WO2018186647A1 - 참조 신호 수신 방법 및 사용자기기, 그리고 참조 신호 전송 방법 및 기지국 - Google Patents

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WO2018186647A1
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density
low density
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윤석현
김기준
고현수
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엘지전자 주식회사
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    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system.
  • it relates to a method and apparatus for transmitting / receiving reference signals.
  • M2M smartphone-to-machine communication
  • smart phones and tablet PCs which require high data transmission rates
  • M2M smartphone-to-machine communication
  • carrier aggregation technology, cognitive radio technology, etc. to efficiently use more frequency bands, and the like, increase the data capacity transmitted within a limited frequency.
  • Multi-antenna technology, multi-base station cooperation technology, and the like are developing.
  • a typical wireless communication system performs data transmission / reception over one downlink (DL) band and one uplink (UL) band corresponding thereto (frequency division duplex (FDD) mode). Or a predetermined radio frame divided into an uplink time unit and a downlink time unit in a time domain, and perform data transmission / reception through uplink / downlink time units (time division duplex). (for time division duplex, TDD) mode).
  • a base station (BS) and a user equipment (UE) transmit and receive data and / or control information scheduled in a predetermined time unit, for example, a subframe (SF). Data is transmitted and received through the data area set in the uplink / downlink subframe, and control information is transmitted and received through the control area set in the uplink / downlink subframe.
  • the carrier aggregation technique can collect a plurality of uplink / downlink frequency blocks to use a wider frequency band and use a larger uplink / downlink bandwidth, so that a greater amount of signals can be processed simultaneously than when a single carrier is used. .
  • a node is a fixed point capable of transmitting / receiving a radio signal with a UE having one or more antennas.
  • a communication system having a high density of nodes can provide higher performance communication services to the UE by cooperation between nodes.
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • RAT legacy radio access technology
  • massive machine type communication for connecting a plurality of devices and objects to provide various services anytime and anywhere is one of the major issues to be considered in next-generation communication.
  • next generation radio access technology has been discussed in consideration of eMBB communication, mMTC, ultra-reliable and low latency communication (URLLC), and the like.
  • a method for receiving a reference signal by a user equipment in a wireless communication system includes: receiving low density setting information and high density setting information regarding a channel state information reference signal (CSI) of a beam; Performing beam measurement using the received CSI-RS (hereinafter, referred to as low density CSI-RS) based on the low density setting information; And performing time tracking by using the received CSI-RS (hereinafter, referred to as high density CSI-RS) based on the high density setting information.
  • the high density CSI-RS has a higher density at least in the frequency domain than the low density CSI-RS.
  • a method is provided by a base station transmitting a reference signal in a wireless communication system.
  • the method comprises: transmitting low density setting information and high density setting information about a channel state information reference signal (CSI) of a beam; Transmitting a CSI-RS (hereinafter referred to as a low density CSI-RS) according to the low density setting information; And transmitting a CSI-RS (hereinafter referred to as a high density CSI-RS) according to the high density setting information.
  • the high density CSI-RS has a higher density at least in the frequency domain than the low density CSI-RS.
  • a user equipment for receiving a reference signal in a wireless communication system.
  • the user equipment comprises a radio frequency (RF) unit and a processor configured to control the RF unit.
  • the processor includes: controlling the RF unit to receive low density setting information and high density setting information regarding a channel state information reference signal (CSI) of a beam; Performing beam measurement using the received CSI-RS (hereinafter, referred to as low density CSI-RS) based on the low density setting information; And time tracking by using the received CSI-RS (hereinafter, referred to as the high density CSI-RS) based on the high density setting information.
  • the high density CSI-RS has a higher density at least in the frequency domain than the low density CSI-RS.
  • a base station for transmitting a reference signal in a wireless communication system.
  • the base station includes a radio frequency (RF) unit and a processor configured to control the RF unit.
  • the processor includes: controlling the RF unit to transmit low density setting information and high density setting information regarding a channel state information reference signal (CSI) of a beam; Controlling the RF unit to transmit a CSI-RS (hereinafter referred to as a low density CSI-RS) according to the low density setting information; And control the RF unit to transmit a CSI-RS (hereinafter referred to as a high density CSI-RS) according to the high density setting information.
  • the high density CSI-RS has a higher density at least in the frequency domain than the low density CSI-RS.
  • the method may further include performing frequency tracking using the high density CSI-RS.
  • the high density CSI-RS may have a higher density in the time domain than the low density CSI-RS.
  • the high density CSI-RS may be a periodic CSI-RS.
  • the user equipment may receive downlink control information including information indicating transmission of aperiodic CSI-RS from the base station.
  • the downlink control information may include information indicating whether the aperiodic CSI-RS is the low density CSI-RS or the high density CSI-RS.
  • the user equipment may receive downlink control information including information indicating transmission of aperiodic CSI-RS from the base station.
  • the high density CSI-RS configuration information may include information about a slot in which the high density CSI-RS may exist.
  • the wireless communication signal can be efficiently transmitted / received. Accordingly, the overall throughput of the wireless communication system can be high.
  • delays / delays generated in the communication process between the user equipment and the base station may be reduced.
  • Signals can also be transmitted / received in systems that support new radio access technologies.
  • FIG. 1 illustrates a slot structure available in new radio access technology (NR).
  • NR new radio access technology
  • FIG. 2 abstractly illustrates a hybrid beamforming structure in terms of a transceiver unit (TXRU) and a physical antenna.
  • TXRU transceiver unit
  • NR 4 illustrates a cell of a new radio access technology (NR) system.
  • NR new radio access technology
  • TFRS time and frequency tracking reference signal
  • FIG. 9 is a block diagram showing the components of the transmitter 10 and the receiver 20 for carrying out the present invention.
  • 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).
  • 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
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented in a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented in radio technologies such as Global System for Mobile Communication (GSM), General Packet Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) (i.e., GERAN), and the like.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (WiFi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE802-20, evolved-UTRA (E-UTRA), and the like.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • WiFi WiFi
  • WiMAX WiMAX
  • IEEE802-20 evolved-UTRA
  • UTRA is part of Universal Mobile Telecommunication System (UMTS)
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE Long Term Evolution
  • 3GPP LTE adopts OFDMA in downlink (DL) and SC-FDMA in uplink (UL).
  • LTE-advanced (LTE-A) is an evolution of 3GPP LTE.
  • the present invention will be described on the assumption that the present invention is applied to a 3GPP based communication system, for example, LTE / LTE-A, NR.
  • a 3GPP based communication system for example, LTE / LTE-A, NR.
  • the technical features of the present invention are not limited thereto.
  • the following detailed description is described based on a mobile communication system corresponding to a 3GPP LTE / LTE-A / NR system, except for the matters specific to 3GPP LTE / LTE-A / NR, Applicable to any mobile communication system.
  • an eNB allocates a downlink / uplink time / frequency resource to a UE, and the UE receives a downlink signal according to the allocation of the eNB and transmits an uplink signal.
  • it can be applied to contention-based communication such as WiFi.
  • an access point (AP) or a control node controlling the access point allocates resources for communication between a UE and the AP, whereas a competition-based communication technique connects to an AP. Communication resources are occupied through contention among multiple UEs that are willing to.
  • CSMA carrier sense multiple access
  • MAC probabilistic media access control
  • the transmitting device determines if another transmission is in progress before attempting to send traffic to the receiving device. In other words, the transmitting device attempts to detect the presence of a carrier from another transmitting device before attempting to transmit. When the carrier is detected, the transmission device waits for transmission to be completed by another transmission device in progress before initiating its transmission.
  • CSMA is a communication technique based on the principle of "sense before transmit” or “listen before talk”.
  • Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA / CD) and / or Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA / CA) are used as a technique for avoiding collision between transmission devices in a contention-based communication system using CSMA.
  • CSMA / CD is a collision detection technique in a wired LAN environment. First, a PC or a server that wants to communicate in an Ethernet environment checks if a communication occurs on the network, and then another device If you are sending on the network, wait and send data.
  • CSMA / CD monitors the collisions to allow flexible data transmission.
  • a transmission device using CSMA / CD detects data transmission by another transmission device and adjusts its data transmission using a specific rule.
  • CSMA / CA is a media access control protocol specified in the IEEE 802.11 standard.
  • WLAN systems according to the IEEE 802.11 standard use a CA, that is, a collision avoidance method, without using the CSMA / CD used in the IEEE 802.3 standard.
  • the transmitting devices always detect the carrier of the network, and when the network is empty, wait for a certain amount of time according to their location on the list and send the data.
  • Various methods are used to prioritize and reconfigure transmission devices within a list.
  • a collision may occur, in which a collision detection procedure is performed.
  • Transmission devices using CSMA / CA use specific rules to avoid collisions between data transmissions by other transmission devices and their data transmissions.
  • the expression “assuming” may mean that the subject transmitting the channel transmits the channel so as to correspond to the "assuming”.
  • the subject receiving the channel may mean that the channel is received or decoded in a form conforming to the "home", provided that the channel is transmitted to conform to the "home”.
  • a channel is punctured at a specific time / frequency resource, but the time when the channel is transmitted is punctured when the channel is transmitted while the signal of the channel is mapped to the specific time / frequency resource.
  • the portion of the signal mapped to the frequency resource is transmitted with the exception.
  • the punctured specific time / frequency resource is counted as the resource of the corresponding channel during resource mapping of the corresponding channel, but the signal mapped to the specific time / frequency resource among the signals of the corresponding channel is actually transmitted. It doesn't work.
  • the receiving device of the corresponding channel receives or demodulates or decodes the corresponding channel on the assumption that the signal portion mapped to the punctured specific time / frequency resource is not transmitted.
  • the rate-matching of a channel in a specific time / frequency resource means that the channel is not mapped to the specific time / frequency resource at all in the resource mapping process of the channel and thus is not used for transmission of the channel.
  • the rate-matched specific time / frequency resource is not counted as a resource of the channel at all in the resource mapping process of the channel.
  • the receiving device of the corresponding channel receives, demodulates or decodes the corresponding channel on the assumption that no rate-matched specific time / frequency resource is used for mapping and transmission of the corresponding channel.
  • the UE may be fixed or mobile, and various devices which communicate with a base station (BS) to transmit and receive user data and / or various control information belong to the same.
  • BS Base station
  • UE Terminal Equipment
  • MS Mobile Station
  • MT Mobile Terminal
  • UT User Terminal
  • SS Subscribe Station
  • wireless device PDA (Personal Digital Assistant), wireless modem
  • a BS generally refers to a fixed station communicating with the UE and / or another BS, and communicates with the UE and another BS to exchange various data and control information.
  • the BS may be referred to in other terms such as ABS (Advanced Base Station), Node-B (NB), evolved-NodeB (NB), Base Transceiver System (BTS), Access Point, and Processing Server (PS).
  • ABS Advanced Base Station
  • Node-B Node-B
  • NB evolved-NodeB
  • BTS Base Transceiver System
  • gNB Base Station of the new radio access technology network
  • gNB the base station of the new radio access technology network
  • a node refers to a fixed point capable of transmitting / receiving a radio signal by communicating with a UE.
  • Various forms of gNBs may be used as nodes regardless of their name.
  • the node may be a BS, an NB, an eNB, a pico-cell eNB (PeNB), a home eNB (HeNB), a gNB, a relay, a repeater, or the like.
  • the node may not be gNB.
  • it may be a radio remote head (RRH), a radio remote unit (RRU).
  • RRHs, RRUs, etc. generally have lower power levels than gNB's power level.
  • RRH / RRU or less, RRH / RRU is typically connected to the gNB by a dedicated line, such as an optical cable, so that RRH / RRU and gNB are generally compared to cooperative communication by gNBs connected by a wireless line.
  • a dedicated line such as an optical cable
  • RRH / RRU and gNB are generally compared to cooperative communication by gNBs connected by a wireless line.
  • cooperative communication can be performed smoothly.
  • At least one antenna is installed at one node.
  • the antenna may mean a physical antenna or may mean an antenna port, a virtual antenna, or an antenna group. Nodes are also called points.
  • a cell refers to a certain geographic area in which one or more nodes provide communication services. Therefore, in the present invention, communicating with a specific cell may mean communicating with a gNB or a node that provides a communication service to the specific cell.
  • the downlink / uplink signal of a specific cell means a downlink / uplink signal from / to a gNB or a node providing a communication service to the specific cell.
  • the cell providing uplink / downlink communication service to the UE is particularly called a serving cell.
  • the channel state / quality of a specific cell means a channel state / quality of a channel or communication link formed between a gNB or a node providing a communication service to the specific cell and a UE.
  • a UE may transmit a downlink channel state from a specific node to a CRS (s) in which antenna port (s) of the specific node are transmitted on a Cell-specific Reference Signal (CRS) resource allocated to the specific node; / Or can be measured using the CSI-RS (s) transmitted on the Channel State Information Reference Signal (CSI-RS) resources.
  • CRS Cell-specific Reference Signal
  • the 3GPP-based communication system uses the concept of a cell to manage radio resources.
  • Cells associated with radio resources are distinguished from cells in a geographic area.
  • a "cell” in a geographic area may be understood as coverage in which a node can provide services using a carrier, and a "cell” of radio resources is a bandwidth (frequency) that is a frequency range configured by the carrier. bandwidth, BW).
  • Downlink coverage which is a range in which a node can transmit valid signals
  • uplink coverage which is a range in which a valid signal can be received from a UE, depends on a carrier carrying the signal, so that the coverage of the node is determined by the radio resources used by the node. It is also associated with the coverage of the "cell”.
  • the term "cell” can sometimes be used to mean coverage of a service by a node, sometimes a radio resource, and sometimes a range within which a signal using the radio resource can reach a valid strength.
  • a "cell" associated with a radio resource is defined as a combination of DL resources and UL resources, that is, a combination of a DL component carrier (CC) and a UL CC.
  • the cell may be configured with DL resources alone or with a combination of DL resources and UL resources.
  • the linkage between the carrier frequency of the DL resource (or DL CC) and the carrier frequency of the UL resource (or UL CC) is indicated by system information.
  • SIB2 System Information Block Type 2
  • the carrier frequency means a center frequency of each cell or CC.
  • a cell operating on a primary frequency is referred to as a primary cell (Pcell) or a PCC
  • a cell operating on a secondary frequency (or SCC) is referred to as a secondary cell.
  • cell, Scell) or SCC The carrier corresponding to the Pcell in downlink is called a DL primary CC (DL PCC), and the carrier corresponding to the Pcell in the uplink is called a UL primary CC (DL PCC).
  • Scell refers to a cell that can be configured after RRC (Radio Resource Control) connection establishment is made and can be used for providing additional radio resources.
  • RRC Radio Resource Control
  • the Scell may form a set of serving cells for the UE with the Pcell.
  • the carrier corresponding to the Scell in downlink is called a DL secondary CC (DL SCC)
  • the carrier corresponding to the Scell in the uplink is called a UL secondary CC (UL SCC).
  • DL SCC DL secondary CC
  • UL SCC UL secondary CC
  • the 3GPP-based communication standard provides downlink physical channels corresponding to resource elements carrying information originating from an upper layer and downlink corresponding to resource elements used by the physical layer but not carrying information originating from an upper layer.
  • Physical signals are defined.
  • a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical broadcast channel (PBCH), a physical multicast channel (PMCH), a physical control format indicator channel (physical control) format indicator channel (PCFICH), physical downlink control channel (PDCCH) and physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH) are defined as downlink physical channels, reference signal and synchronization signal Is defined as downlink physical signals.
  • a reference signal also referred to as a pilot, refers to a signal of a predefined special waveform that the gNB and the UE know from each other.
  • a cell specific RS, UE- UE-specific RS, positioning RS (PRS), and channel state information RS (CSI-RS) are defined as downlink reference signals.
  • the 3GPP LTE / LTE-A standard corresponds to uplink physical channels corresponding to resource elements carrying information originating from a higher layer and resource elements used by the physical layer but not carrying information originating from an upper layer. Uplink physical signals are defined.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PRACH physical random access channel
  • DMRS demodulation reference signal
  • SRS sounding reference signal
  • Physical Downlink Control CHannel / Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH) / PHICH (Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel) / PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel) are respectively DCI (Downlink Control Information) / CFI ( Means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry downlink format ACK / ACK / NACK (ACKnowlegement / Negative ACK) / downlink data, and also a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) / Physical (PUSCH) Uplink Shared CHannel / PACH (Physical Random Access CHannel) means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry uplink control information (UCI) / uplink data / random access signal, respectively.
  • DCI Downlink Control Information
  • CFI Means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry downlink format ACK / ACK
  • a time-frequency resource or resource element (RE) allocated to or belonging to PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH is respectively PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH.
  • RE The PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH resource is referred to below:
  • the expression that the user equipment transmits the PUCCH / PUSCH / PRACH is hereinafter referred to as uplink control information / uplink on or through PUSCH / PUCCH / PRACH, respectively.
  • CRS / DMRS / CSI-RS / SRS / UE-RS is assigned or configured OFDM symbol / subcarrier / RE to CRS / DMRS / CSI-RS / SRS / UE-RS symbol / carrier / subcarrier / RE It is called.
  • an OFDM symbol assigned or configured with a tracking RS (TRS) is called a TRS symbol
  • a subcarrier assigned or configured with a TRS is called a TRS subcarrier
  • an RE assigned or configured with a TRS is called a TRS RE.
  • a subframe configured for TRS transmission is called a TRS subframe.
  • a subframe in which a broadcast signal is transmitted is called a broadcast subframe or a PBCH subframe
  • a subframe in which a sync signal (for example, PSS and / or SSS) is transmitted is a sync signal subframe or a PSS / SSS subframe. It is called.
  • OFDM symbols / subcarriers / RE to which PSS / SSS is assigned or configured are referred to as PSS / SSS symbols / subcarriers / RE, respectively.
  • the CRS port, the UE-RS port, the CSI-RS port, and the TRS port are an antenna port configured to transmit CRS, an antenna port configured to transmit UE-RS, and an antenna configured to transmit CSI-RS, respectively.
  • Port an antenna port configured to transmit TRS.
  • Antenna ports configured to transmit CRSs may be distinguished from each other by the location of REs occupied by the CRS according to the CRS ports, and antenna ports configured to transmit UE-RSs may be UE-RS according to the UE-RS ports.
  • the RSs may be distinguished from each other by locations of REs occupied, and antenna ports configured to transmit CSI-RSs may be distinguished from each other by locations of REs occupied by the CSI-RSs according to the CSI-RS ports. Therefore, the term CRS / UE-RS / CSI-RS / TRS port may be used as a term for a pattern of REs occupied by CRS / UE-RS / CSI-RS / TRS in a certain resource region.
  • 3GPP LTE / LTE-A standard document for example, 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 and 3GPP TS 36.331 and the like, and 3GPP NR standard documents such as 3GPP TS 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP 38.213, 3GPP 38.214, 3GPP 38.215, 3GPP TS 38.321 and 3GPP TS 36.331 and the like.
  • the UE when a UE is powered on or wants to access a new cell, the UE acquires time and frequency synchronization with the cell and detects a physical layer cell ID N cell ID of the cell. A cell search procedure such as detect is performed. To this end, the UE receives a synchronization signal from the eNB, for example, a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (SSS) to synchronize with the eNB, and synchronizes with the eNB. , ID) and the like can be obtained. After the initial cell discovery, the UE may perform a random access procedure to complete the access to the eNB.
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • the UE may transmit a preamble through a physical random access channel (PRACH) and receive a response message for the preamble through a PDCCH and a PDSCH.
  • PRACH physical random access channel
  • the UE may perform PDCCH / PDSCH reception and PUSCH / PUCCH transmission as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • the random access process is also referred to as a random access channel (RACH) process.
  • RACH random access channel
  • the random access procedure is used for various purposes, such as initial access, random access procedure, initial access, uplink synchronization coordination, resource allocation, handover, and the like.
  • the random access process is classified into a contention-based process and a dedicated (ie non-competition-based) process.
