KR20200017860A - 무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시의 일부 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB(Integrated Access and Backhaul) 노드를 운영하기 위한 장치는, IAB 노드의 액세스 링크(Access Link)에서의 데이터 송수신 타이밍 및 백홀 링크(Backhaul Link)에서의 데이터 송수신 타이밍을 설정하고, IAB 노드가 제1 슬롯에서 제1 송수신 방법으로 데이터를 송수신하고 제1 슬롯에 뒤따르는 제2 슬롯에서 제2 송수신 방법으로 데이터를 송수신하는 경우, 설정된 송수신 타이밍에 기초하여, IAB 노드가 데이터 송수신 방법을 제1 송수신 방법에서 제2 송수신 방법으로 전환하기 위해 필요한 시간으로서 가드 구간을 설정할 수 있다. 여기서 제1 송수신 방법 및 제2 송수신 방법은, 백홀 링크 하향 송신, 백홀 링크 하향 수신, 백홀 링크 상향 송신, 백홀 링크 상향 수신, 액세스 링크 하향 송신, 및 액세스 링크 상향 수신 중 적어도 하나일 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING DATA IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 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(70GHz) 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 3eG 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

상술한 것과 이동통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 원활하게 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다.

개시된 실시예는 이동 통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 IAB(Integrated Access and Backhaul) 노드를 운영하기 위한 방법은, 상기 IAB 노드의 액세스 링크(Access Link)에서의 데이터 송수신 타이밍 및 백홀 링크(Backhaul Link)에서의 데이터 송수신 타이밍을 설정하는 단계; 및 상기 IAB 노드가 제1 슬롯에서 제1 송수신 방법으로 데이터를 송수신하고 상기 제1 슬롯에 뒤따르는 제2 슬롯에서 제2 송수신 방법으로 데이터를 송수신하는 경우, 상기 설정된 송수신 타이밍에 기초하여, 상기 IAB 노드가 데이터 송수신 방법을 상기 제1 송수신 방법에서 상기 제2 송수신 방법으로 전환하기 위해 필요한 시간으로서 가드 구간을 설정하는 단계를 포함하고, 상기 제1 송수신 방법 및 상기 제2 송수신 방법은, 백홀 링크 하향 송신, 백홀 링크 하향 수신, 백홀 링크 상향 송신, 백홀 링크 상향 수신, 액세스 링크 하향 송신, 및 액세스 링크 상향 수신 중 적어도 하나일 수 있다.

개시된 실시예는 이동통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

도 1은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB가 운영되는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB에서 액세스 링크와 백홀 링크 간에 시간 영역 및 주파수 영역에서 다중화되는 것을 각각 도시한 도면
도 3은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB에서 액세스 데이터와 백홀 데이터의 송수신 타이밍이 어긋난 예시를 도시한 도면이다.
도 4는, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB에서 액세스 데이터와 백홀 데이터의 송수신 타이밍이 어긋난 예시를 도시한 도면이다.
도 5는, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB에서 액세스 데이터와 백홀 데이터의 송수신 타이밍을 일치시키기 위한 실시예 1을 도시한 도면이다.
도 6은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB에서 액세스 데이터와 백홀 데이터의 송수신 타이밍을 일치시키기 위한 실시예 2를 도시한 도면이다.
도 7은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB에서 액세스 데이터와 백홀 데이터의 송수신 타이밍을 일치시키기 위한 실시예 3을 도시한 도면이다.
도 8은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB 노드에서 가드 구간을 확보하기 위한 제 1방안을 도시한 도면이다.
도 9는, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB 노드에서 가드 구간을 확보하기 위한 제 2방안을 도시한 도면이다.
도 10은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB 노드에서 가드 구간을 확보하기 위한 제 3방안을 도시한 도면이다.
도 11은, 개시된 일부 실시예에 따른 단말의 구조를 도시하는 도면이다.
도 12는, 개시된 일부 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시하는 도면이다.
도 13은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB 노드의 구조를 도시하는 도면이다.

이하, 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 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 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 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. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 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 실시예에서 ‘~부’는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity, 네트워크 엔티티)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 개시에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, 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. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.

특히 본 개시는 3GPP NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다. 또한 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 또는 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

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.

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.

LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G (혹은 NR) 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 안테나 (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.

5G에서는 6GHz 이상 대역 특히 mmWave 대역에서 기지국이 eMBB, URLLC, mMTC 등과 같은 서비스들을 지원하는 단말에게 데이터를 송수신할 때, 전파경로감쇄로 인해 커버리지가 제한될 수 있다. 커버리지 제한에 따른 문제는 기지국과 단말의 전파경로 사이에 복수의 릴레이를 촘촘히 배치하는 것으로 해결할 수 있지만, 그에 따라 릴레이와 릴레이 사이에 백홀 연결을 위한 광케이블을 설치하기 위한 비용문제가 심각할 수 있다.

