KR20220037326A

KR20220037326A - Mimo 시스템을 위한 송신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20220037326A
Application number: KR1020210014497A
Authority: KR
Inventors: 김종환; 심세준; 오종호; 하길식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-09-17
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2022-03-24

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 디지털 유닛(DU: digital unit)의 방법은, 적어도 하나의 사용자에 대한 스케줄링 관련 파라미터를 결정하는 단계; 및 상기 스케줄링 관련 파라미터를 지시하는 스케줄링 정보를 라디오 유닛(RU: radio unit)으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 스케줄링 정보는, 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 사용자 장치 식별자(ueID: user equipment identifier)에 대한 정보를 포함하는 제1 섹션 확장 필드 및 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수에 대한 정보를 포함하는 제2 섹션 확장 필드를 포함할 수 있다.

Description

MIMO 시스템을 위한 송신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF TRANSMISSION FOR MIMO SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 구체적으로 제어 메시지를 전송하고 수신하여 처리하는 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 (Long-term Evolution) 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), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

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

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

종래 이동 통신 서비스를 제공하는 기지국(base station)은 기지국의 데이터 처리부 또는 디지털 유닛(digital unit, 또는 distributed unit, DU)와 무선 송수신부 또는 라디오 (radio unit 또는 remote unit, RU)가 함께 셀 사이트에 설치되는 일체형의 형태였다. 그러나 이러한 형태의 기지국은 사용자 및 트래픽의 증가에 따른 다수의 셀 사이트를 구축하고자 하는 이동 통신 사업자의 니즈에 적합하지 않았으므로, 이를 개선한 C-RAN(centralized RAN(radio access network) 또는 cloud RAN) 구조가 등장하게 되었다. C-RAN은 DU를 하나의 물리적 장소에 집중적으로 배치하고, 실제 단말과 무선 신호를 송수신하는 셀 사이트에는 RU만을 남겨두는 구조로, DU와 RU간은 광케이블 또는 동축 케이블로 연결될 수 있다. 또한 RU와 DU가 분리되면서 이들간의 통신을 위한 인터페이스 규격이 필요해졌으며 현재 CPRI (Common Public Radio Interface) 등의 규격이 RU와 DU간에 사용되고 있다. 또한 3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서도 이러한 기지국 구조가 규격화되고 있으며, 5G 시스템에 적용될 수 있는 개방형 네트워크 표준인 O-RAN(Open Radio Access Network)이 연구되고 있다.

또한 무선 데이터 트래픽의 수요를 충족시키기 위해 현재 5세대 통신 시스템 (이하 5G 시스템, NR(new radio 또는 next radio) 시스템 등과 혼용될 수 있다)이 연구되고 있으며, 5G 시스템을 통해 높은 데이터 전송률의 서비스를 사용자에게 제공할 수 있을 것으로 기대되고 있으며, 또한 사물 인터넷 및 특정한 목적으로 높은 신뢰도를 요구하는 서비스 등의 다양한 목적을 가진 무선 통신 서비스가 제공될 수 있을 것으로 전망된다.

MIMO (Multiple Input Multiple Output)는 송·수신기가 여러 안테나를 이용해 통신하는 기술로, MIMO 시스템의 용량(capacity)은 안테나 수에 비례하여 증가함이 이론적으로 증명되었다. 비교적 간단한 방법으로 전송량을 늘릴 수 있는 장점 덕분에 MIMO는 다양한 통신·방송 시스템에 규격화 되어 사용되고 있다. 또한 최근 주목받고 있는 대용량 (massive) MIMO는 다수의 안테나로 빔형성(beamforming)하여 다중 사용자간 간섭을 효과적으로 제거할 수 있어서 5G 이동통신의 핵심 기술로 자리매김 하였다.

더불어 대용량 MIMO 시스템 관점에서 데이터 전송의 효율적 운용을 위해, 송신부를 DU(Digital Unit)와 RU(Radio Unit)로 기능 분리 (function split) 하여 사용하고 있다. 전통적인 기능 분리 구조에서는 DU에서 디지털 신호 처리를 수행하고, RU에서는 D/A(Digital-to-Analog) 변환 및 아날로그 신호 전송을 담당하였다. 그러나 최근에는 다양한 서비스 및 시스템 요구 사항을 충족하기 위해, ORAN (Open Radio Access Network)과 같은 표준에서 기능 분리 구조 형태별 인테페이스를 정의하고 있으며, 현재에도 표준 발행을 통해서 DU-RU 간 기능 분리에 따른 필요 인터페이스 등에 대한 논의가 활발히 진행되고 있다.

본 발명에서는 채널 피드백이 존재하는 다중 사용자 MIMO 시스템의 송신 방법을 다룬다. 일반적으로 송신단은 수신단으로부터 받은 채널 정보를 이용해 하향 링크에서 발생하는 다중 사용자에 대한 간섭 효과를 상쇄하면서 원하는 사용자에는 빔 (beam) 이득을 줄 수 있는 프리코딩 (precoding)을 적용할 수 있다. 본 발명에서는 다중 사용자 용 프리코딩을 위한 프리코딩 시스템을 제안하고, 이를 실제 구현하기 위해 필요한 DU-RU 간 인터페이스를 정의한다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 디지털 유닛(DU: digital unit)의 방법은, 적어도 하나의 사용자에 대한 스케줄링 관련 파라미터를 결정하는 단계; 및 상기 스케줄링 관련 파라미터를 지시하는 스케줄링 정보를 라디오 유닛(RU: radio unit)으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 스케줄링 정보는, 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 사용자 장치 식별자(ueID: user equipment identifier)에 대한 정보를 포함하는 제1 섹션 확장 필드 및 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수에 대한 정보를 포함하는 제2 섹션 확장 필드를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 스케줄링 관련 파라미터는, 각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수, 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수 및 상기 각 사용자의 레이어 수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 섹션 확장 필드는, 상기 적어도 하나의 사용자 각각에 대하여, 동일한 ueID를 상기 각 사용자의 레이어 수만큼 반복적으로 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 섹션 확장 필드는, 상기 스케줄링 정보를 통해 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수만큼 서로 다른 ueID를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID는, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수만큼 연속적인 값을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 라디오 유닛(RU: radio unit)의 방법은, 디지털 유닛(DU: digital unit)으로부터 적어도 하나의 사용자에 대한 스케줄링 관련 파라미터를 지시하는 스케줄링 정보를 수신하는 단계; 및 상기 스케줄링 정보를 기반으로 상기 스케줄링 관련 파라미터를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 스케줄링 정보는, 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 사용자 장치 식별자(ueID: user equipment identifier)에 대한 정보를 포함하는 제1 섹션 확장 필드 및 각 사용자와 관련된 상기 ueID의 개수에 대한 정보를 포함하는 제2 섹션 확장 필드를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 디지털 유닛(DU: digital unit) 장치는, 라디오 유닛(RU: radio unit)과 신호를 송수신하는 연결부; 및 적어도 하나의 사용자에 대한 스케줄링 관련 파라미터를 결정하고, 상기 스케줄링 관련 파라미터를 지시하는 스케줄링 정보를 상기 RU로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 스케줄링 정보는, 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 사용자 장치 식별자(ueID: user equipment identifier)에 대한 정보를 포함하는 제1 섹션 확장 필드 및 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수에 대한 정보를 포함하는 제2 섹션 확장 필드를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 라디오 유닛(RU: radio unit) 장치는, 디지털 유닛(DU: digital unit)과 신호를 송수신하는 연결부; 및 상기 DU로부터 적어도 적어도 하나의 사용자에 대한 스케줄링 관련 파라미터를 지시하는 스케줄링 정보를 수신하고, 상기 스케줄링 정보를 기반으로 상기 스케줄링 관련 파라미터를 획득하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 스케줄링 정보는, 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 사용자 장치 식별자(ueID: user equipment identifier)에 대한 정보를 포함하는 제1 섹션 확장 필드 및 각 사용자와 관련된 상기 ueID의 개수에 대한 정보를 포함하는 제2 섹션 확장 필드를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 채널 피드백이 존재하는 다중 사용자 MIMO 시스템의 송신 방법을 다룬다. 구체적으로 다중 사용자 용 프리코딩을 위한 시스템을 제안하고, 이를 실제 구현하기 위해 필요한 DU-RU 간 인터페이스를 정의한다.

