WO2021141351A1 - Ofdm 기반 단일 반송파 시스템을 위한 고속 데이터 전송 방법 및 장치 - Google Patents

Ofdm 기반 단일 반송파 시스템을 위한 고속 데이터 전송 방법 및 장치 Download PDF

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WO2021141351A1
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signal processing
processing
terminal
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지형주
이주호
김윤선
노훈동
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삼성전자 주식회사
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    • H04L5/0051—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver of dedicated pilots, i.e. pilots destined for a single user or terminal

Definitions

  • the present disclosure relates to a technology for processing a signal in a wireless communication system, and more particularly, to a high-speed signal processing method and apparatus for an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)-based single carrier system.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the 5G communication system or the pre-5G communication system is called a system after the 4G network (Beyond 4G Network) communication system or after the LTE system (Post LTE).
  • the 5G communication system is being considered for implementation in a very high frequency (mmWave) band (eg, such as a 60 gigabyte (80 GHz) band).
  • mmWave very high frequency
  • ACM advanced coding modulation
  • FQAM Hybrid FSK and QAM Modulation
  • SWSC Small Cell Superposition Coding
  • advanced access technologies such as Filter Bank Multi Carrier (FBMC), NOMA (non-orthogonal multiple access), and sparse code multiple access (SCMA) are being developed.
  • FBMC Filter Bank Multi Carrier
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • sensing technology wired/wireless communication and network infrastructure, service interface technology, and security technology
  • M2M Machine to Machine
  • MTC Machine Type Communication
  • IoT In the IoT environment, an intelligent IT (Internet Technology) service that collects and analyzes data generated from connected objects and creates new values in human life can be provided.
  • IoT is the field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliance, advanced medical service, etc. through the convergence and complex between existing IT (information technology) technology and various industries. can be applied to
  • 5G communication system 5th generation communication system or New Radio, NR
  • technologies such as sensor network, machine to machine (M2M), and MTC (Machine Type Communication) are being implemented by 5G communication technologies such as beamforming, MIMO, and array antenna.
  • M2M machine to machine
  • MTC Machine Type Communication
  • 5G communication technologies such as beamforming, MIMO, and array antenna.
  • cloud RAN cloud radio access network
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for processing data at a very high speed in an ultra-high frequency band to enable low-delay signal transmission.
  • the present invention for solving the above problems is a method of a transmitter in a wireless communication system, comprising: transmitting configuration information for signal transmission to a receiver; generating and storing a weight used for signal processing for generating a transmission signal based on the setting information; transmitting control information including time domain resource allocation information indicating signal allocation resources to the receiver; and generating a transmission signal by performing the signal processing using the stored weight on the modulation symbol to be transmitted. and transmitting the generated transmission signal from the signal allocation resource to the receiver, wherein the weight is multiplied for each time sample of the transmission signal during signal processing.
  • the method may further include receiving terminal capability information related to whether high-speed signal processing is possible or whether time domain signal processing is possible from the receiver.
  • the setting information may include FFT size (fast Fourier transform size) information, allocated frequency resource information, and DFT pre-processing size (discrete Fourier transform precoding size) information.
  • the configuration information may include FFT size information
  • the control information may further include allocated frequency resource information.
  • the method may further include determining a frequency index to which a signal is to be allocated based on information to be transmitted, wherein the weight is generated based on the frequency index.
  • a method of a receiver of a wireless communication system comprising: receiving configuration information for signal transmission from a transmitter; generating and storing a weight used for signal processing for generating a transmission signal based on the setting information; Receiving control information including time domain resource allocation information indicating a signal allocation resource from the transmitter; and receiving a received signal in the signal allocation resource from the transmitter. and confirming a modulation symbol by performing the signal processing using the stored weight on the received signal, wherein the weight corresponds to each time sample of the transmission signal during signal processing.
  • the transceiver in the transmitter of the wireless communication system, the transceiver; and a time domain for transmitting configuration information for signal transmission to a receiver, generating and storing a weight used for signal processing for generating a transmission signal based on the configuration information, and indicating a signal allocation resource to the receiver Transmitting control information including resource allocation information, performing the signal processing using the stored weight in a modulation symbol to be transmitted, to generate a transmission signal, and transmitting the generated transmission signal to the receiver from the signal allocation resource and a control unit connected to the transceiver to control the transmission and reception, wherein the weight is multiplied for each time sample of the transmission signal during signal processing.
  • the transceiver in the receiver of the wireless communication system, the transceiver; and a time domain for receiving configuration information for signal transmission from the transmitter, generating and storing a weight used for signal processing for generating a transmission signal based on the configuration information, and indicating a signal allocation resource from the transmitter
  • the transmission and reception for receiving control information including resource allocation information, receiving a received signal from the signal allocation resource from the transmitter, and performing the signal processing using the stored weight on the received signal to check a modulation symbol and a control unit connected to the unit, wherein the weight corresponds to each time sample of the transmission signal during signal processing.
  • high-speed signal processing is possible through a transmission method that enables fast transmission processing and fast reception processing through pre-stored sample signal processing for sequentially transmitted symbols.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a basic structure of a time-frequency domain, which is a radio resource domain in which data or control channels of a 5G system are transmitted.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a frame, subframe and slot structure of a 5G system.
  • 3 is a diagram illustrating a transmission process of an OFDM signal in a 5G system.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a single carrier transmission process using DFT-s-OFDM.
  • 5A is a diagram illustrating a signal processing model in the case of transmitting a signal in a continuous frequency band.
  • 5B is a diagram illustrating a signal processing model in the case of transmitting a signal to subcarriers at equal intervals.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an ultra-high-speed data processing method according to a first embodiment of the proposed invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a high-speed data processing method according to a second embodiment of the proposed invention.
  • FIG. 8 illustrates a high-speed data processing method of a low-cost terminal according to a third embodiment of the proposed invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a selective high-speed processing method according to the capability of a terminal according to a fourth embodiment of the proposed invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a selective high-speed processing method according to time scheduling resource configuration information according to a fifth embodiment of the proposed invention.
  • 11A is a diagram illustrating an operation of a terminal for an embodiment when all configuration information is previously set as higher level signaling for ultra-high-speed signal processing.
  • 11B is a diagram illustrating an operation of a terminal for an embodiment when some configuration information is previously set as higher level signaling for fast processing.
  • 11C is a diagram illustrating an operation of a terminal for an embodiment in which some of the Chinese New Year information is set in advance as higher-level signaling for fast processing of a low-cost terminal.
  • 12A is a diagram illustrating an operation of a base station for an embodiment when all configuration information is previously set to higher level signaling for ultra-high-speed signal processing.
  • 12B is a diagram illustrating an operation of a base station for an embodiment in the case where some configuration information is previously set to higher level signaling for fast processing.
  • 12C is a diagram illustrating an operation of a base station for an embodiment in which some configuration information is previously set to higher signaling for fast processing of a low-cost terminal.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a structure of a transmitter according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a structure of a receiver according to an embodiment of the present disclosure.
  • each block of the flowchart diagrams and combinations of the flowchart diagrams may be performed by computer program instructions.
  • These computer program instructions may be embodied in a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, such that the instructions performed by the processor of the computer or other programmable data processing equipment are not described in the flowchart block(s). It creates a means to perform functions.
  • These computer program instructions may also be stored in a computer-usable or computer-readable memory that may direct a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular manner, and thus the computer-usable or computer-readable memory.
  • the instructions stored in the flow chart block(s) may also be possible for the instructions stored in the flow chart block(s) to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the function described in the flowchart block(s).
  • the computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executed process to create a computer or other programmable data processing equipment. It may also be possible for instructions to perform the processing equipment to provide steps for performing the functions described in the flowchart block(s).
  • each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical function(s). It should also be noted that in some alternative implementations it is also possible for the functions recited in blocks to occur out of order. For example, two blocks shown one after another may in fact be performed substantially simultaneously, or it may be possible that the blocks are sometimes performed in the reverse order according to a corresponding function.
  • ' ⁇ unit' used in this embodiment means software or hardware components such as FPGA (Field Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and ' ⁇ unit' performs certain roles do.
  • '-part' is not limited to software or hardware.
  • the ' ⁇ unit' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors.
  • ' ⁇ part' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, and programs. Includes procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • components and ' ⁇ units' may be combined into a smaller number of components and ' ⁇ units' or further separated into additional components and ' ⁇ units'.
  • components and ' ⁇ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or secure multimedia card.
  • ' ⁇ unit' may include one or more processors.
  • the base station is a subject that performs resource allocation of the terminal, and may be at least one of gNode B, eNode B, Node B, a base station (BS), a radio access unit, a base station controller, or a node on a network.
  • the terminal may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a cellular phone, a smart phone, a computer, or a multimedia system capable of performing a communication function.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • a cellular phone a smart phone
  • a computer or a multimedia system capable of performing a communication function.
  • the present disclosure describes a technique for a terminal to receive broadcast information from a base station in a wireless communication system.
  • the present disclosure relates to a communication technique that converges a 5 th generation (5G) communication system for supporting a higher data rate after a 4 th generation (4G) system with an Internet of Things (IoT) technology, and a system thereof.
  • the present disclosure provides intelligent services (eg, smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, healthcare, digital education, retail business, security and safety related services, etc.) based on 5G communication technology and IoT-related technology. ) can be applied to
  • Terms referring to, terms referring to messages, terms referring to components of an apparatus, and the like are exemplified for convenience of description. Accordingly, the present disclosure is not limited to the terms described below, and other terms having equivalent technical meanings may be used.
  • 3GPP LTE 3rd generation partnership project long term evolution
  • a wireless communication system for example, 3GPP's HSPA (High Speed Packet Access), LTE (Long Term Evolution or E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), LTE-Pro, HRPD (High Rate Packet Data) of 3GPP2, UMB (Ultra Mobile Broadband), and a broadband wireless that provides high-speed, high-quality packet data services such as IEEE 1102.16e It is evolving into a communication system.
  • HSPA High Speed Packet Access
  • LTE-A LTE-Advanced
  • LTE-Pro LTE-Pro
  • HRPD High Rate Packet Data
  • UMB Ultra Mobile Broadband
  • a broadband wireless that provides high-speed, high-quality packet data services such as IEEE 1102.16e It is evolving into a communication system.
  • an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme is employed in downlink (DL), and single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) in uplink (UL) is used.
  • Uplink refers to a radio link in which a user equipment (UE, or mobile station, MS) transmits data or control signals to a base station (eNode B, eNB, or base station, BS), and downlink refers to a radio link in which the base station transmits data or control signals to the terminal. It refers to a wireless link that transmits data or control signals.
  • each user's data or control information is distinguished by allocating and operating the time-frequency resources to which data or control information are to be transmitted for each user so that they do not overlap each other, that is, orthogonality is established. do.
  • Enhanced Mobile BroadBand eMBB
  • massive Machine Type Communication mMTC
  • Ultra Reliability Low Latency Communication URLLC
  • the eMBB aims to provide a data transfer rate that is more improved than the data transfer rate supported by the existing LTE, LTE-A, or LTE-Pro.
  • the eMBB in a 5G communication system, the eMBB must be able to provide a maximum data rate of 20 Gbps in the downlink and a maximum data rate of 10 Gbps in the uplink from the viewpoint of one base station.
  • it is necessary to provide an increased user perceived data rate of the terminal.
  • transmission/reception technology including a more advanced multi-input multi-output (MIMO) transmission technology.
  • MIMO multi-input multi-output
  • mMTC is being considered to support application services such as the Internet of Things (IoT) in 5G communication systems.
  • IoT Internet of Things
  • mMTC may require large-scale terminal access support, improved terminal coverage, improved battery life, and reduced terminal cost within a cell. Since the Internet of Things is attached to various sensors and various devices to provide communication functions, it must be able to support a large number of terminals (eg, 1,000,000 terminals/km 2 ) within a cell.
  • a terminal supporting mMTC is highly likely to be located in a shaded area that a cell cannot cover, such as the basement of a building, due to the characteristics of the service, it may require wider coverage compared to other services provided by the 5G communication system.
  • a terminal supporting mMTC should be configured as a low-cost terminal, and since it is difficult to frequently exchange the battery of the terminal, a very long battery life time may be required.
  • URLLC as a cellular-based wireless communication service used for a specific purpose (mission-critical), remote control for a robot or a machine, industrial automation
  • a service used for unmaned aerial vehicles, remote health care, emergency alerts, etc. it is necessary to provide communication that provides ultra-low latency and ultra-reliability.
  • a service supporting URLLC must satisfy an air interface latency of less than 0.5 milliseconds, and at the same time have a requirement of a packet error rate of 10 -5 or less. Therefore, for a service supporting URLLC, the 5G system must provide a smaller Transmit Time Interval (TTI) than other services, and at the same time, a design requirement for allocating a wide resource in a frequency band is required.
  • TTI Transmit Time Interval
  • the above-described mMTC, URLLC, and eMBB are only examples of different service types, and the service types to which the present disclosure is applied are not limited to the above-described examples.
  • each service considered in the above-mentioned 5G communication system should be provided by convergence with each other based on one framework. That is, for efficient resource management and control, it is preferable that each service is integrated and controlled and transmitted as a single system rather than being operated independently.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution
  • LTE Pro Long Term Evolution
  • NR New Radio
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a basic structure of a time-frequency domain, which is a radio resource domain in which data or control channels of a 5G system are transmitted.
  • the horizontal axis represents the time domain
  • the vertical axis represents the frequency domain
  • a basic unit of a resource in the time and frequency domain is a resource element (RE) 100 and may be defined as one OFDM symbol 110 on the time axis and one subcarrier 120 on the frequency axis. in the frequency domain (For example, 12) consecutive REs may constitute one resource block (resource block, RB, 130).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a frame, subframe and slot structure of a 5G system.
  • FIG. 2 an example of a structure of a frame 200 , a subframe 210 , and a slot 220 is illustrated in FIG. 2 .
  • One frame 200 may be defined as 10 ms.
  • One subframe 210 may be defined as 1 ms, and one frame 200 may consist of a total of 10 subframes 210 .
  • One subframe 210 may consist of one or a plurality of slots 220 and 230 , and the number of slots 220 and 230 per one subframe 210 is a set value ⁇ (240, 250) for the subcarrier interval. ) may vary depending on
  • each subcarrier spacing setting ⁇ and may be defined as shown in Table 1 below.
  • one component carrier (CC) or serving cell may consist of up to 250 or more RBs. Therefore, when the terminal always receives a signal in the entire serving cell bandwidth as in the LTE system, the power consumption of the terminal may be extreme, and in order to solve this, the base station provides one or more bandwidth parts to the terminal.
