KR101940536B1 - 무선 통신 시스템에서 단말의 위상 트래킹 참조 신호 수신 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말의 위상 트래킹 참조 신호 수신 방법 및 이를 지원하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 위상 트래킹 참조 신호를 수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치를 개시한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말의 위상 트래킹 참조 신호 수신 방법 및 이를 지원하는 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 위상 트래킹 참조 신호를 수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 것이다.
무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
또한, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 RAT (radio access technology) 에 비해 향상된 모바일 브로드밴드 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려되고 있다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연(latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 고려되고 있다.
이와 같이 향상된 모바일 브로드밴드 통신, 매시브 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있다.
본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 단말이 위상 트래킹 참조 신호를 수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시 예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말이 위상 트래킹 참조 신호 (Phase Tracking Reference Signal; PT-RS)를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치들을 제공한다.
본 발명의 일 양태로서, 무선 통신 시스템에서 단말이 위상 트래킹 참조 신호 (Phase Tracking Reference Signal; PT-RS)를 수신하는 방법에 있어서, 상기 단말에게 할당된 복수의 PT-RS 포트들에 대한 시간 밀도 (time density)를 비교하여 가장 높은 시간 밀도 값을 결정; 및 상기 복수의 PT-RS 포트들을 통해 상기 결정된 가장 높은 시간 밀도 값에 기반하여 전송되는 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS를 각각 수신,하는 것을 포함하는, 단말의 위상 트래킹 참조 신호 수신 방법을 제안한다.
본 발명의 다른 양태로서, 무선 통신 시스템에서 위상 트래킹 참조 신호 (Phase Tracking Reference Signal; PT-RS)를 수신하는 단말에 있어서, 수신부; 및 상기 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 단말에게 할당된 복수의 PT-RS 포트들에 대한 시간 밀도 (time density)를 비교하여 가장 높은 시간 밀도 값을 결정; 및 상기 복수의 PT-RS 포트들을 통해 상기 결정된 가장 높은 시간 밀도 값에 기반하여 전송되는 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS를 각각 수신,하도록 구성되는, 단말을 제안한다.
상기 구성에 있어, 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대한 시간 밀도는, 1개 심볼 당 1개의 PT-RS 심볼, 2개 심볼 당 1개의 PT-RS 심볼, 4개 심볼당 1개의 PT-RS 심볼 중 하나의 값을 가질 수 있다.
또한, 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대한 시간 밀도는, 각 PT-RS 포트에 대응하는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 에 기반하여 결정될 수 있다.
이때, 상기 결정된 가장 높은 시간 밀도 값은, 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대응하는 MCS 중 가장 높은 MCS에 대응하는 시간 밀도 값이 적용될 수 있다.
또한, 상기 복수의 PT-RS 포트들은 2 개의 PT-RS 포트들이고, 상기 2개의 PT-RS 포트들은 각각 서로 다른 복조 참조 신호 (Demodulation Reference Signal; DM-RS) 포트 그룹에 대응할 수 있다.
여기서, 상기 서로 다른 DM-RS 포트 그룹은 각각 서로 다른 전송 수신 포인트 (Transmission Reception Point; TRP)에 대응할 수 있다.
또한, 상기 단말은 추가적으로 상기 서로 다른 DM-RS 포트 그룹들에 대응하는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 정보를 포함한 DCI (Downlink Control Information)를 수신할 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어, 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS가 전송되는 주파수 밀도 (frequency density)는 대응하는 PT-RS 포트에 대해 스케줄링된 대역폭 및 상기 대응하는 PT-RS 포트에 대한 전력 부스팅 (power boosting) 레벨에 기반하여 결정되고, 상기 가장 높은 시간 밀도 값이 아닌 다른 시간 밀도 값을 갖는 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS는 시그널링에 기반하여 0 dB(decibel) 전력 부스팅, 3dB 전력 부스팅 또는 6dB 전력 부스팅이 적용되어 수신될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 PT-RS 포트들 중 제1 PT-RS 포트에 대해 스케줄링된 대역폭이 상기 복수의 PT-RS 포트들 중 제2 PT-RS 포트에 대해 스케줄링된 대역폭과 동일하고, 상기 제1 PT-RS 포트에 대한 전력 부스팅 레벨과 상기 제2 PT-RS 포트에 대한 전력 부스팅 레벨이 상이한 경우, 상기 제1 PT-RS 포트에 대응하는 PT-RS의 주파수 밀도와 상기 제2 PT-RS 포트에 대응하는 PT-RS의 주파수 밀도는 서로 상이할 수 있다.
상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명이 적용 가능한 무선 통신 시스템에서 단말이 서로 다른 DM-RS 포트 그룹 (또는 TRP)으로부터 위상 트래킹 참조 신호를 수신하는 경우, 상기 단말은 모든 PT-RS 포트에 대해 전력 부스팅을 적용할 수 있고 추가적으로 PT-RS 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 무선 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 적용 가능한 자립적 서브프레임 구조 (Self-contained subframe structure)를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 TXRU 및 물리적 안테나 관점에서의 하이브리드 빔포밍 구조를 간단히 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 하향링크 (Downlink, DL) 전송 과정에서 동기 신호 (Synchronization signal)와 시스템 정보 (System information)에 대한 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작을 간단히 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 적용 가능한 PT-RS의 시간 영역 패턴을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 적용 가능한 DM-RS 포트 설정의 예를 간단히 나타낸 도면이다.
도 13은 단말이 서로 다른 TRP와 연결되어 신호를 수신하는 구성을 간단히 나타낸 도면이다.
도 14는 단말이 서로 다른 패널을 통해 하나의 TRP와 두 개의 빔으로 연결된 구성을 간단히 나타낸 도면이다.
도 15는 DM-RS port group #0/#1이 각각 PT-RS port #0/#2에 대응하는 경우 (또는 각각 PT-RS port #0/#2를 사용하는 경우)를 간단히 나타낸 도면이다.
도 16은 16/32/64 PRB에서 PT-RS에 대해 비-부스팅 또는 3dB 부스팅을 적용한 경우 SNR (Signal to Noise Ratio) 별 SE (Spectral Efficiency) 를 나타낸 도면이다.
도 17은 16/32/64 PRB에서 PT-RS에 대해 비 3dB 부스팅 또는 6dB 부스팅을 적용한 경우 SNR 별 SE를 나타낸 도면이다.
도 18은 시간 밀도가 상이한 PT-RS port #0 및 #1을 통해 PT-RS가 전송되는 패턴의 일 예를 간단히 나타낸 도면이다.
도 19는 시간 밀도가 상이한 PT-RS port #0 및 #1을 통해 PT-RS가 전송되는 패턴의 다른 예를 간단히 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명에서 제안하는 단말의 PT-RS 수신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 21 은 제안하는 실시 예들이 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.
이하의 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), gNode B(gNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 단말(Terminal)은 사용자 기기(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 가입자 단말(SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE 시스템, 3GPP 5G NR 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321, 3GPP TS 36.331, 3GPP TS 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP TS 38.213, 3GPP TS 38.321 및 3GPP TS 38.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
예를 들어, 전송기회구간(TxOP: Transmission Opportunity Period)라는 용어는 전송구간, 전송 버스트(Tx burst)또는 RRP(Reserved Resource Period)라는 용어와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, LBT(Listen Before Talk) 과정은 채널 상태가 유휴인지 여부를 판단하기 위한 캐리어 센싱 과정, CCA(Clear Channel Assessment), 채널 접속 과정(CAP: Channel Access Procedure)과 동일한 목적으로 수행될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 설명한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 수 있다.
CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.
UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다. 본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 위주로 기술하지만 IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.
1. 3GPP LTE/LTE_A 시스템
1.1 물리 채널들 및 이를 이용한 신호 송수신 방법
무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송(S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신(S16)과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
1.2. 자원 구조
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2(a)는 타입 1 프레임 구조(frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중(full duplex) FDD(Frequency Division Duplex) 시스템과 반이중(half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.
하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지고, Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 균등한 길이를 가지며 0부터 19의 인덱스가 부여된 20개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 여기서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함한다.
전이중 FDD 시스템에서는 각 10ms 구간 동안 10개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할 수 없다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지며, 153600*Ts = 5ms 길이를 가지는 2개의 하프프레임(half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 30720*Ts = 1ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 각 Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다.
타입 2 프레임에는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임을 포함한다. 여기서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
다음 표 1은 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
Figure 112018043969116-pct00001
또한, LTE Rel-13 시스템에서는 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)가 하기 표와 같이 X (추가적인 SC-FDMA 심볼 개수, 상위 계층 파라미터 srs-UpPtsAdd 에 의해 제공되며, 상기 파라미터가 설정되지 않으면 X는 0과 같음)를 고려하여 설정되는 구성이 새로이 추가되었고, LTE Rel-14 시스템에서는 Special subframe configuration #10이 새로이 추가되었다. 여기서, UE는 하향링크 에서의 일반 CP를 위한 special subframeconfigurations {3, 4, 7, 8} 및 하향링크에서의 확장된 CP를 위한 special subframeconfigurations {2, 3, 5, 6}에 대해 2개의 추가 UpPTS SC-FDMA 심볼들이 설정될 것을 기대하지 않을 수 있다. 추가적으로, 상기 UE는 하향링크 에서의 일반 CP를 위한 special subframeconfigurations {1, 2, 3, 4, 6, 7, 8} 및 하향링크에서의 확장된 CP를 위한 special subframeconfigurations {1, 2, 3, 5, 6}에 대해 4개의 추가 UpPTS SC-FDMA 심볼들이 설정될 것을 기대하지 않을 수 있다. (The UE is not expected to be configured with 2 additional UpPTS SC-FDMA symbols for special subframeconfigurations {3, 4, 7, 8} for normal cyclic prefix in downlink and special subframeconfigurations {2, 3, 5, 6} for extended cyclic prefix in downlink and 4 additional UpPTS SC-FDMA symbols for special subframeconfigurations {1, 2, 3, 4, 6, 7, 8} for normal cyclic prefix in downlink and special subframeconfigurations {1, 2, 3, 5, 6} for extended cyclic prefix in downlink.)
Figure 112018043969116-pct00002
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH가 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH가 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이러한 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫 번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0부터 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
2. 새로운 무선 접속 기술 (New Radio Access Technology) 시스템
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술 (radio access technology, RAT)에 비해 향상된 단말 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되었다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 (massive) MTC (Machine Type Communications) 역시 필요하게 되었다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연 (latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템의 디자인이 제시되었다.
이와 같이 향상된 단말 광대역 통신 (enhanced mobile broadband communication), 매시브 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 새로운 무선 접속 기술로써 새로운 무선 접속 기술 시스템이 제안되었다. 이하, 본 발명에서는 편의상 해당 기술을 New RAT 또는 NR (New Radio)이라 명명한다.
2.1. 뉴머롤로지들 (Numeriologies)
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 하기 표와 같은 다양한 OFDM 뉴머롤로지를 지원한다. 이때, 반송파 대역폭 부분 (carrier bandwidth part)별 μ 및 순환 전치 (Cyclic prefix) 정보는 하향링크 (DL) 또는 상향링크 (UL) 별로 각각 시그널링될 수 있다. 일 예로, 하향링크 반송파 대역폭 부분 (downlink carrier bandwidth part)을 위한 μ 및 순환 전치 (Cyclic prefix) 정보는 상위 계층 시그널링 DL-BWP-mu 및 DL-MWP-cp를 통해 시그널링될 수 있다. 다른 예로, 상향링크 반송파 대역폭 부분 (uplink carrier bandwidth part)을 위한 μ 및 순환 전치 (Cyclic prefix) 정보는 상위 계층 시그널링 UL-BWP-mu 및 UL-MWP-cp를 통해 시그널링될 수 있다
Figure 112018043969116-pct00003
2.2. 프레임 구조
하향링크 및 상향링크 전송은 10ms 길이의 프레임으로 구성된다. 상기 프레임은 1ms 길이의 서브프레임이 10개 모여 구성될 수 있다. 이때, 각 서브프레임 별 연속하는 OFDM 심볼의 개수는
Figure 112018043969116-pct00004
이다.
각 프레임은 2개의 동일한 크기를 갖는 하프-프레임(half frame)으로 구성될 수 있다. 이때, 각 하프-프레임은 각각 서브프레임 0 - 4 및 서브프레임 5- 9 로 구성될 수 있다.
부반송파 간격(subcarrier spacing) μ 에 대해, 슬롯은 하나의 서브프레임 내 오름차순으로
Figure 112018043969116-pct00005
와 같이 넘버링되고, 하나의 프레임 내 오름차순으로
Figure 112018043969116-pct00006
와 같이 넘버링될 수 있다. 이때, 하나의 슬롯내 연속하는 OFDM 심볼 개수 (
Figure 112018043969116-pct00007
)는 순환 전치에 따라 하기 표와 같이 결정될 수 있다. 하나의 서브프레임 내 시작 슬롯 (
Figure 112018043969116-pct00008
)은 동일한 서브프레임 내 시작 OFDM 심볼 (
Figure 112018043969116-pct00009
) 과 시간 차원에서 정렬되어 있다 (aligned). 하기 표 4는 일반 순환 전치 (normal cyclic prefix)를 위한 슬롯별 / 프레임별/ 서브프레임별 OFDM 심볼의 개수를 나타내고, 표 5는 확장된 순환 전치 (extended cyclic prefix)를 위한 슬롯별 / 프레임별/ 서브프레임별 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure 112018043969116-pct00010
Figure 112018043969116-pct00011
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 상기와 같은 슬롯 구조로써 자립적 슬롯 구조 (Self-contained slot structure)가 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명에 적용 가능한 자립적 슬롯 구조 (Self-contained slot structure)를 나타낸 도면이다.
도 6에서 빗금친 영역 (예: symbol index =0)은 하향링크 제어 (downlink control) 영역을 나타내고, 검정색 영역 (예: symbol index =13)은 상향링크 제어 (uplink control) 영역을 나타낸다. 이외 영역 (예: symbol index = 1 ~ 12)은 하향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있고, 상향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있다.
이러한 구조에 따라 기지국 및 UE는 한 개의 슬롯 내에서 DL 전송과 UL 전송을 순차적으로 진행할 수 있으며, 상기 하나의 슬롯 내에서 DL 데이터를 송수신하고 이에 대한 UL ACK/NACK도 송수신할 수 있다. 결과적으로 이러한 구조는 데이터 전송 에러 발생시에 데이터 재전송까지 걸리는 시간을 줄이게 되며, 이로 인해 최종 데이터 전달의 지연을 최소화할 수 있다.
이와 같은 자립적 슬롯 구조에서 기지국과 UE가 송신 모드에서 수신모드로 전환 또는 수신모드에서 송신모드로 전환을 위해서는 일정 시간 길이의 타입 갭(time gap)이 필요하다. 이를 위하여 자립적 슬롯 구조에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 OFDM 심볼은 가드 구간 (guard period, GP)로 설정될 수 있다.
