KR20190138677A - 무선 통신 시스템에서 하향링크 채널을 수신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 하향링크 채널을 수신하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 하향링크 채널을 수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터, 상기 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 설정 정보를 수신하는 과정과, 상기 설정 정보는 상기 다수의 송신 빔들로 구성된 하나 이상의 빔 집합(beam set)들에 대한 설정들을 포함하며, 상기 기지국으로부터, 상기 하나 이상의 빔 집합들 중 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로부터, 상기 지시된 빔 집합을 통해 하향링크 제어 채널을 수신하는 과정을 포함하되, 상기 기지국으로부터 상기 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하지 못한 경우, 상기 하향링크 제어 채널은, 상기 하나 이상의 빔 집합들 중 미리 설정된 빔 집합(pre-configured beam set)을 통해 수신될 수 있다.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 단말이 기지국으로부터 하향링크 채널을 수신하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 발명은, 무선 통신 시스템에서 단말이 하향링크 채널을 수신하는 방법을 제안한다.
구체적으로, 본 발명은, 단말과 기지국 간의 빔 스캐닝 동작을 수행하기 위하여 기지국이 송신 빔을 지시하는 정보를 단말로 전송하는 방법을 제안한다.
이를 위해, 본 발명은, 송신 빔을 지시하는 정보로서 프리앰블(preamble) 또는 특정 물리 채널(physical channel)을 이용하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은, 지시해야 할 송신 빔의 수가 많은 경우, 기지국의 송신 빔들을 다수의 빔 집합으로 그룹핑(grouping)하여, 각각의 빔 집합에 대해 특정 자원 영역을 할당하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은, 단말이 기지국으로부터 하향링크 채널을 수신하기 위한 빔 집합을 지시받지 못한 경우, 미리 설정된 빔 집합을 통해 하향링크 채널을 수신하도록 설정하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 하향링크 채널(downlink channel)을 수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터, 상기 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 설정 정보(configuration information)를 수신하는 과정과, 상기 설정 정보는 상기 다수의 송신 빔들로 구성된 하나 이상의 빔 집합(beam set)들에 대한 설정들을 포함하며, 상기 기지국으로부터, 상기 하나 이상의 빔 집합들 중 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로부터, 상기 지시된 빔 집합을 통해 하향링크 제어 채널(downlink control channel)을 수신하는 과정을 포함하되, 상기 기지국으로부터 상기 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하지 못한 경우, 상기 하향링크 제어 채널은, 상기 하나 이상의 빔 집합들 중 미리 설정된 빔 집합(pre-configured beam set)을 통해 수신될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 미리 설정된 빔 집합은, 상기 하나 이상의 빔 집합들 각각을 나타내는 하나 이상의 인덱스들 중 첫 번째 인덱스에 해당하는 빔 집합일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 미리 설정된 빔 집합을 나타내는 정보는, 상기 설정 정보에 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 설정 정보는, 무선 자원 제어 계층 시그널링(Radio Resource Control layer signaling)을 통해 수신되고, 상기 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보는, MAC 계층 시그널링(Medium Access Control layer signaling)을 통해 수신될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 하나 이상의 빔 집합들에 대한 설정들은, 안테나 포트(antenna port) 기반의 QCL 정보(Quasi-co-location information)를 이용하여 설정될 수 있다. 이 때, 상기 QCL 정보는, CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)와 상기 하향링크 제어 채널의 DMRS(Demodulation Reference Signal) 간의 QCL에 기반하여 설정될 수 있다. 또는, 상기 QCL 정보는, SS 블록(Synchronization Signal Block)과 상기 하향링크 제어 채널의 DMRS(Demodulation Reference Signal) 간의 QCL에 기반하여 설정될 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 하나 이상의 빔 집합들은, 상기 하향링크 제어 채널을 위해 설정된 하나 이상의 자원 집합(resource set)들 각각에 매핑(mapping)되는 것을 특징으로 하는 방법.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 하향링크 채널(downlink channel)을 수신하는 단말에 있어서, 상기 단말은 무선 신호를 송수신하기 위한 송수신부와 상기 송수신부와 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 기지국으로부터, 상기 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 설정 정보(configuration information)를 수신하고, 상기 설정 정보는 상기 다수의 송신 빔들로 구성된 하나 이상의 빔 집합(beam set)들에 대한 설정들을 포함하며, 상기 기지국으로부터, 상기 하나 이상의 빔 집합들 중 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터, 상기 지시된 빔 집합을 통해 하향링크 제어 채널(downlink control channel)을 수신하도록 제어하되, 상기 기지국으로부터 상기 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하지 못한 경우, 상기 하향링크 제어 채널은, 상기 하나 이상의 빔 집합들 중 미리 설정된 빔 집합을 통해 수신될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 단말에 있어서, 상기 미리 설정된 빔 집합은, 상기 하나 이상의 빔 집합들 각각을 나타내는 하나 이상의 인덱스들 중 첫 번째 인덱스에 해당하는 빔 집합일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 단말에 있어서, 상기 미리 설정된 빔 집합을 나타내는 정보는, 상기 설정 정보에 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 단말에 있어서, 상기 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 설정 정보는, 무선 자원 제어 계층 시그널링(Radio Resource Control layer signaling)을 통해 수신되고, 상기 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보는, MAC 계층 시그널링(Medium Access Control layer signaling)을 통해 수신될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 단말에 있어서, 상기 하나 이상의 빔 집합들에 대한 설정들은, 안테나 포트(antenna port) 기반의 QCL 정보(Quasi-co-location information)를 이용하여 설정될 수 있다. 이 때, 상기 QCL 정보는, CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)와 상기 하향링크 제어 채널의 DMRS(Demodulation Reference Signal) 간의 QCL에 기반하여 설정될 수 있다. 또는, 상기 QCL 정보는, SS 블록(Synchronization Signal Block)과 상기 하향링크 제어 채널의 DMRS(Demodulation Reference Signal) 간의 QCL에 기반하여 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 단말과 기지국 간의 빔 스캐닝 동작을 통해 결정되는 최적의 송수신 빔 쌍을 이용하여, 신호 및/또는 채널에 대한 송수신 동작을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 기지국이 빔에 대한 지시 정보를 단계적으로 전송함에 따라 정보 전달에 필요한 비트 수를 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 단말이 하향링크 제어 채널을 수신하기 위하여 특정 영역만을 모니터링(monitoring)함에 따라, 단말의 하향링크 제어 채널 수신에 대한 오버헤드(overhead)가 감소할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 송신 빔 집합에 대한 자원 영역이 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 할당됨에 따라 기지국은 하나 이상의 주파수들을 이용하여 하향링크 제어 채널을 동시에 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 단말이 기지국으로부터 하향링크 채널의 수신을 위한 빔 집합을 지시받지 못한 경우에도 미리 설정된 빔 집합을 통해 하향링크 채널을 수신하므로, 하향링크 채널 수신을 위한 단말의 빔 선택에 대한 모호성이 제거될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NR의 전체적인 시스템 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 2는 아날로그 빔포머(analog beamformer) 및 RF 체인(RF chain)으로 구성되는 송신단(transmitter)의 블록도(block diagram)의 일례를 나타낸다.
도 3은 디지털 빔포머(digital beamformer) 및 RF 체인으로 구성되는 송신단의 블록도의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하이브리드 빙포밍의 송신단 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하이브리드 빔포머 구성의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 빔 경계 벡터 및 빔 이득/스티어링 벡터를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 아날로그 빔포밍 및 디지털 빔포밍이 적용된 누적 빔 패턴을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 아날로그 빔 스캐닝 방식의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 송/수신 빔 스캐닝 동작의 일 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 빔 스캐닝 서브프레임을 지정하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 빔에 대한 지시 정보(indication information)를 제공하기 위한 프리앰블이 포함된 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하향링크 제어 채널에 대한 송신 빔 집합(Tx beam set) 기반의 자원 영역(resource region)의 일 예를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하향링크 채널을 수신하는 단말의 동작 순서도의 일 예를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하향링크 채널을 수신하는 단말의 동작 순서도의 다른 예를 나타낸다.
도 15는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NR의 전체적인 시스템 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 2는 아날로그 빔포머(analog beamformer) 및 RF 체인(RF chain)으로 구성되는 송신단(transmitter)의 블록도(block diagram)의 일례를 나타낸다.
도 3은 디지털 빔포머(digital beamformer) 및 RF 체인으로 구성되는 송신단의 블록도의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하이브리드 빙포밍의 송신단 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하이브리드 빔포머 구성의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 빔 경계 벡터 및 빔 이득/스티어링 벡터를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 아날로그 빔포밍 및 디지털 빔포밍이 적용된 누적 빔 패턴을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 아날로그 빔 스캐닝 방식의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 송/수신 빔 스캐닝 동작의 일 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 빔 스캐닝 서브프레임을 지정하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 빔에 대한 지시 정보(indication information)를 제공하기 위한 프리앰블이 포함된 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하향링크 제어 채널에 대한 송신 빔 집합(Tx beam set) 기반의 자원 영역(resource region)의 일 예를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하향링크 채널을 수신하는 단말의 동작 순서도의 일 예를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하향링크 채널을 수신하는 단말의 동작 순서도의 다른 예를 나타낸다.
도 15는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
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. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 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 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
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), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 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(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A/NR(New RAT) 시스템을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
용어 정의
eLTE eNB: eLTE eNB는 EPC 및 NGC에 대한 연결을 지원하는 eNB의 진화(evolution)이다.
gNB: NGC와의 연결뿐만 아니라 NR을 지원하는 노드.
새로운 RAN: NR 또는 E-UTRA를 지원하거나 NGC와 상호 작용하는 무선 액세스 네트워크.
네트워크 슬라이스(network slice): 네트워크 슬라이스는 종단 간 범위와 함께 특정 요구 사항을 요구하는 특정 시장 시나리오에 대해 최적화된 솔루션을 제공하도록 operator에 의해 정의된 네트워크.
네트워크 기능(network function): 네트워크 기능은 잘 정의된 외부 인터페이스와 잘 정의된 기능적 동작을 가진 네트워크 인프라 내에서의 논리적 노드.
NG-C: 새로운 RAN과 NGC 사이의 NG2 레퍼런스 포인트(reference point)에 사용되는 제어 평면 인터페이스.
NG-U: 새로운 RAN과 NGC 사이의 NG3 레퍼런스 포인트(reference point)에 사용되는 사용자 평면 인터페이스.
비 독립형(Non-standalone) NR: gNB가 LTE eNB를 EPC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 요구하거나 또는 eLTE eNB를 NGC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 요구하는 배치 구성.
비 독립형 E-UTRA: eLTE eNB가 NGC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 gNB를 요구하는 배치 구성.
사용자 평면 게이트웨이: NG-U 인터페이스의 종단점.
시스템 일반
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NR의 전체적인 시스템 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, NG-RAN은 NG-RA 사용자 평면(새로운 AS sublayer/PDCP/RLC/MAC/PHY) 및 UE(User Equipment)에 대한 제어 평면(RRC) 프로토콜 종단을 제공하는 gNB들로 구성된다.
상기 gNB는 Xn 인터페이스를 통해 상호 연결된다.
상기 gNB는 또한, NG 인터페이스를 통해 NGC로 연결된다.
