KR20180122202A

KR20180122202A - 무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 링크 전송 전력 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180122202A
Application number: KR1020170056413A
Authority: KR
Inventors: 최승훈; 김영범; 김윤선; 김태형; 여정호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2018-11-12
Also published as: AU2018263683B2; KR102438117B1; US11317358B2; EP3975627B1; EP4340471A3; US20220132442A1; CN110603859B; CN116782353A; US20200120617A1; US11956735B2; WO2018203610A1; EP3592046A1; CN110603859A; US11224020B2; EP3975627A1; KR20220029607A; EP3592046A4; US20240172129A1; AU2018263683A1; EP4340471A2

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 무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 링크 전송의 전력 제어 방법을 개시한다.

Description

무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 링크 전송 전력 제어 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING POWER OF UPLINK IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 링크 전송의 전력 제어 방법 및 장치에 대한 것이다.

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

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

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

최근 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-Advanced의 발전에 따라 무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 링크 전송의 전력 제어 방법 및 장치가 필요하다.

본 발명은 상향 데이터 채널, 상향 제어 채널, 상향 사운딩 참조 신호와 같은 상향 링크 전송의 전송 구간이 OFDM 심볼 단위로 가변할 때 상향 커버리지를 유지하기 위해서 혹은 초신뢰성을 요구 조건으로 하는 서비스에서 상향 전송의 신뢰성을 만족시키기 위해서 단말이 단말의 최대 전송 전력 값 내에서 상기 상향 링크 전송들의 전력을 제어하기 위한 방법 및 그에 따른 장치를 제공한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 본 발명은 상향 데이터 채널, 상향 제어 채널, 상향 사운딩 참조 신호와 같은 상향 링크 전송의 전송 구간이 OFDM 심볼 단위로 가변할 때 혹은 초신뢰성을 요구 조건으로 하는 서비스에서 상향 전송을 수행할 때, 단말이 단말의 최대 전송 전력 값 내에서 상기 상향 링크 전송들의 전력을 제어하기 위한 본 발명에서의 방법을 통해 단말들이 상향 데이터 채널, 상향 제어 채널, 상향 사운딩 참조 신호들을 전송할 때 상향 커버리지를 유지하고, 상향 전송의 신뢰성을 만족 시킬 수 있다.

도 1a는 LTE 시스템에서 시간-주파수영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 1b는 5G 서비스들이 하나의 시스템에서 다중화되어 전송되는 예를 도시한 도면이다.
도 1c는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 실시예를 도시하는 도면이다.
도 1d는 5G 시스템에서 PUCCH 전송을 도시하는 도면이다.
도 1e는 5G 시스템에서 PUCCH, SRS, PUSCH 전송 등 상향 링크 전송을 도시하는 도면이다.
도 1f는 본 발명에서의 실시예들에 대한 기지국 및 단말 절차를 설명하는 도면이다.
도 1k는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다.
도 1l은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

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

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.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

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

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

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

일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동 통신 시스템은 점차로 음성 뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.

이러한 요구에 부응하여 차세대 이동 통신 시스템으로 개발 중인 중 하나의 시스템으로써 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 최대 100 Mbps정도의 송신 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다.

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

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

도 1a에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, N_symb (1a-02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(1a-06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(1a-05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(1a-14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 N_BW (1a-04)개의 서브캐리어로 구성된다.

시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(1a-12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(1a-08, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 N_symb (1a-02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 N_RB (1a-10)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(1a-08)는 N_symb x N_RB 개의 RE(1a-12)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 N_symb = 7, N_RB=12 이고, N_BW 및 N_RB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게 된다. LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 정의하여 운영한다. 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. 표 1a-01은 LTE 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템은 전송 대역폭이 50개의 RB로 구성된다.

[표 1a-01]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

한편, LTE 이후의 통신 시스템으로서, 즉, 5세대 무선 셀룰러 통신시스템(본 명세서에서 이하 5G 또는 NR로 부르도록 한다.)은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 만족하는 서비스가 지원될 수 있다.

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

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

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

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

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

도 1b는 5G에서 고려되는 서비스들이 하나의 시스템으로 전송되는 예를 도시하는 도면이다.

도 1b에서 5G가 사용하는 주파수-시간 리소스(1b-01)은 주파수 축(1b-02)과 시간 축(1b-03)으로 구성될 수 있다. 도 1b에서는 5G가 하나의 프레임워크 안에서 eMBB(1b-05), mMTC(1b-06), URLLC(1b-07)를 운영하는 것을 예시하였다. 또한 5G에서 추가적으로 고려될 수 있는 서비스로서, 셀룰러 기반에서 방송 서비스를 제공하기 위한 enhanced Mobile Broadcast/Multicast Service(eMBMS, 1b-08)를 고려할 수 도 있다. eMBB(1b-05), mMTC(1b-06), URLLC(1b-07), eMBMS(1b-08) 등, 5G에서 고려되는 서비스들은 5G에서 운영하는 하나의 시스템 주파수 대역폭 내에서 시분할 다중화(Time-Division Multiplexing: TDM) 또는 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing: FDM)을 통해 다중화되어 전송될 수 있으며, 또한 공간분할 다중화(Spatial Division Multiplexing)도 고려될 수 있다. eMBB(2b-05)의 경우, 상기에서 전술한 증가된 데이터 전송 속도를 제공하기 위해 특정 임의의 시간에 최대의 주파수 대역폭을 점유하여 전송하는 것이 바람직하다. 따라서, eMBB(1b-05)서비스의 경우 다른 서비스와 시스템 전송 대역폭(1b-01) 내에서 TDM되어 전송되는 것이 바람직하나, 다른 서비스들의 필요에 따라 다른 서비스들과 시스템 전송 대역폭 내에서 FDM되어 전송되는 것도 바람직하다.

