KR20220104622A - 무선 통신 시스템에서 iab 노드의 송신을 위한 통신 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 iab 노드의 송신을 위한 통신 방법 및 장치 Download PDF

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KR20220104622A
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류현석
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Abstract

본 개시는 무선 통신 시스템에서 IAB 노드의 송신을 위한 통신 방법 및 장치에 대한 것으로서, 본 개시의 실시 예에 따른 IAB 노드의 송신을 위한 통신 방법은, 기지국 또는 상기 IAB 노드와 통신 링크가 설정된 모 IAB 노드로부터 타이밍 관련 정보를 수신하는 과정과, 상기 수신된 타이밍 관련 정보를 근거로 상기 모 IAB 노드에게 백홀 상향 링크에서 신호를 송신하고, 상기 IAB 노드와 통신 링크가 연결된 자 IAB 노드에게 백홀 하향 링크에서 신호를 송신하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 IAB 노드의 송신을 위한 통신 방법 및 장치{COMMUNICATION METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMISSION OF INTEGRATED ACCESS AND BACKHAUL NODE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시는 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 구체적으로는 IAB(integrated access and backhaul) 노드의 통신 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 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 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
최근 IAB 기술을 활용하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있으며, 이에 IAB 노드의 이중 접속에 대한 개선 또한 필요한 상황이다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 IAB 노드의 효율적인 송신을 위한 통신 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말(UE)에 대한 NR 접속 링크와 다른 IAB 노드에 대한 NR 백홀 링크를 지원하는 RAN(radio access network) 노드인 IAB 노드에서 효율적인 송신을 위한 통신 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 IAB 노드를 구성하는 DU(distributed unit)와 MT(mobile termination)가 서로 다른 자원을 이용하여 parent IAB 노드 혹은 child IAB 노드로 각각의 신호를 동시 송신하는 통신 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 무선 통신 시스템의 IAB 노드로부터 parent IAB 노드와 child IAB 노드에게 서로 다른 자원을 이용하여 동시 송신된 신호를 parent IAB 노드와 child IAB 노드가 각각 수신할 때, parent IAB 노드와 child IAB 노드에서의 간섭 제거를 용이하게 하기 위한 IAB 노드의 통신 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 무선 통신 시스템의 IAB 노드를 구성하는 DU와 MT에서 각각의 신호 송신 시 슬롯 타이밍을 일치시키는 통신 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB 노드의 송신을 위한 통신 방법은, 기지국 또는 상기 IAB 노드와 통신 링크가 설정된 모 IAB 노드로부터 타이밍 관련 정보를 수신하는 과정과, 상기 수신된 타이밍 관련 정보를 근거로 상기 모 IAB 노드에게 백홀 상향 링크에서 신호를 송신하고, 상기 IAB 노드와 통신 링크가 연결된 자 IAB 노드에게 백홀 하향 링크에서 신호를 송신하는 과정을 포함한다.
또한 본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB 노드는, 송수신기와, 상기 송수신기를 통해 기지국 또는 상기 IAB 노드와 통신 링크가 설정된 모 IAB 노드로부터 타이밍 관련 정보를 수신하고, 상기 수신된 타이밍 관련 정보를 근거로 상기 송수신기를 통해 상기 모 IAB 노드에게 백홀 상향 링크에서 신호를 송신하고, 상기 IAB 노드와 통신 링크가 연결된 자 IAB 노드에게 백홀 하향 링크에서 신호를 송신하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.
도 1은 IAB 노드가 운영되는 무선 통신 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 IAB 노드의 억세스 링크와 백홀 링크 간에 시간 영역 및 주파수 영역에서 자원들이 다중화되는 일 예를 각각 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 IAB 노드에서 억세스 링크와 백홀 링크간에 시간 영역에서 자원들이 다중화되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 IAB 노드에서 억세스 링크와 백홀 링크간에 주파수 및 공간 영역에서 자원들이 다중화되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 IAB 노드의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB 노드 내의 MT와 DU간에 동시 송수신을 위한 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB 노드에서 백홀 링크의 송신 타이밍을 일치시키는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국/parent IAB 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시에 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시의 실시 예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 기지국의 구성을 도시한 도시한 도면이다.
도 12는 본 개시의 실시 예에 따른 IAB 노드의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 개시의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 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 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 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 FPGA 또는 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.
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), LTE-Pro, 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.
상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(Downlink; DL)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(Uplink; UL)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(terminal, UE(User Equipment) 혹은 MS(Mobile Station))이 기지국(eNode B, 혹은 base station(BS))으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.
LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G (혹은 NR) 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(enhanced Mobile BroadBand, eMBB), 대규모 기계형 통신(massive Machine Type Communication, mMTC), 초신뢰 저지연 통신(Ultra Reliability Low Latency Communication, URLLC) 등이 있다.
eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 5G 통신시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신시스템은 최대 전송 속도를 제공하는 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(User perceived data rate)를 제공해야 한다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 더욱 향상된 다중 안테나 (Multi Input Multi Output, MIMO) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상을 요구한다. 또한 현재의 LTE가 사용하는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호를 전송하는 반면에 5G 통신시스템은 3~6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.
동시에, 5G 통신시스템에서 사물 인터넷(Internet of Thing, IoT)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소 등이 요구된다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영 지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지를 요구한다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10~15년과 같이 매우 긴 배터리 시간(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 비행 장치(Unmaned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등을 고려할 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연 및 매우 높은 신뢰도 제공해야 한다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 갖는다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval, TTI)를 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계 사항이 요구된다.
5G 시스템의 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라메터를 사용할 수 있다.
5G 시스템에서는 6GHz 이상 대역 특히 mmWave 대역에서 기지국이 단말에게 데이터를 송수신할 때, 전파경로감쇄로 인해 커버리지가 제한될 수 있다. 상기의 커버리지 제한에 따른 문제는 기지국과 단말의 전파경로 사이에 복수의 릴레이(또는, 릴레이 노드)를 촘촘히 배치하는 것으로 해결할 수 있지만, 그에 따라 릴레이와 릴레이 사이에 백홀 연결을 위한 광케이블을 설치하기 위한 비용문제가 심각하게 된다. 따라서, 광케이블을 릴레이 사이에 설치하는 대신에 mmWave에서 가용한 광대역의 무선 주파수 자원을 릴레이 간의 백홀 데이터를 송수신하는데 사용함으로써 광케이블을 설치하는 비용문제를 해결하고, mmWave 대역을 더욱 효율적으로 사용할 수 있다.
설명한 바와 같이 mmWave를 사용하여 기지국으로부터 백홀 데이터를 송수신하고, 상기 데이터를 적어도 하나의 릴레이 노드(relaying node)를 거쳐 최종적으로 단말에게 억세스 데이터를 송수신하기 위한 기술을 IAB(Integrated Access and Backhaul)라고 하며, 이때 무선 백홀을 이용하여 기지국으로부터 데이터를 송수신 하는 릴레이 노드를 IAB 노드라고 부른다. 이 때, 상기의 기지국(또는 gNB, IAB 도너(donor) 등으로 칭할 수 있다.)은 CU(Central Unit)와 DU(Distributed Unit)으로 구성되어 있고, 상기 IAB 노드는 DU(Distributed Unit)과 MT(Mobile Termination)으로 구성되어 있다. 상기 CU는 기지국과 멀티 홉으로 연결되어 있는 모든 IAB 노드의 DU를 관장한다.
상기 IAB 노드는 상기 기지국으로부터 백홀 데이터를 수신하고 단말로 억세스 데이터를 송신할 때와, 단말로부터 억세스 데이터를 수신하고 상기 기지국으로 백홀 데이터를 송신할 때 다른 주파수 대역 혹은 같은 주파수 대역을 사용하며, 같은 주파수 대역을 사용할 때, IAB 노드는 한 순간에 단방향 송수신 특성(Half duplex constraint)을 갖게 된다. 따라서, IAB 노드의 단방향 송수신 특성으로 인한 송수신 지연을 줄이기 위한 방법으로써, 상기 IAB 노드가 수신할 때, 백홀 데이터(예를 들어 parent IAB 노드, 릴레이 노드로 동작하는 IAB 노드, 그리고 child 노드가 무선 백홀 링크를 통해 연결된 상황을 가정하면, 모(parent) IAB 노드의 DU로부터 상기 IAB 노드의 MT로의 하향 데이터 및 자(child) IAB 노드의 MT로부터 상기 IAB 노드의 DU로의 상향 데이터)와 단말로부터의 억세스 데이터(단말로부터 상기 IAB 노드로의 상향 데이터)를 다중화(예를 들어 FDM(frequency　division multiplexin) 및/또는 SDM(spatial　division multiplexing)할 수 있다. IAB 노드에 대한 parent 노드 및 child 노드 관계는 3GPP 규격 TS 38.300 section 4.7 Integrated Access and Backhaul을 참조할 수 있다. 또한, 상기 IAB 노드가 송신할 때에도 백홀 데이터(상기 IAB 노드의 MT로부터 모 IAB 노드의 DU로의 상향 데이터 및 상기 IAB 노드의 DU로부터 자 IAB 노드의 MT로의 하향 데이터)와 단말로의 억세스 데이터(상기 IAB 노드로부터 단말로의 하향 데이터)를 다중화(FDM 및/또는 SDM)할 수 있다.
이 때, 모 IAB 노드의 DU가 상기 IAB 노드의 MT로부터 신호를 수신할 때, 상기 IAB 노드의 DU로부터 자 IAB 노드의 MT로의 송신이 상기 모 IAB 노드의 DU의 신호 수신에 간섭을 일으킬 수 있다. 또한, 자 IAB 노드의 MT가 상기 IAB 노드의 DU로부터 신호를 수신할 때, 상기 IAB 노드의 MT로부터 모 IAB 노드의 DU로의 송신이 상기 자 IAB 노드의 MT의 신호 수신에 간섭을 일으킬 수 있다.
