KR20180119265A

KR20180119265A - 상향링크 이동통신 시스템을 위한 자원할당 및 프리코딩 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180119265A
Application number: KR1020170052776A
Authority: KR
Inventors: 노훈동; 곽영우; 김윤선; 이주호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2018-11-02
Also published as: US11316564B2; KR102331127B1; WO2018199551A1; US20200076484A1

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다.
본 발명은 상향링크 서브밴드 프리코딩에 적합한 자원할당 및 PRB bundling 방법들을 제공하여 UL-related DCI payload의 큰 증가 없이 상향링크 서브밴드 프리코딩이 가능하도록 한다.

Description

상향링크 이동통신 시스템을 위한 자원할당 및 프리코딩 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR RESOURCE ALLOCATION AND PRECODING FOR UPLINK MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명에서는 MIMO 시스템에서 상향링크 전송을 위한 프리코딩 정보 시그날링 방법을 정리한다. 상향링크 전송 시 프리코딩 정보는 수신단인 기지국에서 결정되어 단말로 통보되어야 하나 서브밴드 별로 다른 프리코딩을 적용할 경우 컨트롤 채널 용량에 큰 부담이 될 수 있다. 따라서 기지국에서 지시되는 프리코딩 정보의 수는 제한되어야 하며, 제한된 수의 서브밴드 프리코딩을 적용하기 위하여 상향링크 자원설정 및 PRB bundling이 고려될 필요가 있다. 본 발명에서는 서브밴드 프리코딩을 위한 상향링크 RBG 설정방법 및 PRB bundling 방법을 제공한다.

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(필터 Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

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

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

LTE/LTE-A 등 무선통신 시스템에서 상향링크 전송 시 기지국은 sounding reference signal (SRS) 등의 기준신호를 통하여 상향링크 채널을 추정한 후 단말이 사용할 프리코딩 정보 및 modulation & coding scheme (MCS)를 결정하여 이를 단말에게 통보한다. 단말은 상기 프리코딩 정보 및 MCS 정보를 uplink (UL) downlink control information (DCI)를 통하여 수신하고 이에 따라 상향링크 전송을 수행한다. 이때 UL DCI는 충분한 커버리지 확보 등의 이유로 인하여 그 용량이 제한되며 너무 많은 양의 정보를 전송할 수 없다. 따라서 현재의 무선통신 시스템들은 단일 프리코딩 정보 통보를 통한 와이드밴드 (wideband) 프리코딩 만을 지원하고 있다.

한편 상기 와이드밴드 프리코딩은 서브밴드 (subband) 프리코딩 대비 프리코딩 정확도가 떨어지게 되며, 상기 와이드밴드 프리코딩과 서브밴드 프리코딩 간 상향링크 전송 효율의 차이는 단말의 송신안테나 수에 비례하여 증가하게 된다. 최대 4개의 단말 송신안테나를 가정하는 현재의 무선통신 시스템과는 달리, 향후 new radio (NR, 5G) 무선통신 시스템에서는 고주파의 캐리어로 인하여 안테나 폼팩터가 향상되고 RF 기술이 발전하여 단말에서도 4개 이상의 송신 안테나를 사용할 수 있게 될 확률이 높다. 따라서 NR 무선통신 시스템에서는 상향링크에서의 서브밴드 프리코딩 지원에 대한 요구가 높아지게 된다. 이를 위하여 기지국은 서브밴드 별 상향링크 프리코딩 정보(TPMI, transmission precoding matrix indicator)를 컨트롤 채널(nrPDCCH)을 통하여 단말에게 통보할 수 있다. 한편 이 경우 TPMI 전송에 필요한 UL-related DCI payload는 서브밴드 프리코딩이 적용되는 서브밴드 수에 따라 지수적으로 증가하게 될 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 제한된 수의 TPMI를 할당된 상향링크 자원에 적절하게 적용하는 것이 중요하게 된다.

본 발명의 목적은 본 발명에서는 상기 서브밴드 프리코딩을 고려한 상향링크 자원할당 및 PRB bundling 방법들을 구체적인 실시예들을 통하여 제안한다. 본 발명에 따르면 상기 실시예들을 통하여 많은 양의 UL-related DCI payload 증가 없이 효율적으로 상향링크 서브밴드 프리코딩을 적용시키는 것이 가능하다.

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

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상향링크 서브밴드 프리코딩에 적합한 자원할당 및 PRB bundling 방법들을 제공하여 UL-related DCI payload의 큰 증가 없이 상향링크 서브밴드 프리코딩이 가능하다.

도 1은 LTE 또는 LTE-A 시스템의 하향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 상향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 eMBB, URLLC, mMTC 등 다양한 vertical (혹은 slice) 들이 시간-주파수 영역에서 전송되는 예제를 도시하는 도면이다.
도 4는 eMBB, URLLC, mMTC 등 다양한 vertical (혹은 slice) 들이 시간-주파수 영역에서 전송되는 또 다른 예제를 도시하는 도면이다.
도 5는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 codeblock segmentation 예제를 도시하는 도면이다.
도 6은 NR에서의 outer code 예시를 도시하는 도면이다.
도 7은 NR에서 dynamic beamforming 또는 semi-dynamic beamforming에 따른 상향링크 전송 예시를 도시하는 도면이다.
도 8은 NR에서 상향링크 자원할당 및 상향링크 서브밴드 프리코딩 예시를 도시하는 도면이다.
도 9는 기지국이 상향링크 프리코딩 정보를 모두 결정하는 경우의 상향링크 전송 procedure를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 UL PRB bundling size를 결정하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 bandwidth part에 기반하여 UL PRB bundling size를 결정하는 방법을 도시하는 방법이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 UL PRB bundling size를 결정하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 UL PRB bundling 결정 방법을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PRB bundling size 정의의 예제를 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구조를 도시하는 블록도이다.

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

또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 반송파 결합(carrier aggregation)을 지원하는 Advanced E-UTRA (혹은 LTE-A 라고 칭함) 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다. 예컨데, 반송파 결합을 지원하는 multicarrier HSPA 에도 본 발명의 주요 요지를 적용 가능하다.

본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다. 또한, 5세대 무선통신 시스템으로 5G 혹은 NR (new radio)의 통신표준이 만들어지고 있다.

상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, 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.

[표 1]

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) (Qm) 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.

상기 무선통신시스템의 설명은 LTE 시스템을 기준으로 설명하였으며, 본 발명의 내용은 LTE 시스템에 국한되는 것이 아니라 NR, 5G 등 다양한 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있다.

