 5G 이동통신 시스템에서 다양한 길이의 TTI에 대한 요구를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 4는 5G 이동통신 시스템에서 향상된 이동 광대역 통신을 위해 1ms 길이의 TTI가 요구되는 개념을 도시한 도면이다. 이와 같은 타입의 통신에서는 5ms 이하의 OTA 지연이 요구된다.

한편, 저지연 고신뢰도 통신을 위해서는 도 5에 도시된 바와 같이 짧은 길이의 TTI, 예를 들어 0.2ms 길이의 TTI가 요구되고 있으며, 이러한 타입의 통신을 위한 OTA 지연은 1ms 이하일 것이 요구된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 이동통신 시스템의 서브프레임 구조를 도시한 도면이다.

5G 이동통신 시스템에서 TDD 방식으로 통신이 수행되는 경우, 도 6과 같이 하향링크 전용 구간, 상향 또는 하향링크 가변 구간 및 상향링크 전용 구간을 순차적으로 포함하는 서브프레임 구조를 이용하는 것을 제안한다. 이는 어느 일 방향 링크로 전송한 신호에 대한 응답이 지나치게 지연되는 것을 방지할 수 있고, 시스템 상황에 따라 가변 구간을 설정하여 Flexible한 통신을 수행할 수 있는 장점을 가진다.

도 6에 도시된 바와 같은 서브프레임 구조를 자기포함 프레임 구조(self-contained frame structure)로 지칭할 수 있으며, 이와 같은 자기포함 프레임 구조에서 하향링크 전용 구간은 하향링크 제어 채널 정보를 전송하는데 사용하고, 가변 구간은 데이터 채널 전송에 이용하며, 상향링크 전용 구간은 상향링크 제어 채널 전송에 이용할 수 있다.

5G의 다양한 서비스의 기술적 요구사항을 만족 시키기 위해서 Flexibility와 Scalability는 5G Air-Interface 설계의 중요한 목표로 삼아야 한다.

- [eMBB] Ultra High Data Rate과 Reduced Latency의 Target을 중요한 지표로 하는 Mobile Broadband Scenario를 위한 신규 Air-Interface 솔루션에서는, Dense Deployment에 최적화된 OFDM 기반의 Air-Interface 설계가 바람직하다. 효율적인 Spectrum 사용을 위해서 TDD로 동작하고, DL과 UL은 Symmetric 설계가 되며 cm wave 대역과 mm Wave 대역에서 사용하기 적합한 Frame을 설계한다. 또한 Cost와 복잡도를 최소화하기 위해서 다양한 Link Type (예, Slef-backhauling, D2D 등)를 위한 Unified Frame을 설계한다. Small cell 환경 특성과 더불어 Ultra Dense Network을 감안하여 물리 계층 Numerology (subcarrier spacing, cyclic prefix and guard band times)를 최적화한다. TDD에 최적화된 설계를 하는데, Latency를 줄이고 Processing을 단순화 할 수 있는 설계를 목표로 한다.

- [uMTC] Traffic Safety 응용 서비스 및 차량 탑승 사용자의 Wireless Broadband Access 등을 포함하는 Moving Network 혹은 V2X (Vehicular to Something)를 위한 Air-Interface 설계에서는, Ultra-high Reliability 제공을 중요한 지표로 한다. High doppler를 감안한 Channel Prediction 및 Channel estimation이 가능하도록 하는 Frame 설계가 필요하며, V2V를 위한 Multiple Access를 지원 가능한 Frame 설계가 필요하다.

- [mMTC] 5G Air Interface 설계는 Low-cost MTC와 D2D device를 위한 설계 또한 고려되어야 한다. MTC device의 coverage 향상과 Massive Device들의 접속 load 경감 시킬 수 있는 Multiple Access를 지원하기 위한 frame 설계가 요구된다.

이러한 설명을 바탕으로 이하에서는 TDD 구조에서 TTI 길이가 다른 서브프레임의 다중화 방법에 대해 설명한다.

