図1は、本発明が適用できる無線通信システムを例示する。これは、E−UTRAN(Evolved−UMTS Terrestrial Radio Access Network)、又はLTE(Long Term Evolution)/LTE−Aシステムとも呼ばれる。
E−UTRANは、端末(User Equipment、UE)10に制御平面(control plane)とユーザ平面(user plane)を提供する基地局(Base Station、BS)20を含む。端末10は、固定されてもよいし、移動性を有してもよく、MS(Mobile station)、UT(User Terminal)、SS(Subscriber Station)、MT(mobile terminal)、無線機器(Wireless Device)等、他の用語で呼ばれることもある。基地局20は、端末10と通信する固定局(fixed station)を意味し、eNB(evolved−NodeB)、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)等、他の用語で呼ばれることもある。
基地局20は、X2インターフェースを介して互いに連結されることができる。基地局20は、S1インターフェースを介してEPC(Evolved Packet Core)30、より詳しくは、S1−MMEを介してMME(Mobility Management Entity)と連結され、S1−Uを介してS−GW(Serving Gateway)と連結される。
EPC30は、MME、S−GW及びP−GW(Packet Data Network−Gateway)で構成される。MMEは、端末の接続情報や端末の能力に対する情報を有しており、このような情報は、端末の移動性管理に主に使われる。S−GWは、E−UTRANを終端点として有するゲートウェイであり、P−GWは、PDNを終端点として有するゲートウェイである。
端末とネットワークとの間の無線インターフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)の階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続(Open System Interconnection;OSI)基準モデルの下位3個階層に基づいてL1(第1の階層)、L2(第2の階層)、L3(第3の階層)に区分されることができ、そのうち、第1の階層に属する物理階層は、物理チャネル(Physical Channel)を利用した情報転送サービス(Information Transfer Service)を提供し、第3の階層に位置するRRC(Radio Resource Control)階層は、端末とネットワークとの間に無線リソースを制御する役割を遂行する。そのために、RRC階層は、端末と基地局との間のRRCメッセージを交換する。
図2は、ユーザ平面(user plane)に対する無線プロトコル構造(radio protocol architecture)を示すブロック図である。図3は、制御平面(control plane)に対する無線プロトコル構造を示すブロック図である。ユーザ平面は、ユーザデータ送信のためのプロトコルスタック(protocol stack)であり、制御平面は、制御信号送信のためのプロトコルスタックである。
図2及び図3を参照すると、物理階層(PHY(physical) layer)は、物理チャネル(physical channel)を利用して上位階層に情報転送サービス(information transfer service)を提供する。物理階層は、上位階層であるMAC(Medium Access Control)階層とはトランスポートチャネル(transport channel)を介して連結されている。トランスポートチャネルを介してMAC階層と物理階層との間にデータが移動する。トランスポートチャネルは、無線インターフェースを介して、データが、どのように、どのような特徴にトランスポートされるかによって分類される。
互いに異なる物理階層間、即ち、送信機と受信機の物理階層間は、物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式に変調されることができ、時間と周波数を無線リソースとして活用する。
MAC階層の機能は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング、及び論理チャネルに属するMAC SDU(service data unit)のトランスポートチャネル上に物理チャネルで提供されるトランスポートブロック(transport block)への多重化/逆多重化を含む。MAC階層は、論理チャネルを介してRLC(Radio Link Control)階層にサービスを提供する。
RLC階層の機能は、RLC SDUの連結(concatenation)、分割(segmentation)及び再結合(reassembly)を含む。無線ベアラ(Radio Bearer;RB)が要求する多様なQoS(Quality of Service)を保障するために、RLC階層は、透明モード(Transparent Mode、TM)、非確認モード(Unacknowledged Mode、UM)及び確認モード(Acknowledged Mode、AM)の三つの動作モードを提供する。AM RLCは、ARQ(automatic repeat request)を介してエラー訂正を提供する。
RRC(Radio Resource Control)階層は、制御平面でのみ定義される。RRC階層は、無線ベアラの設定(configuration)、再設定(re−configuration)及び解除(release)と関連して論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルの制御を担当する。RBは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために、第1の階層(PHY階層)及び第2の階層(MAC階層、RLC階層、PDCP階層)により提供される論理的経路を意味する。
ユーザ平面でのPDCP(Packet Data Convergence Protocol)階層の機能は、ユーザデータの伝達、ヘッダ圧縮(header compression)及び暗号化(ciphering)を含む。制御平面でのPDCP(Packet Data Convergence Protocol)階層の機能は、制御平面データの伝達及び暗号化/完全性保護(integrity protection)を含む。
RBが設定されるとは、特定サービスを提供するために、無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定し、それぞれの具体的なパラメータ及び動作方法を設定する過程を意味する。また、RBは、SRB(Signaling RB)とDRB(Data RB)の二つに分けられる。SRBは、制御平面でRRCメッセージを送信する通路として使われ、DRBは、ユーザ平面でユーザデータを送信する通路として使われる。
端末のRRC階層とE−UTRANのRRC階層との間にRRC接続(RRC Connection)が確立される場合、端末は、RRC接続(RRC connected)状態になり、そうでない場合、RRCアイドル(RRC idle)状態になる。
ネットワークから端末にデータを送信するダウンリンクトランスポートチャネルには、システム情報を送信するBCH(Broadcast Channel)と、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信するダウンリンクSCH(Shared Channel)がある。ダウンリンクマルチキャストまたはブロードキャストサービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、ダウンリンクSCHを介して送信されることもでき、または別途のダウンリンクMCH(Multicast Channel)を介して送信されることもできる。一方、端末からネットワークにデータを送信するアップリンクトランスポートチャネルとしては、初期制御メッセージを送信するRACH(Random Access Channel)と、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信するアップリンクSCH(Shared Channel)がある。
トランスポートチャネル上位にあり、トランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネル(Logical Channel)には、BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)などがある。
物理チャネル(Physical Channel)は、時間領域で複数個のOFDMシンボルと周波数領域で複数個の副搬送波(Sub−carrier)とで構成される。一つのサブフレーム(Sub−frame)は、時間領域で複数のOFDMシンボル(Symbol)で構成される。リソースブロックは、リソース割当単位であり、複数のOFDMシンボルと複数の副搬送波(sub−carrier)とで構成される。また、各サブフレームは、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、即ち、L1/L2制御チャネルのために、該当サブフレームの特定OFDMシンボル(例えば、1番目のOFDMシンボル)の特定副搬送波を利用することができる。TTI(Transmission Time Interval)は、サブフレーム送信の単位時間である。
以下、新しい無線アクセス技術(new radio access technology;new RAT)について説明する。
より多くの通信機器がより大きな通信容量を要求することになり、これに伴って既存の無線アクセス技術(radio access technology;RAT)に比べて向上したモバイルブロードバンド(mobile broadband)通信に対する必要性が台頭している。また、多数の機器及びモノを連結し、いつどこでも多様なサービスを提供するmassive MTC(massive Machine Type Communications)もやはり、次世代の通信で考慮されるべき主要なイシューの一つである。のみならず、信頼度(reliability)及び遅延(latency)に敏感なサービス又は端末を考慮した通信システムのデザインが議論されている。このように拡張されたモバイルブロードバンドコミュニケーション(enhanced mobile broadband communication)、massive MTC、URLLC(Ultra−Reliable and Low Latency Communication)等を考慮した次世代の無線アクセス技術の導入が議論されており、本発明では、便宜上、該当技術(technology)をnew RATまたはNRと呼ぶ。
図4は、NRが適用される次世代の無線アクセスネットワーク(New Generation Radio Access Network:NG−RAN)のシステム構造を例示する。
図4を参照すると、NG−RANは、端末にユーザー平面及び制御平面プロトコル終端(termination)を提供するgNB及び/又はeNBを含むことができる。図4では、gNBのみを含む場合を例示する。gNB及びeNBは、相互間にXnインターフェースで連結されている。gNB及びeNBは、5世代コアネットワーク(5G Core Network:5GC)とNGインターフェースを介して連結されている。より具体的に、AMF(access and mobility management function)とはNG−Cインターフェースを介して連結され、UPF(user plane function)とはNG−Uインターフェースを介して連結される。
図5は、NG−RANと5GC間の機能的分割を例示する。
図5を参照すると、gNBはインターセル間の無線資源管理(Inter Cell RRM)、無線ベアラー管理(RB control)、連結移動性制御(Connection Mobility Control)、無線許容制御(Radio Admission Control)、測定設定及び提供(Measurement configuration & Provision)、動的資源割り当て(dynamic resource allocation)等の機能を提供することができる。AMFは、NAS保安、アイドル状態の移動性処理等の機能を提供することができる。UPFは、移動性アンカリング(Mobility Anchoring)、PDU処理等の機能を提供することができる。SMF(Session Management Function)は、端末IPアドレスの割り当て、PDUセッション制御等の機能を提供することができる。
図6は、NRで適用できるフレーム構造を例示する。
図6を参照すると、フレームは10ms(millisecond)で構成されることができ、1msで構成されたサブフレーム10個を含むことができる。
サブフレーム内には副搬送波間隔(subcarrier spacing)に応じて、一つ又は複数のスロット(slot)が含まれることができる。
次の表1は、副搬送波間隔の設定(subcarrier spacing configuration)μを例示する。
次の表2は、副搬送波間隔の設定(subcarrier spacing configuration)μに応じて、フレーム内スロットの数(Nframe,μ slot)、サブフレーム内スロットの数(Nsubframe,μ slot)、スロット内シンボルの数(Nslot symb)等を例示する。
図6では、μ=0、1、2について例示している。
PDCCH(physical downlink control channel)は、次の表3のように、一つ又はそれ以上のCCE(control channel element)で構成できる。
即ち、PDCCHは、1、2、4、8又は16個のCCEで構成される資源を介して送信されることができる。ここで、CCEは、6個のREG(resource element group)で構成され、一つのREGは、周波数領域で一つの資源ブロック、時間領域で一つのOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルで構成される。
一方、NRでは、制御資源集合(control resource set:CORESET)という新しい単位を導入することができる。端末は、コアセットから制御チャネル、例えば、PDCCHを受信することができる。
図7は、コアセットを例示する。
図7を参照すると、コアセットは周波数領域でNCORESET RB個の資源ブロックで構成され、時間領域でNCORESET symb∈{1、2、3}個のシンボルで構成されることができる。NCORESET RB、NCORESET symbは、上位層の信号を介して基地局によって提供されることができる。図7に示すように、コアセット内には複数のCCE(又はREG)を含むことができる。
端末は、コアセット内において、1、2、4、8又は16個のCCEを単位でPDCCHの検出を試みることができる。PDCCHの検出を試みることができる一つ又は複数個のCCEをPDCCHの候補といえる。
端末は、複数のコアセットの設定を受けることができる。
図8は、従来の制御領域と、NRでのコアセットとの差異点を示す図である。
図8を参照すると、従来の無線通信システム(例えば、LTE/LTE−A)での制御領域800は、基地局が使用するシステム帯域全体にわたって構成された。狭い帯域のみを支援する一部端末(例えば、eMTC/NB−IoT端末)を除いた全ての端末は、基地局が送信する制御情報をちゃんと受信/デコーディングするためには、前記基地局のシステム帯域全体の無線信号を受信すべきであった。
これに対して、NRでは、前述したコアセットを導入した。コアセット801、802、803は、端末が受信すべき制御情報のための無線資源であるといえ、周波数領域でシステム帯域全体の代わりに、一部のみを使用することができる。また、時間領域でスロット内のシンボルのうち一部のみを使用することができる。基地局は、各端末にコアセットを割り当てることができ、割り当てたコアセットを介して制御情報を送信することができる。例えば、図8において、第1コアセット801は端末1に割り当て、第2コアセット802は第2端末に割り当て、第3コアセット803は端末3に割り当てることができる。NRにおける端末は、システム帯域全体を必ずしも受信しなくても、基地局の制御情報を受信することができる。
コアセットには、端末特定的制御情報を送信するための端末特定的コアセットと全ての端末に共通の制御情報を送信するための共通のコアセットがあり得る。
一方、NRでは、応用(Application)分野によっては高い信頼性(high reliability)を要求することができ、このような状況でダウンリンク制御チャネル(例えば、physical downlink control channel:PDCCH)を介して送信されるDCI(downlink control information)に対する目標BLER(block error rate)は、従来技術より著しく低くなることがある。このように高い信頼性を要求する要件(requirement)を満たすための方法の一例として、DCIに含まれる内容(contents)量を減らしたり、そして/またはDCI送信時に使用するリソースの量を増加させたりすることができる。このとき、リソースは、時間領域でのリソース、周波数領域でのリソース、コード領域でのリソース、空間領域でのリソースのうち少なくとも一つを含むことができる。
NRでは下記の技術/特徴が適用されることができる。
<セルフコンテインドサブフレーム構造(Self−contained subframe structure)>
図9は、新しい無線アクセス技術に対するフレーム構造の一例を示す。
NRではレイテンシー(latency)を最小化するための目的として、図9のように、一つのTTI内に、制御チャネルとデータチャネルが時分割多重化(Time Division Multiplexing:TDM)される構造がフレーム構造(frame structure)の一つとして考慮されることができる。
