KR20210103292A - 무선 통신 시스템에서 기준 신호 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 기준 신호 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 무선 통신 시스템에서 효율적인 자원 사용을 위한 기준 신호 송수신 방법 및 장치를 제안한다. 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 기준신호 설정 방법은, 상향링크-하향링크 설정 정보를 포함하는 시스템 정보를 획득하는 단계; 상기 상향링크-하향링크 설정 정보에 기초하여, 상향링크 사운딩 기준신호 설정 정보를 획득하는 단계; 상기 상향링크 사운딩 기준신호 설정 정보에 기초하여, 사운딩 기준신호를 송수신 하기 위한 자원 패턴을 결정하는 단계; 및 상기 자원 패턴에 따라, 상기 사운딩 기준신호를 기지국에게 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 기준 신호 송수신 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TRANSCEIVING REFERENCE SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}
본 개시는 무선 통신 시스템에서 기준 신호 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 부분 SRS 사운딩 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) 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 또는 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.
본 개시의 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 다양한 서비스를 위한 효율적인 상향링크 사운딩 기준신호 송수신 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 기준신호 설정 방법은, 상향링크-하향링크 설정 정보를 포함하는 시스템 정보를 획득하는 단계; 상기 상향링크-하향링크 설정 정보에 기초하여, 상향링크 사운딩 기준신호 설정 정보를 획득하는 단계; 상기 상향링크 사운딩 기준신호 설정 정보에 기초하여, 사운딩 기준신호를 송수신 하기 위한 자원 패턴을 결정하는 단계; 및 상기 자원 패턴에 따라, 상기 사운딩 기준신호를 기지국에게 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 실시예는, 무선 통신 시스템에서 효율적인 상향링크 또는 하향링크의 송수신을 위한 사운딩 기준신호 송수신 방법 및 장치를 제공한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 5G 시스템의 무선 자원 영역인 시간-주파수 영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 5G 시스템에서 고려하는 슬롯 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 5G 통신 시스템에서 대역폭부분에 대한 설정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 5G 통신 시스템에서 대역폭부분 변경 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 전송되는 제어자원세트(Control Resource Set, CORESET)에 대한 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 무선통신 시스템에서 PDSCH 주파수 축 자원 할당 방법들을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 따른 무선 통신 시스템에서 PDSCH 시간 축 자원 할당의 예시를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 무선 통신 시스템에서 데이터 채널(data channel) 및 제어 채널(control channel)의 서브캐리어 간격에 따른 시간 축 자원 할당 예제를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 single cell, carrier aggregation, dual connectivity 수행 시의 기지국 및 단말 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SRS의 다양한 운영 시나리오에 대한 예시들을 도시하는 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 5G 또는 NR 시스템의 상향링크 전송 구조를 도시한 도면이다
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 서브밴드 별로 SRS가 할당된 구조를 도시한 도면이다
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SRS 부분 안테나 사운딩의 일 예를 도시한 도면이다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 3개 단말 안테나 패널 혹은 6개 안테나 포트에 기반한 SRS 부분 안테나 사운딩의 일 예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 4개 단말 안테나 패널 혹은 8개 안테나 포트에 기반한 SRS 부분 안테나 사운딩의 일 예를 도시한 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SRS 부분 안테나 사운딩을 수행하기 위한 단말 동작을 도시하는 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SRS 부분 주파수 사운딩의 예시들을 도시한 도면이다.
도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른, mode 1 SRS partial frequency sounding 방법을 도시하는 도면이다.
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른, mode 2 SRS partial frequency sounding 방법을 도시하는 도면이다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 SRS partial frequency sounding 동작 순서도를 도시하는 도면이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 블록도이다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 블록도이다.
이하, 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 설명되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 기술적 사상의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 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.
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. 본 개시에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 또는 LTE-A 시스템을 일예로서 설명할 수도 있지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대 이동통신 기술(5G 시스템, 이는 new radio, NR과 혼용될 수 있다)이 이에 포함될 수 있으며, 이하의 5G 시스템은 기존의 LTE, LTE-A 및 유사한 다른 서비스를 포함하는 개념일 수도 있다. 또한, 본 개시는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
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.
이하 본 개시의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 이하 본 개시의 실시예에서 제안하는 방법 및 장치는 커버리지 향상을 위한 서비스를 일례로서 본 개시의 실시예를 설명하지만, 각 실시예에 국한되어 적용되지 않고, 개시에서 제안하는 하나 이상의 실시예 전체 또는 일부 실시예들의 조합을 이용하여 다른 추가적인 서비스에 해당하는 데이터 채널, 제어 채널, 기준 신호 송수신 방법에 활용 하는 것도 가능할 것이다. 따라서, 본 개시의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 적용될 수 있다.
또한, 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 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.
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 또는 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.
광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예인 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(user equipment(UE) 또는 mobile station(MS))이 기지국(eNode B(eNB) 또는 base station(BS))으로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선 링크를 의미하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선 링크를 의미한다. 또한 전술한 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 또는 제어 정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원이 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어 정보가 구분되도록 한다.
LTE 이후의 통신 시스템인 5G 통신 시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있도록 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스를 지원하여야 한다. 5G 통신 시스템을 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 통신 시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신 시스템은 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 향상이 요구될 수 있다. 또한 LTE 시스템에서는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호가 전송되는 반면에 5G 통신 시스템은 3 내지 6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.
또한, 기지국이 광대역폭의 주파수를 지원할 때 전체 캐리어(carrier) 주파수 대역 내에서 기지국이 각 단말 별로 지원 받을 수 있는 여러 주파수 대역으로 나누는 BWP(bandwidth part, 대역폭부분)기술이 중요하게 부각되고 있다. 즉, 기지국이 BWP를 지원하면 특정 단말의 BW 캐퍼빌리티(capability)가 작은 경우 BWP를 통해 단말에게 작은 주파수 대역을 지원해줄 수 있고, BWP의 변경을 통해 주파수 대역을 줄이면서 단말의 에너지 소모를 줄일 수 있다. 이외에도, 여러 개의 BWP 각각에 다른 프레임 구조를 지원하면서 하나의 단말에게 BWP 변경을 통해 다양한 서비스를 지연(latency) 없이 지원해 줄 수 있는 효과가 있다. BWP 기술은 소정의 단말과 기지국 사이에 일대일로 대응되는 제어채널 또는 데이터채널에 적용할 수 있다. 또한 기지국이 시스템 내의 다수의 단말에게 전송하는 공통신호, 예를 들어 synchronization signal, physical broadcast channel (PBCH), system information 을 전송하기 위한 제어채널 및 데이터 채널에 대해서도 이러한 제어 채널 및 데이터 채널을 설정한 BWP에서만 전송함으로써 BWP가 기지국의 에너지 감소를 위해 적용될 수 있다.
동시에, 5G 통신 시스템에서 사물 인터넷(Internet of Thing, IoT)과 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 등을 필요로 한다. 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 음영 지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신 시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지를 요구한다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10 내지 15년과 같이 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)를 필요로 한다.
마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰러 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 신뢰도를 제공해야 한다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)을 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 만족해야 한다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(transmit time interval, TTI)을 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 자원을 할당해야 한다.
5G 통신 시스템(이하 5G 시스템과 혼용 가능하다)의 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터가 사용될 수 있다.
이하 5G 시스템의 프레임 구조에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른, 5G 시스템의 무선 자원 영역인 시간-주파수 영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 1에서, 가로축은 시간 영역을 나타내고, 세로축은 주파수 영역을 나타낸다. 시간 및 주파수 영역에서 자원의 기본 단위는 자원 요소(resource element, RE, 1-01)로서 시간 축으로 1개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼(또는 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform spread OFDM) 심볼)(1-02) 및 주파수 축으로 1개의 부반송파(subcarrier, 1-03)로 정의될 수 있다. 주파수 영역에서
Figure pat00001
(일례로 12)개의 연속된 RE들은 하나의 자원 블록(resource block, RB, 1-04)을 구성할 수 있다. 또한, 시간 영역에서
Figure pat00002
개의 연속된 OFDM 심볼들은 하나의 서브프레임(subframe, 1-10)을 구성할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른, 5G 시스템에서 고려하는 슬롯 구조를 도시한 도면이다.
도 2에는 프레임(frame, 2-00), 서브프레임(2-01), 슬롯(slot, 2-02) 구조의 일례가 도시되어 있다. 1개의 프레임(2-00)은 10ms로 정의될 수 있다. 1개의 서브프레임(2-01)은 1ms로 정의될 수 있으며, 따라서 1개의 프레임(2-00)은 총 10개의 서브프레임(2-01)으로 구성될 수 있다. 또한, 1개의 슬롯(2-02, 2-03)은 14개의 OFDM 심볼로 정의될 수 있다(즉, 1개의 슬롯 당 심볼 수(
Figure pat00003
)=14). 1개의 서브프레임(2-01)은 하나 또는 다수개의 슬롯(2-02, 2-03)으로 구성될 수 있으며, 1개의 서브프레임(2-01)당 슬롯(2-02, 2-03)의 개수는 부반송파 간격에 대한 설정 값인 μ(2-04, 2-05)에 따라 다를 수 있다.
도 2의 일례에서는 부반송파 간격 설정 값으로 μ=0(2-04)인 경우와 μ=1(2-05)인 경우의 슬롯 구조가 도시되어 있다. μ=0(2-04)일 경우, 1개의 서브프레임(2-01)은 1개의 슬롯(2-02)으로 구성될 수 있고, μ=1(2-05)일 경우, 1개의 서브프레임(2-01)은 2개의 슬롯(2-03)으로 구성될 수 있다. 즉 부반송파 간격에 대한 설정 값 μ에 따라 1개의 서브프레임 당 슬롯 수 (
Figure pat00004
)가 달라질 수 있고, 이에 따라 1개의 프레임 당 슬롯 수(
Figure pat00005
)가 달라질 수 있다. 각 부반송파 간격 설정 μ에 따른
Figure pat00006
및
Figure pat00007
는 하기의 표 1로 정의될 수 있다.
[표 1]
Figure pat00008
5G 무선 통신 시스템에서는 초기 접속을 위해 동기화 신호 블록(synchronization signal block, SSB, SS 블록(SS block), SS/PBCH 블록(SS/PBCH block) 등과 혼용될 수 있다)가 전송될 수 있고, 동기화 신호 블록은 PSS(primary synchronization signal), SSS(secondary synchronization signal), PBCH(physical broadcast channel)로 구성될 수 있다. 단말이 최초로 시스템에 접속하는 초기 접속(initial access) 단계에서, 단말은 먼저 셀 탐색(cell search)을 통해 동기화 신호(synchronization signal)로부터 하향링크 시간 및 주파수 영역 동기를 획득하고 셀 ID (cell ID)를 획득할 수 있다. 동기화 신호에는 PSS 및 SSS가 포함될 수 있다.
그리고 단말은 기지국으로부터 마스터 정보 블록(master information block, MIB)을 전송하는 PBCH를 수신하여 시스템 대역폭 또는 관련 제어 정보 등 송수신 관련한 시스템 정보 및 기본적인 파라미터 값을 획득할 수 있다. 이 정보를 바탕으로 단말은 PDCCH(physical downlink control channel) 및 PDSCH(physical downlink shared channel)에 대한 디코딩을 수행하여 시스템 정보 블록(system information block, SIB)을 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 랜덤 액세스(random access) 단계를 통해 기지국과 신원을 교환하고 등록, 인증 등의 단계를 거쳐 네트워크에 초기 접속하게 된다.
동기화 신호는 셀 탐색의 기준이 되는 신호로서, 주파수 밴드 별로 위상 잡음(phase noise) 등 채널 환경에 적합한 부반송파 간격이 적용되어 전송될 수 있다. 5G 기지국은 운용하고자 하는 아날로그 빔의 개수에 따라서 동기화 신호 블록을 다수개 전송할 수 있다. PSS와 SSS는 12 RB에 걸쳐서 매핑되어 전송되고 PBCH는 24 RB에 걸쳐서 매핑되어 전송될 수 있다.
다음으로 5G 통신 시스템에서 대역폭부분(Bandwidth Part; BWP) 설정에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른, 5G 통신 시스템에서 대역폭부분에 대한 설정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3에는 단말 대역폭(UE bandwidth)(3-00)이 두 개의 대역폭부분, 즉, 대역폭부분#1(BWP#1)(3-05)과 대역폭부분#2(BWP#2)(3-10)로 설정된 일 예를 도시한다. 기지국은 단말에게 하나 또는 복수 개의 대역폭부분을 설정해 줄 수 있으며, 각 대역폭부분에 대하여 하기의 정보들을 설정해 줄 수 있다.
[표 2]
Figure pat00009
물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며, 상기 설정 정보 외에도 대역폭부분과 관련된 다양한 파라미터들이 단말에게 설정될 수 있다. 상기 정보들은 상위 계층 시그널링, 예를 들면, RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 통해 기지국이 단말에게 전달할 수 있다. 설정된 하나 또는 복수 개의 대역폭부분들 중에서 적어도 하나의 대역폭부분이 활성화(Activation)될 수 있다. 설정된 대역폭부분에 대한 활성화 여부는 기지국으로부터 단말에게 RRC 시그널링을 통해 준정적으로 전달되거나 DCI(Downlink Control Information)를 통해 동적으로 전달될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, RRC(Radio Resource Control) 연결 전의 단말은 초기 접속을 위한 초기 대역폭부분(Initial BWP)을 MIB(Master Information Block)를 통해 기지국으로부터 설정 받을 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 단말은 초기 접속 단계에서 MIB를 통해 초기 접속에 필요한 시스템 정보(Remaining System Information; RMSI 또는 System Information Block 1; SIB1에 해당할 수 있음) 수신을 위한 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)가 전송될 수 있는 제어영역(Control Resource Set, CORESET)과 탐색 공간(Search Space)에 대한 설정 정보를 수신할 수 있다. MIB로 설정되는 제어영역과 탐색공간은 각각 식별자(Identity, ID) 0으로 간주될 수 있다. 기지국은 단말에게 MIB를 통해 제어영역#0에 대한 주파수 할당 정보, 시간 할당 정보, 뉴머롤로지(Numerology) 등의 설정 정보를 통지할 수 있다. 또한 기지국은 단말에게 MIB를 통해 제어영역#0에 대한 모니터링 주기 및 occasion에 대한 설정정보, 즉 탐색공간#0에 대한 설정 정보를 통지할 수 있다. 단말은 MIB로부터 획득한 제어영역#0으로 설정된 주파수 영역을 초기 접속을 위한 초기 대역폭부분으로 간주할 수 있다. 이때, 초기 대역폭부분의 식별자(ID)는 0으로 간주될 수 있다.
상기 5G 시스템에서 지원하는 대역폭부분에 대한 설정은 다양한 목적으로 사용될 수 있다.
일부 실시 예에 따르면, 시스템 대역폭보다 단말이 지원하는 대역폭이 작을 경우에 상기 대역폭부분 설정을 통해 이를 지원할 수 있다. 예를 들면, 기지국은 대역폭부분의 주파수 위치(설정정보 2)를 단말에게 설정함으로써 시스템 대역폭 내의 특정 주파수 위치에서 단말이 데이터를 송수신할 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 서로 다른 뉴머롤로지를 지원하기 위한 목적으로 기지국이 단말에게 복수 개의 대역폭부분을 설정할 수 있다. 예를 들면, 어떤 단말에게 15kHz의 부반송파 간격과 30kHz의 부반송파 간격을 이용한 데이터 송수신을 모두 지원하기 위해서, 두 개의 대역폭부분을 각각 15kHz와 30kHz의 부반송파 간격으로 설정할 수 있다. 서로 다른 대역폭부분은 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing)될 수 있고, 특정 부반송파 간격으로 데이터를 송수신하고자 할 경우, 해당 부반송파 간격으로 설정되어 있는 대역폭부분이 활성화 될 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 단말의 전력 소모 감소를 위한 목적으로 기지국이 단말에게 서로 다른 크기의 대역폭을 갖는 대역폭부분을 설정할 수 있다. 예를 들면, 단말이 매우 큰 대역폭, 예컨대 100MHz의 대역폭을 지원하고 해당 대역폭으로 항상 데이터를 송수신할 경우, 매우 큰 전력 소모가 발생될 수 있다. 특히 트래픽(Traffic)이 없는 상황에서 100MHz의 큰 대역폭으로 불필요한 하향링크 제어채널에 대한 모니터링을 수행하는 것은 전력 소모 관점에서 매우 비효율적일 수 있다. 단말의 전력 소모를 줄이기 위한 목적으로, 기지국은 단말에게 상대적으로 작은 대역폭의 대역폭부분, 예를 들면, 20MHz의 대역폭부분을 설정할 수 있다. 트래픽이 없는 상황에서 단말은 20MHz 대역폭부분에서 모니터링 동작을 수행할 수 있고, 데이터가 발생하였을 경우 기지국의 지시에 따라 100MHz의 대역폭부분으로 데이터를 송수신할 수 있다.
