KR20210088228A - 무선 통신 시스템에서 동기 및 비동기 데이터의 재전송 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시는 동기 및 비동기 데이터의 재전송 방법 및 장치를 개시하며, HARQ process ID를 단말과 기지국 간에 인식하고 공유하는 방법과 장치를 개시한다.

Description

무선 통신 시스템에서 동기 및 비동기 데이터의 재전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SYNCHRONOUS AND ASYNCHRONOUS DATA RETRANSMISSION IN WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}

본 개시는 무선 통신 시스템에 대한 것으로서, 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국 간의 데이터 전송 및 재전송 과정에 대한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다. 3GPP에서 정한 5G 통신 시스템은 New Radio (NR) 시스템이라고 불리고 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 논의되었고, NR 시스템에 적용되었다.

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), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE(Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(Information Technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 5G 통신이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

최근 통신 시스템의 발전에 따라 데이터의 전송과 재전송 절차를 개선하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다.

무선 통신 시스템, 예를 들어 Long Term Evolution (LTE) 또는 New Radio (NR) 시스템에서는 송신단에서 수신단으로의 데이터 전송에 있어서, 해당 데이터의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) process ID를 송신단과 수신단이 서로 이해할 필요가 있다. HARQ process ID는 데이터의 초기 전송 및 재전송에서 수신단에서 데이터 디코딩을 위해 필요한 정보로서, 제어정보에 의해 지시되거나, 슬롯 번호에 따라 결정될 수 있다.

한편, 데이터 송신에서 수신까지 지연시간이 큰 경우에 있어서, 서로 다른 데이터의 연속적인 전송을 가능하게 하기 위해서는 많은 수의 HARQ process ID가 필요할 수 있다. 많은 수의 HARQ process ID가 존재할 경우, 데이터 전송시에 제어 정보가 많은 수의 HARQ process ID 중 하나의 HARQ process ID를 지시하기 위해서 많은 수의 비트가 필요하게 된다. 또한, 시간의 흐름에 따라 슬롯 번호로 HARQ process ID를 구분하도록 하는 경우에는, 특정 HARQ process ID에 해당하는 데이터의 재전송을 위해 요구되는 지연시간이 커지는 문제가 발생할 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 송신단과 수신단 간에서 전송되는 데이터의 HARQ process ID를 이해하는 방법과 장치를 제공함으로써, 송신단과 수신단 간에 HARQ process ID를 식별하기 위한 값이나 정보가 효율적으로 공유될 수 있다. 특히 동기적 전송과 비동기적 전송을 결합함으로써, HARQ process ID가 송신단으로부터 직접적으로 수신단에 전달되거나 다른 정보(예를 들어, 슬롯 번호)로부터 도출될 수 있어서, 효율적인 전송 및 재전송이 가능하게 된다.

도 1은, 본 개시와 관련한 NR 시스템에서 하향링크 혹은 상향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 개시와 관련한 5G 혹은 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 도시한다.
도 3a는, 본 개시와 관련한 5G 혹은 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 도시한다.
도 3b는, 본 개시와 관련하여 하나의 트랜스포트 블록(transport block, TB)이 여러 개의 코드 블록으로 나뉘고 CRC(cyclic redundancy check)가 추가되는 과정을 설명하는 도면이다.
도 4a는 두 단말 간에 일대일 통신, 즉 유니캐스트 (unicast) 통신이 사이드링크를 통해 이루어지는 일례를 도시한 도면이다.
도 4b는 본 개시의 일 실시예가 적용되는 사이드링크 단말의 프로토콜에 대한 일 실시 예이다.
도 5는, 본 개시와 관련하여 하나의 단말이 복수의 단말들에게 공통의 데이터를 사이드링크를 통해 전송하는 그룹캐스트(groupcast) 통신을 도시한다.
도 6은, 본 개시와 관련하여 그룹캐스팅으로 공통의 데이터를 전송 받은 단말들이 데이터를 전송한 단말에게 데이터 수신 성공 또는 실패와 관련된 정보를 송신하는 과정을 도시한다.
도 7은, 본 개시와 관련한 NR 시스템에서 동기화 신호(synchronization signal; SS) 및 물리방송채널 (physical broadcast channel; PBCH)이 주파수 및 시간 영역에서의 매핑된 모습을 도시한 도면이다.
도 8a는, 본 개시와 관련하여 단말이 제1 신호를 수신하고 제2 신호를 송신할 때 타이밍 어드밴스에 따른 단말의 프로세싱 타임을 설명하기 위한 도면이다.
도 8b는, 본 개시와 관련하여 하나의 SS/PBCH 블록(SSB)이 슬롯 내의 어떠한 심볼에 매핑되는지 도시한 도면이다.
도 9는, 본 개시와 관련하여 부반송파 간격에 따라 SS/PBCH 블록이 전송될 수 있는 심볼을 도시한 도면이다.
도 10은, 본 개시와 관련하여, 송신단이 슬롯에 따라 데이터(예를 들어, TB)들을 스케줄링하고, 해당 데이터에 대한 HARQ-ACK 피드백을 수신하고, 피드백에 따라 재전송을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 11은, 본 개시와 관련하여 위성을 이용한 통신 시스템의 일례를 도시한 도면이다.
도 12는, 본 개시와 관련하여 위성의 고도 또는 높이에 따른 통신위성의 지구 공전 주기를 도시한 도면이다.
도 13은, 본 개시와 관련하여, 기지국에서 단말로 데이터를 전송하고, 단말이 해당 데이터에 대한 ACK(acknowledgement)/NACK(negative ACK) 피드백을 기지국으로 전송하는 예를 도시한 도면이다.
도 14는, 본 개시와 관련하여, 많은 수의 HARQ process가 필요할 때 시간 구간에 따라 HARQ process들에 각각의 ID 값을 구분하는 일례를 도시한 도면이다.
도 15는, 본 개시와 관련하여, 기지국과 단말들 사이에서 HARQ process들이 ID 값과, 슬롯 인덱스의 조합에 의해 구분되는 예를 도시한 도면이다.
도 16은, 본 개시와 관련하여, 물리계층의 제어정보에 포함된 1비트에 따라서 HARQ ID 값을 전달하는 예를 도시한 도면이다.
도 17은, 본 개시와 관련한 단말의 구조를 도시하는 도면이다.
도 18은, 본 개시와 관련한 기지국의 구조를 도시하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

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 FPGA 또는 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.

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 NR (new radio)의 통신표준이 만들어지고 있다.

상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, NR 시스템에서는 하향링크 (downlink; DL) 및 상향링크(uplink; UL)에서는 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 채용하고 있다. 다만 보다 구체적으로, 하향링크에서는 CP-OFDM (cyclic-prefix OFDM) 방식이 채용되었고, 상향링크에서는 CP-OFDM과 더불어 DFT-S-OFDM (discrete Fourier transform spreading OFDM) 방식 두 가지가 채용되었다. 상향링크는 단말 (terminal, 혹은 user equipment(UE), 혹은 mobile station(MS))이 기지국(gNode B, 혹은 base station(BS))으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.

한편, 새로운 5G 통신인 NR 시스템에서는 시간 및 주파수 자원에서 다양한 서비스들이 자유롭게 다중화 될 수 있도록 하기 위하여 디자인되고 있으며, 이에 따라 waveform/numerology 등과 기준 신호 등이 해당 서비스의 필요에 따라 동적으로 혹은 자유롭게 할당될 수 있다. 무선 통신에서 단말에게 최적의 서비스를 제공하기 위해서는 채널의 질과 간섭량의 측정을 통한 최적화 된 데이터 송신이 중요하며, 이에 따라 정확한 채널 상태 측정은 필수적이다. 하지만, 주파수 자원에 따라 채널 및 간섭 특성이 크게 변화하지 않는 4G 통신과는 달리 5G 채널의 경우 서비스에 따라 채널 및 간섭 특성이 크게 변화하기 때문에 이를 나누어 측정할 수 있도록 하는 FRG(Frequency Resource Group) 차원의 subset의 지원이 필요하다.

NR 시스템에서는 지원되는 서비스의 종류를 eMBB (Enhanced mobile broadband), mMTC (massive Machine Type Communications) (mMTC), URLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications) 등의 카테고리로 나눌 수 있다. eMBB는 고용량데이터의 고속 전송, mMTC는 단말전력 최소화와 다수 단말의 접속, URLLC는 고신뢰도와 저지연을 목표로 하는 서비스라고 볼 수 있다. 단말에게 적용되는 서비스의 종류에 따라 서로 다른 요구사항들이 적용될 수 있다.

