【명세서】
【발명의 명칭】
밀리미터웨이브를 지원하는 무선접속시스템에서 새로운 상향링크 참조신호 전송 방법 및 장치
【기술분야】
[1] 본 발명은 밀리미터웨이브 (mmWave)를 지원하는 무선 접속 시스템에 관한 것으로, LoS 상태와 NLoS 상태간 천이 여부를 검출하기 위한 새로운 상향링크 참 조신호를 정의하고, 이를 전송하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다. 【배경기술】
[2] 무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비 스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원 (대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지 원할 수 있는 다중 접속 (multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, S C-FDM A(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
[3] 최근 모바일 스마트 기가 및 서비스의 새로운 패러다임 진화에 따른 초연 결 (Hyper connection)사회로의 진입과 빅데이터 출현으로 인해 모바일 트래픽은 해 마다 2 배씩 증가하고 있다. 통신 업계에서는 10 년 뒤 모바일 트래픽이 현재의 1,000 배 이상 증가할 것으로 예상하고 있으며, 이처럼 급격히 증가하는 모바일 트 래픽으로 인해 모바일 망 사업자의 부담이 가중되고 있다. 추가 주파수 확보가 제 한된 기존의 기존 이동통신 시스템으로는 이러한모바일 트래픽 폭증에 따른 트래 픽 용량 증대를 수용할 수 없다. 따라서, 광대역폭 확보가 가능한 밀리미터파 기반 의 5세대 이동통신 기술 개발이 요구되고 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[4] 본 발명은 mmWave 를 지원하는 무선 접속 시스템에 관한 것으로, LoS 상 태와 NLoS 상태간 천이 여부를 검출하기 위한 새로운 상향링크 참조신호를 정의 하고, 이를 전송하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다.
[5] ^ 발명의 목적은 mm Wave 시스템에서 효율적으로 신호를 송수신하는 방 법을 제공하는 것이다.
[6] 본 발명의 다른 목적은 mmWave 시스템에서 LoS 에서 NLoS 환경으로의 천이를 빠르게 검출하는 방법을 제공하는 것이다.
[7] 본 발명의 또 다른 목적은 mmWave 시스템에서 사용되는 새로운 상향링크 참조 신호를 구성 및 전송하는 방법을 제공하는 것이다.
[8] 본 발명의 또 다른 목적은 기존 시스템에 대한 변경을 최소화하면서, mmWave 시스템에 적합한 채널상태를 측정하는 방법을 제공하는 것이다.
[9] 본 발명의 또 다른 목적은 상술한 방법들이 적용되는 장치를 제공하는 것 이다.
[10J 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제 한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고 려될 수 있다.
【기술적 해결방법】
[11] 본 발명은 새로운 상향링크 참조신호를 정의하고, 이를 전송하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다.
[12] 본 발명의 일 양태로서 밀리미터웨이브 (mmWave)를 지원하는 무선접속시스 템에서 단말이 밀리미터웨이브 참조신호 (mW-RS)를 전송하는 방법은, 소정 개수의 서브프레임에서 하향링크 참조신호를 수신하여 둘 이상의 수신전력을 측정하는 단 계와 둘 이상의 수신전력간 차이값을 기반으로 mW-RS 를 전송할지 여부를 판단 하는 단계와 mW-RS 를 전송하는 것으로 결정되면 mW-RS 를 전송하는 단계를 포 함하되, mW-RS 는 무선 채널의 상태가 LoS(Light of Sight) 상태와 NLoS(Non-LoS) 상태 간의 천이가 발생하였는지 여부를 측정하기 위해 전송된다.
[13] 상기 방법은 소정 서브프레임에서 채널품질지시자 (CQI) 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[14] 이때, mW-RS 는 소정 서브프레임 바로 다음 서브프레임에서 전송될 수 있 다.
[15] 이때, CQI 정보는 mW-RS 가 전송되는지 여부를 나타내는 1 비트의 플레그 를 더 포함할 수 있다.
[16] 또는, CQI 정보는 mW-RS 가 전송되는지 여부를 나타내는 플레그, mW-RS 가 전송되는 길이를 나타내는 필드, mW-RS 의 개수를 나타내는 필드, mW-RS 가 주기적으로 전송되는지 여부를 나타내는 필드, 및 mW-RS 의 전송이 해제 또는 계 속되는지 여부를 나타내는 필드 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
[17] 상기 방법은 CQI 정보 및 mW-RS 를 기반으로 보정된 변조및코딩방식 (MCS)를 지시하는 인덱스 (IMCS)를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[18] 본 발명의 다른 양태로서, 밀리미터웨이브 (mmWave)를 지원하는 무선접속 시스템에서 밀리미터웨이브 참조신호 (mW-RS)를 전송하기 위한 단말은 송신기, 수 신기 및 이러한 송신기 및 수신기를 제어하여 mmWave 를 지원하도록 구성된 프 로세서를 포함할 수 있다. 이때, 프로세서는 수신기를 이용하여 소정 개수의 서브 프레임에서 하향링크 참조신호를 수신하고 둘 이상의 수신전력을 측정하며; 둘 이 상의 수신전력간 차이값을 기반으로 mW-RS를 전송할지 여부를 판단하고; mW-RS 를 전송하는 것으로 결정되면 송신기를 제어하여 mW-RS 를 전송하도톡 제어하되, mW-RS 는 무선 채널의 상태가 LoS(Light of Sight) 상태와 NLoS(Non-LoS) 상태 간 의 천이가 발생하였는지 여부를 측정하기 위해 전송될 수 있다.
[19] 이때, 상기 프로세서는 소정 서브프레임에서 송신기를 제어하여 채널품질 지시자 (CQI) 정보를 전송하도록 더 구성될 수 있다.
[20] mW-RS는 소정 서브프레임 바로 다음 서브프레임에서 전송될 수 있다.
[21] 이때, CQI 정보는 mW-RS 가 전송되는지 여부를 나타내는 1 비트의 플레그 를 더 포함할 수 있다.
[22] 또는, CQI 정보는 mW-RS 가 전송되는지 여부를 나타내는 플레그, mW-RS 가 전송되는 길이를 나타내는 필드, mW-RS의 개수를 나타내는 필드, mW-RS가 주 기적으로 전송되는지 여부를 나타내는 필드 및 mW-RS 의 전송이 해제 또는 계속 되는지 여부를 나타내는 필드 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
[23] 상기 프로세서는 CQI 및 mW-RS를 기반으로 보정된 변조및코딩방식 (MCS) 를 지시하는 인덱스 (IMCS)를 수신기를 통해 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[24] 상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과 하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
【유리한 효과】
[25] 본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
[26] 첫째, LoS-NLoS 간 천이를 단말 및 /또는 기지국에서 바로 확인할 수 있다.
[27] 둘째, 기존 CQI 전송을 고려하여 mW-RS를 설계함으로서 레가시 시스템을 지원할 수 있다.
[28] 셋째, LoS-NLoS 간 천이 발생시, 해당 채널 환경에 맞도록 즉시 적응적으로 MCS 등 스케줄링 정보를 보정할 수 있다. 이를 통해 효율적인 통신이 가능하다.
[29] 본 발명의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확 하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과 들 역시 본 발명의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의 해 도출될 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
[30] 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되고, 첨부된 도면들은 본 발명에 대한 다양한 실시예들을 제공한다. 또한, 첨부된 도면들은 상 세한 설명과 함께 본 발명의 실시 형태들을 설명하기 위해 사용된다.
[31] 도 1 은 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[32] 도 2는 무선 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
[33] 도 3는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드 (resource grid)를 예시한 도면이다.
[34] 도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
[35] 도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다. [36] 도 6 은 컴포넌트 캐리어 (CC) 및 LTEᅳ A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합의 일례를 나타내는 도면이다.
[37] 도 7 은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 SRS 전송 방법 중 하나를 나타 내는 도면이다.
[38] 도 8은 주기적, 비주기적 SRS 전송의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
[39] 도 9 는 실내에서 mmWave 신호가 전송되는 상황을 설명하기 위한 도면이 다.
[40] 도 10 은 사람에 의해 mmWave 신호의 감쇄가 발생하는 경우를 나타내는 도면이다.
[41] 도 11은 주파수에 따른 LoS/NLoS 전이 시간의 변화와 수신 전력과의 관계 를 나타내는 도면이다.
[42] 도 12 는 mmWave 하향링크 수신 신호 변화로 인해 이전 CQI 피드백을 기 반으로 동작시 신호 검출이 실패할 수 있음을 나타내기 위한 도면이다.
[43] 도 13은 LoS/NLoS 천이 발생시 새로운 mW-RS를 기반으로 기지국에서 수 신전력을 측정 및 스케줄링정보를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[44] 도 14는 DL-RS, SRS 및 mW-RS가 할당되는 위치의 일례를 나타내는 도면 이다.
[45] 도 15는 mW-RS를 전송하는 방법을 시간상에서 나타낸 도면이다.
[46] 도 16은 mW-RS의 전송 위치를 설명하기 위한 도면이다.
[47] 도 17은 mW-RS의 전송 간격을 설명하기 위한 도면이다.
【48ᅵ 도 18 은 LoS/NLoS 를 측정하기 위해 SRS 및 mW-RS 를 이용하는 방법을 설명하기 위한 도면 중 하나이다.
[49] 도 19 는 LoS/NLoS 를 측정하기 위해 SRS 및 mW-RS 를 이용하는 방법을 설명하기 위한 도면 중 다른 하나이다.
[50] 도 20은 도 19에서 설명한 SRS와 mW-RS를 전송하는 시간적 순서를 도 시한 도면이다.
[51] 도 21 은 mW-RS 의 활성화 여부를 나타내는 플레그를 포함하는 CQI 페이 로드 및 RRC 구성에 따른 전송의 일례를 나타내기 위한 도면이다.
[52] 도 22는 LoS/NLoS 천이 발생시 새로운 mW-RS를 기반으로 기지국에서 수 신전력을 측정 및 스케줄링정보를 보정하는 다론 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[53] 도 23은 mW-RS에 대한 구성 정보를 포함하는 CQI 페이로드의 다른 일례 를 설명하기 위한 도면이다.
[54] 도 24 는 mW-RS 에 대한 구성 정보를 포함하는 CQI 페이로드의 또 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
[55] 도 25 는 mW-RS 전송시 CQI 피드백 운용 방법 중 하나를 나타내는 도면 이다.
[56] 도 26 은 mW-RS 전송시 CQI 피드백 운용 방법 중 다른 하나를 나타내는 도면이다.
[57] 도 27 은 mW-RS 전송시 CQI 피드백 운용 방법 증 또 다른 하나를 나타내 는 도면이다.
[58] 도 28 은 mW-RS 전송시 CQI 피드백 운용 방법 중 또 다른 하나를 나타내 는 도면이다.
[59] 도 29에서 설명하는 장치는 도 1 내지 도 28에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다.
【발명의 실시를 위한 형태】
[60] 이하에서 상세히 설명하는 본 발명의 실시예들은 새로운 상향링크 참조신 호를 정의하고, 이를 전송하는 방법 및 이를 지원하는 장치들에 관한 것이다.
[61] 이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으 로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들 의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
[62ᅵ 도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
[63] 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 것올 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기 ", "모들" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일 (a또는 an)", "하나 (one)", "그 (the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 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.
