KR20230027167A - 무선 통신 시스템에서 위치에 기반하여 빔 정렬을 수행하기 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 무선 통신 시스템에서 위치에 기반하여 빔 정렬을 수행하기 위한 것으로, 단말의 동작 방법은, 처프 신호(chirp signal)들을 위한 시퀀스들을 생성하는 단계, 상기 시퀀스들에 포함된 복소 심볼들을 상기 처프 신호들을 위해 할당된 RE(resource element)들에 맵핑하는 단계, 상기 복소 심볼들을 포함하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼들을 생성하는 단계, 및 상기 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신하는 단계를 포함하며, 상기 처프 신호들 중 서로 인접한 처프 신호들은, 시간 축에서 적어도 일부 중첩될 수 있다.
Description
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 위치에 기반하여 빔 정렬을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(예: 대역폭, 전송 전력 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원하는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
사이드링크(sidelink, SL)란 UE(user equipment)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(base station, BS)을 거치지 않고, UE들 간에 음성 또는 데이터 등을 직접 주고받는 통신 방식을 말한다. SL는 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다.
V2X(vehicle-to-everything)는 유/무선 통신을 통해 다른 차량, 보행자, 인프라가 구축된 사물 등과 정보를 교환하는 통신 기술을 의미한다. V2X는 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure), V2N(vehicle-to- network) 및 V2P(vehicle-to-pedestrian)와 같은 4 가지 유형으로 구분될 수 있다. V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다.
한편, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라, 기존의 무선 액세스 기술(radio access technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역(mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라, 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스 또는 단말을 고려한 통신 시스템이 논의되고 있는데, 개선된 이동 광대역 통신, mMTC(massive machine type communication), URLLC(ultra-reliable and low latency communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술을 새로운 RAT 또는 NR(new radio)이라 칭할 수 있다. NR에서도 V2X(vehicle-to-everything) 통신이 지원될 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 빔 정렬(beam alignment)을 효과적으로 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 상대방 단말의 위치에 기반하여 빔 정렬을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 상대방 단말의 위치에 기반하여 빔 정렬을 위한 빔 스위핑(beam sweeping)의 범위를 결정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 목적물(target object)의 위치를 추정하기 위해 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 FMCW(frequency modulation continuous wave) 신호를 생성하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 개시의 실시 예들로부터 본 개시의 기술 구성이 적용되는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 처프 신호(chirp signal)들을 위한 시퀀스들을 생성하는 단계, 상기 시퀀스들에 포함된 복소 심볼들을 상기 처프 신호들을 위해 할당된 RE(resource element)들에 맵핑하는 단계, 상기 복소 심볼들을 포함하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼들을 생성하는 단계, 및 상기 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신하는 단계를 포함하며, 상기 처프 신호들 중 서로 인접한 처프 신호들은, 시간 축에서 적어도 일부 중첩될 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 단말은, 송수신기, 및 상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 처프 신호(chirp signal)들을 위한 시퀀스들을 생성하고, 상기 시퀀스들에 포함된 복소 심볼들을 상기 처프 신호들을 위해 할당된 RE(resource element)들에 맵핑하고, 상기 복소 심볼들을 포함하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼들을 생성하고, 상기 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신하도록 제어하며, 상기 처프 신호들 중 서로 인접한 처프 신호들은, 시간 축에서 적어도 일부 중첩될 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 통신 장치는, 적어도 하나의 프로세서, 상기 적어도 하나의 프로세서와 연결되며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행됨에 따라 동작들을 지시하는 명령어를 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함할 수 있다. 상기 동작들은, 처프 신호(chirp signal)들을 위한 시퀀스들을 생성하는 단계, 상기 시퀀스들에 포함된 복소 심볼들을 상기 처프 신호들을 위해 할당된 RE(resource element)들에 맵핑하는 단계, 상기 복소 심볼들을 포함하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼들을 생성하는 단계, 및 상기 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신하는 단계를 포함하며, 상기 처프 신호들 중 서로 인접한 처프 신호들은, 시간 축에서 적어도 일부 중첩될 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 적어도 하나의 명령어(instructions)을 저장하는 비-일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체(computer-readable medium)는, 프로세서에 의해 실행 가능한(executable) 상기 적어도 하나의 명령어를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 명령어는, 장치가, 처프 신호(chirp signal)들을 위한 시퀀스들을 생성하고, 상기 시퀀스들에 포함된 복소 심볼들을 상기 처프 신호들을 위해 할당된 RE(resource element)들에 맵핑하고, 상기 복소 심볼들을 포함하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼들을 생성하고, 상기 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신하도록 지시하며, 상기 처프 신호들 중 서로 인접한 처프 신호들은, 시간 축에서 적어도 일부 중첩될 수 있다.
상술한 본 개시의 양태들은 본 개시의 바람직한 실시 예들 중 일부에 불과하며, 본 개시의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시 예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 개시의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 개시에 기초한 실시 예들에 의해 하기와 같은 효과가 있을 수 있다.
본 개시에 따르면, 빔 정렬(beam alignment) 동작이 보다 효과적으로 수행될 수 있다.
본 개시의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 개시의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 개시의 기술 구성이 적용되는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시에서 서술하는 구성을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 개시의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 개시에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 개시에 대한 실시 예들을 제공할 수 있다. 다만, 본 개시의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미할 수 있다.
도 1은 본 개시에 적용 가능한 무선 통신 시스템의 구조를 도시한다.
도 2는 본 개시에 적용 가능한 NG(next generation)-RAN(radio access network)과 5GC(5th generation core) 간의 기능적 분할을 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시에 적용 가능한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 도시한다.
도 4는 본 개시에 적용 가능한 NR(new radio)의 무선 프레임의 구조를 도시한다.
도 5는 본 개시에 적용 가능한 NR 프레임의 슬롯 구조를 도시한다.
도 6은 본 개시에 적용 가능한 BWP(bandwidth part)의 일 예를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시에 적용 가능한 사이드링크(sidelink, SL) 통신을 위한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 도시한다.
도 8은 본 개시에 적용 가능한 V2X(vehicle to everything)의 동기화 소스(synchronization source) 또는 동기화 기준(synchronization reference)을 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시에 적용 가능한 단말이 전송 모드에 따라 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 절차를 도시한다.
도 10a 내지 도 10c는 본 개시에 적용 가능한 세 가지 캐스트 타입들을 도시한다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔 정렬의 개념을 도시한다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 빔포밍 기반의 통신을 수행하는 절차의 일 예를 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명에 적용 가능한 레이더 신호의 예들을 도시한다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 샘플링된 처프(chirp) 신호의 예를 도시한다.
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 처프 신호를 구성하는 심볼들의 자원 매핑의 예를 도시한다.
도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 다양한 처프 신호들을 구성하는 심볼들의 자원 매핑의 예를 도시한다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 다양한 처프 신호들을 구성하는 심볼들의 자원 매핑의 다른 예를 도시한다.
도 18a 및 도 18b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 처프 신호들의 간격에 대한 예들을 도시한다.
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 인접한 처프 신호들 간 간섭의 예를 도시한다.
도 20는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 인접한 처프 신호를 처리하기 위한 수신기의 구조에 대한 예를 도시한다.
도 21은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 레이더 신호를 송신하는 절차의 예를 도시한다.
도 22는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 레이더 신호에 기반하여 대상(object)의 위치를 추정하는 절차의 예를 도시한다.
도 23은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 레이더 신호를 이용하여 추정된 위치에 기반하여 통신을 수행하는 절차의 일 예를 도시한다.
도 24는 본 개시에 적용 가능한 통신 시스템 예를 도시한다.
도 25는 본 개시에 적용 가능한 무선 기기의 예를 도시한다.
도 26은 본 개시에 적용 가능한 전송 신호를 처리하는 회로를 도시한다.
도 27은 본 개시에 적용 가능한 무선 기기의 다른 예를 도시한다.
도 28은 본 개시에 적용 가능한 휴대 기기의 예를 도시한다.
도 29는 본 개시에 적용 가능한 차량 또는 자율 주행 차량의 예를 도시한다.
도 1은 본 개시에 적용 가능한 무선 통신 시스템의 구조를 도시한다.
도 2는 본 개시에 적용 가능한 NG(next generation)-RAN(radio access network)과 5GC(5th generation core) 간의 기능적 분할을 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시에 적용 가능한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 도시한다.
도 4는 본 개시에 적용 가능한 NR(new radio)의 무선 프레임의 구조를 도시한다.
도 5는 본 개시에 적용 가능한 NR 프레임의 슬롯 구조를 도시한다.
도 6은 본 개시에 적용 가능한 BWP(bandwidth part)의 일 예를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시에 적용 가능한 사이드링크(sidelink, SL) 통신을 위한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 도시한다.
도 8은 본 개시에 적용 가능한 V2X(vehicle to everything)의 동기화 소스(synchronization source) 또는 동기화 기준(synchronization reference)을 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시에 적용 가능한 단말이 전송 모드에 따라 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 절차를 도시한다.
도 10a 내지 도 10c는 본 개시에 적용 가능한 세 가지 캐스트 타입들을 도시한다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔 정렬의 개념을 도시한다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 빔포밍 기반의 통신을 수행하는 절차의 일 예를 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명에 적용 가능한 레이더 신호의 예들을 도시한다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 샘플링된 처프(chirp) 신호의 예를 도시한다.
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 처프 신호를 구성하는 심볼들의 자원 매핑의 예를 도시한다.
도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 다양한 처프 신호들을 구성하는 심볼들의 자원 매핑의 예를 도시한다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 다양한 처프 신호들을 구성하는 심볼들의 자원 매핑의 다른 예를 도시한다.
도 18a 및 도 18b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 처프 신호들의 간격에 대한 예들을 도시한다.
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 인접한 처프 신호들 간 간섭의 예를 도시한다.
도 20는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 인접한 처프 신호를 처리하기 위한 수신기의 구조에 대한 예를 도시한다.
도 21은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 레이더 신호를 송신하는 절차의 예를 도시한다.
도 22는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 레이더 신호에 기반하여 대상(object)의 위치를 추정하는 절차의 예를 도시한다.
도 23은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 레이더 신호를 이용하여 추정된 위치에 기반하여 통신을 수행하는 절차의 일 예를 도시한다.
도 24는 본 개시에 적용 가능한 통신 시스템 예를 도시한다.
도 25는 본 개시에 적용 가능한 무선 기기의 예를 도시한다.
도 26은 본 개시에 적용 가능한 전송 신호를 처리하는 회로를 도시한다.
도 27은 본 개시에 적용 가능한 무선 기기의 다른 예를 도시한다.
도 28은 본 개시에 적용 가능한 휴대 기기의 예를 도시한다.
도 29는 본 개시에 적용 가능한 차량 또는 자율 주행 차량의 예를 도시한다.
이하의 실시 예들은 본 개시의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 개시의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 개시의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 개시의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 개시를 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 "A, B 또는 C(A, B or C)"는 "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 "및/또는(and/or)"을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 이에 따라 "A/B"는 "오직 A", "오직 B", 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B, C"는 "A, B 또는 C"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"는, "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)"나 "적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)"라는 표현은 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"는, "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)"나 "적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)"는 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "제어 정보(PDCCH)"로 표시된 경우, "제어 정보"의 일례로 "PDCCH"가 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 "제어 정보"는 "PDCCH"로 제한(limit)되지 않고, "PDDCH"가 "제어 정보"의 일례로 제안된 것일 수 있다. 또한, "제어 정보(즉, PDCCH)"로 표시된 경우에도, "제어 정보"의 일례로 "PDCCH"가 제안된 것일 수 있다.
이하의 설명에서 '~일 때, ~ 경우(when, if, in case of)'는 '~에 기초하여/기반하여(based on)'로 대체될 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
본 명세서에서, 상위 계층 파라미터(higher layer parameter) 단말에 대하여 설정되거나, 사전에 설정되거나, 사전에 정의된 파라미터일 수 있다. 예를 들어, 기지국 또는 네트워크는 상위 계층 파라미터를 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 상위 계층 파라미터는 RRC(radio resource control) 시그널링 또는 MAC(medium access control) 시그널링을 통해서 전송될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
5G NR은 LTE-A의 후속 기술로서, 고성능, 저지연, 고가용성 등의 특성을 가지는 새로운 Clean-slate 형태의 이동 통신 시스템이다. 5G NR은 1GHz 미만의 저주파 대역에서부터 1GHz~10GHz의 중간 주파 대역, 24GHz 이상의 고주파(밀리미터파) 대역 등 사용 가능한 모든 스펙트럼 자원을 활용할 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 5G NR을 위주로 기술하지만 본 개시의 일 실시 예에 따른 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된 용어 및 기술 중에서 구체적으로 설명되지 않은 용어 및 기술에 대해서는, 본 명세서가 출원되기 전에 공개된 무선 통신 표준 문서가 참조될 수 있다. 예를 들어, 다음 문서가 참조될 수 있다.
