KR102510400B1 - 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 송수신하고 랜덤 액세스를 요청하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4 세대(4G) 통신 시스템보다 높은 데이터 레이트를 지원하기 위해 제공되는 pre-5G 또는 5G 통신 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 상향링크 제어 정보를 송신하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 사용자 장비(user equipment, UE)에 의해서, UE에 의해 현재 연결된 셀에서 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하는 단계, 및 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어로부터 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI) 송신을 위한 캐리어를 결정하는 단계, UE에 의해서, 결정된 UCI 송신을 위한 캐리어 상에서 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치를 결정하는 단계, UE에 의해서, UE의 중심 무선 주파수를 UCI 송신을 위한 캐리어의 중심 주파수로 재조정하는 단계, 및 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치에 따라 UCI를 송신하는 단계를 포함하며, 여기서 UE는 한 번에 하나의 캐리어에서 정보를 송수신한다. 본 개시를 이용하면 UCI를 효율적으로 송신할 수 있다. 본 개시는 랜덤 액세스를 요청하는 방법을 추가로 개시하며, 이 방법은 시분할 듀플렉스(TDD) 상향링크 시간 도메인 리소스를 결정하는 단계; TDD 상향링크 시간 도메인 리소스에 따라, 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(narrowband physical random access channel, NPRACH)을 송신하는데 사용되는 시간 도메인 리소스를 결정하는 단계; NPRACH 송신 그룹에 대한 시간 도메인 포맷을 결정하는 단계 - 시간 도메인 포맷은, 하나의 NPRACH 송신 그룹이 시간 도메인에서 불연속인 적어도 2개의 송신 유닛을 포함하고 하나의 송신 유닛은 시간 도메인에서 연속적인 하나 이상의 NPRACH 심볼 그룹들을 포함도록 구성됨 -; 및 결정된 NPRACH를 송신하는데 사용되는 시간 도메인 리소스에서, 시간 도메인 포맷의 NPRACH 송신 그룹을 송신하는 단계를 포함한다. 종래 기술과 비교하여, 본 개시에서는, NPRACH를 송신하기 위한 시간 도메인 위치는 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스의 특성에 따라 설계되며, 이에 따라 랜덤 액세스 프로세스가 LTE 밴드 또는 LTE 가드 밴드 내에 배치될 수 있고; 또한, TDD에 기반하는 NB-IoT 통신 시스템이 사용되기 때문에, 시스템 스펙트럼 리소스들에 대한 더 높은 이용률이 달성된다.
Description
본 개시는 무선 통신에 관한 것이며, 특히 상향링크 제어 정보를 송수신하고 랜덤 액세스를 요청하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 '비욘드(Beyond) 4G 네트워크' 또는 '포스트(Post) LTE 시스템'이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60GHz 대역)에서의 구현이 고려되고 있다. 무선파의 전파 손실을 줄이고 송신 거리를 늘리기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔 포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔 포밍(analog beam forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한, 시스템 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), D2D(device-to-device) 통신, 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크, 협력 통신, CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신단 간섭 제거 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
5G 시스템에서는, 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation, ACM) 기술인 FQAM(hybrid frequency shift keying and quadrature amplitude modulation) 및 SWSC(sliding window superposition coding)와, 진보된 액세스 기술인 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
본 개시는 특히 시분할 듀플렉스(time division duplex, TDD) 주파수 대역 및 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex, FDD) 주파수 대역에서 동작하는 협대역 시스템에 대해 상향링크 데이터 레이트를 개선하고, 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI) 송신을 효율적으로 수행하기 위한, 상향링크 제어 정보를 송신하는 방법 및 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시는 다음과 같은 기술적 해결책들을 제공한다.
상향링크 제어 정보를 송신하는 방법으로서, 이 방법은 사용자 장비(user equipment, UE)에 의해서, UE에 의해 현재 연결된 셀에서 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하는 단계, 및 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어로부터 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI) 송신을 위한 캐리어를 결정하는 단계, UE에 의해서, 결정된 UCI 송신을 위한 캐리어 상에서 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치를 결정하는 단계, UE에 의해서, UE의 중심 무선 주파수를 UCI 송신을 위한 캐리어의 중심 주파수로 재조정하는 단계, 및 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치에 따라 UCI를 송신하는 단계를 포함하며, 여기서 UE는 한 번에 하나의 캐리어에서 정보를 송수신한다.
바람직하게는, UCI 송신을 위한 캐리어는 UE의 상향링크 데이터 송신에 사용되는 캐리어와 상이하거나, 또는 UCI 송신을 위한 캐리어는 UE의 하향링크 채널에 대응하는 상향링크 캐리어와 상이하다.
바람직하게는, UE에 의해서, 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하는 것은, UE에 의해서, 기지국으로부터 전송되는 제 1 시그널링에 따라 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하는 것, 또는 UE에 의해서, 랜덤 액세스 채널이 상향링크 송신을 위한 하나의 캐리어로서 송신되는 캐리어 또는 하향링크 앵커 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어를 결정하는 것, 및 기지국으로부터 전송되는 제 2 시그널링에 따라 또는 미리 정의된 규칙에 따라 상향링크 송신을 위한 다른 캐리어들을 결정하는 것을 포함한다.
바람직하게는, UCI 송신을 위한 캐리어를 결정하는 것은, UE에 의해서, 기지국으로부터 전송되는 제 3 시그널링에 따라 UCI 송신을 위한 캐리어를 결정하는 것 - 여기서, 제 3 시그널링은 상향링크 송신을 위한 캐리어들로부터 UCI 송신을 위한 캐리어를 나타내도록 구성됨 -, 또는 UE에 의해서, 제 1 시그널링 또는 제 2 시그널링에 따라 UCI 송신을 위한 캐리어를 결정하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 협대역 랜덤 액세스 채널(narrowband random access channel, NPRACH)이 상향링크 송신을 위한 하나의 캐리어로서 송신되는 캐리어 또는 하향링크 앵커 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어를 UE가 결정하고, 또한 기지국으로부터 전송되는 제 2 시그널링에 따라 또는 미리 정의된 규칙에 따라 상향링크 송신을 위한 다른 캐리어들을 결정하는 환경에서, UE는 미리 정의된 규칙에 따라 UCI 송신을 위한 캐리어를 결정한다.
