WO2025211468A1 - 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치

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WO2025211468A1
WO2025211468A1 PCT/KR2024/004182 KR2024004182W WO2025211468A1 WO 2025211468 A1 WO2025211468 A1 WO 2025211468A1 KR 2024004182 W KR2024004182 W KR 2024004182W WO 2025211468 A1 WO2025211468 A1 WO 2025211468A1
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precoder
present disclosure
reference signal
node
processor
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금승원
이주용
조동호
정재훈
박세주
김당오
오상민
김은진
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LG Electronics Inc
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Original Assignee
LG Electronics Inc
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes

Definitions

  • the present disclosure relates to a method and device for transmitting and receiving signals in a wireless communication system. Specifically, the present disclosure relates to a method and device for transmitting a reference signal so that a precoder can be estimated at a receiving end of a wireless communication system.
  • Wireless access systems are widely deployed to provide various types of communication services, such as voice and data.
  • wireless access systems are multiple access systems that support communications with multiple users by sharing available system resources (e.g., bandwidth, transmission power).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA), frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), orthogonal frequency division multiple access (OFDMA), and single-carrier frequency division multiple access (SC-FDMA).
  • 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
  • the present disclosure provides a device and method for performing signal transmission and reception in a wireless communication system.
  • the present disclosure provides a device and method for transmitting and receiving a reference signal in a wireless communication system.
  • a method performed by a first node in a communication system includes the steps of generating a transmission signal including transmission data and at least one reference signal, dividing the transmission signal into a plurality of subbands, deriving a precoder for the transmission signal based on the plurality of subbands, applying the precoder to the transmission signal, and transmitting the transmission signal to a second node, wherein the at least one reference signal may include a first reference signal used to estimate the precoder in the second node.
  • the step of applying the precoder to the transmission signal may include the step of generating a mitigation matrix using the precoder and the step of applying the mitigation matrix to the transmission signal.
  • the step of deriving the precoder may include the step of estimating the precoder based on the number of the plurality of sub-bands, the step of estimating a peak-to-average power ratio (PAPR) of the transmission signal based on the precoder, and the step of deriving the precoder based on whether the estimated PAPR exceeds a preset PAPR.
  • PAPR peak-to-average power ratio
  • the precoder can be derived as an estimated precoder based on the number of the plurality of sub-bands.
  • the precoder can be derived based on a precoder that is recursively estimated based on the number of sub-bands into which the plurality of sub-bands are recursively divided.
  • the plurality of sub-bands can be recursively divided based on multiples of a preset number.
  • the at least one reference signal includes at least one of a Demodulation Reference Signal (DMRS) and a Phase Tracking Reference Signal (PTRS), wherein the precoder may not be applied to the DMRS and PTRS.
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • PTRS Phase Tracking Reference Signal
  • the transmission signal may not include the derived precoder.
  • the at least one reference signal may include a first reference signal used to estimate the precoder.
  • the precoder can be estimated based on at least one of the channel, the DMRS, and the first reference signal.
  • a first node operating in a communication system includes a transceiver, at least one processor, and at least one memory operably connectable to the at least one processor and storing instructions that, when executed by the at least one processor, perform operations, wherein the operations may include all steps of a method of operating the first node according to various embodiments of the present disclosure.
  • a control device for controlling a first node in a communication system includes at least one processor and at least one memory operably connected to the at least one processor, wherein the at least one memory stores instructions for performing operations based on being executed by the at least one processor, and the operations may include all steps of an operating method of the first node according to various embodiments of the present disclosure.
  • a control device for controlling a second node in a communication system includes at least one processor and at least one memory operably connected to the at least one processor, wherein the at least one memory stores instructions for performing operations based on being executed by the at least one processor, and the operations may include all steps of an operating method of the second node according to various embodiments of the present disclosure.
  • a device and method for transmitting and receiving a reference signal in a wireless communication system can be provided.
  • a device and method for estimating a precoder in a wireless communication system can be provided.
  • the receiver can directly estimate the precoder, there is an effect of reducing the system complexity for precoder transmission.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the system structure of a New Generation Radio Access Network (NG-RAN).
  • NG-RAN New Generation Radio Access Network
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a THz communication application.
  • Fig. 10 is a diagram illustrating an example of an optical element-based THz wireless communication transceiver.
  • Fig. 11 is a diagram illustrating the structure of a photon source-based transmitter.
  • Figure 12 is a drawing showing the structure of an optical modulator.
  • FIG. 13 is a drawing for explaining a reference signal structure to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the performance of a reference signal according to the present disclosure.
  • FIG. 16 is another drawing illustrating an example of a reference signal transmission structure according to the present disclosure.
  • FIG. 17 is a drawing for explaining a signal transmission method according to the present disclosure.
  • FIG. 18 is another drawing for explaining a signal transmission method according to the present disclosure.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining an OFDM symbol according to the present disclosure.
  • FIG. 21 is another diagram for explaining a sub-band signal configuration according to the present disclosure.
  • Figure 22 is a drawing for explaining a mitigation matrix according to the present disclosure.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating an example of a reference signal generation method according to the present disclosure.
  • FIG. 25 is a drawing for explaining a signal receiving method according to the present disclosure.
  • FIG. 26 is another diagram for explaining the performance of a reference signal according to the present disclosure.
  • Figure 28 is a drawing for explaining a data loading method according to the present disclosure.
  • Figure 29 is a drawing for explaining the performance of a data loading method according to the present disclosure.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a method for a first node to transmit and receive a signal in a system applicable to the present disclosure.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an example of a method for a second node to transmit and receive signals in a system applicable to the present disclosure.
  • FIG. 33 illustrates a wireless device that can be applied to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 34 illustrates another example of a wireless device that can be applied to various embodiments of the present disclosure.
  • Figure 35 illustrates a signal processing circuit for a transmission signal.
  • FIG. 36 illustrates another example of a wireless device applicable to various embodiments of the present disclosure.
  • a or B may mean “only A,” “only B,” or “both A and B.” In other words, in various embodiments of the present disclosure, “A or B” may be interpreted as “A and/or B.” For example, in various embodiments of the present disclosure, “A, B or C” may mean “only A,” “only B,” “only C,” or “any combination of A, B and C.”
  • a slash (/) or a comma may mean “and/or.”
  • A/B may mean “A and/or B.”
  • A/B may mean “only A,” “only B,” or “both A and B.”
  • A, B, C may mean “A, B, or C.”
  • “at least one of A and B” may mean “only A,” “only B,” or “both A and B.” Furthermore, in various embodiments of the present disclosure, the expressions “at least one of A or B” or “at least one of A and/or B” may be interpreted as equivalent to “at least one of A and B.”
  • “at least one of A, B and C” can mean “only A,” “only B,” “only C,” or “any combination of A, B and C.” Additionally, “at least one of A, B or C” or “at least one of A, B and/or C” can mean “at least one of A, B and C.”
  • parentheses used in various embodiments of the present disclosure may mean “for example.” Specifically, when indicated as “control information (PDCCH)", “PDCCH” may be proposed as an example of “control information.” In other words, “control information” in various embodiments of the present disclosure is not limited to “PDCCH”, and “PDDCH” may be proposed as an example of "control information.” Furthermore, even when indicated as “control information (i.e., PDCCH)", “PDCCH” may be proposed as an example of "control information.”
  • CDMA can be implemented using wireless technologies such as UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) or CDMA2000.
  • TDMA can be implemented using wireless technologies such as GSM (Global System for Mobile communications)/GPRS (General Packet Radio Service)/EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution).
  • OFDMA can be implemented using wireless technologies such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, and E-UTRA (Evolved UTRA).
  • UTRA is a part of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE Long Term Evolution
  • E-UMTS Evolved UMTS
  • LTE-A Advanced/LTE-A pro
  • 3GPP NR New Radio or New Radio Access Technology
  • 3GPP 6G may be an evolved version of 3GPP NR.
  • LTE refers to technology after 3GPP TS 36.xxx Release 8.
  • LTE technology after 3GPP TS 36.xxx Release 10 is referred to as LTE-A
  • LTE technology after 3GPP TS 36.xxx Release 13 is referred to as LTE-A pro
  • 3GPP NR refers to technology after TS 38.
  • 3GPP 6G may refer to technology after TS Release 17 and/or Release 18.
  • “xxx” refers to a standard document detail number.
  • LTE/NR/6G may be collectively referred to as a 3GPP system.
  • RRC Radio Resource Control
  • RRC Radio Resource Control
  • Figure 1 is a diagram illustrating an example of physical channels and general signal transmission used in a 3GPP system.
  • a terminal receives information from a base station via the downlink (DL) and transmits it to the base station via the uplink (UL).
  • the information transmitted and received between the base station and the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist depending on the type and purpose of the information being transmitted and received.
  • a terminal that has completed initial cell search can obtain more specific system information by receiving a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink shared channel (PDSCH) based on information contained in the PDCCH (S12).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the terminal that has performed the procedure described above can then perform PDCCH/PDSCH reception (S17) and physical uplink shared channel (PUSCH)/physical uplink control channel (PUCCH) transmission (S18) as general uplink/downlink signal transmission procedures.
  • the terminal can receive downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and different formats can be applied depending on the purpose of use.
  • control information that the terminal transmits to the base station via the uplink or that the terminal receives from the base station may include downlink/uplink ACK/NACK signals, CQI (Channel Quality Indicator), PMI (Precoding Matrix Index), RI (Rank Indicator), etc.
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI/PMI/RI via PUSCH and/or PUCCH.
  • PDSCH carries downlink data (e.g., DL-shared channel transport block, DL-SCH TB) and applies modulation methods such as Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), 16 Quadrature Amplitude Modulation (QAM), 64 QAM, and 256 QAM.
  • Codewords are generated by encoding the TBs.
  • PDSCH can carry multiple codewords. Scrambling and modulation mapping are performed for each codeword, and modulation symbols generated from each codeword are mapped to one or more layers (Layer mapping). Each layer is mapped to resources along with a Demodulation Reference Signal (DMRS), generated as an OFDM symbol signal, and transmitted through the corresponding antenna port.
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • the PDCCH carries downlink control information (DCI) and employs modulation methods such as QPSK.
  • DCI downlink control information
  • a PDCCH consists of 1, 2, 4, 8, or 16 Control Channel Elements (CCEs), depending on the Aggregation Level (AL).
  • CCEs Control Channel Elements
  • Each CCE is comprised of six Resource Element Groups (REGs). Each REG is defined by one OFDM symbol and one (P)RB.
  • the UE obtains DCI transmitted via the PDCCH by performing decoding (also known as blind decoding) on a set of PDCCH candidates.
  • the set of PDCCH candidates decoded by the UE is defined as a PDCCH search space set.
  • the search space set may be a common search space or a UE-specific search space.
  • the UE can obtain DCI by monitoring PDCCH candidates within one or more search space sets established by the MIB or higher layer signaling.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUSCH transmissions can be dynamically scheduled by UL grants in DCI, or semi-statically scheduled (configured grant) based on higher layer (e.g., RRC) signaling (and/or Layer 1 (L1) signaling (e.g., PDCCH)).
  • PUSCH transmissions can be performed in a codebook-based or non-codebook-based manner.
  • PUCCH carries uplink control information, HARQ-ACK and/or scheduling request (SR), and can be divided into multiple PUCCHs depending on the PUCCH transmission length.
  • new radio access technology new RAT, NR.
  • next-generation communication As more and more communication devices demand greater communication capacity, the need for improved mobile broadband communication compared to existing radio access technology (RAT) is emerging.
  • massive Machine Type Communications (MTC) which connects numerous devices and objects to provide various services anytime, anywhere, is also a key issue to be considered in next-generation communication.
  • communication system design that considers reliability and latency-sensitive services/terminals is being discussed.
  • next-generation radio access technologies that take into account enhanced mobile broadband communication, massive MTC, and URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) is being discussed, and in various embodiments of the present disclosure, such technologies are conveniently referred to as new RAT or NR.
  • the NG-RAN may include a gNB and/or an eNB that provides user plane and control plane protocol termination to the UE.
  • FIG. 1 illustrates a case where only a gNB is included.
  • the gNB and eNB are connected to each other via an Xn interface.
  • the gNB and eNB are connected to the 5th generation core network (5G Core Network: 5GC) via the NG interface.
  • 5G Core Network: 5GC 5th generation core network
  • the gNB is connected to the access and mobility management function (AMF) via the NG-C interface
  • the gNB is connected to the user plane function (UPF) via the NG-U interface.
  • AMF access and mobility management function
  • UPF user plane function
  • Figure 3 is a diagram illustrating the functional division between NG-RAN and 5GC.
  • the gNB can provide functions such as inter-cell radio resource management (Inter Cell RRM), radio bearer management (RB control), connection mobility control (Connection Mobility Control), radio admission control (Radio Admission Control), measurement configuration and provision, and dynamic resource allocation.
  • the AMF can provide functions such as NAS security and idle state mobility processing.
  • the UPF can provide functions such as mobility anchoring and PDU processing.
  • the SMF Session Management Function
  • Figure 4 is a diagram illustrating an example of a 5G usage scenario.
  • the 5G usage scenario illustrated in FIG. 4 is merely exemplary, and the technical features of various embodiments of the present disclosure can also be applied to other 5G usage scenarios not illustrated in FIG. 4.
  • the three key requirement areas for 5G include (1) enhanced mobile broadband (eMBB), (2) massive machine type communication (mMTC), and (3) ultra-reliable and low latency communications (URLLC).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communication
  • URLLC ultra-reliable and low latency communications
  • KPI key performance indicator
  • Cloud storage and applications are rapidly growing on mobile communication platforms, and this can be applied to both work and entertainment.
  • Cloud storage is a particular use case driving the growth of uplink data rates.
  • 5G is also used for remote work in the cloud, requiring significantly lower end-to-end latency to maintain a superior user experience when tactile interfaces are used.
  • cloud gaming and video streaming are other key factors driving the demand for mobile broadband.
