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KR20180107686A - 무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 제어 채널 전송 방법 및 장치 - Google Patents

무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 제어 채널 전송 방법 및 장치 Download PDF

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KR20180107686A
KR20180107686A KR1020170084296A KR20170084296A KR20180107686A KR 20180107686 A KR20180107686 A KR 20180107686A KR 1020170084296 A KR1020170084296 A KR 1020170084296A KR 20170084296 A KR20170084296 A KR 20170084296A KR 20180107686 A KR20180107686 A KR 20180107686A
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KR
South Korea
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data
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terminal
transmitted
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KR1020170084296A
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English (en)
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최승훈
김영범
김태형
노훈동
여정호
곽영우
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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Priority to AU2018237009A priority patent/AU2018237009B2/en
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Priority to EP23183184.3A priority patent/EP4240090A3/en
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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 제어 채널 전송 방법 및 장치를 개시한다.

Description

무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 제어 채널 전송 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING OF UPLINK CONTROL CHANNEL IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 제어 채널 전송 방법 및 장치에 대한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
최근 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-Advanced의 발전에 따라 무선 셀룰라 통신 시스템에서 상향 제어 채널 전송 방법에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
본 발명의 목적은 본 발명은 Long PUCCH, Short PUCCH 혹은 SRS와 같은 상향 제어 채널들이 한 TTI 혹은 한 슬롯 내에 혼재할 때, 자원 충돌을 방지하고 자원 활용을 극대화하기 위해 Long PUCCH의 전송 구간(혹은 시작 심볼과 끝 심볼)을 지시하기 위한 방법 및 그에 따른 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또다른 목적은 이동 통신 시스템에서 효율적인 동기신호 송수신 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또다른 목적은 무선 통신 시스템에서 하향링크와 상향링크 전송 채널들의 전송을 지원하려면 이와 관련된 하향링크 제어 시그널링이 필요하다. 종래의 4G LTE(Long Term Evolution) 시스템에서의 제어 시그널링은 단말이 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)를 적절하게 수신, 복조 및 디코딩하는데 필요한 정보들을 포함하는 하향링크 스케줄링 할당과 단말이 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)에 사용하는 자원과 전송포맷에 대하여 알려주는 상향링크 스케줄링 승인 및 PUSCH에 대한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 acknowledgement 등의 정보를 포함한다. LTE에서는 그 중 하향링크 스케줄링 할당과 상향링크 스케줄링 승인을 전송하는 물리계층 전송 채널로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)가 존재하며, 이는 각 서브프레임의 앞부분에서 전 대역에 걸쳐 전송된다. 즉, 서브프레임은 제어영역과 데이터영역으로 나누어 질 수 있으며, 제어 영역의 크기는 1, 2, 혹은 3개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 차지하도록 설계되어 있다. OFDM 심볼 개수로 표현되는 제어영역의 크기는 주로 시스템 대역폭의 크기와 방송을 위한 MBSFN(Multimedia Broadcast Multicast Services) 서브프레임의 설정 여부 등의 특별한 상황에 따라 동적으로 변화할 수 있으며, 이는 CFI(Control Format Indicator)를 통해 각 단말들에게 지시될 수 있다.
한 편, 5G 무선 통신 시스템은 기존과는 달리 높은 전송속도를 요구하는 서비스뿐만 아니라 매우 짧은 전송 지연을 갖는 서비스 및 높은 연결 밀도를 요구하는 서비스를 모두 지원하고자 한다. 이러한 시나리오들은 사용자의 다양한 요구 사항 및 서비스를 만족시키기 위해 하나의 시스템에서 서로 다른 송수신 기법, 송수신 파라미터(Parameter)를 갖는 다양한 서비스를 제공할 수 있어야 하며, 향후 호환성(Forward compatibility)를 고려하여 추가되는 서비스가 현재 시스템에 의해 제한되는 제약사항이 발생하지 않도록 설계하는 것이 중요하다. 예를 들어 부반송파 간 간격에 대하여 scalable numerology를 사용하고 이를 동시 지원할 수 있고 또는 서로 다른 TTI(Transmission Time Interval)을 갖는 다양한 서비스들이 하나의 시스템에서 동시에 서비스 받을 수도 있다. 필연적으로 5G에서는 기존 LTE와는 다르게 시간 및 주파수 자원을 보다 유연하게 활용할 수 있어야 한다.
종래의 LTE에서 사용되던 PDCCH는 전대역에 걸쳐서 전송되고 제어 영역의 크기가 셀 특정으로 설정된다는 점에서 그 유연성을 확보하기에 적합하지 않다. 이에 따라 5G 무선 통신 시스템에서는 제어채널이 서비스의 다양한 요구사항에 따라 유연하게 할당될 수 있는 구조를 고려 중에 있다. 일 예로, 5G 하향링크 제어채널이 전송되는 시간 및 주파수 영역으로 정의되는 제어영역 (control resource set)은 주파수 축으로 전대역으로 전송되지 않고 특정 서브밴드(subband)로 설정되어 전송될 수 있고, 시간 축으로는 서로 다른 크기의 OFDM 심볼 개수로 설정되어 전송될 수 있다. 하나의 시스템 내에 제어영역은 다수 개가 존재할 수 있고, 하나의 단말에게 다수 개의 제어영역이 설정될 수 있다. 따라서, 하향링크 제어신호의 전송 여부에 따라 제어영역을 효율적으로 관리할 수 있고, 이에 따라 다양한 서비스를 유연하게 지원할 수 있다.
특히, 5G에서는 자원의 효율성을 높이기 위하여, 제어영역 내에서 실제로 DCI 전송에 사용되지 않는 나머지 자원에 대하여 데이터채널이 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 데이터채널이 전송되는 주파수 위치에서 제어영역의 존재 여부 또는 제어영역에 대한 재사용 여부에 따라 데이터채널이 시작되는 심볼의 위치가 상이할 수 있다. 이에 따라, 단말은 데이터채널을 디코딩하기 위해서 데이터 시작지점을 지시 받을 수 있다. 또한, 데이터 시작지점에 대한 지시자는 제어채널과 데이터채널이 자원을 공유하는 방식에 따라 상이한 오버헤드(Overhead)를 가질 수 있다. 따라서 시그널링(Signaling) 오버헤드를 최소화하면서 자원 효율성을 최대화하기 위한 효율적인 기지국 및 단말 동작이 요구된다. 따라서, 본 발명에서는 5G에서 데이터채널과 제어채널이 효율적으로 자원을 공유하는 방법과 이를 지원하기 위한 추가적인 시그널링에 대한 방법 및 장치를 제공한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 Long PUCCH, Short PUCCH 혹은 SRS와 같은 상향 제어 채널들이 한 TTI 혹은 한 슬롯 내에 전송되어야 할 때, Long PUCCH의 전송 구간(혹은 시작 심볼과 끝 심볼)을 지시하는 방법을 통해 단말들이 Long PUCCH, Short PUCCH 혹은 SRS와 같은 상향 제어 채널들을 전송할 때 단말간에 자원 충돌을 방지하고 기지국의 자원 활용을 극대화할 수 있다.
또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 본 발명은 이동 통신 시스템에서 동기신호 송수신 방법을 정의함으로써, 시스템 효율을 향상시키고 단말의 동기신호 검출 복잡도를 감소시킨다.
또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 본 발명은 5G 통신시스템에서 하향링크 제어채널과 하향링크 데이터 채널의 자원을 공유하는 방법 및 장치를 제공함으로써 5G 시스템을 보다 효율적으로 운용할 수 있도록 한다.
도 1a는 LTE 시스템에서 시간-주파수영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 1b는 5G 서비스들이 하나의 시스템에서 다중화되어 전송되는 예를 도시한 도면이다.
도 1c는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 실시예를 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 발명에서의 제 1-1실시예를 도시하는 도면이다.
도 1e는 본 발명에서의 제 1-1실시예에 대한 기지국 및 단말 절차를 설명하는 도면이다.
도 1f는 본 발명에서의 제 1-2실시예를 도시하는 도면이다.
도 1g는 본 발명에서의 제 1-2실시예에 대한 기지국 및 단말 절차를 설명하는 도면이다.
도 1k는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다.
도 1l은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.
도 2a 는 LTE 및 LTE-A 시스템의 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수 자원 영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 2b 는 5G 시스템의 확장형 프레임 구조의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2c 는 5G 시스템의 확장형 프레임 구조의 또 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 2d 는 5G 시스템의 확장형 프레임 구조의 또 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 2e 는 동기신호의 시간영역 매핑 구조 및 빔스위핑 동작을 나타낸 도면이다.
도 2f 는 SS 블록의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2g 는 다양한 슬롯 포맷을 나타낸 도면이다.
도 2h 는 슬롯 내에서 SS 블록을 매핑하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 2i 는 슬롯 내에서 SS 블록을 매핑하는 또 다른 방법을 나타낸 도면이다.
도 2j 는 데이터 채널의 서브캐리어 간격에 따라 변화하는 SS 블록 매핑의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2k 는 데이터 채널의 서브캐리어 간격과 관계없이 고정된 SS 블록 매핑의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2l 은 데이터 채널의 서브캐리어 간격과 관계없이 고정된 SS 블록 매핑의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 2m 은 데이터 채널의 서브캐리어 간격과 관계없이 고정된 SS 블록 매핑의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 2n 은 데이터 채널의 서브캐리어 간격과 관계없이 고정된 SS 블록 매핑의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 2o 는 SS 버스트 세트의 주기 내에서 SS 블록을 매핑하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 2p 는 SS 버스트 세트의 주기 내에서 SS 블록을 매핑하는 다른 방법을 나타낸 도면이다.
도 2q 는 단말의 초기접속 절차를 나타낸 도면이다.
도 2r 은 단말의 접속 상태에 따른 SS 블록 검출 절차를 나타낸 도면이다.
도 2s 는 단말 송수신 장치를 나타낸 도면이다.
도 3a는 LTE에서 시간-주파수영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 3b는 LTE의 하향링크 제어채널인 PDCCH와 EPDCCH를 도시한 도면이다.
도 3c는 5G 하향링크 제어채널을 도시한 도면이다.
도 3d는 5G 하향링크 제어채널에서 자원영역 할당을 도시한 도면이다.
도 3e는 5G 하향링크 제어채널의 자원할당 방식을 도시한 도면이다.
도 3f는 본 발명의 제 3-1 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3g는 본 발명의 제 3-2 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3h는 본 발명의 제 3-2 실시 예를 따르는 기지국 및 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 3i는 본 발명의 제 3-3 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3j는 본 발명의 제 3-3 실시 예를 따르는 기지국 및 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 3k는 본 발명의 제 3-4 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3l은 본 발명의 제 3-4 실시 예를 따르는 기지국 및 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 3m은 본 발명의 제 5 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3n은 본 발명의 제 5 실시 예를 따르는 기지국 및 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 3o는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3p는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
<제1실시예>
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
한편, 이동통신 시스템에서 새로운 5G 통신(또는 본 발명에서 NR 통신이라 함.)과 기존의 LTE 통신이 같은 스펙트럼에서 공존시키는 것에 대한 연구가 진행 중에 있다.
본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 서로 다른 무선통신 시스템들이 한 개의 캐리어 주파수 혹은 다수의 캐리어 주파수들에서 공존하고, 서로 다른 통신 시스템 중 적어도 한 통신 시스템에서 데이터를 송수신할 수 있는 단말이 각 통신 시스템과 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동 통신 시스템은 점차로 음성 뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하여 차세대 이동 통신 시스템으로 개발 중인 중 하나의 시스템으로써 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 최대 100 Mbps정도의 송신 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다.
LTE 시스템은 초기 전송에서 복호 실패가 발생된 경우, 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송하는 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 방식을 채용하고 있다. HARQ 방식이란 수신기가 데이터를 정확하게 디코딩하지 못한 경우, 수신기가 송신기에게 디코딩 실패를 알리는 정보(NACK; Negative Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송할 수 있게 한다. 수신기는 송신기가 재전송한 데이터를 기존에 디코딩 실패한 데이터와 결합하여 데이터 수신성능을 높이게 된다. 또한, 수신기가 데이터를 정확하게 복호한 경우 송신기에게 디코딩 성공을 알리는 정보(ACK; Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.
도 1a는 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 1a 에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, Nsymb (1a-02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(1a-06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(1a-05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(1a-14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW (1a-04)개의 서브캐리어로 구성된다.
시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(1a-12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(1a-08, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 Nsymb (1a-02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 NRB (1a-10)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(1a-08)는 Nsymb x NRB 개의 RE(1a-12)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 7, NRB=12 이고, NBW 및 NRB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게 된다. LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 정의하여 운영한다. 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. 표 1a-01은 LTE 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템은 전송 대역폭이 50개의 RB로 구성된다.
[표 1a-01]
Figure pat00001
하향링크 제어정보의 경우 상기 서브프레임 내의 최초 N 개의 OFDM 심벌 이내에 전송된다. 일반적으로 N = {1, 2, 3} 이다. 따라서 현재 서브프레임에 전송해야 할 제어정보의 양에 따라 상기 N 값이 서브프레임마다 가변하게 된다. 상기 제어정보로는 제어정보가 OFDM 심벌 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 제어채널 전송구간 지시자, 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보, HARQ ACK/NACK 신호 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. 상향링크 (uplink; UL) 는 단말이 기지국으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크 (downlink; DL)는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. DCI 는 여러 가지 포맷을 정의하여, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL(uplink) grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (DL(downlink) grant) 인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화 (spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용한다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들을 포함하도록 구성된다.
- 자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 리소스 할당 방식이 유형 0 인지 유형 1 인지 통지한다. 유형 0 은 비트맵 방식을 적용하여 RBG (resource block group) 단위로 리소스를 할당한다. LTE 시스템에서 스케줄링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 리소스로 표현되는 RB(resource block)이고, RBG 는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1 은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.
- 자원 블록 할당(Resource block assignment): 데이터 전송에 할당된 RB를 통지한다. 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.
- 변조 및 코딩 방식(Modulation and coding scheme; MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터인 transport block 의 크기를 통지한다.
- HARQ 프로세스 번호(HARQ process number): HARQ 의 프로세스 번호를 통지한다.
- 새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 통지한다.
- 중복 버전(Redundancy version): HARQ 의 중복 버전(redundancy version) 을 통지한다.
- PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령(TPC(Transmit Power Control) command for PUCCH(Physical Uplink Control CHannel): 상향링크 제어 채널인 PUCCH 에 대한 전송 전력 제어 명령을 통지한다.
상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리제어채널인 PDCCH (Physical downlink control channel) 혹은 EPDCCH (Enhanced PDCCH)를 통해 전송된다.
일반적으로 상기 DCI는 각 단말에 대해 독립적으로 채널코딩된 후, 각각 독립적인 PDCCH로 구성되어 전송된다. 시간영역에서 PDCCH는 상기 제어채널 전송구간 동안 매핑되어 전송된다. PDCCH 의 주파수영역 매핑 위치는 각 단말의 식별자(ID) 에 의해 결정되고, 전체 시스템 전송 대역에 퍼뜨려진다.
하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 를 통해 전송된다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송되는데, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH 를 통해 전송되는 DCI가 알려준다.
상기 DCI 를 구성하는 제어정보 중에서 5 비트로 구성되는 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기 (transport block size; TBS)를 통지한다. 상기 TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터 (transport block, TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기에 해당한다.
LTE 시스템에서 지원하는 변조방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 으로서, 각각의 변조오더(Modulation order) (Qm) 는 2, 4, 6 에 해당한다. 즉, QPSK 변조의 경우 심벌 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 심벌 당 6 비트를 전송할 수 있다.
3GPP LTE Rel-10에서 LTE Rel-8과 비교하여 더 높은 데이터 송신량을 지원하기 위하여 대역폭 확장 기술이 채택되었다. 대역폭 확장(Bandwidth extension) 또는 반송파 결합(Carrier Aggregation, CA)이라 불리는 상기 기술은 대역을 확장하여 한 대역에서 데이터를 송신하는 LTE Rel-8 단말에 비하여 확장한 대역만큼 데이터 송신량을 증가시킬 수 있다. 상기의 대역들 각각을 구성 반송파(Component Carrier, CC)라고 부르며, LTE Rel-8 단말은 하향과 상향에 대해서 각각 한 개의 구성 반송파를 가지도록 규정되어 있다. 또한 하향 구성 반송파와 SIB-2 연결되어 있는 상향 구성 반송파를 묶어서 셀(cell)이라고 부른다. 하향 구성 반송파와 상향 구성 반송파의 SIB-2 연결 관계는 시스템 신호 혹은 상위 신호로 송신되어 진다. CA를 지원하는 단말은 다수의 서빙 셀(serving cell)을 통하여 하향 데이터를 수신할 수 있고, 상향 데이터를 송신할 수 있다.
Rel-10에서 기지국이 특정 단말에게 특정 서빙 셀에서 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 보내기가 어려운 상황일 때 다른 서빙 셀에서 PDCCH를 송신하고 해당 PDCCH가 다른 서빙 셀의 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)나 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 지시한다는 것을 알려 주는 필드로써 반송파 지시 필드(Carrier Indicator Field, CIF)를 설정할 수 있다. CIF는 CA를 지원하는 단말에게 설정될 수 있다. CIF는 특정 서빙 셀에서 PDCCH 정보에 3비트를 추가하여 다른 서빙 셀을 지시할 수 있도록 결정되었으며, 교차 반송파 스케줄링(cross carrier scheduling)을 할 때만 CIF가 포함되며, CIF가 포함되지 않는 경우 교차 반송파 스케줄링을 수행하지 않는다. 상기 CIF가 하향링크 할당 정보(DL assignment)에 포함되어 있을 때, 상기 CIF는 DL assignment에 의해 스케줄링 되는 PDSCH가 송신될 서빙 셀을 가리키며, 상기 CIF가 상향링크 자원 살당 정보(UL grant)에 포함되어 있을 때, 상기 CIF는 UL grant에 의해 스케줄링 되는 PUSCH가 송신될 서빙 셀을 가리키도록 정의된다.
상기한 바와 같이, LTE-10에서는 대역폭 확장 기술인 반송파 결합(Carrier Aggregation, CA) 이 정의되어, 다수의 서빙 셀들이 단말에게 설정될 수 있다. 그리고 단말은 기지국의 데이터 스케쥴링을 위하여 상기 다수의 서빙 셀들에 대한 채널 정보를 주기적 또는 비주기적으로 기지국으로 송신한다. 기지국은 데이터를 각 반송파 별로 스케줄링하여 전송하고, 단말은 각 반송파 별로 전송된 데이터에 대한 A/N 피드백을 전송한다. LTE Rel-10에서는 최대 21비트의 A/N 피드백을 전송하도록 설계하였으며, A/N 피드백과 채널 정보의 전송이 한 서브프레임에서 겹치는 경우, A/N 피드백을 전송하고 채널 정보는 버리도록 설계하였습니다. LTE Rel-11에서는 A/N 피드백과 함께 한 개 셀의 채널 정보를 다중화하여 최대 22비트의 A/N 피드백과 한 개 셀의 채널 정보가 PUCCH format 3의 전송 자원에서 PUCCH format 3에 전송되도록 설계하였다.
LTE-13에서는 최대 32개의 서빙 셀 설정 시나리오를 가정하게 되는데, 면허대역 뿐만 아니라 비면허대역인 unlicensed band에서의 대역을 이용하여 서빙 셀의 수를 최대 32개까지 확장하는 개념을 완료하였다. 또한, LTE 주파수와 같은 면허 대역의 수가 제한되어 있는 것을 고려하여, 5GHz 대역과 같은 비 면허대역에서 LTE 서비스를 제공하는 것을 완료하였으며, 이것을 LAA(Licensed Assisted Access)라고 부른다. LAA에서는 LTE에서의 Carrier aggregation 기술을 적용하여, 면허 대역인 LTE 셀은 P셀, 비면허 대역인 LAA셀은 S셀로 운영하는 것을 지원하였다. 따라서, LTE에서처럼 S셀인 LAA 셀에서 발생하는 피드백은 P셀에서만 전송되어야 하며, LAA셀은 하향 서브프레임과 상향 서브프레임이 자유롭게 적용될 수 있다. 본 명세서에서 따로 기술하지 않는 경우, LTE는 LTE-A, LAA와 같은 LTE의 진화 기술을 모두 포함하여 일컫는 것으로 한다.
한편, LTE 이후의 통신 시스템으로서, 즉, 5세대 무선 셀룰러 통신시스템(본 명세서에서 이하 5G 또는 NR로 부르도록 한다.)은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 만족하는 서비스가 지원될 수 있다.
따라서, 5G는 증가된 모바일 광대역 통신 (eMBB: Enhanced Mobile BroadBand, 본 명세서에서는 이하 eMBB로 부르도록 한다), 대규모 기계형 통신 (mMTC: Massive Machine Type Communication, 본 명세서에서는 이하 mMTC로 부르도록 한다), 초신뢰저지연 통신 (URLLC: Ultra Reliable and Low Latency Communications, 본 명세서에서는 이하 URLLC로 부르도록 한다)와 같은 다양한 5G향 서비스들을 단말 최대전송속도 20Gbps, 단말 최대속도 500km/h, 최대지연시간 0.5ms, 단말접속밀도 1,000,000 단말/km2 등의 요구사항 들 중 각 5G향 서비스들을 위해 선택된 요구사항들을 만족시키기 위한 기술로 정의할 수 있다.
예를 들어, 5G에서 eMBB를 제공하기 위해 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 단말 최대전송속도, 상향링크에서는 10Gbps의 단말 최대전송속도를 제공할 수 있어야 한다. 동시에, 단말의 실제 체감할 수 있는 평균전송속도도 증가 시켜야 한다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 더욱 향상된 다중 입력 다중 출력 (Multiple-Input Multiple Output) 전송 기술을 포함하여 송수신 기술의 향상이 요구된다.
동시에, 5G에서 사물 인터넷(Internet of Thing: IoT)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소의 요구사항이 필요로 된다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC는 서비스의 특성상 단말이 건물의 지하나 셀이 커버하지 못하는 영역 등 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 eMBB에서 제공하는 커버리지 대비 더욱 넓은 커버리지를 요구한다. mMTC는 저가의 단말로 구성될 가능성이 높으며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구되게 된다.
마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적으로 사용되는 셀룰러 기반 무선 통신으로서, 로봇 또는 기계 장치에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화, 무인 비행장치, 원격 건강 제어, 비상 상황 알림 등에 사용되는 서비스로서, 초 저지연 및 초 신뢰도를 제공하는 통신을 제공해야 한다. 예를 들어, URLLC는 0.5 ms보다 작은 최대지연시간을 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율을 제공해야 하는 요구사항을 갖는다. 따라서, URLLC를 위해 eMBB와 같은 5G 서비스보다 작은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval: TTI)를 제공해야 하며, 동시에 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구된다.
상기에서 전술한 5세대 무선 셀룰러 통신 시스템에서 고려되는 서비스들은 하나의 프레임워크(Framework)로 제공되어야 한다. 즉, 효율적인 리소스 관리 및 제어를 위해 각 서비스들이 독립적으로 운영되기 보다는 하나의 시스템으로 통합되어 제어되고 전송되는 것이 바람직하다.
도 1b는 5G에서 고려되는 서비스들이 하나의 시스템으로 전송되는 예를 도시하는 도면이다.
도 1b에서 5G가 사용하는 주파수-시간 리소스(1b-01)은 주파수 축(1b-02)과 시간 축(1b-03)으로 구성될 수 있다. 도 1b에서는 5G가 하나의 프레임워크 안에서 eMBB(1b-05), mMTC(1b-06), URLLC(1b-07)를 운영하는 것을 예시하였다. 또한 5G에서 추가적으로 고려될 수 있는 서비스로서, 셀룰러 기반에서 방송 서비스를 제공하기 위한 enhanced Mobile Broadcast/Multicast Service(eMBMS, 1b-08)를 고려할 수 도 있다. eMBB(1b-05), mMTC(1b-06), URLLC(1b-07), eMBMS(1b-08) 등, 5G에서 고려되는 서비스들은 5G에서 운영하는 하나의 시스템 주파수 대역폭 내에서 시분할 다중화(Time-Division Multiplexing: TDM) 또는 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing: FDM)을 통해 다중화되어 전송될 수 있으며, 또한 공간분할 다중화(Spatial Division Multiplexing)도 고려될 수 있다. eMBB(2b-05)의 경우, 상기에서 전술한 증가된 데이터 전송 속도를 제공하기 위해 특정 임의의 시간에 최대의 주파수 대역폭을 점유하여 전송하는 것이 바람직하다. 따라서, eMBB(1b-05)서비스의 경우 다른 서비스와 시스템 전송 대역폭(1b-01) 내에서 TDM되어 전송되는 것이 바람직하나, 다른 서비스들의 필요에 따라 다른 서비스들과 시스템 전송 대역폭 내에서 FDM되어 전송되는 것도 바람직하다.
mMTC(1b-06)의 경우, 다른 서비스들과 달리 넓은 커버리지를 확보하기 위해 증가된 전송 구간이 요구되며, 전송 구간 내에서 동일한 패킷을 반복 전송 함으로써 커버리지를 확보할 수 있다. 동시에 단말의 복잡도 및 단말 가격을 줄이기 위해 단말이 수신할 수 있는 전송 대역폭에 제한이 발생한다. 이와 같은 요구사항을 고려했을 때 mMTC(1b-06)은 5G의 전송 시스템 대역폭(1b-01)내에서 다른 서비스들과 FDM 되어 전송되는 것이 바람직하다.
URLLC(1b-07)은 서비스가 요구하는 초지연 요구 사항을 만족시키기 위해 다른 서비스들과 비교했을 때 짧은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval: TTI)를 갖는 것이 바람직하다. 동시에, 초신뢰 요구사항을 만족하기 위해서는 낮은 부호화율(coding rate)을 가져야 하므로, 주파수 측에서 넓은 대역폭을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 URLLC(1b-07)의 요구사항을 고려했을 때, URLLC(1b-07)은 5G의 전송 시스템 대역폭(1b-01)내에서 다른 서비스들과 TDM되는 것이 바람직하다.
상기에서 전술한 각 서비스들은 각 서비스 들이 요구하는 요구사항을 만족시키기 위해 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라메터를 가질 수 있다. 예를 들어 각각의 서비스는 각 서비스 요구사항에 따라 다른 Numerology를 가질 수 있다. 여기서 Numerology는 직교 다중 주파수 다중화 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 또는 직교 다중 주파수 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 기반의 통신 시스템에서 순환 전치(Cyclic Prefix: CP) 길이, 서브캐리어 간격(Subcarrier spacing), OFDM 심볼의 길이, 전송 구간 길이(TTI) 등을 포함한다. 상기의 서비스간에 서로 다른 Numerology를 갖는 예로서, eMBMS(1b-08)은 다른 서비스에 비해 긴 CP 길이를 가질 수 있다. eMBMS는 방송 기반의 상위 트래픽을 전송하므로, 모든 셀에서 동일한 데이터를 전송할 수 있다. 이 때 단말 입장에서 복수개의 셀에서 수신되는 신호가 CP 길이 이내로 도달한다면, 단말은 이 신호들을 모두 수신하여 복호할 수 있기 때문에 단일 주파수 네트워크 다이버시티(Single Frequency Network:SFN) 이득을 얻을 수 있으며, 따라서 셀 경계에 위치한 단말도 커버리지 제약 없이 방송 정보를 수신할 수 있는 장점이 있다. 하지만 5G에서 eMBMS를 지원하는데 있어 CP 길이가 다른 서비스에 비해 상대적으로 길 경우에는 CP 오버헤드에 의한 낭비가 발생하므로, 동시에 다른 서비스에 비해 긴 OFDM 심볼 길이가 요구되며, 이는 동시에 다른 서비스에 비해 더욱 좁은 서브캐리어 간격을 요구하게 된다.
또한, 5G에서 서비스간에 다른 Numerology가 사용되는 예로서, URLLC의 경우, 다른 서비스에 비해 작은 TTI가 요구됨에 따라 더욱 짧은 OFDM 심볼 길이가 요구될 수 있으며, 동시에 더욱 넓은 서브캐리어 간격을 요구할 수 있다.
한편 5G에서 한 TTI는 한 슬롯(slot)으로 정의될 수 있으며, 14개의 OFDM 심볼 혹은 7개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 따라서, 15KHz의 subcarrier spacing의 경우 한 슬롯은 1ms 혹은 0.5ms 의 길이를 갖게 된다. 또한 5G에서 긴급 전송 및 비면허대역에의 전송을 위해 한 TTI가 한 미니 슬롯(mini-slot) 혹은 서브 슬롯(sub-slot)으로 정의될 수 있으며, 한 미니 슬롯은 1로부터 (슬롯의 OFDM 심볼 개수)-1의 OFDM 심볼 수를 가질 수 있다. 가령 한 슬롯의 길이가 14 OFDM 심볼인 경우 미니 슬롯의 길이는 1부터 13개의 OFDM 심볼까지 중에 결정될 수 있다. 상기 슬롯 혹은 미니슬롯의 길이는 규격에 정의되거나 상위 신호 혹은 시스템 정보에 의해 전송되어 단말이 수신할 수 있다.
슬롯 혹은 미니 슬롯은 다양한 전송 포맷을 가지도록 정의될 수 있고, 다음의 포맷으로 분류될 수 있다.
- 하향 전용 슬롯(DL only slot or full DL slot): 하향 전용 슬롯은 하향 구간만으로 이루어지며, 하향 전송만이 지원된다.
- 하향 중심 슬롯(DL centric slot): 하향 중심 슬롯은 하향 구간, GP, 상향 구간으로 이루어지며, 하향 구간의 OFDM 심볼 개수가 상향 구간의 OFDM 심볼 개수보다 많다.
- 상향 중심 슬롯(UL centric slot): 상향 중심 슬롯은 하향 구간, GP, 상향 구간으로 이루어지며, 하향 구간의 OFDM 심볼 개수가 상향 구간의 OFDM 심볼 개수보다 적다.
- 상향 전용 슬롯(UL only slot or full UL slot): 상향 전용 슬롯은 상향 구간만으로 이루어지며, 상향 전송만이 지원된다.
상기에서는 슬롯 포맷만을 분류 하였으나, 미니슬롯도 같은 분류 방식으로 구분될 수 있다. 즉, 하향 전용 미니 슬롯, 하향 중심 미니 슬롯, 상향 중심 미니 슬롯, 상향 전용 미니 슬롯 등으로 구분될 수 있다.
상기의 슬롯이나 미니 슬롯의 포맷에 따라 상향 제어 채널의 전송 구간(혹은 전송 시작 심볼과 끝 심볼)이 달라질 수 있다. 또한 전송 지연을 최소화 하기 위한 짧은 전송 구간을 가지는 상향 제어 채널(이하 본 발명에서는 Short PUCCH라고 한다.)과 충분한 셀 커버리지를 얻기 위하여 긴 전송구간을 가지는 상향 제어 채널(이하 본 발명에서는 long PUCCH라고 한다.)이 한 슬롯 혹은 다수의 슬롯 내에서 혼재하고, SRS와 같은 상향 링크 사운딩 신호가 전송되는 등 한 슬롯 혹은 다수의 슬롯에서 상향 제어 채널을 다중화되는 것을 고려해야 한다. 따라서, 상기의 상향 제어 채널을 단말이 전송하도록 설정할 때, 기지국의 시간-주파수 자원의 활용을 극대화하면서 상기 상향 제어 채널의 전송 자원 충돌하지 않도록 하기 위한 방안이 필요로 된다. 본 발명에서는 기지국과 단말의 상기 슬롯이나 미니 슬롯에서의 상향 제어 채널의 송수신을 위해 상향 제어 채널의 구간(혹은 시작 심볼과 끝 심볼)을 단말에게 지시하고, 단말이 상기 값들을 수신하여 슬롯 혹은 미니 슬롯에서 상향 제어 채널을 전송 하기 위한 방안을 제공하도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, LTE와 5G 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
하기에서 상기의 5G 셀에서 데이터의 송수신을 수행하는 5G 시스템에 대하여 설명할 것이다.