바람직하게는, 미리 정의된 규칙은, 상향링크 송신을 위한 다른 캐리어를 통해 UCI를 송신하거나, UE의 하향링크 제어 채널에 대응하는 상향링크 캐리어를 통해 UCI를 송신하는 것이다.
바람직하게는, UCI에 의해 점유되는 시간 도메인 시작 위치를 결정하는 것은, 하향링크 데이터 채널의 종료 위치로부터 시작하고 지정된 시간 오프셋을 시간 도메인 시작 위치로서 만족시키는 제 1 유효 상향링크 송신 위치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 지정된 시간 오프셋은 미리 설정된 최소 시간 오프셋이거나, 또는 지정된 시간 오프셋은 기지국으로부터 전송되는 시그널링에 따라 결정되는 시간 오프셋이다.
바람직하게는, 기지국으로부터 전송되는 시그널링에 따라 시간 오프셋을 결정하는 것은, 다수의 시간 오프셋들 중 하나를 시간 오프셋으로서 직접 결정하는 것 - 여기서 다수의 시간 오프셋들은 절대 시간 오프셋임 -, 또는 하나의 최소 시간 오프셋 + X 상향링크 시간 유닛을 시간 오프셋으로 결정하는 것을 포함하며, 여기서 X 상향링크 시간 유닛은 기지국으로부터 전송되는 시그널링에 따라 결정된다.
바람직하게는, 기지국으로부터 전송되는 시그널링에 따라 시간 오프셋을 결정하는 것은, 기지국으로부터 전송되는 DCI에 따라 설정된 시간 오프셋 중 하나를 시간 오프셋으로 결정하는 것을 포함한다.
바람직하게는, UE가 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치를 결정할 경우, 이 방법은 하나의 UCI 송신의 길이 및 UCI의 반복 횟수에 따라 UCI의 시간 도메인 길이를 결정하는 단계를 더 포함하며, 여기서 하나의 UCI 송신 길이는 하나의 서브프레임 또는 2개의 슬롯이다.
바람직하게는, UCI의 반복 횟수는 RRC를 통해 구성된다.
바람직하게는, 하나의 서브프레임 또는 2개의 슬롯의 길이는 1 밀리 초 또는 4 밀리 초이다.
바람직하게는, 유효 상향링크 송신 위치를 결정하는 것은, 시분할 듀플렉스(TDD) 시스템에서 상향링크 및 하향링크 서브프레임 구성에 따라 결정된 상향링크 서브프레임을 유효 상향링크 송신 위치로 결정하는 것, TDD 시스템에서의 상향링크 및 하향링크 서브프레임 및 특수 서브캐리어의 상향링크 파일럿 시간 슬롯(uplink pilot time slot, UpPTS)을 유효 상향링크 송신 위치로 결정하는 것, 또는 특수 서브프레임의 UpPTS에 포함된 심볼 개수에 따라 또는 특수 서브프레임 구성에 따라 유효 상향링크 송신 위치를 결정하는 것 - TDD 시스템이 2개의 연속적인 상향링크 서브프레임 또는 짝수의 연속적인 상향링크 서브프레임을 포함하는 경우, 현재 TDD 시스템에서의 상향링크 및 하향링크 서브프레임 구성에 따라 결정된 상향링크 서브프레임이 유효 상향링크 송신 위치로 결정되며, 그렇지 않은 경우에는, 유효 상향링크 송신 위치가 특수 서브프레임의 UpPTS에 포함된 심볼 개수 또는 특수 서브프레임 구성에 따라 결정됨 -, 상향링크 서브프레임 및 특수 서브프레임의 UpPTS를 유효 상향링크 송신 위치로서 결정하거나, 또는 기지국으로부터의 시그널링에 의해 구성되는 구성에 따라, 상향링크 서브프레임을 유효 상향링크 송신 위치로서 결정하는 것, 기지국으로부터의 시그널링에서 반송되는 비트 맵 인디케이터에 따라 특수 서브 프레임 내의 각각의 상향링크 캐리어들 및 UpPTS가 유효 상향링크 송신 위치로서 사용되는지 여부를 결정하는 것 중 하나를 포함한다.
바람직하게는, 특수 서브프레임의 UpPTS에 포함된 심볼 개수에 따라 유효 상향링크 송신 위치를 결정하는 것은, UpPTS에 포함된 심볼 개수가 미리 설정된 임계값보다 큰 경우, UpPTS 및 상향링크 서브프레임을 유효 상향링크 송신 위치로 결정하고, 그렇지 않은 경우에는, 상향링크 서브프레임을 유효 상향링크 송신 위치로서 결정하거나, 또는 TDD 시스템에서의 상향링크 및 하향링크 구성이 지정된 상향링크 및 하향링크 구성이고, UpPTS에 포함된 심볼 개수가 미리 설정된 임계값보다 큰 경우, UpPTS 및 상향링크 서브프레임을 유효 상향링크 송신 위치로서 결정하거나, 그렇지 않은 경우에는 상향링크 서브프레임을 유효 상향링크 송신 위치로서 결정하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 특수 서브프레임 구성에 따라 유효 상향링크 송신 위치를 결정하는 것은, 현재의 특수 서브프레임 구성이 미리 설정되어 있거나 또는 기지국에 의해 구성된 지정된 특수 서브프레임 구성인 경우, UpPTS 및 상향링크 서브프레임을 유효 상향링크 송신 위치로 결정하고, 그렇지 않은 경우에는, 상향링크 서브프레임을 유효 상향링크 송신 위치로서 결정하거나, 또는 TDD 시스템에서의 상향링크 및 하향링크 구성이 지정된 상향링크 및 하향링크 구성이고, 현재의 특수 서브프레임 구성이 미리 설정되었거나 기지국에 의해 구성되는 지정된 특수 서브프레임 구성인 경우, UpPTS 및 상향링크 서브프레임을 유효 상향링크 송신 위치로서 결정하거나, 그렇지 않은 경우에는, 상향링크 서브프레임을 유효 상향링크 송신 위치로서 결정하는 것을 포함한다.
