WO2018143527A1 - 무선 통신 시스템에서 변조 및 부호화 기법을 결정하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 변조 및 부호화 기법을 결정하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2018143527A1
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안민기
강지원
박종현
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for determining a modulation and coding scheme (MCS) to be applied to data transmitted and received and an apparatus for supporting the same.
  • MCS modulation and coding scheme
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service, and the explosive increase in traffic causes shortage of resources and users require faster services. Therefore, a more advanced mobile communication system is required. .
  • the present specification proposes a method of determining a modulation and coding scheme (MCS) to be applied to data in a wireless communication system.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the present specification proposes a method of adjusting (or changing) an uplink MCS to be applied to uplink data according to a change in channel state.
  • the present specification proposes a method of adjusting a downlink MCS to be applied to downlink data according to a change in channel state.
  • one or more beam related information for example, beam state information, beam refinement information
  • SR scheduling request
  • beam state information for example, beam state information, beam refinement information
  • a method performed by a terminal may include a channel state between the terminal and a base station. Reporting channel state information including first measurement values associated with the base station; receiving at least one downlink reference signal from the base station; Calculating a second measurement value related to the channel state by using at least one downlink reference signal; and when the second measurement value is less than or equal to a preset threshold compared to the first measurement value, Transmitting a specific uplink signal to the base station requesting a change to a specified MCS for the base station And receiving the downlink data to which the changed MCS is applied from the base station.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the changed MCS may be an MCS in which the designated MCS is changed based on the preset default value.
  • the changed MCS is determined by a difference between the first measurement value and the second measurement value of the plurality of change values, in which the designated MCS is preset.
  • the MCS may be changed based on the specific change value.
  • the specific uplink signal may include at least one of information representing a difference between the first measurement value and the second measurement value or information representing the specific change value.
  • the specific uplink signal includes a specific scheduling request configured for the change, and the scheduling request includes indication information indicating whether to request the change. can do.
  • the scheduling request may further include indication information indicating whether to request a resource for feedback of information related to a beam of the terminal.
  • the scheduling request may be generated based on a specific sequence corresponding to the change request.
  • the specific uplink signal includes indication information composed of one or two bits indicating whether to request the change, and the indication information includes a physical uplink control channel ( It may be transmitted through a physical uplink control channel.
  • the method may include a higher layer of at least one of indication information indicating whether to allow a change to a designated MCS for the downlink data or setting information on a triggering condition associated with the request.
  • the method may further include receiving from the base station through higher layer signaling.
  • a terminal for determining a modulation and coding scheme (MCS) to be applied to data in a wireless communication system includes a transceiver for transmitting and receiving a radio signal, and the transceiver And a processor operatively connected to the processor, wherein the processor is configured to report channel state information including first measurement value associated with a channel state between the terminal and the base station to the base station, Receive at least one downlink reference signal from the base station, calculate a second measurement value related to the channel state by using the received at least one downlink reference signal, and the second measurement value M specified for downlink data when the value is less than or equal to a preset threshold compared with the first measurement value
  • a specific uplink signal requesting a change to a CS is transmitted to the base station, and the base station controls to receive the downlink data to which the changed MCS is applied.
  • the method performed by a base station includes a channel state between a terminal and the base station.
  • receiving channel state information including the first measurement value related to a state from the terminal transmitting at least one downlink reference signal to the terminal, and
  • the second measurement value associated with the channel state calculated by the terminal using at least one downlink reference signal is less than or equal to a preset threshold compared to the first measurement value
  • Receiving a specific uplink signal requesting a change from the terminal In response to the direction link signal includes the step of transmitting the downlink data to the mobile station has changed the MCS applied.
  • the retransmission problem due to the channel change between the base station and the terminal is effectively improved. can do.
  • the MCS level is adaptively determined in response to the channel state change between the terminal and the base station, efficient data transmission and reception may be performed.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall system structure of NR (New RAT) to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 2 illustrates a relationship between an uplink frame and a downlink frame in a wireless communication system to which the method proposed in this specification can be applied.
  • FIG 3 shows an example of a resource grid supported by a wireless communication system to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 4 shows examples of an antenna port and a number of resource grids based on numerology to which the method proposed in this specification can be applied.
  • FIG. 5 shows an example of a block diagram of a transmitter consisting of an analog beamformer and an RF chain.
  • FIG. 6 shows an example of a block diagram of a transmitting end composed of a digital beamformer and an RF chain.
  • FIG 7 illustrates an example of an analog beam scanning method according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 9 shows examples in which a UE to which the method proposed in the present disclosure is applied applies an MCS offset for back-off an uplink MCS (UL MCS).
  • UL MCS uplink MCS
  • FIG. 10 illustrates examples of a retransmission procedure between a base station and a terminal when an error occurs in PUSCH transmission to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 11 shows an example of a procedure for requesting a back-off of a DL MCS by a terminal to a base station to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 12 shows examples of a procedure for feeding back beam related information based on the same scheduling request (SR) to which the method proposed in this specification may be applied.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation of a terminal for determining a modulation and coding scheme (MCS) to be applied to data to which the method proposed in the present specification may be applied.
  • MCS modulation and coding scheme
  • FIG. 14 illustrates a block diagram of a wireless communication device to which the methods proposed herein can be applied.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • 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. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), and the like. .
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, Device-to-Device (D2D) Device, etc.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of IEEE 802, 3GPP, and 3GPP2, which are wireless access systems. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • eLTE eNB An eLTE eNB is an evolution of an eNB that supports connectivity to EPC and NGC.
  • gNB Node that supports NR as well as connection with NGC.
  • New RAN A radio access network that supports NR or E-UTRA or interacts with NGC.
  • Network slice A network slice defined by the operator to provide an optimized solution for specific market scenarios that require specific requirements with end-to-end coverage.
  • Network function is a logical node within a network infrastructure with well-defined external interfaces and well-defined functional behavior.
  • NG-C Control plane interface used for the NG2 reference point between the new RAN and NGC.
  • NG-U User plane interface used for the NG3 reference point between the new RAN and NGC.
  • Non-standalone NR A deployment configuration where a gNB requires an LTE eNB as an anchor for control plane connection to EPC or an eLTE eNB as an anchor for control plane connection to NGC.
  • Non-Standalone E-UTRA Deployment configuration in which the eLTE eNB requires gNB as an anchor for control plane connection to NGC.
  • User plane gateway The endpoint of the NG-U interface.
  • FIG. 1 is a view showing an example of the overall system structure of the NR to which the method proposed in this specification can be applied.
  • the NG-RAN consists of gNBs that provide control plane (RRC) protocol termination for the NG-RA user plane (new AS sublayer / PDCP / RLC / MAC / PHY) and UE (User Equipment).
  • RRC control plane
  • the gNBs are interconnected via an Xn interface.
  • the gNB is also connected to the NGC via an NG interface.
  • the gNB is connected to an Access and Mobility Management Function (AMF) through an N2 interface and to a User Plane Function (UPF) through an N3 interface.
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • UPF User Plane Function
  • the numerology may be defined by subcarrier spacing and cyclic prefix overhead.
  • the plurality of subcarrier intervals may be represented by an integer N (or, Can be derived by scaling. Further, even if it is assumed that very low subcarrier spacing is not used at very high carrier frequencies, the used numerology may be selected independently of the frequency band.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • OFDM numerologies supported in the NR system may be defined as shown in Table 1.
  • the size of the various fields in the time domain Is expressed as a multiple of the time unit. From here, ego, to be.
  • Downlink and uplink transmissions It consists of a radio frame having a section of (radio frame).
  • each radio frame is It consists of 10 subframes having a section of.
  • FIG. 2 illustrates a relationship between an uplink frame and a downlink frame in a wireless communication system to which the method proposed in the present specification may be applied.
  • the transmission of an uplink frame number i from a user equipment (UE) is greater than the start of the corresponding downlink frame at the corresponding UE. You must start before.
  • slots within a subframe Numbered in increasing order of within a radio frame They are numbered in increasing order of.
  • One slot is Consists of consecutive OFDM symbols of, Is determined according to the numerology and slot configuration used. Slot in subframe Start of OFDM symbol in the same subframe Is aligned with the beginning of time.
  • Not all terminals can transmit and receive at the same time, which means that not all OFDM symbols of a downlink slot or an uplink slot can be used.
  • Table 2 shows numerology Shows the number of OFDM symbols per slot for a normal CP in Table 3, This indicates the number of OFDM symbols per slot for the extended CP in.
  • an antenna port In relation to physical resources in the NR system, an antenna port, a resource grid, a resource element, a resource block, a carrier part, etc. Can be considered.
  • the antenna port is defined so that the channel on which the symbol on the antenna port is carried can be inferred from the channel on which another symbol on the same antenna port is carried. If the large-scale property of a channel carrying a symbol on one antenna port can be deduced from the channel carrying the symbol on another antenna port, then the two antenna ports are quasi co-located or QC / QCL. quasi co-location relationship.
  • the wide range characteristics include one or more of delay spread, Doppler spread, frequency shift, average received power, and received timing.
  • FIG 3 shows an example of a resource grid supported by a wireless communication system to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • the resource grid is in the frequency domain
  • one subframe includes 14 x 2 u OFDM symbols, but is not limited thereto.
  • the transmitted signal is One or more resource grids composed of subcarriers, and Is described by the OFDM symbols of. From here, to be. remind Denotes the maximum transmission bandwidth, which may vary between uplink and downlink as well as numerologies.
  • the numerology And one resource grid for each antenna port p.
  • FIG. 4 shows examples of an antenna port and a neuralology-specific resource grid to which the method proposed in this specification can be applied.
  • each element of the resource grid for antenna port p is referred to as a resource element and is an index pair Uniquely identified by From here, Is the index on the frequency domain, Refers to the position of a symbol within a subframe. Index pair when referring to a resource element in a slot This is used. From here, to be.
  • Numerology Resource elements for antenna and antenna port p Is a complex value Corresponds to If there is no risk of confusion, or if no specific antenna port or numerology is specified, the indices p and Can be dropped, so the complex value is or This can be
  • the physical resource block (physical resource block) is in the frequency domain It is defined as consecutive subcarriers. On the frequency domain, the physical resource blocks can be zero Numbered until. At this time, a physical resource block number on the frequency domain And resource elements The relationship between is given by Equation 1.
  • the terminal may be configured to receive or transmit using only a subset of the resource grid.
  • the set of resource blocks set to be received or transmitted by the UE is from 0 on the frequency domain. Numbered until.
  • Beam management in NR is defined as follows.
  • Beam determination the TRP (s) or the UE selecting its transmit / receive beam.
  • Beam measurement an operation in which the TRP (s) or the UE measures the characteristics of the received beamforming signal.
  • Beam reporting the UE reporting information of the beamformed signal based on the beam measurement.
  • Beam sweeping an operation of covering a spatial region using beams transmitted and / or received during a time interval in a predetermined manner.
  • Tx / Rx beam correspondence (correspondence) at the TRP and the UE is defined as follows.
  • the Tx / Rx beam correspondence in the TRP is maintained if at least one of the following is met.
  • the TRP may determine the TRP receive beam for uplink reception based on downlink measurements of the UE for one or more transmit beams of the TRP.
  • the TRP may determine the TRP Tx beam for downlink transmission based on the uplink measurement of the TRP for one or more Rx beams of the TRP.
  • the Tx / Rx beam correspondence at the UE is maintained if at least one of the following is met.
  • the UE may determine the UE Tx beam for uplink transmission based on the downlink measurement of the UE for one or more Rx beams of the UE.
  • the UE may determine the UE receive beam for downlink reception based on the indication of the TRP based on uplink measurement for one or more Tx beams.
  • TRP capability indication of UE beam response related information is supported.
  • the following DL L1 / L2 beam management procedure is supported within one or multiple TRPs.
  • P-1 Used to enable UE measurement for different TRP Tx beams to support the selection of TRP Tx beams / UE Rx beam (s).
  • Beamforming in TRP generally includes intra / inter-TRP Tx beam sweeps in different beam sets.
  • Beamforming at the UE it typically includes a UE Rx beam sweep from a set of different beams.
  • P-2 UE measurements for different TRP Tx beams are used to change the inter / intra-TRP Tx beam (s).
  • P-3 UE measurement for the same TRP Tx beam is used to change the UE Rx beam when the UE uses beam forming.
  • At least aperiodic reporting triggered by the network is supported in P-1, P-2 and P-3 related operations.
  • the UE measurement based on RS for beam management (at least CSI-RS) consists of K (total number of beams) beams, and the UE reports the measurement results of the selected N Tx beams.
  • N is not necessarily a fixed number.
  • Procedures based on RS for mobility purposes are not excluded.
  • the reporting information includes information indicating the measurand for the N beam (s) and the N DL transmission beams if at least N ⁇ K.
  • the UE may report a CRI (CSI-RS resource indicator) of N'.
  • the UE may be configured with the following higher layer parameters for beam management.
  • N 1 reporting setting, M ⁇ 1 resource setting
  • the links between the report setup and the resource setup are established in the agreed CSI measurement setup.
  • CSI-RS based P-1 and P-2 are supported with resource and reporting configuration.
  • -P-3 can be supported with or without reporting settings.
  • a reporting setting that includes at least the following:
  • Time domain operations e.g., aperiodic, periodic, semi-persistent
  • a resource setting that includes at least the following:
  • RS type at least NZP CSI-RS
  • Each CSI-RS resource set includes K ⁇ 1 CSI-RS resources (some parameters of K CSI-RS resources may be the same, e.g. port number, time domain operation, density and period)
  • NR supports the next beam report considering the L group with L> 1.
  • Measurement quantity for the N1 beam (supporting L1 RSRP and CSI reporting (if CSI-RS is for CSI acquisition))
  • Group-based beam reporting as described above may be configured in units of UEs.
  • NR supports that the UE can trigger a mechanism to recover from beam failure.
  • a beam failure event occurs when the quality of the beam pair link of the associated control channel is low enough (eg compared to a threshold, timeout of the associated timer).
  • the mechanism for recovering from beam failure (or failure) is triggered when a beam failure occurs.
  • the network is explicitly configured in the UE with resources for transmitting UL signals for recovery purposes.
  • the configuration of resources is supported where the base station listens from all or part of the direction (eg, random access region).
  • the UL transmission / resource reporting a beam failure may be located at the same time instance as the PRACH (resource orthogonal to the PRACH resource) or at a different time instance (configurable for UE) than the PRACH. Transmission of the DL signal is supported so that the UE can monitor the beam to identify new potential beams.
  • NR supports beam management regardless of beam-related indications. If a beam related indication is provided, the information about the UE side beam forming / receiving procedure used for CSI-RS based measurement may be indicated to the UE via QCL. As QCL parameters to be supported in NR, parameters for delay, doppler, average gain, etc. used in the LTE system, as well as spatial parameters for beamforming at the receiver will be added. And / or parameters related to angle of departure from the base station reception beamforming perspective may be included. NR supports the use of the same or different beams in the control channel and corresponding data channel transmissions.
  • the UE may be configured to monitor the NR-PDCCH on M beam pair links simultaneously.
  • the maximum values of M ⁇ 1 and M may depend at least on the UE capabilities.
  • the UE may be configured to monitor the NR-PDCCH on different beam pair link (s) in different NR-PDCCH OFDM symbols.
  • Parameters related to UE Rx beam setup for monitoring the NR-PDCCH on multiple beam pair links are configured by higher layer signaling or MAC CE and / or are considered in the search space design.
  • NR supports the indication of the spatial QCL assumption between the DL RS antenna port (s) and the DL RS antenna port (s) for demodulation of the DL control channel.
  • candidate signaling methods for beam indication for NR-PDCCH i.e., configuration method for monitoring NR-PDCCH
  • MAC CE signaling RRC signaling
  • DCI signaling spec transparent and / or implicit methods, and combinations of these signaling methods. to be.
  • the NR For reception of a unicast DL data channel, the NR supports the indication of the spatial QCL assumption between the DL RS antenna port and the DMRS antenna port of the DL data channel.
  • Information indicative of the RS antenna port is indicated via DCI (downlink grant). This information also indicates a DMRS antenna port and a QCL RS antenna port.
  • the different set of DMRS antenna ports for the DL data channel can be represented as QCL with another set of RS antenna ports.
  • the analog beamforming technique is a beamforming technique applied to the initial multi-antenna structure. This is a method of branching an analog signal that has completed digital signal processing into a plurality of paths, and then applying a phase shift (PS) and power amplifier (PA) setting to each path to form a beam. Can mean.
  • PS phase shift
  • PA power amplifier
  • a structure is required in which a PA and a PS connected to each antenna process an analog signal derived from a single digital signal.
  • the PA and the PS process a complex weight.
  • FIG. 5 shows an example of a block diagram of a transmitter consisting of an analog beamformer and an RF chain. 2 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the invention.
  • an RF chain refers to a processing block in which a baseband (BB) signal is converted into an analog signal.
  • BB baseband
  • beam accuracy is determined according to the characteristics of the device of the PA and the PS, and may be advantageous for narrowband transmission due to the control characteristics of the device.
  • the multiplexing gain for increasing the transmission rate is relatively small.
  • beamforming for each terminal based on orthogonal resource allocation may not be easy.
  • beamforming is performed at the digital stage using a baseband (BB) process to maximize diversity and multiplexing gain in a MIMO environment.
  • BB baseband
  • FIG. 6 shows an example of a block diagram of a transmitting end composed of a digital beamformer and an RF chain. 3 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the invention.
  • beamforming may be performed as precoding is performed in the BB process.
  • the RF chain includes a PA. This is because, in the case of the digital beamforming technique, the complex weight derived for beamforming is applied directly to the transmission data.
  • the digital beamforming technique can maximize the maximum transmission rate of a single terminal (or user) based on the system capacity increase and the enhanced beam gain.
  • the digital beamforming-based MIMO scheme is introduced in the existing 3G / 4G (eg, LTE (-A)) system.
  • a massive MIMO environment may be considered in which the transmit / receive antenna is greatly increased.
  • the number of transmit / receive antennas may increase to tens or hundreds or more.
  • the transmitter must perform signal processing for hundreds of antennas through a BB process for digital signal processing. Accordingly, the complexity of signal processing is very large, and the complexity of hardware implementation can be very large since the number of RF chains is required as many antennas.
  • the transmitter needs independent channel estimation for all antennas.
  • the transmitting end needs feedback information for a huge MIMO channel composed of all antennas, pilot and / or feedback overhead may be very large.
