以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。添付した図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明しようとするものであり、本発明が実施できる唯一の実施形態を示そうとするものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために、具体的な細部事項を含む。しかしながら、当業者は、本発明がこのような具体的な細部事項がなくとも実施できるということが分かる。
幾つかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために公知の構造及び装置は省略されるか、または各構造及び装置の中核機能を中心としたブロック図の形式で示されることができる。
以下において、ダウンリンク(DL:downlink)は、基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(UL:uplink)は、端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクにおいて送信機は、基地局の一部であり、受信機は端末の一部で有り得る。アップリンクでは送信機は端末の一部であり、受信機は、基地局の一部で有り得る。基地局は、第1通信装置で、端末は、第2通信装置で表現されることもできる。基地局(BS:Base Station)は、固定局(fixed station)、Node B、eNB(evolved-NodeB)、gNB(Next Generation NodeB)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイント(AP:Access Point)、ネットワーク(5Gネットワーク)、AIシステム、RSU(road side unit)、 車両(vehicle)、ロボット、ドローン(Unmanned Aerial vehicle、UAV)、AR(Augmented Reality)装置、VR(Virtual Reality)装置などの用語に置き換えられることができる。また、端末(Terminal)は、固定されたり移動性を有することができ、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、UT(user terminal)、MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)、WT(Wireless terminal)、MTC(Machine-Type Communication)装置、M2M(Machine-to-Machine)装置、D2D(Device-to-Device)装置、車両(vehicle)、ロボット(robot)、AIモジュール、ドローン(Unmanned Aerial Vehicle、UAV)、AR(Augmented Reality)装置、VR(Virtual Reality)装置などの用語に置き換えることができる。
以下の技術は、CDMA、FDMA、TDMA、OFDMA、SC-FDMAなどのような、さまざまな無線接続システムに用いられる。 CDMAはUTRA(Universal Terrestrial Radio Access)やCDMA2000などの無線技術で具現され得る。TDMAは、GSM(Global System for Mobile communications/GPRS(General Packet Radio Service/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)のような無線技術で具現され得る。OFDMAは、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、E-UTRA(Evolved UTRA)などのような無線技術で具現され得る。 UTRAは、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)の一部である。 3GPP(3rd Generation Partnership Project)LTE(Long Term Evolution)は、E-UTRAを使用するE-UMTS(Evolved UMTS)の一部であり、LTE-A(Advanced/LTE-A proは3GPP LTEの進化したバージョンである。 3GPP NR(New Radio or New Radio Access Technology)は、3GPP LTE/LTE-A/LTE-A proの進化したバージョンである。
説明を明確にするために、3GPP通信システム(例えば、LTE-A、NR)に基づいて説明するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。 LTEは3GPP TS 36.xxx Release 8以降の技術を意味する。細部的には、3GPP TS 36.xxx Release 10以降のLTE技術は、LTE-Aと称し、3GPP TS 36.xxx Release 13以降のLTE技術は、LTE-A proと称する。 3GPP NRはTS 38.xxx Release 15以降の技術を意味する。 LTE/NRは、3GPPシステムと称することができる。 「xxx」は、標準文書の詳細番号を意味する。LTE/NRは、3GPPシステムで通称され得る。本発明の説明に使用た背景技術、用語、略語等に関しては、本発明以前に公開された標準文書に記載された事項を参照することができる。たとえば、次の文書を参照することができる。
3GPP LTE
- 36.211:Physical channels and modULation
- 36.212:Multiplexing and channel coding
- 36.213:Physical layer procedures
- 36.300:Overall description
- 36.331:Radio Resource Control(RRC)
3GPP NR
- 38.211:Physical channels and modULation
- 38.212:Multiplexing and channel coding
- 38.213:Physical layer procedures for control
- 38.214:Physical layer procedures for data
- 38.300:NR and NG-RAN Overall Description
- 36.331:Radio Resource Control(RRC)protocol specification
さらに多くの通信機器がさらに大きな通信容量を要求することに伴い、従来のradio access technologyに比べて向上されたmobile broadband通信の必要性が台頭している。また、多数の機器と物事を接続して、いつでもどこでも、様々なサービスを提供するmassive MTC(Machine Type Communications)もまた次世代通信で考慮される重要な問題の一つである。だけでなく、reliabilityとlatencyに敏感なサービス/端末を考慮した通信システムの設計が議論されている。このようにeMBB(enhanced mobile broadband communication)、Mmtc(massive MTC)、URLLC(ULtra-Reliable and Low Latency Communication)などを考慮した次世代radio access technologyの導入が議論されており、本明細書においては、便宜上、そのtechnologyをNRと称する。NRは5G無線接続技術(radio access technology、RAT)の一例を示した表現である。
5Gの3つの主要要求事項領域は、(1)改善されたモバイルブロードバンド(Enhanced Mobile Broadband:eMBB)領域、(2)多量のマシンタイプ通信(massive Machine Type Communication:mMTC)領域、及び(3)超信頼及び低遅延通信(Ultra-reliable and Low Latency Communications:URLLC)領域を含む。
一部の使用例(Use Case)は、最適化のために多数の領域が要求されることがあり、他の使用例は、1つの重要業績評価指標(Key Performance Indicator:KPI)にのみフォーカスされることができる。5Gは、このような多様な使用例を柔軟で信頼できる方法でサポートする。
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ぐようにし、豊富な双方向作業、クラウド又は増強現実において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の核心動力の1つであり、5G時代において初めて専用音声サービスを見ることができない可能性がある。5Gにおいて、音声は単に通信システムにより提供されるデータ接続を使用して応用プログラムとして処理されることが期待される。増加されたトラヒック量(volume)のための主要原因は、コンテンツサイズの増加及び高いデータ送信率を要求するアプリケーション数の増加である。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接続は、より多くの装置がインターネットに接続されるほどより広く使用される。このような多くの応用プログラムは、ユーザにリアルタイム情報及び通知をプッシュするために常にオンになっている接続性が必要である。クラウドストレージ及びアプリケーションはモバイル通信プラットフォ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の両方ともに適用できる。そして、クラウドストレージは、アップリンクデータ送信率の成長を牽引する特別な使用例である。5Gはまた、クラウドの遠隔業務にも使用され、触覚インタフェースが使用されるときに優秀なユーザ経験を維持するようにはるかに低いエンドツーエンド(end-to-end)遅延を要求する。エンターテインメント、例えば、クラウドゲーム及びビデオストリーミングは、モバイルブロードバンド能力に対する要求を増加させるもう1つ核心要素である。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むどんなところでもスマートフォン及びタブレットにおいて必須的である。また他の使用例は、エンターテインメントのための増強現実及び情報検索である。ここで、増強現実は、非常に低い遅延と瞬間的なデータ量を要求する。
また、最も多く予想される5G使用例の1つは、すべての分野で埋め込みセンサ(embedded sensor)を円滑に接続できる機能、すなわち、mMTCに関することである。2020年まで潜在的なIoT装置は204億個に達すると予測される。産業IoTは、5Gがスマートシティ、資産追跡(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な役割を行う領域の1つである。
URLLCは、重要インフラの遠隔制御及び自動運転車両(self-driving vehicle)などの超信頼/利用可能な遅延が少ないリンクを介して産業を変化させる新しいサービスを含む。信頼性と遅延の水準は、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、及び調整に必須的である。
以下、多数の使用例についてより具体的に説明する。
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としてFTTH(fiber-to-the-home)及びケーブルベースブロードバンド(又は、DOCSIS)を補完することができる。このような速い速度は、仮想現実と増強現実だけでなく、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。VR(Virtual Reality)及びAR(Augmented Reality)アプリケーションは、大部分没入型(immersive)スポーツを含む。特定応用プログラムは、特別なネットワーク設定が要求されることがある。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のエッジネットワークサーバと統合しなければならないことがある。
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ともに5Gにおいて重要な新しい動力になると予想される。例えば、乗客のためのエンターテインメントは、同時の高い容量と高い移動性モバイルブロードバンドを要求する。その理由は、未来のユーザは自分の位置及び速度に関係なく高品質の接続を継続して期待するためである。自動車分野の他の活用例は、増強現実のダッシュボードである。これは、運転者が前面窓を通じて見ているものの上に、闇の中で物体を識別し、物体の距離と動きに対して運転者に知らせる情報を重ねてディスプレイする。未来に、無線モジュールは、車両間の通信、車両とサポートするインフラ構造間の情報交換、及び自動車と他の接続されたデバイス(例えば、歩行者が携帯するデバイス)間の情報交換を可能にする。安全システムは、運転者がより安全に運転することができるように、行動の代替コースを案内して事故の危険を減らすことができるようにする。次の段階は、遠隔操縦又は自動運転車両(self-driven vehicle)になる。これは、相異なる自動運転車両の運転車両間及び自動車とインフラ間で非常に信頼性があり、非常に速い通信を要求する。未来に、自動運転車両が全ての運転活動を行い、運転者は車両自体が識別できない交通異常にのみ集中するようにする。自動運転車両の技術的な要求事項は、トラヒック安全を人が達成できない程度の水準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(smart society)として言及されるスマートシティやスマートホームは、高密度無線センサネットワークで埋め込まれる(embedded)。知能型センサの分散ネットワークは、シティ又はホームの費用及びエネルギー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全て無線で接続される。このようなセンサのうち多くのセンサが典型的に低いデータ送信速度、省電力及び低コストである。しかしながら、例えば、リアルタイムHDビデオは、監視のために特定タイプの装置により要求される可能性がある。
熱又はガスを含むエネルギーの消費及び分配は、高度に分散化されており、分散センサネットワークの自動化制御が要求される。スマートグリッドは、情報を収集し、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てこのようなセンサを相互接続する。この情報は、供給会社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、及び自動化方式で電気などの燃料の分配を改善するようにすることができる。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して見ることもできる。
健康部門は、移動通信の恵みを享受できる多くの応用プログラムを保有している。通信システムは、遠く離れた所で臨床診療を提供する遠隔診療をサポートすることができる。これは、距離に対する障壁を減らすようにするとともに、遠距離の農村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、ケーブルを再構成できる無線リンクへの交替可能性は、多くの産業分野で魅力的な機会である。しかしながら、これを達成することは、無線接続がケーブルと類似した遅延、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が要求される。低い遅延と非常に低い誤り確率は、5Gで接続される必要のある新たな要求事項である。
物流(logistics)及び貨物追跡(freight tracking)は、位置ベース情報システムを使用してと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。
NRを含む新しいRATシステムはOFDM送信方式またはこれと類似の送信方式を使用する。新しいRATシステムは、LTEのOFDMパラメータとは異なるOFDMパラメータを従うことができる。または新しいRATシステムは、既存のLTE/LTE-Aのヌメロロジー(numerology)をそのまま従うが、さらに大きいシステムの帯域幅(例えば、100MHz)を有することができる。または1つのセルが複数のヌメロロジーをサポートすることもできる。つまり、互いに異なるヌメロロジーで動作する端末が一つのセルの中で共存することができる。
ヌメロロジー(numerology)は、周波数領域で1つのsubcarrier spacingに対応する。Reference subcarrier spacingを整数Nにscalingすることにより、異なるヌメロロジーが定義され得る。
用語の定義
eLTE eNB:eLTE eNBは、EPC及びNGCに対する連結をサポートするeNBの進化(evolution)である。
gNB:NGCとの連結だけでなく、NRをサポートするノード。
新しいRAN:NR又はE-UTRAをサポートするか、NGCと相互作用する無線アクセスネットワーク。
