KR20180108363A

KR20180108363A - 무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향링크 전력제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180108363A
Application number: KR1020170056949A
Authority: KR
Inventors: 여정호; 최승훈; 김태형; 김영범; 오진영; 곽영우; 박성진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2018-10-04
Also published as: US11611940B2; CN110447271B; KR102309741B1; US11032777B2; EP3582559B1; US20200077343A1; CN110447271A; EP3582559A4; US20210306957A1; EP3582559A1

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 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 상향링크 전송신호의 전력을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 지연감소 모드 설정을 받은 단말이, 상향링크 전송에서의 전력을 제어하는 방법을 개시한다.

Description

무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향링크 전력제어 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR POWER CONTROL OF UPLINK TRANSMISSION IN WIRELSS CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 상향링크 전송신호의 전력을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 지연감소 모드 설정을 받은 단말이, 상향링크 전송에서의 전력을 제어하는 방법에 관한 것이다.

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

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

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

이와 같이 통신 시스템에서 복수의 서비스가 사용자에게 제공될 수 있으며, 이와 같은 복수의 서비스를 사용자에게 제공하기 위해 특징에 맞게 각 서비스를 동일한 시구간 내에서 제공할 수 있는 방법 및 이를 이용한 장치가 요구된다.

본 발명의 목적은 지연감소모드로 설정된 단말이 상향링크 전송을 위해 전력제어를 수행하는 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명의 또 다른 목적은 일반적인 LTE 및 LTE-A 단말과 shortened-TTI 단말을 동일 시스템 내에서 함께 운영하기 위한 구체적인 방법을 제안한다.

또한 본 발명의 목적은 본 발명은 SC-FDMA 심볼들 사이에서 전력 변화가 허용되는지 여부와 shortened-TTI를 위한 전력 제어 명령이 별도로 있는지 1ms의 legacy TTI를 위한 전력 제어 명령에 의해 조절되는지에 따라 상향 링크 채널 특히 상향 링크 데이터 전력 제어 방법 및 장치를 제안한다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 제어영역 내의 DMRS 전송 영역을 고려한 CCE 크기(Size) 적응(Adaptation), 탐색공간 균일화(Balancing), 탐색공관 랜덤화(Randomization)의 방법으로 전체 탐색공간에 대하여 균형적인 성능 및 DMRS 재사용을 가능케 하고, 동시에 blocking 확률을 최소화할 수 있는 5G 하향링크 제어채널의 탐색공간 설정 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 실시 예에 따르면, 기지국 및 단말의 지연감소 모드 동작에서 상향링크 신호 전송을 위한 전력제어 방법을 제공하여 효율적인 네트워크 운용이 가능하다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 단말 및 기지국 송수신에 있어 짧은 전송시간구간을 이용하여 송수신함으로써 지연을 감소시킬수 있는 동작 방법을 제공하여, 기지국 및 단말 동작을 효율적으로 하여 전송시간의 지연(delay)을 줄일 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 5G 통신시스템에서 하향링크 제어채널을 위한 탐색공간 설정 방법 및 장치를 제공함으로써 제어채널의 균형적인 성능 보장, DMRS 재사용 가능, 블로킹 확률을 최소화할 수 있다.

도 1a는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 하향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 1b는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 상향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 1d는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 1e는 실시 예에 따른 하나의 트랜스포트 블록이 여럿의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 1f는 단말이 상향링크 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
도 1g는 지연감소모드 설정에서 폴백모드 사용에 따른 제2신호 전송 타이밍 충돌을 도시한 도면이다.
도 1h는 실시 예들에 따른 단말의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 1i는 실시 예들에 따른 기지국의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 2a는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템의 하향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 2b는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템의 상향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템에서 전달지연시간이 0일 때, 기지국 및 단말의 제1신호 및 제2신호 송수신 타이밍을 나타난 도면이다.
도 2d는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템에서 전달지연시간이 0보다 크고 timing advance를 적용하였을 때, 기지국 및 단말의 제1신호 및 제2신호 송수신 타이밍을 나타난 도면이다.
도 2e는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템에서 전달지연시간이 0보다 크고 timing advance를 적용하였을 때, 기지국 및 단말의 제1신호 및 제2신호 송수신 타이밍을 나타난 도면이다.
도 2f는 2심볼 혹은 3심볼 sTTI를 이용한 하향링크 전송을 위하여, 서브프레임 내에서 sTTI의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2g는 2심볼 혹은 3심볼 sTTI를 이용한 상향링크 전송을 위하여, 서브프레임 내에서 sTTI의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2h는 2심볼 혹은 3심볼 sTTI를 이용한 상향링크 전송을 위하여, 서브프레임 내에서 sTTI의 구조 및 기준신호(RS)의 위치 및 구조를 나타낸 도면이다.
도 2i는 sTTI의 기준신호 전송에 따른 상향링크 전송 전력 제어의 제2-1실시 예를 나타낸 도면이다.
도 2j는 본 발명의 실시 예들에 따른 단말의 절차를 나타낸 순서도이다.
도 2k는 sTTI의 기준신호 전송에 따른 상향링크 전송 전력 제어의 제2-2실시 예를 나타낸 도면이다.
도 2l는 또 다른 sTTI의 기준신호 전송에 따른 상향링크 전송 전력 제어의 제2-2실시 예를 나타낸 도면이다.
도 2m는 본 발명의 실시 예들에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 2n는 본 발명의 실시 예들에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3a는 LTE에서 시간-주파수영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 3b는 LTE의 하향링크 제어채널인 PDCCH와 EPDCCH를 도시한 도면이다.
도 3c는 5G 하향링크 제어채널의 자원영역 할당을 도시한 도면이다.
도 3d는 5G 하향링크 제어채널의 전송 자원을 도시한 도면이다.
도 3e는 5G 하향링크 제어채널의 DMRS 전송 방식의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3f는 5G 하향링크 제어채널의 자원할당 방식을 도시한 도면이다.
도 3g는 본 발명의 제 3-1 실시 예를 따르는 CCE 설정방법을 도시한 도면이다.
도 3h는 본 발명의 제 3-1 실시 예를 따르는 기지국 및 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 3i는 본 발명의 제 3-2 실시 예를 따르는 탐색공간 설정방법을 도시한 도면이다.
도 3j는 본 발명의 제 3-3 실시 예를 따르는 탐색공간 설정방법을 도시한 도면이다.
도 3k는 본 발명의 제 3-4 실시 예를 따르는 탐색공간 설정방법을 도시한 도면이다.
도 3l은 본 발명의 제 3-2 실시 예, 제 3-3 실시 예, 제 3-4 실시 예를 따르는 탐색공간 설정 방법에 대한 절차를 도시한 도면이다.
도 3m은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3n은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

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. 또한 실시 예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

<제 1 실시 예>

무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다. 또한, 5세대 무선통신 시스템으로 5G 혹은 NR (new radio)의 통신표준이 만들어지고 있다.

이와 같이 5세대를 포함한 무선통신 시스템에서 eMBB (Enhanced mobile broadband), mMTC (massive Machine Type Communications) (mMTC) 및 URLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications) 중 적어도 하나의 서비스가 단말에 제공될 수 있다. 상기 서비스들은 동일 시구간 동안에 동일 단말에 제공될 수 있다. 실시 예에서 eMBB는 고용량데이터의 고속 전송, mMTC는 단말전력 최소화와 다수 단말의 접속, URLLC는 고신뢰도와 저지연을 목표로 하는 서비스일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 상기 3가지의 서비스는 LTE 시스템 혹은 LTE 이후의 5G/NR (new radio, next radio) 등의 시스템에서 주요한 시나리오일 수 있다. 실시 예에서는 eMBB와 URLLC의 공존, 혹은 mMTC와 URLLC와의 공존 방법 및 이를 이용한 장치에 대해서 서술한다.

기지국이 특정 전송시간구간(transmission time interval, TTI)에서 eMBB 서비스에 해당하는 데이터를 어떠한 단말에게 스케줄링 하였을 때, 상기 TTI에서 URLLC 데이터를 전송해야 할 상황이 발생하였을 경우, 상기 이미 eMBB 데이터를 스케줄링하여 전송하고 있는 주파수 대역에서 eMBB 데이터 일부를 전송하지 않고, 상기 발생한 URLLC 데이터를 상기 주파수 대역에서 전송할 수 있다. 상기 eMBB를 스케줄링 받은 단말과 URLLC를 스케줄링 받은 단말은 서로 같은 단말일 수도 있고, 서로 다른 단말일 수도 있을 것이다. 이와 같은 경우 경우 이미 스케줄링하여 전송하고 있던 eMBB 데이터 일부를 전송하지 않는 부분이 생기기 때문에 eMBB 데이터가 손상될 가능성이 증가한다. 따라서 상기 경우에 eMBB를 스케줄링을 받은 단말 혹은 URLLC를 스케줄링 받은 단말에서 수신한 신호를 처리하는 방법 및 신호 수신 방법이 정해질 필요가 있다. 따라서 실시 예에서는 일부 또는 전체 주파수 대역을 공유하여 eMBB와 URLLC에 따른 정보가 스케줄링 될 때, 혹은 mMTC와 URLLC에 따른 정보가 동시에 스케줄링 될 때, 혹은 mMTC와 eMBB에 따른 정보가 동시에 스케줄링 될 때, 혹은 eMBB와 URLLC와 mMTC에 따른 정보가 동시에 스케줄링 될 때 각 서비스에 따른 정보를 전송할 수 있는 이종서비스간 공존 방법에 대해서 서술한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시 예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있다. 예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대 이동통신 기술(5G, new radio, NR)이 이에 포함될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

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

LTE 시스템은 초기 전송에서 복호 실패가 발생된 경우, 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송하는 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 방식을 채용하고 있다. HARQ 방식이란 수신기가 데이터를 정확하게 복호화(디코딩)하지 못한 경우, 수신기가 송신기에게 디코딩 실패를 알리는 정보(NACK; Negative Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송할 수 있게 한다. 수신기는 송신기가 재전송한 데이터를 이전에 디코딩 실패한 데이터와 결합하여 데이터 수신성능을 높이게 된다. 또한, 수신기가 데이터를 정확하게 복호한 경우 송신기에게 디코딩 성공을 알리는 정보(ACK; Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.

무선통신 시스템, 특히 종래의 LTE 시스템에서는 하향링크 데이터를 전송 받은 후 3 ms 이후에 상향링크로 데이터 전송 성공 여부를 알려주는 HARQ ACK 또는 NACK 정보를 기지국으로 전송한다. 예를 들어 기지국으로부터 단말에 서브프레임 n에 수신된 physical downlink shared channel (PDSCH)의 HARQ ACK / NACK 정보가 서브프레임 n+4에서 physical uplink control channel (PUCCH) 혹은 physical uplink shared channel (PUSCH)를 통해 기지국으로 전달된다. 또한 FDD LTE 시스템에서 기지국이 단말에게 상향링크 자원할당 정보가 포함된 downlink control information (DCI)를 전송하거나, physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH)를 통해 재전송을 요구할 수 있는데, 상기와 같은 상향링크 데이터 전송 스케줄링을 단말이 서브프레임 n에 받았을 때, 단말은 서브프레임 n+4에서 상향링크 데이터 전송을 수행한다. 즉, 서브프레임 n+4에서 PUSCH 전송을 수행하게 된다. 상기 예제는 FDD를 사용하는 LTE 시스템에서의 설명이며, TDD를 사용하는 LTE 시스템에서는 HARQ ACK/NACK 전송 타이밍이나, PUSCH 전송 타이밍이 상향링크-하향링크 서브프레임 설정에 따라 달라지며, 이는 미리 정해진 규칙에 따라 수행된다.

상기 FDD 또는 TDD를 사용하는 LTE 시스템에서 HARQ ACK/NACK 전송 타이밍이나, PUSCH 전송 타이밍은 기지국과 단말의 신호처리에 필요한 시간이 약 3 ms 정도인 경우에 맞추어 미리 정해진 타이밍이다. 하지만 LTE 기지국과 단말이 신호처리 시간을 1 ms 혹은 2 ms 정도로 줄이면 데이터 전송을 위한 지연시간을 감소시킬 수 있을 것이다.

상기와 같이 지연시간 감소를 위한 전송을 지원하는 단말은 지연감소모드로 설정이 되어 있을 때, DCI가 검출되는 탐색영역에 따라 하향링크 데이터에 대한 HARQ-ACK 타이밍 혹은 상향링크 데이터 그랜트에 대한 상향링크 데이터 전송의 타이밍이 달라질 수 있다. 예를 들어, 공통탐색영역에서 DCI가 검출되면 n+4 타이밍으로 동작하고, 단말특정탐색영역에서 DCI가 검출되면 n+3 타이밍으로 동작하는 것이 가능하다. 상기와 같이 지연감소모드로 설정된 단말이, 어느 하나의 서브프레임에서 공통탐색영역에서 스케줄링을 받고 n+4 타이밍으로 동작하고, 다음 서브프레임에서 단말특정탐색영역에서 스케줄링을 받아 n+3 타이밍으로 동작한다면, 두 개의 스케줄링에 대한 HARQ-ACK 전송 혹은 PUSCH 전송이 같은 서브프레임에서 이루어져야는 충돌이 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 기지국은 특정 지연감소모드 설정 단말에게 어느 하나의 서브프레임에서 공통탐색영역에서 스케줄링을 전달하여 n+4 타이밍으로 동작하면, 다음 서브프레임에서는 n+3 타이밍으로 동작하는 스케줄링을 전달하지 않음으로써 상기의 충돌을 방지할 수 있다.

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

도 1a를 참조하면, 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, N_symb (1a02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(1a06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(1a05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(1a14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역구간이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(subcarrier)로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 N_BW (1a04)개의 서브캐리어로 구성된다. 다만 이와 같은 구체적인 수치는 가변적으로 적용될 수 있다.

시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(1a12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(1a08, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 N_symb (1a02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 N_RB (1a10)개의 연속된 서브캐리어로 정의될 수 있다. 따라서, 한 슬롯에서 하나의 RB(1a08)는 N_symb x N_RB 개의 RE(1a12)를 포함할 수 있다. 일반적으로 데이터의 주파수 영역 최소 할당단위는 상기 RB. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 N_symb = 7, N_RB=12 이고, N_BW 및 N_RB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례할 수 있다. 단말에게 스케줄링 되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게 된다. LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 정의하여 운영할 수 있다. 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. 아래의 표 1a는 LTE 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템은 전송 대역폭이 50개의 RB로 구성될 수 있다.

[표 1a]

하향링크 제어정보의 경우 상기 서브프레임 내의 최초 N 개의 OFDM 심벌 이내에 전송될 수 있다. 실시 예에서 일반적으로 N = {1, 2, 3} 이다. 따라서 현재 서브프레임에 전송해야 할 제어정보의 양에 따라 상기 N 값이 서브프레임마다 가변적으로 적용될 수 있다. 상기 전송 되는 제어 정보는 제어정보가 OFDM 심벌 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 제어채널 전송구간 지시자, 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보, HARQ ACK/NACK 에 관한 정보를 포함할 수 있다.

LTE 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI 는 여러 가지 포맷에 따라 정의되며, 각 포멧에 따라 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (DL grant) 인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화 (spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등을 나타낼 수 있다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들 중 하나를 포함할 수 있다.

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

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

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

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

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

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

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

상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리제어채널인 PDCCH (Physical downlink control channel)(또는, 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다) 혹은 EPDCCH (Enhanced PDCCH)(또는, 향상된 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다)상에서 전송될 수 있다.

일반적으로 상기 DCI는 각 단말에 대해 독립적으로 특정 RNTI (Radio Network Temporary Identifier)(또는, 단말 식별자)로 스크램블 되어 CRC(cyclic redundancy check)가 추가되고, 채널코딩된 후, 각각 독립적인 PDCCH로 구성되어 전송된다. 시간영역에서 PDCCH는 상기 제어채널 전송구간 동안 매핑되어 전송된다. PDCCH 의 주파수영역 매핑 위치는 각 단말의 식별자(ID) 에 의해 결정되고, 전체 시스템 전송 대역에 퍼져서 전송 될 수 있다.

하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 상에서 전송 될 수 있다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송될 수 있으며, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH 를 통해 전송되는 DCI를 기반으로 결정된다.

상기 DCI 를 구성하는 제어정보 중에서 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기 (transport block size; TBS)를 통지한다. 실시 예에서 MCS 는 5비트 혹은 그보다 더 많거나 적은 비트로 구성될 수 있다. 상기 TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터 (transport block, TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기에 해당한다.

LTE 시스템에서 지원하는 변조방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 으로서, 각각의 변조오더(Modulation order) (Qm) 는 2, 4, 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. 또한 시스템 변형에 따라 256QAM 이상의 변조 방식도 사용될 수 있다.

도 1b는 LTE-A 시스템에서 상향링크에서 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도 1b를 참조하면, 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 SC-FDMA 심벌(1b02)로서, N_symb ^UL 개의 SC-FDMA 심벌이 모여 하나의 슬롯(1b06)을 구성할 수 있다. 그리고 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(1b05)을 구성한다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth; 1b04)은 총 N_BW개의 서브캐리어로 구성된다. N_BW는 시스템 전송 대역에 비례하는 값을 가질 수 있다.

시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(Resource Element; RE, 1b12)로서 SC-FDMA 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 정의할 수 있다. 리소스 블록 페어(1b08, Resource Block pair; RB pair)은 시간영역에서 N_symb ^UL 개의 연속된 SC-FDMA 심벌과 주파수 영역에서 N_sc ^RB 개의 연속된 서브캐리어로 정의될 수 있다. 따라서, 하나의 RB는 N_symb ^UL x N_sc ^RB 개의 RE로 구성된다. 일반적으로 데이터 혹은 제어정보의 최소 전송단위는 RB 단위이다. PUCCH 의 경우 1 RB에 해당하는 주파수 영역에 매핑되어 1 서브프레임 동안 전송된다.

LTE 시스템에서는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH 혹은 반영구적 스케줄링 해제(semi-persistent scheduling release; SPS release)를 포함하는 PDCCH/EPDDCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK이 전송되는 상향링크 물리채널인 PUCCH 혹은 PUSCH의 타이밍 관계가 정의될 수 있다. 일례로 FDD(frequency division duplex)로 동작하는 LTE 시스템에서는 n-4번째 서브프레임에서 전송된 PDSCH 혹은 SPS release를 포함하는 PDCCH/EPDCCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK가 n번째 서브프레임에서 PUCCH 혹은 PUSCH로 전송될 수 있다.

LTE 시스템에서 하향링크 HARQ는 데이터 재전송시점이 고정되지 않은 비동기(asynchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 기지국이 전송한 초기전송 데이터에 대해 단말로부터 HARQ NACK을 피드백 받은 경우, 기지국은 재전송 데이터의 전송시점을 스케줄링 동작에 의해 자유롭게 결정한다. 단말은 HARQ 동작을 위해 수신 데이터에 대한 디코딩 결과, 오류로 판단된 데이터에 대해 버퍼링을 한 후, 다음 재전송 데이터와 컴바이닝을 수행할 수 있다.

LTE 시스템에서 TDD UL/DL 설정 (configuration)은 하기 표와 같이 정의될 수 있다.

상기 TDD UL/DL 설정 0부터 6까지의 표에서, D는 하향링크 서브프레임을 가리키고, U는 상향링크 서브프레임을 가리키며, S는 스페셜 서브프레임(special subframe)을 가리킨다. 스페셜 서브프레임도 설정 0부터 10까지 나뉘어질 수 있는데, 스페셜 서브프레임 설정 0부터 9까지는 스페셜 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송이 불가능하며, 스페셜 서브프레임 설정10은 스페셜 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송 즉 PUSCH 전송이 가능한 설정이다.

서브프레임 n-k에서 전송된 PDSCH의 HARQ ACK/NACK 정보는 서브프레임 n에 PUCCH 혹은 PUSCH를 통해 단말에서 기지국으로 전송되며, 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 서브프레임 설정에 따라 다르게 정의될 수 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다. 또한 복수의 캐리어를 통한 데이터 전송 시에 각 캐리어의 TDD 설정에 따라 k의 값이 다르게 적용될 수 있다. 상기 TDD의 경우에 k 값은 하기 표 1b에서와 같이 TDD UL/DL 설정에 따라 결정된다.

[표 1b]

LTE 시스템에서 하향링크 HARQ 와 달리 상향링크 HARQ는 데이터 전송시점이 고정된 동기(synchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 상향링크 데이터 전송용 물리채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 이에 선행하는 하향링크 제어채널인 PDCCH, 그리고 상기 PUSCH에 대응되는 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 물리채널인 PHICH(Physical Hybrid Indicator Channel)의 상/하향링크 타이밍 관계가 다음과 같은 규칙에 의해 송수신 될 수 있다.

단말은 서브프레임 n에 기지국으로부터 전송된 상향링크 스케줄링 제어정보를 포함하는 PDCCH 혹은 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 PHICH를 수신하면, 서브프레임 n+k에 상기 제어정보에 대응되는 상향링크 데이터를 PUSCH를 통해 전송한다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 설정에 따라 다르게 정의될 수 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정될 수 있다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다. 또한 복수의 캐리어를 통한 데이터 전송 시에 각 캐리어의 TDD 설정에 따라 k의 값이 다르게 적용될 수 있다. 상기 TDD의 경우에 k 값은 하기 표 1c에서와 같이 TDD UL/DL 설정에 따라 결정된다.

[표 1c]

한편, 서브프레임 i에 전송되는 PHICH의 HARQ-ACK 정보는, 서브프레임 i-k에서 전송된 PUSCH에 연관된 것이다. FDD 시스템인 경우 상기 k는 4로 주어진다. 즉, FDD 시스템에서 서브프레임 i에 전송되는 PHICH의 HARQ-ACK 정보는, 서브프레임 i-4에서 전송된 PUSCH에 연관된 것이다. TDD 시스템의 경우 EIMTA가 설정되지 않은 단말이, 하나의 서빙셀만 설정되거나 혹은 모두 같은 TDD UL/DL 설정으로 되었을 경우에는, TDD UL/DL 설정 1에서 6일 때, 하기 [표1d]에 따라 k값이 주어질 수 있다.