[64] 본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드 (terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
[65] 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국 (fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국 (ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트 (access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
[66] 또한, 본 발명의 실시예들에서 단말 (Terminal)은 사용자 기기 (UE: User Equipment), 이동국 (MS: Mobile Station), 가입자 단말 (SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말 (MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말 (Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말 (AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
[67] 또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및 /또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및 /또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
[68] 본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템 , 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP TS 36.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수
있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
[69] 이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
[70] 또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정 (特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
[71] 이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A시스템에 대해서 설명한다.
[72] 이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), S C-FDM A(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 수 있다.
[73] CDMA 는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000 과 같은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA 는 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. OFDMA 는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.
[74] UTRA 는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS (Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다. 본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP
LTE/LTE-A 시스템을 위주로 기술하지만 IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.
[75] 1. 3GPP LTE/LTE_A 시스템
[76] 무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크 (DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크 (UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류 /용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
[77] 1.1 시스템 일반
[78] 도 1 은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[791 전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로아 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 샐 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 치!널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 샐 ID 등의 정보를 획득한다.
[80] 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
[81] 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
[82] 초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
[831 이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16 과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고 (S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다 (S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송 (S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대웅하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신 (S16)과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
[84] 상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상 /하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및 /또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신 (S ) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및 /또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송 (S18)을 수행할 수 있다.
[85] 단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보 (UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI 는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
[86] LTE 시스템에서 UCI 는 일반적으로 PUCCH 를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH 를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청 /지시에 의해 PUSCH 를 통해 UCI 를 비주기적으로 전송할 수 있다.
[87] 도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
[88] 도 2(a)는 타입 1 프레임 구조 (frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중 (foil duplex) FDD(Frequency Division Duplex) 시스템과 반이중 (half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.
[89] 하나의 무선 프레임 (radio frame)은 307200' 7; = 10 ms의 길이를 가지고, ot = 15360· !; = ( 5 ms의 균등한 길이를 가지며 0 부터 19 의 인덱스가 부여된 20 개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2 개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+l 에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임 (radio frame)은 10 개의 서브프레임 (subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 여기서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=l/(15kHzx2048)=3.2552xl(T8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록 (Resource Block)을 포함한다.
[90] 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함한다. 3GPP LTE 는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간 (symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록 (resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파 (subcarrier)를 포함한다.
[91] 전이중 FDD 시스템에서는 각 10ms 구간 동안 10 개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할 수 없다.
[92] 상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
[93] 도 2(b)는 타입 2 프레임 구조 (frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임 (radio frame)은 f = 307200.rs = 10 ms 의 길이를 가지며, 15360이7 = 5 ms 길이를 가지는 2 개의 하프프레임 (half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 3()720 · Γ5 = 1 ms 의 길이를 가지는 5 개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 와 2i+1 에 해당하는 각 ot = l536G^s = 0'5 mS의 길이를 가지는 2 개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서, Ts 는 샘플랑 시간을 나타내고, Ts=l/(15kHzx2048)=3.2552x l0-8(약 33ns)로 표시된다.
[94] 타입 2 프레임에는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간 (GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3 가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임을 포함한다. 여기서, DwPTS 는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS 는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
[95] 다음 표 1는 특별 프레임의 구성 (DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
[96] 【표 1】
[97] 도 3 은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드 (resource grid)를 예시한 도면이다.
[98] 도 3 을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12 개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[99] 자원 그리드 상에서 각 요소 (element)를 자원 요소 (resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 X 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL 은 하향링크 전송 대역폭 (bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
[100] 도 4 는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
[101] 도 4 를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH 이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH 이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH 와 PUSCH 을 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH 에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB 들은 2 개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH 에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계 (slot boundary)에서 주파수 도약 (frequency hopping)된다고 한다.
[102] 도 5 는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
【103] 도 5 를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0 부터 최대 3 개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역 (control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH 이 할당되는 데이터 영역 (data region)이다. 3GPP LTE 에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid- ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
[104] PCFICH 는 서브 프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수 (즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH 는 상향 링크에 대한 웅답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한
ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative- Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보 (DCI: downlink control information)라 고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 (Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
[105] 1.2 캐리어 병합 (CA: Carrier Aggregation) 환경
[106] 1.2.1 CA 일반
[107] 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; Rel-8 또는 Rel-9) 시스템 (이하, LTE 시스템)은 단일 컴포넌트 캐리어 (CC: Component Carrier)를 여러 대역으로 분할하여 사용하는 다중 반송파 변조 (MCM: Multi-Carrier Modulation) 방식을 사용한다. 그러나, 3GPP LTE-Advanced 시스템 (이하, LTE-A 시스템) 에서는 LTE 시스템보다 광대역의 시스템 대역폭을 지원하기 위해서 하나 이상의 컴포넌트 캐리어를 결합하여 사용하는 캐리어 병합 (CA: Carrier Aggregation)과 같은 방법을 사용할 수 있다. 캐리어 병합은 반송파 집성, 반송파 정합, 멀티 컴포넌트 캐리어 환경 (Multi-CC) 또는 멀티캐리어 환경이라는 말로 대체될 수 있다.
[108] 본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합 (또는, 반송파 집성)올 의미하며, 이때 캐리어의 병합은 인접한 (contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한 (noncontiguous) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어 (이하, 'DL CC라 한다) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어 (이하, 'UL CC'라 한다) 수가 동일한 경우를 대칭적 (symmetric) 병합이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적 (asymmetric) 병합이라고 한다. 이와 같은 캐리어 병합은 반송파 집성,
대역'폭 집성 (bandwidth aggregation), 스펙트럼 집성 (spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 흔용되어 사용될 수 있다.
[109] 두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 LTE-A 시스템에서는 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1 개 이상의 캐리어를 결합할 때, 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 시스템과의 호환성 (backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다.
[110J 예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 { 1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-advanced 시스템 (즉, LTE-A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다..
[111] 또한, 위와 같은 캐리어 병합은 인트라 -밴드 CA(Intm-band CA) 및 인터 -밴드 CA(Inter-band CA)로 구분될 수 있다. 인트라 -밴드 캐리어 병합이란, 다수의 DL CC 및 /또는 UL CC 들이 주파수상에서 인접하거나 근접하여 위치하는 것을 의미한다. 다시 말해, DL CC 및 /또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 동일한 밴드 내에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 반면, 주파수 영역에서 멀리 떨어져 있는 환경을 인터 -밴드 CA(Inter-Band CA)라고 부를 수 있다. 다시 말해, 다수의 DL CC 및 /또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 서로 다른 밴드들에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 이와 같은 경우, 단말은 캐리어 병합 환경에서의 통신을 수행하기 위해서 복수의 RF(mdk) frequency)단을 사용할 수도 있다.
[112] LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀 (cell)의 개념을 사용한다. 상술한 캐리어 병합 환경은 다중 셀 (multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. 셀은 하향링크 자원 (DL CC)과 상향링크 자원 (UL CC) 한 쌍의 조합으로 정의되나,
상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다.
[1131 예를 들어, 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 샐 (configured serving cell)을 가지는 경우 1 개의 DL CC와 1 개의 UL CC를 가질 수 있다. 그러나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 샐을 가지는 경우에는 샐의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다. 또는, 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 샐을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다.
[114] 또한, 캐리어 결합 (CA)은 각각 캐리어 주파수 (샐의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 병합으로 이해될 수 있다. 캐리어 결합에서 말하는 '샐 (Cell)'은 주파수 관점에서 설명되는 것으로, 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 지리적 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다. 이하, 상술한 인트라 -밴드 캐리어 병합을 인트라 -밴드 다중 샐이라고 지칭하며, 인터 -밴드 캐리어 병합을 인터 -밴드 다중 셀이라고 지칭한다.
[115] LTE-A 시스템에서 사용되는 샐은 프라이머리 샐 (PCell: Primary Cell) 및 세컨더리 샐 (SCell: Secondary Cell)을 포함한다. P셀과 S셀은 서빙 셀 (Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC— CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우 , P 셀로만 구성된 서빙 샐이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며, 전체 서빙 샐쎄는 P 샐과 하나 이상의 S셀이 포함된다.
[116] 서빙 샐 (P 샐과 S 샐)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhysCellld 는 셀의 물리 계층 식별자로 0 부터 503 까지의 정수값을 가진다. SCelllndex 는 S 셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한 (short) 식별자로 1 부터 7 까지의 정수값을 가진다. ServCelllndex 는 서빙 셀 (P 샐 또는 S 셀)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한 (short) 식별자로 0 부터 7 까지의 정수값을 가진다. 0 값은 P 셀에 적용되며, SCelllndex 는
S샐에 적용하기 위하여 미리 부여된다. 즉, ServCelllndex에서 가장 작은 셀 ID (또는 셀 인덱스)을 가지는 셀이 P셀이 된다.
[117] P셀은 프라이머리 주파수 (또는, primary CC) 상에서 동작하는 샐을 의미한다. 단말이 초기 연결 설정 (initial co皿 ection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재- 설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 샐을 지칭할 수도 있다. 또한, P 샐은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P 셀에서만 PUCCH 를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P 샐만을 이용할 수 있다. E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보 (mobilityControlInfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해 P셀만을 변경할 수도 있다.
[118] S셀은 세컨더리 주파수 (또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미할 수 있다. 특정 단말에 P셀은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S셀은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P 셀을 제외한 나머지 셀들, 즉 S샐에는 PUCCH가 존재하지 않는다.
[119] E-UTRAN 은 S 셀을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC_CONNECTED 상태에 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널 (dedicated signal)을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S 셀의 해제 및 추가에 의하여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용할 수 있다. E-UTRAN은 관련된 S 셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링 (dedicated signaling) 할 수 있다.
[120] 초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN 은 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 P 샐에 부가하여 하나 이상의 S 셀올 포함하는 네트워크를 구성할
수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P 셀 및 S 셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어 (PCC)는 P 셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 세컨더리 컴포넌트 캐리어 (SCC)는 S 셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
[121] 도 6 은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 컴포넌트 캐리어 (CC) 및 LTE—A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합의 일례를 나타내는 도면이다.
[122] 도 6(a)는 LTE 시스템에서 사용되는 단일 캐리어 구조를 나타낸다. 컴포넌트 캐리어에는 DL CC와 UL CC가 있다. 하나의 컴포넌트 캐리어는 20MHz의 주파수 범위를 가질 수 있다.
[123] 도 6(b)는 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합 구조를 나타낸다. 도 6(b)의 경우에 20MHz 의 주파수 크기를 갖는 3 개의 컴포넌트 캐리어가 결합된 경우를 나타낸다. E>L CC 와 UL CC 가 각각 3 개씩 있으나, DL CC 와 UL CC 의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 캐리어 병합의 경우 단말은 3 개의 CC 를 동시에 모니터링할 수 있고, 하향링크 신호 /데이터를 수신할 수 있고 상향링크 신호 /데이터를 송신할 수 있다.
[124] 만약, 특정 셀에서 N 개의 DL CC 가 관리되는 경우에는, 네트워크는 단말에 M (M≤N)개의 DL CC 를 할당할 수 있다. 이때, 단말은 M 개의 제한된 DL CC 만을 모니터링하고 DL 신호를 수신할 수 있다. 또한, 네트워크는 L (L≤M≤N)개의 DL CC 에 우선순위를 주어 주된 DL CC 를 단말에 할당할 수 있으며, 이러한 경우 UE 는 L 개의 DL CC 는 반드시 모니터링해야 한다. 이러한 방식은 상향링크 전송에도 똑같이 적용될 수 있다.
