WO2022065540A1 - Receiver comprising analog-to-digital converter in wireless communication network and method for operating receiver - Google Patents

Receiver comprising analog-to-digital converter in wireless communication network and method for operating receiver Download PDF

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WO2022065540A1
WO2022065540A1 PCT/KR2020/012862 KR2020012862W WO2022065540A1 WO 2022065540 A1 WO2022065540 A1 WO 2022065540A1 KR 2020012862 W KR2020012862 W KR 2020012862W WO 2022065540 A1 WO2022065540 A1 WO 2022065540A1
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receiver
signal
signals
sub
adc
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PCT/KR2020/012862
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French (fr)
Korean (ko)
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박성호
김수남
김민석
김성진
홍성룡
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엘지전자 주식회사
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    • H04B7/0621Feedback content
    • H04B7/0632Channel quality parameters, e.g. channel quality indicator [CQI]
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
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    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0002Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
    • H04L1/0003Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication network, and to a receiver including an analog to digital converter (ADC) in a wireless communication network and a method of operating the receiver.
  • ADC analog to digital converter
  • a wireless access system is a multiple access system that can support communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • Examples of the multiple access system include a code division multiple access (CDMA) system, a frequency division multiple access (FDMA) system, a time division multiple access (TDMA) system, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system, and a single carrier frequency (SC-FDMA) system. division multiple access) systems.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • an enhanced mobile broadband (eMBB) communication technology has been proposed compared to the existing radio access technology (RAT).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • RAT radio access technology
  • UE reliability and latency sensitive services/user equipment
  • mMTC massive machine type communications
  • the present disclosure may provide a structure of a receiver that consumes low power while receiving data at a high speed in a receiver including an analog to digital converter (ADC).
  • ADC analog to digital converter
  • the present disclosure may provide a receiver including a sigma-delta (Sigma-delta) ADC (analog to digital converter) in a wireless communication system.
  • a sigma-delta Sigma-delta
  • ADC analog to digital converter
  • a receiver in a wireless communication network a matching unit for aligning phases of RF (radio frequency) signals received through each of a plurality of antennas; a processing unit converting the phase-aligned RF signals into analog baseband signals; and a plurality of converters for converting the analog baseband signals into a digital bit stream, wherein each of the plurality of converters combines output signals of a plurality of sub-converters mapped to each of the plurality of antennas, a first sub-conversion unit for converting the digital bit stream, and the plurality of sub-conversion units, for quantizing a first signal branched from the analog baseband signals; and a second sub-converter configured to quantize a difference between an output signal obtained from the connected sub-converter and a second signal branched from the analog baseband signals among the plurality of sub-converters.
  • RF radio frequency
  • the first sub-conversion unit may convert the first signal into a digital signal, convert the digital signal into an analog signal, and transmit the analog signal to the second sub-conversion unit there is.
  • the second sub-conversion unit differentially calculates the output signal obtained from the connected sub-conversion unit and the second signal, and performs noise shaping on the signal obtained as a result of the differential operation. and a signal obtained as a result of the noise shaping may be converted into a digital signal.
  • the matching unit may combine phase-aligned RF signals and transmit the combined RF signals to the processing unit.
  • the plurality of converters convert an analog baseband signal branched in units of time division channels having the same time length into a digital bit stream, correct mismatch in units of time division channels of the digital bit stream, and , the plurality of sub-transformers may quantize the branched analog baseband signal in units of time division subchannels having the same time length of the same time division channel.
  • the digital processor may further include a digital processor configured to generate a digital baseband signal by digitally processing the digital bit streams.
  • the matching unit outputs a number of phase-aligned RF signals corresponding to an oversampling rate (OSR) of the receiver based on the RF signals of each of the plurality of antennas,
  • the phase-aligned RF signals may be input to different RF chains of the processor connected to each of the plurality of antennas.
  • a method of operating a receiver of a wireless communication network includes aligning phases of radio frequency (RF) signals received through each of a plurality of antennas; converting the phase aligned RF signals to analog baseband signals; switching the analog baseband signals in units of time division channels and inputting them to different converters; and sequentially sampling the analog baseband signals in units of time division channels in units of time division subchannels.
  • RF radio frequency
  • the method may include combining the phase-aligned RF signals, and the converting into the analog baseband signals may include converting the combined RF signals into the analog baseband signals.
  • analog baseband signals of different time-division channels having the same interval to the different converters are applied to the different converters. can be entered.
  • analog baseband signals of different time division subchannels of the same time division channel may be sampled at the same interval.
  • the number of phase alignments corresponding to the oversampling rate (OSR) of the receiver RF signals can be output.
  • a method of operating a receiver in a wireless communication network includes: receiving a message from a transmitter for requesting a reception capability report of the receiver; transmitting a reception capability report message including reception capability information of the receiver to the transmitter; receiving, from the transmitter, modulation and coding scheme (MCS) information determined by the transmitter based on the reception capability information; and receiving a signal modulated based on the MCS, wherein the reception capability information may be determined based on at least one of a resolution of an analog to digital converter (ADC) of the receiver and a power situation of the receiver.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the capability report message of the receiver may further include power status information of the receiver, and the MCS of the transmitter may be determined based on the reception capability information and the power status information of the receiver.
  • a method of operating a receiver includes: measuring channel quality information (CQI) of the modulated signal based on the MCS; and transmitting a status information report message including the CQI and power status information of the receiver.
  • CQI channel quality information
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system applied to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a wireless device applicable to the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another example of a wireless device applied to the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a mobile device applied to the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a vehicle or autonomous driving vehicle applied to the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a movable body applied to the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an XR device applied to the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a robot applied to the present disclosure.
  • AI artificial intelligence
  • FIG. 10 is a diagram illustrating physical channels applied to the present disclosure and a signal transmission method using the same.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol applied to the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of processing a transmission signal applied to the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a structure of a radio frame applicable to the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a slot structure applicable to the present disclosure.
  • 15 is a diagram illustrating an example of a communication structure that can be provided in a 6G system applicable to the present disclosure.
  • 16 is a diagram illustrating an electromagnetic spectrum applicable to the present disclosure.
  • 17 is a diagram illustrating a THz communication method applicable to the present disclosure.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a THz wireless communication transceiver applicable to the present disclosure.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a method for generating a THz signal applicable to the present disclosure.
  • 20 is a diagram illustrating a wireless communication transceiver applicable to the present disclosure.
  • 21 is a diagram illustrating a structure of a transmitter applicable to the present disclosure.
  • 22 is a diagram illustrating a modulator structure applicable to the present disclosure.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a structure of a receiver applicable to the present disclosure.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a structure of a receiver including a sigma-delta (Sigma-delta) ADC (analog to digital converter) applicable to the present disclosure.
  • a sigma-delta Sigma-delta
  • ADC analog to digital converter
  • 25 is a diagram illustrating a connection relationship between a plurality of antennas applicable to the present disclosure and a spatial ⁇ ADC.
  • 26 is a diagram illustrating a structure of a panel of a receiver including a plurality of antennas and a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a plurality of ADC-based oversampling methods for an incident signal through a multi-antenna array applicable to the present disclosure.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a signal flow of a spatial ⁇ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
  • 29 is a diagram illustrating a signal flow of a spatial ⁇ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a structure of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an operation of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a first embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • FIG 33 is a diagram illustrating an operation of a spatial ⁇ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
  • 34 is a diagram illustrating sampling times according to an antenna array mapped to a spatial ⁇ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
  • 35 is a diagram illustrating a processing time diagram of a spatial ⁇ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
  • 36 is a diagram illustrating a second embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating a third embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • 38 is a diagram illustrating a fourth embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • 39 is a diagram illustrating a communication operation between a transmitter and a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • each component or feature may be considered optional unless explicitly stated otherwise.
  • Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and/or features may be combined to configure an embodiment of the present disclosure.
  • the order of operations described in embodiments of the present disclosure may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments.
  • the base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with the mobile station.
  • a specific operation described as being performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • the 'base station' is a term such as a fixed station, a Node B, an eNB (eNode B), a gNB (gNode B), an ng-eNB, an advanced base station (ABS) or an access point (access point).
  • eNode B eNode B
  • gNode B gNode B
  • ng-eNB ng-eNB
  • ABS advanced base station
  • access point access point
  • a terminal includes a user equipment (UE), a mobile station (MS), a subscriber station (SS), a mobile subscriber station (MSS), It may be replaced by terms such as a mobile terminal or an advanced mobile station (AMS).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • SS subscriber station
  • MSS mobile subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • a transmitting end refers to a fixed and/or mobile node that provides a data service or a voice service
  • a receiving end refers to a fixed and/or mobile node that receives a data service or a voice service.
  • the mobile station may be a transmitting end, and the base station may be a receiving end.
  • the mobile station may be the receiving end, and the base station may be the transmitting end.
  • Embodiments of the present disclosure are wireless access systems IEEE 802.xx system, 3rd Generation Partnership Project (3GPP) system, 3GPP Long Term Evolution (LTE) system, 3GPP 5G ( 5th generation) NR (New Radio) system, and 3GPP2 system It may be supported by standard documents disclosed in at least one of, in particular, embodiments of the present disclosure by 3GPP TS (technical specification) 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP TS 38.213, 3GPP TS 38.321 and 3GPP TS 38.331 documents. can be supported
  • embodiments of the present disclosure may be applied to other wireless access systems, and are not limited to the above-described system. As an example, it may be applicable to a system applied after the 3GPP 5G NR system, and is not limited to a specific system.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • LTE may mean 3GPP TS 36.xxx Release 8 or later technology.
  • LTE technology after 3GPP TS 36.xxx Release 10 may be referred to as LTE-A
  • LTE technology after 3GPP TS 36.xxx Release 13 may be referred to as LTE-A pro.
  • 3GPP NR may refer to technology after TS 38.xxx Release 15.
  • 3GPP 6G may refer to technology after TS Release 17 and/or Release 18.
  • "xxx" stands for standard document detail number.
  • LTE/NR/6G may be collectively referred to as a 3GPP system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system applied to the present disclosure.
  • a communication system 100 applied to the present disclosure includes a wireless device, a base station, and a network.
  • the wireless device means a device that performs communication using a wireless access technology (eg, 5G NR, LTE), and may be referred to as a communication/wireless/5G device.
  • the wireless device may include a robot 100a, a vehicle 100b-1, 100b-2, an extended reality (XR) device 100c, a hand-held device 100d, and a home appliance. appliance) 100e, an Internet of Things (IoT) device 100f, and an artificial intelligence (AI) device/server 100g.
  • a wireless access technology eg, 5G NR, LTE
  • XR extended reality
  • IoT Internet of Things
  • AI artificial intelligence
  • the vehicle may include a vehicle equipped with a wireless communication function, an autonomous driving vehicle, a vehicle capable of performing inter-vehicle communication, and the like.
  • the vehicles 100b-1 and 100b-2 may include an unmanned aerial vehicle (UAV) (eg, a drone).
  • UAV unmanned aerial vehicle
  • the XR device 100c includes augmented reality (AR)/virtual reality (VR)/mixed reality (MR) devices, and includes a head-mounted device (HMD), a head-up display (HUD) provided in a vehicle, a television, It may be implemented in the form of a smartphone, a computer, a wearable device, a home appliance, a digital signage, a vehicle, a robot, and the like.
  • the portable device 100d may include a smart phone, a smart pad, a wearable device (eg, smart watch, smart glasses), and a computer (eg, a laptop computer).
  • the home appliance 100e may include a TV, a refrigerator, a washing machine, and the like.
  • the IoT device 100f may include a sensor, a smart meter, and the like.
  • the base station 120 and the network 130 may be implemented as a wireless device, and a specific wireless device 120a may operate as a base station/network node to other wireless devices.
  • the wireless devices 100a to 100f may be connected to the network 130 through the base station 120 .
  • AI technology may be applied to the wireless devices 100a to 100f , and the wireless devices 100a to 100f may be connected to the AI server 100g through the network 130 .
  • the network 130 may be configured using a 3G network, a 4G (eg, LTE) network, or a 5G (eg, NR) network.
  • the wireless devices 100a to 100f may communicate with each other through the base station 120/network 130, but communicate directly without going through the base station 120/network 130 (eg, sidelink communication) You may.
  • the vehicles 100b-1 and 100b-2 may perform direct communication (eg, vehicle to vehicle (V2V)/vehicle to everything (V2X) communication).
  • the IoT device 100f eg, a sensor
  • Wireless communication/connection 150a, 150b, and 150c may be performed between the wireless devices 100a to 100f/base station 120 and the base station 120/base station 120 .
  • wireless communication/connection includes uplink/downlink communication 150a and sidelink communication 150b (or D2D communication), and communication between base stations 150c (eg, relay, integrated access backhaul (IAB)). This may be achieved through radio access technology (eg, 5G NR).
  • IAB integrated access backhaul
  • the wireless device and the base station/wireless device, and the base station and the base station may transmit/receive wireless signals to each other.
  • the wireless communication/connection 150a , 150b , 150c may transmit/receive signals through various physical channels.
  • various configuration information setting processes for transmission/reception of wireless signals various signal processing processes (eg, channel encoding/decoding, modulation/demodulation, resource mapping/demapping, etc.) , at least a part of a resource allocation process may be performed.
  • signal processing processes eg, channel encoding/decoding, modulation/demodulation, resource mapping/demapping, etc.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a wireless device applicable to the present disclosure.
  • a first wireless device 200a and a second wireless device 200b may transmit/receive wireless signals through various wireless access technologies (eg, LTE, NR).
  • ⁇ first wireless device 200a, second wireless device 200b ⁇ is ⁇ wireless device 100x, base station 120 ⁇ of FIG. 1 and/or ⁇ wireless device 100x, wireless device 100x) ⁇ can be matched.
  • the first wireless device 200a includes one or more processors 202a and one or more memories 204a, and may further include one or more transceivers 206a and/or one or more antennas 208a.
  • the processor 202a controls the memory 204a and/or the transceiver 206a and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • the processor 202a may process information in the memory 204a to generate first information/signal, and then transmit a wireless signal including the first information/signal through the transceiver 206a.
  • the processor 202a may receive the radio signal including the second information/signal through the transceiver 206a, and then store the information obtained from the signal processing of the second information/signal in the memory 204a.
  • the memory 204a may be connected to the processor 202a and may store various information related to the operation of the processor 202a.
  • the memory 204a may provide instructions for performing some or all of the processes controlled by the processor 202a, or for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein. may store software code including
  • the processor 202a and the memory 204a may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement a wireless communication technology (eg, LTE, NR).
  • a wireless communication technology eg, LTE, NR
  • the transceiver 206a may be coupled to the processor 202a and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas 208a.
  • the transceiver 206a may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver 206a may be used interchangeably with a radio frequency (RF) unit.
  • RF radio frequency
  • a wireless device may refer to a communication modem/circuit/chip.
  • the wireless communication technology implemented in the wireless devices 200a and 200b of the present specification may include a narrowband Internet of Things for low-power communication as well as LTE, NR, and 6G.
  • NB-IoT technology may be an example of LPWAN (Low Power Wide Area Network) technology, and may be implemented in standards such as LTE Cat NB1 and/or LTE Cat NB2, and is limited to the above-mentioned names. not.
  • the wireless communication technology implemented in the wireless devices 200a and 200b of the present specification may perform communication based on the LTE-M technology.
  • the LTE-M technology may be an example of an LPWAN technology, and may be called various names such as enhanced machine type communication (eMTC).
  • eMTC enhanced machine type communication
  • LTE-M technology is 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL (non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE Machine Type Communication, and/or 7) may be implemented in at least one of various standards such as LTE M, and is not limited to the above-described name.
  • the wireless communication technology implemented in the wireless devices 200a and 200b of the present specification is at least one of ZigBee, Bluetooth, and Low Power Wide Area Network (LPWAN) in consideration of low power communication.
  • LPWAN Low Power Wide Area Network
  • the ZigBee technology can create PAN (personal area networks) related to small/low-power digital communication based on various standards such as IEEE 802.15.4, and can be called by various names.
  • the second wireless device 200b includes one or more processors 202b, one or more memories 204b, and may further include one or more transceivers 206b and/or one or more antennas 208b.
  • the processor 202b controls the memory 204b and/or the transceiver 206b and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • the processor 202b may process information in the memory 204b to generate third information/signal, and then transmit a wireless signal including the third information/signal through the transceiver 206b.
  • the processor 202b may receive the radio signal including the fourth information/signal through the transceiver 206b, and then store information obtained from signal processing of the fourth information/signal in the memory 204b.
  • the memory 204b may be connected to the processor 202b and may store various information related to the operation of the processor 202b.
  • the memory 204b may provide instructions for performing some or all of the processes controlled by the processor 202b, or for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein. may store software code including
  • the processor 202b and the memory 204b may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement a wireless communication technology (eg, LTE, NR).
  • a wireless communication technology eg, LTE, NR
  • the transceiver 206b may be coupled to the processor 202b and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas 208b.
  • Transceiver 206b may include a transmitter and/or receiver.
  • Transceiver 206b may be used interchangeably with an RF unit.
  • a wireless device may refer to a communication modem/circuit/chip.
  • one or more protocol layers may be implemented by one or more processors 202a, 202b.
  • one or more processors 202a, 202b may include one or more layers (eg, PHY (physical), MAC (media access control), RLC (radio link control), PDCP (packet data convergence protocol), RRC (radio resource) control) and a functional layer such as service data adaptation protocol (SDAP)).
  • layers eg, PHY (physical), MAC (media access control), RLC (radio link control), PDCP (packet data convergence protocol), RRC (radio resource) control
  • SDAP service data adaptation protocol
  • the one or more processors 202a, 202b may be configured to process one or more protocol data units (PDUs) and/or one or more service data units (SDUs) according to the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein. can create The one or more processors 202a, 202b may generate messages, control information, data, or information according to the description, function, procedure, proposal, method, and/or flow charts disclosed herein. The one or more processors 202a, 202b generate a signal (eg, a baseband signal) including a PDU, SDU, message, control information, data or information according to the functions, procedures, proposals and/or methods disclosed herein.
  • a signal eg, a baseband signal
  • processors 202a, 202b may receive signals (eg, baseband signals) from one or more transceivers 206a, 206b, and the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or flowcharts of operation disclosed herein.
  • PDUs, SDUs, messages, control information, data, or information may be acquired according to the fields.
  • One or more processors 202a, 202b may be referred to as a controller, microcontroller, microprocessor, or microcomputer.
  • One or more processors 202a, 202b may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • firmware or software may be implemented using firmware or software, and the firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, and the like.
  • the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or flow charts disclosed in this document provide that firmware or software configured to perform is included in one or more processors 202a, 202b, or stored in one or more memories 204a, 204b. It may be driven by the above processors 202a and 202b.
  • the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or flowcharts of operations disclosed herein may be implemented using firmware or software in the form of code, instructions, and/or a set of instructions.
  • One or more memories 204a, 204b may be coupled to one or more processors 202a, 202b and may store various types of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions, and/or instructions.
  • One or more memories 204a, 204b may include read only memory (ROM), random access memory (RAM), erasable programmable read only memory (EPROM), flash memory, hard drives, registers, cache memory, computer readable storage media and/or It may be composed of a combination of these.
  • One or more memories 204a, 204b may be located inside and/or external to one or more processors 202a, 202b. Additionally, one or more memories 204a, 204b may be coupled to one or more processors 202a, 202b through various technologies, such as wired or wireless connections.
  • the one or more transceivers 206a, 206b may transmit user data, control information, radio signals/channels, etc. referred to in the methods and/or operational flowcharts of this document to one or more other devices.
  • the one or more transceivers 206a, 206b may receive user data, control information, radio signals/channels, etc. referred to in the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or flow charts, etc. disclosed herein, from one or more other devices. there is.
  • one or more transceivers 206a , 206b may be coupled to one or more processors 202a , 202b and may transmit and receive wireless signals.
  • one or more processors 202a, 202b may control one or more transceivers 206a, 206b to transmit user data, control information, or wireless signals to one or more other devices. Additionally, one or more processors 202a, 202b may control one or more transceivers 206a, 206b to receive user data, control information, or wireless signals from one or more other devices. Further, one or more transceivers 206a, 206b may be coupled with one or more antennas 208a, 208b, and the one or more transceivers 206a, 206b may be connected via one or more antennas 208a, 208b. , may be set to transmit and receive user data, control information, radio signals/channels, etc.
  • one or more antennas may be a plurality of physical antennas or a plurality of logical antennas (eg, antenna ports).
  • the one or more transceivers 206a, 206b converts the received radio signal/channel, etc. from the RF band signal to process the received user data, control information, radio signal/channel, etc. using the one or more processors 202a, 202b. It can be converted into a baseband signal.
  • One or more transceivers 206a, 206b may convert user data, control information, radio signals/channels, etc. processed using one or more processors 202a, 202b from baseband signals to RF band signals.
  • one or more transceivers 206a, 206b may include (analog) oscillators and/or filters.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another example of a wireless device applied to the present disclosure.
  • a wireless device 300 corresponds to the wireless devices 200a and 200b of FIG. 2 , and includes various elements, components, units/units, and/or modules. ) can be composed of
  • the wireless device 300 may include a communication unit 310 , a control unit 320 , a memory unit 330 , and an additional element 340 .
  • the communication unit may include communication circuitry 312 and transceiver(s) 314 .
  • communication circuitry 312 may include one or more processors 202a, 202b and/or one or more memories 204a, 204b of FIG. 2 .
  • the transceiver(s) 314 may include one or more transceivers 206a , 206b and/or one or more antennas 208a , 208b of FIG. 2 .
  • the control unit 320 is electrically connected to the communication unit 310 , the memory unit 330 , and the additional element 340 and controls general operations of the wireless device.
  • the controller 320 may control the electrical/mechanical operation of the wireless device based on the program/code/command/information stored in the memory unit 330 .
  • control unit 320 transmits the information stored in the memory unit 330 to the outside (eg, another communication device) through the communication unit 310 through a wireless/wired interface, or externally (eg, through the communication unit 310) Information received through a wireless/wired interface from another communication device) may be stored in the memory unit 330 .
  • the additional element 340 may be configured in various ways according to the type of the wireless device.
  • the additional element 340 may include at least one of a power unit/battery, an input/output unit, a driving unit, and a computing unit.
  • the wireless device 300 may include a robot ( FIGS. 1 and 100a ), a vehicle ( FIGS. 1 , 100b-1 , 100b-2 ), an XR device ( FIGS. 1 and 100c ), and a mobile device ( FIGS. 1 and 100d ). ), home appliances (FIG. 1, 100e), IoT device (FIG.
  • the wireless device may be mobile or used in a fixed location depending on the use-example/service.
  • various elements, components, units/units, and/or modules in the wireless device 300 may be all interconnected through a wired interface, or at least some may be wirelessly connected through the communication unit 310 .
  • the control unit 320 and the communication unit 310 are connected by wire, and the control unit 320 and the first unit (eg, 130 , 140 ) are connected wirelessly through the communication unit 310 .
  • each element, component, unit/unit, and/or module within the wireless device 300 may further include one or more elements.
  • the controller 320 may include one or more processor sets.
  • control unit 320 may be configured as a set of a communication control processor, an application processor, an electronic control unit (ECU), a graphic processing processor, a memory control processor, and the like.
  • memory unit 330 may include RAM, dynamic RAM (DRAM), ROM, flash memory, volatile memory, non-volatile memory, and/or a combination thereof. can be configured.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a mobile device applied to the present disclosure.
  • the portable device may include a smart phone, a smart pad, a wearable device (eg, a smart watch, smart glasses), and a portable computer (eg, a laptop computer).
  • the mobile device may be referred to as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), an advanced mobile station (AMS), or a wireless terminal (WT).
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • WT wireless terminal
  • the mobile device 400 includes an antenna unit 408 , a communication unit 410 , a control unit 420 , a memory unit 430 , a power supply unit 440a , an interface unit 440b , and an input/output unit 440c .
  • the antenna unit 408 may be configured as a part of the communication unit 410 .
  • Blocks 410 to 430/440a to 440c respectively correspond to blocks 310 to 330/340 of FIG. 3 .
  • the communication unit 410 may transmit and receive signals (eg, data, control signals, etc.) with other wireless devices and base stations.
  • the controller 420 may control components of the portable device 400 to perform various operations.
  • the controller 420 may include an application processor (AP).
  • the memory unit 430 may store data/parameters/programs/codes/commands necessary for driving the portable device 400 . Also, the memory unit 430 may store input/output data/information.
  • the power supply unit 440a supplies power to the portable device 400 and may include a wired/wireless charging circuit, a battery, and the like.
  • the interface unit 440b may support a connection between the portable device 400 and other external devices.
  • the interface unit 440b may include various ports (eg, an audio input/output port and a video input/output port) for connection with an external device.
  • the input/output unit 440c may receive or output image information/signal, audio information/signal, data, and/or information output from a user.
  • the input/output unit 440c may include a camera, a microphone, a user input unit, a display unit 440d, a speaker, and/or a haptic module.
  • the input/output unit 440c obtains information/signals (eg, touch, text, voice, image, video) output from the user, and the obtained information/signals are stored in the memory unit 430 . can be saved.
  • the communication unit 410 may convert the information/signal stored in the memory into a wireless signal, and transmit the converted wireless signal directly to another wireless device or to a base station. Also, after receiving a radio signal from another radio device or base station, the communication unit 410 may restore the received radio signal to original information/signal.
  • the restored information/signal may be stored in the memory unit 430 and output in various forms (eg, text, voice, image, video, haptic) through the input/output unit 440c.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a vehicle or autonomous driving vehicle applied to the present disclosure.
  • the vehicle or autonomous driving vehicle may be implemented as a mobile robot, a vehicle, a train, an aerial vehicle (AV), a ship, and the like, but is not limited to the shape of the vehicle.
  • AV aerial vehicle
  • the vehicle or autonomous driving vehicle 500 includes an antenna unit 508 , a communication unit 510 , a control unit 520 , a driving unit 540a , a power supply unit 540b , a sensor unit 540c and autonomous driving.
  • a unit 540d may be included.
  • the antenna unit 550 may be configured as a part of the communication unit 510 .
  • Blocks 510/530/540a to 540d respectively correspond to blocks 410/430/440 of FIG. 4 .
  • the communication unit 510 may transmit/receive signals (eg, data, control signals, etc.) to and from external devices such as other vehicles, base stations (eg, base stations, roadside units, etc.), and servers.
  • the controller 520 may control elements of the vehicle or the autonomous driving vehicle 500 to perform various operations.
  • the controller 520 may include an electronic control unit (ECU).
  • the driving unit 540a may cause the vehicle or the autonomous driving vehicle 500 to run on the ground.
  • the driving unit 540a may include an engine, a motor, a power train, a wheel, a brake, a steering device, and the like.
  • the power supply unit 540b supplies power to the vehicle or the autonomous driving vehicle 500 , and may include a wired/wireless charging circuit, a battery, and the like.
  • the sensor unit 540c may obtain vehicle state, surrounding environment information, user information, and the like.
  • the sensor unit 540c includes an inertial measurement unit (IMU) sensor, a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, an inclination sensor, a weight sensor, a heading sensor, a position module, and a vehicle forward movement.
  • IMU inertial measurement unit
  • a collision sensor a wheel sensor
  • a speed sensor a speed sensor
  • an inclination sensor a weight sensor
  • a heading sensor a position module
  • a vehicle forward movement / may include a reverse sensor, a battery sensor, a fuel sensor, a tire sensor, a steering sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, an ultrasonic sensor, an illuminance sensor, a pedal position sensor, and the like.
  • the autonomous driving unit 540d includes a technology for maintaining a driving lane, a technology for automatically adjusting speed such as adaptive cruise control, a technology for automatically driving along a predetermined route, and a technology for automatically setting a route when a destination is set. technology can be implemented.
  • the communication unit 510 may receive map data, traffic information data, and the like from an external server.
  • the autonomous driving unit 540d may generate an autonomous driving route and a driving plan based on the acquired data.
  • the controller 520 may control the driving unit 540a to move the vehicle or the autonomous driving vehicle 500 along the autonomous driving path (eg, speed/direction adjustment) according to the driving plan.
  • the communication unit 510 may obtain the latest traffic information data from an external server non/periodically, and may acquire surrounding traffic information data from surrounding vehicles.
  • the sensor unit 540c may acquire vehicle state and surrounding environment information.
  • the autonomous driving unit 540d may update the autonomous driving route and driving plan based on the newly acquired data/information.
  • the communication unit 510 may transmit information about a vehicle location, an autonomous driving route, a driving plan, and the like to an external server.
  • the external server may predict traffic information data in advance using AI technology or the like based on information collected from the vehicle or autonomous vehicles, and may provide the predicted traffic information data to the vehicle or autonomous vehicles.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a movable body applied to the present disclosure.
  • the moving object applied to the present disclosure may be implemented as at least any one of means of transport, train, aircraft, and ship.
  • the movable body applied to the present disclosure may be implemented in other forms, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the mobile unit 600 may include a communication unit 610 , a control unit 620 , a memory unit 630 , an input/output unit 640a , and a position measurement unit 640b .
  • blocks 610 to 630/640a to 640b correspond to blocks 310 to 330/340 of FIG. 3 , respectively.
  • the communication unit 610 may transmit/receive signals (eg, data, control signals, etc.) with other mobile devices or external devices such as a base station.
  • the controller 620 may perform various operations by controlling the components of the movable body 600 .
  • the memory unit 630 may store data/parameters/programs/codes/commands supporting various functions of the mobile unit 600 .
  • the input/output unit 640a may output an AR/VR object based on information in the memory unit 630 .
  • the input/output unit 640a may include a HUD.
  • the position measuring unit 640b may acquire position information of the moving object 600 .
  • the location information may include absolute location information of the moving object 600 , location information within a driving line, acceleration information, and location information with a surrounding vehicle.
  • the position measuring unit 640b may include a GPS and various sensors.
  • the communication unit 610 of the mobile unit 600 may receive map information, traffic information, and the like from an external server and store it in the memory unit 630 .
  • the position measurement unit 640b may obtain information about the location of the moving object through GPS and various sensors and store it in the memory unit 630 .
  • the controller 620 may generate a virtual object based on map information, traffic information, and location information of a moving object, and the input/output unit 640a may display the generated virtual object on a window inside the moving object (651, 652). Also, the control unit 620 may determine whether the moving object 600 is normally operating within the driving line based on the moving object location information.
  • the control unit 620 may display a warning on the glass window of the moving object through the input/output unit 640a. Also, the control unit 620 may broadcast a warning message regarding the driving abnormality to surrounding moving objects through the communication unit 610 . Depending on the situation, the control unit 620 may transmit the location information of the moving object and information on the driving/moving object abnormality to the related organization through the communication unit 610 .
  • the XR device may be implemented as an HMD, a head-up display (HUD) provided in a vehicle, a television, a smart phone, a computer, a wearable device, a home appliance, a digital signage, a vehicle, a robot, and the like.
  • HMD head-up display
  • a television a smart phone
  • a computer a wearable device
  • a home appliance a digital signage
  • a vehicle a robot, and the like.
  • the XR device 700a may include a communication unit 710 , a control unit 720 , a memory unit 730 , an input/output unit 740a , a sensor unit 740b , and a power supply unit 740c .
  • blocks 710 to 730/740a to 740c may correspond to blocks 310 to 330/340 of FIG. 3 , respectively.
  • the communication unit 710 may transmit/receive signals (eg, media data, control signals, etc.) to/from external devices such as other wireless devices, portable devices, or media servers.
  • Media data may include images, images, and sounds.
  • the controller 720 may perform various operations by controlling the components of the XR device 700a.
  • the controller 720 may be configured to control and/or perform procedures such as video/image acquisition, (video/image) encoding, and metadata generation and processing.
  • the memory unit 730 may store data/parameters/programs/codes/commands necessary for driving the XR device 700a/creating an XR object.
  • the input/output unit 740a may obtain control information, data, etc. from the outside, and may output the generated XR object.
  • the input/output unit 740a may include a camera, a microphone, a user input unit, a display unit, a speaker, and/or a haptic module.
  • the sensor unit 740b may obtain an XR device state, surrounding environment information, user information, and the like.
  • the sensor unit 740b includes a proximity sensor, an illuminance sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, a red green blue (RGB) sensor, an infrared (IR) sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a microphone and / or radar or the like.
  • the power supply unit 740c supplies power to the XR device 700a, and may include a wired/wireless charging circuit, a battery, and the like.
  • the memory unit 730 of the XR device 700a may include information (eg, data, etc.) necessary for generating an XR object (eg, AR/VR/MR object).
  • the input/output unit 740a may obtain a command to operate the XR device 700a from the user, and the controller 720 may drive the XR device 700a according to the user's driving command. For example, when the user intends to watch a movie or news through the XR device 700a, the control unit 720 transmits the content request information to another device (eg, the mobile device 700b) or the communication unit 730 through the communication unit 730 . can be sent to the media server.
  • another device eg, the mobile device 700b
  • the communication unit 730 can be sent to the media server.
  • the communication unit 730 may download/stream contents such as movies and news from another device (eg, the portable device 700b) or a media server to the memory unit 730 .
  • the controller 720 controls and/or performs procedures such as video/image acquisition, (video/image) encoding, and metadata generation/processing for the content, and is acquired through the input/output unit 740a/sensor unit 740b
  • An XR object can be created/output based on information about one surrounding space or a real object.
  • the XR device 700a is wirelessly connected to the portable device 700b through the communication unit 710 , and the operation of the XR device 700a may be controlled by the portable device 700b.
  • the portable device 700b may operate as a controller for the XR device 700a.
  • the XR device 700a may obtain 3D location information of the portable device 700b, and then generate and output an XR object corresponding to the portable device 700b.
  • the robot 800 may include a communication unit 810 , a control unit 820 , a memory unit 830 , an input/output unit 840a , a sensor unit 840b , and a driving unit 840c .
  • blocks 810 to 830/840a to 840c may correspond to blocks 310 to 330/340 of FIG. 3 , respectively.
  • the communication unit 810 may transmit and receive signals (eg, driving information, control signals, etc.) with external devices such as other wireless devices, other robots, or control servers.
  • the controller 820 may control components of the robot 800 to perform various operations.
  • the memory unit 830 may store data/parameters/programs/codes/commands supporting various functions of the robot 800 .
  • the input/output unit 840a may obtain information from the outside of the robot 800 and may output information to the outside of the robot 800 .
  • the input/output unit 840a may include a camera, a microphone, a user input unit, a display unit, a speaker, and/or a haptic module.
  • the sensor unit 840b may obtain internal information, surrounding environment information, user information, and the like of the robot 800 .
  • the sensor unit 840b may include a proximity sensor, an illumination sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, an IR sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a microphone, a radar, and the like.
  • the driving unit 840c may perform various physical operations, such as moving a robot joint. Also, the driving unit 840c may cause the robot 800 to travel on the ground or to fly in the air.
  • the driving unit 840c may include an actuator, a motor, a wheel, a brake, a propeller, and the like.
  • AI devices include TVs, projectors, smartphones, PCs, laptops, digital broadcasting terminals, tablet PCs, wearable devices, set-top boxes (STBs), radios, washing machines, refrigerators, digital signage, robots, vehicles, etc. It may be implemented as a device or a mobile device.
  • the AI device 900 includes a communication unit 910 , a control unit 920 , a memory unit 930 , input/output units 940a/940b , a learning processor unit 940c and a sensor unit 940d.
  • the communication unit 910 uses wired/wireless communication technology to communicate with external devices such as other AI devices (eg, FIGS. 1, 100x, 120, 140) or an AI server ( FIGS. 1 and 140 ) and wired/wireless signals (eg, sensor information, user input, learning model, control signal, etc.). To this end, the communication unit 910 may transmit information in the memory unit 930 to an external device or transmit a signal received from the external device to the memory unit 930 .
  • AI devices eg, FIGS. 1, 100x, 120, 140
  • an AI server FIGS. 1 and 140
  • wired/wireless signals eg, sensor information, user input, learning model, control signal, etc.
  • the controller 920 may determine at least one executable operation of the AI device 900 based on information determined or generated using a data analysis algorithm or a machine learning algorithm. In addition, the controller 920 may control the components of the AI device 900 to perform the determined operation. For example, the control unit 920 may request, search, receive, or utilize the data of the learning processor unit 940c or the memory unit 930, and may be a predicted operation among at least one executable operation or determined to be preferable. Components of the AI device 900 may be controlled to execute the operation.
  • control unit 920 collects history information including user feedback on the operation contents or operation of the AI device 900 and stores it in the memory unit 930 or the learning processor unit 940c, or the AI server ( 1 and 140), and the like may be transmitted to an external device.
  • the collected historical information may be used to update the learning model.
  • the memory unit 930 may store data supporting various functions of the AI device 900 .
  • the memory unit 930 may store data obtained from the input unit 940a , data obtained from the communication unit 910 , output data of the learning processor unit 940c , and data obtained from the sensing unit 940 .
  • the memory unit 930 may store control information and/or software codes necessary for the operation/execution of the control unit 920 .
  • the input unit 940a may acquire various types of data from the outside of the AI device 900 .
  • the input unit 920 may obtain training data for model learning, input data to which the learning model is applied, and the like.
  • the input unit 940a may include a camera, a microphone, and/or a user input unit.
  • the output unit 940b may generate an output related to sight, hearing, or touch.
  • the output unit 940b may include a display unit, a speaker, and/or a haptic module.
  • the sensing unit 940 may obtain at least one of internal information of the AI device 900 , surrounding environment information of the AI device 900 , and user information by using various sensors.
  • the sensing unit 940 may include a proximity sensor, an illumination sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, an RGB sensor, an IR sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a microphone, and/or a radar. there is.
  • the learning processor unit 940c may train a model composed of an artificial neural network by using the training data.
  • the learning processor unit 940c may perform AI processing together with the learning processor unit of the AI server ( FIGS. 1 and 140 ).
  • the learning processor unit 940c may process information received from an external device through the communication unit 910 and/or information stored in the memory unit 930 . Also, the output value of the learning processor unit 940c may be transmitted to an external device through the communication unit 910 and/or stored in the memory unit 930 .
  • a terminal may receive information from a base station through downlink (DL) and transmit information to a base station through uplink (UL).
  • Information transmitted and received between the base station and the terminal includes general data information and various control information, and various physical channels exist according to the type/use of the information they transmit and receive.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating physical channels applied to the present disclosure and a signal transmission method using the same.
  • the terminal receives a primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and obtains information such as cell ID. .
  • P-SCH primary synchronization channel
  • S-SCH secondary synchronization channel
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station to obtain intra-cell broadcast information.
  • the UE may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to physical downlink control channel information in step S1012 and receives a little more Specific system information can be obtained.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure, such as steps S1013 to S1016, to complete access to the base station.
  • the UE transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S1013), and RAR for the preamble through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel (S1013). random access response) may be received (S1014).
  • the UE transmits a physical uplink shared channel (PUSCH) using scheduling information in the RAR (S1015), and a contention resolution procedure such as reception of a physical downlink control channel signal and a corresponding physical downlink shared channel signal. ) can be performed (S1016).
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • S1015 scheduling information in the RAR
  • a contention resolution procedure such as reception of a physical downlink control channel signal and a corresponding physical downlink shared channel signal.
  • the terminal After performing the procedure as described above, the terminal receives a physical downlink control channel signal and/or a physical downlink shared channel signal (S1017) and a physical uplink shared channel as a general uplink/downlink signal transmission procedure thereafter.
  • channel, PUSCH) signal and/or a physical uplink control channel (PUCCH) signal may be transmitted ( S1018 ).
  • UCI uplink control information
  • HARQ-ACK / NACK hybrid automatic repeat and request acknowledgment / negative-ACK
  • SR scheduling request
  • CQI channel quality indication
  • PMI precoding matrix indication
  • RI rank indication
  • BI beam indication
  • the UCI is generally transmitted periodically through the PUCCH, but may be transmitted through the PUSCH according to an embodiment (eg, when control information and traffic data are to be transmitted at the same time).
  • the UE may aperiodically transmit the UCI through the PUSCH.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol applied to the present disclosure.
  • entity 1 may be a user equipment (UE).
  • the term "terminal" may be at least one of a wireless device, a portable device, a vehicle, a mobile body, an XR device, a robot, and an AI to which the present disclosure is applied in FIGS. 1 to 9 described above.
  • the terminal refers to a device to which the present disclosure can be applied and may not be limited to a specific device or device.
  • Entity 2 may be a base station.
  • the base station may be at least one of an eNB, a gNB, and an ng-eNB.
  • the base station may refer to an apparatus for transmitting a downlink signal to the terminal, and may not be limited to a specific type or apparatus. That is, the base station may be implemented in various forms or types, and may not be limited to a specific form.
  • Entity 3 may be a network device or a device performing a network function.
  • the network device may be a core network node (eg, a mobility management entity (MME), an access and mobility management function (AMF), etc.) that manages mobility.
  • the network function may mean a function implemented to perform a network function
  • entity 3 may be a device to which the function is applied. That is, the entity 3 may refer to a function or device that performs a network function, and is not limited to a specific type of device.
  • the control plane may refer to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane may mean a path through which data generated in the application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, may provide an information transfer service to a higher layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper medium access control layer through a transport channel.
  • data may be moved between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel.
  • Data can be moved between the physical layers of the transmitting side and the receiving side through a physical channel.
  • the physical channel uses time and frequency as radio resources.
  • a medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is an upper layer, through a logical channel.
  • the RLC layer of the second layer may support reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a function block inside the MAC.
  • the packet data convergence protocol (PDCP) layer of the second layer may perform a header compression function that reduces unnecessary control information in order to efficiently transmit IP packets such as IPv4 or IPv6 in a narrow-bandwidth air interface.
  • PDCP packet data convergence protocol
  • a radio resource control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer may be in charge of controlling logical channels, transport channels and physical channels in relation to configuration, re-configuration, and release of radio bearers (RBs).
  • RB may mean a service provided by the second layer for data transfer between the terminal and the network.
  • the UE and the RRC layer of the network may exchange RRC messages with each other.
  • a non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer may perform functions such as session management and mobility management.
  • One cell constituting the base station may be set to one of various bandwidths to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the terminal includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • a downlink multicast or broadcast service traffic or control message it may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • RACH random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • a logical channel that is located above the transport channel and is mapped to the transport channel includes a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a multicast control channel (MCCH), and a multicast (MTCH) channel. traffic channels), etc.
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast
  • the transmission signal may be processed by a signal processing circuit.
  • the signal processing circuit 1200 may include a scrambler 1210 , a modulator 1220 , a layer mapper 1230 , a precoder 1240 , a resource mapper 1250 , and a signal generator 1260 .
  • the operation/function of FIG. 12 may be performed by the processors 202a and 202b and/or the transceivers 206a and 206b of FIG. 2 .
  • blocks 1010 to 1060 may be implemented in the processors 202a and 202b of FIG. 2 .
  • blocks 1210 to 1250 may be implemented in the processors 202a and 202b of FIG. 2
  • block 1260 may be implemented in the transceivers 206a and 206b of FIG. 2 , and the embodiment is not limited thereto.
  • the codeword may be converted into a wireless signal through the signal processing circuit 1200 of FIG. 12 .
  • the codeword is a coded bit sequence of an information block.
  • the information block may include a transport block (eg, a UL-SCH transport block, a DL-SCH transport block).
  • the radio signal may be transmitted through various physical channels (eg, PUSCH, PDSCH) of FIG. 10 .
  • the codeword may be converted into a scrambled bit sequence by the scrambler 1210 .
  • a scramble sequence used for scrambling is generated based on an initialization value, and the initialization value may include ID information of a wireless device, and the like.
  • the scrambled bit sequence may be modulated by a modulator 1220 into a modulation symbol sequence.
  • the modulation method may include pi/2-binary phase shift keying (pi/2-BPSK), m-phase shift keying (m-PSK), m-quadrature amplitude modulation (m-QAM), and the like.
  • the complex modulation symbol sequence may be mapped to one or more transport layers by a layer mapper 1230 .
  • Modulation symbols of each transport layer may be mapped to corresponding antenna port(s) by the precoder 1240 (precoding).
  • the output z of the precoder 1240 may be obtained by multiplying the output y of the layer mapper 1230 by the precoding matrix W of N*M.
  • N is the number of antenna ports
  • M is the number of transport layers.
  • the precoder 1240 may perform precoding after performing transform precoding (eg, discrete fourier transform (DFT) transform) on the complex modulation symbols. Also, the precoder 1240 may perform precoding without performing transform precoding.
  • transform precoding eg, discrete fourier transform (DFT) transform
  • the resource mapper 1250 may map modulation symbols of each antenna port to a time-frequency resource.
  • the time-frequency resource may include a plurality of symbols (eg, a CP-OFDMA symbol, a DFT-s-OFDMA symbol) in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the signal generator 1260 generates a radio signal from the mapped modulation symbols, and the generated radio signal may be transmitted to another device through each antenna.
  • the signal generator 1260 may include an inverse fast fourier transform (IFFT) module and a cyclic prefix (CP) inserter, a digital-to-analog converter (DAC), a frequency uplink converter, and the like. .
  • IFFT inverse fast fourier transform
  • CP cyclic prefix
  • DAC digital-to-analog converter
  • the signal processing process for the received signal in the wireless device may be configured in reverse of the signal processing process 1210 to 1260 of FIG. 12 .
  • the wireless device eg, 200a or 200b of FIG. 2
  • the received radio signal may be converted into a baseband signal through a signal restorer.
  • the signal restorer may include a frequency downlink converter, an analog-to-digital converter (ADC), a CP remover, and a fast fourier transform (FFT) module.
  • ADC analog-to-digital converter
  • FFT fast fourier transform
  • the baseband signal may be restored to a codeword through a resource de-mapper process, a postcoding process, a demodulation process, and a descrambling process.
  • the codeword may be restored to the original information block through decoding.
  • the signal processing circuit (not shown) for the received signal may include a signal restorer, a resource de-mapper, a post coder, a demodulator, a descrambler, and a decoder.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a structure of a radio frame applicable to the present disclosure.
  • Uplink and downlink transmission based on the NR system may be based on a frame as shown in FIG. 13 .
  • one radio frame has a length of 10 ms and may be defined as two 5 ms half-frames (HF).
  • One half-frame may be defined as 5 1ms subframes (subframe, SF).
  • One subframe is divided into one or more slots, and the number of slots in a subframe may depend on subcarrier spacing (SCS).
  • SCS subcarrier spacing
  • each slot may include 12 or 14 OFDM(A) symbols according to a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • each slot When a normal CP (normal CP) is used, each slot may include 14 symbols.
  • each slot may include 12 symbols.
  • the symbol may include an OFDM symbol (or a CP-OFDM symbol) and an SC-FDMA symbol (or a DFT-s-OFDM symbol).
  • Table 1 shows the number of symbols per slot, the number of slots per frame, and the number of slots per subframe according to SCS when the normal CP is used, and Table 2 shows the number of slots per SCS when the extended CP is used. Indicates the number of symbols, the number of slots per frame, and the number of slots per subframe.
  • N slot symb may indicate the number of symbols in a slot
  • N frame may indicate the number of slots in a frame
  • N subframe may indicate the number of slots in a subframe.
  • OFDM(A) numerology eg, SCS, CP length, etc.
  • OFDM(A) numerology eg, SCS, CP length, etc.
  • an (absolute time) interval of a time resource eg, SF, slot, or TTI
  • a TU time unit
  • NR may support multiple numerology (or subcarrier spacing (SCS)) to support various 5G services. For example, when SCS is 15kHz, it supports a wide area in traditional cellular bands, and when SCS is 30kHz/60kHz, dense-urban, lower latency and a wider carrier bandwidth, and when the SCS is 60 kHz or higher, it can support a bandwidth greater than 24.25 GHz to overcome phase noise.
  • SCS subcarrier spacing
  • the NR frequency band is defined as a frequency range of two types (FR1, FR2).
  • FR1 and FR2 may be configured as shown in the table below.
  • FR2 may mean a millimeter wave (mmW).
  • the above-described pneumatic numerology may be set differently.
  • a terahertz wave (THz) band may be used as a higher frequency band than the above-described FR2.
  • the SCS may be set to be larger than that of the NR system, and the number of slots may be set differently, and it is not limited to the above-described embodiment.
  • the THz band will be described later.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a slot structure applicable to the present disclosure.
  • One slot includes a plurality of symbols in the time domain. For example, in the case of a normal CP, one slot may include 7 symbols, but in the case of an extended CP, one slot may include 6 symbols.
  • a carrier includes a plurality of subcarriers (subcarrier) in the frequency domain.
  • a resource block may be defined as a plurality of (eg, 12) consecutive subcarriers in the frequency domain.
  • a bandwidth part is defined as a plurality of consecutive (P)RBs in the frequency domain, and may correspond to one numerology (eg, SCS, CP length, etc.).
  • a carrier may include a maximum of N (eg, 5) BWPs. Data communication is performed through the activated BWP, and only one BWP can be activated for one terminal.
  • N e.g. 5
  • Each element in the resource grid is referred to as a resource element (RE), and one complex symbol may be mapped.
  • RE resource element
  • 6G (wireless) systems have (i) very high data rates per device, (ii) very large number of connected devices, (iii) global connectivity, (iv) very low latency, (v) battery- It aims to reduce energy consumption of battery-free IoT devices, (vi) ultra-reliable connections, and (vii) connected intelligence with machine learning capabilities.
  • the vision of the 6G system may have four aspects such as "intelligent connectivity”, “deep connectivity”, “holographic connectivity”, and “ubiquitous connectivity”, and the 6G system may satisfy the requirements shown in Table 4 below. That is, Table 4 is a table showing the requirements of the 6G system.
  • the 6G system includes enhanced mobile broadband (eMBB), ultra-reliable low latency communications (URLLC), massive machine type communications (mmTC), AI integrated communication, and tactile Internet (tactile internet), high throughput (high throughput), high network capacity (high network capacity), high energy efficiency (high energy efficiency), low backhaul and access network congestion (low backhaul and access network congestion) and improved data security ( It may have key factors such as enhanced data security.
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • URLLC ultra-reliable low latency communications
  • mmTC massive machine type communications
  • AI integrated communication e.g., eMBB
  • tactile Internet e internet
  • high throughput high network capacity
  • high energy efficiency high energy efficiency
  • low backhaul and access network congestion low backhaul and access network congestion
  • improved data security It may have key factors such as enhanced data security.
  • 15 is a diagram illustrating an example of a communication structure that can be provided in a 6G system applicable to the present disclosure.
  • the 6G system is expected to have 50 times higher simultaneous wireless communication connectivity than the 5G wireless communication system.
  • URLLC a key feature of 5G, is expected to become an even more important technology by providing an end-to-end delay of less than 1 ms in 6G communication.
  • the 6G system will have much better volumetric spectral efficiency, unlike the frequently used area spectral efficiency.
  • 6G systems can provide very long battery life and advanced battery technology for energy harvesting, so mobile devices in 6G systems may not need to be charged separately.
  • new network characteristics in 6G may be as follows.
  • 6G is expected to be integrated with satellites to provide a global mobile population.
  • the integration of terrestrial, satellite and public networks into one wireless communication system could be very important for 6G.
  • AI may be applied in each step of a communication procedure (or each procedure of signal processing to be described later).
  • the 6G wireless network will deliver power to charge the batteries of devices such as smartphones and sensors. Therefore, wireless information and energy transfer (WIET) will be integrated.
  • WIET wireless information and energy transfer
  • Small cell networks The idea of small cell networks was introduced to improve the received signal quality as a result of improved throughput, energy efficiency and spectral efficiency in cellular systems. As a result, small cell networks are essential characteristics for communication systems beyond 5G and Beyond 5G (5GB). Accordingly, the 6G communication system also adopts the characteristics of the small cell network.
  • Ultra-dense heterogeneous networks will be another important characteristic of 6G communication system.
  • a multi-tier network composed of heterogeneous networks improves overall QoS and reduces costs.
  • the backhaul connection is characterized as a high-capacity backhaul network to support high-capacity traffic.
  • High-speed fiber optics and free-space optics (FSO) systems may be possible solutions to this problem.
  • High-precision localization (or location-based service) through communication is one of the functions of the 6G wireless communication system. Therefore, the radar system will be integrated with the 6G network.
  • Softening and virtualization are two important functions that underlie the design process in 5GB networks to ensure flexibility, reconfigurability and programmability. In addition, billions of devices can be shared in a shared physical infrastructure.
  • AI The most important and newly introduced technology for 6G systems is AI.
  • AI was not involved in the 4G system.
  • 5G systems will support partial or very limited AI.
  • the 6G system will be AI-enabled for full automation.
  • Advances in machine learning will create more intelligent networks for real-time communication in 6G.
