KR20240049531A - 무선 셀룰라 통신 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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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 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 보다 구체적으로 데이터 전송단위인 트랜스포트블록을 하나 이상의 서브 트랜스포트블록으로 나누고, 상기 서브 트랜스포트블록을 하나 이상의 채널코드가 수행되는 단위인 코드블록으로 나누어 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

무선 셀룰라 통신 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DATA TRANSMISSION IN WIRELSS CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 보다 구체적으로 데이터 전송단위인 트랜스포트블록을 하나 이상의 서브 트랜스포트블록으로 나누고, 상기 서브 트랜스포트블록을 하나 이상의 채널코드가 수행되는 단위인 코드블록으로 나누어 전송하는 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.
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 data) 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 기술이 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.
한편, 무선통신 시스템, 특히 종래 LTE 시스템에서는 데이터를 전송할 시, transport block(TB; 트랜스포트블록) 단위로 전송이 이루어진다. 상기 TB는 여러 개의 code block (CB; 코드블록)으로 나뉘고, 상기 CB 단위로 채널코딩이 이루어진다. 초기 전송 이후 재전송이 수행될 때는 TB 단위로 이루어지며, 하나의 CB만 디코딩이 실패하여도 전체의 TB가 재전송이 되어야 하는 문제가 있다.
이에, 본 발명의 목적은 TB의 일부분만 재전송이 필요한 경우를 위하여, 서브 트랜스포트블록(sub-transport block; sub-TB)을 정의하는 것이다. 또한, TB, sub-TB, CB에 CRC를 추가하여 수신기에서 전송 성공여부를 확인할 수 있는 방법 및 CRC 길이를 기지국이 설정할 수 있는 방법을 제공한다. 본 발명에서 정의하는 sub-TB는 가상의 개념이며, 실제로는 가상의 sub-TB마다 추가되는 CRC만 실제로 고려될 수도 있을 것이다.
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, sub-TB를 도입하여, TB의 부분 재전송이 가능할 수 있는 동작 방법을 제공하여, 기지국 및 단말 전송을 효율적으로 하여 불필요한 데이터 전송을 줄일 수 있도록 한다.
도 1a는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 하향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 1b는 LTE 또는 LTE-A 시스템의 상향링크 시간-주파수영역 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 1d는 통신 시스템에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 나타난 도면이다.
도 1e는 실시 예에 따른 하나의 트랜스포트 블록이 여럿의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 1f는 실시 예에 따른 아우터 코드가 적용되어 코딩되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 1g는 실시 예에 따른 아우터 코드 적용 유무에 따른 블록도를 나타낸 도면이다.
도 1h는 본 발명의 sub-TB 및 CB를 구성하고 CRC를 추가하는 방법에 대한 구조의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1i는 본 발명의 sub-TB 및 CB를 구성하고 CRC를 추가하는 방법에 대한 구조의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1j는 본 발명의 sub-TB 및 CB를 구성하고 CRC를 추가하는 방법에 대한 구조의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1k는 본 발명의 sub-TB 및 CB를 구성하고 CRC를 추가하는 방법에 대한 구조의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1l은 제1-2실시예에 따른 송신단의 절차를 나타낸 도면이다.
도 1m은 제1-2실시예에 따른 수신단의 절차를 나타낸 도면이다.
도 1n은 제2실시예에 따른 송신단의 절차를 나타낸 도면이다.
도 1o는 제2실시예에 따른 수신단의 절차를 나타낸 도면이다.
도 1p는 제4실시예에 따른 수신단의 절차를 나타낸 도면이다.
도 1q는 제4실시예에 따른 송신단의 절차를 나타낸 도면이다.
도 1r은 본 발명의 실시예들에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
도 1s는 본 발명의 실시예들에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 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.
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.
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), 및 SCMA(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 data) 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.
한편, 새로운 5G 통신인 NR (New Radio access technology)에서는 시간 및 주파수 자원에서 다양한 서비스들이 자유롭게 다중화 될 수 있도록 하기 위하여 디자인되고 있으며, 이에 따라 waveform/numerology 등과 기준 신호 등이 해당 서비스의 필요에 따라 동적으로 혹은 자유롭게 할당될 수 있다. 무선 통신에서 단말에게 최적의 서비스를 제공하기 위해서는 채널의 질과 간섭량의 측정을 통한 최적화 된 데이터 송신이 중요하며, 이에 따라 정확한 채널 상태 측정은 필수적이다. 하지만, 주파수 자원에 따라 채널 및 간섭 특성이 크게 변화하지 않는 4G 통신과는 달리 5G 채널의 경우 서비스에 따라 채널 및 간섭 특성이 크게 변화하기 때문에 이를 나누어 측정할 수 있도록 하는 FRG(Frequency Resource Group) 차원의 subset의 지원이 필요하다. 한편, 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.
이와 같이 통신 시스템에서 복수의 서비스가 사용자에게 제공될 수 있으며, 이와 같은 복수의 서비스를 사용자에게 제공하기 위해 특징에 맞게 각 서비스를 동일한 시구간 내에서 제공할 수 있는 방법 및 이를 이용한 장치가 요구된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
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. 또한 실시 예에서 ‘~부’는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 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.
도1a는 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 1a 에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, Nsymb(1a-02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(1a-06)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(1a-05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(1a-14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역 단위이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW(1a-04)개의 서브캐리어로 구성된다.
시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(1a-12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(1a-08, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 Nsymb(1a-02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 NRB(1a-10)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(1a-08)는 Nsymb x NRB 개의 RE(1a-12)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 7, NRB=12 이고, NBW 및 NRB는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례하지만, LTE 시스템이 아닌 다른 시스템에서는 다른 값을 사용할 수 있을 것이다. 단말에게 스케줄링 되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가하게 된다. 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 1a는 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 1a]
하향링크 제어정보의 경우 상기 서브프레임 내의 최초 N 개의 OFDM 심벌 이내에 전송될 수 있다. 실시 예에서 일반적으로 N = {1, 2, 3}이다. 따라서 현재 서브프레임에 전송해야 할 제어정보의 양에 따라 상기 N 값이 서브프레임마다 가변적으로 적용될 수 있다. 상기 전송 되는 제어 정보는 제어정보가 OFDM 심벌 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 제어채널 전송구간 지시자, 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보, HARQ ACK/NACK 에 관한 정보를 포함할 수 있다.