상기 대역폭부분을 설정하는 방법에 있어서, RRC 연결(Connected) 전의 단말들은 초기 접속 단계에서 MIB(Master Information Block)을 통해 초기 대역폭부분(Initial Bandwidth Part)에 대한 설정 정보를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 단말은 PBCH(Physical Broadcast Channel)의 MIB로부터 SIB(System Information Block)를 스케쥴링하는 DCI(Downlink Control Information)가 전송될 수 있는 하향링크 제어채널을 위한 제어영역(Control Resource Set, CORESET, 또는 제어 자원 세트와 혼용될 수 있다)을 설정 받을 수 있다. MIB로 설정된 제어영역의 대역폭이 초기 대역폭부분으로 간주될 수 있으며, 설정된 초기 대역폭부분을 통해 단말은 SIB가 전송되는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)를 수신할 수 있다. 초기 대역폭부분은 SIB을 수신하는 용도 외에도, 다른 시스템 정보(Other System Information, OSI), 페이징(Paging), 랜덤 엑세스(Random Access) 용으로 활용될 수도 있다.
단말에게 하나 이상의 대역폭부분이 설정되었을 경우, 기지국은 단말에게 DCI 내의 대역폭부분 지시자(Bandwidth Part Indicator) 필드를 이용하여, 대역폭부분에 대한 변경을 지시할 수 있다. 일 예로 도 3에서 단말의 현재 활성화된 대역폭부분이 대역폭부분#1(3-05)일 경우, 기지국은 단말에게 DCI 내의 대역폭부분 지시자로 대역폭부분#2(3-10)를 지시할 수 있고, 단말은 수신한 DCI 내의 대역폭부분 지시자로 지시된 대역폭부분#2(3-10)로 대역폭부분 변경을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이 DCI 기반 대역폭부분 변경은 PDSCH 또는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 스케쥴링하는 DCI에 의해 지시될 수 있기 때문에, 단말은 대역폭부분 변경 요청을 수신하였을 경우, 해당 DCI가 스케쥴링하는 PDSCH 또는 PUSCH를 변경된 대역폭부분에서 무리 없이 수신 또는 송신을 수행할 수 있어야 한다. 이를 위해, 표준에서는 대역폭부분 변경 시 요구되는 지연 시간(TBWP)에 대한 요구 사항을 규정하였으며, 예를 들어 하기와 같이 정의될 수 있다.
[표 3]
Figure pat00010
대역폭부분 변경 지연 시간에 대한 요구사항은 단말의 능력(Capability)에 따라 타입 1 또는 타입 2를 지원한다. 단말은 기지국에 지원 가능한 대역폭부분 지연 시간 타입을 보고할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 대역폭부분 변경 방법의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면 전술한 대역폭부분 변경 지연시간에 대한 요구사항에 따라, 단말이 대역폭부분 변경 지시자를 포함하는 DCI를 슬롯 n에서 수신하였을 경우(4-15), 단말은 대역폭부분 변경 지시자가 가리키는 새로운 대역폭부분으로의 변경을 슬롯 n+TBWP보다 늦지 않은 시점에서 완료를 할 수 있고, 변경된 새로운 대역폭부분(4-10)에서 해당 DCI가 스케쥴링하는 데이터채널에 대한 송수신을 수행할 수 있다. 기지국은 새로운 대역폭부분으로 데이터채널을 스케쥴링하고자 할 경우, 단말의 대역폭부분 변경 지연시간(TBWP, 4-20)을 고려하여, 데이터채널에 대한 시간 도메인 자원할당을 결정할 수 있다. 즉, 기지국은 새로운 대역폭부분으로 데이터채널을 스케쥴링 할 때, 데이터채널에 대한 시간 도메인 자원할당을 결정하는 방법에 있어서, 대역폭부분 변경 지연시간 이 후로 (4-35, 4-40) 해당 데이터채널을 스케쥴링할 수 있다. 이에 따라 단말은 대역폭부분 변경을 지시하는 DCI가, 대역폭부분 변경 지연 시간 (TBWP, 4-20) 보다 작은 슬롯 오프셋 (K0 또는 K2) 값을 지시하는 것을 기대하지 않을 수 있다.
만약 단말이 대역폭부분 변경을 지시하는 DCI(예를 들어 DCI 포맷 1_1 또는 0_1)을 수신하였다면, 단말은 해당 DCI를 포함하는 PDCCH를 수신한 슬롯의 세 번째 심볼에서부터, 해당 DCI 내의 시간도메인 자원할당 지시자 필드로 지시된 슬롯 오프셋(K0 또는 K2) 값으로 지시된 슬롯의 시작 지점까지에 해당하는 시간 구간 동안 어떠한 송신 또는 수신도 수행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 단말이 슬롯 n에서 대역폭부분 변경을 지시하는 DCI를 수신하였고, 해당 DCI로 지시된 슬롯 오프셋 값이 K라고 한다면, 단말은 슬롯 n의 세 번째 심볼에서부터 슬롯 n+K이전 심볼(즉 슬롯 n+K-1의 마지막 심볼)까지 어떠한 송신 또는 수신도 수행하지 않을 수 있다.
다음으로 5G 시스템에서의 대역폭부분 별로 송수신 관련 파라미터를 설정하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.
단말은 기지국으로부터 하나 또는 복수개의 대역폭부분을 설정 받을 수 있고, 설정된 각 대역폭부분 별로 송수신에 사용할 파라미터들(예를 들어 상하향링크 데이터채널 및 제어채널 관련 설정 정보 등)을 추가로 설정 받을 수 있다. 예를 들어, 도 3에서 단말이 대역폭부분#1(3-05)과 대역폭부분#2(3-10)를 설정 받았을 경우, 단말은 대역폭부분#1(3-05)에 대하여 송수신 파라미터#1을 설정 받을 수 있고, 대역폭부분#2(3-10)에 대하여 송수신 파라미터#2를 설정 받을 수 있다. 단말은 대역폭부분#1(3-05)이 활성화되어 있을 경우, 송수신 파라미터#1에 기반하여 기지국과 송수신을 수행할 수 있고, 대역폭부분#2(3-10)가 활성화되어 있을 경우, 송수신 파라미터#2에 기반하여 기지국과 송수신을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로 하기의 파라미터들이 기지국으로부터 단말로 설정될 수 있다.
먼저 상향링크 대역폭부분에 대하여, 하기의 정보들이 설정될 수 있다.
[표 4]
Figure pat00011
Figure pat00012
전술한 표 4에 따르면, 단말은 기지국으로부터 셀-특정적인(또는 셀 공통 또는 공통) 송신 관련 파라미터들 (예컨대, 랜덤엑세스 채널(Random Access Channel; RACH), 상향링크 제어채널 (Physical Uplink Control Channel; PUCCH), 상향링크 데이터채널(Physical Uplink Shared Channel) 관련 파라미터들)을 설정 받을 수 있다 (BWP-UplinkCommon에 해당). 또한, 단말은 기지국으로부터 단말-특정적인(또는 dedicated) 송신 관련 파라미터들 (예를 들어, PUCCH, PUSCH, 비승인-기반 상향링크 전송(Configured Grant PUSCH), 사운딩 참조 신호(Sounding Reference Signal; SRS) 관련 파라미터들)을 설정 받을 수 있다 (BWP-UplinkDedicated에 해당).
다음으로 하향링크 대역폭부분에 대하여, 하기의 정보들이 설정될 수 있다.
[표 5]
Figure pat00013
Figure pat00014
전술한 표 5에 따르면, 단말은 기지국으로부터 셀-특정적인(또는 셀 공통 또는 공통) 수신 관련 파라미터들 (예컨대, 하향링크 제어채널 (Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 하향링크 데이터채널(Physical Downlink Shared Channel) 관련 파라미터들)을 설정 받을 수 있다 (BWP-DownlinkCommon에 해당). 또한, 단말은 기지국으로부터 단말-특정적인(또는 dedicated) 수신 관련 파라미터들 (예를 들어, PDCCH, PDSCH, 비승인-기반 하향링크 데이터 전송(Semi-persistent Scheduled PDSCH), 무선 링크 모니터링(Radio Link Monitoring; RLM) 관련 파라미터들)을 설정 받을 수 있다 (BWP-UplinkDedicated에 해당).
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 전송되는 제어자원세트(Control Resource Set, CORESET)에 대한 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 주파수 축으로 단말의 대역폭부분(UE bandwidth part)(5-10), 시간축으로 1 슬롯(5-20) 내에 2개의 제어자원세트(제어자원세트#1(5-01), 제어자원세트#2(5-02))가 설정되어 있는 일 예를 도시한 도면이다. 제어자원세트(5-01, 5-02)는 주파수 축으로 전체 단말 대역폭부분(5-10) 내에서 특정 주파수 자원(5-03)에 설정될 수 있다. 시간 축으로는 하나 또는 복수 개의 OFDM 심볼로 설정될 수 있고, 이를 제어자원세트 길이(Control Resource Set Duration, 5-04)로 정의할 수 있다. 도 5의 도시된 예를 참조하면, 제어자원세트#1(5-01)은 2 심볼의 제어자원세트 길이로 설정될 수 있고, 제어자원세트#2(5-02)는 1 심볼의 제어자원세트 길이로 설정될 수 있다.
전술한 5G 시스템에서의 제어자원세트는 기지국이 단말에게 상위 계층 시그널링(예컨대 시스템 정보(System Information), MIB(Master Information Block), RRC(Radio Resource Control) 시그널링)을 통해 설정할 수 있다. 단말에게 제어자원세트를 설정한다는 것은 제어자원세트 식별자(Identity), 제어자원세트의 주파수 위치, 제어자원세트의 심볼 길이 등의 정보를 제공하는 것을 의미한다. 예를 들면, 제어자원세트를 설정하기 위해 제공되는 정보들은 하기와 같다.
[표 6]
Figure pat00015
Figure pat00016
5G 시스템에서 제어자원세트 세트는 주파수 도메인에서 NRB CORESET RB들로 구성될 수 있고, 시간 축으로 Nsymb CORESET∈{1,2,3} 심볼로 구성될 수 있다. 하나의 CCE는 6개의 REG로 구성될 수 있고, REG는 1 OFDM 심볼 동안의 1 RB로 정의될 수 있다. 하나의 제어자원세트 내에서 REG는 제어자원세트의 첫번째 OFDM 심볼, 가장 낮은 RB에서부터 REG 인덱스 0을 시작으로 시간-우선(Time-First) 순서로 인덱스가 매겨질 수 있다.
5G 시스템에서는 PDCCH에 대한 전송 방법으로 인터리빙(Interleaved) 방식과 비인터리빙(non-interleaved) 방식을 지원한다. 기지국은 단말에게 각 제어자원세트 별로 인터리빙 또는 비인터리빙 전송의 여부를 상위 계층 시그널링을 통해 설정해 줄 수 있다. 인터리빙은 REG 번들 단위로 수행될 수 있다. REG 번들이란 하나 또는 다수개의 REG의 집합으로 정의될 수 있다. 단말은 기지국으로부터 설정 받은 인터리빙 또는 비인터리빙 전송 여부에 기반하여 해당 제어자원세트에서의 CCE-to-REG 매핑 방식을 하기와 같은 방식으로 결정할 수 있다.
[표 7]
Figure pat00017
하향링크 제어채널의 기본 단위, 즉 REG에는 DCI가 매핑되는 RE들과 이를 디코딩하기 위한 레퍼런스 신호(reference signal, RS, 기준 신호와 혼용 가능하다)인 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)가 매핑되는 영역이 모두 포함될 수 있다. 하나의 REG 내에는 3개의 DMRS RE가 포함될 수 있다. PDCCH를 전송하는데 필요한 CCE의 개수는 집성 레벨(Aggregation Level, AL)에 따라 1, 2, 4, 8 또는 16개가 될 수 있으며, 서로 다른 CCE 개수는 하향링크 제어채널의 링크 적응(link adaptation)을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, AL=L일 경우, 하나의 하향링크 제어채널이 L 개의 CCE를 통해 전송될 수 있다.
단말은 하향링크 제어채널에 대한 정보를 모르는 상태에서 신호를 검출해야 하는데, 블라인드 디코딩을 위해 CCE들의 집합을 나타내는 탐색공간(search space)을 정의하였다. 탐색공간은 주어진 집성 레벨 상에서 단말이 디코딩을 시도해야 하는 CCE들로 이루어진 하향링크 제어채널 후보군(Candidate)들의 집합이며, 1, 2, 4, 8 또는 16 개의 CCE로 하나의 묶음을 만드는 여러 가지 집성 레벨이 있으므로 단말은 복수개의 탐색공간을 가질 수 있다. 탐색공간 세트(Set)는 설정된 모든 집성 레벨에서의 탐색공간들의 집합으로 정의될 수 있다.
탐색공간은 공통(Common) 탐색공간과 단말-특정(UE-specific) 탐색공간으로 분류될 수 있다. 일정 그룹의 단말들 또는 모든 단말들이 시스템정보에 대한 동적인 스케줄링이나 페이징 메시지와 같은 셀 공통의 제어정보를 수신하기 위해 PDCCH의 공통 탐색 공간을 조사할 수 있다. 예를 들어, 단말은 셀의 사업자 정보 등을 포함하는 SIB의 전송을 위한 PDSCH 스케줄링 할당 정보는 PDCCH의 공통 탐색 공간을 조사하여 수신할 수 있다. 공통 탐색공간의 경우, 일정 그룹의 단말들 또는 모든 단말들이 PDCCH를 수신해야 하므로 기 약속된 CCE의 집합으로써 정의될 수 있다. 단말-특정적인 PDSCH 또는 PUSCH에 대한 스케쥴링 할당 정보는 PDCCH의 단말-특정 탐색공간을 조사함으로써 수신될 수 있다. 단말-특정 탐색공간은 단말의 신원(Identity) 및 다양한 시스템 파라미터의 함수로 단말-특정적으로 정의될 수 있다.
5G 시스템에서는 PDCCH에 대한 탐색공간에 대한 파라미터는 상위 계층 시그널링(예컨대, SIB, MIB, RRC 시그널링)을 통해 기지국으로부터 단말에 설정될 수 있다. 예를 들면, 기지국은 각 집성 레벨 L에서의 PDCCH 후보군 수, 탐색공간에 대한 모니터링 주기, 탐색공간에 대한 슬롯 내 심볼 단위의 모니터링 occasion, 탐색공간 타입(공통 탐색공간 또는 단말-특정 탐색공간), 해당 탐색공간에서 모니터링 하고자 하는 DCI 포맷과 RNTI의 조합, 탐색공간을 모니터링 하고자 하는 제어자원세트 인덱스 등을 단말에게 설정할 수 있다. 예를 들면, PDCCH에 대한 탐색공간에 대한 파라미터는 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 8]
Figure pat00018
Figure pat00019
설정 정보에 따라 기지국은 단말에게 하나 또는 복수 개의 탐색공간 세트를 설정할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 기지국은 단말에게 탐색공간 세트 1과 탐색공간 세트 2를 설정할 수 있다. 탐색공간 세트 1에서는 단말이 X-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷 A를 공통 탐색공간에서 모니터링 하도록 설정될 수 있고, 탐색공간 세트 2에서는 단말이 Y-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷 B를 단말-특정 탐색공간에서 모니터링 하도록 설정될 수 있다.
설정 정보에 따르면, 공통 탐색공간 또는 단말-특정 탐색공간에 하나 또는 복수 개의 탐색공간 세트가 존재할 수 있다. 예를 들어 탐색공간 세트#1과 탐색공간 세트#2가 공통 탐색공간으로 설정될 수 있고, 탐색공간 세트#3과 탐색공간 세트#4가 단말-특정 탐색공간으로 설정될 수 있다.
공통 탐색공간에서는 하기의 DCI 포맷과 RNTI의 조합이 모니터링 될 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되지 않는다.
- DCI format 0_0/1_0 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, SP-CSI-RNTI, RA-RNTI, TC-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI
- DCI format 2_0 with CRC scrambled by SFI-RNTI
- DCI format 2_1 with CRC scrambled by INT-RNTI
- DCI format 2_2 with CRC scrambled by TPC-PUSCH-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI
- DCI format 2_3 with CRC scrambled by TPC-SRS-RNTI
단말-특정 탐색공간에서는 하기의 DCI 포맷과 RNTI의 조합이 모니터링 될 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되지 않는다.
- DCI format 0_0/1_0 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, TC-RNTI
- DCI format 1_0/1_1 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, TC-RNTI
명시되어 있는 RNTI들은 하기의 정의 및 용도를 따를 수 있다.
C-RNTI (Cell RNTI): 단말-특정 PDSCH 스케쥴링 용도
TC-RNTI (Temporary Cell RNTI): 단말-특정 PDSCH 스케쥴링 용도
CS-RNTI(Configured Scheduling RNTI): 준정적으로 설정된 단말-특정 PDSCH 스케쥴링 용도
RA-RNTI (Random Access RNTI): 랜덤 엑세스 단계에서 PDSCH 스케쥴링 용도
P-RNTI (Paging RNTI): 페이징이 전송되는 PDSCH 스케쥴링 용도
SI-RNTI (System Information RNTI): 시스템 정보가 전송되는 PDSCH 스케쥴링 용도
INT-RNTI (Interruption RNTI): PDSCH에 대한 pucturing 여부를 알려주기 위한 용도
TPC-PUSCH-RNTI (Transmit Power Control for PUSCH RNTI): PUSCH에 대한 전력 조절 명령 지시 용도
TPC-PUCCH-RNTI (Transmit Power Control for PUCCH RNTI): PUCCH에 대한 전력 조절 명령 지시 용도
TPC-SRS-RNTI (Transmit Power Control for SRS RNTI): SRS에 대한 전력 조절 명령 지시 용도
전술한 명시된 DCI 포맷들은 하기의 정의를 따를 수 있다.
