WO2026071299A1 - 무선 통신 시스템에서 직교 처프 신호를 기반으로 동기 신호를 송신 또는 수신하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시는 무선 통신 시스템에서 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 동기 신호를 수신하기 위한 것으로, 단말의 동작 방법은, 기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 동기 신호를 기반으로 시스템 정보를 획득하는 단계, 상기 시스템 정보를 기반으로 상기 기지국에게 피드백 신호를 송신하는 단계 및 상기 기지국과 데이터 신호를 송신 또는 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 직교 처프 신호를 기반으로 동기 신호를 송신 또는 수신하기 위한 장치 및 방법

본 개시는 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 동기 신호를 송신 또는 수신 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

특히, 많은 통신 장치들이 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존 RAT(radio access technology)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드(enhanced mobile broadband, eMBB) 통신 기술이 제안되고 있다. 또한 다수의 장치 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 mMTC(massive machine type communications) 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스/UE(user equipment)를 고려한 통신 시스템이 제안되고 있다. 이를 위한 다양한 기술 구성들이 제안되고 있다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 동기 신호를 송신 또는 수신하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 서브 시퀀스를 기반으로 동기 신호를 생성하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 동기 신호를 통해 셀 ID(identifier)를 전달하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 전체 시퀀스를 일정한 간격으로 분할하여 서브 시퀀스들을 생성하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 순환 이동(circular shift) 및 반-직교적(semi-orthogonal) 특성을 가지는 전체 시퀀스를 기반으로 동기 신호를 생성하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 데시메이션(decimation) 시퀀스를 기반으로 동기 신호를 생성하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 m-시퀀스들이 선호 쌍(preferred pair) 관계를 기반으로 동기 신호를 생성하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 최대 연결된 집합(maximal connected set)에 포함된 m-시퀀스들을 이용하여 동기 신호를 생성하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 CFO(carrier frequency offset)에 강건한 시퀀스를 이용하여 동기 신호를 생성하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 비순환 이동(non-circular shift) 관계의 m-시퀀스들을 이용하여 동기 신호를 생성하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.

본 개시에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 개시의 실시예들로부터 본 개시의 기술 구성이 적용되는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.

본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 방법은, 기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 동기 신호를 기반으로 시스템 정보를 획득하는 단계, 상기 시스템 정보를 기반으로 상기 기지국에게 피드백 신호를 송신하는 단계 및 상기 기지국과 데이터 신호를 송신 또는 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고, 상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당될 수 있다.

본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 제1 동기 신호를 생성하는 단계, 단말에게 상기 제1 동기 신호를 송신하는 단계, 상기 단말로부터 상기 제1 동기 신호에 대한 피드백 신호를 수신하는 단계 및 상기 단말과 데이터 신호를 송신 또는 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고, 상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당될 수 있다.

본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 단말은, 송수신기 및 상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하고, 상기 제1 동기 신호를 기반으로 시스템 정보를 획득하고, 상기 시스템 정보를 기반으로 상기 기지국에게 피드백 신호를 송신하고 및 상기 기지국과 데이터 신호를 송신 또는 수신하도록 구성하되, 상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고, 상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당될 수 있다.

본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 기지국은, 송수신기 및 상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 제1 동기 신호를 생성하고, 단말에게 상기 제1 동기 신호를 송신하고, 상기 단말로부터 상기 제1 동기 신호에 대한 피드백 신호를 수신하고, 상기 단말과 데이터 신호를 송신 또는 수신하도록 구성하되, 상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고, 상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당될 수 있다.

본 개시의 일 예로서, 통신 장치는, 적어도 하나의 프로세서, 상기 적어도 하나의 프로세서와 연결되며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행됨에 따라 동작들을 지시하는 명령어를 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함하며, 상기 동작들은, 기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 동기 신호를 기반으로 시스템 정보를 획득하는 단계, 상기 시스템 정보를 기반으로 상기 기지국에게 피드백 신호를 송신하는 단계 및 상기 기지국과 데이터 신호를 송신 또는 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고, 상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당될 수 있다.

본 개시의 일 예로서, 적어도 하나의 명령어(instructions)을 저장하는 비-일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체(computer-readable medium)는, 프로세서에 의해 실행 가능한(executable) 상기 적어도 하나의 명령어를 포함하며, 상기 적어도 하나의 명령어는, 장치가, 기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하고, 상기 제1 동기 신호를 기반으로 시스템 정보를 획득하고, 상기 시스템 정보를 기반으로 상기 기지국에게 피드백 신호를 송신하고 및 상기 기지국과 데이터 신호를 송신 또는 수신하도록 구성하되, 상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고, 상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당될 수 있다.

상술한 본 개시의 양태들은 본 개시의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본 개시의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 개시의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 개시에 기초한 실시예들에 의해 하기와 같은 효과가 있을 수 있다.

본 개시에 따르면, CFO(carrier frequency offset)에 강건한 특성의 동기 신호를 이용하여 동기화를 수행할 수 있다.

본 개시의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 개시의 실시예들에 대한 기재로부터 본 개시의 기술 구성이 적용되는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시에서 서술하는 구성을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 개시의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 개시에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 개시에 대한 실시예들을 제공할 수 있다. 다만, 본 개시의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미할 수 있다.

도 1은 본 개시에 적용 가능한 통신 시스템 예를 도시한다.

도 2는 본 개시에 적용 가능한 무선 장치의 예를 도시한다.

도 3은 본 개시에 적용 가능한 전송 신호를 처리하는 방법을 도시한다.

도 4는 본 개시에 적용 가능한 단말 및 기지국 간 통신 절차를 도시한다.

도 5는 본 개시에 적용 가능한 6G(6th generation) 시스템에서 제공 가능한 통신 구조의 일례를 도시한다.

도 6은 본 개시에 적용 가능한 전자기 스펙트럼을 도시한다.

도 7은 본 개시에 적용 가능한 THz 통신 방법을 도시한다.

도 8는 본 개시에 적용 가능한 THz 신호 생성 방법을 도시한다.

도 9은 본 개시에 적용 가능한 무선 통신 송수신기를 도시한다.

도 10은 본 개시에 적용 가능한 송신기 구조를 도시한다.

도 11은 본 개시에 적용 가능한 시스템 정보 송신 절차를 도시한다.

도 12는 본 개시에 적용 가능한 빔 관리(beam management) 절차를 도시한다.

도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 시간-주파수 상에서 SSB(synchronization signal block)의 구조의 예를 도시한다.

도 14a는 본 개시의 일 실시예에 따른 PSS(primary synchronization signal)의 시간 도메인상의 자기 상관의 예를 도시한다.

도 14b는 본 개시의 일 실시예에 따른 PSS의 시간 도메인상의 교차 상관의 예를 도시한다.

도 15a는 본 개시의 일 실시예에 따른 직교 처프 기반의 PSS의 시간 도메인상의 자기 상관의 예를 도시한다.

도 15b는 본 개시의 일 실시예에 따른 직교 처프 기반의 PSS의 시간 도메인상의 교차 상관의 예를 도시한다.

도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 캐리어 간 간섭(inter-carrier interference, ICI) 현상의 예를 도시한다.

도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 SNR(signal-to-noise ratio)과 BER(bit error rate)의 성능 비교 결과를 도시한다.

도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 선형 처프 신호의 시간에 대한 신호 크기 및 주파수 크기를 도시한다.

도 19a는 본 개시의 일 실시예에 따른 일반적인 처프 신호들의 자원 할당 구조의 예를 도시한다.

도 19b는 본 개시의 일 실시예에 따른 직교 처프 신호들의 자원 할당 구조의 예를 도시한다.

도 20a 및 도 20b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 17개의 OFDM 신호들 및 OCDM 신호의 예를 도시한다.

도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 동기 신호를 기반으로 데이터 신호를 송신 또는 수신하는 예를 도시한다.

도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국이 동기 신호를 기반으로 데이터 신호를 송신 또는 수신하는 예를 도시한다.

도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 직교 처프 신호가 전달되는 예를 도시한다.

도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른 하나의 전체 시퀀스를 기반으로 복수의 서브 시퀀스들을 추출하는 구조의 예를 도시한다.

도 25는 본 개시의 일 실시예에 따라 기지국에 의해 전체 시퀀스를 기반으로 PSS가 생성되는 예를 도시한다.

도 26는 본 개시의 일 실시예에 따른 선호 쌍 특성을 가진 m-시퀀스를 기반으로 생성되는 PSS의 구조의 예를 도시한다.

도 27은 본 개시의 일 실시예에 따라 최대 연결된 집합(maximal connected set)을 기반으로 PSS가 생성되는 예를 도시한다.

도 28a는 본 개시의 일 실시예에 따른 데시메이션 시퀀스를 적용한 PSS의 자기 상관의 예를 도시한다.

도 28b는 본 개시의 일 실시예에 따른 데시메이션 시퀀스를 적용한 PSS의 교차 상관의 예를 도시한다.

도 29는 본 개시의 일 실시예에 따른 여러 환경에서의 본 개시에서 제안된 PSS의 검출 확률(detection probability)의 예를 도시한다.

도 30은 본 개시에 적용 가능한 무선 기기의 예를 도시한다.

도 31는 본 개시에 적용 가능한 휴대 기기의 예를 도시한다.

도 32는 본 개시에 적용 가능한 차량 또는 자율 주행 차량의 예를 도시한다.

도 33은 본 개시에 적용 가능한 차량의 예를 도시한다.

도 34은 본 개시에 적용 가능한 XR 기기의 예를 도시한다.

도 35은 본 개시에 적용 가능한 로봇의 예를 도시한다.

도 36는 본 개시에 적용 가능한 AI 기기의 예를 도시한다.

이하의 실시예들은 본 개시의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 개시의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 개시의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

도면에 대한 설명에서, 본 개시의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 개시를 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 명세서에서 본 개시의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(eNode B), gNB(gNode B), ng-eNB, 발전된 기지국(advanced base station, ABS) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

또한, 본 개시의 실시예들에서 단말(terminal)은 사용자 장비(user equipment, UE), 이동국(mobile station, MS), 가입자국(subscriber station, SS), 이동 가입자 단말(mobile subscriber station, MSS), 이동 단말(mobile terminal) 또는 발전된 이동 단말(advanced mobile station, AMS) 등의 용어로 대체될 수 있다.

또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크의 경우, 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크의 경우, 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.

본 개시의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템, 3GPP 5G(5th generation) NR(New Radio) 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 개시의 실시예들은 3GPP TS(technical specification) 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP TS 38.213, 3GPP TS 38.321 및 3GPP TS 38.331 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다.

또한, 본 개시의 실시예들은 다른 무선 접속 시스템에도 적용될 수 있으며, 상술한 시스템으로 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 3GPP 5G NR 시스템 이후에 적용되는 시스템에 대해서도 적용 가능할 수 있으며, 특정 시스템에 한정되지 않는다.

즉, 본 개시의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하, 본 개시에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 실시 형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 개시의 기술 구성이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

또한, 본 개시의 실시예들에서 사용되는 특정 용어들은 본 개시의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 수 있다.

이하 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 통신 시스템(예: LTE, NR 등)을 기반으로 설명하지만 본 개시의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. LTE는 3GPP TS 36.xxx Release 8 이후의 기술을 의미할 수 있다. 세부적으로, 3GPP TS 36.xxx Release 10 이후의 LTE 기술은 LTE-A로 지칭되고, 3GPP TS 36.xxx Release 13 이후의 LTE 기술은 LTE-A pro로 지칭될 수 있다. 3GPP NR은 TS 38.xxx Release 15 이후의 기술을 의미할 수 있다. 3GPP 6G는 TS Release 17 및/또는 Release 18 이후의 기술을 의미할 수 있다. "xxx"는 표준 문서 세부 번호를 의미한다. LTE/NR/6G는 3GPP 시스템으로 통칭될 수 있다.

본 개시에 사용된 배경기술, 용어, 약어 등에 관해서는 본 개시 이전에 공개된 표준 문서에 기재된 사항을 참조할 수 있다. 일 예로, 36.xxx 및 38.xxx 표준 문서를 참조할 수 있다.

본 개시에 적용 가능한 통신 시스템

이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 본 개시의 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 장치들 간에 무선 통신/연결(예: 5G)을 필요로 하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 이하의 도면/설명에서 동일한 도면 부호는 다르게 기술하지 않는 한, 동일하거나 대응되는 하드웨어 블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.

도 1은 본 개시에 적용되는 통신 시스템 예를 도시한다.

도 1을 참고하면, 본 개시에 적용되는 통신 시스템(100)은 무선 장치, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 장치는 무선 접속 기술(예: LTE, LTE-A, LTE-A pro, NR, 5G, 5G-A, 6G)을 이용하여 통신을 수행하는 장치를 의미하며, 통신/무선/5G 장치로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 장치는 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(extended reality) 장치(100c), 휴대 장치(hand-held device)(100d), 가전(home appliance)(100e), IoT(Internet of Thing) 장치(100f), AI(artificial intelligence) 장치/서버(100g)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량(100b-1, 100b-2)은 UAV(unmanned aerial vehicle)(예: 드론)를 포함할 수 있다. XR 장치(100c)는 AR(augmented reality)/VR(virtual reality)/MR(mixed reality) 장치를 포함하며, HMD(head-mounted device), 차량에 구비된 HUD(head-up display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 장치, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 장치(100d)는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 장치(예: 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예: 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전(100e)은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 장치(100f)는 센서, 스마트 미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국(120), 네트워크(130)는 무선 장치로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 장치(120a)는 다른 무선 장치에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.

무선 장치(100a 내지 100f)는 기지국(120)을 통해 네트워크(130)와 연결될 수 있다. 무선 장치(100a 내지 100f)에 AI 기술이 적용될 수 있으며, 무선 장치(100a 내지 100f)는 네트워크(130)를 통해 AI 서버(100g)와 연결될 수 있다. 네트워크(130)는 3G 네트워크, 4G(예: LTE) 네트워크, 5G(예: NR) 또는 6G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 장치(100a 내지 100f)는 기지국(120)/네트워크(130)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국(120)/네트워크(130)를 통하지 않고 직접 통신(예: 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(예: V2V(vehicle to vehicle)/V2X(vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 장치(100f)(예: 센서)는 다른 IoT 장치(예: 센서) 또는 다른 무선 장치(100a 내지 100f)와 직접 통신을 할 수 있다.

무선 장치(100a 내지 100f)/기지국(120), 기지국(120)/기지국(120) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(예: 릴레이(relay), IAB(integrated access backhaul))과 같은 다양한 무선 접속 기술을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 장치와 기지국/무선 장치, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 개시의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예: 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.

본 개시에 적용 가능한 장치

도 2는 본 개시에 적용될 수 있는 무선 장치의 예를 도시한다.

도 2를 참고하면, 무선 장치(200)는 다양한 무선 접속 기술(예: LTE, LTE-A, LTE-A pro, NR, 5G, 5G-A, 6G)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 무선 장치(200)는 적어도 하나의 프로세서(202) 및 적어도 하나의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 적어도 하나의 송수신기(206) 및/또는 적어도 하나의 안테나(208)을 더 포함할 수 있다.

프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 적어도 하나의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(206)는 RF(radio frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 장치는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.

이하, 무선 장치(200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 적어도 하나의 프로토콜 계층이 적어도 하나의 프로세서(202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서(202)는 적어도 하나의 계층(예: PHY(physical), MAC(media access control), RLC(radio link control), PDCP(packet data convergence protocol), RRC(radio resource control), SDAP(service data adaptation protocol)와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 적어도 하나의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 적어도 하나의 SDU(service data unit)를 생성할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(202)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예: 베이스밴드 신호)를 생성하여, 적어도 하나의 송수신기(206)에게 제공할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(202)는 적어도 하나의 송수신기(206)로부터 신호(예: 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.

