WO2018048250A1 - 무선 통신 시스템에서 빔 조정을 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 빔 조정을 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2018048250A1
WO2018048250A1 PCT/KR2017/009883 KR2017009883W WO2018048250A1 WO 2018048250 A1 WO2018048250 A1 WO 2018048250A1 KR 2017009883 W KR2017009883 W KR 2017009883W WO 2018048250 A1 WO2018048250 A1 WO 2018048250A1
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csi
terminal
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base station
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PCT/KR2017/009883
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이길봄
김기준
양석철
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엘지전자 주식회사
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    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
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    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/19—Connection re-establishment

Definitions

  • the present specification relates to a wireless communication system, and more particularly, to provide a method and apparatus for performing beam refinement in consideration of beam mismatch in a system.
  • Ultra-high frequency wireless communication systems using millimeter wave are configured such that the center frequency operates at a few GHz to several tens of GHz. Due to the characteristics of the center frequency, path loss may be prominent in the shadow area in the mmWave communication system. In consideration of such path attenuation, the beamforming of the signal transmitted to the terminal in the mmWave communication system needs to be carefully designed, and the occurrence of beam mismatch needs to be controlled and prevented.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a method for performing beam steering.
  • Another object of the present invention is to provide a method of performing beam steering using a random access channel procedure (RAC) in a wireless communication system.
  • RAC random access channel procedure
  • Another object of the present invention is to provide a Downlink Control Information (DCI) format for providing beam steering information.
  • DCI Downlink Control Information
  • Another object of the present invention is to provide a method of eliminating unnecessary procedures when performing beam correction.
  • a terminal may perform a beam refinement (Beam Refinement) in the mmWave communication system.
  • the method for the UE to perform beam steering includes transmitting the RACH preamble to the base station, receiving an RACH response from the base station, transmitting an RRC connection request message to the base station, and receiving a response message for the RRC connection request message. It may include the step.
  • ID information of the terminal that is previously connected may be included in the terminal ID field of the RRC connection request message.
  • a terminal for performing beam steering in an mmWave communication system may be provided.
  • the terminal performing beam adjustment may include a receiver for receiving a signal from an external device, a transmitter for transmitting a signal to the external device, and a processor for controlling the receiver and the transmitter.
  • the processor transmits the RACH preamble to the base station using the transmitter, receives the RACH response from the base station using the receiver, transmits the RRC connection request message to the base station using the transmitter, and uses the receiver to transmit the RRC connection request message. May receive a response message for the message.
  • the ID information of the previously connected terminal may be included in the terminal ID field of the RRC connection request message.
  • the base station may detect the beam mismatch based on the terminal ID field.
  • the terminal when the base station detects a beam mismatch, the terminal may receive a response message to the RRC connection request message including the beam change indication information.
  • the RRC connection request message may include at least one of a channel state information-reference signal (CSI-RS) request field and channel state information (CSI) information.
  • CSI-RS channel state information-reference signal
  • CSI channel state information
  • the terminal may further receive downlink control information (DCI) information on the CSI-RS from the base station.
  • DCI downlink control information
  • the DCI information includes a CSI-RS Process Reuse Field, a CSI-RS Resource Allocation Field, and a CSI-RS Process Selection Field. At least one of (CSI-RS Process Selection Field) may be included.
  • the CSI-RS resource allocation field may indicate time and frequency resource information on which the CSI-RS is transmitted
  • the CSI process selection field may indicate a process used for CSI-RS transmission.
  • the DCI information may further include scheduling information about the CSI-RS process configuration. have.
  • the CSI information may be Beam State Information (BSI) information
  • the CSI-RS may be a BE Refinement Reference Signal (BRRS).
  • BSI Beam State Information
  • BRRS BE Refinement Reference Signal
  • the CSI-RS request field is a BRRS request field
  • the CSI-RS process reuse field is a BRRS process reuse field
  • the CSI-RS resource allocation field is a BRRS resource allocation field
  • the RS process selection field may be a BRRS process selection field and the CSI-RS process setting may be a BRRS process setting.
  • the present invention can provide a method of performing beam steering.
  • the present invention can provide a method for performing beam steering using a RACH procedure in a wireless communication system.
  • the present invention may provide a DCI format for providing beam steering information.
  • the present invention can provide a method for omitting unnecessary procedures when performing beam correction.
  • 1 is a diagram illustrating a Doppler spectrum.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating narrow beamforming according to the invention.
  • 3 is a diagram illustrating Doppler spectra when narrow beamforming is performed.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a synchronization signal service zone of a base station.
  • 5 is an example of a frame structure proposed in a communication environment using mmWave.
  • OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an arrangement of terminals.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a resource area structure used in a communication system using mmWave.
  • FIG. 9 illustrates a method of performing beam steering based on a contention based RACH procedure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating information included in an RRC connection request message.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a DCI format including beam steering information.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a DCI format including beam steering information.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a DCI format including beam steering information.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method of performing beam steering based on a contention free RACH procedure.
  • 15 is a flowchart of a method of performing beam correction in a communication system.
  • 16 is a flow chart for a method of performing beam correction in a communication system.
  • 17 is a diagram illustrating a configuration of a terminal and a base station according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some of the components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment, or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station is meant as a terminal node of a network that directly communicates with a mobile station.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • various operations performed for communication with a mobile station in a network consisting of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or network nodes other than the base station.
  • the 'base station' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an advanced base station (ABS), or an access point.
  • a 'mobile station (MS)' may be a user equipment (UE), a subscriber station (SS), a mobile subscriber station (MSS), a mobile terminal, an advanced mobile station (AMS), a terminal. (Terminal) or a station (STAtion, STA) and the like can be replaced.
  • UE user equipment
  • SS subscriber station
  • MSS mobile subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • Terminal or a station (STAtion, STA) and the like can be replaced.
  • the transmitting end refers to a fixed and / or mobile node that provides a data service or a voice service
  • the receiving end refers to a fixed and / or mobile node that receives a data service or a voice service. Therefore, in uplink, a mobile station may be a transmitting end and a base station may be a receiving end. Similarly, in downlink, a mobile station may be a receiving end and a base station may be a transmitting end.
  • the description that the device communicates with the 'cell' may mean that the device transmits and receives a signal with the base station of the cell. That is, a substantial target for the device to transmit and receive a signal may be a specific base station, but for convenience of description, it may be described as transmitting and receiving a signal with a cell formed by a specific base station.
  • the description of 'macro cell' and / or 'small cell' may not only mean specific coverage, but also 'macro base station supporting macro cell' and / or 'small cell supporting small cell', respectively. It may mean 'base station'.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802.xx system, 3GPP system, 3GPP LTE system and 3GPP2 system. That is, obvious steps or parts which are not described among the embodiments of the present invention may be described with reference to the above documents.
  • the error value of the oscillator of the terminal and the base station is defined as a requirement, and is described as follows.
  • the UE modulated carrier frequency shall be accurate to within ⁇ 0.1 PPM observed over a period of one time slot (0.5 ms) compared to the carrier frequency received from the E-UTRA Node B
  • Frequency error is the measure of the difference between the actual BS transmit frequency and the assigned frequency.
  • the maximum difference of the oscillator between the base station and the terminal is ⁇ 0.1ppm, and when an error occurs in one direction, a maximum offset value of 0.2 ppm may occur.
  • This offset value is multiplied by the center frequency and converted into Hz units for each center frequency.
  • the CFO value is differently represented by subcarrier spacing, and in general, even when a large CFO value is large, the effect of the OFDM system with a sufficiently large subcarrier spacing is relatively small. Therefore, the actual CFO value (absolute value) needs to be expressed as a relative value affecting the OFDM system, which is called a normalized CFO.
  • the normalized CFO is expressed by dividing the CFO value by the subcarrier spacing. Table 2 below shows the CFO and normalized CFO for each center frequency and oscillator error value.
  • Center frequency (subcarrier spacing) Oscillator offset ⁇ 0.05 ppm ⁇ 0.1 ppm ⁇ 10 ppm ⁇ 20 ppm 2 GHz (15 kHz) ⁇ 100 Hz ( ⁇ 0.0067) ⁇ 200 Hz ( ⁇ 0.0133) ⁇ 20 kHz ( ⁇ 1.3) ⁇ 40 kHz ( ⁇ 2.7) 30 GHz (104.25 kHz) ⁇ 1.5 kHz ( ⁇ 0.014) ⁇ 3 kHz ( ⁇ 0.029) ⁇ 300 kHz ( ⁇ 2.9) ⁇ 600 kHz ( ⁇ 5.8) 60 GHz (104.25 kHz) ⁇ 3 kHz ( ⁇ 0.029) ⁇ 6 kHz ( ⁇ 0.058) ⁇ 600 kHz ( ⁇ 5.8) ⁇ 1.2 MHz ( ⁇ 11.5)
  • a subcarrier spacing (15 kHz) is assumed for a center frequency of 2 GHz (for example, LTE Rel-8 / 9/10), and a subcarrier spacing of 104.25 kHz for a center frequency of 30 GHz or 60 GHz. This prevents performance degradation considering the Doppler effect for each center frequency.
  • Table 2 above is a simple example and it is apparent that other subcarrier spacings may be used for the center frequency.
  • Doppler dispersion causes dispersion in the frequency domain, resulting in distortion of the received signal at the receiver's point of view.
  • Doppler dispersion It can be expressed as.
  • v is the moving speed of the terminal
  • ⁇ means the wavelength of the center frequency of the transmitted radio waves.
  • ⁇ means the angle between the received radio wave and the moving direction of the terminal. In the following description, it is assumed that 0 is 0.
  • the coherence time is in inverse proportion to the Doppler variance. If the coherence time is defined as a time interval in which the correlation value of the channel response in the time domain is 50% or more, It is expressed as In a wireless communication system, Equation 1 below, which represents a geometric mean between a formula for Doppler variance and a formula for coherence time, is mainly used.
  • 1 is a diagram illustrating a Doppler spectrum.
  • the Doppler spectrum or Doppler power spectrum density, which represents a change in Doppler value according to the frequency change, may have various shapes according to a communication environment.
  • a communication environment such as downtown
  • the Doppler spectrum appears in the U-shape as shown in FIG. 1 shows the center frequency
  • the maximum Doppler variance U-shaped Doppler spectra are shown.
  • FIG. 2 is a diagram showing narrow beamforming according to the present invention
  • FIG. 3 is a diagram showing Doppler spectrum when narrow beamforming is performed.
  • an antenna array including a plurality of antennas may be installed in a small space with a small antenna. This feature enables pin-point beamforming, pencil beamforming, narrow beamforming, or thin beamforming using tens to hundreds of antennas. This narrow beamforming means that the received signal is received only at a certain angle, not in the same direction.
  • FIG. 2A illustrates a case where the Doppler spectrum is U-shaped according to a signal received in an equal direction
  • FIG. 2B illustrates a case where narrow beamforming using a plurality of antennas is performed.
  • the Doppler spectrum also appears narrower than the U-shape due to the reduced angular spread.
  • FIG. 3 it can be seen that Doppler variance appears only in a certain band when the narrow beamforming is performed.
  • the center frequency operates in the band of several GHz to several tens of GHz. This characteristic of the center frequency makes the influence of the CFO due to the Doppler effect or the oscillator difference between the transmitter / receiver caused by the movement of the terminal more serious.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a synchronization signal service zone of a base station.
  • the terminal performs synchronization with the base station by using a downlink (DL) synchronization signal transmitted by the base station.
  • DL downlink
  • timing and frequency are synchronized between the base station and the terminal.
  • the base station transmits the synchronization signal by configuring the beam width as wide as possible so that terminals in a specific cell can receive and use the synchronization signal.
  • path loss is greater than that of a low frequency band in synchronizing signal transmission. That is, in the case of a system using a high frequency band, a cell radius that can be supported compared to a conventional cellular system (for example, LTE / LTE-A) using a relatively low frequency band (for example, 6 GHz or less). This is greatly toned.
  • a conventional cellular system for example, LTE / LTE-A
  • a relatively low frequency band for example, 6 GHz or less
  • a synchronization signal transmission method using beamforming may be used.
  • the cell radius is increased, but the beam width is reduced. Equation 2 below shows the change in the received signal SINR according to the beam width.
  • Equation 2 is the beam width according to the beamforming If received decreases, the received SINR is Fold improvement.
  • Another method for solving the reduction of the cell radius may be considered to repeatedly transmit the same sync signal. This method requires additional resource allocation on the time axis, but has the advantage of increasing the cell radius without reducing the beam width.
  • the base station allocates resources to each terminal by scheduling frequency resources and time resources located in a specific area.
  • this specific zone is defined as a sector.
  • A1, A2, A3, and A4 represent sectors having a radius of 0 to 200 m and widths of 0 to 15 ', 15 to 30', 30 to 45 ', and 45 to 60', respectively.
  • B1, B2, B3, and B4 represent sectors having a radius of 200 to 500 m and widths of 0 to 15 ', 15 to 30', 30 to 45 ', and 45 to 60', respectively.
  • sector 1 is defined as ⁇ A1, A2, A3, A4 ⁇
  • sector 2 is defined as ⁇ A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4 ⁇ .
  • the synchronization signal service area of the current base station is sector 1, it is assumed that an additional power of 6 dB or more is required for transmission of the synchronization signal in order for the base station to service the synchronization signal in sector 2.
  • the base station can obtain an additional gain of 6 dB using the beamforming technique to serve sector 2.
  • the service radius can be increased from A1 to B1.
  • A2, A3, and A4 cannot be serviced at the same time. Therefore, when beamforming is performed, a synchronization signal should be separately transmitted to the A2 to B2, A3 to B3, and A4 to B4 sectors. In other words, the base station must transmit a synchronization signal four times beamforming to serve sector 2.
  • the base station can transmit the synchronization signal to all sectors 2, but must transmit the synchronization signal four times on the time axis.
  • the resources required to service sector 2 are the same for both beamforming and iterative transmission.
  • the beam width is narrow, it is difficult for a terminal moving at a high speed or a terminal at the boundary of a sector to stably receive a synchronization signal. Instead, if the ID of the beam in which the terminal is located can be distinguished, there is an advantage that the terminal can determine its own position through a synchronization signal.
