KR20180090689A - Lte-nr 공존시의 자원 운용 방안 - 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 LTE와 NR이 동일 주파수 대역에서 공존하는 경우, DC subcarrier 핸들링 방법차이에 따른 RB grid 미스매치 문제를 해결하는 것을 다루고 있다. 특히, NR의 RB grid 형태에 따라 LTE와 공존시 여러 가지 문제가 발생할 수 있고, 이를 해결할 수 있는 방안을 제안한다.

Description

LTE-NR 공존시의 자원 운용 방안 {METHOD FOR MANAGING RESOURCE FOR LTE-NR COEXISTENCE}

본 발명은 LTE-NR 공존시의 자원 운용 방안에 대한 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 기술인 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

최근 5G를 위한 시스템으로 New Radio access 기술에 대한 논의가 3GPP에서 이루어지고 있다. 다양한 서비스, 예를 들면, eMBB (enhanced mobile broadband), URLLC (ultra reliable low latency communication), mMTC (massive machine type communication) 등과 같은 서비스 지원이 New radio 기술의 목표이고, 이를 지원하기 위한 통신 표준에 대한 토론이 이루어지고 있다. 상기와 같은 서비스 지원을 위해서는 기존 LTE의 틀에서 벗어난, multi-numerology, flexibility, forward compatibility 등 다양한 서비스들이 요구하는 서로 다른 요구조건들을 모두 수용할 수 있는 형태로의 진화가 필요하고 이를 가능케 하기 위한 논의가 이루어지고 있다. 이러한 5G를 향한 논의와 더불어, 기존 시스템, 즉, 4G LTE와 5G의 공존에 관한 논의 또한 동시에 이루어지고 있다. 이는 역사적으로 새로운 통신 세대로의 진화가 이루어질 때마다, 기존 통신 시스템과의 공존이 고려된 것과 같은 맥락의 연장선이라 할 수 있다. 하지만, 5G는 기존 4G LTE 대비 여러 관점에서 많은 변화가 이루어지고 있음에 따라, LTE-NR 공존에 있어 고려해야 할 점 또한 많은 것이 사실이다.

본 발명은 LTE와 NR이 동일 주파수 대역에서 공존하는 경우, DC subcarrier 핸들링 방법차이에 따른 RB grid 미스매치 문제를 해결하는 것을 다루고 있다. 특히, NR의 RB grid 형태에 따라 LTE와 공존시 여러 가지 문제가 발생할 수 있고, 이를 해결하는 것이 본 발명의 목적이다.

또한, 본 발명은 precoder/beam cycling 기술의 cycling 패턴을 domain 및 cycling granularity를 scalable하게 지원하기 위한 운용 방법을 제안한다. 본 발명에서는 scalable한 cycling 패턴을 지원을 위해 기지국이 단말에게 전달하여야 할 indication 정보와 기지국과 단말의 동작 절차를 제안하고, 특히 RS의 OCC 적용에 의한 서로 다른 precoder/beam 적용의 문제를 해결하기 위한 방법들이 제안되었다.

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, LTE와 NR이 동일 주파수 대역에서 공존하는 경우, 자원 운용의 효율을 높일 수 있고, 서로 간의 간섭 영향을 최소화 할 수 있다.

또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 semi-open-loop precoding 전송 시 precoder/beam cycling 기술을 통해 높은 이동성을 지닌 단말에게 다이버시티 이득을 보장하여 링크의 신뢰도를 높일 수 있으며, 특히 scalable한 cycling 패턴의 지원으로 인해 다양한 무선 채널 환경 시나리오에 적합한 다양한 cycling 패턴을 지원할 수 있다.

