WO2018026181A1 - 무선 통신 시스템에서 단말 및 기지국의 신호 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말 및 기지국의 신호 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치 Download PDF

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양석철
김기준
안준기
채혁진
김영태
황승계
이승민
황대성
곽규환
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Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and a method for transmitting and receiving a signal between a terminal and a base station in a wireless communication system and an apparatus supporting the same.
  • the following description includes a description of a method for transmitting and receiving a signal by applying a different beamforming method for each predetermined resource region and a device supporting the same.
  • the uplink control channel or uplink shared channel is transmitted by applying a different beamforming method for each time / frequency resource region according to a predetermined rule. Description of the method and a device supporting the same.
  • Wireless access systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless access 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
  • Massive Machine Type Communications which connects multiple devices and objects to provide various services anytime, anywhere, is also being considered in next-generation communications.
  • MTC Massive Machine Type Communications
  • a communication system design considering a service / UE that is sensitive to reliability and latency is being considered.
  • An object of the present invention is to provide a method for transmitting and receiving signals between a terminal and a base station and a device supporting the same in a newly proposed communication system.
  • the present invention is a method for efficiently transmitting an uplink signal (eg, control information, data information, etc.) to a base station by a terminal, wherein the terminal uses different beamforming methods for each predetermined resource region (precoder cycling) It is an object of the present invention to provide a method for transmitting an uplink signal using a CDMA method and an apparatus that knows the same.
  • an uplink signal eg, control information, data information, etc.
  • predetermined resource region precoder cycling
  • the present invention provides methods and apparatuses for transmitting and receiving signals between a base station and a terminal in a wireless communication system.
  • the uplink is performed by using a different beamforming method (i.e., precoder cyclic scheme) for each predetermined resource region for transmitting the uplink signal. It provides a method and apparatus for the transmission.
  • a method for transmitting an uplink signal by a terminal in a wireless communication system the method for beamforming for each resource region divided according to a predetermined rule in one or more symbols in one slot including a plurality of symbols
  • the present invention proposes an uplink signal transmission method including transmitting uplink signals by applying differently.
  • a terminal for transmitting an uplink signal to a base station in a wireless communication system comprising: a transmitter; Receiving unit; And a processor operating in connection with the transmitter and the receiver, wherein the processor is configured to upwardly by applying a beamforming method differently for each resource region classified according to a predetermined rule in one or more symbols in one slot including a plurality of symbols. Transmitting a link signal; proposes a terminal.
  • the uplink signal may be applied to a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) or a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH).
  • PUCCH Physical Uplink Control CHannel
  • PUSCH Physical Uplink Shared CHannel
  • the terminal differently applying the beamforming method for each resource region classified according to a certain rule, the digital beamforming, analog beamforming or hybrid beam for each resource region divided according to a certain rule. It may mean that one or more of the forming methods are applied differently.
  • the uplink signal when the uplink signal is transmitted in one symbol, the uplink signal may be transmitted by applying a different beamforming method for each frequency resource region classified according to the predetermined rule in the one symbol. .
  • the uplink signal transmission method may further include receiving information on the predetermined rule from a base station.
  • the information on the predetermined rule may include one of information on the size of frequency resources to which the same beamforming method is applied, or information on a range of frequency resources to which the same beamforming method is applied.
  • the predetermined rule is a continuous frequency resource or a same same comb in the one symbol in which the uplink signal is transmitted. It may be indicated that a resource index to which a different beamforming method is applied for each index index resource is applied.
  • the predetermined rule when the uplink signal is transmitted in two symbols, the predetermined rule may indicate that the resource region is applied to a different beamforming method for each symbol on which the uplink signal is transmitted.
  • the predetermined rule when the uplink signal is transmitted in two symbols, the predetermined rule includes a symbol including a reference signal (RS) among the symbols for transmitting the uplink signal and the RS. It can be indicated that different beamforming methods are divided into resource regions to which no symbol is applied.
  • RS reference signal
  • the predetermined rule when the uplink signal is transmitted in two symbols, the predetermined rule may indicate that a resource region to which a different beamforming method is applied is applied for each frequency resource region having a predetermined size on the two symbols. have.
  • the predetermined rule when the uplink signal is transmitted in more than two symbols, the predetermined rule may include a symbol including a reference signal (RS) among symbols in which the uplink signal is transmitted. It may be indicated that the RS is divided into resource regions to which a different beamforming method is applied for each symbol not included.
  • RS reference signal
  • the predetermined rule is different beams for each hop on the more than two symbols over which the uplink signal is transmitted. It may indicate that the forming method is divided into resource regions to which the forming method is applied.
  • a terminal in a newly proposed wireless communication system, can efficiently transmit an uplink signal to a base station.
  • the terminal can transmit the PUCCH composed of a certain number of symbols to the base station more efficiently.
  • 1 is a diagram illustrating a physical channel and a signal transmission method using the same.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a structure of a radio frame.
  • 3 is a diagram illustrating a resource grid for a downlink slot.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a structure of an uplink subframe.
  • 5 is a diagram illustrating an example of a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a self-contained subframe structure applicable to the present invention.
  • FIG. 7 and 8 illustrate exemplary connection schemes of a TXRU and an antenna element.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a frame structure in which uplink data is transmitted in an NR system to which the present invention is applicable.
  • FIG. 10 is a diagram briefly showing a transmission method according to a TxD method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram briefly showing a TxD method in case of 2 APs / layers used for DL transmission in a conventional LTE system, and FIG. The figure shown.
  • FIG. 13 and 14 are views illustrating a TxD transmission method using the SFBC scheme according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram briefly showing a TxD transmission method using an SFBC scheme according to another embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram briefly showing a TxD transmission method using an SFBC scheme according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration in which PTRS is transmitted through one subcarrier for each PTRS AP according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a terminal and a base station in which the proposed embodiments can be implemented.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some of the components and / or features may be combined to form an embodiment of the present 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.
  • the base station is meant as a terminal node of a network that directly communicates with a mobile station.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • various operations performed for communication with a mobile station in a network consisting of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or network nodes other than the base station.
  • the 'base station' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an advanced base station (ABS), or an access point.
  • a terminal may be a user equipment (UE), a mobile station (MS), a subscriber station (SS), or a mobile subscriber station (MSS). It may be replaced with terms such as a mobile terminal or an advanced mobile station (AMS).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • SS subscriber station
  • MSS mobile subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • the transmitting end refers to a fixed and / or mobile node that provides a data service or a voice service
  • the receiving end refers to a fixed and / or mobile node that receives a data service or a voice service. Therefore, in uplink, a mobile station may be a transmitting end and a base station may be a receiving end. Similarly, in downlink, a mobile station may be a receiving end and a base station may be a transmitting end.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the IEEE 802.xx system, the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) system, the 3GPP LTE system, and the 3GPP2 system, which are wireless access systems, and in particular, the present invention.
  • Embodiments of the may be supported by 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 and 3GPP TS 36.331 documents. That is, obvious steps or portions not described among the embodiments of the present invention may be described with reference to the above documents.
  • all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • Transmission Opportunity Period may be used in the same meaning as the term transmission period, transmission burst (Tx burst) or RRP (Reserved Resource Period).
  • LBT process may be performed for the same purpose as a carrier sensing process, a clear channel access (CCA), and a channel access procedure (CAP) for determining whether a channel state is idle.
  • CCA clear channel access
  • CAP channel access procedure
  • 3GPP LTE / LTE-A system will be described as an example of a wireless access system in which embodiments of the present invention can be used.
  • 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).
  • 3GPP Long Term Evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (Advanced) system is an improved system of the 3GPP LTE system.
  • embodiments of the present invention will be described based on the 3GPP LTE / LTE-A system, but can also be applied to IEEE 802.16e / m system and the like.
  • a terminal receives information from a base station through downlink (DL) and transmits information to the base station through uplink (UL).
  • the information transmitted and received by the base station and the terminal includes general data information and various control information, and various physical channels exist according to the type / use of the information they transmit and receive.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining physical channels that can be used in embodiments of the present invention and a signal transmission method using the same.
  • the initial cell search operation such as synchronizing with the base station is performed in step S11.
  • 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 obtains information such as a cell ID.
  • P-SCH Primary Synchronization Channel
  • S-SCH Secondary Synchronization Channel
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to confirm the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After completing the initial cell search, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the physical downlink control channel information in step S12. Specific system information can be obtained.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure as in steps S13 to S16 to complete the access to the base station.
  • the UE transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S13), a response message to the preamble through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel. Can be received (S14).
  • PRACH physical random access channel
  • the UE may perform contention resolution such as transmitting an additional physical random access channel signal (S15) and receiving a physical downlink control channel signal and a corresponding physical downlink shared channel signal (S16). Procedure).
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE subsequently receives a physical downlink control channel signal and / or a physical downlink shared channel signal (S17) and a physical uplink shared channel (PUSCH) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • a transmission (Uplink Shared Channel) signal and / or a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) signal may be transmitted (S18).
  • UCI uplink control information
  • HARQ-ACK / NACK Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement / Negative-ACK
  • SR Scheduling Request
  • CQI Channel Quality Indication
  • PMI Precoding Matrix Indication
  • RI Rank Indication
  • UCI is generally transmitted periodically through the PUCCH, but may be transmitted through the PUSCH when control information and traffic data should be transmitted at the same time.
  • the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame used in embodiments of the present invention.
  • the type 1 frame structure can be applied to both full duplex Frequency Division Duplex (FDD) systems and half duplex FDD systems.
  • FDD Frequency Division Duplex
  • One subframe is defined as two consecutive slots, and the i-th subframe includes slots corresponding to 2i and 2i + 1. That is, a radio frame consists of 10 subframes.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (TTI).
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols or SC-FDMA symbols in the time domain and a plurality of resource blocks in the frequency domain.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period. The OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • 10 subframes may be used simultaneously for downlink transmission and uplink transmission during each 10ms period. At this time, uplink and downlink transmission are separated in the frequency domain.
  • the terminal cannot transmit and receive at the same time.
  • the structure of the radio frame described above is just one example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • the type 2 frame includes a special subframe consisting of three fields: a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • the DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation in 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.
  • Table 1 below shows the structure of the special frame (length of DwPTS / GP / UpPTS).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a resource grid for a downlink slot that can be used in embodiments of the present invention.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols, and one resource block includes 12 subcarriers in a frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element, and one resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number NDL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe that can be used in embodiments of the present invention.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated a PUCCH carrying uplink control information.
  • a PUSCH carrying user data is allocated.
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • the PUCCH for one UE is allocated an RB pair in a subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots.
  • the RB pair assigned to this PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary.
  • FIG. 5 shows a structure of a downlink subframe that can be used in embodiments of the present invention.
  • up to three OFDM symbols from the OFDM symbol index 0 in the first slot in the subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which the PDSCH is allocated. to be.
  • a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a PDCCH, and a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels within the subframe.
  • the PHICH is a response channel for the uplink and carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Negative-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • New wireless access technology New Radio Access Technology
  • MTC Massive Machine Type Communications
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a self-contained subframe structure applicable to the present invention.
  • an independent subframe structure as shown in FIG. 6 is proposed to minimize data transmission delay in a TDD system.
  • the feature of this structure is to sequentially perform DL transmission and UL transmission in one subframe, and can also transmit and receive DL data and UL ACK / NACK for this in one subframe. As a result, this structure reduces the time taken to retransmit data in the event of a data transmission error, thereby minimizing the delay of the final data transfer.
  • a time gap is required for a base station and a UE to switch from a transmission mode to a reception mode or to switch from a reception mode to a transmission mode.
  • some OFDM symbols at the time of switching from DL to UL in an independent subframe structure may be set to a guard period (GP).
  • the self-contained subframe structure includes a case in which both the DL control region and the UL control region are included.
  • the control regions may be selectively included in the independent subframe structure.
  • the independent subframe structure according to the present invention may include not only a case in which both the DL control region and the UL control region are included as shown in FIG. 6, but also a case in which only the DL control region or the UL control region is included.
  • the above-described frame structure is collectively referred to as a subframe, but a corresponding configuration may be named as a frame or a slot.
  • a frame or a slot For example, in an NR system, one unit composed of a plurality of symbols may be called a slot, and in the following description, a subframe or a frame may be replaced with the slot described above.
  • the NR system uses an OFDM transmission scheme or a similar transmission scheme.
  • the NR system may have an OFDM numerology as shown in Table 2.
  • the NR system uses an OFDM transmission scheme or a similar transmission scheme and may use an OFDM numerology selected from a plurality of OFDM numerologies as shown in Table 3. Specifically, as disclosed in Table 3, the NR system is based on the 15kHz subcarrier spacing used in the LTE system (OF subcarrier spacing) OFDM numerology with 30, 60, 120 kHz subcarrier spacing in a multiple of the 15kHz subcarrier spacing Can be used.
  • OF subcarrier spacing OFDM numerology with 30, 60, 120 kHz subcarrier spacing in a multiple of the 15kHz subcarrier spacing Can be used.
  • the cyclic prefix, the system bandwidth (System BW), and the number of available subcarriers available in Table 3 are just examples applicable to the NR system according to the present invention. Values can be modified. Representatively, in case of 60kHz subcarrier spacing, the system bandwidth may be set to 100MHz, and in this case, the number of available subcarriers may exceed 1500 and have a value less than 1666.
  • the subframe length and the number of OFDM symbols per subframe disclosed in Table 4 are also just examples applicable to the NR system according to the present invention, and the values may be modified according to an implementation scheme.
  • millimeter wave the short wavelength allows the installation of multiple antenna elements in the same area. That is, since the wavelength is 1 cm in the 30 GHz band, a total of 100 antenna elements can be installed in a 2-dimension array at 0.5 lambda intervals on a 5 * 5 cm panel. Accordingly, in millimeter wave (mmW), a plurality of antenna elements may be used to increase beamforming (BF) gain to increase coverage or to increase throughput.
  • BF beamforming
  • each antenna element may include a TXRU (Transceiver Unit) to enable transmission power and phase adjustment for each antenna element.
  • TXRU Transceiver Unit
  • each antenna element may perform independent beamforming for each frequency resource.
  • hybrid beamforming having B TXRUs which is smaller than Q antenna elements, may be considered as an intermediate form between digital beamforming and analog beamforming.
  • the direction of the beam that can be transmitted at the same time may be limited to B or less.
  • the TXRU virtualization model represents the relationship between the output signal of the TXRU and the output signal of the antenna element.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating how a TXRU is connected to a sub-array. In the case of FIG. 7, the antenna element is connected to only one TXRU.
  • FIG. 8 shows how TXRU is connected to all antenna elements.
  • the antenna element is connected to all TXRUs.
  • the antenna element requires a separate adder as shown in FIG. 15 to be connected to all TXRUs.
  • W represents the phase vector multiplied by an analog phase shifter.
  • W is a main parameter that determines the direction of analog beamforming.
  • the mapping between the CSI-RS antenna port and the TXRUs may be 1: 1 or 1: 1-to-many.
  • the beamforming focusing is difficult, but there is an advantage that the entire antenna configuration can be configured at a low cost.
  • the transmission time interval may be defined as a minimum time interval for delivering MAC protocol data units (PDUs) to the PHY layer in the medium access control (MAC) layer.
