KR20220083310A

KR20220083310A - 테라 헤르츠 대역 기반 통신 환경에 적합한 프레임 구조

Info

Publication number: KR20220083310A
Application number: KR1020200173438A
Authority: KR
Inventors: 박요섭; 이효진; 김한진; 이승현; 이주호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2022-06-20
Also published as: EP4228216A1; CN116601895A; WO2022124770A1; US20240106566A1

Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 6G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시에 따른 일 실시예에 따르면, 통신 시스템의 기지국은 단말과 신호를 송수신할 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)을 확인하고, 상기 단말로 추가 심볼의 할당 여부 또는 추가 심볼의 개수 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 전송하고, 상기 추가 심볼의 할당을 기반으로, 데이터를 위한 데이터 할당 정보를 생성하고, 상기 단말로 상기 데이터 할당 정보 및 상기 데이터를 전송하며, 상기 추가 심볼은 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 앞부분에 할당될 수 있다.

Description

테라 헤르츠 대역 기반 통신 환경에 적합한 프레임 구조{FRAME STRUCTURE FOR TERA-HERTZ FREQUENCY BASED COMMUNICATIONS}

본 발명은 테라 헤르츠 대역에서의 무선 통신을 위해 필요한 프레임 구조 설계 및 장치에 관한 것이다.

무선 통신 세대를 거듭하면서 발전한 과정을 돌아보면 음성, 멀티미디어, 데이터 등 주로 인간 대상의 서비스를 위한 기술이 개발되어 왔다. 5G (5th-generation) 통신 시스템 상용화 이후 폭발적인 증가 추세에 있는 커넥티드 기기들이 통신 네트워크에 연결될 것으로 전망되고 있다. 네트워크에 연결된 사물의 예로는 차량, 로봇, 드론, 가전제품, 디스플레이, 각종 인프라에 설치된 스마트 센서, 건설기계, 공장 장비 등이 있을 수 있다. 모바일 기기는 증강현실 안경, 가상현실 헤드셋, 홀로그램 기기 등 다양한 폼팩터로 진화할 것으로 예상된다. 6G (6th-generation) 시대에는 수천억 개의 기기 및 사물을 연결하여 다양한 서비스를 제공하기 위해, 개선된 6G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 6G 통신 시스템은 5G 통신 이후 (Beyond 5G) 시스템이라 불리어지고 있다.

2030년쯤 실현될 것으로 예측되는 6G 통신 시스템에서 최대 전송 속도는 테라 (즉, 1,000기가) bps, 무선 지연시간은 100마이크로초(μsec) 이다. 즉, 5G 통신 시스템대비 6G 통신 시스템에서의 전송 속도는 50배 빨라지고 무선 지연시간은 10분의 1로 줄어든다.

이러한 높은 데이터 전송 속도 및 초저(ultra low) 지연시간을 달성하기 위해, 6G 통신 시스템은 테라헤르츠(terahertz) 대역 (예를 들어, 95기가헤르츠(95GHz)에서 3테라헤르츠(3THz)대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 테라헤르츠 대역에서는 5G에서 도입된 밀리미터파(mmWave) 대역에 비해 더 심각한 경로손실 및 대기흡수 현상으로 인해서 신호 도달거리, 즉 커버리지를 보장할 수 있는 기술의 중요성이 더 커질 것으로 예상된다. 커버리지를 보장하기 위한 주요 기술로서 RF(radio frequency) 소자, 안테나, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)보다 커버리지 측면에서 더 우수한 신규 파형(waveform), 빔포밍(beamforming) 및 거대 배열 다중 입출력(massive multiple-input and multiple-output (MIMO)), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 다중 안테나 전송 기술 등이 개발되어야 한다. 이 외에도 테라헤르츠 대역 신호의 커버리지를 개선하기 위해 메타물질(metamaterial) 기반 렌즈 및 안테나, OAM(orbital angular momentum)을 이용한 고차원 공간 다중화 기술, RIS(reconfigurable intelligent surface) 등 새로운 기술들이 논의되고 있다.

또한 주파수 효율 향상 및 시스템 네트워크 개선을 위해, 6G 통신 시스템에서는 상향링크(uplink)와 하향링크(downlink)가 동일 시간에 동일 주파수 자원을 동시에 활용하는 전이중화(full duplex) 기술, 위성(satellite) 및 HAPS(high-altitude platform stations)등을 통합적으로 활용하는 네트워크 기술, 이동 기지국 등을 지원하고 네트워크 운영 최적화 및 자동화 등을 가능하게 하는 네트워크 구조 혁신 기술, 스펙트럼 사용 예측에 기초한 충돌 회피를 통한 동적 주파수 공유 (dynamic spectrum sharing) 기술, AI (artificial intelligence)를 설계 단계에서부터 활용하고 종단간(end-to-end) AI 지원 기능을 내재화하여 시스템 최적화를 실현하는 AI 기반 통신 기술, 단말 연산 능력의 한계를 넘어서는 복잡도의 서비스를 초고성능 통신과 컴퓨팅 자원(mobile edge computing (MEC), 클라우드 등)을 활용하여 실현하는 차세대 분산 컴퓨팅 기술 등의 개발이 이루어지고 있다. 뿐만 아니라 6G 통신 시스템에서 이용될 새로운 프로토콜의 설계, 하드웨어 기반의 보안 환경의 구현 및 데이터의 안전 활용을 위한 메커니즘 개발 및 프라이버시 유지 방법에 관한 기술 개발을 통해 디바이스 간의 연결성을 더 강화하고, 네트워크를 더 최적화하고, 네트워크 엔티티의 소프트웨어화를 촉진하며, 무선 통신의 개방성을 높이려는 시도가 계속되고 있다.

이러한 6G 통신 시스템의 연구 및 개발로 인해, 사물 간의 연결뿐만 아니라 사람과 사물 간의 연결까지 모두 포함하는 6G 통신 시스템의 초연결성(hyper-connectivity)을 통해 새로운 차원의 초연결 경험(the next hyper-connected experience)이 가능해질 것으로 기대된다. 구체적으로 6G 통신 시스템을 통해 초실감 확장 현실(truly immersive extended reality (XR)), 고정밀 모바일 홀로그램(high-fidelity mobile hologram), 디지털 복제(digital replica) 등의 서비스 제공이 가능할 것으로 전망된다. 또한 보안 및 신뢰도 증진을 통한 원격 수술(remote surgery), 산업 자동화(industrial automation) 및 비상 응답(emergency response)과 같은 서비스가 6G 통신 시스템을 통해 제공됨으로써 산업, 의료, 자동차, 가전 등 다양한 분야에서 응용될 것이다.

또한 테라헤르츠 대역에서 효과적인 신호의 송수신을 위한 기술이 연구되고 있다.

본 개시는 테라헤르츠 대역에 적합한 프레임 구조 및 상기 프레임 구조를 이용하는 신호 송수신 방법을 제안한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 개시의 발명은, 통신 시스템의 기지국이 수행하는 방법에 있어서, 단말과 신호를 송수신할 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)을 확인하는 단계;

상기 단말로 추가 심볼의 할당 여부 또는 추가 심볼의 개수 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계; 상기 추가 심볼의 할당을 기반으로, 데이터를 위한 데이터 할당 정보를 생성하는 단계; 상기 단말로 상기 데이터 할당 정보 및 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 추가 심볼은 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 앞부분에 할당되는 것을 특징으로 한다.

또한, 통신 시스템의 단말이 수행하는 방법에 있어서, 기지국과 신호를 송수신할 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)을 확인하는 단계; 상기 기지국으로부터 추가 심볼의 할당 여부 또는 추가 심볼의 개수 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 수신하는 단계; 상기 기지국으로부터 데이터를 위한 데이터 할당 정보를 수신하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 데이터 할당 정보을 기반으로 상기 추가 심볼 상에서 상기 데이터를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 추가 심볼은 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 앞부분에 할당되는 것을 특징으로 한다.

또한, 통신 시스템의 기지국에 있어서, 송수신부; 및 단말과 신호를 송수신할 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)을 확인하고, 상기 단말로 추가 심볼의 할당 여부 또는 추가 심볼의 개수 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 전송하고, 상기 추가 심볼의 할당을 기반으로, 데이터를 위한 데이터 할당 정보를 생성하고, 상기 단말로 상기 데이터 할당 정보 및 상기 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 추가 심볼은 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 앞부분에 할당되는 것을 특징으로 한다.

또한, 통신 시스템의 단말에 있어서, 송수신부; 및 기지국과 신호를 송수신할 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)을 확인하고, 상기 기지국으로부터 추가 심볼의 할당 여부 또는 추가 심볼의 개수 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 수신하고, 상기 기지국으로부터 데이터를 위한 데이터 할당 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 상기 데이터 할당 정보을 기반으로 상기 추가 심볼 상에서 상기 데이터를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 추가 심볼은 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 앞부분에 할당되는 것을 특징으로 한다.

본 개시의 실시예에 따르면, 테라헤르츠 대역에 적합한 프레임 구조를 통해 무선 자원을 효율적으로 사용하는 신호의 송수신이 가능하다.

도 1은 5G 또는 NR 시스템의 무선 자원 영역인 시간-주파수 영역의 전송 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 LTE 시스템의 DCI가 전송되는 하향링크 물리채널인 PDCCH(201)를 도시한 도면이다.
도 3은 5G 시스템에서 사용될 수 있는 하향링크 제어 채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 5G 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널이 전송되는 제어 영역(CORESET; control resource set)에 대한 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 데이터 채널이 송수신되는 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 NR 시스템의 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 SCS를 15kHz * 2ⁿ으로 확장할 경우 OFDM 심볼의 일례를 도시한 도면이다.
도 8a는 본 개시의 매 0.5ms 마다 첫 번째 심볼의 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 8b는 본 개시에 따른 SCS이

kHz (n>=8) 인 경우의 시간 도메인에서의 슬롯 및 심볼 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 추가 심볼 할당 시 기지국이 수행하는 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 추가 심볼 할당 시 단말이 수행하는 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 11은 0.5 ms 마다 남아 있는 샘플을 보조 수열로 사용하는 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 12 는 n 값에 따라 0.5 ms 마다 보조 수열이 송수신되는 경우 기지국의 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 13은 n 값에 따라 0.5 ms 마다 보조 수열이 송수신되는 경우 단말의 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 14는 각 SCS에 따른 추가 심볼과 보조 심볼 할당의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 슬롯 정렬의 일례를 도시한 도면이다.
도 16은 조건 A, 조건 B, 조건 C를 만족시키는 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 17은 조건 A, 조건 B, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 18은 조건 A, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 19는 조건 A, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 또다른 일례를 도시한 도면이다.
도 20은 조건 A, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 또다른 일례를 도시한 도면이다.
도 21은 조건 A, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 또다른 일례를 도시한 도면이다.
도 22는 조건 A, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 또다른 일례를 도시한 도면이다.
도 23은 조건 A, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 또다른 일례를 도시한 도면이다.
도 24는 조건 A, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 또다른 일례를 도시한 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 26는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

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.

상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예인 LTE 시스템에서는 하향링크(DL; DownLink)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(UL; UpLink)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 또한 5G 시스템 (또는 NR(new radio) 시스템)에서는 하향링크에서는 CP-OFDM(Cyclic-Prefix OFDM) 방식이 채용되었고, 상향링크에서는 CP-OFDM과 더불어 DFT-S-OFDM(Discrete Fourier Transform Spreading OFDM) 방식이 채용되었다. 상향링크는 단말(UE; user equipment 또는 MS; mobile station 또는 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터 또는 통신 기능을 수행할 수 있는 멀티미디어 시스템 중 하나)이 기지국(gNB; gNode B 또는 eNB; eNode B 또는 BS; base station 또는 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 하나로, 단말의 자원 할당을 수행하는 주체)으로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선 링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선 링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식에서는, 통상 각 사용자 별로 데이터 또는 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원이 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용됨으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어 정보가 구분되도록 한다.