도 1a는 종래기술로서 LTE의 하향링크 자원 운용 도면이다.
도 1b는 종래기술로서 LTE의 상향링크 자원 운용 도면이다.
도 1c은 Sync 및/또는 MIB 및/또는 SIB 및/또는 RACH configuration과 같은 시스템 정보를 수신할 때의 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 1d는 NR의 RB grid 예제를 나타내는 도면이다.
도 1e는 상향링크에서 RB grid shift를 통한 grid 변경을 나타내는 도면이다.
도 1f는 상향링크에서 LTE가 홀수 개의 RB를 사용하는 경우의 RB grid 형태를 나타내는 도면이다.
도 1g는 상향링크에서 LTE가 홀수 개의 RB를 사용하는 경우 LTE와 NR의 RB grid를 나타내는 도면 이다.
도 1h는 하향링크에서 LTE와 NR의 RB grid를 나타내는 도면이다.
도 1i는 하향링크에서 LTE가 홀수 개의 RB를 사용하는 경우 LTE와 NR의 RB grid를 나타내는 도면이다.
도 2a는 종래기술로서 Precoder cycling with transparent DM-RS을 나타내는 도면이다.
도 2b는 종래기술로서 Precoder cycling with non-transparent DM-RS을 나타내는 도면이다.
도 2c는 Cycling 패턴 설계 criterion 1을 만족하는 패턴을 나타내는 도면이다.
도 2d는 4 layer를 적용한 경우 cycling 패턴 설계 criterion 2를 고려하여 DM-RS에 적용되는 precoder가 재설정됨을 나타내는 도면이다.
도 2e는 방법 3을 사용하여 2 layer DM-RS 전송을 해결됨을 나타내는 도면이다.
도 2f는 Scalable한 precoder cycling 패턴을 지원하기 위한 기지국에서의 동작 절차를 나타내는 도면이다.
도 2g는 Scalable한 precoder cycling 패턴을 지원하기 위한 단말에서의 동작 절차를 나타내는 도면이다.
도 2h는 Scalable한 analog beam cycling 패턴을 지원하기 위한 기지국에서의 동작 절차를 나타내는 도면이다.
도 2i는 Scalable한 analog beam cycling 패턴을 지원하기 위한 단말에서의 동작 절차를 나타내는 도면이다.

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>

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에 첨부된 본 발명의 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 도면에 예시된 형태 또는 배치 등에 본 발명이 제한되지 않음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하 본 개시의 다양한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 개시에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성 요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성 요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.

본 개시의 설명을 위해 우선 LTE의 자원 운용에 관한 내용을 살펴본다. 도 1a는 LTE의 하향링크 자원 할당을 도시한 것이고, 도 1b는 LTE의 상향링크 자원 할당을 도시한 것이다.

도1a과 1b에서 볼 수 있듯이, LTE는 하향링크의 경우, DC subcarrier에는 자원 할당을 하지 않는 방식을 취하고 있고, 상향링크의 경우, DC 위치에 subcarrier의 중심을 배치하지 않음으로써 DC 문제를 해결하고 있다. 하지만 NR (5G)의 경우, DC 위치에 상관없이 모든 subcarrier에 자원 할당을 하는 방식을 취한다. 이제, NR의 RB grid 형태에 따라 LTE-NR 공존 상황에서 여러 가지 조합이 가능하다.

우선 NR 상향 링크의 RB grid 가 도1d과 같이 주어지는 경우를 고려한다. 즉, NR의 subcarrier 중심이 15kHz grid에 위치하는 경우이다. 이 경우, LTE의 상향링크, 즉, 도1b와 비교해보면, NR의 subcarrier 중심위치와 LTE의 subcarrier 중심위치가 차이가 있는 것을 알 수 있다. 일례로, 7.5kHz 만큼 차이가 날 수 있다(이하 7.5kHz 언급은 모두 일례에 해당). 이 경우, LTE와 NR이 채널 대역폭을 공유하면서, PRB 레벨의 자원할당으로 FDM 방식 공존하는 경우, LTE와 NR의 subcarrier spacing이 같더라도 서로 간섭이 발생하게 된다. 즉, 도 1e에서 보듯이 LTE의 NR의 RB grid 가 어긋나게 되어 간섭이 발생하게 된다. 따라서, NR 단말이 셀에 진입하여, DL 신호로부터 Sync 및/또는 MIB 및/또는 SIB 및/또는 RACH configuration과 같은 시스템 정보를 수신할 때 LTE와 공존하는 것 혹은 shift 동작 수행 유무를 전달받을 수 있고, 이 경우, NR 단말은 UL 신호를 송신함에 있어, 7.5kHz 만큼 shift하는 동작을 수행하여, LTE와 동일한 RB grid를 가질 수 있게 된다. 이러한 shift동작은 최초 상향링크 송신 때 (예컨대, RACH 전송)부터 이루어져야 LTE와의 간섭을 피할 수 있다. 하기 도1c는 Sync 및/또는 MIB 및/또는 SIB 및/또는 RACH configuration과 같은 시스템 정보를 수신할 때의 흐름도 이다.