  • a hybrid transmitter configuration method combining analog beamforming and digital beamforming is required, instead of exclusively selecting one of analog beamforming and digital beamforming.
  • a hybrid transmitter may be configured by using a relationship between performance gain and complexity of the analog beamforming technique and the digital beamforming technique as shown in Table 1 below.
  • analog beamforming may be used in a pure analog beamforming transceiver and a hybrid beamforming transceiver.
  • analog beam scanning may perform estimation on one beam at the same time. Therefore, the beam training time required for beam scanning is proportional to the total number of candidate beams.
  • the estimated time T s for the entire transmit / receive beam may be expressed by Equation 2 below.
  • Equation 2 t s denotes a time required for one beam scanning, K T denotes the number of transmit beams, and K R denotes the number of receive beams.
  • FIG. 7 illustrates an example of an analog beam scanning method according to various embodiments of the present disclosure. 7 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the invention.
  • the terminal feeds back an identifier (eg, ID) of the beam having the highest signal strength to the base station. That is, as the number of individual beams increases as the number of transmit / receive antennas increases, longer training time may be required.
  • ID an identifier
  • analog beamforming changes the magnitude and phase angle of the continuous waveform in the time domain after the digital-to-analog converter (DAC), unlike digital beamforming, a training interval for individual beams needs to be guaranteed. There is. Therefore, as the length of the training interval increases, the efficiency of the system may decrease (that is, the loss of the system may increase).
  • UEs receive pilot signals (e.g., reference signals, RS) for channel estimation from a base station to provide channel state information.
  • Channel State Information CSI
  • the base station transmits a data signal (ie, downlink data) based on the CSI information feedbacked from the terminal.
  • the CSI information fed back by the terminal includes channel quality information (CQI), a precoding matrix index (PMI), and a rank indicator (RI).
  • CQI channel quality information
  • PMI precoding matrix index
  • RI rank indicator
  • the CQI feedback is radio channel quality information provided by the terminal to the base station for the purpose of providing information on which modulation and coding scheme (MCS) to apply when the base station transmits data.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the terminal feeds back a high CQI value to the base station.
  • the base station fed back with a high CQI value transmits data by applying a relatively high modulation order and a low channel coding rate.
  • the terminal feeds back a low CQI value to the base station.
  • the base station fed back with a low CQI value transmits data with a relatively low modulation order and a high channel coding rate.
  • the PMI feedback may be used by the UE to provide information on which MIMO precoding scheme to apply.
  • Preferred precoding matrix information provided to the base station.
  • the terminal estimates a downlink MIMO channel between the base station and the terminal from the pilot signal, and delivers information on which MIMO precoding to be effective by the base station through PMI feedback.
  • only linear MIMO precoding that can be expressed in matrix form is considered in the PMI configuration.
  • the base station and the terminal share a codebook composed of a plurality of precoding matrices, and each MIMO precoding matrix in the codebook has a unique index. Accordingly, the terminal feeds back the index corresponding to the most preferred MIMO precoding matrix in the codebook through the PMI, thereby minimizing the amount of feedback information of the terminal.
  • the PMI value does not necessarily consist of only one index. For example, if the number of transmission antenna ports is 8, two indexes (ie, a first PMI and a second PMI) are combined to give a final 8 Tx (Transmission).
  • the MIMO precoding matrix can be derived.
  • the RI feedback is to provide information about the number of transport layers preferred by the terminal when the base station and the terminal is to enable a multi-layer transmission through the spatial multiplexing by installing multiple antennas Information on the number of preferred transport layers provided by the terminal to the base station for the purpose.
  • the RI is closely related to the PMI, because the base station must know what precoding to apply to each layer according to the number of transport layers.
  • PMI codebooks are defined according to the number of transport layers. That is, for R-layer transmission, N matrixes of size Nt x R are defined in the codebook. Where R is the number of layers, Nt is the number of transmit antenna ports, and N is the size of the codebook. Therefore, in the LTE system, the size of the PMI codebook is defined regardless of the number of transport layers. In this case, the number of transport layers R coincides with the rank value of the precoding matrix (Nt x R matrix).
  • PMI / RI described herein is not limited to mean PMI / RI in the LTE system, which means the index value of the precoding matrix (Nt x R matrix) and the rank value of the precoding matrix.
  • PMI described herein means information indicating preferred MIMO precoder information among MIMO precoder applicable to the transmitter.
  • the form of the precoder is not limited to only the linear precoder that can be represented by the matrix.
  • the RI described herein includes all feedback information indicating a preferred number of transport layers, and can be interpreted in a broader sense than the RI in LTE.
  • Such CSI information may be generated for the entire system frequency domain or for some frequency domain.
  • a method of generating and feeding back CSI information for some preferred frequency domains (eg, subbands) for each terminal may be efficient.
  • the feedback on the CSI information in the LTE system is performed through the uplink channel.
  • periodic CSI feedback is performed through PUCCH (Physical Uplink Control Channel)
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH CSI reporting mode for periodic CSI feedback performed through PUCCH may be defined as shown in Table 4.
  • the PUCCH CSI reporting mode means that the UE divides the information into what mode the UE should feedback when performing periodic CSI feedback.
  • aperiodic CSI feedback is temporarily performed only when the base station requests CSI feedback information.
  • the base station triggers aperiodic CSI feedback through a downlink control channel such as a physical downlink control channel (PDCCH) / enhanced PDCCH (ePDCCH).
  • a PUSCH CSI reporting mode for what information the UE should feed back may be defined as shown in Table 5.
  • the PUSCH CSI reporting mode in which the UE will operate may be indicated through higher layer signaling (ie, higher layer message).
  • a time point (eg, subframe) for transmitting CQI and PMI and a time point for transmitting RI may be set differently according to each PUCCH CSI reporting mode. For example, in Mode 1-0 of Table 4, the UE may transmit only RI at a specific PUCCH transmission time point and transmit a wideband CQI (wideband CQI) at another PUCCH transmission time point.
  • the PUCCH reporting type may be defined according to the type of CSI information configured at a specific PUCCH transmission time. For example, a report type transmitting only RI corresponds to type 3, and a report type transmitting only wideband CQI corresponds to type 3.
  • the feedback period and offset value for the RI and the feedback period and offset value for the CQI / PMI may be indicated (or configured) to the terminal through higher layer signaling (ie, higher layer message).
  • the above-described CSI feedback information is included in uplink control channel (UCI).
  • UCI uplink control channel
  • the signal Since data is transmitted over a wireless channel in a wireless communication system, the signal may be distorted during transmission. In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion of the received signal must be corrected using the channel information.
  • a signal transmission method known to both a transmitting side and a receiving side and a method of detecting channel information using a distorted degree when a signal is transmitted through a channel are mainly used.
  • the above-mentioned signal is called a pilot signal or a reference signal (RS).
  • the transmission and transmission data efficiency can be improved by adopting a multiple transmit antenna and a multiple receive antenna, instead of using one transmit antenna and one receive antenna.
  • a multiple transmit antenna and a multiple receive antenna instead of using one transmit antenna and one receive antenna.
  • pilot signals or RS may be defined in four types as follows.
  • Measurement RS Pilot for Channel Condition Measurement
  • Positioning RS Pilot for UE Position Estimation
  • MBSFN RS Multicast-Broadcast Single-Frequency Network Reference Signal
  • RS can be classified into two types according to its purpose. There are RSs for channel information acquisition and RSs used for data demodulation. Since the former has a purpose for the UE to acquire channel information on the downlink, it should be transmitted over a wide band, and a UE that does not receive downlink data in a specific subframe should be able to receive and measure its RS. It is also used for measurements such as handover.
  • the latter is an RS that the base station sends along with the corresponding resource when the base station transmits the downlink, and the UE can estimate the channel by receiving the RS, and thus can demodulate the data. This RS should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • Channel State Information-RS is used as RS for the purpose of obtaining channel information, and used for data demodulation.
  • UE-specific RS may be used as the RS.
  • the CSI-RS is an RS designed exclusively for CSI measurement and feedback, and has a very low RS overhead compared to a cell-specific reference signal (CRS).
  • CRS cell-specific reference signal
  • the CRS supports up to four multi-antenna ports, while the CSI-RS is designed to support up to eight multi-antenna ports.
  • the UE-specific RS is designed only for demodulation of the data channel, and unlike the CRS, an RS (that is, a precoded RS) to which the MIMO precoding scheme applied at the time of data transmission for the corresponding UE is applied to the pilot signal. RS)). Accordingly, the UE-specific RS only needs to be transmitted by the number of transmission layers (ie, transmission rank), and does not need to be transmitted by the number of antenna ports such as CRS and CSI-RS.
  • the terminal-specific RS is characterized as a terminal-specific RS.
  • a sounding RS exists as a measurement RS
  • demodulation RS i.e., DM-RS
  • ACK / NACK ACK / NACK
  • CSI feedback for an uplink data channel PUSCH
  • Demodulation RSs for the uplink control channel PUCCH
  • phase-tracking reference signal for measuring and tracking a change in phase.
  • channel configuration, transmission of data and / or control information between the base station and the terminal may be performed through a beamforming technique.
  • the base station and the terminal determine the optimal (or preferred) beam pair by performing beam tracking and / or beam sweeping operations.
  • the optimal beam pair refers to a beam pair for optimizing the transmission of data and / or control information between the base station and the terminal, and consists of a beam of the base station and a beam of the terminal.
  • the base station and the terminal measure a link (eg, uplink, downlink) quality between the base station and the terminal using a reference signal (eg, SRS, CSI-RS, etc.). . Based on these measurements, the base station and the terminal determine an optimal beam pair for transmitting and receiving data and / or control information, and transmit and receive data and / or control information through the determined optimal beam pair.
  • a link eg, uplink, downlink
  • a reference signal eg, SRS, CSI-RS, etc.
  • the channel blockage Due to factors such as rotation of the terminal, the channel state between the base station and the terminal may be changed rapidly. For example, as the beam of the terminal (eg, a transmission beam (Tx beam) and a reception beam (Rx beam)) is twisted by the rotation of the terminal, the beam gain may be reduced. That is, as shown in FIG. 8, as the terminal rotates, a loss of beam gain may occur.
  • Tx beam transmission beam
  • Rx beam reception beam
  • 8 shows an example of a beam gain variation according to the rotation of the terminal. 8 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the present invention.
  • the terminal supports a 4 ⁇ 8 antenna panel, and the rotation speed of the terminal is 12 RPM (0.72 ° / millisecond (msec)).
  • the beam gain loss is expressed in decibels (dB).
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the back-off for the MCS may mean lowering a previously designated MCS level. That is, back-off for the MCS may mean a change, modification, reset, or adjustment for a designated MCS. Specifically, back-off for the MCS may mean changing the MCS level specified for specific data (UL data or DL data) to a lower MCS level.
  • the MCS designated for data transmission i.e., back-off in response to a sudden channel change caused by channel blockage, rotation of the terminal, or the like as described above (Or modification) is described in detail with reference to the associated drawings.
  • the method proposed in this specification can be largely classified into the first embodiment and the second embodiment according to the type of MCS to which the back-off is applied. That is, the first embodiment refers to a method of backing off an MCS (ie, UL MCS) designated for transmission of UL data, and the second embodiment refers to an MCS (ie, DL MCS) designated for transmission of DL data. Means a method of back-off.
  • MCS ie, UL MCS
  • DL MCS MCS
  • the first embodiment relates to a method of back-off (or adjust) a UL MCS designated by a base station for transmission of UL data in response to a channel change.
  • the terminal estimates the MCS offset (MCS offset) instead of the UL MCS specified by the base station, UL data to the MCS selected by the terminal (that is, adjusted MCS) Can be transmitted.
  • MCS offset MCS offset
  • the UE can determine (or estimate) the MCS offset using one of the two methods shown in FIG. 9.
  • FIG. 9 shows examples in which a UE to which the method proposed in this specification can be applied applies an MCS offset for back-off a UL MCS. 9 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the invention.
  • a terminal determines whether to transmit UL data by changing a UL MCS designated by a base station using a DL RS.
  • FIG. 9A illustrates an operation flowchart of a terminal when a channel change is equal to or greater than a preset threshold value.
  • the UE transmits an SRS (via PUSCH) to the base station (S902) and estimates (or measures) a channel change generated before receiving an UL grant from the base station (S904). That is, the terminal measures the channel change between the SRS transmission time and the UL grant reception time.
  • the terminal transmits UL data to the base station using an MCS to which an MCS offset greater than zero (that is, MCS offset> 0) is applied (S906).
  • the terminal may transmit the UL data, together with the information on the MCS offset value to the base station.
  • 9A may be set as an optional operation in relation to the back-off of the UL MCS.
  • FIG. 9B illustrates an operation flowchart of the terminal when the channel change is greater than or equal to a preset threshold.
  • the terminal transmits an SRS (via PUSCH) to the base station (S912), and estimates (or measures) a channel change generated before receiving an UL grant from the base station (S914).
  • the terminal may transmit the UL data, together with the information on the MCS offset value to the base station.
  • This operation shown in FIG. 9B may be set as a default operation in relation to the back-off of the UL MCS.
  • the MCS offset value may be piggybacked on the PUSCH (ie, multiplexing uplink control information (UCI) on the PUSCH) or transmitted through the PUCCH.
  • UCI uplink control information
  • the terminal may transmit a buffer status report (BSR) using an additional scheduling request (SR) together with UL data.
  • BSR means information on an amount of data and / or an indication indicating that data to be transmitted to the base station remains.
  • the additional SR including the BSR may be piggybacked on the PUSCH or transmitted through the PUCCH.
  • a predetermined threshold value related to uplink channel change may be determined through downlink channel change measurement using uplink / downlink channel reciprocity. Accordingly, the UE compares the downlink measurement value measured in the subframe transmitting the SRS or the subframe adjacent thereto with the downlink measurement value measured in the subframe receiving the UL grant or the subframe adjacent thereto and offsets the MCS offset. Determine.
  • the MCS offset value may be set to a value corresponding to a channel change amount or to an arbitrary value preset (or designated) through higher layer signaling (eg, RRC (Radio Resource Control) signaling). have.
  • the terminal may use a reference signal (RS) such as a beam reference signal (BRS), a beam refinement reference signal (BRRS), a CSI-RS, etc. to determine a downlink measurement value.
  • RS reference signal
  • the terminal may measure an estimated value or quality change of the channel.
  • the UE measures not only the change of the quality itself for the preferred RS port, but also the change of the preferred RS port index. can do.
  • the UE may perform the operation shown in (b) of FIG. 9 (that is, the default operation). You can set the MCS offset with).
  • the information on the UL data and the MCS offset value transmitted by the terminal to the base station may not be properly received at the base station. That is, an error may occur for transmission of a PUSCH (or PUCCH in case of an MCS offset value) in which information on the UL data and the MCS offset value is carried.
  • the PUSCH may be transmitted in a UL MCS designated by a base station or a UL MCS selected by a terminal (ie, an MCS obtained by subtracting an MCS offset value from a UL MCS designated by a base station).
  • the error may be classified into two cases according to the object of the error. Specifically, the error may be generated for UL data and MCS offset values, or may only occur for UL data. In this case, the base station and the terminal may perform two separate retransmission operations as shown in FIG. 10.
  • 10 illustrates examples of a retransmission procedure between a base station and a terminal when an error occurs in PUSCH transmission to which the method proposed in the present specification can be applied. 10 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the invention.
  • a terminal transmits UL data to a base station using an MCS designated by a base station or an MCS selected by a terminal.
  • the terminal may transmit the UL data and the MCS offset value (that is, the value used to adjust (or back-off) the MCS designated by the base station) together.
  • FIG. 10A illustrates a retransmission procedure performed by the UE and the BS when an error occurs in both the MCS offset value transmitted by the UE and UL data of the PUSCH.
  • the base station transmits a UL grant to the terminal with a predetermined MCS value rather than the NACK information for the UL data and the MCS value specified by the base station.
  • any predetermined MCS value means a preset MCS value for the retransmission UL grant.
  • a UL grant that is, a UL grant for retransmission
  • the reception error can be determined.
  • the terminal may determine a reception error for the UL data of the base station using the NACK information. If the UE determines that an error has occurred in both the MCS offset value and the UL data, the UE sets the MCS value to a predetermined predetermined value larger (that is, MCS offset> 3), and thus the UL to a lower MCS.
  • the data is retransmitted to the base station (S1006).
  • FIG. 10B illustrates a retransmission procedure performed by the UE and the base station when an error occurs only for UL data of the PUSCH transmitted by the UE.
  • the base station transmits the UL grant with the NACK information for the UL data and the MCS value selected by the terminal.
  • the base station may ignore the BSR included in the additional SR and may allocate UL resources by calculating (or estimating) UL data of the BSR included in the existing SR.
  • the base station determines a previously specified UL MCS value (ie, UL MCS).
  • a UL grant that is, a UL grant for retransmission
  • the reception error can be determined.
  • the base station may allocate UL resources by calculating (or estimating) the UL data amount of the BSR included in the additional SR. In this case, the base station may transmit information on the corresponding UL resource allocation to the terminal along with the ACK information. Upon receiving the information on the UL resource allocation information and the ACK information, the terminal transmits the remaining UL data to the base station.
  • the terminal measures the channel state based on the CSI-RS (that is, the CSI-RS for channel measurement) transmitted from the base station, and feeds back the CQI for the measured channel state to the base station. Thereafter, the base station determines the downlink MCS (DL MCS) using the CQI information received from the terminal, and transmits DL data to the terminal in the determined DL MCS.
  • DL MCS downlink MCS
  • channel blockage, rotation of the terminal, and the like may occur between the CSI-RS transmission time point and the DL data transmission time point based on mobility of the terminal, and thus, the base station and the terminal may be generated.
  • the channel state of the liver may change (or change) drastically. In this case, due to the change in the channel state, the determined DL MCS may not be supported in DL data transmission.
  • the second embodiment relates to a method of back-off (or adjust) a DL MCS designated by a base station for transmission of DL data in response to such a change in channel state.
  • the link quality level measured by the terminal using the DL RS (link quality level) measured by the CSI-RS is lower than the reported link quality level (to a certain level or less)
  • the link quality level may include a channel quality level, a channel quality value, or a value related to a channel state.
  • FIG. 11 shows an example of a procedure for requesting a back-off of a downlink MCS by a terminal to which a method proposed by the present disclosure can be applied. 11 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the present invention.
  • a terminal and a base station establish a channel using a beamforming technique, and after the terminal reports channel state information (CSI) to the base station, before receiving the DL RS, between the terminal and the base station.
