JP2023541675A - Mimoシステムのための送信方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

第4世代(4G)システム以後より高いデータ送信率をサポートするための第5世代(5G)通信システムをIoT技術とコンバージェンスする通信技法及びそのシステムが提供される。前記方法は5G通信技術及びIoT関連技術に基づいて知能型サービス(例えば、スマートホーム、スマートビルディング、スマートシティ、スマートカー又はコネクテッドカー、ヘルスケア、デジタル教育、スマート小売り、保安及び安全サービなど)を含むことができる。本発明の一実施例による基地局のデジタルユニット(DU:digital unit)の方法は、少なくとも一つのユーザに対するスケジューリング関連パラメーターを決定する段階と、前記スケジューリング関連パラメーターを指示するスケジューリング情報をラジオユニット(RU:radio unit)に送信する段階と、を含み、前記スケジューリング情報は、前記少なくとも一つのユーザに係るユーザ装置識別子(ueID:user equipment identifier)に対する情報を含む第1セクション拡張フィールド及び各ユーザに対応するueIDの個数に対する情報を含む第2セクション拡張フィールドを含むことができる。

Description

本発明は、無線通信システムに関する。より詳しくは、本発明は制御メッセージを送受信して処理する方法及び装置に関する。
第4世代(4G)通信システム商用化以後の増加趨勢である無線データトラフィック需要を満たすために、改善された第5世代(5G)通信システム又はpre-5G通信システムを開発するための努力が行われている。このような理由で、5G通信システム又はpre-5G通信システムは4Gネットワーク以後(Beyond 4G Network)通信システム又はLTE(Long-term Evolution)システム以後(Post LTE)システムと呼ばれている。高いデータ送信率を達成するために、5G通信システムは超高周波(mmWave)帯域(例えば、60ギガ(60GHz)帯域のような)での具現が考慮されている。超高周波帯域での伝播の経路損失緩和及び伝達距離を増加させるために、5G通信システムではビームフォーミング(beamforming)、massive MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)、FD-MIMO(Full Dimensional MIMO)、アレイアンテナ(array antenna)、アナログビームフォーミング(analog beam-forming)、及び大規模アンテナ(large scale antenna)技術が論議されている。さらに、システムのネットワーク改善のために、5G通信システムでは進化された小型セル(advanced small cell)、クラウド無線アクセスネットワーク(cloud radio access network:cloud RAN)、超高密度ネットワーク(ultra-dense network)、D2D通信(Device-to-Device communication)、無線バックホール(wireless backhaul)、移動ネットワーク(moving network)、協力通信(cooperative communication)、CoMP(Coordinated Multi-Point)、及び受信干渉除去(interference cancellation)などの技術開発が行われている。その他、5Gシステムでは進歩されたコーディング変調(Advanced Coding Modulation:ACM)方式であるFQAM(Hybrid FSK and QAM Modulation)及びSWSC(Sliding Window Superposition Coding)と、進歩された接続技術であるFBMC(Filter Bank Multi Carrier)、NOMA(non orthogonal multiple access)、及びSCMA(sparse code multiple access)などが開発されている。
一方、人間が情報を生成して消費する人間中心の接続ネットワークであるインターネットは、事物などの分散された構成要素が人間の介入無しに情報を交換して処理するIoT(Internet of Things)網へ進化しつつある。クラウドサーバーとの接続を通じたIoT技術とビッグデータ(Big Data)処理技術を組み合わせたIoE(Internet of Everything)技術も登場した。IoTを具現するためには、センシング技術、有/無線通信及びネットワークインフラ、サービスインタフェース技術、セキュリティ技術のような技術要素が要求されることによって、最近、事物の間の接続のためのセンサネットワーク(sensor network)、M2M(Machine to Machine)、MTC(Machine Type Communication)などの技術が研究されている。IoT環境では接続された事物の間に生成されるデータを収集、分析して人間の生活に新しい価値を創出する知能型IT(Internet Technology)サービスが提供されることができる。IoTは既存IT(information technology)技術と多様な産業の間のコンバージェンス及び複合を介してスマートホーム、スマートビルディング、スマートシティ、スマートカー又はコネクテッドカー、スマートグリッド、ヘルスケア、スマート家電、先端医療サービスなどの分野に応用されることができる。
これによって、5G通信システムをIoT網に適用するための多様な試みが行われている。例えば、センサネットワーク(sensor network)、M2M(Machine to Machine)、MTC(Machine Type Communication)などの技術は5G通信技術がビームフォーミング、MIMO、及びアレイアンテナなどの技法によって具現されることができる。前述のビッグデータ処理技術としてクラウドRAN(cloud Radio Access Network)が適用されることも5G技術とIoT技術の間のコンバージェンス(convergence)の例と見なされることができる。
移動通信サービスを提供する基地局(base station)は基地局のデータ処理部又はデジタルユニット(digital unit又はdistributed unit、DU)と無線送受信部又はラジオユニット(radio unit又はremote unit、RU)が共にセルサイトに設置される一体型の形態であった。しかし、このような形態の基地局はユーザ及びトラフィックの増加による多数のセルサイトを構築しようとする移動通信事業者のニーズに適合しなかったため、これを改善したC-RAN(centralized RAN(radio access network)又はcloud RAN)構造が登場するようになった。C-RANは、DUを一つの物理的場所に集中的に配置し、実際端末と無線信号を送受信するセルサイトにはRUのみを残す構造で、DUとRUの間は光ケーブル又は同軸ケーブルで接続されることができる。また、RUとDUが分離されながらこれら間の通信のためのインターフェース規格が必要となり、現在CPRI(Common Public Radio Interface)などの規格がRUとDUの間に用いられている。また、3GPP(登録商標)(3rd Generation Partnership Project)でもこのような基地局構造が規格化されつつ、5Gシステムに適用されることができる開放型ネットワーク標準であるO-RAN(Open Radio Access Network)が研究されている。
また、無線データトラフィックの需要を満たすために現在の第5世代通信システム(以下、5Gシステム、NR(new radio又はnext radio)システムなどと混用されても良い)が研究されており、5Gシステムを介して高いデータ送信率のサービスをユーザに提供することができることに期待され、また、モノのインターネット及び特定の目的に高い信頼度を要求するサービスなどの多様な目的を有する無線通信サービスが提供されることができることに見込まれる。
MIMO(Multiple Input Multiple Output)は送・受信機が複数のアンテナを用いて通信する技術で、MIMOシステムの容量(capacity)はアンテナ数に比例して増加することが理論的に証明された。比較的簡単な方法で送信量をふやすことができる利点によりMIMOは多様な通信・放送システムに規格化されて用いられている。また、近年、注目されている大容量(massive)MIMOは多数のアンテナでビームフォーミング(beamforming)して多重ユーザ間の干渉を効果的に除去することができて5G移動通信の核心技術として位置づけられた。
併せて、大容量MIMOシステム観点でデータ送信の効率的操作のために、送信部をDU(Digital Unit)とRU(Radio Unit)で機能分離(function split)して用いている。機能分離構造においてはDUでデジタル信号処理を行い、RUではD/A(Digital-to-Analog)変換及びアナログ信号送信を担当した。しかし、近年の多様なサービス及びシステム要求事項を満たすため、ORAN(Open Radio Access Network)のような標準で機能分離構造形態別のインターフェースを定義しており、現在にも標準発行を介してDU-RUの間の機能分離による必要インターフェースなどに対する論議が活発に進行されている。
前記情報はただ本開示の理解を助けるための背景情報としてだけ提供される。上述した内容のうちのいずれが本開示に係る先行技術として適用されることができるかに対する決定又は主張は成り立たない。
本発明においてはチャンネルフィードバックが存在する多重ユーザMIMO(multiple-input multiple-output)システムの送信方法を提供する。一般的に、送信端は受信端から受けたチャンネル情報を用いてダウンリンクで発生する多重ユーザに対する干渉効果を相殺しながら望むユーザにはビーム(beam)利得を与えることができるプリコーディング(precoding)を適用することができる。本発明においては多重ユーザ用プリコーディングのためのプリコーディングシステムを提案し、これを実際に具現するために必要なDU(digital unit)とRU(radio unit)の間のインターフェースを定義する。
本発明の一実施例によれば、基地局のデジタルユニット(DU:digital unit)の方法が提供される。前記基地局のDUの方法は、少なくとも一つのユーザに対するスケジューリング関連パラメーターを決定する段階と、前記スケジューリング関連パラメーターを指示するスケジューリング情報をラジオユニット(RU:radio unit)に送信する段階と、を含み、前記スケジューリング情報は、前記少なくとも一つのユーザに係るユーザ装置識別子(ueID:user equipment identifier)に対する情報を含む第1セクション拡張フィールド及び各ユーザに対応するueIDの個数に対する情報を含む第2セクション拡張フィールドを含むことができる。