  • the repetitive transmission scheme since the beam width is wide, it is very unlikely that the terminal misses the synchronization signal. Instead, the terminal cannot determine its location.
  • 5 is an example of a frame structure proposed in a communication environment using mmWave.
  • one frame consists of Q subframes and one subframe consists of P slots.
  • One slot consists of T OFDM symbols.
  • the first subframe in the frame uses the 0 th slot (slot indicated by 'S') for synchronization purposes.
  • the 0 th slot is composed of A OFDM symbols for timing and frequency synchronization, B OFDM symbols for beam scanning, and C OFDM symbols for informing the UE of system information. The remaining D OFDM symbols are used for data transmission to each terminal.
  • Q, P, T, S, A, B, C, and D may each be arbitrary values and may be values set by a user or automatically set on a system.
  • Equation (3) Denotes the length of an OFDM symbol, the length of a cyclic prefix (CP), and the index of an OFDM symbol, respectively. Denotes a vector of the received signal at the receiver. At this time, Cold reception signal vector of From the first Vector defined by the first element.
  • the algorithm of Equation 3 operates under the condition that two adjacent OFDM received signals in time are the same.
  • Such an algorithm can use a sliding window method, which can be implemented with low complexity, and has a strong characteristic of frequency offset.
  • Equation 4 represents an algorithm for performing timing synchronization by using a correlation between a received signal and a signal transmitted by a base station.
  • Equation 4 denotes a signal transmitted by the base station and is a signal vector previously promised between the terminal and the base station. Equation 4 may produce better performance than Equation 3, but may not be implemented as a sliding window method, and thus requires high complexity. It also has a feature that is vulnerable to frequency offset.
  • Beam scanning refers to the operation of the transmitter and / or receiver to find the direction of the beam that maximizes the receiver's received SINR.
  • the base station determines the direction of the beam through beam scanning before transmitting data to the terminal.
  • FIG. 4 illustrates a sector served by one base station divided into eight regions.
  • the base station transmits beams in the areas (A1 + B1), (A2 + B2), (A3 + B3), and (A4 + B4), respectively, and the terminal can distinguish beams transmitted by the base station.
  • the beam scanning process can be embodied in four processes. First, i) the base station transmits a beam in four areas in sequence. ii) The terminal determines the beam that is determined to be the most suitable among the beams in view of the received SINR. iii) The terminal feeds back information on the selected beam to the base station. iv) The base station transmits data using the beam having the feedback direction. Through the above beam scanning process, the UE can receive downlink data through the beam with optimized reception SINR.
  • the Zadoff-Chu sequence is called a chu sequence or ZC sequence and is defined by Equation 5 below.
  • N is the length of the sequence
  • r is the root value
  • a characteristic of the ZC sequence is that all elements have the same size (constant amplitude).
  • the DFT results of the ZC sequence also appear the same for all elements.
  • Equation 6 the ZC sequence and the cyclic shifted version of the ZC sequence have a correlation as shown in Equation 6.
  • the ZC sequence also has a zero auto-correlation property, it is also expressed as having a constant Amplitude Zero Auto Correlation (CAZAC).
  • Hadamard matrix is defined as Equation 8 below.
  • Equation (8) Denotes the size of the matrix.
  • Equation 9 It can be seen from Equation 9 that the columns are orthogonal to each other.
  • the OVSF code is generated based on the Hadamard matrix and has a specific rule.
  • the first code when branching to the right side of the OVSF code (lower branch), the first code repeats the upper code on the left side twice (mother code), and the second code repeats the high code code once and inverts it once. Is generated. 6 shows a tree structure of the OVSF code.
  • All of these OVSF codes are orthogonal except for the relationship between adjacent higher and lower codes on the code tree.
  • the code [1 -1 1 -1] is orthogonal to [1 1], [1 1 1 1], and [1 1 -1 -1].
  • the OVSF code has the same length as the code length. That is, in FIG. 6, it can be seen that the length of a specific code is equal to the total number of branches to which the corresponding code belongs.
  • RACH random access channel
  • the base station defines a parameter called 'preambleInitialReceivedTargetPower', and broadcasts the parameter to all terminals in the cell through SIB (System Information Block) 2.
  • SIB System Information Block
  • the UE calculates a path loss using a reference signal, and determines the transmission power of the RACH signal by using the calculated path loss and the 'preambleInitialReceivedTargetPower' parameter as shown in Equation 10 below.
  • P_PRACH_Initial, P_CMAX, and PL represent the transmission power of the RACH signal, the maximum transmission power of the terminal, and the path loss, respectively.
  • Equation 10 it is assumed that the maximum transmit power of the terminal is 23 dBm and the RACH reception power of the base station is -104 dBm. In addition, it is assumed that the terminal is arranged as shown in FIG.
  • the terminal calculates a path loss using the received synchronization signal and the beam scanning signal, and determines the transmission power based on this.
  • Table 3 shows the path loss of the terminal and its transmission power.
  • the RACH signal must be transmitted with a very small power (-44 dBm) to match the RACH reception power.
  • the path loss is large, but the required transmission power is 6 dBm.
  • phase noise related to the present invention Jitter occurring on the time axis appears as phase noise on the frequency axis. This phase noise randomly changes the phase of the received signal on the time axis as shown in Equation 11 below.
  • Equation (11) The parameters represent the phase rotation values due to the received signal, time axis signal, frequency axis signal, and phase noise, respectively.
  • Equation 12 Equation 12 below is derived.
  • Equation (12) The parameters represent Common Phase Error (CPE) and Inter Cell Interference (ICI), respectively. At this time, the larger the correlation between phase noise, the larger the CPE of Equation 12.
  • CPE is a kind of carrier frequency offset (CFO) in a WLAN system, but from the viewpoint of the terminal, the CPE and the CFO can be similarly interpreted.
  • the UE removes the CPE / CFO, which is the phase noise on the frequency axis by estimating the CPE / CFO, and the process of estimating the CPE / CFO for the received signal is a process to be preceded for accurate decoding of the received signal.
  • the base station may transmit a predetermined signal to the terminal so that the terminal can accurately estimate the CPE / CFO, this signal may be a pilot signal shared in advance between the terminal and the base station as a signal for removing phase noise.
  • the data signal may be a changed or duplicated signal.
  • a series of signals for removing phase noise are collectively called a phase compensation reference signal (PCRS) or a phase noise reference signal (PNRS).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a resource area structure used in the mmWave communication system.
  • a communication system using an ultra high frequency band such as mmWave uses a frequency band different in physical properties from the conventional LTE / LTE-A communication system. Accordingly, in a communication system using an ultra high frequency band, a resource structure of a form different from that of the resource region used in the conventional communication system is being discussed. 8 shows an example of a downlink resource structure of a new communication system.
  • the first two (or three) OFDM symbols 810 is assigned to a control channel (eg, a physical downlink control channel (PDCCH)) similarly to the prior art, the next one OFDM symbol 820 is assigned a DeModulation Reference Signal (DMRS), and the remaining OFDM symbols ( 830 may be assigned a data channel (eg, a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH)).
  • a control channel eg, a physical downlink control channel (PDCCH)
  • DMRS DeModulation Reference Signal
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • the PCRS or PNRS for estimating the CPE (or the CFO) described above may be transmitted to the terminal in a partial resource element (RE) of the region 830 to which the data channel is allocated.
  • This signal is a signal for removing phase noise and may be a pilot signal or a signal whose data signal is changed or duplicated as described above.
  • BSI Beam State Information
  • the terminal may request BRRS using a scheduling request (SR) for a BERS request (BRRS Request). More specifically, the base station may repeatedly transmit one or more different beams to the terminal for beam refinement between the base station and the terminal.
  • the BRRS may be a reference signal used for the aforementioned beam steering. Through this, the most suitable beam pair (beam pair) between the base station and the terminal can be found.
  • the BRRS may be a channel state information-reference signal (CSI-RS). That is, the CSI-RS may be used as the BRRS as a reference signal for beam steering.
  • the BRRS may be a newly defined reference signal. That is, it may be a new type of reference signal used to find the most suitable beam pair through beam steering.
  • a reference signal used for beam steering is uniformly described as BRRS.
  • the BRRS may be a CSI-RS, and in the following description, even if the BRRS is replaced with the CSI-RS, the same technical configuration may be represented, and the technical features of the BRRS are not limited thereto.
  • the BRRS process may be configured in the terminal in a process form similarly to the CSI process.
  • the BRRS may be the same as the CSI-RS, and the BRRS process may be set as a form of the CSI process, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the BRRS process may be configured through Radio Resource Control (RRC).
  • RRC Radio Resource Control
  • the information set through the RRC may include at least one or more of antenna ports to be measured information and VCID information.
  • the base station informs downlink control information (DCI) of time / frequency resources to which the BRRS is transmitted and process index information to be used. It can be transmitted to the terminal.
  • the terminal may receive a BRRS from the base station based on the received DCI information and perform beam steering.
  • DCI downlink control information
  • the base station may include the above-described information in the medium access control-control element (MAC-CE) instead of the DCI to transmit to the terminal. That is, the base station may include control information on the BRRS as control information in the MAC terminal and transmit the control information to the terminal, which is not limited to the above-described embodiment.
  • MAC-CE medium access control-control element
  • the beam of the terminal may have a directionality.
  • a beam mismatch may occur.
  • the terminal may request the BRRS using the BRRS request SR.
  • the time synchronization between the terminal and the base station may not match, and the signal noise ratio (SNR) level may also be differently set. Therefore, when the terminal transmits the SR resource to the base station, the base station may not properly receive the SR resource. That is, the base station may not properly receive the BRRS request SR transmitted by the terminal.
  • SNR signal noise ratio
  • the UE may request the BRRS to the base station using contention-based RACH resources instead of the SR.
  • the RACH preamble may not be sensitive to time error and may improve SNR through power boosting and repetitive transmission.
  • the base station may receive the RACH preamble using a multi-beam rather than a single beam, and thus may transmit the BRRS information to the base station more efficiently than the SR. Accordingly, the terminal may request the BRRS to the base station using the contention-based RACH resources to perform beam steering in a situation of beam mismatch.
  • the terminal 910 may perform a BRRS request and BSI reporting to the base station 920 using a contention based RACH procedure.
  • a contention based RACH procedure since the existing contention-based RACH procedure is used for another purpose, it is necessary to distinguish whether the contention-based RACH procedure is a contention-based RACH procedure for BRRS request / BSI reporting.
  • the terminal 910 may transmit a RACH preamble (Message I) to the base station 920.
  • the terminal 910 may determine an arbitrary RACH sequence and transmit it to the base station 920.
  • the base station 920 may transmit a RACH response (RACH Response, RAR, Message II) to the terminal 910.
  • RACH Response may include resource information to be used.
  • the terminal 910 may transmit an RRC Connection Request (Message III) to the base station 920 using the resource specified in the RACH response.
  • the base station 920 may transmit a response message (Message IV) for the RRC connection request to the terminal.
  • whether it is an existing contention-based RACH procedure and whether it is a contention-based RACH procedure for BRRS request / BSI reporting may be distinguished through a UE ID field defined in the above-described RRC connection request field. . That is, the base station 920 may distinguish whether the contention-based RACH procedure or the contention-based RACH procedure for BRRS request / BSI reporting is based on the received UE ID field value of the RRC connection request field. As another example, the terminal 910 may inform the base station 920 whether to request a BRRS by using an additional field in the RRC connection request.
  • the RRC connection request may include a UE ID field.
  • the UE ID field may include C-RNTI information as identification information of the terminal. That is, the base station 920 may identify the terminal 910 through the UE ID field.
  • the base station 920 compares the UE ID, which is already connected in the current system, with the UE ID field value of the RRC connection request message, so that the terminal 910 has already received the RRC connection request message. You can tell if you are connected. In this case, when the base station 920 detects the connected UE ID, the base station 920 may recognize that a beam mismatch occurs in the corresponding terminal 910.
  • the base station 920 may recognize that the contention-based RACH procedure according to the beam mismatch is performed.
  • the RRC connection request message may further include at least one of a BRRS request field and a BSI field as well as a UE ID field.
  • the BRRS request field may be set to 1 bit. If the BRRS request field is the first value, the BRRS request may not be made. On the other hand, when the BRRS request field is the second value, the BRRS request may be performed. In this case, when the first value is “0”, the second value may be “1”. In addition, when the first value is "1", the second value may be "0".
  • the BRRS request field may indicate information on whether to request BRRS.
  • the location of the field is located at the front of the RRC connection request, but is not limited thereto. The location and order of the field may be changed.
  • the number of bits may also be further scalable for other purposes, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the base station 920 may include beam change indication information in the RRC connection request response message and transmit the same to the terminal 910.
  • the base station 920 may transmit beam change indication information and BRRS related DCI information (DCI related to BRRS) to the terminal 910 in the RRC connection request response message.
  • DCI related to BRRS BRRS related DCI information
  • the base station 920 may transmit the information necessary for receiving the BRRS to the terminal 910 by transmitting the BRRS related DCI information as well as the beam change indication information in the RRC connection request message.
  • the RRC connection request response may include beam change indication information regardless of whether a BRRS request is made.
  • the base station 920 may inform the terminal that the serving beam has been changed based on the BSI information included in the RRC connection request.
  • the base station 920 may further transmit control information related to the BRRS transmission.
  • the beam change indication information and the control information related to the BRRS transmission may be transmitted in one DCI or another DCI, which will be described later.
  • the base station 920 may check whether the BRRS request / BSI information is included through the UE ID field of the RRC connection request message transmitted by the terminal 910.
  • the base station and the terminal have to match the beam for the BRRS request, the base station should allocate the SR for the BRRS request to the terminal, the terminal transmits the BRRS request to the base station through the assigned SR, the base station is a BRRS-related DCI After transmitting to the terminal, the BRRS may be transmitted to the terminal.
  • many procedures were required to request a BRRS based on beam mismatch.
  • unnecessary procedures can be reduced, thereby improving efficiency.