  • PDUs MAC protocol data units
  • FIG. 9 it is assumed that one TTI is composed of 14 symbols. However, the time length of the TTI may be longer or shorter than this.
  • a NR-PDCCH (NewRAT physical downlink control channel) means a DL control channel through which DL / UL scheduling information and the like are transmitted
  • a NR-PUSCH (physical uplink shared channel) means a channel through which UL data is transmitted
  • NR-PUCCH (physical uplink control channel) means a UL control channel for transmitting information such as HARQ-ACK / channel state information (CSI).
  • CSI channel state information
  • a DM-RS demodulation reference signal
  • each signal / channel may be transmitted in specific symbol (s) and may be transmitted through different subcarriers for each AP (antenna port). In this case, each signal / channel may be transmitted through a maximum of four AP (antenna ports).
  • PCRS Phase Noise Compensation Reference Signal
  • PTRS Phase Tracking Reference Signal
  • the PTRS may be transmitted on specific subcarrier (s) and may be configured to be transmitted on a separate symbol / subcarrier for each AP.
  • the configurations applicable to the present invention are proposed based on the basic frame structure of FIG. 9, but the NR-PDCCH / guard interval / NR-PUSCH / NR-PUCCH / PTRS / DM-RS transmission proposed in FIG. 9 is proposed. It will be apparent to those skilled in the art that the configurations proposed in the present invention can be applied to a frame structure having a different resource region and location.
  • the number of APs supported by the NR system to which the present invention can be applied may be larger than that of the conventional LTE terminal, considering UL data transmission or coverage expansion of cell edge UEs where reliability is important.
  • the TxD transmission method may also be supported for UL transmission.
  • this section describes in detail the method of instructing the UE to transmit the NR-PUSCH by the TxD transmission method and the method of actually transmitting the NR-PUSCH using the TxD.
  • the method of indicating TxD and the TxD transmission method may be equally applicable to other channels.
  • the TxD indication of the NR-PDSCH / NR-PUSCH may be applied to the method proposed in Section 3.1.1 below through a DL grant.
  • the TxD transmission method may be equally applied to NR-PDCCH / NR-PDSCH / NR-PUCCH.
  • DCI downlink control indicator
  • the information indicating the TxD may be joint coded with scheduling information indicating a precoding matrix for the SM use.
  • the NR-based base station (hereinafter referred to as gNB) indicates transmission diversity through some states of fields in the DCI indicating the precoding matrix (or codebook index) and the number of layers. Can give
  • the gNB may indicate how many APs / layers are used for transmission diversity or which APs are used through separate fields or other states of the aforementioned fields.
  • the base station operating in the NR system according to the present invention is named gNB by distinguishing it from an eNB, which is an example of the LTE base station, but the gNB may be changed to the eNB according to the implementation.
  • the gNB may instruct the UE whether to be TxD or SM through the DCI format indicator by differentiating the DCI format in the TxD transmission method and the SM transmission method.
  • the gNB determines whether it is TxD or SM through RRC signaling. static) can be specified.
  • a space-frequency block code (SFBC) scheme is applied as a TxD transmission method for DL transmission.
  • This scheme is designed to obtain optimal diversity gain for 2Tx1Rx (ie, 2 Tx and 1 Rx), and the maximum diversity gain is obtained when there are more than 2 APs in the transmitting node. Hard.
  • the present invention proposes a TxD transmission method for improving diversity gain in UL transmission.
  • the basic idea to be proposed in the present invention is to obtain a spatial domain multiplexing gain by multiplying and transmitting (quasi-) orthogonal sequences for each AP.
  • FIG. 10 is a diagram briefly showing a transmission method according to a TxD method according to an embodiment of the present invention.
  • a TxD method using four APs may be used as an uplink signal transmission method.
  • the same modulation symbol eg, “a” of FIG. 10
  • the orthogonal sequence of eg Hadamard sequence
  • SC-FDM Single Carrier-Frequency Division Multiplexing
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • the process may be performed before the Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) or may be performed after the IFFT.
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • the configuration of the present invention can be extended to a case of transmitting UL data through more subcarriers than this.
  • the operation according to the present invention may be applied in units of four subcarriers by pairing four subcarriers.
  • NR-PUSCH when NR-PUSCH is transmitted using the TxD method using 4 APs, four subcarriers may be one transmission pair.
  • the PTRS is transmitted on specific subcarrier (s), it may be difficult to pair four subcarriers.
  • the symbol is repeatedly transmitted on the N subcarriers in the same way that the N APs transmit signals using the TxD method. Can be multiplied and sent.
  • the PTRS is transmitted as shown in FIG. 9, four subcarriers # 0 / # 1 / # 2 / # 3 and four subcarriers # 8 / # 9 / # 10 / # 11 are paired, but only two subcarriers # 5 / # 6 are paired. It will be paired.
  • a signal may be transmitted by using the TxD method using only two AP # 1 / # 2.
  • k resources are included.
  • the same modulation symbols may be transmitted repeatedly or modulation symbols of k or less may be transmitted. For example, in the example of FIG. 10, modulation symbol “a” may be repeatedly transmitted to layer # 1 / # 2 and modulation symbol “b” may be repeatedly transmitted to layer # 3 / # 4.
  • k may be greater than the number of transmitting APs.
  • a modulation symbol transmitted in a specific layer may be transmitted by repeating the same modulation symbol or by code division multiplexing (CDM).
  • the various TxD schemes proposed above and the TxD schemes proposed in Section 3.1.3 are set differently according to a modulation order or a modulation and coding scheme or a use case / service.
  • the modulation order increases, the problem of Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) increases.
  • PAPR Peak-to-Average Power Ratio
  • the TxD method using a codebook of an identity matrix can be applied. have.
  • the TxD method having a smaller repetition number may be applied.
  • the TxD method used for the DL transmission of the conventional LTE system is implemented by the SFBC method, and in particular, the LTE system defines a case of 2 AP / layer and 4 AP / layer.
  • FIG. 11 is a diagram briefly showing a TxD method in case of 2 APs / layers used for DL transmission in a conventional LTE system, and FIG. The figure shown.
  • PAPR performance for one layer may be the same when considering SC-FDM.
  • PAPR performance is deteriorated because a single carrier property is not maintained for two layers. Therefore, this section proposes a solution to complement the above problems.
  • the basic idea proposed in this section is to perform pairing on non-adjacent subcarriers, not adjacent subcarriers, when pairing subcarriers.
  • FIG. 13 and 14 are views illustrating a TxD transmission method using the SFBC scheme according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram briefly showing an SFBC scheme applied to the first example.
  • one layer is mapped by applying a "-conjugate value" to one of two paired symbols.
  • the positions of the two symbols may be swapped in another layer, and a "paired value" may be applied to the other symbol to be mapped.
  • the SFBC scheme as shown in FIG. 13 is applied, and as shown in FIG. SFBC can be applied to each pair by setting one pair.
  • a pair is set in M subcarrier spacing units so that SFBC can be applied, and the M value can be set by physical layer or higher layer signaling.
  • the above method can be equally applied even when the number of APs / layers is larger than two.
  • the mapping relationship between AP / layer is fixed from a coded bit stream and is set not to change on the time / frequency axis.
  • Such a configuration has an advantage that the diversity gain can be improved by permutating the corresponding mapping relationship on the time / frequency axis.
  • FIG. 15 is a diagram briefly showing a TxD transmission method using an SFBC scheme according to another embodiment of the present invention.
  • SFBC may be applied to the ⁇ C1, C2 ⁇ pair through AP # 1 / # 2
  • SFBC may be applied to the ⁇ C3, C4 ⁇ pair through AP # 3 / # 4.
  • both the SFBC method according to FIG. 15 and the SFBC method according to FIG. 12 may be applied.
  • each SFBC method may be applied according to a predetermined rule or according to a rule indicated by physical layer or higher layer signaling.
  • the SFBC method according to FIG. 15 may be applied to an even symbol
  • the SFBC method according to FIG. 12 may be applied to an odd symbol.
  • the SFBC method according to FIG. 15 and the SFBC method according to FIG. 12 may be set for every four subcarriers within an allocated frequency resource region even within the same symbol.
  • various combinations of mapping may be applied to the AP mapping corresponding to the ⁇ C1, C2 ⁇ pair and the ⁇ C3, C4 ⁇ pair.
  • the TxD transmission method applicable to the present invention may be implemented by extending the SFBC method to the TxD transmission method applied to a combination of a time axis and a frequency axis.
  • 16 is a diagram briefly showing a TxD transmission method using an SFBC scheme according to another embodiment of the present invention.
  • the third method has an advantage that the resource area consumed for the PTRS transmission can be reduced.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration in which PTRS is transmitted through one subcarrier for each PTRS AP according to an embodiment of the present invention.
  • PTRS may be transmitted only through AP # 1 / # 3 in symbol # 3 and PTRS may be transmitted only through AP # 2 / # 4 in symbol # 4.
  • a specific transmission method may vary depending on whether the SMRS or the TxD method is transmitted.
  • the gNB transmits PTRS by the SM (or single antenna port) method
  • the PTRS may be transmitted as shown in FIG. 17, and when the gNB transmits the PTRS by the TxD method, the PTRS may be transmitted as shown in FIG. 9.
  • the PTRS AP to be transmitted in each symbol may be determined by the AP attempting actual data transmission in the corresponding symbol. For example, when SFBC is applied to APs # 1 and # 3 for data transmission, PTRS may also be transmitted through APs # 1 and # 3.
  • SFBC may be applied to each symbol by utilizing only two predetermined APs.
  • SFBC may be applied using only AP # 1 and # 3 as data transmitted in the symbol.
  • each modulation symbol may be configured to be transmitted through all APs.
  • the ⁇ C3, C4 ⁇ pair may be replaced with the ⁇ C1, C2 ⁇ pair so that the ⁇ C1, C2 ⁇ pair is transmitted through all APs.
  • the ⁇ C3, C4 ⁇ pair may be replaced with the ⁇ C1, C2 ⁇ pair so that the ⁇ C1, C2 ⁇ pair is transmitted through all APs.
  • the ⁇ C3, C4 ⁇ pair may be replaced with the ⁇ C1, C2 ⁇ pair so that the ⁇ C1, C2 ⁇ pair is transmitted through all APs.
  • a new physical uplink control channel through which an uplink control indicator (UCI) including HARQ-ACK and / or CSI and / or beam related information and / or scheduling request related information is transmitted is newly created.
  • UCI uplink control indicator
  • NR-PUCCH a new physical uplink control channel
  • a newly proposed PUCCH is referred to as NR-PUCCH for convenience of description.
  • the NR-PUCCH is a relatively short length PUCCH consisting of one symbol or two symbols in one slot of 14 (or 7) symbols (hereinafter, each configuration is referred to as 1 symbol PUCCH and 2 symbol PUCCH). Naming), and a relatively long length of PUCCH (hereinafter, referred to as long PUCCH) composed of four or more symbols.
  • the precoder cyclic may mean that digital / analog / hybrid beamforming is performed differently in units of a predetermined time / frequency domain.
  • the corresponding precoder cycle may include antenna and / or panel switching methods.
  • the configuration of the present invention will be described in detail with focus on NR-PUCCH, but the TxD transmission method proposed by the present invention is similarly applied to other channels (eg, NR-PDCCH, NR-PDSCH, NR-PUSCH). Can be applied.
  • other channels eg, NR-PDCCH, NR-PDSCH, NR-PUSCH.
  • one symbol PUCCH in a TxD method it may be configured to apply the same precoding / beamforming in a specific frequency unit (eg, an RE group or an RB group).
  • a specific frequency unit eg, an RE group or an RB group.
  • different precoding / beamforming may be applied in units of 5 RBs (preconfigured or set by L1 signaling or higher layer signaling) for 1 symbol PUCCH configured of 10 RBs.
  • consecutive frequency resources or consecutive same comb indexes
  • the same precoding / beamforming can be set (or applied) only within a resource).
  • precoding / beamforming applied to a specific frequency unit may be determined by a frequency domain resource index that is actually mapped regardless of the amount of allocated frequency resources.
  • the same precoding / beamforming may be applied only within frequency resources in the same frequency band among the allocated 1 symbol PUCCHs.
  • the same precoding / in the frequency domain in which RS is configured with a predetermined number of REs can be set (or applied).
  • RS and / or UCI consists of a sequence
  • a sequence having a length corresponding to the number of REs may be generated within a frequency domain to which the same precoding / beamforming is applied.
  • the method described above in this section may be applied to a PUCCH structure configured by RS and UCI by FDM and a PUCCH structure transmitted without RS by sequence selection.
  • the two-symbol PUCCH to which the aforementioned one-symbol PUCCH TxD method is applied for each symbol may be transmitted.
  • different precoding / beamforming may be applied to each symbol, or the same precoding / beamforming may be applied to two symbols.
  • a configuration in which the same precoding / beamforming is applied to two symbols may be the same when the frequency resource region of the first symbol and the frequency symbol region of the second symbol are the same or when one of the two symbols does not have RS and the other symbol is RS It can be applied when is included.
  • whether to apply the time axis / frequency axis precoding / beamforming may be configurable. For example, the same precoding / beamforming is applied to the time axis, but the above-described 1 symbol PUCCH TxD method may be applied to each symbol, and the same precoding / beamforming is applied to the frequency axis but different precoding is performed for each symbol. / Beamforming may be applied, or the above-described one-symbol PUCCH TxD method may be applied to each symbol while different precoding / beamforming is applied on the time axis.
  • the method described above in this section may be applied to a PUCCH structure configured by RS and UCI by FDM and a PUCCH structure transmitted without RS by sequence selection.
  • RS may not exist in every symbol in consideration of RS overhead on the Long PUCCH. Therefore, precoding / beamforming may be applied differently in consideration of a symbol in which RS exists.
  • the RS may be UCI and TDM, so that there may be a symbol having only RS for each symbol, and there may be a symbol having only UCI.
  • different precoding / beamforming may be applied for each hop.
  • different precoding / beamforming may be applied on a group basis for symbols including RS.
  • different precoding / beamforming may be applied even in the one hop. If each symbol is allocated in the order of UCI / RS / RS / UCI in one hop of 4 symbols, different precoding / beamforming may be applied between the first two symbols and the last two symbols. In this case, since the applied precoder is different from each other, the OCC between symbols in which the precoder is different in the same hop may not be applied.
  • different precoding / beamforming may be applied in units of slots or slot groups (preconfigured or set by L1 signaling or higher layer signaling).
  • a different precoder may be applied by applying a TxD method such as 2-port SFBC / STBC to a PUCCH and using different antenna port pairs for each predefined frequency / time resource set.
  • a TxD method such as 2-port SFBC / STBC
  • the UE may apply SFBC to AP # 1 / # 2 and SFBC to AP # 3 / # 4 as well.
  • the UE transmits 2 symbol PUCCH
  • the UE transmits only AP # 1 / # 2 in the first symbol and only AP # 3 / # 4 in the second symbol to time-link each antenna port pair.
  • an AP used for actual NR-PUSCH transmission and a subcarrier location where a DM-RS is transmitted may be determined or set in advance.
