KR102214320B1

KR102214320B1 - 통합된 액세스 및 백홀의 전력 제어 개선 및 관련

Info

Publication number: KR102214320B1
Application number: KR1020207014056A
Authority: KR
Inventors: 이난 치; 최승훈; 류현석
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-02-09
Also published as: US11778672B2; WO2020067814A1; KR20200058576A; EP3692752A4; US20200107362A1; US20220150959A1; EP3692752A1; US11234277B2; EP3692752B1; CN111989957A

Abstract

본 개시는 IoT(Internet of Things) 기술을 이용하여 4세대(4G) 시스템보다 높은 데이터 속도를 지원하는 5세대(5G) 통신 시스템을 융합하는 통신 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카, 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 스마트 소매, 보안 및 안전 서비스와 같은 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술에 기반한 지능형 서비스에 적용될 수 있다. IAB(Integrated Access and Backhaul)를 사용하는 통신 시스템에서 송신 신호에 대한 전력 제어를 수행하는 방법이 개시되며, 방법은 주파수, 시간 또는 공간 분할 다중화(FDM, TDM 또는 SDM)가 특정 링크 쌍에 사용되는지를 결정하는 단계; 및 이에 따라 전력 제어 방식을 적용하는 단계를 포함한다.

Description

통합된 액세스 및 백홀의 전력 제어 개선 및 관련

본 발명은 통신 네트워크에서 IAB(Integrated Access and Backhaul)에서의 전력 제어의 개선에 관한 것이다. IAB는 특히 5G(Fifth Generation) 또는 NR(New Radio) 네트워크에서 사용되지만, 다른 시스템에도 적용 가능할 수 있다.

4G 통신 시스템의 배치(deployment) 이후 증가된 무선 데이터 트래픽(wireless data traffic)에 대한 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 또는 프리(pre)-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 행해졌다. 따라서, 5G 또는 프리-5G 통신 시스템은'Beyond 4G Network'또는 'Post LTE'이라고도 한다. 5G 통신 시스템은 고주파(mmWave) 대역, 예를 들어 60 GHz 대역에서 구현되어 더 높은 데이터 속도를 달성하는 것으로 고려된다. 무선파(radio wave)의 전파 손실을 감소시키고, 송신 거리를 증가시키기 위해, 빔포밍(beamforming), 대량 MIMO(massive multiple-input multiple-output), FD-MIMO(Full Dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔포밍(analog beam forming), 대규모 안테나 기술(large scale antenna techniques)은 5G 통신 시스템에서 논의된다. 게다가, 5G 통신 시스템에서, 진보된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 RAN(Radio Access Network), 초 고밀도 네트워크(ultra-dense network), D2D(device-to-device) 통신, 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Point), 수신 단 간섭 제거(reception-end interference cancellation) 등을 기반으로 시스템 네트워크 개선을 위한 개발이 진행되고 있다. 5G 시스템에서, ACM(advanced coding modulation)으로서 하이브리드 FQAM(FSK and QAM Modulation), 및 진보된 액세스 기술로서 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access) 및 SCMA(sparse code multiple access)가 개발되었다.

인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 네트워크인 인터넷은 이제 사물(things)과 같은 분산된 엔티티(distributed entities)가 인간의 개입(human intervention) 없이 정보를 교환하고 처리하는 IoT(Internet of Things)로 진화하고 있다. 클라우드 서버(cloud server)와의 연결을 통해 IoT 기술과 빅 데이터(Big Data) 처리 기술의 조합인 IoE(Internet of Everything)가 등장했다. "감지 기술(sensing technology)", "유무선 통신 및 네트워크 인프라 구조(wired/wireless communication and network infrastructure)", "서비스 인터페이스 기술(service interface technology)" 및 "보안 기술(Security technology)"과 같은 기술 요소가 IoT 구현을 위해 요구되었음에 따라, 센서 네트워크(sensor network), M2M(Machine-to-Machine) 통신, MTC(Machine Type Communication) 등은 최근에 연구되어 왔다. 이러한 IoT 환경은 연결된 사물 간에 생성된 데이터를 수집하고 분석함으로써 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 인터넷 기술 서비스(intelligent Internet technology services)를 제공할 수 있다. IoT는 기존의 정보 기술(Information Technology; IT)과 다양한 산업용 애플리케이션 사이의 융합(convergence) 및 조합을 통해 스마트 홈(smart home), 스마트 빌딩(smart building), 스마트 시티(smart city), 스마트 카(smart car) 또는 커넥티드 카(connected car), 스마트 그리드(smart grid), 헬스 케어(health care), 스마트 가전(smart appliances) 및 진보된 의료 서비스(advanced medical services)를 포함하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.

이에 따라, 5G 통신 시스템을 IoT 네트워크에 적용하기 위한 다양한 시도가 행해졌다. 예를 들어, 센서 네트워크, MTC(Machine Type Communication) 및 M2M(Machine-to-Machine) 통신과 같은 기술은 빔포밍, MIMO 및 어레이 안테나에 의해 구현될 수 있다. 상술한 빅 데이터 처리 기술로서의 클라우드 RAN(Radio Access Network)의 적용은 또한 5G 기술과 IoT 기술 사이의 융합의 일례로서 간주될 수 있다.

또한, 본 발명의 분야는 일반적으로 통합된 액세스 및 백홀 통신 시스템(integrated access and backhaul communication system)에서 랜덤 액세스를 구현하는 것에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 분야는 통합된 액세스 및 백홀 통신 시스템을 위한 랜덤 액세스 프리앰블 설계 및 오프셋 설정에 관한 것이다.

IAB는 노드들이 백홀 연결을 제공하기 위해 노드들 간의 무선 링크들을 이용할 뿐만 아니라, 액세스 연결을 제공하기 위해 노드들과 사용자 장치(UE) 간의 무선 링크들을 이용할 수 있는 기술이다.

본 발명의 실시예들은 종래 기술의 이들 및 다른 문제들을 해결한다.

본 발명에 따르면, 첨부된 청구 범위에서 설명된 바와 같은 장치 및 방법이 제공된다. 본 발명의 다른 특징은 종속항 및 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 실시예는 IAB 노드와 연관된 전력 불균형 및 전력 분할 문제들(power imbalance and power splitting problems)을 해결하고; 이들은 IAB 노드들의 전력 제어를 보다 효율적으로 수행한다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, IAB(Integrated Access and Backhaul)를 사용하는 통신 시스템에서 송신 신호들에 대한 전력 제어를 수행하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 주파수, 시간 또는 공간 분할 다중화(FDM, TDM 또는 SDM)가 특정 링크 쌍에 사용되는지를 결정하는 단계; 및 이에 따라 전력 제어 방식을 적용하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 한 쌍의 링크는 다음의 방식 중 하나 이상에 따라 배치될 수 있다: 릴레이 IAB 노드에 대한 패런트(parent) IAB 노드/도너 노드 링크(donor node link)는 UE 링크로 TDM 처리되고(TDMed); 릴레이 IAB 노드에 대한 다운링크 패런트 IAB 노드/도너 노드 링크는 업링크 UE 링크로 FDM 처리되고(FDMed); 릴레이 IAB 노드에 대한 업링크 패런트 IAB 노드/도너 노드 링크는 다운링크 UE 링크로 FDM 처리되고; 릴레이 IAB 노드에 대한 다운링크 패런트 IAB 노드/도너 노드 링크는 업링크 UE 링크 및/또는 릴레이 IAB 노드에 대한 업링크 차일드(child) IAB 노드로 SDM 처리되며(SDMed); 및 릴레이 IAB 노드에 대한 업링크 패런트 IAB 노드/도너 노드 링크는 다운링크 UE 링크 및/또는 차일드 IAB 노드에 대한 다운링크 릴레이 IAB 노드로 SDM 처리된다.

바람직하게는, 각각의 방식은 전력 제어를 수행하는 적어도 하나의 방법과 관련되어 있다.

바람직하게는, 백홀 링크에 적용되는 전력 제어 단계는 액세스 링크와 비교했을 때, 더 크고, 숫자가 더 많거나, 단계 업/다운 인디케이션(step up/down indication)을 갖는 고정된 단계 크기로 제공된다.

바람직하게는, RSRP 또는 SINR과 같은 간섭 레벨과 관련된 정보를 포함하는 메시지는 릴레이 IAB 노드로부터 패런트 IAB 노드로 송신됨으로써, 패런트 IAB 노드의 송신 전력이 조정될 수 있다.

바람직하게는, UE의 송신 전력은 RRC, MAC CE 또는 DCI를 통해 전력 오프셋 값을 송신함으로써 릴레이 IAB 노드에 의해 조정될 수 있다.

바람직하게는, 릴레이 IAB 노드는 전력 예약; 전력 보상 및 전력 스케일링(power scaling) 중 하나 이상에 의해 업링크 백홀 링크와 다운링크 액세스 링크 사이에서 가용 전력을 분할한다.

바람직하게는, TDM, FDM 및 SDM 중 하나 이상은 하이브리드 설정에서 동시에 사용된다.

바람직하게는, 상이한 다중화(multiplexing) 방식과 연관된 서브프레임은 다수의 세트로 분할되고, 상이한 전력 제어 방식은 명시적 설정을 통해 또는 암시적으로 상이한 서브프레임 세트에 적용된다.

바람직하게는, 상이한 전력 제어 방식은 적절하게 라벨링된(labeld) FDM, SDM 또는 TDM이 앞에 제시된 다음의 설명에서 식별된 바와 같다.

본 발명의 제2 양태에서, 제1 기지국(예를 들어, 도너 IAB 노드), 적어도 하나의 추가의 기지국 및 복수의 원격 무선 통신 유닛을 포함하는 통합된 액세스 및 백홀(IAB) 무선 통신 시스템이 설명되며, 여기서, 통신 유닛은 적어도 제1 기지국을 통해 코어 네트워크에 액세스하고, 일부 예에서는 적어도 하나의 추가의 기지국을 통해 제1 기지국에 액세스하고 나서 코어 네트워크에 액세스한다. 기지국은 송수신기; 및 상기 송수신기에 동작 가능하게 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 브로드캐스팅된 시스템 정보를 판독하고, 그로부터 때때로 본 명세서에서 특정 시간 및 주파수 위치에 대한 'PRACH 인덱스'로서 지칭되는 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및 주파수 위치를 획득하도록 배치된다. 프로세서는 또한 기지국 자체(예를 들어, 릴레이 IAB 노드)에 대한 PRACH 인덱스가 통신 유닛 중 적어도 하나에 의해 사용될 연관된 UE PRACH와 중첩하는지를 결정하도록 설정된다. 프로세서는 PRACH 인덱스가 적어도 하나의 통신 유닛에 의해 사용될 UE PRACH와 중첩하는 것으로 결정하면, 프로세서는 PRACH 오프셋을 설정하고 적용한다. 그 후, 오프셋을 갖는 PRACH(예를 들어 PRACH 인덱스)의 시간 및 주파수 위치는 통신 유닛, 예를 들어 UE로 브로드캐스팅된다.

이러한 방식으로, PRACH 중첩이 존재하는지를 결정하고, 긍정적 결정에 응답하여 PRACH와 함께 사용될 오프셋을 설정함으로써, IAB 노드는 IAB 노드의 반이중 동작을 용이하게 하고, PRACH 충돌을 피할 수 있다.

일부 예들에서, 적어도 하나의 추가의 기지국은 제2 기지국(예를 들어, 릴레이 IAB 노드), 제3 기지국(예를 들어, 차일드 IAB 노드)을 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 통신 유닛은 제2 기지국을 통해 코어 네트워크에 액세스하고 제1 기지국에 액세스한 후에 코어 네트워크에 액세스하고, 일례에서는 제3 기지국을 통해 제2 기지국에 액세스하고 나서 제1 기지국에 액세스한 후에 코어 네트워크에 액세스한다.