  • CSI channel state information
  • the terminal receives a periodic CSI-RS from the base station for channel measurement (or channel estimation) in the case of FIG. 11.
  • the subsequent procedures described in FIG. 11 may be applied to the case where the CSI reporting for the aperiodic CSI-RS is performed.
  • the terminal receives a periodic CSI-RS from the base station (step S1102), and measures the channel quality value (or link quality level) between the base station and the terminal using the received CSI-RS. Thereafter, the terminal reports channel state information (CSI) (eg, RI, CQI, PMI) on the measured channel quality value to the base station (step S1104).
  • CSI channel state information
  • the terminal receives the DL RS from the base station.
  • the DL RS may include a mobility RS, a DM-RS, a CSI-RS, and the like.
  • the CSI-RS included in the DL RS may be distinguished from the CSI-RS used to report the link quality level to be compared.
  • the CSI-RS included in the DL-RS means a reference signal transmitted for beam management (eg, beam refinement), and is used to report a link quality level.
  • RS may refer to a reference signal transmitted for channel estimation (or measurement).
  • the terminal may measure the link quality (ie, channel quality) between the terminal and the base station using the received DL RS.
  • the link quality measured by the terminal means CQI information for reporting channel state information, or received power (eg, signal to noise ratio (SNR) and signal to interference plus noise) for the received DL RS. Ratid), etc.).
  • the UE requests back-off of the DL MCS (step S1108).
  • the predetermined level may be preset to one or more values according to the quality reduction level (ie, channel change value) for the link quality.
  • the configuration information on the predetermined level may be predefined or indicated through higher layer signaling and / or downlink control information (DCI).
  • the back-off value of the DL MCS may be set to a default value according to the link quality, or to a plurality of values depending on the degree of back-off (ie, the level of quality reduction).
  • the base station may transmit the DL data to the terminal using the DL MCS back-off to a default value or a specific value indicated among the plurality of values (step S1110).
  • the base station lowers the MCS (or DL MCS) to the default value in response to the feedback of the (DL) MCS back-off to the terminal.
  • DL data ie, DL data set to a lower CMS
  • the base station may transmit DL data to the terminal by lowering the previously designated MCS to a predetermined MCS offset value in response to the MCS (or DL MCS) back-off requested from the terminal.
  • the MCS back-off may have one state or signal.
  • the base station determines a predetermined MCS value according to a value indicated by the terminal (or a value of link quality reduction).
  • Lower DL may transmit DL data to the terminal.
  • the base station may transmit DL data using an MCS set to a low MCS offset of 2, 4, 6, or 8.
  • the specific MCS value to be used for DL data transmission may be indicated by the terminal, or when the terminal reports the change value of the link quality level to the base station, the base station according to a preset rule for the MCS offset is determined by the specific MCS. You can also choose a value.
  • the UL signal for the UE to request the MCS back-off to the base station is allocated to the scheduling request (SR), (dedicated) RACH, or 1 bit / 2 bit CQI PUCCH (eg, MCS back-off only) / PUCCH) can be set.
  • the SR / RACH for requesting the MCS back-off may be different from the RACH for SR / random access (random access) for the existing UL grant (transmission period).
  • the transmission period and / or configuration information (or condition) for the SR / RACH for requesting the MCS back-off may be indicated (or set up) by (eg, a base station) through higher layer signaling or the like. Can be.
  • an existing SR eg, legacy LTE
  • the SR for requesting the MCS back-off proposed herein may be delivered (or transmitted) in the form of information bits (ie, bitmap).
  • information bits ie, bitmap
  • '00' indicates an SR request
  • '01' indicates a beam related UCI multiplexing request to the xPUSCH for beam state information feedback
  • '10' may indicate an RS request for beam refinement
  • '11' may indicate an MCS (or DL MCS) back-off request.
  • the information bit of the SR may be set to two or more bits, thereby allowing the plurality of bits. Each of the values of may be indicated.
  • the SR may be transmitted in the form of a signal, not in the form of information bits.
  • the terminal uses the root index and / or cyclic shift to differently use the MCS offset. Can be requested.
  • the terminal may use a scrambling seed and / or an orthogonal cover code (OCC) differently.
  • OCC orthogonal cover code
  • the transmission method using the information bits and / or signal types may be applied not only to the SR for requesting the MCS back-off but also to the RACH and / or PUCCH for requesting the MCS back-off.
  • the base station which has received a request for back-off of the DL MCS through a UL signal (eg, SR, dedicated RACH, PUCCH, etc.) from the UE, may transmit DL data to the UE by lowering the DL MCS to a designated MCS offset value.
  • a problem of retransmission for example, HARQ retransmission
  • a decrease in link quality that is, a decrease in quality due to a channel change between the terminal and the base station can be solved, and thus efficient DL data transmission can be performed.
  • the base station may select the higher layer signaling for whether or not the MCS back-off request operation is performed (eg, on / off) and / or the trigger condition of the MCS back-off operation. (Eg, signaling using MAC-CE, RRC signaling, etc.) may be indicated (or configured) in advance.
  • the trigger condition may include a reception quality level of the DL RS (eg, the DL RS in step S1106 of FIG. 11).
  • the base station may indirectly indicate whether the MCS back-off request operation and / or the trigger condition of the MCS back-off operation. For example, when only periodic CSI-RSs are allocated within a certain time interval and / or when CSI feedback timing is equal to or greater than a specific number of slots, channel aging due to rotation of the terminal or the like. Problems can be caused. Accordingly, these cases may be set or indicated in advance as to whether the MCS back-off request operation and / or the trigger condition of the MCS back-off operation.
  • the UE may indirectly determine that the MCS back-off operation is possible, and perform MCS back-off to the base station by comparing the reception quality of the DL RS. You can request
  • the UE requests beam related UCI multiplexing to an xPUSCH (ie, a PUSCH supported by an NR system) using the same (dedicated) SR (eg, an xPUSCH of an UL grant).
  • the UCI feedback request field may be set to a value greater than 0), or a BRRS (Beam Refinement RS) may be requested.
  • the base station can inform the UL grant whether to allow the beam-related UCI multiplexing to the xPUSCH or allocate the BRRS resources to the UE through the BRRS-related DCI. . Thereafter, the UE may multiplex UCI on the xPUSCH or perform beam refinement based on the allocated BRRS resource according to the response to the SR.
  • ambiguity may be generated from the viewpoint of the base station.
  • the base station can process the ambiguity in terms of scheduling (scheduling). That is, the base station and the terminal may select and perform one of the two procedures shown in FIG. 12 as a response to the SR.
  • FIG. 12 shows examples of a procedure for feeding back beam related information based on the same SR to which the method proposed in this specification may be applied. 12 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the invention.
  • the beam related information may include beam state information or beam refinement information.
  • FIG. 12A illustrates an operation when the base station configures a UL grant based on a dedicated SR.
  • the base station recognizes the dedicated SR received from the terminal (step S1202) as requesting the beam state information feedback
  • the base station transmits a UL grant with the xPUSCH UCI feedback request field set to a value greater than 0 to the terminal (Ste S1204).
  • the xPUSCH UCI feedback request field may consist of n bits (n-bits).
  • the terminal receiving the UL grant may multiplex beam state information on the xPUSCH and transmit (or feedback) to the base station.
  • FIG. 12B illustrates an operation when the base station allocates BRRS resources based on the dedicated SR.
  • the base station may allocate the BRRS resources to the terminal through the BRRS-related DCI (step S1214). Thereafter, the terminal may perform beam refinement through the BRRS-related DCI and may transmit (or feedback) the beam adjustment information to the base station (step S1216).
  • the UE may request a resource for feeding back beam related information (eg, beam state information (BSI), beam refinement information (BRI)) using a dedicated SR.
  • the base station may allocate a resource to be used for feedback of the beam-related information to the terminal by using the DL DCI (ie, DL grant) and / or UL DCI (ie, UL grant).
  • the base station may process the request of the terminal using the following three methods.
  • a base station may allocate a PUCCH resource to a terminal using a DL DCI for the request of the terminal.
  • the UE may feed back beam related information using the allocated PUCCH resource.
  • the base station may allocate a PUSCH resource to the terminal using UL DCI (ie, UL grant) for the request of the terminal.
  • the UE may feedback by multiplexing (ie, piggybacking) beam-related information on the allocated PUSCH resource.
  • the base station may allocate feedback resources to the UE through a RACH response.
  • the UE may feed back beam related information by using the allocated (or defined) resource through the RACH response.
  • the base station may inform (or indicate) the feedback resources (eg, PUSCH, PUCCH) to the UE through MAC-CE.
  • the terminal may transmit feedback of beam related information (eg, feedback of beam related information for beam recovery) to the base station through MAC-CE.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation of a terminal for determining a modulation and coding scheme (MCS) to be applied to data to which the method proposed in the present specification may be applied. 13 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the present invention.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the terminal determines a predetermined MCS level for downlink data to a base station ( Let's take a look at how to request to change the level to a lower MCS level.
  • the operation of the terminal in FIG. 13 may be similar to or the same as the operation of the terminal in FIG. 11 described above.
  • the terminal reports the channel state information including the first measurement value associated with the channel state between the terminal and the base station to the base station.
  • the first measurement value may be calculated using a CSI-RS (eg, a periodic CSI-RS or an aperiodic CSI-RS) received from the base station.
  • the channel state information may include RI, PMI, and / or CQI.
  • the terminal receives at least one downlink reference signal from the base station.
  • the at least one downlink reference signal may include the DL RS in FIG. 11 described above.
  • the terminal calculates a second measurement value related to a channel state between the terminal and the base station by using the received at least one downlink reference signal.
  • the second measurement value may include CQI information for channel state information (CSI) reporting or received power (eg, SNR, SINR, etc.) for the at least one downlink reference signal.
  • CSI channel state information
  • SINR SINR
  • the UE when the calculated second measured value is less than or equal to a preset threshold value (ie, a predetermined level) compared with the first measured value, in step S1320, the UE requests a change to the MCS designated for the downlink data.
  • the specific uplink signal is transmitted to the base station.
  • the scheduling request may further include indication information indicating whether to request a resource for feedback of information (eg, beam related information) related to the beam of the terminal.
  • the scheduling request may be generated based on a specific sequence (eg, Zadoff-Chu sequence, pseudo-random sequence, etc.) corresponding to the request of the change (ie, requesting the change). It may be.
  • the specific uplink signal may be composed of indication information transmitted through the PUCCH.
  • the indication information may be composed of one bit or two bits indicating whether to request the change.
  • the terminal in response to the specific uplink signal, receives downlink data to which the changed MCS is applied from the base station.
  • the changed MCS means that the designated MCS is changed based on the preset default value. can do.
  • the changed MCS indicates that the designated CMS has the first measured value and the second measured value among the preset plurality of changed values. It may mean a modified MCS based on a specific change value corresponding to the difference between.
  • information indicating a difference between the first measurement value and the second measurement value in the specific uplink signal transmitted from the terminal to the base station that is, the level of reduction of link quality). Or degree of channel state change) or information indicating the specific change value.
  • the UE may include at least one of indication information indicating whether the change is allowed from the base station or configuration information on a triggering condition associated with the request. It may be received from the base station through higher layer signaling.
  • FIG. 14 illustrates a block diagram of a wireless communication device to which the methods proposed herein can be applied.
  • a wireless communication system includes a base station 1410 and a plurality of terminals 1420 located in an area of a base station 1410.
  • the base station 1410 includes a processor 1411, a memory 1412, and an RF unit 1413.
  • the processor 1411 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 13. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1411.
  • the memory 1412 is connected to the processor 1411 and stores various information for driving the processor 1411.
  • the RF unit 1413 is connected to the processor 1411 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 1420 includes a processor 1421, a memory 1422, and an RF unit 1423.
  • the processor 1421 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 13. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1421.
  • the memory 1422 is connected to the processor 1421 and stores various information for driving the processor 1421.
  • the RF unit 1423 is connected to the processor 1421 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the memories 1412 and 1422 may be inside or outside the processors 1411 and 1421, and may be connected to the processors 1411 and 1421 through various well-known means.
  • the base station 1410 and / or the terminal 1420 may have a single antenna or multiple antennas.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the method of determining the modulation and coding scheme to be applied to the data in the wireless communication system of the present invention has been described with reference to the example applied to the 3GPP LTE / LTE-A system and the 5G system (New RAT system). It is possible to apply.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법(Modulation and Coding Scheme, MCS)을 결정하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 상기 단말과 기지국 간의 채널 상태와 관련된 제1 측정 값을 포함하는 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 보고하는 과정과, 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 하향링크 참조 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신된 적어도 하나의 하향링크 참조 신호를 이용하여 상기 채널 상태와 관련된 제2 측정 값을 산출하는 과정과, 상기 제2 측정 값이 상기 제1 측정 값과 비교하여 미리 설정된 임계 값 이하인 경우, 하향링크 데이터에 대해 지정된 MCS에 대한 변경을 요청하는 특정 상향링크 신호를 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국으로부터 변경된 MCS가 적용된 상기 하향링크 데이터를 수신하는 과정을 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 변조 및 부호화 기법을 결정하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 송수신되는 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법(Modulation and Coding Scheme, MCS)을 결정하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법(Modulation and Coding Scheme, MCS)을 결정하는 방법을 제안한다.
구체적으로, 본 명세서는, 채널 상태의 변화에 따라 상향링크 데이터(uplink data)에 적용될 상향링크 MCS(uplink MCS,)를 조정(또는 변경)하는 방법을 제안한다.
또한, 본 명세서는, 채널 상태의 변화에 따라 하향링크 데이터(downlink data)에 적용될 하향링크 MCS(downlink MCS)를 조정하는 방법을 제안한다.
또한, 본 명세서는, 동일한 스케줄링 요청(Scheduling Request, SR)을 이용하여 하나 이상의 빔 관련 정보(beam related information)(예: 빔 상태 정보(beam state information), 빔 조정 정보(beam refinement information))를 피드백(feedback)하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법(Modulation and Coding Scheme, MCS)을 결정하는 방법에 있어서, 단말에 의해 수행되는 방법은, 상기 단말과 기지국 간의 채널 상태(channel state)와 관련된 제1 측정 값을 포함하는 채널 상태 정보(channel state information)를 상기 기지국으로 보고하는 과정과, 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 하향링크 참조 신호(downlink reference signal)를 수신하는 과정과, 상기 수신된 적어도 하나의 하향링크 참조 신호를 이용하여 상기 채널 상태와 관련된 제2 측정 값을 산출하는 과정과, 상기 제2 측정 값이 상기 제1 측정 값과 비교하여 미리 설정된 임계 값 이하인 경우, 하향링크 데이터에 대해 지정된 MCS에 대한 변경을 요청하는 특정 상향링크 신호(specific uplink signal)를 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국으로부터 변경된 MCS가 적용된 상기 하향링크 데이터를 수신하는 과정을 포함한다.
또한, 본 명세서에서, 상기 변경을 위한 디폴트(default) 값이 미리 설정된 경우, 상기 변경된 MCS는, 상기 지정된 MCS가 상기 미리 설정된 디폴트 값에 기반하여 변경된 MCS일 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 상기 변경을 위한 다수의 변경 값들이 미리 설정된 경우, 상기 변경된 MCS는, 상기 지정된 MCS가 상기 미리 설정된 다수의 변경 값들 중 상기 제1 측정 값과 상기 제2 측정 값 간의 차이에 해당하는 특정 변경 값에 기반하여 변경된 MCS일 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 상기 특정 상향링크 신호는, 상기 제1 측정 값과 상기 제2 측정 값 간의 차이를 나타내는 정보 또는 상기 특정 변경 값을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 상기 특정 상향링크 신호는, 상기 변경을 위해 설정된 특정 스케줄링 요청(scheduling request)을 포함하고, 상기 스케줄링 요청은, 상기 변경을 요청하는지 여부를 나타내는 지시 정보(indication information)를 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 상기 스케줄링 요청은, 상기 단말의 빔(beam)과 관련된 정보의 피드백(feedback)을 위한 자원을 요청하는지 여부를 나타내는 지시 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 상기 스케줄링 요청은, 상기 변경의 요청에 대응하는 특정 시퀀스(sequence)에 기반하여 생성될 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 상기 특정 상향링크 신호는, 상기 변경을 요청하는지 여부를 나타내는 1 비트(bit) 또는 2 비트 중 어느 하나로 구성된 지시 정보를 포함하고, 상기 지시 정보는, 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel)을 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 상기 방법은, 상기 하향링크 데이터에 대해 지정된 MCS에 대한 변경에 대한 허용 여부를 나타내는 지시 정보 또는 상기 요청과 관련된 트리거링 조건(triggering condition)에 대한 설정 정보 중 적어도 하나를 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 상기 기지국으로부터 수신하는 과정을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법(Modulation and Coding Scheme, MCS)을 결정하는 단말에 있어서, 상기 단말은, 무선 신호를 송수신하기 위한 송수신부와, 상기 송수신부와 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 단말과 기지국 간의 채널 상태(channel state)와 관련된 제1 측정 값을 포함하는 채널 상태 정보(channel state information)를 상기 기지국으로 보고하고, 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 하향링크 참조 신호(downlink reference signal)를 수신하고, 상기 수신된 적어도 하나의 하향링크 참조 신호를 이용하여 상기 채널 상태와 관련된 제2 측정 값을 산출하고, 상기 제2 측정 값이 상기 제1 측정 값과 비교하여 미리 설정된 임계 값 이하인 경우, 하향링크 데이터에 대해 지정된 MCS에 대한 변경을 요청하는 특정 상향링크 신호(specific uplink signal)를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 변경된 MCS가 적용된 상기 하향링크 데이터를 수신하도록 제어한다.