[125] 하향링크 자원의 반송파 주파수 (또는 DL CC)와 상향링크 자원의 반송파 주파수 (또는, UL CC) 사이의 링키지 (linkage)는 RRC 메시지와 같은 상위계충 메시지나 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, SIB2(System Information Block Type2)에 의해서 정의되는 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 구성될 수 있다. 구체적으로, 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL
CC 와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC 간의 맵핑 관계를 의미할 수 있으며, HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC (또는 UL CC)와 HARQ ACK/NACK신호가 전송되는 UL CC (또는 DL CC)간의 맵핑 관계를 의미할 수도 있다.
[126】 1.3사운딩 참조신호 (SRS)
[127] 1.3.1 LTE/LTE-A시스템의 SRS
[128] 도 7 은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 SRS 전송 방법 중 하나를 나타 내는 도면이다.
[129] SRS 는 상향링크 상에서 주파수-선택적 (Frequency-Selective) 스케줄링을 가 능하게 하기 위한 채널 품질 추정을 위해 사용된다. 이때, SRS 전송은 상향링크 데이터 전송 및 /또는 상향링크 제어정보 전송과 관계 없이 수행된다. 다만, SRS는 전력 제어 향상을 위한 목적 또는 근래 스케줄링되지 않은 단말들에 대한 다양한 신규 기능들을 제공하기 위한 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 신규 기능들은 초기 MCS (Modulation and Coding Scheme) 선택, 데이터 전송을 위한 초기 전력 제어, 시간 우선 (TA: Timing Advanced) 및 소위 주파수 준 선택적 스케줄링 을 포함한다. 이때, 주파수 준 선택적 스케줄링은 주파수 자원이 서브프레임의 첫 번째 슬롯에 선택적으로 할당되고 의사 랜덤하게 두 번째 슬롯의 다른 주파수로 호핑되는 것을 의미한다.
[130] 또한, SRS는 무선 채널의 상향링크 및 하향링크가서로 상호적이라는 가정 하에 하향링크 채널 품질 추정을 위해서 사용될 수 있다. 이런 가정은 상향링크 및 하향링크에서 동일한 주파수 스팩트럼을 공유하고 시간 영역에서 분리되어 있 는 시간 분할 다중 (TDD) 시스템에 특히 유효하다.
[131] 샐들 내에서 어떠한 단말이 전송하는 SRS 가 전송되는 서브프레임들은 셀 특정 방송 시그널링 (Cell-Specific broadcast signaling)에 의해 지시된다. 셀 특정 ' srsSubframeConfiguration' 파라미터는 각 무선 프레임 내에서 SRS가 전송될 수 있 는 15개의 가능한서브프레임들의 집합을 지시한다. 이러한 구성은 배치 시나리오 상에 따른 SRS 오버헤드를 조정하는데 유연성을 줄 수 있다. 셀 내에서 16 번째 구성은 주로 고속 단말에 대한 접근으로, 샐 내에서 SRS 를 완전히 오프하도록 변 경한다.
[132] SRS 전송은 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼에 구성된다. 그러므로, SRS 및 13M-RS 는 서로 다른 SC-FDMA 심볼들에 위치한다. 또한, PUSCH 데이터 전송은 SRS 에 할당된 SC-FDMA 심볼 상에는 허락되지 않으며, 최악의 경우에 SRS 오버헤드는 매 서브프레임에서 약 7% 정도 발생할 수 있다.
[133] 각 SRS 심볼은 주어진 시간 구간 및 대역폭에서 기본 시¾스들에 의해 생 성되고, 샐 내의 모든 단말들은 동일한 기본 시퀀스를 이용한다. 이때, 샐 내에서 다수의 단말들로부터의 SRS 전송들은 각각 기본 시뭔스의 서로 다른 순환 천이에 의해 직교적으로 구분될 수 있다. 다른 셀들로부터의 SRS 시뭔스들은 셀들 간에 서로 다른 기본 시퀀스들을 할당함으로써 구분될 수 있다. 다만, 기본 기퀀스들 간 에는 직교성이 보장되지는 않는다.
[134] 1.3.2 단말사운딩 신호 전송 방법
[135] 이하에서는 단말이 사운딩 참조 신호를 전송하는 방법들에 대해서 설명한 다.
[136] 단말은 두 가지 트리거 타입에 기반하여 서빙 셀마다 SRS 자원 상에서 SRS를 전송할 수 있다. 트리커 타입 0 (trigger type 0)은 상위 계층 시그널링에 의 해 지시되는 주기적 SRS 전송 방법을 의미하고, 트리거 타입 1 (trigger type 1)은 FDD 및 TDD 방식에 대해 PDCCH 를 통해 전송되는 DCI 포맷 0/4/1 A 또는 TDD 방식에 대해 PDCCH를 통해 전송되는 DCI 포맷 2B/2C/2D 을 통해 요청되는 비주 기적 SRS 전송 방법을 의미한다.
[137] 트리거 타입 0 및 1 에 따른 SRS 전송이 동일한서빙 샐 내의 동일한서브 프레임에서 발생하는 경우에, 단말은 트리거 타입 1 에 따른 SRS 전송만을 수행한 다. 단말은 각 서빙 셀마다 트리거 타입 0 및 /또는 트리거 타입 1 에 대한 SRS 파 라미터로 구성될 수 있다. 이하에서는 트리거 타입 0 및 /또는 트리거 타입 1 에 대 해 상위 계층 신호에 의해 서빙 셀 특정 또는 반-정적으로 구성되는 SRS 파라미 터들에 대해 설명한다.
[138] 3GPP TS 36.211 규격 문서의 5.5.3.2 절에 정의된 전송 콤브 kTc (Transmission comb)는 트리거 타입 0 및 각각의 트리거 타입 1에 대해 구성된다.
[139] 3GPP TS 36.211 규격 문서의 5.5.3.2 절에 정의된 물리 자원 블톡 할당 시작 (Starting physical resource block assignment) "««c 파라미터는 트리거 타입 o 및 각각 의 트리거 타입 1에 대해 구성된다.
[140] 트리거 타입 0 에 대해서 지속 시간 (duration) 파라미터는 단일 서브프레임 또는 해제될 때까지 무기한으로 대해 구성될 수 있다.
[141] 트리거 타입 0 에 대해서 SRS 전송 주기 rsRS 및 SRS 서브프레임 오프셋 을 나타내는 srs-Configlndex ISRS 파라미터는 이하에서 설명할 표 7 및 8에 정 의되어 있고, 트리거 타입 1 에 대해서 SRS 전송 주기 ^Rs.1 및 SRS 서브프레임 오프셋 ",1를 나타내는 srs-ConfigIndex ISRS 파라미터는 이하에서 설명할 표 2 및 3에 정의되어 있다.
[142] 3GPP TS 36.21 1 규격 문서의 5.5.3.2절에 정의된 SRS 대역폭 파라미터 는 트리거 타입 0 및 각각의 트리거 타입 1에 대해 구성된다. [143] 3GPP TS 36.211 규격 문서의 5.5.3.2 절에 정의된 주파수 홉핑 대역폭 6 파라미터는 트리거 타입 0에 대해 구성된다.
[144] 3GPP TS 36.21 1 규격 문서의 5.5.3.1 절에 정의된 순환 천이" 파라미터는 트리거 타입 0 및 각각의 트리거 타입 1에 대해 구성된다.
[145] 안테나 포트 번호 NP 파라미터는 트리거 타입 0 및 각각의 트리거 타입 1 에 대해 구성된다.
[146] 트리거 타입 1 및 DCI 포맷 4 를 위해 세 개의 SRS 파라미터 집합들 (예를 들^ ,
상위 계층 신호에 의해 구성된다. DCI 포맷 4에 포함된 2 비트의 SRS 요청 필드는 다음 표 2 에 주어진 SRS 파라미터 집합을 지 시한다.
[147] 【표 2】
[148] 트리거 타입 1 및 DCI 포맷 0 에 대해서 하나의 SRS 파라미터 집합 srs- ConfigApCDI-FormatO 이 상위 계충 시그널링에 의해 구성된다. 트리거 타입 1 및 DCI 포맷 1A/2B/2C/2D 에 대해서 하나의 공통 SRS 파라미터 집합 srs- ConfigApCDI-Formatla2b2c는 상위 계층 시그널링에 의해 구성된다.
[149} DCI포맷 0/1A/2B/2C/2D에 포함된 1비트의 SRS 요청 필드가 ' 1,로 설정되 면 트리거 타입 1 올 트리거할 수 있다 (즉, 포지티브 SRS 요청). 단말이 상위 계 층 시그널링에 의해 DCI 포맷 0/1A/2B/2C/2D에 대해 SRS 파라미터들로 구성되면, 프레임 구조 타입 1 에 대해 DCI 포맷 0/1A 내에 1 비트의 SRS 요청 필드가 포함 되고, 프레임 구조 타입 2에 대해 DCI 포맷 0/1A/2B/2C/2D 내에 1 비트의 SRS 요 청 필드가 포함된다.
[150] 서빙 셀 특정 SRS 전송 대역 CSRS 및 서빙 샐 특정 SRS 전송 서브프레임 들은 상위 계층 시그널링 (예를 들어, MAC, RRC 메시지 등)에 의해 구성된다.
[151] 전송 안테나 선택을 지원하는 단말에 대해서 주어진 서빙 셀에 대해 안테 나 선택이 활성화되면, 시간 nSRS 에 전송되는 SRS 를 전송하는 단말 안테나의 인 덱스는 다음 수학식 1 또는수학식 2와 같이 주어진다.
[152] 【수학식 1】
[153] 수학식 1 은 사운딩 대역의 일부 또는 전부에 대해서 주파수 호핑이 비활 성화된 경우 (즉, bhop≥BSRS ^ 단말 안테나 인덱스를 나타낸다.
[154] 【수학식 2】
f(«SftS+L 2j+yff-L s J)mod2 whenA^ is eve il where mod 4 = 0 a(nSRS) =< . , β = \
\ nSRSmod2 whenA^ is odd [0 otherwise
[155] 수학식 2 는 주파수 호핑이 활성화 된 경우 (즉, & < 8 )의 단말 안테나 인텍스를 나타낸다. 수학식 1 및 2 에서 파라미터 값들 B
SRS, b
hop, N
b, 및 «
SRS은 3GPP TS 36.211 규격 문서의 5.5.3.2 절을 참조할 수 있다. 또한, 단일 SRS 전송이 단말에 구성된 경우를 제외하고 K = 이때, N
b 값에 관계 없
이 N = i임을 가정한다. 만약, 단말이 하나 이상의 서빙셀들로 구성되면, 단말은 서로 다른 안테나 포트들을 통해 동시에 SRS 를 전송하는 것으로 기대하지 않는 다.
[156] 단말이 서빙셀에서 Np 개의 안테나 포트들 상에서 SRS 을 전송하도록 구 성될 수 있다. Np 값은 상위 계층 신호로 단말에 알려질 수 있다. PUSCH 전송모 드 1 에 대해서 {0,1,2,4}이고, 두 개의 안테나 포트로 구성된 PUSCH 에 대한
PUSCH 전송 모드 2에 대해서 0,1,2}이고, PUSCH를 위해 구성된 4 안테나 포 트에 대해 ^ 6 {0,1,4}이다.