[표 1d]

즉, 예를 들어, TDD UL/DL 설정 1에서, 서브프레임 6에서 전송되는 PHICH는 4 서브프레임 전인 서브프레임 2에서 전송된 PUSCH의 HARQ-ACK 정보일 수 있다.

만약, TDD UL/DL 설정 0일 때는, I_PHICH=0에 해당하는 PHICH 자원으로 HARQ-ACK이 수신되면, 상기 HARQ-ACK 정보가 가리키는 PUSCH는 서브프레임 i-k에서 전송된 것이며 상기 k 값은 상기 표 4에 따라 주어진다. TDD UL/DL 설정 0일 때는, I_PHICH=1에 해당하는 PHICH 자원으로 HARQ-ACK이 수신되면, 상기 HARQ-ACK 정보가 가리키는 PUSCH는 서브프레임 i-6에서 전송된 것이다.

PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수 없는 단말은 특정 서빙셀 c에서 서브프레임 i에 전송할 PUSCH 전송에 사용하는 전력

을 하기와 같이 계산할 수 있다.

PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수 있는 단말은 특정 서빙셀 c에서 서브프레임 i에 전송할 PUSCH 전송에 사용하는 전력

을 하기와 같이 계산할 수 있다.

상기 수학식들에서

는 상기 단말이 서빙셀 c에서 서브프레임 i에 전송할 수 있는 설정된 전력이다.

는

의 선형 변화된 값이며,

는 PUCCH 전송 전력인

의 선형변화된 값이다.

는 서빙셀 c에서 서브프레임 i에 PUSCH 전송에 사용하도록 할당된 PRB 수이다.

는 상위 시그널링으로 전달된 파라미터들로 만들어지는 값이다.

는

값들 중에 하나로 상위에서 전달될 수 있다.

는 하향링크 패스로스(pathloss) 추정값으로 단말이 계산할 수 있다.

는 PUSCH에서 전송되는 제어신호 부분에 따라 결정될 수 있는 값이다. 전력제어의 절대값 모드에서는

는 PDCCH 또는 EPDCCH의 DCI 포맷 0/4 혹은 DCI 포맷 0A/0B/4A/4B와 같은 상향링크 스케줄링을 위한 DCI포맷에 포함된 TPC 명령에 따라 설정될 수 있는 값이다. 전력제어의 누적 모드에서는

는 PDCCH 또는 EPDCCH의 DCI 포맷 0/4 혹은 DCI 포맷 0A/0B/4A/4B와 같은 상향링크 스케줄링을 위한 DCI포맷 혹은 DCI 포맷 3/3A와 같은 전력제어용 DCI포맷에 포함된 TPC 명령에 따라 설정될 수 있는 값이다.

상기에서

는 전력제어에서 누적설정이 되어 있지 않고 절대값 모드로 설정이 되었다면

와 같이 계산될 수 있으며, 누적모드에서는

와 같이 계산될 수 있다.

상기에서 FDD 시스템에서는

는 4이며, TDD에서는 가 가리키는 값이 하기와 같은 표1d-1과 같이 제공될 수 있을 것이다.

[표 1d-1]

TDD UL/DL 설정 0의 경우에는

값을 정하는 방법이 상황에 따라 달라질 수 있다. 일례로, TDD UL/DL 설정이 0일 때, 서브프레임 2 또는 서브프레임 7에서 전송하게 될 PUSCH의 스케줄링 정보를 상향링크 DCI 포맷의 UL index의 LSB가 1인 PDCCH/EPDCCH를 통하여 수신하였으면 상기

을 7로 가정한다. 이외의 경우에는 상기 표1d-1를 따라

를 결정한다.

상기 무선통신시스템의 설명은 LTE 시스템을 기준으로 설명하였으며, 본 발명의 내용은 LTE 시스템에 국한되는 것이 아니라 NR, 5G 등 다양한 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있다. 또한 실시 예에서 다른 무선 통신 시스템에 적용되는 경우 FDD와 대응되는 변조 방식을 사용하는 시스템에도 k 값은 변경되어 적용될 수 있다.

도 1c와 도 1d는 5G 혹은 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 도시한다.

도 1c 및 도 1d를 참조하면, 각 시스템에서 정보 전송을 위해 주파수 및 시간 자원이 할당된 방식을 볼 수 있다.

우선 도 1c에서는 전제 시스템 주파수 대역(1c00)에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터가 할당된 모습이다. eMBB(1c01)와 mMTC(1c09)가 특정 주파수 대역에서 할당되어 전송되는 도중에 URLLC 데이터(1c03, 1c05, 1c07)가 발생하여 전송이 필요한 경우, eMBB(1c01) 및 mMTC(1c09)가 이미 할당된 부분을 비우거나, 전송을 하지 않고 URLLC 데이터(1c03, 1c05, 1c07)를 전송할 수 있다. 상기 서비스 중에서 URLLC는 지연시간을 줄이는 것이 필요하기 때문에, eMBB가 할당된 자원(1c01)의 일부분에 URLLC 데이터가 할당(1c03, 1c05, 1c07)되어 전송될 수 있다. 물론 eMBB가 할당된 자원에서 URLLC가 추가로 할당되어 전송되는 경우, 중복되는 주파수-시간 자원에서는 eMBB 데이터가 전송되지 않을 수 있으며, 따라서 eMBB 데이터의 전송 성능이 낮아질 수 있다. 즉, 상기의 경우에 URLLC 할당으로 인한 eMBB 데이터 전송 실패가 발생할 수 있다.

도 1d에서는 전체 시스템 주파수 대역(1d00)을 나누어 각 서브밴드(1d02, 1d04, 1d06)에서 서비스 및 데이터를 전송하는 용도로 사용할 수 있다. 상기 서브밴드 설정과 관련된 정보는 미리 결정될 수 있으며, 이 정보는 기지국이 단말에게 상위 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 혹은 상기 서브 밴드와 관련된 정보는 기지국 또는 네트워크 노드가 임의로 나누어 단말에게 별도의 서브밴드 설정 정보의 전송 없이 서비스들을 제공할 수도 있다. 도 1d에서는 서브밴드 1d02는 eMBB 데이터 전송, 서브밴드 404는 URLLC 데이터 전송, 서브밴드 1d06에서는 mMTC 데이터 전송에 사용되는 모습을 도시한다.

실시 예 전반에서 URLLC 전송에 사용되는 전송시간구간(transmission time interval, TTI)의 길이는 eMBB 혹은 mMTC 전송에 사용되는 TTI 길이보다 짧을 수 있다. 또한 URLLC와 관련된 정보의 응답을 eMBB 또는 mMTC보다 빨리 전송할 수 이 있으며, 이에 따라 낮은 지연으로 정보를 송수신 할 수 있다.

도 1e는 하나의 트랜스포트 블록이 여러 개의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 과정을 도시한 도면이다.

도 1e를 참조하면, 상향링크 또는 하향링크에서 전송하고자 하는 하나의 트랜스포트블록(1e01, transport block; TB)는 마지막 또는 맨 앞부분에 CRC(1e03)이 추가될 수 있다. 상기 CRC는 16비트 혹은 24비트 혹은 미리 고정된 비트수를 가지거나 채널 상황 등에 따라 가변적인 비트수를 가질 수 있으며, 채널코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다. TB와 CRC가 추가된 블록(1e01, 1e03)은 여러 개의 코드블록(codeblock; CB)들(1e07, 1e09, 1e11, 1e13)로 나뉠 수 있다(1e05). 상기 코드블록은 최대 크기가 미리 정해져서 나뉠 수 있으며, 이 경우 마지막 코드블록(1e13)은 다른 코드블록보다 크기가 작을 수 있거나, 혹은 0, 랜덤 값 혹은 1을 넣어 다른 코드블록들과 길이를 같도록 맞추어줄 수 있다. 상기 나뉜 코드블록들에 각각 CRC들(1e17, 1e19, 1e21, 1e23)이 추가될 수 있다(1e15). 상기 CRC는 16비트 혹은 24비트 혹은 미리 고정된 비트수를 가질 수 있으며, 채널코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다. 하지만 상기 TB에 추가된 CRC(1e03)과 코드블록에 추가된 CRC들(1e17, 1e19, 1e21, 1e23)은 코드블록에 적용될 채널코드의 종류에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 터보코드가 아니라 LDPC 코드가 코드블록에 적용될 경우, 코드블록마다 삽입될 CRC들(1e17, 1e19, 1e21, 1e23)은 생략될 수도 있을 것이다. 하지만, LDPC가 적용되는 경우에도 CRC들(1e17, 1e19, 1e21, 1e23)은 그대로 코드블록에 추가될 수 있다. 또한 폴라 코드가 사용되는 경우에도 CRC가 추가되거나 생략 될 수 있다.

이하에서 기술되는 eMBB 서비스를 제1타입 서비스라하며, eMBB용 데이터를 제1타입 데이터라 한다. 상기 제1타입 서비스 혹은 제1타입 데이터는 eMBB에 국한되는 것은 아니고 고속데이터전송이 요구되거나 광대역 전송을 하는 경우에도 해당될 수 있다. 또한 URLLC 서비스를 제2타입 서비스, URLLC용 데이터를 제2타입 데이터라 한다. 상기 제2타입 서비스 혹은 제2타입 데이터는 URLLC에 국한되는 것은 아니고 저지연시간이 요구되거나 고신뢰도 전송이 필요한 경우 혹은 저지연시간 및 고신뢰도가 동시에 요구되는 다른 시스템에도 해당될 수 있다. 또한 mMTC 서비스를 제3타입 서비스, mMTC용 데이터를 제3타입 데이터라 한다. 상기 제3타입 서비스 혹은 제3타입 데이터는 mMTC에 국한되는 것은 아니고 저속도 혹은 넓은 커버리지, 혹은 저전력 등이 요구되는 경우에 해당될 수 있다. 또한 실시 예를 설명할 때 제1타입 서비스는 제3타입 서비스를 포함하거나 포함하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

상기 3가지의 서비스 혹은 데이터를 전송하기 위해 각 타입별로 사용하는 물리계층 채널의 구조는 다를 수 있다. 예를 들어, 전송시간구간(TTI)의 길이, 주파수 자원의 할당 단위, 제어채널의 구조 및 데이터의 매핑 방법 중 적어도 하나가 다를 수 있을 것이다.

상기에서는 3가지의 서비스와 3가지의 데이터로 설명을 하였지만 더 많은 종류의 서비스와 그에 해당하는 데이터가 존재할 수 있으며, 이 경우에도 본 발명의 내용이 적용될 수 있을 것이다.

실시 예에서 제안하는 방법 및 장치를 설명하기 위해 종래의 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서의 물리채널 (physical channel)와 신호(signal)라는 용어가 사용될 수 있다. 하지만 본 발명의 내용은 LTE 및 LTE-A 시스템이 아닌 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있는 것이다.

실시 예는 상술한 바와 같이, 제1타입, 제2타입, 제3타입 서비스 혹은 데이터 전송을 위한 단말과 기지국의 송수신 동작을 정의하고, 서로 다른 타입의 서비스 혹은 데이터 스케줄링을 받는 단말들을 동일 시스템 내에서 함께 운영하기 위한 구체적인 방법을 제안한다. 본 발명에서 제1타입, 제2타입, 제3타입 단말은 각각 1타입, 제2타입, 제3타입 서비스 혹은 데이터 스케줄링을 받은 단말을 가리킨다. 실시 예에서 제1타입 단말, 제2타입 단말 및 제3타입 단말은 동일한 단말일 수도 있고, 각기 상이한 단말일 수도 있다.

이하 실시 예에서는 PHICH와 상향링크 스케줄링 승인(uplink scheduling grant) 신호와 하향링크 데이터 신호 중 적어도 하나를 제1신호라 칭한다. 또한 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인에 대한 상향링크 데이터 신호와, 하향링크 데이터 신호에 대한 HARQ ACK/NACK 중 적어도 하나를 제2신호라 칭한다. 실시 예에서는 기지국이 단말에게 전송하는 신호 중에서, 단말로부터의 응답을 기대하는 신호이면 제1신호가 될 수 있으며, 제1신호에 해당하는 단말의 응답신호가 제2신호일 수 있다. 또한 실시 예에서 제1신호의 서비스 종류는 eMBB, URLLC 및 mMTC 중 적어도 하나일 수 있으며, 제2 신호 역시 상기 서비스 중 적어도 하나에 대응할 수 있다. 예를 들어, LTE 및 LTE-A 시스템에서 PUCCH format 0 혹은 4 및 PHICH가 제1신호가 될 수 있으며, 이에 해당하는 제2신호는 PUSCH가 될 수 있다. 또한 예를 들어, LTE 및 LTE-A 시스템에서 PDSCH가 제1신호가 될 수 있으며, 상기 PDSCH의 HARQ ACK/NACK 정보가 포함된 PUCCH 혹은 PUSCH가 제2신호가 될 수 있을 것이다. 또한, 비주기 채널측정 요구 (aperiodic CSI trigger)를 포함하는 PDCCH/EPDCCH가 제1신호가 될 수 있으며, 이에 해당하는 제2신호는 채널측정 정보가 포함된 PUSCH가 될 수 있다.

또한 이하 실시 예에서 기지국이 제1신호를 n번째 TTI에서 전송하였을 때 단말이 제2신호를 n+k번째 TTI에서 전송한다고 가정하면, 상기에서 기지국이 단말에게 제2신호를 전송할 타이밍을 알려준다는 것은 k값을 알려주는 것과 같다. 혹은 기지국이 제1신호를 n번째 TTI에서 전송하였을 때 단말이 제2신호를 n+4+a번째 TTI에서 전송한다고 가정하면, 상기에서 기지국이 단말에게 제2신호를 전송할 타이밍을 알려준다는 것은 오프셋 값 a를 알려주는 것과 같다. 상기 n+4+a 대신 n+3+a, n+5+a 등 다양한 방법으로 오프셋이 정의될 수 있으며, 이하 본 발명에서 언급되는 n+4+a 값도 마찬가지로 다양한 방법으로 오프셋 a 값이 정의될 수 있을 것이다.

본 발명에서의 내용은 FDD LTE 시스템을 기준으로 설명하지만, TDD 시스템 및 NR 시스템 등에서도 적용이 가능한 것이다.

이하 본 발명에서 상위시그널링은 기지국에서 물리계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법이며, RRC 시그널링, 혹은 PDCP 시그널링, 혹은 MAC 제어요소(MAC control element; MAC CE)라고 언급될 수도 있다.

본 발명에서는 단말 혹은 기지국이 제1신호를 수신한 후, 제2신호를 송신하는 타이밍을 결정하는 방법을 설명하고 있지만, 제2신호를 보내는 방법은 다양한 방법으로 가능할 수 있다. 일례로 단말이 하향링크 데이터인 PDSCH를 수신한 후, 상기 PDSCH에 해당하는 HARQ ACK/NACK 정보를 기지국으로 보내는 타이밍은 본 발명에서 설명한 방법을 따르지만, 사용하는 PUCCH 포맷의 선택, PUCCH 자원의 선택 혹은 PUSCH에 HARQ ACK/NACK 정보를 매핑하는 방법 등은 종래 LTE의 방법을 따를 수 있다.

본 발명에서 노말모드(normal mode)라함은 종래 LTE 및 LTE-A 시스템에서 사용하는 제1신호 및 제2신호 전송 타이밍 등을 이용하는 모드이며, 상기 노말모드에서는 TA를 포함하여 약 3 ms 정도의 신호처리시간을 확보해주는 것이 가능하다. 예를 들어 노말모드로 동작하는 FDD LTE 시스템에서 서브프레임 n에 단말이 수신한 제1신호에 대한 제2신호의 전송은 서브프레임 n+4에서 단말이 송신한다. 본 발명에서 상기 전송을 n+4 타이밍 전송이라 할 수 있다. 서브프레임 n+k에서 전송된 제1신호에 대한 제2신호가 n+4 타이밍에 전송되도록 스케줄링 되었다면, 상기 제2신호는 서브프레임 n+k+4에서 전송되는 것을 의미한다. 한편 TDD에서의 n+4 타이밍이라함은, 서브프레임 n에서 전송된 제1신호에 대한 제2신호가 가장 빨리 전송될 수 있는 서브프레임이 n+4로 가정하여 미리 약속된 타이밍 관계를 따르는 것을 의미할 수 있다. TDD 시스템에서는 서브프레임 n+4가 상향링크 전송용이 아닐 수 있으므로, 단말이 제2신호를 서브프레임 n+4에 전송하는 것이 불가능할 수 있다. 따라서 제2신호 전송을 위한 타이밍 관계를 정의하는 것이 필요하며, 상기 관계를 정의할 때 최소 타이밍을 서브프레임 n+4를 가정하고 정한 것을 따르는 것을 n+4 타이밍이라 할 수 있을 것이다. 반대로 TDD에서의 n+3 타이밍이라함은, 서브프레임 n에서 전송된 제1신호에 대한 제2신호가 가장 빨리 전송될 수 있는 서브프레임이 n+3로 가정하여 미리 약속된 타이밍 관계를 따르는 것을 의미할 수 있다. 마찬가지로 제2신호 전송을 위한 타이밍 관계를 정의하는 것이 필요하며, 상기 관계를 정의할 때 최소 타이밍을 서브프레임 n+3를 가정하고 정한 것을 따르는 것을 n+3 타이밍이라 할 수 있을 것이다.

한편 본 발명에서 지연감소모드(latency reduction mode)라함은 제1신호에 대한 제2신호의 전송 타이밍을 노말모드보다 빠르거나 같게 하는 것이 가능하도록 하는 모드로서, 지연시간을 감소시킬 수 있다. 지연감소모드에서는 다양한 방법으로 타이밍을 제어하도록 할 수 있을 것이다. 본 발명에서 지연감소모드는 감소된 프로세싱타임모드(reduced processing time mode) 등과 혼용되어 사용될 수 있다. 상기 지연감소모드의 설정은 상위시그널링으로 지연감소모드를 지원하는 단말에게 설정될 수 있다. 상기 지연감소모드가 설정된 단말은 서브프레임 n에 전송된 제1신호에 대한 제2신호가 서브프레임 n+4 이전에 전송될 수 있다. 예를 들어 상기 지연감소모드가 설정된 단말은 서브프레임 n에 전송된 제1신호에 대한 제2신호가 서브프레임 n+3에서 전송될 수 있다. 본 발명에서 상기 전송을 n+3 타이밍 전송이라 할 수 있다. 서브프레임 n+1에서 전송된 제1신호에 대한 제2신호가 n+3 타이밍에 전송되도록 스케줄링 되었다면, 상기 제2신호는 서브프레임 n+4에서 전송되는 것을 의미한다. 또한 예를 들어, 서브프레임 n+2에서 전송된 제1신호에 대한 제2신호가 n+3 타이밍에 전송되도록 스케줄링 되었다면, 상기 제2신호는 서브프레임 n+5에서 전송되는 것을 의미한다. 즉, 서브프레임 n+k에서 전송된 제1신호에 대한 제2신호가 n+3 타이밍에 전송되도록 스케줄링 되었다면, 상기 제2신호는 서브프레임 n+k+3에서 전송되는 것을 의미한다.

본 발명에서는 노말모드와 지연감소모드에서 사용하는 전송시간구간(TTI)의 길이가 같은 경우를 기반으로 설명을 하기로 한다. 하지만 본 발명의 내용이 노말모드에서의 TTI와 지연감소모드에서의 TTI의 길이가 다른 경우에도 적용이 가능할 것이다.

본 발명에서 제공하는 실시 예들에서, 제1신호가 PDSCH 일 경우, 제2신호는 상기 PDSCH의 HARQ-ACK 정보를 포함한 PUCCH 혹은 PUSCH가 될 수 있다. 제1신호가 PHICH 혹은 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 PDCCH 혹은 EPDCCH일 경우, 제2신호는 상기 상향링크 스케줄링에 대한 PUSCH가 될 수 있다. 또한, 제1신호가 비주기 채널측정 요구 (aperiodic CSI trigger)를 포함하는 PDCCH/EPDCCH 일 경우, 제2신호는 채널측정 정보가 포함된 PUSCH가 될 수 있다.

지연감소모드가 단말에게 상위시그널링으로 설정될 때, 기지국은 단말에 상위시그널링이 언제 전달되는지 불확실성이 존재하므로, 기지국의 설정과는 관계 없이 항상 정해진 타이밍에 제2신호가 전달되도록 하는 방법이 필요할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말에게 n+3 타이밍 전송을 하도록 지연감소모드 설정하여도, 상기 단말이 상기 지연감소모드 설정이 언제부터 유효한지 정확히 아는 것을 보장할 수 없다. 따라서 상기 설정이 이루어지는 동안 기지국이 단말에게 n+4 타이밍 전송이 이루어 질 수 있는 방법이 필요할 수 있다. 즉, 상기 지연감소모드 설정과는 관계 없이 n+4 타이밍 전송이 이루어지는 방법이 필요할 수 있다. 본 발명에서는 상기 지연감소모드 설정과는 관계 없이 n+4 타이밍 전송이 이루어지는 방법을 폴백(fall-back)모드 전송과 혼용되어 사용될 수 있다. 따라서 기지국은 상기 폴백모드 전송이 되면, n+3 혹은 n+2 타이밍이 아니라 n+4 타이밍에 제2신호가 전송된다고 생각하여 상향링크 수신 동작을 수행한다.

상기 폴백모드 전송은 1) 제1신호 전송이 특정 하향링크 제어정보 (DCI) 포맷으로 전달될 경우, 2) 제1신호 전송을 위한 DCI가 특정 탐색영역(search space)에서 전달될 경우,

3) 미리 설정된 특정 RNTI 값을 이용하여 DCI가 전달될 경우 중 최소한 한가지 방법으로 이루어질 수 있다.