(1) 3GPP LTE
- 3GPP TS 36.211: Physical channels and modulation
- 3GPP TS 36.212: Multiplexing and channel coding
- 3GPP TS 36.213: Physical layer procedures
- 3GPP TS 36.214: Physical layer; Measurements
- 3GPP TS 36.300: Overall description
- 3GPP TS 36.304: User Equipment (UE) procedures in idle mode
- 3GPP TS 36.314: Layer 2 - Measurements
- 3GPP TS 36.321: Medium Access Control (MAC) protocol
- 3GPP TS 36.322: Radio Link Control (RLC) protocol
- 3GPP TS 36.323: Packet Data Convergence Protocol (PDCP)
- 3GPP TS 36.331: Radio Resource Control (RRC) protocol
(2) 3GPP NR (e.g. 5G)
- 3GPP TS 38.211: Physical channels and modulation
- 3GPP TS 38.212: Multiplexing and channel coding
- 3GPP TS 38.213: Physical layer procedures for control
- 3GPP TS 38.214: Physical layer procedures for data
- 3GPP TS 38.215: Physical layer measurements
- 3GPP TS 38.300: Overall description
- 3GPP TS 38.304: User Equipment (UE) procedures in idle mode and in RRC inactive state
- 3GPP TS 38.321: Medium Access Control (MAC) protocol
- 3GPP TS 38.322: Radio Link Control (RLC) protocol
- 3GPP TS 38.323: Packet Data Convergence Protocol (PDCP)
- 3GPP TS 38.331: Radio Resource Control (RRC) protocol
- 3GPP TS 37.324: Service Data Adaptation Protocol (SDAP)
- 3GPP TS 37.340: Multi-connectivity; Overall description
본 개시에 적용 가능한 통신 시스템
도 1은 본 개시에 적용 가능한 무선 통신 시스템의 구조를 도시한다. 도 1의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 1을 참고하면, 무선 통신 시스템은 무선 접속 망(radio access network, RAN)(102) 및 코어 망(core network)(103)을 포함한다. 무선 접속 망(102)은 단말(terminal)(110)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(base station)(120)을 포함한다. 단말(110)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 사용자 장비(user equipment, UE), 이동국(mobile station, MS), 가입자국(subscriber station, SS), 이동 가입자 단말(mobile subscriber station, MSS), 이동 단말(mobile terminal) 또는 발전된 이동 단말(advanced mobile station, AMS), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(120)은 단말(110)에게 무선 접속 서비스를 제공하는 노드를 의미하며, 고정국(fixed station), Node B, eNB(eNode B), gNB(gNode B), ng-eNB, 발전된 기지국(advanced base station, ABS) 또는 억세스 포인트(access point), BTS(base tansceiver system), 액세스 포인트(access point, AP) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 코어 망(103)은 코어 망 엔티티(entity)(130)를 포함한다. 코어 망 엔티티(130)는 기능에 따라 다양하게 정의될 수 있으며, 코어 망 노드(node), 네트워크 노드(network node), 네트워크 장비(network equipment) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
적용되는 시스템 규격에 따라 시스템의 구성 요소들이 다르게 지칭될 수 있다. LTE 또는 LTE-A 규격의 경우, 무선 접속 망(102)은 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)으로, 코어 망(103)은 EPC(evolved packet core)로 지칭될 수 있다. 이 경우, 코어 망(103)는 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving Gateway) 및 P-GW(packet data network-gateway)를 포함한다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN(packet data network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
5G NR 규격의 경우, 무선 접속 망(102)은 NG-RAN으로, 코어 망(103)은 5GC(5G core)로 지칭될 수 있다. 이 경우, 코어 망(103)는 AMF(access and mobility management function), UPF(user plane function), SMF(session management function)를 포함한다. AMF는 단말 단위의 접속 및 이동성 관리를 위한 기능을 제공하며, UPF는 상위의 데이터 망 및 무선 접속 망(102) 간 데이터 유닛을 상호 전달하는 기능을 수행하고, SMF는 세션 관리 기능을 제공한다.
기지국(120)은 상호 간에 Xn 인터페이스로 연결될 수 있다. 기지국(120)은 코어 망(103)과 NG 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 기지국(130)은 NG-C 인터페이스를 통해 AMF와 연결될 수 있고, NG-U 인터페이스를 통해 UPF와 연결될 수 있다.
도 2는 본 개시에 적용 가능한 NG-RAN과 5GC 간의 기능적 분할을 도시한다. 도 2의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 2를 참고하면, gNB는 인터 셀 간의 무선 자원 관리(Inter Cell RRM), 무선 베어러 관리(radio bearer control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 무선 허용 제어(Radio Admission Control), 측정 설정 및 제공(Measurement configuration & Provision), 동적 자원 할당(dynamic resource allocation) 등의 기능을 제공할 수 있다. AMF는 NAS(Non Access Stratum) 보안, 아이들 상태 이동성 처리 등의 기능을 제공할 수 있다. UPF는 이동성 앵커링(Mobility Anchoring), PDU(Protocol Data Unit) 처리 등의 기능을 제공할 수 있다. SMF(Session Management Function)는 단말 IP(Internet Protocol) 주소 할당, PDU 세션 제어 등의 기능을 제공할 수 있다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection, OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층(layer 1, L1), 제2 계층(layer 2, L2), 제3 계층(layer 3, L3)로 구분될 수 있다. 이 중에서, 제1 계층에 속하는 물리 계층은 물리 채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해, RRC 계층은 단말과 기지국 간 RRC 메시지를 교환하게 한다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시에 적용 가능한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 도시한다. 도 3의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. 구체적으로, 도 3a는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를, 도 3b는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 예시한다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어 신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 3a 및 도 3b를 참고하면, 물리 계층(physical layer)은 물리 채널을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스를 제공한다. 물리 계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송 채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송 채널을 통해 MAC 계층과 물리 계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송 채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.
서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리 계층 사이는 물리 채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리 채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.
MAC 계층은 논리 채널(logical channel)을 통해 상위 계층인 RLC(radio link control) 계층에게 서비스를 제공한다. MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 복수의 전송 채널로의 맵핑 기능을 제공한다. 또한, MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 단수의 전송 채널로의 맵핑에 의한 논리 채널 다중화 기능을 제공한다. MAC 부 계층은 논리 채널상의 데이터 전송 서비스를 제공한다.
RLC 계층은 RLC SDU(Service Data Unit)의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 수행한다. 무선 베어러(Radio Bearer, RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명 모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인 모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작 모드들을 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(physical 계층 또는 PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다.
사용자 평면에서의 PDCP 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결성 보호(integrity protection)를 포함한다.
SDAP(Service Data Adaptation Protocol) 계층은 사용자 평면에서만 정의된다. SDAP 계층은 QoS 플로우(flow)와 데이터 무선 베어러 간의 매핑, 하향링크 및 상향링크 패킷 내 QoS 플로우 식별자(ID) 마킹 등을 수행한다.
RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling Radio Bearer)와 DRB(Data Radio Bearer) 두 가지로 나누어질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 기지국의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC connection)이 확립되면, 단말은 RRC_CONNECTED 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC_IDLE 상태에 있게 된다. NR의 경우, RRC_INACTIVE 상태가 추가로 정의되었으며, RRC_INACTIVE 상태의 단말은 코어 네트워크와의 연결을 유지하는 반면 기지국과의 연결을 해지(release)할 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송 채널로는 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송 채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송 채널 상위에 있으며, 전송 채널에 맵핑되는 논리 채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
물리 채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(symbol)들로 구성된다. 자원 블록은 자원 할당 단위로, 복수의 OFDM 심벌들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어 채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 OFDM 심벌들(예: 첫 번째 OFDM 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. TTI(Transmission Time Interval)는 서브프레임 전송의 단위시간이다.
무선 자원 구조
도 4는 본 개시에 적용 가능한 NR의 무선 프레임의 구조를 도시한다. 도 4의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 4를 참조하면, NR에서 상향링크 및 하향링크 전송에서 무선 프레임을 사용할 수 있다. 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의될 수 있다. 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)을 포함할 수 있다. 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할될 수 있으며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 부반송파 간격(Subcarrier Spacing, SCS)에 따라 결정될 수 있다. 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼을 포함할 수 있다.
노멀 CP(normal CP)가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼을 포함할 수 있다. 확장 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼 (또는, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA) 심볼 (또는, DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform-spread-OFDM) 심볼)을 포함할 수 있다.
노멀 CP가 사용되는 경우, SCS 설정(μ)에 따라 슬롯 별 심볼의 개수(Nslot symb), 프레임 별 슬롯의 개수(Nframe,μ slot)와 서브프레임 별 슬롯의 개수(Nsubframe,μ slot)는 달라질 수 있다. 예를 들어, SCS(=15*2μ), Nslot symb, Nframe,μ slot, Nsubframe,μ slot는, u=0인 경우 15KHz, 14, 10, 1이고, u=1인 경우 30KHz, 14, 20, 2이고, u=2인 경우 60KHz, 14, 40, 4이고, u=3인 경우 120KHz, 14, 80, 8이고, u=4인 경우 240KHz, 14, 160, 16일 수 있다. 이와 달리, 확장 CP가 사용되는 경우, SCS(=15*2μ), Nslot symb, Nframe,μ slot, Nsubframe,μ slot는, u=2인 경우 60KHz, 12, 40, 4일 수 있다.
NR 시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들 간에 OFDM(A) 뉴머놀로지(numerology)(예: SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예: 서브프레임, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들 간에 상이하게 설정될 수 있다.
NR에서, 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 뉴머놀로지(numerology) 또는 SCS가 지원될 수 있다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)이 지원될 수 있고, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)이 지원될 수 있다. SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)을 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭이 지원될 수 있다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 두 가지 타입의 주파수 범위(frequency range)로 정의될 수 있다. 상기 두 가지 타입의 주파수 범위는 FR1 및 FR2일 수 있다. 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있으며, 예를 들어, FR1 및 FR2 각각에 대응하는 주파수 범위(Corresponding frequency range)는 450MHz-6000MHz 및 24250MHz-52600MHz일 수 있다. 그리고, 지원되는 SCS는 FR1의 경우 15, 30, 60kHz, FR2의 경우 60, 120, 240kHz일 수 있다. NR 시스템에서 사용되는 주파수 범위 중 FR1은 "sub 6GHz range"를 의미할 수 있고, FR2는 "above 6GHz range"를 의미할 수 있고 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)로 불릴 수 있다.
상술한 바와 같이, NR 시스템의 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, 전술한 주파수 범위의 예와 비교하여, FR1은 410MHz 내지 7125MHz의 대역을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 즉, FR1은 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, FR1 내에서 포함되는 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역은 비면허 대역(unlicensed band)을 포함할 수 있다. 비면허 대역은 다양한 용도로 사용될 수 있고, 예를 들어 차량을 위한 통신(예를 들어, 자율주행)을 위해 사용될 수 있다.
도 5는 본 개시에 적용 가능한 NR 프레임의 슬롯 구조를 도시한다. 도 5의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 5를 참고하면, 슬롯은 시간 영역에서 복수의 심볼들을 포함한다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 14개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 또는 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 7개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 6개의 심볼을 포함할 수 있다.
반송파는 주파수 영역에서 복수의 부반송파들을 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 영역에서 복수(예를 들어, 12)의 연속한 부반송파로 정의될 수 있다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 영역에서 복수의 연속한 (P)RB((Physical) Resource Block)로 정의될 수 있으며, 하나의 뉴머놀로지(numerology)(예: SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예를 들어, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행될 수 있다. 각각의 요소는 자원 그리드에서 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭될 수 있고, 하나의 복소 심볼이 맵핑될 수 있다.
한편, 단말과 단말 간 무선 인터페이스 또는 단말과 네트워크 간 무선 인터페이스는 L1 계층, L2 계층 및 L3 계층으로 구성될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에서, L1 계층은 물리(physical) 계층을 의미할 수 있다. 또한, 예를 들어, L2 계층은 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층 및 SDAP 계층 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 또한, 예를 들어, L3 계층은 RRC 계층을 의미할 수 있다.
BWP(bandwidth part)
BWP는 주어진 뉴머놀로지에서 PRB(physical resource block)의 연속적인 집합일 수 있다. PRB는 주어진 캐리어 상에서 주어진 뉴머놀로지에 대한 CRB(common resource block)의 연속적인 부분 집합으로부터 선택될 수 있다.
BA(Bandwidth Adaptation)을 사용하면, 단말의 수신 대역폭 및 전송 대역폭은 셀의 대역폭만큼 클 필요가 없으며, 단말의 수신 대역폭 및 전송 대역폭은 조정될 수 있다. 예를 들어, 네트워크/기지국은 대역폭 조정을 단말에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 단말은 대역폭 조정을 위한 정보/설정을 네트워크/기지국으로부터 수신할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 수신된 정보/설정을 기반으로 대역폭 조정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 대역폭 조정은 대역폭의 축소/확대, 대역폭의 위치 변경 또는 대역폭의 서브캐리어 스페이싱의 변경을 포함할 수 있다.
