WO2017160065A1 - 무선 통신 시스템에서 무선 신호 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 무선 신호 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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    • H04W52/325—Power control of control or pilot channels

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly to a method and apparatus for transmitting and receiving wireless signals.
  • the wireless communication system includes a carrier aggregation (CA) -based wireless communication system.
  • CA carrier aggregation
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA). division multiple access) system.
  • 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
  • An object of the present invention is to provide a method and an apparatus therefor for efficiently performing a wireless signal transmission and reception process.
  • a method for transmitting signals by a terminal in a wireless communication system comprising: obtaining information about the number Nr of reception beams of a base station; Transmitting a first Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) symbol having Nr Sounding Reference Signal (SRS) symbols; And transmitting a second OFDMA symbol having Nr SRS symbols, wherein SRS symbols in the same OFDMA symbol are transmitted in the same transmit beam direction and SRS symbols in different OFDMA symbols are transmitted in different transmit beam directions
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SRS Sounding Reference Signal
  • a terminal used in a wireless communication system comprising: a radio frequency (RF) module; And a processor, wherein the processor acquires information about the number Nr of reception beams of a base station, and transmits a first Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) symbol having Nr Sounding Reference Signal (SRS) symbols,
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SRS Sounding Reference Signal
  • a terminal is configured to transmit a second OFDMA symbol having Nr SRS symbols, SRS symbols in the same OFDMA symbol are transmitted in the same transmission beam direction, and SRS symbols in different OFDMA symbols are transmitted in different transmission beam directions.
  • the first and second OFDMA symbols may be included in one beam scan period.
  • the first OFDMA symbol and the second OFDMA symbol may be adjacent to each other in the same subframe.
  • one cyclic prefix may be configured for the SRS symbols in the first OFDMA symbol.
  • a cyclic prefix may be configured for each SRS symbol for the SRS symbols in the first OFDMA symbol.
  • the subcarrier spacing of each SRS symbol in the first OFDMA symbol may be given as follows:
  • R is the subcarrier spacing of the non-SRS signal
  • Nr is the number of receive beams of the base station
  • L is an integer of 1 or more.
  • FIG. 1 illustrates physical channels used in a 3GPP LTE (-A) system, which is an example of a wireless communication system, and a general signal transmission method using the same.
  • -A 3GPP LTE
  • FIG. 2 illustrates a structure of a radio frame.
  • FIG. 3 illustrates a resource grid of a downlink slot.
  • EDCCH Enhanced Physical Downlink Control Channel
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe used in LTE (-A).
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • CA 8 illustrates a Carrier Aggregation (CA) communication system.
  • FIG. 11 illustrates the structure of a self-contained subframe.
  • SRS sounding reference signal
  • FIG. 16 illustrates a base station and a terminal that can be applied to the present invention.
  • 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
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA and LTE-A (Advanced) is an evolved version of 3GPP LTE.
  • 3GPP LTE / LTE-A the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • a terminal receives information through a downlink (DL) from a base station, and the terminal transmits information through an uplink (UL) to the base station.
  • the information transmitted and received between the base station and the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type / use of the information transmitted and received.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP LTE (-A) system and a general signal transmission method using the same.
  • the terminal which is powered on again or enters a new cell while the power is turned off performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station in step S101.
  • the UE receives a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and provides information such as a cell identity. Acquire.
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the terminal may check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After completing the initial cell discovery, the UE receives a physical downlink control channel (PDSCH) according to physical downlink control channel (PDCCH) and physical downlink control channel information in step S102 to be more specific.
  • PDSCH physical downlink control channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • System information can be obtained.
  • the terminal may perform a random access procedure such as steps S103 to S106 to complete the access to the base station.
  • the UE transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S103), a response message to the preamble through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel. Can be received (S104).
  • contention resolution procedure such as transmission of an additional physical random access channel (S105) and reception of a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel (S106). ) Can be performed.
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE performs a general downlink control channel / physical downlink shared channel reception (S107) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • Physical uplink control channel (PUCCH) transmission (S108) may be performed.
  • the control information transmitted from the terminal to the base station is collectively referred to as uplink control information (UCI).
  • UCI includes Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgment / Negative-ACK (HARQ ACK / NACK), Scheduling Request (SR), Channel State Information (CSI), and the like.
  • HARQ ACK / NACK Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgment / Negative-ACK
  • SR Scheduling Request
  • CSI Channel State Information
  • the CSI includes a Channel Quality Indicator (CQI), a Precoding Matrix Indicator (PMI), a Rank Indication (RI), and the like.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • RI Rank Indication
  • UCI is generally transmitted through PUCCH, but may be transmitted through PUSCH when control information and traffic data should be transmitted at the same time. In addition, the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • the uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and the subframe is defined as a time interval including a plurality of symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) as a resource allocation unit may include a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in the slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal CP (normal CP).
  • normal CP when an OFDM symbol is configured by a normal CP, the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • extended CP since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six.
  • an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • the subframe includes 14 OFDM symbols.
  • First up to three OFDM symbols of a subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Type 2 (b) illustrates the structure of a type 2 radio frame.
  • Type 2 radio frames consist of two half frames.
  • the half frame includes 4 (5) normal subframes and 1 (0) special subframes.
  • the general subframe is used for uplink or downlink according to the UL-Downlink configuration.
  • the subframe consists of two slots.
  • Table 1 illustrates a subframe configuration in a radio frame according to the UL-DL configuration.
  • Uplink-downlink configuration Downlink-to-Uplink Switch point periodicity Subframe number 0 One 2 3 4 5 6 7 8 9 0 5 ms D S U U U D S U U U One 5 ms D S U U D D S U U D 2 5 ms D S U D D D S U D D 3 10 ms D S U U U D D D D D D 4 10 ms D S U U D D D D D D 5 10 ms D S U D D D D D D D D D 6 5 ms D S U U U U D S U U D S U U D
  • D represents a downlink subframe
  • U represents an uplink subframe
  • S represents a special subframe.
  • the special subframe includes a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the structure of the radio frame is merely an example, and the number of subframes, the number of slots, and the number of symbols in the radio frame may be variously changed.
  • FIG. 3 illustrates a resource grid of a downlink slot.
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes 7 OFDM symbols and one resource block (RB) is illustrated as including 12 subcarriers in the frequency domain.
  • Each element on the resource grid is referred to as a resource element (RE).
  • One RB contains 12x7 REs.
  • the number NDL of RBs included in the downlink slot depends on the downlink transmission band.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 4 illustrates a structure of a downlink subframe.
  • up to three (4) OFDM symbols located in front of the first slot in a subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbol corresponds to a data region to which a physical downlink shared chance (PDSCH) is allocated, and a basic resource unit of the data region is RB.
  • Examples of downlink control channels used in LTE include a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information on the number of OFDM symbols used for transmission of a control channel within the subframe.
  • the PHICH is a response to uplink transmission and carries an HARQ ACK / NACK (acknowledgment / negative-acknowledgment) signal.
  • Control information transmitted on the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain group of terminals.
  • DCI downlink control information
  • the DCI format has formats 0, 3, 3A, 4 for uplink, formats 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, etc. defined for downlink.
  • the type of the information field, the number of information fields, the number of bits of each information field, etc. vary according to the DCI format.
  • the DCI format may include a hopping flag, an RB assignment, a modulation coding scheme (MCS), a redundancy version (RV), a new data indicator (NDI), a transmit power control (TPC), It optionally includes information such as a HARQ process number and a precoding matrix indicator (PMI) confirmation.
  • MCS modulation coding scheme
  • RV redundancy version
  • NDI new data indicator
  • TPC transmit power control
  • PMI precoding matrix indicator
  • any DCI format may be used for transmitting two or more kinds of control information.
  • DCI format 0 / 1A is used to carry DCI format 0 or DCI format 1, which are distinguished by a flag field.
  • the PDCCH includes a transmission format and resource allocation of a downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information for an uplink shared channel (UL-SCH), paging information for a paging channel (PCH), and system information on the DL-SCH. ), Resource allocation information of a higher-layer control message such as a random access response transmitted on a PDSCH, transmission power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, activation of voice over IP (VoIP), and the like. .
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or a plurality of consecutive CCEs (consecutive control channel elements).
  • the CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH of a predetermined coding rate according to the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups (REGs).
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the available PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the code rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with a unique identifier (referred to as a radio network temporary identifier (RNTI)) depending on the owner of the PDCCH or the intended use.
  • RNTI radio network temporary identifier
  • a unique identifier (eg, C-RNTI (cell-RNTI)) of the terminal is masked on the CRC.
  • C-RNTI cell-RNTI
  • a paging indication identifier eg, p-RNTI (p-RNTI)
  • SIB system information block
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • the PDCCH carries a message known as Downlink Control Information (DCI), and the DCI includes resource allocation and other control information for one terminal or a group of terminals.
  • DCI Downlink Control Information
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in one subframe.
  • Each PDCCH is transmitted using one or more Control Channel Elements (CCEs), and each CCE corresponds to nine sets of four resource elements.
  • CCEs Control Channel Elements
  • the four resource elements are referred to as resource element groups (REGs).
  • Four QPSK symbols are mapped to one REG.
  • the resource element allocated to the reference signal is not included in the REG, so that the total number of REGs within a given OFDM symbol depends on the presence of a cell-specific reference signal.
  • REG is also used for other downlink control channels (PCFICH and PHICH). That is, REG is used as a basic resource unit of the control region.
  • PCFICH downlink control channels
  • PHICH PHICH
  • PDCCH format Number of CCEs (n) Number of REGs Number of PDCCH bits 0 One 9 72 One 2 8 144 2 4 36 288 3 5 72 576
  • a PDCCH with a format consisting of n CCEs can only start with a CCE having the same number as a multiple of n.
  • the number of CCEs used for transmission of a specific PDCCH is determined by the base station according to channel conditions. For example, if the PDCCH is for a terminal having a good downlink channel (eg, close to a base station), one CCE may be sufficient. However, in case of a terminal having a bad channel (eg, close to a cell boundary), eight CCEs may be used to obtain sufficient robustness.
  • the power level of the PDCCH may be adjusted according to channel conditions.
  • the approach introduced in LTE is to define a limited set of CCE locations where the PDCCH can be located for each terminal.
  • the limited set of CCE locations where the UE can find its own PDCCH may be referred to as a search space (SS).
  • the search space has a different size according to each PDCCH format.
  • UE-specific and common search spaces are defined separately.
  • the UE-Specific Search Space (USS) is set individually for each terminal, and the range of the Common Search Space (CSS) is known to all terminals.
  • UE-specific and common search spaces may overlap for a given terminal.
  • the base station may not find CCE resources for transmitting the PDCCH to all possible UEs.
  • the UE-specific hopping sequence is applied to the start position of the UE-specific search space in order to minimize the possibility of the above blocking leading to the next subframe.
  • Table 3 shows the sizes of common and UE-specific search spaces.
  • the terminal In order to keep the computational load according to the total number of blind decoding (BD) under control, the terminal is not required to simultaneously search all defined DCI formats.
  • the terminal In general, within a UE-specific search space, the terminal always searches for formats 0 and 1A. Formats 0 and 1A have the same size and are distinguished by flags in the message.
  • the terminal may be required to receive the additional format (eg, 1, 1B or 2 depending on the PDSCH transmission mode set by the base station).