LTE 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI는 여러 가지 포맷에 따라 정의되며, 각 포멧에 따라 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보(DL grant) 인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화(spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI인지 여부 등을 나타낼 수 있다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들 중 하나를 포함할 수 있다.
- 자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 리소스 할당 방식이 유형 0 인지 유형 1 인지 지시한다. 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 지시한다. 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 지시한다.
- HARQ 프로세스 번호(HARQ process number): HARQ 의 프로세스 번호를 지시한다.
- 새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 지시한다.
- 중복 버전(Redundancy version): HARQ 의 중복 버전(redundancy version) 을 지시한다.
- PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령(Transmit Power Control(TPC) command) for PUCCH(Physical Uplink Control CHannel): 상향링크 제어 채널인 PUCCH 에 대한 전송 전력 제어 명령을 지시한다.
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)상에서 전송될 수 있다.
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 퍼져서 전송 될 수 있다.
하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 상에서 전송 될 수 있다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송될 수 있으며, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH 를 통해 전송되는 DCI를 기반으로 결정된다.
상기 DCI를 구성하는 제어정보 중에서 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기 (transport block size; TBS)를 통지한다. 실시 예에서 MCS 는 5비트 혹은 그보다 더 많거나 적은 비트로 구성될 수 있다. 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, 6에 해당한다. 즉, QPSK 변조의 경우 심벌 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 심벌당 6 비트를 전송할 수 있다. 또한 시스템 변형에 따라 256QAM 이상의 변조 방식도 사용될 수 있다.
도 1b는 LTE-A 시스템에서 상향링크에서 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 1b를 참조하면, 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 SC-FDMA 심벌(1b-02)로서, Nsymb UL 개의 SC-FDMA 심벌이 모여 하나의 슬롯(1b-06)을 구성할 수 있다. 그리고 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(1b-05)을 구성한다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth; 1b-04)은 총 NBW개의 서브캐리어로 구성된다. NBW는 시스템 전송 대역에 비례하는 값을 가질 수 있다.
시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(Resource Element; RE, 1b-12)로서 SC-FDMA 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 정의할 수 있다. 리소스 블록 페어(1b-08, Resource Block pair; RB pair)은 시간영역에서 Nsymb UL 개의 연속된 SC-FDMA 심벌과 주파수 영역에서 NscRB 개의 연속된 서브캐리어로 정의될 수 있다. 따라서, 하나의 RB는 Nsymb UL x Nsc 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. FDD LTE 시스템에서 서브프레임 n에서 기지국이 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 단말에게 송신하면, 단말은 서브프레임 n에서 상기 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 수신한다. 먼저 서브프레임 n에서 상향링크 스케줄링 승인을 받았을 경우, 단말은 서브프레임 n+4에서 상향링크 데이터 전송을 한다. 만약 서브프레임 n에서 하향링크 제어신호와 데이터를 받았을 경우, 단말은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK 혹은 NACK을 서브프레임 n+4에서 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. 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 1c와 도 1d는 5G 혹은 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 모습을 도시한다.
도 1c 및 도 1d를 참조하면, 각 시스템에서 정보 전송을 위해 주파수 및 시간 자원이 할당된 방식을 볼 수 있다.
우선 도 1c에서는 전제 시스템 주파수 대역(1c-00)에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터가 할당된 모습이다. eMBB(1c-01)와 mMTC(1c-09)가 특정 주파수 대역에서 할당되어 전송되는 도중에 URLLC 데이터(1c-03, 1c-05, 1c-07)가 발생하여 전송이 필요한 경우, eMBB(1c-01) 및 mMTC(1c-09)가 이미 할당된 부분을 비우거나, 전송을 하지 않고 URLLC 데이터(1c-03, 1c-05, 1c-07)를 전송할 수 있다. 상기 서비스 중에서 URLLC는 지연시간을 줄이는 것이 필요하기 때문에, eMBB가 할당된 자원(1c-01)의 일부분에 URLLC 데이터가 할당(1c-03, 1c-05, 1c-07)되어 전송될 수 있다. 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.
도 1d에서는 전체 시스템 주파수 대역(1d-00)을 나누어 각 서브밴드(1d-02, 1d-04, 1d-06)에서 서비스 및 데이터를 전송하는 용도로 사용할 수 있다. 상기 서브밴드 설정과 관련된 정보는 미리 결정될 수 있으며, 이 정보는 기지국이 단말에게 상위 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 혹은 상기 서브 밴드와 관련된 정보는 기지국 또는 네트워크 노드가 임의로 나누어 단말에게 별도의 서브밴드 설정 정보의 전송 없이 서비스들을 제공할 수도 있다. 도 1d-에서는 서브밴드 1d-02는 eMBB 데이터 전송, 서브밴드 404는 URLLC 데이터 전송, 서브밴드 1d-06에서는 mMTC 데이터 전송에 사용되는 모습을 도시한다.
실시 예 전반에서 URLLC 전송에 사용되는 전송시간구간(transmission time interval, TTI)의 길이는 eMBB 혹은 mMTC 전송에 사용되는 TTI 길이보다 짧을 수 있다. 또한 URLLC와 관련된 정보의 응답을 eMBB 또는 mMTC보다 빨리 전송할 수 이 있으며, 이에 따라 낮은 지연으로 정보를 송수신 할 수 있다.
도 1e는 하나의 트랜스포트 블록이 여러 개의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 과정을 도시한 도면이다.