도3과 도4는 5G 혹은 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 보여준다. 도3에서는 전제 시스템 주파수 대역(300)에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터가 할당된 모습이다. eMBB(301)와 mMTC(309)가 특정 주파수 대역에서 할당되어 전송되는 도중에 URLLC 데이터(303, 305, 307)가 발생하여 전송이 필요한 경우, eMBB(301) 및 mMTC(309)가 이미 할당된 부분을 비우고 URLLC 데이터(303, 305, 307)를 전송하는 모습을 도시한 도면이다. 상기 서비스 중에서 URLLC는 특히 짧은 지연시간이 중요하기 때문에, eMBB가 할당된 자원(301)의 일부분에 URLLC 데이터가 할당(303, 305, 307)되어 전송될 수 있을 것이다. 물론 eMBB가 할당된 자원에서 URLLC가 추가로 할당되어 전송되는 경우, 중복되는 주파수-시간 자원에서는 eMBB 데이터가 전송되지 않을 수 있으며, 따라서 eMBB 데이터의 전송 성능이 낮아질 수 있다. 즉, 상기의 경우에 URLLC 할당으로 인한 eMBB 데이터 전송 실패가 발생할 수 있다. 도4에서는 전체 시스템 주파수 대역(400)을 나누어 각 서브밴드(402, 404, 406)에서 서비스 및 데이터를 전송하는 용도로 사용할 수 있다. 상기 서브밴드는 미리 나누어져서 단말에게 상위 시그널링 될 수 있고, 혹은 기지국이 임의로 나누어 단말에게 서브밴드의 정보 없이 서비스들을 제공할 수도 있을 것이다. 도4에서는 서브밴드 402는 eMBB 데이터 전송, 서브밴드 404는 URLLC 데이터 전송, 서브밴드 406에서는 mMTC 데이터 전송에 사용되고 있는 예제를 보여준다. 상기 도3과 도4에서는 URLLC 전송에 사용되는 전송시간구간(transmission time interval, TTI)의 길이는 eMBB 혹은 mMTC 전송에 사용되는 TTI 길이보다 짧을 수 있다.

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 기술되는 eMBB 서비스를 제1타입 서비스라하며, eMBB용 데이터를 제1타입 데이터라한다. 상기 제1타입 서비스 혹은 제1타입 데이터는 eMBB에 국한되는 것은 아니고 고속데이터전송이 요구되거나 광대역 전송을 하는 경우에도 해당될 수 있다. 또한 URLLC 서비스를 제2타입 서비스, URLLC용 데이터를 제2타입 데이터라 한다. 상기 제2타입 서비스 혹은 제2타입 데이터는 URLLC에 국한되는 것은 아니고 저지연시간이 요구되거나 고신뢰도 전송이 필요한 경우에도 해당될 수 있다. 또한 mMTC 서비스를 제3타입 서비스, mMTC용 데이터를 제3타입 데이터라 한다. 상기 제3타입 서비스 혹은 제3타입 데이터는 mMTC에 국한되는 것은 아니고 저속도 혹은 넓은 커버리지, 혹은 저전력 등이 요구되는 경우에 해당될 수 있다.

상기 3가지의 서비스 혹은 데이터를 전송하기 위해 각 타입별로 사용하는 물리계층 채널의 구조는 다를 수 있다. 예를 들어, 전송시간구간(TTI)의 길이, 주파수 자원의 할당 단위, 제어채널의 구조, 데이터의 매핑 방법 등이 다를 수 있을 것이다.

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

본 발명에서는 제안하는 방법 및 장치를 설명하기 위해 종래의 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서의 물리채널 (physical channel)와 신호(signal)라는 용어가 사용될 수 있다. 하지만 본 발명의 내용은 LTE 및 LTE-A 시스템이 아닌 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같이, 제1타입, 제2타입, 제3타입 서비스 혹은 데이터 전송을 위한 단말과 기지국의 송수신 동작을 정의하고, 서로 다른 타입의 서비스 혹은 데이터 스케줄링을 받는 단말들을 동일 시스템 내에서 함께 운영하기 위한 구체적인 방법을 제안한다. 본 발명에서 제1타입, 제2타입, 제3타입 단말은 각각 1타입, 제2타입, 제3타입 서비스 혹은 데이터 스케줄링을 받은 단말을 가리킨다.

본 발명에서의 내용은 FDD 및 TDD 시스템에서 적용이 가능한 것이다.

이하 본 발명에서 물리계층 시그널링은 기지국에서 물리계층의 하향링크 컨트롤 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 컨트롤 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법이며, L1 시그널링, 혹은 PHY 시그널링으로 언급될 수도 있다.

이하 본 발명에서 상위시그널링 또는 상위계층 시그널링은 기지국에서 물리계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법이며, RRC 시그널링, 혹은 L2 시그널링, 혹은 PDCP 시그널링, 혹은 MAC 제어요소(MAC control element; MAC CE)라고 언급될 수도 있다.

이하 본 발명에서 TPMI라 함은 transmit precoding matrix indicator 혹은 information을 의미하며 이와 유사하게 빔포밍 벡터 정보, 빔 방향 정보 등으로 표현되는 것이 가능하다.

이하 본 발명에서 uplink (UL) DCI 혹은 UL-related DCI라 함은 UL grant와 같이 상향링크 자원설정 정보 및 자원설정 타입 정보, 상향링크 파워컨트롤 정보, 상향링크 기준신호의 cyclic shift 또는 직교커버코드 (orthogonal cover code, OCC), 채널상태정보 (channel state information, CSI) 요청, SRS 요청, codeword 별 MCS 정보, 상향링크 precoding information field 등 상향링크 전송에 필요한 정보들을 포함하는 물리계층 컨트롤 시그날링(L1 control)을 의미한다.

이하 본 발명에서는 다양한 시나리오에서의 상향링크 전송을 수행하기 위하여 다이나믹 (dynamic) 빔포밍(beamforming) 혹은 준다이나믹 (semi-dynamic) 빔포밍이 지원됨을 가정한다.

도 7은 다이나믹 빔포밍과 준다이나믹 빔포밍을 통한 상향링크 전송 예시를 도시하는 도면이다.