상기에서 탐색영역일 수 있는 셀특정 탐색영역(cell-specific search space; CSS)과 단말특정 탐색영역(UE-specific search space; USS)은 하기와 같이 정의될 수 있다. 서브프레임 k에서 aggregation level L의 하향링크 제어신호 및 제어채널이 매핑될 수 있는 제어채널요소(control channel element; CCE) 번호는 아래와 같이 계산될 수 있다.

CSS에서 aggregation level 4와 8에서는 Y_k가 0으로 정의된다. USS에서는 Y_k=(AY_k-1) mod D로 정의되며, Y_-1=n_RNTI는 0이 아니고, A=39827, D=65537,

로 정의될 수 있으며, n_s는 라디오프레임 안에서의 슬롯 번호이다. 상기에서 x mod y라함은 x를 y로 나눈 나머지를 가리킬 수 있다. M^(L)은 aggregation level L의 하향링크 제어채널의 수를 의미한다. m은 0부터 M^(L)까지의 자연수 일 수 있고, CSS에서는 m'=m이며, USS에서는 m' =m+ M^(L)n_CI이고, n_CI는 carrier indicator field 값일 수 있다. M^(L)값은 하기 표1e와 같이 정의될 수 있다.

[표1e]

예를 들어, CSS는 제어신호가 매핑되기 시작하는 CCE 번호가, aggregation level 4에서는 0, 4, 8, 12로 결정되고, aggregation level 8에서는 0, 8로 결정된다. USS는 단말의 고유번호 역할을 하는 RNTI 값에 따라서 바뀔 수 있다.

상기 1)번 방법에서, 제1신호 전송이 특정 DCI 포맷으로 전달될 경우를 폴백모드 전송으로 사용하는 것은, 예를 들어, 종래 LTE 시스템에서 DCI 포맷 1A로 하향링크 스케줄링이 이루어질 때, 기지국의 지연모드감소 설정과는 관계 없이 항상 n+4 타이밍에 제2신호가 전송 될 수 있다. 즉, 상기 방법에서 단말은 n+3 타이밍에 제2신호를 전송하도록 설정이 되어 있다고 하더라도, DCI 포맷 1A로 하향링크 스케줄링이 되면, n+4 타이밍에 제2신호를 전송하도록 한다.

상기 2)번 방법에서, 제1신호 전송을 위한 DCI가 특정 탐색영역(search space)에서 전달될 경우를 폴백모드 전송으로 사용하는 것은, 예를 들어, DCI가 셀공통 탐색영역(common search space; CSS)으로 설정된 영역에서 DCI가 전달될 경우, 상기 DCI와 관련된 제1신호에 대해 기지국의 지연모드감소 설정과는 관계 없이 항상 n+4 타이밍에 제2신호가 전송 될 수 있다. 즉, 상기 방법에서 단말은 n+3 타이밍에 제2신호를 전송하도록 설정이 되어 있다고 하더라도, DCI가 셀공통 탐색영역에서 전달되면, n+4 타이밍에 제2신호를 전송하도록 한다.

상기 3)번 방법에서, 미리 설정된 특정 RNTI 값을 이용하여 DCI가 전달될 경우를 폴백모드 전송으로 사용하는 것은, 예를 들어, 단말에게 미리 폴백모드 전송을 위한 RNTI를 설정하고, 상기 RNTI를 이용하여 PDCCH 혹은 EPDCCH를 기지국이 생성하여 DCI를 전달할 경우, 상기 DCI와 관련된 제1신호에 대해 기지국의 지연모드감소 설정과는 관계 없이 항상 n+4 타이밍에 제2신호가 전송 될 수 있다. 즉, 상기 방법에서 단말은 n+3 타이밍에 제2신호를 전송하도록 설정이 되어 있다고 하더라도, PDCCH 혹은 EPDCCH 디코딩이 상기 RNTI 값을 이용하여 성공하면, n+4 타이밍에 제2신호를 전송하도록 한다.

도1f는 기지국이 단말에게 지연감소모드 설정을 하고, 제1신호 전송을 하였을 때(1f01), 단말이 상향링크 전송하는 방법을 도시한 도면이다. 상기 기지국으로부터의 제1신호가 전송되었을 때(1f01), 단말은 상기 제1신호 전송이 폴백모드 스케줄링인지를 확인하고(1f03), 상기 확인(1f03)에서 폴백모드 전송이 맞다면, 지연감소모드 설정과 관계 없이 n+4 타이밍에 제2신호를 전송한다(1f05). 상기 확인(1f03)에서 폴백모드 전송이 아니라면, 지연감소모드 설정에 따라 정해진 타이밍, 예를 들어 n+3 타이밍 혹은 n+2 타이밍에 제2신호를 전송한다(1f07).

본 발명에서는 서브프레임 n에서 전송된 제1신호에 대한 제2신호의 제일 빠른 전송 타이밍이 서브프레임 n+4인 전송모드를 노멀모드라고 할 수 있으며, 서브프레임 n에서 전송된 제1신호에 대한 제2신호의 제일 빠른 전송 타이밍이 서브프레임 n+2 또는 n+3인 전송모드를 지연감소모드 혹은 신호처리시간감소모드라고 할 수 있다. 상기에서 노멀모드와 지연감소모드를 구분하는 기준 전송 타이밍인 서브프레임 n+4는 다른 타이밍을 기준으로 구분하는 것으로 변경되어 본 발명이 적용될 수 있을 것이다.

본 발명에서는, 상기의 2)번 방법에서 설명한 바와 같이, DCI가 특정 탐색영역에서 검출될 경우에 n+4타이밍으로의 폴백모드로 동작하는 방법을 기준으로 설명한다. 즉, 제1신호 전송을 위한 DCI가 특정 탐색영역(search space)에서 전달될 경우를 폴백모드 전송으로 사용하는 것은, 예를 들어, DCI가 셀공통 탐색영역(common search space; CSS)으로 설정된 영역에서 DCI가 전달될 경우, 상기 DCI와 관련된 제1신호에 대해 기지국의 지연모드감소 설정과는 관계 없이 항상 n+4 타이밍에 제2신호가 전송 될 수 있다. 상기 방법에서 단말은 n+3 타이밍에 제2신호를 전송하도록 설정이 되어 있다고 하더라도, DCI가 셀공통탐색영역에서 전달되면, n+4 타이밍에 제2신호를 전송하도록 한다. 반대로 DCI가 단말특정탐색영역(UE-specific search space; USS)에서 전달되면, 설정된 것과 같이 n+3 타이밍에 제2신호를 전송하도록 한다.

종래 LTE단말은 전송모드(transmission mode)에 따라 검출을 시도하는 DCI 포맷이 달라진다. 예를 들어, 전송모드4로 설정된 경우에는, C-RNTI을 이용하여 전달되는 PDSCH 수신을 위해, 단말은 CSS와 USS에서는 DCI 포맷1A의 검출을 시도하고, USS에서는 DCI 포맷2의 검출을 시도할 수 있다. 따라서 상기 예에서는, n+3 타이밍으로의 지연감소모드 설정이 된 경우, n+4 타이밍으로의 폴백모드는 단말이 DCI 포맷1A를 CSS에서 검출하였을 때 발생한다. 상기 DCI 포맷 1A는 하향링크 데이터 전송 스케줄링에 관한 것이고, 상향링크 데이터 스케줄링에서는 DCI 포맷 0가 폴백모드 전송에 사용될 수 있다.

도1g는 지연감소모드 단말에게 폴백모드로 스케줄링을 했을 경우 발생할 수 있는 하나의 일례를 도시한 도면이다. 상기와 같이 지연감소모드로 설정된 단말이, 어느 하나의 서브프레임(1g01)에서 공통탐색영역(1g03)에서 스케줄링(1g07)을 받아 폴백모드를 수행하여 n+4 타이밍으로 동작하고, 다음 서브프레임(1g23)에서 단말특정탐색영역(1g25)에서 스케줄링(1g27)을 받아 n+3 타이밍으로 동작한다면, 두 개의 스케줄링에 대한 HARQ-ACK 전송 혹은 PUSCH 전송(1g11, 1g31)이 같은 서브프레임(1g43)에서 이루어져야하는 충돌이 발생할 수 있다. 따라서 상기와 같은 충돌 문제를 해결하기 위해 기지국은 특정 지연감소모드 설정 단말에게 어느 하나의 서브프레임에서 공통탐색영역에서 스케줄링을 전달하여 n+4 타이밍으로 동작하면, 다음 서브프레임에서는 n+3 타이밍으로 동작하는 스케줄링을 전달하지 않음으로써 상기의 충돌을 방지할 수 있다. 위와 같이 기지국이 동작할 때, 전력소모 감소를 위한 단말의 하향링크 제어신호 검출 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명에서는 제1탐색영역은 셀특정 탐색영역(cell-specific search space; CSS)과 혼용될 수 있고, 제2탐색영역은 단말특정 탐색영역(UE-specific search space; USS)과 혼용될 수 있다. 또한 본 발명에서는 검출(detection)과 복호(decoding)이 혼용되어 사용될 수 있다.

본 발명에서의 폴백모드는 기지국이 단말에게 지연감소모드를 설정한 경우에 사용되며, 노멀모드에서는 폴백모드가 사용되지 않는다. 또한 본 발명에서 하향링크 제어신호에 해당하는 제2신호라 함은, 상기 제어신호가 스케줄링 하는 하향링크 데이터 전송에 대한 HARQ-ACK 또는 상기 제어신호의 상향링크 데이터 전송 스케줄링에 대한 상향링크 데이터가 될 수 있다.

본 발명에서 상향링크 데이터 전송은 PUSCH와 혼용될 수 있으며, 상향링크 제어신호 전송은 PUCCH와 혼용될 수 있다. PUSCH는 상향링크로 전송해야할 데이터, 채널측정 정보, 하향링크 데이터 전송에 대한 HARQ-ACK, 스케줄링 요구 비트 등이 포함될 수 있으며, PUCCH는 하향링크 데이터 전송에 대한 HARQ-ACK, 채널측정 정보, 스케줄링 요구 비트가 포함될 수 있다.

본 발명에서 전력제어를 위해 절대값 모드로 설정되었다는 것은 상위시그널링에서 Accumulation-enabled 파라미터가 off로 설정됨을 의미할 수 있고, 누적 모드로 설정되었다는 것은 상위시그널링에서 Accumulation-enabled 파라미터가 on으로 설정됨을 의미할 수 있다.

[제1-1실시 예]

제1-1실시 예는 지연감소모드로 설정된 단말이의 상향링크 데이터 전송을 위해 전력제어를 절대값 모드로 설정하여 운용하는 방법에 대해 설명한다.

을 하기와 같이 계산할 수 있다.

상기 수학식들에서

는

의 선형 변화된 값이며,

는 PUCCH 전송 전력인

의 선형변화된 값이다.

는

값들 중에 하나로 상위에서 전달될 수 있다.

는 PUSCH에서 전송되는 제어신호 부분에 따라 결정될 수 있는 값이다.

는 PDCCH 또는 EPDCCH의 DCI 포맷 0/4 혹은 DCI 포맷 0A/0B/4A/4B와 같은 상향링크 스케줄링을 위한 DCI포맷에 포함된 TPC 명령에 따라 설정될 수 있는 값이다.

상기에서

와 같이 계산할 수 있다.

상기에서 타이밍을 결정하는

는 상위 시그널링으로 전달될 수 있다. 일례로 최소 신호처리 시간이 2 ms 인 것, 즉 n+3 타이밍으로 지연감소 단말이 설정되었다면 단말은 상기

를 3이라고 가정할 수 있을 것이다. 상기에서

가 3이라는 의미는 서브프레임 i에서 전송될 PUSCH의 전력을 i-3에서 전달된 전력제어 명령에 따라 결정한다는 의미일 것이다.

상기 예는 FDD 시스템을 기준으로 하였지만, TDD에서는 가 가리키는 값이 하기와 같은 표1f와 같이 제공될 수 있을 것이다.

[표 1f]

상기 표1f에 따라

값을 결정할 때에, TDD UL/DL 설정 0이면서 special subframe configuration 0부터 9까지의 경우에는

값을 정하는 방법이 상황에 따라 달라질 수 있다. 일례로, TDD UL/DL 설정이 0일 때, 서브프레임 4 또는 서브프레임 9에서 전송하게 될 PUSCH의 스케줄링 정보를 상향링크 DCI 포맷의 UL index의 LSB가 1인 PDCCH/EPDCCH를 통하여 수신하였으면 상기

을 4로 가정한다. 이외의 경우에는 상기 표1f를 따라

를 결정한다.

TDD UL/DL 설정 1에서 5이면서 스페셜 서브프레임 설정 10의 경우에는 스페셜 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송의 전력제어가 필요하기 때문에, 상기 표1f 대신 하기 표1f-0에 따라

값이 정해질 수 있다.

[표 1f-0]

TDD UL/DL 설정 0이면서 스페셜 서브프레임 설정 10의 경우에는 상기 표1f 대신 하기 표1f-1 혹은 표1f-2에 따라

값이 정해질 수 있다.

[표 1f-1]

[표 1f-2]

TDD UL/DL 설정 6이면서 스페셜 서브프레임 설정 10의 경우에는 상기 표1f 대신 하기 표1f-3 혹은 표1f-4에 따라

값이 정해질 수 있다.

[표 1f-3]

[표 1f-4]

혹은 다른 일례로, TDD UL/DL 설정 0이면서 스페셜 서브프레임 설정 0부터 9까지의 경우 상기 표1f 대신 하기 표1f-5 혹은 표1f-6에 따라

값이 정해질 수 있다.

[표 1f-5]

[표 1f-6]

혹은 다른 일례로, TDD UL/DL 설정 6이면서 스페셜 서브프레임 설정 0부터 9까지의 경우 상기 표1f 대신 하기 표1f-7에 따라 값이 정해질 수 있다.

[표 1f-7]

본 실시 예에서 적용되는 방법은 지연감소모드로 설정된 단말이, 폴백모드가 아닌 방법으로 상향링크 스케줄링 혹은 하향링크 스케줄링을 수신하였을 때의 방법이다. 즉, 단말이 n+3 타이밍으로 동작하도록 스케줄링을 받았을 경우의 동작을 설명한 것이며, 만약 단말이 n+4 타이밍을 따르도록 폴백모드로 스케줄링을 받았다면

가 아닌 상기에서 설명한

를 이용하는 종래 방법으로 동작한다. 즉, FDD 시스템 기준으로 3 값을 갖는

가 아니라 4 값을 갖는

를 이용하는 방법으로

를 결정할 수 있다.

상기 표1f는 TDD UL/DL 설정 0과 6에서는 경우에 따라 다른 숫자 값을 이용하여

를 정의하는 것이 가능할 것이다.

[제1-2실시 예]

제1-2실시 예는 지연감소모드로 설정된 단말이의 상향링크 전송을 위해 전력제어를 누적 모드로 설정하여 운용하는 방법에 대해 설명한다.

을 하기와 같이 계산할 수 있다.

상기 수학식들에서

는

의 선형 변화된 값이며,

는 PUCCH 전송 전력인

의 선형변화된 값이다.

는

값들 중에 하나로 상위에서 전달될 수 있다.

는 PDCCH 또는 EPDCCH의 DCI 포맷 0/4에 포함된 TPC 명령에 따라 설정될 수 있는 값이다. 하기에서

는 PDCCH 또는 EPDCCH의 DCI 포맷 3/3A와 같은 전력제어용 DCI포맷에 포함된 TPC 명령에 따라 설정될 수 있는 값이다.

상기에서

는 하기에서 제시하는 방법 중에서 최소 한가지 이상에 따라 동작하는 것이 가능하다.

방법1: 상기에서

는 전력제어에서 누적 모드로 설정이 되었다면

와 같이 계산할 수 있다.

방법2: 상기에서

는 전력제어에서 누적 모드로 설정이 되었다면

와 같이 계산할 수 있다. 상기에서

는 FDD 시스템에서는 4이며, TDD 시스템에서는 표1d-1에 따라 결정될 수 있다.

방법3: 서브프레임 i에서 전송해야할 PUSCH가 존재한다면,

는

와 같이 계산하고, 서브프레임 i에서 전송해야할 PUSCH가 존재하지 않는다면,

는

와 같이 계산할 수 있다.

상기에서 타이밍을 결정하는

를 3이라고 가정할 수 있을 것이다. 상기에서

상기 예는 FDD 시스템을 기준으로 하였지만, TDD에서는 가 가리키는 값이 상기 제1-1실시 예에서의 표1f와 같이 제공될 수 있을 것이다.

TDD UL/DL 설정 0의 경우에는

을 4로 가정한다. 이외의 경우에는 상기 표1f를 따라

를 결정한다.

표1f에 따라

을 4로 가정한다. 이외의 경우에는 상기 표1f를 따라

를 결정한다.

TDD UL/DL 설정 1에서 5이면서 스페셜 서브프레임 설정 10의 경우에는 스페셜 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송의 전력제어가 필요하기 때문에, 상기 표1f 대신 상기 제1-1실시 예의 표1f-0에 따라

값이 정해질 수 있다.

TDD UL/DL 설정 0이면서 스페셜 서브프레임 설정 10의 경우에는 상기 표1f 대신 상기 제1-1실시 예의 표1f-1 혹은 표1f-2에 따라

값이 정해질 수 있다.

TDD UL/DL 설정 6이면서 스페셜 서브프레임 설정 10의 경우에는 상기 표1f 대신 상기 제1-1실시 예의 표1f-3 혹은 표1f-4에 따라

값이 정해질 수 있다.

혹은 다른 일례로, TDD UL/DL 설정 0이면서 스페셜 서브프레임 설정 0부터 9까지의 경우 상기 표1f 대신 상기 제1-1실시 예의 표1f-5 혹은 표1f-6에 따라

값이 정해질 수 있다.

혹은 다른 일례로, TDD UL/DL 설정 6이면서 스페셜 서브프레임 설정 0부터 9까지의 경우 상기 표1f 대신 상기 제1-1실시 예의 표1f-7에 따라

값이 정해질 수 있다.

가 아닌 상기에서 설명한

가 아니라 4 값을 갖는

를 이용하는 방법으로

를 결정할 수 있다.

를 정의하는 것이 가능할 것이다.

[제1-3실시 예]

제1-3실시 예는 지연감소모드로 설정된 단말이 하향링크 제어정보를 수신할 때, 상향링크 전력제어에 관한 정보를 수신하는 방법을 설명한다.

FDD 시스템에서 n+3 타이밍으로 지연감소모드 설정이 된 단말이 서브프레임 n에서 DCI 포맷 3/3A와 같은 전력제어용 DCI를 수신하고, 서브프레임 n+1에서 DCI 0/4와 같은 상향링크 스케줄링용 DCI를 폴백모드가 아닌 n+3 타이밍용으로 수신하였을 때, 서브프레임 n+4에서 상향링크 데이터 전송이 이루어진다. 상기의 경우 상향링크 데이터 전송에 사용할 전력제어 명령을 서브프레임 n에 수신된 DCI 포맷 3/3A와 같은 전력제어용 DCI를 따를 것인지, 서브프레임 n+1에서 수신된 DCI 0/4와 같은 상향링크 스케줄링용 DCI를 따를 것인지, 아니면 둘 다 누적하여 전력을 제어할 것인지에 대한 결정이 필요하다.

상기 경우에 단말은 서브프레임 n+1에 수신된 DCI 0/4와 같은 상향링크 스케줄링용 DCI를 따라 전력을 제어한다.

상기 동작은 아래와 같이 기술되어 적용될 수도 있다.

- If the UE is not configured with higher layer parameter ReducedProcessingTime for serving cell c and if DCI format 0/4 for serving cell c and DCI format 3/3A are both detected in the same subframe, then the UE shall use the delta provided in DCI format 0/4.

- If the UE is configured with higher layer parameter ReducedProcessingTime for serving cell c and if DCI format 0/4 for serving cell c is detected in a subframe and if DCI format 3/3A is detected in the following subframe, then the UE shall use the delta provided in DCI format 0/4.

혹은 하기와 같이 적용될 수도 있을 것이다.

- If the UE is configured with higher layer parameter ReducedProcessingTime for serving cell c and if DCI format 0/4 for serving cell c is detected in subframe

and if DCI format 3/3A is detected in subframe

, then the UE shall use the delta provided in DCI format 0/4 for PUSCH transmission in subframe

.

상기에서

는 FDD 시스템에서는 3이며, TDD 시스템에서는 표1f를 따라 결정된다.

는 FDD 시스템에서는 4이며, TDD 시스템에서는 표1d-1을 따라 결정된다

상기에서는 PUSCH 전송을 위한 전력제어 방법을 기술하였지만, 상기에서 설명한

를 이용하여 sounding reference signal (SRS) 혹은 PUCCH 전송을 위한 전력을 결정하는데 적용하는 것이 가능할 것이다. 즉 지연감소모드로 설정한 단말의 상향링크 전송을 위한 전력을 제어하는데 상기 실시 예1-3이 적용될 수 있다.

상기 실시 예들에서는 지연감소모드의 동작이 n+3 타이밍을 이용하도록 설명하였지만, 이는 본 발명의 설명을 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명에서 지연감소모드에서는 n+2 또는 n+3 타이밍에 제2신호를 전송하도록 설정하는 것에도 적용이 가능할 수 있다.

본 발명의 상기 실시 예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 1h와 도 1i에 도시되어 있다. 상기 제1-1실시 예부터 제1-3실시 예까지 탐색 영역에 따르는 제어신호 검출 방법에 대한 동작을 수행하기 위해 기지국과 단말의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 수신부, 처리부, 송신부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.