상기에서처럼 Sync 및/또는 MIB 및/또는 SIB 및/또는 RACH configuration과 같은 시스템 정보에서 LTE와 공존하는 것 혹은 shift 동작 수행을 수신하지 않는 경우와 수신하는 경우를 생각할 수 있고, 각 경우의 단말의 상향링크 전송 식은 아래와 같을 수 있다.

- LTE와 공존하는 것 혹은 shift 동작 수행을 전송 받지 않는 경우

- LTE와 공존하는 것 혹은 shift 동작 수행을 전송 받는 경우

상기에서

은 subcarrier spacing 값에 따라 다를 수 있고, 일례로 subcarrier spacing이 15kHz인 경우,

은 7.5kHz일 수 있다.

이러한 shift 동작은 baseband mixer를 통해 구현할 수 있고, 이 경우 NR 단말의 RF 부분은 변경 없이 운용 가능하다. 또 다른 방법으로, baseband 단 동작 변경 없이, RF mixer에 7.5kHz 만큼 추가 shift를 더함으로써 구현 가능하다. 하지만, shift 동작이 수행되는 경우, 기존에 디자인된 filtering까지 이러한 shift가 반영되어야 하므로, baseband mixer를 사용하더라도, baseband filtering 이후에 shift 동작을 수행할 수 있다.

도1e는 NR이 7.5kHz만큼 shift 동작후의 LTE와 RB grid가 일치된 모습을 보여준다.

상기 도1d 및 도 1e는 LTE가 채널 대역폭 내의 짝수개의 RB를 가지는 경우의 실시 예이다.

반면, LTE가 홀수개의 RB를 가지고, NR이 짝수개의 RB를 가지는 경우도 고려할 수 있다. 예를 들어, 채널 대역폭 5MHz에 대해, LTE는 25RB(=4.5MHz)를 가지지만, NR은 26RB(=4.68MHz)를 가질 수 있다. 이 경우, NR의 RB grid가 도 1d과 같다면, LTE의 홀수개의 RB grid의 경우(도1b하단그림)와 90kHz만큼의 추가 grid 차이가 발생한다. 여기서 추가라는 의미는, 도 1e의 경우에 적용된 7.5kHz shift이후의 추가 grid 차이를 의미한다(도1f참조).

따라서 이러한 경우는, 하기 도 1g와 같은 RB grid 운용을 통해 LTE-NR의 guard-band로 활용할 수 있다. 이 경우, LTE와 NR사이의 guard-band가 확보 가능하므로, 도 1e에서 수행된 7.5kHz shift가 없이도 운용 가능하다. 즉, LTE와 NR이 동시에 짝수개 혹은 동시에 홀수개의 RB라면, 7.5kHz shift 수행 이후에는 RB grid가 일치하므로 guard-band를 쓰지 않고도 간섭 제거가 가능하다. 그렇지 않은 경우 (예컨대, LTE는 홀수개의 RB, NR은 짝수개의 RB)에는 도 1g과 같이 guard-band 확보가 가능하므로, 7.5kHz shift를 수행하지 않을 수 있다. 하지만, LTE의 경우 sub-band 수신 필터가 없으므로, NR에서 LTE로의 간섭량은 guard-band가 있음에도 여전히 클 수 있다. 따라서 간섭의 완벽한 제거를 위해서는 7.5kHz shift 수행도 가능하다.