다이나믹 빔포밍은 단말의 이동속도가 낮거나, 셀 간 분리가 잘 되어있거나, 셀 간 간섭 관리가 우수한 상황 등 정확한 상향링크 채널정보가 이용 가능한 경우에 적합하다. 이 경우 단말은 (702) 정확한 상향링크 채널 방향 정보에 의거 좁은 빔폭을 가지는 빔을 이용하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 기지국(701)은 UL grant와 같은 UL DCI를 통하여 TPMI를 단말에게 통보한다. 단말은 상기 TPMI 시그날링을 수신 후 상기 TPMI가 가리키는 프리코더 혹은 빔포밍 벡터/매트릭스를 이용하여 상향링크 데이터를 기지국으로 전송한다. 상기 다이나믹 빔포밍을 지원하기 위한 코드북 기반의 MIMO transmission은 (rank indicator (RI) 가 존재하는 경우 해당 RI에 따라 결정되는) precoding information (PMI) field를 포함하는 UL DCI에 의하여 운용될 수 있다. 이때 상기 precoding information field는 해당 단말에게 할당된 상향링크 전송에 사용되는 precoding matrix를 가리킨다. 상기 precoding matrix는 wideband precoding 정보인 경우 할당된 전 대역에서 한 가지 방향을 가리키게 되나 subband precoding 정보인 경우 subband 별로 한 가지 방향을 가리키도록 약속될 수 있다. 이때 subband precoding 정보가 지정하는 precoding vector는 상기 wideband precoding 정보에 의하여 지정되는 precoding vector 그룹에 포함되도록 제한되는 것이 가능하다. 이를 통하여 subband precoding 정보에 대한 시그날링 부담을 줄일 수 있다.

준다이나믹 빔포밍은 단말의 이동속도가 높거나, 셀 간 분리가 잘 되어있지 않거나, 셀 간 간섭 관리가 미흡한 상황 등 상향링크 채널정보가 부정확한 경우에 적합하다. 이 경우 단말(703)은 개략적인 상향링크 채널 방향 정보에 의거 여러 방향의 빔들로 이루어진 빔 그룹을 이용하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 기지국(701)은 UL grant와 같은 UL DCI를 통하여 TPMI를 단말에게 통보한다. 단말은 상기 TPMI 시그날링을 수신 후 상기 TPMI가 가리키는 프리코더의 부분집합 혹은 빔포밍 벡터/매트릭스의 부분집합을 이용하여 상향링크 데이터를 기지국으로 전송한다. 상기 준다이나믹 빔포밍을 지원하기 위한 코드북 기반의 MIMO transmission은 (rank indicator (RI) 가 존재하는 경우 해당 RI에 따라 결정되는) precoding information (PMI) field를 포함하는 UL DCI에 의하여 운용될 수 있다. 이때 상기 precoding information field는 해당 단말에게 할당된 상향링크 전송에 사용되는 precoding vector의 그룹을 가리킨다. 상기 precoding vector 그룹 정보는 wideband information으로 할당된 전체 상향링크 대역에서 동일하게 사용된다. 단말은 통보된 precoding vector 그룹에 포함되는 빔들에 미리 정해진 패턴에 따른 precoder cycling을 적용하는 것이 가능하다.

상기 precoding vector 그룹 혹은 빔 그룹은 다음의 두 가지 방법들을 통하여 정의되는 것이 가능하다.

첫 번째 방법은 계층적 PMI에 기반하는 빔 그룹 정의 방법이다. 일례로 하나의 code point를 지칭하는 PMI는 두 개 이상의 서브 PMI들로 구성될 수 있다. 만약 PMI가 두 개의 서브 PMI로 이루어져 있다고 가정하면 첫 번째 PMI는 특정 수의 precoding vector들을 포함하는 빔 그룹 인덱스 중 하나를 의미하고, 두 번째 PMI는 상기 빔 그룹에 포함되는 precoding vector의 인덱스 중 하나를 의미하도록 약속될 수 있다. 예를 들어 M개의 단말 송신안테나, O의 oversampling factor에 기반하는 B개의 DFT precoding vector

들을 포함하는 빔 그룹

들로 구성되는 상향링크 코드북은 다음 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.

[수학식 1]

여기서 A는 beam skipping factor로 빔 그룹 간 간격 (빔 단위) 를 의미한다. 본 예제에서 첫 번째 PMI i는 빔 그룹의 인덱스를 의미하며

의 payload를 가지는 두 번째 PMI에 의하여 단일 precoding vector가 지정되는 것이 가능하다.

두 번째 방법은 단일 구조의 PMI에 기반하는 빔/빔 그룹 정의 방법이다. 일례로 하나의 PMI는 상위계층 혹은 물리계층 시그날링에 따라 단일 빔을 가리키거나 혹은 빔 그룹을 가리키는 지시자로 이해되는 것이 가능하다. 예를 들어 M개의 단말 송신안테나, O의 oversampling factor에 기반하는 i번째 DFT precoding vector

그리고 B개의 DFT precoding vector들을 포함하는 빔 그룹

들로 구성되는 상향링크 코드북은 다음 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.

[수학식 2]

본 예제에서 i번째 PMI는 상기 상위계층 혹은 물리계층 시그날링이 dynamic 빔포밍 혹은 wideband precoding을 지시하는 경우

를 가리키는 것으로 이해될 수 있다. 반면 상기 상위계층 혹은 물리계층 시그날링이 semi-dynamic 빔포밍 혹은 subband precoding을 지시하는 경우

를 가리키는 것으로 이해될 수 있다. 표 1A는 본 예제에서 상위계층 시그날링에 의하여 dynamic 혹은 semi-dynamic beamforming 전송 또는 wideband 혹은 subband precoding이 지정되었을 때 TPMI 해석 방법의 일례를 나타낸다. 표 1B는 본 예제에서 물리계층 시그날링에 의하여 dynamic 혹은 semi-dynamic beamforming 전송 또는 wideband 혹은 subband precoding이 지정되었을 때 TPMI 해석 방법의 일례를 나타낸다.

[표 1A. Exemplary PMI table for embodiment 1]

[표 1B. Exemplary PMI table for embodiment 2 (2nd example)]

상기 수학식 1 및 수학식 2에서는 단말의 송신 안테나들이 1차원 안테나 배열로 이루어진 경우를 가정하여 1차원 DFT 벡터로 구성되는 코드북을 가정하였으나, 단말의 송신 안테나들이 2차원 안테나 배열로 이루어진 경우 다른 형태의 상향링크 코드북이 사용될 수 있다. 예를 들어 단말의 송신안테나 배열이 첫 번째 차원에 M1개의 안테나 포트를, 두 번째 차원에 M2개의 안테나 포트를 포함하고 있는 경우, 한 쌍의 인덱스 (m1, m2)를 통하여 수학식 3과 같은 precoding vector

그리고 빔 그룹

을 정의할 수 있다.