도 1e를 참조하면, 상향링크 또는 하향링크에서 전송하고자 하는 하나의 트랜스포트블록(1e-01, transport block; TB)는 마지막 또는 맨 앞부분에 CRC(1e-03)이 추가될 수 있다. 상기 CRC는 16비트 혹은 24비트 혹은 미리 고정된 비트수를 가지거나 채널 상황 등에 따라 가변적인 비트수를 가질 수 있으며, 채널코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다. TB와 CRC가 추가된 블록(1e-01, 1e-03)은 여러 개의 코드블록(codeblock; CB)들(1e-07, 1e-09, 1e-11, 1e-13)로 나뉠 수 있다(1e-05). 상기 코드블록은 최대 크기가 미리 정해져서 나뉠 수 있으며, 이 경우 마지막 코드블록(1e-13)은 다른 코드블록보다 크기가 작을 수 있거나, 혹은 0, 랜덤 값 혹은 1을 넣어 다른 코드블록들과 길이를 같도록 맞추어줄 수 있다. 상기 나뉜 코드블록들에 각각 CRC들(1e-17, 1e-19, 1e-21, 1e-23)이 추가될 수 있다(1e-15). 상기 CRC는 16비트 혹은 24비트 혹은 미리 고정된 비트수를 가질 수 있으며, 채널코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다. 하지만 상기 TB에 추가된 CRC(1e-03)과 코드블록에 추가된 CRC들(1e-17, 1e-19, 1e-21, 1e-23)은 코드블록에 적용될 채널코드의 종류에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 터보코드가 아니라 LDPC 코드가 코드블록에 적용될 경우, 코드블록마다 삽입될 CRC들(1e-17, 1e-19, 1e-21, 1e-23)은 생략될 수도 있을 것이다. 하지만, LDPC가 적용되는 경우에도 CRC들(1e-17, 1e-19, 1e-21, 1e-23)은 그대로 코드블록에 추가될 수 있다. 또한 폴라 코드가 사용되는 경우에도 CRC가 추가되거나 생략 될 수 있다.
도 1f는 아우터코드가 사용되어 전송되는 방식을 도시한 도면이고, 도 1g는 상기 아우터코드가 사용된 통신시스템의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 1f 및 도 1g를 참조하면, 아우터 코드를 사용하여 신호를 전송하는 방법에 대해서 살펴볼 수 있다.
도 1f는 하나의 트랜스포트 블록이 여러 개의 코드블록으로 나뉜 후, 각 코드블록에서 같은 위치에 있는 비트 혹은 심볼들(1f-04)끼리 제2 채널코드로 인코딩 되어 패리티 비트 혹은 심볼들(1f-06)이 생성될 수 있다(1f-02). 이 후에, 각 코드블록들과 제2 채널코드 인코딩으로 생성된 패리티 코드 블록들에 각각 CRC들이 추가될 수 있다(1f-08, 1f-10). 상기 CRC의 추가는 채널코드의 종류에 따라 추가여부가 달라질 수 있다. 예를 들어 터보코드가 제1채널코드로 사용되는 경우에는 상기 CRC(1f-08, 1f-10)가 추가되지만, 이후에는 제1 채널코드 인코딩으로 각각의 코드블록 및 패리티 코드 블록들이 인코딩 될 수 있다.
아우터 코드가 사용되는 경우 송신할 데이터는 제2 채널코딩 인코더(1g-09)를 통과한다. 상기 제2 채널코딩에 사용되는 채널코드는 예를 들어 Reed-solomon code, BCH code, Raptor code, 패리티비트 생성 코드 등이 사용될 수 있을 것이다. 이렇게 제2 채널코딩 인코더(1g-09)를 통과한 비트 또는 심볼들은 제1 채널코딩 인코더(1g-11)를 통과한다. 상기 제1 채널코딩에 사용되는 채널코드는 Convolutional code, LDPC code, Turbo code, Polar code 등이 있다. 이렇게 채널코딩된 심볼들은 채널(1g-13)을 통과하여 수신기에 수신되면, 수신기 측에서는 수신한 신호를 기반으로 제1 채널코딩 디코더(1g-15)와 제2 채널코딩 디코더(1g-17)를 순차적으로 동작시킬 수 있다. 제1채널코딩 디코더(1g-15) 및 제2채널코딩 디코더(1g-17)은 각각 제1채널 코딩 인코더(1g-11) 및 제2채널 코딩 인코더(1g-09)와 대응되는 동작을 수행할 수 있다.
반면 아우터코드가 사용되지 않은 채널코딩 블록도에서는 제1채널코딩 인코더(1g-11)와 제1 채널코딩 디코더(1g-05)만 송수신기에서 각각 사용되며, 제2 채널코딩 인코더와 제2 채널코딩 디코더는 사용되지 않는다. 아우터 코드가 사용되지 않는 경우에도 제1채널코딩 인코더(1g-11)와 제1 채널코딩 디코더(1g-05)는 아우터 코드가 사용된 경우와 동일하게 구성될 수 있다.
이하에서 기술되는 eMBB 서비스를 제1타입 서비스라하며, eMBB용 데이터를 제1타입 데이터라 한다. 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 경우 혹은 저지연시간 및 고신뢰도가 동시에 요구되는 다른 시스템에도 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. 또한 실시 예를 설명할 때 제1타입 서비스는 제3타입 서비스를 포함하거나 포함하지 않는 것으로 이해될 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 및 데이터의 매핑 방법 중 적어도 하나가 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.
실시 예에서 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.
실시 예는 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. 실시 예에서 제1타입 단말, 제2타입 단말 및 제3타입 단말은 동일한 단말일 수도 있고, 각기 상이한 단말일 수도 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.
본 발명에서 전송시간구간(TTI; transmission time interval)은 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 전송시간구간이라함은 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.
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 전송시간 구간이 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.
본 발명에서는 종래의 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서의 물리채널 (physical channel)와 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 있다.
이하 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인 신호와 하향링크 데이터 신호를 제1신호라 칭한다. 또한 본 발명에서는 상향링크 스케줄링 승인에 대한 상향링크 데이터 신호와, 하향링크 데이터 신호에 대한 HARQ ACK/NACK을 제2신호라 칭한다. 본 발명에서는 기지국이 단말에게 전송하는 신호 중에서, 단말로부터의 응답을 기대하는 신호이면 제1신호가 될 수 있으며, 제1신호에 해당하는 단말의 응답신호가 제2신호로 될 수 있다. 또한 본 발명에서 제1신호의 서비스 종류는 eMBB, mMTC, URLLC등의 카테고리에 속할 수 있다.
이하 본 발명에서 제1신호의 TTI길이는, 제1신호가 전송되는 시간의 길이를 의미한다. 또한 본 발명에서 제2신호의 TTI길이는, 제2신호가 전송되는 시간의 길이를 의미한다. 또한 본 발명에서 제2신호 전송 타이밍이라함은 단말이 제2신호를 언제 송신하고, 기지국이 제2신호를 언제 수신하는지에 대한 정보이며, 제2신호 송수신 타이밍이라 언급할 수 있다.
