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KR102606781B1 - 무선 통신 시스템에서 효율적인 데이터 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 효율적인 데이터 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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KR102606781B1
KR102606781B1 KR1020160113188A KR20160113188A KR102606781B1 KR 102606781 B1 KR102606781 B1 KR 102606781B1 KR 1020160113188 A KR1020160113188 A KR 1020160113188A KR 20160113188 A KR20160113188 A KR 20160113188A KR 102606781 B1 KR102606781 B1 KR 102606781B1
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Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다.
본 발명은 단말의 데이터 송수신 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 단말의 방법은 신호를 생성하는 단계, 상기 단말의 카테고리를 확인하는 단계, 상기 단말의 카테고리에 기반하여 결정된 자원 매핑 정보를 이용해 상기 생성된 신호에 자원을 매핑하는 단계, 및 상기 매핑된 자원을 이용하여 상기 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

Description

무선 통신 시스템에서 효율적인 데이터 송수신 방법 및 장치 {Method and apparatuss for efficient transmission and reception a data in a wireless communication system}
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 이동 통신 시스템에서 효율적으로 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(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, 5G 통신 시스템에서는 기존 4G 시스템 대비 다양한 서비스에 대한 지원을 고려하고 있다. 예를 들어, 가장 대표적인 서비스들은 모바일 초광대역 통신 서비스 (enhanced mobile broadband: eMBB), 초고신뢰성/저지연 통신 서비스 (ultra-reliable and low latency communications: URLLC), 대규모 기기간 통신 서비스 (massive machine type communications: massive MTC), 차세대 방송 서비스(evolved multimedia broadcast/multicast Service: eMBMS) 등이 논의되고 있다.
URLLC 서비스는 기존 4G 시스템과 달리 5G 시스템에서 새롭게 고려하고 있는 서비스이며, 다른 서비스들 대비 초 고 신뢰성 (패킷 에러율 10-5)과 저 지연 (0.5msec) 조건 만족을 요구한다. 예를 들어, URLLC 서비스는 자율주행, e-health, 드론 등의 서비스에 사용될 수 있다.
그러나, 셀룰러 상향링크 시스템에서 기본적으로 수행되고 있는 스케줄링 요청 절차는 기지국과 단말간에 다수의 정보 교환 과정을 필요로 하므로 URLLC의 저지연 목표를 달성하는데 적합하지 않다. 따라서, 상향링크 시스템에서 URLLC 서비스 지원을 위해 그랜트 프리(grant-free), 경쟁 기반(contention-based) 전송 기법이 고려되고 있다.
또한, mMTC 서비스는 단말의 전력 소모(power consumption)의 최소화를 매우 중요한 성능 지표로 한다. 이를 위해, 단말은 기지국과의 제어 신호 교환을 최소화할 필요가 있다. 그러나, 상향링크의 스케줄링 요청 절차는 기지국과 단말 간의 다수의 정보 교환 과정을 필요로 하므로 mMTC의 전력 소모(power consumption)의 최소화를 위해 적합하지 않다. 따라서, 상향링크 mMTC 지원을 위해 그랜트 프리(grant-free), 경쟁 기반(contention-based) 전송 기법이 주요 시나리오로 고려되고 있다.
한편, 상향링크 셀룰러 네트워크에서 단말은 하향링크 동기 획득 정보를 기반으로 동작할 수 있다. 그러나, 상향링크 시스템은 다양한 위치에 존재하는 단말들에서 하나의 기지국으로 신호를 송신하기 때문에 하향링크 동기가 획득되어 있더라도 수신기 (기지국) 입장에서는 서로 다른 타이밍에 신호들이 수신되게 된다. 따라서, 셀룰러 시스템에서는 각 단말로부터의 수신 신호의 도착 시점을 미리 추정하고 단말에게 해당 시간을 고려하여 신호를 송신하도록 할 수 있으며, 이를 타이밍 어드밴스(timing advance: TA) 값(value) 보상이라 한다. 일반적으로 TA 값(value)은 초기 랜덤 액세스 채널(random access channel: RACH) 프로세싱을 통해 계산되고, 주기적인 RACH 재수행 과정을 통해 업데이트 될 수 있다.
다만, 상향링크 mMTC 또는 URLLC 지원 시, 기지국과 단말 간의 정보 교환 과정을 최소화 하기 위해 RACH 절차를 재수행 하지 않을 수 있다. 따라서, 초기 RACH 절차를 통해 추정한 TA 값은 실제 단말의 상향링크 전송 시점의 TA 값과 차이가 발생하게 되고, 이는 수신기 (기지국) 입장에서의 타이밍 오프셋(timing offset)을 발생시켜 에러 오율 성능을 크게 열화 시킬 수 있다. 따라서, 타이밍 오프셋 발생으로 인한 성능 열화를 방지할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 상향링크 시스템에서 URLLC 서비스 또는 mMTC 서비스를 지원하는 경우, TA 보상 오류로 인해 수신 신호 간 타이밍 오프셋이 발생하는 경우에도 성능 열화를 감소시켜 효율적으로 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 제공한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 단말의 방법은, 신호를 생성하는 단계, 상기 단말의 카테고리를 확인하는 단계, 상기 단말의 카테고리에 기반하여 결정된 자원 매핑 정보를 이용해 상기 생성된 신호에 자원을 매핑하는 단계, 및 상기 매핑된 자원을 이용하여 상기 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기지국의 방법은, 단말로부터 신호를 수신하는 단계, 상기 단말의 카테고리를 확인하는 단계, 상기 단말의 카테고리에 기반하여 결정된 자원 매핑 정보에 따라 자원 요소에 매핑된 상기 수신 신호를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 단말은 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신하는 송수신부, 및 신호를 생성하고, 상기 단말의 카테고리를 확인하고, 상기 단말의 카테고리에 기반하여 결정된 자원 매핑 정보를 이용해 상기 생성된 신호에 자원을 매핑하고, 상기 매핑된 자원을 이용하여 상기 신호를 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기지국은 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신하는 송수신부, 및 단말로부터 신호를 수신하고, 상기 단말의 카테고리를 확인하고, 상기 단말의 카테고리에 기반하여 결정된 자원 매핑 정보에 따라 자원 요소에 매핑된 상기 수신 신호를 추출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상향링크 시스템에서 URLLC 서비스 또는 mMTC 서비스를 지원하는 경우, TA 보상 오류로 인해 수신 신호 간 타이밍 오프셋이 발생하는 경우에도 성능 열화를 감소시켜 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있다.
도 1은 다수의 단말이 시간 영역에서 상향링크 신호를 전송하는 상황을 도시한 도면이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 3은 단말의 카테고리를 결정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 4은 단말의 카테고리를 결정하기 위한 다른 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 매핑 방법을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 매핑 방법을 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 CP 추가 방법을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 다수의 단말이 시간 영역에서 상향링크 신호를 전송하는 상황을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 동작을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자원 매핑 방법을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자원 매핑 방법을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다수의 단말이 시간 영역에서 상향링크 신호를 전송하는 상황을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국의 동작을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
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 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.
도 1은 다수의 단말이 시간 영역에서 상향링크 신호를 전송하는 상황을 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 셀 내에 단말(101-105)은 시간 영역(time domain)에서 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 수신기(기지국)은 단말이 전송한 신호를 추출하여 고속 푸리에 변환(fast fourier transform: FFT)을 수행할 수 있다. 도 1의 FFT 윈도우(110)는 수신기에서 FFT 수행을 위해 수신신호를 추출하는 윈도우를 나타낼 수 있다.
도 1에서 보여지고 있듯이, 단말 1(101), 단말 2(102) 및 단말 3(103)으로부터 수신되는 신호들은 FFT 윈도우 내에 순환 전치(cyclic prefix, 이하 CP, 120) 및 data 신호만 존재하므로 FFT 이후에도 부 반송파 간 직교성을 유지할 수 있다. 그러나, 단말 4(104), 단말 5(105)로부터의 수신되는 신호들은 FFT 윈도우(110) 내에 인접한 OFDM 심볼의 신호(130)가 일부 영향을 주게 되고, 자신의 신호 중 일부(140)를 잃게 된다. 따라서, 단말 4(104) 및 단말 5(105)로부터 수신한 신호는 부 반송파 간 직교성이 유지되지 않고, 이는 자신의 신호의 에러 오율 성능 열화를 발생시킬 뿐만 아니라 다른 단말로부터의 수신신호들에게도 간섭 신호로 영향을 미쳐 에러 오율 성능을 크게 열화 시킬 수 있다. 이와 같은 원인으로 발생한 간섭 영향은 랜덤 잡음(random noise)의 형태를 갖기 때문에 최근 활발히 연구되고 있는 간섭 억제 또는 제거 수신 기술로도 극복하기 어렵다.