또한, NR 시스템은 초기 전송에서 복호 실패가 발생된 경우, 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송하는 HARQ 방식을 채용하고 있다. HARQ 방식이란 수신기가 데이터를 정확하게 복호화(디코딩)하지 못한 경우, 수신기가 송신기에게 디코딩 실패를 알리는 정보(NACK)를 전송하여 송신기가 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송할 수 있게 하는 방식이다. 수신기는 송신기가 재전송한 데이터를 이전에 디코딩 실패한 데이터와 결합하여 데이터 수신성능을 높이게 된다. 또한, 수신기가 데이터를 정확하게 복호한 경우 송신기에게 디코딩 성공을 알리는 정보(ACK)를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.

이와 같이 통신 시스템에서 복수의 서비스가 사용자에게 제공될 수 있으며, 이와 같은 복수의 서비스를 사용자에게 제공하기 위해 특징에 맞게 각 서비스를 동일한 시구간 내에서 제공할 수 있는 방법 및 이를 이용한 장치가 요구된다.

도 1은, 본 개시와 관련한 NR 시스템에서 하향링크 혹은 상향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심볼로서, N_symb (102)개의 OFDM 심볼이 모여 하나의 슬롯(106)을 구성한다. 서브프레임의 길이는 1.0ms으로 정의되고, 라디오 프레임(114)은 10 ms로 정의된다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth)의 대역폭은 총 N_BW (104)개의 서브캐리어로 구성된다.

시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트 (112, resource element; RE)로서 OFDM 심볼 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(108, resource block; RB 혹은 physical resource block; PRB)은 시간영역에서 N_symb(102)개의 연속된 OFDM 심볼과 주파수 영역에서 N_RB(110)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(108)는 N_symb x N_RB 개의 RE(112)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. NR 시스템에서 일반적으로 상기 N_symb = 14, N_RB=12 이고, N_BW 및 N_RB는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케줄링 되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가될 수 있다.

NR 시스템에서는 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. 표 1(FR1(frequency range 1)의 구성)과 표 2(FR2의 구성)는 각각 6 GHz 보다 낮은 주파수 대역 그리고 6 GHz 보다 높은 주파수 대역에서의 NR 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭, 부반송파 너비 (subcarrier spacing)과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계의 일부를 나타낸다. 예를 들어, 30 kHz 부반송파 너비로 100 MHz 채널 대역폭을 갖는 NR 시스템은 전송 대역폭이 273개의 RB로 구성된다. 하기에서 N/A는 NR 시스템에서 지원하지 않는 대역폭-부반송파 조합일 수 있다.

[표 1]

[표 2]

NR 시스템에서 주파수 영역 (frequency range)는 FR1과 FR2로 아래 표 3과 같이 나뉘어 정의될 수 있다.

[표 3]

상기에서 FR1과 FR2의 범위는 다르게 변경되어 적용되는 것이 가능할 것이다. 일례로 FR1의 주파수 범위는 450 MHz부터 6000 MHz까지로 변경되어 적용될 수 있다.

NR 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보 (downlink control information; DCI)를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI는 여러 가지 포맷에 따라 정의되며, 각 포멧에 따라 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보(DL grant) 인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화(spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI인지 여부 등을 나타낼 수 있다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1-1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들 중 하나를 포함할 수 있다.

- 캐리어 지시자: 어떠한 주파수 캐리어에서 전송되는지를 지시한다.

- DCI 포맷 지시자: 해당 DCI가 하향링크용인지 상향링크용인지 구분하는 지시자이다.

- 대역폭 부분 (bandwidth part; BWP) 지시자: 어떠한 BWP에서 전송되는지를 지시한다.

- 주파수영역 자원 할당: 데이터 전송에 할당된 주파수영역의 RB를 지시한다. 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.

- 시간영역 자원 할당: 어느 슬롯의 어느 OFDM 심볼에서 데이터 관련 채널이 전송될 지를 지시한다.

- VRB-to-PRB 매핑: 가상 RB (virtual RB: VRB) 인덱스와 물리 RB (physical RB: PRB) 인덱스를 어떤 방식으로 매핑할 것인지를 지시한다.

- 변조 및 코딩 방식 (modulation and coding scheme; MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터인 transport block 의 크기를 지시한다.

- HARQ 프로세스 번호 (HARQ process number): HARQ 의 프로세스 번호를 지시한다.

- 새로운 데이터 지시자 (new data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 지시한다.

- 중복 버전 (redundancy version): HARQ 의 중복 버전 (redundancy version) 을 지시한다.

- PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령 (transmit power control (TPC) command) for PUCCH (physical uplink control channel): 상향링크 제어 채널인 PUCCH 에 대한 전송 전력 제어 명령을 지시한다.

상기에서 PDSCH 또는 PUSCH를 통한 데이터 전송의 경우 시간영역 자원 할당 (time domain resource assignment)은 PDSCH/PUSCH가 전송되는 슬롯에 관한 정보 및, 해당 슬롯에서의 시작 심볼 위치 S와 PDSCH/PUSCH가 매핑되는 심볼 개수 L에 의해 전달될 수 있다. 상기에서 S는 슬롯의 시작으로부터 상대적인 위치일 수 있고, L은 연속된 심볼 개수 일 수 있으며, S와 L은 아래와 같이 정의되는 시작 및 길이 지시자 값 (start and length indicator value: SLIV)로부터 결정될 수 있다.

if

then

else

where

NR 시스템에서 단말은 RRC(radio resource control) 설정을 통해서, 하나의 행에 SLIV 값과 PDSCH(physical downlink shared channel)/PUSCH(physical uplink shared channel) 매핑 타입 및 PDSCH/PUSCH가 전송되는 슬롯에 대한 정보를 설정 받을 수 있다 (예를 들어, 표의 형태로 상기 정보가 설정될 수 있다). 이후 상기 DCI의 시간영역 자원 할당에서는 상기 설정된 표에서의 index 값을 지시함으로써 기지국이 단말에게 SLIV 값, PDSCH/PUSCH 매핑 타입, PDSCH/PUSCH가 전송되는 슬롯에 대한 정보를 전달할 수 있다.

NR 시스템에서는 PDSCH 매핑 타입은 타입 A (type A)와 타입 B (type B)가 정의되었다. PDSCH 매핑 타입 A는 슬롯의 두 번째 혹은 세 번째 OFDM 심볼에 DMRS(demodulation reference signal) 심볼 중 첫 번째 심볼이 위치해 있다. PDSCH 매핑 타입B는 PUSCH 전송으로 할당 받은 시간영역 자원에서의 첫 번째 OFDM 심볼의 DMRS 심볼 중 첫 번째 심볼이 위치해 있다.

상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리제어채널인 PDCCH (physical downlink control channel) 상에서 전송될 수 있다. 본 개시에서는 제어정보가 PDCCH 또는 PUCCH(physical uplink control channel)를 통해 전송되는 것을 PDCCH 또는 PUCCH가 전송된다고 표현할 수 있다. 마찬가지로, 데이터가 PUSCH 또는 PDSCH를 통해 전송되는 것을 PUSCH 또는 PDSCH가 전송된다고 표현할 수 있다.

일반적으로 상기 DCI는 각 단말에 대해 독립적으로 특정 RNTI (radio network temporary identifier) (또는, 단말 식별자)로 스크램블 되어 CRC (cyclic redundancy check)가 추가되고, 채널 코딩된 후, 각각 독립적인 PDCCH로 구성되어 전송된다. 상기 PDCCH는 단말에게 설정된 제어자원집합 (control resource set: CORESET)에서 매핑되어 전송된다.

하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH 상에서 전송 될 수 있다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송될 수 있으며, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH를 통해 전송되는 DCI를 기반으로 결정된다.

상기 DCI를 구성하는 제어정보 중에서 MCS(modulation and coding scheme) 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기 (transport block size; TBS)를 통지한다. 실시 예에서 MCS 는 5비트 혹은 그보다 더 많거나 적은 비트로 구성될 수 있다. 상기 TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터 (transport block, TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기에 해당한다.