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, 송신단이라 함은 하향링크에서는 기지국, 상향링크에서는 단말을 가리킬 수 있다. 또한 수신단이라 함은 하향링크에서는 단말, 상향링크에서는 기지국을 의미할 수 있다.
이하 본 발명에서의 sub-TB는 가상의 개념으로 생각될 수도 있으며, 하나 이상의 CB의 묶음을 나타내는 단위일 수 있다.
<제1실시예>
제1실시예는 하나의 트랜스포트블록(transport block; TB)을 여러 개의 코드블록 (code block; CB)으로 분할 시, 하나의 트랜스포트블록을 여러 개의 서브 트랜스포트블록 (sub-transport block; sub-TB)으로 먼저 분할하고, 하나의 서브 트랜스포트블록을 여러 개의 코드블록으로 분할하는 방법에 대해 도1h를 참고하여 설명한다.
도1h는 하나의 TB를 M개의 sub-TB로 분할하고(1h-01), 각각의 sub-TB를 하나 이상의 CB로 분할(1h-05)하는 방법을 도시한 도면이다. 1h-11은 상위 계층으로부터 물리계층으로 전달된 하나의 TB이다. 물리계층에서 상기 TB(1h-11)는 데이터로 간주된다. 먼저 상기 TB에 CRC를 추가한다(1h-13). 상기 CRC(1h-13)을 생성하기 위해 TB(1h-11)와 cyclic generator polynomial이 사용될 수 있으며, 상기 cyclic generator polynomial은 다양한 방법으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 24비트 CRC를 위한 cyclic generator polynomial gCRC24A(D) = D24 + D23 + D18 + D17 + D14 + D11 + D10 + D7 + D6 + D5 + D4 + D3 + D + 1 라고 가정하고, L=24라 할 때, TB 데이터 에 대해, CRC 는 를 상기 gCRC24A(D)로 나누어 나머지가 0이 되는 값으로 를 결정할 수 있다. 상기에서 CRC 길이 L은 24인 일례로 설명하였지만 상기 길이는 12, 16, 24, 32, 40, 48, 64 등 여러 가지 길이로 결정 될 수 있을 것이다. 상기 과정으로 TB에 CRC를 추가후, M개의 sub-TB로 분할한다(1h-01). 상기 TB에 CRC가 추가된 것이, M개의 sub-TB들(1h-21, 1h-23)으로 분할된다. 분할된 각각의 sub-TB들(1h-31, 1h-35)에 CRC(1h-33, 1h-37)가 추가된다(1h-03). 상기 sub-TB에 추가되는 CRC는 TB에 추가된 CRC를 발생할 때와는 다른 길이의 CRC 혹은 다른 cyclic generator polynomial이 사용될 수 있다. 상기 분할된 sub-TB와 추가된 CRC는 여러 개의 CB들(1h-41, 1h-42, 1h-45, 1h-47)로 분할된다(1h-05). 상기 분할된 CB들(1h-51, 1h-53, 1h-55, 1h-57)은 각각 CRC(1h-52, 1h-54, 1h-56, 1h-58)가 추가된다(1h-07).
도1i, 도1j, 도1k는 각각 도1h에서 제공한 방법의 변형된 방법을 도시한 도면이다. 도1h에서는 TB의 CRC(1h-13), sub-TB의 CRC(1h-33, 1h-37), CB의 CRC(1h-52, 1h-54, 1h-56, 1h-58)이 모두 사용되었지만, 도1i에서는 TB의 CRC가 추가되지 않는다. 이는 CRC 오버헤드를 낮추기 위함일 수 있다. 또한 도1j에서는 sub-TB에 CRC가 추가되지 않으며, 도1k에서는 CB에 CRC가 추가되지 않는 방법이다.
<제1-1실시예>
제1-1실시예는 제1실시예에 있어서, sub-TB의 수 M을 결정하거나 단말에게 M의 정보를 전달하는 방법을 설명한다.
하나의 TB를 구성하는 M개의 sub-TB를 고려할 때, sub-TB의 수 M은 다양한 방법에 의해 결정되어 기지국 혹은 단말에게 알려질 수 있을 것이다. 일례로, 1) 데이터가 스케줄링 된 TTI의 길이에 따라 나뉘는 방법, 2) 하향링크 제어정보인 DCI의 특정 비트에서 가리키는 방법, 3) RRC 시그널링에 따르는 방법, 4) TB 사이즈에 따라 결정되는 방법, 5) 전체 코드블록의 수에 따라 결정되는 방법, 및 상기 1)에서 5)까지 중에서 하나 이상을 조합하는 방법이 있을 수 있다.
1)에서 데이터가 스케줄링 된 TTI의 길이에 따라 M값이 결정되는 방법은, 초기 전송이 이루어질 때의 TTI길이에 부분 재전송이 이루어질 수 있는 TTI가 몇 개가 포함될 수 있는지를 이용하여 M값이 결정될 수 있다. 예를 들어, 초기전송이 7 OFDM 심볼로 이루어진 슬롯이고, 미니슬롯이 2심볼 혹은 3심볼로 구성될 수 있다고 할 때, 하나의 슬롯에는 2심볼 혹은 3심볼로 구성된 미니슬롯이 3개가 포함될 수 있는 경우이면, M은 3으로 결정될 수 있을 것이다. 즉, 하나의 TB가 3개의 sub-TB로 구성될 수 있는 경우이다. 혹은 위에서 M은 3과 가장 가까운 혹은 3보다 작은 최대의 2의 제곱수 혹은 3보다 큰 최소의 2의 제곱수로 결정되는 것도 가능할 수 있다. 즉, 상기의 경우에 M은 2 혹은 4로 결정되는 방법도 가능하다. 즉, 초기 스케줄링되는 TTI 길이에 따라 M이 결정되는 방법이면 다양한 방법으로 변형되어 적용하는 것이 가능할 것이다.