LTE 이후의 향후 통신 시스템인 5G 통신 시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에, 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신 시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(eMBB; enhanced Mobile BroadBand), 대규모 기계형 통신(mNTC; massive Machine Type Communication), 초신뢰 저지연 통신(URLLC; Ultra Reliability Low Latency Communication) 등이 있다.

eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 5G 통신시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 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 (MIMO; Multi Input Multi Output) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상을 요구한다. 또한 현재의 LTE가 사용하는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호를 전송하는 반면에 5G 통신 시스템은 3 내지 6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신 시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.

동시에, 5G 통신 시스템에서 사물 인터넷(IoT; Internet of Thing)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소 등이 요구된다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km²)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지를 요구한다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10 내지 15년과 같이 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구된다.

마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰라 기반 무선 통신 서비스이다. 예를 들어, 로봇(Robot) 또는 기계 장치(Machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(Unmanned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등을 고려할 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연 및 매우 높은 신뢰도 제공해야 한다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10^-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 갖는다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(TTI; Transmit Time Interval)를 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구된다.

5G 시스템의 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스 간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터가 사용될 수 있다.

또한 보다 높은 데이터 전송 속도 및 초저 지연시간을 달성하기 위한 5G 시스템 이후 (beyond 5G)_시스템, 또는 6G 시스템이 연구되고 있다.

도 1은 5G 또는 NR 시스템의 무선 자원 영역인 시간-주파수 영역의 전송 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 무선 자원 영역에서 가로 축은 시간 영역을, 세로 축은 주파수 영역을 나타낸다. 시간 영역에서의 최소 전송 단위는 OFDM 심볼(OFDM symbol)로서, N_symb 개의 OFDM 심볼(122)이 모여 하나의 슬롯(126)을 구성한다. 서브프레임의 길이는 1.0ms으로 정의될 수 있으며, 라디오 프레임(Radio frame, 114)은 10 ms로 정의될 수 있다. 주파수 영역에서의 최소 전송 단위는 서브캐리어(subcarrier)로서, 전체 시스템 전송 대역(Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 N_BW 개의 서브캐리어(124)로 구성될 수 있다. 다만, 이러한 구체적인 수치는 시스템에 따라 가변적으로 적용될 수 있다.

시간-주파수 자원 영역의 기본 단위는 자원 요소(Resource Element, RE, 112)로서 OFDM 심볼 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 자원 블록(Resource Block, RB, 108) 은 주파수 영역에서 N_RB 개의 연속된 서브캐리어(110)로 정의될 수 있다.

일반적으로 데이터의 최소 전송 단위는 RB 단위이다. 5G 또는 NR 시스템에서 일반적으로 N_symb = 14, N_RB = 12 이고, N_BW 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례할 수 있다. 단말에게 스케줄링 되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게 된다. 5G 또는 NR 시스템에서는 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다.

5G 또는 NR 시스템에서는 LTE의 채널 대역폭보다 더 넓은 채널 대역폭이 채용될 수 있다. 표 1은 5G 또는 NR 시스템에서 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭(channel bandwidth) 및 부반송파 간격(SCS; subcarrier spacing)의 대응 관계를 나타낸 표이다.

	SCS (kHz)	채널 대역폭 (Channel bandwidth) BW_Channel(MHz)
	SCS (kHz)	5	10	15	20	25	40	50	60	80	100
최대 전송 대역폭 Maximum Transmission bandwidth N_RB	15	25	52	79	106	133	216	270	N.A.	N.A.	N.A.
	30	11	24	38	51	65	106	133	162	217	273
	60	N.A.	11	18	24	31	51	65	79	107	135

다음으로 LTE 및 LTE-A 시스템에서의 하향링크 제어정보(DCI; Downlink Control Information)에 대해 구체적으로 기술한다.

LTE 시스템에서 하향링크 데이터 또는 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 DCI를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI는 여러 가지 포맷으로 정의되며, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화 (spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용한다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보인 DCI format 1은 적어도 다음과 같은 제어정보들을 포함하도록 구성된다.

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

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

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

- HARQ 프로세스 번호(hybrid automatic repeat request process number): HARQ 의 프로세스 번호를 통지한다.

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

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

- PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령(TPC(Transmit Power Control) command for PUCCH(physical uplink control channel)): 상향링크 제어채널인 PUCCH에 대한 전송 전력 제어 명령을 통지한다.

상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리 제어 채널인 PDCCH(physical downlink control channel)를 통해 전송된다.

DCI 메시지 페이로드에는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 비트가 부가되며, CRC 비트는 단말의 신원에 해당하는 RNTI(radio network temporary identifier)로 스크램블링(scrambling) 된다. DCI 메시지의 목적, 예를 들어 단말-특정(UE-specific)의 데이터 전송, 전력제어 명령 또는 랜덤 엑세스 응답 등에 따라 서로 다른 RNTI 들이 사용된다. 곧, RNTI가 명시적으로 전송되지 않고 CRC 계산 과정에 포함되어 전송된다. PDCCH 상으로 전송되는 DCI 메시지를 수신하면, 단말은 할당받은 RNTI를 사용하여 CRC를 확인하며 CRC 확인 결과가 맞으면 해당 메시지는 그 단말에게 전송된 것임을 알 수 있다.

도 2는 LTE 시스템의 DCI가 전송되는 하향링크 물리채널인 PDCCH(201)를 도시한 도면이다.

도 2에 따르면, PDCCH(201)은 데이터 전송 채널인 PDSCH(202)와 시간다중화 되고, 전 시스템 대역폭에 걸쳐 전송된다. PDCCH(201)의 영역은 OFDM 심볼 개수로 표현이 되며 이는 PCFICH(physical control format indicator channel)을 통해 전송되는 CFI(control format indicator)로 단말에게 지시된다. PDCCH(201)를 서브프레임의 앞부분에 오는 OFDM 심볼에 할당함으로써, 단말이 최대한 빨리 하향링크 스케줄링 할당 정보를 디코딩할 수 있도록 하고, 이를 통해 DL-SCH(downLink shared channel)에 대한 디코딩 지연, 즉 전체적인 하향링크 전송 지연을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 하나의 PDCCH는 하나의 DCI 메시지를 운반하고, 하향링크와 상향링크에 다수의 단말들이 동시에 스케줄링될 수 있으므로, 각 셀 내에서는 다수개의 PDCCH의 전송이 동시에 이루어진다. PDCCH(201)의 디코딩을 위한 기준 신호(reference signal)로는 CRS(cell-specific reference signal, 203)가 사용된다. CRS(203)는 전대역에 걸쳐 매 서브프레임마다 전송되고 셀 ID(identity)에 따라 CRS의 스크램블링 및 자원 맵핑이 달라진다. CRS(203)는 모든 단말들이 공통으로 사용하는 기준 신호이기 때문에 단말-특정 빔포밍이 사용될 수 없다. 따라서 LTE 시스템의 PDCCH에 대한 다중안테나 송신기법은 개루프 송신 다이버시티로 한정된다. CRS의 포트 수는 PBCH(physical broadcast channel)의 디코딩으로부터 암묵적으로 단말에게 알려진다.

PDCCH(201)의 자원 할당은 CCE(control channel element)를 기반으로 하며, 하나의 CCE는 9개의 REG(resource element group), 즉 총 36개의 RE(resource element)들로 구성되어 있다. 특정 PDCCH(201)를 위해 필요한 CCE의 개수는 1, 2, 4, 8개가 될 수 있으며, 이는 DCI 메시지 페이로드의 채널 코딩율에 따라 달라진다. 이와 같이 서로 다른 CCE 개수는 PDCCH(201)의 링크 적응(link adaptation)을 구현하기 위해 사용된다. 단말은 PDCCH(201)에 대한 정보를 모르는 상태에서 신호를 검출해야 하는데, LTE 시스템에서는 블라인드 디코딩을 위해 CCE들의 집합을 나타내는 탐색 공간(search space)를 정의하였다. 탐색 공간은 각 CCE의 집성 레벨(AL; aggregation level) 별 복수 개의 후보 집합으로 구성되어 있으며, 이는 명시적으로 시그널링되지 않고 단말 신원에 의한 함수 및 서브프레임 번호를 통해 암묵적으로 정의된다. 각 서브프레임 내에서 단말은 설정된 탐색 공간 내의 CCE들로부터 만들어질 수 있는 가능한 모든 자원 후보군(candidate)에 대하여 PDCCH(201)에 대한 디코딩을 수행하고, CRC 확인을 통해 해당 단말에게 유효하다고 선언된 정보를 처리한다.

탐색공간은 단말-특정 탐색공간과 공통(common) 탐색 공간으로 분류된다. 일정 그룹의 단말들 또는 모든 단말들이 시스템 정보에 대한 동적인 스케줄링이나 페이징 메시지와 같은 셀 공통의 제어 정보를 수신하기 위해 PDCCH(201)의 공통 탐색 공간을 조사할 수 있다. 예를 들어 셀의 사업자 정보 등을 포함하는 SIB(system information Block)-1의 전송을 위한 DL-SCH의 스케줄링 할당 정보는 PDCCH(201)의 공통 탐색 공간을 조사하여 수신할 수 있다.

LTE 시스템에서 전체 PDCCH 영역은 논리영역에서의 CCE의 집합으로 구성되며, CCE들의 집합으로 이루어진 탐색 공간이 존재한다. 탐색 공간은 공통 탐색 공간와 단말-특정 탐색 공간으로 구분되고, LTE PDCCH에 대한 탐색 공간은 하기와 같이 정의된다.

『The set of PDCCH candidates to monitor are defined in terms of search spaces, where a search space

at aggregation level

is defined by a set of PDCCH candidates. For each serving cell on which PDCCH is monitored, the CCEs corresponding to PDCCH candidate m of the search space

are given by

Where

is defined below, i=0, ... , L-1 . For the common search space m'=m. For the PDCCH UE specific search space, for the serving cell on which PDCCH is monitored, if the monitoring UE is configured with carrier indicator field then

where

is the carrier indicator field value, else if the monitoring UE is not configured with carrier indicator field then m'=m, where m=0, ... , M^(L)-1. M^(L)is the number of PDCCH candidates to monitor in the given search space.

Note that the carrier indicator field value is the same as ServCellIndex

For the common search spaces,

is set to 0 for the two aggregation levels L=4 and L=8.

For the UE-specific search space

at aggregation level L, the variable

is defined by

where Y_-1 = n_RNTI ≠ 0, A=39827, D=65537 and

, n_s is the slot number within a radio frame.

The RNTI value used for n_RNTI is defined in subclause 7.1 in downlink and subclause 8 in uplink.』

탐색 공간은 주어진 집성 레벨 상에서 단말이 디코딩을 시도해야 하는 CCE들로 이루어진 후보 제어채 널들의 집합이며, 1, 2, 4, 8 개의 CCE로 하나의 묶음을 만드는 여러 가지 집성 레벨이 있으므로 단말은 복수개의 탐색공간을 갖는다. LTE PDCCH에서 집성 레벨에 따라 정의되는 탐색공간 내의 단말이 모니터링(monitoring)해야 하는 PDCCH 후보군들의 수는 하기의 표 2로 정의된다.