  • the contention-based random access procedure is generally used, including initial access, and the dedicated random access procedure is limited to handover and the like.
  • the UE randomly selects a RACH preamble sequence. Therefore, it is possible for a plurality of UEs to transmit the same RACH preamble sequence at the same time, which requires a contention cancellation process later.
  • the dedicated random access process the UE uses the RACH preamble sequence that is allocated only to the UE by the eNB. Therefore, the random access procedure can be performed without collision with another UE.
  • a UE After transmitting the RACH preamble, the UE attempts to receive a random access response (RAR) within a pre-set time window.
  • RAR random access response
  • a UE is a PDCCH having a random access RNTI (RA-RNTI) (hereinafter, RA-RNTI PDCCH) (eg, CRC in PDCCH is masked as RA-RNTI) within a time window. Attempt detection.
  • the UE Upon detecting the RA-RNTI PDCCH, the UE checks whether there is a RAR for itself in the PDSCH corresponding to the RA-RNTI PDCCH.
  • the RAR includes timing advance (TA) information indicating timing offset information for UL synchronization, UL resource allocation information (UL grant information), a temporary terminal identifier (eg, temporary cell-RNTI, TC-RNTI), and the like. .
  • the UE may perform UL transmission (eg, Msg3) according to the resource allocation information and the TA value in the RAR.
  • HARQ is applied to UL transmission corresponding to the RAR. Therefore, after transmitting the Msg3, the UE may receive reception response information (eg, PHICH) corresponding to the Msg3.
  • Massive MTC which connects multiple devices and objects to provide various services anytime and anywhere, is also one of the major issues to be considered in next-generation communication.
  • a communication system design considering a service / UE that is sensitive to reliability and latency has been discussed.
  • next generation RAT considering such advanced mobile broadband communication, Massive MTC, and Ultra-Reliable and Low Latency Communication (URLLC) is being discussed.
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communication
  • 3GPP is working on the next generation mobile communication system after EPC.
  • the technology is referred to as a new RAT (new RAT, NR) or 5G RAT.
  • NR communication systems are required to support significantly better performance than existing fourth generation (4G) systems in terms of data rate, capacity, latency, energy consumption and cost.
  • 4G fourth generation
  • NR systems need to make significant advances in the area of bandwidth, spectral, energy, signaling efficiency, and cost per bit.
  • the new RAT (NR) system uses an OFDM transmission scheme or a similar transmission scheme.
  • the downlink transmission waveform is conventional OFDM using a cyclic prefix (CP).
  • the uplink transmission waveform uses a CP with a modified precoding function that performs discrete Fourier transform (DFT) spreading, which can be disabled or enabled. Is conventional OFDM.
  • DFT discrete Fourier transform
  • the NR system may use the OFDM neuronology of the following table.
  • Subcarrier-spacing 60 kHz OFDM symbol length 16.33us Cyclic Prefix (CP) length 1.30us / 1.17us System bw 80 MHz No. of available subcarriers 1200 Subframe length 0.25 ms Number of OFDM symbol per Subframe 14 symbols
  • the NR system may follow OFDM parameters other than the OFDM parameters of LTE.
  • the NR system may follow the conventional topology of LTE / LTE-A but have a larger system bandwidth (eg, 100 MHz).
  • one cell may support a plurality of neurology. That is, UEs operating with different numerologies may coexist in one cell.
  • twelve consecutive subcarriers in the frequency domain form a physical resource block (PRB). Up to 275 PRBs are supported on the carrier.
  • PRB physical resource block
  • a UE is set up with a carrier bandwidth part that defines an operating bandwidth of the UE within an operating bandwidth of a cell. For the initial connection and until the configuration of the UE in the cell is received, the initial bandwidth part detected from the system information is used.
  • the UE may be configured with several carrier bandwidth parts, only one of which may be active on a given component carrier.
  • the radio frame used in the 3GPP LTE / LTE-A system has a length of 10 ms (307200 T s ) and consists of 10 equally sized subframes (SF). Numbers may be assigned to 10 subframes in one radio frame.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots. 20 slots in one radio frame may be sequentially numbered from 0 to 19. Each slot is 0.5ms long.
  • the time for transmitting one subframe is defined as a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • the time resource may be classified by a radio frame number (also called a radio frame index), a subframe number (also called a subframe number), a slot number (or slot index), and the like.
  • TTI means an interval at which data can be scheduled. For example, in the current LTE / LTE-A system, a transmission opportunity of a UL grant or a DL grant exists every 1 ms, and there are no multiple UL / DL grant opportunities within a time shorter than 1 ms. Therefore, the TTI is 1ms in the existing LTE / LTE-A system.
  • FIG. 1 illustrates a slot structure available in new radio access technology (NR).
  • NR new radio access technology
  • a slot structure in which a control channel and a data channel are time division multiplexed (TDM) is considered in the fifth generation new RAT.
  • the hatched region indicates a transmission region of a DL control channel (eg, PDCCH) carrying a DCI
  • a black part shows a transmission region of a UL control channel (eg, PUCCH) carrying a UCI.
  • DCI is control information delivered to the UE by the gNB
  • the DCI is UL specific information such as information on cell configuration that the UE needs to know, DL specific information such as DL scheduling, and UL grant. Information and the like.
  • the UCI is control information delivered from the UE to the gNB, and the UCI may include a HARQ ACK / NACK report on DL data, a CSI report on a DL channel state, and a scheduling request (SR).
  • SR scheduling request
  • the symbols regions from symbol index 1 to symbol index 12 may be used for transmission of a physical channel (eg, PDSCH) that carries downlink data, and may be used for transmission of a physical channel (eg, PUSCH) that carries uplink data. May be used.
  • a physical channel eg, PDSCH
  • PUSCH physical channel
  • DL transmission and UL transmission are sequentially performed in one slot, and transmission / reception of DL data and reception / transmission of UL ACK / NACK for the DL data are performed in the one slot.
  • a time gap is required for a gNB and a UE to switch from a transmission mode to a reception mode or a process of switching from a reception mode to a transmission mode.
  • some OFDM symbols at the time of switching from DL to UL in the slot structure are set to a guard period (GP).
  • the DL control channel is TDM and the data channel, and the control channel, PDCCH, is spread over the entire system band and transmitted.
  • the bandwidth of a system is expected to reach at least 100 MHz, which makes it difficult to spread the control channel over the entire band.
  • Monitoring the entire band for downlink control channel reception for the UE to transmit / receive data may impair battery consumption and efficiency of the UE. Therefore, in the present invention, the DL control channel may be transmitted by being localized or distributed in the system band, that is, some frequency bands in the channel band.
  • Downlink and uplink transmissions in an NR system are organized into frames having a 10 ms duration, consisting of 10 1 ms subframes.
  • the basic transmission unit is a slot.
  • the slot duration consists of 14 symbols with a normal cyclic prefix (CP) or 12 symbols with an extended CP.
  • CP normal cyclic prefix
  • the slot is scaled with time as a function of the used subcarrier spacing.
  • N slot symb contiguous OFDM symbols in a slot There are N slot symb contiguous OFDM symbols in a slot and N slot symb depends on CP.
  • the slots are numbered in ascending order within the subframe as n u s ⁇ ⁇ 0, ..., N subframe, ⁇ slot -1 ⁇ , where N subframe, ⁇ slot are the slots in the subframe. Is the number of.
  • Each element in the resource grid for antenna port p and subcarrier spacing ⁇ is called a resource element, uniquely identified by ( k , l ) p, ⁇ , where k is the index in the frequency domain l represents a symbol position in the time domain relative to the reference point.
  • Resource element ( k , l ) p, ⁇ corresponds to demodulation symbol a (p, ⁇ ) k, l .
  • 3GPP TS 38.211 and 3GPP TS 38.300 For more details on the slot structure of the NR system, refer to 3GPP TS 38.211 and 3GPP TS 38.300.
  • the fifth generation mobile communication system which is recently discussed, considers using a high frequency band, that is, a millimeter frequency band of 6 GHz or more, to transmit data while maintaining a high data rate to a large number of users using a wide frequency band.
  • 3GPP uses this as the name NR, which is referred to as NR system in the present invention.
  • the millimeter frequency band has a frequency characteristic that the signal attenuation with the distance is very rapid due to the use of a frequency band too high. Therefore, NR systems using bands of at least 6 GHz or more narrow beams that solve the problem of reduced coverage due to abrupt propagation attenuation by collecting and transmitting energy in a specific direction rather than omnidirectionally to compensate for abrupt propagation characteristics. narrow beam) transmission scheme.
  • narrow beam narrow beam
  • the wavelength is shortened to allow the installation of a plurality of antenna elements in the same area.
  • a total of 100 antenna elements can be installed in a two-dimension arrangement in 0.5 lambda (wavelength) intervals on a panel of 5 by 5 cm.
  • mmW it is considered to use a plurality of antenna elements to increase the beamforming gain to increase coverage or to increase throughput.
  • a beamforming scheme in which a base station or a UE transmits the same signal by using a phase difference appropriate to a large number of antennas is mainly considered.
  • Such beamforming methods include digital beamforming that creates a phase difference in a digital baseband signal, analog beamforming that uses a time delay (ie, cyclic shift) in a modulated analog signal to create a phase difference, digital beamforming, and an analog beam.
  • Having a transceiver unit (TXRU) to enable transmission power and phase adjustment for each antenna element enables independent beamforming for each frequency resource.
  • the millimeter frequency band should be used by a large number of antennas to compensate for rapid propagation attenuation, and digital beamforming is equivalent to the number of antennas, so RF components (eg, digital-to-analog converters (DACs), mixers, power Since an amplifier (power amplifier, linear amplifier, etc.) is required, there is a problem in that the cost of a communication device increases in order to implement digital beamforming in the millimeter frequency band. Therefore, when a large number of antennas are required, such as the millimeter frequency band, the use of analog beamforming or hybrid beamforming is considered.
  • DACs digital-to-analog converters
  • the analog beamforming method maps a plurality of antenna elements to one TXRU and adjusts the beam direction with an analog phase shifter.
  • Such an analog beamforming method has a disadvantage in that only one beam direction can be made in the entire band and thus frequency selective beamforming (BF) cannot be performed.
  • Hybrid BF is an intermediate form between digital BF and analog BF, with B TXRUs, which is fewer than Q antenna elements.
  • B TXRUs which is fewer than Q antenna elements.
  • the direction of beams that can be simultaneously transmitted is limited to B or less.
  • digital beamforming processes the digital baseband signal to be transmitted or received so that multiple beams can be used to transmit or receive signals simultaneously in multiple directions, while analog beamforming can transmit or receive signals. Since beamforming is performed in a modulated state of the received analog signal, the signal cannot be simultaneously transmitted or received in multiple directions beyond the range covered by one beam.
  • a base station communicates with a plurality of users at the same time by using a broadband transmission or a multi-antenna characteristic.
  • a base station uses analog or hybrid beamforming and forms an analog beam in one beam direction, due to the characteristics of analog beamforming Only users within the same analog beam direction can communicate.
  • the RACH resource allocation and resource utilization scheme of the base station according to the present invention to be described later is proposed to reflect the constraints caused by the analog beamforming or hybrid beamforming characteristics.
  • FIG. 2 abstractly illustrates a hybrid beamforming structure in terms of a transceiver unit (TXRU) and a physical antenna.
  • TXRU transceiver unit
  • analog beamforming refers to an operation in which the RF unit performs precoding (or combining).
  • the baseband unit and the RF unit perform precoding (or combining), respectively, which reduces the number of RF chains and the number of D / A (or A / D) converters.
  • the hybrid beamforming structure may be represented by N TXRUs and M physical antennas.
  • the digital beamforming for the L data layers to be transmitted at the transmitting end can be represented by an N-by-L matrix, and then the converted N digital signals are converted into analog signals via TXRU and then into an M-by-N matrix.
  • the expressed analog beamforming is applied.
  • the number of digital beams is L
  • the number of analog beams is N.
  • the base station is designed to change the analog beamforming on a symbol basis, so that a direction for supporting more efficient beamforming for a UE located in a specific area is being considered.
  • N TXRUs and M RF antennas are defined as one antenna panel
  • the NR system considers to introduce a plurality of antenna panels to which hybrid beamforming independent of each other is applicable.
  • the analog beams advantageous for signal reception may be different for each UE, and thus, the base station is applied to at least a synchronization signal, system information, and paging in a specific slot or subframe (SF).
  • a beam sweeping operation is considered in which a plurality of analog beams to be changed symbol by symbol so that all UEs have a reception opportunity.
  • a new RAT system that is, a NR system, which is a 5G wireless communication system.
  • the logical network should be able to support a variety of services with different requirements (e.g. eMBB, mMTC, URLLC, etc.), and in the physical layer system of the NR system will have variable neurology depending on the various services.
  • a method of supporting an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme is considered.
  • an OFDM scheme (or a multiple access scheme) having a neutrality independent of each other in each time and frequency resource region may be considered.
  • the NR system is required to support higher communication capacity (eg, data yield, etc.).
  • a method of performing data transmission by using a plurality of transmit (or receive) antennas may be considered.
  • an RF chain for example, a chain composed of RF elements such as a power amplifier and a down converter
  • digital-to-analog are applied to each antenna.
  • D / A digital-to-analog
  • a / D analog-to-digital converters
  • FIG. 3 illustrates the options of the TXRU virtualization model.
  • FIG. 3 illustrates how a TXRU is connected to a sub-array.
  • the TRXU virtualization model defines a correlation between signals in TXRUs and signals in antenna elements.
  • the sub-array connection model of FIG. 3 (a) connects only one TXRU to antenna elements that have the same polarization, and the sub-array connection model of FIG. 3 (b) shows that the TXRU is all antenna elements. Connected to the field.
  • FIG. 3 refer to 3GPP TR 36.897.
  • q is a Tx signal vector in M co-polarized antenna elements
  • x is a TXRU signal vector in M TXRU TXRUs
  • w and W are each wideband TXRU virtualization weighting. (weight) vectors and matrices.
  • W denotes a phase vector multiplied by an analog phase shifter. That is, the analog beamforming direction is determined by W.
  • the mapping relationship between the CSI-RS antenna ports and the TXRUs may be one-to-one or one-to-many.
  • NR 4 illustrates a cell of a new radio access technology (NR) system.
  • NR new radio access technology
  • a method in which a plurality of TRPs constitute one cell is discussed, unlike one base station forming one cell in a conventional wireless communication system such as LTE.
  • the cell is configured, even if the TRP serving the UE is changed, seamless communication is possible, and thus, mobility management of the UE is easy.
  • PSS / SSS is transmitted omni-direction, whereas signals such as PSS / SSS / PBCH are rotated omg-directionally by the gNB applying mmWave.
  • a method of beamforming a beam and transmitting the beam is considered.
  • transmitting / receiving a signal while rotating the beam direction is referred to as beam sweeping or beam scanning.
  • beam sweeping refers to transmitter side behavior
  • beam scanning refers to receiver side behavior, for example, assuming that gNB can have up to N beam directions, PSS / for each of N beam directions, respectively.
  • Transmit signals such as SSS / PBCH ie, gNB transmits synchronization signals such as PSS / SSS / PBCH for each direction while sweeping directions that it may have or want to support, or gNB has N beams
  • PSS / SSS / PBCH may be transmitted / received for each beam group, where one beam group may include one or more beams.
  • a signal such as PSS / SSS / PBCH transmitted in the same direction may be defined as one SS block, and a plurality of SS blocks may exist in one cell.
  • SS block division SS block index may be used, for example, when PSS / SSS / PBCH is transmitted in 10 beam directions in one system, PSS / SSS / PBCH in the same direction may constitute one SS block. It can be understood that there are 10 SS blocks in the system, and in the present invention, the beam index may be interpreted as an SS block index.
  • the question is whether the UE and / or TRP can accurately determine the Tx beam and / or reception (Rx) beam direction between the UE and a transmission and reception point (TRP).
  • beam sweeping for repetitive signal transmission or signal reception may be considered according to TRP (eg, eNB) or TX / RX reciprocal capability of the UE.
  • TX / RX mutual capability is also referred to as TX / RX beam correspondence at TRP and UE.
  • the UE may not shoot the uplink signal in the beam direction in which the downlink signal is received.
  • TX / RX beam correspondence in TRP if the TRP can determine the TRP RX beam for the corresponding uplink reception based on the downlink measurement of the UE with respect to the one or more TX beams of the TRP and / or the TRP is one or more of the TRP If the TRP TX beam for the corresponding downlink transmission can be determined based on the uplink measurement of the TRP for the RX beams, it is held.
  • the UE can determine the UE RX beam for uplink transmission based on the downlink measurement of the UE with respect to the one or more RX beams of the UE and / or the UE is capable of determining one or more of the UE If the UE TX beam for the downlink reception can be determined based on an indication of the TRP based on the uplink measurement for the TX beams, it is held.
  • a UE In a 3GPP LTE (-A) system, a UE is defined to report channel state information (CSI) to a base station (BS).
  • CSI refers to information that may indicate the quality of a radio channel (or also referred to as a radio link) formed between the antenna port (s) of the UE and BS.
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • CQI channel quality indicator
  • RI is rank information of a channel and indicates the number of streams that can be received by the UE through the same time-frequency resource.
  • PMI is a value reflecting channel spatial characteristics and indicates a UE's preferred precoding index based on metrics such as signal to interference plus noise ratio (SINR).
  • CQI is a value indicating the strength of a channel and generally refers to a reception SINR obtained when a BS uses PMI.
  • SINR signal to interference plus noise ratio
  • CQI is a value indicating the strength of a channel and generally refers to a reception SINR obtained when a BS uses PMI.
  • an eNB may set a plurality of CSI processes to a UE and receive and report CSI for each process.
  • the CSI process is defined by a CSI reference signal (CSI-RS) resource for measuring the quality of a signal from an eNB and a CSI interference measurement (CSI-IM) resource for interference measurement.
  • CSI-RS CSI reference signal
  • CSI-IM CSI interference measurement
  • the network may aperiodically / periodically transmit a known signal to which each beam is applied in order to allow the UE to make measurements on beams intended for use in the cell (or gNB may use).
  • the known signal may include, for example, a measurement reference signal (MRS), a beam reference signal (BRS), a beamformed CSI-RS, and the like.
  • the known signal is collectively referred to as BRS for convenience of description.
  • the UE may select a gNB Tx beam suitable for the UE through measurement of BRS.
  • the UE may perform measurements using different UE Rx beams and select beam combination (s) considering the Tx beam of the gNB and the Rx beam of the UE. After this process is performed, the Tx-Rx beam association between the gNB and the UE may be determined explicitly or implicitly.
  • Network decision based beam association or UE decision based beam association may be performed.
  • Network decision based beam association may be performed as follows.
  • the network may instruct the UE to report the top X Tx-Rx beam combinations based on the measurement result.
  • the UE then reports a predefined number of beam combinations, reports a number of beam combinations signaled by the network (via higher layer signaling, etc.), or beams whose measurement results exceed a certain threshold. All combinations can be reported.
  • the specific threshold may be defined in advance or signaled by the network.
  • a category in consideration of decoding performance of the UE may be defined, and a threshold for each category may be defined.
  • reporting on the beam combination may be performed by the network instructed periodically and / or aperiodically.
  • event-triggered reporting may be performed when the previous report results and the current measurement result change by more than a certain level.
  • the constant level may be predefined or signaled by the network (via higher layer signaling, etc.).
  • the UE may report (one or multiple) beam associations determined by the aforementioned manner. When multiple beam indices are reported, beam-by-beam priority may be given. For example, the UE may report the beam association to be interpreted by the network in the form of a 1 st preferred beam, a 2 nd preferred beam, and the like.
  • the gNB and the UE since the gNB and the UE communicate with each other in a physically separated state, the gNB and the UE must communicate with each other for the system frequency (eg, carrier frequency, sampling frequency, etc.) and time (eg, slot index, symbol) Boundary, etc.). To this end, the UE primarily requires the process of finding the carrier frequency and OFDM symbol boundary at the physical channel stage (i.e., the physical layer), and the gNB can help the UE measure the carrier frequency offset and the OFDM symbol boundary. Send it.