상술한 바와 같이 Service type에 따라 다른 Latency 요구 사항에 맞춰 TTI 길이를 유연하게 적용하는 요구가 늘어나고 있다. 예를 들어, Latency 요구 사항이 약 10배 정도 차이가 있는 Ultra-Reliable Low Latency Communication (1ms Latency)과 Enhanced Mobile Broad Band (10ms Latency)를 하나로 고정된 TTI 길이(0.2ms 혹은 1ms)로 서비스하는 경우 자원 사용 효율이 떨어 지거나 Service Requirement를 만족할 수 없게 된다.

예 1) 1ms TTI로 Ultra-Reliable Low Latency Communication service의 requirement를 만족할 수 없다.

예 2) 0.2ms TTI로 Enhanced Mobile Broadband Service를 지원하는 경우, 매 TTI마다 control channel을 읽는 부담 혹은 ACK/NACK reporting 수가 늘어나는 부담이 있다.

따라서, 각각의 Service type에 맞춰 TTI를 가변적으로 하는 것이 바람직한 설계이다.

그러나, 다른 Type의 Service를 하나의 Carrier에서 동시에 지원하기 위해서는 특별한 방안이 고려가 되어야 한다. 특히, TDD에서는 DL와 UL 전송 시간이 정의되는데, Latency requirement가 다른 Service type을 위해서 서로 다른 TTI를 갖는 subframe을 Frequency Domain Multiplexing하는 경우 자기 간섭 신호가 발생할 가능성이 있고, Time Domain Multiplexing하는 경우에는 Latency가 증가되는 문제가 발생할 수 있다.

도 7은 FDD 방식으로 길이가 다른 TTI에 대응하는 서브프레임을 다중화하는 경우의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 7에서 (1)로 표기된 부분과 같이 Control 신호와 Data 신호가 중복되는 영역에서는 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다. 구체적으로, short TTI 영역의 data가 DL/UL로 유연하게 바뀌는 경우, Normal TTI 영역의 DL control 혹은 UL control과 Link 방향이 반대인 경우, 자기 간섭 신호 발생할 수 있다.

다음으로, 도 7의 (2)로 표기한 부분과 같이 Control 신호와 Data 신호 사이에도 문제가 발생할 수 있다. Short TTI 영역의 UL 및 DL only 전송 시간에서 Normal TTI 영역의 Data가 DL/UL로 유연하게 바뀌는 경우, 자기 간섭 신호 발생할 수 있다.

또한, 도 7의 (3)으로 표기한 부분과 같이 Data 신호와 Data 신호 사이에도 문제가 발생할 수 있다. 구체적으로, Short TTI 영역의 UL 혹은 DL 전송 신호가 Normal TTI 영역의 전송 신호의 Link와 역방향인 경우, 자기 간섭 신호 발생할 수 있다.

도 8은 TDD 방식으로 길이가 다른 TTI에 대응하는 서브프레임을 다중화하는 경우의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

Short TTI 영역의 Data 신호에 대한 응답을 K+N subframe 후에 전송한다고 정의하였는데, 도 8에 도시된 바와 같이 Short TTI 관점에서 N subframe 전에 Normal TTI가 시작되는 경우, Short TTI Data에 대한 응답을 보내기 위한 DL control 혹은 UL control channel 구간이 발생할 때까지 대기 하는 시간만큼 지연이 발생할 수 있다.

먼저, 이하에서 제시할 본 발명의 실시형태들은 서로 다른 TTI를 갖는 Subframe이 FDM되는 경우, 전송 방향은 한 방향으로 설정하는 것을 전제로 한다.

Normal TTI의 Subframe과 Short TTI의 Subframe이 Frequency Domain으로 Multiplexing될 때, Short TTI 영역에 속한 전송 채널의 Link의 방향과 Normal TTI 영역에 속한 전송 채널의 Link의 방향은 동일한 방향이 되도록 하는 것이 바람직하다.

예를 들어, Normal TTI에서 하향링크 데이터 전송을 하는 경우, Normal TTI 영역과 겹쳐지는 Short TTI subframe의 데이터는 하향링크 데이터 전송을 수행한다. 반대로, Normal TTI에서 상항링크 데이터 전송을 하는 경우에는 Short TTI subframe은 상향링크 데이터 전송을 수행한다.