구체적으로 도1h는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도1h에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(1h00), 단말기 송신부(1h04), 단말기 처리부(1h02)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(1h00)와 단말이 송신부(1h04)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(1h02)로 출력하고, 단말기 처리부(1h02)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(1h02)는 상술한 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말 수신부(1h00)에서 제어신호를 포함하는 신호를 수신하고, 단말 처리부(1h02)는 수신된 제어정보에 따라 상향링크 전송을 위한 전력을 결정할 수 있다. 이후, 단말 송신부(1h04)에서 상기 처리부에서 결정된 상향링크 전송을 위한 전력을 이용하여 상기 제2신호를 송신한다.

도1i는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도1i에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(1i01), 기지국 송신부(1i05), 기지국 처리부(1i03)를 포함할 수 있다. 기지국 수신부(1i01)와 기지국 송신부(1i05)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(1i03)로 출력하고, 단말기 처리부(1i03)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(1i03)는 상술한 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 일례로, 상향링크 전송을 위한 전력을 확인하고, 단말에게 적절한 송신전력을 결정하여 알려줄 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 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 실시 예 1-1과 실시 예 1-2의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시 예들은 LTE/LTE-A 시스템을 기준으로 제시되었지만, 5G, NR 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시 예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

<제2실시 예>

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.

셀룰러 무선통신 시스템 성능의 중요한 기준 중에 하나는 패킷 데이터 지연시간(latency)이다. 이를 위해 LTE 시스템에서는 1ms의 전송시간구간 (Transmission Time Interval; TTI)를 갖는 서브프레임 단위로 신호의 송수신이 이루어진다. 상기와 같이 동작하는 LTE 시스템에서 1ms보다 짧은 전송시간구간을 갖는 단말(shortened-TTI/shorter-TTI UE)을 지원할 수 있다. Shortened-TTI 단말은 지연시간(latency)이 중요한 Voice over LTE (VoLTE) 서비스, 원격조종과 같은 서비스에 적합할 것으로 예상된다. 또한 shortened-TTI 단말은 셀룰러 기반에서 미션 크리티컬(mission critical)한 사물인터넷 (IoT; Internet of Things)을 실현할 수 있는 수단으로 기대된다.

현재의 LTE 및 LTE-A 시스템은 전송시간구간이 1ms인 서브프레임 단위로 송수신이 되도록 기지국과 단말이 설계되어 있다. 이러한 1ms의 전송시간구간으로 동작하는 기지국과 단말이 존재하는 환경에서, 1ms보다 짧은 전송시간구간으로 동작하는 shortened-TTI 단말을 지원하기 위해서는 일반적인 LTE 및 LTE-A 단말과는 차별화되는 송수신 동작을 정의할 필요가 있다. 따라서 본 발명은 일반적인 LTE 및 LTE-A 단말과 shortened-TTI 단말을 동일 시스템 내에서 함께 운영하기 위한 구체적인 방법을 제안한다.

특히 본 발명에서는 shortened-TTI 단말이 데이터 채널과 같은 상향 링크 채널을 전송할 때, SC-FDMA 심볼들 사이에 전력 변화가 허용되는지 여부와 shortened-TTI를 위한 전력 제어 명령이 별도로 있는지 1ms의 legacy TTI를 위한 전력 제어 명령에 의해 조절되는지를 고려한 상향 전력 제어 방법을 제공한다. 종래 LTE 시스템에서는 셀공통 RS 혹은 복조를 위한 RS가 매 서브프레임에서 전송된다. 하지만, 짧은 TTI 전송일 때 RS가 차지하는 비율이 길 TTI 전송일 때보다 클 수 있으므로, 짧은 TTI 전송에서 매 TTI에 RS를 전송하는 것이 아니라, RS 전송을 생략하는 방법이 유리할 수 있다. 이 경우, 이전 심볼에서의 shortened-TTI 상향 데이터 전송과 다음 심볼에서 shortened-TTI 상향 데이터 전송을 위한 상향 기준 신호가 하나의 SC-FDMA 심볼에서 전송된다. 따라서, 본 발명은 SC-FDMA 심볼들 사이에서 전력 변화가 허용되는지 여부와 shortened-TTI를 위한 전력 제어 명령이 별도로 있는지 1ms의 legacy TTI를 위한 전력 제어 명령에 의해 조절되는지에 따라 상향 링크 채널 특히 상향 링크 데이터 전력 제어 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 종래 LTE 시스템의 1ms보다 짧은 길이의 전송시간구간을 갖는 송수신 방법 및 장치에 관한 것이지만, LTE 시스템뿐만 아니라 5G/NR 시스템 등에도 적용이 가능하다.

도2a는 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도2a에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, N_symb (2a02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(2a06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(2a05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(2a14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역구간이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(subcarrier)로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 N_BW (2a04)개의 서브캐리어로 구성된다.

시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(2a12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(2a08, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 N_symb (2a02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 N_RB (2a10)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(108)는 N_symb x N_RB 개의 RE(2a12)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 N_symb = 7, N_RB=12 이고, N_BW 및 N_RB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게된다. 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 2a]은 LTE 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템은 전송 대역폭이 50개의 RB로 구성된다.

[표 2a]

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. DCI 는 여러 가지 포맷을 정의하여, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (DL 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 RB이고, RBG 는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1 은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.

- 자원 블록 할당(Resource block assignment): 데이터 전송에 할당된 RB를 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)(또는, 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다) 혹은 EPDCCH (Enhanced PDCCH)(또는, 향상된 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다)를 통해 전송된다.

일반적으로 상기 DCI는 각 단말에 대해 독립적으로 특정 RNTI (Radio Network Temporary Identifier)(또는, 단말 식별자)로 스크램블 되어 CRC(cyclic redundancy check)가 추가되고 채널코딩된 후, 각각 독립적인 PDCCH로 구성되어 전송된다. 시간영역에서 PDCCH는 상기 제어채널 전송구간 동안 매핑되어 전송된다. PDCCH 의 주파수영역 매핑 위치는 각 단말의 식별자(ID) 에 의해 결정되고, 전체 시스템 전송 대역에 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)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.

도 2b는 종래 기술에 따른 LTE-A 시스템에서 상향링크에서 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도 2b를 참조하면, 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 SC-FDMA 심벌(2b02)로서, N_symb ^UL 개의 SC-FDMA 심벌이 모여 하나의 슬롯(2b06)을 구성한다. 그리고 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(2b05)을 구성한다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth; 2b04)은 총 N_BW개의 서브캐리어로 구성된다. N_BW는 시스템 전송 대역에 비례하여 값을 갖는다.

시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(Resource Element; RE, 2b12)로서 SC-FDMA 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 정의할 수 있다. 리소스 블록 페어(2b08, Resource Block pair; RB pair)은 시간영역에서 N_symb ^UL 개의 연속된 SC-FDMA 심벌과 주파수 영역에서 N_sc ^RB 개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB는 N_symb ^UL x N_sc ^RB 개의 RE로 구성된다. 일반적으로 데이터 혹은 제어정보의 최소 전송단위는 RB 단위이다. PUCCH 의 경우 1 RB에 해당하는 주파수 영역에 매핑되어 1 서브프레임 동안 전송된다.

LTE 시스템에서는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH 혹은 반영구적 스케줄링 해제(semi-persistent scheduling release; SPS release)를 포함하는 PDCCH/EPDDCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK이 전송되는 상향링크 물리채널인 PUCCH 혹은 PUSCH의 타이밍 관계가 정의되어 있다. 일례로 FDD(frequency division duplex)로 동작하는 LTE 시스템에서는 n-4번째 서브프레임에서 전송된 PDSCH 혹은 SPS release를 포함하는 PDCCH/EPDCCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK가 n번째 서브프레임에서 PUCCH 혹은 PUSCH로 전송된다.

LTE 시스템에서 하향링크 HARQ는 데이터 재전송시점이 고정되지 않은 비동기(asynchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 기지국이 전송한 초기전송 데이터에 대해 단말로부터 HARQ NACK을 피드백 받은 경우, 기지국은 재전송 데이터의 전송시점을 스케줄링 동작에 의해 자유롭게 결정한다. 단말은 HARQ 동작을 위해 수신 데이터에 대한 디코딩 결과, 오류로 판단된 데이터에 대해 버퍼링을 한 후, 다음 재전송 데이터와 컴바이닝을 수행한다.

단말은 서브프레임 n에 기지국으로부터 전송된 하향링크 데이터를 포함하는 PDSCH를 수신하면, 서브프레임 n+k에 상기 하향링크 데이터의 HARQ ACK 혹은 NACK를 포함하는 상향링크 제어정보를 PUCCH 혹은 PUSCH를 통해 기지국으로 전송한다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 서브프레임 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다.

LTE 시스템에서 하향링크 HARQ 와 달리 상향링크 HARQ는 데이터 전송시점이 고정된 동기(synchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 상향링크 데이터 전송용 물리채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 이에 선행하는 하향링크 제어채널인 PDCCH, 그리고 상기 PUSCH에 대응되는 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 물리채널인 PHICH(Physical Hybrid Indicator Channel)의 상/하향링크 타이밍 관계가 다음과 같은 규칙에 의해 고정되어 있다.

단말은 서브프레임 n에 기지국으로부터 전송된 상향링크 스케줄링 제어정보를 포함하는 PDCCH 혹은 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 PHICH를 수신하면, 서브프레임 n+k에 상기 제어정보에 대응되는 상향링크 데이터를 PUSCH를 통해 전송한다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다.

그리고 단말은 서브프레임 i에 기지국으로부터 하향링크 HARQ ACK/NACK을 운반하는 PHICH를 수신하면, 상기 PHICH는 서브프레임 i-k에 단말이 전송한 PUSCH에 대응된다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD와 그 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다.

도 2c는 FDD LTE 시스템에서 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달할 때, 기지국 및 단말의 타이밍을 도시한 도면이다. 서브프레임 n (2c01)에서 기지국이 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 단말에게 송신하면, 단말은 서브프레임 n (2c03)에서 상기 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 수신한다. 먼저 서브프레임 n에서 상향링크 스케줄링 승인을 받았을 경우, 단말은 서브프레임 n+4(2c07)에서 상향링크 데이터 전송을 한다. 만약 서브프레임 n에서 하향링크 제어신호와 데이터를 받았을 경우, 단말은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK 혹은 NACK을 서브프레임 n+4(2c07)에서 전송한다. 따라서 단말은 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달하기 위해 준비할 수 있는 시간은 3개 서브프레임에 해당하는 3 ms가 된다(2c09).

한편 단말은 일반적으로 기지국으로부터 떨어져 있기 때문에, 단말에서 송신한 신호가 전달지연시간(propagation delay)만큼 이후에 기지국에 수신된다. 상기 전달지연시간은 단말로부터 기지국까지 전파가 전달되는 경로를 빛의 속도로 나눈 값으로 볼 수 있으며, 일반적으로 단말로부터 기지국까지의 거리를 빛의 속도로 나눈 값으로도 생각할 수 있다. 일례로 기지국으로부터 100km 떨어진 곳에 위치한 단말의 경우, 단말에서 송신한 신호는 약 0.34 msec 이후에 기지국에 수신된다. 반대로 기지국에서 송신된 신호도 약 0.34 msec 이후에 단말에 수신된다. 상기와 같이 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 단말에서 송신한 신호가 기지국에 도착하는 시간이 달라질 수 있다. 따라서 위치가 다른 곳에 존재하는 여러 개의 단말이 동시에 신호를 전송하게 되면 기지국에 도착하는 시간이 모두 다를 수 있다. 이러한 현상을 해결하여, 여러 단말로부터 송신된 신호가 기지국에 동시에 도착하게 하려면, 단말별로 위치에 따라 송신하는 시간을 조금씩 다르게 하면 될 것이며, 이를 LTE 시스템에서는 timing advance라고 한다.

LTE 시스템에서 단말은 랜덤액세스(random access; RA)를 수행하기 위해, 단말이 RACH 신호 혹은 프리앰블을 기지국으로 송신하고, 기지국은 단말들의 상향링크 동기화를 위해 필요한 timing advance값을 계산하고, 그 결과를 단말에게 랜덤액세스 응답(random access response)을 통해 11bits의 timing advance 값을 전달한다. 단말은 상기 전달 받은 timing advance 값을 이용하여 상향링크 동기를 맞춘다. 이후 기지국은 지속적으로 상향링크 동기화를 위해 단말에게 추가적으로 필요한 timing advance 값을 측정하고 단말에게 전달한다. 상기 추가 timing advance 값은 MAC 제어요소(control element)를 통해 6 bits로 전달된다. 단말은 이미 적용하고 있던 timing advance 값에 상기 전달 받은 6 bits의 추가 timing advance 값을 더하여 timing advance 값을 조정한다.

도 2d는 FDD LTE 시스템에서 단말은 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달할 때, 단말과 기지국 사이의 거리에 따른 timing advance에 따른 타이밍 관계를 도시한 도면이다. 서브프레임 n (2d02)에서 기지국이 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 단말에게 송신하면, 단말은 서브프레임 n (2d04)에서 상기 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 수신한다. 이 때, 단말은 기지국이 전송한 시간 보다 전달지연시간 T_P(2d10)만큼 늦게 수신한다. 먼저 서브프레임 n에서 상향링크 스케줄링 승인을 받았을 경우, 단말은 서브프레임 n+4(2d06)에서 상향링크 데이터 전송을 한다. 만약 서브프레임 n에서 하향링크 제어신호와 데이터를 받았을 경우, 단말은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK 혹은 NACK을 서브프레임 n+4(2d06)에서 전송한다. 단말이 신호를 기지국으로 전송할 때에도, 어느 특정 시간에 기지국에 도착하도록 하기 위해, 단말이 수신한 신호 기준의 서브프레임 n+4보다 T_A(2d12)만큼 앞당긴 타이밍(2d06)에 상향링크 데이터 혹은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK을 전송한다. 따라서 단말은 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달하기 위해 준비할 수 있는 시간은 3개 서브프레임에 해당하는 3 ms에서 T_A를 제외한 시간이 된다(2d14). 상기 3 ms - T_A는 TTI가 1 ms인 종래 LTE 시스템의 기준이며, TTI 길이가 짧아지고 전송 타이밍이 변경되는 경우에는 3 ms - T_A가 다른 값으로 바뀔 수 있다.

기지국은 해당 단말의 TA의 절대값을 계산한다. 기지국은 단말이 초기 접속하였을 때, random access 단계에서 제일 처음 단말에게 전달한 TA 값에, 그 이후 상위 시그널링으로 전달했던 TA 값의 변화량을 더해가면서 혹은 빼가면서 TA의 절대값을 계산할 수 있다. 본 발명에서 TA의 절대값이라함은 단말이 송신하는 n번째 TTI의 시작시간에서 단말이 수신한 n번째 TTI의 시작시간을 뺀 값이 될 수 있다.

한편 셀룰러 무선통신 시스템 성능의 중요한 기준 중에 하나는 패킷 데이터 지연시간(latency)이다. 이를 위해 LTE 시스템에서는 1ms의 전송시간구간 (Transmission Time Interval; TTI)를 갖는 서브프레임 단위로 신호의 송수신이 이루어진다. 상기와 같이 동작하는 LTE 시스템에서 1ms보다 짧은 전송시간구간을 갖는 단말(short-TTI UE)을 지원할 수도 있을 것이다. 한편 5세대 이동통신 시스템인 NR에서는 전송시간 구간이 1 ms보다 짧을 수 있다. Short-TTI 단말은 지연시간(latency)이 중요한 Voice over LTE (VoLTE) 서비스, 원격조종과 같은 서비스에 적합할 것으로 예상된다. 또한 short-TTI 단말은 셀룰러 기반에서 미션 크리티컬(mission critical)한 사물인터넷 (IoT; Internet of Things)을 실현할 수 있는 수단으로 기대된다.

도 2d에 도시된 단말이 송신신호를 준비할 수 있는 시간인 3 ms - T_A는 short-TTI 단말의 경우 혹은 T_A의 절대값(2e11)이 큰 단말의 경우 도2e와 같이 바뀔 수 있다. 예를 들어, 상향링크 스케줄링 승인이 n번째 TTI(501, 503)에서 전송되고, 이에 해당하는 상향링크 데이터가 n+4번째 TTI(2e05,2e07)에서 전송될 경우에는 3 TTIs - T_A(2e13)가 단말의 준비시간이 될 것이다. 만약 TTI 길이가 1 ms보다 짧고, 단말과 기지국 사이의 거리가 멀어 T_A가 클 때에는, 단말의 준비시간인 3 TTIs - T_A 값이 작거나 심지어는 음수가 될 수도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 short-TTI 동작을 위해 단말이 가정하는 TA의 최대값을 별도로 설정할 수 있다. 상기 short-TTI 동작을 위한 TA의 최대값은 종래 LTE 시스템의 TA 최대값보다 작으며, 기지국과 단말간에 미리 정해지지 않고, 단말 지원능력을 결정하기 위해 임의로 가정되는 값일 수도 있다. 따라서 short-TTI 동작을 지원하는 단말은 short-TTI 동작을 위한 TA 최대값을 넘는 TA를 할당 받았을 때의 동작 방법이 필요하다. 혹은 단말이 short-TTI 동작의 가능 여부에 관한 정보를 기지국에게 전달하는 방법이 필요하다.

혹은 NR 시스템에서는 지원되는 서비스의 종류를 eMBB (Enhanced mobile broadband), mMTC (massive Machine Type Communications) (mMTC), URLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications) 등의 카테고리로 나눌 수 있다. eMBB는 고용량데이터의 고속 전송, mMTC는 단말전력 최소화와 다수 단말의 접속, URLLC는 고신뢰도와 저지연을 목표로 하는 서비스라고 볼 수 있다. 단말에게 적용되는 서비스의 종류에 따라 서로 다른 요구사항들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 정해진 처리 시간 안에 주어진 동작을 수행하는 것이 서비스 종류마다 다를 수 있는데, URLLC는 저지연시간이 중요하므로 짧은 시간 안에 정해진 동작을 수행하는 것이 중요할 수 있다. 이에 따라 단말에게 주어지는 서비스의 종류에 따라 단말에게 필요한 TA값의 제한이 달라질 수 있다. 이는 서비스별로 서로 다른 TA 최대값을 단말이 가정하는 것이 명시될 수도 있고, 혹은 서비스가 다르더라도 같은 TA최대값을 단말이 가정할 수도 있을 것이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시 예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있다. 예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대 이동통신 기술(5G, new radio, NR)이 이에 포함될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

이하에서 특별한 언급이 되지 않는다면, 기술되는 shortened-TTI 단말은 제1타입 단말이라 칭하고, normal-TTI 단말은 제2타입 단말이라 칭할 수도 있다. 상기 제1타입 단말은 1ms 혹은 1ms보다 짧은 전송시간구간에 제어정보, 혹은 데이터, 혹은 제어정보 및 데이터를 전송할 수 있는 단말을 포함할 수 있고, 상기 제2타입 단말은 1ms의 전송시간구간에 제어정보, 혹은 데이터, 혹은 제어정보 및 데이터를 전송할 수 있는 단말을 포함할 수 있다. 한편, 이하에서는 shortened-TTI 단말과 제1타입 단말을 혼용하여 사용하고, normal-TTI 단말과 제2타입 단말을 혼용하여 사용하도록 한다. 또한, 본 발명에서는 shortened-TTI, shorter-TTI, shortened TTI, shorter TTI, short TTI, sTTI는 같은 의미를 갖으며 혼용하여 사용된다. 또한, 본 발명에서는 normal-TTI, normal TTI, subframe TTI, legacy TTI는 같은 의미이며 혼용하여 사용된다.

이하에서 기술되는 shortened-TTI 전송은 제1 타입 전송이라 칭하고, normal-TTI 전송은 제2 타입 전송이라 칭할 수도 있다. 상기 제1 타입 전송은 1ms보다 짧은 구간에서 제어신호, 또는 데이터신호, 또는 제어 및 데이터 신호가 전송되는 방식이며, 제2 타입 전송은 1ms 구간에서 제어신호, 또는 데이터신호, 또는 제어 및 데이터 신호가 전송되는 방식이다. 한편, 이하에서는 shortened-TTI 전송과 제1 타입 전송을 혼용하여 사용하고, normal-TTI 전송과 제2 타입 전송을 혼용하여 사용하도록 한다. 상기 제1 타입 단말은 제1타입 전송과 제2타입 전송을 모두 지원할 수도 있으며, 혹은 제1타입 전송만 지원할 수도 있다. 상기 제2 타입 단말은 제2타입 전송을 지원하며, 제1타입 전송은 하지 못한다. 본 발명에서는 편의를 위해, 제1타입 단말용이라함은 제1타입 전송을 위한 것임으로 해석할 수 있을 것이다. 만약 shortened-TTI와 normal-TTI가 대신, normal-TTI와 longer-TTI가 존재한다면, normal-TTI 전송은 제1 타입 전송이라 칭하고, longer-TTI 전송은 제2 타입 전송이라 칭할 수도 있다. 본 발명에서 제1 타입 수신 및 제2 타입 수신은 제1 타입 송신 및 제2 타입 송신된 신호들을 각각 수신하는 과정을 칭할 수 있다.

본 발명에서 하향링크에서의 전송시간구간은 제어신호 및 데이터신호가 전송되는 단위를 의미하며, 혹은 데이터 신호가 전송되는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 기존 LTE시스템 하향링크에서 전송시간구간은 1 ms의 시간 단위인 서브프레임이 된다. 한편 본 발명에서 상향링크에서의 전송시간구간이라함은 제어신호 혹은 데이터신호가 보내지는 단위를 의미하며, 혹은 데이터 신호가 전송되는 단위를 의미할 수 있다. 기존 LTE시스템 상향링크에서의 전송시간구간은 하향링크와 동일한 1 ms의 시간 단위인 서브프레임이다.

또한 본 발명에서 shortened-TTI 모드는 단말 혹은 기지국이 shortened TTI 단위로 제어신호 혹은 데이터신호를 송수신하는 경우이며, normal-TTI 모드는 단말 혹은 기지국이 서브프레임 단위로 제어신호 혹은 데이터신호를 송수신하는 경우이다.