[수학식 3]

상기 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3에서는 단말의 송신 안테나들이 모두 동일한 polarization을 가지는 경우를 가정하였으나, 단말의 송신 안테나들이 dual-polarized 배열로 이루어진 경우 상기 상향링크 코드북 예제들은 이를 고려하여 변형되는 것이 가능하다. 일례로 단말의 송신 안테나가 각 polarization 별 M개 총 2M개의 안테나 포트들로 구성되는 1차원 배열인 경우 다음 수학식 4와 같은 rank 1 precoding vector

및 빔 그룹

을 정의하는 것이 가능하다.

[수학식 4]

수학식 4에서 K는 co-phasing quantization level을 의미한다.

또 다른 예시로 단말의 송신 안테나가 각 polarization 별 M1M2개 총 2 M1M2개의 안테나 포트들로 구성되는 2차원 배열인 경우 다음 수학식 5와 같은 rank 1 precoding vector

를 정의하는 것이 가능하다. 여기서 M1 및 M2는 각각 첫 번째 차원 그리고 두 번째 차원에 포함되는 polarization 별 단말 송신 안테나 포트 수 이다. 빔 그룹의 경우 수학식 5의

를 바탕으로 상기 수학식 3과 유사하게 구성되는 것이 가능하다.

[수학식 5]

상기 dynamic/semi-dynamic beamforming 혹은 wideband/subband precoding 시그날링 예시, 즉 표 1A 및 표 1B는 상기 코드북 예제들에 모두 쉽게 적용이 가능함이 자명하다.

상기 예제들에서 단일 방향을 가리키는 rank 1 codebook을 기반으로 설명하였으나 실제 구현 시 이에 국한되지 않고 두 개 이상의 방향을 가리키는 rank 2 이상의 codebook에 동일하게 적용이 가능하다.

상기 예제들은 UL DCI에 하나의 TPMI가 포함되는 경우를 가정한 것으로 이를 수신한 단말은 자신에게 할당된 전체 상향링크 대역에 하나의 빔 방향 또는 하나의 빔 그룹에 대한 상향링크 프리코딩을 적용하는 것이 가능하다.

도 8은 상향링크 전송을 위한 자원할당 및 subband precoding 적용 예시를 도시하는 도면이다. 일례로 기지국은 subband precoding을 위하여 UL DCI에 다수의, 예를 들면 NPMI개의 subband에 대한 프리코딩 정보를 포함하는 NPMI개의 TPMI를 전송할 수 있을 것이다. 상기 NPMI 값은 단말에게 할당되는 상향링크 자원(RB) 수 RARB 및 subband를 구성하는 RB 수 PSUBBAND, 그리고 상향링크 자원 할당 방법에 의하여 결정된다. 도 8의 801과 같이 연속적인 (contiguous) RB들을 할당할 경우 그리고 802는 불연속적으로 (clustered) RB들을 할당하였을 때의 상향링크 자원을 도시하고 있다. 도 8에서는 PSUBBAND=4인 경우를 가정하였다. 도 8에 의하면 801과 같이 자원이 할당 되었을 때, 즉 하나의 클러스터로 구성된 자원이 할당된 경우, 필요한 subband 수는 RARB 및 PSUBBAND 에 의거 수학식 6과 같이 계산이 가능하다. 여기서 클러스터라 함은 연속적으로 할당된 상향링크 RB들의 집합을 의미한다.

[수학식 6]

그러나 802와 같이 하나 이상의 클러스터로 구성되는 자원이 할당된 경우 상기 수학식 6의 계산이 정확하지 않을 수 있으며 이 경우 수학식 7 또는 수학식 8의 방법을 기반으로 NPMI를 계산할 수 있다. 수학식 7은 할당된 RB 중 가장 낮은 인덱스 RBlow와 가장 높은 인덱스 RBhigh를 바탕으로 NPMI를 계산하는 방법이다. 수학식 8은 각 cluster 별로 할당된 연속된 RB 수에 의거 NPMI를 계산하는 방법이다. 수학식 8에서 RARB,n은 n 번째 클러스터에 할당된 연속된 RB 수 이며 N은 단말에게 할당된 클러스터의 개수이다.

[수학식 7]

[수학식 8]

만약 하나의 상향링크 PMI가 T개의 비트로 이루어진 경우, 본 예제에서 상향링크 subband precoding을 위하여 NPMIT 비트의 TPMI payload 전송이 필요할 수 있다. 이는 수 개의 subband 및 수 비트의 코드북이 사용될 경우 TPMI 시그날링에 수십 비트 이상이 필요할 수 있음을 의미한다. 이는 UL DCI에 전송되기에는 너무 큰 부담이 될 수 있으며 적절한 방법을 통하여 하나의 DCI로(혹은 한 세트의 1st DCI 및 2nd DCI로) 시그날링되는 TPMI 수를 제한시킬 필요가 있다.

도 9는 프리코딩을 포함하는 상향링크 전송 프로세스의 일반적인 예제를 도시하는 도면이다. 먼저 단말은 기지국의 시그날링에 따라 SRS를 송신한다. 기지국은 단말이 송신한 SRS 등을 기반으로 채널 정보를 측정하고 다른 단말로부터의 간섭정보를 측정한다. 이후 기지국은 resource allocation, TBS, TPMI 등의 상향링크 전송 설정을 결정하고 이를 UL DCI를 이용하여 단말에게 공지한다. 만약 상기 첫 번째 지시자가 물리계층을 통하여 시그날링 되는 경우 기지국은 상향링크 채널정보 및 간섭정보를 바탕으로 단말의 subband precoding 유효성을 추정할 수 있으며 만일 유효하지 않다고 판단되면 단말의 subband precoding 결정을 허가하지 않는다. 이후 단말은 수신한 UL DCI에 따라 프리코딩을 결정하여 상향링크 데이터 및 DMRS를 전송하고 기지국은 이를 수신할 수 있다.

상기 resource allocation을 위하여 LTE의 경우 다수의 할당 방법을 지원하며 크게 1) 비트맵을 이용한 자원할당, 2) 시작지점과 resource 크기(혹은 끝지점)를 알려주는 방법으로 나뉠 수 있다. 이때 PRB를 기준으로 각 자원할당을 지시하게 되면 LTE의 경우 최대 100 PRB에 대한 지시가 필요하게 되며 (표 2A), NR의 경우 4096 FFT size를 지원하는 경우 약 270 PRB, 8192 FFT size를 지원하는 경우 500개 이상의 PRB에 대한 지시가 필요하게 되어 (표 2B) 매우 큰 DCI overhead를 야기할 수 있다.