상향링크 제어 정보를 수신하기 위한 방법으로서, 이 방법은 기지국에 의해서, UE에 의해 현재 연결된 셀에서 사용자 장비(UE)에 할당된 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하는 단계, 및 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어로부터 UE의 상향링크 제어 정보(UCI)를 위한 캐리어를 결정하는 단계, 기지국에 의해서, 결정된 UCI 송신을 위한 캐리어 상에서 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치를 결정하는 단계, 기지국에 의해서, UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치에 따라, UE의 UCI 송신을 위한 캐리어에서 UCI를 수신하는 단계를 포함하며, 여기서 UE는 한 번에 하나의 캐리어에서 정보를 송수신한다.
바람직하게는, 기지국이 UCI를 송신하기 위해 UE에 의해 사용되는 캐리어를 구성할 경우, 기지국은 UCI를 송신하기 위해 다수의 사용자들에 의해 사용되는 캐리어들을 동일한 캐리어로서 구성한다.
바람직하게는, 기지국이 시간 도메인 시작 위치를 결정할 경우, 기지국은 다수의 UE들의 UCI에 의해 점유되는 시간 도메인 시작 위치를 동일한 위치로 결정한다.
바람직하게는, 기지국이 시간 도메인 시작 위치를 결정할 경우, 기지국은 UE들의 상이한 UCI에 의해 점유되는 시간 도메인 시작 위치들을 동일한 위치로 결정한다.
상향링크 제어 정보를 송신하기 위한 장치로서, 이 장치는 캐리어 결정 유닛, 주파수 도메인 및 시간 도메인 결정 유닛 및 송신 유닛을 포함하며; 캐리어 결정 유닛은 현재 연결된 셀에서 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하고, 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어로부터 상향링크 제어 정보(UCI) 송신을 위한 캐리어를 결정하도록 구성되고, 주파수 도메인 및 시간 도메인 결정 유닛은 결정된 UCI 송신을 위한 캐리어 상에서 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치를 결정하기 위해 사용자 장비(UE)에 의해 사용되도록 구성되고, 송신 유닛은 UE의 중심 무선 주파수를 UCI 송신을 위한 캐리어의 중심 주파수로 재조정하고, UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치에 따라 UCI를 송신하도록 구성되며; 송신 유닛은 한 번에 하나의 캐리어를 통해 정보를 송신한다.
상향링크 제어 정보를 수신하기 위한 장치로서, 이 장치는 캐리어 결정 유닛, 주파수 도메인 및 시간 도메인 결정 유닛 및 수신 유닛을 포함하며; 캐리어 결정 유닛은 사용자 장비(UE)에 의해 현재 연결된 셀에서 UE에 할당된 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하고, 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어로부터 UE의 상향링크 제어 정보(UCI) 송신을 위한 캐리어를 결정하도록 구성되고 - UE의 UCI 및 상향링크 데이터는 상이한 캐리어들에서 송신됨 -, 주파수 도메인 및 시간 도메인 결정 유닛은 결정된 UCI 송신을 위한 캐리어 상에서 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치를 결정하도록 구성되며, 또한 수신 유닛은 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치에 따라 UE의 UCI 송신을 위한 캐리어에서 UCI를 수신하도록 구성되고; 여기서 UE는 한 번에 하나의 캐리어를 통해 정보를 송신한다.
또한, 본 개시는 TDD 시스템에서 캐리어의 중심 주파수를 송신하기 위한 방법 및 장치를 제공하며, 이것은 TDD 시스템에 대해 보다 유연한 동작 모드를 제공 할 수 있고, 특히 협대역 시스템이 광대역 시스템의 인밴드 또는 가드밴드에서 동작하는 시나리오에 대해, 무선 주파수 스펙트럼의 이용을 효율적으로 개선할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 개시는 다음의 해결책들을 사용한다: 시분할 듀플렉스(TDD) 협대역 시스템에서 신호들을 송신하기 위한 방법으로서, 이 방법은 UE에 의해서, TDD 협대역 시스템의 제 1 캐리어를 획득하는 단계, 제 1 캐리어로서 결정된 상향링크 또는 하향링크 캐리어가 TDD 광대역 시스템의 인밴드 또는 가드밴드에 위치하는 경우, UE에 의해서, 제 1 캐리어에 대응하는 제 2 캐리어의 표시 정보를 획득하는 단계, 표시 정보에 따라 TDD 협대역 시스템의 제 1 캐리어와 제 2 캐리어 사이의 오프셋을 결정하는 단계, 및 오프셋 및 제 1 캐리어의 중심 주파수에 따라 제 1 캐리어에 대응하는 제 2 캐리어의 중심 주파수를 계산하는 단계, UE에 의해서, 계산된 제 2 캐리어의 중심 주파수에 따라 신호들을 송수신하는 단계를 포함하며, 여기서 제 1 캐리어가 상향링크 캐리어인 경우, 제 2 캐리어가 하향링크 캐리어이며, 제 1 캐리어가 하향링크 캐리어인 경우, 제 2 캐리어는 상향링크 캐리어이다.
바람직하게는, 제 1 캐리어가 하향링크 캐리어인 경우, 하향링크 캐리어는 앵커 캐리어 또는 비-앵커 캐리어이다.
바람직하게는, 제 2 캐리어의 표시 정보는 시스템 정보 블록(system information block, SIB) 또는 마스터 정보 블록(master information block, MIB)에서 구성된다.