일부 선택적인 예에서, 예를 들어 5G 시스템에서, 제2 기지국(예를 들어, 릴레이 IAB 노드로서 설정될 때)은 이의 패런트(제1) 기지국으로부터 획득된 자신의 설정 인덱스(configuration index)에 기초하여 PRACH 오프셋을 도출하도록 설정될 수 있다.

일부 선택적 예들에서, PRACH 오프셋의 시간 및 주파수 위치의 설정은 자원 할당을 고려할 수 있다. 예를 들어, PRACH 인덱스 오프셋의 설정은 UE 및 임의의 연관된 차일드 IAB 노드에 대한 통신 링크 및 오프셋 UE PRACH가 차일드 링크(제2 기지국과 제3 기지국 사이의 링크)에만 할당되어야 하는지를 고려할 수 있다.

일부 선택적인 예에서, 오프셋은 최대 설정 인덱스에 기초할 수 있다. 일부 예들에서, 최대 설정 인덱스는 '39'일 수 있다. 일부 예들에서, 이진 최대 설정 인덱스는 '64'일 수 있으며, 이에 의해 -64 내지 64의 범위가 초래된다.

일부 선택적 예들에서, PRACH 오프셋의 시간 및 주파수 위치는 심볼, 슬롯, 서브프레임 및 시스템 프레임 번호(SFN)의 그룹으로부터의 적어도 하나의 자원을 포함할 수 있다. 일부 선택적 예에서는, 동일한 자원이 고정될 수 있다. 일부 선택적 예들에서, 자원은 그룹으로부터 다수의 자원을 횡단(traverse)할 수 있다. 이러한 방식으로, PRACH 오프셋(예를 들어, PRACH 인덱스 오프셋)의 시간 및 주파수 위치의 입도(granularity)는 변할 수 있다.

일부 선택적인 예에서, PRACH 설정, 예를 들어, 주기성, 프리앰블 포맷 등은 연관된 UE들 및 차일드 IAB 노드들에 대해 상이할 수 있다. 이러한 맥락에서, 일부 시나리오에서는 연관된 UE들 및 차일드 IAB 노드들에 대해 상이한 오프셋 값을 별개로 설정할 필요가 있을 것으로 예상된다.

일부 선택적 예들에서, 시스템 정보는 PRACH 오프셋(예를 들어, PRACH 인덱스 오프셋)의 시간 및 주파수 위치를 지원하도록 설정된 적어도 하나의 부가적인 정보 요소(information element, IE)를 포함한다. 일부 선택적 예들에서, PRACH 오프셋(예를 들어, PRACH 인덱스 오프셋)의 지원된 시간 및 주파수 위치는 기존 또는 수정된 IE를 사용할 수 있다. 일부 선택적 예들에서, 다수의 RACH 파라미터들의 세트의 그룹으로부터의 적어도 하나의 RACH 정보 요소(IE), 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 상태의 파라미터가 설정될 수 있으며, 여기서 적어도 하나의 RACH IE 파라미터는 RACH-ConfigGeneric의 확장을 포함한다. 일부 선택적인 예들에서, 적어도 하나의 RACH IE 파라미터의 확장은 새로운 RRC IE의 정의; 상이한 RACH 세팅을 설정하기 위한 새로운 파라미터의 부가; RACH 설정을 구별하기 위한 현재의 파라미터의 값 범위의 확장의 그룹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일부 선택적 예들에서, RACH의 직교 시간 다중화 설정은 단일 시간 슬롯 내의 액세스 링크 랜덤 액세스 자원들 및 백홀 링크 랜덤 액세스 자원들의 시간 다중화, 상이한 시간 슬롯들이 할당되는 액세스 링크 랜덤 액세스 자원들 및 백홀 링크 랜덤 액세스 자원들의 시간 다중화, 및 반송파 주파수의 상이한 대역폭 부분(bandwidth parts, BWP)이 할당되는 액세스 링크 랜덤 액세스 자원들 및 백홀 링크 랜덤 액세스 자원들의 시간 다중화의 그룹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 제3 양태에서, 제2 양태에 따른 통합된 액세스 및 백홀(IAB) 무선 통신 시스템을 위한 제2 기지국이 설명된다.

본 발명의 제4 양태에서, 통합된 액세스 및 백홀(IAB) 무선 통신 시스템을 위한 UE와 같은 원격 무선 통신 유닛이 설명된다. 원격 무선 통신 유닛은 수신기를 포함하고, 제2 양태에 따라 설명된다.

본 발명의 제5 양태에서, 제2 양태에 따른 제1 기지국에 의해 수행되는 통합된 액세스 및 백홀(IAB) 무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 방법이 설명된다.

본 발명의 제6 양태에서, 제3 양태에 따른 제2 기지국에 의해 수행되는 통합된 액세스 및 백홀 IAB 무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 방법이 설명된다.

본 발명의 제7 양태에서, 제4 양태에 따른 UE와 같은 원격 무선 통신 유닛에 의해 수행되는 통합된 액세스 및 백홀 IAB 무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 방법이 설명된다.

본 발명의 몇몇 바람직한 실시예가 도시되고 설명되었지만, 첨부된 청구 범위에 정의된 바와 같이 통상의 기술자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명의 실시예는 IAB 노드와 연관된 전력 불균형 및 전력 분할 문제들을 해결하고; 이들은 IAB 노드들의 전력 제어를 보다 효율적으로 수행한다.

본 발명의 더 나은 이해를 위해, 이의 실시예가 수행될 수 있는 방법을 보여주기 위해, 단지 예로서 이제 첨부된 도면에 대한 참조가 이루어질 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전형적인 IAB 설정을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IAB 설정을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방법을 도시한 흐름도를 도시한다.
도 4는 IAB를 지원하도록 설정된 알려진 단순화된 5G 아키텍처를 도시한다.
도 5는 본 발명의 예들에 따라 IAB를 지원하도록 설정된 단순화된 5G 아키텍처를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 따라 적응된 UE의 블록도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 따라 적응된 IAB 기지국(또는 노드)의 블록도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 예들에 따라 액세스 링크에 대한 오프셋을 갖는 랜덤 액세스 자원 할당의 리프리젠테이션(representation)과 함께 액세스 링크 및 백홀 링크 랜덤 액세스 자원들의 시간 다중화의 리프리젠테이션을 도시한다.
도 9는 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 따라 IAB 노드 절차의 단순화된 흐름도의 제1 예를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 따라 IAB 노드 절차의 단순화된 흐름도의 제2 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 따라 서빙 IAB 노드로부터 PRACH 설정을 수신할 때 원격 무선 통신 유닛 동작의 단순화된 흐름도의 예를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 따라 서빙 IAB 노드에 의한 프리앰블 포맷의 선택 또는 생성, 및 원격 무선 통신 유닛에 의한 후속 사용의 단순화된 흐름도를 도시한다.

통상의 기술자는 도면의 요소가 단순성 및 명료성을 위해 도시되고 반드시 축척대로 도시된 것은 아니라는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 도면에서 일부 요소들의 치수 및/또는 상대적 위치 설정(positioning)은 본 발명의 다양한 실시예의 이해를 돕기 위해 다른 요소에 비해 과장될 수 있다. 또한, 상업적으로 실행 가능한 실시예에서 유용하거나 필요한 일반적이지만 잘 이해되는 요소들은 본 발명의 이러한 다양한 실시예들의 관점(view)을 더 잘 이해하기 위해 종종 도시되지 않는다. 특정 동작 및/또는 단계는 특정 발생 순서로 설명되거나 도시될 수 있지만, 통상의 기술자는 시퀀스에 대한 이러한 특이성(specificity)이 실제로 요구되지는 않는다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어 및 표현은 본 명세서에서 상이한 특정 의미가 달리 설명된 경우를 제외하고는 본 기술 분야의 통상의 기술자는 상술한 바와 같은 이러한 용어 및 표현에 따른 일반적인 기술적 의미를 갖는 것으로 이해할 것이다.

도 1은 3개의 노드 A, B, C를 보여주는 종래 기술의 IAB 셋업을 도시하며, 여기서 백홀 연결은 각각 노드 A와 B, 및 A와 C 사이의 무선 링크를 통해 제공된다. 노드 A는 광섬유에 의해 코어 네트워크에 연결된다. 액세스 무선 링크는 또한 노드 A 및 B에서 UE(10)로, 노드 B에서 UE(20)로, 노드 C에서 UE(30)로 제공된다.

종래 기술의 IAB 설정에서, 업링크 전력 제어가 수행되지만, 이는 직면한 문제를 해결하지 못한다.

실제 IAB 구현에서, 직면한 문제 중 하나는 SDM(Spatial Division Multiplexing)/FDM(Frequency Division Multiplexing)의 IAB 노드에 대한 전력 제어이다. 일반적으로 아래와 같은 두 가지 문제가 있다.

IAB 노드가 백홀(BH) 링크를 통한 패런트 IAB 노드와 액세스(AC) 링크를 통한 UE로부터 동시에 수신할 때의 전력 불균형. 이러한 경우에, 패런트 IAB 노드로부터의 수신 전력은 UE로부터의 수신 전력보다 훨씬 높으며, 이는 강한 간섭, ADC 포화 등과 같은 문제를 야기할 수 있다.

IAB 노드가 백홀(BH) 링크를 통한 패런트 IAB 노드와 액세스 링크를 통한 UE/차일드 IAB 노드로 동시에 송신할 때의 전력 분할(power splitting). 이러한 경우에, BH 링크에서의 송신 전력은 이의 패런트 노드에 의해 제어되지만, IAB 노드는 UE/차일드 IAB 노드에 대한 자신의 송신 전력을 결정한다. 이러한 두 전력 값은 상관되어 있으며, 이들은 서로 영향을 줄 수 있다.

최근에, 3세대(3G) 무선 통신은 때때로 4세대(4G) 무선 통신으로서 지칭되는 LTE(long term evolution) 셀룰러 통신 표준으로 발전하였다. 3G 및 4G 기술은 모두 3GPP(third generation partnership project) 표준을 준수한다. 4G 네트워크 및 전화는 비디오 스트리밍(video streaming) 및 게임과 같은 활동을 위해 모바일 인터넷 및 고속을 지원하도록 설계되었다. 3GPP 표준은 이제 5세대(5G) 모바일 무선 통신을 개발하고 있으며, 이는, 예를 들어, 기업에 동력을 공급하고(powering businesses), 가정 내 통신을 개선하고, 운전자 없는 자동차와 같은 선진 기술을 발전시키는 것과 같은 더 나은 통신을 제공할 때에 단계적인 변화를 시작하도록 설정된다.

미래의 셀룰러 네트워크 배치 시나리오 및 애플리케이션을 가능하게 하는 것을 목표로 하는 잠재적 기술 중 하나는 송신 네트워크를 비례적으로 조밀화할 필요 없이 5G NR(new radio) 셀을 유연하고 매우 조밀하게 배치할 수 있는 무선 백홀 및 릴레이 링크를 지원하는 것이다. NR에서의 대규모 MIMO(multiple-in/multiple-out) 또는 다중 빔 시스템의 기본 배치(native deployment)와 함께 LTE(long term evolved)(예를 들어, mmWave 스펙트럼)와 비교되는 NR에 이용 가능한 예상된 더 큰 대역폭으로 인해, 통합된 액세스 및 백홀(IAB) 링크를 개발하고 배치할 기회가 주어진다. 이는 UE에 대한 액세스를 제공하기 위해 정의된 다수의 제어 및 데이터 채널/절차를 구축함으로써 보다 통합된 방식으로 자체 백홀 NR 셀의 조밀한 네트워크를 보다 쉽게 배치할 수 있는 것으로 예상된다. 이러한 IAB 링크를 갖는 네트워크의 예시적인 예시는 도 4에 도시되어 있으며, 여기서 IAB 노드(또는 릴레이 노드(rTRP) 또는 릴레이 IAB 노드, 이러한 용어는 본 명세서에서 교환 가능하게 사용됨)는 시간, 주파수 또는 공간(예를 들어, 빔 기반 동작)에서 액세스 및 백홀 링크를 다중화하도록 설정된다.