[표 9]
Figure pat00020
5G 시스템에서 제어자원세트 p, 탐색공간 세트 s에서 집성 레벨 L의 탐색공간은 하기의 수학식과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00021
- L: 집성 레벨
- nCI: 캐리어(Carrier) 인덱스
- NCCE,p: 제어자원세트 p 내에 존재하는 총 CCE 개수
- nμ s,f: 슬롯 인덱스
- M(L) p,s,max: 집성 레벨 L의 PDCCH 후보군 수
- msnCI = 0, ..., M(L) p,s,max -1: 집성 레벨 L의 PDCCH 후보군 인덱스
- i = 0, ..., L-1
-
Figure pat00022
,
Figure pat00023
, A0=39827, A1=39829, A2=39839,D=65537
- nRNTI : 단말 식별자
Y_(p,nμ s,f) 값은 공통 탐색공간의 경우 0에 해당할 수 있다.
Y_(p,nμ s,f) 값은 단말-특정 탐색공간의 경우, 단말의 신원(C-RNTI 또는 기지국이 단말에게 설정해준 ID)과 시간 인덱스에 따라 변하는 값에 해당할 수 있다.
하기에서는 5G 통신 시스템에서 단말과 기지국 간 quasi co-location (QCL) 정보 지시 혹은 교환을 위한 수단인 TCI(transmission configuration indication) state를 설정하는 방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
기지국은 적절한 시그널링을 통하여 서로 다른 두 RS 혹은 채널 간 TCI state를 설정 및 지시하여, 상기 서로 다른 RS 혹은 채널 간 QCL 관계를 알려주는 것이 가능하다. 서로 다른 RS 혹은 채널들이 QCL되어있다(QCLed)라고 함은, QCL관계에 있는 어떤 기준 RS 안테나 포트 A(reference RS #A)와 또 다른 목적 RS 안테나 포트 B(target RS #B)를 통해 채널을 추정함에 있어, 단말이 상기 안테나 포트 A에서 추정된 large-scale 채널 파라미터 중 일부 혹은 전부를 상기 안테나 포트 B로부터의 채널 측정에 적용하는 것이 허용됨을 의미한다. QCL은 1) average delay 및 delay spread에 영향을 받는 time tracking, 2) Doppler shift 및 Doppler spread에 영향을 받는 frequency tracking, 3) average gain에 영향을 받는 RRM (radio resource management), 4) spatial parameter에 영향을 받는 BM (beam management) 등 상황에 따라 서로 다른 파라미터를 연관시킬 필요가 있을 수 있다. 이에 따라 NR에서는 아래 표 10과 같은 네 가지 타입의 QCL 관계들을 지원한다.
[표 10]
Figure pat00024
상기 spatial RX parameter는 Angle of arrival (AoA), Power Angular Spectrum (PAS) of AoA, Angle of departure (AoD), PAS of AoD, transmit/receive channel correlation, transmit/receive beamforming, spatial channel correlation 등 다양한 파라미터들 중 일부 혹은 전부를 총칭할 수 있다.
상기 QCL 관계는 아래 표 11과 같이 RRC parameter TCI-State 및 QCL-Info를 통하여 단말에게 설정되는 것이 가능하다. 표 11을 참조하면 기지국은 단말에게 하나 이상의 TCI state를 설정하여 상기 TCI state의 ID를 참조하는 RS, 즉 target RS에 대한 최대 두 가지의 QCL 관계(qcl-Type1, qcl-Type2)를 알려줄 수 있다. 이때 각 상기 TCI state가 포함하는 각 QCL 정보(QCL-Info)들은 해당 QCL 정보가 가리키는 reference RS의 serving cell index 및 BWP index, 그리고 reference RS의 종류 및 ID, 그리고 상기 표 10과 같은 QCL type을 포함한다.
[표 11]
Figure pat00025
하기에서는 5G 통신 시스템에서 단말과 기지국 간 상향링크 빔 정보 지시를 위한 수단인 spatial relation 정보(SpatialRelationInfo)를 설정하는 방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
기지국은 적절한 시그널링(SpatialRelationInfo)을 통하여 상향링크 채널 혹은 신호 A(상기 SpatialRelationInfo를 참조하는 채널 혹은 신호)에게 또 다른 하향링크 채널 혹은 신호 내지 상향링크 채널 혹은 신호 B(상기 SpatialRelationInfo 설정에 포함되는 referenceSignal)와의 관계를 설정할 수 있다. 단말은 이를 기반으로 상기 채널 내지 신호 B의 수신 혹은 송신에 사용된 빔 방향을 상기 채널 내지 신호 A의 송신에 동일하게 사용하게 된다.
상기 SpatialRelationInfo는 이를 참조하는 상향링크 채널 혹은 신호의 종류에 따라 그 구성이 변경되는 것이 가능하다. 일례로 PUCCH resource가 참조하는 SpatialRelationInfo의 경우 표 11-1의 예제와 같이 PUCCH 송신 빔 결정을 위한 referenceSignal 정보 이외에 PUCCH 전송 파워 결정을 위한 추가적인 정보들(예를 들어 pucch-PathlossReferenceRS-Id, p0-PUCCH-Id, closedLoopIndex 등)이 포함될 수 있다. 이와 유사하게 표 11-2는 SRS resource가 참조하는 SpatialRelationInfo의 구성 예시를 나타낸다.
[표 11-1]
Figure pat00026
[표 11-2]
Figure pat00027
위에서 하향링크 채널의 빔 지시 (단말의 수신 공간 필터 값/종류 지시) 에는 TCI state가 사용되고 상향링크 채널의 빔 지시 (단말의 송신 공간 필터 값/종류 지시)에는 SpatialRelationInfo가 사용되는 것으로 설명되었으나, 이는 상하향링크 종류에 따른 제한을 의미하는 것은 아니며 향후 상호 확장되는 것이 가능함에 유의해야 한다. 일례로 종래의 하향링크 TCI state(DL TCI state)는 TCI state를 참조할 수 있는 target RS의 종류에 상향링크 채널 혹은 신호를 추가하거나 TCI state 내지 QCL-Info에 포함되는 referenceSignal (reference RS) 의 종류에 상향링크 채널 혹은 신호를 추가하는 등의 방법을 통하여 상향링크 TCI state(UL TCI state)로 확장될 수 있다. 이외 DL-UL joint TCI state 등 다양한 확장 방법들이 존재하나 설명의 요지를 흐리지 않기 위하여 모든 방법들을 기술하지는 않는다.
아래에서는 NR에서 데이터 전송을 위한 시간 및 주파수 자원 할당 방법들이 설명된다.
NR에서는 BWP 지시(indication)를 통한 주파수 축 자원 후보 할당에 더하여 다음과 같은 세부적인 주파수 축 자원 할당 방법(frequency domain resource allocation, FD-RA)들이 제공될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 PDSCH 주파수 축 자원 할당 예제를 도시한 도면이다.
도 6은 NR에서 상위 레이어를 통하여 설정 가능한 type 0 (6-00), type 1 (6-05), 그리고 동적 변경(dynamic switch) (6-10)의 세 가지 주파수 축 자원 할당 방법들을 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 만약 상위 레이어 시그널링을 통하여 단말이 resource type 0 만을 사용하도록 설정된 경우(6-00), 해당 단말에게 PDSCH를 할당하는 일부 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)는 NRBG개의 비트로 구성되는 비트맵을 가진다. 이를 위한 조건은 차후 다시 설명한다. 이때 NRBG는 BWP 지시자(indicator)가 할당하는 BWP 크기(size) 및 상위 레이어 파라미터 rbg-Size에 따라 아래 [표 12]와 같이 결정되는 RBG(resource block group)의 수를 의미하며, 비트맵에 의하여 1로 표시되는 RBG에서 데이터가 전송되게 된다.
[표 12]
Figure pat00028
만약 상위 레이어 시그널링을 통하여 단말이 resource type 1 만을 사용하도록 설정된 경우(6-05), 해당 단말에게 PDSCH를 할당하는 일부 DCI는
Figure pat00029
개의 비트들로 구성되는 주파수 축 자원 할당 정보를 가진다. 이를 위한 조건은 차후 다시 설명된다. 기지국은 이를 통하여 starting VRB(6-20)와 이로부터 연속적으로 할당되는 주파수 축 자원의 길이(6-25)를 설정할 수 있다.
만약 상위 레이어 시그널링을 통하여 단말이 resource type 0과 resource type 1를 모두 사용하도록 설정된 경우(6-10), 해당 단말에게 PDSCH를 할당하는 일부 DCI는 resource type 0을 설정하기 위한 payload(6-15)와 resource type 1을 설정하기 위한 payload(6-20, 6-25)중 큰 값(6-35)의 비트들로 구성되는 주파수 축 자원 할당 정보를 가진다. 이를 위한 조건은 차후 다시 설명된다. 이때, DCI 내 주파수 축 자원 할당 정보의 제일 앞 부분(MSB)에 한 비트가 추가될 수 있고, 해당 비트가 0일 경우 resource type 0이 사용됨을 지시되고, 1일 경우 resource type 1이 사용됨을 지시될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 PDSCH(physical downlink shared channel) 시간 축 자원 할당의 예시를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 기지국은 상위 레이어를 이용하여 설정되는 데이터 채널(data channel) 및 제어 채널(control channel)의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing, SCS)(μPDSCH, μPDCCH), 스케줄링 오프셋(scheduling offset)(K0) 값, 그리고 DCI를 통하여 동적으로 지시되는 한 slot (7-10) 내 OFDM symbol 시작 위치(7-00)와 길이(7-05)에 따라 PDSCH 자원의 시간 축 위치를 지시할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 채널(data channel) 및 제어 채널(control channel)의 서브캐리어 간격에 따른 시간 축 자원 할당 예제를 도시하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 데이터 채널 및 제어 채널의 서브캐리어 간격이 같은 경우 (8-00, μPDSCH=μPDCCH), 데이터 채널과 제어 채널을 위한 슬롯 번호(slot number)가 같으므로, 기지국 및 단말은 미리 정해진 슬롯 오프셋(slot offset) K0에 맞추어, 스케줄링 오프셋(scheduling offset)을 확인할 수 있다. 반면, 데이터 채널 및 제어 채널의 서브캐리어 간격이 다른 경우 (8-05, μPDSCH≠μPDCCH), 데이터 채널과 제어 채널을 위한 슬롯 번호(slot number)가 다르므로, 기지국 및 단말은 PDCCH의 서브캐리어 간격을 기준으로 하여, 미리 정해진 슬롯 오프셋(slot offset) K0에 맞추어 스케줄링 오프셋(scheduling offset)을 확인할 수 있다.
도 8에서 데이터 채널과 제어 채널 간 서브캐리어 간격이 같거나 혹은 다른 경우에 대한 오프셋 해석 방법을 설명하였으나 위 방법은 이에 국한되는 것이 아니며 유사하게 CSI-RS와 제어 채널 간 서브캐리어 간격, 혹은 SRS와 제어 채널 간 서브캐리어 간격이 다른 경우 등 다른 채널 혹은 기준신호들의 서브캐리어 간격이 같거나 다른 경우에도 적용될 수 있다.
NR에서는 단말의 효율적인 제어 채널 수신을 위하여 목적에 따라 상기 표 9와 같은 다양한 형태의 DCI format을 제공한다.
예를 들어, 기지국은 하나의 셀(cell)에 PDSCH를 할당(scheduling)하기 위하여 DCI format 0_0 혹은 DCI format 0_1을 사용할 수 있다.
DCI format 0_1은, C-RNTI (Cell Radio Network Temporary Identifier) 혹은 CS-RNTI (Configured Scheduling RNTI) 혹은 new-RNTI에 의하여 스크램블링된 CRC와 함께 전송되는 경우, 적어도 다음과 같은 정보들을 포함한다:
- Identifier for DCI formats (1 bits): DCI format 지시자로 항상 1로 설정
- Frequency domain resource assignment (NRBG bits 혹은
Figure pat00030
bits): 주파수 축 자원 할당을 지시하며, DCI format 1_0이 UE specific search space에서 모니터 되는 경우
Figure pat00031
는 active DL BWP의 크기이며, 이외의 경우
Figure pat00032
는 initial DL BWP의 크기이다. NRBG는 resource block group의 숫자이다. 상세 방법은 상기 주파수 축 자원 할당을 참조한다.
- Time domain resource assignment (0~4 bits): 상기 설명에 따라 시간 축 자원 할당을 지시한다.
- VRB-to-PRB mapping (1 bit): 0인 경우 Non-interleaved, 1인 경우 interleaved VRP-to-PRB mapping을 지시한다.
- Modulation and coding scheme (5 bits): PDSCH 전송에 사용되는 modulation order 및 coding rate를 지시한다.
- New data indicator (1 bit): Toggle 여부에 따라 PDSCH가 초기 전송인지, 재전송 인지를 지시한다.
- Redundancy version (2 bits): PDSCH 전송에 사용된 redundancy version을 지시한다.
- HARQ process number (4 bits): PDSCH 전송에 사용된 HARQ process number를 지시한다.
- Downlink assignment index (2 bits): DAI 지시자
- TPC command for scheduled PUCCH (2 bits): PUCCH power control 지시자
- PUCCH resource indicator (3 bits): PUCCH 자원 지시자로, 상위 레이어로 설정된 8가지 자원 중 하나를 지시한다.
- PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator (3 bits): HARQ feedback timing 지시자로, 상위 레이어로 설정된 8가지 feedback timing offset 중 하나를 지시한다.
DCI format 1_1은, C-RNTI (Cell Radio Network Temporary Identifier) 혹은 CS-RNTI (Configured Scheduling RNTI) 혹은 new-RNTI에 의하여 스크램블링 된 CRC와 함께 전송되는 경우, 적어도 다음과 같은 정보들을 포함한다:
- Identifier for DCI formats (1 bit): DCI format 지시자로 항상 1로 설정
- Carrier indicator (0 또는 3 bits): 해당 DCI가 할당하는 PDSCH가 전송되는 CC(혹은 cell)을 지시한다.
- Bandwidth part indicator (0 또는 1 또는 2 bits): 해당 DCI가 할당하는 PDSCH가 전송되는 BWP을 지시한다.
- Frequency domain resource assignment (상기 주파수 축 자원 할당에 따라 payload 결정): 주파수 축 자원 할당을 지시하며,
Figure pat00033
는 active DL BWP의 크기이다. 상세 방법은 상기 주파수 축 자원 할당을 참조한다.
- Time domain resource assignment (0 ~ 4 bits): 상기 설명에 따라 시간 축 자원 할당을 지시한다.
- VRB-to-PRB mapping (0 or 1 bit): 0인 경우 Non-interleaved, 1인 경우 interleaved VRP-to-PRB mapping을 지시한다. 주파수 축 자원 할당이 resource type 0으로 설정된 경우 0 bit 이다.
- PRB bundling size indicator (0 or 1 bit): 상위 레이어 파라미터 prb-BundlingType이 설정되지 않거나 혹은 'static'으로 설정된 경우 0 bit 이며, 'dynamic'으로 설정된 경우 1 bit 이다.
- Rate matching indicator (0 or 1 or 2 bits): rate matching pattern을 지시한다.
- ZP CSI-RS trigger (0 or 1 or 2 bits): aperiodic ZP CSI-RS를 트리거하는 지시자.
For transport block 1:
- Modulation and coding scheme (5 bits): PDSCH 전송에 사용되는 modulation order 및 coding rate를 지시한다.
- New data indicator (1 bit): Toggle 여부에 따라 PDSCH가 초기 전송인지, 재전송 인지를 지시한다.
- Redundancy version (2 bits): PDSCH 전송에 사용된 redundancy version을 지시한다.
- For transport block 2:
- Modulation and coding scheme (5 bits): PDSCH 전송에 사용되는 modulation order 및 coding rate를 지시한다.
- New data indicator (1 bit): Toggle 여부에 따라 PDSCH가 초기 전송인지, 재전송 인지를 지시한다.
- Redundancy version (2 bits): PDSCH 전송에 사용된 redundancy version을 지시한다.
- HARQ process number (4 bits): PDSCH 전송에 사용된 HARQ process number를 지시한다.
- Downlink assignment index (0 or 2 or 4 bits): DAI(Downlink assignment index) 지시자
- TPC command for scheduled PUCCH (2 bits): PUCCH power control 지시자
- PUCCH resource indicator (3 bits): PUCCH 자원 지시자로, 상위 레이어로 설정된 8가지 자원 중 하나를 지시한다.
- PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator (3 bits): HARQ feedback timing 지시자로, 상위 레이어로 설정된 8가지 feedback timing offset 중 하나를 지시한다.