  • Incorporating AI into communications can simplify and enhance real-time data transmission.
  • AI can use numerous analytics to determine how complex target tasks are performed. In other words, AI can increase efficiency and reduce processing delays.
  • AI can also play an important role in M2M, machine-to-human and human-to-machine communication.
  • AI can be a rapid communication in the BCI (brain computer interface).
  • BCI brain computer interface
  • AI-based communication systems can be supported by metamaterials, intelligent structures, intelligent networks, intelligent devices, intelligent cognitive radios, self-sustaining wireless networks, and machine learning.
  • AI-based physical layer transmission means applying a signal processing and communication mechanism based on an AI driver rather than a traditional communication framework in a fundamental signal processing and communication mechanism.
  • a signal processing and communication mechanism based on an AI driver rather than a traditional communication framework in a fundamental signal processing and communication mechanism.
  • deep learning-based channel coding and decoding, deep learning-based signal estimation and detection, deep learning-based multiple input multiple output (MIMO) mechanism It may include AI-based resource scheduling and allocation.
  • Machine learning may be used for channel estimation and channel tracking, and may be used for power allocation, interference cancellation, and the like in a physical layer of a downlink (DL). In addition, machine learning may be used for antenna selection, power control, symbol detection, and the like in a MIMO system.
  • DL downlink
  • machine learning may be used for antenna selection, power control, symbol detection, and the like in a MIMO system.
  • Deep learning-based AI algorithms require large amounts of training data to optimize training parameters.
  • a lot of training data is used offline. This is because static training on training data in a specific channel environment may cause a contradiction between dynamic characteristics and diversity of a wireless channel.
  • signals of the physical layer of wireless communication are complex signals.
  • further research on a neural network for detecting a complex domain signal is needed.
  • Machine learning refers to a set of actions that trains a machine to create a machine that can perform tasks that humans can or cannot do.
  • Machine learning requires data and a learning model.
  • data learning methods can be roughly divided into three types: supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning.
  • Neural network learning is to minimize output errors. Neural network learning repeatedly inputs training data into the neural network, calculates the output and target errors of the neural network for the training data, and backpropagates the neural network error from the output layer of the neural network to the input layer in the direction to reduce the error. ) to update the weight of each node in the neural network.
  • Supervised learning uses training data in which the correct answer is labeled in the training data, and in unsupervised learning, the correct answer may not be labeled in the training data. That is, for example, learning data in the case of supervised learning related to data classification may be data in which categories are labeled for each of the training data.
  • the labeled training data is input to the neural network, and an error can be calculated by comparing the output (category) of the neural network with the label of the training data.
  • the calculated error is back propagated in the reverse direction (ie, from the output layer to the input layer) in the neural network, and the connection weight of each node of each layer of the neural network may be updated according to the back propagation.
  • the change amount of the connection weight of each node to be updated may be determined according to a learning rate.
  • the computation of the neural network on the input data and the backpropagation of errors can constitute a learning cycle (epoch).
  • the learning rate may be applied differently depending on the number of repetitions of the learning cycle of the neural network. For example, in the early stages of learning a neural network, a high learning rate can be used to increase the efficiency by allowing the neural network to quickly obtain a certain level of performance, and in the late learning period, a low learning rate can be used to increase the accuracy.
  • the learning method may vary depending on the characteristics of the data. For example, when the purpose of accurately predicting data transmitted from a transmitter in a communication system is at a receiver, it is preferable to perform learning using supervised learning rather than unsupervised learning or reinforcement learning.
  • the learning model corresponds to the human brain, and the most basic linear model can be considered. ) is called
  • the neural network cord used as a learning method is largely divided into deep neural networks (DNN), convolutional deep neural networks (CNN), and recurrent boltzmann machine (RNN) methods. and such a learning model can be applied.
  • DNN deep neural networks
  • CNN convolutional deep neural networks
  • RNN recurrent boltzmann machine
  • THz communication may be applied in the 6G system.
  • the data rate may be increased by increasing the bandwidth. This can be accomplished by using sub-THz communication with a wide bandwidth and applying advanced large-scale MIMO technology.
  • a THz wave also known as sub-millimeter radiation, generally represents a frequency band between 0.1 THz and 10 THz with a corresponding wavelength in the range of 0.03 mm-3 mm.
  • the 100GHz-300GHz band range (Sub THz band) is considered a major part of the THz band for cellular communication.
  • Sub-THz band Addition to mmWave band increases 6G cellular communication capacity.
  • 300GHz-3THz is in the far-infrared (IR) frequency band.
  • the 300 GHz-3 THz band is part of the broad band, but at the edge of the broad band, just behind the RF band. Therefore, this 300 GHz-3 THz band shows similarities to RF.
  • THz communication The main characteristics of THz communication include (i) widely available bandwidth to support very high data rates, and (ii) high path loss occurring at high frequencies (high directional antennas are indispensable).
  • the narrow beamwidth produced by the highly directional antenna reduces interference.
  • the small wavelength of the THz signal allows a much larger number of antenna elements to be integrated into devices and BSs operating in this band. This allows the use of advanced adaptive nesting techniques that can overcome range limitations.
  • Optical wireless communication (OWC) technology is envisaged for 6G communication in addition to RF-based communication for all possible device-to-access networks. These networks connect to network-to-backhaul/fronthaul network connections.
  • OWC technology has already been used since the 4G communication system, but will be used more widely to meet the needs of the 6G communication system.
  • OWC technologies such as light fidelity, visible light communication, optical camera communication, and free space optical (FSO) communication based on a light band are well known technologies. Communication based on optical radio technology can provide very high data rates, low latency and secure communication.
  • Light detection and ranging (LiDAR) can also be used for ultra-high-resolution 3D mapping in 6G communication based on a wide band.
  • FSO The transmitter and receiver characteristics of an FSO system are similar to those of a fiber optic network.
  • data transmission in an FSO system is similar to that of a fiber optic system. Therefore, FSO can be a good technology to provide backhaul connectivity in 6G systems along with fiber optic networks.
  • FSO supports high-capacity backhaul connections for remote and non-remote areas such as sea, space, underwater, and isolated islands.
  • FSO also supports cellular base station connectivity.
  • MIMO technology improves, so does the spectral efficiency. Therefore, large-scale MIMO technology will be important in 6G systems. Since the MIMO technology uses multiple paths, a multiplexing technique and a beam generation and operation technique suitable for the THz band should also be considered important so that a data signal can be transmitted through one or more paths.
  • Blockchain will become an important technology for managing large amounts of data in future communication systems.
  • Blockchain is a form of distributed ledger technology, which is a database distributed across numerous nodes or computing devices. Each node replicates and stores an identical copy of the ledger.
  • the blockchain is managed as a peer-to-peer (P2P) network. It can exist without being managed by a centralized authority or server. Data on the blockchain is collected together and organized into blocks. Blocks are linked together and protected using encryption.
  • Blockchain in nature perfectly complements IoT at scale with improved interoperability, security, privacy, reliability and scalability. Therefore, blockchain technology provides several features such as interoperability between devices, traceability of large amounts of data, autonomous interaction of different IoT systems, and large-scale connection stability of 6G communication systems.
  • the 6G system integrates terrestrial and public networks to support vertical expansion of user communications.
  • 3D BS will be provided via low orbit satellites and UAVs. Adding a new dimension in terms of elevation and associated degrees of freedom makes 3D connections significantly different from traditional 2D networks.
  • Unmanned aerial vehicles or drones will become an important element in 6G wireless communications.
  • UAVs Unmanned aerial vehicles
  • a base station entity is installed in the UAV to provide cellular connectivity.
  • UAVs have certain features not found in fixed base station infrastructure, such as easy deployment, strong line-of-sight links, and degrees of freedom with controlled mobility.
  • the deployment of terrestrial communications infrastructure is not economically feasible and sometimes cannot provide services in volatile environments.
  • a UAV can easily handle this situation.
  • UAV will become a new paradigm in the field of wireless communication. This technology facilitates the three basic requirements of wireless networks: eMBB, URLLC and mMTC.
  • UAVs can also serve several purposes, such as improving network connectivity, fire detection, disaster emergency services, security and surveillance, pollution monitoring, parking monitoring, incident monitoring, and more. Therefore, UAV technology is recognized as one of the most important technologies for 6G communication.
  • Tight integration of multiple frequencies and heterogeneous communication technologies is very important in 6G systems. As a result, users can seamlessly move from one network to another without having to make any manual configuration on the device. The best network is automatically selected from the available communication technologies. This will break the limitations of the cell concept in wireless communication. Currently, user movement from one cell to another causes too many handovers in high-density networks, causing handover failures, handover delays, data loss and ping-pong effects. 6G cell-free communication will overcome all of this and provide better QoS. Cell-free communication will be achieved through multi-connectivity and multi-tier hybrid technologies and different heterogeneous radios of devices.
  • WIET Wireless information and energy transfer
  • WIET uses the same fields and waves as wireless communication systems.
  • the sensor and smartphone will be charged using wireless power transfer during communication.
  • WIET is a promising technology for extending the life of battery-charging wireless systems. Therefore, devices without batteries will be supported in 6G communication.
  • An autonomous wireless network is a function that can continuously detect dynamically changing environmental conditions and exchange information between different nodes.
  • sensing will be tightly integrated with communications to support autonomous systems.
  • the density of access networks in 6G will be enormous.
  • Each access network is connected by backhaul connections such as fiber optic and FSO networks.
  • backhaul connections such as fiber optic and FSO networks.
  • Beamforming is a signal processing procedure that adjusts an antenna array to transmit a radio signal in a specific direction.
  • Beamforming technology has several advantages, such as high signal-to-noise ratio, interference prevention and rejection, and high network efficiency.
  • Hologram beamforming (HBF) is a new beamforming method that is significantly different from MIMO systems because it uses a software-defined antenna. HBF will be a very effective approach for efficient and flexible transmission and reception of signals in multi-antenna communication devices in 6G.
  • Big data analytics is a complex process for analyzing various large data sets or big data. This process ensures complete data management by finding information such as hidden data, unknown correlations and customer propensity. Big data is gathered from a variety of sources such as videos, social networks, images and sensors. This technology is widely used to process massive amounts of data in 6G systems.
  • the LIS is an artificial surface made of electromagnetic materials, and can change the propagation of incoming and outgoing radio waves.
  • LIS can be viewed as an extension of massive MIMO, but has a different array structure and operation mechanism from that of massive MIMO.
  • LIS is low in that it operates as a reconfigurable reflector with passive elements, that is, only passively reflects the signal without using an active RF chain. It has the advantage of having power consumption.
  • each of the passive reflectors of the LIS must independently adjust the phase shift of the incoming signal, it can be advantageous for a wireless communication channel.
  • the reflected signal can be gathered at the target receiver to boost the received signal power.
  • 17 is a diagram illustrating a THz communication method applicable to the present disclosure.
  • THz wave is located between RF (Radio Frequency)/millimeter (mm) and infrared band, (i) It transmits non-metal/non-polar material better than visible light/infrared light, and has a shorter wavelength than RF/millimeter wave, so it has high straightness. Beam focusing may be possible.
  • the frequency band expected to be used for THz wireless communication may be a D-band (110 GHz to 170 GHz) or H-band (220 GHz to 325 GHz) band with low propagation loss due to absorption of molecules in the air.
  • Standardization discussion on THz wireless communication is being discussed centered on IEEE 802.15 THz working group (WG) in addition to 3GPP, and standard documents issued by TG (task group) (eg, TG3d, TG3e) of IEEE 802.15 are described in this specification. It can be specified or supplemented.
  • THz wireless communication may be applied to wireless recognition, sensing, imaging, wireless communication, THz navigation, and the like.
  • a THz wireless communication scenario may be classified into a macro network, a micro network, and a nanoscale network.
  • THz wireless communication can be applied to a vehicle-to-vehicle (V2V) connection and a backhaul/fronthaul connection.
  • V2V vehicle-to-vehicle
  • THz wireless communication in micro networks is applied to indoor small cells, fixed point-to-point or multi-point connections such as wireless connections in data centers, and near-field communication such as kiosk downloading.
  • Table 5 below is a table showing an example of a technique that can be used in the THz wave.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a THz wireless communication transceiver applicable to the present disclosure.
  • THz wireless communication may be classified based on a method for generating and receiving THz.
  • the THz generation method can be classified into an optical device or an electronic device-based technology.
  • the method of generating THz using an electronic device is a method using a semiconductor device such as a resonant tunneling diode (RTD), a method using a local oscillator and a multiplier, a compound semiconductor HEMT (high electron mobility transistor) based
  • a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) method using an integrated circuit a method using a Si-CMOS-based integrated circuit, and the like.
  • MMIC monolithic microwave integrated circuit
  • a doubler, tripler, or multiplier is applied to increase the frequency, and it is radiated by the antenna through the sub-harmonic mixer. Since the THz band forms a high frequency, a multiplier is essential.
  • the multiplier is a circuit that has an output frequency that is N times that of the input, matches the desired harmonic frequency, and filters out all other frequencies.
  • an array antenna or the like may be applied to the antenna of FIG. 18 to implement beamforming.
  • IF denotes an intermediate frequency
  • tripler and multiplier denote a multiplier
  • PA denotes a power amplifier
  • LNA denotes a low noise amplifier.
  • PLL represents a phase-locked loop.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a method for generating a THz signal applicable to the present disclosure.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a wireless communication transceiver applicable to the present disclosure.
  • the optical device-based THz wireless communication technology refers to a method of generating and modulating a THz signal using an optical device.
  • the optical element-based THz signal generation technology is a technology that generates a high-speed optical signal using a laser and an optical modulator, and converts it into a THz signal using an ultra-high-speed photodetector. In this technology, it is easier to increase the frequency compared to the technology using only electronic devices, it is possible to generate a high-power signal, and it is possible to obtain a flat response characteristic in a wide frequency band.
  • a laser diode, a broadband optical modulator, and a high-speed photodetector are required to generate an optical device-based THz signal.
  • an optical coupler refers to a semiconductor device that transmits electrical signals using light waves to provide coupling with electrical insulation between circuits or systems
  • UTC-PD uni-travelling carrier photo- The detector
  • UTC-PD is one of the photodetectors, which uses electrons as active carriers and reduces the movement time of electrons by bandgap grading.
  • UTC-PD is capable of photodetection above 150GHz.
  • an erbium-doped fiber amplifier indicates an erbium-doped optical fiber amplifier
  • a photo detector indicates a semiconductor device capable of converting an optical signal into an electrical signal
  • the OSA indicates various optical communication functions (eg, .
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a structure of a transmitter applicable to the present disclosure.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a modulator structure applicable to the present disclosure.
  • a phase of a signal may be changed by passing an optical source of a laser through an optical wave guide.
  • data is loaded by changing electrical characteristics through microwave contact or the like.
  • an optical modulator output is formed as a modulated waveform.
  • the photoelectric modulator (O/E converter) is an optical rectification operation by a nonlinear crystal (nonlinear crystal), photoelectric conversion (O / E conversion) by a photoconductive antenna (photoconductive antenna), a bunch of electrons in the light beam (bunch of) THz pulses can be generated by, for example, emission from relativistic electrons.
  • a terahertz pulse (THz pulse) generated in the above manner may have a length in units of femtoseconds to picoseconds.
  • An O/E converter performs down conversion by using non-linearity of a device.
  • a number of contiguous GHz bands for fixed or mobile service use for the terahertz system are used. likely to use
  • available bandwidth may be classified based on oxygen attenuation of 10 ⁇ 2 dB/km in a spectrum up to 1 THz. Accordingly, a framework in which the available bandwidth is composed of several band chunks may be considered.
  • the bandwidth (BW) becomes about 20 GHz.
  • Effective down conversion from the infrared band to the THz band depends on how the nonlinearity of the O/E converter is exploited. That is, in order to down-convert to a desired terahertz band (THz band), the O/E converter having the most ideal non-linearity for transfer to the terahertz band (THz band) is design is required. If an O/E converter that does not fit the target frequency band is used, there is a high possibility that an error may occur with respect to the amplitude and phase of the corresponding pulse.
  • a terahertz transmission/reception system may be implemented using one photoelectric converter in a single carrier system. Although it depends on the channel environment, as many photoelectric converters as the number of carriers may be required in a far-carrier system. In particular, in the case of a multi-carrier system using several broadbands according to the above-described spectrum usage-related scheme, the phenomenon will become conspicuous. In this regard, a frame structure for the multi-carrier system may be considered.
  • the down-frequency-converted signal based on the photoelectric converter may be transmitted in a specific resource region (eg, a specific frame).
  • the frequency domain of the specific resource region may include a plurality of chunks. Each chunk may be composed of at least one component carrier (CC).
  • the present disclosure proposes a receiver and an operating method of the receiver to utilize a massive multi input multi output (MIMO) technology essential for communication using a terahertz band.
  • MIMO massive multi input multi output
  • the present disclosure proposes a receiver structure capable of high-speed power-efficient reception in ultra-wideband communication using multiple antennas or multiple branches using a 1-bit quantizer-based ⁇ (sigma-delta) ADC (analog to digital converter) do.
  • the receiver can increase the data rate by enabling higher order modulation in a power efficient system.
  • the present disclosure proposes a method of determining a modulation method and a modulation level based on the reception capability of a receiver performing communication using a terahertz band, and a method of variably controlling the modulation method and modulation level according to a transmission/reception communication link environment do. Accordingly, it enables the transmitter and the receiver to perform power and spectrum efficient communication.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a structure of a receiver applicable to the present disclosure.
  • the receiver includes a beam receiver 2310 , a radio frequency (RF) signal processor 2320 , an analog baseband signal converter 2330 , and a digital baseband signal processor 2340 .
  • RF radio frequency
  • the beam receiver 2310 includes a plurality of antenna arrays. Specifically, the beam receiver 2310 may include N RX antenna arrays. In addition, the beam receiving unit 2310 may include a phase shifter and a signal combiner according to a configuration method of the antenna array. The beam receiver 2310 may receive an external signal through a plurality of antenna arrays, and may align and combine phases of signals received through each of the plurality of antenna arrays.
  • the RF signal processing unit 2320 includes a low noise amplifier (LNA), an RF filter (eg, a band pass filter (BPF), a low pass filter (LPF), etc.), a gain control amplifier, and a mixer. It may be an RF chain including The RF signal processor 2320 may convert the RF signal received through the beam receiver 2310 into an analog baseband signal. According to the frequency conversion method of the RF chain, at least some RF chain components including the mixer may be connected to each other.
  • the receiver may include N RF RF signal processing units 2320 .
  • the analog baseband signal converter 2330 may convert the analog baseband signal obtained from the RF signal processor 2320 into a digital bit stream.
  • the analog baseband signal converter 2330 has resolution and precision capable of sufficiently expressing a signal region supported by a wireless communication network.
  • the analog baseband signal converter 2330 may include N RF ADCs.
  • the analog baseband signal converter 2330 may include RF ADCs that convert an RF signal into a digital bit stream without a separate procedure.
  • the digital baseband signal processing unit 2340 demodulates a signal through digital signal processing.
  • the digital baseband signal processing unit 2340 may include a digital filter and a decimation filter.
  • the digital baseband signal processing unit 2340 may obtain N RF ⁇ N bits from the analog baseband signal conversion unit 2330 , and signal-process the obtained bits to demodulate the signal.
  • a receiver including a multi-antenna system for receiving an input signal uses a digital beamforming (DBF) method, an analog beamforming (ABF) method, and a digital beamforming method according to a beamforming method of an antenna array. It is divided into a hybrid beamforming (HBF) method in which an analog beamforming method is mixed.
  • N RF may be equal to N RX .
  • N RF may be 1.
  • N RF may be an integer smaller than N RX .
  • a specific structure of the receiver according to the beamforming method of the antenna array may be as described below.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a structure of a receiver including a sigma-delta (Sigma-delta) ADC (analog to digital converter) applicable to the present disclosure.
  • a sigma-delta Sigma-delta
  • ADC analog to digital converter
  • the receiver may include a beam receiver, an RF signal processor, an analog baseband signal converter, and a digital baseband signal processor.
  • the beam receiver may include a plurality of antenna arrays, and may further include phase shifters and signal combiners.
  • the RF signal processing unit may include an RF filter and/or mixers.
  • the analog baseband signal converter may include a ⁇ converter and a digital processor.
  • the receiver converts one analog signal aligned through the ADC into a digital baseband signal and applies the receive beam weight to the digital signal processing method by applying the receive beam weight to the converted signal using a digital processor, The signal is demodulated by compensating and equalizing the channel.
  • the receiver when the beamforming method of the antenna array is the hybrid beamforming method, the receiver includes a plurality of (N Rx ) antenna elements and phase shifters, and according to FIG. 24(a) , includes fewer RF chains and ADCs compared to a digital beamforming receiver (N Rx » N RF ). Therefore, the receiver converts input analog signals acquired through a plurality of ADCs into digital baseband signals, and then applies a receive beam weight to each of the converted signals using a digital processor, compensates for channels, and equalizes to demodulate the signal.
  • the degree of freedom in beam operation and multi-stream support of the receiver is high in the order of the digital beamforming method, the hybrid beamforming method, and the analog beamforming method.
  • the ADC of the receiver In order to realize a high-speed communication service using an ultra-wide frequency band in the terahertz band, the ADC of the receiver must satisfy the ultra-high-speed sampling rate condition. Also, when communication is performed in a terahertz band, a pathloss of a signal may increase. Therefore, in order to satisfy the ultra-fast sampling rate and overcome the path loss, the receiver may receive a signal from the transmitter by using an ultra-massive MIMO technology. That is, the receiver can overcome the path loss through a high beam gain using a large number of antennas. However, in order to obtain a high beam gain, the receiver must include a very large number of ADCs, and thus, the receiver may consume very high power.
  • the receiver in order to meet the requirements of terahertz band communication, the receiver preferably includes a low-power ultra-high-speed ADC, but faces a practical problem of lowering the resolution of the ADC included in the receiver.
  • technologies for implementing a receiver using a low-resolution ADC including a 1-bit ADC are being actively developed.
  • the resolution of the ADC is simply lowered, the efficiency in a supportable signal band of the receiver may be lowered, so there is a problem in that the data processing speed of the receiver is also reduced.
  • the resolution required for the ADC is approximately 8 to 10 bits of ENOB (effective number of bits).
  • Receivers supporting ultra-high-speed communication mainly use flash ADCs, time interleaved pipeline ADCs, and/or time-division successive approximation register (SAR) ADCs.
  • flash ADCs time interleaved pipeline ADCs
  • SAR successive approximation register
  • Flash ADC supports very fast processing speed as 2 ENOB -1 comparators are connected in parallel, but due to the large number of parallel chains, the stability is reduced, the resolution is limited, and due to the large number of comparators, the power consumption is very high.
  • a high-speed ADC with relatively high resolution and low power consumption is realized by combining a time division ADC with a SAR ADC capable of low power design.
  • the present disclosure intends to propose a low-power, high-speed ADC structure having an intermediate resolution by applying the ⁇ modulation scheme to the operation of a receiver including a plurality of antenna array structures.
  • the receiver can perform ⁇ modulation by using circuits having a simple structure including a 1-bit quantizer. Therefore, the ADC structure proposed in the present disclosure may minimize the chip area inside the receiver.
  • the receiver can achieve high SNR through high-speed noise shaping. Therefore, by applying the structure of the receiver in the present disclosure, it is expected that the receiver will be useful for ultra-high-speed ultra-wideband communication with low power consumption and intermediate resolution of 8 to 10 bits.
  • the structure of the receiver to be achieved through the present disclosure can satisfy the following requirements.
  • the receiver should sufficiently reduce power consumption during the processing time of the entire receiver through the structure of the receiver in the present disclosure.
  • the receiver must be able to support an operating speed that can satisfy the requirements for terahertz communication through the structure of the receiver in the present disclosure.
  • the receiver should be able to support the processing time (or delay time) that can satisfy the requirements in terahertz communication through the structure of the receiver in the present disclosure.
  • the receiver should be able to provide ENOB of the required level in the THz band communication level.
  • the receiver may include the features described below.
  • the receiver may reduce the oversampling burden by performing sampling in units of time-division channels on a time-interleaved basis.
  • the Nyquist sampling rate is already high in the ultra-wideband wireless communication network supporting the terahertz band, it may be difficult for the receiver to apply the oversampling-based ⁇ ADC method. Accordingly, the receiver divides the time-division channel into a plurality of time-interleaved subchannels to cope with ultra-wideband communication.
  • the conventional time division ⁇ ADC method corresponds to the entire ⁇ ADC loop to a plurality of time division channels, but the ⁇ ADC method using a time division subchannel in the present disclosure applies each of a plurality of ⁇ loops of ⁇ ADC conversion to each of the time division subchannels. It is different from the existing time division method because it corresponds.
  • the time division subchannel constitutes a basic unit for performing digital processing such as digital filtering and decimation of a result value of one ⁇ loop.
  • the receiver may share the oversampling burden by utilizing a plurality of antennas and/or a ⁇ modulation loop mapped to each of the plurality of antennas.
  • a ⁇ ADC includes an anti-aliasing filter (AAF), sample and hold (SAH), a ⁇ modulator, a digital filter, and a decimation filter.
  • AAF anti-aliasing filter
  • SAH sample and hold
  • ⁇ modulator a digital filter
  • decimation filter decimation filter
  • the settling time in the sample mode (sample mode) of the SAH is expected to be larger than the sampling time required for ultra-wideband communication.
  • the receiver distributes each of the ⁇ modulation loops to different modulators mapped to multiple antennas together with a time division approach to reduce the burden on oversampling.
  • the receiver may share power consumption by utilizing a plurality of antennas.
  • the ⁇ modulator of a ⁇ ADC includes a differential amplifier, an integrator, and a 1-bit ADC/DAC.
  • the ⁇ modulator itself may not generate large power dissipation.
  • power consumption of the ⁇ modulator is greatly increased.
  • the receiver configures the ⁇ modulation loop chain in units of a plurality of antennas and a ⁇ modulation loop mapped to each of the plurality of antennas, so that the total power consumption of the ⁇ ADC can be shared.
  • the receiver may include the structure and features described below.
  • 25 is a diagram illustrating a structure of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • the receiver using the MIMO transmission/reception technique includes a beam receiving unit 2510 , a ⁇ beam matching unit 2521 , a spatial ⁇ RF signal processing unit 2522 , a spatial ⁇ analog baseband signal converting unit 2523 , and the like.
  • a plurality of spatial ⁇ ADCs 2520 comprising (N SD 2 -ADC ⁇ 1).
  • a digital baseband signal processing unit 2530 may be included.
  • Each of the spatial ⁇ ADCs 2512 may receive an RF signal through the beam receiver 2510 of the receiver.
  • the spatial ⁇ beam matching unit 2521 of each of the spatial ⁇ ADCs may align beams of RF signals received through the antennas of the plurality of (N Rx, SD 2 -ADC ) of the beam receiving unit 2510 .
  • the spatial ⁇ beam matching unit 2521 is a beam of RF signals to secure synchronization between signals received from a plurality of internal antennas (N RF, SD 2 -ADC ) included in one spatial ⁇ ADC 2510 . can be sorted.
  • a receiver having the structure proposed in the present disclosure may operate a phase shifter in units of spatial ⁇ ADC to simultaneously process a plurality of beams.
  • the spatial ⁇ beam matcher 2521 may compensate for a phase difference between RF signals generated by an incident angle of a signal with respect to each of the plurality of antennas.
  • the spatial ⁇ beam matching unit 2521 may additionally combine phase-aligned RF signals according to a receiver structure and an array configuration method, and transmit the combined RF signals to the spatial ⁇ RF signal processing unit 2522 .
  • the spatial ⁇ RF signal processing unit 2522 performs a signal processing operation of the RF signal for the spatial ⁇ ADC input signal.
  • the spatial ⁇ RF signal processing unit 2522 may include one or more RF chains according to the beamforming method of the antenna array of the receiver. The output of each of the one or more RF chains may be input to a plurality of sub ⁇ ADCs included in the spatial ⁇ analog baseband signal converter, rather than being input to one spatial ⁇ analog baseband signal converter, in a conventional manner and there are some differences. Accordingly, the receiver can share the burden due to sampling among a plurality of sub ? ADCs.
  • the spatial ⁇ analog baseband signal converter 2523 includes a plurality of (N RF, SD 2 -ADC ) sub ⁇ ADCs required to generate one digital bit stream, and includes a digital processor that outputs digital bits do.
  • the spatial ⁇ analog baseband signal converter 2523 converts the analog baseband signal into a digital bit stream using sub ⁇ ADCs.
  • the analog baseband signal converter 2523 transmits the converted digital bit stream to the digital baseband signal processor 2530 .
  • the digital baseband signal processing unit 2530 may obtain a digital bit stream from the plurality of spatial ⁇ ADCs 2520 . In addition, the digital baseband signal processing unit 2530 may correct mismatching of the digital bit stream and perform digital filtering and decimation.
  • 26 is a diagram illustrating a connection relationship between a plurality of antennas applicable to the present disclosure and a spatial ⁇ ADC.
  • the receiver may include a plurality of panels including a spatial ⁇ ADC.
  • a panel of the receiver includes a plurality of antenna elements and a spatial ⁇ ADC coupled to the plurality of antenna elements.
  • the spatial ⁇ ADC may include a plurality of antenna elements, a phase shifter (or a phase shifter, a phase rotator), an RF chain, a spatial ⁇ analog baseband signal converter, and a baseband processor.
  • the RF chain may include RF filters, LNAs, and mixers.
  • the baseband processor may include a digital filter, a decimator, and a digital calibrator. A specific connection relationship of each of the components of the panel of the receiver may be as described below.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a structure of a panel of a receiver including a plurality of antennas and a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • the receiver panel includes an antenna array 2710 including a plurality of antenna elements, a spatial ⁇ beam matching unit 2720, a spatial ⁇ RF signal processing unit 2730, and a spatial ⁇ analog baseband signal converter ( 2740) may be included.
  • the spatial ⁇ beam matcher 2720 may include at least one circuit of a phase shifter, a phase converter, and a phase rotator.
  • the spatial ⁇ RF signal processing unit 2730 may include an RF chain including a band pass filter, a low noise amplifier (LNA), a mixer, and the like.
  • the spatial ⁇ analog baseband signal converter 2740 may include a plurality of sub ⁇ ADCs and a digital processor, and the digital processor may include a digital filter, a decimation filter, and a digital calibrator.
  • the panel including the spatial ⁇ ADC may have a different number of components according to a connection method between antenna elements of the antenna array 2710 .
  • the connection method between the antenna elements of the antenna array 2710 is the full connection method
  • the panel includes the same number of spatial ⁇ beam matching units 2720 and spatial ⁇ as the number of antenna elements (or the number of antennas ⁇ the number of RF chains).
  • RF signal processing units 2730 and ⁇ analog baseband signal converting units 2740 may be included.
  • the connection method between the antenna elements of the antenna array 2710 is a sub-array method
  • the panel includes the same number of spatial ⁇ beam matching units 2720 as the number of antenna elements (or the number of antennas ⁇ the number of RF chains), 1 or two spatial ? It may include sub ⁇ ADCs.
  • spatial ⁇ beam matching unit and the spatial ⁇ RF signal processing unit of the panel including the spatial ⁇ ADC may be as described below.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a plurality of ADC-based oversampling methods for an incident signal through a multi-antenna array applicable to the present disclosure.
  • signals incident through the plurality of antenna arrays are applied to a signal incident through a reference antenna.
  • the rotated phase of each of the signals can be expressed as an offset in the time domain. That is, the receiver may sample the plane wave signal by obtaining respective signals having different rotated phases using a plurality of antenna arrays.
  • the receiver may oversample the plane wave signal.
  • the receiver cannot control the OSR. For example, when the receiver receives a signal that is incident on the boresight, the receiver cannot oversample the signal.
  • AOA angle of arrival
  • a receiver performs analog beam alignment on signals incident through each of a plurality of given antennas. Accordingly, it is assumed that the signals received via each of the antenna elements are identical.
  • the receiver samples the input signal at different sampling times of the same interval to each of the beam-aligned signals.
  • the interval between sampling times is the symbol time ( ) for the OSR halved value ( ) can be
  • the receiver may control the oversampling rate for the plane wave signal by quantizing each of the beam-aligned signals at different sampling times and controlling an interval between the sampling times.
  • the spatial ⁇ ADC may be essentially a discrete-time (DT) ⁇ ADC.
  • the ⁇ modulator of the spatial ⁇ ADC may be a single-stage ⁇ modulator with a 1-bit internal ADC, DAC.
  • the condition regarding the ⁇ modulator of the spatial ⁇ ADC is an assumption for convenience in describing the invention and does not mean that the resolution of the internal ADC/DAC and the ⁇ modulation order for the integrator are limited.
  • the spatial ⁇ ADC of the receiver connects the ⁇ modulation loops to the sub ⁇ ADCs that are mapped to different antennas. can be dispersed.
  • the sub ⁇ ADC may be a module that performs an operation for one of the ⁇ modulation loops of the ⁇ ADC operation.
  • 29 is a diagram illustrating a signal flow of a sub ⁇ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
  • the sub ⁇ ADC may perform a ⁇ modulation loop operation.
  • the sub ⁇ ADC may calculate a difference between the acquired signals using the differential amplifier 2910 . That is, the sub ⁇ ADC may use the differential amplifier 2910 to calculate a difference between an input signal acquired through a mapped antenna and an output signal acquired from a separate sub ⁇ ADC. Alternatively, the sub ⁇ ADC may calculate a difference between an input signal branched from the analog baseband signals and an output signal obtained from a separate sub ⁇ ADC.
  • the sub ⁇ ADC may use a noise shaping filter 2920 to shape noise of a difference between an input signal and an output signal obtained from a separate sub ⁇ ADC.
  • the sub ⁇ ADC may quantize the noise-formed signal using the ADC 2930 and transmit the quantized signal to the baseband processor.
  • the sub ⁇ ADC may convert the quantized signal into an analog signal using the DAC 2940 .
  • the sub ⁇ ADC can pass analog signals to other connected sub ⁇ ADCs.
  • the signal flow of each of the second sub ⁇ ADCs that are ADCs and the third sub ⁇ ADC that is the sub ⁇ ADC corresponding to the last loop will be described.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a signal flow inside a spatial ⁇ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
  • the spatial ⁇ analog baseband signal converter may include a plurality of sub ⁇ ADCs 3010 , 3020 , 3030 , and 3040 .
  • Each of the sub ⁇ ADCs 3010 , 3020 , 3030 , and 3040 may acquire an analog baseband signal.
  • the SAH modules 3011, 3021, 3031, and 3041 of each of the sub ⁇ ADCs that have acquired the signal have a sampling time offset ( ), temporal oversampling and/or spatial oversampling may be performed at a sampling time of each of the predefined sub ⁇ ADCs.
  • Each of the sub ⁇ ADCs 3010 , 3020 , 3030 , and 3040 performs a ⁇ modulation operation according to the sequence of sampling times.
  • the number of sub ⁇ ADCs 3010, 3020, 3030, and 3040 may be equal to the number of OSRs required by the receiver, and each of the sub ⁇ ADCs 3010, 3020, 3030, and 3040 is one-to-one with respect to the oversampling clock. can be mapped. That is, one sub ⁇ ADC may be in charge of a ⁇ modulation loop corresponding to each of the operation clocks of the spatial ⁇ analog baseband signal converter.
  • the type of the sub ⁇ ADC may be one of the following first to third types according to a configuration, a shape, and a mapped oversampling clock.
  • the first type of sub ⁇ ADC 3010 may be a sub ⁇ ADC mapped to the first antenna of the receiver.
  • the first type of sub ⁇ ADC 3010 may be a sub ⁇ ADC that converts a signal first branched from an analog baseband signal into a digital signal.
  • the first type of sub ⁇ ADC 3010 may include a ⁇ modulator composed of only the SAH 3011 and the internal ADC 3012 and the DAC 3013 . Therefore, the first type of the proposed spatial ⁇ ADC uses SAH to sample the analog baseband signal at a given sampling time.
  • a sub ⁇ ADC of the first type of spatial ⁇ ADC samples a signal branched from the analog baseband signal at a given sampling time using SAH.
  • the first type of sub ⁇ ADC may use the ADC 3012 to quantize the sampled analog baseband signal, convert it into a digital signal, and transmit the digital signal to the baseband processor.
  • the first type sub ⁇ ADC 3010 converts a digital signal into an analog signal using the DAC 3013 and transfers the analog signal converted from the digital signal to the second type sub ⁇ ADC 3020 .
  • the second type of sub ⁇ ADCs 3020 and 3030 may be sub ⁇ ADCs mapped to the remaining antennas except for the first and last antennas of the receiver.
  • the second type of sub ⁇ ADCs 3020 and 3030 may be a sub ⁇ ADC that converts a signal except for a first branch and a last branch among signals branched from the analog baseband signal into a digital signal.
  • the second type of sub ⁇ ADC 3020 may include a SAH 3021 , a differential amplifier 3022 , a noise shaping filter 3023 , an internal ADC 3023 , and a DAC 3024 .
  • a second type of sub ⁇ ADC uses the SAH 3021 to sample an analog baseband signal at a given sampling time.
  • a sub ⁇ ADC of a second type of spatial ⁇ ADC uses SAH to sample a signal branched from the analog baseband signal at a given sampling time.
  • the second type of sub ⁇ ADC acquires an output signal of the connected sub ⁇ ADC (eg, the first type of sub ⁇ ADC).
  • the second type sub ⁇ ADC 3020 may differentially calculate the output signal obtained from the connected first type sub ⁇ ADC and the sampled analog baseband signal using the differential amplifier 3022 .
  • the second type of sub ⁇ ADC 3020 may use the noise shaping filter 3023 to perform noise shaping on a signal obtained as a result of a differential operation.
  • the second type of sub ⁇ ADC 3020 may use the ADC 3024 to quantize a noise-formed signal and transmit the quantized signal to the baseband processor.
  • the second type of sub ⁇ ADC converts the quantized signal into an analog signal using the DAC, and converts the converted analog signal from the quantized signal into the sub ⁇ of the second type 3030 or third type 3040 . forward to the ADC.
  • the third type of sub ⁇ ADC 3040 may be a sub ⁇ ADC mapped to the last antenna of the receiver.
  • the third type of sub ⁇ ADC 3040 may be a sub ⁇ ADC that converts a last branched signal from an analog baseband signal into a digital signal.
  • a third type of sub ⁇ ADC 3040 may include a SAH 3041 , a differential amplifier 3042 , a noise shaping filter 3043 , and an internal ADC 3023 ).
  • a third type of sub ⁇ ADC uses the SAH 3041 to sample the analog baseband signal at a given sampling time.
  • a sub ⁇ ADC of a third type of spatial ⁇ ADC uses SAH to sample a signal branched from the analog baseband signal at a given sampling time.
  • the third type sub ⁇ ADC 3040 obtains an output signal of the connected second type or third type sub ⁇ ADC.
  • the third type sub ⁇ ADC 3040 uses the differential amplifier 3042 to differentially calculate an output signal obtained from the connected second or third type sub ⁇ ADC and the sampled analog baseband signal.
  • the third type sub ⁇ ADC 3040 may use the noise shaping filter 3043 to perform noise shaping on a signal obtained as a result of a differential operation.
  • the third type of sub ⁇ ADC 3040 may use the ADC 3044 to quantize a noise-formed signal and transmit the quantized signal to the baseband processor.
  • the spatial ⁇ ADC may generate a digital bit stream by combining output bits of each of the plurality of sub ⁇ ADCs of the first to third types.
  • a spatial ⁇ ADC can correct for time-division channel-wise mismatch of the digital bit stream.
  • the spatial ⁇ ADC extracts a signal of a band of interest through digital filtering, and may secure an effective frequency band signal by performing decimation on the extracted band of interest signal.
  • the number of the plurality of antennas mapped to the spatial ⁇ ADC according to the present disclosure may be determined by the modulation order of the OSR and ⁇ ADC to basically provide ENOB required by the receiver and secure a signal to noise ratio (SNR).
  • SNR signal to noise ratio
  • a receiver applies a time division subchannel to each of a plurality of ⁇ modulation loops. That is, one time-division sub-channel constitutes a basic unit for digital processing such as digital filtering and decimation for the ⁇ modulation loop.
  • the digital processor may digitally filter and/or decimate the converted digital bit stream in the plurality of time division channels.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an operation of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • the receiver may receive RF signals through an antenna array, and may align phases of the received RF signals.
  • the spatial ⁇ beam matching unit of the receiver may compensate for a phase difference of signals for each of the plurality of antennas and match the phases of the signals.
  • the receiver may combine phase-matched signals according to the structure and array configuration of the receiver.
  • the receiver may convert the phase-aligned RF signals into analog baseband signals.
  • the spatial ⁇ RF signal processing unit of the receiver uses a low noise amplifier (LNA) and a filter (eg, a band pass filter (BPF), a low pass filter (LPF), etc.) to obtain an RF signal can be filtered, and the RF signal can be converted to an analog baseband signal using a gain control amplifier and mixer.
  • LNA low noise amplifier
  • BPF band pass filter
  • LPF low pass filter
  • LPF low pass filter
  • the receiver may switch analog baseband signals in units of time division channels to input different analog-to-baseband signal conversion modules.
  • Each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters of the receiver may acquire analog baseband signals of different time division channels having the same distance from each other.
  • the receiver may sequentially sample the signal in units of time division channels in units of time division subchannels.
  • Each of the sub ⁇ ADCs of the spatial ⁇ analog baseband signal converter can sequentially sample and quantize a time-division channel-based signal in a time-divisional sub-channel unit.
  • the receiver may digitally process the sampled sub-channel signal.
  • Each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters may perform digital filtering and decimation of the sampled signal in units of time division subchannels.
  • each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters may transmit a digital bit stream to the digital baseband signal processor of the receiver.
  • the digital baseband signal processing unit may perform digital filtering and decimation of digital bit streams in units of time division channels.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a first embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • the structure of the receiver may be similar to that of a fully-connected structure between hybrid antenna arrays.
  • the receiver may include a beam receiving unit 3210 , a ⁇ beam matching unit 3220 , a spatial ⁇ RF signal processing unit 3230 , a spatial ⁇ analog baseband signal converting unit 3240 , and a baseband signal processing unit 3250 .
  • the beam receiver 3210 may include a plurality of antenna arrays.
  • the ⁇ beam matching unit 3220 may include N Rx, SD 2 -ADC ⁇ N Rx, SD 2 -ADC phase shifters (or phase shifters, phase rotators, etc.) and a signal combiner.
  • the spatial ⁇ RF signal processing unit 3230 may include the same number of (N Rx, SD 2 -ADC ) RF chains as the plurality of antenna arrays.
  • the receiver may include a plurality of spatial ⁇ analog baseband signal converters, and each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters may include the same number of sub ⁇ ADCs as the antennas of the receiver.
  • the receiver may receive RF signals through a plurality of antenna arrays of the beam receiver 3210 .
  • the receiver may align the phases of the RF signals using the N Rx, SD 2 -ADC ⁇ N Rx, SD 2 -ADC phase shifters of the ⁇ beam matching unit 3220 .
  • the receiver may align the phase of the beam with respect to multiple beams of each of the antenna elements by using N Rx, SD 2 -ADC ⁇ N Rx, SD 2 -ADC phase shifters, and the phases of the signals according to the antenna elements By correcting the phase difference of the signals according to the difference and the angle of incidence, the phases of the signals can be matched and aligned.
  • the receiver may additionally combine phase-aligned signals using a beam matcher.
  • the receiver may filter the combined signal after phase alignment by using the LNA and RF filters of each of the RF chains of the spatial ⁇ RF signal processing unit 3230 .
  • the receiver may convert a frequency of the filtered signal using a mixer and generate an analog baseband signal.
  • the receiver may input the analog baseband signal to the spatial ⁇ analog baseband signal converters 3240 using the AAF.
  • Each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters 3240 of the receiver may convert the acquired analog baseband signal into a digital bit stream.
  • the SAH, sub ⁇ ADC, and digital processor of each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters 3240 proposed in the present disclosure operate based on a common master clock.
  • the spatial ⁇ RF signal processing unit 3230 of the receiver may switch analog baseband signals in units of time division channels and input them to different analog-baseband signal conversion modules. That is, analog baseband signals of different time division channels with the same interval ) may be alternately applied to each of the different spatial ⁇ analog baseband signal converters 3240 .
  • Space ⁇ switching time interval for each of the analog baseband signal converter 3240 ( ) is the value ( ) can be
  • Each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters 3240 may include a number of sub ⁇ ADCs corresponding to the OSR of the receiver.
  • Each of the sub ⁇ ADCs may sample analog baseband signals of different time division subchannels of the same time division channel at the same interval.
  • the processing time of each of the sub ⁇ ADCs may be f s /M.
  • the first sub ⁇ ADC of the spatial ⁇ analog baseband signal converter 3240 may be a first type sub ⁇ ADC configured only with a low-resolution internal ADC.
  • the first type sub ⁇ ADC has a given sampling time ( ) can be sampled. here, indicates the symbol timing, denotes the sampling time offset for the first sub ⁇ ADC.
  • the first sub ⁇ ADC can quantize the sampled signal.
  • the first sub ⁇ ADC can pass the quantized signal to a sub ⁇ ADC that is mapped to the second antenna (or a sub ⁇ ADC that converts the analog baseband signal of the next branch).
  • the second to OSR-1 th sub ⁇ ADCs of the spatial ⁇ analog baseband signal converter 3240 may be a second sub ⁇ ADC including an SAH, an integrator, an internal ADC, and a DAC.
  • the second sub ⁇ ADC has a given sampling time ( ) can be sampled. here, may indicate the sampling time offset in the k-th sub ⁇ ADC.
  • the second sub ⁇ ADC may obtain an output signal from the sub ⁇ ADC mapped to the previous antenna (or a sub ⁇ ADC that converts an analog baseband signal of a previous branch).
  • the second sub ⁇ ADC performs noise shaping using the difference between the sampled input signal and the acquired output signal, and transmits the quantized signal to the digital filter, and the DAC result is mapped to the next antenna. It is passed to a sub ⁇ ADC (or a sub ⁇ ADC that converts the analog baseband signal of the subsequent branch).
  • the last sub ⁇ ADC of the spatial ⁇ analog baseband signal converter 3240 may be a third type sub ⁇ ADC including an SAH, an integrator, and an internal ADC.
  • the third sub ⁇ ADC has a given sampling time ( ) can be sampled.
  • the third type sub ⁇ ADC receives the DAC output from the sub ⁇ ADC mapped with the previous antenna (or the sub ⁇ ADC that converts the analog baseband signal of the previous branch) and uses the difference between the input signals to perform noise shaping and transmits the quantized signal to the digital filter.
  • the SAH of each of the sub ⁇ ADCs is prepared in advance in consideration of the time delay to obtain an accurate sampling time ( ) to perform sampling, and keep until At this time, the intervals of the input signal sampling times of each of the sub ⁇ ADCs are all the same ( ).
  • each of the sub ⁇ ADCs including the first sub ⁇ ADC to the last sub ⁇ ADC of the spatial ⁇ analog baseband signal converter 3240 may be as described below.
  • 33 is a diagram illustrating an operation of a spatial ⁇ analog baseband signal converter included in a receiver applicable to the present disclosure.
  • the spatial ⁇ analog baseband signal converter may obtain a signal in which a phase difference due to an incident angle and an antenna array is corrected. Specifically, the spatial ?
  • the spatial ⁇ analog baseband signal converter may check the clock count. First, when the clock count value is 0 in step S3305-1, the spatial ⁇ analog baseband signal converter may perform sampling at a sampling time corresponding to the clock count value in step S3307-1. In step S3309 - 1 , the spatial ⁇ analog baseband signal converter may perform the first type ⁇ ADC of the sampled signal by using the first type sub ⁇ ADC. In step S3311-1, the first type sub ⁇ ADC may transmit the quantized signal of the analog baseband signal to the digital filter of the spatial ⁇ analog baseband signal converter. In addition, the first type sub ⁇ ADC may convert the quantized signal of the analog baseband signal into an analog signal using the DAC, and transmit the converted signal to the second type sub ⁇ ADC.
  • step S3305-2 when the clock count value is greater than 0 and less than OSR-1, in step S3307-2, the spatial ⁇ analog baseband signal converter may perform sampling at a sampling time corresponding to the clock count value.
  • the spatial ⁇ analog baseband signal converter may perform the second type ⁇ ADC of the sampled signal by using the second type sub ⁇ ADC.
  • the spatial ⁇ analog baseband signal converter uses the second type sub ⁇ ADC to convert the output signal of the first type sub ⁇ ADC (or the second type sub ⁇ ADC) and the sampled signal.
  • a signal obtained as a result of the differential operation may be quantized.
  • the second type sub ⁇ ADC may transmit the quantized signal of the analog baseband signal to the digital filter of the spatial ⁇ analog baseband signal converter.
  • the second type sub ⁇ ADC may convert the quantized signal into an analog signal using the DAC, and transmit the converted analog signal to the second or third type sub ⁇ ADC.
  • the spatial ⁇ analog baseband signal converter may perform sampling at a sampling time corresponding to the clock count value.
  • the spatial ⁇ analog baseband signal converter may perform the third type ⁇ ADC of the sampled signal by using the third type sub ⁇ ADC.
  • the spatial ⁇ analog baseband signal converter uses the third type sub ⁇ ADC to quantize the signal obtained as a result of differential operation between the output signal of the second type sub ⁇ ADC and the sampled signal.
  • the third type sub ⁇ ADC that has performed the ⁇ ADC in step S3311-3 may transmit the quantized signal to the baseband processor of the spatial ⁇ analog baseband signal converter.
  • the baseband processor of the spatial ⁇ analog baseband signal converter can digitally filter the quantized signals obtained from the sub ⁇ ADCs and perform decimation to convert them into a digital bit stream.
  • 34 is a diagram illustrating sampling times according to an antenna array mapped to a spatial ⁇ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
  • X(t) may be an analog baseband signal, and the x-axis is a time axis. and N Rx is A spatial oversampling coefficient may be indicated.
  • the receiver may quantize the analog baseband signal in units of sampling time during t+ ⁇ 0 to t+ ⁇ N ⁇ 1 using sub ⁇ ADCs.
  • the time-wise process of the receiver to quantize the analog baseband signal may be as described below.
  • 35 is a diagram illustrating a processing time diagram of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • a receiver may perform processing on an analog baseband signal in a time division channel unit in a pipeline manner using four spatial ⁇ analog baseband signal converters.
  • the receiver may perform processing on the analog baseband signal of the time division subchannel unit in a pipelined manner by using the four sub ⁇ ADCs of each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters. That is, FIG. 35 shows a processing flow according to time of a receiver including 16 sub ⁇ ADCs.
  • Each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters can quantize a signal using four sub ⁇ ADCs for one time division channel, and perform digital processing on the quantized signal. That is, each of the ⁇ analog baseband signal converters can convert the time-division channel-unit analog baseband signal into a digital bit stream by correcting the mismatch of the acquired time-division sub-channel units of signals and performing additional digital processing.
  • 36 is a diagram illustrating a second embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • the receiver includes a beam receiving unit 3610 , a ⁇ beam matching unit 3620 , a spatial ⁇ RF signal processing unit 3630 , a spatial ⁇ analog baseband signal converting unit 3640 , and a baseband signal processing unit 3650 .
  • the beam receiver 3610 may include a plurality of (N Rx, SD 2 -ADC ) antenna arrays.
  • the ⁇ beam matching unit 3620 may include the same number of (N Rx, SD 2 -ADC ) phase shifters (or phase shifters, phase rotators, etc.) as the antenna array.
  • the ⁇ RF signal processing unit 3630 may include the same number of (N Rx, SD 2 -ADC ) RF filters and mixers as the antenna array.
  • the receiver may include a plurality of spatial ⁇ analog baseband signal converters 3640 , and each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters 3640 may include the same number of sub ⁇ ADCs as the antenna.
  • phase shifters or phase shifters, phase rotators
  • RF filters or mixers
  • mixers may be connected to each of the plurality of antennas.
  • the number of sub ⁇ ADCs may correspond to the number of time division subchannels.
  • RF signals may be received through a plurality of antenna arrays of the beam receiver 3610 .
  • the receiver may align the phases of the RF signals by using the N Rx, SD 2 -ADC phase shifters of the ⁇ beam matching unit 3620 . That is, the ⁇ beam matcher 3620 of the receiver may output the number of phase-aligned RF signals corresponding to the OSR of the receiver based on the RF signals of each of the plurality of antennas.
  • the ⁇ beam matching unit 3620 may input phase-aligned RF signals to different RF chains of the spatial ⁇ RF signal processing unit 3630 connected to each of the plurality of antennas, respectively.