또한 본 발명에서 shortened-TTI 데이터는 shortened TTI 단위로 송수신 되는 PDSCH 혹은 PUSCH에서 전송되는 데이터를 의미하며, normal-TTI 데이터는 서브프레임 단위로 송수신 되는 PDSCH 혹은 PUSCH에서 전송되는 데이터를 의미한다. 본 발명에서 shortened-TTI용 제어신호는 shortened-TTI 모드 동작을 위한 제어신호를 의미하며 sPDCCH라고 하기로 하며, normal-TTI용 제어신호는 normal-TTI 모드 동작을 위한 제어신호를 의미한다. 일례로 normal-TTI용 제어신호는 기존 LTE 시스템에서의 PCFICH, PHICH, PDCCH, EPDCCH, PUCCH 등이 될 수 있다.

본 발명에서는 종래의 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서의 물리채널 (physical channel)와 신호(signal)라는 용어를 데이터 혹은 제어신호와 혼용하여 사용할 수 있다. 예를 들어, PDSCH는 normal-TTI 데이터가 전송되는 물리채널이지만, 본 발명에서는 PDSCH를 normal-TTI 데이터라 할 수 있으며, sPDSCH는 shortened-TTI 데이터가 전송되는 물리채널이지만, 본 발명에서는 sPDSCH를 shortened-TTI 데이터라 할 수 있다. 유사하게 본 발명에서 하향링크 및 상향링크에서 전송되는 shortened-TTI 데이터를 sPDSCH와 sPUSCH라 하기로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같이, shortened-TTI 단말과 기지국의 송수신 동작을 정의하고, 기존 단말과 shortened-TTI 단말을 동일 시스템 내에서 함께 운영하기 위한 구체적인 방법을 제안한다. 본 발명에서 노멀(normal)-TTI 단말은 제어정보와 데이터정보를 1ms 혹은 한 서브프레임 단위로 송수신 하는 단말을 가리킨다. 상기 노멀-TTI 단말을 위한 제어정보는 한 서브프레임에서 최대 3 OFDM 심볼에 매핑되는 PDCCH에 실려 전송되거나, 혹은 한 서브프레임 전체에서 특정 리소스 블록에 매핑되는 EPDCCH에 실려 송신된다. Shortened-TTI 단말은 노멀-TTI 단말과 같이 서브프레임 단위로 송수신할 수도 있고, 서브프레임보다 작은 단위로 송수신할 수도 있는 단말을 가리킨다. 혹은 서브프레임보다 작은 단위의 송수신만 지원하는 단말일 수도 있다.

2심볼 혹은 3심볼을 TTI 단위로 갖는 shortened-TTI 시스템에서는 하나의 서브프레임에서 shortened TTI가 하향링크 및 상향링크에서 각각 도2f 및 도2g와 같은 구조로 이루어질 수 있다. 도2f는 하향링크 전송에서 하나의 서브프레임을 6개의 2심볼 TTI로 나누어 사용하는 방법을 도시한 도면이다. 하향링크 서브프레임에서 각 shortened TTI가 차례대로 도2f-(a)에서와 같이 3,2,2,2,2,3개의 OFDM 심볼로 이루어지거나, 도2f-(b)에서와 같이 2,3,2,2,2,3개의 OFDM 심볼로 이루어질 수 있다. 도2g에서와 같이 상향링크 서브프레임에서 각 shortened TTI가 차례대로 3,2,2,2,2,3개의 SC-FDMA 심볼로 이루어질 수 있다.

도2h는 상향링크 데이터 및 기준신호가 전송되는 심볼들의 구조를 도시한 도면이다. 2h22, 2h24, 2h26, 2h32, 2h34, 2h36은 각각 sTTI 2h02, 2h04, 2h06, 2h12, 2h14, 2h16에서의 데이터 혹은 제어신호 전송을 위한 RS 심볼이 될 수 있다. 상기 sTTI에서의 RS 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 위치는 상향링크 제어신호 혹은 상위 시그널링 혹은 그 둘의 결합으로 단말에게 전달될 수 있다. 혹은 상기 sTTI에서의 RS 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 위치는 하향링크 제어채널 혹은 상위 시그널링 혹은 그 둘의 결합으로 단말에게 전달 될 수 있다. 단말은 상기 시그날링들을 수신하고 sTTI에서의 RS 전송을 위한 SC-FDMA 심볼의 위치를 파악하고, RS와 상향링크 데이터 전송을 수행한다.

이하 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인 신호와 하향링크 데이터 신호를 제1신호라 칭한다. 또한 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인에 대한 상향링크 데이터 신호와, 하향링크 데이터 신호에 대한 HARQ ACK/NACK을 제2신호라 칭한다. 본 발명에서는 기지국이 단말에게 전송하는 신호 중에서, 단말로부터의 응답을 기대하는 신호이면 제1신호가 될 수 있으며, 제1신호에 해당하는 단말의 응답신호가 제2신호로 될 수 있다. 또한 본 발명에서 제1신호의 서비스 종류는 eMBB (Enhanced mobile broadband), mMTC (massive Machine Type Communications) (mMTC), URLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications) 등의 카테고리에 속할 수 있다.

이하 본 발명에서 제1신호의 TTI길이는, 제1신호가 전송되는 시간의 길이를 의미한다. 또한 본 발명에서 제2신호의 TTI길이는, 제2신호가 전송되는 시간의 길이를 의미한다. 또한 본 발명에서 제2신호 전송 타이밍이라함은 단말이 제2신호를 언제 송신하고, 기지국이 제2신호를 언제 수신하는지에 대한 정보이며, 제2신호 송수신 타이밍이라 언급할 수 있다.

본 발명에서 TDD 시스템이라는 언급이 없을 경우, 일반적으로 FDD 시스템에 대해 설명하기로 한다. 하지만 FDD 시스템에서의 본 발명에서의 방법 및 장치는, 간단한 변형에 따라 TDD 시스템에도 적용할 수 있을 것이다.

이하 본 발명에서 상위 시그널링은 기지국에서 물리계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법이며, RRC signaling 혹은 MAC 제어요소(CE; control element)라고 언급될 수도 있다.

이하 본 발명에서 단말이라 함은 별도의 언급이 없을 경우 제1 타입 단말을 의미할 수 있다. 하지만 전후 문맥에 따라 제1 타입 단말인지 제2 타입 단말인지는 명확할 것이다.

이하 본 발명에서 기준신호(reference signal; RS)라 함은, 기지국 혹은 단말이 채널을 측정하여 수신동작에 활용할 수 있도록 하기 위해, 기지국과 단말간에 서로 약속되어 알고 있는 신호를 의미할 수 있다. 이하에서는 기준신호와 RS가 혼용되어 사용될 수 있다.

다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 도 2i, 도 2k, 도 2l에서 전력제어를 수행함에 있어서, 하향링크 제어정보에서 전력제어를 위한 정보를 전달하는 방법을 먼저 설명한다. Shortened TTI 스케줄링을 위한 하향링크 제어정보 DCI(sDCI) 혹은 DCI format 3/3A(그룹 단말 전력 제어) 또는 slow DCI(sTTI 전송을 스케줄링 하기 위한 제 3의 DCI)는 하기와 같은 파라미터 혹은 비트필드들을 가지고 있을 수 있다.

- 자원 할당 유형 0s/1s 플래그(Resource allocation type 0s/1s flag): 미리 약속된 리소스 할당 방식 중에 하나를 선택하는 비트필드일 수 있다.

- 상향링크 기준신호 전력제어 오프셋 필드:

상기 상향링크 기준신호 전력제어 오프셋 비트필드는 1비트를 포함할 수 있지만, 1비트 이상의 비트를 포함하는 방법으로 적용하는 것도 가능하다. 상기 비트필드가 1비트로 구성될 때는, 0일 때는 상향링크 데이터가 매핑되는 것과 동일한 전력이 기준신호가 매핑되는 부반송파의 전력에 사용되며, 1인 경우에는 기준신호가 매핑되는 부반송파의 전력을 동일한 shortened TTI의 데이터 신호가 매핑되는 부반송파의 전력과 비교하여 3 dB 증가시킨다.

상향링크 전력 제어를 위한 비트필트가 하기와 같이 포함될 수 있다.

- 상향링크 전송을 위한 전송 전력 제어 명령(TPC(Transmit Power Control) command): 상향링크 전송을 위한 전송 전력 제어 명령을 통지한다.

상기에 제시한 비트필트 이외에도 다른 파라미터들이 삽입될 수 있다.

[제 2-1실시 예]

제 2-1 실시 예는 상향링크에서 shortened TTI로 스케줄링 받은 단말이 상향링크 데이터 채널과 그에 관련한 상향링크 기준신호를 전송함에 있어서 전력을 제어하는 방법을 도2i를 참조하여 설명한다. 특히 연속된 shortened TTI에서, 가령 도 2h의 3번째 TTI(2h06)와 4번째 TTI(2h12)와 같은 연속된 TTI에서 기준신호가 전송되는 심볼을 공유하지 않는 경우 즉, 연속된 TTI의 상향 데이터 전송을 위한 기준신호가 같은 심볼이 아니며, 각 연속된 TTI들은 기준 신호가 별개의 심볼에서 전송되는 경우에 해당하는 실시 예이다. 또한 도 2h의 3번째 TTI(2h06)와 5번째 TTI(2h14)와 같이 연속되지 않는 TTI의 상향 데이터 전송을 위해서도 적용될 수 있다.

도2i는 상향링크 shortened TTI의 구조의 일례를 도시한 도면이다. SC-FDMA 심볼에 따라 특정 심볼(2i06)은 기준신호 전송을 위해 사용되며, 나머지 심볼(2i04)들은 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다. 기준신호 전송에는 모든 부반송파에 기준신호가 매핑되는 것이 아니고, 기준신호가 하나씩 건너뛰면서 매핑될 수 있다. 일례로 홀수번째 부반송파들(2i20)에는 데이터와 기준신호가 매핑되지 않고, 짝수번째 부반송파들(2i10)에는 기준신호가 매핑된다. 도2i는 하나의 sTTI가 2심볼을 갖는 경우의 일례를 도시하였지만, 본 실시 예는 하나의 sTTI가 3심볼을 갖는 경우에도 적용할 수 있다.

도 2i에서 전력제어를 수행하기 위한 첫번째 방안은 상기 상향링크 전송을 위한 전송 전력 제어 명령은 2i04에 포함된 shortened TTI의 상향링크 데이터 뿐만 아니라 2i06에 포함된 기준신호의 전력제어를 위해 적용하는 것이다. 추가적으로 1ms의 legacy TTI의 PDCCH로 전송되는 DCI format 3/3A(그룹 단말 전력 제어) 또는 slow DCI(sTTI 전송을 스케줄링 하기 위한 제 3의 DCI)에 포함되는 TPC가 추가적으로 적용될 수도 있다.

도 2i에서 전력제어를 수행하기 위한 두번째 방안은 상기 상향링크 전송을 위한 전송 전력 제어 명령은 2i04에 포함된 shortened TTI의 상향링크 데이터 뿐만 아니라 2i06에 포함된 기준신호의 전력제어를 위해 적용하지 않는 것이다. 가령 도 2h의 3번째 TTI(2h06)와 4번째 TTI(2h12)와 같은 연속된 TTI의 경우 전력의 변화가 단말의 상향 전송을 위한 전력 조절에 많은 부담을 줄 수 있다. 따라서, 연속된 TTI의 경우 첫번째 TTI를 스케줄링 하는 sDCI에 포함된 TPC만 단말이 적용하고 두번째 TTI를 스케줄링 하는 sDCI에 포함된 TPC는 단말이 적용하지 않는다.

도 2i에서 전력제어를 수행하기 위한 세번째 방안은 상기 상향링크 전송을 위한 전송 전력 제어 명령은 1ms의 legacy TTI의 PDCCH로 전송되는 DCI format 3/3A(그룹 단말 전력 제어) 또는 slow DCI(sTTI 전송을 스케줄링 하기 위한 제 3의 DCI)에 포함되는 TPC만을 단말이 sTTI의 상향링크 데이터 뿐만 아니라 기준 신호의 전력 제어를 위해 적용하는 것이다. 즉, 상기 TPC를 한 서브프레임 내의 모든 sTTI의 상향링크 데이터 및 기준 신호 전송이 수행되는 각 SC-FDMA 심볼에 동일하게 한번 적용된다. 1ms의 legacy TTI의 PDCCH로 전송되는 DCI format 3/3A(그룹 단말 전력 제어) 또는 slow DCI(sTTI 전송을 스케줄링 하기 위한 제 3의 DCI)가 서브프레임 #n에서 전송된다고 할 때, 어떤 서브프레임 내의 sTTI에 적용할 수 있을 지는 규격에 정의될 수도 있다. 가령 같은 서브프레임 #n 혹은 #(n+k) 에서 전송되는 sTTI에 적용될 수 있다. k는 상수이며, FDD와 TDD에 대하여 각각 정해질 수 있다. 즉, FDD의 k=4, TDD의 k는 TDD UL-DL configuration에 의해 결정된다. 혹은 상위 신호로 k가 설정 될 수도 있고, slow DCI 혹은 3/3A 내에 k 값이 비트 필드로써 포함될 수도 있다.

상기 방안들에서 TPC를 적용하는 방법은 다음과 같다. 상기 TPC을 위한 값들은 비트 필드에 일대일로 맵핑되며, 상기 값들은 상위 신호에 의해 설정될 수도 있고, 규격에 정의될 수도 있다. 또한 상기 지시된 비트 필드에 의한 값이 가장 최근의 상향링크의 전력 값에 누적될 수 있으며, 가장 최근의 상향링크 전송 전력 제어 명령을 덮어 쓸 수 있다. 단말이 수신한 상기 TPC를 누적할지 덮어쓸지는 상위 신호에 의해 설정될 수 있다.

추가적으로 상기 경우에 단말은 심볼당 사용되는 전력 또는 에너지를 일정하게 유지시킬 수 있도록, 기준신호가 매핑되는 부반송파(2i10)의 전력을 증가시키는 것이 가능하다. 증가시키는 량은 상황에 따라 다를 수 있고, 예를 들어, 2개의 부반송파마다 하나의 부반송파에 기준신호가 매핑되어 전송되는 경우에 기준신호가 매핑되는 부반송파의 전력을 동일한 shortened TTI의 데이터 신호가 매핑되는 부반송파의 전력과 비교하여 3 dB 증가시킬 수 있다. 다른 일례로, 4개의 부반송파마다 하나의 부반송파에 기준신호가 매핑되어 전송되는 경우에 기준신호가 매핑되는 부반송파의 전력을 동일한 shortened TTI의 데이터 신호가 매핑되는 부반송파의 전력과 비교하여 6 dB 증가시킬 수 있다.

[제2-2실시 예]

제2-2실시 예는 전력제어를 수행함에 있어서, 단말이 다음 shortened TTI까지의 하향링크 제어정보를 확인하고, 다음 shortened TTI에서의 상향링크 스케줄링 여부에 따라 기준신호 전력제어를 결정하는 방법에 대해 도2k, 도2l을 참조하여 설명한다.

특히 연속된 shortened TTI에서, 가령 도 2h의 3번째 TTI(2h06)와 4번째 TTI(2h12)와 같은 연속된 TTI에서 기준신호가 전송되는 심볼을 공유하는 경우 즉, 연속된 TTI의 상향 데이터 전송을 위한 기준신호가 같은 심볼이며, 각 연속된 TTI들은 기준 신호가 하나의 심볼에서 전송되는 경우에 해당하는 실시 예다.

도 2k, 도 2l에서 전력제어를 수행하기 위한 첫번째 방안은 하나의 단말이 도 2k에서 연속적인 shortened TTI(2k02, 2k04) 혹은 도 2l에서 연속적인 shortened TTI(2l02, 2l04)에서 어느 하나의 sTTI에서만 스케줄링을 받은 경우 적용할 수 있다. 상기 스케줄링을 위해 전송된 sDCI에 포함된 상향링크 전송을 위한 전송 전력 제어 명령은 스케줄링 된 2k02 혹은 2k04 중 하나 (또는 2l02 혹은 2l04 중 하나)에서 전송될 shortened TTI의 상향링크 데이터 뿐만 아니라 2k08 (또는 2l08) 에 포함된 상기 스케줄링된 sTTI를 위해 지시된 기준신호의 전력제어를 위해 적용하는 것이다. 추가적으로 1ms의 legacy TTI의 PDCCH로 전송되는 DCI format 3/3A(그룹 단말 전력 제어) 또는 slow DCI(sTTI 전송을 스케줄링 하기 위한 제 3의 DCI)에 포함되는 TPC가 추가적으로 적용될 수도 있다.

도 2k, 도 2l에서 전력제어를 수행하기 위한 두번째 방안은 하나의 단말이 도2k와 같이 연속적인 shortened TTI(2k02, 2k04)를 스케줄링 받았지만, 두 shortened TTI에 해당하는 기준신호를 같은 부반송파들(2k10)에 매핑하는 경우, 혹은 도2l과 같이 연속적인 shortened TTI(2l02, 2l04)를 스케줄링 받고, 두 shortened TTI에 해당하는 기준신호를 서로 다른 부반송파들에 매핑하는 경우에 적용할 수 있다. 상기 스케줄링을 위해 전송된 sDCI들에 포함된 상향링크 전송을 위한 전송 전력 제어 명령은 둘 중 오직 하나만 상향링크 데이터 전송 뿐만 아니라 2k08 (또는 2l08)에 포함된 상기 스케줄링된 sTTI들을 위해 지시된 기준신호에 대해서 동일하게 적용된다. 즉, 2k02와 2k04 (또는 2l02와 2l04)에 동일하게 오직 하나의 전송 전력 제어 명령을 적용한다. 둘 중 하나를 선택하는 방법은 혹은 선택된 TPC를 누적할지 덮어쓸지는 상위 신호에 의해 설정될 수도 있고, 규격에 의해 사전에 정의될 수도 있다. 혹은 상기 TPC를 누적하라고 단말이 상위 신호에 의해 수신한 경우 두 개의 TPC를 누적한 값을 2k02와 2k04 (또는 2l02와 2l04)에 동일하게 적용 즉 누적할 수 있다. 혹은 상기 TPC를 덮어쓰라고 상위 신호에 의해 수신한 경우 두번째 sTTI를 스케줄링하는 sDCI에 포함된 TPC 값을 2k02와 2k04 (또는 2l02와 2l04)에 동일하게 적용 즉, 덮어쓸 수 있다.

도 2k, 도 2l에서 전력제어를 수행하기 위한 세번째 방안은 하나의 단말이 도2k와 같이 연속적인 shortened TTI(2k02, 2k04)를 스케줄링 받았지만, 두 shortened TTI에 해당하는 기준신호를 같은 부반송파들(2k10)에 매핑하는 경우, 혹은 도2l과 같이 연속적인 shortened TTI(2l02, 2l04)를 스케줄링 받고, 두 shortened TTI에 해당하는 기준신호를 서로 다른 부반송파들에 매핑하는 경우에 적용할 수 있다. 상기 스케줄링을 위해 전송된 sDCI들에 포함된 상향링크 전송을 위한 전송 전력 제어 명령은 상향링크 데이터 전송 뿐만 아니라 2k08 (또는 2l08)에 포함된 상기 스케줄링된 sTTI들을 위해 지시된 기준신호에 대해서 적용하지 않고 무시한다. 대신 오직 1ms의 legacy TTI의 PDCCH로 전송되는 DCI format 3/3A(그룹 단말 전력 제어) 또는 slow DCI(sTTI 전송을 스케줄링 하기 위한 제 3의 DCI)에 포함되는 TPC만을 sTTI의 상향링크 데이터 전송 및 기준 신호 전송의 전력 제어에 동일하게 적용한다.

즉, 상기 TPC를 한 서브프레임 내의 모든 sTTI의 상향링크 데이터 및 기준 신호 전송이 수행되는 각 SC-FDMA 심볼에 동일하게 한번 적용된다. 1ms의 legacy TTI의 PDCCH로 전송되는 DCI format 3/3A(그룹 단말 전력 제어) 또는 slow DCI(sTTI 전송을 스케줄링 하기 위한 제 3의 DCI)가 서브프레임 #n에서 전송된다고 할 때, 어떤 서브프레임 내의 sTTI에 적용할 수 있을 지는 규격에 정의될 수도 있다. 가령 같은 서브프레임 #n 혹은 #(n+k) 에서 전송되는 sTTI에 적용될 수 있다. k는 상수이며, FDD와 TDD에 대하여 각각 정해질 수 있다. 즉, FDD의 k=4, TDD의 k는 TDD UL-DL configuration에 의해 결정된다. 혹은 상위 신호로 k가 설정 될 수도 있고, slow DCI 혹은 3/3A 내에 k 값이 비트 필드로써 포함될 수도 있다.

도 2j는 데이터와 기준신호에 따라 매핑되는 부반송파의 전력을 제어하는 단말의 과정을 도시한 도면이다. 단말은 sTTI 설정을 받고, sTTI용 스케줄링 정보 및 전력 제어 명령을 포함하는 DCI들을 수신한다(2j01). 상기 2j01에서 sTTI용 스케줄링 정보 및 전력 제어 명령을 포함하는 DCI들은 상향링크 스케줄링 정보, 1ms의 legacy PDCCH 영역에서 전송되는 DCI 3/3A, slow DCI를 포함한다. 다음으로 단말은 상향링크 전송을 할 때, 전송하는 심볼이 연속적인 sTTI들의 상향 링크 전송을 위한 기준신호들을 포함하고 있는지를 판단한다(2j03). 만약 연속적인 sTTI의 상향 링크 전송을 위한 기준 신호들이 존재하는 심볼이면, 본 발명의 실시 예 2-1에 따라 단말은 sTTI의 전송전력을 조절한다(2j05). 만약 연속적인 sTTI의 상향 링크 전송을 위한 기준 신호들이 존재하지 않는 심볼이면, 본 발명의 실시 예 2-2에 따라 단말은 sTTI의 전송전력을 조절한다(2j07).