- Antenna port (4 or 5 or 6 bits): DMRS port 및 CDM group without data를 지시한다.
- Transmission configuration indication (0 or 3 bits): TCI 지시자.
- SRS request (2 or 3 bits): SRS 전송 요청 지시자
- CBG transmission information (0 or 2 or 4 or 6 or 8 bits): 할당된 PDSCH 내 code block group들에 대한 전송 여부를 알려주는 지시자. 0은 해당 CBG가 전송되지 않음을 의미하고, 1은 전송됨을 의미한다.
- CBG flushing out information (0 or 1 bit): 이전 CBG들의 오염 여부를 알려주는 지시자로, 0이면 오염되었을 수 있음을 의미하고, 1이면 재전송 수신 시 사용할 수 있음(combinable)을 의미한다.
- DMRS sequence initialization (0 or 1 bit): DMRS scrambling ID 선택 지시자
단말이 해당 cell에서 slot 당 수신 가능한 서로 다른 크기의 DCI 수는 최대 4이다. 단말이 해당 셀에서 slot 당 수신 가능한 C-RNTI로 스크램블링 된 서로 다른 크기의 DCI 수는 최대 3이다.
여기서 antenna port indication을 다음의 [표 13] 내지 [표 16]을 통해 지시할 수 있다.
[표 13] : Antenna port(s) (1000 + DMRS port), dmrs-Type=1, maxLength=1
Figure pat00034
[표 14] Antenna port(s) (1000 + DMRS port), dmrs-Type=1, maxLength=2
Figure pat00035
[표 15]: Antenna port(s) (1000 + DMRS port), dmrs-Type=2, maxLength=1
Figure pat00036
[표 16-1]: Antenna port(s) (1000 + DMRS port), dmrs-Type=2, maxLength=2
Figure pat00037
[표 16-2]: Antenna port(s) (1000 + DMRS port), dmrs-Type=2, maxLength=2
Figure pat00038
상기의 [표 16-1] 및 [표 16-2]는 서로 연결된 것으로 이해됨이 바람직하다.
[표 13]은 dmrs-type이 1로, maxLength가 1로 지시된 경우 사용하는 표이고 [표 14]은 dmrs-Type=1, maxLength=2로 지시된 경우 사용하는 표이다. dmrs-type=2, maxLength=1인 경우는 [표 15]를, drms-tpye이 2이고 maxLength가 2인 경우에는 [표 16-1] 및 [표 16-2]를 기반으로 사용된는 DMRS의 port가 지시된다.
표에서 Number of DMRS CDM group(s) without data가 지시하는 숫자 1, 2, 3은 각각 CDM group {0}, {0, 1}, {0, 1, 2}를 의미한다. DMRS port(s)는 사용하는 port의 index를 순서대로 놓은 것이다. Antenna port는 DMRS port + 1000으로 지시된다. DMRS의 CDM group은 표 17과 18와 같이 DMRS 시퀀스를 발생하는 방법과 antenna port와 연결되어 있다. [표 17]은 dmrs-type=1를 사용하는 경우의 파라미터 이고 [표 18]는 dmrs-type=2를 상용하는 경우의 파라미터이다.
[표 17] : Parameters for PDSCH DM-RS dmrs-type=1.
Figure pat00039
[표 18]: Parameters for PDSCH DM-RS dmrs-type=2.
Figure pat00040
각 파라미터에 따른 DMRS의 시퀀스는 다음 수학식 2에 의해서 결정된다.
[수학식 2]
Figure pat00041
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 single cell, carrier aggregation, dual connectivity 수행 시의 기지국 및 단말 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP(Service Data Adaptation Protocol 9-25, 9-70), NR PDCP(Packet Data Convergence Protocol 9-30, 9-65), NR RLC(Radio Link Control 9-35, 9-60), NR MAC(Medium Access Control 9-40, 9-55)으로 이루어진다.
NR SDAP(9-25, 9-70)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL and UL)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID의 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)
- 상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 relective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능(reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).
상기 SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 혹은 베어러 별로 혹은 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 혹은 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있다. 기지국은 SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS flow와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 혹은 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. 상기 SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 상기 QoS 정보는 원활한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.
NR PDCP(9-30, 9-65)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능(Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 순서를 고려하지 않고, 바로 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(9-35, 9-60)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 수행하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, 수신한 RLC PDU가 segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능은 NR MAC 계층에서 수행되거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체될 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(9-40, 9-55)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(9-45, 9-50)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심볼로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심볼을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
상기 무선 프로토콜 구조는 캐리어(혹은 셀) 운영 방식에 따라 세부 구조가 다양하게 변경될 수 있다. 일례로 기지국이 단일 캐리어(혹은 셀)을 기반으로 단말에게 데이터를 전송하는 경우 기지국 및 단말은 9-00과 같이 각 계층 별 단일 구조를 가지는 프로토콜 구조를 사용하게 된다. 반면 기지국이 단일 TRP에서 다중 캐리어를 사용하는 CA(carrier aggregation)를 기반으로 단말에게 데이터를 전송하는 경우 기지국 및 단말은 9-10과 같이 RLC 까지는 단일 구조를 가지지만 MAC layer를 통하여 PHY layer를 multiplexing 하는 프로토콜 구조를 사용하게 된다. 또 다른 예시로 기지국이 다중 TRP에서 다중 캐리어를 사용하는 DC(dual connectivity)를 기반으로 단말에게 데이터를 전송하는 경우 기지국 및 단말은 9-20과 같이 RLC 까지는 단일 구조를 가지지만 MAC layer를 통하여 PHY layer를 multiplexing 하는 프로토콜 구조를 사용하게 된다.
LTE 및 NR에서 단말은 서빙 기지국에 연결한 상태에서 해당 기지국에게 단말이 지원하는 capability를 보고하는 절차를 가진다. 아래 설명에서 이를 UE capability (보고)로 지칭한다. 기지국은 연결 상태의 단말에게 capability 보고를 요청하는 UE capability enquiry 메시지를 전달할 수 있다. 상기 메시지에는 기지국의 RAT type 별 단말 capability 요청을 포함할 수 있다. 상기 RAT type 별 요청에는 단말의 capability를 요청하는 주파수 밴드 정보가 포함될 수 있다. 또한, 상기 UE capability enquiry 메시지는 하나의 RRC 메시지 container에서 복수의 RAT type을 요청할 수 있으며, 혹은 기지국은 각 RAT type 별 요청을 포함한 UE capability enquiry 메시지를 복수번 포함시켜 단말에게 전달할 수 있다. 즉, UE capability Enquiry가 복수회 반복 되고 단말은 이에 해당하는 UE capability information 메시지를 구성하여 복수회 보고할 수 있다. 차세대 이동 통신 시스템에서는 NR, LTE, EN-DC를 비롯한 MR-DC에 대한 단말 capability 요청이 수행될 수 있다. 참고로 상기 UE capability Enquiry 메시지는 일반적으로 단말이 연결을 수립한 이후, 초기에 보내는 것이 일반적이지만, 기지국이 필요할 때 어떤 조건에서도 요청할 수 있다.
상기 단계에서 기지국으로부터 UE capability 보고 요청을 받은 단말은 기지국으로부터 요청받은 RAT type 및 밴드 정보에 따라 단말 capability를 구성한다. 아래에 NR 시스템에서 단말이 UE capability를 구성하는 방법을 정리하였다.
1. 만약 단말이 기지국으로부터 UE capability 요청으로 LTE 그리고/혹은 NR 밴드에 대한 리스트를 제공받으면, 단말은 EN-DC 와 NR stand alone (SA)에 대한 band combination (BC)를 구성한다. 즉, 기지국에 FreqBandList로 요청한 밴드들을 바탕으로 EN-DC 와 NR SA에 대한 BC의 후보 리스트를 구성한다. 또한, 밴드의 우선순위는 FreqBandList에 기재된 순서대로 우선순위를 가진다.
2. 만약 기지국이 "eutra-nr-only" flag 혹은 "eutra" flag를 세팅하여 UE capability 보고를 요청한 경우, 단말은 상기의 구성된 BC의 후보 리스트 중에서 NR SA BC들에 대한 것은 완전히 제거한다. 이러한 동작은 LTE 기지국(eNB)이 "eutra" capability를 요청하는 경우에만 일어날 수 있다.
3. 이후 단말은 상기 단계에서 구성된 BC의 후보 리스트에서 fallback BC들을 제거한다. 여기서 fallback BC는 어떤 super set BC에서 최소 하나의 SCell에 해당하는 밴드를 제거한 경우에 해당하며, super set BC가 이미 fallback BC를 커버할 수 있기 때문에 생략이 가능하다. 이 단계는 MR-DC(multi-RAT dual connectivity)에서도 적용되며, 즉 LTE 밴드들도 적용된다. 이 단계 이후에 남아있는 BC는 최종 "후보 BC 리스트"이다.
4. 단말은 상기의 최종 "후보 BC 리스트"에서 요청받은 RAT type에 맞는 BC들을 선택하여 보고할 BC들을 선택한다. 본 단계에서는 정해진 순서대로 단말이 supportedBandCombinationList를 구성한다. 즉, 단말은 미리 설정된 rat-Type의 순서에 맞춰서 보고할 BC 및 UE capability를 구성하게 된다. (nr -> eutra-nr -> eutra). 또한 구성된 supportedBandCombinationList에 대한 featureSetCombination을 구성하고, fallback BC (같거나 낮은 단계의 capability를 포함하고 있는)에 대한 리스트가 제거된 후보 BC 리스트에서 "후보 feature set combination"의 리스트를 구성한다. 상기의 "후보 feature set combination"은 NR 및 EUTRA-NR BC에 대한 feature set combination을 모두 포함하며, UE-NR-Capabilities와 UE-MRDC-Capabilities 컨테이너의 feature set combination으로부터 얻을 수 있다.
5. 또한, 만약 요청된 rat Type이 eutra-nr이고 영향을 준다면, featureSetCombinations은 UE-MRDC-Capabilities 와 UE-NR-Capabilities 의 두 개의 컨테이너에 전부 포함된다. 하지만 NR의 feature set은 UE-NR-Capabilities만 포함된다.
단말 capability가 구성되고 난 이후, 단말은 UE capability가 포함된 UE capability information 메시지를 기지국에 전달한다. 기지국은 단말로부터 수신한 UE capability를 기반으로 이후 해당 단말에게 적당한 스케쥴링 및 송수신 관리를 수행한다.
NR에서는 단말의 채널상태보고를 위한 기준신호로 CSI-RS (channel state information reference signal) 를 지원하며, 상위 레이어에 의하여 설정되는 각 CSI-RS resource configuration은 적어도 다음의 세부 설정정보들을 포함할 수 있다. 다만 이하의 예시에 제한되는 것은 아니다.
* NZP-CSI-RS-Resource ConfigID: 해당 CSI-RS resource configuration들의 ID
* NrofPorts: 해당 CSI-RS resource가 포함하는 CSI-RS 포트(port) 수
* CSI-RS-timeConfig: 해당 CSI-RS resource의 전송 주기 및 슬롯 오프셋(slot offset)
* CSI-RS-ResourceMapping: 해당 CSI-RS resource의 slot 내 OFDM 심벌(symbol) 위치 및 PRB 내 서브케리어(subcarrier) 위치
* CSI-RS-Density: 해당 CSI-RS의 주파수 밀도(frequency density).
* CDMType: 해당 CSI-RS의 CDM 길이(length) 및 CDM RE 패턴(pattern).
* CSI-RS-FreqBand: 해당 CSI-RS의 전송 대역폭(bandwidth) 및 시작 위치
* Pc: PDSCH(physical downlink shared channel) EPRE (Energy Per RE) 와 NZP CSI-RS EPRE 간 비율
* Pc-SS: SS/PBCH block EPRE와 NZP CSI-RS EPRE 간 비율
* CSI-RS-ResourceRep: 하나의 resource set 내에 속하는 NZP CSI-RS resource 간 연동된다. 만약 CSI-RS-ResourceRep가 'ON'일 경우 단말은 상기 resource set 내에 속하는 NZP CSI-RS resource에 모두 동일한 공간 도메인 전송 필터(spatial domain transmission filter)가 적용되며(즉, 단말은 기지국이 동일한 송신 빔을 사용하였다고 가정할 수 있다. 이하 송신 빔(beam)은 방향성을 가진 송신 신호를 의미할 수 있으며, 이는 공간 도메인 전송 필터의 적용과 혼용될 수 있다), 각 NZP CSI-RS resource가 동일한 CSI-RS 포트 수 및 주기(periodicity)를 가지는 것을 알 수 있다. 만약 CSI-RS-ResourceRep가 'OFF'일 경우 단말은 상기 resource set 내에 속하는 NZP CSI-RS resource에 모두 동일한 공간 도메인 전송 필터(spatial domain transmission filter)가 적용된다고 가정할 수 없으며(즉 단말은 기지국이 동일한 송신 빔을 사용하였다고 가정할 수 없음), 각 NZP CSI-RS resource가 동일한 CSI-RS 포트 수 및 주기(periodicity)를 가진다고 가정할 수 없다.
일부 실시예에 따르면, NR에서는 하나의 CSI-RS resource에 {1, 2, 4, 8, 12, 16, 24, 32} 중 하나의 CSI-RS 포트 수가 설정될 수 있으며, CSI-RS resource에 설정되는 CSI-RS 포트 수에 따라 서로 다른 설정 자유도를 지원한다. 표 19는 NR CSI-RS 포트 수(X)에 따라 설정 가능한 CSI-RS density, CDM length 및 type, CSI-RS component RE pattern의 주파수 축 그리고 시간 축 시작 위치 (
Figure pat00042
), CSI-RS component RE pattern의 주파수 축 RE 개수 (k') 및 시간 축 RE 개수 (l'), 을 나타낸다.
일부 실시예에 따르면, CSI-RS component RE pattern은 CSI-RS resource를 구성하는 기본 단위로써 주파수 축에서 인접한 (
Figure pat00043
)개의 RE들과 시간 축에서 인접한 (
Figure pat00044
)개의 RE들로 총 YZ개의 RE로 구성될 수 있다. 표 19를 참조하면 NR에서는 CSI-RS resource에 설정되는 CSI-RS 포트 수에 따라 서로 다른 주파수 축 설정 자유도를 지원한다.
단말은 상위 레이어에 의하여 설정되는 CSI-RS-ResourceMapping에 의하여 CSI-RS RE 위치를 지시 받을 수 있다. CSI-RS가 1 포트 일 경우 CSI-RS가 PRB내 서브캐리어 제한 없이 설정되는 것이 가능하며, 단말은 12비트의 비트맵에 의하여 CSI-RS RE 위치를 지정 받을 수 있다. {2, 4, 8, 12, 16, 24, 32} port 이고 Y=2인 경우 CSI-RS가 PRB내 두 개 서브캐리어 마다 설정되는 것이 가능하며, 단말은 6비트의 비트맵에 의하여 CSI-RS RE 위치를 지정 받을 수 있다. 4 port 이고 Y=4일 경우 CSI-RS가 PRB내 네 개 서브캐리어 마다 설정되는 것이 가능하며, 단말은 3비트의 비트맵에 의하여 CSI-RS RE 위치를 지정 받을 수 있다. 이와 유사하게 시간 축 RE 위치의 경우 단말이 CSI-RS를 총 14비트의 비트맵에 의하여 지정 받는 것이 가능하다. 이때 표 19(CSI-RS locations within a slot)의 Z 값에 따라 상기 주파수 위치 지정과 같이 비트맵의 길이가 변하는 것이 가능하나 원리는 상기 설명과 유사하므로 상세 설명은 생략하도록 한다.
[표 19]
Figure pat00045
상기 설명과 같이 NR에서 기지국은 CSI 측정 이외 rate matching 또는 time/frequency tracking 등 다른 기능을 제공하기 위하여 단말에게 CSI-RS를 설정할 수 있다. 한편 상기 CSI-RS 측정 이외 다른 기능을 위하여 설정되는 CSI-RS들에 reporting setting을 설정하는 경우, 불필요한 CSI 생성을 위하여 단말 파워를 소모하게 되거나, 불필요한 CSI 보고를 위하여 상향링크 자원을 낭비하게 되는 부작용이 있을 수 있다.
하기에서는 5G 통신 시스템에서의 채널 상태 측정 및 채널 상태를 보고하는 방법에 대하여 구체적으로 기술하도록 한다.
채널 상태 정보(channel state information, CSI)에는 채널 품질 지시자 (channel quality information, CQI), 프리코딩 행렬 인덱스　(precoding matric indicator, PMI), CSI-RS 자원 지시자 (CSI-RS resource indicator, CRI), SS/PBCH 블록 자원 지시자 (SS/PBCH block resource indicator, SSBRI), 레이어 지시자 (layer indicator,LI), 랭크 지시자 (rank indicator,RI), 및/또는 L1-RSRP(Reference Signal Received Power) 등이 포함될 수 있다. 기지국은 단말의 전술한 CSI 측정 및 보고를 위한 시간 및 주파수 자원을 제어할 수 있다.