図9において、斜線領域はダウンリンク制御(downlink control)領域を示し、黒色部分はアップリンク制御(uplink control)領域を示す。表示のない領域は、ダウンリンクデータ(downlink data;DL data)の送信のために使用されてもよく、アップリンクデータ(uplink data;UL data)の送信のために使用されてもよい。このような構造の特徴は、一つのサブフレーム(subframe)内でダウンリンク(DL)の送信とアップリンク(uplink;UL)の送信が順次に行われ、サブフレーム(subframe)内でDLデータを送り、UL ACK/NACK(Acknowledgement/Not−acknowledgement)も受けることができる。結果として、データ伝送のエラーの発生時にデータの再伝送までかかる時間を減らすことになり、このため、最終データ伝達のレイテンシー(latency)を最小化することができる。
このようなデータ及び制御領域がTDMされたサブフレーム構造(data and control TDMed subframe structure)で基地局と端末が送信モードから受信モードへの切り替え過程又は受信モードから送信モードへの切り替え過程のためのタイプギャップ(time gap)が必要である。このため、自己完結型サブフレーム構造においてDLからULへ切り替えられる時点の一部OFDMシンボルが保護区間(guard period:GP)に設定できる。
<アナログビームフォーミング#1(Analog beamforming#1)>
ミリ波(Millimeter Wave:mmW)では波長が短くなり、同じ面積に多数個のアンテナエレメント(element)の設置が可能になる。即ち、30GHz帯域における波長は1cmであって、5 by 5cmのパネル(panel)に0.5波長(lambda)の間隔で二次元(dimension)配列の形態で計100個のアンテナエレメント(element)の設置が可能である。従って、mmWでは多数個のアンテナエレメント(element)を使用し、ビームフォーミング(beamforming:BF)の利得を高めてカバレッジを増加させたり、スループット(throughput)を高めようとする。
この場合、アンテナエレメント(element)別に送信パワー及び位相調節が可能なように、トランシーバーユニット(Transceiver Unit:TXRU)を有すると、周波数資源別に独立のビームフォーミング(beamforming)が可能である。しかし、100個余りのアンテナエレメント(element)に全てTXRUを設置するには、価格面において実効性が低いという問題を有することになる。従って、一つのTXRUに多数個のアンテナエレメント(element)をマッピング(mapping)し、アナログ位相シフタ(analog phase shifter)でビーム(beam)の方向を調節する方式が考慮されている。このようなアナログビームフォーミング(analog beamforming)方式は、全帯域において一つのビーム(beam)方向のみを作ることができ、周波数選択的ビームフォーミング(beamforming)を行うことができないというデメリットを有する。
デジタルビームフォーミング(Digita BF)とアナログビームフォーミング(analog BF)の中間形態で、Q個のアンテナエレメント(element)より少ない個数であるB個のTXRUを有するハイブリッドビームフォーミング(hybrid BF)を考慮することができる。この場合、B個のTXRUとQ個のアンテナエレメント(element)の連結方式によって差はあるが、同時に転送することができるビームの方向は、B個以下に制限されることになる。
<アナログビームフォーミング#2(Analog beamforming#2)>
NRシステムでは多数のアンテナが使用される場合、デジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングとを結合したハイブリッドビームフォーミング技法が台頭している。このとき、アナログビームフォーミング(又はRFビームフォーミング)は、RF端でプリコーディング(Precoding)(又はコンバイニング(Combining))を行い、このため、RFチェーンの数とD/A(又はA/D)コンバータの数を減らしながらも、デジタルビームフォーミングに近接する性能を出すことができるというメリットがある。便宜上、前記ハイブリッドビームフォーミングの構造は、N個のTXRUとM個の物理的アンテナで表現され得る。そうすると、送信端で送信するL個のデータ層(data layer)に対するデジタルビームフォーミングは、N by Lの行列で表現され得、以降変換されたN個のデジタル信号(digital signal)はTXRUを経てアナログ信号(analog signal)に変換された後、M by Nの行列で表現されるアナログビームフォーミングが適用される。
図10は、前記TXRU及び物理的アンテナの観点から、ハイブリッドビームフォーミング(hybrid beamforming)構造を抽象的に図式化している。
図10において、デジタルビーム(digital beam)の個数はL個であり、アナログビーム(analog beam)の個数はN個である。さらに、NRシステムでは、基地局がアナログビームフォーミングをシンボル単位に変更できるように設計し、特定地域に位置した端末に、より効率的なビームフォーミングを支援する方向を考慮している。さらに、図7において、特定のN個のTXRUとM個のRFアンテナを一つのアンテナパネル(panel)で定義するとき、前記NRシステムでは互いに独立のハイブリッドビームフォーミングが適用可能な複数のアンテナパネルを導入する案まで考慮されている。
前記のように基地局が複数のアナログビームを活用する場合、端末別に信号の受信に有利なアナログビームが異なり得るので、少なくとも同期化信号(synchronization signal)、システム情報(system information)、ページング(paging)等に対しては、特定のサブフレームで基地局が適用する複数のアナログビームをシンボル別に変えて、全ての端末が受信機会を有することができるようにするビームスイーピング(beam sweeping)動作が考慮されている。
図11は、ダウンリンク(downlink:DL)送信過程において同期化信号(synchronization signal)とシステム情報(system information)に対して前記ビームスイーピング(beam sweeping)動作を図式化している。
図11において、NRシステムのシステム情報がブロードキャスティング(Broadcasting)方式で送信される物理的資源(又は物理チャネル)をxPBCH(physical broadcast channel)と名付けた。このとき、一つのシンボル内で互いに異なるアンテナパネルに属するアナログビームは同時に送信されてもよく、アナログビーム別のチャネルを測定するために図11に示すように(特定のアンテナパネルに対応する)単一アナログビームが適用されて送信される参照信号(reference signal:RS)であるビーム参照信号(Beam RS:BRS)を導入する案が議論されている。前記BRSは、複数のアンテナポートに対して定義され得、BRSの各アンテナポートは、単一アナログビームに対応し得る。このとき、BRSとは異なり、同期化信号(Synchronization signal)又はxPBCHは、任意の端末がよく受信できるようにアナログビームグループ(analog beam group)内の全てのアナログビームが適用されて送信されることができる。
NRでは、時間領域で同期化信号ブロック(synchronization signal block;SSB、同期化信号及び物理放送チャネル(physical broadcast channel:PBCH))は、同期化信号ブロック内で0から3までの昇順に番号が付けられた4個のOFDMシンボルで構成されることができ、プライマリ同期化信号(primary synchronization signal:PSS)、セカンダリ同期化信号(secondary synchronization signal:SSS)、及び復調参照信号(demodulation reference signal:DMRS)と関連したPBCHがシンボルにマッピングできる。ここで、同期化信号ブロックは、SS/PBCHブロック(又は簡単にSSB)とも表現できる。
NRでは、多数の同期化信号ブロックがそれぞれ異なる時点に送信されることができ、初期アクセス(initial access:IA)、サービングセルの測定(serving cell measurement)等を行うためにSSBが使用できるので、別の信号と送信時点及び資源がオーバーラップ(overlap)される場合、SSBが優先的に送信されることが好ましい。このため、ネットワークはSSBの送信時点及び資源情報をブロードキャスト(broadcast)するか、端末−特定RRCシグナリング(UE−specific RRC signaling)を介して指示できる。
NRではビーム(beam)ベースの送受信動作が行われることができる。現在のサービングビーム(serving beam)の受信性能が低下する場合、ビーム誤謬復旧(beam failure recovery:BFR)という過程を通じて、新しいビームを見つける過程を行うことができる。
BFRは、ネットワークと端末間のリンク(link)に対する誤謬/失敗(failure)を宣言する過程ではないので、BFR過程を行っても、現在のサービングセルとの連結は維持されていると仮定することもできる。BFR過程では、ネットワークによって設定された互いに異なるビーム(ビームはCSI−RSのポート又はSSB(synchronization signal block)インデックス等で表現できる)に対する測定を行い、該当端末に最も良い(best)ビームを選択することができる。端末は測定結果がよいビームに対して、該当ビームと連係されたRACH過程を行う方式でBFR過程を行うことができる。
これから、送信設定指示子(Transmission Configuration Indicator:以下、TCI)の状態(state)について説明する。TCI状態は、制御チャネルのコアセット別に設定されることができ、端末の受信(Rx)ビームを決定するためのパラメータとして使用されることができる。
サービングセルの各DL BWPに対して、端末は3個以下のコアセットの設定を受けることができる。また、各コアセットに対して、端末は次の情報を提供されることができる。
1)コアセットのインデックスp(例えば、0から11までのうち一つ、一つのサービングセルのBWPで各コアセットのインデックスは唯一(unique)決められる)、
2)PDCCH DM−RSスクランブリングシーケンスの初期化値、
3)コアセットの時間領域での区間(シンボル単位で与えられる)、
4)資源ブロック集合、
5)CCE−to−REGマッピングパラメータ、
6)(「TCI−状態(TCI−State)」という上位層のパラメータによって提供されたアンテナポート準共同位置の集合から)それぞれのコアセットでPDCCH受信のためのDM−RSアンテナポートの準共同位置(quasi co−location:QCL)の情報を示すアンテナポートの準共同位置(quasi co−location)、
7)コアセットでPDCCHによって送信された特定のDCIフォーマットに対する送信設定指示(transmission configuration indication:TCI)フィールドの存否指示など。
ここで、「TCI−State」のパラメータは、1つ又は2つのダウンリンク参照信号を対応するQCLタイプ(QCLタイプA、B、C、Dがある、表4参照)に関連付ける。
各「TCI−State」は、1つ又は2つのダウンリンク参照信号とPDSCHのDM−RSポートとの間の準共同位置の関係を設定するためのパラメータを含むことができる。
一方、インデックスが0であるコアセットの場合、端末は前記コアセットのPDCCH受信のためのDM−RSアンテナポートが、i)前記コアセットに対するMAC CEの活性化命令によって指示されたTCI状態により設定された一つ以上のダウンリンク参照信号と準共同位置(quasi co−located)にあると仮定するか、又はii)非競合(non−contention)ベースのランダムアクセス手続をトリガリングするPDCCH命令により開示されない最も最近のランダムアクセス手続の間に端末が識別したSS/PBCHブロックと準共同位置にあると仮定できる(もし、前記最も最近のランダムアクセス手続後に、前記コアセットに対するTCI状態を指示するMAC CEの活性化命令を受信しなかった場合)。
インデックスが0ではないコアセットの場合、もし端末がコアセットに対して単一のTCI状態を提供されるか、又は端末がコアセットに対して提供されたTCI状態のうち一つに対してMAC CEの活性化命令を受信すると、 端末は前記コアセットでのPDCCH受信に関するDM−RSアンテナポートは、前記TCI状態により設定された一つ以上のダウンリンク参照信号と準共同位置にあると仮定できる。インデックス0を有するコアセットの場合、端末は前記コアセットに対するMAC CEの活性化命令によって指示されたTCI状態でのCSI−RSのQCL−TypeDがSS/PBCHブロックによって提供されることを期待することができる。
もし、端末がTCI状態のうち一つに対するMAC CEの活性化命令を受信すると、端末は前記活性化命令を提供するPDSCHに対するHARQ−ACK情報を送信するスロットの3msec後に前記活性化命令を適用することができる。活性化BWPは、活性化命令が適用されるときのスロットでの活性化BWPで定義されることができる。
一つのサービングセルで端末に設定された各DL BWPで、端末は10個以下の検索空間集合(search space set)を提供をされることができる。各検索空間集合に対して端末は次の情報のうち少なくとも一つを提供されることができる。
1)検索空間集合のインデックスs(0≦s<40)、2)コアセットPと検索空間集合s間の関連(association)、3)PDCCHのモニタリング周期及びPDCCHモニタリングオフセット(スロット単位)、4)スロット内でのPDCCHのモニタリングのパターン(例えば、PDCCHのモニタリングのためのスロット内で、コアセットの一番目のシンボルを指示)、5)検索空間集合sが存在するスロットの数、6)CCE集成レベル別のPDCCHの候補の数、7)検索空間集合sがCSSであるか、USSであるかを指示する情報、等。
NRにおいて、コアセット#0は、PBCH(又はハンドオーバーのための端末専用のシグナリング又はPSCellの設定又はBWPの設定)によって設定されることができる。PBCHによって設定される検索空間(search space:SS)集合(set)#0は、連係されたSSB毎に互いに異なるモニタリングオフセット(例えば、スロットオフセット、シンボルオフセット)を有することができる。これは、端末がモニタリングすべき検索空間時点(search space occasion)を最小化するために必要であるかもしれない。或いは、端末のベストビーム(best beam)が動的に変わる状況で端末との通信を持続的に行えるように、各ビームによる制御/データ伝送をすることができるビームスイーピング(sweeping)の制御/データ領域を提供する意味でも必要であるかもしれない。
図12は、SSBとコアセット#0、検索空間集合(SS set)間の連係(association)を例示する。
図12を参照すると、コアセット#0は、RMSI(Remaining system information)のスケジューリング情報を伝達するDCIをモニタリングするためのコアセットであり得る。コアセット#0に対するコアセットの設定のうち、周波数領域(frequency domain)での位置(position)及び大きさ、時間領域(time domain)での区間(duration)等は、PBCHによって設定されることができ、その他の残りのコアセットの設定はほとんど固定されることがコアセット#0の特徴である。
コアセット#0は、RMSI以外にも、OSI(other system information)、ページング、ランダムアクセス(random access)のための共通検索空間(common search space:CSS(s))が割り当てられ、端末特定検索空間(UE−specific search space:USS)又は端末専用のPDCCH(UE−dedicated PDCCH)を送信するための目的でも使用されることができる。OSI、ページング、ランダムアクセスのための検索空間集合が別に設定される場合、該当検索空間集合は他の検索空間のインデックスを使用することもできる。
コアセット#0のまた別の特徴として、TCI(Transmission configuration indication)状態に対する明示的(explicit)設定が存在しなくてもよい。前述したように、TCI状態は、NRで端末が受信ビームを設定するために必要な情報を意味することができる。コアセット#0でのTCI状態は、該当コアセット/検索空間集合が連係されたSSBによって決定されることができる。各SSB別に連係されたコアセット#0と検索空間集合#0とが存在してもよい。各端末は、各SSBに対する測定を行い、測定結果が最もよいSSBのPBCH情報に基づいて、該当SSBと連係されたコアセット#0/検索空間集合#0をモニタリングできる。図12において、互いに異なるSSBによる検索空間集合#0を区分するために、検索空間集合#0−0、検索空間集合#0−1等で表記している。検索空間集合#0−XでのXは、連係されたSSBのインデックスを意味する。
また、NRでは、コアセット#0に共通検索空間(common search space:CSS)の用途に設定された領域でも、端末−専用のPDSCH(UE−dedicated PDSCH)のスケジューリング情報が送信できる。この場合、端末は、該当DCIに対するモニタリングを行わなければならない。例えば、次のような動作が可能である。
1)ブロードキャスト/非ブロードキャストのPDCCHのためのQCL仮定(assumption for broadcast/non−broadcast PDCCH)。
i)ネットワークと端末は、少なくとも非ブロードキャストのPDCCHのために、連結モード(connected_mode)でSSB/コアセット#0/SS#0に対して同じ理解を維持する。ii)ブロードキャストのPDCCHのために、連結モード、非活性モード、及びアイドルモードでいずれもどんなSSBに基づいて共通検索空間をモニタリングすべきかは、端末具現の問題であり得る。iii)ユニキャストのPDSCHは、コアセット#0と関連したDCIによってスケジューリングされることができる。
2)共通検索空間での端末専用(ユニキャスト、非ブロードキャスト)DCIのモニタリング。