상기와 같은 TA 보상 오류로 인한 타이밍 오프셋은 기지국의 수신 성능을 크게 열화 시킬 수 있다. 이는 URLLC 서비스의 경우 목표 신뢰도 성능 달성을 어렵게 할 수 있고, mMTC 서비스의 경우 추가적인 재전송 또는 추가적인 패리티 전송을 수행하게 함으로써 전력 소모(power consumption)를 증가시키는 원인이 될 수 있다. 따라서, 상향링크 mMTC 또는 URLLC 지원 시, 타이밍 오프셋 발생으로 인한 성능 열화를 방지할 수 있는 효율적인 송수신 방법 개발이 필요하다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 단말은 S210 단계에서 송신 신호를 생성할 수 있다. 이 때, 단말은 주파수 영역(frequency domain) 송신 신호를 생성할 수 있다.
송신 신호를 생성한 단말은 S220 단계에서 단말의 카테고리를 확인할 수 있다. 단말은 자신(단말)이 발생시킬 수 있는 타이밍 오프셋(timing offset) 값이 CP 범위보다 클 수 있는지 여부를 판단하여 단말의 카테고리를 결정할 수 있다. 본 발명에서는 타이밍 오프셋 값이 CP 범위 이하인 단말을 제1 카테고리 단말, 타이밍 오프셋 값이 CP 범위 이상인 단말을 제2 카테고리 단말로 분류할 수 있다.
이 때, 타이밍 오프셋 값이 CP 범위보다 큰 제2 카테고리 단말의 경우, 도 1의 단말 4 또는 단말 5와 같이 FFT 윈도우 내에 다른 OFDM 심볼의 신호가 영향을 줄 수 있으므로, 단말의 카테고리에 따라 단말의 자원 매핑 방법을 상이하게 적용할 수 있다.
본 발명에서는 제2 카테고리 단말에 대해 성능 열화를 감소시켜 효율적으로 데이터를 송수신하는 방법을 제안한다. 이 때, 단말이 타이밍 오프셋 값이 CP 범위보다 큰지 여부를 판단해 단말의 카테고리를 확인하는 구체적인 내용은 후술한다.
제1 카테고리 단말이라고 판단된 경우, 단말은 S230 단계에서 자원 요소(resource element: RE)를 매핑할 수 있다. 단말은 자원 매핑 정보에 따라 단말에 할당된 자원 블록의 자원 요소에 신호를 매핑할 수 있으며, 주파수 영역의 자원 요소를 매핑할 수 있다.
구체적으로, 기지국은 여러 단말을 위해 적어도 하나 이상의 자원 블록을 전송 영역으로 할당해둘 수 있으며, 단말은 전송할 신호가 발생하는 경우, 해당 영역에서 단말의 자원 매핑 패턴에 따라 신호를 자원 요소에 매핑할 수 있다.
이 때, 자원 매핑 정보는 제1 카테고리 단말에 대한 자원 매핑 정보로 제1 자원 매핑 정보라 칭할 수 있으며, 자원 블록에서 제1 카테고리 단말에 매핑될 자원 요소의 패턴과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 또한, 자원 매핑 정보는 제1 카테고리 단말에 특정한 자원 매핑 패턴(Cat. 1 UE specific RE mapping pattern) 또는 복수 개의 자원 요소로 구성된 자원 요소 그룹 매핑 패턴을 포함할 수 있다.
자원 요소를 매핑한 단말은 S231 단계에서 역 고속 푸리에 변환(inverse fast fourier transform: IFFT)를 수행하여 신호를 시간 영역의 신호로 변환한 후, S232 단계에서 시간 영역(time domain) 신호에 적용하는 normal CP(이하, 제1 CP 또는 일반적인 CP라 칭할 수 있다)를 추가할 수 있다.
상기의 과정을 수행한 단말은 S233 단계에서 생성된 신호를 기지국에 전송할 수 있다.
한편, 제2 카테고리 단말이라고 판단된 경우, 단말은 S240 단계에서 자원 요소를 매핑할 수 있다. 단말은 자원 매핑 정보에 따라 단말에 할당된 자원 블록의 자원 요소와 신호를 매핑할 수 있으며, 구체적으로 단말은 주파수 영역의 자원 요소와 신호를 매핑할 수 있다. 이 때, 자원 매핑 정보는 제2 카테고리 단말에 대한 자원 매핑 정보로 제2 자원 매핑 정보라 칭할 수 있으며, 자원 블록에서 제2 카테고리 단말에 매핑될 자원 요소의 패턴과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 또한, 자원 매핑 정보는 제2 카테고리 단말에 특정한 자원 매핑 패턴(Cat. 2 UE specific RE mapping pattern) 또는 복수 개의 자원 요소로 구성된 자원 요소 그룹 매핑 패턴을 포함할 수 있다.
이 때, 제2 카테고리 단말에 대해서는 인접 OFDM 심볼의 신호의 영향을 받지 않기 위해 자원 요소가 매핑된 심볼과 인접한 심볼에는 자원 요소를 매핑하지 않는 방법을 사용할 수 있다. 즉, 제2 카테고리 단말을 두 개의 그룹으로 나누고, 자원 블록의 심볼 중 제1 그룹에 포함된 단말에 대해서는 홀수 번째 OFDM 심볼을 사용하도록 자원을 매핑하고, 제2 그룹에 포함된 단말에 대해서는 짝수 번째 OFDM 심볼을 사용하도록 자원을 매핑할 수 있다. 구체적인 내용은 후술한다.
자원 요소를 매핑한 단말은 S241 단계에서 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 수행하여 신호를 시간 영역의 신호로 변환할 수 있다.
IFFT를 수행한 단말은 S242 단계에서 해당 OFDM 심볼이 할당된 자원 요소가 존재하는 OFDM 심볼인지 여부를 확인할 수 있다.
만약, 해당 OFDM 심볼이 할당된 자원 요소가 존재하는 OFDM 심볼인 경우, 단말은 S243단계에서 시간 영역의 신호에 long CP(이하, 제2 CP라 칭할 수 있다)를 추가할 수 있다. 이 때, long CP의 길이는 CP 범위를 초과하도록 설정되어, 타이밍 오프셋 값이 long CP 범위 이하가 되도록 설정될 수 있다.
본 발명에서 normal CP는 다중 경로 채널(multipath channel)의 최대 지연(maximum delay)와 시스템에서 적용하는 shaping filter의 영향을 고려하여 결정되는 CP를 의미할 수 있다. 반면, long CP는 추가적으로 타이밍 오프셋(timing offset)을 고려하여 결정되는 CP를 의미할 수 있다. CP를 추가하는 구체적인 방법은 후술한다.
만약, 해당 OFDM 심볼이 할당된 자원 요소가 존재하지 않는 OFDM 심볼인 경우, 단말은 해당 OFDM 심볼에서 제로 신호(zero signal)을 생성할 수 있다.
또한, 단말은 S244 단계에서 long CP의 길이를 고려하여 제로 샘플(zero sample)의 수를 감소시킬 수 있다. 이는 OFDM 심볼의 경계를 맞추기 위한 것이며, 구체적인 내용은 후술한다.
이후, 단말은 S245 단계에서 기지국에 신호를 전송할 수 있다.
상기와 같은 과정을 통해 타이밍 오프셋 값이 CP 범위를 초과하는 제2 카테고리 단말들의 성능 열화를 방지할 수 있으며, 제1 카테고리 단말에 대한 간섭의 영향을 크게 감소시킬 수 있다.
도 3은 단말의 카테고리를 결정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 단말은 수신된 신호를 이용해 타이밍 오프셋 값이 CP 범위보다 큰지 여부를 판단하고, 단말의 카테고리를 결정할 수 있다.
단말은 S310 단계에서 최초 RACH를 수행한 시점(또는, 초기 접속 시점)에서 하향링크 수신 신호의 전력 추정 값(Pinitial)과 현재의 하향링크 수신 신호의 전력 추정 값(Pcurrent)을 비교하여 타이밍 오프셋 값이 CP 범위보다 큰지 여부를 판단하고, 단말의 카테고리를 결정할 수 있다.
따라서, 최초 RACH를 수행한 시점에서의 하향링크 수신 신호의 전력 추정 값과 현재의 하향링크 수신 신호의 전력 추정 값의 차가 임계 값 보다 큰 경우, 단말은 자신이 타이밍 오프셋 값이 CP 범위보다 큰 제2 카테고리 단말이라고 판단할 수 있다. 이 때, 임계 값은 미리 정해져 있을 수 있으며, 또는 기지국에 의해 설정될 수 있다.
타이밍 오프셋과 단말이 추정하는 하향링크 수신 신호의 전력 값은 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 결정될 수 있다. 즉, 단말과 기지국 사이의 거리가 멀어질수록 타이밍 오프셋의 값은 커질 수 있으며, 하향링크 수신 신호의 전력 값은 작아질 수 있다.
따라서, RACH를 수행한 시점과 현재의 하향링크 수신 신호의 전력 값의 차이가 커질수록, 타이밍 오프셋의 차이 역시 커질 수 있으며, RACH를 수행한 시점에서 획득한 TA 값을 이용하는 경우 TA 보상 오류가 발생할 수 있음을 의미할 수 있다.