전술한 CSI 측정 및 보고를 위하여, 단말은 N(≥1)개의 CSI 보고를 위한 세팅(Setting) 정보 (CSI-ReportConfig), M(≥1) 개의 RS 전송 자원에 대한 세팅 정보 (CSI-ResourceConfig), 하나 또는 두 개의 트리거(Trigger) 상태 (CSI-AperiodicTriggerStateList, CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerStateList) 리스트(List) 정보를 상위 계층 시그널링을 통해 설정 받을 수 있다.
전술한 CSI 측정 및 보고를 위한 설정 정보는 보다 구체적으로 표 20 내지 표 26에 기재된 하기와 같을 수 있다.
[표 20] CSI-ReportConfig
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
[표 21] CSI-ResourceConfig
Figure pat00055
Figure pat00056
[표 22] NZP-CSI-RS-ResourceSet
Figure pat00057
Figure pat00058
[표 23] CSI-SSB-ResourceSet
Figure pat00059
[표 24] CSI-IM-ResourceSet
Figure pat00060
Figure pat00061
[표 25] CSI-AperiodicTriggerStateList
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
[표 26] CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerStateList
Figure pat00065
전술한 CSI 보고 세팅(CSI- ReportConfig)에 대하여, 각 보고 세팅 CSI-ReportConfig은 해당 보고 세팅과 연관(Association)된 CSI 자원 세팅, CSI-ResourceConfig로 주어지는 상위 계층 파라미터 대역폭 부분 식별자(bwp-id)로 식별되는 하나의 하향링크(downlink, DL) 대역폭부분과 연관될 수 있다.
각 보고 세팅 CSI-ReportConfig에 대한 시간 도메인 보고 동작으로, '비주기적(Aperiodic)', '반영구적(Semi-Persistent)', '주기적(Periodic)' 방식이 지원되며, 이는 상위 계층으로부터 설정된 reportConfigType 파라미터에 의해 기지국으로부터 단말로 설정될 수 있다. 반영구적 CSI 보고 방법은 'PUCCH 기반 반영구적 (semi-PersistentOnPUCCH)', 'PUSCH 기반 반영구적 (semi-PersistentOnPUSCH)'을 지원한다. 주기적 또는 반영구적 CSI 보고 방법의 경우, 단말은 CSI를 전송할 PUCCH 또는 PUSCH 자원을 기지국으로부터 상위 계층 시그널링을 통해 설정 받을 수 있다. CSI를 전송할 PUCCH 또는 PUSCH 자원의 주기와 슬롯 오프셋은 CSI 보고가 전송되도록 설정된 상향링크(uplink, UL) 대역폭부분의 뉴머롤로지(Numerology)에 기반해 주어질 수 있다. 비주기적 CSI 보고 방법의 경우, 단말은 CSI를 전송할 PUSCH 자원을 기지국으로부터 L1 시그널링(DCI, 일례로 전술한 DCI 포맷 0_1)을 통해 스케쥴링 받을 수 있다.
전술한 CSI 자원 세팅(CSI- ResourceConfig)에 대하여, 각 CSI 자원 세팅 CSI-ReportConfig은 S(≥1) 개의 CSI 자원 세트 (상위 계층 파라미터 csi-RS-ResourceSetList로 설정됨)를 포함할 수 있다. CSI 자원 세트 리스트는 논-제로 파워 (non-zero power, NZP) CSI-RS 자원 세트와 SS/PBCH 블록 세트로 구성되거나 또는 CSI 간섭 측정 (CSI-interference measurement, CSI-IM) 자원 세트로 구성될 수 있다. 각 CSI 자원 세팅은 상위 계층 파라미터 bwp-id로 식별되는 하향링크(downlink, DL) 대역폭부분에 위치할 수 있고, CSI 자원 세팅은 동일한 하향링크 대역폭부분의 CSI 보고 세팅과 연결될 수 있다. CSI 자원 세팅 내의 CSI-RS 자원의 시간 도메인 동작은 상위 계층 파라미터 resourceType으로부터 '비주기적', '주기적' 또는 '반영구적' 중 하나로 설정될 수 있다. 주기적 또는 반영구적 CSI 자원 세팅에 대해서, CSI-RS 자원 세트의 수는 S=1로 제한될 수 있고, 설정된 주기와 슬롯 오프셋은 bwp-id로 식별되는 하향링크 대역폭부분의 뉴머롤로지에 기반하여 주어질 수 있다. 단말은 기지국으로부터 상위 계층 시그널링을 통해 채널 또는 간섭 측정을 위한 하나 또는 하나 이상의 CSI 자원 세팅을 설정받을 수 있고, 예를 들어 하기의 CSI 자원을 포함할 수 있다.
- 간섭 측적을 위한 CSI-IM 자원
- 간섭 측정을 위한 NZP CSI-RS 자원
- 채널 측정을 위한 NZP CSI-RS 자원
상위 계층 파라미터 resourceType이 '비주기', '주기', 또는 '반영구적'으로 설정된 자원 세팅과 연관되어 있는 CSI-RS 자원 세트들에 대하여, reportType이 '비주기'로 설정되어 있는 CSI 보고 세팅에 대한 트리거(Trigger) 상태(State)와 하나 또는 다수 개의 컴포넌트 셀 (Component Cell,CC)에 대한 채널 또는 간섭 측정에 대한 자원 세팅이 상위 계층 파라미터 CSI-AperiodicTriggerStateList로 설정될 수 있다.
단말의 비주기적 CSI 보고는 PUSCH를 이용해 수행될 수 있고, 주기적 CSI 보고는 PUCCH를 이용해 수행될 수 있고, 반영구적 CSI 보고는 DCI로 트리거링(triggering) 또는 활성화(Activated)되었을 경우 PUSCH, MAC 제어요소 (MAC control element, MAC CE) 로 활성화(Activated)된 이후에는 PUCCH를 이용해 수행될 수 있다. 전술한 바와 같이 CSI 자원 세팅 또한 비주기적, 주기적, 반영구적으로 설정될 수 있다. CSI 보고 세팅과 CSI 자원 설정간의 조합은 하기의 표 27 에 기반하여 지원될 수 있다.
[표 27] Triggering/Activation of CSI Reporting for the possible CSI-RS Configurations
Figure pat00066
비주기적 CSI 보고는 PUSCH에 대한 스케쥴링 DCI에 해당하는 전술한 DCI 포맷 0_1의 "CSI 요청(request)" 필드로 트리거 될 수 있다. 단말은 PDCCH을 모니터링 할 수 있고, DCI 포맷 0_1을 획득할 수 있고, PUSCH에 대한 스케쥴링 정보 및 CSI 요청 지시자를 획득할 수 있다. CSI 요청 지시자는 NTS (=0, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6) 비트로 설정될 수 있으며, CSI 요청 지시자의 비트 수는 상위 계층 시그널링(reportTriggerSize)에 의해 결정될 수 있다. 상위 계층 시그널링(CSI-AperiodicTriggerStateList)으로 설정될 수 있는 하나 또는 다수개의 비주기적 CSI 보고 트리거 상태 중에서 하나의 트리거 상태가 CSI 요청 지시자에 의해 트리거될 수 있다.
- CSI 요청 필드의 모든 비트가 0일 경우, 이는 CSI 보고를 요청하지 않는 것을 의미할 수 있다.
- 만약 설정된 CSI-AperiodicTriggerStateLite 내의 CSI 트리거 상태의 수(M)가 2NTs-1보다 크다면, 선 정의되어 있는 매핑 관계에 따라, M개의 CSI 트리거 상태가 2NTs-1로 매핑될 수 있고, 2NTs-1의 트리거 상태 중 하나의 트리거 상태가 CSI 요청 필드로 지시될 수 있다.
- 만약 설정된 CSI-AperiodicTriggerStateLite 내의 CSI 트리거 상태의 수(M)가 2NTs-1와 작거나 같다면, M개의 CSI 트리거 상태 중 하나가 CSI 요청 필드로 지시될 수 있다.
하기 표 28은 CSI 요청 지시자와 해당 지시자로 지시될 수 있는 CSI 트리거 상태 사이의 관계에 대한 일 예를 나타낸다.
[표 28]
Figure pat00067
CSI 요청 필드로 트리거된 CSI 트리거 상태 내의 CSI 자원에 대하여 단말은 측정을 수행할 수 있고, 이로부터 CSI(전술한 CQI, PMI, CRI, SSBRI, LI, RI, 또는 L1-RSRP 등 중 적어도 하나 이상을 포함함)를 생성할 수 있다. 단말은 획득한 CSI를 해당 DCI 포맷 0_1이 스케쥴링 하는 PUSCH를 이용하여 전송할 수 있다. DCI 포맷 0_1 내의 상향링크 데이터 지시자(UL-SCH indicator)에 해당하는 1비트가 "1"을 지시할 경우, DCI 포맷 0_1이 스케쥴링한 PUSCH 자원에 상향링크 데이터(UL-SCH)와 획득한 CSI를 다중화(Multiplexing)하여 전송할 수 있다. DCI 포맷 0_1 내의 상향링크 데이터 지시자(UL-SCH indicator)에 해당하는 1비트가 "1"을 지시할 경우, DCI 포맷 0_1이 스케쥴링한 PUSCH 자원에 상향링크 데이터(UL-SCH)없이 CSI만을 매핑하여 전송할 수 있다.
비주기적 CSI 보고 수행 시 단말은 PDCCH를 모니터링하여 DCI 포맷 0_1을 획득할 수 있으며, 이로부터 PUSCH에 대한 스케쥴링 정보 및 CSI 요청 정보를 획득할 수 있다. 단말은 수신한 CSI 요청 지시자로부터 측정할 CSI-RS에 대한 자원 정보를 획득할 수 있다. 단말은 DCI 포맷 0_1을 수신한 시점과 CSI 자원 세트 설정 (예를 들어 NZP CSI-RS 자원 세트 설정(NZP-CSI-RS-ResourceSet) 내의 오프셋에 대한 파라미터(전술한 aperiodicTriggeringOffset)에 기반하여 어느 시점에서 전송되는 CSI-RS 자원에 대한 측정을 수행해야 하는지 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 단말은 기지국으로부터 상위 계층 시그널링으로 NZP-CSI-RS 자원 세트 설정 내의 파라미터 aperiodicTriggeringOffset의 오프셋 값 X를 설정 받을 수 있고, 설정된 오프셋 값 X는 비주기적 CSI 보고를 트리거 하는 DCI를 수신한 슬롯과 CSI-RS 자원이 전송되는 슬롯 사이의 오프셋을 의미할 수 있다. 예를 들어 aperiodicTriggeringOffset 파라미터 값과 오프셋 값 X는 하기의 표 29에 기재된 매핑 관계를 가질 수 있다.
[표 29]
Figure pat00068
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 SRS의 다양한 운영 시나리오에 대한 예시들을 도시하는 도면이다. 도 10을 참조하면 NR 시스템에서 적어도 다음의 세 가지 SRS 운영 시나리오들을 고려하는 것이 가능하다.
1) 기지국(10-05)이 단말(10-00)에게 한 방향의 빔을 설정하고(본 개시에서 한 방향의 빔/프리코딩을 설정하는 것은 빔/프리코딩을 적용하지 않거나 wide beam (cell-coverage or sector coverage)을 적용하는 것을 포함한다), 단말(10-00)은 periodic SRS 혹은 semi-persistent SRS인 경우 SRS의 전송 주기 및 오프셋에 맞추어, aperiodic SRS인 경우 기지국의 SRS request에 맞추어(SRS request 이후 정해진 시간에서) SRS를 전송한다. 이때 상기 SRS들에는 빔/프리코딩을 위한 추가 정보는 필요하지 않게 된다.
2) 기지국(10-15, 10-20)은 단말(10-10)에게 한 가지 이상의 방향으로 빔들을 설정하고, 단말(10-10)은 상기 하나 이상의 방향으로 빔포밍 된 다수의 SRS를 전송할 수 있다. 예를 들어 도 10의 예제와 같이 SRS resource(혹은 port) #0은 기지국(10-15)로 빔포밍 되고 SRS resource(혹은 port) #1은 기지국(10-20)으로 빔포밍 되도록 설정하는 것이 가능하다. 이 경우 기지국(10-15, 10-20)은 상기 1)번 방법과는 다르게 SRS request 뿐만 아니라 SRS 빔/프리코딩 정보를 함께 알려주어야 할 필요가 있다.
3) 기지국(10-30)은 단말(10-25)에게 한 가지 이상의 방향으로 빔들을 설정하고, 단말(10-25)은 상기 하나 이상의 방향으로 빔포밍 된 다수의 SRS를 전송할 수 있다. 예를 들어 도 10의 예제와 같이 기지국은 단말이 SRS resource(혹은 port) #0, SRS resource(혹은 port) #1, SRS resource(혹은 port) #2에 각기 다른 빔/프리코딩을 적용하여 SRS를 전송하도록 설정할 수 있다. 이를 통하여 단말의 이동성이 높은 경우라도 빔/프리코더 다이버시티를 통하여 안정적인 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어 단말(10-25)은 time A의 시점에서는 SRS #2로 기지국(10-30)에 채널 상태 정보를 제공하고, time A+alpha의 시점에서는 SRS#0으로 기지국(10-30)에 채널 상태 정보를 제공할 수 있다. 이 경우 기지국(10-30)은 상기 1)번 방법과는 다르게 SRS request 뿐만 아니라 SRS 빔/프리코딩 정보를 함께 알려주어야 할 필요가 있다.
상기 설명들은 SRS 전송을 기반으로 하였으나, 이와 유사하게 PRACH, PUSCH, PUCCH 등 다른 UL channel 또는/및 RS 전송에도 확장되는 것이 가능하며 본 개시의 요지를 흐리지 않기 위하여 모든 경우에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 5G 또는 NR 시스템의 상향링크 전송 구조를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 5G 또는 NR 시스템의 전송 기본 단위는 슬롯(11-00)이며, 일반적인 CP(Cyclic Prefix) 길이를 가정할 때, 각 슬롯은 14 개의 심볼(11-05)로 구성되며, 하나의 심볼은 하나의 UL waveform(CP-OFDM 또는 DFT-S-OFDM) 심볼에 대응될 수 있다.
자원 블록(Resource Block, RB)(11-10)은 시간 영역을 기준으로 하나의 슬롯에 해당하는 자원 할당 단위이며, 주파수 영역을 기준으로 12 개의 부반송파로 구성될 수 있다.
상향링크 구조는 크게 데이터 영역과 제어 영역으로 구분될 수 있다. LTE 시스템과 달리 5G 또는 NR 시스템에서는 제어 영역이 상향링크의 임의의 위치에 설정되어 전송될 수 있다. 여기서, 데이터 영역은 각 단말로 전송되는 음성, 패킷 등의 데이터를 포함하는 일련의 통신 자원을 포함하며, 서브프레임 내에서 제어 영역을 제외한 나머지 자원에 해당한다. 제어 영역은 각 단말로부터의 하향링크 채널 품질 보고, 하향링크 신호에 대한 수신 ACK/NACK, 상향링크 스케줄링 요청 등을 위한 일련의 통신 자원을 포함한다.
단말은 데이터 영역과 제어 영역에서 자신의 데이터 및 제어 정보를 동시에 송신할 수 있다. 한 슬롯 내에서 단말이 주기적으로 SRS를 전송할 수 있는 심볼은 가장 마지막 6개의 심볼 구간(11-15)일 수 있으며, 주파수 영역을 기준으로 UL BWP 내에서 미리 설정된 SRS 전송 대역을 통하여 전송될 수 있다. 다만, 이는 일 예이며, SRS를 전송할 수 있는 심볼은 슬롯 내 다른 시간 구간으로 (예를 들어 슬롯 내 모든 OFDM symbol 중 일부를 SRS resource로 설정할 수 있도록) 확장될 수도 있다. SRS를 전송할 수 있는 RB들은 주파수 영역에서 전송될 때 4 RB의 배수로 전송되며 최대 272 RB에서 전송될 수 있다.
또한, 5G 또는 NR 시스템에서 SRS의 심볼 수 N은 1, 2 또는 4 로 설정될 수 있으며, 연속된 심볼로 전송될 수 있다. 또한, 5G 또는 NR 시스템에서는 SRS 심볼의 반복 전송을 허용한다. 구체적으로, SRS 심볼의 반복 전송 인자(repetition factor, r)는 r ∈ {1,2,4}이고, 여기서 r≤N 와 같이 설정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 SRS 안테나가 하나의 심볼에 매핑되어 전송되는 경우 최대 4 심볼까지 반복되어 전송될 수 있다. 이와 달리, 서로 다른 4 개의 안테나 포트가 서로 다른 4 개의 심볼에 전송될 수도 있다. 이때는 각 안테나 포트가 하나의 심볼에 매핑된 경우이므로 SRS 심볼의 반복 전송이 허용되지 않는다.
LTE 및 NR의 경우 SRS는 다음과 같은 상위 레이어 시그날링 정보들을(또는 이들의 부분 집합을) 바탕으로 설정될 수 있다.
BandwidthConfig: SRS bandwidth 정보를 설정한다. 상향링크 시스템 BW 값에 따라 각 코드 포인트들이 의미하는 정확한 값은 달라질 수 있다.