i)RMSI−PDCCH−Config、osi−searchSpace、paging−searchSpace、及びra−searchSpaceに設定された共通検索空間の場合、C−RNTIを使用することができるようになった後、非DRX時点でC−RNTIが使用されたDCI−フォーマット0_0/1_0をモニタリングできる。
ii)RMSI−PDCCH−Config、osi−searchSpace、paging−searchSpace、及びra−searchSpaceに設定された共通検索空間の場合、CS−RNTIを使用することができるようになった後、非DCXの時点でCS−RNTIが使用されたDCIフォーマット0_0/1_0をモニタリングできる。
即ち、端末は、PBCH(即ち、RMSI−PDCCH−Config)、RMSI(即ち、osi−searchSpace、paging−searchSpace、及びra−searchSpace)等により、各ターゲット別に検索空間集合の設定を設定されることができる。該当検索空間集合とコアセットでは、ターゲットとする信号外にC−RNTI/CS−RNTIにスクランブリングされたDCIフォーマット0_0/1_0に対するモニタリングを行うことができる。また、ブロードキャストのPDCCHに対するモニタリングは、端末が選択した検索空間集合(例えば、図12で検索空間集合#0−0又は検索空間集合#0−1)に対して行われることができる。反面、非ブロードキャストのPDCCHの場合、ネットワークと端末の同じ理解(same understanding)に基づいて選択された検索空間集合でモニタリングを行わなければならない。例えば、ネットワークは、端末が検索空間集合#1でモニタリングすることを予想したのに対して、端末は、検索空間集合#2でモニタリングを行う場合、ネットワークと端末間に誤解(misunderstanding)が発生する。これは、非ブロードキャスト(又はユニキャスト)のPDCCHのモニタリングに対する同じ理解がない場合、ネットワークは該当PDCCHを各SSBに連係された全ての検索空間集合に繰り返し送信すべき場合が発生することがあり、非効率的であるためである。或いは、ブロードキャストのPDCCHと非ブロードキャストのPDCCHに対するモニタリングを同時に行うために、特定のモードでブロードキャスト/非ブロードキャストはいずれもネットワーク、端末間に同じ理解が必要であることもある。
本発明では、前記のような動作を行うための方法を下記のように提案する。
[TCIなしコアセットのTCI更新(TCI update of TCI−less CORESET)]
非ブロードキャストのPDCCHは、フォールバックDCI等の用途で使用されることができ、これは、共通検索空間(CSS)でもモニタリングされることができる。NRにおいて、コアセットはTCI状態の可否によって、TCI状態のあるコアセット(CORESET with TCI state)とTCI状態のないコアセット(CORESET without TCI state)とに分けられる。
TCI状態のないコアセットは、ビームスイーピングの可否によって、ビームスイーピングのコアセットと非ビームスイーピングのコアセットとに分けられる。ビームスイーピングのコアセットは、コアセット#0のように連係されたSSBからTCI状態を導出するコアセットを意味することができる。この場合、TCI更新は、RACH過程により、又はネットワークのシグナリング(例えば、RRC、MAC CE等によるシグナリング)により行われることができる。非ビームスイーピングのコアセットは、コアセットの設定内にはTCI状態が含まれないが、RACH過程から又はネットワークからのシグナリング(例:RRC信号又はMAC CE)によりTCI状態が定義されるコアセットを意味することができる。本発明では、TCI状態のないコアセットのTCI更新動作を次のように提案する。
1.ビームスイーピングのコアセットに対する動作
A.TCI状態のないビームスイーピングのコアセットに対するTCI更新が、RACH過程又はネットワークのシグナリングにより発生する場合、端末は更新されたTCI状態に連係された検索空間集合でモニタリングを行うことができる。これは、TCI更新により、該当検索空間集合のモニタリングオフセット(例えば、スロットオフセット、シンボルオフセット)が変更(但し、コアセットは変更されなくてもよい)され、変更されたモニタリング時点(occasion)では、更新されたTCIを仮定して受信ビームを設定することができるということを意味することができる。
B.例えば、図12において、端末は初期アクセス(initial access)等を介して選定したSSB#0に連係されたコアセット#0/検索空間集合#0−0でDCIに対するモニタリングを行うことができる。以降、更なるRACH過程又はネットワークのシグナリングによりTCI状態が0から1に変更された場合、端末は該当DCIに対するモニタリングをコアセット#0/検索空間集合#0−1で行うことができる。
2.非ビームスイーピングのコアセットに対する動作。
A.TCI状態のあるコアセットのTCI状態が更新される場合、端末は該当コアセットに連係された検索空間集合でモニタリングを行う際に、更新されたTCIに基づいて受信ビームを設定した後、モニタリングを行うことができる。このとき、TCI更新は、最も最近行ったRACH過程に基づいて行われるか、最も最近受信したTCI更新に基づいて行われることができ、RACHとシグナリング(RRC、MAC CE)のうち最も最近行った過程によってTCI更新が決定されることもある。或いは、コアセット別に特定の更新方法(又は更新可能なTCIフォーマット(例:SSB、CSI−RS))が定義されることもできる。例えば、ビーム失敗回復(beam failure recovery:BFR)に使用されるBFRコアセットの場合、RACH過程によるTCI更新又はSSBタイプのTCI更新のみを有効の(valid)更新と見なすこともできる。
B.コアセットの種類によって更新されるTCIの形態が変わることもある。例えば、コアセット別に、i)SSBに連係されたTCI状態のみを許容するコアセットと、ii)CSI−RSポートと連係されたTCI状態のみを許容するコアセットとが定義できる。一例として、既存のTCI状態がSSBに連係されている場合、SSBに連係されたTCI更新のみを有効であると仮定して適用できる。また別の例として、該当コアセットで行うモニタリングの目的又はDCIフォーマット、RNTIによって有効TCIの種類が決定されることもできる。
[共通検索空間(CSS)での非ブロードキャストのPDCCHのモニタリング]
前述したように、非ブロードキャスト(又はユニキャスト)のPDCCHがCSSでモニタリングされることができ、非ブロードキャストのPDCCHの場合、ネットワークと端末のTCIに関する同じ理解を前提とすることが好ましい。
NRにおいて、コアセット#0は、RMSI、OSI、ページング、ランダムアクセス応答(RAR)、DCIフォーマット0_0/1_0、USS等を受信するために使用されることができる。前記情報は、端末の受信方法又はTCIの適用方法により、グループ1(RMSI、OSI、ページング)とグループ2(RAR、DCIフォーマット0_0/1_0、USS)等と区分できる。グループ1は、ブロードキャストのPDCCHに多数の端末が共通の情報を受信するために、ビームスイーピングのコアセットでモニタリングを行うことが好ましい。グループ2は、非ブロードキャストのPDCCHに、ネットワークと端末間のTCIに対する同じ理解が必要であるので、RACH又はネットワークのシグナリングによりTCI更新が可能なコアセットでモニタリングを行うことが好ましい。
しかし、前述したように、グループ1及びグループ2は、いずれもコアセット#0でモニタリングされることができる。従って、本発明では、モニタリングする情報の種類、又はDCIフォーマット、又は検索空間集合のタイプ等によって、コアセット#0のTCIの適用方法を異なって設定できる。さらに、コアセット#0に連係された検索空間集合によって、TCI更新方法を異なって適用できる。
例えば、コアセット#0に連係された検索空間集合#0では、RMSI、OSI、ページングに対するモニタリングを行うことができ、検索空間集合#1では、RAR、DCIフォーマット0_0/1_0(by C−RNTI)、USS等に対するモニタリングを行うことができる。このとき、検索空間集合#0は、ビームスイーピングが可能であり、各ビームによって同じ情報が繰り返し送信されることができる。従って、端末は、モニタリング時点に端末が最も好むTCIに基づいて、該当TCIのSSBに連係された検索空間集合#0のモニタリング時点でモニタリングを行うことができる。即ち、検索空間集合#0に対しては、ネットワークのTCI更新のシグナリングが行われないことを仮定することができる。
反面、検索空間集合#1は、非ブロードキャストのPDCCHに対するモニタリングを行うべきであるので、該当検索空間集合をモニタリングする時点でのコアセット#0に対するTCI状態は、ネットワークと端末が同じように仮定しなければならない。従って、コアセット#0に対して、検索空間集合#1をモニタリングする場合、コアセット#0に対するTCIが設定でき、検索空間集合#1に限って、ネットワークによる(又はRACH過程を通じた)TCI更新が行われる。言い換えると、コアセット#0は、検索空間集合又はモニタリングする情報の種類によって、TCI更新方法及び更新されたTCIが適用されるモニタリング時点(occasion)等が変更できる。
[TCI状態の優先順位(Priority of TCI states)]
前述したように、コアセット#0のTCI状態は、検索空間集合によって異なって適用されることができる。
図13は、コアセット#0が検索空間集合#0と検索空間集合#1に適用され、検索空間集合#0ではブロードキャストのPDCCH、検索空間集合#1では非ブロードキャストのPDCCHに対するモニタリングが行われると仮定する場合を例示する。
図13を参照すると、検索空間集合(SS set)#0の場合、端末の決定によってスロット「N」からはTCI#5を適用することと決定したが、検索空間集合#1の場合、ネットワークのシグナリングのTCI更新がないため、スロット「N」でTCI#0を適用すべき場合を示す。この場合、同じスロットで同じコアセットに互いに異なるTCIを仮定すべき場合が発生し得る。これは、端末が互いに異なる2つの受信ビームを同時に適用するか、1つのTCIを選択すべきであるということを意味することができる。
このような場合(即ち、同じコアセットに互いに異なるTCI状態を仮定する検索空間集合が設定され、各検索空間集合が同じスロットで同じモニタリング時点が割り当てられた場合)、本発明では、モニタリングする情報の種類又は更なるシグナリング情報に基づいて、実際に適用するTCI状態を決定することができる。これは、他のTCIを適用すべき情報のモニタリングは、該当スロットでスキップされるということを意味することもできる。
同じスロット又は時間領域で互いに異なるTCIが設定されたコアセット(又は検索空間集合)がオーバーラップする場合、TCI選択(又はモニタリングを行うコアセット及び/又は検索空間集合の選択)のための優先順位(priority)は、次のような事項を考慮することができる。
1.モニタリングする情報の種類によって、TCIの優先順位が決定できる。
A.例えば、ブロードキャストのPDCCHのうち、ページングに関する情報は特定のウィンドウ内でのみモニタリングすることができ、該当情報はSI更新等の情報を伝達することができるので、より高い優先順位(higher priority)を適用することが好ましい。従って、互いに異なるTCI状態を有するPDCCHがオーバーラップされる場合、i)ページングに関するPDCCH、ii)非ブロードキャストのPDCCH、iii)ブロードキャストのPDCCHの順にTCIの優先順位が決定できる。もし、ページングによってSI更新がトリガ(trigger)された場合、SI−RNTIが優先順位を有することが好ましい。従って、i)SI−RNTIベースのPDCCH、ii)非ブロードキャストのPDCCH、iii)P−RNTIベースのPDCCH(又はP−RNTI>非ブロードキャストのPDCCH)の順に優先順位を適用することができる。
2.一般に、非ブロードキャストのPDCCHに対するモニタリングのためのTCI状態を適用することができる。
A.一般的な場合、ブロードキャストのPDCCHは、一度受信を成功する場合、以降長い時間の間該当情報の更新が必要ではないため、非ブロードキャストのPDCCHに対する送受信の機会を確保するために必要であり得る。或いは、この場合、ブロードキャストのPDCCHは、他のTCIを仮定するモニタリング時点でモニタリングするように定義されることができる。
B.ブロードキャストのPDCCHのモニタリングのためのTCI状態がより高い優先順位を有する場合は、次の通りである。
i.ネットワークからブロードキャストのPDCCH情報の変更が指示された場合、該当情報をモニタリングするための検索空間集合のTCIを優先的に適用できる。例えば、システム情報が更新されるという信号を受信した端末は、該当時点から一定時間のウィンドウの間、RMSI、OSIに関するPDCCHのモニタリングのためのTCIを優先的に適用できる。前記ウィンドウの期間は、事前に定義されるか、ネットワークのシグナリング等によって決定されることができる。
ii.ブロードキャスト情報別に高い優先順位を有する周期(periodicity)(及び/又はウィンドウ)が決定されることもできる。例えば、システム情報は一定周期に受信すべき、このため、システム情報に対するモニタリングを行うコアセット/検索空間集合のTCIが、該当周期毎に最も高い優先順位(highest priority)を有するように、事前に定義するか、ネットワークによって指示されることができる。或いは、各端末は、ブロードキャストのPDCCHのTCIに、より高い優先順位を付与する周期等をネットワークにレポートすることもできる。
[ビームスイーピングのコアセットに対するBD/CEの複雑度]
NRでは、多数のコアセットと検索空間集合が端末に設定できる。従って、ブラインドデコーディング(blind decoding:BD)及びチャネル推定(channel estimation:CE)での端末の複雑度(complexity)と処理時間(processing time)を考慮するために、一つのスロット内で行える最大のブラインドデコーディング(BD)の回数と、チャネル推定(CE)に使用できる最大のCCEの数(以下、BD/CCEの数又はBD/CEの数と称し得る)が事前に定義できる。
端末は、特定のスロットでBDの回数又はCCEの数が該当制限を超える場合、該当スロットでのPDCCHの候補のうち一部に対するモニタリングをスキップする過程を行うことができ、スキップされるPDCCHの候補に対する情報は、ネットワークと端末間の同じ理解が必ず必要である。
しかし、前述したように、ビームスイーピングのコアセットでブロードキャストのPDCCHに対するモニタリングは端末によってTCI状態が決定でき、該当TCI状態に連係された検索空間集合(モニタリング時点)でBD及びCEを行うことになる。これは、ネットワークが端末のPDCCHの候補のスキップに対する情報が分からないということを意味することができる。このような問題を解決するために、本発明では、ビームスイーピングのコアセット(例:コアセット#0)でのBD/CCEの数の計算方法を下記のように提案する。下記で、SSBは共通のシグナリング及び/又は端末−専用のシグナリングによって指示されたSSBに基づいて動作できる。
1.全てのビームでBDを行うと仮定。
A.例えば、コアセット#0/検索空間集合#0の場合、SSBの数だけコアセット#0/検索空間集合#0の数が生成され、各コアセット#0/検索空間集合#0は、互いに異なるTCI状態に基づいて情報が送受信される。この場合、BD/CCEの数を計算する方法として、コアセット#0/検索空間集合#0が割り当てられた全てのスロットでブロードキャストのPDCCHのモニタリングに該当するBD/CCEの数を考慮することができる。
2.端末のレポートに基づいたX個のSSBに連係されたスロットでBD/CCEの数を仮定。
A.端末は、SSBに対する測定結果をレポートすることができ、このうち、X個のSSBに連係されたコアセット#0/検索空間集合#0がモニタリングされるスロットでのみ該当BD/CCEの数を該当スロットの制限(limit)と比較することができる。
B.このとき、前記X値は事前に定義されるか、ネットワークのシグナリング等により指示されることができる。
3.最も最近行ったRACH過程に基づいてSSBを選定する方法。
A.最も最近行ったRACH過程でRARを受信するために仮定したTCI状態と連係されたコアセット#0/検索空間集合#0に該当するスロットでのみブロードキャストのPDCCHに対するBDの数/CCEの数を適用することができる。
B.或いは、最も最近ネットワークによってシグナリングされたTCI状態に連係されたSSBが有効であると判断し、該当SSBに連係されたコアセット#0/検索空間集合#0に該当するBD/CCEの数のみを考慮することもできる。
i.PDCCHのコアセットに対するTCI状態をシグナリングする際に、該当TCI状態がCSI−RSポートに基づいて設定される場合、ネットワークは、該当CSI−RSポートと連係されたSSB情報を端末に知らせることもある。これは、ビーム管理用途等に設定されたCSI−RSポートに対して、各ポートに連係されたSSBのインデックスを端末に知らせる等の方法で具現されることができる。
互いに異なるTCI状態を有するコアセットが時間領域でオーバーラップし、一つの検索空間集合の全体に対するモニタリングがスキップされる場合、該当検索空間集合に対するCCE/BDの数は、該当制限に考慮されないことを提案する。
さらに、端末の検索空間集合がドロップ(drop)される場合、該当端末の検索空間集合は、該当スロットに設定されないことを仮定することを提案する。これは、NRで導入した検索空間集合レベルのPDCCHのマッピング(又はドロップ)に該当検索空間集合は適用されないということを意味することもできる。
具体的に、NRでは検索空間集合のIDが低いほど高い優先順位が付与され、特定の検索空間集合がドロップされる場合、該当検索空間集合より大きい数の検索空間集合のIDを有する検索空間集合はいずれもスキップされることができるが、本発明によってスキップされる検索空間集合に対しては、前記規則が適用されないということを意味する。例えば、端末の検索空間集合#0、#1、#2が同じスロットでモニタリングされ、端末の検索空間集合#1がTCIのオーバーラップによってスキップされる場合、端末の検索空間集合#0と端末の検索空間集合#2のみを検索空間集合レベルのモニタリングのスキップに適用するということを意味することができる。