  • the UE searches for formats 1A and 1C.
  • the terminal may be configured to search for format 3 or 3A.
  • Formats 3 and 3A have the same size as formats 0 and 1A and can be distinguished by scrambled CRCs with different (common) identifiers, rather than terminal-specific identifiers.
  • PDSCH transmission schemes according to transmission modes and information contents of DCI formats are listed below.
  • Transmission mode 1 Transmission from a single base station antenna port
  • Transmission mode 4 closed-loop spatial multiplexing
  • Transmission Mode 7 Single-antenna Port (Port 5) Transmission
  • ⁇ Transmission Mode 8 Double Layer Transmission (Ports 7 and 8) or Single-Antenna Port (Ports 7 or 8) Transmission
  • ⁇ Transfer Mode 9 Up to eight layer transfers (ports 7 to 14) or single-antenna ports (ports 7 or 8)
  • Format 1B Compact resource allocation for PDSCH (mode 6) using rank-1 closed-loop precoding
  • Format 1D compact resource allocation for PDSCH (mode 5) using multi-user MIMO
  • EPDCCH is a channel further introduced in LTE-A.
  • a control region (see FIG. 4) of a subframe may be allocated a PDCCH (Legacy PDCCH, L-PDCCH) according to the existing LTE.
  • the L-PDCCH region means a region to which an L-PDCCH can be allocated.
  • a PDCCH may be additionally allocated in a data region (eg, a resource region for PDSCH).
  • the PDCCH allocated to the data region is called an EPDCCH.
  • the EPDCCH carries a DCI.
  • the EPDCCH may carry downlink scheduling information and uplink scheduling information.
  • the terminal may receive an EPDCCH and receive data / control information through a PDSCH corresponding to the EPDCCH.
  • the terminal may receive the EPDCCH and transmit data / control information through a PUSCH corresponding to the EPDCCH.
  • the EPDCCH / PDSCH may be allocated from the first OFDM symbol of the subframe according to the cell type.
  • the PDCCH herein includes both L-PDCCH and EPDCCH.
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe used in LTE (-A).
  • the subframe 500 is composed of two 0.5 ms slots 501. Assuming the length of a Normal Cyclic Prefix (CP), each slot consists of seven symbols 502 and one symbol corresponds to one SC-FDMA symbol.
  • the resource block (RB) 503 is a resource allocation unit corresponding to 12 subcarriers in the frequency domain and one slot in the time domain.
  • the structure of an uplink subframe of LTE (-A) is largely divided into a data region 504 and a control region 505.
  • the data area means a communication resource used in transmitting data such as voice and packet transmitted to each terminal, and includes a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel).
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • the control region means a communication resource used to transmit an uplink control signal, for example, a downlink channel quality report from each terminal, a received ACK / NACK for an uplink signal, an uplink scheduling request, and a PUCCH (Physical Uplink). Control Channel).
  • the sounding reference signal (SRS) is transmitted through an SC-FDMA symbol located last on the time axis in one subframe. SRSs of multiple terminals transmitted in the last SC-FDMA of the same subframe can be distinguished according to frequency location / sequence.
  • the SRS is used to transmit an uplink channel state to a base station, and is periodically transmitted according to a subframe period / offset set by a higher layer (eg, an RRC layer), or aperiodically at the request of the base station.
  • the 3GPP system employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • both a terminal for uplink signal transmission and a base station for downlink signal transmission include a serial-to-parallel converter (401), a subcarrier mapper (403), and an M-point IDFT module (404). ) And the Cyclic Prefix (CP) addition module 406 are the same.
  • the terminal for transmitting a signal in the SC-FDMA scheme further includes an N-point DFT module 402.
  • the N-point DFT module 402 partially offsets the IDFT processing impact of the M-point IDFT module 404 so that the transmitted signal has a single carrier property.
  • CA 8 illustrates a Carrier Aggregation (CA) communication system.
  • a plurality of uplink / downlink component carriers may be collected to support a wider uplink / downlink bandwidth.
  • Each of the CCs may be adjacent or non-adjacent to each other in the frequency domain.
  • the bandwidth of each component carrier can be determined independently. It is also possible to merge asymmetric carriers in which the number of UL CCs and the number of DL CCs are different.
  • the control information may be set to be transmitted and received only through a specific CC. This particular CC may be referred to as the primary CC and the remaining CCs may be referred to as the secondary CC.
  • the PDCCH for downlink allocation may be transmitted in DL CC # 0, and the corresponding PDSCH may be transmitted in DL CC # 2.
  • component carrier may be replaced with other equivalent terms (eg, carrier, cell, etc.).
  • a carrier indicator field (CIF) is used.
  • Configuration for the presence or absence of CIF in the PDCCH may be semi-statically enabled by higher layer signaling (eg, RRC signaling) to be UE-specific (or UE group-specific).
  • RRC signaling e.g., RRC signaling
  • ⁇ CIF disabled The PDCCH on the DL CC allocates PDSCH resources on the same DL CC and PUSCH resources on a single linked UL CC.
  • a PDCCH on a DL CC may allocate a PDSCH or PUSCH resource on one DL / UL CC among a plurality of merged DL / UL CCs using the CIF.
  • the base station may allocate a monitoring DL CC (set) to reduce the BD complexity at the terminal side.
  • the UE may perform detection / decoding of the PDCCH only in the corresponding DL CC.
  • the base station may transmit the PDCCH only through the monitoring DL CC (set).
  • the monitoring DL CC set may be set in a terminal-specific, terminal-group-specific or cell-specific manner.
  • DL CC A is set to PDCCH CC.
  • DL CC A to C may be referred to as a serving CC, a serving carrier, a serving cell, and the like.
  • each DL CC can transmit only PDCCH scheduling its PDSCH without CIF according to the LTE PDCCH rule (non-cross-CC scheduling).
  • a specific CC eg, DL CC A
  • PDCCH is not transmitted in DL CC B / C.
  • the millimeter wave has a short wavelength of the signal, it is possible to install a plurality of antennas in the same area.
  • the wavelength is 1 cm, so a total of 100 antenna elements can be installed in a 5 by 5 cm panel in a two-dimensional array of 0.5 ⁇ (wavelength) spacing. Therefore, mmW systems attempt to use multiple antenna elements to increase the beamforming (BF) gain to increase coverage or to increase throughput.
  • BF beamforming
  • a TXRU transmitter unit
  • independent beamforming is possible for each frequency resource.
  • the analog beamforming method has a disadvantage in that only one beam direction can be made in the entire band and thus no frequency selective beam can be made.
  • a transmitter transmits a signal by changing a direction of a beam over time (transmission beamforming), and a receiver may receive a signal by changing a direction of a beam over time (receive beamforming).
  • transmission beamforming transmits a signal by changing a direction of a beam over time
  • receiver beamforming receives a signal by changing a direction of a beam over time (receive beamforming).
  • the transmit and receive beams change direction of the beam simultaneously with time
  • the transmit beam only changes direction of the receive beam with time
  • receive beam may change with time.
  • FIG. 11 illustrates the structure of a self-completed subframe.
  • hatched areas represent DL control areas
  • black areas represent UL control areas.
  • An area without an indication may be used for DL data transmission or may be used for UL data transmission. Since DL and UL transmissions are sequentially performed in one subframe, DL data may be transmitted in a subframe and UL ACK / NACK may be received. As a result, when data transmission error occurs, it takes less time to retransmit data, thereby minimizing the transmission latency of final data.
  • At least the following four subframe types may be considered. Each interval is listed in chronological order.
  • PDFICH, PHICH, PDCCH may be transmitted in the DL control period, and PDSCH may be transmitted in the DL data period.
  • PUCCH may be transmitted in the UL control period, and PUSCH may be transmitted in the UL data period.
  • the GP provides a time gap in the process of the base station and the terminal switching from the transmission mode to the reception mode or from the reception mode to the transmission mode. Some OFDM symbols at the time of switching from DL to UL in the subframe may be set to GP.
  • the base station operates in a manner of performing TX / RX (analog or hybrid) beam-forming for transmitting / receiving DL / UL signals.
  • the base station transmits a plurality of specific terminal-common signals (eg, synchronization signal or reference signal) having different beam directions (eg, beam ID or index) within a predetermined period (TX-beam sweeping of the base station).
  • the terminal reports the preferred beam information (e.g., beam ID or index) that is most optimal (i.e., high quality) to the base station among the specific signals (ie, beam directions) received. Scanning may be performed on the beam (terminal RX-beam sweeping).
  • an OFDM symbol may be replaced with an OFDM-based symbol, for example, an OFDMA symbol, SC-FDM or SC-FDMA.
  • the term “interval” herein means a period (ie, a time period) in the time domain.
  • the terminal N For the purpose of RX-beam scanning (or sweeping) of the base station, the terminal N times the SRS symbol configured using the same UL resource (eg, the same sequence and / or frequency resource) within a certain period (hereinafter, the beam-scan period). Operate to repeat transmissions (N> 1).
  • the beam-scan period may be set to a plurality of subframes (ie, SF), a plurality of OFDM symbols (ie, OS), or one OS.
  • the number N of SRS symbols repeatedly transmitted in the beam-scan period may be set to the terminal semi-statically through RRC signaling or the like, or may be dynamically indicated through a DL / UL grant DCI or a specific UE common DCI. Can be.
  • the N SRS symbols constitute one SRS transmission instance. When periodic SRS transmission is set, each SRS transmission instance is configured periodically by subframe period / offset.
  • the SRS symbol means an OFDM symbol in which the SRS is transmitted.
  • the beam-scan interval is set to less than N (e.g., 2 when considering N> 2) or one OS, the same SRS symbol (with a small interval) is within the beam-scan interval.
  • one SRS symbol may be configured to have a smaller interval than one OS (hereinafter, short-SRS).
  • an OS used to transmit a general DL / UL signal (eg, data) (hereinafter referred to as a non-SRS signal)
  • a normal OS an OS used to transmit a short-SRS
  • a short OS an OS used to transmit a short-SRS
  • the time length of the normal OS is referred to as a normal (OS) section
  • the time length of the short OS is referred to as a short (OS) section.
  • an OFDM symbol (OS) means a normal OS.
  • the following two methods may be considered as a method of configuring / transmitting the same N multiple short-SRS symbols in the beam-scan period.
  • the same principle / operation may be applied even when the beam-scan interval is set to two OSs in a situation where N> 2.
  • subcarrier (i.e., SC) spacing for IFFT / FFT of an SRS signal is more than (N) applied to OS generation of a general DL / UL signal (e.g., DL / UL data channel) (non-SRS signal). + -L) times can be created short-SRS symbol.
  • SC spacing for a general DL / UL signal is defined as R [kHz]
  • SC spacing for short-SRS symbol generation may be set / applied to R x (N + L) [kHz].
  • Multi-symbol SRS may be configured / transmitted within one OS section in such a manner that CPs are added to each other in concatenation with N such short-SRS symbols (see FIG.
  • L may be determined / set to an appropriate integer value in consideration of adding N CPs in one OS section. That is, L may be determined / set to an appropriate integer value so that N short-SRS and N CPs may be configured in the beam-scan period.
  • the L value may be semi-statically set to the terminal through RRC signaling or the like, or may be dynamically indicated through a DL / UL grant DCI or a specific terminal common DCI.
