KR20190029536A - 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 채널 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 채널 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국간 상향링크 채널을 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 개시한다.
보다 구체적으로, 본 발명에서는 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 하나 이상의 단말이 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널을 하나의 단위 시간 (예: 서브프레임, 또는 슬롯)에서 다중화하여 전송하고, 이에 대응하여 기지국이 상기 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널을 수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 개시한다.

Description

비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 채널 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국간 상향링크 채널을 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치들에 대한 것이다.
보다 구체적으로, 이하의 설명은 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 하나 이상의 단말이 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널을 하나의 단위 시간 (예: 서브프레임, 또는 슬롯)에서 다중화하여 전송하고, 이에 대응하여 기지국이 상기 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널을 수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치들에 대한 것이다.
무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
또한, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 RAT (radio access technology) 에 비해 향상된 모바일 브로드밴드 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려되고 있다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연(latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 고려되고 있다.
이와 같이 향상된 모바일 브로드밴드 통신, 매시프 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있다.
본 발명의 목적은 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 채널들을 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 비면허 대역에서 동작하는 NR 시스템에서 상향링크 채널들의 효율적인 다중화 방법 및 이에 기반한 상향링크 채널들의 송수신 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시 예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 발명은 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국간 상향링크 채널을 송수신하는 방법 및 장치들을 제공한다.
본 발명의 일 양태로서, 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 상향링크 채널을 수신하는 방법에 있어서, 하향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어 지시자 (downlink control indicator, DCI)를 상향링크 제어 채널을 전송할 제1 단말에게 전송하고, 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제2 DCI를 상향링크 데이터 채널을 전송할 제2 단말에게 전송하되, 상기 제1 DCI 및 제2 DCI는, 대응하는 단말이 대응하는 상향링크 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 각각 포함하고, 각 단말별 대응하는 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서의 채널 접근 절차의 결과에 따라 비면허 대역을 통해 전송되는 상기 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널 중 하나 이상을 수신하는 것을 포함하는, 상향링크 채널 수신 방법을 제안한다.
본 발명의 다른 양태로서, 비면허 대역을 무선 통신 시스템에서 상향링크 채널을 수신하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은 송신부; 수신부; 및 상기 송신부 및 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어 지시자 (downlink control indicator, DCI)를 상향링크 제어 채널을 전송할 제1 단말에게 전송하고, 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제2 DCI를 상향링크 데이터 채널을 전송할 제2 단말에게 전송하도록 구성되며, 상기 제1 DCI 및 제2 DCI는, 대응하는 단말이 대응하는 상향링크 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 각각 포함하고, 상기 프로세서는 각 단말별 대응하는 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서의 채널 접근 절차의 결과에 따라 비면허 대역을 통해 전송되는 상기 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널 중 하나 이상을 수신하도록 구성되는, 기지국을 제안한다.
일 예로, 상기 제1 DCI 및 제2 DCI가 지시하는 채널 접근 절차를 위한 자원 영역은 동일한 자원 영역일 수 있다.
이때, 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 TDM (Time Division Multiplexing)되어 전송되고, 상기 상향링크 제어 채널은 상기 상향링크 데이터 채널과 시간 차원에서 인접하여 상기 상향링크 데이터 채널의 이전 또는 이후 시간 영역에서 전송될 수 있다.
또는, 상기 상향링크 데이터 채널의 전송 시작 시점과 상기 상향링크 제어 채널의 전송 시작 시점이 동일할 수 있다.
또는, 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 FDM (Frequency Division Multiplexing)되어 전송될 수 있다.
다른 예로, 상기 제1 DCI가 지시하는 채널 접근 절차를 위한 자원 영역은 상기 상향링크 제어 채널과 시간 차원에서 인접하여 상기 상향링크 제어 채널의 이전 시간 영역에 위치하고, 상기 제2 DCI가 지시하는 채널 접근 절차를 위한 자원 영역은 상기 상향링크 데이터 채널과 시간 차원에서 인접하여 상기 상향링크 데이터 채널의 이전 시간 영역에 위치할 수 있다.
이때, 상기 상향링크 제어 채널은 상기 상향링크 데이터 채널보다 시간 차원에서 이전 또는 이후 시간 영역에서 전송될 수 있다.
또한, 상기 제1 DCI 및 제2 DCI는 단말 그룹 공통 하향링크 제어 정보를 통해 전송될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서, 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 채널을 전송하는 방법에 있어서, 하향링크 스케줄링 정보 또는 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 하향링크 제어 지시자 (downlink control indicator, DCI)를 기지국으로부터 수신하고, 상기 DCI는, 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 포함하고, 상기 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서 채널 접근 절차를 수행하고, 상기 채널 접근 절차의 결과에 따라 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 비면허 대역을 통해 전송하는 것을 포함하는, 상향링크 채널 전송 방법을 제안한다.
본 발명의 또 다른 양태로서, 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 채널을 전송하는 단말에 있어서, 상기 단말은 송신부; 수신부; 및 상기 송신부 및 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 하향링크 스케줄링 정보 또는 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 하향링크 제어 지시자 (downlink control indicator, DCI)를 기지국으로부터 수신하도록 구성되고, 상기 DCI는 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서 채널 접근 절차를 수행; 및 상기 채널 접근 절차의 결과에 따라 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 비면허 대역을 통해 전송하도록 구성되는, 단말을 제안한다.
상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 비면허 대역에서 동작하는 NR 시스템에서 상향링크 채널들을 효율적으로 다중화하여 송수신할 수 있다.
또한, 단말 입장에서는 보다 효율적인 채널 접근 절차의 수행을 통해 비면허 대역에서 상향링크 채널 전송을 수행할 수 있다.
또한, 기지국 입장에서는 단말의 채널 접근 절차를 위해 낭비되는 자원을 최소화함으로써 보다 효율적인 비면허 대역에서 상향링크 채널 수신을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 무선 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 LTE-U 시스템에서 지원하는 CA 환경의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 LBT 과정 중 하나인 FBE 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 FBE 동작을 블록 다이어그램으로 나타낸 도면이다.
도 9는 LBT 과정 중 하나인 LBE 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 LAA 시스템에서 지원하는 DRS 전송 방법들을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 CAP 및 CWA를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 적용 가능한 부분적 TTI (partial TTI) 또는 부분적 서브프레임을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 적용 가능한 서브프레임 구조 (Self-contained subframe structure)를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15는 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 예에 따른 프레임 구조를 간단히 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 예에 따라 적용 가능한 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 다른 예에 따라 적용 가능한 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 예에 따라 적용 가능한 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 예에 따라 적용 가능한 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 21은 제안하는 실시 예들이 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.
이하의 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 단말(Terminal)은 사용자 기기(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 가입자 단말(SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP TS 36.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
예를 들어, 전송기회구간(TxOP: Transmission Opportunity Period)라는 용어는 전송구간, 전송 버스트(Tx burst) 또는 RRP(Reserved Resource Period)라는 용어와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, LBT(Listen Before Talk) 과정은 채널 상태가 유휴인지 여부를 판단하기 위한 캐리어 센싱 과정, CCA(Clear Channel Accessment), 채널 접속 과정(CAP: Channel Access Procedure)과 동일한 목적으로 수행될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 설명한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 수 있다.
CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.
UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다. 본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 위주로 기술하지만 IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.
1. 3GPP LTE/LTE_A 시스템
1.1. 물리 채널들 및 이를 이용한 신호 송수신 방법
무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송(S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신(S16)과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
1.2. 자원 구조
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2(a)는 타입 1 프레임 구조(frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중(full duplex) FDD(Frequency Division Duplex) 시스템과 반이중(half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.
하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지고, Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 균등한 길이를 가지며 0부터 19의 인덱스가 부여된 20개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 여기서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함한다.
전이중 FDD 시스템에서는 각 10ms 구간 동안 10개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할 수 없다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지며, 153600*Ts = 5ms 길이를 가지는 2개의 하프프레임(half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 30720*Ts = 1ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 각 Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다.
타입 2 프레임에는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임을 포함한다. 여기서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
다음 표 1은 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
Figure pct00001
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH가 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH가 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이러한 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0부터 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
1.3. CSI 피드백
3GPP LTE 또는 LTE-A 시스템에서는, 사용자 기기(UE)가 채널 상태 정보(CSI)를 기지국(BS 또는 eNB)으로 보고하도록 정의되었다. 여기서, 채널 상태 정보(CSI)는 UE와 안테나 포트 사이에 형성되는 무선 채널(또는 링크)의 품질을 나타내는 정보를 통칭한다.
예를 들어, 상기 채널 상태 정보 (CSI)는 랭크 지시자(rank indicator, RI), 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 채널 품질 지시자(channel quality indicator, CQI) 등을 포함할 수 있다.
여기서, RI는 해당 채널의 랭크(rank) 정보를 나타내며, 이는 UE가 동일 시간-주파수 자원을 통해 수신하는 스트림의 개수를 의미한다. 이 값은 채널의 롱 텀 페이딩(Long Term Fading)에 의해 종속되어 결정된다. 이어, 상기 RI는 PMI, CQI보다 보통 더 긴 주기로 상기 UE에 의해 BS로 피드백될 수 있다.
PMI는 채널 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 UE가 선호하는 프리코딩 인덱스를 나타낸다.
CQI는 채널의 세기를 나타내는 값으로 일반적으로 BS가 PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다.
3GPP LTE 또는 LTE-A 시스템에서 기지국은 다수개의 CSI 프로세스를 UE에게 설정해 주고, 각 프로세스에 대한 CSI를 UE로부터 보고 받을 수 있다. 여기서 CSI 프로세스는 기지국으로부터의 신호 품질 특정을 위한 CSI-RS와 간섭 측정을 위한 CSI 간섭 측정 (CSI-interference measurement, CSI-IM) 자원으로 구성된다.