Search space S_k ^(L)			Number of PDCCH candidates M^(L)
Type	Aggregation level L	Size (in CCEs)	Number of PDCCH candidates M^(L)
UE-specific	1	6	6
	2	12	6
	4	8	2
	8	16	2
Common	4	16	4
Common	8	16	2

표 2에 따르면 단말-특정 탐색공간의 경우, aggregation level {1, 2, 4, 8}을 지원하며, 이 때 각각 {6, 6, 2, 2}개의 PDCCH 후보군들을 갖는다. 공통 탐색공간(302)의 경우, aggregation level {4, 8}을 지원하며, 이 때 각각 {4, 2}개의 PDCCH 후보군들을 갖는다. 공통 탐색공간이 aggregation level이 {4, 8}만을 지원하는 이유는 시스템 메시지가 일반적으로 셀 가장자리까지 도달해야 하기 때문에 커버리지(coverage) 특성을 좋게 하기 위함이다.

공통 탐색 공간에서 전송되는 DCI는 시스템 메시지나 단말 그룹에 대한 전력 조정(power control) 등의 용도에 해당하는 0, 1A, 3, 3A, 또는 1C와 같은 특정 DCI 포맷에 대해서만 정의된다. 공통 탐색 공간 내에서는 공간다중화(spatial multiplexing)를 갖는 DCI 포맷은 지원하지 않는다. 단말-특정 탐색 공간에서 디코딩해야 하는 하향링크 DCI 포맷은 해당 단말에 대하여 설정된 전송 모드(transmission mode)에 따라 달라진다. 전송 모드의 설정은 RRC(radio resource control) 시그널링을 통하여 이루어지기 대문에, 해당 설정이 해당 단말에 대하여 효력을 발휘하는 지에 대한 정확한 서브프레임 번호가 지정되어 있지 않다. 따라서, 단말은 전송 모드와 상관없이 DCI 포맷 1A에 대하여 항상 디코딩을 수행함으로써 통신을 잃지 않도록 동작될 수 있다.

상기에서는 종래 LTE 및 LTE-A 시스템에서의 하향링크 제어채널 및 하향링크 제어정보를 송수신하는 방법 및 탐색공간에 대하여 기술하였다.

하기에서는 현재 논의되고 있는 5G 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널에 대하여 구체적으로 기술한다.

도 3은 5G 시스템에서 사용될 수 있는 하향링크 제어 채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위의 일 예를 도시한 도면이다. 도 3에 따르면 제어 채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위(REG)는 시간 축으로는 1 OFDM 심볼(301)로 구성되어 있고, 주파수 축으로는 12개의 서브캐리어(302) 즉 1 RB로 구성되어 있다. 제어 채널의 기본 단위를 구성하는 데 있어서 시간 축 기본 단위를 1 OFDM 심볼(301)로 가정함으로써 한 서브프레임 내에서 데이터 채널과 제어 채널이 시간 다중화될 수 있다. 또한 데이터 채널보다 제어 채널을 앞에 위치시킴으로써 사용자의 프로세싱 시간을 감소시킬 수 있어 지연시간 요구사항을 만족시키기에 용이하다. 제어 채널의 주파수 축 기본 단위를 1 RB(302)로 설정함으로써 제어 채널과 데이터 채널 사이의 주파수 다중화를 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

도 3에 도시되어 있는 REG(303)를 연접함으로써 다양한 크기의 제어 채널 영역이 설정될 수 있다. 일 예로 5G 시스템에서 하향링크 제어 채널이 할당되는 기본 단위를 CCE(304)라고 할 경우, 1 CCE(304)는 다수의 REG(303)로 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 REG(304)를 예를 들어 설명하면, REG(303)는 12개의 RE로 구성될 수 있고 1 CCE(304)가 6개의 REG(303)로 구성된다면 1 CCE(304)는 72개의 RE로 구성될 수 있음을 의미한다. 하향링크 제어영역이 설정되면 해당 영역은 다수의 CCE(304)로 구성될 수 있으며, 특정 하향링크 제어 채널은 제어 영역 내의 집성 레벨에 따라 하나 또는 다수의 CCE(304)로 맵핑되어 전송될 수 있다. 제어 영역내의 CCE(304)들은 번호로 구분되며 이 때 번호는 논리적인 맵핑 방식에 따라 부여될 수 있다.

도 3에 도시된 하향링크 제어 채널의 기본 단위, 즉 REG(303)에는 DCI가 맵핑되는 RE들과 이를 디코딩하기 위한 기준 신호인 DMRS(demodulation reference signal, 305)가 맵핑되는 영역이 모두 포함될 수 있다. 도 3에서와 같이 1 REG(303) 내에 6개의 RE에서 DMRS(305)가 전송될 수 있다. 참고로 DMRS(303)는 REG(303)내 맵핑되는 제어 신호와 같은 프리코딩을 사용하여 전송되기 때문에 단말은 기지국이 어떤 프리코딩을 적용하였는지에 대한 정보가 없어도 제어 정보를 디코딩할 수 있다.

도 4는 5G 통신 시스템에서 하향링크 제어 채널이 전송되는 제어 영역(CORESET; control resource set)에 대한 일 예를 도시한 도면이다. 도 4에는 주파수 축으로 시스템 대역폭(410), 시간축으로 1 슬롯(420) (도 4의 일 예에서는 1 슬롯이 7 OFDM 심볼로 가정하였다.) 내에 2개의 제어영역(제어영역#1(401), 제어영역#2(402))이 설정되어 있는 일 예를 보여준다. 제어 영역(401, 402)는 주파수 축으로 전체 시스템 대역폭(410) 내에서 특정 서브밴드(403)으로 설정될 수 있다. 시간 축으로는 하나 또는 다수 개의 OFDM 심볼로 설정될 수 있고 이를 제어영역 길이 (control resource set duration, 404)으로 정의할 수 있다. 도 4의 일 예에서 제어영역#1(401)은 2 심볼의 제어영역 길이로 설정되어 있고, 제어영역#2(402)는 1 심볼의 제어영역 길이로 설정되어 있다.

상기에서 설명한 5G 시스템에서의 제어 영역은 기지국이 단말에게 상위 계층 시그널링(higher layer singaling, 예컨대 시스템 정보(system information), MIB(master information block), RRC 시그널링)을 통해 설정될 수 있다. 단말에게 제어 영역을 설정한다는 것은 제어 영역의 위치, 서브밴드, 제어 영역의 자원할당, 제어 영역 길이 등의 정보 등의 정보를 제공하는 것을 의미한다. 예컨대 제어 영역 설정 정보는 하기 표 3의 정보들을 포함할 수 있다.

- 설정정보 1. 주파수 축 RB 할당 정보
- 설정정보 2. 제어영역 시작 심볼
- 설정정보 3. 제어영역 심볼 길이
- 설정정보 4. REG 번들링 크기 (2 또는 3 또는 6)
- 설정정보 5. 전송 모드 (Interleaved 전송 방식 또는 Non-interleaved 전송 방식)
- 설정정보 6. DMRS 설정 정보 (Precoder granularity)
- 설정정보 7. 탐색공간 타입 (공통 탐색공간, 그룹-공통 탐색공간, 단말-특정 탐색공간)
- 설정정보 8. 해당 제어영역에서 모니터링 할 DCI 포맷
- 그 외

상기의 설정정보 외에도 하향링크 제어채널을 전송하는데 필요한 다양한 정보들이 단말에게 설정될 수 있다.

다음으로 5G 시스템에서의 하향링크 제어 정보(DCI; Downlink Control Information)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.

5G 시스템에서 상향링크 데이터(또는 PUSCH; physical uplink shared channel) 또는 하향링크 데이터(또는 PDSCH; physical downlink shared channel)에 대한 스케줄링 정보는 DCI를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. 단말은 PUSCH 또는 PDSCH에 대하여 대비책(fallback)용 DCI 포맷과 비대비책(non-fallback)용 DCI 포맷을 모니터링(monitoring)할 수 있다. 대비책 DCI 포맷은 기지국과 단말 사이에서 고정된 필드로 구성될 수 있고, 비대비책용 DCI 포맷은 설정 가능한 필드를 포함할 수 있다.

PUSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI는 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.

- Identifier for DCI formats (DCI 포맷 식별자) - [1] bit
- Frequency domain resource assignment (주파수 도메인 자원 할당) - [

] bits
- Time domain resource assignment (시간 도메인 자원 할당) - X bits
- Frequency hopping flag (주파수 호핑 플래그) - 1 bit.
- Modulation and coding scheme - [5] bits
- New data indicator - 1 bit
- Redundancy version - [2] bits
- HARQ process number - [4] bits
- TPC command for scheduled PUSCH - [2] bits
- UL/SUL indicator (상향링크/추가 상향링크 지시자) - 0 or 1 bit

PUSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI는 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.

- Carrier indicator (캐리어 식별자) - 0 or 3 bits
- Identifier for DCI formats - [1] bits
- Bandwidth part indicator (대역폭 파트 지시자) 0 0, 1 or 2 bits
- Frequency domain resource assignment
○ For resource allocation type 0,

bits
○ For resource allocation type 1,

bits
- Time domain resource assignment - 1, 2, 3, or 4 bits
- VRB-to-PRB mapping (가상 자원 블록(virtual resource block)-to-물리 자원 블록(physical resource block) 매핑)- 0 or 1 bit, only for resource allocation type 1(자원 할당 타입 1의 경우 1 비트 또는 다른 경우 0 비트).
○ 0 bit if only resource allocation type 0 is configured(자원 할당 타입 0 설정시 0비트);
○ 1 bit otherwise(다른 경우 1 비트).
- Frequency hopping flag - 0 or 1 bit, only for resource allocation type 1.
○ 0 bit if only resource allocation type 0 is configured;
○ 1 bit otherwise.
- Modulation and coding scheme - 5 bits
- New data indicator - 1 bit
- Redundancy version - 2 bits as defined in section x.x of [6, TS38.214]
- HARQ process number - 4 bits
- 1st downlink assignment index (제1 하향링크 할당 인덱스) - 1 or 2 bits
○ 1 bit for semi-static HARQ-ACK codebook(준정적 HARQ-ACK 코드북의 경우 1 비트);
○ 2 bits for dynamic HARQ-ACK codebook with single HARQ-ACK codebook(단일 HARQ-ACK 코드북과 동적 HARQ-ACK 코드북의 경우 2 비트).
- 2nd downlink assignment index(제2 하향링크 할당 인덱스) - 0 or 2 bits
○ 2 bits for dynamic HARQ-ACK codebook with two HARQ-ACK sub-codebooks(2개의 HARQ-ACK 서브 코드북과 동적 HARQ-ACK 코드북의 경우 2 비트);
○ 0 bit otherwise(다른 경우 0 비트).
- TPC command for scheduled PUSCH - 2 bits
- SRS resource indicator (사운딩 기준 신호 자원 지시자)-

or

bits
○

bits for non-codebook based PUSCH transmission(코드북 기반이 아닌 PUSCH 전송의 경우);
○

bits for codebook based PUSCH transmission(코드북 기반 PUSCH 전송의 경우).
- Precoding information and number of layers(프리코딩 정보와 레이어의 수) - up to 6 bits
- Antenna ports(안테나 포트) - up to 5 bits
- SRS request(사운딩 기준 신호 요청) - 2 bits
- CSI request(채널 상태 정보 요청) - 0, 1, 2, 3, 4, 5, or 6 bits
- CBG transmission information(코드 블록 그룹(code block group) 전송 정보) - 0, 2, 4, 6, or 8 bits
- PTRS-DMRS association(위상 트래킹 기준 신호-복조 기준 신호 관계) - 2 bits.
- beta_offset indicator(베타-오프셋 지시자) - 2 bits
- DMRS sequence initialization(DMRS 시퀀스 초기화) - 0 or 1 bit
- UL/SUL indicator - 0 or 1 bit

PDSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI는 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.