도 1는 O-RAN 네트워크 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 RU와 DU를 통한 하위 레이어 기능 분할(low layer function split)의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 RU와 DU 사이에서 전송되는 메시지의 포맷을 도시한 도면이다.
도 4는 이더넷 메시지의 규격을 상세히 도시한 도면이다.
도 5는 eCPRI 헤더의 포맷을 도시한 도면이다.
도 6은 C-plane 및 U-plane 메시지를 통해 제어 메시지 또는 데이터가 전달되는 흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 섹션 타입 5의 C-Plane 메시지 포맷의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 섹션 확장(section extension) 타입 10의 메시지 포맷의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 섹션 타입 6의 C-Plane 메시지 포맷의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제1 예시를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제2 예시를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제3 예시를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제4 예시를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제5 예시를 도시한 도면이다.
도 15a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제6 예시를 도시한 도면이다.
도 15b는 본 발명의 제6 예시에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 구체적인 예시를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가중치 또는 채널 변환 행렬 전달을 위한 메시지 포맷의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 유닛(DU; digital unit)의 동작을 도시한 순서도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 라디오 유닛(RU; radio unit)의 동작을 도시한 순서도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 DU와 RU의 구조를 도시한 도면이다.

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

본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

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

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

이하 본원발명에서 상향링크(uplink, UL)는 단말이 기지국으로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선 링크를 의미하고, 하향링크(downlink, DL)는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선 링크를 의미한다. 또한 기지국은 단말의 자원 할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS(Base Station), gNB(generation Node B) 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 멀티미디어 시스템을 포함할 수 있다.

무선 데이터 트래픽의 수요를 충족시키기 위해 5세대 통신 시스템이 상용화되어, 4G 시스템과 같이 5G 시스템을 통해 높은 데이터 전송률의 서비스를 사용자에게 제공하고 있고 또한 사물 인터넷 및 특정한 목적으로 높은 신뢰도를 요구하는 서비스 등의 다양한 목적을 가진 무선 통신 서비스가 제공될 수 있을 것으로 전망된다.

현재 4세대 통신 시스템 및 5세대 시스템 등이 혼용된 네트워크 시스템을 지원하기 위해 사업자들과 장비 제공 업체들이 모여 설립한 O-RAN 얼라이언스 (Open Radio Access Network Alliance) 에서는 기존 3GPP 규격 기반으로 신규 네트워크 요소(network element, NE)와 인터페이스 규격을 정의하여 O-RAN(Open Radio Access Network) 구조가 등장하게 되었다. O-RAN은 기존의 3GPP NE인 RU, DU, CU-CP(central unit-control plane), CU-UP(central unit-user plane)를 각각 O-RU, O-DU, O-CU-CP, O-CU-UP라고 새로이 정의하고(이를 통합해서 O-RAN 기지국이라 칭할 수 있다), 그 외 추가로 RIC (RAN Intelligent Controller) 와 NRT-RIC (non-real-time RAN Intelligent Controller)를 규격화했다. 각각 O-DU 와 RIC간, O-CU-CP와 RIC간, O-CU-UP와 RIC간은 이더넷(Ethernet)로 연결될 수 있다. 또한 각각 O-DU 와 RIC간, O-CU-CP와 RIC간, O-CU-UP와 RIC간의 통신을 위한 인터페이스 규격이 필요해졌으며 현재 E2-DU, E2-CU-CP, E2-CU-UP 등의 규격이 O-DU, O-CU-CP, O-CU-UP와 RIC 간에 사용될 수 있다. 이하 본 명세서에서 기술되는 RU, DU, CU-CP, CU-UP는 특별한 언급이 없는 한 각각 O-RU, O-DU, O-CU-CP, O-CU-UP와 혼용되어 사용될 수 있다.

도 1는 O-RAN 네트워크 시스템의 도면이다. 도 1에 따르면, O-RAN 네트워크는 기존의 4G, 5G 시스템의 eNB, gNB 기능을 논리적으로 분리한 표준으로 O-RAN 표준에서는 NRT-RIC(110), O-RAN gNB(100) 내의 RIC(120), O-CU-CP(130), O-CU-UP(140), O-DU(150) 및 O-RU(160) 등이 정의되었다.

NRT-RIC(110)은 실시간이 아닌(non-real-time) 제어 및 RAN 요소 및 자원의 최적화, 모델트레이닝 및 업데이트 등을 가능하게 하는 논리적 노드이며, 신규로 정의된 RIC(120)은 하나의 물리적 장소에 집중적으로 서버를 배치해서, E2 인터페이스를 통해 O-DU(150), O-CU-CP(130), O-CU-UP(140) 등으로부터 수집된 데이터를 기반으로 실시간에 가까운(near-real-time) 제어 및 RAN 요소 및 자원의 최적화를 가능하게 하는 논리적 노드이다. O-CU-CP(130) 및 O-CU-UP(140)를 포함하는 O-CU는 RRC(radio resource control), SDAP(service data adaptation protocol), PDCP(packet data convergence protocol) 프로토콜의 기능을 제공하는 논리적 노드(logical node)로, O-CU-CP(130)는 RRC 및 PDCP의 제어 평면 부분의 기능을 제공하는 논리적 노드이고, O-CU-UP(140)는 SDAP 및 PDCP의 사용자 평면 부분의 기능을 제공하는 논리적 노드이다. O-CU-CP(130)은 5G 망(5G core)에 포함된 AMF(access and mobility management function)와 NGAP 인터페이스로 연결되어 있다. O-DU(150)는 RLC, MAC, 상위 물리 계층(high-PHY)의 기능을 제공하는 논리적 노드이고, O-DU(150)에 연결된 O-RU(160)는 하위 물리 계층(low-PHY) 기능 및 RF 프로세싱을 제공하는 논리적 노드이다. 상기 도 1에서는 각 논리적 노드가 단수로 도시되었으나, 각 논리적 노드는 복수개 연결될 수 있으며, 일례로 하나의 O-DU(150)에는 복수의 O-RU(160)이 연결될 수 있으며, 하나의 O-CU-UP(140)에는 복수의 O-DU(150)이 연결될 수 있다.

본 발명은 상기 기술된 각 노드의 명칭에 의해 제한되지 않으며, 상기 기술된 기능을 수행하는 논리적 노드 또는 엔티티(entity)의 경우 본 발명의 구성이 적용될 수 있다. 또한 상기 논리적 노드는 물리적으로 같은 위치 또는 다른 위치에 위치할 수 있으며, 같은 물리적 장치(일례로 프로세서, 제어부 등)에 의해 그 기능이 제공되거나 또는 다른 물리적 장치에 의해 그 기능이 제공될 수 있다. 일례로, 하나의 물리적 장치에서 가상화를 통해 상기 기술된 적어도 하나의 논리적 노드의 기능이 제공될 수 있다. 이하 O-DU는 DU와, O-RU는 RU와 혼용될 수 있다.

도 2는 RU와 DU를 통한 하위 레이어 기능 분할(low layer function split)의 일례를 도시한 도면이다. RU와 DU는 프론트홀(fronthaul, FH) 으로 연결될 수 있다. 이 때 RU와 DU는 각각 물리 계층(physical layer)의 기능을 나눠 수행할 수 있다.

4G 또는 5G 통신 시스템에서 하향링크를 위한 물리 계층에서는 MAC 레이어(236)에서 하향링크 데이터를 수신해 수신한 데이터에 대한 채널 코딩 및 스크램블링이 수행되고(234), 스크램블링이 수행된 데이터에 대한 변조가 수행된 후(232) 변조 심볼의 레이어 매핑이 수행된다(230). 각 레이어에 매핑된 변조 심볼은 각 안테나 포트에 매핑되고(228), 해당되는 자원 요소(resource element, RE, 하나의 부반송파(subcarrier) 및 하나의 심볼로 구성된 자원의 할당 단위)에 매핑(226)된 후 디지털 빔포밍(이는 프리코딩과 혼용될 수 있다)이 수행되고(224), IFFT(Inverse fast Fourier transform)이 수행되어 시간 도메인 신호로 변형된 후 CP(cyclic prefix)가 부가(222)되어 RF(220)에서 반송 주파수에 실려 안테나를 통해 단말로 전송된다. 또한 4G 또는 5G 통신 시스템에서 상향링크를 위한 물리 계층에서는 안테나를 통해 수신된 반송 주파수의 신호가 RF(240)에서 기저대역 신호로 변환되고, 상기 변환된 신호가 CP 제거 및 FFT를 통해 주파수 도메인 신호로 변형(242)되고, 적용되었던 디지털 빔포밍을 역으로 적용해 상향링크 신호를 컴바이닝(combining)하고(244), 상향링크 신호가 매핑되었던 RE에서 신호를 디매핑(246)해 채널 추정(248)을 수행하고, 레이어 디매핑(250)을 수행해 정렬된 변조 심볼을 복조하고(252), 복조 결과 획득된 비트 시퀀스를 디스크램블링하고 디코딩해 정보 비트를 획득한다(254). 이후 상기 정보 비트들은 MAC 레이어(256)로 전달된다.