1.4. RRM 측정
LTE 시스템에서는 전력 제어 (Power control), 스케줄링 (Scheduling), 셀 검색 (Cell search), 셀 재선택 (Cell reselection), 핸드오버 (Handover), 라디오 링크 또는 연결 모니터링 (Radio link or Connection monitoring), 연결 수립/재수립 (Connection establish/re-establish) 등을 포함하는 RRM (Radio Resource Management) 동작을 지원한다. 이때, 서빙 셀은 단말에게 RRM 동작을 수행하기 위한 측정 값인 RRM 측정 (measurement) 정보를 요청할 수 있다. 대표적인 정보로, LTE 시스템에서 단말은 각 셀에 대한 셀 검색 (Cell search) 정보, RSRP (reference signal received power), RSRQ (reference signal received quality) 등의 정보를 측정하여 보고할 수 있다. 구체적으로, LTE 시스템에서 단말은 서빙 셀로부터 RRM 측정을 위한 상위 계층 신호로 'measConfig'를 전달 받고, 상기 단말은 상기 'measConfig'의 정보에 따라 RSRP 또는 RSRQ를 측정할 수 있다.
여기서 LTE 시스템에서 정의하는 RSRP, RSRQ, RSSI는 다음과 같이 정의될 수 있다.
먼저, RSRP는 고려되는 측정 주파수 대역 내 셀-특정 참조 신호를 전송하는 자원 요소들의 전력 분포(power contribution, [W] 단위)의 선형 평균으로 정의된다. (Reference signal received power (RSRP), is defined as the linear average over the power contributions (in [W]) of the resource elements that carry cell-specific reference signals within the considered measurement frequency bandwidth.) 일 예로, RSRP 결정을 위해 셀-특정 참조 신호 R0가 활용될 수 있다. (For RSRP determination the cell-specific reference signals R0 shall be used.) 만약 UE가 셀-특정 참조 신호 R1이 이용 가능하다고 검출하면, 상기 UE는 R1을 추가적으로 이용하여 RSRP를 결정할 수 있다. (If the UE can reliably detect that R1 is available it may use R1 in addition to R0 to determine RSRP.)
RSRP를 위한 참조 포인트는 UE의 안테나 커넥터가 될 수 있다. (The reference point for the RSRP shall be the antenna connector of the UE.)
만약 UE가 수신기 다이버시티를 이용하면, 보고되는 값은 개별적인 다이버시티 브랜치에 대응하는 RSRP보다 작으면 안 된다. (If receiver diversity is in use by the UE, the reported value shall not be lower than the corresponding RSRP of any of the individual diversity branches.)
이어, N이 E-UTRA 반송파 RSSI 측정 대역폭의 RB의 개수일 때, RSRQ는 E-UTRA 반송파 RSSI에 대한 RSRP의 비율로써, N?RSRP/(E-UTRA carrier RSSI)로 정의된다. (Reference Signal Received Quality (RSRQ) is defined as the ratio N?RSRP/(E-UTRA carrier RSSI), where N is the number of RB's of the E-UTRA carrier RSSI measurement bandwidth.) 상기 측정 값 내 분모 및 분자는 자원 블록의 동일한 세트에 의해 결정될 수 있다. (The measurements in the numerator and denominator shall be made over the same set of resource blocks.)
E-UTRA 반송파 RSSI는 공동-채널(co-channel) 서빙 및 비-서빙 셀, 인접 채널 간섭, 열 잡음 등을 포함하는 모든 소스로부터의 수신 신호에 대해, N 개의 자원 블록에 걸쳐, 측정 대역폭에서 안테나 포트 0 에 대한 참조 심볼을 포함하는 OFDM 심볼들만에서 단말에 의해 측정된 총 수신 전력([W] 단위)의 선형 평균을 포함한다. (E-UTRA Carrier Received Signal Strength Indicator (RSSI), comprises the linear average of the total received power (in [W]) observed only in OFDM symbols containing reference symbols for antenna port 0, in the measurement bandwidth, over N number of resource blocks by the UE from all sources, including co-channel serving and non-serving cells, adjacent channel interference, thermal noise etc.) 만약 상위 계층 시그널링이 RSRQ 측정을 위해 어떤 서브프레임들을 지시한 경우, 상기 지시된 서브프레임들 내 모든 OFDM 심볼들에 대해 RSSI가 측정된다. (If higher-layer signalling indicates certain subframes for performing RSRQ measurements, then RSSI is measured over all OFDM symbols in the indicated subframes.)
RSRQ를 위한 참조 포인트는 UE의 안테나 커넥터가 될 수 있다. (The reference point for the RSRQ shall be the antenna connector of the UE.)
만약, UE가 수신기 다이버시티를 이용하면, 보고되는 값은 개별적인 다이버시티 브랜치에 대응하는 RSRQ보다 작으면 안 된다. (If receiver diversity is in use by the UE, the reported value shall not be lower than the corresponding RSRQ of any of the individual diversity branches.)
이어, RSSI는 수신기 펄스 모양 필터에 의해 정의된 대역폭 내 열 잡음 및 수신기에서 생성된 잡음을 포함하는 수신된 광대역 전력으로 정의된다. (Received Signal Strength Indicator (RSSI) is defined as the received wide band power, including thermal noise and noise generated in the receiver, within the bandwidth defined by the receiver pulse shaping filter.)
측정을 위한 참조 포인트는 UE의 안테나 커넥터가 될 수 있다. (The reference point for the measurement shall be the antenna connector of the UE.)
만약, UE가 수신기 다이버시티를 이용하면, 보고되는 값은 개별적인 다이버시티 브랜치에 대응하는 UTRA 반송파 RSSI 보다 작으면 안 된다. (If receiver diversity is in use by the UE, the reported value shall not be lower than the corresponding UTRA carrier RSSI of any of the individual receive antenna branches.)
상기와 같은 정의에 따라, LTE 시스템에서 동작하는 단말은 주파수 간 측정 (Intra-frequency measurement)의 경우 SIB3에는 (system information block type 3)에서 전송되는 허용된 측정 대역폭 (Allowed measurement bandwidth) 관련 IE (information element)를 통해 지시되는 대역폭에서 RSRP를 측정할 수 있다. 또는, 주파수 내 측정 (Inter-frequency measurement)인 경우 상기 단말은 SIB5에서 전송되는 허용된 측정 대역폭을 통해 지시된 6, 15, 25, 50, 75, 100RB (resource block) 중 하나에 대응되는 대역폭에서 RSRP를 측정할 수 있다. 또는, 상기와 같은 IE가 없을 경우 상기 단말은 디폴트 동작으로써 전체 DL (downlink) 시스템의 주파수 대역에서 RSRP를 측정할 수 있다.
이때, 단말이 허용된 측정 대역폭에 대한 정보를 수신하는 경우, 상기 단말은 해당 값을 최대 측정 대역폭 (maximum measurement bandwidth)으로 생각하고 해당 값 이내에서 자유롭게 RSRP의 값을 측정할 수 있다. 다만, 서빙 셀이 WB-RSRQ로 정의되는 IE을 상기 단말에게 전송하고, 허용된 측정 대역폭을 50RB 이상으로 설정하면, 상기 단말은 전체 허용된 측정 대역폭에 대한 RSRP 값을 계산하여야 한다. 한편, 상기 단말은 RSSI 측정시 RSSI 대역폭의 정의에 따라 단말의 수신기가 갖는 주파수 대역을 이용해 RSSI를 측정한다.
2. LTE-U 시스템
2.1. LTE-U 시스템 구성
이하에서는 면허 대역(Licensed Band)인 LTE-A 대역과 비면허 대역(Unlicensed Band)의 반송파 결합 환경에서 데이터를 송수신하는 방법들에 대해서 설명한다. 본 발명의 실시 예들에서 LTE-U 시스템은 이러한 면허 대역과 비면허 대역의 CA 상황을 지원하는 LTE 시스템을 의미한다. 비면허 대역은 와이파이(WiFi) 대역 또는 블루투스(BT) 대역 등이 이용될 수 있다. 비면허 대역에서 동작하는 LTE-A 시스템을 LAA(Licensed Assisted Access)라 하며, LAA는 또는 면허 대역과의 조합으로 비면허 대역에서 데이터 송수신을 수행하는 방식을 의미할 수도 있다.
도 6은 LTE-U 시스템에서 지원하는 CA 환경의 일례를 나타내는 도면이다.
이하에서는 설명의 편의를 위해서, UE가 두 개의 요소 반송파(CC: Component Carrier)를 이용하여 면허 대역과 비면허 대역 각각에서 무선 통신을 수행 하도록 설정된 상황을 가정한다. 물론, UE에 세 개 이상의 CC들이 구성된 경우에도 이하 설명하는 방법들이 적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서, 면허 대역의 반송파(LCC: Licensed CC)는 주요소 반송파(Primary CC: PCC 또는 P셀로 부를 수 있음)이고, 비 면허 대역의 반송파(Unlicensed CC: UCC)는 부요소 반송파(Secondary CC: SCC 또는 S셀로 부를 수 있음)인 경우를 가정한다. 다만, 본 발명의 실시 예들은 다수 개의 면허 대역과 다수 개의 비면허 대역들이 캐리어 결합 방식으로 이용되는 상황에도 확장 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 제안 방식들은 3GPP LTE 시스템뿐만 아니라 다른 특성의 시스템 상에서도 확장 적용이 가능하다.