도 1c는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 실시예를 도시하는 도면이다. 상기 도면들은 5G 시스템이 운영되는 형태를 도시한 도면이며, 본 발명에서 제안하는 방안들은 도 1c의 시스템에 적용이 가능하다.
도 1c를 참조하여 설명하면, 도 1c는 네트워크에서 하나의 기지국(1c-01)에 5G 셀(1c-02)이 운영되는 경우를 도시한 것이다. 단말(1c-03)은 5G 송수신 모듈을 갖고 있는 5G capable 단말이다. 단말(1c-03)은 5G 셀(1c-02)에서 전송되는 동기 신호를 통해 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한 이후, 기지국(1c-01)과 5G 셀(1c-02)을 통해 데이터를 송수신한다. 이 경우 5G 셀(1c-02)의 duplex 방식에 대한 제한은 없다. 상향링크 제어전송은 5G 셀이 P셀인 경우 5G 셀(1c-02)을 통해서 전송된다. 상기 5c의 시스템에서 5G 셀은 복수개의 서빙셀을 구비할 수 있으며, 모두 합쳐 32개의 서빙 셀을 지원할 수 있다. 상기 네트워크에서 상기 기지국(1c-01)은 5G 송수신 모듈(시스템)을 구비한 것으로 가정하며, 상기 기지국(1c-01)은 5G 시스템을 실시간으로 관장하여 운영하는 것이 가능하다.
다음으로 기지국이(1c-01)이 5G 자원을 설정하고, 5G capable 단말(1c-03)과 상기 5G를 위한 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.
단계 1c-11에서 기지국(1c-01)은 5G capable 단말(1c-03)에게 5G를 위한 동기 및 시스템 정보, 상위 설정 정보를 전송한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호가 전송될 수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 동기 신호가 전송될 수도 있다. 상기의 시스템 정보는 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 시스템 신호가 전송될 수 있고, 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 시스템 정보가 전송될 수 있다. 상기 시스템 정보 및 상위 설정 정보는 데이터 송수신을 슬롯으로 할지 미니 슬롯으로 할지에 대한 설정 정보를 포함하며, 슬롯 혹은 미니 슬롯의 OFDM 심볼 개수 및 numerology를 포함할 수 있다. 또한 상기 시스템 정보 및 상위 설정 정보는 단말에게 하향 공통 제어 채널 수신이 설정되는 경우 상기 하향 공통 제어 채널 수신에 관련한 설정 정보를 포함할 수 있다.
단계 1c-12에서 기지국(1c-01)은 5G 자원에서 5G 서비스를 위한 데이터를 5G capable 단말(1c-03)과 송수신한다.
다음으로 5G capable 단말(1c-03)이 기지국이(1c-01)으로부터 5G 자원을 설정 받고, 상기 5G 자원에서 데이터를 송수신 하는 절차를 설명하도록 한다.
단계 1c-21에서 5G capable 단말(1c-03)은 기지국(1c-01)이 전송한 5G를 위한 동기신호로부터 동기를 획득하고, 기지국(1c-01)이 전송한 시스템 정보와 상위 설정 정보를 수신한다. 상기 5G를 위한 동기 신호는 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 동기 신호가 전송될 수 있으며, 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 동기 신호가 전송될 수도 있다. 상기의 시스템 정보는 하나의 numerology를 사용하여 특정 5G 자원에 공통 시스템 신호가 전송될 수 있고, 다른 numerology를 사용하는 eMBB, mMTC, URLLC를 위해 별개의 시스템 정보가 전송될 수 있다. 상기 시스템 정보 및 상위 설정 정보는 데이터 송수신을 슬롯으로 할지 미니 슬롯으로 할지에 대한 설정 정보를 포함하며, 슬롯 혹은 미니 슬롯의 OFDM 심볼 개수 및 numerology를 포함할 수 있다. 또한 상기 시스템 정보 및 상위 설정 정보는 단말에게 하향 공통 제어 채널 수신이 설정되는 경우 상기 하향 공통 제어 채널 수신에 관련한 설정 정보를 포함할 수 있다.
단계 1c-22에서 5G capable 단말(1c-03)은 5G 자원에서 5G 서비스를 위한 데이터를 기지국(1c-01)과 송수신한다.
다음으로 상기 도 1c의 5G 시스템이 슬롯 혹은 미니 슬롯으로 운영되는 상황에서 Long PUCCH, Short PUCCH 혹은 SRS와 같은 상향 제어 채널들이 한 TTI 혹은 한 슬롯 내에 혼재할 때, 자원 충돌을 방지하고 자원 활용을 극대화 하기 위해 Long PUCCH의 전송 구간(혹은 시작 심볼과 끝 심볼)을 지시하기 방안에 기반하여 Long PUCCH를 전송하기 위한 방안을 설명하도록 한다.
먼저 도 1d는 본 발명에서의 제 1-1실시예를 도시하는 도면이다.
도 1d에서는 슬롯을 기반으로 단말이 Long PUCCH의 전송 구간(혹은 시작 심볼과 끝 심볼)을 판단하여 상향 제어 채널을 전송하는 방안을 설명하도록 하지만, 미니 슬롯을 기반으로 단말이 Long PUCCH의 전송 구간(혹은 시작 심볼과 끝 심볼)을 판단하여 상향 제어 채널을 전송하는 경우에도 적용될 수 있음을 주지한다.
도 1d에서 상기 Long PUCCH와 Short PUCCH가 주파수 영역에서 다중화(FDM, 1d-00) 혹은 시간 영역에서 다중화(TDM, 1d-01) 되는 모습을 도시하고 있다. 먼저 도 1d에서 long PUCCH와 short PUCCH가 다중화되는 슬롯 구조를 설명하도록 한다. 1d-20 및 1d-21은 5G 의 전송 기본 단위인 슬롯 (서브프레임 혹은 전송 시간 구간(TTI), 등 여러 명칭이 사용될 수 있다. 본 발명에서는 기본 전송 단위를 슬롯으로 명명한다.) 안에서 상향링크가 주로 사용되는, 즉 상향 중심 슬롯(UL centric slot)을 보여주고 있다. 상기 상향 중심 슬롯에서는 상향링크로 사용되는 OFDM 심볼의 개수가 대부분인 경우로, 전체 OFDM 심볼이 상향링크 전송으로 사용되는 경우도 가능하며, 혹은 앞 위의 몇 개의 OFDM 심볼이 하향링크 전송으로 사용되는 것도 가능하며, 하향링크와 상향링크가 하나의 슬롯 안에 동시에 존재하게 되는 경우는 둘 사이에 전송갭이 존재할 수 있다. 도 1d에서는 하나의 슬롯 안에 첫번째 OFDM 심볼은 하향링크 전송, 예를 들어 하향링크 제어 채널 전송(1d-02)으로 사용되며, 세번째 OFDM 심볼부터 상향링크 전송으로 활용되고 있다. 두번째 OFDM 심볼은 전송갭으로 활용된다. 상향링크 전송에서는 상향링크 데이터채널 전송과 상향링크 제어채널 전송이 가능하다.
다음으로 long PUCCH(1d-03)에 대해서 설명하도록 한다. 긴 전송기간의 제어 채널은 셀 커버리지를 크게 하기 위한 목적으로 사용되기 때문에 OFDM 전송 보다는 단반송파 전송인 DFT-S-OFDM 방식으로 전송될 수 있다. 따라서 이때는 연속된 부반송파만을 사용하여 전송되어야 하고, 또한 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있도록 하기 위하여 1d-08과 1d-09와 같이 떨어진 위치에서 긴 전송구간의 상향링크 제어 채널을 구성한다. 주파수 측면에서 떨어지는 거리(1d-05)는 단말이 지원하는 대역폭 보다는 작아야 하며, 슬롯의 앞부분에서는 1d-08과 같이 PRB-1을 활용하여 전송하고, 슬롯의 뒷부분에서는 1d-09와 같이 PRB-2을 활용하여 전송한다. 상기에서 PRB는 물리 자원 블록으로 주파수측에서 최소 전송 단위를 의미하며, 12개의 부반송파 등으로 정의할 수 있다. 따라서 PRB-1과 PRB-2의 주파수 측 거리는 단말의 최대 지원 대역폭보다는 작아야 하며, 단말의 최대 지원 대역폭은 시스템이 지원하는 대역폭(1d-06)보다 같거나 작을 수 있다. 상기 주파수 자원 PRB-1과 PRB-2는 상위 신호에 의해 단말에게 설정될 수 있으며, 상위 신호에 의해 주파수 자원이 비트 필드에 맵핑되고, 어떤 주파수 자원이 사용될 지가 하향 제어 채널에 포함된 비트 필드에 의해 단말에게 지시될 수 있다. 또한 1d-08의 슬롯 앞부분에서 전송되는 제어채널과 1d-09의 슬롯 뒷부분에서 전송되는 제어채널은 각각 1d-10의 상향링크 제어 정보(UCI)와 단말 기준 신호(1d-11)로 구성되며, 두 신호는 시간적으로 구분되어 다른 OFDM 심볼에서 전송되는 것을 가정한다.
다음으로 short PUCCH(1d-18)에 대해서 설명하도록 한다. Short PUCCH는 하향링크 중심 슬롯과 상향링크 중심 슬롯 모두에서 전송될 수 있으며, 일반적으로 슬롯의 마지막 심볼, 혹은 뒷 부분에 있는 OFDM 심볼(가령 맨 마지막 OFDM 심볼 혹은 끝에서 두번째 OFDM 심볼, 혹은 맨 마지막 2 OFDM 심볼)에서 전송된다. 물론 슬롯 내에 임의의 위치에서 Short PUCCH가 전송되는 것도 가능하다. 그리고 Short PUCCH은 하나의 OFDM 심볼, 혹은 복수개의 OFDM 심볼을 이용하여 전송될 수 있다. 도 1d에서 Short PUCCH는 슬롯의 마지막 심볼(1d-18)에서 전송된다. Short PUCCH을 위한 무선 자원은 주파수 측에서 PRB 단위로 할당되는데, 할당되는 PRB들은 연속된 복수개의 PRB가 할당될 수도 있고, 주파수 대역에서 떨어져 있는 복수개의 PRB가 할당될 수도 있다. 그리고 할당되는 PRB는 단말이 지원하는 주파수 대역(1d-07)보다는 같거나 작은 대역 안에 포함되어 있어야 한다. 상기 할당되는 주파수 자원인 복수개의 PRB는 상위 신호에 의해 단말에게 설정될 수 있으며, 상위 신호에 의해 주파수 자원이 비트 필드에 맵핑되고, 어떤 주파수 자원이 사용될 지가 하향 제어 채널에 포함된 비트 필드에 의해 단말에게 지시될 수 있다. 그리고 하나의 PRB 내에서 상향링크 제어정보(1d-20)와 복조 기준 신호(1d-21)는 주파수 대역에서 다중화가 되어야 하는데, 1d-12에서와 같이 매 두 개의 심볼당 하나의 부반송파에 복조 기준 신호를 전송하는 방법, 혹은 1d-13에서와 같이 매 세 개의 심볼당 하나의 부반송파에 복조 기준 신호를 전송하는 방법, 혹은 1d-14에서와 같이 매 네 개의 심볼당 하나의 부반송파에 복조 기준 신호를 전송하는 방법 등이 존재할 수 있다.
다음으로 위에서 설명한 long PUCCH와 short PUCCH가 다중화 되는 것을 설명하도록 한다. 한 슬롯(1d-20)내에서 서로 다른 단말의 long PUCCH와 short PUCCH가 주파수 영역에서 다중화될 수 있다(1d-00). 이 때 기지국은 서로 다른 단말의 short PUCCH와 long PUCCH 주파수 자원을 도 1d의 PRB에서처럼 겹치지 않도록 설정할 수 있다. 하지만, 스케줄링 여부에 관계없이 모든 단말의 상향 제어 채널의 전송 자원을 서로 다르게 설정하는 것은 주파수 낭비이며, 한정된 주파수 자원은 상향 제어 채널 전송 보다는 상향 데이터 채널 전송을 위해 사용되어야 하는 것을 고려했을 때 적절하지 않다. 따라서, 서로 다른 단말들의 short PUCCH와 long PUCCH 의 주파수 자원은 겹칠 수 있으며, 기지국은 스케줄링 및 서로 다른 단말의 전송 자원이 한 슬롯에서 충돌하지 않도록 운영해야 한다. 하지만, 특정 슬롯에서 서로 다른 단말의 short PUCCH 전송 자원과 long PUCCH 전송 자원이 충돌하는 것을 피할 수 없는 경우 기지국은 long PUCCH 전송 자원이 short PUCCH 의 전송 자원과 충돌하지 않도록 하는 방안이 필요하며, 단말은 long PUCCH .전송 자원을 기지국의 지시에 따라 조절할 것을 필요로 한다. 상기 방안에 의해 short PUCCH와 long PUCCH의 전송 자원은 한 슬롯(1d-21)내에서 시간 영역에서 다중화될 수 있다(1d-01).
본 발명에서 short PUCCH 혹은 SRS와 같은 짧은 시간 영역에서의 상향 제어 채널 전송이 긴 시간 영역에서의 상향 제어 채널 전송인 long PUCCH와 전송 자원 충돌을 피하기 위한 방안을 제공하도록 한다. 본 발명에서의 방안은 크게 두 가지로 설명될 수 있다. 첫번째는 기지국이 한 슬롯에서 long PUCCH의 전송 자원과 짧은 시간 영역에서의 상향 제어 채널 전송 자원과의 충돌을 피하기 위해 한 슬롯에서 long PUCCH의 전송 자원을 제 1의 신호를 통해 직접적으로 단말에게 지시하고, 단말은 제 1의 신호의 수신을 통해 한 슬롯에서 지시된 전송 자원에서 long PUCCH 전송을 수행하는 것이다. 상기 제 1의 신호는 상위 신호나 물리 신호 혹은 상위 신호와 물리 신호의 조합 등으로 구성될 수 있으며, 제 1의 신호는 long PUCCH의 전송을 위한 시간 영역에서의 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼) 및 주파수 영역에서의 PRB 등을 포함한다.
두번째는 기지국이 한 슬롯에서의 long PUCCH 전송 자원을 제 1의 신호를 통해 혹은 슬롯의 상하향 OFDM 심볼 수 및 GP OFDM 심볼 수로부터 long PUCCH의 전송 자원을 연관시키는 규격에서의 정의를 통해 직간접적으로 단말에게 미리 지시하고, 짧은 시간 영역에서의 상향 제어 채널 전송 자원과의 충돌을 피하기 위해 제 2의 신호를 통해 상기 미리 지시된 long PUCCH 전송 자원을 한 슬롯에서 줄이거나 조절하는 것이다. 단말은 제 1의 신호의 수신으로부터 혹은 슬롯의 상하향 OFDM 심볼 수 및 GP OFDM 심볼 수로부터 long PUCCH의 전송 구간을 미리 판단하고 제 2의 신호의 수신을 통해 한 슬롯에서의 long PUCCH 전송 자원을 조절하여 한 슬롯에서의 long PUCCH 전송을 수행한다. 상기 제 1의 신호 및 제 2의 신호는 상위 신호나 물리 신호 혹은 상위 신호와 물리 신호의 조합 등으로 구성될 수 있다. 제 1의 신호는 long PUCCH의 전송을 위한 시간 영역에서의 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼) 및 주파수 영역에서의 PRB 등을 포함하고, 제 2의 신호는 한 슬롯에서 long PUCCH의 전송을 수행할 수 없는 시간 영역에서의 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼) 및 주파수 영역에서의 PRB 등을 포함한다.
상기 첫번째 방안은 scheduling grant 없이 주기적으로 전송되도록 단말에게 설정되는 주기적 채널 정보 전송과 같은 상향 제어 채널 전송에 적합하며, 상기 두번째 방안은 scheduling grant에 의해 비주기적으로 전송되도록 단말에게 설정되는 HARQ-ACK 전송과 같은 상향 제어 채널 전송에 적합하다. 따라서, 단말이 전송하는 상향 제어 채널이 scheduling grant에 의해 triggering 되는지의 여부 혹은 전송되는 상향 제어 정보가 주기 채널 정보인지 HARQ-ACK인지에 따라 첫번째 방안과 두번째 방안을 각각 적용할 수 있다. 즉, scheduling grant 없이 상향 제어 채널을 단말이 전송하도록 설정되는 상향 제어 채널의 전송에 대해서는 단말이 첫번째 방안을 적용하고, scheduling grant에 의해 상향 제어 채널을 단말이 전송하도록 triggering 되는 경우 상기 상향 제어 채널에 대해서는 단말이 두번째 방안을 적용하는 것도 가능하다. 혹은 주기적 채널 정보를 전송하는 상향 제어 채널의 전송에 대해서는 단말이 첫번째 방안을 적용하고, HARQ-ACK 정보를 전송하는 상향 제어 채널에 대해서는 단말이 두번째 방안을 적용하는 것도 가능하다. 혹은 상위 신호에 의해서 항상 첫번째 방안을 적용할지 두번째 방안을 적용할지를 단말에게 설정하는 것도 가능하다. 상위 신호가 상향 제어 채널에 대해서 항상 첫번째 방안을 적용하도록 하는 설정 신호를 단말이 수신하면, 단말을 항상 첫번째 방안을 적용하여 상향 제어 채널을 전송하고, 상위 신호가 상향 제어 채널에 대해서 항상 두번째 방안을 적용하도록 하는 설정 신호를 단말이 수신하면, 단말을 항상 두번째 방안을 적용하여 상향 제어 채널을 전송한다.
첫번째 방안과 두번째 방안에 대한 구체적인 방법을 밑에서 설명하도록 한다.
- 첫번째 방법은 하향 제어 채널에서 long PUCCH 전송을 위한 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼 혹은 long PUCCH 전송을 피해야 하는 OFDM 심볼)을 단말에게 지시하는 것이다. 상기 하향 제어 채널은 그룹 단말 혹은 셀 내의 모든 단말에게 공통 정보일수 일 수도 있고, 특정 단말에만 전송된 전용 정보일 수도 있다. 가령 슬롯의 맨 마지막 OFDM 심볼에서 단말의 long PUCCH 전송 주파수 자원이 다른 단말의 short PUCCH 전송 주파수 자원과 충돌하는 경우 기지국은 long PUCCH 전송 구간을 슬롯의 맨 마지막 OFDM 심볼을 피하도록 할 수 있다. 예로써 long PUCCH 전송 구간이 4 OFDM 심볼부터 12개의 OFDM 심볼(1d-20의 상향 중심 슬롯의 상향 구간은 12 OFDM 심볼임)까지 지원되는 경우, 기지국은 12개의 OFDM 심볼에서의 long PUCCH 전송 대신 11개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 하향 제어 채널의 비트 필드로 지시하고, 단말은 11개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH를 전송한다. 다른 예로써 long PUCCH 전송 구간이 제한된 심볼 구간의 적어도 한 값을 포함하는 세트로 상위 신호로 설정되거나 혹은 규격으로 정의되는 경우, 가령 4, 6, 8, 10, 12 OFDM 심볼에서만 전송되도록 상위 신호로 설정되거나 혹은 규격으로 정의되는 경우, 맨 마지막 OFDM 심볼에서 short PUCCH 전송 자원과 충돌을 피하기 위해 기지국은 10 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 하향 제어 채널의 비트 필드로 지시하고, 단말은 10개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH를 전송한다.
또는 short PUCCH 전송을 위한 구간 (혹은 슬롯의 맨 마지막 OFDM 심볼인지 맨 마지막에서 두번째 OFDM 심볼인지 혹은 맨 마지막 2개의 OFDM 심볼인지)를 단말에게 지시하여 long PUCCH 와의 자원 충돌을 피하는 것도 가능하다.
- 두번째 방법은 상위 신호로 long PUCCH 전송을 위한 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼 혹은 long PUCCH 전송을 피해야 하는 OFDM 심볼)을 단말에게 설정하는 것이다. 가령 short PUCCH 전송 주파수 자원은 distributed PRB들을 갖게 설정될 수 도 있고, localized PRB들을 갖게 설정될 수도 있다. Short PUCCH 전송 주파수 자원이 distributed PRB들을 갖는 경우 long PUCCH 전송 자원과 충돌 가능성이 높기 때문에, 기지국은 long PUCCH 전송 OFDM 심볼 구간을 상위 신호로 short PUCCH가 전송되는 OFDM 심볼들 가령, 맨 마지막 OFDM 심볼을 피하도록 할 수 있다. 예로써 long PUCCH 전송 구간을 상위 신호로 10 OFDM 심볼에서 전송하도록 단말에게 상위 신호로 설정하고, 단말은 10 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 수행한다.
- 세번째 방법은 상위 신호 혹은 물리 하향 제어 신호로 long PUCCH 전송을 수행할 것인지 short PUCCH 전송을 수행할 것인지를 단말에게 설정하고, long PUCCH 전송을 위한 OFDM 심볼 구간은 슬롯 포맷에 따른 상향 OFDM 심볼 개수로부터 연관시킨다. 다만, 맨 마지막 1 or 2 OFDM 심볼에서도 long PUCCH 전송을 수행할 수 있는지 없는지에 대한 정보를 단말에게 지시한다. 단말은 상기 설정 정보를 수신하여 long PUCCH를 전송할지 short PUCCH를 전송할지를 판단할 수 있으며 상기 지시 정보를 수신하여 long PUCCH 전송을 수행하는 경우, 맨 마지막 1 or 2 OFDM 심볼에서도 long PUCCH 전송을 수행할 수 있는지 없는지에 대한 정보를 판단한다. 즉, 슬롯에서 상향 OFDM 심볼 구간이 11 OFDM 심볼이라 가정할 때, 단말은 상기 슬롯의 상향 OFDM 심볼 구간으로부터 long PUCCH 전송이 11 OFDM 심볼 구간에서 전송됨을 판단하고, 상기 지시 정보를 수신하여 11 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 수행할지 혹은 10 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 수행할지 혹은 9 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 수행할지를 판단할 수 있다. 10 OFDM 심볼 혹은 9 OFDM 심볼에서 long PUCCH가 전송될 때, 11 OFDM 심볼에서의 long PUCCH 전송을 기준으로 long PUCCH 심볼이 뒤에서부터 puncturing 될 수도 있고, rate-matching될 수도 있다. 상기 슬롯의 상향 OFDM 심볼 구간에 대한 정보는 하향 제어 채널로부터 단말이 수신하며, 상기 하향 제어 채널은 그룹 단말 혹은 셀 내의 모든 단말에게 공통 정보일수 일 수도 있고, 특정 단말에만 전송된 전용 정보일 수도 있다.
도 1e는 본 발명에서의 제 1-1실시예에 대한 기지국 및 단말 절차를 설명하는 도면이다.
먼저 기지국 절차를 설명하도록 한다.
단계 1e-11에서 기지국은 단말에게 상향 제어 채널 설정 정보를 전송한다. 상기 상향 제어 채널 설정 정보는 도 1d에서 설명한 것과 같이 long PUCCH 혹은 short PUCCH의 주파수 PRB 자원 혹은 시간 OFDM 심볼 구간의 적어도 한 값을 포함한 가능한 세트를 포함하며 단말간의 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 자원 충돌을 피하기 위하여 상위 신호를 통하여 단말에게 전송할 수 있다.
단계 1e-12에서 기지국은 단말에게 하향 제어 채널을 전송한다. 상기 하향 제어 채널은 도 1d에서 설명한 것과 같이 short PUCCH 혹은 long PUCCH의 주파수 PRB 혹은 시간 OFDM 심볼 구간 혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼 혹은 long PUCCH 전송을 피해야 하는 OFDM 심볼을 지시하는 비트 필드를 포함하며 단말간의 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 자원 충돌을 피하기 위하여 단말에게 전송할 수 있다. 상기 하향 제어 채널은 그룹 단말 혹은 셀 내의 모든 단말에게 공통 정보일수 일 수도 있고, 특정 단말에만 전송된 전용 정보일 수도 있다.
단계 1e-13에서 기지국은 단계 1e-11 혹은 단계 1e-12에서 지시한 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 시간, 주파수 자원에서 상향 제어 채널을 단말로부터 수신한다.
다음으로 단말 절차를 설명하도록 한다.
단계 1e-21에서 단말은 기지국으로부터 상향 제어 채널 설정 정보를 수신한다. 상기 상향 제어 채널 설정 정보는 도 1d에서 설명한 것과 같이 long PUCCH 혹은 short PUCCH의 주파수 PRB 자원 혹은 시간 OFDM 심볼 구간의 적어도 한 값을 포함한 가능한 세트를 포함하며 단말간의 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 자원 충돌을 피하기 위하여 상위 신호를 통하여 기지국으로부터 수신할 수 있다.
단계 1e-22에서 단말은 기지국으로부터 하향 제어 채널을 수신한다. 상기 하향 제어 채널은 도 1d에서 설명한 것과 같이 short PUCCH 혹은 long PUCCH의 주파수 PRB 혹은 시간 OFDM 심볼 구간 혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼 혹은 long PUCCH 전송을 피해야 하는 OFDM 심볼을 지시하는 비트 필드를 포함하며 단말간의 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 자원 충돌을 피하기 위하여 수신할 수 있다. 상기 하향 제어 채널은 그룹 단말 혹은 셀 내의 모든 단말에게 공통 정보일수 일 수도 있고, 특정 단말에만 전송된 전용 정보일 수도 있다.
단계 1e-23에서 단말은 단계 1e-21 혹은 단계 1e-22에서 수신한 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 시간, 주파수 자원에서 상향 제어 채널을 기지국에게 전송한다.
도 1f는 본 발명에서의 제 1-2실시예를 도시하는 도면이다.
도 1f에서는 슬롯을 기반으로 단말이 상향 제어 채널의 long PUCCH의 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼 위치와 끝 심볼 위치 혹은 long PUCCH를 전송하지 않는 OFDM 심볼)을 수신하여 상향 제어 채널을 전송하는 방안을 설명하도록 하지만, 미니 슬롯을 기반으로 단말이 상향 제어 채널의 long PUCCH의 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼 위치와 끝 심볼 위치 혹은 long PUCCH를 전송하지 않는 OFDM 심볼)을 수신하여 상향 제어 채널을 전송하는 경우에도 적용될 수 있음을 주지한다.
도 1d와 도 1f와의 차이점은 도 1d에서는 한 슬롯 내에서 long PUCCH와 short PUCCH 혹은 SRS 전송과 같은 상향 제어 채널이 충돌하는 경우를 고려하였지만, 도 1f에서는 long PUCCH가 다수의 slot에 걸쳐서 전송되는 경우 즉 slot aggregation이 상위 신호에 의해 단말에게 설정되거나 L1 신호에 의해 단말에게 지시 되는 경우, 다수의 slot에 걸쳐서 전송되는 long PUCCH의 전송 자원이 short PUCCH 혹은 SRS 전송 자원과의 충돌을 피하기 위한 방안을 제공한다.
앞에서 설명한 것과 같이 5G에서는 다양한 슬롯 포맷, 즉 하향 전용 슬롯, 하향 중심 슬롯, 상향 전용 슬롯, 상향 중심 슬롯 등을 지원한다. 각 슬롯 포맷도 하향 구간, GP, 상향 구간이 다양한 OFDM 심볼에 의해 구성될 수 있다. 상기의 슬롯 포맷 및 포맷 구조(하향 구간, GP, 상향 구간의 OFDM 심볼 개수)는 상위 신호 혹은 L1 신호에 의해 단말이 수신할 수 있다.
단말의 커버리지를 개선하기 위해 slot aggregation이 단말에게 상위 신호로 설정되거나 L1 신호에 지시될 수 있다. Slot aggregation이 설정되거나 지시되고, long PUCCH 전송하도록 설정되거나 지시된 단말의 경우 다수의 슬롯에 걸쳐서 long PUCCH를 전송한다. Slot aggregation이 수행되는 슬롯의 수는 상위 신호나 L1 신호에 의해 단말에게 설정되거나 지시될 수 있다.
도 1f에서의 슬롯 포맷과 같이 상기의 다수 슬롯은 다양한 슬롯 포맷을 가질 수 있다. Slot aggregation이 4개의 슬롯에 걸쳐서 수행되도록 단말에게 설정되거나 지시된 경우, 4개의 슬롯의 슬롯 포맷이나 포맷 구조에 따라 long PUCCH를 전송할 수 있는 상향 OFDM 심볼 수가 달라지게 된다. 가령 도 1f에서 슬롯 #n은 상향 전용 슬롯으로 14개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH 가 전송될 수 있으며, 슬롯 #(n+1)은 상향 중심 슬롯으로 12개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH가 전송될 수 있으며, 슬롯 #(n+2)는 상향 중심 슬롯으로 11개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH를 전송할 수 있으나 맨 마지막 심볼에서 short PUCCH의 전송 자원이 long PUCCH 전송 자원과 충돌하여 10개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH가 전송될 수 있다고 가정한다. 슬롯 #(n+3)은 상향 중심 슬롯으로 11개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH를 전송할 수 있으나 맨 마지막 2개의 OFDM 심볼에서 short PUCCH와 SRS의 전송 자원이 long PUCCH 전송 자원과 충돌하여 9개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH가 전송될 수 있다고 가정한다. 이 때, short PUCCH 혹은 SRS와 같은 짧은 시간 영역에서의 상향 제어 채널 전송 자원과의 충돌을 피하기 위하여 단말에게 long PUCCH 전송 자원을 지시하는 방안을 제공하도록 한다.
본 발명의 제 1-2실시예에서의 방안은 크게 두 가지로 설명될 수 있다. 첫번째는 기지국이 제 3의 신호로 slot aggregation이 설정된 다수의 슬롯에서 long PUCCH의 전송 자원과 짧은 시간 영역에서의 상향 제어 채널 전송 자원과의 충돌을 피하기 위해 다수의 슬롯에서 long PUCCH의 전송 자원을 제 1의 신호를 통해 직접적으로 단말에게 지시하고, 단말은 제 3의 신호로 slot aggregation이 적용되는 다수의 슬롯을 판단하고, 제 1의 신호의 수신을 통해 다수의 슬롯에서 지시된 전송 자원에서 long PUCCH 전송을 수행하는 것이다. 상기 제 1의 신호 혹은 제 3의 신호는 상위 신호나 물리 신호 혹은 상위 신호와 물리 신호의 조합 등으로 구성될 수 있다. 제 1의 신호는 한 slot aggregation이 적용되는 다수의 슬롯에서 각 슬롯에 적용되도록 long PUCCH의 전송을 위한 시간 영역에서의 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼) 및 주파수 영역에서의 PRB 등을 slot aggregation이 적용되는 슬롯의 개수만큼 포함할 수 있다. 혹은 제 1의 신호는 한 slot aggregation이 적용되는 다수의 슬롯에서 공통적으로 적용되도록 long PUCCH의 전송을 위한 시간 영역에서의 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼) 및 주파수 영역에서의 PRB 등을 포함할 수 있다. 제 3의 신호는 slot aggregation이 적용되는 슬롯의 개수에 대한 정보, slot aggregation이 적용되는 슬롯의 인덱스에 대한 정보 등 slot aggregation이 수행되기 위한 관련 정보를 포함한다.