[157] 서빙샐의 다중 안테나 포트들 상에서 SRS를 전송하도록 구성된 단말은 해 당 서빙 셀의 동일 서브프레임의 하나의 SC-FDAM 심볼 내에서 구성된 전송 안테 나 포트들 모두에 대해 SRS 를 전송해야 한다. SRS 전송 대역폭 및 시작 물리 자 원 블록 할당 파라미터들은 해당 서빙 샐의 구성된 모든 안테나 포트들에 대해서 동일하게 설정된다.
[158] 다중 시간 우선 그룹 (TAG: Timing Advanced Group)들로 구성되지 않은 단말 은 SRS 및 PUSCH 전송이 동일한 심볼에서 중복될 때 마다 SRS 를 전송하지 않 는다. TAG 는 캐리어 결합 (CA) 환경에서 기지국과 상향링크 동기를 맞추기 위한 TA가 동일한 서빙 셀들의 그룹을 의미한다.
[159] TDD 에 대해서, 주어진 서빙 셀의 UpPTS 내에 SC-FDMA 심볼이 하나 존 재하면, SC-FDMA 심볼은 SRS 전송을 위해 사용될 수 있다. 주어진 서빙 셀의 UpPTS 내에 SC-FDMA 심볼이 두 개 존재하면, 두 개의 SC-FDAM 심볼들이 동일 단말에 할당될 수 있고, 모두 SRS 전송에 사용될 수 있다.
[160] 다중 TAG 로 구성되지 않은 단말은 동일 서브프레임 내에서 트리거 타입 0 SRS 전송과 PUCCH 포맷 2/2a/2b 전송이 층돌하면 트리거 타입 0 SRS 전송을 수 행하지 않는다. 다중 TAG 로 구성되지 않은 단말은 동일 서브프레임 내에서 트리 거 타입 1 SRS 전송과 PUCCH 포맷 2a/2b 전송 또는 HARQ 정보 전송을 위한 PUCCH 포맷 2 전송이 층돌하면 트리거 타입 1 SRS 전송을 수행하지 않는다. 다 중 TAG 로 구성되지 않은 단말은 동일 서브프레임 내에서 HARQ 정보 전송을 제 외한 PUCCH 포맷 2 전송과 트리거 타입 1 SRS 전송이 층돌하면 HARQ 정보 전 송을 제외한 PUCCH 포맷 2 전송을 수행하지 않는다.
[161] ackNackSRS-SimultaneousTransmission 파라미터가 'FALSE'로 설정되면, 다중 TAG 로 구성되지 않은 단말은 동일 서브프레임 내에서 SRS 전송과 HARQ-ACK 정보 전송을 위한 PUCCH 전송 및 /또는 포지티브 SR 이 충돌하면 SRS 전송을 수 행하지 않는다 . ackNackSRS-SimultaneousTransmissi m 파라미터가 'TRUE,로 설정되면: 다중 TAG 로 구성되지 않은 단말은 동일 서브프레임 내에서 SRS 전송과 HARQ- ACK 정보 전송을 위한 PUCCH 전송 및 /또는 축소된 포맷을 사용하는 포지티브 SR이 층돌하면 SRS 전송을 수행한다.
[162] 다중 TAG 로 구성되지 않은 단말은 동일 서브프레임 내에서 SRS 전송과 HARQ 정보 전송을 위한 PUCCH 전송 및 /또는 일반 PUCCH 포맷올 사용하는 포 지티브 SR이 층돌하면 SRS 전송을 수행하지 않는다.
[163] UpPTS 에서 SRS 전송 구간이 프리엠블 포맷 4 를 위한 PRACH 영역과 중 첩되거나 서빙 셀 내에 구성된 상향링크 시스템 대역폭의 범위를 초과하면, 단말 은 SRS 전송을 수행하지 않는다.
[164] 상위 계층에 의해 제공되는 ackNackSRS-SimultaneousTransmission 파라미터에 의해 동일 서브프레임 내에서 단말이 HARQ-ACK 정보를 포함하는 PUCCH 와 SRS 를 동시에 전송할지 여부가 결정된다. 만약 단말이 동일 서브프레임에서 PUCCH를 통한 HARQ-ACK 및 SRS를 전송하도록 구성되면, 프라이머리 셀의 셀 특정 SRS 서브프레임들에서 단말은 축소된 PUCCH 포맷을 이용하여 HARQ-ACK 및 SR을 전송한다. 이때, SRS 위치에 상응하는 HARQ-ACK또는 SR심볼은 펑쳐 링된다. 단말이 프라이머리 셀의 셀 특정 SRS 서브프레임 내에서 SRS 전송을 하 지 않는 경우에도, 축약된 PUCCH 포맷은 해당 서브프레임 내에서 사용된다. 그렇 지 않으면, 단말은 일반 PUCCH 포맷 1/la/lb또는 일반 PUCCH포맷 3을 HARQ- ACK 및 SR 전송에 사용한다.
[165] SRS 주기 rSRS 파라미터 및 SRS 서브프레임 오프셋 Toffset 파라미터에 대한 트리거 타입 0 SRS 구성은 다음 표 3 및 4 에 FDD 및 TDD 에 대해서 각각 정의 되어 있다.
[166] 【표 3】
320} ms 의 집합 또는 서브프레임들로부터 선택된다. TDD 에서 2ms 의 rSRS 주기 파라미터에'대해서 두 개의 SRS 자원들은 주어진 해당 서빙 셀에서 UL 서브프레 임들을 포함하는 하프 프레임 내에 구성된다.
[169] rSRS >2 인 TDD 또는 FDD 에 대해, 주어진 서빙 샐 내에서 트리거 타입 0 인 SRS 전송 인스턴스들 (instances)은 (10.«, +ytSRS -7^ m0drSRS =0을 만족하는 서브프 레임들로 결정된다. 이때, FDD 에 대해서 ytSRS = {0,l,...,9}는 프레임 내의 서브프레임 인덱스를 의미하고, TDD에 대해 ^는 다음 표 5에 의해 정의된다. 또한, TSRS = 2 인 TDD 에 대해 SRS 전송 인스턴스는 (ASRS - e, )mod 5 = 0를 만족하는 서브프레임 들이다.
[170] 【표 5】
[171] 서빙샐 내에서 트리거 타입 1 인 SRS 전송에 대해, SRS 전송 주기 7 ^ 및 SRS 서브프레임 오프셋 Toffsel 은 다음 표 6 및 7 에 FDD 및 TDD 로 각각 정의된 다.
[172] 【표 6】
[17
들 또는 {2, 5, 10}ms 집합으로부터 선택된다. TDD에서 2ms의 SRS 전송주기에 대 해서, 두 개의 SRS 자원들은 주어진 서빙 셀에서 UL 서브프레임들을 포함하는 하 프 프레임 내에 구성된다.
[175] 서빙샐 c 에서 타입 1 SRS 전송으로 구성되고 캐리어 지시자 필드에 의해 구성되지 않은 단말은 서빙샐 c 상에서 PUSCH/PDSCH 를 스케줄링하는 PDCCH/EPDCCH 내의 포지티브 SRS 요청을 검출하는 경우 서빙셀 c 에서 SRS 를 전송한다.
[176] 서빙셀 c 에서 타입 1 SRS 전송으로 구성되고 캐리어 지시자 필드에 의해 구성된 단말은 PUSCH/PDSCH 를 스케줄링하는 PDCCH/EPDCCH 내의 포지티브 SRS 요청의 검출시 캐리어 지시자 필드와 상웅하는 서빙셀 c 상에서 SRS 를 전송 한다.
[177] 서빙샐 c에서 타입 1 SRS 전송으로구성된 단말이 서빙셀 c의 서브프레임 n 에서 포지티브 SRS 요청을 검출하면 FDD 및 > 2인 TDD 에 대해 n + k,k≥4 및 (10.„/ + itSRS— T^^ mod T^^ O을 만족하는 첫 번째 서브프레임 내에서 SRS 전송 을 시작한다. 또는, 단말은 ¾ = 2인 TDD 에 대해서 ( e ) mod 5 = 0을 만족하 는 첫 번째 서브프레임에서 SRS 전송을 시작한다. 이때, FDD에 대해 프레임 „ 내 에서 RS = {0,1,...,9}는 서브프레임 인덱스를 나타낸다.
[178] 트리거 타입 1 SRS 전송으로 구성된 단말은 동일 서빙 샐 및 동일 서브프 레임에 대해 상위 계층 시그널링에 의해 다른 값으로 구성된 트리거 타입 1 SRS 전송 파라미터와 관련된 타입 1 SRS 트리거링 이벤트를 수신하는 것으로 기대하 지 않는다.
[179] 단말은 동일 서브프레임 내에서 랜덤 접속 과정에 기반한 경쟁의 일부로 동일한 전송 블록의 재전송 또는 임의 접속 웅답에 상웅하는 PUSCH 전송과 SRS 가 충돌하면 SRS를 전송하지 않는다.
[180] 1.3.3 주기적 SRS 전송 및 비주기적 SRS 전송
[181J 도 8(a)는 주기적 SRS 전송의 개념을 나타내는 도면이고, 도 8(b)는 비주기 적 SRS 전송의 개념을 나타내는 도면이다. 이때, 주기적 SRS 전송은 트리거 타입
0 인 SRS 전송을 의미하고, 비주기적 SRS 전송은 트리거 타입 1 인 SRS 전송올 의미한다ᅳ
[182] 먼저 주기적 SRS 전송에 대해서 설명한다. 도 8(a)를 참조하면, SRS 전송을 위한 SRS 전송 파라미터들은 기지국으로부터 상위계층 시그널 (예를 들어, RRC 신 호)를 통해 단말에 전송된다 (S810).
[183] SRS 전송 파라미터는 하나의 SRS 전송이 차지하는 대역폭을 나타내는 SRS 전송 대역폭 파라미터, SRS 전송이 주파수 상으로 호핑하는 주파수 영역을 나타내는 호핑 대역폭 파라미터, 주파수 영역 상 SRS 전송이 시작하는 위치를 나 타내는 주파수 위치 (frequency position) 파라미터, SRS 전송 위치 또는 패턴을 나타 내기 위한 전송 콤브 (transmission comb) 파라미터, SRS 간 구별을 위한 순환 천이 (cyclic shift) 파라미터, SRS 전송 주기를 나타내는 주기 파라미터 및 SRS가 전송되 는 서브프레임올 지시하는 서브프레임 오프셋 파라미터가 포함될 수 있다. 이때, 서브프레임 오프셋 파라미터는 샐 특정 SRS 서브프레임 또는 단말 특정 SRS 서 브프레임 등을 지시할 수 있다.
[184] 단말은 SRS 전송 파라미터를 기반으로 2ms 내지 160ms 의 정해진 시간 간 격에서 주기적으로 SRS 전송올 수행할 수 있다 (S830).
[185] 이때, SRS 심볼들은 PUSCH 전송에 사용되면 안되므로, 셀 내 모든 단말들 은 해당 셀 내 어떤 서브프레임에서 SRS 전송이 일어나는지 여부를 미리 알고 있 을 수 있다.
[186] 다음으로 비주기적 SRS 전송에 대해서 설명한다. 비주기적 SRS 전송은 스 케줄링 승인의 일부로써 PDCCH 상의 시그널링으로 트리거된다. 비주기적 SRS 전 송의 주파수 영역 구조는 주기적 SRS 와 동일하다. 다만, 비주기적 SRS 가 언제 전송되는지는 상위 계층 시그널링을 통해 단말 별로 설정된다.