  • the receiver may compensate for the phase difference of each of the RF signals by reflecting the sampling times of the sub ⁇ ADCs. Accordingly, each of the sub ⁇ ADCs may perform SAH at the same sampling time.
  • the compensated phase value may be expressed as in Equation 1 below.
  • the receiver may reflect only the beam phase for each of the antenna elements and compensate for the phase difference of each of the RF signals.
  • Each of the sub ⁇ ADCs may perform SAH at the sampling time of the same interval.
  • phase compensation each of the received signals is input to the spatial ⁇ analog baseband signal converter 3640 after passing through the RF filter and mixer of the ⁇ beam matching unit 3620 .
  • the operation of the receiver including the ⁇ ADCs and the sub ⁇ ADCs after the phase correction operation of the RF signal may be the same as or similar to that described with reference to FIG. 33 .
  • FIG. 37 is a diagram illustrating a third embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • the receiver includes a beam receiving unit 3710 , a ⁇ beam matching unit 3720 , a spatial ⁇ RF signal processing unit 3730 , a spatial ⁇ analog baseband signal converting unit 3740 and a baseband signal processing unit 3750 .
  • the beam receiver 3710 may include antenna arrays for performing Nyquist sampling, and each of the antenna arrays may further include antenna elements for performing spatial oversampling.
  • the number of the plurality of antenna elements of the receiver (N Rx, SD 2 -ADC ) is OSR*SOSR.
  • SOSR spatial oversampling ratio
  • the ⁇ beam matching unit 3720 may include the same number of antenna elements (N Rx, SD 2 -ADC ) as phase shifters (or phase shifters, phase rotators, etc.).
  • the ⁇ RF signal processing unit 3730 may include the same number of antenna elements (N Rx, SD 2 -ADC ) as RF filters and mixers.
  • the receiver includes a plurality of spatial ⁇ analog baseband signal converters 3740, and each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters 3740 may include the same number of sub ⁇ ADCs as the antenna elements. .
  • phase shifters or phase shifters, phase rotators
  • RF filters or mixers
  • mixers may be connected to each of the plurality of antennas.
  • the number of sub ⁇ ADCs may correspond to the number of time division subchannels.
  • RF signals may be received through a plurality of antenna arrays of the beam receiver 3610 .
  • the receiver may align the phases of the RF signals by using the N Rx, SD 2 -ADC phase shifters of the ⁇ beam matching unit 3620 .
  • Phase compensation a different phase is applied for each Nyquist-sampled antenna array element. That is, the received signal obtained from the antenna elements for oversampling is corrected for the phase of the same value as the phase compensation value applied to the received signal obtained from the preceding antenna element for the Nyquist sampling.
  • phase compensation each of the received signals passes through the RF filter and mixer of the ⁇ beam matching unit 3720 and is then input to the spatial ⁇ analog baseband signal converter 3740 .
  • the operation of the receiver including the ⁇ ADCs and the sub ⁇ ADCs after the phase correction operation of the RF signal may be the same as or similar to that described with reference to FIG. 33 .
  • 38 is a diagram illustrating a fourth embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure.
  • the receiver includes a beam receiving unit 3810 , a ⁇ beam matching unit 3820 , a spatial ⁇ RF signal processing unit 3830 , a spatial ⁇ analog baseband signal converting unit 3840 , and a baseband signal processing unit 3850 .
  • the beam receiver 3810 may include a plurality of (N Rx, SD 2 -ADC ) antenna elements.
  • the ⁇ beam matching unit 3820 may include the same number of antenna elements (N Rx, SD 2 -ADC ) as phase shifters (or phase shifters, phase rotators, etc.) and signal combiners.
  • the ⁇ RF signal processing unit 3830 may include one RF filter and mixer.
  • the receiver includes a plurality of spatial ⁇ analog baseband signal converters 3840, and each of the spatial ⁇ analog baseband signal converters 3840 may include the same number of sub ⁇ ADCs as the antenna elements. .
  • RF signals may be received through a plurality of antenna elements of the beam receiver 3810 .
  • the receiver may align the phases of the RF signals by using the N Rx, SD 2 -ADC phase shifters of the ⁇ beam matching unit 3820 .
  • the receiver may combine the phase-aligned RF signals, and transmit the combined signal to the ⁇ RF signal processing unit 3830 .
  • the ⁇ RF signal processor 3830 may transmit an analog baseband signal to each of the connected spatial ⁇ analog baseband signal converters 3840 .
  • the operation of the receiver including the ⁇ ADCs and the sub ⁇ ADCs after the phase correction operation of the RF signal may be the same as or similar to that described with reference to FIG. 33 .
  • THz band communication In the case of THz band communication, the requirement for processing delay speed is expected to be very high, while very high-order modulation may be required to handle Tbps-class ultra-high-speed data transmission. It is expected that it will not be easy for all receivers to satisfy all these requirements, and receivers are expected to have various capabilities depending on the communication environment and characteristics of the receiver for requirements such as bandwidth, processing delay rate, and data rate.
  • the ADC resolution of the receiver directly affects the reception performance capability of the receiver.
  • the ADC resolution of the receiver may limit the reception capability for modulation levels and methods, and may affect computational complexity and processing latency.
  • the resolution of the spatial ⁇ ADC is determined with respect to the ⁇ modulation order and the number of ⁇ modulation loops (or the number of antennas).
  • supportable modulation methods and modulation levels may vary according to the resolution of the spatial ⁇ ADC. That is, the ADC configuration and performance of the receiver may vary depending on the receiver capability.
  • the present disclosure defines the reception capability of the receiver including the spatial ⁇ ADC, and reports the reception capability information of the receiver to the transmitter (or the network including the transmitter), thereby efficiently supporting communication with the receiver with limited performance suggest a way to
  • 39 is a diagram illustrating a communication operation between a transmitter and a receiver including a spatial ⁇ ADC applicable to the present disclosure. 39 illustrates signal exchange between a transmitter and a receiver.
  • a transmitter 3910 may include a base station as a device including a signal transmission module in a wireless communication network, and a receiver 3920 may direct a terminal to a device including a signal reception module.
  • the transmitter 3910 and the receiver 3920 of the wireless communication network may perform communication by defining transmission/reception capabilities in advance and exchanging information on transmission/reception capabilities. That is, the transmitter 3910 may transmit transmission capability information of the transmitter to the receiver 3920 .
  • a wireless communication network supports a table defining modulation and coding methods for a plurality of modulation schemes and modulation levels.
  • the wireless communication network defines a plurality of modulation schemes for various power efficiencies, and a modulation and coding scheme (MCS) table set having a plurality of modulation levels for differentiated spectral efficiencies.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the transmitter 3910 may support at least some MCS sets among the MCS table sets.
  • the receiver 3920 may support at least some MCSs among the MCS sets supported by the transmitter.
  • the power efficiency-based MCS set may define a plurality of MCS sets including a modulation scheme defined for a multi-amplitude level and a modulation scheme defined for a single amplitude level.
  • the Type 1 MCS set may be a QAM modulation scheme-based MCS set.
  • the Type 2 MCS set may be an APSK modulation scheme-based MCS set.
  • the Type 3 MCS set may be a PSK modulation scheme-based MCS set.
  • the spectrum efficiency-based MCS set can classify the spectral efficiency levels for each type according to the maximum modulation level.
  • an MCS set including a plurality of MCS sets in consideration of power efficiency and spectrum efficiency may be configured as shown in Table 8.
  • the transmitter 3910 may transmit a reception capability report request message for requesting the receiver 3920 to report reception capability information.
  • the transmitter 3910 may determine at least some MCS sets that can be supported from among the MCS sets based on transmission capability.
  • the transmitter 3910 may transmit a reception capability report request message.
  • the receiver 3920 may transmit reception capability information determined based on the ADC performance possessed to the transmitter 3910 . That is, the receiver 3920 may transmit a reception capability report message including reception capability information determined based on the possessed ADC performance to the transmitter 3910 (or a network including the same). The receiver 3920 may determine reception capability information corresponding to the transmission capability information received from the transmitter 3910 . The receiver 3920 may determine one or more supportable modulation schemes based on ADC performance and capability information about a maximum supportable modulation level according to the modulation scheme.
  • the reception capability information may be calculated based on at least one of a resolution of an ADC included in the receiver 3920 and a power situation of the receiver, and the resolution of the ADC is based on information on at least one of a ⁇ modulation order of the ADC and OSR of the ADC can be determined as
  • the modulation scheme and modulation level supported by the receiver 3920 may be one of the modulation scheme and modulation level included in the MCS table set supported by the transmitter 3910 .
  • the receiver 3920 may change and report a channel and a situation and/or state of the receiver 3920 within the capability of the receiver 3920 having a modulation scheme and/or a modulation level.
  • the receiver 3920 may report receiver 3920 status information, which is additional information for allowing the transmitter 3910 to determine a modulation scheme and a modulation level for the receiver 3920 .
  • the receiver 3920 state information may include power state (eg, battery state, etc.) information.
  • the receiver 3920 may detect a channel and a state of the receiver 3920 and/or a change in state.
  • the receiver 3920 may report the receiver 3920 changed state information, which is additional information for allowing the transmitter 3910 to determine a modulation scheme and a modulation level for the receiver 3920 .
  • the receiver 3920 detecting the change in the power state and the channel state may request the transmitter 3910 a resource for transmitting the changed receiver capability change report message.
  • the transmitter 3910 may allocate resources for transmitting the capability change report message of the receiver according to the request of the receiver 3920 .
  • the receiver 3920 detecting the change in the power state and the channel state may transmit a capability change report message of the receiver to the transmitter 3910 using the resource allocated from the transmitter 3910 .
  • the capability change report message of the receiver may include power status information and channel status information of the receiver 3920 .
  • the receiver 3920 adjusts the required number of ADC bits based on the power condition (eg, battery condition, etc.), and a reception capability including a modulation method and modulation level suitable for the adjusted number of ADC bits. information can be reported. For example, when the battery power of the receiver 3920 is lower than a preset threshold, the receiver 3920 may report the capability for the MCS set having low power efficiency and low spectral efficiency. On the other hand, when the battery power of the receiver 3920 is equal to or greater than a preset threshold, the receiver 3920 may report the capability of the MCS set having high power efficiency and high spectral efficiency.
  • the power condition eg, battery condition, etc.
  • the transmitter 3910 may transmit the determined MCS information of the transmitter 3910 to the receiver 3920 .
  • the transmitter 3910 may determine the MCS set to be applied in the communication link based on the reception capability information of the receiver 3920 and the transmission capability information of the transmitter 3910 , the channel state with the receiver 3920 , the transmitter 3910 and the receiver In 3920 , the MCS set may be changed within the capabilities of the receiver 3920 according to each state.
  • the transmitter 3910 may transmit MCS information including the determined MCS set or the changed MCS set to the receiver 3920 .
  • the transmitter 3910 may communicate with the receiver 3920 by transmitting a signal modulated based on the determined MCS set. That is, the transmitter 3910 may modulate and transmit data using the MCS included in the determined MCS set, and the receiver 3920 may receive modulated data from the transmitter 3910 based on the determined MCS.
  • the receiver 3920 may measure channel quality information (CQI) of a received signal based on the determined MCS set, and may transmit a status information report message including the MCS information and the measured CQI to the transmitter 3910 .
  • CQI channel quality information
  • the receiver 3920 in transmitting the status information report message including the MCS information and the CQI of the measured received signal, the receiver 3920 requires the ADC bit in real time according to the power condition (eg, battery status, etc.) By adjusting the number, the MCS information can be changed in consideration of a modulation level suitable for the adjusted number of ADC bits.
  • the receiver 3920 may transmit a status information report message including the adjusted number of ADC bits and the changed MCS information to the transmitter 3910 .
  • the 4-bit MCS table is ⁇ QPSK ⁇ 1:3 ⁇ , 16QAM ⁇ 4:6 ⁇ , 64QAM ⁇ 7:11 ⁇ , 256QAM ⁇ 12:15 ⁇ , such as the transmitter 3910 and the receiver (3920) assumes the negotiated situation.
  • the receiver 3920 changes to the supportable MCS 3 when the battery power is very low in consideration of the power situation. Accordingly, the receiver 3920 can report the requirements at the receiver 3920 without increasing the feedback overhead.
  • the transmitter 3910 may schedule a modulation scheme, a modulation level, and an MCS arbitrarily without considering the power situation of the receiver 3920 .
  • a 4-bit MCS table is ⁇ QPSK ⁇ 1:3 ⁇ , 16QAM ⁇ 4:6 ⁇ , 64QAM ⁇ 7:11 ⁇ , 256QAM ⁇ 12:15 ⁇ , and a 2-bit battery status table is ⁇ Low ⁇ 0 ⁇ , middle ⁇ 1 ⁇ , High ⁇ 2 ⁇ , it is assumed that the MCS table and the battery state table are negotiated between the transmitter 3910 and the receiver 3920 .
  • the receiver 3920 transmits the PSI along with the CQI for the current MCS 14 to the transmitter ( 3910).
  • the receiver 3920 additionally reports the PSI along with the CQI, a feedback overhead may be partially increased.
  • the transmitter 3910 may schedule a modulation scheme, a modulation level, and an MCS in consideration of not only CQI information but also the power state of the receiver 3920 .
  • examples of the above-described proposed method may also be included as one of the implementation methods of the present disclosure, it is clear that they may be regarded as a kind of proposed method.
  • the above-described proposed methods may be implemented independently, or may be implemented in the form of a combination (or merge) of some of the proposed methods.
  • Rules may be defined so that the base station informs the terminal of whether the proposed methods are applied or not (or information on the rules of the proposed methods) through a predefined signal (eg, a physical layer signal or a higher layer signal) to the terminal. .
  • Embodiments of the present disclosure may be applied to various wireless access systems.
  • various radio access systems there is a 3rd Generation Partnership Project (3GPP) or a 3GPP2 system.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • 3GPP2 3rd Generation Partnership Project2
  • Embodiments of the present disclosure may be applied not only to the various radio access systems, but also to all technical fields to which the various radio access systems are applied. Furthermore, the proposed method can be applied to mmWave and THz communication systems using very high frequency bands.
  • embodiments of the present disclosure may be applied to various applications such as free-running vehicles and drones.

Landscapes

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Abstract

The present disclosure discloses the structure of a receiver in a wireless communication system. According to one embodiment applicable to the present disclosure, a receiver comprises: a matching unit for aligning phases of radio frequency (RF) signals received through each of a plurality of antennas; a processing unit for converting the phase-aligned RF signals into analog baseband signals; and a plurality of conversion units for converting the analog baseband signals into a digital bit stream. Each of the plurality of conversion units combines output signals of a plurality of sub-conversion units mapped to each of the plurality of antennas so as to convert the output signals into the digital bit stream, wherein the plurality of sub-conversion units may comprise: a first sub-conversion unit for quantizing a first signal branched from the analog baseband signals; and a second sub-conversion unit for quantizing a difference between an output signal obtained from a sub-conversion unit connected thereto from among the plurality of sub-conversion units and a second signal branched from the analog baseband signals.

Description

무선 통신 네트워크에서 아날로그-디지털 변환기를 포함하는 수신기 및 그 수신기의 동작 방법A receiver including an analog-to-digital converter in a wireless communication network and a method of operating the receiver
이하의 설명은 무선 통신 네트워크에 대한 것으로, 무선 통신 네트워크에서 ADC(analog to digital converter, ADC)를 포함하는 수신기 및 그 수신기의 동작 방법에 대한 것이다. The following description relates to a wireless communication network, and to a receiver including an analog to digital converter (ADC) in a wireless communication network and a method of operating the receiver.
무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.Wireless access systems are being widely deployed to provide various types of communication services such as voice and data. In general, a wireless access system is a multiple access system that can support communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.). Examples of the multiple access system include a code division multiple access (CDMA) system, a frequency division multiple access (FDMA) system, a time division multiple access (TDMA) system, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system, and a single carrier frequency (SC-FDMA) system. division multiple access) systems.
특히, 많은 통신 기기들이 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존 RAT(radio access technology)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드(enhanced mobile broadband, eMBB) 통신 기술이 제안되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 mMTC(massive machine type communications) 뿐만 아니라 신뢰성(reliability) 및 지연(latency) 민감한 서비스/UE(user equipment)를 고려한 통신 시스템이 제안되고 있다. 이를 위한 다양한 기술 구성들이 제안되고 있다. In particular, as many communication devices require a large communication capacity, an enhanced mobile broadband (eMBB) communication technology has been proposed compared to the existing radio access technology (RAT). In addition, a communication system that considers reliability and latency sensitive services/user equipment (UE) as well as massive machine type communications (mMTC) that provides various services anytime, anywhere by connecting multiple devices and things has been proposed. . For this purpose, various technical configurations have been proposed.
본 개시는 ADC(analog to digital converter, ADC)를 포함하는 수신기에 있어, 높은 속도로 데이터를 수신하면서 낮은 전력을 소모하는 수신기의 구조를 제공할 수 있다. The present disclosure may provide a structure of a receiver that consumes low power while receiving data at a high speed in a receiver including an analog to digital converter (ADC).
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 개시의 실시 예들로부터 본 개시의 기술 구성이 적용되는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.The technical objects to be achieved in the present disclosure are not limited to the above, and other technical problems not mentioned are common knowledge in the technical field to which the technical configuration of the present disclosure is applied from the embodiments of the present disclosure to be described below. can be considered by those with
본 개시는 무선 통신 시스템에서 ΣΔ(sigma-delta) ADC(analog to digital converter)를 포함하는 수신기를 제공할 수 있다. The present disclosure may provide a receiver including a sigma-delta (Sigma-delta) ADC (analog to digital converter) in a wireless communication system.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 네트워크에서 수신기는, 복수의 안테나들 각각을 통해 수신한 RF(radio frequency) 신호들의 위상을 정렬하는 정합부; 상기 위상 정렬된 RF 신호들을 아날로그 베이스밴드 신호들로 변환하는 처리부; 및 상기 아날로그 베이스밴드 신호들을 디지털 비트 스트림으로 변환하는 복수의 변환부들을 포함하고, 상기 복수의 변환부들 각각은, 상기 복수의 안테나들 각각에 매핑되는 복수의 서브-변환부들의 출력 신호들을 결합하여 상기 디지털 비트 스트림으로 변환하고, 상기 복수의 서브-변환부들은, 상기 아날로그 베이스밴드 신호들로부터 분기된 제1 신호를 양자화하는, 제1 서브-변환부; 및 상기 복수의 서브-변환부들 중, 연결된 서브-변환부로부터 획득한 출력 신호와 상기 아날로그 베이스밴드 신호들로부터 분기된 제2 신호 간의 차이를 양자화하는 제2 서브-변환부를 포함할 수 있다. As an example of the present disclosure, a receiver in a wireless communication network, a matching unit for aligning phases of RF (radio frequency) signals received through each of a plurality of antennas; a processing unit converting the phase-aligned RF signals into analog baseband signals; and a plurality of converters for converting the analog baseband signals into a digital bit stream, wherein each of the plurality of converters combines output signals of a plurality of sub-converters mapped to each of the plurality of antennas, a first sub-conversion unit for converting the digital bit stream, and the plurality of sub-conversion units, for quantizing a first signal branched from the analog baseband signals; and a second sub-converter configured to quantize a difference between an output signal obtained from the connected sub-converter and a second signal branched from the analog baseband signals among the plurality of sub-converters.
본 개시의 일 예로서, 상기 제1 서브-변환부는, 상기 제1 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 상기 아날로그 신호를 상기 제2 서브-변환부에게 전달할 수 있다. As an example of the present disclosure, the first sub-conversion unit may convert the first signal into a digital signal, convert the digital signal into an analog signal, and transmit the analog signal to the second sub-conversion unit there is.
본 개시의 일 예로서, 상기 제2 서브-변환부는, 상기 연결된 서브-변환부로부터 획득한 출력 신호와 상기 제2 신호를 차동 연산하고, 상기 차동 연산 결과 획득한 신호를 잡음 성형(noise shaping)하고, 상기 잡음 성형 결과 획득한 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. As an example of the present disclosure, the second sub-conversion unit differentially calculates the output signal obtained from the connected sub-conversion unit and the second signal, and performs noise shaping on the signal obtained as a result of the differential operation. and a signal obtained as a result of the noise shaping may be converted into a digital signal.
본 개시의 일 예로서, 상기 정합부는, 위상 정렬된 RF 신호들을 결합하고, 결합된 RF 신호들을 상기 처리부에게 전달할 수 있다. As an example of the present disclosure, the matching unit may combine phase-aligned RF signals and transmit the combined RF signals to the processing unit.
본 개시의 일 예로서, 상기 복수의 변환부들은, 동일한 시간 길이를 갖는 시분할 채널 단위로 분기된 아날로그 베이스밴드 신호를 디지털 비트 스트림으로 변환하고, 상기 디지털 비트 스트림의 시분할 채널 단위의 부정합을 보정하고, 상기 복수의 서브-변환부들은, 동일한 시분할 채널의 동일한 시간 길이를 갖는 시분할 부채널 단위로 분기된 아날로그 베이스밴드 신호를 양자화할 수 있다. As an example of the present disclosure, the plurality of converters convert an analog baseband signal branched in units of time division channels having the same time length into a digital bit stream, correct mismatch in units of time division channels of the digital bit stream, and , the plurality of sub-transformers may quantize the branched analog baseband signal in units of time division subchannels having the same time length of the same time division channel.
본 개시의 일 예로서, 상기 디지털 비트 스트림들을 디지털 프로세싱함으로써, 디지털 베이스밴드 신호를 생성하는 디지털 프로세서를 더 포함할 수 있다. As an example of the present disclosure, the digital processor may further include a digital processor configured to generate a digital baseband signal by digitally processing the digital bit streams.
본 개시의 일 예로서, 상기 정합부는, 상기 복수의 안테나들 각각의 RF 신호를 기초로, 상기 수신기의 오버샘플링 비율(oversampling rate, OSR)에 상응하는 개수의 위상 정렬된 RF 신호들을 출력하고, 상기 위상 정렬된 RF 신호들을 상기 복수의 안테나들 각각에 연결되는 상기 처리부의 서로 다른 RF 체인에 입력할 수 있다. As an example of the present disclosure, the matching unit outputs a number of phase-aligned RF signals corresponding to an oversampling rate (OSR) of the receiver based on the RF signals of each of the plurality of antennas, The phase-aligned RF signals may be input to different RF chains of the processor connected to each of the plurality of antennas.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 네트워크의 수신기의 동작 방법은, 복수의 안테나들 각각을 통해 수신한 RF(radio frequency) 신호들의 위상을 정렬하는 단계; 상기 위상 정렬된 RF 신호들을 아날로그 베이스밴드 신호들로 변환하는 단계; 상기 아날로그 베이스밴드 신호들을 시분할 채널 단위로 스위칭하여 서로 다른 변환부들에 입력하는 단계; 및 상기 시분할 채널 단위의 상기 아날로그 베이스밴드 신호들을 시분할 부채널 단위로 순차적으로 샘플링하는 단계를 포함할 수 있다. As an example of the present disclosure, a method of operating a receiver of a wireless communication network includes aligning phases of radio frequency (RF) signals received through each of a plurality of antennas; converting the phase aligned RF signals to analog baseband signals; switching the analog baseband signals in units of time division channels and inputting them to different converters; and sequentially sampling the analog baseband signals in units of time division channels in units of time division subchannels.
본 개시의 일 예로서, 상기 위상 정렬된 RF 신호들을 결합하는 단계를 포함하고, 상기 아날로그 베이스밴드 신호들로 변환하는 단계에서는, 결합된 RF 신호들을 상기 아날로그 베이스밴드 신호들로 변환할 수 있다. As an example of the present disclosure, the method may include combining the phase-aligned RF signals, and the converting into the analog baseband signals may include converting the combined RF signals into the analog baseband signals.
본 개시의 일 예로서, 상기 아날로그 베이스밴드 신호들을 시분할 채널 단위로 스위칭하여 서로 다른 변환부들에 입력하는 단계에서는, 상기 서로 다른 변환부들에 서로 동일한 간격을 갖는 서로 다른 시분할 채널들의 아날로그 베이스밴드 신호를 입력할 수 있다. As an example of the present disclosure, in the step of switching the analog baseband signals on a time-division channel basis and inputting them to different converters, analog baseband signals of different time-division channels having the same interval to the different converters are applied to the different converters. can be entered.
본 개시의 일 예로서, 상기 시분할 부채널 단위로 순차적으로 샘플링하는 단계에서는, 동일한 시분할 채널의 서로 다른 시분할 부채널의 아날로그 베이스밴드 신호를 동일한 간격으로 샘플링할 수 있다. As an example of the present disclosure, in the step of sequentially sampling in units of time division subchannels, analog baseband signals of different time division subchannels of the same time division channel may be sampled at the same interval.
본 개시의 일 예로서, 상기 RF 신호들의 위상을 정렬하는 단계에서는, 상기 복수의 안테나들 각각의 RF 신호를 기초로, 상기 수신기의 오버샘플링 비율(oversampling rate, OSR)에 상응하는 개수의 위상 정렬된 RF 신호들을 출력할 수 있다. As an example of the present disclosure, in the step of aligning the phases of the RF signals, based on the RF signals of each of the plurality of antennas, the number of phase alignments corresponding to the oversampling rate (OSR) of the receiver RF signals can be output.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 네트워크에서 수신기의 동작 방법은, 송신기로부터 상기 수신기의 수신 역량(capability) 보고를 요청하는 메시지를 수신하는 단계; 상기 수신기의 수신 역량 정보를 포함하는 수신 역량 보고 메시지를 상기 송신기에게 전송하는 단계; 상기 송신기로부터, 상기 수신 역량 정보를 기초로 상기 송신기에 의해 결정된 MCS(modulation and coding scheme) 정보를 수신하는 단계; 및 상기 MCS에 기반하여 변조된 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 수신 역량 정보는, 상기 수신기의 ADC(analog to digital converter)의 해상도 및 상기 수신기의 전력 상황 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다. As an example of the present disclosure, a method of operating a receiver in a wireless communication network includes: receiving a message from a transmitter for requesting a reception capability report of the receiver; transmitting a reception capability report message including reception capability information of the receiver to the transmitter; receiving, from the transmitter, modulation and coding scheme (MCS) information determined by the transmitter based on the reception capability information; and receiving a signal modulated based on the MCS, wherein the reception capability information may be determined based on at least one of a resolution of an analog to digital converter (ADC) of the receiver and a power situation of the receiver. .
본 개시의 일 예로서, 상기 수신기의 역량 보고 메시지는, 상기 수신기의 전력 상황 정보를 더 포함하고, 상기 송신기의 MCS는, 상기 수신 역량 정보 및 상기 수신기의 전력 상황 정보를 기초로 결정될 수 있다. As an example of the present disclosure, the capability report message of the receiver may further include power status information of the receiver, and the MCS of the transmitter may be determined based on the reception capability information and the power status information of the receiver.
본 개시의 일 예로서, 수신기의 동작 방법은, 상기 MCS를 기초로 상기 변조된 신호의 CQI(channel quality information)를 측정하는 단계; 및 상기 CQI 및 상기 수신기의 전력 상황 정보를 포함하는 상태 정보 보고 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. As an example of the present disclosure, a method of operating a receiver includes: measuring channel quality information (CQI) of the modulated signal based on the MCS; and transmitting a status information report message including the CQI and power status information of the receiver.
상술한 본 개시의 양태들은 본 개시의 바람직한 실시 예들 중 일부에 불과하며, 본 개시의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시 예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 개시의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.Aspects of the present disclosure described above are only some of the preferred embodiments of the present disclosure, and various embodiments in which the technical features of the present disclosure are reflected are detailed descriptions of the present disclosure that will be described below by those of ordinary skill in the art can be derived and understood based on
본 개시에 기초한 실시 예들에 의해 하기와 같은 효과가 있을 수 있다.The following effects may be obtained by the embodiments based on the present disclosure.
본 개시에 따르면, 수신기의 1-비트 양자화기 기반의 ΣΔ(sigma-delta) ADC(analog to digital converter)를 이용함으로써, 다중 안테나를 통해 수신한 신호를 효율적으로 변조할 수 있고, 데이터 전송율을 증가시킬 수 있다. According to the present disclosure, by using a 1-bit quantizer-based ΣΔ (sigma-delta) analog to digital converter (ADC) of a receiver, it is possible to efficiently modulate a signal received through multiple antennas and increase a data rate can do it
본 개시의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 개시의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 개시의 기술 구성이 적용되는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시에서 서술하는 구성을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 개시의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.Effects that can be obtained in the embodiments of the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned are the technical fields to which the technical configuration of the present disclosure is applied from the description of the embodiments of the present disclosure below. It can be clearly derived and understood by those of ordinary skill in the art. That is, unintended effects of implementing the configuration described in the present disclosure may also be derived by those of ordinary skill in the art from the embodiments of the present disclosure.
이하에 첨부되는 도면들은 본 개시에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 개시에 대한 실시 예들을 제공할 수 있다. 다만, 본 개시의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미할 수 있다.The accompanying drawings below are provided to help understanding of the present disclosure, and together with the detailed description, may provide embodiments of the present disclosure. However, the technical features of the present disclosure are not limited to specific drawings, and features disclosed in each drawing may be combined with each other to constitute a new embodiment. Reference numerals in each drawing may refer to structural elements.
도 1은 본 개시에 적용되는 통신 시스템 예시를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a communication system applied to the present disclosure.
도 2는 본 개시에 적용될 수 있는 무선 기기의 예시를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of a wireless device applicable to the present disclosure.
도 3은 본 개시에 적용되는 무선 기기의 다른 예시를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating another example of a wireless device applied to the present disclosure.
도 4는 본 개시에 적용되는 휴대 기기의 예시를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a mobile device applied to the present disclosure.
도 5는 본 개시에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량의 예시를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a vehicle or autonomous driving vehicle applied to the present disclosure.
도 6은 본 개시에 적용되는 이동체의 예시를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of a movable body applied to the present disclosure.
도 7은 본 개시에 적용되는 XR 기기의 예시를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating an example of an XR device applied to the present disclosure.
도 8은 본 개시에 적용되는 로봇의 예시를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of a robot applied to the present disclosure.
도 9는 본 개시에 적용되는 AI(artificial intelligence) 기기의 예시를 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an example of an artificial intelligence (AI) device applied to the present disclosure.
도 10은 본 개시에 적용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 도시한 도면이다.10 is a diagram illustrating physical channels applied to the present disclosure and a signal transmission method using the same.
도 11은 본 개시에 적용되는 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 제어평면(control plane) 및 사용자 평면(user plane) 구조를 도시한 도면이다.11 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol applied to the present disclosure.
도 12는 본 개시에 적용되는 전송 신호를 처리하는 방법을 도시한 도면이다.12 is a diagram illustrating a method of processing a transmission signal applied to the present disclosure.
도 13은 본 개시에 적용 가능한 무선 프레임의 구조를 도시한 도면이다.13 is a diagram illustrating a structure of a radio frame applicable to the present disclosure.
도 14는 본 개시에 적용 가능한 슬롯 구조를 도시한 도면이다.14 is a diagram illustrating a slot structure applicable to the present disclosure.
도 15는 본 개시에 적용 가능한 6G 시스템에서 제공 가능한 통신 구조의 일례를 도시한 도면이다.15 is a diagram illustrating an example of a communication structure that can be provided in a 6G system applicable to the present disclosure.
도 16은 본 개시에 적용 가능한 전자기 스펙트럼을 도시한 도면이다.16 is a diagram illustrating an electromagnetic spectrum applicable to the present disclosure.
도 17은 본 개시에 적용 가능한 THz 통신 방법을 도시한 도면이다.17 is a diagram illustrating a THz communication method applicable to the present disclosure.
도 18은 본 개시에 적용 가능한 THz 무선 통신 송수신기를 도시한 도면이다.18 is a diagram illustrating a THz wireless communication transceiver applicable to the present disclosure.
도 19는 본 개시에 적용 가능한 THz 신호 생성 방법을 도시한 도면이다.19 is a diagram illustrating a method for generating a THz signal applicable to the present disclosure.
도 20은 본 개시에 적용 가능한 무선 통신 송수신기를 도시한 도면이다.20 is a diagram illustrating a wireless communication transceiver applicable to the present disclosure.
도 21은 본 개시에 적용 가능한 송신기 구조를 도시한 도면이다.21 is a diagram illustrating a structure of a transmitter applicable to the present disclosure.
도 22는 본 개시에 적용 가능한 변조기 구조를 도시한 도면이다.22 is a diagram illustrating a modulator structure applicable to the present disclosure.
도 23은 본 개시에 적용 가능한 수신기의 구조를 도시한 도면이다. 23 is a diagram illustrating a structure of a receiver applicable to the present disclosure.
도 24는 본 개시에 적용 가능한 ΣΔ(sigma-delta) ADC(analog to digital converter)를 포함하는 수신기의 구조를 도시한 도면이다. 24 is a diagram illustrating a structure of a receiver including a sigma-delta (Sigma-delta) ADC (analog to digital converter) applicable to the present disclosure.
도 25는 본 개시에 적용 가능한 복수의 안테나와 공간 ΣΔ ADC 간의 연결 관계를 도시한 도면이다. 25 is a diagram illustrating a connection relationship between a plurality of antennas applicable to the present disclosure and a spatial ΣΔ ADC.
도 26은 본 개시에 적용 가능한 복수의 안테나 및 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 패널의 구조를 도시한 도면이다. 26 is a diagram illustrating a structure of a panel of a receiver including a plurality of antennas and a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 27은 본 개시에 적용 가능한 다중 안테나 어레이를 통한 입사 신호에 대한 복수의 ADC 기반 오버샘플링 방법을 도시한 도면이다. 27 is a diagram illustrating a plurality of ADC-based oversampling methods for an incident signal through a multi-antenna array applicable to the present disclosure.
도 28은 본 개시에 적용 가능한 수신기에 포함된 공간 ΣΔ ADC의 신호 흐름을 도시한 도면이다. 28 is a diagram illustrating a signal flow of a spatial ΣΔ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
도 29는 본 개시에 적용 가능한 수신기에 포함된 공간 ΣΔ ADC의 신호 흐름을 도시한 도면이다. 29 is a diagram illustrating a signal flow of a spatial ΣΔ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
도 30은 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 구조를 도시한 도면이다. 30 is a diagram illustrating a structure of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 31은 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 동작을 도시한 도면이다. 31 is a diagram illustrating an operation of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 32는 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 구체적인 구조의 제1 실시예를 도시한 도면이다. 32 is a diagram illustrating a first embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 33은 본 개시에 적용 가능한 수신기에 포함된 공간 ΣΔ ADC의 동작을 도시한 도면이다. 33 is a diagram illustrating an operation of a spatial ΣΔ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
도 34는 본 개시에 적용 가능한 수신기에 포함된 공간 ΣΔ ADC에 매핑되는 안테나 어레이에 따른 샘플링 시간들을 도시한 도면이다. 34 is a diagram illustrating sampling times according to an antenna array mapped to a spatial ΣΔ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
도 35는 본 개시에 적용 가능한 수신기에 포함된 공간 ΣΔ ADC의 프로세싱 시간 다이어그램을 도시한 도면이다. 35 is a diagram illustrating a processing time diagram of a spatial ΣΔ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
도 36은 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 구체적인 구조의 제2 실시예를 도시한 도면이다. 36 is a diagram illustrating a second embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 37은 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 구체적인 구조의 제3 실시예를 도시한 도면이다. 37 is a diagram illustrating a third embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 38은 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 구체적인 구조의 제4 실시예를 도시한 도면이다. 38 is a diagram illustrating a fourth embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 39는 본 개시에 적용 가능한 송신기 및 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기 간의 통신 동작을 도시한 도면이다. 39 is a diagram illustrating a communication operation between a transmitter and a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
이하의 실시 예들은 본 개시의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 개시의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 개시의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.The following embodiments combine elements and features of the present disclosure in a predetermined form. Each component or feature may be considered optional unless explicitly stated otherwise. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. In addition, some components and/or features may be combined to configure an embodiment of the present disclosure. The order of operations described in embodiments of the present disclosure may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments.
도면에 대한 설명에서, 본 개시의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.In the description of the drawings, procedures or steps that may obscure the gist of the present disclosure are not described, and procedures or steps that can be understood at the level of a person skilled in the art are also not described.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 개시를 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "comprising or including" a certain component, it does not exclude other components unless otherwise stated, meaning that other components may be further included. do. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, and “module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. there is. Also, "a or an", "one", "the" and like related terms are used differently herein in the context of describing the present disclosure (especially in the context of the following claims). Unless indicated or clearly contradicted by context, it may be used in a sense including both the singular and the plural.
본 명세서에서 본 개시의 실시 예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.In the present specification, embodiments of the present disclosure have been described focusing on a data transmission/reception relationship between a base station and a mobile station. Here, the base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with the mobile station. A specific operation described as being performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(eNode B), gNB(gNode B), ng-eNB, 발전된 기지국(advanced base station, ABS) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.That is, various operations performed for communication with a mobile station in a network including a plurality of network nodes including the base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station. In this case, the 'base station' is a term such as a fixed station, a Node B, an eNB (eNode B), a gNB (gNode B), an ng-eNB, an advanced base station (ABS) or an access point (access point). can be replaced by
또한, 본 개시의 실시 예들에서 단말(terminal)은 사용자 기기(user equipment, UE), 이동국(mobile station, MS), 가입자국(subscriber station, SS), 이동 가입자 단말(mobile subscriber station, MSS), 이동 단말(mobile terminal) 또는 발전된 이동 단말(advanced mobile station, AMS) 등의 용어로 대체될 수 있다.In addition, in embodiments of the present disclosure, a terminal includes a user equipment (UE), a mobile station (MS), a subscriber station (SS), a mobile subscriber station (MSS), It may be replaced by terms such as a mobile terminal or an advanced mobile station (AMS).
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크의 경우, 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크의 경우, 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.In addition, a transmitting end refers to a fixed and/or mobile node that provides a data service or a voice service, and a receiving end refers to a fixed and/or mobile node that receives a data service or a voice service. Accordingly, in the case of uplink, the mobile station may be a transmitting end, and the base station may be a receiving end. Similarly, in the case of downlink, the mobile station may be the receiving end, and the base station may be the transmitting end.
본 개시의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템, 3GPP 5G(5th generation) NR(New Radio) 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 개시의 실시 예들은 3GPP TS(technical specification) 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP TS 38.213, 3GPP TS 38.321 및 3GPP TS 38.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. Embodiments of the present disclosure are wireless access systems IEEE 802.xx system, 3rd Generation Partnership Project (3GPP) system, 3GPP Long Term Evolution (LTE) system, 3GPP 5G ( 5th generation) NR (New Radio) system, and 3GPP2 system It may be supported by standard documents disclosed in at least one of, in particular, embodiments of the present disclosure by 3GPP TS (technical specification) 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP TS 38.213, 3GPP TS 38.321 and 3GPP TS 38.331 documents. can be supported
또한, 본 개시의 실시 예들은 다른 무선 접속 시스템에도 적용될 수 있으며, 상술한 시스템으로 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 3GPP 5G NR 시스템 이후에 적용되는 시스템에 대해서도 적용 가능할 수 있으며, 특정 시스템에 한정되지 않는다.Also, embodiments of the present disclosure may be applied to other wireless access systems, and are not limited to the above-described system. As an example, it may be applicable to a system applied after the 3GPP 5G NR system, and is not limited to a specific system.
즉, 본 개시의 실시 예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.That is, obvious steps or parts not described in the embodiments of the present disclosure may be described with reference to the above documents. In addition, all terms disclosed in this document may be described by the standard document.
이하, 본 개시에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 실시 형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 개시의 기술 구성이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION The detailed description set forth below in conjunction with the appended drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present disclosure, and is not intended to represent the only embodiments in which the technical constructions of the present disclosure may be practiced.
또한, 본 개시의 실시 예들에서 사용되는 특정 용어들은 본 개시의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.In addition, specific terms used in the embodiments of the present disclosure are provided to help the understanding of the present disclosure, and the use of these specific terms may be changed to other forms without departing from the technical spirit of the present disclosure.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 수 있다. The following technologies include code division multiple access (CDMA), frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), orthogonal frequency division multiple access (OFDMA), single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA), etc. It can be applied to various wireless access systems.
이하 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 통신 시스템(예, LTE, NR 등)을 기반으로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. LTE는 3GPP TS 36.xxx Release 8 이후의 기술을 의미할 수 있다. 세부적으로, 3GPP TS 36.xxx Release 10 이후의 LTE 기술은 LTE-A로 지칭되고, 3GPP TS 36.xxx Release 13 이후의 LTE 기술은 LTE-A pro로 지칭될 수 있다. 3GPP NR은 TS 38.xxx Release 15 이후의 기술을 의미할 수 있다. 3GPP 6G는 TS Release 17 및/또는 Release 18 이후의 기술을 의미할 수 있다. "xxx"는 표준 문서 세부 번호를 의미한다. LTE/NR/6G는 3GPP 시스템으로 통칭될 수 있다.For clarity of the description below, although description is based on a 3GPP communication system (eg, LTE, NR, etc.), the technical spirit of the present invention is not limited thereto. LTE may mean 3GPP TS 36.xxx Release 8 or later technology. In detail, LTE technology after 3GPP TS 36.xxx Release 10 may be referred to as LTE-A, and LTE technology after 3GPP TS 36.xxx Release 13 may be referred to as LTE-A pro. 3GPP NR may refer to technology after TS 38.xxx Release 15. 3GPP 6G may refer to technology after TS Release 17 and/or Release 18. "xxx" stands for standard document detail number. LTE/NR/6G may be collectively referred to as a 3GPP system.
본 개시에 사용된 배경기술, 용어, 약어 등에 관해서는 본 발명 이전에 공개된 표준 문서에 기재된 사항을 참조할 수 있다. 일 예로, 36.xxx 및 38.xxx 표준 문서를 참조할 수 있다.For backgrounds, terms, abbreviations, etc. used in the present disclosure, reference may be made to matters described in standard documents published before the present invention. As an example, reference may be made to the 36.xxx and 38.xxx standard documents.
본 개시에 적용 가능한 통신 시스템Communication system applicable to the present disclosure
이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 본 개시의 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 기기들 간에 무선 통신/연결(예, 5G)을 필요로 하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.Although not limited thereto, the various descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operation flowcharts of the present disclosure disclosed in this document may be applied to various fields requiring wireless communication/connection (eg, 5G) between devices. there is.
이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 이하의 도면/설명에서 동일한 도면 부호는 다르게 기술하지 않는 한, 동일하거나 대응되는 하드웨어 블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다. Hereinafter, it will be exemplified in more detail with reference to the drawings. In the following drawings/descriptions, the same reference numerals may represent the same or corresponding hardware blocks, software blocks, or functional blocks, unless otherwise indicated.
도 1은 본 개시에 적용되는 통신 시스템 예시를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a communication system applied to the present disclosure.
도 1을 참조하면, 본 개시에 적용되는 통신 시스템(100)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR, LTE)을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(extended reality) 기기(100c), 휴대 기기(hand-held device)(100d), 가전(home appliance)(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI(artificial intelligence) 기기/서버(100g)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량(100b-1, 100b-2)은 UAV(unmanned aerial vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기(100c)는 AR(augmented reality)/VR(virtual reality)/MR(mixed reality) 기기를 포함하며, HMD(head-mounted device), 차량에 구비된 HUD(head-up display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기(100d)는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전(100e)은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기(100f)는 센서, 스마트 미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국(120), 네트워크(130)는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(120a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.Referring to FIG. 1 , a communication system 100 applied to the present disclosure includes a wireless device, a base station, and a network. Here, the wireless device means a device that performs communication using a wireless access technology (eg, 5G NR, LTE), and may be referred to as a communication/wireless/5G device. Although not limited thereto, the wireless device may include a robot 100a, a vehicle 100b-1, 100b-2, an extended reality (XR) device 100c, a hand-held device 100d, and a home appliance. appliance) 100e, an Internet of Things (IoT) device 100f, and an artificial intelligence (AI) device/server 100g. For example, the vehicle may include a vehicle equipped with a wireless communication function, an autonomous driving vehicle, a vehicle capable of performing inter-vehicle communication, and the like. Here, the vehicles 100b-1 and 100b-2 may include an unmanned aerial vehicle (UAV) (eg, a drone). The XR device 100c includes augmented reality (AR)/virtual reality (VR)/mixed reality (MR) devices, and includes a head-mounted device (HMD), a head-up display (HUD) provided in a vehicle, a television, It may be implemented in the form of a smartphone, a computer, a wearable device, a home appliance, a digital signage, a vehicle, a robot, and the like. The portable device 100d may include a smart phone, a smart pad, a wearable device (eg, smart watch, smart glasses), and a computer (eg, a laptop computer). The home appliance 100e may include a TV, a refrigerator, a washing machine, and the like. The IoT device 100f may include a sensor, a smart meter, and the like. For example, the base station 120 and the network 130 may be implemented as a wireless device, and a specific wireless device 120a may operate as a base station/network node to other wireless devices.
무선 기기(100a~100f)는 기지국(120)을 통해 네트워크(130)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(130)를 통해 AI 서버(100g)와 연결될 수 있다. 네트워크(130)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(120)/네트워크(130)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국(120)/네트워크(130)를 통하지 않고 직접 통신(예, 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(예, V2V(vehicle to vehicle)/V2X(vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(100f)(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.The wireless devices 100a to 100f may be connected to the network 130 through the base station 120 . AI technology may be applied to the wireless devices 100a to 100f , and the wireless devices 100a to 100f may be connected to the AI server 100g through the network 130 . The network 130 may be configured using a 3G network, a 4G (eg, LTE) network, or a 5G (eg, NR) network. The wireless devices 100a to 100f may communicate with each other through the base station 120/network 130, but communicate directly without going through the base station 120/network 130 (eg, sidelink communication) You may. For example, the vehicles 100b-1 and 100b-2 may perform direct communication (eg, vehicle to vehicle (V2V)/vehicle to everything (V2X) communication). Also, the IoT device 100f (eg, a sensor) may communicate directly with another IoT device (eg, a sensor) or other wireless devices 100a to 100f.
무선 기기(100a~100f)/기지국(120), 기지국(120)/기지국(120) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(예, relay, IAB(integrated access backhaul))과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 개시의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예, 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.Wireless communication/ connection 150a, 150b, and 150c may be performed between the wireless devices 100a to 100f/base station 120 and the base station 120/base station 120 . Here, wireless communication/connection includes uplink/downlink communication 150a and sidelink communication 150b (or D2D communication), and communication between base stations 150c (eg, relay, integrated access backhaul (IAB)). This may be achieved through radio access technology (eg, 5G NR). Through the wireless communication/ connection 150a, 150b, and 150c, the wireless device and the base station/wireless device, and the base station and the base station may transmit/receive wireless signals to each other. For example, the wireless communication/ connection 150a , 150b , 150c may transmit/receive signals through various physical channels. To this end, based on various proposals of the present disclosure, various configuration information setting processes for transmission/reception of wireless signals, various signal processing processes (eg, channel encoding/decoding, modulation/demodulation, resource mapping/demapping, etc.) , at least a part of a resource allocation process may be performed.
본 개시에 적용 가능한 무선 기기Wireless devices applicable to the present disclosure
도 2는 본 개시에 적용될 수 있는 무선 기기의 예시를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of a wireless device applicable to the present disclosure.
도 2를 참조하면, 제1 무선 기기(200a)와 제2 무선 기기(200b)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(200a), 제2 무선 기기(200b)}은 도 1의 {무선 기기(100x), 기지국(120)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}에 대응할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a first wireless device 200a and a second wireless device 200b may transmit/receive wireless signals through various wireless access technologies (eg, LTE, NR). Here, {first wireless device 200a, second wireless device 200b} is {wireless device 100x, base station 120} of FIG. 1 and/or {wireless device 100x, wireless device 100x) } can be matched.
제1 무선 기기(200a)는 하나 이상의 프로세서(202a) 및 하나 이상의 메모리(204a)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206a) 및/또는 하나 이상의 안테나(208a)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(202a)는 메모리(204a) 및/또는 송수신기(206a)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202a)는 메모리(204a) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206a)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202a)는 송수신기(206a)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204a)에 저장할 수 있다. 메모리(204a)는 프로세서(202a)와 연결될 수 있고, 프로세서(202a)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204a)는 프로세서(202a)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202a)와 메모리(204a)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206a)는 프로세서(202a)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208a)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206a)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(206a)는 RF(radio frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.The first wireless device 200a includes one or more processors 202a and one or more memories 204a, and may further include one or more transceivers 206a and/or one or more antennas 208a. The processor 202a controls the memory 204a and/or the transceiver 206a and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein. For example, the processor 202a may process information in the memory 204a to generate first information/signal, and then transmit a wireless signal including the first information/signal through the transceiver 206a. In addition, the processor 202a may receive the radio signal including the second information/signal through the transceiver 206a, and then store the information obtained from the signal processing of the second information/signal in the memory 204a. The memory 204a may be connected to the processor 202a and may store various information related to the operation of the processor 202a. For example, the memory 204a may provide instructions for performing some or all of the processes controlled by the processor 202a, or for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein. may store software code including Here, the processor 202a and the memory 204a may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement a wireless communication technology (eg, LTE, NR). The transceiver 206a may be coupled to the processor 202a and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas 208a. The transceiver 206a may include a transmitter and/or a receiver. The transceiver 206a may be used interchangeably with a radio frequency (RF) unit. In the present disclosure, a wireless device may refer to a communication modem/circuit/chip.
여기서, 본 명세서의 무선 기기(200a, 200b)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 Narrowband Internet of Things를 포함할 수 있다. 이때, 예를 들어 NB-IoT 기술은 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(200a, 200b)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced Machine Type Communication) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE Machine Type Communication, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(200a, 200b)에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 일 예로 ZigBee 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(personal area networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.Here, the wireless communication technology implemented in the wireless devices 200a and 200b of the present specification may include a narrowband Internet of Things for low-power communication as well as LTE, NR, and 6G. At this time, for example, NB-IoT technology may be an example of LPWAN (Low Power Wide Area Network) technology, and may be implemented in standards such as LTE Cat NB1 and/or LTE Cat NB2, and is limited to the above-mentioned names. not. Additionally or alternatively, the wireless communication technology implemented in the wireless devices 200a and 200b of the present specification may perform communication based on the LTE-M technology. In this case, as an example, the LTE-M technology may be an example of an LPWAN technology, and may be called various names such as enhanced machine type communication (eMTC). For example, LTE-M technology is 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL (non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE Machine Type Communication, and/or 7) may be implemented in at least one of various standards such as LTE M, and is not limited to the above-described name. Additionally or alternatively, the wireless communication technology implemented in the wireless devices 200a and 200b of the present specification is at least one of ZigBee, Bluetooth, and Low Power Wide Area Network (LPWAN) in consideration of low power communication. It may include any one, and is not limited to the above-mentioned names. For example, the ZigBee technology can create PAN (personal area networks) related to small/low-power digital communication based on various standards such as IEEE 802.15.4, and can be called by various names.
제2 무선 기기(200b)는 하나 이상의 프로세서(202b), 하나 이상의 메모리(204b)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206b) 및/또는 하나 이상의 안테나(208b)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202b)는 메모리(204b) 및/또는 송수신기(206b)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202b)는 메모리(204b) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206b)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202b)는 송수신기(206b)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204b)에 저장할 수 있다. 메모리(204b)는 프로세서(202b)와 연결될 수 있고, 프로세서(202b)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204b)는 프로세서(202b)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202b)와 메모리(204b)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206b)는 프로세서(202b)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208b)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206b)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206b)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.The second wireless device 200b includes one or more processors 202b, one or more memories 204b, and may further include one or more transceivers 206b and/or one or more antennas 208b. The processor 202b controls the memory 204b and/or the transceiver 206b and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein. For example, the processor 202b may process information in the memory 204b to generate third information/signal, and then transmit a wireless signal including the third information/signal through the transceiver 206b. In addition, the processor 202b may receive the radio signal including the fourth information/signal through the transceiver 206b, and then store information obtained from signal processing of the fourth information/signal in the memory 204b. The memory 204b may be connected to the processor 202b and may store various information related to the operation of the processor 202b. For example, the memory 204b may provide instructions for performing some or all of the processes controlled by the processor 202b, or for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein. may store software code including Here, the processor 202b and the memory 204b may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement a wireless communication technology (eg, LTE, NR). The transceiver 206b may be coupled to the processor 202b and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas 208b. Transceiver 206b may include a transmitter and/or receiver. Transceiver 206b may be used interchangeably with an RF unit. In the present disclosure, a wireless device may refer to a communication modem/circuit/chip.