도 4를 참조하면, 알려진 단순화된 5G 아키텍처 다이어그램(100)은 IAB(Integrated Access and Backhaul) 네트워크가 배치되는 방법을 도시한다. 여기서, 제1 5G 기지국(102)은 때때로 사용자 장치(UE)(106)와 같은 단말 디바이스로서 지칭되는 무선 통신 유닛에 대한 통신 지원을 포함하는 커버리지 영역(104) 내의 통신을 지원한다. 5G에서, UE(106)는 전통적인 HTC(Human Type Communications) 또는 새롭게 부상하는(emerging) MTC(Machine Type Communications)를 지원한다. 알려진 단순화된 아키텍처 다이어그램(100)은 UE(116)에 대한 통신 지원을 포함하는 커버리지 영역(114) 내에서 통신을 지원하는 제2 5G 기지국(112) 및 UE(126)에 대한 통신 지원을 포함하는 커버리지 영역(124) 내에서 통신을 지원하는 제3 5G 기지국(122)을 포함한다. 무선 백홀 연결부(wireless backhaul connection)(132, 133), 일반적으로 Xn(X2 기반) 인터페이스는 제3 5G 기지국(122)을 제1 5G 기지국(102) 및 제2 5G 기지국(112)과 연결한다. 제3 5G 기지국(122)은 또한 광섬유(134)와 같은 보다 전통적인 유선 연결부를 통해 코어 네트워크에 연결된다.

이와 관련하여, IAB 시나리오에서, 노드 A(즉, 제3 5G 기지국(122))는 도너 IAB 노드로 간주되고, 노드 B(즉, 제1 5G 기지국(102)) 및 노드 C(즉, 제2 5G 기지국(112))는 릴레이 IAB 노드로서 식별된다.

IAB의 주요 목표 중 하나는 백홀 링크에 걸친 대기 시간에 민감한 트래픽(latency-sensitive traffic)의 단기 차단(short-term blocking) 및 송신을 수용하기 위해 동적 경로(dynamic route) 선택을 지원하는 무선 액세스 네트워크(radio access network, RAN) 기반 메커니즘을 제공하는 것이다. 이러한 목표는 또한 반이중 제약 조건(half-duplexing constraints) 하에서 액세스와 백홀 링크 간의 자원 할당(resource allocation, RA)과 관련이 있다. NR 표준에는 3개의 RA 모드, 즉 시분할 다중화(time division multiplex, TDM), 주파수 분할 다중화(frequency division multiplex, FDM) 및 공간 분할 다중화(space division multiplex, SDM)(예를 들어, 빔 기반 동작)이 정의된다. 어떤 RA 방식이 적용되든, 본 발명자들은 통신(백홀) 차단이 발생할 때 토폴로지 관리를 위한 릴레이 간 채널 모니터링에 대한 문제가 항상 존재함을 확인하였다.

노드 B 및 C가 랜덤 액세스를 수행할 때, 이들은 노드 A의 커버리지 내의 UE, 예를 들어 UE(126)와 동일한 절차를 따를 수 있다. 그러나, 노드 B와 노드 A 사이의 백홀 링크(132)가 차단되면, 노드 B는 멀티-홉 릴레이 네트워크(multi-hop relay network)를 형성하기 위해 노드 C에 연결될 필요가 있을 수 있다. 이러한 경우에, 노드 B와 노드 C 사이의 거리는 노드 C UE(116)와 노드 C(즉, 제2 5G 기지국(112)) 사이의 거리보다 훨씬 더 클 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블 포맷은 셀 반경에 의해 결정되므로, 노드 C UE(116)에 사용된 프리앰블은 다른 IAB 노드, 예를 들어 노드 B(즉, 제1 5G 기지국(102))에 적합하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명자들이 인식하고 이해한 제1 문제점은 IAB 시스템에서 특정 커버리지 영역을 달성하기 위한 프리앰블 포맷을 선택하고 사용하는 것이다.

노드 A는 도너 IAB 노드이고, 노드 B 및 C는 릴레이 IAB 노드이다. 노드 B 및 C가 랜덤 액세스를 수행할 때, 이들은 노드 A의 커버리지 내에서 UE와 동일한 절차를 따를 수 있다. 그러나, B와 A 사이의 백홀 링크가 차단되면, 노드 B은 멀티-홉 릴레이 네트워크를 형성하기 위해 노드 C에 연결될 필요가 있을 수 있다. 이러한 경우에, B와 C 사이의 거리는 노드 C UE와 노드 C 사이의 거리보다 훨씬 클 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블 포맷이 셀 반경에 의해 결정되므로, 노드 C UE에 사용되는 프리앰블은 다른 IAB 노드, 예를 들어 노드 B에 적합하지 않을 수 있다.

PRACH 송신을 위한 타이밍은 TS 38.211의 표 6.3.3.2-4에 도시된 바와 같이 PRACH 설정 인덱스에 의해 설정될 수 있으며, 이는 본 명세서에서 참조로 통합된다. 예를 들어, 인덱스 '0' 및 인덱스 '2'가 IAB 노드 및 연관된 UE에 대해 설정되는 경우, IAB 노드에 대해, 슬롯 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39는 IAB 노드에 의해 PRACH를 송신하는데 사용될 것이고, 슬롯 9, 19, 29, 39는 UE에 의해 PRACH를 송신하는데 사용될 것이다. 슬롯 9, 19, 29 및 39에서, IAB 노드는 PRACH를 송신하고 UE로부터 PRACH를 동시에 수신할 필요가 있으며, 이는 반이중 제약 조건을 위반한다. 따라서, 본 발명자들이 인식하고 이해한 제2 문제점은 IAB 시스템에 부과된 반이중 제약 조건과 연관되어 있으며, 이에 의해 IAB RACH 상황(occasions) 및 UE RACH 상황은 서로 중첩하지 않도록 설정되어야 한다.

따라서, 본 발명의 예는 알려진 IAB 시스템에 따른 상술한 문제점 중 하나 이상을 해결하거나 완화시키는 것을 목표로 한다.

본 발명의 실시예들은 상이한 설정의 BH 및 AC 링크 다중화 방식, 즉 TDM(Time Division Multiplexing), FDM(Frequency Division Multiplexing) 및 SDM(Spatial Division Multiplexing)을 다룬다. 일 실시예에 따른 IAB 시스템은 도 2에 도시되어 있다. 패런트 IAB 노드/도너 IAB 노드 T1, 릴레이 IAB 노드 T2 및 차일드 IAB 노드 T3을 포함하는 3개의 네트워크 노드가 도시되어 있다. 각각의 IAB 노드에 대해, UE는 또한 각각 -U1, U2, U3과 연관된다. 다양한 링크가 관련된 엔티티에 따라 예시되고 명명된다. 예를 들어 링크 T2U2는 노드 T2와 UE U2 사이의 무선 링크이다.

다음의 설명은 TDM, FDM 및 SDM 설정을 차례로 설명한다. 일부 공통점이 있지만, 각각의 케이스에 대한 접근 방식에는 약간의 차이가 있다.

TDM

TDM은 두 가지 케이스로 더 나누어진다:

TDM1-T1T2는 T1U1으로 TDM 처리된다.

이 경우에, AC 링크는 BH 링크로 완전히 TDM 처리된다. 이러한 경우에, AC 링크 T1U1은 BH 링크 T1T2로 TDM 처리된다. 정상적인 전력 제어 절차가 적용될 수 있다. 그러나, IAB 노드의 훨씬 더 큰 송신 전력 범위를 고려하면, 폐루프 전력 제어를 위한 단계 크기는 더욱 향상될 수 있다. 더 큰 단계 크기가 고려될 수 있다. 이것은 상황에 따라 구현될 수 있는 다음의 세 가지 옵션으로 이어진다:

TDM1.1 전력 제어 명령을 2비트로 유지하며, 이는 {-3dB, 0dB, 3dB, 5dB}와 같은 4개의 상이한 업데이트 단계가 정의될 수 있음을 의미한다.

T1U1에 대한 step size	T1T2에 대한 step size
-1	-3
0	0
1	3
3	5

- TDM1.2 전력 제어 명령의 비트 수를 N 비트로 증가시키며, 여기서 N>2이다. 예를 들어, 3비트를 사용하면, 8개의 상이한 업데이트 단계는 {-5, -3, -1, 0, 1, 3, 5, 7}로서 정의될 수 있다.

T1U1에 대한 step size	T1T2에 대한 step size
-1	-5
0	-3
1	-1
3	0
-	1
-	3
-	5
	7

TDM1.3 고정된 단계 크기 [X]가 사용되며, 단계업, 단계다운이 2 비트에 나타내어질 수 있고, 어떠한 변화도 나타내어질 수 없다. 일례는 '00'= 변화 없음, '01'= 단계업, '11'= 단계다운일 수 있다.

다른 실시예는 BH 링크에 대한 전력 제어의 업데이트 속도를 포함한다. BH 링크는 AC 링크보다 훨씬 안정적이므로(즉, 자주 변경될 가능성이 적음), 업데이트 속도는 시그널링 오버헤드를 줄이기 위해 훨씬 더 낮출 수 있다.

TDM2-T1T2는 T1U1과 공존할 수 있다.

이 경우에, AC 링크는 동일한 홉(hop)에서 BH 링크와 공존할 수 있다. 예를 들어, AC 링크 T1U1은 BH 링크 T1T2와 공존할 수 있다. 그러나, AC 링크 및 BH 링크는 스케줄링을 통해 또는 빔 스티어링(beam steering)(MU-MIMO)에 의해 시간, 주파수 또는 공간 도메인에서 분리되며, TDM1에서 상술한 것과 동일한 방법이 또한 적용될 수 있다.

FDM

FDM은 두 가지 케이스로 더 나누어진다.

FDM1-다운링크(DL) T1T2+업링크(UL) T2U2

이 경우에, 패런트 IAB 노드 T1 및 UE(U2)는 FDM 방식으로 IAB 노드 T2에 동시에 송신한다. BH 대역과 AC 대역 사이에는 보호 대역이 있어야 한다. 그러나, IAB 노드의 송신 전력이 UE보다 훨씬 클 수 있으므로, BH 대역으로부터 AC 대역으로의 모든 전력 누출은 AC 링크에 대한 간섭을 야기할 수 있다. 이러한 경우에, 다음과 같은 대안적인 구현을 고려될 수 있다:

- FDM1.1 폐 루프 DL 전력 제어: 릴레이 IAB 노드 T2가 AC 링크에 대한 BH 링크에 의해 야기된 간섭이 너무 강하고, AC 링크의 성능이 상당히 저하됨을 검출하면, 릴레이 IAB 노드 T2는 음의 전력 오프셋 값을 패런트 IAB 노드 T1에 송신하여 송신 전력을 줄일 수 있다. 간섭이 수용 가능하게 낮아지면, 릴레이 IAB 노드 T2는 패런트 IAB 노드 T1의 송신 전력을 복원하기 위해 양의 전력 오프셋을 송신하거나, 점차적으로 한 단계에서 송신 전력을 복원하기 위해 전력 복원 신호를 송신할 수 있다. 이러한 메시지는 UCI를 통해 동적 방식으로 시그널링될 수 있다.