적어도 하나의 프로세서(202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 적어도 하나의 ASIC(application specific integrated circuit), 적어도 하나의 DSP(digital signal processor), 적어도 하나의 DSPD(digital signal processing device), 적어도 하나의 PLD(programmable logic device) 또는 적어도 하나의 FPGA(field programmable gate arrays)가 적어도 하나의 프로세서(202)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 적어도 하나의 프로세서(202)에 포함되거나, 적어도 하나의 메모리(204)에 저장되어 적어도 하나의 프로세서(202)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.

적어도 하나의 메모리(204)는 적어도 하나의 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 적어도 하나의 메모리(204)는 ROM(read only memory), RAM(random access memory), EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 적어도 하나의 메모리(204)는 적어도 하나의 프로세서(202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 메모리(204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 적어도 하나의 프로세서(202)와 연결될 수 있다.

적어도 하나의 송수신기(206)는 적어도 하나의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 적어도 하나의 송수신기(206)는 적어도 하나의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 송수신기(206)는 적어도 하나의 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서(202)는 적어도 하나의 송수신기(206)가 적어도 하나의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 프로세서(202)는 적어도 하나의 송수신기(206)가 적어도 하나의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 송수신기(206)는 적어도 하나의 안테나(208)와 연결될 수 있고, 적어도 하나의 송수신기(206)는 적어도 하나의 안테나(208)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 적어도 하나의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예: 안테나 포트)일 수 있다. 적어도 하나의 송수신기(206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 적어도 하나의 프로세서(202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(convert)할 수 있다. 적어도 하나의 송수신기(206)는 적어도 하나의 프로세서(202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 적어도 하나의 송수신기(206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.

도 2를 참고하여 설명한 무선 장치의 구성요소들은 기능적인 측면에서 다른 용어로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 제어부, 송수신기(206)는 통신부, 메모리(204)는 저장부로 지칭될 수 있다. 경우에 따라, 통신부는 프로세서202)의 적어도 일부 및 송수신기(206)를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

도 2를 참고하여 설명한 무선 장치의 구조는 다양한 장치의 적어도 일부의 구조로 이해될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 예시된 무선 장치의 구조는, 도 1을 참고하여 설명한 다양한 장치들(예: 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR 장치(100c), 휴대 장치(100d), 가전(100e), IoT 장치(100f), AI 장치/서버(100g))의 적어도 일부일 수 있다. 나아가, 다양한 실시예들에 따라, 도 2에 예시된 구성요소들 외, 장치는 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 장치는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 장치(예: 스마트 워치, 스마트 글래스), 휴대용 컴퓨터(예: 노트북 등)와 같은 휴대 장치일 수 있다. 이 경우, 장치는 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함하는 전원공급부, 다른 장치와의 연결을 위한 적어도 하나의 포트(예: 오디오 입/출력 포트, 비디오 입/출력 포트)를 포함하는 인터페이스부, 영상 정보/신호, 오디오 정보/신호, 데이터, 및/또는 사용자로부터 입력되는 정보를 입력 및 출력하기 위한 입출력부 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 장치는 이동형 로봇, 차량, 기차, 유/무인 비행체(aerial vehicle, AV), 선박 등과 같은 이동 장치일 수 있다. 이 경우, 장치는 장치의 엔진, 모터, 파워 트레인, 바퀴, 브레이크, 조향 장치 중 적어도 하나를 포함하는 구동부, 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함하는 전원공급부, 장치 또는 장치 주변의 상태 정보, 환경 정보, 사용자 정보를 센싱하는 센서부, 경로 유지, 속도 조절, 목적지 설정 등의 기능을 수행하는 자율 주행부, GPS(global positioning system) 및 다양한 센서를 통하여 이동체 위치 정보를 획득하는 위치 측정부 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 장치는 HMD, 차량에 구비된 HUD(head-up display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 장치, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등과 같은 XR 장치일 수 있다. 이 경우, 장치는, 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함하는 전원공급부, 외부로부터 제어 정보, 데이터 등을 획득하며, 생성된 XR 오브젝트를 출력하는 입출력부, 장치 또는 장치 주변의 상태 정보, 환경 정보, 사용자 정보를 센싱하는 센서부 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 장치는 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류 가능한 로봇일 수 있다. 이 경우, 장치는 장치 또는 장치 주변의 상태 정보, 환경 정보, 사용자 정보를 센싱하는 센서부, 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행하는 구동부 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 장치는 TV, 프로젝터, 스마트폰, PC, 노트북, 디지털방송용 단말기, 태블릿 PC, 웨어러블 장치, 셋톱박스(STB), 라디오, 세탁기, 냉장고, 디지털 사이니지, 로봇, 차량 등과 같은 AI 장치일 수 있다. 이 경우, 장치는 외부로부터 다양한 종류의 데이터를 획득하는 입력부, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 생성하는 출력부, 장치 또는 장치 주변의 상태 정보, 환경 정보, 사용자 정보를 센싱하는 센서부, 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망으로 구성된 모델을 학습하는 훈련부(training unit) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

도 2에 예시된 무선 장치의 구조는, RAN 노드(예: 기지국, DU, RU, RRㅗ 등)의 일부로 이해될 수 있다. 즉, 도 2에 예시된 장치는 RAN 노드일 수 있다. 이 경우, 장치는 프론트 홀(front haul) 및/또는 백홀(back haul) 통신을 위한 유선 송수신기를 더 포함할 수 있다. 다만, 프론트 홀 및/또는 백홀 통신이 무선 통신에 기반하면, 도 2에 예시된 적어도 하나의 송수신기(206)가 프론트 홀 및/또는 백홀 통신을 위해 사용되고, 유선 송수신기는 포함되지 아니할 수 있다.

도 3은 본 개시에 적용되는 전송 신호를 처리하는 방법을 도시한다. 일 예로, 전송 신호는 신호 처리 회로에 의해 처리될 수 있다. 이때, 신호 처리 회로(300)는 스크램블러(310), 변조기(320), 레이어 매퍼(330), 프리코더(340), 자원 매퍼(350), 신호 생성기(360)를 포함할 수 있다. 이때, 일 예로, 도 3의 동작/기능은 도 2의 프로세서(202) 및/또는 송수신기(206)에서 수행될 수 있다. 또한, 일 예로, 도 3의 하드웨어 요소는 도 2의 프로세서(202) 및/또는 송수신기(206)에서 구현될 수 있다. 일 예로, 블록 310 내지 360은 도 2의 프로세서(202)에서 구현될 수 있다. 또한, 블록 310 내지 350은 도 2의 프로세서(202)에서 구현되고, 블록 360은 도 2의 송수신기(206)에서 구현될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.

코드워드는 도 3의 신호 처리 회로(300)를 거쳐 무선 신호로 변환될 수 있다. 여기서, 코드워드는 정보블록의 부호화된 비트 시퀀스이다. 정보블록은 전송블록(예: UL-SCH 전송블록, DL-SCH 전송블록)을 포함할 수 있다. 여기서 정보블록은 AI와 관련된 데이터(예: 학습 데이터, AI 모델 데이터, 입력 데이터, 출력 데이터 등)를 포함할 수 있고, 코드워드는 AI와 관련된 데이터에 대응하는 부호화된 비트 시퀀스일 수 있다. 무선 신호는 다양한 물리 채널(예: PUSCH, PDSCH)을 통해 전송될 수 있다. 구체적으로, 코드워드는 스크램블러(310)에 의해 스크램블된 비트 시퀀스로 변환될 수 있다. 스크램블에 사용되는 스크램블 시퀀스는 초기화 값에 기반하여 생성되며, 초기화 값은 무선 장치의 ID 정보 등이 포함될 수 있다. 스크램블된 비트 시퀀스는 변조기(320)에 의해 변조 심볼 시퀀스로 변조될 수 있다. 변조 방식은 pi/2-BPSK(pi/2-binary phase shift keying), m-PSK(m-phase shift keying), m-QAM(m-quadrature amplitude modulation) 등을 포함할 수 있다.

복소 변조 심볼 시퀀스는 레이어 매퍼(330)에 의해 적어도 하나의 전송 레이어로 매핑될 수 있다. 여기서, 전송 레이어는 공간적 자원들을 통해 송신되는 신호 또는 데이터를 안테나 포트들에 매핑하기 위한 논리적 자원 단위로서, 하나의 전송 레이어는 하나의 스트림 또는 하나의 안테나 포트에 대응할 수 있다. 복소 변조 심볼 시퀀스에 포함되는 복소 변조 심볼들 각각은 적어도 하나의 전송 레이어에 매핑됨으로써, 어느 안테나 포트를 통해 송신될지 결정된다. 각 전송 레이어의 변조 심볼들은 프리코더(340)에 의해 해당 안테나 포트(들)로 매핑될 수 있다. 프리코더(340)의 출력 z는 레이어 매퍼(330)의 출력 y를 NХM의 프리코딩 행렬 W와 곱함으로써 얻어질 수 있다. 여기서, N은 안테나 포트의 개수, M은 전송 레이어의 개수이다. 여기서, 프리코더(340)는 복소 변조 심볼들에 대한 트랜스폼(transform) 프리코딩(예: DFT(discrete fourier transform) 변환)을 수행한 이후에 프리코딩을 수행할 수 있다. 또한, 프리코더(340)는 트랜스폼 프리코딩을 수행하지 않고 프리코딩을 수행할 수 있다.

자원 매퍼(350)는 각 안테나 포트의 변조 심볼들을 시간-주파수 자원에 매핑할 수 있다. 시간-주파수 자원은 시간 도메인에서 복수의 심볼(예: CP-OFDMA 심볼, DFT-s-OFDMA 심볼)을 포함하고, 주파수 도메인에서 복수의 부반송파를 포함할 수 있다. 신호 생성기(360)는 매핑된 변조 심볼들로부터 무선 신호를 생성하며, 생성된 무선 신호는 각 안테나를 통해 다른 장치로 전송될 수 있다. 이를 위해, 신호 생성기(360)는 IFFT(inverse fast fourier transform) 모듈 및 CP(cyclic prefix) 삽입기, DAC(digital-to-analog converter), 주파수 상향 변환기(frequency uplink converter) 등을 포함할 수 있다.

무선 장치에서 수신 신호를 위한 신호 처리 과정은 도 3의 신호 처리 과정(310 내지 360)의 역으로 구성될 수 있다. 일 예로, 무선 장치(예: 도 2의 200)는 안테나 포트/송수신기를 통해 외부로부터 무선 신호를 수신할 수 있다. 수신된 무선 신호는 신호 복원기를 통해 베이스밴드 신호로 변환될 수 있다. 이를 위해, 신호 복원기는 주파수 하향 변환기(frequency downlink converter), ADC(analog-to-digital converter), CP 제거기, FFT(fast fourier transform) 모듈을 포함할 수 있다. 이후, 베이스밴드 신호는 자원 디-매퍼 과정, 포스트코딩(postcoding) 과정, 복조 과정 및 디-스크램블 과정을 거쳐 코드워드로 복원될 수 있다. 코드워드는 복호(decoding)를 거쳐 원래의 정보블록으로 복원될 수 있다. 따라서, 수신 신호를 위한 신호 처리 회로(미도시)는 신호 복원기, 자원 디-매퍼, 포스트코더, 복조기, 디-스크램블러 및 복호기를 포함할 수 있다.

도 4는 본 개시에 적용 가능한 단말 및 기지국 간 통신 절차를 도시한다. 도 4는 단말(410) 및 기지국(420)이 데이터를 송신 및/또는 수신하는 동작 및 이에 앞서 수행되는 동작들을 예시한다.

도 4를 참고하면, 401 단계에서, 단말(410) 및 기지국(420)은 동기화를 수행한다. 예를 들어, 단말(410)은 초기 셀 탐색(initial cell search) 동작을 수행한다. 구체적으로, 단말(410)은 기지국(420)에서 미리 정의된 규칙에 따라 송신되는 적어도 하나의 동기 신호를 검출할 수 있다. 여기서, 동기 신호는 구조 또는 용도에 따라 분류되는 복수의 동기 신호들(예: 프라이머리 동기 신호, 세컨더리 동기 신호)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 단말(410)은 기지국(420)의 프레임, 서브프레임, 슬롯 및/또는 심볼의 경계(boundary)를 확인하고, 기지국(420)에 대한 정보(예: 셀 식별자)를 획득할 수 있다.

403 단계에서, 단말(410)은 기지국(420)에서 송신되는 시스템 정보를 획득한다. 시스템 정보는 기지국(420)에 접속하고, 서비스를 이용하기 위해 필요한 기지국(420)의 속성, 특성, 및/또는 능력에 관련된 정보로서, 내용(예: 접속을 위해 필수적으로 필요한지 여부), 송신 구조(예: 사용되는 채널, 요구에 따라(on-demand) 제공되는지 여부) 등에 따라 분류될 수 있으며, 예를 들어, MIB(master information block) 및 SIB(system information block)로 분류될 수 있다. 필요에 따라, 단말(410)은 시스템 정보를 수신하기에 앞서 시스템 정보를 요청하는 신호를 송신할 수 있다. 시스템 정보는 AI 기능과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템 정보는 AI에 기반하여 수행되는 동작을 위해 필요한 정보로서, AI 모델에 관련된 정보, 훈련에 관련된 정보, 추론(inference)/예측(prediction)에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 시스템 정보의 요청 및 제공은 후술되는 랜덤 액세스(random access) 절차 이후에 수행될 수 있다.

405 단계에서, 단말(410) 및 기지국(420)은 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 단말(410)은 시스템 정보를 통해 획득된 기지국(420)의 랜덤 액세스 채널에 관련된 정보(예: 채널 위치, 채널 구조, 지원되는 프리앰블의 구조 등)에 기반하여 랜덤 액세스 절차를 위한 적어도 하나의 메시지(예: 랜덤 액세스 프리앰블, RAR(random access response) 메시지 등)을 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 단말(410)은 랜덤 액세스 채널을 통해 프리앰블(예: MSG1)을 송신하고, RAR 메시지(예: MSG2)를 수신하고, RAR 메시지에 포함되는 스케줄링 정보를 이용하여 단말(410)에 관련된 정보(예: 식별 정보)를 포함하는 메시지(예: MSG3)를 기지국(420)에게 송신하고, 경쟁 해소(contention resolution) 및/또는 연결 설정을 위한 메시지(예: MSG4)를 수신할 수 있다. 다른 예로, MSG1 및 MSG3이 하나의 메시지로서, 또는 MSG2 및 MSG4가 하나의 메시지로서 송신 및 수신될 수 있다.

407 단계에서, 단말(410) 및 기지국(420)은 제어 정보의 시그널링을 수행한다. 여기서, 제어 정보는 제어 정보는 연결을 제어하는 계층(예: RRC(radio resource control) 계층), 논리 채널 및 전송 채널 간 매핑을 처리하는 계층(예: MAC(media access control) 계층), 물리 채널을 처리하는 계층(예: PHY(physical) 계층) 등 다양한 계층들에서 정의될 수 있다. 예를 들어, 단말(410) 및 기지국(420)은 연결을 수립하기 위한 시그널링, 통신과 관련된 설정을 결정하기 위한 시그널링, 할당된 자원을 지시하기 위한 시그널링 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 또한, 제어 정보의 시그널링은 AI 기능과 관련된 정보를 전달하기 위해 수행될 수 있다. 예를 들어, AI 기능과 관련된 정보는 AI에 기반하여 수행되는 동작을 위해 필요한 정보로서, AI 모델에 관련된 정보, 훈련에 관련된 정보, 추론/예측에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 407 단계에서 시그널링되는 AI 기능과 관련된 정보는 403 단계에서 시그널링되는 AI 기능과 관련된 정보와 조합 및/또는 결합될 수 있는 것으로서, 양자는 계층적이거나, 상호 보충하거나, 또는 대체하는 구조로 정의될 수 있다.