따라서, 광케이블을 릴레이 사이에 설치하는 것 대신에 mmWave에서 가용한 광대역의 무선 주파수 자원을 릴레이간 백홀 데이터를 송수신하는데 사용함으로써 광케이블을 설치하는 비용문제를 해결하고, mmWave 대역을 더욱 효율적으로 사용할 수 있다. mmWave를 사용하여 기지국으로부터 백홀 데이터를 송수신하고, 데이터를 복수개의 릴레이를 거쳐 최종적으로 단말에게 송수신하기 위한 기술을 IAB (Integrated Access and Backhaul)라고 하며, 무선 백홀로 기지국으로부터 데이터를 송수신 하는 릴레이 노드를 IAB 노드라고 부른다. IAB 노드가 백홀 데이터를 송수신할 때, 같은 주파수 대역을 사용하여 기지국으로부터 데이터를 수신하고 단말로 데이터를 송신해야 하며, 단말로부터 데이터를 수신하고 기지국으로 데이터를 송신하는 IAB 노드의 특성으로 인해 IAB 노드는 한 순간에 단방향 송신 혹은 단방향 수신 특성을 갖게 된다.

따라서, IAB 노드의 단방향 특성으로 인한 송수신 지연을 줄이고, IAB 노드들간에 송신과 수신 시간을 일치시키기 위해 IAB 노드들 간의 데이터 송수신 및 IAB 노드와 단말들과 데이터를 송수신 할 때, 데이터들의 송수신 타이밍을 정의할 필요가 있다.

따라서, 본 개시에서는 IAB 노드들로부터의 데이터 송수신 타이밍을 정의하고, IAB 노드가 백홀 데이터를 송수신할 때, IAB 노드의 단방향 송수신 특성으로 인해 RF를 송신 혹은 수신으로 변화시키고 셀 반경에 따른 전파 지연 시간을 위해 필요한 가드 구간을 확보하기 위한 방안을 제공하도록 한다.

도 1은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB가 운영되는 통신 시스템을 도시한 도면이다.

도 1에서 gNB(101)은 통상적인 기지국일 수 있으며, 본 개시에서 기지국 혹은 Donor 기지국으로 지칭하도록 한다. IAB 노드 1(IAB node 1, 111) 및 IAB 노드 2(IAB node 2, 121)는 mmWave 대역에서 백홀 링크를 송수신하는 IAB 노드들이다. 단말 1(UE 1, 102)는 gNB(101)과 액세스 링크(Access link, 103)을 통해 액세스 데이터를 송수신할 수 있다. IAB 노드 1(111)은 gNB(101)과 백홀 링크(Backhaul link, 104)를 통해 백홀 데이터를 송수신할 수 있다. 단말 2(UE 2, 112)는 IAB 노드 1(111)과 액세스 링크(Access link, 113)을 통해 액세스 데이터를 송수신할 수 있다. IAB 노드 2(121)은 IAB 노드 1(111)과 백홀 링크(114)를 통해 백홀 데이터를 송수신할 수 있다.

따라서, IAB 노드 1(111)은 IAB 노드 2(121)의 상위 IAB 노드이다. IAB 노드 1(111)과 같은 상위 IAB 노드를 부모 IAB(Parent IAB) 노드라고 지칭할 수 있다. IAB 노드 2(121)는 IAB 노드 1(111)의 하위 IAB 노드이다. IAB 노드 2(121)과 같은 하위 IAB 노드를 자식 IAB(Child IAB) 노드라고 지칭할 수 있다.

단말 3(UE 3, 122)는 IAB 노드 2(121)과 액세스 링크(123)을 통해 액세스 데이터를 송수신할 수 있다.

다음으로 본 개시에서 제안하는 일부 실시예에 따른 IAB 기술에서 기지국과 IAB 노드 또는 IAB 노드와 IAB 노드 간의 백홀 링크, 및 기지국과 단말 또는 IAB 노드와 단말간의 액세스 링크가 무선 자원 내에서 다중화 되는 것에 대하여 도 2를 참조하여 설명하고자 한다.

도 2a 및 도 2b는, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB(Integrated Access and Backhaul)에서 액세스 링크와 백홀 링크 간에 다중화되는 것을 도시한 도면이다. 도 2a는 IAB에서 액세스 링크와 백홀 링크 간에 시간 영역에서 다중화되는 것을 도시한 도면이다. 도 2b는 IAB에서 액세스 링크와 백홀 링크 간에 주파수 영역에서 다중화되는 것을 도시한 도면이다.

도 2a를 참조하면, 무선 자원(Resource, 201)내에서 기지국과 IAB 노드 또는 IAB 노드와 IAB 노드 간의 백홀 링크(Backhaul link, 203), 및 기지국과 단말 또는 IAB 노드와 단말간의 액세스 링크(Access link, 202)가 시간 영역 다중화(TDM, Time Domain Multiplexing)되고 있다.

따라서, 기지국이나 IAB 노드가 단말에게 데이터를 송수신 하는 시간 영역에서 기지국과 IAB 노드들 간에는 데이터를 송수신 하지 않으며, 기지국과 IAB 노드들간에 데이터를 송수신하는 시간 영역에서 기지국이나 IAB 노드는 단말에게 데이터를 송수신 하지 않는다.

도 2b를 참조하면, 무선 자원(Resource, 211)내에서 기지국과 IAB 노드 또는 IAB 노드와 IAB 노드 간의 백홀 링크(Backhaul link, 213)와 기지국과 단말 또는 IAB 노드와 단말간의 액세스 링크(Access link, 212)가 주파수 영역에서 다중화(FDM, Frequency Domain Multiplexing)되고 있다.

