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KR20210028111A - 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법 및 장치 Download PDF

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KR20210028111A
KR20210028111A KR1020200108059A KR20200108059A KR20210028111A KR 20210028111 A KR20210028111 A KR 20210028111A KR 1020200108059 A KR1020200108059 A KR 1020200108059A KR 20200108059 A KR20200108059 A KR 20200108059A KR 20210028111 A KR20210028111 A KR 20210028111A
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KR
South Korea
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modulation
bit stream
code rate
data channel
bit
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020200108059A
Other languages
English (en)
Inventor
안석기
박성익
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라 송신 노드에 의해 수행되는 전송 블록의 반복 전송 방법은, 상기 전송 블록의 제1 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 제1 변조 심볼을 생성하는 단계, 상기 제1 비트열에 포함된 비트들의 배치 순서를 미리 설정된 규칙에 따라 변경함으로써 제2 비트열을 생성하는 단계, 상기 제2 비트열에 대한 상기 변조 동작을 수행함으로써 제2 변조 심볼을 생성하는 단계, 및 상기 제1 변조 심볼 및 상기 제2 변조 심볼을 서로 다른 데이터 채널들에서 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DATA TRANSMISSION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 무선 통신 시스템의 신뢰도 향상을 위한 반복 전송 기법에 기반한 데이터 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 대표적인 무선 통신 기술로 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), NR(new radio) 등이 있다. LTE는 4G(4th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있고, NR은 5G(5th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있다.
4G 통신 시스템(예를 들어, LTE를 지원하는 통신 시스템)의 상용화 이후에 급증하는 무선 데이터의 처리를 위해, 4G 통신 시스템의 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이하의 주파수 대역)뿐만 아니라 4G 통신 시스템의 주파수 대역보다 높은 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)을 사용할 수 있는 5G 통신 시스템(예를 들어, NR을 지원하는 통신 시스템)이 고려되고 있다.
4G 또는 5G 등의 무선 통신 시스템에서, 데이터 전송의 신뢰도 향상을 위한 기술 중 하나로 반복 전송(repetition transmission) 기법이 사용될 수 있다. 이를테면, 송신단에서는 동일한 전송 블록(transport block, TB)을 물리채널을 통해 여러 번 전송할 수 있고, 수신단에서는 여러 번 수신된 정보를 기반으로 하여 TB를 복원할 수 있다. 이와 같이 반복 전송 기법이 적용된 무선 통신 시스템에서의 데이터 송수신 성능을 향상시키기 위한 기술이 요구될 수 있다.
상기와 같은 요구를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 데이터 채널을 통한 데이터 전송에 있어서, 반복 전송 기법을 적용하여 효율적이고 신뢰성 높게 데이터를 송수신할 수 있는 데이터 전송 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 통신 노드에 의해 수행되는 전송 블록의 반복 전송 방법은, 상기 전송 블록의 제1 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 제1 변조 심볼을 생성하는 단계, 상기 제1 비트열에 포함된 비트들의 배치 순서를 미리 설정된 규칙에 따라 변경함으로써 제2 비트열을 생성하는 단계, 상기 제2 비트열에 대한 상기 변조 동작을 수행함으로써 제2 변조 심볼을 생성하는 단계, 및 상기 제1 변조 심볼 및 상기 제2 변조 심볼을 서로 다른 데이터 채널들에서 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제2 비트열을 생성하는 단계는, 상기 제2 비트열에 포함되는 각 비트들이, 제1 비트열에서와 다른 신뢰도를 가지도록 상기 비트들의 배치 순서를 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 비트열 및 상기 제2 비트열 각각은 m개의 비트들을 포함하고, 상기 제1 비트열에서 m개의 비트들은 x개의 MSBs(most significant bits) 및 y개의 LSBs(least significant bits)를 포함하고, 상기 제1 비트열에서 상기 x개의 MSBs는 상기 미리 설정된 규칙에 따라 상기 제2 비트열의 LSBs로 설정되고, 상기 제1 비트열에서 상기 y개의 LSBs는 상기 미리 설정된 규칙에 따라 상기 제2 비트열의 MSBs로 설정되고, 상기 m, 상기 x 및 상기 y 각각은 자연수이고, 상기 m은 상기 변조 동작의 변조 차수의 배수인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 전송 블록의 반복 전송 방법은, 상기 x는 2이고, 상기 y는 2인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 전송 블록의 반복 전송 방법은, 상기 제1 비트열에 포함된 비트들의 배치 순서를 상기 미리 설정된 규칙에 따라 변경함으로써 제n 비트열을 생성하는 단계를 더 포함하며, 상기 미리 설정된 규칙은, 상기 n과 m의 함수로 정의되는 오프셋에 기초하여 설정되며, 상기 n은 해당 시점까지 상기 제1 비트열에서 변경되어 생성된 비트열의 수를 의미하고, 상기 m은 상기 변조 동작의 변조 차수의 함수로 정의되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 통신 노드에 의해 수행되는 전송 블록의 반복 전송 방법은, 상기 전송 블록에서 제1 비트열을 선택하는 단계, 상기 제1 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 생성된 제1 변조 심볼을 제1 데이터 채널에서 제2 통신 노드로 전송하는 단계, 상기 전송 블록에서 제2 비트열을 선택하는 단계, 및 상기 제2 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 생성된 제2 변조 심볼을 제2 데이터 채널에서 상기 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제2 비트열을 선택하는 단계는, 상기 제1 데이터 채널이 점유했던 무선 자원의 양에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제2 비트열을 선택하는 단계는, 상기 제1 데이터 채널이 점유했던 무선 자원의 양을 확인하는 단계, 상기 제1 데이터 채널이 점유했던 무선 자원의 양이 기 설정된 제1 설정값과 같을 경우, 상기 전송 블록에서 상기 제1 비트열로 선택된 비트들 이후에 위치한 비트들을 상기 제2 비트열로 선택하는 단계, 상기 제1 데이터 채널이 점유했던 무선 자원의 양이 제1 설정값보다 작을 경우, 제1 설정 RV(redundancy Version)를 설정하는 단계, 및 상기 제1 설정 RV에 기초하여 상기 제2 비트열을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 설정 RV를 설정하는 단계는, 상기 데이터 채널을 통해 전송된 비트들의 직후 위치에 상기 제1 설정 RV를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 설정 RV를 설정하는 단계는, 상기 제1 비트열을 선택하는 단계에서의 상기 제1 비트열의 시작 위치, 및 상기 데이터 채널을 통해 전송된 비트들의 수에 기초하여 상기 제1 설정 RV를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 데이터 채널이 점유했던 무선 자원의 양은 상기 데이터 채널이 점유했던 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 수를 의미하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라 통신 시스템의 제1 통신 노드에 의해 수행되는 전송 블록의 반복 전송 방법은, 상기 전송 블록에서 선택된 제1 비트열에 대한 변조 동작을 수행하는 단계, 상기 제1 비트열에 대한 변조 동작에 기초하여 계산된 유효 부호율에 기초하여, 제1 변조 심볼을 생성하는 단계, 상기 제1 변조 심볼을 제1 데이터 채널에서 제2 통신 노드로 전송하는 단계, 상기 전송 블록에서 선택된 제2 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 제2 변조 심볼을 생성하는 단계, 및 상기 제2 변조 심볼을 제2 데이터 채널에서 상기 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 변조 심볼을 생성하는 단계는, 상기 계산된 유효 부호율과 기 설정된 제1 설정 부호율을 비교하는 단계, 상기 계산된 유효 부호율이 상기 제1 설정 부호율보다 클 경우, 상기 제1 비트열에 대한 변조 동작에 적용된 제1 변조 차수를 확인하는 단계, 상기 제1 변조 차수보다 큰 값을 가지는 제2 변조 차수를 정의하는 단계, 상기 제2 변조 차수에 기초하여 상기 전송 블록에서 제1 수정 비트열을 선택하는 단계, 및 상기 제2 변조 차수에 기초하여 상기 제1 수정 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 상기 제1 변조 심볼을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제2 변조 차수를 정의하는 단계는, 상기 통신 시스템이 지원하는 변조 차수들 중에서 상기 제1 변조 차수보다 큰 값을 가지는 변조 차수들에 기초하여 상기 유효 부호율을 다시 계산하는 단계, 및 상기 다시 계산된 유효 부호율이 상기 제1 설정 부호율보다 작게 되는 상기 변조 차수들 중에서 가장 작은 값을 상기 제2 변조 차수로 정의하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 변조 심볼을 생성하는 단계는, 상기 계산된 유효 부호율이 상기 제1 설정 부호율보다 작거나 같을 경우, 상기 제1 비트열에 대한 변조 동작에 따라 생성된 변조 심볼을 상기 제1 변조 심볼로 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제2 변조 심볼을 생성하는 단계는, 상기 계산된 유효 부호율이 상기 제1 설정 부호율보다 클 경우에는, 상기 제2 변조 차수에 기초하여 수행되고, 상기 계산된 유효 부호율이 상기 제1 설정 부호율보다 작거나 같을 경우에는, 상기 제1 변조 차수에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일한 RV 값에 기초하여 비트들이 두 번 이상 반복 전송될 경우, 각각의 비트들은 매 전송 시마다 최대한 다른 신뢰도를 가지는 비트 채널로 전송되도록 매핑될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반복 전송 구간 내에 존재하는 어떤 데이터 채널이 분리되거나, 데이터 채널이 점유하는 OFDM 심볼의 개수가 설정 또는 기설정된 값보다 작은 상황에서도 데이터가 높은 신뢰도로 송수신될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 송신 노드에서 수신 노드로의 데이터 반복 전송이 원활하지 않을 경우, 송신 노드는 변조 차수를 가변적으로 적용함으로써 데이터 전송을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3는 통신 시스템에서 송신 노드가 전송 블록(transport block, TB)을 처리하는 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 4는 통신 시스템에서 적용되는 일반 전송 방식과 반복 전송 방식을 비교하여 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 레이트 매칭 동작의 일 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6a는 통신 시스템의 일 실시예에 따른 반복 전송 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6b는 통신 시스템에서의 TBS 계산 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6c는 통신 시스템의 TBS 계산 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제5 실시예를 설명하기 위한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 통신 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 또한, 통신 시스템(100)은 코어 네트워크(core network)(예를 들어, S-GW(serving-gateway), P-GW(PDN(packet data network)-gateway), MME(mobility management entity))를 더 포함할 수 있다.