本発明の別の一実施例によれば、前記スケジューリング関連パラメーターが提供される。前記スケジューリング関連パラメーターは、各ユーザに対応する少なくとも一つのueID、前記各ユーザに対応するueIDの個数、スケジューリングされる前記少なくとも一つのユーザの数、及び前記各ユーザのレイヤー数、のうちの少なくとも一つを含むことができる。
本発明の別の一実施例によれば、前記第1セクション拡張フィールドは、前記少なくとも一つのユーザそれぞれに対して、同じueIDを前記各ユーザのレイヤー数ほど繰り返し的に含むことができる。
本発明の別の一実施例によれば、前記第1セクション拡張フィールドは、前記スケジューリング情報を介してスケジューリングされる前記少なくとも一つのユーザの数ほど互いに異なるueIDを含むことができる。
本発明の別の一実施例によれば、前記各ユーザに対応する少なくとも一つのueIDは、前記各ユーザに対応するueIDの個数ほど連続的な値を持つことができる。
本発明の別の一実施例によれば、基地局のラジオユニット(RU:radio unit)の方法が提供される。前記基地局のRUの方法は、デジタルユニット(DU:digital unit)から少なくとも一つのユーザに対するスケジューリング関連パラメーターを指示するスケジューリング情報を受信する段階と、前記スケジューリング情報に基づいて前記スケジューリング関連パラメーターを獲得する段階と、を含み、前記スケジューリング情報は、前記少なくとも一つのユーザに係るユーザ装置識別子(ueID:user equipment identifier)に対する情報を含む第1セクション拡張フィールド及び各ユーザに係る前記ueIDの個数に対する情報を含む第2セクション拡張フィールドを含むことができる。
本発明の別の一実施例によれば、基地局のデジタルユニット(DU:digital unit)装置が提供される。前記基地局のDU装置は、ラジオユニット(RU:radio unit)と信号を送受信するコネクタと、少なくとも一つのユーザに対するスケジューリング関連パラメーターを決定し、前記スケジューリング関連パラメーターを指示するスケジューリング情報を前記RUに送信するように制御する少なくとも一つのプロセッサと、を含み、前記スケジューリング情報は、前記少なくとも一つのユーザに係るユーザ装置識別子(ueID:user equipment identifier)に対する情報を含む第1セクション拡張フィールド及び各ユーザに対応するueIDの個数に対する情報を含む第2セクション拡張フィールドを含むことができる。
本発明の別の一実施例によれば、基地局のラジオユニット(RU:radio unit)装置が提供される。前記基地局のRU装置は、デジタルユニット(DU:digital unit)と信号を送受信するコネクタと、前記DUから少なくとも少なくとも一つのユーザに対するスケジューリング関連パラメーターを指示するスケジューリング情報を受信し、前記スケジューリング情報に基づいて前記スケジューリング関連パラメーターを獲得するように制御する少なくとも一つのプロセッサと、を含み、前記スケジューリング情報は、前記少なくとも一つのユーザに係るユーザ装置識別子(ueID:user equipment identifier)に対する情報を含む第1セクション拡張フィールド及び各ユーザに係る前記ueIDの個数に対する情報を含む第2セクション拡張フィールドを含むことができる。
本発明の実施例によれば、多重ユーザMIMOシステムの送信方法が提供される。前記多重ユーザMIMOシステムの送信方法はチャンネルフィードバックを含む。具体的には、多重ユーザ用プリコーディングのためのシステムを提案し、これを実際に具現するために必要なDU-RUの間のインターフェースを定義する。
本発明の他の実施例、利点及び著しい特徴は添付された図面と共に本発明の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。
本発明の任意の実施例の前記及び他の側面、特徴及び利点は、添付の図面と共に以下の詳細な説明からより明らかになるであろう:
本発明の実施例によるO-RAN(open-radio access network)ネットワークシステムを示す図面である。 本発明の実施例によるRU(radio unit)とDU(digital unit)を通じる下位レイヤー機能分割(low layer function split)を示す図面である。 本発明の実施例によるRUとDUの間で送信されるメッセージのフォーマットを示す図面である。 本発明の実施例によるイーサネットメッセージの規格を示す図面である。 本発明の実施例によるeCPRI(enhanced common public radio interface)ヘッダーのフォーマットを示す図面である。 本発明の実施例によるC-plane及びU-planeメッセージを介して制御メッセージ又はデータが伝達される流れを示す図面である。 本発明の実施例によるセクションタイプ5のC-Planeメッセージフォーマットを示す図面である。 本発明の実施例によるセクション拡張(section extension)タイプ10のメッセージフォーマットを示す図面である。 本発明の実施例によるセクションタイプ6のC-Planeメッセージフォーマットを示す図面である。 本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第1オペレーションを示す図面である。 本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第2オペレーションを示す図面である。 本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第3オペレーションを示す図面である。 本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第4オペレーションを示す図面である。 本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第5オペレーションを示す図面である。 本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第6オペレーションを示す図面である。 本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットを示す図面である。 本発明の実施例による加重値又はチャンネル変換行列伝達のためのメッセージフォーマットを示す図面である。 本発明の一実施例によるデジタルユニット(DU;digital unit)の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によるラジオユニット(RU;radio unit)の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によるDUとRUの構造を示す図面である。
図面全体にかけて同一参照番号は同一部品、構成要素及び構造を指称することが理解される。
添付された図面を参照する次の説明は請求範囲及び均等物によって定義される本発明の多様な実施例の包括的な理解を助けるために提供される。これは理解を助けるために多様な特定詳細事項を含むがこれはただ例示と見なされなければならない。したがって、当業者は本発明で記述された多様な実施例の多様な変形及び修正が本開示の範囲及び思想を逸脱せず行われることができることを分かることができるだろう。また、公知の機能及び構成に対する説明は明確性及び簡潔性のために省略されることができる。
以下の説明及び請求範囲に使われた用語及び単語は書誌的意味に限定されず、発明者が開示内容を明確で一貫されるように理解するために使用したものにすぎない。したがって、本開示の多様な実施例に対して次の説明は添付された請求範囲及びその均等物によって定義されたように本開示を制限する目的ではなく例示目的だけで提供されるということが当業者に明白であろう。
単数形態 “a”、“an”及び“the”は文脈上明白に他に指示しない限り、複数指示対象を含むことに理解されなければならない。したがって、例えば、“部品表面”に対する言及はこのような表面中の一つ以上に対する言及を含む。
このとき、処理フローチャートの各ブロックとフローチャートの図面の組み合せは、コンピュータープログラムインストラクションによって行われることができることを理解することができるだろう。これらコンピュータープログラムインストラクションは汎用コンピューター、特殊用コンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備のプロセッサに搭載されることができるので、コンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備のプロセッサを介して行われるそのインストラクションが、フローチャートブロックで説明された機能を行う手段を生成するようになる。これらコンピュータープログラムインストラクションは、特定方式で機能を具現するためにコンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備を志向することができるコンピューター利用可能、又はコンピューター可読メモリーに記憶されることも可能であるので、そのコンピューター利用可能又はコンピューター可読メモリーに記憶されたインストラクションはフローチャートブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。コンピュータープログラムインストラクションはコンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備上に搭載されることも可能であるので、コンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備上で一連のオペレーションが行われ、コンピューターで実行されるプロセスを生成してコンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備を行うインストラクションはフローチャートブロックで説明された機能を行うためのオペレーションを提供することも可能である。
また、各ブロックは、特定された論理的機能を行うための1つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメント又はコードの一部を示すことができる。また、幾つか代替実行例ではブロックで言及された機能が順序を外れて発生することも可能であることを注目しなければならない。例えば、接して示されている2つのブロックは、実は実質的に同時に行われることも可能で、又はそのブロックが時々該当する機能によって逆順に行われることも可能である。