따라서, 기지국이나 IAB 노드가 단말에게 데이터를 송수신 하는 시간 영역에서 기지국과 IAB 노드들 간에 데이터를 송수신하는 것이 가능하지만, IAB 노드들의 단방향 송수신 특성으로 인해 같은 방향의 데이터 전송만이 가능할 수 있다. 즉, 한 IAB 노드가 단말로부터 데이터를 수신하는 시간 영역에서 IAB 노드는 다른 IAB 노드 또는 기지국으로부터 백홀 데이터를 수신하는 것만이 가능할 수 있다. 또한, 한 IAB 노드가 단말에게 데이터를 전송하는 시간 영역에서 IAB 노드는 다른 IAB 노드 또는 기지국에게 백홀 데이터를 전송하는 것만이 가능하다.

도 2a 및 도 2b에서는 TDM과 FDM만을 설명하였지만, 액세스 링크와 백홀 링크간에 공간 영역에서의 다중화(SDM, Spatial Domain Multiplexing) 또한 가능할 수 있다. 따라서, SDM을 통해 액세스 링크와 백홀 링크가 같은 시간에서 송수신 되는 것이 가능할 수 있지만, 도 2b에서의 FDM과 같이 IAB 노드들의 단방향 송수신 특성으로 인해 SDM에서도 같은 방향의 데이터 전송만이 가능할 수 있다. 즉, 한 IAB 노드가 단말로부터 데이터를 수신하는 시간 영역에서 IAB 노드는 다른 IAB 노드 또는 기지국으로부터 백홀 데이터를 수신하는 것만이 가능할 수 있다. 또한, 한 IAB 노드가 단말에게 데이터를 전송하는 시간 영역에서 IAB 노드는 다른 IAB 노드 또는 기지국에게 백홀 데이터를 전송하는 것만이 가능할 수 있다.

TDM, FDM, SDM 중에 어떤 다중화 기법을 사용할 것인지 여부에 대한 정보는 IAB 노드가 초기 접속할 때, 접속하는 기지국 또는 상위 IAB 노드들로부터 시스템 정보 또는 RRC 신호를 통해 수신할 수 있으며, 초기 접속 이후에 기지국이나 상위 IAB 노드들로부터 백홀 링크를 통해 수신할 수도 있다.

도 3은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB에서 액세스 데이터와 백홀 데이터의 송수신 타이밍이 어긋난 예시를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, IAB 노드 1(302)는 상위 Donor 기지국(301)에게 백홀 링크로 데이터를 전송한다. 또한, IAB 노드 1(302)는 하위 IAB 노드 2(304)에게 백홀 링크로 데이터를 전송한다. 이 때, IAB 노드 1(302)가 백홀 링크로 Donor 기지국(301)과 하위 IAB 노드 2(304)에게 데이터를 전송하는 시작 타이밍이 다른 경우, 그 차이만큼 IAB 노드 1(302)가 백홀 링크로 데이터를 전송하는 시간 구간이 증가하게 될 수 있다.

따라서, 백홀 링크 데이터 전송 시간 구간이 증가함에 따른 데이터 송수신 지연을 줄이기 위해서는, IAB 노드 1(302)의 Donor 기지국(301)과 IAB 노드 2(304)로의 백홀 링크에서의 데이터 전송 시점을 일치시켜 주는 것이 바람직할 수 있다.

도 2a 및 도 2b에서 설명한 바와 같이 백홀 링크와 액세스 링크를 주파수 영역에서 다중화(FDM)하거나 공간 영역에서 다중화(SDM)하는 경우, IAB 노드 1(302)는 백홀 링크에서 데이터 전송시 액세스 링크에서도 단말(303)에게 데이터를 전송할 수 있다. 따라서, FDM, SDM을 통해 IAB 노드 1(302)가 데이터를 송신하는 백홀링크와 액세스 링크에서의 시간 구간을 일치시켜 IAB 노드 1(302)가 데이터를 송신하는 시간 구간을 효율적으로 사용할 수 있고, 절약한 시간을 데이터를 수신하는데 활용할 수 있다.

도 4는, IAB에서 액세스 데이터와 백홀 데이터의 송수신 타이밍이 어긋난 예시를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, IAB 노드 1(402)는 상위 Donor 기지국(401)로부터 백홀 링크로 데이터를 수신한다. 또한, IAB 노드 1(402)는 하위 IAB 노드 2(404)로부터 백홀 링크로 데이터를 수신한다. 이 때, Donor 기지국(401)과 하위 IAB 노드 2(404)가 IAB 노드 1(402)에게 백홀 링크로 데이터를 전송하는 시작 타이밍이 다른 경우, 그 차이만큼 IAB 노드 1(402)가 백홀 링크에서 데이터를 수신해야 하는 시간 구간이 증가하게 될 수 있다.

따라서, 백홀 링크 데이터 전송 시간 구간이 증가함에 따른 데이터 송수신 지연을 줄이기 위해서는, Donor 기지국(401)과 하위 IAB 노드 2(404)의 백홀 링크에서의 IAB 노드 1(402)로의 데이터 전송 시점을 일치시켜 주는 것이 바람직할 수 있다.

도 2a 및 도 2b에서 설명한 바와 같이 백홀 링크와 액세스 링크를 주파수 영역에서 다중화(FDM)하거나 공간 영역에서 다중화(SDM)하는 경우, IAB 노드 1(402)는 백홀 링크에서 데이터 수신시 액세스 링크에서도 단말(403)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 따라서, IAB 노드 1(402)가 데이터를 수신하는 백홀 링크와 액세스 링크에서의 시간 구간을 일치시켜 IAB 노드 1(402)가 데이터를 수신하는 시간 구간을 효율적으로 사용할 수 있고, 절약한 시간을 데이터를 송신하는 활용할 수 있다.