SubframeConfig (또는 ConfigIndex): SRS 전송 주기 및 전송 오프셋 값들을 설정한다. FDD 인지 TDD 인지에 따라 각 코드 포인트들이 의미하는 정확한 값은 달라질 수 있다.
ackNackSRS-SimultaneousTransmission: ACK/NACK - SRS 동시전송 여부를 알려준다.
MaxUpPts: UpPTS에서 SRS 전송의 주파수 위치 초기화 여부를 알려준다.
Hopping: 2비트 정보로 SRS frequency hopping 여부 및 hopping 위치 및 방법을 알려준다.
Frequency domain position: SRS 전송의 주파수 도메인 위치를 알려준다.
Duration: Periodic SRS의 전송 여부를 알려준다.
Transmission comb: SRS 전송 시 comb offset 값을 알려준다.
Cyclic shift: SRS 전송 시 cyclic shift 값을 알려준다.
Antenna port: SRS 전송 시 사용되는 SRS 안테나 포트 수를 알려준다. LTE의 경우 1, 2 또는 4 포트를 지원 가능하다.
LTE-A 시스템의 경우 전술한 설정 정보들을 바탕으로 periodic 그리고 aperiodic SRS 전송을 지원할 수 있다. NR 시스템의 경우 전술한 설정 정보들 이외 SRS 자원에 대한 activation/deactivation 시그날링 등 추가 정보들을 이용하는 것이 가능하며 periodic, semi-persistent, 그리고 aperiodic SRS 전송을 지원할 수 있다. SRS의 전송 형태에 따라, 예를 들면 periodic, semi-persistent, 또는 aperiodic SRS 전송 인지에 따라 설정 정보들 중 일부는 생략될 수 있다.
SRS는 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 시퀀스로 구성될 수 있다. 그리고 여러 단말로부터 전송된 각각의 SRS을 구성하는 CAZAC 시퀀스들은 서로 다른 순환 천이(Cyclic Shift) 값을 갖는다. 또한, 하나의 CAZAC 시퀀스에서 순환 천이(Cyclic Shift)를 통하여 발생된 CAZAC 시퀀스들은 각자 자신과 다른 순환 천이 값을 갖는 시퀀스들과 영의 상관 값을 갖는 특성이 있다. 이러한 특성을 이용하여 동시에 동일한 주파수 영역에 할당된 SRS들은 기지국에서 SRS 별로 설정해준 CAZAC 시퀀스 순환 천이 값에 따라 구분될 수 있다.
여러 단말의 SRS들은 순환 천이 값뿐만 아니라 주파수 위치에 따라 구분될 수 있다. 주파수 위치는 SRS 서브밴드 단위 할당 또는 Comb로 구분될 수 있다. 5G 또는 NR 시스템에서는 Comb2 및 Comb4를 지원할 수 있다. Comb2의 경우 한 개의 SRS는 SRS 서브밴드 내에서 짝수 번째 또는 홀수 번째 서브캐리어에만 할당될 수 있다. 이 때, 이 짝수 번째 서브캐리어들 및 홀수 번째 서브캐리어들 각각이 하나의 Comb을 구성할 수 있다.
각 단말은 트리 구조를 기반으로 SRS 서브밴드를 할당 받을 수 있다. 그리고 단말은 SRS 전송 시점마다 각 서브밴드에 할당된 SRS에 호핑을 수행할 수 있다. 이에 따라 단말의 모든 전송 안테나가 상향링크 데이터 전송 대역폭 전체를 이용해 SRS를 전송할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 서브밴드 별로 SRS가 할당된 구조를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 주파수 상으로 40 RB에 해당하는 데이터 전송 대역을 가질 때, 기지국이 설정한 트리 구조에 의하여 SRS가 각 단말에 할당된 예를 나타낸 것이다.
도 12에서 트리 구조의 레벨 인덱스를 b 라 할 때, 트리 구조의 가장 상위 레벨(b=0)은 40 RB 대역폭의 SRS 서브 밴드 한 개로 구성될 수 있다. 두 번째 레벨(b=1)에서는 b=0 레벨의 SRS 서브밴드로부터 20 RB 대역폭의 SRS 서브밴드 두 개가 발생될 수 있다. 따라서, 두 번째 레벨(b=1)의 전체 데이터 전송 대역에 2 개의 SRS 서브밴드가 존재할 수 있다. 세 번째 레벨(b=2)에서는 바로 위 레벨(b=1)의 20 RB SRS 서브밴드 한 개로부터 4 RB SRS 서브밴드 5 개가 발생되며, 한 레벨 내에 10 개의 4RB SRS 서브밴드들이 존재하는 구조를 가질 수 있다.
이러한 트리 구조의 구성은 기지국의 설정에 따라서 다양한 레벨 수, SRS 서브밴드 크기 및 한 레벨 당 SRS 서브밴드 수를 가질 수 있다. 여기서 상위 레벨의 SRS 서브밴드 한 개로부터 발생되는 레벨 b에서의 SRS 서브밴드 개수를 Nb, 그리고 이 Nb 개의 SRS 서브밴드에 대한 인덱스를 nb = {0,...,Nb-1}라고 정의할 수 있다. 이렇게 레벨당 서브밴드가 달라짐에 따라 도 12에 도시된 바와 같이 각 레벨당 서브밴드 별로 단말이 할당될 수 있다. 예를 들어, 단말 1(12-00)이 b=1 레벨에서 20 RB 대역폭을 갖는 두 개의 SRS 서브밴드 중 첫 번째 SRS 서브밴드(n1=0)에 할당되고, 단말 2(12-01)와 단말 3(12-02)은 각각 두 번째 20 RB SRS 서브밴드 밑의 첫 번째 SRS 서브밴드(n2=0)와 세 번째 SRS 서브밴드(n2=2) 위치에 할당될 수 있다. 이러한 과정들을 통해 단말은 다수의 CC(Component Carrier)를 통한 SRS 동시 전송이 가능하며, 한 CC내에서 동시에 다수의 SRS 서브밴드로 SRS를 전송할 수 있다.
구체적으로 전술한 SRS 서브밴드 설정을 위하여 NR에서는 아래 표 30과 같은 SRS bandwidth configuration들을 지원한다.
[표 30]
Figure pat00069
Figure pat00070
또한 NR에서는 상기 표 30의 값 들에 기반하여 SRS frequency hopping을 지원하며 상세한 절차는 아래 표 31을 따른다.
[표 31]
Figure pat00071
Figure pat00072
전술한 바와 같이 5G 또는 NR 단말은 SU-MIMO(Single User) 기법을 지원하며 최대 4 개의 전송 안테나를 갖는다. 또한, NR 단말은 SRS들을 다수의 CC, 또는 CC 내의 다수의 SRS 서브밴드로 동시에 전송할 수 있다. 5G 또는 NR 시스템의 경우 LTE 시스템과 달리 다양한 numerology가 지원되며, SRS 전송 심볼이 다수개로 다양하게 설정될 수 있고, 반복 전송 인자(repetition factor)를 통한 SRS 전송에 대한 반복 전송도 허용될 수 있다.
따라서, 이를 고려한 SRS 전송을 카운팅(counting)할 필요가 있다. SRS 전송을 카운팅하는 것은 다양하게 활용될 수 있다. 예를 들어, SRS 전송을 카운팅하는 것은 SRS 전송에 따른 안테나 스위칭을 지원하는데 활용될 수 있다. 구체적으로 어떤 SRS 전송 시점에 어떤 안테나에 해당하는 SRS를 어떠한 대역에서 전송하는지는 SRS 전송 카운팅에 의해서 결정될 수 있다.
하기에서는 레이트 매칭(Rate Matching) 동작 및 펑쳐링(Puncturing) 동작에 대해 구체적으로 기술 하도록 한다.
임의의 심볼 시퀀스 A를 전송하고자 하는 시간 및 주파수 자원 A가 임의의 시간 및 주파수 자원 B와 겹쳤을 경우, 자원 A와 자원 B가 겹친 영역 자원 C를 고려한 채널 A의 송수신 동작으로 레이트 매칭 또는 펑쳐링 동작이 고려될 수 있다. 구체적인 동작은 하기의 내용을 따를 수 있다.
레이트 매칭 (Rate Matching) 동작
- 기지국은 단말로 심볼 시퀀스 A를 전송하고자 하는 전체 자원 A 중에서 자원 B와 겹친 영역에 해당하는 자원 C를 제외한 나머지 자원 영역에 대해서만 채널 A를 매핑하여 전송할 수 있다. 예를 들어 심볼 시퀀스 A가 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼4}로 구성되고, 자원 A가 {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}이고, 자원 B가 {자원#3, 자원#5}일 경우, 기지국은 자원 A 중에서 자원 C에 해당하는 {자원#3}을 제외한 나머지 자원인 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 심볼 시퀀스 A를 순차적으로 매핑하여 보낼 수 있다. 결과적으로 기지국은 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3}을 각각 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 매핑하여 전송할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 심볼 시퀀스 A에 대한 스케쥴링 정보로부터 자원 A 및 자원 B를 판단할 수 있고, 이를 통해 자원 A와 자원 B가 겹친 영역인 자원 C를 판단할 수 있다. 단말은 심볼 시퀀스 A가 전체 자원 A 중에서 자원 C를 제외한 나머지 영역에서 매핑되어 전송되었다고 가정하고 심볼 시퀀스 A를 수신할 수 있다. 예를 들어 심볼 시퀀스 A가 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼4}로 구성되고, 자원 A가 {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}이고, 자원 B가 {자원#3, 자원#5}일 경우, 단말은 자원 A중에서 자원 C에 해당하는 {자원#3}을 제외한 나머지 자원인 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 심볼 시퀀스 A가 순차적으로 매핑되었다고 가정하고 수신할 수 있다. 결과적으로 단말은 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3}이 각각 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 매핑되어 전송되었다고 가정하고 이후의 일련의 수신 동작을 수행할 수 있다.
펑쳐링 (Puncturing) 동작
기지국은 단말로 심볼 시퀀스 A를 전송하고자 하는 전체 자원 A 중에서 자원 B와 겹친 영역에 해당하는 자원 C가 존재할 경우, 심볼 시퀀스 A를 자원 A 전체에 매핑하지만, 자원 C에 해당하는 자원 영역에서는 전송을 수행하지 않고, 자원 A 중에서 자원 C를 제외한 나머지 자원 영역에 대해서만 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어 심볼 시퀀스 A가 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼4}로 구성되고, 자원 A가 {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}이고, 자원 B가 {자원#3, 자원#5}일 경우, 기지국은 심볼 시퀀스 A {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼#4}를 자원 A {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}에 각각 매핑할 수 있고, 자원 A 중에서 자원 C에 해당하는 {자원#3}을 제외한 나머지 자원인 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 해당하는 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#4}만 전송할 수 있고, 자원 C에 해당하는 {자원#3}에 매핑된 {심볼#3}은 전송하지 않을 수 있다. 결과적으로 기지국은 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#4}를 각각 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 매핑하여 전송할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 심볼 시퀀스 A에 대한 스케쥴링 정보로부터 자원 A 및 자원 B를 판단할 수 있고, 이를 통해 자원 A와 자원 B가 겹친 영역인 자원 C를 판단할 수 있다. 단말은 심볼 시퀀스 A가 전체 자원 A에 매핑되되 자원 영역 A 중에서 자원 C를 제외한 나머지 영역에서만 전송되었다고 가정하고 심볼 시퀀스 A를 수신할 수 있다. 예를 들어 심볼 시퀀스 A가 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼4}로 구성되고, 자원 A가 {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}이고, 자원 B가 {자원#3, 자원#5}일 경우, 단말은 심볼 시퀀스 A {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼#4}가 자원 A {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}에 각각 매핑되지만, 자원 C에 해당하는 {자원#3}에 매핑된 {심볼#3}은 전송되지 않는다고 가정할 수 있고, 자원 A중에서 자원 C에 해당하는 {자원#3}을 제외한 나머지 자원인 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 해당하는 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#4}가 매핑되어 전송되었다고 가정하고 수신할 수 있다. 결과적으로 단말은 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#4}이 각각 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 매핑되어 전송되었다고 가정하고 이후의 일련의 수신 동작을 수행할 수 있다.
[ Rate matching resource ]
기지국은 단말에게 상위 계층 시그널링(예컨대 RRC 시그널링)을 통해 하나 또는 다수 개의 레이트 매칭 자원을 설정할 수 있다. 레이트 매칭 자원 설정 정보에는 시간축 자원 할당 정보, 주파수축 자원 할당 정보, 주기 정보 가 포함될 수 있다. 하기에서는 주파수축 자원 할당 정보에 해당하는 비트맵을 "제 1 비트맵", 시간축 자원 할당 정보에 해당하는 비트맵을 "제 2 비트맵", 주기 정보에 해당하는 비트맵을 "제 3 비트맵"으로 명명하도록 한다. 스케쥴링된 데이터 채널(예를 들어, 하향링크 데이터 채널, PDSCH)의 시간 및 주파수 자원의 전체 또는 일부가 설정된 레이트 매칭 자원과 겹칠 경우, 기지국은 레이트 매칭 자원 부분에서 데이터 채널을 레이트 매칭하여 전송할 수 있고, 단말은 레이트 매칭 자원 부분에서 데이터 채널이 레이트 매칭되었다고 가정한 후 수신 및 디코딩을 수행할 수 있다.
기지국은 추가적인 설정을 통해 상기 설정된 레이트 매칭 자원 부분에서 데이터채널을 레이트 매칭할지의 여부를 DCI를 통해 동적(Dynamic)으로 단말에게 통지할 수 있다 (전술한 DCI 포맷 내의 "레이트 매칭 지시자"에 해당함). 구체적으로, 기지국은 상기 설정된 레이트 매칭 자원들 중에서 일부를 선택하여 레이트 매칭 자원 그룹으로 그룹화할 수 있고, 각 레이트 매칭 자원 그룹에 대한 데이터채널의 레이트 매칭 여부를 비트맵 방식을 이용하여 DCI로 단말에게 지시할 수 있다. 예컨대 4개의 레이트 매칭 자원, RMR#1, RMR#2, RMR#3, RMR#4가 설정되어 있을 경우, 기지국은 레이트 매칭 그룹으로 RMG#1={RMR#1, RMR#2}, RMG#2={RMR#3, RMR#4}을 설정할 수 있으며, 기지국은 DCI 필드 내의 2 비트를 이용하여, 각각 RMG#1과 RMG#2에서의 레이트 매칭 여부를 비트맵으로 단말에게 지시할 수 있다. 예컨대 기지국은 레이트 매칭을 해야 될 경우에는 각 비트를 "1"로 레이트 매칭을 하지 않아야 될 경우에는 "0"으로 설정할 수 있다.
5G 시스템에서는 전술한 레이트 매칭 자원을 단말에 설정하는 방법으로 "RB 심볼 레벨" 및 "RE 레벨"의 granularity를 지원한다. 보다 구체적으로는 하기의 설정 방법을 따를 수 있다.
RB 심볼 레벨
단말은 대역폭부분 별로 최대 4개의 RateMatchPattern을 상위 계층 시그널링으로 설정 받을 수 있고, 하나의 RateMatchPattern은 하기의 내용을 포함할 수 있다.
- 대역폭부분 내의 예비 자원 (Reserved Resource)으로써, 주파수 축으로 RB 레벨의 비트맵과 심볼 레벨의 비트맵의 조합으로 해당 예비 자원의 시간 및 주파수 자원 영역이 설정된 자원이 포함될 수 있다. 상기 예비 자원은 하나 또는 두개의 슬롯에 걸쳐 span될 수 있다. 각 RB 레벨 및 심볼 레벨 비트맵 pair로 구성된 시간 및 주파수 영역이 반복되는 시간 도메인 패턴(periodicityAndPattern)이 추가로 설정될 수 있다.
- 대역폭부분 내의 제어자원세트로 설정된 시간 및 주파수 도메인 자원영역과 해당 자원영역이 반복되는 탐색공간 설정으로 설정된 시간 도메인 패턴에 해당하는 자원 영역이 포함될 수 있다.
RE 레벨
단말은 하기의 내용을 상위 계층 시그널링을 통해 설정 받을 수 있다.
- LTE CRS (Cell-specific Reference Signal 또는 Common Reference Signal) 패턴에 해당하는 RE에 대한 설정 정보 (lte-CRS-ToMatchAround)로써 LTE CRS의 포트 수 (nrofCRS-Ports) 및 LTE-CRS-vshift(s) 값 (v-shift), 기준이 되는 주파수 지점 (예를 들어 reference point A)에서부터 LTE 캐리어의 센터 부반송파(Subcarrier) 위치 정보(carrierFreqDL), LTE 캐리어의 대역폭크기 (carrierBandwidthDL) 정보, MBSFN(Multicast-broadcast single-frequency network)에 해당하는 서브프레임 설정 정보 (mbsfn-SubframConfigList) 등을 포함할 수 있다. 단말은 전술한 정보들에 기반하여 LTE 서브프레임에 해당하는 NR 슬롯 내에서의 CRS의 위치를 판단할 수 있다.
- 대역폭부분 내의 하나 또는 다수 개의 ZP(Zero Power) CSI-RS에 해당하는 자원 세트에 대한 설정 정보를 포함할 수 있다.