  • antenna port numbers (eg, port numbers set to 1,2,3,4 when the number of APs is 4) for RS such as SRS / DM-RS (/ PTRS) are the same for each AP of each UE. Can be set.
  • the SRS may be configured for transmission of as many APs as the number of APs reported by the UE. If a UE reports the number of four APs, SRS transmission for AP number # 1 / # 2 / # 3 / # 4 may be configured.
  • the resource to which the RS sequence corresponding to the AP number is transmitted may be set in advance.
  • DM-RS (/ PCRS) through AP number # 1 may be transmitted for D1 / P1, and similarly, through AP number # 2 for D2 / P2 and AP number # 3 for D3 / P3.
  • DM-RS (/ PTRS) through AP number # 4 may be transmitted.
  • the UE may attempt to transmit DM-RS / PUSCH (/ PTRS) by selecting only the corresponding AP.
  • the corresponding DM-RS (/ PTRS) transmission resource may be set to a resource corresponding to the AP number scheduled by a predetermined rule.
  • the UE may acquire the two information together by informing the UE of only one of two pieces of information, that is, information about the AP used for the actual NR-PUSCH transmission and information about the subcarrier location where the DM-RS (/ PTRS) is transmitted. .
  • two pieces of information that is, information about the AP used for the actual NR-PUSCH transmission and information about the subcarrier location where the DM-RS (/ PTRS) is transmitted.
  • the UE may perform subcarrier # 0 / # 4 / # through AP # 1 by a predetermined appointment without additional signaling. 8-phase DM-RS can be transmitted.
  • both UE1 and UE2 are scheduled to transmit NR-PUSCH through AP # 1, both UEs transmit DM-RS on the same subcarrier to perform channel estimation performance. This can be reduced. In addition, to avoid this, there is a disadvantage that a scheduling restriction may occur.
  • the present invention proposes a method of transmitting a DM-RS / NR-PUSCH and a method of indicating a transmission location.
  • a method of transmitting a DM-RS / NR-PUSCH and a method of indicating a transmission location.
  • the configuration of the present invention will be described in detail below focusing on the DM-RS, but the configuration may be equally applied to the PTRS.
  • the AP indication used for NR-PUSCH transmission and the location of the resource where the actual DM-RS is transmitted are separately indicated through DCI (or physical layer signaling).
  • the AP indication and the location of the resource on which the actual DM-RSs are transmitted may be signaled with 4 bits in total and 8 bits in total. have.
  • the UE transmits the NR-PUSCH using AP # 1 / # 2.
  • the DM-RS may be transmitted on subcarriers # 2 / # 6 / # 10 using AP # 1 and the DM-RS may be transmitted on subcarriers # 3 / # 7 / # 11 using AP # 2. .
  • the location of the resource to which the DM-RS is transmitted is "1010" and the offset value may be signaled as "1".
  • the offset value "0" may mean AP # 1 / # 2
  • the offset value "1” may mean AP # 2 / # 3
  • the offset value "2" may mean AP # 3 / # 4.
  • the UE transmits a DM-RS using AP # 2 / # 3, but AP # 2 is transmitted on subcarriers # 0 / # 4 / # 8, and AP # 3 is subcarriers # 2 / #. Can be transmitted on 6 / # 10.
  • signaling both of the information in the bitmap may have a large signaling overhead. Accordingly, a method of reducing signaling overhead may be considered by applying constraints to candidate sets that may be indicated by each bitmap.
  • the set of APs used for NR-PUSCH transmission is ⁇ 1 ⁇ , ⁇ 2 ⁇ , ⁇ 3 ⁇ , ⁇ 4 ⁇ , ⁇ 1,2 ⁇ , ⁇ 3,4 ⁇ , ⁇ 1,2,3,4 ⁇
  • the set of resource locations where the DM-RS is sent is ⁇ D1 ⁇ , ⁇ D2 ⁇ , ⁇ D3 ⁇ , ⁇ D4 ⁇ , ⁇ D1, D2 ⁇ , ⁇ D3, D4 ⁇ , ⁇ D1, D2, D3 , D4 ⁇ .
  • the information since three bits are required to represent each piece of information, the information may be signaled through a total of six bits.
  • the two pieces of information can be joint coded to reduce signaling overhead.
  • the number of APs interworking with the AP set and the number of resource locations through which the DM-RS is transmitted can be regarded as the same.
  • Antenna selection information such as AP information (or location information of a resource for which actual DM-RS is transmitted) used for NR-PUSCH transmission is transmitted using a codebook (or precoding matrix).
  • the UE may attempt to transmit NR-PUSCH by TxD method using AP # 1 / # 3.
  • UE1 is configured to transmit DM-RS through D1 / D2 / D3 / D4 resources (refer to FIG. 9) using AP # 1 / # 2 / # 3 / # 4, respectively, and UE2 is AP # 1.
  • the gNB utilizes AP # 1 for each UE to perform UL through MU-MIMO. Even if the transmission is instructed, the DM-RS transmitted by each UE may be transmitted through different frequency resources.
  • an AP indication used for NR-PUSCH transmission, a location of a resource for transmitting a DM-RS, and a location for a resource for transmitting a PTRS may be separately indicated by adding a separate signaling from the DM-RS.
  • the gNB may signal subcarrier information on which the DM-RS is not transmitted to the UE using 4-bit bitmap information. For example, when "0011" is signaled to the UE, the UE may transmit NR-PUSCH on subcarriers # 2 / # 3 / # 6 / # 7 / # 10 / # 11 on symbol # 2.
  • NR-PUSCH is mapped to subcarriers that are not used for DM-RS transmission (simply without separate signaling).
  • NR-PUSCH is mapped and transmitted on a subcarrier that is not used for DM-RS transmission, and in case of a UE scheduled by a transmission method other than TxD, it is not used by DM-RS transmission.
  • the subcarrier may be configured not to map / transmit the NR-PUSCH. In this case, whether the DM-RS is transmitted may already be indicated implicitly through signaling.
  • NR-PUSCH may be mapped / transmitted to subcarriers not used for "single UE scheduling” or "DM-RS transmission.” "Or only tell the UE"
  • the UE that is instructed to “single UE scheduling” or “map / transmit NR-PUSCH to subcarriers not used for DM-RS transmission” maps NR-PUSCH to subcarriers not used for DM-RS transmission.
  • a UE that is instructed to “not single UE scheduling” or “do not map / transmit NR-PUSCH to subcarriers not used for DM-RS transmission” may use an NR-PUSCH to a subcarrier not used for DM-RS transmission. It can operate to not map / transmit.
  • the UE may attempt NR-PUSCH transmission on a subcarrier that is not used for DM-RS transmission regardless of NR-PUSCH transmission method (eg, single antenna port transmission, TxD, SM).
  • NR-PUSCH transmission method eg, single antenna port transmission, TxD, SM.
  • the UE may be configured by RRC signaling to operate as above.
  • the transmission power and / or the MCS may be restricted. This is because DM-RSs of potentially other UEs may be transmitted on corresponding subcarriers.
  • the UE may transmit the NR-PUSCH at a lower power than P_offset (the P_offset value may be preset or set by higher / physical layer signaling) relative to the NR-PUSCH power. If the lower bound of the NR-PUSCH transmit power is set, if the power applied by P_offset is lower than the lower limit, the UE gives up the NR-PUSCH transmission in the symbol or uses only the power corresponding to the lower limit. NR-PUSCH may be transmitted.
  • P_offset the P_offset value may be preset or set by higher / physical layer signaling
  • the default modulation order in a symbol to which the DM-RS can be transmitted may be set (by higher / physical layer signaling) to 2 (Bipolar Phase Shifting Keying) (or a specific I_mcs value). Can be.
  • the information indicative of the start symbol position of the NR-PUSCH implicitly indicates whether the "NR-PUSCH is transmitted to a subcarrier not used for DM-RS transmission".
  • NR-PUSCH transmission may be allowed for a subcarrier not used for DM-RS transmission from a symbol position where DM-RS transmission is configured to a start symbol position of the NR-PUSCH. For example, if the start symbol position of the NR-PUSCH is indicated by symbol # 2 and DM-RS transmission is indicated only to subcarriers corresponding to D1 / D2 under the frame structure as shown in FIG. 9, the UE is assigned to the remaining D3 / D4. NR-PUSCH transmission may be attempted in the corresponding subcarrier.
  • the configuration described in the section can be applied equally to PTRS (without additional signaling), and is independent of whether NR-PUSCH is mapped / transmitted to subcarriers that are not used for PTRS transmission by adding separate signaling from DM-RS. May be indicated (via physical layer or higher layer signaling).
  • the channel measurement performance improves, but there is a tradeoff that the PUSCH data transmission performance may decrease because signaling overhead increases.
  • whether additional transmission of the corresponding signals (and / or resource location / density and / or sequence information of the corresponding signal) to which the corresponding signal is transmitted may be configured to be configurable by higher layer signaling or L1 signaling. .
  • the UE when the UE attempts initial access on a specific carrier, it receives message 3 PUSCH (ie, RAR (random access response) in response to RACH transmission in the RACH procedure) and schedules it by UL grant on the RAR.
  • message 3 PUSCH ie, RAR (random access response) in response to RACH transmission in the RACH procedure
  • RAR random access response
  • Whether or not to transmit the signal (ie, PTRS and / or additional DM-RS, etc.) and / or resource location / density to which the signal is transmitted and / or sequence information of the corresponding signal Can be. Configuration of such a time signal may be indicated through a system information block (SIB) or a RAR message.
  • SIB system information block
  • Or setting (e.g., whether or not to transmit) and / or the resource location / density and / or corresponding to that signal (e.g., PTRS and / or additional DM-RS) by implicit indication without explicit indication Sequence information of the signal) may be set.
  • the UE may always transmit PTRS (or additional DM-RS).
  • the UE may always transmit PTRS (or additional DM-RS) during message 3 PUSCH transmission.
  • CP Cyclic Prefix
  • DFT DFT spread Between OFDM UEs MU - MIMO To support PTRS Transmission way
  • the PTRS may be configured to be mapped on all subcarriers in a specific symbol (just like DMRS). Or, even in the PAPR side of the DFT-s-OFDM, the UE performs a DFT on the NR-PUSCH and then punctures the NR-PUSCH on the REs to which the PTRS is mapped, or the PTRS is mapped. It is also possible to exclude the REs in advance and perform the DFT with other RE numbers.
  • PTRS mapping is performed in pre-DFT or post-DFT is UL. Can be dynamically indicated through the grant.
  • the base station indicates a post-DFT when scheduling the MU-MIMO between the CP-OFDM UE and the DFT-s-OFDM UE (or between the DFT-s-OFDM UEs), and the NR- of the DFT-s-OFDM UE only.
  • pre-DFT may be indicated.
  • the terminal according to the present invention transmits an uplink signal to a base station
  • the uplink using a different beamforming method (i.e., precoder cyclic scheme) for each predetermined resource region in which the terminal transmits the uplink signal.
  • the link can be sent.
  • the terminal transmits an uplink signal by applying a beamforming method differently for each resource region classified according to a predetermined rule in one or more symbols in one slot including a plurality of symbols.
  • the uplink signal may be applied to a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) or a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH).
  • PUCCH Physical Uplink Control CHannel
  • PUSCH Physical Uplink Shared CHannel
  • the terminal differently applying the beamforming method for each resource region classified according to a certain rule, the digital beamforming, analog beamforming or hybrid beam for each resource region divided according to a certain rule. It may mean that one or more of the forming methods are applied differently.
  • the uplink signal may be transmitted in a structure of 1 symbol PUCCH.
  • the terminal may transmit the 1 symbol PUCCH by applying a different beamforming method for each frequency resource region classified according to the predetermined rule.
  • the terminal may receive information on the predetermined rule from the base station.
  • the information on the predetermined rule may include one of information on the size of frequency resources to which the same beamforming method is applied, or information on a range of frequency resources to which the same beamforming method is applied.
  • the terminal may transmit by transmitting the one-symbol PUCCH distributed mapping in the frequency dimension in one symbol.
  • the terminal may transmit the one symbol PUCCH by applying a different beamforming method for each consecutive frequency resource or consecutive same comb index resource in the one symbol in which the one symbol PUCCH is transmitted.
  • the uplink signal may be transmitted in a structure of 2 symbol PUCCH.
  • the terminal may transmit by applying a different beamforming method for each symbol on which the two symbol PUCCH is transmitted.
  • the UE transmits the 2 symbol PUCCH by applying a different beamforming method for each symbol including a reference signal (RS) among symbols for transmitting the 2 symbol PUCCH and a symbol not including the RS.
  • RS reference signal
  • the terminal may transmit the two symbol PUCCH by applying a different beamforming method for each frequency resource region having a predetermined size on two symbols on which the two symbol PUCCH is transmitted.
  • the uplink signal may be transmitted in a structure of PUCCH exceeding 2 symbols.
  • the PUCCH structure as described above is called Long PUCCH.
  • the UE may transmit the Long PUCCH by applying a different beamforming method for each symbol including RS and symbols not including RS among the symbols on which the Long PUCCH is transmitted.
  • the terminal when the terminal is frequency-hopped and transmits the Long PUCCH, the terminal applies the different beamforming method for each hop on the two or more symbols on which the Long PUCCH is transmitted to apply the Long PUCCH Can transmit
  • examples of the proposed scheme described above may also be regarded as a kind of proposed schemes as they may be included as one of the implementation methods of the present invention.
  • the above-described proposed schemes may be independently implemented, some proposed schemes may be implemented in a combination (or merge) form.
  • Information on whether the proposed methods are applied may be defined so that the base station informs the terminal through a predefined signal (eg, a physical layer signal or a higher layer signal). have.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a terminal and a base station in which the proposed embodiment can be implemented.
  • the terminal and the base station illustrated in FIG. 18 operate to implement the above-described embodiments of the method for transmitting / receiving a signal between the terminal and the base station.
  • a UE (UE) 1 may operate as a transmitting end in uplink and a receiving end in downlink.
  • the base station eNB: e-Node B or gNB: new generation NodeB, 100
  • gNB new generation NodeB
  • the terminal and the base station may include transmitters 10 and 110 and receivers 20 and 120, respectively, to control transmission and reception of information, data and / or messages.
  • the antenna may include antennas 30 and 130 for transmitting and receiving messages.
  • the terminal and the base station may each include a processor (Processor 40, 140) for performing the above-described embodiments of the present invention and a memory (50, 150) that can temporarily or continuously store the processing of the processor, respectively. Can be.
  • a processor Processor 40, 140
  • a memory 50, 150
  • the terminal 1 configured as described above may transmit an uplink signal (for example, NR-PUCCH and NR-PUSCH) as follows.
  • an uplink signal for example, NR-PUCCH and NR-PUSCH
  • the terminal 1 transmits an uplink signal by differently applying a beamforming method for each resource region classified according to a predetermined rule in one or more symbols in one slot including a plurality of symbols through the transmitter 10. Can be.
  • the predetermined rule various rules for dividing the time / frequency resource region in which the uplink signal is transmitted into resource regions to which different beamforming methods are applied may be applied.
  • the transmitter and the receiver included in the terminal and the base station include a packet modulation and demodulation function, a high speed packet channel coding function, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) packet scheduling, and a time division duplex (TDD) for data transmission. Packet scheduling and / or channel multiplexing may be performed.