상기 IAB 노드의 MT와 DU로부터 동시 송신이 있을 경우 상기한 간섭을 제거하기 위한 방안으로써, 본 개시에서는 상기 IAB 노드의 DU와 MT로부터의 동시 송신시 슬롯 타이밍을 일치시키는 방법을 적용하여 모 IAB 노드의 DU 수신에 미치는 간섭 영향이 DU 슬롯의 모든 심볼에 동일하도록 할 수 있다. 또한 자 IAB 노드의 MT 수신에 미치는 간섭이 MT 슬롯의 모든 심볼에 동일하도록 할 수 있다. 이 경우 DU 슬롯 혹은 MT 슬롯 전체에 미치는 간섭의 영향이 동일하기 때문에, 상기 모 IAB 노드의 DU 슬롯 혹은 자 IAB 노드의 MT 슬롯의 특정 심볼에서의 간섭을 각각 추정하고, 추정된 간섭을 모 IAB 노드의 DU 슬롯 혹은 자 IAB 노드의 MT 슬롯의 모든 심볼에서 각각 제거함으로써 슬롯 내의 신호의 복구가 가능할 수 있다. 따라서, 본 개시에서는 상기와 같은 동시 송신의 경우 단방향 송수신 특성에 따라 동일한 송신 타이밍을 적용하기 위한 방법 및 그에 따른 IAB 노드의 동작을 제안하기로 하다.
도 1은 IAB 노드가 운영되는 무선 통신 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1에서 gNB(101)은 통상적인 기지국(예를 들어, eNB 또는 gNB)이며 본 개시에서 gNB 혹은 eNB 혹은 기지국 혹은 Donor 기지국 혹은 Donor IAB로 칭할 수 있다. IAB 노드 #1(111), IAB 노드 #2(121)는 mmWave 대역에서 백홀 링크(114)를 송수신하는 IAB 노드들이다. 단말 1(102)는 gNB(101)과 엑세스 링크(103)을 통해 억세스 데이터를 송수신한다. IAB 노드 #1(111)은 gNB(101)과 백홀 링크(104)를 통해 백홀 데이터를 송수신한다. 단말 2(112)는 IAB 노드 #1(111)과 억세스 링크(113)을 통해 억세스 데이터를 송수신한다. IAB 노드 #2(121)은 IAB 노드 #1(111)과 백홀 링크(114)를 통해 백홀 데이터를 송수신한다. 따라서, IAB 노드 #1(111)은 IAB 노드 #2(121)의 상위 IAB 노드이며, 부모 IAB(Parent IAB) 노드라고도 부르며, IAB 노드 #2(121)는 IAB 노드 #1(111)의 하위 IAB 노드이며, 자식 IAB(Child IAB) 노드라고 부른다. 단말 3(122)는 IAB 노드 #2(121)과 억세스 링크(123)을 통해 억세스 데이터를 송수신한다. 도 1에서 상기 백홀 링크(104, 114)는 무선 백홀 링크를 이용할 수 있다.
다음으로 단말의 IAB 노드 혹은 Donor gNB에 대한 measurement에 대해서 설명하도록 한다.
단말 2(112) 혹은 단말 3(122)가 서빙 IAB 노드가 아닌 이웃에 있는 Donor gNB 혹은 IAB 노드에 대한 measurement를 수행하기 위한 목적으로, Donor gNB 및 IAB 노드들 간의 coordination이 필요할 수 있다. 즉, Donor gNB는 짝수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement resource 를 일치 시키거나, 홀수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement resource를 일치 시켜서 단말이 이웃한 IAB 노드 혹은 IAB 기지국의 measurement 수행하기 위한 자원 낭비를 최소화 할 수 있다. 단말은, 서빙 IAB 노드 혹은 기지국으로부터, 이웃한 IAB 노드의 measurement를 위해 SSB(synchronization signal block)/PBCH(physical broadcast channel) 혹은 CSI-RS(channel state information reference signal)를 측정하라는 설정 정보를 상위 계층 시그널링(상위 계층 신호)을 통해 수신할 수 있다. 만약 단말이 SSB/PBCH를 통해 이웃한 기지국의 measurement를 측정할 것을 설정 받는 경우, 단말에는 짝수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement resource 혹은 홀수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement resource를 위해서 각각 적어도 주파수당 2개의 SMTC(SSB/PBCH Measurement Timing Configuration)이 설정될 수 있다. 상기 설정 정보를 수신한 단말은 하나의 SMTC에서 짝수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement를 수행할 수 있고, 다른 하나의 SMTC에서 홀수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement를 수행할 수 있다.
다음으로 IAB 노드 혹은 Donor gNB들의 다른 IAB 노드에 대한 measurement에 대해서 설명하도록 한다.
한 IAB 노드가 다른 이웃에 있는 Donor gNB 혹은 IAB 노드에 대한 measurement를 수행하기 위한 목적으로, Donor gNB 및 IAB 노드들 간의 coordination이 필요할 수 있다. 즉, Donor gNB는 짝수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement resource 를 일치 시키거나, 홀수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement resource를 일치 시켜서 한 IAB 노드가 이웃한 IAB 노드 혹은 IAB 기지국의 measurement 수행하기 위한 자원 낭비를 최소화 할 수 있다. 한 IAB 노드는, 서빙 IAB 노드 혹은 기지국으로부터, 이웃한 IAB 노드의 measurement를 위해 SSB/PBCH 혹은 CSI-RS(hannel status information-reference signal)를 측정하라는 설정 정보를 상위 계층 시그널링을 통해 수신할 수 있다. 만약 IAB 노드가 SSB/PBCH(이하 "동기 신호 블록"이라 칭한다.)를 통해 이웃한 기지국의 measurement를 측정할 것을 설정 받는 경우, IAB 노드에는 짝수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement resource 혹은 홀수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement resource를 위해서 각각 적어도 주파수당 2개의 SMTC(SSB/PBCH Measurement Timing Configuration)가 설정될 수 있다. 상기 설정을 수신한 IAB 노드는 하나의 SMTC에서 짝수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement를 수행할 수 있고, 다른 하나의 SMTC에서 홀수의 hop order를 갖는 IAB 노드의 measurement를 수행할 수 있다.
다음으로 본 개시에서 제안하는 IAB 기술에서 기지국과 IAB 노드 혹은 IAB 노드와 IAB 노드 간의 백홀 링크와 기지국과 단말 혹은 IAB 노드와 단말간의 억세스 링크가 무선 자원 내에서 다중화 되는 것에 대하여 도 2, 도 3, 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
도 2는 IAB 노드에서 억세스 링크와 백홀 링크 간에 자원들이 다중화되는 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2의 (a)는 IAB 노드에서 억세스 링크와 백홀 링크 간에 시간 영역에서 자원들이 다중화되는 예를 도시한 도면이다. 도 2의 (b)는 IAB 노드에서 억세스 링크와 백홀 링크 간에 자원들이 주파수 영역에서 다중화되는 예를 도시한 도면이다.
도 2의 (a)는 무선 자원(201)내에서 기지국과 IAB 노드 혹은 IAB 노드와 IAB 노드 간의 백홀 링크(203)와 기지국과 단말 혹은 IAB 노드와 단말간의 억세스 링크(202)가 시간 영역 다중화(TDM, Time Domain Multiplexing)되는 일 예를 나타낸 것이다. 따라서, 도 2의 (a)와 같이, IAB 노드에서 억세스 링크와 백홀 링크 간에 시간 영역에서 자원들이 다중화되는 경우, 기지국이나 IAB 노드가 단말에게 데이터를 송수신 하는 시간 영역에서 기지국과 IAB 노드들 간에는 데이터를 송수신 하지 않으며, 기지국과 IAB 노드들간에 데이터를 송수신하는 시간 영역에서 기지국이나 IAB 노드는 단말에게 데이터를 송수신 하지 않는다.
다음으로 도 2의 (b)는 무선 자원(211)내에서 기지국과 IAB 노드 혹은 IAB 노드와 IAB 노드 간의 백홀 링크(213)와 기지국과 단말 혹은 IAB 노드와 단말간의 억세스 링크(212)가 주파수 영역 다중화(FDM, Frequency Domain Multiplexing)되는 일 예를 나타낸 것이다. 따라서, 기지국이나 IAB 노드가 단말에게 데이터를 송수신 하는 시간 영역에서 기지국과 IAB 노드들 간에 데이터를 송수신하는 것이 가능하지만, IAB 노드들의 단방향 송수신 특성으로 인해 같은 방향의 데이터 전송만이 가능하다. 예를 들어 제1 IAB 노드가 단말로부터 데이터를 수신하는 시간 영역에서 상기 제1 IAB 노드는 다른 IAB 노드 혹은 기지국으로부터 백홀 데이터를 수신하는 것만이 가능하다. 또한, 제1 IAB 노드가 단말에게 데이터를 전송하는 시간 영역에서 상기 제1 IAB 노드는 다른 IAB 노드 혹은 기지국에게 백홀 데이터를 전송하는 것만이 가능하다.
도 2의 예에서는 다중화 기법들 중 TDM과 FDM만을 설명하였지만, 억세스 링크와 백홀 링크간에 공간 영역 다중화(SDM, Spatial Domain Multiplexing)가 가능하다. 따라서, 상기의 SDM을 통해 억세스 링크와 백홀 링크가 같은 시간에서 송수신 되는 것이 가능하지만, 상기의 도 2의 (b)에서의 FDM과 같이 IAB 노드들의 단방향 송수신 특성으로 인해 SDM에서도 같은 방향의 데이터 전송만이 가능하다. 예를 들어 제1 IAB 노드가 단말로부터 데이터를 수신하는 시간 영역에서 상기 제1 IAB 노드는 다른 IAB 노드 혹은 기지국으로부터 백홀 데이터를 수신하는 것만이 가능하다. 또한, 제1 IAB 노드가 단말에게 데이터를 전송하는 시간 영역에서 상기 제1 IAB 노드는 다른 IAB 노드 혹은 기지국에게 백홀 데이터를 전송하는 것만이 가능하다.