예를 들어, 대역폭은 파워를 세이브하기 위해 활동이 적은 기간 동안 축소될 수 있다. 예를 들어, 대역폭의 위치는 주파수 도메인에서 이동할 수 있다. 예를 들어, 대역폭의 위치는 스케줄링 유연성(scheduling flexibility)을 증가시키기 위해 주파수 도메인에서 이동할 수 있다. 예를 들어, 대역폭의 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)은 변경될 수 있다. 예를 들어, 대역폭의 서브캐리어 스페이싱은 상이한 서비스를 허용하기 위해 변경될 수 있다. 셀의 총 셀 대역폭의 서브셋은 BWP(Bandwidth Part)라고 칭할 수 있다. BA는 기지국/네트워크가 단말에게 BWP를 설정하고, 기지국/네트워크가 설정된 BWP 중에서 현재 활성 상태인 BWP를 단말에게 알림으로써 수행될 수 있다.
예를 들어, BWP는 활성(active) BWP, 이니셜(initial) BWP 및/또는 디폴트(default) BWP 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 단말은 PCell(primary cell) 상의 활성(active) DL BWP 이외의 DL BWP에서 다운 링크 무선 링크 품질(downlink radio link quality)을 모니터링하지 않을 수 있다. 예를 들어, 단말은 활성 DL BWP의 외부에서 PDCCH, PDSCH 또는 CSI-RS(단, RRM 제외)를 수신하지 않을 수 있다. 예를 들어, 단말은 비활성 DL BWP에 대한 CSI(Channel State Information) 보고를 트리거하지 않을 수 있다. 예를 들어, 단말은 활성 UL BWP 외부에서 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 또는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 전송하지 않을 수 있다. 예를 들어, 하향링크의 경우, 이니셜 BWP는 (PBCH에 의해 설정된) RMSI(remaining minimum system information) CORESET(control resource set)에 대한 연속적인 RB 세트로 주어질 수 있다. 예를 들어, 상향링크의 경우, 이니셜 BWP는 랜덤 액세스 절차를 위해 SIB(system information block)에 의해 주어질 수 있다. 예를 들어, 디폴트 BWP는 상위 계층에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 디폴트 BWP의 초기 값은 이니셜 DL BWP일 수 있다. 에너지 세이빙을 위해, 단말이 일정 기간 동안 DCI(downlink control information)를 검출하지 못하면, 단말은 상기 단말의 활성 BWP를 디폴트 BWP로 스위칭할 수 있다.
한편, BWP는 SL에 대하여 정의될 수 있다. 동일한 SL BWP는 전송 및 수신에 사용될 수 있다. 예를 들어, 전송 단말은 특정 BWP 상에서 SL 채널 또는 SL 신호를 전송할 수 있고, 수신 단말은 상기 특정 BWP 상에서 SL 채널 또는 SL 신호를 수신할 수 있다. 면허 캐리어(licensed carrier)에서, SL BWP는 Uu BWP와 별도로 정의될 수 있으며, SL BWP는 Uu BWP와 별도의 설정 시그널링(separate configuration signalling)을 가질 수 있다. 예를 들어, 단말은 SL BWP를 위한 설정을 기지국/네트워크로부터 수신할 수 있다. SL BWP는 캐리어 내에서 out-of-coverage NR V2X 단말 및 RRC_IDLE 단말에 대하여 (미리) 설정될 수 있다. RRC_CONNECTED 모드의 단말에 대하여, 적어도 하나의 SL BWP가 캐리어 내에서 활성화될 수 있다.
도 6은 본 개시에 적용 가능한 BWP의 일 예를 도시한다. 도 6의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. 도 6의 실시 예에서, BWP는 세 개라고 가정한다.
도 6을 참조하면, CRB(common resource block)는 캐리어 밴드의 한 쪽 끝에서부터 다른 쪽 끝까지 번호가 매겨진 캐리어 자원 블록일 수 있다. 그리고, PRB는 각 BWP 내에서 번호가 매겨진 자원 블록일 수 있다. 포인트 A는 자원 블록 그리드(resource block grid)에 대한 공통 참조 포인트(common reference point)를 지시할 수 있다.
BWP는 포인트 A, 포인트 A로부터의 오프셋(Nstart BWP) 및 대역폭(Nsize BWP)에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 포인트 A는 모든 뉴머놀로지(예를 들어, 해당 캐리어에서 네트워크에 의해 지원되는 모든 뉴머놀로지)의 서브캐리어 0이 정렬되는 캐리어의 PRB의 외부 참조 포인트일 수 있다. 예를 들어, 오프셋은 주어진 뉴머놀로지에서 가장 낮은 서브캐리어와 포인트 A 사이의 PRB 간격일 수 있다. 예를 들어, 대역폭은 주어진 뉴머놀로지에서 PRB의 개수일 수 있다.
V2X 또는 사이드링크(sidelink, SL) 통신
도 7a 및 도 7b는 본 개시에 적용 가능한 SL 통신을 위한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 도시한다. 도 7a 및 도 7b의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. 구체적으로, 도 7a는 사용자 평면 프로토콜 스택을 나타내고, 도 7b는 제어 평면 프로토콜 스택을 예시한다.
SL 동기 신호(Sidelink Synchronization Signal, SLSS) 및 동기화 정보
SLSS는 SL 특정적인 시퀀스(sequence)로, PSSS(Primary Sidelink Synchronization Signal)와 SSSS(Secondary Sidelink Synchronization Signal)를 포함할 수 있다. 상기 PSSS는 S-PSS(Sidelink Primary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있고, 상기 SSSS는 S-SSS(Sidelink Secondary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 길이-127 M-시퀀스(length-127 M-sequences)가 S-PSS에 대하여 사용될 수 있고, 길이-127 골드-시퀀스(length-127 Gold sequences)가 S-SSS에 대하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS를 이용하여 최초 신호를 검출(signal detection)할 수 있고, 동기를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS 및 S-SSS를 이용하여 세부 동기를 획득할 수 있고, 동기 신호 ID를 검출할 수 있다.
PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)는 SL 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. 예를 들어, 상기 기본이 되는 정보는 SLSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL(Time Division Duplex Uplink/Downlink) 구성, 리소스 풀 관련 정보, SLSS에 관련된 애플리케이션의 종류, 서브프레임 오프셋, 방송 정보 등일 수 있다. 예를 들어, PSBCH 성능의 평가를 위해, NR V2X에서, PSBCH의 페이로드 크기는 24 비트의 CRC를 포함하여 56 비트일 수 있다.
S-PSS, S-SSS 및 PSBCH는 주기적 전송을 지원하는 블록 포맷(예를 들어, SL SS(Synchronization Signal)/PSBCH 블록, 이하 S-SSB(Sidelink-Synchronization Signal Block))에 포함될 수 있다. 상기 S-SSB는 캐리어 내의 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)/PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)와 동일한 뉴머놀로지(즉, SCS 및 CP 길이)를 가질 수 있고, 전송 대역폭은 (미리) 설정된 SL BWP(Sidelink BWP) 내에 있을 수 있다. 예를 들어, S-SSB의 대역폭은 11 RB(Resource Block)일 수 있다. 예를 들어, PSBCH는 11 RB에 걸쳐있을 수 있다. 그리고, S-SSB의 주파수 위치는 (미리) 설정될 수 있다. 따라서, 단말은 캐리어에서 S-SSB를 발견하기 위해 주파수에서 히스테리시스 검출(hypothesis detection)을 수행할 필요가 없다.
예를 들어, 표 1을 기반으로, 단말은 S-SS/PSBCH 블록(즉, S-SSB)을 생성할 수 있고, 단말은 S-SS/PSBCH 블록(즉, S-SSB)을 물리 자원 상에 맵핑하여 전송할 수 있다.
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SL 단말의 동기 획득
TDMA(time division multiple access) 및 FDMA(frequency division multiples access) 시스템에서, 정확한 시간 및 주파수 동기화는 필수적이다. 시간 및 주파수 동기화가 정확하게 되지 않으면, 심볼 간 간섭(Inter Symbol Interference, ISI) 및 반송파 간 간섭(Inter Carrier Interference, ICI)으로 인해 시스템 성능이 저하될 수 있다. 이는, V2X에서도 마찬가지이다. V2X에서는 시간/주파수 동기화를 위해, 물리 계층에서는 SL 동기 신호(sidelink synchronization signal, SLSS)를 사용할 수 있고, RLC(radio link control) 계층에서는 MIB-SL-V2X(master information block-sidelink-V2X)를 사용할 수 있다.
도 8은 본 개시에 적용 가능한 V2X의 동기화 소스(synchronization source) 또는 동기화 기준(synchronization reference)을 도시한다. 도 8의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 8을 참고하면, V2X에서, 단말은 GNSS(global navigation satellite systems)에 직접적으로 동기화 되거나, 또는 GNSS에 직접적으로 동기화된 (네트워크 커버리지 내의 또는 네트워크 커버리지 밖의) 단말을 통해 비간접적으로 GNSS에 동기화 될 수 있다. GNSS가 동기화 소스로 설정된 경우, 단말은 UTC(Coordinated Universal Time) 및 (미리) 설정된 DFN(Direct Frame Number) 오프셋을 사용하여 DFN 및 서브프레임 번호를 계산할 수 있다.
또는, 단말은 기지국에 직접 동기화되거나, 기지국에 시간/주파수 동기화된 다른 단말에게 동기화될 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 eNB 또는 gNB일 수 있다. 예를 들어, 단말이 네트워크 커버리지 내에 있는 경우, 상기 단말은 기지국이 제공하는 동기화 정보를 수신하고, 상기 기지국에 직접 동기화될 수 있다. 그 후, 상기 단말은 동기화 정보를 인접한 다른 단말에게 제공할 수 있다. 기지국 타이밍이 동기화 기준으로 설정된 경우, 단말은 동기화 및 하향링크 측정을 위해 해당 주파수에 연관된 셀(상기 주파수에서 셀 커버리지 내에 있는 경우), 프라이머리 셀 또는 서빙 셀(상기 주파수에서 셀 커버리지 바깥에 있는 경우)을 따를 수 있다.
기지국(예를 들어, 서빙 셀)은 V2X 또는 SL 통신에 사용되는 반송파에 대한 동기화 설정을 제공할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 기지국으로부터 수신한 동기화 설정을 따를 수 있다. 만약, 단말이 상기 V2X 또는 SL 통신에 사용되는 반송파에서 어떤 셀도 검출하지 못했고, 서빙 셀로부터 동기화 설정도 수신하지 못했다면, 상기 단말은 미리 설정된 동기화 설정을 따를 수 있다.
또는, 단말은 기지국이나 GNSS로부터 직접 또는 간접적으로 동기화 정보를 획득하지 못한 다른 단말에게 동기화될 수도 있다. 동기화 소스 및 선호도는 단말에게 미리 설정될 수 있다. 또는, 동기화 소스 및 선호도는 기지국에 의하여 제공되는 제어 메시지를 통해 설정될 수 있다.
SL 동기화 소스는 동기화 우선 순위와 연관될 수 있다. 예를 들어, 동기화 소스와 동기화 우선 순위 사이의 관계는 표 2 또는 표 3과 같이 정의될 수 있다. 표 2 또는 표 3은 일 예에 불과하며, 동기화 소스와 동기화 우선 순위 사이의 관계는 다양한 형태로 정의될 수 있다.
| 우선 순위 레벨 |
GNSS 기반의 동기화 (GNSS-based synchronization) |
기지국 기반의 동기화 (eNB/gNB-based synchronization) |
| P0 | GNSS | 기지국 |
| P1 | GNSS에 직접 동기화된 모든 단말 | 기지국에 직접 동기화된 모든 단말 |
| P2 | GNSS에 간접 동기화된 모든 단말 | 기지국에 간접 동기화된 모든 단말 |
| P3 | 다른 모든 단말 | GNSS |
| P4 | N/A | GNSS에 직접 동기화된 모든 단말 |
| P5 | N/A | GNSS에 간접 동기화된 모든 단말 |
| P6 | N/A | 다른 모든 단말 |
| 우선 순위 레벨 |
GNSS 기반의 동기화 (GNSS-based synchronization) |
기지국 기반의 동기화 (eNB/gNB-based synchronization) |
| P0 | GNSS | 기지국 |
| P1 | GNSS에 직접 동기화된 모든 단말 | 기지국에 직접 동기화된 모든 단말 |
| P2 | GNSS에 간접 동기화된 모든 단말 | 기지국에 간접 동기화된 모든 단말 |
| P3 | 기지국 | GNSS |
| P4 | 기지국에 직접 동기화된 모든 단말 | GNSS에 직접 동기화된 모든 단말 |
| P5 | 기지국에 간접 동기화된 모든 단말 | GNSS에 간접 동기화된 모든 단말 |
| P6 | 낮은 우선 순위를 가지는 남은 단말(들) | 낮은 우선 순위를 가지는 남은 단말(들) |
표 2 또는 표 3에서, P0가 가장 높은 우선 순위를 의미할 수 있고, P6이 가장 낮은 우선순위를 의미할 수 있다. 표 2 또는 표 3에서, 기지국은 gNB 또는 eNB 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
GNSS 기반의 동기화 또는 기지국 기반의 동기화를 사용할지 여부는 (미리) 설정될 수 있다. 싱글-캐리어 동작에서, 단말은 가장 높은 우선 순위를 가지는 이용 가능한 동기화 기준으로부터 상기 단말의 전송 타이밍을 유도할 수 있다.