  • the SC spacing for IFFT / FFT of the SRS signal is increased by N times (e.g. by setting / applying SC spacing to R x N [kHz]) short of that applied to the OS generation of normal DL / UL signals.
  • a multi-symbol SRS may be configured / transmitted within one OS interval in the form of generating an -SRS symbol and adding only one CP to all N short-SRS signals with N short-SRS symbols configured ( See FIG. 13).
  • the short-SRS signal consisting of the same (time) samples is repeated, so that the n-th short-SRS signal (the sample located later in time in that signal) is immediately adjacent to the next (n + 1) th It may serve as a CP for the short-SRS signal.
  • the corresponding OS section is general. May operate to configure and transmit UL data / control channel signals using subcarrier (i.e., SC) spacing larger than that applied to OS generation (e.g., applied to short-SRS signal configuration), except for the corresponding OS.
  • SC subcarrier spacing
  • the UL data / control channel signal may be configured / transmitted using the subcarrier (that is, SC) spacing that is applied to general OS generation.
  • the SC spacing for the IFFT / FFT of the SRS signal is set / applied identically to that applied to the general DL / UL signal (eg R [kHz]), but the SRS signals are equally spaced by N SCs. Can only be mapped to an SC set.
  • an offset of 0 to N-1 may be applied to the SC index (k x N), and an offset value may be given differently for each UE / antenna. Accordingly, a repeated short-SRS signal is generated in which the same short-SRS signal is repeated N times on the time axis.
  • the same short-SRS signal composed of N / B (time) samples is repeated N times.
  • the multi-symbol SRS may be configured / transmitted within one OS section in the form of adding only one CP to the entire repeated short-SRS signal (see FIG. 14). Since the short-SRS signal consisting of the same (time) samples is repeated, for example, the n-th short-SRS signal (the sample located later in time in that signal) is immediately adjacent to (n It may serve as a CP for the +1) th short-SRS signal. While the CP overhead does not increase in this scheme, the SC indexes other than the specific (e.g. (kx N) equivalent) SC indexes are used for the configuration / transmission of multi-symbol SRS (or any UL signal including them). It may not be.
  • N short-SRS signals may be divided / configured into No multiple OSs and transmitted.
  • N / No short-SRSs (based on Method 1/2) may be configured and transmitted to each of the No OSs.
  • the method can be applied in the form of replacing N with N / No in Method 1/2.
  • only one CP may be added for each OS or a CP may be configured / transmitted in such a manner that CP is added to each of N / No short-SRSs in each OS. have.
  • No OSs may be set to (adjacent) OSs in the same SF or may be set to OSs in different SFs.
  • the UE is configured for each SRS or short-SRS (different antenna port combinations).
  • Form different TX-beams to transmit N SRSs or short-SRSs ie, the UE performs a TX-beam sweeping operation
  • the base station forms a specific RX-beam (ID) or separates the SRS signals.
  • ID RX-beam
  • the terminal may report to the base station in advance (for example, the initial access process or the RRC connection step) the number of possible TX-beams (or possible antenna port combinations) or information that can be inferred. Thereafter, the base station may indicate to the terminal the (best) TX-beam ID or index (or antenna port combination information) selected / determined through the UL-beam scanning process.
  • the terminal uses the (best) TX-beam ID (or antenna port combination) indicated from the base station, and then (a new (best) TX-beam ID (or later (based on UL-beam scanning)) (or At least one of UL data channel transmission, UL control channel transmission, and random access preamble / channel transmission may be performed until there is an update from the base station for the antenna port combination).
  • the UE In another UL-beam scanning method, the UE repeatedly transmits Nt SRSs or short-SRSs each Nr times based on different TX-beam IDs, and the base station transmits the same TX-beam ID (for each TX-beam ID).
  • the best TX / RX-beam combination can be selected / determined by forming and receiving Nr different RX-beams for the Nr (repeated) SRS or short-SRS based on.
  • Nt represents the number of TX-beams (or possible antenna port combinations) that the terminal can form
  • Nr represents the number of RX-beams (or possible antenna port combinations) of the base station.
  • Nt x Nr SRS symbols constitute one SRS transmission instance and are included in one beam-scan interval.
  • Nr short-SRSs may be configured / transmitted for each of the Nt OSs.
  • the method can be applied in the form of replacing N with Nr in Method 1/2.
  • short-SRS signals configured in one OS may be repeatedly transmitted Nr times based on the same TX-beam ID, and short-SRS signals configured in different OSs may be transmitted based on different TX-beam IDs ( Alt 1).
  • only one CP may be added for each OS, or a multi-symbol SRS signal may be configured / transmitted in such a manner that CP is added to each of the Nr short-SRSs in each OS.
  • the Nt OSs may be set to (adjacent) OSs in the same SF or may be set to OSs in different SFs.
  • Nt short-SRSs (based on Method 1/2) may be configured / transmitted for each of the Nr OSs.
  • the method can be applied in the form of replacing N with Nt in Method 1/2.
  • the Nt short-SRS signals configured in one OS may be transmitted once based on different TX-beam IDs. That is, an OS composed of Nt short-SRSs based on different TX-beam IDs may be repeatedly transmitted Nr times (hereinafter, Alt 2).
  • the Nr OSs may be set to (adjacent) OSs in the same SF or to OSs in different SFs.
  • the UE is composed of a plurality of short-SRS signals and normal symbols (not short symbols) based on the same TX-beam ID in one OS.
  • the UL channel / signal can be transmitted simultaneously.
  • the base station is composed of a plurality of short-SRS signals and normal symbols (not short symbols) based on the same RX-beam ID in one OS.
  • General UL channels / signals can be received simultaneously.
  • Nt value, Nr value, and SF and OS information eg, index constituting a beam-scan period
  • the base station may indicate the (best) TX-beam ID or index (or antenna port combination information) selected / determined through the UL-beam scanning process based on this information.
  • the terminal uses the (best) TX-beam ID (or antenna port combination) indicated from the base station, and then (a new (best) TX-beam ID (or later (based on UL-beam scanning)) (or At least one of UL data channel transmission, UL control channel transmission, and random access preamble / channel transmission may be performed until there is an update from the base station for the antenna port combination).
  • Method 1/2 may be applied differently to each Alt 1/2 method. For example, Method 2 may be applied to the Alt 1 method, while Method 1 may be applied to the Alt 2 method.
  • the resources (e.g., OS and / or SF) for which short-SRS transmission (based on Method 1/2) is configured may be a base station for other specific UL channel / signal (e.g., random access (RA) preamble / channel) transmission. It may be set to a reserved OS and / or SF for the purpose of performing this RX-beam scanning operation.
  • an OS resource allocated for a plurality of short-SRS transmission purposes may be configured to be FDM at the same time as a specific UL channel / signal resource.
  • Nr OS resources allocated for Nt short-SRS transmission purposes (based on Alt 2) may be configured in a form of FDM and RA preamble / channel resources occupied at different times.
  • N or (Nt x Nr) multiple SRS signals or short-SRS signals transmitted for the purpose of performing UL-beam scanning may be operated to transmit with the same power.
  • the power set / applied to the first SRS or short-SRS signal transmitted based on a power control parameter set to a specific TX-beam ID may be configured to apply / apply the same to the remaining SRS or short-SRS signal transmission.
  • the specific TX-beam ID may be a TX-beam ID set as a best or serving or operation beam ID from the base station.
  • the terminal may operate to transmit the SRS or short-SRS signal without power readjustment according to the power control command from the base station during the transmission.
  • power (related parameters) to be equally applied to SRS or short-SRS signals transmitted for UL-beam scanning purposes may be set separately. Even in this case, the terminal may operate to transmit the SRS or short-SRS signal without power readjustment according to the power control command from the base station during the transmission.
  • the short SRS signal may be operated to apply (eg, increased) power with a specific offset to power applied to normal (eg, UL channel sounding) SRS signal transmission.
  • the power offset may be set to a value proportional to the transmission time difference between the short SRS signal and the general SRS signal (eg, to a larger value as the transmission time difference is larger).
  • Frequency hopping is applied to UL control channel transmission for the purpose of UL channel sounding
  • the new RAT system operating based on the self-completed SF structure has a small number of UL control channels (assigned to one UE). It may be configured / transmitted over the entire frequency band (or some of the frequency resources) within a number (eg, one) OS interval. Therefore, for the purpose of UL channel sounding and UL resource efficiency, the UL control channel transmission resource carrying UCI (eg HARQ-ACK, periodic CSI, SR) instead of SRS (eg periodic SRS) (time-dependent).
  • UCI eg HARQ-ACK, periodic CSI, SR
  • SRS eg periodic SRS
  • frequency resources used for UL control channel transmission carrying HARQ-ACK feedback and / or periodic CSI are based on a specific hopping pattern (e.g., every CSI reporting period or CSI reporting type (e.g., RI, PMI, CQI) or by a specific time interval unit or according to a reporting SF number) (see FIG. 15).
  • the frequency resource used for the UL control channel transmission carrying the SR may be operated to change based on a specific hopping pattern (for example, every SR transmission period or in a specific time interval unit or according to a transmission SF number).
  • corresponding UL control channel transmission may be performed even in case of negative SR (as well as in case of positive SR) so that periodic UL channel sounding can be performed.
  • the resource e.g., sequence, frequency
  • DMRS e.g., cyclic shift, OCC
  • modulation symbol e.g., QPSK constellation point
  • the proposed method of the present invention is not limited to SRS configuration / transmission, but random access preamble / channel configuration / for UL random access / The same can be applied to UL control channel configuration / transmission carrying transmission and / or UCI.
  • a terminal is a TX node for transmitting a signal
  • a base station is a RX node for receiving a signal
  • an SRS is transmitted by a TX node for beam-scanning (or sweeping) and an RX node.
  • Can be replaced with a specific RS i.e.
  • the base station RX-beam scanning (or sweeping) and / or TX-beam scanning (or sweeping) operation of the UE may be performed.
  • the terminal is replaced with a specific DL signal (for example, DL RS) transmitted for the purpose of DL beam scanning from the base station to the terminal and the Rx node to the terminal, and the beam-scan RS to the terminal, respectively.
  • RX-beam scanning (or sweeping) and / or TX-beam scanning (or sweeping) operation of the base station may be performed.
  • FIG. 16 illustrates a base station and a terminal that can be applied to the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station (BS) 110 and a terminal (UE) 120.
  • BS base station
  • UE terminal
  • the wireless communication system includes a relay
  • the base station or the terminal may be replaced with a relay.
  • Base station 110 includes a processor 112, a memory 114, and a radio frequency (RF) unit 116.
  • the processor 112 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed in the present invention.
  • the memory 114 is connected to the processor 112 and stores various information related to the operation of the processor 112.
  • the RF unit 116 is connected with the processor 112 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 120 includes a processor 122, a memory 124, and a radio frequency unit 126.
  • the processor 122 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed by the present invention.
  • the memory 124 is connected with the processor 122 and stores various information related to the operation of the processor 122.