  • Entertainment is essential on smartphones and tablets, regardless of location, including in highly mobile environments like trains, cars, and airplanes.
  • Another use case is augmented reality and information retrieval for entertainment, where augmented reality requires extremely low latency and instantaneous data volumes.
  • 6G systems can have key factors such as enhanced mobile broadband (eMBB), ultra-reliable low latency communications (URLLC), massive machine-type communication (mMTC), AI integrated communication, tactile internet, high throughput, high network capacity, high energy efficiency, low backhaul and access network congestion, and enhanced data security.
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • URLLC ultra-reliable low latency communications
  • mMTC massive machine-type communication
  • AI integrated communication tactile internet, high throughput, high network capacity, high energy efficiency, low backhaul and access network congestion, and enhanced data security.
  • Figure 5 is a diagram illustrating an example of a communication structure that can be provided in a 6G system.
  • 6G systems are expected to have 50 times the simultaneous wireless connectivity of 5G systems.
  • URLLC a key feature of 5G, will become even more crucial in 6G communications by providing end-to-end latency of less than 1 ms.
  • 6G systems will have significantly higher volumetric spectral efficiency, compared to the commonly used area spectral efficiency.
  • 6G systems can offer extremely long battery life and advanced battery technologies for energy harvesting, eliminating the need for separate charging for mobile devices in 6G systems.
  • New network characteristics in 6G may include:
  • 6G is expected to integrate with satellites to provide a global mobile network.
  • the integration of terrestrial, satellite, and airborne networks into a single wireless communications system is crucial for 6G.
  • Connected Intelligence Unlike previous generations of wireless communication systems, 6G is revolutionary, upgrading the wireless evolution from "connected objects" to "connected intelligence.” AI can be applied at every stage of the communication process (or at every signal processing step, as described below).
  • 6G wireless networks will transfer 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 concept of small cell networks was introduced to improve received signal quality in cellular systems by increasing throughput, energy efficiency, and spectral efficiency. Consequently, small cell networks are essential for 5G and beyond-5G (5GB) communication systems. Accordingly, 6G communication systems also adopt the characteristics of small cell networks.
  • Ultra-dense heterogeneous networks will be another key feature of 6G communication systems.
  • Multi-tier networks comprised of heterogeneous networks improve overall QoS and reduce costs.
  • Softwarization and virtualization are two critical features that form the foundation of the design process for 5GB networks to ensure flexibility, reconfigurability, and programmability. Furthermore, billions of devices can be shared on a shared physical infrastructure.
  • THz waves also known as sub-millimeter waves, typically refer to the frequency range between 0.1 THz and 10 THz, with corresponding wavelengths ranging from 0.03 mm to 3 mm.
  • the 100 GHz to 300 GHz band (sub-THz band) is considered a key part of the THz band for cellular communications. Adding the sub-THz band to the mmWave band will increase the capacity of 6G cellular communications.
  • 300 GHz to 3 THz lies in the far infrared (IR) frequency band. While part of the optical band, the 300 GHz to 3 THz band lies at the boundary of the optical band, immediately following the RF band. Therefore, this 300 GHz to 3 THz band exhibits similarities to RF.
  • WIET uses the same fields and waves as wireless communication systems. Specifically, sensors and smartphones will be charged using wireless power transfer during communication. WIET is a promising technology for extending the life of battery-powered wireless systems. Therefore, battery-less devices will be supported by 6G communications.
  • Big data analytics is a complex process for analyzing diverse, large-scale data sets, or "big data.” This process uncovers hidden data, unknown correlations, and customer trends, ensuring complete data management. Big data is collected from various sources, such as video, social networks, images, and sensors. This technology is widely used to process massive amounts of data in 6G systems.
  • THz-band signals have strong linearity, which can create many shadow areas due to obstacles.
  • LIS technology which enables expanded communication coverage, enhanced communication stability, and additional value-added services by installing LIS near these shadow areas, is becoming increasingly important.
  • LIS is an artificial surface made of electromagnetic materials that can alter the propagation of incoming and outgoing radio waves. While LIS can be viewed as an extension of massive MIMO, it differs from massive MIMO in its array structure and operating mechanism. Furthermore, LIS operates as a reconfigurable reflector with passive elements, passively reflecting signals without using active RF chains, which offers the advantage of low power consumption. Furthermore, because each passive reflector in LIS must independently adjust the phase shift of the incoming signal, this can be advantageous for wireless communication channels. By appropriately adjusting the phase shift via the LIS controller, the reflected signal can be collected at the target receiver to boost the received signal power.
  • THz Terahertz
  • the frequency bands expected to be used for THz wireless communication may be the D-band (110 GHz to 170 GHz) or H-band (220 GHz to 325 GHz), which have low propagation loss due to molecular absorption in the air. Discussions on standardization of THz wireless communication are being centered around the IEEE 802.15 THz working group in addition to 3GPP, and standard documents issued by the IEEE 802.15 Task Group (TG3d, TG3e) may specify or supplement the contents described in various embodiments of the present disclosure. THz wireless communication can be applied to wireless cognition, sensing, imaging, wireless communication, THz navigation, etc.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a THz communication application.
  • Table 2 below shows examples of technologies that can be used in THz waves.
  • Transceiver Device Available immatures UTC-PD, RTD and SBD Modulation and Coding Low order modulation techniques (OOK, QPSK), LDPC, Reed Soloman, Hamming, Polar, Turbo Antenna Omni and Directional, phased array with low number of antenna elements Bandwidth 69GHz (or 23GHz) at 300GHz Channel models Partially Data rate 100Gbps Outdoor deployment No Free space loss High Coverage Low Radio Measurements 300GHz indoor Device size Few micrometers
  • THz wireless communications can be categorized based on the methods used to generate and receive THz waves.
  • THz generation methods can be categorized as either optical or electronic-based.
  • Fig. 8 is a diagram illustrating an example of an electronic component-based THz wireless communication transmitter and receiver.
  • Methods for generating THz using electronic components include a method using semiconductor components such as a resonant tunneling diode (RTD), a method using a local oscillator and a multiplier, a MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuits) method using an integrated circuit based on a compound semiconductor HEMT (High Electron Mobility Transistor), and a method using a Si-CMOS-based integrated circuit.
  • a multiplier doubler, tripler, multiplier
  • a multiplier is essential.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a method for generating a THz signal based on an optical element.
  • Optical component-based THz wireless communication technology refers to a method of generating and modulating THz signals using optical components.
  • Optical component-based THz signal generation technology generates an ultra-high-speed optical signal using a laser and an optical modulator, and converts it into a THz signal using an ultra-high-speed photodetector. Compared to technologies that use only electronic components, this technology can easily increase the frequency, generate high-power signals, and obtain flat response characteristics over a wide frequency band.
  • optical component-based THz signal generation requires a laser diode, a wideband optical modulator, and an ultra-high-speed photodetector.
  • an EDFA Erbium-Doped Fiber Amplifier
  • a PD Photo Detector
  • an OSA optical module (Optical Sub Assembly) that modularizes various optical communication functions (photoelectric conversion, electro-optical conversion, etc.) into a single component
  • a DSO represents a digital storage oscilloscope.
  • Figure 12 is a drawing showing the structure of an optical modulator.
  • Effective down-conversion from the infrared band (IR band) to the terahertz band (THz band) depends on how to utilize the nonlinearity of the optical/electrical converter (O/E converter).
  • O/E converter optical/electrical converter
  • a terahertz transmission and reception system can be implemented using a single optical-to-electrical converter.
  • the number of optical-to-electrical converters may be equal to the number of carriers. This phenomenon will be particularly noticeable in a multi-carrier system that utilizes multiple broadbands according to the aforementioned spectrum usage plan.
  • a frame structure for the multi-carrier system may be considered.
  • a signal down-converted using an optical-to-electrical converter may be transmitted in a specific resource region (e.g., a specific frame).
  • the frequency region of the specific resource region may include multiple chunks. Each chunk may be composed of at least one component carrier (CC).
  • PAPR peak-to-average ratio
  • precoder-based PAPR reduction algorithms have been proposed. For example, one algorithm was proposed to divide a transmitted OFDM symbol into subbands and apply (multiply) a precoder to each subband to reduce the overall PAPR.
  • these techniques require the transmission of the precoder value for each OFDM symbol, which can increase complexity.
  • FIG. 13 is a drawing for explaining a reference signal structure to which the present disclosure can be applied.
  • Fig. 13 illustrates a conventional reference signal structure.
  • a conventional OFDM symbol may include a PTRS for phase noise (PN) and a DMRS/CSI-RS for channel estimation.
  • PN phase noise
  • the need to transmit a PAPR precoder set of values for each user can increase overhead.
  • increasing the precoder quantization level to improve PAPR performance can lead to overhead issues due to the increased precoder data volume.
  • the present disclosure proposes a reference signal structure for improving PAPR and an OFDM signal structure for estimating a PAPR precoder at the receiver. Furthermore, the present disclosure proposes a Multi-Purpose Reference Signal (MPRS) for estimating PAPR at the transmitter.
  • the MPRS can be transmitted for each subband of each OFDM symbol, and the receiver can perform precoder estimation using the MPRS for each OFDM symbol.
  • MPRS Multi-Purpose Reference Signal
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a reference signal transmission structure according to the present disclosure
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the performance of a reference signal according to the present disclosure.
  • the reference signal transmission structure may include multiple sub-bands and may include at least one MPRS.
  • PAPR reduction performance can vary depending on the number of subbands (M). For example, as M increases, the complexity of generating a PAPR precoder can significantly increase.
  • the present disclosure proposes an adaptive precoder algorithm for estimating a target PAPR.
  • FIG. 16 is another drawing illustrating an example of a reference signal transmission structure according to the present disclosure.
  • MPRS may have the same structure as PTRS.
  • One or more MPRSs may be placed per subband of each symbol.
  • MPRSs may be used to estimate PAPR precoder at the receiver. Since MPRSs have the same structure as PTRSs, they may be used to estimate CPE (Common Phase Error) for PNs and may also be used to directly estimate PNs.
  • CPE Common Phase Error
  • the name MPRS is merely an example, and the reference signal according to the present disclosure may be named with various names having functions described below.
  • FIG. 17 is a drawing for explaining a signal transmission method according to the present disclosure.
  • FIG. 17 illustrates a structural diagram of a transmitter according to the present disclosure.
  • the transmitter can map data and various reference signals to subcarriers and input them to a PAPR precoder block.
  • the signals input to the precoder block can be grouped into M subbands to generate a precoder corresponding to each subband.
  • the generated M precoders can form a PAPR mitigation matrix, which is an orthogonal matrix.
  • the PAPR mitigation matrix can be multiplied by an input signal to generate a final transmission signal.
  • FIG. 18 is another drawing for explaining a signal transmission method according to the present disclosure.
  • Fig. 18 is similar to the structural diagram of Fig. 17, but illustrates an example in which Discrete Fourier Transform spread OFDM (DFT-s-OFDM) is utilized for data mapping.
  • DFT-s-OFDM Discrete Fourier Transform spread OFDM
  • the present disclosure can also be applied to DFT-s-OFDM used in general uplink.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining an OFDM symbol according to the present disclosure.
  • Fig. 19 illustrates an OFDM symbol to which the present disclosure is applied.
  • DMRS and PTRS may not be multiplied by a PAPR precoder.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining a sub-band signal configuration according to the present disclosure.
  • FIG. 21 is another diagram for explaining a sub-band signal configuration according to the present disclosure.
  • the mathematical formula in Fig. 21 represents the structure of a sub-band in which PTRS does not exist. In the mathematical formula in Fig. 21, all signals except the DMRS portion can be multiplied by the PARR precoder.
  • Figure 22 is a drawing for explaining a mitigation matrix according to the present disclosure.
  • Figure 22 shows the overall precoder mitigation matrix ( ) is shown.
  • the mathematical formula represents the input signal of the mth subband of the kth symbol, Is It can be a zero matrix of size 0.
  • Figure 25 illustrates a receiver structure for receiving a reference signal according to the present disclosure.
  • the receiver can perform CPE and channel estimation using PTRS and DMRS. Since the PTRS and DMRS are not multiplied by a PAPR precoder at the transmitter, the receiver can perform CPE and channel estimation according to a conventional method.
  • the following mathematical expression 1 expresses channel estimation assuming complete removal of CPE.
  • Equation 1 represents a signal consisting only of DMRS of the kth symbol
  • P DM represents a DMRS matrix
  • H k can represent an estimated channel value.
  • FIG. 27 is another diagram for comparing the performance of reference signals according to the present disclosure.
  • the proposed method does not apply a PAPR precoder to DMRS and PTRS. Therefore, the proposed method may exhibit worse PAPR performance compared to conventional methods that use a full precoder.
  • Figure 27 illustrates simulation results for a case where the FFT size is 1024 and the subband size is 8. Since only one MPRS is typically required per subband, there is little difference in performance compared to using the entire data set. However, when the number of MPRSs exceeds two, a slight performance difference can be observed. In the present disclosure, one MPRS is used per subband, so it can be seen that the present disclosure exhibits little performance degradation compared to conventional methods.
  • FIG. 28 is a drawing for explaining a data loading method according to the present disclosure
  • FIG. 29 is a drawing for explaining the performance of the data loading method according to the present disclosure.
  • Figure 29 illustrates PAPR performance when configuring a data load, as in Figure 28, and applying DFT-s-OFDM for uplink use.
  • a method performed by a first node in a communication system includes a step of generating a transmission signal including transmission data and at least one reference signal (S3010), a step of dividing the transmission signal into a plurality of sub-bands (S3020), a step of deriving a precoder for the transmission signal based on the plurality of sub-bands (S3030), a step of applying the precoder to the transmission signal (S3040), and a step of transmitting the transmission signal to a second node (S3050), wherein the at least one reference signal may include a first reference signal used to estimate the precoder in the second node.
  • the first reference signal may be included in at least one symbol constituting the sub-band.
  • the step of applying the precoder to the transmission signal may include the step of generating a mitigation matrix using the precoder and the step of applying the mitigation matrix to the transmission signal.