예를 들어, 단말은 동기화 기준(synchronization reference)을 (재)선택할 수 있고, 단말은 상기 동기화 기준으로부터 동기를 획득할 수 있다. 그리고, 단말은 획득된 동기를 기반으로 SL 통신(예: PSCCH/PSSCH 송수신, PSFCH(Physical Sidelink Feedback Channel) 송수신, S-SSB 송수신, 참조 신호 송수신 등)을 수행할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시에 적용 가능한 단말이 전송 모드에 따라 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 절차를 도시한다. 도 9a 및 도 9b의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에서, 전송 모드는 모드 또는 자원 할당 모드라고 칭할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, LTE에서 전송 모드는 LTE 전송 모드라고 칭할 수 있고, NR에서 전송 모드는 NR 자원 할당 모드라고 칭할 수 있다.
예를 들어, 도 9a는 LTE 전송 모드 1 또는 LTE 전송 모드 3과 관련된 단말 동작을 예시한다. 또는, 예를 들어, 도 9a는 NR 자원 할당 모드 1과 관련된 단말 동작을 예시한다. 예를 들어, LTE 전송 모드 1은 일반적인 SL 통신에 적용될 수 있고, LTE 전송 모드 3은 V2X 통신에 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 9b는 LTE 전송 모드 2 또는 LTE 전송 모드 4와 관련된 단말 동작을 예시한다. 또는, 예를 들어, 도 9b는 NR 자원 할당 모드 2와 관련된 단말 동작을 예시한다.
도 9a를 참고하면, LTE 전송 모드 1, LTE 전송 모드 3 또는 NR 자원 할당 모드 1에서, 기지국은 SL 전송을 위해 단말에 의해 사용될 SL 자원을 스케줄링할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 제1 단말에게 SL 자원과 관련된 정보 및/또는 UL 자원과 관련된 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 UL 자원은 PUCCH 자원 및/또는 PUSCH 자원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 UL 자원은 SL HARQ 피드백을 기지국에게 보고하기 위한 자원일 수 있다.
예를 들어, 제1 단말은 DG(dynamic grant) 자원과 관련된 정보 및/또는 CG(configured grant) 자원과 관련된 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, CG 자원은 CG 타입 1 자원 또는 CG 타입 2 자원을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, DG 자원은, 기지국이 DCI(downlink control information)를 통해서 제1 단말에게 설정/할당하는 자원일 수 있다. 본 명세서에서, CG 자원은, 기지국이 DCI 및/또는 RRC 메시지를 통해서 제1 단말에게 설정/할당하는 (주기적인) 자원일 수 있다. 예를 들어, CG 타입 1 자원의 경우, 기지국은 CG 자원과 관련된 정보를 포함하는 RRC 메시지를 제1 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, CG 타입 2 자원의 경우, 기지국은 CG 자원과 관련된 정보를 포함하는 RRC 메시지를 제1 단말에게 전송할 수 있고, 기지국은 CG 자원의 활성화(activation) 또는 해제(release)와 관련된 DCI를 제1 단말에게 전송할 수 있다.
이어, 제1 단말은 상기 자원 스케줄링을 기반으로 PSCCH(예: SCI(Sidelink Control Information) 또는 1st-stage SCI)를 제2 단말에게 전송할 수 있다. 이후, 제1 단말은 상기 PSCCH와 관련된 PSSCH(예: 2nd-stage SCI, MAC PDU, 데이터 등)를 제2 단말에게 전송할 수 있다. 이후, 제1 단말은 PSCCH/PSSCH와 관련된 PSFCH를 제2 단말로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, HARQ 피드백 정보(예: NACK 정보 또는 ACK 정보)가 상기 PSFCH를 통해서 상기 제2 단말로부터 수신될 수 있다. 이후, 제1 단말은 HARQ 피드백 정보를 PUCCH 또는 PUSCH를 통해서 기지국에게 전송/보고할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국에게 보고되는 HARQ 피드백 정보는, 상기 제1 단말이 상기 제2 단말로부터 수신한 HARQ 피드백 정보를 기반으로 생성(generate)하는 정보일 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국에게 보고되는 HARQ 피드백 정보는, 상기 제1 단말이 사전에 설정된 규칙을 기반으로 생성(generate)하는 정보일 수 있다. 예를 들어, 상기 DCI는 SL의 스케줄링을 위한 DCI일 수 있다. 예를 들어, 상기 DCI의 포맷은 DCI 포맷 3_0 또는 DCI 포맷 3_1일 수 있다. 표 4는 SL의 스케줄링을 위한 DCI의 일 예를 나타낸다.
| 3GPP TS 38.212 |
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도 9b를 참고하면, LTE 전송 모드 2, LTE 전송 모드 4 또는 NR 자원 할당 모드 2에서, 단말은 기지국/네트워크에 의해 설정된 SL 자원 또는 미리 설정된 SL 자원 내에서 SL 전송 자원을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 설정된 SL 자원 또는 미리 설정된 SL 자원은 자원 풀일 수 있다. 예를 들어, 단말은 자율적으로 SL 전송을 위한 자원을 선택 또는 스케줄링할 수 있다. 예를 들어, 단말은 설정된 자원 풀 내에서 자원을 스스로 선택하여, SL 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 센싱(sensing) 및 자원 (재)선택 절차를 수행하여, 선택 윈도우 내에서 스스로 자원을 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 센싱은 서브채널 단위로 수행될 수 있다. 예를 들어, 자원 풀 내에서 자원을 스스로 선택한 제1 단말은 상기 자원을 사용하여 PSCCH(예: SCI(Sidelink Control Information) 또는 1st-stage SCI)를 제2 단말에게 전송할 수 있다. 이어, 제1 단말은 상기 PSCCH와 관련된 PSSCH(예: 2nd-stage SCI, MAC PDU, 데이터 등)를 제2 단말에게 전송할 수 있다. 이후, 제1 단말은 PSCCH/PSSCH와 관련된 PSFCH를 제2 단말로부터 수신할 수 있다.
도 9a 또는 도 9b를 참고하면, 예를 들어, 제1 단말은 PSCCH 상에서 SCI를 제2 단말에게 전송할 수 있다. 또는, 예를 들어, 제1 단말은 PSCCH 및/또는 PSSCH 상에서 두 개의 연속적인 SCI(예: 2-stage SCI)를 제2 단말에게 전송할 수 있다. 이 경우, 제2 단말은 PSSCH를 제1 단말로부터 수신하기 위해 두 개의 연속적인 SCI(예: 2-stage SCI)를 디코딩할 수 있다. 본 명세서에서, PSCCH 상에서 전송되는 SCI는 1st SCI, 제1 SCI, 1st-stage SCI 또는 1st-stage SCI 포맷이라고 칭할 수 있고, PSSCH 상에서 전송되는 SCI는 2nd SCI, 제2 SCI, 2nd-stage SCI 또는 2nd-stage SCI 포맷이라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 1st-stage SCI 포맷은 SCI 포맷 1-A를 포함할 수 있고, 2nd-stage SCI 포맷은 SCI 포맷 2-A 및/또는 SCI 포맷 2-B를 포함할 수 있다. 표 5는 1st-stage SCI 포맷의 일 예를 나타낸다.
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표 6은 2nd-stage SCI 포맷의 일 예를 나타낸다.
| 3GPP TS 38.212 |
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도 10a 내지 도 10c는 본 개시에 적용 가능한 세 가지 캐스트 타입들을 도시한다. 10a 내지 도 10c의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
구체적으로, 도 10a는 브로드캐스트 타입의 SL 통신을, 도 10b는 유니캐스트 타입의 SL 통신을, 도 10c는 그룹캐스트 타입의 SL 통신을 예시한다. 유니캐스트 타입의 SL 통신의 경우, 단말은 다른 단말과 일 대 일 통신을 수행할 수 있다. 그룹캐스트 타입의 SL 통신의 경우, 단말은 자신이 속하는 그룹 내의 하나 이상의 단말과 SL 통신을 수행할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에서, SL 그룹캐스트 통신은 SL 멀티캐스트(multicast) 통신, SL 일 대 다(one-to-many) 통신 등으로 대체될 수 있다.
본 개시의 구체적인 실시 예들
본 개시는 무선 통신 시스템에서 빔 정렬(beam alignment)에 관한 것으로, 상대방 단말의 위치에 기반하여 빔 정렬을 보다 효과적으로 수행하기 위한 기술에 관한 것이다.
밀리미터 파(millimeter wave, mmWave) V2X 통신 시스템에서, 높은 경로 손실(path loss)를 가지는 mmWave의 전파 특성이 고려되어야 한다. 예를 들어, 시스템은 어레이 안테나(array antenna)을 이용한 빔포밍(beamforming)기술을 활용함으로써, 최대한 높은 안테나 이득(antenna gain)을 제공할 수 있다. 하지만, 높은 이득을 얻기 위해서, 빔 폭(beam width)은 가능한 작아야 하며, 이로 인한 빔 스위핑(beam sweeping) 시간의 증가, 그리고 송신/수신 빔 정렬을 위한 시간이 증가할 수 있다.
높은 이득 및 빠른(fast) 빔 정렬을 균형있게 달성하기 위한 다양한 기술들이 제안되었고, 이 중 위치(position), 상황적 맥락(situational context) 등의 부가 정보(side-information)를 활용하는 빔 정렬 기술도 소개된 바 있다. 이에, 본 개시는 빠른 빔 정렬을 위해 주변 차량의 위치 정보(예: 거리, 방향 등)를 획득하고, 위치 정보에 기반하여 빔 정렬을 수행하는 다양한 실시 예들을 제안한다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔 정렬의 개념을 도시한다. 도 11은 제1 단말(1110-1) 및 제2 단말(1110-2) 간 빔 정렬을 예시한다. 이하 도 11에서, 제1 단말(1110-1) 및 제2 단말(1110-2) 각각이 8개의 송신 빔들을 사용하는 것이 예시된다. 하지만, 7개 이하 또는 9개 이상의 빔들이 사용될 수 있고, 나아가, 제1 단말(1110-1) 및 제2 단말(1110-2)이 서로 다른 개수의 빔들을 사용할 수 있다.
도 11을 참고하면, 가장 우수한 채널 품질을 제공하는 송신 빔#4 및 수신 빔#5의 쌍(pair)를 선택하기 위해, 제1 단말(1110-1) 및 제2 단말(1110-2)은 빔 정렬 절차를 수행할 수 있다. 이를 위해, 제1 단말(1110-1)은 8개의 송신 빔들을 스위핑하고, 제2 단말(1110-2)은 8개의 수신 빔들을 스위핑한다. 제2 단말(1110-2)은 각 빔 쌍들에 대한 채널 품질들을 측정하고, 가장 우수한 채널 품질을 가지는 빔 쌍에 속한 송신 빔에 대한 정보 또는 해당 송신 빔이 사용된 타이밍 도는 자원에 대한 정보를 제1 단말(1110-2)에게 송신할 수 있다.
유사한 과정을 통해, 반대 링크, 다시 말해, 제2 단말(1110-2)에서 제1 단말(1110-1)로의 송신을 위한 최적의 빔 쌍이 결정될 수 있다. 다시 말해, 제2 단말(1110-2)의 송신 빔 및 제1 단말(1110-1)의 수신 빔에 대한 최적의 빔 쌍도 유사한 과정을 통해 결정될 수 있다. 또는, 채널 상호성(channel reciprocity)에 기반하여, 최적의 송신 빔에 대응하는 수신 빔, 최적의 수신 빔에 대응하는 송신 빔이 반대 링크에 대한 최적의 빔 쌍으로서 사용될 수 있다.
즉, 빔 정렬을 위해, 최소 1회의 상호 빔 스위핑이 요구된다. 이때, 제2 단말(1110-2)의 위치를 알 수 없다면, 제1 단말(1110-1)은 가급적 많은 방향들을 커버하도록 빔들을 스위핑해야 한다. 반대로, 제1 단말(1110-1)이 제2 단말(1110-2)의 위치를 알 수 있다면, 제1 단말(1110-1)은 상대적으로 적은 방향들을 커버하도록 빔들을 스위핑해야 한다. 다시 말해, 제1 단말(1110-1)이 제2 단말(1110-2)의 위치를 알 수 있다면, 제1 단말(1110-1)은 스위핑되는 빔들의 개수를 줄일 수 있다. 이 경우, 빔 정렬을 위해 소요되는 시간이 감소될 수 있을 것이다. 주변에 존재하는 단말을 포함하는 차량의 위치에 기반하여 빔 정렬을 수행하는 절차의 일 예는 이하 도 12와 같다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 빔포밍 기반의 통신을 수행하는 절차의 일 예를 도시한다. 도 12는 주변에 위치한 단말을 검색하고, 빔 정렬을 요청하는 단말(예: 제1 단말(1110-1))의 동작 방법을 예시한다.