409 단계에서, 단말(410) 및 기지국(420)은 데이터를 송신 및/또는 수신한다. 다시 말해, 단말(410) 및 기지국(420)은 제어 정보의 시그널링에 기반하여 데이터를 처리하고, 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 송신하는 경우, 단말(410) 또는 기지국(420)은 정보 비트들에 대하여 채널 인코딩, 레이트 매칭(rate matching), 스크램블링, 성상도 맵핑, 레이어 맵핑, 파형(waveform) 변조, 안테나 맵핑, 자원 맵핑 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 반대로, 데이터를 수신하는 경우, 단말(410) 또는 기지국(420)은 자원에서 신호 추출, 안테나 별 파형 복조, 레이어 맵핑을 고려한 신호 배치, 성상도 디매핑, 디스크램블링, 채널 디코딩 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 여기서, 송신되는 데이터는 AI에 관련된 데이터로서, 예를 들어, AI 기반의 동작을 위한 데이터 또는 AI 기반 동작에 의해 생성된 데이터를 포함할 수 있다.

도 4를 참고하여 설명된 401 단계 내지 409 단계는 반드시 도 4에 예시된 순서에 따라 수행되어야 하는 것은 아니며, 적어도 일부 단계의 순서는 달라질 수 있다. 또한, 401 단계 내지 409 단계의 적어도 일부는 하나의 단계로 통합되거나 또는 생략될 수 있다. 즉, 도 4에 예시된 단계들은 다양한 변형된 형태로 수행될 수 있다.

6G 통신 시스템 및 6G 시스템의 핵심 구현 기술

5G 시스템은 410MHz 내지 7125MHz를 포함하는 FR1(frequency range 1) 및 24,250MHz 내지 71,000MHz를 포함하는 FR2(frequency range 2) 내에서 다양한 동작 대역들을 정의한다. 이후의 6G 시스템의 동작 대역들로서 다양한 주파수들이 논의되고 있는데, 더 넓은 대역폭 및 더 높은 전송 속도를 위해 5G 시스템보다 높은 주파수의 사용도 고려되고 있다. 그중 하나로서, 약 100GHz 내지 10THz를 포함하며 THz(Terahertz) 주파수 대역의 사용이 논의되고 있다. THz 주파수 대역은 전파의 투과성 및 광파의 직진성을 모두 가진 대역이며, THz 주파수 대역을 이용한 통신은 기존의 전파 중심의 통신에서 광파 기반의 통신으로의 과도기적 역할을 수행할 것으로 기대되기도 한다.

이와 같이 THz 주파수 대역을 활용하는 6G 시스템은 i)디바이스 당 매우 높은 데이터 속도, ii)매우 많은 수의 연결된 디바이스들, iii)글로벌 연결성(global connectivity), iv)매우 낮은 지연, v)배터리-프리(battery-free) IoT 디바이스들의 에너지 소비를 낮추고, vi)초고신뢰성 연결, vii)머신 러닝 능력을 가지는 연결된 지능 등에 목적이 있다. 6G 시스템의 비젼은 "intelligent connectivity", "deep connectivity", "holographic connectivity", "ubiquitous connectivity"와 같은 4가지 측면일 수 있으며, 6G 시스템은 하기 [표 1]과 같은 요구 사항을 만족시키도록 설계될 수 있다.

Per device peak data rate	1 Tbps
E2E latency	1 ms
Maximum spectral efficiency	100 bps/Hz
Mobility support	up to 1000 km/hr
Satellite integration	Fully
AI	Fully
Autonomous vehicle	Fully
XR	Fully
Haptic Communication	Fully

이때, 6G 시스템은 향상된 모바일 브로드밴드(enhanced mobile broadband, eMBB), 초-저지연 통신(ultra-reliable low latency communications, URLLC), mMTC (massive machine type communications), AI 통합 통신(AI integrated communication), 촉각 인터넷(tactile internet), 높은 스루풋(high throughput), 높은 네트워크 능력(high network capacity), 높은 에너지 효율(high energy efficiency), 낮은 백홀 및 접근 네트워크 혼잡(low backhaul and access network congestion) 및 향상된 데이터 보안(enhanced data security)과 같은 핵심 요소(key factor)들을 가질 수 있다.

도 5는 본 개시에 적용 가능한 6G 시스템에서 제공 가능한 통신 구조의 일례를 도시한다.도 5를 참고하면, 6G 시스템은 5G 무선통신 시스템보다 50배 더 높은 동시 무선통신 연결성을 가질 것으로 예상된다. 5G의 핵심 요소(key feature)인 URLLC는 6G 통신에서 1ms보다 적은 단-대-단(end-to-end) 지연을 제공함으로써 보다 더 주요한 기술이 될 것으로 예상된다. 이때, 6G 시스템은 자주 사용되는 영역 스펙트럼 효율과 달리 체적 스펙트럼 효율이 훨씬 우수할 것이다. 6G 시스템은 매우 긴 배터리 수명과 에너지 수확을 위한 고급 배터리 기술을 제공할 수 있어, 6G 시스템에서 모바일 디바이스들은 별도로 충전될 필요가 없을 수 있다. 6G에서 새로운 네트워크 특성들은 다음과 같을 수 있다.

- 위성 통합 네트워크(Satellites integrated network): 글로벌 모바일 집단을 제공하기 위해 6G는 위성과 통합될 것으로 예상된다. 지상파, 위성 및 공중 네트워크를 하나의 무선통신 시스템으로 통합은 6G에 매우 중요하다.

- 연결된 인텔리전스(Connected intelligence): 이전 세대의 무선 통신 시스템과 달리 6G는 혁신적이며, "연결된 사물"에서 "연결된 지능"으로 무선 진화가 업데이트될 것이다. AI는 통신 절차의 각 단계(또는 후술할 신호 처리의 각 절차)에서 적용될 수 있다.

- 무선 정보 및 에너지 전달의 완벽한 통합(Seamless integration wireless information and energy transfer): 6G 무선 네트워크는 스마트폰들과 센서들과 같이 디바이스들의 배터리를 충전하기 위해 전력을 전달할 것이다. 그러므로, 무선 정보 및 에너지 전송 (WIET)은 통합될 것이다.

- 유비쿼터스 슈퍼 3D 연결(Ubiquitous super 3D connectivity): 드론 및 매우 낮은 지구 궤도 위성의 네트워크 및 핵심 네트워크 기능에 접속은 6G 유비쿼터스에서 슈퍼 3D 연결을 만들 것이다.

위와 같은 6G의 새로운 네트워크 특성들에서 몇 가지 일반적인 요구 사항은 다음과 같을 수 있다.

- 스몰 셀 네트워크(small cell networks): 스몰 셀 네트워크의 아이디어는 셀룰러 시스템에서 처리량, 에너지 효율 및 스펙트럼 효율 향상의 결과로 수신 신호 품질을 향상시키기 위해 도입되었다. 결과적으로, 스몰 셀 네트워크는 5G 및 비욘드 5G (5GB) 이상의 통신 시스템에 필수적인 특성이다. 따라서, 6G 통신 시스템 역시 스몰 셀 네트워크의 특성을 채택한다.

- 초 고밀도 이기종 네트워크(Ultra-dense heterogeneous network): 초 고밀도 이기종 네트워크들은 6G 통신 시스템의 또 다른 중요한 특성이 될 것이다. 이기종 네트워크로 구성된 멀티-티어 네트워크는 전체 QoS를 개선하고 비용을 줄인다.

- 대용량 백홀(High-capacity backhaul): 백홀 연결은 대용량 트래픽을 지원하기 위해 대용량 백홀 네트워크로 특징 지어진다. 고속 광섬유 및 자유 공간 광학 (FSO) 시스템이 이 문제에 대한 가능한 솔루션일 수 있다.

- 모바일 기술과 통합된 레이더 기술: 통신을 통한 고정밀 지역화(또는 위치 기반 서비스)는 6G 무선통신 시스템의 기능 중 하나이다. 따라서, 레이더 시스템은 6G 네트워크와 통합될 것이다.

- 소프트화 및 가상화(Softwarization and virtualization): 소프트화 및 가상화는 유연성, 재구성성 및 프로그래밍 가능성을 보장하기 위해 5GB 네트워크에서 설계 프로세스의 기초가 되는 두 가지 중요한 기능이다. 또한, 공유 물리적 인프라에서 수십억 개의 장치가 공유될 수 있다.

상술한 특성들을 만족시키기 위해서, 6G 시스템의 핵심 구현 기술로서, 인공 지능(artificial Intelligence, AI), THz(Terahertz) 통신, 광 무선 기술(optical wireless technology), FSO 백홀 네트워크, 대규모 MIMO 기술, 블록 체인, 3D 네트워킹, 양자 커뮤니케이션, 무인 항공기, 셀-프리 통신(cell-free communication), 무선 정보 및 에너지 전송(wireless information and energy transfer, WIET), 센싱과 커뮤니케이션의 통합, 액세스 백홀 네트워크의 통합, 홀로그램 빔포밍, 빅 데이터 분석, LIS(large intelligent surface) 등의 기술들이 채택될 수 있다.

예를 들어, 6G 시스템에서 THz 통신이 활용될 수 있다. THz 통신은, 도 6과 같은 0.1mm-1mm 범위의 해당 파장을 가진 0.3THz 및 3THz 사이의 주파수 대역의 스펙트럼을 이용하는 통신이다. 도 6을 참고하면, THz 파의 주파수 대역은 적외선 대역과 밀리미터 파 대역의 중간 영역에 위치하며, 이에 따라 THz 파는 가장 짧은 파장을 가지는 전파이면서 동시에 가장 긴 파장을 가지는 광파(lightwave)로 이해될 수 있다. 이로 인해, THz 파는 적외선 및 마이크로 파의 특성들을 일부 공유하며, 구체적으로, 전자파의 투과성과 광파의 직진성을 동시에 가질 수 있다.

도 7은 본 개시에 적용 가능한 THz 통신 방법을 도시한다. 도 7을 참고하면, THz 무선통신은 대략 0.1 내지 10THz(1THz=1012Hz)의 진동수를 가지는 THz파를 이용하여 무선통신을 이용하는 것으로, 100GHz 이상의 매우 높은 캐리어 주파수를 사용하는 테라헤르츠(THz) 대역 무선통신을 의미할 수 있다. THz파는 RF(Radio Frequency)/밀리미터(mm)와 적외선 대역 사이에 위치하며, (i) 가시광/적외선에 비해 비금속/비분극성 물질을 잘 투과하며 RF/밀리미터파에 비해 파장이 짧아 높은 직진성을 가지며 빔 집속이 가능할 수 있다.

또한, THz파의 광자 에너지는 수 meV에 불과하기 때문에 인체에 무해한 특성이 있다. THz 무선통신에 이용될 것으로 기대되는 주파수 대역은 공기 중 분자 흡수에 의한 전파 손실이 작은 D-밴드(110GHz~170GHz) 혹은 H-밴드(220GHz~325GHz) 대역일 수 있다. THz 무선통신에 대한 표준화 논의는 3GPP 이외에도 IEEE 802.15 THz WG(working group)을 중심으로 논의되고 있으며, IEEE 802.15의 TG(task group)(예: TG3d, TG3e)에서 발행되는 표준문서는 본 명세서에서 설명되는 내용을 구체화하거나 보충할 수 있다. THz 무선통신은 무선 인식(wireless cognition), 센싱(sensing), 이미징(imaging), 무선 통신(wireless), THz 네비게이션(navigation) 등에 응용될 수 있다.

구체적으로, 도 7을 참고하면, THz 무선통신 시나리오는 매크로 네트워크(macro network), 마이크로 네트워크(micro network), 나노스케일 네트워크(nanoscale network)로 분류될 수 있다. 매크로 네트워크에서 THz 무선통신은 V2V(vehicle-to-vehicle) 연결 및 백홀/프런트홀(backhaul/fronthaul) 연결에 응용될 수 있다. 마이크로 네트워크에서 THz 무선통신은 인도어 스몰 셀(small cell), 데이터 센터에서 무선 연결과 같은 고정된 point-to-point 또는 multi-point 연결, 키오스크 다운로딩과 같은 근거리 통신(near-field communication)에 응용될 수 있다. 하기 [표 2]는 THz 파에서 이용될 수 있는 기술의 일례를 나타낸 표이다.

Transceivers Device	Available immature: UTC-PD, RTD and SBD
Modulation and coding	Low order modulation techniques (OOK, QPSK), LDPC, Reed Soloman, Hamming, Polar, Turbo
Antenna	Omni and Directional, phased array with low number of antenna elements
Bandwidth	69 GHz (or 23 GHz) at 300 GHz
Channel models	Partially
Data rate	100 Gbps
Outdoor deployment	No
Fee space loss	High
Coverage	Low
Radio Measurements	300 GHz inddor
Device size	Few micrometers

도 8은 본 개시에 적용 가능한 THz 신호 생성 방법을 도시한다. 또한, 도 9는 본 개시에 적용 가능한 무선 통신 송수신기를 도시한다. 도 8 및 도 9를 참고하면, 광 소자 기반 THz 무선통신 기술은 광소자를 이용하여 THz 신호를 발생 및 변조하는 방법을 말한다. 광 소자 기반 THz 신호 생성 기술은 레이저와 광변조기 등을 이용하여 초고속 광신호를 생성하고, 이를 초고속 광검출기를 이용하여 THz 신호로 변환하는 기술이다. 이 기술은 전자 소자만을 이용하는 기술에 비해 주파수를 증가시키기가 용이하고, 높은 전력의 신호 생성이 가능하며, 넓은 주파수 대역에서 평탄한 응답 특성을 얻을 수 있다. 광소자 기반 THz 신호 생성을 위해서는 도 8에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드, 광대역 광변조기, 초고속 광검출기가 필요하다. 도 8의 경우, 파장이 다른 두 레이저의 빛 신호를 합파하여 레이저 간의 파장 차이에 해당하는 THz 신호를 생성하는 것이다. 도 8에서, 광 커플러(optical coupler)는 회로 또는 시스템 간의 전기적 절연과의 결합을 제공하기 위해 광파를 사용하여 전기신호를 전송하도록 하는 반도체 디바이스를 의미하며, UTC-PD(uni-travelling carrier photo-detector)은 광 검출기의 하나로서, 능동 캐리어(active carrier)로 전자를 사용하며 밴드갭 그레이딩(bandgap grading)으로 전자의 이동 시간을 감소시킨 소자이다. UTC-PD는 150GHz 이상에서 광검출이 가능하다. 도 9에서, EDFA(erbium-doped fiber amplifier)는 어븀(erbium)이 첨가된 광섬유 증폭기를 나타내며, PD(photo detector)는 광신호를 전기신호로 변환할 수 있는 반도체 디바이스를 나타내며, OSA는 각종 광통신 기능(예: 광전 변환, 전광 변환 등)을 하나의 부품으로 모듈화시킨 광모듈(optical sub assembly)를 나타내며, DSO는 디지털 스토리지 오실로스코프(digital storage oscilloscope)를 나타낸다.