  • the step of deriving the precoder may include the step of estimating the precoder based on the number of the plurality of sub-bands, the step of estimating a peak-to-average power ratio (PAPR) of the transmission signal based on the precoder, and the step of deriving the precoder based on whether the estimated PAPR exceeds a preset PAPR.
  • PAPR peak-to-average power ratio
  • the plurality of sub-bands can be recursively divided based on multiples of a preset number.
  • the transmission signal may not include the derived precoder.
  • a first node may be provided in a communication system.
  • the terminal may include a transceiver and at least one processor, wherein the at least one processor may be configured to perform the operating method of the first node according to FIG. 30.
  • a device for controlling a first node in a communication system may be provided.
  • the device may include at least one processor and at least one memory operably connected to the at least one processor.
  • the at least one memory may be configured to store instructions for performing an operating method of the first node according to FIG. 30 based on instructions executed by the at least one processor.
  • one or more non-transitory computer-readable media storing one or more instructions may be provided.
  • the one or more instructions when executed by one or more processors, perform operations, and the operations may include the operating method of the first node according to FIG. 30.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an example of a method for a second node to transmit and receive signals in a system applicable to the present disclosure.
  • a method performed by a second node in a communication system may include a step of receiving a transmission signal including data and at least one reference signal from a first node (S3110), a step of performing channel estimation based on the transmission signal (S3120), a step of estimating a precoder for the transmission signal based on the transmission signal and the channel (S3130), and a step of obtaining data included in the transmission signal based on the channel and the precoder (S3140).
  • the at least one reference signal includes a Demodulation Reference Signal (DMRS), and the channel can be estimated based on the DMRS.
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • the at least one reference signal may include a first reference signal used to estimate the precoder.
  • a base station may be provided in a communication system.
  • the base station may include a transceiver and at least one processor, wherein the at least one processor may be configured to perform the operating method of a second node according to FIG. 31.
  • a device for controlling a base station in a communication system may be provided.
  • the device may include at least one processor and at least one memory operably connected to the at least one processor.
  • the at least one memory may be configured to store instructions for performing the operating method of a second node according to FIG. 31 based on instructions executed by the at least one processor.
  • one or more non-transitory computer-readable media storing one or more instructions may be provided.
  • the one or more instructions when executed by one or more processors, perform operations, and the operations may include the operating method of a second node according to FIG. 31.
  • FIG. 32 illustrates a communication system (1) applicable to various embodiments of the present disclosure.
  • a communication system (1) applied to various embodiments of the present disclosure includes a wireless device, a base station, and a network.
  • the wireless device refers to a device that performs communication using a wireless access technology (e.g., 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution), 6G wireless communication), and may be referred to as a communication/wireless/5G device/6G device.
  • 5G NR New RAT
  • LTE Long Term Evolution
  • 6G wireless communication e.g., 6G wireless communication
  • the wireless device may include a robot (100a), a vehicle (100b-1, 100b-2), an XR (eXtended Reality) device (100c), a hand-held device (100d), a home appliance (100e), an IoT (Internet of Things) device (100f), and an AI device/server (400).
  • the vehicle may include a vehicle equipped with a wireless communication function, an autonomous vehicle, a vehicle capable of performing vehicle-to-vehicle communication, etc.
  • the vehicle may include an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) (e.g., a drone).
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • XR devices include AR (Augmented Reality)/VR (Virtual Reality)/MR (Mixed Reality) devices, and may be implemented in the form of a Head-Mounted Device (HMD), a Head-Up Display (HUD) installed in a vehicle, a television, a smartphone, a computer, a wearable device, a home appliance, digital signage, a vehicle, a robot, etc.
  • Mobile devices may include a smartphone, a smart pad, a wearable device (e.g., a smart watch, smart glasses), a computer (e.g., a laptop, etc.), etc.
  • Home appliances may include a TV, a refrigerator, a washing machine, etc.
  • IoT devices may include a sensor, a smart meter, etc.
  • a base station and a network may also be implemented as a wireless device, and a specific wireless device (200a) may act as a base station/network node to other wireless devices.
  • Wireless devices (100a to 100f) can be connected to a network (300) via a base station (200). Artificial Intelligence (AI) technology can be applied to the wireless devices (100a to 100f), and the wireless devices (100a to 100f) can be connected to an AI server (400) via the network (300).
  • the network (300) can be configured using a 3G network, a 4G (e.g., LTE) network, a 5G (e.g., NR) network, or a 6G network.
  • the wireless devices (100a to 100f) can communicate with each other via the base station (200)/network (300), but can also communicate directly (e.g., sidelink communication) without going through the base station/network.
  • vehicles can communicate directly (e.g., V2V (Vehicle to Vehicle)/V2X (Vehicle to everything) communication).
  • IoT devices e.g., sensors
  • IoT devices can communicate directly with other IoT devices (e.g., sensors) or other wireless devices (100a to 100f).
  • Wireless communication/connection can be established between wireless devices (100a ⁇ 100f)/base stations (200), and base stations (200)/base stations (200).
  • wireless communication/connection can be achieved through various wireless access technologies (e.g., 5G NR) such as uplink/downlink communication (150a), sidelink communication (150b) (or D2D communication), and base station-to-base station communication (150c) (e.g., relay, IAB (Integrated Access Backhaul).
  • 5G NR wireless access technologies
  • uplink/downlink communication 150a
  • sidelink communication 150b
  • base station-to-base station communication 150c
  • wireless devices and base stations/wireless devices, and base stations and base stations can transmit/receive wireless signals to each other.
  • wireless communication/connection can transmit/receive signals through various physical channels.
  • various configuration information setting processes for transmitting/receiving wireless signals various signal processing processes (e.g., channel encoding/decoding, modulation/demodulation, resource mapping/demapping, etc.), and resource allocation processes can be performed based on various proposals of various embodiments of the present disclosure.
  • NR supports multiple numerologies (or subcarrier spacing (SCS)) to support various 5G services.
  • SCS subcarrier spacing
  • an SCS of 15 kHz supports a wide area in traditional cellular bands
  • an SCS of 30 kHz/60 kHz supports dense urban areas, lower latency, and wider carrier bandwidth
  • an SCS of 60 kHz or higher supports a bandwidth greater than 24.25 GHz to overcome phase noise.
  • the NR frequency band can be defined by two types of frequency ranges (FR1, FR2).
  • the numerical values of the frequency ranges can be changed, and for example, the frequency ranges of the two types (FR1, FR2) can be as shown in Table 3 below.
  • FR1 can mean the "sub 6 GHz range”
  • FR2 can mean the "above 6 GHz range” and can be called millimeter wave (mmW).
  • mmW millimeter wave
  • FR1 may include a band from 410 MHz to 7125 MHz, as shown in Table 4 below. That is, FR1 may include a frequency band above 6 GHz (or 5850, 5900, 5925 MHz, etc.). For example, the frequency band above 6 GHz (or 5850, 5900, 5925 MHz, etc.) included within FR1 may include an unlicensed band. The unlicensed band may be used for various purposes, such as for vehicular communications (e.g., autonomous driving).
  • vehicular communications e.g., autonomous driving
  • the communication system (1) can support terahertz (THz) wireless communication.
  • 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 where propagation loss due to absorption of molecules in the air is small.
  • FIG. 33 illustrates a wireless device that can be applied to various embodiments of the present disclosure.
  • a first wireless device (100) includes one or more processors (102) and one or more memories (104), and may further include one or more transceivers (106) and/or one or more antennas (108).
  • the processor (102) controls the memories (104) and/or the transceivers (106), and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document.
  • the processor (102) may process information in the memory (104) to generate first information/signal, and then transmit a wireless signal including the first information/signal via the transceiver (106).
  • the processor (102) may receive a wireless signal including second information/signal via the transceiver (106), and then store information obtained from signal processing of the second information/signal in the memory (104).
  • the memory (104) may be connected to the processor (102) and may store various information related to the operation of the processor (102). For example, the memory (104) may perform some or all of the processes controlled by the processor (102), or may store software code including commands for performing the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operation flowcharts disclosed in this document.
  • the processor (102) and the memory (104) may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement a wireless communication technology (e.g., LTE, NR).
  • the transceiver (106) may be connected to the processor (102) and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas (108).
  • the transceiver (106) may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver (106) may be used interchangeably with an RF (Radio Frequency) unit.
  • a wireless device may mean a communication modem/circuit/chip.
  • the memory (204) may be connected to the processor (202) and may store various information related to the operation of the processor (202). For example, the memory (204) may perform some or all of the processes controlled by the processor (202), or may store software code including commands for performing the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operation flowcharts disclosed in this document.
  • the processor (202) and the memory (204) may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement wireless communication technology (e.g., LTE, NR).
  • the transceiver (206) may be connected to the processor (202) and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas (208).
  • the transceiver (206) may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver (206) may be used interchangeably with an RF unit.
  • a wireless device may also mean a communication modem/circuit/chip.
  • one or more protocol layers may be implemented by one or more processors (102, 202).
  • one or more processors (102, 202) may implement one or more layers (e.g., functional layers such as PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP).
  • One or more processors (102, 202) may generate 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 operation flowcharts disclosed in this document.
  • PDUs Protocol Data Units
  • SDUs Service Data Units
  • One or more processors (102, 202) can receive signals (e.g., baseband signals) from one or more transceivers (106, 206) and obtain PDUs, SDUs, messages, control information, data or information according to the descriptions, functions, procedures, proposals, methods and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • signals e.g., baseband signals
  • One or more processors (102, 202) may be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, or a microcomputer.
  • One or more processors (102, 202) 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
  • the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software, and the firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, etc.
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operation flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software configured to perform one or more processors (102, 202) or stored in one or more memories (104, 204) and executed by one or more processors (102, 202).
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operation flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software in the form of codes, instructions and/or sets of instructions.
  • One or more memories (104, 204) may be coupled to one or more processors (102, 202) and may store various forms of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions, and/or commands.
  • the one or more memories (104, 204) may be configured as ROM, RAM, EPROM, flash memory, hard drives, registers, cache memory, computer-readable storage media, and/or combinations thereof.
  • the one or more memories (104, 204) may be located internally and/or externally to the one or more processors (102, 202). Additionally, the one or more memories (104, 204) may be coupled to the one or more processors (102, 202) via various technologies, such as wired or wireless connections.
  • One or more transceivers (106, 206) can transmit user data, control information, wireless signals/channels, etc., as mentioned in the methods and/or flowcharts of this document, to one or more other devices.
  • One or more transceivers (106, 206) can receive user data, control information, wireless signals/channels, etc., as mentioned in the descriptions, functions, procedures, proposals, methods and/or flowcharts of this document, from one or more other devices.
  • one or more transceivers (106, 206) can be connected to one or more processors (102, 202) and can transmit and receive wireless signals.
  • one or more processors (102, 202) can control one or more transceivers (106, 206) to transmit user data, control information, or wireless signals to one or more other devices. Additionally, one or more processors (102, 202) may control one or more transceivers (106, 206) to receive user data, control information, or wireless signals from one or more other devices.
  • one or more transceivers (106, 206) may be coupled to one or more antennas (108, 208), and one or more transceivers (106, 206) may be configured to transmit and receive user data, control information, wireless signals/channels, or the like, as referred to in the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein, via one or more antennas (108, 208).
  • one or more antennas may be multiple physical antennas or multiple logical antennas (e.g., antenna ports).
  • One or more transceivers (106, 206) may convert received user data, control information, wireless signals/channels, etc.
  • One or more transceivers (106, 206) may convert processed user data, control information, wireless signals/channels, etc. from baseband signals to RF band signals using one or more processors (102, 202).
  • one or more transceivers (106, 206) may include an (analog) oscillator and/or a filter.
  • FIG. 34 illustrates another example of a wireless device that can be applied to various embodiments of the present disclosure.
  • the wireless device may include at least one processor (102, 202), at least one memory (104, 204), at least one transceiver (106, 206), and one or more antennas (108, 208).
  • the difference between the example of the wireless device described in FIG. 33 and the example of the wireless device in FIG. 34 is that in FIG. 33, the processor (102, 202) and the memory (104, 204) are separated, but in the example of FIG. 34, the memory (104, 204) is included in the processor (102, 202).
  • processor 102, 202
  • memory 104, 204
  • transceiver 106, 206
  • antennas 108, 208
  • Figure 35 illustrates a signal processing circuit for a transmission signal.
  • Figure 36 illustrates another example of a wireless device applicable to various embodiments of the present disclosure.
  • the wireless device may be implemented in various forms depending on the use case/service.

Landscapes

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Abstract

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템에서 제 1 노드에 의하여 수행되는 방법은, 송신 데이터 및 적어도 하나 이상의 참조 신호(reference signal)을 포함하는 송신 신호를 생성하는 단계, 상기 송신 신호를 복수의 서브 밴드로 분할하는 단계, 상기 복수의 서브 밴드에 기초하여 상기 송신 신호에 대한 프리코더(precoder)를 유도하는 단계, 상기 프리코더를 상기 송신 신호에 적용하는 단계 및 상기 송신 신호를 제 2 노드로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 상기 제 2 노드에서 상기 프리코더를 추정하기 위해 사용되는 제 1 참조 신호를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치
본 개시(disclosure)는 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신 하는 방법 및 장치 대한 것이다. 구체적으로, 무선 통신 시스템의 수신단에서 프리코더를 추정할 수 있도록 참조 신호를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
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.