복수의 통신 노드들은 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 4G 통신(예를 들어, LTE(long term evolution), LTE-A(advanced)), 5G 통신(예를 들어, NR(new radio)) 등을 지원할 수 있다. 4G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역에서 수행될 수 있고, 5G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역뿐 만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 4G 통신 및 5G 통신을 위해 복수의 통신 노드들은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, Filtered OFDM 기반의 통신 프로토콜, CP(cyclic prefix)-OFDM 기반의 통신 프로토콜, DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spread-OFDM) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(Non-orthogonal Multiple Access), GFDM(generalized frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, FBMC(filter bank multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, UFMC(universal filtered multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(Space Division Multiple Access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 및 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함하는 통신 시스템(100)은 "액세스 네트워크"로 지칭될 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 셀 커버리지(cell coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 셀 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 셀 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 셀 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 셀 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.
여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), gNB, ng-eNB, BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), RSU(road side unit), RRH(radio remote head), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point), f(flexible)-TRP 등으로 지칭될 수 있다. 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 UE(user equipment), 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 디바이스(device), IoT(internet of things) 기능을 지원하는 장치, 탑재 장치(mounted module/device/terminal), OBU(on board unit) 등으로 지칭될 수 있다.
한편, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크(ideal backhaul link) 또는 논(non)-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 코어 네트워크와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.
또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, CA(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접 통신(device to device communication, D2D)(또는, ProSe(proximity services)) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 기지국(110-2)은 SU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 SU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제2 기지국(110-2)은 MU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 MU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다.
제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 CoMP 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 CoMP 방식에 의해 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 자신의 셀 커버리지 내에 속한 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)과 CA 방식을 기반으로 신호를 송수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 제4 단말(130-4)과 제5 단말(130-5) 간의 D2D를 제어할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각의 제어에 의해 D2D를 수행할 수 있다.
한편, 통신 시스템에서 기지국은 통신 프로토콜의 모든 기능들(예를 들어, 원격 무선 송수신 기능, 기저대역(baseband) 처리 기능)을 수행할 수 있다. 또는, 통신 프로토콜의 모든 기능들 중에서 원격 무선 송수신 기능은 TRP(transmission reception point)(예를 들어, f(flexible)-TRP)에 의해 수행될 수 있고, 통신 프로토콜의 모든 기능들 중에서 기저대역 처리 기능은 BBU(baseband unit) 블록에 의해 수행될 수 있다. TRP는 RRH(remote radio head), RU(radio unit), TP(transmission point) 등일 수 있다. BBU 블록은 적어도 하나의 BBU 또는 적어도 하나의 DU(digital unit)를 포함할 수 있다. BBU 블록은 "BBU 풀(pool)", "집중화된(centralized) BBU" 등으로 지칭될 수 있다. TRP는 유선 프론트홀(fronthaul) 링크 또는 무선 프론트홀 링크를 통해 BBU 블록에 연결될 수 있다. 백홀 링크 및 프론트홀 링크로 구성되는 통신 시스템은 다음과 같을 수 있다. 통신 프로토콜의 기능 분리(function split) 기법이 적용되는 경우, TRP는 BBU의 일부 기능 또는 MAC/RLC의 일부 기능을 선택적으로 수행할 수 있다.
도 3은 통신 시스템에서 송신 노드가 전송 블록(transport block, TB)을 처리하는 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 통신 시스템의 송신 노드는 수신 노드로 전송하고자 하는 데이터를 TB의 형태로 물리 채널을 통해 전송할 수 있다. 송신 노드가 전송하고자 하는 데이터는 TB의 형태로 상위 계층(MAC layer)에서 물리 계층으로 전달될 수 있다(S310). TB에는 오류검출/정정 부호가 부가될 수 있다(S320). 이를테면, TB에는 CRC(Cyclical Redundancy Check) 비트가 부가될 수 있다. TB는 더 작은 단위인 코드 블록(code block, CB)의 형태로 분할될 수 있다(S330). CB들에는 오류검출/정정 부호가 부가될 수 있다. 이를테면, CB들에는 CRC 비트가 부가될 수 있다. TB 또는 CB들에 부가된 오류검출/정정 부호는, 수신 노드에서의 오류 검출 및 정정 동작에 사용될 수 있다. CB들은 각각 독립적으로 물리 계층 채널 부호화(channel coding)를 거칠 수 있다(S340). 이를테면, 3G 및 4G LTE 통신 시스템에서는 CB들이 각각 터보 부호(turbo code) 방식으로 부호화될 수 있다.
한편, 5G NR 통신 시스템에서는 CB들이 LDPC(Low Density Parity Check) 코드 방식으로 부호화될 수 있다. 채널 부호화를 거쳐서 생성된 부호화된 CB(encoded CB)들은 부호화 이전보다 긴 길이를 가질 수 있다. 부호화된 CB들은 버퍼에 저장될 수 있다(S350). 이를테면, 부호화된 CB들은 비트열의 형태로 원형 버퍼(circular buffer)에 저장될 수 있다. 버퍼에 비트열 형태로 저장된 부호화된 CB들은, 레이트 매칭(rate matching) 과정을 거칠 수 있다(S360). 여기서, 레이트 매칭이란 채널 부호화를 통해 생성된 부호어 비트들을 버퍼에 저장해두고, 전송에 필요한 비트 수만큼 가져오는 과정을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 레이트 매칭은 버퍼 레이트 매칭(Circular Buffer Rate Matching, CBRM)이라 표현될 수 있다. 레이트 매칭 과정을 통하여 선택된 비트들은 연접(concatenation)될 수 있다(S370). 연접된 비트들은 변조 과정을 거쳐서 물리 채널을 통해 전송될 수 있다(S380).
도 4는 통신 시스템에서 적용되는 일반 전송 방식과 반복 전송 방식을 비교하여 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 통신 시스템의 송신 노드는 수신 노드를 향하여 전송하고자 하는 데이터를 전송 블록(transport block, TB)의 형태로 전송할 수 있다. 송신 노드가 일반 전송(normal transmission) 방식에 따라 TB를 전송할 경우, 매 회 물리 계층에서 제어 채널과 데이터 채널이 교대로 전송될 수 있다. 이를테면, 송신 노드가 일반 전송 방식에 따라 TB를 하향링크(downlink, DL) 전송할 경우, 매 회 물리적 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)과 물리적 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH)이 교대로 전송될 수 있다. 즉, 전송 블록들인 TB_a, TB_b, TB_c, 및 TB_d 등은 각각 PDSCH를 통하여 전송될 수 있고, 매 번 PDSCH가 전송되기에 앞서 PDSCH의 전송을 위한 제어 정보가 PDCCH를 통하여 전송될 수 있다. 송신 노드가 일반 전송 방식에 따라 TB를 상향링크(uplink, UL) 전송할 경우, 매 회 물리적 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)과 물리적 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)이 교대로 전송될 수 있다. 이 경우 제어 채널인 PDCCH는 바로 인접한 PDSCH와 PUSCH가 아닌 다른 PDSCH와 PUSCH를 위한 제어 정보를 포함할 수 있다.
한편, 통신 시스템에서는 데이터 전송의 신뢰도 향상을 위한 기술 중 하나로, 반복 전송(repetition transmission) 기법이 적용될 수 있다. 반복 전송이란, 동일한 TB를 하나 이상의 PDSCH 또는 PUSCH를 통해 반복적으로 전송하는 것을 의미할 수 있다. 송신 노드가 반복 전송 방식에 따라 TB를 전송할 경우, 한 번의 제어 채널 전송을 통해서 동일한 TB를 위한 데이터 채널이 여러 번 전송될 수 있다. 이를테면, 송신 노드가 반복 전송 방식에 따라 TB를 DL 전송할 경우, 한 번의 PDCCH 전송 후에 동일한 TB를 담은 복수의 PDSCH가 반복 전송될 수 있다. 송신 노드가 반복 전송 방식에 따라 TB를 UL 전송할 경우, 한 번의 PUCCH 전송 후에 동일한 TB를 담은 복수의 PUSCH가 반복 전송될 수 있다.