  • the system frequency eg, carrier frequency, sampling frequency, etc.
  • time e.g, slot index, symbol
  • the currently discussed NR system has a variable bandwidth of the system, and the bandwidth of the UE may be different for every UE.
  • the bandwidth of the high frequency band used in the NR system is expected to be much larger than the bandwidth of the frequency band used in the LTE / LTE-A system.
  • the UE generally operates and sets the UE bandwidth to the bandwidth of the synchronization signal in the initial access phase. Thereafter, the UE completes the time-tracking and frequency-tracking process and performs a stable RACH process before camping on the system.
  • Reference signals for time and frequency tracking must be defined for time and frequency tracking, and in general, a synchronization signal block (SS) can be most widely used as a reference signal for time and frequency tracking.
  • SS synchronization signal block
  • a narrow band signal such as an SS block
  • the UE performs transmission / reception over a wide band
  • the resolution of time tracking appears to be large.
  • the length of a cyclic prefix (CP) used to prevent inter-symbol interference is short, the system performance may be degraded.
  • the length of the CP may be set larger than the multi-path delay that may occur in the channel environment, but a CP longer than the multi-path delay may reduce the efficiency of the system.
  • TFRS time and frequency tracking reference signal
  • the present invention proposes a reference signal to help the UE perform time and frequency tracking in wideband.
  • FIG. 5 illustrates a method of transmitting a time and frequency tracking reference signal (TFRS) in accordance with the present invention.
  • TFRS time and frequency tracking reference signal
  • the TFRS is multiplexed with a synchronization signal block and transmitted.
  • the SS block is periodically transmitted to enable the UE to perform cell detection, RSRP measurement for mobility, time and frequency tracking, and system information reception.
  • the SS block is transmitted for each beam direction to secure cell coverage in a multi-beam environment. Therefore, as illustrated in FIG. 5, the gNB may perform TFRS transmission through a time interval in which an SS block is transmitted to periodically transmit TFRS for each beam.
  • the UE does not need to separately inform the UE about the correlation between the beam management and the TFRS (eg, quasi co-location (QCL)).
  • QCL quasi co-location
  • the two antenna ports are co-located if the large-scale properties of the channel on which the symbol on one antenna port can be inferred from the channel on which the symbol on the other antenna port is carried It is said to be in.
  • Large-scale attributes include one or more of delay spread, Doppler spread, Doppler shift, average gain, average delay, and spatial Rx parameters.
  • the SS block may consist of various signals. For example, synchronization signals (eg, PSS and SSS) and PBCH are discussed as the most representative signals to be included in the SS block.
  • PSS and SSS are used for cell detection and neighbor cell measurement, it is difficult for a TFRS to be transmitted through an SS region (eg, SS mapped OFDM symbol (s)) in the SS block.
  • the PBCH uses channel coding and has a structure that is transmitted several times through several slots, it is possible for the TFRS to be transmitted through a PBCH region (eg, PBCH-mapped OFDM symbol (s)) in the SS block.
  • the TFRS can be defined with the following structure.
  • TFRS is transmitted outside the SS band in the SS (OFDM symbol) region in the SS block, but TFRS is transmitted in the time-frequency resource including the PBCH band in the PBCH (OFDM symbol) region in the SS block.
  • the TFRS may also be used as a demodulation reference signal (DM-RS) for the PBCH.
  • DM-RS demodulation reference signal
  • the DM-RS for the PBCH may be used as part of the TFRS.
  • the gNB is in the SS block transmission time domain It is possible to transmit data or control messages on a frequency band other than the SS block band.
  • the TFRS may be transmitted as a DM-RS for data or control messages transmitted in the SS block transmission (time) domain.
  • TFRS can be utilized as a DM-RS for data or control messages transmitted in the SS block transmission (time) domain.
  • the gNB may be sent only when the data or control message is transmitted.
  • the density or the number of transmission antenna ports for the frequency domain and the time domain of the TFRS may be different.
  • the TFRS density may differ in the time domain depending on whether it is used only for time tracking or frequency trick kang. For example, if TFRS is used only for time tracking, it is transmitted in four resource elements (REs) per RB within one of the OFDM symbols of the SS block, and the TFRS is also used for frequency tracking. When used, TFRS is transmitted in two symbols of the OFDM symbols of the SS block and in four REs per RB in the first of the two symbols and in four REs per RB in the second.
  • REs resource elements
  • TFRS may be transmitted every SS block (i.e. at every transmission point of SS block), but may be transmitted through some SS blocks (i.e. at some transmission point of SS block) to reduce system overhead caused by TFRS transmission, or Depending on the location of the UEs in the service area of the gNB, it may be transmitted only for some beams.
  • a method of notifying the UE of transmission of the TFRS may be variously defined. For example, the UE may know that the TFRS is transmitted by one of the following methods.
  • UE determines whether TFRS is present through blind detection. According to this method, there is no system overhead because the TFRS needs to be transmitted only in the TFRS bandwidth. However, if a false alarm occurs, the TFRS performance may be degraded.
  • the presence of the TFRS and resource allocation information is dynamically informed about the SS block transmission area through the DCI. That is, the DCI indicates whether the TFRS exists in the specific SS block transmission area and in what form. According to this method, although system overhead and UE complexity increase, radio resources can be efficiently used due to increased flexibility of resource utilization.
  • RTF connection message (eg, RRC connection setup message) is informed semi-statically whether the TFRS transmission and resource allocation information to the UE.
  • the system overhead is small, and TFRS transmission can be performed variably according to the presence or absence of UE per beam. That is, even if the NB sets the TFRS, the gNB may or may not transmit the TFRS depending on whether the UE exists in the corresponding beam direction for each beam.
  • System information is semi-statically broadcast whether or not TFRS transmission and resource allocation information to the UE (s) in the service area of the gNB. According to this method, there is little system overhead, but it is difficult to operate radio resources variably.
  • Candidates of the TFRS transmission resource are signaled through the RRC connection message or system information, and whether the TFRS is actually transmitted may be signaled to the UE through the DCI or the UE may detect the blind detection.
  • the present invention proposes to transmit TFRS using CSI-RS for beam management (BM), but sets the CSI-RS used as the TFRS to a higher density than the CSI-RS for BM.
  • BM beam management
  • FIGS. 6 and 7 illustrate another method of transmitting TFRS in accordance with the present invention.
  • FIGS. 6 and 7 illustrate a periodic TFRS
  • FIG. 8 illustrates an aperiodic TFRS.
  • the two RSs have the same characteristics in that wideband transmission and beam-by-beam transmission, which are required for periodic TFRS, also require CSI-RS for beam management.
  • the purpose of the TFRS is to allow the UE to obtain a path profile constituting the channel for time tracking. Therefore, a signal having a low density on the frequency axis such as a periodic CSI-RS for beam management cannot be used for time tracking. There is this.
  • the present invention proposes that the periodic CSI-RS for beam management is transmitted with higher density in frequency and used as TFRS. Therefore, the CSI-RS used as the TFRS may be configured to include the CSI-RS for beam management. Referring to FIG.
  • the present invention defines the periodic CSI-RS for beam management (BM) as low density and high density according to the purpose of use.
  • Low density CSI-RS is used for BM (see “CSI-RS (BM)" in FIG. 6 or 7), and additional CSI-RS for tracking (see “Additional CSI-RS for Tracking” in FIG. 6 or 7).
  • additional CSI-RS for tracking see “Additional CSI-RS for Tracking” in FIG. 6 or 7).
  • the network / gNB may enable the UE to use the high density CSI-RS as the TFRS by setting and transmitting the CSI-RS to high density.
  • High density here basically refers to density on the frequency axis, but to increase the number of symbols on the time axis or increase the number of (SI) symbols with CSI-RS in order to allow the UE to utilize CSI-RS for frequency tracking purposes. It may mean. Since TFRS existing in two or more OFDM symbols is required to perform frequency tracking, the TFRS may be configured of a CSI-RS for BM and an added CSI-RS for tracking. That is, referring to FIG. 6 or FIG. 7, the UE may perform frequency tracking using adjacent “CSI-RS (BM)” and “Additional CSI-RS for Tracking”.
  • BM CSI-RS
  • the periodic CSI-RS set / assigned for the TFRS may be denser than the periodic CSI-RS for the BM in at least the frequency domain, and if the TFRS is used for the frequency tracking, the periodic CSI-RS for the BM in the time domain as well. It may be denser.
  • the high density in the frequency domain may mean that the number of subcarriers to which the CSI-RS is mapped is high in a certain frequency band, and the high density in the time domain means CSI within a certain time period. It may mean that the number of OFDM symbols to which -RSs are mapped is large.
  • the tracking CSI-RS has the same size in the OFDM symbol with the CSI-RS for the BM as the number of REs to which the CSI-RS is mapped in a predetermined frequency band in the OFDM symbol with the tracking CSI-RS. It may be set / assigned to be larger than the number of CSI-RS mapped REs in a frequency band of.
  • the tracking CSI-RS is also used for frequency tracking, the tracking CSI-RS is the number of OFDM symbols mapped to the CSI-RS within a predetermined time interval in an OFDM symbol having the tracking CSI-RS.
  • the high density CSI-RS for TFRS may be set by increasing the number of OFDM symbols to which the CSI-RS for BM is mapped.
  • the CSI-RS resource for time tracking may be configured by adding a CSI-RS RE to the low density CSI-RS RE in the frequency domain, and the CSI-RS resource for frequency tracking may be configured in the time domain. It may be configured by further adding a CSI-RS RE.
  • the network / gNB may associate an association with the SS block for the TFRS.
  • the complexity of beam management and time and frequency tracking of the UE can be reduced, and the UE can use the beam-specific path profile information as an optimization parameter in the UE receiver for channel estimation or MIMO detection.
  • the gNB allocates periodic CSI-RS for BM through RRC message, and simultaneously allocates TFRS and transmits TFRS when the transmission time of two CSI-RSs coincide and uses TFRS for beam management. That is, the gNB allocates the tracking CSI-RS for tracking and transmits the tracking high density CSI-RS when the transmission time points of the BM periodic CSI-RS and the tracking CSI-RS coincide with each other.
  • RS is used as TFRS and also for BM.
  • the high density CSI-RS for tracking may include a low density CSI-RS and an additional CSI-RS for BM.
  • the gNB sets a time-frequency resource for the periodic CSI-RS through the RRC message, while a low density period (i.e., a period of low density periodic CSI-RS) and a high density period for the same resource (i.e., the same OFDM symbol and frequency band). (I.e., cycle of high density periodic CSI-RS).
  • a low density period i.e., a period of low density periodic CSI-RS
  • a high density period for the same resource i.e., the same OFDM symbol and frequency band.
  • the gNB sets a time-frequency resource for the periodic CSI-RS through the RRC message and basically transmits the CSI-RS with low density for the BM in the time-frequency resource.
  • the gNB may inform that a high density CSI-RS is dynamically transmitted through a physical signal or a physical message such as a DCI at the time of transmission of the TFRS.
  • the DCI includes a location indication (eg, location of an OFDM symbol to which an additional CSI-RS is transmitted) and resource information (eg, a RE density of a high density CSI-RS and a high density CSI-RS). Bandwidth, etc.).
  • the gNB Since the TFRS must be transmitted beam by beam, for efficient resource utilization and efficiency of gNB scheduling, the gNB transmits beam-specific TFRS in localized type while performing beam sweeping in each slot over several slots. Send TFRS in time). That is, the gNB may transmit beam-by-beam TFRS while changing the Tx beam direction in the slot. In this case, data or control channels cannot be transmitted in the form of normal slots in slots where the gNB performs beam sweeping. Therefore, the gNB preferably transmits DL data or a control channel having a short slot length in the form of a mini slot or a channel requiring beam diversity in a slot in which the gNB performs beam sweeping.
  • the gNB In order for the UE to receive a channel having a short slot length or a channel requiring beam diversity, the gNB needs to transmit a DM-RS. Since the TFRS has a density similar to the density on the frequency required by the DM-RS, it is possible for the TFRS to be used as the DM-RS. However, in order for the UE to obtain a path profile through the TFRS, the same precoding must be applied to all RBs having the TFRS, so this slot having a short slot length (that is, a slot in which the TFRS is transmitted in one beam direction) must be applied.
  • the channel to be transmitted may be transmitted in a time diversity scheme such as space frequency block coding (SFBC) or in a manner using the same precoding over the entire band.
  • SFBC space frequency block coding
  • the gNB wants to use subband precoding, similar to the transmission method using the CRS of LTE, the TFRS and the index of the precoding matrix applied to the data channel are informed through the DCI without applying precoding to the TFRS.
  • the data channel may be transmitted.
  • the gNB informs the beam index of the CSI-RS (time-frequency) resource and connection information (ie, association information) with the beam
  • the UE obtains beam profile path profile information using the beam index and the connection information, and The beam-specific path profile can then be used as an optimization parameter in the UE receiver for channel estimation or MIMO detection.
  • FIG 8 illustrates another example of the present invention for multiplexing TFRS with an SS block.
  • TFRS should be transmitted beam by beam. Therefore, if the TFRS is transmitted periodically, there is a problem in the scheduling process of the gNB, or resource usage when the gNB performs beam sweeping for TFRS transmission in one slot. To avoid this problem, aperiodic TFRS may be defined.
  • DMSCH of PDSCH may be used as aperiodic TFRS in terms of resource allocation scheme, that is, what resources are available for time / frequency tracking, but when PDSCH is transmitted with narrow bandwidth
  • resource allocation scheme that is, what resources are available for time / frequency tracking, but when PDSCH is transmitted with narrow bandwidth
  • the DM-RS of the PDSCH hereinafter, referred to as the PDSCH DM-RS
  • PDSCH DM-RS is not suitable for aperiodic TFRS.
  • Aperiodic CSI-RS for BM also has characteristics similar to PDSCH DM-RS in that it is aperiodic and difficult to be allocated in wide bandwidth.
  • TFRS is intended to allow the UE (s) to obtain a path profile constituting the channel for time tracking, so that signals of low density on frequency, such as aperiodic CSI-RS for BM, are used for time tracking.
  • signals of low density on frequency such as aperiodic CSI-RS for BM
  • the present invention proposes to use aperiodic CSI-RS for BM with high density and transmit it as TFRS.
  • High density basically refers to density on the frequency axis, but to increase the number of symbols on the time axis or increase the number of (SI) symbols with CSI-RS in order to allow the UE to utilize CSI-RS for frequency tracking purposes. It may mean.
  • the aperiodic CSI-RS may be indicated through the DCI.
  • the gNB may indicate that the aperiodic CSI-RS is transmitted and indicate the density of the aperiodic CSI-RS, thereby allowing the UE to utilize the aperiodic CSI-RS for the BM as the TFRS.
  • the gNB may indicate whether aperiodic CSI-RS in the time-frequency resource region is low density or high density for a time-frequency resource region of a specific size.
  • the gNB may inform the UE in advance of the information on the slot through which the TFRS can be transmitted through an RRC message.
  • a time point at which a gNB transmits an aperiodic CSI-RS is a slot previously set through the RRC message or the like
  • the gNB transmits the aperiodic CSI-RS as a TFRS in that slot, that is, transmits a high density CSI-RS.
  • the UE recognizes that the TFRS (ie, high density CSI-RS) has been transmitted in the slot, and performs measurement for fine time and frequency tracking in addition to the measurement for BM or CSI feedback.
  • the UE when the gNB informs the beam index of the CSI-RS resource and the connection information with the beam, the UE obtains the beam profile information by beam using the beam index and the connection information, and then uses the beam profile information by the channel estimation or MIMO detection. This can be used as an optimization parameter in the UE receiver.
  • the TFRS when a TFRS is transmitted in a specific slot and a data or control channel is transmitted in the specific slot, the TFRS is used as a DM-RS or in a form that supports DM-RS, similar to the case of periodic TFRS transmission. May be used as an additional DM-RS in the presence of a DM-RS). That is, like the periodic TFRS described in Method 2-1, an aperiodic TFRS may be used as the DM-RS for the control or data channel.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the components of the transmitter 10 and the receiver 20 for carrying out the present invention.
  • the transmitter 10 and the receiver 20 are radio frequency (RF) units 13 and 23 capable of transmitting or receiving radio signals carrying information and / or data, signals, messages, and the like, and in a wireless communication system.
  • the device is operatively connected to components such as the memory 12 and 22, the RF unit 13 and 23, and the memory 12 and 22, which store various types of information related to communication, and controls the components.
  • a processor (11, 21) configured to control the memory (12, 22) and / or the RF unit (13, 23), respectively, to perform at least one of the embodiments of the invention described above.
  • the memories 12 and 22 may store a program for processing and controlling the processors 11 and 21, and may temporarily store input / output information.
  • the memories 12 and 22 may be utilized as buffers.
  • the processors 11 and 21 typically control the overall operation of the various modules in the transmitter or receiver. In particular, the processors 11 and 21 may perform various control functions for carrying out the present invention.
  • the processors 11 and 21 may also be called controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 11 and 21 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • application specific integrated circuits ASICs
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • the firmware or software when implementing the present invention using firmware or software, may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and configured to perform the present invention.
  • the firmware or software may be provided in the processors 11 and 21 or stored in the memory 12 and 22 to be driven by the processors 11 and 21.
  • the processor 11 of the transmission apparatus 10 is predetermined from the processor 11 or a scheduler connected to the processor 11 and has a predetermined encoding and modulation on a signal and / or data to be transmitted to the outside. After performing the transmission to the RF unit 13. For example, the processor 11 converts the data sequence to be transmitted into K layers through demultiplexing, channel encoding, scrambling, and modulation.
  • the coded data string is also called a codeword and is equivalent to a transport block, which is a data block provided by the MAC layer.
  • One transport block (TB) is encoded into one codeword, and each codeword is transmitted to a receiving device in the form of one or more layers.
  • the RF unit 13 may include an oscillator for frequency upconversion.
  • RF unit 13 N t dog( N t May include a transmission antenna of 1 or more positive integers).
  • the signal processing of the receiver 20 is the reverse of the signal processing of the transmitter 10.
  • the RF unit 23 of the receiving device 20 receives a radio signal transmitted by the transmitting device 10.
  • the RF unit 23 may include N r receive antennas, and the RF unit 23 frequency down-converts each of the signals received through the receive antennas to restore the baseband signal. .
  • the RF unit 23 may include an oscillator for frequency downconversion.
  • the processor 21 may decode and demodulate a radio signal received through a reception antenna to restore data originally transmitted by the transmission apparatus 10.
  • the RF units 13, 23 have one or more antennas.
  • the antenna transmits a signal processed by the RF units 13 and 23 to the outside under the control of the processors 11 and 21, or receives a radio signal from the outside to receive the RF unit 13. , 23).
  • Antennas are also called antenna ports.
  • Each antenna may correspond to one physical antenna or may be configured by a combination of more than one physical antenna elements.
  • the signal transmitted from each antenna can no longer be decomposed by the receiver 20.
  • a reference signal (RS) transmitted in correspondence with the corresponding antenna defines the antenna as viewed from the perspective of the receiver 20, and whether the channel is a single radio channel from one physical antenna or includes the antenna.
  • RS reference signal
  • the receiver 20 enables channel estimation for the antenna. That is, the antenna is defined such that a channel carrying a symbol on the antenna can be derived from the channel through which another symbol on the same antenna is delivered.
  • the antenna In the case of an RF unit supporting a multi-input multi-output (MIMO) function for transmitting and receiving data using a plurality of antennas, two or more antennas may be connected.
  • MIMO multi-input multi-output
  • the RF units 13 and 23 may support receive beamforming and transmit beamforming.
  • the RF units 13 and 23 may be configured to perform the functions illustrated in FIG. 2 or 3.