기지국은 상기 본 발명의 실시 예 2-1과 실시 예 2-2에 따른 단말의 전송 전력 조절을 참고하여 디코딩을 수행한다.

본 발명의 상기 실시 예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 2m와 도 2n에 도시되어 있다. 상기 제2-1실시 예부터 제2-2실시 예까지 제2신호의 송수신 타이밍을 결정하고 이에 따르는 동작을 수행하기 위해 기지국과 단말의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 수신부, 처리부, 송신부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.

구체적으로 도 2m는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 2m에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(2m00), 단말기 송신부(2m04), 단말기 처리부(2m02)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(2m00)와 단말이 송신부(2m04)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(2m02)로 출력하고, 단말기 처리부(2m02)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(2m02)는 상술한 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말 수신부(2m00)에서 기지국으로부터 RS 전송 생략 여부 혹은 RS 심볼 위치를 포함하는 신호를 수신하고, 단말 처리부(2m02)는 상기 신호로부터 RS 전송 여부 및 RS 심볼 위치를 해석하여, 기준신호의 전력을 결정하도록 제어할 수 있다. 이후, 단말 송신부(2m04)에서 상기 전달된 정보를 이용하여 지정된 심볼 위치에서 RS를 전송하거나 혹은 RS 전송을 생략하고, RS의 전력을 결정하여 상향링크 데이터 전송을 수행한다.

도2n는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도2n에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(2n01), 기지국 송신부(2n05), 기지국 처리부(2n03)를 포함할 수 있다. 기지국 수신부(2n01)와 기지국 송신부(2n05)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(2n03)로 출력하고, 단말기 처리부(2n03)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(2n03)는 상술한 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 처리부(2n03)는 RS 전송 생략 여부 혹은 RS 심볼 위치를 포함하는 제어정보를 생성하고, RS의 전력을 결정하도록 제어할 수 있다. 이후, 기지국 송신부(2n05)에서 상기 제어신호를 송신하고, 기지국 수신부(2n01)는 상기 설정 및 RS의 전력에 따라 상향링크 전송에 대한 수신을 수행한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 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 실시 예의 일부분들이 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 제2-1실시 예의 1) 방법과 3)방법이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시 예들은 LTE 시스템을 기준으로 제시되었지만, 5G 혹은 NR 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시 예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

<제 3 실시 예>

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.

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.

5G의 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라메터를 사용할 수 있다.

무선 통신 시스템에서 하향링크와 상향링크 전송 채널들의 전송을 지원하려면 이와 관련된 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)가 필요하다. 종래의 LTE에서 DCI는 하향링크 제어정보가 전송되는 별도의 물리채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)을 통해 전송되는데 PDCCH는 시스템 전체 대역에 걸쳐서 매 서브프레임(Subframe)마다 전송된다. 하나의 PDCCH는 하나의 DCI 메시지를 운반하고, 하향링크와 상향링크에 다수의 단말들이 동시에 스케쥴링될 수 있으므로, 각 셀 내에서는 다수개의 PDCCH의 전송이 동시에 이루어진다. PDCCH의 디코딩(Decoding)을 위한 레퍼런스 신호(Reference Signal, RS)로는 셀 공통 레퍼런스 신호인 CRS(Cell-specific Reference Signal)가 사용된다. CRS는 전대역에 걸쳐 매 서브프레임마다 전송되는 always-on 신호로써, 셀 ID(Identity)에 따라 스크램블링 및 자원 매핑(Mapping)이 달라진다. PDCCH를 모니터링(Monitoring)하는 모든 단말들은 CRS를 이용하여 채널을 추정하고 PDCCH에 대한 디코딩을 수행한다. PDCCH를 디코딩하는데 있어서 단말은 탐색공간(Search Space)로 정의되는 특정 자원영역에 대한 블라인드 디코딩(Blind Decoding)을 수행한다. PDCCH의 탐색공간은 다양한 aggregation level에 대하여 PDCCH가 전송될 수 있는 자원 후보군들의 집합으로 정의되며, 각 단말에게 유연하게 할당을 할 수 있으면서 blocking 확률을 낮추도록 설계되어 있다.

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 파라메터를 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. 필연적으로 5G에서는 기존 LTE와는 다르게 시간 및 주파수 자원을 보다 유연하게 활용할 수 있어야 한다. 그 중에서도 특히 제어채널 설계 있어서 유연성을 확보하는 것이 매우 중요한 사항 중 하나이다. 이러한 목적으로 5G 통신 시스템에서는 종래의 always-on 신호 중 하나인 CRS를 대신하여, 하향링크 제어채널을 디코딩 위한 레퍼런스 신호로 DMRS(Demodulation Reference Signal)가 전송될 수 있다.

이 때, 지연시간을 줄이고 DMRS에 따른 오버헤드(Overhead)를 줄이기 위하여, 하향링크 제어채널이 전송되는 전송영역의 특정 심볼에서만 DMRS가 전송될 수 있다. 또한, 하향링크 제어채널에 대한 자원할당의 기본 단위인 REG(Resource Group Element)와 CCE(Control Channel Element)의 매핑 방식이 다양할 수 있다. 이 때, REG와 CCE간 매핑 방식에 따라 각 CCE내에서 전송되는 DMRS 오버헤드가 상이할 수 있고, 이는 하향링크 제어채널이 어느 CCE에 매핑되는지에 따라 서로 다른 성능으로 전송될 수 있는 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 5G 하향링크 제어채널을 설계하는데 있어서, 자원 매핑 방식에 관계 없이 균형적인 성능을 보장하기 위한 기술을 필요로 한다.

한편 5G 하향링크 제어채널의 탐색공간을 설계하는데 있어서, 단말의 블라인드 디코딩에 따른 전력 소모를 최소화하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해 각 제어채널 후보군들에 대한 블라인드 디코딩 시, 이전의 디코딩에 사용했던 채널 추정 값을 그대로 재사용하는 것을 고려할 수 있다. 이를 위해서는 DMRS를 재사용하는 것이 가능하게 하는 탐색공간에 대한 설계가 필요하다. 또한, 기지국이 각 단말에게 하향링크 제어채널을 전송하는데 있어서 blocking 확률을 최소화할 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다. Blocking 확률을 낮추기 위한 방법으로 탐색공간의 랜덤화(Randomization)을 고려할 수 있다.

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

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

도 3a 에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, N_symb (3a-01)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(3a-02)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(3a-03)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(3a-04)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(Subcarrier)로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission Bandwidth)의 대역폭은 총 N_BW (3a-05)개의 서브캐리어로 구성된다. 시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(3a-06, Resource Element, RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(3a-07, Resource Block, RB 혹은 Physical Resource Block, PRB)은 시간영역에서 N_symb (3a-01)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 N_RB(3a-08)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(3a-08)는 N_symb x N_RB 개의 RE(3a-06)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 N_symb = 7, N_RB=12 이고, N_BW 및 N_RB는 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.

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-A 시스템에서의 하향링크 제어채널에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3b는 LTE의 DCI가 전송되는 하향링크 물리채널인 PDCCH(3b-01)와 EPDCCH(Enhanced PDCCH, 3b-02)를 도시한 도면이다.

도 3b에 따르면, PDCCH(3b-01)은 데이터 전송 채널인 PDSCH(3b-03)와 시간다중화 되고, 전 시스템 대역폭에 걸쳐 전송된다. PDCCH(3b-01)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(3b-01)를 서브프레임의 앞부분에 오는 OFDM 심볼에 할당함으로써, 단말이 최대한 빨리 하향링크 스케쥴링 할당을 디코딩할 수 있도록 하고, 이를 통해 DL-SCH(Downlink Shared Channel)에 대한 디코딩 지연, 즉 전체적인 하향링크 전송 지연을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 하나의 PDCCH는 하나의 DCI 메시지를 운반하고, 하향링크와 상향링크에 다수의 단말들이 동시에 스케쥴링될 수 있으므로, 각 셀 내에서는 다수개의 PDCCH의 전송이 동시에 이루어진다.

PDCCH(3b-01)의 디코딩을 위한 레퍼런스 신호로는 CRS(3b-04)가 사용된다. CRS(3b-04)는 전대역에 걸쳐 매 서브프레임마다 전송되고 셀 ID(Identity)에 따라 스크램블링 및 자원 매핑이 달라진다. CRS(3b-04)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(3b-01)의 자원 할당은 CCE(Control-Channel Element)를 기반으로 하며, 하나의 CCE는 9개의 REG(Resource Element Group), 즉 총 36개의 RE(Resource Element)들로 구성되어 있다. 특정 PDCCH(3b-01)를 위해 필요한 CCE의 개수는 1, 2, 4, 8개가 될 수 있으며, 이는 DCI 메시지 payload의 채널 코딩율에 따라 달라진다. 이와 같이 서로 다른 CCE 개수는 PDCCH(3b-01)의 링크 적응(link adaptation)을 구현하기 위해 사용된다.

단말은 PDCCH(3b-01)에 대한 정보를 모르는 상태에서 신호를 검출해야 하는데, LTE에서는 블라인드 디코딩을 위해 CCE들의 집합을 나타내는 탐색공간(search space)를 정의하였다. 탐색공간은 각 CCE의 aggregation 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(3b-01)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(3b-01)의 공통 탐색 공간을 조사할 수 있다. 예를 들어 셀의 사업자 정보 등을 포함하는 SIB(System Information Block)-1의 전송을 위한 DL-SCH의 스케줄링 할당 정보는 PDCCH(3b-01)의 공통 탐색 공간을 조사하여 수신할 수 있다.

도 3b에 따르면, EPDCCH(3b-02)는 PDSCH(3b-03)와 주파수 다중화되어 전송된다. 기지국에서는 스케줄링을 통해 EPDCCH(3b-02)와 PDSCH(3b-03)의 자원을 적절히 할당할 수 있고 이로 인해 기존 LTE 단말을 위한 데이터 전송과의 공존을 효과적으로 지원할 수 있다. 하지만 EPDCCH(3b-02)는 시간 축에서 하나의 서브프레임 전체에 할당되어 전송되기 때문에 전송 지연 시간 관점에서 손해가 있다는 문제점이 존재한다. 다수의 EPDCCH(3b-02)는 하나의 EPDCCH(3b-02) set을 구성하게 되고 EPDCCH(3b-02) set의 할당은 PRB(Physical Resource Block) pair 단위로 이루어 진다. EPDCCH set에 대한 위치 정보는 단말-특정적으로 설정되며 이는 RRC(Remote Radio Control)를 통해 시그널링된다. 각 단말에게는 최대 두 개의 EPDCCH(3b-02) set이 설정될 수 있고, 하나의 EPDCCH(3b-02) set은 서로 다른 단말에게 동시에 다중화되어 설정될 수 있다.

EPDCCH(3b-02)의 자원할당은 ECCE(Enhanced CCE)를 기반으로 하며, 하나의 ECCE는 4개 또는 8개의 EREG(Enhanced REG)로 구성될 수 있고 ECCE 당 EREG의 개수는 CP길이와 서브프레임 설정정보에 따라 달라진다. 하나의 EREG는 9개의 RE들로 구성되고, 따라서 EREG는 PRB pair 당 16개가 존재할 수 있다. EPDCCH 전송 방식은 EREG의 RE 매핑 방식에 따라 localized/distributed 전송으로 구분된다. ECCE의 aggregation 레벨은 1, 2, 4, 8, 16, 32가 될 수 있으며, 이는 CP 길이, 서브프레임 설정, EPDCCH 포맷, 전송 방식에 의해 결정된다.

EPDCCH(3b-02)는 오직 단말-특정 탐색 공간만을 지원한다. 따라서 시스템 메시지를 수신하고자 하는 단말은 반드시 기존 PDCCH(3b-01) 상의 공통 탐색 공간을 조사해야 한다.

PDCCH(3b-01)과는 다르게 EPDCCH(3b-02)에서는 디코딩을 위한 레퍼런스 신호로 DMRS(Demodulation Reference Signal, 3b-05)가 사용된다. 따라서 EPDCCH(3b-02)에 대한 프리코딩은 기지국이 설정할 수 있고, 단말-특정 빔포밍을 사용할 수 있다. DMRS(3b-05)를 통해 단말들은 어떠한 프리코딩이 사용되었는지 알지 못해도 EPDCCH(3b-02)에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. EPDCCH(3b-02)에서는 PDSCH(3b-03)의 DMRS와 동일한 패턴을 사용한다. 하지만 PDSCH(3b-03)과는 다르게 EPDCCH(3b-02)에서의 DMRS(3b-05)는 최대 4개의 안테나 포트를 이용한 전송을 지원할 수 있다. DMRS(3b-05)는 EPDCCH가 전송되는 해당 PRB에서만 전송된다.

DMRS(3b-05)의 포트 설정 정보는 EPDCCH(3b-02) 전송 방식에 따라 달라진다. Localized 전송 방식의 경우, EPDCCH(3b-02)가 매핑되는 ECCE에 해당하는 안테나 포트는 단말의 ID에 기반하여 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(3b-05)를 공유하여 전송할 수도 있는데 이 경우에는 상위 계층 시그널링으로 설정되는 DMRS(3b-05) 스크램블링(Scrambling) 시퀀스(Sequence)로 구분할 수 있다. Distributed 전송 방식의 경우, DMRS(3b-05)의 안테나 포트는 두 개까지 지원되며, 프리코더 싸이클링(Precoder Cycling) 방식의 다이버시티 기법이 지원된다. 하나의 PRB pair내에서 전송되는 모든 RE들에 대하여 DMRS(3b-05)가 공유될 수 있다.

다음으로 LTE 및 LTE-A에서 하향링크 제어채널 전송을 위한 탐색 공간에 대하여 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

LTE에서 전체 PDCCH 영역은 논리영역에서의 CCE의 집합으로 구성되며, CCE들의 집합으로 이루어진 탐색공간이 존재한다. 탐색 공간은 공통 탐색공간와 단말-특정 탐색공간으로 구분되고, LTE PDCCH에 대한 탐색공간은 하기와 같이 정의된다.

상기에 기술한 PDCCH에 대한 탐색공간의 정의에 따르면 단말-특정 탐색공간은 명시적으로 시그널링되지 않고 단말 신원(identity)에 의한 함수 및 서브프레임 번호를 통해 암묵적으로 정의된다. 다시 말하자면, 단말-특정의 탐색공간이 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있으므로 이는 시간에 따라 바뀔 수 있다는 것을 의미하며 이를 통하여 단말들 사이에서 다른 단말들에 의하여 특정 단말이 탐색공간을 사용하지 못하는 문제(Blocking 문제로 정의한다.)를 해결해준다. 만약 자기가 조사하는 모든 CCE들이 이미 같은 서브프레임 내에서 스케쥴링된 다른 단말들에 의하여 사용되고 있기 때문에 해당 서브프레임에서 어떠한 단말이 스케쥴링되지 못한다면, 이러한 탐색공간은 시간에 따라 변하기 때문에, 그 다음 서브프레임에서는 이와 같은 문제가 발생하지 않게 될 수 있다. 예컨대, 특정 서브프레임에서 단말#1과 단말#2의 단말-특정 탐색공간의 일부가 중첩되어 있을지라도, 서브프레임 별로 단말-특정 탐색공간이 변하기 때문에, 다음 서브프레임에서의 중첩은 이와는 다를 것으로 예상할 수 있다.

상기에 기술한 PDCCH에 대한 탐색공간의 정의에 따르면 공통 탐색공간의 경우 일정 그룹의 단말들 혹은 모든 단말들이 PDCCH를 수신해야 하므로 기 약속된 CCE의 집합으로써 정의된다. 다시 말하자면, 공통 탐색공간은 단말의 신원이나 서브프레임 번호 등에 따라 변동되지 않는다. 공통 탐색공간이 비록 다양한 시스템 메시지의 전송을 위해 존재하지만, 개별적인 단말의 제어정보를 전송하는데도 사용할 수 있다. 이를 통해 공통 탐색공간은 단말-특정 탐색공간에서 가용한 자원이 부족하여 단말이 스케쥴링 받지 못하는 현상에 대한 해결책으로도 사용될 수 있다.

탐색공간은 주어진 aggregation level 상에서 단말이 디코딩을 시도해야 하는 CCE들로 이루어진 후보 제어채널들의 집합이며, 1, 2, 4, 8 개의 CCE로 하나의 묶음을 만드는 여러 가지 aggregation level이 있으므로 단말은 복수개의 탐색공간을 갖는다. LTE PDCCH에서 aggregation level에 따라 정의되는 탐색공간 내의 단말이 모니터링(monitoring)해야 하는 PDCCH 후보군들(candidates)의 수는 하기의 표로 정의된다.

[표 3-1]

[표 3-1]에 따르면 단말-특정 탐색공간의 경우, aggregation level {1, 2, 4, 8}을 지원하며, 이 때 각각 {6, 6, 2, 2}개의 PDCCH 후보군들을 갖는다. 공통 탐색공간(302)의 경우, aggregation level {4, 8}을 지원하며, 이 때 각각 {4, 2}개의 PDCCH 후보군들을 갖는다. 공통 탐색공간이 aggregation level이 {4, 8}만을 지원하는 이유는 시스템 메시지가 일반적으로 셀 가장자리까지 도달해야 하기 때문에 커버리지(coverage) 특성을 좋게 하기 위함이다.

공통 탐색공간으로 전송되는 DCI는 시스템 메시지나 단말 그룹에 대한 전력 조정(Power control) 등의 용도에 해당하는 0/1A/3/3A/1C와 같은 특정 DCI 포맷에 대해서만 정의된다. 공통 탐색공간 내에서는 공간다중화(Spatial Multiplexing)를 갖는 DCI 포맷은 지원하지 않는다. 단말-특정 탐색 공간에서 디코딩해야 하는 하향링크 DCI 포맷은 해당 단말에 대하여 설정된 전송 모드(Transmission Mode)에 따라 달라진다. 전송모드의 설정은 RRC 시그널링을 통하여 이루어지기 대문에, 해당 설정이 해당 단말에 대하여 효력을 발휘하는 지에 대한 정확한 서브프레임 번호가 지정되어 있지 않다. 따라서, 단말은 전송모드와 상관없이 DCI 포맷 1A에 대하여 항상 디코딩을 수행함으로써 통신을 잃지 않도록 동작될 수 있다.

상기에서는 종래 LTE 및 LTE-A에서의 하향링크 제어채널 전송 방식과 탐색공간에 대하여 기술하였다.

하기에서는 현재 논의되고 있는 5G 통신 시스템에서의 하향링크 제어채널에 대하여 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

먼저 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 전송되는 제어영역(Control Resource Set)에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3c는 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 전송되는 제어영역(Control Resource Set)에 대한 일 예를 도시한 도면이다. 도 3c에는 주파수 축으로 시스템 대역폭(3c-10), 시간축으로 1 슬롯(3c-20) (도 3c의 일 예에서는 1 슬롯이 7 OFDM 심볼로 가정하였다.) 내에 2개의 제어영역(제어영역#1(3c-01), 제어영역#2(3c-02))이 설정되어 있는 일 예를 보여준다. 제어영역(3c-01, 3c-02)는 주파수 축으로 전체 시스템 대역폭(3c-10) 내에서 특정 서브밴드(3c-03)으로 설정될 수 있다. 시간 축으로는 하나 혹은 다수 개의 OFDM 심볼로 설정될 수 있고 이를 제어영역 길이 (Control Resource Set Duration, 3c-04)으로 정의할 수 있다. 도 3d의 일 예에서 제어영역#1(3c-01)은 2 심볼의 제어영역 길이로 설정되어 있고, 제어영역#2(3c-02)는 1 심볼의 제어영역 길이로 설정되어 있다.

5G에서는 기지국관점에서 하나의 시스템 내에 다수의 제어영역들이 설정될 수 있다. 또한 단말 관점에서 하나의 단말에게 다수의 제어영역들이 설정될 수 있다. 또한, 단말에게는 시스템 내의 설정된 제어영역 중 일부의 제어영역이 설정될 수 있다. 따라서 단말은 시스템 내에 존재하는 특정 제어영역에 대한 존재여부를 모를 수 있다. 구체적인 예를 들어 설명하면, 도 3c에서 시스템 내에는 제어영역#1(3c-01)과 제어영역#2(3c-02)의 두 개의 제어영역이 설정되어 있고, 단말#1에게는 제어영역#1(3c-01) 설정될 수 있고, 단말#2에게는 제어영역#1(3c-01)과 제어영역#2(3c-02)가 설정될 수 있다. 이 때 단말#1은 추가적인 지시자가 없을 경우, 제어영역#2(3c-02)의 존재 여부를 모를 수 있다.

상기에서 설명한 5G에서의 제어영역은 공통(Common) 제어영역으로 설정되거나, 단말 그룹 공통 (UE-group common)으로 설정되거나 단말-특정적(UE-specific)으로 설정될 수 있다. 제어영역은 각 단말에게 단말-특정 시그널링, 단말 그룹 공통 시그널링, 혹은 RRC 시그널링 등을 통해 설정될 수 있다. 단말에게 제어영역을 설정한다는 것은 제어영역의 위치, 서브밴드, 제어영역의 자원할당, 제어영역 길이 등의 정보 등을 제공하는 것을 의미한다.