5G 및 그 이후의 통신 시스템에서는 종래 4G 대비 통신 주파수 대역이 상승하고 안테나 집적 기술이 성숙하면서 단말에 4개 이상의 송신 혹은 수신 안테나들을 장착하게 될 가능성이 높아지고 있다. 이는 SRS antenna switching, frequency hopping, repetition 등 단말 복잡도 및 SRS coverage 확보 등을 고려한 다양한 SRS 전송 방법들을 고려할 때, SRS 사운딩을 위한 OFDM symbol 수가 크게 증가할 수 있음을 의미한다. 예를 들어 8개 port에 대한 SRS antenna switching과 4개 subband로 구성되는 frequency hopping을 동시에 운영하는 것을 고려하면, 전체 채널에 대한 사운딩을 위하여 총 32=4x8 개의 OFDM symbol이 필요하게 될 것이다.
이하에서는 구체적인 실시예들을 통하여 SRS 사운딩 부담을 경감시키기 위한 다양한 방법들을 설명한다.
<제 1 실시 예>
본 개시의 제 1 실시 예에서는 단말 안테나 포트들 중 일부(subset)에 대한 부분적 사운딩(partial antenna sounding)을 통하여 SRS 사운딩 부담을 경감시키는 방법을 제공한다. 상기 부분적 사운딩은 실제 적용 시 partial SRS antenna port sounding, partial antenna port sounding 등 다양한 명칭으로 지칭될 수 있으나 설명의 편의를 위하여 partial antenna sounding으로 통칭한다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SRS 부분 안테나 사운딩의 일 예를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 기지국(1300)은 하나 이상의 송수신 안테나들을 가지는 단말(1305)에게 다수의 SRS antenna port들을(1310 내지1315) 설정할 수 있다. 이때 단말의 SRS antenna port들(1310 내지 1315)은 SRS resource 혹은 SRS resource set 설정 등에 의하여 하나 이상의 그룹들(1320, 1325)로 구분하는 것이 가능하다. 종래의 시스템에서 상기 서로 다른 그룹에 속하는 SRS antenna port들은 서로 다른 시간/공간/주파수/시퀀스 도메인에 나뉘어 전송되는 것이 가능하다. 일례로 그룹 A(1320)에 속하는 SRS antenna port들은 첫 번째 슬롯에서 전송되고, 그룹 B(1325)에 속하는 SRS antenna port들은 두 번째 슬롯에서 전송되도록 설정될 수 있다. 한편 상기 설정된 그룹의 합집합(super set)은 단말의 모든 SRS antenna port들(1310 내지 1315)을 포함하므로, 기지국은 충분히 긴 시간 구간 내에서 모든 SRS antenna port들을 사운딩 할 수 있다. 이와 같은 운용 방법은 상향링크 자원이 충분히 많고 채널의 시변성이 충분히 작을 경우 우수한 성능을 보장할 수 있으나, 단말의 SRS antenna port 수가 늘어날수록 SRS 전송 부담이 늘어나는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 단말의 SRS antenna port들 중 일부에 대한 사운딩만을 수행하는 partial antenna sounding을 고려할 수 있다. 도 13을 참조하면 기지국(1350)은 하나 이상의 송수신 안테나들을 가지는 단말(1355)에게 다수의 SRS antenna port들을(1360 내지1365) 설정할 수 있다. 이때 단말의 SRS antenna port들은 SRS resource 혹은 SRS resource set 설정 등에 의하여 하나 이상의 그룹들(1370, 1375)로 구분하는 것이 가능하다. 이때 상기 그룹들 중 일부 그룹(1370)에 속하는 SRS antenna port들은 연계된 SRS resource를 통하여 실제 SRS 신호를 전송하고, 또 다른 그룹(1375)에 속하는 SRS antenna port들은 SRS 신호를 전송하지 않도록 하는 것이 가능하다. 이때 기지국은 SRS 신호를 전송하지 않은 그룹(1375)에 대한 채널상태정보는 획득할 수 없으나, 단말이 기지국에 보고한 안테나 간 상관관계 값 혹은 값들의 집합 등 단말 안테나 관련 정보(1380)에 기초하여 상기 SRS 신호를 전송하지 않은 그룹(1375)에 대한 채널상태정보를 추론 (혹은 재구성) 할 수 있다.
아래에서는 상기 partial antenna sounding을 위하여 단말이 기지국에 보고하는 단말 안테나 관련 정보의 구체적 종류와 보고 방법, 그리고 partial antenna sounding 적용에 따른 단말 DL 수신 동작 및 UL 송신 동작을 상세히 설명한다.
[요소 1 - 단말 안테나 종류(타입) 정보 보고]: 5G 통신 시스템에서 단말은 다양한 송수신 특성을 확보하기 위하여 쌍극 안테나 (dipole antenna), 패치 안테나 (patch antenna) 등 다양한 형태의 안테나를 함께 장착할 필요가 있다. 향후 설명의 편의를 위해 쌍극 안테나를 제 1 타입 안테나, 패치 안테나를 제 2 타입 안테나로 통칭하도록 하겠다. 안테나 세부 설계에 따라 상기 제 1 타입 내지 제 2 타입 안테나들은 J-pole 안테나 등과 같이 더 세부적으로 구분되는 것이 가능하나 설명의 요지를 흐리지 않기 위하여 모든 가능한 안테나 구현들을 나열하지는 않는다. (즉 제 3 타입 이상의 추가적인 안테나 타입이 존재할 수 있다.)
기지국에서의 사운딩 결과는 기지국의 안테나 패턴과 무선 채널, 그리고 단말 안테나 패턴의 조합으로 결정되므로, partial antenna sounding 수행 시 사용되는 안테나 타입에 따라 사운딩 결과가 영향을 받게 된다. 이를 고려하여 단말은 단말능력보고 혹은 기타 상위레이어 시그날링을 통하여 단말 구현에 사용된 안테나 타입의 종류 (혹은 종류의 조합), 또는 단말 구현에 사용된 안테나 타입의 가지 수, 또는 단말 안테나 포트 별 안테나 타입 등 안테나 타입에 관련된 정보들을 기지국에 보고할 수 있다. 이때 상기 안테나 타입에 관련된 보고는, LTE 혹은 NR 밴드 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per band), 혹은 6GHz 이하의 주파수를 의미하는 frequency range 1 (FR1) 6GHz 이상의 주파수를 의미하는 frequency range 2 (FR2) 등 frequency range 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per FR) 혹은 dual connectivity를 위한 셀 그룹 (Master cell group (MCG) 및 secondary cell group (SCG)) 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per cell group) 혹은 컴포넌트 캐리어 (component carrier, CC) 별로 서로 다른 값을 가지도록 약속될 수 있다. 이는 단말이 주파수 밴드 별 서로 다른 주파수 특성을 고려하여 안테나를 배치하는 것을 고려하기 위함이다.
[요소 2 - 단말 안테나 공간 정보 (혹은 상관도, correlation) 보고] Partial antenna sounding을 위하여 단말이 기지국으로 보고할 수 있는 단말 안테나 관련 정보의 또 다른 예시로 단말 안테나 간 공간 정보를 고려할 수 있다. 일례로 단말이 다수의 안테나를 가지고 있을 때 각 안테나 간 공간적 상관도(spatial correlation)는 단말 안테나 간 거리, 단말 안테나 사이의 부품 배치 및 물성 등에 따라 정해질 수 있다.
아래에서는 단말의 안테나 배치에 따른 공간 상관도 결정 예시들을 제공한다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 3개 단말 안테나 패널 혹은 6개 안테나 포트에 기반한 SRS 부분 안테나 사운딩의 일 예를 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면 단말(14-00)이 크로스 폴 (cross polarized, X-pol) 안테나로 구성되는 세 개의 패널(14-05, 14-10, 14-15)들을 가지는 경우 총 6개의 단말 안테나 포트(안테나 포트 0 ~ 5)가 존재할 수 있다. 이때 상기 안테나 포트 0 내지 5가 서로 직교하는 polarization 그룹 A(예를 들어 안테나 포트 0, 1, 2를 포함)와 B(예를 들어 안테나 포트 3, 4, 5를 포함)로 구성된다고 가정하도록 한다. 또한 편의를 위하여 포트 0 및 3이 첫 번째 패널 14-05 에 매핑 되어 있으며, 포트 1 및 4가 두 번째 패널 14-10 에 매핑 되어 있고, 포트 2 및 5가 세 번째 패널 14-15에 매핑 되어 있다고 가정하도록 한다. 만약 polarization 그룹 A와 B간 cross-polarization discrimination (XPD) 값을 X로 가정하면 동일 패널 내 서로 다른 polarization 안테나 포트 간 상관도(예를 들어 포트 0과 포트 3간의 상관도)는 아래와 같이 계산할 수 있다.
Figure pat00073
이때 상기 X는
Figure pat00074
와 같이 정의될 수 있으며 Gco는 동일 극으로부터의 이득 (co-polarization gain) 을 의미하고 Gcross는 다른 극으로부터의 이득 (cross-polarization gain) 을 의미한다.
한편, 동일 polarization 내 서로 다른 패널에 매핑된 안테나 포트 간 상관도는 패널 간 거리의 함수로 (거리에 반비례하여) 나타날 수 있다. 일례로 4개의 co-pol 안테나 포트들이 일직선상에 등간격으로 배치된 1차원 선형 안테나 어레이(1D-linear)가 존재한다고 할 때, 가장 인접한 안테나 포트들 간의 공간적 상관도가
Figure pat00075
라고 하면 상기 4개의 co-pol 안테나 포트들에 대한 공간적 상관도 행렬은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00076
여기서 행렬
Figure pat00077
의 (x, y) 번째 원소는 x 번째 포트와 y번째 포트 간 공간적 상관도 값을 나타낸다.
또 다른 예시로 4개의 co-pol 안테나 포트들이 평면상에 등간격으로 배치된 2차원 선형 안테나 어레이(2D-linear)가 존재한다고 할 때, 가장 인접한 안테나 포트들 간의 공간적 상관도가
Figure pat00078
라고 하면 상기 4개의 co-pol 안테나 포트들에 대한 공간적 상관도 행렬은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00079
만약 도 14의 예시와 같이 3개의 안테나 패널이 서로 동일한 거리에 배치되는 경우 안테나 포트들 간의 공간적 상관도들(14-20, 14-25, 14-30)의 평균 값이
Figure pat00080
라고 하면, 도 14의 3개의 co-pol 안테나 포트들(14-05, 14-10, 14-15)에 대한 공간적 상관도 행렬은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00081
상기 공간 상관도 행렬은 위 예제들에 국한 되어야 하는 것은 아니고, 실제 단말 안테나 배치에 따라 그 형태가 다양하게 변경될 수 있으나, 설명의 요지를 흐리지 않기 위하여 모든 가능한 변형들을 나열하지는 않으며 향후
Figure pat00082
로 통칭한다.
상기 X-pol 안테나 간 상관도 행렬
Figure pat00083
과 공간 상관도 행렬
Figure pat00084
은 크로네커 곱 (kronecker product)를 통하여 단말 안테나 전체에 대한 상관도 행렬 RUE 을 나타낼 수 있다. 이때 단말 안테나의 인덱싱 순서에 따라 X-pol 상관도 행렬과 공간 상관도 행렬의 크로네커 곱 순서는 적절히 바뀔 수 있다.
Figure pat00085
Figure pat00086
상기 논의한 다양한 파라미터들과 관련하여 단말은 아래 목록의 파라미터 값 혹은 특정 행렬 형태를 대표하는 값, 혹은 이들의 조합을 나타내는 값들 중 적어도 하나를 단말능력보고 혹은 기타 상위레이어 시그날링을 통하여 기지국에 보고할 수 있다.
· Co-pol 혹은 X-pol 안테나 사용 여부
· X-pol 안테나 사용 시 cross-polarization discrimination (XPD) 값
· X-pol 안테나 사용 시 서로 다른 polarization 안테나 포트 간 상관도 값 또는 행렬
· 단말 안테나의 공간적 안테나 형태 혹은 그와 가장 유사한 모델링 값 (1D-linear, 2D-linear 등)
· 가장 가까운 안테나 간 상관도 값
· 가장 먼 안테나 간 상관도 값
· co-pol 안테나 포트들에 대한 공간적 상관도 행렬
· 단말 안테나 전체에 대한 상관도 행렬
이때 상기 안테나 상관도에 관련된 보고는 LTE 혹은 NR 밴드 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per band), 혹은 6GHz 이하의 주파수를 의미하는 frequency range 1 (FR1) 6GHz 이상의 주파수를 의미하는 frequency range 2 (FR2) 등 frequency range 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per FR) 혹은 dual connectivity를 위한 셀 그룹 (Master cell group (MCG) 및 secondary cell group (SCG)) 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per cell group) 혹은 컴포넌트 캐리어 (component carrier, CC) 별로 서로 다른 값을 가지도록 약속될 수 있다. 이는 단말이 주파수 밴드 별 서로 다른 주파수 특성을 고려하여 안테나를 서로 다르게 배치할 수 있음을 고려하기 위함이다.
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 4개 단말 안테나 패널 혹은 8개 안테나 포트에 기반한 SRS 부분 안테나 사운딩의 일 예를 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면 단말(15-00)이 크로스 폴 (cross polarized, X-pol) 안테나로 구성되는 네 개의 패널(15-05, 15-10, 15-15, 15-20)들을 가지는 경우 총 8개의 단말 안테나 포트(안테나 포트 0 ~ 7)가 존재할 수 있다. 이때 상기 안테나 포트 0 내지 7가 서로 직교하는 polarization 그룹 A(예를 들어 안테나 포트 0, 1, 2, 3을 포함)와 B(예를 들어 안테나 포트 4, 5, 6, 7을 포함)로 구성된다고 가정하도록 한다. 또한 편의를 위하여 포트 0 및 4가 첫 번째 패널 15-05 에 매핑 되어 있으며, 포트 1 및 5가 두 번째 패널 15-10 에 매핑 되어 있고, 포트 2 및 6이 세 번째 패널 15-15에 매핑 되어 있고, 포트 3 및 7이 네 번째 패널 15-20에 매핑되어 있다고 가정하도록 한다. 만약 polarization 그룹 A와 B간 cross-polarization discrimination (XPD) 값을 X로 가정하면 동일 패널 내 서로 다른 polarization 안테나 포트 간 상관도(예를 들어 포트 0과 포트 4간의 상관도)는 아래와 같이 계산할 수 있다.
Figure pat00087
이때 상기 X는
Figure pat00088
와 같이 정의될 수 있으며 Gco는 동일 극으로부터의 이득 (co-polarization gain) 을 의미하고 Gcross는 다른 극으로부터의 이득 (cross-polarization gain) 을 의미한다.
한편, 동일 polarization 내 서로 다른 패널에 매핑된 안테나 포트 간 상관도는 패널 간 거리의 함수로 (거리에 반비례하여) 나타날 수 있다. 일례로 4개의 co-pol 안테나 포트들이 일직선상에 등간격으로 배치된 1차원 선형 안테나 어레이(1D-linear)가 존재한다고 할 때, 가장 인접한 안테나 포트들 간의 공간적 상관도가
Figure pat00089
라고 하면 상기 4개의 co-pol 안테나 포트들에 대한 공간적 상관도 행렬은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00090
여기서 행렬
Figure pat00091
의 (x, y) 번째 원소는 x 번째 포트와 y번째 포트 간 공간적 상관도 값을 나타낸다.
또 다른 예시로 4개의 co-pol 안테나 포트들이 평면상에 등간격으로 배치된 2차원 선형 안테나 어레이(2D-linear)가 존재한다고 할 때, 가장 인접한 안테나 포트들 간의 공간적 상관도가
Figure pat00092
라고 하면 상기 4개의 co-pol 안테나 포트들에 대한 공간적 상관도 행렬은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00093
만약 도 15의 예시와 같이 4개의 안테나 패널이 서로 동일한 거리에 배치되는 경우 안테나 포트들 간의 공간적 상관도들(15-30, 15-35, 15-40, 15-40, 15-50, 15-55)의 평균 값이
Figure pat00094
라고 하면, 도 15의 4개의 co-pol 안테나 포트들(15-05, 15-10, 15-15, 15-20)에 대한 공간적 상관도 행렬은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00095
상기 공간 상관도 행렬은 위 예제들에 국한 되어야 하는 것은 아니고, 실제 단말 안테나 배치에 따라 그 형태가 다양하게 변경될 수 있으나, 설명의 요지를 흐리지 않기 위하여 모든 가능한 변형들을 나열하지는 않으며 향후
Figure pat00096
로 통칭한다.
상기 X-pol 안테나 간 상관도 행렬
Figure pat00097
과 공간 상관도 행렬
Figure pat00098
은 크로네커 곱 (kronecker product)를 통하여 단말 안테나 전체에 대한 상관도 행렬 RUE 을 나타낼 수 있다. 이때 단말 안테나의 인덱싱 순서에 따라 X-pol 상관도 행렬과 공간 상관도 행렬의 크로네커 곱 순서는 적절히 바뀔 수 있다.