이하, 무선 기기(200a, 200b)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하나 이상의 계층(예, PHY(physical), MAC(media access control), RLC(radio link control), PDCP(packet data convergence protocol), RRC(radio resource control), SDAP(service data adaptation protocol)와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(service data unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.Hereinafter, hardware elements of the wireless devices 200a and 200b will be described in more detail. Although not limited thereto, one or more protocol layers may be implemented by one or more processors 202a, 202b. For example, one or more processors 202a, 202b may include one or more layers (eg, PHY (physical), MAC (media access control), RLC (radio link control), PDCP (packet data convergence protocol), RRC (radio resource) control) and a functional layer such as service data adaptation protocol (SDAP)). The one or more processors 202a, 202b may be configured to process one or more protocol data units (PDUs) and/or one or more service data units (SDUs) according to the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein. can create The one or more processors 202a, 202b may generate messages, control information, data, or information according to the description, function, procedure, proposal, method, and/or flow charts disclosed herein. The one or more processors 202a, 202b generate a signal (eg, a baseband signal) including a PDU, SDU, message, control information, data or information according to the functions, procedures, proposals and/or methods disclosed herein. , may be provided to one or more transceivers 206a and 206b. One or more processors 202a, 202b may receive signals (eg, baseband signals) from one or more transceivers 206a, 206b, and the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or flowcharts of operation disclosed herein. PDUs, SDUs, messages, control information, data, or information may be acquired according to the fields.
하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit), 하나 이상의 DSP(digital signal processor), 하나 이상의 DSPD(digital signal processing device), 하나 이상의 PLD(programmable logic device) 또는 하나 이상의 FPGA(field programmable gate arrays)가 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(204a, 204b)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다. One or more processors 202a, 202b may be referred to as a controller, microcontroller, microprocessor, or microcomputer. One or more processors 202a, 202b may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. For example, one or more application specific integrated circuits (ASICs), one or more digital signal processors (DSPs), one or more digital signal processing devices (DSPDs), one or more programmable logic devices (PLDs), or one or more field programmable gate arrays (FPGAs) may be included in one or more processors 202a, 202b. The descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or flowcharts of operations disclosed in this document may be implemented using firmware or software, and the firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, and the like. The descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or flow charts disclosed in this document provide that firmware or software configured to perform is included in one or more processors 202a, 202b, or stored in one or more memories 204a, 204b. It may be driven by the above processors 202a and 202b. The descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or flowcharts of operations disclosed herein may be implemented using firmware or software in the form of code, instructions, and/or a set of instructions.
하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 ROM(read only memory), RAM(random access memory), EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)와 연결될 수 있다.One or more memories 204a, 204b may be coupled to one or more processors 202a, 202b and may store various types of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions, and/or instructions. One or more memories 204a, 204b may include read only memory (ROM), random access memory (RAM), erasable programmable read only memory (EPROM), flash memory, hard drives, registers, cache memory, computer readable storage media and/or It may be composed of a combination of these. One or more memories 204a, 204b may be located inside and/or external to one or more processors 202a, 202b. Additionally, one or more memories 204a, 204b may be coupled to one or more processors 202a, 202b through various technologies, such as wired or wireless connections.
하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 안테나(208a, 208b)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 안테나(208a, 208b)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.The one or more transceivers 206a, 206b may transmit user data, control information, radio signals/channels, etc. referred to in the methods and/or operational flowcharts of this document to one or more other devices. The one or more transceivers 206a, 206b may receive user data, control information, radio signals/channels, etc. referred to in the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or flow charts, etc. disclosed herein, from one or more other devices. there is. For example, one or more transceivers 206a , 206b may be coupled to one or more processors 202a , 202b and may transmit and receive wireless signals. For example, one or more processors 202a, 202b may control one or more transceivers 206a, 206b to transmit user data, control information, or wireless signals to one or more other devices. Additionally, one or more processors 202a, 202b may control one or more transceivers 206a, 206b to receive user data, control information, or wireless signals from one or more other devices. Further, one or more transceivers 206a, 206b may be coupled with one or more antennas 208a, 208b, and the one or more transceivers 206a, 206b may be connected via one or more antennas 208a, 208b. , may be set to transmit and receive user data, control information, radio signals/channels, etc. mentioned in procedures, proposals, methods and/or operation flowcharts. In this document, one or more antennas may be a plurality of physical antennas or a plurality of logical antennas (eg, antenna ports). The one or more transceivers 206a, 206b converts the received radio signal/channel, etc. from the RF band signal to process the received user data, control information, radio signal/channel, etc. using the one or more processors 202a, 202b. It can be converted into a baseband signal. One or more transceivers 206a, 206b may convert user data, control information, radio signals/channels, etc. processed using one or more processors 202a, 202b from baseband signals to RF band signals. To this end, one or more transceivers 206a, 206b may include (analog) oscillators and/or filters.
본 개시에 적용 가능한 무선 기기 구조Wireless device structure applicable to the present disclosure
도 3은 본 개시에 적용되는 무선 기기의 다른 예시를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating another example of a wireless device applied to the present disclosure.
도 3을 참조하면, 무선 기기(300)는 도 2의 무선 기기(200a, 200b)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(300)는 통신부(310), 제어부(320), 메모리부(330) 및 추가 요소(340)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(312) 및 송수신기(들)(314)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(312)는 도 2의 하나 이상의 프로세서(202a, 202b) 및/또는 하나 이상의 메모리(204a, 204b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(314)는 도 2의 하나 이상의 송수신기(206a, 206b) 및/또는 하나 이상의 안테나(208a, 208b)을 포함할 수 있다. 제어부(320)는 통신부(310), 메모리부(330) 및 추가 요소(340)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(320)는 메모리부(330)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(320)는 메모리부(330)에 저장된 정보를 통신부(310)을 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(310)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(330)에 저장할 수 있다.Referring to FIG. 3 , a wireless device 300 corresponds to the wireless devices 200a and 200b of FIG. 2 , and includes various elements, components, units/units, and/or modules. ) can be composed of For example, the wireless device 300 may include a communication unit 310 , a control unit 320 , a memory unit 330 , and an additional element 340 . The communication unit may include communication circuitry 312 and transceiver(s) 314 . For example, communication circuitry 312 may include one or more processors 202a, 202b and/or one or more memories 204a, 204b of FIG. 2 . For example, the transceiver(s) 314 may include one or more transceivers 206a , 206b and/or one or more antennas 208a , 208b of FIG. 2 . The control unit 320 is electrically connected to the communication unit 310 , the memory unit 330 , and the additional element 340 and controls general operations of the wireless device. For example, the controller 320 may control the electrical/mechanical operation of the wireless device based on the program/code/command/information stored in the memory unit 330 . In addition, the control unit 320 transmits the information stored in the memory unit 330 to the outside (eg, another communication device) through the communication unit 310 through a wireless/wired interface, or externally (eg, through the communication unit 310) Information received through a wireless/wired interface from another communication device) may be stored in the memory unit 330 .
추가 요소(340)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(340)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(input/output unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기(300)는 로봇(도 1, 100a), 차량(도 1, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 1, 100c), 휴대 기기(도 1, 100d), 가전(도 1, 100e), IoT 기기(도 1, 100f), 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기(도 1, 140), 기지국(도 1, 120), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.The additional element 340 may be configured in various ways according to the type of the wireless device. For example, the additional element 340 may include at least one of a power unit/battery, an input/output unit, a driving unit, and a computing unit. Although not limited thereto, the wireless device 300 may include a robot ( FIGS. 1 and 100a ), a vehicle ( FIGS. 1 , 100b-1 , 100b-2 ), an XR device ( FIGS. 1 and 100c ), and a mobile device ( FIGS. 1 and 100d ). ), home appliances (FIG. 1, 100e), IoT device (FIG. 1, 100f), digital broadcasting terminal, hologram device, public safety device, MTC device, medical device, fintech device (or financial device), security device, climate/ It may be implemented in the form of an environmental device, an AI server/device ( FIGS. 1 and 140 ), a base station ( FIGS. 1 and 120 ), and a network node. The wireless device may be mobile or used in a fixed location depending on the use-example/service.
도 3에서 무선 기기(300) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(310)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(300) 내에서 제어부(320)와 통신부(310)는 유선으로 연결되며, 제어부(320)와 제1 유닛(예, 130, 140)은 통신부(310)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(300) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(320)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(320)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(application processor), ECU(electronic control unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리부(330)는 RAM, DRAM(dynamic RAM), ROM, 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.In FIG. 3 , various elements, components, units/units, and/or modules in the wireless device 300 may be all interconnected through a wired interface, or at least some may be wirelessly connected through the communication unit 310 . For example, in the wireless device 300 , the control unit 320 and the communication unit 310 are connected by wire, and the control unit 320 and the first unit (eg, 130 , 140 ) are connected wirelessly through the communication unit 310 . can be connected In addition, each element, component, unit/unit, and/or module within the wireless device 300 may further include one or more elements. For example, the controller 320 may include one or more processor sets. For example, the control unit 320 may be configured as a set of a communication control processor, an application processor, an electronic control unit (ECU), a graphic processing processor, a memory control processor, and the like. As another example, the memory unit 330 may include RAM, dynamic RAM (DRAM), ROM, flash memory, volatile memory, non-volatile memory, and/or a combination thereof. can be configured.
본 개시가 적용 가능한 휴대 기기Mobile device to which the present disclosure is applicable
도 4는 본 개시에 적용되는 휴대 기기의 예시를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a mobile device applied to the present disclosure.
도 4는 본 개시에 적용되는 휴대 기기를 예시한다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 휴대용 컴퓨터(예, 노트북 등)을 포함할 수 있다. 휴대 기기는 MS(mobile station), UT(user terminal), MSS(mobile subscriber station), SS(subscriber station), AMS(advanced mobile station) 또는 WT(wireless terminal)로 지칭될 수 있다.4 illustrates a portable device applied to the present disclosure. The portable device may include a smart phone, a smart pad, a wearable device (eg, a smart watch, smart glasses), and a portable computer (eg, a laptop computer). The mobile device may be referred to as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), an advanced mobile station (AMS), or a wireless terminal (WT).
도 4를 참조하면, 휴대 기기(400)는 안테나부(408), 통신부(410), 제어부(420), 메모리부(430), 전원공급부(440a), 인터페이스부(440b) 및 입출력부(440c)를 포함할 수 있다. 안테나부(408)는 통신부(410)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 410~430/440a~440c는 각각 도 3의 블록 310~330/340에 대응한다.Referring to FIG. 4 , the mobile device 400 includes an antenna unit 408 , a communication unit 410 , a control unit 420 , a memory unit 430 , a power supply unit 440a , an interface unit 440b , and an input/output unit 440c . ) may be included. The antenna unit 408 may be configured as a part of the communication unit 410 . Blocks 410 to 430/440a to 440c respectively correspond to blocks 310 to 330/340 of FIG. 3 .
통신부(410)는 다른 무선 기기, 기지국들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(420)는 휴대 기기(400)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(420)는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 메모리부(430)는 휴대 기기(400)의 구동에 필요한 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(430)는 입/출력되는 데이터/정보 등을 저장할 수 있다. 전원공급부(440a)는 휴대 기기(400)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 인터페이스부(440b)는 휴대 기기(400)와 다른 외부 기기의 연결을 지원할 수 있다. 인터페이스부(440b)는 외부 기기와의 연결을 위한 다양한 포트(예, 오디오 입/출력 포트, 비디오 입/출력 포트)를 포함할 수 있다. 입출력부(440c)는 영상 정보/신호, 오디오 정보/신호, 데이터, 및/또는 사용자로부터 출력되는 정보를 입력 받거나 출력할 수 있다. 입출력부(440c)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부(440d), 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다.The communication unit 410 may transmit and receive signals (eg, data, control signals, etc.) with other wireless devices and base stations. The controller 420 may control components of the portable device 400 to perform various operations. The controller 420 may include an application processor (AP). The memory unit 430 may store data/parameters/programs/codes/commands necessary for driving the portable device 400 . Also, the memory unit 430 may store input/output data/information. The power supply unit 440a supplies power to the portable device 400 and may include a wired/wireless charging circuit, a battery, and the like. The interface unit 440b may support a connection between the portable device 400 and other external devices. The interface unit 440b may include various ports (eg, an audio input/output port and a video input/output port) for connection with an external device. The input/output unit 440c may receive or output image information/signal, audio information/signal, data, and/or information output from a user. The input/output unit 440c may include a camera, a microphone, a user input unit, a display unit 440d, a speaker, and/or a haptic module.
일 예로, 데이터 통신의 경우, 입출력부(440c)는 사용자로부터 출력된 정보/신호(예, 터치, 문자, 음성, 이미지, 비디오)를 획득하며, 획득된 정보/신호는 메모리부(430)에 저장될 수 있다. 통신부(410)는 메모리에 저장된 정보/신호를 무선 신호로 변환하고, 변환된 무선 신호를 다른 무선 기기에게 직접 전송하거나 기지국에게 전송할 수 있다. 또한, 통신부(410)는 다른 무선 기기 또는 기지국으로부터 무선 신호를 수신한 뒤, 수신된 무선 신호를 원래의 정보/신호로 복원할 수 있다. 복원된 정보/신호는 메모리부(430)에 저장된 뒤, 입출력부(440c)를 통해 다양한 형태(예, 문자, 음성, 이미지, 비디오, 햅틱)로 출력될 수 있다. For example, in the case of data communication, the input/output unit 440c obtains information/signals (eg, touch, text, voice, image, video) output from the user, and the obtained information/signals are stored in the memory unit 430 . can be saved. The communication unit 410 may convert the information/signal stored in the memory into a wireless signal, and transmit the converted wireless signal directly to another wireless device or to a base station. Also, after receiving a radio signal from another radio device or base station, the communication unit 410 may restore the received radio signal to original information/signal. The restored information/signal may be stored in the memory unit 430 and output in various forms (eg, text, voice, image, video, haptic) through the input/output unit 440c.
본 개시가 적용 가능한 무선 기기 종류Types of wireless devices to which the present disclosure is applicable
도 5는 본 개시에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량의 예시를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a vehicle or autonomous driving vehicle applied to the present disclosure.
도 5는 본 개시에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다. 차량 또는 자율 주행 차량은 이동형 로봇, 차량, 기차, 유/무인 비행체(aerial vehicle, AV), 선박 등으로 구현될 수 있으며, 차량의 형태로 한정되는 것은 아니다.5 illustrates a vehicle or an autonomous driving vehicle applied to the present disclosure. The vehicle or autonomous driving vehicle may be implemented as a mobile robot, a vehicle, a train, an aerial vehicle (AV), a ship, and the like, but is not limited to the shape of the vehicle.
도 5를 참조하면, 차량 또는 자율 주행 차량(500)은 안테나부(508), 통신부(510), 제어부(520), 구동부(540a), 전원공급부(540b), 센서부(540c) 및 자율 주행부(540d)를 포함할 수 있다. 안테나부(550)는 통신부(510)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 510/530/540a~540d는 각각 도 4의 블록 410/430/440에 대응한다.Referring to FIG. 5 , the vehicle or autonomous driving vehicle 500 includes an antenna unit 508 , a communication unit 510 , a control unit 520 , a driving unit 540a , a power supply unit 540b , a sensor unit 540c and autonomous driving. A unit 540d may be included. The antenna unit 550 may be configured as a part of the communication unit 510 . Blocks 510/530/540a to 540d respectively correspond to blocks 410/430/440 of FIG. 4 .
통신부(510)는 다른 차량, 기지국(예, 기지국, 노변 기지국(road side unit) 등), 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(520)는 차량 또는 자율 주행 차량(500)의 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(520)는 ECU(electronic control unit)를 포함할 수 있다. 구동부(540a)는 차량 또는 자율 주행 차량(500)을 지상에서 주행하게 할 수 있다. 구동부(540a)는 엔진, 모터, 파워 트레인, 바퀴, 브레이크, 조향 장치 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(540b)는 차량 또는 자율 주행 차량(500)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 센서부(540c)는 차량 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(540c)는 IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 등을 포함할 수 있다. 자율 주행부(540d)는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등을 구현할 수 있다.The communication unit 510 may transmit/receive signals (eg, data, control signals, etc.) to and from external devices such as other vehicles, base stations (eg, base stations, roadside units, etc.), and servers. The controller 520 may control elements of the vehicle or the autonomous driving vehicle 500 to perform various operations. The controller 520 may include an electronic control unit (ECU). The driving unit 540a may cause the vehicle or the autonomous driving vehicle 500 to run on the ground. The driving unit 540a may include an engine, a motor, a power train, a wheel, a brake, a steering device, and the like. The power supply unit 540b supplies power to the vehicle or the autonomous driving vehicle 500 , and may include a wired/wireless charging circuit, a battery, and the like. The sensor unit 540c may obtain vehicle state, surrounding environment information, user information, and the like. The sensor unit 540c includes an inertial measurement unit (IMU) sensor, a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, an inclination sensor, a weight sensor, a heading sensor, a position module, and a vehicle forward movement. / may include a reverse sensor, a battery sensor, a fuel sensor, a tire sensor, a steering sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, an ultrasonic sensor, an illuminance sensor, a pedal position sensor, and the like. The autonomous driving unit 540d includes a technology for maintaining a driving lane, a technology for automatically adjusting speed such as adaptive cruise control, a technology for automatically driving along a predetermined route, and a technology for automatically setting a route when a destination is set. technology can be implemented.
일 예로, 통신부(510)는 외부 서버로부터 지도 데이터, 교통 정보 데이터 등을 수신할 수 있다. 자율 주행부(540d)는 획득된 데이터를 기반으로 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 제어부(520)는 드라이빙 플랜에 따라 차량 또는 자율 주행 차량(500)이 자율 주행 경로를 따라 이동하도록 구동부(540a)를 제어할 수 있다(예, 속도/방향 조절). 자율 주행 도중에 통신부(510)는 외부 서버로부터 최신 교통 정보 데이터를 비/주기적으로 획득하며, 주변 차량으로부터 주변 교통 정보 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 자율 주행 도중에 센서부(540c)는 차량 상태, 주변 환경 정보를 획득할 수 있다. 자율 주행부(540d)는 새로 획득된 데이터/정보에 기반하여 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 갱신할 수 있다. 통신부(510)는 차량 위치, 자율 주행 경로, 드라이빙 플랜 등에 관한 정보를 외부 서버로 전달할 수 있다. 외부 서버는 차량 또는 자율 주행 차량들로부터 수집된 정보에 기반하여, AI 기술 등을 이용하여 교통 정보 데이터를 미리 예측할 수 있고, 예측된 교통 정보 데이터를 차량 또는 자율 주행 차량들에게 제공할 수 있다.For example, the communication unit 510 may receive map data, traffic information data, and the like from an external server. The autonomous driving unit 540d may generate an autonomous driving route and a driving plan based on the acquired data. The controller 520 may control the driving unit 540a to move the vehicle or the autonomous driving vehicle 500 along the autonomous driving path (eg, speed/direction adjustment) according to the driving plan. During autonomous driving, the communication unit 510 may obtain the latest traffic information data from an external server non/periodically, and may acquire surrounding traffic information data from surrounding vehicles. Also, during autonomous driving, the sensor unit 540c may acquire vehicle state and surrounding environment information. The autonomous driving unit 540d may update the autonomous driving route and driving plan based on the newly acquired data/information. The communication unit 510 may transmit information about a vehicle location, an autonomous driving route, a driving plan, and the like to an external server. The external server may predict traffic information data in advance using AI technology or the like based on information collected from the vehicle or autonomous vehicles, and may provide the predicted traffic information data to the vehicle or autonomous vehicles.
도 6은 본 개시에 적용되는 이동체의 예시를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of a movable body applied to the present disclosure.
도 6을 참조하면, 본 개시에 적용되는 이동체는 운송수단, 기차, 비행체 및 선박 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시에 적용되는 이동체는 다른 형태로 구현될 수 있으며, 상술한 실시 예로 한정되지 않는다.Referring to FIG. 6 , the moving object applied to the present disclosure may be implemented as at least any one of means of transport, train, aircraft, and ship. In addition, the movable body applied to the present disclosure may be implemented in other forms, and is not limited to the above-described embodiment.
이때, 도 6을 참조하면, 이동체(600)은 통신부(610), 제어부(620), 메모리부(630), 입출력부(640a) 및 위치 측정부(640b)를 포함할 수 있다. 여기서, 블록 610~630/640a~640b는 각각 도 3의 블록 310~330/340에 대응한다.At this time, referring to FIG. 6 , the mobile unit 600 may include a communication unit 610 , a control unit 620 , a memory unit 630 , an input/output unit 640a , and a position measurement unit 640b . Here, blocks 610 to 630/640a to 640b correspond to blocks 310 to 330/340 of FIG. 3 , respectively.
통신부(610)는 다른 이동체, 또는 기지국 등의 외부 기기들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(620)는 이동체(600)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 메모리부(630)는 이동체(600)의 다양한 기능을 지원하는 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 입출력부(640a)는 메모리부(630) 내의 정보에 기반하여 AR/VR 오브젝트를 출력할 수 있다. 입출력부(640a)는 HUD를 포함할 수 있다. 위치 측정부(640b)는 이동체(600)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 위치 정보는 이동체(600)의 절대 위치 정보, 주행선 내에서의 위치 정보, 가속도 정보, 주변 차량과의 위치 정보 등을 포함할 수 있다. 위치 측정부(640b)는 GPS 및 다양한 센서들을 포함할 수 있다.The communication unit 610 may transmit/receive signals (eg, data, control signals, etc.) with other mobile devices or external devices such as a base station. The controller 620 may perform various operations by controlling the components of the movable body 600 . The memory unit 630 may store data/parameters/programs/codes/commands supporting various functions of the mobile unit 600 . The input/output unit 640a may output an AR/VR object based on information in the memory unit 630 . The input/output unit 640a may include a HUD. The position measuring unit 640b may acquire position information of the moving object 600 . The location information may include absolute location information of the moving object 600 , location information within a driving line, acceleration information, and location information with a surrounding vehicle. The position measuring unit 640b may include a GPS and various sensors.
일 예로, 이동체(600)의 통신부(610)는 외부 서버로부터 지도 정보, 교통 정보 등을 수신하여 메모리부(630)에 저장할 수 있다. 위치 측정부(640b)는 GPS 및 다양한 센서를 통하여 이동체 위치 정보를 획득하여 메모리부(630)에 저장할 수 있다. 제어부(620)는 지도 정보, 교통 정보 및 이동체 위치 정보 등에 기반하여 가상 오브젝트를 생성하고, 입출력부(640a)는 생성된 가상 오브젝트를 이동체 내 유리창에 표시할 수 있다(651, 652). 또한, 제어부(620)는 이동체 위치 정보에 기반하여 이동체(600)가 주행선 내에서 정상적으로 운행되고 있는지 판단할 수 있다. 이동체(600)가 주행선을 비정상적으로 벗어나는 경우, 제어부(620)는 입출력부(640a)를 통해 이동체 내 유리창에 경고를 표시할 수 있다. 또한, 제어부(620)는 통신부(610)를 통해 주변 이동체들에게 주행 이상에 관한 경고 메세지를 방송할 수 있다. 상황에 따라, 제어부(620)는 통신부(610)를 통해 관계 기관에게 이동체의 위치 정보와, 주행/이동체 이상에 관한 정보를 전송할 수 있다.For example, the communication unit 610 of the mobile unit 600 may receive map information, traffic information, and the like from an external server and store it in the memory unit 630 . The position measurement unit 640b may obtain information about the location of the moving object through GPS and various sensors and store it in the memory unit 630 . The controller 620 may generate a virtual object based on map information, traffic information, and location information of a moving object, and the input/output unit 640a may display the generated virtual object on a window inside the moving object (651, 652). Also, the control unit 620 may determine whether the moving object 600 is normally operating within the driving line based on the moving object location information. When the moving object 600 abnormally deviates from the travel line, the control unit 620 may display a warning on the glass window of the moving object through the input/output unit 640a. Also, the control unit 620 may broadcast a warning message regarding the driving abnormality to surrounding moving objects through the communication unit 610 . Depending on the situation, the control unit 620 may transmit the location information of the moving object and information on the driving/moving object abnormality to the related organization through the communication unit 610 .
도 7은 본 개시에 적용되는 XR 기기의 예시를 도시한 도면이다. XR 기기는 HMD, 차량에 구비된 HUD(head-up display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등으로 구현될 수 있다.7 is a diagram illustrating an example of an XR device applied to the present disclosure. The XR device may be implemented as an HMD, a head-up display (HUD) provided in a vehicle, a television, a smart phone, a computer, a wearable device, a home appliance, a digital signage, a vehicle, a robot, and the like.
도 7을 참조하면, XR 기기(700a)는 통신부(710), 제어부(720), 메모리부(730), 입출력부(740a), 센서부(740b) 및 전원 공급부(740c)를 포함할 수 있다. 여기서, 블록 710~730/740a~740c은 각각 도 3의 블록 310~330/340에 대응할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the XR device 700a may include a communication unit 710 , a control unit 720 , a memory unit 730 , an input/output unit 740a , a sensor unit 740b , and a power supply unit 740c . . Here, blocks 710 to 730/740a to 740c may correspond to blocks 310 to 330/340 of FIG. 3 , respectively.
통신부(710)는 다른 무선 기기, 휴대 기기, 또는 미디어 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 미디어 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 미디어 데이터는 영상, 이미지, 소리 등을 포함할 수 있다. 제어부(720)는 XR 기기(700a)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(720)는 비디오/이미지 획득, (비디오/이미지) 인코딩, 메타데이터 생성 및 처리 등의 절차를 제어 및/또는 수행하도록 구성될 수 있다. 메모리부(730)는 XR 기기(700a)의 구동/XR 오브젝트의 생성에 필요한 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. The communication unit 710 may transmit/receive signals (eg, media data, control signals, etc.) to/from external devices such as other wireless devices, portable devices, or media servers. Media data may include images, images, and sounds. The controller 720 may perform various operations by controlling the components of the XR device 700a. For example, the controller 720 may be configured to control and/or perform procedures such as video/image acquisition, (video/image) encoding, and metadata generation and processing. The memory unit 730 may store data/parameters/programs/codes/commands necessary for driving the XR device 700a/creating an XR object.
입출력부(740a)는 외부로부터 제어 정보, 데이터 등을 획득하며, 생성된 XR 오브젝트를 출력할 수 있다. 입출력부(740a)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부, 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다. 센서부(740b)는 XR 기기 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(740b)는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB(red green blue) 센서, IR(infrared) 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰 및/또는 레이더 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(740c)는 XR 기기(700a)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다.The input/output unit 740a may obtain control information, data, etc. from the outside, and may output the generated XR object. The input/output unit 740a may include a camera, a microphone, a user input unit, a display unit, a speaker, and/or a haptic module. The sensor unit 740b may obtain an XR device state, surrounding environment information, user information, and the like. The sensor unit 740b includes a proximity sensor, an illuminance sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, a red green blue (RGB) sensor, an infrared (IR) sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a microphone and / or radar or the like. The power supply unit 740c supplies power to the XR device 700a, and may include a wired/wireless charging circuit, a battery, and the like.
일 예로, XR 기기(700a)의 메모리부(730)는 XR 오브젝트(예, AR/VR/MR 오브젝트)의 생성에 필요한 정보(예, 데이터 등)를 포함할 수 있다. 입출력부(740a)는 사용자로부터 XR 기기(700a)를 조작하는 명령을 획득할 수 있으며, 제어부(720)는 사용자의 구동 명령에 따라 XR 기기(700a)를 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자가 XR 기기(700a)를 통해 영화, 뉴스 등을 시청하려고 하는 경우, 제어부(720)는 통신부(730)를 통해 컨텐츠 요청 정보를 다른 기기(예, 휴대 기기(700b)) 또는 미디어 서버에 전송할 수 있다. 통신부(730)는 다른 기기(예, 휴대 기기(700b)) 또는 미디어 서버로부터 영화, 뉴스 등의 컨텐츠를 메모리부(730)로 다운로드/스트리밍 받을 수 있다. 제어부(720)는 컨텐츠에 대해 비디오/이미지 획득, (비디오/이미지) 인코딩, 메타데이터 생성/처리 등의 절차를 제어 및/또는 수행하며, 입출력부(740a)/센서부(740b)를 통해 획득한 주변 공간 또는 현실 오브젝트에 대한 정보에 기반하여 XR 오브젝트를 생성/출력할 수 있다.For example, the memory unit 730 of the XR device 700a may include information (eg, data, etc.) necessary for generating an XR object (eg, AR/VR/MR object). The input/output unit 740a may obtain a command to operate the XR device 700a from the user, and the controller 720 may drive the XR device 700a according to the user's driving command. For example, when the user intends to watch a movie or news through the XR device 700a, the control unit 720 transmits the content request information to another device (eg, the mobile device 700b) or the communication unit 730 through the communication unit 730 . can be sent to the media server. The communication unit 730 may download/stream contents such as movies and news from another device (eg, the portable device 700b) or a media server to the memory unit 730 . The controller 720 controls and/or performs procedures such as video/image acquisition, (video/image) encoding, and metadata generation/processing for the content, and is acquired through the input/output unit 740a/sensor unit 740b An XR object can be created/output based on information about one surrounding space or a real object.
또한, XR 기기(700a)는 통신부(710)를 통해 휴대 기기(700b)와 무선으로 연결되며, XR 기기(700a)의 동작은 휴대 기기(700b)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 휴대 기기(700b)는 XR 기기(700a)에 대한 콘트롤러로 동작할 수 있다. 이를 위해, XR 기기(700a)는 휴대 기기(700b)의 3차원 위치 정보를 획득한 뒤, 휴대 기기(700b)에 대응하는 XR 개체를 생성하여 출력할 수 있다.Also, the XR device 700a is wirelessly connected to the portable device 700b through the communication unit 710 , and the operation of the XR device 700a may be controlled by the portable device 700b. For example, the portable device 700b may operate as a controller for the XR device 700a. To this end, the XR device 700a may obtain 3D location information of the portable device 700b, and then generate and output an XR object corresponding to the portable device 700b.
도 8은 본 개시에 적용되는 로봇의 예시를 도시한 도면이다. 일 예로, 로봇은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류될 수 있다. 이때, 도 8을 참조하면, 로봇(800)은 통신부(810), 제어부(820), 메모리부(830), 입출력부(840a), 센서부(840b) 및 구동부(840c)를 포함할 수 있다. 여기서, 블록 810~830/840a~840c은 각각 도 3의 블록 310~330/340에 대응할 수 있다.8 is a diagram illustrating an example of a robot applied to the present disclosure. For example, the robot may be classified into industrial, medical, home, military, etc. according to the purpose or field of use. In this case, referring to FIG. 8 , the robot 800 may include a communication unit 810 , a control unit 820 , a memory unit 830 , an input/output unit 840a , a sensor unit 840b , and a driving unit 840c . . Here, blocks 810 to 830/840a to 840c may correspond to blocks 310 to 330/340 of FIG. 3 , respectively.
통신부(810)는 다른 무선 기기, 다른 로봇, 또는 제어 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 구동 정보, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(820)는 로봇(800)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 메모리부(830)는 로봇(800)의 다양한 기능을 지원하는 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 입출력부(840a)는 로봇(800)의 외부로부터 정보를 획득하며, 로봇(800)의 외부로 정보를 출력할 수 있다. 입출력부(840a)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부, 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다. The communication unit 810 may transmit and receive signals (eg, driving information, control signals, etc.) with external devices such as other wireless devices, other robots, or control servers. The controller 820 may control components of the robot 800 to perform various operations. The memory unit 830 may store data/parameters/programs/codes/commands supporting various functions of the robot 800 . The input/output unit 840a may obtain information from the outside of the robot 800 and may output information to the outside of the robot 800 . The input/output unit 840a may include a camera, a microphone, a user input unit, a display unit, a speaker, and/or a haptic module.
센서부(840b)는 로봇(800)의 내부 정보, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(840b)는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰, 레이더 등을 포함할 수 있다. The sensor unit 840b may obtain internal information, surrounding environment information, user information, and the like of the robot 800 . The sensor unit 840b may include a proximity sensor, an illumination sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, an IR sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a microphone, a radar, and the like.
구동부(840c)는 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다. 또한, 구동부(840c)는 로봇(800)을 지상에서 주행하거나 공중에서 비행하게 할 수 있다. 구동부(840c)는 액츄에이터, 모터, 바퀴, 브레이크, 프로펠러 등을 포함할 수 있다.The driving unit 840c may perform various physical operations, such as moving a robot joint. Also, the driving unit 840c may cause the robot 800 to travel on the ground or to fly in the air. The driving unit 840c may include an actuator, a motor, a wheel, a brake, a propeller, and the like.
도 9는 본 개시에 적용되는 AI 기기의 예시를 도시한 도면이다. 일 예로, AI 기기는 TV, 프로젝터, 스마트폰, PC, 노트북, 디지털방송용 단말기, 태블릿 PC, 웨어러블 장치, 셋톱박스(STB), 라디오, 세탁기, 냉장고, 디지털 사이니지, 로봇, 차량 등과 같은, 고정형 기기 또는 이동 가능한 기기 등으로 구현될 수 있다.9 is a diagram illustrating an example of an AI device applied to the present disclosure. For example, AI devices include TVs, projectors, smartphones, PCs, laptops, digital broadcasting terminals, tablet PCs, wearable devices, set-top boxes (STBs), radios, washing machines, refrigerators, digital signage, robots, vehicles, etc. It may be implemented as a device or a mobile device.
도 9를 참조하면, AI 기기(900)는 통신부(910), 제어부(920), 메모리부(930), 입/출력부(940a/940b), 러닝 프로세서부(940c) 및 센서부(940d)를 포함할 수 있다. 블록 910~930/940a~940d는 각각 도 3의 블록 310~330/340에 대응할 수 있다.Referring to FIG. 9 , the AI device 900 includes a communication unit 910 , a control unit 920 , a memory unit 930 , input/output units 940a/940b , a learning processor unit 940c and a sensor unit 940d. may include Blocks 910 to 930/940a to 940d may correspond to blocks 310 to 330/340 of FIG. 3 , respectively.
통신부(910)는 유무선 통신 기술을 이용하여 다른 AI 기기(예, 도 1, 100x, 120, 140)나 AI 서버(도 1, 140) 등의 외부 기기들과 유무선 신호(예, 센서 정보, 사용자 입력, 학습 모델, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 이를 위해, 통신부(910)는 메모리부(930) 내의 정보를 외부 기기로 전송하거나, 외부 기기로부터 수신된 신호를 메모리부(930)로 전달할 수 있다.The communication unit 910 uses wired/wireless communication technology to communicate with external devices such as other AI devices (eg, FIGS. 1, 100x, 120, 140) or an AI server ( FIGS. 1 and 140 ) and wired/wireless signals (eg, sensor information, user input, learning model, control signal, etc.). To this end, the communication unit 910 may transmit information in the memory unit 930 to an external device or transmit a signal received from the external device to the memory unit 930 .
제어부(920)는 데이터 분석 알고리즘 또는 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 결정되거나 생성된 정보에 기초하여, AI 기기(900)의 적어도 하나의 실행 가능한 동작을 결정할 수 있다. 그리고, 제어부(920)는 AI 기기(900)의 구성 요소들을 제어하여 결정된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(920)는 러닝 프로세서부(940c) 또는 메모리부(930)의 데이터를 요청, 검색, 수신 또는 활용할 수 있고, 적어도 하나의 실행 가능한 동작 중 예측되는 동작이나, 바람직한 것으로 판단되는 동작을 실행하도록 AI 기기(900)의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(920)는 AI 장치(900)의 동작 내용이나 동작에 대한 사용자의 피드백 등을 포함하는 이력 정보를 수집하여 메모리부(930) 또는 러닝 프로세서부(940c)에 저장하거나, AI 서버(도 1, 140) 등의 외부 장치에 전송할 수 있다. 수집된 이력 정보는 학습 모델을 갱신하는데 이용될 수 있다.The controller 920 may determine at least one executable operation of the AI device 900 based on information determined or generated using a data analysis algorithm or a machine learning algorithm. In addition, the controller 920 may control the components of the AI device 900 to perform the determined operation. For example, the control unit 920 may request, search, receive, or utilize the data of the learning processor unit 940c or the memory unit 930, and may be a predicted operation among at least one executable operation or determined to be preferable. Components of the AI device 900 may be controlled to execute the operation. In addition, the control unit 920 collects history information including user feedback on the operation contents or operation of the AI device 900 and stores it in the memory unit 930 or the learning processor unit 940c, or the AI server ( 1 and 140), and the like may be transmitted to an external device. The collected historical information may be used to update the learning model.
메모리부(930)는 AI 기기(900)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(930)는 입력부(940a)로부터 얻은 데이터, 통신부(910)로부터 얻은 데이터, 러닝 프로세서부(940c)의 출력 데이터, 및 센싱부(940)로부터 얻은 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(930)는 제어부(920)의 동작/실행에 필요한 제어 정보 및/또는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다.The memory unit 930 may store data supporting various functions of the AI device 900 . For example, the memory unit 930 may store data obtained from the input unit 940a , data obtained from the communication unit 910 , output data of the learning processor unit 940c , and data obtained from the sensing unit 940 . Also, the memory unit 930 may store control information and/or software codes necessary for the operation/execution of the control unit 920 .
입력부(940a)는 AI 기기(900)의 외부로부터 다양한 종류의 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 입력부(920)는 모델 학습을 위한 학습 데이터, 및 학습 모델이 적용될 입력 데이터 등을 획득할 수 있다. 입력부(940a)는 카메라, 마이크로폰 및/또는 사용자 입력부 등을 포함할 수 있다. 출력부(940b)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시킬 수 있다. 출력부(940b)는 디스플레이부, 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다. 센싱부(940)는 다양한 센서들을 이용하여 AI 기기(900)의 내부 정보, AI 기기(900)의 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 얻을 수 있다. 센싱부(940)는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰 및/또는 레이더 등을 포함할 수 있다.The input unit 940a may acquire various types of data from the outside of the AI device 900 . For example, the input unit 920 may obtain training data for model learning, input data to which the learning model is applied, and the like. The input unit 940a may include a camera, a microphone, and/or a user input unit. The output unit 940b may generate an output related to sight, hearing, or touch. The output unit 940b may include a display unit, a speaker, and/or a haptic module. The sensing unit 940 may obtain at least one of internal information of the AI device 900 , surrounding environment information of the AI device 900 , and user information by using various sensors. The sensing unit 940 may include a proximity sensor, an illumination sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, an RGB sensor, an IR sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a microphone, and/or a radar. there is.
러닝 프로세서부(940c)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망으로 구성된 모델을 학습시킬 수 있다. 러닝 프로세서부(940c)는 AI 서버(도 1, 140)의 러닝 프로세서부와 함께 AI 프로세싱을 수행할 수 있다. 러닝 프로세서부(940c)는 통신부(910)를 통해 외부 기기로부터 수신된 정보, 및/또는 메모리부(930)에 저장된 정보를 처리할 수 있다. 또한, 러닝 프로세서부(940c)의 출력 값은 통신부(910)를 통해 외부 기기로 전송되거나/되고, 메모리부(930)에 저장될 수 있다.The learning processor unit 940c may train a model composed of an artificial neural network by using the training data. The learning processor unit 940c may perform AI processing together with the learning processor unit of the AI server ( FIGS. 1 and 140 ). The learning processor unit 940c may process information received from an external device through the communication unit 910 and/or information stored in the memory unit 930 . Also, the output value of the learning processor unit 940c may be transmitted to an external device through the communication unit 910 and/or stored in the memory unit 930 .
물리 채널들 및 일반적인 신호 전송Physical channels and general signal transmission
무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(downlink, DL)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(uplink, UL)를 통해 기지국으로 정보를 전송할 수 있다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.In a radio access system, a terminal may receive information from a base station through downlink (DL) and transmit information to a base station through uplink (UL). Information transmitted and received between the base station and the terminal includes general data information and various control information, and various physical channels exist according to the type/use of the information they transmit and receive.
도 10은 본 개시에 적용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 도시한 도면이다.10 is a diagram illustrating physical channels applied to the present disclosure and a signal transmission method using the same.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S1011 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널(primary synchronization channel, P-SCH) 및 부동기 채널(secondary synchronization channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. In a state in which the power is turned off, the power is turned on again, or a terminal newly entering a cell performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station in step S1011. To this end, the terminal receives a primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and obtains information such as cell ID. .
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(physical broadcast channel, PBCH) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다. 초기 셀 탐색을 마친 단말은 S1012 단계에서 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 물리 하향링크 제어 채널 정보에 따른 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink control channel, PDSCH)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다. Thereafter, the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station to obtain intra-cell broadcast information. Meanwhile, the UE may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state. After completing the initial cell search, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to physical downlink control channel information in step S1012 and receives a little more Specific system information can be obtained.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S1013 내지 단계 S1016과 같은 임의 접속 과정(random access procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리 임의 접속 채널(physical random access channel, PRACH)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S1013), 물리 하향링크 제어 채널 및 이에 대응하는 물리 하향링크 공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 RAR(random access response)를 수신할 수 있다(S1014). 단말은 RAR 내의 스케줄링 정보를 이용하여 PUSCH(physical uplink shared channel)을 전송하고(S1015), 물리 하향링크 제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리 하향링크 공유 채널 신호의 수신과 같은 충돌 해결 절차(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다(S1016).Thereafter, the terminal may perform a random access procedure, such as steps S1013 to S1016, to complete access to the base station. To this end, the UE transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S1013), and RAR for the preamble through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel (S1013). random access response) may be received (S1014). The UE transmits a physical uplink shared channel (PUSCH) using scheduling information in the RAR (S1015), and a contention resolution procedure such as reception of a physical downlink control channel signal and a corresponding physical downlink shared channel signal. ) can be performed (S1016).
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리 하향링크 제어 채널 신호 및/또는 물리 하향링크 공유 채널 신호의 수신(S1017) 및 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH) 신호 및/또는 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 신호의 전송(S1018)을 수행할 수 있다.After performing the procedure as described above, the terminal receives a physical downlink control channel signal and/or a physical downlink shared channel signal (S1017) and a physical uplink shared channel as a general uplink/downlink signal transmission procedure thereafter. channel, PUSCH) signal and/or a physical uplink control channel (PUCCH) signal may be transmitted ( S1018 ).
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(uplink control information, UCI)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK(hybrid automatic repeat and request acknowledgement/negative-ACK), SR(scheduling request), CQI(channel quality indication), PMI(precoding matrix indication), RI(rank indication), BI(beam indication) 정보 등을 포함한다. 이때, UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 실시 예에 따라(예, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우) PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 단말은 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.Control information transmitted by the terminal to the base station is collectively referred to as uplink control information (UCI). UCI is HARQ-ACK / NACK (hybrid automatic repeat and request acknowledgment / negative-ACK), SR (scheduling request), CQI (channel quality indication), PMI (precoding matrix indication), RI (rank indication), BI (beam indication) ) information, etc. In this case, the UCI is generally transmitted periodically through the PUCCH, but may be transmitted through the PUSCH according to an embodiment (eg, when control information and traffic data are to be transmitted at the same time). In addition, according to a request/instruction of the network, the UE may aperiodically transmit the UCI through the PUSCH.
도 11은 본 개시에 적용되는 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 제어평면(control plane) 및 사용자 평면(user plane) 구조를 도시한 도면이다.11 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol applied to the present disclosure.
도 11을 참조하면, 엔티티 1(Entity 1)은 단말(user equipment, UE)일 수 있다. 이때, 단말이라 함은 상술한 도 1 내지 도 9에서 본 개시가 적용되는 무선 기기, 휴대 기기, 차량, 이동체, XR 기기, 로봇 및 AI 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 또한, 단말은 본 개시가 적용될 수 있는 장치를 지칭하는 것으로 특정 장치나 기기로 한정되지 않을 수 있다. Referring to FIG. 11 , entity 1 may be a user equipment (UE). In this case, the term "terminal" may be at least one of a wireless device, a portable device, a vehicle, a mobile body, an XR device, a robot, and an AI to which the present disclosure is applied in FIGS. 1 to 9 described above. In addition, the terminal refers to a device to which the present disclosure can be applied and may not be limited to a specific device or device.
엔티티 2(Entity 2)는 기지국일 수 있다. 이때, 기지국은 eNB, gNB 및 ng-eNB 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 또한, 기지국은 단말로 하향링크 신호를 전송하는 장치를 지칭할 수 있으며, 특정 타입이나 장치로 한정되지 않을 수 있다. 즉, 기지국은 다양한 형태나 타입으로 구현될 수 있으며, 특정 형태로 한정되지 않을 수 있다. Entity 2 may be a base station. In this case, the base station may be at least one of an eNB, a gNB, and an ng-eNB. In addition, the base station may refer to an apparatus for transmitting a downlink signal to the terminal, and may not be limited to a specific type or apparatus. That is, the base station may be implemented in various forms or types, and may not be limited to a specific form.
엔티티 3(Entity 3)은 네트워크 장치 또는 네트워크 펑션을 수행하는 기기일 수 있다. 이때, 네트워크 장치는 이동성을 관리하는 코어망 노드(core network node)(예, MME(mobility management entity), AMF(access and mobility management function) 등)일 수 있다. 또한, 네트워크 펑션은 네트워크 기능을 수행하기 위해 구현되는 펑션(function)을 의미할 수 있으며, 엔티티 3은 펑션이 적용된 기기일 수 있다. 즉, 엔티티 3은 네트워크 기능을 수행하는 펑션이나 기기를 지칭할 수 있으며, 특정 형태의 기기로 한정되지 않는다. Entity 3 may be a network device or a device performing a network function. In this case, the network device may be a core network node (eg, a mobility management entity (MME), an access and mobility management function (AMF), etc.) that manages mobility. In addition, the network function may mean a function implemented to perform a network function, and entity 3 may be a device to which the function is applied. That is, the entity 3 may refer to a function or device that performs a network function, and is not limited to a specific type of device.
제어평면은 단말(user equipment, UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미할 수 있다. 또한, 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미할 수 있다. 이때, 제1 계층인 물리계층은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공할 수 있다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(medium access control) 계층과는 전송채널을 통해 연결되어 있다. 이때, 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동할 수 있다. 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동할 수 있다. 이때, 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.The control plane may refer to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted. In addition, the user plane may mean a path through which data generated in the application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted. In this case, the physical layer, which is the first layer, may provide an information transfer service to a higher layer by using a physical channel. The physical layer is connected to the upper medium access control layer through a transport channel. In this case, data may be moved between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. Data can be moved between the physical layers of the transmitting side and the receiving side through a physical channel. In this case, the physical channel uses time and frequency as radio resources.
제2 계층의 매체접속제어(medium access control, MAC) 계층은 논리채널(logical channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(radio link control, RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2 계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원할 수 있다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2 계층의 PDCP(packet data convergence protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4 나 IPv6 와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(header compression) 기능을 수행할 수 있다. 제3 계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(radio resource control, RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(radio bearer, RB)들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당할 수 있다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미할 수 있다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환할 수 있다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(non-access stratum) 계층은 세션 관리(session management)와 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 수행할 수 있다. 기지국을 구성하는 하나의 셀은 다양한 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공할 수 있다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(broadcast channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(paging channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(shared channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우, 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(random access channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(shared channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(logical channel)로는 BCCH(broadcast control channel), PCCH(paging control channel), CCCH(common control channel), MCCH(multicast control channel) 및 MTCH(multicast traffic channel) 등이 있다.A medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is an upper layer, through a logical channel. The RLC layer of the second layer may support reliable data transmission. The function of the RLC layer may be implemented as a function block inside the MAC. The packet data convergence protocol (PDCP) layer of the second layer may perform a header compression function that reduces unnecessary control information in order to efficiently transmit IP packets such as IPv4 or IPv6 in a narrow-bandwidth air interface. . A radio resource control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane. The RRC layer may be in charge of controlling logical channels, transport channels and physical channels in relation to configuration, re-configuration, and release of radio bearers (RBs). RB may mean a service provided by the second layer for data transfer between the terminal and the network. To this end, the UE and the RRC layer of the network may exchange RRC messages with each other. A non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer may perform functions such as session management and mobility management. One cell constituting the base station may be set to one of various bandwidths to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths. The downlink transmission channel for transmitting data from the network to the terminal includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages. there is. In the case of a downlink multicast or broadcast service traffic or control message, it may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH). Meanwhile, as an uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network, there are a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message. A logical channel that is located above the transport channel and is mapped to the transport channel includes a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a multicast control channel (MCCH), and a multicast (MTCH) channel. traffic channels), etc.
도 12는 본 개시에 적용되는 전송 신호를 처리하는 방법을 도시한 도면이다. 일 예로, 전송 신호는 신호 처리 회로에 의해 처리될 수 있다. 이때, 신호 처리 회로(1200)는 스크램블러(1210), 변조기(1220), 레이어 매퍼(1230), 프리코더(1240), 자원 매퍼(1250), 신호 생성기(1260)를 포함할 수 있다. 이때, 일 예로, 도 12의 동작/기능은 도 2의 프로세서(202a, 202b) 및/또는 송수신기(206a, 206b)에서 수행될 수 있다. 또한, 일 예로, 도 12의 하드웨어 요소는 도 2의 프로세서(202a, 202b) 및/또는 송수신기(206a, 206b)에서 구현될 수 있다. 일 예로, 블록 1010~1060은 도 2의 프로세서(202a, 202b)에서 구현될 수 있다. 또한, 블록 1210~1250은 도 2의 프로세서(202a, 202b)에서 구현되고, 블록 1260은 도 2의 송수신기(206a, 206b)에서 구현될 수 있으며, 상술한 실시 예로 한정되지 않는다.12 is a diagram illustrating a method of processing a transmission signal applied to the present disclosure. As an example, the transmission signal may be processed by a signal processing circuit. In this case, the signal processing circuit 1200 may include a scrambler 1210 , a modulator 1220 , a layer mapper 1230 , a precoder 1240 , a resource mapper 1250 , and a signal generator 1260 . In this case, as an example, the operation/function of FIG. 12 may be performed by the processors 202a and 202b and/or the transceivers 206a and 206b of FIG. 2 . Also, as an example, the hardware elements of FIG. 12 may be implemented in the processors 202a and 202b and/or the transceivers 206a and 206b of FIG. 2 . As an example, blocks 1010 to 1060 may be implemented in the processors 202a and 202b of FIG. 2 . In addition, blocks 1210 to 1250 may be implemented in the processors 202a and 202b of FIG. 2 , and block 1260 may be implemented in the transceivers 206a and 206b of FIG. 2 , and the embodiment is not limited thereto.
코드워드는 도 12의 신호 처리 회로(1200)를 거쳐 무선 신호로 변환될 수 있다. 여기서, 코드워드는 정보블록의 부호화된 비트 시퀀스이다. 정보블록은 전송블록(예, UL-SCH 전송블록, DL-SCH 전송블록)을 포함할 수 있다. 무선 신호는 도 10의 다양한 물리 채널(예, PUSCH, PDSCH)을 통해 전송될 수 있다. 구체적으로, 코드워드는 스크램블러(1210)에 의해 스크램블된 비트 시퀀스로 변환될 수 있다. 스크램블에 사용되는 스크램블 시퀀스는 초기화 값에 기반하여 생성되며, 초기화 값은 무선 기기의 ID 정보 등이 포함될 수 있다. 스크램블된 비트 시퀀스는 변조기(1220)에 의해 변조 심볼 시퀀스로 변조될 수 있다. 변조 방식은 pi/2-BPSK(pi/2-binary phase shift keying), m-PSK(m-phase shift keying), m-QAM(m-quadrature amplitude modulation) 등을 포함할 수 있다. The codeword may be converted into a wireless signal through the signal processing circuit 1200 of FIG. 12 . Here, the codeword is a coded bit sequence of an information block. The information block may include a transport block (eg, a UL-SCH transport block, a DL-SCH transport block). The radio signal may be transmitted through various physical channels (eg, PUSCH, PDSCH) of FIG. 10 . Specifically, the codeword may be converted into a scrambled bit sequence by the scrambler 1210 . A scramble sequence used for scrambling is generated based on an initialization value, and the initialization value may include ID information of a wireless device, and the like. The scrambled bit sequence may be modulated by a modulator 1220 into a modulation symbol sequence. The modulation method may include pi/2-binary phase shift keying (pi/2-BPSK), m-phase shift keying (m-PSK), m-quadrature amplitude modulation (m-QAM), and the like.