- Identifier for DCI formats - [1] bit
- Frequency domain resource assignment - [

] bits
- Time domain resource assignment - X bits
- VRB-to-PRB mapping - 1 bit.
- Modulation and coding scheme - [5] bits
- New data indicator - 1 bit
- Redundancy version - [2] bits
- HARQ process number - [4] bits
- Downlink assignment index - 2 bits
- TPC command for scheduled PUCCH - [2] bits
- PUCCH resource indicator(물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 자원 지시자) - [2] bits
- PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator (PDSCH-to-HARQ 피드백 타이밍 지시자) - [3] bits

PDSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI는 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.

- Carrier indicator - 0 or 3 bits
- Identifier for DCI formats - [1] bits
- Bandwidth part indicator - 0, 1 or 2 bits
- Frequency domain resource assignment
○ For resource allocation type 0,

bits
○ For resource allocation type 1,

bits
- Time domain resource assignment - 1, 2, 3, or 4 bits
- VRB-to-PRB mapping - 0 or 1 bit, only for resource allocation type 1.
○ 0 bit if only resource allocation type 0 is configured;
○ 1 bit otherwise.
- PRB bundling size indicator(물리 자원 블록 번들링 크기 지시자) - 1 bit
- Rate matching indicator(레이트 매칭 지시자) - 0, 1, 2 bits
- ZP CSI-RS trigger(0전력 CSI-RS 트리거) - X bits
For transport block 1:
- Modulation and coding scheme - 5 bits
- New data indicator - 1 bit
- Redundancy version - 2 bits
For transport block 2:
- Modulation and coding scheme - 5 bits
- New data indicator - 1 bit
- Redundancy version - 2 bits
- HARQ process number - 4 bits
- Downlink assignment index - 0 or 4 bits
- TPC command for scheduled PUCCH - 2 bits
- PUCCH resource indicator
- PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator - 3 bits
- Antenna ports - up to 5 bits
- Transmission configuration indication(전송 설정 지시) - 3 bits
- SRS request - 2 bits
- CBG transmission information - 0, 2, 4, 6, or 8 bits
- CBG flushing out information(코드 블록 그룹 플러싱 아웃 정보) - 0 or 1 bit
- DMRS sequence initialization - 0 or 1 bit

상기 DCI는 채널코딩 및 변조 과정을 거쳐 PDCCH을 통해 전송될 수 있다. DCI 메시지 페이로드에는 CRC 비트가 부가되며, CRC는 단말의 신원에 해당하는 RNTI로 스크램블링(scrambling) 된다. DCI 메시지의 목적, 예를 들어 단말-특정(UE-specific)의 데이터 전송, 전력제어 명령 또는 랜덤 엑세스 응답 등에 따라 서로 다른 RNTI 들이 사용된다. 곧, RNTI가 명시적으로 전송되지 않고 CRC 계산과정에 포함되어 전송된다. PDCCH 상으로 전송되는 DCI 메시지를 수신하면 단말은 할당 받은 RNTI를 사용하여 CRC를 확인하여 CRC 확인 결과가 맞으면 해당 메시지는 그 단말에게 전송된 것임을 알 수 있다.

예컨대 시스템 정보(SI; system information)에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 SI-RNTI로 스크램블링될 수 있다. RAR(random access response) 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 RA-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. 페이징(paging) 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 P-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. SFI(slot format indicator)를 통지하는 DCI는 SFI-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. TPC(transmit power control)를 통지하는 DCI는 TPC-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. 단말-특정의 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하는 DCI는 C-RNTI(cell RNTI)로 스크램블링 될 수 있다.

도 5는 데이터 채널이 송수신되는 일례를 도시한 도면이다. 특정 단말이 상기 PDCCH를 통해 데이터 채널, 즉 PUSCH 또는 PDSCH를 스케줄링 받으면, 해당 스케줄링된 자원 영역 내에서 데이터들이 DMRS와 함께 송수신된다. 도 5는 특정 단말이 하향링크에서 14개의 OFDM 심볼을 하나의 슬롯(또는 서브프레임)으로 사용하고 초기 두 개의 OFDM 심볼에서 PDCCH가 전송되며 세 번째 심볼에서 DMRS가 전송되도록 설정된 경우를 나타낸다. 도 5의 경우 PDSCH가 스케줄링 된 특정 RB 내에서 PDSCH는 세 번째 심볼에서의 DMRS가 전송되지 않는 RE들과 이후 네 번째부터 마지막 심볼까지의 RE들에 맵핑되어 전송된다. 도 5에서 표현된 부반송파 간격 Δf는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 경우에 15kHz이고 5G 시스템의 경우 {15, 30, 60, 120, 240, 480}kHz 중 하나가 된다.

다음으로 NR 시스템에서의 동기 신호/물리 방송 채널(SS(synchronization Signal)/PBCH(physical broadcast channel), 이는 동기 신호 블록, SSB(synchronization signal block) 등과 혼용될 수 있다) 블록에 대하여 설명한다. SS/PBCH 블록이란 주 동기 신호(primary SS, PSS), 부 동기 신호(secondary SS, SSS), PBCH로 구성된 물리계층 채널 블록을 의미하며, 이는 5ms 시간 내에서 하나 또는 다수 개가 전송될 수 있고, 전송되는 각각의 SS/PBCH 블록은 인덱스로 구별될 수 있다. SS/PBCH 블록은 구체적으로 아래와 같은 신호 및 채널로 구성된다.

- PSS: 하향링크 시간 및 주파수 동기의 기준이 되는 신호로 셀 ID 의 일부 정보를 제공한다.

- SSS: 하향링크 시간 및 주파수 동기의 기준이 되는 신호로, PSS 가 제공하지 않은 나머지 셀 ID 정보를 제공한다. 추가적으로 PBCH 의 복조를 위한 기준 신호의 역할을 할 수도 있다.

- PBCH: PBCH 상으로 전송되는 마스터 정보 블록(master information block, MIB)은 단말의 데이터 채널 및 제어 채널 송수신에 필요한 필수 시스템 정보를 제공한다. (PBCH는 방송 신호와 혼용될 수 있다.) 상기 필수 시스템 정보는 제어채널의 무선자원 매핑 정보를 나타내는 탐색 공간(search space) 관련 제어 정보, 시스템 정보를 전송하는 별도의 데이터 채널에 대한 스케줄링 제어정보 등을 포함할 수 있다. 구체적으로 MIB에 포함되는 정보는 SS/PBCH 블록 인덱스의 MSB(most significant bit), 하프 프레임 타이밍(Half frame timing) 지시자, 시스템 프레임 번호(system frame number) 정보, 시스템 정보 블록(system information block, SIB)1 및 초기 접속에 사용되는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing, SCS) 정보, SSB 서브캐리어 오프셋 정보, PDSCH를 위한 DMRS 위치 정보, SIB1을 스케줄링하는 DCI가 전송되는 제어 영역(control resource set, CORESET) 설정 정보 및 탐색 공간 설정 정보 등이 있다. MIB에 포함된 제어 영역 설정 정보가 설정하는 제어 영역을 제어 영역 #0으로 칭할 수 있다.

또한 SIB1(system information block 1) 은 잔여 시스템 정보 (remaining minimum system information)이라고도 칭해지며, 단말이 네트워크에 접속하기 전에 알아야 할 시스템 정보로 구성된다. 시스템 정보는 하나의 단말이 네트워크 안에서 적절히 동작하기 위해 필요한 공통 (즉 각 단말에 특정하지 않은) 정보를 의미한다. 시스템 정보는 여러 종류의 SIB의 형태로 단말에게 전송되며, 각각의 SIB는 서로 다른 유형의 시스템 정보를 포함한다.

특히 SIB1은 주기적으로 방송되며, 특히 단말이 초기 임의 접속(random access)를 수행하기 위한 정보를 포함한다. 일반적으로 다른 SIB는 단말이 네트워크에 접속하기 전에는 알 필요가 없는 시스템 정보를 포함한다.

한편, 상술한 바와 같이 셀룰러 시스템에서 하향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 기지국은 기준 신호을 전송해야 한다. LTE-A 시스템의 경우 기지국이 전송하는 CRS 또는 CSI-RS(channel state information reference signal)를 이용하여 단말은 기지국과 단말 사이의 채널 상태를 측정할 수 있으며 NR 시스템의 경우 CSI-RS 또는 SSB(synchronization signal Block)을 이용하여 단말은 기지국과 단말 사이의 채널 상태를 측정할 수 있다. 상기 채널 상태는 다양한 요소를 고려하여 측정 되어야 하며 여기에는 하향링크에서의 간섭량이 포함될 수 있다. 상기 하향링크에서의 간섭량에는 인접 기지국에 속한 안테나 의하여 발생되는 간섭신호 및 열잡음 등이 포함되며, 하향링크에서의 간섭량은 단말이 하향링크의 채널 상황을 판단하는데 중요하다. 일례로 송신 안테나가 한 개인 기지국에서 수신 안테나가 한 개인 단말로 신호를 전송할 경우, 단말은 기지국으로부터 수신된 기준 신호에서 하향링크로 수신할 수 있는 심볼당 에너지와 해당 심볼을 수신하는 구간에서 동시에 수신될 간섭량을 판단하여 Es/Io(간섭량 대 심볼당 에너지 비)를 결정해야 한다. 결정된 Es/Io는 데이터 전송 속도 또는 그에 상응하는 값으로 변환되어 기지국으로 채널 품질 지시자(CQI; Channel Quality Indicator)의 형태로 전송되며, 기지국이 단말에게 어떤 데이터 전송속도로 전송을 수행 할지를 판단하는 데 사용될 수 있다.

LTE, LTE-A 또는 NR 시스템의 경우 단말은 하향링크의 채널 상태에 대한 정보를 기지국에게 피드백하여 기지국의 하향링크 스케줄링에 활용할 수 있도록 한다. 즉, 단말은 하향링크로 기지국이 전송하는 기준 신호를 측정하고 여기에서 추출한 정보를 표준에서 정의하는 형태로 기지국으로 피드백하는 것이다. 상술한 바와 같이 에서 단말이 피드백하는 정보는 채널 상태 정보(channel state information)라 칭할 수 있으며, 채널 상태 정보는 다음의 세가지 정보를 포함할 수 있다.

- 랭크 지시자(RI; rank indicator): 단말이 현재의 채널 상태에서 수신할 수 있는 공간 레이어(spatial layer)의 개수

- 프리코딩 매트릭스 지시자(PMI; precoding matrix indicator): 단말이 현재의 채널상태에서 선호하는 프리코딩 행렬(precoding matrix)에 대한 지시자

- 채널 품질 지시자(CQI; channel quality indicator): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 최대 데이터 전송률(data rate)

CQI는 최대 데이터 전송률과 유사하게 활용될 수 있는 신호 대 간섭 잡음비(SINR; Signal to Interference plus Noise Ratio), 최대의 오류정정 부호화율(code rate) 및 변조 방식, 주파수당 데이터 효율 등으로 대체될 수도 있다.

상기 RI, PMI, CQI는 서로 연관되어 의미를 갖는다. 일 예로 규격에서 지원되는 프리코딩 행렬(precoding matrix)은 랭크 별로 다르게 정의되어 있다. 때문에 RI가 1의 값을 가질 때의 PMI 값 X와 RI가 2의 값을 가질 때의 PMI 값 X는 다르게 해석이 될 수 있다. 또한 단말은 자신이 기지국에 통보한 PMI와 X가 기지국에서 적용되었다는 가정 아래 CQI를 결정 한다. 즉, 단말이 RI_X, PMI_Y, CQI_Z를 기지국에 보고한 것은 랭크를 RI_X로 하고 PMI를 PMI_Y로 할 때 CQI_Z에 해당하는 데이터 전송률을 해당 단말이 수신할 수 있다고 보고하는 것과 같다. 이와 같이 단말은 CQI를 계산할 때에 기지국이 어떤 전송 방식을 수행할 지를 가정하여 해당 전송 방식으로 실제 전송을 수행하였을 때 최적화된 성능을 얻을 수 있도록 한다.