  • the base station may include the above-described information in the MAC-CE instead of DCI and transmit to the terminal. That is, in the above description, a configuration in which DCI is replaced with MAC-CE may be applied.
  • the base station may include the control information for beam coordination in the MAC-CE and transmit it to the terminal, which is not limited to the above-described embodiment.
  • the BRRS process may be configured in the terminal through RRC signaling, and the base station may indicate the time / frequency resource information and the BRRS process index of the BRRS to the terminal through the DCI, as described above.
  • the base station can recognize the beam mismatch through the contention-based RACH procedure of the UE already connected.
  • the base station may determine whether the beam change is necessary by receiving the RRC connection request including the BRRS request and the BSI information from the terminal.
  • the base station may indicate whether to modify the BRRS process set in the terminal through the DCI, it may configure a DCI format for this.
  • FIG. 11 may indicate a DCI format when using the existing BRRS process as it is.
  • the DCI may include a BRRS Process Reuse Field.
  • the BRRS process reuse field when the BRRS process reuse field is the first value, it may indicate that the BRRS process set in the terminal is reused.
  • the DCI may further include at least one of a BRRS Resource Allocation Field and a BRRS Process Selection Field.
  • the BRRS resource allocation field may inform the time and frequency resource at which the BRRS is transmitted.
  • the BRRS process selection field may indicate a process to use, and is not limited to the above-described embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a DCI format when no existing BRRS process is used.
  • the DCI format may further include a field indicating scheduling information of the BRRS process configuration as well as the above-described BRRS resource allocation field and BRRS process selection field. That is, the scheduling information field for the BRRS process setting may be further included.
  • the terminal may update the BRRS process configuration using the scheduling information.
  • the terminal may receive the BRRS from the base station by using the information included in the BRRS resource allocation field and the BRRS process selection field as described above.
  • the BRRS process reuse field may be 1 bit.
  • the second value when the above-described first value is set to “0”, the second value may be set to "1".
  • the second value when the above-described first value is set to "1”, the second value may be set to "0".
  • the BRRS process reuse field may be capable of additional bit configuration or position change for additional purposes, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the DCI format may be set as shown in FIG. 13.
  • the DCI format may consist of only a BRRS process reuse field and a field indicating scheduling information of the BRRS process setting. That is, the BRRS resource allocation field and the BRRS process selection field may not be included in the DCI format.
  • the terminal may update only the BRRS process configuration using scheduling information of the BRRS process configuration.
  • the base station may further transmit the DCI defined in FIG. 11 to the terminal to prepare the terminal for BRRS reception. That is, the information on the BRRS process setting and the information on the allocation and selection of the BRRS resources may be transmitted separately.
  • the UE may update the BRRS process configuration by using the scheduling information of the BRRS process configuration, and then request the BRRS transmission using a BRRS request SR allocated later, which is not limited to the above-described embodiment.
  • a beam change indication field may be further included in the DCI format of FIGS. 11 to 13, but is not limited to the above-described embodiment.
  • the BRRS process reuse field described above with reference to FIGS. 11 to 13 may be defined and used in another meaning.
  • the BRRS process reuse field may be used to indicate the presence or absence of scheduling information of the BRRS process configuration. For example, when the BRRS process reuse field is the first value, the UE may recognize that scheduling information is included and update the BRRS process configuration. On the other hand, when the BRRS process reuse field is the second value, the UE recognizes that there is no scheduling information and may use the existing BRRS process as it is. That is, the BRRS reuse field may be used as information indicating presence or absence of scheduling information of BRRS process configuration.
  • the BRRS process reuse field may be 1 bit, and when the first value is set to “0”, the second value may be set to “1”. In addition, when the above-described first value is set to "1", the second value may be set to "0". In addition, the BRRS process reuse field may be capable of additional bit configuration or position change for additional purposes, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the base station may include the above-described information in the MAC-CE instead of DCI and transmit to the terminal. That is, in the above description, a configuration in which DCI is replaced with MAC-CE may be applied.
  • the base station may include control information for beam steering as control information in the MAC terminal and transmit the control information to the terminal, which is not limited to the above-described embodiment.
  • the UE may perform BRRS request and BSI reporting to the base station using the contention-based RACH procedure.
  • a BRRS request and BSI reporting may be performed to a base station 1420 by using a UE 1410 non-competition based RACH procedure.
  • the terminal 1410 may receive RACH preamble allocation information from the base station 1420.
  • the terminal 1410 may transmit the RACH preamble to the base station 1420 through a resource indicated in the RACH preamble allocation information received from the base station 1420. That is, since the UE 1410 has received resource information for transmitting the RACH preamble from the base station 1420, the UE 1410 transmits the RACH preamble (Message I) to the base station 1420 through a specific resource without competing with others. Can be. Thereafter, the terminal 1410 may receive a RACH preamble response (Message II) from the base station 1420. Thereafter, the terminal 1410 may transmit an RRC connection request (Message III) to the base station 1420.
  • RRC connection request Message III
  • the RRC connection request may include a UE ID field.
  • the base station may know whether the terminal performs the existing RACH procedure or the RACH procedure for BRRS request and BSI reporting through the UE ID field, which may be the same as FIG. 9 described above.
  • the RRC connection request transmitted by the UE 1410 may further include at least one of a BRRS request field and a BSI information field.
  • the terminal 1410 may transmit the BRRS request and the BSI information to the base station 1420, which may be the same as that of FIG. 10.
  • the base station 1420 may transmit a response message (Message IV) for the RRC connection request to the terminal 1410.
  • the base station 1420 may check the UE ID field information of the received RRC connection request message and include the beam change indication information in the response message for the RRC connection request to the terminal 1410.
  • the base station 1420 may additionally transmit DCI information for the BRRS based on the BRRS request field of the RRC connection request message, which is the same as FIG. 10 described above.
  • the base station 1420 may configure a DCI format for instructing the UE 1410 about information on whether to use a BRRS process, which may be the same as in FIGS. 11 to 13.
  • the UE 1410 receives resource information on the RACH preamble in the non-competition based RACH procedure, transmits the RACH preamble to the resource designated by the base station 1420, and performs a BRRS request and BSI reporting based thereon. And it is not limited to the above-described embodiment.
  • the base station may include the above-described information in the MAC-CE instead of DCI and transmit to the terminal. That is, in the above description, a configuration in which DCI is replaced with MAC-CE may be applied.
  • the base station may include control information for beam steering as control information in the MAC terminal and transmit the control information to the terminal, which is not limited to the above-described embodiment.
  • 15 is a diagram illustrating a method of performing beam steering in a communication system.
  • the terminal may transmit the RACH preamble to the base station (S1510). After that, the terminal may receive an RACH response from the base station. (S1520) In this case, as described above with reference to FIGS.
  • the RACH preamble may be transmitted to the base station based on the procedure.
  • the RACH preamble may be transmitted to the base station through a designated resource from the base station based on the non-competitive RACH procedure, as described above.
  • the terminal may transmit an RRC connection request message to the base station (S1530).
  • the RRC connection request message may include a terminal ID field.
  • the base station may detect a beam mismatch. That is, when a beam mismatch occurs, the terminal may transmit an RRC connection request message including its ID information to an already connected base station. Through this, it is possible to detect whether there is a beam mismatch, as described above.
  • the RRC connection request message may further include at least one of a BRRS request field and BSI information.
  • the BRRS may be CSI-RS
  • the BSI information may be CSI information. That is, as described above, it is described as BRRS, but it may be viewed as CSI-RS and is not limited to the above-described embodiment.
  • the base station may transmit DCI information on the BRRS to the terminal. That is, control information necessary for BRRS transmission can be transmitted to the terminal, as described above.
  • the DCI may further include at least one of the BRRS process reuse field, the BRRS resource allocation field, and the BRRS process selection field, as described above.
  • the terminal may receive a response message to the RRC connection request message from the base station (S1540).
  • the RRC connection request The response message to the message may include beam change indication information. That is, when the terminal ID field of the RRC connection request message matches the terminal ID previously connected to the base station, the response message of the RRC connection request message may include beam change indication information.
  • the response message of the RRC connection request message may further include control information for the BRRS. In this case, as an example, the information on the BRRS may be transmitted based on the above-described DCI format, as described above.
  • the terminal may transmit a RACH preamble to the base station (S1610).
  • the base station may transmit a RACH response in response. (S1620)
  • the RACH procedure Can be performed on a competitive or non-competitive basis, as described above.
  • the terminal may transmit an RRC connection request message to the base station (S1630).
  • the terminal may transmit an RRC connection request message to the base station (S1630).
  • whether the RACH procedure is an existing RACH procedure for RRC connection and for beam coordination Whether it is a RACH procedure can be distinguished.
  • the base station may detect a beam mismatch and transmit beam steering related information to the terminal (1650).
  • the terminal does not need to perform an RACH procedure with an already connected base station. Therefore, the additionally performed RACH procedure may be determined as an information request procedure for beam mismatch as a meaning of a new information request. That is, the base station can detect the beam mismatch by receiving the RRC connection request message including the same ID information from the pre-connected terminal. Thereafter, the base station may transmit information for beam steering to the terminal. In this case, information for beam correction may be transmitted based on the DCI format, as described above.
  • the base station may perform the RRC connection based on the existing RACH procedure with the terminal (1660). As described above with reference to FIG. 15, the base station may perform RRC connection with the terminal based on the terminal ID information field of the RRC connection request message with respect to the unconnected terminal. That is, the base station can perform the RRC connection with the terminal in the same manner as the existing RACH procedure, as described above.
  • the terminal 100 and the base station 200 may include radio frequency (RF) units 110 and 210, processors 120 and 220, and memories 130 and 230, respectively.
  • RF radio frequency
  • FIG. 20 only a 1: 1 communication environment between the terminal 100 and the base station 200 is illustrated, but a communication environment may be established between a plurality of terminals and a plurality of base stations.
  • the base station 200 illustrated in FIG. 20 may be applied to both the macro cell base station and the small cell base station.
  • Each RF unit 110, 210 may include a transmitter 112, 212 and a receiver 114, 214, respectively.
  • the transmitting unit 112 and the receiving unit 114 of the terminal 100 are configured to transmit and receive signals with the base station 200 and other terminals, and the processor 120 is functionally connected with the transmitting unit 112 and the receiving unit 114.
  • the transmitter 112 and the receiver 114 may be configured to control a process of transmitting and receiving signals with other devices.
  • the processor 120 performs various processes on the signal to be transmitted and transmits the signal to the transmitter 112, and performs the process on the signal received by the receiver 114.
  • the processor 120 may store information included in the exchanged message in the memory 130.
  • the terminal 100 can perform the method of various embodiments of the present invention described above.
  • the transmitter 212 and the receiver 214 of the base station 200 are configured to transmit and receive signals with other base stations and terminals, and the processor 220 is functionally connected to the transmitter 212 and the receiver 214 to transmit the signal. 212 and the receiver 214 may be configured to control the process of transmitting and receiving signals with other devices.
  • the processor 220 may perform various processing on the signal to be transmitted, transmit the signal to the transmitter 212, and may perform processing on the signal received by the receiver 214. If necessary, the processor 220 may store information included in the exchanged message in the memory 230. With such a structure, the base station 200 may perform the method of the various embodiments described above.
  • Processors 120 and 220 of the terminal 100 and the base station 200 respectively instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) the operation in the terminal 100 and the base station 200.
  • Respective processors 120 and 220 may be connected to memories 130 and 230 that store program codes and data.
  • the memories 130 and 230 are coupled to the processors 120 and 220 to store operating systems, applications, and general files.
  • the processor 120 or 220 of the present invention may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like.
  • the processors 120 and 220 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the above description can be applied to various wireless communication systems including not only 3GPP LTE and LTE-A systems, but also IEEE 802.16x and 802.11x systems. Furthermore, the proposed method can be applied to mmWave communication system using ultra high frequency band.

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Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따라, mmWave 통신 시스템에서 단말이 빔 조정(Beam Refinement)을 수행하는 방법을 제공할 수 있다. 이때, 단말이 빔 조정을 수행하는 방법은 RACH 프리앰블을 기지국으로 전송하는 단계, 기지국으로부터 RACH 응답을 수신하는 단계, 기지국으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하는 단계 및 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 단말에 빔 불일치가 발생하는 경우, RRC 연결 요청 메시지의 단말 아이디 필드에 기연결된 단말의 아이디 정보가 포함될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 빔 조정을 수행하는 방법 및 장치
본 명세서는 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 시스템에서 빔 불일치(Beam Mismatch)를 고려하여 빔 조정(Beam Refinement)을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공할 수 있다.
밀리미터 웨이브(mmWave)를 이용한 초고주파 무선 통신 시스템은 중심 주파수가 수 GHz 내지 수십 GHz에서 동작하도록 구성된다. 이러한 중심 주파수의 특성으로 인하여 mmWave 통신 시스템에서는 음영 지역에서 경로 감쇄(path loss)가 두드러지게 나타날 수 있다. 이러한 경로 감쇄를 고려할 때, mmWave 통신 시스템에서 단말로 전송되는 신호의 빔포밍(beamforming)은 정교하게 설계되어야할 뿐 아니라, 빔 불일치의 발생이 제어되고 방지될 필요가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 빔 조정을 수행하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 RACH 프로시져(Random Access Channel Procedure)를 이용하여 빔 조정을 수행하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 빔 조정 정보를 제공하기 위한 DCI(Downlink Control Information) 포맷을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 빔 보정을 수행하는 경우에 불필요한 절차를 생략하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따라, mmWave 통신 시스템에서 단말이 빔 조정(Beam Refinement)을 수행하는 방법을 제공할 수 있다. 이때, 단말이 빔 조정을 수행하는 방법은 RACH 프리앰블을 기지국으로 전송하는 단계, 기지국으로부터 RACH 응답을 수신하는 단계, 기지국으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하는 단계 및 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 단말에 빔 불일치가 발생하는 경우, RRC 연결 요청 메시지의 단말 아이디 필드에 기연결된 상기 단말의 아이디 정보가 포함될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따라, mmWave 통신 시스템에서 빔 조정을 수행하는 단말을 제공할 수 있다. 이때, 빔 조정을 수행하는 단말은 외부 디바이스로부터 신호를 수신하는 수신부, 외부 디바이스로 신호를 송신하는 송신부 및 수신부와 송신부를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 프로세서는 송신부를 이용하여 RACH 프리앰블을 기지국으로 전송하고, 수신부를 이용하여 기지국으로부터 RACH 응답을 수신하고, 송신부를 이용하여 기지국으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하고, 수신부를 이용하여 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 단말에 빔 불일치가 발생하는 경우, RRC 연결 요청 메시지의 단말 아이디 필드에 기연결된 단말의 아이디 정보가 포함될 수 있다.