5G NR(new radio)의 일 실시예에서, 기지국은 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 메시지에 포함된 파라미터인 pdsch-AggregationFactor 또는 pusch-AggregationFactor 등에 기초하여, 단말에 대한 반복 전송을 준정적(semi-static)으로 설정(configuration)할 수 있다. 5G NR의 다른 실시예에서, 초고신뢰저지연 통신(Ultra-Reliable Low-Latency Communication, URLLC)과 같은 서비스를 지원하는 기지국은 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI) 등에 기초하여 단말에게 반복 전송을 동적(dynamic)으로 지시(indication) 할 수 있다. 반복 전송을 통해서 데이터를 수신하는 수신 노드에서는, 특정 시점까지 수신된 신호를 이용하여 전송된 TB의 복원을 시도할 수 있다. 반복 전송을 수신하는 수신 노드에서는, 반복 전송에 대한 수신이 모두 끝나기 전의 각각의 개별 수신 단계에서도 TB의 복원을 시도할 수 있다.
도 5는 레이트 매칭 동작의 일 실시예를 설명하기 위한 개념도이다. 이하, 도 3 내지 5를 참조하여 레이트 매칭 동작을 보다 구체적으로 설명한다.
S360 단계의 레이트 매칭 동작에서의 비트 선택은 리던던시 버전(RV) 값과 MCS(Modulation Coding Scheme)에 기초하여 수행될 수 있다. 이를테면, 레이트 매칭 동작에서는 MCS로부터 계산된 전송에 사용되는 비트 수만큼의 비트들이 선택될 수 있다. 이를테면, 송신 노드에서 수신 노드로 전송되는 데이터가 QAM 방식으로 변조될 경우, 버퍼에 저장된 비트 중에서 QAM 심볼의 개수에 따라 필요한 만큼의 비트들이 선택되어 변조될 수 있다. 한편, 버퍼에 저장된 비트열 중에서 어느 부분이 선택되는지를 결정하기 위하여, 리던던시 버전(Redundancy Version, RV) 값이 사용될 수 있다.
4G LTE 또는 5G NR 통신 시스템의 일 실시예에서, RV를 나타내기 위하여 2비트가 사용될 수 있다. RV 값은 0, 1, 2, 3 등 4가지 값으로 표현될 수 있다. 각각의 RV 값들은 버퍼에 저장된 비트열 내에서의 서로 다른 위치를 나타낼 수 있다. 기지국 또는 송신 노드는, 이와 같이 다양한 RV 값들의 사용을 통하여 버퍼 내의 비트열들 중에서 서로 다른 비트들이 전송될 수 있도록 제어할 수 있다. 5G NR 통신 시스템의 일 실시예에서, 설정된 그랜트(configured grant) 기반의 준정적 스케줄링이 사용되는 경우, 기지국은 미리 정해진 RV 패턴에 따라서 반복 전송 구간 동안 한 번 이상 전송되는 PUSCH들에 사용될 RV를 단말에 설정(configure)할 수 있다. 이를테면, RV 패턴은 0231, 0303, 0000 중 어느 하나로 선택될 수 있다. 만약 반복 전송의 횟수가 4보다 큰 경우에는, RV 패턴이 반복적으로 적용될 수 있다. RV 패턴은 처음이 아닌 위치부터 순서대로 적용될 수 있다. 상기한 동작들은 길이가 4인 RV 패턴이 순환적으로 사용되는 것을 의미할 수 있다. 이러한 RV 패턴의 순환적 사용을 RV 사이클링(cycling)이라 할 수 있다.
송신 노드가 동일한 데이터를 복수의 단말에게 전송하고자 할 경우, 각각의 단말에게 별도의 자원을 할당하여 데이터를 전송하는 유니캐스트(unicast) 전송 방식은 비효율적일 수 있다. 대신, 동일한 데이터를 동일한 자원을 사용하여 복수의 단말에게 동시에 전달하는 P2MP(Point-to-MultiPoint) 전송 방식, 멀티캐스트(multicast) 방식, 또는 브로드캐스트(broadcast) 전송 방식 등이 더욱 효율적일 수 있다.
이를테면, 3G 통신 시스템에서는 이러한 P2MP 전송 방식이 MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Services) 기술로 구현될 수 있다. 한편, 4G LTE 통신 시스템에서는 이러한 P2MP 전송 방식이 eMBMS (evolved MBMS)/FeMBMS (Further evolved MBMS) 기술로 구현될 수 있다. MBMS는 크게 MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network) 방식과 SC-PTM (Single Cell Point To Multipoint) 방식으로 구분될 수 있다. 이와 같은 P2MP 전송의 경우, 통신 링크의 신뢰도는 동시에 전송 받는 단말들 중에서 채널 환경이 열악한 단말들을 기준으로 결정될 수 있다. 특히, 송신 노드와 수신 노드 간의 채널 환경이 열악한 경우, 통신 링크의 신뢰도를 향상시키기 위한 방법이 요구될 수 있다. 5G NR 시스템은 낮은 지연 시간과 높은 신뢰도를 필요로 하는 URLLC 서비스를 지원할 수 있다. 이 경우, 높은 신뢰도를 향상시키기 위한 방법이 요구될 수 있다. 이를 위하여, 송신 노드에서 수신 노드로 동일한 TB (transport block)을 1번 이상 전송하는 반복 전송 기법이 적용될 수 있다.
본 발명은 반복 전송 방식에 기반한 UL 및 DL 전송을 위한 자원효율적인 전송 기법을 위한 실시예들을 제안한다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 동일한 TB를 하나 이상의 PDSCH 또는 PUSCH를 통해 반복 전송하기 위한 물리 계층 전송 방법의 실시예들을 제안한다. 본 발명의 실시예는 반복 전송 시의 성능 개선을 위하여 TB의 크기를 의미하는 TBS를 결정하는 방법을 포함할 수 있다. 또는, 본 발명의 실시예들은 전송에 사용될 MCS를 비롯하여 변조 차수(modulation order) 또는 부호율(code rate) 등을 설정하는 방법을 포함할 수 있다.
도 6a는 통신 시스템의 일 실시예에 따른 반복 전송 방법을 설명하기 위한 개념도이고, 도 6b는 통신 시스템에서의 TBS 계산 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도이고, 도 6c는 통신 시스템의 TBS 계산 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6a를 참조하면, 송신 노드가 반복 전송 방식에 따라 TB를 전송할 경우, 한 번의 제어 채널 전송 후에 동일한 데이터 채널이 여러 번 전송될 수 있다. 이를테면, 송신 노드가 반복 전송 방식에 따라 TB를 DL 전송할 경우, 한 번의 PDCCH 전송에 이어서 동일한 TB를 담은 복수의 PDSCH가 반복 전송될 수 있다. 송신 노드가 반복 전송 방식에 따라 TB를 UL 전송할 경우, 한 번의 PDSCH 전송에 이어서 동일한 TB를 담은 복수의 PUSCH가 반복 전송될 수 있다.
데이터 채널을 통해 전송되는 TB의 크기는 TBS(transport block size)로 표현될 수 있다. 5G NR 통신 시스템의 일 실시예에서, TBS는 데이터 채널이 점유하는 자원 엘리먼트(Resource Elements, REs)의 개수, 사용된 MCS 인덱스 등에 기초하여 계산 또는 결정될 수 있다. 이외에도, TBS는 전송에 사용되는 레이어의 개수 등에 더 기초하여 계산될 수 있다. 또는, TBS는 기타 기술규격에 정의된 방식에 따라 계산될 수 있다.
TBS의 계산 과정에서 사용되는 REs의 개수는 데이터 채널에 할당된 자원 블록(Resource Block, RB)의 개수, OFDM 심볼의 개수, DMRS(Demodulation reference signal)가 점유하는 REs의 개수, 그리고 RRC 파라미터인 xOverhead로 설정(configure)되는 오버헤드 등에 기초하여 계산될 수 있다.
5G NR 통신 시스템에서는 하나 이상의 MCS 인덱스 테이블이 지원될 수 있다. 표 1은 5G NR 통신 시스템에서 지원될 수 있는 MCS 인덱스 테이블의 일 실시예를 나타낸다.
Figure pat00001
표 1을 참조하면, MCS 인덱스 테이블의 일 실시예에서 각각의 MCS 인덱스는 변조 차수, 목표 부호율, 및 스펙트럼 효율 등에 대응될 수 있다.
