KR20180017940A

KR20180017940A - 무선 셀룰라 통신 시스템에서 지연감소를 위한 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180017940A
Application number: KR1020160102560A
Authority: KR
Inventors: 여정호; 오진영; 가희돈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2016-08-11
Publication date: 2018-02-21
Also published as: US20220141850A1; CN109565850B; EP3637929A1; CN115884355A; US11950269B2; WO2018030842A1; EP3484226A1; CN109565850A; EP3484226B1; US20200389909A1; EP3484226A4; US11252743B2

Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 구체적으로 본 개시는 무선 통신 시스템에서 기지국의 전송 방법에 관한 것으로, 상기 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말 중, 어느 하나의 단말에 대한 타이밍 어드밴스(Timing Advance, TA) 정보를 확인하는 단계, 상기 확인된 TA 정보에 기반하여, 제1 타입 전송 또는 제2 타입 전송 중에서 상기 단말에 대한 전송 타입을 결정하는 단계, 및 상기 결정된 전송 타입에 기반하여, 상기 단말에 대한 전송을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 셀룰라 통신 시스템에서 지연감소를 위한 전송 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMISSION OF LATENCY REDUCTION IN WIRELSS CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 보다 구체적으로 지연 감소를 위한 방법 및 장치에 관한 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) 이후의 시스템이라 불리어지고 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 논의되고 있다.

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), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

무선통신 시스템에서 기지국과 단말 거리가 최대 100 km를 지원하기 위해서는, 단말 수신을 기준으로 정한 타이밍보다 약 0.67ms 정도 먼저 송신해야 한다. 이는 기지국에서 여러 단말로부터 전송되는 신호들의 수신 타이밍을 맞추기 위함이며, 이를 타이밍 어드밴스(timing advance라)고 한다.

종래의 1ms를 전송시간구간으로 하는 LTE 시스템에서는 단말이 기지국으로부터 상향링크 스케줄링 승인(grant)을 받고 약 4ms 이후 상향링크 데이터 전송(PUSCH 전송)을 한다. 또한, 단말이 기지국으로부터 하향링크 데이터(PDSCH)를 수신하고 하향링크 데이터(PDSCH)에 대한 HARQ ACK 또는 NACK을 상향링크 제어신호(PUCCH 혹은 PUSCH)를 역시 약 4ms 이후에 전송한다.

따라서 종래에는 단말이 수신신호를 처리하고, 송신신호를 준비하는데 사용할 수 있는 프로세싱 시간은 약 3ms에서 timing advance만큼을 제외한 시간이 되며, 최대 timing advance를 고려하면 최소 약 2.33ms 정도일 수 있다. 종래 LTE 시스템에서 단말이 가정하는 TA 최대값은 약 0.67ms이다. 단말은 TA최대값보다 큰 TA값을 기지국으로부터 전달 받았을 때, 셀 선택, 초기접속, RACH 등 데이터 송수신 이전의 과정을 다시 수행할 수 있다.

이는 전송시간구간(transmission time interval, TTI) 길이가 짧아졌을 때 혹은 여러 개의 TTI 길이가 존재할 때는 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송하는 타이밍 및 하향링크 데이터를 수신하고 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK 또는 NACK을 상향링크 제어채널로 전송하는 타이밍을 고정하는 방법은 비효율적이거나, TA 정도에 따라 단말 정해진 시간에 기지국으로의 전송이 불가능할 수 있다.

따라서 프로세싱 시간을 확보하기 위해, TTI 길이가 짧은 단말 혹은 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송하는 타이밍 및 하향링크 데이터를 수신하고 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK 또는 NACK을 상향링크 제어채널로 전송하는 타이밍을 빠르게 해야 하는 단말에게는, 단말이 가정해야 하는 TA 최대값에 제한을 기존보다 낮추어 프로세싱 시간을 확보할 수 있도록 해줄 수 있을 것이다.

본 발명은 상기 새로운 TA최대값을 초과하는 TA값을 전달 받았을 때 단말의 동작 방법을 제공한다.

본 발명은 상기와 같은 방법을 제공하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 기지국의 전송 방법은 상기 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말 중, 어느 하나의 단말에 대한 타이밍 어드밴스(Timing Advance, TA) 정보를 확인하는 단계, 상기 확인된 TA 정보에 기반하여, 제1 타입 전송 또는 제2 타입 전송 중에서 상기 단말에 대한 전송 타입을 결정하는 단계, 및 상기 결정된 전송 타입에 기반하여, 상기 단말에 대한 전송을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말의 전송 모드를 결정하는 기지국은 상기 단말과 신호를 송수신하는 송수신부, 및 상기 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말 중, 어느 하나의 단말에 대한 타이밍 어드밴스(Timing Advance, TA) 정보를 확인하고, 상기 확인된 TA 정보에 기반하여 제1 타입 전송 또는 제2 타입 전송 중에서 상기 단말에 대한 전송 타입을 결정하고, 상기 결정된 전송 타입에 기반하여 상기 단말에 대한 전송을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 단말 및 기지국 송수신에 있어 지연을 감소시킬수 있는 동작 방법을 제공함으로써, , 기지국 및 단말이 효율적으로 동작하여 전송시간의 지연(delay)을 줄이거나 전력 소모를 줄일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템의 하향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템의 상향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면.
도 3은 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템에서 전달지연시간이 0일 때, 기지국 및 단말의 제1 신호 및 제2 신호 송수신 타이밍을 나타난 도면.
도 4는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템에서 전달지연시간이 0보다 크고 timing advance를 적용하였을 때, 기지국 및 단말의 제1 신호 및 제2 신호 송수신 타이밍을 나타난 도면.
도 5는 종래 기술에 따른 LTE 또는 LTE-A 시스템에서 전달지연시간이 0보다 크고 timing advance를 적용하였을 때, 기지국 및 단말의 제1 신호 및 제2 신호 송수신 타이밍을 나타난 도면.
도 6은 단말의 TA 값을 구분할 수 있도록 TA 한계값들을 설정한 것을 나타낸 도면 .
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국 절차를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 TA 한계값과 TA 값에 따른 전송 타입 결정을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국 절차를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기지국 절차를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 단말 절차를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 단말 절차를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 기지국 및 단말 절차를 나타낸 도면.
도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 단말 절차를 나타낸 도면.
도 15는 본 발명의 제8 실시예에 따른 단말 절차를 나타낸 도면.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도.

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, LTE 시스템에서는 하향링크(Downlink; DL)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(Uplink; UL)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE(User Equipment) 혹은 MS(Mobile Station))이 기지국(eNode 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.

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

도 1는 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, N_symb (102)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(106)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(105)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(114)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역구간이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(subcarrier)로서, 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 심벌 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 심벌과 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. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 N_symb = 7, N_RB=12 이고, N_BW 및 N_RB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게된다. LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 정의하여 운영한다. 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 1은 LTE 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템은 전송 대역폭이 50개의 RB로 구성된다.

Channel bandwidth BW _Channel [MHz]	1.4	3	5	10	15	20
Transmission bandwidth configuration N_RB	6	15	25	50	75	100

하향링크 제어정보의 경우 상기 서브프레임 내의 최초 N 개의 OFDM 심벌 이내에 전송된다. 일반적으로 N = {1, 2, 3} 이다. 따라서 현재 서브프레임에 전송해야 할 제어정보의 양에 따라 상기 N 값이 서브프레임마다 가변하게 된다. 상기 제어정보로는 제어정보가 OFDM 심벌 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 제어채널 전송구간 지시자, 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보, HARQ ACK/NACK 신호 등을 포함한다.

LTE 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI 는 여러 가지 포맷을 정의하여, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (DL grant) 인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화 (spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용한다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들을 포함하도록 구성된다.