또한, mmWave 통신 시스템에서 빔 조정을 수행하는 방법 및 장치에 대해서 다음 사항들이 공통으로 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따라, 기지국은 단말 아이디 필드에 기초하여 빔 불일치를 디텍트할 수 있다.
이때, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 기지국이 빔 불일치를 디텍트하는 경우, 단말은 빔 변경 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다.
이때, 본 명세서의 일 실시예에 따라, RRC 연결 요청 메시지에는 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal) 요청 필드 및 CSI(Channel State Information) 정보 중 적어도 어느 하나가 포함될 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, CSI-RS 요청 필드가 제 1 값인 경우, 단말은 기지국으로부터 CSI-RS에 대한 DCI(Downlink control information) 정보를 더 수신할 수 있다.
이때, 본 명세서의 일 실시예에 따라, DCI 정보에는 CSI-RS 프로세스 재사용 필드(CSI-RS Process Reuse Field), CSI-RS 자원 할당 필드(CSI-RS Resource Allocation Field) 및 CSI-RS 프로세스 선택 필드(CSI-RS Process Selection Field) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
이때, 본 명세서의 일 실시예에 따라, CSI-RS 자원 할당 필드는 CSI-RS가 전송되는 시간 및 주파수 자원 정보를 지시하고, CSI 프로세스 선택 필드는 CSI-RS 전송에 사용되는 프로세스를 지시할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, CSI-RS 프로세스 재사용 필드가 제 1 값인 경우, DCI 정보에는 CSI-RS 프로세스 설정(CSI-RS Process Configuration)에 대한 스케줄링 정보(Scheduling Information)가 더 포함될 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, CSI 정보는 BSI(Beam State Information) 정보이고, CSI-RS는 BRRS(Beam Refinement Reference Signal)일 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, CSI-RS 요청 필드는 BRRS요청 필드이고, CSI-RS 프로세스 재사용 필드는 BRRS 프로세스 재사용 필드이고, CSI-RS 자원 할당 필드는 BRRS 자원 할당 필드이고, CSI-RS 프로세스 선택 필드는 BRRS 프로세스 선택 필드이고 CSI-RS 프로세스 설정은 BRRS 프로세스 설정일 수 있다.
본 발명은 빔 조정을 수행하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 RACH 프로시져를 이용하여 빔 조정을 수행하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 빔 조정 정보를 제공하기 위한 DCI 포맷을 제공할 수 있다.
본 발명은 빔 보정을 수행하는 경우에 불필요한 절차를 생략하는 방법을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 도플러 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 2는 발명과 관련된 좁은 빔포밍(narrow beamforming)을 도시하는 도면이다.
도 3은 좁은 빔포밍이 수행될 경우의 도플러 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 4는 기지국의 동기 신호 서비스 구역의 예시를 도시하는 도면이다.
도 5는 mmWave를 사용하는 통신 환경에서 제안하는 프레임 구조의 예이다.
도 6은 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드의 구조를 도시한다.
도 7은 단말의 배치 상황을 예로 들어 설명하는 도면이다.
도 8은 mmWave를 사용하는 통신 시스템에서 이용되는 자원 영역 구조를 도시하는 도면이다.
도 9는 경쟁 기반 RACH 프로시져에 기초하여 빔 조정을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 RRC 연결 요청 메시지에 포함되는 정보를 나타낸 도면이다.
도 11은 빔 조정 정보를 포함하는 DCI 포맷을 나타낸 도면이다.
도 12는 빔 조정 정보를 포함하는 DCI 포맷을 나타낸 도면이다.
도 13은 빔 조정 정보를 포함하는 DCI 포맷을 나타낸 도면이다.
도 14는 비경쟁 기반 RACH 프로시져에 기초하여 빔 조정을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 15는 통신 시스템에서 빔 보정을 수행하는 방법에 대한 순서도이다.
도 16은 통신 시스템에서 빔 보정을 수행하는 방법에 대한 순서도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
이하의 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 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.
본 명세서에서 본 발명의 실시 예들은 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.
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(Advanced Base Station, ABS) 또는 액세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, '이동국(Mobile Station, MS)'은 UE(User Equipment), SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal), 발전된 이동단말(Advanced Mobile Station, AMS), 단말(Terminal) 또는 스테이션(STAtion, STA) 등의 용어로 대체될 수 있다.
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.
또한, 디바이스가 '셀'과 통신을 수행한다는 기재는 디바이스가 해당 셀의 기지국과 신호를 송수신하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 디바이스가 신호를 송신하고 수신하는 실질적인 대상은 특정 기지국이 될 수 있으나, 기재의 편의상 특정 기지국에 의해 형성되는 셀과 신호를 송수신하는 것으로 기재될 수 있다. 마찬가지로, '매크로 셀' 및/또는 '스몰 셀' 이라는 기재는 각각 특정한 커버리지(coverage)를 의미할 수 있을 뿐 아니라, '매크로 셀을 지원하는 매크로 기지국' 및/또는 '스몰 셀을 지원하는 스몰 셀 기지국'을 의미할 수도 있다.
본 발명의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들 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. 특히, 본 발명의 실시 예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16e-2004, P802.16e-2005, P802.16.1, P802.16p 및 P802.16.1b 표준 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
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.
또한, 본 발명의 실시 예들에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
1. 초고주파 대역을 이용한 통신 시스템
LTE(Long Term Evolution)/LTE-A(LTE Advanced) 시스템에서는 단말과 기지국의 오실레이터의 오차값을 요구사항(requirement)로 규정하며, 아래와 같이 기술한다.
- UE side frequency error (in TS 36.101)
The UE modulated carrier frequency shall be accurate to within ±0.1 PPM observed over a period of one time slot (0.5 ms) compared to the carrier frequency received from the E-UTRA Node B
- eNB side frequency error (in TS 36.104)
Frequency error is the measure of the difference between the actual BS transmit frequency and the assigned frequency.
한편, 기지국의 종류에 따른 오실레이터 정확도는 아래의 표 1과 같다.
BS class Accuracy
Wide Area BS ±0.05 ppm
Local Area BS ±0.1 ppm
Home BS ±0.05 ppm
따라서, 기지국과 단말 간의 오실레이터의 최대 차이는 ±0.1ppm 으로, 한쪽 한쪽 방향으로 오차가 발생하였을 경우 최대 0.2ppm의 오프셋 값이 발생할 수 있다. 이러한 오프셋 값은 중심 주파수와 곱해짐으로써 각 중심 주파수에 맞는 Hz 단위로 변환된다.
한편, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서는 CFO 값이 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 의해 다르게 나타나며, 일반적으로 큰 CFO 값이라 하더라도 서브캐리어 간격이 충분히 큰 OFDM 시스템에서 미치는 영향은 상대적으로 작다. 따라서, 실제 CFO 값(절대값)은 OFDM 시스템에 영향을 주는 상대적인 값으로 표현될 필요가 있으며, 이를 정규화된 CFO(normalized CFO)라 한다. 정규화된 CFO는 CFO 값을 서브캐리어 간격으로 나눈 값으로 표현되며, 아래의 표 2는 각 중심 주파수와 오실레이터의 오차 값에 대한 CFO와 정규화된 CFO를 나타낸다.
Center frequency(subcarrier spacing) Oscillator Offset
±0.05 ppm ±0.1 ppm ±10 ppm ±20 ppm
2GHz (15kHz) ±100Hz(±0.0067) ±200Hz(±0.0133) ±20kHz(±1.3) ±40kHz(±2.7)
30GHz (104.25kHz) ±1.5kHz(±0.014) ±3kHz(±0.029) ±300kHz(±2.9) ±600kHz(±5.8)
60GHz (104.25kHz) ±3kHz(±0.029) ±6kHz(±0.058) ±600kHz(±5.8) ±1.2MHz(±11.5)
표 2에서 중심 주파수가 2GHz인 경우(예를 들어, LTE Rel-8/9/10)에는 서브캐리어 간격(15kHz)를 가정하였으며, 중심 주파수가 30GHz, 60GHz인 경우에는 서브캐리어 간격을 104.25kHz를 사용함으로써 각 중심 주파수에 대해 도플러 영향을 고려한 성능 열화를 방지하였다. 위의 표 2는 단순한 예시이며, 중심 주파수에 대해 다른 서브캐리어 간격이 사용될 수 있음은 자명하다.
한편, 단말이 고속으로 이동하는 상황이나 고주파수 대역에서 이동하는 상황에서는 도플러 분산(Doppler spread) 현상이 크게 발생한다. 도플러 분산은 주파수 영역에서의 분산을 유발하며, 결과적으로 수신기 입장에서 수신 신호의 왜곡을 발생시킨다. 도플러 분산은
Figure PCTKR2017009883-appb-I000001
로 표현될 수 있다. 이때, v는 단말의 이동 속도이며, λ는 전송되는 전파의 중심 주파수의 파장을 의미한다. θ는 수신되는 전파와 단말의 이동 방향 사이의 각도를 의미한다. 이하에서는 θ가 0인 경우를 전제로 설명한다.
이때, 코히어런스 타임(coherence time)은 도플러 분산과 반비례하는 관계에 있다. 만약, 코히어런스 타임을 시간 영역에서 채널 응답의 상관관계(correlation) 값이 50% 이상인 시간 간격으로 정의하는 경우,
Figure PCTKR2017009883-appb-I000002
로 표현된다. 무선 통신 시스템에서는 도플러 분산에 대한 수식과 코히어런스 타임에 대한 수식 간의 기하 평균(geometric mean)을 나타내는 아래의 수학식 1이 주로 이용된다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000003
도 1은 도플러 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
주파수 변화에 따른 도플러 값의 변화를 나타내는 도플러 스펙트럼(Doppler spectrum, 또는 도플러 파워 스펙트럼 밀도(Doppler power spectrum density))는 통신 환경에 따라 다양한 모양을 가질 수 있다. 일반적으로, 도심지와 같이 산란(scattering)이 많이 발생하는 환경에서, 수신 신호가 모든 방향으로 동일한 파워로 수신된다면 도플러 스펙트럼은 도 1과 같은 U-형태로 나타난다. 도 1은 중심 주파수를
Figure PCTKR2017009883-appb-I000004
라 하고 최대 도플러 분산 값을
Figure PCTKR2017009883-appb-I000005
라 할 때의 U-형태 도플러 스펙트럼을 도시한다.
도 2는 발명과 관련된 좁은 빔포밍을 도시하는 도면이며, 도 3은 좁은 빔포밍이 수행될 경우의 도플러 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
초고주파 무선 통신 시스템은 중심 주파수가 매우 높은 대역에 위치하기 때문에, 안테나의 크기가 작고 작은 공간 내에 복수의 안테나로 구성되는 안테나 어레이를 설치할 수 있는 특징이 있다. 이러한 특징으로 인해 수십 내지 수백 개의 안테나를 이용한 핀포인트 빔포밍(pin-point beamforming), 펜슬 빔포밍(pencil beamforming), 좁은 빔포밍(narrow beamforming), 또는 얇은 빔포밍(sharp beamforming)이 가능해진다. 이러한 좁은 빔포밍은 수신되는 신호가 등방향이 아닌 일정한 각도로만 수신된다는 것을 의미한다.
도 2(a)는 등방향으로 수신되는 신호에 따라 도플러 스펙트럼이 U-형태로 나타나는 경우를 도시하며, 도 2(b)는 복수의 안테나를 이용한 좁은 빔포밍이 수행되는 경우를 도시한다.
이와 같이, 좁은 빔포밍을 수행하면 줄어든 angular spread로 인하여 도플러 스펙트럼도 U-형태 보다 좁게 나타난다. 도 3에 도시된 바와 같이, 좁은 빔포밍이 수행되는 경우의 도플러 스펙트럼은 일정 대역에서만 도플러 분산이 나타남을 알 수 있다.
앞서 설명한 초고주파 대역을 이용하는 무선 통신 시스템은 중심 주파수가 수 GHz 내지 수십 GHz 대역에서 동작한다. 이러한 중심주파수의 특성은 단말의 이동에 따라 발생하는 도플러 효과나 송신기/수신기 간의 오실레이터 차이로 인한 CFO의 영향을 더욱 심각하게 한다.
도 4는 기지국의 동기 신호 서비스 구역의 예시를 도시하는 도면이다.
단말은 기지국이 전송하는 하향링크(Downlink, DL) 동기 신호(synchronization signal)를 이용하여 기지국과 동기화를 수행한다. 이러한 동기화 과정에서는 기지국과 단말 간에 타이밍(timing) 과 주파수가 동기화된다. 동기화 과정에서 특정 셀 내의 단말들이 동기 신호를 수신하고 이용할 수 있도록, 기지국은 빔폭을 최대한 넓게 구성하여 동기 신호를 전송한다.
한편, 고주파 대역을 이용하는 mmWave 통신 시스템의 경우, 동기 신호 전송에 있어서 저주파 대역을 이용하는 경우에 비해 경로 감쇄(path loss)가 더 크게 나타난다. 즉, 고주파 대역을 이용하는 시스템의 경우, 상대적으로 낮은 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이하)을 이용하는 종래의 셀룰러 시스템(예를 들어, LTE/LTE-A)에 비해 지원할 수 있는 셀 반경(radius)이 큰 폭으로 축호된다.