  • the RF unit 126 is connected with the processor 122 and transmits and / or receives a radio signal.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • a base station may in some cases be performed by an upper node thereof. That is, it is obvious that various operations performed for communication with the terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • the terminal may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), and the like.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the present invention can be used in a terminal, base station, or other equipment of a wireless mobile communication system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 기지국의 수신 빔의 개수 Nr에 관한 정보를 획득하는 단계; Nr개의 SRS 심볼들을 갖는 제1 OFDMA 심볼을 전송하는 단계; 및 Nr개의 SRS 심볼들을 갖는 제2 OFDMA 심볼을 전송하는 단계를 포함하고, 동일 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들은 동일 송신 빔 방향으로 전송되고, 서로 다른 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들은 상이한 송신 빔 방향으로 전송되는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서 무선 신호 송수신 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 신호 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다. 무선 통신 시스템은 CA(Carrier Aggregation)-기반 무선 통신 시스템을 포함한다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
본 발명의 목적은 무선 신호 송수신 과정을 효율적으로 수행하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 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 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 신호를 전송하는 방법에 있어서, 기지국의 수신 빔의 개수 Nr에 관한 정보를 획득하는 단계; Nr개의 SRS(Sounding Reference Signal) 심볼들을 갖는 제1 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼을 전송하는 단계; 및 Nr개의 SRS 심볼들을 갖는 제2 OFDMA 심볼을 전송하는 단계를 포함하고, 동일 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들은 동일 송신 빔 방향으로 전송되고, 서로 다른 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들은 상이한 송신 빔 방향으로 전송되는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에 사용되는 단말에 있어서, RF(Radio Frequency) 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 기지국의 수신 빔의 개수 Nr에 관한 정보를 획득하고, Nr개의 SRS(Sounding Reference Signal) 심볼들을 갖는 제1 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼을 전송하며, Nr개의 SRS 심볼들을 갖는 제2 OFDMA 심볼을 전송하도록 구성되고, 동일 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들은 동일 송신 빔 방향으로 전송되고, 서로 다른 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들은 상이한 송신 빔 방향으로 전송되는 단말이 제공된다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 OFDMA 심볼은 하나의 빔 스캔 구간에 포함될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 OFDMA 심볼과 상기 제2 OFDMA 심볼은 동일 서브프레임 내에서 서로 인접할 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들에 대해 하나의 CP(cyclic prefix)가 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들에 대해 각 SRS 심볼마다 CP(cyclic prefix)가 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 OFDMA 심볼 내의 각 SRS 심볼의 부반송파 스페이싱은 다음과 같이 주어질 수 있다:
R * (Nr + L) [KHz]
여기서, R은 논-SRS 신호의 부반송파 스페이싱이고, Nr는 상기 기지국의 수신 빔의 개수이며, L은 1 이상의 정수이다.
본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템에서 무선 신호 송수신을 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 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 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례인 3GPP LTE(-A) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 2는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다.
도 3은 하향링크 슬롯의 자원 그리드(resource grid)를 예시한다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 EPDCCH(enhanced Physical Downlink Control Channel)를 예시한다.
도 6은 LTE(-A)에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식과 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 예시한다.
도 8은 캐리어 병합(Carrier Aggregation, CA) 통신 시스템을 예시한다.
도 9는 크로스-캐리어 스케줄링(cross-carrier scheduling)을 예시한다.
도 10은 아날로그 빔포밍을 예시한다.
도 11은 자기-완비(self-contained) 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 12~15는 본 발명에 따른 SRS(Sounding Reference Signal) 전송 구조를 예시한다.
도 16은 본 발명에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 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 일부이고 LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다. 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink, DL)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink, UL)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 3GPP LTE(-A) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 단계 S101에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(cell identity)등의 정보를 획득한다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)을 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 단계 S102에서 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 물리 하향링크 제어 채널 정보에 따른 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel, PDSCH)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 단계 S103 내지 단계 S106과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S103), 물리 하향링크 제어 채널 및 이에 대응하는 물리 하향링크 공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104). 경쟁 기반 임의 접속(Contention based random access)의 경우 추가적인 물리 임의 접속 채널의 전송(S105) 및 물리 하향링크 제어 채널 및 이에 대응하는 물리 하향링크 공유 채널 수신(S106)과 같은 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상향/하향링크 신호 전송 절차로서 물리 하향링크 제어 채널/물리 하향링크 공유 채널 수신(S107) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S108)을 수행할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CSI(Channel State Information) 등을 포함한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다. UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 전송되지만, 제어 정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 2는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다. 상향/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 단위로 이루어지며, 서브프레임은 다수의 심볼을 포함하는 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 2(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 도메인(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDM을 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 지칭될 수 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장 CP(extended CP)와 노멀 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 노멀 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 노멀 CP인 경우보다 적다. 예를 들어, 확장 CP의 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장 CP가 사용될 수 있다.
노멀 CP가 사용되는 경우, 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성된다. 하프 프레임은 4(5)개의 일반 서브프레임과 1(0)개의 스페셜 서브프레임을 포함한다. 일반 서브프레임은 UL-DL 구성(Uplink-Downlink Configuration)에 따라 상향링크 또는 하향링크에 사용된다. 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
표 1은 UL-DL 구성에 따른 무선 프레임 내 서브프레임 구성을 예시한다.
Uplink-downlink configuration Downlink-to-Uplink Switch point periodicity Subframe number
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5ms D S U U U D S U U U
1 5ms D S U U D D S U U D
2 5ms D S U D D D S U D D
3 10ms D S U U U D D D D D
4 10ms D S U U D D D D D D
5 10ms D S U D D D D D D D
6 5ms D S U U U D S U U D
표에서 D는 하향링크 서브프레임을, U는 상향링크 서브프레임을, S는 스페셜(special) 서브프레임을 나타낸다. 스페셜 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)를 포함한다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호 구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에서 서브프레임의 수, 슬롯의 수, 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 하향링크 슬롯의 자원 그리드를 예시한다.
도 3을 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기에서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 도메인에서 12개의 부반송파를 포함하는 것으로 예시되었다. 그러나, 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드 상에서 각각의 요소는 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭된다. 하나의 RB는 12×7 RE들을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함된 RB의 개수 NDL는 하향링크 전송 대역에 의존한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 4를 참조하면, 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞에 위치한 최대 3(4)개의 OFDM 심볼이 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 남은 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared chancel)가 할당되는 데이터 영역에 해당하며, 데이터 영역의 기본 자원 단위는 RB이다. LTE 에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 예는 PCFICH(physical control format indicator channel), PDCCH(physical downlink control channel), PHICH(physical hybrid ARQ indicator channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되며 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답이고 HARQ ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보는 DCI(downlink control information)라고 지칭된다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보 또는 임의의 단말 그룹을 위한 상향링크 전송 전력 제어 명령(Transmit Power Control Command)를 포함한다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라고 한다. DCI 포맷(format)은 상향링크용으로 포맷 0, 3, 3A, 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C 등의 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷에 따라 정보 필드의 종류, 정보 필드의 개수, 각 정보 필드의 비트 수 등이 달라진다. 예를 들어, DCI 포맷은 용도에 따라 호핑 플래그(hopping flag), RB 할당(assignment), MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), HARQ 프로세스 번호, PMI(precoding matrix indicator) 확인(confirmation) 등의 정보를 선택적으로 포함한다. 따라서, DCI 포맷에 따라 DCI 포맷에 정합되는 제어 정보의 사이즈(size)가 달라진다. 한편, 임의의 DCI 포맷은 두 종류 이상의 제어 정보 전송에 사용될 수 있다. 예를 들어, DCI 포맷 0/1A는 DCI 포맷 0 또는 DCI 포맷 1을 나르는데 사용되며, 이들은 플래그 필드(flag field)에 의해 구분된다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink shared channel)의 전송 포맷 및 자원 할당, UL-SCH(uplink shared channel)에 대한 자원 할당 정보, PCH(paging channel)에 대한 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보(system information), PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위-계층 제어 메시지의 자원 할당 정보, 임의의 단말 그룹 내에서 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령, VoIP(voice over IP)의 활성화(activation) 등을 나른다. 제어 영역 내에서 복수의 PDCCH가 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 CCE(consecutive control channel element)의 집합(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따라 소정 부호율 (coding rate)의 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 REG(resource element group)에 대응한다. PDCCH의 포맷 및 가용한 PDCCH의 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 부호율 사이의 상관 관계에 따라 결정된다. 기지국은 단말에게 전송될 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, CRC(cyclic redundancy check)를 제어 정보에 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 용도에 따라 유일 식별자(RNTI(radio network temporary identifier)로 지칭됨)로 마스킹 된다. PDCCH가 특정 단말을 위한 것이면, 해당 단말의 유일 식별자(예, C-RNTI (cell-RNTI))가 CRC에 마스킹 된다. 다른 예로, PDCCH가 페이징 메시지를 위한 것이면, 페이징 지시 식별자(예, P-RNTI(paging-RNTI))가 CRC에 마스킹 된다. PDCCH가 시스템 정보 (보다 구체적으로, 후술하는 SIB(system information block))에 관한 것이면, 시스템 정보 식별자(예, SI-RNTI(system information RNTI))가 CRC에 마스킹 된다. 단말의 랜덤 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인, 랜덤 접속 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹 된다.
PDCCH는 DCI(Downlink Control Information)로 알려진 메시지를 나르고, DCI는 하나의 단말 또는 단말 그룹을 위한 자원 할당 및 다른 제어 정보를 포함한다. 일반적으로, 복수의 PDCCH가 하나의 서브프레임 내에서 전송될 수 있다. 각각의 PDCCH는 하나 이상의 CCE(Control Channel Element)를 이용해 전송되고, 각각의 CCE는 9세트의 4개 자원요소에 대응한다. 4개 자원요소는 REG(Resource Element Group)로 지칭된다. 4개의 QPSK 심볼이 한 REG에 맵핑된다. 참조 신호에 할당된 자원요소는 REG에 포함되지 않으며, 이로 인해 주어진 OFDM 심볼 내에서 REG의 총 개수는 셀-특정(cell-specific) 참조 신호의 존재 여부에 따라 달라진다. REG 개념(즉, 그룹 단위 맵핑, 각 그룹은 4개의 자원요소를 포함)은 다른 하향링크 제어 채널 (PCFICH 및 PHICH)에도 사용된다. 즉, REG는 제어 영역의 기본 자원 단위로 사용된다. 4개의 PDCCH 포맷이 표 2에 나열된 바와 같이 지원된다.
PDCCH format Number of CCEs (n) Number of REGs Number of PDCCH bits
0 1 9 72
1 2 8 144
2 4 36 288
3 5 72 576
CCE들은 연속적으로 번호가 매겨지어 사용되고, 디코딩 프로세스를 단순화 하기 위해, n CCEs로 구성된 포맷을 갖는 PDCCH는 n의 배수와 동일한 수를 갖는 CCE에서만 시작될 수 있다. 특정 PDCCH의 전송을 위해 사용되는 CCE의 개수는 채널 조건에 따라 기지국에 의해 결정된다. 예를 들어, PDCCH가 좋은 하향링크 채널(예, 기지국에 가까움)를 갖는 단말을 위한 것인 경우, 하나의 CCE로도 충분할 수 있다. 그러나, 나쁜 채널(예, 셀 경계에 가까움)을 갖는 단말의 경우, 충분한 로버스트(robustness)를 얻기 위해 8개의 CCE가 사용될 수 있다. 또한, PDCCH의 파워 레벨이 채널 조건에 맞춰 조절될 수 있다.