보다 구체적으로는, 상기 gNB는 N2 인터페이스를 통해 AMF (Access and Mobility Management Function)로, N3 인터페이스를 통해 UPF (User Plane Function)로 연결된다.
NR(New Rat) Numerologies 및 frame structure
NR에서는 다수의 numerology들이 지원된다.
Numerology는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)과 CP 오버 헤드에 의해 정의된다. 다수의 서브캐리어 간격은 기본 서브캐리어 간격을 정수 N으로 스케일링함으로써 유도될 수 있다.
사용되는 numerology는 매우 높은 반송파 주파수에서 매우 낮은 서브캐리어 간격을 사용하지 않는다고 가정될지라도 주파수 대역과 독립적으로 선택될 수 있다.
유연한 네트워크 및 UE 채널 대역폭이 지원된다.
RAN1 스펙 관점에서, NR 캐리어 당 최대 채널 대역폭은 400MHz이다.
적어도 단일 numerology의 경우, NR 캐리어 당 최대 서브캐리어 수의 후보는 RAN1 스펙 관점에서 3300 또는 6600이다.
서브 프레임 지속 시간(duration)은 1ms로 고정되고, 프레임 길이는 10ms이다.
확장 가능한(scalable) numerology는 적어도 15kHz ~ 480kHz의 서브 캐리어 간격을 허용해야 한다.
CP 오버 헤드에 상관없이 15kHz 이상의 큰 서브캐리어 간격을 갖는 모든 numerology는 NR 반송파의 1ms마다 심볼 경계에 정렬된다.
보다 구체적으로는, 일반 CP 계열에 대해서는 다음과 같이 선택된다.
- 서브 캐리어 간격이 15 kHz * 2n (n은 음이 아닌 정수) 인 경우,
- 15 kHz 서브캐리어 간격의 각 심볼 길이 (CP 포함)는 스케일링된 서브캐리어 간격의 해당하는 2n 심볼의 합과 같다.
- 매 0.5ms에서 첫 번째 OFDM 심볼 이외에, 0.5ms 내의 모든 OFDM 심볼은 동일한 크기를 갖는다.
- 0.5ms 내의 첫 번째 OFDM 심볼은 다른 OFDM 심볼과 비교하여 16Ts (15 kHz 및 2048의 FFT 크기를 가정)만큼 길다.
- 첫 번째 심볼에 대한 CP에 16 Ts가 사용된다.
- 서브캐리어 간격이 15 kHz * 2n 인 경우 (n은 음의 정수)
- 서브캐리어 간격의 각 심볼 길이 (CP 포함)는 15kHz의 해당하는 2n 심볼의 합과 동일하다.
하나의 서브캐리어 및 하나의 심볼에 의해 정의되는 자원은 자원 요소 (RE)로서 불린다.
물리 계층 설계는 확장 CP를 지원한다.
확장 CP는 주어진 서브캐리어 간격에서 단 하나이다. LTE 스케일된 확장 CP는 적어도 60 kHz 서브캐리어 간격에서 지원된다. CP 타입은 UE-특정 시그널링을 사용하여 반 정적(semi-static)으로 구성될 수 있다.
확장된 CP를 지원하는 UE는 UE 타입 / 능력에 의존할 수 있다.
PRB 당 서브캐리어의 개수는 12이다.
명시적인 DC 서브캐리어는 하향링크(downlink) 및 상향링크(uplink) 모두에 대해 예약되어 있지 않다.
송신기 내에 존재하는 DC에 대하여, 송신기 측에서 DC 서브캐리어의 DC 처리는 다음과 같이 규정된다:
- 수신기는 DC 서브캐리어가 어디에 있는지를, 또는 DC 서브캐리어가 어디에 있다고 알려지는지를(스펙 또는 시그널링에 의해), 또는 DC 서브캐리어가 수신기 대역폭 내에 존재하지 않는지에 대해 알고 있다.
- 다운링크에 대해, UE는 송신기 (gNB) 측에서 송신된 DC 서브캐리어가 변조되어 있다고 가정할 수 있다. 즉, 데이터는 rate-matching 되거나 puncturing되지 않는다.
- 상향링크의 경우, 송신기 (UE) 측에서 송신된 DC 서브 캐리어는 변조되고, 즉, 데이터는 rate-matching 되거나 puncturing되지 않는다.
- 상향링크의 경우, 송신기 (UE) 측의 송신기 DC 서브캐리어는 가능하면 적어도 DMRS와의 충돌을 피해야 한다.
- 상향링크에 대해, 적어도 하나의 특정 서브캐리어가 DC 서브캐리어의 후보 위치로서 정의되어야 한다. 예를 들어, DC 서브캐리어는 PRB의 경계에 위치한다.
- 상향링크의 경우, 수신기가 DC 서브캐리어 위치를 결정하기 위한 수단이 지정되어야 한다.
- 이것은 UE로부터의 반-정적(semi-static) 시그널링 및 표준에 기재된 DC 서브 캐리어 위치와 연관이 있다.
- DC 서브캐리어가 존재하지 않으면 수신기 대역폭 내 모든 서브캐리어가 전송된다.
반면에, 수신기 측에서는, RAN1에 수신기 측에서 DC 서브캐리어의 특별한 취급이 규정되어 있지 않다. 동작은 구현으로 남겨지며, 즉 수신기는 예를 들어 DC 서브캐리어에서 수신된 데이터를 puncturing 할 수 있다.
슬롯은 일반 CP를 가지는 60kHz까지의 동일한 서브캐리어 간격에 대해 7 개 또는 14 개의 OFDM 심벌로, 그리고 일반 CP를 가지는 60kHz보다 높은 동일한 서브캐리어 간격으로 14 개의 OFDM 심벌로 정의된다.
슬롯은 모든 하향링크, 모든 상향링크 또는 {적어도 하나의 하향링크 부분 및 적어도 하나의 상향링크 부분}을 포함할 수 있다.
슬롯 집합이 지원되며, 즉 데이터 전송이 하나 또는 다수의 슬롯 간격으로 스케줄링 될 수 있다.
다음과 같은 길이를 가지는 미니 슬롯이 정의된다.
- 적어도 6GHz 이상, 길이 1 심볼을 가지는 미니 슬롯이 지원된다.
- 길이 2에서 슬롯 길이 -1까지 길이들
- URLLC의 경우 최소 2 개가 지원된다.
슬롯 레벨 채널 / 신호 / 절차 설계 시 다음 사항을 고려해야 한다.
- 동일한 / 상이한 UE들에 대해 주어진 캐리어의 진행 중인 슬롯 전송 (들)을 위해 스케줄링된 자원들을 점유하는 미니 슬롯 / 슬롯 전송 (들)의 가능한 발생
- 슬롯 레벨 데이터 채널에 대한 DMRS 포맷 / 구조 / 구성 중 적어도 하나는 미니 슬롯 레벨 데이터 채널 용으로 재사용된다.
- 슬롯 레벨 데이터 스케줄링을 위한 DL 제어 채널 포맷 / 구조 / 구성 중 적어도 하나는 미니 슬롯 레벨 데이터 스케줄링에 적용 가능하도록 설계된다.
- 슬롯 레벨 UCI 피드백을 위한 UL 제어 채널 포맷 / 구조 / 구성 중 적어도 하나는 미니 슬롯 레벨 UCI 피드백에 적용되도록 설계된다.
미니 슬롯을 설계하기 위한 다음과 같은 use case를 고려해야 한다.
- 특정 슬롯 길이에 대해 URLLC를 포함하여 매우 낮은 지연 시간의 지원
- 목표 슬롯 길이는 최소 1ms, 0.5ms이다.
- 특히, TXRP가 빔-sweeping(예: 6GHz 이상)을 사용하는 경우 슬롯 내 동일하거나 다른 UE에 대한 보다 세밀한 TDM 단위(granularity)을 지원한다.
- NR-LTE 공존(co-existence)
- 비인가 스펙트럼 동작에 대한 순방향 호환성(forward compatibility)
빔 관리(Beam management)
NR에서 빔 관리는 다음과 같이 정의된다.
빔 관리(Beam management): DL 및 UL 송수신에 사용될 수 있는 TRP(들) 및/또는 UE 빔들의 세트(set)를 획득하고 유지하기 위한 L1/L2 절차들의 세트로서, 적어도 다음 사항들을 포함한다:
- 빔 결정: TRP (들) 또는 UE가 자신의 송신 / 수신 빔을 선택하는 동작.
- 빔 측정: TRP (들) 또는 UE가 수신된 빔 형성 신호의 특성을 측정하는 동작.
- 빔 보고: UE가 빔 측정에 기반하여 빔 형성된 신호의 정보를 보고하는 동작.
- 빔 스위핑 (Beam sweeping): 미리 결정된 방식으로 시간 간격 동안 송신 및 / 또는 수신된 빔을 이용하여 공간 영역을 커버하는 동작.
또한, TRP 및 UE에서의 Tx / Rx 빔 대응(correspondence)는 다음과 같이 정의된다.
- TRP에서의 Tx / Rx 빔 대응은 다음 중 적어도 하나가 충족되면 유지된다.
- TRP는 TRP의 하나 이상의 송신 빔에 대한 UE의 하향링크 측정에 기초하여 상향링크 수신을 위한 TRP 수신 빔을 결정할 수 있다.
- TRP는 TRP의 하나 이상의 Rx 빔들에 대한 TRP의 상향링크 측정에 기초하여 하향링크 전송에 대한 TRP Tx 빔을 결정할 수 있다.
- UE에서의 Tx / Rx 빔 대응은 다음 중 적어도 하나가 충족되면 유지된다.
- UE는 UE의 하나 이상의 Rx 빔에 대한 UE의 하향링크 측정에 기초하여 상향링크 전송을 위한 UE Tx 빔을 결정할 수 있다.
- UE는 하나 이상의 Tx 빔에 대한 상향링크 측정에 기초한 TRP의 지시에 기초하여 하향링크 수신을 위한 UE 수신 빔을 결정할 수 있다.
- TRP로 UE 빔 대응 관련 정보의 능력 지시가 지원된다.
다음과 같은 DL L1 / L2 빔 관리 절차가 하나 또는 다수의 TRP들 내에서 지원된다.
P-1: TRP Tx 빔 / UE Rx 빔 (들)의 선택을 지원하기 위해 상이한 TRP Tx 빔에 대한 UE 측정을 가능하게 하기 위해 사용된다.
- TRP에서의 빔포밍의 경우 일반적으로 서로 다른 빔 세트에서 인트라(intra)/인터(inter)-TRP Tx 빔 스윕(sweep)을 포함한다. UE에서의 빔포밍을 위해, 그것은 통상적으로 상이한 빔들의 세트로부터의 UE Rx 빔 sweep를 포함한다.
P-2: 상이한 TRP Tx 빔에 대한 UE 측정이 인터/인트라-TRP Tx 빔(들)을 변경하도록 하기 위해 사용된다.
P-3: UE가 빔 포밍을 사용하는 경우에 동일한 TRP Tx 빔에 대한 UE 측정이 UE Rx 빔을 변경시키는데 사용된다
적어도 네트워크에 의해 트리거된 비주기적 보고(apreiodic reporting)는 P-1, P-2 및 P-3 관련 동작에서 지원된다.