이러한 셀 반경의 축소를 해결하기 위한 하나의 방법으로서, 빔포밍(beam forming)을 이용한 동기 신호 전송 방법이 이용될 수 있다. 빔포밍이 이용되는 경우 셀 반경은 증가하지만, 빔 폭이 줄어드는 단점이 있다. 아래의 수학식 2는 빔 폭에 따른 수신 신호 SINR 의 변화를 나타낸다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000006
수학식 2은 빔포밍에 따라 빔 폭이
Figure PCTKR2017009883-appb-I000007
배 감소하는 경우, 수신 SINR이
Figure PCTKR2017009883-appb-I000008
배 향상됨을 나타낸다.
이러한 빔포밍 방식 이외에, 셀 반경의 축소를 해결하기 위한 또다른 방법으로서 동일한 동기 신호를 반복하여 전송하는 방식 또한 고려해볼 수 있다. 이러한 방식의 경우, 시간축으로 추가적인 자원할당이 필요하지만, 빔 폭의 감소 없이도 셀 반경을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
한편, 기지국은 특정 구역 내에 위치하는 주파수 자원 및 시간 자원을 스케쥴링함으로써 각 단말들에 자원을 할당한다. 이하에서는 이러한 특정 구역을 섹터(sector)라 정의한다. 도 4에 도시된 섹터에서 A1, A2, A3, A4는 반경 0~200m 이고 각각 폭이 0~15', 15~30', 30~45', 45~60'인 섹터들을 나타낸다. B1, B2, B3, B4는 반경 200~500m이고 각각 폭이 0~15', 15~30', 30~45', 45~60'인 섹터들을 나타낸다. 도 4에 도시된 내용들을 바탕으로, 섹터 1을 {A1, A2, A3, A4} 로 정의하고, 섹터 2를 {A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4}라 정의한다. 또한, 현재 기지국의 동기 신호 서비스 구역이 섹터 1인 경우, 기지국이 섹터 2에 동기 신호를 서비스하기 위해서는 동기 신호의 전송에 6dB 이상의 추가 파워가 요구된다고 가정한다.
먼저, 기지국은 섹터 2를 서비스하기 위하여 빔포밍 기법을 이용하여 6dB의 추가 이득을 얻을 수 있다. 이러한 빔포밍 과정을 통해 서비스 반경을 A1에서 B1까지 늘릴 수 있다. 그러나, 빔포밍을 통해 빔 폭이 줄어들기 때문에, A2, A3, A4는 동시에 서비스할 수 없게 된다. 따라서, 빔포밍이 수행되는 경우 A2~B2, A3~B3, A4~B4 섹터에 동기 신호가 각각 별도로 전송되어야 한다. 다시 말해서, 기지국은 섹터 2를 서비스하기 위해 동기 신호를 4번에 걸쳐 빔포밍을 수행해가며 전송해야만 한다.
반면, 앞서 설명한 동기 신호의 반복 전송을 생각해보면, 기지국이 동기 신호를 섹터 2 전부에 전송할 수 있지만, 시간축 상에서 동기 신호를 4번 반복하여 전송해야 한다. 결과적으로, 섹터 2를 서비스하기 위해 필요한 자원은 빔포밍 방식과 반복 전송 방식 모두에 있어서 동일하다.
그러나, 빔포밍 방식의 경우 빔폭이 좁기 때문에 빠른 속도로 이동하는 단말이나 섹터의 경계에 있는 단말이 안정적으로 동기 신호를 수신하기 어렵다. 그 대신에, 단말이 위치하는 빔의 ID를 구분할 수 있다면, 동기 신호를 통해 단말이 자신의 위치를 파악할 수 있다는 장점이 있다. 반면, 반복 전송 방식의 경우 빔 폭이 넓어서 단말이 동기 신호를 놓칠 가능성은 매우 낮다. 그 대신, 단말이 자신의 위치를 파악할 수는 없게 된다.
도 5는 mmWave를 사용하는 통신 환경에서 제안하는 프레임 구조의 예이다.
먼저, 하나의 프레임은 Q 개의 서브프레임으로 구성되며, 하나의 서브프레임은 P 개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 슬롯은 T 개의 OFDM 심볼들로 구성된다. 이때, 다른 서브프레임들과는 달리, 프레임 내에서 첫 번째 서브프레임은 0 번째 슬롯('S'로 표시된 슬롯)을 동기화 용도로 사용한다. 이러한 0번째 슬롯은 타이밍과 주파수 동기를 위한 A개의 OFDM 심볼들, 빔 스캐닝을 위한 B 개의 OFDM 심볼들, 시스템 정보를 단말에 알리기 위한 C 개의 OFDM 심볼들로 구성된다. 나머지 D 개의 OFDM 심볼들은 각 단말에 데이터 전송을 위해 사용된다.
한편, 이러한 프레임 구조는 단순한 예시에 불과하며, Q, P, T, S, A, B, C, D는 각각 임의의 값으로서, 사용자에 의해 설정되거나 시스템 상에서 자동적으로 설정되는 값일 수 있다.
이하에서는 기지국과 단말 간의 타이밍 동기화 알고리즘에 대해 설명한다. 도 5에서 기지국이 동일한 동기 신호를 A 번 반복 전송하는 경우를 생각해본다. 단말은 기지국이 전송한 동기 신호를 바탕으로, 수학식 3의 알고리즘을 이용하여 타이밍 동기화를 수행한다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000009
수학식 3에서
Figure PCTKR2017009883-appb-I000010
,
Figure PCTKR2017009883-appb-I000011
는 각각 OFDM 심볼의 길이, CP(Cyclic Prefix)의 길이, OFDM 심볼의 인덱스를 나타낸다.
Figure PCTKR2017009883-appb-I000012
은 수신기에서 수신 신호의 벡터를 의미한다. 이때,
Figure PCTKR2017009883-appb-I000013
식은 수신 신호 벡터
Figure PCTKR2017009883-appb-I000014
의
Figure PCTKR2017009883-appb-I000015
번째부터
Figure PCTKR2017009883-appb-I000016
번째까지의 요소들로 정의되는 벡터이다.
수학식 3의 알고리즘은 시간적으로 인접한 2개의 OFDM 수신 신호가 동일하다는 조건에서 동작한다. 이러한 알고리즘은 슬라이딩 윈도우(sliding window) 방식을 이용할 수 있어 낮은 복잡도로 구현이 가능하며, 주파수 오프셋에 강한 특징을 갖는다.
한편, 아래의 수학식 4는 수신 신호와 기지국이 전송한 신호 간의 상관관계를 이용함으로써 타이밍 동기화를 수행하는 알고리즘을 나타낸다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000017
수학식 4에서 s는 기지국이 전송한 신호를 의미하며, 단말과 기지국 사이에 미리 약속된 신호 벡터이다. 수학식 4의 방식은 수학식 3에 비해 더 좋은 성능을 낳을 수 있으나, 슬라이딩 윈도우 방식으로 구현될 수 없어 복잡도가 높게 요구된다. 또한, 주파수 오프셋에 취약한 특징을 갖는다.
타이밍 동기화 방식의 설명에 이어서, 빔 스캐닝 과정을 설명한다. 빔 스캐닝(beam scanning)이란 수신기의 수신 SINR을 최대화하는 빔의 방향을 찾는 송신기 및/또는 수신기의 동작을 의미한다. 예를 들어, 기지국은 단말에 데이터를 전송하기 전에 빔 스캐닝을 통해 빔의 방향을 결정한다.
도 4를 예로 들어 더 설명하면, 도 4에서는 하나의 기지국이 서비스하는 섹터를 8 개의 영역으로 나누어 도시한다. 이때, 기지국은 (A1+B1), (A2+B2), (A3+B3), (A4+B4) 영역에 각각 빔을 전송하며, 단말은 기지국이 전송하는 빔들을 구분이 가능하다. 이러한 조건에서, 빔 스캐닝 과정은 4가지 과정으로 구체화될 수 있다. 먼저, i) 기지국은 4개의 영역에 차례로 빔을 전송한다. ii) 단말은 수신 SINR 관점에서 빔들 중 가장 적합하다고 판단되는 빔을 결정한다. iii) 단말은 선택된 빔에 대한 정보를 기지국으로 피드백한다. iv) 기지국은 피드백된 방향을 갖는 빔을 이용하여 데이터를 전송한다. 위의 빔 스캐닝 과정을 통해 단말은 수신 SINR이 최적화된 빔을 통해 하향링크 데이터를 수신할 수 있게 된다.
이하에서는 Zadoff-Chu 시퀀스에 대해 설명한다. Zadoff-Chu 시퀀스는 추(chu) 시퀀스 또는 ZC 시퀀스라 불리며, 아래의 수학식 5로 정의된다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000018
수학식 5에서 N은 시퀀스의 길이, r은 루트 값,
Figure PCTKR2017009883-appb-I000019
은 ZC 시퀀스의 n 번째 요소를 나타낸다. ZC 시퀀스가 갖는 특징으로는, 먼저 모든 요소의 크기가 동일하다는 점을 들 수 있다(constant amplitude). 또한, ZC 시퀀스의 DFT 결과 또한 모든 요소에 대해 동일하게 나타난다.
다음으로, ZC 시퀀스와 ZC 시퀀스의 순환 시프팅(cyclic shifting)된 버전 은 수학식 6과 같은 상관관계를 갖는다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000020
수학식 6에서
Figure PCTKR2017009883-appb-I000021
는
Figure PCTKR2017009883-appb-I000022
를 i 만큼 순환 시프팅한 시퀀스이며, ZC 시퀀스의 자기 상관관계가 i=j인 경우를 제외하고는 0임을 나타낸다. 또한, ZC 시퀀스는 zero auto-correlation 특성 또한 가져, CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto Correlation)특성을 갖는다고 표현하기도 한다.
ZC 시퀀스의 마지막 특징으로, 시퀀스의 길이 N과 서로소인 루트 값을 갖는 ZC 시퀀스들 간에는 아래의 수학식 7과 같은 상관관계를 갖는다.
[수학식 7]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000023
수학식 7에서
Figure PCTKR2017009883-appb-I000024
는 N과 서로소이다. 예를 들어, N=111인 경우,
Figure PCTKR2017009883-appb-I000025
은 수학식 7을 항상 만족한다. 수학식 6의 자기 상관관계와는 달리, ZC 시퀀스의 상호 상관관계는 완전히 0이 되지는 않는다.
ZC 시퀀스에 이어 하다마드(Hadamard) 행렬을 설명한다. 하다마드 행렬은 아래의 수학식 8과 같이 정의된다.
[수학식 8]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000026
수학식 8에서
Figure PCTKR2017009883-appb-I000027
는 행렬의 크기를 나타낸다. 하다마드 행렬은 사이즈 n과 무관하게 항상
Figure PCTKR2017009883-appb-I000028
을 만족하는 단위 행렬(unitary matrix)이다. 또한, 하다마드 행렬에서 모든 열(column)과 모든 행(row)끼리는 서로 직교한다. 일 예로, n=4인 경우 하다마드 행렬은 수학식 9와 같이 정의된다.
[수학식 9]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000029
수학식 9로부터 각 열들끼리, 각 행들끼리 서로 직교함을 알 수 있다.
도 6은 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드의 구조를 도시한다. OVSF 코드는 하다마드 행렬을 기반으로 생성되는 코드이며, 특정한 규칙을 갖는다.
먼저, OVSF 코드에서 오른쪽으로 분기할 때(lower branch), 첫 번째 코드는 좌측의 상위 코드(mother code)를 그대로 2번 반복하며, 두 번째 코드는 상위 코드를 1번 반복하고 반전하여 1번 반복함으로써 생성된다. 도 6은 OVSF 코드의 트리 구조(tree structure)를 나타낸다.
이러한 OVSF 코드는 코드 트리 상의 인접한 상위 코드와 하위 코드(child code) 간의 관계를 제외하고는 모두 직교성이 보장된다. 예를 들어, 도 6에서 [1 -1 1 -1] 코드는 [1 1], [1 1 1 1], [1 1 -1 -1]과 모두 직교한다. 또한, OVSF 코드는 코드의 길이와 사용 가능한 코드의 개수가 동일하다. 즉, 도 6에서 특정 코드의 길이와 해당 코드가 속한 분기(branch)에서의 총 개수가 동일함을 확인할 수 있다.
도 7은 단말의 배치 상황을 예로 들어 설명하는 도면이다. 도 7에서는 RACH(Random Access CHannel)에 대해 설명한다.
LTE 시스템의 경우, 단말들이 전송한 RACH 신호가 기지국으로 도착할 때, 기지국이 수신한 단말들의 RACH 신호 파워는 동일해야 한다. 이를 위해, 기지국은 'preambleInitialReceivedTargetPower'라는 파라미터를 정의함으로써, SIB(System Information Block)2를 통해 해당 셀 내의 모든 단말에 파라미터를 방송한다. 단말은 기준 신호(reference signal)을 이용하여 경로 손실을 계산하며, 계산된 경로 손실과 'preambleInitialReceivedTargetPower' 파라미터를 아래의 수학식 10과 같이 이용함으로써 RACH 신호의 송신 파워를 결정한다.
[수학식 10]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000030
수학식 10에서 P_PRACH_Initial, P_CMAX, PL은 각각 RACH 신호의 송신 파워, 단말의 최대 송신 파워, 경로 손실을 나타낸다.
수학식 10을 예로 들어 설명하면, 단말의 최대 전송 가능한 파워는 23dBm 이고 기지국의 RACH 수신 파워는 -104dBm 이라고 가정한다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 단말이 배치된 상황을 가정한다.
먼저, 단말은 수신 동기 신호와 빔 스캐닝 신호를 이용하여 경로 손실을 계산하며, 이를 바탕으로 송신 파워를 결정한다. 아래의 표 3은 단말의 경로 손실과 그에 따른 송신 파워를 나타낸다.