mMTC(1b-06)의 경우, 다른 서비스들과 달리 넓은 커버리지를 확보하기 위해 증가된 전송 구간이 요구되며, 전송 구간 내에서 동일한 패킷을 반복 전송 함으로써 커버리지를 확보할 수 있다. 동시에 단말의 복잡도 및 단말 가격을 줄이기 위해 단말이 수신할 수 있는 전송 대역폭에 제한이 발생한다. 이와 같은 요구사항을 고려했을 때 mMTC(1b-06)은 5G의 전송 시스템 대역폭(1b-01)내에서 다른 서비스들과 FDM 되어 전송되는 것이 바람직하다.

URLLC(1b-07)은 서비스가 요구하는 초지연 요구 사항을 만족시키기 위해 다른 서비스들과 비교했을 때 짧은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval: TTI)를 갖는 것이 바람직하다. 동시에, 초신뢰 요구사항을 만족하기 위해서는 낮은 부호화율(coding rate)을 가져야 하므로, 주파수 측에서 넓은 대역폭을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 URLLC(1b-07)의 요구사항을 고려했을 때, URLLC(1b-07)은 5G의 전송 시스템 대역폭(1b-01)내에서 다른 서비스들과 TDM되는 것이 바람직하다.

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

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

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

5G에서 한 TTI는 한 슬롯(slot)으로 정의될 수 있으며, 14개의 OFDM 심볼 혹은 7개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 따라서, 15KHz의 subcarrier spacing의 경우 한 슬롯은 1ms 혹은 0.5ms 의 길이를 갖게 된다. 또한 5G에서 긴급 전송 및 비면허대역에의 전송을 위해 한 TTI가 한 미니 슬롯(mini-slot) 혹은 서브 슬롯(sub-slot)으로 정의될 수 있으며, 한 미니 슬롯은 1로부터 (슬롯의 OFDM 심볼 개수)-1의 OFDM 심볼 수를 가질 수 있다. 가령 한 슬롯의 길이가 14 OFDM 심볼인 경우 미니 슬롯의 길이는 1부터 13개의 OFDM 심볼까지 중에 결정될 수 있다. 혹은 슬롯과 미니슬롯이라는 용어를 따로 정의하는 대신, 슬롯만으로 한 TTI를 정의할 수도 있다. 따라서 한 슬롯이라는 것은 단말마다 다르게 설정될 수 있으며, 한 슬롯은 1로부터 (슬롯의 OFDM 심볼 개수)의 OFDM 심볼 수를 가질 수 있다. 상기 슬롯 혹은 미니슬롯의 길이는 규격에 정의되거나 상위 신호 혹은 시스템 정보에 의해 전송되어 단말이 수신할 수 있다. 슬롯 혹은 미니 슬롯은 다양한 전송 포맷을 가지도록 정의될 수 있고, 다음의 포맷으로 분류될 수 있다.

- 하향 전용 슬롯(DL only slot or full DL slot): 하향 전용 슬롯은 하향 구간만으로 이루어지며, 하향 전송만이 지원된다.

- 하향 중심 슬롯(DL centric slot): 하향 중심 슬롯은 하향 구간, GP, 상향 구간으로 이루어지며, 하향 구간의 OFDM 심볼 개수가 상향 구간의 OFDM 심볼 개수보다 많다.

- 상향 중심 슬롯(UL centric slot): 상향 중심 슬롯은 하향 구간, GP, 상향 구간으로 이루어지며, 하향 구간의 OFDM 심볼 개수가 상향 구간의 OFDM 심볼 개수보다 적다.

- 상향 전용 슬롯(UL only slot or full UL slot): 상향 전용 슬롯은 상향 구간만으로 이루어지며, 상향 전송만이 지원된다.

상기에서는 슬롯 포맷만을 분류 하였으나, 미니슬롯도 같은 분류 방식으로 구분될 수 있다. 즉, 하향 전용 미니 슬롯, 하향 중심 미니 슬롯, 상향 중심 미니 슬롯, 상향 전용 미니 슬롯 등으로 구분될 수 있다.

상기의 슬롯이나 미니 슬롯의 포맷에 따라 상향 링크 전송의 전송 구간(혹은 전송 시작 심볼과 끝 심볼)이 달라질 수 있다. 또한 reserved resource가 한 슬롯 안에 설정되는 경우에도 상향 링크 전송의 전송 구간이 달라질 수 있다. 또한, 전송 지연을 최소화 하기 위한 짧은 전송 구간을 가지는 상향 제어 채널(이하 본 발명에서는 short PUCCH라고 한다.)과 충분한 셀 커버리지를 얻기 위하여 긴 전송구간을 가지는 상향 제어 채널(이하 본 발명에서는 long PUCCH라고 한다.)이 한 슬롯 혹은 다수의 슬롯 내에서 혼재하고, SRS와 같은 상향 링크 사운딩 신호가 전송되는 등 한 슬롯 혹은 다수의 슬롯에서 상향 제어 채널을 다중화되는 것을 고려해야 한다. 따라서, 상향 데이터 채널, 상향 제어 채널, 상향 사운딩 참조 신호와 같은 상향 링크 전송의 전송 구간이 OFDM 심볼 단위로 가변할 때 상향 커버리지를 유지하기 위해서 단말의 최대 전송 전력 값 내에서 상기 상향 링크 전송들의 전력을 제어하기 위한 방안이 필요로 된다. 또한, 초신뢰성을 요구 조건으로 하는 서비스에서 상향 전송의 신뢰성을 만족시키기 위해서 단말의 최대 전송 전력 값 내에서 상기 상향 링크 전송들의 전력을 제어하기 위한 방법이 필요로 된다.