바람직하게는, 제 2 캐리어의 표시 정보는 다음 정보 중 적어도 하나를 포함한다: 제 1 캐리어의 중심 주파수로부터의 오프셋 정보, TDD 광대역 시스템에 점유된 물리 리소스 블록들의 정보, TDD 광대역 시스템에 대한 상대 위치의 정보, CRS(cell-specific reference signal) 시퀀스의 정보.
바람직하게는, 제 1 캐리어가 TDD 광대역 시스템의 인밴드 또는 가드밴드 내에 위치한다고 UE가 결정하는 것은, 동기화 채널, 마스터 정보 블록, 시스템 정보 블록, UE 특정 무선 리소스 제어(radio resource control, RRC) 시그널링, 물리 계층 표시 정보, 또는 MAC(Media Access Control) 계층 표시 정보 중 하나 이상의 채널들 또는 정보에 따라 UE가, 제 1 캐리어는 TDD 광대역 시스템의 인밴드 또는 가드밴드 내에 있다고 결정하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 제 1 캐리어가 상향링크 캐리어인 경우, UE에 의해 획득되는 상향링크 캐리어는 랜덤 액세스 채널을 송신하는데 사용되는 상향링크 캐리어이다.
바람직하게는, 제 1 캐리어가 하향링크 캐리어이고, UE에 의해 획득되는 하향링크 캐리어가 TDD 광대역 시스템의 인밴드 내에 위치하고, TDD 협대역 시스템의 셀 ID 및 TDD 광대역 시스템의 셀 ID가 동일한 경우, 제 2 캐리어의 표시 정보는 CRS 시퀀스의 정보를 포함한다.
바람직하게는, UE가 제 2 캐리어의 중심 주파수에 따라 신호들을 송신 또는 수신하는 것은, UE가 계산된 제 2 캐리어의 중심 주파수로 중심 무선 주파수를 재조정하고, 신호들을 송신 또는 수신하는 것을 포함한다.
시분할 듀플렉스(TDD) 협대역 시스템에서의 사용자 장비(UE)로서, 이 사용자 장비는 획득 유닛, 계산 유닛 및 송신 유닛을 포함하며; 획득 유닛은 TDD 협대역 시스템의 제 1 캐리어를 획득하도록 구성되고, 계산 유닛은, 제 1 캐리어로 결정된 상향링크 또는 하향링크 캐리어가 TDD 광대역 시스템의 인밴드 또는 가드밴드 내에 위치하는 경우, 제 1 캐리어에 대응하는 제 2 캐리어의 표시 정보를 획득하고, 표시 정보에 따라 TDD 협대역 시스템의 제 1 캐리어와 제 2 캐리어 사이의 오프셋을 결정하고, 오프셋 및 제 1 캐리어의 중심 주파수에 따라 제 1 캐리어에 대응하는 제 2 캐리어의 중심 주파수를 결정하도록 구성되고, 송신 유닛은, 계산 유닛에 의해 계산된 제 2 캐리어의 중심 주파수에 따라 신호들을 송신 또는 수신하도록 구성되며, 여기서 제 1 캐리어가 상향링크 캐리어인 경우, 제 2 캐리어 캐리어는 하향링크 캐리어이고; 제 1 캐리어가 하향링크 캐리어인 경우, 제 2 캐리어는 상향링크 캐리어이다.
전술한 기술적 해결책들로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 개시에서, UE는 UE에 의해 현재 연결된 셀에서 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하고, 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어로부터 UCI를 송신하기 위한 캐리어를 결정하며; 여기서, UE는 한 번에 하나의 캐리어를 통해 정보를 수신 및 송신한다. 결정된 UCI를 송신하기 위한 캐리어에서, UE는 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치를 결정한다. UE는 UE의 중심 무선 주파수를 UCI를 송신하기 위한 캐리어의 중심 주파수로 재조정하고, UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치에 따라 UCI를 송신한다. 이러한 방식으로, UE는 UCI를 효율적으로 송신하기 위해, 동일한 셀에서 적어도 2개의 상향링크 캐리어를 지원할 수 있다.
바람직하게는 본 개시의 해결책들은 셀 내의 2개의 상이한 상향링크 캐리어들에서 UCI 및 상향링크 데이터를 송신함으로써, 특히 TDD 주파수 대역 및 FDD 주파수 대역에서 작동하는 협대역 시스템들에 대한, 상향링크 데이터 레이트를 효율적으로 개선한다.
본 개시의 해결책들은 가드밴드 모드 또는 인밴드 모드에서 작동하는 협대역 시스템, 특히 앵커 캐리어 및 비-앵커 캐리어들이 광대역의 인밴드 또는 가드밴드에서 송신되는 협대역 시스템에 대해 보다 유연한 구성을 제공하며, 이로 인해 무선 스펙트럼 리소스들의 이용이 개선되고 복잡도가 낮은 UE를 보장하게 된다. 본 개시의 해결책들은 TDD 주파수 대역 및 FDD 주파수 대역에서 작동하는 협대역 시스템, 특히 TDD 주파수 대역에서 작동하는 협대역 시스템에 적용 가능하다.
본 개시의 목적은 종래 기술의 결함을 극복하고 랜덤 액세스를 요청하기 위한 방법 및 사용자 장비를 제공하는 것이며, 이것은 TDD 통신 시스템에 적용 가능하고, LTE 밴드 또는 LTE 가드밴드 내에 배치될 수 있으며, 독립형 TDD NB-IoT 시스템에도 사용될 수 있다.