이 때, 하위 레이어 기능 분할에는 다양한 옵션이 존재하며, 도 2에는 그 일례로 옵션 6(212), 옵션 7-3(210), 옵션 7-2(208), 옵션 7-2x 카테고리 B(202), 옵션 7-2x 카테고리 A(200), 옵션 7-1(206) 및 옵션 8(204)가 도시되어 있다. 이 때 하나의 옵션을 기준으로 오른쪽에 위치하는 기능은 DU에서 수행되고, 왼쪽에 위치하는 기능은 RU에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 일례로 LTE 시스템의 CPRI는 옵션 8에 해당하며, 하향링크의 경우 DU에서 도 3에 도시된 물리 계층의 모든 과정이 수행된 신호가 RU로 FH를 통해 전송되며, RU에서는 수신한 신호를 아날로그 신호로 변환해 단말로 전송하는 과정만이 수행된다. 그러나 이와 같이 DU에서 수행하는 기능이 많을수록 필요한 프론트홀의 대역폭이 커지므로, O-RAN에서는 옵션 7-2x 카테고리 B(202), 옵션 7-2x 카테고리 A(200)이 지원될 수 있다.

구체적으로 옵션 7-2x 의 카테고리 A(200)는 O-DU로부터 O-RU가 수신한 데이터의 프리코딩을 처리할 수 없는 O-RU의 능력 카테고리(capability category)이고 옵션 7-2x 의 카테고리 B(202)는 O-DU로부터 O-RU가 수신한 데이터의 프리코딩을 처리할 수 있는 O-RU의 능력 카테고리에 해당한다. O-DU는 8개의 전송 스트림 이하에 대해서는 카테고리 A O-RU를 지원하여야 한다. 즉 O-DU는 8개의 전송 스트림까지의 프리코딩을 지원한다고 할 수 있다. 이 때 옵션 7-2x 카테고리 B(202)가 적용될 경우 O-DU에서는 레이어 매핑까지 마친 변조 심볼에 대한 정보 및 빔포밍 정보를 O-RU로 전송하며, O-RU에서는 변조 심볼에 빔포밍을 적용해 아날로그 신호로 변환해 이를 단말로 안테나를 통해 전송하게 된다.

상기 옵션 7-2x의 O-DU에서 O-RU로 전송되어야 하는 정보의 종류에는 4가지가 있다. M-plane (management-plane)에서 전송되는 정보는 비실시간 전송으로 DL와 UL 양방향으로 전송되고, 이는 O-DU와 O-RU 사이의 최초 설정(initial setup)이나 리셋(reset 또는 재설정) 등을 위한 정보이다. S-plane(synchronization-plane)에서 전송되는 정보는 실시간으로 전송되고, 이는 O-DU와 O-RU 사이의 동기화 또는 타이밍을 맞추기 위한 정보이다. C-plane(control-plane)에서 전송되는 정보는 실시간 전송으로 DL 방향으로 전송되고, O-DU가 O-RU에게 스케줄링 및/또는 빔포밍 명령을 전송하기 위한 정보이다. U-plane(user-plane)에서 전송되는 정보는 실시간 전송으로 DL와 UL 양방향으로 전송되고, 이는 DL 주파수 도메인 IQ 데이터(SSB(synchronization signal block) 및 기준 신호를 포함), U-plane에서는 UL 주파수 도메인 IQ 데이터(사운딩 기준 신호 등 기준 신호를 포함) 및 PRACH(physical random access channel)에 대한 주파수 도메인 IQ 데이터가 전송된다. 상기 정보 또는 데이터는 메시지와 혼용될 수 있다.

다음으로는 O-RU와 O-DU 사이에서 전송되는 정보에 대해 보다 구체적으로 기술한다. 도 3은 O-RU와 O-DU 사이에서 전송되는 메시지의 포맷을 도시한 도면이다. O-RU와 O-DU는 이더넷으로 연결되며, 상기 이더넷 메시지의 규격은 300과 같다. 상기 이더넷 메시지의 페이로드에는 각 플레인에 따른 포맷의 메시지가 포함되며, 일례로 C-plane의 포맷은 330과 같다. 상기 C-plane 포맷(330)에는 eCPRI (enhanced CPRI) 헤더(310) 및 O-RAN 헤더(320)가 포함된다. 또한 페이로드에는 U-plane 포맷(340) 또는 다른 플레인에 따른 포맷의 정보가 포함될 수 있다.

도 4는 이더넷 메시지의 규격을 상세히 도시한 도면이다. 상기 이더넷 메시지의 헤더에는 Destination MAC address(400)은 DL의 경우 RU 또는 MMU(massive MIMO unit)의 public address를 지시하고, UL의 경우 DU의 채널 카드(channel card, 이는 스케줄링을 담당하는 MAC(medium access control) 계층의 동작 및 high-PHY(상위 물리계층)의 동작 및 RU와 DU 사이의 인터페이스에 따라 데이터 형식을 변환시키는 동작을 수행할 수 있다)의 특정 port의 public address를 지시한다. Source MAC Address(410)은 UL의 경우 RU 또는 MMU의 public address 를 지시하고, DL의 경우 DU의 채널 카드의 특정 port의 public address를 지시한다.

VLAN Tag(420)은 4 bytes로, C, U, 또는 S-plane message를 서로 다른 VLAN tag에 매핑하여 관리할 수 있도록 한다. VLAN(virtual LAN) Tag에 포함된 TPID(Tag protocol identifier)는 16 bits로 IEEE 802.1Q tag 프레임으로 프레임을 식별하기 위해 0x8100의 값으로 설정된다. 이 필드는 tag되지 않은 프레임에서 Ethertype/Length 필드와 같은 위치에 위치하므로 tag되지 않은 프레임과 일반 프레임을 구별하는데 사용된다. 역시 VLAN Tag에 포함된 TCI(Tag control information)는 16 bits로 다음 3개의 필드를 포함한다. PCP (Priority code point)는 3 bits로 프레임의 우선 순위를 표현한다. DEI (Drop eligible indicator)는 1 bit로 PCP와는 별개로 사용되거나, 또는 결합해서 쓰이며 트래픽이 혼잡해질 때 제거되면 좋은 프레임들이 구분되도록 한다. VID (VLAN identifier) 는 12 bits로 VLAN이 어느 프레임에 속하는지를 지시하는 필드이다. Reserved 값인 0x000, 0xFFF를 제외한 다른 모든 값들은 VLAN 식별자들로 사용되며 최대 4,094개의 VLAN까지 허용된다. 예비값 0x000은 프레임이 어떠한 VLAN에도 속하지 않음을 나타내며, 이 경우 802.1Q는 우선 순위만 지정하고 이를 우선 순위 태그(priority tag)로 참조할 수 있다. Type/Length (Ethertype)는 eCPRI를 위한 것이므로 0xAEFE 으로 고정된 값으로 설정된다.

페이로드(440)에는 도 3에 도시된 대로 eCPRI 헤더를 포함하는 각 플레인 포맷에 따른 메시지가 포함될 수 있다. 상기 도 4에 관련해 기술된 각 필드 또는 정보의 내용은 반드시 모든 필드가 포함되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략되거나 또는/및 다른 필드가 추가되어 본 발명이 수행될 수 있다.

도 5는 eCPRI 헤더의 포맷을 도시한 도면이다. eCPRI 헤더는 전송 헤더(transport header)로 이더넷 페이로드(도 4의 440)의 앞쪽에 위치한다. eCPRI 헤더는 총 8 bytes로 ecpriVersion (500)은 4 bits로 0001b 의 고정된 값이 사용되고, ecpriReserved (510)은 3 bits로 0000b 의 고정된 값이 사용되고, ecpriConcatenation (520)은 1 bit로 0b 의 고정된 값이 사용되고 ecpriMessage (530)은 1 byte로 메시지의 타입을 지시한다. U-plane의 경우 0000 0000b (0x0)의 값이 사용되고, C-plane의 경우 0000 0010b(0x2)의 값이 사용되고, eCPRI 지연 측정(delay measurement)의 경우 0000 0101b (0x5)의 값이 사용될 수 있다.

ecpriPayload (540)은 2 bytes로 페이로드의 크기를 바이트로 나타내고, ecpriRtcid / ecpriPcid (550)은 2 bytes로 M-plane 설정을 통해서 아래 기술된 필드 별 비트 수 설정이 가능하다. ecpriRtcid / ecpriPcid (550)에 포함되는 CU_Port_ID (x bits)는 RU의 채널 카드가 구분되도록 하며 이 때 모뎀(Modem)까지도 구분되도록 할 수 있다. 이 경우 채널 카드 구분을 위해 2 bits가 사용되고 모뎀 구분을 위해 2 bits가 사용될 수 있다. BandSector_ID (y bits)는 해당되는 셀(cell) 또는 섹터(sector)를 지시할 수 있다. CC_ID (z bits)는 해당되는 구성 반송파(component carrier)를 지시할 수 있다. RU_Port_ID (w bits)는 레이어(layer), 안테나 등이 구분되도록 설정될 수 있다.

ecpriSeqid (560)은 2 bytes로 ecpriRtcid/ecpriPcid(550) 별로 관리되는 시퀀스 식별자(sequence ID)로, Sequence ID 및 subsequence ID가 별도로 관리된다. Subsequence ID를 이용하면 무선-전송 레벨 단편화(Radio-transport-level fragmentation)가 가능하다. 상기 도 5에 관련해 기술된 각 필드 또는 정보의 내용은 반드시 모든 필드가 포함되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략되거나 또는/및 다른 필드가 추가되어 본 발명이 수행될 수 있다.