빔 관리 (적어도 CSI-RS)를 위한 RS에 기초한 UE 측정은 K (빔의 총 개수) 빔으로 구성되며, UE는 선택된 N개의 Tx 빔들의 측정 결과를 보고한다. 여기서, N은 반드시 고정된 수는 아니다. 이동성 목적을 위한 RS에 기반한 절차는 배제되지 않는다. 보고 정보는 적어도 N <K 인 경우 N 개의 빔 (들)에 대한 측정량 및 N 개의 DL 송신 빔을 나타내는 정보를 포함한다. 특히, UE가 K'> 1 논-제로-파워 (NZP) CSI- RS 자원들에 대해, UE는 N'의 CRI (CSI-RS 자원 지시자)를 보고 할 수 있다.
UE는 빔 관리를 위해 다음과 같은 상위 계층 파라미터(higher layer parameter)들로 설정될 수 있다.
- N≥1 보고 설정(setting), M≥1 자원 설정
- 보고 설정과 자원 설정 간의 링크들은 합의된 CSI 측정 설정에서 설정된다.
- CSI-RS 기반 P-1 및 P-2는 자원 및 보고 설정으로 지원된다.
- P-3은 보고 설정의 유무에 관계없이 지원될 수 있다.
- 적어도 이하 사항들을 포함하는 보고 설정(reporting setting)
- 선택된 빔을 나타내는 정보
- L1 측정 보고(L1 measurement reporting)
- 시간 영역 동작(예: 비주기적(aperiodic) 동작, 주기적(periodic) 동작, 반-지속적(semi-persistent) 동작)
- 여러 주파수 세분성(frequency granularity)이 지원되는 경우의 주파수 세분성
- 적어도 이하 사항들을 포함하는 리소스 설정(resource setting)
- 시간 영역 동작(예: 비주기적 동작, 주기적 동작, 반-지속적 동작)
- RS 유형: 적어도 NZP CSI-RS
- 적어도 하나의 CSI-RS 자원 세트. 각 CSI-RS 자원 세트는 K≥1 CSI-RS 자원들을 포함(K개의 CSI-RS 자원들의 일부 파라미터들은 동일할 수 있다. 예를 들어, 포트 번호, 시간 영역 동작, 밀도 및 주기)
또한, NR은 L> 1 인 L 그룹을 고려하여 다음 빔 보고를 지원한다.
- 최소한의 그룹을 나타내는 정보
- N1 빔에 대한 측정량(measurement quantity)(L1 RSRP 및 CSI 보고 지원 (CSI-RS가 CSI 획득을 위한 경우))
- 적용 가능한 경우, Nl개의 DL 송신 빔을 나타내는 정보
상술한 바와 같은 그룹 기반의 빔 보고는 UE 단위로 구성할 수 있다. 또한, 상기 그룹 기반의 빔 보고는 UE 단위로 턴-오프(turn-off) 될 수 있다(예를 들어, L = 1 또는 Nl = 1인 경우).
NR은 UE가 빔 실패로부터 복구하는 메커니즘을 트리거할 수 있음을 지원한다.
빔 실패(beam failure) 이벤트는 연관된 제어 채널의 빔 쌍 링크(beam pair link)의 품질이 충분히 낮을 때 발생한다(예를 들어 임계 값과의 비교, 연관된 타이머의 타임 아웃). 빔 실패(또는 장애)로부터 복구하는 메커니즘은 빔 장애가 발생할 때 트리거된다.
네트워크는 복구 목적으로 UL 신호를 전송하기 위한 자원을 갖는 UE에 명시적으로 구성한다. 자원들의 구성은 기지국이 전체 또는 일부 방향으로부터(예를 들어, random access region) 청취(listening)하는 곳에서 지원된다.
빔 장애를 보고하는 UL 송신/자원은 PRACH (PRACH 자원에 직교하는 자원)와 동일한 시간 인스턴스(instance)에 또는 PRACH와 다른 시간 인스턴스(UE에 대해 구성 가능)에 위치할 수 있다. DL 신호의 송신은 UE가 새로운 잠재적인 빔들을 식별하기 위해 빔을 모니터할 수 있도록 지원된다.
NR은 빔 관련 지시(beam-related indication)에 관계 없이 빔 관리를 지원한다. 빔 관련 지시가 제공되는 경우, CSI-RS 기반 측정을 위해 사용된 UE 측 빔 형성 / 수신 절차에 관한 정보는 QCL을 통해 UE에 지시될 수 있다.
NR에서 지원할 QCL 파라미터로는 LTE시스템에서 사용하던 delay, Doppler, average gain등에 대한 파라미터 뿐만 아니라 수신단에서의 빔포밍을 위한 공간 파라미터가 추가될 예정이며, 단말 수신 빔포밍 관점에서 angle of arrival 관련 파라미터 및/또는 기지국 수신 빔포밍 관점에서 angle of departure 관련 파라미터들이 포함될 수 있다.
NR은 제어 채널 및 해당 데이터 채널 전송에서 동일하거나 다른 빔을 사용하는 것을 지원한다.
빔 쌍 링크 블로킹(beam pair link blocking)에 대한 견고성(robustness)를 지원하는 NR-PDCCH 전송을 위해, UE는 동시에 M개의 빔 쌍 링크상에서 NR-PDCCH를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 여기서, M≥1 및 M의 최대값은 적어도 UE 능력에 의존할 수 있다.
UE는 상이한 NR-PDCCH OFDM 심볼들에서 상이한 빔 쌍 링크(들)상의 NR-PDCCH를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 다수의 빔 쌍 링크들 상에서 NR-PDCCH를 모니터링하기 위한 UE Rx 빔 설정과 관련된 파라미터는 상위 계층 시그널링 또는 MAC CE에 의해 구성되거나 및 / 또는 탐색 공간 설계에서 고려된다.
적어도, NR은 DL RS 안테나 포트(들)과 DL 제어 채널의 복조를 위한 DL RS 안테나 포트(들) 사이의 공간 QCL 가정의 지시를 지원한다. NR-PDCCH(즉, NR-PDCCH를 모니터링하는 구성 방법)에 대한 빔 지시를 위한 후보 시그널링 방법은 MAC CE 시그널링, RRC 시그널링, DCI 시그널링, 스펙 transparent 및/또는 암시적 방법, 및 이들 시그널링 방법의 조합이다.
유니 캐스트 DL 데이터 채널의 수신을 위해, NR은 DL RS 안테나 포트와 DL 데이터 채널의 DMRS 안테나 포트 사이의 공간 QCL 가정의 지시를 지원한다.
RS 안테나 포트를 나타내는 정보는 DCI (다운 링크 허가)를 통해 표시된다. 또한, 이 정보는 DMRS 안테나 포트와 QCL 되어 있는 RS 안테나 포트를 나타낸다. DL 데이터 채널에 대한 DMRS 안테나 포트의 상이한 세트는 RS 안테나 포트의 다른 세트와 QCL로서 나타낼 수 있다.
하이브리드 빔포밍(Hybrid beamforming)
다중 안테나(multiple antenna)를 이용하는 기존의 빔 형성(beamforming) 기술은 빔 형성 가중치 벡터(weight vector)/프리코딩 벡터(precoding vector)를 적용하는 위치에 따라 아날로그 빔 형성(analog beamforming) 기법과 디지털 빔 형성(digital beamforming) 기법으로 구분될 수 있다.
아날로그 빔 형성 기법은 초기 다중 안테나 구조에 적용된 빔 형성 기법이다. 이는, 디지털 신호 처리가 완료된 아날로그 신호를 다수의 경로로 분기한 후, 각 경로에 대해 위상 쉬프트(Phase-Shift, PS)와 전력 증폭기(Power Amplifier, PA) 설정을 적용하여 빔을 형성하는 기법을 의미할 수 있다.
아날로그 빔 형성을 위해서는, 각 안테나에 연결된 PA와 PS가 단일 디지털 신호로부터 파생된 아날로그 신호를 처리(process)하는 구조가 요구된다. 다시 말해, 아날로그 단에서 상기 PA 및 상기 PS가 복소 가중치(complex weight를 처리한다.
도 2는 아날로그 빔포머(analog beamformer) 및 RF 체인(RF chain)으로 구성되는 송신단(transmitter)의 블록도(block diagram)의 일례를 나타낸다. 도 2는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 2에서, RF 체인은 기저대역(baseband, BB) 신호가 아날로그 신호로 변환되는 처리 블록을 의미한다. 아날로그 빔 형성 기법은 상기 PA와 상기 PS의 소자의 특성에 따라 빔의 정확도가 결정되고, 상기 소자의 제어 특성상 협대역(narrowband) 전송에 유리할 수 있다.
또한, 아날로그 빔 형성 기법의 경우, 다중 스트림(stream) 전송을 구현하기 어려운 하드웨어 구조로 구성되므로, 전송률 증대를 위한 다중화 이득(multiplexing gain)이 상대적으로 작다. 또한, 이 경우, 직교 자원할당 기반의 단말 별 빔 형성이 용이하지 않을 수도 있다.
이와 달리, 디지털 빔 형성 기법의 경우, MIMO 환경에서 다이버시티(diversity)와 다중화 이득을 최대화하기 위해 BB(Baseband) 프로세스를 이용하여 디지털 단에서 빔 형성이 수행된다.
도 3은 디지털 빔포머(digital beamformer) 및 RF 체인으로 구성되는 송신단의 블록도의 일례를 나타낸다. 도 3은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 3의 경우, 빔 형성은 BB 프로세스에서 프리코딩이 수행됨에 따라 수행될 수 있다. 여기에서, RF 체인은 PA를 포함한다. 이는, 디지털 빔 형성 기법의 경우, 빔 형성을 위해 도출된 복소 가중치가 송신 데이터에 직접적으로 적용되기 때문이다.
또한, 단말 별로 상이한 빔 형성이 수행될 수 있으므로, 동시에 다중 사용자 빔 형성을 지원할 수 있다. 뿐만 아니라, 직교 자원이 할당된 단말 별로 독립적인 빔 형성이 가능하므로, 스케줄링의 유연성이 향상되고, 이에 따라, 시스템 목적에 부합하는 송신단의 운용이 가능하다. 또한, 광대역 전송을 지원하는 환경에서 MIMO-OFDM과 같은 기술이 적용되는 경우에, 부반송파(subcarrier) 별로 독립적인 빔이 형성될 수도 있다.
따라서, 디지털 빔 형성 기법은 시스템의 용량 증대와 강화된 빔 이득을 기반으로 하여 단일 단말(또는 사용자)의 최대 전송률을 극대화할 수 있다. 상술한 바와 같은 특징에 기반하여, 기존의 3G/4G(예: LTE(-A)) 시스템에서는 디지털 빔포밍 기반의 MIMO 기법이 도입되었다.
NR 시스템에서, 송수신 안테나가 크게 증가하는 거대(massive) MIMO 환경이 고려될 수 있다. 일반적으로 셀룰러(cellular) 통신에서는 MIMO 환경에 적용되는 최대 송수신 안테나가 8개로 가정된다. 그러나, 거대 MIMO 환경이 고려됨에 따라, 상기 송수신 안테나의 수는 수십 또는 수백 개 이상으로 증가할 수 있다.