테라헤르즈(Thz) 대역을 사용하는 6G 채널 환경에서는 경로 감쇠를 극복하기 위해 송신 전력을 종래보다 증가시켜야 하는 상황이 발생할 수 있다. OFDM(orthogonal frequency division multiple) 기반의 통신 시스템에서 전력 구조 설계는 PAPR (peak-to-average-ratio)에 기초하여 설계될 수 있다. 이때, 다중 서브캐리어 신호를 시간 도메인에 병합하여 전송하기 때문에 평균 전송 파워에 비해 높은 전송 파워를 가지는 시간 도메인 신호가 존재할 수 있고, 해당 신호의 피크 값으로 인해 전송 파워를 원하는 수준까지 구현하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기존에는 프리코더 기반의 PAPR 감소 알고리즘들이 논의되어 왔으나, 종래 기술들은 심볼 단위로 프리코더 값을 수신측으로 송부해야 했기에 전체 시스템 복잡도가 증가하는 문제점이 존재하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 신호 송수신을 수행하는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 참조 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 프리코더(precoder)를 추정하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템에서 제 1 노드에 의하여 수행되는 방법은, 송신 데이터 및 적어도 하나 이상의 참조 신호(reference signal)을 포함하는 송신 신호를 생성하는 단계, 상기 송신 신호를 복수의 서브 밴드로 분할하는 단계, 상기 복수의 서브 밴드에 기초하여 상기 송신 신호에 대한 프리코더(precoder)를 유도하는 단계, 상기 프리코더를 상기 송신 신호에 적용하는 단계 및 상기 송신 신호를 제 2 노드로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 상기 제 2 노드에서 상기 프리코더를 추정하기 위해 사용되는 제 1 참조 신호를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 참조 신호는 상기 서브 밴드를 구성하는 각각의 심볼에 적어도 하나 이상에 포함될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리코더는, 상기 복수의 서브 밴드 별로 각각 유도될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리코더를 상기 송신 신호에 적용하는 단계는, 상기 프리코더를 이용하여 mitigation 매트릭스를 생성하는 단계 및 상기 mitigation 매트릭스를 상기 송신 신호에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리코더를 유도하는 단계는, 상기 복수의 서브 밴드의 개수에 기초하여 프리코더를 추정하는 단계, 상기 프리코더에 기초하여 상기 송신 신호의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 추정하는 단계 및 상기 추정된 PAPR이 기설정된 PAPR을 초과하는지 여부에 기초하여 상기 프리코더를 유도하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 추정된 PAPR이 상기 기설정된 PAPR을 초과하지 않는 것에 기초하여, 상기 프리코더는 상기 복수의 서브 밴드의 개수에 기초하여 추정된 프리코더로 유도될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 추정된 PAPR이 상기 기설정된 PAPR을 초과하는 것에 기초하여, 상기 프리코더는 상기 복수의 서브 밴드를 재귀적으로 분할한 서브 밴드 개수에 기초하여 재귀적으로 추정되는 프리코더에 기초하여 유도될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 복수의 서브 밴드는, 기설정된 개수의 배수에 기초하여 재귀적으로 분할될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 DMRS(Demodulation Reference Signal) 및 PTRS(Phase Tracking Reference Signal) 중 적어도 하나를 포함하되, 상기 프리코더는 상기 DMRS 및 PTRS에는 적용되지 않을 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 송신 신호는, 상기 유도된 프리코더를 포함하지 않을 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템에서 제 2 노드에 의하여 수행되는 방법은, 제 1 노드로부터 데이터 및 적어도 하나 이상의 참조 신호를 포함하는 송신 신호를 수신하는 단계, 상기 송신 신호에 기초하여 채널 추정을 수행하는 단계, 상기 송신 신호 및 상기 채널에 기초하여 상기 송신 신호에 대한 프리코더를 추정하는 단계 및 상기 채널 및 상기 프리코더에 기초하여 상기 송신 신호에 포함된 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 DMRS(Demodulation Reference Signal)를 포함하고, 상기 채널은 상기 DMRS에 기초하여 추정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 상기 프리코더를 추정하기 위해 사용되는 제 1 참조 신호를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리코더는 상기 채널, 상기 DMRS 및 상기 제 1 참조 신호 중 적어도 하나에 기초하여 추정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템에서 동작하는 제 1 노드는, 송수신기, 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 접속 가능하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 동작들을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하며, 상기 동작들은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제 1 노드의 동작 방법의 모든 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템에서 동작하는 제 2 노드는, 송수신기, 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 접속 가능하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 동작들을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하며, 상기 동작들은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제 2 노드의 동작 방법의 모든 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템에서 제 1 노드를 제어하는 제어 장치는, 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서들에 동작 가능하게 접속된 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 메모리들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 동작들을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하며, 상기 동작들은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제 1 노드의 동작 방법의 모든 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템에서 제 2 노드를 제어하는 제어 장치는, 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서들에 동작 가능하게 접속된 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 메모리들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 동작들을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하며, 상기 동작들은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제 2 노드의 동작 방법의 모든 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 하나 이상의 명령어를 저장하는 하나 이상의 비일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서, 상기 하나 이상의 명령어는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 동작들을 수행하고, 상기 동작들은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제 1 노드의 동작 방법의 모든 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 하나 이상의 명령어를 저장하는 하나 이상의 비일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서, 상기 하나 이상의 명령어는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 동작들을 수행하고, 상기 동작들은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제 2 노드의 동작 방법의 모든 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따르면, 무선 통신 시스템에서 신호 송수신을 수행하는 장치 및 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 무선 통신 시스템에서 참조 신호를 송수신하는 장치 및 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 무선 통신 시스템에서 프리코더(precoder)를 추정하는 장치 및 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 수신단이 프리코더를 직접 추정할 수 있기에, 프리코더 전송을 위한 시스템 복잡도가 감소하는 효과가 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 개시에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 개시에 대한 실시예들을 제공할 수 있다. 다만, 본 개시의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미할 수 있다.
도 1은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 일반적인 신호 전송의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 차세대 무선 접속 네트워크(New Generation Radio Access Network: NG-RAN)의 시스템 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 NG-RAN과 5GC 간의 기능적 분할을 도시한 도면이다.
도 4는 5G 사용 시나리오의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 6G 시스템에서 제공 가능한 통신 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 전자기 스펙트럼의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 THz 통신 응용의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 전자소자 기반 THz 무선통신 송수신기의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 광 소자 기반 THz 신호를 생성하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 광 소자 기반 THz 무선통신 송수신기의 일례를 도시한 도면이다.
도 11은 광자 소스(Photoinc source) 기반 송신기의 구조를 도시한 도면이다,
도 12는 광 변조기(Optical modulator)의 구조를 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시가 적용될 수 있는 참조 신호 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 개시에 따른 참조 신호 전송 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 본 개시에 따른 참조 신호의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 개시에 따른 참조 신호 전송 구조의 일례를 도시한 다른 도면이다.
도 17은 본 개시에 따른 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 개시에 따른 신호 전송 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 19는 본 개시에 따른 OFDM 심볼을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 개시에 따른 서브 밴드 신호 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 개시에 따른 서브 밴드 신호 구성을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 22는 본 개시에 따른 mitigation 매트릭스를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 개시에 따른 참조 신호의 성능을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 24는 본 개시에 따른 참조 신호 생성 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 25는 본 개시에 따른 신호 수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 본 개시에 따른 참조 신호의 성능을 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
도 27은 본 개시에 따른 참조 신호의 성능을 비교하기 위한 또 다른 도면이다.
도 28은 본 개시에 따른 데이터 로드 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 본 개시에 따른 데이터 로드 방법의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 30은 본 개시에 적용 가능한 시스템에서 제 1 노드가 신호를 송수신하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 31은 본 개시에 적용 가능한 시스템에서 제 2 노드가 신호를 송수신하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 32는 본 개시의 다양한 실시예들에 적용되는 통신 시스템(1)을 예시한다.
도 33은 본 개시의 다양한 실시예들에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 34는 본 개시의 다양한 실시예들에 적용될 수 있는 무선 기기의 다른 예를 도시한다.
도 35는 전송 신호를 위한 신호 처리 회로를 예시한다.
도 36은 본 개시의 다양한 실시예들에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다.
본 개시의 다양한 실시예들에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 개시의 다양한 실시예들에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예들에서 "A, B 또는 C(A, B or C)"는 "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 "및/또는(and/or)"을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 이에 따라 "A/B"는 "오직 A", "오직 B", 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B, C"는 "A, B 또는 C"를 의미할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에서 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"는, "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예들에서 "적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)"나 "적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)"라는 표현은 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예들에서 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"는, "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)"나 "적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)"는 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예들에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "제어 정보(PDCCH)"로 표시된 경우, "제어 정보"의 일례로 "PDCCH"가 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 개시의 다양한 실시예들의 "제어 정보"는 "PDCCH"로 제한(limit)되지 않고, "PDDCH"가 "제어 정보"의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, "제어 정보(즉, PDCCH)"로 표시된 경우에도, "제어 정보"의 일례로 "PDCCH"가 제안된 것일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
이하의 기술은 CDMA, FDMA, TDMA, OFDMA, SC-FDMA 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이고 LTE-A(Advanced)/LTE-A pro는 3GPP LTE의 진화된 버전이다. 3GPP NR(New Radio or New Radio Access Technology)는 3GPP LTE/LTE-A/LTE-A pro의 진화된 버전이다. 3GPP 6G는 3GPP NR의 진화된 버전일 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 통신 시스템(예, LTE, NR 등)을 기반으로 설명하지만 본 개시의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. LTE는 3GPP TS 36.xxx Release 8 이후의 기술을 의미한다. 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 지칭된다. 3GPP NR은 TS 38.xxx Release 15 이후의 기술을 의미한다. 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. 본 개시의 설명에 사용된 배경기술, 용어, 약어 등에 관해서는 본 개시 이전에 공개된 표준 문서에 기재된 사항을 참조할 수 있다. 예를 들어, 다음 문서를 참조할 수 있다.
3GPP LTE
- 36.211: Physical channels and modulation
- 36.212: Multiplexing and channel coding
- 36.213: Physical layer procedures
- 36.300: Overall description
- 36.331: Radio Resource Control (RRC)
3GPP NR
- 38.211: Physical channels and modulation
- 38.212: Multiplexing and channel coding
- 38.213: Physical layer procedures for control
- 38.214: Physical layer procedures for data
- 38.300: NR and NG-RAN Overall Description
- 38.331: Radio Resource Control (RRC) protocol specification
물리 채널 및 프레임 구조
물리 채널 및 일반적인 신호 전송
도 1은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 일반적인 신호 전송의 일례를 도시한 도면이다.
무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink, DL)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink, UL)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S11). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 신호(Primary Synchronization Signal, PSS) 및 부 동기 신호(Secondary Synchronization Signal, SSS)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S12).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 경우, 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure, RACH)을 수행할 수 있다(S13 내지 S16). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 송신하고(S13 및 S15), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지((RAR(Random Access Response) message)를 수신할 수 있다. 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다(S16).
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 송신 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S17) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 송신(S18)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 수신할 수 있다. 여기서, DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르게 적용될 수 있다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 송신하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), RI(Rank Indicator) 등을 포함할 수 있다. 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 송신할 수 있다.
상향링크 및 하향링크 채널의 구조
하향링크 채널 구조
기지국은 후술하는 하향링크 채널을 통해 관련 신호를 단말에게 전송하고, 단말은 후술하는 하향링크 채널을 통해 관련 신호를 기지국으로부터 수신한다.
(1) 물리 하향링크 공유 채널(PDSCH)
PDSCH는 하향링크 데이터(예, DL-shared channel transport block, DL-SCH TB)를 운반하고, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64 QAM, 256 QAM 등의 변조 방법이 적용된다. TB를 인코딩하여 코드워드(codeword)가 생성된다. PDSCH는 다수의 코드워드들을 나를 수 있다. 코드워드(codeword) 별로 스크램블링(scrambling) 및 변조 매핑(modulation mapping)이 수행되고, 각 코드워드로부터 생성된 변조 심볼들은 하나 이상의 레이어로 매핑된다(Layer mapping). 각 레이어는 DMRS(Demodulation Reference Signal)과 함께 자원에 매핑되어 OFDM 심볼 신호로 생성되고, 해당 안테나 포트를 통해 전송된다.
(2) 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH)
PDCCH는 하향링크 제어 정보(DCI)를 운반하고 QPSK 변조 방법 등이 적용된다. 하나의 PDCCH는 AL(Aggregation Level)에 따라 1, 2, 4, 8, 16 개 등의 CCE(Control Channel Element)로 구성된다. 하나의 CCE는 6개의 REG(Resource Element Group)로 구성된다. 하나의 REG는 하나의 OFDM 심볼과 하나의 (P)RB로 정의된다.
단말은 PDCCH 후보들의 세트에 대한 디코딩(일명, 블라인드 디코딩)을 수행하여 PDCCH를 통해 전송되는 DCI를 획득한다. 단말이 디코딩하는 PDCCH 후보들의 세트는 PDCCH 검색 공간(Search Space) 세트라 정의한다. 검색 공간 세트는 공통 검색 공간 (common search space) 또는 단말-특정 검색 공간 (UE-specific search space)일 수 있다. 단말은 MIB 또는 상위 계층 시그널링에 의해 설정된 하나 이상의 검색 공간 세트 내 PDCCH 후보를 모니터링하여 DCI를 획득할 수 있다.
상향링크 채널 구조
단말은 후술하는 상향링크 채널을 통해 관련 신호를 기지국으로 전송하고, 기지국은 후술하는 상향링크 채널을 통해 관련 신호를 단말로부터 수신한다.
(1) 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH)
PUSCH는 상향링크 데이터(예, UL-shared channel transport block, UL-SCH TB) 및/또는 상향링크 제어 정보(UCI)를 운반하고, CP-OFDM (Cyclic Prefix - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 파형(waveform), DFT-s-OFDM (Discrete Fourier Transform - spread - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 파형 등에 기초하여 전송된다. PUSCH가 DFT-s-OFDM 파형에 기초하여 전송되는 경우, 단말은 변환 프리코딩(transform precoding)을 적용하여 PUSCH를 전송한다. 일 예로, 변환 프리코딩이 불가능한 경우(예, transform precoding is disabled) 단말은 CP-OFDM 파형에 기초하여 PUSCH를 전송하고, 변환 프리코딩이 가능한 경우(예, transform precoding is enabled) 단말은 CP-OFDM 파형 또는 DFT-s-OFDM 파형에 기초하여 PUSCH를 전송할 수 있다. PUSCH 전송은 DCI 내 UL 그랜트에 의해 동적으로 스케줄링 되거나, 상위 계층(예, RRC) 시그널링 (및/또는 Layer 1(L1) 시그널링(예, PDCCH))에 기초하여 반-정적(semi-static)으로 스케줄링 될 수 있다(configured grant). PUSCH 전송은 코드북 기반 또는 비-코드북 기반으로 수행될 수 있다.
