KR20240070776A - 무선 통신 시스템에서 동적 파형 변경 지시 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 동적 파형 변경 지시 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 6G 통신 시스템에 관련된 것이다. 또한, 본 개시는 이동 통신 시스템에서 단말의 송수신 시 기지국의 신호 전송 방법을 정의함으로써, 단말의 위치 및 신호 상태에 따라 동적인 커버리지를 갖는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 개시에 따르면 이동 통신 시스템에서 단말의 커버리지를 채널 상황에 맞게 동적으로 제공해주므로 안정된 송수신이 가능하도록 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 동적 파형 변경 지시 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR INDICATING DYNAMIC WAVEFORME SWITCHING MODE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시는 무선 통신 시스템에 대한 것으로서, 무선 통신 시스템에서 동적 파형 변경을 지원하기 위해 이를 지시하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
5G 이동통신 기술은 빠른 전송 속도와 새로운 서비스가 가능하도록 넓은 주파수 대역을 정의하고 있으며, 3.5 기가헤르츠(3.5GHz) 등 6GHz 이하 주파수('Sub 6GHz') 대역은 물론 28GHz와 39GHz 등 밀리미터파(㎜Wave)로 불리는 초고주파 대역('Above 6GHz')에서도 구현이 가능하다. 또한, 5G 통신 이후(Beyond 5G)의 시스템이라 불리어지는 6G 이동통신 기술의 경우, 5G 이동통신 기술 대비 50배 빨라진 전송 속도와 10분의 1로 줄어든 초저(Ultra Low) 지연시간을 달성하기 위해 테라헤르츠(Terahertz) 대역(예를 들어, 95GHz에서 3 테라헤르츠(3THz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다.
5G 이동통신 기술의 초기에는, 초광대역 서비스(enhanced Mobile BroadBand, eMBB), 고신뢰/초저지연 통신(Ultra-Reliable Low-Latency Communications, URLLC), 대규모 기계식 통신 (massive Machine-Type Communications, mMTC)에 대한 서비스 지원과 성능 요구사항 만족을 목표로, 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위한 빔포밍(Beamforming) 및 거대 배열 다중 입출력(Massive MIMO), 초고주파수 자원의 효율적 활용을 위한 다양한 뉴머롤로지 지원(복수 개의 서브캐리어 간격 운용 등)와 슬롯 포맷에 대한 동적 운영, 다중 빔 전송 및 광대역을 지원하기 위한 초기 접속 기술, BWP(Band-Width Part)의 정의 및 운영, 대용량 데이터 전송을 위한 LDPC(Low Density Parity Check) 부호와 제어 정보의 신뢰성 높은 전송을 위한 폴라 코드(Polar Code)와 같은 새로운 채널 코딩 방법, L2 선-처리(L2 pre-processing), 특정 서비스에 특화된 전용 네트워크를 제공하는 네트워크 슬라이싱(Network Slicing) 등에 대한 표준화가 진행되었다.
현재, 5G 이동통신 기술이 지원하고자 했던 서비스들을 고려하여 초기의 5G 이동통신 기술 개선(improvement) 및 성능 향상(enhancement)을 위한 논의가 진행 중에 있으며, 차량이 전송하는 자신의 위치 및 상태 정보에 기반하여 자율주행 차량의 주행 판단을 돕고 사용자의 편의를 증대하기 위한 V2X(Vehicle-to-Everything), 비면허 대역에서 각종 규제 상 요구사항들에 부합하는 시스템 동작을 목적으로 하는 NR-U(New Radio Unlicensed), NR 단말 저전력 소모 기술(UE Power Saving), 지상 망과의 통신이 불가능한 지역에서 커버리지 확보를 위한 단말-위성 직접 통신인 비 지상 네트워크(Non-Terrestrial Network, NTN), 위치 측위(Positioning) 등의 기술에 대한 물리계층 표준화가 진행 중이다.
뿐만 아니라, 타 산업과의 연계 및 융합을 통한 새로운 서비스 지원을 위한 지능형 공장 (Industrial Internet of Things, IIoT), 무선 백홀 링크와 액세스 링크를 통합 지원하여 네트워크 서비스 지역 확장을 위한 노드를 제공하는 IAB(Integrated Access and Backhaul), 조건부 핸드오버(Conditional Handover) 및 DAPS(Dual Active Protocol Stack) 핸드오버를 포함하는 이동성 향상 기술(Mobility Enhancement), 랜덤액세스 절차를 간소화하는 2 단계 랜덤액세스(2-step RACH for NR) 등의 기술에 대한 무선 인터페이스 아키텍쳐/프로토콜 분야의 표준화 역시 진행 중에 있으며, 네트워크 기능 가상화(Network Functions Virtualization, NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(Software-Defined Networking, SDN) 기술의 접목을 위한 5G 베이스라인 아키텍쳐(예를 들어, Service based Architecture, Service based Interface), 단말의 위치에 기반하여 서비스를 제공받는 모바일 엣지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing, MEC) 등에 대한 시스템 아키텍쳐/서비스 분야의 표준화도 진행 중이다.
이와 같은 5G 이동통신 시스템이 상용화되면, 폭발적인 증가 추세에 있는 커넥티드 기기들이 통신 네트워크에 연결될 것이며, 이에 따라 5G 이동통신 시스템의 기능 및 성능 강화와 커넥티드 기기들의 통합 운용이 필요할 것으로 예상된다. 이를 위해, 증강현실(Augmented Reality, AR), 가상현실(Virtual Reality, VR), 혼합 현실(Mixed Reality, MR) 등을 효율적으로 지원하기 위한 확장 현실(eXtended Reality, XR), 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 및 머신러닝(Machine Learning, ML)을 활용한 5G 성능 개선 및 복잡도 감소, AI 서비스 지원, 메타버스 서비스 지원, 드론 통신 등에 대한 새로운 연구가 진행될 예정이다.
또한, 이러한 5G 이동통신 시스템의 발전은 6G 이동통신 기술의 테라헤르츠 대역에서의 커버리지 보장을 위한 신규 파형(Waveform), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(Array Antenna), 대규모 안테나(Large Scale Antenna)와 같은 다중 안테나 전송 기술, 테라헤르츠 대역 신호의 커버리지를 개선하기 위해 메타물질(Metamaterial) 기반 렌즈 및 안테나, OAM(Orbital Angular Momentum)을 이용한 고차원 공간 다중화 기술, RIS(Reconfigurable Intelligent Surface) 기술 뿐만 아니라, 6G 이동통신 기술의 주파수 효율 향상 및 시스템 네트워크 개선을 위한 전이중화(Full Duplex) 기술, 위성(Satellite), AI(Artificial Intelligence)를 설계 단계에서부터 활용하고 종단간(End-to-End) AI 지원 기능을 내재화하여 시스템 최적화를 실현하는 AI 기반 통신 기술, 단말 연산 능력의 한계를 넘어서는 복잡도의 서비스를 초고성능 통신과 컴퓨팅 자원을 활용하여 실현하는 차세대 분산 컴퓨팅 기술 등의 개발에 기반이 될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 동적 파형 변경을 지원하기 위해 이를 지시하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 개시는 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 신호 전송 방법을 정의함으로써, 단말의 위치 및 신호 상태에 따라 동적인 커버리지를 제공할 수 있다.
도 1은 5G 시스템의 시간-주파수 자원 영역의 기본 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 동기 신호의 시간 영역 매핑 구조 및 빔 스위핑 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 랜덤 억세스 절차의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 단말이 기지국에게 단말 능력(UE capability) 정보를 보고하는 절차의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 PDCCH 가 매핑되는 시간-주파수 자원으로 제어 자원 세트(Control Resource Set, CORESET)에 대한 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 하향링크 제어채널의 기본 단위인 REG에는 DCI와 DMRS가 매핑되는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 TCI state 설정에 따른 기지국 빔 할당 예제를 도시하는 도면이다.
도 8은 NR의 PDCCH 빔에 대한 동적 할당을 위한 계층적 시그널링 방법에 대한 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 상기 PDCCH DMRS를 위한 TCI indication MAC CE 시그널링 구조를 도시하는 도면이다.
도 10은 기지국 및 단말이 하향링크 데이터 채널 및 레이트 매칭 자원을 고려하여 데이터를 송수신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 CSI-RS 오프셋이 0일 때, 비주기적 CSI 보고 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 12는 CSI-RS 오프셋이 1일 때, 비주기적 CSI 보고 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 13은 5G 통신 시스템에서 송신 신호 생성에 대한 전송 블록 다이어그램 예를 도시한 도면이다.
도 14는 Type 1의 트랜스폼 프리코딩 결정에 관한 단말 동작 절차를 도시한 도면이다.
도 15는 Type 2의 트랜스폼 프리코딩 결정에 관한 단말 동작 절차를 도시한 도면이다.
도 16은 Type 3의 트랜스폼 프리코딩 결정에 관한 단말 동작 절차를 도시한 도면이다.
도 17은 트랜스폼 프리코딩에 영향을 받는 세 가지 PUSCH 타입에 따라 트랜스폼 프리코딩 적용 여부를 전체적으로 도식화 하여 동적 파형 지시에 대한 분기를 도시한 도면이다.
도 18은 동적 파형 지시를 위해 기지국이 단말에게 DCI 기반 시그널링 하는 방법을 도시한 도면이다.
도 19는 주파수 도메인 자원 할당 (frequency domain resource allocation: FDRA)의 자원 할당 (resource allocation: RA) 타입 0을 도시한 도면이다.
도 20은 주파수 도메인 자원 할당 (frequency domain resource allocation: FDRA)의 자원 할당 (resource allocation: RA) 타입 1을 도시한 도면이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말 송수신 장치를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
이하, 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
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.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity, 네트워크 엔티티)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명에서, 물리 채널(physical channel)과 신호(signal)는 데이터 또는 제어 신호와 혼용하여 사용될 수 있다. 예를 들어, PDSCH(physical downlink shared channel)는 데이터가 전송되는 물리 채널을 지칭하는 용어이지만, PDSCH는 데이터를 지칭하기 위해서도 사용될 수 있다. 즉, 본 개시에서, '물리 채널을 송신한다'는 표현은 '물리 채널을 통해 데이터 또는 신호를 송신한다'는 표현과 동등하게 해석될 수 있다.
이하 본 개시에서, 상위 시그널링은 기지국에서 물리 계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 또는 단말에서 물리 계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법을 뜻한다. 상위 시그널링은 RRC(radio resource control) 시그널링 또는 MAC(media access control) 제어 요소(control element, CE)로 이해될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP NR(New Radio: 5세대 이동통신 표준) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, 스마트폰, IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.
이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, gNB, eNode B, eNB, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.
최근 폭발적으로 증가하는 모바일 데이터 트래픽을 처리하기 위해 LTE (Long Term Evolution 또는 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)) 및 LTE-A (LTE-Advanced 또는 E-UTRA Evolution) 이후의 차세대 통신 시스템인 5G (5th Generation) 시스템 또는 New Radio access technology (NR) 의 초기 표준이 완료되었다. 기존의 이동 통신 시스템이 통상적인 음성/데이터 통신에 중점을 두었던데 비해, 5G 시스템은 기존 음성/데이터 통신의 향상을 위한 eMBB (enhanced Mobile BroadBand) 서비스, 고신뢰도/초저지연 (Ultra-Reliable and Low Latency Communication; URLLC) 서비스, 대량의 사물 통신을 지원하는 massive MTC (Machine Type Communication) 서비스 등, 다양한 서비스와 요구사항을 만족시키는 것을 목표로 하고 있다.
기존 LTE 및 LTE-A 의 단일 케리어당 시스템 전송 대역폭은(Transmission bandwidth) 최대 20MHz 로 제한되는데 반해, 5G 시스템은 이보다 월등히 넓은 초광대역폭을 활용해서 수 Gbps 에 이르는 초고속 데이터 서비스를 주요 목표로 한다. 이에 따라 5G 시스템은 초광대역폭 주파수 확보가 상대적으로 용이한 수 GHz 부터 최대 100 GHz 의 초고주파 대역을 후보 주파수로 고려하고 있다. 추가적으로 기존 이동 통신 시스템에서 사용하는 수백 MHz 에서 수 GHz 에 포함되는 주파수 대역 중에서 주파수 재배치 또는 할당을 통해 5G 시스템을 위한 광대역폭 주파수 확보가 가능하다.
상기 초고주파 대역의 전파는 파장이 수 mm 수준으로 밀리미터웨이브 (mmWave) 라고 부르기도 한다. 그러나 초고주파 대역에서는 주파수 대역에 비례해서 전파의 경로 손실 (pathloss)이 증가하여, 이동 통신 시스템의 커버리지는 작아지게 된다.
상기 초고주파 대역에서 커버리지 감소의 단점을 극복하기 위해, 다수의 안테나를 사용해서 전파의 방사 에너지를 소정의 목적 지점으로 집중시켜 전파의 도달 거리를 증가 시키는 빔포밍 (beamforming) 기술이 적용될 수 있다. 즉, 상기 빔포밍 기술이 적용된 신호는 신호의 빔폭 (beam width)이 상대적으로 좁아지고, 상기 좁아진 빔폭 내에 방사 에너지가 집중되어 전파 도달 거리가 증가한다. 상기 빔포밍 기술은 송신단 및 수신단에 각각 적용될 수 있다. 빔포밍 기술은 커버리지 증가 효과 이외에도, 빔포밍 방향 이외 영역에서 간섭을 감소시키는 효과가 있다. 상기 빔포밍 기술이 적절히 동작하기 위해서는 송/수신 빔의 정확한 측정 및 피드백 방법이 필요하다. 상기 빔포밍 기술은 소정의 단말과 기지국 사이에 일대일로 대응되는 제어 채널 또는 데이터 채널에 적용될 수 있다. 또한 기지국이 시스템 내의 다수의 단말에게 전송하는 공통신호, 예를 들어 동기 신호 (synchronization signal), 방송채널 (physical broadcast channel; PBCH), 시스템 정보 (system information)를 전송하기 위한 제어 채널 및 데이터 채널에 대해서도 커버리지 증가를 위해 빔포밍 기술이 적용될 수 있다. 공통신호에 빔포밍 기술이 적용될 경우에는, 빔 방향을 변경해서 신호를 전송하는 빔스위핑 (beam sweeping) 기술을 추가적으로 적용해서 셀내의 임의의 위치에 존재하는 단말에 대해서 공통신호가 도달할 수 있도록 한다.
5G 시스템의 또 다른 요구사항으로, 송수신단 사이 전송지연이 약 1ms 내외인 초저지연 (ultra-low latency) 서비스가 요구되고 있다. 전송지연을 줄이기 위한 한가지 방안으로 LTE 및 LTE-A 대비 짧은 TTI (short TTI; Transmission Time Interval) 기반의 프레임 구조 설계가 필요하다. TTI 는 스케줄링을 수행하는 기본 시간 단위로, 기존 LTE 및 LTE-A 시스템의 TTI 는 한 서브프레임의 길이에 해당하는 1ms 이다. 예를 들어, 상기 5G 시스템의 초저지연 서비스에 대한 요구사항을 만족시키기 위한 짧은 TTI 로, 기존 LTE 및 LTE-A 시스템보다 짧은 0.5ms, 0.25ms, 0.125ms 등이 가능하다.
도 1은 5G 시스템의 시간-주파수 자원 영역의 기본 구조의 일례를 나타내는 도면이다. 즉, 도 1은 5G 시스템의 데이터 또는 제어 채널이 전송되는 무선 자원 영역인 시간-주파수 자원 영역의 기본 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 도 1에서 가로축은 시간 영역을, 세로축은 주파수 영역을 나타낸다. 5G 시스템의 시간 영역에서의 최소 전송단위는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로서, (102)개의 심볼이 모여 하나의 슬롯(106)을 구성하고, 개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임 (105)을 구성할 수 있다. 상기 서브프레임의 길이는 1.0ms이고, 10개의 서브프레임이 모여 10ms 프레임 (114)을 구성할 수 있다. 주파수 영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(subcarrier)로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 (104)개의 서브캐리어로 구성될 수 있다.
시간-주파수 영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(Resource Element, RE)(112)로서 OFDM 심볼 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타내어질 수 있다. 리소스 블록(Resource Block, RB 또는 Physical Resource Block, PRB)은 주파수 영역에서 (110)개의 연속된 서브캐리어로 정의될 수 있다. 5G 시스템에서 이고, 단말에게 스케줄링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가할 수 있다.
5G 시스템에서 기지국은 RB 단위로 데이터를 매핑하고, 일반적으로 소정의 단말에 대해 한 슬롯을 구성하는 RB 에 대해 스케줄링이 수행될 수 있다. 즉, 5G 시스템에서 스케줄링이 수행되는 기본 시간 단위는 슬롯이고, 스케줄링이 수행되는 기본 주파수 단위는 RB일 수 있다.