도 6에서는 하나의 기지국에서 면허 대역과 비면허 대역을 모두 지원하는 경우를 나타내었다. 즉, 단말은 면허 대역인 PCC를 통해 제어 정보 및 데이터를 송수신할 수 있고, 또한 비면허 대역인 SCC를 통해 제어 정보 및 데이터를 송수신할 수 있다. 그러나, 도 6에 도시된 상황은 하나의 일례이며, 하나의 단말이 다수 개의 기지국과 접속하는 CA 환경에도 본 발명의 실시 예들이 적용될 수 있다.
예를 들어, 단말은 매크로 기지국(M-eNB: Macro eNB)과 P셀을 구성하고, 스몰 기지국(S-eNB: Small eNB)과 S셀을 구성할 수 있다. 이때, 매크로 기지국과 스몰 기지국은 백홀 망을 통해 연결되어 있을 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서, 비면허 대역은 경쟁 기반의 임의 접속 방식으로 동작될 수 있다. 이때, 비면허 대역을 지원하는 eNB는 데이터 송수신 전에 먼저 케리어 센싱(CS: Carrier Sensing) 과정을 수행할 수 있다. CS 과정은 해당 대역이 다른 개체에 의해 점유되어 있는지 여부를 판단하는 과정이다.
예를 들어, S셀의 기지국(eNB)은 현재 채널이 사용중인 비지(busy) 상태인지 또는 사용하지 않는 유휴(idle) 상태인지를 체크한다. 만약, 해당 대역이 유휴 상태라고 판단되면, 기지국은 크로스 캐리어 스케줄링 방식인 경우 P셀의 (E)PDCCH를 통해 또는 셀프 스케줄링 방식인 경우 S셀의 PDCCH를 통해 스케줄링 그랜트(scheduling grant)를 단말에 전송하여 자원을 할당하고, 데이터 송수신을 시도할 수 있다.
이때, 기지국은 M개의 연속된 서브프레임으로 구성된 전송 기회(TxOP: Transmission OPportunity) 구간을 설정할 수 있다. 여기서, M값 및 M개의 서브프레임의 용도를 사전에 기지국이 단말에게 P셀을 통해 상위 계층 시그널이나 물리 제어채널 또는 물리 데이터 채널을 통해 알려줄 수 있다. M개의 서브프레임으로 구성된 TxOP 구간은 예약된 자원 구간(RRP: Reserved Resource Period)으로 불릴 수 있다.
2.2. 캐리어 센싱 과정
본 발명의 실시 예들에서 CS 과정은 CCA(Clear Channel Assessment) 과정 또는 채널 접속 과정(Channel Access Procedure)이라 불릴 수 있으며, 기설정된 또는 상위 계층 신호를 통해 설정된 CCA 임계값을 기준으로 해당 채널이 비지(busy) 또는 유휴(idle) 상태로 판단될 수 있다. 예를 들어, 비면허대역인 S셀에서 CCA 임계값보다 높은 에너지가 검출되면 비지 아니면 유휴라고 판단될 수 있다. 이때, 채널 상태가 유휴로 판단되면, 기지국은 S셀에서 신호 전송을 시작할 수 있다. 이러한 일련의 과정은 LBT(Listen-Before-Talk)이라고 명명될 수 있다.
도 7은 LBT 과정 중 하나인 FBE 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
유럽의 ETSI 규정(regulation; EN 301 893 V1.7.1)에서는 FBE(Frame Based Equipment)와 LBE(Load Based Equipment)로 명명되는 2가지의 LBT 동작을 예시하고 있다. FBE는 통신 노드가 채널 접속(channel access)에 에 성공했을 때 송신을 지속할 수 있는 시간을 의미하는 채널 점유 시간(Channel Occupancy Time; e.g., 1~10ms)과 채널 점유 시간의 최소 5%에 해당되는 유휴 기간(Idle Period)이 하나의 고정 프레임(Fixed Frame)을 구성하며, CCA는 유휴 기간 내 끝 부분에 CCA 슬롯(최소 20us) 동안 채널을 관측하는 동작으로 정의된다.
이때, 통신 노드는 고정 프레임 단위로 주기적으로 CCA를 수행한다. 만약, 채널이 비점유(Unoccupied) 상태인 경우에 통신 노드는 채널 점유 시간 동안 데이터를 송신하고, 채널이 점유 상태인 경우에는 전송을 보류하고 다음 주기의 CCA 슬롯까지 기다린다.
도 8은 FBE 동작을 블록 다이어그램으로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, S셀을 관리하는 통신노드(즉, 기지국)는 CCA 슬롯 동안 CCA 과정을 수행한다(S810). 만약, 채널이 유휴 상태이면(S820) 통신 노드는 데이터 전송(Tx)을 수행하고(S830), 채널이 비지 상태이면 고정 프레임 기간에서 CCA 슬롯을 뺀 시간 만큼 대기한 후 다시 CCA 과정을 수행한다(S840).
통신 노드는 채널 점유 시간동안 데이터 전송을 수행하고(S850), 데이터 전송이 끝나면, 유휴 기간에서 CCA 슬롯을 뺀 시간만큼 대기한 후 (S860) 다시 CCA 과정을 수행한다(S810). 만약, 통신 노드가 채널이 유휴 상태이나 전송할 데이터가 없는 경우에는 고정 프레임 기간에서 CCA 슬롯을 뺀 시간만큼 대기한 후 (S840) 다시 CCA 과정을 수행한다(S810).
도 9는 LBT 과정 중 하나인 LBE 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9(a)를 참조하면 통신 노드는 LBE 동작을 수행하기 위해 먼저 q{4, 5, …, 32}의 값을 설정한 후 1개 CCA 슬롯에 대한 CCA를 수행한다.
도 9(b)는 LBE 동작을 블록 다이어그램으로 나타낸 도면이다. 도 9(b)를 참조하여 LBE 동작에 대해서 설명한다.
통신 노드는 CCA 슬롯에서 CCA 과정을 수행할 수 있다(S910). 만약, 첫 번째 CCA 슬롯에서 채널이 비점유 상태이면(S920), 통신 노드는 최대 (13/32)q ms 길이의 시간을 확보하여 데이터를 송신할 수 있다(S930).
그러나, 첫 번째 CCA 슬롯에서 채널이 점유 상태이면, 통신 노드는 임의로 (i.e., randomly) N{1, 2, ..., q}의 값을 골라 카운터 값을 초기값으로 설정 및 저장하고, 이후 CCA 슬롯 단위로 채널 상태를 센싱하면서 특정 CCA 슬롯에서 채널이 비점유 상태이면 앞서 설정한 카운터 값을 1개씩 줄여나간다. 카운터 값이 0이 되면, 통신 노드는 최대 (13/32)q ms 길이의 시간을 확보하여 데이터를 송신할 수 있다(S940).
2.3. 하향링크에서 불연속 전송
제한된 최대 전송 구간을 갖는 비면허 캐리어 상에서 불연속 전송은 LTE 시스템의 동작에 필요한 몇몇 기능들에 영향을 줄 수 있다. 이러한 몇몇 기능들은 불연속 LAA 하향링크 전송의 시작 부분에서 전송되는 하나 이상의 신호들에 의해 지원될 수 있다. 이러한 신호들에 의해 지원되는 기능들은 AGC 설정, 채널 예약 등의 기능을 포함한다.
LAA 노드에 의한 신호 전송에 있어서 채널 예약은 성공적인 LBT 동작을 통한 채널 접속 후에 다른 노드들에 신호를 전송하기 위해 획득된 채널들을 통해 신호들을 전송하는 것을 의미한다.
불연속 하향링크 전송을 포함하는 LAA 동작을 위한 하나 이상의 신호들에 의해 지원되는 기능들은 단말에 의한 LAA 하향링크 전송의 검출 및 단말들의 시간 및 주파수 동기화 기능을 포함한다. 이때, 이러한 기능들의 요구가 다른 가능한 기능들을 제외하는 것을 의미하는 것은 아니며, 이러한 기능들은 다른 방법들에 의해 지원될 수 있다.
2.3.1. 시간 및 주파수 동기
LAA 시스템에 대해 추천되는 설계 목표는 RRM(Radio Resource Management) 측정을 위한 디스커버리 신호 및 DL 전송 버스트들에 내포된 참조신호들 각각 또는 이들의 조합을 통해 단말이 시간 및 주파수 동기를 획득하는 것을 지원하는 것이다. 서빙셀에서 전송되는 RRM 측정을 위한 디스커버리 신호는 적어도 대략적인(coarse) 시간 또는 주파수 동기를 획득하기 위해 사용된다.
2.3.2. 하향링크 전송 타이밍
DL LAA 설계에 있어서, 서브프레임 경계 조정은 LTE-A 시스템(Rel-12 이하)에서 정의하는 CA에 의해 결합되는 서빙셀 간의 CA 타이밍 관계를 따를 수 있다. 다만, 이는 기지국이 오직 서브프레임 경계에서만 DL 전송을 시작하는 것을 의미하지는 않는다. LAA 시스템은 LBT 과정의 결과에 따라 하나의 서브프레임 내에서 모든 OFDM 심볼들이 가용하지 않은 경우에도 PDSCH 전송을 지원할 수 있다. 이때, PDSCH 전송을 위한 필요한 제어 정보의 전송은 지원되어야 한다.
2.4. RRM 측정 및 보고
LTE-A 시스템은 셀 검출을 포함하는 RRM 기능을 지원하기 위한 시작 시점에서 디스커버리 신호(Discovery Signal)를 전송할 수 있다. 이때, 디스커버리 신호는 디스커버리 참조 신호(DRS: Discovery Reference Signal)로 불릴 수 있다. LAA를 위한 RRM 기능들을 지원하기 위해 LTE-A 시스템의 디스커버리 신호와 디스커버리 신호의 송수신 기능들은 변경되어 적용될 수 있다.