(2) 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH)
PUCCH는 상향링크 제어 정보, HARQ-ACK 및/또는 스케줄링 요청(SR)을 운반하고, PUCCH 전송 길이에 따라 다수의 PUCCH들로 구분될 수 있다.
이하, 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology: new RAT, NR)에 대해 설명한다.
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술(radio access technology; RAT)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드(mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 MTC (massive Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스/단말을 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 확장된 모바일 브로드밴드 커뮤니케이션(enhanced mobile broadband communication), massive MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술의 도입이 논의되고 있으며, 본 개시의 다양한 실시예들에서는 편의상 해당 기술(technology)을 new RAT 또는 NR이라고 부른다.
도 2는 차세대 무선 접속 네트워크(New Generation Radio Access Network: NG-RAN)의 시스템 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, NG-RAN은, 단말에게 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜 종단(termination)을 제공하는 gNB 및/또는 eNB를 포함할 수 있다. 도 1에서는 gNB만을 포함하는 경우를 예시한다. gNB 및 eNB는 상호 간에 Xn 인터페이스로 연결되어 있다. gNB 및 eNB는 5세대 코어 네트워크(5G Core Network: 5GC)와 NG 인터페이스를 통해 연결되어 있다. 보다 구체적으로, AMF(access and mobility management function)과는 NG-C 인터페이스를 통해 연결되고, UPF(user plane function)과는 NG-U 인터페이스를 통해 연결된다.
도 3은 NG-RAN과 5GC 간의 기능적 분할을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, gNB는 인터 셀 간의 무선 자원 관리(Inter Cell RRM), 무선 베어러 관리(RB control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 무선 허용 제어(Radio Admission Control), 측정 설정 및 제공(Measurement configuration & Provision), 동적 자원 할당(dynamic resource allocation) 등의 기능을 제공할 수 있다. AMF는 NAS 보안, 아이들 상태 이동성 처리 등의 기능을 제공할 수 있다. UPF는 이동성 앵커링(Mobility Anchoring), PDU 처리 등의 기능을 제공할 수 있다. SMF(Session Management Function)는 단말 IP 주소 할당, PDU 세션 제어 등의 기능을 제공할 수 있다.
도 4는 5G 사용 시나리오의 예를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 5G 사용 시나리오는 단지 예시적인 것이며, 본 개시의 다양한 실시예들의 기술적 특징은 도 4에 도시되지 않은 다른 5G 사용 시나리오에도 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 5G의 세 가지 주요 요구 사항 영역은 (1) 개선된 모바일 광대역(eMBB; enhanced mobile broadband) 영역, (2) 다량의 머신 타입 통신(mMTC; massive machine type communication) 영역 및 (3) 초-신뢰 및 저 지연 통신(URLLC; ultra-reliable and low latency communications) 영역을 포함한다. 일부 사용 예는 최적화를 위해 다수의 영역을 요구할 수 있고, 다른 사용 예는 단지 하나의 핵심 성능 지표(KPI; key performance indicator)에만 포커싱 할 수 있다. 5G는 이러한 다양한 사용 예들을 유연하고 신뢰할 수 있는 방법으로 지원하는 것이다.
eMBB는 데이터 속도, 지연, 사용자 밀도, 모바일 광대역 접속의 용량 및 커버리지의 전반적인 향상에 중점을 둔다. eMBB는 10Gbps 정도의 처리량을 목표로 한다. eMBB는 기본적인 모바일 인터넷 접속을 훨씬 능가하게 하며, 풍부한 양방향 작업, 클라우드 또는 증강 현실에서 미디어 및 엔터테인먼트 애플리케이션을 커버한다. 데이터는 5G의 핵심 동력 중 하나이며, 5G 시대에서 처음으로 전용 음성 서비스를 볼 수 없을 수 있다. 5G에서, 음성은 단순히 통신 시스템에 의해 제공되는 데이터 연결을 사용하여 응용 프로그램으로서 처리될 것으로 기대된다. 증가된 트래픽 양의 주요 원인은 콘텐츠 크기의 증가 및 높은 데이터 전송률을 요구하는 애플리케이션 수의 증가이다. 스트리밍 서비스(오디오 및 비디오), 대화형 비디오 및 모바일 인터넷 연결은 더 많은 장치가 인터넷에 연결될수록 더 널리 사용될 것이다. 이러한 많은 애플리케이션은 사용자에게 실시간 정보 및 알림을 푸쉬하기 위해 항상 켜져 있는 연결성을 필요로 한다. 클라우드 스토리지 및 애플리케이션은 모바일 통신 플랫폼에서 급속히 증가하고 있으며, 이것은 업무 및 엔터테인먼트 모두에 적용될 수 있다. 클라우드 스토리지는 상향링크 데이터 전송률의 성장을 견인하는 특별한 사용 예이다. 5G는 또한 클라우드 상의 원격 업무에도 사용되며, 촉각 인터페이스가 사용될 때 우수한 사용자 경험을 유지하도록 훨씬 더 낮은 단-대-단(end-to-end) 지연을 요구한다. 엔터테인먼트에서 예를 들면, 클라우드 게임 및 비디오 스트리밍은 모바일 광대역 능력에 대한 요구를 증가시키는 또 다른 핵심 요소이다. 엔터테인먼트는 기차, 차 및 비행기와 같은 높은 이동성 환경을 포함하여 어떤 곳에서든지 스마트폰 및 태블릿에서 필수적이다. 또 다른 사용 예는 엔터테인먼트를 위한 증강 현실 및 정보 검색이다. 여기서, 증강 현실은 매우 낮은 지연과 순간적인 데이터 양을 필요로 한다.
mMTC는 배터리에 의해 구동되는 다량의 저비용 장치 간의 통신을 가능하게 하기 위하여 설계되며, 스마트 계량, 물류, 현장 및 신체 센서와 같은 애플리케이션을 지원하기 위한 것이다. mMTC는 10년 정도의 배터리 및/또는 1km2 당 백만 개 정도의 장치를 목표로 한다. mMTC는 모든 분야에서 임베디드 센서를 원활하게 연결할 수 있게 하며, 가장 많이 예상되는 5G 사용 예 중 하나이다. 잠재적으로 2020년까지 IoT 장치들은 204억 개에 이를 것으로 예측된다. 산업 IoT는 5G가 스마트 도시, 자산 추적(asset tracking), 스마트 유틸리티, 농업 및 보안 인프라를 가능하게 하는 주요 역할을 수행하는 영역 중 하나이다.
URLLC는 장치 및 기계가 매우 신뢰성 있고 매우 낮은 지연 및 높은 가용성으로 통신할 수 있도록 함으로써 차량 통신, 산업 제어, 공장 자동화, 원격 수술, 스마트 그리드 및 공공 안전 애플리케이션에 이상적이다. URLLC는 1ms의 정도의 지연을 목표로 한다. URLLC는 주요 인프라의 원격 제어 및 자율 주행 차량과 같은 초 신뢰/지연이 적은 링크를 통해 산업을 변화시킬 새로운 서비스를 포함한다. 신뢰성과 지연의 수준은 스마트 그리드 제어, 산업 자동화, 로봇 공학, 드론 제어 및 조정에 필수적이다.
다음으로, 도 4의 삼각형 안에 포함된 다수의 사용 예에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
5G는 초당 수백 메가 비트에서 초당 기가 비트로 평가되는 스트림을 제공하는 수단으로 FTTH(fiber-to-the-home) 및 케이블 기반 광대역(또는 DOCSIS)을 보완할 수 있다. 이러한 빠른 속도는 가상 현실(VR; virtual reality)과 증강 현실(AR; augmented reality) 뿐 아니라 4K 이상(6K, 8K 및 그 이상)의 해상도로 TV를 전달하는 데에 요구될 수 있다. VR 및 AR 애플리케이션은 거의 몰입형(immersive) 스포츠 경기를 포함한다. 특정 애플리케이션은 특별한 네트워크 설정이 요구될 수 있다. 예를 들어, VR 게임의 경우, 게임 회사가 지연을 최소화하기 위해 코어 서버를 네트워크 오퍼레이터의 에지 네트워크 서버와 통합해야 할 수 있다.
자동차(Automotive)는 차량에 대한 이동 통신을 위한 많은 사용 예와 함께 5G에 있어 중요한 새로운 동력이 될 것으로 예상된다. 예를 들어, 승객을 위한 엔터테인먼트는 높은 용량과 높은 모바일 광대역을 동시에 요구한다. 그 이유는 미래의 사용자는 그들의 위치 및 속도와 관계 없이 고품질의 연결을 계속해서 기대하기 때문이다. 자동차 분야의 다른 사용 예는 증강 현실 대시보드이다. 운전자는 증강 현실 대비보드를 통해 앞면 창을 통해 보고 있는 것 위에 어둠 속에서 물체를 식별할 수 있다. 증강 현실 대시보드는 물체의 거리와 움직임에 대해 운전자에게 알려줄 정보를 겹쳐서 디스플레이 한다. 미래에, 무선 모듈은 차량 간의 통신, 차량과 지원하는 인프라구조 사이에서 정보 교환 및 자동차와 다른 연결된 장치(예를 들어, 보행자에 의해 수반되는 장치) 사이에서 정보 교환을 가능하게 한다. 안전 시스템은 운전자가 보다 안전한 운전을 할 수 있도록 행동의 대체 코스를 안내하여 사고의 위험을 낮출 수 있게 한다. 다음 단계는 원격 조종 차량 또는 자율 주행 차량이 될 것이다. 이는 서로 다른 자율 주행 차량 사이 및/또는 자동차와 인프라 사이에서 매우 신뢰성이 있고 매우 빠른 통신을 요구한다. 미래에, 자율 주행 차량이 모든 운전 활동을 수행하고, 운전자는 차량 자체가 식별할 수 없는 교통 이상에만 집중하도록 할 것이다. 자율 주행 차량의 기술적 요구 사항은 트래픽 안전을 사람이 달성할 수 없을 정도의 수준까지 증가하도록 초 저 지연과 초고속 신뢰성을 요구한다.
스마트 사회로서 언급되는 스마트 도시와 스마트 홈은 고밀도 무선 센서 네트워크로 임베디드 될 것이다. 지능형 센서의 분산 네트워크는 도시 또는 집의 비용 및 에너지 효율적인 유지에 대한 조건을 식별할 것이다. 유사한 설정이 각 가정을 위해 수행될 수 있다. 온도 센서, 창 및 난방 컨트롤러, 도난 경보기 및 가전 제품은 모두 무선으로 연결된다. 이러한 센서 중 많은 것들이 전형적으로 낮은 데이터 전송 속도, 저전력 및 저비용을 요구한다. 하지만, 예를 들어, 실시간 HD 비디오는 감시를 위해 특정 타입의 장치에서 요구될 수 있다.
열 또는 가스를 포함한 에너지의 소비 및 분배는 고도로 분산화되고 있어, 분산 센서 네트워크의 자동화된 제어가 요구된다. 스마트 그리드는 정보를 수집하고 이에 따라 행동하도록 디지털 정보 및 통신 기술을 사용하여 이런 센서를 상호 연결한다. 이 정보는 공급 업체와 소비자의 행동을 포함할 수 있으므로, 스마트 그리드가 효율성, 신뢰성, 경제성, 생산의 지속 가능성 및 자동화된 방식으로 전기와 같은 연료의 분배를 개선하도록 할 수 있다. 스마트 그리드는 지연이 적은 다른 센서 네트워크로 볼 수도 있다.
건강 부문은 이동 통신의 혜택을 누릴 수 있는 많은 애플리케이션을 보유하고 있다. 통신 시스템은 멀리 떨어진 곳에서 임상 진료를 제공하는 원격 진료를 지원할 수 있다. 이는 거리에 대한 장벽을 줄이는 데에 도움을 주고, 거리가 먼 농촌에서 지속적으로 이용하지 못하는 의료 서비스로의 접근을 개선시킬 수 있다. 이는 또한 중요한 진료 및 응급 상황에서 생명을 구하기 위해 사용된다. 이동 통신 기반의 무선 센서 네트워크는 심박수 및 혈압과 같은 파라미터에 대한 원격 모니터링 및 센서를 제공할 수 있다.
무선 및 모바일 통신은 산업 응용 분야에서 점차 중요해지고 있다. 배선은 설치 및 유지 비용이 높다. 따라서, 케이블을 재구성할 수 있는 무선 링크로의 교체 가능성은 많은 산업 분야에서 매력적인 기회이다. 그러나, 이를 달성하는 것은 무선 연결이 케이블과 비슷한 지연, 신뢰성 및 용량으로 동작하는 것과, 그 관리가 단순화될 것을 요구한다. 낮은 지연과 매우 낮은 오류 확률은 5G로 연결될 필요가 있는 새로운 요구 사항이다.
물류 및 화물 추적은 위치 기반 정보 시스템을 사용하여 어디에서든지 인벤토리(inventory) 및 패키지의 추적을 가능하게 하는 이동 통신에 대한 중요한 사용 예이다. 물류 및 화물 추적의 사용 예는 전형적으로 낮은 데이터 속도를 요구하지만 넓은 범위와 신뢰성 있는 위치 정보가 필요할 수 있다.
이하, 본 개시의 다양한 실시예들의 실시예에 적용될 수 있는 차세대 통신(예컨대, 6G)의 예시들에 대해 설명하도록 한다.
6G 시스템 일반
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 connectivity와 같은 4가지 측면일 수 있으며, 6G 시스템은 아래 표 1과 같은 요구 사항을 만족시킬 수 있다. 즉, 표 1은 6G 시스템의 요구 사항의 일례를 나타낸 표이다.