端末がコアセット#XにCSS#1の設定を受け、コアセット#YにCSS#2の設定を受ける際に、端末の異なる設定によるCSS#1及び/又はCSS#2のモニタリング時点は、検索空間の周期/モニタリングに別に追加されることができる。一例として、CSS#xがSI−RNTIやP−RNTIのモニタリングの際に、SIが送信される周期によって、又はPOによってモニタリングすべき場合が限定され得る。端末がいつ正確にSI−RNTIやP−RNTIをモニタリングするか分からないことがあり、このようにネットワークと端末との間に曖昧さ(ambiguity)が発生する場合、該当モニタリングが生じ得る全ての場合を考慮し、BD/CEのバジェット(budget)を決定することができる。曖昧さのない場合は、実際にモニタリングが生じた場合のみ考慮してBD/CEのバジェットを決定することができる。
このように実際にBD/CEに考慮される検索空間集合をSS#1、SS#2、…SS#kというとき、TCI状態や端末のQCL多重化/チャネル多重化の規則によって、該当スロット(又はシンボル)でモニタリングする検索空間集合がSS’#1、SS’#2、…、SS’#mと決定されたとき、これに基づいてBD/CEのバジェットを決定することができる。或いは、これと関係なく、SS#1、SS#2、…、SS#kに基づいてBD/CEのバジェットを決定することもできる。
多数のコアセットにCSSが構成された場合、端末のTCI状態が同じであっても、多数のコアセットをモニタリングするBD/CEのバジェットが大き過ぎて、USSに対するモニタリングをできないこともある。従って、一つのスロットでモニタリングするコアセット/CSSは、一つに限定することもできる。この場合、もしSFI(slot format indication、slot format indicator)のためのSSが別に構成されれば、これは別にモニタリングできると仮定する。
一例として、コアセット#0にCSS#0/0Aがマッピングされ、コアセット#1にCSS#2/CSS#3がマッピングされたとき、二つのコアセットのうち一つのみ一度にモニタリングされると仮定できる。このとき、何れのコアセットを選択するかは、該当スロット内のチャネル/動作の優先順位(例えば、SI更新のSI−RNTI>C−RNTI、ランダムアクセスウィンドウ間のRA−RNTI)によって決定できる。一つのコアセットが選択された際に、種々のCSSが前記一つのコアセットにマッピングされた場合、次のように動作できる。
1)前記一つのコアセットにマッピングされた全てのCSS(SFI−SSは例外であり得る)は、同一の集成レベル(AL)/候補の集合を有すると仮定できる。或いは、少なくとも集成レベルの集合が包含関係であり、共通の集成レベルに対する候補の集合が同一であると仮定できる。オーバーラップされないCCEを最小化するためである。
2)一つのコアセットに一つ以上のCSSが構成できなくすることができる。一つのCSSは多数のRNTIにマッピング可能であるが、常時一つのみマッピングされると仮定できる。このような場合、SI−RNTIとRA−RNTIのための検索空間がモニタリングの周期を異なって持っていくことに対する制約が存在し得る。
3)全てのCSSの和集合(union)が考慮できる。これは、端末のチャネル推定の複雑度を増加させるデメリットが存在し得る。
以下では、本発明の様々な適用例を通じて本発明の内容を説明する。各実施例では、更なる発明が含まれることもある。
例1)
コアセットのTCI状態の設定は、USSにのみ適用されることができる。各コアセットで端末の受信ビームの設定に関するTCI状態の設定は、USSに限って設定されることができる。或いは、端末−特定的RRCシグナリングによって設定されたコアセットに対してのみ明示的(explicit)TCIの設定が可能であり、これは、RRC、MAC、RACH等によって設定されるか更新されることができる。
CSS(SI−RNTI、P−RNTI、RA−RNTI)は端末選択に基づくことができる。CSS(例えば、SI−RNTI、P−RNTI、RA−RNTI)に関連したコアセットのTCI状態は、端末選択によって設定されることができる。これは、端末自体の測定等によりTCIを設定することを含むことができ、RACH等の過程により(ネットワークの明示的TCI設定のシグナリングなしで)端末がTCIを設定する場合を含むこともできる。
USSはネットワークの設定に基づくことができる。USSに対するビームスイーピングは資源浪費を招くことができるため、USSが設定されたコアセットに対するTCI設定は、ネットワークによって設定されることが好ましく、これは、RACH又はネットワークのシグナリングにより更新されることができる。
BD/CEに対して、全ての可能なSS#0が考慮できる。RA−RNTIに対しては、ランダムアクセスウィンドウのみ考慮できる。端末は、各スロット別にブラインドデコーディング、チャネル推定に対する複雑度をそれぞれBDの回数、チャネル推定が行われるオーバーラップされないCCEの数で計算できる。これは、該当スロットでモニタリングを行う検索空間集合、候補等を決定するための基準として使用されることができる。
SS#0の場合、ビームスイーピングの特性を有することができ、端末は最もよい(best)ビームにより、該当情報をモニタリングすることができる。この場合、互いに異なるSSBに連係された各検索空間集合(SS set)#0をいずれもブラインドデコーディングすると解釈され得るため、これは、可能な全ての検索空間集合#0で、BDの回数及びオーバーラップされないCCEの数をカウントすることを提案する。但し、RA−RNTIをモニタリングする検索空間集合の場合、モニタリングの開始地点とモニタリングウィンドウがPRACHの送信時点及びネットワークの設定等により決定されることができ、該当領域でのみモニタリングを行うので、BD/CCEの数のカウンティングを該当領域に限って適用することもできる。これは、ページング(scrambled by P−RNTI)をモニタリングする場合にも適用されることができる。即ち、ページングをモニタリングするように設定された領域でのみ該当検索空間集合に対するモニタリングを行い、BD/CCEの数をカウントすることができる。
端末のモードによって、互いに異なる動作を適用することもできる。例えば、アイドルモード(idle mode)の端末は、可能な全ての検索空間集合#0でBD/CCEの数をカウントし、連結モード(connected mode)の端末は、ネットワークによって設定された、及び/又は端末のRACH過程等によって決定されたTCI状態(例:SSBのインデックス)に連係された検索空間集合でのみBD/CCEの数をカウントすることもできる。
TCI状態が衝突する際の処理。USS/CSSをTDM(time division multiplexing)することができる。又は、衝突が発生する場合、CSSに従うことができる。USSとCSSは一般的にTDMされることができ、時間領域でUSSとCSSとがオーバーラップされる場合、前述した優先順位の規則により優先順位が決定できる。例えば、USSとCSSとがオーバーラップされる場合、CSSに設定されたTCI状態に従うと仮定できる。
CSSのC−RNTIに対するTCI仮定(TCI assumption on C−RNTI on CSS)。
共通検索空間集合では、フォールバックDCI等のC−RNTIにスクランブリングされたPDCCHに対するモニタリングもやはり行うこともできる。この場合、端末は、該当CSSのモニタリングの際に適用するTCI状態をC−RNTIのモニタリングでも適用できる。
さらに、CSSにおけるC−RNTIのモニタリングは、ネットワークと端末のTCIに対する同じ理解が保証されるスロットでのみ行われることもできる。これは、端末がモニタリングを行うスロットをネットワークが確認することができない場合、該当スロットではC−RNTIのモニタリングをスキップするということを意味することができる。
例2)
コアセットのTCI状態の設定は、USSにのみ適用されることができる。USSが設定されたコアセットのTCIは、ネットワークのシグナリング、又はRACH過程等によって決定されることができる。
CSS(SI−RNTI、P−RNTI、RA−RNTI)は、RACH過程にのみ基づくこともできる。言い換えると、CSSの場合、RACH過程によってのみTCI状態が決定できる。
BD/CEに対しては、関連したSS#0のみ考慮されることもできる。RA−RNTIに対しては、ランダムアクセスウィンドウのみ考慮されることができる。
TCI状態の衝突の処理。USS/CSSはTDMされることができる。衝突が発生する場合、CSSに従うことができる。
例3)
コアセットのTCI状態の設定は、C−RNTIを有する検索空間にのみ適用されることができる。CSS(SI−RNTI、P−RNTI、RA−RNTI)は端末選択に基づくことができ、C−RNTIはネットワークの設定に基づくことができる。
BD/CEに対して、全ての可能なSS#0が考慮できる。RA−RNTIに対しては、ランダムアクセス(RA)ウィンドウのみ考慮されることができる。
TCI状態の衝突の処理のために、C−RNTIが構成されると、最も高い優先順位を有するようにすることができる。重なる際に、C−RNTIと関連したSSのTCIに従うことができる。
例4)
TCI状態は、コアセット別に決定されることができる。例えば、コアセット#0に対して、TCI状態はRRC連結に基づいて決定されることができる。全てのRNTIに対して、CSS/USSは設定されたTCI状態に従うことができる。TCI状態が設定されると、TCI状態はSSBにのみ基づくことができる。端末は、関連したSSBではない他のSSBに関連したビームでCSSをモニタリングすることが許容されないこともある。TCI状態の設定に対する制限(例えば、CSI−RSを除く)があり得る。
フォールバックDCI等のように、C−RNTIによってスクランブリングされたPDCCHがCSSで共にモニタリングされるべき際に(又はそうであると仮定する場合)、検索空間集合#0は、該当モニタリングを行わないと仮定することができる。これは、検索空間集合#0のように、互いに異なるSSBによりTCI状態が決定される検索空間集合で端末が任意にモニタリング時点を決定する場合、ネットワークと端末のモニタリング時点に対する曖昧さが発生し得るためである。これは、ビームスイーピングが適用され、端末が好むビームによってモニタリング時点を決定することができる検索空間集合では、C−RNTIに対するモニタリングを行わないということを意味することができる。
また、特定の検索空間集合が設定され、該当検索空間集合でモニタリングされるRNTIのモニタリングウィンドウが決定される場合(例えば、RAR、ページング)、BD/CCEのカウンティング及びC−RNTIのモニタリングは、該当ウィンドウ内でのみ適用されることができる。これは、SI更新等が設定される場合、SI−RNTIに対するモニタリングを行う時点、及びウィンドウを設定して該当ウィンドウ内でのみSI−RNTIをモニタリングすることを含んでもよい。
端末は、特定のRNTI(例えば、SI−RNTI)に対する端末自体のモニタリング時点等をネットワークにレポートすることもできる。これは、該当時点で該当RNTIのモニタリングによるBD/CCEの数のカウンティングに対するネットワーク、端末間の同じ理解を仮定することを意味することもできる。或いは、端末自体でモニタリングを行う場合、即ち、ネットワークの設定、又は事前に定義されたモニタリングではないモニタリングを行う場合、該当モニタリングのためのBD/CCEの数はカウントしなくてもよい。これは、端末がネットワークの設定又は事前に定義されたモニタリング時点でのみBD/CCEの数をカウントするということを意味することができ、それ以外のモニタリングは、端末がモニタリング可能な時点にのみ(例えば、公式的なモニタリングのないスロット)自体的なモニタリングを行うということを意味することができる。また、このような自体的なモニタリング時点には、端末−専用のシグナリング(例:C−RNTI)に対するモニタリングは行わないことを仮定することができる。
前記では、TCI状態が設定されないコアセットに対するTCI(又はQCL)仮定(assumption)を決定する方法を提案している。本発明では、より具体的にTCI状態が設定されないコアセットに対する処理方法を下記のように提案する。
<「tci−StatesPDCCH」のないコアセットに対するTCI設定方法>
NRにおいて、コアセット内のTCIに関する情報が下記のように定義できる。下記のパラメータ「tci−StatesPDCCH」に多数のTCI状態が含まれている場合、実際にコアセットに適用されるTCI情報は、MAC CEのシグナリングにより、前記多数のTCI状態のうちから一つが選択されるように知られることができる。下記のパラメータ「tci−StatesPDCCH」にただ一つのTCI状態のみが設定される場合、該当TCI状態に基づいて、該当コアセットのQCL仮定を決定することができる。
前記表によると、「tci−StatesPDCCH」は「TCI−States」で定義された多数のTCI状態のサブセット(subset)で定義されることができる。本発明では、発明内容の説明の便宜のために、「tci−StatesPDCCH」の上位セット(superset)である「TCI−States」を「TCI superset」と表記できる。ここで、「TCI−States」は、制御チャネル用途以外の他の用途(例えば、PDSCH)のために、シグナリングされたTCIの集合を意味することができ、制御チャネル用途の「tci−StatesPDCCH」を含む上位セットであり得る。
すなわち、NRの制御チャネルのQCL仮定は、コアセット別に設定される「tci−StatesPDCCH」により決定されることができ、「tci−StatesPDCCH」は、また別のRRCパラメータである「TCI−states」のサブセットで定義されることができる。端末は、各コアセットのTCI情報によって、該当コアセットを受信する際に仮定する受信ビーム等を決定することができる。
コアセット内の「tci−StatesPDCCH」は選択的なパラメータであり得る。この場合、「tci−StatesPDCCH」が設定されないコアセットに対する基本(default)TCI(又はQCL)仮定が必要である。本発明では、「tci−StatesPDCCH」が設定されないコアセット(以下、便宜上「TCI−less CORESET」と称し得る)に対する処理方法を提案する。後述する方法は、単独で又は組み合わせを通じて具現されることができる。一例として、下記の方法1と方法3のうち、最も最近行われた過程により、該当適用方法が適用されることもある。
方法1)MAC CE(Medium Access Control Control Element)のシグナリング
基本的に、特定のコアセットに多数のTCI状態がRRCシグナリングによって設定された場合、ネットワークはMAC CEを用いて、多数のTCI状態のうち、実際に適用するTCI状態を端末に指示することができる。これは、コアセットにTCI状態が設定されない場合にも適用されることができ、MAC CEは(コアセット内の「tci−StatesPDCCH」なしで)決められたプール(pool)内でTCI状態を選択してシグナリングできる。MAC CEのシグナリングのためのプールは、次のように決定されることができる。
オプション1)TCI−状態
MAC CEのシグナリングによるTCI設定は、「TCI−States」(前述したTCIの上位セット)に基づいて行われることができる。例えば、「TCI−States」に含まれ得る最大状態の数が64である場合、MAC CEのシグナリングは6ビットを用いて特定のTCI状態を指示することができる。オプション1が使用される場合、TCI状態の最大の数に基づいたビット長さによりTCI設定が指示されるということを意味することができる。これは、実際に設定されたTCI状態の数と関係なく、TCI状態の最大の数に基づいてビット長さが決定されるということを意味することもできる。端末は、コアセットの設定内の「tci−StatesPDCCH」をシグナリングされない場合、別にシグナリングされた「TCI−States」のTCI状態のうち一つをMAC CEによりシグナリングされて、該当コアセットのTCI情報として用いることができる。
図14は、本発明の一実施例に係る端末の送信設定指示子(Transmission Configuration Indicator:TCI)の決定方法を示す。
図14を参照すると、端末は複数のTCI状態を含むRRC(radio resource control)信号を受信する(S100)。
端末は前記複数のTCI状態のうち何れかのTCI状態を知らせるMAC(Medium Access Control) CE(Control Element)を受信する(S200)。
端末は、前記RRC信号及び前記MAC CEに基づいて、制御資源集合(control resource set:コアセット)に対するTCIを決定(determine又は識別(identify))する(S300)。即ち、端末は前記RRC信号及び前記MAC CEに基づいて、コアセットに対するTCI(TCI状態)を決めるか、又は識別できる。言い換えると、端末は、前記RRC信号及び前記MAC CEを介して、コアセットに対するTCI(TCI状態)の設定を受けることができる。基地局(ネットワーク)の立場で表現すると、前記RRC信号及び前記MAC CEを介して、コアセットに対するTCI(TCI状態)を前記端末に設定できる。
以下、前記図14の各段階を詳細に説明する。
まず、前記RRC信号は、物理ダウンリンク共有チャネル(physical downlink shared channel:PDSCH)に関するTCI状態を含む第1のRRC信号、又は物理ダウンリンク制御チャネル(physical downlink control channel:PDCCH)に関するTCI状態を含む第2のRRC信号であり得る。
具体的に、前記第1のRRC信号は、次の表のような内容を含むことができる。
前記表において、「tci−StatesToAddModList」は、一つの参照信号(RS)の集合内のダウンリンク参照信号(DL RS)とPDSCH DMRSポートとの間のQCL−関係を含む送信設定指示子(TCI)のリストであり得る。即ち、第1のRRC信号は、PDSCHに関するTCI状態を含むことができる。
前記第2のRRC信号は、次の表のような内容を含むことができる。
前記表において、「tci−StatesPDCCH−ToAddList」は、表6の前記「PDSCH−Config」で定義されたTCI状態のサブセットであってもよく、一つの参照信号の集合(TCI−状態)のダウンリンク参照信号(DL RS)とPDCCH DMRSポートとの間のQCL関係を提供するのに使用されることができる。即ち、第2のRRC信号は、PDCCHに関するTCI状態を含むことができる。また、第2のRRC信号に含まれた前記PDCCHに関するTCI状態は、前記第1のRRC信号に含まれた前記PDSCHに関するTCI状態の部分集合(subset)であってもよい。