이를 위해, 본 개시는 랜덤 액세스를 요청하기 위한 방법을 제공하며, 이 방법은 시분할 듀플렉스(TDD) 상향링크 시간 도메인 리소스를 결정하는 단계, TDD 상향링크 시간 도메인 리소스에 따라 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(NPRACH)을 송신하는데 사용되는 시간 도메인 리소스를 결정하는 단계, NPRACH 송신 그룹의 시간 도메인 포맷을 결정하는 단계 - 여기서 시간 도메인 포맷은, 하나의 NPRACH 송신 그룹이 시간 도메인에서 불연속인 적어도 2개의 송신 유닛을 포함하고 하나의 송신 유닛은 시간 도메인에서 연속적인 하나 이상의 NPRACH 심볼 그룹들을 포함도록 구성됨 -, 결정된 NPRACH를 송신하는데 사용되는 시간 도메인 리소스에서, 시간 도메인 포맷의 NPRACH 송신 그룹을 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 하나의 송신 그룹은 시간 도메인에서 불연속적인 다수의 송신 유닛들을 포함한다: 하나의 송신 그룹은 시간 도메인에서 불연속적인 적어도 2개의 송신 유닛을 포함한다.
바람직하게는, TDD 상향링크 시간 도메인 리소스에 따라, NPRACH를 송신하기 위해 사용되는 시간 도메인 리소스를 결정하는 단계는, TDD 상향링크 시간 도메인 리소스에 따라 다수의 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션들을 결정하는 단계를 포함하며, 하나의 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션은 다수의 연속적인 상향링크 서브프레임들, 또는 하나의 특수 서브프레임 및 다수의 연속적인 상향링크 서브프레임(들) 중 어느 하나에 의해 구성되고, 결정된 NPRACH을 송신하는데 사용되는 시간 도메인 리소스에서, 시간 도메인 포맷의 NPRACH 송신 그룹을 송신하는 단계는, NPRACH 송신 그룹의 하나의 송신 유닛을, 하나의 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서, 이에 상응하게 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 하나의 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서 NPRACH 송신 그룹의 하나의 송신 유닛을 상응하게 송신하는 단계는, NPRACH 송신 그룹의 하나의 송신 유닛을, 하나의 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서 상응하게 송신하는 단계를 포함하며, 여기서 이 송신 유닛의 끝 부분은 이 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션의 끝 부분 앞에 위치된다.
바람직하게는, 하나의 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서 NPRACH 송신 그룹의 하나의 송신 유닛을 상응하게 송신하는 단계는, 하나의 송신 유닛을 송신하기 위한 시간을 정정하고 이에 상응하게 송신하는데 사용되는 타이밍 어드밴스(TA)를 결정하는 단계; TA에 따라, NPRACH 송신 그룹의 하나의 송신 유닛을 하나의 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 하나의 송신 유닛을 송신하기 위한 시간을 정정하는데 사용되는 TA를 결정하고, TA에 따라 그리고 하나의 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서, NPRACH 송신 그룹의 하나의 송신 유닛을 상응하게 송신하는 단계는,
TA를 m 시간 유닛을 갖는 Ts로 결정하고, UpPTS 및 UpPTS 이후의 다수의 연속적인 상향링크 서브프레임(들)에서, NPRACH 송신 그룹의 하나의 송신 유닛을 송신하는 단계, 및 이 송신 유닛에 대한 시간 도메인 시작 송신 위치를 UpPTS 이전에 m 시간 유닛을 갖는 Ts의 시작 위치로 정정하는 단계를 포함한다.
시간 도메인에서 이 송신 유닛에 대한 종료 송신 위치는, UpPTS 이후의 제 1 상향링크 서브프레임까지 지속되는 송신, 또는 UpPTS 이후의 모든 연속적인 상향링크 서브프레임들 중 마지막 것까지 지속되는 송신, 또는 하나의 NPRACH 심볼 그룹 길이 동안 지속되는 송신을 포함한다.
바람직하게는, NPRACH 심볼 그룹은 하나의 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix, CP) 및 3개 내지 5개의 심볼을 포함하고, 각각의 심볼 그룹의 총 길이는 43008*Ts 이하이며, 여기서 30720*Ts=1 ms이거나; 또는,
NPRACH 심볼 그룹은 하나의 CP 및 3개 내지 6개의 심볼을 포함하고, 각 심볼 그룹의 총 길이는 14336Ts 이하이며, 여기서 30720*Ts=1 ms이다.
바람직하게는, TDD 상향링크 시간 도메인 리소스를 결정하는 단계는, 유효 상향링크 서브프레임(들)을 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스로 결정하는 단계 - 유효 상향링크 서브프레임(들)은 수신된 유효 상향링크 서브프레임(들) 구성 정보에 의해 표시됨 -; 또는
유효 하향링크 서브프레임(들) 이외의 서브프레임(들)을 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스로서 결정하는 단계 - 유효 하향링크 서브프레임(들)은 수신된 유효 하향링크 서브프레임 구성 정보에 의해 표시됨 -; 또는,
상향링크 서브프레임(들) 및 상향링크 파일럿 타임 슬롯(uplink pilot time slot, UpPTS)을 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스로서 결정하는 단계 - 상향링크 서브프레임(들) 및 UpPTS는 수신된 상향링크-하향링크 구성 정보에 의해 표시됨 -를 포함한다.
바람직하게는, NPRACH 송신 그룹에 대한 시간 도메인 포맷을 결정하는 단계 이후에, 이 방법은, 주파수-호핑 송신 방식으로 NPRACH 송신 유닛을 송신하기 위한 주파수 도메인 위치를 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 주파수-호핑 송신을 위한 주파수 도메인 리소스는 구성된 캐리어 위치, 서브캐리어 그룹 위치 및 서브캐리어 위치 중 적어도 하나에 의해 결정되고, 주파수 호핑 패턴은 미리 정의되거나 셀 ID에 의해 결정되거나 또는 시드로서 셀 ID를 사용하여 생성되는 랜덤 시퀀스에 의해 결정되며, 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서, NPRACH 송신 그룹의 하나의 송신 유닛을 상응하게 송신하는 단계는, 하나의 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서 그리고 결정된 NPRACH 송신 유닛을 송신하기 위한 주파수 도메인 위치에서, NPRACH 송신 그룹의 하나의 송신 유닛을 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 시간 도메인 포맷은 두 개의 인접한 송신 유닛들 사이의 위상들이 연속적이거나 위상들이 고정된 것을 더 포함한다.