상기의 TDM, FDM, SDM 중에 어떤 다중화 기법을 사용할 것인지에 대한 정보는 IAB 노드가 기지국 또는 상위 IAB 노드에 초기 접속할 때, IAB 노드가 상기 다중화 기법에 대한 capability 정보를 상기 기지국 또는 상위 IAB 노드(예를 들어 parent IAB 노드)에 전송할 수 있다. 혹은 이후 해당 기지국 혹은 상위 IAB 노드들로부터 시스템 정보 혹은 RRC(radio resource control) 정보와 같은 상위 계층 시그널링 정보(상위 계층 신호)를 통해 어떤 다중화 기법을 사용해야 할지에 대한 정보를 수신할 수 있다. 혹은 초기 접속 이후에 기지국이나 상위 IAB 노드들로부터 백홀 링크를 통해 어떤 다중화 기법을 사용해야 할지에 대한 정보를 수신할 수도 있다. 혹은 IAB 노드가 상기 capability 정보를 상기 기지국 또는 상위 IAB 노드에 전송한 이후, 어떤 다중화 기법을 사용해야 할지는 IAB 노드의 구현일 수 있고, 특정 슬롯 혹은 무선 프레임(radio frame) 혹은 특정 구간 동안 혹은 이후 계속적으로 어떤 다중화 기법을 사용할지에 대해 기지국이나 상위 IAB 노드들에 백홀 혹은 상위 계층 시그널링 정보를 통해 보고할 수도 있다.
도 2의 예에서는 주로 억세스 링크와 백홀 링크 간에 다중화 기법에 대해서 설명하였지만, 백홀 링크와 백홀 링크 간에 다중화도 억세스 링크와 백홀 링크 간에 다중화와 같은 방식을 이용할 수 있다 예를 들어 후술할 한 IAB 노드 내의 MT의 (백홀 링크)와 DU의 (백홀 링크 혹은 억세스 링크)의 다중화가 도 2의 예에서 설명한 방식에 의해 가능하다.
다음으로 도 3은 IAB 노드에서 억세스 링크와 백홀 링크간에 시간 영역에서 자원들이 다중화되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 3의 (a)는 IAB node(302)가 부모 노드(301)과 자식 IAB 노드(303) 및 단말(304)과 통신하는 과정을 예시한 것이다. 각 노드들간의 링크에 대해서 좀 더 자세하게 설명하면, 부모 노드(301)은 IAB 노드(302)에게 백홀 하향 링크(LP,DL)에서 백홀 하향 신호를 전송하며(311), IAB 노드(302)는 부모 노드(301)에게 백홀 상향 링크(LP,UL)에서 백홀 상향 신호를 전송한다(312). IAB 노드(302)는 단말(304)에게 억세스 하향 링크(LA,DL)에서 억세스 하향 신호를 전송하며(316), 단말(304)는 IAB 노드(302)에게 억세스 상향 링크(LA,UL)에서 억세스 상향 신호를 전송한다(315). IAB 노드(302)는 자식 IAB 노드(303)에게 백홀 하향 링크(LC,DL)에서 백홀 하향 신호를 전송하며(313), IAB 자식 노드(303)은 IAB 노드(302)에게 백홀 상향 링크(LC,UL)에서 백홀 상향 신호를 전송한다(314). 상기한 도 3의 예에서 첨자 P는 parent와의 백홀 링크를 의미하고, 첨자 A는 단말과의 Access 링크를 의미하고, 첨자 C는 Child와의 백홀 링크를 의미한다.
도 3의 링크 관계는 IAB 노드(302)를 기준으로 설명한 것이며, IAB 자식 노드(303)의 관점에서 부모 노드는 IAB 노드(302)이며, IAB 자식 노드(303)에게는 하위에 또 다른 IAB 자식 노드가 존재할 수 있다. 또한 부모 노드(301)의 관점에서 자식 노드는 IAB 노드(302)이며, 부모 노드(301)에게는 상위에 또 다른 IAB 부모 노드가 존재할 수 있다.
상기에서 백홀 상향/하향 신호와 억세스 상향/하향 신호는 데이터 및 제어 정보, 혹은 데이터 및 제어 정보를 전송하기 위한 채널 혹은 데이터 및 제어 정보를 복호하기 위해 필요한 참조 신호 혹은 채널 정보를 알기 위한 참조 신호들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 3의 (b)는 상기의 링크들이 모두 시간 영역에서 다중화되는 일 예를 도시한 것이다. 도 3의 예에서 백홀 하향 링크(LP,DL)(311), 백홀 하향 링크(LC,DL)(313), 억세스 하향 링크(LA,DL)(316), 억세스 상향 링크(LA,UL)(315), 백홀 상향 링크(LC,UL)(314), 백홀 상향 링크(LP,UL)(312)가 시간 순서대로 다중화 되어 있다. 도 3의 예에서 제공된 링크들의 선후 관계는 일 예이며, 어떤 선후 관계든 상관 없이 적용될 수 있다.
상기의 링크들이 시간 순서대로 시간 영역에서 다중화 되어 있기 때문에, 부모 노드(301)로부터 IAB 노드(302)를 거쳐 자식 IAB 노드(303)까지 신호를 전송하고, 또한 단말에게까지 상기 신호를 전송하기 위한 시간이 가장 많이 걸리는 다중화 방식임을 알 수 있다. 따라서, 부모 노드(301)로부터 최종적으로 단말에게까지 신호를 전송할 때 시간 지연(latency)를 줄이기 위한 방법으로써 백홀 링크와 백홀 링크 혹은 백홀 링크와 억세스 링크 들을 주파수 영역에서 다중화하거나 공간 영역에서 다중화하여 같은 시간에 전송하는 방법을 고려할 수 있다.
도 4는 IAB 노드에서 억세스 링크와 백홀 링크간에 주파수 및 공간 영역에서 자원들이 다중화되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하여 백홀 링크와 백홀 링크 혹은 백홀 링크와 억세스 링크들을 주파수 영역에서 다중화하거나 공간 영역에서 다중화하여 시간 지연을 줄이기 위한 방법을 설명하도록 한다.
먼저 도 3에서와 유사하게 도 4의 (a)에는 IAB node(402)가 부모 노드(401)과 자식 IAB 노드(403) 및 단말(404)과 통신하는 과정을 예시한 것이다. 각 노드들간의 링크에 대해서 좀 더 자세하게 설명하면, 부모 노드(401)은 IAB 노드(402)에게 백홀 하향 링크(LP,DL)에서 백홀 하향 신호를 전송하며(411), IAB 노드(402)는 부모 노드(401)에게 백홀 상향 링크(LP,UL)에서 백홀 상향 신호를 전송한다(412). IAB 노드(402)는 단말(404)에게 억세스 하향 링크(LA,DL)에서 억세스 하향 신호를 전송하며(416), 단말(404)는 IAB 노드(402)에게 억세스 상향 링크(LA,UL)에서 억세스 상향 신호를 전송한다(415). IAB 노드(402)는 자식 IAB 노드(403)에게 백홀 하향 링크(LC,DL)에서 백홀 하향 신호를 전송하며(413), IAB 자식 노드(403)은 IAB 노드(402)에게 백홀 상향 링크(LC,UL)에서 백홀 상향 신호를 전송한다(414). 상기한 도 4의 예에서 첨자 P는 parent와의 백홀 링크를 의미하고, 첨자 A는 단말과의 Access 링크를 의미하고, 첨자 C는 Child와의 백홀 링크를 의미한다.
도 4의 링크 관계는 IAB 노드(402)를 기준으로 설명한 것이며, IAB 자식 노드(403)의 관점에서 부모 노드는 IAB 노드(402)이며, IAB 자식 노드(403)에게는 하위에 또 다른 IAB 자식 노드가 존재할 수 있다. 또한 부모 노드(401)의 관점에서 자식 노드는 IAB 노드(402)이며, 부모 노드(401)에게는 상위에 또 다른 IAB 부모 노드가 존재할 수 있다.
상기에서 백홀 상향/하향 신호와 억세스 상향/하향 신호는 데이터 및 제어 정보, 혹은 데이터 및 제어 정보를 전송하기 위한 채널 혹은 데이터 및 제어 정보를 복호하기 위해 필요한 참조 신호 혹은 채널 정보를 알기 위한 참조 신호들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다음으로 도 4의 (b)에는 주파수 영역 혹은 공간 영역에서 다중화되는 일 예를 도시한 것이다.
앞에서 설명한 것처럼 IAB 노드는 한 순간에 단방향 송수신 특성을 갖고 있기 때문에, 주파수 영역에서 다중화나 공간 영역에서 다중화 할 수 있는 신호들이 제한되게 된다. 가령, IAB 노드(402)의 단방향 송수신 특성을 고려할 때, IAB 노드가 송신할 수 있는 시간 영역에서 다중화될 수 있는 링크는 백홀 상향 링크(LP,UL)(412), 백홀 하향 링크(LC,DL)(413), 억세스 하향 링크(LA,DL)(416) 등이 존재한다. 따라서, 상기 링크들을 주파수 영역에서 혹은 공간 영역에서 다중화 하는 경우, 참조 번호 421과 같이 IAB 노드(402)는 같은 시간 영역에서 상기 링크들을 모두 송신할 수 있다. 또한, IAB 노드(402)가 수신할 수 있는 시간 영역에서 다중화될 수 있는 링크는 백홀 하향 링크(LP,DL)(411), 백홀 상향 링크(LC,UL)(414), 억세스 상향 링크(LA,UL)(415) 등이 존재한다. 따라서, 상기 링크들을 주파수 영역에서 혹은 공간 영역에서 다중화 하는 경우, 참조 번호 422과 같이 IAB 노드(402)는 같은 시간 영역에서 상기 링크들을 모두 수신할 수 있다.