2)에서 기지국이 하향링크 제어신호인 DCI에서, 특정 비트들을 이용하여 M 값을 단말에게 알려주는 방법이다. 상기 제어신호는 하향링크 스케줄링 혹은 상향링크 스케줄링을 위한 것일 수 있다. 3)에서는 기지국이 RRC 시그널링을 이용하여 M 값을 단말에게 알려주는 방법이다. 기지국은 단말에게 RRC 시그널링으로 M 값 정보를 전달할 수 있다. 또한, 2)와 3)이 결합되어, RRC 시그널링으로 M 값을 알려주고, DCI에서는 부분재전송 혹은 sub-TB마다의 HARQ-ACK 비트를 보내는 것을 사용할지 사용하지 않을지를 1비트를 이용하여 알려줄 수 있다.
4)에서 TB 사이즈(Transport block size; TBS)에 따라 M값이 결정되는 방법은, 초기 전송이 이루어질 때의 TBS를 특정 값과 비교하여 M 값이 결정될 수 있다. 하나의 CB가 될 수 있는 최대 CB 크기를 Z라고 나타내기로 하고, TB의 크기를 B라고 나타내기로 하자. 또한, sub-TB에 추가되는 CRC 길이를 L_sub_TB(L_sub-TB)라고 나타내기로 하고, CB에 추가되는 CRC 길이를 L_CB(LCB)로 표시하고, TB에 추가되는 CRC길이를 L_TB(LTB)라고 나타내기로 하자. 또한 CB의 수를 C로, sub-TB의 수를 M으로 표시하기로 하자.
예를들어, 만약 B가 Z보다 작거나 같으면, 각각 M=1, L_sub_TB=0, C=1, L_CB=0으로 설정한다. B가 Z보다 큰 경우에는, 으로 M 값을 결정하고, 상기 X 값은 하나의 sub-TB의 크기에 따라 달라질 수 있다.
또한 5)에서 전체 코드블록 수에 따라 M값이 결정되는 방법은, 초기 전송이 이루어질 때의 코드블록 수를 특정 수로 나누어 M값을 결정할 수 있는 방법이다. 즉, 하나의 sub-TB에 최대한 비슷한 수의 코드블록이 들어가도록 하기 위함일 수 있다.
<제1-2실시예>
제1-2실시예는 제1실시예에 있어서, TB를 sub-TB 및 CB로 나누는 방법에 대해 자세한 일례를 제공한다. 본 제1-2실시예는 제1실시예의 일례이며, 다양한 변형된 방법으로 적용이 가능할 것이다. 본 실시예에서는 TBS나 코드블록 수에 따라 M값이 정해지는 경우가 아니라, TTI 길이 혹은 DCI의 특정 비트 혹은 RRC 시그널링에 따라 M값이 주어진 경우의 예일 수 있다. 하기에서 N_1과 N_2은 미리 송수신기간에 약속된 0보다 큰 수 일 수 있으며, 각각 CB와 sub-TB의 CRC 길이를 가리킨다. 하기에서 는 X보다 큰 최소 정수, 는 X보다 작은 최대 정수를 가리킨다. 본 발명에서의 sub-TB는 가상의 개념으로 생각될 수도 있으며, 하나 이상의 CB의 묶음을 나타내는 단위일 수 있다.
전체 코드블록 수 C는 아래와 같이 결정될 수 있다.
if B≤Z,
L_sub_TB = 0
L_CB = 0
Number of sub-TBs: M is reset as M=1
Number of code blocks: C=1
B’ = B
else
L_CB = N_1
L_sub_TB = N_2
Number of code blocks:
if C≤M
Number of sub-TBs: M is reset as M=C
L_sub_TB = 0
Number of code blocks:
B’=B+C·L_CB
else
B’=B+C·L_CB+M·L_sub_TB
end if
end if
상기 방법에서는 하나의 sub-TB에 하나의 CB가 포함되는 경우가 발생할 수 있는데, 하나의 sub-TB에 최소 X개의 CB가 포함되는 방법으로 아래와 같이 변형되어 사용될 수도 있다.
if B≤Z,
L_sub_TB = 0
L_CB = 0
Number of sub-TBs: M is reset as M=1
Number of code blocks: C=1
B’ = B
else
L_CB = N_1
L_sub_TB = N_2
Number of code blocks:
if C≤M·X
Number of sub-TBs: M is reset as M=C
L_sub_TB = 0
Number of code blocks:
B’=B+C·L_CB
else
B’=B+C·L_CB+M·L_sub_TB
end if
end if
상기에서는 sub-TB 및 CB의 CRC길이와 sub-TB의 수, CB의 수를 결정하였고, 총 전송해야할 데이터의 비트수 B’을 결정하였다. 하기에서는 전송할 TB를 어떻게 sub-TB와 CB로 나누는지에 대해 설명한다. 하기에서 crk는 r번째 CB의 k번째 비트를 의미한다.
각 CB의 비트수 계산:
첫 세그먼트 사이즈: K+는 B’≤C·K을 만족하는 K값 중에서, 특정 집합에 포함되는 최소값 (상기 특정 집합은 송수신기 사이에 미리 약속된 값들을 포함한 집합일 수 있다.)
if C=1
K+크기를 갖는 CB의 수 C+=1, K-=0, C-=0
else if C>1
둘째 세그먼트 사이즈: K-는 K<K+을 만족하는 K값 중에서, 특정 집합에 포함되는 최대값 (상기 특정 집합은 송수신기 사이에 미리 약속된 값들을 포함한 집합일 수 있다.)