본 개시에서 전송블록 (TB)라 함은, MAC(medium access control) 헤더, MAC 제어요소(control element; CE), 1개 이상의 MAC SDU(service data unit), padding 비트들을 포함할 수 있다. 또는 TB는 MAC 계층에서 물리계층 (physical layer)로 전달하거나 내려주는(deliver) 데이터의 단위 혹은 MAC PDU(protocol data unit)를 가리킬 수 있다.

NR 시스템에서 지원하는 변조방식은 QPSK(quadrature phase shift keying), 16QAM(quadrature amplitude modulation), 64QAM, 및 256QAM으로서, 각각의 변조오더(modulation order, Qm)는 2, 4, 6, 8에 해당한다. 즉, QPSK 변조의 경우 심볼 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 심볼당 6 비트를 전송할 수 있으며, 256QAM 변조의 경우 심볼당 8비트를 전송할 수 있다.

도 2 및 도 3a는, 본 개시와 관련한 5G 혹은 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 도시한다. 도 2 및 도 3a를 참조하면, 각 시스템에서 정보 전송을 위해 주파수 및 시간 자원이 할당된 방식을 확인할 수 있다.

도 2에서는 전제 시스템 주파수 대역 (2-00)에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터가 할당된 모습이다. eMBB (2-01)와 mMTC (2-09)가 특정 주파수 대역에서 할당되어 전송되는 도중에 URLLC 데이터 (2-03, 2-05, 2-07)가 발생하여 전송이 필요한 경우, eMBB (2-01) 및 mMTC (2-09)가 이미 할당된 부분을 비우거나 전송을 하지 않고, URLLC 데이터(2-03, 2-05, 2-07)가 전송될 수 있다. 상기 서비스 중에서 URLLC는 지연시간을 줄이는 것이 필요하기 때문에, eMBB가 할당된 자원(2-01)의 일부분에 URLLC 데이터가 할당(2-03, 2-05, 2-07)되어 전송될 수 있다. 물론 eMBB가 할당된 자원에서 URLLC가 추가로 할당되어 전송되는 경우, 중복되는 주파수-시간 자원에서는 eMBB 데이터가 전송되지 않을 수 있으며, 따라서 eMBB 데이터의 전송 성능이 낮아질 수 있다. 즉, 상기의 경우에 URLLC 할당으로 인한 eMBB 데이터 전송 실패가 발생할 수 있다.

도 3a에서는 전체 시스템 주파수 대역(3-00)을 나누어 각 서브밴드(3-02, 3-04, 3-06)에서 서비스 및 데이터를 전송하는 용도로 사용할 수 있다. 상기 서브밴드 설정과 관련된 정보는 미리 결정될 수 있으며, 이 정보는 기지국이 단말에게 상위 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 혹은 상기 서브 밴드와 관련된 정보는 기지국 또는 네트워크 노드가 임의로 나누어 단말에게 별도의 서브밴드 설정 정보의 전송 없이 서비스들을 제공할 수도 있다. 도 3에서는 서브밴드 3-02는 eMBB 데이터 전송, 서브밴드 3-04는 URLLC 데이터 전송, 서브밴드 3-06은 mMTC 데이터 전송에 사용되는 모습을 도시한다.

실시 예 전반에서 URLLC 전송에 사용되는 전송시간구간 (transmission time interval, TTI)의 길이는 eMBB 혹은 mMTC 전송에 사용되는 TTI 길이보다 짧을 수 있다. 또한 URLLC와 관련된 정보의 응답은 eMBB 또는 mMTC보다 빨리 전송될 수 이 있으며, 이에 따라 낮은 지연으로 정보를 송수신 할 수 있다. 상기 3가지의 서비스 혹은 데이터를 전송하기 위해 각 타입별로 사용하는 물리계층 채널의 구조는 다를 수 있다. 예를 들어, 각 서비tm 마다 전송시간구간(TTI)의 길이, 주파수 자원의 할당 단위, 제어채널의 구조 및 데이터의 매핑 방법 중 적어도 하나가 다를 수 있을 것이다.

상기에서는 3가지의 서비스와 3가지의 데이터로 설명을 하였지만 더 많은 종류의 서비스와 그에 해당하는 데이터가 존재할 수 있으며, 이 경우에도 본 개시의 내용이 적용될 수 있을 것이다.

실시 예에서 제안하는 방법 및 장치를 설명하기 위해 NR 시스템에서의 물리채널(physical channel)과 신호(signal)라는 용어가 사용될 수 있다. 하지만 본 개시의 내용은 NR 시스템이 아닌 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있는 것이다.

이하 본 개시의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다.

사이드링크(sidelink, SL)는 단말과 단말 사이의 신호 송수신 경로를 칭하며, 이는 PC5 인터페이스와 혼용될 수 있다. 이하 기지국(base station)은 단말의 자원 할당을 수행하는 주체로, V2X(Vehicular-to-everything) 통신과 일반 셀룰러 통신을 모두 지원하는 기지국이거나, V2X 통신만을 지원하는 기지국일 수 있다. 즉 기지국은 NR 기지국(gNB), LTE 기지국(eNB), 또는 RSU(road site unit)(또는 고정국)를 의미할 수 있다. 단말(terminal)은 일반적인 사용자 장치(user equipment), 이동국(mobile station) 뿐만 아니라 차량 간 통신 (Vehicular-to-Vehicular, V2V)을 지원하는 차량, 차량과 보행자 간 통신(Vehicular-to-Pedestrian, V2P)을 지원하는 차량 또는 보행자의 핸드셋(일례로 스마트폰), 차량과 네트워크 간 통신 (Vehicular-to-Network, V2N)을 지원하는 차량 또는 차량과 교통 인프라(Infrastructure) 간 통신 (Vehicular-to-Infrastructure, V2I)을 지원하는 차량 및 단말 기능을 장착한 RSU, 기지국 기능을 장착한 RSU, 또는 기지국 기능의 일부 및 단말 기능의 일부를 장착한 RSU 등을 모두 포함할 수 있다. 또한, 이하에서 NR 시스템을 일례로서 본 개시의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

또한, 앞서 언급했듯이 이하에서는 종래의 물리채널 (physical channel)과 신호(signal)라는 용어를 데이터 혹은 제어신호와 혼용하여 사용할 수 있다. 예를 들어, PDSCH는 데이터가 전송되는 물리채널이지만, 본 개시에서는 PDSCH를 데이터라 부를 수도 있다.

이하 본 개시에서 상위 시그널링은 기지국에서 물리계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법이며, RRC signaling 혹은 MAC 제어요소라고 언급될 수도 있다.

이하의 실시예에서는 기지국과 단말 혹은 단말간에 데이터 전송에 대한 HARQ-ACK 피드백의 송수신을 수행하는 방법 및 장치를 제공한다. 이 경우 하나의 단말에서 복수의 단말로 피드백이 전송되는 경우일 수 있으며, 혹은 하나의 단말에서 하나의 단말로 피드백이 전송되는 경우일 수 있다. 혹은 기지국에서 복수의 단말로 피드백이 전송되는 경우일 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않고 다양한 경우에 본 개시가 적용될 수 있을 것이다.

도 3b는, 본 개시와 관련하여 하나의 트랜스포트 블록(transport block, TB)이 여러 개의 코드 블록으로 나뉘고 CRC(cyclic redundancy check)가 추가되는 과정을 설명하는 도면이다.

도 3b를 참조하면, 상향링크 또는 하향링크에서 전송하고자 하는 하나의 트랜스포트블록(3-51, TB)은 마지막 또는 맨 앞부분에 CRC(3-53)가 추가될 수 있다. CRC(3-53)는 16비트 또는 24비트 또는 미리 고정된 비트수를 가지거나 채널 상황 등에 따라 가변적인 비트수를 가질 수 있으며, 채널코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다. TB(3-51)와 CRC(3-53)가 추가된 블록은 여러 개의 코드블록(codeblock; CB)들(3-57, 3-59, 3-71, 3-73)로 나뉠 수 있다(3-55). 여기에서, 코드블록은 최대 크기가 미리 정해져서 나뉠 수 있으며, 이 경우 마지막 코드블록(3-73)은 다른 코드블록들(3-57, 3-59, 3-71)보다 크기가 작을 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐, 다른 예에 따라, 0, 랜덤 값 또는 1이 마지막 코드블록(3-73)에 삽입됨으로써 마지막 코드블록(3-73)과 다른 코드블록들(3-57, 3-59, 3-71)의 길이가 동일하게 맞춰질 수 있다. 코드블록들(3-57, 3-59, 3-71, 3-73)에 각각 CRC들(3-77, 3-79, 3-91, 3-93)이 추가될 수 있다(3-75). CRC는 16비트 또는 24비트 또는 미리 고정된 비트수를 가질 수 있으며, 채널코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다.