  • the terminal and the base station of FIG. 18 may further include a low power radio frequency (RF) / intermediate frequency (IF) unit.
  • RF radio frequency
  • IF intermediate frequency
  • the terminal is a personal digital assistant (PDA), a cellular phone, a personal communication service (PCS) phone, a GSM (Global System for Mobile) phone, a WCDMA (Wideband CDMA) phone, an MBS.
  • PDA personal digital assistant
  • PCS personal communication service
  • GSM Global System for Mobile
  • WCDMA Wideband CDMA
  • MBS Multi Mode-Multi Band
  • a smart phone is a terminal that combines the advantages of a mobile communication terminal and a personal portable terminal, and may mean a terminal incorporating data communication functions such as schedule management, fax transmission and reception, which are functions of a personal mobile terminal, in a mobile communication terminal.
  • a multimode multiband terminal can be equipped with a multi-modem chip to operate in both portable Internet systems and other mobile communication systems (e.g., code division multiple access (CDMA) 2000 systems, wideband CDMA (WCDMA) systems, etc.). Speak the terminal.
  • CDMA code division multiple access
  • WCDMA wideband CDMA
  • Embodiments of the invention may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments 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), Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors and the like can be implemented.
  • 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 can be implemented.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the functions or operations described above.
  • software code may be stored in memory units 50 and 150 and driven by processors 40 and 140.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention can be applied to various wireless access systems.
  • various radio access systems include 3rd Generation Partnership Project (3GPP) or 3GPP2 systems.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • Embodiments of the present invention can be applied not only to the various wireless access systems, but also to all technical fields to which the various wireless access systems are applied.
  • the proposed method can be applied to mmWave communication system using ultra high frequency band.

Landscapes

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

Abstract

본 발명에서는 단말 및 기지국의 신호 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치를 개시한다. 보다 구체적으로, 본 발명에서는 기지국 또는 단말이 일정한 자원 영역 별로 상이한 빔포밍 방법을 적용하여 신호를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치를 개시한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말 및 기지국의 신호 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국이 서로 신호를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 것이다.
보다 구체적으로, 이하의 설명은, 기지국 또는 단말이 일정한 자원 영역 별로 상이한 빔포밍 방법을 적용하여 신호를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 설명을 포함한다.
특히, 본 발명에서는 단말이 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 전송함에 있어서, 일정 규칙에 따른 시간/주파수 자원 영역 별로 상이한 빔포밍 방법을 적용하여 상기 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 전송하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 설명을 포함한다.
무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 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.
또한, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 RAT (radio access technology) 에 비해 향상된 모바일 브로드밴드 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려되고 있다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연(latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 고려되고 있다.
이와 같이 향상된 모바일 브로드밴드 통신, 매시프 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있다.
본 발명의 목적은 새로이 제안되는 통신 시스템에서 단말과 기지국 간 신호를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명은 단말이 기지국으로 상향링크 신호 (예: 제어 정보, 데이터 정보 등)를 효율적으로 전송하는 방법으로써, 상기 단말이 일정한 자원 영역 별로 빔포밍 방법을 달리 적용하는 프리코더 순환 (precoder cycling) 기법을 이용해 상향링크 신호를 전송하는 방법 및 이를 지?c아는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시 예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 기지국과 단말이 신호를 송수신하는 방법 및 장치들을 제공한다. 특히, 본 발명에서는 단말이 기지국으로 상향링크 신호를 전송함에 있어서, 상기 단말이 상기 상향링크 신호를 전송하는 일정 자원 영역 별로 상이한 빔포밍 방법 (즉, 프리코더 순환 기법)을 이용하여 상기 상향링크를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치들을 제공한다.
본 발명의 일 양태로서, 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 전송하는 방법에 있어서, 복수 개의 심볼들을 포함하는 하나의 슬롯 내 하나 이상의 심볼에서 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 빔포밍 방법을 달리 적용하여 상향링크 신호를 전송;하는 것을 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법을 제안한다.
본 발명의 다른 양태로서, 무선 통신 시스템에서 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 단말에 있어서, 상기 단말은 송신부; 수신부; 및 상기 송신부 및 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 복수 개의 심볼들을 포함하는 하나의 슬롯 내 하나 이상의 심볼에서 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 빔포밍 방법을 달리 적용하여 상향링크 신호를 전송;하도록 구성되는, 단말을 제안한다.
여기서, 상기 상향링크 신호는 PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) 또는 PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel)가 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어, 상기 단말이 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 빔포밍 방법을 달리 적용하는 것은, 상기 단말이 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 디지털 빔포밍, 아날로그 빔포밍 또는 하이브리드 빔포밍 방법 중 하나 이상을 달리 적용하는 것을 의미할 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 상향링크 신호가 하나의 심볼에서 전송되는 경우, 상기 상향링크 신호는 상기 하나의 심볼 내 상기 일정 규칙에 따라 구분되는 주파수 자원 영역 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되어 전송될 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 신호 전송 방법은, 기지국으로부터 상기 일정 규칙에 대한 정보를 수신;하는 것을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 일정 규칙에 대한 정보는, 동일한 빔포밍 방법이 적용되는 주파수 자원의 크기에 대한 정보, 또는 동일한 빔포밍 방법이 적용되는 주파수 자원의 범위에 대한 정보, 중 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 상향링크 신호가 하나의 심볼 내 주파수 차원에서 분산 매핑되어 전송되는 경우, 상기 일정 규칙은, 상기 상향링크 신호가 전송되는 상기 하나의 심볼 내 연속한 주파수 자원 또는 연속한 동일 콤브 인덱스 (comb index) 자원 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분됨을 지시할 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 상향링크 신호가 두 심볼들에서 전송되는 경우, 상기 일정 규칙은, 상기 상향링크 신호가 전송되는 심볼 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분됨을 지시할 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 상향링크 신호가 두 심볼들에서 전송되는 경우, 상기 일정 규칙은, 상기 상향링크 신호가 전송되는 심볼들 중 참조 신호 (reference signal, RS)가 포함된 심볼과 상기 RS가 포함되지 않은 심볼 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분됨을 지시할 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 상향링크 신호가 두 심볼들에서 전송되는 경우, 상기 일정 규칙은, 상기 두 심볼들 상 일정 크기의 주파수 자원 영역 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분됨을 지시할 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 상향링크 신호가 두 개를 초과한 심볼들에서 전송되는 경우, 상기 일정 규칙은, 상기 상향링크 신호가 전송되는 심볼들 중 참조 신호 (reference signal, RS)가 포함된 심볼과 상기 RS가 포함되지 않은 심볼 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분됨을 지시할 수 있다.
또한, 상기 상향링크 신호가 두 개를 초과한 심볼들에서 주파수 호핑되어 전송되는 경우, 상기 일정 규칙은, 상기 상향링크 신호가 전송되는 상기 두 개를 초과한 심볼들 상 홉 (hop) 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분됨을 지시할 수 있다.
상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 새로이 제안되는 무선 통신 시스템에서 단말이 효율적으로 상향링크 신호를 기지국으로 전송할 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면, 단말은 일정 개수의 심볼들로 구성되는 PUCCH를 보다 효율적으로 기지국으로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 무선 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 적용 가능한 자립적 서브프레임 구조 (Self-contained subframe structure)를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 상향링크 데이터가 전송되는 프레임 구조를 간단히 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 TxD 방법에 따른 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 11은 종래 LTE 시스템의 DL 전송에 사용된 2 AP/layer 인 경우의 TxD 방법을 간단히 나타낸 도면이고, 도 12는 종래 LTE 시스템의 DL 전송에 사용된 4 AP/layer 인 경우의 TxD 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 예에 따른 SFBC 방식을 활용한 TxD 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 예에 따른 SFBC 방식을 활용한 TxD 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 SFBC 방식을 활용한 TxD 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 예에 따라 각 PTRS AP 별로 하나의 부반송파를 통해 PTRS가 전송되는 구성을 간단히 나타낸 도면이다.
도 18은 제안하는 실시 예들이 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.
이하의 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 단말(Terminal)은 사용자 기기(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 가입자 단말(SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP TS 36.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
예를 들어, 전송기회구간(TxOP: Transmission Opportunity Period)라는 용어는 전송구간, 전송 버스트(Tx burst) 또는 RRP(Reserved Resource Period)라는 용어와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, LBT(Listen Before Talk) 과정은 채널 상태가 유휴인지 여부를 판단하기 위한 캐리어 센싱 과정, CCA(Clear Channel Accessment), 채널 접속 과정(CAP: Channel Access Procedure)과 동일한 목적으로 수행될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 설명한다.
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 적용될 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 LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다. 본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 위주로 기술하지만 IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.
1. 3GPP LTE / LTE _A 시스템
1.1 물리 채널들 및 이를 이용한 신호 송수신 방법
무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송(S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신(S16)과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
1.2. 자원 구조
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2(a)는 타입 1 프레임 구조(frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중(full duplex) FDD(Frequency Division Duplex) 시스템과 반이중(half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.
하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지고, Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 균등한 길이를 가지며 0부터 19의 인덱스가 부여된 20개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 여기서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함한다.
전이중 FDD 시스템에서는 각 10ms 구간 동안 10개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할 수 없다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지며, 153600*Ts = 5ms 길이를 가지는 2개의 하프프레임(half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 30720*Ts = 1ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2i 와 2i +1에 해당하는 각 Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다.
타입 2 프레임에는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임을 포함한다. 여기서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
다음 표 1은 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
Figure PCTKR2017008322-appb-T000001
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH가 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH가 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이러한 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0부터 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
2. 새로운 무선 접속 기술 ( New Radio Access Technology ) 시스템
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술 (radio access technology, RAT)에 비해 향상된 단말 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 (massive) MTC (Machine Type Communications) 역시 고려되고 있다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연 (latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인 또한 논의되고 있다.
이와 같이 향상된 단말 광대역 통신 (enhanced mobile broadband communication), 매시브 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 새로운 무선 접속 기술의 도입이 논의되고 있으며, 본 발명에서는 편의상 해당 기술을 New RAT 또는 NR (New Radio)이라 명명한다.
2.1. 자립적 서브프레임 구조 (Self-contained subframe structure)
도 6은 본 발명에 적용 가능한 자립적 서브프레임 구조 (Self-contained subframe structure)를 나타낸 도면이다.
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 TDD 시스템에서 데이터 전송 지연을 최소화하기 위해 도 6과 같은 자립적 서브프레임 구조를 제안한다.
도 6에서 빗금친 영역 (예: symbol index =0)은 하향링크 제어 (downlink control) 영역을 나타내고, 검정색 영역 (예: symbol index =13)은 상향링크 제어 (uplink control) 영역을 나타낸다. 이외 영역 (예: symbol index = 1 ~ 12)은 하향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있고, 상향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있다.
이러한 구조의 특징은 한 개의 서브프레임 내에서 DL 전송과 UL 전송을 순차적으로 진행할 수 있으며, 상기 하나의 서브프레임 내에서 DL 데이터를 송수신하고 이에 대한 UL ACK/NACK도 송수신할 수 있다. 결과적으로 이러한 구조는 데이터 전송 에러 발생시에 데이터 재전송까지 걸리는 시간을 줄이게 되며, 이로 인해 최종 데이터 전달의 지연을 최소화할 수 있다.
이와 같은 자립적 서브프레임 (self-contained subframe) 구조에서 기지국과 UE가 송신 모드에서 수신모드로 전환 또는 수신모드에서 송신모드로 전환을 위해서는 일정 시간 길이의 타입 갭(time gap)이 필요하다. 이를 위하여 자립적 서브프레임 구조에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 OFDM 심볼은 가드 구간 (guard period, GP)로 설정될 수 있다.
앞서 상세한 설명에서는 자립적 서브프레임 (self-contained subframe) 구조가 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우를 설명하였으나, 상기 제어 영역들은 상기 자립적 서브프레임 구조에 선택적으로 포함될 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 자립적 서브프레임 구조는 도 6과 같이 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우 뿐만 아니라 DL 제어 영역 또는 UL 제어 영역만을 포함하는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 설명의 편의상 상기와 같은 프레임 구조를 서브프레임으로 통칭하였으나, 해당 구성은 프레임 또는 슬롯 등으로 달리 명명될 수도 있다. 일 예로, NR 시스템에서는 복수의 심볼들로 구성된 하나의 단위를 슬롯이라고 명명할 수 있고, 이하 설명에서 서브프레임 또는 프레임은 앞서 설명한 슬롯으로 대체될 수 있다.
2.2. OFDM 수비학 (numerology)
NR 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용한다. 이때, NR 시스템은 대표적으로 표 2와 같은 OFDM 수비학을 가질 수 있다.
Figure PCTKR2017008322-appb-T000002
또는 NR 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용하며 표 3과 같은 다수의 OFDM 수비학 중에서 선택된 OFDM 수비학을 사용할 수 있다. 구체적으로, 표 3에서 개시된 바와 같이, NR 시스템은 LTE시스템에서 사용되었던 15kHz 부반송파 스페이싱 (subcarrier-spacing)을 기본으로 상기 15kHz 부반송파 스페이싱의 배수 관계에 있는 30, 60, 120 kHz 부반송파 스페이싱을 갖는 OFDM 수비학을 사용할 수 있다.
이때, 표 3에 개시된 순환 전치 (Cyclic Prefix) 및 시스템 대역폭 (System BW), 그리고 이용 가능한 부반송파 (available subcarriers) 개수는 본 발명에 따른 NR 시스템에 적용 가능한 일 예에 불과하며, 구현 방식에 따라 상기 값들은 변형될 수 있다. 대표적으로 60kHz 부반송파 스페이싱의 경우 시스템 대역폭은 100MHz로 설정될 수 있으며, 이 경우 이용 가능한 부반송파 개수는 1500을 초과하여 1666보다 작은 값을 가질 수 있다. 또한 표 4에서 개시된 서브프레임 길이 (Subframe length) 및 서브프레임 당 OFDM 심볼 개수 또한 본 발명에 따른 NR 시스템에 적용 가능한 일 예에 불과하며, 구현 방식에 따라 상기 값들은 변형될 수 있다.
Figure PCTKR2017008322-appb-T000003
2.3. 아날로그 빔포밍 (Analog beamforming )
밀리미터 파 (Millimeter Wave, mmW)에서는 파장이 짧아 동일 면적에 다수개의 안테나 요소(element)의 설치가 가능하다. 즉, 30GHz 대역에서 파장은 1cm이므로, 5 * 5 cm의 패널(panel)에 0.5 lambda(파장) 간격으로 2-차원 (2-dimension) 배열을 하는 경우 총 100개의 안테나 요소를 설치할 수 있다. 이에 따라, 밀리미터 파 (mmW)에서는 다수개의 안테나 요소를 사용하여 빔포밍 (beamforming, BF) 이득을 높여 커버리지를 증가시키거나, 쓰루풋 (throughput)을 높일 수 있다.
이때, 안테나 요소 별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 각 안테나 요소는 TXRU(Transceiver Unit)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 각 안테나 요소는 주파수 자원 별로 독립적인 빔포밍을 수행할 수 있다.