따라서, 최초 RACH를 수행한 시점에서의 하향링크 수신 신호의 전력 추정 값과 현재의 하향링크 수신 신호의 전력 추정 값의 차가 임계 값을 초과하는 경우에는 제2 카테고리 단말로 분류하여, 성능 열화를 방지하기 위한 본 발명의 기술을 적용할 수 있다. 따라서, 단말은 S320 단계에서 제2 카테고리에 대한 자원 매핑을 적용할 수 있다. 즉, 단말은 제2 카테고리 단말에 대한 제2 자원 매핑 정보를 이용해 할당된 자원에 신호를 매핑할 수 있다.
반면, 최초 RACH를 수행한 시점에서의 하향링크 수신 신호의 전력 추정 값과 현재의 하향링크 수신 신호의 전력 추정 값의 차가 임계 값을 초과하지 않을 경우, 단말은 S330 단계에서 제1 카테고리 단말에 대한 자원 매핑을 적용할 수 있다. 단말은 제1 카테고리 단말에 대한 제1 자원 매핑 정보를 이용해 할당된 자원에 신호를 매핑할 수 있다.
도 4은 단말의 카테고리를 결정하기 위한 다른 방법을 도시한 도면이다.
도 4에서는 채널 품질 지시자(channel quality indicator: CQI)를 이용해 단말의 카테고리를 결정하는 방법을 설명한다. 구체적으로, 본 방법에서는 기지국이 단말로부터 수신한 CQI를 이용해 단말의 카테고리를 판단하고 해당 정보를 단말에게 주기적으로 알려줌으로써, 단말은 자신의 카테고리 정보를 확인할 수 있다.
구체적으로, 기지국은 단말에 채널 상태를 측정하기 위한 기준 신호를 전송할 수 있으며, 단말로부터 채널 상태 정보를 수신할 수 있다. 이 때, 채널 상태 정보는 주기적으로 또는 비주기적으로 기지국에 전송될 수 있다.
기지국은 단말이 주기적으로 또는 비주기적으로 피드백(feedback)하는 CQI 정보 또는 기준 신호 수신 전력(reference signal received power: RSRP) 정보를 이용해 위치 변화를 추정할 수 있다. 기지국과 단말 사이의 거리가 멀어질수록 채널 품질 또는 전력이 감소할 수 있다. 따라서, 기지국은 단말로부터 피드백되는 CQI 또는 RSRP 정보를 이용해 단말의 위치를 추정할 수 있다.
따라서, 기지국은 S410 단계에서 단말이 초기 접속 시 피드백한 CQI 정보(Cinitail)와 최근에 피드백한 CQI 정보(Ccurrent)를 비교하여 타이밍 오프셋 값이 CP 범위보다 큰지 여부를 판단하고, 단말의 카테고리를 결정할 수 있다.
초기 접속 시 피드백한 CQI 정보와 최근에 피드백한 CQI 정보의 차가 임계 값보다 큰 경우, 기지국은 S420 단계에서 단말을 타이밍 오프셋이 CP 범위 이상인 제2 카테고리 단말로 결정할 수 있다.
반면, 초기 접속 시 피드백한 CQI 정보와 최근에 피드백한 CQI 정보의 차가 임계 값보다 작은 경우, 기지국은 S430 단계에서 단말을 타이밍 오프셋이 CP 범위 이하인 제1 카테고리 단말로 결정할 수 있다. 이 때, 임계 값은 미리 정해져 있을 수 있으며, 또는 기지국에 의해 설정될 수 있다.
따라서, 기지국은 S440 단계에서 결정된 단말의 카테고리 정보를 무선 자원 제어(radio resource control: RRC) 메시지를 통해 단말에게 보고(report)할 수 있다.
따라서, 단말은 S450 단계에서 상기 메시지를 수신해 자신의 카테고리 정보를 업데이트할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자원 매핑 방법을 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 자원 매핑 정보 1(510)은 제1 카테고리 단말에 대한 제1 자원 매핑 정보를, 자원 매핑 패턴 2, 3(520, 530)은 제2 카테고리 단말에 대한 제2 자원 매핑 정보를 도시한다.
제1 카테고리 단말은 모든 OFDM 심볼에 자원 요소를 매핑할 수 있다. 제1 카테고리 단말은 모든 OFDM 심볼에 자원 요소가 매핑된 자원 매핑 정보 1(510)을 사용할 수 있으며, 자원 매핑 정보(510)를 통해 할당된 자원에서 랜덤하게 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, 제1 카테고리 단말은 자원 매핑 정보(510)에 포함된 자원 요소 중 일부 또는 전부를 사용할 수 있으며, 자원 매핑 정보(510)가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 자원 매핑 정보는 다른 형태의 패턴으로 구성될 수 있다.
이와 같이 모든 OFDM 심볼에 자원 요소를 매핑하는 경우, 자원 간의 충돌이 발생할 수 있으나, 이는 수신기 기술(예를 들어, 비 직교 다중 접속(non-orthogonal multiple access: NOMA) 수신 기술, MMSE-IRC, symbol-level interference cancellation, codeword-level interference cancellation 등)을 통해 해결할 수 있다.
한편, 제2 카테고리 단말은 인접한 OFDM 심볼에는 자원 요소를 할당하지 않을 수 있다. 상술한 바와 같이 제2 카테고리 단말은 제1 그룹 및 제2 그룹으로 분류될 수 있으며, 제1 그룹에 포함된 단말에는 홀수 번째 OFDM 심볼을 사용하도록 자원을 할당하고, 제2 그룹에 포함된 단말에는 짝수 번째 OFDM 심볼을 사용하도록 자원을 할당할 수 있다.
구체적으로, 제2 카테고리의 제1 그룹에 포함된 단말은 홀수 번째 OFDM 심볼에 자원 요소가 매핑된 자원 매핑 정보 2(520)를 사용할 수 있다. 이 때, 제2 카테고리의 제1 그룹에 포함된 단말은 짝수 번째 OFDM 심볼에서 전송할 데이터를 자원 매핑 패턴 2(520)에 포함된 홀수 번째 OFDM 심볼에서 모두 전송할 수 있다. 이와 같은 방법을 통해 데이터의 전송률(data rate)는 감소되지 않으며, 간섭을 최소화하여 데이터를 전송할 수 있다.
마찬가지로, 제2 카테고리의 제2 그룹에 포함된 단말은 짝수 번째 OFDM 심볼에 자원 요소가 매핑된 자원 매핑 패턴3(530)을 사용할 수 있다. 이 때, 제2 카테고리의 제2 그룹에 포함된 단말은 홀수 번째 OFDM 심볼에서 전송할 데이터를 자원 매핑 패턴 3(530)에 포함된 짝수 번째 OFDM 심볼에서 모두 전송할 수 있다. 이와 같은 방법을 통해 데이터의 전송률(data rate)는 감소되지 않으며, 간섭을 최소화하여 데이터를 전송할 수 있다.
한편, 자원 매핑 정보를 생성하는 방법을 하기의 두 각지 방법을 고려할 수 있다.
- 첫 번째 방법은, 단말 별로 고유의 자원 매핑 정보를 생성하는 규칙(rule)을 정의하고, 단말의 카테고리에 따라 일부의 영역을 사용하지 않는 방법을 고려할 수 있다.
첫 번째 방법에 따르면, 미리 정해진 규칙에 따라 자원 매핑 정보1(510)과 같이 모든 OFDM 심볼에서 자원 요소를 매핑한 하나의 패턴이 단말 별로 생성될 수 있으며, 단말은 카테고리에 따라 홀수 번째 OFDM 심볼 또는 짝수 번째 OFDM 심볼을 사용하지 않을 수 있다. 예를 들어, 단말이 제1 카테고리 단말로 판단된 경우, 단말은 자원 매핑 정보 1(510)을 생성하고 자원 매핑 정보 1(510)에 포함된 모든 자원 요소를 사용해 데이터를 전송할 수 있다. 반면, 단말이 제2 카테고리 단말로 판단된 경우, 단말은 자원 매핑 정보 1(510)을 생성하고 자원 매핑 패턴 1(510)에 포함된 홀수 번째 OFDM 심볼 또는 짝수 번째 OFDM 심볼에 매핑된 자원 요소만을 이용해 데이터를 전송할 수 있다.
이와 같은 방법을 사용하는 경우, 단말의 수만큼 자원 매핑 정보를 결정하는 규칙(rule)이 필요할 수 있으며, 단말 별로 자원 매핑 정보를 결정하는 규칙(rule)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 단말 고유의 식별자를 이용해 자원 매핑 정보를 결정하는 방법이 정의될 수 있다. 또는, 단말 고유의 식별자와 셀 고유의 식별자를 동시에 이용해 자원 매핑 정보를 결정하는 방법이 정의될 수 있다. 이와 같이 자원 매핑 정보를 결정하여 자원을 매핑하는 경우, 다른 셀로부터 수신되는 간섭 신호가 랜덤하게 보여질 수 있다. 따라서, 단말은 해당 규칙에 따라 자원 매핑 정보를 결정하고, 카테고리에 따라 일부 또는 전부의 자원 요소를 이용해 데이터를 송수신할 수 있다.