도 12를 참고하면, S1201 단계에서, 단말은 레이더(radar) 신호를 이용하여 주변 차량의 위치를 추정한다. 즉, 빔 정렬 절차에 앞서, 단말은 주변 차량에 대한 위치를 추정할 수 있다. 이를 통해, 적어도 하나의 주변 차량의 위치(예: 거리, 방향 등)가 추정될 수 있다. 이때, 위치 추정의 요구 정확도는 빔 스위핑을 위한 빔들의 개수를 결정하기 위해 필요한 범위 내에서 적절히 설계될 수 있다.
S1203 단계에서, 단말은 추정된 위치에 기반하여 빔 정렬 절차를 수행한다. 단말은 레이더 신호를 이용하여 발견된 적어도 하나의 주변 차량들의 위치에 기반하여 빔 스위핑의 범위, 즉, 스위핑할 빔들의 개수 및 방향을 결정할 수 있다. 이때, 빔 스위핑의 범위는 발견된 적어도 하나의 주변 차량의 방향을 포함하도록 결정될 수 있다.
S1205 단계에서, 단말은 빔 정렬 절차에 의해 선택된 빔을 이용하여 통신을 수행한다. 빔 정렬 절차를 통해 단말은 주변 차량에 포함된 단말과의 통신을 위한 최적의 송신 빔을 결정할 수 있다. 이에 따라, 단말은 결정된 최적의 송신 빔을 이용하여 단말로 송신되는 신호를 빔포밍할 수 있다.
도 12를 참고하여 설명한 바와 같이, 빔 정렬 절차를 수행하기에 앞서, 주변 차량의 위치를 추정하고, 추정된 위치에 기반하여 빔 정렬 절차가 수행될 수 있다. 위치를 추정하기 위한 다양한 기술들이 존재하는데, 본 개시는 3GPP NR 파형(waveform)을 이용한 위치 추정 방식을 제안한다. 구체적으로, 다양한 실시 예들에 따른 시스템은 레이더 기술을 사용할 수 있다.
레이더 방식은 미리 정해진 패턴의 전자파를 이용한 감지 기술이다. 레이더 기술은 신호 형태에 따라 펄스 레이더(pulse radar) 및 FMCW(frequency modulation continuous wave) 레이더로 구분될 수 있다. 각 방식들의 신호 패턴들의 예는 이하 도 13a 및 도 13b와 같다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명에 적용 가능한 레이더 신호의 예들을 도시한다. 도 13a는 펄스 레이더 방식을 위한 신호 패턴을, 도 13b는 FMCW 레이더 방식을 위한 신호 패턴을 예시한다.
도 13a를 참고하면, 펄스 레이더 방식은 펄스(pulse) 신호를 이용한다. 펄스 레이더 방식에 따르면, 장치는 펄스 반복 구간(pulse repetition period)을 간격으로 동일한 펄스 신호들을 반복적으로 송신한다. 이에 따라, 펄스 신호들이 발견 대상에 반사된 후, 수신되면, 장치는 왕복 시간 treturn을 계산하고, 왕복 시간 treturn에 기반하여 발견 대상과의 거리를 추정할 수 있다.
도 13b를 참고하면, FMCW 방식은 처프(chirp) 신호를 이용한다. FMCW 방식에 따르면, 장치는 스윕 반복 구간(sweep repetition period, SRP)을 간격으로 동일한 처프 신호를 반복적으로 송신한다. 처프 신호는 시간 축에서 동일한 전력을 가지며, 주파수 축에서 일정한 기울기(slope)를 가지는 연속적인 신호이다. 즉, 장치는 동일 범위에 위치한 다중 목적물(target object)에 대한 속도를 검출하기 위해 일정한 시간 간격으로 동일한 기울기를 가지는 처프 신호들을 생성 및 송신할 수 있다.
도 13b에서, Tc는 인접한 처프 신호들 간 간격, Tf는 복수의 처프 신호들을 포함하는 하나의 프레임의 길이를 의미한다. 이때, 이동하는 목적물에 대하여, 레이더의 속도 분해능(velocity resolution) Vres는 λ/2Tf, 레이더의 측정 가능 최대 속도 Vmax는 λ/4Tc가 된다.
전술한 2가지 레이더 방식들을 비교하면, 짧은 범위 목표 검출(short range target detection), 목표 근접의 가시성(visibility of close in target), 범위에 대한 타겟 분해능(target resolution in range) 등의 측면에서, FMCW 레이더 방식이 상대적으로 우수한 성능을 보인다. 긴 범위 목표 검출(long range target detection), 다른 레이더로부터의 간섭에 대한 취약성(vulnerability to interference from other radars), 온보드 반사에 대한 취약성(vulnerability to onboard reflectors) 등의 측면에서, 펄스 방식이 상대적으로 우수한 성능을 보인다.
전술한 2가지 레이더 방식들 중 하나가 다양한 실시 예들에 따른 시스템에서 채택될 수 있다. 이하, FMCW 방식을 이용하는 실시 예들이 설명된다. 구체적으로, 본 개시는 FMCW 방식을 OFDM 자원 그리드(resource grid)에서 구현하기 위한 샘플링된 FMCW 기준 신호 패턴(sampled FMCW reference signal pattern)을 제안한다. OFDM 파형을 기반으로 FMCW를 구현하기 위해, 다양한 실시 예들에 따른 송신기는 도 14와 같이 OFDM 부반송파 단위로 샘플링된 처프 신호를 생성한다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 샘플링된 처프 신호의 예를 도시한다. 도 14를 참고하면, Tc 길이의 처프 신호들이 Tr 간격으로 배치되며, 각 처프 신호는 부반송파 단위로 샘플링된 복소 심볼들로 이루어진다(constitute). 이하 OFDM 기반의 처프 신호에 대한 구체적인 예들이 이하 도 15 내지 17을 참고하여 설명된다.
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 처프 신호를 구성하는 심볼들의 자원 매핑의 예를 도시한다. 도 15를 참고에서, 세로축은 주파수, 가로축은 시간을 의미한다. 도 15는 6개 RB(resource block)들을 도시하고 있으나, 하나의 처프 신호는 7개 이상(예: 12개)의 RB들에 맵핑될 수 있다. 도 15를 참고하면, 시간 축에서 매 심볼이, 주파수 축에서 하나의 RB 당 하나의 부반송파가 처프 신호를 구성하는 심볼들(1511 내지 1516)을 위해 할당된다. 도 15와 같은 구조에 따르는 경우, 뉴머롤로지(numerology)에 따른 레이더의 주요 성능 지표는 이하 표 7과 같다.
| SCS [kHz] | 60 | 120 | 240 | 480 |
| BW [MHz] | 8.64 | 17.28 | 36.56 | 69.12 |
| Dres [m] | 17.36 | 8.68 | 4.34 | 2.17 |
| Vmax [km/h] | 17 | 34 | 69 | 137 |
| Vres [km/h] | 3 | 6 | 11 | 23 |
표 7에서, BW는 대역폭, Dres는 거리 분해능, Vmax는 이동 목표물에 대한 측정 가능한 최대 속도, Vres는 이동 목표물에 대한 속도 분해능을 의미한다. 위와 같이, SCS에 따라 레이더 성능이 달라질 수 있다. 이때, SCS가 유지되더라도, 사용되는 RB 개수가 증가하면, 대역폭이 증가하고, 이에 따라 Dres 성능이 향상될 수 있다.따라서, 기지국의 제어 또는 통신 환경에 기반한 판단에 따라, 단말은 필요한 레이더 성능에 부합하는 자원 설정(예: SCS)를 결정하고, 적용할 수 있다. 다양한 V2X 응용 시나리오를 고려하면, SCS가 240KHz 이상인 경우, 레이더로서의 충분한 성능이 확보될 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 다양한 처프 신호들을 구성하는 심볼들의 자원 매핑의 예를 도시한다. 도 16은 도 15에 예시된 처프 신호 및 다른 기울기를 가지는 처프 신호들을 예시한다.
도 16을 참고하면, 심볼들(1601, 1612, 1613, 1614, 1615, 1616)을 포함하는 심볼 열로 이루어진 제1 처프 신호(1610), 심볼들(1601, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626) 을 포함하는 심볼 열로 이루어진 제2 처프 신호(1620), 심볼들(1601, 1632, 1633, 1634, 1635, 1636) 을 포함하는 심볼 열로 이루어진 제3 처프 신호(1630), 심볼들(1601, 1642, 1643, 1644, 1645, 1646)을 포함하는 심볼 열로 이루어진 제4 처프 신호(1640)가 예시된다. 처프 신호들(1610, 1620, 1630, 1640) 각각에 대하여, 주파수 축에서 RB 당 1개의 RE가 할당된다. 도 16은 처프 신호들(1610, 1620, 1630, 1640) 각각을 이루는 심볼 열이 6개 심볼들을 포함하는 것을 예시하나, 7개 이상(예: 12개)의 심볼들이 포함될 수 있다. SCS가 240KHz이고, 처프 신호들(1610, 1620, 1630, 1640) 각각이 12개 심볼들로 이루어지는 경우, 레이더 성능을 비교하면 이하 표 8과 같다.
| 제1처프신호 | 제2처프신호 | 제3처프신호 | 제4처프신호 | |
| RB 개수 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| 심볼 개수 | 12 | 24 | 36 | 48 |
| 처프 신호 개수(12 슬롯) | 12 | 6 | 4 | 3 |
| Dres [m] | 4.34 | 4.34 | 4.34 | 4.34 |
| Vmax [km/h] | 69.00 | 34.29 | 22.86 | 17.14 |
| Vres [km/h] | 11.43 | 11.43 | 11.43 | 11.43 |
표 8에서, 처프 신호들에 대하여, 동일한 양의 자원으로서, 12개 RB들 및 12개 슬롯들의 사용이 가정되었다. 이로 인해, 연속된 처프 신호들의 개수는 4가지 경우에 모두 다르다. 표 8을 참고하면, Dres은 모두 동일하다. 모두 12개 RB들로서 사용함으로써, 대역폭이 동일하기 때문이다. 하지만, Vmax는 각 경우에서 다르게 나타난다. Vmax는 제1 처프 신호(1610)의 경우에 가장 높다. 왜냐하면, 가깝게 이격된 다중 처프(closely spaced multi chirp)를 사용해야 Vmax 성능이 우수해지는 특성, 다시 말해, Vmax는 인접한 처프 신호들 간 시간 도메인(time domain)의 길이에 반비례함에 따른 것이다.처프 신호를 운용함에 있어서, Vmax를 증가시키기 위해서, 처프 신호를 이루는 샘플들의 충분한 개수를 확보하는 것이 필요하다. 따라서, 도 17과 같이, 기울기에 따라 자원 그리드에서 표현 가능한 샘플들의 개수의 차이가 있음에 기반하여, 표현 가능한 샘플들을 활용한 처프 신호가 사용될 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 다양한 처프 신호들을 구성하는 심볼들의 자원 매핑의 다른 예를 도시한다. 도 17을 참고하면, 서로 다른 기울기를 가진 처프 신호들, 즉, 제1 처프 신호(1710), 제2 처프 신호(1720), 제3 처프 신호(1730), 제4 처프 신호(1740), 제5 처프 신호(1750), 제6 처프 신호(1760)가 정의될 수 있다. 이때, 기울기에 따라, 처프 신호들(1710, 1720, 1730, 1740, 1750, 1760)을 이루는 샘플들, 즉, 심볼들의 개수가 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 처프 신호(1710)는 RB 당 1개의 심볼로 이루어지고, 제2처프 신호(1720)는 RB 당 1개의 심볼들로 이루어질 수 있다. 즉, 기울기가 작을수록, RB 당 심볼 개수가 증가하는 경향이 확인된다. 다만, 이 경우, 처프 신호의 기울기가 작으면, 목표물의 움직임에 따른 도플러(doppler) 측정에 제약이 생길 수 있다. 따라서, 도 17과 같은 구조는, 목표물의 속도 측정 용도가 아닌, 대상 검출(object detection)만을 위한 레이더에 사용되는 용도로 제한되는 것이 바람직하다.
도 17에 예시된 6가지 서로 다른 기울기들을 가지는 처프 신호들(1710, 1720, 1730, 1740, 1750, 1760)의 패턴들이 12-RB의 대역폭을 가지는 경우, 레이더 성능을 비교하면 이하 표 9와 같다.
| 제1 처프 신호 |
제2 처프 신호 |
제3 처프 신호 |
제4 처프 신호 |
제5 처프 신호 |
제6 처프 신호 |
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| RB 개수 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| 심볼 개수 | 12 | 24 | 36 | 48 | 72 | 144 |
| 처프 신호 개수(12 슬롯) | 12 | 6 | 4 | 3 | 2 | 1 |
| Dres [m] | 4.34 | 4.34 | 4.34 | 4.34 | 4.34 | 4.34 |
| Vmax [km/h] | 69.00 | 34.29 | 22.86 | 17.14 | 11.43 | 5.71 |
| Vres [km/h] | 11.43 | 11.43 | 11.43 | 11.43 | 11.43 | 11.43 |
표 9를 참고하면, Vmax 성능이 달라지는 처프 신호의 패턴에 따라 달라지는 것이 확인된다. 구체적으로, 12개의 심볼들로 이루어지는 처프 신호가 가장 우수한 도플러(Doppler) 검출 성능을 가질 수 있다.