도 10은 본 개시에 적용 가능한 송신기 구조를 도시한다.

도 10을 참고하면, 데이터를 광학 신호에 모듈레이션 하기 위해서, 레이저(laser)의 광학 소스를 광파 가이드(optical wave guide)를 통과시켜 신호의 위상(phase) 등을 변화시킬 수 있다. 이때, 마이크로파 컨택트(microwave contact) 등을 통해 전기적 특성을 변화시킴으로써 데이터를 싣게 된다. 따라서, 광학 변조기 출력(optical modulator output)은 변조된(modulated) 형태의 파형으로 형성된다.

데이터는 데이터 신호 생성기에서 제공될 수 있다. 여기서, 데이터는 채널을 통해 송신되는 다양한 사용자 데이터, 설정 정보, 제어 정보 등을 포함할 수 있다. 나아가, 데이터는 AI 기반의 동작에 관련된 데이터, 예를 들어, AI 모델의 설정을 위한 정보, AI 모델의 태스크를 위한 입력/출력 데이터 등을 포함할 수 있다. 이를 위해, AI 기능에 관련된 구성요소(예: AI 처리부)가 데이터 신호 생성기에 포함되거나 또는 데이터 신호 생성기와 연동할 수 있다.

광전 변조기(O/E converter)는 비선형 크리스탈(nonlinear crystal)에 의한 광학 정류(optical rectification) 동작, 광전도 안테나(photoconductive antenna)에 의한 광전 변환(O/E conversion), 광속의 전자 다발(bunch of relativistic electrons)로부터의 방출(emission) 등에 따라 THz 펄스를 생성할 수 있다. 상기와 같은 방식으로 발생한 THz 펄스(THz pulse)는 펨토 세컨드(femto second)부터 피코 세컨드(pico second)의 단위의 길이를 가질 수 있다. 광전 변환기(O/E converter)는 소자의 비선형성(non-linearity)을 이용하여, 하향 변환(Down conversion)을 수행한다.

THz 스펙트럼의 용도(THz spectrum usage)를 고려할 때, THz 시스템을 위해서 고정된(fixed) 또는 모바일 서비스(mobile service) 용도로써 여러 개의 연속적인 기가헤르츠(contiguous GHz)의 대역들(bands)을 사용할 가능성이 높다. 아웃도어(outdoor) 시나리오 기준에 의하면, 1THz까지의 스펙트럼에서 산소 감쇠(Oxygen attenuation) 10^2 dB/km를 기준으로 가용 대역폭(Bandwidth)이 분류될 수 있다. 이에 따라 상기 가용 대역폭이 여러 개의 밴드 청크(band chunk)들로 구성되는 프레임워크(framework)가 고려될 수 있다. 상기 프레임워크의 일 예시로 하나의 캐리어(carrier)에 대해 THz 펄스(THz pulse)의 길이를 50ps로 설정한다면, 대역폭(BW)은 약 20GHz가 된다.

적외선 대역(infrared band)에서 THz 대역(THz band)으로의 효과적인 하향 변환(Down conversion)은 광전 컨버터(O/E converter)의 비선형성(nonlinearity)을 어떻게 활용하는가에 달려 있다. 즉, 원하는 THz 대역(THz band)으로 하향 변환(down conversion)하기 위해서는 해당 THz 대역(THz band)에 옮기기에 가장 이상적인 비선형성(non-linearity)을 갖는 광전 변환기(O/E converter)의 설계가 요구된다. 만일 타겟으로 하는 주파수 대역에 맞지 않는 광전 변환기(O/E converter)를 사용하는 경우, 해당 펄스(pulse)의 크기(amplitude), 위상(phase)에 대하여 오류(error)가 발생할 가능성이 높다.

단일 캐리어(single carrier) 시스템에서 광전 변환기 1개를 이용하여 THz 송수신 시스템이 구현될 수 있다. 채널 환경에 따라 달라지지만 멀리 캐리어(Multi carrier) 시스템에서 캐리어 수만큼 광전 변환기가 요구될 수 있다. 특히 전술한 스펙트럼 용도와 관련된 계획에 따라 여러 개의 광대역들을 이용하는 멀티 캐리어 시스템인 경우, 그 현상이 두드러지게 될 것이다. 이와 관련하여 상기 멀티 캐리어 시스템을 위한 프레임 구조가 고려될 수 있다. 광전 변환기를 기반으로 하향 주파수 변환된 신호는 특정 자원 영역(예: 특정 프레임)에서 전송될 수 있다. 상기 특정 자원 영역의 주파수 영역은 복수의 청크(chunk)들을 포함할 수 있다. 각 청크(chunk)는 적어도 하나의 컴포넌트 캐리어(CC)로 구성될 수 있다.

THz 주파수 대역에서 시스템 정보(예: MIB)를 송신하는 것은, 고주파수 대역의 경우 빔 폭이 협소해짐에 따라 상기 셀의 모든 영역을 커버하기 위해 보다 더 많은 횟수로 빔 스위핑이 이루어져야 하기 때문에, 비효율적일 수 있다. 특히, 셀 내에 사용자가 많지 아니한 경우 이러한 방식을 통해 시스템 정보를 전송하는 것은 더욱 비효율적이다. 이에 따라, 이하 도 11과 같은 시스템 정보 송신 절차가 사용될 수 있다.

도 11은 본 개시에 적용 가능한 시스템 정보 송신 절차를 도시한다. 도 11은 THz 통신을 위한 시스템 정보를 송신하기 위한 절차의 예를 도시한다. 도 11에 예시된 절차는 후술되는 본 개시의 다양한 실시예들과 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 11에 예시된 절차에 의해 획득된 시스템 정보에 기반하여 후술되는 실시예들이 수행될 수 있다. 다른 예로, 도 11에 예시된 절차에서 송신되는 정보 및/또는 데이터가 후술되는 실시예들에 따라 생성 및/또는 처리될 수 있다.

도 11을 참고하면, 1101 단계에서, 기지국(1120)은 셀#1의 시스템 정보를 셀#2를 통해 송신한다. 즉, 기지국(1120)은 적어도 2개의 셀들을 제공하며, 셀#1은 THz 주파수 대역을 사용하고, 셀#2는 THz 주파수 대역이 아닌 주파수 대역을 사용한다. 여기서, 시스템 정보는 상위 계층(higher layer)에서 생성되는 SFN, PDCCH configuration for SIB1, cell barring, cell re-selection, subcarrier spacing 중 적어도 하나를 포함하고, 물리 계층에서 생성되는 SFN, half frame indicator, SSB index 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이를 위해, 일 예로서, 셀#1 및 셀#2는 세컨더리 셀 및 프라이머리 셀의 관계를 가질 수 있다.

1103 단계에서, UE(1110)는 셀#1에 대한 동기를 획득한다. 동기는 동기 신호를 검출함으로써 획득될 수 있다. 일반적으로, 시스템 정보를 수신하기에 앞서 동기가 획득되나, 셀#1의 시스템 정보가 셀#2에서 수신되므로, 셀#1에 대한 동기 획득은 시스템 정보 수신 이후에 수행될 수 있다. 일 예로, UE(1110)는 시스템 정보에 기반하여 동기를 획득할 수 있다. 다만, 도 11과 달리, 다른 예에 따라, 동기 획득이 1101 단계보다 먼저 수행될 수 있다.

1105 단계에서, UE(1110)는 셀#1에 접속하기 위한 신호를 송신한다. 예를 들어, 신호는 랜덤 액세스 프리앰블을 포함할 수 있다. 신호의 구조 및 신호를 송신하기 위한 자원(예: 채널)은 시스템 정보를 통해 확인될 수 있다. 이후, 1107 단계에서, UE(1110) 및 기지국(1120)은 셀#1에 대한 접속 절차를 수행하고, 통신을 수행한다. 본 단계에서, 후술되는 다양한 실시예들에 따른 동작들이 수행될 수 있다.

도 11을 참고하여 설명된 절차는 UE(1101)가 기지국(1120)의 셀#1에 최초 접속하는 경우에 수행될 수 있다. 또는, UE(1101)가 기지국(1120)의 셀#1로 핸드오버하는 경우에도 유사한 절차가 수행될 수 있다. 다만, 핸드오버의 경우, 셀#1의 시스템 정보는 기지국(1120)의 셀#2가 아닌 다른 기지국의 셀에서 수신될 수 있다.

THz 대역의 통신은 매우 극심한 경로 손실(path loss)을 겪을 것으로 예상되며, 이를 극복하기 위해 단말 및 기지국은 매우 샤프(sharp)한 빔을 사용하여야 한다. 샤프한 빔이 사용된다는 것은 곧 단말 및 기지국이 빔포밍과 더불어 빔 제어를 수행해야 하며 사용되는 빔의 개수가 매우 많아짐을 의미한다. 따라서 기지국과 단말 사이에 송수신 빔을 정렬하는 데 매우 오랜 시간이 소요된다. 또한 단말의 이동 혹은 움직임으로 인해 기지국과 단말 사이의 빔 정렬이 틀어질 경우 다시 빔을 정렬하기 위한 시간이 빈번하게 요구되어 연결(link)이 불안정해지는 현상이 발생할 수 있다. 이에 따라, 이하 도 12와 같은 빔 관리(beam management) 절차가 사용될 수 있다.

도 12는 본 개시에 적용 가능한 빔 관리 절차를 도시한다. 도 12는 THz 통신을 위한 빔들을 탐색 및/도는 선택하기 위한 절차의 예를 도시한다. 도 12에 예시된 절차는 후술되는 본 개시의 다양한 실시예들과 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 11에 예시된 절차에 의해 획득된 적어도 하나의 빔을 이용하여 후술되는 실시예들이 수행될 수 있다. 다른 예로, 도 12에 예시된 절차에서 송신되는 정보 및/또는 데이터가 후술되는 실시예들에 따라 생성 및/또는 처리될 수 있다. 여기서, 빔은 '공간 도메인 필터', '공간 도메인 송신 필터', '공간 도메인 수신 필터' 및 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.

도 12를 참고하면, 1201 단계에서, 기지국(1220)은 빔 관리를 위한 자원을 설정(configure)한다. 여기서, 자원은 시간-주파수 자원, 채널, 공간 자원(예: 안테나 포트) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국(1220)은 빔 탐색(beam search)을 위해 기존의 하향링크 신호/채널과는 공간적으로 분리되어 전송되는 BSS(beam search signal)를 활용할 수 있다. 여기서, BSS는 빔 탐색을 위한 전용 포트에 기반하여 송신될 수 있다. 전용 포트는 기존 하향링크 신호/채널(예: SSB, PDSCH 등)의 전송을 위한 포트와는 다른 포트일 수 있다. BSS는 설명의 편의를 위해 정의된 용어로서 본 실시예에 따른 기술적 사상이 BSS라는 용어 자체에 한정되는 것은 아니다. 즉, 빔 탐색을 위해 정의/설정되는 전용 포트에 기반하여 전송되는 신호는 본 실시예에 따른 기술적 사상에 포함될 수 있다.

1203 단계에서, 기지국(1201)은 측정 신호들을 복수의 송신 빔들을 이용하여 송신한다. 예를 들어, 측정 신호들은 기준 신호, 동기 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 측정 신호들은 측정을 필요로 하는 빔들의 개수만큼 송신될 수 있고, 스위핑 시간을 줄이기 위해 동시에 복수의 빔들을 형성하는 다중 빔(multi-beam) 송신 방식으로 송신될 수 있다. 여기서, 멀티 빔 송신은 다중 패널(multi-panel), 서브-어레이(sub-array), TTD(true time delay) 중 적어도 하나에 기반하여 수행될 수 있다.

1205 단계에서, UE(1210)은 기지국(1220)에게 피드백 신호를 송신한다. 피드백 신호는 UE(1210)에서 선택된 적어도 하나의 빔을 지시한다. UE(1210)는 1203 단계에서 수신되는 측정 신호들에 기반하여 선호하는(preferred) 적어도 하나의 빔을 선택할 수 있다. 1207 단계에서, UE(1210) 및 기지국(1220)은 통신을 수행한다. 이때, UE(1210)은 기지국(1220)은 1205 단계에서 선택된 빔을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 채널 상호성(reciprocity)이 성립하는 경우, 1203 단계 및 1205 단계를 통해 UE(1210)의 송신 빔도 결정될 수 있으므로, UE(1210)의 송신 동작도 1205 단계에서 선택된 빔을 이용하여 수행될 수 있다. 만일, 채널 상호성이 성립되지 아니하는 경우, UE(1210)의 송신 빔을 결정하기 위해, UE(1210)의 측정 신호들 송신 및 기지국(1220)의 피드백 신호 송신을 포함하는 절차가 선행될 수 있다. 1207 단계에서, 후술되는 다양한 실시예들에 따른 동작들이 수행될 수 있다.

본 개시의 구체적인 실시예

본 개시는 CFO(carrier frequency offset)에 강건한 직교 처프 기반의 PID(physical cell identifier) 할당을 위한 시퀀스를 선택하는 방법에 관한 것이다. 특히 본 개시는 PID를 전달하기 위한 시퀀스들을 결정하는 기술에 관련된다. 본 개시에서 PID를 전달하기 위해 하나의 전체 시퀀스 복수의 서브 시퀀스들로 나뉘고, 복수의 서브 시퀀스들 각각이 PID들에 할당될 수 있다. 또한 본 개시에서 PID를 전달하기 위해, 데시메이션 시퀀스들을 생성하고, 데시메이션 시퀀스들이 PID에 할당할 수 있다. 또한, 본 개시는 CFO에 강인한 특성을 가지질 수 있도록, 데시메이션 조건을 결정하는 기술과 관련된다.

무선 통신 시스템에서, OFDM 기반 PSS(primary synchronization signal)는 동일한 생성 다항식(generating polynomial)을 가지는 m-시퀀스(m-sequence)의 순환 버전(cyclic version) 3개를 사용하여 PID(physical cell identifier)가 할당된다. m-시퀀스를 활용하는 PSS는 시간 도메인(time domain)상의 자기 상관(auto correlation) 및 교차 상관(cross correlation) 특성을 제공할 수 있다. 초기 접속 확률을 올리기 위해 CFO(carrier frequency offset)에 강건한 직교 처프 기반의 PSS가 고려될 수 있다. 직교 처프 기반의 PSS에 m-시퀀스가 할당되는 경우, 직교 처프 자체의 반-순환적인(semi-cyclic) 특성에 의해 PID간의 교차 상관에서 사이드 피크(side peak)가 발생될 수 있다. 따라서 사이드 피크를 줄일 수 있는 방법이 필요하다.

도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 시간-주파수 상에서 SSB(synchronization signal block)의 구조의 예를 도시한다. 도 13를 참고하면, SSB에 포함된 PSS(primary synchronization signal), SSS(secondary synchronization signal) 및 PBCH(physical broadcast channel)의 구조가 파악될 수 있다.

셀 ID(identifier)는 및 의 조합에 의해 결정될 수 있다. 셀 ID의 종류는 총 1008가지로 구분될 수 있다. 여기서 PSS에 대한 시퀀스는 를 이용하여 하기 [수학식 1]과 같이 생성될 수 있다.