또는, 자원 매핑 정보를 기지국이 단말 별로 생성하여 단말에 전송할 수 있다.
- 두 번째 방법은, 단말 별로 카테고리의 종류만큼 자원 매핑 정보를 생성하는 규칙(rule)을 정의하고, 단말의 카테고리가 결정되면, 해당 규칙을 이용해 자원 매핑 정보를 결정하는 방법을 고려할 수 있다.
두 번째 방법에 따르면, 단말이 제1 카테고리로 결정되면, 단말은 해당 규칙에 따라 자원 매핑 패턴 1(510)과 같은 자원 매핑 정보를 생성하고, 이를 적용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 한편, 단말이 제2 카테고리로 결정되는 경우, 단말은 해당 규칙에 따라 자원 매핑 정보 2(520) 또는 자원 매핑 정보 3(530)와 같은 자원 매핑 정보를 생성하고, 이를 적용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
이 때, 단말이 제2 카테고리인 경우, 제1 그룹 또는 제2 그룹으로 미리 정해져 있을 수 있으며, 이와 같은 경우, 단말은 자원 매핑 정보 2(520) 또는 자원 매핑 정보 3(530) 중 어느 하나만 생성하도록 설정될 수 있다. 즉, 단말에는 자원 매핑 정보 2(520) 또는 자원 매핑 정보 3(530) 중 어느 하나에 대한 생성 규칙만 설정되어 있을 수 있다.
또는, 단말은 상황에 따라 자원 매핑 정보 2(520)를 생성하거나 자원 매핑 정보 3(530)를 생성하도록 설정될 수 있다. 이 때, 단말에는 자원 매핑 정보 2(520)와 자원 매핑 정보 3(530)에 대한 생성 규칙이 모두 설정되어 있을 수 있다.
이와 같은 방법을 사용하는 경우, 첫 번째 방법 대비 2배 이상의 자원 매핑 정보를 생성하기 위한 규칙이 필요할 수 있으며, 단말 별로 자원 매핑 정보를 생성하기 위한 규칙이 정의될 수 있다. 따라서, 카테고리에 따라 결정된 해당 규칙에 기반해 자원 매핑 정보를 결정하고, 상기 자원 매핑 정보에 기반하여 데이터를 송수신할 수 있다.
또는, 자원 매핑 정보는 기지국이 단말 별로 생성하여 단말에 전송할 수 있다.
한편, 단말이 제2 카테고리로 결정된 경우, 단말은 자원 요소가 매핑된 OFDM 심볼과 인접한 심볼은 제로 신호로 생성할 수 있으며, 구체적인 내용은 도 6을 참고하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자원 매핑 방법을 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 제1 카테고리 단말(610)은 모든 OFDM 심볼에 대해 데이터를 전송할 수 있다. 반면, 제2 카테고리 단말-1(620)은 OFDM 심볼 2에서만 데이터를 전송하며, OFDM 심볼 1과 3에서는 제로 신호를 생성하여 전송할 수 있다. 즉, 제2 카테고리 단말-1(620)은 OFDM 심볼 1과 3에서는 데이터를 전송하지 않을 수 있다.
또한, 상기 제2 카테고리 단말(620)과 다른 그룹에 포함된 단말인 제2 카테고리 단말-2(630)은 OFDM 심볼 1과 3에서만 데이터를 전송하고, OFDM 심볼 2에서는 데이터를 전송하지 않을 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 CP 추가 방법을 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이 자원 요소를 매핑한 단말은 IFFT를 수행하고, 해당 OFDM 심볼이 할당된 자원 요소가 존재하는 OFDM 심볼인지 여부를 확인할 수 있다.
만약, 해당 OFDM 심볼이 할당된 자원 요소가 존재하는 OFDM 심볼인 경우, 단말은 시간 영역의 신호에 long CP를 추가할 수 있다. 이 때, CP의 길이는 타이밍 오프셋 값이 long CP의 범위로 들어올 수 있을 정도로 길게 결정될 수 있다. 상기 CP의 길이는 설정에 따라 다양한 방법으로 결정될 수 있다.
예를 들어, long CP의 길이는 일반적인 CP(normal CP) 길이의 미리 정해진 배수로 결정될 수 있다. 즉, long CP의 길이는 일반적인 CP의 길이의 2배 또는 3배 등으로 결정될 수 있다.
또는, 도 7a와 같은 방법을 통해 long CP의 길이를 결정할 수 있다.
제1 카테고리 단말은 데이터에 normal CP(710)를 앞 뒤에 추가하는 방식으로 구성될 수 있다. 한편, 제2 카테고리 단말은 데이터에 추가된 normal CP(710)의 앞뒤에 추가적인 CP(720, 730)를 붙여 CP의 길이를 확장할 수 있다.
도 7을 참고하면, 제1 카테고리 단말은 데이터의 앞 뒤에 normal CP(710)를 추가할 수 있으며, CP의 길이는 normal CP(710)의 길이와 같다.
한편, 제2 카테고리 단말은 normal CP의 앞에 CP(720)를 추가하고 수 있으며, 뒤에 CP(730)를 추가할 수 있다. 이와 같은 방식으로, CP의 길이가 normal CP(710)의 길이에서 long CP(740)의 길이로 확장될 수 있다.
한편, 단말은 해당 OFDM 심볼이 할당된 자원 요소가 존재하지 않는 OFDM 심볼인 경우, 해당 OFDM 심볼에서 제로 신호를 전송할 수 있다. 다만, 단말은 long CP의 길이를 고려하여 제로 샘플의 수를 제거할 수 있다. 도 7b를 참고하면, 단말은 인접 OFDM 심볼과의 경계를 맞추기 위해 확장된 CP의 길이만큼 인접 OFDM 심볼의 제로 샘플의 수를 제거할 수 있다. 즉, 도 7a의 CP(720) 부분과 CP(730) 부분은 인접 OFDM 심볼의 영역을 사용하는 바, 단말은 인접 OFDM 심볼에서 상기 CP(720) 부분과 CP(730)에 대해서는 제로 샘플을 제거할 수 있다.
상기와 같은 방법을 단말은 데이터를 송신할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 제2 카테고리의 단말의 성능 열화를 방지할 수 있으며, 제1 카테고리 단말에게 미치는 간섭의 영향을 크게 감소시킬 수 있다.
도 8는 본 발명의 일실시예에 따라 다수의 단말이 시간 영역에서 상향링크 신호를 전송하는 상황을 도시한 도면이다.
도 8을 참고하면, 셀 내 단말은 시간 영역에서 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 수신기(기지국)은 단말이 전송한 신호를 추출하여 FFT를 수행할 수 있다. 도 8의 FFT 윈도우(810)는 수신기에서 FFT 수행을 위해 수신신호를 추출하는 윈도우를 나타낼 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 그림(800)의 제1 카테고리 단말로부터 수신되는 신호들은 FFT 윈도우 내에 CP 및 data 신호만 존재하므로, FFT 이후에도 부 반송파 간 직교성을 유지할 수 있다. 그러나, 제 2 카테고리 단말로부터 수신되는 신호들은 FFT 윈도우 내에서 인접한 OFDM 심볼의 신호가 일부 영향을 주게 되고 자신의 신호 중 일부를 잃게 된다. 예를 들어, FFT 윈도우2(820) 내에서 821은 인접한 OFDM 심볼의 신호가 영향을 주는 경우이며, 822은 자신의 신호 중 일부를 잃게 되는 경우이다.
한편, 그림(805)의 FFT 윈도우 5(850) 내에서 제2 카테고리 단말은 long CP를 추가할 수 있다. 따라서, 제2 카테고리 단말로부터 수신되는 신호들 역시 FFT 윈도우 내에 CP 및 data 신호만 존재하게 되어, FFT 이후에도 부반송파 간 직교성을 유지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 동작을 도시한 도면이다.
도 9를 참고하면, 기지국은 S910 단계에서 단말로부터 신호를 수신할 수 있다.
신호를 수신한 기지국은 S920 단계에서 FFT 입력 값을 추출할 수 있다. 기지국은 일반적인 CP 크기를 적용하여 FFT 입력 값을 추출할 수 있다.
FFT 입력 값을 추출한 기지국은 S930 단계에서 FFT를 수행할 수 있다.
그리고, 기지국은 S940 단계에서 경쟁 기반 전송 영역에서 신호를 송신한 단말의 식별자를 감지할 수 있다. 기지국은 공통 제어 채널 또는 데이터 채널에서 수신되는 신호를 이용해 단말의 식별자를 감지할 수 있다.
이 후, 기지국은 S950 단계에서 단말의 카테고리 정보를 확인할 수 있다. 기지국은 블라인드 디텍션(blind detection)을 통해 단말의 카테고리 정보를 확인할 수 있다. 구체적으로, 단말에 대한 자원 매핑 패턴을 이용하여 짝수 OFDM 심볼 또는 홀수 OFDM 심볼 별로 복조 기준 신호(demodulation reference signal: DMRS)의 correlation을 수행하고, 그 차이 값이 미리 정해진 값 이상인 경우, 단말을 제2 카테고리로 확인할 수 있다.