FMCW 레이더 방식에서, 100 내지 200km/h의 Vmax 성능을 달성하기 위해, 20 내지 40us 정도의 Tc가 요구된다. 그러나, 현재 3GPP 5G NR의 확장(extended) CP(cyclic prefix)를 사용하는 프레임 구조의 경우, 인접한 처프 신호들 간 중첩(overlap) 없이, 20 내지 40us 정도의 Tc를 구현하는 것은 쉽지 아니하다. 따라서, 본 개시는 이하 도 18b와 같이 인접하는 처프 신호들의 중첩을 허용한 처프 신호 프레임을 구현하는 방안을 제안한다.
도 18a 및 도 18b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 처프 신호들의 간격에 대한 예들을 도시한다. 도 18a는 인접하는 처프 신호들 간 중첩 없는 처프 신호 프레임을, 도 18b는 인접하는 처프 신호들 간 중첩 없는 처프 신호 프레임을 예시한다. 도 18a의 경우, 인접한 처프 신호들 간 간격 Tc는 하나의 처프 신호의 시간 길이(duration) 이상이다. 반면, 18b의 경우, 인접한 처프 신호들 간 간격 Sub-Tc는 하나의 처프 신호의 시간 길이보다 작다.
OFDM 파형에 기반하지 아니하는 처프 신호의 경우, 중첩되는 처프 신호들을 구분할 수 있는 방안이 없다. 하지만, 다양한 실시 예들에 따른 OFDM 파형 기반의 처프 신호의 경우, 처프 신호를 구성하는 시퀀스로서 상호 교차-상관성(cross-correlation)이 우수한 수도 랜덤 시퀀스(psedo-random sequence)가 사용될 수 있다. 이 경우, 처프 신호들은 서로 구분될 수 있는 직교성(orthogonality)을 가지게 된다. 따라서, 인접한 처프 신호들 간 중첩 없는 배치를 가능케하는 Tc 간격 보다 작은 sub-Tc 간격을 가지더라도, 도 18b와 같이 중첩된 샘플링된 처프 신호(overlapped sampled chirp signal)이 허용될 수 있다.
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 인접한 처프 신호들 간 간섭의 예를 도시한다. 도 19는 인접한 처프 신호들 간 중첩 없는 배치를 가능케하는 간격 Tc 보다 작은 sub-Tc에 기반하여 시퀀스들을 배치하는 경우, 인접 처프 신호에 대응하는 수신 신호에 의한 간섭 현상을 예시한다.
도 19를 참고하면, 장치는 제1 처프 신호(1902a) 및 제2 처프 신호(1904a)를 송신한다. 이때, 제2 처프 신호(1904a)는 제1 처프 신호(1902a)의 시간 구간이 종료되기 전에 송신된다. 즉, 제2 처프 신호(1904a)의 전단은 제1 처프 신호(1902a)의 후단과 시간 축에서 중첩된다. 장치에 의해 송신된 제1 처프 신호(1902a)가 대상에 반사된 후, 반사된 신호(1902b)가 장치에게 수신된다. 유사하게, 장치에 의해 송신된 제2 처프 신호(1904a)에 대응하는 반사된 신호(1904b)가 장치에게 수신된다. 제1 처프 신호(1902a) 및 제2 처프 신호(1904a)가 중첩되는 것과 마찬가지로, 반사된 신호(1902b)의 후단이 반사된 신호(1904b)의 전단(1903)과 중첩되고, 간섭으로서 작용할 수 있다.
이에 따라, 처프 신호를 이용한 대상 검출 과정 중 간섭 제거(interference cancellation) 동작이 수행될 수 있다. 다시 말해, 측정을 원하는 수신 처프 신호 시퀀스를 믹싱(mixing)하는 과정에서 인접 처프 신호에 의한 간섭을 제거하기 위해, 장치는 신호 처리 과정 중 간섭 제거 동작을 수행할 수 있다. 이를 위한 수신기 구조의 일 예는 이하 도 20과 같다.
도 20는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 인접한 처프 신호를 처리하기 위한 수신기의 구조에 대한 예를 도시한다. 도 20은 처프 신호를 송신한 장치가 대상에 반사된 후 수신된 처프 신호를 처리하기 위한 수신 회로의 구조를 예시한다.
도 20을 참고하면, 수신기는 국부 발진기(local oscillator)(2002), 믹서(mixer)(2004), LPF(low pass filter)(2006), ADC(analog to digital converter)(2008), CP 제거기(remover)(2010), FFT 연산기(2012), 간섭 제거기(interference canceller)(2014), 위치 검출기(2016)를 포함한다.
국부 발진기(2002) 및 믹서(2004)는 수신 신호를 상대적으로 낮은 주파수 대역(예: 중간 대역 또는 기저대역)의 신호로 변환한다. 구체적으로, 국부 발진기(2002)는 목표 주파수 대역에 대응하는 주파수 신호를 생성하고, 믹서(2004)는 수신 신호 및 주파수 신호를 곱한다. 여기서, 수신 신호는 복수의 반사된 처프 신호들, 즉, 에코 신호들을 포함한다.
LPF(2006)는 믹서(2004)에서 출력된 신호 중 저주파 성분, 예를 들어, 기저대역 성분만을 통과시킨다. ADC(2008)는 LPF(2006)에 의해 필터링된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환한다. CP 제거기(2010)는 OFDM 심볼 단위로 신호를 분할하고, CP를 제거한다. FFT 연산기(2012)는 CP 제거된 OFDM 심볼에 대하여 FFT 연산을 수행함으로써 부반송파 별 심볼들을 획득한다. 이에 따라, 수신기는 에코 신호들을 이루고 있는 심볼 시퀀스들을 획득할 수 있다. 이때, 에코 신호들은 샘플링된 형태를 가진다.
간섭 제거기(2014)는 서로 인접한 에코 신호들 간 간섭을 제거한다. 처프 신호들은 직교하도록 설계된 시퀀스들로 구성되어 있으므로, 간섭 제거기(2014)는 시퀀스들의 직교성을 이용하여 상호 간 간섭을 제거할 수 있다. 이에 따라, 수신기는 상호 간섭 없는 또는 이에 준하는 에코 신호들을 획득할 수 있다.
위치 검출기(2016)는 간섭 제거된 처프 신호들을 이용하여 대상, 예를 들어, 주변 차량의 위치를 검출한다. 구체적으로, 위치 검출기(2016)는 기준(reference) 대비 수신된 처프 신호의 주파수 차이에 기반하여 대상과의 거리를 추정할 수 있다. 예를 들어, 기준은 송신된 처프 신호의 주파수일 수 있다. 여기서, 주파수 차이는 동일 시점에서 송신되는 샘플 및 수신되는 샘플 간 주파수 차이로 이해될 수 있다.
대상이 속도를 가지고 이동 중인 경우, 수신된 신호는 도플러 천이를 겪을 수 있다. 도플러 천이를 검출하기 위해, 위치 검출기(2016)는 송신된 처프 신호 및 수신된 에코 신호의 가장 낮은 주파수의 샘플들 및 가장 높은 주파수의 샘플들을 비교할 수 있다. 예를 들어, 송신된 처프 신호의 가장 낮은 주파수의 샘플보다 수신된 에코 신호의 가장 낮은 주파수의 샘플이 더 낮은 주파수를 가지면, 위치 검출기(2016)는 대상이 가까워지는 방향으로 이동하고 있음을 판단할 수 있다. 이때, 가장 낮은 주파수를 가지는 샘플들의 주파수 차이가 클수록, 대상의 속도는 빠른 것으로 판단될 것이다.
도 21은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 레이더 신호를 송신하는 절차의 예를 도시한다. 도 21은 주변에 위치한 단말을 검색하고, 빔 정렬을 요청하는 단말(예: 제1 단말(1110-1))의 동작 방법을 예시한다.
도 21을 참고하면, S2101 단계에서, 단말은 처프 신호들을 위한 시퀀스들을 생성한다. 다시 말해, 단말은 처프 신호들을 이루는 시퀀스들을 생성한다. 이때, 하나의 시퀀스가 반복적으로 사용될 수 있고, 또는 복수의 시퀀스들이 순차적으로 반복될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 단말은 인접한 처프 신호들이 적어도 일부 중첩되더라도 분리 가능하도록 직교한 또는 준-직교한 시퀀스들을 생성할 수 있다. 시퀀스들을 생성하기 위한 규칙은 미리 정의될 수 있으며, 또는 시퀀스 값들이 미리 계산된 형태로 저장될 수 있다.
S2103 단계에서, 단말은 시퀀스들을 이루는 복소 심볼들을 처프 신호들을 위해 할당된 RE들에 맵핑한다. 시퀀스들 각각을 이루는 샘플들은 OFDM 격자에 맵핑 가능한 복소 심볼들로 이해될 수 있다. 따라서, 단말은 변조 심볼을 매핑하는 것과 유사하게, 시퀀스들을 이루는 복소 심볼들을 RE들에 맵핑할 수 있다. 하나의 처프 신호를 위해 할당된 RE들은 주파수 축 및 시간 축에서 일정한 간격으로 배치된 RE 집합을 포함하며, 복수의 처프 신호들을 송신하기 때문에 복수의 RE 집합들이 시간 축에서 등간격으로 배치될 수 있다. 이때, 하나의 RE 집합에서, RB 당 할당된 RE 개수는 처프 신호에 관련된 설정(configuration)에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 처프 신호들을 위해 할당된 RE들은 도 15, 도 16, 도 17에 음영 표시된 RE들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
S2105 단계에서, 단말은 RE 맵핑된 복소 심볼들을 포함하는 OFDM 심볼들을 생성한다. 즉, 단말은 IFFT 연산을 수행하고, CP(cyclic prefix)를 부가함으로써 OFDM 심볼들을 생성한다. 이때, 처프 신호가 맵핑된 RE 외 다른 RE들은 다른 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 단말은 다른 RE들 중 적어도 일부에 데이터 심볼을 맵핑할 수 있다. 다른 예로, 단말은 다른 RE들에 아무 신호도 매핑하지 아니할 수 있다(예: 0 값 맵핑).
S2107 단계에서, 단말은 주변 차량 위치 검출을 위해 할당된 자원을 통해 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신한다. 처프 신호를 송신하기 위한 자원이 설정될(configured) 수 있고, 설정된 자원에 대한 정보가 기지국으로부터 사전에 시그널링될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 자원은 자원 풀(resource pool)과 같은 형식으로 할당될 수 있으며, 설정된 자원에 대한 정보는 자원풀의 위치(예: 오프셋, 주기, 기간(duration) 등)를 지시할 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 처프 신호들의 송신을 위한 BWP(bandwidth part)가 할당될 수 있다.
도 22는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 레이더 신호에 기반하여 대상(object)의 위치를 추정하는 절차의 예를 도시한다. 도 22는 주변에 위치한 단말을 검색하고, 빔 정렬을 요청하는 단말(예: 제1 단말(1110-1))의 동작 방법을 예시한다.
도 22를 참고하면, S2201 단계에서, 단말은 반사된 처프 신호들을 수신한다. 처프 신호들은 RE 맵핑 후 OFDM 심볼들의 일부로서 송신되므로, 반사된 처프 신호들, 즉, 에코 신호들 역시 OFDM 심볼들의 일부로서 수신된다. 따라서, 단말은 수신된 신호에 대해 FFT 연산을 통해 부반송파 별 복소 심볼들을 생성할 수 있다. 이때, FFT 연산을 포함한 OFDM 심볼들에 대한 처리는 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신하는 동안에 수행될 수 있다.
S2203 단계에서, 단말은 인접한 처프 신호들 간 간섭을 제거한다. 처프 신호들이 직교 또는 준-직교한 시퀀스들로 이루어져 있으므로, 단말은 직교성 또는 준-직교성을 이용하여 처프 신호들 간 간섭을 제거할 수 있다. 이에 따라, 단말은 처프 신호들의 대역폭을 유지하면서, 중첩 없이 송신된 것에 준하는 처프 신호들을 송신한 효과를 획득할 수 있다.
S2205 단계에서, 단말은 처프 신호들에 기반하여 주변 차량의 위치를 검출한다. 단말은 송신된 처프 신호들 및 반사된 에코 신호들의 동일 시점의 주파수 차이 또는 동일 샘플의 시간 차이에 기반하여 주변 차량과의 거리를 추정할 수 있다. 또한, 단말은 에코 신호가 겪은 도플러 천이에 기반하여 주변 차량의 이동 방향 및 속도를 추정할 수 있다.