Figure pat00099
Figure pat00100
상기 논의한 다양한 파라미터들과 관련하여 단말은 아래 목록의 파라미터 값 혹은 특정 행렬 형태를 대표하는 값, 혹은 이들의 조합을 나타내는 값들 중 적어도 하나를 단말능력보고 혹은 기타 상위레이어 시그날링을 통하여 기지국에 보고할 수 있다.
· Co-pol 혹은 X-pol 안테나 사용 여부
· X-pol 안테나 사용 시 cross-polarization discrimination (XPD) 값
· X-pol 안테나 사용 시 서로 다른 polarization 안테나 포트 간 상관도 값 또는 행렬
· 단말 안테나의 공간적 안테나 형태 혹은 그와 가장 유사한 모델링 값 (1D-linear, 2D-linear 등)
· 가장 가까운 안테나 간 상관도 값
· 가장 먼 안테나 간 상관도 값
· co-pol 안테나 포트들에 대한 공간적 상관도 행렬
· 단말 안테나 전체에 대한 상관도 행렬
이때 상기 안테나 상관도에 관련된 보고는 LTE 혹은 NR 밴드 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per band), 혹은 6GHz 이하의 주파수를 의미하는 frequency range 1 (FR1) 6GHz 이상의 주파수를 의미하는 frequency range 2 (FR2) 등 frequency range 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per FR) 혹은 dual connectivity를 위한 셀 그룹 (Master cell group (MCG) 및 secondary cell group (SCG)) 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per cell group) 혹은 컴포넌트 캐리어 (component carrier, CC) 별로 서로 다른 값을 가지도록 약속될 수 있다. 이는 단말이 주파수 밴드 별 서로 다른 주파수 특성을 고려하여 안테나를 서로 다르게 배치할 수 있음을 고려하기 위함이다. 또한, 공간 상관도 값은 partial antenna sounding을 위한 antenna pair 별로 서로 다른 값들이 보고될 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SRS 부분 안테나 사운딩을 수행하기 위한 단말 동작을 도시하는 도면이다.
도 16을 참조하면, 단말은 SRS partial antenna sounding 가능 여부를 알려주는 단말 능력을 기지국에게 보고할 수 있다 (16-00). 만약 SRS partial antenna sounding이 가능한 단말일 경우, 단말은 상기 요소 1 내지 요소 2에 설명된 단말 안테나 관련 정보, 일 예로 단말 안테나 종류(타입) 정보, 단말 안테나 공간 정보(내지는 단말 안테나 간 공간적 상관도), 등을 기지국에게 보고할 수 있다 (16-05). 단말은 SRS partial antenna sounding을 위한 기지국의 설정 내지 지시를 기지국으로부터 수신할 수 있다 (16-10). 단말은, SRS partial antenna sounding을 위한 기지국의 설정 내지는 지시에 기초하여 SRS partial antenna sounding을 수행할 수 있다 (16-15).<제 2 실시 예>
본 개시의 제 2 실시 예에서는 관심 대역 중 일부(subset)에 대한 부분적 사운딩(부분 주파수 사운딩, partial frequency sounding)을 통하여 SRS 사운딩 부담을 경감시키는 방법을 제공한다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른, SRS 부분 주파수 사운딩의 예시들을 도시한 도면이다. 도 17을 참조하면 기지국 및 단말은 SRS 설정에 따라 SRS 전송 대역 (17-25) 및 frequency hopping 패턴과 frequency hopping 단위 (granularity, BSRS) 를 결정할 수 있다 (17-00).
한편 종래 SRS frequency hopping 최소 단위는 4RB로, 커버리지가 부족하여 PRB당 전송 파워가 모자란 단말에게 4RB는 여전히 너무 넓은 대역일 수 있으므로, 4RB 미만의 대역에 대한 SRS frequency hopping을 지원할 필요가 있다. 4RB 미만의 granularity로 frequency hopping 수행 시 설정된 SRS frequency band 전체에 대한 hopping을 수행할 경우, 전 밴드를 hopping하는 데 많은 양의 시간 및 주파수 자원이 필요하게 될 수 있다. 이를 적절히 조절하기 위하여 frequency hopping 주기 내에서 설정된 SRS frequency band 내 일부 PRB(17-20)에서만 SRS를 전송하고, 나머지 대역(17-15)에 대한 채널 정보는 기지국 내에서 interpolation을 통해 추정하도록 하는 방법을 고려할 수 있다(17-05). 설명의 편의를 위하여 향후 상기 interpolation 기반 partial frequency sounding 방법을 mode 1 SRS partial frequency sounding으로 통칭한다.
또 다른 예시로, 설정된 상향링크 대역이 너무 넓거나 혹은 SRS를 통해 사운딩 하고자 하는 하향링크 대역이 너무 넓어 SRS 전송이 부담되는 경우, 기지국은 관심 대역 중 일부에만 SRS frequency band를 설정하고 이외의 대역에서는 extrapolation을 통하여 채널을 추정하도록 하는 방법을 고려할 수 있다(17-10). 설명의 편의를 위하여 향후 상기 extrapolation 기반 partial frequency sounding 방법을 mode 2 SRS partial frequency sounding으로 통칭한다.
아래에서는 상기 mode 1 및 mode 2 SRS partial frequency sounding의 구체적인 동작 방법들을 설명한다.
[방법 1]: 도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른, mode 1 SRS partial frequency sounding 방법을 도시하는 도면이다. 도 18을 참조하면, 기지국은 상향링크 대역 중 일부 혹은 전체 대역에 SRS frequency band(18-01)를 설정할 수 있으며 (18-00), 이때 frequency hopping 패턴을 포함하는 SRS 전송은 SRS frequency band 내 일부 자원에서는 이루어지나 (18-55) 일부 자원에서는 그렇지 않을 수 있다 (18-50).
일례로 기지국 및 단말은 한 시점 (1 OFDM symbol, 1 SRS resource occasion, 1 slot 등) 에서 1RB 내지 2RB 단위(frequency granularity)의 SRS 전송을 수행하되, 주파수 축에서 인접한 SRS frequency hopping 패턴 간 (예를 들어 18-15와 18-20 간) 상기 SRS 전송 단위의 정수 배에 해당하는 갭을 둘 수 있다 (18-05). 이때 기지국 interpolation 구현 편의 및 성능을 고려하여, frequency hopping 패턴의 한 주기 내에서 설정된 SRS frequency band(18-01)내 가장 낮은 인덱스의 PRB(18-25)와 가장 높은 인덱스의 PRB(18-15)는, 실제 SRS 전송에 항상 포함되도록 보장될 수 있다. 구체적으로, frequency hopping 패턴의 처음 두 번째 패턴이 상기 설정된 SRS frequency band(18-01)내 가장 낮은 인덱스의 PRB(18-25)와 가장 높은 인덱스의 PRB(18-15)를 포함하도록 약속하여 기지국이 초기 interpolation을 빠르게 수행할 수 있도록 보장될 수 있다.
본 예시 (18-05) 에서 frequency hopping 패턴은 반드시 순차적일 필요는 없으나, 주파수 축에서 인접한 SRS frequency hopping 패턴 간 간격은 기지국 interpolation 구현 편의 및 성능을 고려하여 동일하게 분포될 수 있다. 예를 들어 SRS frequency band의 시작 PRB가 Nstart=1이고 끝 PRB가 Nend=12 이며 SRS 전송 단위가 1 PRB 이며 SRS hopping 주기가 Phopping=4 SRS transmission occasion 일 경우, 주파수 축에서 인접한 SRS frequency hopping 패턴 간 간격은
Figure pat00101
과 같이 정의할 수 있다.
또 다른 예시로, 기지국은 설정된 SRS frequency band(18-01) 내에 포함되는 일부 대역(18-30)을 mode 1 SRS partial frequency sounding을 위한 관심 대역으로 상위레이어 시그날링을 통해 설정하거나 혹은 L1 시그날링을 이용하여 지시할 수 있다 (18-10). 이후 기지국 및 단말은 결정된 관심 대역 내에서 SRS transmission occasion 별 SRS 전송 단위(frequency granularity)에 맞추어 frequency hopping을 수행할 수 있다 (18-35, 18-40, 18-45). 본 예시 (18-10) 에서 frequency hopping 패턴은 반드시 순차적일 필요는 없으나, SRS frequency hopping 패턴은 관심 대역 내 모든 주파수 자원을 포함할 수 있다.
[방법 2]: 도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른, mode 2 SRS partial frequency sounding 방법을 도시하는 도면이다. 도 19를 참조하면, 기지국은 상향링크 대역 중 일부 대역에 SRS frequency band(19-01)를 설정할 수 있다 (19-00). 이때 frequency hopping 패턴을 포함하는 SRS 전송은 도 12를 참조하여 수행될 수 있다. 이후 기지국은 설정된 SRS frequency band (19-01, 19-05) 이외의 대역에 대한 extrapolation을 수행하고, extrapolation 결과에 따라 SRS가 전송되지 않은 대역에 대한 DL CSI를 획득하거나 PUCCH 혹은 PUSCH 전송에 대한 spatial relation 정보를 단말에게 설정 혹은 지시할 수 있다. 한편, 단말이 이동하거나 채널 blockage가 발생하여 채널 상태가 급격하게 바뀌어 extrapolation 사용이 불가능하다고 판단되는 경우, 기지국은 SRS frequency band hopping을 지시할 수 있다(19-10). 이는 종래 SRS frequency hopping과는 구별되는 동작으로, 단말은 상기 기지국의 지시를 수신하면 SRS frequency band를 지시된 새로운 주파수 대역으로 이동하여 (19-15), 그 주파수 대역 내에서 frequency hopping을 새로이 시작한다. 이를 위하여 기지국은 단말에게 새로운 주파수 대역(19-15)의 시작 PRB 위치 내지 길이를 상위레이어로 설정하거나 혹은 상위레이어로 설정한 시작 PRB 위치 내지 길이 값의 리스트 중 하나를 L1 시그날링을 통하여 지시할 수 있다.
[방법 3]: 상기 mode 1 내지 mode 2 partial frequency sounding 방법들은 단말의 채널 상황에 따라 적절히 혼합되거나 또는 선택되어 사용될 수 있다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 SRS partial frequency sounding 동작 순서도를 도시하는 도면이다. 도 20을 참조하면, 단말은 SRS partial frequency sounding을 위한 단말 능력을 기지국에 보고 할 수 있다(20-00). 상기 SRS partial frequency sounding을 위한 단말 능력 보고는, 상기 mode 1 내지 mode 2 partial frequency sounding 수행 가능 여부를 독립적으로 혹은 조합하여 알려주는 시그날링 일 수 있다. 또한, 상기 SRS partial frequency sounding을 위한 단말 능력 보고는, mode 1 partial frequency sounding의 경우 단말이 지원하는 SRS 전송 단위 (frequency granularity)에 대한 정보를 포함하거나, mode 2 partial frequency sounding의 경우 단말이 지원하는 SRS frequency band hopping의 개수 내지 가능한 주파수 대역 정보를 포함할 수 있다.
이때 상기 partial frequency sounding을 위한 단말능력 보고에 포함된 정보들은, LTE 혹은 NR 밴드 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per band), 혹은 6GHz 이하의 주파수를 의미하는 frequency range 1 (FR1) 6GHz 이상의 주파수를 의미하는 frequency range 2 (FR2) 등 frequency range 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per FR) 혹은 dual connectivity를 위한 셀 그룹 (Master cell group (MCG) 및 secondary cell group (SCG)) 별로 서로 다른 값을 가지거나 (per cell group) 혹은 컴포넌트 캐리어 (component carrier, CC) 별로 서로 다른 값을 가지도록 약속될 수 있다. 이는, 단말이 주파수 밴드 별 서로 다른 주파수 특성을 고려하여 SRS antenna port를 배치하는 것을 고려하기 위함이다.
이후 단말은 기지국의 설정 및 지시에 따라 RSRP, CQI 등의 CSI 및 power headroom report 등 단말 상태를 기지국에게 보고하고, 기지국은 상기 보고를 통하여 SRS partial frequency sounding 수행 여부 및 SRS partial frequency sounding의 mode 결정을 위한 정보들을 획득할 수 있다(20-10). 또한 단말은 기지국으로부터 SRS partial frequency sounding을 위한 기지국의 설정 내지 지시를 수신할 수 있다(20-15). SRS partial frequency sounding을 위한 설정 내지 지시에는, SRS partial frequency sounding을 사용하는데 필요한 정보들이 포함될 수 있으며, 예를 들어 mode 1, 2 SRS partial frequency sounding을 사용하기 위해 필요한 정보들이 포함될 수 있다. 단말은, SRS partial frequency sounding을 사용하기로 결정되고, mode가 결정되면 20-15에서 수신한 정보들을 기초로 SRS partial frequency sounding을 수행할 수 있다.
이후 기지국은 단말의 보고에 포함된 정보들을 바탕으로 SRS partial frequency sounding 수행 여부를 결정할 수 있다. 만약 기지국이 SRS partial frequency sounding를 사용하기로 결정한 경우, 기지국은 어떤 mode의 SRS partial frequency sounding을 사용할지를 결정할 수 있다 (20-20). 단말은 기지국으로부터 SRS partial frequency sounding 사용 여부와 mode 정보(예를 들어, 기지국이 사용하기로 결정한 mode에 대한 정보)를 포함하는 상위레이어 시그날링 혹은 L1 시그날링 혹은 여러 계층으로 구성된 시그날링의 조합을 수신할 수 있으며, 이를 바탕으로 mode 1 SRS partial frequency sounding을 수행하거나 (20-25) 혹은 mode 2 SRS partial frequency sounding을 수행할 수 있다 (20-30).
전술한 실시 예 및 방법들은 배타적인 것이 아니며 상황에 따라 서로 조합되어 운용될 수 있다. 예를 들어 제 1 실시 예의 partial antenna sounding과, 제 2 실시 예의 partial frequency sounding는 주어진 시간 주파수 자원에서 동시에 적용되어 개별 적용 시 보다 더 많은 양의 SRS 전송 부담을 줄이는데 기여할 수 있다. 본 개시의 요지를 흐리지 않기 위하여 모든 가능한 가지 수를 나열하지는 않는다.
도 21는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 블록도이다.
도 21를 참조하면, 단말(2100)은 송수신부(2110), 제어부(2120) 및 저장부(2130)를 포함할 수 있다. 전술한 실시예에 해당하는 기준 신호 송수신 방법에 따라, 단말(2100)의 송수신부(2110), 제어부(2120) 및 저장부(2130)가 동작할 수 있다. 다만, 일 실시예에 따른 단말(2100)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에 따라, 단말(2100)은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 특정한 경우 송수신부(2110), 제어부(2120) 및 저장부(2130)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.
송수신부(2110)는 다른 실시예에 따라, 송신부 및 수신부로 구성될 수도 있다. 송수신부(2110)는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(2110)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부(2110)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 이를 제어부(2120)로 출력하고, 제어부(2120)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
제어부(2120)는 상술한 본 개시의 실시예에 따라 단말(2100)이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(2120)는 본 개시의 실시예에 따르는 기준 신호 송수신 방법을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(2120)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2120)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
저장부(2130)는 단말(2100)에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있으며, 제어부(2120)의 제어에 필요한 데이터 및 제어부(2120)에서 제어 시 발생되는 데이터 등을 저장하기 위한 영역을 가질 수 있다.
도 22은 일 실시예에 따른 기지국의 블록도이다.
도 22을 참조하면, 기지국(2200)은 송수신부(2210), 제어부(2220) 및 저장부(2230)를 포함할 수 있다. 전술한 실시예에 해당하는 기준 신호 송수신 방법에 따라, 기지국(2200)의 송수신부(2210), 제어부(2220) 및 저장부(2230)가 동작할 수 있다. 다만, 일 실시예에 따른 기지국(2200)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에 따라, 기지국(2200)은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 특정한 경우, 송수신부(2210), 제어부(2220) 및 저장부(2230)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다. 송수신부(2210)는 다른 실시예에 따라, 송신부 및 수신부로 구성될 수도 있다. 송수신부(2210)는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(2210)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부(2210)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 이를 제어부(2220)로 출력하고, 제어부(2220)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
제어부(2220)는 상술한 본 개시의 실시예에 따라 기지국(2200)이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(2220)는 본 개시의 실시예에 따르는 기준 신호 송수신 방법을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(2220)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2220)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
저장부(2230)는 기지국(2200)에서 결정된 제어 정보, 데이터 또는 단말로부터 수신된 제어 정보, 데이터를 저장할 수 있으며, 제어부(2220)의 제어에 필요한 데이터 및 제어부(2220)에서 제어 시 발생되는 데이터 등을 저장하기 위한 영역을 가질 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.

Claims (1)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 기준신호 설정 방법은,
    상향링크-하향링크 설정 정보를 포함하는 시스템 정보를 획득하는 단계;
    상기 상향링크-하향링크 설정 정보에 기초하여, 상향링크 사운딩 기준신호 설정 정보를 획득하는 단계;
    상기 상향링크 사운딩 기준신호 설정 정보에 기초하여, 사운딩 기준신호를 송수신 하기 위한 자원 패턴을 결정하는 단계; 및
    상기 자원 패턴에 따라, 상기 사운딩 기준신호를 기지국에게 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
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