このとき、本実施形態に用いられる‘~部’という用語は、ソフトウェア又はFPGA(Field Programmable Gate Array)又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)のようなハードウェア構成要素を意味し、‘~部’はどんな役目を行う。しかし、‘~部’は、ソフトウェア又はハードウェアに限定される意味ではない。‘~部’はアドレシングすることができる記憶媒体にあるように構成されることもでき、1つ又はその以上のプロセッサを再生させるように構成されることもできる。したがって、一例として‘~部’はソフトウェア構成要素、客体志向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーティン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウエア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。構成要素と‘~部’のうちで提供される機能はより小さい数の構成要素及び‘~部’に結合されたり追加的な構成要素と‘~部’でさらに分離されたりすることができる。それだけでなく、構成要素及び‘~部’はデバイス又は保安マルチメディアカード内の1つ又はその以上のCPUを再生させるように具現されることもできる。
以下、本願発明においてアップリンク(uplink、UL)とは、端末が基地局にデータ又は制御信号を送信する無線リンクを意味し、ダウンリンク(downlink、DL)は基地局が端末にデータ又は制御信号を送信する無線リンクを意味する。また、基地局は端末のリソース割り当てを行う主体として、eNode B、Node B、BS(Base Station)、gNB(generation Node B)無線接続ユニット、基地局制御機、又はネットワーク上のノードのうちの少なくとも一つであっても良い。端末はUE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、セルラーフォン、スマートフォン、コンピューター、又は通信機能を行うことができるマルチメディアシステムを含むことができる。
無線データトラフィックの需要を満たすために第5世代通信システムが常用化され、4Gシステムのように5Gシステムを介して高いデータ送信率のサービスをユーザに提供しており、また、モノのインターネット及び特定の目的で高い信頼度を要求するサービスなどの多様な目的を有する無線通信サービスが提供されることが見込まれる。
現在、第4世代通信システム及び第5世代システムなどが混用されたネットワークシステムをサポートするために事業者と装備提供業体が集まって設立したO-RANアライアンス(Open Radio Access Network Alliance)においては3GPP(登録商標)規格基盤で新規ネットワーク要素(network element、NE)とインターフェース規格を定義してO-RAN(Open Radio Access Network)構造が登場するようになった。O-RANは3GPP(登録商標) NEであるRU、DU、CU-CP(central unit-control plane)、CU-UP(central unit-user plane)をそれぞれO-RU、O-DU、O-CU-CP、O-CU-UPと新たに定義して(これを統合してO-RAN基地局と称することができる)、その外に追加でRIC(RAN Intelligent Controller)とNRT-RIC(non-real-time RAN Intelligent Controller)を規格化した。それぞれのO-DUとRICの間、O-CU-CPとRICの間、O-CU-UPとRICの間はイーサネット(Ethernet)で接続されることができる。また、それぞれのO-DUとRICの間、O-CU-CPとRICの間、O-CU-UPとRICの間の通信のためのインターフェース規格が必要となり、現在のE2-DU、E2-CU-CP、E2-CU-UPなどの規格がO-DU、O-CU-CP、O-CU-UPとRICの間に用いられることができる。以下、本明細書で記述されるRU、DU、CU-CP、CU-UPは特別な言及がない限りそれぞれのO-RU、O-DU、O-CU-CP、O-CU-UPと混用されて用いられることができる。
図1は、本発明の実施例によるO-RANネットワークシステムの図面である。
図1によれば、O-RANネットワークは4G、5GシステムのeNB、gNB機能を論理的に分離した標準でO-RAN標準ではNRT-RIC110、O-RAN gNB100内のRIC120、O-CU-CP130、O-CU-UP140、O-DU150及びO-RU160などが定義された。
NRT-RIC110はリアルタイムではない(non-real-time)制御及びRAN要素及びリソースの最適化、モデルトレーニング及びアップデートなどを可能にする論理的ノードであり、新規で定義されたRIC120は一つの物理的場所に集中的にサーバーを配置し、E2インターフェースを介してO-DU150、O-CU-CP130、O-CU-UP140などから収集されたデータに基づいてリアルタイムに近い(near-real-time)制御及びRAN要素及びリソースの最適化することができる論理的ノードである。O-CU-CP130及びO-CU-UP140を含むO-CUはRRC(radio resource control)、SDAP(service data adaptation protocol)、PDCP(packet data convergence protocol)プロトコルの機能を提供する論理的ノード(logical node)で、O-CU-CP130はRRC及びPDCPの制御平面部分の機能を提供する論理的ノードで、O-CU-UP140はSDAP及びPDCPのユーザ平面部分の機能を提供する論理的ノードである。O-CU-CP130は5G網(5G core)に含まれたAMF(access and mobility management function)とNGAPインターフェースで接続されている。O-DU150はRLC、MAC、上位物理階層(high-PHY)の機能を提供する論理的ノードで、O-DU150に接続されたO-RU160は下位物理階層(low-PHY)機能及びRFプロセッシングを提供する論理的ノードである。前記図1では各論理的ノードが単数で図示されたが、各論理的ノードは複数個接続されることができ、例えば、一つのO-DU150には複数のO-RU160が接続されることができ、一つのO-CU-UP140には複数のO-DU150が接続されることができる。
本発明は前述された各ノードの名称によって制限されず、前記記述された機能を行う論理的ノード又はエンティティー(entity)の場合、本発明の構成が適用されることができる。また、前記論理的ノードは物理的に同じ位置又は他の位置に位置することができ、同じ物理的装置(例えば、プロセッサ、制御部など)によってその機能が提供されるか又は他の物理的装置によってその機能が提供されることができる。例えば、一つの物理的装置で仮想化を介して前述された少なくとも一つの論理的ノードの機能が提供されることができる。以下、O-DUはDUと、O-RUはRUと混用されることができる。
図2は、本発明の実施例によるRUとDUを通じる下位レイヤー機能分割(low layer function split)を示す図面である。
図2を参照すれば、RUとDUはフロントホール(fronthaul、FH)で接続されることができる。この時、RUとDUはそれぞれの物理階層(physical layer)の機能を分けて実行することができる。
4G又は5G通信システムにおいて、ダウンリンクのための物理階層ではMACレイヤー(236)でダウンリンクデータを受信し、受信したデータに対するチャンネルコーディング及びスクランブリングが行われ(234)、スクランブリングが行われたデータに対する変調が行われた後(232)に変調シンボルのレイヤーマッピングが行われる(230)。各レイヤーにマッピングされた変調シンボルは各アンテナポートにマッピングされて(228)、該当するリソース要素(resource element、RE、一つのサブキャリア(subcarrier)及び一つのシンボルで構成されたリソースの割り当て単位)にマッピング(226)された後にデジタルビームフォーミング(これはプリコーディングと混用されても良い)が行われて(224)、IFFT(Inverse fast Fourier transform)が行われて時間ドメイン信号に変形された後にCP(cyclic prefix)が付加(222)されてRF(220)で搬送周波数に搬送されアンテナを介して端末に送信される。また、4G又は5G通信システムにおいてアップリンクのための物理階層ではアンテナを介して受信された搬送周波数の信号がRF(240)で基底帯域信号に変換され、前記変換された信号がCP除去及びFFTを介して周波数ドメイン信号に変形(242)され、適用されたデジタルビームフォーミングを逆に適用してアップリンク信号をコンバイニング(combining)し(244)、アップリンク信号がマッピングされたREで信号をデマッピング(246)してチャンネル推定(248)を行い、レイヤーデマッピング(250)を行って整列された変調シンボルを復調し(252)、復調結果、獲得されたビットシーケンスをデスクランブリングしてデコーディングして情報ビットを獲得する(254)。以後前記情報ビットはMACレイヤー(256)に伝達される。
この時、下位レイヤー機能分割には多様なオプションが存在し、その例として、図2を参照すれば、オプション6(212)、オプション7-3(210)、オプション7-2(208)、オプション7-2xカテゴリーB(202)、オプション7-2xカテゴリーA(200)、オプション7-1(206)及びオプション8(204)が図示されている。この時一つのオプションを基準で右側に位置する機能はDUで行われ、左側に位置する機能はRUで行われることに理解されることができる。例えば、LTEシステムのCPRIはオプション8に該当され、ダウンリンクの場合、DUで図3に図示された物理階層のすべての過程が行われた信号がRUでFHを介して送信され、RUでは受信した信号をアナログ信号に変換して端末に送信する過程だけが行われる。しかし、このようにDUで行う機能が多いほど必要なフロントホールの帯域幅が大きくなるため、O-RANではオプション7-2xカテゴリーB(202)、オプション7-2xカテゴリーA(200)がサポートされることができる。