또한, 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법(Modulation and Coding Scheme, MCS)을 결정하는 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 방법은, 단말과 상기 기지국 간의 채널 상태(channel state)와 관련된 제1 측정 값을 포함하는 채널 상태 정보(channel state information)를 상기 단말로부터 수신하는 과정과, 상기 단말로 적어도 하나의 하향링크 참조 신호(downlink reference signal)를 전송하는 과정과, 상기 적어도 하나의 하향링크 참조 신호를 이용하여 상기 단말에 의해 산출된 상기 채널 상태와 관련된 제2 측정 값이 상기 제1 측정 값과 비교하여 미리 설정된 임계 값 이하인 경우, 하향링크 데이터에 대해 지정된 MCS에 대한 변경을 요청하는 특정 상향링크 신호(specific uplink signal)를 상기 단말로부터 수신하는 과정과, 상기 특정 상향링크 신호에 대응하여, 상기 단말로 변경된 MCS가 적용된 상기 하향링크 데이터를 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 단말에서의 채널 상태 측정을 통해 데이터에 적용될 MCS(예: 상향링크 MCS, 하향링크 MCS)를 미리 변경함으로써, 기지국과 단말 간의 채널 변화로 인한 재전송 문제를 효율적으로 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 단말과 기지국 간의 채널 상태 변화에 대응하여 적응적으로 MCS 수준(level)을 결정함에 따라, 효율적인 데이터의 송수신이 수행될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NR(New RAT)의 전체적인 시스템 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 프레임(uplink frame)과 하향링크 프레임(downlink frame) 간의 관계를 나타낸다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 지원하는 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 안테나 포트(antenna port) 및 뉴머롤로지(numerology) 별 자원 그리드의 예들을 나타낸다.
도 5는 아날로그 빔포머(analog beamformer) 및 RF 체인(RF chain)으로 구성되는 송신단(transmitter)의 블록도(block diagram)의 일례를 나타낸다.
도 6은 디지털 빔포머(digital beamformer) 및 RF 체인으로 구성되는 송신단의 블록도의 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 아날로그 빔 스캐닝(analog beam scanning) 방식의 일례를 나타낸다.
도 8은 단말의 회전에 따른 빔 이득 변화(beam gain variation)의 일 예를 나타낸다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 단말이 상향링크 MCS(UL MCS)를 백-오프(back-off)하기 위한 MCS 오프셋을 적용하는 예들을 나타낸다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 PUSCH 전송에 대해 오류(error)가 발생된 경우 기지국과 단말 간의 재전송(retransmission) 절차의 예들을 나타낸다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 단말이 기지국으로 하향링크 MCS(DL MCS)의 백-오프를 요청하는 절차의 일 예를 나타낸다.
도 12는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 동일한 SR(Scheduling Request)에 기반하여 빔 관련 정보(beam related information)를 피드백하는 절차의 예들을 나타낸다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법(MCS)을 결정하는 단말의 동작 순서도를 나타낸다.
도 14는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
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. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 통상의 기술자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 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 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 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.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
용어 정의
eLTE eNB: eLTE eNB는 EPC 및 NGC에 대한 연결을 지원하는 eNB의 진화(evolution)이다.
gNB: NGC와의 연결뿐만 아니라 NR을 지원하는 노드.
새로운 RAN: NR 또는 E-UTRA를 지원하거나 NGC와 상호 작용하는 무선 액세스 네트워크.
네트워크 슬라이스(network slice): 네트워크 슬라이스는 종단 간 범위와 함께 특정 요구 사항을 요구하는 특정 시장 시나리오에 대해 최적화된 솔루션을 제공하도록 operator에 의해 정의된 네트워크.
네트워크 기능(network function): 네트워크 기능은 잘 정의된 외부 인터페이스와 잘 정의된 기능적 동작을 가진 네트워크 인프라 내에서의 논리적 노드.
NG-C: 새로운 RAN과 NGC 사이의 NG2 레퍼런스 포인트(reference point)에 사용되는 제어 평면 인터페이스.
NG-U: 새로운 RAN과 NGC 사이의 NG3 레퍼런스 포인트(reference point)에 사용되는 사용자 평면 인터페이스.
비 독립형(Non-standalone) NR: gNB가 LTE eNB를 EPC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 요구하거나 또는 eLTE eNB를 NGC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 요구하는 배치 구성.
비 독립형 E-UTRA: eLTE eNB가 NGC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 gNB를 요구하는 배치 구성.
사용자 평면 게이트웨이: NG-U 인터페이스의 종단점.
시스템 일반
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NR의 전체적인 시스템 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, NG-RAN은 NG-RA 사용자 평면(새로운 AS sublayer/PDCP/RLC/MAC/PHY) 및 UE(User Equipment)에 대한 제어 평면(RRC) 프로토콜 종단을 제공하는 gNB들로 구성된다.
상기 gNB는 Xn 인터페이스를 통해 상호 연결된다.
상기 gNB는 또한, NG 인터페이스를 통해 NGC로 연결된다.
보다 구체적으로는, 상기 gNB는 N2 인터페이스를 통해 AMF (Access and Mobility Management Function)로, N3 인터페이스를 통해 UPF (User Plane Function)로 연결된다.
NR (New Rat) 뉴머롤로지 (Numerology) 및 프레임(frame) 구조
NR 시스템에서는 다수의 뉴머롤로지(numerology)들이 지원될 수 있다. 여기에서, 뉴머롤로지는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)과 CP(Cyclic Prefix) 오버헤드에 의해 정의될 수 있다. 이 때, 다수의 서브캐리어 간격은 기본 서브캐리어 간격을 정수 N(또는,
Figure PCTKR2017008062-appb-I000001
)으로 스케일링(scaling) 함으로써 유도될 수 있다. 또한, 매우 높은 반송파 주파수에서 매우 낮은 서브캐리어 간격을 이용하지 않는다고 가정될지라도, 이용되는 뉴머롤로지는 주파수 대역과 독립적으로 선택될 수 있다.
또한, NR 시스템에서는 다수의 뉴머롤로지에 따른 다양한 프레임 구조들이 지원될 수 있다.
이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 뉴머롤로지 및 프레임 구조를 살펴본다.
NR 시스템에서 지원되는 다수의 OFDM 뉴머롤로지들은 표 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2017008062-appb-T000001
NR 시스템에서의 프레임 구조(frame structure)와 관련하여, 시간 영역의 다양한 필드의 크기는
Figure PCTKR2017008062-appb-I000002
의 시간 단위의 배수로 표현된다. 여기에서,
Figure PCTKR2017008062-appb-I000003
이고,
Figure PCTKR2017008062-appb-I000004
이다. 하향링크(downlink) 및 상향링크(uplink) 전송은
Figure PCTKR2017008062-appb-I000005
의 구간을 가지는 무선 프레임(radio frame)으로 구성된다. 여기에서, 무선 프레임은 각각
Figure PCTKR2017008062-appb-I000006
의 구간을 가지는 10 개의 서브프레임(subframe)들로 구성된다. 이 경우, 상향링크에 대한 한 세트의 프레임들 및 하향링크에 대한 한 세트의 프레임들이 존재할 수 있다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 프레임과 하향링크 프레임 간의 관계를 나타낸다.
도 2에 나타난 것과 같이, 단말(User Equipment, UE)로 부터의 상향링크 프레임 번호 i의 전송은 해당 단말에서의 해당 하향링크 프레임의 시작보다
Figure PCTKR2017008062-appb-I000007
이전에 시작해야 한다.
뉴머롤로지
Figure PCTKR2017008062-appb-I000008
에 대하여, 슬롯(slot)들은 서브프레임 내에서
Figure PCTKR2017008062-appb-I000009
의 증가하는 순서로 번호가 매겨지고, 무선 프레임 내에서
Figure PCTKR2017008062-appb-I000010
의 증가하는 순서로 번호가 매겨진다. 하나의 슬롯은
Figure PCTKR2017008062-appb-I000011
의 연속하는 OFDM 심볼들로 구성되고,
Figure PCTKR2017008062-appb-I000012
는, 이용되는 뉴머롤로지 및 슬롯 설정(slot configuration)에 따라 결정된다. 서브프레임에서 슬롯
Figure PCTKR2017008062-appb-I000013
의 시작은 동일 서브프레임에서 OFDM 심볼
Figure PCTKR2017008062-appb-I000014
의 시작과 시간적으로 정렬된다.
모든 단말이 동시에 송신 및 수신을 할 수 있는 것은 아니며, 이는 하향링크 슬롯(downlink slot) 또는 상향링크 슬롯(uplink slot)의 모든 OFDM 심볼들이 이용될 수는 없다는 것을 의미한다.
표 2는 뉴머롤로지
Figure PCTKR2017008062-appb-I000015
에서의 일반(normal) CP에 대한 슬롯 당 OFDM 심볼의 수를 나타내고, 표 3은 뉴머롤로지
Figure PCTKR2017008062-appb-I000016
에서의 확장(extended) CP에 대한 슬롯 당 OFDM 심볼의 수를 나타낸다.
Figure PCTKR2017008062-appb-T000002
Figure PCTKR2017008062-appb-T000003
NR 물리 자원(NR Physical Resource)
NR 시스템에서의 물리 자원(physical resource)과 관련하여, 안테나 포트(antenna port), 자원 그리드(resource grid), 자원 요소(resource element), 자원 블록(resource block), 캐리어 파트(carrier part) 등이 고려될 수 있다.
이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 상기 물리 자원들에 대해 구체적으로 살펴본다.
먼저, 안테나 포트와 관련하여, 안테나 포트는 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널이 동일한 안테나 포트 상의 다른 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있도록 정의된다. 하나의 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널의 광범위 특성(large-scale property)이 다른 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있는 경우, 2 개의 안테나 포트는 QC/QCL(quasi co-located 혹은 quasi co-location) 관계에 있다고 할 수 있다. 여기에서, 상기 광범위 특성은 지연 확산(Delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 주파수 쉬프트(Frequency shift), 평균 수신 파워(Average received power), 수신 타이밍(Received Timing) 중 하나 이상을 포함한다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 지원하는 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참고하면, 자원 그리드가 주파수 영역 상으로
Figure PCTKR2017008062-appb-I000017
서브캐리어들로 구성되고, 하나의 서브프레임이 14 x 2u OFDM 심볼들로 구성되는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
NR 시스템에서, 전송되는 신호(transmitted signal)는
Figure PCTKR2017008062-appb-I000018
서브캐리어들로 구성되는 하나 또는 그 이상의 자원 그리드들 및
Figure PCTKR2017008062-appb-I000019
의 OFDM 심볼들에 의해 설명된다. 여기에서,
Figure PCTKR2017008062-appb-I000020
이다. 상기
Figure PCTKR2017008062-appb-I000021
는 최대 전송 대역폭을 나타내고, 이는, 뉴머롤로지들뿐만 아니라 상향링크와 하향링크 간에도 달라질 수 있다.
이 경우, 도 4와 같이, 뉴머롤로지
Figure PCTKR2017008062-appb-I000022
및 안테나 포트 p 별로 하나의 자원 그리드가 설정될 수 있다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 안테나 포트 및 뉴머롤로지 별 자원 그리드의 예들을 나타낸다.
뉴머롤로지
Figure PCTKR2017008062-appb-I000023
및 안테나 포트 p에 대한 자원 그리드의 각 요소는 자원 요소(resource element)로 지칭되며, 인덱스 쌍
Figure PCTKR2017008062-appb-I000024
에 의해 고유적으로 식별된다. 여기에서,
Figure PCTKR2017008062-appb-I000025
는 주파수 영역 상의 인덱스이고,
Figure PCTKR2017008062-appb-I000026
는 서브프레임 내에서 심볼의 위치를 지칭한다. 슬롯에서 자원 요소를 지칭할 때에는, 인덱스 쌍
Figure PCTKR2017008062-appb-I000027
이 이용된다. 여기에서,
Figure PCTKR2017008062-appb-I000028
이다.
뉴머롤로지
Figure PCTKR2017008062-appb-I000029
및 안테나 포트 p에 대한 자원 요소
Figure PCTKR2017008062-appb-I000030
는 복소 값(complex value)
Figure PCTKR2017008062-appb-I000031
에 해당한다. 혼동(confusion)될 위험이 없는 경우 혹은 특정 안테나 포트 또는 뉴머롤로지가 특정되지 않은 경우에는, 인덱스들 p 및
Figure PCTKR2017008062-appb-I000032
는 드롭(drop)될 수 있으며, 그 결과 복소 값은
Figure PCTKR2017008062-appb-I000033
또는
Figure PCTKR2017008062-appb-I000034
이 될 수 있다.
또한, 물리 자원 블록(physical resource block)은 주파수 영역 상의
Figure PCTKR2017008062-appb-I000035
연속적인 서브캐리어들로 정의된다. 주파수 영역 상에서, 물리 자원 블록들은 0부터
Figure PCTKR2017008062-appb-I000036
까지 번호가 매겨진다. 이 때, 주파수 영역 상의 물리 자원 블록 번호(physical resource block number)
Figure PCTKR2017008062-appb-I000037
와 자원 요소들
Figure PCTKR2017008062-appb-I000038
간의 관계는 수학식 1과 같이 주어진다.
Figure PCTKR2017008062-appb-M000001
또한, 캐리어 파트(carrier part)와 관련하여, 단말은 자원 그리드의 서브셋(subset)만을 이용하여 수신 또는 전송하도록 설정될 수 있다. 이 때, 단말이 수신 또는 전송하도록 설정된 자원 블록의 집합(set)은 주파수 영역 상에서 0부터
Figure PCTKR2017008062-appb-I000039
까지 번호가 매겨진다.
빔 관리(Beam management)
NR에서 빔 관리는 다음과 같이 정의된다.
빔 관리(Beam management): DL 및 UL 송수신에 사용될 수 있는 TRP(들) 및/또는 UE 빔들의 세트(set)를 획득하고 유지하기 위한 L1/L2 절차들의 세트로서, 적어도 다음 사항들을 포함한다:
- 빔 결정: TRP (들) 또는 UE가 자신의 송신 / 수신 빔을 선택하는 동작.
- 빔 측정: TRP (들) 또는 UE가 수신된 빔 형성 신호의 특성을 측정하는 동작.
- 빔 보고: UE가 빔 측정에 기반하여 빔 형성된 신호의 정보를 보고하는 동작.
- 빔 스위핑 (Beam sweeping): 미리 결정된 방식으로 시간 간격 동안 송신 및 / 또는 수신된 빔을 이용하여 공간 영역을 커버하는 동작.
또한, TRP 및 UE에서의 Tx / Rx 빔 대응(correspondence)는 다음과 같이 정의된다.
- TRP에서의 Tx / Rx 빔 대응은 다음 중 적어도 하나가 충족되면 유지된다.
- TRP는 TRP의 하나 이상의 송신 빔에 대한 UE의 하향링크 측정에 기초하여 상향링크 수신을 위한 TRP 수신 빔을 결정할 수 있다.
- TRP는 TRP의 하나 이상의 Rx 빔들에 대한 TRP의 상향링크 측정에 기초하여 하향링크 전송에 대한 TRP Tx 빔을 결정할 수 있다.
- UE에서의 Tx / Rx 빔 대응은 다음 중 적어도 하나가 충족되면 유지된다.
- UE는 UE의 하나 이상의 Rx 빔에 대한 UE의 하향링크 측정에 기초하여 상향링크 전송을 위한 UE Tx 빔을 결정할 수 있다.
- UE는 하나 이상의 Tx 빔에 대한 상향링크 측정에 기초한 TRP의 지시에 기초하여 하향링크 수신을 위한 UE 수신 빔을 결정할 수 있다.
- TRP로 UE 빔 대응 관련 정보의 능력 지시가 지원된다.
다음과 같은 DL L1 / L2 빔 관리 절차가 하나 또는 다수의 TRP들 내에서 지원된다.
P-1: TRP Tx 빔 / UE Rx 빔 (들)의 선택을 지원하기 위해 상이한 TRP Tx 빔에 대한 UE 측정을 가능하게 하기 위해 사용된다.
- TRP에서의 빔포밍의 경우 일반적으로 서로 다른 빔 세트에서 인트라(intra)/인터(inter)-TRP Tx 빔 스윕(sweep)을 포함한다. UE에서의 빔포밍을 위해, 그것은 통상적으로 상이한 빔들의 세트로부터의 UE Rx 빔 sweep를 포함한다.
P-2: 상이한 TRP Tx 빔에 대한 UE 측정이 인터/인트라-TRP Tx 빔(들)을 변경하도록 하기 위해 사용된다.
P-3: UE가 빔 포밍을 사용하는 경우에 동일한 TRP Tx 빔에 대한 UE 측정이 UE Rx 빔을 변경시키는데 사용된다.
적어도 네트워크에 의해 트리거된 비주기적 보고(apreiodic reporting)는 P-1, P-2 및 P-3 관련 동작에서 지원된다.
빔 관리 (적어도 CSI-RS)를 위한 RS에 기초한 UE 측정은 K (빔의 총 개수) 빔으로 구성되며, UE는 선택된 N개의 Tx 빔들의 측정 결과를 보고한다. 여기서, N은 반드시 고정된 수는 아니다. 이동성 목적을 위한 RS에 기반한 절차는 배제되지 않는다. 보고 정보는 적어도 N <K 인 경우 N 개의 빔 (들)에 대한 측정량 및 N 개의 DL 송신 빔을 나타내는 정보를 포함한다. 특히, UE가 K'> 1 논-제로-파워 (NZP) CSI- RS 자원들에 대해, UE는 N'의 CRI (CSI-RS 자원 지시자)를 보고 할 수 있다.
UE는 빔 관리를 위해 다음과 같은 상위 계층 파라미터(higher layer parameter)들로 설정될 수 있다.
- N=1 보고 설정(setting), M≥1 자원 설정
- 보고 설정과 자원 설정 간의 링크들은 합의된 CSI 측정 설정에서 설정된다.
- CSI-RS 기반 P-1 및 P-2는 자원 및 보고 설정으로 지원된다.
- P-3은 보고 설정의 유무에 관계없이 지원될 수 있다.
- 적어도 이하 사항들을 포함하는 보고 설정(reporting setting)
- 선택된 빔을 나타내는 정보
- L1 측정 보고(L1 measurement reporting)
- 시간 영역 동작(예: 비주기적(aperiodic) 동작, 주기적(periodic) 동작, 반-지속적(semi-persistent) 동작)
- 여러 주파수 세분성(frequency granularity)이 지원되는 경우의 주파수 세분성
- 적어도 이하 사항들을 포함하는 리소스 설정(resource setting)
- 시간 영역 동작(예: 비주기적 동작, 주기적 동작, 반-지속적 동작)
- RS 유형: 적어도 NZP CSI-RS
- 적어도 하나의 CSI-RS 자원 세트. 각 CSI-RS 자원 세트는 K≥1 CSI-RS 자원들을 포함(K개의 CSI-RS 자원들의 일부 파라미터들은 동일할 수 있다. 예를 들어, 포트 번호, 시간 영역 동작, 밀도 및 주기)
또한, NR은 L> 1 인 L 그룹을 고려하여 다음 빔 보고를 지원한다.