  • BWP may be set to support the UE to change the signal reception area within the cell.
  • the base station may set the initial bandwidth (initial BWP), which is the bandwidth of CORESET #0 (or common search space, CSS), to the terminal through a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • the base station sets the first bandwidth (first BWP) of the terminal through RRC (radio resource control) signaling, and at least one or more BWP configuration information that can be indicated through future downlink control information (DCI) can notify Thereafter, the base station may indicate which band the terminal uses by announcing the BWP ID through DCI. If the terminal does not receive DCI in the currently allocated BWP for more than a specific time, the terminal may attempt to receive DCI by returning to the default bandwidth (default BWP).
  • RRC radio resource control
  • DCI downlink control information
  • Scheduling information for uplink data (or physical uplink shared channel, PUSCH) or downlink data (or physical downlink data channel, PDSCH) in the 5G system is through DCI transmitted from the base station to the terminal.
  • the UE may monitor a DCI format for fallback and a DCI format for non-fallback for PUSCH or PDSCH.
  • the DCI format for countermeasures may be composed of a fixed field predetermined between the base station and the terminal, and the DCI format for non-prevention may include a configurable field.
  • the DCI may be transmitted through a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), which is a physical downlink control channel, through a channel coding and modulation process.
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • a cyclic redundancy check (CRC) is attached to the DCI message payload, and the CRC is scrambled with a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) corresponding to the identity of the terminal.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • Different RNTIs are used according to the purpose of the DCI message, for example, UE-specific data transmission, a power control command, or a random access response. That is, the RNTI is not explicitly transmitted, but included in the CRC calculation process and transmitted.
  • the UE Upon receiving the DCI message transmitted on the PDCCH, the UE checks the CRC using the assigned RNTI. If the CRC check result is correct, the UE can know that the message has been transmitted to the UE.
  • DCI format 1_0 may be used as a DCI for scheduling PDSCH, and in this case, CRC may be scrambled with C-RNTI.
  • DCI format 1_0 in which CRC is scrambled with C-RNTI may include, for example, the following information.
  • bits - Identifier for DCI formats [1] bit - Frequency domain resource assignment - [ ] bits - Time domain resource assignment - 4 bits - VRB-to-PRB mapping - 1 bit - Modulation and coding scheme - 5 bits - New data indicator - 1 bit - Redundancy version - 2 bits - HARQ process number - 4 bits - Downlink assignment index - 2 bits - TPC command for scheduled PUCCH - [2] bits - PUCCH resource indicator (physical uplink control channel (PUCCH) resource indicator - 3 bits - PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator (PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator) - [3] bits
  • PUCCH resource indicator physical uplink control channel (PUCCH) resource indicator - 3 bits - PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator (PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator) - [3] bits
  • DCI format 1_1 may be used as non-preparation DCI for scheduling PDSCH, and in this case, CRC may be scrambled with C-RNTI.
  • DCI format 1_1 in which CRC is scrambled with C-RNTI may include, for example, the following information.
  • PRB bundling size indicator (physical resource block bundling size indicator) - 0 or 1 bit - Rate matching indicator - 0, 1, or 2 bits - ZP CSI-RS trigger (zero power channel state information reference signal trigger) - 0, 1, or 2 bits
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a transmission process of an OFDM signal in a 5G system.
  • a (300) shows a method of transmitting an encoded symbol (encoded symbol, or encoded bit) x (302).
  • x is modulated through modulation 304, and M modulated symbols are gathered and converted into a parallel signal through a serial-to-parallel (S/P, 306).
  • S/P serial-to-parallel
  • the converted M symbols are referred to as b vectors
  • the b vectors are mapped from the position s of the desired subcarrier to s+M-1, and then IFFT (inverse fast Fourier transform) is applied (308) and converted into an OFDM signal.
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • the generated N time samples are converted into serial time samples through parallel-to-serial (P/S, 310), which is referred to as a z vector 314.
  • P/S parallel-to-serial
  • a signal 318 is generated through a digital-to-analog converter (DAC) and a radio frequency (RF) 316 .
  • DAC digital-to-analog converter
  • RF radio frequency
  • the signal model of the signal in the case of a general OFDM signal such as b(340), if the signal model of the signal is used, it can be configured as follows.
  • the transmission symbol is called x (342)
  • the mapper according to resource allocation is the S matrix (344)
  • the IFFT operation for creating the OFDM signal is called the F -1 matrix (346)
  • the OFDM time symbol is called z (348).
  • Equation 2 the m-th time sample z(m) that is actually transmitted is as shown in Equation 2 below.
  • the mapper matrix S (344) is multiplied by the s+M-1 th column in the s th column of the F -1 matrix, which is the s th subcarrier in the total N (FFT size for OFDM) subcarriers. It means that a signal is transmitted on the s+M-1th subcarrier.
  • c(370) when one OFDM symbol is transmitted as shown in c(370), there is a disadvantage in that a signal cannot be generated until M symbols are prepared as shown in c(370). In other words, M symbols are required for one OFDM sample, and there is a delay in waiting until M symbols are generated when an OFDM signal is generated.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a single carrier transmission process using DFT-s-OFDM.
  • a ( 400 ) illustrates a method of transmitting an encoded symbol x ( 400 ).
  • x is modulated through modulation 404 , and M modulated symbols are collected and converted into a parallel signal through a serial signal-to-parallel signal converter 406 .
  • DFT discrete Fourier transform
  • the b vector is mapped from the desired subcarrier position s to s+M-1, and then IFFT is applied ( 412) to generate an OFDM signal.
  • the generated N time samples are converted into serial time samples through a parallel-to-serial (414), which is referred to as a z vector (416).
  • a signal 422 is generated via the DAC and RF 420 .
  • the transmission symbol is x (442)
  • the mapper according to resource allocation is the S matrix (446)
  • the DFT operation for creating a single carrier is the D matrix (444)
  • the IFFT operation for creating the OFDM signal is the F -1 matrix.
  • the OFDM time symbol may be referred to as z (450). This is the same as Equation 3 below.
  • the present disclosure proposes a signal processing method for high-speed processing and a control channel for the same.
  • Equation 4 the m-th time sample z(m) is expressed in Equation 4 below.
  • f( ) can be expressed as a time processing filter.
  • a time processing filter e.g., a time processing filter.
  • the present disclosure discloses a method and an apparatus capable of signal processing only by time sample processing in a transmitter (eg, a base station or/and a terminal) by using this point, and according to the method, there is no process of processing a signal on the frequency axis, so a high-speed signal processing is possible.
  • 5A is a diagram illustrating a signal processing model in the case of transmitting a signal in a continuous frequency band.
  • y means a symbol after DFT preprocessing is performed on a modulation symbol x, and y is as shown in Equation 5 below.
  • M means the number of modulation symbols
  • k means the index of the modulation symbol
  • n means the index of the symbol y.
  • the transmitted m-th time sample z(m) is expressed by Equation 6 below.
  • l denotes an index of a subcarrier
  • N denotes an FFT size
  • Equation 7 By solving the above equation, it can be expressed in the form of a linear equation as shown in Equation 7 below.
  • the transmitted time sample z can be expressed as sequentially transmitting the modulation symbol x, and can be described as Equation 8 below.
  • the transmitted time sample z may be expressed in a form in which the modulation symbol x is multiplied by a weighting factor w(m).
  • a weighting factor multiplied by time samples m is called a time modulation coefficient.
  • the input variables are s, N, M, where s is the starting point of the allocated frequency position, N is the FFT size for OFDM signal generation, and M is the number of symbols to be transmitted or the DFT precoding size. can do. That is, s is a factor related to scheduling in the frequency domain, and N is a factor that is inversely proportional to the subcarrier spacing.
  • the time modulation coefficient is Wow will be divided into first modulation factor is a function of N, S and the second modulation coefficient
  • the transmitter may select at least one of M, N, and s. It can be seen that by storing w(m) according to the value in advance and applying it during signal processing, signal processing can be performed quickly. In addition, in this case, since at least one possible value of M, N, and s is preconfigured, the amount of configuration information of the control channel is reduced, so that the restoration speed of the control channel can be increased.
  • 5B is a diagram illustrating a signal processing model in the case of transmitting a signal to subcarriers at equal intervals.
  • y denotes a symbol after DFT preprocessing is performed on a modulation symbol x
  • y is expressed in Equation 9 below.
  • c denotes an interval between adjacent subcarriers.
  • Equation 10 the m-th time sample z(m) transmitted when M modulation symbols are mapped to the frequency positions of the s-th to s+M-1 th subcarriers at an interval of c is expressed by Equation 10 below.
  • the transmitted time sample z can be expressed as sequentially transmitting the modulation symbol x, and can be described as Equation 11 below.
  • the transmitted time sample z may appear in the form of a modulation symbol x multiplied by a weighting factor w(m). If the weighting factor is a time modulation coefficient, the time modulation coefficients are M, N, c and s.
  • the transmitter transmits M, N and It can be seen that signal processing can be performed quickly by storing w(m) according to at least one possible value among c and s in advance and applying it during signal processing.
  • the amount of configuration information of the control channel is reduced, so that the restoration speed of the control channel can be increased.
  • This processing method is equally applicable to signal reception as well as signal transmission.
  • the sixth is a diagram illustrating an ultra-high-speed data processing method according to a first embodiment of the proposed invention.
  • the first embodiment is an example in which all parameters to be input of the time modulation coefficient are set in advance.
  • a ( 600 ) shows a signal processing process of a base station
  • b ( 650 ) shows a signal processing process of a terminal.
  • the base station sets N, M, s and c to the terminal in advance using higher level signaling (which may mean at least one of RRC signaling, MIB, system information block (SIB), etc.) as in 610
  • the base station and the terminal Based on this, weight factors can be calculated in advance and stored in memory.
  • the base station transmits DCI for scheduling the data channel to the terminal.
  • the base station transmits data (or modulation symbols) generated by data generation as shown in 620 of the channel.
  • a control channel (physical downlink control channel, PDCCH, or DCI, 630) can be configured before all arrival to the signal processing unit for coding, and the base station uses a weight factor calculated in advance in the order in which data arrives at the same time as the control channel configuration.
  • a transmission signal ie, data sample
  • N the number of the scheduling information (especially frequency domain resource allocation (FDRA) information) after receiving the control channel
  • FDRA frequency domain resource allocation
  • the restoration 640 of the signal is possible using .
  • the control channel transmits at least time-domain resource allocation (TDRA) information
  • the amount of information may be reduced compared to the case where frequency domain resource allocation information and time domain resource allocation information are transmitted through the control channel.
  • TDRA time-domain resource allocation
  • the transceiver directly processes the time sample, IFFT and FFT operations are not performed, so that faster signal processing is possible.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a high-speed data processing method according to a second embodiment of the proposed invention.
  • the second embodiment is an example of presetting a part of parameters to be input of time modulation coefficients.
  • a ( 700 ) denotes a signal processing process of a base station
  • b ( 750 ) shows a signal processing process of a terminal.
  • the base station presets some of the information of N, M, s, and c to the terminal by using higher-order signaling as in 610 (for example, N, c)
  • the base station and the terminal calculate in advance possible weighting factors based on this and memory can be stored in
  • the calculated weight factor may be a calculated value assuming possible M and s values based on set N and c values.
  • the base station transmits the DCI for scheduling the data channel to the terminal.
  • control channel 730 can be configured, and the base station generates a transmission signal (that is, data samples) by processing the signal in units of samples using weight factors calculated in advance in the order in which data arrives at the same time as the control channel configuration. It can be transmitted to the terminal.
  • the signal can be restored ( 740 ) by using the information stored in advance in the memory.
  • the control channel transmits at least a combination of at least one of TDRA information, M, and s, through which fast control channel reception and data channel restoration are possible.
  • the transceiver directly processes the time sample, IFFT and FFT operations are not performed, so that faster signal processing is possible.
  • setting N and c in advance in the second embodiment is only an example, and at least one of M, N, s, and c information may be set to the UE using higher level signaling.
  • FIG. 8 illustrates a high-speed data processing method of a low-cost terminal according to a third embodiment of the proposed invention.
  • a (800) denotes a signal processing process of the base station
  • b (850) shows a signal processing process of the terminal.
  • the base station presets at least one of N, M, or c information using higher-order signaling as in 810
  • the base station and the terminal may pre-calculate a weighting factor based on this and store it in the memory.
  • the base station transmits DCI for scheduling the data channel to the terminal.
  • the base station since at least one of M, N, or c is stored in advance, the base station generates data as shown in 820, and the generated data is transmitted to the signal processing unit for channel coding.
  • the control channel 830 may be configured before all arrival, and the base station may generate a transmission signal by signal processing in units of samples using weight factors calculated in advance in the order in which data arrives at the same time as the control channel configuration, to generate a transmission signal and transmit it to the terminal. .
  • the base station uses a method of constructing and transmitting s (that is, frequency allocation) corresponding to x instead of the modulation symbol (or information to be transmitted) x.
  • a method of configuring s in x is determined through a rule using information previously exchanged between the base station and the terminal.
  • the base station and the terminal can convert the information x to be transmitted by the base station into the assigned frequency index (or location) s through the above rule, or vice versa. That is, the base station maps a predetermined signal to the position of s corresponding to the information x to be transmitted, and the terminal can confirm the information to be transmitted by the base station by checking the position s of the signal.
  • the signal can be restored (840) using information stored in advance in the memory.
  • the control channel transmits at least one or a combination of TDRA information and/or M, and through this, fast control channel reception and data channel restoration are possible.
  • the terminal restores s, which is the frequency position of the transmitted signal, instead of x, and the terminal acquires x based on s derived for each sample or group sample. According to the above example, there is an advantage in that a low-cost terminal does not need to use a device for quickly processing IFFT and FFT. In addition, since the transceiver processes time samples immediately, IFFT and FFT operations are not performed, so faster signal processing is possible.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a selective high-speed processing method according to the capability of a terminal according to a fourth embodiment of the proposed invention.
  • a ( 900 ) denotes a signal processing process of a base station
  • b ( 950 ) shows a signal processing process of a terminal.
  • the terminal transmits to the base station information related to at least one of whether high-speed signal processing is possible, whether time domain signal processing is possible, whether time and frequency domain signal processing is possible, or whether frequency domain processing is not possible, to the base station during initial access as shown in 910 .
  • the information may be transmitted to the base station through UE capability information.
