이하 본 개시의 실시예들을 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다.
본 개시의 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 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.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시예들은 본 개시의 설명이 완전하도록 하고, 본 개시의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 청구하고자 하는 범위는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이때, 처리 흐름도를 보이는 도면들의 각 블록과 처리 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.
본 개시에서 사용되는 '~부(unit or part)'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 특정한 역할들을 수행하도록 구성될 수 있다. 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 실행시키도록 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.
본 개시의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서에서 청구하고자 하는 주요한 기술적 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템 및 서비스에도 본 명세서에 개시된 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
본 개시에서 기지국은 단말의 스케줄링 및 자원 할당을 수행하는 주체로서, Node B (NB), eNode B (eNB), NR Node B (gNB), BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신 기능을 수행할 수 있는 멀티미디어 시스템을 포함할 수 있다. 본 개시에서 하향링크(Downlink: DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크(Uplink: UL)는 단말이 기지국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다.
이하에서 LTE 혹은 LTE-A(LTE advanced) 시스템을 일례로서 다양한 실시예들을 설명할 것이지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 개시의 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대(5G) 이동통신 기술(예를 들어 NR)이 이에 포함될 수 있을 것이다. 또한, 본 개시의 실시예들은 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
본 개시에서는 제안하는 방법 및 장치를 설명하기 위해 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서의 물리채널(physical channel)과 신호(signal)라는 용어가 사용될 수 있다. 하지만, 본 개시의 내용은 LTE 및 LTE-A 시스템이 아닌 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있는 것이다.
이하 본 개시에서 물리계층 시그널링은 기지국에서 물리계층의 하향링크 제어 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 제어 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법이며, L1 시그널링, 혹은 PHY 시그널링으로 언급될 수도 있다.
이하 본 개시에서 상위 시그널링 또는 상위계층 시그널링은 기지국에서 물리계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법이며, RRC(radio resource control) 시그널링, 혹은 L2(Layer 2) 시그널링, 혹은 PDCP(packet data convergence protocol) 시그널링, 혹은 MAC(media access control) 제어요소(control element)(MAC CE)라고 언급될 수도 있다.
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), 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. 또한, 5세대 무선통신 시스템으로 5G 혹은 NR의 통신표준이 만들어지고 있다.
광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(DL)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(UL)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(User Equipment (UE) 혹은 Mobile Station (MS))이 기지국(eNode B (eNB), 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 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 복호화(디코딩)하지 못한 경우, 수신기가 송신기에게 디코딩 실패를 알리는 정보인 NACK(negative acknowledgement)를 전송하여 송신기가 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송할 수 있게 한다. 수신기는 송신기가 재전송한 데이터를 이전에 디코딩 실패한 데이터와 결합하여 데이터 수신성능을 높이게 된다. 또한, 수신기가 데이터를 정확하게 복호한 경우 송신기에게 디코딩 성공을 알리는 정보인 ACK(acknowledgement)를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크에서 시간-주파수 영역의 하향링크 자원 구조(downlink resource grid)를 나타낸 도면이다. 여기서 가로축은 시간영역(time domain)을, 세로축은 주파수영역(frequency domain)을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심볼로서, Nsymb DL (102)개의 OFDM 심볼이 모여 하나의 슬롯(106)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(105)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(114)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역구간이다. 주파수 영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(subcarrier)이며, 시스템 전송 대역의 전송 대역폭은 총 NRB DL×Nsc RB개의 서브캐리어(104)로 구성된다. 여기서 NRB DL은 하향링크 전송 대역폭을 구성하는 자원 블록(resource block: RB)의 개수이며, Nsc RB는 하나의 자원 블록을 구성하는 서브캐리어들의 개수이다.
시간-주파수 영역에서 자원의 기본 단위는 자원 엘리먼트(resource element: RE)(112)로서 OFDM 심볼 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 식별될 수 있다. 자원 블록(resource block: RB, 혹은 physical resource block: PRB)(108)은 시간영역에서 Nsymb DL 개의 연속된 OFDM 심볼(102)과 주파수 영역에서 Nsc RB 개의 연속된 서브캐리어(110)로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(108)는 Nsymb DL × Nsc RB 개의 RE(112)로 구성된다. 데이터 혹은 제어정보의 최소 전송단위는 RB가 될 수 있다. 일 예로 Nsymb DL = {7, 6, 3, 1}, Nsc RB = {12, 24, 144} 이다. NRB DL은 시스템 전송 대역의 하향링크 전송 대역폭에 비례하며, 단말에게 스케줄링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게 된다. LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 운영한다. 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템에서는, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF(radio frequency) 대역폭을 나타낸다.
<표 1>은 LTE 시스템에 정의된 전송 대역폭과 채널 대역폭의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템에서 전송 대역폭은 50개의 RB로 구성된다.
Channel bandwidth BWChannel [MHz] |
1.4 |
3 |
5 |
10 |
15 |
20 |
Transmission bandwidth configuration NRB |
6 |
15 |
25 |
50 |
75 |
100 |
하향링크 제어정보는 서브프레임 내의 최초 N 개의 OFDM 심볼 이내에 전송된다. N = {1, 2, 3} 따라서 현재 서브프레임에 전송해야 할 제어정보의 양에 따라 N의 값이 서브프레임마다 가변할 수 있다. 상기 하향링크 제어정보는, 상기 하향링크 제어정보가 OFDM 심볼 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 제어채널 전송구간 지시자, 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 할당 정보, HARQ ACK/NACK 신호 등을 포함한다.
하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 할당 정보는 하향링크 제어정보(downlink control information: DCI)를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI 는 여러 가지 포맷들 중 하나로 정의될 수 있으며, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 할당 정보 (즉 UL grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 할당 정보 (즉 DL grant) 인지 여부, 크기가 작은 정보를 포함하는 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용하는 공간 다중화 (spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷으로 적용된다.
예컨대, 하향링크 데이터에 대한 DL 그랜트를 포함하는 DCI format 1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들을 포함하도록 구성될 수 있다.
- 자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 자원 할당 방식이 유형 0 인지 유형 1 인지 통지한다. 유형 0 은 비트맵 방식을 적용하여 RBG (resource block group) 단위로 자원을 할당한다. LTE 시스템에서 스케줄링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 자원으로 표현되는 RB이고, RBG 는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1 은 RBG 내에서 특정 RB를 할당한다.
- 자원 블록 할당(Resource block assignment): 데이터 전송에 할당된 RB를 통지한다. 시스템 대역폭 및 자원 할당 방식에 따라 표현하는 자원이 결정된다.
- 변조 및 코딩 방식(Modulation and coding scheme: MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터인 전송 블록(transport block)의 크기를 통지한다.
- HARQ 프로세스 번호(HARQ process number): HARQ 의 프로세스 번호를 통지한다.
- 새로운 데이터 지시자(new data indicator: NDI): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 통지한다.
- 중복 버전(redundancy version: RV): HARQ 의 중복 버전을 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.
DCI는 채널 코딩 및 변조과정을 거쳐 PDCCH (Physical downlink control channel) 혹은 EPDCCH (Enhanced PDCCH)를 통해 전송된다.
일반적으로 DCI는 각 단말에 대해 특정 RNTI (Radio Network Temporary Identifier)(또는, 단말 식별자)로 스크램블 되어 CRC(cyclic redundancy check)가 추가되고 채널 코딩된 후, 각각 독립적인 PDCCH를 통해 전송된다. 시간영역에서 PDCCH는 제어채널 전송구간 동안의 자원에 매핑된다. 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 할당 정보는 PDCCH 를 통해 전송되는 DCI가 알려준다.
DCI 를 구성하는 제어정보 중에서 5 비트로 구성되는 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과, 전송하고자 하는 데이터의 크기를 나타내는 전송 블록 크기(transport block size: TBS)를 단말에게 통지한다. TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터를 포함하는 전송 블록(transport block: TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기를 나타낸다.
LTE 시스템에서 지원하는 변조방식들은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 및 64QAM 으로서, 각 변조방식의 변조 차수(modulation order) Qm 는 2, 4, 6 이다. QPSK 변조의 경우 변조 심볼 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 변조 심볼 당 6 비트를 운반할 수 있다.
상향링크 데이터에 대한 DCI, 즉 상향링크(UL) DCI 혹은 상향링크 관련(UL-related) DCI는, UL 그랜트와 같은 상향링크 자원 할당 정보 및 자원 할당 타입 정보, 상향링크 전력 제어 정보, 상향링크 기준신호의 순환 쉬프트(cyclic shift: CS) 또는 직교커버코드 (orthogonal cover code: OCC), 채널상태정보 (channel state information: CSI) 요청, 사운딩 기준 신호(sounding reference signal: SRS) 요청, 코드워드(codeword) 별 변조코딩방식(MCS) 정보, 상향링크 프리코딩 정보 필드(precoding information field) 등과 같이, 상향링크 전송에 필요한 정보들을 포함할 수 있다.
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 시간-주파수영역의 상향링크 자원 구조를 나타낸 도면이다. 여기서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 시간영역에서의 최소 전송단위는 SC-FDMA 심볼(202)로서, Nsymb UL 개의 SC-FDMA 심볼이 모여 하나의 슬롯(206)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(205)을 구성한다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어이며, 시스템 전송 대역의 전송 대역폭(transmission bandwidth)(204)은 총 NRB UL×Nsc RB개의 서브캐리어(204)로 구성된다. 여기서 NRB UL은 상향링크 전송 대역폭을 구성하는 자원 블록(resource block: RB)의 개수이며, Nsc RB는 하나의 자원 블록을 구성하는 서브캐리어들의 개수이다.