ネットワークスライス(network slice):ネットワークスライスは、終端間の範囲と共に特定の要求事項を要求する特定の市場シナリオに対して最適化されたソリューションを提供するようにオペレータによって定義されたネットワーク。
ネットワーク機能(network function):ネットワーク機能は、よく定義された外部のインターフェースと、よく定義された機能的動作を有するネットワークインフラ内での論理的ノード。
NG-C:新しいRANとNGC間のNG2リファレンスポイント(reference point)に用いられるコントロールプレーンインターフェース。
NG-U:新しいRANとNGC間のNG3リファレンスポイント(reference point)に用いられるユーザプレーンインターフェース。
非独立型(Non-standalone)NR:gNBがLTE eNBをEPCにコントロールプレーンの連結のためのアンカーとして要求するか、又はeLTE eNBをNGCにコントロールプレーンの連結のためのアンカーとして要求する配置構成。
非独立型E-UTRA:eLTE eNBがNGCにコントロールプレーンの連結のためのアンカーとしてgNBを要求する配置構成。
ユーザプレーンゲートウェイ:NG-Uインターフェースの終端点。
システム一般
図1は、本明細書で提案する方法が適用できるNRの全体的なシステム構造の一例を示した図である。
図1を参照すると、NG-RANはNG-RAユーザプレーン(新しいAS sublayer/PDCP/RLC/MAC/PHY)及びUE(User Equipment)に対するコントロールプレーン(RRC)プロトコル終端を提供するgNBで構成される。
前記gNBは、Xnインターフェースを介して相互連結される。
前記gNBは、また、NGインターフェースを介してNGCに連結される。
より具体的には、前記gNBはN2インターフェースを介してAMF(Access and Mobility Management Function)に、N3インターフェースを介してUPF(User Plane Function)に連結される。
NR(New Rat)ヌメロロジー(Numerology)及びフレーム(frame)構造
NRシステムでは、多数のヌメロロジー(numerology)がサポートできる。ここで、ヌメロロジーはサブキャリア間隔(subcarrier spacing)とCP(Cyclic Prefix)のオーバーヘッドにより定義されることができる。このとき、多数のサブキャリア間隔は基本サブキャリア間隔を整数N(または、μ)にスケーリング(scaling)することにより誘導できる。また、非常に高い搬送波周波数で非常に低いサブキャリア間隔を用いないと仮定されても、用いられるヌメロロジーは周波数帯域と独立に選択されることができる。
また、NRシステムでは多数のヌメロロジーに従う多様なフレーム構造がサポートされることができる。
以下、NRシステムで考慮されることができるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)ヌメロロジー及びフレーム構造を見る。
NRシステムでサポートされる多数のOFDMヌメロロジーは、表1のように定義されることができる。
NRは、様々な5Gサービスをサポートするための多数のnumerology(またはsubcarrier spacing(SCS))をサポートする。例えば、SCSが15kHzである場合には、従来の携帯電話バンドでの広い領域(wide area)をサポートし、SCSが30kHz/60kHzである場合には、密集した - 都市(dense-urban)、より低い遅延(lower latency)及びより広いキャリアの帯域幅(wider carrier bandwidth)をサポートし、SCSが60kHzまたはそれより高い場合には、位相雑音(phase noise)を克服するために24.25GHzよりも大きい帯域幅をサポートする。
NR周波数バンド(frequency band)は、2つのtype(FR1、FR2)の周波数範囲(frequency range)で定義される。FR1、FR2は、以下の表2に示すように構成されることができる。また、FR2はミリ波(millimeter wave、mmW)を意味することができる。
図2は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムにおけるアップリンクフレームとダウンリンクフレームとの間の関係を示す。
図2に示すように、端末(User Equipment、UE)からのアップリンクフレーム番号iの送信は、該当端末での該当ダウンリンクフレームの開始よりTTA=NTATS以前に開始しなければならない。
全ての端末が同時に送信及び受信できるものではなく、これはダウンリンクスロット(downlink slot)又はアップリンクスロット(uplink slot)の全てのOFDMシンボルが用いられることはできないということを意味する。
図3は、NRシステムでのフレーム構造の一例を示す。図3は、単に説明の便宜のためのものであり、本発明の範囲を制限するのではない。
表4の場合、μ=2の場合、即ちサブキャリア間隔(subcarrier spacing、SCS)が60kHzである場合の一例であって、表3を参考すると、1サブフレーム(または、フレーム)は4個のスロットを含むことができ、図3に図示された1サブフレーム={1、2、4}スロットは一例であって、1サブフレームに含まれることができるスロットの個数は表3のように定義できる。
また、ミニ-スロット(mini-slot)は2、4、または7シンボル(symbol)で構成されることもでき、より多いか、またはより少ないシンボルで構成されることもできる。
NRシステムでの物理資源(physical resource)と関連して、アンテナポート(antenna port)、資源グリッド(resource grid)、資源要素(resource element)、資源ブロック(resource block)、キャリアパート(carrier part)などが考慮できる。
以下、NRシステムで考慮できる前記物理資源に対して具体的に説明する。
まず、アンテナポートと関連して、アンテナポートはアンテナポート上のシンボルが運搬されるチャンネルが同一なアンテナポート上の他のシンボルが運搬されるチャンネルから推論できるように定義される。1つのアンテナポート上のシンボルが運搬されるチャンネルの広範囲特性(large-scale property)が他のアンテナポート上のシンボルが運搬されるチャンネルから類推できる場合、2つのアンテナポートはQC/QCL(quasi co-locatedまたはquasi co-location)関係にあるということができる。ここで、前記広範囲特性は遅延拡散(Delay spread)、ドップラー拡散(Doppler spread)、周波数シフト(Frequency shift)、平均受信パワー(Average received power)、受信タイミング(Received Timing)のうち、1つ以上を含む。
図4は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムでサポートする資源グリッド(resource grid)の一例を示す。
この場合、図5のように、ヌメロロジーμ及びアンテナポートp別に1つの資源グリッドが設定できる。
図5は、本明細書で提案する方法が適用できるアンテナポート及びヌメロロジー別資源グリッドの例を示す。
Point Aは資源ブロックグリッドの共通参照地点(common reference point)として役割をし、次の通り獲得できる。
- PCellダウンリンクに対するoffsetToPointAは初期セル選択のためにUEにより使われたSS/PBCHブロックと重畳される最も低い資源ブロックの最も低いサブキャリアとpoint A間の周波数オフセットを示し、FR1に対して15kHzサブキャリア間隔及びFR2に対して60kHzサブキャリア間隔を仮定した資源ブロック単位(unit)で表現され;
- absoluteFrequencyPointAは、ARFCN(absolute radio-frequency channel number)のように表現されたpoint Aの周波数-位置を示す。
共通資源ブロック(common resource block)は、サブキャリア間隔設定μに対する周波数領域で0から上方にナンバリング(numbering)される。
帯域幅部品 (Bandwidth part, BWP)
NRシステムにおいては、1つの搬送波(carrier:キャリア)ごとに最大400 MHzまでサポートできる。このようなワイドバンド(wideband)搬送波で動作するUEが常に搬送波全体の無線周波数(radio frequency,RF)モジュールをオンにしたまま動作する場合、UEバッテリーの消費が大きくなり得る。或いは、1つのワイドバンド搬送波(キャリア)内で動作する複数の使用例(e.g.、eMBB、URLLC、mMTC、V2Xなど)を考慮するとき、該キャリア内の周波数帯域ごとに互いに異なるニューマロロジー(例えば、サブキャリア間隔)がサポートできる。或いは、UEごとに最大帯域幅に対する能力(capability)が異なる場合がある。これを考慮して、BSは、ワイドバンドキャリアの全帯域幅ではなく一部の帯域幅でのみ動作するようにUEに指示することができ、その一部の帯域幅を帯域幅パーツ(bandwidth part, BWP)と称する。周波数領域において、BWPは、キャリア上の帯域幅パートi内のニューマロラジμiに対して定義された隣接する(contiguous)共通リソースブロックのサブセットであり、1つのニューマロロジー(例えば、サブキャリア間隔、CP長、スロット/ミニスロット持続時間)を設定することができる。
一方、BSは、UEに設定された1つの搬送波内に1つ以上のBWPを設定することができる。
或いは、特定のBWPにUEが集中する場合、負荷バランス(load balancing)のために一部のUEを他のBWPに移すことができる。或いは、隣接セル間の周波数ドメインインターセル干渉消去(frequency domain inter-cell interference cancellation)などを考慮して、全帯域幅の内,中の一部のスペクトルを除外し、セルの両方のBWPを同一スロット内に設定することができる。すなわち、BSは、ワイドバンド搬送波に関連(associate)付けられたUEに少なくとも1つのDL UL/BWPを設定することができ、特定時点に設定されたDL/ULBWPの内、少なくとも一つのDL/ULBWPを(物理階層制御信号であるL1シグナリング、MAC階層制御信号であるMAC制御要素(control element、CE)、またはRRCシグナリングなどによって)活性化(activate)させることができ、他の設定されたDL/UL BWPにスイッチングすることを(L1シグナリング、MACCE、またはRRCシグナリングなどによって)指示したり、タイマー値を設定してタイマーが期限切れ(expire)になったらUEが定められたDL/UL BWPにスイッチングるようにすることもできる。活性化されたDL/UL BWPを特に活性(active)(DL/UL BWP)と称する。 UEが初期アクセス(initial access)過程にあるか、或いはUEのRRC接続がセットアップされる前などの状況では、UEがDL/UL BWPに対する設定(configuration)を受信できないこともある。このような状況でUEが仮定するDL/ULBWPは初期アクティブDL/UL BWPとする。
物理チャネル及び一般的な信号送信
図6は、3GPPシステムに用いられる物理チャネル及び一般的な信号送信を例示する。無線通信システムにおいて端末は、基地局からのダウンリンク(Downlink、DL)を介して情報を受信し、端末は基地局にアップリンク(Uplink、UL規格)を介して情報を送信する。基地局と端末が送受信する情報は、データと、さまざまな制御情報を含み、これらが送受信する情報の種類/用途に応じて様々な物理チャネルが存在する。
端末は、電源がオンまたは新たにセルに進入した場合、基地局との同期を合わせるなどの初期セル探索(Initial cell search)作業を行う(S601)。このため、端末は、基地局から主同期信号(Primary Synchronization Signal、PSS)と副同期信号(Secondary Synchronization Signal、SSS)を受信して基地局との同期を合わせて、セルIDなどの情報を取得することができる。その後、端末は、基地局から物理放送チャネル(Physical Broadcast Channel、PBCH)を受信して、セル内の放送情報を取得することができる。一方、端末は、初期セル探索段階でダウンリンク参照信号(Downlink Reference Signal、DL RS)を受信して、ダウンリンクチャネルの状態を確認することができる。
初期セル探索を終えた端末は、物理ダウンリンク制御チャネル(Physical Downlink Control Channel、PDCCH)及び前記PDCCHに掲載された情報に基づいて物理ダウンリンク共有チャネル(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)を受信することにより、さらに具体的なシステム情報を取得することができる(S602)。
一方、基地局に最初に接続したり、信号送信のための無線リソースがない場合、端末は、基地局に対してランダムアクセス過程(Random Access Procedure、RACH)を実行することができる(S603乃至S606)。このため、端末は、物理ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access Channel、PRACH)を介して、特定シーケンスをプリアンブルで送信して(S603及びS605)、PDCCH及び対応するPDSCHを介してプリアンブルに対する応答メッセージ(((RAR Random Access Response)message)を受信することができる。競争基盤RACHの場合、さらに競合の解決手順(Contention Resolution Procedure)を行うことができる(S606)。
前述したような手順を実行した端末は、その後、一般的なアップ/ダウンリンク信号の送信手順としてPDCCH/ PDSCH受信(S607)と物理アップリンク共有チャネル(Physical Uplink Shared Channel、PUSCH/物理アップリンク制御チャネル(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)送信(S608)を実行することができる。特に端末はPDCCHを介してダウンリンク制御情報(Downlink Control Information、DCI)を受信することができる。
具体的にUEは、該当探索空間設定(configuration)に従ってサービングセル上の1つ以上の制御要素セット(control element set、CORESET)に設定された監視機会(occasion)でPDCCH候補(candidate)のセットを監視する。UEが監視するPDCCH候補のセットは検索空間セットの観点から定義され、検索空間セットは共通の検索空間セットまたはUE特定検索空間セットであり得る。CORESETは、1~3個のOFDMシンボルの時間持続時間を有する(物理)リソースブロックのセットで構成される。ネットワークは、UEが複数のCORESETを有するように設定され得る。UEは、1つ以上の探索空間セット内のPDCCH候補を監視する。ここで監視とは、探索空間内のPDCCH候補のデコーディングを試みることを意味する。UEが探索空間内のPDCCH候補の内の1つに対するデコーディングに成功すると、前記UEは該当PDCCH候補でPDCCHを検出したと判断し、前記検出されたPDCCH内のDCIに基づいてPDSCH受信またはPUSCH送信を実行する。
PDCCHは、PDSCH上のDL送信及びPUSCH上のUL送信をスケジューリングするために用いられる。ここで、PDCCH上のDCIは、PDSCHに関連する変調(modulation)及びコーディングフォーマット及びリソース割り当て(resource allocation)情報を少なくとも含むダウンリンク割り当て(assignment)(すなわち、DLグラント)、またはPUSCHに関連する変調及びコーディングフォーマットとリソース割り当て情報を含むアップリンクグラントを含む。DCIはその使用目的によってフォーマットが互いに異なる。例えば、NRシステムにおいて、DCIフォーマット0_0、DCIフォーマット0_1は、1つのセルにおけるPUSCHのスケジューリングに用いられ、DCIフォーマット1_0、DCIフォーマット1_1は、1つのセルにおけるPDSCHのスケジューリングに使用される。 DCIフォーマット2_0は、SFI-RNTIによってCRCスクランブルすることができ、スロットフォーマットを知らせる用途で用いられる。
前述の説明(例えば、3GPP3GPP system, frame structure、、物理チャネル及び一般的な信号送信など)は、本明細書で提案する方法及び/または実施形態と組み合わせて適用/用いられることができ、または本明細書で提案する方法の技術的特徴を明確にするために補足することができる。本明細書において「/」は、/で区分られた内容の全てを含む(and)するが、又は区分された内容の一部のみを含む(or)することを意味することができる。
さらに、本明細書では、説明の便宜のために、以下の用語について縮約された表現を用いられる。
- UE:User Equipment
- redcap UE: reduced capability UE