2.4.1. 디스커버리 참조 신호(DRS)
LTE-A 시스템의 DRS는 스몰셀 온오프 동작을 지원하기 위해 설계되었다. 이때, 오프된 스몰셀들은 주기적인 DRS의 전송을 제외한 대부분의 기능들이 꺼진 상태를 의미한다. DRS들은 40, 80 또는 160ms의 주기를 가지고 DRS 전송 기회(occasion)에서 전송된다. 디스커버리 측정 타이밍 구성(DMTC: Discovery Measurement Timing Configuration)은 단말이 DRS를 수신할 것을 예상할 수 있는 시간 구간을 의미한다. DRS 전송 기회는 DMTC 내 어디에서도 발생할 수 있으며, 단말은 할당 받은 셀로부터 해당 주기를 갖고 연속적으로 DRS가 전송되는 것을 예상할 수 있다.
LTE-A 시스템의 DRS를 LAA 시스템에서 사용하는 것은 새로운 제한 사항들을 가져올 수 있다. 예를 들어, 몇몇 지역에서 LBT 없는 매우 짧은 제어 전송과 같이 DRS의 전송을 허용할 수 있지만, LBT 없는 짧은 제어 전송은 다른 몇몇 지역에서는 허용하지 않는다. 따라서, LAA 시스템에서 DRS 전송은 LBT의 대상이 될 수 있다.
만약, DRS 전송에 있어서 LBT가 적용된다면, LTE-A 시스템의 DRS 전송의 경우와 같이 주기적인 방식으로 전송되지 않을 수 있다. 따라서, 다음과 같은 두 가지 방식들이 LAA 시스템을 위한 DRS 전송들을 위해 고려될 수 있다.
첫 번째는, LBT를 조건으로, 구성된 DMTC 내에서 고정된 시간 위치에서만 DRS가 전송되는 것이다.
두 번째는, LBT를 조건으로, 구성된 DMTC 내에서 적어도 하나 이상의 다른 시간 위치에서 DRS의 전송이 허용되는 것이다.
두 번째 방식의 다른 측면으로서, 시간 위치들의 개수는 하나의 서브프레임 내에서 하나의 시간 위치로 제한될 수 있다. 만약 더 유익하다면 DMTC 내에서 DRS의 전송 이외에 구성된 DMTC 밖에서의 DRS 전송이 허용될 수 있다.
도 10은 LAA 시스템에서 지원하는 DRS 전송 방법들을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 도 10의 윗부분은 상술한 첫 번째 DRS 전송 방법을 나타내고, 아래 부분은 두 번째 DRS 전송 방법을 나타내는 도면이다. 즉, 첫 번째 방식의 경우 단말은 DMTC 구간 내에서 정해진 위치에서만 DRS를 수신할 수 있으나, 두 번째 방식의 경우 단말은 DMTC 구간 내에서 임의의 위치에서 DRS를 수신할 수 있다.
LTE-A 시스템에서 단말이 DRS 전송에 기반한 RRM 측정을 수행하는 경우에, 단말은 다수의 DRS 기회들을 기반으로 하나의 RRM 측정을 수행할 수 있다. LAA 시스템에서 DRS가 사용되는 경우에, LBT에 의한 제약으로 인해 DRS가 특정 위치에서 전송되는 것이 보장될 수 없다. 만약, 단말이 DRS가 실제 기지국으로부터 전송되지 않는 경우에 DRS가 존재하는 것으로 가정한다면, 단말에 의해 보고되는 RRM 측정 결과에 대한 품질이 저하될 수 있다. 그러므로, LAA DRS 설계는 하나의 DRS 기회에서 DRS의 존재를 검출할 수 있도록 허용해야 하고, 이는 UE에게 오직 성공적으로 검출된 DRS 기회들을 수행하는 RRM 측정에 결합할 수 있도록 보장할 수 있다.
DRS를 포함하는 신호들은 시간 상에서 인접한 DRS 전송들을 보장하지 않는다. 즉, DRS를 수반하는 서브프레임들에서 데이터 전송이 없다면 물리 신호가 전송되지 않는 OFDM 심볼들이 있을 수 있다. 비면허 대역에서 동작하는 동안, 다른 노드들은 DRS 전송들 간의 이러한 침묵 구간에서 해당 채널이 유휴 상태인 것으로 센싱할 수 있다. 이러한 문제를 피하기 위해, DRS 신호를 포함하는 전송 버스트들은 몇몇 신호들이 전송되는 인접한 OFDM 심볼들로 구성되는 것을 보장하는 것이 바람직하다.
2.5. 채널 접속 과정 및 경쟁 윈도우 조정 과정
이하에서는 상술한 채널 접속 과정(CAP: Channel Access Procedure) 및 경쟁 윈도우 조정 과정(CWA: Contention Window Adjustment)에 대해서 송신노드의 관점에서 설명한다.
도 11은 CAP 및 CWA를 설명하기 위한 도면이다.
하향링크 전송에 대해서 LTE 전송 노드(예를 들어, 기지국)가 비면허 대역 셀인 LAA S셀(들)에서 동작하기 위해 채널 접속 과정(CAP)을 개시할 수 있다 (S1110).
기지국은 경쟁 윈도우(CW) 내에서 백오프 카운터 N을 임의로 선택할 수 있다. 이때, N 값은 초기 값 Ninit으로 설정된다 (S1120). Ninit 은 0 내지 CWp 사이의 값 중 임의의 값으로 선택된다.
이어서, 백오프 카운터 값(N)이 0이라면 (S1122), 기지국은 CAP 과정을 종료하고 PDSCH를 포함하는 Tx 버스트 전송을 수행한다 (S1124). 반면에, 백오프 카운터 값이 0 이 아니라면, 기지국은 백오프 카운터 값을 1만큼 줄인다 (S1130).
기지국은 LAA S셀(들)의 채널이 유휴 상태인지 여부를 확인하고 (S1140), 채널이 유휴 상태이면 백오프 카운터 값이 0 인지 확인한다 (S1150). 기지국은 백오프 카운터 값을 1씩 줄여가면서, 백오프 카운터 값이 0이 될때까지 채널이 유휴 상태인지 여부를 반복하여 확인한다.
S1140 단계에서 채널이 유휴 상태가 아니면 즉, 채널이 비지 상태이면, 기지국은 슬롯 시간(예를 들어, 9usec)보다 긴 유보 기간(defer duration Td; 25usec 이상) 동안 해당 채널이 유휴 상태인지 여부를 확인한다 (S1142). 유보 기간에 채널이 유휴 상태이면 기지국은 다시 CAP 과정을 재개할 수 있다 (S1144). 예를 들어, 백오프 카운터 값 Ninit가 10이고, 백오프 카운터 값이 5까지 감소된 후 채널이 비지 상태로 판단되면 기지국은 유보 기간 동안 채널을 센싱하여 유휴 상태인지 여부를 판단한다. 이때, 유보 기간 동안 채널이 유휴 상태면 기지국은 백오프 카운터 값 Ninit을 설정하는 것이 아니라 백오프 카운터 값 5부터(또는, 백오프 카운터 값을 1 감소시킨 후 4부터) 다시 CAP 과정을 수행할 수 있다. 반면에, 유보 기간 동안 채널이 비지 상태이면, 기지국은 S1142 단계를 재수행하여 새로운 유보 기간 동안 채널이 유휴 상태인지 여부를 다시 확인한다.
다시 도 11을 참조하면, 기지국은 백오프 카운터 값(N)이 0이 되는지 여부를 판단하고 (S1150), 백오프 카운터 값이 0이 되면 CAP 과정을 종료하고 PDSCH를 포함하는 Tx 버스트 전송을 수행할 수 있다 (S1160).
기지국은 단말로부터 Tx 버스트에 대한 HARQ-ACK 정보를 수신할 수 있다 (S1170). 기지국은 수신한 HARQ-ACK 정보를 기반으로 CWS(Contention Window Size)를 조정할 수 있다 (S1180).
S1180 단계에서 CWS를 조정하는 방법으로서 기지국은 가장 최근에 전송한 Tx 버스트의 첫 번째 서브프레임(즉, Tx 버스트의 시작 서브프레임)에 대한 HARQ-ACK 정보를 기반으로 CWS를 조정할 수 있다.
이때, 기지국은 CWP를 수행하기 전에, 각 우선순위 클래스에 대해서 초기 CW를 설정할 수 있다. 이후, 참조 서브프레임에서 전송된 PDSCH에 대응되는 HARQ-ACK 값들이 NACK으로 결정되는 확률이 적어도 80%인 경우에는, 기지국은 각 우선순위 클래스에 대해서 설정된 CW 값들을 각각 허용된 다음 윗순위로 증가시킨다.
S1160 단계에서, PDSCH는 셀프 캐리어 스케줄링 또는 크로스 캐리어 스케줄링 방식으로 할당될 수 있다. 셀프 캐리어 스케줄링 방식으로 PDSCH가 할당된 경우에, 기지국은 피드백 받은 HARQ-ACK 정보의 DTX, NACK/DTX 또는 ANY 상태를 NACK으로 카운트한다. 만약, 크로스 캐리어 스케줄링 방식으로 PDSCH가 할당된 경우, 기지국은 피드백 받은 HARQ-ACK 정보 중 NACK/DTX 및 ANY는 NACK으로 카운트하고 DTX 상태는 NACK으로 카운트하지 않는다.
만약, M 서브프레임(M>=2)에 걸쳐 번들링되고, 번들된 HARQ-ACK 정보가 수신되는 경우, 기지국은 해당 번들된 HARQ-ACK 정보에 대해서 M 개의 HARQ-ACK 응답으로 간주할 수 있다. 이때, 번들된 M개의 서브프레임에는 참조 서브프레임이 포함되는 것이 바람직하다.