시간-주파수 영역에서 자원의 기본 단위는 자원 엘리먼트(RE)(212)로서 SC-FDMA 심볼 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 식별될 수 있다. 자원 블록(208)은 시간영역에서 Nsymb UL 개의 연속된 SC-FDMA 심볼(202)과 주파수 영역에서 Nsc RB 개의 연속된 서브캐리어(210)로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(208)는 Nsymb UL x Nsc RB 개의 RE(212)로 구성된다. 데이터 혹은 제어정보의 최소 전송단위는 RB 가 될 수 있다. 일 예로 Nsymb UL = {7, 6}, Nsc RB = 12 이다. NRB UL은 시스템 전송 대역의 상향링크 전송 대역폭에 비례한다. 일 예로 PUCCH는 1 RB에 해당하는 주파수 영역에 매핑되어 1 서브프레임 동안 전송된다.
LTE 시스템에서는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH와, 반영구적 스케줄링 해제(semi-persistent scheduling release; SPS release)를 지시하는 PDCCH/EPDDCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK이 전송되는 상향링크 물리채널인 PUCCH 혹은 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel: PUSCH)의 타이밍 관계가 정의되어 있다. 일례로 FDD(frequency division duplex)로 동작하는 LTE 시스템에서는 서브프레임 n-k에서 전송된 PDSCH 혹은 SPS release를 포함하는 PDCCH/EPDCCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK가 서브프레임 n에서 PUCCH 혹은 PUSCH로 전송된다.
LTE 시스템에서는 하향링크를 위해 데이터 재전송시점이 고정되지 않은 비동기(asynchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 기지국이 전송한 초기전송 데이터에 대해 단말로부터 HARQ NACK을 피드백 받은 경우, 기지국은 재전송 데이터의 전송시점을 스케줄링 동작에 의해 자유롭게 결정한다. 단말은 HARQ 동작을 위해 수신 데이터에 대한 디코딩 결과, 오류로 판단된 데이터를 버퍼링하고, 이후 재전송 데이터와 상기 버퍼링된 데이터의 컴바이닝을 수행한다.
단말은 서브프레임 n에 기지국으로부터 전송된 하향링크 데이터를 포함하는 PDSCH를 수신하면, 서브프레임 n+k에 상기 하향링크 데이터의 HARQ ACK 혹은 NACK를 포함하는 상향링크 제어정보를 PUCCH 혹은 PUSCH를 통해 기지국으로 전송한다. 이 때 k는 LTE 시스템의 이중화 모드(FDD 또는 TDD)와 그 셀의 서브프레임 설정에 따라 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 k가 TDD UL/DL 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 정해질 수 있다.
LTE 시스템에서는 상향링크를 위해 데이터 재전송시점이 고정된 동기(synchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 상향링크 데이터 전송을 위한 PUSCH와, 이에 선행하는 PDCCH, 그리고 상기 PUSCH에 대응되는 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 PHICH(Physical Hybrid Indicator Channel) 간의 상/하향링크 타이밍 관계가 다음과 같은 규칙에 의해 고정되어 있다.
단말은 서브프레임 n에서 기지국으로부터 전송된 상향링크 스케줄링 할당 정보를 포함하는 PDCCH 혹은 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 PHICH를 수신하면, 서브프레임 n+k에서 상기 PDCCH 혹은 PHICH에 대응되는 상향링크 데이터를 PUSCH를 통해 전송한다. 이 때 k는 LTE 시스템의 이중화 모드(FDD 또는 TDD)와 그 셀의 서브프레임 설정에 따라 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 k가 TDD UL/DL 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 정해질 수 있다.
단말은 서브프레임 i에서 기지국으로부터 전송된 하향링크 HARQ ACK/NACK을 운반하는 PHICH를 수신할 수 있 상기 PHICH는 서브프레임 i-k에서 단말이 전송한 PUSCH의 상향링크 데이터에 대응된다. 이 때 k는 LTE 시스템의 이중화 모드(FDD 또는 TDD)와 그 셀의 서브프레임 설정에 따라 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 k가 TDD UL/DL 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 정해질 수 있다.
상기한 무선 통신 시스템의 설명은 LTE 시스템을 기준으로 설명하였으며, 본 개시의 내용은 LTE 시스템에 국한되는 것이 아니라 NR이나 5G 등 다양한 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있다. 예를 들어 NR에서 상향링크 전송을 위한 파형은 SC-FDMA 뿐만 아니라 CP(cyclic prefix) OFDM을 사용하는 것이 가능하다.
NR 시스템에서는 시간, 오퍼레이션 시나리오 등 환경에 따라 변화하는 하향링크 및 상향링크 요구 용량에 유연하게 대처하기 위하여 다양한 슬롯 구조들을 지원한다.
도 3은 NR 시스템의 다양한 슬롯 구조들을 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 단말들은 다양한 길이의 슬롯을 설정받을 수 있으며, 상기 설정 값은 14개 (혹은 7개) OFDM 심볼들로 구성되는 슬롯 구조(320)와, 1, 2, …, 혹은 7개 OFDM 심볼들로 구성되는 비-슬롯 구조(325) 중 적어도 하나를 지시한다. 상기 비-슬롯 구조는 표현의 일 례이며, mini slot, short slot 등 다양한 용어로 표현되는 것이 가능함에 주의하여야 한다.
슬롯 구조(320) 혹은 비-슬롯 구조(325)로 설정된 주파수/시간 자원 구간 단위는, 특히 시간 축 관점에서 하향링크 전용(DL only), 상/하향링크 혼합(UL/DL mixed)(LTE special subframe 구조와 유사), 상향링크 전용(UL only) 구조로 구별될 수 있다. 본 개시에서는 가장 일반적인 구조라 할 수 있는 상/하향링크 혼합 구조를 설명하도록 한다. DL only 혹은 UL only는 UL/DL mixed의 특별한 케이스로 고려될 수 있다.
상/하향링크 혼합 구조에서는 하나의 슬롯 구조(320) 혹은 비-슬롯 구조(325) 내에 DL part, 보호 구간(guard period: GP)(310), UL part 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 DL part는 PDCCH(300), PDSCH(305), 그리고 CSI-RS (CSI reference signal)나 DL DMRS(demodulation reference signal)와 같은 DL RS 중 적어도 한 가지를 포함할 수 있다. 이와 유사하게 상기 UL part는 PUCCH/PUSCH (315) 그리고 SRS나 UL DMRS와 같은 UL RS 중 적어도 한 가지를 포함할 수 있다. 여기서 GP(310)는 DL에서 UL로 전환하는 동안의 시간 구간으로 단말은 상기 GP(310) 동안 데이터 송수신을 수행할 필요가 없고, 타이밍 정렬(timing alignment: TA)를 수행하거나 RF 체인을 전환하는 등 UL/DL 변환을 위한 동작들을 수행하는 것이 가능하다.
도 4와 도 5는 5G 혹은 NR 시스템에서 다양한 서비스 시나리오들의 데이터가 전송되는 시간-주파수 영역 프레임 구조의 예시를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 전제 시스템 대역폭(400)에서 eMBB(enhanced mobile broadband), URLLC(ultra-reliable and low latency communications), mMTC(massive machine type communications)와 같은 서비스 시나리오들을 위한 데이터가 할당되어 있다. eMBB 데이터(401)와 mMTC 데이터(409)가 특정 주파수 대역에서 할당되어 전송되는 도중에 전송되어야 할 URLLC 데이터(403, 405, 407)가 발생한 경우, eMBB 데이터(401) 및 mMTC 데이터(409)가 이미 할당된 부분을 비우고, 대신 URLLC 데이터(403, 405, 407)가 전송될 수 있다. 상기 서비스들 중에서 URLLC는 특히 짧은 지연시간이 중요하기 때문에, eMBB 데이터(401)가 할당된 자원의 일부분에 URLLC 데이터(403, 405, 407)가 할당될 수 있다. 이와 같이 eMBB 데이터(401)가 할당된 자원의 일부분에 URLLC 데이터(403, 405, 407)가 할당되는 경우, URLLC 데이터(403, 405, 407)이 할당되는 주파수-시간 자원에서는 eMBB 데이터(401)가 전송되지 않을 수 있으며, 따라서 eMBB 데이터(401)의 전송 성능이 낮아질 수 있다. 즉, 상기한 URLLC 할당으로 인한 eMBB 전송 실패가 발생할 수 있다.
도 5를 참조하면, 전체 시스템 대역폭(500)으로부터 분할된 서브밴드들(502, 504, 506)이 서비스 및 데이터를 전송하는 용도로 사용될 수 있다. 상기 서브밴드들(502, 504, 506)은 단말에게 상위 시그널링을 통해 설정될 수 있고, 혹은 단말에게 서브밴드 정보의 제공 없이 기지국에 의해 임의로 나뉘어져 서비스들을 제공하는데 사용될 수도 있다. 서브밴드(502)는 eMBB 데이터(508)의 전송, 서브밴드(504)는 URLLC 데이터(510, 512, 514)의 전송, 서브밴드(506)는 mMTC 데이터(516)의 전송에 사용되고 있다.
도 4와 도 5에서 URLLC 전송에 사용되는 전송 시간 구간(transmission time interval: TTI)의 길이는 eMBB 혹은 mMTC 전송에 사용되는 TTI 길이보다 짧을 수 있다.
6GHz 이하의 대역에서 운용되었던 LTE와는 다르게, NR에서는 운용 시나리오가 최대 100GHz까지 고주파 대역으로 확장될 예정이다. 채널의 감쇄는 주파수 대역에 따라 지수적으로 증가하게 되므로 고주파 대역에서는 이를 극복하기 위한 기술들이 필요하게 된다.