[187] 도 8(b)를 참조하면, SRS 전송을 위한 SRS 전송 파라미터들은 기지국으로 부터 상위계층 시그널 (예를 들어, RRC 신호)를 통해 단말에 전송된다 (S820).
[188] 이때, 비주기적 SRS 전송에서 사용되는 SRS 전송 파라미터들은 기본적으 로 주기적 SRS 전송에 사용되는 SRS 전송 파라미터들과 동일하다.
[189] 기지국은 비주기적 SRS 전송을 요구하는 경우에, SRS 요청 필드가 설정된 PDCCH 신호 또는 E-PDCCH 신호를 단말에 전송한다. 이때, E-PDCCH 신호는 PDSCH 영역을 통해 전송되는 제어 정보를 의미한다. 또한, PDCCH 신호에 대한 설명은 상술한 1절을 참조할 수 있다 (S840).
[190] S840 단계에서 명시적으로 비주기적 SRS 전송을 요구 받은 단말은 해당 서브프레임에서 비주기적 SRS 전송을 수행할수 있다 (S860).
[191] 2. 밀리미터 웨이브 (mmWave)
[192] 2.1 LoS (Line of Sight)와 NLoS ( on Line of Sight)의 특성
[193] mmWave 신호는 쉐도잉 (shadowing)에 매우 민감하다. 예를 들어, mmWave 신호는 벽 등의 장애물로 인해 40dB 내지 80dB의 신호 감쇄가 발생하고, 사람의 몸 그 자체에 의해서도 20 내지 35 dB의 신호 감쇄 쉽게 발생할 수 있다. 또한, 사람의 몸 및 많은 외부의 물질들은 매우 mmWave 신호의 전달에 대해서 매우 심각한 전파 지연을 발생시킬 수 있다.
[194] 도 9 는 실내에서 mmWave 신호가 전송되는 상황을 설명하기 위한 도면이 고, 도 10은 사람에 의해 mmWave 신호의 감쇄가 발생하는 경우를 나타내는 도면 이다.
[195] 일반적으로 사람이 달릴 때 14.4km/h 정도, 걸을 때는 4.8 km/h 정도 속도로 이동하며, 단거리 달리기 선수가 달릴 때 평균 약 10m/S 정도로 이동하는 것을 가 정한다. 이러한 정보를 기반으로 도 9에서 도시한 실내 환경에서 mmWave 신호의
전파 감쇄를 측정하여 도 10 과 같은 결과를 얻을 수 있다. mmWave 신호의 전파 감쇄를 측정하기 위한 측정 파라미터는 다음과 같다.
( 1 ) Agilent E8361A vector network analyzer
(2) Vertical polarized circular horn antennas: 20dBi
(3) Half beam width: 10 degree
[196] 도 10(a)는 장애 물체가 없는 LoS 환경에서 mmWave 신호를 측정한 결과이 며, 도 10(b)는 사람의 몸에 의한 전파 감쇄가 발생하는 NLoS 환경에서의 mmWave 신호를 측정한 결과이다. 도 10을 참조하면 LoS/NLoS 환경의 차이가 5m 이내에서 약 i5dB 차이가 난다. 28GHz 대역에서는 100m 거리에서 LoS/NLoS 전력 손실 차는 약 43dB가 발생할 수 있다.
[197] 도 9 및 도 10 에서 0.6 m/s 로 움직이는 사람에 의한 LoS 에서 NLoS 로의
(LoS/NLoS) 전이 시간 (transition time)은 약 150ms 정도이다. 따라서, 10m/s 로 움직
0.6x 0.15
= 9ms
이는 물체의 LoS/NLoS 전이 시간 변화는 10 정도로 나타낼 수 있다. 만약,사람 손의 갑작스런 스윙이나, 다른 특수한 상황에서는 이러한 전이 시간 변 화는 더 짧아 질 수 있다. 따라서 이러한 LoS/NLoS 환경의 전이 시간 구간은 단 말의 움직임과 환경 변화에 의해 발생하기 때문에, LoS/NLoS 변화를 예측하기가 매우 어렵다.
[198] 도 11은 주파수에 따른 LoS/NLoS 전이 시간의 변화와 수신 전력과의 관계 를 나타내는 도면이다. 도 11 에서 가로 축은 시간 영역을 세로 축은 주파수 영역 을 나타낸다.
[199] 도 11을 참조하면, LoS에서 NLoS로의 전이 시간은 주파수가 높은 환경에 서는 매우 급격히 변화하고, 주파수가 낮은 환경에서는 그 변화율이 낮아진다. 그 러나, 주파수가 낮은 환경에서는 LoS/NLoS간 전력 차가 작아질 수 있다.
[200] 도 11과 같이 LoS에서 NLoS 또는 NLoS에서 LoS로 변할 때 전력 감쇄나 증가하는 시간은 어떻게 LoS에서 NLoS로 변화하는지에 따라 변경될 수 있다. 고 주파 영역에서, LoS/NLoS 천이 시 수신 신호 감쇄 폭은 커지고, 저주파에서는 수 신 신호 감쇄 폭이 작거나 거의 나타나지 않는다. 인접한 밴드 사이에서는 어느 시간 t에서 순간 전력 감소 기울기는 거의 비슷하게 발생한다.
[201] 상술한 바와 같이, mm Wave 시스템은 초고주파 대역에서 동작할 가능성어 매우 크다. 즉, mmWave 신호에 대해 LoS/NLoS 간 천이는 외부 환경에 매우 민감 하게 변동할 수 있다.
【202】 도 12 는 mmWave 하향링크 수신 신호 변화로 인해 이전 CQI 피드백을 기 반으로 동작시 신호 검출이 실패할 수 있음을 나타내기 위한 도면이다.
[203] 도 12 는 8 HARQ 절차에 의해서 CQI 를 통해 얻어진 채널 정보를 디코딩 하고, 그 정보를 통해 DCI 포맷, MCS(modulation and coding scheme) 및 RV(redundancy version) 등의 정보를 결정하는 과정을 나타낸다. 이때의 mm Wave 링크에서 LoS 에서 NLoS로 변하는 천이 시간 (transition time) 이 발생 했을 때, CQI 정보가쓸모 없게 (outdated) 되는 상황을 확인할 수 있다.
[204] 하향링크 전송이 시작되는 시간은 4 TTI (LTE 기준 4ms)정도라고 할 때, 이 러한 LoS/NLoS 간 천이가 발생하게 되면, 기존 시스템에서 가장 최신에 검출된 CQI 정보는 mmWave 특성 상 LoS가 NLoS 상황으로 변할 때 잘못된 채널 정보를 가지게 될 가능성이 매우 크다. 따라서, 기지국은 잘못된 MCS 및 RV 등 스케줄링 정보를 단말에게 전송하게 되어 신호 검출에 대해 실패 가능성이 많아지고, 시스 템 내 처리량 (throughput)성능 열화를 유발할 수 있다.
[205] mmWave 하향링크의 채널 변화를 극복하는 가장 간단한 해결 방법은 단말 이 CQI 피드백을 더 자주 보내도록 설정하는 것이다. LTE 시스템의 FDD 기준으 로 볼 때 CQI보고시 가장 작은 주기는 2개 서브프레임 주기이다. 하지만, 기지국 께서 수신한 CQI를 디코딩하기 위한 비용 효율 (Cost efficient) 측면에서 (빠른 처리 시간 (processing time) 요구) 부담이 될 수 있다. 또한, 기지국이 새로운 CQI 피드백 을 기지국이 수신하여 디코딩하는데 필요한 시간에 다시 LoS/NLoS 간 천이가 발 생함으로써, 새로 수신한 CQI 마저도 쓸모 없게 되는 현상이 발생 할 수 있다. 게 다가, CQI 는 SINR(signal-to-noise-plus-interference ratio) 기반 정보를 피드백하는 지 시자로써, 기지국이 수신한 CQI 자체에는 이미 수신 신호에 대한 간섭에 의한 정 보도 포함되어 있다.
[206] 따라서, 단말 및 /또는 기지국에서 LoS/NLoS 천이를 구별하기 위해서는 해 당 시점에서 수신 전력 기반의 측정으로 판단하는 것이 바람직하다. 수신 전력 기 반의 채널 정보를 보내기 위한 방법으로, 단말이 하향링크 참조신호의 RSRP를 측 정하여 보고하는 피드백 방법이 있다. 다만, RSRP 는 일반적으로 긴 시간 구간 (long term)에 대한 채널 측정에 바람직하다. 왜냐하면, 단말이 RSRP를 측정하는데
걸리는 최대 허용 시간은 200ms로 mmWave시스템 관점에서는 너무 긴 시간이다. 즉, LoS/NLoS 천이는 짧은 시간 구간 (short term)에서의 채널 측정 관점에서 판단해 야 하기 때문에, 기존의 채널 상황을 보고하는 방법으로는 mmWave 시스템의 LoS/NLoS 천이를 검출하고 이에 따른 MCS 등을 조절하기 어렵다.
【20기 이하에서는 기지국이 LoS 에서 NLoS 로 변화하는 상황을 바로 검출할 수 있도록 새로운 참조 신호를 구성하는 방법들에 대해서 설명한다. 또한, 기지국에서 이러한 참조신호 및 최근에 수신한 CQI 를 현재 채널 상태에 맡게 보정함으로써, 기존의 CQI 보고 주기는 유지함으로써 레가시 시스템을 보장하고, mmWave 시스 템에서 채널의 심대한 천이를 극복할 수 있는 방법들에 대해서 설명한다.
[208] 3.새로운상향링크참조신호
[209] 3.1 LoS/NLoS측정 방법 및 MCS보정 방법
[210] 본 발명의 실시예들은 mmWave 시스템의 하향링크가 LoS 에서 NLoS 상황 으로 급격하게 변하는 상황이 발생할 때, mmWave 기지국이 즉각적인 (instantaneous) 하향링크 채널 변화를 극복하기 위해, 단말에서 사용할 새로운 상향링크 참조신호 를 구성하는 방법들 및 새로운 참조 신호들을 이용한 데이터 전송 방법들에 대해 서 설명한다.
[211] LTE/LTE-A 시스템에서 SRS(sounding reference signal)는 상향링크의 링크 적 웅 (link adaptation)을 위해 사용된다. 이때, 기지국은 SRS를 토대로 측정한 채널 정 보를 기반으로 추산된 상향링크 제어 정보를 단말에게 제공하기 위해 사용된다.
[212] 이와는 달리, 본 발명의 실시예들에서 제안 하는 새로운 상향링크 참조신 호는 mmWave 하향링크에서 LoS 에서 NLoS 로 또는 반대 상황이 심대하고 급변 하게 발생 될 때 생기는 채널 변화를 빠르게 기지국이 예측하고, 보정하기 위해 전송되는 상향링크 참조신호이다. 본 발명의 실시예들에서는 이러한 새로운 상향 링크 참조 신호를 mmWave 참조신호 (mW-RS: mmWave Reference Signal)라고 정의한 다. 이때, mW-RS 는 기지국에서 채널 상태를 판단하기 위한 CQI 정보를 조정하기 위해 사용되는 의미에서 CQI 보조 RS(CQI assistant RS)로 불릴 수 있다.