다음으로, DL의 경우를 고려한다. DL의 경우, LTE는 DC subcarrier에 자원할당을 하지 않는 반면, NR을 자원할당을 하므로, 도 1h처럼, RB grid의 어긋남이 생기게 된다. 하지만, 이 경우, RB grid는 어긋나 있지만, subcarrier grid는 일치한다. 따라서 상향링크와는 다르게 BS가 자원할당만 잘해준다면 LTE-NR의 간섭문제는 없을 수 있다. 그렇지만, 채널 대역폭의 최대 활용도를 생각한다면, LTE-NR간의 RB grid 어긋남으로 인해 최대 RB활용도는 1RB 감소하게 된다. 따라서 NR이 LTE와 동일한 RB grid를 맞춰주면 최대 RB활용도 손실 문제를 해결 할 수 있다. 상향 링크와 다르게 이 경우는 15kHz 만큼의 어긋남 임으로, 이 경우 shift 동작 구현이 용이할 수 있다. NR 단말이 셀에 진입하여, DL 신호로부터 Sync 및/또는 MIB 및/또는 SIB 및/또는 RACH configuration과 같은 시스템 정보를 수신할 때 이 같은 정보를 수신할 수 있다. 도 1h에서 볼 수 있듯이 carrier 중심 주파수 기준 우측 RB만 LTE와 어긋남으로, 우측 RB 만 보정이 이루어지면 된다.

하기 식은 LTE의 하향링크 신호 생성 식이다.

여기서

이고

으로 정의된다.

NR의 하향링크 신호 생성 식은 아래와 같을 수 있다.

LTE공존하지 않는 경우,

LTE공존시, RB grid 어긋남 보정하는 경우

다음으로, 하향링크에서 LTE가 홀수개의 RB를 사용하는 경우를 살펴본다. 이 경우, 도1i에서처럼 DC 기준 왼쪽 RB는 90kHz 만큼 grid가 어긋나고, 오른쪽 RB의 경우 75kHz 만큼 grid가 어긋나게 된다. 이 경우도 역시 도 1g과 같이 RB grid가 배치되고, BS가 LTE와 NR이 서로 겹치지 않게 스케줄링을 해준다면, LTE-NR간의 간섭이 없을 수 있다. 특히, 이 경우는 subcarrier grid는 일치한 상태이므로, RB 가 중첩되게 할당하지만 않는다면 추가 간섭은 없게 된다. 따라서 이 경우는 앞의 도1h의 경우와 다르게 15kHz 보정 indication 을 실시하지 않을 수 있다.

<제2실시예>

Semi-open-loop precoding 전송기술은 하향링크 전송에서 long-term CSI feedback 정보만을 활용하여 데이터 전송을 하는 기술이다. Precoder cycling 전송기술은 semi-open loop precoding 전송기술 중에 하나이며, LTE Rel-12에서 제안된 dual-stage precoding의 구조 등에서 적용될 수 있다. Dual-stage precoding에서 단말은 CSI 측정 후 선호하는 네 개의 beam을 wide-band 단위로 결정하고 long-term 주기로 기지국에게 W1으로서 feedback 된다. 기 선택된 네 개의 beam 중 최적의 beam 하나의 선택 및 서로 다른 polarization에서 생성되는 beam간의 co-phasing은 sub-band 단위로 결정하고 short-term 주기로 기지국에게 feedback 한다. Closed-loop 전송방식은 이렇게 서로 다른 주기로 획득된 두 개의 PMI 값인 W1과 W2의 곱으로 precoding matrix를 결정한다. 만약 상기 서술한 dual-stage precoding 구조 하에서 semi-open-loop precoding 전송으로서의 precoder cycling이 수행된다고 가정할 경우, 기지국은 기 획득된 W1에 포함된 네 개의 후보 beam과 네 가지 co-phasing 값 들을 주파수 domain에서 cycling 시키면서 data 전송을 실시한다. 본 발명은 precoder cycling 기술을 지원하기 위한 cycling 패턴에 따른 운용 방법 및 NR에서 고려하는 hybrid beamforming의 analog beam cycling 기술로 확장된 운용 방법까지 제안한다.