빔포밍은 NR 시스템의 기지국 수를 기존 기술(LTE/LTE-A) 대비 크게 늘리지 않고 고주파 대역에서의 감쇄를 효율적으로 극복할 수 있는 대표적인 기술이다. 예를 들어 4~6GHz 대역의 NR 시스템에서 2~2.5GHz 대역의 LTE/LTE-A 시스템과 유사한 커버리지를 확보하기 위하여 최대 4개의 멀티 빔을 지원하여 3dB의 커버리지 확장을 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 빔포밍을 위하여 필요한 안테나 간 간격은 캐리어 파장에 비례하므로 주파수 대역이 높아질 경우 안테나 어레이 팩터가 크게 향상될 수 있다. 따라서 NR 시스템의 대역이 6GHz 이상인 경우 수십 ~ 수백 개 이상의 안테나 엘리먼트를 활용하여 수십 ~ 수백 배의 커버리지 확장을 얻는 것이 가능하다. 다만 상기 많은 수의 안테나 엘리먼트에 대하여 기존과 같은 채널 추정 및 보고 그리고 전송 메커니즘을 적용할 경우 단말/기지국의 복잡도와 채널 보고 부담이 비현실적으로 상승할 수 있다.
NR 시스템에서는 이를 해결하기 위하여 하이브리드 빔포밍 구조를 고려한다.
도 6a 및 도 6b는 NR 시스템에서 사용될 수 있는 하이브리드 빔포밍을 지원하는 송신기 및 수신기 구조를 도시한 것이다.
도 6a를 참조하면, 송신기(600), 일 예로 기지국(gNB)에서 layer #1부터 layer #L 까지 L개의 MIMO layer들(605)의 정보는 NT x L 차원의 디지털 프리코딩(610)을 통하여 panel #1(혹은 RF chain #1)(615)부터 panel #NT(혹은 RF chain #NT)(620) 까지 NT개의 panels(혹은 RF chains)으로 분배된다. 상기 디지털 프리코딩(610)은 베이스 밴드 대역에서 수행된다. 이후 각 panel(615, 620)로 분배된 신호들은 DAC(digital-to-analog converter)를 거쳐 아날로그 신호로 변환되고 캐리어 주파수 대역(fc)으로 상승 변환(up-convert)된다. 이후 상승 변환된 신호들은 각 panel(615, 620)에 속하는 송신 아날로그 빔포밍부(625)를 통하여 특정 방향으로의 송신 빔(들)(635)으로 형성된 후 안테나 엘리먼트들(630)을 통해 전송된다. 이때 단말의 관점에서 각 panel(615, 620)의 안테나 엘리먼트들(630)은 송신 아날로그 빔들에 의하여 가상화 되어 하나의 안테나 포트로 보이게 되므로, 단말은 개별 안테나 엘리먼트들에 대한 채널추정을 수행할 필요가 없게 된다.
도 6b를 참조하면, 수신기(640), 일 예로 단말은 각각 다수의 안테나 엘리먼트들(650)을 포함하여 구성된 NR개의 panels(혹은 RF chains)(660, 665)을 사용하여 복수의 수신 빔들(645)의 무선 신호를 수신한다. 이때 각 panel(660, 665)의 안테나 엘리먼트들(650)을 통해 수신된 무선 신호에는 수신 아날로그 빔포밍부(655)을 통하여 특정 방향으로의 수신 빔이 적용된다. 수신 빔포밍 이후의 수신 신호는 베이스 밴드로 하강 변환(down-convert)된 후, ADC(analog-to-digital converter)를 거쳐 디지털 신호로 변환된다. 상기 디지털 신호는 L x N 차원의 디지털 등화기(670)를 통하여 layer #1부터 layer #L(655)까지 L개의 MIMO layer들(675)의 정보로 분배된다.
위와 같은 하이브리드 빔포밍 시스템에서 송신 패널 별 안테나 엘리먼트 수가 KT, 수신 패널 별 안테나 엘리먼트 수가 KR일 경우, 전 디지털 프리코딩(full digital precoding) 시스템 대비 채널 추정 복잡도가 1/(KTKR) 배 감소하게 되는 장점이 있다.
상기 하이브리드 빔포밍 시스템의 채널추정 복잡도의 감소는 적당한 송신 빔들 혹은 수신 빔들이 송신 패멀 혹은 수신 패널에 의해서 적용되었을 때 얻어지는 결과이다. 따라서 실제 환경에서 송신기 혹은 수신기에서 상기 적절한 송신/수신 빔들 혹은 송신/수신 빔 방향들에 대한 정보를 획득하기 위한 기술이 필요하다.
하향링크의 경우 다음과 같은 프로시져에 의하여 송신/수신 빔 방향들을 결정하는 것이 가능하다.
먼저 기지국은 송신 빔 방향 후보들을 정하고, 상기 송신 빔 방향 후보들을 통해 다수의 동기 신호 블록(synchronization signal block: SSB) 혹은 CSI-RS 자원 내의 CSI-RS들을 단말에게 전송한다. 기지국은 단말로부터 선호하는 SSB의 정보 혹은 선호하는 CSI-RS 자원 인덱스를 보고받아 단말이 선호하는 송신 빔 방향 정보를 획득하는 것이 가능하다. 이때 기지국은 단말에게 송신 빔 후보들의 방향 정보를 명시적으로 알려주지 않을 수 있다. 이후 단말은 같은 송신 빔이 적용되는 자원들에 대하여 서로 다른 수신 빔들을 적용하여 하향링크 신호들을 수신하고, 상기 수신 빔들의 수신 품질을 비교하여 선호하는 수신 빔 방향을 결정할 수 있다. 하향링크 관점에서 단말의 수신 빔 결정은 단말 구현 이슈가 될 수 있다. 단말은 수신 빔 방향에 대한 정보를 기지국에 구체적으로 보고하지 않을 수 있다.
하향링크와는 달리, 상향링크의 경우 단말이 전체 네트워크 상황을 모두 파악하기는 어렵기 때문에 단말이 상향링크 빔 방향을 임의로 정할 경우 셀 전송 용량에 나쁜 영향을 미칠 위험이 있다. 따라서 기지국은 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel: PRACH)와 같은 상향링크 채널 혹은 사운딩 기준 신호 (SRS)와 같은 기준신호의 전송 시 사용할 아날로그 빔 혹은 프리코딩 정보를 단말에게 지시할 수 있다. 이는 상향링크의 경우 하향링크와는 다르게 송수신 아날로그 빔들이 수신단 혹은 송신단에서 non-transparent 일 수 있음을 암시한다.
상향링크의 경우 상향링크 빔 방향을 결정하는데 사용되는 상향링크 빔 훈련신호로서 RACH, SRS, 또는 UL DMRS를 고려할 수 있다. 그러나 이들 중에서 RACH와 UL DMRS는 주기성을 가지지 않는다. 따라서 기지국은 선호하는 상향링크 빔 방향을 검출하기 위해 SRS의 측정 결과를 이용할 수 있다.
이하 먼저 LTE/LTE-A 시스템에서의 SRS를 설명하기로 한다.
LTE/LTE-A에서 SRS는 상위계층 시그널링을 통해 제공되는 다음과 같은 설정 정보(혹은 하기 정보 필드들의 부분 집합)을 바탕으로 설정될 수 있다.
- srs-BandwidthConfig: SRS 대역폭을 설정한다. 상향링크 전송 대역폭에 따라 srs-BandwidthConfig의 각 코드 포인트가 의미하는 SRS 대역폭이 정해질 수 있다.
- srs-SubframeConfig (혹은 srs-ConfigIndex): SRS 주기 및 SRS 서브프레임 오프셋을 설정한다. FDD 인지 TDD 인지에 따라 srs-SubframeConfig의 각 코드 포인트가 의미하는 SRS 주기 및 서브프레임 오프셋이 정해질 수 있다.
- ackNackSRS-SimultaneousTransmission: ACK/NACK - SRS의 동시전송 여부를 알려준다.
- srs-MaxUpPts: UpPTS (uplink pilot time slot)에서 SRS 전송의 주파수 위치 초기화 여부를 알려준다.
- srs-HoppingBandwidth: SRS frequency hopping을 위한 SRS 호핑 대역폭을 알려준다.
- freqDomainPosition: SRS 전송의 주파수 도메인 위치를 결정하는데 사용되는 파라미터의 값을 알려준다.
- duration: 주기적 SRS의 전송 구간을 알려준다.
- transmissionComb: SRS 전송의 주파수 도메인 시작 위치를 결정하는데 사용되는 컴비네이션 오프셋을 알려준다.
- cyclicShift: SRS 전송에 사용되는 CS의 값을 알려준다.
- srs-AntennaPort: SRS 전송에 사용되는 안테나 포트 수를 알려준다. LTE의 경우 1, 2, 혹은 4 개의 포트들이 사용될 수 있다.
LTE/LTE-A 시스템의 경우 상기 설정 정보를 바탕으로 주기적 그리고 비주기적 SRS 전송을 지원한다.
LTE 시스템의 기지국은 셀 별 SRS 설정(Cell Specific SRS configuration)과 단말별 SRS 설정(UE-specific SRS configuration)을 통해 단말이 SRS를 전송하는데 사용될 수 있는 SRS 서브프레임을 지정할 수 있다. 다음은 LTE에서 SRS를 전송하는 방법에 대해 보다 상세히 기술한다.
LTE에서는 FDD와 TDD에 따라 서로 다른 방식으로 SRS 서브프레임들을 결정할 수 있으나, 본 개시에서는 일 예로서 TDD에서의 방법에 대해 기술한다.
<표 2>은 프레임 구조 타입 2(frame structure type 2)(즉 TDD)를 위한 SRS 서브프레임 설정의 일 예를 나타낸다.
<표 2>는 셀 특정 파라미터(cell-specific parameter)로 전송되는 srs-SubframeConfig에 따른 SRS 설정 주기 및 전송 오프셋을 보여준다. Srs-subframeConfig는 SRS 설정 정보를 통해 단말에게 전송되며, 단말은 <표 2>에 나타난 SRS 설정 주기(TSFC)와 전송 오프셋(ΔSFC)을 이용하여 를 만족하는 서브프레임 인덱스를 SRS 서브프레임으로서 식별한다.
<표 3>은 TDD를 위한 프레임 내 UpPTS의 길이가 1 또는 2 심볼인 경우에 SRS를 전송하는 서브프레임 인덱스를 결정하는데 사용되는 파라미터 kSRS의 값들을 예시한 것이다.