앞서 상세한 설명에서는 자립적 슬롯 구조가 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우를 설명하였으나, 상기 제어 영역들은 상기 자립적 슬롯 구조에 선택적으로 포함될 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 자립적 슬롯 구조는 도 6과 같이 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우 뿐만 아니라 DL 제어 영역 또는 UL 제어 영역만을 포함하는 경우도 포함할 수 있다.
일 예로, 슬롯은 다양한 슬롯 포맷을 가질 수 있다. 이때, 각 슬롯의 OFDM 심볼은 하향링크 ('D'로 표기함), 플렉시블('X'로 표기함), 상향링크 ('U'로 표기함)로 분류될 수 있다.
따라서, 하향링크 슬롯에서 UE는 하향링크 전송이 'D' 및 'X' 심볼들에서만 발생한다고 가정할 수 있다. 이와 유사하게, 상향링크 슬롯에서 UE는 상향링크 전송이 'U' 및 'X' 심볼에서만 발생한다고 가정할 수 있다.
2.3. 아날로그 빔포밍 (Analog beamforming)
밀리미터 파 (Millimeter Wave, mmW)에서는 파장이 짧아 동일 면적에 다수개의 안테나 요소(element)의 설치가 가능하다. 즉, 30GHz 대역에서 파장은 1cm이므로, 5 * 5 cm의 패널(panel)에 0.5 lambda(파장) 간격으로 2-차원 (2-dimension) 배열을 하는 경우 총 100개의 안테나 요소를 설치할 수 있다. 이에 따라, 밀리미터 파 (mmW)에서는 다수개의 안테나 요소를 사용하여 빔포밍 (beamforming, BF) 이득을 높여 커버리지를 증가시키거나, 쓰루풋 (throughput)을 높일 수 있다.
이때, 안테나 요소 별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 각 안테나 요소는 TXRU(Transceiver Unit)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 각 안테나 요소는 주파수 자원 별로 독립적인 빔포밍을 수행할 수 있다.
그러나 100여개의 안테나 요소 모두에 TXRU를 설치하기에는 가격측면에서 실효성이 떨어지는 문제를 갖게 된다. 그러므로 하나의 TXRU에 다수개의 안테나 요소를 매핑하고 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절하는 방식이 고려되고 있다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전 대역에 있어서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔포밍이 어렵다는 단점을 갖는다.
이에 대한 해결 방안으로, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍의 중간 형태로 Q개의 안테나 요소보다 적은 개수인 B개의 TXRU를 갖는 하이브리드 빔포밍 (hybrid BF)를 고려할 수 있다. 이 경우에 B개의 TXRU와 Q개의 안테나 요소의 연결 방식에 따라서 차이는 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔(beam)의 방향은 B개 이하로 제한될 수 있다.
도 7 및 도 8은 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다. 여기서 TXRU 가상화 (virtualization) 모델은 TXRU의 출력 신호와 안테나 요소의 출력 신호의 관계를 나타낸다.
도 7은 TXRU가 서브 어레이 (sub-array)에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 7의 경우, 안테나 요소는 하나의 TXRU에만 연결된다.
반면, 도 8은 TXRU가 모든 안테나 요소에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 8의 경우, 안테나 요소는 모든 TXRU에 연결된다. 이때, 안테나 요소가 모든 TXRU에 연결되기 위하여 도 8에 도시된 바와 같이 별도의 덧셈기를 필요로 한다.
도 7 및 도 8에서, W는 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)에 의해 곱해지는 위상 벡터를 나타낸다. 즉, W는 아날로그 빔포밍의 방향을 결정하는 주요 파라미터이다. 여기서 CSI-RS 안테나 포트와 TXRU들과의 매핑은 1:1 또는 1:다(多) (1-to-many) 일 수 있다.
도 7의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 어려운 단점이 있으나, 전체 안테나 구성을 적은 비용으로 구성할 수 있다는 장점이 있다.
도 8의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 쉽다는 장점이 있다. 다만, 모든 안테나 요소에 TXRU가 연결되는 바, 전체 비용이 증가한다는 단점이 있다.
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 복수의 안테나가 사용되는 경우, 디지털 빔포밍 (Digital beamforming) 및 아날로그 빔포밍 (Analog beamforming)을 결합한 하이브리드 빔포밍 (Hybrid beamforming) 기법이 적용될 수 있다. 이때, 아날로그 빔포밍 (또는 RF (Radio Frequency) 빔포밍)은 RF 단에서 프리코딩 (또는 콤바이닝 (Combining))을 수행하는 동작을 의미한다. 그리고, 하이브리드 빔포밍에서 베이스밴드 (Baseband) 단과 RF 단은 각각 프리코딩 (또는 콤바이닝)을 수행한다. 이로 인해 RF 체인 수와 D/A (Digital-to-Analog) (또는 A/D (Analog-to-Digital) 컨버터 수를 줄이면서도 디지털 빔포밍에 근접하는 성능을 낼 수 있다는 장점이 있다.
설명의 편의상, 상기 하이브리드 빔포밍 구조는 N개 송수신단 (Transceiver unit, TXRU)과 M개의 물리적 안테나로 표현될 수 있다. 이때, 송신단에서 전송할 L개 데이터 계층 (Data layer)에 대한 디지털 빔포밍은 N * L (N by L) 행렬로 표현될 수 있다. 이후 변환된 N개 디지털 신호는 TXRU를 거쳐 아날로그 신호로 변환되고, 상기 변환된 신호에 대해 M * N (M by N) 행렬로 표현되는 아날로그 빔포밍이 적용된다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 TXRU 및 물리적 안테나 관점에서의 하이브리드 빔포밍 구조를 간단히 나타낸 도면이다. 이때, 상기 도 9에서 디지털 빔의 개수는 L개이며, 아날로그 빔의 개수는 N개이다.
추가적으로, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 기지국이 아날로그 빔포밍을 심볼 단위로 변경할 수 있도록 설계하여 특정한 지역에 위치한 단말에게 보다 효율적인 빔포밍을 지원하는 방법을 고려하고 있다. 더 나아가, 도9와 같이 특정 N개의 TXRU와 M개의 RF 안테나를 하나의 안테나 패널(panel)로 정의할 때, 본 발명에 따른 NR 시스템에서는 서로 독립적인 하이브리드 빔포밍이 적용 가능한 복수의 안테나 패널을 도입하는 방안까지 고려되고 있다.
상기와 같이 기지국이 복수의 아날로그 빔을 활용하는 경우, 단말 별로 신호 수신에 유리한 아날로그 빔이 다를 수 있다. 이에 따라, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 기지국이 특정 서브프레임 (SF) 내에서 심볼 별로 상이한 아날로그 빔을 적용하여 (적어도 동기 신호, 시스템 정보, 페이징 (Paging) 등) 신호를 전송함으로써 모든 단말이 수신 기회를 가질 수 있도록 하는 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작이 고려되고 있다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 하향링크 (Downlink, DL) 전송 과정에서 동기 신호 (Synchronization signal)와 시스템 정보 (System information)에 대한 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작을 간단히 나타낸 도면이다.
도 10에 있어, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템의 시스템 정보가 브로드캐스팅 (Broadcasting) 방식으로 전송되는 물리적 자원 (또는 물리 채널)을 xPBCH (physical broadcast channel)으로 명명한다. 이때, 한 심볼 내에서 서로 다른 안테나 패널에 속하는 아날로그 빔들은 동시에 전송될 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 아날로그 빔 별 채널을 측정하기 위한 구성으로써 (특정 안테나 패널에 대응되는) 단일 아날로그 빔이 적용되어 전송되는 참조 신호 (Reference signal, RS)인 빔 참조 신호 (Beam RS, BRS)의 도입이 논의되고 있다. 상기 BRS는 복수의 안테나 포트에 대해 정의될 수 있으며, BRS의 각 안테나 포트는 단일 아날로그 빔에 대응될 수 있다. 이때, BRS와 달리, 동기 신호 또는 xPBCH는 임의의 단말이 잘 수신할 수 있도록 아날로그 빔 그룹 내 모든 아날로그 빔이 적용되어 전송될 수 있다.