두번째는 기지국이 한 슬롯에서의 long PUCCH 전송 자원을 제 1의 신호를 통해 혹은 슬롯의 상하향 OFDM 심볼 수 및 GP OFDM 심볼 수로부터 long PUCCH의 전송 자원을 연관시키는 규격에서의 정의를 통해 직간접적으로 단말에게 미리 지시하고, 제 3의 신호로 slot aggregation이 설정된 다수의 슬롯에서 짧은 시간 영역에서의 상향 제어 채널 전송 자원과의 충돌을 피하기 위해 제 2의 신호를 통해 상기 미리 지시된 long PUCCH 전송 자원을 slot aggregation이 설정된 다수의 슬롯에서 줄이거나 조절하는 것이다. 단말은 제 1의 신호의 수신으로부터 혹은 슬롯의 상하향 OFDM 심볼 수 및 GP OFDM 심볼 수로부터 long PUCCH의 전송 구간을 미리 판단하고, 단말은 제 3의 신호로 slot aggregation이 적용되는 다수의 슬롯을 판단하고, 제 2의 신호의 수신을 통해 다수의 슬롯에서 long PUCCH 전송 자원을 조절하여 long PUCCH 전송을 수행한다. 상기 제 1의 신호 및 제 2의 신호 및 제 3의 신호는 상위 신호나 물리 신호 혹은 상위 신호와 물리 신호의 조합 등으로 구성될 수 있다. 제 1의 신호는 long PUCCH의 전송을 위한 시간 영역에서의 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼) 및 주파수 영역에서의 PRB 등을 포함한다. 제 2의 신호는 한 slot aggregation이 적용되는 다수의 슬롯에서 각 슬롯에 적용되도록 long PUCCH의 전송을 수행할 수 없는 시간 영역에서의 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼) 및 주파수 영역에서의 PRB 등을 slot aggregation이 적용되는 슬롯의 개수만큼 포함할 수 있다. 혹은 제 2의 신호는 한 slot aggregation이 적용되는 다수의 슬롯에서 공통적으로 적용되도록 long PUCCH의 전송을 수행할 수 없는 시간 영역에서의 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼) 및 주파수 영역에서의 PRB 등을 포함할 수 있다. 제 3의 신호는 slot aggregation이 적용되는 슬롯의 개수에 대한 정보, slot aggregation이 적용되는 슬롯의 인덱스에 대한 정보 등 slot aggregation이 수행되기 위한 관련 정보를 포함한다.
상기 첫번째 방안은 scheduling grant 없이 주기적으로 전송되도록 단말에게 설정되는 주기적 채널 정보 전송과 같은 상향 제어 채널 전송에 적합하며, 상기 두번째 방안은 scheduling grant에 의해 비주기적으로 전송되도록 단말에게 설정되는 HARQ-ACK 전송과 같은 상향 제어 채널 전송에 적합하다. 따라서, 단말이 전송하는 상향 제어 채널이 scheduling grant에 의해 triggering 되는지의 여부 혹은 전송되는 상향 제어 정보가 주기 채널 정보인지 HARQ-ACK인지에 따라 첫번째 방안과 두번째 방안을 각각 적용할 수 있다. 즉, scheduling grant 없이 상향 제어 채널을 단말이 전송하도록 설정되는 상향 제어 채널의 전송에 대해서는 단말이 첫번째 방안을 적용하고, scheduling grant에 의해 상향 제어 채널을 단말이 전송하도록 triggering 되는 경우 상기 상향 제어 채널에 대해서는 단말이 두번째 방안을 적용하는 것도 가능하다. 혹은 주기적 채널 정보를 전송하는 상향 제어 채널의 전송에 대해서는 단말이 첫번째 방안을 적용하고, HARQ-ACK 정보를 전송하는 상향 제어 채널에 대해서는 단말이 두번째 방안을 적용하는 것도 가능하다. 혹은 상위 신호에 의해서 항상 첫번째 방안을 적용할지 두번째 방안을 적용할지를 단말에게 설정하는 것도 가능하다. 상위 신호가 상향 제어 채널에 대해서 항상 첫번째 방안을 적용하도록 하는 설정 신호를 단말이 수신하면, 단말을 항상 첫번째 방안을 적용하여 상향 제어 채널을 전송하고, 상위 신호가 상향 제어 채널에 대해서 항상 두번째 방안을 적용하도록 하는 설정 신호를 단말이 수신하면, 단말을 항상 두번째 방안을 적용하여 상향 제어 채널을 전송한다.
첫번째 방안과 두번째 방안에 대한 구체적인 방법을 밑에서 설명하도록 한다.
- 첫번째 방법은 slot aggregation이 설정된 상위 신호로 설정된 경우 혹은 slot aggregation이 지시된 하향 제어 채널에서 long PUCCH 전송을 위한 가능한 max. OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼 혹은 long PUCCH 전송을 피해야 하는 OFDM 심볼이 맨 마지막 1 OFDM 심볼인지 맨 마지막 2 OFDM 심볼인지)을 상기 상위 신호 혹은 물리 하향 제어 채널에서 단말에게 지시하는 것이다. 상기 하향 제어 채널은 그룹 단말 혹은 셀 내의 모든 단말에게 공통 정보일수 일 수도 있고, 특정 단말에만 전송된 전용 정보일 수도 있다. 가령 상기 예에서와 같은 경우 기지국은 long PUCCH 전송 구간을 슬롯 #n에서 전송 가능 OFDM 심볼 14, 슬롯 #(n+1)에서 전송 가능 OFDM 심볼 12, 슬롯 #(n+2)에서 전송 가능 OFDM 심볼 10, 슬롯 #(n+3)에서 전송 가능 OFDM 심볼 9 중에 long PUCCH 전송을 할 수 있는 가능한 max. OFDM 심볼로 설정할 수 있다. 예로써 long PUCCH 전송 구간이 4 OFDM 심볼부터 12개의 OFDM 심볼까지 지원되는 경우, 기지국은 9개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 하향 제어 채널의 비트 필드로 지시하고, 단말은 슬롯 #n 부터 슬롯 #(n+3)의 4개의 슬롯에서 각각 9개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH를 전송한다. 다른 예로써 long PUCCH 전송 구간이 제한된 심볼 구간의 세트로 상위 신호로 설정되거나 혹은 규격으로 정의되는 경우 가령 4, 6, 8, 10, 12 OFDM 심볼에서만 전송되도록 상위 신호로 설정되거나 혹은 규격으로 정의되는 경우, slot aggregation이 수행되는 모든 슬롯에서 short PUCCH 혹은 SRS 전송 자원과 충돌을 피하기 위해 기지국은 8 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 물리 하향 제어 채널의 비트 필드로 지시하고, 단말은 8개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH를 전송한다.
- 두번째 방법은 slot aggregation이 상위 신호로 설정된 경우 혹은 slot aggregation이 지시된 하향 제어 채널에서 long PUCCH 전송을 위한 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼 혹은 long PUCCH 전송을 피해야 하는 OFDM 심볼이 맨 마지막 1 OFDM 심볼인지 맨 마지막 2 OFDM 심볼인지)을 slot aggregation이 수행되는 모든 슬롯에 대해 단말에게 미리 지시하는 것이다. 상기 하향 제어 채널은 그룹 단말 혹은 셀 내의 모든 단말에게 공통 정보일수 일 수도 있고, 특정 단말에만 전송된 전용 정보일 수도 있다. 가령 상기 예에서와 같은 경우 기지국은 상위 신호에 의해 long PUCCH 전송 구간이 11 심볼임을 단말에게 설정하고, 슬롯 #n에서 전송 가능 OFDM 심볼 14, 슬롯 #(n+1)에서 전송 가능 OFDM 심볼 12, 슬롯 #(n+2)에서 전송 가능 OFDM 심볼 10, 슬롯 #(n+3)에서 전송 가능 OFDM 심볼 9 임을 하향 제어 채널을 통해 지시한다. 예로써 long PUCCH 전송 구간이 4 OFDM 심볼부터 12개의 OFDM 심볼까지 지원되는 경우, 기지국은 11개의 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 상위 신호로 설정하고, 슬롯 #n 부터 슬롯 #(n+3)의 4개의 슬롯에서 long PUCCH 전송을 맨 마지막 OFDM 심볼 혹은 맨 마지막 2 OFDM 심볼에서 수행할 수 있는지를 하향 제어 채널에서 지시한다. 상기 설정 정보와 지시 정보를 수신하여 단말은 슬롯 #n 부터 슬롯 #(n+3)의 4개의 슬롯에서 각각 11개, 11, 10, 9의 OFDM 심볼에서 long PUCCH를 전송한다. 다른 예로써 long PUCCH 전송 구간이 제한된 심볼 구간의 세트로 상위 신호로 설정되거나 혹은 규격으로 정의되는 경우 가령 4, 6, 8, 10, 12 OFDM 심볼에서만 전송되도록 상위 신호로 설정되거나 혹은 규격으로 정의되는 경우, slot aggregation이 수행되는 모든 슬롯에서 short PUCCH 혹은 SRS 전송 자원과 충돌을 피하기 위해 기지국은 10 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 상위 신호로 설정하고, 슬롯 #n 부터 슬롯 #(n+3)의 4개의 슬롯에서 long PUCCH 전송을 맨 마지막 OFDM 심볼 혹은 맨 마지막 2 OFDM 심볼에서 수행할 수 있는지를 하향 제어 채널에서 지시한다. 상기 설정 정보와 지시 정보를 수신하여 단말은 슬롯 #n 부터 슬롯 #(n+3)의 4개의 슬롯에서 각각 10, 10, 10, 8의 OFDM 심볼에서 long PUCCH를 전송한다.
- 세번째 방법은 상위 신호로 long PUCCH 전송을 위한 OFDM 심볼 구간(혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼 혹은 long PUCCH 전송을 피해야 하는 OFDM 심볼)을 단말에게 설정하는 것이다. 가령 short PUCCH 전송 주파수 자원은 distributed PRB들을 갖게 설정될 수 도 있고, localized PRB들을 갖게 설정될 수도 있다. Short PUCCH 전송 주파수 자원이 distributed PRB들을 갖는 경우 long PUCCH 전송 자원과 충돌 가능성이 높기 때문에, 기지국은 long PUCCH 전송 OFDM 심볼 구간을 상위 신호로 short PUCCH가 전송되는 OFDM 심볼들 가령, 맨 마지막 OFDM 심볼을 피하도록 할 수 있다. 예로써 long PUCCH 전송 구간을 상위 신호로 8 OFDM 심볼에서 전송하도록 단말에게 상위 신호로 설정하고, 단말은 slot aggregation이 수행되도록 설정된 경우, slot aggregation이 수행되는 모든 슬롯에서 8 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 수행한다.
- 네번째 방법은 상위 신호 혹은 물리 하향 제어 신호로 long PUCCH 전송을 수행할 것인지 short PUCCH 전송을 수행할 것인지를 단말에게 설정하고, long PUCCH 전송을 위한 OFDM 심볼 구간은 슬롯 포맷에 따른 상향 OFDM 심볼 개수로부터 연관시킨다. 이 때, slot aggregation이 설정된 모든 슬롯 혹은 각각의 슬롯에서 맨 마지막 1 or 2 OFDM 심볼에서도 long PUCCH 전송을 수행할 수 있는지 없는지에 대한 정보를 단말에게 상위 신호 혹은 물리 신호로 지시한다. 단말은 상기 설정 정보를 수신하여 long PUCCH를 전송할지 short PUCCH를 전송할지를 판단할 수 있으며 상기 지시 정보를 수신하여 long PUCCH 전송을 수행하는 경우, slot aggregation을 수행하는 모든 슬롯에서 맨 마지막 1 or 2 OFDM 심볼에서도 long PUCCH 전송을 수행할 수 있는지 없는지에 대한 정보를 판단한다. 상기 지시 정보는 한 비트 필드가 slot aggregation이 수행되는 모든 슬롯에 적용될 수도 있고, 각 슬롯에 적용되는 각각의 비트 필드가 포함될 수도 있다. 가령, 한 비트 필드가 slot aggregation이 수행되는 모든 슬롯에 적용되는 경우, 맨 마지막 1 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 수행할 수 없다고 지시했다면 slot aggregation을 수행하는 모든 슬롯에서 상향 OFDM 심볼 구간이 각각 14, 12, 11, 9 OFDM 심볼이라 가정할 때, 단말은 상기 슬롯들에서 상향 OFDM 심볼 구간으로부터 long PUCCH 전송이 각각 14, 12, 11, 9 OFDM 심볼 구간에서 전송됨을 판단하고, 상기 지시 정보를 수신하여 매 슬롯 13, 11, 10, 8 OFDM 심볼에서 long PUCCH 전송을 수행한다. 13, 11, 10, 8 OFDM 심볼에서 long PUCCH가 전송될 때, 14 OFDM 심볼에서의 long PUCCH 전송을 기준으로 long PUCCH 심볼이 뒤에서부터 puncturing 될 수도 있고, rate-matching될 수도 있다. 상기 슬롯의 상향 OFDM 심볼 구간에 대한 정보는 하향 제어 채널로부터 단말이 수신하며, 상기 하향 제어 채널은 그룹 단말 혹은 셀 내의 모든 단말에게 공통 정보일수 일 수도 있고, 특정 단말에만 전송된 전용 정보일 수도 있다.
도 1g는 본 발명에서의 제 2실시예에 대한 기지국 및 단말 절차를 설명하는 도면이다.
먼저 기지국 절차를 설명하도록 한다.
단계 1g-11에서 기지국은 단말에게 상향 제어 채널 설정 정보를 전송한다. 상기 상향 제어 채널 설정 정보는 도 1d 혹은 도 1f에서 설명한 것과 같이 long PUCCH 혹은 short PUCCH의 주파수 PRB 자원 혹은 시간 OFDM 심볼 구간의 적어도 한 값을 포함한 가능한 세트 혹은 slot aggregation을 위해 필요한 정보(slot aggregation을 수행하는 슬롯 개수등) 혹은 slot aggregation이 설정된 다수의 슬롯에서 long PUCCH를 전송할 수 있는 가능한 max. 시간 OFDM 심볼 구간을 포함하며 단말간의 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 자원 충돌을 피하기 위하여 상위 신호를 통하여 단말에게 전송할 수 있다.
단계 1g-12에서 기지국은 단말에게 하향 제어 채널을 전송한다. 상기 하향 제어 채널은 도 1d 혹은 도 1f에서 설명한 것과 같이 short PUCCH 혹은 long PUCCH의 주파수 PRB 혹은 시간 OFDM 심볼 구간 혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼 혹은 long PUCCH 전송을 피해야 하는 OFDM 심볼을 지시하는 비트 필드 혹은 slot aggregation을 위해 필요한 정보(slot aggregation을 수행하는 슬롯 개수등) 혹은 slot aggregation이 설정된 다수의 슬롯에서 long PUCCH를 전송할 수 있는 가능한 max. 시간 OFDM 심볼 구간을 포함하며 단말간의 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 자원 충돌을 피하기 위하여 단말에게 전송할 수 있다. 상기 하향 제어 채널은 그룹 단말 혹은 셀 내의 모든 단말에게 공통 정보일수 일 수도 있고, 특정 단말에만 전송된 전용 정보일 수도 있다.
단계 1g-13에서 기지국은 다수의 슬롯에 걸쳐서 단계 1g-11 혹은 단계 1g-12에서 지시한 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 시간, 주파수 자원에서 상향 제어 채널을 단말로부터 수신한다.
다음으로 단말 절차를 설명하도록 한다.
단계 1g-21에서 단말은 기지국으로부터 상향 제어 채널 설정 정보를 수신한다. 상기 상향 제어 채널 설정 정보는 도 1d 혹은 도 1f에서 설명한 것과 같이 long PUCCH 혹은 short PUCCH의 주파수 PRB 자원 혹은 시간 OFDM 심볼 구간의 적어도 한 값을 포함한 가능한 세트 혹은 slot aggregation을 위해 필요한 정보(slot aggregation을 수행하는 슬롯 개수등) 혹은 slot aggregation이 설정된 다수의 슬롯에서 long PUCCH를 전송할 수 있는 가능한 max. 시간 OFDM 심볼 구간을 포함하며 단말간의 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 자원 충돌을 피하기 위하여 상위 신호를 통하여 기지국으로부터 수신할 수 있다.
단계 1g-22에서 단말은 기지국으로부터 하향 제어 채널을 수신한다. 상기 하향 제어 채널은 도 1d 혹은 도 1f에서 설명한 것과 같이 short PUCCH 혹은 long PUCCH의 주파수 PRB 혹은 시간 OFDM 심볼 구간 혹은 시작 OFDM 심볼과 끝 OFDM 심볼 혹은 long PUCCH 전송을 피해야 하는 OFDM 심볼을 지시하는 비트 필드 혹은 slot aggregation을 위해 필요한 정보(slot aggregation을 수행하는 슬롯 개수등) 혹은 slot aggregation이 설정된 다수의 슬롯에서 long PUCCH를 전송할 수 있는 가능한 max. 시간 OFDM 심볼 구간을 포함하며 단말간의 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 자원 충돌을 피하기 위하여 수신할 수 있다. 상기 하향 제어 채널은 그룹 단말 혹은 셀 내의 모든 단말에게 공통 정보일수 일 수도 있고, 특정 단말에만 전송된 전용 정보일 수도 있다.
단계 1g-23에서 단말은 다수의 슬롯에 걸쳐서 단계 1g-21 혹은 단계 1g-22에서 수신한 short PUCCH 혹은 long PUCCH 전송 시간, 주파수 자원에서 상향 제어 채널을 기지국에게 전송한다.
다음으로 도 1k는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다.
제어기 (1k-01)은 본 발명의 도 1e, 1g에 따른 기지국 절차와 본 발명의 도 1d, 1f에 따른 상향 제어 채널 설정 및 상향 제어 채널을 시간, 주파수 전송 자원 설정 방법에 따라 상향 제어 채널 전송 자원을 제어하여, 5G 제어 정보 전송 장치(1k-05) 및 5G 데이터 송수신 장치(1k-07)를 통해 단말에 전송하고, 스케줄러(1k-03)에서 5G 데이터를 스케줄링하여 5G 데이터 송수신 장치(1k-07)을 통해 5G 단말과 5G 데이터를 송수신한다.
다음으로 도 1l은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 도 1e, 1g에 따른 단말 절차와 본 발명의 도 1d, 1f에 따른 상향 제어 채널 설정 및 상향 제어 채널을 시간, 주파수 전송 자원 설정 방법에 따라 5G 제어 정보 수신 장치(1l-05) 및 5G 데이터 송수신 장치(1l-06)를 통해 기지국으로부터 상향 제어 채널 전송 자원 위치를 수신하고, 제어기 (1l-01)는 수신된 자원 위치에서 스케줄링 된 5G 데이터에 대해 5G 데이터 송수신 장치(1l-06)을 통해 5G 기지국과 송수신한다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
<제2실시예>
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
최근 폭발적으로 증가하는 모바일 데이터 트래픽을 처리하기 위해 LTE (Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)) 및 LTE-A (LTE-Advanced 혹은 E-UTRA Evolution) 이후의 차세대 통신 시스템인 5G (5th Generation) 시스템 혹은 New Radio access technology (NR) 에 대한 논의가 활발히 진행되고 있다. 기존의 이동통신 시스템이 통상적인 음성/데이터 통신에 중점을 두었던데 비해, 5G 시스템은 기존 음성/데이터 통신의 향상을 위한 eMBB (enhanced Mobile BroadBand) 서비스, 고신뢰도/초저지연 (Ultra-Reliable and Low Latency Communication; URLLC) 서비스, 대량의 사물 통신을 지원하는 massive MTC (Machine Type Communication) 서비스 등, 다양한 서비스와 요구사항을 만족시키는 것을 목표로 하고 있다.
기존 LTE 및 LTE-A 의 단일 케리어당 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 최대 20MHz 로 제한되는데 반해, 5G 시스템은 이보다 월등히 넓은 초광대역폭을 활용해서 수 Gbps 에 이르는 초고속 데이터 서비스를 주요 목표로 한다. 이에 따라 5G 시스템은 초광대역폭 주파수 확보가 상대적으로 용이한 수 GHz 부터 최대 100 GHz 의 초고주파 대역을 후보 주파수로 고려하고 있다. 추가적으로 기존 이동통신 시스템에서 사용하는 수백 MHz 에서 수 GHz 에 포함되는 주파수 대역 중에서 주파수 재배치 혹은 할당을 통해 5G 시스템을 위한 광대역폭 주파수 확보를 함께 고려하고 있다.
상기 초고주파 대역의 전파는 파장이 수 mm 수준으로 밀리미터웨이브 (mmWave) 라고 부르기도 한다. 그러나 초고주파 대역에서는 주파수 대역에 비례해서 전파의 경로 손실 (pathloss)이 증가하여, 이동통신 시스템의 커버리지는 작아지게 된다.
상기 초고주파 대역의 커버리지 감소의 단점을 극복하기 위해, 다수의 안테나를 사용해서 전파의 방사 에너지를 소정의 목적 지점으로 집중시켜 전파의 도달 거리를 증가 시키는 빔포밍 (beamforming) 기술이 중요하게 부각되고 있다. 즉, 상기 빔포밍 기술을 적용한 신호는 신호의 빔폭 (beam width)이 상대적으로 좁아지고, 상기 좁아진 빔폭 내에 방사 에너지가 집중되어 전파 도달 거리가 증가한다. 상기 빔포밍 기술은 송신단 및 수신단에 각각 적용할 수 있다. 빔포밍 기술은 커버리지 증가 효과 이외에도, 빔포밍 방향 이외 영역에서 간섭을 감소시키는 효과가 있다. 상기 빔포밍 기술이 적절히 동작하기 위해서는 송/수신 빔의 정확한 측정 및 피드백 방법이 필요하다. 상기 빔포밍 기술은 소정의 단말과 기지국 사이에 일대일로 대응되는 제어채널 혹은 데이터채널에 적용할 수 있다. 또한 기지국이 시스템 내의 다수의 단말에게 전송하는 공통신호, 예를 들어 synchronization signal, physical broadcast channel (PBCH), system information 을 전송하기 위한 제어채널 및 데이터 채널에 대해서도 커버리지 증가를 위해 빔포밍 기술을 적용할 수 있다. 공통신호에 빔포밍 기술을 적용할 경우에는, 빔 방향을 변경해서 신호를 전송하는 빔스위핑 (beam sweeping) 기술을 추가적으로 적용해서 셀내의 임의의 위치에 존재하는 단말에 대해서 공통신호가 도달할 수 있도록 한다.
5G 시스템의 또 다른 요구사항으로, 송수신단 사이 전송지연이 약 1ms 내외인 초저지연 (ultra-low latency) 서비스가 요구되고 있다. 전송지연을 줄이기 위한 한가지 방안으로 LTE 및 LTE-A 대비 짧은 TTI (short TTI; Transmission Time Interval) 기반의 프레임 구조 설계가 필요하다. TTI 는 스케쥴링을 수행하는 기본 시간 단위로, 기존 LTE 및 LTE-A 시스템의 TTI 는 한 서브프레임의 길이에 해당하는 1ms 이다. 예를 들어, 상기 5G 시스템의 초저지연 서비스에 대한 요구사항을 만족시키기 위한 짧은 TTI 로, 기존 LTE 및 LTE-A 시스템보다 짧은 0.5ms, 0.2ms, 0.1ms 등이 가능하다. 이하 LTE 및 LTE-A 시스템의 프레임 구조를 도면을 참조하여 설명하고, 5G 시스템의 설계 방향을 설명하고자 한다.
도 2a는 기존 LTE 및 LTE-A 시스템의 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수 자원 영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 2a에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 상향링크(UL: uplink)는 단말이 기지국으로 데이터 혹은 제어 신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크(DL: downlink)는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어 신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 기존 LTE 및 LTE-A 시스템의 시간영역에서의 최소 전송단위는 하향링크의 경우 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌, 상향링크의 경우 SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심벌로서, Nsymb (2a-02)개의 심벌이 모여 하나의 슬롯(2a-06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(2a-05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(2a-14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 15kHz 단위의 서브캐리어로서 (subcarrier spacing = 15kHz), 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW (2a-04)개의 서브캐리어로 구성된다.
시간-주파수 영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(2a-12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 혹은 SC-FDMA 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(108, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 Nsymb (2a-02)개의 연속된 OFDM 심벌 혹은 SC-FDMA 심벌과 주파수 영역에서 NRB (2a-10)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(2a-08)는 Nsymb x NRB 개의 RE(2a-12)로 구성된다. LTE 및 LTE-A 시스템에서 데이터는 RB 단위로 매핑되고, 기지국은 소정의 단말에 대해 한 서브프레임을 구성하는 RB-pair 단위로 스케쥴링을 수행한다. SC-FDMA 심벌개수 혹은 OFDM 심벌개수 Nsymb은 심벌간 간섭 방지를 위해 심벌마다 추가되는 순환 프리픽스(CP; Cyclic Prefix)의 길이에 따라 정해지는데, 예를 들어 일반형 CP가 적용되면 Nsymb = 7, 확장형 CP가 적용되면 Nsymb = 6 이 된다. 확장형 CP 는 일반형 CP 보다 전파 전송 거리가 상대적으로 큰 시스템에 적용해서 심벌간 직교성을 유지할 수 있게 된다.
상기 서브케리어 간격 (subcarrier spacing), CP 길이 등은 OFDM 송수신에 필수적인 정보로서 기지국과 단말이 서로 공통의 값으로 인지해야 원활한 송수신이 가능하다.
NBW 및 NRB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가한다.
상기와 같은 LTE 및 LTE-A 시스템의 프레임 구조는 통상적인 음성/데이터 통신을 고려한 설계로서, 5G 시스템과 같이 다양한 서비스와 요구사항을 만족하기에는 확장성의 제약이 따르게 된다. 따라서 5G 시스템에서는 다양한 서비스와 요구사항을 고려해서, 프레임구조를 flexible 하게 정의하여 운용할 필요가 있다.
도 2b, 2c, 2d는 확장형 프레임 구조의 일례를 나타낸다. 도 2b, 2c, 2d의 예에서 확장형 프레임 구조를 정의하는 필수 파라메터 세트로서 서브케리어 간격, CP 길이, 슬롯 길이 등을 포함하는 것을 예시한다. 5G 시스템에서는 스케쥴링을 수행하는 기본 시간 단위를 슬롯으로 칭한다.
향후 5G 시스템이 도입되는 초기에는, 적어도 기존 LTE/LTE-A 시스템과의 공존 혹은 듀얼 모드 운영이 예상된다. 이를 통해 기존 LTE/LTE-A 는 안정적인 시스템 동작을 제공하고, 5G 시스템은 향상된 서비스를 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서 5G 시스템의 확장형 프레임 구조는 적어도 LTE/LTE-A 의 프레임 구조 혹은 필수 파라메터 세트를 포함할 필요가 있다. 도 2b 는 LTE/LTE-A 의 프레임 구조와 같은 5G 프레임 구조 혹은 필수 파라메터 세트를 나타낸다. 도 2b 를 참조하면, 프레임 구조 타입 A 는 서브케리어 간격은 15kHz 이고, 14 심볼이 1ms 슬롯을 구성하고, 12 서브케리어 (=180kHz = 12 x15kHz)로 PRB를 구성하는 것을 나타낸다.
도 2c 는 프레임 구조 타입 B 로서, 서브케리어 간격은 30kHz 이고, 14 심볼이 0.5ms 슬롯을 구성하고, 12 서브케리어 (=360kHz = 12x30kHz)로 PRB를 구성하는 것을 나타낸다. 즉, 프레임 구조 타입 A 대비 서브케리어 간격과 PRB 크기는 2배 커지고, 슬롯 길이와 심벌 길이는 2배 작아진 것을 나타낸다.
도 2d 는 프레임 구조 타입 C 로서, 서브케리어 간격은 60kHz 이고, 14 심볼이 0.25ms 서브프레임을 구성하고, 12 서브케리어 (=720kHz = 12x60kHz)로 PRB를 구성하는 것을 나타낸다. 즉, 프레임 구조 타입 A 대비 서브케리어 간격과 PRB 크기는 4배 커지고, 슬롯 길이와 심벌 길이는 4배 작아진 것을 나타낸다.
즉, 상기 프레임 구조 타입을 일반화하면, 필수 파라메터 세트인 서브케리어 간격, CP 길이, 슬롯 길이 등이 프레임 구조 타입별로 서로 정수배의 관계를 갖도록 함으로서, 높은 확장성을 제공한다. 그리고 상기 프레임 구조 타입과 무관한 기준 시간 단위를 나타내기 위해 1ms 의 고정된 길이의 서브프레임을 정의한다. 따라서, 프레임 구조 타입 A 는 하나의 서브프레임이 하나의 슬롯으로 구성되고, 프레임 구조 타입 B 는 하나의 서브프레임이 두 개의 슬롯으로 구성되고, 프레임 구조 타입 C 는 하나의 서브프레임이 네 개의 슬롯으로 구성된다.
상기 예시한 프레임 구조 타입을 다양한 시나리오에 대응시켜 적용할 수 있다. 셀 크기 관점에서는, CP 길이가 길수록 큰 셀을 지원 가능하므로 프레임 구조 타입 A 가 프레임 구조 타입 B, C 대비 상대적으로 큰 셀을 지원할 수 있다. 동작 주파수 대역 관점에서는, 서브케리어 간격이 클수록 고주파 대역의 phase noise 복구에 유리하므로 프레임 구조 타입 C가 프레임 구조 타입 A, B 대비 상대적으로 높은 동작 주파수를 지원할 수 있다. 서비스 관점에서는, URLLC 와 같이 초저지연 서비스를 지원하기에는 스케쥴링의 기본 시간 단위인 슬롯 길이가 짧을수록 유리하므로, 프레임 구조 타입 C 가 프레임 구조 타입 A, B 대비 상대적으로 URLLC 서비스에 적합하다.
또한 상기 여러 개의 프레임 구조 타입을 하나의 시스템 내에 다중화해서 통합 운영할 수도 있다.
<표 1> 은 상기 확장형 프레임 구조를 정의하는 필수 파라메터 세트 중에서, 동기 신호에 적용되는 서브케리어 간격, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용되는 서브캐리어 간격과 시스템이 동작하는 주파수 밴드 사이의 상호 대응 관계를 예시한다. 단말은 시스템에 접속하는 초기접속 (initial access) 단계에서 셀탐색 (Cell search)을 통해, 가장 적합한 셀로 시간/주파수 동기를 맞추고, 해당 셀로부터 시스템 정보를 획득한다. 동기신호 (synchronization signal)는 셀탐색의 기준이 되는 신호로서, 주파수 밴드 별로 phase noise 등 채널환경에 적합한 서브캐리어 간격을 적용한다. 데이터 채널 혹은 제어채널의 경우, 상술한 바와 같이 다양한 서비스를 지원하기 위해서, 서비스 타입에 따라 서브캐리어 간격을 다르게 적용할 수 있다. 그러나 셀탐색 단계에서는 단말이 본격적으로 데이터 송수신을 수행하기 이전 단계로서, 불필요한 단말 복잡도 증가를 최소화할 필요가 있다. 따라서, 단말이 셀탐색을 수행하는 주파수 밴드 내에서는 동기신호에 적용하는 서브캐리어 간격을 단일 값으로 유지한다. <표 1> 의 예에 따르면, 주파수 밴드 A 에서는 동기신호에 적용하는 서브캐리어 간격을 15kHz 의 단일 값으로 정의하고, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용하는 서브캐리어 간격은 15, 30, 60 kHz 의 복수개의 값으로 정의한다. 그리고 주파수 밴드 B 에서는 동기신호에 적용하는 서브캐리어 간격을 30kHz 의 단일 값으로 정의하고, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용하는 서브캐리어 간격은 15, 30, 60 kHz 의 복수개의 값으로 정의한다. 상기 데이터채널 혹은 제어채널에 실제 적용할 서브캐리어 간격은 기지국이 상위계층 시그널링 혹은 물리계층 시그널링을 통해 단말에게 알려줄 수 있다. <표 1> 에서 주파수 밴드 A, B, C, D 는 A < B < C < D 인 관계를 가정한다.
<표 1>
Figure pat00002
도 2e 는 동기신호의 시간영역 매핑 구조 및 빔스위핑 동작을 나타낸다. 설명을 위해 다음 구성 요소를 정의한다.