도 5는, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB에서 액세스 데이터와 백홀 데이터의 송수신 타이밍을 일치시키기 위한 실시예 1을 도시한 도면이다.

도 5에서는 도 2에서 설명한 액세스 링크와 백홀 링크가 시간 영역에서의 다중화(TDM)로 구성될 때를 가정하여 주로 설명하지만, 주파수 영역에서의 다중화(FDM)나 공간 영역에서의 다중화(SDM)에도 적용할 수 있다.

도 5를 참조하면, 실시예 1에서 IAB 노드 2(502)의 백홀 데이터 전송 시점(511, 512)과 IAB 노드 2(502)에서의 액세스 데이터 전송 시점(513)을 일치시킬 수 있다. 또한, 실시예 1에서 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(501)의 백홀 데이터 전송 시점과 백홀 데이터 수신 시점을 일치시킬 수 있다.

실시예 1에서 IAB 노드 2(502)가 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(501)에게 전송하는 백홀 데이터 전송(511)은 T1의 전파 지연 시간 뒤에 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(501)에서 수신될 수 있으며, Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(501)이 하위 IAB 노드 2(502)에게 전송하는 백홀 데이터 전송(514)은 T1의 전파 지연 시간 뒤에 하위 IAB 노드 2(502)에서 수신될 수 있다. 또한, IAB 노드 2(502)에 접속되어 있는 단말(503)은 IAB 노드 2(502)가 전송하는 액세스 데이터(513)을 T2의 전파 지연 시간 뒤에 수신할 수 있으며, 단말(503)이 전송하는 액세스 데이터(515)는 IAB 노드 2(502)에서 T2의 전파 지연 시간 뒤에 수신될 수 있다.

실시예 1에서 IAB 노드 2(502)가 백홀 데이터를 송수신하다가 액세스 데이터를 송수신하기 위해 필요로 하는 가드 구간은 [표 1]과 같이 계산될 수 있다. [표 1]에서 TS는 IAB 노드 2(502)의 RF를 송신에서 수신 또는 수신에서 송신으로 변화시키기 위해 필요한 시간일 수 있다. [표 1]에서 “-“ 는 링크와 전송 방향이 유지되기 때문에 가드 구간이 필요 없는 경우를 의미할 수 있다.

To From	Backhaul DL RX ( or Backhaul UL RX )	Backhaul UL TX ( or Backhaul DL TX )	Access DL TX	Access UL RX
Backhaul DL RX ( or Backhaul UL RX )	-	2T1+Ts	2T1+Ts	2T1
Backhaul UL TX ( or Backhaul DL TX )	Ts-2T1	-	0	Ts
Access DL TX	Ts-2T1	0	-	Ts
Access UL RX	0	Ts	Ts	-

도 6은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB에서 액세스 데이터와 백홀 데이터의 송수신 타이밍을 일치시키기 위한 실시예 2를 도시한 도면이다.

도 6에서는 도 2에서 설명한 액세스 링크와 백홀 링크가 시간 영역에서의 다중화(TDM) 로 구성될 때를 가정하여 주로 설명하지만, 주파수 영역에서의 다중화(FDM)나 공간 영역에서의 다중화(SDM)에도 적용할 수 있다.

도 6을 참조하면, 실시예 2에서 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(601)의 백홀 데이터 전송 시점(614)과 하위 IAB 노드 2(602)의 액세스 데이터 전송 시점(613)을 일치시킬 수 있다. 또한 실시예 2에서 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(601)의 백홀 데이터 전송 시점과 백홀 데이터 수신 시점을 일치시킬 수 있다.

실시예 2에서 IAB 노드 2(602)가 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(601)에게 전송하는 백홀 데이터 전송(611)은 T1의 전파 지연 시간 뒤에 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(601)에서 수신될 수 있으며, Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(601)이 하위 IAB 노드 2(602)에게 전송하는 백홀 데이터 전송(614)는 T1의 전파 지연 시간 뒤에 하위 IAB 노드 2(602)에서 수신될 수 있다. IAB 노드 2(602)에 접속되어 있는 단말(603)은 IAB 노드 2(602)가 전송하는 액세스 데이터(613)를 T2의 전파 지연 시간 뒤에 수신할 수 있으며, 단말(603)이 전송하는 액세스 데이터(615)는 IAB 노드 2(602)에서 T2의 전파 지연 시간 뒤에 수신될 수 있다.

실시예 2에서 IAB 노드 2(602)가 백홀 데이터를 송수신하다가 액세스 데이터를 송수신하기 위해 필요로 하는 가드 구간은 [표 2]와 같이 계산될 수 있다. [표 2]에서 TS는 IAB 노드 2(602)의 RF를 송신에서 수신 또는 수신에서 송신으로 변화시키기 위해 필요한 시간일 수 있다. [표 2]에서 “-“ 는 링크와 전송 방향이 유지되기 때문에 가드 구간이 필요 없는 경우를 의미할 수 있다. 또한 [표 2]에서 “- T1”과 같이 음의 값을 갖는 경우 필요한 가드 시간이 0이며, 가드 구간이 필요 없는 경우로 판단할 수 있다.