CRC(3-53)를 생성하기 위해 TB(3-51)와 순환 생성 다항식(cyclic generator polynomial)이 사용될 수 있으며, cyclic generator polynomial은 다양한 방법으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 24비트 CRC를 위한 cyclic generator polynomial gCRC24A(D) = D24 + D23 + D18 + D17 + D14 + D11 + D10 + D7 + D6 + D5 + D4 + D3 + D + 1 라고 가정하고, L=24라 할 때, TB 데이터

에 대해, CRC

는

를 gCRC24A(D)로 나누어 나머지가 0이 되는 값으로,

를 결정할 수 있다. 전술한 예에서는 일예로 CRC 길이 L을 24로 가정하여 설명하였지만 CRC 길이 L은 12, 16, 24, 32, 40, 48, 64 등 여러 가지 길이로 결정될 수 있다.

이러한 과정으로 TB에 CRC가 추가된 후, N개의 CB(3-57, 3-59, 3-71, 3-73)로 분할될 수 있다. 분할된 각각의 CB들(3-57, 3-59, 3-71, 3-73)에 CRC(3-77, 3-79, 3-91, 3-93)가 추가될 수 있다(3-75). CB에 추가되는 CRC는 TB에 추가된 CRC를 발생할 때와는 다른 길이를 가지거나 다른 cyclic generator polynomial이 사용될 수 있다. 하지만 TB에 추가된 CRC(3-53)와 코드블록에 추가된 CRC들(3-77, 3-79, 3-91, 3-93)은 코드블록에 적용될 채널코드의 종류에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 터보코드가 아니라 LDPC 코드가 코드블록에 적용될 경우, 코드블록마다 삽입될 CRC들(3-57, 3-59, 3-91, 3-93)은 생략될 수도 있다.

하지만, LDPC가 적용되는 경우에도 CRC들(3-77, 3-79, 3-91, 3-93)은 그대로 코드블록에 추가될 수 있다. 또한 폴라 코드가 사용되는 경우에도 CRC가 추가되거나 생략될 수 있다.

도 3b에서 전술한 바와 같이, 전송하고자 하는 TB는 적용되는 채널코딩의 종류에 따라 한 코드블록의 최대길이가 정해지고, 코드블록의 최대길이에 따라 TB 및 TB에 추가되는 CRC는 코드블록으로의 분할이 수행될 수 있다.

종래 LTE 시스템에서는 분할된 CB에 CB용 CRC가 추가되고, CB의 데이터 비트 및 CRC는 채널코드로 인코딩되어, 코딩된 비트들(coded bits)이 결정되며, 각각의 코딩된 비트들에 대해 미리 약속된 바와 같이 레이트 매칭되는 비트수가 결정될 수 있다.

NR 시스템에서 TB의 크기는 하기의 단계들을 거쳐 계산될 수 있다.

단계 1: 할당 자원 안의 한 PRB에서 PDSCH 매핑에 할당된 RE 수인

를 계산한다.

는

로 계산될 수 있다. 여기에서,

는 12이며,

는 PDSCH에 할당된 OFDM 심볼 수를 나타낼 수 있다.

는 같은 CDM 그룹의 DMRS가 차지하는, 한 PRB내의 RE 수이다.

는 상위 시그널링으로 설정되는 한 PRB내의 오버헤드가 차지하는 RE 수이며, 0, 6, 12, 18 중 하나로 설정될 수 있다. 이 후, PDSCH에 할당된 총 RE 수

가 계산될 수 있다.

는

로 계산되며,

는 단말에게 할당된 PRB 수를 나타낸다.

단계 2: 임시 정보 비트 수

는

로 계산될 수 있다. 여기에서, R은 코드레이트이며, Qm은 변조 오더 (modulation order)이며, 이 값의 정보는 제어정보에서 MCS 비트필드와 미리 약속된 표를 이용하여 전달될 수 있다. 또한,

는 할당된 레이어 수이다. 만약

이면, 하기의 단계 3을 통해 TBS가 계산될 수 있다. 이외에는 단계 4를 통해 TBS가 계산될 수 있다.

단계 3:

와

의 수식을 통해

가 계산될 수 있다. TBS는 하기 [표 4]에서

보다 작지 않은 값 중

에 가장 가까운 값으로 결정될 수 있다.

[표 4]

단계 4:

와

의 수식을 통해

가 계산될 수 있다. TBS는

값과 하기 [pseudo-code 1]을 통해 결정될 수 있다.

[Pseudo-code 1 시작]

[Pseudo-code 1 끝]

NR 시스템에서 하나의 CB가 LDPC 인코더로 입력되면 패리티 비트들이 추가되어 출력될 수 있다. 이 때, LDCP 베이스 그래프(LDCP base graph)에 따라 패리티 비트의 양이 달라질 수 있다. 특정 입력에 대해 LDPC 코딩에 의해 생성되는 모든 패리티 비트들을 보내도록 하는 방법을 FBRM(full buffer rate matching)이라고 할 수 있으며, 전송 가능한 패리티 비트 수에 제한을 두는 방법을 LBRM(limited buffer rate matching)이라고 할 수 있다. 데이터 전송을 위해 자원이 할당되면, LDPC 인코더 출력이 순환 버퍼(circular buffer)로 만들어지고, 만들어진 버퍼의 비트들은 할당된 자원만큼 반복하여 전송되며, 이 때 circular buffer의 길이를 Ncb라고 할 수 있다. LDPC 코딩에 의해 생성되는 모든 패리티 비트의 수를 N이라고 하면, FBRM 방법에서는 Ncb = N이 된다. LBRM 방법에서,

는

가 되며,

는

로 주어지며,

은 2/3으로 결정될 수 있다.

은 전술한 TBS를 구하는 방법에서, 해당 셀에서 단말이 지원하는 최대 레이어 수를 나타내고, 해당 셀에서 단말에게 설정된 최대 변조오더 또는 설정되지 않았을 경우에는 64QAM을 가정하고, 코드레이트는 최대 코드레이트인 948/1024를 가정하며,

는

로 가정하고

는

으로 가정할 수 있다.

는 하기의 [표 5]으로 주어질 수 있다.

[표 5]

NR 시스템에서 단말이 지원하는 최대 데이터율은 하기의 [수학식 1]을 통해 결정될 수 있다.

[수학식 1]

수학식 1에서 J는 주파수 집적(carrier aggregation)으로 묶인 캐리어의 수이며, Rmax = 948/1024이고,

는 최대 레이어 수,

는 최대 변조 오더,

는 스케일링 지수,

는 부반송파 간격을 의미할 수 있다.

는 1, 0.8, 0.75, 0.4 중 하나의 값을 단말이 보고할 수 있으며,

는 하기의 표 6로 주어질 수 있다.

[표 6]

또한,

는 평균 OFDM 심볼 길이이며,

는

로 계산될 수 있고,

는 BW(j)에서 최대 RB 수이다.

는 오버헤드 값으로, FR1 (6 GHz 이하 대역)의 하향링크에서는 0.14, 상향링크에서는 0.18로 주어질 수 있으며, FR2 (6 GHz 초과 대역)의 하향링크에서는 0.08, 상향링크에서는 0.10로 주어질 수 있다. [수학식 1]을 통해 30 kHz 부반송파 간격에서 100 MHz 주파수 대역폭을 갖는 셀에서의 하향링크에서의 최대 데이터율은 하기의 [표 7]로 계산될 수 있다.

[표 7]

반면, 단말이 실제 데이터 전송에서 측정될 수 있는 실제 데이터율은 데이터양을 데이터 전송 시간으로 나눈 값이 될 수 있을 것이다. 이는 1 TB 전송에서는 TBS 또는 2 TB 전송에서는 TBS의 합을 TTI 길이로 나눈 값이 될 수 있다. 일 예로, 표 5를 구한 가정과 같이 30 kHz 부반송파 간격에서 100 MHz 주파수 대역폭을 갖는 셀에서의 하향링크에서의 최대 실제 데이터율은 할당된 PDSCH 심볼 수에 따라 하기의 [표 8]과 같이 정해질 수 있다.