OFDM 심볼개수 은 심볼간 간섭 방지를 위해 심볼마다 추가되는 순환 프리픽스(Cyclic Prefix, CP)의 길이에 따라 정해지는데, 예를 들어 일반형 CP (Normal CP)가 적용되면 , 확장형 CP (Extended CP)가 적용되면 일 수 있다. 확장형 CP 는 일반형 CP 보다 전파 전송 거리가 상대적으로 긴 시스템에 적용되어 심볼 간 직교성이 유지될 수 있다. 일반형 CP의 경우, CP 길이와 심볼 길이의 비율이 일정한 값으로 유지됨으로써, CP 로 인한 오버헤드가 서브캐리어 간격에 관계 없이 일정하게 유지될 수 있다. 즉, 서브캐리어 간격이 작으면 심볼 길이는 길어지고, 이에 따라 CP 길이도 길어질 수 있다. 반대로, 서브캐리어 간격이 크면 심볼 길이는 짧아지고, 이에 따라 CP 길이는 줄어들 수 있다. 심볼 길이와 CP 길이는 서브캐리어 간격에 반비례할 수 있다.
5G 시스템에서는 다양한 서비스와 요구사항을 만족시키기 위해, 서브캐리어 간격을 조절함으로써 다양한 프레임구조가 지원될 수 있다. 예를 들어,
- 동작 주파수 대역 관점에서는, 서브캐리어 간격 (subcarrier spacing)이 클수록 고주파 대역의 phase noise 복구에 유리한 특징이 있다.
- 전송시간 관점에서는, 서브캐리어 간격이 크면 시간 영역의 심볼 길이가 짧아지고, 결과적으로 슬롯 길이가 짧아져서 URLLC 와 같이 초저지연 서비스를 지원하기에 유리하다.
- 셀 크기 관점에서는, CP 길이가 길수록 큰 셀을 지원 가능하므로 서브캐리어 간격이 작을 수록 상대적으로 큰 셀을 지원할 수 있다. 셀(cell)은 이동통신에서 하나의 기지국이 포괄하는 지역을 가리키는 개념이다.
상기 서브캐리어 간격 (subcarrier spacing), CP 길이 등은 OFDM 송수신에 필수적인 정보로서 기지국과 단말이 서브캐리어 간격, CP 길이 등을 서로 공통의 값으로 인지해야 원활한 송수신이 가능하다. [표 1] 은 5G 시스템에서 지원하는 서브캐리어 간격 설정 (subcarrier spacing configuration, ), 서브캐리어 간격 (), CP 길이의 관계를 나타낸다.
[표 1]
[표 2] 은 일반형 CP의 경우 서브캐리어 간격 설정 () 별로, 각각 한 슬롯당 심볼 개수 (), 한 프레임당 슬롯 개수 (), 한 서브프레임 당 슬롯 개수 ( )를 나타낸다.
[표 2]
[표 3] 는 확장형 CP의 경우 서브캐리어 간격 설정 () 별로, 각각 한 슬롯당 심볼 개수 (), 한 프레임당 슬롯 개수 (), 한 서브프레임 당 슬롯 개수 ( )를 나타낸다.
[표 3]
5G 시스템이 도입되는 초기에는, 적어도 기존 LTE 또는/및 LTE-A (이하 LTE/LTE-A) 시스템과의 공존 또는 듀얼 모드 운영이 예상된다. 이로써 기존 LTE/LTE-A 는 단말에게 안정적인 시스템 동작을 제공하고, 5G 시스템은 상기 단말에게 향상된 서비스를 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서 5G 시스템의 프레임 구조는 적어도 LTE/LTE-A 의 프레임 구조 또는 필수 파라메터 세트를 (서브캐리어 간격 = 15kHz) 포함할 필요가 있다.
예를 들어, 서브캐리어 간격 설정 인 프레임 구조 (이하 프레임 구조 A)와 서브캐리어 간격 설정 인 프레임 구조(이하 프레임 구조 B)를 비교하면, 프레임 구조 A 대비 프레임 구조 B는 서브캐리어 간격과 RB 크기는 2배 커지고, 슬롯 길이와 심볼 길이는 2배 작아진다. 프레임 구조 B 의 경우, 2 개의 슬롯이 1 개의 서브프레임으로 구성되고, 20 개의 서브프레임이 1 개의 프레임으로 구성될 수 있다.
상기 5G 시스템의 프레임 구조를 일반화하면, 필수 파라메터 세트인 서브캐리어 간격, CP 길이, 슬롯 길이 등이 프레임 구조별로 서로 정수배의 관계를 갖도록 함으로서, 높은 확장성이 제공된다. 그리고 프레임 구조와 무관한 기준 시간 단위를 나타내기 위해 1ms 의 고정된 길이의 서브프레임이 정의될 수 있다.
상기 프레임 구조는 다양한 시나리오에 대응시켜 적용될 수 있다. 셀 크기 관점에서는, CP 길이가 길수록 큰 셀을 지원 가능하므로, 상기 프레임 구조 A가 상기 프레임 구조 B 대비 상대적으로 큰 셀을 지원할 수 있다. 동작 주파수 대역 관점에서는, 서브캐리어 간격이 클수록 고주파 대역의 phase noise 복구에 유리하므로, 상기 프레임 구조 B가 상기 프레임 구조 A 대비 상대적으로 높은 동작 주파수를 지원할 수 있다. 서비스 관점에서는, URLLC 와 같이 초저지연 서비스를 지원하기에는 스케줄링의 기본 시간 단위인 슬롯 길이가 짧을수록 유리하므로, 상기 프레임 구조 B가 상기 프레임 구조 A 대비 상대적으로 URLLC 서비스에 적합할 수 있다.
이하 본 개시의 설명에서 상향링크(uplink, UL)는 단말이 기지국으로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선링크를 의미하고, 하향링크(downlink, DL)는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선링크를 의미할 수 있다.
단말이 최초로 시스템에 접속하는 초기 접속 (initial access) 단계에서, 단말은 셀 탐색(cell search)을 통해 기지국이 전송한 동기신호 (synchronization signal)로부터 하향링크 시간 및 주파수 동기를 맞추고, 셀 식별자(cell ID)를 획득할 수 있다. 그리고 단말은 획득한 셀 ID를 사용하여 PBCH (Physical Broadcast Channel)를 수신하고, PBCH로부터 필수 시스템 정보인 MIB (Master Information Block)를 획득할 수 있다. 추가적으로 단말은 기지국이 전송하는 시스템 정보 (System Information Block, SIB) 를 수신하여 셀 공통의 송수신 관련 제어 정보를 획득할 수 있다. 상기 셀 공통의 송수신 관련 제어 정보는 랜덤 억세스 관련 제어 정보, 페이징 관련 제어 정보, 각종 물리 채널에 대한 공통 제어 정보 등을 포함할 수 있다.
동기 신호 (synchronization signal)는 셀 탐색의 기준이 되는 신호로서, 주파수 밴드 별로, phase noise 등과 같은 채널 환경에 적합하도록 서브캐리어 간격이 적용될 수 있다. 데이터 채널 또는 제어 채널의 경우, 상술된 바와 같이 다양한 서비스를 지원하기 위해서, 서비스 타입에 따라 서브캐리어 간격이 다르게 적용될 수 있다.
도 2는 동기 신호의 시간 영역 매핑 구조 및 빔 스위핑 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
설명을 위해 다음의 구성요소들이 정의될 수 있다
- PSS (Primary Synchronization Signal): DL 시간/주파수 동기의 기준이 되는 신호로 셀 ID 일부 정보를 제공한다.
- SSS (Secondary Synchronization Signal): DL 시간/주파수 동기의 기준이 되고 셀 ID 나머지 일부 정보를 제공한다. 추가적으로 PBCH의 복조를 위한 기준신호 (Reference Signal) 역할을 할 수 있다.
- PBCH (Physical Broadcast Channel): 단말의 데이터 채널 및 제어 채널 송수신에 필요한 필수 시스템 정보인 MIB (Master Information Block)를 제공한다. 상기 필수 시스템 정보는 제어 채널의 무선 자원 매핑 정보를 나타내는 탐색공간 (search space) 관련 제어 정보, 시스템 정보를 전송하는 별도의 데이터 채널에 대한 스케줄링 제어 정보, 타이밍 기준이 되는 프레임 단위 인덱스인 SFN (System Frame Number) 등의 정보 등을 포함할 수 있다.
- SS/PBCH 블록 (Synchronization Signal/PBCH Block or SSB): SS/PBCH 블록은 N 개의 OFDM 심볼로 구성되며 PSS, SSS, PBCH 등의 조합으로 이뤄진다. 빔스위핑 기술이 적용되는 시스템의 경우, SS/PBCH 블록은 빔 스위핑이 적용되는 최소 단위이다. 5G 시스템에서 N = 4 일 수 있다. 기지국은 최대 L 개의 SS/PBCH 블록을 전송할 수 있고, 상기 L 개의 SS/PBCH 블록은 하프 프레임 (0.5ms) 내에 매핑된다. 그리고 상기 L 개의 SS/PBCH 블록은 소정의 주기 P 단위로 주기적으로 반복된다. 상기 주기 P 는 기지국이 시그널링을 통해 단말에게 알려줄 수 있다. 만약 상기 주기 P에 대한 별도 시그널링이 없을 경우, 단말은 미리 약속된 디폴트 값을 적용한다.
도 2는 시간의 흐름에 따라 SS/PBCH 블록 단위로 빔 스위핑이 적용되는 일례를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 단말1 (205)의 경우 t1 시점(201)에 SS/PBCH 블록#0에 적용된 빔포밍 의해 #d0 (203) 방향으로 방사된 빔을 이용해 SS/PBCH 블록을 수신한다. 그리고 단말2 (206)는 t2 시점(202)에 SS/PBCH 블록#4에 적용된 빔포밍에 의해 #d4 (204) 방향으로 방사된 빔을 이용해 SS/PBCH 블록을 수신한다. 단말은 기지국으로부터 단말이 위치한 방향으로 방사되는 빔을 통해 최적의 동기신호를 획득할 수 있다. 예컨대, 단말1 (205)은 단말1의 위치와 동떨어진 #d4 방향으로 방사되는 빔을 통한 SS/PBCH 블록으로부터는 시간/주파수 동기화 및 필수 시스템 정보를 획득하는 것이 어려울 수 있다.
상기 초기 접속 절차 이외에도, 단말은 현재 셀의 라디오 링크 품질 (radio link quality)이 일정 수준 이상 유지되는지 판단하기 위해서도 SS/PBCH 블록을 수신할 수 있다. 또한 단말이 현재 셀에서 인접 셀로 접속을 이동하는 핸드오버(handover) 절차에서 단말은 인접 셀의 라디오 링크 품질을 판단하고 인접 셀의 시간/주파수 동기를 획득하기 위해 인접 셀의 SS/PBCH 블록을 수신할 수 있다.
초기 접속 (initial access) 절차를 통해 단말이 기지국으로부터 MIB 및 시스템 정보를 획득한 후, 단말은 기지국과의 링크를 접속상태 (connected state 또는 RRC_CONNECTED state)로 전환하기 위해 랜덤 억세스 (random access) 절차를 수행할 수 있다. 랜덤 억세스 절차를 완료하면 단말은 connected 상태로 전환되고, 기지국과 단말 사이에 일대일 통신이 가능하게 된다. 이하 도 3을 참조하여 랜덤 억세스 절차를 상세히 설명한다.
도 3은 랜덤 억세스 절차의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 랜덤 억세스 절차의 제1 단계(310)로서 단말은 랜덤 억세스 프리앰블(random access preamble)을 기지국으로 전송한다. 랜덤 억세스 절차상 단말의 최초 전송 메시지인 랜덤 억세스 프리앰블은 message 1 이라고 지칭될 수 있다. 기지국은 랜덤 억세스 프리앰블로부터 단말과 기지국 사이의 전송 지연 값을 측정하고, 상향링크 동기를 맞출 수 있다. 이때 단말은 사전에 시스템 정보에 의해 주어진 랜덤 억세스 프리앰블 세트 내에서 어떤 랜덤 억세스 프리앰블을 사용할지 임의로 선택할 수 있다. 그리고 랜덤 억세스 프리앰블의 초기 전송 전력은 단말이 측정한 기지국과 단말 사이의 경로손실(pathloss)에 따라 결정될 수 있다. 또한 단말은 기지국으로부터 수신한 동기신호로부터 랜덤 억세스 프리앰블의 송신 빔 방향을 결정해서 랜덤 억세스 프리앰블을 전송할 수 있다.
제2 단계(320)에서 기지국은 제1 단계(310)에서 수신한 랜덤 억세스 프리앰블로부터 측정한 전송 지연 값을 기반으로 단말에게 상향링크 전송 타이밍 조절 명령을 전송한다. 또한 기지국은 스케줄링 정보로서 단말이 사용할 상향링크 자원 및 전력 제어 명령을 전송할 수 있다. 상기 스케줄링 정보에 단말의 상향링크 송신 빔에 대한 제어 정보가 포함될 수 있다.
만약 단말이 제2 단계(320)에서 message 3에 대한 스케줄링 정보인 랜덤 억세스 응답 (Random Access Response, RAR)(또는, message 2)을 기지국으로부터 소정의 시간 이내에 수신하지 못하면, 제1 단계(310)를 다시 진행할 수 있다. 만약 상기 제1 단계(310)를 다시 진행하는 경우, 단말은 랜덤 억세스 프리앰블의 전송 전력을 소정의 스텝만큼 증가시켜서 전송함으로써 (power ramping), 기지국의 랜덤 억세스 프리앰블 수신 확률을 높일 수 있다.
제3 단계(330)에서 단말은 기지국에게 자신의 단말 아이디를 포함한 상향링크 데이터(message 3)를 제2 단계(320)에서 할당 받은 상향링크 자원을 사용해 상향링크 데이터 채널 (Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)을 통해 전송한다. Message 3를 전송하기 위한 상향링크 데이터 채널의 전송 타이밍은 제2 단계(320)에서 기지국으로부터 수신한 타이밍 제어 명령을 따를 수 있다. 그리고 Message 3를 전송하기 위한 상향링크 데이터 채널의 전송 전력은 제2 단계(320)에서 기지국으로부터 수신한 전력 제어 명령과 랜덤 억세스 프리앰블의 파워램핑 값을 고려해서 결정될 수 있다. Message 3를 전송하기 위한 상향링크 데이터 채널은 단말이 랜덤 억세스 프리앰블을 전송한 후, 단말이 기지국으로 전송하는 최초의 상향링크 데이터 신호를 의미할 수 있다.
제4 단계(340)에서 기지국은 단말이 다른 단말과 충돌 없이 랜덤 억세스를 수행한 것으로 판단되면, 제3 단계(330)에서 상향링크 데이터를 전송한 단말의 아이디를 포함하는 데이터(message 4)를 해당 단말에게 전송한다. 단말은 기지국으로부터 제4 단계(340)에서 기지국이 전송한 신호가 수신되면, 랜덤 억세스가 성공한 것으로 판단할 수 있다. 그리고 단말은 상기 message 4에 대한 성공적인 수신 여부를 나타내는 HARQ-ACK 정보를 상향링크 제어 채널 (Physical Uplink Control Channel, PUCCH)을 통해서 기지국으로 전송할 수 있다.
만일 단말이 제3 단계(330)에서 전송한 데이터와 다른 단말의 데이터가 서로 충돌하여 기지국이 단말로부터의 데이터 신호 수신에 실패하면, 기지국은 단말에게 더 이상의 데이터 전송을 하지 않을 수 있다. 이에 단말은 일정 시간 이내에 기지국으로부터 제4 단계(340)에서 전송되는 데이터 수신을 하지 못하면, 랜덤 억세스 절차 실패로 판단하고, 제1 단계(310)부터 다시 시작할 수 있다.
랜덤 억세스 절차를 성공적으로 완료하면 단말은 connected 상태로 전환되고, 기지국과 단말 사이에 일대일 통신이 가능하게 된다. 기지국은 connected 상태의 단말에게 UE capability 정보를 보고받아, 해당 단말의 UE capability 정보를 참조하여 스케줄링을 조절할 수 있다. 단말은 상기 UE capability 정보를 통해, 단말 자신이 소정의 기능을 지원하는지 여부, 단말이 지원하는 기능의 최대 허용 값 등을 기지국에게 알려줄 수 있다. 따라서, 각각의 단말이 기지국으로 보고하는 상기 UE capability 정보는 단말 별로 서로 다른 값이 될 수 있다.
일례로, 단말은 상기 UE capability 정보로서 다음 제어 정보의 적어도 일부를 포함하는 UE capability 정보를 기지국으로 보고할 수 있다.