예를 들어, Normal TTI subframe의 하향링크 전용 전송 구간 (e.g. 하향링크 제어 채널 전용 구간)이나 상향링크 전용 전공 구간 (e.g. 상향링크 제어 채널 전용 구간)이 N symbol로 설정될 때, Short TTI subframe의 Flexible DL/UL 영역은 Normal TTI subframe의 전용 전송 구간의 Link 방향과 동일한 Link로 전송을 수행한다.

도 9 및 10은 본 발명의 일 실시형태에 따라Normal TTI subframe에 Flexible DL/UL 영역에 Muting 구간을 설정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

Short TTI subframe에 하향링크 전용 전송 구간과 상향링크 전용 전송 구간 및 보호 시간 (Guard Period)이 모두 포함되는 경우에, Short TTI subframe과 겹쳐지는 Normal TTI 영역에 도 9와 같이 Muting 구간을 설정할 수 있다.

예를 들어, Short TTI subframe의 상향링크 전용 전송 구간과 Normal TTI 영역의 하향링크 데이터 전송 구간이 겹쳐지는 경우, Normal TTI 영역의 하향링크 데이터 전송은 Muting되어 Short TTI 상향링크와 충돌을 방지할 수 있다. 이 때, Short TTI 영역에서 하향링크 전송과 상향링크 전송 구간 사이에 보고 시간이 포함되는 경우에, Normal TTI 영역에서도 보호 구간을 설정할 수 있다.

이와 유사하게 Short TTI 영역의 하향링크 전용 전송 구간과 Normal TTI 영역의 상향링크 데이터 전송 구간이 겹치는 경우, Normal TTI 상향링크 전송은 Muting된다. Short TTI 영역에서 보고 구간이 설정되는 경우, Normal TTI 영역에 보호 구간을 설정할 수 있다.

상술한 바와 같은 Multi-TTI 구조는 2개의 대역에서 short TTI만을 사용하는 경우에 비해 scheduling 관점에서 유연성을 제공할 수 있다. 즉, short TTI는 복수의 UE에 대한 scheduling에 활용하고, normal TTI는 단일 UE에 대한 간단한 scheduling에 활용할 수 있다.

상술한 실시형태를 위한 일례에서는 Normal TTI Subframe 안에서 신호 전송이 muting되는 구간의 존재 여부를 지시하는 것을 제안한다.

Muting이 설정된 영역에서는 Data 전송이 이루어 지지 않는 것으로 가정한다. Normal TTI subframe에서 하향 링크 전송이 되는 경우, 기지국은 Muting 구간에는 Data 전송을 하지 않으며 단말은 Muting 구간에서 수신된 신호는 Data로 간주하지 않는다. Normal TTI subframe에서 상향 링크 전송이 되는 경우, 단말은 상향링크 데이터 전송을 하지 않는다.

지시자는 DL Control Channel에 포함될 수 있다. 예를 들어, Muting 구간을 특정 OFDM symbol position으로 약속하고 (특정화 하거나, Higher Layer signal로 지시될 수 있다.), Downlink Control Information을 구성하는 Bit field에 N-bit 지시자가 설정되어 해당 Subframe에서 Muting이 수행되는지 여부를 지시한다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 Normal TTI Subfame의 Muting 구간에서는 데이터 전송 Link와 반대의 Link 전송을 수행하는 것을 제안한다.

예를 들어, Normal TTI subframe의 Flexible DL/UL 영역에서 하향링크 전송이 지시되고 특정 구간이 Muting되었을 때, Muting 구간에서는 상향링크 전송을 가능하게 한다. 반대로, Normal TTI subframe의 Flexible DL/UL 영역에서 상향링크 전송이 지시되고 Muting 구간이 설정되는 경우, Muting 구간에서는 하향링크 전송을 가능하게 한다.