본 발명에서는 기지국과 단말의 상기 슬롯이나 미니 슬롯에서의 상향 링크 전송의 상향 커버리지를 유지하고, 상향 전송의 신뢰성을 만족시키기 위하여 OFDM 심볼 개수 혹은 신뢰성을 고려하여 단말의 최대 전송 전력 값내에서 상기 상향 링크 전송들의 전력을 제어하기 위한 방안을 제공하도록 한다.

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

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

하기에서 상기의 5G 셀에서 데이터의 송수신을 수행하는 5G 시스템에 대하여 설명할 것이다.

도 1c는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 실시예를 도시하는 도면이다. 상기 도면들은 5G 시스템이 운영되는 형태를 도시한 도면이며, 본 발명에서 제안하는 방안들은 도 1c의 시스템에 적용이 가능하다.

도 1c를 참조하여 설명하면, 도 1c는 네트워크에서 하나의 기지국(1c-01)에 5G 셀(1c-02)이 운영되는 경우를 도시한 것이다. 단말(1c-03)은 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말이다. 단말(1c-03)은 5G 셀(1c-02)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, 기지국(1c-01)과 5G 셀(1c-02)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 5G 셀(1c-02)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상향링크 제어전송은 5G 셀이 P셀인 경우 5G 셀(1c-02)을 통해서 전송된다. 상기 5c의 시스템에서 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있으며, 모두 합쳐 32개의 서빙 셀을 지원할 수 있다. 상기 네트워크에서 상기 기지국(1c-01)은 5G 송수신 모듈(시스템)을 구비한 것으로 가정하며, 상기 기지국(1c-01)은 5G 시스템을 실시간으로 관장하여 운영하는 것이 가능하다.

다음으로 기지국이(1c-01)이 5G 자원을 설정하고, 5G capable 단말(1c-03)과 상기 5G를 위한 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 1c-11에서 기지국(1c-01)은 5G capable 단말(1c-03)에게 5G를 위한 동기 및 시스템 정보, 상위 설정 정보를 전송한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호가 전송될 수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 동기 신호가 전송될 수도 있다. 상기의 시스템 정보는 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 시스템 신호가 전송될 수 있고, 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 시스템 정보가 전송될 수 있다. 상기 시스템 정보 및 상위 설정 정보는 데이터 송수신을 슬롯으로 할지 미니 슬롯으로 할지에 대한 설정 정보를 포함하며, 슬롯 혹은 미니 슬롯의 OFDM 심볼 개수 및 numerology를 포함할 수 있다. 또한 상기 시스템 정보 및 상위 설정 정보는 단말에게 하향 공통 제어 채널 수신이 설정되는 경우 상기 하향 공통 제어 채널 수신에 관련한 설정 정보를 포함할 수 있다. 또한 단말이 상향링크 전송 등의 전력 제어를 할 때, 전력 제어에 관련한 설정 정보를 포함할 수 있다.

단계 1c-12에서 기지국(1c-01)은 5G 자원에서 5G 서비스를 위한 데이터를 5G capable 단말(1c-03)과 송수신한다.

단말과 데이터를 송수신 할 때 데이터를 스케줄링 하는데 필요한 하향 제어 채널을 전송하며, 상기 하향 제어 채널에 단말이 상향 링크 전력을 제어하는 필요한 명령을 포함할 수 있다.

다음으로 5G capable 단말(1c-03)이 기지국이(1c-01)으로부터 5G 자원을 설정 받고, 상기 5G 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.

단계 1c-21에서 5G capable 단말(1c-03)은 기지국(1c-01)이 전송한 5G를 위한 동기신호로부터 동기를 획득하고, 기지국(1c-01)이 전송한 시스템 정보와 상위 설정 정보를 수신한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호가 전송될 수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 동기 신호가 전송될 수도 있다. 상기의 시스템 정보는 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 시스템 신호가 전송될 수 있고, 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 시스템 정보가 전송될 수 있다. 상기 시스템 정보 및 상위 설정 정보는 데이터 송수신을 슬롯으로 할지 미니 슬롯으로 할지에 대한 설정 정보를 포함하며, 슬롯 혹은 미니 슬롯의 OFDM 심볼 개수 및 numerology를 포함할 수 있다. 또한 상기 시스템 정보 및 상위 설정 정보는 단말에게 하향 공통 제어 채널 수신이 설정되는 경우 상기 하향 공통 제어 채널 수신에 관련한 설정 정보를 포함할 수 있다. 또한 단말이 상향링크 전송 등의 전력 제어를 할 때, 전력 제어에 관련한 설정 정보를 포함할 수 있다.

단계 1c-22에서 5G capable 단말(1c-03)은 5G 자원에서 5G 서비스를 위한 데이터를 기지국(1c-01)과 송수신한다. 기지국과 데이터를 송수신 할 때 단말은 데이터의 스케줄링 정보를 포함하는 하향 제어 채널을 수신하여 복호 시도하며, 상기 하향 제어 채널에 단말이 상향 링크 전력을 제어하는 필요한 명령을 포함할 수 있다.

도 1d는 5G 시스템에서 PUCCH 전송을 도시하는 도면이다.