- 단말이 지원하는 주파수 밴드 관련 제어 정보
- 단말이 지원하는 채널 대역폭 관련 제어 정보
- 단말이 지원하는 최대 변조 방식 관련 제어 정보
- 단말이 지원하는 최대 빔 개수 관련 제어 정보
- 단말이 지원하는 최대 레이어 개수 관련 제어 정보
- 단말이 지원하는 CSI 리포팅 관련 제어 정보
- 단말이 주파수 호핑을 지원하는지에 대한 제어 정보
- 반송파 묶음 (Carrier aggregation, CA) 지원 시, 대역폭관련 제어 정보
- 반송파 묶음 지원 시, cross carrier scheduling 을 지원하는지에 대한 제어 정보
도 4는 단말이 기지국에게 단말 능력(UE capability) 정보를 보고하는 절차의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4를 참고하면, 410 단계에서 기지국(402)은 단말(401)에게 UE capability 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다. 기지국의 UE capability 정보 요청에 따라 단말은, 420 단계에서 기지국에게 UE capability 정보를 전송한다.
상기 과정을 통해 기지국과 연결된 단말을 RRC_CONNECTED 상태의 단말로, 기지국과 연결된 단말은 일대일 통신을 할 수 있다. 반대로 연결이 되지 않는 단말은 RRC_IDLE 상태로 해당 상태에 있는 단말의 동작은 다음과 같이 구분된다.
- 상위 계층에 의해 설정된 단말-특정의 DRX (Discontinuous Reception) 사이클을 동작
- 코어 네트워크로부터의 페이징 메시지를 수신하는 동작
- 시스템 정보를 획득
- 주변 셀 관련 측정 동작 및 셀 재선택
5G 시스템에서는 단말의 초기 억세스에 소모되는 에너지와 시간을 줄이기 위해서 RRC_INACTIVE라는 새로운 상태의 단말이 정의되었다. RRC_INACTIVE 단말은 RRC_IDLE 단말이 수행하는 동작에 더하여 다음과 같은 동작을 수행한다.
- 셀 접속에 필요한 AS (Access stratum) 정보 저장
- RRC 계층에 의해 설정된 단말-특정 DRX 사이클 동작
- RRC 계층에 의해 핸드오버 시 활용될 수 있는 RNA (RAN-based notification area) 설정 및 주기적으로 업데이트 수행
- I-RNTI를 통해 전송되는 RAN 기반의 페이징 메시지 모니터링
이하에서는 기지국이 단말에게 하향링크 데이터를 전송하거나, 단말의 상향링크 데이터 전송을 지시하는 스케줄링 방법을 설명한다.
하향링크 제어 정보 (Downlink Control Information, DCI)는 기지국이 하향링크를 통해 단말에게 전송하는 제어 정보로서, 소정의 단말에 대한 하향링크 데이터 스케줄링 정보 또는 상향링크 데이터 스케줄링 정보를 포함할 수 있다. 일반적으로 기지국은 DCI를 단말별로 독립적으로 채널코딩 한 후, 하향링크 물리제어 채널인 PDCCH (Physical Downlink Control Channel)를 통해 각각의 단말에게 전송할 수 있다.
기지국은 스케줄링하고자 하는 단말에 대해, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (Downlink assignment) 인지 여부, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (Uplink grant) 인지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등의 목적에 따라 소정의 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용할 수 있다.
기지국은 하향링크 데이터를 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel)를 통해 단말에게 전송할 수 있다. PDSCH의 시간 및 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식, HARQ 관련 제어 정보, 전력제어 정보 등의 스케줄링 정보는, PDCCH를 통해 전송되는 DCI 중 하향링크 데이터 스케줄링 정보와 관련된 DCI를 통해 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.
단말은 상향링크 데이터를 상향링크 데이터 전송용 물리채널인 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)를 통해 기지국으로 전송할 수 있다. PUSCH의 시간 및 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식, HARQ 관련 제어 정보, 전력 제어 정보 등의 스케줄링 정보는 PDCCH를 통해 전송되는 DCI 중 상향링크 데이터 스케줄링 정보와 관련된 DCI를 통해 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.
도 5는 PDCCH 가 매핑되는 시간-주파수 자원으로 제어 자원 세트(Control Resource Set, CORESET)에 대한 일례를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 주파수 축으로 단말의 대역폭부분(UE bandwidth part)(510), 시간축으로 1 슬롯(520) 내에 2개의 제어자원세트(제어자원세트#1(501), 제어자원세트#2(502))가 설정될 수 있다. 제어자원세트(501, 502)는 주파수 축으로 전체 단말 대역폭부분(510) 내에서 특정 주파수 자원(503)에 설정될 수 있다. 시간 축으로는 하나 또는 복수 개의 OFDM 심볼로 설정될 수 있고, 이를 제어자원세트 길이(Control Resource Set Duration, 504)로 정의될 수 있다.
제어자원세트#1(501)은 2 심볼의 제어자원세트 길이로 설정될 수 있고, 제어자원세트#2(502)는 1 심볼의 제어자원세트 길이로 설정될 수 있다.
기지국은 단말에게 하나 또는 복수개의 CORESET을 상위 계층 시그널링(예컨대 시스템 정보(System Information), MIB(Master Information Block), RRC(Radio Resource Control) 시그널링)을 통해 설정할 수 있다. 단말에게 CORESET를 설정한다는 것은 CORESET 식별자(Identity), CORESET의 주파수 위치, CORESET 의 심볼 길이 등의 정보를 제공하는 것을 의미할 수 있다. CORESET를 설정하기 위해 기지국이 단말에게 제공하는 정보들은 [표 4]에 포함된 정보 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
[표 4]
CORESET는 주파수 영역에서 RB들로 구성될 수 있고, 시간 영역에서 심볼로 구성될 수 있다. NR PDCCH는 하나 또는 복수개의 CCE (Control Channel Element) 로 구성될 수 있다. 하나의 CCE는 6개의 REG (Resource Element Group)로 구성될 수 있고, REG는 1 OFDM 심볼 동안의 1 RB로 정의될 수 있다. 하나의 CORESET 내에서 REG는 CORESET의 첫 번째 OFDM 심볼, 가장 낮은 RB에서부터 REG 인덱스 0을 시작으로 시간-우선(Time-First) 순서로 인덱스가 매겨질 수 있다.
PDCCH에 대한 전송 방법으로 인터리빙 (Interleaved) 방식과 비인터리빙 (non-interleaved) 방식이 지원될 수 있다. 기지국은 단말에게 각 CORESET 별로 인터리빙 또는 비인터리빙 전송의 여부를 상위 계층 시그널링을 통해 설정해 줄 수 있다. 인터리빙은 REG 번들 단위로 수행될 수 있다. REG 번들이란 하나 또는 다수개의 REG의 집합으로 정의될 수 있다. 단말은 기지국으로부터 설정 받은 인터리빙 또는 비인터리빙 전송 여부에 기반하여 해당 CORESET 에서의 CCE-to-REG 매핑 방식을 하기의 [표 5]와 같은 방식으로 결정할 수 있다.
[표 5]
기지국은 PDCCH 가 슬롯 내에서 어느 심볼에 매핑되는지, 전송 주기 등의 설정 정보를 단말에게 시그널링을 통해 알려줄 수 있다.
도 6은 하향링크 제어채널의 기본 단위인 REG에는 DCI와 DMRS가 매핑되는 예시를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 하향링크 제어채널의 기본 단위, 즉 REG(603)에는 DCI가 매핑되는 RE들과 이를 디코딩하기 위한 레퍼런스 신호인 DMRS(605)가 매핑되는 영역이 모두 포함될 수 있다. 또한, 1 REG(603) 내에 3개의 DMRS(605)가 전송될 수 있다.
이하에서는 PDCCH의 탐색공간 (search space)에 대해 설명한다. PDCCH를 전송하는데 필요한 CCE의 개수는 집성 레벨 (Aggregation Level, AL)에 따라 1, 2, 4, 8, 16개가 될 수 있으며, 서로 다른 CCE 개수는 하향링크 제어 채널의 링크 적응(link adaptation)을 위해 사용될 수 있다. 예컨대, AL=L일 경우, 하나의 하향링크 제어 채널이 L 개의 CCE를 통해 전송될 수 있다. 단말은 하향링크 제어 채널에 대한 정보를 모르는 상태에서 신호를 검출하는 블라인드 디코딩 (blind decoding)을 수행하는데, 이를 위해 CCE들의 집합을 나타내는 탐색공간(search space)이 정의될 수 있다. 탐색공간은 주어진 집성 레벨 상에서 단말이 디코딩을 시도해야 하는 CCE들로 이루어진 하향링크 제어 채널 후보군(Candidate)들의 집합이며, 1, 2, 4, 8, 16 개의 CCE로 하나의 묶음을 만드는 여러 가지 집성 레벨이 있으므로 단말은 복수개의 탐색공간을 가질 수 있다. 탐색공간 세트(Search Space Set)는 설정된 모든 집성 레벨에서의 탐색공간들의 집합으로 정의될 수 있다.
탐색공간은 공통 탐색공간(Common Search Space, CSS)과 단말-특정 탐색공간 (UE-specific Search Space, USS)으로 분류될 수 있다. 일정 그룹의 단말들 또는 모든 단말들이 시스템 정보(System Information Block, SIB)에 대한 동적인 스케줄링이나 페이징 메시지와 같은 셀 공통의 제어 정보를 수신하기 위해 PDCCH의 공통 탐색공간을 조사할 수 있다. 예를 들어, 단말은 시스템 정보 수신을 위한 PDSCH의 스케줄링 할당 정보를 PDCCH의 공통 탐색공간을 조사함으로써 수신할 수 있다. 공통 탐색공간의 경우, 일정 그룹의 단말들 또는 모든 단말들이 PDCCH를 수신해야 하므로, 미리 약속된 CCE의 집합으로써 정의될 수 있다. 단말-특정적인 PDSCH 또는 PUSCH에 대한 스케줄링 할당 정보는 단말이 PDCCH의 단말-특정 탐색공간을 조사함으로써 수신할 수 있다. 단말-특정 탐색공간은 단말의 ID (Identity) 및 다양한 시스템 파라미터의 함수로 단말-특정적으로 정의될 수 있다.
기지국은 PDCCH의 탐색공간에 대한 설정 정보를 상위 계층 시그널링 (예컨대, SIB, MIB, RRC 시그널링)을 통해 단말에게 설정할 수 있다. 예를 들면, 기지국은 각 집성 레벨 L에서의 PDCCH 후보군 수, 탐색공간에 대한 모니터링 주기, 탐색공간에 대한 슬롯 내 심볼 단위의 모니터링 occasion, 탐색공간 타입(공통 탐색공간 또는 단말-특정 탐색공간), 해당 탐색공간에서 모니터링 하고자 하는 DCI 포맷과 RNTI의 조합, 탐색공간을 모니터링 하고자 하는 CORESET 인덱스 등을 단말에게 설정할 수 있다. 예를 들면, PDCCH에 대한 탐색공간에 대한 파라미터는 하기의 [표 6]과 같은 정보들을 포함할 수 있다.
[표 6]
설정 정보에 따라 기지국은 단말에게 하나 또는 복수 개의 탐색공간 세트를 설정할 수 있다. 일부 실시 예에 따르면, 기지국은 단말에게 탐색공간 세트 1과 탐색공간 세트 2를 설정할 수 있다. 탐색공간 세트 1에서는 단말이 X-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷 A를 공통 탐색공간에서 모니터링 하도록 설정될 수 있고, 탐색공간 세트 2에서는 단말이 Y-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷 B를 단말-특정 탐색공간에서 모니터링 하도록 설정될 수 있다.
설정 정보에 따르면, 공통 탐색공간 또는 단말-특정 탐색공간에 하나 또는 복수 개의 탐색공간 세트가 존재할 수 있다. 예를 들어 탐색공간 세트#1과 탐색공간 세트#2가 공통 탐색공간으로 설정될 수 있고, 탐색공간 세트#3과 탐색공간 세트#4가 단말-특정 탐색공간으로 설정될 수 있다.
공통 탐색공간에서 단말은 다음의 DCI 포맷과 RNTI의 조합을 모니터링 할 수 있다. 물론 다음 예시에 제한되지 않는다.
- DCI format 0_0/1_0 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, SP-CSI-RNTI, RA-RNTI, TC-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI
- DCI format 2_0 with CRC scrambled by SFI-RNTI
- DCI format 2_1 with CRC scrambled by INT-RNTI
- DCI format 2_2 with CRC scrambled by TPC-PUSCH-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI
- DCI format 2_3 with CRC scrambled by TPC-SRS-RNTI
- DCI format 2_4 with CRC scrambled by CI-RNTI
- DCI format 2_5 with CRC scrambled by AI-RNTI
- DCI format 2_6 with CRC scrambled by PS-RNTI
- DCI format 2_7 with CRC scrambled by PEI-RNTI
단말-특정 탐색공간에서 단말은 다음의 DCI 포맷과 RNTI의 조합을 모니터링 할 수 있다. 물론 다음 예시에 제한되지 않는다.
- DCI format 0_0/1_0 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, TC-RNTI
- DCI format 1_0/1_1 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, TC-RNTI
상기 RNTI들은 다음의 정의 및 용도를 따를 수 있다.
C-RNTI (Cell RNTI): 단말-특정 PDSCH 또는 PUSCH 스케줄링 용도
TC-RNTI (Temporary Cell RNTI): 단말-특정 PDSCH 스케줄링 용도
CS-RNTI(Configured Scheduling RNTI): 준정적으로 (semi-static) 설정된 단말-특정 PDSCH 스케줄링 용도
RA-RNTI (Random Access RNTI): 랜덤 엑세스 단계에서 PDSCH 스케줄링 용도
P-RNTI (Paging RNTI): 페이징이 전송되는 PDSCH 스케줄링 용도
SI-RNTI (System Information RNTI): 시스템 정보가 전송되는 PDSCH 스케줄링 용도
INT-RNTI (Interruption RNTI): PDSCH에 대한 pucturing 여부를 알려주기 위한 용도
TPC-PUSCH-RNTI (Transmit Power Control for PUSCH RNTI): PUSCH에 대한 전력 조절 명령 지시 용도
TPC-PUCCH-RNTI (Transmit Power Control for PUCCH RNTI): PUCCH에 대한 전력 조절 명령 지시 용도
TPC-SRS-RNTI (Transmit Power Control for SRS RNTI): SRS에 대한 전력 조절 명령 지시 용도
상술한 DCI 포맷들은 하기의 [표 7]과 같은 정의를 따를 수 있다.
[표 7]
CORESET p, 탐색공간 세트 s에서 집성 레벨 L의 탐색공간은 하기의 수학식과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 1]
값은 공통 탐색공간의 경우 0에 해당할 수 있다.
값은 단말-특정 탐색공간의 경우, 단말의 ID (C-RNTI 또는 기지국이 단말에게 설정해준 ID)과 시간 인덱스에 따라 변하는 값에 해당할 수 있다.
하기에서는 5G 통신 시스템에서 PDCCH(혹은 PDCCH DMRS)에 대한 TCI state를 설정하는 방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
기지국은 적절한 시그널링을 통하여 PDCCH(혹은 PDCCH DMRS)에 대한 TCI state를 설정 및 지시하는 것이 가능하다. 상기 설명에 의하면 기지국은 적절한 시그널링을 통하여 PDCCH(혹은 PDCCH DMRS)에 대한 TCI state를 설정 및 지시하는 것이 가능하다. 상기 TCI state는 PDCCH(혹은 PDCCH DMRS)와 다른 RS 혹은 채널 간 QCL(Quasi co-location) 관계를 공지하기 위한 것으로, 어떤 기준 안테나 포트 A(reference RS #A)와 또 다른 목적 안테나 포트 B(target RS #B)가 서로 QCL되어있다(QCLed)고 함은 단말이 상기 안테나 포트 A에서 추정된 large-scale 채널 파라미터 중 일부 혹은 전부를 상기 안테나 포트 B로부터의 채널 측정에 적용하는 것이 허용됨을 의미한다. QCL은 1) average delay 및 delay spread에 영향을 받는 time tracking, 2) Doppler shift 및 Doppler spread에 영향을 받는 frequency tracking, 3) average gain에 영향을 받는 RRM (radio resource management), 4) spatial parameter에 영향을 받는 BM (beam management) 등 상황에 따라 서로 다른 파라미터를 연관시킬 필요가 있을 수 있다. 이에 따라 NR에서는 아래 표 8과 같은 네 가지 타입의 QCL 관계들을 지원한다.
[표 8]
상기 spatial RX parameter는 Angle of arrival (AoA), Power Angular Spectrum (PAS) of AoA, Angle of departure (AoD), PAS of AoD, transmit/receive channel correlation, transmit/receive beamforming, spatial channel correlation 등 다양한 파라미터들 중 일부 혹은 전부를 총칭할 수 있다.
상기 QCL 관계는 아래 표 9와 같이 RRC parameter TCI-State 및 QCL-Info를 통하여 단말에게 설정되는 것이 가능하다. 표 9를 참조하면 기지국은 단말에게 하나 이상의 TCI state를 설정하여 상기 TCI state의 ID를 참조하는 RS, 즉 target RS에 대한 최대 두 가지의 QCL 관계(qcl-Type1, qcl-Type2)를 알려줄 수 있다. 이때 각 상기 TCI state가 포함하는 각 QCL 정보(QCL-Info)들은 해당 QCL 정보가 가리키는 reference RS의 serving cell index 및 BWP index, 그리고 reference RS의 종류 및 ID, 그리고 상기 표 8과 같은 QCL type을 포함한다.