- 자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 리소스 할당 방식이 유형 0 인지 유형 1 인지 통지한다. 유형 0 은 비트맵 방식을 적용하여 RBG (resource block group) 단위로 리소스를 할당한다. LTE 시스템에서 스케줄링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 리소스로 표현되는 RB이고, RBG 는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1 은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.

- 자원 블록 할당(Resource block assignment): 데이터 전송에 할당된 RB를 통지한다. 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.

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

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

- 새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 통지한다.

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

- PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령(TPC(Transmit Power Control) command for PUCCH(Physical Uplink Control CHannel): 상향링크 제어 채널인 PUCCH 에 대한 전송 전력 제어 명령을 통지한다.

상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리제어채널인 PDCCH (Physical downlink control channel)(또는, 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다) 혹은 EPDCCH (Enhanced PDCCH)(또는, 향상된 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다)를 통해 전송된다.

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 채널코딩된 후, 각각 독립적인 PDCCH로 구성되어 전송된다. 시간영역에서 PDCCH는 상기 제어채널 전송구간 동안 매핑되어 전송된다. PDCCH 의 주파수영역 매핑 위치는 각 단말의 식별자(ID) 에 의해 결정되고, 전체 시스템 전송 대역에 퍼뜨려진다.

하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 를 통해 전송된다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송되는데, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH 를 통해 전송되는 DCI가 알려준다.

상기 DCI 를 구성하는 제어정보 중에서 5 비트로 구성되는 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기 (transport block size; TBS)를 통지한다. 상기 TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터 (transport block, TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기에 해당한다.

LTE 시스템에서 지원하는 변조방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 으로서, 각각의 변조오더(Modulation order)는 2, 4, 6 에 해당한다. 즉, QPSK 변조의 경우 심벌 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 심벌 당 6 비트를 전송할 수 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 LTE-A 시스템에서 상향링크에서 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 SC-FDMA 심벌(202)로서, N_symb ^UL 개의 SC-FDMA 심벌이 모여 하나의 슬롯(206)을 구성한다. 그리고 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(205)을 구성한다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth; 204)은 총 N_BW개의 서브캐리어로 구성된다. N_BW는 시스템 전송 대역에 비례하여 값을 갖는다.

시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(Resource Element; RE, 212)로서 SC-FDMA 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 정의할 수 있다. 리소스 블록 페어(208, Resource Block pair; RB pair)은 시간영역에서 N_symb ^UL 개의 연속된 SC-FDMA 심벌과 주파수 영역에서 N_sc ^RB 개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB는 N_symb ^UL x N_sc ^RB 개의 RE로 구성된다. 일반적으로 데이터 혹은 제어정보의 최소 전송단위는 RB 단위이다. PUCCH 의 경우 1 RB에 해당하는 주파수 영역에 매핑되어 1 서브프레임 동안 전송된다.

LTE 시스템에서는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH 혹은 반영구적 스케줄링 해제(semi-persistent scheduling release; SPS release)를 포함하는 PDCCH/EPDDCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK이 전송되는 상향링크 물리채널인 PUCCH 혹은 PUSCH의 타이밍 관계가 정의되어 있다. 일례로 FDD(frequency division duplex)로 동작하는 LTE 시스템에서는 n-4번째 서브프레임에서 전송된 PDSCH 혹은 SPS release를 포함하는 PDCCH/EPDCCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK가 n번째 서브프레임에서 PUCCH 혹은 PUSCH로 전송된다.

LTE 시스템에서 하향링크 HARQ는 데이터 재전송시점이 고정되지 않은 비동기(asynchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 기지국이 전송한 초기전송 데이터에 대해 단말로부터 HARQ NACK을 피드백 받은 경우, 기지국은 재전송 데이터의 전송시점을 스케줄링 동작에 의해 자유롭게 결정한다. 단말은 HARQ 동작을 위해 수신 데이터에 대한 디코딩 결과, 오류로 판단된 데이터에 대해 버퍼링을 한 후, 다음 재전송 데이터와 컴바이닝을 수행한다.

단말은 서브프레임 n에 기지국으로부터 전송된 하향링크 데이터를 포함하는 PDSCH를 수신하면, 서브프레임 n+k에 상기 하향링크 데이터의 HARQ ACK 혹은 NACK를 포함하는 상향링크 제어정보를 PUCCH 혹은 PUSCH를 통해 기지국으로 전송한다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 서브프레임 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다.

LTE 시스템에서 하향링크 HARQ 와 달리 상향링크 HARQ는 데이터 전송시점이 고정된 동기(synchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 상향링크 데이터 전송용 물리채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 이에 선행하는 하향링크 제어채널인 PDCCH, 그리고 상기 PUSCH에 대응되는 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 물리채널인 PHICH(Physical Hybrid Indicator Channel)의 상/하향링크 타이밍 관계가 다음과 같은 규칙에 의해 고정되어 있다.

단말은 서브프레임 n에 기지국으로부터 전송된 상향링크 스케줄링 제어정보를 포함하는 PDCCH 혹은 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 PHICH를 수신하면, 서브프레임 n+k에 상기 제어정보에 대응되는 상향링크 데이터를 PUSCH를 통해 전송한다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다.

그리고 단말은 서브프레임 i에 기지국으로부터 하향링크 HARQ ACK/NACK을 운반하는 PHICH를 수신하면, 상기 PHICH는 서브프레임 i-k에 단말이 전송한 PUSCH에 대응된다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD와 그 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다. 한편 TDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 서브프레임 설정과 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있다.

도 3은 FDD LTE 시스템에서 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달할 때, 기지국 및 단말의 타이밍을 도시한 도면이다.

서브프레임 n (301)에서 기지국이 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 단말에게 송신하면, 단말은 서브프레임 n (303)에서 상기 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 수신한다.

먼저 서브프레임 n에서 상향링크 스케줄링 승인을 받았을 경우를 예를 들어 설명하면, 단말은 서브프레임 n+4(307)에서 상향링크 데이터 전송을 한다.

또한, 서브프레임 n에서 하향링크 제어신호와 데이터를 받았을 경우를 예를 들어 설명하면, 단말은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK 혹은 NACK을 서브프레임 n+4(307)에서 전송한다.

따라서 단말은 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달하기 위해 준비할 수 있는 시간은 3개 서브프레임에 해당하는 3 ms가 된다(309).

한편 단말은 일반적으로 기지국으로부터 떨어져 있기 때문에, 단말에서 송신한 신호가 전달지연시간(propagation delay)만큼 이후에 기지국에 수신된다. 상기 전달지연시간은 단말로부터 기지국까지 전파가 전달되는 경로를 빛의 속도로 나눈 값으로 볼 수 있으며, 일반적으로 단말로부터 기지국까지의 거리를 빛의 속도로 나눈 값으로도 생각할 수 있다. 일례로 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.

상기와 같이 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 단말에서 송신한 신호가 기지국에 도착하는 시간이 달라질 수 있다. 따라서 위치가 다른 곳에 존재하는 여러 개의 단말이 동시에 신호를 전송하게 되면 기지국에 도착하는 시간이 모두 다를 수 있다. 이러한 현상을 해결하여, 여러 단말로부터 송신된 신호가 기지국에 동시에 도착하게 하려면, 단말 별로 위치에 따라 송신하는 시간을 조금씩 다르게 하면 될 것이며, 이를 LTE 시스템에서는 타이밍 어드밴스(timing advance)(또는, 타이밍 어드밴스 정보)라고 한다.

LTE 시스템에서단말은 랜덤액세스(random access; RA)를 수행하기 위해, 단말이 RACH 신호 혹은 (랜덤 액세스) 프리앰블을 기지국으로 송신하고, 기지국은 단말들의 상향링크 동기화를 위해 필요한 timing advance값을 계산하고, 그 결과를 단말에게랜덤 액세스 응답(random access response)을 통해 11bits의 timing advance 값을 전달한다.