단말로부터 long-term feedback을 통해 기지국이 획득한 서로 다른 precoder의 개수를 N이라고 하자. 그러면 각 N개의 기 feedback 된 precoder는 W(1), W(2), …, W(N) 이라고 할 수 있다. 도 2a와 도3b는 N=3일 때, 종래 기술로서 precoding cycling의 cycling 패턴을 보여주는 일 실시예이다. 종래기술에는 cycling이 주파수 domain에서만 이루어지고, cycling 패턴의 granularity에 따라 DM-RS와 data에 사용되는 precoding이 동일한 transparent DM-RS scheme과 DM-RS와 data에 사용되는 precoding이 서로 다른 non-transparent DM-RS scheme으로 구분될 수 있다. 도 2a에서 W(2)이 적용된 PDSCH영역과 DM-RS영역이 서로 같아 DM-RS를 통해 채널 추정하는데 문제가 없다. 그러나 도 2b에서와 같은 non-transparent DM-RS scheme의 경우는 W(2)가 적용된 PDSCH 영역 내에는 DM-RS가 존재하지 않아 채널 추정이 어렵다. 이를 위해 단말은 기지국과 서로 사전에 미리 정의된 하나의 단일 cycling 패턴을 사용해 올바른 채널 추정을 할 수 있도록 설계 되어있다.

종래 기술과 같은 주파수 domain에서의 cycling 패턴은 다이버시티 이득을 얻는데 제한적일 수 있다. 높은 이동성을 지닌 단말은 시간에 따른 채널 변화가 크므로 이를 지원하기 위한 cycling 패턴이 고려되어야 한다. 또한 단말이 처한 채널 환경이 각각 다르고 동적으로 변화하기 때문에, cycling 패턴 역시 동적으로 바뀔 수 있어야 한다.

더불어 도 2b의 실시예에서와 같이 DM-RS에 W(2)의 precoder가 적용되지 않는 경우를 생각해보자. 이러한 경우 가령 W(2)가 단말에게 정합이 잘되어 가장 높은 SNR을 제공해 줄 수 있는 precoder라고 할 경우, W(2)가 적용된 DM-RS가 존재하지 않기 때문에 채널 추정을 위해 필요한 최소한의 SNR을 확보하지 못해 PDSCH의 BLER 성능을 저하 시킬 수 있다. 따라서 상기 상황을 고려할 때, cycling 패턴을 설계하기 위한 필수적인 두 가지 criterion를 다음과 같이 쓸 수 있다.

Criterion 1) Cycling 패턴은 주파수-시간 축으로 scalable한 granularity를 가지고 확장 될 수 있어야 한다.

Criterion 2) DM-RS에서도 precoder cycling이 적용 되어야 한다.

본 발명에서는 상기 설계 criterion을 만족하는 cycling 패턴을 운용하기 위한 방법을 제안한다. 도 2c는 상기 서술 된 criterion 1을 만족하는 cycling 패턴의 일 실시예이다. 도 2c에서 cycling granularity는 2REs/2symbols로 적용되었다. 이와 같이 scalable한 cycling 패턴을 사용하게 되면 그 경우의 수가 많아서 종래 기술처럼 기지국과 단말이 서로 약속된 패턴을 통해 채널 추정하는 방식을 적용하기 어렵다. 따라서 기지국이 DCI를 통해 명시적으로 단말에게 알려주는 방법을 제안한다.

DCI에 담겨 있는 cycling 패턴 정보는 최소한 cycling 될 domain, cycling granularity, cycling 순서의 정보를 포함한다. 단말은 PDCCH detection을 통해 할당 받은 자원 및 precoder cycling 적용 유무, 그리고 cycling 패턴 정보를 수신하게 된다. 이를 통해 단말은 할당 받은 자원의 DM-RS 채널 추정 및 데이터 수신을 성공적으로 완료할 수 있다. 이 때, cycling 순서를 직접 전송하게 되면 그 오버헤드가 커지는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 사전에 기지국과 단말 간 서로 cycling 패턴을 생성하는 함수를 정의하고 특정 seed값만을 indication에 담아 전송하는 방식을 고려해 볼 수 있다. 아래는 cycling 패턴을 생성하는 함수의 일 실시예이다.

여기서 x, y, z는 각각 주파수축 RE단위 granularity, 시간축 symbol단위 granularity, cycling 시작 순서를 정하는 offset을 의미한다. 위와 같은 방법을 통해, 기지국은 단말에게 x, y, z 정보만을 indication 해줌으로 cycling granularity, cycling domain, cycling 순서의 offset등을 알려줄 수 있다. 상기 도 2c은 x=y=2, z=0인 경우의 실시예이다.