図15は、図14のS300の段階のより具体的な例である。
図15を参照すると、端末は、該当コアセットが特定のコアセット(例えば、コアセットID=0)であるか否かを判断(S301)する。もし、前記コアセットが前記特定のコアセットであると、前記MAC CEは、前記第1のRRC信号(例えば、PDSCH−Config)に含まれたPDSCHに関するTCI状態のうち何れかのTCI状態を指示することができる(S302)。もし、前記コアセットが前記特定のコアセットでなければ、前記MAC CEは、前記第2のRRC信号(例えば、tci−StatesPDCCH(「tci−StatesPDCCH−ToAddList」及び/又は「tci−StatesPDCCH−ToReleaseList」)に含まれたPDCCHに関するTCI状態のうち何れかのTCI状態を指示することができる(S303)。
即ち、図14及び図15で説明したように、前記制御資源集合(CORESET)が特定のコアセット(例えば、コアセットID=0であるコアセット)である場合、前記MAC CEは、前記第1のRRC信号に含まれた前記PDSCHに関するTCI状態のうち何れかのTCI状態を知らせ、前記制御資源集合(CORESET)が前記特定のコアセットではない場合(例えば、コアセットIDが0ではないコアセット)、前記MAC CEは第2のRRC信号に含まれた前記PDCCHに関するTCI状態のうち何れかのTCI状態を知らせることができる。即ち、コアセットが特定のコアセットであるか否かによって、MAC CEは互いに異なるRRC信号が指示するTCI状態のうち何れかのTCI状態を指示することができる。例えば、コアセット#0(コアセットID=0)は、PBCHによって設定されるコアセットであって、他のコアセットとその設定方式や特性を異ならせられ、このような点でコアセット#0と他のコアセット(例えば、コアセット#1)は、受信できるRRC設定も異なり得る。本発明では、コアセットのTCI状態を設定/指示することにおいて、前述したコアセットの互いに異なる特性を考慮する。その結果、より効率的であり、信頼性の高いTCI状態の設定/指示が可能である。
オプション2)TCI状態があるコアセット
MAC CEのシグナリングは、TCIが設定されたコアセットのうち一つを選択するものと解釈され得る。これは、MAC CEによって選択された(TCI状態が定義されたまた別の)コアセットで仮定するTCI(又はQCL)をMAC CEのシグナリングが適用されるコアセットにも適用するということを意味することができる。
例えば、特定のBWPにコアセット#4、5、6が設定され、コアセット#4、6にはTCI状態が定義されたが、コアセット#5にはTCI状態が定義されない場合、ネットワークはコアセット#5のTCI状態をコアセット#4、6のTCI状態の何れかと選択し、MAC CEを用いてシグナリングできる。一例として、MAC CEのシグナリングは一つのBWPに設定されることができる最大のコアセットの数が3であるので、1ビットで構成されることができ、選択されるコアセットのインデックスに基づいて0又は1が決定できる。
オプション3)送信されたSSB
MAC CEのシグナリングは、該当セルで送信するSSBに基づいて決定されることもできる。ここで、該当セルで送信するSSBは、ブロードキャストのシグナリングを介して、又は端末−専用のシグナリングを介して端末に伝達される該当セルで送信するSSB情報を意味することができる。端末は、該当時点に可用な(available)情報に基づいて、MAC CEのシグナリングのプール(pool)になるSSBが分かる。このとき、MAC CEのシグナリングのビット長さは、SSBの最大の数に基づいて決定されることができる。例えば、SSBの最大の数が64である場合、該当MAC CEのシグナリングのビット長さは6ビットであり得る。MAC CEのシグナリングのビット長さを決定するまた別の方法で送信されたSSBの数に基づいて、ビット長さが決定されることもできる。例えば、送信されたSSBの数が9である場合、4ビットを用いてMACのシグナリングが行われることもできる。
方法2)基本(Default)TCI状態
基本TCI状態は、コアセットにTCI状態が設定されない場合、黙示的に決定されるTCI状態を意味することができる。下記のような方法が考慮できる。
オプション1)基本コアセット/検索空間集合に従う方法。
TCI状態が設定されないコアセットのTCIは、基本コアセット及び/又は基本検索空間集合に連係されたコアセットのTCI状態を使用するように事前に定義されることができる。一例として、現在の端末が(該当BWPで)設定されたコアセットのうち、TCI状態が設定され、インデックスが最も低いコアセットを基本コアセットと指定することができる。同様に、(該当BWPで)設定された検索空間集合のうち最も低いインデックスの検索空間集合が連係された(TCI状態が設定された)コアセットを基本コアセットと指定できる。
オプション2)検索空間のタイプに基づいた基本検索空間集合
検索空間集合はCSSとUSSとに区分されることができ、基本検索空間集合はCSS(又はUSS)のうちから選択されるように事前に定義されることができる。基本検索空間集合がCSSのうち選択され、共通検索空間(CSS)の集合が多数である場合、多数の共通検索空間集合に対して、前述したオプション1)の方法が適用できる。即ち、共通検索空間集合のうち、最も低いインデックスを有する共通検索空間集合が連係された(TCI状態が設定されている)コアセットのTCIをTCI−less CORESETのTCIに適用できる。
方法3)RACH過程に基づいたTCI状態
TCI状態が設定されないコアセットのTCIは、最も最近行われたRACH過程に基づいて決定されることもできる。即ち、RACH過程でランダムアクセス応答(RAR)等を受信するために仮定した(基地局の)送信ビーム、(端末の)受信ビームをTCI−less CORESETに適用できる。
方法3)の場合、検索空間集合のタイプ又は検索空間集合のインデックス等によって、異なって適用されることもできる。例えば、CSS用途で使用されるコアセットの場合、SSBのインデックスベースのTCI設定のみが有効であると見なされることもできる。即ち、RACH過程を行っても、該当RACH過程で仮定した送信/受信ビームがSSBのインデックスに基づかないか、連係されたSSB情報が分からない場合、該当RACH過程によって獲得したTCI情報は、CSS用途で使用されるコアセットのTCI情報として使用できないということを意味することができる。これは、該当コアセットに連係された検索空間集合のうち一つであっても、CSSに設定された検索空間集合がある場合に対して適用されることもできる。
前記で提案した方法は、単独でTCI−less CORESETに適用するか、組み合わせて適用できる。例えば、方法1)と方法3)のうち最も最近発生したイベントに基づいてTCI情報を変更することができ、方法1)と3)がいずれも有効ではない場合、方法2)が適用されるように事前に定義されることもできる。
また別の例として、方法1)のオプション1)が使用され、TCIの上位セットが再設定される場合、次のように動作できる。即ち、下記の方法は、TCIが設定されたコアセットのTCIが再設定される場合にも適用されることができる。
TCIの上位セットが再設定される場合、方法2)又は方法3)が適用できる。例えば、方法2)が適用される場合、基本コアセット/検索空間集合のTCI状態が該当コアセットに適用されることができる。或いは、方法3)が適用される場合、RACH過程に基づいて決定されたTCI状態が該当コアセットに適用できる。
方法2)及び/又は方法3)は、TCI状態の設定に対するフォールバック動作と見なされることもできる。即ち、TCI状態に対する曖昧さが発生する場合、ネットワークと端末は、方法2)又は3)が適用されると仮定することもできる。例えば、TCI−less CORESETに対するTCIの設定の際、或いはTCIが設定されたが、該当TCIが再設定される場合、端末は一定期間フォールバック動作を行うことができ、これは、方法2)又は方法3)が適用されるということを意味することができる。
更なるシグナリングによりTCIの上位セットの再設定が適用される時点等を知らせることもできる。即ち、該当コアセットに対するTCI更新がなされる場合にのみ新しいTCIを適用することができ、これは、既存のTCI状態がコアセットに対するTCI更新以前には維持されるということを意味することもできる。
TCIの上位セット又はコアセットの設定内の「tci−statesPDCCH」が変更されたが、該当コアセットで仮定していたTCIは変更されない場合、既存のTCIを仮定し続ける。即ち、コアセットで仮定するTCI状態が直接的に変更された場合にのみ、フォールバック動作を行うこともできる。
図16は、本発明を行う送信装置1810及び受信装置1820の構成要素を示すブロック図である。ここで、前記送信装置及び受信装置は、それぞれ基地局(ネットワーク)又は端末であり得る。
送信装置1810及び受信装置1820は、情報及び/又はデータ、信号、メッセージ等を運ぶ無線信号を送信又は受信することができる送受信機1812、1822と、無線通信システム内の通信に関する各種情報を格納するメモリ1813、1823、前記送受信機1812、1822、及びメモリ1813、1823等の構成要素と連結され、前記構成要素を制御して該当装置が前述した本発明の実施例のうち少なくとも一つを行うようにメモリ1813、1823及び/又は送受信機1812、1822を制御するように構成された(configured)プロセッサ1811、1821をそれぞれ含むことができる。ここで、送受信機はトランシーバーとも呼ばれ得る。
メモリ1813、1823は、プロセッサ1811、1821の処理及び制御のためのプログラムを格納することができ、入/出力される情報を仮格納することができる。メモリ1813、1823はバッファーとして活用されることができる。
プロセッサ1811、1821は、通常、送信装置又は受信装置内の各種モジュールの全般的な動作を制御する。特に、プロセッサ1811、1821は、本発明を行うための各種制御機能を行うことができる。プロセッサ1811、 1821は、コントローラ(controller)、マイクロコントローラ(microcontroller)、マイクロプロセッサ(microprocessor)、マイクロコンピュータ(microcomputer)等とも呼ばれ得る。プロセッサ1811、1821は、ハードウェア(hardware)又はファームウェア(firmware)、ソフトウェア、又はこれらの結合によって具現されることができる。ハードウェアを用いて本発明を具現する場合には、本発明を行うように構成されたASICs(application specific integrated circuits)又はDSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)等がプロセッサ1811、1821に備えられることができる。一方、ファームウェアやソフトウェアを用いて本発明を具現する場合には、本発明の機能又は動作を行うモジュール、手続又は関数等を含むようにファームウェアやソフトウェアが構成されることができ、本発明を行えるように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサ1811、1821内に備えられるか、メモリ1813、1823に格納されてプロセッサ1811、1821によって駆動されることができる。
送信装置1810のプロセッサ1811は、外部へ送信する信号及び/又はデータに対して、所定の符号化(coding)及び変調(modulation)を行った後、送受信機1812へ送信することができる。例えば、プロセッサ1811は、送信しようとするデータ列を逆多重化及びチャネル符号化、スクランブリング、変調過程などを経てコードワードを生成することができる。コードワードは、MAC層が提供するデータブロックである送信ブロックと等価の情報を含むことができる。一つの転送ブロック(transport block、TB)は、一つのコードワードで符号化できる。各コードワードは、一つ以上のレイヤーを介して受信装置に送信されることができる。周波数アップコンバート(frequency up−convert)のために送受信機1812はオシレーター(oscillator)を含むことができる。送受信機1812は一つ又は複数の送信アンテナを含むことができる。
受信装置1820の信号処理過程は、送信装置1810の信号処理過程の逆で構成されることができる。プロセッサ1821の制御下で、受信装置1820の送受信機1822は送信装置1810によって送信された無線信号を受信することができる。前記送受信機1822は、一つ又は複数個の受信アンテナを含むことができる。前記送受信機1822は、受信アンテナを介して受信された信号のそれぞれを周波数ダウンコンバートして(frequency down−convert)基底帯域信号に復元できる。送受信機1822は、周波数ダウンコンバートのためにオシレーターを含むことができる。前記プロセッサ1821は、受信アンテナを介して受信された無線信号に対する複号(decoding)及び復調(demodulation)を行い、送信装置1810が元々送信しようとしたデータを復元できる。
送受信機1812、1822は、一つ又は複数個のアンテナを備えることができる。アンテナは、プロセッサ1811、1821の制御下で、本発明の一実施例に係って、送受信機1812、1822により処理された信号を外部へ送信するか、外部から無線信号を受信して送受信機1812、1822へ伝達する機能を行うことができる。アンテナはアンテナポートとも称し得る。各アンテナは、一つの物理アンテナに該当するか、一つよりも多い物理アンテナ要素(element)の組み合わせによって構成される(configured)ことができる。各アンテナから送信された信号は、受信装置1820によってこれ以上分解できない。該当アンテナに対応して送信された参照信号(reference signal、RS)は受信装置1820の観点から見たアンテナを定義し、チャネルが一つの物理アンテナからの単一(single)無線チャネルなのか、又は前記アンテナを含む複数の物理アンテナ要素(element)からの合成(composite)チャネルなのかに関係なく、前記受信装置1820にとって前記アンテナに対するチャネル推定を可能にすることができる。即ち、アンテナは、前記アンテナ上のシンボルを伝達するチャネルが、前記同じアンテナ上の他のシンボルが伝達される前記チャネルから導出されることができるように定義できる。複数のアンテナを利用してデータを送受信する多重入出力(Multi−Input Multi−Output、MIMO)機能を支援するトランシーバーの場合には、2本以上のアンテナと連結されることができる。
図17は、送信装置1810内の信号処理モジュール構造の一例を示す。ここで、信号処理は、図16のプロセッサ1811、1821のような基地局/端末のプロセッサで行われることができる。
図17を参照すると、端末又は基地局内の送信装置1810は、スクランブラー301、モジュレータ302、レイヤーマッパー303、アンテナポートマッパー304、資源ブロックマッパー305、信号生成器306を含むことができる。
送信装置1810は、一つ以上のコードワード(codeword)を送信することができる。各コードワード内符号化されたビット(coded bits)は、それぞれスクランブラー301によってスクランブリングされ、物理チャネル上で送信される。コードワードはデータ列とも称され得、MAC層が提供するデータブロックである転送ブロックと等価であり得る。
スクランブルされたビットは、モジュレータ302により複素変調シンボル(Complex−valued modulation symbols)に変調される。モジュレータ302は、前記スクランブルされたビットを変調方式によって変調して信号コンステレーション(signal constellation)上の位置を表現する複素変調シンボルに配置できる。変調方式(modulation scheme)には制限がなく、m−PSK(m−Phase Shift Keying)またはm−QAM(m−Quadrature Amplitude Modulation)などが前記符号化されたデータの変調に利用されることができる。モジュレータは、モジュレーションマッパ(modulation mapper)とも呼ばれる。
前記複素変調シンボルは、レイヤマッパ303により一つ以上の送信レイヤにマッピングされることができる。各レイヤ上の複素変調シンボルは、アンテナポート上での送信のためにアンテナポートマッパ304によりマッピングされることができる。
リソースブロックマッパ305は、各アンテナポートに対する複素変調シンボルを送信のために割り当てられた仮想リソースブロック(Virtual Resource Block)内の適切なリソース要素にマッピングすることができる。リソースブロックマッパは、前記仮想リソースブロックを適切なマッピング技法(mapping scheme)によって物理リソースブロック(Physical Resource Block)にマッピングすることができる。前記リソースブロックマッパ305は、前記各アンテナポートに対する複素変調シンボルを適切な副搬送波に割り当て、ユーザによって多重化できる。
信号生成器306は、前記各アンテナポートに対する複素変調シンボル、即ち、アンテナ特定シンボルを特定変調方式、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式に変調し、複素時間ドメイン(complex−valued time domain)OFDMシンボル信号を生成することができる。信号生成器は、アンテナ特定シンボルに対してIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を実行することができ、IFFTが実行された時間ドメインシンボルにはCP(Cyclic Prefix)が挿入されることができる。OFDMシンボルは、デジタル−アナログ(digital−to−analog)変換、周波数アップ変換などを経て各送信アンテナを介して受信装置に送信される。信号生成器は、IFFTモジュール及びCP挿入機、DAC(Digital−to−Analog Converter)、周波数アップ変換器(frequency up−converter)などを含むことができる。
図18は、送信装置1810内の信号処理モジュール構造の別の例を示す。ここで、信号処理は、図16のプロセッサ1811、1821等の端末/基地局のプロセッサで行われることができる。