[213] 기지국은 mmWave UL-RS를 기반으로 측정한 채널 정보와 가장 최근에 획 득한 CQI 정보를 기반으로, 하향링크 채널에 대해서 보정된 스케줄링정보 (예를 들 어, MCS와 RV등)를 단말에 전송할 수 있다.
[214] 도 13은 LoS/NLoS 천이 발생시 새로운 mW-RS를 기반으로 기지국에서 수 신전력을 측정 및 스케줄링정보를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[215] 본 발명의 실시예들에서 제안되는 mW-RS 의 전송은 단말에서 자체적으로 트리거하거나 기지국에서 트리거할 수 있다. mmWave 단말은 mmWave 동작을 지 원하는 단말을 의미한다. 이하에서 설명하는 단말은 별다른 정의가 없는 한 mmWave 단말을 의미한다.
[216] 도 13 을 참조하면, 기지국은 mW-RS 를 구성하기 위해 필요한 mW-RS 구 성 정보 및 /또는 mW-RS 가 전송되는 시간 간격에 대한 정보를 포함하는 상위계층 신호 (예를 들어, RRC 신호)를 단말에 전송할 수 있다 (S1301).
【217】 기지국은 하향링크 참조신호를 단말에 전송하고, 단말은 하향링크 참조신 호를 기반으로 수신전력을 측정할 수 있다. 이때, 하향링크 참조신호의 일례로 셀 특정 참조신호 (CRS: Cell-specific RS)를 예로 들 수 있다. CRS 는 서브프레임의 각 슬롯당 1 0FDM 심볼에서 전송된다 (S1303, S1305, S1307, S1309).
[218] 단말은 소정 시간 구간에서 수신한 CRS 들을 기반으로 수신전력을 측정하 여 mW-RS 를 전송할지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 단말은 각 슬롯마다 수신한 CRS 를 기반으로 수신전력을 측정하거나, 서브프레임 단위로 수신된 CRS 들을 기반으로 수신전력을 측정할 수 있다. 따라서, 단말은 측정한 수신전력들의 크기를 비교하여 LoS/NLoS 천이가 발생하였는지 확인하고, mW-RS의 전송 여부를 판단할 수 있다 (S1311).
[219] 다만, mmWave 환경에서 LoS/NLoS 천이는 불특정하고 매우 빠르게 발생하 므로, 수신전력을 측정하여 비교하는 시간 구간의 길이는 길지 않은 것이 바람직 하다.
[220] S1311 단계에서, S1305 단계 및 S1309 단계에서 측정한 수신전력들의 차이 가 크지 않은 경우에는 단말은 LoS/NLoS 간 천이가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우에는 단말은 레가시 시스템에서 정해진 주기 또는 요청에 따 라 해당 채널에 대한 CQI 를 포함하는 CSI 를 기지국에 보고할 수 있다. 이러한 경우에는 단말은 mW-RS를 전송하지 않는다.
[221] 그러나, S1305 단계 및 S1309 단계에서 측정한 수신전력들의 차이가 큰 경 우에는 단말은 LoS/NLoS 간 천이가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우 에는 단말은 S1311 단계에서 mW-RS의 전송을 결정할 수 있다.
[222] S1313 단계는 단말이 CSI 를 기지국으로 보고하는 과정이다. 본 발명의 실 시예들에서 CSI는 주기적 또는 비주기적으로 전송될 수 있다.
[223] 또한, 단말이 S1311 단계에서 LoS-NLoS 간 천이가 발생하였음을 인식하였 으므로, 기지국으로 mW-RS를 생성 및 전송할 수 있다 (S1315).
[224] 기지국은 수신한 mW-RS 를 기반으로 수신전력을 측정하여 현재 단말과의 채널 상태를 확인할 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크의 채널은 서로 유사함을 가정한다. 기지국은 S1313 단계에서 주기적 또는 비주기적으로 CSI 를 수신하여 해당 채널에 대한 통텀 채널 정보인 CQI 를 획득할 수 있다. 또한, 기지국은 S1315 단계에서 수신한 mW-RS 를 기반으로 측정한 수신전력을 기반으로 현재 채 널의 상태를 알 수 있다. 따라서, 기지국은 CQI 를 기반으로 MCS 를 선택하되, S1315 단계에서 측정한 수신전력을 기반으로 선택한 MCS 를 보정할 수 있다 (S1317).
[225] 즉, 기지국은 S1317 단계에서 최근에 수신한 CQI 정보와 mW-RS를 기반으 로 측정한 수신전력을 기반으로 이후 전송할 데이터에 적용될 MCS 를 결정할 수 있다. 이후, 기지국은 LoS-NLoS 간 천이에 따라 조정된 MCS를 지시하는 MCS 인 덱스 (IMCS)를 단말에 전송할 수 있다 (S1319).
[226] 3.2 mW-RS 할당위치
[227] 도 14는 DL-RS, SRS 및 mW-RS가 할당되는 위치의 일례를 나타내는 도면 이다.
[228! 도 14 는 기본적으로 도 2 (a)에서 설명한 LTE 시스템의 프레임 구조를 갖 는 것을 가정한다. 즉, 하나의 서브프레임은 1ms 단위로 두 개의 슬롯으로 구성되 며, 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼로 구성되는 것을 가정한다. 또한, CQI는 주 기적으로 보고되고, 그 주기는 2 서브프레임인 것올 가정한다.
[229] 도 14를 참조하면, DL-RS (예를 들어, CRS, DM-RS, CSI-RS 등)는 매 서브프 레임의 매 슬롯에서 1 개의 OFDM 을 이용하여 전송된다. 또한 SRS 는 도 7 에서 설명한 방법과 같이 전송될 수 있다. 이때, 본 발명에서 제안하는 mW-RS 는 CQI 가 전송된 서브프레임의 다음 서브프레임에서 각 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에서 전송될 수 있다. 이때, mW-RS는 n 개의 RB로 구성될 수 있다.
[230] 도 14는 도 13에서 설명한 방법에 적용될 수 있다. 예를 들어, S1313 단계 에서 CSI가 보고되는 서브프레임 (SF: SubFrame)이 SF#n이면, mW-RS가 전송되는
SF 는 SF#n+l 로 설정될 수 있다. 또한, mW-RS 는 일정 간격으로 소정 횟수만큼 전송될 수 있다.
[231] 도 15는 mW-RS를 전송하는 방법을 시간상에서 나타낸 도면이다.
[232] 도 15 를 참조하면, 서브프레임의 기본 구조는 도 14 와 동일하다. 다만, 도 15에서는 설명의 편의를 위해 슬롯 번호로 구분되어 있다. 도 15는 도 13에서 설 명한 방법올 시간슬롯 상에서 나타낸 것이다. 도 15에서는 슬롯 O(slot O)의 네 번 째 OFDM 심볼에서부터 LoS/NLoS 천이가 발생하는 경우를 가정한다.
[233] 단말은 슬롯 0에서 전송된 CRS를 기반으로 수신전력 A1 을 측정하고, 슬 롯 1 에서 전송된 CRS를 기반으로 수신전력 A2를 측정한다. 이와 같이 수신전력 A3, A4 및 A0 가측정될 수 있다. 즉, 단말은 측정한 수신전력들을 기반으로 mW- RS를 전송할지 여부를 판단할 수 있다.
[234] 본 실시예의 다른 측면으로, 도 15에서 AO, A1 및 A2는 mW-RS 2개가 전 송된 이후의 하향링크 참조신호에 대한 수신 전력이라고 가정한다. 단말은 수신전 력 간의 차 A0-A1 이 A1 -A2 또는 A0-A2 와 비슷하지 않으면, 하향 링크 채널이 LoS에서 NLoS로의 천이 또는 NLoS에서 LoS로 천이가 발생하였음을 인지하고, 바로 제안한 참조 신호를 상향링크를 통해 전송할 수 있다. 만약, 수신전력 간의 차가 비슷하다면, 단말은 mW-RS를 상향링크를 통해 전송하지 않는다.
【235] 도 15 에서 설명한 내용은 S1303 단계 내지 S1315 단계의 설명에 참조될 수 있다.
[236] 3.3 mW-RS전송간격
[237] 도 16은 mW-RS의 전송 위치를 설명하기 위한 도면이며, 도 17은 mW-RS 의 전송 간격을 설명하기 위한 도면이다.
[238] 도 16 은 CQI 전송 주기를 서브프레임 단위로 설명하고 있다. 종례 기술에 서는 CQI 보고 주기가 5 프레임마다인 것을 예로 들 수 있다. 이때, 도 16(a)는 mmWave 시스템에서 LoS/NLoS 천이를 검출하기 위해 CQI 주기를 줄이는 방법에 대해 도시되어 있다. 다만, mmWave 하향링크의 채널 변화를 극복하기 위해 CQI 주기를 빠르게 가져 가는 방법은 기지국이 CQI 피드백을 처리하는 시간 동안 변 화하는 채널 변화를 예측하기가 어렵고, 상향링크 오버해드 관점에서도 좋은 방법 이 아니다.
[239] 또한, CQI 가 전송되는 서브프레임에서 mW-RS 를 배치 하지 않은 이유는 도 Π 과 같이 mW-RS 간에 적절한 간격을 유지하여 배치해야, 기지국 및 /또는 단 말에서 LoS/NLoS 천이를 확인 할 수 있기 때문이다.
[240】 만약, CQI가 전송되는 서브프레임의 두 번째 슬롯에서 mW-RS가 전송된다 면, mW-RS 간의 전송 간격을 유지 하기 어렵고 리소스 효율 측면에서도 중복 낭 비가 발생할 수 있다. 그러나, 더 정밀한 하향링크 채널 추정을 위해서 일정한 조 건 하에 CQI가 포함된 서브프레임에서도 mW-RS가 할당되고 전송될 수 있다.
[241] 도 16(b)는 mW-RS는 CQI가 전송되는 서브프레임 (또는, 심볼) 다음에 할당 되는 경우를 나타낸다. CQI가 주기적 또는 비주기적으로 전송되는 경우, 해당 CQI 가 전송된 다음 서브프레임에서 두 개의 슬롯에서 각각 1 희씩 두 번 전송될 수 있다.
[242] 도 17 은 LoS 에서 NLoS 로 변하는 채널을 고려 할 때 mW-RS 의 간격을 고려하는 방법을 나타낸 것이다. mW-RS 신호들의 간격은 다음 수학식 3 의 조건 을 고려하여 설계되고, RRC를 통해 미리 설정될 수 있다.
[243] 【수학식 3】
< /?
[244] 수학식 3 을 참조하면, 는 노이즈 변동 시간, mW-RS 의 전송 주기, 。"는 링크가 LoS 에서 NLoS 또는 그 반대로 완전히 포화 (saturation)되는 시간을 나타낸다.
[245] 두 개의 mW-RS 간 간격이 수학식 3의 조건보다 멀어지면, LoS에서 NLoS 로 변화하는 정도를 예측 할 때, 도 17(b)와 같이 천이 구간을 넘어 NLoS 상태로 어느 정도 지난 상태에서 두 참조 신호간의 전력 차를 구할 가능성이 커지므로 천 이 구간 내의 전력 차의 계산에 오류가 날수 있다.