- SSB: Synchronization Signal Block
- BW:Bandwidth
- BWP:Bandwidth Part
- SCS: subcarrier spacing
TB:Transport Block
- TDRA:Time domain resource allocation
- RO: RACH occasion
- MG: measurement gap
- DL: downlink
- UL:Uplink
- Rx:Reception
- Tx:Transmission
- FR:Frequency range
- PDCCH:Physical downlink control channel
PDSCH:Physical downlink shared channel
- PUCCH:Physical uplink control channel
- PUSCH:Physical uplink shared channel
- RNTI:Radio Network Temporary Identifier
- RRC:Radio resource control
- MAC-CE:medium access control-control element
- DCI:Downlink control information
- FDD:Frequency division duplexing
- SI-RNTI:System Information Radio-Network Temporary Identifier
- CRC: Cyclic Redundancy Check
- SIB: System Information Block
- SIB1: NR 装置のためのSIB1=RMSI(Remaining Minimum System Information)。NR装置のセル接続に必要な情報などをブロードキャストする。
- CORESET (COntrol REsource SET): NR端末が candidate PDCCHデコーディングを試みる時間/周波数リソース
- CORESET♯0: NR デバイスの Type0-PDCCH CSS set のための CORESET
- MO:Type0-PDCCH CSSセットのためのPDCCH監視機会(occasion)
- SIB1-R:縮小された能力NR装置のための(追加の)SIB1.SIB1とは別のTBで生成され、別々のPDSCHに送信される場合に限定し得る。
- CORESET♯0-R:縮小された能力NRデバイスのためのCORESET♯0
- Type0-PDCCH-R CSS set:reduced UE がSI-RNTIによって CRC スクランブルされたDCIフォーマットのPDCCH候補のセットを監視するサーチスペースのセット
- MO-R:Type0-PDCCH-R CSSセットのためのPDCCH監視機会
- RSA(Redcap standalone):RedcapデバイスまたはRedcapサービスのみをサポートするセル。
前述の5Gの主なユースケース(use case)、例えばmMTC、eMBB及びURLLCに加えて、mMTCとeMBBが結合されたユースケース、またはmMTCとURLLCが結合されたユースケースなどのユースケースの重要性/関心度が高まっている。このようなユースケースを効率的にサポートするために、デバイスコスト、消費電力、フォームファクタ (form factor)などの観点から、前記ユースケースに適合した端末を設計する方法が考慮されている。
本明細書においては、5Gの主な使用事例の内、少なくとも1つ以上をサポートする一般的なNR端末を「NR(一般的な(normal)UE」または「NR装置」として表現する。NR UEは、5Gの主要能力(key capabilities) (例えば、ピークデータレート(peak data rate)、ユーザーエクスペリエンスデータレート(user experienced data rate),遅延(latency), 、移動度(mobility) 、接続密度(connection density), 、エネルギー効率(energy efficiency)、スペクトル効率(spectrum efficiency)、地域トラフィック効率(area traffic efficiency)を全て備えた端末で有り得る。
一方、デバイスコストの削減、省電力、小型のフォームファクタを達成するために、一部の能力を意図的に縮小(reduction)した端末を(NR)縮小された能力(reduced capability)UE/縮小された能力デバイス、または縮小して(NR)「redcap UE」または「redcapデバイス」と称する。Redcap UEは、前記のmMTCとeMBB、またはmMTCとURLLCにまたがるユースケース領域を目標に設計された端末であり得る。
なお、本明細書では、説明の便宜のために、mMTCとeMBB、またはmMTCとURLLCにまたがる5Gユースケース領域を便宜上「redcapユースケース」と称する。
Redcapのユースケースの一例として、関連産業(connected industries)の分野が考えられる。センサとアクチュエーター(actuators)は5Gネットワークとコアに接続できる。大規模(massive)産業用無線センサネットワーク(Industrial Wireless Sensor Network,IWSN)の使用事例及び要求事項を含めることができる。非常に高い要求事項を有するURLLCだけでなく、数年のバッテリ寿命を有するコンパクトなデバイスフォームファクタを要求する比較的低コスト(low-end)のサービスが提供できる。このようなサービスの要求事項は、LPWA(Low Power Wide Area、i.e. LTE-M/NB-IOT)よりも高いが、URLCC及びeMBBよりは低い。例えば、そのような環境をサポートする装置には、圧力センサ、湿度センサ、温度計、モーションセンサ、加速度計、アクチュエータなどを含むことができる。
Redcapユースケースのまた別の例として、スマートシティの場合、スマートシティバーチャル(vertical)は都市リソースをより効率的に監視及び制御し、都市住民にサービスを提供するためのデータ収集及び処理をカバーする。特に、監視カメラの配置(the deployment of surveillance cameras)は、スマートシティの不可欠な部分だけでなく、工場及び産業会社にとっても不可欠な部分である。
Redcapユースケースのまた別の例として、ウェアラブルユースケースは、スマートウォッチ、リング、スマートヘルス(eHealth)関連デバイス、及び医療監視デバイスなどを含むことができる。
低電力無線エリア(Low Power Wireless Area、LPWA)端末(例えば、LTE-M、NB-IoTなど)によっては、ビットレート(bit rate)、遅延(latency)などの点で前述したRedcapユースケースがサポート不可能で有り得る。一方、NR端末は機能的には前述のRedcap使用事例をサポートすることができるが、端末製造コスト、フォームファクタ(form factor)、バッテリ寿命などの面で非効率的であり得る。前述のRedcapユースケース領域を低コスト、低電力、小型のフォームファクタ(つまり、デバイスのサイズが小さい)などの特性を有するredcap UEで5Gネットワークでサポートすることは、端末製造及び維持コスト削減の効果をもたらすことができる。
Redcapのユースケースは、端末の複雑度、目標ビットレート(target bit rate)、遅延(latency)、電力消費などの点でかなり多様な(diverse)要求事項 を有する。本明細書で、redcap UEが満たすべき要求事項(requirements)を「redcap要求事項」と称する。Redcap要求事項は、すべてのredcapユースケースに対して共通に適用できる一般的な(generic)要求事項と、一部のユースケースにのみ適用されるユースケース別(use case specific)要求事項に分けることができる。
たとえば、一般的なredcap要求事項は以下のように要約できる。
- デバイスの複雑性(complexity)/コスト:新しいデバイスタイプの主な動機は、Rel-15/Rel-16の高級(high-end)eMBB及びURLLCデバイスと比較してデバイスコストと複雑性を減らすことである。これは特に産業用センサの場合である。
- デバイスサイズ:ほとんどのユースケースの要求事項は、標準(standard)がコンパクト(compact)なフォームファクタでデバイスの設計を可能にすることである。
- 展開(Deployment)シナリオ:システムはFDDとTDDのすべてのFR1/FR2帯域をサポートしなければならない。
たとえば、ユースケース別redcap要求事項は、以下のように要約できる。
<使用事例1:産業用無線センサ>
-基準ビットレート(reference bit rate):<2 Mbps(潜在的にULトラフィックが多い(heavy traffic))
- エンドツーエンド遅延(End-to-end latency):<100 ms;安全関連センサについては~5~10ms
- バッテリー:最小数年
- 通信サービスの可用性:99.99%
- 固定(Stationary)
<ユースケース2:ビデオ監視(Video Surveillance)>
- 基準ビットレート:<経済的なビデオの場合は2~4 Mbps;ハイエンドビデオ(ULトラフィックが多い)については~7.5~25 Mbps
- 遅延: < 500 ms
-信頼性: 99%-99.9%。
<ユースケース3:ウェアラブル>
- 基準ビットレート:ダウンリンクで10~50 Mbps及びスマートウェアラブルアプリケーションのためのアップリンクで> = 5 Mbps
- ピーク(peak)ビットレート:ダウンリンクで150 Mbps、アップリンクで50 Mbps
- バッテリー:数日(最大1~2週)
表5は、前記3つの代表的なredcapユースケースのかい階略的な共通的な要求事項とユースケース別要求事項を示す。
前記レッドキャップ(redcap)要求事項は、端末と基地局が提供する様々な特徴(feature)(の組み合わせ)によって満たすことができる。以下は、redcap要求事項を満たすために端末/基地局がサポートする特徴とサブ特徴(sub-feature) の例である。
Redcap UEの複雑度の低減の面で、Redcap UEは、i) UEのRX/Txアンテナ数の減少、ii)UE帯域幅の減少、iii)半二重(half-duplex)FDDサポート、iv)緩和された(relaxed)UE処理時間、v)緩和されたUE処理能力を特徴とすることができる。さらに、電力低減(power saving)の観点から、i)より少ない数のブラインドデコーディング(blind decoding, BD)及び制御チャネル要素(control channel element, CCE)の制限によるPDCCHモニタリングが減少されることができ、ii) RRC非活性化(Inactive)及び/またはアイドル(Idle)の拡張されたDRXが適用されることができ、またはiii)固定(stationary)装置の無線リソース管理(resource management, RRM)を緩和(relaxation)することができる。また、カバレッジ回復/向上(recovery/enhancement)を特徴とすることができる。
前記のレッドキャップUEの特徴の内、半二重(half-duplex)FDDは、伝統的に低コスト(low cost)/低複雑度(low complexity)の端末に用いられる方法である。同時に、送信と受信をサポートする全二重(full-duplex)FDD端末の場合、送信信号から生じる干渉が受信信号に与える影響を排除するためにデュプレクサ(duplexer)を使用しなければならないがhalf-duplex FDD動作は同時 送受信能力を制限し、干渉除去のためのデュプレクサを低コストのRF(radio frequency)スイッチに置き換えることで、端末コストを下げることができる。
本明細書のハーフデュプレックス(half-duplex)FDD動作は、LTEで定義した通りであり得る:ハーフデュプレックス(half-duplex)FDD動作において、端末は同時に送受信することはできないが、フルデュプレックス(full-duplex)FDDではこのような制限はない。
また、LTEでは、以下のように2つのタイプ(例えばタイプA及びタイプB)のハーフデュプレックス(half-duplex)FDD動作を定義する。
タイプAのハーフデュプレックス(half-duplex)FDD動作の場合、保護期間(guard period)はUEによって次のように生成される。
- 同じUEからアップリンクサブフレームの直前のダウンリンクサブフレームの最後の部分を受信しない
タイプBのハーフデュプレックス(half-duplex)FDD動作の場合、各々half-dupleガードサブフレームと称するガード期間は、UEによって次のように生成される。
- 同じUEからアップリンクサブフレームの直前のダウンリンクサブフレームを受信しない、と、
- 同じUEからアップリンクサブフレームの直後にダウンリンクサブフレームを受信しない
前記guard periodでは、DLトUL送信がすべて起きないguard periodは
guard timeという用語で置き換えることもできる。
以下、本明細書では、NRにおけるハーフデュプレックス(half-duplex)FDD動作をサポートするための方法及び/または実施形態を提案する。具体的に、提案1では、ハーフデュプレックス(half-duplex)FDD動作のためのスロットフォーマットを設定し、ダウンリンクからアップリンクへのスイッチングまたはアップリンクからダウンリンクへのスイッチングのためのスイッチング時間を設定/定義する方法とguard period設定する方法を提案する。提案2では、ハーフデュプレックス(half-duplex)FDD動作においてリンク方向衝突を防止するための方法を提案する。
<提案1>
スロットフォーマットは、1つのスロット内シンボルのそれぞれがどのように使用されるかを示す。複数のスロットフォーマットが予め定義することができ、スロットフォーマットインデックスによって特定のスロットフォーマットが指示/設定されることができる。NRで、各スロットフォーマットは、DLシンボル、ULシンボル、またはフレキシブル(flexible) シンボルの内、少なくとも1つから構成され得る。例えば、i)DLシンボルのみからなるスロットフォーマット、ii)ULシンボルのみからなるスロットフォーマット、またはiii)フレキシブルシンボルのみからなるスロットフォーマットがあり得る。さらに別の例として、i)DLシンボル及びフレキシブルシンボルからなるスロットフォーマット、ii)ULシンボル及びフレキシブルシンボルからなるスロットフォーマット、または、iii)DLシンボル及びULシンボルからなるスロットフォーマットがあり得る。さらに別の例として、DLシンボル、ULシンボル、及びフレキシブルシンボルの両方を含むスロットフォーマットがあり得る。
ハーフデュプレックス(Half-duplex)FDD動作のために、基地局は、共通(common)または専用のRRCシグナリングを介して(i)ULキャリアをULのみのシンボルまたはULシンボルとフレキシブルシンボルの組み合わせからなるスロットフォーマットに半静的に設定し、(ii)DLキャリアをDL専用シンボルまたはDLシンボルとフレキシブルシンボルの組み合わせからなるスロットフォーマットに半定的に設定することができる。共通または専用のRRCシグナリングを介して反対にスロットフォーマットを設定する方法は、RRCパラメータ 'tdd-UL-DL-ConfigurationCommon'または 'tdd-UL-DL-Configuration Common Dedicated'を介してTDDスロットフォーマットを設定する従来の方法と類似することができる。
或いは、ハーフデュプレックスFDD動作のために、基地局は、ULキャリアとDLキャリアの両方をフレキシブルシンボルとして構成することができる。例えば、スロットフォーマットをすべてフレキシブルシンボルとして半分的に構成する簡単な方法で、DLキャリアまたはULキャリアのそれぞれに対して別々のスロットフォーマット設定のための共通または専用のRRCパラメータが定義/指示そうでない場合、端末は、そのキャリアのスロットフォーマットがすべてフレキシブルシンボルで構成されていると見なすことができる。
前情報方法に基づいて、DLキャリア及びULキャリアのスロットフォーマットを半静的に設定することができる。スロットフォーマット設定に基づいて、基地局は、基本的に、RRC及び/またはDCIシグナリングを介した半静的及び/または動的スケジューリングを介してハーフデュプレックス(Half-duplex)FDD端末の観点から同時に送信及び受信を必要としないことを保証することによってハーフデュプレックスFDD動作がサポートされるようにすることができる。
<方法1>
Half-duplex FDD 動作をサポートするために、AからBにスイッチングするのに必要な時が予め定義されることができる。以下、説明の便宜のためにAからBへのスイッチングする動作を「A‐to-Bスイッチング」と表現する。Aにおけるデータ/信号伝達方向とBにおけるデータ/信号伝達方向は互いに反対方向で有り得る。例えば、Aがダウンリンクの場合、Bはアップリンクであり、「DL-to-ULスイッチング」として表すことができる。或いは、Aがアップリンクの場合、Bはダウンリンクであり、「UL-to-DLスイッチング」として表すことができる。また、AからBにスイッチングするのに必要な時間を「A-to-Bスイッチング時間」で表すことにする。以下、ダウンリンク(DL:downlink)は基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(UL:uplink)は端末から基地局への通信を意味する。また、端末の立場で、DL RXは基地局からDLチャネル/信号を受信する動作を意味し、UL TXは基地局にULチャネル/信号を送信する動作を意味する。