- FDM1.2 폐쇄 루프 DL 전력 제어: 전력 오프셋을 송신하는 대신에, 릴레이 IAB 노드 T2는 간섭 상황을 패런트 IAB 노드 T1에 시그널링할 수 있다. 이러한 간섭의 인디케이션(indication)은 액세스 링크의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio), 액세스 링크의 RSRP(Reference Signal Received Power), 백홀 링크 및 액세스 링크의 RSRP의 비율 등일 수 있다. 이러한 메시지는 동적 방식으로 UCI를 통해 시그널링될 수 있다.

- FDM1.3 UL 전력 제어의 재설정: BH 링크, 패런트 IAB 노드 T1을 우선 순위화하기 위해, 송신 전력은 변경되지 않지만, UE UL 전력 송신 전력 제어는 예상된 수신 전력에 전력 오프셋을 부가할 수 있다. 이러한 오프셋은 RRC, MAC을 통해 반영구적으로 시그널링되거나 DCI를 통해 동적으로 시그널링될 수 있다. 그러나, UE TX 전력이 Pcmax에 도달했거나 UE TX 전력이 Pmin에 도달했기 때문에 UE는 TX 전력을 조정할 수 없을 수 있다. 이 경우에, 이러한 상황은 패런트 IAB 노드가 상술한 FDM1.1이 적용될 필요가 있는지를 결정할 수 있도록 패런트 IAB 노드 T1에 시그널링되어야 한다.

FDM1.1, FDM1.2 및 FDM1.3의 일부에 대해, 릴레이 IAB 노드 T2는 단지 추천(recommendation)만을 할 수 있으며, 최종 결정은 패런트 IAB 노드 T1에 의해 이루어진다는 것이 주목되어야 한다. 또한, 모든 추천은 패런트 IAB 노드 T1에 의해 재정의될 수 있다.

FDM2 - UL T1T2+DL T2U2

이 경우에, UL T1T2에서 릴레이 IAB 노드 T2의 송신 전력은 패런트 IAB 노드 T1에 의해 제어되지만, DL T2U2에서의 릴레이 IAB 노드 T2의 송신 전력은 자체적으로 제어된다. 총 송신 전력은 두 개의 링크로 분할되어야 한다. 우선 순위가 BH 링크 T1T2에 주어져야 하지만, DL T2U2에 대해, 일부 전력, 예를 들어 SS 및 CSI-RS와 같은 기준 신호에 대한 전력이 예비될 필요가 있다. 이러한 요구 사항을 충족시키기 위해, 필요에 따라 다음과 같은 대안이 구현될 수 있다:

- FDM2.1 DL AC 링크에 대한 예비 전력은 UL BH 전력 제어에서 소용된다(reflected). 예를 들어, UL BH 링크에서의 송신 전력은 min{Pcmax-reserved power, original power control equation}로서 정의될 수 있다. 이러한 예비 전력은 예를 들어 (PHR과 같은) UCI 또는 MAC-CE를 통해 릴레이 IAB 노드 T2에 의해 패런트 IAB 노드 T1에 미리 정의되거나 시그널링될 수 있고;

- FDM2.2 우선 순위가 BH 링크에 주어지며, 이는 정상적인 전력 제어 절차를 따른다. AC 링크에 대해, 기준 신호에 사용할 수 있는 전력이 충분하지 않은 경우, 릴레이 IAB 노드 T2는 패런트 IAB 노드 T1에 시그널링할 수 있고, 동시에 AC 링크에서, 데이터 전력은 기준 신호를 송신하기 위해 일시적으로 차용(borrow)할 수 있다.

- FDM2.3 UL BH 전력 제어 및 AC 링크 송신 전력은 모두 정상적인 절차를 따르고, 최종 전력 합산치(summation)가 릴레이 IAB 노드 T2의 최대 송신 전력을 초과하면, 이들 두 전력 값은 최대 송신 전력으로 축소될 수 있다. 이러한 전력 스케일링은 예를 들어 UCI를 통해 패런트 IAB 노드 T1로 시그널링됨으로써, IAB 릴레이 노드에 대한 더 높은 송신 전력을 요구하지 않을 것이다.

- FDM2.4 보장된 최대 전력은 UL T1T2 및 DL T2UE에 대해 각각, 즉 T1T2에 대한 P_UL 및 T2UE에 대한 P_DL에 대해 정의될 수 있다. 이들 값은 패런트 릴레이 노드 T1 또는 gNB에 의해 설정될 수 있다. 기본적으로, 릴레이 노드 T2는 UL 및 DL에 대한 송신 전력을 계산한다. 계산된 전력이 보장된 전력을 초과하지 않으면, 릴레이 노드 T2는 계산된 값을 사용한다. 그러나, 계산된 전력이 P_UL 또는 P_DL을 초과하면, 이는 스케일링(scaling)될 수 있다. 여기에는 여러 가지 상이한 시나리오가 있을 수 있다.

o 시나리오-1: UL(P1)에 대한 계산된 전력>P_UL이지만 DL(P2)에 대한 계산된 전력<P_DL이다.

- UL의 송신 전력은 축소될 수 있고 DL TX 전력은 유지된다.

o 시나리오-2: P1<P_UL 및 P2>P_DL

- DL의 송신 전력은 축소될 수 있고, UL TX 전력은 유지된다.

o 시나리오-3: P1<P_UL 및 P2<P_DL

- 스케일링 없음

o 시나리오-4: P1>P_UL 및 P2>P_DL

- 둘 다 스케일링될 필요가 있다

- FDM2.5 보장된 최소 전력은 UL T1T2 및 DL T2UE에 대해 각각, 즉 T1T2에 대한 P_UL 및 T2UE에 대한 P_DL에 대해 정의될 수 있다. 이들 값은 패런트 릴레이 노드 또는 gNB에 의해 설정될 수 있다. 기본적으로, 릴레이 노드는 UL 및 DL에 대한 송신 전력을 계산한다. 계산된 전력이 보장된 전력보다 적지 않으면, 릴레이 노드는 계산된 값을 사용한다. 그러나, 계산된 전력이 P_UL 또는 P_DL보다 적으면, 전력 차용이 적용되어야 한다. 여기에는 상이한 시나리오가 있을 수 있다.

o 시나리오-1: UL(P1)에 대한 계산된 전력>P_UL이지만 DL(P2)에 대한 계산된 전력>=P_DL이다.

- DL의 송신 전력은 UL Tx 전력을 증가시키기 위해 차용될 수 있다.

o 시나리오-2: P1> = P_UL 및 P2<P_DL

- UL의 송신 전력은 DL Tx 전력을 증가시키기 위해 차용될 수 있다.

o 시나리오-3: P1>= P_UL 및 P2>= P_DL

- 스케일링 없음

o 시나리오-4: P1<P_UL 및 P2<P_DL

- 이러한 시나리오는 발생할 수 없다.

SDM

SDM은 두 가지 케이스로 더 나누어진다.

SDM1-DL T1T2+UL T2U2

다음에서는 인터 패널(inter-panel) 및 인트라 패널(intra-panel)이라는 용어가 사용된다. 이와 관련하여, 인터 패널은 각각 자체 RF 체인 및 기저 대역 처리 능력을 가진 여러 패널이 이용 가능함을 의미한다. 이와 같이, 각각의 패널은 자체 전력 버짓(power budget)을 갖고, 이러한 패널 사이에서 전력이 공유될 필요가 없다. 도 2의 예에서, 노드 T2는 UE U2뿐만 아니라 노드 T1 및 T3과 통신할 수 있다. 각각의 링크는 자체 전용 패널을 갖고 있다. 인트라 패널의 경우에, 공통 RF 체인 및 기저 대역 처리를 갖지만 여러 안테나/빔을 서빙하는 1개의 패널이 제공된다. 도 2의 예에서, T2로부터 T1, T3 및 U2로의 링크는 모두 별개의 빔/안테나에 의해 서빙될지라도 공통 전력 버짓으로부터의 전력을 공유할 필요가 있다.

- SMM1.1(인터 패널) 이러한 경우에는 두 개의 별개의 기저 대역을 통한 동시 수신이 가정된다. 두 개의 링크에 의해 사용된 자원이 중첩하고, IAB 대 UE 간섭 문제는 FDM 케이스보다 더 중요할 수 있다. 그러나, 상술한 FDM에서 식별된 동일한 솔루션은 SDM에도 쉽게 적용될 수 있다.

- SDM1.2(인트라 패널) 이러한 경우에는 단일 기저 대역을 통한 동시 수신이 가정된다. 상술한 간섭 문제 외에, 다른 문제는 DL T1T2 BH 링크로부터의 수신 전력이 UL T2U2 AC 링크로부터의 수신 전력보다 훨씬 강할 수 있다는 것이다. 이러한 상황에서는 ADC(Analog to Digital Convertor)의 동작에 문제가 있을 수 있다. 수신된 아날로그 신호의 변환/양자화 입도(quantization granularity)가 BH 링크 전력 범위에 기초하면, UE U2로부터의 AC 링크 신호에 대해, 이는 너무 거칠 수 있다(coarse). 반대로, 수신된 아날로그 신호의 입도 변환/양자화가 AC 링크 전력 범위에 기초하면, BH 링크에 대해, 이는 불필요하게 미세할 수 있다(fine). 한 가지 솔루션은 비선형 입도를 사용하는 것이며, 여기서 입도는 작은 전력 값에 대해서는 더 미세하고, 큰 전력 값에 대해서는 더 크다. 다른 옵션은 먼저 IAB 신호에 대해 거친 입도를 사용하는 것이고, IAB 신호가 검출되면, 이는 수신된 신호로부터 제거될 수 있고, 그 후 더 미세한 입도가 UE 신호에 사용될 수 있다.

SDM2-UL T1T2+DL T2U2

- SDM2.1(인터 패널) FDM의 송신 전력 분할 문제는 또한 SDM에 적용될 수 있다. 그러나, 별개의 기저 대역을 가진 인터 패널 케이스에 대해, UL T1T2 BH 및 DL T2U2 AC 링크로 송신되는 두 개의 별개의 패널이 있을 수 있으며, 이들은 전력을 공유할 필요가 없다. 이러한 전력 공유 제약 조건 없이, 각각의 패널은 자체 송신 전력을 설정할 수 있으며, UL T1T2 BH 링크의 전력 제어는 또한 DL T2U2 AC 링크 송신 전력 설정과 분리될 수 있다. 따라서 정상적인 전력 제어 절차가 따를 수 있다.

- SDM2.2(인트라 패널) 인트라 패널 케이스에 대해, 두 링크 사이의 전력 공유가 필요하다. FDM2.1-FDM2.5와 동일한 상술한 옵션이 또한 여기에 적용될 수 있다.

지금까지 설명한 단일 다중화 방식 외에, 시스템이 하이브리드 다중화 방식을 지원하고, 상황에 따라 상이한 방식/조합이 선택될 수도 있다. 언급된 바와 같이, 상이한 다중화 방식에 대해 상이한 전력 제어 방식이 적용될 수 있으며, 설정은 암시적 또는 명시적으로 시그널링되어야 한다. 다음의 실시예가 제공된다:

- 암시적: 다수의 다중화 방식에 대해 다수의 서브프레임 세트가 정의되며, 다중화 방식과 적용된 전력 제어 알고리즘 사이에는 미리 정의된 연관(association)이 있다. 서브프레임 세트 타입이 알려지면, 상응하는 전력 제어 방식이 이에 따라 선택될 수 있고;

- 명시적: gNB는 DCI, MAC CE, RRC 등에 의해 특정 슬롯 포맷에 대해 어떤 CLPC(Closed Loop Power Control) 프로세스(즉, 전력 제어 공식의 인덱스 'l')가 사용되어야 하는지를 명시적으로 나타내고 설정한다.