다음은 C-plane 메시지에 대해 자세히 기술한다.

도 6은 C-plane 및 U-plane 메시지를 통해 제어 메시지 또는 데이터가 전달되는 흐름을 도시한 도면이다.

도 6에 따르면, O-DU(604)는 O-RU(602)로 슬롯 #n의 U-plane 데이터를 위한 제어 메시지(C-plane) 메시지를 전송한다(600). 상기 C-plane 메시지는 eCPRI 메시지 type 2로, 6 개의 sectionType 메시지로 섹션(section)에 대한 할당 정보 및 각 섹션에 해당하는 빔포밍 정보를 전달한다. 섹션이란 한 슬롯 내에서 동일 빔 패턴(beam pattern)을 가진 RB 자원이 연속 할당된 영역을 의미하며, 섹션 별로 U-plane의 데이터가 전달될 수 있다. 일반적으로 하나의 섹션은 주파수 축에서 12 개의 RE(또는 부반송파) (즉 1 자원 블록(resource block, RB) 내지 273RB를 포함할 수 있고, 시간 축으로 1 symbol 내지 14 symbol 인 직사각형이 될 수 있다. 이는 연속적이거나 비연속적인 할당을 포함할 수 있다. 만약 12개의 RE(1RB) 내에서 적용하는 빔이 달라지는 경우 하나의 섹션은 다른 비트 패턴을 가지는 다수의 REMask에 따라 구분될 수 있다.

섹션 타입은 아래와 같이 6가지가 지원될 수 있다.

sectionType=0: DL 유휴/가드 구간을 지시하며 이는 전력 절감을 위한 전송 블랭킹(transmission blanking)을 위한 것이다.

sectionType=1: DL 및 UL 채널의 RE에 빔포밍 인덱스(beamforming index)나 가중치(weight)를 매핑하는데 사용되며, 이는 O-RAN에서 mandatory로 지원되는 빔포밍 방식이다.

sectionType=3: PRACH 와 뉴머롤로지가 혼용된(mixed-numerology) 채널의 RE에 빔포밍 인덱스나 웨이트를 매핑하는데 사용된다.

sectionType=5: RU가 실시간 빔포밍 가중치 계산을 할 수 있도록 UE 스케줄링 정보를 전달하는데 사용되며, 이는 O-RAN에서 optional으로 지원되는 빔포밍 방식이다.

sectionType=6: RU가 실시간 빔포밍 가중치 계산을 할 수 있도록 주기적으로 UE 채널 정보를 전달하는데 사용되며, 이는 O-RAN에서 optional으로 지원되는 빔포밍 방식이다.

sectionType=7: 이는 LAA (licensed assisted access) 지원에 사용된다.

상기 C-plane 메시지를 전송한 O-DU(604)는 U-plane 메시지로 슬롯 #n의 각 OFDM 심볼을 위한 IQ 데이터를 전송한다(610, 612, 614). U-Plane 메시지는 eCPRI 메시지 type 0을 이용하여 사용자에 대한 IQ 데이터(및 기준 신호, SSB)와 PRACH IQ 데이터를 전달한다. 상기 U-plane 데이터에는 두 가지의 데이터 포맷이 존재하며, DL/UL user data, static data format의 경우 IQ 포맷과 압축 방법이 고정된 방식으로, RU의 초기화 시점에 M-Plane 메시지로 IQ 포맷과 압축 방법이 설정된다. DL/UL user data, dynamic data format의 경우 IQ format 과 압축 방법이 동적으로 변경될 수 있으며, 이는 DL U-Plane 메시지 및 UL C-Plane메시지에 의해 설정된다.

이후 O-DU(604)는 O-RU(602)로 슬롯 #n+1의 U-plane 데이터를 위한 C-plane 메시지를 전송한다(620). 이후 O-DU(604)는 O-RU(602)로 U-plane 메시지로 슬롯 #n+1의 각 OFDM 심볼을 위한 IQ 데이터를 전송한다(630, 632, 634).

상기 도 6에서는 DL 전송의 경우를 도시하였으나, UL 전송 역시 이와 유사하게 수행될 수 있다. 구체적으로 O-DU는 C-plane 메시지를 전송하고, 이를 수신한 O-RU는 O-DU로 U-plane 메시지로 해당하는 슬롯의 각 심볼에 대한 IQ 데이터를 전송한다.

본 발명에서는 채널 피드백이 존재하는 다중 사용자 MIMO 시스템의 송신 방법을 제안하며, 이 기술의 구현을 위해 ORAN 표준에 필요한 인터페이스를 정의한다.

이를 위해 우선 ORAN에서 지원하는 종래의 zero-forcing(ZF) 기반 MIMO 송신 방법과 이와 관련한 DU-RU간 인터페이스에 대해 간략히 소개한다.

ZF 기반 MIMO 송신방법 설명을 위해 송신단 안테나 수를

, 수신 사용자 당 수신단 안테나 수를

로 나타낼 경우, 송신단은 채널 피드백을 통해

명의 사용자에 대한

(

로 가정)의 채널 행렬

에 관한 정보를 알 수 있다. 이 때 송신단에서 생성하는 ZF 가중치(weight)는 수학식 1과 같이 구할 수 있다.

[수학식 1]

수식 전개의 편의 상 송신기가

개의 데이터

를 전송한다고 하면,

이 되어 모든 안테나 간의 채널 간섭을 제거할 수 있다.

ORAN에서는 C-plane 인터페이스를 통해 DU에서 RU로 전달하는 제어정보의 포맷을 정의하고 있는데, ZF MIMO 송신과 관련된 정보는 섹션 타입 5 (Section type 5) 또는 섹션 타입 6 (Section Type 6)에 정의 되어있다. Section Type 5는 DU가 채널 정보를 참고하여 스케줄링한 후, RU에 스케줄된 사용자 인덱스를 포함한 스케줄링 정보를 전달할 때 필요한 인터페이스를 포함한다. 여기서 DU가 채널 정보를 획득하는 방법은 두 가지가 있다. 첫 번째는 RU가 SRS(Sounding Reference signal)를 프로세싱하여 DU에 채널 정보를 전달하는 것이고, 두 번째는 DU가 SRS를 프로세싱하여 채널 정보를 획득하는 것이다. 두 번째의 경우 DU가 RU로 채널 정보를 전달할 수 있으며, 이 때 필요한 인터페이스는 Section Type 6에 포함되어 있다.

도 7은 섹션 타입 5의 C-Plane 메시지 포맷의 일 예를 도시한 도면이다.

섹션 타입 5 (sectionType=5) 메시지 포맷(700)은 RU가 실시간 빔포밍 가중치 계산을 할 수 있도록 UE 스케줄링 정보를 전달하는데 사용되며, 도 7에 도시된 정보 필드를 포함할 수 있다.

transport header은 도 5에 도시했던 eCPRI 헤더 또는 IEEE-1914.3에 따른 정보일 수 있다. dataDirection (702)는 U-Plane 메시지의 방향을 지시하며, 0은 UL, 1은 DL을 지시한다.

filterIndex (704)는 RU의 채널 필터(channel filter)를 지시하며, 0x1으로 설정될 수 있다. frameId (706)은 10ms 단위의 특정 프레임을 지시한다. SubframeId (708)은 해당하는 프레임 내의 1ms 단위의 특정 서브프레임을 지시한다. slotId (710)은 해당하는 프레임 내의 특정 슬롯을 지시한다.

numberOfsections (714)는 해당 메시지가 지시하는 섹션의 수를 지시한다. SectionType (716)의 경우, 하나의 C-plane 메시지는 하나의 섹션 타입만을 가질 수 있다. udCompHdr (718)은 해당 메시지의 모든 섹션의 IQ 데이터를 위한 IQ 비트의 너비(bit) 및 압축 방법을 지시한다. 구체적으로 upper 4 bits는 iqWidth로 1 내지 16 bits를 지시하고, lower 4 bits는 압축 방법을 지시하는 compMeth이다.