[표 2A. LTE channel bandwidth and transmission band width configuration (TS36.101)]

[표 2B. Max number of PRBs in NR (w/99% SE) (assuming max 3300 SCs]

이를 해결하기 위한 방법 중 하나는 하나 이상의 PRB로 구성되는 resource block group (RBG)을 정의하여 bandwidth가 큰 경우 자원할당을 위한 시그날링 오버헤드를 경감시키는 것이다. 예를 들어 LTE에서는 표 3과 같은 system bandwidth 별 RBG size를 제공한다. 표 2A 및 표 3을 참조하면 system bandwidth가 20MHz(총 100 PRBs)인 상황에서도 자원할당을 위한 bitmap은 최대 25비트(한 PRG는 4 PRBs로 구성)로 제한됨을 알 수 있다.

[표 3. Type 0 resource allocation RBG size vs. Downlink System Bandwidth]

한편 NR에서는 표 2B에서 볼 수 있듯이 system bandwidth가 최대 400MHz까지 확장될 수 있다. 이 경우 RBG를 사용하더라도 자원할당을 위하여 여전히 매우 큰 DCI 부담이 요구될 수 있다. 이를 해결하기 위하여 다음과 같이 two-step 자원할당 방법을 사용하는 것이 가능하다. 먼저 system bandwidth는 적어도 하나 이상의 bandwidth part로 나뉘어 질 수 있다. 예를 들어 system bandwidth가 400MHz이고 bandwidth part의 대역폭이 20MHz라면 총 N=20개의 bandwidth part들로 나뉘어 질 것이다. 기지국은 1st step 자원할당(RA, resource allocation)에서 상기 bandwidth part들에 대한 할당 여부를 상위레이어 시그날링 혹은 L1 시그날링(e.g. bitmap)을 통하여 단말에게 공지할 수 있다. 이후 기지국은 2nd step RA를 통하여 상기 단말에게 할당된 bandwidth part들 내 자원 할당을 상기 RBG를 기준으로 수행하는 것이 가능하다.

<실시예 1: Semi-static UL PRB bundling>

상기 설명한 바와 같이 상향링크 subband 프리코딩 적용 시 충분한 PDCCH 커버리지 확보를 위하여 하나의 DCI로(혹은 한 세트의 1st DCI 및 2nd DCI로) 시그날링되는 TPMI 수를 제한시키는 것이 필요하다. 이를 위한 한 가지 방법은 상기 자원할당 방법과 연계하여 상향링크 PRB bundling을 정의하는 것이다. 상기 상향링크 PRB bundling은 정해진 PRB group 내에서 동일한 상향링크 프리코딩이 적용되는 것을 의미한다. 즉 PRB bundling size가 커질수록 필요한 subband TPMI 수는 작아질 것이며 요구되는 DCI payload 또한 줄어들게 된다. 반면 PRB bundling size가 커질수록 subband 프리코딩 이득은 작아지게 되어 성능열화가 발생하게 된다. 상기 상향링크 PRB bundling을 정의하기 위한 방법 중 하나로 semi-static UL PRB bundling을 고려할 수 있다. Semi-static UL PRB bundling에서 PRB bundling size를 결정하기 위한 기준점으로는 크게 1) bandwidth part, 2) RBG, 3) system bandwidth + NTPMI 의 세 가지를 고려하는 것이 가능하다.

Option 1 (bandwidth part): 방법 1은 bandwidth part에 기반하여 UL PRB bundling size를 결정하는 방법이다. 도 10은 방법 1에 따른 UL PRB bundling 결정 방법의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10에서 system bandwidth(1010)는 N개의 bandwidth part(1020)로 구성된다. 도 10에서는 하나의 bandwidth part(1020)가 4개의 RBG(1030)로 구성되며 하나의 RBG(1030)는 두 개의 PRB(1040)으로 이루어지는 것을 가정하였으나 이는 설명의 편의를 위한 예시이며 실제 적용 시 다양한 값들이 적용될 수 있음이 자명하다. 방법 1에서는 (1050)에 도시된 바와 같이 UL PRB bundling size가 bandwidth part의 대역폭과 일치하게 된다. 따라서 하나의 단말이 받을 수 있는 최대 TPMI 개수는 N개가 된다. 이때 첫 번째 subband TPMI는 첫 번째 bandwidth part에, 두 번째 TPMI는 두 번째 bandwidth part에, n 번째 TPMI는 n번째 bandwidth part에 맵핑 되도록 약속되는 것이 가능하다. 방법 1에서 TPMI는 1) 단말에게 할당된 bandwidth part에만 시그날링 되거나, 2) RA에 관계 없이 모든 bandwidth part에 제공되는 것이 가능하다. 예를 들어 만약 1) 단말에게 할당된 bandwidth part에만 TPMI가 시그날링 되며 단말이 (1070)과 같이 bandwidth part #1, #2에 자원을 할당 받은 경우 기지국은 bandwidth part #1을 위한 (subband) TPMI #1 및 (subband) TPMI #2를 시그날링 하게 되며, 단말은 TPMI #1 및 TPMI #2를 (1075)과 같은 지역에 적용하여야 함을 알 수 있다. 상기 TPMI 시그날링에 따른 추가적인 세부 사항들은 아래 실시예 3에서 자세하게 설명하도록 한다.

Option 2 (RBG): 방법 2는 RBG size에 기반하여 UL PRB bundling size를 결정하는 방법이다. 도 10은 방법 2에 따른 UL PRB bundling 결정 방법의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10에서 system bandwidth(1010)는 N개의 bandwidth part(1020)로 구성된다. 도 10에서는 하나의 bandwidth part(1020)가 4개의 RBG(1030)로 구성되며 하나의 RBG(1030)는 두 개의 PRB(1040)으로 이루어지는 것을 가정하였으나 이는 설명의 편의를 위한 예시이며 실제 적용 시 다양한 값들이 적용될 수 있음이 자명하다. 방법 2에서는 L개의 RBG가 하나의 UL PRB bundling size가 되도록 약속하는 것이 가능하며, L=1인 경우(1080) PRB bundling size는 RBG 사이즈와 동일하게 된다. 이 경우 UL subband 프리코딩은 UL RA와 동일한 granularity를 가질 수 있으나 시그날링 오버헤드는 증가하게 된다. L>1의 값을 사용할 경우 UL subband 프리코딩의 granularity는 감소하지만 시그날링 오버헤드는 개선될 수 있다. 방법 2에서는 방법 1과 마찬가지로 다수의 TPMI 및 PRB bundling group들은 시그날링에 따른 오름차순 혹은 내림차순으로 맵핑되는 것이 가능하다. 방법 1과 유사하게 TPMI 시그날링에 따른 추가적인 세부 사항들은 아래 실시예 3에서 자세하게 설명하도록 한다.