상술한 "명시적" 케이스에 대해, 설정은 도너 IAB 노드에 의해 중앙 집중화되거나 각각의 패런트 IAB 노드에 의해 분산될 수 있다.

도 3은 전력 제어를 위한 단계 크기를 시그널링할 때 관련된 단계들을 예시하는 흐름도를 도시한다. 이것은 본 발명의 실시예에 따라 IAB, 예를 들어 단계 크기에 대한 전력 제어 관련된 설정이 gNB로부터 UE 또는 다른 방식으로 시그널링되는 방법을 도시한다.

본 발명의 예는 IAB 아키텍처에서 IAB 노드에 대한 랜덤 액세스의 효율을 개선하기 위한 메커니즘을 포함하는 무선 통신 시스템을 설명한다. 본 발명의 예들에 따르면, UE PRACH 송신들이 IAB 노드 PRACH와 충돌하는 것으로서 결정될 때, 예를 들어, UE PRACH가 예를 들어 -1 슬롯만큼 오프셋될 때, 오프셋 값은 UE PRACH 송신에 도입된다. 예를 들어, 인덱스 '0' 및 인덱스 '2'가 IAB 노드 및 연관된 UE에 대해 설정되는 경우, IAB 노드에 대해, 슬롯 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39는 IAB 노드에 의해 PRACH를 송신하는데 사용될 것이다. 또한, 슬롯 9, 19, 29, 39는 UE에 의해 PRACH를 송신하는데 사용될 것이다. 그러나, 본 발명의 예에 따르면, 예를 들어 -1 슬롯만큼 적절한 오프셋을 적용한 후, UE PRACH 슬롯은 이제 8,18,28,38이다. 이러한 방식으로, UE PRACH 슬롯은 더 이상 IAB 노드 PRACH 슬롯과 충돌하지 않으며, IAB 노드는 반이중 제약 조건을 위반하지 않는 방식으로 UE로부터 동시에 PRACH를 송신하고 PRACH를 수신할 수 있다.

본 발명의 예들이 -1 슬롯 오프셋의 도입과 관련하여 설명되지만, 임의의 적절한 자원 오프셋, 예를 들어, -2 슬롯 오프셋, -3 슬롯 오프셋, 서브프레임 오프셋, 심볼 오프셋 등이 사용될 수 있는 것으로 예상된다.

본 발명의 예시적인 실시예들이 5G 아키텍처에서 IAB 노드 및 UE에 대한 상이한 랜덤 액세스 설정들과 관련하여 설명되지만, 본 발명의 일부 예시들은 그렇게 제약/제한되지 않는 것으로 예상된다. 예를 들어, 상이한 랜덤 액세스 설정이 LTE(long Term Evolved) 시스템 또는 랜덤 액세스 기술을 이용하는 다른 그러한 통신 시스템들에 대해 실현될 수 있는 것으로 예상된다.

IAB의 주요 초점이 FR2 이상, 즉 24.25 GHz 내지 52.6 GHz에 있기 때문에 예시적인 실시예들은 FR2와 관련하여 설명된다. 그러나, 본 명세서에 설명된 예들은 FR1, 즉 450 MHz 내지 6 GHz에 동일하게 적용되는 것으로 예상된다.

예시적인 실시예들은 무선 액세스 네트워크와 관련하여 설명되며, 이 용어는 통신 셀, 즉 통신 시스템의 다른 부분에 전체적으로 액세스할 수 있는 셀 내의 통신의 촉진을 포함하고 이와 동등하고 교환 가능한 것으로 간주된다.

이제 도 5를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템(200)의 일부가 개략적으로 도시되어 있다. 무선 통신 시스템(200)은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따라 IAB(Integrated Access and Backhaul) 네트워크가 배치될 수 있는 방법을 예시하며, 여기서 별개의 RACH가 IAB 노드, 예를 들어, 백홀 링크 또는 RACH 액세스를 요구하는 릴레이 IAB 노드, 및 RACH 액세스를 요구하는 UE들에 의해 사용하기 위해 제공된다. 여기서, 도너 IAB 노드 A(때때로 패런트 IAB 노드로서 지칭됨)(222)는 사용자 장치(UE)(226)와 같이 때때로 단말 디바이스로서 지칭되는 무선 통신 유닛들로부터 제1 액세스 제어 RACH 요청(250)들을 수신하도록 설정된다. 본 발명과 관련하여, 릴레이 IAB 노드 B(예를 들어, 5G 기지국)(202)는 별개의 제2 RACH를 사용하여 백홀 링크 'AB'(232)를 형성하기 위해 도너 IAB 노드에 액세스한다. 이러한 백홀 링크는 또한 RACH 액세스(255)를 사용하여 릴레이 IAB 노드 B(202)에 연결한 제2 UE B(206)로/로부터 통신을 반송할 수 있다.

마찬가지로, 추가의 릴레이 IAB 차일드 노드 C(예를 들어, 5G 기지국)(212)는 별개의 RACH를 사용하여 백홀 링크 'BC'(235)를 형성하기 위해 릴레이 IAB 노드 B(202)에 액세스하며, 그 후 백홀 링크 'AB'(232)에 합류함으로써 도너 IAB 노드에 액세스한다. 이러한 백홀 링크는 또한 추가의 릴레이 IAB 차일드 노드 C(212)에 연결하기 위해 RACH 액세스(260)를 사용한 제3 UE C(216)로/로부터 통신을 반송할 수 있다.

하나의 IAB 노드, 예를 들어 도 5에서의 IAB 차일드 노드 C(212)와 연관된 UE들의 수는 IAB 차일드 노드 C(212)에 연결된 IAB 노드들의 수보다 훨씬 클 수 있다. 실제로, 패런트 IAB 노드(즉, 릴레이 IAB 노드를 서빙하는 IAB 노드)에 연결될 것으로 예상되는 매우 제한된 수의 IAB 노드들만이 있을 수 있다. NR에서, 심볼, 슬롯, 서브프레임 및 시스템 프레임 번호(system frame number, SFN)의 관점에서의 일부 자원들은 도 8에 도시된 바와 같이 PRACH(physical random access channel)에 할당되고, 이러한 자원들의 주기성은 UE가 너무 많은 충돌을 일으키지 않고 가능한 빨리 이들의 랜덤 액세스 프리앰블들을 송신할 수 있도록 짧다.

본 발명의 일례에 따르면, IAB 노드들(202, 212) 및 UE(226)와 같은 UE들에는 RACH 내에서 상이한 프리앰블 포맷이 할당되어, 예를 들어 백홀 차단(backhaul blockage)으로 인해 RACH가 다른 IAB 노드(202)로부터 나온 것인지, 또는 RACH가 UE(226)로부터 나온 것인지를 수신자(도너) IAB 노드(222)에 식별한다. 본 발명의 다른 예에 따르면, IAB 노드들(202, 212) 및 UE(226)와 같은 UE들에는 RACH 내에서 상이한 시간 및/또는 주파수 설정이 할당되어, 예를 들어 백홀 차단으로 인해 RACH가 다른 IAB 노드(202)로부터 나온 것인지, 또는 RACH가 UE(226)로부터 나온 것인지를 수신자(도너) IAB 노드(222)에 식별할 수 있다. 본 발명의 일부 예들에서, 도너 IAB 노드(222)에 대해, '릴레이 IAB 노드 B'(202)는 차일드 IAB 노드이고, 릴레이 IAB 노드 B(202)에 대해, 도 5에서의 차일드 IAB 노드 C(212)는 차일드 IAB 노드이고, 도너 IAB 노드 A(222)는 패런트 IAB 노드인 것으로 이해될 수 있다.

본 발명과 관련하여, IAB 사용과 UE 사용 간에 분할될 프리앰블 포맷의 선택은 알려진 프리앰블 포맷들로부터 이루어질 수 있다. FR2에 대한 프리앰블 포맷들은 6.3.3.1-2에서 3GPP 표준으로부터 아래의 표 3에 정의되어 있다.

PRACH의 커버리지(coverage)는 아래에 보여진 바와 같이 CP(TCP)의 길이에 의해 결정된다.

TCP >= 2*Tprop+Td [1]

여기서:

Tprop는 전파 지연이고;

Td는 rms(root mean square) 지연 확산(delay spread)이다.

상술한 방정식에 따르면, 120k SCS에 대한 최대 인터 노드 거리는 약 1.2km에 불과하며, 이는 IAB 노드 배치를 위해서는 명백히 충분하지 않다. 따라서, 본 발명의 예들에 따르면, 새로운 PRACH 프리앰블들이 제안된다.

본 발명의 일부 예들에서, 새로운 PRACH 프리앰블들은 이들이 기존의 포맷들에서 각각 가장 큰 셀 크기 및 링크 버짓을 지원하기 때문에 현재의 C2 및/또는 B4 프리앰블 포맷들을 기반으로 한다. 따라서, 예를 들어, C2 프리앰블 포맷은 가장 큰 커버리지 영역을 지원하기 때문에 베이스라인(baseline)으로서 사용될 수 있는 것으로 예상된다. 그러나, 다른 예들에서, 다른 프리앰블 포맷들은 표 3에 예시된 임의의 다른 프리앰블 포맷들과 같이 본 명세서에 설명된 개념들을 이용하기 위해 채택될 수 있는 것으로 예상된다.

액세스 링크 및 백홀 링크는 랜덤 액세스 링크 버짓과 프리앰블 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix, CP) 길이에 대해 상이한 요구 사항을 갖는다. 예를 들어, 랜덤 액세스 링크 버짓은 랜덤 액세스 서명의 반복 레벨, 즉 Nu.CP 길이와 관련되며, 즉

는 셀 크기를 결정하며, 이들 파라미터들은 3GPP TS38.213에 정의되어 있다.

일부 예들에서, 본 발명자들은 IAB 노드들이 지원하는 UE보다 더 높은 전력 및 더 많은 안테나를 사용한다는 사실을 이용하는 설계를 제안하였다. 따라서, 본 발명의 예들은 더 큰 전파 지연 및 더 긴 지연 확산이 허용될 수 있기 때문에 사이클릭 프리픽스(CP)의 지속 시간을 증가시키면서, 링크 버짓 L을 정의하는 프리앰블 Nu의 길이를 감소시키는데 사용될 수 있다.

일부 예들에서, 본 발명자들은 아래의 표 4에서 C3, C4 및 C5로서 지칭되는 C2에 대한 새로운 프리앰블 포맷들을 제안하였다.

표 4에서, C3 프리앰블 포맷에 대해, 커버리지가 2배가 되지만, 링크 버짓은 약 1.2dB만큼 감소된다는 것이 주목된다. 대안으로, C4 프리앰블 포맷에 대해, 커버리지가 3배만큼 확장되지만, 링크 버짓은 약 3dB만큼 감소된다. C5 프리앰블 포맷에 대해, 커버리지가 4배만큼 확장되지만, 링크 버짓은 약 6dB만큼 감소된다. IAB 노드들이 더 많은 안테나 및 더 높은 송신 전력을 포함하므로, 링크 버짓 감소가 유리하게 보상될 수 있다. 따라서, 이러한 방식 및 일부 예들에서, 새로운 프리앰블 포맷이 사용될 수 있다.