그러나 100여개의 안테나 요소 모두에 TXRU를 설치하기에는 가격측면에서 실효성이 떨어지는 문제를 갖게 된다. 그러므로 하나의 TXRU에 다수개의 안테나 요소를 매핑하고 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절하는 방식이 고려되고 있다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전 대역에 있어서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔포밍이 어렵다는 단점을 갖는다.
이에 대한 해결 방안으로, 디지털 빔포밍과 아날로크 빔포밍의 중간 형태로 Q개의 안테나 요소보다 적은 개수인 B개의 TXRU를 갖는 하이브리드 빔포밍 (hybrid BF)를 고려할 수 있다. 이 경우에 B개의 TXRU와 Q개의 안테나 요소의 연결 방식에 따라서 차이는 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔(beam)의 방향은 B개 이하로 제한될 수 있다.
도 7 및 도 8은 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다. 여기서 TXRU 가상화 (virtualization) 모델은 TXRU의 출력 신호와 안테나 요소의 출력 신호의 관계를 나타낸다.
도 7은 TXRU가 서브 어레이 (sub-array)에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 7의 경우, 안테나 요소는 하나의 TXRU에만 연결된다.
반면, 도 8은 TXRU가 모든 안테나 요소에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 8의 경우, 안테나 요소는 모든 TXRU에 연결된다. 이때, 안테나 요소가 모든 TXRU에 연결되기 위하여 도 15에 도시된 바와 같이 별도의 덧셈기를 필요로 한다.
도 7 및 도 8에서, W는 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)에 의해 곱해지는 위상 벡터를 나타낸다. 즉, W는 아날로그 빔포밍의 방향을 결정하는 주요 파라미터이다. 여기서 CSI-RS 안테나 포트와 TXRU들과의 매핑은 1:1 또는 1:다(多) (1-to-many) 일 수 있다.
도 7의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 어려운 단점이 있으나, 전체 안테나 구성을 적은 비용으로 구성할 수 있다는 장점이 있다.
도 8의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 쉽다는 장점이 있다. 다만, 모든 안테나 요소에 TXRU가 연결되는 바, 전체 비용이 증가한다는 단점이 있다.
3. 제안하는 실시예
도 9는 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 상향링크 데이터가 전송되는 프레임 구조를 간단히 나타낸 도면이다. 이때, TTI (transmission time interval) 는 MAC (Medium Access Control) 계층에서 MAC PDU (protocol data unit) 들을 PHY 계층으로 전달해 주는 최소 시간 간격으로 정의될 수 있다. 도 9에서 하나의 TTI 는 14 개의 심볼들로 구성된다고 가정하나, 상기 TTI의 시간 길이는 이보다 길거나 또는 짧게 설정될 수도 있다.
도 9에 있어, NR-PDCCH (NewRAT physical downlink control channel) 은 DL/UL 스케줄링 정보 등이 전송되는 DL 제어 채널을 의미하고, NR-PUSCH (physical uplink shared channel) 은 UL 데이터가 전송되는 채널을 의미하고, NR-PUCCH (physical uplink control channel) 은 HARQ-ACK/CSI (channel state information) 등의 정보가 전송되는 UL 제어 채널을 의미한다. 또한, DM-RS (demodulation reference signal) 은 NR-PUSCH 의 복조 (demodulation)를 위한 채널 측정 (channel estimation) 에 사용되는 신호를 의미한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 각 신호/채널은 특정 심볼(들)에서 전송될 수 있고 AP (antenna port) 별로 다른 부반송파를 통해 전송될 수 있다. 이때, 각 신호/채널은 최대 최대 4 개의 AP (antenna port) 들을 통해 전송될 수 있다.
PCRS (phase noise compensation reference signal) / PTRS (phase tracking reference signal) (이하, PTRS로 통칭함) 는 높은 이동성 (high mobility) 또는 오실레이터의 위상 잡음 (phase noise) 등을 고려하여 채널 측정을 돕기 위해 DM-RS 에 추가로 전송되는 신호를 의미한다. 도 9와 같이, 상기 PTRS는 특정 부반송파(들)에 전송될 수 있고, AP 별로 별도의 심볼/부반송파 상으로 전송되도록 설정될 수 있다. 설명의 편의상, 이하에서는 도 9의 기본 프레임 구조를 바탕으로 본 발명에 적용 가능한 구성들을 제안하나, 도 9에서 제안한 NR-PDCCH/가드 구간/ NR-PUSCH/NR-PUCCH/PTRS/DM-RS 전송 자원 영역 및 위치 등이 다른 프레임 구조에 대해서도 본 발명에서 제안하는 구성들이 적용될 수 있음은 당업자라면 자명하게 판단할 수 있다.
이하에서는, 상기와 같은 프레임 구조에 기반하여, 전송 다이버시티 (transmit diversity)를 활용하여 NR-PUSCH 를 전송하는 방법, 전송 다이버시티를 활용하여 NR-PUCCH 를 전송하는 방법, DM-RS/PCRS 및 NR-PUSCH 의 다중화 (multiplexing) 방법 등에 대해 제안한다.
3.1. NR - PUSCH 전송 다이버시티 ( TxD )
종래 LTE(-A) 시스템에서는 DL 전송을 위한 다수의 AP 들을 활용한 전송 방법으로써 전송 다이버시티 (TxD) 를 활용하는 방법과 공간 다중화 (spatial multiplexing, SM) 을 활용하는 방법 모두 지원한다. 다만, UL 전송에 대해서는 SM 을 활용하는 방법만을 지원한다.
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템이 지원 가능한 단말의 AP 개수는 종래 LTE 단말보다 클 수 있다는 점, 신뢰성 (reliability) 보장이 중요시되는 UL 데이터 전송 또는 셀 경계 (cell edge) UE 의 커버리지 확장 등을 고려할 때, NR 시스템에 있어 TxD 전송 방법은 UL 전송에도 지원될 수 있다.
따라서, 본 절에서는 TxD 전송 방법으로 NR-PUSCH 를 전송할 것을 UE 에게 지시하는 방법과 실제로 TxD 를 활용하여 NR-PUSCH 를 전송하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
이하에서는 NR-PUSCH 에 초점을 맞춰 관련 구성에 대해 설명하지만, TxD 를 지시하는 방법 및 TxD 전송 방법은 다른 채널들에도 동일하게 적용할 수 있다. 일 예로, NR-PDSCH/NR-PUSCH 의 TxD 지시는 DL 그랜트를 통해 하기 3.1.1 절에서 제안한 방법이 적용될 수 있다. 다른 일 예로, TxD 전송 방법은 NR-PDCCH/NR-PDSCH/NR-PUCCH 에도 동일하게 적용될 수 있다.
3.1.1. TxD 지시 방법
(1) DCI (downlink control indicator) 상 (또는 물리 계층 시그널링)으로 지시하는 방법
UE 의 채널 상태 또는 UL 데이터의 서비스 타입 등에 따라 동적으로 (dynamic) TxD 전송 방법으로 전송할 지 또는 SM 전송 방법으로 전송할 지 여부가 지시되는 것이 바람직할 수 있다.
일 예로, TxD를 지시하는 정보는 SM 용도의 프리코딩 매트릭스 (precoding matrix) 를 알려주는 스케줄링 정보와 조인트 코딩 (joint coding) 될 수 있다. 구체적으로는, NR 기반 기지국 (new generation NodeB, 이하 gNB)는 프리코딩 매트릭스 (또는 코드북 인덱스) 및 계층 (layer) 개수를 지시해주는 DCI 내 필드 중 일부 상태 (state) 를 통해 전송 다이버시티 임을 지시해 줄 수 있다. 추가적으로, 상기 gNB는 별도의 필드 또는 앞서 상술한 필드의 다른 상태를 통해 전송 다이버시티를 위해 몇 개의 AP/계층이 사용되는지 또는 어떤 AP 가 사용되는지 등이 지시될 수 있다.
본 발명에서는, 설명의 편의 상 본 발명에 따른 NR 시스템에서 동작하는 기지국을 gNB라 명명함으로써 LTE 기지국의 일 예인 eNB와 구분하여 표시하였으나, 구현예에 따라 gNB는 eNB로 변경 적용될 수도 있다.
다른 일 예로, gNB는 TxD 전송 방법인 경우와 SM 전송 방법인 경우의 DCI 포맷을 달리함으로써 DCI 포맷 지시자를 통해 TxD 인지 SM 인지의 여부를 UE에게 지시할 수 있다.
(2) 상위 계층 시그널링 (예: RRC signalling) 으로 지시하는 방법
UE 들의 채널 상태 변화가 심하게 변경되지 않거나 일정 시간 동안 UE 가 전송하는 UL 데이터의 QoS (Quality of Service) 레벨 등이 유사한 경우 gNB는 RRC 시그널링을 통해 TxD 인지 SM 인지 여부를 준-정적으로 (semi-static) 지시할 수 있다.
3.1.2. ( SFBC ( Space Frequency Block Code ) 방식이 아닌) TxD 전송 방법
종래 LTE 시스템에서는 DL 전송을 위한 TxD 전송 방법으로 SFBC (space-frequency block code) 방식을 적용한다. 해당 방식은 2Tx1Rx (즉, 2개의 Tx 및 1개의 Rx)의 경우 최적의 다이버시티 이득 (diversity gain) 을 얻도록 설계된 방식으로써, 전송 노드의 AP 가 2 개 보다 많아지면 다이버시티 이득을 최대로 얻기 힘들다. 특히, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 지원하는 NR 단말의 AP 개수가 2보다 많아질 수 있음을 고려하여, 본 발명에서는 UL 전송에 있어 다이버시티 이득을 향상시키기 위한 TxD 전송 방법을 제안한다.
먼저, 본 발명에서 제안하고자 하는 기본 아이디어는 AP 별로 (의사(quasi-)) 직교 시퀀스 (orthogonal sequence) 를 곱하여 전송함으로써 공간 차원의 다중화 이득 (spatial domain multiplexing gain) 을 얻는다는 것이다. 이때, 길이 k (k=전송 AP 개수) 인 직교 시퀀스는 주파수 축 (또는 시간 축) 상으로 (비-)연속적인 (contiguous) k 개의 자원에 걸쳐서 곱해지며 k 개의 자원에는 동일한 변조 심볼 (modulated symbol) 들이 반복 전송된다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 TxD 방법에 따른 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
일 예로, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따르면 상향링크 신호 전송 방법으로 4 개의 AP 들을 활용한 TxD 방법이 활용될 수 있다. 여기서, 상향링크 신호는 4 개의 AP 를 통해 전송되므로, 4 개의 부반송파들에는 동일한 변조 심볼 (예: 도 10의 "a") 가 반복 매핑되고, 4 개의 부반송파 및 AP (또는 계층) 별로 4-길이의 직교 시퀀스 (예: Hadamard sequence) 가 곱해진다. SC-FDM (Single Carrier - Frequency Division Multiplexing)의 특성을 보장하기 위하여 이와 같은 처리 과정(processing) 은 DFT (Discrete Fourier Transform) 과정 전에 수행될 필요가 있다. 만약 OFDM 이 UL 전송에 적용된다면, 상기 처리 과정은 IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) 전에 수행될 수 도 있고, IFFT 이후에 수행될 수 도 있다. 상기 설명에서는 간단한 예시를 위해 4 부반송파들이 사용되는 예시들을 개시하지만, 본 발명의 구성은 이보다 많은 부반송파들을 통해 UL 데이터를 전송하는 경우로도 확장 적용될 수 있다. 이 경우, 4 개의 부반송파들을 페어링 (pairing) 시켜서 4 개 부반송파들 단위로 본 발명에 따른 동작이 적용될 수 있다.
도 10에 있어, 4 AP 들을 이용한 TxD 방법을 활용하여 NR-PUSCH 가 전송되는 경우 4 개의 부반송파들이 하나의 전송 짝 (pair)이 될 수 있다. 여기서, 만약 PTRS 가 특정 부반송파(들)로 전송된다면 4 개씩 부반송파들을 페어링하는 것이 어려울 수 있다.
이때, 페어링 되지 못한 N(N<4) 개의 부반송파들에 대해, N 개의 AP 가 TxD 방법으로 신호를 전송하는 것과 동일하게 N 개의 부반송파 상으로 심볼이 반복 전송되고, 이에 대해 N 길이의 직교 시퀀스를 곱해서 전송될 수 있다. 일 예로, 도 9와 같이 PTRS 가 전송된다면 부반송파 #0/#1/#2/#3 과 부반송파 #8/#9/#10/#11 은 4개씩 페어링 되지만 부반송파 #5/#6 은 2 개만 페어링되게 된다. 이때, 부반송파 #5/#6 에서는 AP #1/#2 두 개만 활용하여 TxD 방법으로 신호가 전송될 수 있다.
앞서 상술한 내용을 좀더 확장하면, 길이 k (k=전송 AP 개수) 인 직교 시퀀스가 주파수 축 (또는 시간 축) 상으로 (비-) 연속적인 k 개의 자원에 걸쳐서 곱해질 때, k 개의 자원에는 동일한 변조 심볼들이 반복 전송되거나, k 이하의 변조 심볼들이 전송될 수 있다. 일 예로, 도 10의 예시에서 layer #1/#2 에는 변조 심볼 "a" 가 반복되어 전송되고 layer #3/#4 에는 변조 심볼 "b" 가 반복되어 전송될 수 있다.
이와 다른 방법으로는, 길이 k 인 직교 시퀀스가 주파수 축 (또는 시간 축) 상으로 (비-) 연속적인 k 개의 자원에 걸쳐서 곱해질 때, k 는 전송 AP의 개수 보다 클 수 있다. 이 경우, 특정 계층에서 전송되는 변조 심볼은 동일한 변조 심볼이 반복되거나, 또는 여러 변조 심볼들이 CDM (Code Division Multiplexing) 되어 전송될 수 있다.
특징적으로, 앞서 제안한 다양한 TxD 방식 및 하기 3.1.3 절에서 제안하는 TxD 방식은 변조 차수 (modulation order) 또는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 또는 사용 예(use case)/서비스 (service) 등에 따라 다르게 설정될 수 있다. 일 예로, 본 절에 있어, 변조 차수가 커질수록 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) 문제가 커지는 바, 일정 값 이상의 MCS에 대해서는 단순히 단위 행렬 (identity matrix) 의 코드북을 이용한 TxD 방법이 적용될 수 있다. 다른 예로, 본 절에 있어, 변조 차수가 커질수록 반복 (repetition) 횟수가 작은 TxD 방법이 적용될 수 있다.
3.1.3. SFBC 방식을 활용한 TxD 전송 방법
종래 LTE 시스템의 DL 전송에 사용된 TxD 방법은 SFBC 방식으로 구현되었으며, 특히 LTE 시스템에서는 2 AP/layer 인 경우와 4 AP/layer 인 경우에 대해 정의하고 있다.
도 11은 종래 LTE 시스템의 DL 전송에 사용된 2 AP/layer 인 경우의 TxD 방법을 간단히 나타낸 도면이고, 도 12는 종래 LTE 시스템의 DL 전송에 사용된 4 AP/layer 인 경우의 TxD 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 2 AP/layer 인 경우, 4 개의 부반송파 각각에 매핑된 4 개의 변조 심볼 {C1,C2,C3,C4}에 대해 인접한 두 개의 부반송파들이 페어링되어 SFBC 가 적용된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 4 AP/layer 인 경우, {C1,C2} 짝에 대해 AP #1/#3 을 통해 SFBC 가 적용되고, {C3,C4} 짝에 대해 AP #2/#4 를 통해 SFBC 가 적용된다.