바람직하게는, 시간 도메인 포맷은 NPRACH 송신 그룹 내의 심볼 그룹들 사이의 적어도 2개의 주파수-호핑 인터벌이 상이한 것을 더 포함한다.
바람직하게는, 하나의 송신 유닛을 송신하기 위한 시간을 정정하는데 사용되는 TA를 결정하는 단계는, 다음 중 적어도 하나에 따라 하나의 송신 유닛을 송신하기 위한 시간을 정정하는데 사용되는 TA를 결정하는 단계를 포함한다: 수신된 무선 리소스 제어(RRC) 시그널링, 특수 서브프레임 구성 정보, 상향링크-하향링크 구성 정보, 미리 설정된 NPRACH 심볼 그룹 시간-주파수 포맷에 대응하는 TA 값 및 미리 결정된 고정 TA 값.
바람직하게는, 하나의 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서, NPRACH 송신 그룹의 하나의 송신 유닛을 상응하게 송신하는 단계는, 상향링크 서브프레임(들) 및 특수 서브프레임(들)의 분포, 대응하는 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서의 상향링크 서브프레임(들)의 수, 및 수신된 기준점 오프셋을 표시하기 위한 정보 중 어느 하나에 따라, NPRACH 송신 그룹의 제 1 송신 유닛의 송신에 대한 시간 도메인에서의 시작 위치를 결정하는 단계, 및 대응하는 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서 이 송신 유닛을 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 하나의 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서, NPRACH 송신 그룹의 하나의 송신 유닛을 상응적으로 송신하는 단계는, 수신된 RRC 시그널링, 미리 설정된 NPRACH 심볼 그룹 시간 도메인 포맷에 대응하는 값 및 상향링크-하향링크 스위칭 기간 중 어느 하나에 따라, 2개의 연속적인 송신 유닛들 사이의 시간 인터벌을 결정하는 단계; NPRACH 송신 그룹의 제 1송신 유닛의 시간 도메인 송신 위치 및 시간 인터벌에 따라, 제 2 송신 유닛 또는 후속 송신 유닛(들)의 시간 도메인 송신 위치를 결정하는 단계; 및 대응하는 연속적인 TDD 상향링크 시간 도메인 섹션에서 제 2 송신 유닛 또는 후속 송신 유닛(들)을 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 결정된 NPRACH를 송신하는데 사용되는 시간 도메인 리소스에서, 시간 도메인 포맷의 NPRACH 송신 그룹을 송신하는 단계는, NPRACH 송신 그룹의 송신들을 위한 반복 횟수 N을 결정하는 단계, 및 결정된 NPRACH를 송신하는데 사용되는 시간 도메인 리소스에서, 시간 도메인 포맷을 갖는 NPRACH 송신 그룹을 N 번 반복적으로 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, NPRACH 송신 그룹에 대한 시간 도메인 포맷을 결정하는 단계는, 다음 파라미터들 중 적어도 하나에 따라 NPRACH 송신 그룹에 대한 시간 도메인 포맷을 결정하는 단계를 포함한다: TDD 상향링크 시간 도메인 리소스, 상향링크 서브프레임 구성, 특수 서브프레임 구성, NPRACH 포맷 구성 및 주파수-대역 배치 모드.
이를 위해, 본 개시는 랜덤 액세스 타이밍 어드밴스(timing advance)를 예측하기 위한 방법을 더 제공하며, 이 방법은 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(NPRACH) 송신 그룹을 수신하는 단계 - 하나의 NPRACH 송신 그룹은 시간 도메인에서 불연속적인 다수의 송신 유닛들을 포함하고, 하나의 송신 유닛은 시간 도메인에서 연속적인 하나 이상의 NPRACH 심볼 그룹들을 포함하며, 2개의 인접한 송신 유닛들 사이의 위상들이 연속적이거나 또는 상기 위상들이 고정됨 -, NPRACH 송신 그룹 내의 다수의 인접한 송신 유닛 쌍들 사이의 시간-주파수 인터벌 및/또는 주파수 도메인 인터벌에 따라 위상 편차를 결정하고, 및/또는 송신 유닛(들) 내의 상이한 심볼 그룹들 사이의 주파수 도메인 인터벌에 따라 위상 편차를 결정하는 단계, 위상 편차에 따라 타이밍 어드밴스(timing advance, TA)를 결정하는 단계, 및 TA를 송신하여, NPRACH 송신 유닛을 송신하기 위한 시간 도메인 위치를 조정하도록 UE에게 표시하는 단계를 포함한다.
이를 위해, 본 개시는 랜덤 액세스를 요청하기 위한 사용자 장비를 추가로 제공하며, 이 사용자 장비는, 시분할 듀플렉스(TDD) 상향링크 시간 도메인 리소스를 결정하도록 구성되는 상향링크 리소스 결정 모듈, TDD 상향링크 시간 도메인 리소스에 따라, 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(NPRACH)을 송신하는데 사용되는 시간 도메인 리소스를 결정하도록 구성되는 송신 리소스 결정 모듈, NPRACH 송신 그룹에 대한 시간 도메인 포맷을 결정하도록 구성되는 송신 포맷 결정 모듈 - 시간 도메인 포맷은, 하나의 NPRACH 송신 그룹이 시간 도메인에서 불연속인 적어도 2개의 송신 유닛을 포함하고 하나의 송신 유닛은 시간 도메인에서 연속적인 하나 이상의 NPRACH 심볼 그룹들을 포함도록 구성됨 -, 및 결정된 NPRACH를 송신하는데 사용되는 시간 도메인 리소스에서, 시간 도메인 포맷의 NPRACH 송신 그룹을 송신하도록 구성되는 NPRACH 송신 모듈을 포함한다.