- PSS (Primary Synchronization Signal): DL 시간/주파수 동기의 기준이 되는 신호.
- SSS (Secondary Synchronization Signal): DL 시간/주파수 동기의 기준되고 셀 ID 정보를 제공한다. 추가적으로 PBCH 의 복조를 위한 기준신호 (Reference Signal) 역할을 할 수 있다.
- PBCH (Physical Broadcast Channel): 단말의 데이터채널 및 제어채널 송수신에 필요한 필수 시스템 정보를 제공한다. 상기 필수 시스템 정보는 제어채널의 무선자원 매핑 정보를 나타내는 search space 관련 제어정보, 시스템 정보를 전송하는 별도의 데이터 채널에 대한 스케쥴링 제어정보 등을 포함할 수 있다.
- SS 블록 (Synchronization Signal Block): SS 블록은 N 개의 OFDM 심벌로 구성되며 PSS, SSS, PBCH 등의 조합으로 이뤄진다. 빔스위핑 기술이 적용되는 시스템의 경우, SS 블록은 빔스위핑이 적용되는 최소단위이다.
- SS 버스트 (Synchronization Signal Burst): SS 버스트는 하나 이상의 SS 블록으로 구성된다. 도 2e 의 예시에서는 각각의 SS 버스트가 4개의 SS 블록으로 구성되는 것을 나타낸다.
- SS 버스트 세트 (Synchronization Signal Burst Set): 하나 이상의 SS 버스트로 구성되고, 총 L 개의 SS 블록으로 구성된다. 도 2e의 예시에서 SS 버스트 세트는 총 12 개의 SS 블록으로 구성되는 것을 나타낸다. SS 버스트 세트는 소정의 주기 P 단위로 주기적으로 반복된다. 상기 주기 P 는 주파수 대역에 따라 고정된 값으로 정의하거나, 혹은 기지국이 시그널링을 통해 단말에게 알려준다. 만약 상기 주기 P에 대한 별도 시그널링이 없을 경우, 단말은 미리 약속된 default 값을 적용한다.
도 2e 는 시간의 흐름에 따라 SS 블록 단위로 빔스위핑이 적용되는 것을 나타낸다. 도 2e 의 예에서, 단말1 (2e-05)의 경우 t1 시점에 (2e-01) SS 블록#0 에 적용된 빔포핑에 의해 #d0 (2e-03) 방향으로 방사된 빔으로 SS 블록을 수신한다. 그리고 단말2 (2e-06)는 t2 시점에 (2e-02) SS 블록#4 에 적용된 빔포핑에 의해 #d4 (2e-04) 방향으로 방사된 빔으로 SS 블록을 수신한다. 단말은 기지국으로부터 단말이 위치한 방향으로 방사되는 빔을 통해 최적의 동기신호를 획득할 수 있다. 예컨데, 단말1 (2e-05)은 단말1의 위치와 동떨어진 #d4 방향으로 방사되는 빔을 통한 SS 블록으로부터는 시간/주파수 동기화 및 필수 시스템 정보 획득이 어렵다.
도 2f는 SS 블록의 구성 예를 나타낸다. SS 블록은 N 개의 OFDM 심벌로 구성되는데, 도 2f (a) 는 4 OFDM 심볼, 도 2f (b) 는 3 OFDM 심볼, 도 2f (c) 는 2 OFDM 심볼로 SS 블록이 구성되는 예를 나타낸다.
도 2f (a)를 참조하면, 4 OFDM 심볼로 구성되는 SS 블록은 시간영역에서 TDM (Time Division Multiplexing) 방식으로 PSS 와 SSS 가 각각 1 OFDM 심벌에 매핑되고, PBCH 가 2 OFDM 심벌에 매핑된다. 변형된 예로서, PSS, SSS, PBCH 가 각각 1 OFDM 심벌에 매핑되고, 추가적으로 SS 블록의 시간인덱스를 나타내는 TSS (Tertiary Synchronization Signal) 가 1 OFDM 심벌에 매핑될 수 있다.
도 2f (b)를 참조하면, 3 OFDM 심볼로 구성되는 SS 블록은 PSS, SSS, PBCH 가 각각 1 OFDM 심벌에 TDM 방식으로 매핑된다. 변형된 예로서, PSS, SSS 가 각각 1 OFDM 심벌에 매핑되고, TSS 가 PBCH 가 매핑되는 OFDM 심벌에 PBCH 와 주파수 영역에서 FDM (Frequency Division Multiplexing) 방식으로 다중화되어 매핑될 수 있다.
도 2f (c)를 참조하면, 2 OFDM 심볼로 구성되는 SS 블록은 PSS, SSS 가 각각 1 OFDM 심벌에 TDM 방식으로 매핑된다. 도 2f (c) 의 경우, Primary 셀 (Pcell 혹은 anchor 셀)과 함께 결합해서 종속모드로 동작하는 Non-stand alone 셀에 적용 가능한 방식으로, 단말은 non-stand alone 셀에 필요한 필수 시스템 정보를 Primary 셀의 시그널링을 통해 획득할 수 있다. 그리고 상기 primary 셀의 시그널링은 non-stand alone 셀의 SS 블록 구성이 어떤 방식인지, 예를 들어 PBCH 가 포함되는지 아닌지, 에 대한 제어정보를 포함할 수 있다.
그리고 도 2f 에 예시한 PSS, SSS, PBCH 의 SS 블록 내에서의 매핑 위치와는 다른 다양한 변형된 매핑 위치가 가능하다.
5G 시스템에서 초저지연 (ultra-low latency) 서비스를 달성하기 위한 방법으로, 상술한 확장형 프레임 구조를 도입해서 운영하는 것 이외에도, 스케쥴링을 수행하는 기본 단위인 슬롯 내에서 하향링크 데이터 전송과 하향링크 데이터에 대한 HARQ-ACK/NACK 피드백이 이뤄지는 ‘self-contained’ 전송 방식이 연구되고 있다. 또한 상향링크 데이터 전송 관점에서 ‘self-contained’ 전송은, 단말의 상향링크 데이터를 스케쥴링하는 기지국의 스케쥴링 정보 전송과 이에 상응하는 단말의 상향링크 데이터 전송이 동일 슬롯 내에서 이뤄지는 방식을 의미한다. 이하 도 2g 를 참조해서, ‘self-contained’ 전송을 지원하기 위해서 필요한 적어도 6 가지의 슬롯 포맷 (슬롯 포맷1 ~ 슬롯 포맷 6)을 설명한다. 도 2g 의 예시에서, 각각의 슬롯은 총 14개의 심벌로 구성되는 것을 나타낸다. 그리고 하향링크 제어정보 전송을 위한 심벌 (2g-07), 하향링크 데이터 전송을 위한 심벌 (2g-08), 하향링크-상향링크 전환을 위한 Guard Period (GP) 용 심벌 (2g-09), 상향링크 데이터 전송을 위한 심벌 (2g-10), 상향링크 제어정보 전송을 위한 심벌 (2g-11)의 조합으로 각각의 슬롯 포맷을 정의할 수 있다. 상기 각각의 슬롯 포맷을 구성하는 심벌은 전송하고자 하는 제어정보의 정보량, 전송하고자 하는 데이터의 정보량, 혹은 단말이 RF 모듈을 하향링크에서 상향링크로 변경하는데 필요로 하는 시간 등에 따라 다양한 조합으로 구성될 수 있다. 기지국은 상기 슬롯 포맷 중에서 어떤 포맷을 적용할지에 대한 제어정보를 시그널링을 통해 단말에게 알려줄 수 있다.
슬롯 포맷 1 (2g-01), 슬롯 포맷 2 (2g-02), 슬롯 포맷 3 (2g-03)은 하향링크 데이터 전송을 위한 슬롯 포맷이다.
슬롯 포맷 1 (2g-01)은 적어도 하나 이상의 하향링크 제어정보 전송을 위한 심벌과 적어도 하나 이상의 하향링크 데이터 전송을 위한 심벌로 구성되는 슬롯으로 모든 심벌이 하향링크 전송용으로 사용되는 특징이 있다.
슬롯 포맷 2 (2g-02)는 적어도 하나 이상의 하향링크 제어정보 전송을 위한 심벌, 적어도 하나 이상의 하향링크 데이터 전송을 위한 심벌, 적어도 하나 이상의 GP 용 심벌, 그리고 적어도 하나 이상의 상향링크 제어정보 전송을 위한 심벌로 구성되는 슬롯으로, 하향링크 전송용 심벌과 상향링크 전송용 심벌이 한 슬롯 내에 공존하는 특징이 있다. 따라서 슬롯 포맷 2를 통해 상기 하향링크 ‘self-contained’ 전송 방식을 지원할 수 있다.
슬롯 포맷 3 (2g-03)은 모든 심벌이 하향링크 데이터 전송을 위한 심벌로 구성되는 특징이 있다. 따라서 슬롯 포맷 3은 제어정보 전송용 오버헤드를 최소화 해서 하향링크 데이터 전송 효율을 극대화 할 수 있다.
슬롯 포맷 4 (2g-04), 슬롯 포맷 5 (2g-05), 슬롯 포맷 6 (2g-06)은 상향링크 데이터 전송을 위한 슬롯 포맷이다.
슬롯 포맷 4 (2g-04)는 적어도 하나 이상의 하향링크 제어정보 전송을 위한 심벌, 적어도 하나 이상의 GP 용 심벌, 그리고 적어도 하나 이상의 상향링크 데이터 전송을 위한 심벌로 구성되는 슬롯이다. 즉, 하향링크 전송용 심벌과 상향링크 전송용 심벌이 한 슬롯 내에 공존하므로, 슬롯 포맷 4를 통해 상기 상향링크 ‘self-contained’ 전송 방식을 지원할 수 있다.
슬롯 포맷 5 (2g-05)는 적어도 하나 이상의 하향링크 제어정보 전송을 위한 심벌, 적어도 하나 이상의 GP 용 심벌, 적어도 하나 이상의 상향링크 데이터 전송을 위한 심벌, 그리고 적어도 하나 이상의 상향링크 제어정보 전송을 위한 심벌로 구성되는 슬롯이다. 즉, 하향링크 전송용 심벌과 상향링크 전송용 심벌이 한 슬롯 내에 공존하므로, 슬롯 포맷 5를 통해 상기 하향링크 ‘self-contained’ 전송 방식을 지원할 수 있다.
슬롯 포맷 6 (2g-06)은 모든 심벌이 상향링크 데이터 전송을 위한 심벌로 구성되는 특징이 있다. 따라서 슬롯 포맷 6은 제어정보 전송용 오버헤드를 최소화해서 상향링크 데이터 전송 효율을 극대화 할 수 있다.
SS 블록의 시간영역 매핑은, 확장형 프레임 구조, 빔스위핑 적용 여부, ‘self-contained’ 전송 방식 등에 영향을 받는다.
도 2h 는 한 슬롯 내에 SS 블록을 매핑하는 다양한 방법을 나타낸다.
도 2h (a), 2h (b), 2h (c) 는 14 심볼로 구성되는 슬롯 내에 4 심볼단위의 SS 블록 3 개를 매핑하는 방법을 나타낸다.
도 2h (d), 2h (e), 2h (f), 2h (g), 2h (h), 2h (i), 2h (j), 2h (k), 2h (l) 은 14 심볼로 구성되는 슬롯 내에 4 심볼단위의 SS 블록 2개를 매핑하는 방법을 나타낸다.
도 2h (m), 2h (n), 2h (o), 2h (p) 는 7 심볼로 구성되는 슬롯 내에 4 심볼단위의 SS 블록 1 개를 매핑하는 방법을 나타낸다.
한 슬롯 내에서 상기 SS 블록이 매핑되지 않는 심볼에는 하향링크 제어정보, 하향링크 데이터, 상향링크 제어정보, 상향링크 데이터, GP 등이 매핑될 수 있다.
도 2i 는 한 슬롯 내에 SS 블록을 매핑하는 또 다른 방법을 나타낸다.
도 2i (a), 2i (b), 2i (c) 는 14 심볼로 구성되는 슬롯 내에 3 심볼단위의 SS 블록 4 개를 매핑하는 방법을 나타낸다.
도 2i (d), 2i (e), 2i (f), 2i (g), 2i (h), 2i (i), 2i (j), 2i (k) 는 14 심볼로 구성되는 슬롯 내에 3 심볼단위의 SS 블록 3개를 매핑하는 방법을 나타낸다.
도 2i (l), 2i (m), 2i (n)은 7 심볼로 구성되는 슬롯 내에 3 심볼단위의 SS 블록 2 개를 매핑하는 방법을 나타낸다.
상기 도 2h 의 경우와 마찬가지로, 한 슬롯 내에서 상기 SS 블록이 매핑되지 않는 심볼에는 하향링크 제어정보, 하향링크 데이터, 상향링크 제어정보, 상향링크 데이터, GP 등이 매핑될 수 있다.
상기 도 2h, 도 2i 는 한 슬롯 내에 SS 블록을 매핑하는 다양한 방법을 나타내지만, 단말의 SS 블록 검출 복잡도를 낮추기 위해서 단말과 기지국 사이에 약속된 하나의 고정된 매핑 패턴을 정의할 필요가 있다.
상기 <표 1> 에서 설명한 바와 같이, 주파수 밴드별로 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격을 단일한 값으로 정의하고, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용하는 서브캐리어 간격은 복수개의 값으로 정의할 수 있다.
단말이 SS 블록 검출을 통해 셀탐색을 수행하는 초기접속 단계에서는 단말이 본격적으로 데이터 송수신을 수행하기 이전 단계로서, 상기와 같이 데이터 채널 혹은 제어채널에 복수개의 서브캐리어 간격이 적용되는 경우, 단말 입장에서 실제 데이터 채널 혹은 제어채널에 어떤 서브캐리어 간격이 적용되었는지 명확하지 않다. 따라서 SS 블록의 시간영역 매핑을 상기 데이터 채널 혹은 제어채널의 서브캐리어 간격 기준으로 정의하게 되면, 단말은 모든 서브캐리어 간격을 가정하고 SS 블록 검출 동작을 수행하게 되는 복잡도가 발생한다. 도 2j 는 데이터 채널 혹은 제어채널에 적용되는 서브캐리어 간격이 각각 15kHz, 30kHz, 60kHz, 120kHz, 240kHz 인 경우에 따른 슬롯 구조를 나타낸다. 만약 SS 블록의 시간영역 매핑을 슬롯 내의 OFDM 심볼#4 부터 매핑하도록 정의한다고 가정하면,
- 데이터 채널 혹은 제어채널에 적용되는 서브캐리어 간격이 15kHz 이면, 참조번호 (2j-01) 부터 SS 블록이 매핑되고,
- 데이터 채널 혹은 제어채널에 적용되는 서브캐리어 간격이 30kHz 이면, 참조번호 (2j-02) 부터 SS 블록이 매핑되고,
- 데이터 채널 혹은 제어채널에 적용되는 서브캐리어 간격이 60kHz 이면, 참조번호 (2j-03) 부터 SS 블록이 매핑되고,
- 데이터 채널 혹은 제어채널에 적용되는 서브캐리어 간격이 120kHz 이면, 참조번호 (2j-04) 부터 SS 블록이 매핑되고,
- 데이터 채널 혹은 제어채널에 적용되는 서브캐리어 간격이 240kHz 이면, 참조번호 (2j-05) 부터 SS 블록이 매핑된다.
즉, 단말은 셀탐색을 시도하는 주파수 대역에서 지원하는 데이터 채널 혹은 제어채널에 적용되는 모든 서브캐리어 간격을 고려해서 SS 블록의 매핑 위치를 찾아야 하는 복잡도 증가의 문제가 발생한다.
상기와 같은 단말 복잡도 증가의 문제를 해결하기 위해, ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’와 ‘동기 신호 프레임 구조’를 분리하고 SS 블록은 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’와 관계없이 ‘동기 신호 프레임 구조’에 따라 고정된 위치에 매핑한다. 이하 도 2k, 도 2l, 도 2m, 도 2n 을 참조해서 본 발명의 주요 내용을 설명한다.
도 2k 는 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 15kHz 이고, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용하는 서브캐리어 간격은 각각 15kHz (도 2k (a)), 30kHz (도 2k (b)), 60kHz (도 2k (c)) 인 경우를 나타낸다.
상기 <표 1> 의 예시에 따라, 단말이 주파수 밴드 A 에서 셀탐색을 수행하는 경우, 단말은 데이터채널 혹은 제어채널에 적용 가능한 서브캐리어 간격 15, 30, 60 kHz 와 관계없이 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 15kHz 로 고정된 것을 인지한다. 그리고 SS 블록의 시간영역 매핑은 ‘동기 신호 프레임 구조’를 기준으로 적용한다. 상기 ‘동기 신호 프레임 구조’를 구성하는 심벌 길이는 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격인 15kHz 에 의해 결정된다. ‘동기 신호 프레임 구조’의 슬롯인 SS 슬롯의 길이는 상기 주파수 밴드 A 에서 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’가 지원하는 슬롯 길이 중에서 가장 큰 값을 적용한다. 이로써, ‘동기 신호 프레임 구조’의 SS 슬롯의 길이는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’의 슬롯 길이를 모두 포함하게 되고, ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’와 관계없이 공통의 SS 블록 매핑을 가능하게 한다. 이를 수학식으로 표현하면 다음 <수학식 1>과 같다.
<수학식 1>
‘동기 신호 프레임 구조’의 SS 슬롯의 길이 = max{‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’의 슬롯 길이}
예를 들어, ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’에서 한 슬롯의 길이를 14 심볼로 구성할 경우, ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’의 슬롯 길이는 각각 다음과 같다.
- 서브캐리어 간격 15kHz 인 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’ -> 슬롯 길이 1ms
- 서브캐리어 간격 30kHz 인 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’ -> 슬롯 길이 0.5ms
- 서브캐리어 간격 60kHz 인 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’ -> 슬롯 길이 0.25ms
따라서, ‘동기 신호 프레임 구조’ 의 SS 슬롯의 길이는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’의 최대 슬롯 길이 1ms 로 결정한다. 그리고 ‘동기 신호 프레임 구조’ 에 따라 1ms SS 슬롯은 14개의 심벌로 구성된다.
4 심벌로 구성되는 SS 블록을 가정하면, SS 블록#0, #1, #2는 참조번호 (2k-01), (2k-02), (2k-03) (혹은 참조번호 (2k-04), (2k-05), (2k-06) 혹은 참조번호 (2k-07), (2k-08), (2k-09)) 의 순서로 차례대로 매핑되고, 이는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’와 관계없이 공통의 위치에 해당한다. 예를 들어, SS 블록#0 이 매핑되는 위치는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’와 관계없이 도 2k (a) 의 참조번호 (2k-01), 도 2k (b) 의 참조번호 (2k-04), 도 2k (c) 의 참조번호 (2k-07) 로 소정의 기준 시점 (2k-14) 대비 고정된 위치로 결정된다.
상기와 같은 SS 블록의 매핑 구조를 적용하는 시간구간 동안 기지국이 단말에게 하향링크 제어채널/데이터 채널을 전송하거나, 단말로부터 상향링크 제어채널/데이터 채널을 수신하고자 할 경우, 다음의 방법으로 SS 블록 전송과의 충돌을 회피할 수 있다.
- 방법 1: SS 블록이 차지하는 대역폭 (2k-11)과 겹치지 않는 주파수 영역에서 데이터채널/제어채널의 송수신을 수행한다. 따라서 기지국은 하향링크 제어채널의 무선자원 매핑을 결정하는 search space 를 SS 블록이 전송되는 시간구간인지 아닌지에 따라 다르게 설정해서 운영한다. 즉, SS 블록이 전송되는 시간구간에서는 상기 search space 를 SS 블록이 차지하는 대역폭과 겹치지 않는 주파수 영역에 매핑한다. 이에 따라, 단말은 상기 SS 블록이 전송되는 시간구간에서는 SS 블록이 차지하는 대역폭과 겹치지 않는 주파수 영역에서 하향링크 제어채널을 검출한다. 상기 search space 에 대한 정보는 기지국과 단말 사이에 미리 약속된 설정을 이용하거나, 혹은 기지국이 단말에게 시그널링을 통해 알려준다.
- 방법 2: SS 블록 전송을 높은 우선순위로 두고, SS 블록과 전송 시점이 겹치는 구간에서는 데이터채널/제어채널 송수신을 하지 않는다.
- 방법 3: SS 블록이 전송되는 SS 슬롯 내에서 기지국의 스케쥴링 제약을 줄이기 위해, 최소한의 하향링크 신호 전송 구간과 상향링크 신호 전송 구간을 정의하고, 해당 시간 구간과 겹치지 않는 SS 블록을 전송한다. 예컨대, 하향링크 제어채널이 전송될 수 있는 잠재적인 심벌 위치 (2k-12) 혹은 GP 의 잠재적인 심벌 위치이거나 상향링크 제어채널이 전송될 수 있는 잠재적인 심벌 위치 (2k-13)에 우선 순위를 두고, 해당 위치와 겹치는 SS 블록은 유효하지 않은 SS 블록 (invalid SS block)으로 정의한다. 기지국은 유효하지 않은 SS 블록은 전송 하지 않고, 유효한 SS 블록을 단말에게 전송한다. 그리고 유효하지 않은 SS 블록과 전송 시점이 겹치는 하향링크 신호 혹은 상향링크 신호는 전송을 허용한다.
도 2k 는 ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’에 따른 슬롯 내에서 상기 하향링크 제어채널이 전송될 수 있는 잠재적인 심벌 위치 (2k-12)를 2 심벌로 제한하고, GP 의 잠재적인 심벌 위치이거나 상향링크 제어채널이 전송될 수 있는 잠재적인 심벌 위치 (2k-13)를 2 심벌로 제한한 예를 나타낸다. 이 경우, 도 2k (a) 의 예에서는 SS block #0, 도 2k (b) 의 예에서는 SS block #0, SS block#1, 도 2k (c) 의 예에서는 SS block #0, SS block#1, SS block#2 가 각각 유효하지 않은 SS 블록에 해당한다. 도 2k (c) 의 경우 SS 슬롯 내에 유효한 SS 블록이 존재하지 않으므로, 하향링크 제어채널 혹은 상향링크 제어채널의 송수신 제약을 감수하고 적어도 하나의 SS 블록은 전송을 허용할 필요가 있다.
도 2l 은 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 30kHz 이고, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용하는 서브캐리어 간격은 각각 15kHz (도 2l (a)), 30kHz (도 2l (b)), 60kHz (도 2l (c)) 인 경우를 나타낸다.
상기 <표 1> 의 예시에 따라, 단말이 주파수 밴드 B 에서 셀탐색을 수행하는 경우, 단말은 데이터채널 혹은 제어채널에 적용 가능한 서브캐리어 간격 15, 30, 60 kHz 와 관계없이 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 15kHz 로 고정된 것을 인지한다. 그리고 SS 블록의 시간영역 매핑은 ‘동기 신호 프레임 구조’를 기준으로 적용한다. 상기 ‘동기 신호 프레임 구조’를 구성하는 심벌 길이는 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격인 30kHz 에 의해 결정된다. ‘동기 신호 프레임 구조’의 슬롯인 SS 슬롯의 길이는 상기 주파수 밴드 B 에서 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’가 지원하는 슬롯 길이 중에서 가장 큰 값을 적용한다. 도 2l 의 경우, ‘동기 신호 프레임 구조’ 의 SS 슬롯의 길이는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’의 최대 슬롯 길이 1ms 로 정의한다. 따라서 ‘동기 신호 프레임 구조’ 에 따라 1ms SS 슬롯은 28개의 심벌로 구성된다.
4 심벌로 구성되는 SS 블록을 가정하면, SS 슬롯 1ms 동안 SS 블록#0, #1, #2, #3, #4, #5, #6 을 매핑할 수 있고, 이는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’와 관계없이 공통의 위치에 해당한다. 예를 들어, SS 블록#0 이 매핑되는 위치는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’와 관계없이 도 2l (a) 의 참조번호 (2l-02), 도 2l (b) 의 참조번호 (2l-03), 도 2l (c) 의 참조번호 (2l-04) 로 소정의 기준 시점 (2l-05) 대비 고정된 위치로 결정된다.
상기와 같은 SS 블록의 매핑 구조를 적용하는 시간구간 동안 기지국이 단말에게 하향링크 제어채널/데이터 채널을 전송하거나, 단말로부터 상향링크 제어채널/데이터 채널을 수신하고자 할 경우, 상기 도 2k 에서 설명한 방법 1, 방법 2, 방법 3을 적용할 수 있다. 도 2l은 구체적으로 방법 3의 경우, ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’에 따른 슬롯 내에서 상기 하향링크 제어채널이 전송될 수 있는 잠재적인 심벌 위치 (2l-06)를 2 심벌로 제한하고, GP 의 잠재적인 심벌 위치이거나 상향링크 제어채널이 전송될 수 있는 잠재적인 심벌 위치 (2l-07)를 2 심벌로 제한한 예를 나타낸다. 따라서 유효하지 않은 SS 블록을 제외하면, 도 2l (a) 의 예에서는 SS block #1, #2, #3, #4, #5, 도 2l (b) 의 예에서는 SS block #1, SS block#2, SS block#4, SS block#5, 도 2l (c) 의 예에서는 SS block #2, SS block#4 가 각각 유효한 SS 블록에 해당한다. 그리고 SS block#2, #4 는 ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’에 관계없이 공통적으로 유효한 SS 블록에 해당한다. 기지국은 유효하지 않은 SS 블록은 전송 하지 않고, 유효한 SS 블록을 단말에게 전송한다. 그리고 유효하지 않은 SS 블록과 전송 시점이 겹치는 하향링크 신호 혹은 상향링크 신호는 전송을 허용한다.
상기 유효하지 않은 SS 블록은, 다음의 경우에 해당하면 추가로 유효하지 않은 SS 블록으로 포함될 수 있다.
- ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’에 따른 슬롯 경계 지점에서 SS 블록이 걸쳐서 매핑되는 경우: ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’가 시간적으로 변화하더라도 일관된 SS 블록 매핑을 위해 필요하다. 도 2l (b) 의 예에서 SS 블록 #3, 도 2l (c) 의 예에서 SS 블록 #1, #3, #5에 해당한다.
- ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’에 따라 매 0.5ms 마다 위치하는 첫번째 심벌과 SS 블록의 전송구간이 겹치는 경우: 서로 다른 ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’ 사이에 심벌 타이밍 동기화를 위해, 각각의 ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’ 별로 매 0.5ms 마다 위치하는 첫번째 심벌의 심벌길이는 나머지 심벌들과 다르게 정의된다. 이에 따라 SS 블록 길이가 일관되게 유지될 수 있도록, 상기 경우에 해당하면 유효하지 않은 SS 블록으로 지정할 필요가 있다. 도 2l (a), 2l (b), 2l (c) 의 예에서 각각 SS 블록#0, #3에 해당한다.
도 2m 은 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 120kHz 이고, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용하는 서브캐리어 간격은 각각 60kHz (도 2m (a)), 120kHz (도 2m (b)), 240kHz (도 2m (c)) 인 경우를 나타낸다.
상기 <표 1> 의 예시에 따라, 단말이 주파수 밴드 C 에서 셀탐색을 수행하는 경우, 단말은 데이터채널 혹은 제어채널에 적용 가능한 서브캐리어 간격 60, 120, 240 kHz 와 관계없이 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 120kHz 로 고정된 것을 인지한다. 그리고 SS 블록의 시간영역 매핑은 ‘동기 신호 프레임 구조’를 기준으로 적용한다. 상기 ‘동기 신호 프레임 구조’를 구성하는 심벌 길이는 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격인 120kHz 에 의해 결정된다. ‘동기 신호 프레임 구조’의 슬롯인 SS 슬롯의 길이는 상기 주파수 밴드 C 에서 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’가 지원하는 슬롯 길이 중에서 가장 큰 값을 적용한다. 도 2m 의 경우, ‘동기 신호 프레임 구조’ 의 SS 슬롯의 길이는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’의 최대 슬롯 길이 0.25ms 로 정의한다. 따라서 ‘동기 신호 프레임 구조’ 에 따라 0.25ms SS 슬롯은 28개의 심벌로 구성된다.
4 심벌로 구성되는 SS 블록을 가정하면, SS 슬롯 0.25ms 동안 SS 블록#0, #1, #2, #3, #4, #5, #6 을 매핑할 수 있고, 이는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’와 관계없이 공통의 위치에 해당한다. 예를 들어, SS 블록#0 이 매핑되는 위치는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’와 관계없이 도 2m (a) 의 참조번호 (2m-02), 도 2l (b) 의 참조번호 (2m-03), 도 2l (c) 의 참조번호 (2m-04) 로 소정의 기준 시점 (2m-05) 대비 고정된 위치로 결정된다.
상기와 같은 SS 블록의 매핑 구조를 적용하는 시간구간 동안 기지국이 단말에게 하향링크 제어채널/데이터 채널을 전송하거나, 단말로부터 상향링크 제어채널/데이터 채널을 수신하고자 할 경우, 상기 도 2k 에서 설명한 방법 1, 방법 2, 방법 3을 적용할 수 있다. 도 2m은 구체적으로 방법 3의 경우, ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’에 따른 슬롯 내에서 상기 하향링크 제어채널이 전송될 수 있는 잠재적인 심벌 위치 (2m-06)를 2 심벌로 제한하고, GP 의 잠재적인 심벌 위치이거나 상향링크 제어채널이 전송될 수 있는 잠재적인 심벌 위치 (2m-07)를 2 심벌로 제한한 예를 나타낸다.. 따라서 도 2m (a) 의 예에서는 SS block #1, #2, #3, #4, #5, 도 2m (b) 의 예에서는 SS block #1, SS block#2, SS block#4, SS block#5, 도 2m (c) 의 예에서는 SS block #2, SS block#4 가 각각 유효한 SS 블록에 해당한다. 그리고 SS block#2, #4 는 ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’에 관계없이 공통적으로 유효한 SS 블록에 해당한다. 기지국은 유효하지 않은 SS 블록은 전송하지 않고, 유효한 SS 블록을 단말에게 전송한다. 그리고 유효하지 않은 SS 블록과 전송 시점이 겹치는 하향링크 신호 혹은 상향링크 신호는 전송을 허용한다.
도 2n 은 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 240kHz 이고, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용하는 서브캐리어 간격은 각각 60kHz (도 2n (a)), 120kHz (도 2n (b)), 240kHz (도 2n (c)) 인 경우를 나타낸다.
상기 <표 1> 의 예시에 따라, 단말이 주파수 밴드 D 에서 셀탐색을 수행하는 경우, 단말은 데이터채널 혹은 제어채널에 적용 가능한 서브캐리어 간격 60, 120, 240 kHz 와 관계없이 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 240kHz 로 고정된 것을 인지한다. 그리고 SS 블록의 시간영역 매핑은 ‘동기 신호 프레임 구조’를 기준으로 적용한다. 상기 ‘동기 신호 프레임 구조’를 구성하는 심벌 길이는 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격인 240kHz 에 의해 결정된다. ‘동기 신호 프레임 구조’의 슬롯인 SS 슬롯의 길이는 상기 주파수 밴드 D 에서 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’가 지원하는 슬롯 길이 중에서 가장 큰 값을 적용한다. 도 2n 의 경우, ‘동기 신호 프레임 구조’ 의 SS 슬롯의 길이는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’의 최대 슬롯 길이 0.25ms 로 정의한다. 따라서 ‘동기 신호 프레임 구조’ 에 따라 0.25ms SS 슬롯은 56개의 심벌로 구성된다.
4 심벌로 구성되는 SS 블록을 가정하면, SS 슬롯 0.25ms 동안 SS 블록#0, #1, #2, #3, #4, #5, #6, #7, #8, #9, #10, #11, #12, #13 을 매핑할 수 있고, 이는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’와 관계없이 공통의 위치에 해당한다. 예를 들어, SS 블록#0 이 매핑되는 위치는 ‘데이터채널/제어채널의 프레임 구조’와 관계없이 도 2n (a) 의 참조번호 (2n-02), 도 2n (b) 의 참조번호 (2n-03), 도 2n (c) 의 참조번호 (2n-04) 로 소정의 기준 시점 (2n-05) 대비 고정된 위치로 결정된다.