단말 preambleInitialReceived TargetPower 경로 손실 필요한 송신파워 송신 파워 추가 필요 파워
K1 -104dBm 60dB -44dBm -44dBm 0dBm
K2 -104dBm 110dB 6dBm 6dBm 0dBm
K3 -104dBm 130dB 26dBm 23dMb 3dBm
표 3에서 K1 단말의 경우 경로 손실이 매우 작지만, RACH 수신 파워를 맞추기 위해 매우 작은 파워(-44dBm)로 RACH 신호를 전송해야 한다. 한편, K2 단말의 경우 경로 손실이 크지만, 필요 송신 파워는 6dBm이다. 그러나, K3단말의 경우 경로 손실이 매우 커, 필요한 송신 파워가 단말의 P_CMAX=23dBm을 초과하게 된다. 이러한 경우, 단말은 최대 송신 파워인 23dBm으로 전송해야만 하며, 단말의 RACH 액세스 성공률은 3dB 열화된다.
이어서, 본 발명과 관련된 위상 잡음(phase noise)에 대해 설명한다. 시간축 상에서 발생하는 지터(jitter)는 주파수축 상에서 위상 잡음으로 나타난다. 이러한 위상 잡음은 시간축 상의 수신 신호의 위상을 아래 수학식 11과 같이 무작위로 변경시킨다.
[수학식 11]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000031
수학식 11에서
Figure PCTKR2017009883-appb-I000032
파라미터들은 각각 수신 신호, 시간축 신호, 주파수축 신호, 위상 잡음으로 인한 위상 회전(phase rotation) 값을 나타낸다. 수학식 11에서의 수신 신호가 DFT(Discrete Fourier Transform) 과정을 거치는 경우, 아래의 수학식 12가 도출된다.
[수학식 12]
Figure PCTKR2017009883-appb-I000033
수학식 12에서
Figure PCTKR2017009883-appb-I000034
파라미터들은 각각 CPE(Common Phase Error) 및 ICI(Inter Cell Interference)를 나타낸다. 이때, 위상 잡음 간의 상관관계가 클수록 수학식 12의 CPE 가 큰 값을 갖게 된다. 이러한 CPE는 무선랜 시스템에서의 CFO(Carrier Frequency Offset)의 일종이지만, 단말 입장에서는 위상 잡음이라는 관점에서 CPE와 CFO를 유사하게 해석할 수 있다.
단말은 CPE/CFO를 추정함으로써 주파수축 상의 위상 잡음인 CPE/CFO를 제거하게 되며, 단말이 수신 신호에 대해 CPE/CFO를 추정하는 과정은 수신 신호의 정확한 디코딩을 위해 선행되어야 하는 과정이다. 이에 따라, 단말이 CPE/CFO를 정확하게 추정할 수 있도록 기지국은 소정의 신호를 단말로 전송해줄 수 있으며, 이러한 신호는 위상 잡음을 제거하기 위한 신호로써 단말과 기지국 간에 미리 공유된 파일럿 신호가 될 수도 있고 데이터 신호가 변경되거나 복제된 신호일 수도 있다. 이하에서는 위상 잡음을 제거하기 위한 일련의 신호를 총칭하여 PCRS(Phase Compensation Reference Signal) 또는 PNRS(Phase Noise Reference Signal)라 부른다.
도 8은 mmWave 통신 시스템에서 이용되는 자원 영역 구조를 도시하는 도면이다. mmWave와 같은 초고주파 대역을 이용하는 통신 시스템은 종래의 LTE/LTE-A 통신 시스템과는 물리적 성질이 다른 주파수 대역을 사용한다. 이에 따라, 초고주파 대역을 이용하는 통신 시스템에서는 종래 통신 시스템에서 이용되는 자원 영역의 구조와 다른 형태의 자원 구조가 논의되고 있다. 도 8은 새로운 통신 시스템의 하향링크 자원 구조의 예를 도시한다.
가로축으로 14개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼과 세로축으로 12개의 서브캐리어(subcarrier)로 구성되는 RB(Resource block) 쌍(RB pair)을 고려할 때, 첫 2개(또는 3개)의 OFDM 심볼(810)은 종래와 유사하게 제어채널(예를 들어, PDCCH(Physical Downlink Control Channel))에 할당되고, 다음 1개의 OFDM 심볼(820)은 DMRS(DeModulation Reference Signal)이 할당되고, 나머지 OFDM 심볼(830)은 데이터채널(예를 들어, PDSCH(Physical Downlink Shared Channel))이 할당될 수 있다.
한편, 도 8과 같은 자원 영역 구조에서 앞서 설명한 CPE(또는, CFO) 추정을 위한 PCRS 또는 PNRS는 데이터채널이 할당되는 영역 830의 일부 RE(Resource Element)에 실려 단말로 전송될 수 있다. 이러한 신호는 위상 잡음을 제거하기 위한 신호이며, 앞서 설명했듯이 파일럿 신호가 될 수도 있고 데이터 신호가 변경되거나 복제된 신호일 수도 있다.
2. 제안하는 정보 제공 방법
상술한 바와 같이 mmWave 대역을 이용하는 통신 시스템에서는 기지국에 의한 단말로의 빔포밍이 중요하다. 이는, 고주파 대역을 이용할수록 경로 감쇄가 더 크게 나타나기 때문이다. 따라서, 만약 단말이 기지국으로부터 수신한 신호로부터 빔 불일치(beam mismatch)가 크다고 판단한 경우, 단말은 빔 불일치를 해결하기 위하여 기지국으로 빔포밍에 관련된 정보를 전송하고, 기지국으로부터 관련 정보를 수신할 필요성이 있다. 이하에서는, 단말이 기지국으로 빔포밍 관련된 정보를 전송하고, 기지국으로부터 관련 정보를 수신하기 위한 실시 예를 제안한다. 설명의 편의상, 이하 설명에서는 단말이 기지국으로 전송하는 빔포밍 관련 정보 (또는 빔 관련 제어 정보)를 BSI(Beam State Information)라 통칭 한다.
또한, 단말이 회전(rotation)하거나 장애물(blockage)이 발생하는 경우, 상술한 바와 같이, 빔 불일치(beam mismatch)가 발생할 수 있다. 이때, 단말은 BRRS(Beam Refinement Reference Signal) 요청(BRRS Request)용 SR(Scheduling Request)를 이용하여 BRRS를 요청할 수 있다. 보다 상세하게는, 기지국과 단말 사이의 빔 조정(beam refinement)를 위해 기지국은 단말로 한 개 이상의 서로 다른 빔을 각각 반복 전송할 수 있다. 이때, BRRS는 상술한 빔 조정을 위해 사용되는 참조 신호일 수 있다. 이를 통해, 기지국과 단말 사이에 가장 적합한 빔 페어(beam pair)를 찾을 수 있다.
이때, 일 예로, BRRS는 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)일 수 있다. 즉, 빔 조정을 위한 참조 신호로서 CSI-RS가 BRRS로 사용될 수 있다. 또 다른 일 예로, BRRS는 새롭게 정의되는 참조 신호일 수 있다. 즉, 빔 조정을 통해 가장 적합한 빔 페어를 찾기 위해 사용되는 새로운 타입의 참조 신호일 수 있다. 하기에서는 빔 조정을 위해 사용되는 참조 신호에 대해서 BRRS로 통일하여 서술한다. 다만, BRRS는 CSI-RS일 수 있으며, 하기 설명에서 BRRS를 CSI-RS로 치환하여도 동일한 기술적 구성을 나타낼 수 있는바, BRRS에 대한 명칭으로 기술적 특징이 제한되지 않는다.
이때, BRRS 프로세스는 CSI 프로세스와 유사하게 프로세스 형태로 단말에서 설정(configure)될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 BRRS는 CSI-RS와 동일할 수 있는바, BRRS 프로세스는 CSI 프로세스의 한 형태로서 설정될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
일 예로, BRRS 프로세스는 RRC(Radio Resource Control)를 통해 설정(configure)될 수 있다. 이때, RRC를 통해 설정되는 정보는 단말이 측정해야 하는 안테나 포트(antenna ports to be measured) 정보 및 VCID(Virtual Cell ID) 정보 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다. 상술한 바와 같이, RRC 시그널링(또는 상위 계층 신호)를 통해 BRRS 프로세스가 단말에서 설정되면 기지국은 DCI(Downlink Control Information)에 BRRS가 전송되는 시간/주파수 자원 및 사용하는 프로세스 인덱스(Process Index) 정보를 포함하여 단말로 전송할 수 있다. 단말은 수신한 DCI 정보에 기초하여 기지국으로부터 BRRS를 수신하고, 빔 조정을 수행할 수 있다.
또 다른 일 예로, 기지국은 상술한 정보를 DCI 대신에 MAC-CE(Medium Access Control-Control Element)에 포함시켜 단말로 전송할 수 있다. 즉, 기지국은 BRRS에 대한 제어 정보를 MAC단에서 제어 정보로서 포함시켜 단말로 전송할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
2-1 경쟁 기반 RACH(Contention-based Random Access) 자원을 이용한 BRRS 요청 및 BSI 리포팅
상술한 바와 같이, 단말의 빔은 방향성을 가질 수 있다. 이때, 단말이 회전하거나 장애물이 발생하는 경우에 빔 불일치가 발생할 수 있다. 빔 불일치가 발생하는 경우, 단말은 BRRS 요청용 SR을 이용하여 BRRS를 요청할 수 있다. 다만, 빔 불일치가 발생하는 경우, 단말과 기지국의 시간 동기가 일치하지 않을 수 있으며, SNR(Signal Noise Ratio) 레벨 역시 기존과 다르게 설정될 수 있다. 따라서, 단말이 SR 자원을 기지국에 전송하는 경우, 기지국은 SR 자원을 제대로 수신하지 못할 수 있다. 즉, 단말이 전송한 BRRS 요청용 SR을 기지국이 제대로 수신하지 못할 수 있다.
상술한 상황을 고려하여, 단말은 SR 대신 경쟁 기반 RACH 자원을 이용하여 BRRS를 기지국으로 요청할 수 있다. 이때, RACH 프리앰블(RACH Preamble)은 시간 에러에 민감하지 않을 수 있으며, 파워 부스팅 및 반복 전송을 통해 SNR을 향상 시킬 수 있다. 또한, 기지국은 단일 빔(Single-beam)이 아닌 멀티 빔(Multi-beam)을 이용하여 RACH 프리앰블을 수신할 수 있는바, SR보다 BRRS 정보를 기지국으로 효율적으로 전송할 수 있다. 따라서, 단말은 경쟁 기반 RACH 자원을 이용하여 BRRS를 기지국에 요청하여 빔 불일치의 상황에서 빔 조정을 수행할 수 있다.
보다 상세하게는, 도 9를 참조하면, 단말(910)은 경쟁 기반 RACH 프로시져(Contention based RACH procedure)를 이용하여 기지국(920)에게 BRRS 요청 및 BSI 보고(BSI reporting)을 수행할 수 있다. 이때, 기존의 경쟁 기반 RACH 프로시져를 다른 용도로 사용하는 것이기 때문에 기존 경쟁 기반 RACH 프로시져와 BRRS 요청/BSI 보고를 위한 경쟁 기반 RACH 프로시져인지 여부를 구별할 필요성이 있다.
RACH 프로시져에서 단말(910)은 RACH 프리앰블(Message I)을 기지국(920)으로 전송할 수 있다. 이때, 단말(910)은 임의의 RACH 시퀀스를 결정하고 이를 기지국(920)으로 전송할 수 있다. 기지국(920)은 RACH 프리앰블을 수신한 후, RACH 응답(RACH Response, RAR, Message II)을 단말(910)로 전송할 수 있다. 이때, RACH 응답에는 사용할 자원 정보가 포함될 수 있다. 그 후, 단말(910)은 RACH 응답에 지정된 자원을 이용하여 RRC 연결 요청(RRC Connection Request, Message III)를 기지국(920)으로 전송할 수 있다. 그 후, 기지국(920)은 단말로 RRC 연결 요청에 대한 응답 메시지(Message IV)를 전송할 수 있다.
이때, 일 예로, 기존 경쟁 기반 RACH 프로시져인지 여부와 BRRS 요청/BSI 보고를 위한 경쟁 기반 RACH 프로시져인지 여부는 상술한 RRC 연결 요청 필드에 정의된 UE ID 필드(UE ID Field)를 통해 구별될 수 있다. 즉, 기지국(920)은 수신한 RRC 연결 요청 필드의 UE ID 필드 값에 기초하여 기존의 경쟁 기반 RACH 프로시져인지 BRRS 요청/BSI 보고를 위한 경쟁 기반 RACH 프로시져인지를 구별할 수 있다. 또 다른 일 예로, 단말(910)은 RRC 연결 요청에 추가적인 필드를 이용하여 기지국(920)에게 BRRS 요청 여부를 알려 줄 수 있다.