그러면, 단말은 상기 전달 받은 timing advance 값을 이용하여 상향링크 동기를 맞춘다. 이후 기지국은 지속적으로 상향링크 동기화를 위해 단말에게 추가적으로 필요한 timing advance 값을 측정하고 단말에게 전달한다. 상기 추가 timing advance 값은 MAC 제어요소(control element)를 통해 6 bits로 전달된다. 단말은 이미 적용하고 있던 timing advance 값에 상기 전달 받은 6 bits의 추가 timing advance 값을 더하여 timing advance 값을 조정한다.

도 4는 FDD LTE 시스템에서 단말은 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달할 때, 단말과 기지국 사이의 거리에 따른 timing advance에 따른 타이밍 관계를 도시한 도면이다.

서브프레임 n (402)에서 기지국이 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 단말에게 송신하면, 단말은 서브프레임 n (404)에서 상기 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 수신한다. 이 때, 단말은 기지국이 전송한 시간 보다 전달지연시간 TP(410)만큼 늦게 수신한다.

먼저 서브프레임 n에서 상향링크 스케줄링 승인을 받았을 경우를 예시하여 설명하면, 단말은 서브프레임 n+4(406)에서 상향링크 데이터 전송을 한다.

또한, 서브프레임 n에서 하향링크 제어신호와 데이터를 받았을 경우를 예시하여 설명하면, 단말은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK 혹은 NACK을 서브프레임 n+4(406)에서 전송한다.

단말이 신호를 기지국으로 전송할 때에도, 어느 특정 시간에 기지국에 도착하도록 하기 위해, 단말이 수신한 신호 기준의 서브프레임 n+4보다 TA(412)만큼 앞당긴 타이밍(406)에 상향링크 데이터 혹은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK을 전송한다. 따라서 단말은 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달하기 위해 준비할 수 있는 시간은 3개 서브프레임에 해당하는 3 ms에서 TA를 제외한 시간이 된다(414).

상기 3 ms - TA는 TTI가 1 ms인 종래 LTE 시스템의 기준이며, TTI 길이가 짧아지고 전송 타이밍이 변경되는 경우에는 3 ms - TA가 다른 값으로 바뀔 수 있다.

기지국은 해당 단말의 TA의 절대값을 계산한다. 기지국은 단말이 초기 접속하였을 때, random access 단계에서 제일 처음 단말에게 전달한 TA 값에, 그 이후 상위 시그널링으로 전달했던 TA 값의 변화량을 더해가면서 혹은 빼가면서 TA의 절대값을 계산할 수 있다.

본 발명에서 TA의 절대값이라 함은, 단말이 송신하는 n번째 TTI의 시작시간에서 단말이 수신한 n번째 TTI의 시작시간을 뺀 값이 될 수 있다.

한편 셀룰러 무선통신 시스템 성능의 중요한 기준 중에 하나는 패킷 데이터 지연시간(latency)이다. 이를 위해 LTE 시스템에서는 1ms의 전송시간구간 (Transmission Time Interval; TTI)를 갖는 서브프레임 단위로 신호의 송수신이 이루어진다. 상기와 같이 동작하는 LTE 시스템에서 1ms보다 짧은 전송시간구간을 갖는 단말(short-TTI UE)을 지원할 수도 있을 것이다. 한편 5세대 이동통신 시스템인 NR에서는 전송시간구간이 1 ms보다 짧을 수 있다. Short-TTI 단말은 지연시간(latency)이 중요한 Voice over LTE (VoLTE) 서비스, 원격조종과 같은 서비스에 적합할 것으로 예상된다. 또한 short-TTI 단말은 셀룰러 기반에서 미션 크리티컬(mission critical)한 사물인터넷 (IoT; Internet of Things)을 실현할 수 있는 수단으로 기대된다.

도4에 도시된 단말이 송신신호를 준비할 수 있는 시간인 3 ms - TA는 short-TTI 단말의 경우 혹은 TA의 절대값(511)이 큰 단말의 경우 도5와 같이 바뀔 수 있다.

예를 들어, 상향링크 스케줄링 승인이 n번째 TTI(501, 503)에서 전송되고, 이에 해당하는 상향링크 데이터가 n+4번째 TTI(505,507)에서 전송될 경우에는 3 TTIs - TA(513)가 단말의 준비시간이 될 것이다. 만약 TTI 길이가 1 ms보다 짧고, 단말과 기지국 사이의 거리가 멀어 TA가 클 때에는, 단말의 준비시간인 3 TTIs - TA 값이 작거나 심지어는 음수가 될 수도 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 short-TTI 동작을 위해 단말이 가정하는 TA의 최대값을 별도로 설정할 수 있다. 상기 short-TTI 동작을 위한 TA의 최대값은 종래 LTE 시스템의 TA 최대값보다 작으며, 기지국과 단말간에 미리 정해지지 않고, 단말 지원능력을 결정하기 위해 임의로 가정되는 값일 수도 있다. 따라서 short-TTI 동작을 지원하는 단말은 short-TTI 동작을 위한 TA 최대값을 넘는 TA를 할당 받았을 때의 동작 방법이 필요하다. 혹은 단말이 short-TTI 동작의 가능 여부에 관한 정보를 기지국에게 전달하는 방법이 필요하다.

혹은 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. 예를 들어, 정해진 처리 시간 안에 주어진 동작을 수행하는 것이 서비스 종류마다 다를 수 있는데, URLLC는 저지연시간이 중요하므로 짧은 시간 안에 정해진 동작을 수행하는 것이 중요할 수 있다. 이에 따라 단말에게 주어지는 서비스의 종류에 따라 단말에게 필요한 TA값의 제한이 달라질 수 있다. 이는 서비스별로 서로 다른 TA 최대값을 단말이 가정하는 것이 명시될 수도 있고, 혹은 서비스가 다르더라도 같은 TA 최대값을 단말이 가정할 수도 있을 것이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다.

단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다.

본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대 이동통신 기술(5G, new radio, NR)이 이에 포함될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

이하에서 특별한 언급이 되지 않는다면, 기술되는 shortened-TTI 단말은 제1 타입 단말이라 칭하고, normal-TTI 단말은 제2 타입 단말이라 칭할 수도 있다. 상기 제1 타입 단말은 1ms 혹은 1ms보다 짧은 전송시간구간에 제어정보, 혹은 데이터, 혹은 제어정보 및 데이터를 전송할 수 있는 단말을 포함할 수 있고, 상기 제2 타입 단말은 1ms의 전송시간구간에 제어정보, 혹은 데이터, 혹은 제어정보 및 데이터를 전송할 수 있는 단말을 포함할 수 있다.

한편, 이하에서는 shortened-TTI 단말과 제1 타입 단말을 혼용하여 사용하고, normal-TTI 단말과 제2 타입 단말을 혼용하여 사용하도록 한다.

또한, 본 발명에서는 shortened-TTI, shorter-TTI, shortened TTI, shorter TTI, short TTI, sTTI는 같은 의미를 갖으며 혼용하여 사용된다.

또한, 본 발명에서는 normal-TTI, normal TTI, subframe TTI, legacy TTI는 같은 의미이며 혼용하여 사용된다.

이하에서 기술되는 shortened-TTI 전송은 제1 타입 전송이라 칭하고, normal-TTI 전송은 제2 타입 전송이라 칭할 수도 있다. 상기 제1 타입 전송은 1ms보다 짧은 구간에서 제어신호, 또는 데이터신호, 또는 제어 및 데이터 신호가 전송되는 방식이며, 제2 타입 전송은 1ms 구간에서 제어신호, 또는 데이터신호, 또는 제어 및 데이터 신호가 전송되는 방식이다.

한편, 이하에서는 shortened-TTI 전송과 제1 타입 전송을 혼용하여 사용하고, normal-TTI 전송과 제2 타입 전송을 혼용하여 사용하도록 한다.

상기 제1 타입 단말은 제1 타입 전송과 제2 타입 전송을 모두 지원할 수도 있으며, 혹은 제1 타입 전송만 지원할 수도 있다.