복소 변조 심볼 시퀀스는 레이어 매퍼(1230)에 의해 하나 이상의 전송 레이어로 매핑될 수 있다. 각 전송 레이어의 변조 심볼들은 프리코더(1240)에 의해 해당 안테나 포트(들)로 매핑될 수 있다(프리코딩). 프리코더(1240)의 출력 z는 레이어 매퍼(1230)의 출력 y를 N*M의 프리코딩 행렬 W와 곱해 얻을 수 있다. 여기서, N은 안테나 포트의 개수, M은 전송 레이어의 개수이다. 여기서, 프리코더(1240)는 복소 변조 심볼들에 대한 트랜스폼(transform) 프리코딩(예, DFT(discrete fourier transform) 변환)을 수행한 이후에 프리코딩을 수행할 수 있다. 또한, 프리코더(1240)는 트랜스폼 프리코딩을 수행하지 않고 프리코딩을 수행할 수 있다.The complex modulation symbol sequence may be mapped to one or more transport layers by a layer mapper 1230 . Modulation symbols of each transport layer may be mapped to corresponding antenna port(s) by the precoder 1240 (precoding). The output z of the precoder 1240 may be obtained by multiplying the output y of the layer mapper 1230 by the precoding matrix W of N*M. Here, N is the number of antenna ports, and M is the number of transport layers. Here, the precoder 1240 may perform precoding after performing transform precoding (eg, discrete fourier transform (DFT) transform) on the complex modulation symbols. Also, the precoder 1240 may perform precoding without performing transform precoding.
자원 매퍼(1250)는 각 안테나 포트의 변조 심볼들을 시간-주파수 자원에 매핑할 수 있다. 시간-주파수 자원은 시간 도메인에서 복수의 심볼(예, CP-OFDMA 심볼, DFT-s-OFDMA 심볼)을 포함하고, 주파수 도메인에서 복수의 부반송파를 포함할 수 있다. 신호 생성기(1260)는 매핑된 변조 심볼들로부터 무선 신호를 생성하며, 생성된 무선 신호는 각 안테나를 통해 다른 기기로 전송될 수 있다. 이를 위해, 신호 생성기(1260)는 IFFT(inverse fast fourier transform) 모듈 및 CP(cyclic prefix) 삽입기, DAC(digital-to-analog converter), 주파수 상향 변환기(frequency uplink converter) 등을 포함할 수 있다.The resource mapper 1250 may map modulation symbols of each antenna port to a time-frequency resource. The time-frequency resource may include a plurality of symbols (eg, a CP-OFDMA symbol, a DFT-s-OFDMA symbol) in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain. The signal generator 1260 generates a radio signal from the mapped modulation symbols, and the generated radio signal may be transmitted to another device through each antenna. To this end, the signal generator 1260 may include an inverse fast fourier transform (IFFT) module and a cyclic prefix (CP) inserter, a digital-to-analog converter (DAC), a frequency uplink converter, and the like. .
무선 기기에서 수신 신호를 위한 신호 처리 과정은 도 12의 신호 처리 과정(1210~1260)의 역으로 구성될 수 있다. 일 예로, 무선 기기(예, 도 2의 200a, 200b)는 안테나 포트/송수신기를 통해 외부로부터 무선 신호를 수신할 수 있다. 수신된 무선 신호는 신호 복원기를 통해 베이스밴드 신호로 변환될 수 있다. 이를 위해, 신호 복원기는 주파수 하향 변환기(frequency downlink converter), ADC(analog-to-digital converter), CP 제거기, FFT(fast fourier transform) 모듈을 포함할 수 있다. 이후, 베이스밴드 신호는 자원 디-매퍼 과정, 포스트코딩(postcoding) 과정, 복조 과정 및 디-스크램블 과정을 거쳐 코드워드로 복원될 수 있다. 코드워드는 복호(decoding)를 거쳐 원래의 정보블록으로 복원될 수 있다. 따라서, 수신 신호를 위한 신호 처리 회로(미도시)는 신호 복원기, 자원 디-매퍼, 포스트코더, 복조기, 디-스크램블러 및 복호기를 포함할 수 있다.The signal processing process for the received signal in the wireless device may be configured in reverse of the signal processing process 1210 to 1260 of FIG. 12 . For example, the wireless device (eg, 200a or 200b of FIG. 2 ) may receive a wireless signal from the outside through an antenna port/transceiver. The received radio signal may be converted into a baseband signal through a signal restorer. To this end, the signal restorer may include a frequency downlink converter, an analog-to-digital converter (ADC), a CP remover, and a fast fourier transform (FFT) module. Thereafter, the baseband signal may be restored to a codeword through a resource de-mapper process, a postcoding process, a demodulation process, and a descrambling process. The codeword may be restored to the original information block through decoding. Accordingly, the signal processing circuit (not shown) for the received signal may include a signal restorer, a resource de-mapper, a post coder, a demodulator, a descrambler, and a decoder.
도 13은 본 개시에 적용 가능한 무선 프레임의 구조를 도시한 도면이다.13 is a diagram illustrating a structure of a radio frame applicable to the present disclosure.
NR 시스템에 기초한 상향링크 및 하향링크 전송은 도 13과 같은 프레임에 기초할 수 있다. 이때, 하나의 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(half-frame, HF)으로 정의될 수 있다. 하나의 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(subframe, SF)으로 정의될 수 있다. 하나의 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할되며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 SCS(subcarrier spacing)에 의존할 수 있다. 이때, 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼들을 포함할 수 있다. 일반 CP(normal CP)가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼들을 포함할 수 있다. 확장 CP(extended CP)가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼들을 포함할 수 있다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼(또는, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA 심볼(또는, DFT-s-OFDM 심볼)을 포함할 수 있다.Uplink and downlink transmission based on the NR system may be based on a frame as shown in FIG. 13 . In this case, one radio frame has a length of 10 ms and may be defined as two 5 ms half-frames (HF). One half-frame may be defined as 5 1ms subframes (subframe, SF). One subframe is divided into one or more slots, and the number of slots in a subframe may depend on subcarrier spacing (SCS). In this case, each slot may include 12 or 14 OFDM(A) symbols according to a cyclic prefix (CP). When a normal CP (normal CP) is used, each slot may include 14 symbols. When an extended CP (CP) is used, each slot may include 12 symbols. Here, the symbol may include an OFDM symbol (or a CP-OFDM symbol) and an SC-FDMA symbol (or a DFT-s-OFDM symbol).
표 1은 일반 CP가 사용되는 경우, SCS에 따른 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수 및 서브프레임 별 슬롯의 개수를 나타내고, 표 2는 확장된 CP가 사용되는 경우, SCS에 따른 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수 및 서브프레임 별 슬롯의 개수를 나타낸다.Table 1 shows the number of symbols per slot, the number of slots per frame, and the number of slots per subframe according to SCS when the normal CP is used, and Table 2 shows the number of slots per SCS when the extended CP is used. Indicates the number of symbols, the number of slots per frame, and the number of slots per subframe.
Figure PCTKR2020012862-appb-I000001
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Figure PCTKR2020012862-appb-I000003
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Figure PCTKR2020012862-appb-I000004
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00 1414 1010 1One
1One 1414 2020 22
22 1414 4040 44
33 1414 8080 88
44 1414 160160 1616
55 1414 320320 3232
Figure PCTKR2020012862-appb-I000005
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22 1212 4040 44
상기 표 1 및 표 2에서, Nslot symb 는 슬롯 내 심볼의 개수를 나타내고, Nframe,μ slot는 프레임 내 슬롯의 개수를 나타내고, Nsubframe,μ slot는 서브프레임 내 슬롯의 개수를 나타낼 수 있다.In Tables 1 and 2, N slot symb may indicate the number of symbols in a slot, N frame, μ slot may indicate the number of slots in a frame, and N subframe, μ slot may indicate the number of slots in a subframe. .
또한, 본 개시가 적용 가능한 시스템에서, 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들 간에 OFDM(A) 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, SF, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(time unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들 간에 상이하게 설정될 수 있다.In addition, in a system to which the present disclosure is applicable, OFDM(A) numerology (eg, SCS, CP length, etc.) may be set differently between a plurality of cells merged into one UE. Accordingly, an (absolute time) interval of a time resource (eg, SF, slot, or TTI) (commonly referred to as a TU (time unit) for convenience) composed of the same number of symbols may be set differently between the merged cells.
NR은 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 numerology(또는 SCS(subcarrier spacing))를 지원할 수 있다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)를 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)를 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)를 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원할 수 있다.NR may support multiple numerology (or subcarrier spacing (SCS)) to support various 5G services. For example, when SCS is 15kHz, it supports a wide area in traditional cellular bands, and when SCS is 30kHz/60kHz, dense-urban, lower latency and a wider carrier bandwidth, and when the SCS is 60 kHz or higher, it can support a bandwidth greater than 24.25 GHz to overcome phase noise.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 2가지 type(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의된다. FR1, FR2는 아래 표와 같이 구성될 수 있다. 또한, FR2는 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)를 의미할 수 있다.The NR frequency band is defined as a frequency range of two types (FR1, FR2). FR1 and FR2 may be configured as shown in the table below. In addition, FR2 may mean a millimeter wave (mmW).
Frequency Range designationFrequency Range designation Corresponding frequency rangeCorresponding frequency range Subcarrier SpacingSubcarrier Spacing
FR1FR1 410MHz - 7125MHz410MHz - 7125MHz 15, 30, 60kHz15, 30, 60 kHz
FR2FR2 24250MHz - 52600MHz24250MHz - 52600MHz 60, 120, 240kHz60, 120, 240 kHz
또한, 일 예로, 본 개시가 적용 가능한 통신 시스템에서 상술한 뉴모놀로지(numerology)가 다르게 설정될 수 있다. 일 예로, 상술한 FR2보다 높은 주파수 대역으로 테라헤르츠 웨이브(Terahertz wave, THz) 대역이 사용될 수 있다. THz 대역에서 SCS는 NR 시스템보다 더 크게 설정될 수 있으며, 슬롯 수도 상이하게 설정될 수 있으며, 상술한 실시 예로 한정되지 않는다. THz 대역에 대해서는 하기에서 후술한다.Also, as an example, in a communication system to which the present disclosure is applicable, the above-described pneumatic numerology may be set differently. For example, a terahertz wave (THz) band may be used as a higher frequency band than the above-described FR2. In the THz band, the SCS may be set to be larger than that of the NR system, and the number of slots may be set differently, and it is not limited to the above-described embodiment. The THz band will be described later.
도 14는 본 개시에 적용 가능한 슬롯 구조를 도시한 도면이다.14 is a diagram illustrating a slot structure applicable to the present disclosure.
하나의 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 심볼을 포함한다. 예를 들어, 보통 CP의 경우 하나의 슬롯이 7개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 6개의 심볼을 포함할 수 있다. 반송파(carrier)는 주파수 도메인에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 도메인에서 복수(예, 12)의 연속한 부반송파로 정의될 수 있다. One slot includes a plurality of symbols in the time domain. For example, in the case of a normal CP, one slot may include 7 symbols, but in the case of an extended CP, one slot may include 6 symbols. A carrier (carrier) includes a plurality of subcarriers (subcarrier) in the frequency domain. A resource block (RB) may be defined as a plurality of (eg, 12) consecutive subcarriers in the frequency domain.
또한, BWP(Bandwidth Part)는 주파수 도메인에서 복수의 연속한 (P)RB로 정의되며, 하나의 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다.In addition, a bandwidth part (BWP) is defined as a plurality of consecutive (P)RBs in the frequency domain, and may correspond to one numerology (eg, SCS, CP length, etc.).
반송파는 최대 N개(예, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행되며, 하나의 단말한테는 하나의 BWP만 활성화될 수 있다. 자원 그리드에서 각각의 요소는 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭되며, 하나의 복소 심볼이 매핑될 수 있다.A carrier may include a maximum of N (eg, 5) BWPs. Data communication is performed through the activated BWP, and only one BWP can be activated for one terminal. Each element in the resource grid is referred to as a resource element (RE), and one complex symbol may be mapped.
6G 통신 시스템 6G communication system
6G (무선통신) 시스템은 (i) 디바이스 당 매우 높은 데이터 속도, (ii) 매우 많은 수의 연결된 디바이스들, (iii) 글로벌 연결성(global connectivity), (iv) 매우 낮은 지연, (v) 배터리-프리(battery-free) IoT 디바이스들의 에너지 소비를 낮추고, (vi) 초고신뢰성 연결, (vii) 머신 러닝 능력을 가지는 연결된 지능 등에 목적이 있다. 6G 시스템의 비젼은 "intelligent connectivity", "deep connectivity", "holographic connectivity", "ubiquitous connectivity"와 같은 4가지 측면일 수 있으며, 6G 시스템은 하기 표 4와 같은 요구 사항을 만족시킬 수 있다. 즉, 표 4는 6G 시스템의 요구 사항을 나타낸 표이다.6G (wireless) systems have (i) very high data rates per device, (ii) very large number of connected devices, (iii) global connectivity, (iv) very low latency, (v) battery- It aims to reduce energy consumption of battery-free IoT devices, (vi) ultra-reliable connections, and (vii) connected intelligence with machine learning capabilities. The vision of the 6G system may have four aspects such as "intelligent connectivity", "deep connectivity", "holographic connectivity", and "ubiquitous connectivity", and the 6G system may satisfy the requirements shown in Table 4 below. That is, Table 4 is a table showing the requirements of the 6G system.
Per device peak data ratePer device peak data rate 1 Tbps1 Tbps
E2E latencyE2E latency 1 ms1 ms
Maximum spectral efficiencyMaximum spectral efficiency 100 bps/Hz100 bps/Hz
Mobility supportMobility support up to 1000 km/hrup to 1000 km/hr
Satellite integrationSatellite integration FullyFully
AIAI FullyFully
Autonomous vehicleautonomous vehicle FullyFully
XRXR FullyFully
Haptic CommunicationHaptic Communication FullyFully
이때, 6G 시스템은 향상된 모바일 브로드밴드(enhanced mobile broadband, eMBB), 초-저지연 통신(ultra-reliable low latency communications, URLLC), mMTC (massive machine type communications), AI 통합 통신(AI integrated communication), 촉각 인터넷(tactile internet), 높은 스루풋(high throughput), 높은 네트워크 능력(high network capacity), 높은 에너지 효율(high energy efficiency), 낮은 백홀 및 접근 네트워크 혼잡(low backhaul and access network congestion) 및 향상된 데이터 보안(enhanced data security)과 같은 핵심 요소(key factor)들을 가질 수 있다.At this time, the 6G system includes enhanced mobile broadband (eMBB), ultra-reliable low latency communications (URLLC), massive machine type communications (mmTC), AI integrated communication, and tactile Internet (tactile internet), high throughput (high throughput), high network capacity (high network capacity), high energy efficiency (high energy efficiency), low backhaul and access network congestion (low backhaul and access network congestion) and improved data security ( It may have key factors such as enhanced data security.
도 15는 본 개시에 적용 가능한 6G 시스템에서 제공 가능한 통신 구조의 일례를 도시한 도면이다.15 is a diagram illustrating an example of a communication structure that can be provided in a 6G system applicable to the present disclosure.
도 15를 참조하면, 6G 시스템은 5G 무선통신 시스템보다 50배 더 높은 동시 무선통신 연결성을 가질 것으로 예상된다. 5G의 핵심 요소(key feature)인 URLLC는 6G 통신에서 1ms보다 적은 단-대-단(end-to-end) 지연을 제공함으로써 보다 더 주요한 기술이 될 것으로 예상된다. 이때, 6G 시스템은 자주 사용되는 영역 스펙트럼 효율과 달리 체적 스펙트럼 효율이 훨씬 우수할 것이다. 6G 시스템은 매우 긴 배터리 수명과 에너지 수확을 위한 고급 배터리 기술을 제공할 수 있어, 6G 시스템에서 모바일 디바이스들은 별도로 충전될 필요가 없을 수 있다. 또한, 6G에서 새로운 네트워크 특성들은 다음과 같을 수 있다.Referring to FIG. 15 , the 6G system is expected to have 50 times higher simultaneous wireless communication connectivity than the 5G wireless communication system. URLLC, a key feature of 5G, is expected to become an even more important technology by providing an end-to-end delay of less than 1 ms in 6G communication. At this time, the 6G system will have much better volumetric spectral efficiency, unlike the frequently used area spectral efficiency. 6G systems can provide very long battery life and advanced battery technology for energy harvesting, so mobile devices in 6G systems may not need to be charged separately. In addition, new network characteristics in 6G may be as follows.
- 위성 통합 네트워크(Satellites integrated network): 글로벌 모바일 집단을 제공하기 위해 6G는 위성과 통합될 것으로 예상된다. 지상파, 위성 및 공중 네트워크를 하나의 무선통신 시스템으로 통합은 6G에 매우 중요할 수 있다.- Satellites integrated network: 6G is expected to be integrated with satellites to provide a global mobile population. The integration of terrestrial, satellite and public networks into one wireless communication system could be very important for 6G.
- 연결된 인텔리전스(connected intelligence): 이전 세대의 무선 통신 시스템과 달리 6G는 혁신적이며, “연결된 사물”에서 "연결된 지능"으로 무선 진화가 업데이트될 것이다. AI는 통신 절차의 각 단계(또는 후술할 신호 처리의 각 절차)에서 적용될 수 있다.- Connected intelligence: Unlike previous generations of wireless communication systems, 6G is revolutionary and will update the evolution of wireless from “connected things” to “connected intelligence”. AI may be applied in each step of a communication procedure (or each procedure of signal processing to be described later).
- 무선 정보 및 에너지 전달의 완벽한 통합(seamless integration wireless information and energy transfer): 6G 무선 네트워크는 스마트폰들과 센서들과 같이 디바이스들의 배터리를 충전하기 위해 전력을 전달할 것이다. 그러므로, 무선 정보 및 에너지 전송 (WIET)은 통합될 것이다.- Seamless integration wireless information and energy transfer: The 6G wireless network will deliver power to charge the batteries of devices such as smartphones and sensors. Therefore, wireless information and energy transfer (WIET) will be integrated.
- 유비쿼터스 슈퍼 3D 연결(ubiquitous super 3-dimemtion connectivity): 드론 및 매우 낮은 지구 궤도 위성의 네트워크 및 핵심 네트워크 기능에 접속은 6G 유비쿼터스에서 슈퍼 3D 연결을 만들 것이다.- Ubiquitous super 3-dimemtion connectivity: access to networks and core network functions of drones and very low-Earth orbit satellites will create super 3D connectivity in 6G ubiquitous.
위와 같은 6G의 새로운 네트워크 특성들에서 몇 가지 일반적인 요구 사항은 다음과 같을 수 있다.In the above new network characteristics of 6G, some general requirements may be as follows.
- 스몰 셀 네트워크(small cell networks): 스몰 셀 네트워크의 아이디어는 셀룰러 시스템에서 처리량, 에너지 효율 및 스펙트럼 효율 향상의 결과로 수신 신호 품질을 향상시키기 위해 도입되었다. 결과적으로, 스몰 셀 네트워크는 5G 및 비욘드 5G (5GB) 이상의 통신 시스템에 필수적인 특성이다. 따라서, 6G 통신 시스템 역시 스몰 셀 네트워크의 특성을 채택한다.- Small cell networks: The idea of small cell networks was introduced to improve the received signal quality as a result of improved throughput, energy efficiency and spectral efficiency in cellular systems. As a result, small cell networks are essential characteristics for communication systems beyond 5G and Beyond 5G (5GB). Accordingly, the 6G communication system also adopts the characteristics of the small cell network.
- 초 고밀도 이기종 네트워크(ultra-dense heterogeneous network): 초 고밀도 이기종 네트워크들은 6G 통신 시스템의 또 다른 중요한 특성이 될 것이다. 이기종 네트워크로 구성된 멀티-티어 네트워크는 전체 QoS를 개선하고 비용을 줄인다.- Ultra-dense heterogeneous network: Ultra-dense heterogeneous networks will be another important characteristic of 6G communication system. A multi-tier network composed of heterogeneous networks improves overall QoS and reduces costs.
- 대용량 백홀(high-capacity backhaul): 백홀 연결은 대용량 트래픽을 지원하기 위해 대용량 백홀 네트워크로 특징 지어진다. 고속 광섬유 및 자유 공간 광학 (FSO) 시스템이 이 문제에 대한 가능한 솔루션일 수 있다.- high-capacity backhaul: The backhaul connection is characterized as a high-capacity backhaul network to support high-capacity traffic. High-speed fiber optics and free-space optics (FSO) systems may be possible solutions to this problem.
- 모바일 기술과 통합된 레이더 기술: 통신을 통한 고정밀 지역화(또는 위치 기반 서비스)는 6G 무선통신 시스템의 기능 중 하나이다. 따라서, 레이더 시스템은 6G 네트워크와 통합될 것이다.- Radar technology integrated with mobile technology: High-precision localization (or location-based service) through communication is one of the functions of the 6G wireless communication system. Therefore, the radar system will be integrated with the 6G network.
- 소프트화 및 가상화(softwarization and virtualization): 소프트화 및 가상화는 유연성, 재구성성 및 프로그래밍 가능성을 보장하기 위해 5GB 네트워크에서 설계 프로세스의 기초가 되는 두 가지 중요한 기능이다. 또한, 공유 물리적 인프라에서 수십억 개의 장치가 공유될 수 있다.- Softwarization and virtualization: Softening and virtualization are two important functions that underlie the design process in 5GB networks to ensure flexibility, reconfigurability and programmability. In addition, billions of devices can be shared in a shared physical infrastructure.
6G 시스템의 핵심 구현 기술Core implementation technology of 6G system
- 인공 지능(artificial Intelligence, AI)- Artificial Intelligence (AI)
6G 시스템에 가장 중요하며, 새로 도입될 기술은 AI이다. 4G 시스템에는 AI가 관여하지 않았다. 5G 시스템은 부분 또는 매우 제한된 AI를 지원할 것이다. 그러나, 6G 시스템은 완전히 자동화를 위해 AI가 지원될 것이다. 머신 러닝의 발전은 6G에서 실시간 통신을 위해 보다 지능적인 네트워크를 만들 것이다. 통신에 AI를 도입하면 실시간 데이터 전송이 간소화되고 향상될 수 있다. AI는 수많은 분석을 사용하여 복잡한 대상 작업이 수행되는 방식을 결정할 수 있다. 즉, AI는 효율성을 높이고 처리 지연을 줄일 수 있다.The most important and newly introduced technology for 6G systems is AI. AI was not involved in the 4G system. 5G systems will support partial or very limited AI. However, the 6G system will be AI-enabled for full automation. Advances in machine learning will create more intelligent networks for real-time communication in 6G. Incorporating AI into communications can simplify and enhance real-time data transmission. AI can use numerous analytics to determine how complex target tasks are performed. In other words, AI can increase efficiency and reduce processing delays.
핸드 오버, 네트워크 선택, 자원 스케줄링과 같은 시간 소모적인 작업은 AI를 사용함으로써 즉시 수행될 수 있다. AI는 M2M, 기계-대-인간 및 인간-대-기계 통신에서도 중요한 역할을 할 수 있다. 또한, AI는 BCI(brain computer interface)에서 신속한 통신이 될 수 있다. AI 기반 통신 시스템은 메타 물질, 지능형 구조, 지능형 네트워크, 지능형 장치, 지능형 인지 라디오(radio), 자체 유지 무선 네트워크 및 머신 러닝에 의해 지원될 수 있다.Time-consuming tasks such as handovers, network selection, and resource scheduling can be performed instantly by using AI. AI can also play an important role in M2M, machine-to-human and human-to-machine communication. In addition, AI can be a rapid communication in the BCI (brain computer interface). AI-based communication systems can be supported by metamaterials, intelligent structures, intelligent networks, intelligent devices, intelligent cognitive radios, self-sustaining wireless networks, and machine learning.
최근 AI를 무선 통신 시스템과 통합하려고 하는 시도들이 나타나고 있으나, 이는 어플리케이션 계층(application layer), 네트워크 계층(network layer) 특히, 딥러닝은 무선 자원 관리 및 할당(wireless resource management and allocation) 분야에 집중되어 왔다. 그러나, 이러한 연구는 점점 MAC 계층 및 물리 계층으로 발전하고 있으며, 특히 물리계층에서 딥러닝을 무선 전송(wireless transmission)과 결합하고자 하는 시도들이 나타나고 있다. AI 기반의 물리계층 전송은, 근본적인 신호 처리 및 통신 메커니즘에 있어서, 전통적인 통신 프레임워크가 아니라 AI 드라이버에 기초한 신호 처리 및 통신 메커니즘을 적용하는 것을 의미한다. 예를 들어, 딥러닝 기반의 채널 코딩 및 디코딩(channel coding and decoding), 딥러닝 기반의 신호 추정(estimation) 및 검출(detection), 딥러닝 기반의 MIMO(multiple input multiple output) 매커니즘(mechanism), AI 기반의 자원 스케줄링(scheduling) 및 할당(allocation) 등을 포함할 수 있다.Recently, attempts have been made to integrate AI with wireless communication systems, but these are the application layer, network layer, and especially deep learning focused on wireless resource management and allocation. come. However, these studies are gradually developing into the MAC layer and the physical layer, and in particular, attempts to combine deep learning with wireless transmission in the physical layer are appearing. AI-based physical layer transmission means applying a signal processing and communication mechanism based on an AI driver rather than a traditional communication framework in a fundamental signal processing and communication mechanism. For example, deep learning-based channel coding and decoding, deep learning-based signal estimation and detection, deep learning-based multiple input multiple output (MIMO) mechanism, It may include AI-based resource scheduling and allocation.
머신 러닝은 채널 추정 및 채널 트래킹을 위해 사용될 수 있으며, DL(downlink)의 물리 계층(physical layer)에서 전력 할당(power allocation), 간섭 제거(interference cancellation) 등에 사용될 수 있다. 또한, 머신 러닝은 MIMO 시스템에서 안테나 선택, 전력 제어(power control), 심볼 검출(symbol detection) 등에도 사용될 수 있다.Machine learning may be used for channel estimation and channel tracking, and may be used for power allocation, interference cancellation, and the like in a physical layer of a downlink (DL). In addition, machine learning may be used for antenna selection, power control, symbol detection, and the like in a MIMO system.
그러나 물리계층에서의 전송을 위한 DNN의 적용은 아래와 같은 문제점이 있을 수 있다.However, the application of DNN for transmission in the physical layer may have the following problems.
딥러닝 기반의 AI 알고리즘은 훈련 파라미터를 최적화하기 위해 수많은 훈련 데이터가 필요하다. 그러나 특정 채널 환경에서의 데이터를 훈련 데이터로 획득하는데 있어서의 한계로 인해, 오프라인 상에서 많은 훈련 데이터를 사용한다. 이는 특정 채널 환경에서 훈련 데이터에 대한 정적 훈련(static training)은, 무선 채널의 동적 특성 및 다이버시티(diversity) 사이에 모순(contradiction)이 생길 수 있다.Deep learning-based AI algorithms require large amounts of training data to optimize training parameters. However, due to a limitation in acquiring data in a specific channel environment as training data, a lot of training data is used offline. This is because static training on training data in a specific channel environment may cause a contradiction between dynamic characteristics and diversity of a wireless channel.
또한, 현재 딥러닝은 주로 실제 신호(real signal)을 대상으로 한다. 그러나, 무선 통신의 물리 계층의 신호들은 복소 신호(complex signal)이다. 무선 통신 신호의 특성을 매칭시키기 위해 복소(complex) 도메인 신호의 검출하는 신경망(neural network)에 대한 연구가 더 필요하다.In addition, current deep learning mainly targets real signals. However, signals of the physical layer of wireless communication are complex signals. In order to match the characteristics of a wireless communication signal, further research on a neural network for detecting a complex domain signal is needed.
이하, 머신 러닝에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, machine learning will be described in more detail.
머신 러닝은 사람이 할 수 있거나 혹은 하기 어려운 작업을 대신해낼 수 있는 기계를 만들어 내기 위해 기계를 학습시키는 일련의 동작을 의미한다. 머신 러닝을 위해서는 데이터와 러닝 모델이 필요하다. 머신 러닝에서 데이터의 학습 방법은 크게 3가지 즉, 지도 학습(supervised learning), 비지도 학습(unsupervised learning) 그리고 강화 학습(reinforcement learning)으로 구분될 수 있다.Machine learning refers to a set of actions that trains a machine to create a machine that can perform tasks that humans can or cannot do. Machine learning requires data and a learning model. In machine learning, data learning methods can be roughly divided into three types: supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning.
신경망 학습은 출력의 오류를 최소화하기 위한 것이다. 신경망 학습은 반복적으로 학습 데이터를 신경망에 입력시키고 학습 데이터에 대한 신경망의 출력과 타겟의 에러를 계산하고, 에러를 줄이기 위한 방향으로 신경망의 에러를 신경망의 출력 레이어에서부터 입력 레이어 방향으로 역전파(backpropagation) 하여 신경망의 각 노드의 가중치를 업데이트하는 과정이다.Neural network learning is to minimize output errors. Neural network learning repeatedly inputs training data into the neural network, calculates the output and target errors of the neural network for the training data, and backpropagates the neural network error from the output layer of the neural network to the input layer in the direction to reduce the error. ) to update the weight of each node in the neural network.
지도 학습은 학습 데이터에 정답이 라벨링된 학습 데이터를 사용하며 비지도 학습은 학습 데이터에 정답이 라벨링되어 있지 않을 수 있다. 즉, 예를 들어 데이터 분류에 관한 지도 학습의 경우의 학습 데이터는 학습 데이터 각각에 카테고리가 라벨링된 데이터 일 수 있다. 라벨링된 학습 데이터가 신경망에 입력되고 신경망의 출력(카테고리)과 학습 데이터의 라벨을 비교하여 오차(error)가 계산될 수 있다. 계산된 오차는 신경망에서 역방향(즉, 출력 레이어에서 입력 레이어 방향)으로 역전파 되며, 역전파에 따라 신경망의 각 레이어의 각 노드들의 연결 가중치가 업데이트 될 수 있다. 업데이트 되는 각 노드의 연결 가중치는 학습률(learning rate)에 따라 변화량이 결정될 수 있다. 입력 데이터에 대한 신경망의 계산과 에러의 역전파는 학습 사이클(epoch)을 구성할 수 있다. 학습률은 신경망의 학습 사이클의 반복 횟수에 따라 상이하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 신경망의 학습 초기에는 높은 학습률을 사용하여 신경망이 빠르게 일정 수준의 성능을 확보하도록 하여 효율성을 높이고, 학습 후기에는 낮은 학습률을 사용하여 정확도를 높일 수 있다Supervised learning uses training data in which the correct answer is labeled in the training data, and in unsupervised learning, the correct answer may not be labeled in the training data. That is, for example, learning data in the case of supervised learning related to data classification may be data in which categories are labeled for each of the training data. The labeled training data is input to the neural network, and an error can be calculated by comparing the output (category) of the neural network with the label of the training data. The calculated error is back propagated in the reverse direction (ie, from the output layer to the input layer) in the neural network, and the connection weight of each node of each layer of the neural network may be updated according to the back propagation. The change amount of the connection weight of each node to be updated may be determined according to a learning rate. The computation of the neural network on the input data and the backpropagation of errors can constitute a learning cycle (epoch). The learning rate may be applied differently depending on the number of repetitions of the learning cycle of the neural network. For example, in the early stages of learning a neural network, a high learning rate can be used to increase the efficiency by allowing the neural network to quickly obtain a certain level of performance, and in the late learning period, a low learning rate can be used to increase the accuracy.
데이터의 특징에 따라 학습 방법은 달라질 수 있다. 예를 들어, 통신 시스템 상에서 송신단에서 전송한 데이터를 수신단에서 정확하게 예측하는 것을 목적으로 하는 경우, 비지도 학습 또는 강화 학습 보다는 지도 학습을 이용하여 학습을 수행하는 것이 바람직하다.The learning method may vary depending on the characteristics of the data. For example, when the purpose of accurately predicting data transmitted from a transmitter in a communication system is at a receiver, it is preferable to perform learning using supervised learning rather than unsupervised learning or reinforcement learning.
러닝 모델은 인간의 뇌에 해당하는 것으로서, 가장 기본적인 선형 모델을 생각할 수 있으나, 인공 신경망(artificial neural networks)와 같은 복잡성이 높은 신경망 구조를 러닝 모델로 사용하는 머신 러닝의 패러다임을 딥러닝(deep learning)이라 한다.The learning model corresponds to the human brain, and the most basic linear model can be considered. ) is called
학습(learning) 방식으로 사용하는 신경망 코어(neural network cord)는 크게 심층 신경망(deep neural networks, DNN), 합성곱 신경망(convolutional deep neural networks, CNN), 순환 신경망(recurrent boltzmann machine, RNN) 방식이 있으며, 이러한 러닝 모델이 적용될 수 있다.The neural network cord used as a learning method is largely divided into deep neural networks (DNN), convolutional deep neural networks (CNN), and recurrent boltzmann machine (RNN) methods. and such a learning model can be applied.
THz(Terahertz) 통신THz (Terahertz) communication
6G 시스템에서 THz 통신이 적용될 수 있다. 일 예로, 데이터 전송률은 대역폭을 늘려 높일 수 있다. 이것은 넓은 대역폭으로 sub-THz 통신을 사용하고, 진보된 대규모 MIMO 기술을 적용하여 수행될 수 있다. THz communication may be applied in the 6G system. For example, the data rate may be increased by increasing the bandwidth. This can be accomplished by using sub-THz communication with a wide bandwidth and applying advanced large-scale MIMO technology.
도 16은 본 개시에 적용 가능한 전자기 스펙트럼을 도시한 도면이다. 일 예로, 도 16을 참조하면, 밀리미터 이하의 방사선으로도 알려진 THz파는 일반적으로 0.03mm-3mm 범위의 해당 파장을 가진 0.1THz와 10THz 사이의 주파수 대역을 나타낸다. 100GHz-300GHz 대역 범위(Sub THz 대역)는 셀룰러 통신을 위한 THz 대역의 주요 부분으로 간주된다. Sub-THz 대역 mmWave 대역에 추가하면 6G 셀룰러 통신 용량은 늘어난다. 정의된 THz 대역 중 300GHz-3THz는 원적외선 (IR) 주파수 대역에 있다. 300GHz-3THz 대역은 광 대역의 일부이지만 광 대역의 경계에 있으며, RF 대역 바로 뒤에 있다. 따라서, 이 300 GHz-3 THz 대역은 RF와 유사성을 나타낸다.16 is a diagram illustrating an electromagnetic spectrum applicable to the present disclosure. As an example, referring to FIG. 16 , a THz wave, also known as sub-millimeter radiation, generally represents a frequency band between 0.1 THz and 10 THz with a corresponding wavelength in the range of 0.03 mm-3 mm. The 100GHz-300GHz band range (Sub THz band) is considered a major part of the THz band for cellular communication. Sub-THz band Addition to mmWave band increases 6G cellular communication capacity. Among the defined THz bands, 300GHz-3THz is in the far-infrared (IR) frequency band. The 300 GHz-3 THz band is part of the broad band, but at the edge of the broad band, just behind the RF band. Therefore, this 300 GHz-3 THz band shows similarities to RF.
THz 통신의 주요 특성은 (i) 매우 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해 광범위하게 사용 가능한 대역폭, (ii) 고주파에서 발생하는 높은 경로 손실 (고 지향성 안테나는 필수 불가결)을 포함한다. 높은 지향성 안테나에서 생성된 좁은 빔 폭은 간섭을 줄인다. THz 신호의 작은 파장은 훨씬 더 많은 수의 안테나 소자가 이 대역에서 동작하는 장치 및 BS에 통합될 수 있게 한다. 이를 통해 범위 제한을 극복할 수 있는 고급 적응형 배열 기술을 사용할 수 있다. The main characteristics of THz communication include (i) widely available bandwidth to support very high data rates, and (ii) high path loss occurring at high frequencies (high directional antennas are indispensable). The narrow beamwidth produced by the highly directional antenna reduces interference. The small wavelength of the THz signal allows a much larger number of antenna elements to be integrated into devices and BSs operating in this band. This allows the use of advanced adaptive nesting techniques that can overcome range limitations.
광 무선 기술(optical wireless technology)optical wireless technology
OWC(optical wireless communication) 기술은 가능한 모든 장치-대-액세스 네트워크를 위한 RF 기반 통신 외에도 6G 통신을 위해 계획되었다. 이러한 네트워크는 네트워크-대-백홀/프론트홀 네트워크 연결에 접속한다. OWC 기술은 4G 통신 시스템 이후 이미 사용되고 있으나 6G 통신 시스템의 요구를 충족시키기 위해 더 널리 사용될 것이다. 광 충실도(light fidelity), 가시광 통신, 광 카메라 통신 및 광 대역에 기초한 FSO(free space optical) 통신과 같은 OWC 기술은 이미 잘 알려진 기술이다. 광 무선 기술 기반의 통신은 매우 높은 데이터 속도, 낮은 지연 시간 및 안전한 통신을 제공할 수 있다. LiDAR(light detection and ranging) 또한 광 대역을 기반으로 6G 통신에서 초 고해상도 3D 매핑을 위해 이용될 수 있다.Optical wireless communication (OWC) technology is envisaged for 6G communication in addition to RF-based communication for all possible device-to-access networks. These networks connect to network-to-backhaul/fronthaul network connections. OWC technology has already been used since the 4G communication system, but will be used more widely to meet the needs of the 6G communication system. OWC technologies such as light fidelity, visible light communication, optical camera communication, and free space optical (FSO) communication based on a light band are well known technologies. Communication based on optical radio technology can provide very high data rates, low latency and secure communication. Light detection and ranging (LiDAR) can also be used for ultra-high-resolution 3D mapping in 6G communication based on a wide band.
FSO 백홀 네트워크FSO backhaul network
FSO 시스템의 송신기 및 수신기 특성은 광섬유 네트워크의 특성과 유사하다. 따라서, FSO 시스템의 데이터 전송은 광섬유 시스템과 비슷하다. 따라서, FSO는 광섬유 네트워크와 함께 6G 시스템에서 백홀 연결을 제공하는 좋은 기술이 될 수 있다. FSO를 사용하면, 10,000km 이상의 거리에서도 매우 장거리 통신이 가능하다. FSO는 바다, 우주, 수중, 고립된 섬과 같은 원격 및 비원격 지역을 위한 대용량 백홀 연결을 지원한다. FSO는 셀룰러 기지국 연결도 지원한다.The transmitter and receiver characteristics of an FSO system are similar to those of a fiber optic network. Thus, data transmission in an FSO system is similar to that of a fiber optic system. Therefore, FSO can be a good technology to provide backhaul connectivity in 6G systems along with fiber optic networks. Using FSO, very long-distance communication is possible even at distances of 10,000 km or more. FSO supports high-capacity backhaul connections for remote and non-remote areas such as sea, space, underwater, and isolated islands. FSO also supports cellular base station connectivity.
대규모 MIMO 기술Massive MIMO technology
스펙트럼 효율을 향상시키는 핵심 기술 중 하나는 MIMO 기술을 적용하는 것이다. MIMO 기술이 향상되면 스펙트럼 효율도 향상된다. 따라서, 6G 시스템에서 대규모 MIMO 기술이 중요할 것이다. MIMO 기술은 다중 경로를 이용하기 때문에 데이터 신호가 하나 이상의 경로로 전송될 수 있도록 다중화 기술 및 THz 대역에 적합한 빔 생성 및 운영 기술도 중요하게 고려되어야 한다.One of the key technologies to improve spectral efficiency is to apply MIMO technology. As MIMO technology improves, so does the spectral efficiency. Therefore, large-scale MIMO technology will be important in 6G systems. Since the MIMO technology uses multiple paths, a multiplexing technique and a beam generation and operation technique suitable for the THz band should also be considered important so that a data signal can be transmitted through one or more paths.
블록 체인blockchain
블록 체인은 미래의 통신 시스템에서 대량의 데이터를 관리하는 중요한 기술이 될 것이다. 블록 체인은 분산 원장 기술의 한 형태로서, 분산 원장은 수많은 노드 또는 컴퓨팅 장치에 분산되어 있는 데이터베이스이다. 각 노드는 동일한 원장 사본을 복제하고 저장한다. 블록 체인은 P2P(peer to peer) 네트워크로 관리된다. 중앙 집중식 기관이나 서버에서 관리하지 않고 존재할 수 있다. 블록 체인의 데이터는 함께 수집되어 블록으로 구성된다. 블록은 서로 연결되고 암호화를 사용하여 보호된다. 블록 체인은 본질적으로 향상된 상호 운용성(interoperability), 보안, 개인 정보 보호, 안정성 및 확장성을 통해 대규모 IoT를 완벽하게 보완한다. 따라서, 블록 체인 기술은 장치 간 상호 운용성, 대용량 데이터 추적성, 다른 IoT 시스템의 자율적 상호 작용 및 6G 통신 시스템의 대규모 연결 안정성과 같은 여러 기능을 제공한다.Blockchain will become an important technology for managing large amounts of data in future communication systems. Blockchain is a form of distributed ledger technology, which is a database distributed across numerous nodes or computing devices. Each node replicates and stores an identical copy of the ledger. The blockchain is managed as a peer-to-peer (P2P) network. It can exist without being managed by a centralized authority or server. Data on the blockchain is collected together and organized into blocks. Blocks are linked together and protected using encryption. Blockchain in nature perfectly complements IoT at scale with improved interoperability, security, privacy, reliability and scalability. Therefore, blockchain technology provides several features such as interoperability between devices, traceability of large amounts of data, autonomous interaction of different IoT systems, and large-scale connection stability of 6G communication systems.
3D 네트워킹3D Networking
6G 시스템은 지상 및 공중 네트워크를 통합하여 수직 확장의 사용자 통신을 지원한다. 3D BS는 저궤도 위성 및 UAV를 통해 제공될 것이다. 고도 및 관련 자유도 측면에서 새로운 차원을 추가하면 3D 연결이 기존 2D 네트워크와 상당히 다르다.The 6G system integrates terrestrial and public networks to support vertical expansion of user communications. 3D BS will be provided via low orbit satellites and UAVs. Adding a new dimension in terms of elevation and associated degrees of freedom makes 3D connections significantly different from traditional 2D networks.
양자 커뮤니케이션quantum communication
6G 네트워크의 맥락에서 네트워크의 감독되지 않은 강화 학습이 유망하다. 지도 학습 방식은 6G에서 생성된 방대한 양의 데이터에 레이블을 지정할 수 없다. 비지도 학습에는 라벨링이 필요하지 않다. 따라서, 이 기술은 복잡한 네트워크의 표현을 자율적으로 구축하는 데 사용할 수 있다. 강화 학습과 비지도 학습을 결합하면 진정한 자율적인 방식으로 네트워크를 운영할 수 있다.In the context of 6G networks, unsupervised reinforcement learning of networks is promising. Supervised learning methods cannot label the massive amounts of data generated by 6G. Unsupervised learning does not require labeling. Thus, this technique can be used to autonomously build representations of complex networks. Combining reinforcement learning and unsupervised learning allows networks to operate in a truly autonomous way.
무인 항공기drone
UAV(unmanned aerial vehicle) 또는 드론은 6G 무선 통신에서 중요한 요소가 될 것이다. 대부분의 경우, UAV 기술을 사용하여 고속 데이터 무선 연결이 제공된다. 기지국 엔티티는 셀룰러 연결을 제공하기 위해 UAV에 설치된다. UAV는 쉬운 배치, 강력한 가시선 링크 및 이동성이 제어되는 자유도와 같은 고정 기지국 인프라에서 볼 수 없는 특정 기능을 가지고 있다. 천재 지변 등의 긴급 상황 동안, 지상 통신 인프라의 배치는 경제적으로 실현 가능하지 않으며, 때로는 휘발성 환경에서 서비스를 제공할 수 없다. UAV는 이러한 상황을 쉽게 처리할 수 있다. UAV는 무선 통신 분야의 새로운 패러다임이 될 것이다. 이 기술은 eMBB, URLLC 및 mMTC 인 무선 네트워크의 세 가지 기본 요구 사항을 용이하게 한다. UAV는 또한, 네트워크 연결성 향상, 화재 감지, 재난 응급 서비스, 보안 및 감시, 오염 모니터링, 주차 모니터링, 사고 모니터링 등과 같은 여러 가지 목적을 지원할 수 있다. 따라서, UAV 기술은 6G 통신에 가장 중요한 기술 중 하나로 인식되고 있다.Unmanned aerial vehicles (UAVs) or drones will become an important element in 6G wireless communications. In most cases, high-speed data wireless connections are provided using UAV technology. A base station entity is installed in the UAV to provide cellular connectivity. UAVs have certain features not found in fixed base station infrastructure, such as easy deployment, strong line-of-sight links, and degrees of freedom with controlled mobility. During emergencies such as natural disasters, the deployment of terrestrial communications infrastructure is not economically feasible and sometimes cannot provide services in volatile environments. A UAV can easily handle this situation. UAV will become a new paradigm in the field of wireless communication. This technology facilitates the three basic requirements of wireless networks: eMBB, URLLC and mMTC. UAVs can also serve several purposes, such as improving network connectivity, fire detection, disaster emergency services, security and surveillance, pollution monitoring, parking monitoring, incident monitoring, and more. Therefore, UAV technology is recognized as one of the most important technologies for 6G communication.
셀-프리 통신(cell-free Communication)Cell-free Communication
여러 주파수와 이기종 통신 기술의 긴밀한 통합은 6G 시스템에서 매우 중요하다. 결과적으로, 사용자는 디바이스에서 어떤 수동 구성을 만들 필요 없이 네트워크에서 다른 네트워크로 원활하게 이동할 수 있다. 사용 가능한 통신 기술에서 최상의 네트워크가 자동으로 선택된다. 이것은 무선 통신에서 셀 개념의 한계를 깨뜨릴 것이다. 현재, 하나의 셀에서 다른 셀로의 사용자 이동은 고밀도 네트워크에서 너무 많은 핸드 오버를 야기하고, 핸드 오버 실패, 핸드 오버 지연, 데이터 손실 및 핑퐁 효과를 야기한다. 6G 셀-프리 통신은 이 모든 것을 극복하고 더 나은 QoS를 제공할 것이다. 셀-프리 통신은 멀티 커넥티비티 및 멀티-티어 하이브리드 기술과 장치의 서로 다른 이기종 라디오를 통해 달성될 것이다.Tight integration of multiple frequencies and heterogeneous communication technologies is very important in 6G systems. As a result, users can seamlessly move from one network to another without having to make any manual configuration on the device. The best network is automatically selected from the available communication technologies. This will break the limitations of the cell concept in wireless communication. Currently, user movement from one cell to another causes too many handovers in high-density networks, causing handover failures, handover delays, data loss and ping-pong effects. 6G cell-free communication will overcome all of this and provide better QoS. Cell-free communication will be achieved through multi-connectivity and multi-tier hybrid technologies and different heterogeneous radios of devices.
무선 정보 및 에너지 전송 통합(wireless information and energy transfer, WIET)Wireless information and energy transfer (WIET)
WIET은 무선 통신 시스템과 같이 동일한 필드와 웨이브(wave)를 사용한다. 특히, 센서와 스마트폰은 통신 중 무선 전력 전송을 사용하여 충전될 것이다. WIET은 배터리 충전 무선 시스템의 수명을 연장하기 위한 유망한 기술이다. 따라서, 배터리가 없는 장치는 6G 통신에서 지원될 것이다.WIET uses the same fields and waves as wireless communication systems. In particular, the sensor and smartphone will be charged using wireless power transfer during communication. WIET is a promising technology for extending the life of battery-charging wireless systems. Therefore, devices without batteries will be supported in 6G communication.
센싱과 커뮤니케이션의 통합Integration of sensing and communication
자율 무선 네트워크는 동적으로 변화하는 환경 상태를 지속적으로 감지하고 서로 다른 노드간에 정보를 교환할 수 있는 기능이다. 6G에서, 감지는 자율 시스템을 지원하기 위해 통신과 긴밀하게 통합될 것이다.An autonomous wireless network is a function that can continuously detect dynamically changing environmental conditions and exchange information between different nodes. In 6G, sensing will be tightly integrated with communications to support autonomous systems.
액세스 백홀 네트워크의 통합Consolidation of access backhaul networks
6G에서 액세스 네트워크의 밀도는 엄청날 것이다. 각 액세스 네트워크는 광섬유와 FSO 네트워크와 같은 백홀 연결로 연결된다. 매우 많은 수의 액세스 네트워크들에 대처하기 위해, 액세스 및 백홀 네트워크 사이에 긴밀한 통합이 있을 것이다.The density of access networks in 6G will be enormous. Each access network is connected by backhaul connections such as fiber optic and FSO networks. To cope with a very large number of access networks, there will be tight integration between the access and backhaul networks.
홀로그램 빔포밍holographic beamforming
빔포밍은 특정 방향으로 무선 신호를 전송하기 위해 안테나 배열을 조정하는 신호 처리 절차이다. 스마트 안테나 또는 진보된 안테나 시스템의 하위 집합이다. 빔포밍 기술은 높은 신호 대 잡음비, 간섭 방지 및 거부, 높은 네트워크 효율과 같은 몇 가지 장점이 있다. 홀로그램 빔포밍(hologram beamforming, HBF)은 소프트웨어-정의된 안테나를 사용하기 때문에 MIMO 시스템과 상당히 다른 새로운 빔포밍 방법이다. HBF는 6G에서 다중 안테나 통신 장치에서 신호의 효율적이고 유연한 전송 및 수신을 위해 매우 효과적인 접근 방식이 될 것이다.Beamforming is a signal processing procedure that adjusts an antenna array to transmit a radio signal in a specific direction. A smart antenna or a subset of an advanced antenna system. Beamforming technology has several advantages, such as high signal-to-noise ratio, interference prevention and rejection, and high network efficiency. Hologram beamforming (HBF) is a new beamforming method that is significantly different from MIMO systems because it uses a software-defined antenna. HBF will be a very effective approach for efficient and flexible transmission and reception of signals in multi-antenna communication devices in 6G.
빅 데이터 분석Big Data Analytics
빅 데이터 분석은 다양한 대규모 데이터 세트 또는 빅 데이터를 분석하기 위한 복잡한 프로세스이다. 이 프로세스는 숨겨진 데이터, 알 수 없는 상관 관계 및 고객 성향과 같은 정보를 찾아 완벽한 데이터 관리를 보장한다. 빅 데이터는 비디오, 소셜 네트워크, 이미지 및 센서와 같은 다양한 소스에서 수집된다. 이 기술은 6G 시스템에서 방대한 데이터를 처리하는 데 널리 사용된다.Big data analytics is a complex process for analyzing various large data sets or big data. This process ensures complete data management by finding information such as hidden data, unknown correlations and customer propensity. Big data is gathered from a variety of sources such as videos, social networks, images and sensors. This technology is widely used to process massive amounts of data in 6G systems.
LIS(large intelligent surface)LIS (large intelligent surface)
THz 대역 신호의 경우 직진성이 강하여 방해물로 인한 음영 지역이 많이 생길 수 있는데, 이러한 음영 지역 근처에 LIS 설치함으로써 통신 권역을 확대하고 통신 안정성 강화 및 추가적인 부가 서비스가 가능한 LIS 기술이 중요하게 된다. LIS는 전자기 물질(electromagnetic materials)로 만들어진 인공 표면(artificial surface)이고, 들어오는 무선파와 나가는 무선파의 전파(propagation)을 변경시킬 수 있다. LIS는 매시브 MIMO의 확장으로 보여질 수 있으나, 매시브 MIMO와 서로 다른 어레이(array) 구조 및 동작 메커니즘이 다르다. 또한, LIS는 수동 엘리먼트(passive elements)를 가진 재구성 가능한 리플렉터(reflector)로서 동작하는 점 즉, 활성(active) RF 체인(chain)을 사용하지 않고 신호를 수동적으로만 반사(reflect)하는 점에서 낮은 전력 소비를 가지는 장점이 있다. 또한, LIS의 수동적인 리플렉터 각각은 입사되는 신호의 위상 편이를 독립적으로 조절해야 하기 때문에, 무선 통신 채널에 유리할 수 있다. LIS 컨트롤러를 통해 위상 편이를 적절히 조절함으로써, 반사된 신호는 수신된 신호 전력을 부스트(boost)하기 위해 타겟 수신기에서 모여질 수 있다.In the case of the THz band signal, the linearity is strong, so there may be many shaded areas due to obstructions. By installing the LIS near these shaded areas, the LIS technology that expands the communication area, strengthens communication stability and enables additional additional services becomes important. The LIS is an artificial surface made of electromagnetic materials, and can change the propagation of incoming and outgoing radio waves. LIS can be viewed as an extension of massive MIMO, but has a different array structure and operation mechanism from that of massive MIMO. In addition, LIS is low in that it operates as a reconfigurable reflector with passive elements, that is, only passively reflects the signal without using an active RF chain. It has the advantage of having power consumption. Also, since each of the passive reflectors of the LIS must independently adjust the phase shift of the incoming signal, it can be advantageous for a wireless communication channel. By properly adjusting the phase shift via the LIS controller, the reflected signal can be gathered at the target receiver to boost the received signal power.