  • the terminal capability information is, for example, information on the maximum processing time according to whether each channel or M, N, c, and s is variable, and whether each channel or M, N, c, s is variable.
  • Information on the minimum buffering time according to the information on the minimum buffering time, information on whether on-the-fly decoding is possible, or/and information on which parameters among M, N, c, s allow fixed or variable It may include at least one of information.
  • the base station transmits data by configuring for high-speed processing as in 930, and otherwise, by configuring to perform low-speed processing as in 940 to transmit data. . That is, in the case of 930, the base station sets at least one information of N, M, s, and c to the terminal in advance through higher signaling, calculates a weight factor in advance according to the set information, and considers the processing speed limit according to the terminal capability. , when the data (or modulation symbol) to be transmitted arrives at the signal processing unit, the delay may be reduced by processing the data simultaneously with the configuration of the control channel 940 .
  • the DCI transmitted through the control channel may include at least one of TDRA information and non-configured information among N, M, s, and c.
  • the base station performs signal processing when all data (or modulation symbols) to be transmitted arrive at the signal processing unit.
  • the content of the method proposed in the present disclosure is to set different data processing delay requirements according to the processing capability of the terminal.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a selective high-speed processing method according to time scheduling resource configuration information according to a fifth embodiment of the proposed invention.
  • the method proposed by the present disclosure is a method of applying different processing requirements according to a start symbol of TDRA information among control information of DCI.
  • the terminal restores TDRA information from the control channel information, and when the index of the start symbol of the restored TDRA information is x, the terminal stores the memory according to the following method for fast signal processing. You can use the values (i.e. weight factors) pre-stored in .
  • the base station may also generate a transmission signal by using a pre-stored value according to the following method.
  • a and b may be understood as values described in the standard or threshold values set through higher layer signaling.
  • a or b may be a value indicating a specific time point.
  • x ⁇ a (1010): s, M, and N use preconfigured values.
  • the allocated PDSCH may be equal to 1012. This is because, when x is before a, ultra-fast data processing may be required.
  • the frequency domain resource allocation is predetermined.
  • the frequency domain resource allocation of data may optionally be the same as the frequency domain resource allocation of the control channel.
  • M and N use preconfigured values.
  • the allocated PDSCH may be equal to 1022.
  • x is between a and b, fixed values of M and N can be used for high-speed data processing.
  • N uses a preconfigured value.
  • the allocated PDSCH may be equal to 1032.
  • the degree of freedom of scheduling in the frequency domain may be high. That is, DCI may indicate resource allocation information for data transmission in time and frequency domains.
  • DCI may include only TDRA information as resource allocation information and may not include FDRA information.
  • DCI may include TDRA information and FDRA information indicating a start point of frequency resource allocation (eg, index of the lowest physical resource block (PRB)).
  • DCI may include TDRA information and FDRA information indicating a start point of frequency resource allocation and a length of frequency resource allocation (eg, DFT size M).
  • the first format includes only TDRA information as resource allocation information and may be used in case 1010.
  • the second format may include TDRA information and FDRA information indicating a start point of frequency resource allocation as resource allocation information, and may be used in case 1020.
  • the third format may include TDRA information and FDRA information indicating a start point of frequency resource allocation and a length of frequency resource allocation (eg, M, which is a DFT size), and may be used in case 1030. Whether to use the first, second and/or third formats may be indicated to the terminal through higher signaling, respectively.
  • the PDCCH is detected within the first 1 to 2 symbols of the slot, it is possible to enable early data signal processing using predetermined M, N and s. Also, in this case, the UE must perform blind decoding on a plurality of DCI formats. If cross-slot scheduling (the slot in which the control information is transmitted and the slot in which the data is scheduled are different) is not used, if the PDCCH is detected in the 8th to 10th symbols of the slot, the DCI of the first format is Alternatively, DCI may include only TDRA information as resource allocation information.
  • the DCI may include TDRA information.
  • TDRA information is information indicating a resource allocated in the time domain, and a starting point of resource allocation (at least one of information such as a resource allocation time in a symbol when resources are allocated from an intermediate point of a start slot, a start symbol, or a specific symbol), At least one of information indicating a time resource, such as a length of an allocated resource, an end point of resource allocation (this information may be similar to information on a start point of resource allocation), a pattern of resource allocation, and a period of resource allocation in the case of periodic resource allocation It may be a combination of information from
  • one or more TDRA information may be preset as higher-order signaling, and the DCI may include an indicator indicating one or more TDRA information among the plurality of preset TDRA information.
  • some of the information constituting the TDRA information may be set to higher level signaling, and the rest of the information may be included in the DCI.
  • the UE may be configured to use information configured in advance among the N, M, s, and c through higher level signaling. For example, when the start symbol is 1 or 2 in the slot, preconfigured N, M, s, and c may be used.
  • a plurality of combinations of at least one of N, M, s, and c may be preset as upper signaling, and in this case, the base station and the terminal may calculate and store a weight factor in advance according to the set combination.
  • the base station may determine to use one of the plurality of set combinations, may indicate the determined combination to the terminal through higher level signaling or DCI, and perform signal processing using a weight factor according to the determined combination during signal processing.
  • the UE may check the weight factor to be applied according to the combination indicated by the base station and apply it during signal processing.
  • M, N, and s described above when transmitting a signal in a continuous frequency band according to FIG. 5A, only M, N, and s described above can be used. M, N, s and c described above may be used.
  • scheduling information may be transmitted differently according to a processing level for one or more scheduling parameters for fast generation, transmission, scheduling, reception, and/or restoration of a signal using a single carrier.
  • a processing level for one or more scheduling parameters for fast generation, transmission, scheduling, reception, and/or restoration of a signal using a single carrier.
  • the base station and the terminal store a value for generating a single carrier in the memory of the base station or the terminal in advance according to the signal processing level, thereby transmitting and receiving high-speed signals between the base station and the terminal.
  • Signal processing can be enabled.
  • 11A, 11B and 11C are flowcharts illustrating operations of a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • 11A is a diagram illustrating an operation of a terminal for an embodiment when all configuration information is previously set as higher level signaling for ultra-high-speed signal processing.
  • the terminal configures a predetermined N according to a frequency band or frequency size and channel size to be used (after initial access).
  • the terminal is configured with N, M, s and c, which are information for a fast scheduling process proposed in the present invention, after being connected to the base station using higher-order signaling.
  • the terminal may receive all or part of the above-described information according to its purpose.
  • the undelivered information may be predetermined in the standard or may be determined by the type of the terminal or the service provided by the terminal.
  • step 1115 the terminal calculates a weight factor (or waveform generation weight) for processing a sample in advance for fast data processing based on the information received from the base station and stores it in the memory 1120 . Thereafter, the terminal receives TDRA information (for example, location information of a symbol where data allocation starts and ends) among data transmission information through DCI in step 1110, and receives a data sample in step 1125 for fast data processing to memory It is restored using the information stored in ( 1120 ).
  • TDRA information for example, location information of a symbol where data allocation starts and ends
  • 11B is a diagram illustrating an operation of a terminal for an embodiment when some configuration information is previously set as higher level signaling for fast processing.
  • the terminal in step 1130 , is configured with a predetermined N according to a frequency band or frequency size used (after initial access), or a size of a channel. Thereafter, in step 1135, the terminal receives N, c (which may be referred to as a first information group), which is information for a fast scheduling process proposed by the present invention, by using higher-order signaling. Also, in the present invention, all or part of the above-described information may be transmitted depending on its use. In this case, the undelivered information may be predetermined in the standard or may be determined by the type of the terminal or the service provided by the terminal.
  • the terminal calculates a weight factor for processing the sample in advance for fast data processing based on the information received from the base station and stores it in the memory 1150. Thereafter, the terminal receives TDRA information (for example, location information of a symbol where data allocation starts and ends) or/and M, s information (second information group) among data transmission information through DCI in step 1140. . The terminal receives and restores a data sample using information stored in the memory 1150 in step 1155 for fast data processing.
  • the items included in the first information group and the second information group which are information groups for data scheduling, may be composed of a combination of all or a part of the information described in the proposed invention.
  • 11C is a diagram illustrating an operation of a terminal for an embodiment in which some of the Chinese New Year information is set in advance as higher-level signaling for fast processing of a low-cost terminal.
  • the terminal configures a predetermined N according to a frequency band or frequency size and channel size used.
  • the terminal is configured with N, c (first information group), which is information for the fast scheduling process proposed by the present invention, by using higher-order signaling.
  • the terminal may receive all or part of the above-described information according to its purpose.
  • the undelivered information may be predetermined in the standard or may be determined by the type of the terminal or the service provided by the terminal.
  • the terminal calculates a weight factor for processing the sample in advance and stores it in the memory 1180 for fast data processing based on the information received from the base station.
  • the terminal receives TDRA information (position information of a symbol where data allocation starts and ends) or/and M information (second information group) among data transmission information through DCI in step 1170 .
  • the terminal receives data using information stored in the memory 1180 for fast data processing, and restores s, and through this, the symbol x is restored.
  • items included in the first information group and the second information group which are information groups for data scheduling, may be composed of all or partial combinations of information described in the proposed invention.
  • 12A, 12B and 12C are flowcharts illustrating operations of a base station according to an embodiment of the present disclosure.
  • 12A is a diagram illustrating an operation of a base station for an embodiment when all configuration information is previously set to higher level signaling for ultra-high-speed signal processing.
  • the base station configures to use a predetermined N according to a frequency band or frequency size and channel size used.
  • N, M, s, and c which are information for a fast scheduling process proposed in the present invention, are transmitted to the terminal by using higher level signaling.
  • the base station may transmit all or part of the above-described information according to its purpose.
  • the undelivered information may be predetermined in the standard or may be determined by the type of the terminal or the service provided by the terminal.
  • the base station calculates a weight factor for generating samples in advance for fast data processing based on the information transmitted to the terminal and stores it in the memory 1220 .
  • the base station transmits TDRA information (eg, location information of a symbol at which data allocation starts and a symbol at which data allocation ends) among data transmission information through DCI in step 1210 .
  • the base station generates data samples using information stored in the memory 1120 for fast data processing in step 1225 and transmits them to the terminal.
  • 12B is a diagram illustrating an operation of a base station for an embodiment in the case where some configuration information is previously set to higher level signaling for fast processing.
  • the base station in step 1230, is configured to use a predetermined N according to the frequency band or frequency size and channel size used. Thereafter, in step 1235, the base station transmits N, c (which may be referred to as a first information group), which is information for a fast scheduling process proposed in the present invention, to the terminal by using higher level signaling.
  • N, c which may be referred to as a first information group
  • the base station can transmit all or part of the above-described information according to its purpose.
  • the undelivered information may be predetermined in the standard or may be determined by the type of the terminal or the service provided by the terminal.
  • the base station calculates a weight factor for generating a sample in advance for fast data processing based on the information transmitted to the terminal and stores it in the memory 1250 . Thereafter, the base station transmits TDRA information (eg, location information of a symbol where data allocation starts and ends) or/and M, s information (second information group) among data transmission information through DCI in step 1240 . Thereafter, the base station generates a data sample using the information stored in the memory 1250 for fast data processing in step 1255 and transmits it to the terminal.
  • the items included in the first information group and the second information group which are information groups for data scheduling, may be composed of all or partial combinations of information described in the proposed invention.
  • 12C is a diagram illustrating an operation of a base station for an embodiment in which some configuration information is previously set to higher signaling for fast processing of a low-cost terminal.
  • the base station configures to use a predetermined N according to a frequency band or frequency size and channel size to be used. Thereafter, in step 1265, the base station transmits N, c (first information group), which is information for the fast scheduling process proposed in the present invention, to the terminal by using higher level signaling.
  • N, c first information group
  • the method proposed in the present invention includes that all or only part of the above-described information can be transmitted depending on its use.
  • the undelivered information may be predetermined in the standard or may be determined by the type of the terminal or the service provided by the terminal.
  • the base station calculates a weight factor for generating a sample in advance for fast data processing based on the information transmitted to the terminal and stores it in the memory 1280. Thereafter, the base station transmits TDRA information (for example, location information of a start symbol and an end symbol or/and information of M (second information group)) among data transmission information through DCI in step 1270. For fast data processing, the base station generates a signal so that the information (or symbol x) to be transmitted is indicated by the frequency position s of the data sample by using the information stored in the memory 1280 in step 1285.
  • the information group for data scheduling Items included in the first information group and the second information group may be composed of all or partial combinations of information described in the proposed invention.
  • the transceiver, memory, and processor of the terminal and the base station are shown in FIGS. 13 and 14, respectively.
  • the transmitter may be a base station or a terminal.
  • the transmitter may include a data signal generator 1300 , a multiplexer 1310 , a control signal generator 1320 , an RF signal generator 1330 , and a memory/control unit 1340 .
  • the components of the transmitter are not limited to the above-described examples, and for example, the terminal may include more or fewer components than the above-described components.
  • the data signal generator 1300 , the multiplexer 1310 , the control signal generator 1320 , the RF signal generator 1330 , and the memory/control unit 1340 may be implemented in the form of a single chip.
  • the data signal generator 1300 is an apparatus for generating a transmission sample by modulating a transmission symbol.
  • the control signal generator 1320 is a device that modulates control information and generates transmission samples.
  • the multiplexer 1310 is a device for multiplexing the generated data and the control signal.
  • the RF signal generator 1330 converts a digital signal into an analog signal, up-converts a RF signal, and transmits a signal generated by an antenna.
  • the above-mentioned signal includes control information and data.
  • the RF signal generator 1330 may be referred to as a transmitter, a transceiver, or the like.
  • the memory/control unit 1340 may store programs and data necessary for the operation of the base station. Also, the memory/control unit 1340 may store control information or data included in a signal transmitted by the transmitter.
  • the memory/control unit 1340 may be configured of a storage medium such as a ROM, a RAM, a hard disk, a CD-ROM, and a DVD, or a combination of storage media.
  • the memory/control unit 1340 may include a plurality of memories and a processor.
  • the memory/control unit 1340 may store information, data, and a program for fast data processing. Also, the operations performed by the multiplexer 1310 , the control signal generator 1320 , and the data signal generator 1300 may be performed by the memory/control unit 1340 .
  • the memory/control unit 1340 may control a series of operable processes of the transmitter according to the above-described embodiments of the present disclosure.
  • the receiver may be a terminal or a base station.
  • the terminal may include an RF signal receiver 1440 , a data signal receiver 1400 , a demultiplexer 1410 , a control signal receiver 1420 , and a memory/controller 1440 .