2.4. PT-RS (Phase Tracking Reference Signal)
본 발명과 관련된 위상 잡음(phase noise)에 대해 설명한다. 시간축 상에서 발생하는 지터(jitter)는 주파수축 상에서 위상 잡음으로 나타난다. 이러한 위상 잡음은 시간축 상의 수신 신호의 위상을 하기 수학식과 같이 무작위로 변경시킨다.
Figure 112018043969116-pct00012
수학식 1에서,
Figure 112018043969116-pct00013
파라미터들은 각각 수신 신호, 시간축 신호, 주파수축 신호, 위상 잡음으로 인한 위상 회전(phase rotation) 값을 나타낸다. 수학식 11에서의 수신 신호가 DFT(Discrete Fourier Transform) 과정을 거치는 경우, 하기의 수학식 2가 도출된다.
Figure 112018043969116-pct00014
수학식 2에서,
Figure 112018043969116-pct00015
파라미터들은 각각 CPE(Common Phase Error) 및 ICI(Inter Cell Interference)를 나타낸다. 이때, 위상 잡음 간의 상관관계가 클수록 수학식 12의 CPE 가 큰 값을 갖게 된다. 이러한 CPE는 무선랜 시스템에서의 CFO(Carrier Frequency Offset)의 일종이지만, 단말 입장에서는 위상 잡음이라는 관점에서 CPE와 CFO를 유사하게 해석할 수 있다.
단말은 CPE/CFO를 추정함으로써 주파수축 상의 위상 잡음인 CPE/CFO를 제거하게 되며, 단말이 수신 신호에 대해 CPE/CFO를 추정하는 과정은 수신 신호의 정확한 디코딩을 위해 선행되어야 하는 과정이다. 이에 따라, 단말이 CPE/CFO를 정확하게 추정할 수 있도록 기지국은 소정의 신호를 단말로 전송해줄 수 있으며, 이러한 신호는 위상 잡음을 추정하기 위한 신호로써 단말과 기지국 간에 미리 공유된 파일럿 신호가 될 수도 있고 데이터 신호가 변경되거나 복제된 신호일 수도 있다. 이하에서는 위상 잡음을 추정하기 위한 일련의 신호를 총칭하여 PCRS(Phase Compensation Reference Signal) 또는 PNRS(Phase Noise Reference Signal) 또는 PT-RS (Phase Tracking Reference Signal) 라 부른다. 이하, 설명의 편의 상, 해당 구성은 모두 PT-RS로 통칭하여 명명한다.
2.4.1. 시간 영역 패턴 (또는 시간 밀도 (time density))
도 11은 본 발명에 적용 가능한 PT-RS의 시간 영역 패턴을 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, PT-RS는 적용되는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 레벨에 따라 상이한 패턴을 가질 수 있다.
Figure 112018043969116-pct00016
도 11 및 표 6과 같이, PT-RS는 적용되는 MCS 레벨에 따라 서로 다른 패턴으로 매핑되어 전송될 수 있다.
상기 구성을 보다 일반화하면, 상기 PT-RS의 시간 영역 패턴 (또는 시간 밀도)은 하기 표와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112018043969116-pct00017
이때, 시간 밀도 1은 도 11의 Pattern #1에 대응하고, 시간 밀도 2는 도 11의 Pattern #2에 대응하고, 시간 밀도 4는 도 11의 Pattern #3에 대응할 수 있다.
상기 구성에 있어, ptrs-MCS1, ptrs-MCS2, ptrs-MCS3, ptrs-MCS4는 상위 계층 시그널링에 의해 정의될 수 있다.
2.4.2. 주파수 영역 패턴 (또는 주파수 밀도 (frequency density))
본 발명에 따른 PT-RS는 1개 RB (Resource Block) 마다 1개의 부반송파, 2개 RB 마다 1개의 부반송파, 또는 4개 RB마다 1개의 부반송파에 매핑되어 전송될 수 있다. 이때, 상기와 같은 PT-RS의 주파수 영역 패턴 (또는 주파수 밀도)는 스케줄링된 대역폭의 크기에 따라 설정될 수 있다.
일 예로, 스케줄링된 대역폭에 따라 표 8과 같은 주파수 밀도를 가질 수 있다.
Figure 112018043969116-pct00018
여기서, 주파수 밀도 1은 PT-RS가 1개 RB마다 1개의 부반송파에 매핑되어 전송되는 주파수 영역 패턴에 대응하고, 주파수 밀도 1/2은 PT-RS가 2개 RB마다 1개의 부반송파에 매핑되어 전송되는 주파수 영역 패턴에 대응하고, 주파수 밀도 1/4은 PT-RS가 4개 RB마다 1개의 부반송파에 매핑되어 전송되는 주파수 영역 패턴에 대응한다.
상기 구성을 보다 일반화하면, 상기 PT-RS의 주파수 영역 패턴 (또는 주파수 밀도)은 하기 표와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112018043969116-pct00019
이때, 주파수 밀도 2는 PT-RS가 2개 RB마다 1개의 부반송파에 매핑되어 전송되는 주파수 영역 패턴에 대응하고, 주파수 밀도 4는 PT-RS가 4개 RB마다 1개의 부반송파에 매핑되어 전송되는 주파수 영역 패턴에 대응할 수 있다.
상기 구성에 있어, NRB0 및 NRB1은 상위 계층 시그널링에 의해 정의될 수 있다.
2.4.3. DM-RS 포트 설정
도 12는 본 발명에 적용 가능한 DM-RS 포트 설정의 예를 간단히 나타낸 도면이다.
보다 구체적으로, 도 12(a) 에서는 DM-RS가 하나의 심볼에 먼저 실리는 구조 (front loaded DM-RS with one symbol)를 나타내고, 도 12(b)에서는 DM-RS가 두 개의 심볼에 먼저 실리는 구조 (front loaded DM-RS with two symbols)를 나타낸다.
도 12에 있어, 는 주파수 축에서의 DM-RS 오프셋 값을 의미한다. 이때, 동일한 를 갖는 DM-RS ports는 서로 주파수 도메인에서 코드 분할 다중화 (code division multiplexing in frequency domain; CDM-F) 또는 시간 도메인에서 코드 분할 다중화 (code division multiplexing in time domain; CDM-T)될 수 있다. 또한, 서로 다른 를 갖는 DM-RS ports는 서로 CDM-F 될 수 있다.
도 12에 있어, 포트 번호 1000 ~ 1003번은 서로 FDM 또는 CDM-F로 구성될 수 있다. 이어, 포트 번호 1004 ~ 1007 번은 포트 번호 1000 ~ 1003번과 CDM-T로 구성되도록 정의될 수 있다.
도 12에 도시된 DM-RS 포트 설정에 기반하여, 기지국은 단말에게 하기 표와 같이 정의된 DCI (Downlink Control Information)을 통해 DM-RS 포트 설정을 제공할 수 있다.
하기 표에 있어, P0 ~ P7은 각각 포트 번호 1000 ~ 포트 번호 1007에 대응할 수 있고, value 4, 5, 7, 9는 DM-RS 포트들이 CDM-T로 설정되는 구성을 나타낼 수 있다.