B4에 대해, 본 발명의 일부 예들에 따르면, 커버리지는 상술한 바와 동일한 설계 원리에 따라 더 확장될 수 있다. 여기서, 프리앰블(Nu)의 길이는

*K 및 K = 1, 2,..., 12로서 수정될 수 있고, 사이클릭 프리픽스 샘플들의 수(N_CP)는 아래의 표 5에 나타내어진 바와 같이

(12-K)+

에 따라 수정될 수 있다.

커버리지는 'k'의 값을 조정함으로써 120k Hz SCS에 대해 약 15km까지 확장될 수 있다.

도 6은 사용자 장치(UE)(300)와 같은 무선 통신 유닛의 하이 레벨 블록도를 도시하며, UE(300)는 UE(300) 내의 수신 체인들과 송신 체인들 사이에 아이솔레이션(isolation)을 제공하는 안테나 스위치 또는 듀플렉서(304)에 연결되는 송신부(transmissions)를 수신하기 위한 안테나(302)를 포함한다. 본 기술 분야에 알려진 바와 같은 하나 이상의 수신기 체인들은 (수신, 필터링 및 중간 또는 기저 대역 주파수 변환을 효과적으로 제공하는) 수신기 프론트-엔드 회로(306)를 포함한다. 수신기 프론트-엔드 회로(306)는 (일반적으로 DSP(digital signal processor)에 의해 실현되는) 신호 처리 모듈(308)에 연결된다. 통상의 기술자는 수신기 회로들 또는 구성 요소들의 통합 레벨이 일부 경우에 구현에 의존적일 수 있음을 이해할 것이다.

컨트롤러(314)는 무선 통신 유닛(300)의 전반적인 동작 제어를 유지한다. 컨트롤러(314)는 또한 수신기 프론트-엔드 회로(306) 및 신호 처리 모듈(308)에 연결된다. 일부 예들에서, 컨트롤러(314)는 또한 주파수 생성 회로(317), 및 디코딩/인코딩 기능들, 동기화 패턴들, 코드 시퀀스들 등과 같은 운영 체제(operating regimes)를 선택적으로 저장하는 메모리 디바이스(316)에 연결된다. 타이머(318)는 UE(300) 내에서의 동작 타이밍(예를 들어, 시간 의존적 신호의 송수신)을 제어하기 위해 컨트롤러(314)에 동작 가능하게 연결된다.

송신 체인과 관련하여, 이것은 본질적으로 송신기/변조 회로(322) 및 전력 증폭기(324)를 통해 안테나(302), 안테나 어레이 또는 복수의 안테나에 직렬로 연결된 입력 모듈(320)을 포함한다. 송신기/변조 회로(322) 및 전력 증폭기(324)는 컨트롤러(314)에 동작적으로 응답한다.

송신 체인의 신호 프로세서 모듈(308)은 수신 체인의 신호 프로세서와는 별개로서 구현될 수 있다. 대안으로, 단일 프로세서는 도 6에 도시된 바와 같이 송수신 신호 모두의 처리를 구현하는데 사용될 수 있다. 분명히, 무선 통신 유닛(325) 내의 다양한 구성 요소들은 개별적 또는 통합된 구성 요소 형태로 실현될 수 있으며, 따라서 최종 구조는 애플리케이션-특정적이거나 설계 선택적이다.

본 발명의 예들에 따르면, IAB 노드의 프로세서(308) 및 송수신기(예를 들어, 송신기/변조 회로(322))는 다른 IAB 노드로부터 수신자 IAB 노드에서 수신된 다른 RACH와 UE RACH를 구별하기 위해 UE 특정 프리앰블 포맷으로 설정되는 RACH를 사용함으로써 IAB 아키텍처에서 다른 IAB 노드(예를 들어, 도 5의 5G gNB 차일드 노드(212))와 통신하도록 설정된다. 본 발명의 특정 예들에서, UE 특정 프리앰블 포맷은 IAB 노드 (예를 들어, 패런트 노드, 예를 들어 도너 IAB 노드 A(222)로부터 획득된 자신의 설정 인덱스에 기초하여 도너 IAB 노드 A(222) 또는 릴레이 노드(202) 자체로부터 도출됨)에 의해 설정된 PRACH 오프셋을 포함한다. 프로세서(308) 및 수신기 프론트-엔드 회로(306)는 또한 UE 특정 프리앰블 포맷에 응답하여 성공적인 RACH 시도의 확인 응답(acknowledgement)을 수신하도록 설정된다. 두 가지 옵션들은 각각 중앙 집중화 및 분산된 IAB 네트워크에 적용될 수 있다.

본 발명의 예들에 따르면, UE의 프로세서(308) 및 송수신기(예를 들어, 송신기/변조 회로(322))는 UE PRACH를 다른 IAB 노드 RACH와 구별하기 위해 반이중 제약 조건의 위반을 피하고 다른 UE와의 충돌을 피하기 위해 오프셋이 설정되는 PRACH를 사용함으로써 IAB 아키텍처에서 IAB 노드와 통신하도록 부가적으로 또는 대안적으로 설정된다.

일부 예들에서, 적어도 하나의 PRACH 오프셋은, 예를 들어, 포지티브 오프셋이 한 방향으로, 예를 들어 IAB 노드에 의해 적용될 수 있고, 네거티브 오프셋이 다른 방향으로, 예를 들어 UE가 통신 체인에서 하나 이상의 엔티티 사이에 PRACH 오프셋을 할당함으로써 반이중 동작을 허용하는 것으로 예상되는 것으로 설명된다.

이제 도 7을 참조하면, IAB 노드(예를 들어, 5G 무선 기지국)(400)의 하이 레벨 블록도가 도시되며, 여기서 IAB 노드(400)는 본 발명의 일부 예시적인 실시예에 따라 설정되었다. IAB 노드(400)는 IAB 노드(400) 내의 수신 체인과 송신 체인 사이에 아이솔레이션을 제공하는 안테나 스위치 또는 듀플렉서(404)에 연결되는 송신부를 수신하기 위한 안테나(402)를 포함한다. 본 기술 분야에 알려진 바와 같은 하나 이상의 수신기 체인들은 (수신, 필터링 및 중간 또는 기저 대역 주파수 변환을 효과적으로 제공하는) 수신기 프론트-엔드 회로(406)를 포함한다. 수신기 프론트-엔드 회로(406)는 (일반적으로 DSP(digital signal processor)에 의해 실현되는) 신호 처리 모듈(408)에 연결된다. 통상의 기술자는 수신기 회로들 또는 구성 요소들의 통합 레벨이 일부 경우에 구현에 의존적일 수 있음을 이해할 것이다.

컨트롤러(414)는 IAB 노드(400)의 전반적인 동작 제어를 유지한다. 컨트롤러(414)는 또한 수신기 프론트-엔드 회로(406) 및 신호 처리 모듈(408)에 연결된다. 일부 예들에서, 컨트롤러(414)는 또한 주파수 생성 회로(417), 및 디코딩/인코딩 기능들, 동기화 패턴들, 코드 시퀀스들 등과 같은 운영 체제를 선택적으로 저장하는 메모리 디바이스(416)에 연결된다. 타이머(418)는 IAB 노드(400) 내에서의 동작 타이밍(예를 들어, 시간 의존적 신호의 송수신)을 제어하기 위해 컨트롤러(414)에 동작 가능하게 연결된다.

송신 체인과 관련하여, 이것은 본질적으로 송신기/변조 회로(422) 및 전력 증폭기(424)를 통해 안테나(402), 안테나 어레이 또는 복수의 안테나에 직렬로 연결된 입력 모듈(420)을 포함한다. 송신기/변조 회로(422) 및 전력 증폭기(424)는 컨트롤러(414)에 동작적으로 응답한다. 송신 체인의 신호 프로세서 모듈(408)은 수신 체인의 신호 프로세서와는 별개로서 구현될 수 있다. 대안으로, 단일 프로세서는 도 7에 도시된 바와 같이 송수신 신호 모두의 처리를 구현하는데 사용될 수 있다. 분명히, IAB 노드(400) 내의 다양한 구성 요소들은 개별적 또는 통합된 구성 요소 형태로 실현될 수 있으며, 따라서 최종 구조는 애플리케이션-특정적이거나 설계 선택적이다.

본 발명의 예들에 따르면, IAB의 프로세서(408) 및 송수신기(예를 들어, 송신기/변조 회로(422))는, (도 5에서의 도너 IAB 노드(222)와 같은) 도너 IAB 노드로서 설정될 때, 차일드 IAB 노드(들) 및 차일드 IAB 노드(들)와 연관된 UE들로 브로드캐스팅하거나 라우팅하기 위한 PRACH 오프셋을 생성하도록 설정된다. 일부 예들에서, IAB의 프로세서(408) 및 송수신기(예를 들어, 송신기/변조 회로(422))는, (도 5에서의 차일드 IAB 노드(212)와 같은) 차일드 IAB 노드로서 설정될 때, 패런트 IAB 노드로부터 획득된 자체 설정 인덱스에 기초하여 PRACH 오프셋을 도출하도록 설정된다. 그 후, 이러한 PRACH 오프셋은 차일드 IAB 노드(들)와 연관된 UE들로 브로드캐스팅되거나 라우팅된다.

본 발명의 일부 예들에 따르면, 오프셋 설정은 부가적으로 자원 할당 제약 조건을 고려할 수 있는 것으로 예상된다. 예를 들어, 이러한 맥락에서, 차일드 링크들에 이용 가능하지 않은 자원은 UE PRACH에 할당되지 않을 수 있는데, 그 이유는 UE PRACH가 차일드 링크에 이용 가능한 자원만을 사용할 수 있고, 상술한 오프셋 설정이 이러한 상황에서 사용되지 않아야 하기 때문이다. 따라서, 일례에서, 차일드 링크들에 이용 가능한 자원들, 예를 들어 시간 슬롯들이 UE PRACH에 할당되지 않을 수 있는지에 대한 초기 결정이 이루어질 수 있으며, 이러한 자원들이 할당되도록 이용 가능한 경우, 충돌을 피하기 위해 필요한 경우 PRACH 오프셋 설정 절차가 채택된다.

5G에 대한 3GPP의 RAN1에서, 자원들은 1) 자원이 차일드 링크들에 의해 항상 사용될 수 있는 '하드(hard)' 타입과 2) 자원들이 차일드 링크들에 항상 이용 가능하지는 않지만 차일드 링크들에 이용 가능하도록 설정될 수 있는 '소프트(soft)' 타입의 두 가지 타입으로 분류된다는데 동의했다. 따라서, 일부 예들에서, 하나의 경우에, 차일드 링크들에 현재 이용 가능한 일부 자원들은 미래에 이용 가능하지 않도록 설정될 수 있고, 이 경우에 UE PRACH가 이러한 자원들을 사용할 수 없는 것으로 예상된다.

일부 예들에서, 오프셋의 범위는 최대 설정 인덱스 39에 기초할 수 있다. 이러한 맥락에서, 기본적으로, 오프셋은 -39 내지 39로 설정될 수 있다. 이러한 오프셋이 이진 표현으로 변환되면, 이의 범위는 -64 내지 64일 수 있다. 다른 예들에서, 오프셋 범위는 달라질 수 있고, 이러한 예보다 많거나 적을 수 있는 것으로 예상된다. 예를 들어, 오프셋 범위는 상이한 PRACH 설정 때문에 차일드 IAB 노드들에 대해 상이할 수 있다. 주기성이 N배만큼 확장되면, 범위는 또한 -N*64 내지 N*64로 확장될 수 있다.