[표 9]
도 7은 TCI state 설정에 따른 기지국 빔 할당 예제를 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면 기지국은 서로 다른 N개의 빔에 대한 정보를 서로 다른 N개의 TCI state들을 통하여 단말에게 전달할 수 있다. 예를 들어, N=3인 경우 기지국은 세 개의 TCI states(700, 705, 710)에 포함되는 qcl-Type2 파라미터가 서로 다른 빔에 해당하는 CSI-RS 혹은 SSB에 연관되며 QCL type D로 설정되도록 하여, 상기 서로 다른 TCI state 700, 705, 혹은 710을 참조하는 안테나 포트들이 서로 다른 spatial Rx parameter, 즉, 서로 다른 빔과 연관되어 있음을 공지할 수 있다.
구체적으로 PDCCH DMRS 안테나 포트에 적용 가능한 TCI state 조합은 아래 표 10과 같다. 표 10에서 4번째 행은 RRC 설정 이전에 단말이 가정하게 되는 조합이며 RRC 이후 설정은 불가능하다.
[표 10]
NR에서는 PDCCH 빔에 대한 동적 할당을 위하여 도 8에 도시된 바와 같은 계층적 시그널링 방법을 지원한다.
도 8은 NR의 PDCCH 빔에 대한 동적 할당을 위한 계층적 시그널링 방법에 대한 일례를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면 기지국은 RRC 시그널링(800)을 통하여 N개의 TCI states(805, 810, ..., 820)들을 단말에게 설정할 수 있으며, 이 중 일부를 CORESET을 위한 TCI state로 설정할 수 있다(825). 이후 기지국은 CORESET을 위한 TCI states (830, 835, 840) 중 하나를 MAC CE 시그널링을 통하여 단말에게 지시할 수 있다 (845). 이후 단말은 상기 MAC CE 시그널링에 의해 지시되는 TCI state가 포함하는 빔 정보를 기반으로 PDCCH를 수신한다.
도 9는 상기 PDCCH DMRS를 위한 TCI indication MAC CE 시그널링 구조를 도시하는 도면이다.
도 9를 참조하면 상기 PDCCH DMRS를 위한 TCI indication MAC CE 시그널링은 2 byte(16 bits)로 구성되며 1비트의 reserved 비트 (910), 5 비트의 serving cell ID (915), 2 비트의 BWP ID (920), 2비트의 CORESET ID (925) 및 6 비트의 TCI state ID (930)를 포함한다.
기지국은 CORESET 설정에 포함되는 TCI state list 중 하나를 MAC CE 시그널링을 통하여 지시할 수 있다. 이후 또 다른 MAC CE 시그널링을 통하여 다른 TCI state가 해당 CORESET에 지시되기 전 까지, 단말은 상기 CORESET에 연결되는 하나 이상의 search space에는 모두 같은 QCL 정보가 적용되는 것으로 간주한다.
상기 설명한 PDCCH beam 할당 방법은, MAC CE 시그널링 delay보다 빠른 빔 변경을 지시하는 것이 어려우며, 또한 search space 특성에 관계 없이 CORESET 별로 모두 같은 빔을 일괄 적용하게 되는 단점이 있어, 유연한 PDCCH beam 운용을 어렵게 하는 문제가 있다. 이하 본 개시의 실시 예는 보다 유연한 PDCCH beam 설정 및 운용 방법을 제공한다. 이하 본 개시의 실시 예를 설명함에 있어 설명의 편의를 위하여 몇 가지 구분되는 예시들을 제공하나 이들은 서로 배타적인 것이 아니며 상황에 따라 서로 적절히 결합하여 적용이 가능하다.
기지국은 단말에게 특정 제어자원세트에 대하여 하나 또는 복수 개의 TCI state를 설정할 수 있고, 설정된 TCI state 중에서 하나를 MAC CE 활성화 명령을 통해 활성화할 수 있다. 예를 들어, 제어자원세트#1에 TCI state로 {TCI state#0, TCI state#1, TCI state#2}가 설정되어 있고, 기지국은 MAC CE를 통해 제어자원세트#1에 대한 TCI state로 TCI state#0을 가정하도록 활성화하는 명령을 단말에게 전송할 수 있다. 단말은 MAC CE로 수신한 TCI state에 대한 활성화 명령에 기반하여, 활성화된 TCI state 내의 QCL 정보에 기반하여 해당 제어자원세트의 DMRS를 올바르게 수신할 수 있다.
인덱스가 0으로 설정된 제어자원세트(제어자원세트#0)에 대하여, 만약 단말이 제어자원세트#0의 TCI state에 대한 MAC CE 활성화 명령을 수신하지 못하였다면, 단말은 제어자원세트#0에서 전송되는 DMRS에 대하여, 초기 접속 과정 또는 PDCCH 명령으로 트리거(Trigger)되지 않은 비컨텐션(Non-contention) 기반 랜덤 엑세스 과정에서 식별된 SS/PBCH 블록과 QCL되었다고 가정할 수 있다.
인덱스가 0이 아닌 다른 값으로 설정된 제어자원세트(제어자원세트#X)에 대하여, 만약 단말이 제어자원세트#X에 대한 TCI state를 설정 받지 못했거나, 하나 이상의 TCI state를 설정 받았지만 이 중 하나를 활성화하는 MAC CE 활성화 명령을 수신하지 못하였다면, 단말은 제어자원세트#X에서 전송되는 DMRS에 대하여 초기 접속 과정에서 식별된 SS/PBCH 블록과 QCL되었다고 가정할 수 있다.
다음으로 5G 시스템에서의 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)에 대해 구체적으로 설명한다.
5G 시스템에서 상향링크 데이터(또는 물리 상향링크 데이터 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)) 또는 하향링크 데이터(또는 물리 하향링크 데이터 채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH))에 대한 스케줄링 정보는 DCI를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달될 수 있다. 단말은 PUSCH 또는 PDSCH에 대하여 대비책(Fallback)용 DCI 포맷과 비대비책(Non-fallback)용 DCI 포맷을 모니터링(Monitoring)할 수 있다. 대비책 DCI 포맷은 기지국과 단말 사이에서 선정의된 고정된 필드로 구성될 수 있고, 비대비책용 DCI 포맷은 설정 가능한 필드를 포함할 수 있다.
DCI는 채널코딩 및 변조 과정을 거쳐 물리 하향링크 제어 채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)을 통해 전송될 수 있다. DCI 메시지 페이로드(payload)에는 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 부착되며 CRC는 단말의 신원에 해당하는 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)로 스크램블링(scrambling) 될 수 있다. DCI 메시지의 목적, 예를 들어 단말-특정(UE-specific)의 데이터 전송, 전력 제어 명령 또는 랜덤 엑세스 응답 등에 따라 서로 다른 RNTI들이 사용될 수 있다. 즉, RNTI는 명시적으로 전송되지 않고 CRC 계산과정에 포함되어 전송된다. PDCCH 상으로 전송되는 DCI 메시지를 수신하면 단말은 할당 받은 RNTI를 사용하여 CRC를 확인하여 CRC 확인 결과가 맞으면 단말은 해당 메시지가 단말에게 전송된 것임을 알 수 있다.
예를 들면, 시스템 정보(System Information, SI)에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 SI-RNTI로 스크램블링될 수 있다. RAR(Random Access Response) 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 RA-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. 페이징(Paging) 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 P-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. SFI(Slot Format Indicator)를 통지하는 DCI는 SFI-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. TPC(Transmit Power Control)를 통지하는 DCI는 TPC-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. 단말-특정의 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하는 DCI는 C-RNTI(Cell RNTI)로 스크램블링 될 수 있다.
DCI 포맷 0_0은 PUSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 0_0은 예컨대 표 11과 같이 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 11]
DCI 포맷 0_1은 PUSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 0_1은 예컨대 표 12와 같이 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 12]
DCI 포맷 1_0은 PDSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 1_0은 예컨대 표 13과 같이 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 13]
DCI 포맷 1_1은 PDSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 1_1은 예컨대 표 14와 같이 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 14]
하기에서는 5G 통신 시스템에서 데이터 채널에 대한 시간 도메인 자원할당 방법에 대해 설명하도록 한다.
기지국은 단말에게 하향링크 데이터채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH) 및 상향링크 데이터채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)에 대한 시간 도메인 자원할당 정보에 대한 테이블(Table)을 상위 계층 시그널링 (예를 들어 RRC 시그널링)으로 설정할 수 있다. PDSCH에 대해서는 최대 maxNrofDL-Allocations=16 개의 엔트리(Entry)로 구성된 테이블을 설정할 수 있고, PUSCH에 대해서는 최대 maxNrofUL-Allocations=16 개의 엔트리(Entry)로 구성된 테이블을 설정할 수 있다. 예를 들어, 시간 도메인 자원할당 정보에는 PDCCH-to-PDSCH 슬롯 타이밍 (PDCCH를 수신한 시점과 수신한 PDCCH가 스케쥴링하는 PDSCH가 전송되는 시점 사이의 슬롯 단위의 시간 간격에 해당함, K0로 표기함) 또는 PDCCH-to-PUSCH 슬롯 타이밍 (PDCCH를 수신한 시점과 수신한 PDCCH가 스케쥴링하는 PUSCH가 전송되는 시점 사이의 슬롯 단위의 시간 간격에 해당함, K2로 표기함), 슬롯 내에서 PDSCH 또는 PUSCH가 스케쥴링된 시작 심볼의 위치 및 길이에 대한 정보, PDSCH 또는 PUSCH의 매핑 타입 등이 포함될 수 있다. 예를 들어 하기 표 15, 16과 같은 정보들이 기지국으로부터 단말로 통지될 수 있다.
[표 15]
[표 16]
기지국은 상기 시간 도메인 자원할당 정보에 대한 테이블의 엔트리 중 하나를 단말에게 L1 시그널링(예를 들어 DCI)를 통해 단말에게 통지할 수 있다 (예를 들어 DCI 내의 '시간 도메인 자원할당' 필드로 지시할 수 있음). 단말은 기지국으로부터 수신한 DCI에 기반하여 PDSCH 또는 PUSCH에 대한 시간 도메인 자원할당 정보를 획득할 수 있다.
하기에서는 5G 통신 시스템에서 데이터 채널에 대한 주파수 도메인 자원할당 방법에 대해 설명하도록 한다.
5G에서는 하향링크 데이터채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH) 및 상향링크 데이터채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)에 대한 주파수 도메인 자원 할당 정보를 지시하는 방법으로 두가지 타입, 자원할당 타입 0 및 자원할당 타입 1을 지원한다.
자원할당 타입 0
RB 할당 정보가 RBG(Resource Block Group)에 대한 비트맵(Bitmap)의 형태로 기지국으로부터 단말로 통지될 수 있다. 이 때, RBG는 연속적인 VRB(Virtual RB)들의 세트로 구성될 수 있으며, RBG의 크기 P는 상위 계층 파라미터(rbg-Size)로 설정되는 값과 하기 표 17로 정의되어 있는 대역폭 파트의 크기 값에 기반하여 결정될 수 있다.
[표 17]
- 크기가 인 대역폭 파트 i의 총 RBG의 수 ()는 하기와 같이 정의될 수 있다.
- 비트 크기의 비트맵의 각 비트들은 각각의 RBG에 대응될 수 있다. RBG들은 대역폭파트의 가장 낮은 주파수 위치에서 시작하여 주파수가 증가하는 순서대로 인덱스가 부여될 수 있다. 대역폭파트 내의 개의 RBG들에 대하여, RBG#0에서부터 RBG#()이 RBG 비트맵의 MSB에서부터 LSB로 매핑될 수 있다. 단말은 비트맵 내의 특정 비트 값이 1일 경우, 해당 비트 값에 대응되는 RBG가 할당되었다고 판단할 수 있고, 비트맵 내의 특정 비트 값이 0일 경우, 해당 비트 값에 대응되는 RBG가 할당되지 않았다고 판단할 수 있다.
자원할당 타입 1
- RB 할당 정보가 연속적으로 할당된 VRB들에 대한 시작 위치 및 길이에 대한 정보로 기지국으로부터 단말로 통지될 수 있다. 이 때, 연속적으로 할당된 VRB들에 대하여 인터리빙 또는 비인터리빙이 추가적으로 적용될 수 있다. 자원할당 타입 1의 자원할당 필드는 자원 지시자 값 (Resource Indication Value; RIV)으로 구성될 수 있으며, RIV는 VRB의 시작 지점 ()과 연속적으로 할당된 RB의 길이 ()로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 크기의 대역폭파트 내의 RIV는 하기와 같이 정의될 수 있다.
기지국은 단말에게 하향링크 데이터채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH) 또는 상향링크 데이터채널 (Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)에 대한 비승인-기반 송수신을 지원하기 위한 목적으로 PDSCH 및 PUSCH에 대한 시간 및 주파수 전송 자원 및 다양한 송수신 파라미터를 준정적(Semi-static)으로 설정할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면,
기지국은 단말에게 하향링크(Downlink; DL) SPS(Semi-Persistent Scheduling)를 지원하기 위한 목적으로, 상위 계층 시그널링(예를 들어 RRC 시그널링)으로 표 18과 같이 하기의 정보들을 설정할 수 있다.
[표 18]
DL SPS는 프라이머리 셀 또는 세컨더리 셀에 설정될 수 있고, 하나의 셀 그룹 내에서는 하나의 셀에서 DL SPS가 설정될 수 있다.
5G에서는 상향링크 데이터 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)에 대한 비승인(Configured Grant, Grant free, 등으로 명명됨)-기반 전송 방법에 대하여 두 가지 타입(비승인-기반 PUSCH 전송 타입-1(Type-1 PUSCH transmission with a configured grant), 비승인-기반 PUSCH 전송 타입-2 (Type-1 PUSCH transmission with a configured grant)을 지원할 수 있다.
비승인-기반 PUSCH 전송 타입-1
비승인-기반 PUSCH 전송 타입-1에서는 기지국이 단말에게 비승인-기반 PUSCH 전송을 허용하는 특정 시간/주파수 자원(600)을 상위 계층 시그널링, 예컨대 RRC 시그널링으로 설정해줄 수 있다. 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이 자원(600)에 대한 시간축 할당 정보(601), 주파수축 할당 정보(602), 주기 정보(603) 등을 설정할 수 있다. 또한 기지국은 단말에게 PUSCH 전송을 위한 다양한 파라미터들(예컨대, 주파수 호핑, DMRS 설정, MCS 테이블, MCS, RBG(Resource Block Group) 크기, 반복 전송 횟수, RV(Redundancy Version) 등)을 상위 계층 시그널링으로 설정해 줄 수 있다. 보다 구체적으로는 하기 표 19의 설정 정보들이 포함될 수 있다.
[표 19]
기지국으로부터 비승인-기반 PUSCH 전송 타입-1을 위한 설정정보를 수신하였을 경우, 단말은 주기적으로 설정된 자원(600)으로 기지국의 승인 없이 PUSCH를 전송할 수 있다. PUSCH를 전송하기 위해 필요한 다양한 파라미터들(예컨대, 주파수 호핑, DMRS 설정, MCS, RBG(Resource Block Group) 크기, 반복 전송 횟수, RV(Redundancy Version), 프리코딩과 레이어 수, 안테나 포트, 주파수 호핑 오프셋 등)은 모두 기지국의 통지한 설정 값을 따를 수 있다.
비승인-기반 PUSCH 전송 타입-2
비승인-기반 PUSCH 전송 타입-2에서는 기지국이 단말에게 비승인-기반 PUSCH 전송을 허용하는 특정 시간/주파수 자원(600)에 대한 정보 중 일부(예컨대 주기 정보(603) 등)를 상위 계층 시그널링(예컨대 RRC 시그널링)으로 설정할 수 있다. 또한 기지국은 단말에게 PUSCH 전송을 위한 다양한 파라미터들(예컨대, 주파수 호핑, DMRS 설정, MCS 테이블, RBG(Resource Block Group) 크기, 반복 전송 횟수, RV(Redundancy Version) 등)을 상위 계층 시그널링으로 설정해 줄 수 있다. 보다 구체적으로는 기지국은 단말에게 하기 표 20의 설정 정보들을 상위 계층 시그널링으로 설정해 줄 수 있다.
[표 20]
기지국은 단말에게 DL SPS와 UL grant Type 2에 대한 스케쥴링 활성화(Activation) 또는 스케쥴링 릴리즈(Release)를 위한 목적으로 특정 DCI 필드 값으로 구성된 DCI를 전송할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면,
기지국은 단말에게 CS-RNTI(Configured Scheduling-RNTI)를 설정할 수 있고, 단말은 CRC가 CS-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷을 모니터링할 수 있다. 단말이 수신한 DCI 포맷의 CRC가 CS-RNTI로 스크램블링되어 있고, 새로운 데이터 지시자(New Data Indicator; NDI)가 '0'으로 세팅되어 있고, DCI 필드가 하기 표 21을 만족할 경우, 단말은 해당 DCI를 DL SPS 또는 UL grant Type 2에 대한 송수신을 활성화하는 명령어로 간주할 수 있다.