Figure 112018043969116-pct00020
3. 제안하는 실시예
이하에서는, 상기와 같은 기술적 사상에 기반하여 본 발명에서 제안하는 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.
이하 설명에 있어, PT-RS 등을 전송하는 송신기는 기지국 (또는 TRP (Transmission Reception Point)이고 수신기는 단말이라고 가정하여 상세히 설명한다. 다만, 이는 설명의 편의상 정의한 가정에 불과하며, 실시예에 따라 이하 설명에 있어, 송신기로는 단말이 적용되고 수신기로는 기지국 (또는 TRP)이 적용될 수도 있다.
3.1. 제1 제안
본 발명에 따르면, 송신기는 신호 재전송 (Retransmission) 시, MCS 및/또는 PRB 크기와 관계없이 PT-RS를 도 11의 pattern #1로 전송할 수 있다. 이에 대응하여, 수신기는 재전송에 대응하는 신호에 포함된 PT-RS는 도 11의 pattern #1로 전송됨을 가정하고 상기 PT-RS를 수신할 수 있다.
재전송의 경우, 주파수 효율 (spectral efficiency) 관점이 아닌 수신 성공률 관점의 고려가 필요하다. 이에, PT-RS는 MCS 및/또는 PRB 크기와 관계없이 가장 높은 밀도의 시간 및/또는 주파수 패턴 (또는 밀도)으로 전송될 수 있다.
일 예로, 송신기가 초기 전송 (initial transmission)의 경우 PRB 크기가 작아 PT-RS를 전송하지 않은 경우, 상기 송신기는 재전송의 경우 PT-RS를 도 11의 pattern #1 (또는 pattern #2)로 전송할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 신호 재전송의 목적은 쓰루풋 (throughput) 향상을 통해 수신기의 디코딩 성능을 높이는 것이기 때문이다. 이에, 송신기는 시간/주파수 밀도가 가장 높은 PT-RS를 전송함으로써 채널 측정 (channel estimation) 성능을 향상시킬 수 있다.
구체적인 예로, MCS <= 64QAM, 5/6 code rate, PRB size <= 4인 경우, 송신기는 PT-RS을 전송하지 않음으로써 우수한 주파수 효율을 가질 수 있다. 그러나, 재전송의 경우, 상기 송신기는 PT-RS를 11의 pattern #1 (또는 pattern #2)로 전송할 수 있다. 그리고, CPE (Common Phase Error) 추정 성능을 보장하기 위해, 송신기는 상기 PT-RS를 상기 4개 PRB에서 모두 전송할 수 있다.
다른 예로, 송신기가 초기 전송의 경우 PT-RS 시간 밀도 1/2 (도 11의 pattern #2) 또는 시간 밀도 1/4 (도 11의 pattern #3)으로 전송한 경우, 상기 송신기는 재전송의 경우 상기 PT-RS를 도 11의 pattern #1로 전송할 수 있다.
구체적인 예로, MCS <= 64QAM, 5/6 code rate 이고 PRB size < 32인 경우, 도 11에 도시된 PT-RS pattern #2가 가장 높은 주파수 효율을 가질 수 있다. 다만, 재전송의 경우, 송신기는 PT-RS를 pattern #2가 아닌 pattern #1로 전송할 수 있다. 이때, PRB 크기가 16인 경우, 송신기는 PT-RS의 주파수 영역 밀도를 증가시켜 상기 16개 PRB 중 4개 PRB가 아닌 8개 또는 16개 PRB에서 상기 PT-RS를 전송할 수 있다. 이를 통해, PT-RS의 샘플의 개수가 증가함에 따라 간섭이나 잡음에 더 강인(robust)해 질 수 있다.
추가적으로, 재전송되는 PT-RS에 대응하는 PT-RS port는 이전 PT-RS 전송시 사용된 DM-RS port와 다른 DM-RS port와 관련되어(associated) 전송될 수 있다. 다시 말해, 재전송시 PT-RS port는 이전 전송시 사용된 DM-RS port가 아닌 다른 DM-RS port에 대응할 수 있다.
여기서, 특정 DM-RS port와 특정 PT-RS port가 관련(association)되었다고 함은 양 port에 대해 동일한 프리코딩(precoding)이 적용됨을 의미할 수 있다. 또는, 하나 이상의 DM-RS port (예: DM-RS port group)와 특정 PT-RS port가 관련되었다고 함은 상기 하나 이상의 DM-RS port (예: DM-RS port group)은 상기 PT-RS port에서 전송된 PT-RS에 기반한 CPE (Common Phase Error)를 서로 공유함을 의미할 수 있다.
3.2. 제2 제안
본 발명에 따른 구성을 설명하기에 앞서, 본 발명에서 적용 가능한 DM-RS port group에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 하향링크 DM-RS port group에 있어, 상기 DM-RS port group은 서로 QCL (Quasi-Co-Located) 또는 부분적 QCL (partial QCL) 관계를 갖는 DM-RS ports들의 집합에 대응할 수 있다.
이때, DM-RS port group들은 각각 서로 다른 CSI-RS (Channel State Information - Reference Signal)와 QCL 관계를 가질 수 있다.
본 발명에 있어, 하나의 TRP에 대해 복수의 DM-RS port group이 정의될 수 있다. 다만, 설명의 편의상, 이하 설명에서는 하나의 TRP에 대해 하나의 DM-RS port group이 정의된다고 가정한다.
도 13은 단말이 서로 다른 TRP와 연결되어 신호를 수신하는 구성을 간단히 나타낸 도면이다. 도 13에 있어, 상기 단말은 두 개의 패널(panel)을 가지고, 도 13에 도시된 바와 같이 각각의 패널에 대응하는 빔은 각각의 TRP에 연결될 수 있다. 이때, 각 빔 당 하나의 DM-RS port group을 정의하는 경우, 도 13에서는 2개의 DM-RS port group이 가정될 수 있다.
(1) CoMP (Coordinated Multi-Point Transmission/Reception) type A
이 경우, 비코히어런트 조인트 전송 (non-coherent joint transmission (JT))이 적용된다고 가정하며, 각 DM-RS port group 별로 DCI가 정의될 수 있다. 이에, DM-RS port group들은 각각 서로 다른 CW (CodeWord)를 단말로 전송할 수 있다.
여기서, 하나의 DM-RS port group은 1개 또는 2개의 CW를 전송할 수 있다. 구체적으로, 레이어(layer)의 개수가 4개 이하이면 CW 개수는 1개이고, 상기 레이어의 개수가 5개 이상이면 CW 개수는 2개로 설정될 수 있다.
이때, 서로 다른 DM-RS port group은 서로 다른 스케줄링된 대역폭을 가질 수 있다.
(2) CoMP type B
이 경우, 복수의 DM-RS port group에 대해 하나의 DCI가 정의될 수 있다. 이때, DM-RS port group들은 1개 또는 2개의 CW를 단말로 전송할 수 있다.
도 13에 있어, 두 DM-RS port group은 1개 또는 2개의 CW를 전송한다. 여기서, 두 DM-RS port group에서 전송되는 총 레이어의 개수가 4개 이하이면 CW 개수는 1개이고, 상기 총 레이어의 개수가 5개 이상이면 CW 개수는 2개로 설정될 수 있다.
이와 유사하게, 상향링크 DM-RS port group에 있어, 상기 DM-RS port group은 서로 QCL (Quasi-Co-Located) 또는 부분적 QCL (partial QCL) 관계를 갖는 DM-RS ports들의 집합에 대응할 수 있다.