図18を参照すると、端末又は基地局内の送信装置1810は、スクランブラー401、モジュレーター402、レイヤーマッパー403、プリコーダ404、資源ブロックマッパー405、信号生成器406を含むことができる。
送信装置1810は、一つのコードワードに対して、コードワード内符号化されたビット(coded bits)をスクランブラー401によってスクランブリングした後、物理チャネルを介して送信できる。
スクランブルされたビットは、モジュレータ402により複素変調シンボルに変調される。前記モジュレータは、前記スクランブルされたビットを既決定された変調方式によって変調して信号コンステレーション(signal constellation)上の位置を表現する複素変調シンボルに配置できる。変調方式(modulation scheme)には制限がなく、pi/2−BPSK(pi/2−Binary Phase Shift Keying)、m−PSK(m−Phase Shift Keying)またはm−QAM(m−Quadrature Amplitude Modulation)などが前記符号化されたデータの変調に利用されることができる。
前記複素変調シンボルは、前記レイヤマッパ403により一つ以上の送信レイヤにマッピングされることができる。
各レイヤ上の複素変調シンボルは、アンテナポート上での送信のためにプリコーダ404によりプリコーディングされることができる。ここで、プリコーダは、複素変調シンボルに対するトランスフォームプリコーディング(transform precoding)を実行した以後にプリコーディングを実行することもできる。または、プリコーダは、トランスフォームプリコーディングを実行せずにプリコーディングを実行することもできる。プリコーダ404は、前記複素変調シンボルを多重送信アンテナによるMIMO方式に処理してアンテナ特定シンボルを出力し、前記アンテナ特定シンボルを該当リソースブロックマッパ405に分配できる。プリコーダ404の出力zは、レイヤマッパ403の出力yとN×Mのプリコーディング行列Wをかけて得ることができる。ここで、Nはアンテナポートの個数であり、Mはレイヤの個数である。
リソースブロックマッパ405は、各アンテナポートに対する復調変調シンボルを送信のために割り当てられた仮想リソースブロック内にある適切なリソース要素にマッピングする。
リソースブロックマッパ405は、複素変調シンボルを適切な副搬送波に割り当て、ユーザによって多重化できる。
信号生成器406は、複素変調シンボルを特定変調方式、例えば、OFDM方式に変調して複素時間ドメイン(complex−valued time domain)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボル信号を生成することができる。信号生成器406は、アンテナ特定シンボルに対してIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を実行することができ、IFFTが実行された時間ドメインシンボルにはCP(Cyclic Prefix)が挿入されることができる。OFDMシンボルは、デジタル−アナログ(digital−to−analog)変換、周波数アップ変換などを経て、各送信アンテナを介して受信装置に送信される。信号生成器406は、IFFTモジュール及びCP挿入機、DAC(Digital−to−Analog Converter)、周波数アップ変換器(frequency up−converter)などを含むことができる。
受信装置1820の信号処理過程は、送信機の信号処理過程の逆で構成されることができる。具体的に、受信装置1820のプロセッサ1821は、外部で送受信機1822のアンテナポートを介して受信された無線信号に対する複号(decoding)及び復調(demodulation)を行う。前記受信装置1820は、複数個の多重受信アンテナを含むことができ、受信アンテナを介して受信された信号のそれぞれは、基底帯域信号に復元された後、多重化及びMIMO復調化を経て、送信装置1810が元々送信しようとしたデータ列に復元される。受信装置1820は、受信された信号を基底帯域信号に復元するための信号復元器、受信処理された信号を結合して多重化する多重化器、多重化された信号列を該当コードワードに復調するチャネル復調器を含むことができる。前記信号復元器及び多重化器、チャネル復調器は、これらの機能を行う統合された一つのモジュール又はそれぞれの独立したモジュールで構成されることができる。より具体的に、前記信号復元器は、アナログ信号をデジタル信号へ変換するADC(analog−to−digital converter)、前記デジタル信号からCPを除去するCP除去器、CPが除去された信号にFFT(fast Fourier transform)を適用して周波数ドメインシンボルを出力するFFTモジュール、前記周波数ドメインシンボルをアンテナの特定シンボルに復元する資源要素デマッパー(resource element demapper)/等化器(equalizer)を含むことができる。前記アンテナの特定シンボルは、多重化器によって送信レイヤーに復元され、前記送信レイヤーはチャネル復調器によって送信装置が送信しようとしたコードワードに復元される。
図19は、本発明の具現例による無線通信装置の一例を示す。
図19を参照すると、無線通信装置、例えば、端末は、デジタル信号プロセッサ(Digital Signal Processor;DSP)又はマイクロプロセッサ等のプロセッサ2310、トランシーバー2335、パワー管理モジュール2305、アンテナ2340、バッテリー2355、ディスプレイ2315、キーパッド2320、GPS(Global Positioning System)チップ2360、センサ2365、メモリ2330、 SIM(Subscriber Identification Module)カード2325、スピーカー2345、マイクロフォン2350のうち少なくとも一つを含むことができる。前記アンテナ及びプロセッサは、複数個であってもよい。
プロセッサ2310は、本明細書で説明した機能、手続、方法を具現することができる。図19のプロセッサ2310は、図16のプロセッサ1811、1821であってもよい。
メモリ2330はプロセッサ2310と連結され、プロセッサの動作と関連した情報を格納する。メモリは、プロセッサの内部または外部に位置してもよく、有線連結又は無線連結のような様々な技術を通じて、プロセッサと連結されてもよい。図19のメモリ2330は、図16のメモリ1813、1823であってもよい。
ユーザは、キーパッド2320のボタンを押さえ、またはマイクロホン2350を利用したりして声を活性化させる等、多様な技術を利用して電話番号のような多様な種類の情報を入力することができる。プロセッサ2310は、ユーザの情報を受信してプロセシングし、入力された電話番号に電話を掛ける等、適切な機能を遂行することができる。一部シナリオでは、データが適切な機能を遂行するためにSIMカード2325またはメモリ2330から検索されることができる。一部シナリオでは、プロセッサ2310は、ユーザの便宜のためにディスプレイ2315に多様な種類の情報とデータを表示することができる。
トランシーバ2335は、プロセッサ2310と連結され、RF(Radio Frequency)信号のような無線信号を送信及び/または受信する。プロセッサは、通信を開始し、または音声通信データなど、多様な種類の情報またはデータを含む無線信号を送信するためにトランシーバを制御することができる。トランシーバは、無線信号の送信及び受信のために送信機及び受信機を含む。アンテナ2340は、無線信号の送信及び受信を容易にすることができる。一部具現例として、トランシーバは、無線信号を受信すると、プロセッサによる処理のために信号を基底帯域周波数でフォワーディングして変換できる。処理された信号は、スピーカ2345を介して出力されるように可聴または読み取り可能な情報に変換される等、多様な技術により処理されることができる。図19のトランシーバは、図16のトランシーバ1812、1813である。
図19に示してはいないが、カメラ、USB(Universal Serial Bus)ポート等様々な構成要素が端末にさらに含まれることができる。例えば、カメラはプロセッサ2310と連結されてもよい。
図19は、端末に対する一つの具現例であるだけであり、具現例は、これに制限されない。端末は、図19の全ての要素を必須として含むべきではない。即ち、一部の構成要素、例えば、キーパッド2320、GPS(Global Positioning System)チップ2360、センサ2365、SIMカード2325等は必須の要素でなくてもよく、この場合、端末に含まれなくてもよい。
図20は、プロセッサ2000の一例を示す。
図20を参照すると、プロセッサ2000は、RRC信号及び/又はMAC CE受信モジュール2010及びTCI決定モジュール2020を含むことができる。プロセッサ2000は、図12乃至図15で説明した方法を実行することができる。例えば、プロセッサ2000は複数のTCI状態を含むRRC信号を受信し、前記複数のTCI状態のうち何れかのTCI状態を知らせるMAC CEを受信し、前記RRC信号及び前記MAC CEに基づいて、コアセット(CORESET:制御資源集合)に対するTCIを決定した後、該当コアセットを受信することができる。プロセッサ2000は、図16のプロセッサ1811、1821の一例であり得る。
図21は、プロセッサ3000の一例を示す。
図21を参照すると、プロセッサ3000は、TCI割り当てモジュール3010、及び情報送信モジュール3020を含むことができる。プロセッサ3000は、図12乃至図15で説明した方法を実行することができる。例えば、プロセッサ3000は、各コアセットに対するTCI状態を決定して割り当てることができる。また、RRC信号又はRRC信号とMAC CEとの組み合わせを用いて、コアセットに対するTCI状態を指示する(知らせる)ことができ、これによって、コアセットを送信(具体的にコアセットで制御情報を送信)することができる。プロセッサ3000は、図16のプロセッサ1811、1821の一例であり得る。
図22は、本発明の技術的特徴が適用できる5Gの使用シナリオの例を示す。
図22に示す5Gの使用シナリオは単に例示的であり、本発明の技術的特徴は、図22に示していない他の5Gの使用シナリオにも適用されることができる。
図22を参照すると、5Gの三つの主要要求事項の領域は、(1)改善されたモバイル広帯域(eMBB;enhanced mobile broadband)領域、(2)多量のマシーンンタイプ通信(mMTC;massive machine type communication)領域、及び(3)超高信頼及び低遅延通信(URLLC;ultra−reliable and low latency communications)領域を含む。 一部の使用例は、最適化のために多数の領域を要求してもよく、他の使用例は、単に一つの主要性能指標(KPI;key performance indicator)にのみフォーカシングしてもよい。5Gは、このような多様な使用例を柔軟かつ信頼できる方法で支援する。
eMBBは、データ速度、遅延、ユーザ密度、モバイル広帯域アクセスの容量、及びカバレッジの全般的な向上に重点をおく。eMBBは、10Gbps程度の処理量を目標とする。eMBBは、基本的なモバイルインターネットアクセスをはるかに凌駕するようにし、豊かな両方向作業、クラウド又は拡張現実でメディア及びエンターテインメントアプリケーションをカバーする。データは、5Gの主要動力のうち一つであり、5G時代ではじめて専用の音声サービスを見られないことがある。5Gで、音声は単純に通信システムによって提供されるデータ連結を使用し、応用プログラムとして処理されると期待される。増加したトラフィックの量の主要原因は、コンテンツサイズの増加及び高いデータ伝送率を要求するアプリケーションの数の増加である。ストリーミングサービス(オーディオ及びビデオ)、対話型ビデオ及びモバイルインターネットの連結は、より多くの装置がインターネットに連結されるほどより広く用いられる。このような多くのアプリケーションは、ユーザにリアルタイム情報及び知らせをプッシュするために、常時ついている連結性を必要とする。クラウドストレッジ及びアプリケーションは、モバイル通信プラットホームで急速に増加しており、これは、業務及びエンターテインメントにいずれも適用されることができる。クラウドストレッジは、アップリンクのデータ伝送率の成長を牽引する特別な使用例である。5Gはまた、クラウド上の遠隔業務にも使用され、触覚インターフェースが使用される際に優れたユーザ経験を維持するようにはるかに低い端対端(end−to−end)遅延を要求する。エンターテインメントで、例えば、クラウドゲーム及びビデオストリーミングは、モバイル広帯域能力に対する要求を増加させるまた別の中核要素である。エンターテインメントは、汽車、車及び飛行機のような高い移動性環境を含んだどこでも、スマートフォン及びタブレットで必須である。また別の使用例は、エンターテインメントのための拡張現実及び情報検索である。ここで、拡張現実は、非常に低い遅延と瞬間的なデータ量を必要とする。
mMTCはバッテリーにより駆動される多量の低費用装置間の通信を可能にするために設計され、スマート計量、物流、現場、及び身体センサのようなアプリケーションを支援するためのものである。mMTCは10年程度のバッテリー及び/又は1km2当たりの百万個程度の装置を目標とする。mMTCは、あらゆる分野で埋込センサを円滑に連結できるようにし、最も多く予想される5Gの使用例のうち一つである。潜在的に2020年までIoT装置は204億個に至ることが予測される。産業IoTは、5Gがスマートシティ、アセットトラッキング(asset tracking)、スマートユーティリティ、農業、及びセキュリティインフラを可能にする主要役割を行う領域のうち一つである。
URLLCは、装置及び機械が非常に信頼性のあり、非常に低い遅延、及び高い可用性で通信できるようにすることで、車両通信、産業制御、工場自動化、遠隔手術、スマートグリッド、及び公共安全のアプリケーションに理想的である。URLLCは、1ms程度の遅延を目標とする。URLLCは、主要インフラの遠隔制御、及び自律走行車両のような超高信頼/遅延が少ないリンクを介して産業を変化させる新たなサービスを含む。信頼性と遅延のレベルは、スマートグリッド制御、産業自動化、ロボット工学、ドローン制御、及び調整に必須である。
次に、図22の三角形内に含まれた多数の使用例について、より具体的に見る。
5Gは、秒当たり数百メガビットから秒当たりギガビットと評価されるストリームを提供する手段であって、FTTH(fiber−to−the−home)及びケーブルベース広帯域(又はDOCSIS)を補完することができる。このような早い速度は、仮想現実(VR;virtual reality)と拡張現実(AR;augmented reality)だけでなく、4K以上(6K、8K及びそれ以上)の解像度でTVを伝達するのに要求されることができる。VR及びARのアプリケーションは、ほとんど没入型(immersive)スポーツ競技を含む。特定のアプリケーションは、特別なネットワークの設定が要求され得る。例えば、VRゲームの場合、ゲーム会社が遅延を最小化するために、コアサーバをネットワークオペレーターのエッジネットワークサーバと統合すべきである。
自動車(Automotive)は、車両に対する移動通信のための多くの使用例と共に、5Gにおいて重要な新しい動力になることが予想される。例えば、乗客のためのエンターテインメントは、高い容量と高いモバイル広帯域を同時に要求する。その理由は、将来のユーザは、それらの位置及び速度と関係なく、高品質の連結を期待し続けるためである。自動車分野の他の活用例は、拡張現実のダッシュボードである。運転者は拡張現実のダッシュボードを介して、前面の窓を通して見ているものの上に、暗やみで物体を識別することができる。拡張現実のダッシュボードは、物体の距離と動きに対して運転者に知らせてくれる情報を重ねてディスプレイする。将来、無線モジュールは、車両間の通信、車両と支援するインフラ構造の間での情報交換、及び自動車と他の連結された装置(例えば、歩行者によって伴われる装置)の間での情報交換を可能にする。安全システムは、運転者がより安全な運転をすることができるように行動の代替コースを案内し、事故の危険を減らせる。次の段階は、遠隔操縦車両又は自律走行走行になる。これは、互いに異なる自律走行車両間及び/又は自動車とインフラ間で非常に信頼性があり、非常に早い通信を要求する。将来、自律走行車両が全ての運転活動を行い、運転者は車両そのものが識別できない交通異常にのみ集中させる。運転者は、自律走行車両の技術的要求事項は、トラフィックの安全を人が達成できない程度のレベルまで増加するように超低遅延と超高速信頼性を要求する。
スマート社会として言及されるスマートシティとスマートホームは、高密度の無線センサネットワークに組み込まれるはずだ。知能型センサの分散ネットワークは、シティ又は家庭の費用及びエネルギーの効率的な維持に対する条件を識別する。類似の設定が各家庭のために行われることができる。温度センサ、窓及び暖房コントローラ、盗難警報機及び家電製品は、いずれも無線で連結される。このようなセンサのうち、多くのものが典型的に低いデータ伝送速度、低電力及び低コストを要求する。しかし、例えば、リアルタイムのHDビデオは、監視のために特定タイプの装置で要求され得る。
熱又はガスを含むエネルギーの消費及び分配は、高度に分散化しており、分散センサネットワークの自動化された制御が要求される。スマートグリッドは、情報を収集して、これによって行動するようにデジタル情報及び通信技術を使用し、このようなセンサを相互連結する。この情報は、供給メーカーと消費者の行動を含むことができるので、スマートグリッドが効率性、信頼性、経済性、生産の持続可能性、及び自動化された方式で電気のような燃料の分配を改善させることができる。スマートグリッドは、遅延が少ない他のセンサネットワークと見ることもできる。
健康部門は、移動通信の恵みを受けることができる多くのアプリケーションを保有している。通信システムは、遠く離れたところで臨床診療を提供する遠隔診療を支援することができる。これは、距離に対する障壁を減らすのに役立ち、距離の遠い田舎で持続的に利用できない医療サービスへの接近を改善させることができる。これは、また、重要な診療及び応急状況で命を救うために使用される。移動通信ベースの無線センサネットワークは、心拍数及び血圧のようなパラメータに対する遠隔モニタリング及びセンサを提供することができる。