상기와 같은 SS 블록의 매핑 구조를 적용하는 시간구간 동안 기지국이 단말에게 하향링크 제어채널/데이터 채널을 전송하거나, 단말로부터 상향링크 제어채널/데이터 채널을 수신하고자 할 경우, 상기 도 2k 에서 설명한 방법 1, 방법 2, 방법 3을 적용할 수 있다. 도 2n은 구체적으로 방법 3의 경우, ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’에 따른 슬롯 내에서 상기 하향링크 제어채널이 전송될 수 있는 잠재적인 심벌 위치 (2n-06)를 2 심벌로 제한하고, GP 의 잠재적인 심벌 위치이거나 상향링크 제어채널이 전송될 수 있는 잠재적인 심벌 위치 (2n-07)를 2 심벌로 제한한 예를 나타낸다. 따라서 도 2n (a) 의 예에서는 SS block #2, #3, #4, #5, #6, #7, #8, #9, #10, #11, 도 2n (b) 의 예에서는 SS block #1, #2, #3, #4, #5, #8, #9, #10, #11, #12, 도 2n (c) 의 예에서는 SS block #1, #2, #4, #5, #8, #9, #11, #12 가 각각 유효한 SS 블록에 해당한다. 그리고 SS block#2, #4, #5, #8, #9, #11, #12 는 ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’에 관계없이 공통적으로 유효한 SS 블록에 해당한다. 기지국은 유효하지 않은 SS 블록은 전송 하지 않고, 유효한 SS 블록을 단말에게 전송한다. 그리고 유효하지 않은 SS 블록과 전송 시점이 겹치는 하향링크 신호 혹은 상향링크 신호는 전송을 허용한다.
도 2o 는 SS 버스트 세트의 주기 내에서 SS 블록의 매핑 위치를 예시한다.
도 2o (a) 는 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 15kHz 이고, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용하는 서브캐리어 간격은 각각 15kHz, 30kHz, 60kHz 인 경우를 나타낸다. 예를 들어 SS 버스트 세트의 주기가 10ms 이고 SS 블록을 4 심벌로 구성할 경우, 10ms 시간 구간은 최대 10 개의 SS 슬롯과 최대 35개의 SS 블록으로 구성된다.
이 경우, SS 버스트 세트 주기의 시작 지점부터 SS 블록#0 부터 오름차순으로 순차적으로 매핑하는데, 다음 방법이 가능하다.
- 방법 A: SS 버스트 세트 주기 내에서 최대로 구성할 수 있는 SS 블록에 대해 인덱싱한다. 도 2o (a) 의 예에서는 SS 블록#0 부터 SS 블록#34까지 인덱싱 가능하다.
- 방법 B: SS 버스트 세트 주기 내에서 유효한 SS 블록에 대해서 인덱싱한다. 즉, 상술한 유효하지 않은 SS 블록은 SS 블록 인덱싱에서 제외한다.
도 2o (b) 는 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 30kHz 이고, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용하는 서브캐리어 간격은 각각 15kHz, 30kHz, 60kHz 인 경우를 나타낸다. 예를 들어 SS 버스트 세트의 주기가 10ms 이고 SS 블록을 4 심벌로 구성할 경우, 10ms 시간 구간은 최대 10 개의 SS 슬롯과 최대 70개의 SS 블록으로 구성된다.
도 2p 는 SS 버스트 세트의 주기 내에서 SS 블록을 매핑하는 또 다른 방법을 예시한다.
도 2p (a) 는 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 120kHz 이고, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용하는 서브캐리어 간격은 각각 60kHz, 120kHz, 240kHz 인 경우를 나타낸다. 예를 들어 SS 버스트 세트의 주기가 10ms 이고 SS 블록을 4 심벌로 구성할 경우, 10ms 시간 구간은 최대 40 개의 SS 슬롯과 최대 280개의 SS 블록으로 구성된다.
도 2p (b) 는 동기 신호에 적용하는 서브캐리어 간격은 240kHz 이고, 데이터채널 혹은 제어채널에 적용하는 서브캐리어 간격은 각각 60kHz, 120kHz, 240kHz 인 경우를 나타낸다. 예를 들어 SS 버스트 세트의 주기가 10ms 이고 SS 블록을 4 심벌로 구성할 경우, 10ms 시간 구간은 최대 40 개의 SS 슬롯과 최대 560개의 SS 블록으로 구성된다.
SS 블록을 구성하는 각각의 신호의 구체적인 매핑 위치는 다음과 같이 표현할 수 있다. 예를 들어, SS 블록을 4 심벌로 구성하고, PSS, SSS, PBCH 첫번째 심벌, PBCH 두번째 심벌의 순서대로 구성하는 경우, 각각의 심벌은 SS 블록 내에서 다음의 조건을 만족하는 위치에 매핑하도록 정의한다.
- PSS 심벌매핑 위치: ‘동기 신호 프레임 구조’에 따른 심벌 인덱스 % 4 = 0 을 만족하는 심벌 위치에 PSS 를 매핑한다.
- SSS 심벌매핑 위치: ‘동기 신호 프레임 구조’에 따른 심벌 인덱스 % 4 = 1 을 만족하는 심벌 위치에 SSS 를 매핑한다.
- PBCH 첫번째 심벌매핑 위치: ‘동기 신호 프레임 구조’에 따른 심벌 인덱스 % 4 = 2 를 만족하는 심벌 위치에 PBCH 첫번재 심벌을 매핑한다.
- PBCH 두번째 심벌매핑 위치: ‘동기 신호 프레임 구조’에 따른 심벌 인덱스 % 4 = 3 를 만족하는 심벌 위치에 PBCH 두번째 심벌을 매핑한다.
상기 수학식에서, A % B 는 A 를 B 로 나눈 나머지 값을 의미한다.
도 2q 는 단말이 초기접속 절차를 통해 SS 블록을 수신하고 연결모드로 전환하기 까지의 과정을 나타낸다.
단말이 시스템에 접속하는 초기접속 단계에서, 단말은 먼저 셀 탐색(cell search)을 통해 단말이 지원하는 RF 채널을 스캔(scan)한다 (단계 2q-01). 상기 <표 1> 에서 설명한 바와 같이 단말은 주파수 밴드별로 정의된 동기 신호의 서브캐리어 간격에 따라 해당 동기 신호를 검출한다. 그리고 상기 설명한 바와 같이 단말은 동기 신호가 매핑될 수 있는 위치에 대해서 동기 신호 검출을 시도한다. 상기 셀 탐색 절차는 단말의 구현에 따라서 각각의 RF 채널에 대해 순차적으로 진행하거나 혹은 복수의 RF 채널을 동시 탐색할 수 있다. 단계 2q-02 에서 단말은 상기 탐색 결과를 바탕으로 cell section criteria 를 만족하는 셀을 선택한다. 상기 cell section criteria 의 일례로, 단말은 동기 신호의 수신 세기가 소정의 임계값을 초과하는 가장 신호 세기가 큰 셀을 선택한다. 단계 2q-03 에서 단말은 상기 선택한 셀에 대해 동기 신호로부터 시간/주파수 동기를 맞추고 셀 ID를 획득한다. 단말은 추가적으로 빔 ID 를 획득할 수 있다. 단계 2q-04 에서 단말은 시스템 정보를 수신하여 기지국과의 통신을 수행하기 위한 기본적인 정보를 획득한다. 상기 시스템 정보는 일부는 PBCH 를 통해 전송되고, 나머지 일부는 시스템 정보 전송을 위한 데이터 채널을 통해 전송된다. 단계 2q-05 에서 단말은 랜덤 억세스 절차를 통해 상향링크 시간/주파수 동기를 맞춘다. 랜덤 억세스 절차를 성공적으로 완료하면 단말은 단계 2q-06 에서 기지국과의 링크를 유휴상태 (idle state) 에서 접속상태 (connected state)로 전환하고 기지국과의 데이터 송수신 준비를 완료한다.
상술한 바와 같이 초기접속 단계에서 단말은 데이터 채널 혹은 제어채널에 어떤 서브캐리어 간격이 적용되었는지 명확하지 않을 수 있다. 즉, ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’ 에 대한 설정 정보를 랜덤 억세스를 성공적으로 완료하여 접속상태로 진입한 이후 획득할 수 있다. 따라서 단말은 유효한 SS 블록을 검출하기 위한 절차를 단말 상태에 따라 다르게 진행할 수 있다. 즉, 단말의 접속 상태가 유휴 상태인 경우, 단말은 최대 SS 블록을 가정해서 SS 블록 검출을 시도한다 (단계 2r-02). 만약 단말의 접속 상태가 연결 상태로서 ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’ 에 대한 설정 정보를 획득한 경우, 단말은 SS 블록 검출시 상기 획득한 ‘데이터채널/제어채널 프레임 구조’ 에 대한 설정 정보를 고려한 유효 SS 블록에 대해 SS 블록 검출을 시도한다 (단계 2r-03). 따라서 접속 상태의 단말의 경우 불필요한 SS 블록 검출 동작을 최소화 해서 단말 전력 소모 감축 효과를 얻을 수 있다.
도 2s는 본 발명에 따른 단말 송수신 장치를 나타낸다. 설명의 편의를 위해 본 발명과 직접 관련이 없는 장치는 그 도시 및 설명을 생략한다.도 2s 를 참조하면, 단말은 상향링크 송신 프로세싱 블록(2s-01), 다중화기(2s-02), 송신 RF 블록(2s-03)으로 구성되는 송신부(2s-04)와 하향링크 수신 프로세싱 블록(2s-05), 역다중화기(2s-06), 수신 RF 블록(2s-07)으로 구성되는 수신부(2s-08)와 제어부(2s-09)로 구성된다. 제어부(2s-09)는 상술한 바와 같이 단말이 단말의 랜덤 억세스 절차의 성공적인 완료 여부, 단말 상태 (idle or connected state) 등을 판단하여 SS 블록 신호 수신을 위한 수신부 (2s-08)의 각각의 구성 블록들과 상향링크 신호 전송을 위한 송신부(2s-04)의 각각의 구성 블록들을 제어한다.
단말의 송신부(2s-04)에서 상향링크 송신 프로세싱 블록(2s-01)은, 채널 코딩, 변조 등의 프로세스를 수행하여 전송하고자 하는 신호를 생성한다. 상향링크 송신 프로세싱 블록(2s-01)에서 생성된 신호는 다중화기(2s-02)에 의해 다른 상향링크 신호와 다중화된 다음, 송신 RF 블록(2s-03)에서 신호처리 된 후, 기지국으로 전송된다.
단말의 수신부(2s-08)는 기지국으로부터 수신한 신호를 역다중화하여 각각의 하향링크 수신 프로세싱 블록으로 배분한다. 하향링크 수신 프로세싱 블록(2s-05)은 기지국의 하향링크 신호 대해 복조, 채널 디코딩 등의 프로세스를 수행하여 기지국이 전송한 제어정보 혹은 데이터를 획득한다. 단말 수신부(2s-08)는 하향링크 수신 프로세싱 블록의 출력 결과를 제어부(2s-09)로 인가하여 제어부(2s-09)의 동작을 지원한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.
<제3실시예>
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), LTE-Pro, 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.
상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(Downlink; DL)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(Uplink; UL)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE(User Equipment) 혹은 MS(Mobile Station))이 기지국(eNode B, 혹은 base station(BS))으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.
LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(enhanced Mobile Broadband, eMBB), 대규모 기계형 통신(massive machine type communication, mMTC), 초신뢰 저지연 통신(Ultra Reliability Low Latency Communciation, URLLC) 등이 있다.
eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 5G 통신시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신시스템은 최대 전송 속도를 제공하는 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(User perceived data rate)를 제공해야 한다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 더욱 향상된 다중 입력 다중 출력 (Multi Input Multi Output, MIMO) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상을 요구한다. 또한 현재의 LTE가 사용하는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호를 전송하는 반면에 5G 통신시스템은 3~6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.
동시에, 5G 통신시스템에서 사물 인터넷(Internet of Thing, IoT)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소 등이 요구된다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지를 요구한다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10~15년과 같이 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구된다.
마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰라 기반 무선 통신 서비스이다. 예를 들어, 로봇(Robot) 또는 기계 장치(Machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(Unmaned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등을 고려할 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연 및 매우 높은 신뢰도 제공해야 한다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 갖는다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval, TTI)를 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구된다.
5G의 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라메터를 사용할 수 있다.
이하 LTE 및 LTE-A 시스템의 프레임 구조에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
도 3a는 LTE에서 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 3a 에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, Nsymb (3a-01)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(3a-02)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(3a-03)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(3a-04)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(Subcarrier)로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission Bandwidth)의 대역폭은 총 NBW (3a-05)개의 서브캐리어로 구성된다. 시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(3a-06, Resource Element, RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(3a-07, Resource Block, RB 혹은 Physical Resource Block, PRB)은 시간영역에서 Nsymb (3a-01)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 NRB(3a-08)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(3a-08)는 Nsymb x NRB 개의 RE(3a-06)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 7, NRB=12 이고, NBW 및 NRB는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다.
다음으로 LTE 및 LTE-A 시스템에서의 하향링크 제어정보(DCI)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
LTE 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 DCI를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI는 여러 가지 포맷을 정의하여, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화 (spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용한다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보인 DCI format 1은 적어도 다음과 같은 제어정보들을 포함하도록 구성된다.
- 자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 리소스 할당 방식이 유형 0 인지 유형 1 인지 통지한다. 유형 0 은 비트맵 방식을 적용하여 RBG (resource block group) 단위로 리소스를 할당한다. LTE 시스템에서 스케줄링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 리소스로 표현되는 RB(resource block)이고, RBG 는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1 은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.
- 자원 블록 할당(Resource block assignment): 데이터 전송에 할당된 RB를 통지한다. 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.
- 변조 및 코딩 방식(Modulation and coding scheme; MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터인 transport block 의 크기를 통지한다.
- HARQ 프로세스 번호(HARQ process number): HARQ 의 프로세스 번호를 통지한다.
- 새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 통지한다.
- 중복 버전(Redundancy version): HARQ 의 중복 버전(redundancy version) 을 통지한다.
- PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령(TPC(Transmit Power Control) command for PUCCH(Physical Uplink Control CHannel): 상향링크 제어 채널인 PUCCH 에 대한 전송 전력 제어 명령을 통지한다.
상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리제어채널인 PDCCH 혹은 EPDCCH (Enhanced PDCCH)를 통해 전송된다.
DCI 메시지 payload에는 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 붙으며, CRC는 단말의 신원에 해당하는 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)로 스크램블링(scrambling) 된다. DCI 메시지의 목적, 예를 들어 단말-특정(UE-specific)의 데이터 전송, 전력제어 명령 혹은 랜덤 엑세스 응답 등에 따라 서로 다른 RNTI 들이 사용된다. 곧, RNTI가 명시적으로 전송되지 않고 CRC 계산과정에 포함되어 전송된다. PDCCH 상으로 전송되는 DCI 메시지를 수신하면 단말은 할당 받은 RNTI를 사용하여 CRC를 확인하여 CRC 확인 결과가 맞으면 해당 메시지는 그 단말에게 전송된 것임을 알 수 있다.
다음으로 LTE 및 LTE-A 시스템의 PDSCH에 대한 자원할당(Resource allocation, RA) 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
LTE에서는 3가지 타입(Type)의 PDSCH에 대한 자원할당 방식 (자원할당 타입 0, 자원할당 타입 1, 자원할당 타입 2)을 지원한다.
자원할당 타입 0에서는 주파수 축 상으로 비연속적인 RB 할당을 지원하고 할당된 RB에 대해 비트맵(Bitmap)을 이용하여 지시한다. 이 때 RB 개수와 같은 크기의 비트맵를 가지고 해당 RB들을 표시할 경우 큰 셀 대역폭에 대해서 매우 큰 비트맵를 전송해야 하기 때문에 높은 제어 시그널링 오버헤드를 초래할 수 있다. 따라서 자원할당 타입 0에서는 주파수 영역에서 각각의 RB를 직접 가리키지 않고 연속된 RB들을 그룹으로 묶어 그 그룹을 가리킴으로써 비트맵의 크기를 줄이는 방식을 이용하였다. 일 예로, 전체 전송 대역폭이 NRB이고 RBG(Resource Block Group) 당 RB의 수가 P일 때, 자원할당 타입 0에서 RB 할당 정보를 알려주기 위해 필요한 비트맵은
Figure pat00003
가 된다. RBG당 RB 수, 즉 P 값이 작을수록 스케쥴링의 유연성이 커지게 되는 장점이 있고 반면에 제어 시그널링 오버헤드가 증가하는 단점이 있다. 따라서 P 값은 충분한 자원할당의 유연성을 유지하면서도 요구되는 비트 수를 줄일 수 있도록 적절히 선택되어야 한다. LTE에서는 RBG 크기는 하향링크 셀 대역폭에 의해 결정되고 이 때 가능한 RBG 크기는 하기의 표 1과 같다.
[표 1]
Figure pat00004
자원할당 타입 1에서는 주파수 축 상의 전체 RBG 집합(Set)을 흩어져 있는 RBG 부분집합(Subset)으로 나누어 자원할당이 이루어 지게 된다. 부분집합의 개수는 셀 대역폭으로부터 주어지며, 자원할당 타입 1의 부분집합의 개수는 자원할당 타입 0의 그룹 크기(RBG size, P)와 같다. 자원할당 타입 1의 RB 할당 정보는 하기와 같이 세가지 필드(Field)로 구성된다.
- 첫번째 필드: 선택된 RBG 부분집합 지시자 (
Figure pat00005
비트)
- 두번째 필드: 부분집합 내 자원할당의 shift 여부 지시자 (1 비트)
- 세번째 필드: 할당된 RBG에 대한 비트맵 (
Figure pat00006
-
Figure pat00007
-1 비트)
결과적으로 자원할당 타입 1에서 사용되는 총 비트 수는
Figure pat00008
으로 자원할당 타입 0에서 요구되는 비트 수와 동일하게 된다. 따라서 단말에게 자원할당 타입이 0인지 1인지 알려주기 위해, 1 비트의 지시자가 추가로 붙게 된다.
자원할당 타입 2에서는 상기에 설명된 두 자원할당 타입과는 달리 비트맵에 의존하지 않는다. 대신, 자원할당을 RB 할당의 시작 지점과 길이로 표시한다. 따라서 자원할당 타입 0과 1은 모두 비연속적인 RB 할당을 지원하는 반면 자원할당 타입 2은 연속적인 할당만을 지원한다. 결과적으로 자원할당 타입 2의 RB 할당 정보는 하기와 같이 두 가지 필드로 구성된다.
- 첫번째 필드: RB 시작 지점(RBstart)을 나타내는 지시자
- 두번째 필드: 연속적으로 할당된 RB의 길이(LCRBs)를 나타내는 지시자
자원할당 타입 2에서는 총
Figure pat00009
의 비트수가 사용된다.
3가지 자원할당 타입은 모두 VRB(Virtual Resource Block)에 해당한다. 자원할당 타입 0과 1은 VRB가 localized 형태로 PRB(Physical Resource Block)에 직접 매핑된다. 반면에, 자원할당 타입 2는 localized 및 distributed 형태의 VRB가 모두 지원된다. 따라서 자원할당 타입 2에서는 localized 및 distributed VRB를 판별하는 지시자가 추가로 붙게 된다.
도 3b는 LTE의 DCI가 전송되는 하향링크 물리채널인 PDCCH(3b-01)와 EPDCCH(Enhanced PDCCH, 3b-02)를 도시한 도면이다.
도 3b에 따르면, PDCCH(3b-01)은 데이터 전송 채널인 PDSCH(3b-03)와 시간다중화 되고, 전 시스템 대역폭에 걸쳐 전송된다. PDCCH(3b-01)의 영역은 OFDM 심볼 개수로 표현이 되며 이는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)을 통해 전송되는 CFI(Control Format Indicator)로 단말에게 지시된다. PDCCH(3b-01)를 서브프레임의 앞부분에 오는 OFDM 심볼에 할당함으로써, 단말이 최대한 빨리 하향링크 스케쥴링 할당을 디코딩할 수 있도록 하고, 이를 통해 DL-SCH(Downlink Shared Channel)에 대한 디코딩 지연, 즉 전체적인 하향링크 전송 지연을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 하나의 PDCCH는 하나의 DCI 메시지를 운반하고, 하향링크와 상향링크에 다수의 단말들이 동시에 스케쥴링될 수 있으므로, 각 셀 내에서는 다수개의 PDCCH의 전송이 동시에 이루어진다.
PDCCH(3b-01)의 디코딩을 위한 레퍼런스 신호로는 CRS(3b-04)가 사용된다. CRS(3b-04)는 전대역에 걸쳐 매 서브프레임마다 전송되고 셀 ID(Identity)에 따라 스크램블링 및 자원 매핑이 달라진다. CRS(3b-04)는 모든 단말들이 공통으로 사용하는 레퍼런스 신호이기 때문에 단말-특정 빔포밍이 사용될 수 없다. 따라서 LTE의 PDCCH에 대한 다중안테나 송신기법은 개루프 송신 다이버시티로 한정된다. CRS의 포트 수는 PBCH(Physical Broadcast Channel)의 디코딩으로부터 암묵적으로 단말에게 알려진다.
PDCCH(3b-01)의 자원 할당은 CCE(Control-Channel Element)를 기반으로 하며, 하나의 CCE는 9개의 REG(Resource Element Group), 즉 총 36개의 RE(Resource Element)들로 구성되어 있다. 특정 PDCCH(3b-01)를 위해 필요한 CCE의 개수는 1, 2, 4, 8개가 될 수 있으며, 이는 DCI 메시지 payload의 채널 코딩율에 따라 달라진다. 이와 같이 서로 다른 CCE 개수는 PDCCH(3b-01)의 링크 적응(link adaptation)을 구현하기 위해 사용된다.
단말은 PDCCH(3b-01)에 대한 정보를 모르는 상태에서 신호를 검출해야 하는데, LTE에서는 블라인드 디코딩을 위해 CCE들의 집합을 나타내는 탐색공간(search space)를 정의하였다. 탐색공간은 각 CCE의 aggregation level(AL)에 복수 개의 집합으로 구성되어 있으며, 이는 명시적으로 시그널링되지 않고 단말 신원에 의한 함수 및 서브프레임 번호를 통해 암묵적으로 정의된다. 각 서브프레임 내에서 단말은 설정된 탐색공간 내의 CCE들로부터 만들어질 수 있는 가능한 모든 자원 후보군(candidate)에 대하여 PDCCH(3b-01)에 대한 디코딩을 수행하고, CRC 확인을 통해 해당 단말에게 유효하다고 선언된 정보를 처리한다.
탐색공간은 단말-특정 탐색공간과 공통(Common) 탐색 공간으로 분류된다. 일정 그룹의 단말들 혹은 모든 단말들이 시스템정보에 대한 동적인 스케줄링이나 페이징 메시지와 같은 셀 공통의 제어정보를 수신하기 위해 PDCCH(3b-01)의 공통 탐색 공간을 조사할 수 있다. 예를 들어 셀의 사업자 정보 등을 포함하는 SIB(System Information Block)-1의 전송을 위한 DL-SCH의 스케줄링 할당 정보는 PDCCH(3b-01)의 공통 탐색 공간을 조사하여 수신할 수 있다.
도 3b에 따르면, EPDCCH(3b-02)는 PDSCH(3b-03)와 주파수 다중화되어 전송된다. 기지국에서는 스케줄링을 통해 EPDCCH(3b-02)와 PDSCH(3b-03)의 자원을 적절히 할당할 수 있고 이로 인해 기존 LTE 단말을 위한 데이터 전송과의 공존을 효과적으로 지원할 수 있다. 하지만 EPDCCH(3b-02)는 시간 축에서 하나의 서브프레임 전체에 할당되어 전송되기 때문에 전송 지연 시간 관점에서 손해가 있다는 문제점이 존재한다. 다수의 EPDCCH(3b-02)는 하나의 EPDCCH(3b-02) set을 구성하게 되고 EPDCCH(3b-02) set의 할당은 PRB(Physical Resource Block) pair 단위로 이루어 진다. EPDCCH set에 대한 위치 정보는 단말-특정적으로 설정되며 이는 RRC(Remote Radio Control)를 통해 시그널링된다. 각 단말에게는 최대 두 개의 EPDCCH(3b-02) set이 설정될 수 있고, 하나의 EPDCCH(3b-02) set은 서로 다른 단말에게 동시에 다중화되어 설정될 수 있다.
EPDCCH(3b-02)의 자원할당은 ECCE(Enhanced CCE)를 기반으로 하며, 하나의 ECCE는 4개 또는 8개의 EREG(Enhanced REG)로 구성될 수 있고 ECCE 당 EREG의 개수는 CP길이와 서브프레임 설정정보에 따라 달라진다. 하나의 EREG는 9개의 RE들로 구성되고, 따라서 EREG는 PRB pair 당 16개가 존재할 수 있다. EPDCCH 전송 방식은 EREG의 RE 매핑 방식에 따라 localized/distributed 전송으로 구분된다. ECCE의 aggregation 레벨은 1, 2, 4, 8, 16, 32가 될 수 있으며, 이는 CP 길이, 서브프레임 설정, EPDCCH 포맷, 전송 방식에 의해 결정된다.
EPDCCH(3b-02)는 오직 단말-특정 탐색 공간만을 지원한다. 따라서 시스템 메시지를 수신하고자 하는 단말은 반드시 기존 PDCCH(3b-01) 상의 공통 탐색 공간을 조사해야 한다.
PDCCH(3b-01)과는 다르게 EPDCCH(3b-02)에서는 디코딩을 위한 레퍼런스 신호로 DMRS(Demodulation Reference Signal, 3b-05)가 사용된다. 따라서 EPDCCH(3b-02)에 대한 프리코딩은 기지국이 설정할 수 있고, 단말-특정 빔포밍을 사용할 수 있다. DMRS(3b-05)를 통해 단말들은 어떠한 프리코딩이 사용되었는지 알지 못해도 EPDCCH(3b-02)에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. EPDCCH(3b-02)에서는 PDSCH(3b-03)의 DMRS와 동일한 패턴을 사용한다. 하지만 PDSCH(3b-03)과는 다르게 EPDCCH(3b-02)에서의 DMRS(3b-05)는 최대 4개의 안테나 포트를 이용한 전송을 지원할 수 있다. DMRS(3b-05)는 EPDCCH가 전송되는 해당 PRB에서만 전송된다.
DMRS(3b-05)의 포트 설정 정보는 EPDCCH(3b-02) 전송 방식에 따라 달라진다. Localized 전송 방식의 경우, EPDCCH(3b-02)가 매핑되는 ECCE에 해당하는 안테나 포트는 단말의 ID에 기반하여 선택된다. 서로 다른 단말이 동일한 ECCE를 공유하는 경우, 즉 다중사용자 MIMO (Multiuser MIMO) 전송이 사용될 경우, DMRS 안테나 포트가 각 단말들에게 할당될 수 있다. 혹은 DMRS(3b-05)를 공유하여 전송할 수도 있는데 이 경우에는 상위 계층 시그널링으로 설정되는 DMRS(3b-05) 스크램블링(Scrambling) 시퀀스(Sequence)로 구분할 수 있다. Distributed 전송 방식의 경우, DMRS(3b-05)의 안테나 포트는 두 개까지 지원되며, 프리코더 싸이클링(Precoder Cycling) 방식의 다이버시티 기법이 지원된다. 하나의 PRB pair내에서 전송되는 모든 RE들에 대하여 DMRS(3b-05)가 공유될 수 있다.
상기에서는 종래 LTE 및 LTE-A에서의 하향링크 제어채널 전송 방식과 이를 디코딩하기 위한 RS에 대하여 기술하였다.
이하 현재 논의되고 있는 5G 통신 시스템에서의 하향링크 제어채널에 대하여 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
도 3c는 5G에서 사용될 수 있는 하향링크 제어채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본단위의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 3c에 따르면 제어채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위(REG, NR(New Radio)-REG, PRB 등의 이름으로 명명될 수 있다. 이하 본 발명에서는 NR-REG(3c-03)라 명명하도록 한다.)는 시간 축으로는 1 OFDM 심볼(3c-01)로 구성되어 있고, 주파수 축으로는 12개의 서브캐리어(3c-02) 즉 1 RB로 구성되어 있다. 제어채널의 기본 단위를 구성하는 데 있어서 시간 축 기본 단위를 1 OFDM 심볼(3c-01)로 가정함으로써 한 서브프레임 내에서 데이터채널과 제어채널이 시간다중화 될 수 있다. 데이터채널보다 제어채널을 앞에 위치시킴으로써 사용자의 프로세싱 시간을 감소시킬 수 있어 지연시간 요구사항을 만족시키기에 용이하다. 제어채널의 주파수축 기본 단위를 1 RB(3c-02)로 설정함으로써 제어채널과 데이터채널 사이의 주파수 다중화를 보다 효율적으로 수행할 수 있다.
도 3c에 도시되어 있는 NR-REG(3c-03)를 연접함으로써 다양한 크기의 제어채널 영역을 설정할 수 있다. 일 예로 5G에서 하향링크 제어채널이 할당되는 기본 단위를 NR-CCE(3c-04)라고 할 경우, 1 NR-CCE(3c-04)는 다수의 NR-REG(3c-03)로 구성될 수 있다. 도 3c에 도시된 NR-REG(3c-04)를 예를 들어 설명하면, NR-REG(3c-03)는 12개의 RE로 구성될 수 있고 1 NR-CCE(3c-04)가 4개의 NR-REG(3c-03)로 구성된다면 1 NR-CCE(3c-04)는 48개의 RE로 구성될 수 있음을 의미한다. 하향링크 제어영역이 설정되면 해당 영역은 다수의 NR-CCE(3c-04)로 구성될 수 있으며, 특정 하향링크 제어채널은 제어영역 내의 aggregation level(AL)에 따라 하나 또는 다수의 NR-CCE(3c-04)로 매핑 되어 전송될 수 있다. 제어영역내의 NR-CCE(3c-04)들은 번호로 구분되며 이 때 번호는 논리적인 매핑 방식에 따라 부여될 수 있다.
도 3c에 도시된 하향링크 제어채널의 기본 단위, 즉 NR-REG(3c-03)에는 DCI가 매핑되는 RE들과 이를 디코딩하기 위한 레퍼런스 신호인 DMRS(3c-05)가 매핑되는 영역이 모두 포함될 수 있다. 이 때 DMRS(3c-05)는 RS 할당에 따른 오버헤드 등 고려하여 효율적으로 전송될 수 있다. 예컨대 하향링크 제어채널이 다수의 OFDM 심볼을 이용하여 전송될 경우, 첫 번째 OFDM 심볼에만 DMRS(3c-05)가 전송될 수 있다. DMRS(3c-05)는 하향링크 제어채널을 전송하기 위해 사용되는 안테나 포트(Port) 수를 고려하여 매핑되어 전송될 수 있다. 도 3c에 도시된 도면에서는 두 개의 안테나 포트가 사용되는 일 예를 보여준다. 이 때, 안테나포트#0을 위해 전송되는 DMRS(3c-06)과 안테나포트#1을 위해 전송되는 DMRS(3c-07)가 존재할 수 있다. 서로 다른 안테나 포트에 대한 DMRS는 다양한 방식으로 다중화 될 수 있다. 도 3c에서는 서로 다른 안테나 포트에 해당하는 DMRS가 서로 다른 RE에서 각각 직교하여 전송되는 일 예를 보여준다. 이와 같이 FDM되어 전송될 수 있고, 혹은 CDM되어 전송될 수 있다. 이 밖에도 다양한 형태의 DMRS 패턴이 존재할 수 있으며, 이는 안테나포트 수와 연관될 수 있다. 이하 본 발명을 설명하는 데 있어서 2개의 안테나포트가 사용되는 경우를 가정하도록 한다. 2개 이상의 안테나포트 수에 대해서도 본 발명에서의 동일한 원칙이 적용될 수 있다.