상기 제2 타입 단말은 제2 타입 전송을 지원하며, 제1 타입 전송은 하지 못한다.

본 발명에서는 편의를 위해, 제1 타입 단말용 이라함은 제1 타입 전송을 위한 것임으로 해석할 수 있을 것이다. 만약 shortened-TTI와 normal-TTI가 대신, normal-TTI와 longer-TTI가 존재한다면, normal-TTI 전송은 제1 타입 전송이라 칭하고, longer-TTI 전송은 제2 타입 전송이라 칭할 수도 있다.

본 발명에서 제1 타입 수신 및 제2 타입 수신은 제1 타입 송신 및 제2 타입 송신된 신호들을 각각 수신하는 과정을 칭할 수 있다.

상기 제1 타입 전송은 TTI길이가 종래의 normal-TTI와 같지만 상향링크 스케줄링을 받고난 후 상향링크 전송을 하거나, 하향링크 데이터 전송에 따르는 HARQ ACK/NACK 전송 타이밍이 종래의 normal-TTI의 경우보다 빠를 수 있는 전송 방법일 수도 있다.

예를 들어, FDD LTE 시스템에서 1 ms TTI의 경우, 서브프레임 n에서 전송된 PDSCH의 HARQ ACK/NACK 정보를 n+4 서브프레임에서 PUCCH 혹은 PUSCH로 전달하며, 이러한 운용을 노말모드라고 부를 수 있다. 하지만 제1 타입 전송에서는 동일하게 1ms의 TTI를 사용하지만 서브프레임 n에서 전송된 PDSCH의 HARQ ACK/NACK 정보를 n+2 또는 n+3 서브프레임에서 PUCCH 혹은 PUSCH로 전달할 수 있을 것이며, 이러한 운용을 지연감소모드라 부를 수 있다. 상기 지연감소모드는 shortened-TTI로 전송되는 송수신 방식도 포함한다. 즉, 제1 타입 전송은 shortened-TTI를 이용하는 전송과, 1ms 길이를 TTI로 갖는 normal-TTI이면서 서브프레임 n에서 전송된 PDSCH의 HARQ ACK/NACK 정보를 n+2 또는 n+3 서브프레임에서 PUCCH 혹은 PUSCH로 전달하도록 하는 전송 방식 중 최소 하나 이상을 가르킬 수 있으며, 제2 타입 전송은 1ms 길이를 TTI로 갖는 normal-TTI이면서 서브프레임 n에서 전송된 PDSCH의 HARQ ACK/NACK 정보를 n+4 혹은 그 이후의 서브프레임에서 PUCCH 혹은 PUSCH로 전달하도록 하는 전송 방식을 가리킬 수 있다.

본 발명에서 하향링크에서의 전송시간구간은 제어신호 및 데이터신호가 전송되는 단위를 의미하며, 혹은 데이터 신호가 전송되는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 기존 LTE시스템 하향링크에서 전송시간구간은 1 ms의 시간 단위인 서브프레임이 된다.

한편 본 발명에서 상향링크에서의 전송시간구간이라 함은 제어신호 혹은 데이터신호가 보내지는 단위를 의미하며, 혹은 데이터 신호가 전송되는 단위를 의미할 수 있다. 기존 LTE시스템 상향링크에서의 전송시간구간은 하향링크와 동일한 1 ms의 시간 단위인 서브프레임이다.

또한 본 발명에서 shortened-TTI 모드는 단말 혹은 기지국이 shortened TTI 단위로 제어신호 혹은 데이터신호를 송수신하는 경우이며, normal-TTI 모드는 단말 혹은 기지국이 서브프레임 단위로 제어신호 혹은 데이터신호를 송수신하는 경우이다.

또한 본 발명에서 shortened-TTI 데이터는 shortened TTI 단위로 송수신 되는 PDSCH 혹은 PUSCH에서 전송되는 데이터를 의미하며, normal-TTI 데이터는 서브프레임 단위로 송수신 되는 PDSCH 혹은 PUSCH에서 전송되는 데이터를 의미한다.

본 발명에서 shortened-TTI용 제어신호는 shortened-TTI 모드 동작을 위한 제어신호를 의미하며 sPDCCH라고 하기로 하며, normal-TTI용 제어신호는 normal-TTI 모드 동작을 위한 제어신호를 의미한다. 일례로 normal-TTI용 제어신호는 기존 LTE 시스템에서의 PCFICH, PHICH, PDCCH, EPDCCH, PUCCH 등이 될 수 있다.

본 발명에서는 종래의 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서의 물리채널 (physical channel)과 신호(signal)라는 용어를 데이터 혹은 제어신호와 혼용하여 사용할 수 있다.

예를 들어, PDSCH는 normal-TTI 데이터가 전송되는 물리채널이지만, 본 발명에서는 PDSCH를 normal-TTI 데이터라 할 수 있으며, sPDSCH는 shortened-TTI 데이터가 전송되는 물리채널이지만, 본 발명에서는 sPDSCH를 shortened-TTI 데이터라 할 수 있다. 유사하게 본 발명에서 하향링크 및 상향링크에서 전송되는 shortened-TTI 데이터를 sPDSCH와 sPUSCH라 하기로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같이, shortened-TTI 단말과 기지국의 송수신 동작을 정의하고, 기존 단말과 shortened-TTI 단말을 동일 시스템 내에서 함께 운영하기 위한 구체적인 방법을 제안한다.

본 발명에서 노멀(normal)-TTI 단말은 제어정보와 데이터정보를 1ms 혹은 한 서브프레임 단위로 송수신 하는 단말을 가리킨다. 상기 노멀-TTI 단말을 위한 제어정보는 한 서브프레임에서 최대 3 OFDM 심볼에 매핑되는 PDCCH에 실려 전송되거나, 혹은 한 서브프레임 전체에서 특정 리소스 블록에 매핑되는 EPDCCH에 실려 송신된다. Shortened-TTI 단말은 노멀-TTI 단말과 같이 서브프레임 단위로 송수신할 수도 있고, 서브프레임보다 작은 단위로 송수신할 수도 있는 단말을 가리킨다. 혹은 서브프레임보다 작은 단위의 송수신만 지원하는 단말일 수도 있다.

이하 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인 신호와 하향링크 데이터 신호를 제1 신호라 칭한다. 또한 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인에 대한 상향링크 데이터 신호와, 하향링크 데이터 신호에 대한 HARQ ACK/NACK을 제2 신호라 칭한다. 즉, 본 발명에서는 기지국이 단말에게 전송하는 신호 중에서, 단말로부터의 응답을 기대하는 신호이면 제1 신호가 될 수 있으며, 제1 신호에 해당하는 단말의 응답신호가 제2신호로 될 수 있다.

또한 본 발명에서 제1 신호의 서비스 종류는 eMBB (Enhanced mobile broadband), mMTC (massive Machine Type Communications) (mMTC), URLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications) 등의 카테코리에 속할 수 있다.

이하 본 발명에서 제1 신호의 TTI길이는, 제1 신호가 전송되는 시간의 길이를 의미한다. 또한 본 발명에서 제2 신호의 TTI길이는, 제2 신호가 전송되는 시간의 길이를 의미한다.

또한 본 발명에서 제2 신호 전송 타이밍이라 함은 단말이 제2 신호를 언제 송신하고, 기지국이 제2 신호를 언제 수신하는지에 대한 정보이며, 제2 신호 송수신 타이밍이라 언급할 수 있다.

또한, 이하 본 발명에서 특정 TA 값들을, 일례로 도 6과 같이, 제1 TA한계값(602), 제2 TA한계값(604), 제3 TA한계값(606)…, 제n TA한계값으로 부르기로 한다. 상기 n이 1인 경우 제1 TA한계값이 유일한 특정 TA 값이 되며, 이는 종래 LTE 시스템에서 TA 최대값으로 정의된 값인 약 0.67ms에 해당하는 값이 될 수 있을 것이다.