- 최소한의 그룹을 나타내는 정보
- N1 빔에 대한 측정량(measurement quantity)(L1 RSRP 및 CSI 보고 지원 (CSI-RS가 CSI 획득을 위한 경우))
- 적용 가능한 경우, Nl개의 DL 송신 빔을 나타내는 정보
상술한 바와 같은 그룹 기반의 빔 보고는 UE 단위로 구성할 수 있다. 또한, 상기 그룹 기반의 빔 보고는 UE 단위로 턴-오프(turn-off) 될 수 있다(예를 들어, L = 1 또는 Nl = 1인 경우).
NR은 UE가 빔 실패로부터 복구하는 메커니즘을 트리거할 수 있음을 지원한다.
빔 실패(beam failure) 이벤트는 연관된 제어 채널의 빔 쌍 링크(beam pair link)의 품질이 충분히 낮을 때 발생한다(예를 들어 임계 값과의 비교, 연관된 타이머의 타임 아웃). 빔 실패(또는 장애)로부터 복구하는 메커니즘은 빔 장애가 발생할 때 트리거된다.
네트워크는 복구 목적으로 UL 신호를 전송하기 위한 자원을 갖는 UE에 명시적으로 구성한다. 자원들의 구성은 기지국이 전체 또는 일부 방향으로부터(예를 들어, random access region) 청취(listening)하는 곳에서 지원된다.
빔 장애를 보고하는 UL 송신/자원은 PRACH (PRACH 자원에 직교하는 자원)와 동일한 시간 인스턴스(instance)에 또는 PRACH와 다른 시간 인스턴스(UE에 대해 구성 가능)에 위치할 수 있다. DL 신호의 송신은 UE가 새로운 잠재적인 빔들을 식별하기 위해 빔을 모니터할 수 있도록 지원된다.
NR은 빔 관련 지시(beam-related indication)에 관계 없이 빔 관리를 지원한다. 빔 관련 지시가 제공되는 경우, CSI-RS 기반 측정을 위해 사용된 UE 측 빔 형성 / 수신 절차에 관한 정보는 QCL을 통해 UE에 지시될 수 있다. NR에서 지원할 QCL 파라미터로는 LTE시스템에서 사용하던 delay, Doppler, average gain등에 대한 파라미터 뿐만 아니라 수신단에서의 빔포밍을 위한 공간 파라미터가 추가될 예정이며, 단말 수신 빔포밍 관점에서 angle of arrival 관련 파라미터 및/또는 기지국 수신 빔포밍 관점에서 angle of departure 관련 파라미터들이 포함될 수 있다. NR은 제어 채널 및 해당 데이터 채널 전송에서 동일하거나 다른 빔을 사용하는 것을 지원한다.
빔 쌍 링크 블로킹(beam pair link blocking)에 대한 견고성(robustness)를 지원하는 NR-PDCCH 전송을 위해, UE는 동시에 M개의 빔 쌍 링크상에서 NR-PDCCH를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 여기서, M≥1 및 M의 최대값은 적어도 UE 능력에 의존할 수 있다.
UE는 상이한 NR-PDCCH OFDM 심볼들에서 상이한 빔 쌍 링크(들)상의 NR-PDCCH를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 다수의 빔 쌍 링크들 상에서 NR-PDCCH를 모니터링하기 위한 UE Rx 빔 설정과 관련된 파라미터는 상위 계층 시그널링 또는 MAC CE에 의해 구성되거나 및 / 또는 탐색 공간 설계에서 고려된다.
적어도, NR은 DL RS 안테나 포트(들)과 DL 제어 채널의 복조를 위한 DL RS 안테나 포트(들) 사이의 공간 QCL 가정의 지시를 지원한다. NR-PDCCH(즉, NR-PDCCH를 모니터링하는 구성 방법)에 대한 빔 지시를 위한 후보 시그널링 방법은 MAC CE 시그널링, RRC 시그널링, DCI 시그널링, 스펙 transparent 및/또는 암시적 방법, 및 이들 시그널링 방법의 조합이다.
유니 캐스트 DL 데이터 채널의 수신을 위해, NR은 DL RS 안테나 포트와 DL 데이터 채널의 DMRS 안테나 포트 사이의 공간 QCL 가정의 지시를 지원한다.
RS 안테나 포트를 나타내는 정보는 DCI (다운 링크 허가)를 통해 표시된다. 또한, 이 정보는 DMRS 안테나 포트와 QCL 되어 있는 RS 안테나 포트를 나타낸다. DL 데이터 채널에 대한 DMRS 안테나 포트의 상이한 세트는 RS 안테나 포트의 다른 세트와 QCL로서 나타낼 수 있다.
하이브리드 빔포밍(Hybrid beamforming)
다중 안테나(multiple antenna)를 이용하는 기존의 빔 형성(beamforming) 기술은 빔 형성 가중치 벡터(weight vector)/프리코딩 벡터(precoding vector)를 적용하는 위치에 따라 아날로그 빔 형성(analog beamforming) 기법과 디지털 빔 형성(digital beamforming) 기법으로 구분될 수 있다.
아날로그 빔 형성 기법은 초기 다중 안테나 구조에 적용된 빔 형성 기법이다. 이는, 디지털 신호 처리가 완료된 아날로그 신호를 다수의 경로로 분기한 후, 각 경로에 대해 위상 쉬프트(Phase-Shift, PS)와 전력 증폭기(Power Amplifier, PA) 설정을 적용하여 빔을 형성하는 기법을 의미할 수 있다.
아날로그 빔 형성을 위해서는, 각 안테나에 연결된 PA와 PS가 단일 디지털 신호로부터 파생된 아날로그 신호를 처리(process)하는 구조가 요구된다. 다시 말해, 아날로그 단에서 상기 PA 및 상기 PS가 복소 가중치(complex weight를 처리한다.
도 5는 아날로그 빔포머(analog beamformer) 및 RF 체인(RF chain)으로 구성되는 송신단(transmitter)의 블록도(block diagram)의 일례를 나타낸다. 도 2는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 5에서, RF 체인은 기저대역(baseband, BB) 신호가 아날로그 신호로 변환되는 처리 블록을 의미한다. 아날로그 빔 형성 기법은 상기 PA와 상기 PS의 소자의 특성에 따라 빔의 정확도가 결정되고, 상기 소자의 제어 특성상 협대역(narrowband) 전송에 유리할 수 있다.
또한, 아날로그 빔 형성 기법의 경우, 다중 스트림(stream) 전송을 구현하기 어려운 하드웨어 구조로 구성되므로, 전송률 증대를 위한 다중화 이득(multiplexing gain)이 상대적으로 작다. 또한, 이 경우, 직교 자원할당 기반의 단말 별 빔 형성이 용이하지 않을 수도 있다.
이와 달리, 디지털 빔 형성 기법의 경우, MIMO 환경에서 다이버시티(diversity)와 다중화 이득을 최대화하기 위해 BB(Baseband) 프로세스를 이용하여 디지털 단에서 빔 형성이 수행된다.
도 6은 디지털 빔포머(digital beamformer) 및 RF 체인으로 구성되는 송신단의 블록도의 일례를 나타낸다. 도 3은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 6의 경우, 빔 형성은 BB 프로세스에서 프리코딩이 수행됨에 따라 수행될 수 있다. 여기에서, RF 체인은 PA를 포함한다. 이는, 디지털 빔 형성 기법의 경우, 빔 형성을 위해 도출된 복소 가중치가 송신 데이터에 직접적으로 적용되기 때문이다.
또한, 단말 별로 상이한 빔 형성이 수행될 수 있으므로, 동시에 다중 사용자 빔 형성을 지원할 수 있다. 뿐만 아니라, 직교 자원이 할당된 단말 별로 독립적인 빔 형성이 가능하므로, 스케줄링의 유연성이 향상되고, 이에 따라, 시스템 목적에 부합하는 송신단의 운용이 가능하다. 또한, 광대역 전송을 지원하는 환경에서 MIMO-OFDM과 같은 기술이 적용되는 경우에, 부반송파(subcarrier) 별로 독립적인 빔이 형성될 수도 있다.
따라서, 디지털 빔 형성 기법은 시스템의 용량 증대와 강화된 빔 이득을 기반으로 하여 단일 단말(또는 사용자)의 최대 전송률을 극대화할 수 있다. 상술한 바와 같은 특징에 기반하여, 기존의 3G/4G(예: LTE(-A)) 시스템에서는 디지털 빔포밍 기반의 MIMO 기법이 도입되었다.
NR 시스템에서, 송수신 안테나가 크게 증가하는 거대(massive) MIMO 환경이 고려될 수 있다. 일반적으로 셀룰러(cellular) 통신에서는 MIMO 환경에 적용되는 최대 송수신 안테나가 8개로 가정된다. 그러나, 거대 MIMO 환경이 고려됨에 따라, 상기 송수신 안테나의 수는 수십 또는 수백 개 이상으로 증가할 수 있다.
이 때, 거대 MIMO 환경에서 앞서 설명된 디지털 빔 형성 기술이 적용되면, 송신단은 디지털 신호 처리를 위하여 BB 프로세스를 통해 수백 개의 안테나에 대한 신호 처리를 수행해야 한다. 이에 따라, 신호 처리의 복잡도가 매우 커지고, 안테나 수만큼의 RF 체인이 필요하므로 하드웨어 구현의 복잡도도 매우 커질 수 있다.
또한, 송신단은 모든 안테나에 대해 독립적인 채널 추정(channel estimation)이 필요하다. 뿐만 아니라, FDD 시스템의 경우, 송신단은 모든 안테나로 구성된 거대 MIMO 채널에 대한 피드백 정보가 필요하므로, 파일럿(pilot) 및/또는 피드백 오버헤드가 매우 커질 수 있다.
반면, 거대 MIMO 환경에서 앞서 설명된 아날로그 빔 형성 기술이 적용되면, 송신단의 하드웨어 복잡도는 상대적으로 낮다.
이에 반해, 다수 안테나를 이용한 성능의 증가 정도는 매우 작으며, 자원 할당의 유연성이 낮아질 수 있다. 특히, 광대역 전송 시, 주파수 별로 빔을 제어하는 것이 용이하지 않다.
따라서, 거대 MIMO 환경에서는 아날로그 빔 형성과 디지털 빔 형성 기법 중 한 개 만을 배타적으로 선택하는 것이 아닌, 아날로그 빔 형성과 디지털 빔 형성 구조가 결합된 하이브리드(hybrid) 형태의 송신단 구성 방식이 필요하다.
이 때, 아래의 표 1에 나타난 것과 같은 아날로그 빔 형성 기법과 디지털 빔 형성 기법의 성능 이득 및 복잡도의 관계를 이용하여, 하이브리드 형태의 송신단이 구성될 수 있다.
아날로그 빔포밍 (analog beamfroming )
일반적으로, 아날로그 빔포밍은 순수 아날로그 빔포밍 송수신단과 하이브리드 빔포밍 송수신단에서 이용될 수 있다. 이 때, 아날로그 빔 스캐닝은 동일한 시간에 한 개의 빔에 대한 추정을 수행할 수 있다. 따라서, 빔 스캐닝에 필요한 빔 트레이닝(beam training) 시간은 전체 후보 빔의 수에 비례하게 된다.
상술한 바와 같이, 아날로그 빔 포밍의 경우, 송수신단 빔 추정을 위하여 시간 영역에서의 빔 스캐닝 과정이 반드시 요구된다. 이 때, 전체 송수신 빔에 대한 추정 시간 Ts는 아래 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2017008062-appb-M000002
수학식 2에서, ts는 하나의 빔 스캐닝을 위해 필요한 시간을 의미하고, KT는 송신 빔의 수를 의미하고, KR은 수신 빔의 수를 의미한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 아날로그 빔 스캐닝 방식의 일례를 나타낸다. 도 7은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 7의 경우, 전체 송신 빔의 수 KT가 L이고, 전체 수신 빔의 수 KR가 1인 경우가 가정된다. 이 경우, 전체 후보 빔의 개수는 총 L개가 되므로, 시간 영역에서 L개의 시간 구간이 요구된다.
다시 말해, 아날로그 빔 추정을 위하여 단일 시간 구간에서 1개의 빔 추정만이 수행될 수 있으므로, 도 7에 나타난 바와 같이, 전체 L개의 빔(P1 내지 PL) 추정을 수행하기 위하여 L개의 시간 구간이 요구된다. 단말은 아날로그 빔 추정 절차가 종료된 후, 가장 높은 신호 세기를 갖는 빔의 식별자(예: ID)를 기지국으로 피드백한다. 즉, 송수신 안테나 수의 증가에 따라 개별 빔 수가 증가할 수록, 보다 긴 트레이닝 시간이 요구될 수 있다.
아날로그 빔포밍은 DAC(Digital-to-Analog Converter) 이후에 시간 영역의 연속적인 파형(continuous waveform)의 크기와 위상각을 변화시키기 때문에, 디지털 빔포밍과 달리 개별 빔에 대한 트레이닝 구간이 보장될 필요가 있다. 따라서, 상기 트레이닝 구간의 길이가 증가할수록 시스템의 효율이 감소(즉, 시스템의 손실(loss)이 증가)될 수 있다.
채널 상태 정보 피드백(Channel State Information feedback)
레거시(legacy) LTE 시스템을 포함한 대부분의 셀룰러 시스템(cellular system)에서, 단말은 채널 추정(channel estimation)을 위한 파일럿 신호(예: 참조 신호(Reference Signal, RS))를 기지국으로부터 수신하여 채널 상태 정보(Channel State Information, CSI)를 산출하고, 산출된 값을 기지국으로 보고(report)한다. 기지국은 단말로부터 피드백(feedback) 받은 CSI 정보에 기반하여 데이터(data) 신호(즉, 하향링크 데이터)를 전송한다. LTE 시스템의 경우, 단말이 피드백하는 CSI 정보는 채널 품질 정보(Channel Quality Information, CQI), 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index, PMI), 랭크 지시자(Rank Indicator, RI)를 포함한다. 이하, CQI 피드백, PMI 피드백, 및 RI 피드백에 대해 구체적으로 살펴본다.
먼저, CQI 피드백은 기지국이 데이터를 전송할 때 어떠한 변조 및 부호화 기법(Modulation and Coding Scheme, MCS)을 적용할 지에 대한 정보를 제공하려는 목적으로 단말이 기지국으로 제공하는 무선 채널 품질 정보이다. 기지국과 단말 간의 무선 품질이 높은 경우, 단말은 높은 CQI 값을 기지국으로 피드백한다. 높은 CQI 값을 피드백 받은 기지국은 상대적으로 높은 변조 차수(modulation order)와 낮은 채널 코딩 비율(channel coding rate)을 적용하여 데이터를 전송한다. 이와 달리, 기지국과 단말 간의 무선 품질이 낮은 경우, 단말은 낮은 CQI 값을 기지국으로 피드백한다. 낮은 CQI 값을 피드백 받은 기지국은 상대적으로 낮은 변조 차수와 높은 채널 코딩 비율을 적용하여 데이터를 전송한다.
다음으로, PMI 피드백은 기지국이 다중 안테나(multiple-antenna)를 설치한 경우, 어떠한 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 프리코딩 기법(precoding scheme)을 적용할 지에 대한 정보를 제공하려는 목적으로 단말이 기지국으로 제공하는 선호되는 프리코딩 행렬(preferred precoding matrix) 정보이다. 단말은 파일럿 신호로부터 기지국과 단말 간의 하향링크 MIMO 채널을 추정하고, 기지국이 어떠한 MIMO 프리코딩을 적용하면 효율적일 지에 대한 정보를 PMI 피드백을 통해 전달한다. LTE 시스템의 경우, PMI 구성에 있어 행렬 형태로 표현 가능한 선형 MIMO 프리코딩(linear MIMO precoding)만 고려된다.
이 경우, 기지국과 단말은 다수의 프리코딩 행렬들로 구성된 코드북(codebook)을 공유하고 있으며, 코드북 내 각각의 MIMO 프리코딩 행렬은 고유의 인덱스(index)를 갖는다. 따라서, 단말은 코드북 내에서 가장 선호하는 MIMO 프리코딩 행렬에 해당하는 인덱스를 PMI를 통해 피드백함에 따라, 단말의 피드백 정보량을 최소화한다. 이 때, PMI 값이 반드시 하나의 인덱스로만 구성될 필요는 없다. 일례로, 송신 안테나 포트(transmission antenna port)의 수가 8 개인 경우, 두 개의 인덱스들(즉, 제1 PMI(first PMI) 및 제2 PMI(second PMI))을 결합하여 최종적인 8 Tx(Transmission) MIMO 프리코딩 행렬이 도출될 수 있다.
다음으로, RI 피드백은 기지국과 단말이 다중 안테나를 설치하여 공간 다중화(spatial multiplexing)을 통한 다중-레이어(multi-layer) 전송이 가능한 경우, 단말이 선호하는 전송 레이어의 수에 대한 정보를 제공하려는 목적으로 단말이 기지국으로 제공하는 선호하는 전송 레이어 수에 대한 정보이다. 이 때, RI는 PMI와 밀접한 관계가 있는데, 이는, 전송 레이어 수에 따라 기지국은 각각의 레이어에 대해 어떠한 프리코딩을 적용해야 하는 지 알 수 있어야 하기 때문이다.
PMI/RI 피드백 구성에 있어, 단일 레이어 전송을 기준으로 PMI 코드북을 구성한 후 레이어 별로 PMI를 정의하여 단말이 피드백하는 방법이 고려될 수 있다. 다만, 이러한 방법은 전송 레이어 수의 증가에 따라 PMI/RI 피드백의 정보량이 크게 증가하는 단점이 있다. 따라서, LTE 시스템의 경우, 각각의 전송 레이어 수에 따른 PMI 코드북이 정의되어 있다. 즉, R-레이어(R-layer) 전송을 위하여, 크기 Nt x R의 행렬 N개가 코드북 내에 정의된다. 여기에서, R은 레이어의 수, Nt는 송신 안테나 포트 수, N은 코드북의 크기를 의미한다. 따라서, LTE 시스템의 경우, 전송 레이어 수에 관계없이 PMI 코드북의 크기가 정의된다. 이 경우, 전송 레이어 수(R)는 프리코딩 행렬(Nt x R 행렬)의 랭크(rank) 값과 일치하게 된다.