일부 예들에서, 오프셋의 입도는 미리 설정되거나 동적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 오프셋은 심볼, 슬롯/미니 슬롯, 서브프레임, 시스템 프레임 번호로 나타내어진 무선 프레임 등의 관점에서 정의될 수 있다. 이러한 방식으로, 시스템은 하나의 입도만이 사용되는 경우 PRACH 중첩을 피하는 것이 불가능할 수 있으므로 일반적인 조건에 적응할 수 있다. 이러한 방식으로, 일부 예들에서, 오프셋의 입도는 단일 자원의 관점에서 또는 다수의 입도의 조합에 걸쳐 설정될 수 있다.

IAB 노드 랜덤 액세스의 경우, 제한된 수의 IAB 노드들로 인해 충돌 확률이 훨씬 낮다. 따라서, 연속적으로 사용되는 RACH 슬롯들 사이에서의 이러한 자원들의 주기성은 더 크게 설정될 수 있다.

도 8은 본 발명의 예들에 따른 예시적인 직교 다중화 리프리젠테이션(500)을 도시한다. 예시적인 직교 다중화 리프리젠테이션(500)은 상이한 시간 슬롯들을 사용하여 액세스 링크 및 백홀 링크 랜덤 액세스 자원 할당의 시간 다중화를 사용한다. 예를 들어, 도 8은 액세스 PRACH(530)에 할당된 슬롯 i(510) 및 슬롯 i+2(514) 및 슬롯 i+4(518)를 갖는 5G 서브프레임을 도시하며, 백홀 PRACH(520)에 할당된 시간 슬롯(예를 들어, 슬롯 i+1(512) 및 슬롯 i+5(519))은 이들 보다 적다. 하나의 (패런트) IAB 노드와 연관된 UE의 수가 예를 들어 IAB 노드의 수보다 훨씬 클 수 있기 때문에, 본 발명의 예들은 UE가 IAB 노드들에 대한 RACH 할당과 비교할 때 보다 빈번한 시간 슬롯에서 더 많은 PRACH 기회를 할당한다고 제안한다.

이러한 예에서, 동일한 주파수가 IAB 노드에 의한 백홀 PRACH(520) 및 예를 들어 도 5의 도너 IAB 노드(222) 또는 차일드 IAB 노드(212) 또는 UE 노드(216)에 의한 액세스 PRACH(530) 모두에 대해 다시 사용된다. 도시된 바와 같이, 이러한 예에서, 액세스 링크 랜덤 액세스 자원들(530)과 백홀 링크 랜덤 액세스 자원들(520) 사이의 '공유(sharing)'는 액세스 링크 랜덤 액세스 자원들(530)에 할당되는 슬롯 i(510) 및 슬롯 i+2(514) 및 슬롯 i+4(518)와 같은 특정 사용을 위한 개별 시간 슬롯들의 할당으로 제한될 수 있다. 반대로, 슬롯 i+1(512) 및 슬롯 i+5(519)는 도시된 바와 같이 백홀 링크 랜덤 액세스 자원들(520)에 할당된다. 이러한 방식으로, 시간 도메인 다중화는 PRACH 액세스에 대한 중단 없이 달성될 수 있다.

이제 도 9를 참조하면, IAB 노드 절차(예를 들어, 5G 기지국(gNB))의 단순화된 흐름도(600)의 제1 예는 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 따라 도시된다. 흐름도(600)는 PRACH(예를 들어, PRACH 인덱스) 정보의 시간 및 주파수 위치를 획득하기 위해 IAB 노드가 브로드캐스팅되는 시스템 정보 블록들(system information blocks, SIBs)을 판독하는 602에서 시작한다. PRACH에 대한 많은 가능한 시간 및 주파수 위치가 존재하며, 5G NR에서 각각의 위치는 단일 PRACH 인덱스와 연관되어 있는 것으로 이해될 것이다. 따라서, 고유한 시간 및 주파수 위치는 PRACH 인덱스로부터 도출될 수 있다. 그러나, 이러한 시간 및 주파수 위치를 인덱싱하는 것은 PRACH의 시간 및 주파수 위치를 결정하는 맥락 내에서 PRACH를 위치시키는 예상된 접근법 중 하나일 뿐이다. 604에서, IAB 노드는 IAB 노드 자체뿐만 아니라 연관된 각각의 UE에 대한 PRACH 설정 인덱스를 획득한다. 606에서, IAB 노드는 필요한 경우 PRACH 오프셋을 설정한다. 608에서, 606에서 (필요한 경우) PRACH 오프셋의 설정에 뒤따라, IAB 노드는 (적절한 경우 오프셋을 포함하는) PRACH 설정 인덱스를 연관된 UE로 브로드캐스팅한다. 그 후, 610에서, IAB 노드는 필요할 때 RACH 설정을 사용하여 RACH 동작을 수행한다.

이제 도 10을 참조하면, IAB 노드 절차(예를 들어, 5G 기지국(gNB))의 단순화된 흐름도(700)의 제2 예는 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 따라 도시된다. 흐름도(700)는 PRACH(예를 들어, PRACH 인덱스) 정보의 시간 및 주파수 위치를 획득하기 위해 IAB 노드가 브로드캐스팅된 시스템 정보 블록들(SIBs)을 판독하는 702에서 시작한다. 704에서, IAB 노드는 비중첩 PRACH 인덱스가 발견되었는지 여부를 결정한다. 704에서, IAB 노드가 비중첩 PRACH 인덱스를 찾지 못했으면, IAB 노드는 상술한 바와 같이 706에서 PRACH 오프셋을 설정한다. 708에서, 706에서 PRACH 오프셋의 설정에 뒤따라, 또는 IAB 노드가 704에서 비중첩 PRACH 인덱스를 찾은 경우, IAB 노드는 (적절한 경우 오프셋을 포함하는) PRACH 인덱스를 UE로 브로드캐스팅한다. 그 후, 710에서, IAB 노드는 필요할 때 RACH 설정을 사용하여 RACH 동작을 수행한다.

이제 도 11을 참조하면, 서빙 IAB 노드로부터 PRACH 설정을 수신할 때 원격 무선 통신 유닛 동작의 단순화된 흐름도(800)의 예는 본 발명의 일부 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이러한 예에서, 802에서, 원격 무선 통신 유닛(예컨대, 도 5의 UE C(216) 또는 UE B(206))은 본 발명의 예들에 따라 PRACH 설정 인덱스 및 오프셋을 포함하는 IAB 노드로부터의 브로드캐스팅되는 PRACH 설정을 수신한다. 804에서, 원격 무선 통신 유닛은 수신된 설정 인덱스 및 오프셋을 사용하여 PRACH 동작을 구현한다.

이제 도 12를 참조하며, 본 발명의 일부 예시적인 실시예에 따라 서빙 IAB 노드에 의한 프리앰블 포맷의 선택 또는 생성, 및 원격 무선 통신 유닛에 의한 후속 사용의 단순화된 흐름도(900)가 도시된다. 902에서, 서빙 IAB 노드는 가령 FR2(예를 들어, C2 및/또는 B4) 프리앰블 포맷으로부터 선택하거나, 증가된 수의 사이클릭 프리픽스 샘플들을 갖는 프리앰블 포맷을 생성한다. 904에서, 서빙 IAB 노드는 감소된 길이의 프리앰블을 선택하여 프리앰블 포맷에 대한 링크 버짓을 유지한다. 906에서, 서빙 IAB 노드는 생성된 프리앰블 포맷을 사용하여 RACH를 연관된 UE들에게 브로드캐스팅한다. 908에서, 하나 이상의 연관된 UE들은 증가된 수의 사이클릭 프리픽스 샘플들 및 링크 버짓을 유지하기 위해 감소된 길이 프리앰블을 갖는 생성된 프리앰블 포맷을 갖는 브로드캐스팅된 RACH를 수신하여 사용한다.

특히, 상술한 본 발명의 개념은 반도체 제조자에 의해 상술한 동작 중 임의의 동작을 수행하도록 설정된 신호 프로세서를 포함하는 임의의 집적 회로에 적용될 수 있는 것으로 예상된다. 또한, 본 발명의 개념은 무선 분산을 위해 신호들을 설정, 처리, 인코딩 및/또는 디코딩할 수 있는 임의의 회로에 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어, 반도체 제조자는 디지털 신호 프로세서, 또는 ASIC(application-specific integrated circuit) 및/또는 임의의 다른 서브시스템 요소와 같은 독립형 디바이스의 설계에서 본 발명의 개념을 이용할 수 있는 것으로 예상된다.

명확성을 위해, 상술한 설명은 상이한 기능 유닛들 및 프로세서들과 관련하여 본 발명의 실시예를 설명하였다는 것이 이해될 것이다. 그러나, 예를 들어 신호 프로세서와 관련하여 상이한 기능 유닛들 또는 프로세서들 사이의 기능의 임의의 적절한 분산이 본 발명을 손상시키지 않고 사용될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 예를 들어, 별개의 프로세서들 또는 컨트롤러들에 의해 수행되는 것으로 예시된 기능은 동일한 프로세서 또는 컨트롤러에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 특정 기능 유닛들에 대한 참조는 엄격한 논리적 또는 물리적 구조 또는 조직을 나타내기 보다는 설명된 기능을 제공하기 위한 적절한 수단에 대한 참조로만 보여져야 한다.

본 발명의 예시들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 적합한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명은 선택적으로 적어도 부분적으로 하나 이상의 데이터 프로세서 및/또는 디지털 신호 프로세서 또는 FPGA 디바이스들과 같은 설정 가능한 모듈 설정 요소 상에서 실행되는 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예의 요소들 및 구성 요소들은 물리적, 기능적 및 논리적으로 임의의 적절한 방식으로 구현될 수 있다. 실제로, 기능은 단일 유닛, 복수의 유닛 또는 다른 기능 유닛의 일부로서 구현될 수 있다.

본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 명세서에 설명된 특정 형태로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해서만 제한된다. 부가적으로, 특징이 특정 실시예들과 관련하여 설명되는 것으로 보일 수 있지만, 통상의 기술자는 설명된 실시예들의 다양한 특징들이 본 발명에 따라 조합될 수 있음을 인식할 것이다. 청구항들에서, "포함하는(comprising)"이라는 용어는 다른 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.

또한, 개별적으로 열거되었지만, 복수의 수단들, 요소들 또는 방법 단계들은 예를 들어 단일 유닛 또는 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 부가적으로, 개별적인 특징들이 상이한 청구항들에 포함될 수 있지만, 이들은 아마도 유리하게 조합될 수 있고, 상이한 청구항들에 포함되는 것은 특징들의 조합이 실현 가능하지 않고/않거나 유리하지 않다는 것을 암시하지 않는다. 또한, 청구항들의 하나의 카테고리에 특징을 포함시키는 것은 이러한 카테고리에 대한 제한을 의미하는 것이 아니라, 특징이 적절할 때 다른 청구항 카테고리에도 동일하게 적용될 수 있음을 나타낸다.

따라서, IAB 노드들로서 기능하는 gNB들과 같은 통신 유닛들 및 UE들과 같은 단말 디바이스들, 액세스 및 백홀을 위한 RACH 사용에 관한 통신 시스템 및 방법이 설명되었으며, 여기서 종래 기술의 장치들에 따른 상술한 단점들이 실질적으로 완화되었다.

일부 예들에서, 상술한 개념들은 3GPP 표준에 대한 시스템 정보 블록들(SIBs) 내에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 초기 셀 동기화 프로세스가 완료된 후, UE는 마스터 정보 블록을 판독할 것이다. 그 후, UE는 셀 액세스, SIB 스케줄링 및 무선 자원 설정과 관련된 유용한 정보를 획득하기 위해 SIB1 및 SIB2를 판독할 수 있다. SIB2는 모든 UE들에 공통인 RACH(Random Access CHannel) 관련된 파라미터들을 포함하는 무선 자원 설정 정보를 반송한다. 이와 관련하여, IAB 노드는 UE 및 하나 이상의 다른 IAB 노드들 모두에 대해 동시에 2개의 상이한 RACH 파라미터 세트를 설정할 수 있다는 것은 불가능하다.