ΔK = K+ - K-
K-사이즈를 갖는 CB수:
K+사이즈를 갖는 CB수: C+ = C - C-
end if
한 sub-TB에 포함되는 큰 CB수 N+: C≤M·N을 만족하는 N값 중에서, 최소 정수
한 sub-TB에 포함되는 작은 CB수 N-: M·N≤C을 만족하는 N값 중에서, 최대 정수
N-개의 CB를 갖는 sub-TB수: M- = M·N+ - C
N+개의 CB를 갖는 sub-TB수: M+ = M - (M·N+ - C)
0 또는 NULL을 채우는 비트수: F = C+·K+ + C-·K- - B’
for k = 0 to F-1
end for
k = F
s = 0
for r = 0 to C-1
if
else
end if
if r ≤ N-·M-
if mod(r+1, N-) = 0; mod(x,y)는 x를 y로 나눈 나머지
하기 [STEP 2] 수행
else if
하기 [STEP 1] 수행
end if
else if
if mod(r+1- M-·N-, N+) = 0; mod(x,y)는 x를 y로 나눈 나머지
하기 [STEP 3] 수행
else if
하기 [STEP 1] 수행
end if
end if
end for
[STEP 1 시작]
while
end while
if C >1
LCB비트의 CRC를 계산. Filler 비트는 0으로 간주한다.
while k ＜ Kr
; prk는 CRC의 비트들
k = k + 1
end while
end if
k = 0
[STEP 1 끝]
[STEP 2 시작]
while
end while
if C >1
LCB비트의 CRC를 계산. Filler 비트는 0으로 간주한다.
while
; prk는 CRC의 비트들
k = k + 1
end while
if N- >1
Lsub-TB비트의 CRC를 계산. Filler 비트는 0으로 간주한다.
while k ＜ Kr
; prk는 CRC의 비트들
k = k + 1
end while
end if
end if
k = 0
[STEP 2 끝]
[STEP 3 시작]
while
end while
if C >1
LCB비트의 CRC를 계산. Filler 비트는 0으로 간주한다.
while
; prk는 CRC의 비트들
k = k + 1
end while
if N+ >1
Lsub-TB비트의 CRC를 계산. Filler 비트는 0으로 간주한다.
while k ＜ Kr
; prk는 CRC의 비트들
k = k + 1
end while
end if
end if
k = 0
[STEP 3 끝]
상기 일례는 0 또는 NULL이 채워질 경우 맨 앞쪽에 채워지는 경우의 일례이며, 이는 중간 또는 맨 마지막에 채워지는 경우로 쉽게 변형되어 적용될 수 있을것이다.
또한 상기 일례는 sub-TB에 포함되는 CB 수가 적은 sub-TB가 앞쪽에 오도록 된 예제이다. 일례로, 10개의 CB가 있고, 총 M=3인 경우, 즉 sub-TB의 수가 3인 경우, sub-TB의 CB 수는 각각 3개, 3개, 4개로 배치되도록 되는 일례이다. 이는 CB 수가 많은 sub-TB가 앞쪽에 오도록 배치되어 적용될 수 있다.
도1l은 하나의 TB를 하나 이상의 sub-TB 및 하나 이상의 CB로 분할하고, sub-TB의 CRC 및 CB의 CRC를 추가하는 송신단의 방법을 도시한 순서도이다.
도1m은 하나의 TB를 디코딩함에 있어서 하나 이상의 sub-TB 및 하나 이상의 CB를 구분하고, 디코딩후에 sub-TB의 CRC 및 CB의 CRC를 이용하여 디코딩 성공여부를 검사하는 수신단의 방법을 도시한 순서도이다.
<제2실시예>
제2실시예는 하나의 코드블록을 구성할 때에 포함되는 CRC의 길이 정보를 기지국이 단말에게 제공하고 단말이 상기 제공된 정보에 따라 CRC 길이를 결정하여 코드블록의 CRC를 구성하는 방법에 대해 도1n 및 도1o를 참고하여 설명한다.
기지국은 하향링크 또는 상향링크 데이터 전송이 이루어질 때, 단말이 각 CB에 첨부하게 될 CRC의 길이 정보를 단말에게 전달한다. 상기 CRC 길이 전달 방법은, 1) RRC signaling으로 단말에게 전달하거나, 2) 부분재전송 기술이 적용되는 전송에서 설정되거나, 3) DCI의 특정 비트에서 CRC 길이에 대한 정보가 전송될 수 있다. 예를 들어, 1)의 RRC signaling 전달방법에서는 long_CRC_PDSCH와 같은 RRC 변수가 1로 설정이 되면, 24비트가 아닌 예를 들어 32비트 혹은 48비트 정도의 CRC가 적용될 수 있다. 2)의 부분재전송 기술이 적용되는 것은 부분재전송을 단말에게 가리키는 RRC 변수 partial_retransmission과 같은 변수가 active와 같이 설정되거나, 부분재전송을 가리키는 DCI 정보가 전달되는 경우일 수 있다. 3)의 DCI의 특정 비트에서 CRC 길이에 대한 정보가 전달되는 것은, DCI의 특정 비트에서 짧은 길이의 CRC를 사용할지, 긴 길이의 CRC를 사용할지를 전달할 수 있다. 상기 짧은 길이의 CRC라함은, 16비트 혹은 24비트의 길이를 의미할 수 있고, 상기 긴 길이의 CRC라함은 32비트 혹은 40비트 혹은 48비트의 길이를 의미할 수 있다.
도1n은 CRC 길이 정보를 제공하고, 상기 정해진 길이의 CRC를 이용하여 전송하는 송신단의 절차를 나타낸 순서도이다. 기지국과 단말은 서로 CRC 길이의 정보를 약속하거나 기지국이 단말에게 정보를 전달한다(1n-02). 상기 정해진 길이의 CRC를 데이터 비트를 이용하여 계산한 후, 코드블록에 추가한다(1n-04). 상기 CRC 계산에는 미리 약속된 cyclic generator polynomial이 사용될 수 있다. 상기 CRC가 추가된 코드블록을 채널코드로 인코딩하여 전송한다(1n-06).
도1o는 CRC 길이 정보를 제공하고, 상기 정해진 길이의 CRC를 이용하여 수신이 성공적으로 이루어졌는지를 확인하는 수신단의 절차를 나타낸 순서도이다. 기지국과 단말은 서로 CRC 길이의 정보를 약속하거나 기지국이 단말에게 정보를 전달한다(1o-02). 수신단은 코드블록 단위로 채널코드 디코딩을 수행한다(1o-04). 채널코드 디코딩 후, 상기 정해진 길이의 CRC를 체크하여, 디코딩 성공여부를 판단한다(1o-06). 상기 CRC 체크에는 송신단에서 CRC 생성에 사용된 cyclic generator polynomial이 사용될 수 있다.
<제3실시예>
제3실시예는 전송되는 데이터의 서비스 타입에 따라 CRC 길이가 결정되는 방법을 제공한다.