도 3d는 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 전송되는 제어영역(Control Resource Set)에 대한 일 예를 도시한 도면이다. 도 3d에는 주파수 축으로 시스템 대역폭(3d-10), 시간축으로 1 슬롯(3d-20) (도 3d의 일 예에서는 1 슬롯이 7 OFDM 심볼로 가정하였다.) 내에 2개의 제어영역(제어영역#1(3d-01), 제어영역#2(3d-02))이 설정되어 있는 일 예를 보여준다. 제어영역(3d-01, 3d-02)는 주파수 축으로 전체 시스템 대역폭(3d-10) 내에서 특정 서브밴드(3d-03)으로 설정될 수 있다. 시간 축으로는 하나 혹은 다수 개의 OFDM 심볼로 설정될 수 있고 이를 제어영역 길이 (Control Resource Set Duration, 3d-04)으로 정의할 수 있다. 도 3d의 일 예에서 제어영역#1(3d-01)은 2 심볼의 제어영역 길이로 설정되어 있고, 제어영역#2(3d-02)는 1 심볼의 제어영역 길이로 설정되어 있다.
5G에서는 기지국관점에서 하나의 시스템 내에 다수의 제어영역들이 설정될 수 있다. 또한 단말 관점에서 하나의 단말에게 다수의 제어영역들이 설정될 수 있다. 또한, 단말에게는 시스템 내의 설정된 제어영역 중 일부의 제어영역이 설정될 수 있다. 따라서 단말은 시스템 내에 존재하는 특정 제어영역에 대한 존재여부를 모를 수 있다. 구체적인 예를 들어 설명하면, 도 3d에서 시스템 내에는 제어영역#1(3d-01)과 제어영역#2(3d-02)의 두 개의 제어영역이 설정되어 있고, 단말#1에게는 제어영역#1(3d-01) 설정될 수 있고, 단말#2에게는 제어영역#1(3d-01)과 제어영역#2(3d-02)가 설정될 수 있다. 이 때 단말#1은 추가적인 지시자가 없을 경우, 제어영역#2(3d-02)의 존재 여부를 모를 수 있다.
상기에서 설명한 5G에서의 제어영역은 공통(Common) 제어영역으로 설정되거나, 단말 그룹 공통 (UE-group common)으로 설정되거나 단말-특정적(UE-specific)으로 설정될 수 있다. 제어영역은 각 단말에게 단말-특정 시그널링, 단말 그룹 공통 시그널링, 혹은 RRC 시그널링 등을 통해 설정될 수 있다. 단말에게 제어영역을 설정한다는 것은 제어영역의 위치, 서브밴드, 제어영역의 자원할당, 제어영역 길이 등의 정보 등을 제공하는 것을 의미한다.
도 3e는 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 매핑되는 방식의 일 예를 도시한 도면이다. 도 3e에서 하나의 NR-CCE(3e-10)는 4개의 NR-REG(3e-20)로 구성됨을 가정하였다. 또한 제어영역 길이(3e-30)을 세 개의 OFDM 심볼로 가정하였다. 도 3e에서 고려하는 자원 매핑 방식은 NR-CCE(3e-10)과 NR-REG(3e-20) 사이의 매핑 방식을 의미한다. 다수의 NR-REG(3e-20)를 하나의 NR-CCE(3e-10)로 매핑하는 방법으로 집약형 매핑(Localized Mapping)과 분산형 매핑(Distributed Mapping)이 존재할 수 있다. 집약형 매핑이라 함은 다수의 연속적인(Contiguous) NR-REG(3e-20)가 하나의 NR-CCE(3e-10)를 구성하는 매핑 방식을 의미한다. 분산형 매핑이라 함은 다수의 불연속적인(Non-contiguous) NR-REG(3e-20)가 하나의 NR-CCE(3e-10)를 구성하는 매핑 방식을 의미한다. 또한 NR-REG(3e-20)를 하나의 NR-CCE(3e-10)로 매핑하는 방법으로 시간-우선 매핑(Time-first Mapping)과 주파수-우선 매핑(Frequency-first Mapping) 방식이 존재할 수 있다. 여기서 시간-우선 매핑이라 함은 다수의 NR-REG(3e-20)을 하나의 NR-CCE(3e-10)로 매핑할 때, 주파수와 시간에 대한 2차원 자원 매핑에 있어서 시간 영역으로 매핑을 우선하는 것을 의미한다. 마찬가지로 여기서 주파수-우선 매핑이라 함은 다수의 NR-REG(3e-20)을 하나의 NR-CCE(3e-10)로 매핑할 때, 주파수와 시간에 대한 2차원 자원 매핑에 있어서 주파수 영역으로 매핑을 우선하는 것을 의미한다.
도 3e에는 총 4가지 매핑 방식에 대한 일 예가 도시되어 있다. 3e-01은 연속적인 NR-REG(3e-20)들이 하나의 NR-CCE(3e-10)로 매핑되는 집약형 매핑임과 동시에 주파수-우선적으로 매핑되는 일 예를 보여준다. 3e-02은 연속적인 NR-REG(3e-20)들이 하나의 NR-CCE(3e-10)로 매핑되는 집약형 매핑임과 동시에 시간-우선적으로 매핑되는 일 예를 보여준다. 3e-03은 불연속적인 NR-REG(3e-20)들이 하나의 NR-CCE(3e-10)로 매핑되는 분산형 매핑임과 동시에 주파수-우선적으로 매핑되는 일 예를 보여준다. 3e-04은 불연속적인 NR-REG(3e-20)들이 하나의 NR-CCE(3e-10)로 매핑되는 분산형 매핑임과 동시에 시간-우선적으로 매핑되는 일 예를 보여준다.
상기에서는 현재 논의되고 있는 5G 통신 시스템에서의 하향링크 제어채널에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명하였다.
상기에서 설명하였듯이, 5G에서 하향링크 제어채널은 설정된 제어영역 내에서 전송될 수 있다. 이 때, 자원의 효율성을 높이기 위하여, 제어영역 내에서 실제로 DCI 전송에 사용되지 않는 나머지 영역에 대하여 데이터 예컨대 PDSCH가 전송될 수 있다. 이 때, 제어영역 내에서 전송되는 PDSCH는 서로 다른 시작지점, 즉 서로 다른 OFDM 심볼에서 전송이 시작될 수 있다. 따라서, 사용되지 않는 제어영역의 일부 자원을 데이터 전송에 재사용할 경우, 데이터 시작 지점에 대한 추가적인 시그널링이 필요할 수 있다. 또한 다수의 시스템 내에 다수의 자원영역이 존재하는 상황에서 PDSCH가 다중화 되어 전송될 경우 데이터 시작 지점에 대한 시그널링 뿐만 아니라 자원영역 설정 정보등의 다양한 시그널링이 필요할 수 있다. 또한 제어영역 내에서 전송되는 PDSCH의 rate matching 혹은 pucturing 여부에 따라 다른 사용자의 DCI 전송여부에 대한 지시자가 필요할 수도 있다. 결과적으로 데이터채널과 제어채널 사이의 자원 공유에 따른 자원효율성의 증대와 추가적인 시그널링에 따른 오버헤드 사이 트레이드 오프(Trade-off)가 발생하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 5G에서 데이터채널과 제어채널이 효율적으로 자원을 공유하는 방법과 이를 지원하기 위한 추가적인 시그널링에 대한 방법 및 장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, LTE와 5G 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
하기에서는 본 발명에서 제안하는 데이터 채널과 제어 채널이 자원을 공유하는 다양한 실시 예들에 대해서 기술하도록 한다.
<제 3-1 실시 예>
도 3f는 본 발명의 제 3-1 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널이 자원을 공유하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다. 도 3f에는 주파수 축으로 시스템 대역폭(3f-10), 시간 축으로 1 슬롯(3f-20)의 시간 및 주파수 자원 내에, 두 개의 제어영역 즉 제어영역#1(3f-30)과 제어영역#2(3f-40)이 설정되어 있는 일 예를 도시하였다. 도 3f에서 제어영역#1(3f-30)의 제어영역 길이는 제어영역길이#1(3f-50)으로 설정되어 있으며, 제어영역#2(3f-40)의 제어영역 길이는 제어영역길이#2(3f-60)으로 설정되어 있다. 도 3f을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어서, 제어영역#1(3f-30)은 단말#1에게 설정되었고, 제어영역#1(3f-30)과 제어영역#2(3f-40)은 단말#2에게 설정된 상황을 가정하도록 한다. 또한, 도 3f에서는 단말#1을 위한 제어신호인 DCI#1(3f-12)이 제어영역#1(3f-30)에서 전송되고, 단말#2을 위한 제어신호인 DCI#2(3f-13)이 제어영역#1(3f-30)과 제어영역#2(3f-40)에서 전송되는 상황을 가정하도록 한다. 제어영역#1(3f-30)과 제어영역#2(3f-40)에는 DCI#1(3f-12)과 DCI#2(3f-13)의 전송에 사용되지 않는 자원(3f-14)이 존재할 수 있다. 또한, 도 3f에서는 단말#1을 위한 데이터채널인 PDSCH#1(3f-11)이 전송되는 것을 가정하였다. 도 3f에 도시된 도면은 본 발명을 설명함에 있어서 편의를 위해 일 예를 제시한 것일 뿐, 이것이 본 발명을 특정 상황으로 제약하는 것은 아님에 유의하도록 한다. 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 않는 범위에서 약간의 변형으로 다양한 전송 환경에서 동일하게 적용될 수 있다.
<제 3-1-1 실시 예>
도 3f의 3f-01에 해당하는 일 예는 단말#1의 데이터채널인 PDSCH#1(3f-11)를 스케쥴링하려는 주파수 위치에 단말#1에 설정된 제어영역#1(3f-30)이 존재할 경우를 보여준다. 이 때, 기지국은 시간 도메인에서 PDSCH#1(3f-11)을 제어영역#1(3f-30)의 시간축 영역에 해당하는 제어영역 길이#1(3f-50) 이후에서 시작되도록 스케쥴링할 수 있다. 다시 말하자면 PDSCH#1(3f-11)의 데이터 시작지점을 제어영역 길이#1(3f-50)+1번째 심볼로 지정할 수 있다. 이 경우, 단말#1은 제어영역#1(3f-30)에 대한 설정정보를 미리 알고 있기 때문에, PDSCH#1(3f-11)에 대한 데이터 시작지점의 위치를 제어영역 길이#1(3f-50)로부터 암묵적으로 알 수 있다.
<제 3-1-2 실시 예>
도 3f의 3f-02에 해당하는 일 예는 단말#1의 데이터채널인 PDSCH#1(3f-11)를 스케쥴링하려는 주파수 위치에 제어영역#1(3f-30)이 존재하고, 단말#1의 제어신호인 DCI#1(3f-12)이 전송될 경우를 보여준다. 이 때, PDSCH#1(3f-11)는 제어영역 내의 사용되지 않는 자원(3f-14)을 재사용하면서 스케쥴링될 수 있고, DCI#1(3f-12)의 전송자원과 겹치는 부분에 대해서 PDSCH#1(3f-11)의 일부분이 rate matching될 수 있다. 단말#1은 블라인드 디코딩을 통해 DCI#1(3f-12)의 전송자원에 대한 정보를 획득할 수 있기 때문에, PDSCH#1(3f-11)의 어느 부분이 rate matching이 되었는지를 암묵적으로 알 수 있다. PDSCH#1(3f-11)의 전송이 제어영역#1(3f-30)내에서 전송될 수 있음에 따라, 데이터 시작지점에 대한 지시자가 추가적으로 전송될 수 있다.
<제 3-1-3 실시 예>
도 3f의 3f-03에 해당하는 일 예는 단말#1의 데이터채널인 PDSCH#1(3f-11)를 스케쥴링하려는 주파수 위치에 제어영역#1(3f-30)이 존재하고, 단말#2의 제어신호인 DCI#2(3f-13)가 전송되는 경우를 보여준다. 이 때 PDSCH#1(3f-11)는 제어영역 내의 사용되지 않는 자원(3f-14)을 재사용하면서 스케쥴링될 수 있고, DCI#2(3f-13)의 전송자원과 겹치는 부분에 대해서 PDSCH#1(3f-11)의 일부분이 rate matching되거나 puncturing될 수 있다. Rate matching이 될 경우, 단말#1은 DCI#2(3f-13)의 전송자원을 모르기 때문에, PDSCH#1(3f-11)의 rate matching된 부분을 알려주는 추가적인 지시자가 전송될 수 있다. Puncturing이 될 경우, 단말#1은 PDSCH#1(3f-11)를 그대로 디코딩할 수 있다. PDSCH#1(3f-11)의 전송이 제어영역#1(3f-30)내에서 전송될 수 있음에 따라, 데이터 시작지점에 대한 지시자가 추가적으로 전송될 수 있다.
<제 3-1-4 실시 예>
도 3f의 3f-04에 해당하는 일 예는 단말#1의 데이터채널인 PDSCH#1(3f-11)를 스케쥴링하려는 주파수 위치에 제어영역#1(3f-30)이 존재하고, 단말#2의 제어신호인 DCI#2(3f-13)가 전송되는 경우를 보여준다. 이 때 PDSCH#1(3f-11)는 제어영역 내의 사용되지 않는 자원(3f-14)을 재사용하면서 스케쥴링될 수 있고, DCI#2(3f-13)의 전송자원을 회피하면서 스케쥴링 될 수 있다. 예컨대, DCI#2(3f-13)이 제어영역#1(3f-30)에서 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송될 경우, PDSCH#1(3f-11)은 DCI#2(3f-13)가 전송되는 이후의 심볼인 두 번째 OFDM 심볼에서부터 전송될 수 있다. PDSCH#1(3f-11)의 전송이 제어영역#1(3f-30)내에서 전송될 수 있음에 따라, 데이터 시작지점에 대한 지시자가 추가적으로 전송될 수 있다.
<제 3-1-5 실시 예>
도 3f의 3f-05에 해당하는 일 예는 단말#1의 데이터채널인 PDSCH#1(3f-11)을 스케쥴링하려는 주파수 위치에 설정된 제어영역이 없을 경우를 보여준다. 이 때 PDSCH#1(3f-11)은 첫 번째 OFDM 심볼에서부터 전송될 수 있다. 이 때, 단말#1에게 설정된 제어영역#1(3f-30)의 시간축 영역에 해당하는 제어영역 길이#1(3f-50)와 PDSCH#1(3f-11)의 시작지점이 상이할 수 있기 때문에, 데이터 시작지점에 대한 지시자가 추가적으로 전송될 수 있다.
<제 3-1-6 실시 예>
도 3f의 3f-06에 해당하는 일 예는 단말#1의 데이터채널인 PDSCH#1(3f-11)을 스케쥴링하려는 주파수 위치에 설정된 제어영역이 없거나 혹은 단말#1에게 설정되지 않은 제어영역#2(3f-40)가 존재할 경우를 보여준다. 이 때 PDSCH#1(3f-11)은 단말#1에게 설정된 제어영역#1(3f-30)의 시간축 영역에 해당하는 제어영역 길이#1(3f-50) 이후에서 시작되도록 스케쥴링될 수 있다. 이 경우, 단말#1은 제어영역#1(3f-30)에 대한 설정정보를 미리 알고 있기 때문에, PDSCH#1(3f-11)에 대한 데이터 시작지점의 위치를 제어영역 길이#1(3f-50)로부터 암묵적으로 알 수 있다.
<제 3-1-7 실시 예>
도 3f의 3f-07에 해당하는 일 예는 단말#1의 데이터채널인 PDSCH#1(3f-11)를 스케쥴링하려는 주파수 위치에 단말#1에게 설정되지 않은 제어영역#2(3f-40)가 존재할 경우를 보여준다. 이 때, 기지국은 시간 도메인에서 PDSCH#1(3f-11)을 제어영역#2(3f-30)의 시간축 영역에 해당하는 제어영역 길이#2(3f-60) 이후에서 시작되도록 스케쥴링할 수 있다. 다시 말하자면 PDSCH#2(3f-11)의 데이터 시작지점을 제어영역 길이#2(3f-60)+1번째 심볼로 지정할 수 있다. 이 경우, 단말#1은 제어영역#2(3f-30)에 대한 설정정보를 모르기 때문에, PDSCH#1(3f-11)에 대한 데이터 시작지점을 위한 지시자가 추가적으로 전송될 수 있다. 또는 단말#1에게 제어영역#2(3f-40)에 대한 설정정보 (예컨대 제어영역#2(3f-40)의 주파수 위치, 제어영역 길이#2(3f-60) 등의 정보)를 알려주고 PDSCH#1(3f-11)의 시작지점을 제어영역 길이#2(3f-60)로부터 암묵적으로 알 수 있다.
<제 3-1-8 실시 예>
단말#1의 데이터채널인 PDSCH#1(3f-11)는 전체 시스템 대역(3f-10)에 걸쳐 스케쥴링되어 전송될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하자면, 도 3f에 도시된 3f-01, 3f-02, 3f-03, 3f-04, 3f-05, 3f-06, 3f-07에 해당하는 PDSCH#1(3f-11) 전송의 일 예들이 동시에 일어날 수 있다. 이 경우, 데이터채널 및 제어채널의 자원공유 방법에 있어서 상기에서 설명한 실시 예들이 복합적으로 적용될 수 있다. 이 경우, PDSCH#1(3f-11)이 스케쥴링된 주파수 위치에 따라서 데이터 시작지점이 상이하게 적용될 수 있다. 구체적인 예를 들어 설명하면, 도 3f에서 PDSCH#1(3f-11)가 전체 시스템 대역(3f-10)에 걸쳐 스케쥴링되어, PDSCH#1(3f-11)의 일부분은 3f-02의 영역에 스케쥴링되고, PDSCH#1(3f-11)의 나머지 부분은 3f-07의 영역에 스케쥴링되어 전송되는 경우를 가정하도록 한다. 이 경우, 3f-02 영역에서 PDSCH#1(3f-11)의 일부분은 상기에서 설명한 제 1-2 실시 예를 따라 전송될 수 있고, 따라서 첫번째 OFDM심볼에서부터 전송될 수 있다. 3f-02 영역에서 PDSCH#1(3f-11)의 나머지 부분은 상기에서 설명한 제 1-7 실시 예를 따라 전송될 수 있고, 따라서 두번째 OFDM심볼에서부터 전송될 수 있다. 따라서 PDSCH#1(3f-11)이 할당된 주파수 영역에 따라 PDSCH#1(3f-11) 부분별로 데이터 시작 지점이 상이할 수 있다. 이 경우 데이터 시작 지점에 대한 다수 개의 지시자가 전송될 수 있다.
<제 3-1-9 실시 예>
단말#1의 데이터채널인 PDSCH#1(3f-11)는 전체 시스템 대역(3f-10)에 걸쳐 스케쥴링되어 전송될 수 있고, 도 3f에 도시된 3f-01, 3f-02, 3f-03, 3f-04, 3f-05, 3f-06, 3f-07에 해당하는 PDSCH#1(3f-11) 전송의 일 예들이 동시에 일어날 수 있다. 이 경우, 데이터채널 및 제어채널의 자원공유 방법에 있어서 상기에서 설명한 실시 예들이 복합적으로 적용될 수 있다. 하지만, PDSCH#1(3f-11)가 스케쥴링된 주파수 위치에 관계없이 데이터 시작지점을 동일하게 스케쥴링할 수 있다. 구체적인 예를 들어 설명하면, 도 3f에서 PDSCH#1(3f-11)가 전체 시스템 대역(3f-10)에 걸쳐 스케쥴링되어, PDSCH#1(3f-11)의 일부분은 3f-02의 영역에 스케쥴링되고, PDSCH#1(3f-11)의 나머지 부분은 3f-07의 영역에 스케쥴링되어 전송되는 경우를 가정하도록 한다. 이 경우, 3f-02 영역에서 PDSCH#1(3f-11)의 일부분은 상기에서 설명한 제 1-2 실시 예를 따라 전송될 수 있고, 따라서 첫번째 OFDM심볼에서부터 전송될 수 있다. 3f-02 영역에서 PDSCH#1(3f-11)의 나머지 부분은 상기에서 설명한 제 1-7 실시 예를 따라 전송될 수 있고, 따라서 두번째 OFDM심볼에서부터 전송될 수 있다. 하지만 기지국은 PDSCH#1(3f-11)의 각 부분별로 서로 다른 데이터 시작지점 중에 하나의 데이터 시작지점을 선택하여 PDSCH#1(3f-11) 전체의 데이터 시작지점으로 결정할 수 있다. 예컨대 다수의 부분 데이터 시작지점 중 가장 큰 값이 전체 데이터 시작지점으로 선택될 수 있다. 따라서, 이 경우 데이터 시작 지점에 대한 지시자가 한 개만 전송될 수 있다.
상기에서는 데이터채널과 제어채널이 자원을 공유하는 방법 및 필요한 시그널링에 대해 다양한 실시 예를 통해 기술하였다. 상기에서 설명한 바와 같이 데이터채널과 제어채널 사이의 자원 공유를 효율적으로 지원하기 위해서는 자원 공유에 따른 자원효율성의 증대와 이를 지원하기 위해 필요한 시그널링에 따른 오버헤드 사이 트레이드 오프(Trade-off)가 고려되어야 한다.
하기에서는 다양한 실시 예들을 통해 5G에서 데이터채널과 제어채널의 자원공유를 보다 효율적으로 지원하기 위한 자원 공유 방법 및 이를 시그널링 방법에 대해 기술하도록 한다.
<제 3-2 실시 예>
도 3g는 본 발명의 제 3-2 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원공유 방법에 대한 일 예를 도시한 도면이다.
도 3g에는 주파수 축으로 시스템 대역폭(3g-10), 시간 축으로 1 슬롯(3g-20) (1 슬롯 = 7 심볼(3g-30)으로 가정)의 시간 및 주파수 자원 내에, 두 개의 제어영역 즉 제어영역#1(3g-40)과 제어영역#2(3g-50)이 설정되어 있는 일 예를 도시하였다. 도 3g에서 제어영역#1(3g-40)의 제어영역 길이는 제어영역길이#1(3g-60)로 설정되어 있으며, 제어영역#2(3g-50)의 제어영역 길이는 제어영역길이#2(3g-70)로 설정되어 있다. 도 3g의 일 예에서 어떤 PDSCH(3g-01)는 시스템 대역(3g-10) 내에서 임의의 자원으로 스케쥴링될 수 있다. PDSCH(3g-01)를 스케쥴링함에 있어서, 시스템 내에 설정되어 있는 자원영역을(3g-40, 3g-50)을 고려하여 상기에서 기술한 제 1 실시 예를 따르는 다양한 자원공유 방법을 활용하여 자원할당이 수행될 수 있다. 따라서 PDSCH(3g-01)의 각 부분들(Parts)은 할당된 주파수 위치에 따라 서로 다른 시작 지점을 가질 수 있다.
본 발명의 제 3-2 실시 예에서는 하나의 PDSCH(3g-01)에 대하여 다수의 데이터 시작지점을 갖는 자원할당을 지원하기 위하여, 다수의 데이터 시작 지점에 대한 지시자를 전송할 수 있다. 이 때 다수의 지시자를 전송함에 따른 시그널링 오버헤드를 줄이기 위하여, PDSCH(3g-01)를 부분화(Partition)할 수 있고, 각 PDSCH(3g-01) 부분에서는 동일한 데이터 시작 지점을 가지도록 스케쥴링을 수행할 수 있다. 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 도 3g에서 PDSCH(3g-01)가 세 개의 데이터 부분(Data Part), 데이터부분#1(3g-02), 데이터부분#2(3g-03), 데이터부분#3(3g-04)로 부분화된 일 예를 도시하였다. 각 데이터 부분들(3g-01, 3g-02, 3g-03)은 하나 또는 다수개의 RB 혹은 RBG로 구성될 수 있다. 도 3g에서는 각 데이터 부분들(3g-01, 3g-02, 3g-03)이 각각 두 개의 RBG로 구성된 일 예를 도시하였다. PDSCH(3g-01)의 각 데이터 부분들(3g-01, 3g-02, 3g-03)을 스케쥴링함에 있어서 주파수축으로는 아무런 제약 없이 기존대로 RBG(본 발명을 설명함에 있어서 편의를 위해 PDSCH가 RBG단위로 스케쥴링 되는 것을 가정하도록 한다. RBG단위의 스케쥴링은 기본적으로 RB단위 스케쥴링을 포함하는 개념이다.)단위로 스케쥴링될 수 있다. 이 때, 각 데이터 부분들(3g-01, 3g-02, 3g-03)은 임의의 주파수 위치에서 스케쥴링 될 수 있고, 제어영역에 대한 자원을 재사용하는 방법 및 여부에 따라 서로 다른 데이터 시작지점을 가질 수 있다. 이 때, PDSCH(3g-01)의 데이터 시작지점을 결정하는 것에 있어서, 각 데이터 부분들(3g-01, 3g-02, 3g-03)에 존재하는 모든 RBG들은 모두 동일한 데이터 시작지점을 갖도록 스케쥴링 할 수 있다. 결과적으로 데이터 시작지점은 데이터 부분들(3g-01, 3g-02, 3g-03)마다 상이할 수 있다. 도 3g의 일 예에서 데이터부분#1(3g-02)의 데이터 시작지점은 첫번째 OFDM 심볼, 데이터부분#2(3g-03)의 데이터 시작지점은 세번째 OFDM 심볼, 데이터부분#3(3g-04)의 데이터 시작지점은 두번째 OFDM 심볼로 스케쥴링되어 전송될 수 있다. 기지국은 각 데이터 부분들(3g-01, 3g-02, 3g-03)에 대한 데이터 시작지점에 대한 지시자들을 전송할 수 있으며, 단말은 PDSCH(3g-01)에 대한 자원할당 정보와 각 데이터 부분들(3g-01, 3g-02, 3g-03)에 대한 데이터 시작지점 정보에 기반하여 PDSCH(3g-01)에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
PDSCH(3g-01)에 대한 부분화 설정정보(예컨대 부분 개수)는 시스템 파라미터로 약속된 값이 사용될 수 있다. 혹은 다른 시스템 파라미터들, 예컨대 시스템 대역폭, 설정되어 있는 자원영역의 수, 자원영역 설정정보, 슬롯 길이, 슬롯 결합(aggregation) 여부 등에 의해 암묵적으로 결정될 수 있다. 혹은 셀 공통의 시스템 정보(System Information)로써 MIB(Master Information Block) 혹은 SIB(System Information Block)로 단말에게 알려질 수 있다. 혹은 상위 계층 시그널링, 예컨대 RRC 시그널링, MAC CE 시그널링 등을 통해 단말에게 준정적(Semi-static)으로 설정될 수 있다. 각 데이터 부분들(3g-01, 3g-02, 3g-03)에 대한 데이터 시작지점 지시자는 단말-특정 DCI를 통해 동적으로 전송될 수 있다.
본 발명의 제 3-2 실시 예는 하나의 PDSCH(3g-01)에 대하여 하나의 데이터 시작지점을 지시하는 동작을 포함할 수 있다. 예컨대 데이터 부분 수가 하나로 설정된다면 데이터 시작지점에 대하여 하나의 지시자가 전송될 수 있다.
도 3h는 본 발명의 제 3-2 실시 예를 따르는 기지국 및 단말 동작을 도시한 도면이다.
먼저 기지국 절차를 설명하도록 한다. 기지국은 단계 3h-01에서 하향링크 제어채널에 대한 자원할당을 수행한다. 기지국은 단계 3h-02에서 하향링크 데이터채널에 대한 자원할당을 수행한다. 이 때 기지국은 상기에서 설명한 본 발명의 제 2 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원 공유 방법에 기반하여 데이터채널에 대한 자원할당을 수행할 수 있다. 즉 데이터 채널은 여러 개의 데이터 부분으로 부분화되어 서로 다른 데이터 시작지점으로 스케쥴링될 수 있다. 기지국은 단계 3h-03에서 각 데이터 부분에 대한 데이터 시작지점 지시자를 추가적으로 전송할 수 있다. 기지국은 단계 3h-04에서 하향링크 제어채널 및 데이터 채널을 전송할 수 있다.
다음으로 단말 절차를 설명하도록 한다. 단말은 단계 3h-11에서 하향링크 제어채널에 대한 디코딩을 수행하고 DCI를 획득한다. 단말은 단계 3h-12에서 DCI로부터 하향링크 데이터 채널에 대한 자원할당 정보를 획득할 수 있다. 또한, 단말은 단계 3h-13에서 각 데이터 부분에 대한 데이터 시작지점 정보를 획득할 수 있다. 단말은 단계 3h-14에서 획득한 자원할당 정보 및 데이터 시작지점에 대한 정보에 기반하여 스케쥴링된 하향링크 데이터 채널에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
<제 3-3 실시 예>
도 3i는 본 발명의 제 3-3 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원공유 방법에 대한 일 예를 도시한 도면이다.
도 3i에는 주파수 축으로 시스템 대역폭(3i-10), 시간 축으로 1 슬롯(3i-20)의 시간 및 주파수 자원 내에, 두 개의 제어영역, 제어영역#1(3i-40)과 제어영역#2(3i-50)이 설정되어 있는 일 예를 도시하였다. 도 3i에서 제어영역#1(3i-40)의 제어영역 길이는 제어영역길이#1(3i-60)로 설정되어 있고, 제어영역#2(3i-50)의 제어영역 길이는 제어영역길이#2(3i-70)로 설정되어 있다. 도 3i의 일 예에서 어떤 PDSCH(3i-01)는 시스템 대역(3i-10) 내에서 임의의 자원으로 스케쥴링될 수 있다. PDSCH(3i-01)를 스케쥴링함에 있어서, 시스템 내에 설정되어 있는 자원영역을(3i-40, 3i-50)을 고려하여 상기에서 기술한 제 1 실시 예를 따르는 다양한 자원공유 방법을 활용하여 자원할당이 수행될 수 있다. 따라서 PDSCH(3i-01)의 부분들은 할당된 주파수 위치 및 제어영역의 자원을 재사용하는지의 여부에 따라 서로 다른 시작 지점을 가질 수 있다.
본 발명의 제 3-3 실시 예에서 PDSCH(3i-01)가 할당된 각 주파수 위치에서의 데이터 시작지점은 준정적(Semi-static)으로 설정될 수 있다. 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 전체 시스템 대역폭(3i-10)은 여러 개의 대역폭 부분(Bandwidth Part)으로 부분화(Partition)될 수 있다. 도 3i의 일 예에서는 전체 시스템 대역폭(3i-10)이 총 4개의 부분, 즉 대역폭부분#1(3i-02), 대역폭부분#2(3i-03), 대역폭부분#3(3i-04), 대역폭부분#4(3i-05)로 구분되어 있다. 각 대역폭부분들(3i-02, 3i-03, 3i-04, 3i-05)은 특정 데이터 시작지점을 갖도록 준정적으로 설정될 수 있고 해당 설정 사항은 단말에게 지시될 수 있다. 도 3i에서는 대역폭부분#1(3i-02)과 대역폭부분#2(3i-03)에서의 데이터 시작지점은 세번째 OFDM 심볼로, 대역폭부분#3(3i-04)에서의 데이터 시작지점은 첫번째 OFDM 심볼로, 대역폭부분#4(3i-05) 에서의 데이터 시작지점은 두번째 OFDM 심볼로 각각 설정되어 있는 일 예를 도시하였다. PDSCH(3i-01)가 자원할당 과정을 거쳐 어느 대역폭부분(3i-02, 3i-03, 3i-04, 3i-05)에서 전송되는지에 따라 해당 대역폭 부분으로 전송되는 PDSCH(3i-01) 또는 PDSCH(3i-01)의 일부는 기 설정되어 있는 데이터 시작지점으로 전송되도록 스케쥴링 될 수 있다. 예컨대 도 3i에서 스케쥴링 된 PDSCH(3i-01) 중에서 대역폭부분#1(3i-02)과 대역폭부분#2(3i-03)로 전송되는 부분에 대해서는 데이터 시작지점을 세번째 OFDM 심볼로 하여 전송할 수 있다. 마찬가지로 PDSCH(3i-01) 중에서 대역폭부분#3(3i-04)으로 전송되는 부분에 대해서는 데이터 시작지점을 첫번째 OFDM 심볼로 하여 전송할 수 있고, 대역폭부분#4(3i-05)로 전송되는 부분에 대해서는 데이터 시작지점을 두번째 OFDM 심볼로 하여 전송할 수 있다. 결과적으로 특정 대역폭 부분에서 전송되는 모든 PDSCH(3i-01)의 데이터 시작지점은 해당 대역폭 부분에서 기 설정되어 있는 데이터 시작지점을 따르도록 하여 전송할 수 있다.