도 4의 실시 예에서 제공된 링크들의 다중화는 한가지 일 예이며, 주파수 혹은 공간 영역에서 다중화된 3개의 링크들 중에 2개의 링크만 다중화될 수 있음은 물론이다. 즉 IAB 노드는 다중화 가능한 링크들 중 일부를 다중화하여 신호를 송신/수신할 수 있다.
다음으로 IAB 노드의 구조에 대해서 설명하도록 한다.
5G 시스템에서 대용량 전송, 저지연 고신뢰 혹은 대량의 사물통신 기기 등 다양한 서비스들을 지원하고 통신망 설치비(capital expenditures : CAPEX)를 절감하기 위해 서비스 요구 사항에 최적인 다양한 형태의 기지국 구조가 연구되 있다. 4G LTE 시스템에서 CAPEX를 줄이고 간섭 제어를 효과적으로 처리하기 위해 기지국의 데이터 처리부와 무선 송수신부(혹은 RRH: Remote Radio Head)를 분리하여 데이터 처리부는 중앙에서 처리하고 셀 사이트에는 무선 송수신부만을 두는 Cloud RAN(C-RAN) 구조가 상용화되었다. C-RAN 구조에서는 기지국 데이터 처리부에서 무선 송수신부로 Baseband Digital IQ(In-phase　Quadrature) 데이터를 전송할 때 일반적으로 CPRI(Common Public Radio Interface) 규격의 광링크를 사용한다. 이러한 무선 송수신부로 데이터를 보내는 경우에 많은 데이터 용량이 필요하다. 예를 들어, 10MHz의 IP(Internet Protocol) 데이터를 보내는 경우에 614.4Mbps가 필요하고, 20MHz의 IP 데이터를 보내는 경우에 1.2Gbps 전송률이 필요하다. 따라서 5G RAN 구조에서는 광링크의 엄청난 부하를 줄이기 위하여 기지국을 CU(Central Unit)과 DU(Distributed Unit)로 분리하고, CU와 DU에 Functional Split를 적용하여 다양한 구조를 가질 수 있도록 설계하고 있다. 3GPP는 CU와 DU 사이에 여러가지 다양한 Functional split 옵션들에 대한 표준화를 진행하고 있으며 Functional split을 위한 옵션들은 프로토콜 계층간 혹은 프로토콜 계층 내에서 기능별로 분할하는 것으로 Option 1부터 Option 8까지 총 8개의 옵션들이 있으며 이 중, 현재 5G 기지국 구조에서 우선 고려되는 구조는 Option 2와 Option 7이다. Option 2는 RRC, PDCP(Packet Data Convergence Protocol)가 CU에 위치하고 RLC(Radio Link Control), MAC(Medium Access Control), PHY(PHYsical layer)와 RF(Radio Frequency)는 DU에 위치한다. Option 7는 RRC, PDCP, RLC, MAC, 상위 PHY layer가 CU에 위치하고 하위 PHY layer가 DU에 위치한다. 상기와 같은 functional split을 통해 CU와 DU 사이에서 NR 네트워크 프로토콜들을 분리하고 이동하는 배치 유연성을 가지는 구조를 갖는 것이 가능하다. 이 같은 구조를 통하여 유연한 하드웨어 구현은 비용 효율이 높은 솔루션 제공하고, CU와 DU 사이의 분리 구조는 부하 관리, 실시간 성능 최적화들의 조정이 가능하고, NFV(Network Functions Virtualization)/SDN(Software Defined Network)을 가능하게 하며, 구성이 가능한 Functional Split은 다양한 응용 예들(전송 상 가변적인 latency)에 적용이 가능한 장점이 생기게 된다.
따라서, 상기와 같은 Function Split을 고려한 IAB 노드의 구조를 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는 IAB 노드의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5에서 gNB(501)은 CU과 DU으로 구성되어 있고, IAB 노드들은 부모 노드와 백홀 링크에서 데이터를 송수신하기 위한 단말 기능(MT)과 자식 노드와 백홀 링크에서 데이터를 송수신하기 위한 기지국 기능(DU)로 구성되어 있다. 도 5에서 IAB 노드 #1(502)은 gNB(501)과 1 홉으로 무선 연결되어 있고, IAB 노드 #2(503)은 IAB 노드 #1(502)를 거쳐서 gNB(501)과 2 홉으로 무선 연결되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 gNB(501)의 CU는 gNB(501)의 DU 뿐만 아니라 gNB(501)과 무선으로 연결되어 있는 모든 IAB 노드들, 즉 IAB 노드 #1(502), IAB 노드 #2(503)의 DU들을 제어할 수 있다(511, 512). gNB(501)의 CU는 DU에게 상기 DU가 자기 하위에 있는 IAB 노드의 MT와 데이터를 송수신할 수 있도록 무선 자원을 할당할 수 있다. 상기의 무선 자원에 대한 할당은 F1AP(F1 Application Protocol)의 인터페이스를 이용하여 시스템 정보 혹은 RRC 정보와 같은 상위 계층 신호 혹은 물리 계층 신호를 통해 DU에게 전송될 수 있다. 상기 F1AP는 3GPP TS 38.473 규격을 참조할 수 있다. 이때, 상기의 무선 자원은 하향 시간 자원, 상향 시간 자원, flexible 시간 자원 등으로 구성될 수 있다.
이하에서 상기 무선 자원의 설정에 대해서 IAB 노드 #2(503)를 기반으로 구체적으로 설명한다. 상기의 하향 시간 자원은 상기의 IAB 노드 #2(503)의 DU가 하위에 있는 IAB 노드의 MT에게 하향 제어/데이터 및 신호를 송신하기 위한 자원이다. 상기의 상향 시간 자원은 상기의 IAB 노드 #2(503)의 DU가 상기 하위에 있는 IAB 노드의 MT로부터 상향 제어/데이터 신호를 수신하기 위한 자원이다. 상기의 flexible 시간 자원은 상기의 DU에 의해 하향 시간 자원 혹은 상향 시간 자원으로 활용될 수 있는 자원이며, 상기 DU의 하향 제어 신호에 의해 상기 하위에 있는 IAB 노드의 MT에게 상기의 flexible 시간 자원이 어떻게 사용될지 지시될 수 있다. 상기의 하향 제어 신호를 수신한 상기 하위에 있는 IAB 노드의 MT는 상기의 flexible 시간 자원이 하향 시간 자원으로 활용될 지 상향 시간 자원으로 활용될지를 판단한다. 상기의 하향 제어 신호를 수신하지 못한 경우 상기의 하위에 있는 IAB 노드의 MT는 송수신 동작을 수행하지 않는다. 즉, MT는 상기의 자원에서 하향 제어 채널을 모니터링하거나 복호하지 않거나 상기의 자원에서 신호를 측정하지 않는다. 상기의 자원에서 MT는 송수신 동작을 수행하지 않는다. 즉, MT는 상기의 자원에서 하향 제어 채널을 모니터링하거나 복호하지 않거나 상기의 자원에서 신호를 측정하지 않는다. 상기의 하향 시간 자원, 상향 시간 자원, flexible 시간 자원에 대해서 두 가지 다른 타입(혹은 상기의 항상 가용하지 않은 시간 자원을 포함하여 세 가지 다른 타입)이 CU로부터 DU에게 지시될 수 있다.
첫번째 타입은 soft 타입으로써, gNB(501)의 CU는 IAB 노드 #2(503)의 DU에게 soft 타입의 하향 시간 자원, 상향 시간 자원, flexible 시간 자원을 F1AP(CU와 DU 사이의 인터페이스)를 이용하여 설정할 수 있다. 이 때, 상기 설정된 soft 타입의 자원들에 대해서 IAB 노드 #2(503)의 parent IAB(혹은 parent IAB의 DU)인 IAB node #1(502)가 child IAB(혹은 child IAB의 DU)인 IAB node#2(503)에게 상기의 자원이 활용되는지(available) 아니면 활용되지 않는지(not available)를 명시적으로(가령 DCI format에 의해) 혹은 묵시적으로 지시할 수 있다. 즉, 특정 자원이 활용할 수 있다고 지시된 경우, IAB 노드 #2(503)의 DU는 상기 자원을 하위 IAB 노드의 MT와의 데이터 송수신을 위해 활용할 수 있다. 즉, IAB 노드 #2(503)의 DU는 상기 자원을 활용하여 하향 자원인 경우 전송을 수행하거나 상향 자원인 경우 수신을 수행할 수 있다. 만약 상기 자원이 활용될 수 없다고 지시된 경우, IAB 노드 #2(503)는 상기 자원을 하위 IAB 노드의 MT와의 데이터 송수신을 위해서 활용할 수 없다. 즉, IAB 노드 #2(503)의 DU는 상기 자원을 활용하여 전송하거나 수신할 수 없다.
상기의 soft 타입의 자원의 활용성(availability)를 DCI format에 의해 지시하는 방안에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다. 이러한 실시 예에서의 DCI format은 한 개 이상의 연속적인 상향 혹은 하향 혹은 flexible 심볼의 활용성을 지시하기 위한 활용성 지시자(availability indicator)를 포함할 수 있다.