ハーフデュプレックスFDDをサポートする端末が要求するDL-to-ULスイッチング時間(例えば、TDU)を予め定義することができ、端末は該当時間の間にDL RxまたはUL Tx動作を実行することを期待しないことがある。
例えば、前記DL-to-ULスイッチング時間TDUは、UL Txの前のDLシンボル/スロットに含まれ得、端末は該時間の間にDL Rxを期待しないことかある。言い換えれば、 該時間の間 、端末はDL Rxを受信しなことがある。基地局は、該時間の間DL送信を実行しないことがある。
例えば、前記DL-to-ULスイッチング時間TDUは、DL Rxの後のULシンボル/スロットに含まれ得、端末は該時間の間にUL Txを期待しないことがある。すなわち、フェアッドスペクトル(paired spectrum)動作の場合、フルデュプレックス(full-duplex FDD)FDD通信ができない端末は、最後に受信されたDLシンボルの終了TDUよりもさらに早くULで送信することを期待しないことがある。言い換えれば、該時間の間 、端末はULを送信しないことがある。基地局は、該時間の間端末からUL Txが受信されることを期待しないことがある。
同様に、ハーフデュプレックスFDD端末が要求するUL-to-DLスイッチング時間(例えば、T_UD)が予め定義されることができ、端末は該期間の間にDL RxまたはUL Tx動作を実行することを期待しないことがある。
例えば、前記UL-to-DLスイッチング時間TUDは、DL Rxの前のULシンボル/スロットに含まれ得、端末は該時間の間にUL Txを期待しないことがある。言い換えれば、該時間の間 、端末はULを送信しないこともある。基地局は、該時間の間、端末からUL Txが受信されることを期待しないかことがある。
例えば、前記UL-to-DLスイッチング時間TUDは、UL Txの後のDLシンボル/スロットに含まれ得、端末は該時間の間DL Rxを期待しないことがある。すなわち、フェアッドスペクトル(paired spectrum)動作の場合、フルデュプレックスFDD通信ができない端末は、最後に送信されたULシンボルの終了後にTUDより更に早くDLで受信することを期待しないことがある。
前述の例のように、DL-to-ULスイッチング時間またはUL-to-DLスイッチング時間を固定値に予め定義する代わりに、端末がサポートするスイッチング時間を端末能力(または能力情報)の形で基地局に報告するようにすることができる。例えば、端末は、能力情報を介して基地局に前記のN値(すなわち、またはNsw値)を報告することができる。或いは、複数のN値のセットが予め定義され(例えば、表形式)、端末がそのN値のセットのうちサポートするNDU' NUD'特定のN値を基地局に報告することができる。このとき、端末が最小スイッチング時間値を報告することによって、それ以上の値をすべてサポートすることを基地局に報告することで有り得る。
端末が報告した端末能力に基づいて、基地局は、スイッチング時間をRRCパラメータを介して端末に設定することができる。このとき、該当パラメータが存在しない場合(または、該当パラメータが指示/設定されない場合)、端末はデフォルトのスイッチング時間を仮定することができる。
例えば、端末が予め定義された複数のN値の内、最も大きいN値をデフォルトのスイッチング時間と仮定することができる。最大のN値をデフォルトのスイッチング時間と仮定するようにする理由は、ハーフデュプレックスFDDで動作するすべての端末機が同じN値を想定し動作するようにすることによって、互いに異なるスイッチング時間をサポートする端末機が共存する状況で基地局スケジューリングが過度に複雑になる場合を回避するためで有り得る。
また別の例として、端末が能力情報を介してサポート可能であると報告したN値がデフォルトのスイッチング時間として仮定し得る。或いは、端末がサポート可能であると報告したN値が複数個である場合、それらの内最も小さいN値がデフォルトスイッチング時間として仮定することができる。
前記の複数個のN値の集合は、端末がサポートするスイッチング時間によって区分され得る。例えば、2つのN値の集合が予め定義される場合、低コスト/低雑音度端末(例えば、Redcap UE)がサポート可能なN値は、高コスト/高複雑度端末(例えば、NR UE)がサポートされるN値以上で有り得、高コスト/
高複雑度端末が2つのN値の集合のすべてをサポートすることを能力情報を介して報告することで有り得る。
例えば、NDUとNUD値を別々に設定する場合、能力1に対するスイッチング時間及び能力2に対するスイッチング時間をそれぞれ2つの表形式で定義することができる。高コスト/高複雑度端末は能力1及び能力2の全てをサポートすることができ、低コスト/低複雑度端末は能力1のみをサポートすることを基地局に能力情報を通じて報告することができる。高コスト/高複雑度端末は、表6及び表7の内の値の内、1つの値で、スイッチング時間が上位層シグナリングを通じて設定されることを期待することができる。一方、低コスト/低複雑度端末は、表6の値でのみでスイッチング時間が上位レイヤシグナリングを通じて設定されることを期待することができる。すなわち、低コスト/低複雑度端末は、表7の値にスイッチング時間が設定されることを期待しないことがある。
表6は、能力1のスイッチング時間NDUとNUD値の例を示す。
表7は、能力2のスイッチング時間NDUとNUD値の例を示す。
表6及び表7の値は説明の便宜のための一例であるだけ、本発明の技術的範囲を限定するものではない。前記表7で値は、FR1(例:410MHz~7125MHz)で25600*1/480E3*4096*1E6=13us、FR2(例えば24250MHz~52600MHz)で13792*1/480E3*4 7usに該当する主にRF回路スイッチングに必要な値の一例であり、端末メーカーの要求等によって異なる値に決定することができる。
前述した方法1に介して、NRにおけるハーフデュプレックスFDD動作をサポートするためのA-to-Bスイッチングに必要なスイッチング時間を設定することができ、 A-to-Bスイッチングに必要な最小限の時間を確保することができる。
<方法2>
方法2においては、NRにおけるハーフデュプレックスFDD動作をサポートするために保護期間(guard period)を定義/設定する方法を提案する。Guard periodでは、DLとULのすべての送信は行われない。Guard periodは、保護時間(guard time)という用語に置き換えて使用され得る。前記方法1のスイッチング時間はガード期間 Guard period に含まれる。
Guard periodはシンボル単位またはスロット単位で定義することができ、端末は能力情報の形で基地局にGuard periodに関する情報を報告することができる。シンボル単位で定義されるガード期間(Guard period)は、ガードシンボルとして定義することができ、ガード期間として使用されるOFDMシンボルの数(例えば、G_sym)として表すことができる。スロット単位で定義されるガード期間は、ガードスロットとして定義することができ、ガード期間として使用されるスロットの数(例えば、G_slot)として表すことができる。
タイプAのハーフデュプレックスFDD動作のためのガード期間は、G_sym、A個のガードシンボルと定義することができる。
タイプAハーフデュプレックスFDD動作のガード期間は端末によって次のように生成され得る。
- 同じUEからULスロットの直前にG_sym、A DLシンボルを受信しない。
例1-1は、DL-to-ULスイッチングの場合にのみガードシンボルを定義してguard periodを確保し、UL-to-DLスイッチングの場合には基地局がTA(Timing advance)設定を通じてguard periodを確保するようにする場合で有り得る。このような方法は、要求されるガード期間が小さい場合、すなわちタイプAなどの場合に適切な方法であり得る。
タイプAハーフデュプレックスFDD動作に対し、ガード期間は端末に
よって次のように生成され得る。
- 同じUEからULスロットの直前にG_sym、A1 DLシンボルを受信しない、及び
- 同じUEからULスロットの直後にG_sym、A2 DLシンボルを受信しない。
例1-2は、DL-to-ULとUL-to-DLスイッチングに対しすべてガード期間を設定する場合である。例えば、要求されるガード期間(またはスイッチング時間)が小さくないため、基地局がTAでスイッチングのために十分な時間を確保することが困難な場合であり得る。
タイプBハーフデュプレックス(B half-duplex)FDD動作の場合、低コスト/低複雑度のためのシングル発振器の使用などの理由で周波数再調整(retuning)動作のための追加の時間が要求されて、一般的にタイプAより大きいguard period値が要求されることがある。したがって、G_sym,B(>G_sym,A)個のガードシンボルとして定義されるか、またはG_slotガードスロットとして定義されることができる。G_sym,BはG_sym,Aより大きい値を有することができる。
例2-1)タイプBhalf-duplex FDD動作に対し、それぞれハーフデュプレックス(half-duplex)ガードスロットとするガード期間(guard periods)は、端末によって次のように生成され得る。
- 同じUEからULスロットの直前にG_slot、B1 DLスロットを受信しない、及び
- 同じUEからULスロットの直後にG_slot、B2 DLスロットを受信しない、
例2-1は、Type Bの場合に要求されるguard periodが大きくて、guard periodをスロット単位で定義し、DL-to-UL、UL-to-DLに対してguard periodをすべて設定する場合で有り得る。
例2-2)タイプBのハーフデュプレックスFDD動作について、それぞれハーフデュプレックスガードシンボルと称するguard periodは端末によって次のように生成され得る。
- 同じUEからULスロットの直前にG_sym、B1 DLシンボルを受信しない、及び
- 同じUEからULスロットの直後にG_sym、B2 DLシンボルを受信しない。
例2-2は、DL-to-ULとUL-to-DLスイッチングのすべてguard periodを設定する場合であり、タイプBのguard periodがスロット単位で定義されず、複数個のシンボルとして定義された場合である。例えば、要求されるガード期間(guard period)(またはスイッチング時間)が小さくないため、基地局がTAでスイッチングするのに十分な時間を確保することが困難な場合であり得る。
ハーフデュプレックスFDDのタイプを区分せずにguard periodが定義され、端末のタイプごとに要求されるguard period(またはスイッチング時間)情報を基地局に能力報告の形で基地局に伝達し、該当情報を参照して基地局がガードシンボルを設定することもできる。
例3)ハーフデュプレックスFDD動作について、それぞれハーフデュプレックスガードシンボルと称されるガード期間は、端末によって次のように生成され得る。
- 同じUEからULスロットの直前にG_sym、1 DLシンボルを受信しない、及び
- 同じU
EからULスロットの直後にG_sym、2 DLシンボルを受信しない。
前述の例において、前記のG値(例えば、G_sym、G_slot、G_sym、AまたはG_sym、Bなど)は、周波数範囲(range)別に定義することができる。周波数範囲ごとに用いられる素子の性能やコスト等が異なることがあるため、それに伴う回路スイッチング、RF再調整時間などが異なることがあるからである。例えば、FR1(例えば410MHz~7125MHz)とFR2(例えば24250MHz~52600MHz)とを区分してG値を設定/定義され得る。
或いは、前記のG値(例えば、G_sym、G_slot、G_sym、AまたはG_sym、Bなど)は、サブキャリアスペーシング(subcarrier spacing, SCS)別に定義することができる。SCS別に定義される理由は、guard periodが時間的に任意の値TG(in us)を有するとき、特定のSCS1に基づいてTG以上の時間区間(time duration)を有する最小のOFDMシンボル数でガードシンボルを定義し、SCS2(> SCS1)に対してSCS2/SCS1の値に単純にスケーリングしてガードシンボルを定義するより、guard periodを最小限に設定することによってリソースの浪費を最小化するためで有り得る。
或いは、前記のG値(例えば、G_sym、G_slot、G_sym、AまたはG_sym、B)は、SCSごとのガードシンボル/スロットをSCS比で単純スケーリングして設定/定義することができる。たとえば、特定のSCS(例:SCS1)のガードシンボル/スロットが定義された場合、それに基づいてSCS2(> SCS1)のSCS2/SCS1値に単純スケーリングしてガードシンボル(複数可)/スロットが定義/設定できる。
前記のように、SCS別ガードシンボル/スロットをSCS比率で単純スケーリングして適用する場合、ガードシンボル/スロットを定義する基準となるSCS値、すなわち基準(reference)SCSを定義する必要があり得る。
例えば、シグナリングオーバーヘッドの観点から、基準SCSは、別途シグナリングパラメータなしで、該当周波数範囲または周波数帯域(band)でデータ送信に使用する最も低いSCSとして定義することができる。具体例として、前述の表2のようにFR1では15、30、60KHzがサポートされ、FR2では60、120、240kHzがサポートされるので、FR1で15kHzが基準SCSと定義され、FR2では60kHzがガードシンボル/スロット設定のための基準SCSとして定義できる。
また別の例として、FDDにおいてDCIフォーマット2_0を監視するように設定された端末の場合、UL/DLの各スロットフォーマットのための基準SCSを上位層を介して設定を受けることができるる。この場合、シグナリングオーバーヘッドを考慮して基地局は別途パラメータを定義せず(または別途のパラメータが存在しない場合)、端末はガードシンボル/スロット/サブフレームのための基準SCSをスロットフォーマットのための基準SCSと仮定できる。すなわち、DCIフォーマット2_0に関連するSCSを基準SCSと仮定することができる。前記DCIフォーマット2_0はSFI-RN TIによってCRCスクランブルされ、スロットフォーマットを知らせるために用いられる。
この時、A-to-Bスイッチング動作でAの基準SCSとBの基準SCSが異なる場合(例えば、ULの基準SCSとDLの基準SCSが異なる場合)、guard period(例えば、ガードシンボル/スロット/サブフレーム))は、Aの基準SCSに基づいて定義することができる。A-to-Bスイッチングにおいて、Aをソースキャリア、Bを キャリアとするとき、ソースキャリアの基準SCSに基づいてガード期間を定義/設定することができる。或いは、guard periodが属するキャリアの基準SCSに基づいて定義されるもので有り得る。すなわち、A-to-Bスイッチングにおいて、guard periodがAに属するとAキャリアに基づいて、Bに属するとBキャリアに基づいて定義されるもので有り得る。或いは、前述の例1-1/1-2/宛先(destination)2-1/2-2/3のように、ガードシンボル/スロットが全てDLに属し、noRXまたはDRX(Discrete reception)の形態で生成される場合、DLキャリアの基準SCSに基づいてガード期間を定義することができる。
前述の方法2で提案した方法及び/または実施形態に基づいて、ガード期間のシンボ/スロット/サブフレーム数を設定することができる。
<方法3>
一方、NRにおけるハーフデュプレックスFDD動作をサポートするために、フレキシブルシンボル/スロットは、ガード期間に含まれるように定義することもできる。現在NRにおいて、DCIフォーマット2_0を監視するように設定されない端末は、上位レイヤシグナリングを介して設定されたフレキシブルシンボル/スロットでDCIまたは上位レイヤ設定によって指示するDL受信及びUL送信を実行することができるが。
このようなフレキシブルシンボル/スロットがガード期間に含まれる場合、端末がDL RxまたはUL Tx動作を実行することを期待しないことがある。
前述の方法1において、ハーフデュプレックスFDDをサポートするためにA-to-Bスイッチング時間を定義する方法を提案したが、方法3のフレキシブルシンボル/スロットをguard periodに設定する方法を方法1に対して適用する場合。以下の例のようにスイッチング時間を定義することができる。
例えば、DL-to-ULスイッチング時間TDUはDL Rxの後のULまたはフレキシブルシンボル/スロットに含まれることがあり得、端末は、該当時時間の間UL Txまたはフレキシブル動作を期待しないことがある。言い換えれば、ペアスペクトラム(paired spectrum)動作の場合、フルデュプレックス(full-duplex) FDD通信ができない端末は、最後に受信されたDLシンボルの終了後にTDUよりさらに早くULまたはフレキシブルシンボル/スロットで送信することを期待しない。ことがある。