또는, 상술한 바와 같이, 기지국이 단말로부터 수신한 CQI 또는 RSRP를 이용해 단말의 카테고리를 판단하고 이를 단말에 보고(report)하는 방법을 사용하는 경우, 기지국은 단말의 카테고리를 알고 있을 수 있다.
단말이 제1 카테고리 단말인 경우, 기지국은 S960 단계에서 단말에 대한 자원 매핑 정보에 따라 수신 신호를 추출할 수 있다. 이 때, 각 단말 별 자원 매핑 정보를 생성하는 규칙은 송수신기 간에 약속되어 있는 정보일 수 있다. 따라서, 기지국은 단말에 대한 자원 매핑 정보를 결정하고, 상기 패턴에서 전송되는 신호를 추출할 수 있다. 제1 카테고리 단말의 경우, 기지국은 모든 OFDM 심볼에 자원이 할당된 자원 매핑 정보에 따라 수신된 신호를 추출할 수 있다.
한편, 단말이 제2 카테고리 단말인 경우, 기지국은 S970 단계에서 단말에 대한 자원 매핑 정보에 따라 수신 신호를 추출할 수 있다. 이 때, 기지국은 제2 카테고리 단말에 대해서는 홀수 번째 또는 짝수 번째의 OFDM 심볼에는 자원이 할당되지 않음을 감안하여 수신 신호를 추출할 수 있다.
이 후, 기지국은 S980 단계에서 수신 신호에 대한 복호를 수행할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 10을 참고하면, 단말은 S1010 단계에서 송신 신호를 생성할 수 있다. 이 때, 단말은 주파수 영역(frequency domain) 송신 신호를 생성할 수 있다.
송신 신호를 생성한 단말은 S1020 단계에서 단말의 카테고리를 확인할 수 있다. 단말은 자신(단말)이 발생시킬 수 있는 타이밍 오프셋(timing) 값이 CP 범위보다 클 수 있는지 여부를 판단하여 단말의 카테고리를 결정할 수 있다. 타이밍 오프셋이 CP 범위보다 큰 경우에는 FFT 윈도우 내에 다른 OFDM 심볼의 신호가 영향을 줄 수 있으므로, 타이밍 오프셋(timing) 값이 CP 범위보다 클 수 있는지 여부에 따라 단말에 대한 자원 매핑 방법을 상이하게 적용할 수 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
제1 카테고리 단말이라고 판단된 경우, 단말은 S1030 단계에서 자원 요소를 매핑할 수 있다. 단말은 자원 매핑 정보에 따라 단말에 할당된 자원 블록의 자원 요소에 신호를 매핑할 수 있으며, 구체적으로 단말은 주파수 영역의 자원 요소에 신호를 매핑할 수 있다. 이 때, 자원 매핑 정보는 제1 카테고리 단말에 대한 자원 매핑 정보로, 제1 자원 매핑 정보라 칭할 수 있으며, 자원 블록에서 제1 카테고리 단말에 매핑될 자원 요소의 패턴과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 또한 자원 매핑 정보는 제1 카테고리 단말 특정 자원 매핑 패턴(Cat. 1 UE specific RE mapping pattern) 또는 복수 개의 자원 요소로 구성된 자원 요소 그룹 매핑 패턴을 포함할 수 있다.
한편, 제2 카테고리 단말이라고 판단된 경우, 단말은 S1040 단계에서 자원 요소를 매핑할 수 있다. 단말은 자원 매핑 정보에 따라 단말에 할당된 자원 블록의 자원 요소에 신호를 매핑할 수 있으며, 구체적으로 단말은 주파수 영역의 자원 요소에 신호를 매핑할 수 있다. 이 때, 자원 매핑 정보는 제1 카테고리 단말에 대한 자원 매핑 정보로, 제1 자원 매핑 정보라 칭할 수 있으며, 자원 블록에서 제1 카테고리 단말에 매핑될 자원 요소의 패턴과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 또한, 자원 매핑 정보는 제2 카테고리 단말 특정 자원 매핑 패턴(Cat. 2 UE specific RE mapping pattern) 또는 복수 개의 자원 요소로 구성된 자원 요소 그룹 매핑 패턴을 포함할 수 있다.
이 때, 제2 카테고리 단말에 대해서는 특정 OFDM 심볼 구간에서만 자원 요소를 매핑하는 방법을 사용할 수 있다. 즉, 일부 OFDM 심볼이 제2 카테고리 단말이 사용할 심볼로 지정될 수 있으며, 제2 카테고리 단말에 대한 자원 매핑 정보는 미리 정해진 OFDM 심볼 구간에서 할당된 자원 요소에 대한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 단말은 특정 OFDM 심볼 구간에 대한 자원 매핑 정보에 따라 자원 요소를 매핑할 수 있다. 본 발명에서 특정 OFDM 심볼 구간은 미리 정해질 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 제2 카테고리 단말에 대해 자원 요소가 매핑된 OFDM 심볼 구간을 미리 정해진 구간, long CP 적용 구간 또는 제2 CP 적용 구간이라 칭할 수 있다. 구체적인 내용은 후술한다.
자원 요소를 매핑한 단말은 S1050 단계에서 역 고속 푸리에 변환(inverse fast fourier transform: IFFT)를 수행하여 신호를 시간 영역의 신호로 변환할 수 있다.
그리고, 단말은 S1060 단계에서 해당 OFDM 심볼이 long CP 적용 구간에 포함되는지 여부를 확인할 수 있다.
만약, 해당 OFDM 심볼이 long CP 적용 구간에 포함되지 않는 경우, 제1 카테고리 단말은 S1070 단계에서 시간 영역(time domain) 신호에 normal CP를 추가할 수 있다. 한편, 제2 카테고리 단말은 해당 심볼에서 데이터를 전송하지 않을 수 있다.
만약, OFDM 심볼이 long CP 적용 구간에 포함되는 경우, 단말은 S1080 단계에서 시간 영역의 신호에 long CP를 추가할 수 있다. 이 때, 제1 카테고리 단말 및 제2 카테고리 단말 모두 신호에 long CP를 추가할 수 있다.
상기의 과정을 수행한 단말은 S1090 단계에서 생성된 신호를 기지국에 전송할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자원 매핑 방법을 도시한 도면이다.
도 11을 참고하면, 자원 매핑 정보 1(1110)은 제1 카테고리 단말에 대한 자원 매핑 정보를, 자원 매핑 정보 2(1110)은 제2 카테고리 단말에 대한 자원 매핑 정보를 도시한다.
제1 카테고리 단말은 모든 OFDM 심볼에 자원 요소를 매핑할 수 있다. 제1 카테고리 단말은 모든 OFDM 심볼에 자원 요소가 매핑된 자원 매핑 정보 1(1110)를 사용할 수 있으며, 자원 매핑 정보(1110)을 통해 할당된 자원에서 랜덤하게 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, 제1 카테고리 단말은 자원 매핑 정보(1110)에 포함된 자원 요소 중 일부 또는 전부를 사용할 수 있으며, 자원 매핑 정보(1110)가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 자원 매핑 정보는 다른 형태의 패턴으로 구성될 수 있다.
본 실시예에서는 제1 카테고리 단말에서도 미리 정해진 구간(long CP 적용 구간)에서는 long CP를 적용할 수 있다. 이와 같은 방법을 통해 데이터 전송의 신뢰성을 증가시킬 수 있다.
제2 카테고리 단말은 서브프레임 내에서 미리 정해진 구간(long CP 적용 구간)의 ODFM 심볼만을 사용할 수 있다. 따라서, 제2 카테고리 단말에 대한 자원 매핑 정보는 미리 정해진 구간에서 설정될 수 있다.
이 때, long CP 적용 구간은 단말의 카테고리 비율에 따라 적응적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 제2 카테고리 단말의 비율이 증가하는 경우, 상기 long CP 적용 구간의 OFDM 심볼 수가 증가될 수 있다. 반면, 제1 카테고리 단말의 비율이 증가하는 경우, 상기 long CP 적용 구간의 OFDM 심볼 수가 감소될 수 있다.
이는 기지국이 카테고리 별 단말의 비율을 확인하여 long CP 적용 구간의 OFDM 심볼의 수를 적응적으로 변경하여 단말에게 알려줄 수 있다. 기지국이 long CP 적용 구간에 대한 정보를 단말에게 알려주는 경우, 기지국은 주기적으로 long CP 적용 구간에 대한 정보를 단말에 보고(report)할 수 있다. 기지국은 RRC 메시지를 통해 단말에게 long CP 적용 구간에 대한 정보를 보고할 수 있으며, 단말은 자신의 카테고리에 맞는 전송 방식을 적용하여 데이터를 전송할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 long CP 적용 구간을 하기와 같은 정보를 통해 단말에 전송할 수 있다.