도 1d에서 상기 Long PUCCH와 Short PUCCH가 주파수 영역에서 다중화(FDM, 1d-00) 혹은 시간 영역에서 다중화(TDM, 1d-01) 되는 모습을 도시하고 있다. 도 1d를 기반으로 한 슬롯 내의 다양한 OFDM 심볼에 걸쳐서 long PUCCH와 short PUCCH가 전송되는 것을 설명하도록 한다. 먼저 도 1d에서 long PUCCH와 short PUCCH가 다중화되는 슬롯 구조를 설명하도록 한다. 1d-20 및 1d-21은 5G 의 전송 기본 단위인 슬롯 (서브프레임 혹은 전송 시간 구간(TTI), 등 여러 명칭이 사용될 수 있다. 본 발명에서는 기본 전송 단위를 슬롯으로 명명한다.) 안에서 상향링크가 주로 사용되는, 즉 상향 중심 슬롯(UL centric slot)을 보여주고 있다. 상기 상향 중심 슬롯에서는 상향링크로 사용되는 OFDM 심볼의 개수가 대부분인 경우로, 전체 OFDM 심볼이 상향링크 전송으로 사용되는 경우도 가능하며, 혹은 앞 위의 몇 개의 OFDM 심볼이 하향링크 전송으로 사용되는 것도 가능하며, 하향링크와 상향링크가 하나의 슬롯 안에 동시에 존재하게 되는 경우는 둘 사이에 전송갭이 존재할 수 있다. 도 1d에서는 하나의 슬롯 안에 첫번째 OFDM 심볼은 하향링크 전송, 예를 들어 하향링크 제어 채널 전송(1d-02)으로 사용되며, 세번째 OFDM 심볼부터 상향링크 전송으로 활용되고 있다. 두번째 OFDM 심볼은 전송갭으로 활용된다. 상향링크 전송에서는 상향링크 데이터채널 전송과 상향링크 제어채널 전송이 가능하다.

다음으로 long PUCCH(1d-03)에 대해서 설명하도록 한다. 긴 전송기간의 제어 채널은 셀 커버리지를 크게 하기 위한 목적으로 사용되기 때문에 OFDM 전송 보다는 단반송파 전송인 DFT-S-OFDM 방식으로 전송될 수 있다. 따라서 이때는 연속된 부반송파만을 사용하여 전송되어야 하고, 또한 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있도록 하기 위하여 1d-08과 1d-09와 같이 떨어진 위치에서 긴 전송구간의 상향링크 제어 채널을 구성한다. 시간 측면에서 long PUCCH를 전송하기 위한 OFDM 심볼 개수는 4부터 14까지 지원한다. 주파수 측면에서 떨어지는 거리(1d- 05)는 단말이 지원하는 대역폭 보다는 작아야 하며, 슬롯의 앞부분에서는 1d-08과 같이 PRB-1을 활용하여 전송하고, 슬롯의 뒷부분에서는 1d-09와 같이 PRB-2을 활용하여 전송한다. 상기에서 PRB는 물리 자원 블록으로 주파수측에서 최소 전송 단위를 의미하며, 12개의 부반송파 등으로 정의할 수 있다. 따라서 PRB-1과 PRB-2의 주파수 측 거리는 단말의 최대 지원 대역폭보다는 작아야 하며, 단말의 최대 지원 대역폭은 시스템이 지원하는 대역폭(1d-06)보다 같거나 작을 수 있다. 상기 주파수 자원 PRB-1과 PRB-2는 상위 신호에 의해 단말에게 설정될 수 있으며, 상위 신호에 의해 주파수 자원이 비트 필드에 맵핑되고, 어떤 주파수 자원이 사용될 지가 하향 제어 채널에 포함된 비트 필드에 의해 단말에게 지시될 수 있다. 또한 1d-08의 슬롯 앞부분에서 전송되는 제어채널과 1d-09의 슬롯 뒷부분에서 전송되는 제어채널은 각각 1d-10의 상향링크 제어 정보(UCI)와 단말 기준 신호(1d-11)로 구성되며, 두 신호는 시간적으로 구분되어 다른 OFDM 심볼에서 전송되는 것을 가정한다.

다음으로 short PUCCH(1d-18)에 대해서 설명하도록 한다. Short PUCCH는 하향링크 중심 슬롯과 상향링크 중심 슬롯 모두에서 전송될 수 있으며, 일반적으로 슬롯의 마지막 심볼, 혹은 뒷 부분에 있는 OFDM 심볼(가령 맨 마지막 OFDM 심볼 혹은 끝에서 두번째 OFDM 심볼, 혹은 맨 마지막 2 OFDM 심볼)에서 전송된다. 물론 슬롯 내에 임의의 위치에서 Short PUCCH가 전송되는 것도 가능하다. 그리고 Short PUCCH은 하나의 OFDM 심볼, 혹은 복수개의 OFDM 심볼을 이용하여 전송될 수 있다. 도 1d에서 Short PUCCH는 슬롯의 마지막 심볼(1d-18)에서 전송된다. Short PUCCH을 위한 무선 자원은 주파수 측에서 PRB 단위로 할당되는데, 할당되는 PRB들은 연속된 복수개의 PRB가 할당될 수도 있고, 주파수 대역에서 떨어져 있는 복수개의 PRB가 할당될 수도 있다. 그리고 할당되는 PRB는 단말이 지원하는 주파수 대역(1d-07)보다는 같거나 작은 대역 안에 포함되어 있어야 한다. 상기 할당되는 주파수 자원인 복수개의 PRB는 상위 신호에 의해 단말에게 설정될 수 있으며, 상위 신호에 의해 주파수 자원이 비트 필드에 맵핑되고, 어떤 주파수 자원이 사용될 지가 하향 제어 채널에 포함된 비트 필드에 의해 단말에게 지시될 수 있다. 그리고 하나의 PRB 내에서 상향링크 제어정보(1d-20)와 복조 기준 신호(1d-21)는 주파수 대역에서 다중화가 되어야 하는데, 1d-12에서와 같이 매 두 개의 심볼당 하나의 부반송파에 복조 기준 신호를 전송하는 방법, 혹은 1d-13에서와 같이 매 세 개의 심볼당 하나의 부반송파에 복조 기준 신호를 전송하는 방법, 혹은 1d-14에서와 같이 매 네 개의 심볼당 하나의 부반송파에 복조 기준 신호를 전송하는 방법 등이 존재할 수 있다.