3.1.3.1. 제1 방법
도 11과 동일한 방법이 UL 전송에 적용되는 경우, SC-FDM 을 고려할 때 1 계층에 대한 PAPR 성능은 동일할 수 있다. 다만, 2 계층에 대해서는 단일 반송파 특성 (single carrier property)이 유지되지 않아 PAPR 성능이 열화 된다는 단점이 있을 수 있다. 이에, 본 절에서는 상기와 같은 문제점을 보완할 수 있는 방안을 제안한다.
본 절에서 제안하고자 하는 기본적인 아이디어는 부반송파 간 페어링을 함에 있어서 인접한 부반송파가 아닌 인접하지 않은 부반송파들에 대해 페어링을 수행하는 것이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 예에 따른 SFBC 방식을 활용한 TxD 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
먼저, 도 13은 상기 제1 예에 적용되는 SFBC 방식을 간단히 나타낸 도면이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제1 예에 따르면, 페어링된 두 심볼을 각 계층에 매핑함에 있어, 하나의 계층에는 페어링된 두 심볼 중 하나의 심볼에 대해 "- 켤레 값"이 적용되어 매핑하고, 다른 계층에는 상기 두 심볼의 위치가 스와핑(swapping)되고 다른 하나의 심볼에 대해 "켤레 값"이 적용되어 매핑할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 제1 예에 따른 SFBC 방식을 활용한 TxD 전송 방법에서는 도 13과 같은 SFBC 방식을 적용하되, 도 14와 같이 {C1,C3} 를 하나의 짝으로 {C2,C4} 를 다른 하나의 짝으로 설정하여 각 짝 별로 SFBC 를 적용할 수 있다. 이와 같이 M 개의 부반송파 간격 단위로 짝이 설정되어 SFBC 가 적용될 수 있으며, 상기 M 값은 물리 계층 또는 상위 계층 시그널링에 의해 설정될 수 있다. 상기 방법은 AP/layer 개수가 2 보다 큰 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
3.1.3.2. 제2 방법
한편, 종래 LTE 시스템의 DL 에서는 코딩된 비트 스트림 (coded bit stream) 으로부터 AP/layer 간 매핑 관계가 고정되어 시간/주파수 축 상으로 변하지 않도록 설정되어 있다. 이와 같은 구성은 해당 매핑 관계를 시간/주파수 축 상으로 치환 (permutation) 시킴으로써 다이버시티 이득 (diversity gain)을 향상 시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 15는 본 발명의 다른 예에 따른 SFBC 방식을 활용한 TxD 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이, {C1,C2} 짝에 대해서는 AP #1/#2 을 통해 SFBC 가 적용되고, {C3,C4} 짝에 대해서는 AP #3/#4 를 통해 SFBC 가 적용될 수 있다.
추가적으로, 본 발명에서는 도 15에 따른 SFBC 방법과 도 12에 따른 SFBC 방법을 모두 적용할 수 있다. 이때, 각각의 SFBC 방법은 미리 정해진 규칙에 따르거나, 물리 계층 또는 상위 계층 시그널링이 지시하는 규칙에 따라 적용될 수 있다.
일 예로, 짝수 번째 심볼 (even symbol) 에는 도 15에 따른 SFBC 방법이 적용되고, 홀수 번째 심볼 (odd symbol) 에는 도 12에 따른 SFBC 방법이 적용되도록 설정될 수 있다.
다른 일 예로, 동일 심볼 내에서도 할당된 주파수 자원 영역 내에서 4 개의 부반송파 마다 도 15에 따른 SFBC 방법 및 도 12에 따른 SFBC 방법이 설정될 수 있다. 추가적으로, 앞서 설명한 두 SFBC 방법 외에도 {C1,C2} 짝 및 {C3,C4} 짝에 대응되는 AP 매핑으로는 다양한 조합의 매핑이 적용될 수 있다.
3.1.3.3. 제3 방법
앞서 3.1.3.1. 절 및 3.1.3.2. 절에서 제안한 TxD 전송 방법에서는 SFBC 방법이 주파수 축에 대해서만 적용되는 것을 고려하였다. 다만, 본 발명에 적용 가능한 TxD 전송 방법은 SFBC 방법이 시간 축과 주파수 축이 조합된 형태에 대해 적용된 TxD 전송 방법으로 확장 구현될 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 SFBC 방식을 활용한 TxD 전송 방법을 간단히 나타낸 도면이다.
일 예로, 도 16에 도시된 바와 같이, symbol l#3 에서는 AP #1/#3 만이 선택되어 {C1,C2} 를 하나의 짝으로 SFBC 가 적용되고, symbol#4 에서는 AP #2/#4 만이 선택되어 {C3,C4} 를 하나의 짝으로 SFBC 가 적용될 수 있다.
추가적으로, 상기 제3 방법은 PTRS 전송에 소모되는 자원 영역이 줄어들 수 있다는 장점이 있다.
도 17은 본 발명의 일 예에 따라 각 PTRS AP 별로 하나의 부반송파를 통해 PTRS가 전송되는 구성을 간단히 나타낸 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 각 PCRS AP 별로 하나의 (또는 다수의) 부반송파를 통해 PTRS 를 전송된다면, 도 16과 같이 하나의 심볼에서 AP #1/#3 또는 AP #2/#4 만 활용되는 TxD 의 경우 모든 PTRS AP 들의 PTRS가 하나의 심볼 내에서 전송될 필요는 없다. 다시 말해서, symbol #3 에서는 AP #1/#3을 통해서만 PTRS 가 전송되고, symbol #4 에서는 AP #2/#4 를 통해서만 PTRS 가 전송될 수 있다.
특징적으로는, PTRS를 SM 방법 또는 TxD 방법 중 어느 방법을 이용하여 전송하는지에 따라 구체적인 전송 방법 (예: PTRS AP 매핑, 전송 부반송파 개수 등) 이 달라질 수 있다. 일 예로, gNB가 SM (또는 단일 안테나 포트) 방법으로 PTRS를 전송하는 경우에는 도 17과 같이 PTRS 를 전송하고, gNB가 TxD 방법으로 PTRS를 전송하는 경우에는 도 9와 같이 PTRS 를 전송할 수 있다.
또한, 본 절에서 제안하는 TxD 방법으로 PTRS가 전송되는 경우, 각 심볼에서 전송될 PTRS AP 는 해당 심볼에서 실제 데이터 전송을 시도하는 AP 에 의해 결정될 수 있다. 일 예로, 데이터 전송을 위해 AP #1 및 #3에 SFBC가 적용되는 경우, PTRS 또한 AP #1 및 #3을 통해 전송될 수 있다.
반대로 만약 특정 자원 영역 내에서 도 9와 같이 PTRS AP 매핑이 미리 설정된 경우, 각 심볼에서는 미리 결정된 두 개의 AP 만을 활용하여 SFBC 가 적용될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 특정 심볼에서 PTRS가 AP #1 및 #3을 통해 전송되도록 설정되는 경우, 해당 심볼에서 전송되는 데이터 또한 AP #1 및 #3만을 활용하여 SFBC가 적용될 수 있다.
본 절에서 제안하는 TxD 방법에 있어서, 각 변조 심볼들은 모든 AP 를 통해 전송되도록 설정될 수 있다.
일 예로, 도 12에서 {C3,C4} 짝은 {C1,C2} 짝으로 대체되어 {C1,C2} 짝이 모든 AP 를 통해 전송되도록 설정될 수 있다.
다른 예로, 도 15에 있어 {C3,C4} 짝은 {C1,C2} 짝으로 대체되어 {C1,C2} 짝이 모든 AP를 통해 전송되도록 설정될 수 있다.
또 다른 예로, 도 16에 있어 {C3,C4} 짝은 {C1,C2} 짝으로 대체되어 {C1,C2} 짝이 모든 AP를 통해 전송되도록 설정될 수 있다.
3.2. NR - PUCCH 전송 다이버시티 ( TxD )
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 HARQ-ACK 및/또는 CSI 및/또는 빔 관련 정보 및/또는 스케줄링 요청 관련 정보 등을 포함하는 UCI (uplink control indicator) 가 전송되는 PUCCH (physical uplink control channel) 가 새로이 정의될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 새로이 제안하는 PUCCH를 NR-PUCCH라 명명한다.
상기 NR-PUCCH는, 14 개 (또는 7 개) symbol 들로 구성된 하나의 슬롯 내 1 심볼 또는 2 심볼들로 구성된 상대적으로 짧은 길이의 PUCCH (이하, 각각의 구성을 1 심볼 PUCCH, 2 심볼 PUCCH라 명명함), 및 4 심볼들 이상으로 구성된 상대적으로 긴 길이의 PUCCH (이하, long PUCCH라 명명함) 를 포함할 수 있다.
본 절에서는 상기와 같은 각각의 NR-PUCCH에 대한 프리코더 순환 (precoder cycling) 기반의 TxD 방법에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 프리코더 순환이라 함은 미리 정해진 시간/주파수 영역 단위로 디지털/아날로그/하이브리드 빔포밍을 다르게 수행함을 의미할 수 있다. 또한, 해당 프리코더 순환은 안테나 및/또는 패널 스위칭 (panel switching) 방법을 포함할 수 있다.
이하에서는, NR-PUCCH 에 초점을 맞춰 본 발명의 구성에 대해 상세히 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 TxD 전송 방법은 다른 채널들 (예: NR-PDCCH, NR-PDSCH, NR-PUSCH) 에도 동일하게 적용될 수 있다.
3.2.1. 1 심볼 PUCCH TxD 방법
1 심볼 PUCCH를 TxD 방법으로 전송하기 위하여, 특정 주파수 단위 (예: RE 그룹 또는 RB 그룹) 로 동일 프리코딩/빔포밍을 적용하도록 설정될 수 있다.
일 예로, 10 RBs 로 구성된 1 심볼 PUCCH에 대해 (미리 설정되거나 L1 시그널링 또는 상위 계층 시그널링에 의해 설정된) 5 RBs 단위로 상이한 프리코딩/빔포밍이 적용될 수 있다.
다른 일 예로, 상기 1 심볼 PUCCH에 대해 로컬 매핑 (localized mapping) 이 아닌 분산 매핑 (distributed mapping) 이 적용되는 경우, 상기 1 심볼 PUCCH에 대해 연속한 주파수 자원 (또는 연속한 동일 콤브 인덱스 (comb index) 자원) 내에서만 동일한 프리코딩/빔포밍이 설정(또는 적용)될 수 있다.
또 다른 일 예로, 특정 주파수 단위에 적용되는 프리코딩/빔포밍은 할당된 주파수 자원의 양에 관계없이 실제 매핑되는 주파수 영역 자원 인덱스 (frequency domain resource index) 에 의해 결정될 수 있다. 구체적인 예로, 100 RBs 대역을 10 RBs 단위의 주파수 구역으로 나누는 경우, 할당된 1 심볼 PUCCH 중 동일한 주파수 대역에 있는 주파수 자원 내에서만 동일한 프리코딩/빔포밍이 적용될 수 있다.
또 다른 일 예로, 상기 1 심볼 내 RS 및 UCI 가 모두 포함되는 경우, RS 가 (미리 설정되거나 L1 시그널링 또는 상위 계층 시그널링에 의해 설정된) 특정 개수의 RE 이상으로 구성되는 주파수 영역 내에서는 동일한 프리코딩/빔포밍이 설정(또는 적용) 될 수 있다.
한편, RS 및/또는 UCI 가 시퀀스로 구성되는 경우, 동일한 프리코딩/빔포밍이 적용되는 주파수 영역 내에서, 해당 RE 개수에 맞춘 길이의 시퀀스가 생성될 수 있다.
본 절에서 상술한 방법은 RS 와 UCI 가 FDM 되어 구성되는 PUCCH 구조 및 시퀀스 선택 (sequence selection) 에 의해 RS 없이 전송되는 PUCCH 구조에 대해서도 공통적으로 적용될 수 있다.
3.2.2. 2 심볼 PUCCH TxD 방법
일 예로, 2 심볼 PUCCH의 구조가 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH 구조의 시간 영역에서의 확장 구조라면, 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH TxD 방법이 각 심볼 별로 적용되는 2 심볼 PUCCH가 전송될 수 있다.
다른 예로, 심볼 별로 서로 상이한 프리코딩/빔포밍이 적용되거나, 2 심볼에 대해 동일한 프리코딩/빔포밍이 적용될 수 있다. 특히, 2 심볼에 대해 동일한 프리코딩/빔포밍이 적용되는 구성은 첫 번째 심볼의 주파수 자원 영역과 두 번째 심볼의 주파수 자원 영역이 동일한 경우 또는 두 심볼 중 한 심볼에는 RS 가 없고 다른 한 심볼에는 RS 가 포함되는 경우에 적용될 수 있다.
이때, 시간 축/주파수 축 프리코딩/빔포밍 적용 여부는 설정 가능할 (configurable) 수 있다. 일 예로, 시간 축으로는 동일한 프리코딩/빔포밍이 적용되나 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH TxD 방법이 각 심볼 별로 적용될 수 있고, 주파수 축으로는 동일한 프리코딩/빔포밍이 적용되나 심볼 별로 상이한 프리코딩/빔포밍이 적용될 수 있고, 또는 시간 축으로도 상이한 프리코딩/빔포밍이 적용되면서 앞서 상술한 1 심볼 PUCCH TxD 방법이 각 심볼 별로 적용될 수 있다.
본 절에서 상술한 방법은 RS 와 UCI 가 FDM 되어 구성되는 PUCCH 구조 및 시퀀스 선택 (sequence selection) 에 의해 RS 없이 전송되는 PUCCH 구조에 대해서도 공통적으로 적용될 수 있다.
3.2.3. Long PUCCH TxD 방법
본 발명에 따르면, Long PUCCH 상에는 RS 오버헤드를 고려하여 모든 심볼에 RS 가 존재하지 않을 수 있다. 따라서 RS 가 존재하는 심볼을 고려하여 프리코딩/빔포밍이 다르게 적용될 수 있다. 이때, RS 는 UCI 와 TDM 되어 심볼 별로 RS 만 존재하는 심볼이 있을 수 있고, UCI 만 존재하는 심볼이 있을 수 있다.
일 예로, 주파수 다이버시티 이득을 얻기 위해 주파수 호핑을 수행하는 경우, 각 홉 (hop) 별로 상이한 프리코딩/빔포밍이 적용될 수 있다.
다른 일 예로, RS 를 포함한 심볼들에 대해 그룹 단위로 상이한 프리코딩/빔포밍이 적용될 수 있다. 구체적인 예로, 하나의 홉 내 여러 RS 심볼이 존재하는 경우, 상기 하나의 홉 내에서도 상이한 프리코딩/빔포밍이 적용될 수 있다. 만약, 4 심볼로 구성된 하나의 홉 내 UCI/RS/RS/UCI 의 순서로 각 심볼이 할당될 때, 첫 두 심볼과 마지막 두 심볼 간에 상이한 프리코딩/빔포밍이 적용될 수 있다. 이 경우, 적용되는 프리코더가 서로 상이한 바 동일 홉 내 프리코더가 달라지는 심볼 간 OCC 는 적용되지 않을 수 있다.