Multi-layer 전송을 고려하게 되면, DM-RS에 orthogonal cover code (OCC)가 적용된다. 이 때 OCC가 적용되는 RE간의 effective 채널이 변하면 채널 추정이 어려우므로 OCC가 적용되는 RE간의 precoder는 같은 것을 사용해야만 한다. 도 2c의 실시예를 다시 살펴보면, 2 layer 전송일 경우 시간 축으로 연속된 두 개의 RE에 각 layer에 [1, 1], [1, -1]의 OCC가 적용되는데, 도 2c의 왼쪽 DM-RS의 연속된 RE는 서로 다른 precoder가 걸려있음을 볼 수 있다. 4 layer 이상 전송일 경우는 OCC의 길이가 4가 되어 같은 subcarrier에 해당하는 모든 DM-RS의 precoder가 같아야 한다. 도 2d는 DM-RS에 걸리는 4 layer일 때, DM-RS에 적용되는 precoder를 일치시키는 일 실시예를 나타낸다. 이를 해결하기 위해 다음과 같은 방법들을 제안한다.

Alt-1.1. 같은 OCC에 해당하는 DM-RS에 같은 precoder를 적용하고, 해당 precoder를 단말에게 DCI를 통해 명시적으로 알려주는 방법

Alt-1.2. 같은 OCC에 해당하는 DM-RS에 같은 precoder를 적용하고, 단말이 암묵적으로 DM-RS에 걸리는 precoder를 찾는 방법

Alt-1.3. Layer에 따라 cycling granularity를 조절하여 같은 OCC내의 DM-RS가 같은 precoder로 적용되게 cycling 패턴을 조정하는 방법

OCC 길이가 4인 경우 같은 subcarrier에 해당되는 DM-RS는 모두 같은 precoder를 사용해야 하고, 패턴 설계 criterion 2에 따라 각 DM-RS에 서로 다른 precoder를 cycling하여 적용하였다. 이와 같이 지원하는 layer가 동적으로 변하는 경우 DM-RS에 걸리는 precoder를 그에 맞게 재설정 해줘야 하므로 Alt-1.1은 재설정된 precoder index를 DCI를 통해 단말에게 알려주는 방법이다.

Alt-1.2는 명시적인 indication 없이 단말이 blind하게 DM-RS에 새롭게 걸린 precoder를 찾는 방법에 대해 서술한다. DCI 정보에 담겨있는 단말이 할당 받은 rank 정보를 통해 단말이 같은 precoder가 적용되는 DM-RS의 위치를 유추하고, 사전에 합의된 순서로부터 적용된 precoder를 찾아낼 수 있다.

Alt-1.3은 OCC의 길이에 따라 같은 OCC를 사용하는 DM-RS간에 서로 다른 precoder가 걸리지 않게끔 cycling 패턴을 기지국이 조절하는 방법이다. 도 2e은 세 번째 방법의 일 실시예를 나타낸다. 도 2e에서 cycling pattern에 대한 indication은 x=3, y=3, z=0으로 주어진다. 이와 같을 경우 OCC의 길이가 2인 DM-RS 전송 시 채널 추정 문제는 발생하지 않는다. 그러나 이와 같은 경우 criterion 2를 만족하지 않는 cycling pattern이 발생할 수 있다. 그럴 경우 방법 1과 방법 2의 경우로만 동작해야 한다.

도 2f와 2g는 상기 서술된 방법들이 기지국과 단말의 각 동작 절차를 상세히 보여주는 흐름도를 나타내는 도면이다. 상기 서술된 DM-RS의 OCC 관련한 동작들은 LTE 시스템을 예시로 들어 설명하였지만, NR 및 그 외의 시스템에서라 할지라도 OCC가 필요한 RS의 경우는 예시와 같은 방식으로 동작 할 수 있다.

도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 Scalable한 predecoder 패턴을 지원하기 위한 기지국에서의 동작 절차를 나타낸 순서도이다.

도 2f를 참조하면, 기지국은 적어도 cycling domain, cycling granularity, cycling order를 포함하는 indication을 생성한다.