혹은 제1 TA한계값과 제2 TA한계값만 정의될 수 있으며, 이 경우 제2 TA한계값은 종래 LTE 시스템에서 TA 최대값으로 정의된 값인 약 0.67ms에 해당하는 값이고, 제1 TA한계값은 약 0.67ms보다 작은 어떠한 값으로 정해질 수 있을 것이다. 본 발명에서는 m이 클수록 제m TA한계값이 커지는 것으로 가정한다. 하지만 TA 한계값들의 크기는 오름차순 혹은 내림차순으로 정의될 수도 있고, 혹은 순서가 없는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있을 것이다.

본 발명에서 TDD 시스템이라는 언급이 없을 경우, 일반적으로 FDD 시스템에 대해 설명하기로 한다. 하지만 FDD 시스템에서의 본 발명에서의 방법 및 장치는, 간단한 변형에 따라 TDD 시스템에도 적용할 수 있을 것이다.

이하 본 발명에서 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 제어요소(CE; control element)라고 언급될 수도 있다.

이하 본 발명에서 단말이라 함은 별도의 언급이 없을 경우 제1 타입 단말을 의미할 수 있다. 하지만 전후 문맥에 따라 제1 타입 단말인지 제2 타입 단말인지는 명확할 것이다.

이하에서는 다양한 실시예를 통해, 단말 및 기지국 송수신에 있어 지연을 감소시킬수 있는 동작 방법에 대해 기술하도록 한다.

<제1 실시예>

제1 실시예에서는 기지국이 특정 단말이 적용하고 있는 TA의 절대값을 계산하거나 알아내고, 이를 바탕으로 데이터 송수신에 적절한 TTI 길이를 이용하는 방법을 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.

즉, 제1 실시예는 기지국이 특정 단말이 적용하고 있는 TA의 절대 값을 알고 있는 경우, 단말에 대한 전송 타입을 제1 타입과 제2 타입 중에서 결정하는 과정에 대해 기술한다.

단말이 랜덤액세스를 수행하기 위해, RACH 신호(또는, 랜덤 액세스 프리앰블)를 기지국으로 송신할 때 기지국은 단말의 TA 절대값 알아낼 수 있으며, 이를 랜덤액세스 응답(random access response; RAR)에 포함하여 단말에게 전달한다. 상기 기지국이 판단하는 단말의 TA 절대값은 해당 단말이 실제로 하향링크와 상향링크의 타이밍 차이인 실제 TA값과는 다를 수도 있다.

기지국은 상기 단말로부터의 RACH 신호로부터 계산하고 random access response로 전달한 단말의 TA값을 저장하고, 이후 단말에게 MAC 제어요소를 통해 전달되어 단말에게 적용되는 추가 TA 값을 더하거나 혹은 빼서 단말이 사용하는 TA 절대값을 업데이트한다(701).

기지국이 단말의 TA 절대 값을 알아낼 수 있는 또 다른 실시예로, 기지국은 단말에게 PDCCH order를 주어 단말이 contention-free RACH를 수행하도록 하고, 이로부터 단말이 사용해야 하는 TA의 절대값을 알아낼 수도 있을 것이다. 상기 PDCCH order는 특정 DCI 포맷을 이용하여 기지국이 단말에게 RACH를 수행하도록 하는 방법일 수 있다(701).

기지국은 단말에게 하향링크 혹은 상향링크 데이터 전송을 위한 자원을 스케줄링할 때, 제1 타입 혹은 제2 타입 전송 중에 전송 타입을 정함에 있어서, 미리 정해진 제1 TA한계값, 제2 TA한계값, …, 제n TA한계값과 상기 계산한 TA 절대값을 비교하여 판단할 수 있다(703). 상기 제1 TA한계값, …, 제n TA한계값은 기지국이 임의로 정한 값이거나, 또는 단말과 약속된 값일 수 있다.

상기에서 언급한 바와 같이 본 발명에서는 m이 클수록 제m TA한계값이 커지는 것으로 가정한다.

상기의 과정을 통해 기지국이 계산한 단말의 TA 절대값이 제2 TA 한계값(804)보다 작고 제1 TA한계값(802)다 큰 경우에는, 기지국은 단말이 제2 타입 전송(806)을 이용할 것으로 결정할 수 있다.

만약, 기지국이 계산한 TA 절대값이 제1 TA한계값(802)보다 작은 경우에는, 기지국은 단말이 제1 타입 전송(808)을 이용할 것으로 결정할 수 있다.

그러면, 기지국은 상기 과정을 통해 결정된 전송 타입을 이용하여, 단말에게 하향링크 데이터를 전송하거나, 또는 상향링크 승인 신호를 전송할 수 있다(705).

한편, 상기 제1 TA한계값보다 작은 TA 값을 단말이 사용할 경우에도, 다른 판단 요소가 있다면 제1 타입 전송 대신 제2 타입 전송(808)을 할 수도 있을 것임에 유의해야 한다.

단말은 디코딩을 수행함에 있어서 제1 TA 한계값(802)보다 큰 TA 값을 적용하고 있을 경우에는 기지국으로부터 제1 타입 전송(808)이 되지 않는다고 가정할 수 있을 것이다. 즉, 단말은 상기의 경우와 같은 제1 TA한계값(802)보다 큰 TA 값을 적용하고 있을 때, 제1 타입 전송을 위한 제어신호 검출을 시도하지 않을 수 있다.상기 실시예는, 단말은 디코딩을 수행함에 있어서 제1 TA 한계값(802)보다 큰 TA 값을 적용하고 있을 경우에는 제2 타입 전송을 위한 제어신호 검출만을 시도하는 것을 의미할 수도 있다. 상기 실시예는 실제 적용하고 있는 TA 값과 관계없이 항상 제1타입 전송을 위한 제어신호와 제2타입 전송을 위한 제어신호 모두를 검출하도록 변형되어 수행되어질 수도 있을 것이다.

본 실시예에서 단말이 적용하고 있는 TA의 절대값 대신, 단말이 PRS (positioning reference signal) 등으로부터 측정한 기지국과 단말간 거리 정보를 기지국으로 상위 혹은 물리계층 신호를 통해 보내면 상기 기지국과 단말간 거리 정보를 사용하여 이를 바탕으로 기지국이 데이터 송수신에 적절한 전송타입을 이용하는 방법을 제공한다(701).

<제2 실시예>

제2 실시예는 기지국이 단말에게 제1 타입 전송 스케줄링하였으나 전송 실패 시에 제2 타입 전송을 하는 방법을 도9를 참조하여 설명한다.

예를 들어, 제2 실시예는 기지국이, 특정 단말이 적용하고 있는 TA의 절대 값을 모르는 경우, 상기 단말에 대한 전송 타입을 제1 타입과 제2 타입 중에서 결정하는 과정에 대해 기술한다.

본 발명에서 기지국 혹은 단말이 송신한 데이터에 대해서 전송 실패로 판단함은 DTX 경우(예를 들어, ACK 및 NACK을 모두 수신하지 못한 경우)이거나, 혹은 NACK을 전달 받은 경우일 수 있다.

기지국은 단말에게 하향링크 또는 상향링크를 위해 제1 타입 전송을 스케줄링한다(901).

상기 스케줄링된 제1 타입 전송에 해당하는 제1신호와 연결되는 단말의 응답신호인 제2신호의 검출을 기지국이 실패하면, 기지국은 단말에게 스케줄링한 제1 타입 전송이 실패했다고 판단한다. 이 경우, 기지국은 단말에게 스케줄링한 제1 타입 전송이 N번 실패하였을 때(903), 해당 단말의 현재 상태가 제1 타입 전송이 불가능하다고 판단하고, 제2 타입 전송만을 스케줄링한다(905).