To From	Backhaul DL RX ( or Backhaul UL RX )	Backhaul UL TX ( or Backhaul DL TX )	Access DL TX	Access UL RX
Backhaul DL RX ( or Backhaul UL RX )	-	2T1+Ts	T1+Ts	T1
Backhaul UL TX ( or Backhaul DL TX )	Ts-2T1	-	-T1( => 0 )	Ts-T1
Access DL TX	Ts-T1	T1	-	Ts
Access UL RX	-T1( => 0 )	T1+Ts	Ts	-

도 7은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB에서 액세스 데이터와 백홀 데이터의 송수신 타이밍을 일치시키기 위한 실시예 3을 도시한 도면이다.

도 7에서는 도 2에서 설명한 액세스 링크와 백홀 링크가 시간 영역에서의 다중화(TDM)로 구성될 때를 가정하여 주로 설명하지만, 주파수 영역에서의 다중화(FDM) 나 공간 영역에서의 다중화(SDM)에도 적용할 수 있다.

도 7을 참조하면, 실시예 3에서 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(701)의 백홀 데이터 전송 시점(714)과 하위 IAB 노드 2(702)의 백홀 데이터 전송 시점(711, 712) 및 액세스 데이터 전송 시점(713)을 일치시킬 수 있다. 또한, 실시예 3에서 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(701)의 백홀 데이터 수신 시점(715)과 하위 IAB 노드 2(702)의 백홀 데이터 수신 시점(716, 717) 및 액세스 데이터 수신 시점(718)을 일치시킬 수 있다. 또한, 실시예 3에서 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(701)의 백홀 데이터 전송 시점과 백홀 데이터 수신 시점은 다른 도 5의 실시예 1 및 도 6의 실시예 2와는 달리 일치하지 않을 수 있다.

실시예 3에서 IAB 노드 2(702)가 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(701)에게 전송하는 백홀 데이터 전송(711)은 T1의 전파 지연 시간 뒤에 Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(701)에서 수신될 수 있으며, Donor 기지국/상위 IAB 노드 1(701)이 하위 IAB 노드 2(702)에게 전송하는 백홀 데이터 전송(714)은 T1의 전파 지연 시간 뒤에 하위 IAB 노드 2(702)에서 수신될 수 있다. IAB 노드 2(702)에 접속되어 있는 단말(703)은 IAB 노드 2(702)가 전송하는 액세스 데이터(713)를 T2의 전파 지연 시간 뒤에 수신할 수 있으며, 단말(703)이 전송하는 액세스 데이터(715)는 IAB 노드 2(702)에서 T2의 전파 지연 시간 뒤에 수신될 수 있다.

실시예 3에서 IAB 노드 2(702)가 백홀 데이터를 송수신하다가 액세스 데이터를 송수신하기 위해 필요로 하는 가드 구간은 [표 3]과 같이 계산될 수 있다. [표 3]에서 TS는 IAB 노드 2(702)의 RF를 송신에서 수신 또는 수신에서 송신으로 변화시키기 위해 필요한 시간일 수 있다. [표 3]에서 “-“ 는 링크와 전송 방향이 유지되기 때문에 가드 구간이 필요 없는 경우를 의미할 수 있다. 또한 [표 3]에서 “- T1”과 같이 음의 값을 갖는 경우 필요한 가드 시간이 0이며, 가드 구간이 필요 없는 경우로 판단할 수 있다.

To From	Backhaul DL RX ( or Backhaul UL RX )	Backhaul UL TX ( or Backhaul DL TX)	Access DL TX	Access UL RX
Backhaul DL RX ( or Backhaul UL RX )	-	T1+Ts	T1+Ts	TS
Backhaul UL TX ( or Backhaul DL TX )	Ts-T1	-	0	Ts-T1
Access DL TX	Ts-T1	0	-	Ts-T1
Access UL RX	0	T1+Ts	T1+Ts	-

도 7의 실시예 3을 FDM이나 SDM에 적용하는 경우 IAB 노드 2(702)가 데이터를 송신하다가 데이터를 수신하거나, 데이터를 수신하다가 데이터를 송신하기 위해 필요로 하는 가드 구간은 [표 4]와 같이 계산될 수 있다.

To From	Backhaul DL &UL RX / Access UL RX	Backhaul DL &UL TX / Access DL TX
Backhaul DL &UL RX / Access UL RX	-	T1+Ts
Backhaul DL &UL TX / Access DL TX	Ts-T1	-

실시예 1, 2, 3에 따라 IAB 노드가 백홀 데이터를 송수신하다가 액세스 데이터를 송수신하기 위해 필요로 하는 가드 구간 및 데이터를 송신하다가 데이터를 수신하거나, 데이터를 수신하다가 데이터를 송신하기 위해 필요로 하는 가드 구간을 확보하기 위한 방안을 도 8과 도 9를 통해 제안하도록 한다.

도 8은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB 노드에서 가드 구간을 확보하기 위한 제 1 방안을 도시한 도면이다.

실시예 3의 표 4에서와 같이 IAB 노드가 송신(백홀 링크 하향 송신, 백홀 상향 송신, 또는 액세스 링크 하향 송신)을 할 것인지 수신(백홀 링크 하향 수신, 백홀 링크 상향 수신, 액세스 링크 상향 수신)을 할 것인지만 고려하는 FDM이나 SDM에서는 다음과 같은 두가지 실시예가 가능할 수 있다.