일 예로, 도 10을 참조하면, RRC 연결 요청에는 UE ID 필드가 포함될 수 있다. 이때, UE ID 필드는 단말의 식별정보로서 C-RNTI 정보가 포함될 수 있다. 즉, 기지국(920)은 UE ID 필드를 통해 단말(910)을 식별할 수 있다. 기지국(920)이 RRC 연결 요청 메시지를 수신하는 경우, 기지국(920)은 현재 시스템에서 이미 연결(Connection)되어 있는 UE ID와 RRC 연결 요청 메시지의 UE ID 필드 값을 비교하여 단말(910)이 이미 연결된 상태인지 여부를 알 수 있다. 이때, 기지국(920)이 연결된 UE ID를 검출하는 경우, 기지국(920)은 해당 단말(910)에게 빔 불일치가 발생하였음을 인지할 수 있다. 즉, 이미 연결된 단말(910)로부터 RRC 연결 요청 메시지를 다시 수신하는 경우에 기지국(920)은 빔 불일치에 따른 경쟁 기반 RACH 프로시져가 수행되는 것을 인지할 수 있다. 또한, 일 예로, RRC 연결 요청 메시지에는 UE ID 필드뿐만 아니라, BRRS 요청 필드(BRRS Request Field) 및 BSI 필드(BSI Field) 중 적어도 어느 하나가 더 포함될 수 있다. 이때, BRRS 요청 필드는 1비트로 설정될 수 있다. BRRS 요청 필드가 제 1 값인 경우, BRRS 요청을 하지 않을 수 있다. 반면, BRRS 요청 필드가 제 2 값인 경우, BRRS 요청을 수행할 수 있다. 이때, 제 1 값이 “0”인 경우, 제 2 값은 “1”일 수 있다. 또한, 제 1 값이 “1인 경우, 제 2 값은 “0”일 수 있다. 즉, BRRS 요청 필드는 BRRS를 요청할지 여부에 대한 정보를 지시할 수 있다. 또한, 도 10에서 필드의 위치는 RRC 연결 요청의 앞 부분에 위치하지만 이에 제한되지 않고, 필드의 위치 및 순서는 변경이 가능할 수 있다. 또한, 비트 수 역시 다른 목적을 위해 추가 확장 가능할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
이때, BRRS 요청을 하지 않는 경우, 기지국(920)은 RRC 연결 요청 응답 메시지에 빔 변경 지시(Beam Change Indication) 정보를 포함하여 단말(910)로 전송할 수 있다. 반면, BRRS 요청을 수행하는 경우, 기지국(920)은 RRC 연결 요청 응답 메시지에 빔 변경 지시(Beam Change Indication) 정보 및 BRRS 관련 DCI 정보(DCI related to BRRS)를 포함하여 단말(910)로 전송할 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이, BRRS를 수신하기 위해서는 BRRS 시간/주파수 자원 정보 및 BRRS 프로세스 인덱스 정보가 필요할 수 있으며, 이에 대한 정보는 DCI에 포함될 수 있다. 따라서, 기지국(920)은 빔 변경 지시 정보뿐만 아니라 BRRS 관련 DCI 정보를 RRC 연결 요청 메시지에 더 포함하여 전송함으로서, 단말(910)로 BRRS 수신에 필요한 정보를 전달할 수 있다.
RRC 연결 요청 응답에는 BRRS 요청 여부와 무관하게 빔 변경 지시 정보가 포함될 수 있다. 또한, 기지국(920)은 RRC 연결 요청에 포함되는 BSI 정보를 바탕으로 단말에게 서빙 빔(Serving Beam)이 변경되었음을 알릴 수 있다. 또한, 기지국(920)은 BRRS 전송과 관련된 제어 정보(Control Information)을 추가로 전송할 수 있다. 이때, 일 예로, 빔 변경 지시 정보 및 BRRS 전송과 관련된 제어 정보는 하나의 DCI 또는 다른 DCI로 전송될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
즉, 기지국(920)은 단말(910)이 전송하는 RRC 연결 요청 메시지의 UE ID 필드를 통해 BRRS 요청/BSI 정보가 포함되었는지 여부를 확인할 수 있다.
이때, 기존에는 BRRS 요청을 위해서는 기지국과 단말이 빔을 맞춰야 하고, 기지국은 단말에게 BRRS 요청용 SR을 할당해야 하고, 단말은 할당된 SR을 통해 BRRS 요청을 기지국에 전송하며, 기지국은 BRRS 관련 DCI를 단말에게 전송한 후, BRRS를 단말로 전송할 수 있다. 즉, 빔 불일치에 기초한 BRRS를 요청하기 위해 많은 프로시져를 거쳐야 했다. 다만, 상술한 방법과 같이 RRC 연결 요청의 UE ID 필드 및 추가 필드를 이용하여 이를 지시하는 경우 불필요한 절차를 줄일 수 있어 효율을 향상 시킬 수 있다.
또 다른 일 예로, 기지국은 상술한 정보를 DCI 대신에 MAC-CE에 포함시켜 단말로 전송할 수 있다. 즉, 상술한 바에서 DCI를 MAC-CE로 치환하여 적용하는 구성도 가능할 수 있다. 기지국은 빔 조정에 대한 제어 정보를 MAC-CE에 포함시켜 단말로 전송할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
2-2 기지국이 DCI를 이용하여 단말에게 기존 BRRS 프로세스 사용 여부를 지시하는 방법
BRRS 프로세스는 RRC 시그널링을 통해 단말에 설정(Configure)될 수 있으며, 기지국은 DCI를 통해 BRRS의 시간/주파수 자원 정보 및 BRRS 프로세스 인덱스를 단말로 지시할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
이때, 단말의 이동이나 장애물로 빔 불일치가 발생하는 경우, 단말에게 기존에 설정된 BRRS 프로세스가 수정될 필요성이 있다. 또한, 이미 연결된 단말의 경쟁 기반 RACH 프로시져를 통해 기지국은 빔 불일치를 인지할 수 있다. 이때, 기지국은 BRRS 요청 및 BSI 정보가 포함된 RRC 연결 요청을 단말로부터 수신하여 빔 변경이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 기지국은 단말에 설정된 BRRS 프로세스 수정 여부를 DCI를 통해 지시할 수 있으며, 이를 위한 DCI 포맷을 구성할 수 있다.
일 예로, 빔 불일치가 발생하더라도 단말에 설정된 BRRS 프로세스는 유지될 수 있다. 즉, 기존의 BRRS 프로세스를 재사용할 수 있다. 이때, 도 11은 기존의 BRRS 프로세스를 그대로 이용하는 경우의 DCI 포맷을 나타낼 수 있다. 도 11을 참조하면, DCI에는 BRRS 프로세스 재사용 필드(BRRS Process Reuse Field)가 포함될 수 있다. 이때, BRRS 프로세스 재사용 필드가 제 1 값인 경우, 단말에 설정된 BRRS 프로세스를 재사용함을 지시할 수 있다. DCI에는 BRRS 자원 할당 필드(BRRS Resource Allocation Field) 및 BRRS 프로세스 선택 필드(BRRS Process Selection Field) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 이때, BRRS 자원 할당 필드는 BRRS가 전송되는 시간 및 주파수 자원을 알려줄 수 있다. 또한, BRRS 프로세스 선택 필드는 사용하는 프로세스를 지시할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또 다른 일 예로, 도 12는 기존의 BRRS 프로세스를 이용하지 않는 경우의 DCI 포맷을 나타낸 도면이다. 도 12를 참조하면, BRRS 프로세스 재사용 필드가 제 2 값인 경우, 기존의 BRRS 프로세스를 재사용하지 않을 수 있다. 이때, DCI 포맷에는 상술한 BRRS 자원 할당 필드 및 BRRS 프로세스 선택 필드뿐만 아니라 BRRS 프로세스 설정(BRRS process configuration)의 스케줄링 정보를 지시하는 필드를 더 포함할 수 있다. 즉, BRRS 프로세스 설정에 대한 스케줄링 정보 필드가 더 포함될 수 있다. 이때, 단말은 스케줄링 정보를 이용하여 BRRS 프로세스 설정을 업데이트할 수 있다. 또한, 단말은 scheduling 정보를 이용하여 BRRS process configuration을 업데이트 한 후, 상술한 바와 같이 BRRS 자원 할당 필드 및 BRRS 프로세스 선택 필드에 포함된 정보를 이용하여 기지국으로부터 BRRS를 수신할 수 있다.
일 예로, BRRS 프로세스 재사용 필드는 1비트일 수 있다. 이때, 상술한 제 1 값은 “0”으로 설정되면 제 2 값은 “1”로 설정될 수 있다. 또한, 상술한 제 1 값이 “1”로 설정되면 제 2 값은 “0”으로 설정될 수 있다. 또한, BRRS 프로세스 재사용 필드는 추가 목적을 위한 추가 비트 구성이나 위치 변경도 가능할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또 다른 일 예로, BRRS 프로세스 재사용 필드가 제 2 값인 경우, 기존의 BRRS 프로세스를 재사용하지 않을 수 있다. 이때, DCI 포맷은 도 13과 같이 설정될 수 있다. DCI 포맷은 BRRS 프로세스 재사용 필드 및 BRRS 프로세스 설정의 스케줄링 정보를 지시하는 필드만으로 구성될 수 있다. 즉, BRRS 자원 할당 필드 및 BRRS 프로세스 선택 필드는 DCI 포맷에 포함되지 않을 수 있다. 이때, 단말은 BRRS 프로세스 설정의 스케줄링 정보를 이용하여 BRRS 프로세스 설정만 업데이트할 수 있다. 또한, 기지국은 상술한 도 11에 정의된 DCI를 추가로 단말에게 전송하여 단말이 BRRS 수신을 준비하도록 할 수 있다. 즉, BRRS 프로세스 설정에 대한 정보와 BRRS 자원 할당 및 선택에 정보는 분리하여 전송될 수 있다.
또 다른 일 예로, 단말은 BRRS 프로세스 설정의 스케줄링 정보를 이용하여 BRRS 프로세스 설정을 업데이트한 후, 추후에 할당 받은 BRRS 요청용 SR을 이용하여 BRRS 전송을 요청할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 또 다른 일 예로, 도 11 내지 도 13의 DCI 포맷에는 빔 변경 지시 필드(Beam Change Indication Field)가 추가로 더 포함될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또 다른 일 예로, 도 11 내지 도 13에서 상술한 BRRS 프로세스 재사용 필드를 다른 의미로 정의하여 사용할 수 있다. 보다 상세하게는, BRRS 프로세스 재사용 필드는 BRRS 프로세스 설정의 스케줄링 정보의 유무를 알려주는 용도로 사용될 수 있다. 일 예로, BRRS 프로세스 재사용 필드가 제 1 값인 경우, 단말은 스케줄링 정보가 포함되어 있다고 인지하고, BRRS 프로세스 설정을 업데이트할 수 있다. 반면, BRRS 프로세스 재사용 필드가 제 2 값인 경우, 단말은 스케줄링 정보가 없다고 인지하고, 기존의 BRRS 프로세스를 그대로 사용할 수 있다. 즉, BRRS 재사용 필드는 BRRS 프로세스 설정의 스케줄링 정보 유무를 지시하는 정보로 사용될 수 있다. 이때도, 상술한 바와 같이, BRRS 프로세스 재사용 필드는 1비트일 수 고, 상술한 제 1 값은 “0”으로 설정되면 제 2 값은 “1”로 설정될 수 있다. 또한, 상술한 제 1 값이 “1”로 설정되면 제 2 값은 “0”으로 설정될 수 있다. 또한, BRRS 프로세스 재사용 필드는 추가 목적을 위한 추가 비트 구성이나 위치 변경도 가능할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또 다른 일 예로, 기지국은 상술한 정보를 DCI 대신에 MAC-CE에 포함시켜 단말로 전송할 수 있다. 즉, 상술한 바에서 DCI를 MAC-CE로 치환하여 적용하는 구성도 가능할 수 있다. 기지국은 빔 조정에 대한 제어 정보를 MAC단에서 제어 정보로서 포함시켜 단말로 전송할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
2- 3 비 -경쟁 기반 RACH(Non Contention-based Random Access) 자원을 이용한 BRRS 요청 및 BSI 리포팅
상술한 바와 같이, 단말은 경쟁 기반 RACH 프로시져를 이용하여 기지국에게 BRRS 요청 및 BSI 리포팅을 수행할 수 있다. 또한, 일 예로, 도 14를 참조하면, 단말(1410) 비-경쟁 기반 RACH 프로시져를 이용하여 기지국(1420)에게 BRRS 요청 및 BSI 리포팅을 수행할 수 있다.
보다 상세하게는, 단말(1410)은 기지국(1420)으로부터 RACH 프리앰블 할당 정보를 수신할 수 있다. 이때, 단말(1410)은 기지국(1420)으로부터 수신한 RACH 프리앰블 할당 정보에서 지시되는 자원을 통해 기지국(1420)으로 RACH 프리앰블을 전송할 수 있다. 즉, 단말(1410)은 기지국(1420)으로부터 RACH 프리앰블을 전송할 자원 정보를 수신하였는바, 다른 다른들과 경쟁을 수행하지 않고, 특정 자원을 통해 RACH 프리앰블(Message I)을 기지국(1420)으로 전송할 수 있다. 그 후, 단말(1410)은 기지국(1420)으로부터 RACH 프리앰블 응답(Message II)을 수신할 수 있다. 그 후, 단말(1410)은 기지국(1420)으로 RRC 연결 요청(Message III)을 전송할 수 있다. 이때, 일 예로, RRC 연결 요청에는 UE ID 필드가 포함될 수 있다. 이때, 기지국은 UE ID 필드를 통해 단말이 기존의 RACH 프로시져를 수행하는지, BRRS 요청 및 BSI 리포팅을 위한 RACH 프로시져를 수행하는지 여부를 알 수 있으며, 이는 상술한 도 9와 동일할 수 있다.
또한, 단말(1410)이 전송하는 RRC 연결 요청에는 추가적으로 BRRS 요청 필드 및 BSI 정보 필드 중 적어도 어느 하나가 더 포함될 수 있다. 이를 통해, 단말(1410)은 기지국(1420)으로 BRRS 요청 및 BSI 정보를 전송할 수 있으며, 이는 상술한 도 10과 동일할 수 있다.
그 후, 기지국(1420)은 RRC 연결 요청에 대한 응답 메시지(Message IV)를 단말(1410)로 전송할 수 있다. 이때, 기지국(1420)은 수신한 RRC 연결 요청 메시지의 UE ID 필드 정보를 확인하고, 빔 변경 지시 정보를 RRC 연결 요청에 대한 응답 메시지에 포함하여 단말(1410)로 전송할 수 있다. 또한, 일 예로, 기지국(1420)은 RRC 연결 요청 메시지의 BRRS 요청 필드에 기초하여 추가적으로 BRRS에 대한 DCI 정보를 전송할 수 있으며, 이는 상술한 도 10과 동일하다.
또한, 일 예로, 기지국(1420)은 단말(1410)에게 BRRS 프로세스 사용 여부에 대한 정보를 지시하기 위한 DCI 포맷을 구성할 수 있으며, 이는 상술한 도 11 내지 도 13과 동일할 수 있다.