단말이 피드백하는 채널상태 정보인 RI, PMI, CQI는 주기적 또는 비주기적 또는 반영속적(semi-persistent) 형태로 피드백 될 수 있다. 기지국이 특정 단말의 채널 상태 정보를 비주기적으로 획득하고자 하는 경우, 기지국은 단말에 대한 DCI에 포함된 비주기적 피드백 지시자(또는 채널 상태 정보 요청 필드, 채널 상태 정보 요청 정보)를 이용하여 비주기적 피드백(또는 비주기적인 채널 상태 정보 보고)를 수행하도록 설정할 수 있다.

비주기적 피드백이 설정된 경우에 피드백 정보(또는 채널 상태 정보)는 RI, PMI, CQI를 포함하며 피드백 설정 (또는, 채널 상태 보고 설정)에 따라 RI와 PMI는 피드백 되지 않을 수도 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 이하 기술된 본 발명의 실시예는 유사한 기술적 배경 또는 채널 형태를 갖는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

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

본 개시의 발명에서는 테라헤르츠(THz; Tera-hertz) 대역을 포함한 무선 통신을 위한 프레임 구조를 제안한다. 본 개시는 기존 NR 시스템의 프레임 구조의 설계 원칙에 따라 보다 넓은 SCS를 지원하도록 확장 시 0.5 ms 마다 추가 심볼을 전송할 경우의 프레임 구조 및 기지국 및 단말 동작을 제안한다. 또한, 본 개시에서는 0.5 ms 마다 보조 수열을 전송하여 시스템 정보를 송수신하도록 하는 기지국 및 단말 동작을 제안한다. 또한, 다수의 조건에 기반하여 테라헤르츠 대역에 적합한 프레임 구조를 설계 하는 방식 및 구체적인 프레임 구조를 제안한다.

도 6은 NR 시스템의 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다. NR 시스템에서는 15, 30, 60, 120, 240kHz의 SCS이 지원된다. 각 SCS에 따른 슬롯 당 14개의 OFDM 심볼이 포함된다. 각 OFDM 심볼 구간은 순환 전치(CP; cyclic prefix)와 유효 심볼 길이의 합에 해당하며, 상기 CP는 OFDM 심볼의 마지막 부분이 복사되어 OFDM 심볼의 시작 부분에 삽입되는 것을 의미한다. CP 삽입을 통해 시간 축 상의 신호 퍼짐(time dispersion) 및 그에 따른 서브캐리어간 간섭을 줄여 서브캐리어간 직교성이 보호될 수 있다. 도 6은 FFT 사이즈(fast Fourier transform size)로 4096을 가정한 경우를 도시한 것으로, CP의 숫자는 샘플(sample, 이는 일정 시간 단위의 자원으로 이해될 수 있다)의 수를 의미한다.

SCS이 15kHz인 경우(600), 0.5ms 내에는 7개의 OFDM 심볼이 포함되며, 이 중 첫 번째 심볼(602)의 CP(cyclic prefix)의 길이는 다른 심볼의 CP의 길이보다 길다. 이는 슬롯 당 시간 단위의 수가 심볼의 개수로 나누어지지 않기 때문에, 1ms의 슬롯 길이에 맞도록 첫 번째 심볼의 CP 길이가 길어진 것이다. SCS가 30kHz인 경우(610), 0.5ms 내에는 14개의 OFDM 심볼이 포함되며, 이 중 첫 번째 심볼(612)의 CP의 길이는 다른 심볼의 CP의 길이보다 길다. 이는 15kHz SCS의 0.5ms에서의 첫 번째 OFDM 심볼(602)이 30kHz SCS의 0.5ms에서의 첫 번째 OFDM 심볼(612) 및 두 번째 OFDM 심볼(614)과 시간 동기화를 이루도록 결정되었기 때문이다. 즉 15kHz SCS의 0.5ms에서의 첫 번째 심볼(602)의 길이와 30kHz SCS의 0.5ms에서의 첫 번째 심볼(612) 및 두 번째 심볼(614)의 길이의 합은 같다.

SCS이 60kHz인 경우(620), 0.5ms 내에는 28개의 OFDM 심볼이 포함되며, 이 중 첫 번째 심볼(622)의 CP의 길이는 다른 심볼의 CP의 길이보다 길다. 이는 15kHz SCS의 0.5ms에서의 첫 번째 OFDM 심볼(602)이 60kHz SCS의 0.5ms에서의 첫 번째 OFDM 심볼(622), 두 번째 OFDM 심볼(624), 세 번째 OFDM 심볼(626) 및 네 번째 OFDM 심볼(628)과 시간 동기화를 이루도록 결정되었기 때문이다.

이와 유사하게 SCS가 120kHz인 경우(630), 0.5ms 내에는 56개의 OFDM 심볼이 포함되며, 0.5ms에서의 첫 번째 심볼(632)의 CP의 길이는 다른 심볼의 CP의 길이보다 길다. 또한 15kHz SCS의 0.5ms에서의 첫 번째 OFDM 심볼(602)은 120kHz SCS의 0.5ms에서의 첫 번째 OFDM 심볼(632) 및 8번째까지의 OFDM 심볼과 시간 동기화를 이루게 된다.

도 7은 SCS를 15kHz×2ⁿ으로 확장할 경우 OFDM 심볼의 일례를 도시한 도면이다. 일례로 n=8인 경우, 1ms 내에 256개의 슬롯이 포함되게 되고(700), 0.5ms 내에는 128개의 슬롯이 포함되게 된다. 0.5ms에서의 첫 번째 슬롯(710)의 길이는 3.9us로 이는 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이 때, 첫 번째 슬롯(710)의 첫 번째 OFDM 심볼(720)은 CP(722) 539.1ns와 유효 심볼 길이(724) 260.4ns를 포함한다. 즉 첫 번째 OFDM 심볼(720) 내에서 CP(722)가 차지하는 길이는 67.4%가 된다. 이와 달리, 두 번째 OFDM 심볼(730)은 CP(732) 18.3ns 및 유효 심볼 길이(734) 260.4ns를 포함하며, 이 경우 CP(732)가 차지하는 비율은 6.57%가 된다.

표 8은 각 SCS에 따른 0.5ms 시간 단위의 첫 번째 심볼에서 CP 가 차지하는 비율(CP 오버헤드)를 %로 표시한 것이다.

n	SCS (Hz)	CP overhead of the first symbol (%)
0	15000	7.2
1	30000	7.9
2	60000	9.2
3	120000	11.7
4	240000	16.3
5	480000	24.2
6	960000	36.3
7	1920000	51.6
8	3840000	67.4

상기 표에서 볼 수 있듯이, 테라헤르츠 또는 비욘드 5g 통신 시스템에서 사용될 수 있는 n=5 이상의 SCS의 경우, 첫 번째 심볼에서 CP가 차지하는 비율이 높다는 것을 알 수 있다. 본 개시는 상기 과도한 CP 오버헤드를 줄이고, 첫 번째 심볼을 유용하게 사용하기 위한 방법을 제안한다.

도 8a는 본 개시의 매 0.5ms 마다 첫 번째 심볼의 구조의 일례를 도시한 도면이다. 상기 첫 번째 심볼에 일반적인 심볼을 구성하는 CP(802)와 유효 심볼(또는 데이터, 804)이 존재한다고 할 경우 800과 같은 잔여 샘플이 존재할 수 있다. 표 9는 SCS에 따른 잔여 샘플의 수를 기술한 표이다. 아래 표 9에서는 5g 시스템 이후 사용될 수 있는 n=5 이상의 SCS가 적용되는 경우에 대해 기술하였다.

n	Scaling	Subcarrier Spacing (kHz)	FFT size (Number of samples for data symbol)	Number of samples of normal CP	Number of remaining samples	CP overhead of other’s symbols (%)	CP overhead of first symbol (%)
5	32	480	512	36	128	6.569	24.2
6	64	960	512	36	256	6.569	36.3
7	128	1920	512	36	512	6.569	51.6
8	256	3840	512	36	1024	6.569	67.4
9	512	7680	512	36	2048	6.569	80.3
10	1024	15360	512	36	4096	6.569	89.0

첫 번째 방법은 0.5ms마다 첫 번째 심볼의 잔여 샘플에 X개의 심볼을 추가적으로 할당하는 것이다. 하나의 OFDM 심볼 전송을 위해서는 CP를 위한 36개의 샘플 및 유효 심볼을 위한 512개의 샘플의 합인 548 개의 최소 샘플이 필요하다. 일례로 n=8인 경우 잔여 샘플의 수는 1024이므로, 1개의 OFDM 심볼이 할당될 수 있다. 아래 표 10은 SCS에 따라 추가적인 할당이 가능한 심볼의 수를 기술한 것이다.

n	Subcarrier Spacing (kHz)	데이터 심볼에 할당되는 샘플의 수	CP에 할당되는 샘플의 수	0.5 ms 당 가장 앞 심볼 앞에 남아 있는 샘플의 수	0.5 ms 당 slot 0에 할당 가능한 추가 심볼 수
0	15	512	36	4	0
1	30	512	36	8	0
2	60	512	36	16	0
3	120	512	36	32	0
4	240	512	36	64	0
5	480	512	36	128	0
6	960	512	36	256	0
7	1920	512	36	512	0
8	3840	512	36	1024	1
9	7680	512	36	2048	3
10	15360	512	36	4096	7

표 10은 하나의 심볼에서 유효 심볼 부분에 할당된 샘플의 수를 512라 가정한 것이나, 샘플의 수를 1024, 2048, 4096으로도 단순히 확장 가능하다.

상기 표 10에 따르면, n=8의 경우 1개, n=9의 경우 3개, n=10의 경우 7개의 추가 심볼이 최대로 할당될 수 있음이 개시되어 있으나, 본 개시는 이에 제한되지 않으며 할당되는 심볼의 개수는 달라질 수 있다. 일례로 n=10일 경우 7개 이하의 심볼이 새롭게 할당될 수 있다.

도 8b는 본 개시에 따른 SCS이 15×2ⁿ kHz (n>=8) 인 경우의 시간 도메인에서의 슬롯 및 심볼 구조의 일례를 도시한 도면이다. 도 8b에 따르면 NR 시스템의 설계 원칙과 동일하게 0.5 ms 마다 2^n-1 개의 슬롯이 할당되어 있다. 또한, NR 시스템과 동일하게 슬롯 k (1≤k≤2^n-1 - 1)(860)에는 14개의 심볼(880)이 할당되어 있으나 반면 본 개시의 발명에 따르면 슬롯 0 (850)에 X개의 추가 심볼을 할당되어 총 14+X개의 심볼(870)이 할당될 수 있다. 또한 추가 심볼 X개 할당 후 남는 샘플은 CP를 위해 사용될 수 있으며, 일례로 가장 첫 심볼의 CP가 잔여 샘플의 수만큼 길어질 수 있다.