Per device peak data rate 1Tbps
E2E latency 1ms
Maximum spectral efficiency 100bps/Hz
Mobility support Up to 1000km/hr
Satellite integration Fully
AI Fully
Autonomous vehicle Fully
XR Fully
Haptic Communication Fully
6G 시스템은 Enhanced mobile broadband (eMBB), Ultra-reliable low latency communications (URLLC), massive machine-type communication (mMTC), AI integrated communication, Tactile internet, High throughput, High network capacity, High energy efficiency, Low backhaul and access network congestion, Enhanced data security와 같은 핵심 요소(key factor)들을 가질 수 있다.
도 5는 6G 시스템에서 제공 가능한 통신 구조의 일례를 도시한 도면이다.
6G 시스템은 5G 무선통신 시스템보다 50배 더 높은 동시 무선통신 연결성을 가질 것으로 예상된다. 5G의 key feature인 URLLC는 6G 통신에서 1ms보다 적은 단-대-단(end-to-end) 지연을 제공함으로써 보다 더 주요한 기술이 될 것이다. 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 것이다. 6G에서 새로운 네트워크 특성들은 다음과 같을 수 있다.
- 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 중요하다.
- 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.
- 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.
- 유비쿼터스 슈퍼 3D 연결(Ubiquitous super 3D connectivity): 드론 및 매우 낮은 지구 궤도 위성의 네트워크 및 핵심 네트워크 기능에 접속은 6G 유비쿼터스에서 슈퍼 3D 연결을 만들 것이다.
위와 같은 6G의 새로운 네트워크 특성들에서 몇 가지 일반적인 요구 사항은 다음과 같을 수 있다.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
6G 시스템의 핵심 구현 기술
THz(Terahertz) 통신
데이터 전송률은 대역폭을 늘려 높일 수 있다. 이것은 넓은 대역폭으로 sub-THz 통신을 사용하고, 진보된 대규모 MIMO 기술을 적용하여 수행될 수 있다. 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 대역 에 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.
도 6은 전자기 스펙트럼의 일례를 도시한 도면이다.
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.
광 무선 기술 (Optical wireless technology)
OWC 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 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 또한 광 대역을 기반으로 6G 통신에서 초 고해상도 4D 매핑을 위해 이용될 수 있다.
FSO 백홀 네트워크
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 BS 연결도 지원한다.
대규모 MIMO 기술
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.
블록 체인
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 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.
3D 네트워킹
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.
양자 커뮤니케이션
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.
무인 항공기
UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 또는 드론은 6G 무선 통신에서 중요한 요소가 될 것이다. 대부분의 경우, UAV 기술을 사용하여 고속 데이터 무선 연결이 제공된다. BS 엔티티는 셀룰러 연결을 제공하기 위해 UAV에 설치된다. UAV는 쉬운 배치, 강력한 가시선 링크 및 이동성이 제어되는 자유도와 같은 고정 BS 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.
셀-프리 통신(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.
무선 정보 및 에너지 전송 통합
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.
센싱과 커뮤니케이션의 통합
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.
액세스 백홀 네트워크의 통합
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.
홀로그램 빔 포밍
빔 포밍은 특정 방향으로 무선 신호를 전송하기 위해 안테나 배열을 조정하는 신호 처리 절차이다. 스마트 안테나 또는 진보된 안테나 시스템의 하위 집합이다. 빔 포밍 기술은 높은 호 대잡음비, 간섭 방지 및 거부, 높은 네트워크 효율과 같은 몇 가지 장점이 있다. 홀로그램 빔 포밍 (HBF)은 소프트웨어-정의된 안테나를 사용하기 때문에 MIMO 시스템과 상당히 다른 새로운 빔 포밍 방법이다. HBF는 6G에서 다중 안테나 통신 장치에서 신호의 효율적이고 유연한 전송 및 수신을 위해 매우 효과적인 접근 방식이 될 것이다.
빅 데이터 분석
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.
Large Intelligent Surface(LIS)
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)를 변경시킬 수 있다. LIS는 massive MIMO의 확장으로 보여질 수 있으나, massive MIMO와 서로 다른 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 chain을 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.
테라헤르츠(THz) 무선통신 일반
THz 무선통신은 대략 0.1~10THz(1THz=10^12Hz)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. 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 working group을 중심으로 논의되고 있으며, IEEE 802.15의 Task Group (TG3d, TG3e)에서 발행되는 표준문서는 본 개시의 다양한 실시예들에서 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.
도 7은 THz 통신 응용의 일례를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, THz 무선통신 시나리오는 매크로 네트워크(macro network), 마이크로 네트워크(micro network), 나노스케일 네트워크(nanoscale network)로 분류될 수 있다. 매크로 네트워크에서 THz 무선통신은 vehicle-to-vehicle 연결 및 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.
아래 표 2는 THz 파에서 이용될 수 있는 기술의 일례를 나타낸 표이다.
Transceivers Device Available immature: UTC-PD, RTD and SBD
Modulation and Coding Low order modulation techniques (OOK, QPSK), LDPC, Reed Soloman, Hamming, Polar, Turbo
Antenna Omni and Directional, phased array with low number of antenna elements
Bandwidth 69GHz (or 23 GHz) at 300GHz
Channel models Partially
Data rate 100Gbps
Outdoor deployment No
Free space loss High
Coverage Low
Radio Measurements 300GHz indoor
Device size Few micrometers
THz 무선통신은 THz 발생 및 수신을 위한 방법을 기준으로 분류할 수 있다. THz 발생 방법은 광 소자 또는 전자소자 기반 기술로 분류할 수 있다.
도 8은 전자소자 기반 THz 무선통신 송수신기의 일례를 도시한 도면이다.
전자 소자를 이용하여 THz를 발생시키는 방법은 공명 터널링 다이오드(RTD: Resonant Tunneling Diode)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 15의 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 8의 안테나에 배열 안테나 등이 적용되어 빔포밍이 구현될 수도 있다. 도 8에서, IF는 중간 주파수(intermediate frequency)를 나타내며, tripler, multipler는 체배기를 나타내며, PA 전력 증폭기(Power Amplifier)를 나타내며, LNA는 저잡음 증폭기(low noise amplifier), PLL은 위상동기회로(Phase-Locked Loop)를 나타낸다.
도 9는 광 소자 기반 THz 신호를 생성하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 광 소자 기반 THz 무선통신 송수신기의 일례를 도시한 도면이다.
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 16에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드, 광대역 광변조기, 초고속 광검출기가 필요하다. 도 16의 경우, 파장이 다른 두 레이저의 빛 신호를 합파하여 레이저 간의 파장 차이에 해당하는 THz 신호를 생성하는 것이다. 도 9에서, 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 10에서, 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(광전 변환, 전광 변환 등)을 하나의 부품으로 모듈화시킨 광모듈(Optical Sub Aassembly)을 나타내며, DSO는 디지털 스토리지 오실로스코프(digital storage oscilloscope)를 나타낸다.
도 11 및 도 12을 참조하여 광전 변환기(또는 광전 컨버터)의 구조를 설명한다.
도 11은 광자 소스(Photoinc source) 기반 송신기의 구조를 도시한 도면이다,
도 12는 광 변조기(Optical modulator)의 구조를 도시한 도면이다.
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.
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.
적외선 대역(IR 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.
단일 캐리어(single carrier) 시스템에서는 광전 변환기 1개를 이용하여 테라헤르츠 송수신 시스템이 구현될 수 있다. 채널 환경에 따라 달라지지만 멀리 캐리어(Multi carrier) 시스템에서는 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.
본 개시의 다양한 실시예들에 대한 구체적인 설명
이하 본 개시의 다양한 실시예들에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
고주파 통신에서는 경로 감쇄를 극복하기 위해 송신 전력을 증가시키는 것이 요구될 수 있다. OFDM 기반의 무선 통신 시스템에서 전력 증가에 제한을 주는 요소의 예시로 PAPR (peak-to-average-ratio)을 들 수 있다. 종래의 통신 시스템에서는 다중 서브캐리어 신호가 시간 도메인에서 병합되어 전송되기 때문에 평균 전송 파워에 비해 높은 송신 파워를 가지는 시간 도메인 신호가 존재하고, 해당 신호의 피크 값 때문에 전체 전송 파워를 증가시킬 수 없는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 기존에는 프리코더(precoder) 기반의 PAPR 감소 알고리즘들이 제안되어 왔다. 들이 많이 존재하였다. 일 예로, 전송 OFDM 심볼을 서브 밴드로 분할하고 각 서브 밴드에 프리코더를 적용하여(곱하여) 전체 PAPR 감소시키는 알고리즘이 제안되었다. 하지만 이런 기술들은 프리코더 값을 매 OFDM 심볼 마다 전송해야 하므로, 복잡도가 증가될 수 있다.
본 개시는 기존의 PTRS(Phase Tracking Reference Signal)와 같은 구조의 파일럿 신호 또는 참조 신호를 서브 밴드(sub-band) 또는 서브 블록(sub-block)마다 전송하여, 프리코더 전송 없이 PAPR을 감소시킬 수 있는 신호 송수신 방법을 제안한다. 또한 본 개시는 복잡도를 줄이기위한 PAPR 프리코더 생성 방법을 제안한다.
도 13은 본 개시가 적용될 수 있는 참조 신호 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 종래의 참조 신호 구조를 도시한다. 도 13에따르면, 종래의 OFDM 심볼은 Phase Noise(PN)를 위한 PTRS 및 채널 추정을 위한 DMRS/CSI-RS를 포함할 수 있다.
종래의 MIMO 프리코더 추정은 채널이 일정 시간 변화가 없음을 고려하여, DMRS를 통한 채널 추정과 동시에 수행될 수 있다. 하지만, PAPR 프리코더는 OFDM 심볼 마다 다른 값이 사용되기 때문에, 일정시간 동일한 프리코더를 사용하는 MIMO 프리코더처럼 DMRS를 등의 참조 신호를 이용해서는 추정될 수 없다. 이러한 이유에서 종래에는 매 심볼마다 데이터와 함께 프리코더의 전송이 이루어졌다.
특히, 다중 사용자 환경에서는 사용자 마다 PAPR 프리코더 세트 값을 전송해야 하므로 오버헤드가 증가할 수 있다. 또한 PAPR 성능 향상을 위해 프리코더의 양자화 레벨을 높이는 경우 프리코더의 데이터 양이 커지는 오버헤드 문제가 발생할 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 개시는 PAPR를 향상시키기 위한 참조 신호 구조와 수신단에서 PAPR 프리코더를 추정하기 위한 OFDM 신호 구조를 제안한다. 또한 본 개시는, PAPR를 송신단에서 추정하기 위한 MPRS(Multi-Purpose Reference Signal)를 제안한다. MPRS는 매 OFDM 심볼의 서브 밴드 마다 전송될 수 있고, 수신단은 매 OFDM 심볼마다 MPRS를 이용하여 프리코더 추정을 수행할 수 있다.
이하 도 14 내지 도 31을 참고하여, 본 개시에 따른 신호 송수신 방법에 대해서 자세히 설명한다.
도 14는 본 개시에 따른 참조 신호 전송 구조의 일례를 도시한 도면이며, 도 15는 본 개시에 따른 참조 신호의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참고하면, 본개시에 따른 참조 신호 전송 구조는 복수의 서브 밴드를 포함할 수 있고, 적어도 하나 이상의 MPRS를 포함할 수 있다.
도 15를 참고하면, 서브 밴드의 개수(M)에 따라 PAPR 감소 성능이 달라질 수 있다. 예컨대, M이 증가하면 PAPR 프리코더를 생성하는 복잡도가 크게 증가할 수 있다. 본 개시는 목표하는 PAPR를 추정하기 위한, 적응적 프리코더 알고리즘(adaptive precoder algorithm)를 제안한다.
PAPR이 일정해야 통신 성능이 일정하게 유지될 수 있으므로, PAPR 값을 고정하는 것 경우, 통신 시스템 성능이 향상될 수 있다. 도 15를 참고하면, PAPR = 7.5 dB를 유지하는 것은 M = 4인 경우 70% 데이터를 만족시키며, 20 %의 데이터를 만족하기 위해서는 M = 8, 9%의 데이터를 만족하기 위해서는 M = 16이 사용될 수 있다. 7.5 dB 이하의 PAPR을 달성하기 위해 종래에는 M = 16을 고정하여 사용하였으나, 본 개시에서는 M = 4,8,16이 적응적으로 사용될 수 있다.
도 16은 본 개시에 따른 참조 신호 전송 구조의 일례를 도시한 다른 도면이다.
도 16은 본 개시에 따른 참조 신호 구조를 도시한다. 도 16에서 MPRS를 제외한 참조 신호 전송 구조는 종래의 신호 전송 구조와 동일할 수 있다.
일 예로, MPRS는 PTRS와 동일한 구조를 가질 수 있다. MPRS는 매 심볼의 서브 밴드마다 1개 이상 배치될 수 있다, MPRS는 수신단에서 PAPR 프리코더를 추정하는데 사용될 수 있다. 여기서 MPRS는 PTRS와 같은 구조를 가지고 있으므로, PN를 위한 CPE(Common Phase Error)에 추정에 사용될 수 있고, PN를 직접 추정하기 위한 용도로도 사용될 수 있다. MPRS라는 명칭은 예시로, 본 개시에 따른 참조 신호는 이하의 설명에 따른 기능을 가지는 다양한 명칭으로 명명될 수 있다.
도 17은 본 개시에 따른 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 개시에 따른 송신단의 구조도를 도시한다. 도 17에 따르면, 송신단은 데이터 및 각종 참조 신호를 서브캐리어에 매핑하고, 이를 PAPR 프리코더 블록에 입력할 수 있다. 프리코더 블록에 입력된 신호는 M 개의 서브 밴드로 그룹핑되어 각 서브 밴드에 대응되는 프리코더를 생성할 수 있다. 생성된 M개의 프리코더는 직교 매트릭스(diagonal matrix)인 PAPR mitigation 매트릭스를 구성할 수 있다. PARR mitigation 매트릭스는 입력 신호에 곱해져 최종적인 송신 신호를 생성할 수 있다.