[246] 반대로 두 개의 mW-RS 간 간격을 너무 가까이 두면, 도 17(c)과 같이 순간 적인 노이즈 또는 기대하지 않은 환경적인 변화에 의한 감쇄나 증가하는 정도에 이 측정값이 민감해 질 수 있기 때문에 실제 채널을 추정할 때 문제가 될 수 있다. 따라서, 적절한 참조신호 간격을 유지하면, 이 기울기가 LoS/NLoS 천이하는 구간 에서 상당히 유사하게 (높은 correlation) 나타날 수 있다.
[247] LoS 에서 NLoS 로 또는 그 반대로 변할 때의 전력 손실 기울기 (단말이 CRS를 기반으로 측정)가 이 변화시간 동안에 상당한 연관성 (correlation)을 갖는 특 성을 보인다면 새로운 mW-RS를 낮은 밀도로 구성할 수 있다.
[248] 다음 수학식 4는 mW-RS 가 배치되는 서브프레임을 결정하기 위한 방법을 정의한다.
[249] 【수학식 4】
(l0x« + /2J- NOFFSET,CQI + l)mod N^ = 0
[250] 수학식 4는 CQI가 피드백되는 서브프레임의 다음 서브프레임에서 mW-RS 를 할당하기 위한 수학식이다. 수학식 4 는 LTE/LTE-A 시스템에서 주기적 CQI 보 고시 CQI가 할당되는 서브프레임의 위치를 결정하기 위한 수식에 1 을 추가한 것 이다. 수학식 4를 통해, 주기적 CQI 피드백의 경우에 쉽게 mW-RS가 할당되는 서 브프레임의 위치를 찾을 수 있고, 기지국은 쉽게 mW-RS 를 디코딩하여 수신전력 을 측정할 수 있다.
[251] 비주기적 CQI 피드백의 경우에도, 기지국은 PDCCH 에 포함되는 CSI 요청 필드를 통해 CQI 가 비주기적으로 보고되는 서브프레임을 확인할 수 있으므로, 단 말에서 CQI 보고 트리거가 발생한 서브프레임의 다음 서브프레임에서 mW-RS 를 전송할 수 있다.
[252] 따라서, 기지국은 주기적 또는 비주기적 CQI 보고에서 mW-RS 의 전송 위 치를 쉽게 알 수 있다. 기본적으로 mW-RS 의 전송 주기는 CQI 피드백의 전송 주 기보다 짧은 주기로 구성될 수 있다.
[253] 3.4 SRS와 mW-RS를 이용하는방법
[254] 이하에서는 본 발명의 실시예들 중 하나로서 기지국에서 LoS/NLoS 천이를 검출하기 위해 mW-RS 뿐 아니라 기존의 SRS 를 함께 이용하는 방법들에 대해서 설명한다.
[255] 도 18 은 LoS/NLoS 를 측정하기 위해 SRS 및 mW-RS 를 이용하는 방법을 설명하기 위한 도면 중 하나이다.
[256] 도 18 을 참조하면, 단말은 CQI 가 전송되는 다음 서브프레임부터 소정 개 수의 mW-RS를 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 단말은 연속한 4개의 슬롯 (즉, 2 서브프레임)에서 mW-RS를 기지국으로 전송할 수 있다.
[257] 따라서, 기지국은 4개의 mW-RS를 기반으로 수신전력 (D1)을 측정할 수 있 다. 또한, 기지국은 CQI가 전송되는 서브프레임에서 함께 전송되는 SRS를 기반으 로 수신전력 (D2)을 측정할수 있다.
[258] 기지국은 SRS 및 mW-RS 를 이용하여 측정한 수신전력을 기반으로 순간 수신전력 차 (Instantaneous power level difference)를 구하고, 이것을 통해 하향 링크가 LoS 에서 NLoS 로 변하는 순간을 판단할 수 있다. 따라서, 기지국은 최근에 획득 한 CQI 나 다른 MCS, RV 등의 정보에 대해 기.지국이 측정한 수신전력을 보정하 여, LoS/NLoS 천이 상황에 적합한 DCI 포멧을 결정 및 하향링크로 전송할 수 있 다.
[259] 본 실시예의 다른 측면으로, LoS/NLoS 천이 시간이 4 서브프레임 길이 보 다 길고, mW-RS 를 할당하고자 하는 서브프레임에 이미 SRS 가 할당되어 있다면 상향링크 SRS (2ms SRS configuration)를 활용 할 수 도 있다.
[260] 도 19 는 LoS/NLoS 를 측정하기 위해 SRS 및 mW-RS 를 이용하는 방법을 설명하기 위한 도면 중 다른 하나이다.
[261] 본 실시예의 또 다른 측면으로, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 TA(time advance)가 되었다는 가정하에, LoS/NLoS 천이 시간이 2 서브프레임 길이 보다 짧 을 경우, SRS 가 할당되는 슬롯의 바로 앞 슬롯의 마지막 SC-FDMA 심볼에 mW- RS가 할당될 수 있다.
[262] 단말이 mW-RS 를 기지국에 전송하면, 기지국은 mW-RS 를 기반으로 수신 전력을 측정할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 mW-RS 와 자도프추 (Zedoff-chu) 시뭔 스에 연관 시퀀스를 콘벌루션 (convolution)하여, mW-RS 를 송신한 단말이 누구인지 확인할 수 있으며, mW-RS 들의 수신 전력의 평균을 구한다. 이후 기지국은 mW- RS와 동일 서브프레임에서 수신한 SRS의 수신전력에 대한 평균 차를 구하고, 하 향링크쎄 데이터가 보내지는 시간을 예측할 수 있다. 따라서, 기지국은 최근에 수 신한 CQI 정보를 이용하여 다음 수학식 5 와 같이 새로운 MCS 를 도출하고 하향 링크로 계산된 MCS 정보를 전송할 수 있다.
[263] 도 19에서 설명한 SRS 및 mW-RS를 수신한 기지국은 수신 전력을 측정함 과 동시에 CQI를 갱신하는 처리 시간 (processing time)이 필요하다. 이 처리 시간은 길지 않은 것이 바람직하다.
【2641 【수학식 5】
i ,
[2651 수학식 5에서, 우"'는 현재 상태에서 최근의 CQI를 통해 결정된 MCS 인덱스이고, 는 기지국이 단말로부터 수신한 SRS 와 mW-RS 간의 수신전력 차를 의미한다. Pm^ ics 는 현재
MCS를 만족하게 하는 최소 수신 전력을 의 미하고, ^cs'r 는 기지국이 LoS/NLoS 천이 환경을 고려하여 단말에 전송하는 새 로운 MCS 인덱스를 의미하며, ^은 기지국이 를 수신한 시간에서부터 하향링 크로 전송이 시작되는 시간사이의 수신 전력 차이를 의미한다.
[266] 기지국은 상향링크 참조신호들 (SRS, mW-RS 등)의 전력 차 기을기가 유사 하지 않다면, 참조신호들의 전력 차나 DsRS'i를 계속 누적하여, 개루프의 반복적인
(recursive) 형태로 7띠 를 계속하여 구할 수 있다. 수학식 6 은 기지국에서 반복 적인 형태로 참조신호들로부터 측정한 수신 전력을 누적하여 새로운 MCS 인덱스 를 도출하는 방법을 정의한다.
[267] 【수학식 6】
^MCS,new,i+\ (^SRS, ^i+l ) = \_^ MCS (^min MCS, new, ί )一 ^SRSJ^i )J
[268] 기지국은 추가적으로 주파수간의 천이 기울기 차이를 고려하여, 오프셋 α 를 적용함으로써 더욱 정밀하게 MCS 레벨을 예측 할 수 있다. 다음 수학식 7 은 오프셋을 적용한 MCS 인덱스 도출 방법을 정의한다.
[270] 이때, 오프셋 "는 상향링크 및 하향링크의 주파수 차를 고려하여, 기지국 이 RRC 계층을 통해 단말에 에 미리 설정해 줄 수 있다.
[271] 도 20은 도 19에서 설명한 SRS와 mW-RS를 전송하는 시간적 순서를 도 시한 도면이다. 즉, 단말은 SRS 가 전송되는 서브프레임에서 mW-RS 를 함께 전송 함으로써 기지국이 LoS-NLoS 간 천이를 확인할 수 있게 한다. [272] 3.5상향링크동기화
[273] 상술한 mW-RS 를 적용하기 위해서는 단말과 기지국 간의 수신 동기화가 필요하다. 이러한 동기화가 되지 않으면, 기지국은 언제 mW-RS 가 전송되는 여부 를 확인할 수 없다. 기지국은 mmWave 단말과 상향링크 동기를 맞추기 위해, mW-
RS 구성 정보 및 동기 관련 정보를 포함하는 RRC 신호 반 정적 방법으로 전송 할 수 있다.
【274】 3.6 CQI를 이용한 mW-RS전송방법
[275] 단말은 CQI 를 포함하는 CSI 를 피드백하는 경우, CQI 페이로드에 mW-RS 의 구성을 활성화 /비활성화 (enable/disable)하는지 여부를 나타내는 플레그 (flag)을 추 가할 수 있다. 이때, mW-RS에 대한 구성정보는 시그널링 오버헤드를 고려하여 기 지국 또는 네트워크에서 RRC를 통해 단말에 미리 전송될 수 있으며, RRC를 통해 전송되는 구성정보는 다음과 같다
(1) mW-RS의 총 전송 길이
(2) mW-RS의 주파수 축 RB 개수
(3) mW-RS의 전송 횟수
(4) mW-RS의 총 전송 길이 내에서 실제 mW-RS가 전송되는 구간
(5) mW-RS가 전송되는 서브프레임 인덱스
(6) mW-RS의 할당 위치
(7) CQI 피드백이 이후 전송될 mW-RS 가 언제 전송될지 나타내기 위한 오프셋 값
[276] 도 21 은 mW-RS 의 활성화 여부를 나타내는 플레그를 포함하는 CQI 페이 로드 및 RRC 구성에 따른 전송의 일례를 나타내기 위한 도면이다.
[277] 도 21(a)는 1비트의 플레그를 포함하는 CQI 페이로드를 나타낸다. 1비트의 플레그가 ' 1,로 설정되면 mW-RS 가 활성화됨을 의미하고, '0,으로 설정되면 mW- RS가 비활성화되는 것을 의미한다. ,
[278】 도 21(b)는 CQI 피드백 및 mW-RS 신호의 전송 방법의 일례를 나타낸다. 도 21(b)를 참조하면, CQI 피드백이 2 서브프레임에서 수행되고, 후속하는 4 슬롯 쎄서는 mW-RS가 전송되지 않으며, 이후 10 슬롯에서 mW-RS가 전송되는 경우를 확인할 수 있다.
[279] 상술한 방법은 오버헤드 관점에서는 장점을 가지고 있지만, LoS/NLoS가 다 양하게 변하는 환경에서는 숏 팀 (short term)으로 천이 관련 정보를 기지국에 제공 해야 한다. 따라서, CQI 페이로드에 LoS/NLoS 천이를 적응적으로 대웅하기 위한 최소한의 정보를 추가하고, 나머지 필요한 정보는 RRC 를 통해, 단말에 미리 알려 줄 수 있다.
[280] 본 실시예의 다른 측면으로, LoS NLoS 를 적웅적으로 대응하기 위해서, 단 말이 전송할 CQI 페이로드에 상술한 플레그뿐 아니라 mW-RS 에 대한 구정 정보 를 더 포함시키는 방법에 대해서 설명한다. 이때, 추가되는 mW-RS 에 대한 구성 정보는 다음과 같다.