[표 21]
기지국은 단말에게 CS-RNTI(Configured Scheduling-RNTI)를 설정할 수 있고, 단말은 CRC가 CS-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷을 모니터링할 수 있다. 단말이 수신한 DCI 포맷의 CRC가 CS-RNTI로 스크램블링되어 있고, 새로운 데이터 지시자(New Data Indicator; NDI)가 '0'으로 세팅되어 있고, DCI 필드가 하기 표 22를 만족할 경우, 단말은 해당 DCI를 DL SPS 또는 UL grant Type 2에 대한 송수신을 릴리즈하는 명령어로 간주할 수 있다.
[표 22]
상기 DL SPS 또는 UL grant Type 2에 대한 릴리즈를 지시하는 DCI는 DCI 포맷 0_0 또는 DCI 포맷 1_0에 해당하는 DCI 포맷을 따르고, DCI 포맷 0_0 또는 1_0은 캐리어 지시자 필드(Carrier Indicator Field; CIF)를 포함하고 있지 않기 때문에, 단말은 특정 셀에 대한 DL SPS 또는 UL grant Type 2에 대한 릴리즈 명령을 수신하기 위하여, 항상 해당 DL SPS 또는 UL grant Type 2가 설정되어 있는 셀에서 PDCCH를 모니터링을 수행해야 한다. 특정 셀이 크로스-캐리어 스케쥴링으로 설정되어 있다고 하더라도, 단말은 해당 셀에 설정되어 있는 DL SPS 또는 UL grant Type 2에 대한 릴리즈 명령을 수신하기 위하여, DCI 포맷 1_0 또는 DCI 포맷 0_0을 항상 해당 셀에서 모니터링을 해야 한다.
하기에서는 5G 통신 시스템에서의 캐리어 집성 (Carrier Aggregation) 및 스케쥴링 방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
단말은 기지국으로부터 다수의 셀 (Cell 또는 CC(Component Carrier))을 설정 받을 수 있고, 단말에 설정된 셀들에 대한 크로스-캐리어 스케쥴링 여부를 설정 받을 수 있다. 만약 특정 셀(셀 A, 스케쥴링되는 셀(Scheduled Cell))에 대해 크로스-캐리어 스케쥴링이 설정되었다면, 셀 A에 대한 PDCCH 모니터링은 셀 A에서 수행되지 않고, 크로스-캐리어 스케쥴링으로 지시된 다른 셀 (셀 B, 스케쥴링하는 셀(Scheduling Cell))에서 수행될 수 있다. 이 때 스케쥴링되는 셀(셀 A)과 스케쥴링하는 셀(셀 B)은 서로 다른 뉴머롤로지(Numerology)로써 설정될 수 있다. 여기서 뉴머롤로지는 부반송파 간격, Cyclic Prefix 등이 포함될 수 있다. 셀 A와 셀 B의 뉴머롤로지가 다를 경우, 셀 B의 PDCCH가 셀 A의 PDSCH를 스케쥴링할 때, PDCCH와 PDSCH 사이에 하기와 같은 최소 스케쥴링 오프셋이 추가로 고려될 수 있다.
크로스-캐리어 스케쥴링 방법
◆ 셀 B의 부반송파 간격()이 셀 A의 부반송파 간격() 보다 작을 경우, 셀 B에서 수신한 PDCCH의 마지막 심볼에서부터 X 심볼 이후에 해당하는 다음 PDSCH 슬롯에서부터 PDSCH가 스케쥴링 될 수 있다. 여기서 X는 에 따라 다를 수 있으며, 일 때 X=4 심볼, 일 때 X=4 심볼, 일 때, X=8 심볼로 정의될 수 있다.
◆ 셀 B의 부반송파 간격()이 셀 A의 부반송파 간격() 보다 클 경우, 셀 B에서 수신한 PDCCH의 마지막 심볼에서부터 X 심볼 이후에 해당하는 시점에서부터 PDSCH가 스케쥴링 될 수 있다. 여기서 X는 에 따라 다를 수 있으며, 일 때 X=4 심볼, 일 때 X=8 심볼, 일 때, X=12 심볼로 정의될 수 있다.
하기에서는 레이트 매칭(Rate Matching) 동작 및 펑쳐링(Puncturing) 동작에 대해 구체적으로 기술 하도록 한다.
임의의 심볼 시퀀스 A를 전송하고자 하는 시간 및 주파수 자원 A가 임의의 시간 및 주파수 자원 B와 겹쳤을 경우, 자원 A와 자원 B가 겹친 영역 자원 C를 고려한 채널 A의 송수신 동작으로 레이트 매칭 또는 펑쳐링 동작이 고려될 수 있다. 구체적인 동작은 하기의 내용을 따를 수 있다.
레이트 매칭 (Rate Matching) 동작
- 기지국은 단말로 심볼 시퀀스 A를 전송하고자하는 전체 자원 A 중에서 자원 B와 겹친 영역에 해당하는 자원 C를 제외한 나머지 자원 영역에 대해서만 채널 A를 매핑하여 전송할 수 있다. 예를 들어 심볼 시퀀스 A가 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼4}로 구성되고, 자원 A가 {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}이고, 자원 B가 {자원#3, 자원#5}일 경우, 기지국은 자원 A중에서 자원 C에 해당하는 {자원#3}을 제외한 나머지 자원인 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 심볼 시퀀스 A를 순차적으로 매핑하여 보낼 수 있다. 결과적으로 기지국은 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3}을 각각 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 매핑하여 전송할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 심볼 시퀀스 A에 대한 스케쥴링 정보로부터 자원 A 및 자원 B를 판단할 수 있고, 이를 통해 자원 A와 자원 B가 겹친 영역인 자원 C를 판단할 수 있다. 단말은 심볼 시퀀스 A가 전체 자원 A 중에서 자원 C를 제외한 나머지 영역에서 매핑되어 전송되었다고 가정하고 심볼 시퀀스 A를 수신할 수 있다. 예를 들어 심볼 시퀀스 A가 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼4}로 구성되고, 자원 A가 {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}이고, 자원 B가 {자원#3, 자원#5}일 경우, 단말은 자원 A중에서 자원 C에 해당하는 {자원#3}을 제외한 나머지 자원인 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 심볼 시퀀스 A를 순차적으로 매핑되었다고 가정하고 수신할 수 있다. 결과적으로 단말은 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3}이 각각 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 매핑되어 전송되었다고 가정하고 이후의 일련의 수신 동작을 수행할 수 있다.
펑쳐링 (Puncturing) 동작
기지국은 단말로 심볼 시퀀스 A를 전송하고자하는 전체 자원 A 중에서 자원 B와 겹친 영역에 해당하는 자원 C가 존재할 경우, 심볼 시퀀스 A를 자원 A 전체에 매핑하지만, 자원 C에 해당하는 자원 영역에서는 전송을 수행하지 않고, 자원 A 중에서 자원 C를 제외한 나머지 자원 영역에 대해서만 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어 심볼 시퀀스 A가 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼4}로 구성되고, 자원 A가 {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}이고, 자원 B가 {자원#3, 자원#5}일 경우, 기지국은 심볼 시퀀스 A {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼#4}를 자원 A {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}에 각각 매핑할 수 있고, 자원 A중에서 자원 C에 해당하는 {자원#3}을 제외한 나머지 자원인 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 해당하는 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#4}만 전송할 수 있고, 자원 C에 해당하는 {자원#3}에 매핑된 {심볼#3}은 전송하지 않을 수 있다. 결과적으로 기지국은 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#4}를 각각 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 매핑하여 전송할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 심볼 시퀀스 A에 대한 스케쥴링 정보로부터 자원 A 및 자원 B를 판단할 수 있고, 이를 통해 자원 A와 자원 B가 겹친 영역인 자원 C를 판단할 수 있다. 단말은 심볼 시퀀스 A가 전체 자원 A에 매핑되되 자원 영역 A 중에서 자원 C를 제외한 나머지 영역에서만 전송되었다고 가정하고 심볼 시퀀스 A를 수신할 수 있다. 예를 들어 심볼 시퀀스 A가 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼4}로 구성되고, 자원 A가 {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}이고, 자원 B가 {자원#3, 자원#5}일 경우, 단말은 심볼 시퀀스 A {심볼#1, 심볼#2, 심볼#3, 심볼#4}가 자원 A {자원#1, 자원#2, 자원#3, 자원#4}에 각각 매핑되지만, 자원 C에 해당하는 {자원#3}에 매핑된 {심볼#3}은 전송되지 않는다고 가정할 수 있고, 자원 A중에서 자원 C에 해당하는 {자원#3}을 제외한 나머지 자원인 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 해당하는 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#4}가 매핑되어 전송되었다고 가정하고 수신할 수 있다. 결과적으로 단말은 심볼 시퀀스 {심볼#1, 심볼#2, 심볼#4}이 각각 {자원#1, 자원#2, 자원#4}에 매핑되어 전송되었다고 가정하고 이후의 일련의 수신 동작을 수행할 수 있다.
도 10은 기지국 및 단말이 하향링크 데이터 채널 및 레이트 매칭 자원을 고려하여 데이터를 송수신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 하향링크 데이터 채널(PDSCH, 1001)과 레이트 매칭 자원(1002)이 도시되어 있다. 기지국은 단말에게 상위 계층 시그널링(예컨대 RRC 시그널링)을 통해 하나 또는 다수 개의 레이트 매칭 자원(1002)을 설정할 수 있다. 레이트 매칭 자원(1002) 설정 정보에는 시간축 자원 할당 정보(1003), 주파수축 자원 할당 정보(1004), 주기 정보 (1005)가 포함될 수 있다. 하기에서는 주파수축 자원 할당 정보(1004)에 해당하는 비트맵을 "제 1 비트맵", 시간축 자원 할당 정보(1003)에 해당하는 비트맵을 "제 2 비트맵", 주기 정보(1005)에 해당하는 비트맵을 "제 3 비트맵"으로 명명하도록 한다. 스케쥴링된 데이터 채널(1001)의 시간 및 주파수 자원의 전체 또는 일부가 설정된 레이트 매칭 자원(1002)과 겹칠 경우, 기지국은 레이트 매칭 자원(1002) 부분에서 데이터 채널(1001)을 레이트 매칭하여 전송할 수 있고, 단말은 레이트 매칭 자원(1002) 부분에서 데이터 채널(1001)이 레이트 매칭되었다고 가정한 후 수신 및 디코딩을 수행할 수 있다.
기지국은 추가적인 설정을 통해 상기 설정된 레이트 매칭 자원 부분에서 데이터채널을 레이트 매칭할지 여부를 DCI를 통해 동적(Dynamic)으로 단말에게 통지할 수 있다 (전술한 DCI 포맷 내의 "레이트 매칭 지시자"에 해당함). 구체적으로, 기지국은 상기 설정된 레이트 매칭 자원들 중에서 일부를 선택하여 레이트 매칭 자원 그룹으로 그룹화할 수 있고, 각 레이트 매칭 자원 그룹에 대한 데이터채널의 레이트 매칭 여부를 비트맵 방식을 이용하여 DCI로 단말에게 지시할 수 있다. 예컨대 4개의 레이트 매칭 자원, RMR#1, RMR#2, RMR#3, RMR#4가 설정되어 있을 경우, 기지국은 레이트 매칭 그룹으로 RMG#1={RMR#1, RMR#2}, RMG#2={RMR#3, RMR#4}을 설정할 수 있으며, DCI 필드 내의 2 비트를 이용하여, 각각 RMG#1과 RMG#2에서의 레이트 매칭 여부를 비트맵으로 단말에게 지시할 수 있다. 예컨대 기지국은 레이트 매칭을 해야 될 경우에는 "1"로 레이트 매칭을 하지 않아야 될 경우에는 "0"으로 단말에게 지시할 수 있다.
5G에서는 전술한 레이트 매칭 자원을 단말에 설정하는 방법으로 "RB 심볼 레벨" 및 "RE 레벨"의 granularity를 지원한다. 보다 구체적으로는 하기의 설정 방법을 따를 수 있다.
RB 심볼 레벨
단말은 대역폭파트 별로 최대 4개의 RateMatchPattern을 상위 계층 시그널링으로 설정 받을 수 있고, 하나의 RateMatchPattern은 하기의 내용을 포함할 수 있다.
- 대역폭파트 내의 예비 자원 (Reserved Resource)으로써, 주파수 축으로 RB 레벨의 비트맵과 심볼 레벨의 비트맵으로 조합으로 해당 예비 자원의 시간 및 주파수 자원 영역이 설정된 자원이 포함될 수 있다. 상기 예비 자원은 하나 또는 두개의 슬롯에 걸쳐 span될 수 있다. 각 RB 레벨 및 심볼 레벨 비트맵 pair로 구성된 시간 및 주파수 영역이 반복되는 시간 도메인 패턴(periodicityAndPattern)이 추가로 설정될 수 있다.
- 대역폭파트 내의 제어자원세트로 설정된 시간 및 주파수 도메인 자원영역과 해당 자원영역이 반복되는 탐색공간 설정으로 설정된 시간 도메인 패턴에 해당하는 자원 영역이 포함될 수 있다.
RE 레벨
단말은 하기의 내용을 상위 계층 시그널링을 통해 설정 받을 수 있다.
- LTE CRS (Cell-specific Reference Signal 또는 Common Reference Signal) 패턴에 해당하는 RE에 대한 설정 정보 (lte-CRS-ToMatchAround)로써 LTE CRS의 포트 수 (nrofCRS-Ports) 및 LTE-CRS-vshift(s) 값 (v-shift), 기준이 되는 주파수 지점 (예를 들어 reference point A)에서부터 LTE 캐리어의 센터 부반송파(Subcarrier) 위치 정보(carrierFreqDL), LTE 캐리어의 대역폭크기 (carrierBandwidthDL) 정보, MBSFN(Multicast-broadcast single-frequency network)에 해당하는 서브프레임 설정 정보 (mbsfn-SubframConfigList) 등을 포함할 수 있다. 단말은 전술한 정보들에 기반하여 LTE 서브프레임에 해당하는 NR 슬롯 내에서의 CRS의 위치를 판단할 수 있다.
- 대역폭파트 내의 하나 또는 다수 개의 ZP(Zero Power) CSI-RS에 해당하는 자원 세트에 대한 설정 정보를 포함할 수 있다
하기에서는 5G 통신 시스템에서 채널 상태 측정 및 보고하는 방법에 대하여 구체적으로 기술하도록 한다.
채널 상태 정보(channel state information, CSI)에는 채널품질지시자 (channel quality information, CQI), 프리코딩 행렬 인덱스 (precoding matric indicator, PMI), CSI-RS 자원 지시자 (CSI-RS resource indicator, CRI), SS/PBCH 블록 자원 지시자 (SS/PBCH block resource indicator, SSBRI), 레이어 지시자 (layer indicator,LI), 랭크 지시자 (rank indicator,RI), 및/또는 L1-RSRP(Reference Signal Received Power) 등이 포함될 수 있다. 기지국은 단말의 전술한 CSI 측정 및 보고를 위한 시간 및 주파수 자원을 제어할 수 있다.
전술한 CSI 측정 및 보고를 위하여, 단말은 N(≥1)개의 CSI 보고를 위한 세팅(Setting) 정보 (CSI-ReportConfig), M(≥1) 개의 RS 전송 자원에 대한 세팅 정보 (CSI-ResourceConfig), 하나 또는 두 개의 트리거(Trigger) 상태 (CSI-AperiodicTriggerStateList, CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerStateList) 리스트(List) 정보를 상위 계층 시그널링을 통해 설정 받을 수 있다.
전술한 CSI 측정 및 보고를 위한 설정 정보는 보다 구체적으로 표 23 내지 표 29에 기재된 하기와 같을 수 있다.