  • the components of the terminal are not limited to the above-described examples, and for example, the terminal may include more or fewer components than the above-described components.
  • the RF signal receiver 1430 , the data signal receiver 1400 , the demultiplexer 1410 , the control signal receiver 1420 , and the memory/control unit 1440 may be implemented in the form of a single chip.
  • the RF signal receiver 1430 may receive a signal from a transmitter.
  • the above-described signal may include control information and data.
  • the RF signal receiver 1430 may be configured as an RF receiver that down-converts and amplifies a frequency of a received signal.
  • the RF signal receiver 1430 may be referred to as a receiver, a transceiver, or the like.
  • the received signal is transmitted through the demultiplexer 1410, the control channel to the control signal receiver 1420 and the data channel to the data signal receiver 1400, respectively, and based on the command restored from the control channel, the memory/control unit 1440 ) to restore the data signal.
  • the memory/control unit 1440 may store programs and data necessary for the operation of the receiver. Also, the memory/control unit 1440 may store control information or data included in a signal transmitted by the transmitter.
  • the memory/control unit 1440 may be configured of a storage medium such as a ROM, a RAM, a hard disk, a CD-ROM, and a DVD, or a combination of storage media. Also, the memory/control unit 1440 may include a plurality of memories. According to an embodiment of the present disclosure, the memory/control unit 1440 may store information for speeding up data signal processing, data, and a program therefor. In addition, the operations performed by the demultiplexer 1410 , the control signal receiver 1420 , and the data signal receiver 1400 may be performed by the memory/control unit 1440 .
  • the memory/control unit 1440 may control a series of processes so that the base station can operate according to the above-described embodiment of the present disclosure.
  • a computer-readable storage medium or computer program product storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored in a computer-readable storage medium or computer program product are configured for execution by one or more processors in an electronic device (device).
  • the one or more programs include instructions for causing an electronic device to execute methods according to embodiments described in a claim or specification of the present disclosure.
  • Such programs include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), magnetic disc storage device, Compact Disc-ROM (CD-ROM), Digital Versatile Discs (DVDs), or any other form of It may be stored in an optical storage device or a magnetic cassette. Alternatively, it may be stored in a memory composed of a combination of some or all thereof. In addition, a plurality of each configuration memory may be included.
  • the program accesses through a communication network composed of a communication network such as the Internet, Intranet, Local Area Network (LAN), Wide LAN (WLAN), or Storage Area Network (SAN), or a combination thereof. It may be stored in an attachable storage device that can be accessed. Such a storage device may be connected to a device implementing an embodiment of the present disclosure through an external port. In addition, a separate storage device on the communication network may be connected to the device implementing the embodiment of the present disclosure.
  • a communication network such as the Internet, Intranet, Local Area Network (LAN), Wide LAN (WLAN), or Storage Area Network (SAN), or a combination thereof. It may be stored in an attachable storage device that can be accessed.
  • Such a storage device may be connected to a device implementing an embodiment of the present disclosure through an external port.
  • a separate storage device on the communication network may be connected to the device implementing the embodiment of the present disclosure.

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 단말은 기지국으로부터 미리 구성받은 정보를 메모리에 저장하여 데이터 신호 수신 전에 신호 처리를 준비하고 시간 심볼을 순차적으로 빠르게 샘플 단위로 처리하여 신호를 복원할 수 있으며, 이를 통해 단일 반송파에서 빠른 신호 처리를 수행할 수 있다.

Description

OFDM 기반 단일 반송파 시스템을 위한 고속 데이터 전송 방법 및 장치
본 개시는 무선 통신 시스템에서 신호를 처리하는 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반 단일 반송파 시스템을 위한 고속 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(80GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 또는 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템 (5세대 통신 시스템 또는 New Radio, NR)을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 3eG 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
또한 향후 통신 시스템에서는 보다 높은 데이터 전송 레이트를 구현하기 위해 초고주파 대역에서 신호를 전송하는 방법이 연구되고 있다.
본 발명의 개시는 초고주파 대역에서 초고속으로 데이터를 처리하여 저지연 신호 전송을 가능하게 하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템의 송신기의 방법에 있어서, 수신기로 신호 전송을 위한 설정 정보를 전송하는 단계; 상기 설정 정보를 기반으로 전송 신호 생성을 위한 신호 처리에 이용되는 가중치(weight)를 생성하고 저장하는 단계; 상기 수신기로 신호 할당 자원을 지시하는 시간 도메인 자원 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 전송하는 단계; 및 전송하고자 하는 변조 심볼에 상기 저장된 가중치를 이용해 상기 신호 처리를 수행하여 전송 신호로 생성하는 단계; 상기 수신기로 상기 생성된 전송 신호를 상기 신호 할당 자원에서 전송하는 단계를 포함하고, 상기 가중치는 신호 처리시 상기 전송 신호의 시간 샘플 별로 곱해지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방법은 상기 수신기로부터 고속 신호 처리 가능 여부 또는 시간 도메인 신호 처리 가능 여부에 관련된 단말 능력 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 설정 정보는 FFT 크기(fast Fourier transform size) 정보, 할당된 주파수 자원 정보, DFT 전처리 크기(discrete Fourier transform precoding size) 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 설정 정보는 FFT 크기 정보를 포함하고, 상기 제어 정보는 할당된 주파수 자원 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 방법은 전송하고자 하는 정보를 기반으로 신호가 할당될 주파수 인덱스를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 가중치는 상기 주파수 인덱스를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 무선 통신 시스템의 수신기의 방법에 있어서, 송신기로부터 신호 전송을 위한 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 설정 정보를 기반으로 전송 신호 생성을 위한 신호 처리에 이용되는 가중치(weight)를 생성하고 저장하는 단계; 상기 송신기로부터 신호 할당 자원을 지시하는 시간 도메인 자원 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 수신하는 단계; 및 상기 송신기로부터 상기 신호 할당 자원에서 수신 신호를 수신하는 단계; 상기 수신 신호에 상기 저장된 가중치를 이용해 상기 신호 처리를 수행하여 변조 심볼을 확인하는 단계를 포함하고, 상기 가중치는 신호 처리시 상기 전송 신호의 각 시간 샘플에 해당되는 것을 특징으로 한다.
또한, 무선 통신 시스템의 송신기에 있어서, 송수신부; 및 수신기로 신호 전송을 위한 설정 정보를 전송하고, 상기 설정 정보를 기반으로 전송 신호 생성을 위한 신호 처리에 이용되는 가중치(weight)를 생성하고 저장하고, 상기 수신기로 신호 할당 자원을 지시하는 시간 도메인 자원 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 전송하고, 전송하고자 하는 변조 심볼에 상기 저장된 가중치를 이용해 상기 신호 처리를 수행하여 전송 신호로 생성하고, 상기 수신기로 상기 생성된 전송 신호를 상기 신호 할당 자원에서 전송하도록 제어하는 상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하고, 상기 가중치는 신호 처리시 상기 전송 신호의 시간 샘플 별로 곱해지는 것을 특징으로 한다.
또한, 무선 통신 시스템의 수신기에 있어서, 송수신부; 및 송신기로부터 신호 전송을 위한 설정 정보를 수신하고, 상기 설정 정보를 기반으로 전송 신호 생성을 위한 신호 처리에 이용되는 가중치(weight)를 생성하고 저장하고, 상기 송신기로부터 신호 할당 자원을 지시하는 시간 도메인 자원 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 수신하고, 상기 송신기로부터 상기 신호 할당 자원에서 수신 신호를 수신하고, 상기 수신 신호에 상기 저장된 가중치를 이용해 상기 신호 처리를 수행하여 변조 심볼을 확인하도록 제어하는 상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하고, 상기 가중치는 신호 처리시 상기 전송 신호의 각 시간 샘플에 해당되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 개시에 따르면, 순차적으로 전송되는 심볼에 대해서 미리 저장된 샘플 신호 처리를 통해 빠른 송신 처리 및 빠른 수신 처리를 가능하게 하는 전송 방법을 통해 고속의 신호 처리가 가능하다.
도 1은 5G 시스템의 데이터 또는 제어 채널이 전송되는 무선 자원 영역인 시간-주파수 영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 5G 시스템의 프레임, 서브프레임 및 슬롯 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 5G 시스템에서 OFDM 신호의 전송 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 DFT-s-OFDM를 사용하는 단일 반송파의 전송 과정을 도시한 도면이다.
도 5a는 연속적인 주파수 대역에 신호를 전송하는 경우의 신호 처리 모델을 도시한 도면이다.
도 5b는 등간격의 부반송파 위치에 신호를 전송하는 경우의 신호 처리 모델을 도시한 도면이다.
도 6은 제안하는 발명의 제1 실시예에 따른 초고속 데이터 처리 방법을 도시한 것이다.
도 7은 제안하는 발명의 제2 실시예에 따른 고속 데이터 처리 방법을 도시한 것이다.
도 8은 제안하는 발명의 제3 실시예에 따른 저가 단말의 고속 데이터 처리 방법을 설명한 것이다.
도 9는 제안하는 발명의 제4 실시예에 따른 단말의 능력(capability)에 따른 선택적 고속 처리 방법을 도시한 도면이다.
도 10은 제안하는 발명의 제5 실시예에 따른 시간 스케줄링 자원 구성 정보에 따른 선택적 고속 처리 방법을 도시한 도면이다.
도 11a는 초고속 신호 처리를 위해 전체 구성 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정받는 경우의 실시예를 위한 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 11b는 빠른 처리를 위해 일부 구성 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정 받는 경우의 실시예를 위한 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 11c는 저가 단말의 빠른 처리를 위해 일부의 구정 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정하는 경우의 실시예를 위한 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 12a는 초고속 신호 처리를 위해 전체 구성 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정하는 경우의 실시예를 위한 기지국 동작을 도시한 도면이다.
도 12b는 빠른 처리를 위해 일부의 구성 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정하는 경우의 실시예를 위한 기지국 동작을 도시한 도면이다.
도 12c는 저가 단말의 빠른 처리를 위해 일부의 구성 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정하는 경우의 실시예를 위한 기지국 동작을 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 송신기의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 수신기의 구조를 도시하는 블록도이다.
이하, 본 개시의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 설명되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 개시의 실시 예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능할 수 있다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능할 수 있다.
이때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일부 실시 예에 따르면 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 일부 실시 예에 따르면, '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 기술적 사상의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 기술적 사상을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로부터 방송 정보를 수신하기 위한 기술에 대해 설명한다. 본 개시는 4G (4th generation) 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G (5th generation) 통신 시스템을 IoT (Internet of Things, 사물인터넷) 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 또는 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다.
이하 설명에서 사용되는 방송 정보를 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 통신 커버리지(coverage)에 관련된 용어, 상태 변화를 지칭하는 용어(예: 이벤트(event)), 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 3GPP LTE (3rd generation partnership project long term evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들이 일부 사용될 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 또는 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), LTE-Pro, 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB (Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 1102.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.
광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(downlink, DL)에서는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(uplink, UL)에서는 SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(user equipment, UE, 또는 mobile station, MS)이 기지국(eNode B, eNB, 또는 base station, BS)으로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선 링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선 링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 각 사용자 별로 데이터 또는 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어정보가 구분되도록 한다.
LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 증가된 모바일 광대역 통신(Enhanced Mobile BroadBand: eMBB), 대규모 기계형 통신(massive Machine Type Communication: mMTC), 초신뢰 저지연 통신(Ultra Reliability Low Latency Communciation: URLLC) 등이 있다.
일부 실시 예에 따르면, eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 5G 통신 시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(User perceived data rate)를 제공해야 한다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 더욱 향상된 다중 입력 다중 출력 (Multi Input Multi Output: MIMO) 전송 기술을 포함하여 송수신 기술의 향상을 요구한다. 또한 현재의 LTE가 사용하는 2GHz 대역 대신에 3~6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.
동시에, 5G 통신 시스템에서 사물 인터넷(Internet of Thing: IoT)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소 등이 요구될 수 있다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지를 요구할 수 있다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구될 수 있다.
마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰러 기반 무선 통신 서비스로서, 로봇(Robot) 또는 기계 장치(Machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(Unmaned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스로서, 초 저지연 및 초 신뢰도를 제공하는 통신을 제공해야 한다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 갖는다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval: TTI)를 제공해야 하며, 동시에 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구된다. 다만, 전술한 mMTC, URLLC, eMBB는 서로 다른 서비스 유형의 일 예일 뿐, 본 개시의 적용 대상이 되는 서비스 유형이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.
상기에서 전술한 5G 통신시스템에서 고려되는 서비스들은 하나의 프레임워크 (Framework) 기반으로 서로 융합되어 제공되어야 한다. 즉, 효율적인 리소스 관리 및 제어를 위해 각 서비스들이 독립적으로 운영되기 보다는 하나의 시스템으로 통합되어 제어되고 전송되는 것이 바람직하다.
또한, 이하에서 LTE, LTE-A, LTE Pro 또는 NR 시스템을 일례로서 본 개시의 실시 예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 개시의 실시 예가 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
이하 5G 시스템의 프레임 구조에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 5G 시스템의 데이터 또는 제어 채널이 전송되는 무선 자원 영역인 시간-주파수 영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 도 1에서 가로축은 시간 영역을, 세로축은 주파수 영역을 나타낸다. 시간 및 주파수 영역에서 자원의 기본 단위는 자원 요소(resource element, RE, 100)로서 시간 축으로 1 OFDM 심볼(110) 및 주파수 축으로 1 부반송파(subcarrier, 120)로 정의될 수 있다. 주파수 영역에서
Figure PCTKR2021000070-appb-I000001
(일례로 12)개의 연속된 RE들은 하나의 자원 블록(resource block, RB, 130)을 구성할 수 있다.
도 2는 5G 시스템의 프레임, 서브프레임 및 슬롯 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 도 2에는 프레임(frame, 200), 서브프레임(210), 슬롯(slot, 220) 구조의 일 예가 도시되어 있다. 1 프레임(200)은 10ms로 정의될 수 있다. 1 서브프레임(210)은 1ms로 정의될 수 있으며, 1 프레임(200)은 총 10개의 서브프레임(210)으로 구성될 수 있다. 1 슬롯(220, 230)은 14개의 OFDM 심볼로 정의될 수 있다 (즉 1 슬롯 당 심볼 수(
Figure PCTKR2021000070-appb-I000002
)=14). 1 서브프레임(210)은 하나 또는 다수 개의 슬롯(220, 230)으로 구성될 수 있으며, 1 서브프레임(210)당 슬롯(220, 230)의 개수는 부반송파 간격에 대한 설정 값 μ(240, 250)에 따라 다를 수 있다.