[표 8]

[표 7]을 통해 단말이 지원하는 최대 데이터율을 확인해 볼 수 있고, [표 8]을 통해 할당된 TBS에 따르는 실제 데이터율을 확인해볼 수 있다. 이 때, 스케줄링 정보에 따라 최대 데이터율보다 실제 데이터율이 더 큰 경우가 있을 수 있다.

무선통신시스템, 특히 NR 시스템에서는 단말이 지원할 수 있는 데이터율이 기지국과 단말 사이에 서로 약속될 수 있다. 이는 단말이 지원하는 최대 주파수 대역, 최대 변조오더, 최대 레이어 수 등을 이용하여 계산될 수 있다. 하지만, 계산된 데이터율은, 실제 데이터 전송에 사용되는 전송블록(TB)의 크기 (TBS) 및 TTI 길이로부터 계산되는 값과 다를 수 있다.

이에 따라 단말은 자신이 지원하는 데이터율에 해당하는 값보다 큰 TBS를 할당 받는 경우가 생길 수 있으며, 이를 방지하기 위해 단말이 지원하는 데이터율에 따라 스케줄링 가능한 TBS의 제약이 있을 수 있다.

단말은 일반적으로 기지국으로부터 떨어져 있기 때문에, 단말에서 송신한 신호는 전달지연시간(propagation delay) 이후에 기지국에 수신된다. 전달지연시간은 단말로부터 기지국까지 전파가 전달되는 경로를 빛의 속도로 나눈 값이며, 일반적으로 단말로부터 기지국까지의 거리를 빛의 속도로 나눈 값일 수 있다. 일 실시예에서, 기지국으로부터 100km 떨어진 곳에 위치한 단말의 경우, 단말에서 송신한 신호는 약 0.34 msec 이후에 기지국에 수신된다. 반대로 기지국에서 송신된 신호도 약 0.34 msec 이후에 단말에 수신된다. 상술된 바와 같이 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 단말에서 송신한 신호가 기지국에 도착하는 시간이 달라질 수 있다. 따라서 서로 다른 위치에 존재하는 여러 개의 단말이 동시에 신호를 전송하면 기지국에 도착하는 시간이 모두 다를 수 있다. 이러한 현상을 해결하여, 여러 단말로부터 송신된 신호가 기지국에 동시에 도착하게 하기 위하여, 단말 별로 위치에 따라 송신하는 시간을 상이하게 할 수 있다. 5G, NR 및 LTE 시스템에서 이를 타이밍 어드밴스(timing advance)라 한다.

도 8a는 개시된 실시 예에 따른 단말이 제1 신호를 수신하고 제2 신호를 송신할 때 타이밍 어드밴스에 따른 단말의 프로세싱 타임을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 타이밍 어드밴스에 따른 단말의 프로세싱 타임에 대해 구체적으로 설명한다. 슬롯 n(8-02)에서 기지국이 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 단말에게 송신하면, 단말은 슬롯 n(8-04)에서 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 수신할 수 있다. 이 때, 단말은 기지국이 전송한 시간보다 전달지연시간(T_p, 8-10)만큼 늦게 수신할 수 있다. 본 실시예에서, 슬롯 n(8-04)에서 제1 신호를 수신하였을 경우, 단말은 슬롯 n+4(8-06)에서 해당 제2 신호를 전송한다. 단말이 신호를 기지국으로 송신할 때에도, 특정 시간에 기지국에 도착하도록 하기 위해, 단말이 수신한 신호 기준의 슬롯 n+4보다 타이밍 어드밴스(TA, 8-12)만큼 앞당긴 타이밍(8-06)에 상향링크 데이터 혹은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK을 전송할 수 있다. 따라서 본 실시예에서, 단말이 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달하기 위해 준비할 수 있는 시간은 3개 슬롯에 해당하는 시간에서 TA를 제외한 시간일 수 있다(8-14).

상술된 타이밍의 결정을 위해 기지국은 해당 단말의 TA의 절대값을 계산할 수 있다. 기지국은 단말이 초기 접속하였을 때, 랜덤 억세스(random access) 단계에서 가장 처음 단말에게 전달한 TA 값에, 그 이후 상위 시그널링으로 전달했던 TA 값의 변화량을 더해가면서 혹은 빼가면서 TA의 절대값을 계산할 수 있다. 본 개시에서 TA의 절대값은 단말이 송신하는 n번째 TTI의 시작시간에서 단말이 수신한 n번째 TTI의 시작시간을 뺀 값이 될 수 있다.

한편 셀룰러 무선통신 시스템 성능의 중요한 기준 중 하나는 패킷 데이터 지연시간(latency)이다. 이를 위해 LTE 시스템에서는 1ms의 전송시간구간(TTI)를 가지는 서브프레임 단위로 신호의 송수신이 이루어진다. 상술된 바와 같이 동작하는 LTE 시스템에서 1ms보다 짧은 전송시간구간을 가지는 단말(short-TTI UE)을 지원할 수 있다. 한편 5G 또는 NR 시스템에서, 전송시간 구간은 1 ms보다 짧을 수 있다. Short-TTI 단말은 지연시간(latency)이 중요한 Voice over LTE(VoLTE) 서비스, 원격조종과 같은 서비스에 적합하다. 또한 short-TTI 단말은 셀룰러 기반에서 미션 크리티컬(mission critical)한 사물인터넷(IoT, Internet of Things)을 실현할 수 있는 수단이다.

5G 또는 NR 시스템에서, 기지국이 하향링크 데이터를 포함하는 PDSCH 전송시, PDSCH를 스케줄링하는 DCI에서, PDSCH의 HARQ-ACK 정보를 단말이 전송하는 타이밍 정보에 해당하는 값인 K1 값을 지시한다. HARQ-ACK 정보는 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L1보다 먼저 전송되도록 지시되지 않은 경우에는 단말이 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L1보다 같거나 이후 시점에 HARQ-ACK 정보가 단말로부터 기지국으로 전송될 수 있다. HARQ-ACK 정보가 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L1보다 먼저 보내지도록 지시된 경우, HARQ-ACK 정보는 단말에서 기지국으로의 HARQ-ACK 전송에서 유효한 HARQ-ACK 정보가 아닐 수 있다. 심볼 L1은 PDSCH의 마지막 시점으로부터

이후에 Cyclic Prefix(CP)가 시작하는 첫 번째 심볼일 수 있다.

는 아래의 [수학식 2]와 같이 계산될 수 있다.

[수학식 2]

상술된 [수학식 2]에서 N1, d1,1, d1,2, κ, μ, TC는 아래와 같이 정의될 수 있다.

- HARQ-ACK 정보가 PUCCH(상향링크 제어채널)로 전송되면 d1,1=0이고, PUSCH(상향링크 공유채널, 데이터 채널)로 전송되면 d1,1=1이다.

- 단말이 복수개의 활성화된 구성 캐리어 혹은 캐리어를 설정받은 경우, 캐리어간 최대 타이밍 차이는 제2 신호 전송에서 반영될 수 있다.

- PDSCH 매핑타입 A의 경우, 즉 첫 번째 DMRS 심볼 위치가 슬롯의 3번째 혹은 4번째 심볼인 경우에, PDSCH의 마지막 심볼의 위치 인덱스 i가 7보다 작으면 d1,2=7-i로 정의된다.

- PDSCH 매핑타입 B의 경우, 즉 첫 번째 DMRS 심볼 위치가 PDSCH의 첫 심볼인 경우에, PDSCH의 길이가 4 심볼이면 d1,2=3이고, PDSCH의 길이가 2심볼이면, d1,2=3+d이며, d는 PDSCH와 해당 PDSCH를 스케줄링하는 제어신호를 포함한 PDCCH가 겹치는 심볼의 수이다.

- N1은 μ에 따라 아래의 [표 9]와 같이 정의된다. μ=0, 1, 2, 3은 각각 부반송파 간격 15 kHz, 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz를 의미한다.

[표 9]

- 상술된 [표 9]에서 제공하는 N1 값은 UE capability에 따라 다른 값이 사용될 수 있다.

-

로 각각 정의된다.

또한, 5G 또는 NR 시스템에서는 기지국이 상향링크 스케줄링 승인을 포함하는 제어정보 전송시, 단말이 상향링크 데이터 혹은 PUSCH를 전송하는 타이밍 정보에 해당하는 K2 값을 지시할 수 있다.