IAB 노드 #2(503)는 상기 DCI format을 수신하기 위해서, 사전에 IAB 노드 #2(503)의 DU의 cell ID와 함께, 상기 DCI format에서 상기 IAB 노드 #2의 활용성을 지시하는 활용성 지시자의 위치 정보, 다수의 슬롯에 해당하는 시간 자원에 대한 활용성을 지시하는 테이블, 활용성 지시자의 맵핑 관계 중 적어도 하나 이상에 대한 정보를 CU나 parent IAB로부터의 상위 계층 신호에 의해 수신할 수 있다. 한 슬롯 내에서 연속적인 상향 심볼, 혹은 하향 심볼 혹은 flexible 심볼의 활용성을 지시하는 값(또는 지시자)과 그 값(또는 지시자)의 의미는 다음 표 1와 같이 구성될 수 있다.
[표 1]
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상기와 같은 활용성 지시자가 parent IAB로부터 DCI format에 의해 IAB 노드 #2(503)에게 지시되어 상기 IAB 노드 #2가 상기 지시를 수신할 때, IAB 노드 #2(503)의 DU가 IAB DU에게 CU로부터 설정된 상기 하향, 상향, 또는 flexible 시간 자원과 상술한 활용성 간의 관계를 해석하는 방법으로써 다음과 같은 방법을 고려할 수 있다.
첫 번째 방법은, IAB DU가 상기의 DCI format에 포함되는 활용성 지시자가 포함하는 활용성을 가리키는 값의 개수는 CU에 의해 설정된 연속적인 심볼로 구성된 soft 타입을 포함하는 슬롯 개수와 일치한다고 기대하는 방식이다. 이러한 방식에 따르면, IAB DU는 상기 활용성은 soft 타입을 포함하는 슬롯에만 적용된다고 판단할 수 있다.
두 번째 방법은, IAB DU가 상기의 DCI format에 포함되는 활용성 지시자가 포함하는 활용성을 가리키는 값의 개수는 CU에 의해 설정된 모든 슬롯의 개수 즉, hard/soft/NA 타입을 포함하는 모든 슬롯의 개수와 일치한다고 기대하는 방식이다. 한편, 이러한 실시 예에서 IAB DU는 상기 활용성은 soft 타입을 포함하는 슬롯에만 적용된다고 판단할 수 있으며, soft 타입 없이 hard나 NA 타입만을 포함하는 슬롯에는 상기 지시된 활용성을 적용하지 않는다고 판단할 수 있다.
상기 첫 번째, 두 번째 방법들에서 IAB DU는 상기 활용성을 가리키는 값의 의미와 CU가 설정한 하향 자원 혹은 상향 자원 혹은 flexible 자원이 일치한다고 기대할 수 있다. 가령, 하향 soft 자원 혹은 하향 hard 자원만 슬롯에 존재하는 경우, IAB DU는 상기 표 1에서 1의 값만 지시되는 것도 가능하다고 기대할 수 있다. 따라서, 상기 표 1에서의 값들 중에 상향 soft 자원의 활용성을 포함하는 값 들은 지시되지 않는다고 기대할 수 있다.
또한 IAB DU는 적어도 CU가 설정한 flexible 자원에서는 flexible 자원이 활용 가능하다고 지시하는 값 이외에 하향 자원이 활용 가능한지 상향 자원이 활용 가능한지 지시되는 것도 가능하다고 판단할 수 있다. 가령, flexible soft 자원 혹은 flexible hard 자원의 경우, IAB 노드의 DU는 위의 표 1에서 4의 값 대신에 1 또는 2의 값을 지시하는 것이 가능하다고 기대할 수 있다. 이 경우, IAB 노드 #2의 DU는 상기 flexible 자원이 IAB 노드 #2의 판단에 의해 상향 혹은 하향으로 활용되는 것 대신에, parent IAB의 지시에 의해 상향 혹은 하향만으로 활용되는 것이 가능하다고 판단할 수 있다.
또한 IAB DU는 CU가 설정한 어떤 hard/soft 혹은 NA(non-available) 자원에서라도 위의 표 1에서 값 0가 지시될 수 있다고 기대한다. 이 경우, IAB DU는 기존에 CU에 의해 설정된 상기 hard/soft 자원에서 자원 활용이 가능하지 않다고 판단하며, 이후에 상기 DCI format에 의해 활용 가능하다고 지시되기 전까지는 CU에 의해 설정된 항상 가용하지 않는 자원 타입의 경우처럼 상기의 자원이 IAB 노드 #2의 DU가 하위 IAB 노드의 MT와 데이터 송수신을 위해 활용할 수 없다고 간주한다. 이후에 상기 DCI format에 의해 다시 활용 가능하다고 지시되는 경우 상기 IAB 노드 #2의 DU는 상기 자원을 CU가 설정하여 상기 DCI format에 의해 수신한 대로 활용할 수 있다.
두 번째 타입은 hard 타입으로써 상기의 자원들은 DU와 MT 사이에 항상 활용된다. 즉, IAB 노드 #2의 DU는 IAB 노드 #2의 MT의 송수신 동작과 관계없이 상기 자원이 하향 시간 자원인 경우 전송을 수행할 수 있고, 상기 자원이 상향 자원인 경우 수신을 수행할 수 있다. 상기 자원이 flexible 자원인 경우, IAB DU의 결정에 의해(즉, 하위의 IAB 노드의 MT에게 상기 flexible 자원이 하향 자원인지, 상향 자원인지를 지시하는 DCI format과 일치하도록) 전송 또는 수신을 수행할 수 있다.
세번째 타입은 항상 가용하지 않은(항상 not used 혹은 항상 non-available) 타입으로써 상기의 자원들은 IAB 노드 #2의 DU가 MT와 데이터 송수신을 위해 활용할 수 없다.
상기의 타입들은 하향 시간 자원, 상향 시간 자원, flexible 시간 자원, reserved 시간 자원이 CU로부터 DU에게 상위 신호로 수신될 때 함께 수신된다.
도 5을 참조하면, gNB(501)의 DU는 통상적인 기지국 동작을 수행하며, 상기 DU는 IAB 노드 #1(502)의 MT를 제어하여 데이터를 송수신할 수 있도록 스케줄링을 한다(521). IAB 노드 #1(502)의 DU는 통상적인 기지국 동작을 수행하며, 상기 DU는 IAB 노드 #2(503)의 MT를 제어하여 데이터를 송수신할 수 있도록 스케줄링을 한다(522).
DU는 CU로부터 할당 받은 무선 자원을 기반으로 자기 하위에 있는 IAB 노드의 MT와 데이터를 송수신할 수 있도록 무선 자원을 지시할 수 있다. 상기의 무선 자원에 대한 설정은 시스템 정보 혹은 상위 계층 신호 혹은 물리 계층 신호를 통해 MT에게 전송될 수 있다. 이때, 상기의 무선 자원은 하향 시간 자원, 상향 시간 자원, flexible 시간 자원, reserved 시간 자원 등으로 구성될 수 있다. 상기의 하향 시간 자원은 상기의 DU가 하위에 있는 IAB 노드의 MT에게 하향 제어/데이터 신호를 송신하기 위한 자원이다. 상기의 상향 시간 자원은 상기의 DU가 하위에 있는 IAB 노드의 MT로부터 상향 제어/데이터 신호를 수신하기 위한 자원이다. 상기의 flexible 시간 자원은 상기의 DU에 의해 하향 시간 자원 혹은 상향 시간 자원으로 활용될 수 있는 자원이며, 상기 DU의 하향 제어 신호에 의해 하위에 있는 IAB 노드의 MT에게 상기의 flexible 시간 자원이 어떻게 사용될지 지시될 수 있다. 상기의 하향 제어 신호를 수신한 상기 MT는 상기의 flexible 시간 자원이 하향 시간 자원으로 활용될 지 상향 시간 자원으로 활용될지를 판단한다. 상기의 하향 제어 신호를 수신하지 못한 경우 상기의 MT는 송수신 동작을 수행하지 않는다. 즉, MT는 상기의 자원에서 하향 제어 채널을 모니터링하거나 복호하지 않거나 상기의 자원에서 신호를 측정하지 않는다.
상기의 하향 제어 신호는 상위 계층 신호와 물리 계층 신호의 조합으로 MT에게 시그날링 될 수 있으며, MT는 상기 시그날링을 수신하여 특정 슬롯에서의 슬롯 포맷을 판단할 수 있다. 상기 슬롯 포맷은 기본적으로 하향 심볼로 시작하여 중간에 flexible 심볼이 위치하며, 마지막에 상향 심볼로 끝나도록 구성될 수 있다(예를 들어, D-F-U의 순서를 갖는 구조이다). 상기의 슬롯 포맷만 이용하는 경우, IAB노드의 DU는 슬롯의 시작에서 하향 전송을 수행할 수 있지만, IAB노드의 MT는 parent IAB로부터 상기와 같은 슬롯 포맷(즉, D-F-U 구조)으로 설정되기 때문에, 같은 시간에 상향 전송을 수행할 없다(하기 표 2에서 슬롯 포맷 인덱스 0~55에 해당함) 따라서, 상향 심볼로 시작하여 중간에 flexible 심볼이 위치하며, 마지막에 하향 심볼로 끝나도록 구성되어 있는 슬롯 포맷이 하기 <표 2>와 같이 예시될 수 있다 (하기 표 2에서 슬롯 포맷 인덱스 56~96에 해당함). 하기 <표 2>에서 예시된 슬롯 포맷은 상기의 하향 제어 신호를 이용하여 MT에게 전송되며, DU에게는 F1AP를 이용하여 CU로부터 설정될 수 있다.
[표 2]
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
상기의 reserved 시간 자원은 상기의 DU가 하위에 있는 MT와 데이터를 송수신할 수 없는 자원이며, 상기 자원에서 상기의 MT는 송수신 동작을 수행하지 않는다. 즉, MT는 상기의 자원에서 하향 제어 채널을 모니터링하거나 복호하지 않거나 상기의 자원에서 신호를 측정하지 않는다.