도 1d를 기반으로 PUCCH 전송이 다양한 OFDM 심볼에서 전송되는 예들을 설명하였다.

다음으로 도 1e를 기반으로 PUSCH 및 SRS, 혹은 PUCCH 전송이 다양한 OFDM 심볼에서 전송되는 예를 설명하도록 한다.

도 1e에서 1e-01은 하향 제어 채널을 나타내며, 단말 공통 제어 채널일 수도 있고, 단말 전용 제어 채널일 수도 있다. 단말 공통 제어 채널은 슬롯 혹은 미니 슬롯의 포맷 정보 등의 단말들에게 공통적으로 지시될 수 있는 정보들을 포함한다. 단말 전용 제어 채널은 상하향 데이터 스케줄링을 위한 데이터 전송 주파수 위치 정보와 같은 단말 전용 정보들을 포함한다.

도 1e에서 1e-02는 상향 데이터 채널을 나타내며, 데이터 채널 내에는 상향 데이터와 함께 상향 데이터 송수신에 필요한 RS가 포함된다.

도 1e에서 1e-03는 상향 제어 채널을 나타내며, 제어 채널 내에는 상향 제어 정보와 함께 상향 제어 정보 송수신에 필요한 RS가 포함된다.

도 1e에서 1e-04은 한 슬롯 내에서 하향 전송이 가능한 시간 및 주파수 영역을 가리킨다.

도 1e에서 1e-05는 한 슬롯 내에서 상향 전송이 가능한 시간 및 주파수 영역을 가리킨다.

도 1e에서 1e-06는 한 슬롯 내에서 하향에서 상향으로의 RF 변경을 위해 필요한 시간 및 주파수 영역을 가리킨다.

도 1e에서 1e-07은 상향 사운드 참조 신호를 나타낸다.

먼저 한 슬롯 구간(1e-08)의 상향 중심 슬롯(1e-11)에서 상향 데이터의 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼(혹은 구간 길이)에 따라 상향 데이터의 전송 OFDM 심볼 구간은 OFDM 심볼 단위로 가변할 수 있다. 도 1e의 상향 중심 슬롯(1e-11)에서 하향 제어 채널(1e-01)과 상향 데이터 채널(1e-02), 상향 사운딩 참조 신호(1e-07)이 전송되는 시간 및 주파수 영역을 도시하고 있다. 상향 데이터 채널(1e-02)는 상향 구간(1e-05)에서 전송을 시작할 수 있으며, 다른 단말들의 상향 사운딩 참조 신호(1e-07)와의 전송 충돌을 방지하기 위하여, 기지국은 단말이 어떤 슬롯 내의 상향 구간(1e-05)내에서 어떤 OFDM 심볼에서 상향 사운딩 참조 신호가 전송되는지 여부를 단말에게 알려주어야 한다. 결과로써, 상향 데이터(1e-02)의 전송 OFDM 심볼 구간은 상향 구간(1e-05)내의 일부의 OFDM 심볼들에서만 전송될 수 있다.

다음으로 한 슬롯 구간(1e-08)의 상향 전용 슬롯(1e-21)에서 상향 데이터의 전송 OFDM 심볼 구간이 가변하는 상황에 대해 설명하도록 한다. 도 1e의 상향 전용 슬롯(1e-21)에서 상향 데이터 채널(1e-02)과 상향 제어 채널(1e-03)이 전송되는 시간 및 주파수 영역을 도시하고 있다. 상향 데이터 채널(1e-02)는 상향 구간(1e-05)의 첫 OFDM 심볼부터 전송을 시작할 수 있으며, 다른 단말들의 상향 제어 채널(1e-03)의 시간 및 주파수 영역을 알 수 없기 때문에, 다른 단말들의 상향 제어 채널(1e-03)의 시간 및 주파수 영역과 충돌이 나지 않도록 기지국은 단말이 한 슬롯 내의 상향 구간(1e-05)내에서 어떤 OFDM 심볼까지 상향 데이터 채널(1e-02)를 전송할 수 있는지를 한 단말에게 알려 줘야 한다.

도 1e에서 설명한 바와 같이 단말들의 PUSCH, PUCCH, SRS(Sounding Reference Signal) 전송 시간 및 주파수 영역으로 인해서 상향 데이터 채널, 상향 제어 채널, 상향 사운딩 참조 신호들의 전송 OFDM 심볼 수는 가변할 수 있다.

도 1d와 도 1e에서 설명한 바와 같이 상향 링크 전송 구간이 OFDM 심볼 단위로 가변할 때, 본 발명에서 전송 OFDM 심볼 개수를 기반으로 상향 링크 전송의 전력 제어를 수행하는 방안을 설명하도록 한다. 또한 초신뢰성을 요구 조건으로 하는 URLLC와 같은 서비스의 상향 전송을 수행하는 경우 요구되는 신뢰성을 만족시키기 위하여 상향 링크 전송의 전력 제어를 수행하는 방안을 추가적으로 설명하도록 한다.