PUSCH는 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L2보다 먼저 보내지도록 지시되지 않은 경우에는 단말이 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L2보다 같거나 이후 시점에 PUSCH가 단말로부터 기지국으로 전송될 수 있다. PUSCH가 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L2보다 먼저 보내지도록 지시된 경우에는, 단말은 기지국으로부터의 상향링크 스케줄링 승인 제어정보를 무시할 수 있다. 심볼 L2은 스케줄링 승인을 포함하는 PDCCH의 마지막 시점으로부터

이후에 전송해야하는 PUSCH 심볼의 Cyclic Prefix(CP)가 시작하는 첫 번째 심볼일 수 있다.

는 아래의 [수학식 3]과 같이 계산될 수 있다.

[수학식 3]

상술된 [수학식 3]에서 N2, d2,1, κ, μ, TC는 아래와 같이 정의될 수 있다.

- PUSCH 할당된 심볼 중에서 첫번?? 심볼이 DMRS만 포함한다면 d2,1=0이고, 이외에는 d2,1=1이다.

- 단말이 복수개의 활성화된 구성 캐리어 혹은 캐리어를 설정 받았다면, 캐리어간 최대 타이밍 차이는 제2 신호 전송에서 반영될 수 있다.

- N2는 μ에 따라 아래의 [표 10]과 같이 정의된다. μ=0, 1, 2, 3은 각각 부반송파 간격 15 kHz, 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz를 의미한다.

[표 10]

- 상술된 [표 10]에서 제공하는 N2 값은 UE capability에 따라 다른 값이 사용될 수 있다.

-

로 각각 정의한다.

한편, 5G 또는 NR 시스템은 하나의 캐리어 내에서, 주파수 대역 부분(bandwidth part, 이하 BWP)를 설정하여 특정 단말이 설정된 BWP 내에서 송수신하도록 지정할 수 있다. 이는 단말의 소모전력 감소를 목적으로 할 수 있다. 기지국은 복수의 BWP를 설정할 수 있으며, 제어정보에서 활성화된 BWP를 변경할 수 있다. BWP가 변경되는데 단말이 사용할 수 있는 시간은 아래의 [표 11]와 같이 정의될 수 있다.

[표 11]

[표 11]에서 주파수 범위(Frequency Range) 1은 6 GHz 이하의 주파수 대역을 의미하고, 주파수 범위(Frequency Range) 2는 6 GHz 이상의 주파수 대역을 의미한다. 상술된 실시예에서 타입 1과 타입 2는 UE capability에 따라 결정될 수 있다. 상술된 실시예에서 시나리오 1,2,3,4는 아래의 [표 12]와 같이 주어진다.

[표 12]

도 4a는 두 단말 간에 일대일 통신, 즉 유니캐스트 (unicast) 통신이 사이드링크를 통해 이루어지는 일례를 도시한 도면이다.

도 4a에서는 제1 단말(401)로부터 제2 단말(405)로 신호(403)가 전송되는 일례를 도시하였으며, 신호 전송의 방향은 반대가 될 수 있다. 즉 제2 단말(405)에서부터 제1 단말(401)로 신호가 전송될 수 있을 것이다. 상기 제1 단말 및 제2 단말 (401, 405)을 제외한 다른 단말(407, 409)은 제1 단말 및 제2 단말(401, 405)간의 유니캐스트를 통해 교환되는 신호를 수신할 수 없게 된다. 상기 제1 단말 및 제2 단말(401, 405)간에 유니캐스트를 통한 신호의 교환은 제1 단말 및 제2 단말(401, 405) 사이에 약속된 자원에서 매핑되거나, 서로 약속된 값을 이용한 스크램블링, 제어정보 매핑, 서로 설정된 값을 이용한 데이터 전송, 서로 고유 ID 값을 확인하는 과정 등으로 이루어질 수 있다. 상기 단말은 차량과 같이 이동하는 단말일 수 있다. 상기 유니캐스트를 위해 별도의 제어 정보, 물리 제어 채널, 데이터의 전송이 수행될 수 있다.

도 4b는 본 개시의 일 실시예가 적용되는 사이드링크 단말의 프로토콜에 대한 일 실시 예이다.

도 4b에 도시하지 않았으나, 단말-A와 단말-B의 어플리케이션 레이어(application layer)들은 서비스 탐색(service discovery)을 수행할 수 있다. 이 때, 서비스 탐색은 각 단말이 어떤 사이드링크 통신 방식(유니캐스트, 그룹캐스트 또는 브로드캐스트)을 수행할 것인지에 대한 탐색을 포함할 수 있다. 따라서, 도 4b에서는 단말-A와 단말-B가 어플리케이션 레이어에서 수행되는 서비스 탐색 과정을 거쳐 유니캐스트 통신 방식을 수행할 것임을 인지했다고 가정할 수 있다. 사이드링크 단말들은 사이드링크 통신을 위한 송신자 ID(source identifier)와 목적지 ID(destination identifier)에 대한 정보를 상기 언급한 서비스 탐색 과정에서 획득할 수 있다.

서비스 탐색 과정이 완료되면, 도 4b에서 도시한 PC-5 시그널링 프로토콜 레이어는 단말 간 직접 연결 설정(direct link connection setup) 절차를 수행할 수 있다. 이 때, 단말 간의 직접(direct) 통신을 위한 보안 설정 정보들을 주고받을 수 있다. 단말 간 직접 연결 설정(direct link connection setup)이 완료되면, 도 4의 PC-5 RRC 레이어에서 단말 간 PC-5 RRC(radio resource control) 설정 절차를 수행할 수 있다. 이 때, 단말-A와 단말-B의 능력에 대한 정보가 교환될 수 있고, 유니캐스트 통신을 위한 AS(access stratum) 레이어 파라미터 정보들을 교환할 수 있다.

PC-5 RRC설정 절차가 완료되면, 단말-A와 단말-B는 유니캐스트 통신을 수행할 수 있다.

상기 예시에서는 유니캐스트 통신을 일 예로 설명하였으나, 그룹캐스트 통신으로 확장할 수 있다. 예를 들어, 단말-A, 단말-B, 그리고 도 4b에 도시되지 않은 단말-C가 그룹캐스트 통신을 수행하는 경우, 앞서 언급한 바와 같이, 단말-A와 단말-B는 유니캐스트 통신을 위한 서비스 탐색, 단말 간 직접 연결 설정(direct link setup), 그리고 PC-5 RRC 설정 절차를 수행할 수 있다. 그리고 단말-A와 단말-C도 유니캐스트 통신을 위한 서비스 탐색, 단말 간 직접 연결 설정(direct link setup), 그리고 PC-5 RRC 설정 절차를 수행할 수 있다. 마지막으로 단말-B와 단말-C가 유니캐스트 통신을 위한 서비스 탐색, 단말 간 직접 연결 설정(direct link setup), 그리고 PC-5 RRC 설정 절차를 수행할 수 있다. 즉, 그룹캐스트 통신을 위한 별도의 PC-5 RRC 설정 절차를 수행하는 것이 아니라, 유니캐스트 통신을 위한 PC-5 RRC 설정 절차가 그룹캐스트 통신에 참여하는 각 송신 단말과 수신 단말 쌍(pair)에서 이루어질 수 있다.

도 5는, 본 개시와 관련하여 하나의 단말이 복수의 단말들에게 공통의 데이터를 사이드링크를 통해 전송하는 그룹캐스트(groupcast) 통신을 도시한다.

도 5에서는 제1 단말(501)이 그룹내의 다른 단말 (503, 505, 507, 509)들에게 신호(511)를 전송하는 일례이며, 그룹에 포함되지 않은 다른 단말들 (511, 513)은 그룹캐스트를 위해 전송되는 신호들을 수신할 수 없을 수 있다.

상기 그룹캐스트를 위해 신호를 전송하는 단말은 그룹내의 다른 단말이 될 수 있으며, 신호 전송을 위한 자원 할당은 기지국이 제공하거나, 혹은 그룹내의 리더 역할을 하는 단말이 제공하거나, 혹은 신호를 전송하는 단말이 스스로 선택할 수 있다. 상기 단말은 차량과 같이 이동하는 단말일 수 있다. 상기 그룹캐스팅을 위해 별도의 제어 정보, 물리 제어 채널, 데이터의 전송이 수행될 수 있다.

도 6은, 본 개시와 관련하여 그룹캐스팅으로 공통의 데이터를 전송 받은 단말들(603, 605, 607, 609)이 데이터를 전송한 단말(601)에게 데이터 수신 성공 또는 실패와 관련된 정보를 송신하는 과정(611)을 도시한다.