도 2의 일 예에서는 부반송파 간격 설정 값으로 μ=0(240)인 경우와 μ=1(250)인 경우가 도시되어 있다. μ=0(240)일 경우, 1 서브프레임(210)은 1개의 슬롯(2220)으로 구성될 수 있고, μ=1(250)일 경우, 1 서브프레임(210)은 2개의 슬롯(230)으로 구성될 수 있다. 즉 부반송파 간격에 대한 설정 값 μ에 따라 1 서브프레임 당 슬롯 수(
Figure PCTKR2021000070-appb-I000003
)가 달라질 수 있고, 이에 따라 1 프레임 당 슬롯 수(
Figure PCTKR2021000070-appb-I000004
)가 달라질 수 있다. 각 부반송파 간격 설정 μ에 따른
Figure PCTKR2021000070-appb-I000005
및
Figure PCTKR2021000070-appb-I000006
는 하기의 표 1와 같이 정의될 수 있다.
μ
Figure PCTKR2021000070-appb-I000007
Figure PCTKR2021000070-appb-I000008
Figure PCTKR2021000070-appb-I000009
0 14 10 1
1 14 20 2
2 14 40 4
3 14 80 8
4 14 160 16
5 14 320 32
NR에서 한 개의 컴포넌트 캐리어(component carrier, CC) 혹은 서빙 셀(serving cell)은 최대 250개 이상의 RB로 구성될 수 있다. 따라서, 단말이 LTE 시스템에서와 같이 항상 전체 서빙 셀 대역폭(serving cell bandwidth)에서 신호를 수신하는 경우 단말의 파워 소모가 극심할 수 있고, 이를 해결하기 위하여 기지국은 단말에게 하나 이상의 대역폭 부분(bandwidth part, BWP)을 설정하여 단말이 셀(cell) 내 신호 수신 영역을 변경할 수 있도록 지원할 수 있다. NR에서 기지국은 CORESET #0 (혹은 common search space, CSS)의 대역폭인 초기 대역폭(initial BWP)를 MIB(master information block)를 통하여 단말에게 설정할 수 있다. 이후 기지국은 RRC(radio resource control) 시그널링을 통하여 단말의 제1 대역폭(first BWP)를 설정하고, 향후 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 통하여 지시될 수 있는 적어도 하나 이상의 BWP 설정 정보들을 통지할 수 있다. 이후 기지국은 DCI를 통하여 BWP ID를 공지함으로써 단말이 어떠한 대역을 사용할지를 지시할 수 있다. 만약 단말이 특정 시간 이상 동안 현재 할당된 BWP에서 DCI를 수신하지 못할 경우 단말은, 기본 대역폭(default BWP)로 회귀하여 DCI 수신을 시도할 수 있다.
다음으로 5G 시스템에서의 하향링크 제어 정보(DCI)에 대해 구체적으로 설명한다.
5G 시스템에서 상향링크 데이터(또는 물리 상향링크 데이터 채널(physical uplink shared channel, PUSCH)) 또는 하향링크 데이터(또는 물리 하향링크 데이터 채널(physical downlink shared channel, PDSCH))에 대한 스케줄링 정보는 DCI를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. 단말은 PUSCH 또는 PDSCH에 대하여 대비책(fallback)용 DCI 포맷과 비대비책(non-fallback)용 DCI 포맷을 모니터링(monitoring)할 수 있다. 대비책 DCI 포맷은 기지국과 단말 사이에서 선정의된 고정된 필드로 구성될 수 있고, 비대비책용 DCI 포맷은 설정 가능한 필드를 포함할 수 있다.
상기 DCI는 채널코딩 및 변조 과정을 거쳐 물리 하향링크 제어 채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)을 통해 전송될 수 있다. DCI 메시지 페이로드(payload)에는 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 부착되며 CRC는 단말의 신원에 해당하는 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)로 스크램블링(scrambling) 된다. DCI 메시지의 목적, 예를 들어 단말-특정(UE-specific)의 데이터 전송, 전력 제어 명령 또는 랜덤 엑세스 응답 등에 따라 서로 다른 RNTI들이 사용된다. 즉 RNTI는 명시적으로 전송되지 않고 CRC 계산과정에 포함되어 전송된다. PDCCH 상으로 전송되는 DCI 메시지를 수신하면 단말은 할당 받은 RNTI를 사용하여 CRC를 확인하여 CRC 확인 결과가 맞으면 단말은 해당 메시지는 상기 단말에게 전송된 것임을 알 수 있다.
DCI 포맷 1_0은 PDSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 1_0은 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
- Identifier for DCI formats - [1] bit
- Frequency domain resource assignment - [
Figure PCTKR2021000070-appb-I000010
] bits
- Time domain resource assignment - 4 bits
- VRB-to-PRB mapping - 1 bit
- Modulation and coding scheme - 5 bits
- New data indicator - 1 bit
- Redundancy version - 2 bits
- HARQ process number - 4 bits
- Downlink assignment index - 2 bits
- TPC command for scheduled PUCCH - [2] bits
- PUCCH resource indicator (물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 자원 지시자- 3 bits
- PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator (PDSCH-to-HARQ 피드백 타이밍 지시자) - [3] bits
DCI 포맷 1_1은 PDSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 1_1은 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
- Carrier indicator - 0 or 3 bits
- Identifier for DCI formats - [1] bits
- Bandwidth part indicator - 0, 1 or 2 bits
- Frequency domain resource assignment
Figure PCTKR2021000070-appb-I000011
○ For resource allocation type 0,
Figure PCTKR2021000070-appb-I000012
bits
Figure PCTKR2021000070-appb-I000013
○ For resource allocation type 1,
Figure PCTKR2021000070-appb-I000014
bits
- Time domain resource assignment - 1, 2, 3, or 4 bits
- VRB-to-PRB mapping - 0 or 1 bit, only for resource allocation type 1.
Figure PCTKR2021000070-appb-I000015
○ 0 bit if only resource allocation type 0 is configured;
Figure PCTKR2021000070-appb-I000016
○ 1 bit otherwise.
- PRB bundling size indicator (물리 자원 블록 번들링 크기 지시자) - 0 or 1 bit
- Rate matching indicator (레이트 매칭 지시자) - 0, 1, or 2 bits
- ZP CSI-RS trigger (영전력 채널 상태 정보 기준 신호 트리거) - 0, 1, or 2 bits
For transport block 1(제1 전송 블록의 경우):
- Modulation and coding scheme - 5 bits
- New data indicator - 1 bit
- Redundancy version - 2 bits
For transport block 2(제2 전송 블록의 경우):
- Modulation and coding scheme - 5 bits
- New data indicator - 1 bit
- Redundancy version - 2 bits
- HARQ process number - 4 bits
- Downlink assignment index - 0 or 2 or 4 bits
- TPC command for scheduled PUCCH - 2 bits
- PUCCH resource indicator - 3 bits
- PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator - 3 bits
- Antenna ports - 4, 5 or 6 bits
- Transmission configuration indication (전송 설정 지시, TCI) - 0 or 3 bits
- SRS request - 2 bits
- CBG transmission information - 0, 2, 4, 6, or 8 bits
- CBG flushing out information (코드 블록 그룹 플러싱 아웃 정보) - 0 or 1 bit
- DMRS sequence initialization - 1 bit
도 3은 5G 시스템에서 OFDM 신호의 전송 과정을 도시한 도면이다.도 3을 참조하여 설명하면 a(300)은 인코딩된 심볼(encoded symbol, 또는 인코딩된 비트) x(302)를 전송하는 방법을 도시한 것이다. 우선 변조(modulation, 304)를 통해 x가 변조되고, 변조된 심볼 M개가 모여 직렬 신호-병렬 신호 변환기(serial-to-parallel, S/P, 306)를 통해 병렬 신호로 전환된다. 전환된 M개의 심볼을 b 벡터라고 하면 상기 b 벡터가 원하는 부반송파의 위치 s에서 s+M-1까지 매핑되고 이후 IFFT(inverse fast Fourier transform)이 적용(308)되어 OFDM 신호로 변환된다. 발생된 N개의 시간 샘플(time sample)은 병렬-직렬 변환(parallel-to-serial, P/S, 310)을 통해 직렬 시간 샘플로 변환되고 이를 z 벡터(314)라고 한다. 상기 z 벡터에 순환 전치(cyclic prefix)가 연접(314)된 후에 디지털-아날로그 변환기(digital-to-analog converter, DAC) 및 RF(radio frequency)(316)를 거쳐 신호(318)가 발생된다.
이를 수학식으로 표현하면 b(340)와 같이 일반적인 OFDM 신호의 경우 신호의 signal 모델을 사용하면 다음과 같이 구성될 수 있다. 여기서 전송 심볼을 x(342), 자원 할당에 따른 맵퍼(mapper)는 S행렬(344), OFDM 신호를 만들기 위한 IFFT 동작을 F-1행렬(346), OFDM 시간 심볼을 z(348)라고 할 수 있다. 이는 아래 식 1과 같다.
[식 1]
Figure PCTKR2021000070-appb-I000017
이 때, 실제 전송되는 m번째 시간 샘플 z(m)은 아래 식 2와 같다
[식 2]
Figure PCTKR2021000070-appb-I000018
과 같이 표현될 수 있다. 여기서 l은 변조 심볼의 인덱스이며, m은 시간 샘플의 인덱스에 해당한다. 여기서 맵퍼(mapper) 행렬 S(344)는 F-1 행렬의 s번째 열(column)에서 s+M-1번째 열과 곱해지는데 이는 전체 N개(OFDM을 위한 FFT 크기)의 부반송파에서 s번째 부반송파에서 s+M-1번째 부반송파에서 신호가 전송되는 것을 의미한다. 상기와 같은 경우 c(370)과 같이 하나의 OFDM 심볼을 전송하는 경우에는 c(370)과 같이 M개의 심볼이 준비되기 전까지는 신호를 만들어 낼 수 없다는 단점이 있다. 다시 말해 하나의 OFDM 샘플에는 M개의 심볼이 필요하며, OFDM 신호 생성시 M개의 심볼이 발생될 때까지 기다려야 하는 지연이 발생한다.
도 4는 DFT-s-OFDM를 사용하는 단일 반송파의 전송 과정을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하여 설명하면, a(400)은 인코딩된 심볼(encoded symbol) x(400)를 전송하는 방법을 도시한 것이다. 우선 변조(404)를 통해 x가 변조되고 변조된 심볼 M개가 모여 직렬 신호-병렬 신호 변환기(406)를 통해 병렬 신호로 전환된다. 전환된 M개의 심볼을 DFT(discrete Fourier transform, 408)로 전처리를 한 후의 신호를 b 벡터(410)라고 하면 b 벡터를 원하는 부반송파의 위치 s에서 s+M-1까지 매핑하고 이후 IFFT을 적용(412)하여 OFDM 신호가 발생된다. 발생된 N개의 시간 샘플은 병렬-직렬 전환기(parallel-to-serial, 414)를 통해 직렬 시간 샘플로 변환되고 이를 z 벡터(416)라고 한다. 상기 z 벡터에 순환 전치가 연접(418)된 후에 DAC 및 RF(420)를 거쳐 신호(422)가 발생된다.
이를 수학식으로 표현하면 b(440)와 같이 일반적인 DFT-s-OFDM 기반의 단일 반송파 신호의 경우 신호의 signal 모델을 사용하면 다음과 같이 구성될 수 있다. 여기서 전송 심볼을 x(442), 자원 할당에 따른 맵퍼 (mapper)는 S행렬(446), 단일 반송파를 만들기 위한 DFT 동작을 D행렬(444), OFDM 신호를 만들기 위한 IFFT 동작을 F-1행렬(448), OFDM 시간 심볼을 z(450)라고 할 수 있다. 이는 아래 식 3과 같다.
[식 3]
Figure PCTKR2021000070-appb-I000019
위와 같은 방법으로 전송하면 다음과 같은 문제가 있다.
1. DFT를 수행하기 위해서 M개의 심볼을 모아야 하는 문제
2. M의 크기가 변하는 것에 따라 처리 지연(processing delay)이 발생함
3. IFFT를 위해서 N개의 심볼을 모아야 하는 문제
4. S/P, P/S로 인한 지연
기존의 시스템에서는 주파수나 샘플링 레이트(sampling rate)가 높지 않기 때문에 이러한 지연이 큰 영향이 없지만 초고주파 대역을 사용하는 시스템이거나 또는 샘플링 레이트가 높은 시스템에서는 해당 지연이나 처리 지연이 전체 성능에 큰 영향을 줄 수 있다.
따라서 본 개시에서는 고속 처리를 위한 신호 처리 방법 및 이를 위한 제어 채널을 제안한다.
DFT-s-OFDM 기반의 단일 반송파 신호를 살펴보면, m번째 시간 샘플 z(m)은 아래 식 4와 같다.
[식 4]
Figure PCTKR2021000070-appb-I000020
와 같으며 여기서 f( )는 시간 처리 필터로 표현할 수 있다. 즉. m번째 시간 샘플을 참고하면, N개의 전송 시간 샘플이 순차적으로 전송되는 것을 알 수 있으며 따라서 M개의 변조 심볼이 모두 모이지 않아도 빠르게 신호 처리가 가능하다. 본 개시에서는 이러한 점을 이용해 송신기(일례로 기지국 또는/및 단말)에서 시간 샘플 처리만으로 신호 처리가 가능한 방법 및 장치를 개시하며, 상기 방법에 따르면 주파수 축에서 신호를 처리하는 과정이 없으므로 고속의 신호 처리가 가능하다.
아래에서는 송신기에서 단일 반송파 전송을 위한 샘플 처리 과정을 기술한 것이다. 첫 번째로 연속적인 주파수 대역에 신호를 전송하는 경우의 일 예를 기술한다. 도 5a는 연속적인 주파수 대역에 신호를 전송하는 경우의 신호 처리 모델을 도시한 도면이다. 아래에서 y는 변조 심볼 x에 DFT 전처리를 수행한 뒤의 심볼을 의미하며 y는 다음 식 5와 같다.
[식 5]
Figure PCTKR2021000070-appb-I000021
이 때 M은 변조 심볼의 개수를 의미하며, k는 변조 심볼의 인덱스, n은 심볼 y의 인덱스를 의미한다.
여기서 M개의 변조 심볼이 s번째에서 s+M-1번째 부반송파의 주파수 위치에 매핑되는 경우, 전송되는 m번째 시간 샘플 z(m)은 다음 식 6과 같다.