즉, 단말(1410)은 비-경쟁 기반 RACH 프로시져에서 RACH 프리앰블에 대한 자원 정보를 수신한 후, 기지국(1420)으로 지정된 자원으로 RACH 프리앰블을 전송하고, 이에 기초하여 BRRS 요청 및 BSI 리포팅을 수행할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또 다른 일 예로, 기지국은 상술한 정보를 DCI 대신에 MAC-CE에 포함시켜 단말로 전송할 수 있다. 즉, 상술한 바에서 DCI를 MAC-CE로 치환하여 적용하는 구성도 가능할 수 있다. 기지국은 빔 조정에 대한 제어 정보를 MAC단에서 제어 정보로서 포함시켜 단말로 전송할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
도 15은 통신 시스템에서 빔 조정을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
단말은 RACH 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다.(S1510) 그 후, 단말은 기지국으로부터 RACH 응답을 수신할 수 있다.(S1520) 이때, 도 1 내지 도 14에서 상술한 바와 같이, 단말은 경쟁 기반 RACH 프로시져에 기초하여 RACH 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 일 예로, 비경쟁 RACH 프로시져에 기초하여 기지국으로부터 지정된 자원을 통해 RACH 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
다음으로, 단말은 기지국으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송할 수 있다.(S1530) 이때, 도 1 내지 도 14에서 상술한 바와 같이, RRC 연결 요청 메시지에는 단말 아이디 필드가 포함될 수 있다. 이때, 기지국에 기연결된 단말에 대한 아이다가 RRC 연결 요청 메시지의 단말 아이디 필드에 포함되는 경우, 기지국은 빔 불일치를 디텍트할 수 있다. 즉, 빔 불일치가 발생하는 경우, 단말은 이미 연결된 기지국으로 자신의 아이디 정보를 포함하는 RRC 연결 요청 메시지를 전송할 수 있다. 이를 통해, 빔 불일치 여부를 디텍트할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다. 이때, 일 예로, RRC 연결 요청 메시지에는 BRRS 요청 필드 및 BSI 정보 중 적어도 어느 하나가 더 포함될 수 있다. 일 예로, BRRS는 CSI-RS일 수 있으며, BSI 정보는 CSI 정보일 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, BRRS로 서술하지만 이는 CSI-RS로 볼 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 또한, 일 예로, BRRS 요청 필드가 제 1 값인 경우, 기지국은 BRRS에 대한 DCI 정보를 단말로 전송할 수 있다. 즉, BRRS 전송을 위해 필요한 제어 정보를 단말로 전송할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다. 이때, DCI에는 BRRS 프로세스 재사용 필드, BRRS 자원 할당 필드 및 BRRS 프로세스 선택 필드 중 적어도 어느 하나가 더 포함될 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
다음으로, 단말은 기지국으로부터 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다.(S1540) 이때, 도 1 내지 도 14에서 상술한 바와 같이, 기지국이 빔 불일치를 디텍트하는 경우, RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답 메시지에는 빔 변경 지시 정보가 포함될 수 있다. 즉, RRC 연결 요청 메시지의 단말 아이디 필드가 기지국에 기연결된 단말 아이디와 일치하는 경우, RRC 연결 요청 메시지의 응답 메시지는 빔 변경 지시 정보를 포함할 수 있다. 또한, 일 예로, RRC 연결 요청 메시지의 응답 메시지에는 BRRS에 대한 제어 정보가 더 포함될 수 있다. 이때, 일 예로, BRRS에 대한 정보는 상술한 DCI 포맷에 기초하여 전송될 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
도 16은 통신 시스템에서 빔 조정을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다. 도 16을 참조하면, 단말은 기지국으로 RACH 프리앰블을 전송할 수 있다.(S1610) 또한, 기지국은 응답으로 RACH 응답을 전송할 수 있다.(S1620) 이때, 도 1 내지 도 15에서 상술한 바와 같이 RACH 프로시져는 경쟁 기반 또는 비경쟁 기반에 기초하여 수행될 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
다음으로, 단말은 기지국으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송할 수 있다.(S1630) 이때, RRC 연결 요청 메시지의 단말 아이디 필드에 기초하여 RACH 프로시져가 기존의 RRC 연결을 위한 RACH 프로시져인지 여부 및 빔 조정을 위한 RACH 프로시져인지 여부가 구별될 수 있다.
이때, RRC 연결 요청 메시지의 단말 아이디 필드가 기지국에 연결된 단말 아이디와 일치하는 경우(1640), 기지국은 빔 불일치를 디텍트하고, 빔 조전 관련 정보를 단말로 전송할 수 있다.(1650) 이때, 도 1 내지 도 15에서 상술한 바와 같이, 단말은 이미 연결된 기지국과 RACH 프로시져를 수행할 필요성이 없다. 따라서, 추가적으로 수행되는 RACH 프로시져에 대해서는 새로운 정보 요청의 의미로서 빔 불일치에 대한 정보 요청 절차로 판단될 수 있다. 즉, 기지국은 기연결된 단말로부터 동일한 아이디 정보가 포함된 RRC 연결 요청 메시지를 수신함으로서, 빔 불일치를 디텍트할 수 있다. 그 후, 기지국은 빔 조정을 위한 정보들을 단말로 전송할 수 있다. 이때, 빔 보정을 위한 정보들은 DCI 포맷에 기초하여 전송될 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
반면, RRC 연결 요청 메시지의 단말 아이디 필드가 기지국에 연결된 단말 아이디와 일치하지 않는 경우(1640), 기지국은 단말과 기존 RACH 프로시져에 기초하여 RRC 연결을 수행할 수 있다.(1660) 이때, 도 1 내지 도 15에서 상술한 바와 같이, 기지국은 연결되지 않은 단말에 대해서 RRC 연결 요청 메시지의 단말 아이디 정보 필드에 기초하여 단말과 RRC 연결을 수행할 수 있다. 즉, 기지국은 기존의 RACH 프로시져와 동일하게 단말과 RRC 연결을 수행할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
장치 구성
도 40은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다. 도 40에서 단말(100) 및 기지국(200)은 각각 무선 주파수(RF) 유닛(110, 210), 프로세서(120, 220) 및 메모리(130, 230)를 포함할 수 있다. 도 20에서는 단말(100)와 기지국(200) 간의 1:1 통신 환경만을 도시하였으나, 다수의 단말과 다수의 기지국 간에도 통신 환경이 구축될 수 있다. 또한, 도 20에 도시된 기지국(200)은 매크로 셀 기지국과 스몰 셀 기지국에 모두 적용될 수 있다.
각 RF 유닛(110, 210)은 각각 송신부(112, 212) 및 수신부(114, 214)를 포함할 수 있다. 단말(100)의 송신부(112) 및 수신부(114)는 기지국(200) 및 다른 단말들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(120)는 송신부(112) 및 수신부(114)와 기능적으로 연결되어 송신부(112) 및 수신부(114)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신부(112)로 전송하며, 수신부(114)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행한다.
필요한 경우 프로세서(120)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 단말(100)은 이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시 형태의 방법을 수행할 수 있다.
기지국(200)의 송신부(212) 및 수신부(214)는 다른 기지국 및 단말들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(220)는 송신부(212) 및 수신부(214)와 기능적으로 연결되어 송신부(212) 및 수신부(214)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신부(212)로 전송하며 수신부(214)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(220)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(230)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 기지국(200)은 앞서 설명한 다양한 실시 형태의 방법을 수행할 수 있다.
단말(100) 및 기지국(200) 각각의 프로세서(120, 220)는 각각 단말(100) 및 기지국(200)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(120, 220)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리(130, 230)들과 연결될 수 있다. 메모리(130, 230)는 프로세서(120, 220)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
본 발명의 프로세서(120, 220)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(120, 220)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시 예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(120, 220)에 구비될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 명세서의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
그리고 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수 있다.
상술한 내용은 3GPP LTE, LTE-A 시스템뿐 아니라, 그 외에도 IEEE 802.16x, 802.11x 시스템을 포함하는 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. mmWave 통신 시스템에서 단말이 빔 조정(Beam Refinement)을 수행하는 방법에 있어서,
    RACH(Random Access Channel) 프리앰블을 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 RACH 응답을 수신하는 단계;
    상기 기지국으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계;를 포함하되,
    상기 단말에 빔 불일치(Beam Mismatch)가 발생하는 경우, 상기 RRC 연결 요청 메시지의 상기 단말 아이디 필드(UE ID Field)에 기연결된 상기 단말의 아이디 정보가 포함되는, 단말이 빔 조정을 수행하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 단말 아이디 필드에 기초하여 상기 빔 불일치를 디텍트하는, 단말이 빔 보정을 수행하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 빔 불일치를 디텍트하는 경우, 상기 단말은 빔 변경 지시(Beam Change Indication) 정보를 포함하는 상기 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는, 단말이 빔 보정을 수행하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서
    상기 RRC 연결 요청 메시지에는 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal) 요청 필드 및 CSI(Channel State Information) 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되는, 단말이 빔 보정을 수행하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 CSI-RS 요청 필드가 제 1 값인 경우, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 CSI-RS에 대한 정보를 수신하되,
    상기 CSI-RS에 대한 정보는 DCI(Downlink control information) 및 MAC-CE(Medium Access Control-Control Element) 중 적어도 어느 하나를 통해 수신되는, 단말이 빔 보정을 수행하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    CSI-RS 프로세스 재사용 필드(CSI-RS Process Reuse Field), CSI-RS 자원 할당 필드(CSI-RS Resource Allocation Field) 및 CSI-RS 프로세스 선택 필드(CSI-RS Process Selection Field) 중 적어도 하나가 상기 CSI-RS에 대한 정보와 함께 수신되는, 단말이 빔 보정을 수행하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 CSI-RS 자원 할당 필드는 상기 CSI-RS가 전송되는 시간 및 주파수 자원 정보를 지시하고,
    상기 CSI 프로세스 선택 필드는 상기 CSI-RS 전송에 사용되는 프로세스를 지시하는, 단말이 빔 보정을 수행하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 CSI-RS 프로세스 재사용 필드가 제 1 값인 경우, CSI-RS 프로세스 설정(CSI-RS Process Configuration)에 대한 스케줄링 정보(Scheduling Information)가 상기 CSI-RS에 대한 정보와 함께 수신되는, 단말이 빔 보정을 수행하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 CSI 정보는 BSI(Beam State Information) 정보이고, 상기 CSI-RS는 BRRS(Beam Refinement Reference Signal)인, 단말이 빔 보정을 수행하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 CSI-RS 요청 필드는 BRRS요청 필드이고,
    상기 CSI-RS 프로세스 재사용 필드는 BRRS 프로세스 재사용 필드이고,
    상기 CSI-RS 자원 할당 필드는 BRRS 자원 할당 필드이고,
    상기 CSI-RS 프로세스 선택 필드는 BRRS 프로세스 선택 필드이고, 및
    상기 CSI-RS 프로세스 설정은 BRRS 프로세스 설정인, 단말이 빔 보정을 수행하는 방법.
  11. mmWave 통신 시스템에서 빔 조정(Beam Refinement)을 수행하는 단말에 있어서,
    외부 디바이스로부터 신호를 수신하는 수신부;
    외부 디바이스로 신호를 송신하는 송신부; 및
    상기 수신부 및 송신부를 제어하는 프로세서;로서,
    상기 프로세서는,
    상기 송신부를 이용하여 RACH(Random Access Channel) 프리앰블을 기지국으로 전송하고,
    상기 수신부를 이용하여 상기 기지국으로부터 RACH 응답을 수신하고,
    상기 송신부를 이용하여 상기 기지국으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하고,
    상기 수신부를 이용하여 상기 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하되,
    상기 단말에 빔 불일치(Beam Mismatch)가 발생하는 경우, 상기 RRC 연결 요청 메시지의 상기 단말 아이디 필드(UE ID Field)에 기연결된 상기 단말의 아이디 정보가 포함되는, 빔 조정을 수행하는 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 단말 아이디 필드에 기초하여 상기 빔 불일치를 디텍트하는, 빔 조정을 수행하는 단말.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 빔 불일치를 디텍트하는 경우, 상기 단말은 빔 변경 지시(Beam Change Indication) 정보를 포함하는 상기 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는, 빔 조정을 수행하는 단말.
  14. 제 13 항에 있어서
    상기 RRC 연결 요청 메시지에는 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal) 요청 필드 및 CSI(Channel State Information) 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되는, 빔 조정을 수행하는 단말.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 CSI-RS 요청 필드가 제 1 값인 경우, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 CSI-RS에 대한 정보를 수신하되,
    상기 CSI-RS에 대한 정보는 DCI(Downlink control information) 및 MAC-CE(Medium Access Control-Control Element) 중 적어도 어느 하나를 통해 수신되는, 빔 조정을 수행하는 단말.
  16. 제 15 항에 있어서,
    CSI-RS 프로세스 재사용 필드(CSI-RS Process Reuse Field), CSI-RS 자원 할당 필드(CSI-RS Resource Allocation Field) 및 CSI-RS 프로세스 선택 필드(CSI-RS Process Selection Field) 중 적어도 하나가 상기 CSI-RS에 대한 정보와 함께 수신되는, 빔 조정을 수행하는 단말.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 CSI-RS 자원 할당 필드는 상기 CSI-RS가 전송되는 시간 및 주파수 자원 정보를 지시하고,
    상기 CSI 프로세스 선택 필드는 상기 CSI-RS 전송에 사용되는 프로세스를 지시하는, 빔 조정을 수행하는 단말.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 CSI-RS 프로세스 재사용 필드가 제 1 값인 경우, CSI-RS 프로세스 설정(CSI-RS Process Configuration)에 대한 스케줄링 정보(Scheduling Information)가 상기 CSI-RS에 대한 정보와 함께 수신되는, 빔 조정을 수행하는 단말.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 CSI 정보는 BSI(Beam State Information) 정보이고, 상기 CSI-RS는 BRRS(Beam Refinement Reference Signal)인, 빔 조정을 수행하는 단말.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 CSI-RS 요청 필드는 BRRS요청 필드이고,
    상기 CSI-RS 프로세스 재사용 필드는 BRRS 프로세스 재사용 필드이고,
    상기 CSI-RS 자원 할당 필드는 BRRS 자원 할당 필드이고,
    상기 CSI-RS 프로세스 선택 필드는 BRRS 프로세스 선택 필드이고, 및
    상기 CSI-RS 프로세스 설정은 BRRS 프로세스 설정인, 빔 조정을 수행하는 단말.
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