(l) mW-RS의 전송 길이
(2) mW-RS의 개수
(3) mW-RS의 활성화 /비활성화 플레그
(4) mW-RS의 주기 패턴
(5) 오버헤드를 줄이기 위한 mW-RS 해제 /연결 플레그
[281] 도 22는 LoS/NLoS 천이 발생시 새로운 mW-RS를 기반으로 기지국에서 수 신전력을 측정 및 스케줄링정보를 보정하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[282] 도 22 를 참조하면, mmWave 단말은 하향링크 참조신호 (예를 들어, CRS)을 수신할 수 있다 (S2200).
[283] 단말은 수신된 시간 축에서 일정 간격으로 전송되는 CRS들의 수신전력 차 를 측정할 수 있다 (S2210)
[284] S2210 단계에서, PRS(n)은 시간 n또는 서브프레임 n에서 CRS 의 수신전력 을 의미하고, PRS(n-l)은 시간 n 바로 이전 서브프레임 n-1 에서 CRS 에 대한 수신 전력을 의미한다.
[285] 단말은 CRS 기반으로 측정한 수신전력을 S2220 단계에 도시한 조건이 맞 는지 확인한다 (S2220).
[286] 만약, S2220 단계의 조건이 만족하면 단말은 LoS/NLoS 천이가 발생한 것으 로 판단하여 mW-RS 를 전송하는 것을 결정하고, 조건이 만족하지 않으면 단말은 mW-RS를 전송하지 않는 것으로 결정할 수 있다 (S2230, S2235).
[287] 단말이 mW-RS 를 전송하는 경우에는, 단말은 주기적 또는 비주기적 CQI 전송 이후의 다음 서브프레임에서 mW-RS 를 전송한다. 또한, 단말은 mW-RS 의 전송 여부를 알리기 위해, 주기적 또는 비주기적 CQI 전송시, CQI 페이로드에 1 비트의 플레그 또는 상술한 mW-RS 구성 정보를 포함하여 전송할 수 있다 (S2240, S2255).
[288] 기지국은 주기적 또는 비주기적 CQI 를 수신한 후, 페이로드에 포함된 플 레그를 통해 다음 서브프레임에 mW-RS 가 전송되는지 여부를 확인할 수 있다. 또
한, CQI 페이로드에 mW-RS 구성 정보가 포함된 경우, 구성 정보에 따라 mW-RS 를 수신할 수 있다 (S2250).
[289] 기지국은 LoS/NLoS 천이 여부를 mW-RS 에 대한 수신전력을 측정함으로써 확인할 수 있다. 또한, 기지국은 수신한 최근의 CQI 를 통해 획득한 채널 정보와 mW-RS를 통해 획득한 수신 전력에 기반하여 LoS/NLoS 천이 환경에 적합한 스케 줄링 정보를 구성하여 단말에 전송할 수 있다 (S2260).
[290] 3.6.1 주기적 mW-RS 전송 방법
[291] 이하에서는 mW-RS를 주기적으로 전송하는 방법에 대해서 설명한다.
[292] 도 23은 mW-RS에 대한 구성 정보를 포함하는 CQI 페이로드의 다른 일례 를 설명하기 위한 도면이다.
[293] 단말이 mW-RS를 주기적으로 전송하는 경우, 단말은 mW-RS 에 대한 구성 정보를 CQI 페이로드에 포함하여 전송할 수 있다. 이때, mW-RS에 대한 구성 정보 는 다음과 같다.
[294] (1) 참조신호 전송 길이 필드: 만약 mW-RS 길이 정보를 서브프레임 단위 로 (1 subframe, 2 subframe, 에서 7 subframe까지) 구성하는 경우에는 3비트의 전송 길이 필드가 필요하다. 이때, 서브프레임 전송 길이 인덱스는 RRC 신호를 통해 미 리 구성될 수 있다.
[295] (2) 참조신호 전송 개수 필드: 몇 개의 슬롯 이후에 mW-RS 가 전송되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 7 서브프레임의 참조신호 전송에서, 4개의 술롯을 제 외한 나머지 슬롯에서 mW-RS가 전송되는 것을 나타내기 위해 4 bit로 표현될 수 있다.
[296] (3) 참조신호 주기 패턴: 주기는 RRC 에서 제공하고, 주기를 줄 것인지 안 즐 것인지에 대한 1 비트 플레그를 CQI 페이로드에 추가 한다.
[297] 즉, CQI 페이로드에는 최종 9개의 추가 비트가 더 포함될 수 있다.
[298] 예를 들어, 플레그 필드는 다음 서브프레임에서 mW-RS 가 전송되는지 여 부를 나타내고, 주기 필드는 mW-RS 가 주기적으로 전송되는지 여부를 나타낸다. 또한, 참조신호개수 필드는 전송되는 mW-RS가 몇 개인지 여부를 나타낸다.
[299] 3.6.2 비주기적 mW-RS 전송방법
[300] 도 24 는 mW-RS 에 대한 구성 정보를 포함하는 CQI 페이로드의 또 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
【301】 단말은 mW-RS 를 비주기적으로 구성 및 전송할 수 있다. 이때, 단말은 mW-RS 를 전송하고자 하는 경우 비트맵을 이용하여 언제 mW-RS 가 전송되는지 를 나타낼 수 있다.
[302] 도 24(a) 에서 CQI 페이로드에는 참조신호길이 필드와 14 비트의 비트맵이 더 포함될 수 있다. 참조신호길이 필드는 mW-RS 가 전송되는 서브프레임의 길이 를 의미하며, 4비트의 크기를 갖는다. 또한, 4비트가 '1111,로 설정되는 경우 CQI 가 전송되는 서브프레임 이후 7 개 서브프레임에서 mW-RS 가 전송될 수 있음을 나타낸다. 이때, 비트맵에서 '0,으로 설정된 슬롯은 mW-RS가 전송되지 않고, '1,로 설정된 슬롯에서 mW-RS 가 전송된다. 즉, 도 24(b)를 참조하면, 비트맵이 '001100000000,로 설정되면, CQI 전송 서브프레임 이후 세 번째 및 네 번째 슬롯에 서만 mW-RS가 전송되고 나머지 슬롯에서는 전송되지 않는다. [303] 3.7 mW-RS 전송방법
[304] 이하에서는 mW-RS 가 전송될 필요가 있을 때 CQI 전송을 수행하지 않는 경우를 설명한다.
[305] 도 25 는 mW-RS 전송시 CQI 피드백 운용 방법 중 하나를 나타내는 도면 이다.
[306] 도 25 는 mW-RS 전송을 CQI 피드백보다 우선하는 경우를 나타낸다. 도 25(a)는 CQI 전송과 mW-RS 전송이 함께 이뤄지는 경우를 나타내고, 도 25(b)는 CQI 전송 이후 mW-RS 가 전송되는 경우 다음 주기에서 CQI 전송을 수행하지 않 는 것을 나타낸다. 도 25에서 CQI 전송 주기는 5 서브프레임올 가정한다.
[307] 도 26 은 mW-RS 전송시 CQI 피드백 운용 방법 중 다른 하나를 나타내는 도면이다.
[308] 도 26 의 경우, CQI 피드백을 mW-RS 전송보다 우선시하는 방법을 설명하 기 위한 도면이다. 도 26(a)는 도 25(a)와 동일하다. 다만, 도 26(b)에서 mW-RS 의 길이가 CQI 피드백 주기보다 긴 경우에, CQI 피드백이 전송되는 서브프레임에서 단말은 mW-RS를 전송하지 않을 수 있다.
[309] 도 27 은 mW-RS 전송시 CQI 피드백 운용 방법 중 또 다른 하나를 나타내 는 도면이다.
[310] 도 27을 참조하면, CQI 피드백이 mW-RS와 동일한서브프레임에서 전송되 는 경우, CQI 피드백과 mW-RS 의 중복을 막기 위해 CQI 전송 주기를 재설정하는 방법을 나타낸다.
[311] 도 27을 참조하면, CQI 전송 주기에 mW-RS 가 전송될 필요가 있으면, 해 당 주기에서 CQI를 전송하지 않고, CQI 전송 주기를 늘려, mW-RS 전송을 위해 할 당된 서브프레임 이후에 CQI가 피드백 되도록 설정될 수 있다.
[312] 도 28 은 mW-RS 전송시 CQI 피드백 운용 방법 중 또 다른 하나를 나타내 는 도면이다.
[313] 도 28을 참조하면, CQI 피드백이 mW-RS와 동일한 서브프레임에서 전송되 는 경우, CQI 피드백과 mW-RS 의 중복을 막기 위해 mW-RS 의 길이를 재조정할 수 있다.
[314] 4. 구현 장치
[315] 도 29에서 설명하는 장치는 도 1 내지 도 28에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다. '
[316] 단말 (UE: User Equipment)은 상향링크에서는 송신기로 동작하고, 하향링크에 서는 수신기로 동작할 수 있다. 또한, 기지국 (eNB: e-Node B)은 상향링크에서는 수 신기로 동작하고, 하향링크에서는 송신기로 동작할 수 있다.
[317] 즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및 /또는 메시지의 전송 및 수신올 제어 하기 위해 각각 송신기 (Transmitter: 2940, 2950) 및 수신기 (Receiver: 2950, 2970)를 포 함할 수 있으며, 정보, 데이터 및 /또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나 (2900, 2910) 등을 포함할 수 있다.
[318] 또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 프로세서 (Processor: 2920, 2930)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적 으로 저장할 수 있는 메모리 (2980, 2990)를 각각 포함할 수 있다.
[319] 상술한 단말 및 기지국 장치의 구성성분 및 기능들을 이용하여 본원 발명 의 실시예들이 수행될 수 있다. 예를 들어, 기지국의 프로세서는 상술한 1 절 내지 5 절에 개시된 방법들을 조합하여, 스몰샐들간 미리 SRS 전송을 위한 상향링크 채 널영역을 할당할 수 있다. 또한, 기지국의 프로세서는 송신기를 제어하여 할당한 채널영역에 대한 자원할당정보를 상위 계층 시그널을 이용하여 단말에 명시적으로 전송할 수 있다. 또한, 단말의 프로세서는 상위 계층 시그널을 통해 수신한 SRS
전송 파라미터에 기반하여 SRS 를 생성하고, SRS 전송 파라미터가 나타내는 채널 영역을 통해 SRS를 전송할 수 있다. 상세한 내용은 제 1절 내지 제 5절을 참조할 수 있다.
[320] 단말 및 기지국에 포함된 송신기 및 수신기는 데이터 전송을 위한 패킷 변 복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속 (OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스 (TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 /또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 29 의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈을 더 포함할 수 있다.
[321] 한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기 (PDA: Personal Digital Assistant), 셀 롤러폰, 개인통신서비스 (PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸 드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트 (Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드 (MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.
[322] 여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점올 흔 합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능올 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템 (예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.
[323] 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어 (firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등 에 의해 구현될 수 있다.
[324] 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또 는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트를러, 마이크로 콘트를러, 마이 크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
[325] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방 법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛 (2980, 2990)에
저장되어 프로세서 (2920, 2930)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
[3261 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한 적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위 는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적 인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다. '
【산업상 이용가능성】
[327] 본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2 및 /또 는 IEEE 802.XX (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선 접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다.