상기 정보는 HARQ-ACK 피드백과 같은 정보일 수 있다 (611). 또한 상기 단말들은 LTE 기반의 사이드링크 또는 NR 기반의 사이드링크 기능을 가진 단말일 수 있다. 만약 LTE 기반의 사이드링크 기능만 가진 단말은 NR 기반의 사이드링크 신호 및 물리채널의 송수신이 불가능할 것이다. 본 개시에서는 사이드링크는 PC5 또는 V2X 또는 D2D와 혼용하여 사용될 수 있다. 상기 도 5 및 도 6에서는 그룹캐스팅에 따른 송수신의 일례를 설명하였지만, 이는 단말과 단말 사이의 유니캐스트 신호 송수신에도 적용될 수 있다.

도 7은, 본 개시와 관련한 NR 시스템에서 동기화 신호(synchronization signal; SS) 및 물리방송채널 (physical broadcast channel; PBCH)이 주파수 및 시간 영역에서의 매핑된 모습을 도시한 도면이다. 주동기화신호 (primary synchronization signal; PSS, 701)과 보조동기화신호(secondary synchronization signal; SSS, 703), 그리고 PBCH가 4 OFDM 심볼에 걸쳐 매핑되며, PSS와 SSS는 12 RB들에 매핑되고, PBCH는 20 RB들에 매핑된다. 부반송파간격(subcarrier spacing; SCS)에 따라 20 RB들의 주파수 대역이 어떻게 변하는지 도 7의 표에서 나타나있다. 상기의 PSS, SSS, PBCH가 전송되는 자원 영역을 SS/PBCH block (SS/PBCH 블록)이라고 부를 수 있다. 또한, 상기 SS/PBCH 블록은 SSB 블록이라 칭할 수 있다.

도 8b는, 본 개시와 관련하여 하나의 SS/PBCH 블록(SSB)이 슬롯 내에서 어떤 심볼들에 매핑되는지를 도시한 도면이다. 도 8b를 참고하면, 종래의 15kHz의 부반송파 간격을 사용하는 LTE 시스템과 30 kHz의 부반송파 간격을 사용하는 NR 시스템의 일례를 보여주며, LTE 시스템에서 항상 전송되는 cell-specific reference signal (셀특정 기준신호; CRS)들을 피할 수 있는 위치(801, 803, 805, 807)에서 NR 시스템의 SS/PBCH 블록들(811, 813, 815, 817)이 전송되도록 설계되었다. 이는 하나의 주파수 대역에서 LTE 시스템과 NR 시스템이 공존할 수 있도록 하기 위함일 수 있다.

도 9는, 본 개시와 관련하여 부반송파 간격에 따라 SS/PBCH 블록이 전송될 수 있는 심볼을 도시한 도면이다.

도 9의 상단을 참고하면, 부반송파 간격은 15kHz, 30kHz, 120kHz, 240kHz 등으로 설정될 수 있으며, 각 부반송파 간격에 따라 SS/PBCH 블록 (또는 SSB 블록)이 위치할 수 있는 심볼의 위치가 결정될 수 있다. 도 9a는 1ms 이내의 심볼들에서 부반송파 간격에 따른 SSB가 전송될 수 있는 심볼의 위치를 도시한 것이며, 도 9a에 표시된 영역에서 SSB가 항상 전송되어야 하는 것은 아니다. 따라서, 상기 SSB 블록이 전송되는 위치는 시스템 정보 혹은 전용 시그널링 (dedicated signaling)을 통해 단말에 설정될 수 있다.

도 9의 하단을 참고하면, 부반송파 간격은 15kHz, 30kHz, 120kHz, 240kHz 등으로 설정될 수 있으며, 각 부반송파 간격에 따라 SS/PBCH 블록 (또는 SSB 블록)이 위치할 수 있는 심볼의 위치가 결정될 수 있다. 도 9b은 5ms 이내의 심볼들에서 부반송파 간격에 따른 SSB 블록이 전송될 수 있는 심볼의 위치를 도시한 것이며, 또한, 상기 SSB 블록이 전송되는 위치는 시스템 정보 혹은 전용 시그널링 (dedicated signaling)을 통해 단말에 설정할 수 있다. 상기의 SS/PBCH 블록이 전송될 수 있는 영역에서, SS/PBCH 블록이 항상 전송되어야하는 것은 아니며, 기지국의 선택에 따라 전송될 수 있거나 혹은 전송되지 않을 수 있다. 따라서, SSB 블록이 전송되는 위치는 시스템 정보 혹은 전용 시그널링 (dedicated signaling)을 통해 단말에 설정될 수 있다.

도 10은, 본 개시와 관련하여, 송신단이 슬롯에 따라 데이터(예를 들어, TB)들을 스케줄링하고, 해당 데이터에 대한 HARQ-ACK 피드백을 수신하고, 피드백에 따라 재전송을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.

도 10은 슬롯에 따라 데이터(예를 들어, TB)들을 스케줄링하고, 해당 데이터에 대한 HARQ-ACK 피드백을 받고, 피드백에 따라 재전송을 하는 일례를 도시한 도면이다. 도 10에서, TB1은 슬롯0에서 초기전송 되고, 이에 대한 ACK/NACK 피드백은 슬롯4에서 전송된다. 만약 TB1의 초기전송이 실패하고, NACK이 수신되었다면, 슬롯8에서 TB1에 대한 재전송이 수행될 수 있다. 상기에서 ACK/NACK 피드백이 전송되는 시점과, 재전송이 수행되는 시점은 미리 정해져 있을 수 있지만, 제어정보에서 지시되는 값에 따라 결정될 수 있을 것이다. 도 10에서는 슬롯0번부터는 슬롯에 따라 순차적으로 TB1부터 TB8까지 스케줄링되어 전송되는 일례를 도시하고 있다. 이는 예를 들어, TB1부터 TB8까지가 HARQ process ID 0부터 7까지 각각 부여되어 전송되는 것일 수 있다. 만약, 기지국과 단말이 사용할 수 있는 HARQ process ID의 수가 오직 4개뿐이라면, 연속적으로 8개의 다른 TB에 대한 전송을 수행할 수 없을 수 있다.

도 11은, 본 개시와 관련하여 위성을 이용한 통신 시스템의 일례를 도시한 도면이다. 예를 들어, 단말(11-01)이 위성(11-03)으로 전송하면, 위성(11-03)은 기지국(11-05)로 신호를 전달하고, 기지국(11-05)은 수신신호를 처리하여 이에 대한 후속 동작의 요구를 단말(11-01)에게 전송하는데, 이는 다시 위성(11-03)을 통해 전송될 수 있다. 상기에서 단말(11-01)과 위성(11-03) 사이의 거리도 멀고, 위성(11-03)과 기지국(11-05) 사이의 거리 또한 멀기 때문에, 결국 단말(11-01)에서 기지국(11-05)로의 데이터 송수신에 소요되는 시간이 길게 된다.

도 12는, 본 개시와 관련하여 위성의 고도 또는 높이에 따른 통신위성의 지구 공전 주기를 도시한 도면이다. 통신을 위한 위성들은 위성의 궤도에 따라 저궤도위성(LEO: Low Earth Orbit), 중궤도위성(MEO: Middle Earth Orbit), 정지궤도위성(GEO: Geostationay Earth Orbit) 등으로 구분될 수 있다.

도 13은, 본 개시와 관련하여, 기지국에서 단말로 데이터를 전송하고, 단말이 해당 데이터에 대한 ACK(acknowledgement)/NACK(negative ACK) 피드백을 기지국으로 전송하는 예를 도시한 도면이다. (13-01)의 경우에 비해, (13-03)의 경우는 전송지연(propagation delay) 시간이 큰 경우일 수 있으며, 이에 따라 ACK/NACK 피드백이 단말로부터 기지국으로 전달 시간이 지연되며, 결국 재전송 시점도 뒤로 밀릴 수 있다. 도11에서 도시한 위성통신의 경우는 (13-03)의 경우와 같이 지연시간이 큰 경우일 수 있다. (13-03)의 경우와 같이 전송지연시간이 큰 경우에는, 연속적으로 다른 데이터의 스케줄링 및 전송을 위해서 많은 수의 HARQ process ID가 필요할 수 있다.