이 때, 거대 MIMO 환경에서 앞서 설명된 디지털 빔 형성 기술이 적용되면, 송신단은 디지털 신호 처리를 위하여 BB 프로세스를 통해 수백 개의 안테나에 대한 신호 처리를 수행해야 한다. 이에 따라, 신호 처리의 복잡도가 매우 커지고, 안테나 수만큼의 RF 체인이 필요하므로 하드웨어 구현의 복잡도도 매우 커질 수 있다.
또한, 송신단은 모든 안테나에 대해 독립적인 채널 추정(channel estimation)이 필요하다. 뿐만 아니라, FDD 시스템의 경우, 송신단은 모든 안테나로 구성된 거대 MIMO 채널에 대한 피드백 정보가 필요하므로, 파일럿(pilot) 및/또는 피드백 오버헤드가 매우 커질 수 있다.
반면, 거대 MIMO 환경에서 앞서 설명된 아날로그 빔 형성 기술이 적용되면, 송신단의 하드웨어 복잡도는 상대적으로 낮다.
이에 반해, 다수 안테나를 이용한 성능의 증가 정도는 매우 작으며, 자원 할당의 유연성이 낮아질 수 있다. 특히, 광대역 전송 시, 주파수 별로 빔을 제어하는 것이 용이하지 않다.
따라서, 거대 MIMO 환경에서는 아날로그 빔 형성과 디지털 빔 형성 기법 중 한 개 만을 배타적으로 선택하는 것이 아닌, 아날로그 빔 형성과 디지털 빔 형성 구조가 결합된 하이브리드(hybrid) 형태의 송신단 구성 방식이 필요하다.
이 때, 아래의 표 1에 나타난 것과 같은 아날로그 빔 형성 기법과 디지털 빔 형성 기법의 성능 이득 및 복잡도의 관계를 이용하여, 하이브리드 형태의 송신단이 구성될 수 있다.
즉, 표 1에 나타난 성능 이득과 복잡도의 관계에 기반하여, 송신단의 하드웨어 구현 복잡도를 낮추고, 거대(massive) 안테나를 이용한 빔 형성 이득을 최대로 얻을 수 있는 하이브리드 형태의 송신단 구조가 고려(또는 설계)될 수 있다.
이하, 상기 하이브리드 형태의 송신단이 빔을 형성하는 기법은 하이브리드 빔 형성 (기법)으로 지칭될 수 있다.
하이브리드 빔포밍 시스템 모델
기본적인 하이브리드 빔포머(Hybrid beamformer)(송신단)는 도 4와 같이 RF 체인(RF chain) 별로 개의 독립적인 안테나를 구비하는 송신단 구조로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하이브리드 빙포밍의 송신단 구조의 일 예를 나타낸다. 도 4는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 4를 참고하면, Ns는 송신 데이터 스트림의 수, NRF는 전체 RF 체인의 수, 는 RF 체인 별 송신 안테나의 수, Nt는 송신단 전체 안테나의 수, Nr은 수신단 전체 안테나 수를 의미한다.
이 때, 각 RF 체인 별로 위상 천이기(Phase Shifter, PS) 및 전력 증폭기(Power Amplifier, PA)를 통과한 신호가 독립적으로 송신 안테나를 통해 전송되므로, 아래의 수학식 2와 같은 행렬(matrix) 형태의 시스템 모델이 고려될 수 있다.
수학식 2에서, y k는 k번째 서브캐리어(subcarrier)에서의 수신 신호 벡터(Nr X 1)를 의미하고, H k는 k번째 서브캐리어에서의 Nr X Nt 채널을 의미하고, F RF는 전체 서브캐리어에서의 Nt X Nt RF 프리코더(RF precoder)를 의미하고, 는 k번째 서브캐리어에서의 NRF X Ns 기저대역 프리코더(baseband precoder)를 의미한다. 또한, s k는 k번째 서브캐리어에서의 송신 신호 벡터(Ns X 1)을 의미하고, z k는 k번째 서브캐리어에서의 잡음 신호 벡터(Nr X 1)을 의미한다.
여기에서, 상기 RF 프리코더는 전체 서브캐리어에 대해 동일하고, 상기 기저대역 프리코더는 서브캐리어 별로 변경될 수 있다.
이 때, 서브캐리어 k에 대하여 수학식 2를 전개하면 아래의 수학식 3이 도출될 수 있다.
이 경우, RF 체인 이후 PS와 PA에 의해 생성되는 아날로그 빔포밍의 등가 프리코딩 행렬(equivalent precoding matrix) F RF (Nt X NRF 행렬)은 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
수학식 4를 통해, 아래 수학식 5와 같은 RF 프리코딩 행렬 F RF의 RF 체인 별 프리코딩 가중치(precoding weight)를 산출할 수 있다.
하이브리드 빔포밍의 빔 방사 패턴
하이브리드 빔포밍을 위하여, ULA(Uniform linear array) 안테나가 이용될 수 있다. 이 경우, 상기 ULA 안테나의 어레이 응답 벡터(array response vector)는 아래의 수학식 6과 같다.
수학식 6에서, 는 파형의 길이(wave-length), d는 안테나 간 거리를 의미한다. 이하 설명의 편의를 위하여, 하이브리드 빔포머를 구성하는 RF 체인의 수는 4이고, 각 RF 체인 별 아날로그 안테나의 수는 4인 경우가 가정된다. 이 때, 하이브리드 빔포머는 도 5와 같이 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하이브리드 빔포머 구성의 일 예를 나타낸다. 도 5는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 5를 참고하면, 하이브리드 빔포머는 4개의 RF 체인으로 구성된 16 ULA 안테나 구조로 구성되는 경우가 가정된다. 이 경우, 총 송신 안테나 수는 16이며, d = /2가 성립된다. 이 때, 아날로그 단자의 PS(Phase Shifter)와 PA(Power Amplifier)는 등가인(equivalent) 빔포밍 가중치(beamforming weight)로 표현될 수 있으며, 이는 아래의 수학식 7과 같다.
수학식 7에서, F RF는 RF 프리코더를 의미한다.
기준 방향(boresight)에서 빔 패턴을 도출하기 위해서, 빔의 천이(shift) 각도는 로 설정될 수 있다. 따라서, 아날로그 프리코딩 행렬(precoding matrix)의 모든 가중치 벡터(weighting vector)의 요소(element)들은 1이 된다. 이 때, 디지털 빔포밍 단에서 적용될 임의의 랭크-1 가중치 벡터(rank-1 weight vector)는 아래의 수학식 8과 같이 정의될 수 있다.
기준 방향(즉, )에서, 상기 수학식 7의 빔포밍이 적용된 전체 안테나 어레이 응답 벡터(antenna array response vector)는 아래의 수학식 9와 같이 표현될 수 있다. 이 경우, 안테나 간의 거리 d는 /2인 경우가 가정된다. 각 안테나 어레이 응답에 대한 응답은 전체 벡터 요소(vector element)들의 합으로 표현될 수 있다.
상기 수학식 9를 정리하면 아래의 수학식 10의 결과를 얻을 수 있다.
수학식 10에서, s는 빔 경계 벡터(beam bound vector)를 의미하고, t는 빔 이득 및 스티어링 벡터를 의미한다. 이 때, 상기 s 및 상기 t는 각각 아래 수학식 11 및 수학식 12와 같이 표현될 수 있다.
여기에서, 빔 경계 벡터 s는 빔의 전체 유효 범위를 결정할 수 있다. 또한, 디지털 빔포밍의 범위로 해당 영역 내로 제한될 수 있다. 상기 벡터 s 및 상기 벡터 t는 도 6과 같이 표현될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 빔 경계 벡터 s 및 빔 이득/스티어링 벡터 t를 나타낸다. 도 6은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
또한, 최종적으로, 디지털 빔포밍을 결정하기 위한 상기 수학식 8의 벡터가 적용된 누적 빔 패턴 결과는 도 7과 같이 표현될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 아날로그 빔포밍 및 디지털 빔포밍이 적용된 누적 빔 패턴을 나타낸다. 도 7은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 7을 참고하면, 유효한 빔의 범위가 도 6에 나타난 빔 경계 벡터 s에 따라 결정됨을 알 수 있다.
상술한 부분에서는, 하나의 RF 체인이 일부 서브 어레이(sub-array)에 매핑(mapping)되며 해당 서브 어레이에 적용되는 아날로그 빔 계수들은 동일한 경우에 대한 시스템 모델과 방사 패턴이 설명되었다. 그러나, 하이브리드 빔포밍 구조에서, 상기 예시뿐만 아니라 다양한 형태의 RF 체인과 안테나 어레이 간의 매핑이 고려될 수 있으며, 아날로그 빔 계수를 설정하는 방법도 다양하게 고려될 수 있다.
아날로그 빔 스캐닝(analog beam scanning)
일반적으로, 아날로그 빔포밍은 순수 아날로그 빔포밍 송수신단과 하이브리드 빔포밍 송수신단에서 이용될 수 있다. 이 때, 아날로그 빔 스캐닝은 동일한 시간에 한 개의 빔에 대한 추정을 수행할 수 있다. 따라서, 빔 스캐닝에 필요한 빔 트레이닝(beam training) 시간은 전체 후보 빔의 수에 비례하게 된다.
상술한 바와 같이, 아날로그 빔 포밍의 경우, 송수신단 빔 추정을 위하여 시간 영역에서의 빔 스캐닝 과정이 반드시 요구된다. 이 때, 전체 송수신 빔에 대한 추정 시간 Ts는 아래 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
수학식 13에서, ts는 하나의 빔 스캐닝을 위해 필요한 시간을 의미하고, KT는 송신 빔의 수를 의미하고, KR은 수신 빔의 수를 의미한다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 아날로그 빔 스캐닝 방식의 일례를 나타낸다. 도 8은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 8의 경우, 전체 송신 빔의 수 KT가 L이고, 전체 수신 빔의 수 KR가 1인 경우가 가정된다. 이 경우, 전체 후보 빔의 개수는 총 L개가 되므로, 시간 영역에서 L개의 시간 구간이 요구된다.
다시 말해, 아날로그 빔 추정을 위하여 단일 시간 구간에서 1개의 빔 추정만이 수행될 수 있으므로, 도 8에 나타난 바와 같이, 전체 L개의 빔(P1 내지 PL) 추정을 수행하기 위하여 L개의 시간 구간이 요구된다. 단말은 아날로그 빔 추정 절차가 종료된 후, 가장 높은 신호 세기를 갖는 빔의 식별자(예: ID)를 기지국으로 피드백한다. 즉, 송수신 안테나 수의 증가에 따라 개별 빔 수가 증가할 수록, 보다 긴 트레이닝 시간이 요구될 수 있다.
아날로그 빔포밍은 DAC(Digital-to-Analog Converter) 이후에 시간 영역의 연속적인 파형(continuous waveform)의 크기와 위상각을 변화시키기 때문에, 디지털 빔포밍과 달리 개별 빔에 대한 트레이닝 구간이 보장될 필요가 있다. 따라서, 상기 트레이닝 구간의 길이가 증가할수록 시스템의 효율이 감소(즉, 시스템의 손실(loss)이 증가)될 수 있다.
상술한 바와 같이, 기지국과 단말이 모두 아날로그 빔포밍을 수행하는 경우, 하향링크 전송(downlink transmission)을 위해, 기지국은 송신 빔 설정을 위한 아날로그 빔 스캐닝 동작을 수행하고, 단말은 수신 빔 설정을 위한 아날로그 빔 스캐닝 동작을 수행할 필요가 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 송/수신 빔 스캐닝 동작의 일 예를 나타낸다. 도 9는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 9를 참고하면, 기지국과 단말이 최적의 송신 빔 및 수신 빔의 쌍(pair)을 결정하기 위하여 빔 스캐닝 동작을 수행하는 경우가 가정된다.