섹션 타입 5의 C-plane 메시지는 임의의 섹션에 대한 정보를 포함한다. SectionID (722)은 섹션의 ID를 지시하며, 이는 C-plane 메시지와 U-plane 메시지의 매칭을 위해 사용될 수 있다. rb (724)는 어떤 PRB가 사용되는지 지시하며, 0은 모든 PRB가 사용됨을 지시하고, 1은 2개마다 하나의 PRB(every other PRB)가 사용됨을 지시할 수 있다. StartPrbc (726)은 해당 섹션의 첫 PRB를 지시하는데 사용되며, numPrbc (728)은 해당 섹션의 PRB의 수를 지시하는데 사용된다. reMask (730)은 해당 PRB에서 특정 빔에 해당하는 RE (또는 부반송파)를 지시하는 비트 패턴으로, reMask를 통해 1개의 PRB 내에 서로 다른 빔이 적용될 수 있다. numSymbol (732)는 해당 섹션에 해당하는 심볼의 수를 지시하며, ef (734)는 해당 섹션 뒤에 섹션 확장(section extension)이 있는지 여부를 지시할 수 있다. 또한 상기 C-plane 메시지에는 섹션 확장(section extension)이 포함될 수 있으며, 섹션 확장 포함 여부는 ef(720)에 의해 지시될 수 있다. 상기 도 7에 관련해 기술된 각 필드 또는 정보의 내용은 반드시 모든 필드가 포함되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략되거나 또는/및 다른 필드가 추가되어 본 발명이 수행될 수 있다.

상기 설명한 하나의 section type 5 (ST5) 프레임은 정해진 자원(startPrbc, numPrbc, symInc 등으로 지시) 내에 하나의 ueId(user equipment identifier)만 전달하도록 정의하고 있으며, 대응되는 레이어 정보는 transport header 내 eAxC 값으로 설정될 수 있다. ueID는 해당 섹션의 내용이 적용되는 UE의 레이블(label)을 나타내는 파라미터이며, O-DU로부터 O-RU로 전송되는 채널 정보를 지원하기 위해 사용될 수 있다. 상기 ueID는 UE의 레이블로서 기능할 뿐, 특정 값이 시스템 내에서 지원될 수 있는 UE의 타입과 관련되어 특정 의미를 가지지는 않는다. 한편 ZF MIMO 전송을 위해서는 동일 자원에 대해 여러 ueID 정보를 할당해야 하는데, 이를 위한 방법으로 두 가지가 고려될 수 있다. 첫 번째 방법은 transport header 내 eAxC 값을 다르게 설정하며 ST5 프레임을 여러 번 전송함으로써 프레임 개수만큼 ueID 정보를 전달하는 것이다. 두 번째 방법은 섹션 확장(SE: section extension)을 활용하는 것이다. 예를 들면, 도 7에 개시된 ef (extension flag) 값을 1로 설정한 후, section extension프레임을 추가하여 여러 ueID 정보를 한 번에 설정하여 전송할 수 있다. section extension은 빔포밍 가중치를 전달하거나, 또는 빔포밍 속성(beamforming attributes)를 전달하거나, 프리코딩 설정 및 파라미터를 전달하거나, 변조 압축(modulation compression) 관련 파라미터를 전달하거나, 연속적이지 않은 PRB 할당에 대한 정보를 전달하거나, 복수의 eAxC(extended antenna-carrier, 1개의 독립적인 안테나 소자에서 1개의 캐리어의 수신 또는 송신에 필요한 디지털 베이스밴드 사용자-평면으로 이는 각 레이어에 대한 전송을 의미할 수 있다)를 목적지로 하는 경우를 위한 것 등 목적에 따라 다양한 타입이 지원될 수 있으나, 이하 도 8에서는 section extension type 10 (SE10)을 예시로서 설명한다.

도 8은 섹션 확장(section extension) 타입 10의 메시지 포맷의 일 예를 도시한 도면을 나타낸다.

섹션 확장(800)은 다음과 같은 필드를 포함할 수 있다. ef (802)은 다른 섹션 확장이 뒤따라 포함되었는지 여부를 지시하고, extType (804)는 섹션 확장의 종류를 지시한다. 도 8의 경우 SE10을 나타내는 extType = 0x0y를 예시로서 도시하였다. 이 때, beamGroupType은 10b이다. extLen (806)는 해당 섹션 확장의 4 bytes 단위의 길이를 지시할 수 있다. numPortc 값은 SE에 할당되는 총 ueID 개수를 나타내며, ueID 정보는 도 8과 같이 연속적으로 설정될 수 있다. 상기 도 8에 관련해 기술된 각 필드 또는 정보의 내용은 반드시 모든 필드가 포함되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략되거나 또는/및 다른 필드가 추가되어 본 발명이 수행될 수 있다.

도 9는 섹션 타입 6의 C-Plane 메시지 포맷의 일 예를 도시한 도면이다.

섹션 타입 6 (sectionType=6) 메시지 포맷(900)은 RU가 실시간 빔포밍 가중치 계산을 할 수 있도록 주기적으로 UE 채널 정보를 전달하는데 사용되며, 도 9에 도시된 정보 필드를 포함할 수 있다. transport header은 도 5에 도시했던 eCPRI 헤더 또는 IEEE-1914.3에 따른 정보일 수 있다. dataDirection (902)는 U-Plane 메시지의 방향을 지시하며, 0은 UL, 1은 DL을 지시한다. 섹션 타입 6은 해당되는 ueId에 대해, 모든 RB(Resource Block), 안테나에 대한 복소수 채널 값을 전달하는데 사용된다. 이때 복소수 채널 값은 ciISample/ciQSample 채널정보 I값 Q값일 수 있다. 이외의 파라미터들은 도 7을 통해 설명하였던 섹션 타입 5에서 기술했던 내용에 상응할 수 있다. 상기 도 9에 관련해 기술된 각 필드 또는 정보의 내용은 반드시 모든 필드가 포함되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략되거나 또는/및 다른 필드가 추가되어 본 발명이 수행될 수 있다.

한편, 최근 셀룰러 통신에서는 상향링크 TAS (Transmit Antenna Selection)의 규격화에 따라 단일(single-user, SU)/다중 사용자(multi-user, MU)-MIMO에서 빔형성을 적용할 때, 사용자 별 단일 스트림 뿐만 아니라 다중 스트림도 전송하는 기술의 실현 가능성이 높아졌다. 앞서 언급한 ZF 빔형성 기법은 비교적 간단한 방법이긴 하지만, 다른 사용자의 채널뿐만 아니라 한 사용자 내에서의 채널 간섭까지 모두 제거함으로 인해 성능 손실이 발생한다. 이러한 손실을 방지하기 위해 채널 행렬의 부공간 분해(subspace decomposition) 혹은 채널화(channelization) 등을 고려할 수 있으나, 이러한 기술을 구현하기 위해서는 기존 ORAN 표준 규격에 새로운 인터페이스가 필요하다.

본 발명은 통신 물리 계층에서 TAS를 활용하여 추정된 채널을 이용하여, 채널 분해 및 변환을 통해 다중 사용자 간섭 또는 단일 사용자 내에서 co-channel (전송 layer 간) 간섭을 줄이는 빔형성 기법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 기술의 실제적 구현을 위해 필요한 DU-RU 간 인터페이스를 제안한다.

우선 SU-MIMO 전송에서는, 해당 사용자 채널 행렬의 부공간 분해 혹은 채널화를 통해 적절한 가중치를 생성할 수 있다. SU 전송을 위한 레이어 수를

이라 할 때 가중치

는

의 차원을 갖는다.

다음으로 MU-MIMO 전송에서는, 기본적으로 다중 사용자간 간섭을 제거하기 위해 기존의 ZF 가중치 생성 방법을 활용하지만, 각 사용자 내에서의 합성(combining) 이득을 얻기 위해,

의 형태로 채널을 변환할 수 있다. 여기서

는

의 각 사용자 채널이고,

는

의 채널 변환 행렬이며, 유니터리(unitary) 행렬의 부행렬에 해당하고,

는 각 사용자의 전송 레이어 수이다.

본 발명은 상기

및

와 관련된 정보를 전달하기 위한 인터페이스를 제안하며, 이 때

및

가 DU에서 생성되는 경우 또는 RU에서 생성되는 경우에 따라 각각 필요한 인터페이스를 정의하는 방법을 제안한다.