본 명세서에서 설명되는 PMI/RI는, 프리코딩 행렬(Nt x R 행렬)의 인덱스 값과 프리코딩 행렬의 랭크 값을 의미하는 LTE 시스템에서의 PMI/RI를 의미하는 것으로 제한되지 않는다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 PMI는 송신단에서 적용 가능한 MIMO 프리코더 중에서 선호하는 MIMO 프리코더 정보를 나타내는 정보를 의미한다. 이 경우, 프리코더의 형태는 행렬로 표현가능한 선형 프리코더 만으로 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 RI는 선호하는 전송 레이어 수를 나타내는 피드백 정보를 모두 포함하는 것으로, LTE에서의 RI보다 더 넓은 의미로 해석될 수 있다.
이러한 CSI 정보는 전체 시스템 주파수 영역에 대해 생성되거나, 또는 일부 주파수 영역에 대해 생성될 수도 있다. 특히, 광대역 시스템(wideband(또는 broadband) system)에서는 단말 별로 선호하는 일부 주파수 영역(예: 서브밴드(subband))에 대한 CSI 정보를 생성하여 피드백하는 방법이 효율적일 수 있다.
또한, LTE 시스템에서 CSI 정보에 대한 피드백은 상향링크 채널을 통해 수행된다. 일반적으로, 주기적인(periodic) CSI 피드백은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 통해 수행되고, 비주기적인(aperiodic) CSI 피드백은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 통해 수행된다.
PUCCH를 통해 수행되는 주기적인 CSI 피드백에 대한 PUCCH CSI 보고 모드(PUCCH CSI reporting mode)는 표 4와 같이 정의될 수 있다. 여기에서, PUCCH CSI 보고 모드는, 단말이 주기적인 CSI 피드백을 수행하는 경우에 단말이 어떠한 정보를 피드백해야 하는 지에 대해 모드로 구분한 것을 의미한다.
Figure PCTKR2017008062-appb-T000004
주기적인 CSI 피드백과 달리, 비주기적인 CSI 피드백은 기지국이 CSI 피드백 정보를 요청하는 경우에만 일시적으로 수행된다. 이 경우, 기지국은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)/ePDCCH(enhanced PDCCH)와 같은 하향링크 제어 채널을 통해 비주기적인 CSI 피드백을 트리거(trigger)한다. LTE 시스템에서 비주기적인 CSI 피드백이 트리거된 경우, 단말이 어떠한 정보를 피드백해야 하는 지에 대한 PUSCH CSI 보고 모드(PUSCH CSI reporting mode)는 표 5와 같이 정의될 수 있다. 이 경우, 단말이 동작할 PUSCH CSI 보고 모드는 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)(즉, 상위 계층 메시지)을 통해 지시될 수 있다.
Figure PCTKR2017008062-appb-T000005
PUCCH는 PUSCH보다 한 번에 전송할 수 있는 데이터의 양(즉, 페이로드 크기(payload size))이 작으므로, PUCCH의 경우, 전송하고자 하는 CSI 정보를 한 번에 전송하기 어려울 수 있다. 이에 따라, 각 PUCCH CSI 보고 모드에 따라 CQI 및 PMI를 전송하는 시점(예: 서브프레임)과 RI를 전송하는 시점이 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 표 4의 Mode 1-0의 경우, 단말은 특정 PUCCH 전송 시점에서 RI만 전송하고, 다른 PUCCH 전송 시점에서 광대역 CQI(wideband CQI)를 전송할 수 있다.
또한, PUCCH 보고 유형(PUCCH reporting type)은 특정 PUCCH 전송 시점에 구성되는 CSI 정보의 종류에 따라 정의될 수 있다. 예를 들어, RI만 전송하는 보고 유형은 유형 3(type 3)에 해당하고, 광대역 CQI만 전송하는 보고 유형은 유형 3(type 4)에 해당한다. RI에 대한 피드백 주기(feedback period) 및 오프셋(offset) 값과 CQI/PMI에 대한 피드백 주기 및 오프셋 값은 상위 계층 시그널링(즉, 상위 계층 메시지)를 통해 단말로 지시(또는 설정)될 수 있다.
앞서 설명된 CSI 피드백 정보는 상향링크 제어 정보(Uplink Control Channel, UCI)에 포함된다.
참조 신호(Reference Signal, RS)
무선 통신 시스템에서 데이터는 무선 채널을 통해 전송되기 때문에, 신호는 전송 중에 왜곡될 수 있다. 수신단에서 왜곡된 신호를 정확하게 수신하기 위하여, 수신된 신호의 왜곡은 채널 정보를 이용하여 보정되어야 한다. 채널 정보를 검출하기 위하여 송신측과 수신측 모두 알고 있는 신호 전송 방법과 신호가 채널을 통해 전송될 때 왜곡된 정도를 이용하여 채널 정보를 검출하는 방법을 주로 이용한다. 상술한 신호를 파일럿 신호(pilot signal) 또는 참조 신호(Reference Signal, RS)라고 한다.
또한 최근 대부분의 이동 통신 시스템에서 패킷(packet)을 전송할 때, 지금까지 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피, 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 채택해 송수신 데이터 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 사용한다. 다중 입출력 안테나를 이용하여 데이터를 송수신할 때, 신호를 정확하게 수신하기 위하여 송신 안테나와 수신 안테나 간의 채널 상태가 검출되어야 한다. 따라서 각 송신 안테나는 개별적인 참조 신호를 가져야 한다.
LTE 시스템의 경우, 파일럿 신호 또는 RS의 용도는 다음과 같이 4 개의 유형으로 정의될 수 있다.
(1) 측정 RS(Measurement RS): 채널 상태 측정용 파일럿
1) CSI 측정(measurement)/보고(reporting) 용도 (단기 측정(short term measurement): 링크 적응(link adaptation), 랭크 적응(rank adaptation), 폐루프(closed loop) MIMO 프리코딩 등의 목적
2) 장기(long term) 측정/보고 용도: 핸드오버(handover), 셀 선택/재선택(cell selection/reselection) 등의 목적
(2) 복조 RS(Demodulation RS): 물리 채널 수신용 파일럿
(3) 포지셔닝 RS(Positioning RS): 단말 위치 추정용 파일럿
(4) MBSFN RS (Multicast-Broadcast Single-Frequency Network Reference Signal): 멀티캐스트(Multicast)/브로드캐스트(Broadcast) 서비스를 위한 파일럿
이동 통신 시스템에서 RS는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 RS와 데이터 복조를 위해 사용되는 RS가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 UE라도 그 RS를 수신하고 측정할 수 있어야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 측정 등을 위해서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 RS로서, UE는 해당 RS를 수신함으로써 채널 추정을 할 수 있고, 따라서 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 RS는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
이 경우, 안테나의 수가 많아짐에 따른 RS 오버헤드(overhead) 문제를 해결하기 위하여, 채널 정보 획득을 위한 목적의 RS로 CSI-RS(Channel State Information-RS)가 이용되고, 데이터 복조를 위해 사용되는 RS로 단말-특정(UE-specific) RS가 이용될 수 있다. CSI-RS는 CSI 측정 및 피드백 전용으로 설계된 RS이며, CRS(Cell-specific Reference Signal)에 비해 매우 낮은 RS 오버헤드를 갖는다. 또한, CRS는 4 개의 다중 안테나 포트까지 지원하는데 반해, CSI-RS는 8 개의 다중 안테나 포트까지 지원 가능하도록 설계되었다.
또한, 단말-특정 RS는 데이터 채널의 복조 전용으로 설계되어, CRS와 달리, 해당 단말에 대한 데이터 전송 시에 적용된 MIMO 프리코딩 기법이 파일럿 신호에 동일하게 적용된 RS(즉, 프리코딩된 RS(precoded RS))이다. 따라서, 단말-특정 RS는 전송 레이어(layer)의 수(즉, 전송 랭크(rank))만큼만 전송되면 될 뿐, CRS 및 CSI-RS와 같이 안테나 포트의 개수만큼 전송될 필요가 없다. 또한, 단말-특정 RS는 기지국의 스케줄러(scheduler)를 통해 각 단말에 대해 할당된 데이터 채널 자원 영역과 동일한 자원 영역에서 해당 단말의 데이터 채널 수신 용도로 전송되므로, 단말 특정적인 RS라는 특징이 있다.
또한, LTE 상향링크의 경우, 측정 RS로 사운딩 RS(Sounding RS, SRS)가 존재하고, 상향링크 데이터 채널(PUSCH)에 대한 복조 RS(즉, DM-RS)와 ACK/NACK 및 CSI 피드백을 위한 상향링크 제어 채널(PUCCH)에 대한 복조 RS가 각각 존재한다.
또한, NR 시스템의 경우, 위상(phase)의 변화를 측정(measurement) 및 추적(tracking)하기 위한 PTRS(Phase-Tracking Reference Signal)이 추가적으로 존재할 수 있다.
NR 시스템의 경우, 기지국과 단말 간의 채널 설정, 데이터 및/또는 제어 정보의 전송이 빔포밍(beamforming) 기법을 통해 수행될 수 있다. 이 경우, 기지국과 단말은 빔 추적(beam tracking) 및/또는 빔 스위핑(beam sweeping) 동작을 수행하여 최적의(또는 선호하는) 빔 쌍(beam pair)을 결정한다. 여기에서, 최적의 빔 쌍은 기지국과 단말 간의 데이터 및/또는 제어 정보의 전송이 최적화되는 빔 쌍을 의미하며, 기지국의 빔과 단말의 빔으로 구성된다.
상기 최적의 빔 쌍을 결정하기 위하여, 기지국과 단말은 참조 신호(RS)(예: SRS, CSI-RS 등)를 이용하여 기지국과 단말 간의 링크(예: 상향링크, 하향링크) 품질을 측정한다. 기지국과 단말은, 이러한 측정을 바탕으로, 데이터 및/또는 제어 정보를 송수신할 최적의 빔 쌍을 결정하고, 결정된 최적의 빔 쌍을 통해 데이터 및/또는 제어 정보의 송수신을 수행한다.
그러나, 기지국과 단말이 상기 측정을 수행하여 최적의 빔 쌍(즉, 최적의 채널(channel))을 결정한 후, 데이터 및/또는 제어 정보의 전송을 실제로 수행하기 이전에, 채널 차단(channel blockage), 단말의 회전(rotation) 등의 요인으로 인하여 기지국과 단말 간의 채널 상태가 급격하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 단말의 회전에 의해 단말의 빔(예: 송신 빔(Tx beam), 수신 빔(Rx beam))이 틀어짐에 따라 빔 이득(beam gain)이 감소될 수 있다. 즉, 도 8과 같이, 단말이 회전함에 따라 빔 이득의 손실(loss)이 발생될 수 있다.
도 8은 단말의 회전에 따른 빔 이득 변화(beam gain variation)의 일 예를 나타낸다. 도 8은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 8을 참고하면, 단말은 4 x 8 안테나 패널(antenna panel)을 지원하며, 단말의 회전 속도는 12 RPM(0.72°/밀리초(msec))인 경우가 가정된다. 또한, 빔 이득 손실은 데시벨(dB) 단위로 표현된다.
이 경우, 30 msec의 시간이 지연되는 경우 즉, 단말이 21.6° 회전한 경우, 최대 12.5 dB의 빔 이득 손실이 발생될 수 있다.
상술한 바와 같이 채널 상태의 급격한 변화(또는 변경)이 발생되는 경우, 상기 측정을 통해 기지국에서 지정된 MCS(Modulation and Coding Scheme)(예: 상향링크(Uplink, UL) MCS, 하향링크(Downlink, DL) MCS)가 실제 데이터 전송에 대해 지원되지 않는 경우가 발생될 수 있다. 여기에서, 상기 실제 데이터의 전송은 상향링크 데이터(UL data)의 전송뿐만 아니라, 하향링크 데이터(DL data)의 전송도 포함될 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여, 기지국에서 지정된 MCS에 대해 백-오프(Back-off)를 수행하는 방법이 고려될 필요가 있다. 이하, 본 명세서에서, MCS에 대한 백-오프는, 기존에 지정된 MCS 수준(level)을 낮추는 것을 의미할 수 있다. 즉, MCS에 대한 백-오프는 지정된 MCS에 대한 변경, 수정, 재설정, 또는 조정(adjustment)을 의미할 수 있다. 구체적으로, MCS에 대한 백-오프는 특정 데이터(UL 데이터 또는 DL 데이터)에 대해 지정된 MCS 수준을 그 보다 낮은 MCS 수준으로 변경하는 것을 의미할 수 있다.
이하, 본 명세서에서는, 상술한 바와 같은 채널 차단(channel blockage), 단말의 회전(rotation) 등에 따라 발생되는 급격한 채널 변화에 대응하여, 데이터 전송에 대해 지정된 MCS를 즉, 백-오프(back-off)(또는 수정(modification))하는 방법이 관련 도면을 참조하여 구체적으로 설명된다.
먼저, 본 명세서에서 제안하는 방법은 백-오프(back-off)가 적용되는 MCS의 유형에 따라 크게 제1 실시 예 및 제2 실시 예로 분류될 수 있다. 즉, 제1 실시 예는 UL 데이터의 전송에 대해 지정된 MCS(즉, UL MCS)를 백-오프하는 방법을 의미하고, 제2 실시 예는 DL 데이터의 전송에 대해 지정된 MCS(즉, DL MCS)를 백-오프하는 방법을 의미한다.
또한, 이하 설명되는 실시 예들은 설명의 편의를 위하여 구분된 것일 뿐, 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 또는, 필요에 따라 이하 설명되는 실시 예들은 함께 적용될 수도 있다.
제1 실시 예 - UL MCS에 대한 백-오프
먼저, 제1 실시 예는, 채널 변화에 대응하여, 기지국이 UL 데이터의 전송에 대해 지정한 UL MCS를 백-오프(back-off)(또는 조정(adjust))하는 방법에 관한 것이다.
즉, 기지국과 단말 간 채널 상태의 급격한 변화가 발생되는 경우, 단말은, 기지국에 의해 지정된 UL MCS 대신, MCS 오프셋(MCS offset)을 추정하여 단말이 선택한 MCS(즉, 조정된 MCS)로 UL 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우, 단말은 도 9에 나타난 두 가지 방법들 중 하나를 이용하여 MCS 오프셋을 결정(또는 추정)할 수 있다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 단말이 UL MCS를 백-오프(back-off)하기 위한 MCS 오프셋을 적용하는 예들을 나타낸다. 도 9는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 9를 참고하면, 단말은 하향링크 참조 신호(DL RS)를 이용하여 기지국이 지정한 UL MCS를 변경하여 UL 데이터를 전송할지 여부를 결정하는 경우가 가정된다.
도 9의 (a)는 채널 변화가 미리 설정된 임계 값(threshold value) 이상인 경우의 단말의 동작 순서도를 나타낸다. 구체적으로, 단말은 기지국으로 (PUSCH를 통해) SRS를 전송하고(S902), 기지국으로부터 UL 그랜트(UL grant)를 수신하기(S904) 이전에 발생되는 채널의 변화를 추정(또는 측정)한다. 즉, 단말은 SRS 전송 시점과 UL 그랜트 수신 시점 사이의 채널 변화를 측정한다. 이 때, 측정된 채널 변화가 미리 설정된 임계 값 이상인 경우, 단말은 0보다 큰 MCS 오프셋(즉, MCS 오프셋 > 0)이 적용된 MCS를 이용하여 기지국으로 UL 데이터를 전송한다(S906). 이 때, 단말은 UL 데이터를 전송하면서, 상기 MCS 오프셋 값에 대한 정보를 함께 기지국으로 전송할 수 있다. 이러한 도 9의 (a)에 나타난 동작은 UL MCS의 백-오프와 관련하여 선택적(optional) 동작으로 설정될 수 있다.
이와 달리, 도 9의 (b)는 채널 변화가 미리 설정된 임계 값 이상인 경우의 단말의 동작 순서도를 나타낸다. 구체적으로, 단말은 기지국으로 (PUSCH를 통해) SRS를 전송하고(S912), 기지국으로부터 UL 그랜트(UL grant)를 수신하기(S914) 이전에 발생되는 채널의 변화를 추정(또는 측정)한다. 이 때, 측정된 채널 변화가 미리 설정된 임계 값 이하인 경우, 단말은 0인 MCS 오프셋(즉, MCS 오프셋 = 0)이 적용된 즉, 기지국에 의해 지정된 MCS를 이용하여 기지국으로 UL 데이터를 전송한다(S916). 이 때, 단말은 UL 데이터를 전송하면서, 상기 MCS 오프셋 값에 대한 정보를 함께 기지국으로 전송할 수 있다. 이러한 도 9의 (b)에 나타난 동작은 UL MCS의 백-오프와 관련하여 디폴트(default) 동작으로 설정될 수 있다.
이 때, 상기 MCS 오프셋 값은 PUSCH에 피기백(piggyback)(즉, PUSCH에 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)를 다중화(multiplexing))하거나 또는 PUCCH를 통해 전송될 수 있다.
또한, 도 9에 나타난 과정에서, 단말이 자신이 선택한(즉, MCS 오프셋이 적용된) MCS로 전송하고자 하는 데이터를 기지국으로부터 할당 받은 물리 자원 블록(Physical Resource Block, PRB)에서 모두 전송하기 어려운 경우가 발생될 수 있다. 이 경우, 단말은 UL 데이터와 함께 추가적인 스케줄링 요청(Scheduling Request, SR)을 이용하여 버퍼 상태 보고(Buffer Status Report, BSR)를 전송할 수 있다. 여기에서, BSR은 단말이 기지국으로 전송해야 하는 데이터가 남아 있다는 것을 나타내는 지시(indication) 및/또는 데이터의 양에 대한 정보를 의미한다. 이 때, BSR(또는 BSR 정보)을 포함하는 추가적인 SR은 PUSCH에 피기백하거나 또는 PUCCH를 통해 전송될 수 있다.
또한, 도 9에 나타난 과정에서, 상향링크 채널 변화와 관련된 미리 설정된 임계 값은, 상향링크/하향링크 채널 상호성(reciprocity)을 이용하여 하향링크 채널 변화 측정을 통해 결정될 수 있다. 따라서, 단말은 SRS를 전송하는 서브프레임(subframe) 또는 그에 인접한 서브프레임에서 측정된 하향링크 측정 값과 UL 그랜트를 수신하는 서브프레임 또는 그에 인접한 서브프레임에서 측정된 하향링크 측정 값을 비교하여 MCS 오프셋을 결정한다. 여기에서, 상기 MCS 오프셋 값은 채널 변화 량에 대응하는 값 또는 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)(예: RRC(Radio Resource Control) 시그널링)을 통해 미리 설정된(또는 지정된) 임의의 값으로 설정될 수 있다.