구체적으로, 기지국은 다수의 송신 후보 빔(Tx candidate beam)(또는 후보 송신 빔)(들)에 대한 프리엠블(preamble)(예: 참조 신호(reference signal), 파일럿 신호(pilot signal))을 전송한다. 이를 통해, 단말은 수신 후보 빔(Rx candidate beam)(또는 후보 수신 빔)(들)을 적용하여 최적의 송신 빔과 수신 빔의 쌍(pair)를 식별할 수 있다. 이 때, 단말은 식별된 송/수신 빔에 대한 정보 중 기지국에 의해 적용될 송신 빔에 대한 정보를 기지국으로 알려줄 필요가 있다.
다만, 상술한 절차에 따라 식별된 기지국과 단말 간의 송/수신 빔 쌍(Tx/Rx beam pair)은 단말의 움직임(movement)에 따라 달라질 수 있다. 최적의 송신 빔의 변화는 단말의 위치 이동이나 단말 주변의 장애물(blockage) 환경의 변화에 따라 발생될 수 있으며, 최적의 수신 빔의 변화는 long-term 변화뿐만 아니라 단말의 회전(rotation)과 같은 short-term 변화에 의해 발생될 수 있다. 예를 들어, 스마트폰(smartphone)과 같은 핸드셋(handset)/휴대용(handheld) 단말의 경우, 사용자가 단말을 들고 있는 동안 사용자가 손을 약간만 움직이더라도 단말의 기준 축이 변화하므로 최적의 수신 빔이 변화되어야 한다.
따라서, 송신 빔의 스캐닝(scanning)/트래킹(tracking)) 동작보다 수신 빔의 스캐닝/트래킹 동작이 자주 수행될 필요가 있다. 다시 말해, 송신 빔 스캐닝/트래킹이 일어나야만 하는(즉, 요구되는) 시간 한도가 N으로 표현되고, 수신 빔 스캐닝/트래킹이 일어나야만 하는 시간 한도가 M으로 표현되는 경우, M < N인 관계가 성립될 수 있다.
이 때, 상기 M < N의 관계를 만족시키기 위하여, M과 N 중에 더 작은 시간인 M마다 프리앰블 집합(preamble set)을 모두 전송하는 방법이 고려될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 빔 스캐닝 서브프레임을 지정하는 방법의 일 예를 나타낸다. 도 10은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
도 10을 참고하면, 3번 서브프레임 1002 및/또는 6번 서브프레임 1004에서 단말이 선호하는 송신 빔에 대한 빔 스캐닝만을 수행하는 경우가 가정된다. 상기 선호하는 송신 빔은 9개의 서브프레임마다 선택된다.
이 때, 다수의 단말들이 서로 다른 송신 빔을 선호할 수 있으므로, 기지국은 3번 서브프레임 1002 및/또는 6번 서브프레임 1004에서 다수의 프리앰블을 전송할 필요가 있다. 따라서, 상기 방법은 빔 스캐닝 서브프레임(즉, Tx-Rx 빔 스캐닝 서브프레임 및/또는 Rx 빔 스캐닝 서브프레임)에서는 데이터를 전송할 수 있는 자원이 매우 한정적일 수 있으며, 이에 따라, 시스템 오버헤드가 커질 수 있다.
따라서, 최적의 송/수신 빔 쌍(Tx/Rx beam pair)를 찾는(또는 식별하는) 과정을 수행하는 빔 스캐닝 서브프레임은 송신 빔 스캐닝/트래킹 주기(Tx beam scanning/tracking duration) N에 따라 설정되는 방법이 고려될 수 있다.
이 때, 상술한 바와 같이, 수신 빔 스캐닝/트래킹 동작은 해당 주기(즉, 송신 빔 스캐닝/트래킹 주기) 내에 더 자주 수행해야 할 필요가 있다.
상기 수신 빔 스캐닝/트래킹 동작을 위해, 본 발명은 기지국이 송신 빔 지시(Tx beam indication)에 대한 정보를 단말로 전송하고, 단말이 상기 정보를 획득하는 방법을 제안한다.
구체적으로, 기지국은, 상기 송신 빔 지시에 대한 정보를 전송하기 위하여, 참조 신호(reference signal)를 이용하는 시그니처(signature)(즉, 프리앰블(preamble) 형태의 전송 방식 또는 특정 물리 채널을 통한 메시지 형태의 전송 방식을 이용할 수 있다.
(제1 실시 예)
본 발명의 일 실시 예에서, 기지국은 서브프레임 내의 특정 시간 구간 동안 아래의 두 가지 중 적어도 하나 이상의 목적으로 이용될 단수 또는 복수의 프리앰블(예: 참조 신호, 파일럿 신호 등)을 전송할 수 있다.
- 해당 서브프레임에서 전송되는 물리 계층 채널(예: PDSCH, PDCCH 등)에 적용된 송신 빔의 식별자(identification)(또는 송신 빔에 대한 지시자)
- 송신 빔 스캐닝(scanning)/트래킹(tracking) 보다 빠른 시간 내에 수신 빔 스캐닝/트래킹이 요구되는 단말을 위한 수신 빔 스캐닝/트래킹
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 빔에 대한 지시 정보(indication information)를 제공하기 위한 프리앰블이 포함된 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 도 11은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 11을 참고하면, 기지국이 9개의 서브프레임 간격으로 송신 빔 스캐닝/ 트래킹 동작을 수행하는 경우가 가정된다.
이 때, 도 11에 나타난 프레임 구조에서, 수신 빔 스캐닝 및/또는 송신 빔 스캐닝의 목적으로 이용되는 프리앰블(들)로만 서브프레임을 구성함에 따라 빔 스캐닝 서브프레임이 구성될 수도 있다.
또한, 프리앰블은 상술한 두 가지 목적들뿐만 아니라 기존의 참조 신호(RS)로 수행 가능한 다양한 목적들로 활용될 수도 있다. 예를 들어, 상기 프리앰블은 하향링크에 대한 채널 상태 정보(channel state information)의 추정(estimation), RSRP(Reference Signal Received Power)/RSRQ(Reference Signal Received Quality)/RSSI(Received Signal Strength Indicator)와 같은 RRM(Radio Resource Management)의 측정, 및/또는 해당 서브프레임에서 전송된 물리 채널 복조(demodulation)을 위한 채널 추정(channel estimation) 목적으로 이용될 수 있다.
이 때, 본 발명에서 제안하는 서브프레임을 구성에 대해 RF 단에서의 빔포밍 스위칭(switching)의 효율을 향상시키기 위하여, 상기 프리앰블은 서브프레임의 초기 K개의 전송 심볼(transmission symbol)(즉, 전송에 이용되는 심볼)에서 전송될 수 있다.
이 때, 상기 K 값은 0을 포함할 수 있다. 상기 K 값이 0으로 설정되는 경우, 해당 서브프레임은 특정 빔포밍이 적용되지 않은 서브프레임을 의미할 수 있다. 또는, 상기 K값이 0으로 설정되는 것은 상기 프리앰블이 해당 서브프레임에서 전송되는 물리 계층 채널에 적용된 송신 빔의 식별자의 목적으로 이용되지 않는 것을 의미할 수도 있다.
상기 K값은 다음 예시들 중 하나의 방법으로 전달될 수 있다.
예를 들어, 동적인 적응(dynamic adaptation) 방식에 따라, 상기 K값은 해당 서브프레임에서 최초에 전송되는 프리앰블의 시퀀스를 통한 시그니쳐(signature) 형태로 전달될 수 있다.
다른 예를 들어, 동적인 적응(dynamic adaptation) 방식에 따라, 상기 K값은 각 프리앰블 시퀀스를 통한 시그니쳐 형태로 전달될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 시그니쳐는 다음 심볼에 전송되는 프리앰블이 존재하는지 여부와 관련된 것일 수 있다.
또 다른 예를 들어, 동적인 적응(dynamic adaptation) 방식에 따라, 상기 K값을 알려주는 용도의 별도의 물리 채널(physical channel) 및/또는 신호를 정의할 수 있다. 이 경우, 기지국은 상기 정의된 물리 채널 및/또는 신호를 통해 상기 K값을 단말로 전달할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 반-정적 적응(semi-static adaptation) 방식에 따라, 상기 K값은 상위 계층 정보를 통해 전달될 수 있다. 보다 구체적으로, 기지국은 상기 K값을 상위 계층 시그널링(예: RRC(Radio Resource Control) 시그널링)을 통해 단말로 전송할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하는 프리앰블 중 해당 서브프레임에서 마지막에 전송되는 프리앰블에 대해 해당 서브 프레임에 전송되는 물리 채널(예: PDSCH, PDCCH 등)에 적용될 송신 빔과 동일한 송신 빔을 적용하는 방식도 고려될 수 있다. 다만, 이 경우, 상기 프리앰블은 해당 서브프레임에서 전송되는 물리 계층 채널에 적용된 송신 빔의 식별자의 목적으로 이용됨을 전제로 한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 제안되는 프리앰블 신호가 수신 빔 스캐닝 목적(즉, 두 번째 목적)으로 이용될 경우, 상기 프리앰블 신호는 다수의 심볼들을 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 도 9에서, 하나의 단말 수신 빔에 대해 하나의 심볼이 설정(또는 구성)되는 경우, 하나의 프리앰블은 다수의 서브-프리앰블(sub-preamble) 즉, 다수의 심볼들로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 K값은 프리앰블의 수 또는 서브-프리앰블의 수를 의미할 수 있다.
특히, 도 11에 나타난 서브프레임 예시 2와 같이, 수신 빔 스캐닝(Rx beam scanning) 목적의 프리앰블(즉, 도 11에 나타난 Tx 빔 #y에 대한 RS)과 송신 빔 식별자(Tx beam identification) 목적의 프리앰블(즉, 도 11에 나타난 Tx 빔 #x에 대한 RS)가 동일한 서브프레임에서 전송되는 경우가 고려될 수 있다. 이 경우, 수신 빔 스캐닝 목적의 프리앰블은 심볼의 길이가 y msec(millisecond)인 N개의 심볼들로 구성되고, 송신 빔 식별자 목적의 프리앰블은 심볼의 길이가 z msec인 한 개의 심볼로 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 N은 수신 후보 빔(Rx candidate beam)의 수를 의미한다.
이 때, 상기 z를 N x y로 설계하는 방법(즉, z = N x y) 또는 y로 설계하는 방법(z = y)이 가능하다. 후자의 경우, 수신 빔 스캐닝 목적의 프리앰블 길이가 송신 빔 식별자 목적의 프리앰블보다 N배만큼 길게 설계될 수 있다.
상술한 기지국의 프리앰블 전송 동작에 대응하여 단말은 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다.