첫번째 실시예는, 표 4에서 구한 가드 구간을 확보하기 위하여 항상 송신을 우선하는 것이다. 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i에서 데이터를 수신(801)하다가 슬롯 i+1에서 데이터를 송신(802)하는 경우, IAB 노드는 가드 구간(803)을 확보하기 위하여 슬롯 i에서 수신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(803)의 시간 구간에 대응하는 마지막 OFDM 심볼들(803)을 수신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i+1에서 데이터 송신을 수행할 수 있다.

또한 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i에서 데이터를 송신(804)하다가 슬롯 i+1에서 데이터를 수신(805)하는 경우, 가드 구간(806)을 확보하기 위하여 슬롯 i+1에서 수신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(806)의 시간 구간에 대응하는 첫번째 OFDM 심볼들(806)을 수신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i에서 데이터 송신을 끝까지 수행할 수 있다.

제 1 방안의 첫번째 실시예는, 백홀 하향 전송 및 액세스 하향 전송의 경우 하향 제어 채널의 전송을 보장할 수 있다는 장점이 있을 수 있다.

두번째 실시예는, 표 4에서 구한 가드 구간을 확보하기 위하여 항상 수신을 우선하는 것이다. 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i에서 데이터를 수신(811)하다가 슬롯 i+1에서 데이터를 송신(812)하는 경우, IAB 노드는 가드 구간(813)을 확보하기 위하여 슬롯 i+1에서 송신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(813)의 시간 구간에 대응하는 첫번째 OFDM 심볼들(813)을 송신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i에서 데이터 수신을 끝까지 수행할 수 있다.

또한 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i에서 데이터를 송신(814)하다가 슬롯 i+1에서 데이터를 수신(815)하는 경우, IAB 노드는 가드 구간(816)을 확보하기 위하여 슬롯 i에서 송신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(816)의 시간 구간에 대응하는 마지막 OFDM 심볼들(816)을 송신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i+1에서 첫번째 OFDM 심볼부터 데이터 수신을 수행할 수 있다.

제 1 방안의 두번째 실시예는, 백홀 상향 수신 및 액세스 상향 수신의 경우 상향 제어 채널의 수신을 보장할 수 있다는 장점이 있을 수 있다.

도 9는, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB 노드에서 가드 구간을 확보하기 위한 제 2 방안을 도시한 도면이다.

실시예 1, 2, 3의 표 1, 2, 3에서와 같이 IAB 노드가 백홀 링크 송신을 할 것인지, 백홀 링크 수신을 할 것인지, 액세스 링크 송신을 할 것인지, 또는 액세스 링크 수신을 할 것인지를 고려하는 시간 영역에서의 다중화(TDM)에서 백홀 링크 송수신과 액세스 링크 송수신간에는 다음과 같은 두가지 실시예가 가능할 수 있다.

첫번째 실시예는, 표 1, 2, 3에서 구한 가드 구간을 확보하기 위하여 항상 액세스 링크를 우선하는 것이다. 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i에서 백홀 링크 송수신(901)을 하다가 슬롯 i+1에서 액세스 링크 송수신(802)을 하는 경우, IAB 노드는 가드 구간(903)을 확보하기 위하여 슬롯 i에서 송수신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(903)의 시간 구간에 대응하는 백홀 링크의 마지막 OFDM 심볼들(903)을 송수신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i+1에서 액세스 링크의 송수신을 첫번째 OFDM 심볼부터 수행할 수 있다.

또한 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i에서 액세스 링크의 송수신(904)을 하다가 슬롯 i+1에서 백홀 링크의 송수신(905)을 하는 경우, IAB 노드는 가드 구간(906)을 확보하기 위하여 슬롯 i+1에서 송수신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(906)의 시간 구간에 대응하는 백홀 링크의 첫번째 OFDM 심볼들(906)을 송수신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i에서 액세스 링크의 송수신을 끝까지 수행할 수 있다.

제 2 방안의 첫번째 실시예는, 액세스 링크를 송수신 하는 단말에 아무런 영향 없이 IAB노드의 백홀 링크를 갖는 시스템을 운영할 수 있다는 장점이 있을 수 있다.

두번째 실시예는, 표 1, 2, 3에서 구한 가드 구간을 확보하기 위하여 항상 백홀 링크를 우선하는 것이다. 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i에서 백홀 링크의 송수신(911)을 하다가 슬롯 i+1에서 액세스 링크의 송수신(912)을 하는 경우, IAB 노드는 가드 구간(913)을 확보하기 위하여 슬롯 i+1에서 송수신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(913)의 시간 구간에 대응하는 액세스 링크의 첫번째 OFDM 심볼들(913)을 송신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i에서 끝까지 백홀 링크의 송수신을 수행할 수 있다.

또한 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i의 액세스 링크의 송수신(914)을 하다가 슬롯 i+1에서 백홀 링크의 송수신(915)을 하는 경우, IAB 노드는 가드 구간(916)을 확보하기 위하여 슬롯 i에서 송수신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(916)의 시간 구간에 대응하는 액세스 링크의 마지막 OFDM 심볼들(916)을 송수신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i+1에서 백홀링크의 송수신을 첫번째 OFDM 심볼부터 수행할 수 있다.