또 다른 일 예로, 다중 슬롯 (multi-slot) 으로 구성된 long PUCCH 의 경우, (미리 설정되거나 L1 시그널링 또는 상위 계층 시그널링에 의해 설정된) 슬롯 또는 슬롯 그룹 단위로 상이한 프리코딩/빔포밍이 적용될 수 있다.
앞서 상술한 1 심볼 PUCCH TxD 방법, 2 심볼 PUCCH TxD 방법, 및 Long PUCCH TxD 방법 등에서 상이한 프리코더가 적용되는 주파수/시간 자원 별로 UCI 가 포함되는 방법의 일 예로, 동일한 코딩 비트 (coded bit) 들이 반복 (repetition) 되어 포함되거나, 인코딩된 코딩 비트들이 분산 (distribution) 되어 포함될 수 있다.
한편, 특정 개수 이상의 포트 개수가 PUCCH 전송을 위하여 설정된 경우 (예: 4 개 포트가 PUCCH 전송 용도로 설정된 경우)에 한해, 앞서 상술한 프리코더 순환 기반의 1 심볼 PUCCH TxD 방법, 2 심볼 PUCCH TxD 방법, 및 Long PUCCH TxD 방법 등이 적용될 수 있다.
예를 들면, 2 포트 기반 SFBC/STBC 등의 TxD 방법을 PUCCH 에 적용하고, 사전에 정의된 주파수/시간 자원 세트 별로 서로 다른 안테나 포트 짝 (antenna port pair) 를 활용하여 상이한 프리코더가 적용될 수 있다. 보다 구체적인 예로, AP #1/#2 와 AP #3/#4 를 페어링하는 경우, UE는 AP #1/#2 에 대해 SFBC 를 적용하고 AP #3/#4 에 대해서도 역시 SFBC 를 적용할 수 있다. 이때, 상기 UE가 2 심볼 PUCCH 를 전송하는 경우, 상기 UE가 첫 번째 심볼에서는 AP #1/#2 만을 전송하고, 두 번째 심볼에서는 AP #3/#4 만을 전송하여 각 안테나 포트 짝들을 시간 자원에서 분리시킬 수 있다.
3.3. 상향링크 RS 및 NR - PUSCH 전송 방법
도 9에 있어, 실제 NR-PUSCH 전송에 사용되는 AP 와 DM-RS 가 전송되는 부반송파 위치는 사전에 결정 또는 설정될 수 있다.
일 예로, 각 UE 의 AP 별로 SRS/DM-RS(/PTRS) 등의 RS 에 대한 안테나 포트 번호 (예: AP 개수가 4 개 일 때 포트 번호는 1,2,3,4 로 설정) 가 동일하게 설정될 수 있다. 이 경우, SRS 는 UE 가 보고한 AP 개수만큼의 AP 들에 대해 전송이 설정될 수 있다. 만약 어떤 UE 가 4 개의 AP 개수를 보고했다면 AP 번호 #1/#2/#3/#4 에 대한 SRS 전송이 설정될 수 있다.
또한 AP 번호에 대응되는 RS시퀀스가 어떤 자원에 전송되는지는 미리 설정될 수 있다. 도 9에서 D1/P1 에 대해서는 AP 번호 #1 을 통한 DM-RS(/PCRS) 가 각각 전송될 수 있고, 마찬가지로 D2/P2에 대해서는 AP 번호 #2를 통한, D3/P3에 대해서는 AP 번호 #3을 통한, D4/P4 에 대해서는 AP 번호 #4를 통한 DM-RS(/PTRS) 가 각각 전송될 수 있다.
이때, UL 스케줄링을 하며 실제 NR-PUSCH 전송에 사용하는 AP 만을 UE에게 알려준다면, 상기 UE 는 해당 AP 만을 선택하여 DM-RS/PUSCH(/PTRS) 전송을 시도할 수 있다. 여기서, 해당 DM-RS(/PTRS) 전송 자원은 미리 정해진 규칙에 의해 스케줄링된 AP 번호에 대응되는 자원으로 설정될 수 있다.
다시 말해서, 실제 NR-PUSCH 전송에 사용하는 AP 정보 및 DM-RS(/PTRS) 가 전송되는 부반송파 위치에 대한 정보인 두 정보들 중 하나만 UE에게 알려줌으로써 UE는 상기 두 정보를 함께 획득할 수 있다. 이를 통해, UL 스케줄링 시 시그널링 오버헤드 측면에서 이득이 있을 수 있다.
일 예로, 실제 NR-PUSCH 전송에 사용하는 AP 가 #1 이라고 DCI 를 통해 지시되는 경우, 상기 UE는 별도의 추가 시그널링 없이 사전에 정해진 약속에 의해 AP #1 을 통해 부반송파 #0/#4/#8 상 DM-RS를 전송할 수 있다.
하지만 MU-MIMO UL 전송을 고려할 때, UE1 및 UE2 모두 AP #1 을 통해 NR-PUSCH 가 전송되도록 스케줄링되었다면, 상기 두 UE가 모두 동일한 부반송파 상으로 DM-RS를 전송함으로써 채널 측정 (channel estimation) 성능이 감소할 수 있다. 또한, 이를 피하기 위해서는 스케줄링 제한 (scheduling restriction) 이 생길 수 있다는 단점이 있다.
이를 해결하기 위한 방법으로써, 본 발명에서는 DM-RS/NR-PUSCH 전송 방법 및 전송 위치가 지시되는 방법을 제안한다. 편의상, 하기에서는 DM-RS 에 초점을 맞춰 본 발명의 구성에 대해 상세히 설명하지만, 해당 구성은 PTRS 의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
3.3.1. NR-PUSCH 전송에 사용되는 AP 지시와 실제 DM-RS 가 전송되는 자원의 위치를 DCI (또는 물리 계층 시그널링)를 통해 따로 지시
(1) NR-PUSCH 전송에 사용되는 AP 지시와 실제 DM-RS 가 전송되는 자원의 위치를 각각 비트맵으로 표시
만약 AP 가 4 개이고, DM-RS 가 도 9와 같이 AP 별로 다른 부반송파 상에서 전송되는 경우, AP 지시 및 실제 DM-RS가 전송되는 자원의 위치는 각각 4 비트 크기로 총 8 비트 크기로 시그널링될 수 있다. 일 예로, NR-PUSCH 전송에 사용되는 AP 가 "1100", DM-RS 가 전송되는 자원의 위치가 "0011" 로 지시되는 경우, UE는 AP #1/#2 를 이용하여 NR-PUSCH를 전송하고, AP #1 을 이용하여 부반송파 #2/#6/#10 상에 DM-RS를 전송하고, AP #2를 이용하여 부반송파 #3/#7/#11 상에 DM-RS를 전송할 수 있다.
(2) DM-RS 가 전송되는 자원의 위치만을 비트맵으로 표시하고, 시작하는 AP 번호의 오프셋을 지시
일 예로, DM-RS 가 전송되는 자원의 위치가 "1010" 이고, 오프셋 값은 "1" 로 시그널링될 수 있다. 이때, 오프셋 값 "0"은 AP #1/#2를, 오프셋 값 "1"은 AP #2/#3을, 오프셋 값 "2"는 AP #3/#4를 의미할 수 있다. 이에 상기 예시의 경우, UE는 AP #2/#3 를 이용하여 DM-RS를 전송하되, AP #2 은 부반송파 #0/#4/#8 상에서 전송되고, AP #3 은 부반송파 #2/#6/#10 상에서 전송될 수 있다.
(3) NR-PUSCH 전송에 사용되는 AP 의 세트 및/또는 DM-RS 가 전송되는 자원의 위치의 세트를 일정 후보들로 제한
앞서 상술한 (1)과 같이 두 정보를 모두 비트맵으로 시그널링하는 것은 시그널링 오버헤드가 클 수 있다. 이에, 각 비트맵으로 지시할 수 있는 후보 세트들에 제약을 가함으로써 시그널링 오버헤드를 줄이는 방안이 고려될 수 있다.
일 예로, NR-PUSCH 전송에 사용되는 AP 의 세트는 {1}, {2}, {3}, {4}, {1,2}, {3,4}, {1,2,3,4} 로 제한되고, DM-RS 가 전송되는 자원 위치의 세트는 {D1}, {D2}, {D3}, {D4}, {D1,D2}, {D3,D4}, {D1,D2,D3,D4} 로 제한될 수 있다. 이 경우, 각각의 정보를 표현함에 있어 3 비트 크기가 필요한 바, 총 6 비트 크기를 통해 상기 정보들이 시그널링될 수 있다. 더 나아가, 상기 두 정보는 조인트 코딩됨으로써 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다. 보다 구체적으로, AP 세트에 연동되는 AP 개수와 DM-RS가 전송되는 자원 위치의 개수는 서로 동일하다고 볼 수 있는 바, 이 경우 총 21 (=42+22+1) 상태들로 표현 가능하므로 5 비트 크기의 DCI 상 필드를 통해 해당 정보들이 시그널링될 수 있다.
(4) NR-PUSCH 전송에 사용되는 AP 정보 (또는 실제 DM-RS 가 전송되는 자원의 위치 정보) 와 같은 안테나 선택 (antenna selection) 정보는 코드북 (또는 프리코딩 행렬)을 활용하여 전송됨
일 예로, gNB가 AP #1/#2/#3/#4 중 2 개의 AP 를 선택하여 TxD 방법으로의 전송을 지시할 때,
Figure PCTKR2017008322-appb-I000001
의 코드북이 시그널링되면 UE는 AP #1/#3 을 활용한 TxD 방법으로 NR-PUSCH 전송을 시도할 수 있다.
3.3.2. UE 별로 NR - PUSCH 전송에 사용되는 AP 와 실제 DM - RS 가 전송되는 자원의 위치의 매핑 관계를 상위 계층 시그널링 (예: RRC signalling ) 에 의해 다르 게 설정
일 예로, UE1 는 AP #1/#2/#3/#4 를 이용하여 각각 (도 9의) D1/D2/D3/D4 자원을 통해 DM-RS를 전송하도록 설정되고, UE2 는 AP #1/#2/#3/#4를 이용하여 각각 D4/D3/D2/D1 자원을 통해 DM-RS를 전송하도록 설정되는 경우, gNB가 각 UE 에게 AP #1 을 활용하여 MU-MIMO 를 통한 UL 전송을 지시하더라도 각 UE가 전송하는 DM-RS 는 서로 다른 주파수 자원을 통해 전송될 수 있다.
앞서 3.3.1. 절 및 3.3.2. 절에서 설명한 구성은 PTRS 의 경우에도 (추가적인 시그널링 없이) 동일한 규칙이 적용될 수 있다. 또는, DM-RS 와 별도의 시그널링을 추가하여 NR-PUSCH 전송에 사용되는 AP 지시, DM-RS 가 전송되는 자원의 위치, PTRS 가 전송되는 자원의 위치들이 별개로 지시될 수 있다.
앞서 3.3.1. 절 및 3.3.2. 절에서 설명한 구성에 있어, UE 가 보고한 AP 개수 또는 실제 전송이 지시된 AP 개수가 N 개일 때, N 보다 큰 AP 개수 만큼의 DM-RS/PTRS 전송을 지시하는 것이 허용될 수 있다. 일 예로, N=2 일 때, 4 AP 로 DM-RS 전송이 지시될 수 있다. 이 경우, UE는 (사전에 정해진 규칙에 의해) 심볼 #2 의 모든 부반송파 상에 DM-RS 를 전송할 수 있다.
3.3.3. DM - RS가 전송되지 않는 자원을 NR - PUSCH 전송을 위해 활용하는 방법
한편, 도 9와 같이 AP 별로 DM-RS 가 전송되는 자원의 위치가 다르다면, UE가 활용하는 AP에 따라 일부 자원은 DM-RS 전송으로도 사용되지 않고 NR-PUSCH 전송으로도 사용되지 않게 될 수 있다. 일 예로, 하나의 UE 가 하나의 AP 로만 NR-PUSCH 가 전송되는 경우, 상기 UE 가 전송하는 자원 영역들 중 심볼 #2 의 4 개 중 3 개의 부반송파는 특정 신호를 전송하기 위해 활용되지 않을 수 있다. 이에, 본 절에서는 보다 효율적인 무선 자원 활용을 위해 해당 자원을 NR-PUSCH 로 활용할 수 있도록 하는 구체적인 방법에 대하여 상술한다.
(1) DCI (또는 물리 계층 시그널링)를 통해 DM-RS 가 전송되지 않는 부반송파 정보를 지시
DM-RS 가 도 9와 같이 최대 4 개의 AP 별로 다른 부반송파 상에서 전송되는 경우, gNB는 4 비트 크기의 비트맵 정보를 이용하여 DM-RS가 전송되지 않는 부반송파 정보를 UE에게 시그널링할 수 있다. 일 예로, UE에게 "0011" 이 시그널링되는 경우, 상기 UE는 심볼 #2 상의 부반송파 #2/#3/#6/#7/#10/#11 을 통해 NR-PUSCH 를 전송할 수 있다.
(2) UE의 전송 방법에 따라 DM-RS 전송으로 사용되지 않는 자원을 서로 다른 방법으로 활용
TxD UE에 대해서는 MU-MIMO로 동작시키지 않는다고 가정할 경우, (별도의 시그널링 없이 간단하게) DM-RS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에 NR-PUSCH 가 매핑되는 지 여부는 암시적으로 (implicit) 결정될 수 있다. 일 예로, TxD로 스케줄링된 UE의 경우에는 DM-RS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에 NR-PUSCH를 매핑하여 전송하고, TxD 가 아닌 전송 방법으로 스케줄링된 UE의 경우에는 DM-RS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에 NR-PUSCH를 매핑/전송하지 않도록 설정할 수 있다. 이때, DM-RS의 전송 여부는 이미 존재는 시그널링을 통해 암시적으로 지시될 수 있다.
(3) NR-PUSCH 전송 방법 (예: 단일 안테나 포트 전송, TxD, SM)에 관계없이, "단일 UE 스케줄링인지 여부" 또는 "DM-RS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에 NR-PUSCH를 매핑/전송할 것인지 여부"만을 UE에게 알려주는 방법
이 경우, "단일 UE 스케줄링임" 또는 "DM-RS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에 NR-PUSCH를 매핑/전송함" 을 지시받은 UE는 DM-RS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에 NR-PUSCH를 매핑/전송할 수 있다. 또는, "단일 UE 스케줄링이지 않음" 또는 "DM-RS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에 NR-PUSCH를 매핑/전송하지 않음" 을 지시받은 UE는 DM-RS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에 NR-PUSCH를 매핑/전송하지 않도록 동작할 수 있다.
(4) NR-PUSCH 전송 방법에 적용되는 전력 크기
본 발명에 있어, UE는 NR-PUSCH 전송 방법 (예: 단일 안테나 포트 전송, TxD, SM)에 관계없이 DM-RS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에서 NR-PUSCH 전송을 시도할 수 있다. 또는, 상기 UE는 위와 같이 동작하도록 RRC 시그널링에 의해 설정될 수 있다.