2.6. 채널 접근 우선 클래스 (Channel Access Priory Class)
Figure pct00002
릴리즈-13 LAA 시스템에서는 표 2와 같이 하향링크 전송을 위한 총 4 개의 채널 접근 우선 클래스(channel access priority class)가 정의되며, 각 클래스 별로 지연 기간(defer period)의 길이, CWS (contention window size), MCOT (maximum channel occupancy time) 등이 설정된다. 따라서, 기지국이 비면허 대역을 통해 하향링크 신호를 전송하는 경우, 상기 기지국은 채널 접근 우선 클래스에 따라 정해진 파라미터들을 활용하여 랜덤 백오프(random backoff)를 수행하고, 랜덤 백오프를 마친 후 제한된 최대 전송 시간 동안만 채널에 접속할 수 있다.
일 예로, 채널 접근 우선 클래스 1/2/3/4 인 경우, MCOT 값은 2/3/8/8 ms 으로 정해져 있고, 만약 WiFi 와 같은 다른 RAT 이 없는 환경 (예: 규제의 레벨에 따라(by level of regulation)) 에서는 MCOT 값이 2/3/10/10 ms 으로 설정될 수 있다.
또한, 표 2와 같이 각 클래스 별로 설정할 수 있는 CWS의 세트가 정의되어 있다. Wi-Fi 시스템과 크게 다른 점 중 하나는, 채널 접근 우선 클래스 별로 서로 다른 백오프 카운터 (backoff counter) 값이 설정되지 않고, 단 하나의 백오프 카운터 값으로 LBT 를 수행 (이를 단일 엔진 LBT (single engine LBT) 로 명명) 한다는 것이다.
일 예로, eNB 가 클래스 3의 LBT 동작을 통해 채널에 접속하고자 하는 경우, CWmin (= 15) 이 초기 CWS 로 설정되어 상기 eNB는 0 과 15 사이의 임의의 정수를 무작위적으로 선택하여 랜덤 백오프를 수행한다. 백오프 카운터 값이 0 이 되면 하향링크 전송을 시작하고, 해당 하향링크 전송 버스트가 끝난 후 다음 하향링크 전송 버스트를 위한 백 오프 카운터를 새로이 무작위적으로 선택한다. 이때, CWS 가 증가되는 이벤트가 트리거링되면 상기 eNB는 CWS 를 다음 크기인 31 로 증가시키고 0 과 31 사이의 임의의 정수를 무작위적으로 선택하여 랜덤 백오프를 수행한다.
특징적인 것은 클래스 3 의 CWS 를 증가시킬 때, 다른 모든 클래스의 CWS 역시 동시에 증가한다는 것이다. 즉, 클래스 3 의 CWS 가 31 이 되면 클래스 1/2/4 의 CWS 는 7/15/31 이 된다. 만약 CWS 가 감소되는 이벤트가 트리거링되면 그 시점의 CWS 값에 상관없이 모든 class 의 CWS 값을 CWmin 으로 초기화한다.
2.7. LAA 시스템에 적용 가능한 서브프레임 구조
도 12는 본 발명에 적용 가능한 부분적 TTI (partial TTI) 또는 부분적 서브프레임을 나타낸 도면이다.
릴리즈-13 LAA 시스템에서는 DL전송 버스트 전송 시 MCOT를 최대한 활용하고 연속적인 전송을 지원하기 위해 DwPTS로 정의되는 부분적 TTI를 정의한다. 부분적 TTI (또는 부분적 서브프레임)는 PDSCH를 전송함에 있어서 기존 TTI (예: 1 ms) 보다 작은 길이만큼만 신호를 전송하는 구간을 의미한다.
본 발명에서는 설명의 편의 상 시작 부분적 TTI (Starting Partial TTI) 또는 시작 부분적 서브프레임은 서브프레임 내 앞쪽 일부 심볼들을 비운 형태를 명명하고, 종료 부분적 TTI (Ending Partial TTI) 또는 종료 부분적 서브프레임은 서브프레임 내 뒤쪽 일부 심볼들을 비운 형태를 명명한다. (반면, 온전한 TTI는 일반 TTI (Normal TTI) 또는 전체 TTI (Full TTI)로 명명한다.)
도 12는 앞서 설명한 부분적 TTI의 다양한 형태를 나타낸 도면이다. 도 12의 첫번째 도면은 종료 부분적 TTI (또는 서브프레임)를 나타내고, 두번째 도면은 시작 부분적 TTI (또는 서브프레임)을 나타낸다. 또한, 도 12의 세번째 도면은 서브프레임 내 앞쪽 및 뒤쪽 일부 심볼들을 비운 형태로 부분적 TTI (또는 서브프레임)을 나타낸다. 여기서, 일반 TTI에서 신호 전송을 제외한 시간 구간은 전송 갭 (TX gap)이라 명명한다.
다만, 도 12에서는 DL 동작을 기준으로 설명하였지만, UL 동작에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 일 예로, PUCCH 및 또는 PUSCH 가 전송되는 형태 또한 도 12에 도시된 부분적 TTI 구조가 적용될 수 있다.
3. 새로운 무선 접속 기술 (New Radio Access Technology) 시스템
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술 (radio access technology, RAT)에 비해 향상된 단말 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 (massive) MTC (Machine Type Communications) 역시 고려되고 있다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연 (latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인 또한 논의되고 있다.
이와 같이 향상된 단말 광대역 통신 (enhanced mobile broadband communication), 매시브 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 새로운 무선 접속 기술의 도입이 논의되고 있으며, 본 발명에서는 편의상 해당 기술을 NewRAT 또는 NR (New Radio)이라 명명한다.
3.1. 자립적 서브프레임 구조 (Self-contained subframe structure)
도 13은 본 발명에 적용 가능한 자립적 서브프레임 구조 (Self-contained subframe structure)를 나타낸 도면이다.
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 TDD 시스템에서 데이터 전송 지연을 최소화하기 위해 도 13과 같은 자립적 서브프레임 구조를 제안한다.
도 13에서 빗금친 영역 (예: symbol index =0)은 하향링크 제어 (downlink control) 영역을 나타내고, 검정색 영역 (예: symbol index =13)은 상향링크 제어 (uplink control) 영역을 나타낸다. 이외 영역 (예: symbol index = 1 ~ 12)은 하향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있고, 상향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있다.
이러한 구조의 특징은 한 개의 서브프레임 내에서 DL 전송과 UL 전송을 순차적으로 진행할 수 있으며, 상기 하나의 서브프레임 내에서 DL 데이터를 송수신하고 이에 대한 UL ACK/NACK도 송수신할 수 있다. 결과적으로 이러한 구조는 데이터 전송 에러 발생시에 데이터 재전송까지 걸리는 시간을 줄이게 되며, 이로 인해 최종 데이터 전달의 지연을 최소화할 수 있다.
이와 같은 자립적 서브프레임 (self-contained subframe) 구조에서 기지국과 UE가 송신 모드에서 수신모드로 전환 또는 수신모드에서 송신모드로 전환을 위해서는 일정 시간 길이의 타입 갭(time gap)이 필요하다. 이를 위하여 자립적 서브프레임 구조에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 OFDM 심볼은 가드 구간 (guard period, GP)로 설정될 수 있다.
앞서 상세한 설명에서는 자립적 서브프레임 (self-contained subframe) 구조가 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우를 설명하였으나, 상기 제어 영역들은 상기 자립적 서브프레임 구조에 선택적으로 포함될 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 자립적 서브프레임 구조는 도 13과 같이 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우 뿐만 아니라 DL 제어 영역 또는 UL 제어 영역만을 포함하는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 설명의 편의상 상기와 같은 프레임 구조를 서브프레임으로 통칭하였으나, 해당 구성은 프레임 또는 슬롯 등으로 달리 명명될 수도 있다. 일 예로, NR 시스템에서는 복수의 심볼들로 구성된 하나의 단위를 슬롯이라고 명명할 수 있고, 이하 설명에서 서브프레임 또는 프레임은 앞서 설명한 슬롯으로 대체될 수 있다.
3.2. OFDM 수비학 (numerology)
NR 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용한다. 이때, NR 시스템은 대표적으로 표 3과 같은 OFDM 수비학을 가질 수 있다.
Figure pct00003
또는 NR 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용하며 표 4와 같은 다수의 OFDM 수비학 중에서 선택된 OFDM 수비학을 사용할 수 있다. 구체적으로, 표 4에서 개시된 바와 같이, NR 시스템은 LTE시스템에서 사용되었던 15kHz 부반송파 스페이싱 (subcarrier-spacing)을 기본으로 상기 15kHz 부반송파 스페이싱의 배수 관계에 있는 30, 60, 120 kHz 부반송파 스페이싱을 갖는 OFDM 수비학을 사용할 수 있다.
이때, 표 4에 개시된 순환 전치 (Cyclic Prefix) 및 시스템 대역폭 (System BW), 그리고 이용 가능한 부반송파 (available subcarriers) 개수는 본 발명에 따른 NR 시스템에 적용 가능한 일 예에 불과하며, 구현 방식에 따라 상기 값들은 변형될 수 있다. 대표적으로 60kHz 부반송파 스페이싱의 경우 시스템 대역폭은 100MHz로 설정될 수 있으며, 이 경우 이용 가능한 부반송파 개수는 1500을 초과하여 1666보다 작은 값을 가질 수 있다. 또한 표 4에서 개시된 서브프레임 길이 (Subframe length) 및 서브프레임 당 OFDM 심볼 개수 또한 본 발명에 따른 NR 시스템에 적용 가능한 일 예에 불과하며, 구현 방식에 따라 상기 값들은 변형될 수 있다.