상기 제1 타입 전송이 불가능하다고 판단함은 단말로의 채널 상태가 좋지 않아서일 수도 있고, 혹은 단말까지의 거리가 멀기 때문에 단말이 TA값을 적용하였을 때, 충분한 processing time을 확보하지 못하였기 때문일 수 있다. 상기 실패하는 N번의 제1 타입 전송 스케줄링은 연속적일 수도 있지만, 누적으로 계산되어 질 수도 있을 것이다. 또한 상기 정수 N는 미리 약속되어진 값일 수 있지만, 혹은 상위 시그널링으로 단말에게 미리 전달된 값일 수 있다. 또한 상기 N번 실패하여 제1 타입 전송이 불가능하다고 판단한 시점부터 미리 정해진 시간이 후까지 제1 타입 전송이 불가능하다고 지속적으로 판단하며, 상기 정해진 시간 이후에는 다시 제1 타입 전송을 시도해볼 수 있다. 일례로, 기지국은 하향링크 데이터 송신을 위해 제1 타입 전송으로 하향링크를 스케줄링하였으나, 단말로부터 미리 약속된 타이밍에 제1 타입 전송한 하향링크 데이터에 해당하는 HARQ ACK/NACK 피드백을 받지 못하는 것을 N번 반복하게 되면, 해당 단말에게 제2 타입 전송으로 하향링크 데이터를 송신할 수 있다.

반면, 기지국이, 제1 타입 전송에 해당하는 제1신호와 연결되는 단말의 응답신호인 제2신호를 검출하면, 제1 타입 전송이 가능하다고 판단할 수 있다(907).

<제3 실시예>

제3 실시예는 기지국이 단말에게 제1 타입 전송 스케줄링하였으나 전송 실패 시에, 단말에게 PDCCH order를 주는 방법을 도 10을 참조하여 설명한다.

기지국은 단말이 적용해야 할 TA 값을 알아내기 위해, 상기 PDCCH order를 통해 단말로부터의 PRACH 송신을 유도할 수 있다.

기지국은 단말에게 하향링크 또는 상향링크를 위해 제1 타입 전송을 스케줄링한다(1002).

상기 스케줄링된 제1 타입 전송에 해당하는 제1 신호와 연결되는 단말의 응답신호인 제2 신호의 검출을 기지국이 실패하면, 기지국은 단말에게 스케줄링한 제1 타입 전송이 실패했다고 판단한다.

기지국은 단말에게 스케줄링한 제1 타입 전송이 N번 실패하였을 때(1004), 해당 단말에게 PRACH를 수행하도록 하는 명령인 PDCCH order를 내려준다(1006). 상기 PDCCH order는 물리계층 신호 혹은 상위 시그널링으로 단말이 정해진 시간-주파수 자원에서 PRACH 신호를 송신하도록 하는 명령일 수 있다.

한편, 상기 실패하는 N번의 제1 타입 전송 스케줄링은 연속적일 수도 있지만, 누적으로 계산되어질 수도 있을 것이다. 또한 상기 정수 N는 미리 약속되어진 값일 수 있지만, 혹은 상위 시그널링으로 단말에게 미리 전달된 값일 수 있다. 또한 상기 N번 실패하여 제1 타입 전송이 불가능하다고 판단한 시점부터 미리 정해진 시간 이후까지 제1 타입 전송이 불가능하다고 지속적으로 판단하며, 상기 정해진 시간 이후에는 다시 제1 타입 전송을 시도하거나 혹은 다시 PDCCH order를 내려줄 수 있다.

기지국은 상기 PDCCH order에 상응하여, 단말로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하게 되므로, 이에 기반하여 단말에 대한 TA 절대 값을 계산할 수 있다. 그러면 기지국은 상기 계산된 TA 절대 값에 기반하여, 상기 단말에 대한 전송 타입을 결정할 수 있다.

반면, 기지국이, 스케줄링된 제1 타입 전송에 해당하는 제1 신호와 연결되는 단말의 응답신호인 제 2신호를 수신하게 되면, 제1 타입 전송이 가능하다고 판단할 수 있다(1008).

<제4 실시예>

제4 실시예는 단말이 미리 정해진 TA 한계값을 넘었을 경우, 제1 타입 전송과 관련된 모든 버퍼의 데이터를 비우는 방법을 도 11을 참조하여 설명한다.

단말이 랜덤액세스를 수행하기 위해, RACH 신호를 기지국으로 송신할 때 기지국은 단말의 TA 절대값을 랜덤액세스 응답(random access response; RAR)에 포함하여 단말에게 전달한다. 상기 기지국이 판단하는 단말의 TA 절대값은 해당 단말이 실제로 하향링크와 상향링크의 타이밍 차이인 실제 TA값과는 다를 수도 있다.

기지국은 상기 단말로부터의 RACH 신호로부터 계산한 단말의 TA 절대값을 저장하고, 이후 단말에게 MAC 제어요소를 통해 전달(1101)되어 단말에게 적용되는 추가 TA 값을 더하거나 혹은 빼서 단말이 사용하는 TA 절대값을 업데이트한다.

단말은 기지국으로부터 전달되는 TA 절대값 혹은 추가 TA 값으로 단말이 적용하는 TA 값을 업데이트하여 TA 정보를 알아내고(1101), 특정 TA 한계값과 비교하여(1103, 1105) 상기 알아낸 TA 정보가 특정 TA 한계값보다 큰지 여부를 판단할 수 있다.

만약, 상기 알아낸 단말의 TA 정보가 특정 TA 한계값보다 크면, 단말은 제1 타입 전송과 관련된 모든 버퍼 혹은 소프트 버퍼의 데이터를 비우는 동작을 수행한다(1107).

만일 상기 비교에서, 상기 알아낸 단말의 TA 정보가 특정 TA 한계값보다 작으면, 단말은 기지국 스케줄링에 따라 제1 또는 제2 타입 전송을 송수신 한다(1109).

상기 특정 TA 한계값은 제1 TA한계값, 제2 TA한계값, …, 제n TA한계값 중 하나일 수 있다. 상기 미리 정해진 TA 한계값은 제1 타입 전송에 되는 TTI 길이 혹은 전송 타입에 따라 정해질 수도 있고, 혹은 단말에게 상위 시그널링될 수도 있다.

또한 상기 버퍼 혹은 소프트 버퍼의 데이터를 비우는 동작은, 저장된 데이터를 삭제하는 것일 수 있지만, 혹은 앞으로 전송될 데이터를 기존 버퍼에 저장하여 기존 데이터가 없어지도록 할 수도 있을 것이다.

버퍼 혹은 소프트 버퍼의 데이터를 비우는 동작을 수행한 단말은, 추가적으로 PRACH를 수행할 수도 있을 것이다. 상기 PRACH 단계로부터 기지국은 단말의 TA 값을 알아낼 수 있을 것이다.

<제 5실시예>

제5 실시예는 단말이 기지국에 해당 단말이 사용하고 있는 TA값의 정보를 전달하는 방법을 도 12를 참조하여 설명한다.

단말이 기지국에게, 상기 단말의 TA 값의 정보를 전달하는 이유는, 기지국이 상기 단말이 사용하고 있는 TA 값의 정보를 모르고 있다고 가정할 수 있기 때문이다. 그러나 반드시 기지국이 단말의 TA 값의 정보를 모르고 있는 경우에만 단말이 TA 값 정보를 기지국에 전송할 수 있는 것만은 아님에 유의해야 한다.

기지국은 상기 단말로부터의 RACH 신호로부터 계산한 단말의 TA 절대값을 저장하고, 이후 단말에게 MAC 제어요소를 통해 전달되어 단말에게 적용되는 추가 TA 값을 더하거나 혹은 빼서 단말이 사용하는 TA 절대값을 업데이트한다.

단말은 기지국으로부터 전달되는 TA 절대값 혹은 추가 TA 값으로 단말이 적용하는 TA 값을 계산하고 업데이트할 때(1202), 단말은 새롭게 적용하는 TA 값의 정보를 기지국으로 전달할 수 있다(1204).