  • the UE operates as the transmitter 10 in the uplink and the receiver 20 in the downlink.
  • the gNB operates as the receiving device 20 in the uplink and the transmitting device 10 in the downlink.
  • the processor, the RF unit and the memory provided in the UE will be referred to as a UE processor, the UE RF unit and the UE memory, respectively, and the processor, the RF unit and the memory provided in the gNB will be referred to as a gNB processor, a gNB RF unit and a gNB memory, respectively.
  • the gNB processor of the present invention may configure the TFRS according to any one of the methods proposed in the present invention.
  • the gNB processor may control a gNB RF unit to transmit configuration information regarding TFRS.
  • the UE processor may know the time-frequency resource where the TFRS is located based on the configuration information received by the UE RF unit. Based on the configuration information, the UE processor may detect TFRS and perform at least measurement for time tracking.
  • the UE processor may perform measurement for frequency tracking based on the TFRS.
  • the UE processor may perform measurement for BM using the TFRS.
  • the gNB processor or UE processor of the present invention may be configured to apply the present invention on a cell operating in a high frequency band of 6 GHz or more where analog or hybrid beamforming is used.
  • Embodiments of the present invention may be used in a base station or user equipment or other equipment in a wireless communication system.

Landscapes

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

Abstract

기지국은 빔의 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI)에 관한 저밀도 설정 정보와 고밀도 설정 정보를 전송한다. 사용자기기는 상기 저밀도 설정 정보를 바탕으로 수신한 CSI-RS(이하, 저밀도 CSI-RS)를 이용하여 빔 측정을 수행하고, 상기 고밀도 설정 정보를 바탕으로 수신한 CSI-RS(이하, 고밀도 CSI-RS)를 이용하여 시간 트랙킹을 수행한다. 상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 적어도 주파수 도메인에서 밀도가 높게 설정된다.

Description

참조 신호 수신 방법 및 사용자기기, 그리고 참조 신호 전송 방법 및 기지국
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 특히, 참조 신호를 전송/수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
기기간(Machine-to-Machine, M2M) 통신과, 높은 데이터 전송량을 요구하는 스마트폰, 태블릿 PC 등의 다양한 장치 및 기술이 출현 및 보급되고 있다. 이에 따라, 셀룰러 망에서 처리될 것이 요구되는 데이터 양이 매우 빠르게 증가하고 있다. 이와 같이 빠르게 증가하는 데이터 처리 요구량을 만족시키기 위해, 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 반송파 집성(carrier aggregation) 기술, 인지 무선(cognitive radio) 기술 등과, 한정된 주파수 내에서 전송되는 데이터 용량을 높이기 위한 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 기술 등이 발전하고 있다.
일반적인 무선 통신 시스템은 하나의 하향링크(downlink, DL) 대역과 이에 대응하는 하나의 상향링크(uplink, UL) 대역을 통해 데이터 송/수신을 수행(주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex, FDD) 모드의 경우)하거나, 소정 무선 프레임(Radio Frame)을 시간 도메인(time domain)에서 상향링크 시간 유닛과 하향링크 시간 유닛으로 구분하고, 상/하향링크 시간 유닛을 통해 데이터 송/수신을 수행(시 분할 듀플렉스(time division duplex, TDD) 모드의 경우)한다. 기지국(base station, BS)와 사용자기기(user equipment, UE)는 소정 시간 유닛(unit), 예를 들어, 서브프레임(subframe, SF) 내에서 스케줄링된 데이터 및/또는 제어 정보를 송수신한다. 데이터는 상/하향링크 서브프레임에 설정된 데이터 영역을 통해 송수신되고, 제어 정보는 상/하향링크 서브프레임에 설정된 제어 영역을 통해 송수신된다. 이를 위해, 무선 신호를 나르는 다양한 물리 채널이 상/하향링크 서브프레임에 설정된다. 이에 반해 반송파 집성 기술은 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여 복수의 상/하향링크 주파수 블록들을 모아 더 큰 상/하향링크 대역폭을 사용함으로써 단일 반송파가 사용될 때에 비해 많은 양의 신호가 동시에 처리될 수 있다.
한편, UE가 주변에서 접속(access)할 수 있는 노드(node)의 밀도가 높아지는 방향으로 통신 환경이 진화하고 있다. 노드라 함은 하나 이상의 안테나를 구비하여 UE와 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 높은 밀도의 노드를 구비한 통신 시스템은 노드들 간의 협력에 의해 더 높은 성능의 통신 서비스를 UE에게 제공할 수 있다.
더 많은 통신 장치가 더 큰 통신 용량을 요구함에 따라, 레거시 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역(enhanced mobile broadband, eMBB) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한, 복수의 장치 및 객체(object)를 서로 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하기 위한 대규모 기계 타입 통신(massive machine type communication, mMTC)는 차세대 통신에서 고려해야 할 주요 쟁점 중 하나이다.
또한, 신뢰도 및 대기 시간에 민감한 서비스/UE를 고려하여 설계될 통신 시스템에 대한 논의가 진행 중이다. 차세대(next generation) 무선 액세스 기술의 도입은 eMBB 통신, mMTC, 초 신뢰성 및 저 대기 시간 통신(ultra-reliable and low latency communication, URLLC) 등을 고려하여 논의되고 있다.
새로운 무선 통신 기술의 도입에 따라, 기지국이 소정 자원영역에서 서비스를 제공해야 하는 UE들의 개수가 증가할 뿐만 아니라, 상기 기지국이 서비스를 제공하는 UE들과 전송/수신하는 데이터와 제어정보의 양이 증가하고 있다. 기지국이 UE(들)과의 통신에 이용 가능한 무선 자원의 양은 유한하므로, 기지국이 유한한 무선 자원을 이용하여 상/하향링크 데이터 및/또는 상/하향링크 제어정보를 UE(들)로부터/에게 효율적으로 수신/전송하기 위한 새로운 방안이 요구된다.
아울러, 기술에 발달에 따라 딜레이(delay) 혹은 지연(latency) 극복이 중요한 문제로 떠오르고 있다. 딜레이/지연에 따라 성능이 중대하게 좌우되는 어플리케이션들이 증가하고 있다. 따라서 기존 시스템에서보다 딜레이/지연을 줄이기 위한 방안이 요구된다.
또한 스마트기기의 발달에 따라 적은 양의 데이터를 효율적으로 전송/수신 혹은 낮은 빈도로 발생하는 데이터를 효율적으로 전송/수신하기 위한 새로운 방안이 요구된다.
또한 고주파 대역을 이용하여 새로운 무선 접속 기술을 지원하는 시스템에서 신호를 전송/수신 방법이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 참조 신호를 수신하는 방법이 제공된다. 상기 방법은: 빔의 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI)에 관한 저밀도 설정 정보와 고밀도 설정 정보를 수신; 상기 저밀도 설정 정보를 바탕으로 수신한 CSI-RS(이하, 저밀도 CSI-RS)를 이용하여 빔 측정을 수행; 및 상기 고밀도 설정 정보를 바탕으로 수신한 CSI-RS(이하, 고밀도 CSI-RS)를 이용하여 시간 트랙킹을 수행하는 것을 포함한다. 상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 적어도 주파수 도메인에서 밀도가 높다.
본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 기지국이 참조 신호를 전송하는 방법이 제공된다. 상기 방법은: 빔의 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI)에 관한 저밀도 설정 정보와 고밀도 설정 정보를 전송; 상기 저밀도 설정 정보에 따라 CSI-RS(이하, 저밀도 CSI-RS)를 전송; 및 상기 고밀도 설정 정보를 따라 CSI-RS(이하, 고밀도 CSI-RS)를 전송하는 것을 포함한다. 상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 적어도 주파수 도메인에서 밀도가 높다.
본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 참조 신호를 수신하는 사용자기기가 제공된다. 상기 사용자기기는 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛, 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하여 구성된다. 상기 프로세서는: 빔의 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI)에 관한 저밀도 설정 정보와 고밀도 설정 정보를 수신하도록 상기 RF 유닛을 제어; 상기 저밀도 설정 정보를 바탕으로 수신한 CSI-RS(이하, 저밀도 CSI-RS)를 이용하여 빔 측정을 수행; 및 상기 고밀도 설정 정보를 바탕으로 수신한 CSI-RS(이하, 고밀도 CSI-RS)를 이용하여 시간 트랙킹을 수행하도록 구성된다. 상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 적어도 주파수 도메인에서 밀도가 높다.
본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 참조 신호를 전송하는 기지국이 제공된다. 상기 기지국은 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛, 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하여 구성된다. 상기 프로세서는: 빔의 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI)에 관한 저밀도 설정 정보와 고밀도 설정 정보를 전송하도록 상기 RF 유닛을 제어; 상기 저밀도 설정 정보에 따라 CSI-RS(이하, 저밀도 CSI-RS)를 전송하도록 상기 RF 유닛을 제어; 상기 고밀도 설정 정보를 따라 CSI-RS(이하, 고밀도 CSI-RS)를 전송하도록 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된다. 상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 적어도 주파수 도메인에서 밀도가 높다.
본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 고밀도 CSI-RS를 이용하여 주파수 트랙킹을 수행하는 것을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 시간 도메인에서 밀도가 높을 수 있다.
본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 고밀도 CSI-RS는 주기적 CSI-RS일 수 있다.
본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 사용자기기는 상기 기지국으로부터 비주기적 CSI-RS의 전송을 나타내는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 수신할 수 있다. 상기 하향링크 제어 정보는 상기 비주기적 CSI-RS가 상기 저밀도 CSI-RS인지 아니면 상기 고밀도 CSI-RS인지를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 사용자기기는 상기 기지국으로부터 비주기적 CSI-RS의 전송을 나타내는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 수신할 수 있다. 상기 고밀도 CSI-RS 설정 정보는 상기 고밀도 CSI-RS가 존재할 수 있는 슬롯에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 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 일 실시예에 의하면, 무선 통신 신호가 효율적으로 전송/수신될 수 있다. 이에 따라, 무선 통신 시스템의 전체 처리량(throughput)이 높아질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 사용자기기와 기지국이 통신 과정에서 발생하는 딜레이/지연이 낮아질 수 있다.
또한 스마트기기의 발달에 따라 적은 양의 데이터를 효율적으로 전송/수신 혹은 낮은 빈도로 발생하는 데이터를 효율적으로 전송/수신될 수 있다.
또한 새로운 무선 접속 기술을 지원하는 시스템에서 신호가 전송/수신될 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR)에서 이용 가능한 슬롯 구조를 예시한 것이다.
도 2는 송수신기 유닛(transceiver unit, TXRU) 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 추상적으로 도시한 것이다.
도 3은 TXRU 가상화(virtualization) 모델의 옵션들을 예시한 것이다.
도 4는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR) 시스템의 셀을 예시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따라 시간 및 주파수 트랙킹 참조 신호(time and frequency tracking reference signal, TFRS)를 전송하는 방법을 예시한 것이다.
도 6, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따라 TFRS를 전송하는 다른 방법을 예시한 것이다.
도 9는 본 발명을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
이하에서 설명되는 기법(technique) 및 장치, 시스템은 다양한 무선 다중 접속 시스템에 적용될 수 있다. 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, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다. CDMA는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) 또는 CDMA2000과 같은 무선 기술(technology)에서 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communication), GPRS(General Packet Radio Service), EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) (i.e., GERAN) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11(WiFi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE802-20, E-UTRA(evolved-UTRA) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이며, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 이용하는 E-UMTS의 일부이다. 3GPP LTE는 하향링크(downlink, DL)에서는 OFDMA를 채택하고, 상향링크(uplink, UL)에서는 SC-FDMA를 채택하고 있다. LTE-A(LTE-advanced)는 3GPP LTE의 진화된 형태이다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 본 발명이 3GPP 기반 통신 시스템, 예를 들어, LTE/LTE-A, NR에 적용되는 경우를 가정하여 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명이 이동통신 시스템이 3GPP LTE/LTE-A/NR 시스템에 대응하는 이동통신 시스템을 기초로 설명되더라도, 3GPP LTE/LTE-A/NR에 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의(any) 이동 통신 시스템에도 적용 가능하다.
예를 들어, 본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템과 같이 eNB가 UE에게 하향링크/상향링크 시간/주파수 자원을 할당하고 UE가 eNB의 할당에 따라 하향링크 신호를 수신하고 상향링크 신호를 전송하는 비-경쟁 기반(non-contention based) 통신뿐만 아니라, WiFi와 같은 경쟁 기반(contention based) 통신에도 적용될 수 있다. 비-경쟁 기반 통신 기법은 접속 포인트(access point, AP) 혹은 상기 접속 포인트를 제어하는 제어 노드(node)가 UE와 상기 AP 사이의 통신을 위한 자원을 할당함에 반해 경쟁 기반 통신 기법은 AP에 접속하고자 하는 다수의 UE들 사이의 경쟁을 통해 통신 자원이 점유된다. 경쟁 기반 통신 기법에 대해 간략히 설명하면, 경쟁 기반 통신 기법의 일종으로 반송파 감지 다중 접속(carrier sense multiple access, CSMA)이 있는데, CSMA는 노드 혹은 통신 기기가 주파수 대역(band)와 같은, 공유 전송 매체(shared transmission medium)(공유 채널이라고도 함) 상에서 트래픽(traffic)을 전송하기 전에 동일한 공유 전송 매체 상에 다른 트래픽이 없음을 확인하는 확률적(probabilistic) 매체 접속 제어(media access control, MAC) 프로토콜(protocol)을 말한다. CSMA에서 전송 장치는 수신 장치에 트래픽을 보내는 것을 시도하기 전에 다른 전송이 진행 중인지를 결정한다. 다시 말해, 전송 장치는 전송을 시도하기 전에 다른 전송 장치로부터의 반송파(carrier)의 존재를 검출(detect)하는 것을 시도한다. 반송파가 감지되면 전송 장치는 자신의 전송을 개시하기 전에 진행 중인 다른 전송 장치에 의해 전송이 완료(finish)되기를 기다린다. 결국, CSMA는 "sense before transmit" 혹은 "listen before talk" 원리를 기반으로 한 통신 기법이라 할 수 있다. CSMA를 이용하는 경쟁 기반 통신 시스템에서 전송 장치들 사이의 충돌을 회피하기 위한 기법으로 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 및/또는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)가 사용된다. CSMA/CD는 유선 랜 환경에서 충돌 검출 기법으로서 이더넷(ethernet) 환경에서 통신을 하고자 하는 PC(Personal Computer)나 서버(server)가 먼저 네트워크 상에서 통신이 일어나고 있는지 확인한 후, 다른 장치(device)가 데이터를 상기 네트워크 상에서 실어 보내고 있으면 기다렸다가 데이터를 보낸다. 즉 2명 이상의 사용자(예, PC, UE 등)가 동시에 데이터를 실어 보내는 경우, 상기 동시 전송들 사이에 충돌이 발생하는데, CSMA/CD는 상기 충돌을 감시하여 유연성 있는 데이터 전송이 이루어질 수 있도록 하는 기법이다. CSMA/CD를 사용하는 전송 장치는 특정 규칙을 이용하여 다른 전송 장치에 의한 데이터 전송을 감지하여 자신의 데이터 전송을 조절한다. CSMA/CA는 IEEE 802.11 표준에 명시되어 있는 매체 접근 제어 프로토콜이다. IEEE 802.11 표준에 따른 WLAN 시스템은 IEEE 802.3 표준에서 사용되던 CSMA/CD를 사용하지 않고 CA, 즉, 충돌을 회피하는 방식을 사용하고 있다. 전송 장치들은 항상 네트워크의 반송파를 감지하고 있다가, 네트워크가 비어있을 때 목록에 등재된 자신의 위치에 따라 정해진 만큼의 시간을 기다렸다가 데이터를 보낸다. 목록 내에서 전송 장치들 간의 우선순위를 정하고, 이를 재설정(reconfiguration)하는 데에는 여러 가지 방법들이 사용된다. IEEE 802.11 표준의 일부 버전에 따른 시스템에서는, 충돌이 일어날 수 있으며, 이때에는 충돌 감지 절차가 수행된다. CSMA/CA를 사용하는 전송 장치는 특정 규칙을 이용하여 다른 전송 장치에 의한 데이터 전송과 자신의 데이터 전송 사이의 충돌을 회피한다.
후술하는 본 발명의 실시예들에서 "가정한다"는 표현은 채널을 전송하는 주체가 해당 "가정"에 부합하도록 상기 채널을 전송함을 의미할 수 있다. 상기 채널을 수신하는 주체는 상기 채널이 해당 "가정"에 부합하도록 전송되었다는 전제 하에, 해당 "가정"에 부합하는 형태로 상기 채널을 수신 혹은 복호하는 것임을 의미할 수 있다.
본 발명에서 특정 시간/주파수 자원에서 채널이 펑처링된다고 함은 상기 채널의 자원 매핑 과정에서 상기 채널의 신호가 상기 특정 시간/주파수 자원에 매핑은 되지만 상기 채널이 전송될 때 상기 펑처링되는 시간/주파수 자원에 매핑된 신호 부분은 제외된 채 전송되는 것을 의미한다. 다시 말해, 펑처링되는 특정 시간/주파수 자원은 해당 채널의 자원 매핑 과정에서 상기 해당 채널의 자원으로 카운트되기는 하지만, 상기 해당 채널의 신호들 중 상기 특정 시간/주파수 자원에 매핑된 신호는 실제로는 전송되지 않는다. 상기 해당 채널의 수신 장치는 펑처링된 특정 시간/주파수 자원에 매핑된 신호 부분은 전송되지 않았다고 가정하고 상기 해당 채널을 수신 혹은 복조 혹은 복호한다. 이에 반해 특정 시간/주파수 자원에서 채널이 레이트-매칭된다고 함은 상기 채널의 자원 매핑 과정에서 상기 채널이 상기 특정 시간/주파수 자원에 아예 매핑되지 않음으로써 상기 채널의 전송에 사용되지 않는 것을 의미한다. 다시 말해 레이트-매칭되는 특정 시간/주파수 자원은 해당 채널의 자원 매핑 과정에서 아예 상기 해당 채널의 자원으로 카운트되지 않는다. 상기 해당 채널의 수신 장치는 레이트-매칭된 특정 시간/주파수 자원이 아예 상기 해당 채널의 매핑 및 전송에 사용되지 않는다고 가정하고 상기 해당 채널을 수신 혹은 복조 혹은 복호한다.
본 발명에 있어서, UE는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)과 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE는 (Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, BS는 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS와 통신하는 고정국(fixed station)을 말하며, UE 및 타 BS와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. BS는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 접속 포인트(Access Point), PS(Processing Server) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 특히, UTRAN의 기지국은 Node-B로, E-UTRAN의 기지국은 eNB로, 새로운 무선 접속 기술 네트워크(new radio access technology network)의 기지국은 gNB로 불린다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, BS를 gNB로 통칭한다.
본 발명에서 노드(node)라 함은 UE와 통신하여 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 다양한 형태의 gNB들이 그 명칭에 관계없이 노드로서 이용될 수 있다. 예를 들어, BS, NB, eNB, 피코-셀 eNB(PeNB), 홈 eNB(HeNB), gNB, 릴레이(relay), 리피터(repeater) 등이 노드가 될 수 있다. 또한, 노드는 gNB가 아니어도 될 수 있다. 예를 들어, 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)가 될 수 있다. RRH, RRU 등은 일반적으로 gNB의 전력 레벨(power level) 더욱 낮은 전력 레벨을 갖는다. RRH 혹은 RRU 이하, RRH/RRU)는 일반적으로 광 케이블 등의 전용 회선(dedicated line)으로 gNB에 연결되어 있기 때문에, 일반적으로 무선 회선으로 연결된 gNB들에 의한 협력 통신에 비해, RRH/RRU 와 gNB에 의한 협력 통신이 원활하게 수행될 수 있다. 일 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 상기 안테나는 물리 안테나를 의미할 수도 있으며, 안테나 포트, 가상 안테나, 또는 안테나 그룹을 의미할 수도 있다. 노드는 포인트(point)라고 불리기도 한다.