여기서, 기지국은 셀 내의 단말이 TBS를 계산하는 데 사용할 MCS 인덱스 테이블을 설정해줄 수 있다. 즉, 기지국과 단말의 TBS 계산 과정 및 결과는 동일할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명에 기초한 반복 전송 방법의 구체적인 구성을 설명함에 있어서 편의상 PUSCH 및 PDSCH 등이 '데이터 채널'로 통칭될 수 있다. 본 명세서에서 데이터 채널에 적용되는 모든 실시예들은 PUSCH 또는 PDSCH에 적용되는 것으로 변경되어 실시될 수 있다. 본 명세서에서 PUSCH에 적용되는 모든 실시예들은 PDSCH에 적용되는 것으로 변경되어 실시될 수 있다. 본 명세서에서 PDSCH에 적용되는 모든 실시예들은 PUSCH에 적용되는 것으로 변경되어 실시될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 통신 시스템에서의 TBS 계산 방법의 제1 실시예에서는 동일한 TB가 전송되는 하나 이상의 데이터 채널들 중에서 어느 하나의 데이터 채널이 점유하는 REs의 개수가 TBS의 계산에 사용될 수 있다. 이를테면, TBS는 동일한 TB가 전송되는 복수 개의 PDSCH 중에서 첫 번째 PDSCH의 REs의 개수에 기초하여 계산될 수 있다. 여기서, TBS 계산의 기준이 되는 데이터 채널은, 반복 전송 과정에서 전송된 하나 이상의 데이터 채널들 중에서 첫 번째 데이터 채널일 수 있다. 또는, TBS 계산의 기준이 되는 데이터 채널은, 반복 전송 과정에서 전송된 하나 이상의 데이터 채널들 중에서 OFDM 심볼의 개수가 가장 적은 데이터 채널일 수 있다. 또는, TBS 계산의 기준이 되는 데이터 채널은, 반복 전송 과정에서 전송된 하나 이상의 데이터 채널들 중에서 OFDM 심볼의 개수가 가장 많은 데이터 채널일 수 있다. 그 외에도, TBS 계산이 기준이 되는 데이터 채널은 다른 여러 가지 기준으로 선택될 수 있다.
도 6c를 참조하면, 통신 시스템에서의 TBS 계산 방법의 제2 실시예에서는 동일한 TB의 반복 전송에 사용된 모든 데이터 채널들이 점유하는 REs의 개수가 TBS의 계산에 사용될 수 있다. 이를테면, TBS는 동일한 TB가 전송되는 복수 개의 PDSCH를 구성하는 모든 REs의 개수에 기초하여 계산될 수 있다.
상기한 TBS 계산 방법의 제1 및 제2 실시예는 유효 부호율(effective code rate) 측면에서 비교될 수 있다. 여기서, 유효 부호율이란 MCS 인덱스 테이블을 통해 정의되는 목표 부호율과는 다른, 반복 전송에 사용되는 REs를 기준으로 계산된 부호율을 의미할 수 있다. 유효 부호율 RE는 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00002
즉, 유효 부호율은 TB의 크기(TBS), TB에 부가된 CRC 비트의 개수, 해당 데이터 채널들이 점유하는 REs의 총 개수, 및 변조 차수 등에 기초하여 계산될 수 있다. 이를테면, 본 발명의 일 실시예에서 QAM은 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조 방식을 포함할 수 있다. BPSK 변조 방식에서의 변조 차수는 1일 수 있다. 이 경우, 유효 부호율은 TB의 크기와 TB에 부가된 CRC 비트의 개수를 더한 값을, 해당 데이터 채널(PUSCH 또는 PDSCH)들이 점유하는 REs의 총 개수로 나눈 값으로 정의될 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시로서, 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다.
이하, 통신 시스템의 반복 전송 성능을 향상시키기 위한 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제1 내지 제5 실시예가 설명된다. 구체적으로는, 본 발명의 제1, 제2 실시예는 상기한 TBS 계산 방법의 제1 실시예에 기초한 실시예이다. 본 발명의 제3 실시예는 상기한 TBS 계산 방법의 제2 실시예에 기초한 실시예이다. 본 발명의 제4 및 제5 실시예는 상기한 TBS 계산 방법의 제1 및 제2 실시예에 기초한 실시예이다.
반복 전송 방법의 제1 실시예
본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제1 실시예에서는 반복 전송에서 수신단의 수신 효율을 향상시킬 수 있는 비트 대 심볼 매핑 방식이 제안된다. 통신 시스템의 송신 노드는 버퍼에 저장된 특정 비트가 반복 전송 과정에서 두 번 이상 전송되는 경우, 전송 시마다 최대한 다른 신뢰도를 가지는 비트 채널로 전송되도록 비트 대 심볼(bits-to-symbol) 매핑을 수행할 수 있다. 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제1 실시예는, 전송 데이터의 변조를 위하여 변조 차수 4 또는 그 이상의 변조 차수를 가지는 n-QAM 변조 방식이 사용되는 경우에 적용될 수 있다. 이를테면, 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제1 실시예는 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, 512-QAM 등의 변조 방식이 사용되는 경우에 적용될 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위하여 변조 차수 4에 해당하는 16-QAM 변조 방식이 사용되는 경우가 예시로서 설명될 것이다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않고 16-QAM 이상의 모든 QAM 변조 방식이 사용되는 경우에 적용될 수 있다.
통신 시스템의 송신 노드가 전송하고자 하는 데이터는 TB의 형태로 상위 계층에서 물리 계층으로 전달될 수 있다. TB는 더 작은 단위인 CB의 형태로 분할될 수 있다. 분할된 CB들은 각각 독립적으로 물리 계층 채널 부호화를 거칠 수 있다. 부호화된 CB들은 버퍼에 비트열의 형태로 저장될 수 있다. 버퍼에 저장된 비트열들은 4 비트씩 묶여서 하나의 16-QAM 심볼에 매핑(mapping)될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7에는 4G LTE 또는 5G NR 통신 시스템에서 사용되는 16-QAM 심볼의 신호 성좌 구성이 도시되어 있다. 여기서, 16-QAM 신호 성좌를 구성하는 4개의 비트들 중에서 2개의 비트들은 최상위 비트(Most Significant Bit, MSB)에 해당할 수 있고, 나머지 2개의 비트들은 최하위 비트(Least Significant Bit, LSB)에 해당할 수 있다. 이는, 신호 성좌를 구성하는 4개의 비트들이 서로 다른 신뢰도를 가지는 2 종류의 가상의 비트 채널로 분리되는 것을 의미할 수 있다.
이런 경우에, 본 발명의 제1 시스템에 따른 송신 노드는 임의의 비트들이 16-QAM 심볼로 2번 이상 반복 전송될 경우, 첫 번째 전송 시 MSB로 매핑된 비트들은 두 번째 전송 시 LSB로 매핑할 수 있고, 첫 번째 전송 시 LSB로 매핑된 비트들은 두 번째 전송시 MSB로 매핑할 수 있다. 이를 통하여, 비트들이 16-QAM 심볼로 2회 전송되는 과정에서 모든 비트들이 각각 1회씩 MSB 및 LSB로 매핑되어 전송될 수 있다. 이는, 비트들이 16-QAM 심볼로 2회 전송되는 과정에서 임의의 비트가 첫 번째와 두 번째 전송 시 모두 MSB 또는 LSB로 매핑되는 경우에 비해 수신 성능이 좋을 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제1 실시예에서, 통신 시스템의 송신 노드는 버퍼에 저장된 특정 비트가 반복 전송 과정에서 두 번 이상 전송되는 경우, 전송 시마다 최대한 다른 신뢰도를 가지는 비트 채널로 전송되도록 비트 대 심볼 매핑을 수행할 수 있다. 이는 16-QAM 변조 방식뿐만 아니라 그 이상의 QAM 변조 방식에도 적용될 수 있다. 이를테면, 5G NR에서 사용되는 QAM 신호 성좌에서, 변조 차수가 6인 64-QAM 변조 방식의 경우에는 서로 다른 신뢰도를 가지는 가상의 비트 채널이 3개 존재할 수 있다. 여기서, 송신 노드는 동일한 비트가 복수 번 이상 반복 전송되는 경우에는 전송 시마다 서로 다른 신뢰도를 가지는 비트 채널로 전송되도록 비트 대 심볼 매핑을 수행할 수 있다.
특히, 동일한 비트들이 64-QAM 변조 방식으로 3회 이상 반복 전송되는 경우에는 모든 비트들이 각각 1회씩 MSB 위치에서 매핑되어 전송될 수 있다. 이를 통해 통신 시스템은 수신 성능 이득을 얻을 수 있다. 한편, 변조 차수가 8인 256-QAM 변조 방식의 경우에는 서로 다른 신뢰도를 가지는 가상의 비트 채널이 4개 존재할 수 있다. 여기서, 송신 노드는 동일한 비트가 복수 번 이상 반복 전송되는 경우에는 전송 시마다 서로 다른 신뢰도를 가지는 비트 채널로 전송되도록 비트 대 심볼 매핑을 수행할 수 있다. 특히, 동일한 비트들이 256-QAM 변조 방식으로 4회 이상 반복 전송되는 경우에는 모든 비트들이 각각 1회씩 MSB로 매핑되어 전송될 수 있다. 이를 통해 통신 시스템은 수신 성능 이득을 얻을 수 있다.
이하, 상기한 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제1 실시예에서 송신 노드가 비트 대 심볼 매핑을 수행하는 동작의 구체적인 구성을 예시로서 설명한다.