具体的には、オプション7-2xのカテゴリーA(200)はO-DUからO-RUが受信したデータのプリコーディングを処理することができないO-RUの能力カテゴリー(capability category)でオプション7-2xのカテゴリーB(202)はO-DUからO-RUが受信したデータのプリコーディングを処理することができるO-RUの能力カテゴリーに該当する。例えば、O-DUは8個の送信ストリーム以下に対してはカテゴリーA O-RUをサポートしなければならない。すなわち、O-DUは8個の送信ストリームまでのプリコーディングをサポートする。この時、オプション7-2xカテゴリーB(202)が適用される場合、O-DUではレイヤーマッピングまで既に行われた変調シンボルに対する情報及びビームフォーミング情報をO-RUに送信し、O-RUでは変調シンボルにビームフォーミングを適用してアナログ信号に変換してこれを端末でアンテナを介して送信するようになる。
前記オプション7-2xのO-DUでO-RUに送信すべき情報の種類には4つがある。M-plane(management-plane)から送信される情報は非リアルタイム送信でDLとUL両方向に送信され、これはO-DUとO-RUの間の最初設定(initial setup)やリセット(reset又は再設定)などのための情報である。S-plane(synchronization-plane)から送信される情報はリアルタイムに送信され、これはO-DUとO-RUの間の同期化又はタイミングを合わせるための情報である。C-plane(control-plane)から送信される情報はリアルタイム送信でDL方向に送信され、O-DUがO-RUにスケジューリング及び/又はビームフォーミング命令を送信するための情報である。U-plane(user-plane)から送信される情報はリアルタイム送信でDLとUL両方向に送信され、これはDL周波数ドメインIQデータ(SSB(synchronization signal block)及び基準信号を含み)、U-planeではUL周波数ドメインIQデータ(サウンディング基準信号など基準信号を含み)及びPRACH(physical random access channel)に対する周波数ドメインIQデータが送信される。前記情報又はデータはメッセージと混用されることができる。
次には、O-RUとO-DUの間で送信される情報に対してより具体的に記述する。
図3は、本発明の実施例によるO-RUとO-DUの間で送信されるメッセージのフォーマットを示す図面である。
図3を参照すれば、O-RUとO-DUはイーサネットで接続され、前記イーサネットメッセージの規格は300と同じである。前記イーサネットメッセージのペイロードには各プレーンによるフォーマットのメッセージが含まれ、例えば、C-planeのフォーマットは330と同じである。前記C-planeフォーマット330にはeCPRI(enhanced CPRI)ヘッダー310及びO-RANヘッダー320が含まれる。また、ペイロードにはU-planeフォーマット340又は他のプレーンによるフォーマットの情報が含まれることができる。
図4は、本発明の実施例によるイーサネットメッセージの規格を示す図面である。
図4を参照すれば、前記イーサネットメッセージのヘッダーにはDestination MAC address400はDLの場合、RU又はMMU(massive MIMO unit)のpublic addressを指示し、ULの場合、DUのチャンネルカード(channel card、これはスケジューリングを担当するMAC(medium access control)階層の動作及びhigh-PHY(上位物理階層)の動作及びRUとDUの間のインターフェースによってデータ形式を変換させる動作を行うことができる)の特定portのpublic addressを指示する。Source MAC Address410はULの場合、RU又はMMUのpublic addressを指示し、DLの場合、DUのチャンネルカードの特定portのpublic addressを指示する。
VLAN Tag420は4 bytesであり、C、U、又はS-plane messageを互いに異なるVLAN tagにマッピングして管理することができる。VLAN(virtual LAN)Tagに含まれたTPID(Tag protocol identifier)は16 bitsでIEEE 802.1Q tagフレームでフレームを識別するために0x8100の値で設定される。このフィールドはtagされないフレームでEthertype/Lengthフィールド430と同じ位置に位置するためtagされないフレームと一般フレームを区別するのに用いられる。さらに、VLAN Tagに含まれたTCI(Tag control information)は16 bitsで次の3個のフィールドを含む。PCP(Priority code point)は3 bitsでフレームの優先順位を表現する。DEI(Drop eligible indicator)は1bitでPCPとは別個で用いられるれか、又は結合して用いられてトラフィックが混雑される時に除去されれば良いフレームが区分されるようにする。VID(VLAN identifier)は12 bitsでVLANがどのフレームに属するかどうかを指示するフィールドである。Reserved値である0x000、0xFFFを除いた他のすべての値はVLAN識別子で用いられて最大4,094個のVLANまで許容される。予備値0x000はフレームがどんなVLANにも属しないことを示し、この場合、802.1Qは優先順位だけ指定してこれを優先順位タッグ(priority tag)で参照することができる。Type/Length(Ethertype)430はeCPRIのためのものであるため0xAEFEに固定された値として設定される。
ペイロード440には図3に図示されたようにeCPRIヘッダーを含む各プレーンフォーマットによるメッセージが含まれることができる。前記図4に関して記述された各フィールド又は情報の内容は必ずすべてのフィールドが含まれなければならないのではなく、必要によって省略されるか又は/及び他のフィールドが追加されて本発明が行われることができる。
図5は、本発明の実施例によるeCPRIヘッダーのフォーマットを示す図面である。eCPRIヘッダーは送信ヘッダー(transport header)でイーサネットペイロード(図4の440)の先側に位置する。
図5を参照すれば、eCPRIヘッダーは総8bytesでecpriVersion500は4bitsで0001bの固定された値が用いられ、ecpriReserved510は3bitsで0000bの固定された値が用いられ、ecpriConcatenation520は1bitで0bの固定された値が用いられてecpriMessage530は1byteでメッセージのタイプを指示する。U-planeの場合、0000 0000b(0x0)の値が用いられ、C-planeの場合、0000 0010b(0x2)の値が、用いられ、eCPRI遅延測定(delay measurement)の場合、0000 0101b(0x5)の値が用いられることができる。
ecpriPayload 540は2bytesでペイロードのサイズをバイトで示し、ecpriRtcid/ecpriPcid550は2bytesでM-plane設定を介して後述するフィールド別のビット数の設定が可能である。ecpriRtcid/ecpriPcid550に含まれるCU_Port_ID(x bits)はRUのチャンネルカードが区分されるようにし、この時のモデム(Modem)までも区分されるようにできる。この場合、チャンネルカード区分のために2bitsが用いられてモデム区分のために2bitsが用いられることができる。BandSector_ID(y bits)は該当するセル(cell)又はセクター(sector)を指示することができる。CC_ID(z bits)は該当するコンポーネントキャリア(component carrier)を指示することができる。RU_Port_ID(w bits)はレイヤー(layer)、アンテナなどが区分されるように設定されることができる。
ecpriSeqid560は2bytesでecpriRtcid/ecpriPcid550別の管理されるシーケンス識別子(sequence ID)で、Sequence ID及びsubsequence IDが別に管理される。Subsequence IDを利用すれば無線-送信レベル断片化(Radio-transport-level fragmentation)が可能である。前記図5に関して記述された各フィールド又は情報の内容は必ずすべてのフィールドが含まれなければならないのではなく、必要によって省略されるか又は/及び他のフィールドが追加されて本発明が行われることができる。
次にはC-planeメッセージに対して詳しく記述する。
図6は、本発明の実施例によるC-plane及びU-planeメッセージを介して制御メッセージ又はデータが伝達される流れを示す図面である。
図6によれば、O-DU604はO-RU602でスロット#nのU-planeデータのための制御メッセージ(C-plane)メッセージを送信する(600)。前記C-planeメッセージはeCPRIメッセージtype2で、6個のsectionTypeメッセージでセクション(section)に対する割り当て情報及び各セクションに該当するビームフォーミング情報を伝達する。セクションとは一つのスロット内で同一ビームパターン(beam pattern)を有するRBリソースが連続割り当てられた領域を意味し、セクション別のU-planeのデータが伝達されることができる。一般的に一つのセクションは周波数軸で12個のRE(又はサブキャリア)(すなわち、1リソースブロック(resource block、RB)乃至273RBを含むことができ、時間軸に1symbol乃至14symbolの直四角形になることができる。これは連続又は非連続的な割り当てを含むことができる。もし、12個のRE(1RB)内で適用するビットが変わる場合、一つのセクションは他のビットパターンを有する多数のREMaskによって区分されることができる。
セクションタイプは下記のように6つがサポートされることができる。
sectionType=0:DLアイドル/ガード区間を指示し、これは電力節減のための送信ブランキング(transmission blanking)のためのものである。
sectionType=1:DL及びULチャンネルのREにビームフォーミングインデックス(beamforming index)や加重値(weight)をマッピングするのに用いられ、これはO-RANでmandatoryにサポートされるビームフォーミング方式である。
sectionType=3:PRACHとヌメロロジーが混用された(mixed-numerology)チャンネルのREにビームフォーミングインデックスやウェートをマッピングするのに用いられる。
sectionType=5:RUがリアルタイムビームフォーミング加重値計算ができるようにUEスケジューリング情報を伝達するのに用いられ、これはO-RANでoptionalにサポートされるビームフォーミング方式である。