도 9는 추가 심볼 할당 시 기지국이 수행하는 동작의 일례를 도시한 도면이다. 먼저, 기지국은 할당되는 추가 심볼 개수 (일례로 X개) 정보를 RRC 시그널링(radio resource control signaling 또는 higher layer signaling), MIB(master information block), SIB(system information block, 시스템 정보(system information)과 혼용될 있다)등을 통해 전송 가능하다. 추가 심볼 개수 정보는 X의 값을 직접적으로 지시하거나 또는 플래그(flag), 비트맵 등을 통해 간접적으로 지시하는 것이 될 수 있으며, 각 SCS에 따른 X의 값이 지시될 수 있다. (900). 또는 기지국 구현 시 n 값에 따라 X의 값이 미리 설정되거나 또는 규격 상에 X의 값이 정의되는 것 또한 가능하다. 또는 기지국은 X의 값을 시그널링하지 않으며 단말은 추가 심볼 할당 여부를 블라인드하게 검출해야 할 수 있다. 이들과 같은 경우 900 단계는 생략될 수 있다. 기지국은 0.5 ms 마다 가장 첫 번째 슬롯에 X개의 추가 심볼을 포함하여 총 14+X 개의 심볼이 할당되어 있다는 것을 고려하여 전송 블록 사이즈(transport block size) 결정, (데이터) 스케줄링, 자원 할당 등의 과정을 수행한다 (910). 기지국은 일례로 데이터 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 단말로 전송할 수 있으며, 상기 데이터 할당 정보는 추가 할당된 심볼을 포함하는 자원을 지시할 수 있다. 기지국은 추가 심볼에도 데이터를 매핑(mapping)하여 단말에게 데이터를 전송한다 (920). 또는 기지국은 추가 심볼에서 단말로부터 데이터를 수신할 수 있다. 상기 기술된 각 단계는 일례에 불과하며, 그 순서가 변경되거나 또는 하나 이상의 기술된 단계가 생략되거나 기술되지 않은 단계가 부가되어 본 실시예가 수행될 수 있다.

도 10은 추가 심볼 할당 시 단말이 수행하는 동작의 일례를 도시한 도면이다. 단말은 기지국의 시그널링을 통해 추가 심볼 개수 정보(일례로 X개)를 획득할 수 있다. 일례로 추가 심볼 개수 정보는 RRC 시그널링, MIB, SIB 등을 통해 획득 가능하다. 추가 심볼 개수 정보는 X의 값을 직접적으로 지시하거나 또는 플래그(flag), 비트맵 등을 통해 간접적으로 지시하는 것이 될 수 있으며, 각 SCS에 따른 X의 값이 지시될 수 있다. 또는 단말 구현 시 n 값에 따라 추가 심볼 개수 X 정보를 미리 설정되거나, 또는 규격 상에 X의 값이 정의되는 것 또한 가능하다. 또는 단말은 블라인드하게 추가 심볼 할당 여부를 검출하고, X값을 획득할 수 있다. 이와 같은 방법으로 단말은 n 값 정보 획득 시 이에 해당하는 X 정보를 획득 가능하다 (1000). 이후 단말은 일례로 데이터 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있으며, 상기 데이터 할당 정보는 추가 할당된 심볼을 포함하는 자원을 지시할 수 있다. 그 후 단말은 0.5 ms 마다 첫 번째 슬롯인 슬롯 0에서 14+X개의 심볼에 할당되어 있는 데이터를 수신한다 (1010). 이 때 단말은 추가 할당된 심볼에서 데이터 심볼을 디매핑(demapping)할 수 있다. 또는 단말은 슬롯 0에서 14+X개의 심볼을 이용해 기지국으로 데이터를 전송한다. 상기 기술된 각 단계는 일례에 불과하며, 그 순서가 변경되거나 또는 하나 이상의 기술된 단계가 생략되거나 기술되지 않은 단계가 부가되어 본 실시예가 수행될 수 있다.

표 11은 0.5 ms 마다의 첫 번째 슬롯에 X개의 추가 심볼 할당 후에, 0.5 ms 정렬(alignment)를 만족하기 위해 여전히 남아 있는 샘플의 수를 나타낸 표이다.

n	Scaling	Subcarrier Spacing (kHz)	FFT size (number of samples for data symbol)	number of samples of normal CP	number of remaining samples (before)	Additional symbol in the first slot in 0.5 ms	# of remaining samples (after)
0	1	15	512	36	4	0	4
1	2	30	512	36	8	0	8
2	4	60	512	36	16	0	16
3	8	120	512	36	32	0	32
4	16	240	512	36	64	0	64
5	32	480	512	36	128	0	128
6	64	960	512	36	256	0	256
7	128	1920	512	36	512	0	512
8	256	3840	512	36	1024	1	476
9	512	7680	512	36	2048	3	404
10	1024	15360	512	36	4096	7	206

예를 들어, n=8 인 경우, 0.5ms마다의 첫 번째 슬롯에 X=1개의 추가 심볼이 할당되었고, 그 이후에도 총 476개의 샘플이 남아있게 된다. 이러한 남아있는 샘플을 이용해 추가적인 시퀀스를 전송함으로써 효율적인 자원 활용이 가능할 수 있다. 이러한 방법은 상기 기술한 추가 심볼 할당의 일례와 함께 또는 각자 사용될 수 있다.

도 11은 0.5 ms 마다 남아 있는 샘플을 보조 수열로 사용하는 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다. 슬롯 k (1≤k≤2^n-1 - 1) 의 구조의 경우 기존 NR 시스템과 동일하며, 하나의 슬롯에 14개의 심볼이 할당된다. 그러나 본 발명에서는 0.5 ms 마다의 첫 번째 슬롯 0(1100)에는 X 개의 추가 심볼이 할당되어 총 14+X개의 심볼이 포함되며, 남아 있는 Y개의 샘플(1110)을 이용해 보조 수열(complementary sequence)를 송수신하는 방법을 제안한다. 이러한 보조 수열은 0.5ms마다 가장 앞 자원을 이용해 송수신될 수 있다. 일례로, 표 11에서 나타난 바와 같이 n=8 인 경우, 476개의 샘플의 길이를 가지는 보조 수열이 0.5 ms 마다 전송될 수 있다. 또한 보조 수열에 사용되는 샘플의 수는 반드시 SCS의 값에 따라 (추가 심볼 할당 후 또는 추가 심볼 할당이 없는 경우) 잔여 샘플을 모두 사용해야 하는 것은 아니며, 표 11에 기술된 잔여 샘플의 수보다 작을 수 있다. 이 경우 특정 심볼의 CP의 길이가 길어지는 것도 가능하다. 일례로 슬롯에 포함된 첫 심볼의 CP의 길이가 길어지는 것도 가능하다.

상기 보조 수열은 기지국의 시스템 정보 전송 또는 제어 정보 전송을 위해 사용될 수 있으며, 또는 단말의 상향링크 제어 정보의 전송을 위해 사용될 수 있다. 일례로 상기 보조 수열은 MIB 또는 SIB에 포함되는 정보 중 적어도 하나를 정보를 지시할 수 있다. 일례로 상기 보조 수열은 하향링크로 전송되는 경우 시스템 프레임 번호 정보, SIB1을 수신하기 위한 제어 채널에 관련된 정보 또는 그 일부를 포함할 수 있다. 상기 보조 수열이 상향링크로 전송되는 경우 상기 보조 수열은 스케줄링 요청(scheduling request, 또는 상향링크 데이터를 전송하기 위해 기지국의 자원 할당을 요청하는 정보) 또는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 보조 수열은 일례로 자도프-추 시퀀스(Zadoff-chu sequence) 시퀀스 또는 하다마드 행렬(Hadamard matrix)의 각 행이 수열을 이루는 하다마드(Hadamard sequence) 가 될 수 있다. 일례로 자도프-추 시퀀스가 이용될 경우, 자도프-추 시퀀스 중 u를 이용한 루트 시퀀스의 n번째 위치의 값은

과 같을 수 있으며, c_f= N_ZCmod 2, N_ZC는 시퀀스의 길이에 해당하며, q는 순환 시프트(cyclic shift) 값에 해당한다. 이 때 u와 q의 값을 이용해 각 보조 수열이 지시하고자 하는 정보를 나타낼 수 있다.

일례로 상기 보조 수열은 송신단에 의해 특정 개수의 정보를 기반으로 생성될 수 있으며, 수신단은 마찬가지로 특정 개수의 정보를 기반으로 가능한 수열을 생성해 송신단이 전송한 수열을 수신해 시간 도메인에서의 상관(correlation)을 판단해 가장 높은 상관도를 보이는 수열을 송신단이 전송한 것으로 판단할 수 있다.

도 12 는 n 값에 따라 0.5 ms 마다 보조 수열이 송수신되는 경우 기지국의 동작의 일례를 도시한 도면이다. 먼저 기지국은 SCS의 n 값에 따라 보조 수열의 길이를 결정하고, 전송하고자 하는 시스템 정보를 기반으로 각 보조 수열과 시스템 정보를 대응시킨다. 여기서 시스템 정보는 MIB 또는 SIB의 일부 등이 될 수 있다. 기지국은 각 보조 수열과 대응된 시스템 정보에 대한 매핑 관계를 단말에게 RRC 시그널링, 또는 MIB 또는 SIB를 통해 공유하거나 또는 상기 매핑 관계는 기 설정 가능하거나 또는 규격 상에 정해져 있을 수 있다. 이 경우 별도의 시그널링은 필요하지 않을 수 있다 (1200). 그 후 기지국은 보조 수열이 전송된다는 정보를 RRC 시그널링, MIB, SIB 등을 통해 단말에게 알리거나, 또는 보고 수열의 전송 여부는 기 설정되거나 규격 상에 정해져 있을 수 있다. 이 경우 보조 수열 전송 여부를 지시하는 정보는 추가 심볼 할당 여부를 지시하는 정보와 같은 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 또는 기지국은 보조 수열 전송 여부를 알리지 않더라도 단말은 블라인드하게 보조 수열 전송 여부를 검출할 수 있다. 이 경우 보고 수열이 전송되었다는 시그널링은 생략될 수 있다(1210). 이 후, 기지국은 n값에 따라 0.5 ms 마다 남는 Y개의 샘플 길이의 보조 수열을 생성한다 (1220). 기지국은 0.5 ms 의 경계마다 가장 먼저 위치하는 샘플(또는 시간 자원)에서 보조 수열을 전송한다 (1230). 또는 단말은 0.5ms의 경계마다 가장 먼저 위치하는 샘플에서 보조 수열을 전송할 수 있으며, 이러한 보조 수열은 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 제어 정보 중 특정 정보를 기반으로 생성될 수 있다.

도 13은 n 값에 따라 0.5 ms 마다 보조 수열이 송수신되는 경우 단말의 동작의 일례를 도시한 도면이다. 단말은 일례로 MIB를 통해 또는 전송 대역을 기반으로 n 값을 확인하고 이에 해당하는 보조 수열의 길이 및 전송되는 보조 수열의 종류와 이에 대응되는 시스템 정보의 매핑 관계 정보를 획득한다 (1300). 이러한 획득은 RRC 시그널링, MIB 또는 SIB 등을 통해 가능하다. 또는 상기 매핑 관계 정보는 기 설정 가능하거나 또는 규격 상에 정해져 있을 수 있다. 단말은 보조 수열이 전송되는지 여부를 MIB, SIB 또는 RRC 시그널링과 같은 별도의 시그널링을 통해 인지하거나, 또는 기설정하는 과정을 통해 인지하거나, 또는 블라인드한 방식으로 검출할 수 있다. 이 경우 보조 수열 전송 여부를 지시하는 정보는 추가 심볼 할당 여부를 지시하는 정보와 같은 시그널링을 통해 수신될 수 있다. 여기서 블라인드 검출이란, 단말이 이미 알고 있는 보조 수열과 수신한 수열의 상관을 취해 상관도가 특정 임계치 이상 나올 경우 단말은 보조 수열이 전송된다고 판단하는 것에 해당한다. 또는 보조 수열 전송 여부는 규격 상에 정해져 있을 수 있다 (1310). 그 후, 단말은 n 값에 따라 0.5 ms 경계마다 가장 먼저 위치한의 기정의된 수의 샘플을 보조 수열에 해당하는 것으로 인식하여 수신한다 (1320). 단말은 수신된 샘플과 기 정의된 보조 수열의 상관을 취해 가장 높은 상관도를 보이는 보조 수열을 선택한다 (1330). 그 후 단말은 가장 높은 상관도를 보인 보조 수열과 시스템 정보 간의 매핑 관계를 통해 보조 수열에 대응되는 시스템 정보를 획득한다 (1340).