[수학식 1]에서, 는 시간 인덱스 n에 대한 시퀀스 값을 의미하고, 은 m-시퀀스를 의미한다.

m-시퀀스의 다항식은 (4,7)로 와 같이 표현될 수 있고, 초기 값(initial value)은 로 설정된다. [수학식 1]과 같이 생성된 길이가 127인 이진 m-시퀀스(127 length binary m-sequence)는 도 13과 같이 56번 서브캐리어부터 182번 서브캐리어까지 할당되고, 이후 IFFT(inverse fast fourier transform) 과정을 거친 뒤, 시간 도메인 심볼이 생성된다. 이렇게 생성된 PSS는 도 14a 및 도 14b와 같은 상관관계 특성을 가질 수 있다. 도 14a는 본 개시의 일 실시예에 따른 PSS의 시간 도메인상의 자기 상관의 예를 도시한다. 도 14b는 본 개시의 일 실시예에 따른 PSS의 시간 도메인상의 교차 상관의 예를 도시한다. 도 14a 및 도 14b에서 PSS는 5G NR(5th generation new radio)의 PSS와 동일한 형태로 설정된 것으로 가정된다.

도 15a는 본 개시의 일 실시예에 따른 직교 처프 기반의 PSS의 시간 도메인상의 자기 상관의 예를 도시한다. 도 15b는 본 개시의 일 실시예에 따른 직교 처프 기반의 PSS의 시간 도메인상의 교차 상관의 예를 도시한다. 도 15a 및 도 15b는 5G NR의 m-시퀀스를 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 각각 할당한 것으로 가정된다. 여기서 서브-처프 자원이란 처프 도메인(chirp domain)에서 최소 단위의 자원을 의미한다. 도 14a와 도 15a를 비교하면, 직교 처프를 이용하는 경우에도 자기 상관 결과에서는 사이드-피크가 발생하는 문제가 없어 초기에 동기 신호가 큰 문제없이 검출될 수 있다. 하지만 도 14b와 도 15b를 비교하면, 직교 처프를 이용하는 경우, 교차 상관 결과에서 사이드-피크가 발생되므로, 거짓 알람(false alarm)이 자주 발생될 수 있다.

따라서 기존 방법의 시퀀스들을 이용하는 방법과 달리 CFO의 영향을 많이 받는 장치 또는 방법에 효율적으로 사용될 수 있는 직교 처프 기반의 PSS 생성 기술이 제안될 수 있다. 직교 처프를 기반으로 생성된 PSS는 CFO에 강건한 효과를 가지므로, 고속 이동체(예: non-terrestrial network), 저가 통신 단말(예: internet of things), 초 고주파 통신(예: THz communication)을 위한 동기 신호 수신 방법에 사용될 수 있다.

직교 처프 신호는 하기 [수학식 2]를 이용하여 생성될 수 있다.

[수학식 2]에서, N은 샘플 수를 의미하고, 는 주파수 응답을 의미한다.

[수학식 2]와 같은 방법으로 생성된 처프 신호에 m-시퀀스가 할당될 수 있고, 직교 처프 신호 기반의 PSS는 도 15a 및 도 15b 같은 상관관계를 특성을 가질 수 있다. 하기 [수학식 3]은 프레넬 변환(Fresnel transform)을 기반으로 직교 처프 신호의 교차 상관 결과를 수식적으로 검증한 결과를 나타낸다.

직교 처프의 경우에는 교차 상관 특성이 프레넬 도매인 또는 서브-처프 도메인(sub-chirp domain)상 시퀀스의 교차 상관 특성이 되기 때문에 이 되는 경우에 도 15b처럼 사이드 피크가 발생된다. 이는 원형 순환 m-시퀀스 간 교차 상관에서 사이드 피크가 발생함을 의미한다. 따라서 직교 처프 PSS를 위한 새로운 시퀀스 할당 방식이 필요하다.

도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 캐리어 간 간섭(inter-carrier interference, ICI) 현상의 예를 도시한다. 도 16을 참고하면, OFDM 시스템에서 CFO가 발생했을 때 직교하는 주파수간 직교성이 깨지는 캐리어 간 간섭이 파악될 수 있다. OFDM 시스템에서, CFO가 발생하지 않아 주파수간 직교성이 유지되는 경우, 인접 주파수에 의한 신호의 세기가 0이된다. 하지만 주파수간 직교성이 유지되지 않는 경우, 인접 주파수의 성분이 수신되고, 간섭 작용이 발생된다. CFO ε는 일반적으로 이동체의 속도가 빨라질수록, 기지국의 반송파 주파수가 높아질수록 그리고 기지국과 단말의 반송파 간 편차가 커질수록 커질 수 있다. 위성 통신, sub-THz 또는 THz 통신의 경우, 초고속 이동 또는 높은 반송파 주파수를 가지는 통신 시스템이기 때문에 CFO가 증가될 수 있다. 따라서 ε 값이 1 미만인 잔여(residual) CFO 성분은 OFDM 시스템의 CP(cyclic prefix)를 기반으로 추정될 수 있지만, 1이 넘어가는 ε 값에 대한 잔여 CFO 성분은 근처 주파수를 스위핑(sweeping)하며 찾기 때문에, 복잡도가 높아진다. CFO에 의한 캐리어간 간섭이 존재할 때, 수신 심볼은 하기 [수학식 4]와 같이 표현될 수 있다.

[수학식 4]에서, r은 수신 심볼을 의미하고, x는 송신 심볼을 의미하고, w는 가산성 백색 가우스 잡음(additive white gaussian noise, AWGN)을 의미하고, I는 캐리어간 간섭을 의미하고, N은 부반송파 수를 의미한다.

CFO에 의한 캐리어간 간섭은 하기 [수학식 5]와 같이 표현될 수 있다.

[수학식 5]에서, N은 부반송파 수를 의미하고, ε는 CFO를 의미한다.

도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 SNR(signal-to-noise ratio)과 BER(bit error rate)의 성능 비교 결과를 도시한다. 도 17을 참고하면, 상기 [수학식 4] 및 [수학식 5]를 기반으로 정규화된(normalized) CFO에 따른 캐리어간 간섭의 영향을 BER 성능 및 SNR 성능을 판단할 수 있다. 이 그래프의 결과를 보면 CFO ε가 커질수록 캐리어간 간섭이 커지므로, [수학식 4]의 합계 표기(summation notation) 안의 항인 간섭이 커지게 되므로 동일 SNR에서 BER 성능이 더 악화된다. 이러한 악화를 복원하기 위해 추가적인 알고리즘의 도입이 필요하다. 해당 알고리즘을 구현하기 위한 오버헤드(overhead)가 불가피하다. 따라서 본 개시는 직교 처프 신호를 기반으로 동기 신호를 송신하는 방법을 제안한다. 하기에서는 직교 처프 신호의 개요에 대해 서술된다.

일반적인 선형 처프 신호 는 하기 [수학식 6]과 같이 표현될 수 있다.

[수학식 6]에서, 는 처프 레이트를 의미하고, 는 초기 위상 값을 의미한다.

처프 레이트는 처프 신호의 기울기를 결정하는 변수이며, 처프 레이트가 높아질수록 시간/주파수 축에서 기울기가 급격히 변경될 수 있다.

도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 선형 처프 신호의 시간에 대한 신호 크기 및 주파수 크기를 도시한다. 도 18을 참고하면, 처프 신호가 시간에 대해서 주파수가 선형적으로 변경되는 특징이 파악될 수 있다. 처프 신호는 FMCW(frequency modulation continuous wave) 라이다(radar) 또는 IoT(internet of things) 디바이스의 장거리 전송을 위한 LoRA(long range) 표준에서 사용되는 신호로, 처프 확산 스펙트럼(chirp spreading spectrum)의 특성에 의해 위상 잡음(phase noise) 및 CFO에 강인한 특성을 가질 수 있다.

도 19a는 본 개시의 일 실시예에 따른 일반적인 처프 신호들의 자원 할당 구조의 예를 도시한다. 도 19b는 본 개시의 일 실시예에 따른 직교 처프 신호들의 자원 할당 구조의 예를 도시한다. 도 19a와 같이 직교하지 않는 처프 신호는 동일 시간 구간 내에서 다른 주파수 대역에 할당되어야 한다. 반면에 도 19b와 같이 직교 처프 신호는 동일 시간 구간 내에서 동일 주파수 대역에서 중첩해서 할당될 수 있다. 따라서 도 18과 같은 특성을 가지는 선형 처프 신호가 직교성을 가지는 경우, 처프 신호들에게 OFDM에서의 주파수의 직교성을 활용하는 방식과 동일한 방식이 적용될 수 있다. 처프 신호의 직교성을 활용하여 다중화 하는 방식은 OCDM(orthogonal chirp division multiplexing)으로 지칭될 수 있다.

OCDM에서 사용하는 N개의 직교 처프 신호는 T시간 동안 하기 [수학식 7]과 같이 프레넬 변환을 사용하여 생성될 수 있다.

[수학식 7]에서, 는 k번째 직교 처프 신호를 의미하고, 모든 직교 처프 신호는 의 동일한 처프 레이트를 가진다.

OCDM 신호 및 OFDM 신호는 직교하는 N개의 신호들로 생성될 수 있다. 일 예로, N=17인 경우, OFDM 신호 및 OCDM 신호는 각각 도 20a 및 도 20b와 같이 나타낼 수 있다. 따라서 127개의 서브캐리어들을 이용하여 PSS를 송신하는 OFDM 기법과 같이 127개의 직교 처프 신호들을 기반으로 PSS를 송신하는 방법이 제안될 수 있다.

도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 동기 신호를 기반으로 데이터 신호를 송신 또는 수신하는 예를 도시한다. 도 21은 무선 통신을 수행하는 장치(예: 도 11의 UE(1110), 도 12의 UE(1210)) 의해 수행되는 방법을 예시한다. 도 21을 참고한 설명에서, 동작 주체는 단말로 지칭되며, 단말은 기지국으로부터 무선 통신을 위한 셀을 제공받을 수 있으며, UE 및 무선 단말 등으로 지칭될 수 있다.

도 21을 참고하면, S2101 단계에서, 단말은 기지국으로부터 동기 신호를 수신한다. 동기 신호는 다양한 기준 신호가 사용될 수 있으며 특정한 명칭으로 한정되지 않는다. 일 예로 동기 신호는 SS/PBCH 블록(SS/PBCH block, SSB)에 포함되는 형태로 수신될 수 있다. SSB는 초기 접속 또는 셀의 품질 측정을 위해 송신될 수 있다. 또한 복수의 동기 신호들이 기지국에 의해 생성될 수 있으며, 각각의 공간적 자원을 통해 전송될 수 있다. 또한 동기 신호는 SSB에 포함된 PSS로 지칭될 수 있으며, 셀 ID를 전달하는데 사용될 수 있다. 또한 동기 신호는 직교 처프 기반으로 생성될 수 있다. 동기 신호에 대응하는 시퀀스는 다양한 방식으로 생성될 수 있다. 일 예로, 하나의 전체 시퀀스들을 복수의 부분 시퀀스들로 나누고, 복수의 부분 시퀀스들 각각마다 셀 ID가 할당될 수 있다. 다른 일 예로, 선호 쌍(preferred pair) 관계인 m-시퀀스들을 먼저 결정하고, 각각의 m-시퀀스들 각각 마다 셀 ID가 할당될 수 있다.

S2103 단계에서, 단말은 동기 신호를 기반으로 시스템 정보를 획득한다. 구체적으로, 단말은 수신된 동기 신호를 이용하여 기지국에 대한 동기를 획득하고, 시스템 정보를 수신한다. 이때, 단말은 동기 신호를 기반으로 셀 ID를 식별할 수 있다. 또한 단말은 동기 신호와 함께 수신된 PBCH(physical broadcast channel)를 통해 초기 접속을 정보들을 수신할 수 있다.

S2105 단계에서, 단말은 획득된 시스템 정보를 기반으로 피드백 신호를 송신한다. 피드백 신호는 초기 접속을 위해 송신되는 랜덤 억세스 프리앰블을 포함할 수 있다. 단말은 피드백 신호를 통해 단말에 의해 검출된 동기 신호에 관한 정보를 기지국으로 전달할 수 있다. 기지국은 피드백 신호를 기반으로 초기 접속을 수행하고, 통신을 수행할 빔을 결정할 수 있다.

S2107 단계에서, 단말은 기지국과 데이터 신호를 송신 또는 수신한다. 초기 접속 절차를 성공적으로 완료한 단말은 기지국과 데이터 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.

도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국이 동기 신호를 기반으로 데이터 신호를 송신 또는 수신하는 예를 도시한다. 도 22는 무선 통신을 수행하는 장치(예: 도 11의 기지국(1120), 도 12의 기지국(1220)) 의해 수행되는 방법을 예시한다. 도 22을 참고한 설명에서, 동작 주체는 기지국으로 지칭되며, 기지국은 단말에게 무선 통신을 위한 셀을 제공할 수 있으며, node B, gNB 등으로 지칭될 수 있다.

도 22를 참고하면, S2201 단계에서, 기지국은 동기 신호를 생성한다. 동기 신호는 직교 처프 기반으로 생성될 수 있다. 동기 신호에 대응하는 시퀀스는 다양한 방식으로 생성될 수 있다. 일 예로, 하나의 전체 시퀀스들을 복수의 부분 시퀀스들로 나누고, 복수의 부분 시퀀스들 각각마다 셀 ID가 할당될 수 있다. 다른 일 예로, 선호 쌍(preferred pair) 관계인 m-시퀀스들을 먼저 결정하고, 각각의 m-시퀀스들 각각 마다 셀 ID가 할당될 수 있다.

S2203 단계에서, 기지국은 단말에게 동기 신호를 송신한다. 동기 신호는 다양한 기준 신호가 사용될 수 있으며 특정한 명칭으로 한정되지 않는다. 일 예로 동기 신호는 SS/PBCH 블록(SS/PBCH block, SSB)에 포함되는 형태로 송신될 수 있다. SSB는 초기 접속 또는 셀의 품질 측정을 위해 송신될 수 있다. 또한 복수의 동기 신호들이 기지국에 의해 생성될 수 있으며, 각각의 공간적 자원을 통해 전송될 수 있다. 또한 동기 신호는 SSB에 포함된 PSS로 지칭될 수 있으며, 셀 ID를 전달하는데 사용될 수 있다.

S2205 단계에서, 기지국은 단말로부터 피드백 신호를 수신한다. 피드백 신호는 초기 접속을 위해 송신되는 랜덤 억세스 프리앰블을 포함할 수 있다. 단말은 피드백 신호를 통해 단말에 의해 검출된 동기 신호에 관한 정보를 기지국으로 전달할 수 있다. 기지국은 피드백 신호를 기반으로 초기 접속을 수행하고, 통신을 수행할 빔을 결정할 수 있다.

S2207 단계에서, 기지국은 단말과 데이터 신호를 송신 또는 수신한다. 초기 접속 절차가 성공적으로 완료한 기지국은 단말과 데이터 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.

도 21 및 도 22에서 동기 신호는 직교 처프 신호를 이용해 생성될 수 있다. 하기에서는 동기 신호가 직교 처프 신호를 이용하여 생성되고 전달되는 절차가 설명된다.

도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 직교 처프 신호가 전달되는 예를 도시한다. 도 23을 참고하면, 송신 장치가 송신하고자 하는 비트들을 직교 처프 신호를 기반으로 수신 장치로 전달할 수 있다.

S2301 단계에서, 송신 장치는 S/P(serial/parallel) 변환을 수행한다. 송신 장치는 직렬로 된 전체 스트림을 병렬의 복수의 서브-스트림들로 변환할 수 있다. 따라서 전체 스트림이 복수의 병렬 서브-스트림들로 분할되고, 분할된 서브-스트림들은 서로 다른 직교 처프 신호들을 통해 전달될 수 있다. 전체 스트림 및 서브-스트림들은 변조 방식에 따라 심볼들로 구성될 수 있다.