종래 기술과 비교하여, 본 개시는 다음의 기술적 효과를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 기술적 효과를 갖는다: TDD 상향링크 시간 도메인 리소스의 특성에 따라 NPRACH 송신을 위한 시간 도메인 포맷을 설계함으로써, 랜덤 액세스 프로세스가 TDD 기반의 NB-IoT 통신 시스템에 적용될 수 있으며, 이에 따라 FDD 기반의 기존 NB-IoT 시스템이 TDD의 동작 모드에 적용될 수 있다. 따라서, 더 높은 스펙트럼 리소스 이용률이 달성되며, 다수의 UE들이 연결되는 시나리오에서 NB-IoT 시스템의 시스템 처리량 및 연결 효율이 상당히 개선된다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 보다 효과적인 상향링크 제어 정보 송신 방식 및 랜덤 액세스 방식을 제공한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서의 기지국을 도시한 것이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서의 사용자 장비(UE)를 도시한 것이다.
도 4는 본 개시에 따른 상향링크 제어 정보(UCI)를 송신하기 위한 방법의 기본 흐름의 개략도이다.
도 5는 시분할 듀플렉스(TDD) 시스템에서 UCI 송신의 제 1개략도이다.
도 6은 TDD 시스템에서 UCI 송신의 제 2 개략도이다.
도 7은 TDD 시스템에서 UCI 송신의 제 3 개략도이다.
도 8은 UCI를 송신하기 위한 주파수 도메인 위치를 표시하는 방법의 개략도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 UCI 송신 방법의 상세한 흐름의 개략도이다.
도 10은 본 개시에 따른 UCI 수신 방법의 기본 흐름의 개략도이다.
도 11은 기지국이 다수의 UE들을 스케줄링하는 것을 나타내는 개략도이다.
도 12는 기지국이 하나의 UE에 대한 다수의 하향링크 송신들을 스케줄링하는 것을 나타내는 개략도이다.
도 13은 UCI와 물리적 상향링크 공유 채널(PUSCH) 사이에 충돌이 있는 시나리오에서 UCI를 송신하기 위한 개략도이다.
도 14는 본 개시에 따른 UCI 송신 장치의 기본 구조의 개략도이다.
도 15는 본 개시에 따른 UCI 수신 장치의 기본 구조의 개략도이다.
도 16은 본 개시에 따른 TDD 시스템 가드밴드 동작 모드 또는 인밴드 동작 모드에서의 신호 송신의 기본 흐름도이다.
도 17은 TDD 협대역 시스템에서 상향링크 및 하향링크 캐리어들의 개략도이다.
도 18은 UE가 상향링크 캐리어의 중심 주파수를 획득하는 예시적인 흐름도이다.
도 19는 본 개시에 따른 랜덤 액세스를 요청하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 20은 본 개시에 따른 랜덤 액세스 타이밍 어드밴스(TA)를 예측하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 21은 본 개시에 따른 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(NPRACH) 송신 그룹의 개략도이다.
도 22는 본 개시에 따른 제 1 타입의 NPRACH 송신의 개략도이다.
도 23은 본 개시에 따른 제 2 타입의 NPRACH 송신의 개략도이다.
도 24는 본 개시에 따른 제 3 타입의 NPRACH 송신의 개략도이다.
도 25는 본 개시에 따른 UE의 모듈 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서의 기지국을 도시한 것이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서의 사용자 장비(UE)를 도시한 것이다.
도 4는 본 개시에 따른 상향링크 제어 정보(UCI)를 송신하기 위한 방법의 기본 흐름의 개략도이다.
도 5는 시분할 듀플렉스(TDD) 시스템에서 UCI 송신의 제 1개략도이다.
도 6은 TDD 시스템에서 UCI 송신의 제 2 개략도이다.
도 7은 TDD 시스템에서 UCI 송신의 제 3 개략도이다.
도 8은 UCI를 송신하기 위한 주파수 도메인 위치를 표시하는 방법의 개략도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 UCI 송신 방법의 상세한 흐름의 개략도이다.
도 10은 본 개시에 따른 UCI 수신 방법의 기본 흐름의 개략도이다.
도 11은 기지국이 다수의 UE들을 스케줄링하는 것을 나타내는 개략도이다.
도 12는 기지국이 하나의 UE에 대한 다수의 하향링크 송신들을 스케줄링하는 것을 나타내는 개략도이다.
도 13은 UCI와 물리적 상향링크 공유 채널(PUSCH) 사이에 충돌이 있는 시나리오에서 UCI를 송신하기 위한 개략도이다.
도 14는 본 개시에 따른 UCI 송신 장치의 기본 구조의 개략도이다.
도 15는 본 개시에 따른 UCI 수신 장치의 기본 구조의 개략도이다.
도 16은 본 개시에 따른 TDD 시스템 가드밴드 동작 모드 또는 인밴드 동작 모드에서의 신호 송신의 기본 흐름도이다.
도 17은 TDD 협대역 시스템에서 상향링크 및 하향링크 캐리어들의 개략도이다.
도 18은 UE가 상향링크 캐리어의 중심 주파수를 획득하는 예시적인 흐름도이다.
도 19는 본 개시에 따른 랜덤 액세스를 요청하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 20은 본 개시에 따른 랜덤 액세스 타이밍 어드밴스(TA)를 예측하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 21은 본 개시에 따른 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(NPRACH) 송신 그룹의 개략도이다.
도 22는 본 개시에 따른 제 1 타입의 NPRACH 송신의 개략도이다.
도 23은 본 개시에 따른 제 2 타입의 NPRACH 송신의 개략도이다.
도 24는 본 개시에 따른 제 3 타입의 NPRACH 송신의 개략도이다.
도 25는 본 개시에 따른 UE의 모듈 도면이다.
이하, 본 개시의 실시 예들에 대하여 상세하게 설명한다. 이들 실시 예의 예들이 첨부된 도면들에 도시되어 있으며, 도면들 전반에 걸쳐 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소 또는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 요소를 지칭한다. 첨부된 도면들을 참조하여 설명되는 실시 예들은 예시적인 것으로서, 단지 본 개시를 설명하기 위해 사용된 것이며, 본 개시가 이것에 제한되는 것으로 간주되어서는 안된다.