도 14는 각 SCS에 따른 추가 심볼과 보조 심볼 할당의 일례를 도시한 도면이다. 도 14에 따르면, n=8인 경우, 슬롯 0에는 1개의 추가 심볼이 할당될 수 있다(1400). 이 경우 잔여 샘플(1402)의 수는 1024로, 보조 수열(1404)에는 476 개의 샘플이 할당되고, 추가 심볼(1406)에는 548개의 샘플이 할당될 수 있다. N=9인 경우, 슬롯 0에는 3개의 추가 심볼이 할당될 수 있다(1410). 이 때 잔여 샘플(1412)의 수는 2048로, 보조 수열(1413)에는 404개의 샘플이 할당되고 각 추가 심볼(1414, 1415, 1416)에는 각각 548개씩의 샘플이 할당될 수 있다. 또는 보조 수열이 할당되지 않을 경우, 추가 심볼(1417, 1418, 1419)에는 각각 684, 682, 682 개의 샘플이 할당될 수 있다. 이 경우 각 추가 심볼 내의 CP의 길이가 길어질 수 있다.

n=10의 경우 슬롯 0에는 7개의 추가 심볼이 할당될 수 있다(1420). 이 경우 잔여 샘플(1422)의 수는 4096으로, 보조 수열(1424)에는 206개의 샘플이 할당되고, 각 7개의 추가 심볼(1426)에 각각 548개의 샘플이 할당될 수 있다. 또는 보조 수열이 할당되지 않을 경우 7개의 추가 심볼(1428)에는 각각 586, 585, 585, 585, 585, 585, 585개의 샘플이 할당될 수 있다. 도 14에 도시된 보조 수열과 추가 심볼의 샘플의 수는 일례에 불과하며, 본 발명은 구체적인 샘플의 수에 제약되지 않는다.

또한 보조 수열은 유효 심볼 부분과 동일 샘플링 레이트를 유지하는 방법으로 생성될 수 있다. 일례로 FFT 사이즈가 1024인 경우 600개의 변조 심볼(modulated symbol)이 IFFT 부에 입력될 경우, 채널 대역폭은 Δf×600이 된다(Δf=SCS). 또한 유효 심볼의 길이는 OFDM 심볼이므로 T = 1/Δf 가 된다. 만약 보조 수열에 사용되는 샘플의 수가 128개로, T/8에 해당한다면, 보조 수열의 길이 역시 600/8 = 75로 75 길이의 보조 수열이 IFFT 부에 입력될 수 있다. 이 경우 채널 대역폭은 8 Δf×75로 유효 심볼 부분의 채널 대역폭과 동일해질 수 있다.

아래는 LTE 또는 NR 시스템에서 사용되는 프레임 구조 이외의 새로운 프레임 구조를 제안한다. 구체적으로 본 개시에서는 새로운 프레임 구조를 설계하기 위한 다음과 같은 조건을 제시하고 각 조건을 모두 또는 일부 만족하는 프레임 구조를 제안한다.

조건 A는 SCS을

, l≥0인 정수,

또는

, l, m, n은 0 이상의 정수로 제한하는 것이다. 이는 PLL(phase locked loop) 클락 증식(PLL clock multiplication)을 고려한 것이나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 또한 위상 잡음(phase noise)를 고려해 2.8 내지 3.4 MHz 내의 SCS을 선택하였다.

조건 B는 슬롯 정렬(Slot alignment) 조건으로 일반 CP(Normal CP)를 가지는 심볼로 구성된 슬롯과 확장 CP(extended CP, 이는 보다 딜레이가 길어질 수 있는 통신 환경을 고려한 것일 수 있다)를 가지는 심볼로 구성된 슬롯간 길이가 동일해야 하는 조건이다. 도 15는 슬롯 정렬의 일례를 도시한 도면이다. 도 15에 따르면, 일반 CP를 가진 심볼 M개가 슬롯에 포함되고(1500) 확장 CP를 가진 심볼 N개가 슬롯에 포함(1510)될 때, 슬롯의 길이는 동일하다. 이 경우 M×(일반 CP의 길이 + 유효 심볼의 길이) = N× (확장 CP의 길이 + 유효 심볼의 길이)가 만족되어야 한다.

조건 C는 모든 심볼의 CP가 동일하다는 조건이다.

조건 D는 다수개의 슬롯이의 1ms에 정확하게 팩킹(packing)이 되는 조건이다. 즉 다수개의 슬롯의 길이의 합이 1ms가 되는 것을 의미한다.

도 16은 조건 A로 SCS를

, l≥0인 정수,

으로 하고, 조건 B, 조건 C를 만족시키는 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다. 도 16은 조건 A에서 SCS을 2.7MHz 내지 3.4MHz 범위에서 선택하고, 조건 B와 조건 C를 만족하면서, 일반 CP의 길이는 20 내지 24 ns, 확장 CP의 길이는 40 내지 50 ns 범위에서 선택한 프레임 구조의 일례이다. 도 16에 따르면, 상기 조건 A, B 및 C를 만족하는 SCS 및 이 경우의 일반 CP 및 확장 CP의 경우의 심볼의 길이, 유효 심볼의 길이, 일반 CP 및 확장 CP의 길이, 일반 CP의 오버헤드, 확장 CP의 오버헤드, 일반 CP 및 확장 CP가 사용되는 경우 슬롯 당 심볼의 수, 슬롯의 길이가 도시되었다. 도 16에 기술된 샘플 수는 FFT 사이즈가 512인 경우, 즉 유효 심볼의 샘플 수가 512인 경우를 가정하였으나, 본 개시의 발명은 본 예시에 제한되지 않는다.

일례로 SCS가 2880kHz인 경우, 일반 CP를 포함하는 심볼의 길이는 3.69*10^-7s이 될 수 있고, 확장 CP를 포함하는 심볼의 길이는 3.91*10^-7s 이 될 수 있으며, 한 심볼 내 유효 심볼의 길이는 3.47*10^-7s 가 될 수 있다. 이 경우 일반 CP의 길이는 2.17*10^-8s이 될 수 있으며, 확장 CP의 길이는 4.34*10^-8s이 될 수 있다. 이 때 한 슬롯에 일반 CP를 가진 심볼은 18개 포함되고, 확장 CP를 가진 심볼은 17개 포함될 수 있으며, 슬롯의 길이는 6.64*10^-6s이 가 될 수 있다.

기지국과 단말은 이러한 프레임 구조를 기반으로 신호를 송수신할 수 있다.

도 17은 조건 A로

, l≥0인 정수,

으로 하고, 조건 B, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다. 도 17은 조건 A에서 SCS을 2.6MHz 내지 3.0MHz 범위에서 선택하고, 조건 B, 조건 C, 조건 D를 만족하면서, 일반 CP의 길이는 20 내지 24 ns, 확장 CP의 길이는 40 내지 50 ns 범위에서 선택한 프레임 구조의 일례이다. 도 17에 따르면, 상기 조건 A, B, C 및 D를 만족하는 SCS 및 이 경우의 일반 CP 및 확장 CP의 경우의 슬롯 당 심볼의 수, 1ms 내 슬롯의 수, 슬롯의 길이, 일반 CP ㅁ치 확장 CP의 경우 심볼의 길이, 유효 심볼의 길이, 일반 CP 및 확장 CP의 샘플의 수, 일반 CP의 오버헤드, 확장 CP의 오버헤드가 도시되었다. 도 17에 기술된 샘플 수는 FFT 사이즈가 512인 경우, 즉 유효 심볼의 샘플 수가 512인 경우를 가정하였으나, 본 개시의 발명은 본 예시에 제한되지 않는다.

도 18은 조건 A로 SCS를

, l, m, n은 0 이상의 정수로 하고, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다. 도 18은 조건 A에서 SCS을 2.4MHz 내지 4.1MHz 범위에서 선택하고, 조건 C, 조건 D를 만족하면서, 일반 CP의 길이는 15 내지 70 ns 범위에서 선택하고, 슬롯 당 심볼 수가 9를 만족하는 프레임 구조의 예시이다. 도 18에 따르면, 상기 조건 A, C 및 D를 만족하는 SCS, 각 SCS에 따른 1ms에 팩킹된 슬롯의 수, CP의 샘플 수, CP를 포함하는 심볼의 길이, 유효 심볼의 길이, CP의 길이가 각각 도시되었다. 도 18에 기술된 샘플 수는 FFT 사이즈가 512인 경우, 즉 유효 심볼의 샘플 수가 512인 경우를 가정하였으나, 본 개시의 발명은 본 예시에 제한되지 않는다.

기지국과 단말은 이러한 프레임 구조를 기반으로 신호를 송수신할 수 있다.도 19는 조건 A로 SCS를

, l, m, n은 0 이상의 정수로 하고, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다. 도 19는 조건 A에서 SCS을 2.4MHz 내지 4.1MHz 범위에서 선택하고, 조건 C, 조건 D를 만족하면서, 일반 CP의 길이는 15 내지 70 ns 범위에서 선택하고, 슬롯 당 심볼 수가 10을 만족하는 프레임 구조의 예시이다. 도 19에 따르면, 상기 조건 A, C 및 D를 만족하는 SCS, 각 SCS에 따른 1ms에 팩킹된 슬롯의 수, CP의 샘플 수, CP를 포함하는 심볼의 길이, 유효 심볼의 길이, CP의 길이가 각각 도시되었다. 도 19에 기술된 샘플 수는 FFT 사이즈가 512인 경우, 즉 유효 심볼의 샘플 수가 512인 경우를 가정하였으나, 본 개시의 발명은 본 예시에 제한되지 않는다.

도 20은 조건 A로 SCS를

, l, m, n은 0 이상의 정수로 하고, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 또다른 일례를 도시한 도면이다. 도 20은 조건 A에서 SCS을 2.4MHz 내지 4.1MHz 범위에서 선택하고, 조건 C, 조건 D를 만족하면서, 일반 CP의 길이는 15 내지 70 ns 범위에서 선택하고, 슬롯 당 심볼 수가 12를 만족하는 프레임 구조의 예시이다. 도 20에 따르면, 상기 조건 A, C 및 D를 만족하는 SCS, 각 SCS에 따른 1ms에 팩킹된 슬롯의 수, CP의 샘플 수, CP를 포함하는 심볼의 길이, 유효 심볼의 길이, CP의 길이가 각각 도시되었다. 도 20에 기술된 샘플 수는 FFT 사이즈가 512인 경우, 즉 유효 심볼의 샘플 수가 512인 경우를 가정하였으나, 본 개시의 발명은 본 예시에 제한되지 않는다.

도 21은 조건 A로 SCS를

, l, m, n은 0 이상의 정수로 하고, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 또다른 일례를 도시한 도면이다. 도 21은 조건 A에서 SCS을 2.4MHz 내지 4.5MHz 범위에서 선택하고, 조건 C, 조건 D를 만족하면서, 일반 CP의 길이는 15 내지 70 ns 범위에서 선택하고, 슬롯 당 심볼 수가 15를 만족하는 프레임 구조의 예시이다. 도 21에 따르면, 상기 조건 A, C 및 D를 만족하는 SCS, 각 SCS에 따른 1ms에 팩킹된 슬롯의 수, CP의 샘플 수, CP를 포함하는 심볼의 길이, 유효 심볼의 길이, CP의 길이가 각각 도시되었다. 도 21에 기술된 샘플 수는 FFT 사이즈가 512인 경우, 즉 유효 심볼의 샘플 수가 512인 경우를 가정하였으나, 본 개시의 발명은 본 예시에 제한되지 않는다.