<표 4>는 TDD를 위한 단말별(UE-specific) SRS 주기 TSRS 및 서브프레임 오프셋 Toffset을 결정하기 위한 테이블의 일 예를 나타낸다.
<표 4>는 주기적 SRS 전송을 위해 사용되는 srs-ConfigIndex에 따른 SRS 주기 및 전송 오프셋을 보여준다. srs-ConfigIndex는 단말별 RRC 설정을 통해 단말에게 전송된다. LTE 시스템에서는 <표 3> 및 <표 4>을 이용하여 단말별(UE-specific) SRS 전송 서브프레임 인덱스를 최종적으로 결정할 수 있다. 구체적으로 단말은 <표 2>에 나타낸 셀 별 SRS 서브프레임들을 식별하고, 상기 식별된 셀별 SRS 서브프레임들 중에서 <표 3> 및 <표 4>에 따라 단말별 SRS 전송 서브프레임을 결정할 수 있다.
<표 5>는 LTE/LTE-A 시스템에서 서로 다른 물리 채널들 및 물리 신호들을 위해 사용되는 안테나 포트들을 나타낸 매핑 테이블이다.
<표 5>를 참조하면, PUSCH와 SRS에 대해 주어진 환경에 따른 안테나 포트 번호들이 동일할 수 있다. 예를 들어 안테나 포트 수가 2개인 경우 PUSCH와 SRS 모두에 대해 첫 번째 안테나 포트 번호는 20이며 두 번째 안테나 포트 번호는 21이다. 이는 LTE/LTE-A 시스템의 경우 SRS에 PUSCH와는 다른 빔 혹은 프리코딩이 적용되지 않음을 의미한다. 즉, SRS의 프리코딩 혹은 빔포밍은 적용되지 않을 수 있다.
NR 시스템은, 상기한 LTE/LTE-A 시스템을 위한 SRS 설정 정보 이외 SRS 자원에 대한 활성/비활성(activation/deactivation) 시그널링과 같은 추가 정보 필드들을 이용하는 것이 가능하며, 주기적, 반영구적(semi-persistent), 그리고 비주기적 SRS 전송을 지원한다. SRS의 전송 형태(예를 들면 주기적, 반영구적, 혹은 비주기적 SRS 전송)에 따라 SRS 설정 정보의 일부 정보 필드들이 생략될 수 있다.
또한 LTE와는 달리 NR 시스템에서는 보다 유연성(flexibility)을 제공하기 위해, 셀별 SRS 설정(cell specific SRS configuration)을 적용하지 않고, 단말별 SRS 설정(UE-specific SRS configuration)만을 제공할 수 있다.
단말별 SRS 설정을 적용하는 주기적 SRS 전송을 위해서, 일 예로서 RRC 설정을 통해 주어질 수 있는 상위 계층 파라미터에 따라 정해지는 슬롯 단위의 SRS 주기 및 슬롯 오프셋이 단말별로 사용될 수 있다. 다시 말해서 NR 시스템에서는 SRS 서브프레임 대신, 슬롯 기반의 SRS 시간 자원이 설정될 수 있다.
슬롯 기반으로 SRS 전송을 설정하는 이유는, NR 시스템에서는 데이터 채널의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing: SCS)이 {15, 30, 60, 120} kHz로, 다양한 수치화(numerology)를 지원하기 때문이다. 이로 인해 슬롯 기반의 SRS 주기를 사용함으로써, 기지국은 데이터 수치화에 따라 조절 가능한(scalable) SRS 주기를 할당할 수 있다. 또한 슬롯 기반 SRS 주기 설정의 다른 특징은, 각 심볼 내에서의 SRS 전송을 구별할 수 있게 된다는 것이다.
즉, <표 3>에 나타난 바와 같이, UpPTS 내의 1 또는 2 심볼을 서브프레임 단위로 구별하는 대신, 슬롯 단위의 SRS 주기를 적용하게 된다. 따라서, NR 시스템은 1 슬롯 내에서 SRS 전송을 위해 1, 2, 또는 4 심볼을 할당할 수 있으며, 상기한 심볼 개수와는 무관하게 슬롯 레벨의 SRS 주기가 할당된다. 또한 LTE와는 달리, 더 넓은 주기를 지원하도록 640 슬롯의 SRS 주기를 추가로 지원할 수 있다.
도 7은 NR 시스템에서 슬롯 기반의 주기에 따른 SRS 전송을 설명하는 것이다.
도 7을 참조하면, SRS 전송이 발생하는 각 슬롯(705)은, SRS 설정 인덱스에 따라 주어지는 슬롯 레벨의 SRS 주기(TSRS)와 슬롯 오프셋(Toffset)에 따라 식별된다. 각 슬롯(705) 내에서, SRS 전송을 위해 사용될 수 있는 연속된 심볼들의 개수 R (710)는 {1, 2, 4}로 주어질 수 있다. R개의 연속된 OFDM 심볼들 중에서 T 개의 심볼들(715)은 SRS 반복 전송을 위해 사용될 수 있다.
일 실시예로서, NR 시스템에서는 주기적 SRS 전송을 위해 TDD와 FDD에 대해 동일한 SRS 설정 테이블을 단말 별로 지정할 수 있다. FDD와 TDD를 위한 SRS 설정 테이블은 SRS 주기와 슬롯 오프셋을 나타내는 열들(columns)을 포함할 수 있다. NR 시스템에서는 UL/DL 설정 스위칭 주기로 0.5/1/2/5/10ms를 지원하고 있으며, 데이터 채널의 서브캐리어 간격(SCS)으로 15/30/60/120kHz를 지원하고 있다. 따라서, UL/DL 설정 스위칭 주기 내에 할당될 수 있는 슬롯 수를 고려하면, 1/2/4/8/16 슬롯의 배수가 되는 SRS 주기가 추가로 설정될 수 있다.
NR 시스템에서 단말은 하나 또는 그 이상의 SRS 자원 세트를 상위계층 시그널링을 통해 제공받을 수 있다. 각 SRS 자원 세트는 하나 또는 그 이상의 SRS 자원을 포함하며, 그 최대 개수는 단말 성능(UE capability)에 따라 정해진다. SRS 자원 세트는 용도(usage)에 따라 빔 관리(beamManagement), 코드북(Codebook), 비-코드북(NonCodbook), 혹은 안테나 스위칭(Antenna switching)으로 설정될 수 있다. 예를 들어, SRS 용도가 안테나 스위칭으로 설정된 경우에 다수의 SRS 자원 세트의 각각에 대해 하나의 SRS 자원 세트가 설정될 수 있으며, 안테나 스위칭 방법에 따라서 상기 SRS 자원 세트 내에 포함되는 SRS 자원의 수는 달라질 수 있다. 동일한 부분 대역폭(bandwidth part: BWP) 내에서 동일한 시간 영역 동작을 가지는 서로 다른 SRS 자원 세트들 내의 SRS 자원들은 동시에 사용될 수 있다.
비주기적 SRS의 경우, DCI 필드 내의 적어도 하나의 정보 필드가 SRS 자원 세트들 중 적어도 하나를 선택하기 위해 사용될 수 있다.
하기는 상위계층 시그널링에 의해 준-정적으로(semi-statically) 설정되는 SRS 파라미터들을 나타낸 것이다.
- srs-ResourceId: SRS 자원 설정의 식별자(identity)를 지시한다.
- nrofSRS-Ports: SRS 포트들의 개수를 지시한다.
- resourceType: SRS 전송이 주기적인지 반영구적인지 비주기적인지를 지시한다.
- periodicityAndOffset-p (혹은 periodicityAndOffset-sp): 주기적 혹은 반영구적 SRS 자원에 대해 슬롯 레벨 SRS 주기와 슬롯 오프셋을 지시한다. 동일한 SRS 자원 세트 내의 SRS 자원들은 동일한 슬롯 레벨 주기를 가질 수 있다. 비주기적으로 설정된 SRS 자원 세트에 대해, 슬롯 레벨 옵셋은 상위계층 파라미터인 slotOffset에 의해 정의된다.
- resourceMapping: 한 슬롯 내에서 SRS 자원의 OFDM 심볼 위치를 정의한다. SRS 자원 내의 시작 OFDM 심볼을 지시하는 startPosition과, SRS 전송을 위해 사용될 수 있는 연속된 OFDM 심볼들의 개수를 나타내는 nrofSymbols와 SRS의 반복 횟수를 나타내는 repetitionFactor를 포함할 수 있다.
- freqHopping은 SRS 주파수 호핑을 위한 파라미터들을 제공한다.
- freqDomainPosition, freqDomainShift: SRS 자원의 주파수 영역 위치들을 결정하는데 사용된다.
- transmissionComb: SRS 자원 상에서 전송될 SRS 시퀀스를 생성하는데 사용되는 파라미터들을 포함한다.
- sequenceId: SRS 시퀀스 ID를 나타낸다.
- spatialRelationInfo: 기준 RS와 타겟 SRS 간의 공간 관계(spatial relation)에 대한 설정을 제공한다.
NR-MIMO 시스템에서 하이브리드 빔포밍을 지원하기 위해 기지국은 상기와 같은 SRS 전송을 위한 설정 정보를 단말에게 제공한다. 단말은 상기 설정 정보를 이용하여 다수의 SRS를 서로 다른 방향으로 전송할 수 있다. 기지국은 수신된 SRS를 바탕으로 결정된 빔 방향(즉 SRS Index), 랭크 정보, 및/또는 상향링크를 위한 전송 프리코딩 정보를 단말로 통지하며, 단말은 기지국으로부터 획득한 정보들을 바탕으로 상향링크 전송 신호를 보낼 수 있다.
도 8a, 도 8b, 도 8c는 SRS의 다양한 운영 시나리오에 대한 예시들을 도시하는 도면이다. 도 8a, 8b, 8c를 참조하여 다음의 SRS 운영 시나리오들을 설명한다.