본 개시에서는 위성통신(Non-Terrestrial Network)과 같은 지연시간이 큰 상황에서, 많은 수의 HARQ process ID를 운영할 경우, HARQ process ID를 효율적으로 운영하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

[제1실시예]

제1실시예에서는 HARQ process ID의 정보를 효율적으로 전달하는 방법 및 장치를 제공한다.

도 14는 많은 수의 HARQ process가 필요할 때, 시간 구간에 따라 HARQ process들에 각각의 ID 값을 구분하는 일례를 도시한 도면이다. 슬롯0부터 슬롯15에는 전체 HARQ process 중 일부의 집합에 해당하는 HARQ process들에 ID 0부터 15까지 부여한다. 또한, 슬롯16부터 슬롯31에는 전체 HARQ process 중 다른 일부의 집합에 해당하는 HARQ process들에 ID 0부터 15까지 부여한다. 상기에서 슬롯0부터 슬롯15에서 HARQ process들에 부여된 ID 값과, 슬롯16부터 슬롯31에서 HARQ process들에 부여된 ID 값은 같은 번호를 같는 것일 수 있다. 하지만, 같은 ID에 해당하는 두개의 HARQ process들은 서로 다른 HARQ process이며, 이는 슬롯 인덱스에 따라 구분되는 것일 수 있다. 즉, 기지국과 단말들에게 HARQ process들은 ID 값과, 슬롯 인덱스의 조합에 의해 구분되어질 수 있다. 일례로, 기지국이 단말에게 하향링크 데이터 전송을 수행하며 제어정보를 전송할 때, 해당 제어정보에는 4 비트의 HARQ process ID 정보가 전달될 수 있다. 도14와 같은 상황에서는, 예를 들어 기지국이 단말에게 ID 4번을 전달하였을 때, 단말은 ID가 4인 두 개의 HARQ process들 중에서 하나에 해당하는 데이터가 전송되는 것으로 판단할 수 있다. 그 두 개의 HARQ process 중 하나를 선택하는 것은 현재 전송되는 슬롯의 인덱스가 0에서 15에 포함되는지, 또는 16과 31 사이에 포함되는지 여부에 따라 결정될 수 있다.

도 15는 기지국과 단말들에게 HARQ process들이 ID 값과, 슬롯 인덱스의 조합에 의해 구분되는 다른 일례를 도시한 도면이다. 도 15에서는, 슬롯들을, 슬롯번호가 짝수인지 홀수인지에 따라 두 개의 그룹(set, 집합)으로 나누고, 각 그룹에 0부터 15까지의 HARQ ID를 부여하는 방법이다. 도 15와 같은 상황에서는, 예를 들어 기지국이 단말에게 ID 4번을 전달하였을 때, 단말은 ID가 4인 두 개의 HARQ process들 중에서 하나에 해당하는 데이터가 전송되는 것으로 판단할 수 있다. 그 두 개의 HARQ process 중 하나를 선택하는 것은 현재 전송되는 슬롯의 인덱스가 {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, …}에 포함되는지, 또는 {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, …}에 포함되는지 여부에 따라 결정될 수 있다.

즉, 단말은 전송되는 데이터에 해당하는 HARQ process를 물리계층의 제어정보(예를 들어, DCI 또는 sidelink control information, SCI와 같은 제어정보)에서 전달하는 ID 값과, 제어정보 또는 데이터가 전송되는 슬롯 인덱스의 조합에 기반하여 결정하는 방법일 수 있다.

[제2실시예]

제2실시예에서는 HARQ process ID의 정보를 제어정보에서 제공하는 방법 및 장치를 제공한다.

도 16에서는 물리계층 제어정보에 포함된 1비트에 따라서, HARQ ID 값을 제어정보에서 전달할 수 있는 방법을 도시한 도면이다. 상기 1비트 지시자 값이 1이면, 특정 비트필드의 일부분 또는 전체를 HARQ ID 값으로 해석할 수 있다. 도16에서는, 자원할당 비트필드의 일부를 HARQ ID 값으로 해석하는 일례를 도시하고 있다. 상기 방법에서는 상기 1비트 지시자의 값이 0이면, HARQ ID 값은 슬롯 인덱스에 기반하여 결정될 수 있다. 일례로, 상기 1비트 지시자의 값이 0이면, 슬롯 인덱스를 Ns라고 할 때, 하기와 같은 수학식 4에 의해 HARQ ID 값이 결정되는 것일 수 있다.

[수학식 4]

상기에서

는 총 HARQ process의 갯수이며, 이 값은 설정되는 값일 수 있다. 만약 사이드링크 전송에 본 실시예가 전송된다면,

는 리소스풀에 따라 설정되는 값일 수 있다.

또는 상기 1비트 지시자 없이 상위 시그널링으로 상기 [수학식 4]에 의해 HARQ process ID가 결정되도록 할 것인지, 또는 제어정보에 HARQ process ID를 포함해서 전송할 것인지 설정할 수 있을 것이다.

반대로 1비트 지시자의 값이 0이면, 자원할당 비트필드의 일부를 HARQ ID로 해석하여 HARQ ID값이 결정될 수 있다. 또는 자원할당 비트필드의 일부와 슬롯 인덱스의 조합에 기반하여 HARQ ID 값이 결정되고 해석 될 수 있다. 상기에서는 자원할당 비트필드의 일부를 이용하는 방법을 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 다른 비트필드의 일부가 사용되는 것도 가능할 수 있다.

하향링크 및 상향링크 데이터 전송시에 기지국은 HARQ process ID를 결정하는 방법에 따라 상기와 같이 제어정보의 1비트 지시자의 값을 결정하여 전송할 수 있다. 하향링크 및 상향링크 데이터 전송시에 단말은 수신한 제어정보에서 상기의 1비트 지시자의 값을 해석하여 HARQ process ID를 결정할 수 있다. 이에 따라 데이터의 수신 동작 또는 데이터의 송신 동작을 수행할 수 있다. 단말간 통신링크인 사이드링크 전송의 경우에는 송신 단말이 상기 기지국과 같이 HARQ process ID를 결정하는 방법에 따라 상기와 같이 제어정보의 1비트 지시자의 값을 결정하여 전송할 수 있다.

상기에서 설명의 편의를 위하여 본 개시의 제1 실시 예 내지 제2 실시 예를 나누어 설명하였으나, 각 실시 예는 서로 관련된 동작을 포함하고 있으므로 적어도 2개 이상의 실시 예를 조합하여 구성하는 것도 가능하다.

본 개시의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 17와 도 18에 도시되어 있다. 상기 제1실시예 및 제2실시예의 사이드링크 신호 송수신을 결정하기 위한 동작을 수행하기 위해 기지국과 단말 또는 송신단과 수신단의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 수신부, 처리부, 송신부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.

구체적으로 도 17은 본 개시의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 17에서 도시되는 바와 같이, 본 개시의 단말은 단말기 수신부(17-00), 단말기 송신부(17-04), 단말기 처리부(17-02)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(17-00)와 단말이 송신부(17-04)를 통칭하여 본 개시의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말기 처리부(17-02)로 출력하고, 단말기 처리부(17-02)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(17-02)는 상술한 본 개시의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말 수신부(17-00)에서 기지국으로부터 하향링크로 제어정보를 수신하고, 단말 처리부(17-02)는 제어정보에 따라 HARQ ID 등을 결정하고 이에 따라 송수신 준비를 수행할 수 있다. 이후, 단말 송신부(17-04)에서 스케줄링된 데이터를 기지국으로 전달할 수 있다.

도 18은 본 개시의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 18에서 도시되는 바와 같이, 본 개시의 기지국은 기지국 수신부(18-01), 기지국 송신부(18-05), 기지국 처리부(18-03)를 포함할 수 있다. 기지국 수신부(18-01)와 기지국 송신부(18-05)를 통칭하여 본 개시의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(18-03)로 출력하고, 단말기 처리부(18-03)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(18-03)는 상술한 본 개시의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 처리부(18-03)는 자신이 설정한 설정 정보에 따라 필요한 경우 단말에게 하향링크 제어신호를 전송할 수 있다. 이후, 기지국 송신부(18-05)에서 관련된 스케줄링 제어정보 및 데이터를 송신하고, 기지국 수신부(18-01)는 단말로부터 피드백 정보를 수신한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 또한 상기 실시예들은 LTE 시스템, 5G 시스템 등에 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

Claims (1)

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

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