상기 TA 값의 정보 전달은 물리계층 신호 혹은 상위 시그널링을 통해 전달된다.

상기 단말에서 기지국으로의 TA 값 전달을 위해, 기지국은 단말에게 미리 자원할당을 해주거나, 혹은 단말이 전송을 위해 자원할당 요청(scheduling request)을 할 수 있다.

상기 단말이 기지국으로 전달하고자 하는 TA 값은 단말이 적용하는 TA의 절대값일 수도 있고, 혹은 특정 TA 구간을 가리키는 비트들일 수도 있다. 일례로, 제1 TA한계값보다 작은지 혹은, 제2 TA한계값보다 작은지, 혹은 제n TA한계값보다 작은지에 관련된 정보를 보내줄 수도 있을 것이다.

<제6 실시예>

제 6실시예는 단말이 상향링크 전송에서 전송 타입에 따른 구분을 위해 기지국이 별도의 scheduling request (SR) 자원을 할당하거나 혹은 SR가 가리키는 비트들이 서로 다른 전송 타입을 구분하는 방법을 도13a 및 도 13b를 참조하여 설명한다.

우선, 도 13a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.

기지국은 단말이 전송할 수 있는 SR 자원을 할당할 때, 전송 타입에 따라 별도의 SR 자원을 할당할 수 있다(1301). 기지국은 상기 할당한 SR 자원 정보를 상위 시그널링 혹은 물리계층 신호를 통해 단말에게 전달할 수 있다(1303).

이에 상응하는 단말의 동작은 도 13b를 통해 기술하도록 한다.

단말은 기지국이 상기 할당한 전송 타입별 SR 자원을 수신하여 확인할 수 있다(1313)

그리고 단말은, 자신이 전송하고자 하는 전송 타입을 확인(1315)하여 전송 타입에 따라 SR 자원을 선택하여 선택된 SR 자원에 SR을 기지국으로 전달할 수 있다. 예를 들어 단말은 제1 타입 전송을 수행하고자 하는 경우 1317 단계에서 제1 타입용 SR 자원을 이용하여 SR을 전송할 수 있다.

반면, 단말이 제2 타입 전송을 수행하고자 하는 경우, 1319 단계에서 제2 타입용 SR 자원을 이용하여 SR을 전송할 수 있다.

한편, 단말이 자신의 전송 타입을 선택하는 경우, 단말은 상위 계층으로부터 전달되는 데이터의 필요한 요구사항을 참고할 수 있다. 상기 상위 계층으로부터 전달되는 데이터의 필요 요구사항에는 QoS, 혹은 전달 요구지연시간의 최대값 등이 될 수 있을 것이다. 따라서 데이터의 요구지연시간 최대값이 작을 경우, 지연시간을 작도록 전송해야하므로 제1타입 전송을 요구할 수 있다.

혹은 단말은 기지국으로 SR을 전달할 때, 하나 또는 이상의 비트를 활용하여 전송 타입에 관한 정보를 송신하는 것이 가능할 것이다.

<제7 실시예>

제7 실시예는 단말이 제1 타입 전송을 위한 제어신호를 디코딩하는 방법을 도 14를 참조하여 설명한다.

단말은 제1 타입 전송을 위한 제어신호가 포함될 수 있는 주파수 혹은 시간 위치에서 신호를 수신할 때(1402), 해당 주파수 및 시간 구간에서 제2 타입 전송이 이미 스케줄링을 받았는지 확인한다(1404).

각 서브프레임 혹은 정해진 구간에서 제2 타입 전송의 스케줄링을 받은 단말(1406)은 제1 타입 전송에 해당하는 제어신호의 검출을 수행하지 않을 수 있다(1406). 예를 들어, 각 서브프레임 혹은 정해진 구간에서 제2 타입 전송의 스케줄링을 받은 단말(1406)은 제2 타입 전송에 해당하는 제어신호만을 검출 시도 할 수 있다.

상기 제2 타입 전송의 스케줄링을 받은 것은, 제2 타입 신호를 위한 제어신호가 검출되었거나, 혹은 상위 시그널링으로 제2 타입 신호가 전송된다고 설정되었거나, 혹은 semi-persistent scheduling으로 일정 시간동안 스케줄링이 되는 상태임을 의미할 수 있다. 상기 제1 타입 전송의 검출이라함은 제1 타입 신호를 위한 제어신호를 검출해보는 것이거나, shortened PDCCH (sPDCCH)를 blind decoding해보는 동작을 의미할 수 있다.

만약 상기의 1404 단계에서 제2 타입 전송의 스케줄링을 받지 않았다면, 제1 타입 전송을 위한 제어신호가 존재할 수 있는 위치에서 제1 타입 전송용 제어신호 디코딩을 수행할 수 있다(1408).

상기 제2 타입 전송의 스케줄링을 받은 단말은, 제2 타입 전송의 스케줄링이 유효한 기간에서 제1 타입 전송이 이루어지지 않는다고 가정할 수 있다. 상기 제2 타입 전송의 스케줄링이 유효한 기간은 서브프레임 단위일 수도 있고 혹은 미리 설정된 구간일 수도 있으며, 특정 물리계층 신호로서 시작시점과 종료시점으로 정의된 구간일 수도 있다.

도 14에서 기술된 제7 실시예에서는 각 서브프레임 혹은 정해진 구간에서 제2 타입 전송의 스케줄링을 받은 단말은 제1 타입 전송에 해당하는 제어신호의 검출을 수행하지 않는 실시예에 대해서만 기술하였지만, 반드시 이에 한정되지 않는다. 제7 실시예의 변형 예로, 각 서브프레임 혹은 정해진 구간에서 제1 타입 전송의 스케줄링을 받은 단말은 제2 타입 전송에 해당하는 제어신호의 검출을 수행하지 않는 실시예로 변형되어 실시될 수도 있음에 유의해야 한다.

또한, 각 서브프레임 혹은 정해진 구간에서 제2 타입 전송의 스케줄링을 받은 단말(1406)은 제1 타입 전송에 해당하는 제어신호의 검출을 수행하지 않을 수 있도록 언급하였지만, 특정 단말들은 제2 타입 전송 스케줄링 여부에 관계없이 항상 제1 타입 전송에 해당하는 제어신호의 검출을 수행하도록 변형되어 실시될 수도 있음에 유의해야한다.

<제 8실시예>

제8 실시예는 단말이 제1 타입 전송을 위한 제어신호를 디코딩하는 방법을 도 15를 참조하여 설명한다.

단말은 제1 타입 전송을 위한 제어신호가 포함될 수 있는 주파수 혹은 시간 위치에서 신호를 수신할 때(1501), 해당 주파수 및 시간 구간에서 제2 타입 전송이 이미 스케줄링을 받았는지 확인한다(1503). 각 서브프레임 혹은 정해진 구간에서 제2 타입 전송의 스케줄링을 받은 단말은, 제2 타입 전송에 해당하는 제어신호의 정보에 따라 특정 경우에는 제1 타입 전송에 해당하는 제어신호의 검출을 수행하지 않는다. 이는 각 서브프레임 혹은 정해진 구간에서 제2 타입 전송의 스케줄링을 받은 단말은, 특정한 경우에는 제2 타입 전송에 해당하는 제어신호만을 검출하는 것을 의미할 수 있다.

상기 특정 경우는 제2 타입 전송에 해당하는 제어신호의 정보가 가리키는 TBS가 미리 정해진 크기보다 큰 경우, 혹은 MCS 레벨이 미리 정해진 값 이상이거나, 혹은 할당된 PRB의 수가 미리 정해진 값 이상일 경우가 해당될 수 있다.