이때 Muting 구간을 활용한 상술한 전송은 Normal TTI 를 사용하는 UE 이외의 다른 UE에 대한 전송인 것이 바람직하다.

Muting 구간에서의 전송은 기지국의 지시에 따라 수행될 수 있다.

예를 들어, Normal TTI subframe에서 하향링크 전송과 Muting 구간이 존재할 때, Muting 구간의 자원은 상향링크 전송을 위해 사용하며, 상향링크 전송을 요구하는 사용자에게 할당할 수 있다. 채널 상태 정보를 위한 Sounding Reference Signal 전송, 이전 (Short TTI / Normal TTI) Subframe에서 수행한 Downlink Data에 대한 ACK/NACK reporting, Scheduling Request 등의 목적으로 사용될 수 있다.

또한, Normal TTI subframe에서 상향링크 전송과 Muting 구간이 존재할 때, Muting 구간의 자원은 하향링크 전송을 위해 사용하며, 하향링크 전송을 요구하는 사용자에게 할당할 수 있다. 채널 상태 정보를 위한 Channel State Information Reference Signal 전송, 간섭 채널 측정을 위한 Interference Measurement Reference Signal, 이전 (Short TTI/Normal TTI) subframe에서 수행한 Uplink Data에 대한 ACK/NACK reporting 등의 목적으로 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 Normal TTI subframe의 Flexible DL/UL 구간에 Short TTI subframe을 위치 시키는 방식을 제안한다.

도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따라 Normal TTI subframe의 Flexible DL/UL 구간에 Short TTI subframe을 위치 시키는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

Normal TTI Subframe은 하향링크 전용 구간 (DL control 전송), Flexible DL/UL 구간, 상향링크 전용 구간 (UL control 전송)으로 구성될 수 있다. N개 OFDM symbol 길이의 하향링크 전용 구간과 M개 OFDM symbol 길이의 상향링크 전용 구간이 Subframe의 양쪽 끝에 각각 배치되며, 그 사이에 Flexible DL/UL 구간이 배치될 수 있다.

하향링크 전용 구간에 바로 이어 상향링크 전용 구간을 설정하고, 이어서 Flexible DL/UL 구간을 설정하는 방안도 고려될 수 있으며, 본 실시형태에서는 설명의 편의를 위해 하나의 안으로 설명한다.

Short TTI subframe은 Normal TTI subframe의 Flexible DL/UL 구간에 위치 시키며, Short TTI subframe은 해당 위치에서 연속적으로 전송될 수 있다.

하향링크 N개 OFDM symbol이 DL전용으로 설정될 때, 일부 OFDM symbol은 Short TTI subframe 전송의 DL 전용 구간으로 포함할 수 있다.

하향링크 N개 OFDM symbol은 Short TTI subframe을 위한 control channel을 전송하기 위한 구간으로 설정될 수 있다.

Normal TTI Subframe의 Flexible DL/UL 구간이 하향링크 전송을 위해 사용되는 경우, Short TTI subframe은 하향링크 전송을 위해 사용한다. 이 때, Short TTI subframe에는 상향링크로 응답을 보낼 수 있는 시간은 보장하고, 데이터 전송을 위한 시간 구간을 확보한다.

Short TTI subframe이 하향링크 전송인 경우, Short TTI subframe 내에 있는 하향링크 전용 구간은 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다.

연속적으로 전송되는 Short TTI subframe에는 각각 상향링크 전용 시간을 보장한다.

상술한 바와 같이 Normal TTI subframe의 Flexible DL/UL 구간에 Short TTI subframe(들)을 위치시키는 경우, 상기 Figure 2-1에 도시된 바와 같이 Short TTI(들)을 위치시키는 대역에 Short TTI를 구성하지 않는 심볼 영역이 발생하게 된다. Figure 2-1에서는 Short TTI subframe들이 위치하는 대역의 최초 5 심볼 및 마지막 6 심볼이 이에 대응할 수 있다.

이러한 영역은 크게 다음과 같은 2가지 방식으로 활용하는 방안을 제안한다.