無線及びモバイル通信は、産業応用分野でますます重要になっている。配線は設置及び維持費用が高い。従って、ケーブルを再構成することができる無線リンクへの交換可能性は、多くの産業分野で魅力的な機会である。しかし、これを達成することは、無線連結がケーブルと類似の遅延、信頼性及び容量で動作することと、その管理が単純化されることを要求する。低い遅延と非常に低い誤謬確率は、5Gに連結される必要がある新しい要求事項である。
物流及び貨物追跡は、位置ベース情報システムを使用し、どこでもインベントリ(inventory)及びパッケージの追跡を可能にする移動通信に対する重要な使用例である。物流及び貨物追跡の使用例は、典型的に低いデータ速度を要求するが、広い範囲と信頼性のある位置情報が必要である。
図23は、本発明の一実施例に係る無線通信装置を示す。
図23を参照すると、無線通信システムは、第1装置9010と第2装置9020とを含むことができる。
前記第1装置9010は、基地局、ネットワークノード、送信端末、受信端末、無線装置、無線通信装置、車両、自律走行機能を搭載した車両、コネクテッドカー(Connected Car)、ドローン(Unmanned Aerial Vehicle、UAV)、AI(Artificial Intelligence)モジュール、ロボット、AR(Augmented Reality)装置、VR(Virtual Reality)装置、MR(Mixed Reality)装置、ホログラム装置、公共安全装置、MTC装置、IoT装置、医療装置、フィンテック装置(又は金融装置)、保安装置、気候/環境装置、5Gサービスと関連した装置、又はその他の第4次産業革命分野と関連した装置であり得る。
前記第2装置9020は、基地局、ネットワークノード、送信端末、受信端末、無線装置、無線通信装置、車両、自律走行機能を搭載した車両、コネクテッドカー(Connected Car)、ドローン(Unmanned Aerial Vehicle、UAV)、AI(Artificial Intelligence)モジュール、ロボット、AR(Augmented Reality)装置、VR(Virtual Reality)装置、MR(Mixed Reality)装置、ホログラム装置、公共安全装置、MTC装置、IoT装置、医療装置、フィンテック装置(又は金融装置)、保安装置、気候/環境装置、5Gサービスと関連した装置、又はその他の第4次産業革命分野と関連した装置であり得る。
例えば、端末は、携帯電話、スマートフォン(smart phone)、ノートパソコン(laptop computer)、デジタル放送用端末機、PDA(personal digital assistants)、PMP(portable multimedia player)、ナビゲーション、スレートPC(slate PC)、タブレットPC(tablet PC)、ウルトラブック(ultrabook)、ウェアラブルデバイス(wearable device、例えば、ウォッチ型端末機(smartwatch)、ガラス型端末機(smart glass)、HMD(head mounted display))等を含むことができる。例えば、HMDは、頭に着用する形態のディスプレイ装置であり得る。例えば、HMDは、VR、AR、又はMRを具現するために使用されることができる。
例えば、ドローンは人が乗らず、無線コントロール信号によって飛行する飛行体であり得る。例えば、VR装置は、仮想世界の客体又は背景等を具現する装置を含むことができる。例えば、AR装置は、現実世界の客体又は背景等に仮想世界の客体又は背景を連結して具現する装置を含むことができる。例えば、MR装置は、現実世界の客体又は背景等に仮想世界の客体又は背景を融合して具現する装置を含むことができる。例えば、ホログラム装置は、ホログラフィーという2個のレーザー光が合って発生する光の干渉現象を活用し、立体情報を記録及び再生し、360度立体画像を具現する装置を含むことができる。例えば、公共安全装置は、画像中継装置またはユーザの人体に着用可能な画像装置等を含むことができる。例えば、MTC装置及びIoT装置は、人の直接的な介入や、又は操作が必要ではない装置であり得る。例えば、MTC装置及びIoT装置は、スマートメーター、ベンディングマシーン、温度計、スマート電球、ドアロック、又は各種センサ等を含むことができる。例えば、医療装置は、疾病を診断、治療、軽減、処置、又は予防する目的で使用される装置であり得る。例えば、医療装置は、傷害又は障害を診断、治療、軽減、又は補正する目的で使用される装置であり得る。例えば、医療装置は、構造又は機能を検査、代替、又は変形する目的で使用される装置であり得る。例えば、医療装置は、妊娠を調節する目的で使用される装置であり得る。例えば、医療装置は、診療用装置、手術用装置、(体外)診断用装置、補聴器又は施術用装置等を含むことができる。例えば、保安装置は、発生する恐れがある危険を防止し、安全を維持するために設置した装置であり得る。例えば、保安装置は、カメラ、CCTV、レコーダー(recorder)、又はブラックボックス等であり得る。例えば、フィンテック装置は、モバイル決済等の金融サービスを提供することができる装置であり得る。例えば、フィンテック装置は、決済装置又はPOS(Point of Sales)等を含むことができる。例えば、気候/環境装置は、気候/環境をモニタリング又は予測する装置を含むことができる。
前記第1装置9010は、プロセッサ9011のような少なくとも一つ以上のプロセッサと、メモリ9012のような少なくとも一つ以上のメモリと、送受信機9013のような少なくとも一つ以上の送受信機を含むことができる。前記プロセッサ9011は、前述した機能、手続、及び/又は方法を行うことができる。前記プロセッサ9011は、一つ以上のプロトコルを行うことができる。例えば、前記プロセッサ9011は、無線インターフェースプロトコルの一つ以上の層を行うことができる。前記メモリ9012は、前記プロセッサ9011と連結され、様々な形態の情報及び/又は命令を格納することができる。前記送受信機9013は、前記プロセッサ9011と連結され、無線シグナルを送受信するように制御されることができる。
前記第2装置9020は、プロセッサ9021のような少なくとも一つのプロセッサと、メモリ9022のような少なくとも一つ以上のメモリ装置と、送受信機9023のような少なくとも一つの送受信機を含むことができる。前記プロセッサ9021は、前述した機能、手続、及び/又は方法を行うことができる。前記プロセッサ9021は、一つ以上のプロトコルを行うことができる。例えば、前記プロセッサ9021は、無線インターフェースプロトコルの一つ以上の層を具現することができる。前記メモリ9022は、前記プロセッサ9021と連結され、様々な形態の情報及び/又は命令を格納することができる。前記送受信機9023は、前記プロセッサ9021と連結され、無線シグナルを送受信するように制御されることができる。
前記メモリ9012及び/又は前記メモリ9022は、前記プロセッサ9011及び/又は前記プロセッサ9021の内部又は外部で各々連結されてもよく、有線又は無線連結のように様々な技術を通じて他のプロセッサに連結されてもよい。
前記第1装置9010及び/又は前記第2装置9020は、一つ以上のアンテナを有することができる。例えば、アンテナ9014及び/又はアンテナ9024は、無線信号を送受信するように構成されることができる。
本発明は、次のような分野に適用されることもできる。
<人工知能(AI:Artificial Intelligence)>
人工知能は、人工的な知能、又はこれを作ることができる方法論を研究する分野を意味し、マシンラーニング(機械学習、Machine Learning)は、人工知能分野で取り扱う様々な問題を定義し、それを解決する方法論を研究する分野を意味する。マシンラーニングは、ある作業に対して弛まぬ経験を通じて、その作業に対する性能を高めるアルゴリズムで定義させもする。
人工神経網(ANN:Artificial Neural Network)は、マシンラーニングで使用されるモデルであって、シナプスの結合でネットワークを形成した人工ニューロン(ノード)で構成される、問題解決能力を有するモデル全般を意味することができる。人工神経網は、他のレイヤーのニューロン間の連結パターン、モデルパラメータを更新する学習過程、出力値を生成する活性化関数(Activation Function)によって定義されることができる。
人工神経網は、入力層(Input Layer)、出力層(Output Layer)、及び選択的に一つ以上の隠れ層(Hidden Layer)を含むことができる。各層は、一つ以上のニューロンを含み、人口神経網は、ニューロンとニューロンとを連結するシナプスを含むことができる。人工神経網で、各ニューロンはシナプスを通じて入力される入力信号、加重値、偏向に対する活性関数の関数値を出力することができる。
モデルパラメータは、学習を通じて決定されるパラメータを意味し、シナプス連結の加重値とニューロンの偏向などが含まれる。また、ハイパーパラメータは、マシンラーニングのアルゴリズムで学習前に設定されなければならないパラメータを意味し、学習率(Learning Rate)、繰り返し回数、ミニ配置サイズ、初期化関数などが含まれる。
人工神経網の学習目的は、損失関数を最小化するモデルパラメータを決定することと見ることができる。損失関数は、人工神経網の学習過程で最適のモデルパラメータを決定するための指標として用いられる。
マシンラーニングは、学習方式によって、教師あり学習(Supervised Learning)、教師なし学習(Unsupervised Learning)、強化学習(Reinforcement Learning)に分類できる。
教師あり学習は、学習データに対するレーベル(label)が与えられた状態で人工神経網を学習させる方法を意味し、レーベルとは、学習データが人工神経網に入力される場合、人工神経網が推論すべき正答(又は結果値)を意味することができる。教師なし学習は、学習データに対するレーベルが与えられない状態で人工神経網を学習させる方法を意味することができる。強化学習は、ある環境内で定義されたエージェントが、各状態で累積補償を最大化する行動又は行動順序を選択するように学習させる学習方法を意味することができる。
人工神経網のうち、複数の隠れ層を含む深層神経網(DNN:Deep Neural Network)で具現されるマシンラーニングをディープラーニング(深層学習、Deep Learning)とも呼び、ディープラーニングはマシンラーニングの一部である。以下で、マシンラーニングはディープラーニングを含む意味として使用される。
<ロボット(Robot)>
ロボットは、自ら保有した能力により、与えられた仕事を自動で処理するか作動する機械を意味することができる。特に、環境を認識し、自ら判断して動作を行う機能を有するロボットを、知能型ロボットと称し得る。
ロボットは、使用目的や分野に応じて、産業用、医療用、家庭用、軍用などに分類できる。
ロボットは、アクチュエータ又はモータを含む駆動部を備え、ロボット関節を動くなどの様々な物理的動作を行うことができる。また、移動可能なロボットは、駆動部にホイール、ブレーキ、プロペラなどが含まれ、駆動部を介して地上で走行するか、空中で飛行することができる。
<自律走行(Self−Driving、Autonomous Driving)>
自律走行は、自ら走行する技術を意味し、自律走行車両は、ユーザの操作なしで、又はユーザの最小限の操作で走行する車両(Vehicle)を意味する。
例えば、自律走行には、走行中の車線を維持する技術、アダプティブクルーズコントロールのように速度を自動で調節する技術、決められた経路に沿って自動で走行する技術、目的地が設定されると自動で経路を設定して走行する技術などがいずれも含まれることができる。
車両は、内燃機関のみを備える車両、内燃機関と電気モータを共に備えるハイブリッド車両、及び電気モータのみを備える電気車両を全て包括し、自動車だけでなく、汽車、オートバイなどを含むことができる。
このとき、自律走行車両は、自律走行機能を有するロボットと見ることができる。
<XR(XR:eXtended Reality)>
XRは、仮想現実(VR:Virtual Reality)、拡張現実(AR:Augmented Reality)、複合現実(MR:Mixed Reality)を総称する。VR技術は、現実世界の客体や背景などをCG画像のみで提供し、AR技術は、実際のモノの画像上に仮想で作られたCG画像を共に提供し、MR技術は、現実世界に仮想客体を混ぜて結合させて提供するコンピュータグラフィック技術である。
MR技術は、現実客体と仮想客体を一緒に見せるという点で、AR技術と類似する。しかし、AR技術では、仮想客体が現実客体を補完する形態で使用されるのに対して、MR技術では、仮想客体と現実客体とが同等の性格で使用されるという点で、差異点がある。
XR技術は、HMD(Head−Mount Display)、HUD(Head−Up Display)、携帯電話、タブレットPC、ラップトップ、デスクトップ、TV、デジタルサイネージなどに適用されることができ、XR技術が適用された装置をXR装置(XR Device)と称し得る。
図24は、本発明の一実施例に係るAI装置100を示す。
AI装置に、前述した本発明に係る方法のうち少なくとも一つの方法及び/又は装置が適用/含まれることができる。AI装置100は、TV、プロジェクタ、携帯電話、スマートフォン、デスクトップコンピュータ、ノートパソコン、デジタル放送用端末機、PDA(personal digital assistants)、PMP(portable multimedia player)、ナビゲーション、タブレットPC、ウェアラブルデバイス、セットトップボックス(STB)、DMB受信機、ラジオ、洗濯機、冷蔵庫、デスクトップコンピュータ、デジタルサイネージ、ロボット、車両などのような、固定型機器又は移動可能な機器等で具現されることができる。
図24を参照すると、端末機100は、通信部110、入力部120、ラーニングプロセッサ130、センシング部140、出力部150、メモリ170、及びプロセッサ180等を含むことができる。
通信部110は、有無線通信技術を用いて、他のAI装置100a乃至100eや、AIサーバ200などの外部装置とデータを送受信することができる。例えば、通信部110は、外部装置とセンサ情報、ユーザ入力、学習モデル、制御信号などを送受信することができる。
このとき、通信部110が用いる通信技術には、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communication)、CDMA(Code Division Multi Access)、LTE(Long Term Evolution)、5G、WLAN(Wireless LAN)、Wi−Fi(Wireless−Fidelity)、ブルートゥース(登録商標)(Bluetooth(登録商標))、RFID(Radio Frequency Identification)、赤外線通信(Infrared Data Association;IrDA)、ZigBee、NFC(Near Field Communication)等がある。
入力部120は、様々な種類のデータを獲得することができる。
このとき、入力部120は、画像信号の入力のためのカメラ、オーディオ信号を受信するためのマイクロフォン、ユーザから情報の入力を受けるためのユーザ入力部等を含むことができる。ここで、カメラやマイクロフォンをセンサとして取り扱い、カメラやマイクロフォンから獲得した信号をセンシングデータ又はセンサ情報であるともいえる。
入力部120は、モデル学習のための学習データ及び学習モデルを用いて出力を獲得する際に使用される入力データ等を獲得することができる。入力部120は、加工されない入力データを獲得することもでき、この場合、プロセッサ180又はラーニングプロセッサ130は、入力データに対して前処理として入力特徴点(input feature)を抽出することができる。
ラーニングプロセッサ130は、学習データを用いて人工神経網で構成されたモデルを学習させることができる。ここで、学習された人工神経網を学習モデルと称し得る。学習モデルは、学習データではない新しい入力データに対して結果値を推論するのに使用されることができ、推論された値は、ある動作を行うための判断の基礎として用いられることができる。
このとき、ラーニングプロセッサ130は、AIサーバ200のラーニングプロセッサ240と共に、AIプロセシングを行うことができる。
このとき、ラーニングプロセッサ130は、AI装置100に統合されるか、具現されたメモリを含むことができる。或いは、ラーニングプロセッサ130は、メモリ170、AI装置100に直接結合された外部メモリ又は外部装置で維持されるメモリを使用して具現されることもできる。
センシング部140は、様々なセンサを用いてAI装置100の内部情報、AI装置100の周辺環境情報、及びユーザ情報のうち少なくとも一つを獲得することができる。
このとき、センシング部140に含まれるセンサには、近接センサ、照度センサ、加速度センサ、磁気センサ、ジャイロセンサ、慣性センサ、RGBセンサ、IRセンサ、指紋認識センサ、超音波センサ、光センサ、マイクロフォン、ライダー、レーダー等がある。
出力部150は、視覚、聴覚、又は触覚等に関する出力を発生させることができる。
このとき、出力部150には、視覚情報を出力するディスプレイ部、聴覚情報を出力するスピーカー、触覚情報を出力するハプティクスモジュール等が含まれることができる。
メモリ170は、AI装置100の様々な機能を支援するデータを格納することができる。例えば、メモリ170は入力部120から獲得した入力データ、学習データ、学習モデル、学習ヒストリ等を格納することができる。
プロセッサ180は、データ分析のアルゴリズム又はマシンラーニングのアルゴリズムを使用して決定されるか、生成された情報に基づいて、AI装置100の少なくとも一つの実行可能な動作を決定することができる。また、プロセッサ180は、AI装置100の構成要素を制御して決定された動作を行うことができる。
このため、プロセッサ180は、ラーニングプロセッサ130又はメモリ170のデータを要請、検索、受信、又は活用することができ、前記少なくとも一つの実行可能な動作のうちの予測される動作や、好ましいものと判断される動作を実行するようにAI装置100の構成要素を制御することができる。
このとき、プロセッサ180は、決定された動作を行うために外部装置の連係が必要である場合、該当外部装置を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を該当外部装置に送信できる。
プロセッサ180はユーザ入力に対して意図情報を獲得し、獲得した意図情報に基づいて、ユーザの要求事項を決定することができる。