LTE에 도입된 방안은 각각의 단말을 위해 PDCCH가 위치할 수 있는 제한된 세트의 CCE 위치를 정의하는 것이다. 단말이 자신의 PDCCH를 찾을 수 있는 제한된 세트의 CCE 위치는 검색 공간(Search Space, SS)으로 지칭될 수 있다. LTE에서, 검색 공간은 각각의 PDCCH 포맷에 따라 다른 사이즈를 갖는다. 또한, UE-특정(UE-specific) 및 공통(common) 검색 공간이 별도로 정의된다. UE-특정 검색 공간(UE-Specific Search Space, USS)은 각 단말을 위해 개별적으로 설정되고, 공통 검색 공간(Common Search Space, CSS)의 범위는 모든 단말에게 알려진다. UE-특정 및 공통 검색 공간은 주어진 단말에 대해 오버랩 될 수 있다. 상당히 작은 검색 공간을 가진 경우, 특정 단말을 위한 검색 공간에서 일부 CCE 위치가 할당된 경우 남는 CCE가 없기 때문에, 주어진 서브프레임 내에서 기지국은 가능한 모든 단말에게 PDCCH를 전송할 CCE 자원들을 찾지 못할 수 있다. 위와 같은 블록킹이 다음 서브프레임으로 이어질 가능성을 최소화하기 위하여 UE-특정 검색 공간의 시작 위치에 단말-특정 호핑 시퀀스가 적용된다.
표 3은 공통 및 UE-특정 검색 공간의 사이즈를 나타낸다.
PDCCH format Number of CCEs (n) Number of candidates in common search space Number of candidates in dedicated search space
0 1 - 6
1 2 - 6
2 4 4 2
3 8 2 2
블라인드 디코딩(Blind Decoding, BD)의 총 회수에 따른 계산 부하를 통제 하에 두기 위해, 단말은 정의된 모든 DCI 포맷을 동시에 검색하도록 요구되지 않는다. 일반적으로, UE-특정 검색 공간 내에서 단말은 항상 포맷 0과 1A를 검색한다. 포맷 0과 1A는 동일 사이즈를 가지며 메시지 내의 플래그에 의해 구분된다. 또한, 단말은 추가 포맷을 수신하도록 요구될 수 있다 (예, 기지국에 의해 설정된 PDSCH 전송모드에 따라 1, 1B 또는 2). 공통 검색 공간에서 단말은 포맷 1A 및 1C를 서치한다. 또한, 단말은 포맷 3 또는 3A를 서치하도록 설정될 수 있다. 포맷 3 및 3A는 포맷 0 및 1A와 동일한 사이즈를 가지며, 단말-특정 식별자 보다는, 서로 다른 (공통) 식별자로 CRC를 스크램블함으로써 구분될 수 있다. 전송모드에 따른 PDSCH 전송 기법과, DCI 포맷들의 정보 컨텐츠를 아래에 나열하였다.
전송모드(Transmission Mode, TM)
● 전송모드 1: 단일 기지국 안테나포트로부터의 전송
● 전송모드 2: 전송 다이버시티
● 전송모드 3: 개-루프 공간 다중화
● 전송모드 4: 폐-루프 공간 다중화
● 전송모드 5: 다중-사용자 MIMO
● 전송모드 6: 폐-루프 랭크-1 프리코딩
● 전송모드 7: 단일-안테나 포트(포트 5) 전송
● 전송모드 8: 이중 레이어 전송(포트 7 및 8) 또는 단일-안테나 포트(포트 7 또는 8) 전송
● 전송모드 9: 최대 8개의 레이어 전송(포트 7 ~14) 또는 단일-안테나 포트(포트 7 또는 8) 전송
DCI 포맷
● 포맷 0: PUSCH 전송 (상향링크)을 위한 자원 그랜트
● 포맷 1: 단일 코드워드 PDSCH 전송 (전송모드 1, 2 및 7)을 위한 자원 할당
● 포맷 1A: 단일 코드워드 PDSCH (모든 모드)를 위한 자원 할당의 콤팩트 시그널링
● 포맷 1B: 랭크-1 폐-루프 프리코딩을 이용하는 PDSCH (모드 6)를 위한 콤팩트 자원 할당
● 포맷 1C: PDSCH (예, 페이징/브로드캐스트 시스템 정보)를 위한 매우 콤팩트한 자원 할당
● 포맷 1D: 다중-사용자 MIMO를 이용하는 PDSCH (모드 5)를 위한 콤팩트 자원 할당
● 포맷 2: 폐-루트 MIMO 동작의 PDSCH (모드 4)를 위한 자원 할당
● 포맷 2A: 개-루프 MIMO 동작의 PDSCH (모드 3)를 위한 자원 할당
● 포맷 3/3A: PUCCH 및 PUSCH를 위해 2-비트/1-비트 파워 조정 값을 갖는 파워 콘트롤 커맨드
도 5는 EPDCCH를 예시한다. EPDCCH는 LTE-A에서 추가로 도입된 채널이다.
도 5를 참조하면, 서브프레임의 제어 영역(도 4 참조)에는 기존 LTE에 따른 PDCCH(편의상, Legacy PDCCH, L-PDCCH)가 할당될 수 있다. 도면에서 L-PDCCH 영역은 L-PDCCH가 할당될 수 있는 영역을 의미한다. 한편, 데이터 영역(예, PDSCH를 위한 자원 영역) 내에 PDCCH가 추가로 할당될 수 있다. 데이터 영역에 할당된 PDCCH를 EPDCCH라고 지칭한다. 도시된 바와 같이, EPDCCH를 통해 제어 채널 자원을 추가 확보함으로써, L-PDCCH 영역의 제한된 제어 채널 자원으로 인한 스케줄링 제약을 완화할 수 있다. L-PDCCH와 마찬가지로, EPDCCH는 DCI를 나른다. 예를 들어, EPDCCH는 하향링크 스케줄링 정보, 상향링크 스케줄링 정보를 나를 수 있다. 예를 들어, 단말은 EPDCCH를 수신하고 EPDCCH에 대응되는 PDSCH를 통해 데이터/제어 정보를 수신할 수 있다. 또한, 단말은 EPDCCH를 수신하고 EPDCCH에 대응되는 PUSCH를 통해 데이터/제어 정보를 송신할 수 있다. 셀 타입에 따라 EPDCCH/PDSCH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼부터 할당될 수 있다. 특별히 구별하지 않는 한, 본 명세서에서 PDCCH는 L-PDCCH와 EPDCCH를 모두 포함한다.
도 6은 LTE(-A)에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6을 참조하면, 서브프레임(500)은 두 개의 0.5ms 슬롯(501)으로 구성된다. 보통(Normal) 순환 전치(Cyclic Prefix, CP)의 길이를 가정할 때, 각 슬롯은 7개의 심볼(502)로 구성되며 하나의 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼에 대응된다. 자원 블록(Resource Block, RB)(503)은 주파수 영역에서 12개의 부반송파, 그리고 시간 영역에서 한 슬롯에 해당되는 자원 할당 단위이다. LTE(-A)의 상향링크 서브프레임의 구조는 크게 데이터 영역(504)과 제어 영역(505)으로 구분된다. 데이터 영역은 각 단말로 전송되는 음성, 패킷 등의 데이터를 송신함에 있어 사용되는 통신 자원을 의미하며 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 포함한다. 제어 영역은 상향링크 제어 신호, 예를 들어 각 단말로부터의 하향링크 채널 품질보고, 하향링크 신호에 대한 수신 ACK/NACK, 상향링크 스케줄링 요청 등을 전송하는데 사용되는 통신 자원을 의미하며 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)을 포함한다. 사운딩 참조 신호(Sounding Reference Signal, SRS)는 하나의 서브프레임에서 시간 축 상에서 가장 마지막에 위치하는 SC-FDMA 심볼을 통하여 전송된다. 동일한 서브프레임의 마지막 SC-FDMA로 전송되는 여러 단말의 SRS들은 주파수 위치/시퀀스에 따라 구분이 가능하다. SRS는 상향링크 채널 상태를 기지국에게 전송하는데 사용되며, 상위 계층(예, RRC 계층)에 의해 설정된 서브프레임 주기/오프셋에 따라 주기적으로 전송되거나, 기지국의 요청에 따라 비주기적으로 전송된다.
도 7은 SC-FDMA 방식과 OFDMA 방식을 설명하기 위한 도면이다. 3GPP 시스템은 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다
도 7을 참조하면, 상향링크 신호 전송을 위한 단말 및 하향링크 신호 전송을 위한 기지국 모두 직렬-병렬 변환기(Serial-to-Parallel Converter: 401), 부반송파 맵퍼(403), M-포인트 IDFT 모듈(404) 및 CP(Cyclic Prefix) 추가 모듈(406)을 포함하는 점에 있어서는 동일하다. 다만, SC-FDMA 방식으로 신호를 전송하기 위한 단말은 N-포인트 DFT 모듈(402)을 추가로 포함한다. N-포인트 DFT 모듈(402)은 M-포인트 IDFT 모듈(404)의 IDFT 처리 영향을 일정 부분 상쇄함으로써 전송 신호가 단일 반송파 특성(single carrier property)을 가지도록 한다.
도 8은 캐리어 병합(Carrier Aggregation, CA) 통신 시스템을 예시한다.
도 8을 참조하면, 복수의 상/하향링크 콤포넌트 캐리어(Component Carrier, CC)들을 모아서 더 넓은 상/하향링크 대역폭을 지원할 수 있다. 각각의 CC들은 주파수 영역에서 서로 인접하거나 비-인접할 수 있다. 각 콤포넌트 캐리어의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. UL CC의 개수와 DL CC의 개수가 다른 비대칭 캐리어 병합도 가능하다. 한편, 제어 정보는 특정 CC를 통해서만 송수신 되도록 설정될 수 있다. 이러한 특정 CC를 프라이머리 CC로 지칭하고, 나머지 CC를 세컨더리 CC로 지칭할 수 있다. 일 예로, 크로스-캐리어 스케줄링(cross-carrier scheduling) (또는 크로스-CC 스케줄링)이 적용될 경우, 하향링크 할당을 위한 PDCCH는 DL CC#0으로 전송되고, 해당 PDSCH는 DL CC#2로 전송될 수 있다. 용어 “콤포넌트 캐리어”는 등가의 다른 용어(예, 캐리어, 셀 등)로 대체될 수 있다.
크로스-CC 스케줄링을 위해, CIF(carrier indicator field)가 사용된다. PDCCH 내에 CIF의 존재 또는 부재를 위한 설정이 반-정적으로 단말-특정 (또는 단말 그룹-특정)하게 상위 계층 시그널링(예, RRC 시그널링)에 의해 이네이블(enable) 될 수 있다. PDCCH 전송의 기본 사항이 아래와 같이 정리될 수 있다.
■ CIF 디스에이블드(disabled): DL CC 상의 PDCCH는 동일 DL CC 상의 PDSCH 자원 및 단일의 링크된 UL CC 상에서의 PUSCH 자원을 할당한다.
● No CIF
■ CIF 이네이블드(enabled): DL CC 상의 PDCCH는 CIF를 이용하여 복수의 병합된 DL/UL CC들 중 한 DL/UL CC 상의 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당할 수 있다.