00: 미리 정해진 구간 없음,
01: 첫 번째 OFDM 심볼 구간
10: 첫 번째 내지 두 번째 OFDM 심볼 구간
11: 첫 번째 내지 세 번째 OFDM 심볼 구간
또는, long CP 적용 구간은 단말과 기지국에 미리 설정되어 있을 수 있으며, 기지국은 하기와 같은 정보를 통해 long CP 적용 구간을 변경할 수 있다.
00: 변경 없음
01: 첫 번째 OFDM 심볼 구간
10: 1 OFDM 심볼 증가
11: 1 OFDM 심볼 감소
또는 단말이 카테고리 별 단말의 비율에 대한 정보를 수신하여 상기 비율 정보에 따라 각 단말이 long CP 적용 구간의 OFDM 심볼의 수를 적응적으로 변경할 수도 있다.
이를 위해, 기지국은 제1 카테고리 단말과 제2 카테고리 단말의 비율 정보를 주기적으로 업데이트 하고 이를 단말에 전송할 수 있다. 구체적으로 기지국은 단말의 피드백 정보에 기반하여 비율 정보를 결정할 수 있으며, 또는 블라인드 디텍션에 기반하여 비율 정보를 결정할 수 있다.
이 후, 제2 카테고리 단말은 long CP 적용 구간에서 데이터를 전송할 수 있다. 제2 카테고리 단말은 전송할 데이터를 long CP 적용 구간의 OFDM 심볼에서 모두 전송할 수 있다. 또한, 제2 카테고리 단말은 해당 OFDM 심볼의 데이터에 long CP를 적용하여 기지국에 전송할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자원 매핑 방법을 도시한 도면이다.
도 12을 참고하면, 제1 카테고리 단말(1210)은 모든 OFDM 심볼에 대해 데이터를 전송할 수 있다. 다만, 제1 카테고리 단말(1210)도 long CP 적용 구간에서는 long CP를 적용하여 데이터를 전송할 수 있다.
반면, 제2 카테고리 단말(1220)은 long CP 적용 구간인 OFDM 심볼 2, 3에서만 데이터를 전송하며, OFDM 심볼 1과 4에서는 제로 신호를 생성하여 전송할 수 있다. 즉, 제2 카테고리 단말(1220)은 OFDM 심볼 1과 4에서는 데이터를 전송하지 않을 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다수의 단말이 시간 영역에서 상향링크 신호를 전송하는 상황을 도시한 도면이다.
도 13을 참고하면, 그림(1300)는 도 8에서 도시한 그림(800)과 동일하므로, 구체적인 내용은 생략한다.
한편, 그림(1305)의 FFT 윈도우5(1350) 내에서 제2 카테고리 단말은 long CP를 추가할 수 있다. 따라서, 제2 카테고리 단말로부터 수신되는 신호들 역시 FFT 윈도우 내에 CP 및 data 신호만 존재하게 되어, FFT 이후에도 부반송파 간 직교성을 유지할 수 있다. 따라서, 제2 카테고리 단말의 성능 열화를 방지할 수 있으며, 제1 카테고리 단말에 미치는 간섭의 영향을 감소시킬 수 있다.
또한, FFT 윈도우5(1350) 내에서 제1 카테고리 단말 역시 long CP를 추가함으로써 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국의 동작을 도시한 도면이다.
도 14를 참고하면, 기지국은 S1410 단계에서 단말로부터 신호를 수신할 수 있다.
신호를 수신한 기지국은 S1420 단계에서 해당 OFDM 심볼이 long CP가 적용되는 구간인지 여부를 확인할 수 있다. 해당 OFDM 심볼이 long CP가 적용되는 구간에 포함되지 않는 경우, 기지국은 S1430 단계에서 normal CP 크기를 이용해 FFT 입력 값을 추출할 수 있다.
반면, 해당 OFDM 심볼이 미리 정해진 구간에 포함되는 경우, 기지국은 S1440 단계에서 long CP 크기를 적용하여 FFT 입력 값을 추출할 수 있다.
FFT 입력 값을 추출한 기지국은 S1450 단계에서 FFT를 수행할 수 있다.
그리고, 기지국은 S1460 단계에서 경쟁 기반 전송 영역에서 신호를 송신한 단말의 식별자를 감지할 수 있다. 기지국은 공통 제어 채널 또는 데이터 채널에서 수신되는 신호를 이용해 단말의 식별자를 감지할 수 있다.
이 후, 기지국은 S1470 단계에서 단말의 카테고리 정보를 확인할 수 있다. 기지국은 블라인드 디텍션(blind detection)을 통해 단말의 카테고리 정보를 확인할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 자원 매핑 정보를 이용하여 normal CP와 long CP를 적용하는 OFDM 심볼 별로 복조 기준 신호(demodulation reference signal: DMRS)의 correlation을 수행하고, 그 차이 값이 미리 정해진 값 이상인 경우, 단말을 제2 카테고리로 확인할 수 있다.
또는, 상술한 바와 같이, 기지국이 단말로부터 수신한 CQI 또는 RSRP를 이용해 단말의 카테고리를 판단하고 이를 단말에 보고(report)하는 방법을 사용하는 경우, 기지국은 단말의 카테고리를 알고 있을 수 있다.
단말이 제1 카테고리 단말인 경우, 기지국은 S1480 단계에서 단말에 대한 자원 매핑 정보에 따라 수신 신호를 추출할 수 있다. 이 때, 각 단말 별 자원 매핑 정보를 생성하는 규칙은 송수신기 간에 약속되어 있는 정보일 수 있다. 따라서, 기지국은 단말에 대한 자원 매핑 정보를 결정하고, 상기 패턴에서 전송되는 신호를 추출할 수 있다. 제1 카테고리 단말의 경우, 기지국은 모든 OFDM 심볼에 자원이 할당된 자원 매핑 정보에 따라 수신된 신호를 추출할 수 있다.
한편, 단말이 제2 카테고리 단말인 경우, 기지국은 S1490 단계에서 단말에 대한 자원 매핑 정보에 따라 수신 신호를 추출할 수 있다. 이 때, 기지국은 제2 카테고리 단말에 대해서는 미리 정해진 구간(long CP 적용 구간)에 포함된 OFDM 심볼에 따라 수신 신호를 추출할 수 있다. 즉, 기지국은 미리 정해진 구간(long CP 적용 구간)에 포함되지 않은 OFDM 심볼에는 자원이 할당되지 않음을 감안하여 수신 신호를 추출할 수 있다.
이 후, 기지국은 S1495 단계에서 수신 신호에 대한 복호를 수행할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 15를 참고하면, 단말은 송수신부(1510), 제어부(1520), 저장부(1530)로 구성될 수 있다.
송수신부(1510)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(1510)는 제어부에서 생성된 신호를 기지국에 전송하고, 기지국으로부터 신호를 수신할 수 있다.
제어부(1520)는 송신 신호를 생성할 수 있다. 이 때, 제어부(1520)는 주파수 영역(frequency domain)의 송신 신호를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(1520)는 단말의 카테고리를 확인할 수 있다. 제어부(1520)는 단말이 발생시킬 수 있는 타이밍 오프셋(timing offset) 값이 CP 범위보다 클 수 있는지 여부를 판단하여 단말의 카테고리를 결정할 수 있다.
제1 카테고리 단말이라고 판단된 경우, 제어부(1520)는 자원 요소를 매핑할 수 있다. 단말은 자원 매핑 정보에 따라 단말에 할당된 자원 블록의 자원 요소에 신호를 매핑할 수 있으며, 구체적으로 단말은 주파수 영역의 자원 요소를 매핑할 수 있다. 이 때, 자원 매핑 정보는 제1 카테고리 단말에 대한 자원 매핑 정보로 제1 자원 매핑 정보라 칭할 수 있으며, 자원 블록에서 제1 카테고리 단말에 매핑될 자원 요소의 패턴과 관련된 정보를 포함할 수 있다.
자원 요소를 매핑한 제어부(1520)는 역 고속 푸리에 변환(inverse fast fourier transform: IFFT)를 수행하여 신호를 시간 영역의 신호로 변환한 후, 시간 영역(time domain) 신호에 적용하는 normal CP(이하, 제1 CP 또는 일반적인 CP라 칭할 수 있다)를 추가할 수 있다. 상기 normal CP란 정의되어 있는 CP 범위 내의 길이를 갖는 CP를 의미할 수 있다.
그리고, 제어부(1520)는 생성된 신호를 기지국에 전송할 수 있다.
한편, 제2 카테고리 단말이라고 판단된 경우, 제어부(1520)는 자원 요소를 매핑할 수 있다. 단말은 자원 매핑 정보에 따라 단말에 할당된 자원 블록의 자원 요소와 신호를 매핑할 수 있으며, 구체적으로 단말은 주파수 영역의 자원 요소와 신호를 매핑할 수 있다. 이 때, 자원 매핑 정보는 제2 카테고리 단말에 대한 자원 매핑 정보로 제2 자원 매핑 정보라 칭할 수 있으며, 자원 블록에서 제2 카테고리 단말에 매핑될 자원 요소의 패턴과 관련된 정보를 포함할 수 있다.