(1) RU에서

및

가 생성되는 경우

RU에서

및

가 생성되는 경우, DU는 RU가

와

를 생성할 수 있도록 필요한 스케줄링 정보를 RU에 전달할 수 있다. 상기 DU가 RU로 전달하는 스케줄링 정보는 앞서 도 7을 참조하여 설명한 섹션 타입 5 C-Plane 메시지를 통해 전달될 수 있다. 한편 RU에서

와

를 생성하기 위해서는 각 사용자 채널에 해당하는

혹은

를 알아야 하는데, 현재 ORAN 규격에서는 ueID 전달 시, 각 ueID가 어떤 사용자 채널에 속하는지에 대한 정보가 전달되지 않는다. 본 발명에서는 DU가 RU로 각 사용자 채널에 해당하는 ueID 그룹정보(즉, 각 사용자에 대응되는 ueID를 그룹핑하기 위한 정보) 및 각 사용자의 전송 레이어 수 정보를 전달하기 위한 인터페이스가 개시된다.

각 사용자 채널에 해당하는 ueID 그룹정보 및 각 사용자의 전송 레이어 수 정보를 전달하기 위한 첫 번째 방법은 각 ST5 프레임마다 새로운 섹션 확장(SE)를 추가하여 해당 사용자 정보를 전달하는 방법이며, 이하 도 10을 통해 설명한다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제1 예시를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 제1 예시(1000)에서는 각 ueID에 대응되는 ST5 프레임 마다 새로운 섹션 확장(SE)를 추가하여 해당 사용자 정보를 전달하는 방법이 개시된다. 첫 번째 방법에 따를 경우, 각 section frame의 ueID가 어떤 사용자에 속하는지를 나타내기 위한 방법으로 가상의 사용자 ID를 정의해서 사용하거나, 혹은 도10에서와 같이 각 사용자를 대표하는 ueID(representative ueID로 표기)를 사용자 ID로 사용할 수 있다. numUeID는 각 사용자에 해당하는 ueID의 개수이고, numLayers는 각 사용자의 전송 레이어 수를 나타낼 수 있다. 이 외에 어떤 특별한 용도로 총 사용자 수, SU/MU 동작 구분 플래그 등을 추가할 수 있다.

각 사용자 채널에 해당하는 ueID 그룹정보 및 각 사용자의 전송 레이어 수 정보를 전달하기 위한 두 번째 방법은, 하나의 ST5 프레임에 섹션 확장(SE)을 통해 모든 스케줄링되는 사용자에 해당하는 ueID 정보와 부가정보(사용자에 할당된 레이어의 수 등)를 전달하는 방법이며, 이하 도 11 내지 도 15(도 15a, 15b)를 통해 설명한다. 두 번째 방법을 위해 사용되는 SE는 새로운 extension type을 정의하여 사용하거나, 또는 기존의 extension type(예를 들어, SE10)이 이용될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제2 예시를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 제2 예시(1100)에서는 새로운 extension type을 이용하여 ueID 그룹 정보 및 부가 정보를 전달하는 방법이 개시된다. 먼저 numUser는 해당 extension에 할당된 총 사용자 수를 나타내며, numUeID는 각 사용자에 해당하는 ueID 개수이고, numLayers는 각 사용자의 전송 레이어 수를 나타낼 수 있다. 도 11을 통해 정의되는 extension type에서는, 각 사용자 별로 numUeId개의 ueId들이 연속적으로 설정될 수 있다. 도 10에서와 마찬가지로 이 외에 어떤 특별한 용도로 총 사용자 수, SU/MU 동작 구분 플래그 등을 추가할 수 있다.

도 12 내지 도 14에서는 기존 SE10을 활용하면서, 기존 beamGroupType=10b 또는 새로운 beamGroupType을 활용하여 필드를 확장하는 예시를 개시한다. 이 때 확장 필드의 존재 여부는, 기존 extension 영역의 advBeamFlag 값을 통해 확인할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제3 예시를 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 제3 예시(1200)에서는 기존 SE10을 활용하고 numPortc를 사용자 수와 관련된 값으로 정의할 수 있다. 구체적으로, advBeamFlag=1인 경우, 기존 영역의 numPortc 값을 (총 사용자 수 - 1)의 값으로 사용하고, 기존 영역에 각 사용자의 대표 ueID 값을 할당할 수 있다. 그리고 확장필드에는 각 사용자의 대표 ueID와 각 사용자에 대한 numUeID, numLayer 정보를 주고, 나머지 numUeID-1 개의 ueID 정보를 설정할 수 있다. 만약 SU 전송인 경우, numPortc 값이 0이 되는 데, 이 부분은 기존 beamGroupType=10b에서는 고려하지 않는 경우이다. 따라서 beamGroupType =10b을 그대로 사용한다면, numPortc 값이 0일 때 확장필드의 정보를 바로 참조할 수 있도록 새로운 동작을 정의할 수 있다. 또는 새로운 beamGroupType을 정의하여 사용할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제4 예시를 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 제4 예시(1300)에서는 기존 SE10을 활용하고 numPortc를 총 스케줄링 레이어 수와 관련된 값으로 정의할 수 있다. 구체적으로, advBeamFlag=1인 경우, 기존 extension 영역의 numPortc 값을 (총 스케줄링 레이어 수 - 1)의 값으로 사용하고, 기존 영역에 각 사용자 별 레이어 수만큼 ueID를 할당할 수 있다. 그리고 확장필드는 제3 예시(도 12)와 유사하지만, 본 제4 예시에서는 ueID 할당 시 기존 영역에서 설정되지 않은 ueID만 할당할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제5 예시를 도시한 도면이다.

도 14를 참조하면, 제5 예시(1400)에서는 기존 SE10을 활용하고 numPortc를 모든 사용자의 총 ueID 수로 정의할 수 있다. 구체적으로, advBeamFlag =1인 경우, 기존 extension 영역의 numPortc 값을 (모든 사용자의 ueID 수 - 1)의 값으로 사용하고, 기존 영역에 해당되는 모든 ueID 정보를 할당할 수 있다. 그리고 확장필드에는 각 사용자의 대표 ueID와 numUeID, numLayer 정보만 할당할 수 있다. 다만 이 경우에는 numPortc 값이 64를 초과할 수 있기 때문에 기존 beamGroupType=10b가 아닌 새로운 beamGroupType을 정의할 수도 있다.

상기 제3 내지 제5 예시에서는 모두 기존 SE10을 활용하고 advBeamFlag 값을 통해 확장 필드의 존재 여부를 확인하는 것으로 설명하였으나, 도 12 내지 도 14를 참조하여 설명한 확장 필드의 포맷을 제2 예시와 유사하게 새로운 extension type으로 정의하는 것도 가능하다. 이 경우 새로운 extension type은 advBeamFlag 값이 아닌 ef 값을 통해 확인될 수 있으며, 제1 예시와 유사하게 ef, extType, extLen 값 등이 추가적으로 포함될 수 있다.

도 15a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 제6 예시를 도시한 도면이다.

만약 한 사용자 내에서의 ueID 값들이 연속적인 값을 가지고 있다면, 각 사용자의 대표 ueID 값 하나만 전달하고 numUeID 값과 numLayer 값 전달로도 충분하게 된다. 도 15a에 개시된 제6 예시(1500)는 이러한 한 사용자 내의 연속적인 ueID를 가정하여 도 13을 효율적인 포맷으로 표시한 예시이며, advBeamFlag 가 아닌 ef 값을 이용해 새로운 extension으로 표현한 예시이다. 제6 예시의 경우, 기존 SE10 영역에 numPortc개의 ueID 값을 할당할 때, 동일 사용자의 ueID 값은 모두 하나의 대표 ueID 값으로 설정함을 가정할 수 있다. 그러면 서로 다른 대표 ueID 값의 개수를 통해 총 사용자 수를 알 수 있고, 동일한 대표 ueID 값의 개수를 통해 각 사용자의 전송 레이어 수를 알 수 있다. 따라서 새로운 extension에는 각 사용자의 numUeID 개수만 전달해도 충분하다. 도 15a에서는 numUeID 가 4bit 인 것으로 표현하였으나, 크기는 다양한 값으로 설정할 수 있다.

도 15b는 본 발명의 제6 예시에 따른 스케줄링 정보 전달을 위한 메시지 포맷의 구체적인 예시를 도시한 도면이다.