● CIF를 갖도록 확장된 LTE DCI 포맷
- CIF (설정될 경우)는 고정된 x-비트 필드 (예, x=3)
- CIF (설정될 경우) 위치는 DCI 포맷 사이즈와 관계 없이 고정됨
CIF 존재 시, 기지국은 단말 측에서의 BD 복잡도를 낮추기 위해 모니터링 DL CC (세트)를 할당할 수 있다. PDSCH/PUSCH 스케줄링 위해, 단말은 해당 DL CC에서만 PDCCH의 검출/디코딩을 수행할 수 있다. 또한, 기지국은 모니터링 DL CC (세트)를 통해서만 PDCCH를 전송할 수 있다. 모니터링 DL CC 세트는 단말-특정, 단말-그룹-특정 또는 셀-특정 방식으로 세팅될 수 있다.
도 9는 복수의 캐리어가 병합된 경우의 스케줄링을 예시한다. 3개의 DL CC가 병합되었다고 가정한다. DL CC A가 PDCCH CC로 설정되었다고 가정한다. DL CC A~C는 서빙 CC, 서빙 캐리어, 서빙 셀 등으로 지칭될 수 있다. CIF가 디스에이블 되면, 각각의 DL CC는 LTE PDCCH 규칙에 따라 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH만을 전송할 수 있다(논-크로스-CC 스케줄링). 반면, 단말-특정 (또는 단말-그룹-특정 또는 셀-특정) 상위 계층 시그널링에 의해 CIF가 이네이블 되면, 특정 CC(예, DL CC A)는 CIF를 이용하여 DL CC A의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH뿐만 아니라 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH도 전송할 수 있다(크로스-CC 스케줄링). 반면, DL CC B/C에서는 PDCCH가 전송되지 않는다.
한편, 밀리미터 웨이브(mmW)는 신호의 파장이 짧으므로 동일 면적에 다수의 안테나 설치가 가능하다. 예를 들어, 30GHz 대역에서 파장은 1cm이므로 5 by 5 cm의 패널에 0.5 λ(파장) 간격의 2-차원 배열 형태로 총 100개의 안테나 요소가 설치 가능하다. 따라서, mmW 시스템에서는 다수의 안테나 요소를 사용하여 빔포밍(BF) 이득을 높여 커버리지를 증가시키거나, 쓰루풋을 높이려고 한다.
이와 관련하여, 안테나 요소 별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 TXRU(transceiver unit)을 가지면 주파수 자원 별로 독립적인 빔포밍이 가능하다. 그러나, 100개의 안테나 요소 모두에 TXRU를 설치하기에는 가격 측면에서 실효성이 떨어진다. 그러므로 하나의 TXRU에 다수의 안테나 요소를 매핑하고 아날로그 위상 쉬프터로 빔의 방향을 조절하는 방식이 고려되고 있다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전 대역에서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔을 해줄 수 없는 단점을 갖는다. 디지털 BF와 아날로그 BF의 중간 형태로 Q개의 안테나 요소보다 적은 B개의 TXRU를 갖는 하이브리드 BF를 고려할 수 있다. 이 경우, B개의 TXRU와 Q개의 안테나 요소의 연결 방식에 따라 차이는 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔의 방향은 B개 이하로 제한된다.
도 10은 아날로그 빔포밍을 예시한다. 도 10을 참조하면, 송신기는 시간에 따라 빔의 방향을 바꿔가며 신호를 전송하고(송신 빔포밍), 수신기도 시간에 따라 빔의 방향을 바꿔가며 신호를 수신할 수 있다(수신 빔포밍). 일정 시구간 내에서 (i) 송신 빔과 수신 빔은 시간에 따라 동시에 빔의 방향을 바뀌거나, (ii) 송신 빔은 고정된 상태에서 수신 빔의 방향만 시간에 따라 바뀌거나, (iii) 수신 빔은 고정된 상태에서 송신 빔의 방향만 시간에 따라 바뀔 수 있다.
한편, 차세대 RAT(Radio Access Technology)에서는 데이터 전송 레이턴시를 최소화 하기 위하여 자기-완비(self-contained) 서브프레임이 고려되고 있다. 도 11은 자기-완비 서브프레임의 구조를 예시한다. 도 11에서 빗금 영역은 DL 제어 영역을 나타내고, 검정색 부분은 UL 제어 영역을 나타낸다. 표시가 없는 영역은 DL 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있고, UL 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있다. 한 개의 서브프레임 내에서 DL 전송과 UL 전송이 순차적으로 진행되므로 서브프레임 내에서 DL 데이터를 보내고, UL ACK/NACK도 받을 수 있다. 결과적으로 데이터 전송 에러 발생 시에 데이터 재전송까지 걸리는 시간이 줄게 되어 최종 데이터의 전달 레이턴시를 최소화 할 수 있다.
구성/설정 가능한 자기-완비 서브프레임 타입의 예로, 적어도 다음의 4가지 서브프레임 타입을 고려할 수 있다. 각 구간은 시간 순서대로 나열되었다.
- DL 제어 구간 + DL 데이터 구간 + GP(Guard Period) + UL 제어 구간
- DL 제어 구간 + DL 데이터 구간
- DL 제어 구간 + GP + UL 데이터 구간 + UL 제어 구간
- DL 제어 구간 + GP + UL 데이터 구간
DL 제어 구간에서는 PDFICH, PHICH, PDCCH가 전송될 수 있고, DL 데이터 구간에서는 PDSCH가 전송될 수 있다. UL 제어 구간에서는 PUCCH가 전송될 수 있고, UL 데이터 구간에서는 PUSCH가 전송될 수 있다. GP는 기지국과 단말이 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는 과정 또는 수신 모드에서 송신 모드로 전환하는 과정에서 시간 갭을 제공한다. 서브프레임 내에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 OFDM 심볼이 GP로 설정될 수 있다.
실시예
new RAT 시스템에서는 mmW 특성에 기반하여 기지국이 DL/UL 신호 송수신에 대해 TX/RX (아날로그 또는 하이브리드) 빔-포밍을 수행하는 방식으로 동작할 가능성이 높다. 우선, DL의 경우에는 기지국이 빔 방향(예, 빔 ID 또는 인덱스)이 서로 다른 복수의 특정 단말-공통 신호(예, 동기 신호 또는 참조 신호)을 일정 구간 내에 전송하고(기지국의 TX-빔 스위핑), 단말은 수신된 특정 신호(즉, 빔 방향) 중 자신에게 가장 최적인(즉, 품질이 좋은) 선호(preferred) 빔 정보(예, 빔 ID 또는 인덱스)를 기지국에게 보고하는 방식으로 TX-빔에 대한 스캐닝을 수행할 수 있다(단말의 RX-빔 스위핑). 한편, UL의 경우에는 (DL과 달리) 단말로부터 전송된 특정 신호에 대하여 기지국이 어느 빔 방향에 맞춰 수신하는 것이 최적인지 결정하는 방식, 다시 말해 RX-빔에 대한 스캐닝을 수행하는 것이 필요할 수 있다.
이하, new RAT 시스템에서 RX-빔 스캐닝 동작 및 자기-완비 SF 타입 운용을 고려한 효과적인 UL 채널 사운딩 신호 구성 및 전송 방법에 대해 제안한다. 본 명세서에서 OFDM 심볼은 OFDM-기반 심볼, 예를 들어 OFDMA 심볼, SC-FDM 또는 SC-FDMA로 대체될 수 있다. 또한, 다르게 기재하지 않는 한, 본 명세서에서 구간은 시간 도메인에서의 구간(즉, 시간 구간)을 의미한다.
■ RX -빔 스캐닝을 목적으로 일정 구간 내에 멀티- 심볼 SRS 를 구성하여 전송
기지국의 RX-빔 스캐닝 (또는 스위핑)을 목적으로, 단말은 일정 구간(이하, 빔-스캔 구간) 내에 동일한 UL 자원(예, 동일한 시퀀스 및/또는 주파수 자원)을 사용하여 구성된 SRS 심볼을 N번 반복 전송하도록 동작할 수 있다(N > 1). 빔-스캔 구간은 복수 서브프레임(즉, SF), 복수 OFDM 심볼(즉, OS) 혹은 하나의 OS로 설정될 수 있다. 빔-스캔 구간에서 반복 전송되는 SRS 심볼의 개수 N은 RRC 시그널링 등을 통해 반-정적(semi-static)으로 단말에게 설정되거나, DL/UL 그랜트 DCI 혹은 특정 단말 공통 DCI 등을 통해 동적으로 지시될 수 있다. 여기서, N개의 SRS 심볼은 하나의 SRS 전송 인스턴스를 구성한다. 주기적 SRS 전송이 설정된 경우에 각 SRS 전송 인스턴스는 서브프레임 주기/오프셋에 의해 주기적으로 구성된다. SRS 심볼은 SRS가 전송되는 OFDM 심볼을 의미한다.
일 예로, 빔-스캔 구간이 (N x K)개의 SF로 설정된 경우에는 (동일 UL 자원을 사용한) 동일 SRS 심볼이 K개 SF 간격으로 N번 전송될 수 있으며(예, K = 1), 빔-스캔 구간이 (N x M)개의 OS로 설정된 경우에는 동일한 SRS 심볼이 M개 OS 간격으로 N번 전송될 수 있다(예, M = 1). 다른 예로, 빔-스캔 구간이 N개 미만(예, N > 2인 경우를 고려할 때에 2개)의 OS 혹은 하나의 OS로 설정된 경우에는 (작은 구간을 가지는) 동일한 SRS 심볼이 빔-스캔 구간 내에서 N번 (연속하여) 반복 전송될 수 있다. 이 경우, 하나의 SRS 심볼은 하나의 OS보다 작은 구간을 가지도록 구성될 수 있다(이하, short-SRS). 편의상, 일반 DL/UL 신호(예, 데이터)(이하, 논-SRS 신호)의 전송에 사용되는 OS를 노멀 OS라고 지칭하고, short-SRS의 전송에 사용되는 OS를 short OS라고 지칭한다. 또한, 노멀 OS의 시간 길이를 노멀 (OS) 구간이라고 지칭하고, short OS의 시간 길이를 short (OS) 구간이라고 지칭한다. 이하에서 특별히 구별하지 않는 한, OFDM 심볼(OS)은 노멀 OS를 의미한다.
빔-스캔 구간이 하나의 OS로 설정된 경우에 빔-스캔 구간 내에 동일한 N개의 복수 short-SRS 심볼을 구성/전송하는 방식으로 다음의 2가지 방법을 고려할 수 있다. N > 2인 상황에서 빔-스캔 구간이 2개의 OS로 설정된 경우에도 동일한 원리/동작이 적용될 수 있다.