구체적으로, 단말은 하향링크 측정 값을 결정하기 위하여 BRS(Beam Reference Signal), BRRS(Beam Refinement Reference Signal), CSI-RS 등과 같은 참조 신호(RS)를 이용할 수 있다. 예를 들어, 이용되는 참조 신호가 빔포밍되지 않은 참조 신호(non-beamformed RS)인 경우, 단말은 채널의 추정 값 또는 품질 변화를 측정할 수 있다. 반면, 이용되는 참조 신호가 빔포밍된 참조 신호(beamformed RS)인 경우, 단말은 선호하는 RS 포트(port)에 대한 품질 자체의 변화뿐만 아니라, 선호하는 RS 포트 인덱스(index)의 변경 여부도 측정할 수 있다.
만일 상향링크 채널 변화를 측정하기 위한 하향링크 참조 신호(DL RS)가 SRS 및/또는 UL 그랜트의 인접 서브프레임에 존재하지 않는 경우, 단말은 도 9의 (b)에 나타난 동작(즉, 디폴트 동작)으로 MCS 오프셋을 설정할 수 있다.
이 때, 단말이 기지국으로 전송한 UL 데이터 및 MCS 오프셋 값에 대한 정보가 기지국에서 제대로 수신되지 않을 수 있다. 즉, 상기 UL 데이터 및 MCS 오프셋 값에 대한 정보가 운반되는 PUSCH(또는 MCS 오프셋 값의 경우에는 PUCCH) 전송에 대한 오류(error)가 발생될 수 있다. 상기 PUSCH는 기지국에 의해 지정한 UL MCS 또는 단말이 선택한 UL MCS(즉, 기지국에 의해 지정된 UL MCS에서 MCS 오프셋 값을 뺀 MCS)로 전송될 수 있다.
상기 오류는 오류의 대상에 따라 두 가지 경우로 구분될 수 있다. 구체적으로, 상기 오류는 UL 데이터 및 MCS 오프셋 값에 대해서 발생될 수 있으며, 또는 UL 데이터에 대해서만 발생될 수도 있다. 이러한 경우, 기지국과 단말은 도 10에 나타난 것과 같은 두 가지의 구분된 재전송(retransmission) 동작을 수행할 수 있다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 PUSCH 전송에 대해 오류(error)가 발생된 경우 기지국과 단말 간의 재전송(retransmission) 절차의 예들을 나타낸다. 도 10은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 10을 참고하면, 단말이 기지국에 의해 지정된 MCS 또는 단말에 의해 선택된 MCS를 이용하여 기지국으로 UL 데이터를 전송하는 경우가 가정된다. 이 경우, 단말은 상기 UL 데이터와 MCS 오프셋 값(즉, 기지국에 의해 지정된 MCS를 조정(또는 백-오프)하기 위해 이용되는 값)을 함께 전송할 수 있다.
도 10의 (a)는 단말이 전송한 MCS 오프셋 값과 PUSCH의 UL 데이터 모두에 대해 오류가 발생된 경우에 단말과 기지국이 수행하는 재전송 절차를 나타낸다. 이 경우, 기지국은 단말로 UL 데이터에 대한 NACK 정보와 기지국이 지정한 MCS 값이 아닌 미리 지정된 임의의 MCS 값으로 UL 그랜트를 전송한다. 여기에서, 미리 지정된 임의의 MCS 값은 재전송 UL 그랜트에 대해 미리 설정된 MCS 값을 의미한다.
구체적으로, 단말이 전송한 UL 데이터와 MCS 오프셋에 대한 정보(즉, MCS 오프셋 = 3)(S1002)에 대해 오류가 발생된 경우, 기지국은 기존에 지정해서 전달해준 UL MCS 값(즉, UL MCS = 10)이 아닌 미리 지정된 임의의 MCS 값(즉, UL MCS = 8)으로 설정된 UL 그랜트(즉, 재전송을 위한 UL 그랜트) 및 NACK을 단말로 전송한다(S1004). 이 때, 단말은 자신이 선택한 MCS 값(즉, UL MCS = 7 (10-3))과 기지국이 지시한 재전송 UL MCS(즉, UL MCS = 8)를 비교하여, 기지국의 MCS 오프셋 값에 대한 수신 오류를 판단할 수 있다. 또한, 단말은 상기 NACK 정보를 이용하여 기지국의 UL 데이터에 대한 수신 오류를 판단할 수 있다. 이를 통해 단말이 MCS 오프셋 값 및 UL 데이터에 대해 모두 오류가 발생된 것으로 판단한 경우, 단말은 MCS 값을 미리 지정된 임의의 값으로 더 크게 설정하여(즉, MCS 오프셋 > 3), 더 낮은 MCS로 UL 데이터를 기지국으로 재전송한다(S1006).
이와 달리, 도 10의 (b)는 단말이 전송한 PUSCH의 UL 데이터에 대해서만 오류가 발생된 경우에 단말과 기지국이 수행하는 재전송 절차를 나타낸다. 구체적으로, 이 경우, 기지국은 단말로 UL 데이터에 대한 NACK 정보와 단말이 선택한 MCS 값으로 UL 그랜트를 전송한다. 이 때, 기지국은 추가적인 SR에 포함된 BSR은 무시하고, 기존 SR에 포함된 BSR의 UL 데이터를 산정(또는 추산)하여 UL 자원을 할당해줄 수 있다.
구체적으로, 단말이 전송한 UL 데이터와 MCS 오프셋에 대한 정보(즉, MCS 오프셋 = 3)(S1012)중 UL 데이터에 대해서만 오류가 발생된 경우, 기지국은 기존에 지정한 UL MCS 값(즉, UL MCS = 10)이 아닌 단말이 선택한 MCS 값(즉, UL MCS = 7 (10-3))으로 설정된 UL 그랜트(즉, 재전송을 위한 UL 그랜트) 및 NACK을 단말로 전송한다(S1014). 이 때, 단말은 자신이 선택한 MCS 값(즉, UL MCS = 7 (10-3))과 기지국이 지시한 재전송 UL MCS(즉, UL MCS = 7)를 비교하여, 기지국의 MCS 오프셋 값에 대한 수신 오류를 판단할 수 있다. 또한, 단말은 상기 NACK 정보를 이용하여 기지국의 UL 데이터에 대한 수신 오류를 판단할 수 있다. 이를 통해 단말이 UL 데이터에 대해서만 오류가 발생된 것으로 판단한 경우, 단말은 선택된 MCS(즉, UL MCS = 7)로 UL 데이터를 기지국으로 재전송한다(S1016).
만약 기지국에서 MCS 오프셋 값 및 PUSCH의 UL 데이터가 모두 정상적으로 수신되는 경우, 기지국은 추가적인 SR에 포함된 BSR의 UL 데이터 양을 산정(또는 추산)하여 UL 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, 기지국은 해당 UL 자원 할당에 대한 정보를 ACK 정보와 함께 단말로 전송할 수 있다. 해당 UL 자원 할당 정보에 대한 정보 및 ACK 정보를 수신한 단말은 남은 UL 데이터를 기지국으로 전송한다.
제2 실시 예 - DL MCS에 대한 백-오프
앞서 설명된 바와 같이, 단말은 기지국으로부터 전송되는 CSI-RS(즉, 채널 측정용 CSI-RS)를 바탕으로 채널 상태를 측정하며, 측정된 채널 상태에 대한 CQI를 기지국으로 피드백한다. 이후, 기지국은 단말로부터 수신된 CQI 정보를 이용하여 하향링크 MCS(DL MCS)를 결정하고, 결정된 DL MCS로 DL 데이터를 단말로 전송한다. 이 때, 단말의 이동성(mobility) 등에 기반하여 상기 CSI-RS 전송 시점과 상기 DL 데이터 전송 시점 간에 채널 차단(channel blockage), 단말의 회전(rotation) 등이 발생될 수 있으며, 이로 인해 기지국과 단말 간의 채널 상태가 급격하게 변화(또는 변경)될 수 있다. 이 경우, 상기 채널 상태의 변화로 인하여, 상기 결정된 DL MCS가 DL 데이터 전송에서 지원되지 않을 수 있다.
제2 실시 예는, 이러한 채널 상태의 변화에 대응하여, 기지국이 DL 데이터의 전송에 대해 지정한 DL MCS를 백-오프(back-off)(또는 조정(adjust))하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 제2 실시 예는, 단말이 DL RS을 이용하여 측정된 링크 품질 수준(link quality level)이 CSI-RS를 통해 측정하여 보고된 링크 품질 수준보다 (일정 수준 이하로) 낮은 경우, 상향링크 신호 또는 채널(예: SR, 전용(dedicated) RACH(Random Access Channel), PUCCH 등)을 통해 DL MCS 백-오프를 요청하는 방법을 제안한다. 여기에서, 링크 품질 수준은 채널 품질(channel quality) 수준, 채널 품질 값, 또는 채널 상태(channel state)와 관련된 값 등의 의미를 포함할 수 있다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 단말이 기지국으로 하향링크 MCS의 백-오프를 요청하는 절차의 일 예를 나타낸다. 도 11은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 11을 참고하면, 단말과 기지국은 빔포밍 기법을 이용하여 채널(channel)을 설정하고, 단말이 기지국으로 채널 상태 정보(CSI)를 보고한 후 DL RS를 수신하기 이전에, 단말과 기지국 간의 채널 상태의 변화가 존재하는 경우가 가정된다. 이 때, 도 11의 경우, 단말이 채널 측정(channel measurement)(또는 채널 추정(channel estimation))을 위하여 기지국으로부터 주기적인(periodic) CSI-RS를 수신하는 경우가 가정된다. 그러나, 도 11에서 설명되는 이후 절차들은 비주기적 CSI-RS에 대한 CSI 보고가 수행된 경우에도 적용될 수 있음은 물론이다.
이하, 도 11에 나타난 단말이 기지국으로 DL MCS의 백-오프(즉, DL MCS에 대한 변경(또는 조정))를 요청하는 절차들에 대해 구체적으로 살펴본다.
우선, 단말은 기지국으로부터 주기적인 CSI-RS를 수신하고(S1102 단계), 수신된 CSI-RS를 이용하여 기지국과 단말 간의 채널 품질 값(또는 링크 품질 수준)을 측정한다. 이 후, 단말은 측정된 채널 품질 값에 대한 채널 상태 정보(CSI)(예: RI, CQI, PMI)를 기지국으로 보고(reporting)한다(S1104 단계).
이 후, 단말은 기지국으로부터 DL RS를 수신한다. 여기에서, 상기 DL RS는 이동성 RS(mobility RS), DM-RS, CSI-RS 등을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 DL RS에 포함되는 CSI-RS는, 비교 대상이 되는 링크 품질 수준을 보고하기 위해 이용되는 CSI-RS와 구분될 수 있다. 예를 들어, DL-RS에 포함되는 CSI-RS는 빔 관리(beam management)(예: 빔 조정(beam refinement))를 위해 전송되는 참조 신호를 의미하고, 링크 품질 수준을 보고하기 위해 이용되는 CSI-RS는 채널 추정(또는 측정)을 위해 전송되는 참조 신호를 의미할 수 있다.
단말은 수신된 DL RS를 이용하여 단말과 기지국 간의 링크 품질(즉, 채널 품질)을 측정할 수 있다. 여기에서, 단말에 의해 측정되는 링크 품질은 채널 상태 정보 보고 용도의 CQI 정보를 의미하거나, 또는 수신된 DL RS에 대한 수신 전력(예: SNR(Signal to Noise Ratio), SINR(Signal to Interference plus Noise Ratid) 등)을 의미할 수 있다.
측정된 링크 품질이 S1104에서 보고된 값과 비교하여 일정 수준 이하로 떨어지는 경우, 단말은 DL MCS의 백-오프를 요청한다(S1108 단계). 여기에서, 상기 일정 수준은 링크 품질에 대한 품질 감소 수준(즉, 채널 변화 값)에 따라 하나 또는 그 이상의 값들로 미리 설정될 수 있다. 이 때, 상기 일정 수준에 대한 설정 정보는 미리 정의되거나, 또는 상위 계층 시그널링(higher layer signaling) 및/또는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI) 등을 통해 지시될 수도 있다.
또한, 이 경우, DL MCS의 백-오프 값은 링크 품질에 따라 디폴트(default) 값으로 설정되거나, 또는 백-오프되는 정도(즉, 품질 감소의 수준)에 따라 다수의 값들로 설정될 수도 있다. 기지국은 디폴트 값 또는 상기 다수의 값들 중에서 지시된 특정 값으로 백-오프된 DL MCS를 이용하여 DL 데이터를 단말로 전송할 수 있다(S1110 단계).
예를 들어, 상기 DL MCS 백-오프 값이 하나의 디폴트 값으로 설정되는 경우, 기지국은, (DL) MCS 백-오프의 피드백에 대응하여, MCS(또는 DL MCS)를 디폴트 값으로 낮추어 단말로 DL 데이터(즉, 낮은 CMS로 설정된 DL 데이터)를 전송할 수 있다(S1110 단계). 즉, 기지국은, 단말로부터 요청된 MCS(또는 DL MCS) 백-오프에 대응하여, 이전에 지정한 MCS를 미리 지정된 MCS 오프셋 값으로 낮추어 단말로 DL 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, 상기 MCS 백-오프는 하나의 상태(state) 또는 신호(signal)를 가질 수 있다.
다른 예를 들어, 상기 DL MCS 백-오프 값이 링크 품질 감소의 수준에 따라 다수의 값들로 설정되는 경우, 기지국은 단말에 의해 지시된 값(또는 링크 품질 감소의 값)에 따라 미리 지정된 MCS 값으로 낮추어 단말로 DL 데이터를 전송할 수 있다. 일례로, 4 개의 MCS 오프셋 값들이 지정되는 경우, 기지국은 MCS 오프셋을 2, 4, 6, 또는 8로 낮게 설정된 MCS를 이용하여 DL 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, DL 데이터 전송에 이용될 특정 MCS 값은 단말에 의해 지시될 수 있으며, 또는 단말이 링크 품질 수준의 변화 값을 기지국으로 보고하는 경우에는 MCS 오프셋에 대한 미리 설정된 규칙에 따라 기지국이 특정 MCS 값을 선택할 수도 있다.
또한, 단말이 기지국으로 MCS 백-오프를 요청하기 위한 UL 신호(UL signal)는 스케줄링 요청(SR), (전용) RACH, 또는 1 비트/2 비트 CQI PUCCH(예: MCS 백-오프 전용으로 할당/설정된 PUCCH)로 설정될 수 있다. 이 때, MCS 백-오프를 요청하기 위한 SR / RACH는 기존 UL 그랜트(UL grant)를 위한 SR / 랜덤 액세스(random access)를 위한 RACH와 전송 주기가 다를 수 있다. 이 경우, MCS 백-오프를 요청하기 위한 SR / RACH에 대한 전송 주기 및/또는 설정 정보(또는 조건)는 상위 계층 시그널링(higher layer signaling) 등을 통해 (기지국에 의해) 지시(또는 설정)될 수 있다.
상기 SR과 관련하여, 기존(예: 레거시 LTE)의 SR이 UL 데이터의 스케줄링 요청을 위하여 PUCCH 포맷 1(PUCCH format 1)을 이용하여 에너지의 온(on)-오프(off) 상태로 전송되었다. 이와 달리, 본 명세서에서 제안하는 MCS 백-오프를 요청하기 위한 SR은 정보 비트(information bit) 형태(즉, 비트맵(bitmap) 형태)로 전달(또는 전송)될 수 있다. 예를 들어, SR이 2 비트로 할당된 경우, '00'은 SR 요청을 지시하고, '01'은 빔 상태 정보(beam state information) 피드백을 위한 xPUSCH로의 빔 관련 UCI 다중화(beam related UCI multiplexing) 요청을 지시하고, '10'은 빔 조정(beam refinement)을 위한 RS 요청을 지시하고, '11'은 MCS(또는 DL MCS) 백-오프 요청을 지시할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, MCS 오프셋 값이 링크 품질의 감소 수준에 따라 다수의 값들로 설정되는 경우, 상기 SR의 정보 비트(information bit)는 2 비트 이상의 비트들로 설정될 수 있으며, 이를 통해 상기 다수의 값들 각각이 지시될 수 있다.
또는, 상기 SR은 정보 비트의 형태가 아닌, 신호의 형태로도 전송될 수 있다. 예를 들어, 상기 신호가 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence)를 이용하여 구성되는 경우, 단말은 루트 인덱스(root index) 및/또는 순환 쉬프트(cyclic shift)를 달리 이용하여 MCS 오프셋을 기지국으로 요청할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 신호가 의사-랜덤 시퀀스(Pseudo-Random sequence)를 이용하여 구성되는 경우, 단말은 스크램블링 시드(scrambling seed) 및/또는 직교 커버 코드(Orthogonal Cover Code, OCC)를 달리 이용하여 MCS 오프셋을 기지국으로 요청할 수도 있다.
이 경우, 상기 정보 비트 및/또는 신호의 형태를 이용하는 전송 방법은 MCS 백-오프를 요청하기 위한 SR뿐만 아니라, MCS 백-오프를 요청하기 위한 RACH 및/또는 PUCCH에도 적용될 수 있음은 물론이다.
단말로부터 UL 신호(예: SR, 전용 RACH, PUCCH 등)를 통해 DL MCS의 백-오프를 요청 받은 기지국은 지정된 MCS 오프셋 값으로 낮추어 DL 데이터를 단말로 전송할 수 있다. 이에 따라, 링크 품질 감소 즉, 단말과 기지국 간의 채널 변화로 인한 품질 감소로 인한 재전송(retransmission)(예: HARQ 재전송) 문제가 해결될 수 있으며, 이를 통해 효율적인 DL 데이터 전송이 수행될 수 있다.