도 15b의 예시에서, 스케줄링된 총 사용자의 수는 2로 가정하고, 한 사용자에 대해 할당될 수 있는 최대 ueID의 개수는 8로 가정한다. 따라서 각 사용자에 할당되는 ueID 값은, 8의 배수를 시작으로 할당된 ueID의 개수 만큼의 연속적인 값을 가질 수 있다. 앞서 가정한 2 명의 사용자에 대해, 첫 번째 사용자의 전송 레이어의 수는 2, 그리고 첫 번째 사용자에 할당된 ueID는 4개의 연속적인 값으로 0, 1, 2, 3인 것을 가정한다. 두 번째 사용자의 전송 레이어의 수는 3, 그리고 두 번째 사용자에 할당된 ueID는 8개의 연속적인 값으로 8, 9, 10, ... 15인 것을 가정한다. 또한, 각 사용자에 대한 대표 ueID는 8의 배수로서 각 사용자에게 할당된 ueID 중 가장 작은 값, 즉 첫 번째 사용자에 대해서는 0, 두 번째 사용자에 대해서는 8로 가정한다. 전술한 가정에서 언급된 구체적인 상황 및 수치는 모두 예시를 위한 것일 뿐 필요에 따라 다양한 방법으로 설정될 수 있음은 물론이다.

도 15b는 상기와 같이 가정한 상황에서, 본 발명의 제6 예시에 따라 총 사용자의 수, 각 사용자의 전송 레이어 수 및 각 사용자에 할당된 ueID를 효율적으로 전달하기 위한 메시지 포맷의 구체적인 파라미터 설정을 도시한다.

도 15b에 도시된 바와 같이, SE10 영역(extType=0X0y)은 0, 8, 8, 8에 해당하는 ueID 값을 포함할 수 있다. 이 때 도 15b에서 함께 도시하진 않았으나 상기 섹션 확장(SE10)이 적용되는 ST5 역시 하나의 ueID 값을 포함하는데, ST5는 상기 첫 번째 사용자에 해당하는 ueID = 0을 포함할 수 있다. 따라서, 총 5개의 ueID (0, 0, 8, 8 8)가 전달될 수 있다. 또한, 새로운 SE 영역(New extType)에서는 첫 번째 사용자에 할당된 ueID의 개수(numueID of 1st user = 4) 및 두 번째 사용자에 할당된 ueID의 개수(numueID of 2nd user=8)가 포함될 수 있다.

도 15b에 도시된 메시지 포맷을 전달받은 RU가 이로부터 총 사용자의 수, 각 사용자의 전송 레이어 수 및 각 사용자에 할당된 ueID에 대한 정보를 획득하는 방법은 다음과 같다.

도 15a를 참조하여 설명한 바와 같이, 도시된 메시지 포맷에서 서로 다른 대표 ueID(즉, 0과 8)의 개수는 총 사용자의 수를 나타낸다. 즉, RU는 도 15b의 예시에서 스케줄링된 총 사용자의 수가 2임을 알 수 있다. 또한, 동일한 대표 ueID 값이 반복 설정된 횟수(즉, ueID=0은 2번, ueID=0은 2회, ueID=8은 3회)는 각 사용자의 전송 레이어 수를 나타낸다. 즉, RU는 도 15b의 예시에서 첫 번째 사용자의 전송 레이어 수는 2, 두 번째 사용자의 전송 레이어 수는 3임을 알 수 있다. 또한, 새로운 SE 영역(New extType)은 각 사용자에게 할당된 ueID의 수가 각각 4, 8임을 나타낸다. 앞서 각 사용자에 대하여 ueID가 연속적으로 할당됨을 가정하였으므로, RU는 도 15b의 예시에서 첫 번째 사용자에 대해 대표 ueID=0으로부터 4개의 연속적인 ueID, 즉 ueID = 0, 1, 2, 3이 할당되었음을 알 수 있고, 두 번째 사용자에 대해 대표 ueID=8로부터 8개의 연속적인 ueID, 즉 ueID = 8, 9, 10, ... 15가 할당되었음을 알 수 있다.

이상 도 15a 및 도 15b를 참조하여 설명한 제6 예시에 따르면, 다른 예시에서와 달리 연속적인 ueID를 가정하고 기존과는 다른 방식에 따라 ueID를 설정하는 방법을 통해, 총 사용자의 수 및 각 사용자의 전송 레이어 수를 나타내는 명시적인 파라미터를 포함하지 않고도 이를 묵시적으로 전달함으로써, 전송 효율을 높일 수 있다. 또한, 각 사용자에게 할당된 모든 ueID의 값을 명시적으로 포함하지 않고 이를 각 사용자의 대표 ueID와 각 사용자에 할당된 ueID의 개수를 통해 묵시적으로 전달함으로써, 전송 효율을 높일 수 있다. RU는 도 15a 또는 도 15b에 따른 메시지 포맷의 정보를 수신하여, 첫 번째 사용자에 대해서는

의 채널 행렬(ueID=0, 1, 2, 3 활용)을 구성하고, 두 번째 사용자에 대해서

의 채널 행렬(ueID= 8, 9,... 15 활용)을 구성할 수 있다. 각 사용자 채널 행렬이 구성되면 채널 부공간 분해 등을 적용하여 각 사용자에 적합한 가중치 생성이 가능해지므로, 종래의 ZF 기반 전송 대비 각 사용자의 전송효율을 향상시킬 수 있다.

(2) DU에서

및

가 생성되는 경우

만약

와

가 DU에서 생성된다면, 앞서 도 10 내지 도 15(도 15a, 15b)를 참조하여 설명한 ueID 그룹정보 및 부가정보를 전달을 위한 인터페이스 외에,

또는

를 추가적으로 전달하기 위한 인터페이스가 필요하다.

도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가중치 또는 채널 변환 행렬 전달을 위한 메시지 포맷의 일 예시를 도시한 도면이다.

도 16에서는, 새로운 SE를 통해

또는

를 전달하는 포맷을 예시로서 개시한다. zISample/zQSample과 numAnt를 제외한 다른 변수들은 모두 이전 정의와 동일하다. numAnt와 zSample 값의 의미는 wf(weight flag)에 따라 달라지는데, 만일 SU 전송이면 numAnt는 송신 안테나 수가 되고 zSample 값은

의

값이 된다. 만일 MU 전송이라면 numAnt는 각 사용자의 수신 안테나 수를 의미하며,

샘플 값은

의

값이 된다. 여기서 z 샘플 값은 ST5에서 설정된 모든 RB 범위에 대해 전달된다. 도 16는

와

를 하나의 포맷으로 지원하는 예시이나, 두 개의 다른 포맷으로 지원할 수도 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 유닛(DU: digital unit)의 동작을 도시한 순서도이다.

도 17을 참조하면, 단계 1702에서 DU는 적어도 하나의 사용자에 대한 스케줄링 관련 파라미터를 결정할 수 있다. 상기 스케줄링 관련 파라미터는 각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID 및 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 스케줄링 정보와 관련하여 스케줄링되는 사용자의 수, 그리고 각 사용자의 전송 레이어의 수가 전술한 실시 예에 따라 명시적 또는 묵시적으로 결정될 수 있다. 상기 개시된 스케줄링 관련 파라미터는 예시를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, DU가 라디오 유닛(RU: radio unit)에게 스케줄링 정보를 전달하기 위해 필요한 임의의 파라미터를 포함할 수 있다.

단계 1704에서, DU는 상기 스케줄링 관련 파라미터를 포함하는 스케줄링 정보를 RU로 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 스케줄링 정보는, 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 사용자 장치 식별자(ueID: user equipment identifier)에 대한 정보를 포함하는 제1 섹션 확장 필드 및 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수에 대한 정보를 포함하는 제2 섹션 확장 필드를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 섹션 확장 필드는, 상기 적어도 하나의 사용자 각각에 대하여, 동일한 ueID를 상기 각 사용자의 레이어 수만큼 반복적으로 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 섹션 확장 필드는, 상기 스케줄링 정보를 통해 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수만큼 서로 다른 ueID를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID는, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수만큼 연속적인 값을 가질 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 라디오 유닛(RU: radio unit)의 동작을 도시한 순서도이다.

도 18을 참조하면, 단계 1802에서 RU는 디지털 유닛(DU: digital unit)으로부터 적어도 하나의 사용자에 대한 스케줄링 관련 파라미터를 포함하는 스케줄링 정보를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 스케줄링 정보는, 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 사용자 장치 식별자(ueID: user equipment identifier)에 대한 정보를 포함하는 제1 섹션 확장 필드 및 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수에 대한 정보를 포함하는 제2 섹션 확장 필드를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 섹션 확장 필드는, 상기 적어도 하나의 사용자 각각에 대하여, 동일한 ueID를 상기 각 사용자의 레이어 수만큼 반복적으로 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 섹션 확장 필드는, 상기 스케줄링 정보를 통해 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수만큼 서로 다른 ueID를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID는, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수만큼 연속적인 값을 가질 수 있다.