테라헤르츠(THz) 무선통신terahertz (THz) wireless communication
도 17은 본 개시에 적용 가능한 THz 통신 방법을 도시한 도면이다. 17 is a diagram illustrating a THz communication method applicable to the present disclosure.
도 17을 참조하면, THz 무선통신은 대략 0.1~10THz(1THz=1012Hz)의 진동수를 가지는 THz파를 이용하여 무선통신을 이용하는 것으로, 100GHz 이상의 매우 높은 캐리어 주파수를 사용하는 테라헤르츠(THz) 대역 무선통신을 의미할 수 있다. THz파는 RF(Radio Frequency)/밀리미터(mm)와 적외선 대역 사이에 위치하며, (i) 가시광/적외선에 비해 비금속/비분극성 물질을 잘 투과하며 RF/밀리미터파에 비해 파장이 짧아 높은 직진성을 가지며 빔 집속이 가능할 수 있다. Referring to FIG. 17, THz wireless communication uses a THz wave having a frequency of approximately 0.1 to 10 THz (1 THz = 1012 Hz), and uses a very high carrier frequency of 100 GHz or more. It can mean communication. THz wave is located between RF (Radio Frequency)/millimeter (mm) and infrared band, (i) It transmits non-metal/non-polar material better than visible light/infrared light, and has a shorter wavelength than RF/millimeter wave, so it has high straightness. Beam focusing may be possible.
또한, THz파의 광자 에너지는 수 meV에 불과하기 때문에 인체에 무해한 특성이 있다. THz 무선통신에 이용될 것으로 기대되는 주파수 대역은 공기 중 분자 흡수에 의한 전파 손실이 작은 D-밴드(110GHz~170GHz) 혹은 H-밴드(220GHz~325GHz) 대역일 수 있다. THz 무선통신에 대한 표준화 논의는 3GPP 이외에도 IEEE 802.15 THz WG(working group)을 중심으로 논의되고 있으며, IEEE 802.15의 TG(task group)(예, TG3d, TG3e)에서 발행되는 표준문서는 본 명세서에서 설명되는 내용을 구체화하거나 보충할 수 있다. THz 무선통신은 무선 인식(wireless cognition), 센싱(sensing), 이미징(imaging), 무선 통신(wireless), THz 네비게이션(navigation) 등에 응용될 수 있다.In addition, since the photon energy of the THz wave is only a few meV, it is harmless to the human body. The frequency band expected to be used for THz wireless communication may be a D-band (110 GHz to 170 GHz) or H-band (220 GHz to 325 GHz) band with low propagation loss due to absorption of molecules in the air. Standardization discussion on THz wireless communication is being discussed centered on IEEE 802.15 THz working group (WG) in addition to 3GPP, and standard documents issued by TG (task group) (eg, TG3d, TG3e) of IEEE 802.15 are described in this specification. It can be specified or supplemented. THz wireless communication may be applied to wireless recognition, sensing, imaging, wireless communication, THz navigation, and the like.
구체적으로, 도 17을 참조하면, THz 무선통신 시나리오는 매크로 네트워크(macro network), 마이크로 네트워크(micro network), 나노스케일 네트워크(nanoscale network)로 분류될 수 있다. 매크로 네트워크에서 THz 무선통신은 V2V(vehicle-to-vehicle) 연결 및 백홀/프런트홀(backhaul/fronthaul) 연결에 응용될 수 있다. 마이크로 네트워크에서 THz 무선통신은 인도어 스몰 셀(small cell), 데이터 센터에서 무선 연결과 같은 고정된 point-to-point 또는 multi-point 연결, 키오스크 다운로딩과 같은 근거리 통신(near-field communication)에 응용될 수 있다. 하기 표 5는 THz 파에서 이용될 수 있는 기술의 일례를 나타낸 표이다.Specifically, referring to FIG. 17 , a THz wireless communication scenario may be classified into a macro network, a micro network, and a nanoscale network. In a macro network, THz wireless communication can be applied to a vehicle-to-vehicle (V2V) connection and a backhaul/fronthaul connection. THz wireless communication in micro networks is applied to indoor small cells, fixed point-to-point or multi-point connections such as wireless connections in data centers, and near-field communication such as kiosk downloading. can be Table 5 below is a table showing an example of a technique that can be used in the THz wave.
Transceivers DeviceTransceivers Device Available immature: UTC-PD, RTD and SBDAvailable immature: UTC-PD, RTD and SBD
Modulation and codingModulation and coding Low order modulation techniques (OOK, QPSK), LDPC, Reed Soloman, Hamming, Polar, TurboLow order modulation techniques (OOK, QPSK), LDPC, Reed Soloman, Hamming, Polar, Turbo
AntennaAntenna Omni and Directional, phased array with low number of antenna elementsOmni and Directional, phased array with low number of antenna elements
BandwidthBandwidth 69 GHz (or 23 GHz) at 300 GHz69 GHz (or 23 GHz) at 300 GHz
Channel modelsChannel models PartiallyPartially
Data rate data rate 100 Gbps100 Gbps
Outdoor deploymentoutdoor deployment NoNo
Fee space lossFee space loss HighHigh
CoverageCoverage Low Low
Radio MeasurementsRadio Measurements 300 GHz indoor300 GHz indoor
Device sizeDevice size Few micrometersFew micrometers
도 18은 본 개시에 적용 가능한 THz 무선 통신 송수신기를 도시한 도면이다.18 is a diagram illustrating a THz wireless communication transceiver applicable to the present disclosure.
도 18을 참조하면, THz 무선통신은 THz 발생 및 수신을 위한 방법을 기준으로 분류할 수 있다. THz 발생 방법은 광 소자 또는 전자소자 기반 기술로 분류할 수 있다.Referring to FIG. 18 , THz wireless communication may be classified based on a method for generating and receiving THz. The THz generation method can be classified into an optical device or an electronic device-based technology.
이때, 전자 소자를 이용하여 THz를 발생시키는 방법은 공명 터널링 다이오드(resonant tunneling diode, RTD)와 같은 반도체 소자를 이용하는 방법, 국부 발진기와 체배기를 이용하는 방법, 화합물 반도체 HEMT(high electron mobility transistor) 기반의 집적회로를 이용한 MMIC(monolithic microwave integrated circuits) 방법, Si-CMOS 기반의 집적회로를 이용하는 방법 등이 있다. 도 18의 경우, 주파수를 높이기 위해 체배기(doubler, tripler, multiplier)가 적용되었고, 서브하모닉 믹서를 지나 안테나에 의해 방사된다. THz 대역은 높은 주파수를 형성하므로, 체배기가 필수적이다. 여기서, 체배기는 입력 대비 N배의 출력 주파수를 갖게 하는 회로이며, 원하는 하모닉 주파수에 정합시키고, 나머지 모든 주파수는 걸러낸다. 그리고, 도 18의 안테나에 배열 안테나 등이 적용되어 빔포밍이 구현될 수도 있다. 도 18에서, IF는 중간 주파수(intermediate frequency)를 나타내며, 트리플러(tripler), 멀리플러(multipler)는 체배기를 나타내며, PA는 전력 증폭기(power amplifier)를 나타내며, LNA는 저잡음 증폭기(low noise amplifier), PLL은 위상동기회로(phase-locked loop)를 나타낸다.In this case, the method of generating THz using an electronic device is a method using a semiconductor device such as a resonant tunneling diode (RTD), a method using a local oscillator and a multiplier, a compound semiconductor HEMT (high electron mobility transistor) based There are a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) method using an integrated circuit, a method using a Si-CMOS-based integrated circuit, and the like. In the case of FIG. 18 , a doubler, tripler, or multiplier is applied to increase the frequency, and it is radiated by the antenna through the sub-harmonic mixer. Since the THz band forms a high frequency, a multiplier is essential. Here, the multiplier is a circuit that has an output frequency that is N times that of the input, matches the desired harmonic frequency, and filters out all other frequencies. Also, an array antenna or the like may be applied to the antenna of FIG. 18 to implement beamforming. In FIG. 18 , IF denotes an intermediate frequency, tripler, and multiplier denote a multiplier, PA denotes a power amplifier, and LNA denotes a low noise amplifier. ), PLL represents a phase-locked loop.
도 19는 본 개시에 적용 가능한 THz 신호 생성 방법을 도시한 도면이다. 또한, 도 20은 본 개시에 적용 가능한 무선 통신 송수신기를 도시한 도면이다.19 is a diagram illustrating a method for generating a THz signal applicable to the present disclosure. In addition, FIG. 20 is a diagram illustrating a wireless communication transceiver applicable to the present disclosure.
도 19 및 도 20을 참조하면, 광 소자 기반 THz 무선통신 기술은 광소자를 이용하여 THz 신호를 발생 및 변조하는 방법을 말한다. 광 소자 기반 THz 신호 생성 기술은 레이저와 광변조기 등을 이용하여 초고속 광신호를 생성하고, 이를 초고속 광검출기를 이용하여 THz 신호로 변환하는 기술이다. 이 기술은 전자 소자만을 이용하는 기술에 비해 주파수를 증가시키기가 용이하고, 높은 전력의 신호 생성이 가능하며, 넓은 주파수 대역에서 평탄한 응답 특성을 얻을 수 있다. 광소자 기반 THz 신호 생성을 위해서는 도 19에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드, 광대역 광변조기, 초고속 광검출기가 필요하다. 도 19의 경우, 파장이 다른 두 레이저의 빛 신호를 합파하여 레이저 간의 파장 차이에 해당하는 THz 신호를 생성하는 것이다. 도 19에서, 광 커플러(optical coupler)는 회로 또는 시스템 간의 전기적 절연과의 결합을 제공하기 위해 광파를 사용하여 전기신호를 전송하도록 하는 반도체 디바이스를 의미하며, UTC-PD(uni-travelling carrier photo-detector)은 광 검출기의 하나로서, 능동 캐리어(active carrier)로 전자를 사용하며 밴드갭 그레이딩(bandgap grading)으로 전자의 이동 시간을 감소시킨 소자이다. UTC-PD는 150GHz 이상에서 광검출이 가능하다. 도 20에서, EDFA(erbium-doped fiber amplifier)는 어븀이 첨가된 광섬유 증폭기를 나타내며, PD(photo detector)는 광신호를 전기신호로 변환할 수 있는 반도체 디바이스를 나타내며, OSA는 각종 광통신 기능(예, 광전 변환, 전광 변환 등)을 하나의 부품으로 모듈화시킨 광모듈(optical sub assembly)를 나타내며, DSO는 디지털 스토리지 오실로스코프(digital storage oscilloscope)를 나타낸다.19 and 20 , the optical device-based THz wireless communication technology refers to a method of generating and modulating a THz signal using an optical device. The optical element-based THz signal generation technology is a technology that generates a high-speed optical signal using a laser and an optical modulator, and converts it into a THz signal using an ultra-high-speed photodetector. In this technology, it is easier to increase the frequency compared to the technology using only electronic devices, it is possible to generate a high-power signal, and it is possible to obtain a flat response characteristic in a wide frequency band. As shown in FIG. 19 , a laser diode, a broadband optical modulator, and a high-speed photodetector are required to generate an optical device-based THz signal. In the case of FIG. 19 , light signals of two lasers having different wavelengths are multiplexed to generate a THz signal corresponding to a difference in wavelength between the lasers. In FIG. 19 , an optical coupler refers to a semiconductor device that transmits electrical signals using light waves to provide coupling with electrical insulation between circuits or systems, and UTC-PD (uni-travelling carrier photo- The detector) is one of the photodetectors, which uses electrons as active carriers and reduces the movement time of electrons by bandgap grading. UTC-PD is capable of photodetection above 150GHz. In FIG. 20 , an erbium-doped fiber amplifier (EDFA) indicates an erbium-doped optical fiber amplifier, a photo detector (PD) indicates a semiconductor device capable of converting an optical signal into an electrical signal, and the OSA indicates various optical communication functions (eg, .
도 21은 본 개시에 적용 가능한 송신기 구조를 도시한 도면이다. 또한, 도 22는 본 개시에 적용 가능한 변조기 구조를 도시한 도면이다.21 is a diagram illustrating a structure of a transmitter applicable to the present disclosure. Also, FIG. 22 is a diagram illustrating a modulator structure applicable to the present disclosure.
도 21 및 도 22를 참조하면, 일반적으로 레이저(laser)의 광학 소스(optical source)를 광파 가이드(optical wave guide)를 통과시켜 신호의 위상(phase)등을 변화시킬 수 있다. 이때, 마이크로파 컨택트(microwave contact) 등을 통해 전기적 특성을 변화시킴으로써 데이터를 싣게 된다. 따라서, 광학 변조기 출력(optical modulator output)은 변조된(modulated) 형태의 파형으로 형성된다. 광전 변조기(O/E converter)는 비선형 크리스탈(nonlinear crystal)에 의한 광학 정류(optical rectification) 동작, 광전도 안테나(photoconductive antenna)에 의한 광전 변환(O/E conversion), 광속의 전자 다발(bunch of relativistic electrons)로부터의 방출(emission) 등에 따라 THz 펄스를 생성할 수 있다. 상기와 같은 방식으로 발생한 테라헤르츠 펄스(THz pulse)는 펨토 세컨드(femto second)부터 피코 세컨드(pico second)의 단위의 길이를 가질 수 있다. 광전 변환기(O/E converter)는 소자의 비선형성(non-linearity)을 이용하여, 하향 변환(Down conversion)을 수행한다. Referring to FIGS. 21 and 22 , in general, a phase of a signal may be changed by passing an optical source of a laser through an optical wave guide. At this time, data is loaded by changing electrical characteristics through microwave contact or the like. Accordingly, an optical modulator output is formed as a modulated waveform. The photoelectric modulator (O/E converter) is an optical rectification operation by a nonlinear crystal (nonlinear crystal), photoelectric conversion (O / E conversion) by a photoconductive antenna (photoconductive antenna), a bunch of electrons in the light beam (bunch of) THz pulses can be generated by, for example, emission from relativistic electrons. A terahertz pulse (THz pulse) generated in the above manner may have a length in units of femtoseconds to picoseconds. An O/E converter performs down conversion by using non-linearity of a device.
테라헤르츠 스펙트럼의 용도(THz spectrum usage)를 고려할 때, 테라헤르츠 시스템을 위해서 고정된(fixed) 또는 모바일 서비스(mobile service) 용도로써 여러 개의 연속적인 기가헤르츠(contiguous GHz)의 대역들(bands)을 사용할 가능성이 높다. 아웃도어(outdoor) 시나리오 기준에 의하면, 1THz까지의 스펙트럼에서 산소 감쇠(Oxygen attenuation) 10^2 dB/km를 기준으로 가용 대역폭(Bandwidth)이 분류될 수 있다. 이에 따라 상기 가용 대역폭이 여러 개의 밴드 청크(band chunk)들로 구성되는 프레임워크(framework)가 고려될 수 있다. 상기 프레임워크의 일 예시로 하나의 캐리어(carrier)에 대해 테라헤르츠 펄스(THz pulse)의 길이를 50ps로 설정한다면, 대역폭(BW)은 약 20GHz가 된다. Considering the THz spectrum usage, a number of contiguous GHz bands for fixed or mobile service use for the terahertz system are used. likely to use According to the outdoor scenario standard, available bandwidth may be classified based on oxygen attenuation of 10^2 dB/km in a spectrum up to 1 THz. Accordingly, a framework in which the available bandwidth is composed of several band chunks may be considered. As an example of the framework, if the length of a terahertz pulse (THz pulse) for one carrier is set to 50 ps, the bandwidth (BW) becomes about 20 GHz.
적외선 대역(infrared band)에서 테라헤르츠 대역(THz band)으로의 효과적인 하향 변환(Down conversion)은 광전 컨버터(O/E converter)의 비선형성(nonlinearity)을 어떻게 활용하는가에 달려 있다. 즉, 원하는 테라헤르츠 대역(THz band)으로 하향 변환(down conversion)하기 위해서는 해당 테라헤르츠 대역(THz band)에 옮기기에 가장 이상적인 비선형성(non-linearity)을 갖는 광전 변환기(O/E converter)의 설계가 요구된다. 만일 타겟으로 하는 주파수 대역에 맞지 않는 광전 변환기(O/E converter)를 사용하는 경우, 해당 펄스(pulse)의 크기(amplitude), 위상(phase)에 대하여 오류(error)가 발생할 가능성이 높다. Effective down conversion from the infrared band to the THz band depends on how the nonlinearity of the O/E converter is exploited. That is, in order to down-convert to a desired terahertz band (THz band), the O/E converter having the most ideal non-linearity for transfer to the terahertz band (THz band) is design is required. If an O/E converter that does not fit the target frequency band is used, there is a high possibility that an error may occur with respect to the amplitude and phase of the corresponding pulse.
단일 캐리어(single carrier) 시스템에서 광전 변환기 1개를 이용하여 테라헤르츠 송수신 시스템이 구현될 수 있다. 채널 환경에 따라 달라지지만 멀리 캐리어(Multi carrier) 시스템에서 캐리어 수만큼 광전 변환기가 요구될 수 있다. 특히 전술한 스펙트럼 용도와 관련된 계획에 따라 여러 개의 광대역들을 이용하는 멀티 캐리어 시스템인 경우, 그 현상이 두드러지게 될 것이다. 이와 관련하여 상기 멀티 캐리어 시스템을 위한 프레임 구조가 고려될 수 있다. 광전 변환기를 기반으로 하향 주파수 변환된 신호는 특정 자원 영역(예: 특정 프레임)에서 전송될 수 있다. 상기 특정 자원 영역의 주파수 영역은 복수의 청크(chunk)들을 포함할 수 있다. 각 청크(chunk)는 적어도 하나의 컴포넌트 캐리어(CC)로 구성될 수 있다.A terahertz transmission/reception system may be implemented using one photoelectric converter in a single carrier system. Although it depends on the channel environment, as many photoelectric converters as the number of carriers may be required in a far-carrier system. In particular, in the case of a multi-carrier system using several broadbands according to the above-described spectrum usage-related scheme, the phenomenon will become conspicuous. In this regard, a frame structure for the multi-carrier system may be considered. The down-frequency-converted signal based on the photoelectric converter may be transmitted in a specific resource region (eg, a specific frame). The frequency domain of the specific resource region may include a plurality of chunks. Each chunk may be composed of at least one component carrier (CC).
본 개시의 구체적인 실시 예Specific embodiments of the present disclosure
본 개시는 테라헤르츠 대역을 이용한 통신에 있어 필수적으로 요구되는 대용량(massive) MIMO(multi input multi output) 기술을 활용하기 위한 수신기 및 수신기의 동작 방법을 제안한다. 특히, 본 개시는 1-비트 양자화기 기반의 ΣΔ(sigma-delta) ADC(analog to digital converter)를 이용하여 다중 안테나 혹은 다중 분기를 이용하여 초광대역 통신에서 초고속 전력 효율적 수신이 가능한 수신기 구조를 제안한다. 따라서, 수신기는 전력 효율적인 시스템에서 고차 변조를 가능하게 함으로써 데이터 전송율을 증가시킬 수 있다. The present disclosure proposes a receiver and an operating method of the receiver to utilize a massive multi input multi output (MIMO) technology essential for communication using a terahertz band. In particular, the present disclosure proposes a receiver structure capable of high-speed power-efficient reception in ultra-wideband communication using multiple antennas or multiple branches using a 1-bit quantizer-based ΣΔ (sigma-delta) ADC (analog to digital converter) do. Thus, the receiver can increase the data rate by enabling higher order modulation in a power efficient system.
또한, 본 개시는 테라헤르츠 대역을 이용한 통신을 수행하는 수신기의 수신 역량을 기초로 변조 방식 및 변조 레벨을 결정하는 방법 및 송수신 통신 링크 환경에 따라 변조 방식 및 변조 레벨을 가변적으로 제어하는 방법을 제안한다. 따라서, 송신기 및 수신기로 하여금 전력 및 스펙트럼 효율적인 통신을 수행할 수 있도록 한다. In addition, the present disclosure proposes a method of determining a modulation method and a modulation level based on the reception capability of a receiver performing communication using a terahertz band, and a method of variably controlling the modulation method and modulation level according to a transmission/reception communication link environment do. Accordingly, it enables the transmitter and the receiver to perform power and spectrum efficient communication.
도 23은 본 개시에 적용 가능한 수신기의 구조를 도시한 도면이다. 23 is a diagram illustrating a structure of a receiver applicable to the present disclosure.
도 23을 참조하면, 수신기는 빔 수신부(2310), RF(radio frequency) 신호 처리부(2320), 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2330), 및 디지털 베이스밴드 신호 처리부(2340)를 포함한다. Referring to FIG. 23 , the receiver includes a beam receiver 2310 , a radio frequency (RF) signal processor 2320 , an analog baseband signal converter 2330 , and a digital baseband signal processor 2340 .
빔 수신부(2310)는 복수의 안테나 어레이들을 포함한다. 구체적으로, 빔 수신부(2310)는 NRX개의 안테나 어레이들을 포함할 수 있다. 그리고 빔 수신부(2310)는 안테나 어레이의 구성 방식에 따라 위상 천이기 및 신호 결합기 등을 포함할 수 있다. 빔 수신부(2310)는 복수의 안테나 어레이들을 통해 외부의 신호를 수신할 수 있으며, 복수의 안테나 어레이들 각각을 통해 수신한 신호의 위상을 정렬하고 결합할 수 있다. The beam receiver 2310 includes a plurality of antenna arrays. Specifically, the beam receiver 2310 may include N RX antenna arrays. In addition, the beam receiving unit 2310 may include a phase shifter and a signal combiner according to a configuration method of the antenna array. The beam receiver 2310 may receive an external signal through a plurality of antenna arrays, and may align and combine phases of signals received through each of the plurality of antenna arrays.
RF 신호 처리부(2320)는 LNA(low noise amplifier), RF 필터(예를 들어, 밴드 통과 필터(band pass filter, BPF), 저역 통과 필터(low pass filter, LPF) 등), 이득 제어 증폭기 및 믹서를 포함하는 RF 체인(RF chain)일 수 있다. RF 신호 처리부(2320)는 빔 수신부(2310)를 통해 수신한 RF 신호를 아날로그 베이스밴드 신호로 변환할 수 있다. RF 체인의 주파수 변환 방식에 따라, 믹서를 포함한 적어도 일부의 RF 체인 구성 요소들은 서로 연접될 수 있다. 수신기는 NRF개의 RF 신호 처리부(2320)를 포함할 수 있다. The RF signal processing unit 2320 includes a low noise amplifier (LNA), an RF filter (eg, a band pass filter (BPF), a low pass filter (LPF), etc.), a gain control amplifier, and a mixer. It may be an RF chain including The RF signal processor 2320 may convert the RF signal received through the beam receiver 2310 into an analog baseband signal. According to the frequency conversion method of the RF chain, at least some RF chain components including the mixer may be connected to each other. The receiver may include N RF RF signal processing units 2320 .
아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2330)는 RF 신호 처리부(2320)로부터 획득한 아날로그 베이스밴드 신호를 디지털 비트 스트림으로 변환할 수 있다. 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2330)는 무선 통신 네트워크에서 지원하는 신호 영역을 충분히 표현할 수 있는 해상도 및 정밀도를 갖는다. 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2330)는 NRF개의 ADC를 포함할 수 있다. 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2330)는 RF 신호를 별도의 절차 없이 디지털 비트 스트림으로 변환하는 RF ADC들을 포함할 수 있다.The analog baseband signal converter 2330 may convert the analog baseband signal obtained from the RF signal processor 2320 into a digital bit stream. The analog baseband signal converter 2330 has resolution and precision capable of sufficiently expressing a signal region supported by a wireless communication network. The analog baseband signal converter 2330 may include N RF ADCs. The analog baseband signal converter 2330 may include RF ADCs that convert an RF signal into a digital bit stream without a separate procedure.
디지털 베이스밴드 신호 처리부(2340)는 디지털 신호처리를 통해 신호를 복조한다. 디지털 베이스밴드 신호 처리부(2340)는 디지털 필터 및 데시메이션 필터를 포함할 수 있다. 디지털 베이스밴드 신호 처리부(2340)는 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2330)로부터 NRF×N개의 비트들을 획득할 수 있으며, 획득한 비트들을 신호 처리하여 신호를 복조할 수 있다. The digital baseband signal processing unit 2340 demodulates a signal through digital signal processing. The digital baseband signal processing unit 2340 may include a digital filter and a decimation filter. The digital baseband signal processing unit 2340 may obtain N RF ×N bits from the analog baseband signal conversion unit 2330 , and signal-process the obtained bits to demodulate the signal.
입력 신호를 수신하기 위한 다중 안테나 시스템을 포함하는 수신기는 안테나 어레이의 빔포밍 방식에 따라, 디지털 빔포밍(digital beamforming, DBF) 방식과 아날로그 빔포밍(analog beamforming, ABF) 방식, 그리고 디지털 빔포밍 방식과 아날로그 빔포밍 방식이 혼합된 하이브리드 빔포밍(hybrid beamforming, HBF) 방식으로 구분된다. 안테나 어레이의 빔포밍 방식에 따라, 수신기에 포함되는 구성들 각각의 개수가 상이할 수 있다. 예를 들어, DBF 방식의 경우, NRF는 NRX와 동일할 수 있다. 반면, ABF 방식의 경우, NRF는 1일 수 있다. HBF 방식의 경우, NRF는 NRX보다 작은 정수일 수 있다. A receiver including a multi-antenna system for receiving an input signal uses a digital beamforming (DBF) method, an analog beamforming (ABF) method, and a digital beamforming method according to a beamforming method of an antenna array. It is divided into a hybrid beamforming (HBF) method in which an analog beamforming method is mixed. Depending on the beamforming method of the antenna array, the number of components included in the receiver may be different. For example, in the case of the DBF scheme, N RF may be equal to N RX . On the other hand, in the case of the ABF method, N RF may be 1. In the case of the HBF scheme, N RF may be an integer smaller than N RX .
안테나 어레이의 빔포밍 방식에 따른 수신기의 구체적인 구조는 아래에 설명한 바와 같을 수 있다. A specific structure of the receiver according to the beamforming method of the antenna array may be as described below.
도 24는 본 개시에 적용 가능한 ΣΔ(sigma-delta) ADC(analog to digital converter)를 포함하는 수신기의 구조를 도시한 도면이다. 24 is a diagram illustrating a structure of a receiver including a sigma-delta (Sigma-delta) ADC (analog to digital converter) applicable to the present disclosure.
도 24(a) 내지 도 24(c)를 참조하면, 수신기는 빔 수신부, RF 신호 처리부, 아날로그 베이스밴드 신호 변환부 및 디지털 베이스밴드 신호 처리부를 포함할 수 있다. 빔 수신부는 복수의 안테나 어레이들을 포함하고, 위상 천이기들 및 신호 결합기들을 더 포함할 수 있다. RF 신호 처리부는 RF 필터 및/또는 믹서들을 포함할 수 있다. 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 ΣΔ 변환기, 및 디지털 프로세서를 포함할 수 있다. 24A to 24C , the receiver may include a beam receiver, an RF signal processor, an analog baseband signal converter, and a digital baseband signal processor. The beam receiver may include a plurality of antenna arrays, and may further include phase shifters and signal combiners. The RF signal processing unit may include an RF filter and/or mixers. The analog baseband signal converter may include a ΣΔ converter and a digital processor.
도 24(a)를 참조하면, 안테나 어레이의 빔포밍 방식이 디지털 빔포밍 방식인 경우, 수신기는 안테나들 각각에 연결되는 RF 체인들 및 ADC들을 포함한다. 즉, 수신기의 RF 체인들 및 ADC들의 개수는 안테나들의 개수와 동일하다(NRx = NRF). 따라서 수신기는 복수의 ADC들을 통해 획득한 입력 아날로그 신호들을 디지털 베이스밴드 신호들로 변환한 후, 디지털 프로세서를 이용하여, 변환된 신호들 각각에 수신 빔 가중치를 적용하고, 채널을 보상하고 등화하는 방식으로 신호를 복조한다. Referring to FIG. 24A , when the beamforming method of the antenna array is the digital beamforming method, the receiver includes RF chains and ADCs connected to each of the antennas. That is, the number of RF chains and ADCs of the receiver is equal to the number of antennas (N Rx = N RF ). Therefore, the receiver converts input analog signals acquired through a plurality of ADCs into digital baseband signals, and then applies a receive beam weight to each of the converted signals using a digital processor, compensates for channels, and equalizes to demodulate the signal.
반면에, 도 24(b)를 참조하면, 안테나 어레이의 빔포밍 방식이 아날로그 빔포밍 방식인 경우, 수신기는 하나의 RF 체인 및 ADC를 포함한다(NRF = 1). 따라서 수신기는 복수의 안테나 요소들을 통해 수신한 신호들의 빔을 정렬한 후 결합함으로써, 하나의 RF 체인을 통해 신호 처리를 수행한다. 수신기는 ADC를 통해 정렬된 하나의 아날로그 신호를 디지털 베이스밴드 신호로 변환하고, 디지털 신호 처리 방식에 의해 수신 빔 가중치를 적용함으로써, 디지털 프로세서를 이용하여, 변환된 신호에 수신 빔 가중치를 적용하고, 채널을 보상하고 등화하는 방식으로 신호를 복조한다. On the other hand, referring to FIG. 24(b), when the beamforming method of the antenna array is the analog beamforming method, the receiver includes one RF chain and ADC (N RF = 1). Accordingly, the receiver aligns and combines beams of signals received through a plurality of antenna elements, thereby performing signal processing through one RF chain. The receiver converts one analog signal aligned through the ADC into a digital baseband signal and applies the receive beam weight to the digital signal processing method by applying the receive beam weight to the converted signal using a digital processor, The signal is demodulated by compensating and equalizing the channel.
그리고 도 24(c)를 참조하면, 안테나 어레이의 빔포밍 방식이 하이브리드 빔포밍 방식인 경우, 수신기는 복수의(NRx) 안테나 요소들 및 위상 천이기들을 포함하고, 도 24(a)에 따른, 디지털 빔포밍 방식의 수신기에 비해 적은 수의 RF 체인들 및 ADC들을 포함한다(NRx ≫ NRF). 따라서 수신기는 복수의 ADC들을 통해 획득한 입력 아날로그 신호들을 디지털 베이스밴드 신호들로 변환한 후, 디지털 프로세서를 이용하여, 변환된 신호들 각각에 수신 빔 가중치를 적용하고, 채널을 보상하고 등화하는 방식으로 신호를 복조한다. And, referring to FIG. 24(c), when the beamforming method of the antenna array is the hybrid beamforming method, the receiver includes a plurality of (N Rx ) antenna elements and phase shifters, and according to FIG. 24(a) , includes fewer RF chains and ADCs compared to a digital beamforming receiver (N Rx » N RF ). Therefore, the receiver converts input analog signals acquired through a plurality of ADCs into digital baseband signals, and then applies a receive beam weight to each of the converted signals using a digital processor, compensates for channels, and equalizes to demodulate the signal.
수신기의 빔 운용의 자유도 및 다중 스트림 지원 자유도는 디지털 빔포밍 방식, 하이브리드 빔포밍 방식, 아날로그 빔포밍 방식 순서로 높다. The degree of freedom in beam operation and multi-stream support of the receiver is high in the order of the digital beamforming method, the hybrid beamforming method, and the analog beamforming method.
테라헤르츠 대역에서 초광대역 주파수 밴드를 활용한 초고속 통신 서비스를 실현하기 위해서, 수신기의 ADC는 초고속 샘플링 레이트(sampling rate) 조건을 만족하여야 한다. 또한, 테라헤르츠 대역에서 통신을 수행하는 경우, 신호의 경로 손실(pathloss)이 증가할 수 있다. 따라서, 초고속 샘플링 레이트를 만족시키고 경로 손실을 극복하기 위해, 수신기는 초대용량 안테나(ultra-massive MIMO) 기술을 이용하여, 송신기로부터의 신호를 수신할 수 있다. 즉, 수신기는 많은 수의 안테나를 이용한 높은 빔 이득을 통해 경로 손실을 극복할 수 있다. 다만, 높은 빔 이득을 얻기 위해, 수신기는 매우 많은 수의 ADC를 구비하여야 하고, 따라서, 수신기는 매우 높은 전력을 소모할 수 있다. In order to realize a high-speed communication service using an ultra-wide frequency band in the terahertz band, the ADC of the receiver must satisfy the ultra-high-speed sampling rate condition. Also, when communication is performed in a terahertz band, a pathloss of a signal may increase. Therefore, in order to satisfy the ultra-fast sampling rate and overcome the path loss, the receiver may receive a signal from the transmitter by using an ultra-massive MIMO technology. That is, the receiver can overcome the path loss through a high beam gain using a large number of antennas. However, in order to obtain a high beam gain, the receiver must include a very large number of ADCs, and thus, the receiver may consume very high power.
반면, 테라헤르츠 대역 통신에서의 요구사항을 충족시키기 위해서, 수신기는 저전력 초고속 ADC를 포함하는 것이 바람직하지만, 수신기에 포함된 ADC의 해상도를 낮춰야 하는 현실적인 문제에 봉착하게 된다. 테라헤르츠 대역 통신에서의 요구사항을 충족시키기 위해서, 1-bit ADC을 포함한 저해상도 ADC를 활용한 수신기를 구현하는 기술들이 활발히 개발되고 있다. 하지만, 단순히 ADC의 해상도를 낮추는 경우, 수신기의 지원 가능한 신호 대역에서의 효율이 저하될 수 있어, 수신기의 데이터 처리 속도 역시 감소되는 문제가 있다. 예를 들어, 64QAM의 변조를 지원하기 위해서, ADC에 요구되는 해상도는 대략 8~10 비트가량의 ENOB(effective number of bits)이다. 따라서, 테라헤르츠 대역에서 초고속 초광대역 통신을 실현하기 위해서, 중간 해상도를 지원하고, 적은 전력을 소모하면서 빠른 처리 속도를 지원하는 ADC 및 ADC를 활용한 수신기가 요구된다. On the other hand, in order to meet the requirements of terahertz band communication, the receiver preferably includes a low-power ultra-high-speed ADC, but faces a practical problem of lowering the resolution of the ADC included in the receiver. In order to meet the requirements of terahertz band communication, technologies for implementing a receiver using a low-resolution ADC including a 1-bit ADC are being actively developed. However, when the resolution of the ADC is simply lowered, the efficiency in a supportable signal band of the receiver may be lowered, so there is a problem in that the data processing speed of the receiver is also reduced. For example, in order to support 64QAM modulation, the resolution required for the ADC is approximately 8 to 10 bits of ENOB (effective number of bits). Therefore, in order to realize ultra-high-speed ultra-wideband communication in the terahertz band, there is a need for an ADC and a receiver using the ADC that support a medium resolution, consume a small amount of power, and support a high processing speed.
초고속 통신을 지원하는 수신기는 주로 플래쉬 ADC, 시분할(time interleaved) 파이프라인 ADC, 및/또는 시분할 SAR(successive approximation register) ADC를 사용한다. Receivers supporting ultra-high-speed communication mainly use flash ADCs, time interleaved pipeline ADCs, and/or time-division successive approximation register (SAR) ADCs.
플래쉬 ADC는 2ENOB-1개의 비교기(comparator)가 병렬 연결됨에 따라 매우 빠른 처리 속도를 지원하나, 많은 수의 병렬 체인으로 인해, 안정성이 저하되고, 해상도가 제한되며, 다수의 비교기로 인해, 전력 소모가 매우 높다. Flash ADC supports very fast processing speed as 2 ENOB -1 comparators are connected in parallel, but due to the large number of parallel chains, the stability is reduced, the resolution is limited, and due to the large number of comparators, the power consumption is very high.
시분할 파이프라인 ADC의 경우, 2~3비트의 낮은 해상도를 갖는 ADC 및 DAC를 다수의 직렬 단계로 결합하는 방식의 파이프라인 ADC와 시분할 ADC를 결합함으로써 매우 빠른 속도를 지원할 수 있다. 하지만, 여전히 해상도가 상대적으로 낮으며, 전력 소모가 큰 단점이 있다. In the case of time-division pipelined ADCs, very high speed can be supported by combining pipelined ADCs and time-division ADCs that combine ADCs and DACs with low resolution of 2-3 bits into multiple serial stages. However, the resolution is still relatively low and the power consumption is large.
마지막으로, 시분할 SAR ADC의 경우, 저전력 설계가 가능한 SAR ADC와 시분할 ADC를 결합함으로써 상대적으로 높은 해상도와 낮은 전력 소모를 갖는 고속의 ADC를 구현한다. Finally, in the case of a time division SAR ADC, a high-speed ADC with relatively high resolution and low power consumption is realized by combining a time division ADC with a SAR ADC capable of low power design.
하지만, 언급한 방식들은 테라헤르츠 대역 통신을 지원하는 수신기에 사용하기에 여전히 전력 소모가 크거나 ADC의 해상도가 제한된다. However, the above-mentioned methods still consume a large amount of power or limit the resolution of the ADC for use in a receiver supporting terahertz band communication.
본 개시는 다수의 안테나 어레이 구조를 포함하는 수신기의 동작에 ΣΔ 변조 방식을 함께 적용함으로써 중간 해상도를 갖는 저전력의 초고속 ADC 구조를 제안하고자 한다. 수신기는 기본적으로 1-bit 양자화기를 비롯하여 간단한 구조의 회로들을 이용하여, ΣΔ 변조를 수행할 수 있으며, 따라서 본 개시에서 제안하는 ADC 구조는 수신기 내부의 칩 면적을 최소화할 수 있을 것이다. 또한 다중 안테나 어레이를 활용한 공간 오버샘플링 기술을 ΣΔ 변조와 함께 수신기에 적용하는 경우, 수신기는 빠른 속도의 잡음 성형을 통해, 높은 SNR을 달성할 수 있다. 따라서 본 개시에서의 수신기의 구조를 적용함으로써, 수신기가 낮은 전력 소모 및 8 ~ 10비트 수준의 중간 해상도에 대한 초고속 초광대역 통신에 유용할 것으로 기대하기 때문이다. The present disclosure intends to propose a low-power, high-speed ADC structure having an intermediate resolution by applying the ΣΔ modulation scheme to the operation of a receiver including a plurality of antenna array structures. The receiver can perform ΣΔ modulation by using circuits having a simple structure including a 1-bit quantizer. Therefore, the ADC structure proposed in the present disclosure may minimize the chip area inside the receiver. In addition, when spatial oversampling using a multi-antenna array is applied to the receiver along with ΣΔ modulation, the receiver can achieve high SNR through high-speed noise shaping. Therefore, by applying the structure of the receiver in the present disclosure, it is expected that the receiver will be useful for ultra-high-speed ultra-wideband communication with low power consumption and intermediate resolution of 8 to 10 bits.
본 개시를 통해 이루고자 하는 수신기의 구조는 아래의 요구 사항들을 충족할 수 있는 것이 바람직하다. 먼저, 수신기는 본 개시에서의 수신기의 구조를 통해 수신기 전체의 처리 시간 동안의 전력 소모를 충분히 줄여야 한다. 그리고, 수신기는 본 개시에서의 수신기의 구조를 통해 테라헤르츠 통신에서의 요구 사항을 만족할 수 있는 동작 속도를 지원할 수 있어야 한다. 또한 수신기는 본 개시에서의 수신기의 구조를 통해 테라헤르츠 통신에서의 요구 사항을 만족할 수 있는 처리 시간(또는 지연 시간)을 지원할 수 있어야 한다. 마지막으로, 수신기의 구조를 통해, 수신기는 THz 대역 통신 수준에서 요구되는 수준의 ENOB를 제공할 수 있어야 한다.It is preferable that the structure of the receiver to be achieved through the present disclosure can satisfy the following requirements. First, the receiver should sufficiently reduce power consumption during the processing time of the entire receiver through the structure of the receiver in the present disclosure. In addition, the receiver must be able to support an operating speed that can satisfy the requirements for terahertz communication through the structure of the receiver in the present disclosure. In addition, the receiver should be able to support the processing time (or delay time) that can satisfy the requirements in terahertz communication through the structure of the receiver in the present disclosure. Finally, through the structure of the receiver, the receiver should be able to provide ENOB of the required level in the THz band communication level.
위의 요구 사항들을 만족하기 위해, 수신기는 아래에 설명된 특징들을 포함할 수 있다. To satisfy the above requirements, the receiver may include the features described below.
수신기는 시분할 방식 기반(time-interleaved based)으로 시분할 채널 단위로 샘플링을 수행함으로써, 오버샘플링 부담을 저감할 수 있다. 다만, 테라헤르츠 대역을 지원하는 초광대역 무선 통신 네트워크에서, 나이퀴스트 샘플링율은 이미 높게 형성되어 있기 때문에, 수신기는 오버샘플링 기반의 ΣΔ ADC 방식을 적용하기 어려울 수 있다. 따라서 수신기는 시분할 채널을 복수의 시분할 부채널(time-interleaved subchannel)들로 분할함으로써 초광대역 통신에 대응하도록 한다. 기존의 시분할 ΣΔ ADC 방식은 ΣΔ ADC 루프 전체를 복수 개의 시분할 채널에 대응시키지만, 본 개시에서의 시분할 부채널을 이용한 ΣΔ ADC 방식은 ΣΔ ADC 변환의 복수회의 ΣΔ 루프들 각각을 시분할 부채널들 각각에 대응시키므로, 기존의 시분할 방식과는 다르다. 본 개시에서 제안하는 방식에 따르면, 시분할 부채널은 하나의 ΣΔ 루프의 결과 값의 디지털 필터링 및 데시메이션 등의 디지털 프로세싱을 수행하기 위한 기본 단위를 구성한다.The receiver may reduce the oversampling burden by performing sampling in units of time-division channels on a time-interleaved basis. However, since the Nyquist sampling rate is already high in the ultra-wideband wireless communication network supporting the terahertz band, it may be difficult for the receiver to apply the oversampling-based ΣΔ ADC method. Accordingly, the receiver divides the time-division channel into a plurality of time-interleaved subchannels to cope with ultra-wideband communication. The conventional time division ΣΔ ADC method corresponds to the entire ΣΔ ADC loop to a plurality of time division channels, but the ΣΔ ADC method using a time division subchannel in the present disclosure applies each of a plurality of ΣΔ loops of ΣΔ ADC conversion to each of the time division subchannels. It is different from the existing time division method because it corresponds. According to the method proposed by the present disclosure, the time division subchannel constitutes a basic unit for performing digital processing such as digital filtering and decimation of a result value of one ΣΔ loop.
수신기는 복수의 안테나들 및/또는 복수의 안테나들 각각에 매핑되는 ΣΔ 변조 루프를 활용함으로써, 오버샘플링 부담을 분담할 수 있다. 기본적으로, ΣΔ ADC는 AAF(anti-aliasing filter), SAH(sample and hold), ΣΔ 변조기, 디지털 필터 및 데시메이션 필터를 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 초고속 샘플링율을 요구하는 ΣΔ ADC의 구조에서 초광대역 통신 네트워크의 수신기는 특히 SAH의 처리 지연에 매우 취약할 것으로 예상된다. SAH 회로의 처리 지연은 SAH의 입력 증폭기(input amplifier), 커패시터(capacitor), 출력 버퍼 및 스위칭 회로 각각의 지연 시간에 기인한다. 즉, SAH의 샘플 모드(sample mode)에서의 안정화 시간(settling time), 샘플 모드에서 홀드 모드(sample-to-hold mode)로의 전환에 따른 안정화 시간, 어퍼쳐 지연 시간(aperture delay time) 및 홀드 모드에서 샘플 모드 전환(hold-to-sample mode)에서의 획득 시간(acquisition time) 등 지연 시간들의 합은 초광대역 통신에서의 요구되는 샘플링 시간에 비하여 클 것으로 예상된다. The receiver may share the oversampling burden by utilizing a plurality of antennas and/or a ΣΔ modulation loop mapped to each of the plurality of antennas. Basically, a ΣΔ ADC includes an anti-aliasing filter (AAF), sample and hold (SAH), a ΣΔ modulator, a digital filter, and a decimation filter. As described above, in the structure of the ΣΔ ADC that requires a very high sampling rate, the receiver of the ultra-wideband communication network is expected to be particularly vulnerable to the processing delay of the SAH. The processing delay of the SAH circuit is due to the delay time of each of the input amplifier, capacitor, output buffer, and switching circuit of the SAH. That is, the settling time in the sample mode (sample mode) of the SAH, the stabilization time according to the transition from the sample mode to the hold mode (sample-to-hold mode), the aperture delay time (aperture delay time) and hold The sum of delay times, such as acquisition time in hold-to-sample mode, is expected to be larger than the sampling time required for ultra-wideband communication.
본 개시에 따르면, 수신기는 시분할 접근과 함께 ΣΔ 변조 루프들 각각을 다중 안테나들에 매핑된 서로 다른 변조기들에 분산하여, 오버샘플링으로 인한 대한 부담을 저감시키도록 한다. According to the present disclosure, the receiver distributes each of the ΣΔ modulation loops to different modulators mapped to multiple antennas together with a time division approach to reduce the burden on oversampling.
수신기는 복수의 안테나들을 활용함으로써, 전력 소모를 분담할 수 있다. 기본적으로, ΣΔ ADC의 ΣΔ 변조기는 차동 증폭기(differential amplifier), 적분기, 1-비트 ADC/DAC를 포함한다. ΣΔ 변조기 자체는 큰 전력 소모를 발생하지 않을 수 있다. 다만, 수신기가 매우 높은 OSR을 기초로, 원하는 해상도 및 SNR을 달성하고자 하는 경우, ΣΔ 변조기의 전력 소모는 크게 증가하게 된다. The receiver may share power consumption by utilizing a plurality of antennas. Basically, the ΣΔ modulator of a ΣΔ ADC includes a differential amplifier, an integrator, and a 1-bit ADC/DAC. The ΣΔ modulator itself may not generate large power dissipation. However, when the receiver wants to achieve a desired resolution and SNR based on a very high OSR, power consumption of the ΣΔ modulator is greatly increased.
본 개시에 따르면, 수신기는 ΣΔ 변조 루프 체인을 복수의 안테나 및 복수의 안테나들 각각에 매핑되는 ΣΔ 변조 루프 단위로 구성함으로써 ΣΔ ADC의 전체 전력 소모를 분담할 수 있도록 한다. According to the present disclosure, the receiver configures the ΣΔ modulation loop chain in units of a plurality of antennas and a ΣΔ modulation loop mapped to each of the plurality of antennas, so that the total power consumption of the ΣΔ ADC can be shared.
위의 특징들에 따라, 수신기는 아래에 설명된 구조 및 특징들을 포함할 수 있다. In accordance with the above features, the receiver may include the structure and features described below.
도 25는 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 구조를 도시한 도면이다. 25 is a diagram illustrating a structure of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 25를 참조하면, MIMO 송수신 기법을 사용하는 수신기는 빔 수신부(2510), ΣΔ 빔 정합부(2521), 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(2522), 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2523) 등을 포함하는 복수의 공간 ΣΔ ADC(2520)들(NSD 2 -ADC ≥ 1)을 포함하며. 디지털 베이스밴드 신호 처리부(2530)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 25 , the receiver using the MIMO transmission/reception technique includes a beam receiving unit 2510 , a ΣΔ beam matching unit 2521 , a spatial ΣΔ RF signal processing unit 2522 , a spatial ΣΔ analog baseband signal converting unit 2523 , and the like. a plurality of spatial ΣΔ ADCs 2520 comprising (N SD 2 -ADC ≥ 1). A digital baseband signal processing unit 2530 may be included.
공간 ΣΔ ADC(2512)들 각각은 수신기의 빔 수신부(2510)를 통해 RF 신호를 수신할 수 있다. 공간 ΣΔ ADC들 각각의 공간 ΣΔ 빔 정합부(2521)는 빔 수신부(2510)의 복수(NRx, SD 2 -ADC)의 안테나들을 통해 수신한 RF 신호들의 빔을 정렬할 수 있다. 공간 ΣΔ 빔 정합부(2521)는 하나의 공간 ΣΔ ADC(2510)에 포함된 내부의 복수의 안테나들(NRF, SD 2 -ADC)로부터 수신한 신호들 간의 동기를 확보하기 위하여 RF 신호들의 빔을 정렬할 수 있다. 본 개시에서 제안하는 구조를 갖는 수신기는 복수의 빔을 동시에 처리하기 위해 공간 ΣΔ ADC 단위의 위상 천이기를 운용할 수 있다. 따라서, 공간 ΣΔ 빔 정합부(2521)는 복수의 안테나들 각각에 대한 신호의 입사각에 의해 발생한 RF 신호들의 위상 차이를 보상할 수 있다. 그리고 공간 ΣΔ 빔 정합부(2521)는 수신기의 구조 및 어레이 구성 방식에 따라, 추가적으로 위상 정렬된 RF 신호들을 결합하고, 결합된 RF 신호들을 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(2522)에 전달할 수 있다. Each of the spatial ΣΔ ADCs 2512 may receive an RF signal through the beam receiver 2510 of the receiver. The spatial ΣΔ beam matching unit 2521 of each of the spatial ΣΔ ADCs may align beams of RF signals received through the antennas of the plurality of (N Rx, SD 2 -ADC ) of the beam receiving unit 2510 . The spatial ΣΔ beam matching unit 2521 is a beam of RF signals to secure synchronization between signals received from a plurality of internal antennas (N RF, SD 2 -ADC ) included in one spatial ΣΔ ADC 2510 . can be sorted. A receiver having the structure proposed in the present disclosure may operate a phase shifter in units of spatial ΣΔ ADC to simultaneously process a plurality of beams. Accordingly, the spatial ΣΔ beam matcher 2521 may compensate for a phase difference between RF signals generated by an incident angle of a signal with respect to each of the plurality of antennas. In addition, the spatial ΣΔ beam matching unit 2521 may additionally combine phase-aligned RF signals according to a receiver structure and an array configuration method, and transmit the combined RF signals to the spatial ΣΔ RF signal processing unit 2522 .
공간 ΣΔ RF 신호 처리부(2522)는 공간 ΣΔ ADC 입력 신호를 위한 RF 신호의 신호 처리 동작을 수행한다. 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(2522)는 수신기의 안테나 어레이의 빔포밍 방식에 따라 하나 이상의 RF 체인을 포함할 수 있다. 하나 이상의 RF 체인 각각의 출력은 하나의 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부에 입력되는 것이 아닌, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부에 포함된 다수의 서브 ΣΔ ADC들에 입력될 수 있어, 종래의 방식과 일부 차이가 있다. 따라서, 수신기는 샘플링으로 인한 부담을 다수의 서브 ΣΔ ADC들에 분담시킬 수 있다. The spatial ΣΔ RF signal processing unit 2522 performs a signal processing operation of the RF signal for the spatial ΣΔ ADC input signal. The spatial ΣΔ RF signal processing unit 2522 may include one or more RF chains according to the beamforming method of the antenna array of the receiver. The output of each of the one or more RF chains may be input to a plurality of sub ΣΔ ADCs included in the spatial ΣΔ analog baseband signal converter, rather than being input to one spatial ΣΔ analog baseband signal converter, in a conventional manner and there are some differences. Accordingly, the receiver can share the burden due to sampling among a plurality of sub ? ADCs.
공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2523)는 하나의 디지털 비트 스트림을 생성하기 위하여 요구되는 다수(NRF, SD 2 -ADC)의 서브 ΣΔ ADC들을 포함하고, 디지털 비트를 출력하는 디지털 프로세서를 포함한다. 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2523)는 서브 ΣΔ ADC들을 이용하여, 아날로그 베이스밴드 신호를 디지털 비트 스트림으로 변환한다. 그리고 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2523)는 변환된 디지털 비트 스트림을 디지털 베이스밴드 신호 처리부(2530)로 전달한다. The spatial ΣΔ analog baseband signal converter 2523 includes a plurality of (N RF, SD 2 -ADC ) sub ΣΔ ADCs required to generate one digital bit stream, and includes a digital processor that outputs digital bits do. The spatial ΣΔ analog baseband signal converter 2523 converts the analog baseband signal into a digital bit stream using sub ΣΔ ADCs. The analog baseband signal converter 2523 transmits the converted digital bit stream to the digital baseband signal processor 2530 .