따라서 단말은 수신된 제2 타입 전송용 제어신호가 상기 특정 경우에 해당되는지 확인(1503)하고, 특정경우에 해당된다면 제1 타입 전송용 제어신호 디코딩을 수행하지 않는다(1505). 다시 말해, 단말은 특정 경우에 해당하면 해당 구간에서는 제2 타입 전송용 제어신호만을 디코딩할 수 잇다.

반대로 특정 경우에 해당되지 않는다면 제1 타입 전송용 제어신호 디코딩을 수행한다(1507). 상기 제2 타입 전송의 스케줄링을 받은 것은, 제2 타입 신호를 위한 제어신호가 검출되었거나, 혹은 상위 시그널링으로 제2 타입 신호가 전송된다고 설정되었거나, 혹은 semi-persistent scheduling으로 일정 시간동안 스케줄링이 되는 상태임을 의미할 수 있다. 상기 제1 타입 전송의 검출이라함은 제1 타입 신호를 위한 제어신호를 검출해보는 것이거나, shortened PDCCH (sPDCCH)를 blind decoding해보는 동작을 의미할 수 있다.

본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 16과 도 17에 도시되어 있다.

상기 제1 실시예부터 제6 실시예까지 제2 신호의 송수신 타이밍을 결정하고 이에 따르는 동작을 수행하기 위해 기지국과 단말의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 수신부, 처리부, 송신부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.

구체적으로 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 16에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(1600), 단말기 송신부(1604), 단말기 처리부(1602)(또는, 제어부 또는 프로세서라 칭할 수 있다)를 포함할 수 있다.

단말기 수신부(1600)와 단말이 송신부(1604)를 통칭하여 본 발명의 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(1602)로 출력하고, 단말기 처리부(1602)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

단말기 처리부(1602)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말 수신부(1600)에서 기지국으로부터 제2신호 전송 타이밍 정보를 포함하는 신호를 수신하고, 단말 처리부(1602)는 제2신호 전송 타이밍을 해석하도록 제어할 수 있다. 이후, 단말 송신부(1604)에서 상기 타이밍에서 제2신호를 송신한다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도17에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(1701), 기지국 송신부(1705), 기지국 처리부(1703)(또는, 제어부 또는 프로세서라 칭할 수 있다)를 포함할 수 있다.

기지국 수신부(1701)와 기지국 송신부(1705)를 통칭하여 본 발명의 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(1703)로 출력하고, 기지국 처리부(1703)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

기지국 처리부(1703)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 처리부(1703)는 제2신호 전송 타이밍을 결정하고, 단말에게 전달할 상기 제2신호 전송 타이밍 정보를 생성하도록 제어할 수 있다. 이후, 기지국 송신부(1705)에서 상기 타이밍 정보를 단말에게 전달하고, 기지국 수신부(1701)는 상기 타이밍에서 제2신호를 수신한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국 처리부(1703)는 상기 제2신호 송신 타이밍 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 생성하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 DCI는 상기 제2신호 전송 타이밍 정보임을 지시할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예 1와 실시예 2, 그리고 실시예5의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 FDD LTE 시스템을 기준으로 제시되었지만, TDD LTE 시스템, 5G 혹은 NR 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

상기에 기술한바와 같이 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인 신호와 하향링크 데이터 신호를 제1신호라 칭하였고, 상향링크 스케줄링 승인에 대한 상향링크 데이터 신호와, 하향링크 데이터 신호에 대한 HARQ ACK/NACK을 제2신호라 칭하였다. 하지만 상기와 같은 제1신호 및 제2신호의 종류는 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 제1신호 및 제2신호에도 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 기지국의 전송 방법에 있어서,
상기 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말 중, 어느 하나의 단말에 대한 타이밍 어드밴스(Timing Advance, TA) 정보를 확인하는 단계;
상기 확인된 TA 정보에 기반하여, 제1 타입 전송 또는 제2 타입 전송 중에서 상기 단말에 대한 전송 타입을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 전송 타입에 기반하여, 상기 단말에 대한 전송을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 타입 전송은,
제1 시간의 전송 시간 구간을 사용하거나 또는 제1 신호에 상응하는 제2 신호의 전송 타이밍이 제1 타이밍인 전송이며,
상기 제2 타입 전송은,
제2 시간의 전송 시간 구간을 사용하고 상기 제1 신호에 상응하는 제2 신호의 전송 타이밍이 제2 타이밍인 전송인 것을 특징으로 하는 기지국의 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 시간의 길이는 상기 제2 시간의 길이보다 짧으며,
상기 제1 타이밍은 상기 제2 타이밍보다 작은 것을 특징으로 하는 기지국의 전송 방법.
제1항에 있어서, 상기 확인 단계는,
상기 단말로부터 전송되는 랜덤 액세스 프리엠블에 응답하여, 상기 단말에 대한 TA 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계; 및
상기 단말에 대한 TA 정보가 변경되는 경우, 상기 단말에 대한 TA 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 전송 방법.
제1항에 있어서, 상기 결정 단계는,
상기 단말에게 PDCCH order 메시지를 전송하는 단계;
상기 PDCCH order에 응답하여 상기 단말로부터 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 단계; 및
상기 수신된 랜덤 액세스 프리앰블에 기반하여, 상기 단말에 대한 TA 정보를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 전송 방법.
제1항에 있어서, 상기 결정 단계는,
상기 확인된 TA 정보와, 미리 결정된 TA 정보를 비교하는 단계; 및
상기 확인된 TA 정보의 크기가 상기 미리 결정된 TA 정보의 크기보다 크면, 상기 단말에 대한 전송을 상기 제2 타입 전송으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 전송 방법.
제6항에 있어서,
상기 확인된 TA 정보의 크기가 상기 미리 결정된 TA 정보의 크기보다 작으면, 상기 단말에 대한 전송을 상기 제1 타입 전송으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 단말의 전송 모드를 결정하는 기지국에 있어서,
상기 단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
상기 기지국에 접속한 적어도 하나의 단말 중, 어느 하나의 단말에 대한 타이밍 어드밴스(Timing Advance, TA) 정보를 확인하고, 상기 확인된 TA 정보에 기반하여 제1 타입 전송 또는 제2 타입 전송 중에서 상기 단말에 대한 전송 타입을 결정하고, 상기 결정된 전송 타입에 기반하여 상기 단말에 대한 전송을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제8항에 있어서,
상기 제1 타입 전송은,
제1 시간의 전송 시간 구간을 사용하거나 또는 제1 신호에 상응하는 제2 신호의 전송 타이밍이 제1 타이밍인 전송이며,
상기 제2 타입 전송은,
제2 시간의 전송 시간 구간을 사용하고 상기 제1 신호에 상응하는 제2 신호의 전송 타이밍이 제2 타이밍인 전송인 것을 특징으로 하는 기지국.
제9항에 있어서,
상기 제1 시간의 길이는 상기 제2 시간의 길이보다 짧으며,
상기 제1 타이밍은 상기 제2 타이밍보다 작은 것을 특징으로 하는 기지국.
제8항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 단말로부터 전송되는 랜덤 액세스 프리엠블에 응답하여, 상기 단말에 대한 TA 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답 메시지를 상기 단말에 전송하고, 상기 단말에 대한 TA 정보가 변경되는 경우 상기 단말에 대한 TA 정보를 업데이트하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제8항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 단말에게 PDCCH order 메시지를 전송하고, 상기 PDCCH order에 응답하여 상기 단말로부터 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하며, 상기 수신된 랜덤 액세스 프리앰블에 기반하여 상기 단말에 대한 TA 정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제8항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 확인된 TA 정보와, 미리 결정된 TA 정보를 비교하고, 상기 확인된 TA 정보의 크기가 상기 미리 결정된 TA 정보의 크기보다 크면 상기 단말에 대한 전송을 상기 제2 타입 전송으로 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제13항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 확인된 TA 정보의 크기가 상기 미리 결정된 TA 정보의 크기보다 작으면, 상기 단말에 대한 전송을 상기 제1 타입 전송으로 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.