본 발명에서 셀(cell)이라 함은 하나 이상의 노드가 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 gNB 혹은 노드와 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 gNB 혹은 노드로부터의/로의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. UE에게 상/하향링크 통신 서비스를 제공하는 셀을 특히 서빙 셀(serving cell)이라고 한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 gNB 혹은 노드와 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다. 3GPP 기반 통신 시스템에서, UE는 특정 노드로부터의 하향링크 채널 상태를 상기 특정 노드의 안테나 포트(들)이 상기 특정 노드에 할당된 CRS (Cell-specific Reference Signal) 자원 상에서 전송되는 CRS(들) 및/또는 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 자원 상에서 전송하는 CSI-RS(들)을 이용하여 측정할 수 있다.
한편, 3GPP 기반 통신 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용하고 있는데, 무선 자원과 연관된 셀(cell)은 지리적 영역의 셀(cell)과 구분된다.
지리적 영역의 "셀"은 노드가 반송파를 이용하여 서비스를 제공할 수 있는 커버리지(coverage)라고 이해될 수 있으며, 무선 자원의 "셀"은 상기 반송파에 의해 설정(configure)되는 주파수 범위인 대역폭(bandwidth, BW)와 연관된다. 노드가 유효한 신호를 전송할 수 있는 범위인 하향링크 커버리지와 UE로부터 유효한 신호를 수신할 수 있는 범위인 상향링크 커버리지는 해당 신호를 나르는 반송파에 의해 의존하므로 노드의 커버리지는 상기 노드가 사용하는 무선 자원의 "셀"의 커버리지와 연관되기도 한다. 따라서 "셀"이라는 용어는 때로는 노드에 의한 서비스의 커버리지를, 때로는 무선 자원을, 때로는 상기 무선 자원을 이용한 신호가 유효한 세기로 도달할 수 있는 범위를 의미하는 데 사용될 수 있다.
한편, 3GPP 통신 표준은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다. 무선 자원과 연관된 "셀"이라 함은 하향링크 자원(DL resources)와 상향링크 자원(UL resources)의 조합, 즉, DL 컴포넌트 반송파(component carrier, CC) 와 UL CC의 조합으로 정의된다. 셀은 DL 자원 단독, 또는 DL 자원과 UL 자원의 조합으로 설정될(configured) 수 있다. 반송파 집성이 지원되는 경우, DL 자원(또는, DL CC)의 반송파 주파수(carrier frequency)와 UL 자원(또는, UL CC)의 반송파 주파수(carrier frequency) 사이의 링키지(linkage)는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, 시스템 정보 블록 타입 2(System Information Block Type2, SIB2) 링키지(linkage)에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 지시될 수 있다. 여기서, 반송파 주파수라 함은 각 셀 혹은 CC의 중심 주파수(center frequency)를 의미한다. 이하에서는 1차 주파수(primary frequency) 상에서 동작하는 셀을 1차 셀(primary cell, Pcell) 혹은 PCC로 지칭하고, 2차 주파수(Secondary frequency)(또는 SCC) 상에서 동작하는 셀을 2차 셀(secondary cell, Scell) 혹은 SCC로 칭한다. 하향링크에서 Pcell에 대응하는 반송파는 하향링크 1차 CC(DL PCC)라고 하며, 상향링크에서 Pcell에 대응하는 반송파는 UL 1차 CC(DL PCC)라고 한다. Scell이라 함은 RRC(Radio Resource Control) 연결 개설(connection establishment)이 이루어진 이후에 설정 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공을 위해 사용될 수 있는 셀을 의미한다. UE의 성능(capabilities)에 따라, Scell이 Pcell과 함께, 상기 UE를 위한 서빙 셀의 모음(set)을 형성할 수 있다. 하향링크에서 Scell에 대응하는 반송파는 DL 2차 CC(DL SCC)라 하며, 상향링크에서 상기 Scell에 대응하는 반송파는 UL 2차 CC(UL SCC)라 한다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 반송파 집성이 설정되지 않았거나 반송파 집성을 지원하지 않는 UE의 경우, Pcell로만 설정된 서빙 셀이 단 하나 존재한다.
3GPP 기반 통신 표준은 상위 계층으로부터 기원한 정보를 나르는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 채널들과, 물리 계층에 의해 사용되나 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 나르지 않는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 신호들을 정의된다. 예를 들어, 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel, PDSCH), 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH), 물리 멀티캐스트 채널(physical multicast channel, PMCH), 물리 제어 포맷 지시자 채널(physical control format indicator channel, PCFICH), 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 물리 하이브리드 ARQ 지시자 채널(physical hybrid ARQ indicator channel, PHICH)들이 하향링크 물리 채널들로서 정의되어 있으며, 참조 신호와 동기 신호가 하향링크 물리 신호들로서 정의되어 있다. 파일럿(pilot)이라고도 지칭되는 참조 신호(reference signal, RS)는 gNB와 UE가 서로 알고 있는 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하는데, 예를 들어, 셀 특정적 RS(cell specific RS), UE-특정적 RS(UE-specific RS, UE-RS), 포지셔닝 RS(positioning RS, PRS) 및 채널 상태 정보 RS(channel state information RS, CSI-RS)가 하향링크 참조 신호로서 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 표준은 상위 계층으로부터 기원한 정보를 나르는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 채널들과, 물리 계층에 의해 사용되나 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 나르지 않는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 신호들을 정의하고 있다. 예를 들어, 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH), 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH), 물리 임의 접속 채널(physical random access channel, PRACH)가 상향링크 물리 채널로서 정의되며, 상향링크 제어/데이터 신호를 위한 복조 참조 신호(demodulation reference signal, DMRS)와 상향링크 채널 측정에 사용되는 사운딩 참조 신호(sounding reference signal, SRS)가 정의된다.
본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/임의(random) 접속 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/임의(random) 접속 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, gNB가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.
이하에서는 CRS/DMRS/CSI-RS/SRS/UE-RS가 할당된 혹은 설정된(configured) OFDM 심볼/부반송파/RE를 CRS/DMRS/CSI-RS/SRS/UE-RS 심볼/반송파/부반송파/RE라고 칭한다. 예를 들어, 트랙킹 RS(tracking RS, TRS)가 할당된 혹은 설정된 OFDM 심볼은 TRS 심볼이라고 칭하며, TRS가 할당된 혹은 설정된 부반송파는 TRS 부반송파라 칭하며, TRS가 할당된 혹은 설정된 RE 는 TRS RE라고 칭한다. 또한, TRS 전송을 위해 설정된(configured) 서브프레임을 TRS 서브프레임이라 칭한다. 또한 브로드캐스트 신호가 전송되는 서브프레임을 브로드캐스트 서브프레임 혹은 PBCH 서브프레임이라 칭하며, 동기 신호(예를 들어, PSS 및/또는 SSS)가 전송되는 서브프레임을 동기 신호 서브프레임 혹은 PSS/SSS 서브프레임이라고 칭한다. PSS/SSS가 할당된 혹은 설정된(configured) OFDM 심볼/부반송파/RE를 각각 PSS/SSS 심볼/부반송파/RE라 칭한다.
본 발명에서 CRS 포트, UE-RS 포트, CSI-RS 포트, TRS 포트라 함은 각각 CRS를 전송하도록 설정된(configured) 안테나 포트, UE-RS를 전송하도록 설정된 안테나 포트, CSI-RS를 전송하도록 설정된 안테나 포트, TRS를 전송하도록 설정된 안테나 포트를 의미한다. CRS들을 전송하도록 설정된 안테나 포트들은 CRS 포트들에 따라 CRS가 점유하는 RE들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있으며, UE-RS들을 전송하도록 설정된(configured) 안테나 포트들은 UE-RS 포트들에 따라 UE-RS가 점유하는 RE들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있으며, CSI-RS들을 전송하도록 설정된 안테나 포트들은 CSI-RS 포트들에 따라 CSI-RS가 점유하는 RE들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있다. 따라서 CRS/UE-RS/CSI-RS/TRS 포트라는 용어가 일정 자원 영역 내에서 CRS/UE-RS/CSI-RS/TRS가 점유하는 RE들의 패턴을 의미하는 용어로서 사용되기도 한다.
본 발명에서 사용되는 용어 및 기술 중 구체적으로 설명되지 않은 용어 및 기술에 대해서는 3GPP LTE/LTE-A 표준 문서, 예를 들어, 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP TS 36.331 등과, 3GPP NR 표준 문서, 예를 들어, 3GPP TS 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP 38.213, 3GPP 38.214, 3GPP 38.215, 3GPP TS 38.321 및 3GPP TS 36.331 등을 참조할 수 있다.
LTE/LTE-A 시스템에서 UE는 전원이 켜지거나 새로이 셀에 접속하고자 하는 경우 상기 셀과의 시간 및 주파수 동기를 획득하고 상기 셀의 물리 계층 셀 식별자(physical layer 셀 IDentity) N cell ID를 검출(detect)하는 등의 셀 탐색(initial cell search) 과정(procedure)을 수행한다. 이를 위해, UE 는 eNB로부터 동기신호, 예를 들어, 1차 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS) 및 2차 동기신호(Secondary Synchronization Signal, SSS)를 수신하여 eNB와 동기를 맞추고, 셀 식별자(identity, ID) 등의 정보를 획득할 수 있다. 초기 셀 탐색을 마친 UE는 eNB로의 접속을 완료하기 위해 임의 접속 과정(random access procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 UE는 물리 임의 접속 채널(physical random access channel, PRACH)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고, PDCCH 및 PDSCH을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다. 상술한 바와 같은 절차를 수행한 UE는 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신 및 PUSCH/PUCCH 전송을 수행할 수 있다. 상기 임의 접속 과정은 임의 접속 채널(random access channel, RACH) 과정으로도 지칭된다. 임의 접속 과정은 초기 접속, 임의 접속 과정은 초기 접속, 상향링크 동기 조정, 자원 할당, 핸드오버 등의 용도로 다양하게 사용된다.
임의 접속 과정은 경쟁-기반(contention-based) 과정과, 전용(dedicated)(즉, 비-경쟁-기반) 과정으로 분류된다. 경쟁-기반 임의 접속 과정은 초기 접속을 포함하여 일반적으로 사용되며, 전용 임의 접속 과정을 핸드오버 등에 제한적으로 사용된다. 경쟁-기반 임의 접속 과정에서 UE는 RACH 프리앰블 시퀀스를 임의로(randomly) 선택한다. 따라서, 복수의 UE들이 동시에 동일한 RACH 프리앰블 시퀀스를 전송하는 것이 가능하며, 이로 인해 이후 경쟁 해소 과정이 필요하다. 반면, 전용 임의 접속 과정에서 UE는 eNB가 해당 UE에게 유일하게 할당한 RACH 프리앰블 시퀀스를 사용한다. 따라서, 다른 UE와의 충돌없이 임의 접속 과정을 수행할 수 있다.
RACH 프리앰블을 전송한 뒤, UE는 미리-설정된 시간 윈도우 내에서 임의 접속 응답(random access response, RAR) 수신을 시도한다. 구체적으로, LTE/LTE-A 시스템에서 UE는 시간 윈도우 내에서 RA-RNTI(Random Access RNTI)를 갖는 PDCCH(이하, RA-RNTI PDCCH)(예, PDCCH에서 CRC가 RA-RNTI로 마스킹됨)의 검출을 시도한다. RA-RNTI PDCCH 검출 시, UE는 RA-RNTI PDCCH에 대응하는 PDSCH 내에 자신을 위한 RAR이 존재하는지 확인한다. RAR은 UL 동기화를 위한 타이밍 오프셋 정보를 나타내는 타이밍 어드밴스(timing advance, TA) 정보, UL 자원 할당 정보(UL 그랜트 정보), 임시 단말 식별자(예, temporary cell-RNTI, TC-RNTI) 등을 포함한다. UE는 RAR 내의 자원 할당 정보 및 TA 값에 따라 UL 전송(예, Msg3)을 수행할 수 있다. RAR에 대응하는 UL 전송에는 HARQ가 적용된다. 따라서, UE는 Msg3 전송한 후, Msg3에 대응하는 수신 응답 정보(예, PHICH)를 수신할 수 있다.
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브(massive) MTC 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 아울러 신뢰성(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스/UE를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 진보된 모바일 브로드밴드 통신, 매시브 MTC, URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있다. 현재 3GPP에서는 EPC 이후의 차세대 이동 통신 시스템에 대한 스터디를 진행 중에 있다. 본 발명에서는 편의상 해당 기술을 새 RAT (new RAT, NR) 혹은 5G RAT라고 칭한다.
NR 통신 시스템은, 데이터 레이트, 용량(capacity), 지연(latency), 에너지 소비 및 비용 면에서, 기존 4세대(4G) 시스템보다 상당히 나은 성능을 지원할 것이 요구된다. 따라서, NR 시스템은 대역폭, 스펙트럴, 에너지, 시그널링 효율, 및 비트당 비용(cost)의 영역에서 상당한 진보를 이룰 필요가 있다.
<파형, 뉴머롤로지, 프레임 구조>
새로운 RAT(new RAT, NR) 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용한다. 예를 들어, NR 시스템에서 하향링크 전송 파형(waveform)은 순환 프리픽스(cyclic prefix, CP)를 사용하는 통상적(conventional) OFDM이다. 상향링크 전송 파형은 불능화(disable) 혹은 가능화(enable)될 수 있는 이산 푸리에 변형(discrete Fourier transform, DFT) 확산(spreading)을 수행하는 변형 프리코딩 기능(function)과 함께(with) CP를 사용하는 통상적 OFDM이다.
NR 시스템은 다음 표의 OFDM 뉴머롤러지를 사용할 수 있다.
Parameter Value
Subcarrier-spacing (△f) 60kHz
OFDM symbol length 16.33us
Cyclic Prefix (CP) length 1.30us/1.17us
System BW 80MHz
No. of available subcarriers 1200
Subframe length 0.25ms
Number of OFDM symbol per Subframe 14 symbols
NR 시스템은 LTE의 OFDM 파라미터들과는 다른 OFDM 파라미터들을 따를 수 있다. 또는 NR 시스템은 기존의 LTE/LTE-A의 뉴머롤로지를 그대로 따르나 더 큰 시스템 대역폭(예, 100MHz)를 지닐 수 있다. 또는 하나의 셀이 복수 개의 뉴머롤로지들을 지원할 수도 있다. 즉, 서로 다른 뉴머롤리지로 동작하는 하는 UE들이 하나의 셀 안에서 공존할 수 있다.
예를 들어, NR 시스템에서 뉴머롤러지는 PSS, SSS 및 PBCH에 대해서는 μ={0,1,3,4}를 가지고(with) 그리고 다른 채널들에 대해서는 μ={0,1,2,3}를 가지고 지수적으로 스케일링 가능한(scalable) 부반송파 간격 △f=2μ*15kHZ에 기초한다. 정규(normal) CP는 모든 부반송파 간격들에 대해 지원되며, 확장(extended) CP는 μ=2에 대해 지원된다. NR 시스템에서, 주파수 도메인에서 12개의 연속적(consecutive) 부반송파들이 물리 자원 블록(physical resource block, PRB)를 형성(form)한다. 275개 PRB들까지 반송파 상에서 지원된다. NR 시스템에서, UE는 셀의 동작(operating) 대역폭 내 상기 UE의 동작(operating) 대역폭을 정의하는 반송파 대역폭 파트를 가지고(with) 설정된다. 초기 접속에 대해, 그리고 셀 내 UE의 설정이 수신될 때까지, 시스템 정보로부터 검출된 초기 대역폭 파트가 사용된다. UE는 몇몇 반송파 대역폭 파트들을 가지고 설정될 수 있으며, 이들 중 오직 하나가 주어진 컴포넌트 반송파 상에서 활성(active)일 수 있다.
3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200T s)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, T s는 샘플링 시간을 나타내고, T s=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송 시간 간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선 프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다. TTI라 함은 데이터가 스케줄링될 수 있는 간격을 의미한다. 예를 들어, 현재 LTE/LTE-A 시스템에서 UL 그랜트 혹은 DL 그랜트의 전송 기회는 1ms마다 존재하고, 1ms보다 짧은 시간 내에 UL/DL 그랜트 기회가 여러 번 존재하지는 않는다. 따라서, 기존 LTE/LTE-A 시스템에서 TTI는 1ms이다.
도 1은 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR)에서 이용 가능한 슬롯 구조를 예시한 것이다.
데이터 전송 지연을 최소화하기 위하여 5세대 새로운 RAT에서는 제어 채널과 데이터 채널이 시간 분할 다중화(time division multiplexing, TDM)되는 슬롯 구조가 고려되고 있다.
도 1에서 빗금 친 영역은 DCI를 나르는 DL 제어 채널(예, PDCCH)의 전송 영역을 나타내고, 검정색 부분은 UCI를 나르는 UL 제어 채널(예, PUCCH)의 전송 영역을 나타낸다. 여기서 DCI는 gNB가 UE에게 전달하는 제어 정보이며, 상기 DCI는 상기 UE가 알아야 하는 셀 설정(configuration)에 관한 정보, DL 스케줄링 등의 DL 특정적(specific) 정보, 그리고 UL 그랜트 등과 같은 UL 특정적 정보 등을 포함할 수 있다. 또한 UCI는 UE가 gNB에게 전달하는 제어 정보이며, 상기 UCI는 DL 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 보고, DL 채널 상태에 대한 CSI 보고, 그리고 스케줄링 요청 (scheduling request, SR) 등을 포함할 수 있다.
도 1에서 심볼 인덱스 1부터 심볼 인덱스 12까지의 심볼들 영역에서는 하향링크 데이터를 나르는 물리 채널(예, PDSCH)의 전송에 사용될 수도 있고, 상향링크 데이터를 나르는 물리 채널(예, PUSCH)의 전송에 사용될 수도 있다. 도 1의 슬롯 구조에 의하면, 1개의 슬롯 내에서 DL 전송과 UL 전송의 순차적으로 진행되어, DL 데이터의 전송/수신과 상기 DL 데이터에 대한 UL ACK/NACK의 수신/전송이 상기 1개의 슬롯 내에서 이루어질 수 있다. 결과적으로 데이터 전송 에러 발생시에 데이터 재전송까지 걸리는 시간을 줄이게 되며, 이로 인해 최종 데이터 전달의 지연이 최소화될 수 있다.
이러한 슬롯 구조에서는, gNB와 UE가 전송 모드에서 수신 모드로의 전환 과정 또는 수신 모드에서 전송 모드로의 전환 과정을 위한 시간 갭(time gap)이 필요하다. 이러한 전송 모드와 수신 모드 간 전환 과정을 위하여 슬롯 구조에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 OFDM 심볼이 가드 기간(guard period, GP)로 설정되게 된다.
기존 LTE/LTE-A 시스템에서 DL 제어 채널은 데이터 채널과 TDM되며, 제어 채널인 PDCCH는 시스템 전 대역으로 퍼져서 전송된다. 그러나 새로운 RAT에서는 한 시스템의 대역폭이 대략 최소 100MHz에 달할 것으로 예상되는 바, 제어 채널을 전 대역으로 확산시켜 전송시키기에는 무리가 있다. UE가 데이터 전송/수신을 위해서 하향링크 제어 채널 수신을 위해서 전 대역을 모니터링하는 것은 UE의 배터리 소모 증대 및 효율성을 저해할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 DL 제어 채널이 시스템 대역, 즉, 채널 대역 내 일부 주파수 대역에서 로컬라이즈(localize)되어 전송되거나 분산(distribute)되어 전송될 수 있다.