상기 indication을 생성하였다면, 기지국은 multi-layer 전송인지 판단할 수 있다. 판단 결과, multi-layer 전송이라면, 기지국은 동일한 OCC에 적용된 precoder가 상이한지 판단한다.

판단 결과, 동일한 OCC에 상이한 precoder가 적용된 경우, 기지국은 다음의 3가지 대안 중 하나를 선택할 수 있다.

- Alt-1.1) 같은 OCC에 해당하는 DM-RS에 같은 precoder를 적용하고, 해당 precoder를 단말에게 DCI를 통해 명시적으로 알려주는 방법

- Alt-1.2) 같은 OCC에 해당하는 DM-RS에 같은 precoder를 적용하고, 단말이 암묵적으로 DM-RS에 걸리는 precoder를 찾는 방법

- Alt-1.3) Layer에 따라 cycling granularity를 조절하여 같은 OCC내의 DM-RS가 같은 precoder로 적용되게 cycling 패턴을 조정하는 방법

선택된 방법 수행 후, PDCCH를 통해 indication을 전송한다.

만약, 앞선 multi-layer 전송이 아니라고 판단되거나, 동일한 OCC에 동일한 precoder가 적용되었다면, 기지국은 상기 대안 선택 과정 없이 PDCCH를 통해 indication을 전송할 수 있다.

도 2g는 scalable한 precoder cycling 패턴을 지원하기 위한 단말에서의 동작 절차를 나타낸 도면이다.

도 2g를 참고하면, gNB로부터 cycling pattern상의 indication을 수신하는 것으로부터, 단말의 동작이 진행된다. 상기 indication을 수신하면, 단말은 동일한 OCC에 적용된 precoder가 상이한지 판단한다.

판단 결과, 동일한 OCC에 상이한 precoder가 적용된 경우, 단말은 상기 Alt-1.1과 관계된 indication이 포함되어 있는지 판단한다. 포함된 것으로 판단되면, 단말은 DM-RS 상의 변화된 cycling pattern을 찾는다. 이후, 단말은 찾은 cycling pattern에 기초하여 채널 추정을 수행할 수 있다.

만약, 동일한 OCC에 적용된 precoder가 동일하다면, 단말은 수신된 cycling pattern에 기초하여 채널 추정을 수행한다.

만약, Alt-1.1과 관계된 indication이 포함되어있지 않다면, 단말은 할당된 rank에 기초하여 DM-RS 상의 변화된 cycling pattern을 암묵적으로 찾는다. 그리고 단말은 찾은 cycling pattern에 기초하여 채널 추정을 수행한다.

상기 제안된 scalable한 cycling pattern을 지원하기 위한 기지국과 단말간의 운용 방법은 hybrid beamforming에서 사용하는 analog beam으로 확장할 수 있다. Hybrid beamforming에서는 analog beam을 동적으로 할당하여 운영하는데, beam sweeping 또는 beam management 절차를 통해 단말은 측정된 최적의 N개의 후보 analog beam(beam)을 기지국에게 보고한다. 기지국은 단말에게 서비스 시 보고받은 N개의 beam중 하나 이상의 beam을 선택적으로 사용할 수 있다. 이와 같은 동작 메커니즘은 precoder cycling의 동작 메커니즘과 유사하다. 따라서 기지국은 N개의 보고받은 beam을 cycling하여 사용하게 되면, 상기 서술된 것과 마찬가지로 단말의 높은 이동성 지원 및 다이버시티 이득을 같은 원리로 획득할 수 있다.

Precoder cycling과 beam cycling이 다른 점은 beam cycling은 analog beam이 시간 축에서 생성되기 때문에 FDM이 지원되지 않아, 주파수 축에서 cycling 할 수 없고 오로지 시간 domain에서만 cycling 된다는 점에 있다. 마찬가지로 beam pattern 설계 criterion은 상기 제시된 criterion 1과 2를 만족해야 하며 scalable한 beam cycling 패턴을 지원하기 위해서는 기지국이 단말에게 선택된 cycling 패턴에 관한 정보를 알려줘야 한다. 이때 포함되는 정보는 최소 cycling granularity, cycling order, cycling 시작하는 timing를 포함하며, 이는 RRC와 같은 상위 계층 signaling을 통해 단말에게 보고된다.