このとき、プロセッサ180は、音声入力を文字列に変換するためのSTT(Speech To Text)エンジン、又は自然語の意図情報を獲得するための自然語処理(NLP:Natural Language Processing)エンジンのうち少なくとも一つ以上を用いて、ユーザ入力に相応する意図情報を獲得することができる。
このとき、STTエンジン又はNLPエンジンのうち少なくとも一つ以上は、少なくとも一部がマシンラーニングアルゴリズムによって学習された人工神経網で構成されることができる。また、STTエンジン又はNLPエンジンのうち少なくとも一つ以上は、ラーニングプロセッサ130により学習されたものであってもよく、AIサーバ200のラーニングプロセッサ240により学習されたものであってもよく、又はこれらの分散処理により学習されたものであってもよい。
プロセッサ180は、AI装置100の動作内容や動作に対するユーザのフィードバック等を含む履歴情報を収集し、メモリ170又はラーニングプロセッサ130に格納するか、AIサーバ200等の外部装置に送信することができる。収集された履歴情報は、学習モデルを更新するのに用いられることができる。
プロセッサ180は、メモリ170に格納された応用プログラムを駆動するために、AI装置100の構成要素のうち少なくとも一部を制御することができる。さらに、プロセッサ180は、前記応用プログラムの駆動のために、AI装置100に含まれた構成要素のうち二つ以上を互いに組み合わせて動作させることができる。
図25は、本発明の一実施例に係るAIサーバ200を示す。
図25を参照すると、AIサーバ200は、マシンラーニングのアルゴリズムを用いて人工神経網を学習させるか、学習された人工神経網を用いる装置を意味することができる。ここで、AIサーバ200は複数のサーバで構成され、分散処理を行うこともでき、5Gネットワークで定義されることができる。このとき、AIサーバ200はAI装置100の一部構成として含まれ、AIプロセシングのうち少なくとも一部を共に行うこともできる。
AIサーバ200は、通信部210、メモリ230、ラーニングプロセッサ240、及びプロセッサ260等を含むことができる。
通信部210は、AI装置100等の外部装置とデータを送受信することができる。
メモリ230は、モデル格納部231を含むことができる。モデル格納部231は、ラーニングプロセッサ240を介して学習中である、又は学習されたモデル(又は人工神経網231a)を格納することができる。
ラーニングプロセッサ240は学習データを用いて人工神経網231aを学習させることができる。学習モデルは、人工神経網のAIサーバ200に搭載された状態で用いられてもよく、AI装置100等の外部装置に搭載されて用いられてもよい。
学習モデルは、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで具現されることができる。学習モデルの一部又は全てがソフトウェアで具現される場合、学習モデルを構成する一つ以上の命令語(instruction)は、メモリ230に格納されることができる。
プロセッサ260は学習モデルを用いて新しい入力データに対して結果値を推論し、推論した結果値に基づいた応答や制御命令を生成することができる。
図26は、本発明の一実施例に係るAIシステム1を示す。
図26を参照すると、AIシステム1は、AIサーバ200、ロボット100a、自律走行車両100b、XR装置100c、スマートフォン100d、又は家電100eのうち少なくとも一つ以上がクラウドネットワーク10と連結される。ここで、AI技術が適用されたロボット100a、自律走行車両100b、XR装置100c、スマートフォン100d、又は家電100eなどをAI装置100a乃至100eと称し得る。
クラウドネットワーク10は、クラウドコンピューティングインフラの一部を構成するか、クラウドコンピューティングインフラ内に存在するネットワークを意味することができる。ここで、クラウドネットワーク10は、3Gネットワーク、4G又はLTE(Long Term Evolution)ネットワーク、又は5Gネットワークなどを用いて構成されることができる。
即ち、AIシステム1を構成する各装置100a乃至100e、200は、クラウドネットワーク10を介して互いに連結されることができる。特に、各装置100a乃至100e、200は、基地局を介して互いに通信してもよいが、基地局を介することなく、直接互いに通信してもよい。
AIサーバ200は、AIプロセシングを行うサーバとビッグデータに対する演算を行うサーバを含むことができる。
AIサーバ200は、AIシステム1を構成するAI装置であるロボット100a、自律走行車両100b、XR装置100c、スマートフォン100d、又は家電100eのうち少なくとも一つ以上とクラウドネットワーク10を介して連結され、連結されたAI装置100a乃至100eのAIプロセシングを少なくとも一部を助けることができる。
このとき、AIサーバ200は、AI装置100a乃至100eの代わりにマシンラーニングのアルゴリズムに従って人工神経網を学習させることができ、学習モデルを直接格納するか、AI装置100a乃至100eに送信できる。
このとき、AIサーバ200はAI装置100a乃至100eから入力データを受信し、学習モデルを用いて受信した入力データに対して結果値を推論し、推論した結果値に基づいた応答や制御命令を生成して、AI装置100a乃至100eに送信することができる。
或いは、AI装置100a乃至100eは、直接学習モデルを用いて入力データに対して結果値を推論し、推論した結果値に基づいた応答や制御命令を生成することもできる。
以下では、前述した技術が適用されるAI装置100a乃至100eの様々な実施例を説明する。ここで、図26に示すAI装置100a乃至100eは、図24に示すAI装置100の具体的な実施例と見ることができる。
<AI+ロボット>
ロボット100aはAI技術が適用され、案内ロボット、運搬ロボット、掃除ロボット、ウェアラブルロボット、エンターテインメントロボット、ペットロボット、無人飛行ロボットなどで具現されることができる。
ロボット100aは、動作を制御するためのロボット制御モジュールを含むことができ、ロボット制御モジュールは、ソフトウェアモジュール、又はこれをハードウェアで具現したチップを意味することができる。
ロボット100aは、様々な種類のセンサから獲得したセンサ情報を用いてロボット100aの状態情報を獲得するか、周辺環境及び客体を検出(認識)するか、マップデータを生成するか、移動経路及び走行計画を決定するか、ユーザ相互作用に対する応答を決定するか、動作を決定することができる。
ここで、ロボット100aは、移動経路及び走行計画を決定するために、ライダー、レーダー、カメラのうち少なくとも一つ以上のセンサから獲得したセンサ情報を用いることができる。
ロボット100aは少なくとも一つ以上の人工神経網で構成された学習モデルを用いて、前記した動作を行うことができる。例えば、ロボット100aは学習モデルを用いて、周辺環境及び客体を認識することができ、認識された周辺環境情報又は客体情報を用いて動作を決定することができる。ここで、学習モデルは、ロボット100aで直接学習されるか、AIサーバ200等の外部装置で学習されたものであり得る。
このとき、ロボット100aは、直接学習モデルを用いて結果を生成して動作を行うこともできるが、AIサーバ200等の外部装置にセンサ情報を送信し、それによって生成された結果を受信し、動作を行うことができる。
ロボット100aは、マップデータ、センサ情報から検出した客体情報又は外部装置から獲得した客体情報のうち少なくとも一つ以上を用いて、移動経路と走行計画を決定し、駆動部を制御して決定された移動経路と走行計画によってロボット100aを走行させることができる。
マップデータには、ロボット100aが移動する空間に配置された様々な客体に対する客体識別情報が含まれることができる。例えば、マップデータには、壁、ドアなどの固定客体と、鉢、机などの移動可能な客体に対する客体識別情報が含まれることができる。また、客体識別情報には、名称、種類、距離、位置などが含まれることができる。
また、ロボット100aは、ユーザの制御/相互作用に基づいて駆動部を制御することによって、動作を行うか、走行することができる。このとき、ロボット100aは、ユーザの動作や音声発話による相互作用の意図情報を獲得し、獲得した意図情報に基づいて応答を決定し、動作を行うことができる。
<AI+自律走行>
自律走行車両100bはAI技術が適用され、移動型ロボット、車両、無人飛行体などで具現されることができる。
自律走行車両100bは、自律走行機能を制御するための自律走行制御モジュールを含むことができ、自律走行制御モジュールは、ソフトウェアモジュール、又はこれをハードウェアで具現したチップを意味することができる。自律走行制御モジュールは、自律走行車両100bの構成として内部に含まれてもよいが、自律走行車両100bの外部に別途のハードウェアで構成されて連結されてもよい。
自律走行車両100bは、様々な種類のセンサから獲得したセンサ情報を用いて、自律走行車両100bの状態情報を獲得するか、周辺環境及び客体を検出(認識)するか、マップデータを生成するか、移動経路及び走行計画を決定するか、動作を決定することができる。
ここで、自律走行車両100bは移動経路及び走行計画を決定するために、ロボット100aと同様に、ライダー、レーダー、カメラのうち少なくとも一つ以上のセンサから獲得したセンサ情報を用いることができる。
特に、自律走行車両100bは、視野が遮られる領域や一定距離以上の領域に対する環境や客体が外部装置からセンサ情報を受信して認識するか、外部装置から直接認識された情報を受信することができる。
自律走行車両100bは、少なくとも一つ以上の人工神経網で構成された学習モデルを用いて、前記した動作を行うことができる。例えば、自律走行車両100bは学習モデルを用いて周辺環境及び客体を認識することができ、認識された周辺環境情報又は客体情報を用いて走行動線を決定することができる。ここで、学習モデルは自律走行車両100bで直接学習されるか、AIサーバ200などの外部装置で学習されたものであってもよい。
このとき、自律走行車両100bは直接学習モデルを用いて結果を生成して動作を行うこともできるが、AIサーバ200などの外部装置にセンサ情報を送信し、それによって生成された結果を受信して動作を行うこともできる。
自律走行車両100bは、マップデータ、センサ情報から検出した客体情報又は外部装置から獲得した客体情報のうち少なくとも一つ以上を用いて移動経路と走行計画を決定し、駆動部を制御して決定された移動経路と走行計画によって自律走行車両100bを走行させることができる。
マップデータには、自律走行車両100bが走行する空間(例えば、道路)に配置された様々な客体に対する客体識別情報が含まれることができる。例えば、マップデータには、街灯、岩、建物などの固定客体と、車両、歩行者などの移動可能な客体に対する客体識別情報が含まれることができる。また、客体識別情報には、名称、種類、距離、位置などが含まれることができる。
また、自律走行車両100bは、ユーザの制御/相互作用に基づいて駆動部を制御することによって、動作を行うか、走行することができる。このとき、自律走行車両100bは、ユーザの動作や音声発話による相互作用の意図情報を獲得し、獲得した意図情報に基づいて応答を決定して動作を行うことができる。
<AI+XR>
XR装置100cはAI技術が適用され、HMD(Head−Mount Display)、車両に備えられたHUD(Head−Up Display)、テレビ、携帯電話、スマートフォン、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、家電機器、デジタルサイネージ、車両、固定型ロボットや移動型ロボット等で具現されることができる。
XR装置100cは、様々なセンサを介して、又は外部装置から獲得した3次元ポイントクラウドデータ又はイメージデータを分析し、3次元ポイントに対する位置データ及び属性データを生成することによって、周辺空間又は現実客体に対する情報を獲得し、出力するXR客体をレンダリングして出力することができる。例えば、XR装置100cは、認識された物体に対する追加情報を含むXR客体を該当認識された物体に対応させて出力することができる。
XR装置100cは少なくとも一つ以上の人工神経網で構成された学習モデルを用いて、前記した動作を行うことができる。例えば、XR装置100cは、学習モデルを用いて3次元ポイントクラウドデータ又はイメージデータで現実客体を認識することができ、認識した現実客体に相応する情報を提供することができる。ここで、学習モデルはXR装置100cで直接学習されるか、AIサーバ200などの外部装置で学習されたものであってもよい。
このとき、XR装置100cは直接学習モデルを用いて結果を生成して動作を行うこともできるが、AIサーバ200などの外部装置にセンサ情報を送信し、それによって生成された結果を受信して動作を行うこともできる。
<AI+ロボット+自律走行>
ロボット100aは、AI技術及び自律走行技術が適用され、案内ロボット、運搬ロボット、掃除ロボット、ウェアラブルロボット、エンターテインメントロボット、ペットロボット、無人飛行ロボットなどで具現されることができる。
AI技術と自律走行技術が適用されたロボット100aは、自律走行機能を有するロボット自体や、自律走行車両100bと相互作用するロボット100aなどを意味することができる。
自律走行機能を有するロボット100aは、ユーザの制御なくても、与えられた動線によって自ら動いたり、動線を自ら決定して動く装置を通称し得る。
自律走行機能を有するロボット100a及び自律走行車両100bは、移動経路又は走行計画のうち一つ以上を決定するために、共通のセンシング方法を使用することができる。例えば、自律走行機能を有するロボット100a及び自律走行車両100bは、ライダー、レーダー、カメラを介してセンシングされた情報を用いて、移動経路又は走行計画のうち一つ以上を決定することができる。
自律走行車両100bと相互作用するロボット100aは、自律走行車両100bと別に存在しつつ、自律走行車両100bの内部又は外部で自律走行機能に連係されるか、自律走行車両100bに搭乗したユーザと連係された動作を行うことができる。
このとき、自律走行車両100bと相互作用するロボット100aは、自律走行車両100bの代わりにセンサ情報を獲得して自律走行車両100bに提供するか、センサ情報を獲得して周辺環境情報又は客体情報を生成して自律走行車両100bに提供することによって、自律走行車両100bの自律走行機能を制御又は補助することができる。
或いは、自律走行車両100bと相互作用するロボット100aは、自律走行車両100bに搭乗したユーザをモニタリングするか、ユーザとの相互作用を通じて、自律走行車両100bの機能を制御することができる。例えば、ロボット100aは、運転者が居眠り状態の場合と判断される場合、自律走行車両100bの自律走行機能を活性化するか、自律走行車両100bの駆動部の制御を補助することができる。ここで、ロボット100aが制御する自律走行車両100bの機能には、単純に自律走行機能だけでなく、自律走行車両100bの内部に備えられたナビゲーションシステムやオーディオシステムで提供する機能も含まれることができる。
或いは、自律走行車両100bと相互作用するロボット100aは、自律走行車両100bの外部で自律走行車両100bに情報を提供するか、機能を補助することができる。例えば、ロボット100aは、スマート信号灯のように自律走行車両100bに信号情報等を含む交通情報を提供してもよく、電気車両の自動電気充電器のように自律走行車両100bと相互作用し、充電口に電気充電器を自動で連結してもよい。
<AI+ロボット+XR>
ロボット100aはAI技術及びXR技術が適用され、案内ロボット、運搬ロボット、掃除ロボット、ウェアラブルロボット、エンターテインメントロボット、ペットロボット、無人飛行ロボット、ドローンなどで具現されることができる。
XR技術が適用されたロボット100aは、XR画像内での制御/相互作用の対象になるロボットを意味することができる。この場合、ロボット100aはXR装置100cと区分され、互いに連動されることができる。
XR画像内での制御/相互作用の対象になるロボット100aは、カメラを含むセンサからセンサ情報を獲得すると、ロボット100a又はXR装置100cは、センサ情報に基づいたXR画像を生成し、XR装置100cは生成されたXR画像を出力することができる。また、このようなロボット100aは、XR装置100cを介して入力される制御信号又はユーザの相互作用に基づいて動作することができる。
例えば、ユーザはXR装置100cなどの外部装置を介して、遠隔で連動されたロボット100aの時点に相応するXR画像を確認することができ、相互作用を通じてロボット100aの自律走行経路を調整するか、動作又は走行を制御するか、周辺客体の情報を確認することができる。
<AI+自律走行+XR>
自律走行車両100bは、AI技術及びXR技術が適用され、移動型ロボット、車両、無人飛行体などで具現されることができる。
XR技術が適用された自律走行車両100bは、XR画像を提供する手段を備えた自律走行車両や、XR画像内での制御/相互作用の対象になる自律走行車両などを意味することができる。特に、XR画像内での制御/相互作用の対象になる自律走行車両100bは、XR装置100cと区分されて互いに連動されることができる。
XR画像を提供する手段を備えた自律走行車両100bは、カメラを含むセンサからセンサ情報を獲得し、獲得したセンサ情報に基づいて生成されたXR画像を出力することができる。例えば、自律走行車両100bはHUDを備えてXR画像を出力することによって、搭乗者に現実客体又は画面内の客体に対応するXR客体を提供することができる。
このとき、XR客体がHUDに出力される場合には、XR客体の少なくとも一部が搭乗者の視線が向く実際の客体にオーバーラップされるように出力されることができる。反面、XR客体が自律走行車両100bの内部に備えられるディスプレイに出力される場合には、XR客体の少なくとも一部が画面内の客体にオーバーラップされるように出力されることができる。例えば、自律走行車両100bは、車路、他の車両、信号灯、交通標識板、二輪車、歩行者、建物などのような客体と対応するXR客体を出力することができる。
XR画像内での制御/相互作用の対象になる自律走行車両100bは、カメラを含むセンサからセンサ情報を獲得すると、自律走行車両100b又はXR装置100cは、センサ情報に基づいたXR画像を生成し、XR装置100cは生成されたXR画像を出力することができる。また、このような自律走行車両100bは、XR装置100cなどの外部装置を介して入力される制御信号又はユーザの相互作用に基づいて動作することができる。