NR 시스템에서 하향링크 및 상향링크 전송들은, 10개의 1ms 서브프레임들로 구성된, 10ms 구간(duration)을 갖는 프레임들로 조직화(organize)된다. NR 시스템에서 기본 전송 단위(basic transmission unit)는 슬롯이다. 슬롯 구간(duration)은 정규(normal) 순환 프리픽스(cyclic prefix, CP)를 갖는 14개 심볼들로 이루어 지거나, 확장 CP를 갖는 12개의 심볼들로 이루어진다. 또한, 슬롯은 사용된 부반송파 간격의 함수로서 시간으로 스케일링된다.
각 뉴머롤러지 및 반송파에 대해, Nsize,μ grid,x*NRB sc개 부반송파들 및 Nsubframe,μ symb개 OFDM 심볼들의 자원 격자(resource grind)가 정의되며, 여기서 아래첨자 x는 하향링크의 경우 DL 혹은 상향링크의 경우 UL이며, NRB sc는 자원 블록(resource block, RB)당 부반송파 개수로서 NRB sc=12이다. 안테나 포트 p당, 부반송파 간격 설정 μ당, 그리고 전송 방향(direction)(하향링크 혹은 상향링크)당 하나의 자원 격자가 있다. 서브프레임당 연속적 OFDM 심볼들의 개수는 Nsubframe,μ symb = Nslot symb*Nsubframe,μ slot이다. 슬롯 내에 Nslot symb개 연속적 OFDM 심볼들이 있으며 Nslot symb은 CP에 의존한다. 부반송파 간격 설정 μ에 대해, 슬롯들은 서브프레임 내에서 오름차순으로 nu s∈{0,..., Nsubframe,μ slot-1}로 번호 매겨지며, 여기서 Nsubframe,μ slot는 서브프레임 내 슬롯의 개수이다. 안테나 포트 p 및 부반송파 간격 설정 μ에 대한 자원 격자 내 각 요소(element)는 자원 요소로 불리며, (k,l)p,μ에 의해 고유하게(uniquely) 식별되며, 여기서 k는 주파수 도메인 내 인덱스이고 l은 참조 포인트에 상대적인 시간 도메인 내 심볼 위치를 나타낸다. 자원 요소 (k,l)p,μ는 복조 심볼 a(p,μ) k,l에 대응한다.
NR 시스템의 슬롯 구조에 대한 좀 더 자세한 사항은 3GPP TS 38.211 및 3GPP TS 38.300을 참조할 수 있다.
<아날로그 빔포밍(analog beamforming)>
최근 논의되고 있는 5세대 이동 통신 시스템은 넓은 주파수 대역을 이용하여 다수의 사용자에게 높은 전송율을 유지하면서 데이터 전송을 하기 위해 높은 초고주파 대역, 즉, 6GHz 이상의 밀리미터 주파수 대역을 이용하는 방안을 고려하고 있다. 3GPP에서는 이를 NR이라는 이름으로 사용하고 있으며, 본 발명에서는 앞으로 NR 시스템으로 칭한다. 하지만 밀리미터 주파수 대역은 너무 높은 주파수 대역을 이용하는 것으로 인해 거리에 따른 신호 감쇄가 매우 급격하게 나타나는 주파수 특성을 갖는다. 따라서, 적어도 6GHz 이상의 대역을 사용하는 NR 시스템은 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위해 신호 전송을 전방향이 아닌 특정 방향으로 에너지를 모아서 전송함으로써 급격한 전파 감쇄로 인한 커버리지의 감소 문제를 해결하는 좁은 빔(narrow beam) 전송 기법을 사용한다. 그러나 하나의 좁은 빔만을 이용하여 서비스하는 경우, 하나의 기지국이 서비스를 할 범위가 좁아지므로 기지국은 다수의 좁은 빔을 모아서 광대역으로 서비스를 하게 된다.
밀리미터 주파수 대역, 즉, 밀리미터 파장(millimeter wave, mmW) 대역에서는 파장이 짧아져서 동일 면적에 다수 개의 안테나 요소(element)의 설치가 가능해진다. 예를 들어, 1cm의 정도의 파장을 갖는 30GHz 대역에서 5 by 5cm의 패널(panel)에 0.5 람다(lamda) (파장) 간격으로 2-차원(dimension) 배열 형태로 총 100개의 안테나 요소 설치가 가능하다. 그러므로 mmW에서는 다수 개의 안테나 요소를 사용하여 빔포밍 이득을 높여 커버리지를 증가시키거나, 처리량(throughput)을 높이는 것이 고려된다.
밀리미터 주파수 대역에서 좁은 빔을 형성하기 위한 방법으로, 기지국이나 UE에서 많은 수의 안테나에 적절한 위상차를 이용하여 동일한 신호를 전송함으로써 특정한 방향에서만 에너지가 높아지게 하는 빔포밍 방식이 주로 고려하고 있다. 이와 같은 빔포밍 방식에는 디지털 기저대역(baseband) 신호에 위상차를 만드는 디지털 빔포밍, 변조된 아날로그 신호에 시간 지연(즉, 순환 천이)을 이용하여 위상차를 만드는 아날로그 빔포밍, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 모두 이용하는 하이브리드 빔포밍 등이 있다. 안테나 요소별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 트랜시버 유닛(transceiver unit, TXRU)을 가지면 주파수 자원별로 독립적인 빔포밍이 가능하다. 그러나 100여 개의 안테나 요소 모두에 TXRU를 설치하기에는 가격 측면에서 실효성이 떨어지는 문제를 있다. 즉, 밀리미터 주파수 대역은 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위해 많은 수의 안테나가 사용해야 하고, 디지털 빔포밍은 안테나 수에 해당하는 만큼 RF 컴포넌트(예, 디지털 아날로그 컨버터(DAC), 믹서(mixer), 전력 증폭기(power amplifier), 선형 증폭기(linear amplifier) 등)를 필요로 하므로, 밀리미터 주파수 대역에서 디지털 빔포밍을 구현하려면 통신 기기의 가격이 증가하는 문제점이 있다. 그러므로 밀리미터 주파수 대역과 같이 안테나의 수가 많이 필요한 경우에는 아날로그 빔포밍 혹은 하이브리드 빔포밍 방식의 사용이 고려된다. 아날로그 빔포밍 방식은 하나의 TXRU에 다수 개의 안테나 요소를 매핑하고 아날로그 위상 천이기(analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절한다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전체 대역에 있어서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔포밍(beamforming, BF)을 해줄 수 없는 단점이 있다. 하이브리드 BF는 디지털 BF와 아날로그 BF의 중간 형태로 Q개의 안테나 요소보다 적은 개수인 B개의 TXRU를 갖는 방식이다. 하이브리드 BF의 경우, B개의 TXRU와 Q개의 안테나 요소의 연결 방식에 따라서 차이는 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔의 방향은 B개 이하로 제한되게 된다.
앞서 언급한 바와 같이 디지털 빔포밍은 전송할 혹은 수신된 디지털 기저대역 신호에 대해 신호 처리를 하므로 다중의 빔을 이용하여 동시에 여러 방향으로 신호를 전송 혹은 수신할 수 있는 반면에, 아날로그 빔포밍은 전송할 혹은 수신된 아날로그 신호를 변조된 상태에서 빔포밍을 수행하므로 하나의 빔이 커버하는 범위를 넘어가는 다수의 방향으로 신호를 동시에 전송 혹은 수신할 수 없다. 통상 기지국은 광대역 전송 혹은 다중 안테나 특성을 이용하여 동시에 다수의 사용자와 통신을 수행하게 되는데, 기지국이 아날로그 혹은 하이브리드 빔포밍을 사용하고 하나의 빔 방향으로 아날로그 빔을 형성하는 경우에는 아날로그 빔포밍의 특성상 동일한 아날로그 빔 방향 안에 포함되는 사용자들과만 통신할 수 밖에 없다. 후술될 본 발명에 따른 RACH 자원 할당 및 기지국의 자원 활용 방안은 아날로그 빔포밍 혹은 하이브리드 빔포밍 특성으로 인해서 생기는 제약 사향을 반영하여 제안된다.
<하이브리드 아날로그 빔포밍(hybrid analog beamforming)>
도 2는 송수신기 유닛(transceiver unit, TXRU) 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 추상적으로 도시한 것이다.
다수의 안테나가 사용되는 경우, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 결합한 하이브리드 빔포밍 기법이 대두되고 있다. 이때, 아날로그 빔포밍 (또는 RF 빔포밍)은 RF 유닛이 프리코딩 (또는 컴바이닝)을 수행하는 동작을 의미한다. 하드브리드 빔포밍에서 기저대역(baseband) 유닛과 RF 유닛은 각각 프리코딩 (또는 컴바이닝)을 수행하며, 이로 인해 RF 체인(chain) 수와 D/A (또는 A/D) 컨버터의 개수를 줄이면서도 디지털 빔포밍에 근접하는 성능을 낼 수 있다는 장점이 있다. 편의상 하이브리드 빔포밍 구조는 N개 TXRU와 M개의 물리적 안테나로 표현될 수 있다. 전송 단에서 전송할 L개 데이터 레이어에 대한 디지털 빔포밍은 N-by-L 행렬로 표현될 수 있고, 이후 변환된 N개 디지털 신호는 TXRU를 거쳐 아날로그 신호로 변환된 다음 M-by-N 행렬로 표현되는 아날로그 빔포밍이 적용된다. 도 2에서 디지털 빔의 개수는 L이며, 아날로그 빔의 개수는 N이다. 더 나아가 NR 시스템에서는 아날로그 빔포밍을 심볼 단위로 변경할 수 있도록 기지국을 설계하여, 특정한 지역에 위치한 UE에게 보다 효율적인 빔포밍을 지원하는 방향이 고려되고 있다. 더 나아가서 N개의 TXRU와 M개의 RF 안테나를 하나의 안테나 패널(panel)로서 정의될 때, NR 시스템에서는 서로 독립적인 하이브리드 빔포밍이 적용 가능한 복수의 안테나 패널을 도입하는 방안까지 고려되고 있다. 이와 같이 기지국이 복수의 아날로그 빔을 활용하는 경우, UE별로 신호 수신에 유리한 아날로그 빔이 다를 수 있으므로, 적어도 동기 신호, 시스템 정보, 페이징 등에 대해서는 특정 슬롯 혹은 서브프레임(subframe, SF)에서 기지국이 적용할 복수 아날로그 빔들을 심볼별로 바꾸어 모든 UE들이 수신 기회를 가질 수 있도록 하는 빔 스위핑 동작이 고려되고 있다.
최근 3GPP 표준화 단체에서는 5G 무선 통신 시스템인 새로운 RAT 시스템, 즉, NR 시스템에서 단일 물리 네트워크 상에 복수의 논리 네트워크를 구현하는 네트워크 슬라이싱이 고려되고 있다. 상기 논리 네트워크는 다양한 요구 조건을 갖는 다양한 서비스들(예, eMBB, mMTC, URLLC 등)를 지원할 수 있어야 하며, NR 시스템의 물리 계층 시스템에서는 상기 다양한 서비스들에 따를 가변적인(variable) 뉴머롤로지를 가질 수 있는 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식을 지원하는 방안이 고려되고 있다. 다시 말해 상기 NR 시스템에서는 시간 및 주파수 자원 영역(region)마다 서로 독립적인 뉴머롤러지를 갖는 OFDM 방식 (또는 다중 접속(multiple access) 방식)이 고려될 수 있다.
또한, 최근 스마트 기기들의 등장으로 데이터 트래픽이 급격하게 증가함에 따라 NR 시스템에서는 더욱 높은 통신 용량(예, 데이터 수율 등)을 지원하도록 요구되고 있다. 상기 통신 용량을 높이는 한 가지 방안으로 다수의 전송 (또는 수신) 안테나를 활용하여 데이터 전송을 수행하는 방안을 고려될 수 있다. 상기 다수의 안테나에 대해 디지털 빔포밍을 적용하고자 하는 경우, 각 안테나마다 RF 체인(예, 전력 증폭기(power amplifier), 하향 컨버터(down converter) 등 RF 소자들로 이루어진 체인)과 디지털-to-아날로그(digital-to-analog, D/A) 또는 아날로그-to-디지털(analog-to-digital, A/D) 컨버터가 필요하며 이와 같은 구조는 높은 하드웨어 복잡도와 높은 전력 소모를 유발하여 실용적이지 않을 수 있다. 따라서 NR 시스템에서는 다수의 안테나가 사용되는 경우, 앞서 언급된, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 혼용하는 하이브리드 빔포밍 기법이 대두되고 있다.
도 3은 TXRU 가상화(virtualization) 모델의 옵션들을 예시한 것이다. 특히, 도 3은 TXRU가 서브-어레이(sub-array)에 연결된 방식을 예시한 것이다. 여기서, TRXU 가상화 모델은 TXRU들에서의 신호들과 안테나 요소들에서의 신호들 간의 연관 관계(relation)을 정의한다. 도 3(a)의 서브-어레이 연결 모델은 하나의 TXRU가 동일 분극(polarization)을 갖는 안테나 요소들에만 연결(connect)되며, 도 3(b)의 서브-어레이 연결 모델은 TXRU가 모든 안테나 요소들에 연결된다. 도 3에 관한 좀 더 자세한 설명은 3GPP TR 36.897을 참조할 수 있다.
도 3에서 q는 M개의 공동-분극화된(co-polarized) 안테나 요소들에서의 Tx 신호 벡터이며, x는 MTXRU개의 TXRU들에서의 TXRU 신호 벡터이며, w 및 W는 각각 와이드밴드 TXRU 가상화 가중(weight) 벡터 및 행렬이다. 특히, W는 아날로그 위상(phase) 천이기(shifter)에 의해 곱해지는 위상 벡터를 나타낸다. 즉, W에 의해 아날로그 빔포밍 방향이 결정된다. 여기서, CSI-RS 안테나 포트들과 TXRU들 간 매핑 관계는 일-대-일 또는 일-대-다일 수 있다.
도 4는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR) 시스템의 셀을 예시한 것이다.
도 4를 참조하면, NR 시스템에서는 기존 LTE 등의 무선 통신 시스템에 하나의 기지국이 하나의 셀을 형성하던 것과는 달리 복수의 TRP가 하나의 셀을 구성하는 방안이 논의되고 있다 복수의 TRP가 하나의 셀을 구성하면, UE를 서비스하는 TRP가 변경되더라고 끊김 없는 통신이 가능하여 UE의 이동성 관리가 용이하다는 장점이 있다.
LTE/LTE-A 시스템에서 PSS/SSS는 전-방위적(omni-direction)으로 전송되는 것에 반해서, mmWave를 적용하는 gNB가 빔 방향을 전-방위적으로 돌려가면서 PSS/SSS/PBCH 등의 신호를 빔포밍하여 전송하는 방법이 고려되고 있다. 이와 같이 빔 방향을 돌려가면서 신호를 전송/수신하는 것을 빔 스위핑(beam sweeping) 혹은 빔 스캐닝이라 한다. 본 발명에서 "빔 스위핑'은 전송기 측 행동이고, "빔 스캐닝"은 수신기 측 행동을 나타낸다. 예를 들어 gNB가 최대 N개의 빔 방향을 가질 수 있다고 가정하면, N개의 빔 방향에 대해서 각각 PSS/SSS/PBCH 등의 신호를 전송한다. 즉 gNB는 자신이 가질 수 있는 혹은 지원하고자 하는 방향들을 스위핑하면서 각각의 방향에 대해서 PSS/SSS/PBCH 등의 동기 신호들을 전송한다. 혹은 gNB가 N개의 빔을 형성할 수 있는 경우, 몇 개씩의 빔들이 묶여 하나의 빔 그룹으로 구성할 수 있으며, 빔 그룹별로 PSS/SSS/PBCH를 전송/수신될 수 있다. 이 때, 하나의 빔 그룹은 하나 이상의 빔을 포함한다. 동일 방향으로 전송되는 PSS/SSS/PBCH 등의 신호가 하나의 SS 블록으로 정의될 수 있으며, 한 셀 내에 복수의 SS 블록들이 존재할 수 있다. 복수의 SS 블록들이 존재하는 경우, 각 SS 블록의 구분을 위해서 SS 블록 인덱스가 사용될 수 있다. 예를 들여, 한 시스템에서 10개의 빔 방향으로 PSS/SSS/PBCH가 전송되는 경우, 동일 방향으로의 PSS/SSS/PBCH이 하나의 SS 블록을 구성할 수 있으며, 해당 시스템에서는 10개의 SS 블록들이 존재하는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명에서 빔 인덱스는 SS 블록 인덱스로 해석될 수 있다.
<빔 대응성(beam correspondence, BC)>
다중-빔 환경에서는 UE와 전송 및 수신 포인트(transmission and reception point, TRP) 사이의 Tx 빔 및/또는 수신(reception, Rx) 빔 방향을 UE 및/또는 TRP가 정확히 결정할 수 있느냐가 문제된다. 다중-빔 환경에서 TRP(예, eNB) 혹은 UE의 TX/RX 상호(reciprocal) 능력(capability)에 따라서 신호 전송을 반복 혹은 신호 수신을 위한 빔 스위핑이 고려될 수 있다. TX/RX 상호 능력은 TRP 및 UE에서의 TX/RX 빔 대응성(correspondence)라고도 한다. 다중-빔 환경에서 TRP 및 UE에서 TX/RX 상호 능력이 유효하지(hold) 않으면 UE는 자신이 하향링크 신호를 수신한 빔 방향으로 상향링크 신호를 쏘지 못할 수 있다. UL의 최적 경로와 DL의 최적 경로가 다를 수 있기 때문이다. TRP에서의 TX/RX 빔 대응성은, TRP가 TRP의 하나 이상의 TX 빔들에 관한 UE의 하향링크 측정을 기초로 해당 상향링크 수신을 위한 TRP RX 빔을 결정할 수 있으면 및/또는 TRP가 TRP의 하나 이상의 RX 빔들에 관한 TRP의 상향링크 측정을 기초로 해당 하향링크 전송에 대한 TRP TX 빔을 결정할 수 있으면, 유효하다(hold). UE에서의 TX/RX 빔 대응성은, UE가 UE의 하나 이상의 RX 빔들에 관한 UE의 하향링크 측정을 기초로 해당 상향링크 전송을 위한 UE RX 빔을 결정할 수 있으면 및/또는 UE가 UE의 하나 이상의 TX 빔들에 관한 상향링크 측정을 기반으로 한 TRP의 지시(indication)를 기초로 해당 하향링크 수신에 대한 UE TX 빔을 결정할 수 있으면, 유효하다(hold).
3GPP LTE(-A) 시스템에서는 UE가 채널 상태 정보(channel state information, CSI)를 기지국(base station, BS)로 보고하도록 정의된다. CSI는 UE와 BS의 안테나 포트(들) 사이에 형성되는 무선 채널(혹은 무선 링크라고도 함)의 품질을 나타낼 수 있는 정보를 통칭한다. 예를 들어, 랭크 지시자(rank indicator, RI), 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 채널 품질 지시자(channel quality indicator, CQI) 등이 CSI에 해당한다. 여기서, RI는 채널의 랭크(rank) 정보로서, UE가 동일 시간-주파수 자원을 통해 수신할 수 있는 스트림의 개수를 나타낸다. RI는 채널의 장기(longterm) 페이딩(fading)에 의해 종속되어 결정되므로, PMI, CQI보다 보통 더 긴 주기를 가지고 UE로부터 BS에게 피드백된다. PMI는 채널 공간 특성을 반영한 값으로 신호 대 간섭 및 소음 비(signal to interference plus noise ratio, SINR) 등의 메트릭(metric)을 기준으로 UE가 선호하는 프리코딩 인덱스를 나타낸다. CQI는 채널의 세기를 나타내는 값으로 일반적으로 BS가 PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다. 3GPP LTE(-A) 시스템에서 eNB는 다수 개의 CSI 프로세스를 UE에게 설정해 주고, 각 프로세스에 대한 CSI를 보고 받을 수 있다. 여기서 CSI 프로세스는 eNB로부터의 신호의 품질 측정을 위한 CSI 참조 신호(CSI reference signal, CSI-RS) 자원과 간섭 측정을 위한 CSI-간섭 측정(CSI interference measurement, CSI-IM) 자원에 의해 정의된다.