Option 3 (system bandwidth + NTPMI): 방법 3은 system bandwidth 및 NTPMI(# of configured TPMIs / maximum # of TPMIs)의 함수에 기반하여 UL PRB bundling size를 결정하는 방법이다. 도 10은 방법 3에 따른 UL PRB bundling 결정 방법의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10에서 system bandwidth(1010)는 N개의 bandwidth part(1020)로 구성된다. 도 10에서는 하나의 bandwidth part(1020)가 4개의 RBG(1030)로 구성되며 하나의 RBG(1030)는 두 개의 PRB(1040)으로 이루어지는 것을 가정하였으나 이는 설명의 편의를 위한 예시이며 실제 적용 시 다양한 값들이 적용될 수 있음이 자명하다. 방법 3에서는 system bandwidth를 상기 TPMI 개수로 나누어 UL PRB bundling size를 정의한다 (1090). 이때 상기 TPMI 개수(NTPMI (설명의 편의를 위하여 단일 notation을 사용))는 구체적으로 시그날링된 TPMIs/subband TPMIs/SRIs(SRS resource indicator) 혹은 상위레이어/L1 시그날링을 통하여 설정된 maximum number of TPMIs/subband TPMIs/SRIs(SRS resource indicator)가 될 수 있다. 방법 3에서는 방법 1과 마찬가지로 다수의 TPMI 및 PRB bundling group들은 시그날링에 따른 오름차순 혹은 내림차순으로 맵핑되는 것이 가능하다. 방법 1과 유사하게 TPMI 시그날링에 따른 추가적인 세부 사항들은 아래 실시예 3에서 자세하게 설명하도록 한다.

<실시예 2: Dynamic UL PRB bundling>

상기 설명한 바와 같이 상향링크 subband 프리코딩 적용 시 충분한 PDCCH 커버리지 확보를 위하여 하나의 DCI로(혹은 한 세트의 1st DCI 및 2nd DCI로) 시그날링되는 TPMI 수를 제한시키는 것이 필요하다. 이를 위한 한 가지 방법은 상기 자원할당 방법과 연계하여 상향링크 PRB bundling을 정의하는 것이다. 상기 상향링크 PRB bundling은 정해진 PRB group 내에서 동일한 상향링크 프리코딩이 적용되는 것을 의미한다. 즉 PRB bundling size가 커질수록 필요한 subband TPMI 수는 작아질 것이며 요구되는 DCI payload 또한 줄어들게 된다. 반면 PRB bundling size가 커질수록 subband 프리코딩 이득은 작아지게 되어 성능열화가 발생하게 된다. 상기 실시예 1에서 설명한 semi-static UL PRB bundling은 bundling size가 균등하여 단말 구현이 간단해질 수 있는 장점이 있으나 시그날링 되는 TPMI 수가 작을 경우 subband 프리코딩 대역 조정을 위한 flexibility가 크게 떨어지는 단점이 있다. 이를 해결하기 위한 방법 중 하나로 dynamic UL PRB bundling을 고려할 수 있다. Dynamic UL PRB bundling에서 PRB bundling size를 결정하기 위한 기준점으로는 크게 1) allocated resource block sets (clusters), 2) allocated bandwidth (within system bandwidth / within a cluster) + NTPMI(# of configured TPMIs / maximum # of TPMIs within system BW/cluster) 의 두 가지를 고려하는 것이 가능하다.

Option 4 (allocated resource block sets (clusters)): 방법 4는 bandwidth part에 기반하여 UL PRB bundling size를 결정하는 방법이다. 도 11은 방법 4에 따른 UL PRB bundling 결정 방법의 일례를 도시하는 도면이다. 도 11에서 system bandwidth(1110)는 N개의 bandwidth part(1120)로 구성된다. 도 11에서는 하나의 bandwidth part(1120)가 4개의 RBG(1130)로 구성되며 하나의 RBG(1130)는 두 개의 PRB(1140)으로 이루어지는 것을 가정하였으나 이는 설명의 편의를 위한 예시이며 실제 적용 시 다양한 값들이 적용될 수 있음이 자명하다. 도 11에서는 (1150, 1160, 1170)에 도시된 바와 같이 하나의 단말에 총 M개의 cluster가 할당된다고 가정하였다. 이때 하나의 cluster는 연속된 RBG들로 구성되는 allocated resource block set을 의미한다. 방법 4에서는 할당된 cluster들의 대역폭과 UL PRB bundling size가 일치하게 된다. 즉 4개의 RBG로 구성되는 cluster #1을 위한 TPMI #1이 적용되는 PRB bundling size는 (1180)이 되며, 1개의 RBG로 구성되는 cluster #2을 위한 TPMI #2가 적용되는 PRB bundling size는 (1190)이 되고, 3개의 RBG로 구성되는 cluster #M을 위한 TPMI #M이 적용되는 PRB bundling size는 (1195)이 된다. 방법 4에서 하나의 단말이 받을 수 있는 최대 TPMI 개수는 단말이 할당 받을 수 있는 최대 cluster의 개수와 같다. 방법 4에서는 기지국의 상향링크 자원할당에 따라 불균등한 UL PRB bundling size를 설정하는 것이 가능하므로 제한된 수의 TPMI 시그날링에도 불구하고 우수한 subband 프리코딩 granularity를 확보하는 것이 가능하다. 방법 4에서는 방법 1과 마찬가지로 다수의 TPMI 및 PRB bundling group들은 시그날링에 따른 오름차순 혹은 내림차순으로 맵핑되는 것이 가능하다. 방법 1과 유사하게 TPMI 시그날링에 따른 추가적인 세부 사항들은 아래 실시예 3에서 자세하게 설명하도록 한다.