다음으로 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널의 전송 자원 및 구조에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3d는 5G에서 사용될 수 있는 하향링크 제어채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본단위의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 3d에 따르면 제어채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위(REG, NR(New Radio)-REG, PRB 등의 이름으로 명명될 수 있다. 이하 본 발명에서는 NR-REG(3d-03)라 명명하도록 한다.)는 시간 축으로는 1 OFDM 심볼(3d-01)로 구성되어 있고, 주파수 축으로는 12개의 서브캐리어(3d-02) 즉 1 RB로 구성되어 있다. 제어채널의 기본 단위를 구성하는 데 있어서 시간 축 기본 단위를 1 OFDM 심볼(3d-01)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 RB(3d-02)로 설정함으로써 제어채널과 데이터채널 사이의 주파수 다중화를 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

도 3d에 도시되어 있는 NR-REG(3d-03)를 연접함으로써 다양한 크기의 제어채널 영역을 설정할 수 있다. 일 예로 5G에서 하향링크 제어채널이 할당되는 기본 단위를 NR-CCE(3d-04)라고 할 경우, 1 NR-CCE(3d-04)는 다수의 NR-REG(3d-03)로 구성될 수 있다. 도 3d에 도시된 NR-REG(3d-04)를 예를 들어 설명하면, NR-REG(3d-03)는 12개의 RE로 구성될 수 있고 1 NR-CCE(3d-04)가 4개의 NR-REG(3d-03)로 구성된다면 1 NR-CCE(3d-04)는 48개의 RE로 구성될 수 있음을 의미한다. 하향링크 제어영역이 설정되면 해당 영역은 다수의 NR-CCE(3d-04)로 구성될 수 있으며, 특정 하향링크 제어채널은 제어영역 내의 aggregation level(AL)에 따라 하나 또는 다수의 NR-CCE(3d-04)로 매핑 되어 전송될 수 있다. 제어영역내의 NR-CCE(3d-04)들은 번호로 구분되며 이 때 번호는 논리적인 매핑 방식에 따라 부여될 수 있다.

도 3d에 도시된 하향링크 제어채널의 기본 단위, 즉 NR-REG(3d-03)에는 DCI가 매핑되는 RE들과 이를 디코딩하기 위한 레퍼런스 신호인 DMRS(3d-05)가 매핑되는 영역이 모두 포함될 수 있다. 이 때 DMRS(3d-05)는 RS 할당에 따른 오버헤드 등 고려하여 효율적으로 전송될 수 있다. 예컨대 하향링크 제어채널이 다수의 OFDM 심볼을 이용하여 전송될 경우, 첫 번째 OFDM 심볼에만 DMRS(3d-05)가 전송될 수 있다. DMRS(3d-05)는 하향링크 제어채널을 전송하기 위해 사용되는 안테나 포트(Port) 수를 고려하여 매핑되어 전송될 수 있다. 도 3d에 도시된 도면에서는 두 개의 안테나 포트가 사용되는 일 예를 보여준다. 이 때, 안테나포트#0을 위해 전송되는 DMRS(3d-06)과 안테나포트#1을 위해 전송되는 DMRS(3d-07)가 존재할 수 있다. 서로 다른 안테나 포트에 대한 DMRS는 다양한 방식으로 다중화 될 수 있다. 도 3d에서는 서로 다른 안테나 포트에 해당하는 DMRS가 서로 다른 RE에서 각각 직교하여 전송되는 일 예를 보여준다. 이와 같이 FDM되어 전송될 수 있고, 혹은 CDM되어 전송될 수 있다. 이 밖에도 다양한 형태의 DMRS 패턴이 존재할 수 있으며, 이는 안테나포트 수와 연관될 수 있다. 이하 본 발명을 설명하는 데 있어서 2개의 안테나포트가 사용되는 경우를 가정하도록 한다. 2개 이상의 안테나포트 수에 대해서도 본 발명에서의 동일한 원칙이 적용될 수 있다.

다음으로 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널의 DMRS 전송의 일 예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3e는 5G 하향링크 제어채널에서 DMRS가 전송의 일 예를 도시한 도면이다. 도 3e에는 하나의 제어영역(3e-01)이 도시되어 있고, 해당 제어영역(3e-01)의 제어영역길이(3e-03)은 3개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 이 때 하향링크 제어채널을 디코딩하기 위한 DMRS는 전송 오버헤드와 채널 추정 및 디코딩 시 지연시간을 최소화하기 위하여, 첫번째 OFDM 심볼에서만 전송될 수 있다. 따라서, 도 3e에 도시된 일 예와 같이 전체 제어영역(3e-01)은 시간 도메인에서 DMRS 전송영역(3e-05)와 DMRS 비전송영역(3e-06)으로 구분될 수 있다. 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되는 DMRS는 NR-REG(3e-04)단위로 매핑되어 전송될 수 있으며, DMRS 매핑은 상기에서 설명한 도 3d에서의 일 예를 따를 수 있다. 도 3e은 본 발명에서 고려하는 DMRS 전송이 특정 OFDM 심볼에서 전송되는 일 예일 뿐이며, 이와 다른 다양한 DMRS 전송 패턴을 추가적으로 고려할 수 있다. 가장 일반적으로 기술하자면, 전체 자원영역(3e-01)을 구성하는 NR-REG(3e-04)들 중 일부는 DMRS를 포함할 수 있고, 나머지 일부는 DMRS를 포함하지 않을 수 있다. DMRS를 포함하는 NR-REG(3e-04)들의 집합은 DMRS 전송영역으로 구분될 수 있고, DMRS를 포함하지 않는 NR-REG(3e-04)들의 집합은 DMRS 비전송영역으로 구분될 수 있다.

다음으로 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널의 자원 매핑 방식을 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3f는 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 매핑되는 방식의 일 예를 도시한 도면이다. 도 3f에서는 총 16개의 NR-REG(3f-20)로 이루어진 제어영역(Control Resource Set, 3f-30)이 일 예로 도시되어있다. 도 3f의 일 예에서는 자원영역길이(Control Resource Set Duration, 3f-40)는 두 개의 OFDM 심볼로 가정하였으며, 하나의 NR-CCE(3f-10)는 4개의 NR-REG(3f-20)로 구성되는 것을 가정하였다. 도 3f에서는 NR-CCE(3f-10)과 NR-REG(3f-20) 사이의 자원 매핑 방식과 NR-CCE(3f-10)와 NR-PDCCH 후보군 사이의 자원 매핑 방식을 모두 고려하여 도시하였다.

하향링크 제어채널에 대한 자원 매핑 방식으로 시간-우선 매핑(Time-first Mapping)과 주파수-우선 매핑(Frequency-first Mapping) 방식이 존재할 수 있다. 여기서 시간-우선 매핑이라 함은 주파수와 시간에 대한 2차원 자원 매핑에 있어서 시간 영역으로 매핑을 우선하는 것을 의미한다. 마찬가지로 주파수-우선 매핑이라 함은 주파수와 시간에 대한 2차원 자원 매핑에 있어서 주파수 영역으로 매핑을 우선하는 것을 의미한다.

먼저 NR-CCE(3f-10)과 NR-REG(3f-20) 사이의 자원 매핑 방식에 대해 기술하도록 한다. 도 3f에서 3f-01은 NR-CCE(3f-10)과 NR-REG(3f-20) 사이에 주파수-우선 매핑 방식이 적용된 일 예를 보여준다. 제어영역(3f-30) 내의 NR-REG(3f-20)들의 인덱스(Index)가 주파수-우선적으로 매핑될 수 있으며, 이 때 하나의 NR-CCE(3f-10)를 구성하는 NR-REG(3f-20)들이 주파수-우선적으로 선택될 수 있다. 따라서 하나의 NR-CCE(3f-10)은 제어영역(3f-30) 내에서 특정 OFDM 심볼에 매핑될 수 있다. 구체적인 예를 들어 설명하면, 도 3f의 3f-01에서 특정 NR-CCE(3f-10)는 총 4개의 주파수-우선적으로 매핑되는 NR-REG(3f-20), 예컨대 3f-01의 REG0, REG1, REG2, REG3으로 구성될 수 있으며, 따라서 첫번째 OFDM심볼에 위치할 수 있다.

도 3f에서 3f-04는 NR-CCE(3f-10)과 NR-REG(3f-20) 사이에 시간-우선 매핑 방식이 적용된 일 예를 보여준다. 제어영역(3f-30) 내의 NR-REG(3f-20)들의 인덱스(Index)가 시간-우선적으로 매핑될 수 있으며, 이 때 하나의 NR-CCE(3f-10)를 구성하는 NR-REG(3f-20)들이 시간-우선적으로 선택될 수 있다. 따라서 하나의 NR-CCE(3f-10)은 제어영역(3f-30)으로 설정된 제어영역길이(3f-40)에 해당하는 다수의 OFDM 심볼에 걸쳐 매핑될 수 있다. 구체적인 예를 들어 설명하면, 도 3f의 3f-04에서 특정 NR-CCE(3f-11)는 총 4개의 시간-우선적으로 매핑되는 NR-REG(3f-21), 예컨대 3f-04의 REG0, REG1, REG2, REG3으로 구성될 수 있으며, 따라서 NR-CCE(3-11)는 자원영역길이(3f-40)에 해당하는 첫번째 OFDM심볼과 두번째 OFDM심볼에 걸쳐서 매핑될 수 있다.

다음으로 NR-CCE(3f-10)과 NR-PDCCH 후보군 사이의 자원 매핑 방식에 대해 기술하도록 한다. 도 3f에서 3f-02는 NR-CCE(3f-10)와 NR-REG(3f-20) 사이에는 주파수-우선 매핑방식이 적용되고, NR-CCE(3f-10)과 NR-PDCCH 후보군 사이에도 주파수-우선 매핑 방식이 사용된 일 예를 보여준다. NR-PDCCH 후보군은 aggregation level(AL)에 따라 다수 개의 NR-CCE(3f-10)으로 구성될 수 있다. 3f-02의 일 예에서는 AL=2에 대한 NR-PDCCH(3f-06)를 매핑하는데 있어서 두 개의 NR-CCE, CCE0과 CCE1이 주파수-우선적으로 매핑되는 모습을 보여준다. 따라서, 특정 NR-PDCCH 후보군(3f-06)이 하나의 OFDM 심볼 내에서 전송될 수 있다.

도 3f에서 3f-03는 NR-CCE(3f-10)와 NR-REG(3f-20) 사이에는 주파수-우선 매핑방식이 적용되고, NR-CCE(3f-10)과 NR-PDCCH 후보군 사이에는 시간-우선 매핑 방식이 사용된 일 예를 보여준다. 3f-03의 일 예에서는 AL=2에 대한 NR-PDCCH(3f-07)를 매핑하는데 있어서 두 개의 NR-CCE, CCE0과 CCE1이 시간-우선적으로 매핑되는 모습을 보여준다. 이 경우, 특정 NR-PDCCH 후보군(3f-07)이 다수개의 OFDM 심볼들(예컨대 제어영역길이(3f-40)에 해당하는 OFDM 심볼들)에 걸쳐서 전송될 수 있다.

도 3f에서 3f-05는 NR-CCE(3f-10)와 NR-REG(3f-20) 사이에 시간-우선 매핑방식이 적용되고, NR-CCE(3f-11)과 NR-PDCCH 후보군 사이에는 주파수-우선 매핑 방식이 사용된 일 예를 보여준다. NR-CCE(3f-11)와 NR-REG(3f-20) 사이에 시간-우선 매핑방식이 적용되었을 경우, 하나의 NR-CCE(3f-11)가 이미 제어영역길이(3f-40)에 해당하는 OFDM 심볼들에 걸쳐서 매핑되기 때문에, NR-CCE(3f-11)와 NR-PDCCH 후보군 사이의 매핑에서는 주파수-우선 매핑만 가능하다. 3f-05의 일 예에서는 AL=2에 대한 NR-PDCCH(3f-08)를 매핑하는데 있어서 두 개의 NR-CCE, CCE0과 CCE1이 주파수-우선적으로 매핑되는 모습을 보여준다. 이 경우, 특정 NR-PDCCH 후보군(3f-08)이 다수개의 OFDM 심볼들(예컨대 전송영역길이(3f-40)에 해당하는 OFDM 심볼들)에 걸쳐서 전송될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 5G 하향링크 제어채널에 대한 자원매핑 방식은 NR-REG 단위 혹은 NR-CCE 단위에 대하여 시간-우선적 혹은 주파수 우선적으로 매핑될 수 있다. 이를 하기와 같이 정리하여 기술할 수 있다.

<제 1 자원매핑 방식>

다수의 NR-REG가 하나의 NR-CCE를 구성할 수 있고, 주파수-우선적으로 매핑될 수 있다. 또한 하나 또는 다수의 NR-CCE가 하나의 NR-PDCCH 후보군으로 매핑될 수 있고, 주파수-우선적으로 매핑될 수 있다 (도 3f의 3f-02 경우).

<제 2 자원매핑 방식>

다수의 NR-REG가 하나의 NR-CCE를 구성할 수 있고, 주파수-우선적으로 매핑될 수 있다. 또한 하나 또는 다수의 NR-CCE가 하나의 NR-PDCCH 후보군으로 매핑될 수 있고, 시간-우선적으로 매핑될 수 있다 (도 3f의 3f-03 경우).

<제 3 자원매핑 방식>

다수의 NR-REG가 하나의 NR-CCE를 구성할 수 있고, 시간-우선적으로 매핑될 수 있다. 또한 하나 또는 다수의 NR-CCE가 하나의 NR-PDCCH 후보군으로 매핑될 수 있고, 주파수-우선적으로 매핑될 수 있다 (도 3f의 3f-05 경우).

하기에서 본 발명을 설명하는 데 있어서, 상기의 자원 매핑 방식을 고려하도록 한다. 상기에서 기술한 자원 매핑 이외에도 다양한 방법이 존재할 수 있다.

상기에서는 현재 논의되고 있는 5G 통신 시스템에서의 하향링크 제어채널에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명하였다.

이 때, 지연시간을 줄이고 DMRS에 따른 오버헤드(Overhead)를 줄이기 위하여, 하향링크 제어채널이 전송되는 전송영역의 특정 심볼에서만 DMRS가 전송될 수 있다. 또한, 하향링크 제어채널에 대한 자원 매핑 방식에 따라 각 CCE내에서 전송되는 DMRS 오버헤드가 상이할 수 있고, 이는 NR-PDCCH 후보군이 어느 CCE에 매핑되는지에 따라 서로 다른 성능으로 전송될 수 있는 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 5G 하향링크 제어채널을 설계하는데 있어서, 자원 매핑 방식에 관계 없이 균형적인 성능을 보장하기 위한 기술을 필요로 한다.

또한, 5G 하향링크 제어채널의 탐색공간을 설계하는데 있어서, 단말의 블라인드 디코딩에 따른 전력 소모를 최소화하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해 각 제어채널 후보군들에 대한 블라인드 디코딩 시, 이전의 디코딩에 사용했던 채널 추정 값을 그대로 재사용하는 것을 고려할 수 있다. 이를 위해서는 DMRS를 재사용하는 것이 가능하게 하는 탐색공간에 대한 설계가 필요하다. 또한, 기지국이 각 단말에게 하향링크 제어채널을 전송하는데 있어서 blocking 확률을 최소화할 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다.

본 발명에서는 5G 하향링크 제어채널을 구조적인 특성으로 발생할 수 있는 문제점을 해결하고 보다 효율적으로 하향링크 제어정보를 전송하기 위한 탐색공간 설정 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명을 따르는 5G 하향링크 제어채널의 탐색공간은 제어영역 내의 DMRS 전송 영역을 고려한 CCE 크기 설정, 탐색공간 균일화, 탐색공간 랜덤화 등의 특징을 갖는다. 본 발명에서 제안하는 방법으로 전체 탐색공간에 대하여 균형적인 성능을 보장하면서, DMRS 재사용을 가능케 하고, 동시에 blocking 확률을 최소화할 수 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.

[제 3-1 실시 예]

도 3g는 본 발명의 제 3-1 실시 예에 따른 CCE 크기를 설정하는 방법을 도시한 도면이다. 도 3g에서는 총 16개의 NR-REG(3g-20)로 이루어진 제어영역(Control Resource Set, 3g-10)이 일 예로 도시되어있다. 도 3g의 일 예에서는 제어영역길이(Control Resource Set Duration, 3g-30)는 두 개의 OFDM 심볼로 가정하였다. 상기에서 설명한 바와 같이 DMRS는 오버헤드와 디코딩 지연시간을 고려하여, 첫번째 OFDM 심볼에 존재하는 NR-REG(3g-20)에서만 전송될 수 있다. 따라서, 전체 제어영역(3g-10)은 시간축으로 DMRS 전송영역(3g-01)과 DMRS 비전송영역(3g-02)으로 구분될 수 있다. 도 3g에서는 하향링크 제어채널에 대한 자원 매핑 방식으로 상기에서 설명한 <제 1 자원매핑 방식>을 고려하였다. 따라서 NR-REG(3g-20)에서 NR-CCE(3g-50) 매핑 및 NR-CCE(3g-50)에서 NR-PDCCH 후보군 매핑 모두 주파수-우선적으로 매핑되는 것을 일 예로 고려하였다.

도 3g에 도시된 일 예에 따르면, NR-PDCCH가 전송되는 OFDM 심볼에 따라서 NR-CCE(3g-50) 내의 DMRS 오버헤드를 고려했을 때 실제 사용가능한 RE수에 차이가 있을 수 있다. 구체적인 예를 들어 설명하면, 4개의 NR-REG(3g-20)이 하나의 NR-CCE(3g-50)를 구성한다고 가정하면, 각 NR-REG(3g-20)에서 DMRS가 1/3의 오버헤드를 차지하며 전송된다고 가정하자. 첫번째 OFDM 심볼의 NR-CCE(3g-50)의 경우 DMRS가 전송되는 영역에 속해 있기 때문에, 전체 48개의 RE들중 32개의 RE들이 실질적으로 NR-PDCCH 전송에 사용될 수 있다. 반면에 두번때 OFDM 심볼의 NR-CCE(3g-50)의 경우, DMRS 비전송영역에 해당하기 때문에, 전체 48개의 RE가 모두 NR-PDCCH 전송에 사용될 수 있다. 따라서 NR-PDCCH가 첫번째 OFDM 심볼에 존재하는 NR-CCE에 매핑되어 전송되는지 또는 두번째 OFDM 심볼에 존재하는 NR-CCE에 매핑되어 전송되는지에 따라 서로 다른 코딩율(Coding Rate)를 가질 수 있고, 이에 따라 상이한 성능을 보일 수 있다. 결과적으로 만약에 단말#1의 탐색공간이 첫번째 OFDM 심볼에 존재하고, 단말#2의 탐색공간이 두번째 OFDM 심볼에 존재한다면, 단말#1의 경우 상대적으로 낮은 NR-PDCCH 수신 성능을 보일 수 있다.

본 발명의 제 3-1 실시 예에서는 상기에서 기술한 문제점을 해결하기 위하여, DMRS 전송여부를 고려하여 서로 다른 크기의 NR-CCE(3g-50)를 정의할 수 있다. 여기서 NR-CCE(3g-50)이라 함은 NR-CCE(3g-50)를 구성하는 NR-REG(3g-20)의 개수로 정의될 수 있다. 도 3g에서는 DMRS 전송영역(3g-01)과 DMRS 비전송영역(3g-02)이 OFDM 심볼별로 구분될 수 있고, 이에 따라 첫번째 OFDM 심볼에서와 두번째 OFDM 심볼에서의 NR-CCE(3g-50) 크기가 서로 다르게 정의될 수 있다. 예컨대, 도 3g에서와 같이 첫번째 OFDM 심볼에 존재하는 NR-CCE(3g-50)는 6개의 NR-REG(3g-20)으로 구성될 수 있고, 두번째 OFDM 심볼에 존재하는 NR-CCE(3g-50)는 4개의 NR-REG(3g-20)으로 구성될 수 있다. 결과적으로 1/3 DMRS 오버헤드를 고려했을 경우, 첫번째 OFDM 심볼에 존재하는 NR-CCE(3g-50)는 총 72개의 RE중 48개의 RE를 NR-PDCCH 전송에 사용할 수 있고, 두번째 OFDM 심볼에 존재하는 NR-CCE(3g-50)는 총 48개의 RE중 48개의 RE를 NR-PDCCH 전송에 사용할 수 있기 때문에, NR-PDCCH가 어느 NR-CCE(3g-50)에 매핑되어 전송되어도 비슷한 수준의 성능을 보장할 수 있다.

도 3h는 본 발명의 제 3-1 실시 예를 따르는 기지국 및 단말 동작을 도시한 도면이다.

먼저 단계 3h-01에서는 설정된 제어영역에서 내에서 DMRS 전송영역을 판별할 수 있다. DMRS 전송영역은 약속된 시스템 파라미터가 사용되거나 상위 계층 시그널링(Signaling) 예컨대 RRC 시그널링 혹은 MAC CE 시그널링을 통해 설정될 수 있다. 만약 특정 제어영역이 DMRS 전송영역으로 판단되었을 경우, 단계 3h-02에서 NR-CCE의 크기에 대하여 제 1 NR-CCE 크기를 적용할 수 있다. 만약 특정 제어영역이 DMRS 비전송영역으로 판단되었을 경우, 단계 3h-03에서 제 2 NR-CCE 크기를 적용할 수 있다. 단계 3h-04에서 기지국과 단말은 설정된 정보에 따라 하향링크 제어채널을 전송 또는 수신할 수 있다.

[제 3-2 실시 예]

도 3i는 본 발명의 제 3-2 실시 예에 따른 탐색공간 설정하는 방법을 도시한 도면이다. 도 3i에는 총 16개의 NR-CCE(3i-40) 이루어진 제어영역(3i-10)을 일 예로 도시하였고, 제어영역길이(3i-20)는 두 개의 OFDM 심볼로 가정하였다. 상기에서 설명한 바와 같이 DMRS가 특정 OFDM 심볼, 예컨대 첫번째 OFDM 심볼에서만 전송될 수 있다. 따라서, 전체 제어영역(3i-10)은 시간축으로 DMRS 전송영역(3i-50)과 DMRS 비전송영역(3i-60)으로 구분될 수 있다. 도 3i에서는 하향링크 제어채널에 대한 자원 매핑 방식으로 상기에서 설명한 <제 1 자원매핑 방식>을 고려하였다. 따라서 NR-REG에서 NR-CCE 매핑 및 NR-CCE에서 NR-PDCCH 후보군 매핑 모두 주파수-우선적으로 매핑되는 것을 일 예로 고려하였다.