네트워크는 해당 셀에서 사용하고자 하는 (혹은 gNB가 사용할 수 있는) 빔들에 대한 측정을 UE가 수행하도록 하기 위해 각 빔이 적용된 알려진(known) 신호를 비주기적/주기적으로 전송할 수 있다. 상기 알려진 신호는, 예를 들어, 측정 참조 신호(measurement reference signal, MRS), 빔 참조 신호(beam reference signal, BRS), 빔포밍된(beamformed) CSI-RS) 등으로 구성될 수 있으며, 이하에서는 상기 알려진 신호를 설명의 편의를 위해 BRS로 통칭한다. 상기 UE는 BRS의 측정을 통해 상기 UE에게 적합한 gNB Tx 빔을 선별할 수 있다. 상기 UE의 Rx 빔까지 고려할 경우, 상기 UE는 서로 다른 UE Rx 빔을 사용하여 측정을 수행하고 gNB의 Tx 빔과 UE의 Rx 빔을 고려한 빔 조합(들)을 선택할 수 있다. 이와 같은 과정이 수행된 이후 상기 gNB와 상기 UE의 Tx-Rx 빔 연관(association)은 명시적(explicit)으로 혹은 암묵적(implicit)으로 결정될 수 있다. 네트워크 결정 기반 빔 연관(network decision based beam association) 혹은 UE 결정 기반 연관(UE decision based beam association)이 수행될 수 있다.
네트워크 결정 기반 빔 연관은 다음과 같이 수행될 수 있다. 네트워크는 UE에게 측정 결과를 기반으로 상위 X개의 Tx-Rx 빔 조합을 보고하도록 지시할 수 있다. 이 때 UE는 사전에 정의된 개수의 빔 조합들을 보고하거나, 상기 네트워크에 의해 (상위 계층 시그널링 등을 통하여) 시그널링된 개수의 빔 조합들을 보고하거나, 측정 결과가 특정 임계치(threshold)를 초과하는 빔 조합을 모두 보고할 수 있다. 상기 특정 임계치는 사전에 정의되거나 상기 네트워크에 의해 시그널링될 수 있으며, UE별로 디코딩 성능이 다를 경우에는 UE의 디코딩 성능을 고려한 카테고리가 정의되고 카테고리별 임계치가 정의될 수도 있다. 또한 빔 조합에 대한 보고는 주기적 및/또는 비주기적으로 네트워크의 지시에 의해 수행될 수 있다. 혹은 이전 보고 결과와 현재 측정 결과가 일정 레벨 이상 변화할 경우 이벤트-트리거된 보고가 수행될 수 있다. 상기 일정 레벨은 사전에 정의되거나 네트워크가 (상위 계층 시그널링 등을 통해) 시그널링할 수 있다. UE는 앞서 언급된 방식에 의해 결정된 (하나의 혹은 다수의) 빔 연관을 보고할 수 있다. 다수의 빔 인덱스가 보고될 경우, 빔별 우선순위(priority)가 부여될 수도 있다. 예를 들어, UE는 1st 선호(preferred) 빔, 2nd 선호 빔 등과 같은 형태로 네트워크에 의해 해석되도록 빔 연관을 보고할 수 있다.
이동 통신 시스템에서 gNB와 UE는 물리적으로 떨어져 있는 상태에서 통신을 수행하기 때문에 gNB과 UE는 통신을 위해 반드시 서로의 시스템 주파수(예, 반송파 주파수, 샘플링 주파수 등)와 시간(예, 슬롯 인덱스, 심볼 경계(boundary) 등)을 일치시켜야 한다. 이를 위해 1차적으로 UE는 물리 채널 단계(즉, 물리 계층)에서 반송파 주파수 및 OFDM 심볼 경계를 찾는 과정을 필요로 하고, gNB는 UE가 반송파 주파수 오프셋 및 OFDM 심볼 경계를 측정하는 것을 돕도록 참조 신호를 전송한다.
현재 논의중인 NR 시스템은 시스템의 대역폭이 가변이며, UE의 대역폭은 UE마다 모두 다를 수 있다. 또한 NR 시스템에 사용되는 고주파 대역의 대역폭은 LTE/LTE-A 시스템에서 사용되던 주파수 대역의 대역폭보다 훨씬 클 것으로 예상된다. 이러한 이유로 인해서 UE는 일반적으로 초기 접속(initial access) 단계에서 UE 대역폭을 동기 신호(synchronization signal)의 대역폭으로 세팅하고 동작한다. 이 후, 상기 UE는 시스템에 캠핑 온하기 전까지 시간-트랙킹 및 주파수-트랙킹 과정을 완료하고, 안정적인 RACH 과정을 수행한다. 시간 및 주파수 트랙킹을 위해서 시간 및 주파수 트랙킹을 위한 참조 신호가 정의되어야 하며, 일반적으로 동기 신호 블록(synchronization signal, SS)이 시간 및 주파수 트랙킹을 위한 참조 신호로서 가장 널리 사용될 수 있다.
하지만 광대역 및 다중 빔 환경에서는 SS 블록과 같은 좁은(narrow) 대역 신호가 시간 및 주파수 트랙킹 참조 신호로 사용되고 UE가 광대역으로 전송/수신을 수행하는 경우, 시간 트랙킹의 해상도(resolution)가 크게 나타나서 OFDM 시스템에서 인터-심볼 간섭을 방지하기 위해 사용하는 순환 프리픽스(cyclic prefix, CP)의 길이가 짧으면 시스템의 성능이 떨어질 수 있다. 이를 방지하기 위해서 CP의 길이를 채널 환경에서 발생할 수 있는 다중-경로(multi-path) 딜레이보다 크게 설정할 수 있으나, 다중-경로 딜레이보다 긴 CP는 시스템의 효율성을 떨어뜨릴 수 있다. 이러한 문제점을 해결하고 시간 트랙킹 해상도 및 주파수 트랙킹 정확도(accuracy)를 높이기 위해서는, 광대역으로 전송되는 시간 및 주파수 트랙킹 참조 신호(time and frequency tracking reference signal, TFRS)가 정의될 필요가 있다. TFRS는 TRS로 불리기도 한다. 본 발명에서는 광대역에서 UE가 시간 및 주파수 트랙킹을 수행하는 것을 돕기 위한 참조 신호를 제안한다.
* 방법 1) SS 블록 구간(duration)을 통한 주기적 TFRS
도 5는 본 발명에 따라 시간 및 주파수 트랙킹 참조 신호(time and frequency tracking reference signal, TFRS)를 전송하는 방법을 예시한 것이다. 특히, 도 5에서 TFRS는 동기 신호(synchronization signal, SS) 블록과 다중화되어 전송된다.
NR 시스템에서는 UE가 셀 검출(detection), 이동성을 위한 RSRP 측정, 시간 및 주파수 트랙킹, 시스템 정보 수신 등을 수행할 수 있도록 하기 위해 SS 블록이 주기적으로 전송된다. SS 블록은 다중 빔 환경에서는 셀 커버리지 확보를 위해 빔 방향별로 전송된다. 그러므로, 도 5에 예시된 바와 같이, gNB는 빔별 TFRS를 주기적으로 전송하기 위해서 SS 블록이 전송되는 시간 구간을 통해 TFRS 전송을 수행할 수 있다. 이와 같이 gNB가 SS 블록으로 TFRS를 전송하는 경우, 빔 관리(beam management)와 TFRS 간의 연관 관계(예, 유사 공동 위치(quasi co-location, QCL)) 대한 정보를 UE에게 별도로 알려주지 않아도 된다. 일 안테나 포트 상의 심볼이 운반(convey)되는 채널의 큰-스케일(large-scale) 속성들이 다른 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널로부터 유추(infer)될 수 있으면 상기 2개 안테나 포트들이 유시 공동-위치에 있다고 말해진다. 큰-스케일 속성들은 딜레이 확산(spread), 도플러 확산, 도플러 천이(shift), 평균 이득(average gain), 평균 딜레이 및 공간(spatial) Rx 파라미터들 중 하나 이상을 포함한다.
SS 블록은 다양한 신호로 이루어질 수 있다. 예를 들어, SS 블록에 포함될 가장 대표적인 신호로서 동기 신호(예, PSS 및 SSS)와 PBCH가 논의되고 있다. 일반적으로 PSS 및 SSS는 셀 검출 및 이웃(neighbor) 셀 측정용으로 사용되기 때문에 TFRS가 SS 블록 내 SS 영역(예, SS가 매핑된 OFDM 심볼(들))을 통해 전송되기는 힘들다. 하지만 PBCH는 채널 코딩을 사용하고 여러 슬롯을 통해 여러 번 전송되는 구조를 갖기 때문에 TFRS가 SS 블록 내 PBCH 영역(예, PBCH가 매핑된 OFDM 심볼(들))을 통해 전송되는 것은 가능하다. 이 점을 고려하여 다음과 같은 구조로 TFRS가 정의될 수 있다.
> SS 블록 대역 외에서 TFRS 전송된다.
> SS 블록 내 SS (OFDM 심볼) 영역에서는 SS 대역 외에서 TFRS가 전송되지만, SS 블록 내 PBCH (OFDM 심볼) 영역에서는 PBCH 대역을 포함한 시간-주파수 자원에서 TFRS 전송된다. SS 블록 내 PBCH 대역 내에서 TFRS가 전송되는 경우, TFRS는 PBCH를 위한 복조 참조 신호(demodulation reference signal, DM-RS)로도 이용될 수 있다. 혹은 PBCH를 위한 DM-RS가 TFRS의 일부로 이용되는 것도 가능하다.
gNB가 광대역으로 동작하고(즉, gNB가 광대역으로 동작하는 셀을 운용하고), 상기 gNB에 접속(access)하는 UE도 SS 블록보다 훨씬 넓은 대역으로 동작하는 경우, 상기 gNB는 SS 블록 전송 시간 영역에서 SS 블록 대역 이외의 주파수 대역 상으로 데이터 혹은 제어 메시지를 전송하는 것이 가능하다. 이 경우, TFRS는 SS 블록 전송 (시간) 영역에서 전송되는 데이터 혹은 제어 메시지를 위한 DM-RS로서 전송될 수 있다. TFRS가 SS 블록 전송 (시간) 영역에서 전송되는 데이터 혹은 제어 메시지를 위한 DM-RS로서 활용될 수 있다. 이 경우, 데이터 혹은 제어 메시지의 전송 빈도가 높으면 TFRS가 데이터 혹은 제어 메시지가 전송될 때에만 보내질 수도 있다. 하지만 TFRS의 목적에 부합하도록 gNB가, 데이터 혹은 제어 메시지의 전송이 없더라도, TFRS만 전송하는 것도 가능하다.
TFRS가 DM-RS로 활용되는 경우, 데이터 혹은 제어 메시지가 전송될 때와 전송되지 않을 때 TFRS의 주파수 도메인 및 시간 도메인에 대한 밀도(density) 혹은 전송 안테나 포트의 개수가 다를 수도 있다. 또한 시간 트랙킹용으로만 사용되는 것인지 주파수 트릭캥용으로도 사용되는 것인지에 따라서 시간 도메인에서 TFRS 밀도가 다를 수도 있다. 예를 들어, TFRS가 시간 트랙킹용으로만 사용되는 경우에는 SS 블록의 OFDM 심볼들 중 1개 심볼 내에서 RB당 4개 자원 요소(resource element, RE)에서 전송되고, TFRS가 주파수 트랙킹용으로도 사용될 경우에는 TFRS가 SS 블록의 OFDM 심볼들 중 2개 심볼들에서 전송되며 상기 2개 심볼들 중 첫 번째 심볼에서 RB당 4개 RE들 그리고 두 번째 심볼에서 RB당 4개 RE들에서 전송된다.
TFRS는 SS 블록마다(즉, SS 블록의 매 전송 시점마다) 전송될 수도 있지만, TFRS 전송에 의한 시스템 오버헤드를 줄이기 위해서 일부 SS 블록을 통해서(즉, SS 블록의 일부 전송 시점에) 전송되거나 혹은 gNB의 서비스 영역 내 UE들의 위치에 따라서 일부 빔에 대해서만 전송될 수도 있다. TFRS가 SS 블록의 일부 전송 시점 혹은 일부 빔에 대해서만 전송될 경우, TFRS의 전송을 UE에게 알려주는 방법이 다양하게 정의될 수 있다. 예를 들어, 다음과 같은 방법들 중 하나에 의해 UE가 TFRS가 전송된다는 것을 알 수 있다.
> UE가 블라인드 검출을 통해 TFRS 존재 여부를 판단한다. 이 방법에 의하면 TFRS가 TFRS 대역폭에서만 전송되면 되므로 시스템 오버헤드가 없으나, 오경고(false alarm)가 발생하면 TFRS 성능이 저하될 수 있다.
> SS 블록 전송 영역에 대해서 DCI를 통해서 TFRS의 존재 여부 및 자원 할당(allocation) 정보가 동적(dynamic)으로 통지된다. 즉, 특정 SS 블록 전송 영역에 대해 상기 특정 SS 블록 전송 영역에 TFRS가 존재하는지 그리고 어떤 형태로 존재하는지가 DCI에 의해 지시된다. 이 방법에 의하면 시스템 오버헤드 및 UE 복잡도가 증가하지만, 자원 활용의 유연성(flexibility) 증가로 무선 자원이 효율적으로 사용될 수 있다.
> RRC 연결 메시지(message)(예, RRC 연결 셋업 메시지)를 통해서 UE에게 TFRS 전송 여부 및 자원 할당 정보가 준-정적(semi-static)으로 통지된다. 이 방법에 의하면 시스템 오버헤드도 작고, 빔별 UE 존재 여부에 따라서 가변적으로 TFRS 전송이 가능하다. 즉, gNB는 TFRS를 설정하더라도 빔별로 해당 빔 방향에 UE가 존재하는지 여부에 따라서 TFRS를 전송할 수도 있고 전송하지도 않을 수도 있다.
> 시스템 정보를 통해 gNB의 서비스 영역 내에 UE(들)에게 TFRS 전송 여부 및 자원 할당 정보가 준-정적으로 브로드캐스트된다. 이 방법에 의하면 시스템 오버헤드가 거의 없으나, 무선 자원이 가변적 운용되기 어렵다.
> RRC 연결 메시지 또는 시스템 정보를 통해서 TFRS 전송 자원의 후보들이 시그널링되고, TFRS의 실제 전송 여부는 DCI를 통해서 UE에게 시그널링되거나 UE가 블라인드 검출을 통해서 파악할 수도 있다.
* 방법 2) SS 블록 구간 외의 영역을 통한 TFRS
본 발명은 빔 관리(beam management, BM)용 CSI-RS를 이용하여 TFRS를 전송하되, TFRS로 사용되는 CSI-RS는 BM용 CSI-RS보다 높은 밀도로 설정할 것을 제안한다.
도 6, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따라 TFRS를 전송하는 다른 방법을 예시한 것이다. 특히 도 6 및 도 7은 주기적 TFRS를 예시한 것이고, 도 8은 비주기적 TFRS를 예시한 것이다.
** 방법 2-1) SS 블록 구간 외의 영역에서 주기적 TFRS
빔 관리를 위한 주기적 CSI-RS가 정의된다면 주기적 TFRS가 요구하는 특성인 와이드밴드(wideband) 전송 및 빔별 전송을 빔 관리를 위한 CSI-RS도 요구한다는 측면에서 두 가지 RS는 동일한 특성을 갖는다. 하지만 TFRS의 사용 목적은 시간 트랙킹을 위해 UE로 하여금 채널을 구성하는 경로 프로파일을 얻어내도록 하는 것이므로, 빔 관리용 주기적 CSI-RS와 같이 주파수 축 상에서 밀도가 낮은 신호는 시간 트랙킹용으로 사용될 수 없다는 문제점이 있다. 이 점을 고려하여, 본 발명은 빔 관리용 주기적 CSI-RS를 주파수 상에서 밀도를 높여서 전송하여 TFRS로서 사용하게 할 것을 제안한다. 따라서, TFRS로 사용되는 CSI-RS는 빔 관리용 CSI-RS를 포함하여 구성될 수 있다. 도 6 또는 도 7을 참조하면, 본 발명은 빔 관리(beam management, BM)용 주기적 CSI-RS를 사용 목적에 따라서 저밀도(low density)와 고밀도(high density)로 정의한다. 저밀도 CSI-RS는 BM용으로 사용되고(도 6 또는 도 7에서 "CSI-RS (BM)" 참조), 트랙킹을 위한 추가적 CSI-RS(도 6 또는 도 7에서 "Additional CSI-RS for Tracking" 참조)가 상기 저밀도 CSI-RS에 추가되어 TFRS, 즉, 트랙킹으로 사용된다. 네트워크/gNB는 CSI-RS를 고밀도로 설정하여 전송함으로써 UE로 하여금 상기 고밀도 CSI-RS를 TFRS로 사용하게 할 수 있다. 여기서 고밀도는 기본적으로는 주파수 축 상에서 밀도를 말하지만, UE가 CSI-RS를 주파수 트랙킹의 용도로 활용할 수 있도록 하기 위해 시간 축 상에서 밀도를 높이거나 혹은 CSI-RS를 갖는 (OFDM) 심볼 수를 늘리는 것을 의미할 수도 있다. 주파수 트랙킹을 수행하기 위해서는 2개 이상의 OFDM 심볼에 존재하는 TFRS가 필요하므로, TFRS는 BM용 CSI-RS와 트랙킹을 위해 추가된 CSI-RS로 구성될 수 있다. 즉, 도 6 또는 도 7을 참조하면, UE는 인접한 "CSI-RS (BM)" 및 "Additional CSI-RS for Tracking"을 사용하여 주파수 트랙킹을 수행할 수 있다. 즉, TFRS용으로 설정/할당되는 주기적 CSI-RS는 적어도 주파수 도메인에서 BM용 주기적 CSI-RS보다 밀도가 높을 수 있으며, 주파수 트랙킹을 위해 TFRS가 사용되는 경우에는 시간 도메인에서도 BM용 주기적 CSI-RS보다 밀도가 높을 수 있다. 여기서 주파수 도메인에서 밀도가 높다는 것은 일정 크기의 주파수 대역 내에서 CSI-RS가 매핑된 부반송파의 개수가 많다는 것을 의미할 수 있으며, 시간 도메인에서 밀도가 높다는 것은 일정 크기의 시간 기간(period) 내에서 CSI-RS가 매핑된 OFDM 심볼의 개수가 많다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 트랙킹용 CSI-RS는 상기 트랙킹용 CSI-RS가 있는 OFDM 심볼 내 일정 크기의 주파수 대역 내에서 CSI-RS가 매핑된 RE의 개수가 BM용 CSI-RS가 있는 OFDM 심볼 내 동일 크기의 주파수 대역 내에서 CSI-RS 매핑된 RE의 개수보다 많도록 설정/할당될 수 있다. 상기 트랙킹용 CSI-RS가 주파수 트랙킹을 위해서도 사용되는 경우, 상기 트랙킹용 CSI-RS는 상기 트랙킹용 CSI-RS가 있는 OFDM 심볼 내 일정 크기의 시간 구간 내에서 CSI-RS가 매핑된 OFDM 심볼의 개수가 BM용 CSI-RS가 있는 OFDM 심볼 내 동일 크기의 시간 구간 내에서 CSI-RS가 매핑된 OFDM 심볼의 개수보다 많도록 설정/할당될 수 있다. BM용 CSI-RS가 매핑되는 OFDM 심볼의 개수를 늘림으로써 TFRS를 위한 고밀도 CSI-RS가 설정될 수도 있다. 예를 들어, 시간 트랙킹용 CSI-RS 자원은 주파수 도메인에서 저밀도 CSI-RS RE에 CSI-RS RE를 더 추가하여 구성될 수 있고, 주파수 트랙킹용 CSI-RS 자원은 시간 도메인에서 저밀도 CSI-RS RE에 CSI-RS RE를 더 추가하여 구성될 수 있다.