먼저 본 발명에서 제안하는 NR에서의 상향링크 전송의 전력제어에 대해서 설명하도록 한다. 특히 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3을 이용하여 PUCCH, PUSCH, SRS를 위하여 사용되는 전력 제어 방안에 대해서 각각 설명하도록 한다. 밑에서는 주로 PUCCH의 전송 전력 제어에 대해서 설명하지만, PUSCH나 SRS의 전송 전력에 대해서도 본 발명에서 제시하는 실시예의 적용이 아무 제한없이 가능하다.

NR 시스템에서 단말은 상향 링크 전송의 전송 전력을 제어하여 PUCCH, PUSCH, SRS등을 전송한다. 이 때 단말은 하기 <수학식 1>과 같이 산출되는 값으로 PUCCH의 상향 링크 제어 정보의 전송 전력을 제어할 수 있다.

<수학식 1>

단말은 하기 <수학식 2>과 같이 산출되는 값으로 PUSCH의 상향 링크 데이터 정보의 전송 전력을 제어할 수 있다.

<수학식 2>

단말은 하기 <수학식 3>과 같이 산출되는 값으로 SRS의 상향 링크 사운딩 참조 신호의 전송 전력을 제어할 수 있다.

<수학식 3>

상기 <수학식 1>에서, i는 슬롯의 인덱스이며, P_CMAX _,c(i)는 한 슬롯에서 단말기의 최대 전송 전력이며, P_{O_} _PUCCH는 기지국에 의해 설정되는 단말기 관련 초기 설정값과 셀 관련 초기 설정값의 합이며, PL c은 기지국과 단말기 사이의 경로 손실을 보정하기 위한 값이다. 아울러, 상기 <수학식 1>에서 h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)와 Δ_{F_} _PUCCH(F)는 상향 링크 제어 정보를 위한 포맷, 즉 PUCCH 포맷과 상향 링크 제어 정보의 양에 따라 다르게 설정되는 인자이다. 상기 Δ_{F_} _PUCCH(F)는 상위 시그날링(higher layer signaling)에 의해 기지국에서 단말기에 지시되며, 상향 링크 제어 정보를 위한 각 포맷에 따라 다수개의 정수값의 집합들 중에서 한 값으로 설정된다. 그리고 h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)와 Δ_{F_} _PUCCH(F)는 서로 상호 보완적이며, h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)로 설정된 전송 전력이 과도하거나 모자라는 경우 Δ_{F_} _PUCCH(F)로 보상할 수 있다. 이때 상기 Δ_{F_PUCCH}(F)는 가장 적은 값의 전력을 필요로 하는 PUCCH format을 기준으로 다른 PUCCH format을 위해 필요로 되는 상대적인 전력 값을 설정한다. 즉 NR에서 long PUCCH 포맷을 위해 PUCCH format A, PUCCH format B, PUCCH format C를 정의한다고 가정하는 경우 PUCCH format A의 절대적인 전력 값을 0dB로 정해 놓고, 다른 상향 링크 제어 정보를 위한 포맷 혹은 상향 링크 제어 정보의 양과 종류에 따라 필요로 되는 상대적인 전력 값을 부여한다. 가령 PUCCH format A를 사용하는 경우 1%의 오류 확률을 얻기 위해 필요로 되는 SNR(Signal to Noise Ratio)이 -6dB이고, PUCCH format B를 사용하는 경우 1%의 오류 확률을 얻기 위해 필요로 되는 SNR이 1dB라 하면, Δ_{F_} _PUCCH(F)에서 상기 PUCCH format A를 위해 0dB를 설정하고, 상기 PUCCH format B를 위해 7dB를 설정한다. 이 때 상기의 PUCCH format A에서 1%의 오류 확률을 얻기 위해 원래 필요로 되었던 -6dB라는 값은 PO_PUCCH에 반영이 되어 있음을 주지한다.

상기 h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)는 NR 시스템에서 상향 링크 제어 정보를 위한 포맷, 즉 정의되는 다양한 PUCCH format각각에 따라 입력 비트수를 기반으로 다르게 전력이 제어되게 하기 위한 수식을 나타낸다.

상기 M_PUCCH _,c(i))는 PUCCH 전송을 위해 설정되는 전송 주파수 자원량을 반영하기 위한 수식이다.

g(i)는 매 슬롯에서 전송될 수 있는 PDCCH에 의해 동적으로 변화시킬 수 있도록 전송되는 값(δ)을 적용했을 때의 슬롯 i의 전력값으로써 이전 슬롯의 g(i)인 g(i-1)에 상기 δ 값을 누적시켜 슬롯 i의 g(i)를 설정할 수도 있고 이전 슬롯에서의 값을 무시하고 해당 슬롯에서 지시된 값만을 적용하여 절대값으로 슬롯 i의 g(i)를 설정할 수도 있다.

위에서 설명한 수식들을 적어도 1개 이상 합산하여 short PUCCH 혹은 long PUCCH의 전송 전력 제어를 위한 q₁(i)을 구성하는 것이 가능하며, q₁(i)은 PUCCH의 상향 전력 제어를 위해 기본적으로 고려되어야 하는 수식들이다.