디지털 베이스밴드 신호 처리부(2530)는 복수의 공간 ΣΔ ADC (2520)들로부터 디지털 비트 스트림을 획득할 수 있다. 그리고 디지털 베이스밴드 신호 처리부(2530)는 디지털 비트 스트림의 부정합을 보정하고, 디지털 필터링 및 데시메이션을 수행할 수 있다. The digital baseband signal processing unit 2530 may obtain a digital bit stream from the plurality of spatial ΣΔ ADCs 2520 . In addition, the digital baseband signal processing unit 2530 may correct mismatching of the digital bit stream and perform digital filtering and decimation.
도 26은 본 개시에 적용 가능한 복수의 안테나와 공간 ΣΔ ADC 간의 연결 관계를 도시한 도면이다. 26 is a diagram illustrating a connection relationship between a plurality of antennas applicable to the present disclosure and a spatial ΣΔ ADC.
도 26을 참조하면, 수신기는 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 복수의 패널(panel)들을 포함할 수 있다. 수신기의 패널은 복수의 안테나 요소들 및 복수의 안테나 요소들에 연결되는 공간 ΣΔ ADC를 포함한다. 그리고 공간 ΣΔ ADC는 복수의 안테나 요소들, 위상 천이기(또는 위상 변환기, 위상 회전기), RF 체인, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부 및 베이스밴드 프로세서를 포함할 수 있다. RF 체인은 RF 필터, LNA, 및 믹서를 포함할 수 있다. 그리고 베이스밴드 프로세서는 디지털 필터, 데시메이터, 및 디지털 캘리브레이터(calibrator)를 포함할 수 있다. 수신기의 패널의 구성들 각각의 구체적인 연결 관계는 아래에 설명되는 바와 같을 수 있다. Referring to FIG. 26 , the receiver may include a plurality of panels including a spatial ΣΔ ADC. A panel of the receiver includes a plurality of antenna elements and a spatial ΣΔ ADC coupled to the plurality of antenna elements. And the spatial ΣΔ ADC may include a plurality of antenna elements, a phase shifter (or a phase shifter, a phase rotator), an RF chain, a spatial ΣΔ analog baseband signal converter, and a baseband processor. The RF chain may include RF filters, LNAs, and mixers. In addition, the baseband processor may include a digital filter, a decimator, and a digital calibrator. A specific connection relationship of each of the components of the panel of the receiver may be as described below.
도 27은 본 개시에 적용 가능한 복수의 안테나 및 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 패널의 구조를 도시한 도면이다. 27 is a diagram illustrating a structure of a panel of a receiver including a plurality of antennas and a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 27을 참조하면, 수신기의 패널은 복수의 안테나 요소들을 포함하는 안테나 어레이(2710), 공간 ΣΔ 빔 정합부(2720), 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(2730) 및 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2740)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 27, the receiver panel includes an antenna array 2710 including a plurality of antenna elements, a spatial ΣΔ beam matching unit 2720, a spatial ΣΔ RF signal processing unit 2730, and a spatial ΣΔ analog baseband signal converter ( 2740) may be included.
공간 ΣΔ 빔 정합부(2720)는 위상 천이기, 위상 변환기 및 위상 회전기 중 적어도 하나의 회로를 포함할 수 있다. 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(2730)는 대역 통과 필터, LNA(low noise amplifier), 믹서(mixer) 등을 포함하는 RF 체인을 포함할 수 있다. 그리고 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2740)는 복수의 서브 ΣΔ ADC들 및 디지털 프로세서를 포함할 수 있으며, 디지털 프로세서는 디지털 필터, 데시메이션 필터, 및 디지털 캘리브레이터 등을 포함할 수 있다. The spatial ΣΔ beam matcher 2720 may include at least one circuit of a phase shifter, a phase converter, and a phase rotator. The spatial ΣΔ RF signal processing unit 2730 may include an RF chain including a band pass filter, a low noise amplifier (LNA), a mixer, and the like. In addition, the spatial ΣΔ analog baseband signal converter 2740 may include a plurality of sub ΣΔ ADCs and a digital processor, and the digital processor may include a digital filter, a decimation filter, and a digital calibrator.
공간 ΣΔ ADC를 포함하는 패널은 안테나 어레이(2710)의 안테나 요소들 간 연결 방식에 따라, 구성들 각각의 개수가 상이할 수 있다. 안테나 어레이(2710)의 안테나 요소들 간 연결 방식이 전 연결 방식인 경우, 패널은 안테나 요소들의 수(혹은 안테나 수×RF 체인 수)와 동일한 개수의 공간 ΣΔ 빔 정합부(2720)들, 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(2730)들 및 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2740)들을 포함할 수 있다. 또는 안테나 어레이(2710)의 안테나 요소들 간 연결 방식이 서브 어레이 방식인 경우, 패널은 안테나 요소들의 수(혹은 안테나 수×RF 체인 수)와 동일한 개수의 공간 ΣΔ 빔 정합부(2720)들, 1 또는 2 개의 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(2730), 및 1 또는 2개의 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2740)를 포함하고, ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(2740)는 안테나 요소들의 수와 동일한 개수의 서브 ΣΔ ADC들을 포함할 수 있다. The panel including the spatial ΣΔ ADC may have a different number of components according to a connection method between antenna elements of the antenna array 2710 . When the connection method between the antenna elements of the antenna array 2710 is the full connection method, the panel includes the same number of spatial ΣΔ beam matching units 2720 and spatial ΣΔ as the number of antenna elements (or the number of antennas × the number of RF chains). RF signal processing units 2730 and ΣΔ analog baseband signal converting units 2740 may be included. Alternatively, when the connection method between the antenna elements of the antenna array 2710 is a sub-array method, the panel includes the same number of spatial ΣΔ beam matching units 2720 as the number of antenna elements (or the number of antennas × the number of RF chains), 1 or two spatial ? It may include sub ΣΔ ADCs.
공간 ΣΔ ADC를 포함하는 패널의 공간 ΣΔ 빔 정합부 및 공간 ΣΔ RF 신호 처리부의 구체적인 동작 특성은 아래에 설명한 바와 같을 수 있다. Specific operating characteristics of the spatial ΣΔ beam matching unit and the spatial ΣΔ RF signal processing unit of the panel including the spatial ΣΔ ADC may be as described below.
도 28은 본 개시에 적용 가능한 다중 안테나 어레이를 통한 입사 신호에 대한 복수의 ADC 기반 오버샘플링 방법을 도시한 도면이다. 28 is a diagram illustrating a plurality of ADC-based oversampling methods for an incident signal through a multi-antenna array applicable to the present disclosure.
도 28을 참조하면, 수신기가 복수의 안테나 어레이들을 통해 원거리장(far-field)의 평면파(plane wave) 신호를 수신하는 경우, 복수의 안테나 어레이들을 통한 입사 신호들은 기준 안테나를 통해 입사된 신호에 대한 위상 회전된 신호들일 수 있다. 신호들 각각의 회전된 위상은 시간 영역에서의 오프셋으로 표현될 수 있다. 즉, 수신기는 복수의 안테나 어레이들을 이용하여 서로 다른 회전된 위상을 갖는 각각의 신호들을 획득함으로써, 평면파 신호를 샘플링할 수 있다. 복수의 안테나 어레이들의 개수가 OSR에 상응하는 경우, 수신기는 평면파 신호를 오버샘플링할 수 있다. Referring to FIG. 28 , when a receiver receives a plane wave signal of a far-field through a plurality of antenna arrays, signals incident through the plurality of antenna arrays are applied to a signal incident through a reference antenna. may be phase-rotated signals. The rotated phase of each of the signals can be expressed as an offset in the time domain. That is, the receiver may sample the plane wave signal by obtaining respective signals having different rotated phases using a plurality of antenna arrays. When the number of the plurality of antenna arrays corresponds to the OSR, the receiver may oversample the plane wave signal.
다만, 서로 다른 신호들 각각의 회전된 위상은 신호의 입사각(angle of arrival, AOA)에 따라 가변하므로, 수신기는 OSR을 제어할 수 없다. 예를 들어, 수신기가 정면(boresight)으로 입사되는 신호를 수신하는 경우, 수신기는 신호를 오버샘플링하지 못한다. However, since the rotated phase of each of the different signals varies according to an angle of arrival (AOA) of the signal, the receiver cannot control the OSR. For example, when the receiver receives a signal that is incident on the boresight, the receiver cannot oversample the signal.
본 개시에 따르면, 수신기는 주어진 복수의 안테나들 각각을 통해 입사되는 신호들에 대해 아날로그 빔 정렬을 수행한다. 따라서, 안테나 요소들 각각을 통해 수신된 신호들은 동일하다고 가정한다. 그리고 수신기는 빔 정렬된 신호들 각각에 동일한 간격의 서로 다른 샘플링 시간에서 입력 신호를 샘플링한다. 샘플링 시간 간의 간격은 심볼 시간(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000009
)에 대한 OSR 등분된 값(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000010
)일 수 있다. 수신기는 빔 정렬된 신호들 각각을 서로 다른 샘플링 시간에서 양자화하고, 샘플링 시간 간의 간격을 제어함으로써, 평면파 신호에 대한 오버샘플링율을 제어할 수 있다.
According to the present disclosure, a receiver performs analog beam alignment on signals incident through each of a plurality of given antennas. Accordingly, it is assumed that the signals received via each of the antenna elements are identical. In addition, the receiver samples the input signal at different sampling times of the same interval to each of the beam-aligned signals. The interval between sampling times is the symbol time (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000009
) for the OSR halved value (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000010
) can be The receiver may control the oversampling rate for the plane wave signal by quantizing each of the beam-aligned signals at different sampling times and controlling an interval between the sampling times.
본 개시에 따르면, 공간 ΣΔ ADC는 기본적으로 DT(discrete-time) ΣΔ ADC일 수 있다. 그리고, 공간 ΣΔ ADC의 ΣΔ 변조기는 1-비트 내부 ADC, DAC를 갖는 단일 단(single-stage) ΣΔ 변조기일 수 있다. 다만, 공간 ΣΔ ADC의 ΣΔ 변조기에 관한 조건은 발명을 서술함에 있어 편의 상의 가정으로 내부 ADC/DAC의 해상도, 적분기에 대한 ΣΔ 변조 차수 자체를 제한하는 것을 의미하지는 않는다. According to the present disclosure, the spatial ΣΔ ADC may be essentially a discrete-time (DT) ΣΔ ADC. And, the ΣΔ modulator of the spatial ΣΔ ADC may be a single-stage ΣΔ modulator with a 1-bit internal ADC, DAC. However, the condition regarding the ΣΔ modulator of the spatial ΣΔ ADC is an assumption for convenience in describing the invention and does not mean that the resolution of the internal ADC/DAC and the ΣΔ modulation order for the integrator are limited.
본 개시에 따르면, ΣΔ ADC는 매 오버샘플링 클럭 이내에 ΣΔ 변조 루프를 완료해야 하는 ΣΔ ADC의 부담을 완화시키기 위하여, 수신기의 공간 ΣΔ ADC는 ΣΔ 변조 루프들을 서로 다른 안테나에 매핑되는 서브 ΣΔ ADC들에 분산할 수 있다. 서브 ΣΔ ADC는 ΣΔ ADC 동작의 ΣΔ 변조 루프들 중 1회의 루프를 위한 동작을 수행하는 모듈일 수 있다. According to the present disclosure, in order to alleviate the burden on the ΣΔ ADC that the ΣΔ ADC has to complete the ΣΔ modulation loop within every oversampling clock, the spatial ΣΔ ADC of the receiver connects the ΣΔ modulation loops to the sub ΣΔ ADCs that are mapped to different antennas. can be dispersed. The sub ΣΔ ADC may be a module that performs an operation for one of the ΣΔ modulation loops of the ΣΔ ADC operation.
도 29는 본 개시에 적용 가능한 수신기에 포함된 서브 ΣΔ ADC의 신호 흐름을 도시한 도면이다. 29 is a diagram illustrating a signal flow of a sub ΣΔ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
도 29를 참조하면, 서브 ΣΔ ADC는 ΣΔ 변조 루프 동작을 수행할 수 있다. 서브 ΣΔ ADC는 차동 증폭기(2910)를 이용하여, 획득한 신호들 간의 차이를 산출할 수 있다. 즉, 서브 ΣΔ ADC는 차동 증폭기(2910)를 이용하여, 매핑된 안테나를 통해 획득한 입력 신호 및 별개의 서브 ΣΔ ADC로부터 획득한 출력 신호 간의 차이를 산출할 수 있다. 또는 서브 ΣΔ ADC는 아날로그 베이스밴드 신호들로부터 분기된 입력 신호 및 별개의 서브 ΣΔ ADC로부터 획득한 출력 신호 간의 차이를 산출할 수 있다.Referring to FIG. 29 , the sub ΣΔ ADC may perform a ΣΔ modulation loop operation. The sub ΣΔ ADC may calculate a difference between the acquired signals using the differential amplifier 2910 . That is, the sub ΣΔ ADC may use the differential amplifier 2910 to calculate a difference between an input signal acquired through a mapped antenna and an output signal acquired from a separate sub ΣΔ ADC. Alternatively, the sub ΣΔ ADC may calculate a difference between an input signal branched from the analog baseband signals and an output signal obtained from a separate sub ΣΔ ADC.
서브 ΣΔ ADC는 잡음 성형(noise shaping) 필터(2920)를 이용하여, 입력 신호와 별개의 서브 ΣΔ ADC로부터 획득한 출력 신호 간의 차이의 잡음을 성형할 수 있다. The sub ΣΔ ADC may use a noise shaping filter 2920 to shape noise of a difference between an input signal and an output signal obtained from a separate sub ΣΔ ADC.
서브 ΣΔ ADC는 ADC(2930)를 이용하여, 잡음 성형된 신호를 양자화할 수 있으며, 양자화된 신호를 베이스밴드 프로세서에게 전달할 수 있다. 그리고 서브 ΣΔ ADC는 DAC(2940)를 이용하여, 양자화된 신호를 아날로그 신호로 변환할 수 있다. 서브 ΣΔ ADC는 아날로그 신호를 연결된 다른 서브 ΣΔ ADC에게 전달할 수 있다. The sub ΣΔ ADC may quantize the noise-formed signal using the ADC 2930 and transmit the quantized signal to the baseband processor. In addition, the sub ΣΔ ADC may convert the quantized signal into an analog signal using the DAC 2940 . The sub ΣΔ ADC can pass analog signals to other connected sub ΣΔ ADCs.
다음은 1차 ΣΔ ADC를 다중 분기로 확장하였을 때, 첫 번째 루프에 상응하는 서브 ΣΔ ADC(sub ΣΔ ADC)인 제1 서브 ΣΔ ADC, 첫 번째 루프와 마지막 루프 사이의 루프들에 상응하는 서브 ΣΔ ADC인 제2 서브 ΣΔ ADC들 및 마지막 루프에 상응하는 서브 ΣΔ ADC인, 제3 서브 ΣΔ ADC 각각의 신호 흐름을 설명한다. The following is the first sub ΣΔ ADC, which is the sub ΣΔ ADC corresponding to the first loop, when the first ΣΔ ADC is extended to multiple branches, and the sub ΣΔ corresponding to the loops between the first and last loops. The signal flow of each of the second sub ΣΔ ADCs that are ADCs and the third sub ΣΔ ADC that is the sub ΣΔ ADC corresponding to the last loop will be described.
도 30은 본 개시에 적용 가능한 수신기에 포함된 공간 ΣΔ ADC 내부의 신호 흐름을 도시한 도면이다. 30 is a diagram illustrating a signal flow inside a spatial ΣΔ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
도 30을 참조하면, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 복수의 서브 ΣΔ ADC들(3010, 3020, 3030, 3040)을 포함할 수 있다. 서브 ΣΔ ADC들(3010, 3020, 3030, 3040) 각각은 아날로그 베이스 밴드 신호를 획득할 수 있다. 신호를 획득한 서브 ΣΔ ADC들 각각의 SAH 모듈(3011, 3021, 3031, 3041)은 샘플링 시간 오프셋(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000011
)마다 미리 정의된 서브 ΣΔ ADC들 각각의 샘플링 시간에서 시간 오버샘플링 및/또는 공간 오버샘플링을 수행할 수 있다.
Referring to FIG. 30 , the spatial ΣΔ analog baseband signal converter may include a plurality of sub ΣΔ ADCs 3010 , 3020 , 3030 , and 3040 . Each of the sub ΣΔ ADCs 3010 , 3020 , 3030 , and 3040 may acquire an analog baseband signal. The SAH modules 3011, 3021, 3031, and 3041 of each of the sub ΣΔ ADCs that have acquired the signal have a sampling time offset (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000011
), temporal oversampling and/or spatial oversampling may be performed at a sampling time of each of the predefined sub ΣΔ ADCs.
서브 ΣΔ ADC들(3010, 3020, 3030, 3040) 각각은 샘플링 시간의 순서에 따라 ΣΔ 변조 동작을 수행한다. 서브 ΣΔ ADC들(3010, 3020, 3030, 3040)의 개수는 수신기에서 요구하는 OSR의 수와 동일할 수 있고, 서브 ΣΔ ADC들(3010, 3020, 3030, 3040) 각각은 오버샘플링 클럭에 대해 일대일 매핑될 수 있다. 즉, 하나의 서브 ΣΔ ADC는 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부의 동작 클럭들 각각에 대응되는 ΣΔ 변조 루프를 담당할 수 있다. 서브 ΣΔ ADC의 타입은 구성, 형태, 및 매핑되는 오버샘플링 클럭에 따라 다음의 제1 타입 내지 제3 타입 중 하나의 타입일 수 있다. Each of the sub ΣΔ ADCs 3010 , 3020 , 3030 , and 3040 performs a ΣΔ modulation operation according to the sequence of sampling times. The number of sub ΣΔ ADCs 3010, 3020, 3030, and 3040 may be equal to the number of OSRs required by the receiver, and each of the sub ΣΔ ADCs 3010, 3020, 3030, and 3040 is one-to-one with respect to the oversampling clock. can be mapped. That is, one sub ΣΔ ADC may be in charge of a ΣΔ modulation loop corresponding to each of the operation clocks of the spatial ΣΔ analog baseband signal converter. The type of the sub ΣΔ ADC may be one of the following first to third types according to a configuration, a shape, and a mapped oversampling clock.
제1 타입의 서브 ΣΔ ADC(3010)는 수신기의 첫 번째 안테나에 매핑되는 서브 ΣΔ ADC일 수 있다. 또는 제1 타입의 서브 ΣΔ ADC(3010)는 아날로그 베이스밴드 신호로부터 첫번째로 분기된 신호를 디지털 신호로 변환하는 서브 ΣΔ ADC일 수 있다. 제1 타입의 서브 ΣΔ ADC(3010)는 SAH(3011)와 내부 ADC(3012) 및 DAC(3013)만으로 구성된 ΣΔ 변조기를 포함할 수 있다. 따라서, 제안하는 공간 ΣΔ ADC의 제1 타입의 서브 ΣΔ ADC는 SAH를 이용하여, 주어진 샘플링 시간에서 아날로그 베이스밴드 신호를 샘플링한다. 또는 공간 ΣΔ ADC의 제1 타입의 서브 ΣΔ ADC는 SAH를 이용하여, 주어진 샘플링 시간에서 아날로그 베이스밴드 신호로부터 분기된 신호를 샘플링한다. 그리고, 제1 타입의 서브 ΣΔ ADC는 ADC(3012)를 이용하여, 샘플링된 아날로그 베이스밴드 신호를 양자화함으로써, 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호를 베이스밴드 프로세서에게 전달할 수 있다. 그리고 제1 타입의 서브 ΣΔ ADC(3010)는 DAC(3013)를 이용하여, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 디지털 신호로부터 변환된 아날로그 신호를 제2 타입의 서브 ΣΔ ADC(3020)에게 전달한다. The first type of sub ΣΔ ADC 3010 may be a sub ΣΔ ADC mapped to the first antenna of the receiver. Alternatively, the first type of sub ΣΔ ADC 3010 may be a sub ΣΔ ADC that converts a signal first branched from an analog baseband signal into a digital signal. The first type of sub ΣΔ ADC 3010 may include a ΣΔ modulator composed of only the SAH 3011 and the internal ADC 3012 and the DAC 3013 . Therefore, the first type of the proposed spatial ΣΔ ADC uses SAH to sample the analog baseband signal at a given sampling time. Alternatively, a sub ΣΔ ADC of the first type of spatial ΣΔ ADC samples a signal branched from the analog baseband signal at a given sampling time using SAH. In addition, the first type of sub ΣΔ ADC may use the ADC 3012 to quantize the sampled analog baseband signal, convert it into a digital signal, and transmit the digital signal to the baseband processor. In addition, the first type sub ΣΔ ADC 3010 converts a digital signal into an analog signal using the DAC 3013 and transfers the analog signal converted from the digital signal to the second type sub ΣΔ ADC 3020 .
제2 타입의 서브 ΣΔ ADC(3020, 3030)는 수신기의 처음 안테나와 마지막 안테나를 제외한 나머지 안테나들에 매핑되는 서브 ΣΔ ADC일 수 있다. 또는 제2 타입의 서브 ΣΔ ADC(3020, 3030)는 아날로그 베이스밴드신호로부터 분기된 신호들 중 첫번째 분기와 마지막 분기를 제외한 신호를 디지털 신호로 변환하는 서브 ΣΔ ADC일 수 있다. 제2 타입의 서브 ΣΔ ADC(3020)는 SAH(3021), 차동 증폭기(3022), 잡음 성형 필터(3023), 내부 ADC(3023) 및 DAC(3024)를 포함할 수 있다. 제2 타입의 서브 ΣΔ ADC는 SAH(3021)를 이용하여, 주어진 샘플링 시간에서 아날로그 베이스밴드 신호를 샘플링한다. 또는 공간 ΣΔ ADC의 제2 타입의 서브 ΣΔ ADC는 SAH를 이용하여, 주어진 샘플링 시간에서 아날로그 베이스밴드 신호로부터 분기된 신호를 샘플링한다. 그리고, 제2 타입의 서브 ΣΔ ADC는 연결된 서브 ΣΔ ADC(예를 들어, 제1 타입의 서브 ΣΔ ADC)의 출력 신호를 획득한다. 제2 타입의 서브 ΣΔ ADC(3020)는 차동 증폭기(3022)를 이용하여, 연결된 제1 타입의 서브 ΣΔ ADC로부터 획득한 출력 신호와 샘플링된 아날로그 베이스밴드 신호를 차동 연산할 수 있다. 제2 타입의 서브 ΣΔ ADC(3020)는 잡음 성형 필터(3023)를 이용하여, 차동 연산 결과 획득한 신호의 잡음 성형(noise shaping)을 수행할 수 있다. 제2 타입의 서브 ΣΔ ADC(3020)는 ADC(3024)를 이용하여, 잡음 성형된 신호를 양자화하고, 양자화된 신호를 베이스밴드 프로세서에게 전달할 수 있다. 그리고 제2 타입의 서브 ΣΔ ADC는 DAC를 이용하여, 양자화된 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 양자화된 신호로부터 변환된 아날로그 신호를, 제2 타입(3030) 또는 제3 타입(3040)의 서브 ΣΔ ADC에게 전달한다. The second type of sub ΣΔ ADCs 3020 and 3030 may be sub ΣΔ ADCs mapped to the remaining antennas except for the first and last antennas of the receiver. Alternatively, the second type of sub ΣΔ ADCs 3020 and 3030 may be a sub ΣΔ ADC that converts a signal except for a first branch and a last branch among signals branched from the analog baseband signal into a digital signal. The second type of sub ΣΔ ADC 3020 may include a SAH 3021 , a differential amplifier 3022 , a noise shaping filter 3023 , an internal ADC 3023 , and a DAC 3024 . A second type of sub ΣΔ ADC uses the SAH 3021 to sample an analog baseband signal at a given sampling time. Alternatively, a sub ΣΔ ADC of a second type of spatial ΣΔ ADC uses SAH to sample a signal branched from the analog baseband signal at a given sampling time. In addition, the second type of sub ΣΔ ADC acquires an output signal of the connected sub ΣΔ ADC (eg, the first type of sub ΣΔ ADC). The second type sub ΣΔ ADC 3020 may differentially calculate the output signal obtained from the connected first type sub ΣΔ ADC and the sampled analog baseband signal using the differential amplifier 3022 . The second type of sub ΣΔ ADC 3020 may use the noise shaping filter 3023 to perform noise shaping on a signal obtained as a result of a differential operation. The second type of sub ΣΔ ADC 3020 may use the ADC 3024 to quantize a noise-formed signal and transmit the quantized signal to the baseband processor. In addition, the second type of sub ΣΔ ADC converts the quantized signal into an analog signal using the DAC, and converts the converted analog signal from the quantized signal into the sub ΣΔ of the second type 3030 or third type 3040 . forward to the ADC.
제3 타입의 서브 ΣΔ ADC(3040)는 수신기의 마지막 안테나에 매핑되는 서브 ΣΔ ADC일 수 있다. 또는 제3 타입의 서브 ΣΔ ADC(3040)는 아날로그 베이스밴드 신호로부터 마지막으로 분기된 신호를 디지털 신호로 변환하는 서브 ΣΔ ADC일 수 있다. 제3 타입의 서브 ΣΔ ADC(3040)는 SAH(3041), 차동 증폭기(3042), 잡음 성형 필터(3043), 및 내부 ADC(3023))를 포함할 수 있다. 제3 타입의 서브 ΣΔ ADC는 SAH(3041)를 이용하여, 주어진 샘플링 시간에서 아날로그 베이스밴드 신호를 샘플링한다. 또는 공간 ΣΔ ADC의 제3 타입의 서브 ΣΔ ADC는 SAH를 이용하여, 주어진 샘플링 시간에서 아날로그 베이스밴드 신호로부터 분기된 신호를 샘플링한다. 그리고, 제3 타입의 서브 ΣΔ ADC(3040)는 연결된 제2 타입 또는 제3 타입의 서브 ΣΔ ADC의 출력 신호를 획득한다. 제3 타입의 서브 ΣΔ ADC(3040)는 차동 증폭기(3042)를 이용하여, 연결된 제2 타입 또는 제3 타입의 서브 ΣΔ ADC로부터 획득한 출력 신호와 샘플링된 아날로그 베이스밴드 신호를 차동 연산할 수 있다. 제3 타입의 서브 ΣΔ ADC(3040)는 잡음 성형 필터(3043)를 이용하여, 차동 연산 결과 획득한 신호의 잡음 성형(noise shaping)을 수행할 수 있다. 제3 타입의 서브 ΣΔ ADC(3040)는 ADC(3044)를 이용하여, 잡음 성형된 신호를 양자화하고, 양자화된 신호를 베이스밴드 프로세서에게 전달할 수 있다. The third type of sub ΣΔ ADC 3040 may be a sub ΣΔ ADC mapped to the last antenna of the receiver. Alternatively, the third type of sub ΣΔ ADC 3040 may be a sub ΣΔ ADC that converts a last branched signal from an analog baseband signal into a digital signal. A third type of sub ΣΔ ADC 3040 may include a SAH 3041 , a differential amplifier 3042 , a noise shaping filter 3043 , and an internal ADC 3023 ). A third type of sub ΣΔ ADC uses the SAH 3041 to sample the analog baseband signal at a given sampling time. Alternatively, a sub ΣΔ ADC of a third type of spatial ΣΔ ADC uses SAH to sample a signal branched from the analog baseband signal at a given sampling time. In addition, the third type sub ΣΔ ADC 3040 obtains an output signal of the connected second type or third type sub ΣΔ ADC. The third type sub ΣΔ ADC 3040 uses the differential amplifier 3042 to differentially calculate an output signal obtained from the connected second or third type sub ΣΔ ADC and the sampled analog baseband signal. . The third type sub ΣΔ ADC 3040 may use the noise shaping filter 3043 to perform noise shaping on a signal obtained as a result of a differential operation. The third type of sub ΣΔ ADC 3040 may use the ADC 3044 to quantize a noise-formed signal and transmit the quantized signal to the baseband processor.
공간 ΣΔ ADC는 제1 타입 내지 제3 타입의 다수의 서브 ΣΔ ADC들 각각의 출력 비트들을 결합하여 디지털 비트 스트림을 생성할 수 있다. 공간 ΣΔ ADC는 디지털 비트 스트림의 시분할 채널 단위의 부정합을 보정할 수 있다. 그리고 공간 ΣΔ ADC는 디지털 필터링하여 관심 대역 신호를 추출하고, 추출한 관심 대역 신호에 데시메이션을 수행함으로써 유효 주파수 대역 신호를 확보할 수 있다. 본 개시에 따른 공간 ΣΔ ADC에 매핑되는 복수의 안테나들의 수는 기본적으로 수신기에서 요구하는 ENOB를 제공하고 SNR(signal to noise ratio)을 확보하기 위한 OSR 및 ΣΔ ADC의 변조 차수에 의해 결정될 수 있다. The spatial ΣΔ ADC may generate a digital bit stream by combining output bits of each of the plurality of sub ΣΔ ADCs of the first to third types. A spatial ΣΔ ADC can correct for time-division channel-wise mismatch of the digital bit stream. In addition, the spatial ΣΔ ADC extracts a signal of a band of interest through digital filtering, and may secure an effective frequency band signal by performing decimation on the extracted band of interest signal. The number of the plurality of antennas mapped to the spatial ΣΔ ADC according to the present disclosure may be determined by the modulation order of the OSR and ΣΔ ADC to basically provide ENOB required by the receiver and secure a signal to noise ratio (SNR).
본 개시에 따르면, 수신기는 복수의 ΣΔ 변조 루프들 각각에 대해 시분할 부채널을 적용한다. 즉, 하나의 시분할 부채널은 ΣΔ 변조 루프에 대한 디지털 필터링 및 데시메이션 등의 디지털 프로세싱에 대한 기본 단위를 구성한다. 디지털 프로세서는 복수의 시분할 채널에서 변환된 디지털 비트 스트림을 디지털 필터링 및/또는 데시메이션할 수 있다. According to the present disclosure, a receiver applies a time division subchannel to each of a plurality of ΣΔ modulation loops. That is, one time-division sub-channel constitutes a basic unit for digital processing such as digital filtering and decimation for the ΣΔ modulation loop. The digital processor may digitally filter and/or decimate the converted digital bit stream in the plurality of time division channels.
도 31은 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 동작을 도시한 도면이다. 31 is a diagram illustrating an operation of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 31을 참조하면, S3101 단계에서, 수신기는 안테나 어레이를 통해 RF 신호들을 수신할 수 있으며, 수신한 RF 신호들의 위상을 정렬할 수 있다. 수신기의 공간 ΣΔ 빔 정합부는 복수의 안테나들 각각에 대한 신호들의 위상 차이를 보상하고, 신호들의 위상을 일치시킬 수 있다. 그리고 수신기는 수신기의 구조 및 어레이 구성 방식에 따라 추가적으로 위상이 일치된 신호들을 결합할 수 있다. Referring to FIG. 31 , in step S3101, the receiver may receive RF signals through an antenna array, and may align phases of the received RF signals. The spatial ΣΔ beam matching unit of the receiver may compensate for a phase difference of signals for each of the plurality of antennas and match the phases of the signals. In addition, the receiver may combine phase-matched signals according to the structure and array configuration of the receiver.
S3103 단계에서, 수신기는 위상 정렬된 RF 신호들을 아날로그 베이스밴드 신호로 변환할 수 있다. 수신기의 공간 ΣΔ RF 신호 처리부는 LNA(low noise amplifier) 및 필터(예를 들어, 밴드 통과 필터(band pass filter, BPF), 저역 통과 필터(low pass filter, LPF) 등)를 이용하여, RF 신호들을 필터링할 수 있고, 이득 제어 증폭기 및 믹서를 이용하여, RF 신호를 아날로그 베이스밴드 신호로 변환할 수 있다.In step S3103 , the receiver may convert the phase-aligned RF signals into analog baseband signals. The spatial ΣΔ RF signal processing unit of the receiver uses a low noise amplifier (LNA) and a filter (eg, a band pass filter (BPF), a low pass filter (LPF), etc.) to obtain an RF signal can be filtered, and the RF signal can be converted to an analog baseband signal using a gain control amplifier and mixer.
S3105 단계에서, 수신기는 아날로그 베이스밴드 신호들을 시분할 채널 단위로 스위칭하여 서로 다른 아날로그-베이스밴드 신호 변환 모듈에 입력할 수 있다. 수신기의 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부들 각각은 서로 동일한 간격을 갖는 서로 다른 시분할 채널의 아날로그 베이스밴드 신호를 획득할 수 있다. In step S3105 , the receiver may switch analog baseband signals in units of time division channels to input different analog-to-baseband signal conversion modules. Each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters of the receiver may acquire analog baseband signals of different time division channels having the same distance from each other.
S3107 단계에서, 수신기는 시분할 채널 단위의 신호를 시분할 부채널 단위로 순차적으로 샘플링할 수 있다. 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부의 서브 ΣΔ ADC들 각각은 시분할 채널 단위의 신호를 시분할 부채널 단위로 순차적으로 샘플링하고, 양자화할 수 있다.In step S3107, the receiver may sequentially sample the signal in units of time division channels in units of time division subchannels. Each of the sub ΣΔ ADCs of the spatial ΣΔ analog baseband signal converter can sequentially sample and quantize a time-division channel-based signal in a time-divisional sub-channel unit.
S3109 단계에서, 수신기는 샘플링된 부채널 단위의 신호를 디지털 프로세싱할 수 있다. 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부들 각각은 시분할 부채널 단위의 샘플링된 신호의 디지털 필터링 및 데시메이션 동작을 수행할 수 있다. 그리고, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부들 각각은 수신기의 디지털 베이스밴드 신호 처리부에게 디지털 비트 스트림을 전달할 수 있다. 디지털 베이스밴드 신호 처리부는 시분할 채널 단위의 디지털 비트 스트림들의 디지털 필터링, 데시메이션을 수행할 수 있다. In step S3109, the receiver may digitally process the sampled sub-channel signal. Each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters may perform digital filtering and decimation of the sampled signal in units of time division subchannels. In addition, each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters may transmit a digital bit stream to the digital baseband signal processor of the receiver. The digital baseband signal processing unit may perform digital filtering and decimation of digital bit streams in units of time division channels.
도 32는 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 구체적인 구조의 제1 실시예를 도시한 도면이다. 32 is a diagram illustrating a first embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 32를 참조하면, 수신기의 구조는 하이브리드 안테나 어레이(hybrid antenna array)들 간의 전 연결(fully-connected) 방식 구조와 유사한 구조일 수 있다. Referring to FIG. 32 , the structure of the receiver may be similar to that of a fully-connected structure between hybrid antenna arrays.
수신기는 빔 수신부(3210), ΣΔ 빔 정합부(3220), 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(3230), 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240) 및 베이스밴드 신호 처리부(3250)를 포함할 수 있다. The receiver may include a beam receiving unit 3210 , a ΣΔ beam matching unit 3220 , a spatial ΣΔ RF signal processing unit 3230 , a spatial ΣΔ analog baseband signal converting unit 3240 , and a baseband signal processing unit 3250 .
빔 수신부(3210)는 복수의 안테나 어레이들을 포함할 수 있다. ΣΔ 빔 정합부(3220)는 NRx, SD 2 -ADC × NRx, SD 2 -ADC개의 위상 천이기(혹은 위상 변환기, 위상 회전기 등)들 및 신호 결합기를 포함할 수 있다. 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(3230)는 복수의 안테나 어레이들과 동일한 수(NRx, SD 2 -ADC)의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 그리고, 수신기는 복수의 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부들을 포함하고, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부들 각각은 수신기의 안테나들과 동일한 수의 서브 ΣΔ ADC들을 포함할 수 있다. The beam receiver 3210 may include a plurality of antenna arrays. The ΣΔ beam matching unit 3220 may include N Rx, SD 2 -ADC × N Rx, SD 2 -ADC phase shifters (or phase shifters, phase rotators, etc.) and a signal combiner. The spatial ΣΔ RF signal processing unit 3230 may include the same number of (N Rx, SD 2 -ADC ) RF chains as the plurality of antenna arrays. In addition, the receiver may include a plurality of spatial ΣΔ analog baseband signal converters, and each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters may include the same number of sub ΣΔ ADCs as the antennas of the receiver.
본 실시 예에 따르면, 수신기는 빔 수신부(3210)의 복수의 안테나 어레이들을 통해 RF 신호들을 수신할 수 있다. 수신기는 ΣΔ 빔 정합부(3220)의 NRx, SD 2 -ADC × NRx, SD 2 -ADC개의 위상 천이기들을 이용하여, RF 신호들의 위상을 정렬할 수 있다. 수신기는 NRx, SD 2 -ADC × NRx, SD 2 -ADC개의 위상 천이기를 이용하여, 안테나 요소들 각각의 다중 빔에 대해 빔의 위상을 정렬할 수 있으며, 안테나 요소들에 따른 신호들의 위상 차이 및 입사각에 따른 신호들의 위상 차이를 보정함으로써 신호들의 위상을 일치시키고 정렬할 수 있다. 수신기는 빔 정합부를 이용하여, 위상 정렬된 신호들을 추가적으로 결합할 수 있다. According to this embodiment, the receiver may receive RF signals through a plurality of antenna arrays of the beam receiver 3210 . The receiver may align the phases of the RF signals using the N Rx, SD 2 -ADC × N Rx, SD 2 -ADC phase shifters of the ΣΔ beam matching unit 3220 . The receiver may align the phase of the beam with respect to multiple beams of each of the antenna elements by using N Rx, SD 2 -ADC × N Rx, SD 2 -ADC phase shifters, and the phases of the signals according to the antenna elements By correcting the phase difference of the signals according to the difference and the angle of incidence, the phases of the signals can be matched and aligned. The receiver may additionally combine phase-aligned signals using a beam matcher.
수신기는 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(3230)의 RF 체인들 각각의 LNA 및 RF 필터를 이용하여, 위상 정렬 후 결합된 신호를 필터링할 수 있다. 그리고 수신기는 믹서를 이용하여, 필터링된 신호의 주파수를 변환하고, 아날로그 베이스밴드 신호를 생성할 수 있다. 그리고 수신기는 AAF를 이용하여, 아날로그 베이스밴드 신호를 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240)들에 입력할 수 있다. The receiver may filter the combined signal after phase alignment by using the LNA and RF filters of each of the RF chains of the spatial ΣΔ RF signal processing unit 3230 . In addition, the receiver may convert a frequency of the filtered signal using a mixer and generate an analog baseband signal. In addition, the receiver may input the analog baseband signal to the spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3240 using the AAF.
수신기의 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240)들 각각은 획득한 아날로그 베이스밴드 신호를 디지털 비트 스트림으로 변환할 수 있다. 본 개시에서 제안하는 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240)들 각각의 SAH, 서브 ΣΔ ADC, 그리고 디지털 프로세서는 공통의 마스터 클럭을 기반으로 동작한다. Each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3240 of the receiver may convert the acquired analog baseband signal into a digital bit stream. The SAH, sub ΣΔ ADC, and digital processor of each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3240 proposed in the present disclosure operate based on a common master clock.
수신기의 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(3230)는 아날로그 베이스밴드 신호들을 시분할 채널 단위로 스위칭하여 서로 다른 아날로그-베이스밴드 신호 변환 모듈에 입력할 수 있다. 즉, 서로 동일한 간격을 갖고 서로 다른 시분할 채널의 아날로그 베이스밴드 신호는 복수(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000012
)의 서로 다른 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240)들 각각에 교대로 인가될 수 있다. 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240)들 각각에 대한 스위칭 시간 간격(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000013
)은 공간 ΣΔ ADC의 나이퀴스트 샘플링 시간을 기준으로 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240)들의 개수로 나눈 값(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000014
)일 수 있다.
The spatial ΣΔ RF signal processing unit 3230 of the receiver may switch analog baseband signals in units of time division channels and input them to different analog-baseband signal conversion modules. That is, analog baseband signals of different time division channels with the same interval
Figure PCTKR2020012862-appb-I000012
) may be alternately applied to each of the different spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3240 . Space ΣΔ switching time interval for each of the analog baseband signal converter 3240 (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000013
) is the value (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000014
) can be
공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240)들 각각은 수신기의 OSR에 상응하는 수의 서브 ΣΔ ADC들을 포함할 수 있다. 서브 ΣΔ ADC들 각각은 동일한 시분할 채널의 서로 다른 시분할 부채널의 아날로그 베이스밴드 신호를 동일한 간격으로 샘플링할 수 있다. 서브 ΣΔ ADC들 각각의 프로세싱 시간은 fs/M일 수 있다. Each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3240 may include a number of sub ΣΔ ADCs corresponding to the OSR of the receiver. Each of the sub ΣΔ ADCs may sample analog baseband signals of different time division subchannels of the same time division channel at the same interval. The processing time of each of the sub ΣΔ ADCs may be f s /M.
공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240)의 첫 번째 서브 ΣΔ ADC는 저해상도의 내부 ADC로만 구성되는 제1 타입 서브 ΣΔ ADC일 수 있다. 제1 타입 서브 ΣΔ ADC는 입력 신호에 대해 주어진 샘플링 시간(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000015
)에서의 입력 신호를 샘플링할 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2020012862-appb-I000016
는 심볼 타이밍을 지시하고,
Figure PCTKR2020012862-appb-I000017
는 첫번째 서브 ΣΔ ADC에 대한 샘플링 시간 오프셋을 지시한다. 그리고 첫 번째 서브 ΣΔ ADC는 샘플링한 신호를 양자화할 수 있다. 첫 번째 서브 ΣΔ ADC는 양자화된 신호를 두 번째 안테나에 매핑되는 서브 ΣΔ ADC(또는 다음 분기의 아날로그 베이스밴드 신호를 변환하는 서브 ΣΔ ADC)에게 전달할 수 있다.
The first sub ΣΔ ADC of the spatial ΣΔ analog baseband signal converter 3240 may be a first type sub ΣΔ ADC configured only with a low-resolution internal ADC. The first type sub ΣΔ ADC has a given sampling time (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000015
) can be sampled. here,
Figure PCTKR2020012862-appb-I000016
indicates the symbol timing,
Figure PCTKR2020012862-appb-I000017
denotes the sampling time offset for the first sub ΣΔ ADC. And the first sub ΣΔ ADC can quantize the sampled signal. The first sub ΣΔ ADC can pass the quantized signal to a sub ΣΔ ADC that is mapped to the second antenna (or a sub ΣΔ ADC that converts the analog baseband signal of the next branch).
공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240)의 두 번째 내지 OSR-1번째 서브 ΣΔ ADC는 SAH와 적분기, 내부 ADC 및 DAC로 구성되는 제2 서브 ΣΔ ADC일 수 있다. 제2 서브 ΣΔ ADC는 주어진 샘플링 시간(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000018
)에서의 입력 신호를 샘플링할 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2020012862-appb-I000019
는 k번째 서브 ΣΔ ADC에서의 샘플링 시간 오프셋을 지시할 수 있다. 그리고 제2 서브 ΣΔ ADC는 이전 안테나와 매핑된 서브 ΣΔ ADC(또는 이전 분기의 아날로그 베이스밴드 신호를 변환하는 서브 ΣΔ ADC)로부터의 출력 신호를 획득할 수 있다. 제2 서브 ΣΔ ADC는 샘플링한 입력 신호와 획득한 출력 신호 간의 차이를 이용하여 잡음 성형(noise shaping)을 수행하고, 이에 대한 양자화된 신호를 디지털 필터로 전달하고, DAC 결과를 다음 안테나와 매핑된 서브 ΣΔ ADC(또는 이후 분기의 아날로그 베이스밴드 신호를 변환하는 서브 ΣΔ ADC)로 전달한다.
The second to OSR-1 th sub ΣΔ ADCs of the spatial ΣΔ analog baseband signal converter 3240 may be a second sub ΣΔ ADC including an SAH, an integrator, an internal ADC, and a DAC. The second sub ΣΔ ADC has a given sampling time (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000018
) can be sampled. here,
Figure PCTKR2020012862-appb-I000019
may indicate the sampling time offset in the k-th sub ΣΔ ADC. In addition, the second sub ΣΔ ADC may obtain an output signal from the sub ΣΔ ADC mapped to the previous antenna (or a sub ΣΔ ADC that converts an analog baseband signal of a previous branch). The second sub ΣΔ ADC performs noise shaping using the difference between the sampled input signal and the acquired output signal, and transmits the quantized signal to the digital filter, and the DAC result is mapped to the next antenna. It is passed to a sub ΣΔ ADC (or a sub ΣΔ ADC that converts the analog baseband signal of the subsequent branch).
공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240)의 마지막 서브 ΣΔ ADC는 SAH와 적분기, 내부 ADC로 구성되는 제3 타입 서브 ΣΔ ADC일 수 있다. 제3 서브 ΣΔ ADC는 주어진 샘플링 시간(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000020
)에서의 입력 신호를 샘플링할 수 있다. 제3 타입 서브 ΣΔ ADC는 이전 안테나와 매핑된 서브 ΣΔ ADC(또는 이전 분기의 아날로그 베이스밴드 신호를 변환하는 서브 ΣΔ ADC)로부터의 DAC 출력을 전달받아 입력 신호 간의 차이를 이용하여, 잡음 성형을 수행하고, 이에 대한 양자화된 신호를 디지털 필터에게 전달한다.
The last sub ΣΔ ADC of the spatial ΣΔ analog baseband signal converter 3240 may be a third type sub ΣΔ ADC including an SAH, an integrator, and an internal ADC. The third sub ΣΔ ADC has a given sampling time (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000020
) can be sampled. The third type sub ΣΔ ADC receives the DAC output from the sub ΣΔ ADC mapped with the previous antenna (or the sub ΣΔ ADC that converts the analog baseband signal of the previous branch) and uses the difference between the input signals to perform noise shaping and transmits the quantized signal to the digital filter.
이때, 서브 ΣΔ ADC들 각각의 SAH는 시간 지연을 고려하여 미리 준비되어 정확한 샘플링 시간(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000021
)에서 샘플링을 수행하고, 이를
Figure PCTKR2020012862-appb-I000022
까지 유지한다. 이때, 서브 ΣΔ ADC들 각각의 입력 신호 샘플링 시간들의 간격은 모두 동일하다(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000023
).
At this time, the SAH of each of the sub ΣΔ ADCs is prepared in advance in consideration of the time delay to obtain an accurate sampling time (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000021
) to perform sampling, and
Figure PCTKR2020012862-appb-I000022
keep until At this time, the intervals of the input signal sampling times of each of the sub ΣΔ ADCs are all the same (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000023
).
공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3240)의 첫 번째 서브 ΣΔ ADC 내지 마지막 서브 ΣΔ ADC를 포함하는 서브 ΣΔ ADC들 각각의 구체적인 동작은 아래에 설명한 바와 같을 수 있다. Specific operations of each of the sub ΣΔ ADCs including the first sub ΣΔ ADC to the last sub ΣΔ ADC of the spatial ΣΔ analog baseband signal converter 3240 may be as described below.
도 33은 본 개시에 적용 가능한 수신기에 포함된 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부의 동작을 도시한 도면이다. 33 is a diagram illustrating an operation of a spatial ΣΔ analog baseband signal converter included in a receiver applicable to the present disclosure.
도 33을 참조하면, S3301 단계에서, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 입사각 및 안테나 어레이로 인한 위상 차이가 보정된 신호를 획득할 수 있다. 구체적으로, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 공간 ΣΔ 빔 정합부에 의해 위상 차이가 보정되고, 공간 ΣΔ RF 신호 처리부에 의해 변환된 아날로그 베이스밴드 신호를 획득할 수 있다. Referring to FIG. 33 , in step S3301, the spatial ΣΔ analog baseband signal converter may obtain a signal in which a phase difference due to an incident angle and an antenna array is corrected. Specifically, the spatial ?
S3303 단계에서, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 클럭 카운트를 확인할 수 있다. 먼저, S3305-1 단계에서, 클럭 카운트 값이 0인 경우, S3307-1 단계에서, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 클럭 카운트 값에 상응하는 샘플링 시간에서 샘플링을 수행할 수 있다. S3309-1 단계에서, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 제1 타입 서브 ΣΔ ADC를 이용하여, 샘플링한 신호의 제1 타입 ΣΔ ADC를 수행할 수 있다. S3311-1 단계에서, 제1 타입 서브 ΣΔ ADC는 아날로그 베이스밴드 신호의 양자화된 신호를 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부의 디지털 필터에게 전달할 수 있다. 그리고 제1 타입 서브 ΣΔ ADC는 DAC를 이용하여, 아날로그 베이스밴드 신호의 양자화된 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 변환된 신호를 제2 타입 서브 ΣΔ ADC에게 전달할 수 있다. In step S3303, the spatial ΣΔ analog baseband signal converter may check the clock count. First, when the clock count value is 0 in step S3305-1, the spatial ΣΔ analog baseband signal converter may perform sampling at a sampling time corresponding to the clock count value in step S3307-1. In step S3309 - 1 , the spatial ΣΔ analog baseband signal converter may perform the first type ΣΔ ADC of the sampled signal by using the first type sub ΣΔ ADC. In step S3311-1, the first type sub ΣΔ ADC may transmit the quantized signal of the analog baseband signal to the digital filter of the spatial ΣΔ analog baseband signal converter. In addition, the first type sub ΣΔ ADC may convert the quantized signal of the analog baseband signal into an analog signal using the DAC, and transmit the converted signal to the second type sub ΣΔ ADC.
S3305-2 단계에서, 클럭 카운트 값이 0 초과 OSR-1 미만인 경우, S3307-2 단계에서, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 클럭 카운트 값에 상응하는 샘플링 시간에서 샘플링을 수행할 수 있다. S3309-2 단계에서, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 제2 타입 서브 ΣΔ ADC를 이용하여, 샘플링한 신호의 제2 타입 ΣΔ ADC를 수행할 수 있다. 구체적으로, S3309-2 단계에서, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 제2 타입 서브 ΣΔ ADC를 이용하여, 제1 타입 서브 ΣΔ ADC(또는 제2 타입 서브 ΣΔ ADC)의 출력 신호와 샘플링한 신호의 차동 연산 결과 획득한 신호를 양자화할 수 있다. S3311-2 단계에서, 제2 타입 서브 ΣΔ ADC는 아날로그 베이스밴드 신호의 양자화된 신호를 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부의 디지털 필터에게 전달할 수 있다. 그리고 제2 타입 서브 ΣΔ ADC는 양자화한 신호를 DAC를 이용하여, 아날로그 신호로 변환하고, 변환된 아날로그 신호를 제2 타입 또는 제3 타입 서브 ΣΔ ADC에게 전달할 수 있다. In step S3305-2, when the clock count value is greater than 0 and less than OSR-1, in step S3307-2, the spatial ΣΔ analog baseband signal converter may perform sampling at a sampling time corresponding to the clock count value. In operation S3309 - 2 , the spatial ΣΔ analog baseband signal converter may perform the second type ΣΔ ADC of the sampled signal by using the second type sub ΣΔ ADC. Specifically, in step S3309-2, the spatial ΣΔ analog baseband signal converter uses the second type sub ΣΔ ADC to convert the output signal of the first type sub ΣΔ ADC (or the second type sub ΣΔ ADC) and the sampled signal. A signal obtained as a result of the differential operation may be quantized. In step S3311 - 2 , the second type sub ΣΔ ADC may transmit the quantized signal of the analog baseband signal to the digital filter of the spatial ΣΔ analog baseband signal converter. In addition, the second type sub ΣΔ ADC may convert the quantized signal into an analog signal using the DAC, and transmit the converted analog signal to the second or third type sub ΣΔ ADC.
그리고, S3305-2 단계에서, 클럭 카운트 값이 OSR-1인 경우, S3307-3 단계에서, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 클럭 카운트 값에 상응하는 샘플링 시간에서 샘플링을 수행할 수 있다. S3309-3 단계에서, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 제3 타입 서브 ΣΔ ADC를 이용하여, 샘플링한 신호의 제3 타입 ΣΔ ADC를 수행할 수 있다. 구체적으로, S3309-3 단계에서, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부는 제3 타입 서브 ΣΔ ADC를 이용하여, 제2 타입 서브 ΣΔ ADC의 출력 신호와 샘플링한 신호의 차동 연산 결과 획득한 신호를 양자화할 수 있다. S3311-3 단계에서 ΣΔ ADC를 수행한 제3 타입 서브 ΣΔ ADC는 양자화된 신호를 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부의 베이스밴드 프로세서에게 전달할 수 있다. And, when the clock count value is OSR-1 in step S3305-2, in step S3307-3, the spatial ΣΔ analog baseband signal converter may perform sampling at a sampling time corresponding to the clock count value. In step S3309-3 , the spatial ΣΔ analog baseband signal converter may perform the third type ΣΔ ADC of the sampled signal by using the third type sub ΣΔ ADC. Specifically, in step S3309-3, the spatial ΣΔ analog baseband signal converter uses the third type sub ΣΔ ADC to quantize the signal obtained as a result of differential operation between the output signal of the second type sub ΣΔ ADC and the sampled signal. can The third type sub ΣΔ ADC that has performed the ΣΔ ADC in step S3311-3 may transmit the quantized signal to the baseband processor of the spatial ΣΔ analog baseband signal converter.