기지국과 단말은 제공되는 서비스가 eMBB인지, URLLC인지, mMTC인지에 따라 CRC길이가 다르게 설정된다고 가정할 수 있다. 예를 들어, eMBB의 경우 CB에 추가되는 CRC는 24비트, URLLC의 경우 CB에 추가되는 CB는 32비트 또는 40비트, mMTC의 경우 CB에 추가되는 CRC는 16비트 혹은 24비트 혹은 32비트처럼 서비스의 타입에 따라 CRC 길이가 다르게 설정된다고 약속될 수 있다. 이는 서비스마다 요구되는 HARQ-ACK 신뢰도가 다르기 때문일 수 있다.
<제4실시예>
제4실시예는 수신기가 sub-TB 단위로 HARQ-ACK 정보를 구성하여, 송신단에게 피드백하고, 송신단은 상기 HARQ-ACK 정보에 따라 sub-TB 단위로 재전송을 수행하는 방법을 도1p 및 도1q를 참조하여 제공한다.
도1p는 sub-TB 단위로 HARQ-ACK 정보를 전달하는 수신기의 절차를 나타낸 순서도이다. 기지국과 단말은 sub-TB의 수 M 값 및 CRC 길이의 정보를 공유한다(1p-02). 상기 공유에는 기지국이 단말에게 RRC 시그널링 혹은 DCI등으로 전달할 수도 있고, 미리 약속된 방법에 따라 정보를 공유할 수 있다. 수신기는 채널코드 디코딩 후, CB의 CRC 및 sub-TB의 CRC를 체크하여 특정 sub-TB가 성공적으로 전송되었는지를 확인한다(1p-04). 수신기는 송신단에게 sub-TB의 전송여부를 나타내는 HARQ-ACK 피드백 정보를 전달한다(1p-06). 상기 HARQ-ACK 피드백 정보는 sub-TB의 수만큼 비트수를 포함할 수 있으며, 혹은 sub-TB들을 묶어 적은 비트수로 전달하는 것도 가능할 수 있다. 상기 수신기는 HARQ-ACK 피드백 정보를 전송한 후, 재전송이 수신될 때 상기 초기전송에서 실패한 sub-TB에 대한 재전송이 수행되었다고 판단하고, 상기 초기 전송 실패한 sub-TB의 디코딩을 수행할 수 있다.
도1q는 sub-TB 단위로 HARQ-ACK 정보를 수신하여 재전송시, 일부의 sub-TB만 재전송하는 송신기의 절차를 나타낸 순서도이다. 기지국과 단말은 sub-TB의 수 M 값 및 CRC 길이의 정보를 공유한다(1q-02). 상기 공유에는 기지국이 단말에게 RRC 시그널링 혹은 DCI등으로 전달할 수도 있고, 미리 약속된 방법에 따라 정보를 공유할 수 있다. 송신단은 수신단으로부터의 HARQ-ACK 피드백 정보를 수신 받아 어떠한 sub-TB가 전송 실패하였는지를 판단한다(1q-04). 상기 HARQ-ACK 피드백 정보는 sub-TB의 수만큼 비트수를 포함할 수 있으며, 혹은 sub-TB들을 묶어 적은 비트수로 전달하는 것도 가능할 수 있다. 이후 전송 실패하여 NACK으로 판단된 sub-TB만 새로 구성하여 재전송을 수행한다(1q-06).
본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 1r과 도 1s에 도시되어 있다. 상기 제1실시예부터 제4실시예까지 sub-TB 및 CB와 TB 단위로 CRC를 삽입하는 방법을 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 도1r은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도1r에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(1r-00), 단말기 송신부(1r-04), 단말기 처리부(1r-02)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(1r-00)와 단말이 송신부(1r-04)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(1r-02)로 출력하고, 단말기 처리부(1r-02)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(1r-02)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말 수신부(1r-00)에서 기지국으로부터 하향링크 데이터 신호를 수신하고, 단말 처리부(1r-02)는 할 때, CB 및 sub-TB의 CRC를 확인하는 방법으로 디코딩 성공여부를 판단하도록 제어할 수 있다. 이후, 단말 송신부(1r-04)에서 sub-TB 단위의 HARQ-ACK 피드백 정보를 기지국으로 송신할 수 있다.
도1s는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도1s에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(1s-01), 기지국 송신부(1s-05), 기지국 처리부(1s-03)를 포함할 수 있다. 기지국 수신부(1s-01)와 기지국 송신부(1s-05)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(1s-03)로 출력하고, 단말기 처리부(1s-03)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(1s-03)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 처리부(1s-03)는 sub-TB의 수 M 값을 결정하고, 단말에게 전달할 정보를 생성하도록 제어할 수 있다. 이후, 기지국 송신부(1s-05)에서 데이터를 전송시 CB 및 sub-TB단위의 CRC를 추가하여 송신하고, 기지국 수신부(1s-01)는 sub-TB 단위의 HARQ-ACK 정보를 단말로부터 수신한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국 처리부(1s-03)는 sub-TB의 수 및 CRC길이 등을 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI) 또는 상위 시그널링 신호를 생성하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 DCI 혹은 상위 시그널링은 상기 스케줄링된 신호에 sub-TB의 수 및 CRC 길이 정보가 포함되었는지를 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 제1실시예와 제4실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 LTE 시스템을 기준으로 제시되었지만, 5G 혹은 NR 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

Claims (8)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말 방법에 있어서,
    기지국으로부터, 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 시그널링을 통하여, 코드 블록 그룹(code block group) 기반의 전송을 설정하는 제1 정보 및 전송 블록(transport block) 당 코드 블록 그룹의 개수를 결정하기 위한 제2 정보를 수신하는 단계 - 상기 코드 블록 그룹은 적어도 하나의 코드 블록을 포함함 -;
    상기 기지국으로부터, 전송 블록 및 상기 전송 블록을 스케쥴링하는 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 수신하는 단계;
    상기 전송 블록에 대한 코드 블록들의 개수 및 상기 전송 블록 당 코드 블록 그룹의 개수에 기반하여, 상기 전송 블록에 대한 코드 블록 그룹들을 확인하는 단계 - 상기 전송 블록에 대한 코드 블록들의 개수는 상기 DCI에 기반하여 결정되고, 상기 전송 블록 당 코드 블록 그룹의 개수는 상기 제2 정보에 의하여 지시된 개수에 기반하여 결정됨 -;
    상기 확인된 전송 블록의 코드 블록 그룹들에 대한 HARQ(hybrid automatic repeat request)-ACK(acknowledgement) 피드백 정보 비트들을 생성하는 단계; 및
    상기 기지국으로, 하나의 물리 상향링크 채널을 통하여, 상기 생성된 HARQ-ACK 피드백 정보 비트들을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 HARQ-ACK 피드백 정보 비트들의 크기는, 상기 제2 정보에 의하여 지시된 개수와 동일하고,
    상기 HARQ-ACK 피드백 정보 비트들 중 하나의 HARQ-ACK 피드백 정보 비트는, 하나의 코드 블록 그룹에 대응되고, 재전송에 대한 수신은 상기 코드 블록 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 단말 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재전송은, NACK으로 지시된 코드 블록 그룹에 대하여 수행되는 것을 특징으로 하는 단말 방법.