도 18은 본 개시에 따른 신호 전송 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 18의 구조도는 도 17의 구조도와 유사하나, 데이터 매핑을 위해 DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform spread OFDM)가 활용되는 예시 도시한다. 본 개시는 일반적인 상향링크에 사용되는 DFT-s-OFDM에도 적용될 수 있다.
이하, PAPR mitigation 매트릭스를 유도하는 방법에 대해서 설명한다.
도 19는 본 개시에 따른 OFDM 심볼을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 개시가 적용된 OFDM 심볼을 도시한다. 이때 DMRS 및 PTRS 에는 PAPR precoder가 곱해지지 않을 수 있다.
도 20은 본 개시에 따른 서브 밴드 신호 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 20의 수학식은 PTRS를 포함하고 있는 서브 밴드의 구조를 나타낸다. 수학식의 상에서 은 k 번째 심볼의 m 번째 서브 밴드 데이터를 나타내며, PMP,m은 m 번째 서브 밴드의의 MPRS를 나타내며, PDM,m은 m번째 sub-block의 DMRS를 나타낼 수 있다. 이때, PTRS와 DMRS에는 프리코더 qk,m이 곱해지지 않을 수 있다. 이는 PTRS와 MPRS에만 1이 곱해지는 행렬식에서 확인될 수 있다. PTRS와 DMRS는 각각 CPE와 채널 추정에 사용되며, 이들에 PAPR 프리코더가 곱해지는 경우 CPE 및 채널 추정이 어려워질 수 있다.
도 21은 본 개시에 따른 서브 밴드 신호 구성을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 21의 수학식은 PTRS가 존재하지 않는 서브 밴드의 구조를 나타낸다. 도 21의 수학식에서는 DMRS부분을 제외한 모든 신호에 PARR 프리코더가 곱해질 수 있다.
도 22는 본 개시에 따른 mitigation 매트릭스를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 전체 프리코더 mitigation 매트릭스 ()를 도시한다. 수학식의 은 k 번째 심볼의 m번째 서브 밴드의 입력 신호를 나태내며, 는 크기의 0 행렬(zero matrix)일 수 있다.
이하, 적응적 PAPR 프리코더를 유도하는 방법에 대해서 설명한다.
도 23은 본 개시에 따른 참조 신호의 성능을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 23은 서브 밴드의 크기 M에 따른 본 개시의 성능 변화를 도시한다. PAPR 값은 입력 데이터에 따라 다르게 나타나며, PAPR에 대한 성능은 통계적인 수치인 CCDF(Complementary cumulative distribution function)(1-PDF(Probability Density Function)) 의 형태로 표현될 수 있다.
일 예로, M = 4를 기준으로 PAPR = 8 dB를 나타내는 CCDF는 0.01 이며, 이는 PAPR 8 dB 이하인 데이터의 확률이 99% 라는 것을 의미할 수 있다.
송신 전력 앰프의 입장에서 최대 출력은 피크 값에 의해 제한되어야 하므로, PAPR = 8 dB 라는 것은 최대 출력 대비 평균 출력이 8dB 낮아 진다는 것을 의미할 수 있다. 평균 출력에 따라서 신호의 품질이 정해지므로, PAPR이 낮을수록 평균 전력이 높아질 수 있다. 따라서, PAPR 값이 일정한 것이 신호 품질 유지에 유리할 수 있다.
도 24는 본 개시에 따른 참조 신호 생성 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 24는 본 개시가 제안하는 적응적 PAPR 프리코더 생성 방법을 도시한다. 최대 M (예컨대, M = 16)개의 서브 밴드가 존재하는 경우, 최소 단위(예컨대, 4)에 기반하여 PAPR 프리코더가 추정될 수 있다. 도 24의 예시에서, 16 개의 서브 밴드들을 4개씩 묶어서 같은 프리코더를 적용할 수 있다. 프리코더를 적용한 후에 PAPR를 계산하여, 목표 PAPR 임계 값을 만족하지 못하는 경우, 4개의 프리코더를 추가해서 서브 밴드의 사이즈를 8로 변경할 수 있다. 이때, 먼저 유도된 4개의 프리코더 값이 그대로 사용될 수 있고, 추가적으로 4개의 프리코더가 새롭게 유도될 수 있다. 이런 방식에 따라 M 개의 프리코더가 재귀적으로 유도될 수 있다.
이하, 수신기의 채널 추정 방법을 설명한다.
도 25는 본 개시에 따른 신호 수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 본 개시에 따른 참조 신호를 수신하는 수신기 구조를 도시한다. 수신기는 PTRS와 DMRS를 사용하여 CPE 및 채널 추정을 수행할 수 있다. 송신기에서 PTRS와 DMRS에는 PAPR 프리코더가 곱해지지 않았으므로, 수신기는 종래의 방식에 따라 CPE 및 채널 추정을 수행할 수 있다. 다음의 수학식 1은 CPE가 완벽하게 제거된 것을 전제로 채널 추정을 수행하는 것을 수식으로 표현한 것이다.
[수학식 1]
수학식 1에서, 는 k번째 심볼의 DMRS로만 구성된 신호를 나타내고, PDM은 DMRS 매트릭스를 나타낸다.
이하, 수신기가 PAPR 프리코더를 추정하는 방법에 대해 설명한다.
아래의 수학식 2는 DMRS를 이용하여 채널을 추정한 후, PAPR 프리코더 를 추정하는 방법을 수식으로 표현한 것이다.
[수학식 2]
여기서 은 DMRS를 포함한 서브캐리어 전송 신호 모음을 나타내고, PMP은 DMRS 값으로 알고 있는 값이며, Hk은 추정된 채널 값을 나타낼 수 있다.
도 26은 본 개시에 따른 참조 신호의 성능을 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
도 26은 본 개시가 제안하는 적응적 PAPR 프리코더 유도 방법에 대한 성능 결과를 도시한다. 제안된 방식의 결과는 도 26의 원형이 표시된 점선으로 도시된다. 해당 결과는 목표 PAPR을 7.5 dB로 설정한 것일 수 있다. 도 26을 참고하면, 본 개시의 성능은 대부분의 경우 7.5 dB이하를 만족하는 것을 확인할 수 있다.
Exhausted 프리코더 추정 방식 대비 본 개시의 복잡도의 감소폭을 추정해보면 다음과 같다. 프리코더 후보 개수를 B 개라고 하고, M 개의 서브 밴드를 사용하는 경우 복잡도가 BM일 수 있다. M = 16 인 시뮬레이션 환경에서 M = 4인 경우가 70%, M=8인 경우가 (4개씩 프리코더를 2번 유도하는 경우) 20%, 나머지가 M = 16 (4개씩 프리코더를 4번 유도하는 경우)인 경우이므로, 복잡도 감소 비율은 다음의 수학식 3과 표현될 수 있다.
[수학식 3]
도 27은 본 개시에 따른 참조 신호의 성능을 비교하기 위한 또 다른 도면이다.
종래의 방식은 전체 데이터에 PAPR 프리코더를 적용하나, 제안 방식은 DMRS 및 PTRS에는 PAPR 프리코더를 적용하지 않는다. 따라서, 제안 방식은 전체 프리코더를 사용하는 종래의 방식에 비해 PAPR 성능이 나빠질 수 있다.
도 27은 FFT size = 1024, 서브 밴드 크기 = 8인 경우의 시뮬레이션 결과를 도시한다. 일반적으로 서브 밴드 당 MPRS가 1개만 요구되므로, 전체 데이터를 사용하는 경우와 비교 시 성능의 차이가 거의 없다. 하지만, MPRS의 개수가 2개가 이상이 되는 경우, 약간의 성능 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 본 개시에서, MPRS는 서브 밴드 당 1개가 사용되므로, 본 개시는 종래의 방식에 비해 성능 열화가 거의 없음을 알 수 있다.
도 28은 본 개시에 따른 데이터 로드 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 29는 본 개시에 따른 데이터 로드 방법의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
일반적으로, 전체 서브캐리어의 데이터를 사용하지 않고 일부분만 사용하는 경우, 성능 차이가 클 수 있다. 특히, 상향링크 전송의 경우, 단말은 기지국의 서브캐리어 중 일부분만을 사용할 수 있다. 도 29는 도 28과 같이 데이터 로드(data load)를 구성하고, 상향링크에서 사용되는 DFT-s-OFDM이 적용되는 과정에서, PAPR 성능을 도시한 것이다.
도 29를 참고하면, PAPR에 효과적인 DFT-s-OFDM에 제안 방식을 적용하는 경우, PAPR 성능이 더욱 좋아 지는 것을 확인할 수 있다. 도 29에 따르면, 데이터 로드가 적은 상향링크 상황에서 시스템의 성능이 더욱 좋아지는 것을 확인할 수 있다.
도 30은 본 개시에 적용 가능한 시스템에서 제 1 노드가 신호를 송수신하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
이하 상술한 실시예들을 단말의 동작 측면에서 도 30을 참조하여 구체적으로 설명한다. 이하 설명되는 방법들은 설명의 편의를 위하여 구분된 것일 뿐, 상호 배척되지 않는 한 어느 한 방법의 일부 구성이 다른 방법의 일부 구성과 치환되거나, 상호 간에 결합되어 적용될 수 있음은 물론이다.
이하의 설명에서 제 1 노드 및 제 2 노드는 송신기, 수신기, 단말 및 기지국 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다. 일 예로, 제 1 노드는 송신기, 제 2 노드는 수신기를 의미할 수 있다.
도 30을 참고하면, 통신 시스템에서 제 1 노드에 의하여 수행되는 방법은, 송신 데이터 및 적어도 하나 이상의 참조 신호(reference signal)을 포함하는 송신 신호를 생성하는 단계(S3010), 상기 송신 신호를 복수의 서브 밴드로 분할하는 단계(S3020), 상기 복수의 서브 밴드에 기초하여 상기 송신 신호에 대한 프리코더(precoder)를 유도하는 단계(S3030), 상기 프리코더를 상기 송신 신호에 적용하는 단계(S3040) 및 상기 송신 신호를 제 2 노드로 전송하는 단계(S3050)를 포함하되, 상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 상기 제 2 노드에서 상기 프리코더를 추정하기 위해 사용되는 제 1 참조 신호를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 참조 신호는 상기 서브 밴드를 구성하는 각각의 심볼에 적어도 하나 이상에 포함될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리코더는, 상기 복수의 서브 밴드 별로 각각 유도될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리코더를 상기 송신 신호에 적용하는 단계는, 상기 프리코더를 이용하여 mitigation 매트릭스를 생성하는 단계 및 상기 mitigation 매트릭스를 상기 송신 신호에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리코더를 유도하는 단계는, 상기 복수의 서브 밴드의 개수에 기초하여 프리코더를 추정하는 단계, 상기 프리코더에 기초하여 상기 송신 신호의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 추정하는 단계 및 상기 추정된 PAPR이 기설정된 PAPR을 초과하는지 여부에 기초하여 상기 프리코더를 유도하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 추정된 PAPR이 상기 기설정된 PAPR을 초과하지 않는 것에 기초하여, 상기 프리코더는 상기 복수의 서브 밴드의 개수에 기초하여 추정된 프리코더로 유도될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 추정된 PAPR이 상기 기설정된 PAPR을 초과하는 것에 기초하여, 상기 프리코더는 상기 복수의 서브 밴드를 재귀적으로 분할한 서브 밴드 개수에 기초하여 재귀적으로 추정되는 프리코더에 기초하여 유도될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 복수의 서브 밴드는, 기설정된 개수의 배수에 기초하여 재귀적으로 분할될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 DMRS(Demodulation Reference Signal) 및 PTRS(Phase Tracking Reference Signal) 중 적어도 하나를 포함하되, 상기 프리코더는 상기 DMRS 및 PTRS에는 적용되지 않을 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 송신 신호는, 상기 유도된 프리코더를 포함하지 않을 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템에서 제 1 노드가 제공될 수 있다. 단말은 송수신기 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 도 30에 따른 제 1 노드의 동작 방법을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템에서 제 1 노드를 제어하는 장치가 제공될 수 있다. 상기 장치는 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서들에 동작 가능하게 접속된 적어도 하나의 메모리를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 메모리들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 도 30에 따른 제 1 노드의 동작 방법을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 하나 이상의 명령어를 저장하는 하나 이상의 비일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체(computer readable medium, CRM)가 제공될 수 있다. 상기 하나 이상의 명령어는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 동작들을 수행하고, 상기 동작들은, 도 30에 따른 제 1 노드의 동작 방법을 포함할 수 있다.
도 31은 본 개시에 적용 가능한 시스템에서 제 2 노드가 신호를 송수신하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
이하 상술한 실시예들을 단말의 동작 측면에서 도 31을 참조하여 구체적으로 설명한다. 이하 설명되는 방법들은 설명의 편의를 위하여 구분된 것일 뿐, 상호 배척되지 않는 한 어느 한 방법의 일부 구성이 다른 방법의 일부 구성과 치환되거나, 상호 간에 결합되어 적용될 수 있음은 물론이다.