선호된 송신 빔(preferred Tx beam)에 대한 보고(reporting) 및/또는 설정(setting)이 완료된 단말 중에서 송신 빔 스캐닝/트래킹보다 빠른 시간 내에 수신 빔 스캐닝/트래킹이 요구되는 단말은 매 서브프레임마다 상기 선호된 송신 빔에 해당하는 프리앰블(예: 참조 신호, 파일럿 신호)의 전송 여부를 확인할 수 있다. 상기 확인을 통해 상기 선호된 송신 빔에 해당하는 프리앰블이 존재하는 경우, 단말은 상기 프리앰블이 검출된 서브프레임에서 수신 빔에 대한 스캐닝/트래킹 동작을 수행할 수 있다.
이 때, 상기 프리앰블은 빔 식별자(beam identifier, beam ID) 정보를 담은 신호가 조기에 전송되는 구조를 가질 수 있다. 본 발명에서 제안하는 기술을 적용함에 있어, 빔 식별자가 빠른 시간 내에 검출될수록 단말의 수신 빔 스캐닝/트래킹 시간을 더 확보할 수 있으므로 효율성이 증가한다.
따라서, 상기 프리앰블의 전송은 빔 식별자 정보를 담은 신호(예: 빔 식별자가 시퀀스에 매핑되어 시그니쳐 형태로 구성된 신호)가 조기에 전송된 후, 후속하여 동일한 송신 빔포밍 계수(Tx beamforming coefficient)가 적용된 다른 신호가 전송되는 구조를 통해 수행될 수 있다.
또한, 선호된 송신 빔에 대한 보고 및/또는 설정이 완료된 단말 중에서 수신할 하향링크 데이터 및/또는 제어 정보가 존재하는 단말은 매 서브프레임마다 상기 선호된 송신 빔에 해당하는 프리앰블(예: 참조 신호, 파일럿 신호)의 전송 여부를 확인할 수 있다. 상기 확인을 통해 상기 선호된 송신 빔에 해당하는 프리앰블이 존재하는 경우, 단말은 상기 프리앰블이 검출된 서브프레임에서 하향링크 데이터 및/또는 제어 정보를 확인(획득 또는 검출)할 수 있다. 이 때, 상기 송신 빔에 대한 프리앰블이 매칭되는 단말(즉, 상기 송신 빔을 선호하는 단말)은 해당 프리앰블을 이용하여 수신 빔에 대한 스캐닝/트래킹 동작을 추가적으로 수행할 수 있다.
(제2 실시 예)
또한, 본 발명의 다른 실시 예에서, 송신 빔 지시에 대한 정보를 전송하기 위하여, 상술한 바와 같은 프리앰블(즉, 참조 신호를 이용하는 시그니쳐 형태)뿐만 아니라, 특정 물리 채널(specific physical channel)을 통한 메시지 형태가 이용될 수도 있다. 이는, legacy LTE 시스템에서 제어 포맷 지시자(control format indicator, CFI) 정보를 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)를 통해 전송하는 것과 유사할 수 있다.
이 경우, 본 발명에서 제안하는 상기 특정 물리 채널은, 앞서 제안된 프리앰블과 같이, 하향링크 제어 채널(physical control channel)(예: PDCCH)보다 앞 쪽에 배치된 심볼을 통해 전송된다.
본 발명에서 제안하는 송신 빔 지시에 대한 정보를 전송하는 방법 즉, 송신 빔을 지시하는 방법은 단말의 제어 채널(control channel)과 데이터 채널(data channel)의 수신에 이용될 수 있다. 다만, 데이터 채널의 전송에 이용되는 빔이 제어 채널의 전송에 이용되는 빔과 다를 수 있을 경우, 본 발명에서 제안하는 방법은 하향링크 제어 채널(downlink control channel)에 대해서만 이용될 수 있다.
(제3 실시 예)
또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에서, 단말이 송신 빔 지시 정보를 전송하기 위한 프리앰블(예: 참조신호) 또는 물리 채널을 수신하기 위하여 복수의 빔들을 이용하는 경우, 상기 프리앰블 또는 물리 채널은 복수의 시간 영역(time domain)/주파수 영역(frequency domain)에 반복적으로 전송될 수 있다. 이에 따라, 단말은 상기 복수의 시간 영역 및/또는 주파수 영역마다 서로 다른 수신 빔을 적용하여 상기 프리앰블 또는 물리 채널을 수신하도록 설정될 수 있다.
이 때, 송신 후보 빔(즉, 단말이 선호하는 빔)의 수가 많은 경우, 앞서 설명된 다이나믹한 빔 식별(dynamic beam identification)을 위한 프리앰블 또는 물리 채널(즉, 채널 자원)의 오버헤드가 발생될 수 있다.
이러한 점을 고려할 때, 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)가 전송될 수 있는 시간 단위(예: legacy LTE의 서브프레임)로 지시할 후보 빔 집합(candidate beam set)의 크기를 N 비트(N bits)로 제한(또는 제안)하고, 이용될 빔 집합을 다이나믹(dynamic)하게 알려주는 방법이 고려될 수 있다. 이 경우, 빔 집합에 포함된 빔들 중 일부는 다른 빔 집합에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 빔 집합 #1에 빔 #1, 빔 #2, 및 빔 #3이 포함되고, 빔 집합 #2에 빔 #2, 빔 #3, 및 빔 #4가 포함될 수 있다.
이 때, 전체 후보 빔들을 복수의 빔 집합들로 그룹핑(grouping)하여 어떠한 시간/주파수 자원 단위에 대해 어떠한 빔 집합이 이용될 수 있는 지가 특정 규칙(rule)에 따라 미리 지정될 수 있다. 또는, 기지국이 이에 대한 정보를 시그널링(예: RRC 메시지(RRC message)를 이용하는 시그널링, MAC CE(Medium Access Control Control Element)를 이용하는 시그널링 등)을 통해 단말로 전달할 수도 있다.
구체적으로, 기지국은 제어 채널의 빔을 설정하기 위하여 즉, 제어 채널에 대한 송신 빔 정보를 단말로 전달하기 위하여 다음 예시들과 같은 시그널링 방법들을 이용할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 1단계의 시그널링(1 level signaling)을 통해 제어 채널에 대한 송신 빔 정보를 단말로 전달할 수 있다. 이 때, 빔 집합에 대한 설정이 미리 결정된 규칙(predetermined rule)에 의해 설정될 필요가 있다. 즉, 슬롯(slot) 및/또는 물리 자원 블록(Physical Resource Block, PRB) 인덱스(index)에 따라 물리 하향 제어 채널의 송신 빔 식별자(PDCCH Tx beam ID)(예: CSI-RS resource ID)가 미리 결정되어야 한다. 이 경우, 기지국은 하향링크 제어 정보(DCI) 및/또는 하향링크 참조 신호(DL RS)에 의한 다이나믹한 빔 지시(dynamic beam indication)를 통해 단말로 송신 빔에 대한 정보를 알려줄 수 있다. 또는, 기지국은 MAC CE에 의한 다이나믹한 빔 지시(dynamic beam indication)를 통해 단말로 송신 빔에 대한 정보를 알려줄 수도 있다.
다른 예를 들어, 기지국은 2단계의 시그널링(2 level signaling)을 통해 제어 채널에 대한 송신 빔 정보를 단말로 전달할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 RRC 시그널링을 통해 빔 집합의 설정(beam set configuration)에 대한 정보를 단말로 전달하고, DCI 및/또는 DL RS를 이용하여 단말에 대해 다이나믹한 빔 지시를 수행할 수 있다. 또는, 기지국은 RRC 시그널링을 통해 빔 집합의 설정에 대한 정보를 단말로 전달하고, MAC CE를 이용하여 단말에 대해 다이나믹한 빔 지시를 수행할 수도 있다. 또는, 기지국은 MAC CE를 통해 빔 집합의 설정에 대한 정보를 단말로 전송하고, DCI 및/또는 DL RS를 이용하여 단말에 대해 다이나믹한 빔 지시를 수행할 수도 있다.
또 다른 예를 들어, 기지국은 3단계의 시그널링(3 level signaling)df 통해 제어 채널에 대한 송신 빔 정보를 단말로 전달할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 RRC 시그널링을 통해 빔 집합의 상위 설정(즉, beam super set configuration) 정보를 단말로 전송하고, MAC CE를 이용하여 상기 빔 집합의 상위 설정 내에서 빔 집합의 하위 설정(즉, beam set configuration) 정보를 단말로 전송하고, DCI 및/또는 DL RS를 이용하여 단말에 대해 다이나믹한 빔 지시를 수행할 수 있다. 다시 말해, 기지국은, 빔 집합의 설정에 대한 정보를 단말로 전송하기 위해, 넓은 범위의 빔 집합 설정 정보에 대해서는 RRC 시그널링을 이용하고, 상기 넓은 범위 안에 포함되는 좁은 범위의 빔 집합 설정 정보에 대해서는 MAC CE를 이용할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하향링크 제어 채널에 대한 송신 빔 집합(Tx beam set) 기반의 자원 영역(resource region)의 일 예를 나타낸다. 도 12는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 12를 참고하면, 기지국의 송신 빔들은 4개의 송신 빔 집합들(즉, Tx 빔 집합 #1, Tx 빔 집합 #2, Tx 빔 집합 #3, 및 Tx 빔 집합 #4)로 그룹핑되는 경우가 가정된다. 또한, 도 12에서의 시간/주파수 스케줄링 자원 단위는 자원 블록(Resource Block, RB)(예: legacy LTE의 RB)으로 설정될 수 있다.
이 경우, 기지국은 자원 영역을 주파수 축으로 5RB마다, 시간 축으로 2 서브프레임마다 분할하여 다수의 자원 영역들을 결정하고, 특정 자원 영역에서 어떠한 기지국의 송신 빔이 이용될 수 있는지를 단말에게 알려줄 수 있다. 예를 들어, 기지국은 영역 1202, 영역 1210 및/또는 영역 1216에서 송신 빔 집합 #1을 이용하여 제어 채널을 전송하고, 영역 1206, 영역 1212 및/또는 영역 12120에서 송신 빔 집합 #2를 이용하여 제어 채널을 전송하고, 영역 1204 및/또는 영역 1218에서 송신 빔 집합 #3을 이용하여 제어 채널을 전송하고, 영역 1208 및/또는 영역 1214에서 송신 빔 집합 #4를 이용하여 제어 채널을 전송할 수 있다.
이에 따라, 단말은 선호하는 기지국의 빔에 대한 보고 정보(report information) 및/또는 기지국이 단말에게 지정하는 서빙 빔(serving beam)(들)에 대한 정보에 의해 제어 채널을 모니터링할 영역을 한정할 수 있다. 이 때, 상술한 바와 같이, 각 자원 영역 내에서 스케줄링 자원(예: RB)마다 이용되는 빔에 대한 정보가 참조 신호 또는 물리 채널을 통해 동적으로(dynamically) 시그널링(signaling)될 수 있다. 이 경우, 시그널링이 요구되는 정보는 해당 빔 집합 내에 포함된 빔들로 제한되므로, 정보 전달에 필요한 비트 수가 최소화될 수 있다.