sectionType=6:RUがリアルタイムビームフォーミング加重値計算ができるように周期的にUEチャンネル情報を伝達するのに用いられ、これはO-RANでoptionalにサポートされるビームフォーミング方式である。
sectionType=7:これはLAA(licensed assisted access)サポートに用いられる。
前記C-planeメッセージを送信したO-DU604はU-planeメッセージでスロット#nの各OFDMシンボルのためのIQデータを送信する(610、612、614)。U-PlaneメッセージはeCPRIメッセージtype0を用いてユーザに対するIQデータ(及び基準信号、SSB)とPRACH IQデータを伝達する。前記U-planeデータには2つのデータフォーマットが存在し、DL/UL user data、static data formatの場合、IQフォーマットと圧縮方法が固定された方式で、RUの初期化時点にM-PlaneメッセージでIQフォーマットと圧縮方法が設定される。DL/UL user data、dynamic data formatの場合、IQ formatと圧縮方法が動的に変更されることができ、これはDL U-Planeメッセージ及びUL C-Planeメッセージによって設定される。
以後、O-DU604はO-RU602でスロット#n+1のU-planeデータのためのC-planeメッセージを送信する(620)。以後、O-DU604はO-RU602でU-planeメッセージでスロット#n+1の各OFDMシンボルのためのIQデータを送信する(630、632、634)。
前記図6ではDL送信の場合を図示したが、UL送信もこれと類似に行われることができる。具体的には、O-DUはC-planeメッセージを送信し、これを受信したO-RUはO-DUでU-planeメッセージで該当するスロットの各シンボルに対するIQデータを送信する。
本発明においてはチャンネルフィードバックが存在する多重ユーザMIMOシステムの送信方法を提案し、この技術の具現のためにORAN標準に必要なインターフェースを定義する。
このために先ずORANでサポートするzero-forcing(ZF)基盤MIMO 送信方法とこれに係るDU-RUの間のインターフェースに対して簡略に紹介する。
ZF基盤MIMO送信方説明のために送信端アンテナ数をN、受信ユーザ当り受信端アンテナ数をNr,kで示す場合、送信端はチャンネルフィードバックを介してK名のユーザに対する
のチャンネル行列Hに関する情報が分かる。この時、送信端で生成するZF加重値(weight)は数式1のように求められる。
[数式1]
数式展開の便宜上の送信機が
を送信する場合、
となり、すべてのアンテナの間のチャンネル干渉を除去することができる。
ORANではC-planeインターフェースを介してDUからRUに伝達する制御情報のフォーマットを定義しているのに、ZF MIMO送信に係る情報はセクションタイプ5(Section type5)又はセクションタイプ6(Section Type 6)に定義されている。Section Type5はDUがチャンネル情報を参考してスケジューリングした後、RUにスケジュールされたユーザインデックスを含むスケジューリング情報を伝達する時に必要なインターフェースを含む。ここでDUがチャンネル情報を獲得する方法は2つがある。第1はRUがSRS(Sounding Reference signal)をプロセッシングしてDUにチャンネル情報を伝達することで、第2はDUがSRSをプロセッシングしてチャンネル情報を獲得することである。第2の場合、DUがRUでチャンネル情報を伝達することができ、この時に必要なインターフェースはSection Type6に含まれている。
図7は、本発明の実施例によるセクションタイプ5のC-Planeメッセージフォーマットを示す図面である。
図7を参照すれば、セクションタイプ5(sectionType=5)メッセージフォーマット700はRUがリアルタイムビームフォーミング加重値計算ができるようにUEスケジューリング情報を伝達するのに用いられて情報フィールドを含むことができる。
transport headerは図5に図示したeCPRIヘッダー又はIEEE-1914.3による情報であって良い。dataDirection702はU-Planeメッセージの方向を指示し、0はUL、1はDLを指示する。
filterIndex704はRUのチャンネルフィルター(channel filter)を指示し、0x1に設定されることができる。frameId706は10ms単位の特定フレームを指示する。SubframeId708は該当するフレーム内の1ms単位の特定サブフレームを指示する。slotId710は該当するフレーム内の特定スロットを指示する。
numberOfsections714は当該メッセージが指示するセクションの数を指示する。SectionType716の場合、一つのC-planeメッセージは一つのセクションタイプのみを持つことができる。udCompHdr718は当該メッセージのすべてのセクションのIQデータのためのIQビットの幅(bit)及び圧縮方法を指示する。具体的には、upper 4 bitsはiqWidthで1乃至16 bitsを指示し、lower 4 bitsは圧縮方法を指示するcompMethである。
セクションタイプ5のC-planeメッセージは任意のセクションに対する情報を含む。SectionID722はセクションのIDを指示し、これはC-planeメッセージとU-planeメッセージのマッチングのために用いられることができる。rb724はどんなPRBが用いられるのか指示し、0はすべてのPRBが用いられることを指示し、1は2個ごとに一つのPRB(every other PRB)が用いられることを指示することができる。StartPrbc726は当該セクションの初めPRBを指示するのに用いられ、numPrbc728は当該セクションのPRBの数を指示するのに用いられる。reMask730は当該PRBで特定ビームに該当するRE(又はサブキャリア)を指示するビットパターンで、reMaskを介して1個のPRB内に互いに異なるビームが適用されることができる。numSymbol732は当該セクションに該当するシンボルの数を指示し、ef734は当該セクション後にセクション拡張(section extension)があるか否かを指示することができる。また、前記C-planeメッセージにはセクション拡張(section extension)が含まれることができ、セクション拡張を含むか否かはef720によって指示されることができる。前記図7に関して記述された各フィールド又は情報の内容は必ずすべてのフィールドが含まれなければならないのではなく、必要によって省略されるか、又は/及び他のフィールドが追加されて本発明が行われることができる。
前述した一つのsection type 5(ST5)フレームは定められたリソース(startPrbc、numPrbc、symIncなどで指示)内に一つのueId(user equipment identifier)だけ伝達するように定義しており、対応するレイヤー情報はtransport header内のeAxC値に設定されることができる。ueIDは当該セクションの内容が適用されるUEのラベル(label)を示すパラメーターであり、O-DUからO-RUに送信されるチャンネル情報をサポートするために用いられることができる。前記ueIDはUEのラベルとして機能するだけ、特定値がシステム内でサポートされることができるUEのタイプに係って特定意味を有しない。一方、ZF MIMO送信のためには同一リソースに対して多くのueID情報を割り当てなければならないのに、このため方法で2つが考慮されることができる。第1方法はtransport header内のeAxC値を異なるように設定してST5フレームを数回送信することによってフレーム個数ほどueID情報を伝達することである。第2方法はセクション拡張(SE:section extension)を活用することである。例えば、図7に開示されたef(extension flag)値を1と設定した後、section extensionフレームを追加して多くのueID情報を一回に設定して送信することができる。section extensionはビームフォーミング加重値を伝達するか、又はビームフォーミング属性(beamforming attributes)を伝達するか、プリコーディング設定及びパラメーターを伝達するか、変調圧縮(modulation compression)関連パラメーターを伝達するか、連続的ではないPRB割り当てに対する情報を伝達するか、複数のeAxC(extended antenna-carrier、1個の独立的なアンテナ素子で1個のキャリアの受信又は送信に必要なデジタルベースバンドユーザ-平面でこれは各レイヤーに対する送信を意味することができる)を目的地とする場合のためのことなど目的に合わせて多様なタイプがサポートされることができるが、以下、図8ではsection extension type 10(SE10)を説明する。
図8は、本発明の実施例によるセクション拡張(section extension)タイプ10のメッセージフォーマットを図示した図面を示す。
セクション拡張800は次のようなフィールドを含むことができる。ef802は他のセクション拡張が順次に含まれたか否かを指示し、extType804はセクション拡張の種類を指示する。図8の場合、SE10を示すextType=0x0yを例示として図示した。この時、beamGroupTypeは10bである。extLen806は当該セクション拡張の4bytes単位の長さを指示することができる。numPortc値はSEに割り当てられるすべてueID個数を示し、ueID情報は図8のように連続的に設定されることができる。前記図8に関して記述された各フィールド又は情報の内容は必ずすべてのフィールドが含まれなければならないのではなく、必要によって省略されるか又は/及び他のフィールドが追加されて本発明が行われることができる。
図9は、本発明の実施例によるセクションタイプ6のC-Planeメッセージフォーマットを示す図面である。
図9を参照すれば、セクションタイプ6(sectionType=6)メッセージフォーマット900はRUがリアルタイムビームフォーミング加重値計算ができるように周期的にUEチャンネル情報を伝達するのに用いられ、情報フィールドを含むことができる。transport headerは図5に図示したeCPRIヘッダー又はIEEE-1914.3による情報であって良い。dataDirection902はU-Planeメッセージの方向を指示し、0はUL、1はDLを指示する。セクションタイプ6は該当するueIdに対し、すべてのRB(Resource Block)、アンテナに対する複素数チャンネル値を伝達するのに用いられる。この時、複素数チャンネル値はciISample/ciQSampleチャンネル情報I値Q値であって良い。以外のパラメーターは図7を介して説明したセクションタイプ5で記述した内容に相応することができる。前記図9に関して記述された各フィールド又は情報の内容は必ずすべてのフィールドが含まれなければならないのではなく、必要によって省略されるか又は/及び他のフィールドが追加されて本発明が行われることができる。