[식 6]
Figure PCTKR2021000070-appb-I000022
여기서 l은 부반송파의 인덱스, N은 FFT 크기를 의미한다.
위의 식을 풀어 쓰면 아래 식 7과 같이 선형 방정식 형태로 표현할 수 있다.
[식 7]
Figure PCTKR2021000070-appb-I000023
마지막 식을 살펴보면 전송되는 시간 샘플 z는 변조 심볼 x를 순차적으로 전송하는 것으로 표현할 수 있으며 다음 식 8과 같이 기술될 수 있다.
[식 8]
Figure PCTKR2021000070-appb-I000024
즉, 전송되는 시간 샘플 z는 변조 심볼 x에 가중치 요소(weighting factor) w(m)가 곱해진 형태로 나타낼 수 있다. 시간 샘플 m별로 곱해지는 가중치 요소를 시간 변조 계수라고 한다. 이 시간 변조 계수를 살펴보면 입력 변수는 s, N, M이며 여기서 s는 할당되는 주파수 위치의 시작점, N은 OFDM 신호 생성을 위한 FFT 크기, M은 전송하는 심볼 개수 내지는 DFT 전처리(DFT precoding) 크기라고 할 수 있다. 즉 s는 주파수 도메인에서의 스케줄링에 관련된 요소이며, N은 부반송파 간격에 반비례하는 요소이다.
상기 시간 변조 계수를 살펴보면 시간 변조 계수는
Figure PCTKR2021000070-appb-I000025
와
Figure PCTKR2021000070-appb-I000026
로 나뉘게 된다. 첫 번째 변조 계수
Figure PCTKR2021000070-appb-I000027
는 N, S의 함수 이고 두 번째 변조 계수
Figure PCTKR2021000070-appb-I000028
는 M, N의 함수라는 것을 알 수 있다. 따라서 만약, M, N, s의 전부 혹은 그 일부가 미리 구성(이는 미리 시스템에서 결정된 경우 또는 반정적으로 설정되는 경우를 모두 포함한다)된 경우에는 송신기는 M, N 및 s 중 적어도 하나의 가능한 값에 따른 w(m)를 미리 저장하여 신호 처리시 적용함으로써 빠르게 신호 처리를 수행할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 이 경우 M, N 및 s 중 적어도 하나의 가능한 값이 미리 구성되어 있으므로 제어 채널의 구성 정보의 양도 감소하여 제어 채널의 복원 속도도 빠르게 할 수 있다.
두 번째로 등간격의 부반송파 위치에 신호를 전송하는 경우의 일 예를 기술한다. 도 5b는 등간격의 부반송파 위치에 신호를 전송하는 경우의 신호 처리 모델을 도시한 도면이다. 아래에서 y는 변조 심볼 x에 DFT 전처리를 수행한 뒤의 심볼을 의미하며 y는 다음 식 9와 같다. 여기서 c는 인접한 부반송파 간 간격을 의미한다.
[식 9]
Figure PCTKR2021000070-appb-I000029
여기서 M개의 변조 심볼이 s번째에서 s+M-1번째 부반송파의 주파수 위치에 c의 간격으로 매핑되는 경우에 전송되는 m번째 시간 샘플 z(m)은 다음 식 10과 같다.
[식 10]
Figure PCTKR2021000070-appb-I000030
마지막 식을 살펴보면 전송되는 시간 샘플 z는 변조 심볼 x를 순차적으로 전송하는 것으로 표현할 수 있으며 다음 식 11과 같이 설명할 수 있다.
[식 11]
Figure PCTKR2021000070-appb-I000031
앞의 예와 마찬가지로 전송되는 시간 샘플 z는 변조 심볼 x에 가중치 요소 w(m)가 곱해진 형태로 나타날 수 있으며, 상기 가중치 요소를 시간 변조 계수라고 하면, 상기 시간 변조 계수는 M, N, c 및 s의 함수로 나타나는 것을 알 수 있다.
따라서 첫 번째 일 예와 마찬가지로 M, N, c, s의 전부 혹은 그 일부가 미리 구성(이는 미리 시스템에 결정된 경우 또는 반정적으로 설정되는 경우를 모두 포함한다)된 경우에는 송신기는 M, N 및 c, s 중 적어도 하나의 가능한 값에 따른 w(m)를 미리 저장하여 신호 처리시 적용함으로써 빠르게 신호 처리를 수행할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 이 경우 M, N 및 s 중 적어도 하나의 가능한 값이 미리 구성되어 있으므로 제어 채널의 구성 정보의 양도 감소하여 제어 채널의 복원 속도도 빠르게 할 수 있다.
이러한 처리 방법은 신호의 송신 뿐만 아니라 신호의 수신에도 동일하게 적용이 가능하다.
도 6은 제안하는 발명의 제1 실시예에 따른 초고속 데이터 처리 방법을 도시한 것이다. 제1 실시예는 시간 변조 계수의 입력이 되는 파라미터를 모두 미리 설정하는 일례이다.
도 6을 참조하여 설명하면, a(600)은 기지국의 신호 처리 과정을, b(650)은 단말의 신호 처리 과정을 도시한 것이다. 기지국이 610과 같이 상위 시그널링(이는 RRC 시그널링 및 MIB, SIB(system information block) 등 중 적어도 하나를 의미할 수 있다)을 이용하여 단말에게 N, M, s 및 c을 미리 설정하면 기지국과 단말은 이를 기반으로 가중치 요소를 미리 계산하여 메모리에 저장할 수 있다. 이후 기지국은 데이터 채널의 스케줄링을 위한 DCI를 단말로 전달하는데, 이 때, N, M, s 및 c가 미리 저장되어 있기 때문에 기지국은 620와 같이 데이터가 발생하여 발생한 데이터(또는 변조 심볼)가 채널 코딩을 위한 신호 처리부에 모두 도착하기 전에 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH, 또는 DCI, 630)을 구성할 수 있으며, 기지국은 제어 채널 구성과 동시에 데이터가 도착한 순서대로 미리 계산된 가중치 요소를 이용해 샘플 단위로 신호를 처리하여 전송 신호(즉 데이터 샘플)를 발생시켜 단말로 전송할 수 있다.
단말의 경우에는 제어 채널을 수신한 후 대부분의 스케줄링 정보(특히 주파수 도메인 자원 할당(frequency domain resource allocation, FDRA) 정보)를 결정하는 N, M, s, c를 미리 알고 있기 때문에 메모리에서 미리 저장된 정보를 이용하여 신호의 복원(640)이 가능하다. 여기서 제어 채널은 적어도 시간 도메인 자원 할당(time-domain resource allocation, TDRA) 정보를 전달하므로, 제어 채널을 통해 주파수 도메인 자원 할당 정보 및 시간 도메인 자원 할당 정보를 전달하는 경우에 비해 정보량이 적어질 수 있으며 상기 제어 채널을 통해 빠른 제어 채널 수신 및 데이터 채널 복원이 가능하다. 또한, 송수신기는 시간 샘플을 바로 처리하기 때문에 IFFT, FFT 동작이 수행되지 않으므로 더 빠른 신호 처리 구현이 가능하다는 장점이 있다.
도 7은 제안하는 발명의 제2 실시예에 따른 고속 데이터 처리 방법을 도시한 것이다. 제2 실시예는 시간 변조 계수의 입력이 되는 파라미터의 일부를 미리 설정하는 일례이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 여기서 a(700)은 기지국의 신호 처리 과정을, b(750)은 단말의 신호 처리 과정을 도시한 것이다. 기지국이 610과 같이 상위 시그널링을 이용하여 N, M, s 및 c의 정보 중에서 단말에게 일부를 미리 설정하면 (일례로, N, c) 기지국과 단말은 이를 기반으로 가능한 가중치 요소를 미리 계산하여 메모리에 저장할 수 있다. 일례로 계산된 가중치 요소는 설정된 N 및 c 값을 기반으로 가능한 M 및 s 값을 가정한 계산값일 수 있다. 이후 기지국은 데이터 채널의 스케줄링을 위한 DCI를 단말로 전달하는데, 이 때 N 및 c가 미리 저장되어 있기 때문에 720와 같이 데이터(또는 변조 심볼)가 발생하며 발생한 데이터가 채널 코딩을 위한 신호 처리부에 모두 도착하기 전에 제어 채널(730)를 구성할 수 있으며, 기지국은 제어 채널 구성과 동시에 데이터가 도착한 순서대로 미리 계산한 가중치 요소를 이용해 샘플 단위로 신호를 처리하여 전송 신호(즉 데이터 샘플)를 발생시켜 단말로 전송할 수 있다.
단말의 경우에는 제어 채널을 수신한 다음에는 스케줄링 정보의 일부인 N 및 c를 미리 알고 있기 때문에 메모리에서 미리 저장된 정보를 이용하여 신호의 복원(740)이 가능하다. 여기서 제어 채널은 적어도 TDRA 정보, M, s 중의 적어도 하나의 조합을 전달하며, 이를 통해 빠른 제어 채널 수신 및 데이터 채널 복원이 가능하다. 또한, 송수신기는 시간 샘플을 바로 처리하기 때문에 IFFT, FFT 동작이 수행되지 않으므로 더 빠른 신호 처리 구현이 가능하다는 장점이 있다.
또한 상기 제2 실시예에서 N과 c를 미리 설정하는 것은 일례에 불과하며, M, N, s 및 c 중 적어도 하나의 정보가 단말에게 상위 시그널링을 이용해 설정될 수 있다.
도 8은 제안하는 발명의 제3 실시예에 따른 저가 단말의 고속 데이터 처리 방법을 설명한 것이다.
도 8을 참조하여 설명하면, 여기서 a(800)은 기지국의 신호 처리 과정을, b(850)은 단말의 신호 처리 과정을 도시한 것이다. 기지국이 810과 같이 상위 시그널링을 이용하여 N, M 또는 c의 정보 중에서 적어도 하나를 미리 설정하면 기지국과 단말은 이를 기반으로 가중치 요소를 미리 계산하여 메모리에 저장할 수 있다. 이후 기지국은 데이터 채널의 스케줄링을 위한 DCI를 단말로 전달하는데 이 때 M, N 또는 c 중 적어도 하나가 미리 저장되어 있기 때문에 기지국은 820과 같이 데이터가 발생하며 발생한 데이터가 채널 코딩을 위한 신호 처리부에 모두 도착하기 전에 제어 채널(830)을 구성할 수 있으며, 기지국은 제어 채널 구성과 동시에 데이터가 도착한 순서대로 미리 계산한 가중치 요소를 이용해 샘플 단위로 신호 처리하여 전송 신호를 발생시켜 단말로 전송할 수 있다.
여기서 기지국은 변조 심볼(또는 전송하고자 하는 정보) x 대신에 x에 대응하는 s(즉 주파수 할당)를 구성하여 전송하는 방법을 사용한다. x에서 s를 구성하는 방법은 미리 기지국과 단말에 교환한 정보를 활용한 규칙을 통해 결정된다. 기지국과 단말은 상기 규칙을 통해 기지국이 전송하고자 하는 정보 x를 할당된 주파수 인덱스(또는 위치) s로 변환하거나 그 반대의 동작을 수행할 수 있다. 즉 기지국은 전송하고자 하는 정보 x에 상응하는 s의 위치에 미리 정해진 신호를 매핑하며, 단말은 상기 신호의 위치 s를 확인해 기지국이 전송하고자 하는 정보를 확인할 수 있다.
단말의 경우에는 제어 채널을 수신한 다음에는 대부분의 스케줄링 정보를 결정하는 M, N 또는 c 중 적어도 하나를 미리 알고 있기 때문에 메모리에서 미리 저장된 정보를 이용하여 신호의 복원(840)이 가능하다. 여기서 제어 채널은 적어도 TDRA 정보 및/또는 M 중에 하나 혹은 조합을 전달하며 이를 통해 빠른 제어 채널 수신 및 데이터 채널 복원이 가능하다. 데이터 채널의 경우에는 단말은 x 대신에 전송된 신호의 주파수 위치인 s를 복원하며 단말은 샘플별 혹은 그룹 샘플별 도출한 s를 기반으로 x를 획득한다. 상기 일례에 따를 경우 저가 단말에 빠르게 IFFT, FFT를 처리하는 정치를 사용하지 않아도 된다는 장점이 있다. 또한 송수신기는 시간 샘플을 바로 처리하기 때문에 IFFT, FFT 동작이 수행되지 않으므로 더 빠른 신호 처리 구현이 가능하다는 장점이 있다.
도 9는 제안하는 발명의 제4 실시예에 따른 단말의 능력(capability)에 따른 선택적 고속 처리 방법을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하여 설명하면, 여기서 a(900)는 기지국의 신호 처리 과정을, b(950)은 단말의 신호 처리 과정을 도시한 것이다. 단말은 910과 같이 초기 접속 시에 기지국에 고속 신호 처리 가능 여부 혹은 시간 도메인 신호 처리 가능 여부 혹은 시간 및 주파수 도메인 신호 처리 가능 여부, 혹은 주파수 도메인 처리 불가능 여부 중 적어도 하나에 관련된 정보를 기지국에 전달한다. 상기 정보는 단말 능력 정보(UE capability information)을 통해 기지국으로 전달될 수 있다.
여기서 단말 능력 정보는 일례로 각 채널들 또는 M, N, c, s의 가변 여부에 따른 최대 처리 시간 (Maximum processing time)에 대한 정보, 각 채널들 또는 M, N, c, s의 가변 여부에 따른 최소 버퍼링 시간(minimum buffering time)에 대한 정보, 실시간(On-the-fly decoding)이 가능한지에 대한 정보, 또는/및 M, N, c, s 중에서 어떤 파라미터가 고정 또는 가변을 허용하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
만약 상기 정보에 따라 본 개시에서 제안하는 방법이 적용 가능한 단말인 경우, 기지국은 930과 같이 고속 처리를 하도록 구성하여 데이터를 전송하고 그렇지 않은 경우에는 940와 같이 저속 처리를 하도록 구성하여 데이터를 전송한다. 즉 930의 경우 기지국은 상위 시그널링으로 N, M, s 및 c 중 적어도 하나의 정보를 미리 단말에게 설정하고 상기 설정된 정보에 따라 미리 가중치 요소를 계산한 후, 단말 능력에 따른 처리 속도 한계를 고려하여, 전송하고자 하는 데이터(또는 변조 심볼)가 신호 처리부에 도착할 경우 제어 채널(940) 구성과 동시에 데이터를 처리하여 지연을 줄일 수 있다. 이 경우 제어 채널을 통해 전송되는 DCI는 TDRA 정보 및 N, M, s 및 c 중 설정되지 않은 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 달리 940의 경우 기지국은 모든 전송하고자 하는 데이터(또는 변조 심볼)이 신호 처리부에 도착하는 경우 신호 처리를 수행하게 된다. 본 개시에서 제안하는 방법은 단말의 처리 능력에 따라 데이터 처리 지연의 요구 조건을 서로 다르게 설정하는 것을 그 내용으로 한다.