도 3i에 도시된 일 예에서 제 1 자원매핑 방식이 적용된 NR-PDCCH의 경우, 특정 OFDM 심볼 내에서 전송될 수 있다. 이 때, DMRS 전송영역(3i-50)에 있는 NR-CCE(3i-40)들을 통해 NR-PDCCH가 전송될 경우와 DMRS 비전송영역(3i-60)에 있는 NR-CCE(3i-40)들로 NR-PDCCH가 전송될 경우, 서로 다른 수신 성능을 보일 수 있다. 따라서, NR-PDCCH가 전송되는 영역 혹은 심볼에 관계없이 비슷한 성능을 보장하기 위해서 탐색공간을 자원영역으로 설정된 심볼에서 균등하도록 설정할 수 있다. 도 3i에서는 각 AL별 탐색공간이 균등하게 분산되어 있는 일 예를 도시하였다. 도 3i의 3i-01에서는 AL=1에 대한 탐색공간이 도시되어 있고, 총 4개의 NR-PDCCH 후보군(3i-04)이 설정되어 있다. 3i-01에서 도시된 바와 같이 각 NR-PDCCH 후보군(3i-04)들이 첫번째 OFDM 심볼과 두번째 OFDM 심볼에서 고르게 분산되어 있다. 도 3i의 3i-02에서는 AL=2에 대한 탐색공간이 도시되어 있고, 총 4개의 NR-PDCCH 후보군(3i-05)이 설정되어 있으며, 각 NR-PDCCH 후보군(3i-05)들이 첫번째 OFDM 심볼과 두번째 OFDM 심볼에서 고르게 분산되어 있다. 마찬가지로, 도 3i의 3i-03에서는 AL=4에 대한 탐색공간이 도시되어 있고, 총 2개의 NR-PDCCH 후보군(3i-06)이 설정되어 있으며, 각 NR-PDCCH 후보군(3i-06)들이 첫번째 OFDM 심볼과 두번째 OFDM 심볼에서 고르게 분산되어 있다. 도 3i의 일 예에서와 같이 NR-PDCCH의 후보군들이 모든 심볼에 대해서 균일하게 분산되어 있기 때문에, NR-PDCCH 전송 시, 특정 OFDM 심볼에서만 전송되는 것이 아니라, DMRS 전송영역(3i-50) 혹은 DMRS 비전송영역(3i-60)으로 균일하게 전송될 수 있다.

5G 하향링크 제어채널의 탐색공간은 NR-CCE의 인덱스 집합으로써 aggregation level에 따라서 정의될 수 있다. 본 발명 제 3-2 실시 예를 따르는 탐색공간은 하기와 같이 [수식 1]로 표현할 수 있다.

[수식 1]

탐색공간 = f(Y_k, NR-CCE 인덱스, AL, NR-PDCCH 후보군 수, 제어영역길이)

위 [수식 1]에서 f(x)는 x를 입력값으로 하는 함수를 나타낸다. 탐색공간은 Y_k 값에 의해 결정될 수 있는데 Y_k 값은 k번째 슬롯 혹은 서브프레임에서 적용될 수 있는 임의의 값으로 초기값(Y_-1)은 단말 ID 혹은 특정 고정값에 의해 결정될 수 있다. 예컨대 Y_-1값은 단말-특정의 탐색공간은 단말 ID에 따라 정의될 수 있고, 공통 탐색공간은 모든 단말이 공통으로 알고 있는 약속된 값에 의해 결정될 수 있다. 탐색공간은 NR-CCE 인덱스 값과 AL값을 이용하여 산출될 수 있다. 예컨대, NR-CCE 인덱스 값과 단말 ID(혹은 고정값)간의 관계, 예를 들어 두 파라미터 간의 modulo 연산을 통해서 단말이 탐색해야하는 NR-CCE 인덱스를 산출할 수 있다. 또한 NR-CCE 인덱스와 AL 값의 관계를 통해 각 AL별로 설정될 수 있는 NR-CCE 인덱스를 산출할 수 있다. 또한 AL 값에 기반하여 aggregation을 할 NR-CCE 인덱스 집합을 정의할 수 있다. 탐색공간은 NR-PDCCH 후보군 수 값을 이용하여 산출될 수 있다. NR-PDCCH 후보군 수는 각 AL에 따라 다른 값을 가질 수 있으며, 각 AL에서의 탐색공간은 해당 AL에서의 NR-PDCCH 후보군 수에 해당하는 NR-CCE 집합으로 정의될 수 있다. 마지막으로 탐색공간은 설정된 제어영역의 OFDM 심볼 수, 즉 제어영역길이 값을 고려하여 산출될 수 있다. 일 예로 특정 AL에서의 NR-PDCCH 후보군 수는 제어영역의 OFDM 심볼 수만큼의 부분 집합으로 나뉠 수 있고, 각 OFDM 심볼별로 탐색공간이 정의될 수 있다. 예컨대 AL=1에 대해서 NR-PDCCH 후보군 수가 4로 정의되어 있고, 제어영역길이가 2 심볼로 설정되어 있다면, 첫번째 OFDM 심볼에서 2개 NR-PDCCH 후보군에 해당하는 탐색공간이 정의될 수 있고, 두번째 OFDM 심볼에서 나머지 2개의 NR-PDCCH 후보군에 해당하는 탐색공간이 정의될 수 있다. 따라서, 전체 제어영역에 해당하는 OFDM 심볼 내에서 탐색공간이 균등하게 분포될 수 있다. 또 다른 일 예로 전체 NR-CCE 집합에 대하여 제어영역길이 값으로 modulo 연산을 적용함으로써 탐색공간이 전체 OFDM 심볼로 분포될 수 있다.

[제 3-3 실시 예]

도 3j는 본 발명의 제 3-3 실시 예에 따른 탐색공간 설정하는 방법을 도시한 도면이다. 도 3j에는 총 16개의 NR-CCE(3j-40) 이루어진 제어영역(3j-10)을 일 예로 도시하였고, 제어영역길이(3j-20)는 두 개의 OFDM 심볼로 가정하였다. 상기에서 설명한 바와 같이 DMRS가 특정 OFDM 심볼, 예컨대 첫번째 OFDM 심볼에서만 전송될 수 있다. 따라서, 전체 제어영역(3j-10)은 시간축으로 DMRS 전송영역(3j-50)과 DMRS 비전송영역(3j-60)으로 구분될 수 있다. 도 3j에서는 하향링크 제어채널에 대한 자원 매핑 방식으로 상기에서 설명한 <제 2 자원매핑 방식>을 고려하였다. 따라서 NR-REG에서 NR-CCE 매핑은 주파수-우선적으로 매핑될 수 있고, NR-CCE에서 NR-PDCCH 후보군 매핑은 시간-우선적으로 매핑되는 것을 일 예로 고려하였다.

도 3j에 도시된 일 예에서 제 2 자원매핑 방식이 적용된 NR-PDCCH의 경우, 특정 OFDM 심볼 내에서 전송될 수 있다. 이 때, DMRS 전송영역(3j-50)에 있는 NR-CCE(3j-40)들을 통해 NR-PDCCH가 전송될 경우와 DMRS 비전송영역(3j-60)에 있는 NR-CCE(3j-40)들로 NR-PDCCH가 전송될 경우, 서로 다른 수신 성능을 보일 수 있다. 특히 특정 AL에서의 NR-PDCCH에서의 성능이 불균등할 수 있다. 따라서, NR-PDCCH가 전송되는 영역 혹은 심볼에 관계없이 비슷한 성능을 보장하기 위해서 특정 AL의 탐색공간을 특정 제어영역(3j-10)의 특정 OFDM 심볼로 제한할 수 있다.

도 3j에 도시된 본 발명의 제 3-3 실시 예를 따르는 일 예에서는 AL=1에 해당하는 탐색공간이 특정 OFDM 심볼에서만 전송되는 것을 고려할 수 있다. 도 3j의 3j-01에서는 AL=1에 대한 탐색공간이 도시되어 있고, 총 4개의 NR-PDCCH 후보군(3j-05)이 설정되어 있다. 3j-01에서 도시된 바와 같이 각 NR-PDCCH 후보군(3j-05)들은 모두 첫번째 OFDM 심볼에 매핑될 수 있다. 따라서 AL=1로 전송되는 모든 NR-PDCCH가 모두 동일한 성능을 가질 수 있다. 마찬가지로, 도 3j의 3j-02에서는 AL=1에 대한 탐색공간에 대한 또 다른 일 예가 도시되어 있고, 총 4개의 NR-PDCCH 후보군(3j-06)이 모두 두번째 OFDM 심볼에 매핑될 수 있다. 3j-01의 탐색공간 설정은 AL=1에 해당하는 탐색공간에 대하여 단말의 블라인드 디코딩 지연시간을 줄이는데 효과적이다. 3j-02의 탐색공간 설정은 AL=1에 해당하는 탐색공간으로 전송되는 NR-PDCCH에 대하여 더 높은 수신 성능을 보장할 수 있다.

도 3j에서 고려하는 제 2 자원매핑 방식을 사용했을 경우, AL이 1보다 클 경우에 대해서 항상 DMRS 전송영역을 포함되도록 탐색공간이 설정될 수 있다. 예컨대 도 3j의 3j-02에서는 AL=2에 대한 탐색공간이 도시되어 있고, 총 4개의 NR-PDCCH 후보군(3j-07)이 설정되어 있으며, 각 NR-PDCCH 후보군(3j-07)들이 시간-우선적인 자원 자원 매핑 방식에 따라 제어영역길이(3j-20)에 해당하는 두 OFDM 심볼에 걸쳐서 매핑되어 있다. 따라서 탐색공간내의 모든 NR-PDCCH 후보군(3j-07)들은 항상 DMRS 전송영역(3j-50)을 포함하며 전송될 수 있다. 마찬가지로, 도 3j의 3j-04에서는 AL=4에 대한 탐색공간이 도시되어 있고, 총 2개의 NR-PDCCH 후보군(3i-08)이 설정되어 있으며, 각 NR-PDCCH 후보군(3i-08)들이 제어영역길이(3j-20)에 해당하는 두 OFDM 심볼에 걸쳐서 매핑되어 있다. 따라서 탐색공간내의 모든 NR-PDCCH 후보군(3j-08)들은 항상 DMRS 전송영역(3j-50)을 포함하며 전송될 수 있다.

본 발명 제 3-3 실시 예를 따르는 탐색공간은 하기와 같이 [수식 2]로 표현할 수 있다.

[수식 2]

탐색공간 = f(Y_k, NR-CCE 인덱스, AL, NR-PDCCH 후보군 수,DMRS 전송영역)

위 [수식 2]에서 단말 ID(고정값), NR-CCE 인덱스, AL, NR-PDCCH 후보군 수에 따른 탐색공간 설정에 대한 설명은 상기 제 3-2 실시 예에서 기 설명하였으므로 생략하도록 한다. 제 3-3 실시 예에 따른 탐색공간의 설정 방법에서, 탐색공간은 DMRS 전송영역을 고려하여 설정될 수 있다. 예컨대 전체 NR-CCE 인덱스의 집합을 두 개의 부분집합, 즉 DMRS 전송영역에 해당하는 NR-CCE 집합(NR-CCE집합#1로 정의)과 DMRS 비전송영역에 해당하는 NR-CCE 집합(NR-CCE집합#2로 정의)으로 구분할 수 있다. 그리고 특정 AL에 대한 탐색공간을 NR-CCE집합#1 또는 NR-CCE집합#2에서만 설정할 수 있다.

[제 3-4 실시 예]

도 3k는 본 발명의 제 3-4 실시 예에 따른 탐색공간 설정하는 방법을 도시한 도면이다. 도 3k에는 하나의 제어영역(3k-10)이 도시되어 있으며, 제어영역길이(3k-20)는 세 개의 OFDM 심볼로 가정하였다. 상기에서 설명한 바와 같이 DMRS가 특정 OFDM 심볼, 예컨대 첫번째 OFDM 심볼에서만 전송될 수 있다. 따라서, 전체 제어영역(3k-10)은 시간축으로 DMRS 전송영역(3k-50)과 DMRS 비전송영역(3k-60)으로 구분될 수 있다. 도 3k에서는 제어영역(3k-10) 내에 존재하는 임의의 탐색공간(3k-05)을 일 예로 도시하였다. 도 3k에 도시되어 있는 탐색공간(3k-05)은 특정 AL에서의 탐색공간으로 간주될 수도 있고, 모든 AL에 대한 탐색공간의 전체 집합으로 간주될 수도 있다. 탐색공간(3k-05)은 하향링크 제어채널의 다양한 자원 매핑 방식을 고려하여 다양하게 설정될 수 있으며, 본 발명의 제 3-4 실시 예를 설명함에 있어서는 탐색공간에 어떤 제약도 두지 않는 것을 가정한다.

탐색공간(3k-05)을 설정함에 있어서 다른 단말들에 의하여 특정 단말이 탐색공간을 사용하지 못하는 blocking 문제를 해결하기 위해 다양한 방법으로 탐색공간(3k-05)에 대한 랜덤화를 수행할 수 있다. 예컨대 탐색공간(3k-05)을 정의하는 파라미터 중 하나인 Y_k 값이 슬롯 혹은 서브프레임 번호에 의해 변화될 수 있다. 본 발명의 제 3-4 실시 예에서는 탐색공간(3k-05)이 슬롯 혹은 서브프레임이 지남에 따라 시간축으로 cyclic shift된 패턴을 갖도록 설정할 수 있다. 여기서 cyclic shift라 함은, 예컨대 [1 2 3]의 순서가 있을 경우, [3 1 2], [2 3 1]와 같이 변화를 주는 방식을 의미한다. 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 도 3k의 일 예에는 시간에 따라, 즉 슬롯#0(3k-01), 슬롯#1(3k-02), 슬롯#2(3k-03)로 시간이 흐름에 따라 탐색공간이 변화되는 과정을 보여준다. 기본 탐색공간 패턴을 슬롯#0(3k-01)으로 가정하도록 한다. 제어영역길이(3k-20)가 3개의 OFDM 심볼로 가정하였기 때문에, 시간축 cyclic shift를 통해 총 3개의 패턴이 존재할 수 있다. 즉 임의의 n번째 슬롯은 n'=mod(n, 제어영역길이)에 해당하는 패턴으로 설정될 수 있다. 여기서 mod(X,Y)란 X modulo Y에 해당하는 모듈로 연산, 즉 X를 Y로 나눈 나머지 값을 의미한다. 제어영역의 길이가 3 OFDM 심볼로 가정했을 때, 임의의 n번째 슬롯에서의 탐색공간은 하기의 동작을 따를 수 있다.

- mod(n, 3(=제어영역길이))=0일 때, 기본 탐색공간을 따른다.

- mod(n, 3(=제어영역길이))=1일 때, 기본 탐색공간에 대하여,

첫번째 심볼의 탐색공간 → 두번째 심볼의 탐색공간

두번째 심볼의 탐색공간 → 세번째 심볼의 탐색공간

세번째 심볼의 탐색공간 → 첫번째 심볼의 탐색공간

- mod(n, 3(=제어영역길이))=2일 때, 기본 탐색공간에 대하여,

첫번째 심볼의 탐색공간 → 세번째 심볼의 탐색공간

두번째 심볼의 탐색공간 → 첫번째 심볼의 탐색공간

세번째 심볼의 탐색공간 → 두번째 심볼의 탐색공간

상기에서 설명한 방법은 제어영역길이가 3 OFDM 심볼일 때에 해당하는 일 예를 기술한 것이며, 임의의 제어영역길이에 대하여 동일한 법칙이 적용될 수 있다. 또한 cyclic shift를 수행하는 방법은 오른쪽으로 shift(예컨대 [1 2 3] → [3 2 1])되거나 왼쪽으로 shift(예컨대 [1 2 3] → [2 3 1])되거나 특정 offset을 가정하여 shift되는 등 다양한 방법이 적용될 수 있다. 상기에서 설명한 방법을 일반적인 수식으로 표현하면 하기와 같다.

[수식 3]

탐색공간(k) = f(탐색공간(k-1), 제어영역길이, (단말ID))

탐색공간(k)는 k번째 슬롯 혹은 서브프레임 등의 특정 시간 위치에서 정의된 탐색공간을 의미한다. k번째 슬롯에서의 탐색공간은 (k-1)번째 탐색공간의 함수로 표현될 수 있고, 이 때 추가적으로 설정된 제어영역길이가 파라미터로 고려될 수 있다. 특정 슬롯에서의 탐색공간은 제어영역길이를 고려하여 상기에서 설명한 방법으로 cyclic shift되어 변동될 수 있다. 또한 단말-특정적으로 랜덤성을 주기 위하여, 단말 ID가 추가적으로 고려될 수 있다. 단말-ID에 따라 오른쪽 shift 혹은 왼쪽 shift 등 서로 다른 cyclic shift 동작을 적용할 수 있다. 예컨대 mod(단말 ID, 제어영역길이)의 값을 추가적으로 고려하여 서로 다른 shift 패턴을 적용할 수 있다.

본 발명의 제 3-4 실시 예는 하향링크 제어채널 탐색공간을 설계하는데 있어서, 시간에 따른 랜덤화를 통해 단말간의 blocking 확률을 낮출 수 있다. 또한 제어영역길이를 고려한 탐색공간에 대한 시간축 cyclic shift를 통해 매 시간마다 서로 다른 심볼에서 탐색공간이 설정될 수 있도록 한다. 이를 통해, 어떤 제어영역의 특정 OFDM 심볼이 DMRS 전송영역으로 설정이 되어 있더라도 NR-PDCCH 수신 성능을 평균적으로 균등하게 보장할 수 있는 이점이 있다. 예컨대 본 발명의 제 3-4 실시 예를 따르면, n번째 슬롯에서 단말의 탐색공간이 DMRS 전송영역에 설정되어 있어도, n+1번째 슬롯에서는 해당 단말의 탐색공간이 DMRS 비전송영역으로 설정될 수 있다. 따라서 제 3-4 실시 예는 제어영역 내의 DMRS 전송영역에 대한 구분 없이 탐색공간에 대한 자유로운 설정을 가능하게 할 수 있다.

도 3l은 본 발명의 제 3-2 실시 예, 제 3-3 실시 예, 제 3-4 실시 예를 따르는 탐색공간 설정 방법에 대한 절차를 도시한 도면이다.

단계 3l-01에서 하향링크 제어채널에 대한 DMRS 전송을 설정할 수 있다. DMRS는 다양한 방법으로 전송될 수 있다. 예컨대 특정 NR-REG에 매핑되어 전송되거나, 특정 NR-CCE에 매핑되어 전송되거나, 혹은 특정 OFDM 심볼에 매핑되어 전송될 수 있다. 단계 3l-02에서 하향링크 제어채널에 대한 자원 매핑 방식을 설정할 수 있다. 자원 매핑 방식은 상기에서 설명한 <제 1 자원매핑 방식>, <제 2 자원매핑 방식>, <제 3 자원매핑 방식> 등 시간 및 주파수 우선적으로 다양하게 설정될 수 있다. 단계 3l-03에서는 설정된 자원 매핑 방식 및 DMRS 설정 정보에 기반하여 다양한 방법의 탐색공간 설정을 적용할 수 있다. 예컨대 제 3-2 실시 예, 제 3-3 실시 예, 제 3-4 실시 예를 따르는 탐색공간 설정을 적용할 수 있다. 단계 3l-04에서 기지국과 단말은 약속된 설정 정보에 기반하여 하향링크 제어채널을 전송하거나 혹은 수신할 수 있다.

본 발명의 상기 실시 예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 제어부가 각각 도 3m와 도 3n에 도시되어 있다. 상기 실시 예들에 해당하는 5G 통신시스템에서의 데이터채널과 제어채널이 자원을 공유하는 방법, 데이터 시작지점을 지정하는 방법, 이를 위한 다양한 시그널링을 수행하는 기지국과 단말의 구조가 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.

구체적으로 도 3m은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 3m에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 처리부(3m-01), 수신부(3m-02), 송신부(3m-03)을 포함할 수 있다.

단말기 처리부(3m-01)는 상술한 본 발명의 실시 예들에 따라 단말이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 본 발명의 실시 예를 따르는 하향링크 제어채널 설정 정보, 하향링크 제어채널 자원 매핑방식에 대한 설정, 하향링크 제어채널에 대한 DMRS 설정 정보 등에 따라 단말의 하향링크 제어채널의 탐색공간을 설정하는 방법을 상이하게 제어할 수 있다. 예컨대 서로 다른 CCE 크기 적용, 탐색공간 균일화 방법, 탐색공간 랜덤화 방법 등으로 제어할 수 있다. 단말기 수신부(3m-02)와 단말이 송신부(3m-03)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(3m-01)로 출력하고, 단말기 처리부(3m-01)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

도 3n 는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 3n 에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 처리부(3n-01), 수신부(3n-02), 송신부(3n -03)을 포함할 수 있다.

기지국 처리부(3n-01)는 상술한 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 본 발명의 실시 예에 따르는 하향링크 제어채널 설정 정보, 하향링크 제어채널 자원 매핑방식에 대한 설정, 하향링크 제어채널에 대한 DMRS 설정 정보 등에 따라 상이하게 제어할 수 있다. 또한 다른 CCE 크기 적용, 탐색공간 균일화 방법, 탐색공간 랜덤화 등의 방법으로 탐색공간을 설정하고 하향링크 제어채널에 대한 매핑을 제어할 수 있다. 기지국 수신부(3n-02)와 기지국 송신부(3n-03)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(3n-01)로 출력하고, 기지국 처리부(3n-01)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 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 실시 예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시 예들은 NR 시스템을 기준으로 제시되었지만, FDD 혹은 TDD LTE 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시 예의 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

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.