[표 23]
Figure pat00086
Figure pat00087
Figure pat00088
[표 24]
[표 25]
[표 26]
[표 27]
[표 28]
[표 29]
전술한 CSI 보고 세팅(CSI-ReportConfig)에 대하여, 각 보고 세팅 CSI-ReportConfig은 해당 보고 세팅과 연관(Association)된 CSI 자원 세팅, CSI-ResourceConfig로 주어지는 상위 계층 파라미터 대역폭 부분 식별자(bwp-id)로 식별되는 하나의 하향링크(downlink, DL) 대역폭부분과 연관될 수 있다. 각 보고 세팅 CSI-ReportConfig에 대한 시간 도메인 보고 동작으로, '비주기적(Aperiodic)', '반영구적(Semi-Persistent)', '주기적(Periodic)' 방식을 지원하며, 이는 상위 계층으로부터 설정된 reportConfigType 파라미터에 의해 기지국으로부터 단말로 설정될 수 있다. 반영구적 CSI 보고 방법은 'PUCCH 기반 반영구적 (semi-PersistentOnPUCCH)', 'PUSCH 기반 반영구적 (semi-PersistentOnPUSCH)'을 지원한다. 주기적 또는 반영구적 CSI 보고 방법의 경우, 단말은 CSI를 전송할 PUCCH 또는 PUSCH 자원을 기지국으로부터 상위 계층 시그널링을 통해 설정 받을 수 있다. CSI를 전송할 PUCCH 또는 PUSCH 자원의 주기와 슬롯 오프셋은 CSI 보고가 전송되도록 설정된 상향링크(uplink, UL) 대역폭부분의 뉴머롤로지(Numerology)로 주어질 수 있다. 비주기적 CSI 보고 방법의 경우, 단말은 CSI를 전송할 PUSCH 자원을 기지국으로부터 L1 시그널링(전술한 DCI 포맷 0_1)을 통해 스케쥴링 받을 수 있다.
전술한 CSI 자원 세팅(CSI-ResourceConfig)에 대하여, 각 CSI 자원 세팅 CSI-ReportConfig은 S(≥1) 개의 CSI 자원 세트 (상위 계층 파라미터 csi-RS-ResourceSetList로 주어지는)를 포함할 수 있다. CSI 자원 세트 리스트는 논-제로 파워 (non-zero power, NZP) CSI-RS 자원 세트와 SS/PBCH 블록 세트로 구성되거나 또는 CSI 간섭 측정 (CSI-interference measurement, CSI-IM) 자원 세트로 구성될 수 있다. 각 CSI 자원 세팅은 상위 계층 파라미터 bwp-id로 식별되는 하향링크(downlink, DL) 대역폭부분에 위치할 수 있고, CSI 자원 세팅은 동일한 하향링크 대역폭부분의 CSI 보고 세팅과 연결될 수 있다. CSI 자원 세팅 내의 CSI-RS 자원의 시간 도메인 동작은 상위 계층 파라미터 resourceType으로부터 '비주기적', '주기적' 또는 '반영구적' 중 하나로 설정될 수 있다. 주기적 또는 반영구적 CSI 자원 세팅에 대해서, CSI-RS 자원 세트의 수는 S=1로 제한될 수 있고, 설정된 주기와 슬롯 오프셋은 bwp-id로 식별되는 하향링크 대역폭부분의 뉴머롤로지로 주어질 수 있다. 단말은 기지국으로부터 상위 계층 시그널링을 통해 채널 또는 간섭 측정을 위한 하나 또는 하나 이상의 CSI 자원 세팅을 설정받을 수 있고, 예를 들어 하기의 CSI 자원을 포함할 수 있다.
- 간섭 측적을 위한 CSI-IM 자원
- 간섭 측정을 위한 NZP CSI-RS 자원
- 채널 측정을 위한 NZP CSI-RS 자원
상위 계층 파라미터 resourceType이 '비주기', '주기', 또는 '반영구적'으로 설정된 자원 세팅과 연관되어 있는 CSI-RS 자원 세트들에 대하여, reportType이 '비주기'로 설정되어 있는 CSI 보고 세팅에 대한 트리거(Trigger) 상태(State)와 하나 또는 다수 개의 컴포넌트 셀 (Component Cell,CC)에 대한 채널 또는 간섭 측정에 대한 자원 세팅이 상위 계층 파라미터 CSI-AperiodicTriggerStateList로 설정될 수 있다.
단말의 비주기적 CSI 보고는 PUSCH를 이용할 수 있고, 주기적 CSI 보고는 PUCCH를 이용할 수 있고, 반영구적 CSI 보고는 DCI로 트리거링(triggering) 또는 활성화(Activated)되었을 경우 PUSCH, MAC 제어요소 (MAC control element, MAC CE) 로 활성화(Activated)된 이후에는 PUCCH를 이용하여 수행될 수 있다. 전술한 바와 같이 CSI 자원 세팅 또한 비주기적, 주기적, 반영구적으로 설정될 수 있다. CSI 보고 세팅과 CSI 자원 설정간의 조합은 하기의 표 30 에 기반하여 지원될 수 있다.
[표 30]
비주기적 CSI 보고는 PUSCH에 대한 스케쥴링 DCI에 해당하는 전술한 DCI 포맷 0_1의 "CSI 요청(request)" 필드로 트리거 될 수 있다. 단말은 PDCCH을 모니터링 할 수 있고, DCI 포맷 0_1을 획득할 수 있고, PUSCH에 대한 스케쥴링 정보 및 CSI 요청 지시자를 획득할 수 있다. CSI 요청 지시자는 NTS (=0, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6) 비트로 설정될 수 있으며, 상위 계층 시그널링(reportTriggerSize)에 의해 결정될 수 있다. 상위 계층 시그널링(CSI-AperiodicTriggerStateList)으로 설정될 수 있는 하나 또는 다수개의 비주기적 CSI 보고 트리거 상태 중에서 하나의 트리거 상태가 CSI 요청 지시자에 의해 트리거될 수 있다.
- CSI 요청 필드의 모든 비트가 0일 경우, 이는 CSI 보고를 요청하지 않는 것을 의미할 수 있다.
- 만약 설정된 CSI-AperiodicTriggerStateLite 내의 CSI 트리거 상태의 수(M)가 2NTs-1보다 크다면, 선정의되어 있는 매핑 관계에 따라, M개의 CSI 트리거 상태가 2NTs-1로 매핑될 수 있고, 2NTs-1의 트리거 상태 중 하나의 트리거 상태가 CSI 요청 필드로 지시될 수 있다.
- 만약 설정된 CSI-AperiodicTriggerStateLite 내의 CSI 트리거 상태의 수(M)가 2NTs-1와 작거나 같다면, M개의 CSI 트리거 상태 중 하나가 CSI 요청 필드로 지시될 수 있다.
하기 표 31은 CSI 요청 지시자와 해당 지시자로 지시될 수 있는 CSI 트리거 상태 사이의 관계에 대한 일 예를 나타낸다.
[표 31]
CSI 요청 필드로 트리거된 CSI 트리거 상태 내의 CSI 자원에 대하여 단말은 측정을 수행할 수 있고, 이로부터 CSI(전술한 CQI, PMI, CRI, SSBRI, LI, RI, 또는 L1-RSRP 등 중 적어도 하나 이상을 포함함)를 생성할 수 있다. 단말은 획득한 CSI를 해당 DCI 포맷 0_1이 스케쥴링 하는 PUSCH를 이용하여 전송할 수 있다. DCI 포맷 0_1 내의 상향링크 데이터 지시자(UL-SCH indicator)에 해당하는 1비트가 "1"을 지시할 경우, 단말은 DCI 포맷 0_1이 스케쥴링한 PUSCH 자원에 상향링크 데이터(UL-SCH)와 획득한 CSI를 다중화(Multiplexing)하여 전송할 수 있다. DCI 포맷 0_1 내의 상향링크 데이터 지시자(UL-SCH indicator)에 해당하는 1비트가 "0"을 지시할 경우, 단말은 DCI 포맷 0_1이 스케쥴링한 PUSCH 자원에 상향링크 데이터(UL-SCH)없이 CSI만을 매핑하여 전송할 수 있다.
도 11과 12는 비주기적 CSI 보고 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 단말은 PDCCH(1101)를 모니터링하여 DCI 포맷 0_1을 획득할 수 있으며, 이로부터 PUSCH(1105)에 대한 스케쥴링 정보 및 CSI 요청 정보를 획득할 수 있다. 단말은 수신한 CSI 요청 지시자로부터 측정할 CSI-RS(1102)에 대한 자원 정보를 획득할 수 있다. 단말은 DCI 포맷 0_1을 수신한 시점과 CSI 자원 세트 설정 (예를 들어 NZP CSI-RS 자원 세트 설정(NZP-CSI-RS-ResourceSet) 내의 오프셋에 대한 파라미터(전술한 aperiodicTriggeringOffset)에 기반하여 어느 시점에서 전송되는 CSI-RS(1102) 자원에 대한 측정을 수행해야 하는지 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 단말은 기지국으로부터 상위 계층 시그널링으로 NZP-CSI-RS 자원 세트 설정 내의 파라미터 aperiodicTriggeringOffset의 오프셋 값 X를 설정 받을 수 있고, 설정된 오프셋 값 X는 비주기적 CSI 보고를 트리거 하는 DCI를 수신한 슬롯과 CSI-RS 자원이 전송되는 슬롯 사이의 오프셋을 의미할 수 있다. 예를 들어 aperiodicTriggeringOffset 파라미터 값과 오프셋 값 X는 하기의 표 32에 기재된 매핑 관계를 가질 수 있다.
[표 32]
도 12를 참조하면, 전술한 오프셋 값이 X=0으로 설정될 수 있다. 이 경우, 단말은 비주기적 CSI 보고를 트리거 하는 DCI 포맷 0_1을 수신한 슬롯(도 11의 슬롯 0에 해당)에서 CSI-RS(1102)를 수신할 수 있고, 수신한 CSI-RS로 측정한 CSI 정보를 PUSCH(1105)를 통해 기지국으로 보고할 수 있다. 단말은 DCI 포맷 0_1로부터 CSI 보고를 위한 PUSCH(1105)에 대한 스케쥴링 정보(전술한 DCI 포맷 0_1의 각 필드에 해당하는 정보들)를 획득할 수 있다. 일 예로 단말은 DCI 포맷 0_1은 PUSCH(1105)에 대한 전술한 시간 도메인 자원할당 정보부터 PUSCH(1105)를 전송할 슬롯에 대한 정보를 획득할 수 있다. 도 11의 일 예에서 단말은 PDCCH-to-PUSCH 대한 슬롯 오프셋 값에 해당하는 K2 값을 3으로 획득하였으며, 이에 따라 PUSCH(1105)가 PDCCH(1101)를 수신한 시점, 슬롯 0(1106)에서 3 슬롯 떨어진 슬롯 3(1109)에서 전송될 수 있다.
도 12의 일 예에서 단말은 PDCCH(1201)를 모니터링하여 DCI 포맷 0_1을 획득할 수 있으며, 이로부터 PUSCH(1205)에 대한 스케쥴링 정보 및 CSI 요청 정보를 획득할 수 있다. 단말은 수신한 CSI 요청 지시자로부터 측정할 CSI-RS(1202)에 대한 자원 정보를 획득할 수 있다. 도 12의 일 예에서는 전술한 CSI-RS에 대한 오프셋 값이 X=1으로 설정된 일 예를 보여준다. 이 경우, 단말은 비주기적 CSI 보고를 트리거 하는 DCI 포맷 0_1을 수신한 슬롯(도 13의 슬롯 0(1206)에 해당)에서 CSI-RS(1202)를 수신할 수 있고, 수신한 CSI-RS로 측정한 CSI 정보를 PUSCH(1205)를 통해 기지국으로 보고할 수 있다.
다음으로 5G 통신 시스템에서 송수신 신호 전송 설정에 대하여 설명하도록 한다.
도 13은 5G 통신 시스템에서 송신 신호 생성에 대한 전송 블록 다이어그램 예를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 코드워드 (1301)을 생성한 뒤 스크램블링 (1302)를 수행한다. 스크램블된 신호 (1302)는 QPSK 혹은 QAM과 같은 변조 방식에 따라 변조 (1303)되어 레이어에 매핑 (1304)된다. 매핑된 신호는 CP-OFDM 혹은 DFT-S-OFDM 여부에 따라, CP-OFDM 이면 CP-OFDM 프로세싱 후 바로 자원에 매핑 (1306)되거나, DFT-S-OFDM 이면 트랜스폼 프리코딩 (1305)를 거쳐 자원에 매핑 (1306)된다. 이때, 하향링크의 경우에는 CP-OFDM만 고려하고, 상향링크의 경우에는 CP-OFDM과 DFT-S-OFDM이 모두 고려된다. 일반적으로, CP-OFDM이 DFT-s-OFDM에 비해 보다 유연한 자연 할당 및 수신기 복잡성과 같은 몇몇 측면에서 이점을 갖는다. 특히 높은 MCS의 복조 성능은 주파수 선택적 채널에서 DFT-s-OFDM보다 우수하다. 따라서 높은 스펙트럼 효율을 달성하기 위해서는 CP-OFDM 기반 파형이 더 바람직할 수 있다.
반면, PAPR이 낮으면 높은 전력 증폭기 효율을 기대할 수 있으므로, 낮은 PAPR 특성은 파형을 위해 고려되어야 할 중요한 요소이다. DFT-s-OFDM은 CP-ODM에 비해 PAPR이 낮기 때문에 DFT-s-OFDM은 전력 제한된 상황에서 CP-OFDM보다 장점을 갖는다. 다시 말해, 전력이 제한된 상황에서 단말이 낮은 MCS를 사용할 때, DFT-s-OFDM은 링크 성능 이득을 제공할 수 있다. 따라서 DFT-s-OFDM은 전력이 제한된 시나리오에서 더 적합할 수 있다.
한편, NR에서는 기지국과 단말 간 송수신을 위해 하향링크로는 CP-OFDM을, 상향링크로는 CP-OFDM 및 DFT-s-OFDM을 사용하고 있다. 이 중, 상향링크의 커버리지가 병목이므로 이에 대해 RRC 메시지를 통해 어떠한 파형을 사용할지 미리 알려준다. 예를 들어, 아래 표 33과 같이 PUSCH-Config, ConfiguredGrantConfig, Rach-ConfigCommon, 그리고 MsgA-PUSCH-Config에서 트랜스폼 프리코딩의 적용 여부가 RRC를 통해 단말에 지시된다.
[표 33]
Figure pat00101
그러나 단말이 셀 중심에서 경계로, 혹은 경계에서 중심으로 이동하는 속도에 비해 RRC를 통해 트랜스폼 프리코딩의 적용 여부를 단말에 지시하는 것은 너무 느리기 때문에 특정 경우에서는 단말의 커버리지를 만족하지 못하는 경우도 발생할 수 있다. 따라서 이를 해결하기 위해 RRC보다 동적으로 트랜스폼 프리코딩의 적용 여부를 지시하는 방안이 필요하다.
이하에서는 구체적인 실시 예를 통해 상향링크 채널 중 특히 병목 채널인 PUSCH에 대해, 낮은 PAPR 특성을 가지는 DFT-s-OFDM과 높은 스펙트럼 효율성을 갖는 CP-OFDM을 셀룰러 네트워크의 상향링크를 위해 동적으로 지시하는 방안에 대해 설명한다. 이하에서 기술되는 내용은 PUSCH에 대한 동적 파형 변경 지시하는 방안에 대한 예이며, 다른 채널 (예를 들어, PUCCH)에서도 적용할 수 있다.
<제 1 실시 예>
제 1 실시 예는 기지국이 단말에 동적으로 트랜스폼 프리코딩 적용을 지시하는 방법에 대한 각 동작에 대해 설명한다.
RRC보다 동적으로 트랜스폼 프리코딩 적용 혹은 미적용을 지시하기 위해서는 다음과 같은 방안이 고려될 수 있다.
먼저, 상향링크 스케줄링 DCI를 통해 명시적으로 트랜스폼 프리코딩의 적용 여부를 지시를 해줄 수 있다. 이 때, 기존 상향링크 스케줄링 DCI 포맷에 새로운 필드가 추가되거나 기존 필드가 재사용될 수 있다. 새로운 필드가 추가되는 경우에는 기존 상향링크 스케줄링 DCI 포맷에 추가적으로 예약된 비트 (reserved bit)를 이용하여 최소 1bit의 필드를 통해 트랜스폼 프리코딩 적용 여부를 지시할 수 있다. 상향링크 스케줄링 DCI 포맷에 기존 필드가 재사용되는 경우에는 다른 목적으로 사용되고 있는 필드를 트랜스폼 프리코딩 적용 여부 지시를 위한 필드로 이용 목적을 바꾸어 사용하거나 스케줄링 정보에 대한 암묵적인 규칙을 만들어 트랜스폼 프리코딩 적용 여부를 결정할 수 있도록 사용 가능하다.
또한 DCI 포맷 2_X와 같이 스케줄링 목적이 아닌 DCI를 통해 트랜스폼 프리코딩 적용 여부를 지시할 수 있다.
이 외에도 DCI가 아닌 MAC-CE를 이용해서 동적 파형 변경에 대한 지시를 해주는 방법이 사용될 수 있다. 상향링크 스케줄링 DCI에 기반하여 지시하는 방법을 이용하는 경우 DCI에서 지시한 스케줄링된 PUSCH 자원에 대해 트랜스폼 프리코딩이 적용될 수 있지만, 스케줄링 목적이 아닌 DCI 혹은 MAC-CE 기반의 동적 파형 변경 지시는 어느 시점에 트랜스폼 프리코딩을 적용해야 할지 명확하지 않기 때문에 적용 지연 시간 혹은 적용 시점이 명시적 혹은 암시적으로 추가적으로 지시되어야 한다.