例えば、DL-to-ULスイッチング時間TDUは、UL Txの後のDLまたはフレキシブルシンボル/スロットに含まれ得、端末は該当時間の間にDL Rxまたはフレキシブル動作を期待しないことがある。すなわち、フェアッドスペクトル(paired spectrum)動作の場合、フルデュプレックスFDD通信ができない端末は、最後に送信されたULシンボルの終了後にTDUよりさらに早くDLまたはフレキシブルシンボル/スロットで受信することを期待しないことがある。
拡張(Extended)CPの場合に、一般(normal)CP対OFDMシンボル長さ、スロット内のシンボル数などが異なることがあるから、別途の guard period 定義が必要になることがあり、前述した一般 CP を仮定した方法(例:方法2、方法3 など)と同じ方法を適用することができる。このとき、スロット単位でguard periodを定義するガードスロットの場合に差がないことががあるため、シンボル単位でguard periodを定義するガードシンボルのみに対して拡張CPの場合に対して別途定義するもので有り得る。
或いは、拡張CPのために別途の設定、能力(capability)などを定義することなく、一般CPに基づいて定義されたguard periodに基づいて拡張CPのguard periodを決定するようにすることができる。例えば、ガードシンボルとして定義された一般CPのOFDMシンボルと全部または部分的に重畳される拡張CPのOFDMシンボルを拡張CPを有するガードシンボルとして定義することとすることができる。すなわち、端末は、重畳される一般的なCPシンボルの内、1つがガードシンボルである場合、拡張CPシンボルをガードシンボルとして決定することができる。
<提案2>
前述の提案1の方法を用いて基地局がスケジューリングを介してハーフデュプレックスFDD動作をサポートすることができるが、基地局が端末のUL送信を正確に予測することが難しいか、または予め特定用途に周期的に設定したリソースとの衝突を現実的に回避することが難しい場合、基地局と端末との間の同期化されたハーフデュプレックスFDD動作のためにリンク方向衝突(link direction collision)を回避するための方法が必要とされることがある本明細書の提案2においては、ハーフデュプレックスFDD動作においてリンク方向衝突を防止するための方法を提案する。
前述したように、ハーフデュプレックスFDD動作におけるAからBへのスイッチングを説明の便宜上、「A-to-B スイッチング」と表現する。例えば、ダウンリンクからアップリンクへのスイッチングは「DL-to-ULスイッチング」で表され、アップリンクからダウンリンクへのスイッチングは「UL-to-DLスイッチング」として表すことができる。
A-to-Bスイッチングは、(i)DCIによって指示されるか、または(ii)上位層シグナリング(例えば、RRC、MAC-CE)によって指示され得る。A-to-BスイッチングがDCIによって指示されることは、DCIによってBに対するスケジューリングが指示されたと解釈され得、DCIによってBのためのリソースが割り当てられたとも解釈され得る。A-to-Bスイッチングが上位レイヤシグナリングを介して指示されることは、A-to-BスイッチングがDCIを除外した他の情報/信号に基づいて指示されることを意味し得る。A-to-Bスイッチングが上位レイヤシグナリングを介して指示されることは、上位レイヤシグナリングを介してBのスケジューリングが指示されたものと解釈でき、上位レイヤシグナリングを介してBのためのリソースが割り当てられたこととも解釈され得る。
前記リンク方向の衝突は、ハーフデュプレックスFDD動作におけるDL-to-ULスイッチングまたはUL-to-DLスイッチング時に起こり得る衝突を意味する。これは、DLキャリアに関連する時間領域リソースとULキャリアに関連付けられた時間領域リソースとが重畳される場合を意味することができる。したがって、提案2では、このような衝突を防止/回避するための方法及び/または衝突状況での端末/基地局の動作方法を提案する。
また、提案2の端末は、前述したredcap UEに該当することができる。
<方法1>
ハーフデュプレックスFDD動作において、A-to-Bスイッチングがどの階層の信号または情報に基づいて発生するかによって、ガード期間の位置及び/または端末及び基地局の動作が設定/指示されることができる。言い換えれば、A-to-Bのスイッチングがi)DCIに基づいてスケジューリングされるBによって引き起こされるか(すなわち動的方式)またはii)DCIを除外したシグナリング(例えば、上位レイヤシグナリング)に基づいてスケジューリングされるBによって発生するか(すなわち、設定された(configured)方式)に応じて、ガード期間の位置及び/または端末及び基地局の動作が設定/指示され得る。
ハーフデュプレックスFDD動作でDL-to-ULスイッチングがDCIが指示するUL Txによって発生する場合(つまり、UL送信がDCIによってスケジューリングされる場合)、端末はULスロット/シンボル前のguard period間にDL Rxを期待しない。これは、端末がガード期間の間にDL Rxをドロップ(drop)することと解釈することもできる。この場合、guard periodは時間領域のUL区間の前に存在することができる。言い換えれば、guard periodが時間領域のDL区間に含まれ得、端末はguard periodの間にDL Rxを期待しないことがある。
或いは、ハーフデュプレックスFDD動作においてアップリンクからダウンリンクへのスイッチング(UL-to-DLスイッチング)がDCIが指示するDL Rxによって発生する場合(すなわち、DL受信がDCIによってスケジューリングされる場合)、端末は、DLスロット/シンボル前のガード期間の間にUL Txを期待しないことがある。これは、端末がガード期間の間にUL Txをドロップ(drop)することと解釈することもある。この場合、guard periodは時間領域のDL区間の前に存在することができる。言い換えれば、guard periodは時間領域のUL区間に含まれ得、端末はguard periodの間にUL Txを期待しないことがある。guard periodが該当スロットの一部または一部のシンボルを占める場合、端末は、該当スロットのすべてをドロップするか、または該当スロットでguard periodと重畳される部分/シンボルのみをドロップすることで有り得る。
ハーフデュプレックスFDD動作において、DL-to-ULスイッチングが、DCIが指示するDL Rxの後に上位レイヤシグナリングを通じて設定されるUL Txのために発生する場合、端末は、DLスロット/シンボル後のguard periodの間にUL Txを期待しないことがある。これは、端末がガード期間の間にUL Txをドロップすることと解釈することができる。この場合、guard periodは時間領域のDL区間の後に存在することができる。言い換えれば、guard periodは時間領域のUL区間に含まれ得、端末はguard periodの間にULで送信されないことがある。または、guard periodがUL区間に含まれたスロットの一部または一部のシンボルを占める場合、端末は、i)該当スロットすべてをドロップするか、またはii)該当スロットでguard periodと重畳される部分/シンボルのみをドロップすることができる。重畳される部分/シンボルのみをドロップすることは、一部のUL送信(e.g.SRS送信)のみに限定されるものであり得る。
ハーフデュプレックスFDD動作でUL-to-DLスイッチングが、DCIが指示するUL Txスロット/シンボル送信後に上位レイヤシグナリングを通じて設定されるDL Rxのために発生する場合、端末はUL Txスロット/シンボル後のguard period間DL Rxを期待しないことがある。これは、端末がガード期間の間にDL Rxをドロップすることと解釈することができる。この場合、guard periodは時間領域のUL区間の後に存在することができる。言い換えれば、guard periodは時間領域のDL区間に含まれることができ、端末はguard periodの間にDL Rxを期待しないこともある。基地局は、UL Txスロット/シンボルの後にガード期間の間にDL Rxを端末に送信しないことがある。
前述の提案2の方法1に係れば、A-to-BスイッチングにおけるAとBのスケジューリング方式が互いに異なる場合、すなわち、1つはDCIに基づいてスケジューリングされ、他の1つはDCIを除外したシグナリング(例えば、上位レイヤシグナリング)に基づいてスケジューリングされる場合、DCIに基づいてスケジューリングされることを優先して、guard periodは、上位レイヤシグナリングに基づいて設定された時間区間に含まれ得る。
<方法2>
ハーフデュプレックスFDD動作において、A-to-BスイッチングがA及び/またはBで伝達される情報/信号の種類/内容に応じて、guard periodの位置及び/または端末及び基地局の動作が設定/指示され得る。
第1実施形態
第1実施形態は、DL-to-ULスイッチングまたはUL-to-DLスイッチングにおいてULで送信される情報/信号がPRACHプリアンブルである場合の例である。
任意接続プロセスは様々な用途に使用される。例えば、任意の接続プロセスは、ネットワーク初期接続、ハンドオーバ、UEトリガド(triggered)ULデータ送信に用いられる。UEは、任意の接続プロセスを介してUL同期及びUL送信リソースを獲得することができる。任意接続プロセスは、競合ベース(contention-based)任意接続プロセスと競合フリー(contention free)任意接続プロセスに分けられる。
UEは、ULにおける任意接続過程のメッセージ1(Msg1)として任意接続プリアンブルをPRACHを介して送信することができる。PRACHを介して送信される任意接続プリアンブルをPRACHプリアンブルと指称することができる。
互いに異なる2長さを有する任意の接続プリアンブルシーケンスがサポートされる。長いシーケンス長さ839は1.25及び5kHzのサブキャリア間隔(subcarrier spacing)に適用され、短いシーケンス長さ139は15、30、60及び120kHzのサブキャリア間隔に適用される。
複数のプリアンブルフォーマットが1つまたはその以上のRACH OFDMシンボル及び互いに異なる循環プレフィックス(cyclic prefix)(及び/またはガード時間(guard time))によって定義される。セルのためのRACH設定(configuration)が前記セルのシステム情報に含まれてUEに提供される。前記RACH設定は、PRACHのサブキャリア間隔、利用可能なプリアンブル、プリアンブルフォーマットなどに関する情報を含む。前記RACH設定は、SSBとRACH(時間―周波数)リソースとの間の関連情報を含む。UEは、検出したまたは選択されたSSBに関連するRACH時間周波数リソースで任意接続プリアンブルを送信する。
RACHリソース関連付けのためのSSBのしきい値をネットワークによって設定することができ、SSBに基づいて測定された参照信号受信電力(reference signal received power, RSRP)が前記しきい値を満たすSSBに基づいたRACHプリアンブルの送信。或いは再送信が行われる。例えば、UEは、閾値を満たすSSBの内、1つを選択し、選択されたSSBに関連するRACHリソースに基づいてRACHプリアンブルを送信または再送信することができる。
Half-duplex FDD動作において、DL-to-ULスイッチングがDL Rx途中にPRACHプリアンブル送信のために発生した場合、端末は、PRACHプリアンブル送信が可能なvalid RO(RACH occasion、以下RO)以前のguard periodの間DL Rxを期待しないと定義することができる。これは、端末がガード期間の間にDL Rxをドロップ(drop)すると解釈することもできる。この場合、guard periodは時間領域でvalid ROの前に位置できる。言い換えれば、guard periodは時間領域のDL区間に含まれることができ、端末はguard periodの間にDL Rxを期待しないことがある。
前記の例は、動的にスケジューリングされたDL(例えば、DCIによってスケジューリングされたDL)からPRACHプリアンブル送信のためのValid ROにスイッチングるとき、valid ROを動的DLより優先することを意味することができる。また、半静的に設定されたDL(例えば、上位レイヤシグナリングを介して設定されたDL)からPRACHプリアンブル送信のためのValid ROにスイッチングるとき、valid ROを半静的に設定されたDLより優先することを意味することができる。
すなわち、動的にスケジューリングされたDL送信がVALID ROと重畳される衝突ケースに対して、valid ROが動的DLより優先され得る。半静的に設定されたDL送信がvalid RO と重畳される衝突ケースについても、同様に、valid ROは半静的DLよりも優先され得る。しかしながら、前記いずれの場合も、TDDの場合とは異なり、valid RO の前のFDD帯域でのHD - FDD動作のためにRX - TX(すなわち、DL - To - UL)スイッチング時間を考慮しなければならない。言い換えれば、UEは、valid RO開始前にRX-to-TXスイッチング時間より遅いDLで受信することを期待しないことがある。類似に、TX-to-RXスイッチング時間は、valid RO以降のFDD帯域でHD-FDD動作のために考慮することができる。言い換えれば、UEは、valid ROが終了した後にTX-to-RXスイッチング時間より前にDLで受信することを期待しないことがある。本明細書のvalid ROは、valid ROより前のN_gapシンボルを含むか含まないことがある。ここで、 N_gap (すなわち、Ngap)は、以下の表8のように定義することができる。
表8は、互いに異なるプリアンブルSCS のNgapの例である。
前述の提案2の第1実施形態に係る動作は、表9のように定義することができる。
表9において、N_GPシンボルは、スイッチング時間を提供するためにシンボル単位で定義される値を表す。例えば、N_GPシンボルは、前述の提案1の方法に基づいてSCS別にシンボル単位で定義することができる。一例として、すべてのSCSに対して N_GP =1シンボルとして定義されるか、または15kHz、30kHz、60kHz SCSのそれぞれについて、N_GPは1、2、4にそれぞれ設定され得る。N_GPは、前述の提案1におけるスイッチング時間のようにT_c時間単位で定義することができる。
また別の例として、前記のDL RxがDCIが指示する(すなわち、DCIによってスケジューリングされる)動作である場合、最後のDLシンボルからguard period以降に存在するROに対してPRACHプリアンブル送信が可能なvalid ROとして定義することができる。すなわち、ハーフデュプレックスFDD動作においてDCIが指示するDL Rxのための最後のDLシンボルからguard periodだけ離れた時点以前に開始するROでPRACHプリアンブル送信が期待されないことであり得る。言い換えれば、端末は、DL RXの最後のシンボルから最小限guard periodだけ離れた時点以降のvalid ROでPRACHプリアンブルを送信することができる。これは、PRACHプリアンブルよりもDCIで動的にスケジューリングされたDL Rxをさらに優先することを意味し得る。
また別の例として、ハーフデュプレックスFDD動作においてDL-to-ULスイッチングがSSB RxからROを介したPRACHプリアンブル送信のために発生する場合、SSB送信の最後のシンボルからguard period以降に開始するROでPRACHプリアンブル送信が許容されるもので有り得る。言い換えれば、valid ROは前記条件を満たさなければならないことで有り得る。
或いは、UL-to-DLスイッチングがROを介したPRACHプリアンブル送信後にSSB Rxのために発生する場合、RO最後のシンボルからguard periodの前にSSBが存在すれば、当該ROではPRACHプリアンブル送信が期待されないことがある。すなわち、valid ROは前記条件に該当しないべきであることで有り得る。言い換えれば、SSB送信の最初のシンボルからガード期間の前に終了するROでPRACHプリアンブル送信を許容することができる。言い換えれば、valid ROは前記の条件を満たすべきであることで有り得る。また、SSB送信シンボルの前のガード期間の間にPRACHプリアンブルが存在する場合、該当ROではPRACHプリアンブル送信が期待されないことがある。
前述の例に基づいて、valid ROは表10のように定義され得る。
表10において、N_gapは、前述の表8のように定義され得る。
第2実施形態
第2実施形態は、DL-to-ULスイッチングまたはUL-to-DLスイッチングにおいてDLで受信される情報/信号がSSB(Synchronization Signal Block)である場合の例である。UEは、SSBに基づいてセル探索(search),システム情報取得、初期接続のためのビーム整列、DL測定などを実行することができる。SSBは、SS/PBCH(Synchronization Signal/Physical Broadcast channel)ブロックと混用される。SSBは、PSS(Primary Synchronization Signal)、SSS(secondary Synchronization Signal)とPBCH(Physical boardcast channel)から構成される。SSBは4つの連続したOFDMまたはPBCHが送信される。PSSとSSSはそれぞれ1つのOFDMシンボルとシンボルで構成され、OFDMシンボルごとにPSS、PBCH、SSS/PBCH、127個のサブキャリアで構成され、PBCHは3個のOFDMシンボルと576個のサブキャリアで構成される。