도 8a를 참조하면, 기지국(805)은 단말(800)에게 한 방향의 빔을 설정하고(본 개시에서 한 방향의 빔/프리코딩을 설정하는 것은 빔/프리코딩을 적용하지 않거나 광대역 빔(wide beam) (cell-coverage or sector coverage)을 적용하는 것을 포함한다.), 단말(800)은 주기적 SRS 혹은 반영구적 SRS인 경우 SRS 주기 및 슬롯 오프셋에 따라, 비주기적 SRS인 경우 DCI 내의 SRS 요청(810)에 따라(SRS 요청이 검출된 이후 정해진 시간에서) SRS(815)를 전송한다. 이때 상기 SRS(815)의 전송을 위해 빔/프리코딩을 위한 추가 정보는 필요하지 않다.
도 8b를 참조하면, 서빙 셀의 기지국(805b)은 단말(800)에게 한 가지 이상의 방향의 빔들을 설정하고, 단말(800)은 상기 하나 이상의 방향으로 빔포밍 된 다수의 SRS (815, 815b)를 전송할 수 있다. 예를 들어 SRS #0 (815a)은 기지국(805a)의 방향으로 빔포밍 되고 SRS #1 (815b)은 기지국(805b)의 방향으로 빔포밍 될 수 있다. 여기서 SRS #0 (815a) 및 SRS #1 (815b)은 각자의 SRS 자원 및/또는 안테나 포트를 가지도록 설정될 수 있다. 이를 위해 기지국들(805a, 805b)은 도 8a의 시나리오와는 다르게, SRS 요청 뿐만 아니라 SRS 빔/프리코딩 정보를 함께 단말(800)에게 알려줄 수 있다. (820)
도 8c를 참조하면, 기지국(805)은 단말(800)에게 한 가지 이상의 서로 다른 방향의 빔들을 설정하고, 단말(800)은 상기 하나 이상의 서로 다른 방향으로 빔포밍 된 다수의 SRS (815c, 815d)를 전송할 수 있다. 예를 들어 기지국(805)은 단말(800)이 SRS #0, SRS #1, SRS #2에 대해 각기 다른 빔/프리코딩을 적용하여 전송하도록 설정할 수 있다. 이를 통하여 단말(800)의 이동성이 높은 경우라도 빔/프리코딩 다이버시티를 통하여 안정적인 통신이 수행될 수 있다.
예를 들어 단말(800)은 A의 시점에서는 SRS #2 (815c)를 통해 기지국(805)에게 채널 정보를 제공할 수 있고, A+α의 시점에서는 SRS #0 (815d)를 통해 기지국(730)에게 채널 정보를 제공할 수 있다. 이를 위해 기지국(805)은 도 8a의 시나리오와는 다르게, SRS 요청 뿐만 아니라 SRS 빔/프리코딩 정보를 함께 단말(800)에게 알려줄 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SRS 수신 및 송신을 위한 동작 방법을 각각 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 과정 905에서 기지국은 슬롯 레벨의 SRS 주기와 슬롯 오프셋을 나타내는 파라미터와, 설정된 각 슬롯 내에서 SRS 전송을 위해 사용되는 심볼들의 개수 R과 반복 전송을 위해 사용되는 심볼들의 개수 T를 나타내는 파라미터를 포함하는 SRS 설정 정보를 단말에게 전송한다. 과정 910에서 기지국은 상기 설정 정보에 따라 식별된 각 슬롯 내의 하나 혹은 그 이상의 OFDM 심볼들에서 단말이 전송하는 하나 혹은 그 이상의 SRS를 수신한다.
도 10을 참조하면, 과정 1005에서 단말은 슬롯 레벨의 SRS 주기와 슬롯 오프셋을 나타내는 파라미터와, 설정된 각 슬롯 내에서 SRS 전송을 위해 사용되는 심볼들의 개수 R과 반복 전송을 위해 사용되는 심볼들의 개수 T를 나타내는 파라미터를 포함하는 SRS 설정 정보를 기지국으로부터 수신한다. 과정 1010에서 단말은 상기 설정 정보에 따라 식별된 각 슬롯 내의 하나 혹은 그 이상의 OFDM 심볼들에서 하나 혹은 그 이상의 SRS를 전송한다.
상기에서는 단말로부터 전송되는 상향링크 채널/신호들 중 SRS 전송에 대하여 주로 설명하였으나 후술되는 실시예들의 설명은 SRS 전송과 유사하게, PRACH나 UL DMRS 등과 같은 다른 상향링크 채널/신호에 대해서도 적용되는 것이 가능하다.
NR 표준은 페어드 스펙트럼(FDD의 경우)와 언페어드 스펙트럼(TDD의 경우)에서 이중화 유연성을 지원하는 기술을 포함하며, 특히 동적 TDD 방식을 사용하도록 설계되었다. 다중 셀 환경에서 셀 별로 동적 자원 할당을 허용하게 되면, 상향링크 및 하향링크 사이의 교차 링크 간섭(cross link interference: CLI)이 발생하게 될 수 있다.
도 11은 동적 TDD를 지원하는 시스템에서 발생하는 교차 링크 간섭을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 동적 TDD를 지원하는 시스템에서는 기지국 A(1110)에서 하향링크로 설정된 시간 구간들(time durations)(1125)이 기지국 B(1115)에서 상향링크로 설정된 시간 구간들(1130)과 시간 영역 상에서 중첩될 수 있다. 이러한 경우 기지국 A(1110)의 셀 내에서 하향링크 신호를 수신하는 단말 A(1105)에게, 인접한 기지국 B(1115)의 셀 내에서 단말 B(1110)이 송신하는 상향링크 신호(예를 들어 SRS)가 간섭을 주는 경우가 발생하며, 이를 단말 간(UE-to-UE) 교차 간섭(CLI)(1120)이라고 칭한다. 이러한 단말간 CLI(1120)는 단말 A(1105)의 데이터 수신 품질을 악화시키기 때문에, 단말간 CLI(1120)를 완화시키기 위한 기술이 필요하다.
단말간 CLI의 완화를 위해서는 각 단말에 의한 L3 레벨의 간섭 측정 및 보고가 이루어질 수 있으며, 기지국은 단말로부터의 간섭 측정 보고에 근거하여 동적 UL/DL 자원 할당을 수행할 수 있다.
단말에서 CLI와 같은 간섭을 측정하기 위한 다양한 측정 방법이 도입될 수 있다. 첫 번째는 SRS로부터 RSRP(Reference Signal Received Power)를 측정하는 SRS-RSRP 방식이고, 두 번째는 특정 자원에서 간섭의 수신 파워를 측정하기 위한 CLI-RSSI(Cross Link Interference Received Signal Strength Indicator) 방식이다. SRS-RSRP를 단말이 측정할 때, 단말은 서빙 셀의 기지국으로부터 SRS 설정 정보와 유사한 SRS 측정 설정 정보를 수신할 수 있다. 단말은 SRS 측정 설정 정보를 기반으로 SRS를 측정함으로써 간섭 측정 결과를 획득할 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 NR 시스템에서의 SRS 측정 시나리오들을 설명하는 도면이다.
도 12a에 도시된 시나리오는 서로 다른 셀 내에 있는 인접한 단말들(1200, 1220) 간 SRS 측정을 위한 것이다.
도 12a를 참조하면, 두 개의 서로 다른 기지국(1205, 1225)이 인접하여 존재하는 상황에서 상기 기지국(1205, 1225)과 각각 연결되어 있는 단말 A(1200)와 단말 B(1220)를 고려한다. 단말 A(1200)는 기지국 A(1205)에 연결되어 있고, 단말 B(1220)는 기지국 B(1225)에 연결되어 있다. 즉 기지국 A(1205)는 단말 A(1200)의 서빙 기지국이고, 기지국 B(1225)는 단말 B(1220)의 서빙 기지국이다. 이 때, 기지국 A(1205)는 단말 A(1200)에게 SRS(1210)를 전송하도록 상위계층 시그널링으로 설정하거나 물리 채널 신호로 지시할 수 있고, 단말 A(1200)는 기지국 A(1205)로부터의 설정 혹은 지시에 응답하여 SRS(1210)를 전송할 수 있다.
한편, 기지국 B(1225)는 단말 B(1220)에게 SRS CLI를 측정하도록 상위계층 시그널링으로 설정할 수 있고, 단말 B(1220)는 기지국 B(1225)로부터 제공된 SRS 측정 설정에 따라 단말 A(1200)가 전송한 SRS(1210)를 측정할 수 있다. 단말 B(1220)는 SRS(1210)를 측정하여, 기지국 B(1225)에게 SRS(1210)의 측정 결과를 보고할 수 있다. 상기 측정 결과의 보고를 위해 필요한 설정 정보들, 예를 들어 적어도 전송 자원 및 전송 시간을 나타내는 파라미터들은 기지국 B(1225)로부터 상위계층 시그널링을 통해 단말 B(1220)로 제공될 수 있다.
도 12b에 도시된 시나리오는 한 셀 내에 있는 인접한 단말들(1200, 1220) 간 SRS 측정을 위한 것이다.
도 12b를 참조하면, 한 기지국(1205)와 연결되어 있는 단말 A(1200)와 단말 B(1220)를 고려한다. 단말 A(1200)는 기지국 A(1205)에 연결되어 있고, 단말 B(1220)도 기지국 A(1205)에 연결되어 있다. 이 때, 기지국 A(1205)는 단말 A(1200)에게 SRS(1230)를 전송하도록 상위계층 시그널링으로 설정하거나 물리 채널 신호로 지시할 수 있고, 단말 A(1200)는 기지국 A(1220)로부터의 설정 혹은 지시에 응답하여 SRS(1230)를 전송할 수 있다.