도 22는 조건 A로 SCS를

, l, m, n은 0 이상의 정수로 하고, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 또다른 일례를 도시한 도면이다. 도 22는 조건 A에서 SCS을 2.4MHz 내지 4.5MHz 범위에서 선택하고, 조건 C, 조건 D를 만족하면서, 일반 CP의 길이는 15 내지 70 ns 범위에서 선택하고, 슬롯 당 심볼 수가 16를 만족하는 프레임 구조의 예시이다. 도 22에 따르면, 상기 조건 A, C 및 D를 만족하는 SCS, 각 SCS에 따른 1ms에 팩킹된 슬롯의 수, CP의 샘플 수, CP를 포함하는 심볼의 길이, 유효 심볼의 길이, CP의 길이가 각각 도시되었다. 도 22에 기술된 샘플 수는 FFT 사이즈가 512인 경우, 즉 유효 심볼의 샘플 수가 512인 경우를 가정하였으나, 본 개시의 발명은 본 예시에 제한되지 않는다.

도 23은 조건 A로 SCS를

, l, m, n은 0 이상의 정수로 하고, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 또다른 일례를 도시한 도면이다. 도 23은 조건 A에서 SCS을 2.4MHz 내지 4.5MHz 범위에서 선택하고, 조건 C, 조건 D를 만족하면서, 일반 CP의 길이는 15 내지 70 ns 범위에서 선택하고, 슬롯 당 심볼 수가 18을 만족하는 프레임 구조의 예시이다. 도 23에 따르면, 상기 조건 A, C 및 D를 만족하는 SCS, 각 SCS에 따른 1ms에 팩킹된 슬롯의 수, CP의 샘플 수, CP를 포함하는 심볼의 길이, 유효 심볼의 길이, CP의 길이가 각각 도시되었다. 도 23에 기술된 샘플 수는 FFT 사이즈가 512인 경우, 즉 유효 심볼의 샘플 수가 512인 경우를 가정하였으나, 본 개시의 발명은 본 예시에 제한되지 않는다.

도 24는 조건 A로 SCS를

, l, m, n은 0 이상의 정수로 하고, 조건 C, 조건 D를 만족시키는 프레임 구조의 또다른 또다른 일례를 도시한 도면이다. 도 24는 조건 A에서 SCS을 2.4MHz 내지 4.5MHz 범위에서 선택하고, 조건 C, 조건 D를 만족하면서, 일반 CP의 길이는 15 내지 70 ns 범위에서 선택하고, 슬롯 당 심볼 수가 20을 만족하는 프레임 구조의 예시이다. 도 24에 따르면, 상기 조건 A, C 및 D를 만족하는 SCS, 각 SCS에 따른 1ms에 팩킹된 슬롯의 수, CP의 샘플 수, CP를 포함하는 심볼의 길이, 유효 심볼의 길이, CP의 길이가 각각 도시되었다. 도 24에 기술된 샘플 수는 FFT 사이즈가 512인 경우, 즉 유효 심볼의 샘플 수가 512인 경우를 가정하였으나, 본 개시의 발명은 본 예시에 제한되지 않는다.

본 발명의 상기 실시 예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 제어부가 각각 도 25와 도 26에 도시되어 있다. 상기 실시 예에 해당하는 통신 시스템에서 하향링크 제어채널 및 데이터채널을 송수신하는 방법을 적용하기 위한 기지국과 단말의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.

구체적으로 도 25는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 25에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 처리부(2501), 수신부(2502), 송신부(2503)을 포함할 수 있다.

단말기 처리부(2501)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 단말기의 처리부(2501)는 본 발명의 실시예에 따르는 기지국이 추가로 할당해 전송하는 심볼을 수신 및 디코딩하고, 보조 수열을 수신 및 확인하여 시스템 정보를 확인하는 과정 등을 수행하도록 제어할 수 있다. 단말기 수신부(2502)와 단말기 송신부(2503)를 통칭하여 본 발명의 실시예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말기 처리부(2501)로 출력하고, 단말기 처리부(2501)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

도 26는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 26에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 처리부(2601), 수신부(2602), 송신부(2603)을 포함할 수 있다.

기지국 처리부(2601)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 기지국의 처리부(2601)는 본 발명의 실시예에 따하 n 값에 따라 0.5 ms 마다의 가장 먼저 위치한 슬롯에 추가로 할당된 X개의 추가 심볼을 이용해 신호를 전송하고 또는/및 보조 수열에 해당하는 시스템 정보를 정의하고 추가 할당된 심볼 앞 Y 샘플에서 보조 수열을 전송하여 단말에게 필요한 정보를 전송하도록 제어할 수 있다. 기지국 수신부(2602)와 기지국 송신부(2603)를 통칭하여 본 발명의 실시예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(2601)로 출력하고, 기지국 처리부(2601)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

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

Claims

통신 시스템의 기지국이 수행하는 방법에 있어서,
단말과 신호를 송수신할 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)을 확인하는 단계;
상기 단말로 추가 심볼의 할당 여부 또는 추가 심볼의 개수 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계;
상기 추가 심볼의 할당을 기반으로, 데이터를 위한 데이터 할당 정보를 생성하는 단계;
상기 단말로 상기 데이터 할당 정보 및 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함하며,
상기 추가 심볼은 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 앞부분에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 추가 심볼의 개수는 상기 서브캐리어 스페이싱에 기반하며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15×2ⁿ kHz이고 n이 8인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 1개이며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15Х2ⁿ kHz이고 n이 9인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 3개이며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15Х2ⁿ kHz이고 n이 10인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 7개인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말로 보조 수열 전송 여부 또는 보조 수열과 상기 보조 수열가 포함하는 정보의 매핑 관계 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 전송하는 단계를 더 포함하며,
상기 보조 수열은 상기 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 첫 샘플부터 상기 추가 심볼 전까지의 샘플에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서,
상기 단말로 전송하고자 하는 제어 정보를 확인하는 단계;
상기 제어 정보에 상응하는 상기 보조 수열을 생성하는 단계; 및
상기 보조 수열을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 제어 정보는 MIB(master information block), SIB(system information block) 또는 RRC(radio resource control) 시그널링에 포함된 정보 적어도 하나를 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
통신 시스템의 단말이 수행하는 방법에 있어서,
기지국과 신호를 송수신할 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)을 확인하는 단계;
상기 기지국으로부터 추가 심볼의 할당 여부 또는 추가 심볼의 개수 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 수신하는 단계;
상기 기지국으로부터 데이터를 위한 데이터 할당 정보를 수신하는 단계;
상기 기지국으로부터 상기 데이터 할당 정보을 기반으로 상기 추가 심볼 상에서 상기 데이터를 수신하는 단계를 포함하며,
상기 추가 심볼은 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 앞부분에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
6항에 있어서,
상기 추가 심볼의 개수는 상기 서브캐리어 스페이싱에 기반하며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15Х2ⁿ kHz이고 n이 8인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 1개이며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15Х2ⁿ kHz이고 n이 9인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 3개이며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15Х2ⁿ kHz이고 n이 10인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 7개인 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 기지국으로부터 보조 수열 전송 여부 또는 보조 수열과 상기 보조 수열가 포함하는 정보의 매핑 관계 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 수신하는 단계를 더 포함하며,
상기 보조 수열은 상기 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 첫 샘플부터 상기 추가 심볼 전까지의 샘플에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 보조 수열을 수신하는 단계;
복수의 수열과 상기 보조 수열의 상관도를 확인하는 단계; 및
상기 확인된 상관도 중 가장 높은 상관도에 해당하는 수열에 대응되는 제어 정보를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 제어 정보는 MIB(master information block), SIB(system information block) 또는 RRC(radio resource control) 시그널링에 포함된 정보 적어도 하나를 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
통신 시스템의 기지국에 있어서,
송수신부; 및
단말과 신호를 송수신할 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)을 확인하고, 상기 단말로 추가 심볼의 할당 여부 또는 추가 심볼의 개수 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 전송하고, 상기 추가 심볼의 할당을 기반으로, 데이터를 위한 데이터 할당 정보를 생성하고, 상기 단말로 상기 데이터 할당 정보 및 상기 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 추가 심볼은 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 앞부분에 할당되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제11항에 있어서,
상기 추가 심볼의 개수는 상기 서브캐리어 스페이싱에 기반하며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15Х2ⁿ kHz이고 n이 8인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 1개이며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15Х2ⁿ kHz이고 n이 9인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 3개이며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15Х2ⁿ kHz이고 n이 10인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 7개인 것을 특징으로 하는 기지국.
제11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 단말로 보조 수열 전송 여부 또는 보조 수열과 상기 보조 수열가 포함하는 정보의 매핑 관계 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 전송하도록 더 제어하고,
상기 보조 수열은 상기 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 첫 샘플부터 상기 추가 심볼 전까지의 샘플에 위치하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제13항에 있어서,
상기 제어부는 상기 단말로 전송하고자 하는 제어 정보를 확인하고, 상기 제어 정보에 상응하는 상기 보조 수열을 생성하고, 상기 보조 수열을 전송하도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제14항에 있어서,
상기 제어 정보는 MIB(master information block), SIB(system information block) 또는 RRC(radio resource control) 시그널링에 포함된 정보 적어도 하나를 지시하는 것을 특징으로 하는 기지국.
통신 시스템의 단말에 있어서,
송수신부; 및
기지국과 신호를 송수신할 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)을 확인하고, 상기 기지국으로부터 추가 심볼의 할당 여부 또는 추가 심볼의 개수 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 수신하고, 상기 기지국으로부터 데이터를 위한 데이터 할당 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 상기 데이터 할당 정보을 기반으로 상기 추가 심볼 상에서 상기 데이터를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 추가 심볼은 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 앞부분에 할당되는 것을 특징으로 하는 단말.
제16항에 있어서,
상기 추가 심볼의 개수는 상기 서브캐리어 스페이싱에 기반하며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15Х2ⁿ kHz이고 n이 8인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 1개이며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15Х2ⁿ kHz이고 n이 9인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 3개이며,
상기 서브캐리어 스페이싱이 15Х2ⁿ kHz이고 n이 10인 경우 상기 추가 심볼의 개수는 최대 7개인 것을 특징으로 하는 단말.
제16항에 있어서,
상기 제어부는 상기 기지국으로부터 보조 수열 전송 여부 또는 보조 수열과 상기 보조 수열가 포함하는 정보의 매핑 관계 중 적어도 하나를 지시하는 정보를 포함하는 신호를 수신하도록 더 제어하고,
상기 보조 수열은 상기 0.5ms 경계마다의 첫 슬롯의 가장 첫 샘플부터 상기 추가 심볼 전까지의 샘플에 위치하는 것을 특징으로 하는 단말.
제18항에 있어서,
상기 제어부는 상기 보조 수열을 수신하고, 복수의 수열과 상기 보조 수열의 상관도를 확인하고, 상기 확인된 상관도 중 가장 높은 상관도에 해당하는 수열에 대응되는 제어 정보를 확인하도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제19항에 있어서,
상기 제어 정보는 MIB(master information block), SIB(system information block) 또는 RRC(radio resource control) 시그널링에 포함된 정보 적어도 하나를 지시하는 것을 특징으로 하는 단말.