도 31을 참고하면, 통신 시스템에서 제 2 노드에 의하여 수행되는 방법은, 제 1 노드로부터 데이터 및 적어도 하나 이상의 참조 신호를 포함하는 송신 신호를 수신하는 단계(S3110), 상기 송신 신호에 기초하여 채널 추정을 수행하는 단계(S3120), 상기 송신 신호 및 상기 채널에 기초하여 상기 송신 신호에 대한 프리코더를 추정하는 단계(S3130) 및 상기 채널 및 상기 프리코더에 기초하여 상기 송신 신호에 포함된 데이터를 획득하는 단계(S3140)를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 DMRS(Demodulation Reference Signal)를 포함하고, 상기 채널은 상기 DMRS에 기초하여 추정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 상기 프리코더를 추정하기 위해 사용되는 제 1 참조 신호를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리코더는 상기 채널, 상기 DMRS 및 상기 제 1 참조 신호 중 적어도 하나에 기초하여 추정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템에서 기지국이 제공될 수 있다. 기지국은 송수신기 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 도 31에 따른 제 2 노드의 동작 방법을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템에서 기지국을 제어하는 장치가 제공될 수 있다. 상기 장치는 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서들에 동작 가능하게 접속된 적어도 하나의 메모리를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 메모리들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 도 31에 따른 제 2 노드의 동작 방법을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 하나 이상의 명령어를 저장하는 하나 이상의 비일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체(computer readable medium, CRM)가 제공될 수 있다. 상기 하나 이상의 명령어는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 동작들을 수행하고, 상기 동작들은, 도 31에 따른 제 2 노드의 동작 방법을 포함할 수 있다.
본 개시에 적용 가능한 통신 시스템
도 32는 본 개시의 다양한 실시예들에 적용되는 통신 시스템(1)을 예시한다.
도 32를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예들에 적용되는 통신 시스템(1)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution), 6G 무선 통신)을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기/6G 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(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI기기/서버(400)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, 차량은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기는 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 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기는 센서, 스마트미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국, 네트워크는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(200a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.
무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI(Artificial Intelligence) 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크, 5G(예, NR) 네트워크 또는 6G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(e.g. 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(e.g. V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 기기(100a~100f)/기지국(200), 기지국(200)/기지국(200) 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)(e.g. 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 실시예들의 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.
한편, NR은 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 뉴머롤로지(numerology)(또는 subcarrier spacing(SCS))를 지원한다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)을 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)을 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)을 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 두 가지 타입(type)(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의될 수 있다. 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있으며, 예를 들어, 두 가지 type(FR1, FR2)의 주파수 범위는 하기 표 3과 같을 수 있다. 설명의 편의를 위해 NR 시스템에서 사용되는 주파수 범위 중 FR1은 "sub 6GHz range"를 의미할 수 있고, FR2는 "above 6GHz range"를 의미할 수 있고 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)로 불릴 수 있다.
Frequency Range designation Corresponding frequency range Subcarrier Spacing
FR1 450MHz-6000MHz 15, 30, 60kHz
FR2 24250MHz-52600MHz 60, 120, 240kHz
상술한 바와 같이, NR 시스템의 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, FR1은 하기 표 4와 같이 410MHz 내지 7125MHz의 대역을 포함할 수 있다. 즉, FR1은 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, FR1 내에서 포함되는 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역은 비면허 대역(unlicensed band)을 포함할 수 있다. 비면허 대역은 다양한 용도로 사용될 수 있고, 예를 들어 차량을 위한 통신(예를 들어, 자율주행)을 위해 사용될 수 있다.
Frequency Range designation Corresponding frequency range Subcarrier Spacing
FR1 41MHz-7125MHz 15, 30, 60kHz
FR2 24250MHz-52600MHz 60, 120, 240kHz
본 개시의 다양한 실시예들에 따라서, 통신 시스템(1)은 테라헤르츠(THz) 무선 통신을 지원할 수 있다. THz 무선통신은 대략 0.1~10THz(1THz=10^12Hz)의 진동수를 가지는 THz파를 이용하여 무선통신을 이용하는 것으로, 100GHz 이상의 매우 높은 캐리어 주파수를 사용하는 테라헤르츠(THz) 대역 무선통신을 의미할 수 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.
본 개시에 적용 가능한 무선 기기
이하에서는, 본 개시의 다양한 실시예들이 적용되는 무선 기기의 예에 대해 설명한다.
도 33은 본 개시의 다양한 실시예들에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 33을 참조하면, 제1 무선 기기(100)와 제2 무선 기기(200)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(100), 제2 무선 기기(200)}은 도 32의 {무선 기기(100x), 기지국(200)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}에 대응할 수 있다.
제1 무선 기기(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 문서에 개시되 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)를 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)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(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
제2 무선 기기(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)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(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
이하, 무선 기기(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)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(102, 202)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(102, 202)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(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)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.
하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)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(102, 202)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(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)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.
하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)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(106, 206)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(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)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(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
도 34는 본 개시의 다양한 실시예들에 적용될 수 있는 무선 기기의 다른 예를 도시한다.
도 34에 따르면, 무선 장치는 적어도 하나의 프로세서(102, 202), 적어도 하나의 메모리(104, 204), 적어도 하나의 트랜시버(106, 206), 하나 이상의 안테나(108, 208)를 포함할 수 있다.
앞서 도 33에서 설명한 무선 장치의 예시와, 도 34에서의 무선 장치의 예시의 차이로써, 도 33는 프로세서(102, 202)와 메모리(104, 204)가 분리되어 있으나, 도 34의 예시에서는 프로세서(102, 202)에 메모리(104, 204)가 포함되어 있다는 점이다.
여기서, 프로세서(102, 202), 메모리(104, 204), 트랜시버(106, 206), 하나 이상의 안테나(108, 208)에 대한 구체적인 설명은 앞서 설명한 바와 같기에, 불필요한 기재의 반복을 피하기 위해, 반복되는 설명의 기재는 생략하도록 한다.
이하에서는, 본 개시의 다양한 실시예들이 적용되는 신호 처리 회로의 예를 설명한다.
도 35는 전송 신호를 위한 신호 처리 회로를 예시한다.
도 35를 참조하면, 신호 처리 회로(1000)는 스크램블러(1010), 변조기(1020), 레이어 매퍼(1030), 프리코더(1040), 자원 매퍼(1050), 신호 생성기(1060)를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 도 35의 동작/기능은 도 33의 프로세서(102, 202) 및/또는 송수신기(106, 206)에서 수행될 수 있다. 도 35의 하드웨어 요소는 도 33의 프로세서(102, 202) 및/또는 송수신기(106, 206)에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 블록 1010~1060은 도 33의 프로세서(102, 202)에서 구현될 수 있다. 또한, 블록 1010~1050은 도 33의 프로세서(102, 202)에서 구현되고, 블록 1060은 도 33의 송수신기(106, 206)에서 구현될 수 있다.
코드워드는 도 35의 신호 처리 회로(1000)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 다양한 물리 채널(예, PUSCH, PDSCH)을 통해 전송될 수 있다.
구체적으로, 코드워드는 스크램블러(1010)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(1020)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. 복소 변조 심볼 시퀀스는 레이어 매퍼(1030)에 의해 하나 이상의 전송 레이어로 매핑될 수 있다. 각 전송 레이어의 변조 심볼들은 프리코더(1040)에 의해 해당 안테나 포트(들)로 매핑될 수 있다(프리코딩). 프리코더(1040)의 출력 z는 레이어 매퍼(1030)의 출력 y를 N*M의 프리코딩 행렬 W와 곱해 얻을 수 있다. 여기서, N은 안테나 포트의 개수, M은 전송 레이어의 개수이다. 여기서, 프리코더(1040)는 복소 변조 심볼들에 대한 트랜스폼(transform) 프리코딩(예, DFT 변환)을 수행한 이후에 프리코딩을 수행할 수 있다. 또한, 프리코더(1040)는 트랜스폼 프리코딩을 수행하지 않고 프리코딩을 수행할 수 있다.
자원 매퍼(1050)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(1060)는 매핑된 변조 심볼들로부터 무선 신호를 생성하며, 생성된 무선 신호는 각 안테나를 통해 다른 기기로 전송될 수 있다. 이를 위해, 신호 생성기(1060)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.
무선 기기에서 수신 신호를 위한 신호 처리 과정은 도 42의 신호 처리 과정(1010~1060)의 역으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(예, 도 40의 100, 200)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.
이하에서는, 본 개시의 다양한 실시예들이 적용되는 무선 기기 활용 예에 대해 설명한다.
도 36은 본 개시의 다양한 실시예들에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 36을 참조하면, 무선 기기(100, 200)는 도 40의 무선 기기(100,200)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200)는 통신부(110), 제어부(120), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(112) 및 송수신기(들)(114)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(112)는 도 40의 하나 이상의 프로세서(102,202) 및/또는 하나 이상의 메모리(104,204)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(114)는 도 40의 하나 이상의 송수신기(106,206) 및/또는 하나 이상의 안테나(108,208)를 포함할 수 있다. 제어부(120)는 통신부(110), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 정보를 통신부(110)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(110)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(130)에 저장할 수 있다.
추가 요소(140)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(140)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(I/O unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(도 32, 100a), 차량(도 32, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 32, 100c), 휴대 기기(도 32, 100d), 가전(도 32, 100e), IoT 기기(도 32, 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 32, 400), 기지국(도 32, 200), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 36에서 무선 기기(100, 200) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200) 내에서 제어부(120)와 통신부(110)는 유선으로 연결되며, 제어부(120)와 제1 유닛(예, 130, 140)은 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(100, 200) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)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(130)는 RAM(Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예들의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 개시의 다양한 실시예들의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예들의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 개시의 다양한 실시예들의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 통신 시스템에서 제 1 노드에 의하여 수행되는 방법에 있어서,
    송신 데이터 및 적어도 하나 이상의 참조 신호(reference signal)을 포함하는 송신 신호를 생성하는 단계;
    상기 송신 신호를 복수의 서브 밴드로 분할하는 단계;
    상기 복수의 서브 밴드에 기초하여 상기 송신 신호에 대한 프리코더(precoder)를 유도하는 단계;
    상기 프리코더를 상기 송신 신호에 적용하는 단계; 및
    상기 송신 신호를 제 2 노드로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 상기 제 2 노드에서 상기 프리코더를 추정하기 위해 사용되는 제 1 참조 신호를 포함하는, 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 참조 신호는 상기 서브 밴드를 구성하는 각각의 심볼에 적어도 하나 이상 포함되는, 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프리코더는, 상기 복수의 서브 밴드 별로 각각 유도되는, 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프리코더를 상기 송신 신호에 적용하는 단계는,
    상기 프리코더를 이용하여 mitigation 매트릭스를 생성하는 단계; 및
    상기 mitigation 매트릭스를 상기 송신 신호에 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 프리코더를 유도하는 단계는,
    상기 복수의 서브 밴드의 개수에 기초하여 프리코더를 추정하는 단계;
    상기 프리코더에 기초하여 상기 송신 신호의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 PAPR이 기설정된 PAPR을 초과하는지 여부에 기초하여 상기 프리코더를 유도하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 추정된 PAPR이 상기 기설정된 PAPR을 초과하지 않는 것에 기초하여, 상기 프리코더는 상기 복수의 서브 밴드의 개수에 기초하여 추정된 프리코더로 유도되는, 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 추정된 PAPR이 상기 기설정된 PAPR을 초과하는 것에 기초하여, 상기 프리코더는 상기 복수의 서브 밴드를 재귀적으로 분할한 서브 밴드 개수에 기초하여 재귀적으로 추정되는 프리코더에 기초하여 유도되는, 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 복수의 서브 밴드는, 기설정된 개수의 배수에 기초하여 재귀적으로 분할되는, 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 DMRS(Demodulation Reference Signal) 및 PTRS(Phase Tracking Reference Signal) 중 적어도 하나를 포함하되,
    상기 프리코더는 상기 DMRS 및 PTRS에는 적용되지 않는, 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 송신 신호는, 상기 유도된 프리코더를 포함하지 않는, 방법.
  11. 통신 시스템에서 제 2 노드에 의하여 수행되는 방법에 있어서,
    제 1 노드로부터 데이터 및 적어도 하나 이상의 참조 신호를 포함하는 송신 신호를 수신하는 단계;
    상기 송신 신호에 기초하여 채널 추정을 수행하는 단계;
    상기 송신 신호 및 상기 채널에 기초하여 상기 송신 신호에 대한 프리코더를 추정하는 단계; 및
    상기 채널 및 상기 프리코더에 기초하여 상기 송신 신호에 포함된 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 DMRS(Demodulation Reference Signal)를 포함하고, 상기 채널은 상기 DMRS에 기초하여 추정되는, 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 참조 신호는 상기 프리코더를 추정하기 위해 사용되는 제 1 참조 신호를 포함하는, 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 프리코더는 상기 채널, 상기 DMRS 및 상기 제 1 참조 신호 중 적어도 하나에 기초하여 추정되는, 방법.
  15. 통신 시스템에서 동작하는 제 1 노드에 있어서,
    송수신기;
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 접속 가능하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 동작들을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하며,
    상기 동작들은,
    제 1항 내지 제 10항 중 한 항에 따른 방법의 모든 단계를 포함하는, 제 1 노드.
  16. 통신 시스템에서 동작하는 제 2 노드에 있어서,
    송수신기;
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 접속 가능하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 동작들을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하며,
    상기 동작들은,
    제 11항 내지 제 14항 중 한 항에 따른 방법의 모든 단계를 포함하는, 제 2 노드.
  17. 통신 시스템에서 제 1 노드를 제어하는 제어 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서들에 동작 가능하게 접속된 적어도 하나의 메모리를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 메모리들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 동작들을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하며,
    상기 동작들은,
    제 1항 내지 제 10항 중 한 항에 따른 방법의 모든 단계를 포함하는, 제어 장치.
  18. 통신 시스템에서 제 2 노드를 제어하는 제어 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서들에 동작 가능하게 접속된 적어도 하나의 메모리를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 메모리들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 동작들을 수행하는 지시(instruction)들을 저장하며,
    상기 동작들은,
    제 10항 내지 제 14항 중 한 항에 따른 방법의 모든 단계를 포함하는, 제어 장치.
  19. 하나 이상의 명령어를 저장하는 하나 이상의 비일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령어는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 동작들을 수행하고,
    상기 동작들은,
    제 1항 내지 제 10항 중 한 항에 따른 방법의 모든 단계를 포함하는,
    컴퓨터 판독 가능 매체.
  20. 하나 이상의 명령어를 저장하는 하나 이상의 비일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령어는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기반하여, 동작들을 수행하고,
    상기 동작들은,
    제 11항 내지 제 14항 중 한 항에 따른 방법의 모든 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
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