송신 노드는 동일한 비트가 복수 번 이상 반복 전송되는 경우에는 전송 시마다 서로 다른 신뢰도를 가지는 비트 채널로 전송되도록 비트 대 심볼 매핑을 수행할 수 있다. 구체적으로는, 비트열을 QAM 심볼로 매핑하는 수식에 오프셋(offset)이 도입될 수 있다. 이를 통하여, 반복 전송 과정에서 동일한 RV가 두 번 이상 사용될 경우에, 전송 시마다 각각의 비트가 서로 다른 신뢰도를 가지는 비트 위치에 매핑될 수 있다. 이를테면, 비트를 QAM 심볼로 매핑하는 수식에 도입되는 오프셋 OB2S는 수학식 2와 같은 형태로 표현될 수 있다.
Figure pat00003
수학식 2를 참조하면, 비트를 QAM 심볼로 매핑하는 수식에 도입되는 오프셋 OB2S는 반복 전송 내에서 해당 시점까지 특정 RV가 사용된 총 횟수 n과, 변조 차수 m에 대한 함수로 정의될 수 있다. 이로써, 반복 전송 과정에서 동일한 RV가 두 번 이상 사용되는 경우에 매 전송 시마다 서로 다른 오프셋 값이 적용될 수 있다. 매 전송 시마다 서로 다른 오프셋 값이 적용될 경우, 각각의 비트는 매 전송 시마다 최대한 다른 신뢰도를 가지는 비트 채널로 전송되도록 매핑될 수 있다. 이를 통해 통신 시스템은 수신 성능 이득을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제1 실시예에서, 송신 노드는 전송 블록에서 제1 비트열을 선택할 수 있다. 송신 노드는 선택된 제1 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 제1 변조 심볼을 생성할 수 있다. 송신 노드는 제1 비트열에 포함된 비트들의 배치 순서를 미리 설정된 규칙에 따라 변경함으로써 제n 비트열을 생성할 수 있다. n은 2일 수 있다. 또는, n은 2보다 큰 자연수일 수 있다. 이를테면, n은 해당 시점까지 제1 비트열에서 변경되어 생성된 비트열의 수를 의미할 수 있다.
여기서, 미리 설정된 규칙은 제n 비트열에 포함되는 각 비트들이, 제1 비트열에서와 다른 신뢰도를 가지도록 상기 비트들의 배치 순서를 변경하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 미리 설정된 규칙은, 이를 테면 수학식 2와 같이 표현된 오프셋 OB2S를 의미할 수 있다.
또는, 미리 설정된 규칙에 따르면, 제1 비트열 및 제n 비트열 각각은 m개의 비트들을 포함하고, 상기 제1 비트열에서 m개의 비트들은 x개의 MSBs(most significant bits) 및 y개의 LSBs(least significant bits)를 포함할 수 있다. 여기서, x는 2이고, y는 2이고, m은 송신 노드에서의 변조 동작의 변조 차수의 배수일 수 있다. 제1 비트열에서의 MSBs는 제n 비트열에서는 MSBs가 아닌 비트로 설정될 수 있다. 이를테면, 제1 비트열에서의 MSBs는 제n 비트열의 LSBs로 설정될 수 있다. 한편, m이 x+y보다 클 경우, 제1 비트열에서의 MSBs는 제n 비트열에서 MSBs 또는 LSBs 가 아닌 비트로 설정될 수 있다. 제1 비트열에서의 LSBs는 제n 비트열에서는 LSBs가 아닌 비트로 설정될 수 있다. 이를테면, 제1 비트열에서의 LSBs는 제n 비트열의 MSBs로 설정될 수 있다. 한편, m이 x+y보다 클 경우, 제1 비트열에서의 LSBs는 제n 비트열에서 MSBs 또는 LSBs 가 아닌 비트로 설정될 수 있다.
반복 전송 방법의 제2 실시예
본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제2 실시예에서는 반복 전송 과정에서 사용되는 데이터 채널들에 RV 값을 할당하는 동작이 제안된다. 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제2 실시예는 반복 전송 내에서 하나 이상의 데이터 채널(PDSCH, PUSCH 등)이 슬롯의 경계 등에 의해 분리(split) 되는 경우에도 적용될 수 있다. 통상 각 데이터 채널은 SLIV(Start and Length Indicator Value)를 통해 지시된 개수만큼의 OFDM 심볼을 점유할 수 있다. 한편, 하나의 데이터 채널이 슬롯의 경계 등으로 인하여 SLIV를 통해 지시된 개수만큼의 OFDM 심볼을 점유할 수 없을 경우, 해당 데이터 채널은 두 개의 데이터 채널로 분리될 수 있다. 즉, 데이터 채널이 분리된다는 것은, 하나의 데이터 채널이 SLIV를 통해 지시된 개수보다 더 적은 개수의 OFDM 심볼을 점유하는 두 개의 데이터 채널들로 분할되는 것을 의미할 수 있다.
반복 전송 방식이 적용된 통신 시스템에서, 반복 전송되는 데이터 채널들의 RV 값은 설정(configured) 또는 기설정(preconfigured)된 RV 패턴에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서, 반복 전송 내에서 데이터 채널이 전송되는 순서에 따라 RV 패턴 내의 RV 값이 할당될 수 있다. 이를테면, 반복 전송 방식에 따라 복수의 PUSCH가 전송될 경우, 먼저 전송되는 PUSCH부터 순서대로 RV 패턴 내의 RV 값을 할당받을 수 있다. 통신 시스템의 일 실시예에서, 반복 전송 구간 내에 존재하는 데이터 채널들 중에서 점유하는 심볼 개수의 순서에 따라 RV 패턴 내의 RV 값이 할당될 수 있다. 이를테면, 반복 전송 방식에 따라 복수의 PUSCH가 전송될 경우, 점유하는 OFDM 심볼의 개수가 많은 PUSCH부터 순서대로 RV 패턴 내의 RV 값을 할당받을 수 있다.
이하, 다시 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제2 실시예를 설명한다. 통신 시스템의 일 실시예에서, RV 패턴의 크기는 4일 수 있고, RV 값은 기본적으로 0, 1, 2, 3 중 어느 하나로 설정될 수 있다. 0, 1, 2, 3 등의 RV 값들은 버퍼의 크기에 따라 해당 버퍼 내에서의 특정 위치를 지시할 수 있다. 반복 전송 방식이 적용된 반복 전송의 횟수가 RV 패턴의 길이보다 큰 경우에는, RV 패턴이 반복적으로 적용될 수 있다. 이러한 RV 패턴의 순환적 사용을 RV 사이클링이라 할 수 있다. RV 사이클링에 기초하여, 각각의 RV들이 반복 전송되는 복수의 데이터 채널들에 임의의 개수만큼 할당될 수 있다. 각 데이터 채널들에 할당된 RV에 기초하여 레이트 매칭이 수행될 수 있다. 레이트 매칭을 통해 선택된 비트들은 연접 및 복조를 거쳐 해당 데이터 채널을 통해 전송될 수 있다.
여기서, 만약 어떤 데이터 채널이 둘로 분리되거나 또는 데이터 채널이 점유하는 OFDM 심볼의 개수가 기 설정된 값보다 작을 경우, 해당 데이터 채널을 통해 전송되기 위하여 선택된 비트들 중 일부가 전송되지 못할 수 있다. 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제2 실시예에서는 이러한 문제점을 보완하기 위한 방법이 제안된다. 보다 구체적으로, 반복 전송 구간 내에 존재하는 임의의 데이터 채널이 분리되거나, 데이터 채널이 점유하는 OFDM 심볼의 개수가 기 설정된 값보다 작을 경우 새로운 RV 값을 할당하는 방법이 제안된다. 여기서, 새롭게 할당되는 RV 값은 편의상 RV x로 표현한다.
RV x는 반복 전송 구간 내의 데이터 채널에 할당될 수 있다. 데이터 채널에 할당된 RV x는, 해당 데이터 채널 직전에 전송된 데이터 채널에 포함된 비트열의 마지막 비트의 바로 다음 비트 위치를 지시할 수 있다. 0, 1, 2, 3 등의 기존 RV 값들이 버퍼 내에서 지시하는 위치는 CB의 길이 등에 의해 절대적으로 결정될 수 있다. 반면, RV x가 버퍼 내에서 지시하는 위치는, 해당 RV x가 할당된 데이터 채널의 직전 데이터 채널에 포함된 비트들에 의해서 상대적으로 결정될 수 있다. 결과적으로, 어떤 데이터 채널이 둘로 분리되거나 또는 데이터 채널이 점유하는 OFDM 심볼의 개수가 기 설정된 값보다 작을 경우, 해당 데이터 채널을 통해 전송되는 비트들의 수가 작아져서 발생하는 누락 문제가 해결될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제2 실시예는 RV x 할당 동작을 포함할 수 있다. 반복 전송 구간 내에 존재하는 어떤 데이터 채널이 분리되거나, 데이터 채널이 점유하는 OFDM 심볼의 개수가 설정 또는 기설정된 값보다 작다는 것이 확인될 경우, 그 다음 데이터 채널에 RV x가 할당될 수 있다. 또는, 반복 전송 구간 내에서 데이터 채널 분리 동작이 확인되면, 분리된 데이터 채널들 중 더 늦게 전송되는 데이터 채널에 RV x가 할당될 수 있다. 상기한 RV x 할당은, 송신 노드가 수신 노드에게 명시적으로 수행할 수 있다. 또는, 상기한 RX x 할당은 수신 노드가 암묵적으로 판단하여 수행할 수도 있다.