一方、最近セルラー通信においてはアップリンクTAS(Transmit Antenna Selection)の規格化によって単一(single-user、SU)/多重ユーザ(multi-user、MU)-MIMOでビームフォーミングを適用する時、ユーザ別の単一ストリームだけでなく多重ストリームも送信する技術の実現可能性が高くなった。前述したZFビームフォーミング技法は比較的簡単な方法であるが、他のユーザのチャンネルだけではなく一ユーザ内でのチャンネル干渉までいずれも除去することによって性能損失が発生する。このような損失を防止するためにチャンネル行列のサブスペース分解(subspace decomposition)又はチャンネル化(channelization)などを考慮することができるが、このような技術を具現するためにはORAN標準規格に新しいインターフェースが必要である。
本発明は通信物理階層でTASを活用して推定されたチャンネルを用いてチャンネル分解及び変換を介して多重ユーザ干渉又は単一ユーザ内でco-channel(送信 layerの間)干渉を減らすビームフォーミング技法に関する。特に、本発明は技術の実在的具現のために必要なDU-RUの間のインターフェースを提案する。
先ず、SU-MIMO送信では、当該ユーザチャンネル行列のサブスペース分解又はチャンネル化を介して適切な加重値を生成することができる。SU送信のためのレイヤー数をLとする時、加重値WSU
の次元を持つ。
次に、MU-MIMO送信では、基本的に多重ユーザ間の干渉を除去するためにZF加重値生成方法を活用するが、各ユーザ内でのコンバイニング(combining)利得を得るため、
の形態でチャンネルを変換することができる。ここで
の各ユーザチャンネルで、
のチャンネル変換行列であり、ユニタリー(unitary)行列の副行列に該当し、
は各ユーザの送信レイヤー数である。
本発明は前記WSU及びXに係る情報を伝達するためのインターフェースを提案し、この時、WSU及びXがDUで生成される場合、又はRUで生成される場合によってそれぞれ必要なインターフェースを定義する方法を提案する。
(1)RUでWSU及びXが生成される場合
RUでWSU及びXが生成される場合、DUはRUがWSUとXを生成するように必要なスケジューリング情報をRUに伝達することができる。前記DUがRUに伝達するスケジューリング情報は前述の図7を参照して説明したセクションタイプ5C-Planeメッセージを介して伝達されることができる。一方、RUでWSU及びXを生成するためには各ユーザチャンネルに該当するH又はHが分からなければならないが、現在、ORAN規格ではueID伝達時、各ueIDがどんなユーザチャンネルに属するかに対する情報が伝達されない。本発明ではDUがRUで各ユーザチャンネルに該当するueIDグループ情報(すなわち、各ユーザに対応するueIDをグルーピングするための情報)及び各ユーザの送信レイヤー数の情報を伝達するためのインターフェースが開示される。
各ユーザチャンネルに該当するueIDグループ情報及び各ユーザの送信レイヤー数の情報を伝達するための第1方法は各ST5フレームごとに新しいセクション拡張(SE)を追加して当該ユーザ情報を伝達する方法であり、以下、図10を介して説明する。
図10は、本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第1オペレーションを示す図面である。
図10を参照すれば、第1オペレーション1000では各ueIDに対応するST5フレームごとに新しいセクション拡張(SE)を追加して当該ユーザ情報を伝達する方法が開示される。第1方法による場合、各section frameのueIDがどんなユーザに属するかどうかを示すための方法で仮想のユーザIDを定義して用いるか、又は図10のように各ユーザを代表するueID(representative ueIDで表記)をユーザIDで用いることができる。numUeIDは各ユーザに該当するueIDの個数で、numLayersは各ユーザの送信レイヤー数を示すことができる。この外にどんな特別な用途で総ユーザ数、SU/MU動作区分フラッグなどを追加することができる。
各ユーザチャンネルに該当するueIDグループ情報及び各ユーザの送信レイヤー数の情報を伝達するための第2方法は、一つのST5フレームにセクション拡張(SE)を介してすべてのスケジューリングされるユーザに該当するueID情報と付加情報(ユーザに割り当られたレイヤーの数など)を伝達する方法であり、以下、図11乃至図15(図15a、15b)を介して説明する。第2方法のために用いられるSEは新しいextension typeを定義して用いるか、又は既存のextension type(例えば、SE10)が用いられることができる。
図11は、本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第2オペレーションを示す図面である。
図11を参照すれば、第2オペレーション1100では新しいextension typeを用いてueIDグループ情報及び付加情報を伝達する方法が開示される。先ず、numUserは当該extensionに割り当てられた総ユーザ数を示し、numUeIDは各ユーザに該当するueID個数で、numLayersは各ユーザの送信レイヤー数を示すことができる。図11を介して定義されるextension typeでは、各ユーザ別にnumUeId子のueIdが連続的に設定されることができる。図10と同様にこの外にどんな特別な用途で総ユーザ数、SU/MU動作区分フラッグなどを追加することができる。
図12乃至図14では既存のSE10を活用しながら、既存beamGroupType=10b又は新しいbeamGroupTypeを活用してフィールドを確張するオペレーションを開示する。この時、拡張フィールドが存在するか否かは、既存extension領域のadvBeamFlag値を介して確認することができる。
図12は、本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第3オペレーションを示す図面である。
図12を参照すれば、第3オペレーション1200では既存SE10を活用してnumPortcをユーザ数に係る値で定義することができる。具体的には、advBeamFlag=1の場合、既存領域のnumPortc値を(総ユーザ数-1)の値で用い、既存領域に各ユーザの代表ueID値を割り当てることができる。そして、拡張フィールドには各ユーザの代表ueIDと各ユーザに対するnumUeID、numLayer情報を与え、残りnumUeID-1個のueID情報を設定することができる。もし、SU送信の場合、numPortc値が0になるが、この部分は既存beamGroupType=10bでは考慮しない場合である。したがって、beamGroupType=10bをそのまま使用する場合、numPortc値が0である時、拡張フィールドの情報を直ちに参照するように新しい動作を定義することができる。又は新しいbeamGroupTypeを定義して用いることができる。
図13は、本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第4オペレーションを示す図面である。
図13を参照すれば、第4オペレーション1300では既存SE10を活用してnumPortcを総スケジューリングレイヤー数に係る値で定義することができる。具体的には、advBeamFlag=1の場合、既存extension領域のnumPortc値を(総スケジューリングレイヤー数-1)の値で用い、既存領域に各ユーザ別にレイヤー数ほどueIDを割り当てることができる。そして、拡張フィールドは第3オペレーション1200(図12)と類似であるが、本第4オペレーション1300ではueID割り当て時に既存領域で設定されないueIDだけ割り当てることができる。
図14は、本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第5オペレーションを示す図面である。
図14を参照すれば、第5オペレーション1400では既存SE10を活用してnumPortcをすべてのユーザの総ueID数で定義することができる。具体的には、advBeamFlag=1の場合、既存extension領域のnumPortc値を(すべてのユーザのueID数-1)の値で用い、既存領域に該当されるすべてのueID情報を割り当てることができる。そして、拡張フィールドには各ユーザの代表ueIDとnumUeID、numLayer情報だけ割り当てることができる。ただ、この場合にはnumPortc値が64を超過することができるため、既存beamGroupType=10bではない新しいbeamGroupTypeを定義することもできる。
前記第3乃至第5オペレーションではいずれも既存SE10を活用してadvBeamFlag値を介して拡張フィールドが存在するか否かを確認することで説明したが、図12乃至図14を参照して説明した拡張フィールドのフォーマットを第2オペレーションと類似に新しいextension typeで定義することも可能である。この場合、新しいextension typeはadvBeamFlag値ではないef値を介して確認されることができ、第1例示と類似にef、extType、extLen値などが追加的に含まれることができる。
図15aは、本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットの第6オペレーションを示す図面である。
図15aを参照すれば、もし、一つのユーザ内でのーueID値が連続的な値を持っている場合、各ユーザの代表ueID値一つだけ伝達してnumUeID値とnumLayer値の伝達でも十分になる。図15aに開示された第6オペレーション1500はこのような一ユーザ内の連続的なueIDを仮定しても13を効率的なフォーマットで表示した例示であり、advBeamFlagではないef値を用いて新しいextensionで表現した例示である。第6オペレーション1500の場合、既存SE10領域にnumPortc個のueID値を割り当てる時、同一ユーザのueID数がはいずれも一つの代表ueID値で設定することを仮定することができる。すると、互いに異なる代表ueID値の個数を介して総ユーザ数が分かって、同じ代表ueID値の個数を介して各ユーザの送信レイヤー数が分かる。したがって、新しいextensionには各ユーザのnumUeID個数だけ伝達しても十分である。図15aではnumUeIDが4bitであることで表現したが、サイズは多様な値で設定することができる。