Option 5 (allocated bandwidth + NTPMI): 방법 5는 allocated bandwidth (within system bandwidth / within a cluster) 및 NTPMI(# of configured TPMIs / maximum # of TPMIs within system BW/cluster)의 함수에 기반하여 UL PRB bundling size를 결정하는 방법이다. 도 12는 방법 5에 따른 UL PRB bundling 결정 방법의 일례를 도시하는 도면이다. 도 12에서 system bandwidth(1210)는 N개의 bandwidth part(1220)로 구성된다. 도 12에서는 하나의 bandwidth part(1220)가 4개의 RBG(1230)로 구성되며 하나의 RBG(1230)는 두 개의 PRB(1240)으로 이루어지는 것을 가정하였으나 이는 설명의 편의를 위한 예시이며 실제 적용 시 다양한 값들이 적용될 수 있음이 자명하다. 도 12에서는 (1250, 1255, 1260)에 도시된 바와 같이 하나의 단말에 총 M개의 cluster가 할당된다고 가정하였다. 이때 하나의 cluster는 연속된 RBG들로 구성되는 allocated resource block set을 의미한다. 방법 5의 본 예제에서는 상기 M개의 cluster들을 통하여 할당된 자원들의 총 대역폭(1270)을 상위레이어/L1 시그날링을 통하여 설정된 maximum number of TPMIs/subband TPMIs/SRIs(SRS resource indicator)로 (NTPMI(설명의 편의를 위하여 단일 notation을 사용)) 분할하게 된다 (1280). 본 예제는 도 13에 도시된 바와 같이 bandwidth part를 기준으로 동작하도록 확장되는 것이 가능하다. 상기 첫 번째 예제에서는 단말에게 전 대역에 대하여 하나의 NTPMI가 설정되는 것을 가정하였으나, 본 예제에서는 bandwidth part 별로 개별적인 NTPMI,BP가 시그날링 되는 것이 가능하다. (i 번째 bandwidth part를 위한 NTPMI,BPi와 j 번째 bandwidth part를 위한 NTPMI,BP,j가 같은 것도 가능하다. 즉, NTPMI,BP,i=NTPMI,BP,j) 도 13은 방법 5에 따른 UL PRB bundling 결정 방법의 또 다른 예시를 도시하는 도면이다. 도 13에서 system bandwidth(1310)는 N개의 bandwidth part(1320)로 구성된다. 도 13에서는 하나의 bandwidth part(1320)가 4개의 RBG(1330)로 구성되며 하나의 RBG(1330)는 두 개의 PRB(1340)으로 이루어지는 것을 가정하였으나 이는 설명의 편의를 위한 예시이며 실제 적용 시 다양한 값들이 적용될 수 있음이 자명하다. 도 13에서는 하나의 단말에게 설정된 총 M개의 cluster 중 처음 세 개의 cluster가 (1250, 1255, 1260) 와 같이 할당된다고 가정하였다. 이때 하나의 cluster는 연속된 RBG들로 구성되는 allocated resource block set을 의미한다. 본 예제에서는 먼저 상기 M개의 cluster들을 bandwidth part 별로 grouping 한다. 예를 들어 cluster #1(1350) 및 cluster #2(1355)는 bandwidth part #1에 포함되므로 하나의 resource set (1370)으로 환산되고 첫 번째 bandwidth part를 위한 NTPMI,BP,1로 나뉘어 질 수 있다 (1375). 반면 cluster #3(1360) 는 bandwidth part #2에 포함되므로 또 다른 resource set (1380)으로 환산되고 두 번째 bandwidth part를 위한 NTPMI,BP,2로 나뉘어 질 수 있다 (1385). 방법 5는 단말에게 할당된 자원의 크기에 따라 subband 프리코딩 granularity를 조정할 수 있는 장점이 있다.

<실시예 3: Handling of the number of UL TPMIs>

본 실시예에서는 기지국이 단말에게 하나의 DCI(혹은 1st DCI와 2nd DCI로 구성되는 하나의 DCI set)을 통하여 시그날링 할 수 있는 maximum number of TPMIs/subband TPMIs/SRIs(SRS resource indicator), 즉 NTPMI를 조정하는 방법에 대하여 설명한다. 실시예 3은 독립적으로 적용이 되는 것도 가능하나 상기 실시예 1 혹은 2와 함께 적용되는 것도 가능하다. 하나의 DCI에(혹은 상기 DCI set에) 포함될 수 있는 NTPMI 개수는 1) bandwidth part의 크기 혹은 숫자, 2) RRC/MAC CE 설정에 따라, 3) CSS (common search space) DCI 설정에 따라, 혹은 4) USS (UE-specific search space) DCI 설정에 따라 (예를 들면 할당된 PUSCH/PUCCH 자원의 크기에 따라) 정해지는 것이 가능하다.

Bandwidth part의 크기(대역폭) 혹은 숫자에 따라 하나의 DCI에(혹은 상기 DCI set에) 포함될 수 있는 NTPMI 혹은 NTPMI,BP가 정해지는 경우 이 값들은 MIB/SIB/RRC에 의해 설정되는 bandwidth part의 크기 혹은 숫자 설정 및 변경에 맞추어 semi-static 하게 정해진다. 만약 maximum NTPMI 혹은 maximum NTPMI,BP가 RRC 혹은 MAC CE로 직접 설정되는 경우 상기 첫 번째 예제보다는 빠르게 설정 값을 변동할 수 있으나 여전히 수 ms 이상이 소요되므로 semi-static하게 설정되게 된다. 반면 CSS DCI 설정에 따라 maximum NTPMI 혹은 maximum NTPMI,BP가 설정되는 경우 상기 maximum NTPMI 혹은 maximum NTPMI,BP 값은 group-specific하게 동적으로 할당되는 것이 가능하다. 마지막으로 USS DCI 설정에 따라 maximum NTPMI 혹은 maximum NTPMI,BP가 설정되는 경우 상기 maximum NTPMI 혹은 maximum NTPMI,BP 값은 단말 별로 동적으로 할당되는 것이 가능하지만 시그날링 오버헤드는 크게 증가하게 된다.

NTPMI가 bandwidth part의 대역폭에 따라 정해지는 경우 NTPMI는 bandwidth part의 대역폭에 반비례하여 정해질 수 있으며 bandwidth part의 대역폭이 특정 값보다 큰 경우 NTPMI=1로 고정되도록 약속될 수 있다. (즉, 이 경우 subband 프리코딩을 지원하지 않음.) 반면 NTPMI,BP가 bandwidth part의 대역폭에 따라 정해지는 경우 NTPMI,BP는 bandwidth part의 대역폭에 비례하여 정해질 수 있으며 bandwidth part의 대역폭이 특정 값보다 작을 경우 NTPMI,BP=1로 고정되도록 약속될 수 있다. (즉, 이 경우 subband 프리코딩을 지원하지 않음.)