먼저, Short TTI subframe들이 서로 다른 UE들에게 스케줄링되는 경우, 각 Short TTI subframe들의 DL/UL 제어 정보는 user-specific 제어 정보만을 전송하며, 이 UE들에게 공통적인 common 제어 정보는 상술한 바와 같이 Short TTI subframe을 구성하지 않는 DL/UL 심볼들을 통해 전송할 수 있다.

다른 방식으로는 해당 DL/UL 심볼 영역을 Normal TTI subframe 을 활용하는 UE를 위해 추가적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 UE가 Normal TTI subframe을 사용하는 경우 상기 특정 UE에게 추가적인 diversity gain을 제공하는 목적으로 사용될 수도 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 Normal TTI subframe의 Flexible DL/UL 구간이 상향링크 전송을 위해 사용되는 경우, short TTI subframe은 상향링크 전송을 위해 사용되는 경우를 도시한 도면이다.

이 때, Short TTI subframe에는 하향링크로 응답을 보낼 수 있는 시간은 보장하고, 데이터 전송을 위한 시간 구간을 확보한다.

Short TTI subframe이 상향링크 전송인 경우, Short TTI subframe 내에 있는 상향링크 전용 구간은 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다.

연속적으로 전송되는 Short TTI subframe에는 각각 하향링크 전용 시간을 보장한다.

Normal TTI subframe의 하향링크 전용 시간 구간은 연속되는 Short TTI subframe에 대한 지시자를 포함하는 Control channel 전송을 위해 사용될 수 있다.

Normal TTI subframe의 하향링크 전용 시간 구간 중 일부는 Short TTI subframe의 하향링크 전용 시간 구간 설정될 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 연속되는 Short TTI subframe에서 일부 subframe에는 상향 혹은 하향 전용 시간 구간을 설정하고, 일부 subframe은 데이터 전송 전용 subframe으로 구성하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

Short TTI subframe이 Normal TTI subframe과 FDM되어 연속적으로 하향링크 전송 (혹은 상향링크 전송)을 수행하는 경우, 해당 Short TTI subframe에 포함되어 있는 상향링크 전용 시간 구간 (혹은 하향링크 전용 시간 구간) 중 일부는 하향링크 전송 (혹은 상향링크 전송)을 위한 시간 구간으로 변환한다.

특정 방향링크 전송을 위한 시간 구간을 포함하고 있는 Short TTI subframe과 다중화되는 Normal TTI subframe의 시간 구간 또한 링크 방향을 유지한다. 한편, 상향과 하향 링크 전송 시간을 모두 포함하는 Short TTI subframe과 다중화 되는 Normal TTI subframe의 시간 구간에서는 보호 시간, Muting 구간 등을 설정할 수 있다.

Short TTI subframe이 연속적으로 하향링크 전송을 수행할 때, 아래와 같은 장치를 설정할 수 있다.

Short TTI subframe 중 일부 하항링크 전송 구간은 Data 전송을 위해 사용된다.

Normal TTI subframe의 시간 구간 중 일부는 Short TTI subframe의 상향링크 전용 시간 구간으로 활용한다.

연속되는 Short TTI subframe 중간에 위치한 Subframe에는 하향링크 제어 채널 전송을 허용하여, HARQ/Link Adaptation/Scheduling 등의 자유도를 보장한다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 Short TTI 서브프레임이 연속적으로 상향링크 전송을 수행할 경우를 도시한 도면이다.

Short TTI subframe이 연속적으로 상향링크 전송을 수행할 때, 아래와 같은 장치를 설정할 수 있다.

Normal TTI subframe의 하향 시간 구간 중 일부는 Short TTI subframe의 하향링크 전용 시간 구간으로 활용한다.