또는, 버퍼의 크기 대비 임의의 데이터 채널에 포함된 비트열의 길이의 상대적인 비율이 설정 또는 기설정된 값보다 작은 것이 확인될 경우, 해당 데이터 채널 다음에 전송되는 데이터 채널에 RV x가 할당될 수 있다. 여기서, 상기한 RV x 할당 동작은, 버퍼의 크기 대비 임의의 데이터 채널과 RV x를 할당한 데이터 채널에 포함된 모든 비트열의 길이의 상대적 비율이 설정 또는 기설정된 값보다 작은 것이 확인될 경우, 또 다시 다음 데이터 채널에 RV x가 할당되는 식으로 반복 수행될 수 있다.
버퍼 내에서 RV x가 지시하는 시작점(start position) k0'는 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00004
여기서, k0은 RV x가 할당된 데이터 채널 직전의 데이터 채널에 할당된 RV 값이 버퍼 내에서 지시하는 시작점을 의미할 수 있다. k는 RV x가 할당된 데이터 채널 직전의 데이터 채널을 통해 전송된 버퍼 내의 비트 수를 의미할 수 있다. C는 버퍼의 크기를 의미할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제2 실시예에서는 편의상 반복 전송 구간 내에 존재하는 어떤 데이터 채널이 분리되거나, 데이터 채널이 점유하는 OFDM 심볼의 개수가 설정 또는 기설정된 값보다 작다는 것이 확인될 경우, 그 다음 데이터 채널에 RV x가 할당되는 동작을 예시로 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시예는 여기에 국한되지 않는다. 이를테면, 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 다른 실시예에서는 반복 전송 구간 내에 존재하는 어떤 데이터 채널이 분리되거나, 데이터 채널이 점유하는 OFDM 심볼의 개수가 설정 또는 기설정된 값보다 작다는 것이 확인될 경우, 해당 데이터 채널에 RV가 할당되지 않을 수 있다. 또는, 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 다른 실시예에서는 반복 전송 구간 내에 존재하는 어떤 데이터 채널이 분리되거나, 데이터 채널이 점유하는 OFDM 심볼의 개수가 설정 또는 기설정된 값보다 작다는 것이 확인될 경우, 해당 데이터 채널에 할당된 RV가 그 다음 데이터 채널에 재할당될 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제2 실시예에 따르면, 반복 전송 구간 내에 존재하는 어떤 데이터 채널이 분리되거나, 데이터 채널이 점유하는 OFDM 심볼의 개수가 설정 또는 기설정된 값보다 작은 상황에서도 데이터가 높은 신뢰도로 송수신될 수 있다.
반복 전송 방법의 제3 실시예
본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제3 실시예에서는, 반복 전송 과정에서 송수신이 원활하지 않을 경우 이를 해결하기 위하여 변조 차수를 증가시키는 동작이 제안된다. 이를테면, 송신 노드가 수신 노드로 데이터를 반복 전송함에 있어서, MCS 인덱스 테이블에 기초하여 결정된 변조 차수에 기초하여 유효 부호율이 계산될 수 있다. 이 때, 계산된 유효 부호율이 높아서 수신단에서 디코딩을 스킵(decoding skip)하는 기준 부호율(예를 들어, 0.95) 이상에 해당할 경우, 데이터 송수신이 원활하지 않을 수 있다. 또는, 데이터 채널의 분리로 인하여 유효 부호율이 증가하여 수신단에서 디코딩을 스킵하는 기준 부호율 이상에 해당할 경우, 데이터 송수신이 원활하지 않을 수 있다. 또는, 시스템 비트들(systematic bits)의 일부가 계속해서 정상적으로 전달되지 않는 경우, 데이터 송수신이 원활하지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제3 실시예는, 상기한 바와 같은 문제들을 해결하기 위하여 변조 차수를 증가시키는 동작을 포함할 수 있다.
5G NR 통신 시스템에서는, 송신 노드 및 수신 노드의 송/수신 동작을 위하여 MCS 인덱스 테이블이 사용될 수 있다. 표 1을 참조하여 설명한 것과 같이, MCS 인덱스 테이블의 일 실시예에서 각각의 MCS 인덱스는 하나의 변조 차수(modulation order)와 하나의 목표 부호율(target code rate)에 대응될 수 있다.
본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제3 실시예에서, 각각의 MCS 인덱스는 하나 이상의 변조 차수에 대응될 수 있다. 이를 통해, 송신 노드에서 수신 노드로 데이터를 전송할 때 전송 상황에 따라 변조 차수가 유동적으로 적용될 수 있다. 이를테면, 단말이 PUSCH를 통해 기지국으로 데이터를 전송하고자 할 때, 기지국이 하나의 MCS 인덱스를 지정하더라도 단말은 선택적으로 변조 차수를 적용하여 데이터를 전송할 수 있다. 각각의 MCS 인덱스는 MCS 인덱스 테이블에 기술된 변조 차수 Qm 외에도, 추가적으로 더 높은 변조 차수인 Qm'에 대응될 수 있다. 여기서 Qm'는 5G NR이 지원하는 변조 차수들 중에서 Qm보다 큰 값으로 선택될 수 있다. 이를테면, Qm'는 Qm+2, Qm+4, Qm+6 등으로 정의될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제3 실시예서, Qm과 Qm'의 차이에 대응하는 변조 차수의 오프셋(offset) 값 OQ가 설정될 수 있다. 여기서, OQ는 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00005
기지국은 설정된 변조 차수의 오프셋 OQ 값을 단말에게 전달할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 RRC(Radio Resource Control) 메시지, MAC(Media Access Control) CE (Control Element) 메시지, 또는 DCI(Downlink Control Information) 등을 통하여 오프셋 OQ 값을 단말에게 전달할 수 있다.
또는, 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제3 실시예에서, 통신 시스템의 송신 노드는 MCS 인덱스에 기초하여, 반복 전송 구간 내의 각각의 데이터 채널들마다 변조 차수 Qm과 해당 변조 차수에 기초하여 계산된 유효 부호율 RE를 확인할 수 있다. 계산된 유효 부호율 RE와 설정 또는 기설정된 기준 부호율이 비교될 수 있다. 여기서 기준 부호율은, 5G NR 통신 시스템에서 디코딩의 스킵(decoding skip)을 결정하는 기준 부호율(예를 들어, 0.95)에 해당할 수 있다. 또는, 기준 부호율은 기지국과 단말 사이에 미리 약속된 값일 수 있다. 또는, 기준 부호율은 기지국이 RRC 메시지 등을 통하여 단말에게 설정(configure)해준 값일 수 있다. 계산된 유효 부호율 RE가 설정 또는 기설정된 기준 부호율보다 작을 경우, 송신 노드는 Qm에 대응되는 변조 방식에 따라 데이터를 데이터 채널을 통해 전송할 수 있다. 한편, 유효 부호율 RE가 기준 부호율보다 높을 경우, 송신 노드는 변조 차수를 2씩 증가시키면서 증가된 변조 차수에 대응되는 유효 부호율이 기준 부호율보다 작아지는 최소의 변조 차수를 확인할 수 있다. 송신 노드는 확인된 변조 차수에 기초하여 전송 동작을 수행할 수 있다.
구체적으로는, 통신 시스템의 송신 노드는 TB에서 제1 비트열을 선택할 수 있다. 제1 비트열에 대한 선택 동작은 제1 변조 차수 Qm에 기초하여 수행될 수 있다. 송신 노드는 선택된 제1 비트열을 제1 변조 차수 Qm에 기초하여 변조할 수 있다. 송신 노드는 제1 비트열에 대한 변조 동작에 기초하여, 유효 부호율 RE를 계산할 수 있다. 송신 노드는 계산된 유효 부호율 RE와 기 설정된 제1 설정 부호율을 비교할 수 있다. 여기서, 제1 설정 부호율은 5G NR 통신 시스템에서 디코딩의 스킵(decoding skip)을 결정하는 기준 부호율(예를 들어, 0.95)에 해당할 수 있다.
유효 부호율 RE이 제1 설정 부호율보다 작거나 같을 경우, 송신 노드는 제1 비트열에 대한 변조 동작에 따라 생성된 변조 심볼을 수신 노드로 전송할 수 있다. 송신 노드는 이후의 반복 전송 동작을 제1 변조 차수 Qm에 기초하여 수행할 수 있다.