앞서 설명된 방법에서, 기지국의 송신 빔 집합의 크기를 1(즉, 송신 빔 집합에 포함되는 빔의 수가 1개)로 제한하는 방법도 고려될 수 있다. 다시 말해, 특정 시간/주파수 자원 단위로 이용될 기지국의 송신 빔이 정해진 규칙 또는 시그널링(예: RRC 메시지, MAC CE 등에 의한 시그널링)에 의해 지정되는 경우, 단말은 빔 보고 정보(beam report information) 또는 기지국의 빔 지시 정보(beam indication information)에 의해 해당 자원에서만 제어채널에 대한 검출을 수행할 수 있다. 이 때, 상기 검출은 제어 채널(예: PDCCH)에 대한 블라인드 검출(blind detection)을 의미할 수 있다. 이 경우, 상술한 바와 같은 참조 신호 또는 특정 물리 채널을 이용하는 동적인 송신 빔 지시(dynamic Tx beam indication) 방식은 적용되지 않을 수 있다.
또는, 기지국의 송신 빔 집합의 크기가 1보다 크더라도, 동적인 송신 빔 지시 방식을 적용하지 않는 방법도 고려될 수 있다. 이 경우, 기지국은 해당 자원 영역에 포함된 복수의 빔들을 함께 이용하여 제어 채널을 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어 채널이 2개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼들을 이용하여 전송되고 송신 빔 집합의 크기가 2이면, 기지국은 두 빔을 번갈아 이용하는 전송 방식을 통해 제어 채널을 전송할 수 있다. 또한, 기지국은, 한 개의 심볼(즉, OFDM 심볼)내에서도 주파수 축으로 특정 서브캐리어 집합들에 대해 송신 빔 집합 내에 포함된 서로 다른 빔을 적용하여 제어 채널을 전송할 수도 있다.
상술한 방식에서, 단말이 복수의 서빙 빔(serving beam)들을 갖는 경우(예: 복수의 선호 빔들을 기지국으로 보고하거나, 또는 기지국으로부터 복수의 빔들을 지시 받은 경우), 단말은 상기 복수의 서빙 빔들 중 적어도 하나의 빔이 포함되는 하나 이상의 PDCCH 모니터링 자원 영역에서 블라인드 검출을 수행할 수도 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하향링크 채널을 수신하는 단말의 동작 순서도의 일 예를 나타낸다. 도 13은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 13을 참고하면, 기지국과 단말은 최선의 빔 쌍(beam pair)을 식별하기 위하여 빔 스캐닝 동작을 수행하는 경우가 가정된다. 또한, 도 13의 기지국과 단말은 앞서 설명된 본 발명의 실시 예들(예: 도 10 내지 도 12와 관련된 내용)에 따른 동작을 수행하는 경우가 가정된다.
S1305 단계에서, 단말은 기지국으로부터 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 빔 설정 정보를 수신한다. 여기에서, 상기 상기 빔 설정 정보는, 상기 다수의 송신 빔들에 대한 하나 또는 그 이상의 빔 집합(beam set)들(예: 제1 빔 집합(beam set) 또는 제2 빔 집합 중 적어도 하나)을 나타내는 설정 정보를 포함한다. 예를 들어, 상기 빔 설정 정보는 앞서 설명된 빔 집합(또는 후보 빔 집합)에 대한 설정 정보를 의미할 수 있다. 상기 빔 설정 정보를 설정하는 방식 및 전달하는 방식은 상술한 바와 같다.
예를 들어, 상기 하나 또는 그 이상의 빔 집합들(예: 제1 빔 집합 및 상기 제2 빔 집합)은, 상기 하향링크 제어 채널이 전송 가능한 자원 영역에서 각각 다른 자원 영역에 대해 설정될 수 있다(예: 도 12). 이 때, 상기 하나 또는 그 이상의 빔 집합들 각각에 대해 설정된 자원 영역은, 시간 자원(time resource) 또는 주파수 자원(frequency resource) 중 적어도 하나가 서로 다르게 설정될 수 있다. 즉, 상기 제1 빔 집합에 대해 설정된 자원 영역은, 상기 제2 빔 집합에 대해 설정된 자원 영역과 시간 자원(time resource) 또는 주파수 자원(frequency resource) 중 적어도 하나가 다르게 설정될 수 있다.
또한, 상기 하나 또는 그 이상의 빔 집합들의 크기는 특정 물리 채널의 하향링크 제어 정보가 전송 가능한 시간 단위에 따라 결정될 수 있다. 또한, 상기 하나 또는 그 이상의 빔 집합들 각각에 대해 설정된 자원 영역의 스케줄링은 특정 자원 블록 단위로 수행될 수 있다.
단말이 빔 설정 정보를 수신한 후, S1310 단계에서, 단말은 상기 기지국으로부터, 상기 기지국의 다수의 송신 빔들 중 적어도 하나의 송신 빔을 지시하는 빔 지시 정보(beam indication information)를 수신한다. 여기에서, 빔 지시 정보는 앞서 설명된 후보 빔 집합들 중 특정 빔 집합(들)을 지시하는 정보(또는 특정 빔 집합 내의 특정 빔을 지시하는 정보)를 의미할 수 있다.
이후, S1315 단계에서, 단말은 특정 송신 빔을 통해, 하향링크 제어 채널을 수신한다. 여기에서, 특정 빔은 상기 빔 설정 정보 및 상기 빔 지시 정보에 기반하여, 상기 적어도 하나의 송신 빔 중 식별된 특정 빔을 의미할 수 있다. 이 때, 상기 특정 빔은, 상기 하향링크 제어 채널이 수신되는 심볼(symbol)보다 이전의 심볼에서 수신되는 특정 프리앰블 또는 특정 물리 채널을 통해 지시될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, 상기 빔 설정 정보 및 상기 빔 지시 정보는, 상술한 바와 같이, 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 수신될 수 있다. 또한, 상기 빔 설정 정보는, 무선 자원 제어 메시지(Radio Resource Control message)를 통해 수신되고, 상기 빔 지시 정보는, 매체 접근 제어(Medium Access Control, MAC) 제어 요소(Control Element, CE)를 통해 수신될 수 있다. 또한, 상기 빔 설정 정보는, 상위 계층 시그널링을 통해 수신되고, 상기 빔 설정 정보는, 상위 계층 시그널링을 통해 수신될 수도 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, 상기 단말은, 상기 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 빔 측정(beam measurement)을 수행하여, 상기 다수의 송신 빔들 중 하나 이상의 송신 빔들에 대한 정보를 상기 기지국으로 보고할 수 있다. 이 때, 상기 하나 이상의 송신 빔들에 대한 정보는, 상기 하나 이상의 송신 빔들에 대응하는 상기 단말의 하나 이상의 수신 빔들에 대한 정보를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 보고하는 동작은, 상기 빔 지시 정보를 수신하는 동작 이전에 수행되는 것이 바람직할 수 있다.
(제4 실시 예)
상술한 바와 같이, 상위 계층 메시지(예: RRC 메시지)로 다수의 송신 빔 집합 매핑 방식들을 지정한 후, 어느 매핑 방식을 이용할 지에 대해 하위 계층 메시지(예: MAC 계층 메시지, 물리 계층 메시지, DCI 등)를 이용하여 지정하는 방법이 이용될 수 있다. 여기에서, 매핑 방식은, 송신 빔 집합과 채널 수신을 위해 설정된 일정 자원 영역(즉, 자원 집합) 간에 관계를 설정하는 방식을 의미할 수 있다.
즉, 기지국은, 다수의 특정 자원 집합(예: 도 13의 각 PDCCH 자원 영역)과 매핑 관계에 있는 다수의 빔 집합들(beam set)들(즉, 다수의 기지국 송신 빔들로 구성된 빔 집합들)에 대한 설정 정보를 상위 계층 시그널링을 통해 단말에게 전송할 수 있다. 이 후, 해당 기지국은, 상기 다수의 빔 집합들 중 어느 하나의 빔 집합을 나타내는 정보를 하위 계층 시그널링을 통해 단말에게 전송할 수 있다.
이를 통해, 단말이 상위 계층 시그널링을 통해 빔 집합들에 대한 설정 정보를 수신한 경우, 해당 단말은 추후 기지국이 지시하는 빔 집합에 대응하는 단말의 수신 빔 집합을 이용하여 하향링크 채널(예: PDCCH, PDSCH 등)을 수신할 것을 기대할 수 있다.
다만, 단말이 상위 계층 시그널링 즉, 상위 계층 메시지를 통해 설정 정보를 수신한 후, 하위 계층 시그널링 즉, 하위 계층 메시지를 통해 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하지 못한 경우, 단말의 채널 수신을 위한 빔 선택(또는 빔 집합 선택, 자원 집합 선택)에 있어 모호성이 존재할 수 있다.
이와 같은 점을 고려하여, 본 실시 예에서는, 하향링크 채널의 수신을 위해 설정된 다수의 빔 집합들 중 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 단말이 수신하지 못한 경우, 미리 설정된 빔 집합(pre-configured beam set)을 통해 해당 단말이 하향링크 채널을 수신하도록 설정하는 방법을 제안한다.
이하 본 실시 예의 설명에서, 미리 설정된 빔 집합은, 단말의 빔 선택 모호성을 해결하기 위해 미리 지정된 빔 집합을 의미할 수 있다. 이 때, 미리 설정된 빔 집합은, 특정 빔 집합(specific beam set), 디폴트 빔 집합(default beam set), 또는 디폴트 매핑 방식(default mapping scheme)으로 지칭될 수도 있다.
본 실시 예에서는 단말이 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)을 수신하는 경우를 기준으로 설명하나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 실시 예에서 설명되는 방법은 다른 하항링크 채널(예: PDSCH)의 수신, 상향링크 채널(예: PUCCH 및/또는 PUSCH)의 전송에도 공통적으로 적용될 수 있음은 물론이다.
먼저, 단말이 하위 계층 시그널링을 통해 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하지 못하는 경우를 대비하여, 상술한 다수의 빔 집합들 중 하나의 빔 집합을 미리 지정(또는 설정)하여 상위 계층 시그널링을 통해 전달되는 설정 정보에 포함시키는 방법이 고려될 수 있다. 즉, 상위 계층 시그널링을 통해 전달되는 설정 정보에, 미리 설정된 빔 집합을 나타내는 정보가 포함되도록 설정할 수 있다.
예를 들어, 상위 계층 시그널링을 통해 하향링크 채널의 수신을 위한 다수의 빔 집합들이 설정된 경우, 기지국은 다수의 빔 집합들 중 어느 하나를 미리 설정된 빔 집합으로 지정할 수 있다.
즉, 시간 자원, 주파수 자원, 및/또는 공간 자원(예: 안테나 포트(antenna port)에 따라 N 개의 송신 빔 집합 매핑 방식들이 상위 계층 시그널링을 통해 설정된 경우, 기지국이 그 중 하나를 특정 빔 집합 매핑 방식(예: 디폴트 매핑 방식)으로 지정할 수 있다. 이 때, 상기 특정 빔 집합 매핑 방식을 지정하기 위하여 플래그(flag) 등이 이용될 수 있다.
또는, 단말이 하위 계층 시그널링을 통해 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하지 못하는 경우를 대비하여, 상술한 다수의 빔 집합들 중 미리 설정된 빔 집합을 나타내는 규칙을 (시스템 상으로) 미리 지정하는 방법도 고려될 수 있다.
예를 들어, 다수의 빔 집합들을 나타내는 다수의 인덱스들이 존재하는 경우, 특정 순번의 인덱스(예: 첫 번째 인덱스)에 대응하는 빔 집합이 미리 설정된 빔 집합으로 지정될 수 있다.