S2303 단계에서, 송신 장치는 병렬 서브-스트림들에 대해 IFFnT(inverse fast Fresnel transform)를 수행한다. IFFnT는 처프 위상(chirp phase) 적용 단계, IFFT(inverse fast fourier transform) 수행 단계 및 처프 위상 적용 단계를 통해 수행될 수 있다. 따라서 기존의 OFDM 시스템에서 간단한 방법으로 직교 처프를 생성할 수 있다.

S2305 단계에서, 송신 장치는 IFFnT이 수행된 신호에 순환 프리픽스를 부가한다. 순환 프리픽스는 채널에서 발생할 수 있는 다중 경로 간섭을 줄여줄 수 있다.

S2307 단계 내지 S2311 단계에서, 송신 장치는 신호 송신을 위해 원하는 무선 주파수 대역으로 주파수를 상향 변환하고, 수신 장치에게 주파수가 상향 변환된 신호를 송신한다. 상향 변환된 신호를 수신한 수신 장치는 수신한 신호의 주파수를 하향 변환한다.

S2313 단계 및 S2315 단계에서, 수신 장치는 하향 변환된 신호를 병렬 신호로 변환하고, 순환 프리픽스를 제거한다.

S2317 단계에서, 수신 장치는 프리픽스가 제거된 신호에 대해 FFnT(fast Fresnel transform)를 수행한다. FFnT는 처프 위상(chirp phase) 적용 단계, FFT(fast fourier transform) 수행 단계 및 처프 위상 적용 단계를 통해 수행될 수 있다. 수신 장치는 FFnT를 수행한 뒤 서브-스트림들을 획득할 수 있다.

S2319 단계에서, 수신 장치는 FFnT가 수행된 서브-스트림들에 이퀄라이저(equalizer)를 적용한다. 이퀄라이저를 통해 서브-스트림들에 대한 채널 보정이 수행될 수 있고, 수신 장치는 처프 신호를 기반으로 서브-스트림 및 전체 스트림을 획득할 수 있다.

도 23과 같이 기존의 OFDM 시스템에서 간단한 방법으로 직교 처프 신호를 생성할 수 있다. 하기에서는 PID 신호가 할당된 직교 처프 신호를 생성하는 방법을 서술된다.

전술한 [수학식 3]을 기반으로 순환 이동(circular shift) m-시퀀스를 처프-도메인에 할당하는 경우, 서로 다른 PID를 가지는 PSS들간의 교차 상관 결과에 사이드 피크가 발생할 수 있다. 이를 개선하기 위해 비순환 이동(non-circular shift) 관계의 m-시퀀스들을 이용함으로써, 사이드 피크를 감소시킬 수 있다. 여기서 시퀀스들이 비순환 이동 관계라는 의미는, 시퀀스가 순환 이동을 통해 동일한 형태로 표현될 수 없다는 것을 의미한다. 하기에서는 하나의 전체 시퀀스를 기반으로 부분적으로 복수의 서브 시퀀스를 추출하는 기법이 서술된다.

도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른 하나의 전체 시퀀스를 기반으로 복수의 서브 시퀀스들을 추출하는 구조의 예를 도시한다. 도 24를 참고하면, 순환 이동 버전이 아닌 m-시퀀스들이 PID를 할당하는데 사용될 수 있다.

무선 통신에서, PSS에 PID 0, PID 1 및 PID 2에 각각에 대응하는 m-시퀀스들 중 하나가 할당될 수 있다. 여기서 m-시퀀스들은 순환 이동(circular shift) 버전의 동일한 다항식을 갖도록 설계될 수 있다. 본 개시는 임의의 길이(length)가 N인 긴 시퀀스를 생성하고, 전체 시퀀스(2410)를 기반으로 길이가 L인 임의의 부분 시퀀스들(2420-1 내지 2420-M)을 생성하는 방법을 제안한다. 길이가 L인 부분 시퀀스들(2420-1 내지 2420-M) 각각은 M개의 PID(예: PID 0 내지 PID (M-1))에 대응될 수 있다. 여기서 N은 (L-1) × M 또는 L × M 보다 크게 설정될 수 있다.

부분 시퀀스들(2420-1 내지 2420-M)은 길이가 L인 서브-처프 신호들(2430)에 할당되고, 서브-처프 신호들(2430) 각각은 하나의 시간 구간 내에서 전송될 수 있다. 도 24에서는 서브-처프 신호들(2430) 각각이 14개의 심볼들 중 0번 심볼(2440)에 전송되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 서브-처프 신호들(2430) 각각이 12개의 심볼들로 구성된 슬롯을 통해 전송될 수 있으며, PSS가 0번 심볼이 아닌 다른 심볼에 송신되도록 설정될 수 있다. 또한 하나의 슬롯에 복수의 PSS가 송신될 수도 있다.

도 25는 본 개시의 일 실시예에 따라 기지국에 의해 전체 시퀀스를 기반으로 PSS가 생성되는 예를 도시한다. 도 25는 무선 통신을 수행하는 장치(예: 도 11의 기지국(1120), 도 12의 기지국(1220), 도 22의 기지국) 의해 수행되는 방법을 예시한다. 도 25를 참고한 설명에서, 동작 주체는 기지국으로 지칭되며, 기지국은 단말에게 무선 통신을 위한 셀을 제공할 수 있으며, node B, gNB 등으로 지칭될 수 있다. 도 25를 참고하면, 기지국은 전체 시퀀스를 기반으로 복수의 서브 시퀀스들을 생성하고, 복수의 서브 시퀀스들을 기반으로 PID를 송신할 수 있다.

도 25를 참고하면, S2501 단계에서, 기지국은 전체 시퀀스를 생성한다. 전체 시퀀스(예: 도 24의 2410)은 m-시퀀스로 생성될 수 있다. 하지만 전체 시퀀스는 반드시 m-시퀀스로 생성되는 것으로 한정되지 않고, 순환 이동(circular shift) 및 반-직교적(semi-orthogonal) 특성을 가지는 시퀀스를 기반으로 생성될 수 있다. 일 예로 전체 시퀀스는 골드 시퀀스(gold sequence), 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence), 카사미 시퀀스(Kasami sequence) 등 중 하나를 기반으로 생성될 수 있다.

S2503 단계에서, 기지국은 전체 시퀀스를 기반으로 부분 시퀀스들을 결정한다. 부분 시퀀스들은 전체 시퀀스를을 동일한 간격으로 나누어 분할 되도록 설정될 수 있다. 또한 부분 시퀀스들은 전체 시퀀스가 배타적으로 분할된 시퀀스들로 설정될 수 있다. 여기서 배타적으로 분할된 시퀀스들은 전체 시퀀스 내에서 중복되지 않도록 선택된 상태를 의미한다.

S2505 단계에서, 기지국은 부분 시퀀스들을 기반으로 직교 처프 신호 생성한다. 기지국은 부분 시퀀스들 중 자신이 제공하는 셀 식별자와 관련된 정보와 대응하는 부분 시퀀스를 결정할 수 있다. 기지국은 결정된 부분 시퀀스를 기반으로 직교 처프 신호를 생성한다. 여기서 하나의 셀 식별자와 대응하는 직교 처프 신호는 복수의 서브-처프 자원들에 할당된 복수의 서브-처프 신호들로 구성될 수 있다.

이후 생성된 직교 처프 신호는 동기화를 위해 송신될 수 있고, 동기 신호인 PSS로 이용될 수 있다. PSS는 PID와 대응관계를 형성할 수 있다. PID는 셀의 식별자와 관련된 정보와 대응되게 설정될 수 있으므로, 동기화를 위한 직교 처프 신호는 셀의 식별자와 관련된 정보를 전달할 수 있다. PSS는 직교 처프 신호를 기반으로 송신되므로, 다른 PID들을 가지는 PSS들은 동일한 시간 구간 내에서 동일한 주파수 대역 또는 동일한 서브-처프 자원들에서 중첩되어 송신될 수 있다.

도 25를 이용하면, 기지국은 전체 시퀀스 기반으로 부분 시퀀스를 생성하고, 부분 시퀀스 기반으로 동기 신호를 송신할 수 있다. 도 25의 전체 시퀀스는 초기 시퀀스, 긴(long) 시퀀스 등 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 용어로 지칭될 수 있다. 또한 도 25의 서브 시퀀스는 짧은(short) 시퀀스, 부분 시퀀스 등 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 용어로 지칭될 수 있다. 순환하는 전체 시퀀스를 배타적으로 서브 시퀀스들을 분할하면, 서브 시퀀스들끼리 순환 이동 특성을 가지지 않도록 결정될 수 있다.

전술한 바와 같이, 전체 시퀀스를 분할하여 동기 신호를 송신할 수 있지만, 자기 상관 및 교차 상관의 사이드 피크를 줄일 수 있도록 m-시퀀스들이 선호 쌍(preferred pair) 관계를 가질 수 있도록 설정될 수 있다. 여기서 m-시퀀스들의 선호 쌍 관계는 교차 상관 결과인 θ가 3개의 값(three value)을 가지는 경우를 의미하고, 하기 3개의 값들은 하기 [수학식 10]에서 후술하기로 한다.

하기에서는 m-시퀀스들이 선호 쌍 관계를 기지도록 생성되는 방법이 서술된다.

먼저 길이가 N인 시퀀스 에 관한 q번째 데시메이션(decimation) 시퀀스 는 하기 [수학식 8]과 같이 정의될 수 있다.

[수학식 8]에서, 의 주기는 를 가질 수 있다.

따라서 데시메이션 시퀀스 는 기본 시퀀스에서 일정 간격 q마다 샘플을 선택하여 새로운 시퀀스를 생성하는 과정을 의미한다. 일 예로, 기본 시퀀스 b = (1, -1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, 1, -1)로 구성된 경우, 시퀀스 b의 1번째 데시메이션 시퀀스 b[1]은 시퀀스 b와 동일한 b[1] = (1, -1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, 1, -1)로 결정되고, 시퀀스 b의 2번째 데시메이션 시퀀스 b[2] = (1, 1, -1, 1, 1, 1, 1, -1, 1, 1)로 결정된다.

m-시퀀스의 선호 쌍 관계란 m-시퀀스 쌍 가 하기 [수학식 9]의 6가지 데시메이션 조건을 만족하는 관계를 의미한다.

[수학식 9]에서, n은 m-시퀀스의 생성 다항식의 차수를 의미하고, m-시퀀스의 길이 N은 을 만족하는 값을 의미한다. k는 q와 n 사이의 관계를 결정하는 매개변수를 의미한다.

즉 길이가 L인 시퀀스 및 시퀀스 가 [수학식 9]를 만족하는 모든 q에 대해서, [수학식 8]에서 정의된 데시메이션 조건에 따라 를 만족하는 경우, 시퀀스 및 시퀀스 는 m-시퀀스 선호 쌍 관계이다.

m-시퀀스들 간에 선호 쌍 관계를 만족하면 하기 교차 상관 결과인 θ가 세개의 값(three value)이 나올 수 있으며, 최저의 교차 상관 값을 가질 수 있다.

이는 하기 [수학식 10]을 통해 이해될 수 있다.

여기서 M개의 PID들을 할당하기 위해서는 선호 쌍을 만족하는 M개 시퀀스들이 필요하다.

하기에서는 설명의 편의를 위해, m-시퀀스들의 연결된 집합(connected set of m-sequences)을 집합 내의 모든 쌍이 선호 쌍(preferred pair) 관계인 m-시퀀스들을 원소로 가지는 집합으로 정의하기로 한다. 여기서 n에 대해서, 가능한 가장 큰 m-시퀀스들의 연결된 집합을 최대 연결된 집합(maximal connected set)이라고 정의하고, 최대 연결된 집합의 크기는 M_n으로 표기하도록 한다. 최대 연결된 집합의 크기 M_n은 하기 [표 3]과 같이 결정될 수 있다.

Set Sizes and Cross correlation Bounds for the Sets of All M-Sequences and for Maximal Connected Sets
n	N = 2n - 1	Number of m-sequences	Θc for set of all m-sequences	Mn	t(n)
3	7	2	5	2	5
4	15	2	9	0	9
5	31	6	11	3	9
6	63	6	23	2	17
7	127	18	41	6	17
8	255	16	95	0	33
9	511	48	113	2	33
10	1023	60	383	3	65
11	2047	176	287	4	65
12	4095	144	1407	0	129
13	8191	630	>703	4	129
14	16383	756	>5631	2	257
15	32767	1800	> 2047	2	257
16	65535	2048	> 4095	0	513

[표 3]에서, 최대 연결된 집합의 크기 M_n이 2이상인 경우 선호 쌍이 존재하고, 최대 연결된 집합의 크기 M_n이 3인 경우, 최대 3개의 m-sequence들끼리 서로 선호 쌍을 만족한다는 것을 의미한다. 또한 n이 4인 경우 선호 쌍을 갖지 않는 특성을 가질 수 있다.

도 26는 본 개시의 일 실시예에 따른 선호 쌍 특성을 가진 m-시퀀스를 기반으로 생성되는 PSS의 구조의 예를 도시한다.

기지국은 모든 쌍이 선호 쌍(preferred pair) 관계인 M개의 m-시퀀스들(2620-1 내지 2620-M)을 생성한다. 따라서 m-시퀀스들(2620-1 내지 2620-M)에 포함된 임의의 시퀀스 쌍은 [수학식 9]의 조건을 만족하는 모든 q에 대해서, [수학식 8]에서 정의된 데시메이션 조건을 만족하도록 결정된다.

일 예로 n= 7이고, N=127인 경우, 최대 연결된 집합의 크기 M_n은 7이므로 최대 7개의 m-시퀀스들을 이용하여 PID 정보를 전달할 수 있다. 하기에서는 설명의 편의를 위해 3개의 PID(즉, M=3)를 사용하는 것으로 가정하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, PID가 2개 이하 또는 4개 이상인 경우에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

기지국은 PID 0, PID 1, PID 2 중 어느 하나를 전달하기 위해 7개의 m-시퀀스들 중 선호 쌍 관계인 3개의 m-시퀀스(2620-1 내지 2620-M)를 결정할 수 있다. 일 예로, [수학식 9]를 만족하는 3개의 m-시퀀스들은 하기 m-시퀀스 b, m-시퀀스 b[3], m-시퀀스 b[9]와 같이 결정될 수 있다.

b=[-1 -1 -1 1 1 1 -1 1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 -1 -1 1 1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1 -1]

b[3]=[-1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 1 1 -1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1]

b[9]=[-1 1 -1 -1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 -1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1]

m-시퀀스 b, m-시퀀스 b[3] 및 m-시퀀스 b[9](2620-1 내지 2620-M)는 길이가 L인 서브-처프 신호들(2630)에 할당되고, 서브-처프 신호들(2630) 각각은 하나의 시간 구간 내에서 전송될 수 있다. 도 26에서는 서브-처프 신호들(2630) 각각이 14개의 심볼들 중 0번 심볼(2640)에 전송되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 서브-처프 신호들(2630) 각각이 12개의 심볼들로 구성된 슬롯을 통해 전송될 수 있으며, PSS가 0번 심볼이 아닌 다른 심볼에 송신되도록 설정될 수 있다. 또한 하나의 슬롯에 복수의 PSS들이 송신될 수도 있다.