전술한 바와 같은 처프 신호를 사용한 레이더의 경우, 기존의 FMCW 신호를 적용하면, 주변의 같은 방식을 사용하는 다른 처프 신호과의 간섭이 발생한다. 따라서, 본 개시는 각 단말마다 고유의 시퀀스를 생성하고, 독립된 처프 신호 샘플을 생성함으로써 신호들 간 간섭을 줄이는 방안을 제안한다. 예를 들어, 각 처프 신호의 첫 샘플은 이하 [수학식 1]과 같이 결정되는 시퀀스의 r(0)에 해당되며, 동일 처프 신호를 위해 r(0)이후 연속된 시퀀스가 할당된다.
[수학식 1]에서, r(m)은 시퀀스의 m번째 샘플의 값, c(i)는 수도 랜덤pseudo-random) 시퀀스를 의미한다. 예를 들어, 수도 랜덤 시퀀스는 3GPP TS 38.311 규격문서의 5.2.1절에 정의된 시퀀스와 동일하게 적용될 수 있고, 수도 랜덤 시퀀스를 위한 시드 값 cinit은 이하 [수학식 2]와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 2]에서, cinit은 시드 값, 
은 1개 슬롯 당 심볼 개수, 
은 무선 프레임 내에서 슬롯 번호, 
은 슬롯 내에서 OFDM 심볼 번호, 
는 상위 계층 파라미터를 의미한다.
도 23은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 레이더 신호를 이용하여 추정된 위치에 기반하여 통신을 수행하는 절차의 일 예를 도시한다. 도 23은 주변에 위치한 단말을 검색하고, 빔 정렬을 요청하는 단말(예: 제1 단말(1110-1))의 동작 방법을 예시한다.
도 23을 참고하면, S2301 단계에서, 단말은 OFDM 기반 레이더 신호에 기반하여 주변 차량의 위치를 추정한다. 단말은 직교 또는 준-직교한 시퀀스들로 이루어진 처프 신호들을 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신하고, 송신된 처프 신호들 및 반사 후 수신된 에코 신호들에 기반하여 적어도 하나의 주변 차량의 위치(예: 방향, 거리, 이동 속도 등)를 추정할 수 있다.
S2303 단계에서, 단말은 추정된 위치에 기반하여 빔 스위핑 범위를 결정한다. 즉, 단말은 추정된 위치, 특히, 방향에 기반하여, 빔 정렬을 위한 빔 스위핑 범위를 결정할 수 있다. 하나의 주변 차량의 위치가 확인된 경우, 단말은 주변 차량의 위치를 중심으로 일정 각도 또는 일정 개수의 빔들을 포함하는 범위 내에서 빔 스위핑을 수행할 것을 결정할 수 있다. 복수의 주변 차량들의 위치가 확인된 경우, 단말은 복수의 주변 차량들 중 하나만을 커버하도록 빔 스위핑 범위를 결정하거나, 복수의 주변 차량들을 모두 커버하도록 빔 스위핑 범위를 결정할 수 있다.
S2305 단계에서, 단말은 결정된 범위 내에 속한 복수의 송신 빔들을 이용하여 요청 신호들을 송신한다. 즉, 요청 신호는 서로 다른 방향의 빔들을 이용하여 반복적으로 송신된다. 요청 신호들은 빔 정렬을 트리거링하는 신호들이다. 요청 신호들 각각은 동기 신호, 방송 신호, 디스커버리 신호, 기준 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 요청 신호들 각각은 디스커버리 신호, 기준 신호 중 적어도 하나를 포함하고, 별도의 동기 신호 및 방송 신호가 송신될 수 있다.
S2307 단계에서, 단말은 적어도 하나의 응답 신호를 수신한다. 응답 신호는 요청 신호들 중 하나의 신호를 지시하며, 이에 따라 단말은 주변 차량에 포함된 단말에 의해 선택된 송신 빔을 판단할 수 있다. 응답 신호는 요청 신호들에 대응하는 자원을 통해 수신될 수 있다.
전술한 다양한 실시 예들에 따라, 단말은 OFDM 기반의 처프 신호들을 기용하여 주변 차량의 위치를 추정하고, 빔 정렬을 효과적으로 수행할 수 있다. 이때, OFDM 심볼에 처프 신호를 포함시킴에 있어서, 다양한 RE 할당이 가능하다. 예를 들어, 도 16과 같이, 처프 신호의 기울기는 다양하게 구현될 수 있다. 또한, 도 17과 같이, 처프 신호를 위한 RE들의 개수(예: RB 당 RE 개수)가 다양하게 선택될 수 있다. 처프 신호의 시간-주파수 격자 상 기울기 및 RE 개수에 따라 레이더 성능 및 특성이 달라질 수 있다.
따라서, 일 실시 예에 따라, 단말은 통신 환경을 검출하고, 통신 환경에 따라 처프 신호의 설정(예: 기울기, RE 개수)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 통신 환경은 고속도로 환경, 일반 도로 환경 등으로 구분될 수 있고, 이 경우, 단말은 자신의 이동 속도, 위치 등에 기반하여 통신 환경을 판단할 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 통신 환경은 기지국에 의해 검출되고, 단말은 기지국으로부터의 시그널링에 따라 처프 신호의 설정을 결정할 수 있다.
본 개시의 실시 예들이 적용 가능한 시스템 및 다양한 장치들
본 개시의 다양한 실시 예들은 상호 결합될 수 있다.
이하 본 개시의 다양한 실시 예가 적용될 수 있는 장치에 대하여 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 기기들간에 무선 통신/연결(예: 5G)을 필요로 하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 이하의 도면/설명에서 동일한 도면 부호는 다르게 기술하지 않는 한, 동일하거나 대응되는 하드웨어 블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.
도 24는 본 개시에 적용 가능한 통신 시스템 예를 도시한다. 도 24의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 24를 참조하면, 본 개시에 적용되는 통신 시스템은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예: 5G NR, LTE)을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(110a), 차량(110b-1, 110b-2), XR(extended reality) 기기(110c), 휴대 기기(hand-held device)(110d), 가전(home appliance)(110e), IoT(Internet of Thing) 기기(110f), AI(artificial intelligence) 기기/서버(110g) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량(110b-1, 110b-2)은 UAV(unmanned aerial vehicle)(예: 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기(110c)는 AR(augmented reality)/VR(virtual reality)/MR(mixed reality) 기기를 포함하며, HMD(head-mounted device), 차량에 구비된 HUD(head-up display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기(110d)는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예: 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예: 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전(110e)은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기(110f)는 센서, 스마트 미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국(120a~120e), 네트워크는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(120a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.
여기서, 본 명세서의 무선 기기(110a~110f)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 Narrowband Internet of Things를 포함할 수 있다. 이때, 예를 들어 NB-IoT 기술은 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(110a~110f)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced Machine Type Communication) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE Machine Type Communication, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(110a~110f)에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 일 예로 ZigBee 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(personal area networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
무선 기기(110a~110f)는 기지국(120a~120e)을 통해 네트워크와 연결될 수 있다. 무선 기기(110a~110f)에는 AI 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(110a~110f)는 네트워크를 통해 AI 서버(110g)와 연결될 수 있다. 네트워크는 3G 네트워크, 4G(예: LTE) 네트워크 또는 5G(예: NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(110a~110f)는 기지국(120a~120e)/네트워크를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국(120a~120e)/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(예, 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(110b-1, 110b-2)은 직접 통신(예, V2V(vehicle to vehicle)/V2X(vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(110f)(예: 센서)는 다른 IoT 기기(예: 센서) 또는 다른 무선 기기(110a~110f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 기기(110a~110f)/기지국(120a~120e), 기지국(120a~120e)/기지국(120a~120e) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(예, relay, IAB(integrated access backhaul))과 같은 다양한 무선 접속 기술(예: 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 개시의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예: 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.
도 25는 본 개시에 적용 가능한 무선 기기의 예를 도시한다. 도 25의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 25를 참조하면, 제1 무선 기기(200a)와 제2 무선 기기(200b)는 다양한 무선 접속 기술(예: LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(200a), 제2 무선 기기(200b)}은 도 1의 {무선 기기(110x), 기지국(120x)} 및/또는 {무선 기기(110x), 무선 기기(110x)}에 대응할 수 있다.
제1 무선 기기(200a)는 하나 이상의 프로세서(202a) 및 하나 이상의 메모리(204a)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206a) 및/또는 하나 이상의 안테나(208a)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(202a)는 메모리(204a) 및/또는 송수신기(206a)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202a)는 메모리(204a) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206a)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202a)는 송수신기(206a)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204a)에 저장할 수 있다. 메모리(204a)는 프로세서(202a)와 연결될 수 있고, 프로세서(202a)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204a)는 프로세서(202a)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202a)와 메모리(204a)는 무선 통신 기술(예: LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206a)는 프로세서(202a)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208a)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206a)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(206a)는 RF(radio frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
제2 무선 기기(200b)는 제1 무선 기기(200a)와 무선 통신을 수행하며, 하나 이상의 프로세서(202b), 하나 이상의 메모리(204b)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206b) 및/또는 하나 이상의 안테나(208b)를 더 포함할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202b), 하나 이상의 메모리(204b), 하나 이상의 송수신기(206b) 및/또는 하나 이상의 안테나(208b)의 기능은 제1 무선 기기(200a)의 하나 이상의 프로세서(202a), 하나 이상의 메모리(204a), 하나 이상의 송수신기(206a) 및/또는 하나 이상의 안테나(208a)와 유사하다.
이하, 무선 기기(200a, 200b)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하나 이상의 계층(예: PHY(physical), MAC(media access control), RLC(radio link control), PDCP(packet data convergence protocol), RRC(radio resource control), SDAP(service data adaptation protocol)와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit), 하나 이상의 SDU(service data unit), 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예: 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)로부터 신호(예: 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit), 하나 이상의 DSP(digital signal processor), 하나 이상의 DSPD(digital signal processing device), 하나 이상의 PLD(programmable logic device) 또는 하나 이상의 FPGA(field programmable gate arrays)가 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(204a, 204b)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 ROM(read only memory), RAM(random access memory), EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 안테나(208a, 208b)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208a, 208b)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예: 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
도 26은 본 개시에 적용 가능한 전송 신호를 처리하는 회로를 도시한다. 도 26의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 26을 참고하면, 신호 처리 회로(300)는 스크램블러(310), 변조기(320), 레이어 매퍼(330), 프리코더(340), 자원 매퍼(350), 신호 생성기(360)를 포함할 수 있다. 이때, 일 예로, 도 26의 동작/기능은 도 25의 프로세서(202a, 202b) 및/또는 송수신기(206a, 206b)에서 수행될 수 있다. 또한, 일 예로, 도 26의 하드웨어 요소는 도 25의 프로세서(202a, 202b) 및/또는 송수신기(206a, 206b)에서 구현될 수 있다. 일 예로, 블록 310~360은 도 25의 프로세서(202a, 202b)에서 구현될 수 있다. 또한, 블록 310~350은 도 25의 프로세서(202a, 202b)에서 구현되고, 블록 360은 도 25의 송수신기(206a, 206b)에서 구현될 수 있으며, 상술한 실시 예로 한정되지 않는다.
코드워드는 도 26의 신호 처리 회로(300)를 거쳐 무선 신호로 변환될 수 있다. 여기서, 코드워드는 정보블록의 부호화된 비트 시퀀스이다. 정보블록은 전송블록(예: UL-SCH 전송블록, DL-SCH 전송블록)을 포함할 수 있다. 무선 신호는 도 26의 다양한 물리 채널(예: PUSCH, PDSCH)을 통해 전송될 수 있다. 구체적으로, 코드워드는 스크램블러(310)에 의해 스크램블된 비트 시퀀스로 변환될 수 있다. 스크램블에 사용되는 스크램블 시퀀스는 초기화 값에 기반하여 생성되며, 초기화 값은 무선 기기의 ID 정보 등이 포함될 수 있다. 스크램블된 비트 시퀀스는 변조기(320)에 의해 변조 심볼 시퀀스로 변조될 수 있다. 변조 방식은 pi/2-BPSK(pi/2-binary phase shift keying), m-PSK(m-phase shift keying), m-QAM(m-quadrature amplitude modulation) 등을 포함할 수 있다.
복소 변조 심볼 시퀀스는 레이어 매퍼(330)에 의해 하나 이상의 전송 레이어로 매핑될 수 있다. 각 전송 레이어의 변조 심볼들은 프리코더(340)에 의해 해당 안테나 포트(들)로 매핑될 수 있다(프리코딩). 프리코더(340)의 출력 z는 레이어 매퍼(330)의 출력 y를 N*M의 프리코딩 행렬 W와 곱해 얻을 수 있다. 여기서, N은 안테나 포트의 개수, M은 전송 레이어의 개수이다. 여기서, 프리코더(340)는 복소 변조 심볼들에 대한 트랜스폼(transform) 프리코딩(예: DFT(discrete fourier transform) 변환)을 수행한 이후에 프리코딩을 수행할 수 있다. 또한, 프리코더(340)는 트랜스폼 프리코딩을 수행하지 않고 프리코딩을 수행할 수 있다.