이하에서는 편의상 DCI를 기준으로 기술되나, 하기의 내용은 MAC-CE 혹은 기타 유사한 시그널링에도 적용될 수 있다.
기존의 RRC 기반의 반-정적인 파형 변경 지시는 트랜스폼 프리코딩을 적용 혹은 미적용에 대한 최대 두 가지 상태가 존재한다. 이 외에도 동적 파형 지시 방법으로 트랜스폼 프리코딩 적용 혹은 미적용을 지시하게 되면 표 34와 같이 총 4가지 상태가 존재하게 된다.
[표 34]
Figure pat00102
먼저 RRC와 동적 파형 지시가 트랜스폼 프리코딩 미적용 (Case A1)을 지시하는 경우이다. 이 경우에 단말은 트랜스폼 프리코딩이 미적용이라고 판단하고 CP-OFDM을 이용하여 스케줄된 PUSCH에서 상향링크 신호를 전송한다.
다음으로 RRC와 동적 파형 지시가 트랜스폼 프리코딩 적용 (Case B2)을 지시하는 경우이다. 이 경우에 단말은 트랜스폼 프리코딩이 적용이라고 판단하고 DFT-s-OFDM을 이용하여 스케줄된 PUSCH에서 상향링크 신호를 전송한다.
다음 두 경우는 RRC와 동적 파형 지시가 다른 지시를 내리는 경우들이다. RRC는 트랜스폼 프리코딩을 미적용으로 지시하였지만 동적 파형 지시는 트랜스폼 프리코딩을 적용으로 지시하는 경우 (Case A2), RRC는 트랜스폼 프리코딩을 적용으로 지시하였지만 동적 파형 지시는 트랜스폼 프리코딩을 미적용으로 지시하는 경우 (Case B1)이다. 두 경우 모두 동적 파형 지시가 RRC에 비해 최신 상황에 대응된 지시이므로 동적 파형 지시를 우선하여 적용할 수 있다 (예를 들어, Case A2는 동적 파형 지시에서 트랜스폼 프리코딩 적용을 지시했으므로 DFT-s-OFDM을 이용하여 PUSCH 전송, 그리고 Case B1는 동적 파형 지시에서 트랜스폼 프리코딩 미적용을 지시했으므로 CP-OFDM을 이용하여 PUSCH 전송).
RRC를 통해 DCI 기반 동적 파형 지시에 대한 정보가 단말에게 설정하여 단말이 해당 DCI를 확인하도록 할 수 있다. 예를 들어, 앞서 언급하였듯이 기존 동작에서는 표 33과 같이 PUSCH-Config, ConfiguredGrantConfig, Rach-ConfigCommon, 그리고 MsgA-PUSCH-Config에서 트랜스폼 프리코딩의 적용 여부가 RRC로 단말에 지시되며, 단말의 SINR이 불안정해 동적인 커버리지 대응이 필요할 때 기지국은 DCI 기반 동적 파형 지시를 단말에 전송할 수 있다. 상향링크 스케줄링 DCI의 경우, 단말은 DCI를 확인하고 동적 파형 지시에 따라 움직이면 되지만, DCI 포맷 2_X와 같이 스케줄링 목적이 아닌 DCI를 통해 트랜스폼 프리코딩 적용 여부를 지시되면 단말에 DCI 포맷 2_X를 추가적으로 모니터링하라는 추가적인 시그널링이 필요하다. 따라서, 표 35와 같이 RRC를 통해 트랜스폼 프리코딩에 대한 추가적인 상태를 둔다면, 단말은 이를 미리 인지하여 해당 DCI를 모니터링 하여 트랜스폼 프리코딩 적용 여부를 결정할 수 있다.
[표 35]
Figure pat00103
따라서 만약 트랜스폼 프리코딩이 enabled 혹은 disabled 상태이면, 단말은 기존 동작에 따라 RRC 기반으로 트랜스폼 프리코딩 적용 여부를 결정하게 되고, both 상태이면, 단말은 해당 DCI를 모니터링하여 최종 트랜스폼 프리코딩 적용 여부를 결정하게 된다.
물론 RRC 메시지에 동적 파형 지시를 위한 정보가 포함되지 않고 단말이 해당 DCI를 모니터링 후 최종 트랜스폼 프리코딩 적용 여부를 결정할 수도 있다.
기존 PUSCH에서 트랜스폼 프리코딩을 적용하는 단말의 동작은 표 33 그리고 35에서 언급한 랜덤 억세스, dynamic grant, 그리고 configured grant와 스크램블된 RNTI에 따라 다르게 결정된다. 이는 아래와 같이 세 가지 타입으로 구분이 될 수 있다.
- Type 1: RAR UL grant, fallback RAR UL grant, DCI format 0_0 with TC-RNTI
- Type 2: CS-RNTI with NDI=1, C-RNTI, or MCS-C-RNTI or SP-CSI-RNTI
- Type 3: Configured grant
도 14는 Type 1의 트랜스폼 프리코딩 결정에 관한 단말 동작 절차를 도시한 도면이다.
PUSCH Type이 Type 1인 경우 (1401)에는 RRC 내의 msg3-transformPrecoder 혹은 msgA-transformPrecoder에 기반하여 어떤 파형을 사용할지 결정된다.
도 15는 Type 2의 트랜스폼 프리코딩 결정에 관한 단말 동작 절차를 도시한 도면이다.
PUSCH Type이 Type 2인 경우 (1501), DCI 포맷이 0_0 (1502)인지 여부에 따라 트랜스폼 프리코딩이 결정된다. DCI 포맷이 0_0인 경우 (1502) Type 1과 마찬가지로 msg3-transformPrecoder (1503) 혹은 msgA-transformPrecoder에 따라 Type 2의 파형이 결정된다. 반면에 DCI 포맷이 0_0 (1502)이 아닌 경우에는 PUSCH-Config에 transformPrecoder가 설정되었는지 여부 (1504)에 따라 달라진다. PUSCH-Config에 transformPrecoder가 설정되지 않은 경우에는 msg3-transformPrecoder (1503) 혹은 msgA-transformPrecoder에 따라 Type 2의 파형이 결정되며, transformPrecoder가 설정된 경우에는 해당 설정에 따라 트랜스폼 프리코딩의 적용 여부가 결정된다 (1505).
도 16은 Type 3의 트랜스폼 프리코딩 결정에 관한 단말 동작 절차를 도시한 도면이다.
PUSCH Type이 Type 3인 경우 (1601), configuredGrantConfig에 transformPrecoder이 설정되었는지 여부에 따라 트랜스폼 프리코딩이 결정된다. 만약 transformPrecoder이 되지 않았다면, msg3-transformPrecoder (1603) 혹은 msgA-transformPrecoder에 따라 Type 3의 파형이 결정되며, transformPrecoder이 설정된 경우에는 해당 설정에 따라 트랜스폼 프리코딩의 적용 여부가 결정된다 (1604).
도 17은 트랜스폼 프리코딩에 영향을 받는 세 가지 PUSCH 타입에 따라 트랜스폼 프리코딩 적용 여부를 도식화한 도면이다.
각 타입에 대한 단말의 트랜스폼 프리코딩 적용 여부에 대한 기존 동작은 도 14부터 도 16과 동일하다. Type 1은 랜덤 억세스와 관련이 있는 PUSCH 타입이므로 동적으로 트랜스폼 프리코딩 적용에 대해 결정하는 것이 비효율적이고, Type 3는 configured Grant이므로 반복적인 PUSCH 자원 할당을 방지하고자 한 번 적용된 설정이 잘 바뀌지 않으므로 마찬가지로 동적 파형 지시가 비효율적일 수도 있다. 반면 Type 2는 DCI에 의해 PUSCH 자원이 할당되므로 동적 파형 지시가 세 가지 타입 중에는 가장 효율적이다.
도 15에서 언급한대로 DCI 포맷이 0_0인 경우 (1702) msg3-transformPrecoder (1703) 혹은 msgA-transformPrecoder에 따라 Type 2의 파형이 결정된다. (1704)의 시점에서 DCI에 의해 동적 파형 지시가 지시(1705)되면, 단말은 DCI에서 지시된 정보에 따라 파형을 결정(1706)하고, DCI에 동적 파형 지시가 포함되지 않는 경우에는 기존 동작(1707)을 수행한다. 즉, 기존 동작을 수행하는 경우에서는 msg3-transformPrecoder (1703) 혹은 msgA-transformPrecoder에 따라 Type 2의 파형이 결정된다. 하지만 DCI 포맷 0_0 (1702)는 fallback 모드로 동작을 하기 때문에 DCI 내 필드가 현재와 같이 유지될 것으로 예상되므로 암시적으로 동적 파형이 지시될 것이다.
반면에 DCI 포맷이 0_0 (1702)이 아닌 경우에는 PUSCH-Config에서 transformPrecoder의 설정 여부 (1708)에 따라 달라진다. (1709)의 시점에서 DCI에 의해 동적 파형 지시가 지시 (1705)되면, 단말은 DCI에서 지시된 정보에 따라 파형을 결정(1706)하고, DCI에 동적 파형 지시가 포함되지 않는 경우에는 기존 동작(1707)을 수행하며, 즉, (1708)에서의 판단 결과에 따라 Type 2에 적용할 파형이 결정된다. DCI 포맷 0_0 (1702)과 달리 DCI 포맷 0_1 혹은 0_2은 DCI 내 필드 내에서 동적 파형 지시를 위한 추가적인 필드가 정의될 수 있으므로, 명시적 혹은 암시적으로 동적 파형이 지시될 수 있다.
도 18은 동적 파형 지시를 위해 기지국이 단말에게 DCI 기반 시그널링 하는 방법을 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, 기지국은 단말에게 기존과 같이 RRC 기반으로 transformPrecoder를 통해 어떤 파형을 사용할지 지시 (1801)를 한다. 단말은 주기적으로 측정한 채널 상태를 기지국으로 전송 (1802)할 수 있다. 예를 들어 단말은 셀 중심에서 경계로, 혹은 경계에서 중심으로 이동하면서 채널 상태를 전송할 수 있다. 이 때, 기지국이 판단하기에 커버리지 문제가 예상되어 단말에 RRC보다 더 동적으로 파형 지시를 해줘야 하다고 판단되면, DCI 기반 동적 파형 지시 (1803)를 통해 단말이 동적으로 상향링크 전송을 위한 파형을 결정할 수 있도록 할 수 있다.
<제 2 실시 예>
제 2 실시 예는 DCI 포맷 내에서 동적 파형 지시로 인해 영향을 받는 필드 들의 비트 수나 연관된 표의 모호성에 관해 서술되며, 이러한 모호성을 없애는 해결책에 대해 서술한다.
이하 예는 DCI 포맷 0_0은 fallback 모드로 인해 동적 파형 지시를 위한 추가적인 필드가 없다고 가정하고, DCI 포맷 0_1과 0_2는 동적 파형 지시가 명시적으로 존재하는 상황을 가정한다. 이 때, 동적 파형 지시에 관한 추가적인 비트로 인해 단말이 DCI 디코딩 시에 DCI 크기가 모호하거나 동적 파형 지시에 따라 연관된 표가 제대로 해석되지 않을 수 있다. 따라서 이에 대한 해석을 보장하기 위한 예시이다.
현재 DCI 포맷 0_1/0_2에서 트랜스폼 프리코딩과 관련이 있는 정보들은 다음과 같이 트랜스폼 프리코딩 여부 등 여러 개의 비트로 표현이 가능하다.
- Precoding information and number of layers: 0, …, 6 bits
- Second Precoding information: 0, …, 5 bits
- Antenna ports: 2, …, 5 bits
- PTRS-DMRS association: 0, 2 bits
- DMRS sequence initialization: 0 (transform precoder enabled), 1 (transform precoder disabled) bit
이 중 예를 들어 안테나 포트에 대한 DCI 관련 모호성을 살펴본다. 안테나 포트는 표 36과 같이 트랜스폼 프리코딩 여부, DMRS 타입 및 길이, π/2 BPSK 변조 방식이 사용되는지 여부에 따라 총 8개의 case로 나눌 수 있다.
[표 36]
Figure pat00104
이 중 표 36과 같이 (dmrs-Type, maxLength)가 동일한 것끼리 묶어보면 각 case는 {1,2,5}, {3,4,6}, 그리고 {7} 또는 {8}로 그룹화 할 수 있다. 이 중, {7} 또는 {8}의 경우에는 (dmrs-Type, maxLength)가 동일한 경우가 한 가지씩 밖에 존재하지 않으므로 모호성은 존재하지 않는다. 반면 {1,2,5} 혹은 {3,4,6}의 경우에는 여러 경우의 수가 발생하므로 단말이 DCI 크기나 어떤 표를 확인해야하는지에 대한 모호성이 존재한다.
먼저 {3,4,6}은 트랜스폼 프리코딩 여부에 상관없이 안테나 포트에 대한 비트의 수가 4비트로 동일하다. 따라서 만약 추가적으로 동적 파형 지시를 위한 비트가 있어도, 안테나 포트를 위한 비트는 총 4비트가 되며, 해당 비트 수와 (dmrs-Type, maxLength)의 조건이 맞는 경우는 {3,4,6}만 해당된다. 따라서, {3,4,6} 중 2열에 나와 있는 어떤 표를 확인할 것인지에 대한 방법이 필요.앞서 설명했던 대로 최종 결정되는 파형은 동적 파형 지시에 따르게 되므로, 단말은 트랜스폼 프리코딩 여부에 따라 각각 {3,4} 그리고 {6}으로 구분하여 표를 확인할 수 있다. 여기서 만약 트랜스폼 프리코딩 적용인 {3,4}의 경우에는 최종적으로 π/2 BPSK 변조 방식이 사용되는지 여부에 따라 어떤 표를 사용하는지 결정될 수 있다.
다음으로 {1,2,5}의 경우에는 {3,4,6}과 달리 RRC 기반의 트랜스폼 프리코딩 적용 여부에 따라 비트 수가 다르다. DCI로 동적 파형 지시가 내려오면서 DCI를 확인하기 전까지는 최종 결정되는 파형에 따라 어떤 비트를 사용할지 모르므로, 단말은 max (the number of bits when transform precoder = enabled, the number of bits when transform precoder = disabled)로 안테나 포트에 대한 비트 수를 결정할 수 있다. 즉, 위의 경우에서 단말은 안테나 포트에 대한 비트 수를 3비트로 가정하고 단말은 디코딩을 하게 되며, {tables when transform precoder = enabled} ∪ {tables when transform precoder = disabled}로 RRC 기반의 트랜스폼 프리코딩 적용 여부와 관계없이 3가지 표가 모두 사용될 수 있다. 다만, 동적 파형 지시가 트랜스폼 프리코딩 적용 유무에 따라 {1,2}를 적용할 지, 아니면 {5}를 적용할 지로 구분된다. 여기서 만약 트랜스폼 프리코딩 적용인 {1,2}의 경우에는 최종적으로 π/2 BPSK 변조 방식이 사용되는지 여부에 따라 어떤 표를 사용하는지 결정될 수 있다.
표 36에 포함된, 안테나 포트에 대한 비트 수를 결정하기 위해 참조되는 각 표는 하기의 표 37을 통해 DMRS 포트와 DMRS CDM 그룹 수에 따라 결정될 수 있다.
[표 37]
Figure pat00105
Figure pat00106
Figure pat00107
Figure pat00108
Figure pat00109
Figure pat00110
Figure pat00111
Figure pat00112
위의 예는 대표적으로 안테나 포트에 대해 설명하였으며, Precoding information and number of layers, Second Precoding information, PTRS-DMRS association, DMRS sequence initialization 등에서도 유사하게 적용될 수 있다.
추가 예로, 주파수 도메인 자원 할당 (frequency domain resource allocation: FDRA)가 있다. FDRA에는 자원 할당 (resource allocation: RA) 타입이 0, 1 두 가지가 있다. RA 타입 0의 경우에는 주파수 도메인 자원 할당은 자원 블록 그룹 (resource block group: RBG) 단위의 비트맵으로 표현될 수 있다.
도 19는 FDRA의 RA 타입 0을 도시한 도면이다.
도 19를 참고하면, 20MHz BWP 및 30kHz 반송파 간격을 가정하였을 때, 총 51개의 RB가 필요하다. 여기서 한 RBG 크기를 P=4개로 가정하게 되면 도 19와 같이 총
Figure pat00113
= 13개의 RBG (1901)가 존재하게 된다. 만약 해당 단말에 대해 i번째 BWP에서 RBG 5~10까지 자원이 할당 (1902) 되었다고 가정하면, BWP의 시작 RB
Figure pat00114
이며,
Figure pat00115
이다. 기지국은 RA 타입 0를 이용하여 0000011111100의 13비트로 구성된 비트맵을 단말에 전송한다.
도 20은 FDRA의 RA 타입 1을 도시한 도면이다.