도 27은 본 개시의 일 실시예에 따라 최대 연결된 집합(maximal connected set)을 기반으로 PSS가 생성되는 예를 도시한다. 도 27을 참고하면, 기지국은 데시메이션 조건을 기반으로 복수의 서브 시퀀스들을 생성하고, 복수의 서브 시퀀스들을 기반으로 PID를 송신할 수 있다.

도 27를 참고하면, S2701 단계에서, 기지국은 선호 쌍 관계의 복수의 시퀀스들을 생성한다. 복수의 시퀀스들은 m-시퀀스들로(예: 도 26의 2620-1 내지 2620-M) 생성될 수 있으며 각 m-시퀀스들 각각은 PID들 각각과 대응될 수 있다. 여기서 m-시퀀스들은 [수학식 9]의 데시메이션 조건을 모두 만족하는 하나의 최대 연결된 집합 내에 속할 수 있다. 따라서 m-시퀀스들은 서로 선호 쌍 관계를 만족할 수 있다.

기지국은 m-시퀀스들이 PID와 대응되는 맵핑 관계는 사전에 단말에게 설정될 수 있다. 따라서, 생성 다항식의 차수인 n이 단말과 기지국 사이에 약속될 수 있고, 사전에 PSS 구조가 공유될 수 있다. 일 예로 생성 다항식의 차수가 n=7으로 기 설정된 경우, m-시퀀스의 길이 N은 127로 결정되고, 단말은 127개의 서브-처프들로 구성된 자원을 이용하여 신호를 수신함으로써, PSS를 검출할 수 있다. 또한 [표 3]과 같이 n 또는 N에 따라 최대 연결된 집합의 크기 M_n이 결정될 수 있으며, 일 예로, n=7인 경우, M_n = 6이므로 최대 6개의 PID들과 6개의 m-시퀀스들이 각각 대응될 수 있다. 이경우, PID는 최대 6가지 형태로 전달될 수 있고, 6개의 m-시퀀스들 중 일부만 사용될 수 있다. 일 예로, m-시퀀스들은 PID를 '0', '1', '2' 값 중 하나의 값과 대응되고, 각 m-시퀀스들의 대응관계는 단말 및 기지국이 사전에 공유할 수 있다.

S2703 단계에서, 기지국은 복수의 시퀀스들을 기반으로 직교 처프 신호 생성한다. 기지국은 2701 단계에서 생성한 복수의 m-시퀀스들 중 자신이 제공하는 셀의 식별자와 관련된 정보와 대응하는 m-시퀀스를 결정할 수 있다. 기지국은 결정된 m-시퀀스를 기반으로 직교 처프 신호를 생성한다. 여기서 하나의 셀 식별자와 대응하는 직교 처프 신호는 복수의 서브-처프 자원들에 할당된 복수의 서브-처프 신호들로 구성될 수 있다.

이후 생성된 직교 처프 신호는 동기화를 위해 송신될 수 있고, 동기 신호인 PSS로 이용될 수 있다. PSS는 PID와 대응관계를 형성할 수 있다. PID는 셀의 식별자와 관련된 정보와 대응되게 설정될 수 있으므로, 동기화를 위한 직교 처프 신호는 셀의 식별자와 관련된 정보를 전달할 수 있다. 여기서 셀의 식별자에 관련된 정보는 PID를 포함할 수 있다. PSS는 직교 처프 신호를 기반으로 송신되므로, 다른 PID들을 가지는 PSS들은 동일한 시간 구간 내에서 동일한 주파수 대역 또는 동일한 서브-처프 자원들에서 중첩되어 송신될 수 있다.

도 27에서 기지국이 선호 쌍 관계의 복수의 m-시퀀스들을 생성하는 것으로 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니다. 최대 연결된 집합 및 해당 집합에 속하는 m-시퀀스들은 네트워크 운영자에 의해서 사전에 결정될 수 있으며, 결정된 m-시퀀스들과 PID의 대응관계도 운영자에 의해서 사전에 결정될 수 있다. 따라서 단말 및 기지국은 PID와 관련된 정보를 네트워크 운영자로부터 획득할 수 있다. 여기서, PID와 관련된 정보는 운영자에 의해서 사전에 설정된 m-시퀀스들, PID 값들 및 PID 값들과 m-시퀀스들과의 대응 관계를 포함할 수 있다.

도 28a는 본 개시의 일 실시예에 따른 데시메이션 시퀀스를 적용한 PSS의 자기 상관의 예를 도시한다. 도 28b는 본 개시의 일 실시예에 따른 데시메이션 시퀀스를 적용한 PSS의 교차 상관의 예를 도시한다. 도 28a는 시간 도메인에서의 PID0에 대응하는 PSS의 자기 상관 결과를 나타내고 도 28b은 PID0, PID1 및 PID2 각각에 대응하는 PSS 들의 교차 상관을 나타낸다. 도 15b와 같이 기존 PSS처럼 직교 처프를 이용하는 경우, 교차 상관 결과에서 사이드-피크가 발생했지만, 도 28b에서는 도 15b와 다르게 사이드 피크가 발생하지 않는 것이 확인된다.

도 29는 본 개시의 일 실시예에 따른 여러 환경에서의 본 개시에서 제안된 PSS의 검출 확률(detection probability)의 예를 도시한다. 도 29에서 PSS는 N=511, M=3, L=127인 조건에서 생성되는 것으로 가정된다. CFO가 SCS(subcarrier spacing)의 0.2배일 때까지는 기존의 PSS와 성능 차이가 크지 않지만, CFO가 SCS의 0.5배 이상일 때 제안된 PSS의 검출 확률 성능이 더 좋은 것으로 확인된다.

본 개시에서 상술된 방법을 이용하면, 채널 주파수 오프셋에 강인한 동기 신호를 생성할 수 있다. 또한 동기 신호들 간의 교자 상관에서 발생할 수 있는 사이드 피크에 강인한 동기 신호를 생성할 수 있다.

이하에서는, 본 개시의 다양한 실시 예들이 적용되는 무선 기기 활용 예에 대해 설명한다.

도 30은 본 개시에 적용 가능한 무선 기기의 예를 도시한다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다(도 1 참조).

도 30을 참조하면, 무선 기기(200)는 도 2의 무선 기기(200)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(200)은 통신부(210), 제어부(220), 메모리부(230) 및 추가 요소(240)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(212) 및 송수신기(들)(214)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(212)는 도 2의 하나 이상의 프로세서(202) 및/또는 하나 이상의 메모리(204)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(214)는 도 2의 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 포함할 수 있다. 제어부(220)는 통신부(210), 메모리부(230) 및 추가 요소(240)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(220)는 메모리부(230)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 메모리부(230)에 저장된 정보를 통신부(210)를 통해 외부(예: 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(210)를 통해 외부(예: 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(230)에 저장할 수 있다.

추가 요소(240)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(240)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(I/O unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(도 1, 100a), 차량(도 1, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 1, 100c), 휴대 기기(도 1, 100d), 가전(도 1, 100e), IoT 기기(도 1, 100f), 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기(도 1, 400), 기지국(도 1, 200), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.

도 30에서 무선 기기(200) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(210)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(200) 내에서 제어부(220)와 통신부(210)는 유선으로 연결되며, 제어부(220)와 제1 유닛(예: 230, 240)은 통신부(210)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(200) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(Application processor), ECU(Electronic Control Unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리부(130)는 RAM(Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.

이하, 도 30의 구현 예에 대해 도면을 참조하여 보다 자세히 설명한다.

도 31는 본 개시에 적용 가능한 휴대 기기의 예를 도시한다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예: 스마트워치, 스마트글래스), 휴대용 컴퓨터(예: 노트북 등)를 포함할 수 있다. 휴대 기기는 MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station) 또는 WT(Wireless terminal)로 지칭될 수 있다.

도 31를 참조하면, 휴대 기기(200)는 안테나부(208), 통신부(210), 제어부(220), 메모리부(230), 전원공급부(240a), 인터페이스부(240b) 및 입출력부(240c)를 포함할 수 있다. 안테나부(208)는 통신부(210)의 일부로 구성될 수 있다. 도 31의 블록 210~230/240a~240c는 각각 도 30의 블록 210~230/240에 대응한다.

통신부(210)는 다른 무선 기기, 기지국들과 신호(예: 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(220)는 휴대 기기(200)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(220)는 AP(Application Processor)를 포함할 수 있다. 메모리부(230)는 휴대 기기(200)의 구동에 필요한 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(230)는 입/출력되는 데이터/정보 등을 저장할 수 있다. 전원공급부(240a)는 휴대 기기(200)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 인터페이스부(240b)는 휴대 기기(200)와 다른 외부 기기의 연결을 지원할 수 있다. 인터페이스부(240b)는 외부 기기와의 연결을 위한 다양한 포트(예: 오디오 입/출력 포트, 비디오 입/출력 포트)를 포함할 수 있다. 입출력부(240c)는 영상 정보/신호, 오디오 정보/신호, 데이터, 및/또는 사용자로부터 입력되는 정보를 입력 받거나 출력할 수 있다. 입출력부(240c)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부(240d), 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다.

일 예로, 데이터 통신의 경우, 입출력부(240c)는 사용자로부터 입력된 정보/신호(예: 터치, 문자, 음성, 이미지, 비디오)를 획득하며, 획득된 정보/신호는 메모리부(230)에 저장될 수 있다. 통신부(210)는 메모리에 저장된 정보/신호를 무선 신호로 변환하고, 변환된 무선 신호를 다른 무선 기기에게 직접 전송하거나 기지국에게 전송할 수 있다. 또한, 통신부(210)는 다른 무선 기기 또는 기지국으로부터 무선 신호를 수신한 뒤, 수신된 무선 신호를 원래의 정보/신호로 복원할 수 있다. 복원된 정보/신호는 메모리부(230)에 저장된 뒤, 입출력부(240c)를 통해 다양한 형태(예: 문자, 음성, 이미지, 비디오, 헵틱)로 출력될 수 있다.

도 32는 본 개시에 적용 가능한 차량 또는 자율 주행 차량의 예를 도시한다. 차량 또는 자율 주행 차량은 이동형 로봇, 차량, 기차, 유/무인 비행체(Aerial Vehicle, AV), 선박 등으로 구현될 수 있다.

도 32를 참조하면, 차량 또는 자율 주행 차량(200-1)은 안테나부(208-1), 통신부(210-1), 제어부(220-1), 구동부(240a-1), 전원공급부(240b-1), 센서부(240c-1) 및 자율 주행부(240d-1)를 포함할 수 있다. 안테나부(208-1)는 통신부(210-1)의 일부로 구성될 수 있다. 도 32의 블록 210-1/230-1/240a-1~240d-1는 각각 도 30의 블록 210/230/240에 대응한다.

통신부(210-1)는 다른 차량, 기지국(예: 기지국, 노변 기지국(Road Side unit) 등), 서버 등의 외부 기기들과 신호(예: 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(220-1)는 차량 또는 자율 주행 차량(200-1)의 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(220-1)는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있다. 구동부(240a-1)는 차량 또는 자율 주행 차량(200-1)을 지상에서 주행하게 할 수 있다. 구동부(240a-1)는 엔진, 모터, 파워 트레인, 바퀴, 브레이크, 조향 장치 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(240b-1)는 차량 또는 자율 주행 차량(200-1)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 센서부(240c-1)는 차량 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(240c-1)는 IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 등을 포함할 수 있다. 자율 주행부(240d-1)는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등을 구현할 수 있다.

일 예로, 통신부(210-1)는 외부 서버로부터 지도 데이터, 교통 정보 데이터 등을 수신할 수 있다. 자율 주행부(240d-1)는 획득된 데이터를 기반으로 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 제어부(220-1)는 드라이빙 플랜에 따라 차량 또는 자율 주행 차량(200-1)이 자율 주행 경로를 따라 이동하도록 구동부(240a-1)를 제어할 수 있다(예: 속도/방향 조절). 자율 주행 도중에 통신부(210-1)는 외부 서버로부터 최신 교통 정보 데이터를 비/주기적으로 획득하며, 주변 차량으로부터 주변 교통 정보 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 자율 주행 도중에 센서부(240c-1)는 차량 상태, 주변 환경 정보를 획득할 수 있다. 자율 주행부(240d-1)는 새로 획득된 데이터/정보에 기반하여 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 갱신할 수 있다. 통신부(210-1)는 차량 위치, 자율 주행 경로, 드라이빙 플랜 등에 관한 정보를 외부 서버로 전달할 수 있다. 외부 서버는 차량 또는 자율 주행 차량들로부터 수집된 정보에 기반하여, AI 기술 등을 이용하여 교통 정보 데이터를 미리 예측할 수 있고, 예측된 교통 정보 데이터를 차량 또는 자율 주행 차량들에게 제공할 수 있다. 장치(220-2)가 자율 주행 차량인 경우, 차량 또는 자율 주행 차량(200-1)과 동일한 절차를 수행할 수 있다. 또한 장치(220-2)가 기지국 및 노변 기지국인 경우, 장치(220-2)는 통신부(210-2)를 통해서 차량 또는 자율 주행 차량(200-1)에게 데이터, 제어 신호등을 전송할 수 있다.

도 33은 본 개시에 적용 가능한 차량의 예를 도시한다. 차량은 운송수단, 기차, 비행체, 선박 등으로도 구현될 수 있다. 도 33을 참조하면, 차량(200)은 통신부(210), 제어부(220), 메모리부(230), 입출력부(240a) 및 위치 측정부(240b)를 포함할 수 있다. 여기서, 블록 210~230/240a~240b는 각각 도 30의 블록 210~230/240에 대응한다.

통신부(210)는 다른 차량, 또는 기지국 등의 외부 기기들과 신호(예: 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(220)는 차량(200)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 메모리부(230)는 차량(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 입출력부(240a)는 메모리부(230) 내의 정보에 기반하여 AR/VR 오브젝트를 출력할 수 있다. 입출력부(240a)는 HUD를 포함할 수 있다. 위치 측정부(240b)는 차량(200)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 위치 정보는 차량(200)의 절대 위치 정보, 주행선 내에서의 위치 정보, 가속도 정보, 주변 차량과의 위치 정보 등을 포함할 수 있다. 위치 측정부(240b)는 GPS 및 다양한 센서들을 포함할 수 있다.

일 예로, 차량(200)의 통신부(210)는 외부 서버로부터 지도 정보, 교통 정보 등을 수신하여 메모리부(230)에 저장할 수 있다. 위치 측정부(240b)는 GPS 및 다양한 센서를 통하여 차량 위치 정보를 획득하여 메모리부(230)에 저장할 수 있다. 제어부(220)는 지도 정보, 교통 정보 및 차량 위치 정보 등에 기반하여 가상 오브젝트를 생성하고, 입출력부(240a)는 생성된 가상 오브젝트를 차량 내 유리창에 표시할 수 있다(240a-1, 240a-2). 또한, 제어부(220)는 차량 위치 정보에 기반하여 차량(200)이 주행선 내에서 정상적으로 운행되고 있는지 판단할 수 있다. 차량(200)이 주행선을 비정상적으로 벗어나는 경우, 제어부(220)는 입출력부(240a)를 통해 차량 내 유리창에 경고를 표시할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 통신부(210)를 통해 주변 차량들에게 주행 이상에 관한 경고 메세지를 방송할 수 있다. 상황에 따라, 제어부(220)는 통신부(210)를 통해 관계 기관에게 차량의 위치 정보와, 주행/차량 이상에 관한 정보를 전송할 수 있다.

도 34은 본 개시에 적용 가능한 XR 기기의 예를 도시한다. XR 기기는 HMD, 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등으로 구현될 수 있다.