3GPP 표준에 대한 본 발명의 주요 영향은 시스템 정보에 있다. 초기 셀 동기화 프로세스가 완료된 후, UE는 마스터 정보 블록 및 RMSI를 판독하여 PRACH 설정을 획득할 것이다. 오프셋을 설정할 수 있도록 하기 위해, RACH-ConfigGeneric과 같은 RRC(radio resource control)의 RACH 설정 정보 요소들(IEs)은 아래에 나타내어진 바와 같이 확장되었다. 일부 예들에서, PRACH 오프셋은 부가적인 정보 요소들(IEs) 또는 파라미터들이 PRACH 오프셋에 대해 정의됨을 나타내기 위해 부가될 수 있다. 본 발명의 일부 예들에서, 이를 달성하기 위해 3 가지 방법들이 제안된다:

(i) 새로운 RRC IE들을 정의하는 방법; 및

(ii) 상이한 PRACH 세팅을 설정하기 위해 새로운 파라미터들을 부가하는 방법이 제안된다.

오프셋을 설정할 수 있도록 하기 위해, RACH-ConfigGeneric과 같은 RRC의 RACH 설정 IE들이 확장되어야 한다. 이러한 UE 결정의 일례는 아래에 도시되며, 여기서 새로운 파라미터들은 이탤릭체(italicised bold)로 강조 표시된다. 차일드 IAB 노드에 대해 상이한 오프셋 값이 필요한 경우, 부가적인 IE가 또한 부가될 수 있는 것으로 예상된다.

RACH-ConfigGeneric 정보 요소

-- ASN1START

-- TAG-RACH-CONFIG-GENERIC-START

RACH-ConfigGeneric ::= SEQUENCE {

prach-ConfigurationIndex INTEGER (0..255),

prach-ConfigurationIndex_offset INTEGER (-64..64),

prach-ConfigurationIndex_IAB_offset INTEGER (-N*64..N*64),

msg1-FDM ENUMERATED {one, two, four, eight},

msg1-FrequencyStart INTEGER (0..maxNrofPhysicalResourceBlocks-1),

zeroCorrelationZoneConfig INTEGER(0..15),

preambleReceivedTargetPower INTEGER (-202..-60),

preambleTransMax ENUMERATED {n3, n4, n5, n6, n7, n8, n10, n20, n50, n100, n200},

powerRampingStep ENUMERATED {dB0, dB2, dB4, dB6},

ra-ResponseWindow ENUMERATED {sl1, sl2, sl4, sl8, sl10, sl20, sl40, sl80},

...

}

-- TAG-RACH-CONFIG-GENERIC-STOP

-- ASN1STOP

본 명세서에 설명된 예시적인 실시예 중 적어도 일부는 부분적 또는 전체적으로 전용 특수 목적 하드웨어를 사용하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 '구성 요소', '모듈' 또는 '유닛'과 같은 용어는 별개의 또는 통합된 구성 요소의 형태의 회로와 같은 하드웨어 디바이스, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 특정 태스크를 수행하거나 연관된 기능을 제공하는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 일부 실시예에서, 설명된 요소는 유형의(tangible) 영구적 어드레스 가능한 저장 매체 상에 상주하도록 구성될 수 있고, 하나 이상의 프로세서 상에서 실행하도록 구성될 수 있다. 이러한 기능적 요소는 일부 실시예에서 예로서 소프트웨어 구성 요소, 객체 지향 소프트웨어 구성 요소, 클래스 구성 요소 및 태스크 구성 요소와 같은 구성 요소, 프로세스, 기능, 속성, 절차, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이 및 변수를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예가 본 명세서에서 논의된 구성 요소, 모듈 및 유닛을 참조하여 설명되었지만, 이러한 기능적 요소는 더 적은 요소로 조합되거나 부가적인 요소로 분리될 수 있다. 선택적인 특징의 다양한 조합은 본 명세서에서 설명되었고, 설명된 특징은 임의의 적절한 조합으로 조합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 특히, 임의의 하나의 예시적인 실시예의 특징은 이러한 조합이 상호 배타적인 경우를 제외하고는 적절한 경우 임의의 다른 실시예의 특징과 조합될 수 있다. 본 명세서에서, "포함하는(comprising)" 또는 "포함한다(comprises)"라는 용어는 다른 구성 요소의 존재를 배제하지 않는 것으로 지정된 구성 요소를 포함한다는 것을 의미한다.

본 출원과 관련하여 본 명세서와 동시에 또는 이전에 제출되고, 본 명세서를 통해 공개 검사를 받을 수 있는 모든 서류 및 문서에 주의를 기울이고, 이러한 모든 서류 및 문서의 내용은 본 명세서에 참조로 통합된다.

(임의의 첨부된 청구항들, 요약 및 도면을 포함하는) 본 명세서에 개시된 모든 특징, 및/또는 이렇게 개시된 임의의 방법 또는 프로세스의 모든 단계는 이러한 특징 및/또는 단계 중 적어도 일부가 상호 배타적인 조합을 제외하고는 임의의 조합으로 조합될 수 있다.

(임의의 첨부된 청구항들, 요약 및 도면을 포함하는) 본 명세서에 개시된 각각의 특징은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 동일하거나 동등한 또는 유사한 목적을 제공하는 대안적인 특징으로 대체될 수 있다. 따라서, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 개시된 각각의 특징은 일반적인 일련의 동등하거나 유사한 특징 중 하나의 예일 뿐이다.

본 발명은 상술한 실시예의 상세 사항으로 제한되지 않는다. 본 발명은 (임의의 첨부된 청구 범위, 요약 및 도면을 포함하는) 본 명세서에 개시된 특징 중 임의의 신규한 것, 또는 임의의 신규한 조합으로 확장하거나, 이와 같이 개시된 임의의 방법 또는 프로세스의 단계의 임의의 신규한 것 또는 임의의 신규한 조합으로 확장된다.

Claims

IAB(integrated access and backhaul) 무선 통신 시스템에서 IAB 노드와 무선 연결 가능한 기지국에 있어서,
송수신기; 및
IAB 노드에 대한 랜덤 액세스 설정 정보를 포함하는 제어 메시지를 전송하고-상기 IAB 노드에 대한 랜덤 액세스 설정 정보는, 제 1 PRACH (physical random access channel) 설정 인덱스 및 PRACH 오프셋 정보를 포함함-,
상기 제 1 PRACH 설정 인덱스에 기반하여 식별되는 값에 상기 PRACH 오프셋 정보를 적용하여 식별되는 자원에 기반하여, 상기 IAB 노드로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하도록 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 PRACH 오프셋 정보는, 슬롯에 관한 제 1 오프셋 값, 서브프레임에 관한 제 2 오프셋 및 라디오프레임에 관한 제 3 오프셋 값 중 적어도 하나를 포함하는 기지국.
제 1 항에 있어서,
상기 PRACH 오프셋 정보는, 39까지 값을 갖는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 메시지는, 제 2 PRACH 설정 인덱스를 포함하는 단말에 대한 랜덤 액세스 설정 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 3 항에 있어서,
상기 제 2 PRACH 설정 인덱스에 의해 식별되는 자원에 기반하여 단말로부터 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블이 상기 IAB 노드에서 수신되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 1 항에 있어서,
상기 기지국은 도너(donor) 기지국인 것을 특징으로 하는 기지국.
IAB(integrated access and backhaul) 무선 통신 시스템에서 기지국과 무선 연결 가능한 IAB 노드에 있어서,
송수신기; 및
IAB 노드에 대한 랜덤 액세스 설정 정보를 포함하는 제어 메시지를 기지국으로부터 수신하고-상기 IAB 노드에 대한 랜덤 액세스 설정 정보는 제 1 PRACH (physical random access channel) 설정 인덱스 및 PRACH 오프셋 정보를 포함함-,
상기 제 1 PRACH 설정 인덱스에 기반하여 식별되는 값에 상기 PRACH 오프셋 정보를 적용하여 식별되는 자원에 기반하여, 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 PRACH 오프셋 정보는, 슬롯에 관한 제 1 오프셋 값, 서브프레임에 관한 제 2 오프셋 값 및 라디오프레임에 관한 제 3 오프셋 값 중 적어도 하나를 포함하는 IAB 노드.
제 6 항에 있어서,
상기 PRACH 오프셋 정보는, 39까지 값을 갖는 것을 특징으로 하는 IAB 노드.
제 6 항에 있어서,
상기 제어 메시지는, 제 2 PRACH 설정 인덱스를 포함하는 단말에 대한 랜덤 액세스 설정 정보를 더 포함 하는 것을 특징으로 하는 IAB 노드.
제 8 항에 있어서,
상기 제 2 PRACH 설정 인덱스에 의해 식별되는 자원에 기반하여 단말로부터 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 것을 특징으로 하는 IAB 노드.
제 6 항에 있어서,
상기 기지국은 도너(donor) 기지국인 것을 특징으로 하는 IAB 노드.
IAB(integrated access and backhaul) 무선 통신 시스템에서 IAB 노드와 무선 연결 가능한 기지국의 방법에 있어서,
IAB 노드에 대한 랜덤 액세스 설정 정보를 포함하는 제어 메시지를 전송하고-상기 IAB 노드에 대한 랜덤 액세스 설정 정보는, 제 1 PRACH (physical random access channel) 설정 인덱스 및 PRACH 오프셋 정보를 포함함-; 및
상기 제 1 PRACH 설정 인덱스에 기반하여 식별되는 값에 상기 PRACH 오프셋 정보를 적용하여 식별되는 자원에 기반하여, 상기 IAB 노드로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 단계를 포함하고,
상기 PRACH 오프셋 정보는, 슬롯에 관한 제 1 오프셋 값, 서브프레임에 관한 제 2 오프셋 및 라디오프레임에 관한 제 3 오프셋 값 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 PRACH 오프셋 정보는, 39까지 값을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 제어 메시지는, 제 2 PRACH 설정 인덱스를 포함하는 단말에 대한 랜덤 액세스 설정 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제 2 PRACH 설정 인덱스에 의해 식별되는 자원에 기반하여 단말로부터 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블이 상기 IAB 노드에서 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 기지국은 도너(donor) 기지국인 것을 특징으로 하는 방법.
IAB(integrated access and backhaul) 무선 통신 시스템에서 기지국과 무선 연결 가능한 IAB 노드의 방법에 있어서,
IAB 노드에 대한 랜덤 액세스 설정 정보를 포함하는 제어 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계-상기 IAB 노드에 대한 랜덤 액세스 설정 정보는 제 1 PRACH (physical random access channel) 설정 인덱스 및 PRACH 오프셋 정보를 포함함-; 및
상기 제 1 PRACH 설정 인덱스에 기반하여 식별되는 값에 상기 PRACH 오프셋 정보를 적용하여 식별되는 자원에 기반하여, 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 PRACH 오프셋 정보는, 슬롯에 관한 제 1 오프셋 값, 서브프레임에 관한 제 2 오프셋 값 및 라디오프레임에 관한 제 3 오프셋 값 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 PRACH 오프셋 정보는, 39까지 값을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 제어 메시지는, 제 2 PRACH 설정 인덱스를 포함하는 단말에 대한 랜덤 액세스 설정 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 제 2 PRACH 설정 인덱스에 의해 식별되는 자원에 기반하여 단말로부터 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 기지국은 도너(donor) 기지국인 것을 특징으로 하는 방법.