NTPMI가 system bandwidth 내 bandwidth part의 숫자에 따라 정해지는 경우 NTPMI는 bandwidth part의 숫자에 비례하여 정해질 수 있으며 bandwidth part의 개수 특정 값보다 작은 경우 NTPMI=1로 고정되도록 약속될 수 있다. (즉, 이 경우 subband 프리코딩을 지원하지 않음.) 반면 NTPMI,BP가 system bandwidth 내 bandwidth part의 숫자에 따라 정해지는 경우 NTPMI,BP는 system bandwidth 및 bandwidth part의 숫자의 함수에 반비례하여 정해질 수 있다. 예를 들어 {system bandwidth/bandwidth part의 개수} 값이 특정 값보다 작을 경우 NTPMI,BP=1로 고정되도록 약속될 수 있다. (즉, 이 경우 subband 프리코딩을 지원하지 않음.)

상기 설명은 maximum NTPMI 혹은 maximum NTPMI,BP가 RRC/MAC CE/CSS DCI/USS DCI에 의하여 직접(explicit)/간접(implicit)적으로 설정되는 경우에도 이와 유사하게 적용이 가능하며 상세한 설명은 생략하도록 한다.

특정 경우에는 상기 설정된 maximum NTPMI 혹은 maximum NTPMI,BP와 실제 PUCCH/PUSCH 전송에 필요한 NTPMI 혹은 NTPMI,BP가 다른 경우가 발생할 수 있다. 이는 단말이 DCI(혹은 상기 DCI set)에 몇 개의 TPMI가 포함되어 있는지를 판단하는데 불확실성을 야기할 수 있다. 상기 mismatch를 해결하기 위하여 1) 단말이 DCI(혹은 상기 DCI set)에 항상 상기 설정된 maximum NTPMI 혹은 {# of bandwidth part * maximum NTPMI,B}개의 TPMI들이 포함되어 있다고 가정하거나, 혹은 2) 단말이 실제 DCI(혹은 상기 DCI set)에서 TPMI를 위한 payload가 실제 PUCCH/PUSCH 전송에 필요한 NTPMI 혹은 NTPMI,BP에 의하여 가변된다고 가정할 수 있도록 약속하는 것이 가능하다. 상기 1) 단말이 DCI(혹은 상기 DCI set)에 항상 상기 설정된 maximum NTPMI 혹은 {# of bandwidth part * maximum NTPMI,B}개의 TPMI들이 포함되어 있다고 가정하도록 하는 경우 상기 DCI(혹은 상기 DCI set)의 payload는 고정되므로 단말의 DCI blind decoding 복잡도가 증가하지 않는 장점이 있다. 이때 만약 maximum NTPMI 혹은 maximum NTPMI,BP와 실제 PUCCH/PUSCH 전송에 필요한 NTPMI 혹은 NTPMI,BP보다 작은 경우, 기지국은 DCI의 남는 부분에 미리 정해진 bit들(예를 들면 00….0)을 채워 넣고 DCI를 전송하여 DCI 커버리지를 확장하는 것이 가능하다. 본 예제는 상기 방법 1부터 방법 5까지 모든 실시예에 적용이 가능하다. 상기 2) 단말이 실제 DCI(혹은 상기 DCI set)에서 TPMI를 위한 payload가 실제 PUCCH/PUSCH 전송에 필요한 NTPMI 혹은 NTPMI,BP에 의하여 가변된다고 가정하도록 하는 경우 상기 DCI(혹은 상기 DCI set)의 payload가 가변되므로 단말의 DCI blind decoding 복잡도가 높아질 수 있는 위험이 있다. 따라서 본 예제는 실제 PUCCH/PUSCH 전송에 필요한 NTPMI 혹은 NTPMI,BP 값이 semi-static하게 바뀌는 경우에만 적용이 가능하다. 그러나 redundant bit에 의하여 낭비되는 DCI payload가 없는 장점이 있다.

상기 실시예들에서 PRB bundling size는 PRB 단위로 정의되는 것도 가능하나(혹은 PRB 단위로 even하게 구분), RBG를 기준으로 정의되는 것도 가능하다(혹은 RBG 단위로 even하게 구분). 만약 RBG를 기준으로 정의되는 경우 결정된 PRB bundling size는 경우에 따라 서로 다른 수의 PRB를 포함하는 것이 가능하다. 도 14는 상기 실시예들을 위한 PRB bundling size 정의의 구체적인 예제를 도시하는 도면이다. 상기 실시예들 중 PRB 및 RBG를 균등하게 분할하는 예제들에서 만약 단말에게 할당된 총 PRB 수가 PRB bundling size에 의하여 균일하게 나누어 지지 않는 경우 특정 RBG 혹은 특정 PRB bundling group은 다른 RBG 혹은 PRB bundling group 대비 작거나 많은 수의 PRB를 포함하는 것이 가능하다. 예를 들어 도 14와 같이 단말이 11개의 PRB를 포함하는 4개의 RBG를 할당 받은 경우 RBG #1과 RBG #2로 구성되는 PRB bundling size #1(1410)은 6개 PRB를 포함하지만, RBG #3과 RBG #4로 구성되는 PRB bundling size #2(1420)는 5개 PRB만을 포함하게 된다.

본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 15와 도 16에 도시되어 있다.

구체적으로 도15는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도15에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(1500), 단말기 송신부(1504), 단말기 처리부(1502)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(1500)와 단말이 송신부(1504)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(1502)로 출력하고, 단말기 처리부(1502)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(1502)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말 수신부(1500)에서 기지국으로부터 적어도 하나 이상의 상향링크 TPMI 정보를 포함하는 신호를 수신하고, 단말 처리부(1502)는 적어도 하나 이상의 상향링크 TPMI 정보를 해석하도록 제어할 수 있다. 이후, 단말 송신부(1504)에서 상기 적어도 하나 이상의 상향링크 TPMI를 적용하여 상향링크 데이터 혹은 컨트롤을 송신한다.

도16은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도16에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(1601), 기지국 송신부(1605), 기지국 처리부(1603)를 포함할 수 있다. 기지국 수신부(1601)와 기지국 송신부(1605)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(1603)로 출력하고, 단말기 처리부(1603)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(1603)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 처리부(1603)는 적어도 하나 이상의 상향링크 TPMI 정보를 결정하고, 상기 상향링크 프리코딩을 위한 기준신호 처리 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 생성하도록 제어할 수 있다. 이후, 기지국 송신부(1605)에서 상기 적어도 하나 이상의 상향링크 TPMI 정보를 단말에게 전달하고, 기지국 수신부(1601)는 상기 적어도 하나 이상의 상향링크 TPMI가 적용된 상향링크 데이터 혹은 컨트롤에 대한 수신을 수행한다.

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 실시예1와 실시예2의 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.

또한, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

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