즉, N 개의 송신 빔 집합 매핑 방식들 중 특정 순번(예: 첫 번째)의 방식을 디폴트 매핑 방식으로 지정하는 방법이 고려될 수 있다.
상술한 방법들을 통해 미리 설정된 빔 집합이 지정된 경우, 단말이 하위 계층 시그널링을 통해 다수의 빔 집합들 중 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하지 못하더라도, 해당 단말은 미리 설정된 빔 집합(즉, 디폴트 매핑 방식)을 이용하여 하향링크 채널(예: PDCCH, PDSCH)를 수신(또는 모니터링)할 수 있다.
이 때, 상술한 빔 집합들에 대한 설정(즉, 송신 빔 집합 매핑 방식에 대한 설정)은 참조 신호 간의 공간 파라미터(spatial parameter)에 대한 QCL(Quasi-co-loactaion) 관계로 지시될 수 있다. 일례로, 상기 QCL 관계는, 참조 신호의 안테나 포트 간의 AOA(Angle of Arrival) 등과 같은 공간 파라미터에 대한 QCL 정보일 수 있다. 여기에서, 공간 파라미터에 대한 QCL 정보는, 공간 QCL 정보(spatial QCL information)으로 지칭될 수도 있다.
이와 관련하여 NR 시스템에서는, 수신 빔(즉, 단말의 수신 빔)을 지시하기 위하여 기존 LTE 시스템에서 이용된 QCL 파라미터(즉, delay, gain, doppler 관련 QCL)뿐만 아니라, 공간 파라미터에 대한 QCL 파라미터도 이용될 수 있다.
다시 말해, 상술한 본 발명의 실시 예들에서, 빔 집합들에 대한 설정들(즉, 송신 빔 집합 매핑 방식들)은, 참조 신호(또는 참조 신호의 안테나 포트) 기반의 QCL 정보를 이용하여 설정될 수 있다.
구체적으로, 빔 집합들에 대한 설정들은, 빔 측정(beam management)을 위한 하향링크 참조 신호로 고려될 수 있는 CSI-RS(또는 CSI-RS의 안테나 포트) 과 PDCCH DMRS(또는 PDCCH DMRS의 안테나 포트)간의 QCL 정보로 지시될 수 있다. 또는, 빔 집합들에 대한 설정들은, SS(Synchronization Signal) 블록(또는 SS 블록의 antenna port(s))과 PDCCH DMRS(또는 PDCCH DMRS의 안테나 포트)간의 QCL 정보로 지시될 수 있다.
참고로, NR 시스템의 경우, SS 블록마다 다른 빔을 적용하여 동기 신호 및 PBCH가 전송될 수 있으며, 각 SS 블록에 속한 안테나 포트로는 동기 신호 및 PBCH DMRS 안테나 포트가 대표적일 수 있다.
또한, PBCH DMRS 안테나 포트 인덱스는 다수의 SS 블록들에 대하여 공통으로 설정될 수 있다. 즉, 다수의 SS 블록들에 대하여 동일한 DMRS RE 위치, 시퀀스 등의 구조가 설정될 수 있다. 따라서, PDCCH DMRS와의 공간 QCL 정보를 지시할 때, PBCH DMRS 안테나 포트 인덱스와 함께, SS 블록에 대한 지시자(indicator) 및/또는 해당 SS 블록의 셀 식별자(cell ID)등이 함께 지시될 수도 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 하향링크 채널을 수신하는 단말의 동작 순서도의 다른 예를 나타낸다. 도 14는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 14를 참고하면, 해당 단말은 특히 상술한 제4 실시 예에서 설명된 방법에 기반하여 하향링크 제어 채널을 수신하는 경우가 가정된다.
단말은 기지국으로부터, 상기 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 설정 정보(configuration information)를 수신할 수 있다(S1405 단계). 일례로, 설정 정보는, 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)(예: 무선 자원 제어 계층 시그널링(RRC layer signaling))을 통해 수신될 수 있다. 이 때, 설정 정보는 다수의 송신 빔들로 구성된 하나 이상의 빔 집합(beam set)들에 대한 설정들을 포함할 수 있다.
단말이 하나 이상의 빔 집합들 중 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하는지 여부를 판단할 수 있다(S1410 단계). 일례로, 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보는, MAC 계층 시그널링(Medium Access Control layer signaling)을 통해 수신될 수 있다.
단말이 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신한 경우, 단말은 지시된 빔 집합을 통해 하향링크 제어 채널(downlink control channel)을 수신할 수 있다(S1415 단계).
반면, 단말이 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하지 못한 경우, 단말은 하나 이상의 빔 집합들 중 미리 설정된 빔 집합(pre-configured beam set)을 통해 하향링크 제어 채널을 수신할 수 있다.
이 때, 미리 설정된 빔 집합은 하나 이상의 빔 집합들 각각을 나타내는 하나 이상의 인덱스들 중 첫 번째 인덱스에 해당하는 빔 집합일 수 있다. 또는, 미리 설정된 빔 집합을 나타내는 정보가 S1405 단계에서의 설정 정보에 포함될 수도 있다.
또한, 하나 이상의 빔 집합들에 대한 설정들은, 안테나 포트(antenna port) 기반의 QCL 정보(Quasi-co-location information)를 이용하여 설정될 수 있다. 이 경우, QCL 정보는, CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)와 상기 하향링크 제어 채널의 DMRS(Demodulation Reference Signal) 간의 QCL에 기반하여 설정될 수 있다. 또는, QCL 정보는, SS 블록(Synchronization Signal Block)과 상기 하향링크 제어 채널의 DMRS(Demodulation Reference Signal) 간의 QCL에 기반하여 설정될 수도 있다.
또한, 도 12에 도시된 것과 같이, 하나 이상의 빔 집합들은, 하향링크 제어 채널을 위해 설정된 하나 이상의 자원 집합(resource set)들 각각에 매핑될 수도 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 15는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 15를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(1510)과 기지국(1510) 영역 내에 위치한 다수의 단말(1520)을 포함한다.
기지국(1510)은 프로세서(processor, 1511), 메모리(memory, 1512) 및 RF부(radio frequency unit, 1513)을 포함한다. 프로세서(1511)는 앞서 도 1 내지 도 14에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1511)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1512)는 프로세서(1511)와 연결되어, 프로세서(1511)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1513)는 프로세서(1511)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
단말(1520)은 프로세서(1521), 메모리(1522) 및 RF부(1523)을 포함한다.
프로세서(1521)는 앞서 도 1 내지 도 14에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1521)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1522)는 프로세서(1521)와 연결되어, 프로세서(1521)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1523)는 프로세서(1521)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(1512, 1522)는 프로세서(1511, 1521) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1511, 1521)와 연결될 수 있다.
일 예로서, 저 지연(low latency) 서비스를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 데이터(DL data)를 송수신하기 위해 단말은 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및 상기 RF 유닛과 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다.
또한, 기지국(1510) 및/또는 단말(1520)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 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. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 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 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 하향링크 채널을 수신하는 방안은 3GPP LTE/LTE-A 시스템, 5G 시스템(New RAT 시스템)에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.
Claims (15)
- 무선 통신 시스템에서 단말이 하향링크 채널(downlink channel)을 수신하는 방법에 있어서,
기지국으로부터, 상기 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 설정 정보(configuration information)를 수신하는 과정과, 상기 설정 정보는 상기 다수의 송신 빔들로 구성된 하나 이상의 빔 집합(beam set)들에 대한 설정들을 포함하며,
상기 기지국으로부터, 상기 하나 이상의 빔 집합들 중 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하는 과정과,
상기 기지국으로부터, 상기 지시된 빔 집합을 통해 하향링크 제어 채널(downlink control channel)을 수신하는 과정을 포함하되,
상기 기지국으로부터 상기 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하지 못한 경우, 상기 하향링크 제어 채널은, 상기 하나 이상의 빔 집합들 중 미리 설정된 빔 집합(pre-configured beam set)을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 미리 설정된 빔 집합은, 상기 하나 이상의 빔 집합들 각각을 나타내는 하나 이상의 인덱스들 중 첫 번째 인덱스에 해당하는 빔 집합인 것을 특징으로 하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 미리 설정된 빔 집합을 나타내는 정보는, 상기 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 설정 정보는, 무선 자원 제어 계층 시그널링(Radio Resource Control layer Signaling)을 통해 수신되고,
상기 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보는, MAC 계층 시그널링(Medium Access Control layer signaling)을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 하나 이상의 빔 집합들에 대한 설정들은, 안테나 포트(antenna port) 기반의 QCL 정보(Quasi-co-location information)를 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제 5항에 있어서,
상기 QCL 정보는, CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)와 상기 하향링크 제어 채널의 DMRS(Demodulation Reference Signal) 간의 QCL에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제 5항에 있어서,
상기 QCL 정보는, SS 블록(Synchronization Signal Block)과 상기 하향링크 제어 채널의 DMRS(Demodulation Reference Signal) 간의 QCL에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 하나 이상의 빔 집합들은, 상기 하향링크 제어 채널을 위해 설정된 하나 이상의 자원 집합(resource set)들 각각에 매핑(mapping)되는 것을 특징으로 하는 방법. - 무선 통신 시스템에서 하향링크 채널(downlink channel)을 수신하는 단말에 있어서,
무선 신호를 송수신하기 위한 송수신부와,
상기 송수신부와 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
기지국으로부터, 상기 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 설정 정보(configuration information)를 수신하고, 상기 설정 정보는 상기 다수의 송신 빔들로 구성된 하나 이상의 빔 집합(beam set)들에 대한 설정들을 포함하며,
상기 기지국으로부터, 상기 하나 이상의 빔 집합들 중 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하고,
상기 기지국으로부터, 상기 지시된 빔 집합을 통해 하향링크 제어 채널(downlink control channel)을 수신하도록 제어하되,
상기 기지국으로부터 상기 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보를 수신하지 못한 경우, 상기 하향링크 제어 채널은, 상기 하나 이상의 빔 집합들 중 미리 설정된 빔 집합을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 단말. - 제 9항에 있어서,
상기 미리 설정된 빔 집합은, 상기 하나 이상의 빔 집합들 각각을 나타내는 하나 이상의 인덱스들 중 첫 번째 인덱스에 해당하는 빔 집합인 것을 특징으로 하는 단말. - 제 9항에 있어서,
상기 미리 설정된 빔 집합을 나타내는 정보는, 상기 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 단말. - 제 9항에 있어서,
상기 기지국의 다수의 송신 빔들에 대한 설정 정보는, 무선 자원 제어 계층 시그널링(Radio Resource Control layer Signaling)을 통해 수신되고,
상기 어느 하나의 빔 집합을 지시하는 정보는, MAC 계층 시그널링(Medium Access Control layer signaling)을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 단말. - 제 9항에 있어서,
상기 하나 이상의 빔 집합들에 대한 설정들은, 안테나 포트(antenna port) 기반의 QCL 정보(Quasi-co-location information)를 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 단말. - 제 13항에 있어서,
상기 QCL 정보는, CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)와 상기 하향링크 제어 채널의 DMRS(Demodulation Reference Signal) 간의 QCL에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는 단말. - 제 13항에 있어서,
상기 QCL 정보는, SS 블록(Synchronization Signal Block)과 상기 하향링크 제어 채널의 DMRS(Demodulation Reference Signal) 간의 QCL에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는 단말.
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