한편, 기지국 A(1205)는 단말 B(1220)에게 SRS CLI를 측정하도록 상위계층 시그널링으로 설정할 수 있고, 단말 B(1220)는 기지국 A(1200)로부터 제공된 SRS 측정 설정에 따라 단말 A(1200)가 전송한 SRS(1230)를 측정할 수 있다. 단말 B(1220)는 SRS(1230)를 측정하여, 기지국 A(1205)에게 SRS(1230)의 측정 결과를 보고할 수 있다. 상기 측정 결과의 보고를 위해 필요한 설정 정보들, 예를 들어 적어도 전송 자원 및 전송 시간을 나타내는 파라미터들은 기지국 A(1205)로부터 상위계층 시그널링을 통해 단말 B(1220)로 제공될 수 있다.
도 13은 도 12a 및 도 12b에서 설명하였던 시나리오들을 기반으로 한 단말의 SRS 전송과 다른 단말의 SRS 측정 간에 시간차가 발생하는 상황을 나타낸 것이다. 도 13에서 기지국 A 혹은 기지국 B는 슬롯 경계(slot border)(1300)에 동기화되어 있으며, 각 타이밍(1305, 1310, 1315, 1320)은 해당 전송의 시작점, 일 예로서 한 슬롯의 시작점을 의미하는 것일 수 있다.
도 13을 참조하여 단말 A의 하향링크 수신(DL RX) 타이밍(1305)을 설명하면, 도 12a에서 기지국 A(1205)가 슬롯 경계(1300)에 맞추어 하향링크 신호를 전송하면, 단말 A(1200)는 슬롯 경계(1300)로부터, 기지국 A(1205)와 단말 A(1200) 간의 전파 지연(Propagation delay) 만큼의 시간 구간(time duration) 이후(1305)에 상기 하향링크 신호의 첫번째 심볼을 수신할 수 있다. 상기 전파 지연과 관련된 전송 타이밍 조정(transmission timing adjustment)을 위해, 기지국 A(1205)는 상위계층 시그널링, 일 예로서 MAC CE를 이용하여 TA(timing advance) 명령(command)을 단말 A(1200)에게 전송한다. 상기 TA 명령은, 하향링크와 상향링크 간 TA를 조정하는데 사용되는 TA를 지시하며 상기 TA는 기지국 A(1205)와 단말 A(1200) 간의 전파 지연에 대응한다. 다시 말해서 상기 TA는 단말 A(1200)의 MAC 계층 개체가 적용할 타이밍 조정(timing adjustment)의 양을 제어하는데 사용되는 타이밍 조정 값이다.
단말 A(1205)는 하향링크 수신 타이밍(1305)으로부터 T0와 TA의 배수의 합 (T0+KTA) 만큼 앞이 되도록 상향링크 전송(UL TX) 타이밍(1310)을 결정한다. 도시된 예에서 K=2이지만, 다른 예로서 K는 0보다 큰 다른 값이 될 수 있다. 여기서 T0는 NTA,offset이며, 상위계층 시그널링에 의해 주어질 수도 있고, 디폴트 값으로 표준 규격에 의해 정의될 수도 있다. 일 예로 서빙 셀의 하향링크와 상향링크 간 TA를 계산하기 위해 사용되는 TA 오프셋을 의미하는 NTA,offset은 시스템 정보 블록와 같은 셀 공통 정보에 포함되어 기지국으로부터 브로드캐스트될 수 있다. 단말이 기지국으로부터 상기 TA 오프셋에 대한 정보를 제공받지 못한 경우, 상기 TA 오프셋은 미리 정해지는 디폴트 값으로 결정될 수 있다.
또한, 상기 TA 명령에 의해 전송되는 TA로부터, 하향링크와 상향링크 간의 TA를 의미하는 NTA=nTA가 결정된다. 양의 정수 n은 일 예로서 서브캐리어 간격(SCS)에 근거하여 정해지거나 혹은 디폴트 값으로서 정해질 수 있다. 일 예로서 서브캐리어 간격이 2μ×15kHz인 경우 NTA = TA × 16 × 64 / 2μ 이다.
단말 A(1200)은 상기 결정된 상향링크 전송 타이밍(1310)을 기준으로, 기지국 A(1205)에 의해 설정되거나 혹은 지시된 SRS(1210)를 전송할 수 있다. SRS(1210)의 첫번째 심볼은 상향링크 전송 타이밍(1310)으로부터 단말 A(1200)과 단말 B(1220) 사이의 전파 지연(TAB)만큼 이후인 SRS 도착 타이밍(1315)에서 단말 B(1220)에게 수신된다.
한편, 기지국 B(1225)는 단말 B(1220)에게 SRS CLI를 측정하도록 상위계층 시그널링으로 설정할 수 있고, 단말 B(1220)는 기지국 B(1225)로부터 제공된 SRS 측정 설정에 따라 단말 A(1200)가 전송한 SRS(1210)를 측정하기 위해 시도할 수 있다. 이 때, 상기 단말 A(1200)의 하향링크 수신 타이밍(1305)과 유사하게, 단말 B(1220)는 슬롯 경계(1300)로부터 자신의 전파 지연 만큼의 시간 구간 이후인 하향링크 수신(DL RX) 타이밍(1320)에서 기지국 B(1225)로부터 전송된 하향링크 신호의 첫번째 심볼을 수신할 수 있다고 가정하고, 상기 하향링크 수신 타이밍(1320)에서 SRS 측정을 수행하게 된다. 단말 A(1200)의 TA와 유사하게, 기지국 B(1225)는 상위계층 시그널링, 일 예로서 MAC CE를 이용하여 TA 명령을 단말 B(1220)에게 전송한다. 상기 TA 명령은, 기지국 B(1225)에 대해 하향링크와 상향링크 간 TA를 조정하는데 사용되는 TB를 지시하며, 상기 TB는 기지국 B(1225)와 단말 B(1220) 간의 전파 지연에 대응한다.
따라서, 단말 A(1200)로부터의 SRS 전송이 단말 B(1220)에 도달하는 시점(1315)과 단말 B(1220)가 기지국 B(1225)로부터의 SRS 측정 설정을 기반으로 SRS 측정을 수행하는 시점(1320) 간에 시간차(1325)가 발생하게 된다.
상기 시간차(1325)는 다음과 같이 계산할 수 있다.
(시간차) = T0+2TA-TAB+TB-TA = T0+TA-TAB+TB
상기한 시간차로 인해 단말 B(1220)에서 보고하는 SRS 측정 결과에 오류가 포함될 수 있고, 이로 인해 기지국 B(1225)에 의해 수행되는 동적 자원 할당의 정확도가 훼손되는 문제점이 발생하게 된다.
이하 상기 시간차를 줄이기 위한 실시예들을 설명하도록 한다.
도 14a, 도 14b, 도 14c는 본 개시의 실시예들에 따라 하향링크 수신 타이밍을 기준으로 단말의 간섭 측정 타이밍을 결정하는 방식을 설명하는 도면이다. 이하에서는 앞서 설명한 도 12a 및 도 12b의 시나리오들에 따른 단말 B(1220)에 의한 동작을 설명할 것이나, 하기의 설명은 임의의 단말에 의한 SRS 측정 동작에 적용될 수 있다.
본 개시의 실시예들은 서빙 셀의 기지국 B(1225)와 관련된 간섭 측정 타이밍(1425, 1430, 1435)을 기지국 B(1225)로부터의 하향링크 수신 타이밍(1420)을 기반으로 조절하는 것이다. 즉, 단말 B(1220)은 서빙 셀의 기지국 B(1225)로부터의 하향링크 수신 타이밍(1420)을 기반으로 간섭 측정 타이밍(1425, 1430, 1435)을 결정할 수 있다. 하기에서 단말 A(1200)의 하향링크 수신 타이밍(1405) 및 상향링크 전송 타이밍(1410)과, 단말 B(1220)의 SRS 도착 타이밍(1415) 및 하향링크 수신 타이밍(1420)에 대한 설명은 도 13에서와 같다.
도 14a를 참조하면, 단말 B(1220)는 기지국 B(1225)로부터의 하향링크 수신 타이밍(1420)을 기반으로 T0에 근거하여 결정되는 제1 값 만큼 앞이 되도록 간섭 측정 타이밍(1425)을 조절한다. 여기서 상기 제1 값은 일 예로서 T0와 동일하거나, 혹은 T0에 소정의 조정 인자를 곱한 값이 될 수 있다. 이하에서 제1 값은 T0와 동일한 것으로 설명하기로 한다.
상기 간섭 측정 타이밍(1425)을 적용하는 경우 SRS 도착 타이밍(1415)과 상기 간섭 측정 타이밍(1425) 간의 시간차는 TA-TAB+TB가 되어, 도 13에서의 시간차(1325)보다 감소하게 된다. 여기서 T0는 NTA,offset이며, 단말 B(1220)는 상기 T0의 값을 기지국 B(1225)로부터의 상위계층 시그널링을 통해 수신할 수도 있고, 혹은 표준 규격에 정의된 디폴트 값을 참고하여 결정할 수도 있다. 도 14a의 실시예는, T0가 TB나 TA보다 클 때, 상기 시간차를 최소화하는 것이 가능하다.
도 14b를 참조하면, 단말 B(1220)는 기지국 B(1225)로부터의 하향링크 수신 타이밍(1420)을 기반으로 T0에 근거하여 결정되는 제1 값과 TB에 근거하여 결정되는 제2 값의 합 만큼 앞이 되도록 간섭 측정 타이밍(1430)을 조절한다. 여기서 상기 제1 값은 일 예로서 T0와 동일하거나, 혹은 T0에 소정의 조정 인자를 곱한 값이 될 수 있다. 또한 상기 제2 값은 일 예로서 TB와 동일하거나, 혹은 TB에 소정의 조정 인자를 곱한 값이 될 수 있다. 이하에서 제1 값은 T0와 동일하고 제2 값은 TB와 동일한 것으로 설명하기로 한다. (즉 T0+TB)
상기 간섭 측정 타이밍(1430)을 적용하는 경우, SRS 도착 타이밍(1415)과 상기 간섭 측정 타이밍(1430) 간의 시간차는 TA-TAB가 된다. 여기서 T0는 NTA,offset이며, 단말 B(1220)는 상기 T0의 값을 기지국 B(1225)로부터의 상위계층 시그널링을 통해 수신할 수도 있고, 혹은 표준 규격에 정의된 디폴트 값을 참고하여 결정할 수도 있다. 또한 단말 B(1220)는 기지국 B(1225)로부터의 상위계층 시그널링을 통해 TB를 지시하는 인덱스 값을 포함하는 TA 명령을 수신하여, 상기 TB의 값을 결정할 수 있다. 도 14b의 실시예는 T0+TB가 TA보다 클 때, 상기 시간차를 최소화하는 것이 가능하다.