도 20과 같이 RA 타입 1의 경우에는 전체 RBG 단위의 비트맵을 전송하는 것이 아니라 할당 받은 RB의 시작점 (2001)과
Figure pat00116
만큼의 자원 할당 구간 (2002)를 설정할 수 있다. 자원 할당 구간(2002)의 경우, BWP의 끝까지 할당될 수 있어서, RB의 시작점 (2001) 및 자원 할당 구간(2002)의 설정을 위해 필요한 최대 비트 수는 11비트이다.
위 두 가지 RA 타입에 대해서 CP-OFDM은 RA 타입 0 그리고 1에 모두 사용 가능하고, DFT-s-OFDM은 RA 타입 1에만 사용 가능하다. 즉, RA 타입 0는 트랜스폼 프리코딩이 적용되지 않는 경우에만 설정 가능하고, RA 타입 1은 트랜스폼 프리코딩 적용 여부에 상관없이 설정 가능하다.
만약 동적 파형 지시가 사용되면 RA 타입 1만 사용할 수 있다. 이 경우, 스케줄링에 대한 유연성이 떨어질 수도 있다.
다른 대안으로 동적 파형 지시를 사용하면 RA 타입 0에서 1 혹은 RA 타입 1에서 0으로 동적으로 지시가 되는 방법이 사용될 수 있다. 따라서 이에 대한 FDRA의 비트 수를 어떤 기준으로 정해야 할지 문제가 발생된다. 이에 대한 해결책은 표 38을 참고하여 설명한다.
[표 38]
Figure pat00117
표 38을 참고하면 RRC 설정에 의해 RA 타입이 RA 타입 0 또는 RA 타입 1 중에서 하나로 정해지지 않고, resourceAllocation=dynamicSwitch가 설정되면, 동적 파형 지시가 설정된 것이며 어떤 RA 타입을 사용할지에 대한 MSB 1비트와 RA 타입 0와 RA 타입 1에 필요한 비트 수의 최대 값이 FDRA에 대한 비트 수가 된다. 이와 유사하게, DCI 기반 동적 파형 지시도 RA 타입 0와 RA 타입 1에 필요한 비트 수의 최대 값이 FDRA에 대한 비트 수로 적용될 수 있다. 즉, DCI 기반 동적 파형 지시의 경우 FDRA에 필요한 비트수는
Figure pat00118
비트가 될 수 있다. 이 과정에서 추가적인 MSB 1비트는 필요 없는데, 그 이유는 동적 파형 지시에 대해 암시적으로 알려주거나 DCI내에 추가적인 필드를 이용하여 명시적으로 알려줄 것이기 때문이다.
<제 3 실시 예>
제 3 실시 예는 동적 파형 지시로 인한 변조 방식 및 코드율 결정에 대한 모호성에 관해 서술되며, 이러한 모호성을 없애는 해결책에 대해 서술한다.
표 39는 NR에서 트랜스폼 프리코딩의 적용 유무와 DCI 포맷과 RNTI 별 MCS 표 결정을 위한 여러 경우를 나열한 것이다.
[표 39]
Figure pat00119
Figure pat00120
먼저 두 번 째 열의 트랜스폼 프리코딩 적용 유무에 따라 11개씩의 경우들이 발생되며, 각각 case number-D 그리고 case number-E로 구분 하였다. 각 MCS table은 제 1 실시 예에서 설명한 Type 0 (랜덤 억세스), Type 1 (dynamic grant), 그리고 Type 2 (configured grant)와 변조방식에 따라 결정되는 MCS table configuration과 PUSCH를 스케줄링하는 PDCCH에 존재하는 특정 RNTI로 스크램블 된 DCI 포맷에 따라 결정된다. case number-D 그리고 case number-E에 있어서 각 case number는 짝을 이루고 있기 때문에 case number에서 어떤 MCS 표를 사용하느냐는 트랜스폼 프리코딩 적용 유무에 기반하여 결정될 수 있다.
이에 대한 예시는 표 40과 같다.
[표 40]
Figure pat00121
Figure pat00122
Figure pat00123
Figure pat00124
표 40에서 확인할 수 있듯이 기타 동등한 조건에 대해서 {2,4,5,7} 및 {8,9,10,11} 경우는 트랜스폼 프리코딩 적용 유무에 따라 각각 짝을 이루고 있지만 이를 확인하는 MCS 표는 각 변조 방식과 코드 레이트가 다를 수 있다. 게다가 트랜스폼 프리코딩이 적용되는 경우, π/2 BPSK 변조 방식이 사용될 수 있어 표 40의 q에 따라 코드 레이트가 달라 질 수 있으며, 스펙트럼 효율도 같이 달라진다.
여기에 동적 파형 지시가 추가되어도 Type 0 (랜덤 억세스), Type 1 (dynamic grant), 그리고 Type 2 (configured grant)와 변조 방식에 따라 결정되는 MCS table configuration과 PUSCH를 스케줄링하는 PDCCH에 존재하는 특정 RNTI로 스크램블 된 DCI 포맷은 변하지 않는다. 다만 트랜스폼 프리코딩의 적용 유무만 달라지므로 이는 동적 파형 지시에 따라 MCS 표를 최종 결정하도록 한다. 예를 들어, case number=2에서 RRC로 transformPrecoder=disabled가 되면 2-D 경우가 되어 MCS 표 5.1.3.1-3을 참조하면 된다. 그러나 DCI를 통해 동적 파형 지시가 내려와 트랜스폼 프리코딩을 적용하도록 하면, 같은 case number=2인 경우에서 2-E에 있는 MCS 표 6.1.4.1-2를 참고하면 된다. 참고로 MCS 표 5.1.3.1-2, 6.1.4.1-3, 6.1.4.1-4는 case number-D 혹은 case number-E가 동일한 표를 참조하므로 트랜스폼 프리코딩 적용 유무와 상관없는, 즉 모호성 문제가 존재하지 않는다.
<제 4 실시 예>
제 4 실시 예는 HARQ로 인한 재전송 상황에서 PUSCH 파형 변경에 관해 서술한다.
초기 전송과 재전송에 따라 파형이 달라지게 되면, 여러 가지 모호성이 수반된다. DCI 포맷이나 RA 타입이 달라 질 수도 있고, MCS 레벨 또한 달라질 수 있다. 각 조건에 대해 기지국은 스케줄링 제한이 있기 때문에 기지국은 초기 전송과 재전송에 대한 파형 변경을 고려해야 한다.
이러한 구조적인 문제를 해결하기 위한 방법은 초기 전송과 재전송의 파형을 같게 유지하는 것이다. 이 경우에는 단말은 HARQ 재전송 구간 동안 초기 PUSCH 전송에 사용되었던 파형을 계속 사용한다는 가정하에 재전송을 실시한다.
반면에 초기 전송과 재전송의 파형이 다르게 결정될 수도 있다. 이 경우, 단말은 트랜스폼 프리코딩이 고려되지 않는 RA 타입으로 스케줄링 될 것으로 예상하지 않는다. 그러나 앞서 말했던 것처럼 여러 가지가 고려되어야 하며, 이를 각 경우 별로 구분하여 서술한다.
표 41은 초기 전송과 재전송이 모두 DCI 포맷 0_1 혹은 0_2인 두 가지 경우이다.
[표 41]
Figure pat00125
표 41은 Case 1a, 1b와 같이 동일한 DCI 포맷을 사용되고 있긴 하나 UL grant 에 있는 각각의 필드는 초기 전송 및 재전송에 각각 독립적으로 설정될 수 있다. 즉, 재전송 시 초기 전송과 달리 링크 적응이 가능하다. 예를 들어, (
Figure pat00126
, RA type)이 초기 전송 시 (20, RA 타입 1: 10 RBs contiguous), 재전송 시 (15, RA type 0: 30 RBs non-contiguous)와 같이 설정 가능하다. 이와 같이 동일 transport block에 대해, RA 타입이 바뀐 경우, 코드 레이트도 변경된다. 위의 예에서 단말은 초기 전송을 위해 CP-OFDM을 사용하다가 동적 파형 지시를 통해 재전송 시 DFT-s-OFDM을 사용할 수 있다. 이 경우, DFT-s-OFDM이 사용되는 경우, RA 타입 1만 사용될 수 있고, 정수로 구성된
Figure pat00127
에 따라 PUSCH에 스케줄링 가능한 RB의 수
Figure pat00128
에 대한 기지국의 스케줄링 제한을 고려하여 DFT-s-OFDM 사용을 지시해야 한다.
추가로, case 1b의 경우, case 1a와 거의 유사하며, 재전송 시 MCS 레벨만
Figure pat00129
인 경우이다. 이 경우에, 단말은 RA type 필드에 대한 변경 없이 이전 UL grant를 따라가게 되므로 초기 혹은 이전 전송과 동일 RA 타입이 적용된다.
표 42는 초기 전송은 DCI 포맷 0_1 혹은 0_2을 사용하다가 재전송은 DCI 포맷 0_0을 사용하는 경우이다.
[표 42]
Figure pat00130
Case 2a, 2b은 초기 전송과 재전송에 다른 DCI 포맷을 사용하는 경우로 여기서 재전송에 대한 DCI 포맷 0_0은 fallback 모드로 동작을 하게 되므로 RA 타입 1로 고정이 되어있다. 또 앞서 언급하였듯이 해당 DCI 포맷에는 동적 파형 지시가 포함되지 않는다. 초기 전송 때 동적 파형 지시를 통해 정해진 파형과 RRC를 통해 정해진 파형이 다른 경우가 존재할 수 있다. 예를 들어, 초기 전송 때는 DFT-s-OFDM을 사용하다가 재전송 때 RRC 설정대로 CP-OFDM을 사용하게 되면, PUSCH 커버리지가 매우 낮을 수 있다. 따라서 재전송 때 fallback 모드인 DCI 포맷 0_0이 사용되면, 파형은 초기 혹은 이전 전송과 동일한 파형을 사용하는 것이 합리적일 수 있다. 기타 스케줄링 제한 및
Figure pat00131
에 관한 내용은 case 1a, 1b와 동일하다.
반면, case 2b의
Figure pat00132
의 경우에는 초기 혹은 이전 전송과 동일한 RA 타입이 사용되므로 fallback 모드로 RA 타입 1으로 고정되어 있는 DCI 포맷 0_0의 특성과 충돌이 발생할 수 있다. 즉 초기 전송이 RA 타입 1인 경우에는 문제가 없지만 RA 타입 0인 경우에는 문제가 발생되므로, 재전송 때 DCI 포맷 0_0인 경우에는 RA 타입 1을 사용하거나 기존 RA 타입을 사용하도록 설정 될 수 있다.
표 43은 초기 전송은 DCI 포맷 0_0을 사용하다가 재전송은 DCI 포맷 0_1 혹은 0_2을 사용하는 경우이다.
[표 43]
Figure pat00133
Case 3a, 3b은 초기 전송과 재전송이 다른 DCI 포맷을 사용하는 경우로 여기서 초기 전송에 대한 DCI 포맷 0_0은 fallback 모드로 동작을 하게 되므로 RA 타입 1으로 고정이 되어있다. 또 앞서 언급하였듯이 해당 DCI 포맷에는 동적 파형 지시가 포함되지 않는다. 초기 전송 때 동적 파형 지시로 정해진 파형과 RRC로 정해진 파형이 다른 경우가 존재 할 수 있다. Case 2a, 2b와는 달리 초기 전송 때는 RRC 설정대로 CP-OFDM을 사용하다가 재전송 때는 PUSCH 커버리지를 만족하기 위해 동적 파형 지시를 통해 DFT-s-OFDM을 사용할 수 있다. 기타 스케줄링 제한 및
Figure pat00134
에 관한 내용은 case 1a, 1b와 동일하다.
반면, case 3b의
Figure pat00135
의 경우에는 초기 혹은 이전 전송과 동일한 RA 타입을 사용해야 하므로 재전송의 RA 타입은 fallback 모드로 RA 타입 1으로 고정되어 있는 DCI 포맷 0_0과 동일해야 한다.
도 21은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 송수신 장치의 일례를 나타내는 도면이다. 설명의 편의를 위해 본 개시와 직접 관련이 없는 장치는 그 도시 및 설명이 생략될 수 있다.
도 21을 참조하면, 단말은 상향링크 송신 프로세싱 블록(2101), 다중화기(2102), 송신 RF 블록(2103)을 포함하는 송신부(2104)와 하향링크 수신 프로세싱 블록(2105), 역다중화기(2106), 수신 RF 블록(2107)을 포함하는 수신부(2108)와 제어부(2109)를 포함할 수 있다. 제어부(2109)는 상술한 바와 같이 기지국이 전송하는 데이터 채널 또는 제어 채널의 수신을 위한 수신부 (2108)의 각각의 구성 블록들과 상향링크 신호 전송을 위한 송신부(2104)의 각각의 구성 블록들을 제어할 수 있다.
단말의 송신부(2104)에서 상향링크 송신 프로세싱 블록(2101)은, 채널 코딩, 변조 등의 프로세스를 수행하여 전송하고자 하는 신호를 생성할 수 있다. 상향링크 송신 프로세싱 블록(2101)에서 생성된 신호는 다중화기(2102)에 의해 다른 상향링크 신호와 다중화된 다음, 송신 RF 블록(2103)에서 신호처리 된 후, 기지국으로 전송될 수 있다.
단말의 수신부(2108)는 기지국으로부터 수신한 신호를 역다중화하여 각각의 하향링크 수신 프로세싱 블록으로 배분한다. 하향링크 수신 프로세싱 블록(2105)은 기지국의 하향링크 신호 대해 복조, 채널 디코딩 등의 프로세스를 수행하여 기지국이 전송한 제어 정보 또는 데이터를 획득할 수 있다. 단말 수신부(2108)는 하향링크 수신 프로세싱 블록의 출력 결과를 제어부(2109)로 인가하여 제어부(2109)의 동작을 지원할 수 있다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 22에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 단말은 프로세서(192230), 송수신부(2210), 메모리(2220)를 포함할 수 있다. 다만 단말의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말은 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(2230), 송수신부(2210) 및 메모리(2220)가 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 도 22의 송수신부(2210)는 도 21의 송신부(2104) 및 수신부(2108)를 포함할 수 있다. 또한, 도 22의 프로세서(2230)는 도 1821의 제어부(2109)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(2230)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 단말이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 실시 예에 따라 기지국 모드가 기지국 에너지 절감 모드인지 기지국 일반 모드인지에 따라 단말의 송수신 방법을 수행하도록 단말의 구성요소들을 제어할 수 있다. 프로세서(2230)는 하나 또는 복수 개일 수 있으며, 프로세서(2230)는 메모리(2220)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 전술한 본 개시의 반송파 묶음을 적용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 송수신 동작을 수행할 수 있다.
송수신부(2210)는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 기지국과 송수신하는 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 송수신부(2210)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(2210)는 일 실시 예일 뿐이며, 송수신부(2210)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(2210)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(2230)로 출력하고, 프로세서(2230)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(2220)는 단말의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(2220)는 단말이 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(2220)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(192220)는 복수 개일 수 있다 일 실시 예에 따르면, 메모리(192220)는 전술한 본 개시의 실시 예들인 기지국 모드가 기지국 에너지 절감 모드인지 기지국 일반 모드인지에 따라 단말의 송수신 동작을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 23에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 기지국은 프로세서(2330), 송수신부(2310), 메모리(2320)를 포함할 수 있다. 다만 기지국의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기지국은 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(2330), 송수신부(2310) 및 메모리(2320)가 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다.
프로세서(2330)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 실시 예에 따라 기지국 모드가 기지국 에너지 절감 모드인지 기지국 일반 모드인지에 따라 단말을 스케줄링하는 방법을 수행하도록 기지국의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 프로세서(2330)는 하나 또는 복수 개일 수 있으며, 프로세서(2330)는 메모리(2320)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 전술한 본 개시의 기지국 모드가 기지국 에너지 절감 모드인지 기지국 일반 모드인지에 따라 단말을 스케줄링하는 방법을 수행할 수 있다.
송수신부(2310)는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 단말과 송수신하는 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 송수신부(2310)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(2310)는 일 실시 예일 뿐이며, 송수신부(2310)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(2310)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(2330)로 출력하고, 프로세서(2330)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(2320)는 기지국의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(2320)는 기지국이 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(2320)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(2320)는 복수 개일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(2320)는 전술한 본 개시의 실시 예들인 기지국 모드가 기지국 에너지 절감 모드인지 기지국 일반 모드인지에 따라 단말을 스케줄링하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 본 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 개시의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (1)

  1. 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
    기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
    상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11363572B2 (en) * 2016-08-01 2022-06-14 Qualcomm Incorporated Uplink channel dynamic waveform switching
US11310723B2 (en) * 2018-09-26 2022-04-19 Ofinno, Llc Bandwidth part and uplink carrier switching
US20220158715A1 (en) * 2019-05-03 2022-05-19 Apple Inc. Beam switching based on dci indication for multi-trp urllc
WO2020246819A1 (ko) * 2019-06-05 2020-12-10 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호 송수신 방법 및 그 장치

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