이 때, 제2 카테고리 단말에 대해서는 인접 OFDM 심볼의 신호의 영향을 받지 않기 위해 제어부(1520)는 자원 요소가 매핑된 심볼과 인접한 심볼에는 자원 요소를 매핑하지 않는 방법을 사용할 수 있다. 즉, 제2 카테고리 단말을 두 개의 그룹으로 나누고, 자원 블록의 심볼 중 제1 그룹에 포함된 단말에 대해서는 홀수 번째 OFDM 심볼을 사용하도록 자원을 매핑하고, 제2 그룹에 포함된 단말에 대해서는 짝수 번째 OFDM 심볼을 사용하도록 자원을 매핑할 수 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
자원 요소를 매핑한 단말은 제어부(1520)는 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 수행하여 신호를 시간 영역의 신호로 변환할 수 있다.
그리고, 제어부(1520)는 해당 OFDM 심볼이 할당된 자원 요소가 존재하는 OFDM 심볼인지 여부를 확인할 수 있다.
만약, 해당 OFDM 심볼이 할당된 자원 요소가 존재하는 OFDM 심볼인 경우, 제어부(1520)는 시간 영역의 신호에 long CP(이하, 제2 CP라 칭할 수 있다)를 추가할 수 있다. 이 때, long CP의 길이는 CP 범위를 초과하도록 설정되어, 타이밍 오프셋 값이 long CP 범위 이하가 되도록 설정될 수 있다. CP를 추가하는 구체적인 방법은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
만약, 해당 OFDM 심볼이 할당된 자원 요소가 존재하지 않는 OFDM 심볼인 경우, 제어부(1520)는 해당 OFDM 심볼에서 제로 신호(zero signal)을 생성할 수 있다.
그리고, 제어부(1520)는 long CP의 길이를 고려하여 제로 샘플(zero sample)의 수를 감소시킬 수 있다. 이는 OFDM 심볼의 경계를 맞추기 위한 것이며, 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
이후, 제어부(1520)는 기지국에 신호를 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어부(1520)는 제2 카테고리 단말에 대해서는 특정 OFDM 심볼 구간에서만 자원 요소를 매핑할 수 있다. 그리고, IFFT를 수행한 이후에 제어부(1520)는 해당 OFDM 심볼이 long CP 적용 구간인지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, long CP 적용 구간인지 여부는 제1 카테고리 단말 및 제2 카테고리 단말에 모두 수행될 수 있다.
해당 OFDM 심볼이 long CP 적용 구간에 포함되지 않는 경우, 제1 카테고리 단말의 제어부(1520)는 시간 영역(time domain) 신호에 normal CP를 추가할 수 있다. 한편, 제2 카테고리 단말의 제어부(1520)는 해당 심볼에서 데이터를 전송하지 않을 수 있다.
만약, 해당 OFDM 심볼이 long CP 적용 구간에 포함되는 경우, 제어부(1520)는 시간 영역의 신호에 long CP를 추가할 수 있다. 이 때, 제1 카테고리 단말 및 제2 카테고리 단말 모두 신호에 long CP를 추가할 수 있다.
저장부(1530)는 normal CP에 대한 정보 및 long CP에 대한 정보를 저장하고 있을 수 있다. 또한, 저장부(1530)는 단말이 발생시킬 수 있는 타이밍 오프셋 값에 대한 정보 및 CP 값의 범위에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1530)는 본 발명의 제어부(1520)에 의해 생성된 정보 및 송수신부(1510)를 통해 수신된 정보를 저장할 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
도 16을 참고하면, 기지국은 송수신부(1610), 제어부(1620), 저장부(1630)를 포함할 수 있다.
송수신부(1610)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(1610)는 단말로부터 신호를 수신할 수 있다.
제어부(1620)는 단말로부터 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 단말로부터 수신된 신호는 단말의 카테고리에 따라 normal CP 또는 long CP가 추가되어 있을 수 있다. 제어부(1620)는 FFT 입력 값을 추출하고, 일반적인 CP 크기를 적용하여 FFT 입력 값을 추출할 수 있다. 이후, 제어부(1620)는 FFT를 수행할 수 있다.
그리고, 제어부(1620)는 경쟁 기반 전송 영역에서 신호를 송신한 단말의 식별자를 감지할 수 있다. 제어부(1620)는 공통 제어 채널 또는 데이터 채널에서 수신되는 신호를 이용해 단말의 식별자를 감지할 수 있다.
이 후, 제어부(1620)는단말의 카테고리 정보를 확인할 수 있다. 제어부(1620)는 블라인드 디텍션(blind detection)을 통해 단말의 카테고리 정보를 확인할 수 있다. 구체적으로, 단말에 대한 자원 매핑 패턴을 이용하여 짝수 OFDM 심볼 또는 홀수 OFDM 심볼 별로 복조 기준 신호(demodulation reference signal: DMRS)의 correlation을 수행하고, 그 차이 값이 미리 정해진 값 이상인 경우, 단말을 제2 카테고리로 확인할 수 있다.
또는, 상술한 바와 같이, 제어부(1620)는 단말로부터 수신한 CQI 또는 RSRP를 이용해 단말의 카테고리를 판단하고 이를 단말에 보고(report)하는 방법을 사용하는 경우, 제어부(1620)는 단말의 카테고리를 알고 있을 수 있다.
단말이 제1 카테고리 단말인 경우, 제어부(1620)는 단말에 대한 자원 매핑 정보에 따라 수신 신호를 추출할 수 있다. 이 때, 각 단말 별 자원 매핑 정보를 생성하는 규칙은 송수신기 간에 약속되어 있는 정보일 수 있다. 따라서, 제어부(1620)는 단말에 대한 자원 매핑 정보를 결정하고, 상기 패턴에서 전송되는 신호를 추출할 수 있다. 제1 카테고리 단말의 경우, 제어부(1620)는 모든 OFDM 심볼에 자원이 할당된 자원 매핑 정보에 따라 수신된 신호를 추출할 수 있다.
한편, 단말이 제2 카테고리 단말인 경우, 제어부(1620)는 단말에 대한 자원 매핑 정보에 따라 수신 신호를 추출할 수 있다. 이 때, 제어부(1620)는 제2 카테고리 단말에 대해서는 홀수 번째 또는 짝수 번째의 OFDM 심볼에는 자원이 할당되지 않음을 감안하여 수신 신호를 추출할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어부(1620)는 신호를 수신하고, 해당 OFDM 심볼이 long CP가 적용되는 구간에 포함되는지 여부를 확인할 수 있다. 해당 OFDM 심볼이 long CP가 적용되는 구간에 포함되지 않는 경우, 제어부(1620)는 normal CP 크기를 이용해 FFT 입력 값을 추출할 수 있다.
반면, 해당 OFDM 심볼이 미리 정해진 구간에 포함되는 경우, 제어부(1620)는 long CP 크기를 적용하여 FFT 입력 값을 추출할 수 있다.
이후, 제어부(1620)는 FFT를 수행하고, 단말의 식별자를 감지하여 단말의 카테고리 정보를 확인할 수 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
단말이 제1 카테고리 단말인 경우, 제어부(1620)는 단말에 대한 자원 매핑 정보에 따라 수신 신호를 추출할 수 있다. 제어부 (1620)는 long CP 적용 구간에서는 long CP가 추가되었음을 고려하여 수신 신호를 추출할 수 있다.
한편, 단말이 제2 카테고리 단말인 경우, 제어부 (1620)는 단말에 대한 자원 매핑 정보에 따라 수신 신호를 추출할 수 있다. 이 때, 제어부 (1620)는 제2 카테고리 단말에 대해서는 long CP 적용 구간 포함된 OFDM 심볼에 따라 수신 신호를 추출할 수 있다. 즉, 제어부 (1620)는 미리 정해진 구간(long CP 적용 구간)에 포함되지 않은 OFDM 심볼에는 자원이 할당되지 않음을 감안하여 수신 신호를 추출할 수 있다.
그리고, 제어부(1620)는 수신 신호에 대한 복호를 수행할 수 있다.
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.