S3313 단계에서, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부의 베이스밴드 프로세서는 서브 ΣΔ ADC들로부터 획득한 양자화된 신호를 디지털 필터링하고, 데시메이션을 수행함으로써, 디지털 비트 스트림으로 변환할 수 있다. In step S3313, the baseband processor of the spatial ΣΔ analog baseband signal converter can digitally filter the quantized signals obtained from the sub ΣΔ ADCs and perform decimation to convert them into a digital bit stream.
도 34는 본 개시에 적용 가능한 수신기에 포함된 공간 ΣΔ ADC에 매핑되는 안테나 어레이에 따른 샘플링 시간들을 도시한 도면이다. 34 is a diagram illustrating sampling times according to an antenna array mapped to a spatial ΣΔ ADC included in a receiver applicable to the present disclosure.
도 34를 참조하면, X(t)는 아날로그 베이스밴드 신호일 수 있으며, x축은 시간 축이다. 그리고 NRx 공간 오버샘플링 계수를 지시할 수 있다. Referring to FIG. 34 , X(t) may be an analog baseband signal, and the x-axis is a time axis. and N Rx is A spatial oversampling coefficient may be indicated.
수신기는 서브 ΣΔ ADC들을 이용하여, t+τ0 내지 t+τN-1 동안 샘플링 시간 단위로 아날로그 베이스밴드 신호를 양자화할 수 있다. 아날로그 베이스밴드 신호를 양자화하는 수신기의 시간별 프로세스는 아래에 설명된 바와 같을 수 있다. The receiver may quantize the analog baseband signal in units of sampling time during t+τ 0 to t+τ N−1 using sub ΣΔ ADCs. The time-wise process of the receiver to quantize the analog baseband signal may be as described below.
도 35는 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 프로세싱 시간 다이어그램을 도시한 도면이다. 35 is a diagram illustrating a processing time diagram of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 35를 참조하면, 수신기는 4개의 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부들을 이용하여, 파이프라인 방식으로 시분할 채널 단위의 아날로그 베이스밴드 신호에 대해 프로세싱을 수행할 수 있다. 그리고 수신기는 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부들 각각의 4개의 서브 ΣΔ ADC들을 이용하여, 파이프라인 방식으로 시분할 부채널 단위의 아날로그 베이스밴드 신호에 대해 프로세싱을 수행할 수 있다. 즉, 도 35는 16개 서브 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 시간에 따른 프로세싱 흐름을 나타낸다. Referring to FIG. 35 , a receiver may perform processing on an analog baseband signal in a time division channel unit in a pipeline manner using four spatial ΣΔ analog baseband signal converters. In addition, the receiver may perform processing on the analog baseband signal of the time division subchannel unit in a pipelined manner by using the four sub ΣΔ ADCs of each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters. That is, FIG. 35 shows a processing flow according to time of a receiver including 16 sub ΣΔ ADCs.
공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부들 각각은 하나의 시분할 채널에 대해 4개의 서브 ΣΔ ADC들을 이용하여 신호를 양자화할 수 있고, 양자화한 신호에 대한 디지털 프로세싱을 수행할 수 있다. 즉, ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부들 각각은 획득한 시분할 부채널 단위의 신호들의 부정합을 보정하고, 추가적인 디지털 프로세싱을 수행함으로써, 시분할 채널 단위의 아날로그 베이스밴드 신호를 디지털 비트 스트림으로 변환할 수 있다. Each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters can quantize a signal using four sub ΣΔ ADCs for one time division channel, and perform digital processing on the quantized signal. That is, each of the ΣΔ analog baseband signal converters can convert the time-division channel-unit analog baseband signal into a digital bit stream by correcting the mismatch of the acquired time-division sub-channel units of signals and performing additional digital processing.
도 36은 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 구체적인 구조의 제2 실시예를 도시한 도면이다. 36 is a diagram illustrating a second embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 36을 참조하면, 수신기는 빔 수신부(3610), ΣΔ 빔 정합부(3620), 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(3630), 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3640) 및 베이스밴드 신호 처리부(3650)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 36 , the receiver includes a beam receiving unit 3610 , a ΣΔ beam matching unit 3620 , a spatial ΣΔ RF signal processing unit 3630 , a spatial ΣΔ analog baseband signal converting unit 3640 , and a baseband signal processing unit 3650 . may include
빔 수신부(3610)는 복수(NRx, SD 2 -ADC)의 안테나 어레이들을 포함할 수 있다. ΣΔ 빔 정합부(3620)는 안테나 어레이와 동일한 수(NRx, SD 2 -ADC)의 위상 천이기(혹은 위상 변환기, 위상 회전기 등)들을 포함할 수 있다. 그리고 ΣΔ RF 신호 처리부(3630)는 안테나 어레이와 동일한 수(NRx, SD 2 -ADC)의 RF 필터들 및 믹서들을 포함할 수 있다. 그리고, 수신기는 복수의 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3640)들을 포함하고, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3640)들 각각은 안테나와 동일한 수의 서브 ΣΔ ADC들을 포함할 수 있다. The beam receiver 3610 may include a plurality of (N Rx, SD 2 -ADC ) antenna arrays. The ΣΔ beam matching unit 3620 may include the same number of (N Rx, SD 2 -ADC ) phase shifters (or phase shifters, phase rotators, etc.) as the antenna array. In addition, the ΣΔ RF signal processing unit 3630 may include the same number of (N Rx, SD 2 -ADC ) RF filters and mixers as the antenna array. In addition, the receiver may include a plurality of spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3640 , and each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3640 may include the same number of sub ΣΔ ADCs as the antenna.
본 실시 예에서 제안하는 수신기 구조에 따르면, 위상 천이기들(혹은 위상 변환기, 위상 회전기), RF 필터들 및 믹서들은 복수의 안테나들 각각에 연결될 수 있다. 그리고 서브 ΣΔ ADC들의 개수는 시분할 부채널 수에 상응할 수 있다. According to the receiver structure proposed in this embodiment, phase shifters (or phase shifters, phase rotators), RF filters, and mixers may be connected to each of the plurality of antennas. In addition, the number of sub ΣΔ ADCs may correspond to the number of time division subchannels.
본 실시 예에 따르면, 빔 수신부(3610)의 복수의 안테나 어레이들을 통해 RF 신호들을 수신할 수 있다. 수신기는 ΣΔ 빔 정합부(3620)의 NRx, SD 2 -ADC개의 위상 천이기들을 이용하여, RF 신호들의 위상을 정렬할 수 있다. 즉, 수신기의 ΣΔ 빔 정합부(3620)는 복수의 안테나들 각각의 RF 신호를 기초로, 수신기의 OSR에 상응하는 개수의 위상 정렬된 RF 신호들을 출력할 수 있다. 그리고 ΣΔ 빔 정합부(3620)는 위상 정렬된 RF 신호들을 복수의 안테나들 각각에 연결되는 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(3630)의 서로 다른 RF 체인들 각각에 입력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수신기는 서브 ΣΔ ADC들의 샘플링 시간을 반영함으로써, RF 신호들 각각의 위상 차이를 보상할 수 있다. 따라서, 각 서브 ΣΔ ADC들 각각은 동일한 샘플링 시간에서 SAH를 수행할 수 있다. 보상되는 위상 값은 다음 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. According to the present embodiment, RF signals may be received through a plurality of antenna arrays of the beam receiver 3610 . The receiver may align the phases of the RF signals by using the N Rx, SD 2 -ADC phase shifters of the ΣΔ beam matching unit 3620 . That is, the ΣΔ beam matcher 3620 of the receiver may output the number of phase-aligned RF signals corresponding to the OSR of the receiver based on the RF signals of each of the plurality of antennas. In addition, the ΣΔ beam matching unit 3620 may input phase-aligned RF signals to different RF chains of the spatial ΣΔ RF signal processing unit 3630 connected to each of the plurality of antennas, respectively. According to an embodiment, the receiver may compensate for the phase difference of each of the RF signals by reflecting the sampling times of the sub ΣΔ ADCs. Accordingly, each of the sub ΣΔ ADCs may perform SAH at the same sampling time. The compensated phase value may be expressed as in Equation 1 below.
Figure PCTKR2020012862-appb-M000001
Figure PCTKR2020012862-appb-M000001
다른 실시예에 따르면, 수신기는 안테나 요소들 각각에 대한 빔 위상만을 반영하고 RF 신호들 각각의 위상 차이를 보상할 수 있다. 서브 ΣΔ ADC들 각각은 동일한 간격의 샘플링 시간에서 SAH를 수행할 수 있다. According to another embodiment, the receiver may reflect only the beam phase for each of the antenna elements and compensate for the phase difference of each of the RF signals. Each of the sub ΣΔ ADCs may perform SAH at the sampling time of the same interval.
안테나 요소들 각각을 통해 입력되고, 위상 보상(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000024
)된 수신 신호들 각각은 ΣΔ 빔 정합부(3620)의 RF 필터와 믹서를 거친 후 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3640)에게 입력된다. RF 신호의 위상 보정 동작 이후의 ΣΔ ADC들 및 서브 ΣΔ ADC들을 포함하는 수신기의 동작은 도 33에서 설명한 바와 동일하거나 유사할 수 있다.
Input through each of the antenna elements, phase compensation (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000024
), each of the received signals is input to the spatial ΣΔ analog baseband signal converter 3640 after passing through the RF filter and mixer of the ΣΔ beam matching unit 3620 . The operation of the receiver including the ΣΔ ADCs and the sub ΣΔ ADCs after the phase correction operation of the RF signal may be the same as or similar to that described with reference to FIG. 33 .
도 37은 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 구체적인 구조의 제3 실시예를 도시한 도면이다. 37 is a diagram illustrating a third embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 37을 참조하면, 수신기는 빔 수신부(3710), ΣΔ 빔 정합부(3720), 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(3730), 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3740) 및 베이스밴드 신호 처리부(3750)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 37 , the receiver includes a beam receiving unit 3710 , a ΣΔ beam matching unit 3720 , a spatial ΣΔ RF signal processing unit 3730 , a spatial ΣΔ analog baseband signal converting unit 3740 and a baseband signal processing unit 3750 . may include
빔 수신부(3710)는 나이퀴스트 샘플링을 수행하기 위한 안테나 어레이들을 포함하고, 안테나 어레이들 각각은 공간 오버샘플링을 수행하기 위한 안테나 요소들을 더 포함할 수 있다. 수신기의 복수의 안테나 요소들의 개수(NRx, SD 2 -ADC)는 OSR*SOSR이다. 여기서 SOSR(spatial oversampling ratio)는 공간 오버샘플링 비율을 의미한다. The beam receiver 3710 may include antenna arrays for performing Nyquist sampling, and each of the antenna arrays may further include antenna elements for performing spatial oversampling. The number of the plurality of antenna elements of the receiver (N Rx, SD 2 -ADC ) is OSR*SOSR. Here, a spatial oversampling ratio (SOSR) means a spatial oversampling ratio.
ΣΔ 빔 정합부(3720)는 안테나 요소들과 동일한 수(NRx, SD 2 -ADC)의 위상 천이기(혹은 위상 변환기, 위상 회전기 등)들을 포함할 수 있다. 그리고 ΣΔ RF 신호 처리부(3730)는 안테나 요소들과 동일한 수(NRx, SD 2 -ADC)의 RF 필터들 및 믹서들을 포함할 수 있다. 그리고, 수신기는 복수의 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3740)들을 포함하고, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3740)들 각각은 안테나 요소들과 동일한 수의 서브 ΣΔ ADC들을 포함할 수 있다. The ΣΔ beam matching unit 3720 may include the same number of antenna elements (N Rx, SD 2 -ADC ) as phase shifters (or phase shifters, phase rotators, etc.). In addition, the ΣΔ RF signal processing unit 3730 may include the same number of antenna elements (N Rx, SD 2 -ADC ) as RF filters and mixers. In addition, the receiver includes a plurality of spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3740, and each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3740 may include the same number of sub ΣΔ ADCs as the antenna elements. .
본 실시 예에서 제안하는 수신기 구조에 따르면, 위상 천이기들(혹은 위상 변환기, 위상 회전기), RF 필터들 및 믹서들은 복수의 안테나들 각각에 연결될 수 있다. 그리고 서브 ΣΔ ADC들의 개수는 시분할 부채널 수에 상응할 수 있다. According to the receiver structure proposed in this embodiment, phase shifters (or phase shifters, phase rotators), RF filters, and mixers may be connected to each of the plurality of antennas. In addition, the number of sub ΣΔ ADCs may correspond to the number of time division subchannels.
본 실시 예에 따르면, 빔 수신부(3610)의 복수의 안테나 어레이들을 통해 RF 신호들을 수신할 수 있다. 수신기는 ΣΔ 빔 정합부(3620)의 NRx, SD 2 -ADC개의 위상 천이기들을 이용하여, RF 신호들의 위상을 정렬할 수 있다. According to the present embodiment, RF signals may be received through a plurality of antenna arrays of the beam receiver 3610 . The receiver may align the phases of the RF signals by using the N Rx, SD 2 -ADC phase shifters of the ΣΔ beam matching unit 3620 .
수신 신호에 대해 위상 보상(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000025
)함에 있어, 나이퀴스트 샘플링된 안테나 어레이 요소 단위로 다른 위상이 적용된다. 즉, 오버샘플링을 위한 안테나 요소들로부터 획득한 수신 신호는 선행하는 나이퀴스트 샘플링을 위한 안테나 요소로부터 획득한 수신 신호에 적용되는 위상 보상 값과 동일한 값의 위상이 보정된다.
Phase compensation (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000025
), a different phase is applied for each Nyquist-sampled antenna array element. That is, the received signal obtained from the antenna elements for oversampling is corrected for the phase of the same value as the phase compensation value applied to the received signal obtained from the preceding antenna element for the Nyquist sampling.
안테나 요소들 각각을 통해 입력되고, 위상 보상(
Figure PCTKR2020012862-appb-I000026
)된 수신 신호들 각각은 ΣΔ 빔 정합부(3720)의 RF 필터와 믹서를 거친 후 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3740)에게 입력된다. RF 신호의 위상 보정 동작 이후의 ΣΔ ADC들 및 서브 ΣΔ ADC들을 포함하는 수신기의 동작은 도 33에서 설명한 바와 동일하거나 유사할 수 있다.
Input through each of the antenna elements, phase compensation (
Figure PCTKR2020012862-appb-I000026
), each of the received signals passes through the RF filter and mixer of the ΣΔ beam matching unit 3720 and is then input to the spatial ΣΔ analog baseband signal converter 3740 . The operation of the receiver including the ΣΔ ADCs and the sub ΣΔ ADCs after the phase correction operation of the RF signal may be the same as or similar to that described with reference to FIG. 33 .
도 38은 본 개시에 적용 가능한 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 구체적인 구조의 제4 실시예를 도시한 도면이다. 38 is a diagram illustrating a fourth embodiment of a specific structure of a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure.
도 38을 참조하면, 수신기는 빔 수신부(3810), ΣΔ 빔 정합부(3820), 공간 ΣΔ RF 신호 처리부(3830), 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3840) 및 베이스밴드 신호 처리부(3850)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 38 , the receiver includes a beam receiving unit 3810 , a ΣΔ beam matching unit 3820 , a spatial ΣΔ RF signal processing unit 3830 , a spatial ΣΔ analog baseband signal converting unit 3840 , and a baseband signal processing unit 3850 . may include
빔 수신부(3810)는 복수(NRx, SD 2 -ADC)의 안테나 요소들을 포함할 수 있다. ΣΔ 빔 정합부(3820)는 안테나 요소들과 동일한 수(NRx, SD 2 -ADC)의 위상 천이기(혹은 위상 변환기, 위상 회전기 등)들 및 신호 결합기를 포함할 수 있다. 그리고 ΣΔ RF 신호 처리부(3830)는 하나의 RF 필터 및 믹서를 포함할 수 있다. 그리고, 수신기는 복수의 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3840)들을 포함하고, 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3840)들 각각은 안테나 요소들과 동일한 수의 서브 ΣΔ ADC들을 포함할 수 있다. The beam receiver 3810 may include a plurality of (N Rx, SD 2 -ADC ) antenna elements. The ΣΔ beam matching unit 3820 may include the same number of antenna elements (N Rx, SD 2 -ADC ) as phase shifters (or phase shifters, phase rotators, etc.) and signal combiners. In addition, the ΣΔ RF signal processing unit 3830 may include one RF filter and mixer. In addition, the receiver includes a plurality of spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3840, and each of the spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3840 may include the same number of sub ΣΔ ADCs as the antenna elements. .
본 실시 예에 따르면, 빔 수신부(3810)의 복수의 안테나 요소들을 통해 RF 신호들을 수신할 수 있다. 수신기는 ΣΔ 빔 정합부(3820)의 NRx, SD 2 -ADC개의 위상 천이기들을 이용하여, RF 신호들의 위상을 정렬할 수 있다. 그리고 수신기는 위상 정렬된 RF 신호들을 결합할 수 있으며, 결합된 신호를 ΣΔ RF 신호 처리부(3830)에게 전달할 수 있다. ΣΔ RF 신호 처리부(3830)는 연결된 공간 ΣΔ 아날로그 베이스밴드 신호 변환부(3840)들 각각에게 아날로그 베이스밴드 신호를 전달할 수 있다. According to the present embodiment, RF signals may be received through a plurality of antenna elements of the beam receiver 3810 . The receiver may align the phases of the RF signals by using the N Rx, SD 2 -ADC phase shifters of the ΣΔ beam matching unit 3820 . In addition, the receiver may combine the phase-aligned RF signals, and transmit the combined signal to the ΣΔ RF signal processing unit 3830 . The ΣΔ RF signal processor 3830 may transmit an analog baseband signal to each of the connected spatial ΣΔ analog baseband signal converters 3840 .
RF 신호의 위상 보정 동작 이후의 ΣΔ ADC들 및 서브 ΣΔ ADC들을 포함하는 수신기의 동작은 도 33에서 설명한 바와 동일하거나 유사할 수 있다. The operation of the receiver including the ΣΔ ADCs and the sub ΣΔ ADCs after the phase correction operation of the RF signal may be the same as or similar to that described with reference to FIG. 33 .
THz 대역 통신의 경우 처리 지연 속도에 대한 요구사항이 매우 높아질 것으로 예상되는 한편, Tbps 급의 초고속 데이터 전송을 처리하기 위해 매우 높은 고차 변조가 요구될 수 있다. 모든 수신기가 이러한 모든 요구 사항을 만족하기는 쉽지 않을 것으로 예상되고, 수신기는 대역폭, 처리 지연 속도, 데이터 전송률 등의 요구 사항에 대해 수신기의 통신 환경 및 성격에 따라 다양한 역량을 보유할 것으로 예상된다. In the case of THz band communication, the requirement for processing delay speed is expected to be very high, while very high-order modulation may be required to handle Tbps-class ultra-high-speed data transmission. It is expected that it will not be easy for all receivers to satisfy all these requirements, and receivers are expected to have various capabilities depending on the communication environment and characteristics of the receiver for requirements such as bandwidth, processing delay rate, and data rate.
한편, 수신기의 ADC 해상도는 수신기의 수신 성능 역량(capability)에 직접적인 영향을 준다. 구체적으로, 수신기의 ADC 해상도는 변조 레벨 및 방법에 대한 수신 역량을 제한할 수 있고, 계산 복잡도 및 처리 지연 시간에 영향을 줄 수 있다. 본 발명에서 제안하는 공간 ΣΔ ADC의 경우, 공간 ΣΔ ADC의 해상도는 ΣΔ 변조 차수, ΣΔ 변조 루프의 수(또는 안테나의 개수)에 대해 결정된다. 그리고 공간 ΣΔ ADC의 해상도에 따라, 지원 가능한 변조 방법 및 변조 레벨이 달라질 수 있다. 즉, 수신기의 ADC 구성 및 성능은 수신기 역량에 따라 달라질 수 있다. On the other hand, the ADC resolution of the receiver directly affects the reception performance capability of the receiver. Specifically, the ADC resolution of the receiver may limit the reception capability for modulation levels and methods, and may affect computational complexity and processing latency. In the case of the spatial ΣΔ ADC proposed in the present invention, the resolution of the spatial ΣΔ ADC is determined with respect to the ΣΔ modulation order and the number of ΣΔ modulation loops (or the number of antennas). In addition, supportable modulation methods and modulation levels may vary according to the resolution of the spatial ΣΔ ADC. That is, the ADC configuration and performance of the receiver may vary depending on the receiver capability.
따라서, 본 개시는 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기의 수신 역량을 정의하고, 수신기의 수신 역량 정보를 송신기(혹은 송신기를 포함하는 네트워크)로 보고함으로써, 제한된 성능을 갖는 수신기와의 통신을 효율적으로 지원할 수 있는 방법을 제안한다. Therefore, the present disclosure defines the reception capability of the receiver including the spatial ΣΔ ADC, and reports the reception capability information of the receiver to the transmitter (or the network including the transmitter), thereby efficiently supporting communication with the receiver with limited performance suggest a way to
도 39는 본 개시에 적용 가능한 송신기 및 공간 ΣΔ ADC를 포함하는 수신기 간의 통신 동작을 도시한 도면이다. 도 39는 송신기와 수신기 간 신호 교환을 예시한다. 39 is a diagram illustrating a communication operation between a transmitter and a receiver including a spatial ΣΔ ADC applicable to the present disclosure. 39 illustrates signal exchange between a transmitter and a receiver.
도 39를 참조하면, 송신기(3910)는 무선 통신 네트워크에서 신호 송신 모듈을 포함하는 장치로 기지국을 포함할 수 있으며, 수신기(3920)는 신호 수신 모듈을 포함하는 장치로 단말을 지시할 수 있다. 무선 통신 네트워크의 송신기(3910) 및 수신기(3920)는 미리 송수신 역량을 정의하고, 송수신 역량에 관한 정보를 교환하여, 통신을 수행할 수 있다. 즉, 송신기(3910)는 송신기의 송신 역량 정보를 수신기(3920)에 전송할 수 있다. Referring to FIG. 39 , a transmitter 3910 may include a base station as a device including a signal transmission module in a wireless communication network, and a receiver 3920 may direct a terminal to a device including a signal reception module. The transmitter 3910 and the receiver 3920 of the wireless communication network may perform communication by defining transmission/reception capabilities in advance and exchanging information on transmission/reception capabilities. That is, the transmitter 3910 may transmit transmission capability information of the transmitter to the receiver 3920 .
무선 통신 네트워크는 복수의 변조 방식 및 변조 레벨에 대한 변조 및 코딩 방법을 정의한 테이블을 지원한다. 특히, 무선 통신 네트워크는 다양한 전력 효율성에 대해 복수의 변조 방식을 정의하고, 차등화된 스펙트럼 효율성에 대해 복수의 변조 레벨을 갖는 MCS (modulation and coding scheme) 테이블 셋(set)을 정의한다. 송신기(3910)는 MCS 테이블 셋 중 적어도 일부의 MCS 셋을 지원할 수 있다. 그리고 수신기(3920)는 송신기에서 지원하는 MCS 셋 중 적어도 일부의 MCS를 지원할 수 있다. A wireless communication network supports a table defining modulation and coding methods for a plurality of modulation schemes and modulation levels. In particular, the wireless communication network defines a plurality of modulation schemes for various power efficiencies, and a modulation and coding scheme (MCS) table set having a plurality of modulation levels for differentiated spectral efficiencies. The transmitter 3910 may support at least some MCS sets among the MCS table sets. In addition, the receiver 3920 may support at least some MCSs among the MCS sets supported by the transmitter.
먼저, 전력 효율성 기반 MCS 셋은 표 6과 같이, 다중 진폭 레벨에 대해 정의된 변조 방식과 단일 진폭 레벨에 대해 정의된 변조 방식 등을 포함한 복수의 MCS 셋을 정의할 수 있다. First, as shown in Table 6, the power efficiency-based MCS set may define a plurality of MCS sets including a modulation scheme defined for a multi-amplitude level and a modulation scheme defined for a single amplitude level.
Type 1 Type 1 전력 효율성 높음High power efficiency QAM 기반 MCS 셋QAM-based MCS set
Type 2 Type 2 전력 효율성 중간Medium Power Efficiency APSK 기반 MCS 셋APSK-based MCS set
Type 3 Type 3 전력 효율성 낮음Low power efficiency PSK 기반 MCS 셋PSK based MCS set
일 실시예에 따른 전력 효율성 정도를 기반으로 한 MCS 셋에 있어, Type 1 MCS 셋은 QAM 변조 방식 기반 MCS 셋일 수 있다. 또한, Type 2 MCS 셋은 APSK 변조 방식 기반 MCS 셋일 수 있다. 그리고 Type 3 MCS 셋은 PSK 변조 방식 기반 MCS 셋일 수 있다. In the MCS set based on the degree of power efficiency according to an embodiment, the Type 1 MCS set may be a QAM modulation scheme-based MCS set. Also, the Type 2 MCS set may be an APSK modulation scheme-based MCS set. And the Type 3 MCS set may be a PSK modulation scheme-based MCS set.
그리고 스펙트럼 효율성 기반 MCS셋은 표 7과 같이 최대 변조 레벨에 따라 타입 별로 스펙트럼 효율성 정도를 구분할 수 있다. And as shown in Table 7, the spectrum efficiency-based MCS set can classify the spectral efficiency levels for each type according to the maximum modulation level.
Type AType A 스펙트럼 효율성 극도로 낮음Extremely low spectral efficiency
Type BType B 스펙트럼 효율성 상당히 낮음Very low spectral efficiency
Type CType C 스펙트럼 효율성 낮음Low spectral efficiency
Type DType D 스펙트럼 효율성 중간Medium Spectral Efficiency
Type EType E 스펙트럼 효율성 높음High spectral efficiency
따라서, 전력 효율성과 스펙트럼 효율성을 고려한 복수의 MCS 셋들을 포함하는 MCS셋은 표 8과 같이 구성될 수 있다.Accordingly, an MCS set including a plurality of MCS sets in consideration of power efficiency and spectrum efficiency may be configured as shown in Table 8.
Type 1 Type 1 Type 2 Type 2 Type 3 Type 3
Type AType A QPSKQPSK QPSKQPSK QPSKQPSK
Type BType B 16QAM16QAM 8PSK8PSK 8PSK8PSK
Type CType C 64QAM64QAM 16APSK16APSK 16PSK16PSK
Type DType D 256QAM256QAM 32APSK32APSK 32PSK32PSK
Type EType E 1024QAM1024QAM 64APSK64APSK 64PSK64PSK
S3901 단계에서, 송신기(3910)는 수신기(3920)에게 수신 역량 정보를 보고하도록 요청하기 위한 수신 역량 보고 요청 메시지를 전송할 수 있다. 송신기(3910)는 송신 역량(capability)를 기초로 MCS 셋 중 지원할 수 있는 적어도 일부의 MCS 셋을 결정할 수 있다. 그리고 송신기는(3910)는 수신 역량 보고 요청 메시지를 전송할 수 있다.In step S3901 , the transmitter 3910 may transmit a reception capability report request message for requesting the receiver 3920 to report reception capability information. The transmitter 3910 may determine at least some MCS sets that can be supported from among the MCS sets based on transmission capability. In addition, the transmitter 3910 may transmit a reception capability report request message.
S3903 단계에서, 수신기(3920)는 보유한 ADC 성능을 기초로 결정된 수신 역량 정보를 송신기(3910)에게 전송할 수 있다. 즉, 수신기(3920)는 보유한 ADC 성능을 기초로 결정된 수신 역량 정보를 포함하는 수신 역량 보고 메시지를 송신기(3910)(혹은 이를 포함하는 네트워크)에게 전송할 수 있다. 수신기(3920)는 송신기(3910)로부터 수신한 송신 역량 정보에 대응되는 수신 역량 정보를 결정할 수 있다. 수신기(3920)는 ADC 성능을 기초로 하나 이상의 지원 가능한 변조 방식 및 변조 방식에 따른 최대 지원 가능한 변조 레벨에 대한 역량 정보를 결정할 수 있다. 수신 역량 정보는 수신기(3920)에 포함된 ADC의 해상도 및 수신기의 전력 상황 중 적어도 하나를 기초로 산출될 수 있으며, ADC의 해상도는 ADC의 ΣΔ 변조 차수 및 ADC의 OSR 중 적어도 하나의 정보를 기초로 결정될 수 있다. In step S3903 , the receiver 3920 may transmit reception capability information determined based on the ADC performance possessed to the transmitter 3910 . That is, the receiver 3920 may transmit a reception capability report message including reception capability information determined based on the possessed ADC performance to the transmitter 3910 (or a network including the same). The receiver 3920 may determine reception capability information corresponding to the transmission capability information received from the transmitter 3910 . The receiver 3920 may determine one or more supportable modulation schemes based on ADC performance and capability information about a maximum supportable modulation level according to the modulation scheme. The reception capability information may be calculated based on at least one of a resolution of an ADC included in the receiver 3920 and a power situation of the receiver, and the resolution of the ADC is based on information on at least one of a ΣΔ modulation order of the ADC and OSR of the ADC can be determined as
수신기(3920)가 지원하는 변조 방식 및 변조 레벨은 송신기(3910)에 의해 지원되는 MCS 테이블 셋에 포함되는 변조 방식 및 변조 레벨 중 하나의 변조 방식 및 변조 레벨일 수 있다. The modulation scheme and modulation level supported by the receiver 3920 may be one of the modulation scheme and modulation level included in the MCS table set supported by the transmitter 3910 .
일 실시예에 따르면, 수신기(3920)는 채널 및 수신기(3920)의 상황 및/또는 상태에 따라, 변조 방식 및/또는 변조 레벨을 보유한 수신기(3920)의 역량 이내에서 변경하여 보고할 수 있다. 또한, 수신기(3920)는 송신기(3910)로 하여금 수신기(3920)에 대한 변조 방식과 변조 레벨을 결정하도록 하기 위한 추가 정보인 수신기(3920) 상태 정보를 보고할 수 있다. 수신기(3920) 상태 정보는 전력 상황(예를 들어, 배터리 상태 등) 정보를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the receiver 3920 may change and report a channel and a situation and/or state of the receiver 3920 within the capability of the receiver 3920 having a modulation scheme and/or a modulation level. In addition, the receiver 3920 may report receiver 3920 status information, which is additional information for allowing the transmitter 3910 to determine a modulation scheme and a modulation level for the receiver 3920 . The receiver 3920 state information may include power state (eg, battery state, etc.) information.
일 실시예에 따르면, 수신기(3920)는 채널 및 수신기(3920)의 상황 및/또는 상태의 변화를 감지할 수 있다. 또한 수신기(3920)는 송신기(3910)로 하여금 수신기(3920)에 대한 변조 방식과 변조 레벨을 결정하도록 하기 위한 추가 정보인 수신기(3920) 변경된 상태 정보를 보고할 수 있다. 구체적으로, 전력 상황 및 채널 상태의 변화를 감지한 수신기(3920)는 송신기(3910)에게 변경된 수신기의 역량 변경 보고 메시지를 전송하기 위한 자원을 요청할 수 있다. 송신기(3910)는 수신기(3920)의 요청에 따라, 수신기의 역량 변경 보고 메시지를 전송하기 위한 자원을 할당할 수 있다. 따라서, 전력 상황 및 채널 상태의 변화를 감지한 수신기(3920)는 송신기(3910)로부터 할당 받은 자원을 이용하여 수신기의 역량 변경 보고 메시지를 송신기(3910)에게 전송할 수 있다. 수신기의 역량 변경 보고 메시지는 수신기(3920)의 전력 상황 정보 및 채널 상태 정보 등을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the receiver 3920 may detect a channel and a state of the receiver 3920 and/or a change in state. In addition, the receiver 3920 may report the receiver 3920 changed state information, which is additional information for allowing the transmitter 3910 to determine a modulation scheme and a modulation level for the receiver 3920 . Specifically, the receiver 3920 detecting the change in the power state and the channel state may request the transmitter 3910 a resource for transmitting the changed receiver capability change report message. The transmitter 3910 may allocate resources for transmitting the capability change report message of the receiver according to the request of the receiver 3920 . Accordingly, the receiver 3920 detecting the change in the power state and the channel state may transmit a capability change report message of the receiver to the transmitter 3910 using the resource allocated from the transmitter 3910 . The capability change report message of the receiver may include power status information and channel status information of the receiver 3920 .
일 실시예에 따르면, 수신기(3920)는 전력 상황(예를 들어, 배터리 상태 등)에 기초하여 요구 ADC 비트 수를 조정하고, 조정된 ADC 비트 수에 적합한 변조 방법 및 변조 레벨을 포함하는 수신 역량 정보를 보고할 수 있다. 예를 들어, 수신기(3920)의 배터리 전력이 미리 설정된 임계 값보다 낮은 경우, 수신기(3920)는 낮은 전력 효율성과 낮은 스펙트럼 효율성을 갖는 MCS 셋에 대한 역량을 보고할 수 있다. 반면에, 수신기(3920)의 배터리 전력이 미리 설정된 임계 값 이상인 경우, 수신기(3920)는 높은 전력 효율성과 높은 스펙트럼 효율성을 갖는 MCS 셋에 대한 역량을 보고할 수 있다. According to one embodiment, the receiver 3920 adjusts the required number of ADC bits based on the power condition (eg, battery condition, etc.), and a reception capability including a modulation method and modulation level suitable for the adjusted number of ADC bits. information can be reported. For example, when the battery power of the receiver 3920 is lower than a preset threshold, the receiver 3920 may report the capability for the MCS set having low power efficiency and low spectral efficiency. On the other hand, when the battery power of the receiver 3920 is equal to or greater than a preset threshold, the receiver 3920 may report the capability of the MCS set having high power efficiency and high spectral efficiency.
S3905 단계에서, 송신기(3910)는 결정한 송신기(3910)의 MCS 정보를 수신기(3920)에게 전송할 수 있다. 송신기(3910)는 수신기(3920)의 수신 역량 정보와 송신기(3910)의 송신 역량 정보를 기반으로 통신 링크에서 적용될 MCS 셋을 결정할 수 있으며, 수신기(3920)와의 채널 상태, 송신기(3910) 및 수신기(3920) 각각의 상태에 따라 수신기(3920) 역량 이내에서 MCS 셋을 변경할 수 있다. 송신기(3910)는 결정한 MCS 셋 또는 변경한 MCS 셋을 포함하는 MCS 정보를 수신기(3920)에게 전송할 수 있다. In step S3905 , the transmitter 3910 may transmit the determined MCS information of the transmitter 3910 to the receiver 3920 . The transmitter 3910 may determine the MCS set to be applied in the communication link based on the reception capability information of the receiver 3920 and the transmission capability information of the transmitter 3910 , the channel state with the receiver 3920 , the transmitter 3910 and the receiver In 3920 , the MCS set may be changed within the capabilities of the receiver 3920 according to each state. The transmitter 3910 may transmit MCS information including the determined MCS set or the changed MCS set to the receiver 3920 .
S3907 단계에서, 송신기(3910)는 결정된 MCS 셋에 기초하여 변조된 신호를 전송함으로써, 수신기(3920)와 통신을 수행할 수 있다. 즉, 송신기(3910)는 결정된 MCS 셋에 포함된 MCS를 이용하여 데이터를 변조하고, 전송할 수 있으며, 수신기(3920)는 결정된 MCS를 기초로 송신기(3910)로부터 변조된 데이터를 수신할 수 있다. 수신기(3920)는 결정된 MCS 셋을 기초로 수신 신호의 CQI(channel quality information)를 측정하고, MCS 정보 및 측정한 CQI를 포함하는 상태 정보 보고 메시지를 송신기(3910)에게 전송할 수 있다. In step S3907 , the transmitter 3910 may communicate with the receiver 3920 by transmitting a signal modulated based on the determined MCS set. That is, the transmitter 3910 may modulate and transmit data using the MCS included in the determined MCS set, and the receiver 3920 may receive modulated data from the transmitter 3910 based on the determined MCS. The receiver 3920 may measure channel quality information (CQI) of a received signal based on the determined MCS set, and may transmit a status information report message including the MCS information and the measured CQI to the transmitter 3910 .
일 실시예에 따르면, MCS 정보 및 측정한 수신 신호의 CQI를 포함하는 상태 정보 보고 메시지를 전송함에 있어, 수신기(3920)는 전력 상황(예를 들어, 배터리 상태 등)에 따라 실시간으로 요구 ADC 비트 수를 조정하고, 조정된 ADC 비트 수에 적합한 변조 레벨을 고려하여 MCS 정보를 변경할 수 있다. 그리고 수신기(3920)는 조정된 ADC 비트 수 및 변경된 MCS 정보를 포함하는 상태 정보 보고 메시지를 송신기(3910)에게 전송할 수 있다. According to an embodiment, in transmitting the status information report message including the MCS information and the CQI of the measured received signal, the receiver 3920 requires the ADC bit in real time according to the power condition (eg, battery status, etc.) By adjusting the number, the MCS information can be changed in consideration of a modulation level suitable for the adjusted number of ADC bits. In addition, the receiver 3920 may transmit a status information report message including the adjusted number of ADC bits and the changed MCS information to the transmitter 3910 .
일 실시예에 따르면, 4비트 크기의 MCS 테이블이 {QPSK {1:3}, 16QAM{4:6}, 64QAM{7:11}, 256QAM{12:15}}와 같이 송신기(3910) 및 수신기(3920) 간에 협의된 상황을 가정한다. 수신기(3920)가 현재 추정한 채널 상태 정보를 기초로 결정한 MCS가 14일 때, 수신기(3920)는 전력 상황을 고려하여, 배터리 전력이 매우 낮은 경우 지원 가능한 MCS 3으로 변경하여 보고한다. 따라서, 수신기(3920)는 피드백 오버헤드 증가 없이 수신기(3920)에서의 요구사항을 보고할 수 있다. 하지만, 이때, 송신기(3910)는 수신기(3920)의 전력 상황을 고려하지 않고, 임의로 변조 방식, 변조 레벨, 및 MCS를 스케쥴링할 수 있다.According to an embodiment, the 4-bit MCS table is {QPSK {1:3}, 16QAM {4:6}, 64QAM {7:11}, 256QAM {12:15}}, such as the transmitter 3910 and the receiver (3920) assumes the negotiated situation. When the MCS determined by the receiver 3920 based on the currently estimated channel state information is 14, the receiver 3920 changes to the supportable MCS 3 when the battery power is very low in consideration of the power situation. Accordingly, the receiver 3920 can report the requirements at the receiver 3920 without increasing the feedback overhead. However, in this case, the transmitter 3910 may schedule a modulation scheme, a modulation level, and an MCS arbitrarily without considering the power situation of the receiver 3920 .
일례로, 4비트 크기의 MCS 테이블이 {QPSK {1:3}, 16QAM{4:6}, 64QAM{7:11}, 256QAM{12:15}}이고, 2비트 배터리 상태 테이블이 {Low{0}, middle {1}, High{2}}이며, MCS 테이블과 배터리 상태 테이블이 송신기(3910) 및 수신기(3920) 간에 협의된 상황을 가정한다. 수신기(3920)가 현재 추정한 채널 상태 정보가 MCS 14이고, 배터리 상태 정보(power state information, PSI)가 PSI 0인 경우, 수신기(3920)는 현재의 MCS 14에 대한 CQI와 함께 PSI를 송신기(3910)에 보고할 수 있다. 수신기(3920)가 CQI와 함께 PSI를 추가로 보고하는 경우, 피드백 오버헤드가 일부 증가할 수 있다. 송신기(3910)는 단순히 CQI 정보뿐만 아니라 수신기(3920)의 전력 상태를 고려하여 변조 방식, 변조 레벨, 및 MCS를 스케줄링할 수 있다. For example, a 4-bit MCS table is {QPSK {1:3}, 16QAM{4:6}, 64QAM{7:11}, 256QAM{12:15}}, and a 2-bit battery status table is {Low{ 0}, middle {1}, High {2}}, it is assumed that the MCS table and the battery state table are negotiated between the transmitter 3910 and the receiver 3920 . When the channel state information currently estimated by the receiver 3920 is MCS 14 and the power state information (PSI) is PSI 0, the receiver 3920 transmits the PSI along with the CQI for the current MCS 14 to the transmitter ( 3910). When the receiver 3920 additionally reports the PSI along with the CQI, a feedback overhead may be partially increased. The transmitter 3910 may schedule a modulation scheme, a modulation level, and an MCS in consideration of not only CQI information but also the power state of the receiver 3920 .
상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 개시의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예: 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 있다.Since examples of the above-described proposed method may also be included as one of the implementation methods of the present disclosure, it is clear that they may be regarded as a kind of proposed method. In addition, the above-described proposed methods may be implemented independently, or may be implemented in the form of a combination (or merge) of some of the proposed methods. Rules may be defined so that the base station informs the terminal of whether the proposed methods are applied or not (or information on the rules of the proposed methods) through a predefined signal (eg, a physical layer signal or a higher layer signal) to the terminal. .
본 개시는 본 개시에서 서술하는 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 개시의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다. The present disclosure may be embodied in other specific forms without departing from the technical ideas and essential characteristics described in the present disclosure. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects but as exemplary. The scope of the present disclosure should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present disclosure are included in the scope of the present disclosure. In addition, claims that are not explicitly cited in the claims may be combined to form an embodiment, or may be included as new claims by amendment after filing.
본 개시의 실시 예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등이 있다. Embodiments of the present disclosure may be applied to various wireless access systems. As an example of various radio access systems, there is a 3rd Generation Partnership Project (3GPP) or a 3GPP2 system.
본 개시의 실시 예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave, THz 통신 시스템에도 적용될 수 있다. Embodiments of the present disclosure may be applied not only to the various radio access systems, but also to all technical fields to which the various radio access systems are applied. Furthermore, the proposed method can be applied to mmWave and THz communication systems using very high frequency bands.
추가적으로, 본 개시의 실시 예들은 자유 주행 차량, 드론 등 다양한 애플리케이션에도 적용될 수 있다.Additionally, embodiments of the present disclosure may be applied to various applications such as free-running vehicles and drones.

Claims (15)

  1. 무선 통신 네트워크에서 수신기에 있어서, A receiver in a wireless communication network, comprising:
    복수의 안테나들 각각을 통해 수신한 RF(radio frequency) 신호들의 위상을 정렬하는 정합부; a matching unit for aligning phases of radio frequency (RF) signals received through each of the plurality of antennas;
    상기 위상 정렬된 RF 신호들을 아날로그 베이스밴드 신호들로 변환하는 처리부; 및 a processing unit converting the phase-aligned RF signals into analog baseband signals; and
    상기 아날로그 베이스밴드 신호들을 디지털 비트 스트림으로 변환하는 복수의 변환부들을 포함하고, a plurality of converters for converting the analog baseband signals into a digital bit stream;
    상기 복수의 변환부들 각각은, Each of the plurality of conversion units,
    상기 복수의 안테나들 각각에 매핑되는 복수의 서브-변환부들의 출력 신호들을 결합하여 상기 디지털 비트 스트림으로 변환하고, Combining output signals of a plurality of sub-converters mapped to each of the plurality of antennas and converting them into the digital bit stream,
    상기 복수의 서브-변환부들은, The plurality of sub-transformers are
    상기 아날로그 베이스밴드 신호들로부터 분기된 제1 신호를 양자화하는, 제1 서브-변환부; 및a first sub-converter for quantizing a first signal branched from the analog baseband signals; and
    상기 복수의 서브-변환부들 중, 연결된 서브-변환부로부터 획득한 출력 신호와 상기 아날로그 베이스밴드 신호들로부터 분기된 제2 신호 간의 차이를 양자화하는 제2 서브-변환부;를 포함하는, 수신기. A second sub-transformer for quantizing a difference between an output signal obtained from a connected sub-converter and a second signal branched from the analog baseband signals among the plurality of sub-converters; and a receiver.
  2. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 제1 서브-변환부는, The first sub-transformation unit,
    상기 제1 신호를 디지털 신호로 변환하고, converting the first signal into a digital signal;
    상기 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고, converting the digital signal into an analog signal,
    상기 아날로그 신호를 상기 제2 서브-변환부에게 전달하는, 수신기. A receiver for transferring the analog signal to the second sub-conversion unit.
  3. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 제2 서브-변환부는, The second sub-transformation unit,
    상기 연결된 서브-변환부로부터 획득한 출력 신호와 상기 제2 신호를 차동 연산하고, differential operation of the output signal obtained from the connected sub-conversion unit and the second signal,
    상기 차동 연산 결과 획득한 신호를 잡음 성형(noise shaping)하고, Noise shaping the signal obtained as a result of the differential operation,
    상기 잡음 성형 결과 획득한 신호를 디지털 신호로 변환하는, 수신기. A receiver that converts the signal obtained as a result of the noise shaping into a digital signal.
  4. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 정합부는, The matching part,
    위상 정렬된 RF 신호들을 결합하고, 결합된 RF 신호들을 상기 처리부에게 전달하는, 수신기. A receiver that combines phase-aligned RF signals and delivers the combined RF signals to the processing unit.
  5. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 복수의 변환부들은, The plurality of conversion units,
    동일한 시간 길이를 갖는 시분할 채널 단위로 분기된 아날로그 베이스밴드 신호를 디지털 비트 스트림으로 변환하고, 상기 디지털 비트 스트림의 시분할 채널 단위의 부정합을 보정하고, Converting an analog baseband signal branched in units of time division channels having the same time length into a digital bit stream, and correcting mismatch in units of time division channels of the digital bit stream;
    상기 복수의 서브-변환부들은, The plurality of sub-transformers are
    동일한 시분할 채널의 동일한 시간 길이를 갖는 시분할 부채널 단위로 분기된 아날로그 베이스밴드 신호를 양자화하는, 수신기. A receiver for quantizing the branched analog baseband signal in units of time division subchannels having the same time length of the same time division channel.
  6. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 정합부는, The matching part,
    상기 복수의 안테나들 각각의 RF 신호를 기초로, 상기 수신기의 오버샘플링 비율(oversampling rate, OSR)에 상응하는 개수의 위상 정렬된 RF 신호들을 출력하고, Based on the RF signal of each of the plurality of antennas, outputting a number of phase-aligned RF signals corresponding to an oversampling rate (OSR) of the receiver,
    상기 위상 정렬된 RF 신호들을 상기 복수의 안테나들 각각에 연결되는 상기 처리부의 서로 다른 RF 체인에 입력하는, 수신기. and inputting the phase-aligned RF signals into different RF chains of the processing unit coupled to each of the plurality of antennas.
  7. 무선 통신 네트워크의 수신기의 동작 방법에 있어서, A method of operating a receiver in a wireless communication network, the method comprising:
    복수의 안테나들 각각을 통해 수신한 RF(radio frequency) 신호들의 위상을 정렬하는 단계; aligning phases of radio frequency (RF) signals received through each of the plurality of antennas;
    상기 위상 정렬된 RF 신호들을 아날로그 베이스밴드 신호들로 변환하는 단계; converting the phase aligned RF signals to analog baseband signals;
    상기 아날로그 베이스밴드 신호들을 시분할 채널 단위로 스위칭하여 서로 다른 변환부들에 입력하는 단계; 및 switching the analog baseband signals in units of time division channels and inputting them to different converters; and
    상기 시분할 채널 단위의 상기 아날로그 베이스밴드 신호들을 시분할 부채널 단위로 순차적으로 샘플링하는 단계를 포함하는, 동작 방법. and sequentially sampling the analog baseband signals in units of time division channels in units of time division subchannels.
  8. 청구항 7에 있어서, 8. The method of claim 7,
    상기 위상 정렬된 RF 신호들을 결합하는 단계를 포함하고, combining the phase aligned RF signals;
    상기 아날로그 베이스밴드 신호들로 변환하는 단계는, The converting to the analog baseband signals comprises:
    결합된 RF 신호들을 상기 아날로그 베이스밴드 신호들로 변환하는, 동작 방법. converting combined RF signals into the analog baseband signals.
  9. 청구항 7에 있어서, 8. The method of claim 7,
    상기 아날로그 베이스밴드 신호들을 시분할 채널 단위로 스위칭하여 서로 다른 변환부들에 입력하는 단계는, The step of switching the analog baseband signals in units of time division channels and inputting them to different converters comprises:
    상기 서로 다른 변환부들에 서로 동일한 간격을 갖는 서로 다른 시분할 채널들의 아날로그 베이스밴드 신호를 입력하는, 동작 방법.An operation method of inputting analog baseband signals of different time division channels having the same distance to each other to the different conversion units.
  10. 청구항 7에 있어서, 8. The method of claim 7,
    상기 시분할 부채널 단위로 순차적으로 샘플링하는 단계는, Sequentially sampling in units of the time division subchannel comprises:
    동일한 시분할 채널의 서로 다른 시분할 부채널의 아날로그 베이스밴드 신호를 동일한 간격으로 샘플링하는, 동작 방법.An operation method for sampling analog baseband signals of different time division subchannels of the same time division channel at equal intervals.
  11. 청구항 7에 있어서, 8. The method of claim 7,
    상기 RF 신호들의 위상을 정렬하는 단계는, Aligning the phases of the RF signals comprises:
    상기 복수의 안테나들 각각의 RF 신호를 기초로, 상기 수신기의 오버샘플링 비율(oversampling rate, OSR)에 상응하는 개수의 위상 정렬된 RF 신호들을 출력하는, 동작 방법. Outputting a number of phase-aligned RF signals corresponding to an oversampling rate (OSR) of the receiver based on the RF signals of each of the plurality of antennas.
  12. 무선 통신 네트워크에서 수신기의 동작 방법에 있어서,A method of operating a receiver in a wireless communication network, the method comprising:
    송신기로부터 상기 수신기의 수신 역량(capability) 보고를 요청하는 메시지를 수신하는 단계; Receiving a message requesting a reception capability (capability) report of the receiver from the transmitter;
    상기 수신기의 수신 역량 정보를 포함하는 수신 역량 보고 메시지를 상기 송신기에게 전송하는 단계; transmitting a reception capability report message including reception capability information of the receiver to the transmitter;
    상기 송신기로부터, 상기 수신 역량 정보를 기초로 상기 송신기에 의해 결정된 MCS(modulation and coding scheme) 정보를 수신하는 단계; 및 receiving, from the transmitter, modulation and coding scheme (MCS) information determined by the transmitter based on the reception capability information; and
    상기 MCS에 기반하여 변조된 신호를 수신하는 단계를 포함하고, Receiving a signal modulated based on the MCS,
    상기 수신 역량 정보는, The reception capability information is,
    상기 수신기의 ADC(analog to digital converter)의 해상도 및 상기 수신기의 전력 상황 중 적어도 하나를 기초로 결정되는, 방법. determined based on at least one of a resolution of an analog to digital converter (ADC) of the receiver and a power situation of the receiver.
  13. 청구항 12에 있어서, 13. The method of claim 12,
    상기 수신기의 역량 보고 메시지는, The receiver's capability report message is,
    상기 수신기의 전력 상황 정보를 더 포함하고, Further comprising the power status information of the receiver,
    상기 송신기의 MCS는, The MCS of the transmitter,
    상기 수신 역량 정보 및 상기 수신기의 전력 상황 정보를 기초로 결정되는, 방법. The method is determined based on the reception capability information and the power status information of the receiver.
  14. 청구항 12에 있어서, 13. The method of claim 12,
    상기 MCS를 기초로 상기 변조된 신호의 CQI(channel quality information)를 측정하는 단계; 및 measuring channel quality information (CQI) of the modulated signal based on the MCS; and
    상기 CQI 및 상기 수신기의 전력 상황 정보를 포함하는 상태 정보 보고 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 방법. and transmitting a status information report message including the CQI and power status information of the receiver.
  15. 청구항 13에 있어서, 14. The method of claim 13,
    상기 수신기의 전력 상황의 변화를 감지하는 단계; 및 detecting a change in the power condition of the receiver; and
    상기 수신기의 전력 상황의 변화 정보를 포함하는 수신기의 역량 변경 보고 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법. The method further comprising the step of transmitting a capability change report message of the receiver including the change information of the power status of the receiver.
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