이전 Short TTI subframe에서 전송된 데이터 신호에 대한 응답 보고 timing은 Short TTI subframe에 포함된 상향링크 혹은 하향링크 제어 채널 전송 가능 여부에 따라 재설정된다. 예를 들어, 응답 보고 시간을 K+N subframe으로 설정하였으나, 해당 subframe에 응답 보고를 위한 시간 구간이 설정되어 있지 않다면 그 뒤에 있는 subframe 중 해당 제어 채널이 전송이 보장된 가장 앞선 Subframe을 통해 보고한다 (K+N+a subframe)

한편, 이하에서는 다중 TTI 구조를 TDD 방식으로 다중화하는 경우를 설명한다. 이하에서 설명하는 TDD 방식 다중화는 단독적으로 적용될 수도 있고, 상술한 FDD 방식 다중화와 병합되어 적용될 수도 있다.

도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시형태에 따라 TDD 방식으로 서로 다른 길이의 TTI에 대응하는 서브프레임을 다중화하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에서는, Normal TTI subframe과 Short TTI subframe의 Time Domain Multiplexing의 시간 Unit은 Normal TTI Subframe 길이를 최소 단위로 하는 것을 제안한다.

예를 들어, Normal TTI subframe이 1ms이고 short TTI subframe이 0.2ms라고 할 때, 1ms을 기본 단위로 하고, short TTI를 도 15와 같이 5번 전송할 수 있다.

또한, 이종의 TTI들이 시간 영역에서 TDM 방식으로 multiplexing 되는 경우, 본 발명의 일 실시형태에서는 Short TTI에서 전송된 데이터에 대한 응답이 Normal TTI 구간 등장으로 인하여 과도하게 지연되는 문제를 해결하기 위해, 도 16에 도시된 바와 같이 Normal TTI 내에서 추가적인 UL/DL 제어 영역을 설정하고/설정하거나, 이러한 추가적인 제어 영역에 대한 지시자를 제공하여 불필요한 지연을 방지하는 것을 제안한다.

도 17은 상술한 바와 같은 동작을 수행하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 17의 무선 장치(800)은 상술한 설명의 특정 UE, 그리고 무선 장치(850)은 기지국 또는 eNB 에 대응할 수 있다.

UE 는 프로세서(810), 메모리(820), 송수신부(830)를 포함할 수 있고, eNB (850)는 프로세서(860), 메모리(870) 및 송수신부(880)를 포함할 수 있다. 송수신부(830 및 880)은 무선 신호를 송신/수신하고, 3GPP 등의 물리적 계층에서 실행될 수 있다. 프로세서(810 및 860)은 물리 계층 및/또는 MAC 계층에서 실행되고, 송수신부(830 및 880)와 연결되어 있다. 프로세서(810 및 860)는 상기 언급된 간섭 제어 절차를 수행할 수 있다.

프로세서(810 및 860) 및/또는 송수신부(830 및 880)는 특정 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(820 및 870)은 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 유닛을 포함할 수 있다. 일 실시 예가 소프트웨어에 의해 실행될 때, 상기 기술한 방법은 상기 기술된 기능을 수행하는 모듈(예를 들어, 프로세스, 기능)로서 실행될 수 있다. 상기 모듈은 메모리(820, 870)에 저장될 수 있고, 프로세서(810, 860)에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리(820, 870)는 상기 프로세스(810, 860)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있고, 잘 알려진 수단으로 상기 프로세스(810, 860)와 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 상술한 설명으로부터 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술된 바와 같이 본 발명의 실시예들은 다양한 TTI 길이를 요구하는 5G 이동통신 시스템을 비롯한 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims

무선통신 시스템에서 다중 TTI (Transmission Time Interval) 구조를 이용하여 통신을 수행하는 방법에 있어서,
제 1 길이의 TTI(short TTI)에 대응하는 제 1 서브프레임, 및 상기 제 1 길이보다 긴 제 2 길이의 TTI(normal TTI)에 대응하는 제 2 서브프레임이 FDM (Frequency Divisional Multiplexing) 방식으로 다중화된 자원 영역을 통해 신호를 송수신하되,
특정 시간 구간에서 상기 제 2 서브프레임을 통해 전송되는 신호의 제 2 링크 방향이 상기 제 1 서브프레임을 통해 전송되는 신호의 제 1 링크 방향과 다른 경우, 상기 제 2 서브프레임의 상기 특정 시간 구간은 상기 제 2 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되지 않는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 링크 방향 및 상기 제 2 링크 방향은 각각 상향링크 및 하향링크 중 어느 하나인, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 서브프레임에서 상기 제 2 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되지 않는 상기 특정 시간 구간은 하향링크 제어 채널을 통해 시그널링되는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 서브프레임에서 상기 제 2 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되지 않는 상기 특정 시간 구간은 상기 제 2 서브프레임에서 상기 제 1 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 서브프레임은 하향링크 전용 구간, 상향 또는 하향링크 가변 구간, 및 상향링크 전용 구간을 순차적으로 포함하며,
상기 제 1 서브프레임은 상기 제 2 서브프레임의 상향 또는 하향링크 가변 구간에 대응하는 위치에 위치하는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 서브프레임은 하향링크 전용 구간, 상향 또는 하향링크 가변 구간, 및 상향링크 전용 구간을 순차적으로 포함하는 제 1 타입 서브프레임, 및 하향링크 전용 구간, 상향 또는 하향링크 가변 구간, 및 상향링크 전용 구간 중 하나 이상이 생략된 제 2 타입 서브프레임을 포함하는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제 2 서브프레임의 상기 가변 구간이 상기 제 2 링크 방향 신호 전송에 이용되는 시간 구간에는, 소정 임계 범위 내에서 상기 제 1 서브프레임이 상기 제 2 링크 방향 신호 전송에 이용되도록 배치하며,
상기 소정 임계 범위를 넘는 경우, 상기 제 1 서브프레임의 상기 제 1 링크 방향 신호 전송 구간을 설정하는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임은 서로 다른 단말기에 할당되는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임은 TDM 방식으로 추가적으로 다중화되는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 서브프레임의 상기 제 1 링크 방향 신호 전송에 대한 응답을 수신하기 위한 상기 제 2 링크 방향 신호 전송 구간이 소정 간격 이상 떨어진 경우, 상기 제 2 서브프레임 내에 상기 제 2 링크 방향 신호 전송 구간을 추가적으로 설정하는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 방법.
무선통신 시스템에서 다중 TTI (Transmission Time Interval) 구조를 이용하여 통신을 수행하는 장치에 있어서,
제 1 길이의 TTI(short TTI)에 대응하는 제 1 서브프레임, 및 상기 제 1 길이보다 긴 제 2 길이의 TTI(normal TTI)에 대응하는 제 2 서브프레임이 FDM (Frequency Divisional Multiplexing) 방식으로 다중화된 자원 영역을 통해 신호를 송수신하도록 구성되는 송수신기; 및
상기 송수신기와 연결되어, 특정 시간 구간에서 상기 제 2 서브프레임을 통해 전송되는 신호의 제 2 링크 방향이 상기 제 1 서브프레임을 통해 전송되는 신호의 제 1 링크 방향과 다른 경우, 상기 제 2 서브프레임의 상기 특정 시간 구간은 상기 제 2 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되지 않도록 제어하는 프로세서를 포함하는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제 2 서브프레임에서 상기 제 2 링크 방향으로의 신호 전송에 이용되지 않는 상기 특정 시간 구간에 대한 정보를 하향링크 제어 채널을 통해 확인하도록 구성되는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 서브프레임은 하향링크 전용 구간, 상향 또는 하향링크 가변 구간, 및 상향링크 전용 구간을 순차적으로 포함하며,
상기 제 1 서브프레임은 상기 제 2 서브프레임의 상향 또는 하향링크 가변 구간에 대응하는 위치에 위치하는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 서브프레임은 하향링크 전용 구간, 상향 또는 하향링크 가변 구간, 및 상향링크 전용 구간을 순차적으로 포함하는 제 1 타입 서브프레임, 및 하향링크 전용 구간, 상향 또는 하향링크 가변 구간, 및 상향링크 전용 구간 중 하나 이상이 생략된 제 2 타입 서브프레임을 포함하는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 서브프레임 및 상기 제 2 서브프레임은 TDM 방식으로 추가적으로 다중화되는, 다중 TTI 구조를 이용한 통신 장치.