단계 1804에서, RU는 상기 스케줄링 정보를 기반으로 상기 스케줄링 관련 파라미터를 획득할 수 있다. 상기 스케줄링 관련 파라미터는 각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID 및 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 스케줄링 정보와 관련하여 스케줄링되는 사용자의 수, 그리고 각 사용자의 전송 레이어의 수가 전술한 실시 예에 따라 명시적 또는 묵시적으로 결정될 수 있다. 상기 개시된 스케줄링 관련 파라미터는 예시를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, DU가 라디오 유닛(RU: radio unit)에게 스케줄링 정보를 전달하기 위해 필요한 임의의 파라미터를 포함할 수 있다.

도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 DU와 RU의 구조를 도시한 도면이다.

도 19에 따르면, 기지국의 RU 장치(1900)는 송수신부(1910), 제어부(1920), 연결부(1930) 및 저장부(1940)를 포함한다. 다만, 기지국의 RU 장치(1900)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니며 예를 들어, 기지국의 RU 장치(1900)는 도시한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 송수신부(1910), 저장부(1930), 및 제어부(1920) 등이 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

송수신부(1910)는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(1910)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(1910)의 일 실시예일뿐이며, 송수신부(1910)의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(1910)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 제어부(1920)로 출력하고, 제어부(1920)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 또한 송수신부(1910)는 LTE 시스템을 위한 RF 송수신기와 NR 시스템을 위한 RF 송수신기를 개별로 구비하거나, 또는 하나의 송수신기로 LTE 및 NR의 물리 계층 프로세싱을 수행할 수 있다.

저장부(1940)는 기지국의 RU 장치의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1940)는 기지국의 RU 장치가 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(1940)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1940)는 복수 개일 수 있다.

제어부(1920)는 전술한 본 개시의 실시예에 따라 기지국의 RU 장치(1900)가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1920)는 기지국의 DU 장치(1950)로부터 연결부(1930)을 통해 수신한 C-plane 메시지 및 U-plane 메시지에 따라 단말과 LTE 또는 NR 신호를 송수신할 수 있다. 제어부(1920)는 복수개일 수 있으며, 제어부(1920)는 저장부(1940)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 기지국의 RU 장치(1900)의 구성 요소 제어 동작을 수행할 수 있다.

연결부(1930)은 기지국의 RU 장치(1900)과 기지국의 DU 장치(1950)를 연결하는 장치로, 메시지 송수신을 위한 물리 계층 프로세싱 및 기지국의 DU 장치(1950)로 메시지를 전송하고, 기지국의 DU 장치(1950)로부터 메시지를 수신하는 동작을 수행할 수 있다.

기지국의 DU 장치(1950)는 제어부(1970), 연결부(1960) 및 저장부(1980)를 포함한다. 다만, 기지국의 DU 장치(1950)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니며 예를 들어, 기지국의 DU 장치(1950)는 도시한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 연결부(1960), 저장부(1980), 및 제어부(1970) 등이 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

제어부(1960)는 전술한 본 개시의 실시예에 따라 기지국의 DU 장치(1950)가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1960)는 기지국의 RU 장치(1900)로 전송할 C-plane 메시지 및 U-plane 메시지를 생성해 연결부(1960)을 통해 기지국의 RU 장치(1900)으로 메시지를 전송할 수 있다. 제어부(1960)는 복수개일 수 있으며, 제어부(1960)는 저장부(1980)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 기지국의 DU 장치(1950)의 구성 요소 제어 동작을 수행할 수 있다.

연결부(1960)은 기지국의 RU 장치(1900)과 기지국의 DU 장치(1950)를 연결하는 장치로, 메시지 송수신을 위한 물리 계층 프로세싱 및 기지국의 RU 장치(1900)로 메시지를 전송하고, 기지국의 RU 장치(1900)로부터 메시지를 수신하는 동작을 수행할 수 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시 예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 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 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 개시의 일 실시 예와 다른 일 실시 예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다.

Claims

기지국의 디지털 유닛(DU: digital unit)의 방법에 있어서,
적어도 하나의 사용자에 대한 스케줄링 관련 파라미터를 결정하는 단계; 및
상기 스케줄링 관련 파라미터를 지시하는 스케줄링 정보를 라디오 유닛(RU: radio unit)으로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 스케줄링 정보는, 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 사용자 장치 식별자(ueID: user equipment identifier)에 대한 정보를 포함하는 제1 섹션 확장 필드 및 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수에 대한 정보를 포함하는 제2 섹션 확장 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 스케줄링 관련 파라미터는,
각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수, 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수 및 상기 각 사용자의 레이어 수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 섹션 확장 필드는,
상기 적어도 하나의 사용자 각각에 대하여, 동일한 ueID를 상기 각 사용자의 레이어 수만큼 반복적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 섹션 확장 필드는,
상기 스케줄링 정보를 통해 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수만큼 서로 다른 ueID를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID는, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수만큼 연속적인 값을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
기지국의 라디오 유닛(RU: radio unit)의 방법에 있어서,
디지털 유닛(DU: digital unit)으로부터 적어도 하나의 사용자에 대한 스케줄링 관련 파라미터를 지시하는 스케줄링 정보를 수신하는 단계; 및
상기 스케줄링 정보를 기반으로 상기 스케줄링 관련 파라미터를 획득하는 단계를 포함하고,
상기 스케줄링 정보는, 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 사용자 장치 식별자(ueID: user equipment identifier)에 대한 정보를 포함하는 제1 섹션 확장 필드 및 각 사용자와 관련된 상기 ueID의 개수에 대한 정보를 포함하는 제2 섹션 확장 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 스케줄링 관련 파라미터는,
각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수, 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수 및 상기 각 사용자의 레이어 수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 제1 섹션 확장 필드는,
상기 적어도 하나의 사용자 각각에 대하여, 동일한 ueID를 상기 각 사용자의 레이어 수만큼 반복적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 제1 섹션 확장 필드는,
상기 스케줄링 정보를 통해 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수만큼 서로 다른 ueID를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서,
각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID는, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수만큼 연속적인 값을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
기지국의 디지털 유닛(DU: digital unit) 장치에 있어서,
라디오 유닛(RU: radio unit)과 신호를 송수신하는 연결부; 및
적어도 하나의 사용자에 대한 스케줄링 관련 파라미터를 결정하고, 상기 스케줄링 관련 파라미터를 지시하는 스케줄링 정보를 상기 RU로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 스케줄링 정보는, 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 사용자 장치 식별자(ueID: user equipment identifier)에 대한 정보를 포함하는 제1 섹션 확장 필드 및 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수에 대한 정보를 포함하는 제2 섹션 확장 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 DU 장치.
제11항에 있어서,
상기 스케줄링 관련 파라미터는,
각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수, 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수 및 상기 각 사용자의 레이어 수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 DU 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 섹션 확장 필드는,
상기 적어도 하나의 사용자 각각에 대하여, 동일한 ueID를 상기 각 사용자의 레이어 수만큼 반복적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 DU 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 섹션 확장 필드는,
상기 스케줄링 정보를 통해 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수만큼 서로 다른 ueID를 포함하는 것을 특징으로 하는 DU 장치.
제11항에 있어서,
각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID는, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수만큼 연속적인 값을 가지는 것을 특징으로 하는 DU 장치.
기지국의 라디오 유닛(RU: radio unit) 장치에 있어서,
디지털 유닛(DU: digital unit)과 신호를 송수신하는 연결부; 및
상기 DU로부터 적어도 적어도 하나의 사용자에 대한 스케줄링 관련 파라미터를 지시하는 스케줄링 정보를 수신하고, 상기 스케줄링 정보를 기반으로 상기 스케줄링 관련 파라미터를 획득하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 스케줄링 정보는, 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 사용자 장치 식별자(ueID: user equipment identifier)에 대한 정보를 포함하는 제1 섹션 확장 필드 및 각 사용자와 관련된 상기 ueID의 개수에 대한 정보를 포함하는 제2 섹션 확장 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 RU 장치.
제16항에 있어서,
상기 스케줄링 관련 파라미터는,
각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수, 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수 및 상기 각 사용자의 레이어 수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 RU 장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 섹션 확장 필드는,
상기 적어도 하나의 사용자 각각에 대하여, 동일한 ueID를 상기 각 사용자의 레이어 수만큼 반복적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 RU 장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 섹션 확장 필드는,
상기 스케줄링 정보를 통해 스케줄링되는 상기 적어도 하나의 사용자의 수만큼 서로 다른 ueID를 포함하는 것을 특징으로 하는 RU 장치.
제16항에 있어서,
각 사용자에 대응되는 적어도 하나의 ueID는, 상기 각 사용자에 대응되는 ueID의 개수만큼 연속적인 값을 가지는 것을 특징으로 하는 RU 장치.