따라서, 한 IAB 노드들 내의 MT는 상위에 있는 IAB 노드들 내의 DU에 의해 제어되어 스케줄링을 수신하여 데이터를 송수신하고, 상기 같은 IAB 노드들 내의 DU는 상기 gNB(501)의 CU에 의해 제어되어, 한 IAB 내의 MT와 DU는 서로 다른 주체에 의해 제어되어 실시간으로 coordination되기 어렵게 된다.
다음으로 한 IAB 노드 내의 MT와 DU간에 가능한 모든 동시 송수신 경우들에 대해서 설명하도록 한다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB 노드 내의 MT와 DU간에 동시 송수신을 위한 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6에서 한 IAB 노드 내의 MT와 DU간에 동시 송수신이라는 것은 같은 시간에 도 2에서 설명한 다중화 방식에 의해서 MT가 송신 혹은 수신하고 DU가 송신 혹은 수신하는 것을 의미한다.
도 6을 참조하면, 참조 번호 601은 한 IAB 노드 내에 MT와 DU가 모두 각각의 신호를 송신하는 것을 예시하고 있다. 601에서 상기 IAB 노드의 MT가 송신하는 신호는 도 3, 4, 5에서 설명한 바와 같이 백홀 상향 링크를 통해 모 IAB 노드 혹은 기지국의 DU에서 수신될 수 있다. 또한 같은 시간에 601에서 상기 IAB 노드의 DU가 송신하는 신호는 도 3, 4, 5에서 설명한 바와 같이 백홀 하향 링크를 통해 자 IAB 노드의 MT에 의해 수신되거나 혹은 억세스 하향 링크를 통해 억세스 단말에 의해 수신될 수 있다.
참조 번호 602는 한 IAB 노드 내에 MT와 DU가 모두 각각의 신호를 수신하는 것을 도시하고 있다. 602에서 상기 IAB 노드의 MT가 수신하는 신호는 도 3, 4, 5에서 설명한 바와 같이 백홀 하향 링크를 통해 모 IAB 노드 혹은 기지국의 DU로부터 송신된 신호일 수 있다. 또한 같은 시간에 602에서 상기 IAB 노드의 DU가 수신하는 신호는 도 3, 4, 5에서 설명한 바와 같이 백홀 상향 링크를 통해 자 IAB 노드의 MT에 의해 송신되거나 혹은 억세스 상향 링크를 통해 억세스 단말에 의해 송신된 신호일 수 있다.
참조 번호 603은 IAB 노드 내에 MT와 DU가 모두 각각의 신호를 수신 혹은 송신하는 것을 도시하고 있다. 즉, 603에서 IAB 노드 내에 MT는 자기 신호를 수신하고, 동시에 IAB 노드 내에 있는 DU는 자기 신호를 송신할 수 있다. 603에서 상기 IAB 노드의 MT가 수신하는 신호는 도 3, 4, 5에서 설명한 바와 같이 백홀 하향 링크를 통해 모 IAB 노드 혹은 기지국의 DU로부터 송신된 신호일 수 있다. 또한 같은 시간에 603에서 상기 IAB 노드의 DU가 송신하는 신호는 도 3, 4, 5에서 설명한 바와 같이 백홀 하향 링크를 통해 자 IAB 노드의 MT에 의해 수신되거나 혹은 억세스 하향 링크를 통해 억세스 단말에 의해 수신될 수 있다.
참조 번호 604은 IAB 노드 내에 MT와 DU가 모두 각각의 신호를 송신 혹은 수신하는 것을 도시하고 있다. 즉, 604에서 IAB 노드 내에 MT는 자기 신호를 송신하고, 동시에 IAB 노드 내에 있는 DU는 자기 신호를 수신할 수 있다. 604에서 상기 IAB 노드의 MT가 송신하는 신호는 도 3, 4, 5에서 설명한 바와 같이 백홀 상향 링크를 통해 모 IAB 노드 혹은 기지국의 DU에 수신될 수 있다. 또한 같은 시간에 604에서 상기 IAB 노드의 DU가 수신하는 신호는 도 3, 4, 5에서 설명한 바와 같이 백홀 상향 링크를 통해 자 IAB 노드의 MT에 의해 송신되거나 혹은 억세스 상향 링크를 통해 억세스 단말에 의해 송신된 신호일 수 있다.
본 개시에서는 참조 번호 601에서 한 IAB 노드 내에 MT와 DU가 모두 각각의 신호를 송신하는 상황에서 슬롯 타이밍을 일치시키기 위한 방안과 그에 따른 모 IAB 노드 및 IAB 노드의 절차에 대하여 실시 예를 제공할 것이다. 아래에서 제공된 실시 예들은 참조 번호 601뿐만 아니라 참조 번호 602, 603, 604에 적용하는 것도 가능하다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB 노드에서 백홀의 송신 타이밍을 일치시키는 실시 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하여 IAB 노드들 간에 DU의 하향 링크 송신 타이밍을 일치시키는 방안 및 IAB 노드의 DU의 하향 링크 송신 타이밍과 상기 IAB 노드의 MT의 상향링크 송신 타이밍을 일치시키는 방안을 설명하도록 한다. 본 개시에서 편의상 IAB 노드들 간에 슬롯 i에서 DU의 하향 링크 송신 타이밍을 일치시키는 것을 Case #1 타이밍이라 하고, 슬롯 i에서 IAB 노드의 DU의 하향 링크 송신 타이밍과 상기 IAB 노드의 MT의 상향링크 송신 타이밍을 일치시키는 것은 Case #6 타이밍으로 칭하기로 한다. 본 개시에서 A와 B의 타이밍을 일치시킨다는 것은 A와 B의 서브캐리어 스페이싱(Subcarrier spacing)이 같은 경우 A와 B의 첫번째 심볼의 시간차가 상기 서브캐리어 스페이싱에 대응하는 CP (Cyclic Prefix) 구간 값 내에 있도록 하거나, A와 B의 서브캐리어 스페이싱(Subcarrier spacing)이 다른 경우 A와 B의 첫번째 심볼의 시간차가 상기 서브캐리어 스페이싱이 큰 것에 대응하는 CP (Cyclic Prefix) 구간 값 내에 있도록 하는 것이라고 할 수 있다.
먼저 도 7에서 Tg는 기지국/모 IAB 노드인 IAB 1(701)의 DU 하향링크 송신(714)과 DU 상향링크 수신(715)간의 스위칭과 관련된 시간을 의미한다. IAB 2(702)가 자신의 DU 하향링크 송신(722) 타이밍과 기지국/모 IAB 노드인 IAB 1(701)의 DU 하향링크 송신(714) 타이밍을 일치시키는 Case #1 타이밍에 대하여 설명하면, 기지국/모 IAB 노드 1(701)이 IAB 노드 2(702)에게 전송하는 DU 하향링크 신호(714)는 T1의 전파 지연 시간 뒤에 IAB 노드 2(702)의 MT가 수신한다(716). 상기 IAB 노드 2(702)는 상기 T1의 전파 지연 시간을 추정하기 위해서 상기 DU 하향링크 신호(714)와 상기 IAB 노드 2(702)의 MT가 수신한 하향링크 신호(716)의 타이밍 차이가 예를 들어
Figure pat00005
라고 가정할 수 있다. 여기서, NTA는 상향링크 TA (Timing Advance)이며 기지국/모 IAB 노드 1(701)로부터 제공된다. Tdelta는 기지국/모 IAB 노드 1(701)로부터 제공된다. 상기 NTA, Tdelta는 IAB 노드 2(702)가 기지국/모 IAB 노드 1(701)이 송신하는 MAC 신호를 통해 각각 수신할 수 있다. Ndelta와 Gstep은 5G 시스템에서 규정하는 FR(frequency range)1, FR2에 따른 상수이다. 예를 들어, FR1인 경우 Ndelta = - 70528, Gstep = 64, FR2인 경우 Ndelta = - 17644, Gstep = 32이다.
상기 IAB 노드 2(702)의 MT가 수신한 하향링크 신호(716)를 기준으로 상기의 타이밍 차이를 적용하여, 상기 IAB 노드 2(702)의 Case #1 타이밍을 적용할 수 있다. 이 때, 상기 IAB 노드 2(702)의 상향 링크 송신(721)의 타이밍을 위해서 상기 IAB 노드 2(702)의 MT가 수신한 하향 링크 신호(716)을 기준으로 상향 링크 TA인 NTA만큼 앞으로 당긴 시간에서 상기 IAB 노드 2(702)는 상향 링크 송신(721)을 시작한다. 즉, Case #1 타이밍에서 적용하는 상향 링크 송신(721)의 타이밍은 단말에서 적용하는 상향 링크 송신 타이밍 조정 절차와 같다.
다음으로 IAB 노드 2(702)의 MT의 상향링크 송신(731)의 타이밍과 DU의 하향 링크 송신(732)의 타이밍을 일치시키는 Case #6 타이밍 방안을 설명하도록 한다. 본 개시에서는 세 가지 방법(method)을 제안한다.
[첫 번째 방법]
첫 번째 방법은 상기 IAB 노드 2(702)의 DU의 하향 링크 송신(732)의 타이밍을 참고하여(근거로) MT의 상향 링크 송신(731)의 타이밍을 일치시키는 방법이다. 기지국/모 IAB 노드 1(701)이 상기 IAB 노드 2(702)에게 Case #6 타이밍 적용을 지시하는 경우, 상기 IAB 노드 2(702)는 상기에서 설명한 Case #1 타이밍 적용을 통해 결정된 IAB 노드 2(702)의 DU 하향 링크 송신(722, 732)의 타이밍에 IAB 노드 2(702)의 MT 상향 링크 송신(731)의 타이밍을 일치시킬 수 있다. 하지만, 참고해야 하는 DU의 하향 링크 송신(732)의 타이밍은 시간이 지날수록 그 정확도가 떨어질 수 있다. 상기 첫 번째 방법에서 상기의 정확도를 유지하기 위해 세 가지 방안(scheme)을 제안한다.