(1) Method 1: IFFT / FFT 를 위한 부반송파 스페이싱 자체를 늘려주는 방법
본 방법에서, SRS 신호의 IFFT/FFT를 위한 부반송파(즉, SC) 스페이싱을 일반 DL/UL 신호(예, DL/UL 데이터 채널)(논-SRS 신호)의 OS 생성에 적용되는 것보다 (N + L)배 늘려서 short-SRS 심볼을 생성할 수 있다. 예를 들어, 일반 DL/UL 신호를 위한 SC 스페이싱이 R [kHz]로 정의되는 경우, short-SRS 심볼 생성을 위한 SC 스페이싱은 R x (N + L) [kHz]로 설정/적용될 수 있다. 이러한 short-SRS 심볼을 N개 구성한 상태에서 각각에 개별적으로 CP를 추가하여 연접하는 형태로 하나의 OS 구간 내에 멀티-심볼 SRS가 구성/전송될 수 있다(도 12 참조). 여기서, L은 하나의 OS 구간 내에 N개의 CP가 추가되는 것을 고려하여 적절한 정수 값으로 결정/설정될 수 있다. 즉, L은 빔-스캔 구간 내에 N개의 short-SRS와 N개의 CP가 구성될 수 있도록 적절한 정수 값으로 결정/설정될 수 있다. short-SRS에 추가되는 CP 길이 Ls는 (L 값에 따라) 일반 DL/UL 신호(예, DL/UL 데이터 채널)의 OS에 추가되는 CP 길이 Lo와 동일하거나 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들어, L이 특정 값 T로 설정되었을 때에 Ls = Lo가 된다면, L < T인 경우에는 Ls < Lo가 되는 반면, L > T인 경우에는 Ls > Lo가 될 수 있다. L 값은 RRC 시그널링 등을 통해 반-정적으로 단말에게 설정되거나, DL/UL 그랜트 DCI 혹은 특정 단말 공통 DCI 등을 통해 동적으로 지시될 수 있다.
다른 방법으로, SRS 신호의 IFFT/FFT를 위한 SC 스페이싱을 일반 DL/UL 신호의 OS 생성에 적용되는 것보다 N배 늘려서(예, SC 스페이싱을 R x N [kHz]로 설정/적용하여) short-SRS 심볼을 생성하고, short-SRS 심볼을 N개 구성한 상태에서 N개 short-SRS 신호 전체에 하나의 CP만을 추가하는 형태로 하나의 OS 구간 내에 멀티-심볼 SRS가 구성/전송될 수 있다(도 13 참조). 동일한 (시간) 샘플들로 구성된 short-SRS 신호가 반복되므로, 시간 상 n번째에 위치한 short-SRS 신호 (해당 신호에서 시간 상 뒤쪽에 위치한 샘플)가 바로 다음에 인접해 있는 (n+1)번째 short-SRS 신호에 대한 CP 역할을 할 수 있다.
한편, 복수의 short-SRS 심볼이 구성된 OS 구간을 포함하여 전송하도록 (자원이) 스케줄링/설정된 UL 데이터 채널(예, PUSCH) 및 UL 제어 채널(예, PUCCH)의 경우, 해당 OS 구간에 대해서는 일반 OS 생성에 적용되는 것보다 큰 (예, short-SRS 신호 구성에 적용되는) 부반송파(즉, SC) 스페이싱을 사용하여 UL 데이터/제어 채널 신호를 구성하여 전송하도록 동작할 수 있으며, 해당 OS를 제외한 나머지 OS에 대해서는 일반 OS 생성에 적용되는 부반송파(즉, SC) 스페이싱을 그대로 사용하여 UL 데이터/제어 채널 신호를 구성/전송할 수 있다.
(2) Method 2: SRS 신호가 매핑되는 부반송파간 간격을 늘려주는 방법
본 방법에서 SRS 신호의 IFFT/FFT를 위한 SC 스페이싱은 일반 DL/UL 신호에 적용되는 것과 동일하게 설정/적용하되(예, R [kHz]), SRS 신호를 N개 SC 만큼의 등 간격을 가지는 SC 집합에만 매핑될 수 있다. 예를 들어, SRS 신호는 SC 인덱스 (k x N) = 0, N, 2N, … (k = 0, 1, 2, …)에 매핑될 수 있다. 추가로, SC 인덱스 (k x N)에는 0 ~ N-1의 오프셋이 적용될 수 있으며, 오프셋 값은 단말/안테나 별로 다르게 주어질 수 있다. 이에 따라, 시간 축 상에서 동일한 short-SRS 신호가 N번 반복되는 repeated short-SRS 신호가 생성된다. 예를 들어, IFFT/FFT 사이즈가 B (포인트)인 경우, N/B개의 (시간) 샘플로 구성된 동일한 short-SRS 신호가 N번 반복된다. 멀티-심볼 SRS는 repeated short-SRS 신호 전체에 하나의 CP만을 추가하는 형태로 하나의 OS 구간 내에 구성/전송될 수 있다(도 14 참조). 동일한 (시간) 샘플들로 구성된 short-SRS 신호가 반복되므로, 예를 들어 시간 상으로 n번째에 위치한 short-SRS 신호 (해당 신호에서 시간 상 뒤쪽에 위치한 샘플)가 바로 다음에 인접해 있는 (n+1)번째 short-SRS 신호에 대한 CP 역할을 할 수 있다. 본 방식에서는 CP 오버헤드가 증가하지 않는 반면, 특정 (예, (k x N)에 해당하는) SC 인덱스를 제외한 나머지 SC 인덱스는 멀티-심볼 SRS (또는 이를 포함한 임의의 UL 신호) 구성/전송에 사용되지 않을 수 있다.
Method 1/2의 또 다른 방법으로, N개의 short-SRS 신호를 No개의 복수 OS에 나눠 구성/전송할 수 있다. 구체적으로, No개의 OS 각각에 N/No개의 short-SRS를 (Method 1/2를 기반으로) 구성하여 전송할 수 있다. 본 방법은 Method 1/2에서 N을 N/No로 대체하는 형태로 적용될 수 있다. 또한, Method 1/2에 제시된 방법에 따라 각 OS별로 하나의 CP만 추가되거나, 각 OS 내의 N/No개 short-SRS 각각에 CP가 추가되는 형태로 멀티-심볼 SRS 신호가 구성/전송될 수 있다. No개의 OS는 동일한 SF 내의 (인접한) OS들로 설정되거나, 서로 다른 SF 내의 OS들로 설정될 수 있다.
한편, 빔-스캔 구간(즉, 복수 SF, 복수 OS, 혹은 하나의 OS) 및 Method 1/2 기반의 다른 UL-빔 스캐닝 방법으로, 단말이 각 SRS 혹은 short-SRS 별로 (서로 다른 안테나 포트 조합으로) 상이한 TX-빔을 형성하여 N개의 SRS 혹은 short-SRS를 전송하고(즉, 단말이 TX-빔 스위핑 동작을 수행), 기지국은 SRS 신호를 특정 RX-빔 (ID)을 형성하여 혹은 별도의 RX-빔 형성 없이(예, 옴니-방향) 수신하는 방식으로 베스트 TX-빔을 선택/결정하는 동작을 고려할 수 있다. 이를 위해, 단말은 형성 가능한 TX-빔 가짓수 (또는 가능한 안테나 포트 조합 가짓수) 혹은 이를 유추할 수 있는 정보를 사전에(예, 초기 접속 과정 혹은 RRC 연결 단계 등) 기지국에게 보고할 수 있다. 이후, 기지국은 UL-빔 스캐닝 과정을 통해 선택/결정된 (베스트) TX-빔 ID 혹은 인덱스 (또는 안테나 포트 조합 정보)를 단말에게 지시할 수 있다. 이를 기반으로, 단말은 기지국으로부터 지시된 (베스트) TX-빔 ID (또는 안테나 포트 조합)을 사용하여, (이후의 (UL-빔 스캐닝을 기반으로 한) 새로운 (베스트) TX-빔 ID (또는 안테나 포트 조합)에 대한 기지국으로부터의 업데이트가 있기 전까지) UL 데이터 채널 전송, UL 제어 채널 전송, 랜덤 접속 프리앰블/채널 전송 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
또 다른 UL-빔 스캐닝 방법으로, 단말은 상이한 TX-빔 ID를 기반으로 하는 Nt개의 SRS 혹은 short-SRS를 각각 Nr번씩 반복 전송하고, 기지국은 (각 TX-빔 ID별로) 동일한 TX-빔 ID에 기반한 Nr개의 (반복된) SRS 혹은 short-SRS에 대해 Nr개의 상이한 RX-빔을 형성하여 수신하는 방식으로 베스트 TX/RX-빔 조합을 선택/결정할 수 있다. 여기서, Nt는 단말이 형성 가능한 TX-빔 가짓수 (또는 가능한 안테나 포트 조합 가짓수)를 나타내고, Nr은 기지국의 RX-빔 가짓수 (또는 가능한 안테나 포트 조합 가짓수)를 나타낸다. 또한, Nt x Nr개의 SRS 심볼은 하나의 SRS 전송 인스턴스를 구성하며, 하나의 빔-스캔 구간에 포함된다.
본 방법에서 멀티-심볼 SRS 구성/전송의 일 예로, Nt개의 OS 각각에 Nr개의 short-SRS가 (Method 1/2를 기반으로) 구성/전송될 수 있다. 예를 들어, 본 방법은 Method 1/2에서 N을 Nr로 대체하는 형태로 적용될 수 있다. 따라서, 하나의 OS 내에 구성되는 short-SRS 신호는 동일한 TX-빔 ID를 기반으로 Nr번 반복 전송되고, 서로 다른 OS 내에 구성된 short-SRS 신호는 상이한 TX-빔 ID를 기반으로 전송될 수 있다(이하, Alt 1). 또한, Method 1/2에 제시된 방법에 따라 각 OS별로 하나의 CP만 추가되거나, 각 OS 내의 Nr개 short-SRS 각각에 CP가 추가되는 형태로 멀티-심볼 SRS 신호가 구성/전송될 수 있다. Nt개의 OS는 동일한 SF 내의 (인접한) OS들로 설정되거나, 서로 다른 SF 내의 OS들로 설정될 수 있다.
상기 UL-빔 스캐닝 동작을 위한 멀티-심볼 SRS 구성/전송의 다른 예로, Nr개의 OS 각각에 Nt개의 short-SRS가 (Method 1/2를 기반으로) 구성/전송될 수 있다. 본 방법은 Method 1/2에서 N을 Nt로 대체하는 형태로 적용될 수 있다. 하나의 OS 내에 구성되는 Nt개의 short-SRS 신호는 서로 다른 TX-빔 ID를 기반으로 한번씩 전송되는 형태일 수 있다. 즉, 상이한 TX-빔 ID에 기반한 Nt개의 short-SRS로 구성된 OS가 Nr번 반복 전송될 수 있다(이하, Alt 2). Nr개의 OS는 동일한 SF 내의 (인접한) OS들로 설정되거나 서로 다른 SF 내의 OS들로 설정될 수 있다.
Alt 1 방식의 경우 하나의 OS 동안 동일한 TX-빔 ID가 유지되므로, 단말은 하나의 OS에서 동일한 TX-빔 ID를 기반으로 복수 short-SRS 신호와 (short 심볼 형태가 아닌) 노멀 심볼로 구성된 일반 UL 채널/신호를 동시에 송신할 수 있다. Alt 2 방식의 경우에는 하나의 OS 동안 동일한 RX-빔 ID가 유지되므로, 기지국은 하나의 OS에서 동일한 RX-빔 ID를 기반으로 복수 short-SRS 신호와 (short 심볼 형태가 아닌) 노멀 심볼로 구성된 일반 UL 채널/신호를 동시에 수신할 수 있다.