도 14는 단말이 서로 다른 패널을 통해 하나의 TRP와 두개의 빔으로 연결된 구성을 간단히 나타낸 도면이다. 도 14에 있어, 각 빔은 하나의 DM-RS port group에 대응함으로써 2개의 DM-RS port group이 설정된다고 가정한다. 다만, 다른 예로, 단말의 복수 패널은 하나의 DM-RS port group을 구성할 수도 있다.
1) UL multi DCI
각 DM-RS port group별로 DCI가 정의되는 경우, 각 DM-RS port group 별로 서로 다른 CW가 전송될 수 있다.
이 경우, 하나의 DM-RS port group은 1개 또는 2개의 CW를 전송할 수 있다. 구체적으로, 레이어(layer)의 개수가 4개 이하이면 CW 개수는 1개이고, 상기 레이어의 개수가 5개 이상이면 CW 개수는 2개로 설정될 수 있다.
이때, 서로 다른 DM-RS port group은 서로 다른 스케줄링된 대역폭을 가질 수 있다.
2) UL single DCI
이 경우, UL 전송에 참여하는 모든 DM-RS port group에 대해 하나의 DCI가 정의될 수 있다. 이때, 모든 DM-RS port group들은 1개 또는 2개의 CW를 단말로 전송할 수 있다.
도 14에 있어, 두 DM-RS port group은 1개 또는 2개의 CW를 전송한다. 여기서, 두 DM-RS port group에서 전송되는 총 레이어의 개수가 4개 이하이면 CW 개수는 1개이고, 상기 총 레이어의 개수가 5개 이상이면 CW 개수는 2개로 설정될 수 있다.
이하에서는, 상기와 같은 DM-RS port group의 구성에 기반하여 본 발명에서 제안하는 구성에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 제2 제안에 따르면, 송신기가 서로 다른 DM-RS port group을 통해 각각 PT-RS을 동일한 주파수 및 시간 자원에 전송하는 경우, 이들 각각의 PT-RS 시간 패턴은 가장 밀도가 높은 (dense) PT-RS 시간 패턴을 따를 수 있다.
일 예로, CoMP type B (또는 UL single DCI)이며 1CW 전송의 경우, 서로 다른 DM-RS port group의 BW (Bandwidth) 및 MCS는 서로 동일하게 설정된다. 반면, CoMP type B (또는 UL single DCI)이며 2CW의 경우, 서로 다른 DM-RS port group의 MCS는 서로 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 서로 다른 DM-RS port group에 대응하는 각 PT-RS의 시간 패턴은 서로 상이할 수 있다.
본 발명에서 제안하는 구성에 따르면, 서로 다른 DM-RS port group에서 대응하는 PT-RS을 동일한 주파수 및 시간 자원에 전송 시, 송신기는 각각의 PT-RS port들에 대한 시간 밀도가 상이하더라도 이들 중 가장 밀도가 높은 시간 패턴을 따라 서로 다른 DM-RS port group에 대응하는 PT-RS을 전송할 수 있다. 이 경우, 별도의 RS 오버헤드의 증가 없이 CPE 추정 성능을 향상시킬 수 있다.
도 15는 DM-RS port group #0/#1이 각각 PT-RS port #0/#2에 대응하는 경우 (또는 각각 PT-RS port #0/#2를 사용하는 경우)를 간단히 나타낸 도면이다.
도 15에 있어, PT-RS port #0/#2은 각각 time pattern #1 및 time pattern #2을 사용하여 PT-RS를 전송하도록 설정될 수 있다. 그러나, PT-RS port #2는 time pattern #2가 아닌 time pattern #1을 사용하여 PT-RS를 전송할 수 있다.
이에 따라, 공간 다이버시티 (spatial diversity) 로 인해 CPE 추정 성능이 향상 될 수 있다.
한편, PT-RS port #2가 time pattern #1이 아닌 time pattern #2을 사용하여 PT-RS를 전송한다고 가정하더라도, 이미 PT-RS port #0이 pattern #1을 사용하여 PT-RS를 전송하는 바 어떠한 RS 오버헤드 이득도 없다.
도 15에 있어, PT-RS port #0은 DMRS port #0과 #2와 관련되어 있다고 해석될 수 있다.
3.3. 제3 제안
본 발명의 제3 제안에 따르면, 기지국은 단말에게 PT-RS 부스팅 (boosting) 여부 및/또는 부스팅 레벨 (예: 0/3/6dB)을 상위 계층 시그널링 (예: RRC (Radio Resource Control) 또는 MAC-CE (Medium Access Control - Control Element))을 통해 알려줄 수 있다. 단말은 상기 정보를 바탕으로 PT-RS 부반송파의 개수를 결정할 수 있다.
도 16은 16/32/64 PRB에서 PT-RS에 대해 비-부스팅 또는 3dB 부스팅을 적용한 경우 SNR (Signal to Noise Ratio) 별 SE (Spectral Efficiency) 를 나타낸 도면이고, 도 17은 16/32/64 PRB에서 PT-RS에 대해 비 3dB 부스팅 또는 6dB 부스팅을 적용한 경우 SNR 별 SE를 나타낸 도면이다.
도 16에 있어, 16/32/64 PRB에서 비-부스팅된 PT-RS가 전송되는 PT-RS 부반송파 개수는 각각 8/8/16 이고, 3dB 부스팅된 PT-RS가 전송되는 PT-RS 부반송파 개수는 각각 4/4/8 이라고 가정한다. 또한, 도 17에 있어, 16/32/64 PRB에서 3dB 부스팅된 PT-RS가 전송되는 PT-RS 부반송파 개수는 각각 4/4/8이고, 6dB 부스팅된 PT-RS가 전송되는 PT-RS 부반송파 개수는 각각 2/2/4 라고 가정한다. 즉, 3 dB 부스팅 또는 6dB 부스팅이 적용되는 경우, PT-RS의 부반송파 개수는 비-부스팅이 적용되는 경우 대비 각각 1/2 또는 1/4로 줄어들 수 있다.
FDM되는 PT-RS port 개수가 각각 2/4개인 경우, 최대 가능한 전력 부스팅은 각각 3dB/6dB이다.
도 16 및 도 17에 따르면, 3dB 부스팅이 적용되는 경우 RS 오버헤드가 줄어들어도 비-부스팅이 적용되는 경우와 동일한 CPE 추정 성능을 유지함을 확인할 수 있다. 또한, 3dB 부스팅이 적용되는 경우 RS 오버헤드 감소로 인한 쓰루풋 이득 (throughput gain)을 추가적으로 얻을 수 있음을 확인할 수 있다. 특히, 16PRB와 같이 RS 오버헤드가 상대적으로 큰 경우, 상기 쓰루풋 이득은 더욱 커진다.
도 17에 도시된 바와 같이, 6dB 부스팅이 적용되는 경우, 3dB 부스팅이 적용되는 경우와 거의 유사한 성능을 나타낼 수 있다.
한편, 도 16 및 도 17의 시뮬레이션에 있어, 6dB 부스팅이 적용되는 경우 1개의 PT-RS port의 RS 오버헤드는 1/4로 줄어든다고 가정한다. 이에, 만약 상기 1개의 PT-RS port가 다른 PT-RS port가 FDM되는 경우, 다른 PT-RS port 역시 RS 오버헤드가 1/4로 줄어들 수 있다. 이에 따라, 추가적인 쓰루풋 이득을 얻을 수 있다.
하기 표는 스케줄링된 BW 및 전력 부스팅 레벨에 따른 주파수 밀도를 나타낸다.