첫 번째 방안은 IAB 노드 2(702)는 상위 계층 신호에 의해 설정된 타이머 값을 수신하고 상기 Case #6 타이밍 적용이 지시된 경우 상기 타이머를 카운트하여 상기 설정된 타이머를 넘지 않는 경우에만 Case #6 타이밍을 적용하고(즉, MT 상향 링크 송신(731)의 타이밍을 DU 하향링크 송신(732)의 타이밍에 일치시키고), 상기 설정된 타이머를 넘어서 타이머가 만료된 경우 Case #6 타이밍의 적용을 멈추고, Case #1 타이밍을 적용할 수 있다(즉, MT 상향 링크 송신(721)의 타이밍을 상향 링크 TA(NTA)를 기반으로 결정한다).
두 번째 방안은 참고해야 하는 DU의 하향 링크 송신 타이밍의 정확도를 유지하기 위하여 기지국/모 IAB 노드 1(701)은 IAB 노드 2(702)의 DU 하향 링크 송신 타이밍을 조절하기 위한 값을 포함하는 정보를 지시/제공할 수 있고, IAB 노드 2(702)는 상기 지시된/제공된 정보를 수신하여 DU 하향 링크 송신(722, 732)의 타이밍을 조절할 수 있다. 일례로 상기 지시된/제공된 정보(값)은 기지국/모 IAB 노드 1(701)의 DU 하향 링크 송신(714)의 타이밍과 IAB 노드 2(702)의 MT 하향 링크 수신(716)의 타이밍 간의 차(difference)(예컨대, 도 7에서 T1)일 수 있다.
세 번째 방안은 IAB 노드 2(702)는 상기 DU 하향링크 송신(722, 732)의 타이밍을 조절하기 위한 상기 지시된/제공된 정보(값)를 상기 설정된 타이머 내에서 수신하는 경우 상기 두 번째 방안을 적용하고 카운트 된 타이머를 0으로 리셋하여 다시 타이머를 카운트한다. 상기 DU 하향링크 송신 타이밍을 조절하기 위한 상기 지시된/제공된 정보(값)를 상기 설정된 타이머 내에서 수신하지 못하는 경우 상기 첫 번째 방안을 적용한다.
네 번째 방안은 상기 IAB 노드 2(702)는 상기 첫 번째 방법을 통해 Case #6 타이밍을 적용하는 동안에도 기지국/모 IAB 노드 1(701)로부터 MAC 신호를 통해 상향 링크 TA(NTA), Tdelta를 수신할 수 있다. 이 때, IAB 노드 2(702)는 상기 NTA를 MT 상향 링크 송신(721)의 타이밍을 위해 적용하는 대신, 상기 Case #1 타이밍에서 설명한 IAB 노드 2(702)의 DU 하향 링크 송신(722)의 타이밍을 기지국/모 IAB 노드 1(701)의 DU 하향 링크 송신(714)의 타이밍과 일치시키기 위해 사용할 수 있다. 설명한대로, 상기 NTA는 MT 상향 링크 송신(721)의 타이밍을 위해 적용되지 않으며, Case#6 타이밍에 따라 MT 상향 링크 송신(731)의 타이밍은 DU 하향 링크 송신(732)의 타이밍에 일치시킬 수 있다.
상기 IAB 노드 2(702)는 기지국/모 IAB 노드 1(701)로부터 이전에 수신되거나 혹은 상기 첫 번째 방법을 적용하는 동안 기지국/모 IAB 노드 1(701)로부터 수신되는 상향 링크 TA(NTA)를 MT 상향 링크 송신 타이밍을 위해 적용하지 않거나 상기 상향 링크 TA(NTA)를 수신하는 것을 기대하지 않을 수 있다.
상기 기지국/모 IAB 노드 1(701)가 IAB 노드 2(702)에게 상기 Case #1 혹은 Case #6 타이밍 적용을 지시하는 시그날링의 실시 예에 대해 설명한다. 그 전에 먼저 DU와 MT의 동시 송신이 필요로 된다는 IAB 노드 2(702)에서의 트래픽 상황이 기지국/모 IAB 노드 1(701)에게 보고될 수 있다. 일례로 상기 트래픽 상황은 상향/하향 트래픽에 대한 버퍼 상황(buffer status)에 대한 정보 혹은 특정 시간 구간(혹은 특정 슬롯들)에서 상향/하향 트래픽에 대한 버퍼 상황에 대한 정보일 수 있다.
- 시그날링 1: 상위 계층 신호를 통해 각 슬롯에 대해 Case #6 혹은 Case #1 타이밍을 적용할지에 대한 비트맵 정보, 주기 정보, 시간 구간 정보, Case #6를 적용하지 못하는 슬롯 정보 등
- 시그날링 2: 상기 시그날링 1을 포함하는 상위 계층 신호와 상기 상위 계층 신호의 활성화 여부를 지시하는 하향 제어 신호
- 시그날링 3: 상기 시그날링 1의 세트를 포함하는 상위 계층 신호와 상기 세트 중에 하나를 지시하기 위한 하향 제어 신호
- 시그날링 4: IAB 노드 2(702)의 MT의 상향 링크 데이터 채널을 스케줄링 하는 하향 제어 신호의 비트 필드를 통한 Case #6 타이밍 적용 여부 지시
상기 시그날링 방안들의 각각 혹은 조합이 IAB 노드 2(702)에게 수신되어, IAB 노드 2(702)는 Case #1 혹은 Case #6 타이밍 적용을 판단할 수 있다.
[두 번째 방법]
다음으로 두 번째 방법은 상기 IAB 노드 2(702)의 MT의 상향 링크 송신 타이밍을 참고하여(근거로) DU의 하향 링크 송신 타이밍을 일치시키는 방법이다.
기지국/모 IAB 노드 1(701)가 상기 첫 번째 방법에서 설명한 시그날링 방안들을 통해 상기 IAB 노드 2(702)에게 Case #6 타이밍 적용을 지시하는 경우, 기지국/모 IAB 노드 1(701)는 추가적으로 Case #6 타이밍을 위한 상향 링크 TA(NTA)를 지시하고, IAB 노드 #2(702)는 상기 추가 상향 링크 TA(NTA)를 적용하여 MT의 상향 링크 송신 타이밍을 결정하고, 상기 MT의 결정된 상향 링크 송신 타이밍을 근거로 DU의 하향 링크 송신 타이밍을 일치시킬 수 있다. 이 때, DU의 하향 링크 송신 타이밍을 위해 Case #1 타이밍을 위해 지시되었던 Tdelta와는 별개로 추가의 Tdelta를 기지국/모 IAB 노드 1(701)이 송신할 수 있다. 상기 Case #6 타이밍을 위한 상향 링크 TA와 추가 Tdelta는 IAB 노드 2(702)가 기지국/모 IAB 노드 1(701)로부터 MAC 신호를 통해 각각 수신할 수 있다.
[세 번째 방법]
다음으로 세 번째 방법은 상기 IAB 노드 2(702)가 상기 첫 번째 방법을 적용할지 상기 두 번째 방법을 적용할지를 기지국/모 IAB 노드 1(701)이 상위 계층 신호를 통해 설정하는 것이다. 상기 IAB 노드 2(702)는 상기 상위 계층 신호를 수신하고 설정된 대로 상기 첫 번째 방법 혹은 두 번째 방법을 적용하여 Case #6 타이밍을 적용할 수 있다.
기지국/모 IAB 노드 1(701)의 지시에 의해 IAB 노드 2(702)가 Case #1 타이밍과 Case #6 타이밍을 교대로 스위치하여 적용하는 경우 IAB 노드 2(702)의 MT의 상향 링크 송신 타이밍이 Case #1 타이밍에 의해 앞으로 당겨졌다 Case #6 타이밍에 의해 뒤로 밀어졌다 하게 되는 경우, Case #1 타이밍에 의한 상향 링크 송신 구간과 Case #6 타이밍에 의한 상향 링크 송신 구간이 오버랩 되는 문제가 발생할 수 있다. 상기 오버랩 문제를 해결하기 위해 기지국/모 IAB 노드 1(701)은 Case #1 타이밍에 의한 상향 링크 송신 구간과 Case #6 타이밍에 의한 상향 링크 송신 구간 사이에 가드 구간을 IAB 노드 2(702)에게 지시하고 IAB 노드 2(702)가 수신할 수 있다. 혹은 IAB 노드 2(702)가 Case #1 타이밍에 의한 상향 링크 송신 구간과 Case #6 타이밍에 의한 상향 링크 송신 구간 사이에 필요한 가드 구간을 기지국/모 IAB 노드 1(701)에게 보고하고 기지국/모 IAB 노드 1(701)가 수신할 수 있다.
도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국/모 IAB 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 801 단계에서 기지국/모 IAB 노드 1(701)는 도 7에서 설명한 본 개시의 실시 예에 따른 Case #1 및 Case #6 타이밍 관련 정보를 도 7의 IAB 노드 2(702)에게 송신하고 IAB 노드 2(702)로부터 필요한 정보를 수신한다. 상기 Case #1 및 Case #6 타이밍 관련 정보는 상기 첫 번째 방법 내지 세 번째 방법에서 기지국/모 IAB 노드 1(701)로부터 IAB 노드 2(702)에게 제공되는 상위 계층 신호, 시그널링 정보, MAC 신호 등이 될 수 있다. 상기 필요한 정보는 상기 첫 번째 방법 내지 세 번째 방법에서 IAB 노드 2(702)로부터 기지국/모 IAB 노드 1(701)로 보고되는 트래픽 상황에 대한 정보, 가드 구간에 대한 정보 등 각종 정보가 될 수 있다. 802 단계에서 상기 기지국/모 IAB 노드 1(701)는 도 7에서 설명한 본 개시의 실시 예에 따라 Case #1 혹은 Case #6 타이밍을 적용하여 IAB 노드 2(702)로부터 백홀 상향 링크에서 신호를 수신한다.