도 34을 참조하면, XR 기기(200a)는 통신부(210), 제어부(220), 메모리부(230), 입출력부(240a), 센서부(240b) 및 전원공급부(240c)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 34의 블록 210~230/240a~240c은 각각 도 30의 블록 210~230/240에 대응한다.

통신부(210)는 다른 무선 기기, 휴대 기기, 또는 미디어 서버 등의 외부 기기들과 신호(예: 미디어 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 미디어 데이터는 영상, 이미지, 소리 등을 포함할 수 있다. 제어부(220)는 XR 기기(200a)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)는 비디오/이미지 획득, (비디오/이미지) 인코딩, 메타데이터 생성 및 처리 등의 절차를 제어 및/또는 수행하도록 구성될 수 있다. 메모리부(230)는 XR 기기(200a)의 구동/XR 오브젝트의 생성에 필요한 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 입출력부(240a)는 외부로부터 제어 정보, 데이터 등을 획득하며, 생성된 XR 오브젝트를 출력할 수 있다. 입출력부(240a)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부, 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다. 센서부(240b)는 XR 기기 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(240b)는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰 및/또는 레이더 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(240c)는 XR 기기(200a)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다.

일 예로, XR 기기(200a)의 메모리부(230)는 XR 오브젝트(예: AR/VR/MR 오브젝트)의 생성에 필요한 정보(예: 데이터 등)를 포함할 수 있다. 입출력부(240a)는 사용자로부터 XR 기기(200a)를 조작하는 명령을 회득할 수 있으며, 제어부(220)는 사용자의 구동 명령에 따라 XR 기기(200a)를 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자가 XR 기기(200a)를 통해 영화, 뉴스 등을 시청하려고 하는 경우, 제어부(220)는 통신부(230)를 통해 컨텐츠 요청 정보를 다른 기기(예: 휴대 기기(200b)) 또는 미디어 서버에 전송할 수 있다. 통신부(230)는 다른 기기(예: 휴대 기기(200b)) 또는 미디어 서버로부터 영화, 뉴스 등의 컨텐츠를 메모리부(230)로 다운로드/스트리밍 받을 수 있다. 제어부(220)는 컨텐츠에 대해 비디오/이미지 획득, (비디오/이미지) 인코딩, 메타데이터 생성/처리 등의 절차를 제어 및/또는 수행하며, 입출력부(240a)/센서부(240b)를 통해 획득한 주변 공간 또는 현실 오브젝트에 대한 정보에 기반하여 XR 오브젝트를 생성/출력할 수 있다.

또한, XR 기기(200a)는 통신부(210)를 통해 휴대 기기(200b)와 무선으로 연결되며, XR 기기(200a)의 동작은 휴대 기기(200b)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 휴대 기기(200b)는 XR 기기(200a)에 대한 콘트롤러로 동작할 수 있다. 이를 위해, XR 기기(200a)는 휴대 기기(200b)의 3차원 위치 정보를 획득한 뒤, 휴대 기기(200b)에 대응하는 XR 개체를 생성하여 출력할 수 있다.

도 35은 본 개시에 적용 가능한 로봇의 예를 도시한다. 로봇은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류될 수 있다.

도 35을 참조하면, 로봇(200)은 통신부(210), 제어부(220), 메모리부(230), 입출력부(240a), 센서부(240b) 및 구동부(240c)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 35의 블록 210~230/240a~240c은 각각 도 30의 블록 210~230/240에 대응한다.

통신부(210)는 다른 무선 기기, 다른 로봇, 또는 제어 서버 등의 외부 기기들과 신호(예: 구동 정보, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(220)는 로봇(200)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 메모리부(230)는 로봇(200)의 다양한 기능을 지원하는 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 입출력부(240a)는 로봇(200)의 외부로부터 정보를 획득하며, 로봇(200)의 외부로 정보를 출력할 수 있다. 입출력부(240a)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부, 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다. 센서부(240b)는 로봇(200)의 내부 정보, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(240b)는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰, 레이더 등을 포함할 수 있다. 구동부(240c)는 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다. 또한, 구동부(240c)는 로봇(200)을 지상에서 주행하거나 공중에서 비행하게 할 수 있다. 구동부(240c)는 액츄에이터, 모터, 바퀴, 브레이크, 프로펠러 등을 포함할 수 있다.

도 36는 본 개시에 적용 가능한 AI 기기의 예를 도시한다.

AI 기기는 TV, 프로젝터, 스마트폰, PC, 노트북, 디지털방송용 단말기, 태블릿 PC, 웨어러블 장치, 셋톱박스(STB), 라디오, 세탁기, 냉장고, 디지털 사이니지, 로봇, 차량 등과 같은, 고정형 기기 또는 이동 가능한 기기 등으로 구현될 수 있다.

도 36를 참조하면, AI 기기(200)는 통신부(210), 제어부(220), 메모리부(230), 입/출력부(240a/240b), 러닝 프로세서부(240c) 및 센서부(240d)를 포함할 수 있다. 도 36의 블록 210~230/240a~240d는 각각 도 30의 블록 210~230/140에 대응한다.

통신부(210)는 유무선 통신 기술을 이용하여 다른 AI 기기(예: 도1의 100a 내지 100f, 120)나 AI 서버(예: 도1의 100g) 등의 외부 기기들과 유무선 신호(예: 센서 정보, 사용자 입력, 학습 모델, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 이를 위해, 통신부(210)는 메모리부(230) 내의 정보를 외부 기기로 전송하거나, 외부 기기로부터 수신된 신호를 메모리부(230)로 전달할 수 있다.

제어부(220)는 데이터 분석 알고리즘 또는 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 결정되거나 생성된 정보에 기초하여, AI 기기(200)의 적어도 하나의 실행 가능한 동작을 결정할 수 있다. 그리고, 제어부(220)는 AI 기기(200)의 구성 요소들을 제어하여 결정된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)는 러닝 프로세서부(240c) 또는 메모리부(230)의 데이터를 요청, 검색, 수신 또는 활용할 수 있고, 적어도 하나의 실행 가능한 동작 중 예측되는 동작이나, 바람직한 것으로 판단되는 동작을 실행하도록 AI 기기(200)의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 AI 장치(200)의 동작 내용이나 동작에 대한 사용자의 피드백 등을 포함하는 이력 정보를 수집하여 메모리부(230) 또는 러닝 프로세서부(240c)에 저장하거나, AI 서버(도 1, 100g) 등의 외부 장치에 전송할 수 있다. 수집된 이력 정보는 학습 모델을 갱신하는데 이용될 수 있다.

메모리부(230)는 AI 기기(200)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(230)는 입력부(240a)로부터 얻은 데이터, 통신부(210)로부터 얻은 데이터, 러닝 프로세서부(240c)의 출력 데이터, 및 센싱부(140)로부터 얻은 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(230)는 제어부(220)의 동작/실행에 필요한 제어 정보 및/또는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다.

입력부(240a)는 AI 기기(200)의 외부로부터 다양한 종류의 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 입력부(220)는 모델 학습을 위한 학습 데이터, 및 학습 모델이 적용될 입력 데이터 등을 획득할 수 있다. 입력부(240a)는 카메라, 마이크로폰 및/또는 사용자 입력부 등을 포함할 수 있다. 출력부(240b)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시킬 수 있다. 출력부(240b)는 디스플레이부, 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다. 센싱부(140d)는 다양한 센서들을 이용하여 AI 기기(200)의 내부 정보, AI 기기(200)의 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 얻을 수 있다. 센싱부(140d)는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰 및/또는 레이더 등을 포함할 수 있다.

러닝 프로세서부(240c)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망으로 구성된 모델을 학습시킬 수 있다. 러닝 프로세서부(240c)는 AI 서버(도 1, 100g)의 러닝 프로세서부와 함께 AI 프로세싱을 수행할 수 있다. 러닝 프로세서부(240c)는 통신부(210)를 통해 외부 기기로부터 수신된 정보, 및/또는 메모리부(230)에 저장된 정보를 처리할 수 있다. 또한, 러닝 프로세서부(240c)의 출력 값은 통신부(210)를 통해 외부 기기로 전송되거나/되고, 메모리부(230)에 저장될 수 있다.

상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예: 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 있다.

본 개시는 본 개시에서 서술하는 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 개시의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

본 개시의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등이 있다.

본 개시의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave, THz 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

추가적으로, 본 개시의 실시예들은 자율 주행 차량, 드론 등 다양한 애플리케이션에도 적용될 수 있다.

Claims (20)

1. 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,

   기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하는 단계;

   상기 제1 동기 신호를 기반으로 시스템 정보를 획득하는 단계;

   상기 시스템 정보를 기반으로 상기 기지국에게 피드백 신호를 송신하는 단계; 및

   상기 기지국과 데이터 신호를 송신 또는 수신하는 단계를 포함하되,

   상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고,

   상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당되는 방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 제1 동기 신호를 기반으로 셀 ID(identifier)에 관한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는 방법.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 제1 동기 신호는, 전체 시퀀스에서 분할된 제1 서브 시퀀스를 기반으로 생성되고,

   상기 제2 동기 신호는, 상기 전체 시퀀스에서 분할된 제2 서브 시퀀스를 기반으로 생성되는 방법.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 전체 시퀀스는, 복수의 서브 시퀀스들로 동일한 간격으로 분할되는 방법.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 복수의 서브 시퀀스들은, 상기 전체 시퀀스 내에서 중복되지 않도록 분할되는 방법.
6. 제5 항에 있어서,

   상기 전체 시퀀스는, 순환 이동(circular shift) 및 반-직교적(semi-orthogonal) 특성을 가지는 방법.
7. 제6 항에 있어서,

   상기 전체 시퀀스는, m-시퀀스(m-sequence), 골드 시퀀스(gold sequence), 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence) 및 카사미 시퀀스(Kasami sequence) 중 하나를 기반으로 생성되는 방법.
8. 제2 항에 있어서,

   상기 제1 동기 신호는 제1 m-시퀀스를 기반으로 생성되고,

   상기 제2 동기 신호는 제2 m-시퀀스를 기반으로 생성되고,

   상기 제1 m-시퀀스 및 상기 제2 m-시퀀스에 대한 교차 상관(cross correlation) 결과가 3개의 값(three value)을 가지는 선호 쌍(preferred pair) 관계인 방법.
9. 제8 항에 있어서,

   상기 제1 m-시퀀스는, 상기 제2 m-시퀀스의 q번째 데시메이션이고,

   상기 제2 m-시퀀스의 q번째 데시메이션은 상기 제2 m-시퀀스에서 일정 간격 q마다 샘플을 선택하여 생성되는 방법.
10. 제1 항에 있어서,

    상기 제1 동기 신호 및 상기 제2 동기 신호는 PSS(primary synchronization signal)이고,

    상기 PSS는 SS/PBCH 블록(SS/PBCH block, SSB)에 포함되는 방법.
11. 제10 항에 있어서,

    상기 제1 동기 신호는 PID(physical cell identifier) 0에 대응하고, 상기 제2 동기 신호는 PID1에 대응하고 제3 동기 신호는 PID2에 대응하는 방법.
12. 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,

    제1 동기 신호를 생성하는 단계;

    단말에게 상기 제1 동기 신호를 송신하는 단계;

    상기 단말로부터 상기 제1 동기 신호에 대한 피드백 신호를 수신하는 단계; 및

    상기 단말과 데이터 신호를 송신 또는 수신하는 단계를 포함하되,

    상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고,

    상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당되는 방법.
13. 제12 항에 있어서,

    상기 제1 동기 신호를 생성하는 단계는,

    전체 시퀀스를 생성하는 단계;

    상기 전체 시퀀스를 기반으로 복수의 부분 시퀀스들을 결정하는 단계; 및

    단말에게 제공하는 셀 식별자와 관련된 정보와 대응하는 상기 복수의 부분 시퀀스들 중 제1 부분 시퀀스를 선택하는 단계;

    상기 제1 부분 시퀀스를 기반으로 상기 제1 동기 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
14. 제12 항에 있어서,

    상기 제1 동기 신호를 생성하는 단계는,

    교차 상관(cross correlation) 결과가 3개의 값(three value)을 가지는 선호 쌍(preferred pair) 관계인 복수의 m-시퀀스들을 결정하는 단계; 및

    단말에게 제공하는 셀 식별자와 관련된 정보와 대응하는 상기 복수의 m-시퀀스들 중 제1 m-시퀀스를 선택하는 단계;

    상기 제1 m-시퀀스를 기반으로 상기 제1 동기 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
15. 제14 항에 있어서,

    상기 복수의 m-시퀀스들은, 다른 m-시퀀스의 q번째 데시메이션이고,

    상기 다른 m-시퀀스의 q번째 데시메이션은 상기 다른 m-시퀀스에서 일정 간격 q마다 샘플을 선택하여 생성되는 방법.
16. 제15 항에 있어서,

    상기 제2 동기 신호는 제2 m-시퀀스를 기반으로 생성되고,

    상기 제1 m-시퀀스는,

    을 만족하는 모든 q에 대해서 상기 제2 m-시퀀스의 q번째 데시메이션 시퀀스와 동일한 시퀀스이고,

    상기 n은, m-시퀀스의 생성 다항식 차수를 결정하고,

    상기 k는, 상기 q와 상기 n 사이의 관계를 결정하는 매개변수인 방법.
17. 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,

    송수신기; 및

    상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함하며,

    상기 프로세서는,

    기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하고,

    상기 제1 동기 신호를 기반으로 시스템 정보를 획득하고,

    상기 시스템 정보를 기반으로 상기 기지국에게 피드백 신호를 송신하고 및

    상기 기지국과 데이터 신호를 송신 또는 수신하도록 구성하되,

    상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고,

    상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당되는 단말.
18. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,

    송수신기; 및

    상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함하며,

    상기 프로세서는,

    제1 동기 신호를 생성하고,

    단말에게 상기 제1 동기 신호를 송신하고,

    상기 단말로부터 상기 제1 동기 신호에 대한 피드백 신호를 수신하고,

    상기 단말과 데이터 신호를 송신 또는 수신하도록 구성하되,

    상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고,

    상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당되는 기지국.
19. 통신 장치에 있어서,

    적어도 하나의 프로세서;

    상기 적어도 하나의 프로세서와 연결되며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행됨에 따라 동작들을 지시하는 명령어를 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함하며,

    상기 동작들은,

    기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하는 단계;

    상기 제1 동기 신호를 기반으로 시스템 정보를 획득하는 단계;

    상기 시스템 정보를 기반으로 상기 기지국에게 피드백 신호를 송신하는 단계; 및

    상기 기지국과 데이터 신호를 송신 또는 수신하는 단계를 포함하되,

    상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고,

    상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당되는 통신 장치.
20. 적어도 하나의 명령어(instructions)을 저장하는 비-일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체(computer-readable medium)에 있어서,

    프로세서에 의해 실행 가능한(executable) 상기 적어도 하나의 명령어를 포함하며,

    상기 적어도 하나의 명령어는, 장치가,

    기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하고,

    상기 제1 동기 신호를 기반으로 시스템 정보를 획득하고,

    상기 시스템 정보를 기반으로 상기 기지국에게 피드백 신호를 송신하고 및

    상기 기지국과 데이터 신호를 송신 또는 수신하도록 구성하되,

    상기 제1 동기 신호는, 할당된 시간 구간 동안 고정된 비율로 주파수가 감소하는 직교 처프(orthogonal chirp) 신호를 기반으로 생성되고,

    상기 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호는, 동일 시간 구간 내에 동일한 서브-처프(sub-chirp) 자원들에 할당되는 컴퓨터 판독 가능 매체.