ハーフデュプレックスFDD動作において、DL-to-ULスイッチングがSSB Rxの後にUL Txのために発生する場合、端末は、SSB送信の最後のシンボル以降のガード期間の間にUL Txを期待しないことがある。これは、端末がガード期間の間にUL Txをドロップすることと解釈することができる。この場合、guard periodは、時間領域でのSSB送信の最後のシンボルの後に有り得る。
この場合、guard periodの一部または全部がUL区間と重畳され得、端末はguard periodの間にULで送信しないことがある。guard periodが該当ULスロットの一部または一部のシンボルを占める場合、端末は、該当ULスロットのすべてをドロップするか、または該当スロットでguard periodと重畳される部分/シンボルのみをドロップすることができる。重畳される部分/シンボルのみをドロップする動作は、一部UL送信(e.g.、SRS送信)のみに限定されることで有り得る。
ハーフデュプレックスFDD動作においてUL-to-DLスイッチングがUL Tx以降のSSB Rxのために発生する場合、端末はSSB送信開始シンボル前のguard periodの間にUL Txを期待しないことがある。これは端末がguard periodの間ULTxをドロップすることと解釈され得る。この場合、時間領域において、ガード期間の一部または全部がUL区間と重畳され得、端末はガード期間の間にULで送信されない可能性ことがある。guard periodが該当ULスロットの一部または一部のシンボルを占める場合、端末は、該当ULスロットのすべてをドロップするか、または該当スロットでguard periodと重畳される部分/シンボルのみをドロップすることができる。重畳される部分/シンボルのみをドロップする動作は、一部のUL送信(e.g.、SRS送信)のみに限定されることもできる。
動的にスケジューリングされたUL送信(例えば、DCIを介してスケジューリングされたUL送信)がSSBと重畳される衝突ケースに対して、SSBが動的ULより優先され得る。同様に、半静的に設定されたUL送信(例えば、上位レイヤシグナリングを介して設定されたUL送信)がSSBと重畳される衝突ケースに対して、SSBが半静的ULより優先され得る。しかしながら、前記のいずれの場合とも、TDDの場合とは異なり、SSBシンボルの集合後のFDD帯域でHD - FDD動作のために、RX-to-TX (すなわち DL-to-UL)スイッチング時間を考慮しなければならない。すなわち、UEは、SSBに対して最後に受信されたDLシンボルの終了後にRX-to-TXスイッチング時間よりさらに速いULで送信することを期待しないことが有り得る。類似に、TX-to-RXスイッチング時間は、SSBシンボルのセットの前にFDD帯域でHD-FDD動作のために考慮され得る。すなわち、UEは、SSBに対して最初に受信されたDLシンボルの開始前のTX-to-RXスイッチング時間より遅いULで送信することを期待しないことがある。
半静的に設定されたUL送信とSSBが重畳される前記衝突ケースに対し、半静的に設定されたUL送信は、valid RO及び2段階RACHのための valid PUSCH機会(occasion)を含む。どちらの場合もすべて、TDDとは異なり、RX-to-TX(またはTX-to-RX)スイッチング時間は、SSBシンボルのセット以降(または前)のFDD帯域のHD-FDD動作について説明されなければならない。本明細書のvalid ROは、valid ROより前の N_gapシンボルを含むか含まないことがある。ここで、N_gapは、前述した表8のように定義することができる。
前述の実施形態に基づいて、valid PUSCH機会は表11のように定義され得る。
一方、UL送信の前、後、または途中で測定(measurement)のために、端末はSSBを受信しなければならないことがある。SSBバーストセット内では、SSBは最大L個を送信することができ、SSBが実際に送信される個数/位置はBS/セル別に変わり得る。SSBが実際に送信される数/位置はレートマッチング及び測定のために用いられる実際に送信されたSSBに関する情報をUEに提供することができる。測定のためのSSB受信のために、基地局はSMTC(SSB-based RRM measurement timing configuration)ウィンドウを設定し、該当ウィンドウ内のすべてのSSB、または一部SSBを測定用に受信するように設定することができる。このとき、測定用途のSSBを受信する時間区間を定義することができ、該当区間の間に端末はUL Txを期待しないか、または基地局からUL送信を要求を受けなないと仮定することができる。ハーフデュプレックスFDD動作における測定のためのSSB受信区間は、SSB送信シンボルからなる区間とSSB送信シンボルの前、後、または前と後にガード期間を含む区間として定義することができる。前記方法は、サービングセル間のタイミング同期化が保証される場合に限定して適用されることで有り得る。さらに、イントラ/インター周波数測定のために測定ギャップ(measurement gap,MG)を設定し、該当期間の間に端末はDL Rx及び/またはUL Txが期待されないと仮定することができる。ハーフデュプレックスFDD動作におけるUL-to-DLスイッチング、DL-to-ULスイッチング、それとスイッチング時に要求されるguard periodを考慮するとき、MG内のSSB受信区間は{MG開始点+guard period}から{MG終了ポイント-guard period}までと定義することができる。
ハーフデュプレックスFDD動作でガード期間が大きい場合、実質的にMG内のSSB受信数が少なくなり、測定性能に影響を与えることがある。Guard periodが大きい場合に発生することがある測定性能の低下の問題を解決するために、guard periodを含む新しいMG値を定義して、ハーフデュプレックスFDD動作時に(上位層設定によって)端末が使用できるようにすることができる。
<方法3>
DLとULとの衝突が発生する場合、DL及びULの送信タイプに応じて優先順位(priority)を決定することができる。例えば、DLの送信タイプはPDSCHのマッピングタイプであり得、ULの送信タイプはPUSCHマッピングタイプであり得る。これは、DL及びULの送信タイプが各(ミニ)スロット/サブフレーム内のDMRS位置によって決定されることを意味することができる。
例えば、DL-to-ULスイッチング時に後続のULスロットの最初のシンボルにPUSCH送信のためのDMRSが送信される場合(例えば、PUSCHマッピングタイプB)、端末はULスロット/シンボル前のguard periodの間にDL Rxを期待しないことで有り得る。/すなわち、UL送信がDLランクより優先されえる。この場合、guard periodはDL時間区間に含まれ得、端末はguard periodの間にDL rxをドロップすることができる。
前述の方法3は、A-to-Bスイッチングにおいて、AとBのすべてが上位層シグナリングに介して設定されるか、またはAとBのすべてがDCIによって動的にスケジューリングされる場合にのみ適用され得る。AとBを設定またはスケジューリングする方法が異なる場合(たとえば、Aは上位レイヤシグナリングを介して設定され、BはDCIによって動的にスケジューリングされる場合)は、前述の提案2の方法1 /方法2に従って動作できる。
<方法4>
DL-to-ULスイッチングが発生する場合、guard time/guard periodの位置はDLスロットの最後の部分(シンボル、guard time)に固定されるか(LTEアプローチ)、またはULスロットの最初の部分(シンボル、guard time)に固定することができます(NRアプローチ)。或いは、基地局が2つの方法の中から選択するようにすることができる。 前記のguard time/guard periodの位置情報はシステム情報に送信されるか、UE特定のRRCシグナリングを介して指示され得る。
前述の方法4のような基地局設定は、A-to-Bスイッチングにおいて、AとBのすべてが上位レイヤシグナリングを介して設定されるかまたはAとBのすべてがDCIによって動的にスケジューリングされる場合にのみ適用され得る。AとBを設定またはスケジューリングする方法が異なる場合(たとえば、Aは上位レイヤシグナリングを介して設定され、BはDCIによって動的にスケジューリングされる場合)は、前述の提案2の方法1/方法2に従って動作できる。
前述の提案1/提案2の方法及び/または実施形態に基づいて、ハーフデュプレックスFDD動作サポートのためのガード期間を設定する方法について説明した。ハーフデュプレックスFDD動作時にリソースを効率的に使用するために、ガード期間の周りにレートマッチング(rate matching)を行ってデータまたは制御情報を送信することができる。レートマッチングの代わりにパンクチャリング(puncturing)を考えることができるが、同じ伝送情報量とguard periodを仮定するとき、パンクチャリングと比較してレートマッチングがより低いSNRで送信データの受信が可能な利点がある。
Guard period 周辺のレートマッチングは、端末と基地局との間でguard periodに対する理解が同じ場合に限って適用することができる。例えば、guard periodが特定の値に予め定義されるか、または上位レイヤ設定を介して設定された場合にのみ、端末はレートマッチングを仮定しPDSCH受信またはPUSCH送信を実行することができる。このように基地局と端末との間のguard periodについて誤解がない場合、基地局は別のレートマッチング情報をDCIを介して送信しないことがある。このとき、端末は、DCIを介して受信した時間領域リソース割り当て(Time domain resource allocation, TDRA)情報と予め獲得したguard period情報を用いてレートマッチングされたPDSCHを受信またはPUSCHを送信することができる。
或いは、基地局は、ガード期間が存在するスロットにレートマッチングを適用するかどうかを上位層に設定することができる。前記の目的で共通または専用のRRCパラメータを定義することができる。さらに、ガード期間が存在するスロットでのレートマッチング適用するかどうかを上位層設定することができる。前記目的で共通または専用のRRCパラメータを定義できる。さらに、guard periodが存在するスロットでのレートマッチングを適用するかどうかを動的に選択できるようにするために、DCIへのレートマッチング指示フラグを追加することができる。例えば、端末は、該当フラグの値が1であれば、guard periodが存在するスロットでレートマッチングを仮定してDL Rx動作で行い、0であればパンクチャリングを仮定してDL Rx動作を行うことができる(反対の動作も可能)。
図7は、本明細書で提案する方法(e.g.提案1/提案2など)が適用され得る端末(User equipment、UE)と基地局との間のシグナリングフローチャートの一例を示す。図7において、端末はハーフデュプレックスFDD方式で動作することが仮定される。また、図7の端末は、前述した「redcap UE」に該当することができる。図7はただ説明の便宜のためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。また、図7に示される一部のステップは、状況及び/または設定などによって省略され得る。
端末は基地局にUE能力情報を送信することができる。すなわち、基地局は端末からUE能力情報を受信することができる(S710)。前記UE能力情報は、提案1/提案2で説明したスイッチング時間の能力情報または保護期間の能力情報の内、少なくとも1つを含むことができる。基地局は、端末にUE能力情報に基づいてスケジューリングすることができる。
端末は基地局から設定情報を受信することができる。すなわち、基地局は端末に設定情報を送信することができる(S720)。前記設定情報は、端末が報告したUE能力情報に基づいて決定されたスイッチング時間に関する情報または保護期間に関する情報の内、少なくとも1つを含み得る。
例えば、前述の提案1の方法2で説明したように、保護期間に関する情報は、保護期間を構成するシンボル数またはスロット数を含むことができる。前記保護期間に関する情報は、SCSごとに設定されるか、または周波数範囲(frequency range)別に設定され得る。
前述した設定情報に基づいて端末と基地局との間でデータの送受信を行うことができる(S730)。ハーフデュプレックスFDDに従って動作するため、同じ時間区間でDLとULが同時に実行されるこはない。また、前述の提案2の方法に基づいてDLとULとの衝突を回避してデータ送受信を行うことができる。
図8は、本明細書で提案する方法(e.g.提案1/提案2など)を適用することができる端末(User equipment,UE)がデータを送受信する動作フローチャートの一例を示す。図8において、端末はハーフデュプレックスFDD方式で動作することが仮定される。なお、図8の端末は、前述した「redcap UE」に該当することができる。図8はただ説明の便宜のためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。また、図8に示される一部ステップは、状況及び/または設定などによって省略されることもある。
端末は設定情報を受信することができる(S810)。すなわち、基地局は端末に設定情報を送信することができる。前記設定情報は、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC、MAC-CEなど)を介して受信され得る。設定情報は、ハーフデュプレックスFDD動作におけるDL-to-ULスイッチングまたはUL-to-DLスイッチング時に発生し得る衝突/重畳を防止するための保護期間に関する情報を含むことができる。前記保護期間に関する情報に基づいて、DL-to-ULスイッチングまたはUL-to-DLスイッチングのための保護期間が設定されることができる。前記保護期間は、i)SCSごとに設定されるか、ii)周波数範囲別に設定され得る。
具体的な例として、各SCSに対応する保護期間を設定/指示することができる。或いは、基準SCSに対応する保護期間である第1値に基づいて、他のSCSに対応する保護期間である第2値が決定され、基準SCS対他のSCSとの比は第1値対第2値の比と同じで有り得る。
例えば、前述したS810段階の端末(図9~図13の100/200)が設定情報を受信する動作は、以下に説明する図9~図13の装置によって実現することができる。例えば、図10を参照すると、1つ以上のプロセッサ102は、前記設定情報を受信するように1つ以上のトランシーバ106及び/または1つ以上のメモリ104などを制御することができ、1つ以上のトランシーバ106は前記設定情報を受信することができる。
端末は、ダウンリンク制御情報(downlink control information、DCI)を受信することができる(S820)。すなわち、基地局は端末にDCIを送信することができる。前記DCIは制御チャネル(例えばPDCCH)を介して受信され得る。例えば、前記DCIはデータチャネル(例えばPDSCH、PUSCH)のスケジューリング情報を含むことができる。また、前記DCIがDCIフォーマット2_0の場合、DCIに基づいてスロットフォーマットが指示されることもある。
前記設定情報または前記DCIの内、少なくとも1つに基づいて、(i)第1方向に第1データが伝達される第1時間区間(time duration)及び(ii)前記第1方向と反対の第2方向に第2データが伝達される第2時間区間を設定することができる。例えば、第1方向がダウンリンクの場合、第2方向はアップリンクであり得る。すなわち、ダウンリンクに第1データ(例えばPDSCH)が伝達される第1時間区間と、アップリンクに第2データ(例えばPUSCH)が伝達される第2時間区間が設定され得る。また別の例として前記、第1方向がアップリンクである場合、第2方向はダウンリンクであり得る。すなわち、アップリンクに第1データ(例えばPUSCH)が伝達される第1時間区間と、ダウンリンクに第2データ(例えばPDSCH)が伝達される第2時間区間が設定され得る。
例えば、前述したS820段階の端末(図9~図13の100/200)がダウンリンク制御情報を受信する動作は、以下に説明する図9~図13の装置によって実現することができる。例えば、図10を参照すると、1つ以上のプロセッサ102は、DCIを受信するように1つ以上のトランシーバ106及び/または1つ以上のメモリ104などを制御することができ、1つ以上のトランシーバ106は前記DCIを受信することができる。
前記第1方向と前記第2方向が反対方向であることに基づいて、端末は、前記第1時間区間から前記第2時間区間へのスイッチングを行うことができる(S830)。例えば、前記第1方向がダウンリンクであり、前記第2方向がアップリンクであることに基づいて、端末は、ダウンリンクを受信する第1時間区間でアップリンク送信のための第2時間区間にスイッチングを実行することができる。さらに別の例として、前記1第1方向がアップリンクであり、前記第2方向がダウンリンクであることに基づいて、端末は、アップリンクを送信する第1時間区間でダウンリンク受信のための第2時間区間にスイッチングを実行することができる。