상기 <수학식 2>에서, i는 슬롯의 인덱스이며, P_CMAX _,c(i)는 한 슬롯에서 단말기의 최대 전송 전력이며, P_{O_} _PUSCH _,c(j)는 기지국에 의해 설정되는 단말기 관련 초기 설정값과 셀 관련 초기 설정값의 합이며, α_c(j)^*PLc 은 기지국과 단말기 사이의 경로 손실을 보정하기 위한 값이다. 상기 M_PUSCH _,c(i)는 PUSCH 전송을 위해 스케줄링되는 전송 주파수 자원량을 반영하기 위한 것이다. ΔTF,c(i)는 MCS의 의한 변조 방식 및 부호율을 반영하기 위한 것이며, f_c(i)는 매 슬롯에서 전송될 수 있는 PDCCH에 의해 동적으로 변화시킬 수 있도록 전송되는 값(δ)을 적용했을 때의 슬롯 i의 전력값으로써 이전 슬롯의 f_c(i)인 f_c(i-1)에 상기 δ 값을 누적시켜 슬롯 i의 f_c(i)를 설정할 수도 있고 이전 슬롯에서의 값을 무시하고 해당 슬롯에서 지시된 값만을 적용하여 절대값으로 슬롯 i의 f_c(i)를 설정할 수도 있다.

상기 <수학식 3>에서, i는 슬롯의 인덱스이며, P_CMAX _,c(i)는 한 슬롯에서 단말기의 최대 전송 전력이며, P_SRS _{_OFFSET,c} 과 P_{O_} _PUSCH _,c(j)는 기지국에 의해 설정되는 단말기 관련 초기 설정값과 셀 관련 초기 설정값의 합이며, α_c(j)^*PL_c 은 기지국과 단말기 사이의 경로 손실을 보정하기 위한 값이다. 상기 M_SRS _,c는 SRS 전송을 위해 설정되는 전송 주파수 자원량을 반영하기 위한 것이다. f_c(i)는 매 슬롯에서 전송될 수 있는 PDCCH에 의해 동적으로 변화시킬 수 있도록 전송되는 값(δ)을 적용했을 때의 슬롯 i의 전력값으로써 이전 슬롯의 f_c(i)인 f_c(i-1)에 상기 δ 값을 누적시켜 슬롯 i의 f_c(i)를 설정할 수도 있고 이전 슬롯에서의 값을 무시하고 해당 슬롯에서 지시된 값만을 적용하여 절대값으로 슬롯 i의 f_c(i)를 설정할 수도 있다.

다음으로 PUCCH, PUSCH, SRS의 전송 심볼수에 따른 전력 조절을 하기 위한 방안을 설명하도록 한다. 첫번째 실시예로써 q₁(i), q₂(i), q₃(i)에 각각 PUCCH, PUSCH, SRS의 전송 심볼수에 따른 전력을 조절하기 위해 전송 심볼수를 입력으로 하는 수식 h(n_symbol)을 추가하는 것이다. h(n_symbol)에 따른 전력 값을 결정하기 위해서 수식 뿐만 아니라 PUCCH, PUSCH, SRS의 전송 OFDM 심볼 수에 따른 전송 전력 값을 표와 같이 정의하는 것도 가능하다.

두번째 실시예로써 q₁(i), q₂(i), q₃(i)에 각각 PUCCH, PUSCH, SRS의 전송 심볼수에 따른 전력을 조절하기 위해 q₁(i), q₂(i), q₃(i)을 linear value로 변환한 t₁(i), t₂(i), t₃(i)에 전송 심볼수에 따른 계수 w1, w2, w3를 각각 곱하는 것이다.

한 슬롯에서의 모든 OFDM 심볼들에서 PUCCH, PUSCH, SRS전송을 고려한 전력 값이 각각 q₁(i), q₂(i), q₃(i)라 가정할 때, 1 OFDM 심볼에서의 전력 값은 q₁(i), q₂(i), q₃(i)를 모든 OFDM 심볼개수로 나눈 값일 수 있다. [표 1a-02]와 [표1a-03]에서 각각 첫번째 실시예와 두번째 실시예의 가능한 예시를 보여준다. 이 때 한 슬롯에서의 전송 전력의 변화를 최소한으로 유지할 수 있는 장점이 있다.

[표 1a-02]

[표 1a-03]

이와 반대로 한 슬롯에서의 전송 전력에 따른 상향 커버리지를 유지하기 위해서 1 또는 2 OFDM 심볼에서의 PUCCH, PUSCH, SRS 전송시에도 각각 한 슬롯에서의 전송 전력을 유지하도록 전송 전력을 증가시키는 방안을 고려할 수 있다. [표 1a-04]와 [표1a-05]에서 각각 첫번째 실시예와 두번째 실시예의 가능한 예시를 보여준다.

[표 1a-04]

[표 1a-05]

세번째 실시예로써 TPC command인 값인 δ를 PUCCH, PUSCH, SRS 전송 OFDM 심볼수에 따라 다른 값을 적용하는 것이다. 가령, δ에 PUCCH 전송 OFDM 심볼 수의 집합에 따라 계수 k를 곱하여 k^* δ를 δ 대신 적용한다. 예로써, 7< n_symbol ≤ 14과 1< n_symbol ≤ 7에 대해서 다른 k를 적용하는 것이 가능하다. 또는 [표 1a-06]과 같이 표로써 PUCCH 전송 OFDM 심볼 수에 따라 다른 TPC command를 적용하는 것이 가능하다. 예로써, 7< n_symbol ≤ 14에 대해서 Set A를 적용하고 1< n_symbol ≤ 7에 대해서 Set B를 적용하는 것이 가능하다.