  3. 무선 통신 시스템에서 기지국 방법에 있어서,
    단말로, 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 시그널링을 통하여, 코드 블록 그룹(code block group) 기반의 전송을 설정하는 제1 정보 및 전송 블록(transport block) 당 코드 블록 그룹의 개수를 결정하기 위한 제2 정보를 전송하는 단계 - 상기 코드 블록 그룹은 적어도 하나의 코드 블록을 포함함 -;
    상기 단말로, 전송 블록 및 상기 전송 블록을 스케쥴링하는 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 전송하는 단계 - 상기 전송 블록에 대한 코드 블록 그룹들은, 상기 전송 블록에 대한 코드 블록들의 개수 및 상기 전송 블록 당 코드 블록 그룹의 개수에 기반하여 확인되고, 상기 전송 블록에 대한 코드 블록들의 개수는 상기 DCI에 기반하여 결정되고, 상기 전송 블록 당 코드 블록 그룹의 개수는 상기 제2 정보에 의하여 지시된 개수에 기반하여 결정됨 -; 및
    상기 단말로부터, 하나의 물리 상향링크 채널을 통하여, 상기 전송 블록의 코드 블록 그룹들에 대한 HARQ(hybrid automatic repeat request)-ACK(acknowledgement) 피드백 정보 비트들을 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 HARQ-ACK 피드백 정보 비트들의 크기는, 상기 제2 정보에 의하여 지시된 개수와 동일하고,
    상기 HARQ-ACK 피드백 정보 비트들 중 하나의 HARQ-ACK 피드백 정보 비트는, 하나의 코드 블록 그룹에 대응되고, 재전송에 대한 전송은 상기 코드 블록 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 기지국 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 재전송은, NACK으로 지시된 코드 블록 그룹에 대하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기지국 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    기지국으로부터, 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 시그널링을 통하여, 코드 블록 그룹(code block group) 기반의 전송을 설정하는 제1 정보 및 전송 블록(transport block) 당 코드 블록 그룹의 개수를 결정하기 위한 제2 정보를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고 - 상기 코드 블록 그룹은 적어도 하나의 코드 블록을 포함함 -, 상기 기지국으로부터, 전송 블록 및 상기 전송 블록을 스케쥴링하는 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하며, 상기 전송 블록에 대한 코드 블록들의 개수 및 상기 전송 블록 당 코드 블록 그룹의 개수에 기반하여, 상기 전송 블록에 대한 코드 블록 그룹들을 확인하며 - 상기 전송 블록에 대한 코드 블록들의 개수는 상기 DCI에 기반하여 결정되고, 상기 전송 블록 당 코드 블록 그룹의 개수는 상기 제2 정보에 의하여 지시된 개수에 기반하여 결정됨 -, 상기 확인된 전송 블록의 코드 블록 그룹들에 대한 HARQ(hybrid automatic repeat request)-ACK(acknowledgement) 피드백 정보 비트들을 생성하고, 및 상기 기지국으로, 하나의 물리 상향링크 채널을 통하여, 상기 생성된 HARQ-ACK 피드백 정보 비트들을 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 HARQ-ACK 피드백 정보 비트들의 크기는, 상기 제2 정보에 의하여 지시된 개수와 동일하고,
    상기 HARQ-ACK 피드백 정보 비트들 중 하나의 HARQ-ACK 피드백 정보 비트는, 하나의 코드 블록 그룹에 대응되고, 재전송에 대한 수신은 상기 코드 블록 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 단말.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 재전송은, NACK으로 지시된 코드 블록 그룹에 대하여 수행되는 것을 특징으로 하는 단말.
  7. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    단말로, 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 시그널링을 통하여, 코드 블록 그룹(code block group) 기반의 전송을 설정하는 제1 정보 및 전송 블록(transport block) 당 코드 블록 그룹의 개수를 결정하기 위한 제2 정보를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고 - 상기 코드 블록 그룹은 적어도 하나의 코드 블록을 포함함 - 상기 단말로, 전송 블록 및 상기 전송 블록을 스케쥴링하는 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하며 - 상기 전송 블록에 대한 코드 블록 그룹들은, 상기 전송 블록에 대한 코드 블록들의 개수 및 상기 전송 블록 당 코드 블록 그룹의 개수에 기반하여 확인되고, 상기 전송 블록에 대한 코드 블록들의 개수는 상기 DCI에 기반하여 결정되고, 상기 전송 블록 당 코드 블록 그룹의 개수는 상기 제2 정보에 의하여 지시된 개수에 기반하여 결정됨 -, 및 상기 단말로부터, 하나의 물리 상향링크 채널을 통하여, 상기 전송 블록의 코드 블록 그룹들에 대한 HARQ(hybrid automatic repeat request)-ACK(acknowledgement) 피드백 정보 비트들을 수신하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 HARQ-ACK 피드백 정보 비트들의 크기는, 상기 제2 정보에 의하여 지시된 개수와 동일하고,
    상기 HARQ-ACK 피드백 정보 비트들 중 하나의 HARQ-ACK 피드백 정보 비트는, 하나의 코드 블록 그룹에 대응되고, 재전송에 대한 전송은 상기 코드 블록 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 재전송은, NACK으로 지시된 코드 블록 그룹에 대하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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