前記スイッチングに必要な保護期間(guard period)は、前記第1時間区間または前記第2時間区間の内、優先順位の低いデータを伝達する時間区間に含まることがれてもよい。これは、第1時間区間または第2時間区間のうち優先順位の低いデータを伝達する時間区間が保護期間の一部または全部と重畳されることを意味することができる。前記保護期間は、前記第1時間区間から前記第2時間区間へのスイッチング時間を含むことができる。
前記第1データ及び前記第2データの優先順位は、予め定義された規則に基づいて決定され得る。
例えば、前記予め定義された規則は、前記第2データをスケジューリングする情報の種類に関連し得る。具体的な例として、前記第2データが前記DCIによってスケジューリングされることに基づいて、前記第2データが前記第1データより優先順位が高く決定され得る。この場合、前記保護期間は前記第1時間区間に含まれ得る。
また別の例として、前記予め定義された規則は、前記第1データまたは前記第2データの内、少なくとも1つの種類に関連付ることができる。具体的な例として、前記第2データがPRACHプリアンブルであることに基づいて、前記保護期間は前記第1時間区間に含めることができる。この場合、前記第1時間区間に含まれた前記保護期間中に端末は前記第1データを受信しないことがある。さらに別の例として、前記第1データがSSBであり、前記第2データがPRACHプリアンブルであることに基づいて、前記第1時間区間でSSBが受信される最後のシンボル以降から前記保護期間が位置することができる。
例えば、前記第1データがSSBであることに基づいて、前記保護期間は前記第2時間区間に含まれ得る。この場合、端末は、SSB受信終了後前記第2時間区間に含まれた前記保護期間の前に前記第2データを送信しないことがある。
例えば、前述したS830段階の端末(図9~図13の100/200)がスイッチングを実行する動作は、以下に説明する図9~図13の装置によって実現され得る。例えば、図10を参照すると、1つ以上のプロセッサ102は、前記スイッチングを実行するように1つ以上のトランシーバ106及び/または1つ以上のメモリ104などを制御することができる。
スイッチング後、端末は、第2時間区間で第2方向に従ってデータを送信するか、またはデータを受信することができる。
図8には示されていないが、端末は能力情報を送信することができる。すなわち、基地局は端末から能力情報を受信することができる。前記能力情報は、提案1/提案2で説明したスイッチング時間に関連する能力情報または保護期間に関連する能力情報の内、少なくとも1つを含み得る。基地局は、端末に能力情報に基づいてスケジューリングすることができる。
前述のように、前述の基地局/UEシグナリング及び動作(e.g.提案1/2/図7/図8など)は、以下に説明される装置(e.g.図9~図13)によって実現することができる。例えば、基地局は第1無線装置、UEは第2無線装置に該当することができ、場合によってはその逆の場合も考慮され得る。
例えば、前述の基地局/UEシグナリング及び動作(e.g.提案1/2/図7/図8など)は、図9~図13の1つ以上のプロセッサ(e.g.102、202)によって処理することができ、前述した基地局/UEシグナリング及び動作(e.g.提案1/2/図7/図8など)は、図9乃至図13の少なくとも1つのプロセッサ(e.g.102、202)を駆動するための命令語/プログラム(e.g. instruction, executable code)形態で1つ以上のメモリ(e.g.104、204)に格納することもできる。
本発明が適用される通信システムの例
本明細書に開示された構成はこれに制限されるものではないが、本明細書に開示された本発明の多様な説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図は機器間に無線通信/接続(例えば、5G)を要求する様々な分野に適用できる。
以下、図面を参照してより具体的に例示する。以下の図面/説明において同一の図面符号は、異なる内容に記述しない限り、同一するか又は対応されるハードウェアブロック、ソフトウェアブロック又は機能ブロックを例示する。
図9は、本発明に適用できる通信システムを例示する(1)。
図9に示すように、本発明に適用される通信システムは、無線機器、基地局及びネットワークを含む。ここで、無線機器は、無線接続技術(例えば、5G NR(New RAT)、LTE(Long Term Evolution))を利用して通信を行う機器を意味し、通信/無線/5G機器と呼ばれることができる。これに制限されることではないが、無線機器は、ロボット100a、車両100b-1、100b-2、XR(eXtended Reality)機器100c、携帯機器(Hand-held device)100d、家電100e、IoT(Internet of Thing)機器100f、AI機器/サーバ400を含むことができる。例えば、車両は、無線通信機能が備えられた車両、自律走行車両、車両間通信が可能である車両などが含まれる。ここで、車両は、UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(例えば、ドローン)を含むことができる。XR機器は、AR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality)機器を含み、HMD(Head-Mounted Device)、車両に備えられたHUD(Head-Up Display)、テレビ、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(signage)、車両、ロボットなどの形態で実現されることができる。携帯機器は、スマートフォン、スマートパッド、ウェアラブル機器(例えば、スマートウォッチ、スマートグラス)、コンピュータ(例えば、ノートパソコンなど)などが含まれる。家電は、TV、冷蔵庫、洗濯機などが含まれる。IoT機器は、センサ、スマートメータなどを含むことができる。例えば、基地局、ネットワークは無線機器でも実現されることができ、特定無線機器100aは、他の無線機器に基地局/ネットワークノードとして動作することもできる。
無線機器100a~100fは、基地局200を介してネットワーク300と接続されることができる。無線機器100a~100fにはAI(Artificial Intelligence)技術が適用されることができ、無線機器100a~100fはネットワーク300を介してAIサーバ400と接続されることができる。ネットワーク300は、3Gネットワーク、4G(例えば、LTE)ネットワーク又は5G(例えば、NR)ネットワークなどを利用して構成される。無線機器100a~100fは、基地局200/ネットワーク300を介して互いに通信することもあるが、基地局/ネットワークを介せずに、直接通信(例えば、サイドリンク通信(sidelink communication)することもできる。例えば、車両100b-1、100b-2は直接通信(例えば、V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything) communication)をすることができる。また、IoT機器(例えば、センサ)は、他のIoT機器(例えば、センサ)又は他の無線機器100a~100fと直接通信をすることができる。
無線機器100a~100f/基地局200、基地局200/基地局200の間には無線通信/接続150a、150b、150cが行われることができる。ここで、無線通信/接続は、アップ/ダウンリンク通信150aとサイドリンク通信150b(又は、D2D通信)、基地局間通信150c(例えば、リレー(relay)、IAB(Integrated Access Backhaul)のような多様な無線接続技術(例えば、5G NR)を介して行われることができる。無線通信/接続150a、150b、150cを介して無線機器と基地局/無線機器、基地局と基地局は、互いに無線信号を送信/受信することができる。例えば、無線通信/接続150a、150b、150cは、様々な物理チャネルを介して信号を送信/受信することができる。このために、本発明の様々な提案に基づいて、無線信号の送信/受信のための様々な構成情報の設定過程、様々な信号処理過程(例えば、チャネルエンコーディング/デコーディング、変調/復調、リソースマッピング/デマッピングなど)、リソース割り当て過程などのうち少なくとも一部が行われることができる。
本発明が適用される無線機器の例
図10は、本発明に適用できる無線機器を例示する。
図10に示すように、第1無線機器100と第2無線機器200は、様々な無線接続技術(例えば、LTE、NR)を介して無線信号を送受信することができる。ここで、{第1無線機器100、第2無線機器200}は、図9の{無線機器100x、基地局200}及び/又は{無線機器100x、無線機器100x}に対応することができる。
第1無線機器100、1つ以上のプロセッサ102及び1つ以上のメモリ104を含み、追加的に1つ以上の送受信機106及び/又は1つ以上のアンテナ108をさらに含むことができる。プロセッサ102は、メモリ104及び/又は送受信機106を制御し、本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図を実現するように構成される。例えば、プロセッサ102は、メモリ104内の情報を処理して第1情報/信号を生成した後、送受信機106を介して第1情報/信号を含む無線信号を送信することができる。また、プロセッサ102は、送受信機106を介して第2情報/信号を含む無線信号を受信した後、第2情報/信号の信号処理から得た情報をメモリ104に保存することができる。メモリ104は、プロセッサ102と接続されることができ、プロセッサ102の動作に関連した多様な情報を保存することができる。例えば、メモリ104は、プロセッサ102により制御されるプロセスのうち一部又は全部を行うか、本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図を行うための命令を含むソフトウェアコードを保存することができる。ここで、プロセッサ102とメモリ104は、無線通信技術(例えば、LTE、NR)を実現するように設計された通信モデム/回路/チップの一部であり得る。送受信機106は、プロセッサ102と接続されることができ、1つ以上のアンテナ108を介して無線信号を送信及び/又は受信することができる。送受信機106は、送信機及び/又は受信機を含むことができる。送受信機106は、RF(Radio Frequency)ユニットと混用されることができる。本発明で無線機器は通信モデム/回路/チップを意味することもある。
第2無線機器200は、1つ以上のプロセッサ202、1つ以上のメモリ204を含み、追加的に1つ以上の送受信機206及び/又は1つ以上のアンテナ208をさらに含むことができる。プロセッサ202は、メモリ204及び/又は送受信機206を制御し、本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図を実現するように構成されることができる。例えば、プロセッサ202は、メモリ204内の情報を処理して第3情報/信号を生成した後、送受信機206を介して第3情報/信号を含む無線信号を送信することができる。また、プロセッサ202は、送受信機206を介して第4情報/信号を含む無線信号を受信した後、第4情報/信号の信号処理から得た情報をメモリ204に保存することができる。メモリ204は、プロセッサ202と接続されることができ、プロセッサ202の動作に関連した多様な情報を保存することができる。例えば、メモリ204は、プロセッサ202により制御されるプロセスのうち一部又は全部を行うか、本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図を行うための命令を含むソフトウェアコードを保存することができる。ここで、プロセッサ202とメモリ204は、無線通信技術(例えば、LTE、NR)を実現するように設計された通信モデム/回路/チップの一部であり得る。送受信機206は、プロセッサ202と接続されることができ、1つ以上のアンテナ208を介して無線信号を送信及び/又は受信することができる。送受信機206は、送信機及び/又は受信機を含むことができる。送受信機206はRFユニットと混用されることができる。本発明で無線機器は通信モデム/回路/チップを意味することもある。
以下、無線機器100、200のハードウェア要素についてより具体的に説明する。これに制限されることではないが、1つ以上のプロトコル層が1つ以上のプロセッサ102、202により実現されることができる。例えば、1つ以上のプロセッサ102、202は1つ以上の層(例えば、PHY、MAC、RLC、PDCP、RRC、SDAPなどの機能的層)を実現することができる。1つ以上のプロセッサ102、202は、本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図によって1つ以上のPDU(Protocol Data Unit)及び/又は1つ以上のSDU(Service Data Unit)を生成することができる。1つ以上のプロセッサ102、202は、本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図に応じて、メッセージ、制御情報、データ又は情報を生成することができる。1つ以上のプロセッサ102、202は、本文書に開示された機能、手順、提案及び/又は方法によってPDU、SDU、メッセージ、制御情報、データ又は情報を含む信号(例えば、ベースバンド信号)を生成して、1つ以上の送受信機106、206に提供することができる。1つ以上のプロセッサ102、202は、1つ以上の送受信機106、206から信号(例えば、ベースバンド信号)を受信することができ、本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図によってPDU、SDU、メッセージ、制御情報、データ又は情報を取得することができる。
1つ以上のプロセッサ102、202は、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ又はマイクロコンピュータと呼ばれることができる。1つ以上のプロセッサ102、202は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現されることができる。一例として、1つ以上のASIC(Application Specific Integrated Circuit)、1つ以上のDSP(Digital Signal Processor)、1つ以上のDSPD(Digital Signal Processing Device)、1つ以上のPLD(Programmable Logic Device)又は1つ以上のFPGA(Field Programmable Gate Arrays)が1つ以上のプロセッサ102、202に含まれることができる。本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図は、ファームウェア又はソフトウェアを使用して実現され、ファームウェア又はソフトウェアはモジュール、手順、機能などを含むように実現されることができる。本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図を行うように設定されたファームウェア又はソフトウェアは1つ以上のプロセッサ102、202に含まれるか、1つ以上のメモリ104、204に保存されて1つ以上のプロセッサ102、202により駆動されることができる。本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図はコード、命令語及び/又は命令語の集合形態でファームウェア又はソフトウェアを使用して実現されることができる。
1つ以上のメモリ104、204は1つ以上のプロセッサ12、202と接続されることができ、多様な形態のデータ、信号、メッセージ、情報、プログラム、コード、指示及び/又は命令を保存することができる。1つ以上のメモリ104、204は、ROM、RAM、EPROM、フラッシュメモリ、ハードドライブ、レジスタ、キャッシュメモリ、コンピュータ判読保存媒体及び/又はこれらの組み合わせで構成される。1つ以上のメモリ104、204は、1つ以上のプロセッサ102、202の内部及び/又は外部に位置することができる。また、1つ以上のメモリ104、204は、有線又は無線接続のような多様な技術により1つ以上のプロセッサ102、202と接続される。