図15bは、本発明の実施例によるスケジューリング情報伝達のためのメッセージフォーマットを示す図面である。
図15bを参照すれば、スケジューリングされた総ユーザの数は2で仮定し、一つのユーザに対して割り当てられることができる最大ueIDの個数は8で仮定する。したがって、各ユーザに割り当てられるueID値は、8の倍数から始まる割り当てられたueIDの個数ほどの連続的な値を持つことができる。前述の仮定した2名のユーザに対し、第1ユーザの送信レイヤーの数は2、そして第1ユーザに割り当てられたueIDは4個の連続的な値で0,1,2,3であることを仮定する。第2ユーザの送信レイヤーの数は3、そして第2ユーザに割り当てられたueIDは8個の連続的な値で8,9,10,…15であることを仮定する。また、各ユーザに対する代表ueIDは8の倍数として各ユーザに割り当てられたueIDのうちの最も小さい値、すなわち、第1ユーザに対しては0、第2ユーザに対しては8で仮定する。前述の仮定言及された具体的な状況及び数値はいずれも例示のためのものにすぎず、必要によって多様な方法に設定されることができる。
図15bは、前記のように仮定した状況で、本発明の第6オペレーション1500によって総ユーザの数、各ユーザの送信レイヤー数及び各ユーザに割り当てられたueIDを効率的に伝達するためのメッセージフォーマットの具体的なパラメーター設定を図示する。
図15bに図示されたように、SE10領域(extType=0X0y)は0,8,8,8に該当するueID値を含むことができる。この時、図15bで共に図示しなかったが前記セクション拡張(SE10)が適用されるST5も一つのueID値を含むが、ST5は前記第1ユーザに該当するueID=0を含むことができる。したがって、総5個のueID(0,0,8,8,8)が伝達されることができる。また、新しいSE領域(New extType)では第1ユーザに割り当てられたueIDの個数(numueID of 1st user=4)及び第2ユーザに割り当てられたueIDの個数(numueID of 2nd user=8)が含まれることができる。
図15bに図示されたメッセージフォーマットが伝達されたRUがこれから総ユーザの数、各ユーザの送信レイヤー数及び各ユーザに割り当てられたueIDに対する情報を獲得する方法は次の通りである。
図15aを参照して説明したように、図示されたメッセージフォーマットで互いに異なる代表ueID(すなわち、0と8)の個数は総ユーザの数を示す。例えば、RUは図15bの例示でスケジューリングされた総ユーザの数が2であることを識別する。また、同じ代表ueID値が繰り返し設定された回数(すなわち、ueID=0は2回、ueID=0は2回、ueID=8は3回)は各ユーザの送信レイヤー数を示す。例えば、RUは図15bの例示で第1ユーザの送信レイヤー数は2、第2ユーザの送信レイヤー数は3であることを識別する。また、新しいSE領域(New extType)は各ユーザに割り当てられたueIDの数がそれぞれ4、8であることを示す。前述の各ユーザに対してueIDが連続的に割り当てられることを仮定したので、RUは図15bの例示で第1ユーザに対して代表ueID=0から4個の連続的なueID、すなわち、ueID=0,1,2,3が割り当てられたことを識別し、第2ユーザに対して代表ueID=8から8個の連続的なueID、すなわち、ueID=8,9,10,…15が割り当てられたことを分かる。
以上、図15a及び図15bを参照して説明した第6オペレーション1500によれば、他の例示と異なり連続的なueIDを仮定して既存とは異なる方式に従ってueIDを設定する方法を介して、総ユーザの数及び各ユーザの送信レイヤー数を示す明示的なパラメーターを含まなくてこれを暗黙的に伝達することによって、送信効率を高めることができる。また、各ユーザに割り当てられたすべてのueIDの値を明示的に含まなく、これを各ユーザの代表ueIDと各ユーザに割り当てられたueIDの個数を介して暗黙的に伝達することによって、送信効率を高めることができる。RUは図15a又は図15bによるメッセージフォーマットの情報を受信し、第1ユーザに対しては4×Nのチャンネル行列(ueID=0,1,2,3活用)を構成し、第2ユーザに対して8×Nのチャンネル行列(ueID=8,9,…,15活用)を構成することができる。各ユーザチャンネル行列が構成されればチャンネルサブスペース分解などを適用して各ユーザに適合した加重値生成が可能になるため、ZF基盤送信対比各ユーザの送信効率を向上させることができる。
(2)DUでWSU及びXが生成される場合
もし、WSUとXがDUで生成される場合、前述の図10乃至図15(図15a、15b)を参照して説明したueIDグループ情報及び付加情報を伝達のためのインターフェース外に、WSU又はXを追加的に伝達するためのインターフェースが必要である。
図16は、本発明の実施例による加重値又はチャンネル変換行列伝達のためのメッセージフォーマットを示す図面である。
図16を参照すれば、新しいSEを介してWSU又はXを伝達するフォーマット1600を例示として開示する。zISample/zQSampleとnumAntを除いた他の変数はいずれも以前の定義と同じである。numAntとzSample値の意味はwf(weight flag)によって変わるのに、もし、SU送信であればnumAntは送信アンテナ数となり、zSample値はN×LのWSU値となる。もし、MU送信であればnumAntは各ユーザの受信アンテナ数を意味し、zサンプル値はL×Nr,kのX値になる。ここでzサンプル値はST5で設定されたすべてのRB範囲に対して伝達される。図16はWSUとXを一つのフォーマットでサポートする例示であるが、2つの他のフォーマットでサポートすることもできる。
図17は、本発明の一実施例によるデジタルユニット(DU:digital unit)の動作1700を図示したフローチャートである。
図17を参照すれば、段階1702でDUは少なくとも一つのユーザに対するスケジューリング関連パラメーターを決定することができる。前記スケジューリング関連パラメーターは各ユーザに対応する少なくとも一つのueID及び前記各ユーザに対応するueIDの個数のうちのいずれか一つ以上を含むことができる。また、スケジューリング情報に係ってスケジューリングされるユーザの数、そして各ユーザの送信レイヤーの数が前述の実施例によって明示的又は暗黙的に決定されることができる。前記開示されたスケジューリング関連パラメーターは例示のためのものにすぎず、本発明の範囲を制限せず、DUがラジオユニット(RU:radio unit)にスケジューリング情報を伝達するために必要な任意のパラメーターを含むことができる。
段階1704で、DUは前記スケジューリング関連パラメーターを含むスケジューリング情報をRUに送信することができる。本発明の一実施例によれば、前記スケジューリング情報は、前記少なくとも一つのユーザに係るユーザ装置識別子(ueID:user equipment identifier)に対する情報を含む第1セクション拡張フィールド及び各ユーザに対応するueIDの個数に対する情報を含む第2セクション拡張フィールドを含むことができる。本発明の一実施例によれば、前記第1セクション拡張フィールドは、前記少なくとも一つのユーザそれぞれに対し、同じueIDを前記各ユーザのレイヤー数ほど繰り返し的に含むことができる。本発明の一実施例によれば、前記第1セクション拡張フィールドは、前記スケジューリング情報を介してスケジューリングされる前記少なくとも一つのユーザの数ほど互いに異なるueIDを含むことができる。本発明の一実施例によれば、各ユーザに対応する少なくとも一つのueIDは、前記各ユーザに対応するueIDの個数ほど連続的な値を持つことができる。
図18は、本発明の一実施例によるラジオユニット(RU:radio unit)の動作1800を図示したフローチャートである。
図18を参照すれば、段階1802でRUはデジタルユニット(DU:digital unit)から少なくとも一つのユーザに対するスケジューリング関連パラメーターを含むスケジューリング情報を受信することができる。本発明の一実施例によれば、前記スケジューリング情報は、前記少なくとも一つのユーザに係るユーザ装置識別子(ueID:user equipment identifier)に対する情報を含む第1セクション拡張フィールド及び各ユーザに対応するueIDの個数に対する情報を含む第2セクション拡張フィールドを含むことができる。本発明の一実施例によれば、前記第1セクション拡張フィールドは、前記少なくとも一つのユーザそれぞれに対し、同じueIDを前記各ユーザのレイヤー数ほど繰り返し的に含むことができる。本発明の一実施例によれば、前記第1セクション拡張フィールドは、前記スケジューリング情報を介してスケジューリングされる前記少なくとも一つのユーザの数ほど互いに異なるueIDを含むことができる。本発明の一実施例によれば、各ユーザに対応する少なくとも一つのueIDは、前記各ユーザに対応するueIDの個数ほど連続的な値を持つことができる。
段階1804で、RUは前記スケジューリング情報に基づいて前記スケジューリング関連パラメーターを獲得することができる。前記スケジューリング関連パラメーターは各ユーザに対応する少なくとも一つのueID及び前記各ユーザに対応するueIDの個数のうちのいずれか一つ以上を含むことができる。また、スケジューリング情報に係ってスケジューリングされるユーザの数、そして各ユーザの送信レイヤーの数が前述の実施例によって明示的又は暗黙的に決定されることができる。前記開示されたスケジューリング関連パラメーターは例示のためのものにすぎず、本発明の範囲を制限せず、DUがラジオユニット(RU:radio unit)にスケジューリング情報を伝達するために必要な任意のパラメーターを含むことができる。
図19は、本発明の一実施例によるDUとRUの構造を示す図面である。
図19によれば、基地局のRU装置1900は送受信部1910、制御部1920、コネクタ1930及び記憶部1940を含む。ただ、基地局のRU装置1900の構成要素が前述の例に限定されることではなく、例えば、基地局のRU装置1900は図示した構成要素より多い構成要素を含むか、より少ない構成要素を含むこともできる。それだけでなく送受信部1910、記憶部1940、及び制御部1920などが一つのチップ(chip)形態で具現されることもできる。
送受信部1910は端末と信号を送受信することができる。ここで、信号は制御情報及びデータを含むことができる。このために、送受信部1910は送信される信号の周波数を上昇変換及び増幅するRF送信機と、受信される信号を低雑音増幅して周波数を下降変換するRF受信機などで構成されることができる。ただ、これは送受信部1910の一実施例だけであり、送受信部1910の構成要素がRF送信機及びRF受信機に限定されることではない。また、送受信部1910は無線チャンネルを介して信号を受信して制御部1920に出力し、制御部1920から出力された信号を無線チャンネルを介して送信することができる。また、送受信部1910はLTEシステムのためのRF送受信機とNRシステムのためのRF送受信機を個別で備えるか、又は一つの送受信機でLTE及びNRの物理階層プロセッシングを行うことができる。