Figure pct00004
3.3. 아날로그 빔포밍 (Analog beamforming)
밀리미터 파 (Millimeter Wave, mmW)에서는 파장이 짧아 동일 면적에 다수개의 안테나 요소(element)의 설치가 가능하다. 즉, 30GHz 대역에서 파장은 1cm이므로, 5 * 5 cm의 패널(panel)에 0.5 lambda(파장) 간격으로 2-차원 (2-dimension) 배열을 하는 경우 총 100개의 안테나 요소를 설치할 수 있다. 이에 따라, 밀리미터 파 (mmW)에서는 다수개의 안테나 요소를 사용하여 빔포밍 (beamforming, BF) 이득을 높여 커버리지를 증가시키거나, 쓰루풋 (throughput)을 높일 수 있다.
이때, 안테나 요소 별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 각 안테나 요소는 TXRU(Transceiver Unit)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 각 안테나 요소는 주파수 자원 별로 독립적인 빔포밍을 수행할 수 있다.
그러나 100여개의 안테나 요소 모두에 TXRU를 설치하기에는 가격측면에서 실효성이 떨어지는 문제를 갖게 된다. 그러므로 하나의 TXRU에 다수개의 안테나 요소를 매핑하고 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절하는 방식이 고려되고 있다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전 대역에 있어서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔포밍이 어렵다는 단점을 갖는다.
이에 대한 해결 방안으로, 디지털 빔포밍과 아날로크 빔포밍의 중간 형태로 Q개의 안테나 요소보다 적은 개수인 B개의 TXRU를 갖는 하이브리드 빔포밍 (hybrid BF)를 고려할 수 있다. 이 경우에 B개의 TXRU와 Q개의 안테나 요소의 연결 방식에 따라서 차이는 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔(beam)의 방향은 B개 이하로 제한될 수 있다.
도 14 및 도 15는 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다. 여기서 TXRU 가상화 (virtualization) 모델은 TXRU의 출력 신호와 안테나 요소의 출력 신호의 관계를 나타낸다.
도 14는 TXRU가 서브 어레이 (sub-array)에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 14의 경우, 안테나 요소는 하나의 TXRU에만 연결된다.
반면, 도 15는 TXRU가 모든 안테나 요소에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 15의 경우, 안테나 요소는 모든 TXRU에 연결된다. 이때, 안테나 요소가 모든 TXRU에 연결되기 위하여 도 15에 도시된 바와 같이 별도의 덧셈기를 필요로 한다.
도 14 및 도 15에서, W는 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)에 의해 곱해지는 위상 벡터를 나타낸다. 즉, W는 아날로그 빔포밍의 방향을 결정하는 주요 파라미터이다. 여기서 CSI-RS 안테나 포트와 TXRU들과의 매핑은 1:1 또는 1:다(多) (1-to-many) 일 수 있다.
도 14의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 어려운 단점이 있으나, 전체 안테나 구성을 적은 비용으로 구성할 수 있다는 장점이 있다.
도 15의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 쉽다는 장점이 있다. 다만, 모든 안테나 요소에 TXRU가 연결되는 바, 전체 비용이 증가한다는 단점이 있다.
4. 제안하는 실시예
본 발명에서는 앞서 상술한 기술 구성에 기반하여 비면허 대역에서 동작하는 NR 시스템에서 상향링크 채널들 (예: UL control, UL data, UL sounding reference signal, random access signal 등) 의 효율적인 다중화 방법 대해 상세히 설명한다.
도 16은 본 발명의 일 예에 따른 프레임 구조를 간단히 나타낸 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 DL control/Gap/UL data/UL control 시간 영역으로 구성된 프레임 구조가 적용될 수 있다. 이때, 상기 도 16의 프레임 단위는 서브프레임 (또는 슬롯 또는 특정 시간 구간 (time interval))로 명명될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 이와 같은 프레임 단위를 서브프레임이라 명명하지만, 실시예에 따라 해당 프레임 단위는 앞서 설명한 다른 기술적 표현으로 명명될 수도 있다.
이때, 비면허 대역 상의 상기와 같은 subframe 내에서 UL 데이터 채널 전송만 스케줄링된 UE1 과 (UL 데이터 없이) UL 제어 채널 전송만 시도하는 UE2 가 존재할 때, UE1 은 비면허 대역 상의 UL 데이터 채널 전송을 위한 LBT 를 갭 (Gap) 구간에서 수행할 수 있다. 만약 UE1 이 UL 데이터 채널 전송을 시도할 경우, UL 제어 채널 전송 직전 LBT 를 수행할 UE2 에게 상기 UE1의 UL 데이터 채널은 간섭으로 작용할 수 있고, 이로 인해 UE2 는 해당 비면허 대역이 비지 (busy) 하다고 판단하여 UL 제어 채널 전송을 시도하지 못할 수 있다. 그러나, UL 제어 채널의 중요성을 고려할 때, 이와 같은 동작은 바람직하지 않을 수 있다. 이에, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 LBT 방법 및 UL 제어 채널과 UL 데이터 채널의 다중화 방법에 대해 제안한다.
3.1. 제 1 방법 (UL 제어 채널과 UL 데이터 채널 전송을 위한 LBT 수행 구간을 일치시킴)
3.1.1. 제1-1 방법
도 16에 있어, T2 시점부터 UL 데이터 채널을 전송할 UE 뿐만 아니라 T3 시점부터 UL 제어 채널을 전송할 UE 역시 T1 구간 (예: UL 데이터 채널 이전 또는 DL 제어 채널과 UL 데이터 채널 사이에 존재하는 시간 갭 (timing gap)) 에서 LBT 를 수행하도록 설정될 수 있다. 즉, T3 시점부터 UL 제어 채널을 전송할 UE가 T1 구간에서 LBT 에 성공하면, 상기 UE는 T3 시점 직전에 추가로 LBT 를 수행할 필요 없이 (또는 T2 시점 및 T3 시점 사이 구간의 LBT 결과에 무관하게) UL 제어 채널을 전송할 수 있다.
다만, 이러한 경우, T2 부터 T3 구간의 시간 동안 다른 네트워크 사업자 (network operator) 의 NR 노드 또는 동일 주파수 대역에 공존하는 이종 RAT (예: IEEE 802.11ad WiGig) 등이 전송을 시작함으로써, 기지국의 UL 제어 채널의 수신 신뢰도 (reliability) 가 보장되지 못할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 도 17과 같이 UL 제어 채널 및 UL 데이터 채널의 시간 영역 위치를 변경하는 방안을 제안한다.
도 17은 본 발명의 일 예에 따라 적용 가능한 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명에 있어, 앞서 언급한 간섭의 영향을 최소화하기 위하여, 도 17과 같이 UL 제어 채널과 UL 데이터 채널의 시간 영역 위치가 변경될 수 있다. 이어, UL 제어 채널 또는 UL 데이터 채널을 전송하고자 하는 UE의 LBT 구간은 여전히 T1 구간으로 설정될 수 있다.
이에 따라, UL 데이터 채널을 전송할 UE가 T1 구간에서 LBT 를 성공하면, 상기 UE는 T3 시점 직전에 추가로 LBT 를 수행할 필요 없이 (또는 T2 시점과 T3 시점 사이 구간의 LBT 결과에 무관하게) UL 데이터 채널을 전송할 수 있다.
도 16의 경우와 비교할 때, 상기 예시예 따르면 UE가 LBT 수행하지 않고 전송이 허용된 T2 시점과 T3 시점 사이 구간이 짧아짐으로써 다른 전송 노드로부터의 간섭 영향을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
3.1.2. 제1-2 방법
도 18은 본 발명의 다른 예에 따라 적용 가능한 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
앞서 상술한 제1-1 방법과 같이 LBT 를 수행하는 구간과 실제 전송을 시작하는 지점 사이에 시간 갭 (timing gap) 이 존재하는 것이 바람직하지 않을 경우, 도 18의 왼쪽 도면 (즉, 도 18(a))와 같이 UL 제어 채널과 UL 데이터 채널의 시작 심볼은 동일하게 설정될 수 있다.
이때, UL 데이터 채널의 첫 심볼에서는 빠른 데이터 디코딩 (early data decoding) 을 위해 DM-RS 가 전송될 수 있다. 도 18의 오른쪽 도면 (즉, 도 18(b))에 도시된 바와 같이, 12 개의 부반송파들 중, 특정 안테나 포트 (AP) 의 DM-RS 가 특정 부반송파 개수 간격으로 전송될 수 있다.
일 예로, T2 시점부터 UL 데이터 채널의 전송을 시작하는 UE는 D1 부반송파들에서 AP 번호 1 에 해당하는 AP를 이용하여 UL 데이터 채널 용 DM-RS 를 전송할 수 있다.
이때, {D2,D3,D4} 부반송파들을 통해서는 UL 제어 채널이 전송될 수 있다. {D2,D3,D4} 부반송파들 중, 일부는 UL 제어 채널을 위한 DM-RS 가 전송될 수 있고, 일부는 UL 제어 정보가 전송될 수 있다.
만약 T2 시점부터 UL 데이터 채널의 전송을 시작하는 UE 가 해당 자원 영역에서 UL 제어 채널을 전송할 경우, UL 제어 채널을 위한 DM-RS 는 전송되지 않을 수 있다. 이때, 상기 신호/채널을 수신하는 NR 기반 기지국 (new generation NodeB, 이하 gNB)는 UL 데이터 채널 용 DM-RS 를 활용하여 UL 제어 채널을 디코딩할 수 있다.