다만, 상술한 바와 같은 단말의 MCS 백-오프 요청은 이벤트-트리거(event-trigger) 방식으로 동작하기 때문에, 불필요한 UL 간섭(interference), 불필요한 UL 자원(resource) 소모, 및/또는 단말의 전력(power) 소모를 유발할 수도 있다. 이러한 점들을 해결하기 위하여, 기지국은 MCS 백-오프 요청 동작의 여부(예: 온(on)/오프(off)) 및/또는 MCS 백-오프 동작의 트리거 조건(trigger condition)에 대해 상위 계층 시그널링(예: MAC-CE를 이용하는 시그널링, RRC 시그널링 등)을 통해 미리 지시(또는 설정)할 수 있다. 여기에서, 상기 트리거 조건은 DL RS(예: 도 11의 S1106 단계에서의 DL RS)의 수신 품질 수준 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 시그널링과 같은 기지국의 직접적인 지시 대신, 기지국은 간접적으로 MCS 백-오프 요청 동작의 여부 및/또는 MCS 백-오프 동작의 트리거 조건에 대해 지시할 수도 있다. 예를 들어, 어떤 특정 시간 구간 내에 주기적인 CSI-RS만 할당되어 있는 경우 및/또는 CSI 피드백 타이밍(CSI feedback timing)이 특정 슬롯 수 이상인 경우에 단말의 회전(rotation) 등으로 인한 채널 에이징(aging) 문제가 야기될 수 있다. 따라서, 이러한 경우들이 MCS 백-오프 요청 동작의 여부 및/또는 MCS 백-오프 동작의 트리거 조건으로 미리 설정 또는 지시될 수 있다. 일례로, 단말은, 특정 시간 구간 내에 주기적인 CSI-RS만 할당된 경우, MCS 백-오프 동작이 가능함을 간접적으로 판단할 수 있고, DL RS의 수신 품질 비교를 통해 기지국으로 MCS 백-오프를 요청할 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 단말은 동일한 (전용(dedicated)) SR을 이용하여 xPUSCH(즉, NR 시스템에서 지원하는 PUSCH)로의 빔 관련 UCI 다중화(beam related UCI multiplexing)를 요청(예: UL 그랜트의 xPUSCH UCI 피드백 요청 필드(feedback request field)를 0보다 큰 값으로 설정)하거나, 또는 BRRS(Beam Refinement RS)를 요청할 수 있다. 이 경우, 상기 SR에 대한 응답(response)으로, 기지국은 UL 그랜트(UL grant)에 xPUSCH로의 빔 관련 UCI 다중화의 허용 여부를 알려주거나, 또는 BRRS 관련 DCI를 통해 BRRS 자원을 단말에게 할당할 수 있다. 이 후, 단말은 상기 SR에 대한 응답에 따라, xPUSCH 위에 UCI를 다중화하거나, 또는 할당 받은 BRRS 자원을 바탕으로 빔 조정(beam refinement)을 수행할 수 있다.
이 경우, 상기 두 가지의 서로 다른 동작이 동일한 SR 자원으로 정의됨에 따라, 기지국 관점에서 모호성(ambiguity)이 발생될 수 있다. 이 때, 기지국은 스케줄링(scheduling) 관점에서 상기 모호성을 처리할 수 있다. 즉, 기지국 및 단말은 상기 SR에 대한 응답(response)으로 도 12에 나타난 두 가지 절차들 중 하나를 선택하여 수행할 수 있다.
도 12는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 동일한 SR에 기반하여 빔 관련 정보(beam related information)를 피드백하는 절차의 예들을 나타낸다. 도 12는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 12를 참고하면, 단말이 빔 관련 정보를 피드백할 자원을 요청하기 위하여 동일한 (전용(dedicated)) SR을 이용하는 경우가 가정된다. 여기에서, 상기 빔 관련 정보는 빔 상태 정보(beam state information) 또는 빔 조정 정보(beam refinement information)를 포함할 수 있다.
도 12의 (a)는 기지국이 전용 SR에 기반하여 UL 그랜트를 설정하는 경우의 동작을 나타낸다. 구체적으로, 기지국이 단말로부터 수신된 전용 SR(S1202 단계)을 빔 상태 정보 피드백을 요청하는 것으로 인식하는 경우, 기지국은 xPUSCH UCI 피드백 요청 필드가 0보다 큰 값으로 설정된 UL 그랜트를 단말로 전송한다(S1204 단계). 이 때, 상기 xPUSCH UCI 피드백 요청 필드는 n 개의 비트들(n-bits)로 구성될 수 있다. 상기 xPUSCH UCI 피드백 요청 필드가 2 비트들로 구성되는 경우, '00'은 불능(disabled)을 지시하고, '01'은 1 개의 빔 정보 전송을 지시하고, '10'은 2 개의 빔 정보 전송을 지시하고, '11'은 4 개의 빔 정보 전송을 지시할 수 있다. 이 후, 상기 UL 그랜트를 수신한 단말은 xPUSCH 위에 빔 상태 정보를 다중화하여 기지국으로 전달(또는 피드백)할 수 있다.
이와 달리, 도 12의 (b)는 기지국이 전용 SR에 기반하여 BRRS 자원을 할당하는 경우의 동작을 나타낸다. 구체적으로, 기지국이 단말로부터 수신된 전용 SR(S1212 단계)을 BRRS를 요청하는 것으로 인식하는 경우, 기지국은 BRRS 관련 DCI를 통해 단말에게 BRRS 자원을 할당할 수 있다(S1214 단계). 이 후, 단말은 상기 BRRS 관련 DCI를 통해 빔 조정(beam refinement)을 수행하고, 빔 조정 정보를 기지국으로 전달(또는 피드백)할 수 있다(S1216 단계).
상술한 바와 같이, 단말은 전용 SR을 이용하여 빔 관련 정보(예: 빔 상태 정보(Beam State Information, BSI), 빔 조정 정보(Beam Refinement Information, BRI))를 피드백할 자원을 요청할 수 있다. 이 경우, 기지국은 DL DCI(즉, DL 그랜트) 및/또는 UL DCI(즉, UL 그랜트)를 이용하여 단말에게 해당 빔 관련 정보의 피드백에 이용될 자원을 할당할 수 있다. 이 때, 기지국은 다음과 같은 세 가지 방법을 이용하여 단말의 상기 요청을 처리할 수 있다.
먼저, 첫 번째 방법으로, 기지국은 상기 단말의 요청에 대해 DL DCI를 이용하여 단말에게 PUCCH 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 할당 받은 PUCCH 자원을 이용하여 빔 관련 정보를 피드백할 수 있다.
두 번째 방법으로, 기지국은 상기 단말의 요청에 대해 UL DCI(즉, UL 그랜트)를 이용하여 단말에게 PUSCH 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 할당 받은 PUSCH 자원 위에 빔 관련 정보를 다중화하여(즉, 피기백하여) 피드백할 수 있다.
세 번째 방법으로, 상기 전용 SR이 RACH 프리앰블(RACH preamble)로 정의되는 경우, 기지국은 RACH 응답(RACH response)을 통해 단말에게 피드백 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 RACH 응답을 통해 할당된(또는 정의된) 자원을 이용하여 빔 관련 정보를 피드백할 수 있다.
한편, 상기 전용 SR의 유형 또는 기지국의 스케줄링에 관계없이, 기지국은 피드백 자원(예: PUSCH, PUCCH)을 단말에게 MAC-CE를 통해 알려줄(또는 지시할) 수도 있다. 이 경우, 단말은 빔 관련 정보의 피드백(예: 빔 복구(beam recovery)를 위한 빔 관련 정보의 피드백)을 MAC-CE를 통해 기지국으로 전송할 수 있다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법(MCS)을 결정하는 단말의 동작 순서도를 나타낸다. 도 13은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 13을 참고하여, 채널 변화(예: 앞서 설명된 채널 차단(channel blockage), 단말의 회전(rotation) 등에 기인한 채널 변화)에 따라, 단말이 기지국으로 하향링크 데이터에 대해 미리 지정된 MCS 수준(level)을 낮은 MCS 수준으로 변경할 것을 요청하는 방법에 대해 살펴본다. 이 경우, 도 13에서의 단말의 동작은 앞서 설명된 도 11에서의 단말의 동작과 유사 또는 동일할 수 있다.
먼저, S1305 단계에서, 단말은 단말과 기지국 간의 채널 상태와 관련된 제1 측정 값을 포함하는 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 보고한다. 이 때, 상기 제1 측정 값은 상기 기지국으로부터 수신된 CSI-RS(예: 주기적 CSI-RS 또는 비주기적 CSI-RS)를 이용하여 산출될 수 있다. 또한, 상기 채널 상태 정보는 RI, PMI, 및/또는 CQI를 포함할 수 있다.
이 후, S1310 단계에서, 단말은 기지국으로부터 적어도 하나의 하향링크 참조 신호를 수신한다. 여기에서, 적어도 하나의 하향링크 참조 신호는 앞서 설명된 도 11에서의 DL RS를 포함할 수 있다.
S1315 단계에서, 단말은 수신된 적어도 하나의 하향링크 참조 신호를 이용하여 단말과 기지국 간의 채널 상태와 관련된 제2 측정 값을 산출한다. 여기에서, 상기 제2 측정 값은 채널 상태 정보(CSI) 보고를 위한 CQI 정보 또는 상기 적어도 하나의 하향링크 참조 신호에 대한 수신 전력(예: SNR, SINR 등) 등을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 산출된 제2 측정 값이 상기 제1 측정 값과 비교하여 미리 설정된 임계 값(즉, 일정 수준) 이하인 경우, S1320 단계에서, 단말은 하향링크 데이터에 대해 지정된 MCS에 대한 변경을 요청하는 특정 상향링크 신호를 기지국으로 전송한다.
여기에서, 상기 특정 상향링크 신호가 상기 MCS의 변경을 위해 설정된 특정(또는 전용(dedicated)) 스케줄링 요청(SR)을 포함하는 경우, 상기 SR은 상기 변경을 요청하는지 여부를 나타내는 지시 정보(예: 정보 비트, 비트맵 형식의 지시 정보)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 스케줄링 요청은 상기 단말의 빔과 관련된 정보(예: 빔 관련 정보)의 피드백을 위한 자원을 요청하는지 여부를 나타내는 지시 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 스케줄링 요청은 상기 변경의 요청에 대응하는(즉, 상기 변경을 요청하는) 특정 시퀀스(예: 자도프-추 시퀀스, 의사-랜덤 시퀀스 등)에 기반하여 생성될 수도 있다.
이와 달리, 상기 특정 상향링크 신호가 PUCCH를 통해 전송되는 지시 정보로 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 지시 정보는 상기 변경을 요청하는지 여부를 나타내는 1 비트 또는 2 비트 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
이 후, S1325 단계에서, 단말은, 상기 특정 상향링크 신호에 대응하여, 기지국으로부터 변경된 MCS가 적용된 하향링크 데이터를 수신한다. 이 때, 상기 변경을 위한 디폴트(default) 값(예: 앞서 설명된 MCS 오프셋에 대한 디폴트 값)이 미리 설정된 경우, 상기 변경된 MCS는 상기 지정된 MCS가 상기 미리 설정된 디폴트 값에 기반하여 변경된 MCS를 의미할 수 있다.
이와 달리, 상기 변경을 위한 다수의 변경 값들(예: MCS 오프셋 값들)이 미리 설정된 경우, 상기 변경된 MCS는 상기 지정된 CMS가 상기 미리 설정된 다수의 변경 값들 중 상기 제1 측정 값과 상기 제2 측정 값 간의 차이에 해당하는 특정 변경 값에 기반하여 변경된 MCS를 의미할 수 있다. 이 경우, 상기 특정 변경 값을 기지국으로 지시해주기 위하여, 단말이 기지국으로 전송하는 상기 특정 상향링크 신호에 상기 제1 측정 값과 상기 제2 측정 값 간의 차이를 나타내는 정보(즉, 링크 품질의 감소 수준 또는 채널 상태 변화 정도) 또는 상기 특정 변경 값을 나타내는 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
또한, 상기 MCS의 변경에 대한 요청과 관련하여, 단말은 기지국으로부터 상기 변경에 대한 허용 여부를 나타내는 지시 정보 또는 상기 요청과 관련된 트리거링 조건(triggering condition)에 대한 설정 정보 중 적어도 하나를 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 기지국으로부터 수신할 수도 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 14는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 14를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(1410)과 기지국(1410) 영역 내에 위치한 다수의 단말(1420)을 포함한다.
기지국(1410)은 프로세서(processor, 1411), 메모리(memory, 1412) 및 RF부(radio frequency unit, 1413)을 포함한다. 프로세서(1411)는 앞서 도 1 내지 도 13에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1411)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1412)는 프로세서(1411)와 연결되어, 프로세서(1411)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1413)는 프로세서(1411)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
단말(1420)은 프로세서(1421), 메모리(1422) 및 RF부(1423)을 포함한다.
프로세서(1421)는 앞서 도 1 내지 도 13에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1421)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1422)는 프로세서(1421)와 연결되어, 프로세서(1421)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1423)는 프로세서(1421)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(1412, 1422)는 프로세서(1411, 1421) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1411, 1421)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국(1410) 및/또는 단말(1420)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 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. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법을 결정하는 방안은 3GPP LTE/LTE-A 시스템, 5G 시스템(New RAT 시스템)에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법(Modulation and Coding Scheme, MCS)을 결정하는 방법에 있어서, 단말에 의해 수행되는 방법은,
    상기 단말과 기지국 간의 채널 상태(channel state)와 관련된 제1 측정 값을 포함하는 채널 상태 정보(channel state information)를 상기 기지국으로 보고하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 적어도 하나의 하향링크 참조 신호(downlink reference signal)를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 적어도 하나의 하향링크 참조 신호를 이용하여 상기 채널 상태와 관련된 제2 측정 값을 산출하는 과정과,
    상기 제2 측정 값이 상기 제1 측정 값과 비교하여 미리 설정된 임계 값 이하인 경우, 하향링크 데이터에 대해 지정된 MCS에 대한 변경을 요청하는 특정 상향링크 신호(specific uplink signal)를 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 변경된 MCS가 적용된 상기 하향링크 데이터를 수신하는 과정을 포함하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 변경을 위한 디폴트(default) 값이 미리 설정된 경우, 상기 변경된 MCS는, 상기 지정된 MCS가 상기 미리 설정된 디폴트 값에 기반하여 변경된 MCS인 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 변경을 위한 다수의 변경 값들이 미리 설정된 경우, 상기 변경된 MCS는, 상기 지정된 MCS가 상기 미리 설정된 다수의 변경 값들 중 상기 제1 측정 값과 상기 제2 측정 값 간의 차이에 해당하는 특정 변경 값에 기반하여 변경된 MCS인 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 특정 상향링크 신호는, 상기 제1 측정 값과 상기 제2 측정 값 간의 차이를 나타내는 정보 또는 상기 특정 변경 값을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 특정 상향링크 신호는, 상기 변경을 위해 설정된 특정 스케줄링 요청(scheduling request)을 포함하고,
    상기 스케줄링 요청은, 상기 변경을 요청하는지 여부를 나타내는 지시 정보(indication information)를 포함하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 스케줄링 요청은, 상기 단말의 빔(beam)과 관련된 정보의 피드백(feedback)을 위한 자원을 요청하는지 여부를 나타내는 지시 정보를 더 포함하는 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 스케줄링 요청은, 상기 변경의 요청에 대응하는 특정 시퀀스(sequence)에 기반하여 생성되는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 특정 상향링크 신호는, 상기 변경을 요청하는지 여부를 나타내는 1 비트(bit) 또는 2 비트 중 어느 하나로 구성된 지시 정보를 포함하고,
    상기 지시 정보는, 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel)을 통해 전송되는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 하향링크 데이터에 대해 지정된 MCS에 대한 변경에 대한 허용 여부를 나타내는 지시 정보 또는 상기 요청과 관련된 트리거링 조건(triggering condition)에 대한 설정 정보 중 적어도 하나를 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 상기 기지국으로부터 수신하는 과정을 더 포함하는 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법(Modulation and Coding Scheme, MCS)을 결정하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 송수신부와,
    상기 송수신부와 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 단말과 기지국 간의 채널 상태(channel state)와 관련된 제1 측정 값을 포함하는 채널 상태 정보(channel state information)를 상기 기지국으로 보고하고,
    상기 기지국으로부터 적어도 하나의 하향링크 참조 신호(downlink reference signal)를 수신하고,
    상기 수신된 적어도 하나의 하향링크 참조 신호를 이용하여 상기 채널 상태와 관련된 제2 측정 값을 산출하고,
    상기 제2 측정 값이 상기 제1 측정 값과 비교하여 미리 설정된 임계 값 이하인 경우, 하향링크 데이터에 대해 지정된 MCS에 대한 변경을 요청하는 특정 상향링크 신호(specific uplink signal)를 상기 기지국으로 전송하고,
    상기 기지국으로부터 변경된 MCS가 적용된 상기 하향링크 데이터를 수신하도록 제어하는 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 변경을 위한 디폴트(default) 값이 미리 설정된 경우, 상기 변경된 MCS는, 상기 지정된 MCS가 상기 미리 설정된 디폴트 값에 기반하여 변경된 MCS인 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 변경을 위한 다수의 변경 값들이 미리 설정된 경우, 상기 변경된 MCS는, 상기 지정된 MCS가 상기 미리 설정된 다수의 변경 값들 중 상기 제1 측정 값과 상기 제2 측정 값 간의 차이에 해당하는 특정 변경 값에 기반하여 변경된 MCS인 장치.
  13. 무선 통신 시스템에서 데이터에 적용될 변조 및 부호화 기법(Modulation and Coding Scheme, MCS)을 결정하는 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 방법은,
    단말과 상기 기지국 간의 채널 상태(channel state)와 관련된 제1 측정 값을 포함하는 채널 상태 정보(channel state information)를 상기 단말로부터 수신하는 과정과,
    상기 단말로 적어도 하나의 하향링크 참조 신호(downlink reference signal)를 전송하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 하향링크 참조 신호를 이용하여 상기 단말에 의해 산출된 상기 채널 상태와 관련된 제2 측정 값이 상기 제1 측정 값과 비교하여 미리 설정된 임계 값 이하인 경우, 하향링크 데이터에 대해 지정된 MCS에 대한 변경을 요청하는 특정 상향링크 신호(specific uplink signal)를 상기 단말로부터 수신하는 과정과,
    상기 특정 상향링크 신호에 대응하여, 상기 단말로 변경된 MCS가 적용된 상기 하향링크 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 변경을 위한 디폴트(default) 값이 미리 설정된 경우, 상기 변경된 MCS는, 상기 지정된 MCS가 상기 미리 설정된 디폴트 값에 기반하여 변경된 MCS인 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 변경을 위한 다수의 변경 값들이 미리 설정된 경우, 상기 변경된 MCS는, 상기 지정된 MCS가 상기 미리 설정된 다수의 변경 값들 중 상기 제1 측정 값과 상기 제2 측정 값 간의 차이에 해당하는 특정 변경 값에 기반하여 변경된 MCS인 방법.
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