이때, DM-RS 전송 가능한 부반송파들에 NR-PUSCH 가 전송되는 경우, 전송 전력 및/또는 MCS 에 제약이 가해질 수 있다. 왜냐하면 해당 부반송파들에 잠재적으로 다른 UE 들의 DM-RS 가 전송될 수 있기 때문이다.
일 예로, UE는 NR-PUSCH 전력 대비 P_offset (P_offset 값은 미리 설정되거나 상위/물리 계층 시그널링에 의해 설정될 수 있음) 낮은 전력으로 NR-PUSCH를 전송할 수 있다. 만약 NR-PUSCH 전송 전력의 하한 (lower bound) 값이 설정될 때, P_offset 적용한 전력 값이 하한 값보다 낮은 전력 값이라면 UE는 해당 심볼에서의 NR-PUSCH 전송을 포기하거나 하한 값에 해당하는 전력만으로 NR-PUSCH를 전송할 수 있다.
다른 예로, DM-RS 가 전송될 수 있는 심볼에서의 기본 변조 차수 (default modulation order) 는 2 (BPSK (Bipolar Phase Shifting Keying) (또는 특정 I_mcs 값) 으로 (상위/물리 계층 시그널링에 의해) 설정될 수 있다.
(5) NR-PUSCH 의 시작 심볼 위치를 알려주는 정보가 "DM-RS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에 NR-PUSCH 전송" 여부를 암묵적으로 지시
NR-PUSCH의 시작 심볼 위치가 시그널링된 경우, DM-RS 전송이 설정된 심볼 위치부터 NR-PUSCH 의 시작 심볼 위치까지 DM-RS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에 NR-PUSCH 전송이 허용될 수 있다. 일 예로, 도 9와 같은 프레임 구조 하에서, NR-PUSCH 의 시작 심볼 위치가 심볼 #2 로 지시되고 D1/D2 에 해당하는 부반송파들에만 DM-RS 전송이 지시된 경우, UE는 나머지 D3/D4 에 해당하는 부반송에서 NR-PUSCH 전송을 시도할 수 있다.
앞서 3.3.3. 절에서 설명한 구성은 PTRS 의 경우에도 (추가적인 시그널링 없이) 동일하게 적용될 수 있으며, DM-RS 와 별도의 시그널링 추가하여 PTRS 전송으로 사용되지 않는 부반송파에 NR-PUSCH 가 매핑/전송될 지 여부와는 별개로 (물리 계층 또는 상위 계층 시그널링을 통해) 지시될 수 도 있다.
3.3.4. PTRS 또는 DM - RS 등의 신호의 추가 전송 여부 설정
높은 이동성 (High mobility) 또는 기지국-UE 간 주파수/위성/시간 트랙킹 또는 오실레이터의 위상 잡음 (phase noise) 등을 고려하여 채널 측정 (channel estimation) 을 돕기 위해 PTRS 또는 DM-RS 등의 신호들의 추가 전송이 필요할 수 있다. 다만 상기 신호들의 전송이 많아질수록 채널 측정 성능은 좋아지지만 시그널링 오버헤드가 커지기 때문에 PUSCH 데이터 전송 성능 (performance)이 저하될 수 있다는 트레이드오프 (tradeoff)가 존재한다. 이를 고려하여 해당 신호들의 추가 전송 여부 (및/또는 해당 신호가 전송될 자원 위치/밀도 (density) 및/또는 해당 신호의 시퀀스 정보) 는 상위 계층 시그널링 또는 L1 시그널링에 의해 설정 가능하게 설정될 수 있다.
하지만, UE 가 특정 반송파 상에서 초기 접근 (initial access)을 시도하는 경우, RACH 절차 상의 message 3 PUSCH (즉, RACH 전송에 대한 응답으로 RAR (random access response) 를 수신하고 해당 RAR 상 UL 그랜트에 의해 스케줄링된 PUSCH) 에 대해 상기 신호 (즉, PTRS 및/또는 추가적인 DM-RS 등) 의 전송 여부 (및/또는 해당 신호가 전송될 자원 위치/밀도 및/또는 해당 신호의 시퀀스 정보) 역시 설정 가능하도록 설정될 수 있다. 이와 같은 시호의 설정 (configuration) 은 SIB (system information block) 또는 RAR 메시지를 통해 지시될 수 있다.
또는, 명시적 지시 없이 암시적 지시에 의해 해당 신호 (즉, PTRS 및/또는 추가적인 DM-RS 등) 에 대한 설정 (예: 전송 여부 및/또는 해당 신호가 전송될 자원 위치/밀도 및/또는 해당 신호의 시퀀스 정보)이 설정될 수 있다. 일 예로, UE가 특정 주파수 대역 (예: above 6 GHz) 에서 message 3 PUSCH 전송 시, 상기 UE는 PTRS (또는 추가적인 DM-RS) 를 항상 전송할 수 있다. 다른 예로, 아날로그 빔 스위핑에 의해 신호 전송이 전송이 수행되는 경우, 상기 UE는 message 3 PUSCH 전송 시, PTRS (또는 추가적인 DM-RS)를 항상 전송할 수 있다.
3.3.5. CP ( Cyclic Prefix ) -OFDM UE 과 DFT -s-OFDM UE ( DFT spread OFDM UE)간의 MU - MIMO 를 지원하기 위한 PTRS 전송 방법
CP-OFDM UE 과 DFT-s-OFDM UE 간의 (또는 DFT-s-OFDM UE 간의) MU-MIMO 를 지원하기 위해 (마치 DMRS 처럼) 특정 심볼 내 모든 부반송파 상에 PTRS 가 매핑되도록 설정될 수 있다. 또는, DFT-s-OFDM 의 PAPR 측면에서 손해를 감수하고서라도, UE는 NR-PUSCH 에 대해 DFT 를 수행한 후 PTRS 가 매핑될 RE 들에 대해 NR-PUSCH 의 펑쳐링을 수행하거나, PTRS 가 매핑될 RE 들을 사전에 배제하고 그 외의 RE 개수들의 크기로 DFT 를 수행할 수 도 있다.
만약 DFT-s-OFDM UE 의 낮은 PAPR 유지를 위해 DFT 전단에서 NR-PUSCH 와 PTRS 간 다중화(multiplexing)가 지원되는 경우, PTRS 매핑이 pre-DFT 에서 수행되는지 post-DFT 에서 수행되는지의 여부가 UL 그랜트를 통해 동적으로 지시될 수 있다.
구체적으로 기지국은 CP-OFDM UE 과 DFT-s-OFDM UE 간의 (또는 DFT-s-OFDM UE 간의) MU-MIMO 를 스케줄링하는 경우에는 post-DFT 를 지시하고, DFT-s-OFDM UE 만의 NR-PUSCH 를 스케줄링하는 경우에는 pre-DFT 를 지시할 수 있다.
이하에서는, 앞서 상술한 다양한 신호 송수신 방법 중 단말이 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 방법을 정리하여 설명한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 단말은 기지국으로 상향링크 신호를 전송함에 있어서, 상기 단말이 상기 상향링크 신호를 전송하는 일정 자원 영역 별로 상이한 빔포밍 방법 (즉, 프리코더 순환 기법)을 이용하여 상기 상향링크를 전송할 수 있다.
이를 위해, 상기 단말은 복수 개의 심볼들을 포함하는 하나의 슬롯 내 하나 이상의 심볼에서 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 빔포밍 방법을 달리 적용하여 상향링크 신호를 전송한다.
여기서, 상기 상향링크 신호는 PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) 또는 PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel)가 적용될 수 있다. 이하에서는, 상기 상향링크 신호의 일 예로 PUCCH가 적용됨을 가정하나, 상기 상향링크 신호의 다른 예로 PUSCH 또한 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어, 상기 단말이 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 빔포밍 방법을 달리 적용하는 것은, 상기 단말이 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 디지털 빔포밍, 아날로그 빔포밍 또는 하이브리드 빔포밍 방법 중 하나 이상을 달리 적용하는 것을 의미할 수 있다.
일 예로, 상기 상향링크 신호는 1 심볼 PUCCH의 구조로 전송될 수 있다. 이때, 상기 단말은 상기 1 심볼 PUCCH를 상기 일정 규칙에 따라 구분되는 주파수 자원 영역 별로 상이한 빔포밍 방법을 적용하여 전송할 수 있다.
이를 위해, 상기 단말은 기지국으로부터 상기 일정 규칙에 대한 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 일정 규칙에 대한 정보는, 동일한 빔포밍 방법이 적용되는 주파수 자원의 크기에 대한 정보, 또는 동일한 빔포밍 방법이 적용되는 주파수 자원의 범위에 대한 정보, 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말은 1심볼 PUCCH를 하나의 심볼 내 주파수 차원에서 분산 매핑하여 전송할 수 있다. 이때, 상기 단말은 상기 1심볼 PUCCH가 전송되는 상기 하나의 심볼 내 연속한 주파수 자원 또는 연속한 동일 콤브 인덱스 (comb index) 자원 별로 상이한 빔포밍 방법을 적용하여 상기 1 심볼 PUCCH를 전송할 수 있다.
다른 예로, 상기 상향링크 신호는 2 심볼 PUCCH의 구조로 전송될 수 있다.
이때, 상기 단말은 상기 2 심볼 PUCCH가 전송되는 심볼 별로 상이한 빔포밍 방법을 적용하여 전송할 수 있다.
이 경우, 상기 단말은 상기 2심볼 PUCCH가 전송되는 심볼들 중 참조 신호 (reference signal, RS)가 포함된 심볼과 상기 RS가 포함되지 않은 심볼 별로 상이한 빔포밍 방법을 적용하여 상기 2 심볼 PUCCH를 전송할 수 있다.
또는, 상기 단말은 상기 2 심볼 PUCCH가 전송되는 두 심볼들 상 일정 크기의 주파수 자원 영역 별로 상이한 빔포밍 방법을 적용하여 상기 2 심볼 PUCCH를 전송할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 상향링크 신호는 2 심볼을 초과하는 PUCCH의 구조로 전송될 수 있다. 이하, 상기와 같은 PUCCH 구조를 Long PUCCH라 한다.
이 경우, 상기 단말은 상기 Long PUCCH가 전송되는 심볼들 중 RS가 포함된 심볼과 상기 RS가 포함되지 않은 심볼 별로 상이한 빔포밍 방법을 적용하여 상기 Long PUCCH를 전송할 수 있다.
또는, 상기 단말이 상기 Long PUCCH를 주파수 호핑하여 전송하는 경우, 상기 단말은 상기 Long PUCCH가 전송되는 상기 두 개를 초과한 심볼들 상 홉 (hop) 별로 상이한 빔포밍 방법을 적용하여 상기 Long PUCCH를 전송할 수 있다.
상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예: 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 가 있다.
4. 장치 구성
도 18은 제안하는 실시 예가 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다. 도 18에 도시된 단말 및 기지국은 앞서 설명한 단말과 기지국 간 신호 송수신 송수신 방법의 실시 예들을 구현하기 위해 동작한다.
단말(UE: User Equipment, 1)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB: e-Node B 또는 gNB: new generation NodeB, 100)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다.
즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신기(Transmitter: 10, 110) 및 수신기(Receiver: 20, 120)를 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나(30, 130) 등을 포함할 수 있다.
또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시 예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 40, 140)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리(50, 150)를 각각 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 단말(1)은 상향링크 신호 (예: NR-PUCCH, NR-PUSCH)를 다음과 같이 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 단말(1)은 송신기(10)를 통해 복수 개의 심볼들을 포함하는 하나의 슬롯 내 하나 이상의 심볼에서 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 빔포밍 방법을 달리 적용하여 상향링크 신호를 전송할 수 있다.
여기서, 상기 일정 규칙으로는 상기 상향링크 신호가 전송되는 시간/주파수 자원 영역을 서로 다른 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분하는 다양한 규칙이 적용될 수 있다.
단말 및 기지국에 포함된 송신기 및 수신기는 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 18의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 유닛을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.
여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 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 실시 예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(50, 150)에 저장되어 프로세서(40, 140)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 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. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시 예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    복수 개의 심볼들을 포함하는 하나의 슬롯 내 하나 이상의 심볼에서 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 빔포밍 방법을 달리 적용하여 상향링크 신호를 전송;하는 것을 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 신호는 PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) 또는 PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel)인, 상향링크 신호 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 빔포밍 방법을 달리 적용하는 것은,
    상기 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 디지털 빔포밍, 아날로그 빔포밍 또는 하이브리드 빔포밍 방법 중 하나 이상을 달리 적용하는 것인, 상향링크 신호 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 신호가 하나의 심볼에서 전송되는 경우,
    상기 상향링크 신호는 상기 하나의 심볼 내 상기 일정 규칙에 따라 구분되는 주파수 자원 영역 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되어 전송되는, 상향링크 신호 전송 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 상향링크 신호 전송 방법은,
    기지국으로부터 상기 일정 규칙에 대한 정보를 수신;하는 것을 더 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 일정 규칙에 대한 정보는,
    동일한 빔포밍 방법이 적용되는 주파수 자원의 크기에 대한 정보, 또는
    동일한 빔포밍 방법이 적용되는 주파수 자원의 범위에 대한 정보, 중 하나를 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 상향링크 신호가 하나의 심볼 내 주파수 차원에서 분산 매핑되어 전송되는 경우,
    상기 일정 규칙은, 상기 상향링크 신호가 전송되는 상기 하나의 심볼 내 연속한 주파수 자원 또는 연속한 동일 콤브 인덱스 (comb index) 자원 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분됨을 지시하는, 상향링크 신호 전송 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 신호가 두 심볼들에서 전송되는 경우,
    상기 일정 규칙은, 상기 상향링크 신호가 전송되는 심볼 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분됨을 지시하는, 상향링크 신호 전송 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 신호가 두 심볼들에서 전송되는 경우,
    상기 일정 규칙은, 상기 두 심볼들 상 일정 크기의 주파수 자원 영역 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분됨을 지시하는, 상향링크 신호 전송 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 두 심볼들은,
    참조 신호 (reference signal, RS)가 포함된 심볼 및 상기 RS가 포함되지 않은 심볼을 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 신호가 두 개를 초과한 심볼들에서 전송되는 경우,
    상기 일정 규칙은, 상기 상향링크 신호가 전송되는 심볼들로 구성된 복수의 심볼 그룹 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분됨을 지시하고,
    각 심볼 그룹은 적어도 하나의 참조 신호 (reference signal, RS)가 포함된 심볼을 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 신호가 두 개를 초과한 심볼들에서 주파수 호핑되어 전송되는 경우,
    상기 일정 규칙은, 상기 상향링크 신호가 전송되는 상기 두 개를 초과한 심볼들 상 홉 (hop) 별로 상이한 빔포밍 방법이 적용되는 자원 영역으로 구분됨을 지시하는, 상향링크 신호 전송 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 단말에 있어서,
    송신부;
    수신부; 및
    상기 송신부 및 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    복수 개의 심볼들을 포함하는 하나의 슬롯 내 하나 이상의 심볼에서 일정 규칙에 따라 구분되는 자원 영역 별로 빔포밍 방법을 달리 적용하여 상향링크 신호를 전송;하도록 구성되는, 단말.
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