도 9는 본 개시에 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB 노드의 동작을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 901 단계에서 도 7의 IAB 노드 2(702)는 도 7에서 설명한 본 개시의 실시예에 따라 상기한 Case #1 및 Case #6 타이밍 관련 정보를 도 7의 기지국/모 IAB 노드 1(701)로부터 수신하고 기지국/모 IAB 노드 1(701)에게 상기한 필요한 정보를 송신한다. 902 단계에서 상기 IAB 노드 2(702)는 도 7에서 설명한 본 개시의 실시예에 따라 Case #1 혹은 Case #6 타이밍을 적용하여 기지국/모 IAB 노드 1(701)에게 백홀 상향 링크에서 신호를 송신하고, 하위(자) IAB 노드에게 백홀 하향 링크에서 신호를 송신하거나 혹은 억세스 단말에게 억세스 하향 링크에서 신호를 송신한다.
본 개시의 상기 실시 예들을 수행하기 위해서, 도 10 및 도 11은 각각 단말과 기지국의 송신기, 수신기, 프로세서를 도시한다. 상기 송신기, 수신기는 송수신기로 칭해질 수 있다. 또한 도 12는 IAB 노드의 장치를 도시한다. 상기한 실시 예들에서 설명한 5G 통신 시스템에서 IAB 노드를 통해 백홀 링크 혹은 억세스 링크에서 신호를 송수신할 때, mmWave를 통해 IAB 노드와 백홀 링크에서 송수신을 하는 기지국(Donor 기지국)과 IAB 노드와 억세스 링크에서 송수신을 하는 단말의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말 및 IAB 노드의 송신기, 수신기, 프로세서가 각각 실시 예에 따라 동작할 수 있다.
도 10은 본 개시의 실시 예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 개시의 단말은 프로세서(1001), 수신기(1002), 송신기(1003)을 포함할 수 있다.
프로세서(1001)는 상술한 도 1 내지 도 8의 본 개시의 실시 예들의 각각 또는 결합에 따라 단말이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 본 개시의 실시 예들에 따르는 IAB 노드와의 억세스 링크 송수신 등을 상이하게 제어할 수 있다. 수신기(1002)와 송신기(1003)를 통칭하여 본 개시의 실시 예에서는 송수신기(transceiver)라 칭할 수 있다. 송수신기는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이를 위해, 상기 송수신기는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF(radio frequency) 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 송수신기는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1001)로 출력하고, 프로세서(1001)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 기지국(Donor 기지국)의 구성을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 개시의 기지국은 프로세서(1101), 수신기(1102), 송신기(1103)을 포함할 수 있다.
프로세서(1101)는 상술한 도 1 내지 도 8의 본 개시의 실시 예들의 각각 또는 결합에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 본 개시의 실시 예들에 따르는 IAB 노드와의 백홀 링크 송수신 및 억세스 링크의 송수신 등을 상이하게 제어할 수 있다. 수신기(1102)와 송신기(1103)를 통칭하여 본 개시의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신기는 단말 또는 (자) IAB 노드와 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이를 위해, 상기 송수신기는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 송수신기는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1101)로 출력하고, 프로세서(1101)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
도 12는 본 개시의 실시 예에 따른 IAB 노드의 구성을 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 개시의 IAB 노드는 하위(자) IAB 노드와 (무선) 백홀 링크를 통해 송수신 하기 위한 IAB 노드의 기지국 기능 제어부(1201), 기지국 기능 수신부(1202), 기지국 기능 송신부(1203)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 IAB 노드는 상위(모) IAB 노드 및/또는 Donor 기지국에 초기 접속하고 백홀 링크로 송수신 전에 상위 계층 신호 송수신을 하고 상위(모) IAB 노드 및 Donor 기지국과 (무선) 백홀 링크를 통한 송수신을 위한 IAB 노드의 단말 기능 제어부(1211), 단말 기능 수신부(1212), 단말 기능 송신부(1213)등을 포함할 수 있다.
상기 IAB 노드의 기지국 기능 제어부(1201)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 IAB 노드가 기지국과 같이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있으며, 예를 들어 앞서 설명한 IAB 노드의 DU 의 기능을 수행할 수 있다. 예컨대 기지국 기능 제어부(1201)는 본 개시의 실시 예에 따르는 하위 IAB 노드와의 백홀 링크 송수신 및 단말과의 억세스 링크의 송수신 등을 상이하게 제어할 수 있다. 기지국 기능 수신부(1202)와 기지국 기능 송신부(1203)를 통칭하여 본 개시의 실시 예에서는 제1 송수신기라 칭할 수 있다. 상기 제1 송수신기는 하위(자) IAB 노드 및 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 송수신기는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 송수신기는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 기능 제어부(1201)로 출력하고, 기지국 기능 제어부(1201)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
IAB 노드의 단말 기능 제어부(1211)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 하위(자) IAB 노드가 Donor 기지국 혹은 상위(모) IAB 노드와의 데이터 송수신을 위해 단말과 같이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있으며, 예를 들어 앞서 설명한 IAB 노드의 MT의 기능을 수행할 수 있다. 예컨대 단말 기능 제어부(1211)는 본 개시의 실시 예에 따르는 Donor 기지국 및/또는 상위(모) IAB 노드와의 (무선) 백홀 링크를 통한 송수신 등을 상이하게 제어할 수 있다. 단말 기능 수신부(1212)와 단말 기능 송신부(1213)를 통칭하여 본 개시의 실시 예에서는 제2 송수신기라 칭할 수 있다. 상기 제2 송수신기는 Donor 기지국 및 상위 IAB 노드와 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이를 위해, 상기 제2 송수신기는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 송수신기는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말기능 제어부(1211)로 출력하고, 단말 기능 제어부(1211)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
한편, 도 12의 IAB 노드에 포함된 IAB 노드의 기지국 기능 제어부(1201)와 IAB 노드의 단말 기능 제어부(1211)는 서로 통합되어 IAB 노드 제어부로써 구현될 수도 있다. 이러한 경우, IAB 노드 제어부(1200)가 IAB 노드 내에서 DU와 MT의 기능을 함께 제어할 수 있다. 상기 기지국 기능 제어부(1201), 상기 단말 기능 제어부(1211), 상기 IAB 노드 제어부는 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다. 상기 제1 송수신기와 상기 제2 송수신기는 각각 구비되거나 또는 통합된 하나의 송수신기로 구현될 수도 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시예들은 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 개시에 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.

Claims (8)

  1. 무선 통신 시스템에서 IAB(integrated access and backhaul) 노드의 송신을 위한 통신 방법에 있어서,
    기지국 또는 상기 IAB 노드와 통신 링크가 설정된 모 IAB 노드로부터 타이밍 관련 정보를 수신하는 과정; 및
    상기 수신된 타이밍 관련 정보를 근거로 상기 모 IAB 노드에게 백홀 상향 링크에서 신호를 송신하고, 상기 IAB 노드와 통신 링크가 연결된 자 IAB 노드에게 백홀 하향 링크에서 신호를 송신하는 과정을 포함하는 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 관련 정보는 상기 IAB 노드의 DU(distributed unit) 하향 링크 송신 타이밍과 상기 기지국 또는 상기 모 IAB 노드의 DU 하향 링크 송신 타이밍을 일치시키기 위한 제1 타이밍 정보와,
    상기 IAB 노드의 MT(mobile termination) 상향 링크 송신 타이밍과 상기 IAB 노드의 DU 하향 링크 송신 타이밍을 일치시키기 위한 제2 타이밍 정보 중 적어도 하나를 포함하는 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 IAB 노드의 상기 MT 상향 링크 송신 타이밍이 상기 DU 하향 링크 송신 타이밍을 근거로 설정되거나,
    상기 DU 하향 링크 송신 타이밍이 상기 MT 상향 링크 송신 타이밍을 근거로 설정되는 통신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 타이밍 관련 정보를 근거로 상기 IAB 노드와 억세스 링크를 통해 연결된 단말에게 억세스 하향 링크에서 신호를 송신하는 과정을 더 포함하는 통신 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 IAB(integrated access and backhaul) 노드에 있어서,
    송수신기;
    상기 송수신기를 통해 기지국 또는 상기 IAB 노드와 통신 링크가 설정된 모 IAB 노드로부터 타이밍 관련 정보를 수신하고, 상기 수신된 타이밍 관련 정보를 근거로 상기 송수신기를 통해 상기 모 IAB 노드에게 백홀 상향 링크에서 신호를 송신하고, 상기 IAB 노드와 통신 링크가 연결된 자 IAB 노드에게 백홀 하향 링크에서 신호를 송신하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 IAB 노드.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 타이밍 관련 정보는 상기 IAB 노드의 DU(distributed unit) 하향 링크 송신 타이밍과 상기 기지국 또는 상기 모 IAB 노드의 DU 하향 링크 송신 타이밍을 일치시키기 위한 제1 타이밍 정보와,
    상기 IAB 노드의 MT(mobile termination) 상향 링크 송신 타이밍과 상기 IAB 노드의 DU 하향 링크 송신 타이밍을 일치시키기 위한 제2 타이밍 정보 중 적어도 하나를 포함하는 IAB 노드.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 IAB 노드의 상기 MT 상향 링크 송신 타이밍이 상기 DU 하향 링크 송신 타이밍을 근거로 설정되거나,
    상기 DU 하향 링크 송신 타이밍이 상기 MT 상향 링크 송신 타이밍을 근거로 설정되는 IAB 노드.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 수신된 타이밍 관련 정보를 근거로 상기 IAB 노드와 억세스 링크를 통해 연결된 단말에게 억세스 하향 링크에서 신호를 송신하는 과정을 더 포함하는 IAB 노드.
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