제 2 방안의 두번? 실시예는, reseved resource의 설정을 통해 단말 영향을 최소화하기 위한 자원을 가드 구간에 배치하여 액세스 링크의 단말 영향을 최소화하고, 백홀 링크의 송수신을 보장하여 IAB 노드의 데이터 송수신 양을 증가 시킬 수 있다는 장점이 있을 수 있다.

도 10은, 개시된 일부 실시예에 따른 IAB 노드에서 가드 구간을 확보하기 위한 제 3 방안을 도시한 도면이다.

실시예 1, 2, 3의 표 1, 2, 3에서와 같이 IAB 노드가 백홀 링크 송신을 할 것인지, 백홀 링크 수신을 할 것인지, 액세스 링크 송신을 할 것인지, 또는 액세스 링크 수신을 할 것인지를 고려하는 TDM 에서 액세스 링크 하향 송신과 액세스 링크 상향 수신간에는 다음과 같은 두가지 실시예가 가능할 수 있다.

첫번째 실시예는, 표 1, 2, 3에서 구한 가드 구간을 확보하기 위하여 항상 액세스 상향 링크 수신을 우선하는 것이다. 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i에서 액세스 링크 하향 송신(1001)을 하다가 슬롯 i+1에서 액세스 링크 상향 수신(1002)을 하는 경우, IAB 노드는 가드 구간(1003)을 확보하기 위하여 슬롯 i에서 송신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(1003)의 시간 구간에 대응하는 액세스 링크의 하향 전송의 마지막 OFDM 심볼들(1003)을 송신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i+1에서 액세스 링크의 상향 수신을 첫번째 OFDM 심볼부터 수행할 수 있다.

또한 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i에서 액세스 링크의 상향 수신(1004)을 하다가 슬롯 i+1에서 액세스 링크의 하향 송신(1005)을 하는 경우, IAB 노드는 가드 구간(1006)을 확보하기 위하여 슬롯 i+1에서 송신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(1006)의 시간 구간에 대응하는 액세스 링크의 하향 송신의 첫번째 OFDM 심볼들(1006)을 송신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i에서 액세스 링크의 상향 수신을 끝까지 수행할 수 있다.

제 3 방안의 첫번째 실시예는, 액세스 링크 상향 수신을 우선함으로써 reseved resource의 설정을 통해 단말 영향을 최소화하기 위한 자원을 가드 구간에 배치하여 액세스 하향 링크의 단말 영향을 최소화하고, 단말에 아무런 영향 없이 IAB 노드의 액세스 상향 링크 수신을 통해 단말의 채널 피드백에 최적화된 시스템을 운영할 수 있다는 장점이 있을 수 있다.

두번째 실시예는 표 1, 2, 3에서 구한 가드 구간을 확보하기 위하여 항상 액세스 하향 링크의 전송을 우선하는 것이다. 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i에서 액세스 링크의 하향 송신(1011)을 하다가 슬롯 i+1에서 액세스 링크의 상향 수신(1012)을 하는 경우, IAB 노드는 가드 구간(1013)을 확보하기 위하여 슬롯 i+1에서 수신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(1013)의 시간 구간에 대응하는 액세스 링크의 상향 수신의 첫번째 OFDM 심볼들(1013)을 수신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i에서는 끝까지 액세스 링크의 하향 송신을 수행할 수 있다.

또한 예를 들어, IAB 노드가 슬롯 i에서 액세스 링크의 상향 수신(1014)을 하다가 슬롯 i+1에서 액세스 링크의 하향 송신(1015)을 하는 경우, IAB 노드는 가드 구간(1016)을 확보하기 위하여 슬롯 i에서 수신되어야 하는 데이터 중 가드 구간(1016)의 시간 구간에 대응하는 액세스 링크의 상향 수신의 마지막 OFDM 심볼들(1016)을 수신하지 않을 수 있으며, 슬롯 i+1에서 액세스 링크의 하향 송신을 첫번째 OFDM 심볼부터 수행할 수 있다.

제 3 방안의 두번째 실시예는, 액세스 링크의 상향 수신을 온전히 수행하지 못하는 영향을 IAB 노드의 기지국 구현으로 해결하고, 액세스 하향 링크 수신에 대한 단말 영향을 없앨 수 있는 장점이 있을 수 있다.

본 개시의 실시 예들을 수행할 수 있는 단말, 기지국, 및 IAB 노드의 장치의 구조가 각각 도 11, 도 12, 및 도 13에 도시되어 있다. 본 개시의 일부 실시예에 따르면, 5G 통신 시스템에서 IAB 노드를 통해 백홀 링크 또는 액세스 링크를 송수신할 때, mmWave를 통해 IAB 노드와 백홀 링크의 송수신을 하는 기지국(Donor 기지국)과 IAB 노드와 액세스 링크의 송수신을 하는 단말의 송수신 방법을 수행하기 위해 기지국, 단말, 및 IAB 노드의 장치의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 동작할 수 있다.

도 11은 본 개시의 일부 실시예에 따른 단말의 구조를 도시하는 블록도이다. 도 11에 도시되는 바와 같이, 단말은 송수신부(1101), 메모리(1102), 프로세서(1103)를 포함할 수 있다. 다만, 단말의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라, 송수신부(1101), 메모리(1102), 및 프로세서(1103)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

송수신부(1101)는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(1101)는 전송되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1101)의 일 실시예일뿐이며, 송수신부(1101)의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 송수신부(1101)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1103)로 출력하고, 프로세서(1103)로부터 출력되는 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

메모리(1102)는 단말의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1102)는 단말에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1102)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.