도 14c를 참조하면, 단말 B(1220)는 기지국 B(1225)로부터의 하향링크 수신 타이밍(1420)을 기반으로 T0+KTB 만큼 앞이 되도록 간섭 측정 타이밍(1435)을 조절한다. 여기서 K는 0보다 큰 소정의 조정 인자로서, 도시된 예에서 K=2이다. 상기 간섭 측정 타이밍(1435)을 적용하는 경우, SRS 도착 타이밍(1415)과 상기 간섭 측정 타이밍(1435) 간의 시간차는 TA-TAB-TB가 된다. 여기서 T0는 NTA,offset이며, 단말 B(1220)은 상기 T0의 값을 기지국 B(1225)로부터의 상위계층 시그널링을 통해 수신할 수도 있고, 혹은 표준 규격에 정의된 디폴트 값을 참고하여 결정할 수도 있다. 또한 단말 B(1220)는 기지국 B(1225)로부터의 상위계층 시그널링을 통해 TB를 지시하는 인덱스 값을 포함하는 TA 명령을 수신하여, 상기 TB의 값을 결정할 수 있다. 도 14c의 실시예는 단말 A(1200)와 단말 B(1220) 사이의 거리가 비교적 작고, TB와 TA가 비슷할 때, 상기 시간차를 최소화하는 것이 가능하다.
각 단말은 도 14a, 14b, 14c 중 적어도 하나에 의해 간섭 측정 타이밍을 결정하도록 설계되거나, 혹은 기지국 혹은 다른 외부 장치로부터 도 14a, 14b, 14c 중 적어도 하나에 의해 간섭 측정 타이밍을 결정하도록 설정되거나, 혹은 간섭 측정 타이밍을 결정하기 위해 도 14a, 14b, 14c 중 적어도 하나를 선택할 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따라 간섭 측정을 수행하는 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 과정 1505에서 단말은 SRS CLI와 같은 간섭 측정을 위한 설정 정보를 서빙 셀의 기지국으로부터 수신한다. 일 예로 상기 간섭 측정을 위한 설정 정보는 앞서 설명한 SRS 설정 정보와 유사하게 구성될 수 있다. 일 예로 단말은 상기 간섭 측정의 설정 정보와 함께, 간섭 측정의 보고를 위한 설정 정보를 더 수신할 수 있다. 또한 단말은 과정 1505와 동시에 혹은 그 이전에 상향링크-하향링크 타이밍 조정을 위한 파라미터들, 즉 TA 오프셋 T0 및 타이밍 조정(timing adjustment) 값 TA 등을 기지국으로부터 획득할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 T0는 상위계층 시그널링, 일 예로 시스템 정보를 통해 기지국으로부터 수신될 수 있으며, TA의 값은 TA 명령을 통해 획득될 수 있다.
과정 1510에서 단말은 기지국으로부터 수신된 하향링크 신호를 기반으로 하향링크 수신 타이밍을 검출한다. 과정 1515에서 단말은 상기 하향링크 수신 타이밍에 서빙 셀의 TA 오프셋 T0 (및 타이밍 조정 값 TA)을 적용하여 간섭 측정 타이밍을 결정한다. 일 예로서 단말은 앞서 설명한 도 14a, 도 14b, 도 14c 중 어느 하나에 따라, 상기 하향링크 수신 타이밍을 T0, T0+TA, 혹은 T0+2TA만큼 앞으로 조절하여 상기 간섭 측정 타이밍을 결정한다. 즉, 간섭 측정 타이밍은 [DL RX 타이밍 - (T0 + KTA)]으로 계산될 수 있다. 과정 1520에서 단말은 상기 결정된 간섭 측정 타이밍에서 상기 간섭 측정을 위한 설정 정보에 따라 간섭을 측정한다. 일 예로 단말은 SRS CLI를 측정할 수 있다. 도시하지 않을 것이지만 단말은 간섭 측정의 보고를 위한 설정 정보에 따라 상기 간섭 측정 결과를 기지국으로 보고할 수 있다.
도 14a, 14b, 14c에서는 간섭 측정 타이밍을 기지국으로부터의 하향링크 수신 타이밍을 기반으로 조절하는 방안들을 도시하였지만, 선택 혹은 결합 가능한 다른 실시예들로서 기지국의 하향링크 전송(DL TX) 타이밍을 기반으로 간섭 측정 타이밍을 결정하는 것도 가능하다.
도 16a, 16b, 16c는 본 개시의 실시예들에 따라 하향링크 전송 타이밍을 기준으로 단말의 간섭 측정 타이밍을 결정하는 방식을 설명하는 도면이다. 이하에서는 앞서 설명한 도 12a 및 도 12b의 시나리오들에 따른 단말 B(1220)에 의한 동작을 설명할 것이나, 하기의 설명은 임의의 단말에 의한 SRS 측정 동작에 적용될 수 있다
도 16a, 16b, 16c의 실시예들은 서빙 셀의 기지국 B(1225)와 관련된 간섭 측정 타이밍(1630, 1635, 1640)을 기지국 B(1225)로부터의 하향링크 전송 타이밍(1425)을 기반으로 조절하는 것이다. 즉, 단말 B(1220)은 기지국 B(1225)의 하향링크 전송 타이밍(1625)을 추정하고, 상기 하향링크 전송 타이밍(1425)을 기반으로 간섭 측정 타이밍(1630, 1635, 1640)을 결정할 수 있다. 하기에서 단말 A(1200)의 하향링크 수신 타이밍(1605) 및 상향링크 전송 타이밍(1610)과, 단말 B(1220)의 SRS 도착 타이밍(1615) 및 하향링크 수신 타이밍(1620)에 대한 설명은 도 13에서와 같다.
도 16a를 참조하면, 단말 B(1220)는 기지국 B(1225)로부터의 하향링크 수신 타이밍(1620)을 기반으로, 기지국 B(1225)로부터 TA 명령을 통해 획득한 타이밍 조정 값 TB만큼 앞이 되도록 기지국 B(1225)의 하향링크 전송 타이밍(1625)을 추정한다. 단말 B(1220)의 간섭 측정 타이밍(1630)은 상기 추정된 하향링크 전송 타이밍(1625)을 기반으로 T0에 근거하여 결정되는 제1 값 만큼 앞이 되도록 결정된다. 여기서 상기 제1 값은 일 예로서 T0와 동일하거나, 혹은 T0에 소정의 조정 인자를 곱한 값이 될 수 있다. 도시된 예에서 제1 값은 T0와 동일하다.
도 16b를 참조하면, 단말 B(1220)는 기지국 B(1225)로부터의 하향링크 수신 타이밍(1620)을 기반으로, 기지국 B(1225)로부터 TA 명령을 통해 획득한 타이밍 조정 값 TB만큼 앞이 되도록 기지국 B(1225)의 하향링크 전송 타이밍(1625)을 추정한다. 단말 B(1220)의 간섭 측정 타이밍(1635)은 상기 추정된 하향링크 전송 타이밍(1625)을 기반으로 T0에 근거하여 결정되는 제1 값과 TB에 근거하여 결정되는 제2 값의 합 만큼 앞이 되도록 결정된다. 여기서 상기 제1 값은 일 예로서 T0와 동일하거나, 혹은 T0에 소정의 조정 인자를 곱한 값이 될 수 있다. 또한 상기 제2 값은 일 예로서 TB와 동일하거나, 혹은 TB에 소정의 조정 인자를 곱한 값이 될 수 있다. 도시된 예에서 제1 값은 T0와 동일하고 제2 값은 TB와 동일한 것으로 설명하기로 한다. (즉 T0+TB)
도 16c를 참조하면, 단말 B(1220)는 기지국 B(1225)로부터의 하향링크 수신 타이밍(1420)을 기반으로, 기지국 B(1225)로부터 TA 명령을 통해 획득한 타이밍 조정 값 TB만큼 앞이 되도록 기지국 B(1225)의 하향링크 전송 타이밍(1625)을 추정한다. 단말 B(1220)의 간섭 측정 타이밍(1635)은 상기 추정된 하향링크 전송 타이밍(1625)을 기반으로 T0+KTB 만큼 앞이 되도록 결정된다. 여기서 K는 0보다 큰 소정의 조정 인자로서, 도시된 예에서 K=2이다.
각 단말은 도 14a, 14b, 14c 및 도 16a, 16b, 16c 중 적어도 하나에 의해 간섭 측정 타이밍을 결정하도록 설계되거나, 혹은 기지국 혹은 다른 외부 장치로부터 도 14a, 14b, 14c 및 도 16a, 16b, 16c 중 적어도 하나에 의해 간섭 측정 타이밍을 결정하도록 설정되거나, 혹은 간섭 측정 타이밍을 결정하기 위해 도 14a, 14b, 14c 및 도 16a, 16b, 16c 중 적어도 하나를 선택할 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따라 간섭 측정을 수행하는 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 17을 참조하면, 과정 1705에서 단말은 SRS CLI와 같은 간섭 측정을 위한 설정 정보를 서빙 셀의 기지국으로부터 수신한다. 일 예로 상기 간섭 측정을 위한 설정 정보는 앞서 설명한 SRS 설정 정보와 유사하게 구성될 수 있다. 일 예로 단말은 상기 간섭 측정의 설정 정보와 함께, 간섭 측정의 보고를 위한 설정 정보를 더 수신할 수 있다. 또한 단말은 과정 1705와 동시에 혹은 그 이전에 상향링크-하향링크 타이밍 조정을 위한 파라미터들, 즉 TA 오프셋 T0 및 타이밍 조정 값 TA 등을 기지국으로부터 획득할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 T0는 상위계층 시그널링, 일 예로 시스템 정보를 통해 기지국으로부터 수신될 수 있으며, TA의 값은 TA 명령을 통해 획득될 수 있다.