1つ以上の送受信機106、206は、1つ以上の他の装置に本文書の方法及び/又は動作順序図などで言及されるユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどを送信することができる。1つ以上の送受信機106、206は1つ以上の他の装置から本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図などで言及されるユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどを受信することができる。例えば、1つ以上の送受信機106、206は1つ以上のプロセッサ102、202と接続されることができ、無線信号を送受信することができる。例えば、1つ以上のプロセッサ102、202は、1つ以上の送受信機106、206が1つ以上の他の装置にユーザデータ、制御情報又は無線信号を送信するように制御することができる。また、1つ以上のプロセッサ102、202は、1つ以上の送受信機106、206が1つ以上の他の装置からユーザデータ、制御情報又は無線信号を受信するように制御することができる。また、1つ以上の送受信機106、206は、1つ以上のアンテナ108、208と接続されることができ、1つ以上の送受信機106、206は、1つ以上のアンテナ108、208を介して本文書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又は動作順序図などで言及されるユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどを送受信するように設定されることができる。本文書において、1つ以上のアンテナは、複数の物理アンテナ(例、アンテナポート)であり得る。1つ以上の送受信機106、206は、受信されたユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどを1つ以上のプロセッサ102、202を利用して処理するために、受信された無線信号/チャネルなどをRFバンド信号からベースバンド信号に変換(Convert)することができる。1つ以上の送受信機106、206は、1つ以上のプロセッサ102、202を利用して処理されたユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどをベースバンド信号からRFバンド信号に変換することができる。このために、1つ以上の送受信機206、206は、(アナログ)オシレータ及び/又はフィルタを含むことができる。
本発明が適用される信号処理回路の例
図11は、送信信号のための信号処理回路を示す。
図11を参照すると、信号処理回路1000は、スクランブラー1010、変調器1020、レイヤマッパー1030、フリーコーダ1040、資源マッパー1050、信号生成器1060を備えることができる。これに制限されるわけではないが、図11の動作/機能は、図10のプロセッサ102、202、及び/又はトランシーバ106、206で実行され得る。図11のハードウェア要素は、図10のプロセッサ102、202、及び/又はトランシーバ106、206で実現されることができる。例えば、ブロック1010~1060は、図10のプロセッサ102、202で実現されることができる。また、ブロック1010~1050は、図10のプロセッサ102、202で実現され、ブロック1060は、図10のトランシーバ106、206で実現されることができる。
コードワードは、図11の信号処理回路1000を経て、無線信号に変換することができる。ここで、コードワードは、情報ブロックのコーディングされたビットシーケンスである。情報ブロックは、送信ブロック(例えば、UL-SCH送信ブロック、DL-SCH送信ブロック)を含むことができる。無線信号は、様々な物理チャネル(例えば、PUSCH、PDSCH)を介して送信されることができる。
具体的に、コードワードは、スクランブラー1010によってスクランブルされたビットシーケンスに変換することができる。スクランブルに用いられるスクランブルシーケンスは、初期化値に基づいて生成され、初期化値は、無線機器のID情報などが含まれることができる。スクランブルされたビットシーケンスは、変調器1020によって変調シンボルのシーケンスに変調され得る。変調方式は、pi/2-BPSK(pi/2-Binary Phase Shift Keying)、m-PSK(m-Phase Shift Keying)、m-QAM(m-Quadrature Amplitude Modulation)などを含むことができる。複素変調シンボルのシーケンスは、レイヤマッパー1030によって1以上の送信層にマッピングすることができる。各送信層の変調シンボルは、フリーコーダ1040によって、該アンテナポートにマッピングすることができる(フリーコーディング)。フリーコーダ1040の出力zは、レイヤマッパー1030の出力yをN * Mのプリコーディング行列Wと掛けて得ることができる。ここで、Nはアンテナポートの数、Mは、送信層の数である。ここで、フリーコーダ1040は、複素変調シンボルに対するトランスフォーム(transform)フリーコーディング(例えば、DFT変換)を実行した後にフリーコーディングを行うことができる。また、フリーコーダ1040は、トランスフォームプリコーディングを行うことなくフリーコーディングを行うことができる。
資源マッパー1050は、各アンテナポートの変調シンボルを時間-周波数資源にマッピングすることができる。時間-周波数資源は、時間領域で複数のシンボル(例えば、CP-OFDMAシンボル、DFT-s-OFDMAシンボル)を含み、周波数ドメインで複数の副搬送波を含むことができる。信号生成器1060は、マッピングされた変調シンボルから無線信号を生成し、生成された無線信号は、各アンテナを介して他の機器に送信することができる。このために、信号生成器1060は、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)モジュールとCP(Cyclic Prefix)挿入器、DAC(Digital-to-Analog Converter)、周波数アップコンバータ(frequency uplink converter)などを含むことができる。
無線機器で受信信号のための信号処理過程は、図18の信号処理過程(1010~1060)の逆で構成され得る。例えば、無線機器(例えば、図17の100、200)は、アンテナポート/トランシーバを介して外部から無線信号を受信することができる。受信された無線信号は、信号復元機によりベースバンド信号に変換することができる。このために、信号復元機は、周波数ダウンコンバータ(frequency downlink converter)、ADC(analog-to-digital converter)、CP除去機、FFT(Fast Fourier Transform)モジュールを含むことができる。以後、ベースバンド信号は、資源ディ - マッパー過程、ポストコーディング(postcoding)過程、復調過程及びディ-スクランブル過程を経てコードワードに復元することができる。コードワードは、デコーディング(decoding)を経て、元の情報ブロックに復元することができる。したがって、受信信号のための信号処理回路(図示せず)は、信号復元機、資源ディ-マッパー、ポストコーダ、復調器、デ-スクランブラ及びデコーディング器を含むことができる。
本発明が適用される無線機器活用例
図12は、本明細書に適用される無線機器の他の例を示す。無線機器は、使用-例/サービスに応じて、様々な形で実現されることができる(図19参照)。
図12を参照すると、無線機器100、200は、図10の無線機器100,200に対応し、様々な要素(element)、成分(component)、ユニット/部(unit)、及び/又はモジュール(module)で構成され得る。例えば、無線機器100、200は、通信部110、制御部120、メモリ部130及び追加要素140を含むことができる。通信部は、通信回路112及びトランシーバ114を含むことができる。例えば、通信回路112は、図10の1つ以上のプロセッサ102、202及び/又は1つ以上のメモリ104、204を含むことができる。例えば、トランシーバ114は、図10の1つ以上のトランシーバ106、206及び/又は1つ以上のアンテナ108、208を含むことができる。制御部120は、通信部110、メモリ部130及び追加要素140と電気的に接続され、無線機器の諸動作を制御する。例えば、制御部120は、メモリ部130に格納されたプログラム/コード/コマンド/情報に基づいて、無線機器の電気的/機械的動作を制御することができる。また、制御部120は、メモリ部130に格納された情報を通信部110を介して外部(例えば、他の通信機器)に無線/有線インターフェースを介して送信したり、通信部110を介して外部(例えば、他の通信機器)から無線/有線インターフェースを介して受信された情報をメモリ部130に格納することができる。
追加要素140は、無線機器の種類に応じて多様に構成することができる。例えば、追加要素140は、パワーユニット/バッテリー、入出力部(I/O unit)、駆動部及びコンピューティング部のうち、少なくとも1つを含むことができる。これに制限されるわけではないが、無線機器は、ロボット(図9、100a)、車両(図9、100b-1、100b-2)、XR機器(図9、100c)、携帯機器(図9、100d)、家電(図9、100e)、IoT機器(図9、100f)、デジタル放送用端末、ホログラム装置、公共の安全装置、MTC装置、医療装置、フィンテック装置(または金融装置)、セキュリティ装置、気候/環境装置、 AIサーバー/機器(図9、400)、基地局(図9、200)、ネットワーク、ノードなどの形で実現され得る。無線機器は、使用-例/サービスによって移動可能であるか、固定された場所で用いられることができる。
図12で、無線機器100、200内の様々な要素、成分、ユニット/部、及び/又はモジュールは、全体が有線インターフェイスを介して相互に接続されたり、少なくとも一部が通信部110を介して無線で接続することができる。例えば、無線機器100、200内で制御部120と通信部110は、有線で接続され、制御部120と、第1ユニット(例えば、130、140)は、通信部110を介して無線で接続することができる。また、無線機器100、200内の各要素、成分、ユニット/部、及び/又はモジュールは、1つ以上の要素をさらに含むことができる。例えば、制御部120は、1つ以上のプロセッサのセットで構成され得る。例えば、制御部120は、通信制御プロセッサ、アプリケーションプロセッサ(Application processor)、ECU(Electronic Control Unit)、グラフィックス処理プロセッサ、メモリ制御プロセッサなどのセットで構成され得る。他の例として、メモリ部130は、RAM(Random Access Memory)、DRAM(Dynamic RAM)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ(flash memory)、揮発性メモリ(volatile memory)、非 - 揮発性メモリ(non- volatile memory)、及び/又はこれらの組み合わせで構成され得る。
本発明が適用される携帯機器の例
図13は、本明細書に適用される携帯機器を例示する。携帯機器は、スマートフォン、スマートパッド、ウェアラブル機器(例えば、スマートウォッチ、スマートグラス)、ハンドヘルドコンピュータ(例えば、ノートなど)を含むことができる。携帯機器は、MS(Mobile Station)、UT(user terminal)、MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)またはWT(Wireless terminal)と称することができる。
図13を参照すると、携帯機器100は、アンテナ部108、通信部110、制御部120、メモリ部130は、電源供給部140a、インターフェイス部140bと入出力部140cを含むことができる。アンテナ部108は、通信部110の一部として構成することができる。ブロック110~130/140a~140cは、それぞれ図12のブロック110~130/140に対応する。
通信部110は、他の無線機器、基地局と信号(例えば、データ、制御信号など)を送受信することができる。制御部120は、携帯機器100の構成要素を制御して、様々な動作を実行することができる。制御部120は、AP(Application Processor)を含むことができる。メモリ部130は、携帯機器100の駆動に必要なデータ/パラメータ/プログラム/コード/コマンドを格納することができる。また、メモリ部130は、入/出力されるデータ/情報などを格納することができる。電源供給部140aは、携帯機器100に電源を供給し、有線/無線充電回路、電池などを含むことができる。インターフェース部140bは、携帯機器100と、他の外部機器の接続をサポートすることができる。インターフェース部140bは、外部機器との接続のためのさまざまなポート(例えば、オーディオ入力/出力ポート、ビデオ入力/出力ポート)を含むことができる。入出力部140cは、映像情報/信号、オーディオ情報/信号、データ、及び/又はユーザから入力される情報を入力を受けたり出力することができる。入出力部140cは、カメラ、マイクロホン、ユーザ入力部、ディスプレイ部140d、スピーカー及び/又はハプティックモジュールなどを含むことができる。
一例として、 データ通信の場合、入出力部140cは、ユーザから入力された情報/信号(例えば、タッチ、文字、音声、画像、ビデオ)を取得し、取得された情報/信号は、メモリ部130に格納することができる。通信部110は、メモリに格納された情報/信号を無線信号に変換し、変換された無線信号を他の無線機器に直接送信したり、基地局に送信することができる。また、通信部110は、他の無線機器または基地局からの無線信号を受信した後、受信した無線信号を元の情報/信号に復元することができる。復元された情報/信号は、メモリ部130に格納された後、入出力部140cを介して様々な形態(例えば、文字、音声、画像、ビデオ、ヘプチク)に出力され得る。
ここで、本明細書の無線機器(例: 100, 200)で実現される無線通信技術は、LTE、NR、及び6Gだけでなく、低電力通信のためのNarrowband Internet of Thingsを含むことができる。このとき、例えば、NB-IoT技術は、LPWAN(Low Power Wide Area Network)技術の一例であることができ、LTE Cat NB1及び/又はLTE Cat NB2などの規格で実現されることができ、前述した名称に限定されるものではない。追加的に又は代替的に、本明細書の無線機器(例:100, 200)で実現される無線通信技術は、LTE-M技術に基づいて通信を行うことができる。このとき、一例として、LTE-M技術は、LPWAN技術の一例であることができ、eMTC(enhanced Machine Type Communication)などの様々な名称と呼ばれることができる。例えば、LTE-M技術は、1)LTE CAT 0、2)LTE Cat M1、3)LTE Cat M2、4)LTE non-BL(non-Bandwidth Limited)、5)LTE-MTC、6)LTE Machine Type Communication、及び/又は7)LTE Mなどの様々な規格のうち、少なくともいずれか1つで実現されることができ、前述した名称に限定されるものではない。追加的に又は代替的に、本明細書の無線機器(100, 200)で実現される無線通信技術は、低電力通信を考慮したジグビー(ZigBee)、ブルートゥース(Bluetooth:登録商標)、及び低電力広域通信網(Low Power Wide Area Network、LPWAN)のうち、少なくともいずれか1つを含むことができ、前述した名称に限定されるものではない。一例として、ZigBee技術は、IEEE802.15.4などの様々な規格に基づいて小型/低-パワーデジタル通信に関連したPAN(personal area networks)を生成でき、様々な名称と呼ばれることができる。
以上で説明された実施形態は本発明の構成要素と特徴が所定の形態に結合されたものである。各構成要素または特徴は別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮されなければならない。各構成要素または特徴は他の構成要素や特徴と結合されない形態に実施できる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施形態を構成することも可能である。本発明の実施形態で説明される動作の順序は変更できる。ある実施形態の一部の構成や特徴は他の実施形態に含まれることができ、または他の実施形態の対応する構成または特徴と取替できる。特許請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施形態を構成するか、または出願後の補正により新たな請求項に含めることができることは自明である。
本発明に従う実施形態は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア(firmware)、ソフトウェア、またはそれらの結合などにより実現できる。ハードウェアによる実現の場合、本発明の一実施形態は1つまたはその以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサなどにより実現できる。
ファームウエアやソフトウェアによる実現の場合、本発明の一実施形態は以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手続、関数などの形態に実現できる。ソフトウェアコードはメモリーに格納されてプロセッサにより駆動できる。前記メモリーは前記プロセッサの内部または外部に位置し、既に公知された多様な手段により前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
本発明は、本発明の必須的な特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態で具体化することができることは、当業者によって自明である。 したがって、前述した詳細な説明は、あらゆる点で限定的に解釈されるべきではなく、例示的なものと考慮するべきである。 本発明の範囲は添付の特許請求の範囲の合理的解釈によって決定されるべきであり、本発明の同等的範囲内でのすべての変更は本発明の範囲に含まれる。
本発明の半二重FDDをサポートする無線通信システムにおいてデータを送受信する方法は、3GPP LTE/LTE-Aシステム、5Gシステム(New RATシステム)に適用される例を中心に説明したが、これ以外にも様々な無線通信システムに適用することが可能である。