記憶部1940は基地局のRU装置の動作に必要なプログラム及びデータを記憶することができる。また、記憶部1940は基地局のRU装置が送受信する信号に含まれた制御情報又はデータを記憶することができる。記憶部1940はROM(Read Only Memory)、RAM、ハードディスク、CD-ROM及びDVDなどのような記憶媒体又は記憶媒体の組み合せで構成されることができる。また、記憶部1940は複数個であって良い。
制御部1920は前述の本開示の実施例によって基地局のRU装置1900が動作するように一連の過程を制御することができる。例えば、制御部1920は基地局のDU装置1950からコネクタ1930を介して受信したC-planeメッセージ及びU-planeメッセージによって端末とLTE又はNR信号を送受信することができる。制御部1920は複数個であって良く、制御部1920は記憶部1940に記憶されたプログラムを行うことによって基地局のRU装置1900の構成要素制御動作を行うことができる。
コネクタ1930は基地局のRU装置1900と基地局のDU装置1950を連結する装置で、メッセージ送受信のための物理階層プロセッシング及び基地局のDU装置1950でメッセージを送信し、基地局のDU装置1950からメッセージを受信する動作を行うことができる。
基地局のDU装置1950は制御部1970、コネクタ1960及び記憶部1980を含む。ただ、基地局のDU装置1950の構成要素が前述の例に限定されることではなく、例えば、基地局のDU装置1950は図示した構成要素より多い構成要素を含むか、より少ない構成要素を含むこともできる。それだけでなくコネクタ1960、記憶部1980、及び制御部1970などが一つのチップ(chip)形態で具現されることもできる。
制御部1960は前述した本開示の実施例によって基地局のDU装置1950が動作するように一連の過程を制御することができる。例えば、制御部1960は基地局のRU装置1900で送るC-planeメッセージ及びU-planeメッセージを生成してコネクタ1960を介して基地局のRU装置1900でメッセージを送信することができる。制御部1960は複数個であって良く、制御部1960は記憶部1980に記憶されたプログラムを行うことによって基地局のDU装置1950の構成要素制御動作を行うことができる。
記憶部1940は基地局のRU装置の動作に必要なプログラム及びデータを記憶することができる。また、記憶部1940は基地局のRU装置が送受信する信号に含まれた制御情報又はデータを記憶することができる。記憶部1940は、ROM(Read Only Memory)、RAM、ハードディスク、CD-ROM及びDVDなどのような記憶媒体又は記憶媒体の組み合せで構成されることができる。また、記憶部1940は複数個であって良い。
コネクタ1960は基地局のRU装置1900と基地局のDU装置1950を連結する装置で、メッセージ送受信のための物理階層プロセッシング及び基地局のRU装置1900でメッセージを送信し、基地局のRU装置1900からメッセージを受信する動作を行うことができる。
上述した本開示の具体的な実施例において、発明に含まれる構成要素は提示された具体的な実施例によって単数又は複数に表現された。しかし、単数又は複数の表現は説明の便宜のために提示した状況に適合に選択されたことで、本開示が単数又は複数の構成要素に制限されることではなく、複数で表現された構成要素であっても単数で構成されたり、単数で表現された構成要素であっても複数で構成されたりすることができる。
本開示を多様な実施例を参照して図示して説明したが、添付された請求範囲及び均等物によって定義される本開示の思想及び範囲を逸脱せず範囲内で形態及び詳細事項の多様な変更が行われることができることは当業者に自明であろう。
100 O-RAN gNB
110 NRT-RIC
120 RIC
130 O-CU-CP
140 O-CU-UP
150 O-DU
160 O-RU
1900 ラジオユニット(RU)装置
1910 送受信部
1920 制御部
1930 コネクタ
1940 記憶部
1950 デジタルユニット(DU)装置
1960 コネクタ
1970 制御部
1980 記憶部

Claims (15)

  1. 基地局のデジタルユニット(DU:digital unit)の方法であって、
    少なくとも一つのユーザに対するスケジューリング関連パラメーターを決定する段階と、
    前記スケジューリング関連パラメーターを指示するスケジューリング情報をラジオユニット(RU:radio unit)に送信する段階と、を含み、
    前記スケジューリング情報は、前記少なくとも一つのユーザに係るユーザ装置識別子(ueID:user equipment identifier)に対する情報を含む第1セクション拡張フィールド及び各ユーザに対応するueIDの個数に対する情報を含む第2セクション拡張フィールドを含むことを特徴とする、方法。
  2. 前記スケジューリング関連パラメーターは、
    各ユーザに対応する少なくとも一つのueID、前記各ユーザに対応するueIDの個数、スケジューリングされる前記少なくとも一つのユーザの数、及び前記各ユーザのレイヤー数、のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1セクション拡張フィールドは、
    前記少なくとも一つのユーザそれぞれに対し、同じueIDを各ユーザのレイヤー数ほど繰り返し的に含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  4. 前記第1セクション拡張フィールドは、
    前記スケジューリング情報を介してスケジューリングされる前記少なくとも一つのユーザの数ほど互いに異なるueIDを含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  5. 各ユーザに対応する少なくとも一つのueIDは、前記各ユーザに対応するueIDの個数ほど連続的な値を持つことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  6. 基地局のラジオユニット(RU:radio unit)の方法であって、
    デジタルユニット(DU:digital unit)から少なくとも一つのユーザに対するスケジューリング関連パラメーターを指示するスケジューリング情報を受信する段階と、
    前記スケジューリング情報に基づいて前記スケジューリング関連パラメーターを獲得する段階と、を含み、
    前記スケジューリング情報は、前記少なくとも一つのユーザに係るユーザ装置識別子(ueID:user equipment identifier)に対する情報を含む第1セクション拡張フィールド及び各ユーザに対応するueIDの個数に対する情報を含む第2セクション拡張フィールドを含むことを特徴とする、方法。
  7. 前記スケジューリング関連パラメーターは、
    各ユーザに対応する少なくとも一つのueID、前記各ユーザに対応するueIDの個数、スケジューリングされる前記少なくとも一つのユーザの数、及び前記各ユーザのレイヤー数、のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項6に記載の方法。
  8. 前記第1セクション拡張フィールドは、
    前記少なくとも一つのユーザそれぞれに対し、同じueIDを各ユーザのレイヤー数ほど繰り返し的に含むことを特徴とする、請求項6に記載の方法。
  9. 前記第1セクション拡張フィールドは、
    前記スケジューリング情報を介してスケジューリングされる前記少なくとも一つのユーザの数ほど互いに異なるueIDを含むことを特徴とする、請求項6に記載の方法。
  10. 各ユーザに対応する少なくとも一つのueIDは、前記各ユーザに対応するueIDの個数ほど連続的な値を持つことを特徴とする、請求項6に記載の方法。
  11. 基地局のデジタルユニット(DU:digital unit)装置であって、
    ラジオユニット(RU:radio unit)と信号を送受信するコネクタと、
    少なくとも一つのユーザに対するスケジューリング関連パラメーターを決定し、前記スケジューリング関連パラメーターを指示するスケジューリング情報を前記RUに送信するように制御する少なくとも一つのプロセッサと、を含み、
    前記スケジューリング情報は、前記少なくとも一つのユーザに係るユーザ装置識別子(ueID:user equipment identifier)に対する情報を含む第1セクション拡張フィールド及び各ユーザに対応するueIDの個数に対する情報を含む第2セクション拡張フィールドを含むことを特徴とする、DU装置。
  12. 前記スケジューリング関連パラメーターは、
    各ユーザに対応する少なくとも一つのueID、前記各ユーザに対応するueIDの個数、スケジューリングされる前記少なくとも一つのユーザの数、及び前記各ユーザのレイヤー数、のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項11に記載のDU装置。
  13. 前記第1セクション拡張フィールドは、
    前記少なくとも一つのユーザそれぞれに対し、同じueIDを各ユーザのレイヤー数ほど繰り返し的に含み、
    前記第1セクション拡張フィールドは、
    前記スケジューリング情報を介してスケジューリングされる前記少なくとも一つのユーザの数ほど互いに異なるueIDを含むことを特徴とする、請求項11に記載のDU装置。
  14. 各ユーザに対応する少なくとも一つのueIDは、前記各ユーザに対応するueIDの個数ほど連続的な値を持つことを特徴とする、請求項11に記載のDU装置。
  15. 基地局のラジオユニット(RU:radio unit)装置であって、
    デジタルユニット(DU:digital unit)と信号を送受信するコネクタと、
    前記DUから少なくとも少なくとも一つのユーザに対するスケジューリング関連パラメーターを指示するスケジューリング情報を受信し、前記スケジューリング情報に基づいて前記スケジューリング関連パラメーターを獲得するように制御する少なくとも一つのプロセッサと、を含み、
    前記スケジューリング情報は、前記少なくとも一つのユーザに係るユーザ装置識別子(ueID:user equipment identifier)に対する情報を含む第1セクション拡張フィールド及び各ユーザに対応するueIDの個数に対する情報を含む第2セクション拡張フィールドを含むことを特徴とする、RU装置。
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