한편, 유효 부호율 RE이 제1 설정 부호율보다 작거나 같을 경우, 송신 노드는 제2 변조 차수 Qm'를 정의할 수 있다. 제2 변조 차수 Qm'는 통신 시스템이 지원하는 변조 차수들 중에서 제1 변조 차수 Qm보다 큰 값으로 정의될 수 있다. 구체적으로, 송신 노드는 제1 변조 차수 Qm보다 큰 값을 가지는 변조 차수들에 기초하여 유효 부호율을 다시 계산할 수 있다. 송신 노드는 다시 계산된 유효 부호율이 제1 설정 부호율보다 작게 되는 상기 변조 차수들 중에서 가장 작은 값을 제2 변조 차수 Qm'로 정의할 수 있다. 송신 노드는 새롭게 정의된 제2 변조 차수 Qm'에 기초하여 제1 수정 비트열을 선택할 수 있다. 송신 노드는 선택된 제1 수정 비트열을 제2 변조 차수 Qm'에 기초하여 변조하고 수신 노드로 전송할 수 있다. 송신 노드는 이후의 반복 전송 동작을 제2 변조 차수 Qm'에 기초하여 수행할 수 있다.
또는, 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제3 실시예에서, 송신 노드의 반복 전송에는 복수의 MCS 인덱스가 활용될 수 있다. 이를테면, 단말이 PUSCH를 통하여 기지국으로 데이터를 반복 전송하려 할 경우, 기지국은 TBS의 계산을 위하여 단말에게 지시해준 MCS 인덱스 이외에 별도의 MCS 인덱스를 단말에게 전달할 수 있다. 별도로 전달된 MCS 인덱스는 해당 PUSCH에서 사용될 변조 차수를 지시할 수 있다. 별도로 전달된 MCS 인덱스는 기술규격에 정의된 MCS 인덱스 테이블 내에서 'reserved'로 표기된 MCS 인덱스 중 어느 하나로 선택될 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제3 실시예에 따르면, 송신 노드에서 수신 노드로의 데이터 반복 전송이 원활하지 않을 경우, 송신 노드는 변조 차수 또는 MCS 인덱스를 가변적으로 적용함으로써 데이터 전송을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
반복 전송 방법의 제4 실시예
본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제4 실시예에서는, 앞서 도 6b 및 6c를 참조하여 설명한 통신 시스템에서의 TBS 계산 방법의 제1 및 제2 실시예를 선택적으로 적용하는 동작이 제안된다. TBS 계산 방법의 제1 실시예에서는 동일한 TB가 전송되는 하나 이상의 데이터 채널들 중에서 어느 하나의 데이터 채널이 점유하는 REs의 개수가 TBS의 계산에 사용될 수 있다. 한편, 통신 시스템에서의 TBS 계산 방법의 제2 실시예에서는 동일한 TB의 반복 전송에 사용된 모든 데이터 채널들이 점유하는 REs의 개수가 TBS의 계산에 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제4 실시예에서는, 통신 상황에 따라서 상기한 TBS 계산 방법의 제1 및 제2 실시예 중 어느 하나를 선택적으로 적용함으로써 통신 시스템의 효율을 높이기 위한 구성들이 제안된다.
본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제4 실시예에서, 기지국은 TBS 계산 방법의 제1 및 제2 실시예 중 어느 하나를 선택하여 단말로 그 정보를 전달할 수 있다. 여기서, 단말이 설정된 그랜트(configured grant)와 같은 준정적 스케줄링으로 PUSCH를 전송하는 경우, 기지국은 선택된 TBS 계산 방법의 정보를 RRC 메시지를 통하여 단말에 설정(configure)할 수 있다. 한편, 단말이 DCI 등을 활용하여 동적 스케줄링으로 PUSCH를 전송하는 경우, 기지국은 선택된 TBS 계산 방법의 정보를 DCI 메시지에 포함하여 단말로 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제4 실시예에서는, 상기한 TBS 계산 방법의 제1 및 제2 실시예가 선택적으로 사용될 수 있다. 기지국이 단말에게 지시하는 MCS 인덱스 값 등에 따라서 TBS 계산 방법의 제1 및 제2 실시예 중 어느 하나가 선택되어 사용될 수 있다. 여기서, TBS 계산 방법의 선택은, 기지국으로부터 단말에게 설정 또는 기설정된 기준 MCS 인덱스, 또는 기준 목표 부호율 등에 더 기초하여 수행될 수 있다. TBS 계산 방법의 선택은, 이를테면 방안 1 내지 4 등과 같이 사전에 약속된 방안에 따라 수행될 수 있다.
방안 1: 단말에게 지시된 MCS 인덱스가 기준 MCS 인덱스보다 작을 경우, TBS 계산 방법의 제1 실시예가 선택되어 사용될 수 있다. 한편, 단말에게 지시된 MCS 인덱스가 기준 MCS 인덱스보다 크거나 같을 경우, TBS 계산 방법의 제2 실시예가 선택되어 사용될 수 있다.
방안 2: 단말에게 지시된 MCS 인덱스가 기준 MCS 인덱스보다 작을 경우, TBS 계산 방법의 제2 실시예가 선택되어 사용될 수 있다. 한편, 단말에게 지시된 MCS 인덱스가 기준 MCS 인덱스보다 크거나 같을 경우, TBS 계산 방법의 제1 실시예가 선택되어 사용될 수 있다.
방안 3: 단말에게 지시된 MCS 인덱스에 대응되는 목표 부호율이 기준 목표 부호율보다 작은 경우, TBS 계산 방법의 제2 실시예가 선택되어 사용될 수 있다. 한편, 단말에게 지시된 MCS 인덱스에 대응되는 목표 부호율이 기준 목표 부호율보다 크거나 같을 경우, TBS 계산 방법의 제1 실시예가 선택되어 사용될 수 있다.
방안 4: 단말에게 지시된 MCS 인덱스에 대응되는 목표 부호율이 기준 목표 부호율보다 작은 경우, TBS 계산 방법의 제1 실시예가 선택되어 사용될 수 있다. 한편, 단말에게 지시된 MCS 인덱스에 대응되는 목표 부호율이 기준 목표 부호율보다 크거나 같을 경우, TBS 계산 방법의 제2 실시예가 선택되어 사용될 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제4 실시예에서는, 기지국이 단말에 지시 및 설정한 값들에 따라서 TBS 계산 방법의 제1 및 제2 실시예 중 어느 하나가 선택적으로 적용될 수 있다. 이를 통하여, 통신 상황에 따라서 유리한 TBS 계산 방법이 선택적으로 적용될 수 있다. 따라서 통신 시스템의 신뢰성 및 효율성이 향상될 수 있다.
반복 전송 방법의 제5 실시예
도 8은 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제5 실시예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제5 실시예에서는, LDPC 부호의 베이스 그래프(base graph)를 선택하는 동작이 제안된다. 통신 시스템의 송신 노드가 전송하고자 하는 데이터는 TB의 형태로 상위 계층에서 물리 계층으로 전달될 수 있다. TB는 더 작은 단위인 CB의 형태로 분할될 수 있다. 분할된 CB들은 각각 독립적으로 물리 계층 채널 부호화를 거칠 수 있다. 이를테면, 3G 및 4G LTE 통신 시스템에서는 CB들이 각각 터보 부호(turbo code) 방식으로 부호화될 수 있다. 한편, 5G NR 통신 시스템에서는 CB들이 LDPC(Low Density Parity Check) 코드 방식으로 부호화될 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, LDPC 부호는 제1 베이스 그래프(base graph 1) 및 제2 베이스 그래프(base graph 2)로 구분되는 2개의 베이스 그래프를 가질 수 있다. 이를테면, 제1 베이스 그래프는 비교적 크기가 큰 전송 블록의 전송을 위해 사용될 수 있다. 한편, 제2 베이스 그래프는 비교적 크기가 작은 전송 블록의 전송을 위해 사용될 수 있다. 2개의 베이스 그래프는 소정의 선택 기준에 따라서 선택적으로 사용될 수 있다. 베이스 그래프의 선택은 TBS, 또는 MSC 인덱스에 대응되는 목표 부호율 등에 기초하여 수행될 수 있다. 예를 들어, TBS가 제1 설정 크기보다 작거나, 목표 부호율이 제1 설정 부호율보다 작거나, TBS가 제2 설정 크기보다 작고 목표 부호율이 제2 설정 부호율보다 작으면, 제2 베이스 그래프가 선택될 수 있다. 그 외의 경우에는 제1 베이스 그래프가 선택될 수 있다.
통신 시스템에서의 TBS 계산 방법의 제1 실시예에 따르면, 단일 데이터 채널이 점유하는 REs에 기초하여 TBS가 계산될 수 있다. 여기서, 지시된 MCS 인덱스에 기초하여 하나 이상의 데이터 채널을 통해 데이터가 반복 전송되면, 이를 모두 수신한 수신 노드에서 모든 데이터 채널들을 고려하여 계산된 유효 부호율은 지시된 MCS 인덱스에 대응되는 목표 부호율보다 낮은 값을 가질 수 있다. 이 때, TBS는 단일 데이터 채널이 점유하는 REs를 기준으로 계산하고, LDPC 부호의 베이스 그래프는 반복 전송 시 사용되는 모든 데이터 채널이 점유하는 REs를 기준으로 계산된 부호율 R'에 기초하여 선택될 수 있다. 이 경우, 비록 단일 데이터 채널의 유효 부호율은 높게 산출되지만, 반복 전송에 사용되는 모든 데이터 채널을 고려한 유효 부호율은 작아질 수 있다. 이를 통하여, 제2 베이스 그래프가 선택되는 비율이 증가될 수 있다. 결과적으로 부호 이득(coding gain)이 증가될 수 있다.