이 때, CSI-RS와 같은 RS에게 OCC가 적용되어 있을 경우, 같은 OCC가 적용된 RS끼리 같은 beam을 사용해야만 한다. 적용된 cycling pattern으로 인해 같은 OCC가 적용된 RS안에 서로 다른 beam이 적용되었다면, RS에 적용된 beam을 조정하여 같은 beam으로 재 적용한다. 채널 추정을 위해 RS위에 재 적용된 beam의 순서를 단말이 알도록 하기 위해서는 다음과 같은 방법들을 제안한다.

Alt-2.1. 같은 OCC에 해당하는 RS에 같은 beam를 적용하고, 해당 beam를 단말에게 상위계층 signaling을 통해 명시적으로 알려주는 방법

Alt-2.2. 같은 OCC에 해당하는 RS에 같은 beam를 적용하고, 단말이 암묵적으로 RS에 걸리는 precoder를 찾는 방법

Alt-2.3. 안테나 port에 따라 cycling granularity를 조절하여 같은 OCC내의 RS가 같은 beam으로 적용되게 cycling 패턴을 조정하는 방법

도2h와 도2i는 상기 제안한 방법들로 기지국과 단말 각각의 동작 절차를 상세히 보여주는 흐름도를 나타내는 도면이다.

도 2h는 scalable한 analog beam cycling 패턴을 지원하기 위한 기지국에서의 동작 절차를 나타내는 도면이다.

도 2h를 참조하면, 기지국은 적어도 cycling granularity, cycling order, cycling timing를 포함하는 indication을 생성한다.

상기 indication을 생성하였다면, 기지국은 OCC가 이용되었는지 판단한다.

판단 결과, OCC가 이용되었다면, 기지국은 동일한 OCC에 상이한 beam이 적용되었는지 판단한다. 상이한 beam이 적용되었다면, 기지국은 다음의 3가지 대안 중 하나를 선택할 수 있다.

-Alt-2.1. 같은 OCC에 해당하는 RS에 같은 beam를 적용하고, 해당 beam를 단말에게 상위계층 signaling을 통해 명시적으로 알려주는 방법

-Alt-2.2. 같은 OCC에 해당하는 RS에 같은 beam를 적용하고, 단말이 암묵적으로 RS에 걸리는 precoder를 찾는 방법

-Alt-2.3. 안테나 port에 따라 cycling granularity를 조절하여 같은 OCC내의 RS가 같은 beam으로 적용되게 cycling 패턴을 조정하는 방법

선택한 방법을 수행한 후, 기지국은 상위 계층(higher layer)를 통해 indication을 전송한다.

만약, OCC가 이용되지 않았다고 판단되거나, 동일한 OCC에 동일한 beam이 적용되었다면, 기지국은상기 선택과정 없이 상위 계층을 통해 indication을 전송한다.

도 2i는 scalable한 analog beam cycling 패턴을 지원하기 위한 단말에서의 동작 절차를 나타내는 도면이다.

도 2i를 참고하면, gNB로부터 cycling pattern상의 indication을 수신하는 것으로부터, 단말의 동작이 진행된다. 상기 indication을 수신하면, 단말은 동일한 OCC에 적용된 beam이 상이한지 판단한다.

판단 결과, 동일한 OCC에 상이한 beam이 적용된 경우, 단말은 상기 Alt-2.1과 관계된 indication이 포함되어 있는지 판단한다. 포함된 것으로 판단되면, 단말은 RS 상의 변화된 cycling pattern을 찾는다. 이후, 단말은 찾은 cycling pattern에 기초하여 채널 추정을 수행할 수 있다.

만약, 동일한 OCC에 적용된 beam이 동일하다면, 단말은 수신된 cycling pattern에 기초하여 채널 추정을 수행한다.

만약, Alt-2.1과 관계된 indication이 포함되어있지 않다면, 단말은 OCC의 길이에 기초하여 RS 상의 변화된 cycling pattern을 암묵적으로 찾고, 찾은 cycling pattern에 기초하여 채널 추정을 수행한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 NR 시스템을 기준으로 제시되었지만, FDD 혹은 TDD LTE 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

또한, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (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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