한편, (Alt 1/2 기반의) UL-빔 스캐닝 동작을 위해, Nt 값, Nr 값, 및 이에 대응되는 (예, 빔-스캔 구간을 구성하는) SF 및 OS 정보 (예, 인덱스)가 단말에게 구성/설정될 수 있다. 또한, 기지국은 이러한 정보에 기반한 UL-빔 스캐닝 과정을 통해 선택/결정된 (베스트) TX-빔 ID 내지는 인덱스 (또는 안테나 포트 조합 정보)를 단말에게 지시할 수 있다. 이를 기반으로, 단말은 기지국으로부터 지시된 (베스트) TX-빔 ID (또는 안테나 포트 조합)을 사용하여, (이후의 (UL-빔 스캐닝을 기반으로 한) 새로운 (베스트) TX-빔 ID (또는 안테나 포트 조합)에 대한 기지국으로부터의 업데이트가 있기 전까지) UL 데이터 채널 전송, UL 제어 채널 전송, 랜덤 접속 프리앰블/채널 전송 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 한편, Alt 1/2 방식 각각에 대하여 Method 1/2가 달리 적용될 수 있다. 일 예로, Alt 1 방식에는 Method 2가 적용되는 반면, Alt 2 방식에는 Method 1이 적용될 수 있다.
한편, (Method 1/2 기반의) short-SRS 전송이 구성되는 자원(예, OS 및/또는 SF)은 다른 특정 UL 채널/신호(예, 랜덤 접속(RA) 프리앰블/채널) 전송에 대하여 기지국이 RX-빔 스캐닝 동작을 수행할 목적으로 점유(reserve)한 OS 및/또는 SF에 설정될 수 있다. 일 예로, 복수 short-SRS 전송 용도로 할당되는 OS 자원은 특정 UL 채널/신호 자원과 동일 시점에 FDM되는 형태로 설정될 수 있다. 일 예로 (Alt 2에 기반하여) Nt개의 short-SRS 전송 용도로 할당되는 Nr개의 OS 자원은 각각 서로 다른 시점에 점유된 RA 프리앰블/채널 자원과 FDM되는 형태로 설정될 수 있다.
한편, UL-빔 스캐닝 수행 목적으로 전송되는 N개 또는 (Nt x Nr)개의 복수 SRS 신호 또는 short-SRS 신호는 모두 동일한 전력으로 전송하도록 동작할 수 있다. 일 예로, 특정 TX-빔 ID에 설정된 전력 제어 파라미터를 기반으로 최초로 전송되는 SRS 또는 short-SRS 신호에 설정/적용된 전력을 나머지 SRS 또는 short-SRS 신호 전송에도 동일하게 설정/적용하도록 동작할 수 있다. 여기서, 특정 TX-빔 ID는 기지국으로부터 베스트 또는 서빙 또는 동작 빔 ID로 설정된 TX-빔 ID일 수 있다. 이 경우, 단말은 전송 도중에 기지국으로부터의 전력 제어 명령에 따른 전력 재조정 없이 SRS 또는 short-SRS 신호를 전송하도록 동작할 수 있다. 또한, UL-빔 스캐닝 용도로 전송되는 SRS 또는 short-SRS 신호에 동일하게 적용할 전력 (관련 파라미터)이 별도로 설정될 수 있다. 이 경우에도, 단말은 전송 도중에 기지국으로부터의 전력 제어 명령에 따른 전력 재조정 없이 SRS 또는 short-SRS 신호를 전송하도록 동작할 수 있다.
한편, UL-빔 스캐닝 수행을 목적으로 short-SRS 신호가 구성/전송되는 경우, 일반적인 UL 채널 사운딩 수행을 목적으로 구성/전송되는 SRS 신호에 비해 단일 SRS 신호가 전송되는 시간 구간이 짧아질 수 있다. 이에 따라 동일한 전송 전력을 가정했을 때에 short-SRS 신호의 (에너지 부족으로 인해) 커버리지가 작아질 가능성이 있다. 이를 고려하여, short SRS 신호 전송 시에는 일반(예, UL 채널 사운딩 목적의) SRS 신호 전송에 적용되는 전력에 특정 오프셋을 부가한 (예, 더 증가된) 전력을 적용하도록 동작할 수 있다. 해당 전력 오프셋은 short SRS 신호와 일반 SRS 신호간의 전송 시간 차이에 비례적인 값으로 (예, 전송 시간 차이가 클수록 더 큰 값으로) 설정될 수 있다.
■ UL 채널 사운딩을 목적으로 UL 제어 채널 전송에 주파수 호핑을 적용
시스템 전체 BW의 (주파수축 상의) 가장자리에 구성/전송되는 기존 LTE의 PUCCH와는 달리, 자기-완비 SF 구조를 기반으로 동작하는 new RAT 시스템의 경우 (하나의 단말에게 할당되는) UL 제어 채널이 적은 수(예, 하나)의 OS 구간 내에서 전체 주파수 대역 (혹은 이중 일부 주파수 자원)에 구성/전송될 수 있다. 이에, UL 채널 사운딩 및 UL 자원 효율 등을 목적으로, SRS(예, 주기적 SRS) 대신, UCI(예, HARQ-ACK, 주기적 CSI, SR)를 나르는 UL 제어 채널 전송 자원에 (시간에 따른) 주파수 호핑을 적용하는 방법을 제안한다.
구체적으로, (HARQ-ACK 피드백 및/또는) 주기적 CSI를 나르는 UL 제어 채널 전송에 사용되는 주파수 자원을 특정 호핑 패턴을 기반으로 (예, CSI 보고 주기마다 혹은 CSI 보고 타입(예, RI, PMI, CQI)별로 혹은 특정 시간 구간 단위로 혹은 보고 SF 번호에 따라) 변경시키도록 동작할 수 있다(도 15 참조). 추가적으로, SR을 나르는 UL 제어 채널 전송에 사용되는 주파수 자원을 특정 호핑 패턴을 기반으로 (예, SR 전송 주기마다 혹은 특정 시간 구간 단위로 혹은 전송 SF 번호에 따라) 변경시키도록 동작할 수 있다. 또한, SR 전송의 경우, 주기적인 UL 채널 사운딩이 수행될 수 있도록 (포지티브 SR인 경우뿐만 아니라) 네가티브 SR인 경우에도 대응되는 UL 제어 채널 전송을 수행할 수 있다. 이때 포지티브 SR과 네가티브 SR간에는 대응되는 UL 제어 채널을 구성하는 자원(예, 시퀀스, 주파수) 및/또는 DMRS(예, cyclic shift, OCC) 혹은 변조 심볼(예, QPSK 성상 포인트) 등을 상이하게 할당/매핑하는 방식으로 구분될 수 있다.
본 발명의 제안 방법(예, RX-빔 스캐닝 (또는 스위핑)을 위한 멀티-심볼 UL 신호 구성/전송 방식)은 SRS 구성/전송에만 국한되지 않으며, UL 랜덤 접속을 위한 랜덤 접속 프리앰블/채널 구성/전송 및/또는 UCI를 나르는 UL 제어 채널 구성/전송 등에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명을 더욱 일반화하여, 본 명세서에서 단말은 신호를 송신하는 TX 노드로, 기지국은 신호를 수신하는 RX 노드로, 그리고 SRS는 빔-스캐닝 (또는 스위핑)을 목적으로 TX 노드가 송신하고 RX 노드가 수신하는 특정 RS(즉, 빔-스캔 RS)로 각각 대체될 수 있다. 일 예로, TX 노드를 단말로, RX 노드를 기지국으로, 그리고 빔-스캔 RS를 단말에서 기지국으로의 UL 빔 스캐닝을 목적으로 전송되는 특정 UL 신호(예, UL SRS)로 각각 고려한 상태에서, 기지국의 RX-빔 스캐닝 (또는 스위핑) 및/또는 단말의 TX-빔 스캐닝 (또는 스위핑) 동작이 수행될 수 있다. 또한, TX 노드를 기지국으로, RX 노드를 단말로, 그리고 빔-스캔 RS를 기지국에서 단말로의 DL 빔 스캐닝을 목적으로 전송되는 특정 DL 신호(예, DL RS)로 각각 대체한 상태에서, 단말의 RX-빔 스캐닝 (또는 스위핑) 및/또는 기지국의 TX-빔 스캐닝 (또는 스위핑) 동작이 수행될 수 있다.
도 16은 본 발명에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.
도 16을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 무선 통신 시스템이 릴레이를 포함하는 경우, 기지국 또는 단말은 릴레이로 대체될 수 있다.
기지국(110)은 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio Frequency: RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 무선 주파수 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
이상에서 설명된 실시예들은 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 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 신호 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 이러한 송수신 관계는 단말과 릴레이 또는 기지국과 릴레이간의 신호 송수신에도 동일/유사하게 확장된다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 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. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 무선 이동 통신 시스템의 단말기, 기지국, 또는 기타 다른 장비에 사용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    기지국의 수신 빔의 개수 Nr에 관한 정보를 획득하는 단계;
    Nr개의 SRS(Sounding Reference Signal) 심볼들을 갖는 제1 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼을 전송하는 단계; 및
    Nr개의 SRS 심볼들을 갖는 제2 OFDMA 심볼을 전송하는 단계를 포함하고,
    동일 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들은 동일 송신 빔 방향으로 전송되고, 서로 다른 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들은 상이한 송신 빔 방향으로 전송되는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 OFDMA 심볼은 하나의 빔 스캔 구간에 포함되는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 OFDMA 심볼과 상기 제2 OFDMA 심볼은 동일 서브프레임 내에서 서로 인접하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들에 대해 하나의 CP(cyclic prefix)가 구성되는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들에 대해 각 SRS 심볼마다 CP(cyclic prefix)가 구성되는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 OFDMA 심볼 내의 각 SRS 심볼의 부반송파 스페이싱은 다음과 같이 주어지는 방법:
    R * (Nr + L)[KHz]
    여기서, R은 논-SRS 신호의 부반송파 스페이싱이고, Nr은 상기 기지국의 수신 빔의 개수이며, L은 1 이상의 정수이다.
  7. 무선 통신 시스템에 사용되는 단말에 있어서,
    RF(Radio Frequency) 모듈; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    기지국의 수신 빔의 개수 Nr에 관한 정보를 획득하고,
    Nr개의 SRS(Sounding Reference Signal) 심볼들을 갖는 제1 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼을 전송하며,
    Nr개의 SRS 심볼들을 갖는 제2 OFDMA 심볼을 전송하도록 구성되고,
    동일 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들은 동일 송신 빔 방향으로 전송되고, 서로 다른 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들은 상이한 송신 빔 방향으로 전송되는 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 OFDMA 심볼은 하나의 빔 스캔 구간에 포함되는 단말.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 OFDMA 심볼과 상기 제2 OFDMA 심볼은 동일 서브프레임 내에서 서로 인접하는 단말.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들에 대해 하나의 CP(cyclic prefix)가 구성되는 단말.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 OFDMA 심볼 내의 SRS 심볼들에 대해 각 SRS 심볼마다 CP(cyclic prefix)가 구성되는 단말.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1 OFDMA 심볼 내의 각 SRS 심볼의 부반송파 스페이싱은 다음과 같이 주어지는 단말:
    R * (Nr + L)[KHz]
    여기서, R은 논-SRS 신호의 부반송파 스페이싱이고, Nr은 상기 기지국의 수신 빔의 개수이며, L은 1 이상의 정수이다.
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