본 발명에서는, 설명의 편의 상 본 발명에 따른 NR 시스템에서 동작하는 기지국을 gNB라 명명함으로써 LTE 기지국의 일 예인 eNB와 구분하여 표시하였으나, 구현예에 따라 gNB는 eNB로 변경 적용될 수도 있다.
반대로, T2 시점부터 UL 데이터 채널의 전송을 시작하는 UE 가 해당 자원 영역에서 UL 제어 채널을 전송하는 경우, UL 데이터를 위한 DM-RS 는 전송되지 않을 수 있다. 이때, 상기 신호/채널을 수신하는 gNB는 UL 제어 채널 용 DM-RS 를 활용하여 UL 데이터 채널을 디코딩할 수 있다.
3.1.3. 제1-3 방법
도 19는 본 발명의 또 다른 예에 따라 적용 가능한 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 19에 도시된 바와 같이, UL 데이터 채널과 UL 제어 채널은 FDM (frequency domain multiplexing) 방식으로 전송될 수 있다. 이에 따라, UL 데이터 채널의 시작 시점과 UL 제어 채널의 시작 시점을 T2 로 맞출 수 있다.
3.2. 제2 방법 (UL 제어 채널 전송 및 UL 데이터 채널 전송을 위한 LBT 수행 구간을 개별적으로 마련)
3.2.1. 제2-1 방법
도 20은 본 발명의 또 다른 예에 따라 적용 가능한 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
앞서 상술한 제1-1 방법의 변형예로써, 도 20과 같이 UL 데이터 채널 및 UL 제어 채널 전송을 위한 LBT 수행 구간이 개별적으로 마련될 수 있다.
구체적으로, 이러한 기술 구성은 UL 데이터 채널 전송을 위한 TA (timing advance) 값과 UL 제어 채널 전송을 위한 TA 값을 다르게 설정함으로써 구현 가능하다. 이때, 각각의 TA 값은 개별적으로 설정되거나, 또는 두 TA 값들 중 하나만 설정되고 다른 하나의 값은 미리 설정된 (또는 L1 시그널링 또는 상위 계층 시그널링에 의해 설정된) 오프셋 값에 의해 설정될 수 있다.
두 TA 값들 중 하나의 TA 값만 설정되고 다른 하나의 값은 오프셋 값에 의해 설정되는 일 예로, 도 20의 왼쪽 도면 (즉, 도 20(a))의 경우, UL 제어 채널 전송 시점을 하나의 TA 값이 설정되고, 별도의 오프셋 값은 UL 데이터 채널 전송을 위한 TA를 상기 UL 제어 채널 전송을 위한 TA 보다 상대적으로 앞당기는 시간 크기를 나타내도록 설정될 수 있다. 이때, T2 시점에 UL 데이터 채널을 전송할 UE 는 T1 구간 동안 LBT 를 시도하고, T3 시점에 UL 제어 채널을 전송할 UE 는 T4 구간 동안 LBT 를 시도하도록 설정될 수 있다.
3.2.2. 제2-2 방법
앞서 제시한 구성들과 달리 별도의 시간 갭이 설정되지 않을 수 있다. 대신, 제1 UE가 특정 주파수 자원 영역에서 알려진 신호 (known signal)을 전송 하거나 이를 비워서 전송하는 경우, 제2 UE는 해당 자원만을 활용하여 LBT 를 수행하도록 설정될 수 있다. 또는, 상기 제2 UE는 LBT 없이 UL 제어 채널을 전송하도록 허용될 수 있다.
일 예로, 도 20의 왼쪽 도면 (즉, 도 20(a))의 경우, UL 데이터 채널을 전송하는 UE는 상기 UL 데이터 채널의 마지막 심볼(들)의 일부 자원 영역을 통해 알려진 신호 (known signal) 을 전송할 수 있다. 이때, UL 제어 채널을 전송하기 위해 상기 UL 제어 채널의 전송 직전 LBT 를 수행하는 UE 는 상기 알려진 신호가 발견되면 상기 알려진 신호 이외 신호의 전력 값이 임계값 이하인지를 판단하고 UL 제어 채널의 전송을 시도할 수 있다.
다른 일 예로, 도 20의 왼쪽 도면 (즉, 도 20(a))의 경우, UL 데이터 채널을 전송하는 UE는 상기 UL 데이터 채널의 마지막 심볼(들)의 일부 자원 영역을 비운 채로 상기 UL 데이터 채널을 전송할 수 있다. 이때, UL 제어 채널을 전송하기 위해 상기 UL 제어 채널의 전송 직전 LBT 를 수행하는 UE 는 해당 일부 자원 영역에서 측정된 전력 값이 임계값 이하인 경우, UL 제어 채널의 전송을 시도할 수 있다.
3.2.3. 제2-3 방법
UL 제어 채널은 항상 2 심볼 영역으로 구성되고, 그 중 1 심볼은 LBT 용도로 활용되고, UE는 나머지 1 심볼을 통해 UL 제어 채널을 전송하도록 설정될 수 있다.
이때, 특징적으로 해당 UL 제어 채널 영역만 수비학 (예: 부반송파 간격 (sub-carrier spacing)) 이 다르게 설정될 수 있다. 일 예로, 다른 심볼 보다 2 배 큰 부반송파 간격이 UL 제어 채널 영역에 적용됨으로써, 다른 심볼 길이가 X usec 일 때, 해당 UL 제어 채널 영역의 심볼 길이는 X/2 usec 로 줄어들 수 있다. 이때, UE는 X/2 usec 동안 LBT 를 수행하고 X/2 usec 으로 구성된 1 짧은 심볼 (short symbol) 구간을 통해 UL 제어 채널을 전송할 수 있다.
다른 방법으로는, UL 제어 채널을 구성함에 있어서 두 부반송파들 중 하나는 변조된 심볼 (modulated symbol) 을 싣지 않는 콤브 (comb) 구조가 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, UL 제어 채널이 콤브 구조로 생성되는 경우, 심볼의 절반 (half-symbol)에 대해서는 펑쳐링을 수행하고, 나머지 심볼의 절반에 대해서는 UL 제어 채널을 전송할 수 있다. 이때, 펑쳐링된 심볼의 절반 영역 동안 해당 UE 또는 다른 UE가 LBT 를 수행하도록 설정될 수 있다
추가적으로, 앞서 상술한 제2 방법에 있어, 동일 UE 가 UL 데이터 채널 및 UL 제어 채널을 모두 전송하는 경우, 상기 UE가 UL 데이터 채널을 위해 채널 (또는 해당 비면허 대역)을 확보하였다고 하더라도 UL 제어 채널의 전송을 위해 별도의 LBT 를 수행해야 한다는 문제가 있을 수 있다.
이에, 본 발명에 따르면, UL 데이터 채널 및 UL 제어 채널을 동시에 전송해야 하는 UE 는 (별도의 signalling 없이) UL 데이터 채널 영역에 UL 제어 정보를 피기백 (piggyback) 하여 전송하도록 설정될 수 있다. 또는, UE에 대해, UL 데이터 채널만을 전송하는 경우와 UL 데이터 채널 및 UL 제어 채널 전송인 경우의 전송 방법이 달리 설정될 수 있다.
일 예로, 도 20의 왼쪽 도면 (즉, 도 20(a))의 경우, UL 데이터 채널만을 전송할 UE 는 UL 제어 채널의 전송을 위한 LBT 구간을 마련해 주기 위해 T4 시점 전에 UL 데이터 전송을 끝낼 수 있다. 또는, UL 데이터 채널 및 UL 제어 채널을 모두 전송할 UE 는 T4 구간을 모두 UL 데이터 채널 전송을 위해 사용할 수 있다.
한편, UL 제어 채널의 전송을 지시하는 것은 DL 스케줄링 정보가 포함된 DCI (downlink control indicator) 이고, UL 데이터 채널의 전송을 지시하는 것은 UL 스케줄링 정보가 포함된 DCI 일 수 있음을 고려할 때, 두 DCI 들 중 하나를 수신하지 못한 (missing) UE 는 UL control/UL data/Gap 의 자원 영역(또는 프레임 구조)에 대해 gNB 와 공통적인 이해 (common understanding)를 갖기 힘들 수 있다.
일 예로, 도 16과 같이 UL 제어 채널이 UL 데이터 채널보다 시간 차원에서 뒤에 위치하는지 또는 도 17과 같이 UL 제어 채널이 UL 데이터 채널보다 시간 차원에서 앞에 위치하는지에 대해 UE 및 gNB 간 오정렬 (misalignment)이 있을 수 있다.
다른 일 예로, 앞서 상술한 제2 방법에 있어, UL 데이터 채널만을 전송하는 경우와 UL 데이터 채널 및 UL 제어 채널의 전송인 경우의 전송 방법을 달리하는 경우에도 UE 와 gNB 간 오정렬이 있을 수 있다. 이를 방지하기 위한 방안으로써 DCI 정보는 적어도 아래와 같은 정보 (또는 그 일부)를 포함할 수 있다.
- 특정 서브프레임 (또는 단위 시간 구간)에 UL 제어 채널 전송 없이 UL 데이터 채널 전송만 스케줄링된 것인지 여부
- 특정 서브프레임 (또는 단위 시간 구간) 에 UL 데이터 채널 전송 없이 UL 제어 채널 전송만 스케줄링된 것인지 여부
- 특정 서브프레임 (또는 단위 시간 구간)에 UL 제어 채널 전송 뿐만 아니라 UL 데이터 채널 전송까지 스케줄링된 것인지 여부
- UL 제어 채널이 전송될 자원 영역
- LBT 가 수행될 자원 영역
- LBT 방법
앞서 상술한 구성들에서는 설명의 편의상 UL 제어 채널 및 UL 데이터 채널 간의 다중화 방법에 대해 상술하였지만, 해당 구성은 UL control/UL data 및 UL SRS (sounding reference signal) 과의 다중화 방법에도 동일하게 확장 적용될 수 있다.