본 발명의 제 3-3 실시 예를 수행함에 있어서, 각 대역폭 부분들(3i-02, 3i-03, 3i-04, 3i-05)의 데이터 시작 지점은 시스템 내에 존재하는 제어영역(3i-40, 3i-05)의 설정정보에 기반하여 결정될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 특정 대역부분 내에 제어영역의 존재 여부를 판단하고, 만약 제어영역이 존재한다면, 해당 제어영역의 제어영역 길이+1 심볼이 해당 대역부분에서의 데이터 시작 지점으로 설정될 수 있다. 일 예로 도 3i에서 대역부분#2(3i-03)에는 제어영역#1(3i-40)이 존재하고, 따라서 대역부분#2(3i-03)에서의 데이터 시작지점은 (제어영역 길이#1(3i-60)+1)번째 심볼인 세번째 심볼로 설정될 수 있다. 또 다른 일 예로 도 3i에서 대역부분#3(3i-04)에는 제어영역이 존재하지 않기 때문에, 첫번째 OFDM 심볼로 데이터 시작지점이 설정될 수 있다. 또한, 각 단말은 자신에게 설정된 제어영역 설정 정보에 따라 특정 대역폭부분에서의 데이터시작지점 지시자를 수신하지 않을 수 있다. 예컨대 도 3i에서 단말#1에게 제어영역#1(3i-40)이 설정되어 있음을 가정하면, 단말은 제어영역#1(3i-40)의 주파수축 위치와 제어영역길이#1(3i-60)에 대한 정보를 이미 알고 있는 것이다. 따라서 기지국은 단말#1에 대하여 제어영역#1(3i-40)이 설정되어 있는 대역폭부분들(대역폭부분#1(3i-02), 대역폭부분#2(3i-03))에서의 데이터 시작지점에 대한 지시자를 생략할 수 있다. 단말#1은 대역폭부분#1(3i-02)과 대역폭부분#2(3i-03)에서의 데이터 시작지점 설정정보를 제어영역#1(3i-40)의 설정정보로부터 암묵적으로 알 수 있다.
시스템 대역폭(3i-10)에 대한 부분 설정정보(예컨대 대역폭부분의 수, 대역폭부분의 대역폭 등)은 시스템 파라미터로 약속된 값이 사용될 수 있다. 혹은 다른 시스템 파라미터들, 예컨대 시스템 대역폭, 설정되어 있는 자원영역의 수, 자원영역 설정정보, 캐리어 결합(Carrier Aggregation) 여부 등에 의해 암묵적으로 결정될 수 있다. 혹은 셀 공통의 시스템 정보(System Information)로써 MIB(Master Information Block) 혹은 SIB(System Information Block)로 단말에게 알려질 수 있다. 혹은 상위 계층 시그널링, 예컨대 RRC 시그널링, MAC CE 시그널링 등을 통해 단말에게 준정적(Semi-static)으로 설정될 수 있다. 각 대역폭부분들(3i-02, 3i-03, 3i-04, 3i-05)에서의 데이터 시작지점 지시자는 상위 계층(Higher Layer) 시그널링, 예컨대 RRC 시그널링 혹은 MAC CE 시그널링을 통해 단말에게 전달될 수 있다.
본 발명의 제 3-3 실시 예는 하나의 PDSCH(3i-01)에 대하여 하나의 데이터 시작지점을 지시하는 동작을 포함할 수 있다. 예컨대 대역폭부분 수가 하나로 설정된다면 데이터 시작지점에 대하여 하나의 지시자가 전송 혹은 준정적으로 설정될 수 있다.
5G에서는 시스템 대역폭과 단말이 지원할 수 있는 최대 대역폭의 크기가 서로 상이할 수 있다. 따라서 상기에서 설명한 시스템 대역폭을 기반으로 동작하는 모든 절차들은 단말이 지원하는 대역폭(예컨대 UE Bandwidth)으로 치환되어 동일하게 적용될 수 있다.
도 3j는 본 발명의 제 3-3 실시 예를 따르는 기지국 및 단말 동작을 도시한 도면이다.
먼저 기지국 절차를 설명하도록 한다. 기지국은 단계 3i-01에서 대역폭부분에 대한 설정정보를 전송하고, 단계 3i-02에서 각 대역폭 부분에서의 데이터 시작지점 정보를 전송할 수 있다. 기지국은 단계 3j-03에서 하향링크 제어채널에 대한 자원할당을 수행한다. 기지국은 단계 3j-04에서 데이터채널에 대한 자원할당을 수행할 수 있다. 이 때 기지국은 상기에서 설명한 본 발명의 제 3 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원 공유 방법에 기반하여 데이터채널에 대한 자원할당을 수행할 수 있다. 즉 데이터 채널이 할당되는 주파수 영역에 따라 기 설정되어 있는 데이터 시작지점을 적용하여 스케쥴링할 수 있다. 기지국은 단계 3j-05에서 하향링크 제어채널 및 데이터 채널에 대한 전송을 수행할 수 있다.
다음으로 단말 절차를 설명하도록 한다. 단말은 단계 3j-11에서 대역폭부분에 대한 설정정보를 수신할 수 있다. 단말은 단계 3j-12에서 각 대역폭 부분에 대한 데이터 시작 지점 정보를 수신할 수 있다. 단말은 단계 3j-13에서 하향링크 제어채널에 대한 디코딩을 수행하고 DCI를 획득한다. 단말은 단계 3j-14에서 DCI로부터 하향링크 데이터 채널에 대한 자원할당 정보를 획득할 수 있고, 단계 3j-15에서 각 대역폭부분에서의 하향링크 데이터 채널에 대해 기 설정되어 있는 데이터 시작지점을 적용할 수 있다. 단말은 단계 3j-16에서 스케쥴링된 하향링크 데이터 채널에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
<제 3-3-1 실시 예>
본 발명의 제 3-3-1 실시 예에서 PDSCH가 할당된 각 주파수 위치에서의 데이터 시작지점을 준정적(Semi-static)으로 설정하는 방법으로써 시스템 내의 모든(혹은 필요로하는 일부) 제어영역 설정 정보를 단말에게 지시할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 도 3i에서는 단말#1의 제어영역이 제어영역#1(3i-40)으로 설정되어 있고, 따라서 단말#1은 제어영역#1(3i-40)에 대한 시간 및 주파수 자원 정보를 알 수 있다. 하지만 단말은#1은 제어영역#2(3i-50)에 대한 설정을 받지 않았기 때문에, 시스템 대역폭(3i-10) 내의 제어영역#2(3i-50)의 존재 여부를 알 수가 없다. 이 때, PDSCH(3i-01)일 할당된 주파수 위치에서의 데이터 시작 지점을 준정적으로 설정하기 위해 제어영역#2(3i-50)에 대한 설정정보를 단말#1에게 알려줄 수 있다. 즉, 단말#1은 시스템 내에 존재하는 모든 제어영역, 제어영역#1(3i-40)과 제어영역#2(3i-50)에 대한 설정 정보에 기반하여, PDSCH(3i-01)가 전송되는 주파수 위치에 따라 해당하는 데이터 시작 지점을 적용할 수 있다.
<제 3-3-2 실시 예>
본 발명의 제 3-3-2 실시 예에서는 본 발 명의 제 3-3 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원공유 방법에 있어서, 데이터 시작지점에 대한 준정적 시그널링이 다양한 방법으로 on/off 될 수 있다. On/off 동작은 전체 시스템 대역폭(3i-10)에 대해서 적용되거나 특정 대역폭부분(3i-02, 3i-03, 3i-04, 3i-05)에 대해서 적용될 수 있다. On/off 동작은 DCI를 통해 동적으로 설정되거나 상위계층 시그널링(예컨대 RRC 시그널링, MAC CE 시그널링)을 통해 준정적으로 설정될 수 있다.
<제 3-4 실시 예>
도 3k는 본 발명의 제 3-4 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원공유 방법에 대한 일 예를 도시한 도면이다.
도 3k에는 주파수 축으로 시스템 대역폭(3k-10), 시간 축으로 1 슬롯(3k-20)의 시간 및 주파수 자원 내에, 두 개의 제어영역, 제어영역#1(3k-40)과 제어영역#2(3k-50)가 설정되어 있는 일 예를 도시하였다. 도 3k에서 제어영역#1(3k-40)의 제어영역길이는 제어영역길이#1(3k-60)로 설정되어 있고, 제어영역#2(3k-50)의 제어영역 길이는 제어영역길이#2(3k-70)로 설정되어 있다. 도 3k의 일 예에서 어떤 PDSCH(3k-01)는 시스템 대역(3k-10) 내에서 임의의 자원으로 스케쥴링될 수 있다. PDSCH(3k-01)를 스케쥴링함에 있어서, 시스템 내에 설정되어 있는 자원영역을(3k-40, 3k-50)을 고려하여 상기에서 기술한 제 1 실시 예를 따르는 다양한 자원공유 방법을 활용하여 자원할당이 수행될 수 있다. 따라서 PDSCH(3k-01)의 부분들은 할당된 주파수 위치 및 제어영역의 자원을 재사용하는지의 여부에 따라 서로 다른 시작 지점을 가질 수 있다.
본 발명의 제 3-4 실시 예에서 PDSCH(3k-01)가 할당된 각 주파수 위치에서의 데이터 시작지점은 준정적(Semi-static) 및 동적(Dynamic)으로 설정될 수 있다. 전체 시스템 대역폭(3k-10)은 여러 개의 대역폭 부분(Bandwidth Part)으로 부분화(Partition)될 수 있고, 각 대역폭부분에서의 데이터 시작 지점이 준정적으로 설정될 수 있다. 또한, 각 대역폭부분들 중에서 일 부 대역폭부분들은 데이터 시작 지점을 동적으로 지시받을 수 있도록 설정될 수 있다.
도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 도 3k의 일 예에서는 전체 시스템 대역폭(3k-10)이 총 4개의 대역폭부분들, 즉 대역폭부분#1(3k-02), 대역폭부분#2(3k-03), 대역폭부분#3(3k-04), 대역폭부분#4(3k-05)로 구분되어 있다. 각 대역폭부분들(3k-02, 3k-03, 3k-04, 3k-05)은 특정 데이터 시작지점을 갖도록 준정적으로 설정될 수 있고 해당 설정 사항은 단말에게 지시될 수 있다. 상기 본 발명의 제 2 실시 예에서 기술한 바와 같이 준정적으로 설정되는 데이터 시작지점은 해당 대역폭부분내의 자원영역의 존재 여부에 따라 자원영역의 길이를 고려하여 설정될 수 있다. 일 예로 도 3k에서 대역폭부분#1(3k-02)과 대역폭부분#2(3k-03)에서의 준정적인 데이터 시작지점은 해당 대역폭부분에 존재하는 제어영역#1(3k-40)의 제어영역길이#1(3k-40)을 고려하여 세번째 OFDM 심볼(3k-08)로 설정될 수 있다. 대역폭부분#3(3k-04)에서의 데이터 시작지점은 첫번째 OFDM 심볼로, 대역폭부분#4(3k-05) 에서의 데이터 시작지점은 두번째 OFDM 심볼로 각각 설정될 수 있다.
본 발명의 제 3-4 실시 예에서는 대역폭부분들 중 일부가 데이터 시작 지점에 대한 동적 지시자를 지원하도록 추가적으로 설정될 수 있다. 도 3k의 일 예에서는 대역폭부분#1(3k-02)과 대역폭부분#2(3k-03)가 데이터 시작 지점에 대한 동적 지시자를 지원하도록 설정된 모습을 보여준다. 대역폭부분#1(3k-02) 또는 대역폭부분#2(3k-03)로 전송되는 PDSCH(3k-01)의 경우 데이터 시작지점에 대한 정보를 동적으로 지시받을 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 상기에서 가정한 바와 같이 대역폭부분#2(3k-03)의 준정적 데이터 시작지점이 세번째 OFDM 심볼(3k-08)로 설정될 수 있다. 대역폭부분#2(3k-03)이 동적 데이터 시작지점 지시자를 지원하도록 설정(3k-06)이 되었을 경우, 해당 대역폭부분에서의 PDSCH(3k-01)는 자원영역#1(3k-40)에서의 자원 재사용을 고려하여 자유롭게 자원할당이 수행될 수 있다. 예컨대 대역폭부분#2(3k-03)에서 PDSCH(3k-01)의 시작지점이 두번째 OFDM 심볼(3k-09)로 동적으로 스케쥴링 될 수 있고, 기지국은 DCI를 통해 대역폭부분#2(3k-03)에서의 데이터 시작지점에 대한 지시자를 추가적으로 전송할 수 있다.
특정 대역폭부분에 대하여 데이터 시작지점에 대한 동적 지시자를 지원하는지의 여부는 상위 계층(Higher Layer) 시그널링, 예컨대 RRC 시그널링 혹은 MAC CE 시그널링을 통해 단말에게 전달될 수 있다. 혹은 자원영역에 대한 설정정보를 바탕으로 암묵적으로 알려질 수 있다. 예컨대 도 3k에서 제어영역#1(3k-40)이 단말#1에게 설정되어 있을 경우, 제어영역#1(3k-40)이 존재하는 대역폭부분인 대역폭부분#1(3k-02)와 대역폭부분#2(3k-03)이 동적 지시자를 전송하도록 암묵적으로 설정될 수 있다. 제어영역#1(3k-40)에 대한 시간 및 주파수 자원 정보가 단말#1에게 이미 알려져 있기 때문에, 단말#1의 PDSCH(3k-01)를 전송할 경우, 제어영역#1(3k-40)에서의 자원공유를 보다 적극적으로 활용함으로써 자원 효율을 높일 수 있다. 따라서, 이를 지원하기 위해서 대역폭부분#1(3k-02)와 대역폭부분#2(3k-03)에서 데이터 시작지점에 대한 동적 지시자를 전송하도록 설정하는 것이 바람직할 수 있다.
동적 지시자를 전송할 수 있도록 설정되어있는 대역폭부분에서 동적 지시자가 전송된다면, 단말은 기 설정 받은 준정적 지시자를 무시하고 동적 지시자를 우선적으로 적용하여 데이터 시작지점을 결정할 수 있다.
동적 지시자를 전송할 수 있도록 설정되어있는 대역폭부분이라 할지라도 동적 지시자가 필요한 경우에만 전송되도록 할 수 있다. 예컨대 동적 지시자가 가리키는 데이터 시작지점과 준정적 지시자가 가리키는 데이터 시작지점이 동일한 경우에, 동적 지시자가 전송되지 않을 수 있다. 이 경우, 단말은 기 설정 받은 준정적 지시자를 그대로 적용하여 데이터 시작지점을 결정할 수 있다. 이 때 DCI에 동적 지시자의 전송여부를 나타내는 추가적인 필드(Field)가 요구될 수 있고, 동적으로 설정된 대역폭부분의 일부 또는 전체에 해당하는 비트(Bit) 수가 필요할 수 있다. 동적 지시자가 전송되지 않을 경우, 사용되지 않는 DCI 비트들은 그대로 reserve되거나 혹은 다른 목적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 제 3-4 실시 예는 하나의 PDSCH(3k-01)에 대하여 하나의 데이터 시작지점을 지시하는 동작을 포함할 수 있다. 예컨대 대역폭부분 수가 하나로 설정된다면 데이터 시작지점에 대하여 하나의 지시자가 동적 혹은 준정적으로 설정될 수 있다.
도 3l는 본 발명의 제 3-4 실시 예를 따르는 기지국 및 단말 동작을 도시한 도면이다.
먼저 기지국 절차를 설명하도록 한다. 기지국은 단계 3l-01에서 대역폭부분에 대한 설정정보를 전송하고, 단계 3l-02에서 각 대역폭 부분에서의 준정적 데이터 시작지점 정보를 전송할 수 있다. 기지국은 단계 3l-03에서 데이터 시작지점에 대한 동적 지시자를 전송할 특정 대역폭부분을 설정할 수 있고 이에 대한 설정 정보를 단말에게 전송할 수 있다. 기지국은 단계 3l-04에서 하향링크 제어채널에 대한 자원할당을 수행한다. 기지국은 단계 3l-05에서 데이터채널에 대한 자원할당을 수행할 수 있다. 이 때 기지국은 상기에서 설명한 본 발명의 제 4 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원 공유 방법에 기반하여 데이터채널에 대한 자원할당을 수행할 수 있다. 즉, 데이터 채널이 할당되는 주파수 영역에 따라 서로 다른 데이터 시작지점을 적용하여 스케쥴링할 수 있다. 만약 데이터 채널을 스케쥴링하고자 하는 주파수 위치가 데이터 시작지점에 대한 준정적 지시자를 전송하는 대역폭부분에 속한다면, 기 설정되어 있는 준정적 데이터 시작지점에 따라서 데이터 채널이 스케쥴링 될 수 있다. 만약 데이터 채널을 스케쥴링하고자 하는 주파수 위치가 데이터 시작지점에 대한 동적 지시자를 전송하는 대역폭부분에 속한다면, 기지국의 판단하에 다양한 데이터 시작지점으로 데이터 채널이 스케쥴링 될 수 있다. 기지국은 단계 3l-06에서 데이터 채널 혹은 데이터 채널의 일부가 스케쥴링 된 주파수 대역이 동적 지시자 전송으로 설정된 대역폭부분인지의 여부를 판단한다. 만약 해당 대역폭부분이 동적 지시자 전송으로 설정되어 있다면, 기지국은 단계 3l-07에서 해당 대역폭부분에 대한 데이터 시작지점 지시자를 추가적으로 전송할 수 있다. 기지국은 단계 3l-08에서 하향링크 제어채널 및 데이터 채널을 전송할 수 있다.
다음으로 단말 절차를 설명하도록 한다. 단말은 단계 3l-11에서 대역폭부분에 대한 설정정보를 수신할 수 있다. 단말은 단계 3l-12에서 각 대역폭부분에 대한 준정적 데이터 시작 지점 정보를 수신할 수 있다. 단말은 단계 3l-13에서 데이터 시작지점에 대한 동적 지시자를 전송할 특정 대역폭부분에 대한 설정 정보를 수신할 수 있다. 단말은 단계 3l-14에서 하향링크 제어채널에 대한 디코딩을 수행한 후 DCI를 획득할 수 있다. 단말은 단계 3l-15에서 DCI로부터 하향링크 데이터채널에 대한 자원할당 정보를 획득할 수 있다. 단말은 단계 3l-16에서 데이터채널 혹은 데이터채널의 일부가 스케쥴링 된 주파수 대역이 동적 지시자 전송으로 설정된 대역폭부분인지의 여부를 판단한다. 만약 해당 대역폭부분이 동적 지시자 전송으로 설정되어 있다면, 단말은 단계 3l-17에서 해당 대역폭부분에 대한 데이터 시작지점 지시자를 DCI로부터 동적으로 획득할 수 있고, 이를 적용할 수 있다. 만약 해당 대역폭부분이 동적 지시자 전송으로 설정되어 있지 않다면, 단말은 단계 3l-18에서 해당 대역폭부분에 대한 데이터 시작지점을 기 설정되어 있는 준정적 데이터 시작지점으로 적용할 수 있다. 데이터 시작지점에 대한 판단이 종료되면, 단말은 단계 3l-19에서 데이터채널에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
<제 3-4-1 실시 예>
본 발명의 제 3-4-1 실시 예에서 PDSCH가 할당된 각 주파수 위치에서의 데이터 시작지점을 설정하는 방법으로써 시스템 내의 모든(혹은 필요로 하는 일부) 제어영역 설정 정보를 단말에게 지시할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 도 3k에서 기지국은 단말#1에게 제어영역#1(3k-40)과 제어영역#2(3k-50)의 설정정보, 즉 시간 및 주파수 자원 정보를 알려 줄 수 있다. 이 경우, 데이터 시작지점에 대한 동적/준정적 지시자 전송 설정은 대역폭부분별로 설정되지 않고 자원영역별로 설정될 수 있다. 예컨대 자원영역#1(3k-40)이 동적 지시자 전송으로 설정될 수 있고, 자원영역#2(3k-50)은 준정적 지시자 전송으로 설정될 수 있다. 결과적으로 제 4 실시 예의 모든 동작에 있어서 대역폭부분을 자원영역별로 치환하여 동일하게 적용할 수 있다.
<제 3-4-2 실시 예>
본 발명의 제 4-2 실시 예에서는 본 발명의 제 3-4 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원공유 방법에 있어서, 데이터 시작지점에 대한 동적 시그널링으로 설정된 대역폭 부분에 대하여 본 발명의 제 2 실시 예를 적용할 수 있다. 예컨대 도 3k에서 동적 지시자 전송으로 설정된 대역폭부분#2(3k-03)으로 전송되는 PDSCH(3k-01)의 일부에 대하여, 제 2 실시 예를 적용할 수 있다. 즉, 대역폭부분#2(3k-03)으로 전송되는 PDSCH(3k-01)의 일부가 다시 데이터부분들로 부분화될 수 있고, 각 데이터부분들에 해당하는 다수 개의 데이터 시작지점 지시자가 전송될 수 있다. 본 발명의 제 3-4-1 실시 예를 통해, 대역폭부분#2(3k-03)에 존재하는 자원영역#1(3k-60)에 대한 자원 재사용 효율성을 증가시킬 수 있다.
<제 3-4-3 실시 예>
본 발명의 제 3-4-3 실시 예에서는 본 발명의 제 3-4 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원공유 방법에 있어서, 데이터 시작지점에 대한 준정적/동적 시그널링이 다양한 방법으로 on/off 될 수 있다. On/off 동작은 전체 시스템 대역폭(3k-10)에 대해서 적용되거나 특정 대역폭부분(3k-02, 3k-03, 3k-04, 3k-05)에 대해서 적용될 수 있다. 혹은 On/off 동작이 동적으로 설정된 대역폭부분(3k-02, 3k-03)에 대해서 또는 정적으로 설정된 대역폭부분(3k-04, 3k-05)에 대해서 적용될 수 있다. On/off 동작은 DCI를 통해 동적으로 설정되거나 상위계층 시그널링, 예컨대 RRC 시그널링, MAC CE 시그널링 등을 통해 준정적으로 설정될 수 있다.
<제 3-5 실시 예>
도 3m는 본 발명의 제 3-5 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원공유 방법에 대한 일 예를 도시한 도면이다. 본 발명의 제 3-5 실시 예에서는 시스템 내에 다수의 단말이 존재하고, 다수의 자원영역이 설정되어 있고, 특정 단말의 데이터 채널이 전송되는 상황을 고려하도록 한다. 도 3m의 도시된 도면은 일반적으로 표현될 수 있는 가능한 예시 중에 하나의 일 예를 보여준다.
도 3m에는 주파수 축으로 시스템 대역폭(3m-10), 시간 축으로 1 슬롯(3m-20)의 시간 및 주파수 자원 내에, 두 개의 제어영역 즉 제어영역#1(3m-40)과 제어영역#2(3m-50)이 설정되어 있는 일 예를 도시하였다. 도 3m에서 제어영역#1(3m-40)의 제어영역 길이는 제어영역길이#1(3m-60)으로 설정되어 있으며, 제어영역#2(3m-50)의 제어영역 길이는 제어영역길이#2(3m-70)으로 설정되어 있다. 도 3m을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어서, 제어영역#1(3m-40)은 단말#1에게 설정되었고, 제어영역#1(3m-40)과 제어영역#2(3m-50)는 다른 단말, 예컨대 단말#2에게 설정된 상황을 가정하도록 한다. 또한, 도 3m에서는 단말#1을 위한 제어신호인 DCI#1(3m-02)이 제어영역#1(3m-30)에서 전송되고, 단말#2을 위한 제어신호인 DCI#2(3m-03)이 제어영역#1(3f-40)과 제어영역#2(3f-50)에서 전송되는 상황을 가정하도록 한다. 제어영역#1(3m-40)과 제어영역#2(3m-50)에는 DCI#1(3m-02)과 DCI#2(3m-03)의 전송에 사용되지 않는 자원(3m-04)이 존재할 수 있다. 또한, 도 3m에서는 단말#1을 위한 데이터채널인 PDSCH#1(3m-01)이 전송되는 것을 가정하도록 한다. 도 3m에 도시된 도면은 본 발명을 설명함에 있어서 편의를 위해 일 예를 제시한 것일 뿐, 이것이 본 발명을 특정 상황으로 제약하는 것은 아님에 유의하도록 한다. 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 않는 범위에서 약간의 변형으로 다양한 전송 환경에서 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 제 3-5 실시 예에서는 시스템 내에 존재하는 특정 자원영역에서의 데이터채널과 제어채널 사이의 보다 유연한 자원 공유를 상대적으로 낮은 시그널링 오버헤드로써 지원할 수 있다. 본 발명의 제 5 실시 예에서, 특정 자원영역은 다수개의 자원영역부분(Control resource set part)으로 부분화(Partition)될 수 있고, 각 자원영역부분에서 다른 단말의 DCI가 전송되는지의 여부를 지시할 수 있다. 다른 단말의 DCI가 전송되지 않는 자원영역부분에서는 데이터채널이 첫번째 OFDM심볼에서부터 스케쥴링될 수 있다. 다른 단말의 DCI가 전송되는 자원영역부분에서는 첫번째 OFDM심볼과 다른 데이터 시작지점을 가질 수 있고, 예컨대 해당 자원영역의 (자원영역길이+1)번째 심볼이 데이터 시작지점이 될 수 있다. 결과적으로 데이터채널은 스케쥴링되는 주파수 위치에 따라 하나 또는 다수개의 데이터 시작지점을 가질 수 있다.
도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 도 3m에서 단말#1의 PDSCH#1(3m-01)이 자원영역#1(3m-40)이 설정된 주파수 영역에서 스케쥴링되어 전송되는 일 예를 보여준다. 단말#1은 자원영역#1(3m-40)에 대한 설정정보를 미리 알고 있고, 따라서 자원영역#1(3m-40)의 주파수 위치와 자원영역길이#1(3m-60)에 대한 정보를 알고 있다. 또한 단말#1의 DCI#1(3m-02)는 자원영역#1(3m-40)의 특정 자원으로 전송될 수 있고, 단말#1은 DCI#1(3m-02)의 전송 자원을 블라인드 디코딩을 통해서 획득할 수 있다. 본 발명의 제 5 실시 예에 따르면, 자원영역#1(3m-40)이 다수개의 자원영역부분들, 예컨대 자원영역부분#1(3m-41), 자원영역부분#2(3m-42), 자원영역부분#3(3m-43)으로 부분화될 수 있다. 각 자원영역부분(3m-41, 3m-42, 3m-43)에서 다른 단말의 DCI가 실제로 전송됐는지의 여부가 예컨대 1bit (혹은 다수의 bit)를 이용하여 단말에게 알려질 수 있다. 도 3m의 일 예에서 자원영역부분#1(3m-41)에서는 단말#1의 DCI#1(3m-02)만 전송되고 있기 때문에, 단말#1에게 다른 단말의 DCI가 전송되지 않고 있음을 알려줄 수 있다. 또한, 자원영역부분#2(3m-42)와 자원영역부분#3(3m-43)에서는 단말#2의 DCI#2(3m-03)가 전송되고 있기 때문에, 단말#1에게 다른 단말의 DCI가 전송되고 있음을 알려줄 수 있다. 단말#1은 각 자원영역부분에서 전송되는 다른 단말을 위한 DCI의 전송 여부 지시자에 기반하여 데이터 시작지점을 결정할 수 있다. 예컨대 도 3m의 일 예에서 자원영역부분#1(3m-41)에서 단말은 다른 단말의 DCI가 전송되지 않는다는 정보를 알고 있기 때문에, 자원영역부분#1(3m-41)의 주파수 위치에서 전송되는 PDSCH#1(3m-01)의 일부가 첫번째 OFDM 심볼부터 데이터 시작지점임을 가정할 수 있다. 이 때, 단말#1은 DCI#1(3m-01)의 전송자원을 알고 있기 때문에 자원영역부분#1(3m-41)서의 PDSCH#1(3m-01)의 일부가 rate matching되었다는 사실을 알 수 있고, 이 정보에 기반하여 디코딩을 수행할 수 있다. 한편, 자원영역부분#2(3m-42)와 자원영역부분#3(3m-43)에서는 다른 단말의 DCI가 전송되고 있다는 정보를 수신하였기 때문에, 자원영역부분#2(3m-42)와 자원영역부분#3(3m-43)의 주파수 위치에서 전송되는 PDSCH#1(3m-01)의 일부는 다른 데이터 시작지점을 적용할 수 있다. 예컨대, 단말#1은 자원영역길이#1(3m-60)에 대한 정보를 미리 알고 있기 때문에 자원영역부분#2(3m-42)와 자원영역부분#3(3m-43)에서 전송되는 PDSCH#1(3m-01)의 일부에 대한 데이터 시작지점을 (자원영역길이#1(3m-60)+1)번째 OFDM 심볼로 가정할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 제 5 실시 예를 수행함에 있어서, 자원영역부분에 대한 설정정보(예컨대 자원영역부분의 수)는 시스템 파라미터로 약속된 값이 사용될 수 있다. 혹은 다른 시스템 파라미터들, 예컨대 시스템 대역폭, 설정되어 있는 자원영역의 수, 자원영역의 설정정보(자원영역의 주파수대역폭, 자원영역길이) 등에 의해 암묵적으로 결정될 수 있다. 혹은 셀 공통의 시스템 정보로써 MIB 혹은 SIB로 단말에게 알려질 수 있다. 혹은 상위 계층 시그널링, 예컨대 RRC 시그널링, MAC CE 시그널링 등을 통해 단말에게 준정적으로 설정될 수 있다. 각 자원영역부분들(3m-41, 3m-42, 3m-43)에서의 다른 단말의 DCI 전송여부는 DCI를 통해 단말에게 전달될 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 제 5 실시 예를 수행함에 있어서, 각 자원영역부분 별로 전송되는 다른 단말의 DCI 전송여부에 대한 시그널링은 실질적인 데이터 시작지점을 나타내는 시그널링으로 대체될 수 있다. 이 경우, 자원영역을 보다 효율적으로 재사용할 수 있으나, 시그널링 오버헤드가 증가할 수 있다. 또한 DCI 전송여부에 따른 데이터 시작지점은 예컨대 제1 데이터 시작지점, 제2 데이터 시작지점으로 구분될 수 있으며, 각 데이터 시작지점에 대한 값은 준정적으로 설정되거나 고정된 값이 사용될 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 제 5 실시 예를 수행함에 있어서, 상기 제 5 실시 예를 적용할 특정 자원영역을 추가적으로 설정할 수 있다. 예컨대 특정 단말에게 기 설정되어있는 자원영역뿐만 아니라, 다른 자원영역에 대해서도 다른 단말의 DCI에 대한 전송여부 지시자를 전송할 수 있도록 설정할 수 있다. 예컨대 도 3m에서 자원영역#2(3m-50) 또한 상기 제 5 실시 예를 적용하도록 설정될 수 있으며, 이를 위해 단말#1에게 자원영역#2(3m-50)에 대한 설정정보를 미리 알려줄 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 제 5 실시 예를 수행함에 있어서, 시스템 내에 특정 단말이 설정 받지 못한 자원영역이 존재하는 대역폭부분에 대하여, 상기에서 설명한 본 발명의 다양한 실시 예들, 예컨대 제 3-2 실시예, 제 3-3 실시 예, 제 3-4 실시예들과 조합으로 데이터 시작지점을 결정할 수 있다.