자원 매퍼(350)는 각 안테나 포트의 변조 심볼들을 시간-주파수 자원에 매핑할 수 있다. 시간-주파수 자원은 시간 도메인에서 복수의 심볼(예: CP-OFDMA 심볼, DFT-s-OFDMA 심볼)을 포함하고, 주파수 도메인에서 복수의 부반송파를 포함할 수 있다. 신호 생성기(360)는 매핑된 변조 심볼들로부터 무선 신호를 생성하며, 생성된 무선 신호는 각 안테나를 통해 다른 기기로 전송될 수 있다. 이를 위해, 신호 생성기(360)는 IFFT(inverse fast fourier transform) 모듈 및 CP(cyclic prefix) 삽입기, DAC(digital-to-analog converter), 주파수 상향 변환기(frequency uplink converter) 등을 포함할 수 있다.
무선 기기에서 수신 신호를 위한 신호 처리 과정은 도 26의 신호 처리 과정의 역으로 구성될 수 있다. 일 예로, 무선 기기(예: 도 25의 200a, 200b)는 안테나 포트/송수신기를 통해 외부로부터 무선 신호를 수신할 수 있다. 수신된 무선 신호는 신호 복원기를 통해 베이스밴드 신호로 변환될 수 있다. 이를 위해, 신호 복원기는 주파수 하향 변환기(frequency downlink converter), ADC(analog-to-digital converter), CP 제거기, FFT(fast fourier transform) 모듈을 포함할 수 있다. 이후, 베이스밴드 신호는 자원 디-매퍼 과정, 포스트코딩(postcoding) 과정, 복조 과정 및 디-스크램블 과정을 거쳐 코드워드로 복원될 수 있다. 코드워드는 복호(decoding)를 거쳐 원래의 정보블록으로 복원될 수 있다. 따라서, 수신 신호를 위한 신호 처리 회로(미도시)는 신호 복원기, 자원 디-매퍼, 포스트코더, 복조기, 디-스크램블러 및 복호기를 포함할 수 있다.
도 27은 본 개시에 적용 가능한 무선 기기의 다른 예를 도시한다. 도 27의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 27을 참고하면, 무선 기기(300)는 도 25의 무선 기기(200a, 200b)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(400)는 통신부(410), 제어부(420), 메모리부(430) 및 추가 요소(440)를 포함할 수 있다.
통신부(410)는 통신 회로(412) 및 송수신기(들)(414)을 포함할 수 있다. 통신부(410)는 다른 무선 기기, 기지국들과 신호(예: 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(412)는 도 25의 하나 이상의 프로세서(202a, 202b) 및/또는 하나 이상의 메모리(204a, 204b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(414)는 도 25의 하나 이상의 송수신기(206a, 206b) 및/또는 하나 이상의 안테나(208a, 208b)을 포함할 수 있다.
제어부(420)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(420)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(application processor, AP), ECU(electronic control unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 제어부(420)는 통신부(410), 메모리부(430) 및 추가 요소(440)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(420)는 메모리부(430)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(420)는 메모리부(430)에 저장된 정보를 통신부(410)을 통해 외부(예: 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(410)를 통해 외부(예: 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(430)에 저장할 수 있다.
메모리부(430)는 RAM, DRAM(dynamic RAM), ROM, 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 메모리부(430)는 무선 기기(400)의 구동에 필요한 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(430)는 입/출력되는 데이터/정보 등을 저장할 수 있다.
추가 요소(440)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(440)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(input/output unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기(400)는 로봇(도 1, 110a), 차량(도 1, 110b-1, 110b-2), XR 기기(도 1, 110c), 휴대 기기(도 1, 110d), 가전(도 1, 110e), IoT 기기(도 1, 110f), 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기(도 1, 140), 기지국(도 1, 120), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 28은 본 개시에 적용 가능한 휴대 기기의 예를 도시한다. 도 28은 본 개시에 적용되는 휴대 기기를 예시한다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예: 스마트워치, 스마트글래스), 휴대용 컴퓨터(예: 노트북 등)을 포함할 수 있다. 도 28의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 28을 참조하면, 휴대 기기(500)는 안테나부(508), 통신부(510), 제어부(520), 메모리부(530), 전원공급부(540a), 인터페이스부(540b) 및 입출력부(540c)를 포함할 수 있다. 안테나부(508)는 통신부(510)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 510~530/540a~540c는 각각 도 27의 블록 410~430/440에 대응하며, 중복된 설명은 생략된다.
통신부(510)는 신호를 송수신하고, 제어부(520)는 휴대 기기(500)를 제어하고, 메모리부(530)는 데이터 등을 저장할 수 있다. 전원공급부(540a)는 휴대 기기(500)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 인터페이스부(540b)는 휴대 기기(500)와 다른 외부 기기의 연결을 지원할 수 있다. 인터페이스부(540b)는 외부 기기와의 연결을 위한 다양한 포트(예: 오디오 입/출력 포트, 비디오 입/출력 포트)를 포함할 수 있다. 입출력부(540c)는 영상 정보/신호, 오디오 정보/신호, 데이터, 및/또는 사용자로부터 입력되는 정보를 입력 받거나 출력할 수 있다. 입출력부(540c)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부(540d), 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다.
일 예로, 데이터 통신의 경우, 입출력부(540c)는 사용자로부터 입력된 정보/신호(예: 터치, 문자, 음성, 이미지, 비디오)를 획득하며, 획득된 정보/신호는 메모리부(530)에 저장될 수 있다. 통신부(510)는 메모리에 저장된 정보/신호를 무선 신호로 변환하고, 변환된 무선 신호를 다른 무선 기기에게 직접 전송하거나 기지국에게 전송할 수 있다. 또한, 통신부(510)는 다른 무선 기기 또는 기지국으로부터 무선 신호를 수신한 뒤, 수신된 무선 신호를 원래의 정보/신호로 복원할 수 있다. 복원된 정보/신호는 메모리부(530)에 저장된 뒤, 입출력부(540c)를 통해 다양한 형태(예: 문자, 음성, 이미지, 비디오, 햅틱)로 출력될 수 있다.
도 29는 본 개시에 적용 가능한 차량 또는 자율 주행 차량의 예를 도시한다. 도 29는 본 개시에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다. 차량 또는 자율 주행 차량은 이동형 로봇, 차량, 기차, 유/무인 비행체(aerial vehicle, AV), 선박 등으로 구현될 수 있으며, 차량의 형태로 한정되는 것은 아니다. 도 29의 실시 예는 본 개시의 다양한 실시 예와 결합될 수 있다.
도 29를 참조하면, 차량 또는 자율 주행 차량(600)은 안테나부(608), 통신부(610), 제어부(620), 구동부(640a), 전원공급부(640b), 센서부(640c) 및 자율 주행부(640d)를 포함할 수 있다. 안테나부(650)는 통신부(610)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 610/630/640a~640d는 각각 도 28의 블록 510/530/540에 대응하며, 중복된 설명은 생략된다.
통신부(610)는 다른 차량, 기지국(예: 기지국, 노변 유닛(road side unit) 등), 서버 등의 외부 기기들과 신호(예: 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(620)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)의 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(120)는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있다. 구동부(640a)는 차량 또는 자율 주행 차량(600)을 지상에서 주행하게 할 수 있다. 구동부(640a)는 엔진, 모터, 파워 트레인, 바퀴, 브레이크, 조향 장치 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(640b)는 차량 또는 자율 주행 차량(600)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 센서부(640c)는 차량 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(640c)는 IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 등을 포함할 수 있다. 자율 주행부(640d)는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등을 구현할 수 있다.
일 예로, 통신부(610)는 외부 서버로부터 지도 데이터, 교통 정보 데이터 등을 수신할 수 있다. 자율 주행부(640d)는 획득된 데이터를 기반으로 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 제어부(620)는 드라이빙 플랜에 따라 차량 또는 자율 주행 차량(600)이 자율 주행 경로를 따라 이동하도록 구동부(640a)를 제어할 수 있다(예: 속도/방향 조절). 자율 주행 도중에 통신부(610)는 외부 서버로부터 최신 교통 정보 데이터를 비/주기적으로 획득하며, 주변 차량으로부터 주변 교통 정보 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 자율 주행 도중에 센서부(640c)는 차량 상태, 주변 환경 정보를 획득할 수 있다. 자율 주행부(640d)는 새로 획득된 데이터/정보에 기반하여 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 갱신할 수 있다. 통신부(610)는 차량 위치, 자율 주행 경로, 드라이빙 플랜 등에 관한 정보를 외부 서버로 전달할 수 있다. 외부 서버는 차량 또는 자율 주행 차량들로부터 수집된 정보에 기반하여, AI 기술 등을 이용하여 교통 정보 데이터를 미리 예측할 수 있고, 예측된 교통 정보 데이터를 차량 또는 자율 주행 차량들에게 제공할 수 있다.
상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 개시의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예: 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 있다.
본 개시는 본 개시에서 서술하는 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 개시의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 개시의 실시 예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(2rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등이 있다.
본 개시의 실시 예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave, THzWave 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
추가적으로, 본 개시의 실시 예들은 자유 주행 차량, 드론 등 다양한 애플리케이션에도 적용될 수 있다.
Claims (10)
- 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
처프 신호(chirp signal)들을 위한 시퀀스들을 생성하는 단계;
상기 시퀀스들에 포함된 복소 심볼들을 상기 처프 신호들을 위해 할당된 RE(resource element)들에 맵핑하는 단계;
상기 복소 심볼들을 포함하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼들을 생성하는 단계; 및
상기 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신하는 단계를 포함하며,
상기 처프 신호들 중 서로 인접한 처프 신호들은, 시간 축에서 적어도 일부 중첩되는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 처프 신호들이 주변 차량에 의해 반사된 에코(ehco) 신호들을 수신하는 단계;
상기 에코 신호들 각각에 대하여 인접한 에코 신호에 의한 간섭을 제거하는 단계; 및
상기 간섭 제거된 에코 신호들을 이용하여 상기 주변 차량과의 거리, 상기 주변 차량에 대한 방향, 상기 주변 차량의 이동 속도 중 적어도 하나를 추정하는 단계를 더 포함하는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 처프 신호들이 주변 차량에 의해 반사된 후 수신되는 에코(ehco) 신호들이용하여 상기 주변 차량에 대한 방향을 판단하는 단계;
상기 방향에 기반하여 상기 주변 차량 내의 단말과의 빔 정렬(beam alignment)을 위한 빔 스위핑(beam sweeping) 범위를 결정하는 단계; 및
상기 빔 스위핑 범위 내에 속하는 복수의 송신 빔들을 이용하여 빔 정렬을 수행하는 단계를 더 포함하는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 시퀀스들 각각은, 12개 RB(resource block)들의 대역폭을 가지는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 시퀀스들 각각을 위해 할당된 RE들은, RB 당 1개의 RE를 포함하는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 인접한 처프 신호들 간 간격은, 하나의 처프 신호의 시간 축 길이의 절반인 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 시퀀스들의 주파수-시간 축에서의 기울기, 시퀀스 당 할당된 RE들의 개수는, 상기 단말의 통신 환경에 기반하여 결정되는 방법. - 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,
송수신기; 및
상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
처프 신호(chirp signal)들을 위한 시퀀스들을 생성하고,
상기 시퀀스들에 포함된 복소 심볼들을 상기 처프 신호들을 위해 할당된 RE(resource element)들에 맵핑하고,
상기 복소 심볼들을 포함하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼들을 생성하고,
상기 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신하도록 제어하며,
상기 처프 신호들 중 서로 인접한 처프 신호들은, 시간 축에서 적어도 일부 중첩되는 단말. - 통신 장치에 있어서,
적어도 하나의 프로세서;
상기 적어도 하나의 프로세서와 연결되며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행됨에 따라 동작들을 지시하는 명령어를 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함하며,
상기 동작들은,
처프 신호(chirp signal)들을 위한 시퀀스들을 생성하는 단계;
상기 시퀀스들에 포함된 복소 심볼들을 상기 처프 신호들을 위해 할당된 RE(resource element)들에 맵핑하는 단계;
상기 복소 심볼들을 포함하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼들을 생성하는 단계; 및
상기 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신하는 단계를 포함하며,
상기 처프 신호들 중 서로 인접한 처프 신호들은, 시간 축에서 적어도 일부 중첩되는 통신 장치. - 적어도 하나의 명령어(instructions)을 저장하는 비-일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체(computer-readable medium)에 있어서,
프로세서에 의해 실행 가능한(executable) 상기 적어도 하나의 명령어를 포함하며,
상기 적어도 하나의 명령어는, 장치가,
처프 신호(chirp signal)들을 위한 시퀀스들을 생성하고,
상기 시퀀스들에 포함된 복소 심볼들을 상기 처프 신호들을 위해 할당된 RE(resource element)들에 맵핑하고,
상기 복소 심볼들을 포함하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼들을 생성하고,
상기 처프 신호들을 포함하는 OFDM 심볼들을 송신하도록 지시하며,
상기 처프 신호들 중 서로 인접한 처프 신호들은, 시간 축에서 적어도 일부 중첩되는 컴퓨터 판독 가능 매체.
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