일 예로, UL 제어 채널이 전송되는 심볼과 SRS 가 전송되는 심볼이 동일한 심볼로 설정되는 경우, 위에서 상술한 다양한 다중화 방법들이 적용될 수 있다. 또는, SRS 가 전송되는 심볼을 독립적인 심볼로 구성하는 경우, UL data/UL control/SRS 공통의 감지 구간 (sensing period)을 구성하거나, 각각의 전송에 대한 감지 구간을 독립적으로 구성할 수도 있다.
여기서, 상기 DCI로는 UE 공통 DCI, UE 그룹 공통 DCI, UE 특정 DL DCI, UE 특정 UL DCI 등을 통해 전송될 수 있다.
이하에서는, 앞서 상술한 기술 구성을 바탕으로 본 발명에 적용 가능한 주요 구성들에 대하여 설명한다.
먼저, 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어 지시자 (downlink control indicator, DCI)를 상향링크 제어 채널을 전송할 제1 단말에게 전송하고, 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제2 DCI를 상향링크 데이터 채널을 전송할 제2 단말에게 전송한다. 여기서, 상기 제1 DCI 및 제2 DCI는 대응하는 단말이 대응하는 상향링크 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 각각 포함할 수 있다.
이어, 상기 기지국은 각 단말별 대응하는 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서의 채널 접근 절차의 결과에 따라 비면허 대역을 통해 전송되는 상기 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널 중 하나 이상을 수신한다.
본 발명에 적용 가능한 일 예로, 상기 제1 DCI 및 제2 DCI가 지시하는 채널 접근 절차를 위한 자원 영역은 동일한 자원 영역으로 설정될 수 있다.
이때, 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 TDM 되어 전송되고, 상기 상향링크 제어 채널은 상기 상향링크 데이터 채널과 시간 차원에서 인접하여 상기 상향링크 데이터 채널의 이전 또는 이후 시간 영역에서 전송될 수 있다.
또는, 상기 상향링크 데이터 채널의 전송 시작 시점과 상기 상향링크 제어 채널의 전송 시작 시점이 동일하게 설정될 수 있다.
또는, 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 FDM되어 전송될 수 있다.
본 발명에 적용 가능한 다른 예로, 상기 제1 DCI가 지시하는 채널 접근 절차를 위한 자원 영역은 상기 상향링크 제어 채널과 시간 차원에서 인접하여 상기 상향링크 제어 채널의 이전 시간 영역에 위치하고, 상기 제2 DCI가 지시하는 채널 접근 절차를 위한 자원 영역은 상기 상향링크 데이터 채널과 시간 차원에서 인접하여 상기 상향링크 데이터 채널의 이전 시간 영역에 위치할 수 있다.
이때, 상기 상향링크 제어 채널은 상기 상향링크 데이터 채널보다 시간 차원에서 이전 또는 이후 시간 영역에서 전송될 수 있다.
또한, 상기 제1 DCI 및 제2 DCI는 단말 그룹 공통 하향링크 제어 정보를 통해 전송될 수 있다.
이와 같은 기지국에 대응하여, 단말은 하향링크 스케줄링 정보 또는 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 하향링크 제어 지시자 (DCI)를 기지국으로부터 수신한다. 이때, 상기 DCI는 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이어, 상기 단말은 상기 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서 채널 접근 절차를 수행하고, 상기 채널 접근 절차의 결과에 따라 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 비면허 대역을 통해 전송한다.
상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예: 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 가 있다.
5. 장치 구성
도 21은 제안하는 실시 예가 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다. 도 21에 도시된 단말은 앞서 설명한 상향링크 채널의 송수신 방법의 실시 예들을 구현하기 위해 동작한다.
단말(UE: User Equipment, 1)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB: e-Node B 또는 gNB: new generation NodeB, 100)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다.
즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신기(Transmitter: 10, 110) 및 수신기(Receiver: 20, 120)를 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나(30, 130) 등을 포함할 수 있다.
또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시 예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 40, 140)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리(50, 150)를 각각 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 기지국(100)은 송신기(110)를 통해 하향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어 지시자 (downlink control indicator, DCI)를 상향링크 제어 채널을 전송할 제1 단말(1)에게 전송하고, 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제2 DCI를 상향링크 데이터 채널을 전송할 제2 단말(1)에게 전송할 수 있다. 이때, 상기 제1 DCI 및 제2 DCI는 대응하는 단말이 대응하는 상향링크 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 각각 포함할 수 있다. 이어, 상기 기지국(100)은 수신기 (120)를 통해 각 단말별 대응하는 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서의 채널 접근 절차의 결과에 따라 비면허 대역을 통해 전송되는 상기 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널 중 하나 이상을 수신할 수 있다.
이에 대응하여, 하나의 단말(1)은 수신기(20)를 통해 하향링크 스케줄링 정보 또는 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 하향링크 제어 지시자 (downlink control indicator, DCI)를 기지국(1)으로부터 수신할 수 있다. 이때, 상기 DCI는 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이어, 상기 단말(1)은 프로세서(40)를 통해 상기 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서 채널 접근 절차를 수행하고, 상기 채널 접근 절차의 결과에 따라 송신기(10)를 통해 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 비면허 대역을 통해 전송할 수 있다.
단말 및 기지국에 포함된 송신기 및 수신기는 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 21의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 유닛을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.
여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(50, 150)에 저장되어 프로세서(40, 140)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시 예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 상향링크 채널을 수신하는 방법에 있어서,
    하향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어 지시자 (downlink control indicator, DCI)를 상향링크 제어 채널을 전송할 제1 단말에게 전송하고, 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제2 DCI를 상향링크 데이터 채널을 전송할 제2 단말에게 전송,
    상기 제1 DCI 및 제2 DCI는,
    대응하는 단말이 대응하는 상향링크 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 각각 포함; 및
    각 단말별 대응하는 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서의 채널 접근 절차의 결과에 따라 비면허 대역을 통해 전송되는 상기 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널 중 하나 이상을 수신;하는 것을 포함하는, 상향링크 채널 수신 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 DCI 및 제2 DCI가 지시하는 채널 접근 절차를 위한 자원 영역은 동일한 자원 영역인, 상향링크 채널 수신 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 TDM (Time Division Multiplexing)되어 전송되고,
    상기 상향링크 제어 채널은 상기 상향링크 데이터 채널과 시간 차원에서 인접하여 상기 상향링크 데이터 채널의 이전 또는 이후 시간 영역에서 전송되는, 상향링크 채널 수신 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터 채널의 전송 시작 시점과 상기 상향링크 제어 채널의 전송 시작 시점이 동일한, 상향링크 채널 수신 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 FDM (Frequency Division Multiplexing)되어 전송되는, 상향링크 채널 수신 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 DCI가 지시하는 채널 접근 절차를 위한 자원 영역은 상기 상향링크 제어 채널과 시간 차원에서 인접하여 상기 상향링크 제어 채널의 이전 시간 영역에 위치하고,
    상기 제2 DCI가 지시하는 채널 접근 절차를 위한 자원 영역은 상기 상향링크 데이터 채널과 시간 차원에서 인접하여 상기 상향링크 데이터 채널의 이전 시간 영역에 위치하는, 상향링크 채널 수신 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 채널은 상기 상향링크 데이터 채널보다 시간 차원에서 이전 또는 이후 시간 영역에서 전송되는, 상향링크 채널 수신 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 DCI 및 제2 DCI는 단말 그룹 공통 하향링크 제어 정보를 통해 전송되는, 상향링크 채널 수신 방법.
  9. 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 채널을 전송하는 방법에 있어서,
    하향링크 스케줄링 정보 또는 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 하향링크 제어 지시자 (downlink control indicator, DCI)를 기지국으로부터 수신,
    상기 DCI는,
    상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 포함;
    상기 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서 채널 접근 절차를 수행; 및
    상기 채널 접근 절차의 결과에 따라 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 비면허 대역을 통해 전송;하는 것을 포함하는, 상향링크 채널 전송 방법.
  10. 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 채널을 수신하는 기지국에 있어서,
    송신부;
    수신부; 및
    상기 송신부 및 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제1 하향링크 제어 지시자 (downlink control indicator, DCI)를 상향링크 제어 채널을 전송할 제1 단말에게 전송하고, 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 제2 DCI를 상향링크 데이터 채널을 전송할 제2 단말에게 전송하도록 구성되며,
    상기 제1 DCI 및 제2 DCI는, 대응하는 단말이 대응하는 상향링크 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 각각 포함하고,
    상기 프로세서는 각 단말별 대응하는 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서의 채널 접근 절차의 결과에 따라 비면허 대역을 통해 전송되는 상기 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널 중 하나 이상을 수신하도록 구성되는, 기지국.
  11. 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 채널을 전송하는 단말에 있어서,
    송신부;
    수신부; 및
    상기 송신부 및 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 하향링크 스케줄링 정보 또는 상향링크 스케줄링 정보를 포함하는 하향링크 제어 지시자 (downlink control indicator, DCI)를 기지국으로부터 수신하도록 구성되고,
    상기 DCI는 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 전송하기 위해 채널 접근 절차를 수행할 자원 영역에 대한 정보를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 DCI에 의해 지시된 채널 접근 절차를 위한 자원 영역에서 채널 접근 절차를 수행; 및
    상기 채널 접근 절차의 결과에 따라 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 데이터 채널을 비면허 대역을 통해 전송하도록 구성되는, 단말.
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