도 10은 제안하는 발명의 제5 실시예에 따른 시간 스케줄링 자원 구성 정보에 따른 선택적 고속 처리 방법을 도시한 도면이다.
도 10을 참고하여 설명하면, 본 개시에서 제안하는 방법은 DCI의 제어 정보 중에서 TDRA 정보의 시작 심볼(start symbol)에 따라 서로 다른 처리 요구 조건을 적용하는 방법이다. 대역폭 내에서 제어 채널(1000)이 수신된 경우 단말은 제어 채널의 정보에서 TDRA 정보를 복원하고 복원한 TDRA 정보의 시작 심볼의 인덱스를 x라고 할 때 단말은 빠른 신호 처리를 위해 다음 방법에 따라 메모리에 미리 저장된 값(즉 가중치 요소)을 사용할 수 있다. 또한 기지국 역시 다음 방법에 따른 미리 저장된 값을 사용해 전송 신호를 생성할 수 있다. 이 때 a와 b는 규격에 기술된 값이거나 또는 상위 계층 시그널링을 통해 설정된 임계값으로 이해될 수 있다. 상기 a 또는 b는 특정 시점을 지시하는 값일 수 있다.
i) x<a (1010): s, M, N이 미리 구성된 값을 사용, 이 경우 할당되는 PDSCH는 1012와 같을 수 있다. x가 a 이전일 경우 초고속 데이터 처리가 필요할 수 있기 때문이다. 이 경우 주파수 도메인 자원 할당이 미리 결정된 경우로 이해될 수 있다. 이 경우 선택적으로 데이터의 주파수 도메인 자원 할당은 제어 채널의 주파수 도메인 자원 할당과 같을 수 있다.
ii) a≤x<b (1020): M, N이 미리 구성된 값을 사용, 이 경우 할당되는 PDSCH는 1022와 같을 수 있다. x가 a와 b 사이인 경우 고속 데이터 처리를 위해 고정된 M 및 N값을 사용할 수 있다.
iii) b≤x (1030): N이 미리 구성된 값을 사용, 이 경우 할당되는 PDSCH는 1032와 같을 수 있다. 이러한 경우 주파수 도메인에서의 스케줄링의 자유도가 높을 수 있다. 즉 DCI는 시간 및 주파수 도메인에서의 데이터 전송을 위한 자원 할당 정보를 지시할 수 있다.
만약 단일 DCI 포맷이 사용될 경우, 1010의 경우 DCI에는 자원 할당 정보로 TDRA 정보만이 포함되고 FDRA 정보는 포함되지 않을 수 있다. 1020의 경우 DCI에는 TDRA 정보 및 주파수 자원 할당의 시작 지점(일례로 가장 낮은 PRB(physical resource block)의 인덱스)을 지시하는 FDRA 정보가 포함될 수 있다. 1030의 경우 DCI에는 TDRA 정보 및 주파수 자원 할당의 시작 지점 및 주파수 자원 할당의 길이(일례로 DFT 크기인 M)을 지시하는 FDRA 정보가 포함될 수 있다.
만약 복수의 DCI 포맷이 포함될 경우, 제1 포맷은 자원 할당 정보로 TDRA 정보만을 포함하며 1010의 경우에 사용될 수 있다. 제2 포맷은 자원 할당 정보로 TDRA 정보 및 주파수 자원 할당의 시작 지점을 지시하는 FDRA 정보가 포함될 수 있으며 1020의 경우에 사용될 수 있다. 제3 포맷은 TDRA 정보 및 주파수 자원 할당의 시작 지점 및 주파수 자원 할당의 길이(일례로 DFT 크기인 M)을 지시하는 FDRA 정보가 포함될 수 있으며, 1030의 경우에 사용될 수 있다. 제1, 2 및/또는 3 포맷의 사용 여부는 각각 상위 시그널링을 통해 단말에 지시될 수 있다.
또한 PDCCH가 슬롯의 첫 1 내지 2번째 심볼 내에서 검출된다면, 미리 결정된 M, N 및 s를 사용해 조속한 데이터 신호 처리가 가능하게 할 수 있다. 또한 단말은 이 경우 복수의 DCI 포맷에 대한 블라인드 디코딩(blind decoding)을 수행하여야 한다. 만약 크로스 슬롯 스케줄링(cross-slot scheduling, 제어 정보가 전송된 슬롯과 데이터가 스케줄링되는 슬롯이 서로 다른 경우)이 사용되지 않는 경우 PDCCH가 슬롯의 8 내지 10번째 심볼에서 검출된다면 제1 포맷의 DCI가 사용되거나 또는 DCI는 자원 할당 정보로 TDRA 정보만을 포함할 수 있다.
또한 빠른 프로세싱을 위해 미리 정의된 포맷이 적용될 수 있다. 일례로 N 값이 N=dM과 같이 미리 설정된 경우, 스케줄링 오프셋(PDCCH와 PDSCH의 간격)은 0(또는 0개의 심볼)일 수 있다. 그렇지 않은 경우, 스케줄링 오프셋은 늘어날 수 있다.
또한 상기 개시된 방법과 함께 아래와 같은 방법의 적어도 하나의 조합이 사용될 수 있다.
상기 DCI에는 TDRA 정보가 포함될 수 있다. TDRA 정보는 시간 도메인 상에서 할당되는 자원을 지시하는 정보로, 자원 할당의 시작점(시작 슬롯, 시작 심볼 또는 특정 심볼의 중간 시점부터 자원이 할당되는 경우 심볼 내 자원 할당 시점 등의 정보 중 적어도 하나), 할당되는 자원의 길이, 자원 할당의 종료점(이러한 정보는 자원 할당의 시작점 정보와 유사할 수 있다), 자원 할당의 패턴, 주기적 자원 할당의 경우 자원 할당의 주기 등 시간 자원을 지시하는 정보 중 적어도 하나의 정보의 조합일 수 있다.
또는 상기 TDRA 정보는 상위 시그널링으로 하나 이상 미리 설정될 수 있으며, 상기 DCI는 상기 미리 설정된 복수개의 TDRA 정보 중 하나 이상의 TDRA 정보를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 또는 상기 TDRA 정보를 구성하는 정보 중 일부는 상위 시그널링으로 설정되고, DCI에는 나머지 일부의 정보가 포함될 수 있다.
또한, 단말은 상기 TDRA 정보가 지시하는 PDSCH의 시작 심볼과 종료 심볼의 위치를 기반으로 상기 N, M, s 및 c 중에서 미리 구성된 정보를 사용할지 여부를 상위 시그널링을 통해 설정받을 수 있다. 가령 시작 심볼이 슬롯 내에서 1, 2인 경우에는 미리 구성된 N, M, s 및 c가 사용될 수 있다.
또한 상기 N, M, s 및 c 중 적어도 하나의 조합은 상위 시그널링으로 복수개 미리 설정될 수 있으며, 이 경우 기지국과 단말은 설정된 조합에 따라 미리 가중치 요소를 계산해 저장할 수 있다. 기지국은 상기 복수개 설정된 조합 중 하나를 사용하도록 결정하고, 결정된 조합을 상위 시그널링 또는 DCI를 통해 단말에게 지시할 수 있으며, 신호 처리시 상기 결정된 조합에 따른 가중치 요소를 이용해 신호 처리를 수행한다. 단말은 기지국으로부터 지시된 조합에 따라 적용할 가중치 요소를 확인하여 신호 처리시 적용할 수 있다.
또한 도 5a에 따라 연속적 주파수 대역에 신호를 전송할 경우 상기 기술한 M, N 및 s만이 사용될 수 있으며, 도 5b에 따라 등간격의 주파수 자원(일례로 등간격의 부반송파 위치)에 신호를 전송하는 경우 상기 기술한 M, N, s 및 c가 사용될 수 있다.
본 개시의 발명에 따르면, 단일 반송파를 이용한 신호의 빠른 생성, 전송, 스케줄링, 수신 및/또는 복원을 위해 하나 이상의 스케줄링 파라미터에 대한 처리 수준에 따라 스케줄링 정보가 다르게 전달될 수 있다. 본 발명에 따르면, 기존 신호 처리 방법보다 빠른 신호 처리가 가능하며 기지국과 단말은 신호 처리 수준에 따라 기지국 혹은 단말의 메모리에 미리 단일 반송파 생성을 위한 값을 저장하여 기지국과 단말의 고속 신호 송신 및 수신 신호 처리가 가능하도록 할 수 있다.
도 11a, 11b 및 11c는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 11a는 초고속 신호 처리를 위해 전체 구성 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정받는 경우의 실시예를 위한 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 11a를 참조하여 설명하면, 1100 단계에서 단말은 (초기 접속(intial access) 이후) 사용하는 주파수 대역 내지는 주파수 크기, 채널의 크기에 따라 이미 정해진 N를 구성한다. 이후 1105 단계에서 단말은 상위 시그널링을 이용하여 기지국에 연결된 후에 본 발명에서 제안하는 빠른 스케줄링 처리를 위한 정보인 N, M, s 및 c를 구성받는다. 단말은 그 용도에 따라, 상기 기술한 정보 중 전부 혹은 일부만 전달받을 수 있다. 이러한 경우 전달받지 않은 정보는 규격상 미리 정해져 있거나 또는 단말의 종류 또는 단말이 제공받는 서비스 등에 의해 결정될 수 있다. 이후 1115 단계에서 단말은 기지국으로 전달받은 정보를 기반으로 빠른 데이터 처리를 위해서 미리 샘플을 처리하기 위한 가중치 요소(또는 파형 생성 가중치(waveform generate weight))를 계산하여 메모리(1120)에 저장한다. 이후 단말은 1110 단계에서 DCI를 통해서 데이터 전송 정보 중에서 TDRA 정보(일례로 데이터 할당이 시작되는 심볼과 종료되는 심볼의 위치 정보)를 전달받고, 빠른 데이터 처리를 위해 1125 단계에서 데이터 샘플을 수신하여 메모리(1120)에서 저장된 정보를 이용하여 복원한다.
도 11b는 빠른 처리를 위해 일부 구성 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정 받는 경우의 실시예를 위한 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 11b를 참조하여 설명하면, 1130 단계에서 단말은 (초기 접속 이후) 사용하는 주파수 대역 내지는 주파수 크기, 채널의 크기에 따라 이미 정해진 N를 구성받는다. 이후 1135 단계에서 단말은 상위 시그널링을 이용하여 본 발명에서 제안하는 빠른 스케줄링 처리를 위한 정보인, N, c (제1 정보 그룹으로 칭할 수 있다)를 전달 받는다. 또한 본 발명에서는 그 용도에 따라 상기 기술한 정보 중 전부 혹은 일부가 전달될 수 있다. 이러한 경우 전달받지 않은 정보는 규격상 미리 정해져 있거나 또는 단말의 종류 또는 단말이 제공받는 서비스 등에 의해 결정될 수 있다. 이후 1145 단계에서 단말은 기지국에 전달받은 정보를 기반으로 빠른 데이터 처리를 위해서 미리 샘플을 처리하기 위한 가중치 요소를 계산하여 메모리(1150)에 저장한다. 이후 단말은 1140 단계에서 DCI를 통해서 데이터 전송 정보 중에서 TDRA 정보(일례로 데이터 할당이 시작되는 심볼과 종료되는 심볼의 위치 정보) 또는/및 M, s 정보(제 2 정보 그룹)를 포함하여 전달받는다. 단말은 빠른 데이터 처리를 위해 1155 단계에서 메모리(1150)에서 저장된 정보를 이용하여 데이터 샘플을 수신하여 복원한다. 여기서 데이터 스케줄링을 위한 정보 그룹인 제1 정보 그룹과 제2 정보 그룹에 포함되는 항목은 제안하는 발명에서 기술한 정보들의 전체 내지는 부분의 조합으로 구성될 수 있다.
도 11c는 저가 단말의 빠른 처리를 위해 일부의 구정 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정하는 경우의 실시예를 위한 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 11c를 참조하여 설명하면, 1160 단계에서 단말은 사용하는 주파수 대역 내지는 주파수 크기, 채널의 크기에 따라 이미 정해진 N를 구성한다. 이후 1165 단계에서 단말은 상위 시그널링을 이용하여 본 발명에서 제안하는 빠른 스케줄링 처리를 위한 정보인 N, c (제1 정보 그룹)를 구성받는다. 단말은 그 용도에 따라 상기 기술한 정보 중 전부 혹은 일부를 전달받을 수 있다. 이러한 경우 전달받지 않은 정보는 규격상 미리 정해져 있거나 또는 단말의 종류 또는 단말이 제공받는 서비스 등에 의해 결정될 수 있다. 이후 1175 단계에서 단말은 기지국으로 전달받은 정보를 기반으로 빠른 데이터 처리를 위해서 미리 샘플을 처리하기 위한 가중치 요소를 계산하여 메모리(1180)에 저장한다. 이후 단말은 1170 단계에서 DCI를 통해서 데이터 전송 정보 중에서 TDRA 정보(데이터 할당이 시작되는 심볼과 종료되는 심볼의 위치 정보) 또는/및 M의 정보(제2 정보 그룹)를 전달받는다. 단말은 단계 1185 단계에서 빠른 데이터 처리를 위해 메모리(1180)에서 저장된 정보를 이용하여 데이터를 수신하여 s을 복원하고, 이를 통해 심볼 x을 복원한다. 여기서 데이터 스케줄링을 위한 정보 그룹인 제1 정보 그룹과 제2 정보 그룹에 포함되는 항목은 제안하는 발명에서 기술한 정보들의 전체 내지는 부분 조합으로 구성될 수 있다.
상기 도 11a, 11b 및 11c에 도시된 단말의 동작은 반드시 모든 동작이 수행되어야 하는 것은 아니며 일부 동작이 생략되거나 또는 상기 도면에 도시되지 않은 동작이 부가되어 수행되는 것도 가능하다. 또한 단말의 동작이 상기 도면에 도시된 순서와 달리 변경되어 수행되는 것 또한 가능하다.