이와 같이 네트워크/gNB가 TFRS를 주기적으로 전송하고 네트워크/gNB의 빔들이 SS 블록 및 CSI-RS를 이용한 계층적(hierarchical) 구조를 갖는 경우, 네트워크/gNB가 TFRS에 대해서 SS 블록과의 연관 관계를 알려주면 UE의 빔 관리 및 시간 및 주파수 트랙킹의 복잡도를 줄여줄 수 있으며, 아울러 UE는 빔별 경로 프로파일 정보를 이후 채널 추정이나 MIMO 검출을 위해 UE 수신기에서 최적화 파라미터로 활용할 수 있다.
gNB는 RRC 메시지를 통해 BM용 주기적 CSI-RS를 할당하고, 동시에 TFRS를 할당하면서 두 CSI-RS의 전송 시점이 일치하는 경우에는 TFRS를 전송하고 빔 관리용으로 TFRS를 사용한다. 즉, gNB는 트랙킹용 주기적 CSI-RS를 할당하고, BM용 주기적 CSI-RS와 트랙킹용 CSI-RS의 전송 시점이 일치하는 경우에는 트랙킹용 고밀도 CSI-RS를 전송하여, 상기 트랙킹용 고밀도 CSI-RS를 TFRS로서도 사용하고 BM용으로도 사용한다. 상기 트랙킹용 고밀도 CSI-RS는 BM용 저밀도 CSI-RS와 추가 CSI-RS를 포함하여 구성될 수 있다.
gNB는 RRC 메시지 통해 주기적 CSI-RS에 대한 시간-주파수 자원을 설정하면서 동일한 자원(즉, 동일 OFDM 심볼 및 주파수 대역)에 대해 저밀도의 주기(즉, 저밀도 주기적 CSI-RS의 주기)와 고밀도의 주기(즉, 고밀도 주기적 CSI-RS의 주기)를 알려줄 수 있다. 저밀도의 주기적 CSI-RS의 전송 시점과 고밀도의 주기적 CSI-RS의 전송 시점이 일치하는 경우 gNB는 고밀도 주기적 CSI-RS를 전송할 수 있다.
gNB는 RRC 메시지를 통해 주기적 CSI-RS에 대한 시간-주파수 자원을 설정하고 기본적으로 상기 시간-주파수 자원에서는 BM용으로 저밀도로 CSI-RS를 전송한다. 상기 gNB는, 도 7에 예시된 바와 같이, TFRS의 전송 시점에 물리 신호 혹은 DCI와 같은 물리 메시지를 통해서 동적으로 고밀도 CSI-RS를 전송한다고 알려줄 수도 있다. 도 7을 참조하면, DCI는 고밀도 CSI-RS가 전송되는 위치 지시(예, 추가 CSI-RS가 전송되는 OFDM 심볼의 위치)와 자원 정보(예, 고밀도 CSI-RS의 RE 밀도, 고밀도 CSI-RS가 존재하는 대역폭 등)를 포함할 수 있다.
TFRS는 빔별로 전송되어야 하므로 효율적인 자원의 활용 및 gNB 스케줄링의 효율성을 위해서, gNB는 빔별 TFRS를 몇 개의 슬롯에 걸쳐서 각 슬롯 내에서 빔 스위핑을 수행하면서 로컬라이즈(localized) 타입으로 전송(즉, 짧은 시간 내에 TFRS를 전송)하는 것이 좋다. 즉, gNB는 슬롯 내에서 Tx 빔 방향을 바꿔가면서 빔별 TFRS를 전송할 수 있다. 이 경우, gNB가 빔 스위핑을 하는 슬롯에서는 정규(normal) 슬롯 형태로 데이터 혹은 제어 채널이 전송될 수 없다. 그러므로 gNB는 상기 gNB가 빔 스위핑을 수행하는 슬롯에서는 미니 슬롯 형태의 짧은 슬롯 길이를 갖는 DL 데이터 혹은 제어 채널을 전송하거나 빔 다이버시티가 요구되는 채널을 전송하는 것이 바람직하다. 짧은 슬롯 길이를 갖는 채널 혹은 빔 다이버시티가 요구되는 채널을 UE가 수신할 수 있도록 하기 위해서는 gNB가 DM-RS를 전송해야 한다. TFRS는 DM-RS가 요구하는 주파수 상의 밀도와 유사한 밀도를 가지므로 TFRS가 DM-RS로 사용되는 것이 가능하다. 하지만 UE가 TFRS를 통해 경로 프로파일을 구할 수 있도록 하기 위해서는 TFRS를 갖는 모든 RB에 대해서 동일한 프리코딩이 적용되어야 하므로 짧은 슬롯 길이를 갖는 이 슬롯(즉, 하나의 빔 방향으로 TFRS가 전송되는 슬롯)을 통해서 전송되는 채널은 공간 주파수 블록 코딩(space frequency block coding, SFBC)와 같은 시간 다이버시티 방식으로 전송되거나 전 대역에 걸쳐서 동일한 프리코딩을 사용하는 방식으로 전송될 수 있다. gNB가 서브밴드별 프리코딩을 사용하고자 할 경우에는 LTE의 CRS를 이용한 전송 방식과 유사하게 TFRS에는 프리코딩을 적용하지 않고 DCI를 통해 데이터 채널에 적용된 프리코딩 행렬의 인덱스를 알려주는 방식으로 TFRS와 해당 데이터 채널을 전송할 수도 있다.
또한 gNB가 CSI-RS (시간-주파수) 자원에 대한 빔 인덱스 및 빔과의 연결 정보(즉, 연관 정보)를 알려주면, UE는 상기 빔 인덱스 및 연결 정보를 이용하여 빔별 경로 프로파일 정보를 얻고 상기 빔별 경로 프로파일을 이후 채널 추정이나 MIMO 검출을 위해 UE 수신기에서 최적화 파라미터로 활용할 수 있다.
** 방법 2-2) SS 블록 구간 이외의 영역에서 비주기적 TFRS
도 8은 TFRS를 SS 블록과 다중화하는 본 발명의 또 다른 예를 도시한 것이다.
다중 빔 환경에서 TFRS는 빔별로 전송되어야 한다. 그러므로 TFRS가 주기적으로 전송되면, gNB의 스케줄링 과정에 제약이 생기거나, gNB가 하나의 슬롯 내에서 TFRS 전송을 위한 빔 스위핑을 수행하는 경우 자원 사용 상의 제약이 생기는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 피하기 위해 비주기적 TFRS가 정의될 수도 있다.
자원 할당 방식의 측면에서, 즉, 시간/주파수 트랙킹을 위해서 어떤 자원을 활용할 수 있을 것인가라는 측면에서 PDSCH의 DM-RS가 비주기적 TFRS로서 사용될 수도 있지만, PDSCH가 좁은(narrow) 대역폭으로 전송되는 경우, TFRS의 원래 목적을 달성할 수 없고 PDSCH의 DM-RS(이하, PDSCH DM-RS)는 다른 UE에 의해 사용되기 어렵다는 문제점이 있다. 그러므로 PDSCH DM-RS는 비주기적 TFRS에는 적합하지 않다. BM용 비주기적 CSI-RS도 비주기적이고 광대역으로 할당되기 어렵다는 측면에서 PDSCH DM-RS와 유사한 특성을 갖는다. 하지만 TFRS는 시간 트랙킹을 위해, UE(들)로 하여금 채널을 구성하는 경로 프로파일을 얻어내게 하는 데 그 목적이 있으므로, BM용 비주기적 CSI-RS와 같이 주파수 상에서 밀도가 낮은 신호는 시간 트랙킹용으로 사용될 수 없다는 문제점이 있다. 이 점을 고려하여, 본 발명은 BM용 비주기적 CSI-RS를 주파수 상에서 밀도를 높여 전송하여 TFRS로서 사용하게 할 것을 제안한다. 여기서 고밀도는 기본적으로는 주파수 축 상에서 밀도를 말하지만, UE가 CSI-RS를 주파수 트랙킹의 용도로 활용할 수 있도록 하기 위해 시간 축 상에서 밀도를 높이거나 혹은 CSI-RS를 갖는 (OFDM) 심볼 수를 늘리는 것을 의미할 수도 있다.
도 8을 참조하면, gNB가 UE에게 CSI-RS를 비주기적으로 전송하는 경우, 일반적으로 비주기적 CSI-RS는 DCI를 통해 지시될 수 있다. 이 때, DCI를 통해 gNB는 비주기적 CSI-RS가 전송됨을 알림과 동시에 상기 비주기적 CSI-RS의 밀도 지시함으로써, UE가 BM용 비주기적 CSI-RS를 TFRS로 활용하도록 할 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, gNB는 특정 크기의 시간-주파수 자원 영역에 대해 상기 시간-주파수 자원 영역 내 비주기적 CSI-RS가 저밀도인지 아니면 고밀도인지를 알려줄 수 있다. 다른 방법으로 gNB가 TFRS가 전송될 수 있는 슬롯에 대한 정보를 RRC 메시지 등을 통해 사전에 UE에게 알려줄 수 있다. gNB가 비주기적 CSI-RS를 전송하는 시점이 상기 RRC 메시지 등을 통해 사전에 설정된 슬롯인 경우, 상기 gNB는 해당 슬롯에서 비주기적 CSI-RS를 TFRS로서 전송, 즉, 고밀도 CSI-RS를 전송하고, UE는 상기 슬롯에서 TFRS (즉, 고밀도 CSI-RS)가 전송되었음을 인지하여 BM 혹은 CSI 피드백을 위한 측정과 더불어서 미세(fine) 시간 및 주파수 트랙킹을 위한 측정을 수행한다.
여기서 gNB가 CSI-RS 자원에 대한 빔 인덱스 및 빔과의 연결 정보를 알려주면, UE는 상기 빔 인덱스 및 연결 정보를 이용하여 빔별 경로 프로파일 정보를 얻고 상기 빔별 경로 프로파일 정보를 이후 채널 추정이나 MIMO 검출을 위해 UE 수신기에서 최적화 파라미터로 활용할 수 있다. 또한 특정 슬롯에서 TFRS를 전송하고 상기 특정 슬롯에서 데이터 혹은 제어 채널이 전송되는 경우, 주기적 TFRS 전송의 경우와 유사하게 TFRS가 DM-RS로서 사용되거나, 혹은 DM-RS를 지원하는 형태로 사용(즉, DM-RS가 존재하는 상태에서 추가 DM-RS로서 사용)될 수도 있다. 즉, 방법 2-1에서 설명된 주기적 TFRS와 마찬가지로 비주기적 TFRS가 제어 혹은 데이터 채널을 위한 DM-RS로서 사용될 수도 있다.
도 10은 본 발명을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 RF(Radio Frequency) 유닛(13, 23)과, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 RF 유닛(13, 23) 및 메모리(12, 22) 등의 구성요소와 동작적으로 연결되어, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 RF 유닛(13, 23)을 제어하도록 구성된(configured) 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다.
메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다.
프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(11, 21)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다.
전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 RF 유닛(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K 개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 수송 블록과 등가이다. 일 수송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 RF 유닛(13)은 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. RF 유닛(13)은 N t 개(N t 는 1 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.
수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 RF 유닛(23)은 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 RF 유닛(23)은 N r 개의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 RF 유닛(23)은 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. RF 유닛(23)은 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다.
RF 유닛(13, 23)은 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, RF 유닛(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 RF 유닛(13, 23)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될(configured) 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더는 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 RF 유닛의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.
본 발명에서 RF 유닛(13, 23)은 수신 빔포밍과 전송 빔포밍을 지원할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 RF 유닛(13,23)은 도 2 또는 도 3에 예시된 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, UE는 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, gNB는 상향링크에서는 수신장치(20)로 동작하고, 하향링크에서는 전송장치(10)로 동작한다. 이하, UE에 구비된 프로세서, RF 유닛 및 메모리를 UE 프로세서, UE RF 유닛 및 UE 메모리라 각각 칭하고, gNB에 구비된 프로세서, RF 유닛 및 메모리를 gNB 프로세서, gNB RF 유닛 및 gNB 메모리라 각각 칭한다.
본 발명의 gNB 프로세서는 본 발명에서 제안된 방법들 중 어느 하나에 따라 TFRS를 설정할 수 있다. 상기 gNB 프로세서는 TFRS에 관한 설정 정보를 전송하도록 gNB RF 유닛을 제어할 수 있다. UE RF 유닛이 수신한 상기 설정 정보를 기반으로 UE 프로세서는 TFRS가 위치하는 시간-주파수 자원을 알 수 있다. 상기 설정 정보를 바탕으로 상기 UE 프로세서는 TFRS를 검출하여 적어도 시간 트랙킹을 위한 측정을 수행할 수 있다. 상기 UE 프로세서는 상기 TFRS를 바탕으로 주파수 트랙킹을 위한 측정을 수행할 수 있다. 상기 UE 프로세서는 상기 TFRS를 이용하여 BM을 위한 측정을 수행할 수도 있다.
본 발명의 gNB 프로세서 혹은 UE 프로세서는 아날로그 혹은 하이브리드 빔포밍이 사용되는 6GHz 이상의 고주파 대역에서 동작하는 셀 상에서 본 발명을 적용하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명의 실시예들은 무선 통신 시스템에서, 기지국 또는 사용자기기, 기타 다른 장비에 사용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 참조 신호를 수신함에 있어서,
    빔의 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI)에 관한 저밀도 설정 정보와 고밀도 설정 정보를 수신;
    상기 저밀도 설정 정보를 바탕으로 수신한 CSI-RS(이하, 저밀도 CSI-RS)를 이용하여 빔 측정을 수행; 및
    상기 고밀도 설정 정보를 바탕으로 수신한 CSI-RS(이하, 고밀도 CSI-RS)를 이용하여 시간 트랙킹을 수행하는 것을 포함하며,
    상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 적어도 주파수 도메인에서 밀도가 높은,
    참조 신호 수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고밀도 CSI-RS를 이용하여 주파수 트랙킹을 수행하는 것을 더 포함하며, 여기서 상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 시간 도메인에서 밀도가 높은,
    참조 신호 수신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고밀도 CSI-RS는 주기적 CSI-RS인,
    참조 신호 수신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    비주기적 CSI-RS의 전송을 나타내는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 수신하는 것을 더 포함하며,
    상기 하향링크 제어 정보는 상기 비주기적 CSI-RS가 상기 저밀도 CSI-RS인지 아니면 상기 고밀도 CSI-RS인지를 나타내는 정보를 포함하는,
    참조 신호 수신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    비주기적 CSI-RS의 전송을 나타내는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 수신하는 것을 더 포함하며,
    상기 고밀도 CSI-RS 설정 정보는 상기 고밀도 CSI-RS가 존재할 수 있는 슬롯에 관한 정보를 포함하고,
    상기 비주기적 CSI-RS의 전송이 상기 슬롯에서 일어나면, 상기 비주기적 CSI-RS는 상기 고밀도 CSI-RS인,
    참조 신호 수신 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 기지국이 참조 신호를 전송함에 있어서,
    빔의 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI)에 관한 저밀도 설정 정보와 고밀도 설정 정보를 전송;
    상기 저밀도 설정 정보에 따라 CSI-RS(이하, 저밀도 CSI-RS)를 전송;
    상기 고밀도 설정 정보를 따라 CSI-RS(이하, 고밀도 CSI-RS)를 전송하는 것을 포함하며,
    상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 적어도 주파수 도메인에서 밀도가 높은,
    참조 신호 전송 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 시간 도메인에서 밀도가 높은,
    참조 신호 전송 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 고밀도 CSI-RS는 주기적 CSI-RS인,
    참조 신호 전송 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    비주기적 CSI-RS의 전송을 나타내는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 전송하는 것을 더 포함하며,
    상기 하향링크 제어 정보는 상기 비주기적 CSI-RS가 상기 저밀도 CSI-RS인지 아니면 상기 고밀도 CSI-RS인지를 나타내는 정보를 포함하는,
    참조 신호 전송 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    비주기적 CSI-RS의 전송을 나타내는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 전송하는 것을 더 포함하며,
    상기 고밀도 CSI-RS 설정 정보는 상기 고밀도 CSI-RS가 존재할 수 있는 슬롯에 관한 정보를 포함하고,
    상기 비주기적 CSI-RS가 상기 슬롯에서 전송되는 경우, 상기 고밀도 CSI-RS가 상기 비주기적 CSI-RS로서 전송되는,
    참조 신호 전송 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 참조 신호를 수신함에 있어서,
    무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛, 및
    상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는:
    빔의 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI)에 관한 저밀도 설정 정보와 고밀도 설정 정보를 수신하도록 상기 RF 유닛을 제어;
    상기 저밀도 설정 정보를 바탕으로 수신한 CSI-RS(이하, 저밀도 CSI-RS)를 이용하여 빔 측정을 수행; 및
    상기 고밀도 설정 정보를 바탕으로 수신한 CSI-RS(이하, 고밀도 CSI-RS)를 이용하여 시간 트랙킹을 수행하도록 구성되며,
    상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 적어도 주파수 도메인에서 밀도가 높은,
    사용자기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고밀도 CSI-RS를 이용하여 주파수 트랙킹을 수행하는 것을 더 포함하며, 여기서 상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 시간 도메인에서 밀도가 높은,
    사용자기기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 고밀도 CSI-RS는 주기적 CSI-RS인,
    사용자기기.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 비주기적 CSI-RS의 전송을 나타내는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 수신하도록 상기 RF 유닛을 제어하며,
    상기 하향링크 제어 정보는 상기 비주기적 CSI-RS가 상기 저밀도 CSI-RS인지 아니면 상기 고밀도 CSI-RS인지를 나타내는 정보를 포함하는,
    사용자기기.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 비주기적 CSI-RS의 전송을 나타내는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 수신하도록 상기 RF 유닛을 제어하며,
    상기 고밀도 CSI-RS 설정 정보는 상기 고밀도 CSI-RS가 존재할 수 있는 슬롯에 관한 정보를 포함하고,
    상기 비주기적 CSI-RS의 전송이 상기 슬롯에서 일어나면, 상기 비주기적 CSI-RS는 상기 고밀도 CSI-RS인,
    사용자기기.
  16. 무선 통신 시스템에서 기지국이 참조 신호를 전송함에 있어서,
    무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛, 및
    상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는:
    빔의 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI)에 관한 저밀도 설정 정보와 고밀도 설정 정보를 전송하도록 상기 RF 유닛을 제어;
    상기 저밀도 설정 정보에 따라 CSI-RS(이하, 저밀도 CSI-RS)를 전송하도록 상기 RF 유닛을 제어; 및
    상기 고밀도 설정 정보를 따라 CSI-RS(이하, 고밀도 CSI-RS)를 전송하도록 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성되며,
    상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 적어도 주파수 도메인에서 밀도가 높은,
    기지국.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 고밀도 CSI-RS는 상기 저밀도 CSI-RS보다 시간 도메인에서 밀도가 높은,
    기지국.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 고밀도 CSI-RS는 주기적 CSI-RS인,
    기지국.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는 비주기적 CSI-RS의 전송을 나타내는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 전송하도록 상기 RF 유닛을 제어하며,
    상기 하향링크 제어 정보는 상기 비주기적 CSI-RS가 상기 저밀도 CSI-RS인지 아니면 상기 고밀도 CSI-RS인지를 나타내는 정보를 포함하는,
    기지국.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는 비주기적 CSI-RS의 전송을 나타내는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 전송하도록 상기 RF 유닛을 제어하며,
    상기 고밀도 CSI-RS 설정 정보는 상기 고밀도 CSI-RS가 존재할 수 있는 슬롯에 관한 정보를 포함하고,
    상기 비주기적 CSI-RS가 상기 슬롯에서 전송되는 경우, 상기 고밀도 CSI-RS가 상기 비주기적 CSI-RS로서 전송되는,
    기지국.
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