도 3n는 본 발명의 제 3-5 실시 예를 따르는 기지국 및 단말 동작을 도시한 도면이다.
먼저 기지국 절차에 대해 설명하도록 한다. 기지국은 단계 3n-01에서 특정 자원영역에 대한 자원영역부분 설정 정보를 단말에게 전송할 수 있다. 기지국은 단계 3n-02에서 하향링크 제어채널에 대한 자원할당을 수행할 수 있다. 기지국은 단계 3n-03에서 각 자원영역부분에서의 다른 단말의 DCI가 전송여부를 나타내는 지시자를 전송할 수 있다. 기지국은 단계 3n-03에서 하향링크 데이터 채널에 대한 자원할당을 수행할 수 있다. 이 때, 기지국은 상기에서 설명한 본 발명의 제 5 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원공유 방법에 기반하여 데이터채널에 대한 자원할당을 수행할 수 있다. 즉, 데이터채널이 어떤 자원영역부분에서 전송되고, 해당 자원영역 부분에서 다른 단말의 DCI가 전송되는지의 여부에 따라 서로 다른 데이터 시작지점을 적용하여 스케쥴링 할 수 있다. 예컨대, 다른 단말의 DCI가 전송되지 않는 자원영역부분에서 제1 데이터 시작지점을 적용할 수 있고, 다른 단말의 DCI가 전송되는 자원영역부분에서 제2 데이터 시작지점을 적용할 수 있다. 기지국은 단계 3n-05에서 하향링크 제어채널 및 데이터채널에 대한 전송을 수행할 수 있다.
다음으로 단말 절차를 설명하도록 한다. 단말은 단계 3n-11에서 특정 자원영역에 대한 자원영역부분 설정 정보를 수신할 수 있다. 단말은 단계 3n-12에서 하향링크 제어채널에 대한 디코딩을 수행하고, DCI를 획득할 수 있다. 단말은 단계 3n-13에서 하향링크 데이터채널에 대한 자원할당 정보를 획득할 수 있다. 단말은 단계 3n-14에서 각 자원영역부분에서 다른 단말의 DCI가 전송됐는지의 여부에 대한 정보를 획득할 수 있다. 단말은 단계 3n-15에서 데이터채널이 스케쥴링된 주파수위치에 해당하는 자원영역부분에 대하여 다른 단말의 DCI가 전송됐는지의 여부를 판별할 수 있다. 만약 해당 자원영역부분에서 다른 단말의 DCI가 전송되지 않았다면, 해당 위치에서의 데이터채널 혹은 데이터채널부분에 대하여 제1 데이터 시작지점을 적용할 수 있다. 만약 해당 자원영역부분에서 다른 단말의 DCI가 전송되었다면, 해당 위치에서의 데이터채널 혹은 데이터채널부분에 대하여 제2 데이터 시작지점을 적용할 수 있다. 단말은 단계 3n-18에서 최종적으로 획득된 스케쥴링 정보를 바탕으로 하향링크 데이터채널에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
<제 3-6 실시 예>
본 발명의 제 3-6 실시 예에서는 데이터채널과 제어채널이 자원을 효율적으로 공유하기 위한 암묵적인 시그널링 방법을 제공한다. 단말은 다양한 방법으로 데이터 시작지점을 암묵적으로 결정할 수 있다. 예컨대 자원영역의 전송 방식 설정 정보(집약형 전송, 혹은 분산형 전송), 자원영역의 자원매핑 방식 설정 정보(주파수-우선 매핑 혹은 시간-우선 매핑), 자원영역에서 지원하는 aggregation level(예컨대 higher aggregation level 지원 여부), 자원영역의 탐색공간 설정 정부(공통 탐색 공간 혹은 단말-특정 탐색공간) 등의 정보들이 데이터 시작지점을 암묵적으로 알려주는데 사용될 수 있다.
일 예로, 어떤 자원영역이 분산형 매핑 방식으로 설정이 되어 있을 경우, 해당 자원영역에서의 데이터채널과 제어채널간의 자원 공유는 매우 낮은 확률로 적용될 수 있다. 따라서, 시스템적으로 분산형 매핑으로 설정된 자원영역에 대해서는 자원영역 내에서의 자원 공유를 하지 않도록 기지국과 단말사이에 약속하는 것이 효율적일 수 있다. 따라서 만약 단말은 자신의 데이터채널이 분산형 매핑으로 설정된 자원영역과 동일한 주파수 위치에 스케쥴링 됐을 경우, 해당 주파수 위치에서의 데이터시작지점을 해당 (자원영역길이+1)번째 심볼이라고 암묵적으로 알 수 있다.
상기에서 설명한 데이터 시작지점은 데이터 채널과 제어채널의 자원을 공유하는 방법에 있어서, 데이터채널의 rate matching여부를 나타내는 지시자와 동일하게 해석될 수 있다. 예컨대, 제어채널로 제어영역(control resource set, CORESET, 자원영역)이 첫번째 OFDM 심볼에서 n번째 OFDM 심볼로 설정되어 있고 특정 주파수 대역에 할당되어 있는 경우를 가정하자. 해당 주파수대역으로 전송되는 데이터채널에 대해서 데이터 시작지점을 n+1번째 심볼로 지시하는 것은 해당 제어영역으로 데이터채널을 보내지 않음을 의미하며, 이는 곧 해당 제어영역에 대하여 PDSCH를 rate matching 하여 전송한 것과 동일하다. 또는 제어영역으로 설정된 주파수 대역으로 전송되는 데이터채널의 데이터시작지점을 1번째 OFDM 심볼로 지시하는 것은 해당 제어영역으로 데이터채널을 보내는 것을 의미하며, 이는 곧 해당 제어영역에 대하여 PDSCH를 rate matching하지 않고 전송한 것과 동일하다. 즉 해당 제어영역에서의 PDSCH에 대한 rate matching 여부를 1비트로 지시할 수 있으며, 이는 곧 1번째 OFDM 심볼 혹은 n+1번째 OFDM 심볼의 데이터시작 지점에 대한 지시자와 동일하게 해석될 수 있다.
지금까지 데이터 채널과 제어채널이 자원을 공유하는 방법 및 이를 효율적으로 지원하기 위한 각종 시그널링 방법에 대해, 다양한 본 발명의 실시 예들을 기술하였다. 본 발명의 하나 또는 다수 개의 실시 예들은 하나의 시스템에서 각각 독립적으로 사용되거나 서로 조합되어 동시에 사용될 수 있음을 밝힌다. 예컨대 본 발명의 제 3-3 실시 예와 본 발명의 3-5 실시 예가 조합되어 설정된 제어영역 내에서는 제 3-5 실시 예를 적용하고 설정되지 않은 제어영역이 존재하는 대역폭부분들에 대해서 제 3-3 실시 예를 적용할 수 있다. 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.
<제 3-7 실시 예>
본 발명의 제 3-7 실시 예에서는 데이터채널과 제어채널이 자원을 효율적으로 공유하는 방법을 제공한다.
기지국은 단말에게 해당 단말이 하향링크 제어채널을 수신하기 위한 하나 또는 다수의 제어영역(Control Resource Set, CORESET, 자원영역)에 대한 시간 및 주파수 자원을 알려줄 수 있고 이는 상위 계층 시그널링 예컨대 RRC 시그널링을 통해 알려질 수 있다. 예컨대 도 3m에서 단말#1에게 제어영역#1(3m-40)에 대한 설정정보(예컨대 시간 및 주파수 자원 등)를 알려줄 수 있고, 단말#1은 제어영역#1(3m-40)으로부터 자신의 하향링크 제어정보를 수신할 수 있다.
본 발명을 기술함에 있어서 편의를 위해 상기에서 설명한 자신의 제어영역을 “제1제어영역”으로 명명하도록 한다.
기지국은 어떤 단말의 PDSCH를 전송할 경우, PDSCH가 할당된 시간/주파수 자원이 “제1제어영역”의 일부 또는 전체를 포함할 경우, “제1제어영역”에 해당하는 시간/주파수 자원에서 PDSCH를 전송하지 않고 rate matching하여 전송할 수 있다.
기지국은 어떤 단말의 PDSCH를 전송할 경우, PDSCH가 할당된 시간/주파수 자원이 “제1제어영역”의 일부 또는 전체를 포함할 경우, “제1제어영역” 에 해당하는 시간/주파수 자원에서도 PDSCH를 rate matching을 하지 않고 전송할 수 있다. 만약 이 때, PDSCH가 할당된 시간/주파수 자원이 해당 단말의 DCI가 전송되는 시간/주파수 자원의 일부 또는 전체를 포함할 경우, 해당 DCI가 전송되는 시간/주파수 자원에 대해서는 PDSCH를 rate matching하여 전송할 수 있다.
기지국은 단말에게 상기에서 설명한 “제1제어영역”에 대한 rate matching 여부를 알려주는 지시자를 전송할 수 있다. 예컨대, 단말에게 하나 또는 다수 개의 “제1제어영역”이 알려져 있을 경우, 해당 “제1제어영역”의 일부 또는 전체를 포함하여 할당된 PDSCH에 대해여 rate matching을 수행하여 전송할지 혹은 rate matching을 수행하지 않고 (단, 해당 단말의 DCI가 전송되는 시간/주파수 자원에 대해서는 rate matching하여 전송) 전송할 지의 여부를 나타내는 지시자를 전송할 수 있다. 예컨대, N개(N≥1)의 “제1제어영역”이 알려져 있을 경우, 기지국은 단말에게 N 비트의 지시자를 이용하여 지시할 수 있다.
상기 지시자는 상위계층 시그널링 (예컨대 RRC 시그널링 혹은 MAC CE 시그널링), 공통 DCI, 그룹-공통 DCI, 혹은 단말-특정 DCI로 전송될 수 있다.
단말은 하향링크 제어정보로부터 자신의 PDSCH에 대한 자원할당 정보를 수신할 수 있고, 자신의 PDSCH가 할당된 시간/주파수 자원이 “제1제어영역”의 일부 또는 전체를 포함할 경우, 상기 지시자의 내용에 따라, 상이한 PDSCH 디코딩 동작을 수행할 수 있다.
만약, 특정 “제1제어영역”에 대하여, rate matching을 수행하여 전송했다는 지시자를 수신하였을 경우, 단말은 수신한 PDSCH에 대하여 “제1제어영역”에 해당하는 시간/주파수 자원에서 PDSCH가 전송되지 않고 rate matching되어 전송되었음을 가정할 수 있다. 이에 따라 “제1제어영역”을 제외한 나머지 영역의 PDSCH에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
만약, 특정 “제1제어영역”에 대하여, rate matching을 수행하지 않고 전송했다는 지시자를 수신하였을 경우, 단말은 수신한 PDSCH에 대하여 “제1제어영역”에 해당하는 시간/주파수 자원에서도 PDSCH가 전송되었음을 가정할 수 있고, 이에 따라 PDSCH를 디코딩할 수 있다. 단, PDSCH가 할당된 시간/주파수 자원이 해당 단말의 DCI가 전송된 시간/주파수 자원의 일부 또는 전체를 포함할 경우, 단말은 해당 DCI가 전송되는 시간/주파수 자원에 대해서는 PDSCH를 rate matching 되어 전송되었음을 가정하고, 이에 따라 해당 DCI가 전송된 영역을 제외한 나머지 자원 영역에서의 PDSCH에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
기지국은 단말에게 시스템 대역폭 혹은 해당 단말의 대역폭 내에 존재하는 다른 단말을 위해 설정된 하나 또는 다수의 제어영역에 대한 시간 및 주파수 자원을 추가적으로 알려줄 수 있고, 이는 상위 계층 시그널링 예컨대 RRC 시그널링을 통해 알려지거나 혹은 공통 DCI 혹은 그룹-공통 DCI를 통해 알려질 수 있다. 예컨대 도 3m에서 제어영역#1(3m-40)은 단말#1을 위한 제어영역으로 설정되어 있고, 제어영역#2(3m-50)은 단말#2을 위한 제어영역으로 설정되어 있을 경우, 제어영역#2(3m-50)의 시간 및 주파수 자원을 단말#1에게 추가적으로 알려줄 수 있다.
본 발명을 기술함에 있어서 편의를 위해 상기에서 설명한 다른 단말을 위해 설정된 제어영역의 시간 주파수 자원을 “제2제어영역”으로 명명하도록 한다.
기지국은 어떤 단말의 PDSCH를 전송할 경우, PDSCH가 할당된 시간/주파수 자원이 “제2제어영역”의 일부 또는 전체를 포함할 경우, “제2제어영역”에 해당하는 시간/주파수 자원에서 PDSCH를 전송하지 않고 rate matching하여 전송할 수 있다. 또는 기지국은 어떤 단말의 PDSCH를 전송할 경우, PDSCH가 할당된 시간/주파수 자원이 “제2제어영역”의 일부 또는 전체를 포함할 경우, “제2제어영역” 에 해당하는 시간/주파수 자원에서도 PDSCH를 rate matching을 하지 않고 전송할 수 있다.
기지국은 단말에게 상기에서 설명한 “제2제어영역”에 대한 rate matching 여부를 알려주는 지시자를 전송할 수 있다. 예컨대, 단말에게 하나 또는 다수 개의 “제2제어영역”이 알려져 있을 경우, “제2제어영역”의 일부 또는 전체를 포함하여 할당된 PDSCH에 대해여 rate matching을 수행하여 전송할지 혹은 rate matching을 수행하지 않고 전송할 지의 여부를 나타내는 지시자를 전송할 수 있다. 예컨대, M개(M≥1)의 “제2제어영역”이 알려져 있을 경우, 기지국은 단말에게 M 비트의 지시자를 이용하여 지시할 수 있다.
상기 지시자는 상위계층 시그널링 (예컨대 RRC 시그널링 혹은 MAC CE 시그널링), 공통 DCI, 그룹-공통 DCI, 혹은 단말-특정 DCI로 전송될 수 있다.
단말은 하향링크 제어정보로부터 자신의 PDSCH에 대한 자원할당 정보를 수신할 수 있고, 자신의 PDSCH가 할당된 시간/주파수 자원이 “제2제어영역”의 일부 또는 전체를 포함할 경우, 상기 지시자의 내용에 따라, 상이한 PDSCH 디코딩 동작을 수행할 수 있다.
만약, 특정 “제2제어영역”에 대하여, rate matching을 수행하여 전송했다는 지시자를 수신하였을 경우, 단말은 수신한 PDSCH에 대하여 “제2제어영역”에 해당하는 시간/주파수 자원에서 PDSCH가 전송되지 않고 rate matching되어 전송되었음을 가정할 수 있다. 이에 따라 “제2제어영역”을 제외한 나머지 영역의 PDSCH에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
만약, 특정 “제2제어영역”에 대하여, rate matching을 수행하지 않고 전송했다는 지시자를 수신하였을 경우, 단말은 수신한 PDSCH에 대하여 “제2제어영역”에 해당하는 시간/주파수 자원에서도 PDSCH가 전송되었음을 가정할 수 있고, 이에 따라 PDSCH를 디코딩할 수 있다.
상기에서 설명한 “제1제어영역”과 “제2제어영역”에 대한 이해는 단말-특정적일 수 있다. 도 3m에 도시된 일 예에서는 단말#1의 “제1제어영역”은 제어영역#1(3m-40)이고, 단말#2의 “제1제어영역”은 제어영역#2(3m-50)일 수 있다. 또한, 단말#1의 “제2제어영역”은 제어영역#2(3m-50)이고, 단말#1의 “제2제어영역”은 제어영역#1(3m-40)일 수 있다.
상기에서 설명한 “제2제어영역”은 해당 단말에게 reserved resource와 동일할 수 있다. 단말은 reserved resource에서는 어떤 전송도 없음을 가정할 수 있다. 단, reserved resource에 대한 활성화/비활성화 여부를 상기에서 설명한 지시자를 통해 할 수 있다.
<제 3-7-1 실시 예>
기지국은 시스템 대역 내 혹은 단말 대역 내에 하나 또는 다수 개의 제어영역이 존재할 경우, 해당 제어영역으로 설정된 시간/주파수 자원을 PDSCH 전송에 사용할 수 있는지 없는지의 여부(혹은 동일하게 해당 자원 영역에서 PDSCH의 rate matching 여부)를 단말에게 알려줄 수 있다. 기지국은 상기 정보를 공통 DCI 혹은 그룹-공통 DCI을 통해 하나 혹은 다수의 단말들에게 알려줄 수 있다. 예컨대, L개(L≥1)의 제어영역이 알려져 있을 경우, 기지국은 단말에게 L 비트의 지시자를 이용하여 지시할 수 있다.
예컨대 도 3m의 일 예에서와 같이, 시스템 대역폭 내에 2개의 제어영역, 즉 제어영역#1(3m-40), 제어영역#2(3m-50)가 존재하고 단말#1과 단말#2가 동일한 공통 DCI 혹은 그룹-공통 DCI를 수신할 경우, 각 제어영역이 할당된 시간/주파수 자원을 PDSCH 전송에 사용할 수 있는지 없는지의 여부를 단말#1과 단말#2에게 상위 계층 시그널링(예컨대 RRC 시그널링 혹은 MAC CE 시그널링), 혹은 공통 DCI, 혹은 그룹-공통 DCI를 통해 알려줄 수 있다.
단말은 상위 계층 시그널링 혹은 공통 DCI 혹은 그룹-공통 DCI를 통해 상기 지시자를 수신할 수 있고, 시스템 대역 내 혹은 단말 대역 내에 존재하는 각 제어영역으로 설정된 시간/주파수 자원에 대한 PDSCH rate matching 여부 정보를 획득할 수 있다. 단말은 자신의 PDSCH를 수신함에 있어서 상기 정보를 이용하여 제어영역에 대한 rate matching 여부를 고려하여 PDSCH를 수신하고 디코딩 할 수 있다.
<제 3-7-2 실시 예>
기지국은 시스템 대역 내 혹은 단말 대역 내에 하나 또는 다수 개의 제어영역이 존재할 경우, 해당 제어영역으로 설정된 시간/주파수 자원을 PDSCH 전송에 사용할 수 있는지 없는지의 여부(혹은 동일하게 해당 자원 영역에서 PDSCH의 rate matching 여부)를 단말에게 알려줄 수 있다. 기지국은 상기 정보를 상위계층 시그널링(예컨대 RRC 시그널링 혹은 MAC CE 시그널링), 공통 DCI 혹은 그룹-공통 DCI을 통해 하나 혹은 다수의 단말들에게 알려줄 수 있다. 예컨대, L개(L≥1)의 제어영역이 알려져 있을 경우, 기지국은 단말에게 L 비트의 지시자를 이용하여 지시할 수 있다.
예컨대 도 3m의 일 예에서와 같이, 시스템 대역폭 내에 2개의 제어영역, 즉 제어영역#1(3m-40), 제어영역#2(3m-50)가 존재하고 단말#1과 단말#2가 동일한 공통 DCI 혹은 그룹-공통 DCI를 수신할 경우, 각 제어영역이 할당된 시간/주파수 자원을 PDSCH 전송에 사용할 수 있는지 없는지의 여부를 단말#1과 단말#2에게 상위계층 시그널링(예컨대 RRC 시그널링 혹은 MAC CE 시그널링), 혹은 공통 DCI 혹은 그룹-공통 DCI를 통해 알려줄 수 있다.
상기 지시자를 [제1지시자]로 명명하도록 한다.
또한, 기지국은 특정 단말에게 해당 단말의 “제1제어영역”으로 설정된 시간/주파수 자원을 PDSCH 전송에 사용할 수 있는지 없는지의 여부(혹은 동일하게 해당 자원 영역에서 PDSCH의 rate matching 여부)를 단말에게 추가적으로 알려줄 수 있다. 기지국은 상기 정보를 단말-특정 DCI를 이용하여 각 단말에게 전송할 수 있다.
예컨대 도 3m의 일 예에서, 단말#1의 “제1제어영역”이 제어영역#1(3m-40)이고, 단말#2의 “제1제어영역“이 제어영역#2(3m-50)일 경우, 기지국은 단말#1에게 제어영역#1(3m-40)의 시간/주파수 자원을 PDSCH 전송에 사용할 수 있는지 없는지의 여부(혹은 동일하게 해당 자원 영역에서 PDSCH의 rate matching 여부)를 나타내는 지시자를 단말-특정 DCI로 전송할 수 있고, 단말#2에게 제어영역#2(3m-50)의 시간/주파수 자원을 PDSCH 전송에 사용할 수 있는지 없는지의 여부(혹은 동일하게 해당 자원 영역에서 PDSCH의 rate matching 여부)를 나타내는 지시자를 단말-특정 DCI로 전송할 수 있다.
상기 지시자를 [제2지시자]로 명명하도록 한다.
기지국은 단말에게 상기 [제1지시자]를 전송하거나, [제2지시자]를 전송하거나, 혹은 [제1지시자]와 [제2지시자]를 모두 전송할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 상기에서 설명한 [제1지시자]를 수신하거나 [제2지시자]를 수신하거나 [제1지시자]와 [제2지시자]를 모두 수신할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 상위 계층 시그널링, 혹은 공통 DCI, 혹은 그룹-공통 DCI를 통해 [제1지시자]를 수신할 수 있고, 시스템 대역 혹은 단말 대역 내에 존재하는 각 제어영역으로 설정된 시간/주파수 자원에 대한 PDSCH rate matching 여부 정보를 획득할 수 있다. 단말은 자신의 PDSCH를 수신함에 있어서 상기 정보를 이용하여 제어영역에 대한 rate matching 여부를 고려하여 PDSCH를 수신하고 디코딩 할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 단말-특정 DCI를 통해 [제2지시자]를 수신할 수 있고, [제1제어영역]으로 설정된 시간/주파수 자원에 대한 PDSCH rate matching 여부 정보를 획득할 수 있다. 단말은 자신의 PDSCH를 수신함에 있어서 상기 정보를 이용하여 [제1제어영역]으로 설정된 자원영역에 대한 PDSCH의 rate matching 여부를 고려하여 PDSCH를 수신하고 디코딩 할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 [제1지시자]와 [제2지시자]를 모두 수신할 수 있다.
단말은 [제1지시자]로부터 시스템 대역 내 혹은 단말 대역 내에 존재하는 각 제어영역에 대한 PDSCH rate matching 여부에 대한 정보를 획득할 수 있다. 단말은 [제2지시자]로부터 [제1제어영역]에 대한 PDSCH rate matching 여부에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이 때, 단말은 시스템 내에 존재하는 제어영역 중 해당 단말의 [제1제어영역]에 해당하는 제어영역에 대해서, PDSCH rate matching 여부를 [제2지시자]에 따라 결정할 수 있다. 즉, 단말은 [제1지시자]와 [제2지시자]를 모두 수신한 경우에, [제1제어영역]에 대한 PDSCH rate matching 여부를 결정함에 있어서, [제2지시자]를 따를 수 있다.
도 3m의 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 도 3m에서 단말#1은 기지국으로부터 제어영역#1(3m-40)과 제어영역#2(3m-50)로 설정된 시간/주파수 자원 영역을 PDSCH 전송에 사용할 수 없음(즉 해당 자원 영역에서의 PDSCH 전송에 대하여 rate matching을 수행)을 [제1지시자]를 통해 수신할 수 있다. 또한, 단말#1은 [제2지시자]를 통해 단말#1의 [제1제어영역]인 제어영역#1(3m-40)로 설정된 시간/주파수 자원 영역을 PDSCH 전송에 사용할 수 있음(즉 해당 자원 영역에서의 PDSCH 전송에 대하여 rate matching을 수행하지 않음)을 [제2지시자]를 통해 수신할 수 있다. 이 경우 제어영역#1(3m-40)의 PDSCH rate matching을 나타내는 지시자가 서로 다르고, 이 때 단말은 [제2지시자]의 정보에 따라 제어영역#1(3m-40)에 대하여 PDSCH rate matching을 수행하지 않고 PDSCH를 수신하고 디코딩을 수행할 수 있다.
<제 3-7-3 실시 예>
기지국은 단말에게 상기에서 설명한 [제1자원영역]에 대한 [제2지시자]를 전송할 수 있다.
기지국은 단말에게 [제2자원영역]에 대한 시간/주파수 자원 영역을 상위 계층 시그널링, 예컨대 RRC 시그널링을 통해 알려줄 수 있다. 기지국은 해당 단말로의 PDSCH 전송에 있어서, PDSCH 전송 자원이 [제2자원영역]으로 설정된 자원 영역과 겹칠 경우, 해당 영역에 대해 PDSCH를 rate matching을 수행하여 전송할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 [제2지시자]를 수신할 수 있고, 이로부터 [제1자원영역]에 대한 PDSCH의 rate matching 여부를 알 수 있고, 이에 따라 PDSCH를 수신하고 디코딩을 수행할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 [제2자원영역]에 대한 시간/주파수 영역을 상위 계층 시그널링(예컨대 RRC 시그널링)을 통해 수신할 수 있고, [제2자원영역]에서는 PDSCH가 항상 rate matching된다고 가정할 수 있고, 이에 따라 PDSCH를 수신하고 디코딩을 수행할 수 있다.
<제 3-8 실시 예>
본 발명의 제 3-8 실시 예에서는 상기에서 기술한 다양한 데이터 채널과 제어채널의 자원 공유 방법이 적용되었을 경우, 데이터 채널에 데이터를 매핑하는 방법을 제공한다. 상기에서 설명한 바와 같이 데이터 채널과 제어채널의 자원 공유 방법에 따라 하나의 데이터 채널은 할당된 주파수 위치에 따라 다수개의 데이터 시작지점을 가질 수 있다. 이 때, 데이터 채널에 데이터를 매핑하는 방법으로써 하기와 같은 대안들을 고려할 수 있다.
[방법#1]
데이터채널의 각 부분들의 데이터 시작 지점과 관련 없이 시간 순으로 첫번째 OFDM 심볼에서부터 순차적으로 데이터를 매핑할 수 있다. 이 때 각 OFDM 심볼내에서는 주파수 우선적으로 데이터가 매핑될 수 있다.
[방법#2]
데이터채널의 각 부분들의 데이터 시작 지점 및 주파수 할당정보를 고려하여 가장 낮은 혹은 가장 높은 주파수 위치에서부터 순차적으로 데이터를 매핑할 수 있다. 이 때 각 주파수 영역 내에서는 주파수 우선적 혹은 시간 우선적으로 데이터가 매핑될 수 있다.
<제 3-9 실시 예>
본 발명의 제 3-9 실시 예에서는 상기에서 기술한 다양한 데이터 채널과 제어채널의 자원 공유 방법이 적용되었을 경우, 데이터 채널의 rate matching을 수행하는 방법에 대해 기술하도록 한다.
기지국은 어떤 단말의 PDSCH에 대한 자원할당을 수행함에 있어서, 해당 단말의 제어영역(Control Resource Set, CORESET, 자원영역)으로 설정되어 있는 시간/주파수 자원을 재사용하면서 할당하여 전송할 수 있다. 이 때, PDSCH를 할당하고자 하는 시간/주파수 영역의 전체 또는 일부가 해당 단말의 DCI가 매핑된 시간/주파수 자원과 겹칠 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이 PDSCH 전송 자원과 DCI 전송 자원이 겹칠 경우, 기지국과 단말은 하기의 동작을 수행할 수 있다.
[동작#1]
기지국은 PDSCH에 대한 자원할당을 수행함에 있어서, PDSCH로 전송하고자 하는 자원과 DCI를 전송하고자 하는 자원이 겹칠 경우, 또한 해당 DCI가 해당 PDSCH에 대한 스케쥴링 정보를 담고 있는 DCI일 경우, 겹친 전송 자원에 대하여 PDSCH를 rate matching하여 자원을 할당하여 전송할 수 있다.
단말은 PDCCH에 대한 블라인드 디코딩을 수행하여, 상기 DCI를 획득할 수 있고, 이로부터 해당 PDSCH에 대한 스케쥴링 정보를 획득할 수 있다. 이 때, 수신한 PDSCH 전송 자원과 DCI 전송 자원이 겹칠 경우, 또한 해당 DCI가 해당 PDSCH에 대한 스케쥴링 정보를 담고 있는 DCI일 경우, 겹친 전송 자원에 대하여 PDSCH가 rate matching되어 있다고 가정하여 수신할 수 있고, 이어서 디코딩 동작을 수행할 수 있다.
[동작#2]
기지국은 PDSCH에 대한 자원할당을 수행함에 있어서, PDSCH로 전송하고자 하는 자원과 DCI를 전송하고자 하는 자원이 겹칠 경우, 또한 해당 DCI가 해당 PDSCH에 대한 스케쥴링 정보를 담고 있는 DCI가 아닐 경우, 겹친 전송 자원에 대하여 PDSCH를 puncturing하여 자원을 할당하여 전송할 수 있다.
단말은 PDCCH에 대한 블라인드 디코딩을 수행하여, 상기 DCI를 획득할 수 있고, 이로부터 해당 PDSCH에 대한 스케쥴링 정보를 획득할 수 있다. 이 때, 수신한 PDSCH 전송 자원과 DCI 전송 자원이 겹칠 경우, 또한 해당 DCI가 해당 PDSCH에 대한 스케쥴링 정보를 담고 있는 DCI가 아닐 경우, 겹친 전송 자원에 대하여 PDSCH가 puncturing되어 있다고 가정하여 수신할 수 있고, 이어서 디코딩 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 상기 실시 예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 제어부가 각각 도 3o와 도 3p에 도시되어 있다. 상기 실시 예들에 해당하는 5G 통신시스템에서의 데이터채널과 제어채널이 자원을 공유하는 방법, 데이터 시작지점을 지정하는 방법, 이를 위한 다양한 시그널링을 수행하는 기지국과 단말의 구조가 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.
구체적으로 도 3o은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 3o에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 처리부(3o-01), 수신부(3o-02), 송신부(3o-03)을 포함할 수 있다.
단말기 처리부(3o-01)는 상술한 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 본 발명의 실시 예를 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원 공유 방식, 데이터 시작지점 설정 방식, 자원영역 설정 방식, 대역폭부분 설정 방식, 자원영역부분 설정 방식 등의 정보들에 따라 단말의 하향링크 제어채널 및 데이터 채널에 대한 디코딩 동작을 상이하게 제어할 수 있다. 단말기 수신부(3o-02)와 단말이 송신부(3o-03)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말기 처리부(3o-01)로 출력하고, 단말기 처리부(3o-01)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
도 3p 는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 3p 에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 처리부(3p-01), 수신부(3p-02), 송신부(3p -03)을 포함할 수 있다.
기지국 처리부(3p-01)는 상술한 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대 본 발명의 실시 예에 따르는 데이터채널과 제어채널의 자원 공유 방식, 데이터 시작지점 설정 방식, 자원영역 설정 방식, 대역폭부분 설정 방식, 자원영역부분 설정 방식 등에 따라 상이하게 제어할 수 있다. 또한 필요에 따라 다양한 추가적ㅇ니 지시자를 전송하도록 제어할 수 있다. 기지국 수신부(3p-02)와 기지국 송신부(3p-03)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(3p-01)로 출력하고, 기지국 처리부(3p-01)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.

Claims (1)

  1. 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
    기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
    상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.
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