Claims (24)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    신호를 생성하는 단계;
    수신한 신호들의 타이밍 오프셋 및 제1 순환 전치(cyclic prefix, CP)의 범위에 기반하여 상기 단말의 카테고리를 확인하는 단계;
    상기 단말의 카테고리에 기반하여 결정된 자원 매핑 정보를 이용해 상기 생성된 신호에 자원을 매핑하는 단계; 및
    상기 매핑된 자원을 이용하여 상기 신호를 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 자원 매핑 정보는 상기 제1 CP의 범위보다 큰 상기 타이밍 오프셋에 기반한 상기 단말의 제2 카테고리에 상응하고, 및
    상기 단말의 상기 제2 카테고리에 상응하는 상기 자원 매핑 정보는 홀수 인덱스 심볼들 또는 짝수 인덱스 심볼들 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전송 단계는,
    상기 단말의 카테고리에 기반하여 상기 신호에 CP를 추가하는 단계를 더 포함하고,
    상기 CP를 추가하는 단계는,
    상기 단말의 카테고리가 제2 카테고리인 경우에 기반하여, 상기 제1 CP의 범위를 초과하는 제2 CP를 상기 신호에 추가하는 단계; 및
    상기 단말의 카테고리가 상기 타이밍 오프셋이 상기 제1 CP의 범위보다 작은 제1 카테고리인 경우에 기반하여, 상기 제1 CP를 상기 신호에 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 CP를 추가하는 단계는,
    상기 제1 CP의 앞 뒤에 상기 타이밍 오프셋에 기반하여 결정된 길이의 CP를 추가하는 단계를 더 포함하며,
    상기 리소스 매핑 정보는 상기 단말의 식별자 또는 셀의 식별자 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 오프셋은 최초 접속 시 수신 신호의 제1 전력 추정 값과 임계 값 보다 큰 현재 수신 신호의 제2 전력 추정 값의 차에 기반하여 상기 제1 CP의 범위보다 큰 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 오프셋은 최초 접속 시 상기 단말이 피드백한 제1 채널 품질 정보와 임계 값 보다 큰 상기 단말이 가장 최근에 피드백한 제2 채널 품질 정보의 차에 기반하여 상기 제1 CP의 범위보다 큰 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    신호를 생성하는 단계;
    수신한 신호들의 타이밍 오프셋 및 제1 순환 전치(cyclic prefix, CP)의 범위에 기반하여 상기 단말의 카테고리를 확인하는 단계;
    상기 단말의 카테고리에 기반하여 슬롯 내에서 미리 정해진 심볼들의 제1 세트 또는 미리 정해진 심볼들의 제2 세트에서 상기 생성된 신호에 자원을 매핑하는 단계,
    상기 단말의 카테고리가 상기 타이밍 오프셋이 상기 제1 CP의 범위보다 큰 제2 카테고리인 경우, 상기 제1 CP의 범위를 초과하는 제2 CP는 상기 미리 정해진 심볼들의 제2 세트에 이용되고; 및
    상기 매핑된 자원을 이용하여 상기 신호를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 미리 정해진 심볼들의 제2 세트의 수는 제1 카테고리의 단말들의 수와 상기 제2 카테고리의 단말들의 수의 비율에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 미리 정해진 심볼들에서 상기 제2 CP를 추가하는 단계를 더 포함하며,
    상기 타이밍 오프셋은 최초 접속 시 수신 신호의 제1 전력 추정 값과 제1 임계 값 보다 큰 현재 수신 신호의 제2 전력 추정 값의 차 또는 상기 최초 접속 시 상기 단말이 피드백한 제1 채널 품질 정보와 제2 임계 값 보다 큰 상기 단말이 가장 최근에 피드백한 제2 채널 품질 정보의 차에 기반한 상기 제1 CP의 범위보다 큰 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    단말로부터 신호를 수신하는 단계;
    상기 단말의 카테고리를 확인하는 단계; 및
    상기 단말의 카테고리에 기반하여 결정된 자원 매핑 정보에 따라 자원에 매핑된 상기 수신한 신호를 디코딩하는 단계를 포함하며,
    상기 자원 매핑 정보는 제1 순환 전치(cyclic prefix, CP)의 범위보다 큰 타이밍 오프셋에 기반한 상기 단말의 제2 카테고리에 상응하고, 및
    상기 단말의 상기 제2 카테고리에 상응하는 상기 자원 매핑 정보는 홀수 인덱스 심볼들 또는 짝수 인덱스 심볼들 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 신호는 상기 단말의 카테고리가 제1 카테고리인 것에 기반한 상기 제1 CP의 범위를 초과하는 제2 CP를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 단말의 카테고리를 확인하는 단계는,
    상기 단말로부터 수신된 상기 신호를 이용한 블라인드 디텍션에 기반하여 상기 단말의 카테고리를 확인하는 단계를 더 포함하고,
    상기 수신된 신호를 디코딩하는 단계는,
    상기 단말의 카테고리가 상기 제2 카테고리인 경우에 기반하여, 상기 자원이 매핑되지 않은 심볼을 고려하여 상기 수신된 신호를 디코딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는:
    신호를 생성하고,
    수신한 신호들의 타이밍 오프셋 및 제1 순환 전치(cyclic prefix, CP)의 범위에 기반하여 상기 단말의 카테고리를 확인하고,
    상기 단말의 카테고리에 기반하여 결정된 자원 매핑 정보를 이용해 상기 생성된 신호에 자원을 매핑하고, 및
    상기 매핑된 자원을 이용하여 상기 신호를 전송하며,
    상기 자원 매핑 정보는 상기 제1 CP의 범위보다 큰 상기 타이밍 오프셋에 기반한 상기 단말의 제2 카테고리에 상응하고, 및
    상기 단말의 제2 카테고리에 상응하는 상기 자원 매핑 정보는 홀수 인덱스 심볼들 또는 짝수 인덱스 심볼들 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말의 카테고리에 기반하여 상기 신호에 CP를 추가하고,
    상기 단말의 카테고리가 제2 카테고리인 경우에 기반하여, 상기 제1 CP의 범위를 초과하는 제2 CP를 상기 신호에 추가하고, 및
    상기 단말의 카테고리가 상기 타이밍 오프셋이 상기 제1 CP의 범위보다 작은 제1 카테고리인 경우에 기반하여, 상기 제1 CP를 상기 신호에 추가하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 CP의 앞 뒤에 상기 타이밍 오프셋에 기반하여 결정된 길이의 CP가 추가하고,
    상기 리소스 매핑 정보는 상기 단말의 식별자 또는 셀의 식별자 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제11항에 있어서, 상기 타이밍 오프셋은 최초 접속 시 수신 신호의 제1 전력 추정 값과 임계 값 보다 큰 현재 수신 신호의 제2 전력 추정 값의 차에 기반하여 상기 제1 CP의 범위보다 큰 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제11항에 있어서, 상기 타이밍 오프셋은
    최초 접속 시 상기 단말이 피드백한 제1 채널 품질 정보와 임계 값 보다 큰 상기 단말이 가장 최근에 피드백한 제2 채널 품질 정보의 차에 기반하여 상기 제1 CP의 범위보다 큰 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는:
    신호를 생성하고,
    수신한 신호들의 타이밍 오프셋 및 제1 순환 전치(cyclic prefix, CP)의 범위에 기반하여 상기 단말의 카테고리를 확인하고,
    상기 단말의 카테고리에 기반하여 슬롯 내에서 미리 정해진 심볼들의 제1 세트 또는 미리 정해진 심볼들의 제2 세트에서 상기 생성된 신호에 자원을 매핑하고,
    상기 단말의 카테고리가 상기 타이밍 오프셋이 상기 제1 CP의 범위보다 큰 제2 카테고리인 경우, 상기 제1 CP의 범위를 초과하는 제2 CP는 상기 미리 정해진 심볼들의 제2 세트에 이용되는, 및
    상기 매핑된 자원을 이용하여 상기 신호를 전송하며,
    상기 미리 정해진 심볼들의 제2 세트의 수는 제1 카테고리의 단말들의 수와 상기 제2 카테고리의 단말들의 수의 비율에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 미리 정해진 심볼들에서 상기 제2 CP를 추가하며,
    상기 타이밍 오프셋은 최초 접속 시 수신 신호의 제1 전력 추정 값과 제1 임계 값 보다 큰 현재 수신 신호의 제2 전력 추정 값의 차 또는 상기 최초 접속 시 상기 단말이 피드백한 제1 채널 품질 정보와 제2 임계 값 보다 큰 상기 단말이 가장 최근에 피드백한 제2 채널 품질 정보의 차에 기반한 상기 제1 CP의 범위보다 큰 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  18. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는:
    단말로부터 신호를 수신하고,
    상기 단말의 카테고리를 확인하고, 및
    상기 단말의 카테고리에 기반하여 결정된 자원 매핑 정보에 따라 자원에 매핑된 상기 수신한 신호를 디코딩하고,
    상기 자원 매핑 정보는 제1 순환 전치(cyclic prefix, CP)의 범위보다 큰 타이밍 오프셋에 기반한 상기 단말의 제2 카테고리에 상응하고, 및
    상기 단말의 제2 카테고리에 상응하는 상기 자원 매핑 정보는 홀수 인덱스 심볼들 또는 짝수 인덱스 심볼들 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 신호는 상기 단말의 카테고리가 제1 카테고리인 것에 기반한 상기 제1 CP의 범위를 초과하는 제2 CP를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말로부터 수신된 상기 신호를 이용한 블라인드 디텍션에 기반하여 상기 단말의 카테고리를 확인하고, 상기 단말의 카테고리가 상기 제2 카테고리인 경우에 기반하여, 상기 자원이 매핑되지 않은 심볼을 고려하여 상기 수신된 신호를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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