과정 1710에서 단말은 기지국으로부터 수신된 하향링크 신호를 기반으로 하향링크 수신 타이밍을 검출하고, 과정 1715에서 상기 하향링크 수신 타이밍을 상기 타이밍 조정 값 TA 만큼 앞으로 조절하여 기지국의 하향링크 전송 타이밍을 추정한다. 과정 1720에서 단말은 상기 추정된 하향링크 전송 타이밍에 서빙 셀의 TA 오프셋 T0 (및 타이밍 조정 값 TA)을 적용하여 간섭 측정 타이밍을 결정한다. 일 예로서 단말은 앞서 설명한 도 16a, 도 16b, 도 16c 중 어느 하나에 따라, 상기 하향링크 전송 타이밍을 T0, T0+TA, 혹은 T0+2TA만큼 앞으로 조절하여 상기 간섭 측정 타이밍을 결정한다. 즉, 간섭 측정 타이밍은 [DL TX 타이밍 - (T0 + KTA)]으로 계산될 수 있다. 과정 1725에서 단말은 상기 결정된 간섭 측정 타이밍에서 상기 간섭 측정을 위한 설정 정보에 따라 간섭을 측정한다. 일 예로 단말은 SRS CLI를 측정할 수 있다. 도시하지 않을 것이지만 단말은 간섭 측정의 보고를 위한 설정 정보에 따라 상기 간섭 측정 결과를 기지국으로 보고할 수 있다.
앞서 설명한 실시예들에 의해 SRS 도착 타이밍과 간섭 측정 타이밍 간의 시간차를 감축시켰을 때, 단말 B(1220)에 의한 SRS CLI 측정의 정확도가 보장될 수 있는지는, 단말 B(1220)이 수신하는 한 OFDM 심볼의 CP 구간 내에 단말 A(1200)로부터의 SRS가 수신될 수 있는지를 판단함으로써 알 수 있다. NR 시스템에서는 한 OFDM 심볼 내의 CP 구간이 상기 OFDM 심볼의 약 7% 정도를 점유하므로, 상기의 실시예들에 의해 감축된 시간차가 한 OFDM 심볼의 7% 내에 들어오는지를 하기와 같이 판단한다.
일 예로, 기지국 A와 기지국 B 각각의 셀 커버리지가 약 300m이고, OFDM 심볼 구간 대비 상기 감축된 시간차의 비율을 하기 <표 6>에 나타내었다. 계산을 간략하게 하기 위해서, TA=TB이고, TAB=0라고 가정하였다.
|
15 kHz (FR1) |
30 kHz (FR1) |
60 kHz (FR2) |
120 kHz (FR2) |
240 kHz (FR2) |
도 14a |
1.4 % |
2.8 % |
5.6 % |
11.2% |
22.4 % |
도 14b |
0.7 % |
1.4 % |
2.8 % |
5.6 % |
11.2 % |
도 14c (K=2) |
0 |
0 |
0 |
0 |
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상기 <표 6>에서 보는 바와 같이, 서브캐리어 간격(SCS)이 15kHz, 30kHz, 60kHz, 120kHz, 240kHz일 때 OFDM 심볼 구간이 각각 71.36us, 35.67us, 17.84us, 8.916us, 4.463us이므로, 도 14a의 방식은 SCS가 15kHz, 30kHz, 60kHz인 경우에 유리하고, 도 14b의 방식은 SCS가 15kHz, 30kHz, 60kHz, 120kHz인 경우에 유리함을 알 수 있다. 이에 따라, 단말에 대해 설정된 SCS의 값에 따라, 간섭 측정 타이밍을 결정하는데 사용되는 방식을 선택하는 것을 고려할 수 있다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따라 단말이 간섭 측정 타이밍을 결정하는 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 18을 참조하면, 과정 1805에서 단말은 서브캐리어 간격에 대한 설정 정보를 서빙 셀의 기지국으로부터 수신한다. 일 예로서 상기 서브캐리어 간격에 대한 설정 정보는 마스터 정보 블록(master information block: MIB)이나 시스템 정보 블록(system information block: SIB)에 포함되어 서빙 셀의 기지국으로부터 브로드캐스트될 수 있다. 과정 1810에서 단말은 상기 서브캐리어 간격이 미리 정해지는 임계값보다 큰지를 판단한다. 일 예로 상기 임계값은 <표 6>의 60 kHz 혹은 120 kHz가 될 수 있다.
상기 부반송파 간격이 상기 임계값보다 큰 경우, 단말은 과정 1815로 진행하여 하향링크 수신(혹은 전송) 타이밍을 T0 만큼 앞으로 조절함으로써 간섭 측정 타이밍을 결정한다. ([DL RX/TX 타이밍 - T0]) 반면 상기 부반송파 간격이 상기 임계값보다 크지 않은 경우, 단말은 과정 1820으로 진행하여 하향링크 수신(혹은 전송) 타이밍을 T0+KTA 만큼 앞으로 조절함으로써 간섭 측정 타이밍을 결정한다. ([DL RX/TX 타이밍 - (T0 + KTA)]) 여기서 K는 0보다 큰 소정의 조정 인자이다. 과정 1515 혹은 과정 1820에서 결정된 간섭 측정 타이밍은 도 15의 과정 1520 혹은 도 17의 과정 1725에 적용될 수 있다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 19를 참조하면, 단말은 단말 수신기(1910), 단말 송신기(1915), 단말 프로세서(1905)를 포함할 수 있다. 단말 수신기(1910)와 단말 송신기(1915)를 통칭하여 송수신기라 칭할 수 있다. 송수신기(1910, 1915)는 기지국과 무선 신호를 송수신할 수 있다. 상기 무선 신호는 제어 정보와 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신기(1910, 1915)는 송신되는 기저대역 신호를 캐리어 주파수 대역으로 상승 변환한 후 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 무선 신호를 저 잡음 증폭하고 기저대역으로 하강 변환하는 RF 수신기를 포함할 수 있다. 또한, 송수신기(1910, 1915)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말 프로세서(1905)로 제공하고, 단말 프로세서(1905)로부터 제공된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
단말 프로세서(1905)는 상술한 본 개시의 실시예들 중 적어도 하나, 혹은 그들의 조합에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말 송수신기(1910, 1915)에서 기지국으로부터 SRS 설정 정보와 간섭 측정을 위한 설정 정보와 간섭 측정의 보고를 위한 설정 정보와 상향링크-하향링크 타이밍 조정을 위한 파라미터들, 즉 TA 오프셋 및 타이밍 조정 값 등을 포함하는 신호들을 수신하고, 단말 프로세서(1905)는 상기 수신된 정보들을 저장한다. 또한 단말 프로세서(1905)는 상술한 본 개시의 실시예들 중 적어도 하나에 따라 간섭 측정 타이밍을 결정하고, 상기 간섭 측정 타이밍을 기반으로 간섭 측정을 수행한다. 즉 단말 송수신기(1910, 1915)는 상기 간섭 측정 타이밍에서 상기 간섭 측정을 위한 설정 정보에 따라 간섭 측정을 위한 신호를 수신한다.
단말 송수신기(1910, 1915)는 단말 프로세서(1905)의 제어 하에 상기 SRS 설정 정보에 따라 상향링크 기준신호, 즉 SRS를 송신한다. 또한 단말 프로세서(1905)는 단말 송수신기(1910, 1915)의 수신 신호에 대한 간섭 측정 결과를 생성하고 단말 송수신기(1910, 1915)를 통해 상기 간섭 측정 결과를 기지국으로 보고할 수 있다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 20을 참조하면, 기지국은 기지국 수신기(2010), 기지국 송신기(2015), 기지국 프로세서(2005)를 포함할 수 있다. 기지국 수신기(2010)와 기지국 송신기(2015)를 통칭하여 송수신기라 칭할 수 있다. 송수신기(2010, 2015)는 단말과 무선 신호를 송수신할 수 있다. 상기 무선 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신기(2010, 2015)는 송신되는 기저대역 신호를 캐리어 주파수 대역으로 상승 변환한 후 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 무선 신호를 저 잡음 증폭하고 기저대역으로 하강 변환하는 RF 수신기를 포함할 수 있다. 또한, 송수신기(2010, 2015)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 프로세서(2005)로 제공하고, 기지국 프로세서(2005)로부터 제공된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
기지국 프로세서(2005)는 상술한 본 개시의 실시예들 중 적어도 하나 혹은 그들의 조합에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 프로세서(2005)는 단말을 위한 SRS 설정 정보와 간섭 측정을 위한 설정 정보와 간섭 측정의 보고를 위한 설정 정보와 상향링크-하향링크 타이밍 조정을 위한 파라미터들, 즉 TA 오프셋 및 타이밍 조정 값 등을 결정하고, 상기 정보들을 기지국 송수신기(2010, 2015)를 통해 단말에게 전달한다. 이후, 기지국 송수신기(2010, 2015)는 기지국 프로세서(2005)의 제어 하에 상기 간섭 측정의 보고를 위한 설정 정보에 따라 단말로부터 간섭 측정 결과를 수신한다. 상기 간섭 측정 결과는 앞서 설명한 일시예들 중 적어도 하나에 의해 결정되는 간섭 측정 타이밍에서 측정된 결과를 포함한다.
본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고, 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 앞서 설명된 본 개시에 따른 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.