Figure 112018043969116-pct00021
여기서, 0/3/6dB은 EPRE (Energy per RE, 예: PDSCH 데이터 RE에서의 평균 에너지)에 대한 상대적인 전력 부스팅 레벨을 의미한다. 이에, 0dB인 경우, PT-RS의 EPRE는 PDSCH의 EPRE와 동일할 수 있다.
표 11에 도시된 바와 같이, 전력 부스팅 레벨은 FDM된 PT-RS 포트의 수로 표현될 수 있다. 이때, FDMed # of PT-RS port =3, 5, 6, 7, 8인 경우, 단말은 각각의 경우가 표 11의 FDMed # of PT-RS port = 2, 4, 4, 4에 대응한다고 해석할 수 있다.
일 예로, 표 11이 2개의 column(0dB, 3dB)에 대해서만 정의되는 경우 (즉, 전력 부스팅 레벨 6dB 인 경우가 정의되지 않는 경우), FDMed # of PT-RS port 수가 2이상인 경우는 모두 2번째 column (즉, 전력 부스팅 레벨 3dB인 경우)에 매핑된다고 가정될 수 있다.
기지국이 단말에게 전력 부스팅 레벨 (예: 0/3/6dB)을 시그널링하는 경우, 송신기는 표 11과 같이 PT-RS 부반송파의 개수를 줄이거나 (예: For NRB=8, 8 -> 4 -> 2) 또는 PT-RS 주파수 밀도 (예: For NRB=7, 1 -> 1/2 -> 1/4)을 감소시킬 수 있다.
또는, 수신기는 상기와 같은 시그널링 대신, FDM되는 PT-RS port 수를 통해 암시적으로 표 11의 어떤 column에 대응하는지를 결정할 수 있다.
3.4. 제4 제안
본 발명에 있어, 복수의 PT-RS port들에 의해 PT-RS는 서로 다른 주파수에서 전송된다. 이때, 서로 다른 DM-RS port group에서 전송되는 PT-RS가 서로 직교하는 경우, 각 DM-RS port group은 다른 DM-RS port group들이 PT-RS를 전송한 RE를 null로 처리하게 된다. 이 경우, 해당 DM-RS port group은 null로 처리된 RE에 대한 전력을 다른 RE로 차용할 수 있다.
일 예로, 복수의 PT-RS port들의 시간 밀도가 서로 다르고 상기 복수의 PT-RS port들 중 가장 밀도가 높은 시간 밀도를 갖는 PT-RS port가 하나만 있는 경우, 상기 시간 밀도가 가장 높은 PT-RS port는 전력 부스팅이 적용되지 않을 수 있다.
도 18은 시간 밀도가 상이한 PT-RS port #0 및 #1을 통해 PT-RS가 전송되는 패턴의 일 예를 간단히 나타낸 도면이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 두 개의 PT-RS port들(예: PT-RS port #0, PT-RS port #1)의 시간 밀도가 다른 경우, FDM 되지 않은 OFDM 심볼에서 PT-RS port #0는 전력 부스팅을 적용할 수 없다.
이에 따라, PT-RS port #0의 PT-RS 부반송파의 개수는 그대로 유지될 수 있다. 다시 말해, 상기 PT-RS port #0의 PT-RS 부반송파의 개수는 기존 설정 대비 감소시킬 수 없다.
반면, PT-RS port #1은 전력 부스팅을 적용할 수 있다. 이에, PT-RS port #1은 기존 설정 대비 PT-RS 부반송파의 개수를 감소시킬 수 있다.
결과적으로, PT-RS port #0는 전력 부스팅을 통한 이득을 얻을 수 없는 바, 전력 부스팅을 적용하지 않을 수 있다. 이에 따라, PT-RS 부반송파의 개수는 기존 설정 그대로 유지될 수 있다. 반면, PT-RS port #1은 전력 부스팅을 적용할 수 있고, 표 11에 기반하여 PT-RS 부반송파의 개수를 감소시킬 수 있다.
다른 예로, 복수의 PT-RS port들의 시간 밀도가 서로 다른 경우, 모든 PT-RS port는 가장 높은 PT-RS 시간 밀도로 대응하는 PT-RS를 전송할 수 있다.
도 19는 시간 밀도가 상이한 PT-RS port #0 및 #1을 통해 PT-RS가 전송되는 패턴의 다른 예를 간단히 나타낸 도면이다.
도 19에 도시된 바와 같이, PT-RS port #1는 (설정에 따라) time pattern #2을 사용하여 PT-RS를 전송해야 함에도 불구하고, PT-RS port #0의 시간 밀도인 time pattern #1에 맞춰 PT-RS를 전송할 수 있다.
이 경우, PT-RS port #0은 모든 심볼에서 전력 부스팅을 적용할 수 있고, 이로 인해 PT-RS 부반송파의 개수를 기존 설정 대비 1/2로 줄일 수 있다. 이에 따라, 도 17 및 도 18을 비교할 때, PT-RS 부반송파의 총 개수가 44개에서 36개로 감소함을 확인할 수 있다.
상기 구성에 따르면, 다른 PT-RS port들이 전송하는 PT-RS의 시간 밀도를 복수의 PT-RS port 중 가장 밀도가 높은 PT-RS 시간 밀도로 조정함으로써, 모든 PT-RS port는 전력 부스팅을 적용할 수 있다. 이를 통해, PT-RS 오버헤드는 추가적으로 감소될 수 있다.
상기와 같은 구성을 위한 시그널링은 DCI을 통해 수행될 수 있다.
일 예로, 시그널링 오버헤드를 고려하여, 기지국은 1bit 정보를 이용하여 전력 부스팅 여부만을 알려줄 수 있다. 이때, 부스팅 레벨은 상위 계층 시그널링 또는 3GPP 표준 문서 등에서 정의되는 규칙에 의해 미리 설정 될 수 있다.
구체적인 일 예로, 기지국은 RRC 또는 MAC-CE를 통해 3dB 부스팅 여부를 설정할 수 있다. 이때, DCI가 전력 부스팅이 활성화되었음을 알려주는 경우, 송신기 및 수신기는 표 11의 frequency density (3dB) column 을 통해 대응하는 PT-RS의 주파수 밀도를 파악할 수 있다.
다른 예로, 송신기 및 수신기는 FDM 된 PT-RS port 개수를 통해, 표 11에서 이에 대응하는 frequency density column을 선택할 수 있다.
상기와 같은 구성을 따를 때, 기지국은 동적으로 전력 부스팅 여부를 단말에게 설정할 수 있다. 또한, 기지국은 시그널링 오버헤드를 최소화 하면서 전력 부스팅 레벨을 (동적으로) 조절할 수 있다.
도 20은 본 발명에서 제안하는 단말의 PT-RS 수신 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 단말은 상기 단말에게 할당된 복수의 PT-RS 포트들에 대한 시간 밀도를 비교하여 가장 높은 시간 밀도 값을 결정한다 (S2010).
이어, 상기 단말은 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS 모두 상기 최대 시간 밀도 값으로 전송된다고 가정하고 (S2020), 상기 복수의 PT-RS 포트들을 통해 각각 대응하는 PT-RS를 수신한다 (S2030). 다시 말해, 상기 단말은 상기 복수의 PT-RS 포트들을 통해 상기 결정된 가장 높은 시간 밀도 값에 기반하여 전송되는 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS를 각각 수신한다.
이때, 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대한 시간 밀도는, 1개 심볼 당 1개의 PT-RS 심볼, 2개 심볼 당 1개의 PT-RS 심볼, 4개 심볼당 1개의 PT-RS 심볼 중 하나의 값을 가질 수 있다. 즉, 도 11에 도시된 pattern 중 하나의 시간 밀도를 가질 수 있다. 여기서, PT-RS 심볼이란 PT-RS가 전송되는 심볼을 의미한다.