도 12a, 12b 및 12c는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 12a는 초고속 신호 처리를 위해 전체 구성 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정하는 경우의 실시예를 위한 기지국 동작을 도시한 도면이다.
도 12a를 참조하여 설명하면, 1200 단계에서 기지국은 사용하는 주파수 대역 내지는 주파수 크기, 채널의 크기에 따라 이미 정해진 N를 이용하도록 구성한다. 이후 1205 단계에서 단말에 상위 시그널링을 이용하여 본 발명에서 제안하는 빠른 스케줄링 처리를 위한 정보인 N, M, s 및 c를 전달한다. 기지국은 그 용도에 따라 상기 기술한 정보 중 전부 혹은 일부만 전달할 수 있다. 이러한 경우 전달받지 않은 정보는 규격상 미리 정해져 있거나 또는 단말의 종류 또는 단말이 제공받는 서비스 등에 의해 결정될 수 있다. 이후 1215 단계에서 기지국은 단말에 전달한 정보를 기반으로 빠른 데이터 처리를 위해서 미리 샘플을 발생시키기 위한 가중치 요소를 계산하여 메모리(1220)에 저장한다. 이후 기지국은 1210 단계에서 DCI를 통해서 데이터 전송 정보 중에서 TDRA 정보(일례로 데이터 할당이 시작되는 심볼과 종료되는 심볼의 위치 정보)를 전달한다. 기지국은 단계 1225에서 빠른 데이터 처리를 위해 메모리(1120)에서 저장된 정보를 이용하여 데이터 샘플을 발생시켜 단말에 전송한다.
도 12b는 빠른 처리를 위해 일부의 구성 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정하는 경우의 실시예를 위한 기지국 동작을 도시한 도면이다.
도 12b를 참조하여 설명하면, 1230 단계에서 기지국은 사용하는 주파수 대역 내지는 주파수 크기, 채널의 크기에 따라 이미 정해진 N를 이용하도록 구성한다. 이후 1235 단계에서 기지국은 단말에 상위 시그널링을 이용하여 본 발명에서 제안하는 빠른 스케줄링 처리를 위한 정보인 N, c (제1 정보 그룹으로 칭할 수 있다)를 전달한다. 본 발명에서는 기지국은 그 용도에 따라 상기 기술한 정보 중 전부 혹은 일부만 전달할 수 있다. 이러한 경우 전달받지 않은 정보는 규격상 미리 정해져 있거나 또는 단말의 종류 또는 단말이 제공받는 서비스 등에 의해 결정될 수 있다. 이후 1245 단계에서 기지국은 단말에 전달한 정보를 기반으로 빠른 데이터 처리를 위해서 미리 샘플을 발생시키기 위한 가중치 요소를 계산하여 메모리(1250)에 저장한다. 이후 기지국은 1240 단계에서 DCI를 통해서 데이터 전송 정보 중에서 TDRA 정보(일례로 데이터 할당이 시작되는 심볼과 종료되는 심볼의 위치 정보) 또는/및 M, s 정보 (제2 정보 그룹)를 전달한다. 이후 기지국은 단계 1255에서 빠른 데이터 처리를 위해 메모리(1250)에서 저장된 정보를 이용하여 데이터 샘플을 발생시켜 단말로 전송한다. 여기서 데이터 스케줄링을 위한 정보 그룹인 제1 정보 그룹과 제2 정보 그룹에 포함되는 항목은 제안하는 발명에서 기술한 정보들의 전체 내지는 부분조합으로 구성될 수 있다.
도 12c는 저가 단말의 빠른 처리를 위해 일부의 구성 정보를 미리 상위 시그널링으로 설정하는 경우의 실시예를 위한 기지국 동작을 도시한 도면이다.
도 12c를 참조하여 설명하면, 1260 단계에서 기지국은 사용하는 주파수 대역 내지는 주파수 크기, 채널의 크기에 따라 이미 정해진 N를 이용하도록 구성한다. 이후 1265 단계에서 기지국은 단말에 상위 시그널링을 이용하여 본 발명에서 제안하는 빠른 스케줄링 처리를 위한 정보인, N, c (제1 정보 그룹)를 전달한다. 본 발명에서 제안하는 방법은 그 용도에 따라 상기 기술한 정보 중 전부 혹은 일부만 전달할 수 있음을 포함한다. 이러한 경우 전달받지 않은 정보는 규격상 미리 정해져 있거나 또는 단말의 종류 또는 단말이 제공받는 서비스 등에 의해 결정될 수 있다. 이후 1275 단계에서 기지국은 단말에 전달한 정보를 기반으로 빠른 데이터 처리를 위해서 미리 샘플을 발생시키기 위한 가중치 요소를 계산하여 메모리(1280)에 저장한다. 이후 기지국은 1270 단계에서 DCI를 통해서 데이터 전송 정보 중에서 TDRA 정보(일례로 시작 심볼과 끝나는 심볼의 위치 정보 또는/및 M의 정보(제2 정보 그룹)를 포함하여 전달한다. 빠른 데이터 처리를 위해 기지국은 단계 1285에서 메모리(1280)에서 저장된 정보를 이용하여 전송하고자 하는 정보(또는 심볼 x)가 데이터 샘플의 주파수 위치 s에 의해 지시되도록 신호를 발생시켜 단말로 전송한다. 여기서 데이터 스케줄링을 위한 정보 그룹인 제1 정보 그룹과 제2 정보 그룹에 포함되는 항목은 제안하는 발명에서 기술한 정보들의 전체 내지는 부분 조합으로 구성될 수 있다.
상기 도 12a, 12b 및 12c에 도시된 기지국의 동작은 반드시 모든 동작이 수행되어야 하는 것은 아니며 일부 동작이 생략되거나 또는 상기 도면에 도시되지 않은 동작이 부가되어 수행되는 것도 가능하다. 또한 기지국의 동작이 상기 도면에 도시된 순서와 달리 변경되어 수행되는 것 또한 가능하다.
상술된 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송수신부, 메모리, 및 프로세서가 각각 도 13 및 도 14에 도시되어 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 송신기의 구조를 도시하는 블록도이다. 상기 송신기는 기지국 또는 단말이 될 수 있다.
도 13을 참조하면, 송신기는 데이터 신호 발생기(1300), 다중화기(1310), 제어 신호 발생기(1320), RF 신호 발생기(1330) 및 메모리/제어부(1340)를 포함할 수 있다. 다만 송신기의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 단말은 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 데이터 신호 발생기(1300), 다중화기(1310), 제어 신호 발생기(1320), RF 신호 발생기(1330) 및 메모리/제어부(1340)가 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 데이터 신호 발생기(1300)는 전송 심볼을 변조하여 전송 샘플을 발생시키는 장치이다. 제어 신호 발생기(1320)은 제어 정보를 변조하고 전송 샘플을 발생시키는 장치이다. 다중화기(1310)는 생성된 데이터와 제어 신호를 다중화하는 장치이다. RF 신호 발생기(1330)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고 RF 신호로 업컨버팅(up-converting)하고 안테나로 발생시킨 신호를 전송하는 장치를 의미하고 상술된 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 또한 상기 RF 신호 발생기(1330)은 송신기, 송수신기 등으로 칭해질 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리/제어부(1340)는 기지국의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리/제어부(1340)는 송신기가 전송하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리/제어부(1340)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리/제어부(1340)는 복수 개의 메모리와 프로세서로 구성될 수도 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리/제어부(1340)는 빠른 데이터 처를 위한 정보, 데이터 및 프로그램을 저장할 수 있다. 또한 상기 다중화기(1310), 제어 신호 발생기(1320), 데이터 신호 발생기(1300)에서 수행되는 동작은 메모리/제어부(1340)에서 수행되는 것도 가능하다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리/제어부(1340)는 상술된 본 개시의 실시예들에 따라 송신기의 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 수신기의 구조를 도시하는 블록도이다. 상기 수신기는 단말 또는 기지국이 될 수 있다.
도 14를 참조하면, 단말은 RF 신호 수신부(1440), 데이터 신호 수신기(1400), 역다중화기(1410), 제어 신호 수신기(1420) 및 메모리/제어부(1440)를 포함할 수 있다. 다만, 단말의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 단말은 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, RF 신호 수신부(1430), 데이터 신호 수신기(1400), 역다중화기(1410), 제어 신호 수신기(1420) 및 메모리/제어부(1440)가 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, RF 신호 수신기(1430)는 송신기의 신호를 수신할 수 있다. 상술된 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, RF 신호 수신기(1430)는 수신되는 신호의 주파수를 하강 변환 및 증폭하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한 상기 RF 신호 수신기(1430)은 수신기, 송수신기 등으로 칭해질 수 있다. 또한, 수신된 신호는 역다중화기(1410)를 통해 제어 채널은 제어 신호 수신기(1420)로 데이터 채널은 데이터 신호 수신기(1400)로 각각 전달되고 제어 채널로부터 복원된 명령을 기반으로 메모리/제어부(1440)로 하여금 데이터 신호를 복원할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리/제어부(1440)는 수신기의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리/제어부(1440)는 송신기가 전송한 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리/제어부(1440)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리/제어부(1440)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리/제어부(1440)는 데이터 신호 처리를 빠르게 하기 위한 정보, 데이터 및 이를 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 또한 상기 역다중화기(1410), 제어 신호 수신기(1420), 데이터 신호 수신기(1400)에서 수행되는 동작은 메모리/제어부(1440)에서 수행되는 것도 가능하다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리/제어부(1440)는 상술된 본 개시의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 복수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크 상의 별도의 저장 장치가 본 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 본 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 일 실시예와 다른 일 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예들은 다른 통신 시스템에서도 적용 가능하며, 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들 또한 실시 가능할 것이다. 예를 들면, 실시예들은 LTE 시스템, 5G 또는 NR 시스템 등에도 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템의 송신기의 방법에 있어서,
    수신기로 신호 전송을 위한 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 설정 정보를 기반으로 전송 신호 생성을 위한 신호 처리에 이용되는 가중치(weight)를 생성하고 저장하는 단계;
    상기 수신기로 신호 할당 자원을 지시하는 시간 도메인 자원 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 전송하는 단계; 및
    전송하고자 하는 변조 심볼에 상기 저장된 가중치를 이용해 상기 신호 처리를 수행하여 전송 신호로 생성하는 단계;
    상기 수신기로 상기 생성된 전송 신호를 상기 신호 할당 자원에서 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 가중치는 신호 처리시 상기 전송 신호의 시간 샘플 별로 곱해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신기로부터 고속 신호 처리 가능 여부 또는 시간 도메인 신호 처리 가능 여부에 관련된 단말 능력 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 설정 정보는 FFT 크기(fast Fourier transform size) 정보, 할당된 주파수 자원 정보, DFT 전처리 크기(discrete Fourier transform precoding size) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 설정 정보는 FFT 크기 정보를 포함하고, 상기 제어 정보는 할당된 주파수 자원 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 무선 통신 시스템의 수신기의 방법에 있어서,
    송신기로부터 신호 전송을 위한 설정 정보를 수신하는 단계;
    상기 설정 정보를 기반으로 전송 신호 생성을 위한 신호 처리에 이용되는 가중치(weight)를 생성하고 저장하는 단계;
    상기 송신기로부터 신호 할당 자원을 지시하는 시간 도메인 자원 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 송신기로부터 상기 신호 할당 자원에서 수신 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신 신호에 상기 저장된 가중치를 이용해 상기 신호 처리를 수행하여 변조 심볼을 확인하는 단계를 포함하고,
    상기 가중치는 신호 처리시 상기 전송 신호의 각 시간 샘플에 해당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 송신기로 고속 신호 처리 가능 여부 또는 시간 도메인 신호 처리 가능 여부에 관련된 단말 능력 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 설정 정보는 FFT 크기(fast Fourier transform size) 정보, 할당된 주파수 자원 정보, DFT 전처리 크기(discrete Fourier transform precoding size) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 설정 정보는 FFT 크기 정보를 포함하고, 상기 제어 정보는 할당된 주파수 자원 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 무선 통신 시스템의 송신기에 있어서,
    송수신부; 및
    수신기로 신호 전송을 위한 설정 정보를 전송하고,
    상기 설정 정보를 기반으로 전송 신호 생성을 위한 신호 처리에 이용되는 가중치(weight)를 생성하고 저장하고,
    상기 수신기로 신호 할당 자원을 지시하는 시간 도메인 자원 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 전송하고,
    전송하고자 하는 변조 심볼에 상기 저장된 가중치를 이용해 상기 신호 처리를 수행하여 전송 신호로 생성하고,
    상기 수신기로 상기 생성된 전송 신호를 상기 신호 할당 자원에서 전송하도록 제어하는 상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하고,
    상기 가중치는 신호 처리시 상기 전송 신호의 시간 샘플 별로 곱해지는 것을 특징으로 하는 송신기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수신기로부터 고속 신호 처리 가능 여부 또는 시간 도메인 신호 처리 가능 여부에 관련된 단말 능력 정보를 수신하도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 설정 정보는 FFT 크기(fast Fourier transform size) 정보, 할당된 주파수 자원 정보, DFT 전처리 크기(discrete Fourier transform precoding size) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 설정 정보는 FFT 크기 정보를 포함하고, 상기 제어 정보는 할당된 주파수 자원 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  13. 무선 통신 시스템의 수신기에 있어서,
    송수신부; 및
    송신기로부터 신호 전송을 위한 설정 정보를 수신하고,
    상기 설정 정보를 기반으로 전송 신호 생성을 위한 신호 처리에 이용되는 가중치(weight)를 생성하고 저장하고,
    상기 송신기로부터 신호 할당 자원을 지시하는 시간 도메인 자원 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 수신하고,
    상기 송신기로부터 상기 신호 할당 자원에서 수신 신호를 수신하고,
    상기 수신 신호에 상기 저장된 가중치를 이용해 상기 신호 처리를 수행하여 변조 심볼을 확인하도록 제어하는 상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하고,
    상기 가중치는 신호 처리시 상기 전송 신호의 각 시간 샘플에 해당되는 것을 특징으로 하는 수신기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 송신기로 고속 신호 처리 가능 여부 또는 시간 도메인 신호 처리 가능 여부에 관련된 단말 능력 정보를 전송하도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 설정 정보는 FFT 크기(fast Fourier transform size) 정보, 할당된 주파수 자원 정보, DFT 전처리 크기(discrete Fourier transform precoding size) 정보포함하거나, 또는 FFT 크기 정보를 포함하고, 상기 제어 정보는 할당된 주파수 자원 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
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