[표 1a-06]

다음으로 초신뢰성을 요구 조건으로 하는 URLLC와 같은 서비스의 PUCCH 전송을 수행하는 경우 전력 조절을 하기 위한 방안을 설명하도록 한다. 단말은 하향 데이터 신호를 스케줄링 받는 하향 제어 채널의 DCI 사이즈 또는 특정 필드의 셋팅 또는 URLLC를 위한 별개의 RNTI로부터 URLLC 데이터가 스케줄링된다는 것을 알 수 있다. 혹은 URLLC를 위한 상위 신호의 설정이나 URLLC를 위한 전송 모드의 설정에 의해 URLLC 데이터가 스케줄링 된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 하향 제어 채널에 의해 스케줄링 되는 하향 데이터에 대한 상향 제어 채널이 전송되는 것을 알 수 있다. 혹은 단말은 단말의 상위의 패킷 IP나 포트 번호의 맵핑, 특정 logical channel ID 맵핑에 의해 URLLC 상향 데이터 전송이 수행되어야 하는 것을 알 수 있다. 혹은 단말이 특정 상향 자원에서 상향 링크를 전송하도록 스케줄링 받거나 설정된 경우, 상기 상향 링크가 URLLC를 위한 것이라고 판단할 수 있다. 단말은 네번째 실시예로써 TPC command필드와 적용할 전력 값인 δ를 정의해 놓은 표에 power boosting에 따른 전력 값을 적용하기 위한 필드를 추가하는 것이다. 가령, [표 1a-07]과 같이 표로써 power boosting이 필요한 경우에 따른 필드를 추가하고 기지국이 상기 필드의 적용을 지시하여 단말이 상기 필드에 따른 지시를 수신한 경우 상기 필드를 적용하는 것이 가능하다. Power boosting 에 따른 전력 증가 값은 상위 신호에 의해 설정될 수도 있고, 규격의 아래 표에 정의될 수 있다.

[표 1a-07]

도 1f는 본 발명에서의 실시예들에 대한 기지국 및 단말 절차를 설명하는 도면이다.

먼저 기지국 절차를 설명하도록 한다.

단계 1f-11에서 기지국은 단말에게 상향 전력 제어 설정 정보를 전송한다. 상기 상향 전력 제어 설정 정보는 PUCCH, PUSCH, SRS가 다양한 OFDM 심볼 구간에서 전송되는 경우 혹은 신뢰성을 만족하기 위한 경우 전력 제어를 하기 위해 상위 신호로 설정이 필요한 정보를 포함하며, 상위 신호를 통하여 단말에게 전송할 수 있다.

단계 1f-12에서 기지국은 단말에게 본 발명에 따른 상향 전력 제어 명령을 전송한다. 상기 상향 전력 제어 명령은 도 1e에의 실시예에서 제시한 바와 같이 PUCCH, PUSCH, SRS가 다양한 OFDM 심볼 구간에서 전송되는 경우 혹은 신뢰성을 만족하기 위한 경우 전력 제어를 하기 위해 필요한 정보를 포함하며, 하향 제어 채널을 통해 단말에게 전송한다.

단계 1f-13에서 기지국은 단계 1f-11 혹은 단계 1f-12에서 상향 링크 전력을 제어하도록 설정하거나 지시한 상향 링크 채널이나 상향 링크 신호를 단말로부터 수신한다.

다음으로 단말 절차를 설명하도록 한다.

단계 1f-21에서 단말은 기지국으로부터 상향 전력 제어 설정 정보를 수신한다. 상기 상향 전력 제어 설정 정보는 PUCCH, PUSCH, SRS가 다양한 OFDM 심볼 구간에서 전송되는 경우 혹은 신뢰성을 만족하기 위한 경우 전력 제어를 하기 위해 상위 신호로 설정이 필요한 정보를 포함하며, 상위 신호를 통하여 기지국으로부터 수신할 수 있다.

단계 1f-22에서 단말은 기지국으로부터 본 발명에 따른 상향 전력 제어 명령을 수신한다. 상기 상향 전력 제어 명령은 도 1e에의 실시예에서 제시한 바와 같이 PUCCH, PUSCH, SRS가 다양한 OFDM 심볼 구간에서 전송되는 경우 혹은 신뢰성을 만족하기 위한 경우 전력 제어를 하기 위해 필요한 정보를 포함하며, 하향 제어 채널을 통해 기지국으로부터 수신한다.

단계 1f-23에서 단말은 단계 1f-11 혹은 단계 1f-12에서 상향 링크 전력을 제어하도록 설정하거나 지시한 상향 링크 채널이나 상향 링크 신호를 기지국으로 전송한다.

다음으로 도 1k는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다.

제어기 (1k-01)은 본 발명의 도 1f에 따른 기지국 절차와 본 발명의 도 1e에 따른 상향 링크 전력 제어 방법에 따라 상향 링크 전력 제어 설정에 필요한 전송 자원을 제어하여, 5G 제어 정보 전송 장치(1k-05) 및 5G 데이터 송수신 장치(1k-07)를 통해 단말에 전송하고, 스케줄러(1k-03)에서 5G 데이터를 스케줄링하여 5G 데이터 송수신 장치(1k-07)을 통해 5G 단말과 5G 데이터를 송수신한다.

다음으로 도 1l은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.

본 발명의 도 1f에 따른 단말 절차와 본 발명의 도 1e에 따른 상향 링크 전력 제어 방법에 따라 5G 제어 정보 수신 장치(1l-05) 및 5G 데이터 송수신 장치(1l-06)를 통해 기지국으로부터 상향 링크 전력 제어 설정에 필요한 정보와 전력 제어 명령을 수신하고, 제어기 (1l-01)는 수신된 자원 위치에서 스케줄링 된 5G 데이터에 대해 5G 데이터 송수신 장치(1l-06)을 통해 상향 링크에 대한 전력을 제어하여 5G 기지국과 송수신한다.

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

Claims

무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.