상기 복수의 PT-RS 포트들에 대한 시간 밀도는 각 PT-RS 포트에 대응하는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 에 기반하여 결정될 수 있다.
이 경우, 상기 결정된 가장 높은 시간 밀도 값은 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대응하는 MCS 중 가장 높은 MCS에 대응하는 시간 밀도 값일 수 있다.
또한, 상기 복수의 PT-RS 포트들은 2 개의 PT-RS 포트들이고, 상기 2개의 PT-RS 포트들은 각각 서로 다른 DM-RS 포트 그룹에 대응할 수 있다. 이때, 각 DM-RS 포트 그룹은 각각 하나의 PT-RS 포트 및 하나의 코드워드에 대응할 수 있다.
일 예로, 상기 서로 다른 DM-RS 포트 그룹은 각각 서로 다른 전송 수신 포인트 (Transmission Reception Point; TRP)에 대응할 수 있다.
또한, 상기 단말은 상기 서로 다른 DM-RS 포트 그룹들에 대응하는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 정보를 포함한 DCI (Downlink Control Information)를 수신할 수 있다. 이때, 상기 DCI는 서로 다른 DM-RS 포트 그룹들에 대응하는 TRP들 중 하나의 TRP를 통해 수신될 수 있다.
상기 구성에 있어, 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS가 전송되는 주파수 밀도 (frequency density)는 대응하는 PT-RS 포트에 대해 스케줄링된 대역폭 및 상기 대응하는 PT-RS 포트에 대한 전력 부스팅 (power boosting) 레벨에 기반하여 결정될 수 있다. 이때, 상기 가장 높은 시간 밀도 값이 아닌 다른 시간 밀도 값을 갖는 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS는 시그널링에 기반하여 0 dB(decibel) 전력 부스팅, 3dB 전력 부스팅 또는 6dB 전력 부스팅이 적용되어 수신될 수 있다. 이때, 상기 시그널링의 예로, RRC 시그널링 또는 DCI 등이 적용될 수 있다.
이때, 상기 복수의 PT-RS 포트들 중 제1 PT-RS 포트에 대해 스케줄링된 대역폭이 상기 복수의 PT-RS 포트들 중 제2 PT-RS 포트에 대해 스케줄링된 대역폭과 동일하고, 상기 제1 PT-RS 포트에 대한 전력 부스팅 레벨과 상기 제2 PT-RS 포트에 대한 전력 부스팅 레벨이 상이한 경우, 상기 제1 PT-RS 포트에 대응하는 PT-RS의 주파수 밀도와 상기 제2 PT-RS 포트에 대응하는 PT-RS의 주파수 밀도는 서로 상이할 수 있다.
상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예: 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 가 있다.
4. 장치 구성
도 21은 제안하는 실시 예가 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다. 도 21에 도시된 단말 및 기지국은 앞서 설명한 단말과 기지국 간 위상 트래킹 참조 신호 송수신 방법의 실시 예들을 구현하기 위해 동작한다.
단말(UE: User Equipment, 1)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB 또는 gNB, 100)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다.
즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신기(Transmitter: 10, 110) 및 수신기(Receiver: 20, 120)를 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나(30, 130) 등을 포함할 수 있다.
또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시 예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 40, 140)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리(50, 150)를 각각 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 단말(1)은 프로세서(40)를 통해 상기 단말에게 할당된 복수의 PT-RS 포트들에 대한 시간 밀도 (time density)를 비교하여 가장 높은 시간 밀도 값을 결정한다. 이어, 상기 단말(1)은 상기 복수의 PT-RS 포트들을 포함하는 수신기(20)를 통해 상기 결정된 가장 높은 시간 밀도 값에 기반하여 전송되는 상기 복수의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS를 각각 수신한다.
단말 및 기지국에 포함된 송신기 및 수신기는 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 21의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 유닛을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.
여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(50, 150)에 저장되어 프로세서(40, 140)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시 예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

Claims (18)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 위상 트래킹 참조 신호 (Phase Tracking Reference Signal; PT-RS)를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 단말에게 할당된 2 개의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS들은 상기 2개의 PT-RS 포트들에 대응하는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 중 높은 MCS에 대응하는 시간 밀도 값으로 설정되어 수신된다고 가정; 및
    상기 가정에 기초하여 상기 2 개의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS들을 각각 수신;하는 것을 포함하는, 단말의 위상 트래킹 참조 신호 수신 방법.
  2. 무선 통신 시스템에서 단말이 위상 트래킹 참조 신호 (Phase Tracking Reference Signal; PT-RS)를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 단말에게 할당된 2 개의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS들을 각각 수신;하는 것을 포함하고,
    상기 2개의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS들은 상기 2개의 PT-RS 포트들에 대응하는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 중 높은 MCS에 대응하는 시간 밀도 값으로 설정되어 수신되는, 단말의 위상 트래킹 참조 신호 수신 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 시간 밀도 값은,
    1개 심볼 당 1개의 PT-RS 심볼, 2개 심볼 당 1개의 PT-RS 심볼, 4개 심볼당 1개의 PT-RS 심볼 중 하나의 값을 가지는, 단말의 위상 트래킹 참조 신호 수신 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 2개의 PT-RS 포트들은 각각 서로 다른 복조 참조 신호 (Demodulation Reference Signal; DM-RS) 포트 그룹에 대응하는, 단말의 위상 트래킹 참조 신호 수신 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 서로 다른 DM-RS 포트 그룹은 각각 서로 다른 전송 수신 포인트 (Transmission Reception Point; TRP)에 대응하는, 단말의 위상 트래킹 참조 신호 수신 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 서로 다른 DM-RS 포트 그룹들에 대응하는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 정보는 DCI (Downlink Control Information)를 통해 수신되는, 단말의 위상 트래킹 참조 신호 수신 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 위상 트래킹 참조 신호 (Phase Tracking Reference Signal; PT-RS)를 수신하는 단말에 있어서,
    수신부; 및
    상기 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 단말에게 할당된 2 개의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS들은 상기 2개의 PT-RS 포트들에 대응하는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 중 높은 MCS에 대응하는 시간 밀도 값으로 설정되어 수신된다고 가정; 및
    상기 가정에 기초하여 상기 2 개의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS들을 각각 수신;하도록 구성되는, 단말.
  8. 무선 통신 시스템에서 위상 트래킹 참조 신호 (Phase Tracking Reference Signal; PT-RS)를 수신하는 단말에 있어서,
    수신부; 및
    상기 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 단말에게 할당된 2 개의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS들을 각각 수신하도록 구성되고,
    상기 2개의 PT-RS 포트들에 대응하는 PT-RS들은 상기 2개의 PT-RS 포트들에 대응하는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 중 높은 MCS에 대응하는 시간 밀도 값으로 설정되어 수신되는, 단말.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 시간 밀도 값은,
    1개 심볼 당 1개의 PT-RS 심볼, 2개 심볼 당 1개의 PT-RS 심볼, 4개 심볼당 1개의 PT-RS 심볼 중 하나의 값을 가지는, 단말.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 2개의 PT-RS 포트들은 각각 서로 다른 복조 참조 신호 (Demodulation Reference Signal; DM-RS) 포트 그룹에 대응하는, 단말.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 서로 다른 DM-RS 포트 그룹은 각각 서로 다른 전송 수신 포인트 (Transmission Reception Point; TRP)에 대응하는, 단말.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 서로 다른 DM-RS 포트 그룹들에 대응하는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 정보는 DCI (Downlink Control Information)를 통해 수신되는, 단말.
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