프로세서(1103)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어 프로세서(1103)는, 본 개시의 실시 예에 따르는 IAB 노드와의 액세스 링크 송수신 등을 제어할 수 있다.

도 12는 본 개시의 일부 실시예에 따른 기지국(Donor 기지국)의 구조를 도시하는 블록도이다. 도 12에 도시되는 바와 같이, 기지국은 송수신부(1201), 메모리(1202), 및 프로세서(1203)를 포함할 수 있다. 다만, 기지국의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기지국은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라, 송수신부(1201), 메모리(1202), 및 프로세서(1203)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

송수신부(1201)는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(1201)는 전송되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1201)의 일 실시예일뿐이며, 송수신부(1201)의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 송수신부(1201)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1203)로 출력하고, 프로세서(1203)로부터 출력되는 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

메모리(1202)는 단말의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1202)는 단말에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1102)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.

프로세서(1203)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 실시 예에 따르는 IAB 노드와의 백홀 링크 송수신 및 액세스 링크의 송수신 등을 제어할 수 있다.

도 13은, 본 개시의 일부 실시예에 따른 IAB 노드의 구조를 도시하는 블록도이다. 도 13에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 IAB 노드는 기지국 기능 송수신부(1301), 기지국 기능 메모리(1302), 및 하위 IAB 노드와 백홀링크로 송수신 하기 위한 IAB 노드의 기지국 기능 처리부(1303)를 포함할 수 있다.

또한, IAB 노드는 단말 기능 송수신부(1311), 단말 기능 메모리(1312), 및 상위 IAB 노드 및 Donor 기지국에 초기 접속하고 백홀링크로 송수신 전에 상위 신호 송수신을 하고 상위 IAB 노드 및 Donor 기지국과 백홀링크 송수신을 위한 IAB 노드의 단말 기능 처리부(1313)를 포함할 수 있다.

다만, IAB 노드의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, IAB 노드는 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라, 기지국 기능 송수신부(1301), 기지국 기능 메모리(1302), 기지국 기능 처리부(1303), 단말 기능 송수신부(1311), 단말 기능 메모리(1312), 및 단말 기능 처리부(1313)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

기지국 기능 송수신부(1301)는 하위 IAB 노드 및 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 기지국 기능 송수신부(1301)는 전송되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 기지국 기능 송수신부(1301)의 일 실시예일뿐이며, 기지국 기능 송수신부(1301)의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 기지국 기능 송수신부(1301)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 기능 처리부(1303)로 출력하고, 기지국 기능 처리부(1303)로부터 출력되는 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

기지국 기능 메모리(1302)는 단말의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 기지국 기능 메모리(1302)는 단말에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 기지국 기능 메모리(1302)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.

IAB 노드의 기지국 기능 처리부(1303)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 IAB 노드가 기지국과 같이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 기능 처리부(1303)는 본 개시의 실시 예에 따르는 하위 IAB 노드와의 백홀 링크 송수신 및 단말과의 액세스 링크의 송수신 등을 제어할 수 있다.

단말 기능 송수신부(1311)는 Donor 기지국 및 상위 IAB 노드와 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 단말 기능 송수신부(1311)는 전송되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 단말 기능 송수신부(1311)의 일 실시예일뿐이며, 단말 기능 송수신부(1311)의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 단말 기능 송수신부(1311)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말 기능 처리부(1313)로 출력하고, 단말 기능 처리부(1313)로부터 출력되는 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

단말 기능 메모리(1312)는 단말의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 단말 기능 메모리(1312)는 단말에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 단말 기능 메모리(1312)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.

IAB 노드의 단말 기능 처리부(1313)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 하위 IAB 노드가 Donor 기지국 혹은 상위 IAB 노드와의 데이터 송수신을 위해 단말과 같이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어 IAB 노드의 단말 기능 처리부(1313)는 본 개시의 실시 예에 따르는 Donor 기지국 및 상위 IAB 노드와의 백홀 링크 송 수신 등을 제어할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.

또한, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 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 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (1)

1. 무선 통신 시스템에서 IAB(Integrated Access and Backhaul) 노드를 운영하기 위한 방법에 있어서,
   상기 IAB 노드의 액세스 링크(Access Link)에서의 데이터 송수신 타이밍 및 백홀 링크(Backhaul Link)에서의 데이터 송수신 타이밍을 설정하는 단계; 및
   상기 IAB 노드가 제1 슬롯에서 제1 송수신 방법으로 데이터를 송수신하고 상기 제1 슬롯에 뒤따르는 제2 슬롯에서 제2 송수신 방법으로 데이터를 송수신하는 경우, 상기 설정된 송수신 타이밍에 기초하여, 상기 IAB 노드가 데이터 송수신 방법을 상기 제1 송수신 방법에서 상기 제2 송수신 방법으로 전환하기 위해 필요한 시간으로서 가드 구간을 설정하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 송수신 방법 및 상기 제2 송수신 방법은, 백홀 링크 하향 송신, 백홀 링크 하향 수신, 백홀 링크 상향 송신, 백홀 링크 상향 수신, 액세스 링크 하향 송신, 및 액세스 링크 상향 수신 중 적어도 하나인, 방법.

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