본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제5 실시예에서 베이스 그래프의 선택에 사용되는 부호율 R'은 수학식 5와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00006
여기서, RMCS는 MCS 인덱스 테이블 상에서 MCS 인덱스에 대응되는 목표 부호율을 의미할 수 있다. NRE_TBS는 TBS의 계산에 사용된 REs의 개수를 의미할 수 있다. NRE_Total은 반복 전송에 사용된 모든 데이터 채널들이 점유하는 REs의 개수를 의미할 수 있다. 수학식 5를 참조하면, 단일 데이터 채널을 기준으로 계산되는 부호율이, 단일 데이터 채널이 점유하는 REs 대비 반복 전송에 사용된 모든 데이터 채널들이 점유하는 REs로 정규화(normalize)될 수 있다. 이를 통하여 베이스 그래프 선택에 사용되는 부호율이 감소될 수 있고, 결과적으로 부호 이득(coding gain)이 증가될 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명에 따른 반복 전송 방법의 제1 내지 제5 실시예를, 설명의 편의상 송신 노드에 의한 전송 동작을 예시로 하여 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 본 발명의 실시예는 본 발명에 따른 반복 전송 동작의 제1 내지 제5 실시예에 기초하여 반복 전송된 신호를 수신하는 수신 노드에서의 수신 동작에 확장되어 적용될 수 있다.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일한 RV 값에 기초하여 비트들이 두 번 이상 반복 전송될 경우, 각각의 비트들은 매 전송 시마다 최대한 다른 신뢰도를 가지는 비트 채널로 전송되도록 매핑될 수 있다.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반복 전송 구간 내에 존재하는 어떤 데이터 채널이 분리되거나, 데이터 채널이 점유하는 OFDM 심볼의 개수가 설정 또는 기설정된 값보다 작은 상황에서도 데이터가 높은 신뢰도로 송수신될 수 있다.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 송신 노드에서 수신 노드로의 데이터 반복 전송이 원활하지 않을 경우, 송신 노드는 변조 차수 또는 MCS 인덱스를 가변적으로 적용함으로써 데이터 전송을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 상황에 따라서 유리한 TBS 계산 방법이 선택적으로 적용될 수 있다. 따라서 통신 시스템의 신뢰성 및 효율성이 향상될 수 있다.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 상황에 따라서 유리한 베이스 그래프가 선택적으로 적용될 수 있다. 따라서 통신 시스템의 신뢰성 및 효율성이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 제1 통신 노드에 의해 수행되는 전송 블록의 반복 전송 방법에 있어서,
    상기 전송 블록의 제1 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 제1 변조 심볼을 생성하는 단계;
    상기 제1 비트열에 포함된 비트들의 배치 순서를 미리 설정된 규칙에 따라 변경함으로써 제2 비트열을 생성하는 단계;
    상기 제2 비트열에 대한 상기 변조 동작을 수행함으로써 제2 변조 심볼을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 변조 심볼 및 상기 제2 변조 심볼을 서로 다른 데이터 채널들에서 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 비트열을 생성하는 단계는,
    상기 제2 비트열에 포함되는 각 비트들이, 제1 비트열에서와 다른 신뢰도를 가지도록 상기 비트들의 배치 순서를 변경하는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 비트열 및 상기 제2 비트열 각각은 m개의 비트들을 포함하고, 상기 제1 비트열에서 m개의 비트들은 x개의 MSBs(most significant bits) 및 y개의 LSBs(least significant bits)를 포함하고, 상기 제1 비트열에서 상기 x개의 MSBs는 상기 미리 설정된 규칙에 따라 상기 제2 비트열의 LSBs로 설정되고, 상기 제1 비트열에서 상기 y개의 LSBs는 상기 미리 설정된 규칙에 따라 상기 제2 비트열의 MSBs로 설정되고, 상기 m, 상기 x 및 상기 y 각각은 자연수이고, 상기 m은 상기 변조 동작의 변조 차수의 배수인 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 x는 2이고, 상기 y는 2인 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 비트열에 포함된 비트들의 배치 순서를 상기 미리 설정된 규칙에 따라 변경함으로써 제n 비트열을 생성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 미리 설정된 규칙은, 상기 n과 m의 함수로 정의되는 오프셋에 기초하여 설정되며,
    상기 n은 해당 시점까지 상기 제1 비트열에서 변경되어 생성된 비트열의 수를 의미하고, 상기 m은 상기 변조 동작의 변조 차수의 함수로 정의되는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  6. 제1 통신 노드에 의해 수행되는 전송 블록의 반복 전송 방법에 있어서,
    상기 전송 블록에서 제1 비트열을 선택하는 단계;
    상기 제1 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 생성된 제1 변조 심볼을 제1 데이터 채널에서 제2 통신 노드로 전송하는 단계;
    상기 전송 블록에서 제2 비트열을 선택하는 단계; 및
    상기 제2 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 생성된 제2 변조 심볼을 제2 데이터 채널에서 상기 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 비트열을 선택하는 단계는, 상기 제1 데이터 채널이 점유했던 무선 자원의 양에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 비트열을 선택하는 단계는,
    상기 제1 데이터 채널이 점유했던 무선 자원의 양을 확인하는 단계;
    상기 제1 데이터 채널이 점유했던 무선 자원의 양이 기 설정된 제1 설정값과 같을 경우, 상기 전송 블록에서 상기 제1 비트열로 선택된 비트들 이후에 위치한 비트들을 상기 제2 비트열로 선택하는 단계;
    상기 제1 데이터 채널이 점유했던 무선 자원의 양이 제1 설정값보다 작을 경우, 제1 설정 RV(redundancy Version)를 설정하는 단계; 및
    상기 제1 설정 RV에 기초하여 상기 제2 비트열을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 설정 RV를 설정하는 단계는,
    상기 데이터 채널을 통해 전송된 비트들의 직후 위치에 상기 제1 설정 RV를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 설정 RV를 설정하는 단계는,
    상기 제1 비트열을 선택하는 단계에서의 상기 제1 비트열의 시작 위치, 및 상기 데이터 채널을 통해 전송된 비트들의 수에 기초하여 상기 제1 설정 RV를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 데이터 채널이 점유했던 무선 자원의 양은 상기 데이터 채널이 점유했던 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 수를 의미하는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  11. 통신 시스템의 제1 통신 노드에 의해 수행되는 전송 블록의 반복 전송 방법에 있어서,
    상기 전송 블록에서 선택된 제1 비트열에 대한 변조 동작을 수행하는 단계;
    상기 제1 비트열에 대한 변조 동작에 기초하여 계산된 유효 부호율에 기초하여, 제1 변조 심볼을 생성하는 단계;
    상기 제1 변조 심볼을 제1 데이터 채널에서 제2 통신 노드로 전송하는 단계;
    상기 전송 블록에서 선택된 제2 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 제2 변조 심볼을 생성하는 단계; 및
    상기 제2 변조 심볼을 제2 데이터 채널에서 상기 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 변조 심볼을 생성하는 단계는,
    상기 계산된 유효 부호율과 기 설정된 제1 설정 부호율을 비교하는 단계;
    상기 계산된 유효 부호율이 상기 제1 설정 부호율보다 클 경우, 상기 제1 비트열에 대한 변조 동작에 적용된 제1 변조 차수를 확인하는 단계;
    상기 제1 변조 차수보다 큰 값을 가지는 제2 변조 차수를 정의하는 단계;
    상기 제2 변조 차수에 기초하여 제1 수정 비트열을 선택하는 단계; 및
    상기 제2 변조 차수에 기초하여 상기 제1 수정 비트열에 대한 변조 동작을 수행함으로써 상기 제1 변조 심볼을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 변조 차수를 정의하는 단계는,
    상기 통신 시스템이 지원하는 변조 차수들 중에서 상기 제1 변조 차수보다 큰 값을 가지는 변조 차수들에 기초하여 상기 유효 부호율을 다시 계산하는 단계; 및
    상기 다시 계산된 유효 부호율이 상기 제1 설정 부호율보다 작게 되는 상기 변조 차수들 중에서 가장 작은 값을 상기 제2 변조 차수로 정의하는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 변조 심볼을 생성하는 단계는,
    상기 계산된 유효 부호율이 상기 제1 설정 부호율보다 작거나 같을 경우, 상기 제1 비트열에 대한 변조 동작에 따라 생성된 변조 심볼을 상기 제1 변조 심볼로 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 변조 심볼을 생성하는 단계는,
    상기 계산된 유효 부호율이 상기 제1 설정 부호율보다 클 경우에는, 상기 제2 변조 차수에 기초하여 수행되고, 상기 계산된 유효 부호율이 상기 제1 설정 부호율보다 작거나 같을 경우에는, 상기 제1 변조 차수에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 전송 블록의 반복 전송 방법.
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