단수 형태는 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 복수 형태도 포함할 수도 있음을 당업자는 이해할 것이다. 본 설명에서 사용되는 용어 "포함하다/포함하는"은 특징, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 컴포넌트의 존재를 지칭하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 컴포넌트, 및/또는 이들의 조합의 존재 또는 부가를 배제하지는 않는다는 것이 또한 이해될 것이다. 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결" 또는 "커플링"된 것으로 언급될 경우, 다른 요소에 직접 연결 또는 커플링될 수 있거나 개재된 요소들이 존재할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "연결" 또는 "커플링"은 무선으로 연결되거나 커플링되는 것을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "및/또는"은 하나 이상의 관련 열거된 항목들의 임의의 및 모든 조합을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술적 및 과학적 용어 포함)은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있음을 당업자는 이해해야 한다. 또한 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어와 같은 용어는 종래 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명확하게 정의되지 않는 한 이상적이거나 지나치게 공식적인 의미로 해석되지 않는다는 것을 이해해야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "단말기" 및 "단말기 장치"는 송신 능력 없이 무선 신호 수신기만을 갖는 장치인 무선 신호 수신기 장치뿐만 아니라, 양방향 통신 링크를 통해 양방향 통신을 수행할 수 있는 수신 및 송신 하드웨어를 갖는 장치인 수신 및 송신 하드웨어를 구비한 장치를 포함한다는 것을 당업자는 이해할 수 있다. 이러한 장치는 단일 라인 디스플레이 또는 다중 라인 디스플레이를 갖는 셀룰러 또는 다른 통신 장치 또는 다중 라인 디스플레이가 없는 셀룰러 또는 다른 통신 장치; 음성, 데이터 처리, 팩스 및/또는 데이터 통신 기능들을 결합한 것일 수 있는 개인 통신 서비스(PCS); 무선 주파수(RF) 수신기, 페이저, 인터넷/인트라넷 액세스, 웹 브라우저, 노드패드, 캘린더 및/또는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 포함할 수 있는 PDA(Personal Digital Assistant); 통상적인 랩탑 및/또는 팜탑 컴퓨터 또는 RF 수신기를 가지며 및/또는 포함하는 다른 장치일 수 있는 통상적인 랩탑 및/또는 팜탑 컴퓨터 또는 다른 장치를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "단말기", "단말기 장치"는 휴대형, 운송 가능형, 차량(항공, 해상 및/또는 육상) 설치형일 수 있으며, 또는 국부적으로 작동하도록 적응 및/또는 구성될 수 있고/있거나 지구 및/또는 우주의 다른 장소에서 분산 형태로 작동할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "단말기" 및 "단말기 장치"는 또한 통신 단말기, 인터넷 단말기, 음악/비디오 재생 단말기일 수 있다. 예를 들어, 이것은 PDA, 모바일 인터넷 장치(MID) 및/또는 음악/비디오 재생 기능을 가진 모바일 폰, 또는 스마트 TV, 셋톱 박스 및 기타 장치를 포함할 수 있다.
LTE(long term evolution) 시스템에서는, 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)가 시스템 대역폭의 양단에서 송신된다. 이러한 방식으로, LTE 시스템은 디코딩 성능을 제공하기 위해 주파수 호핑(FH) 이득을 얻을 수 있을뿐만 아니라, 물리적 상향링크 공유 채널(PUSCH)에 지속적으로 할당될 수 있는 리소스들을 제공하기 위해, 상향링크 리소스들의 단편화를 효율적으로 피할 수 있다. eMTC(enhanced machine type communication) 시스템에서는, LTE 시스템 대역폭이 복수의 협대역으로 분할되며, 각 협대역은 PUSCH 송신에 사용되는 6개의 PRB(physical resource block)로 구성된다. LTE 시스템 대역폭에서, UCI를 반송하는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)는 RRC(Radio Resource Control) 인디케이터를 사용하여 PRB 위치를 나타내며, MTC 물리적 하향링크 제어 채널(MPDCCH) 및 DCI의 인디케이터에 따라 UCI의 주파수 도메인 리소스 위치를 더 결정한다. 3 세대 파트너십 프로젝트(3GPP) Rel-13은 대역폭이 단지 200kHZ(즉, 하나의 PRB)이며 UCI가 협대역 물리적 상향링크 공유 채널(NPUSCH) 포맷 2를 사용하여 송신되는 협대역 사물 인터넷(narrowband Internet of things, NB-IoT) 시스템을 정의하고 있으며, NPUSCH 포맷 2의 시간-주파수 물리적 리소스들은 DCI로 표시되고, 후보 시간-주파수 위치는 표준에 미리 정의되어 있다.
3GPP Rel-15에서는, 시분할 듀플렉스(TDD) 주파수 대역에서 작동하는 NB-IoT 시스템이 표준화되어 있으며, 상향링크 슬롯 수가 한정되어 있기 때문에, NPUSCH 포맷 2와 FDD NB-IoT의 규칙이 계속 사용될 경우에는, 상향링크 리소스 그래뉼래러티가 심각하게 파괴되어, 시스템의 실제 상향링크 데이터 속도에 심각한 영향을 미치게 된다. 따라서, 특히 TDD 주파수 대역에서 작동하는 협대역 시스템, 예를 들어 TDD NB-IoT 시스템에 대해, UCI를 효과적으로 송신하는 방법에 관한 문제는 아직 해결되지 않았다.
또한, NB-IoT 시스템 대역폭은 200kHz에 불과하므로, 앵커 캐리어의 상향링크 서브프레임들은 하향링크 공통 채널(예를 들면, 협대역 프라이머리 동기화 신호(narrowband primary synchronization signal, NPSS), 협대역 세컨더리 동기화 신호(narrowband secondary synchronization signal, NSSS) 및 협대역 물리적 브로드캐스트 채널(narrowband physical broadcast channel, NPBCH))에 의해 사용되며, 이로 인해 상향링크 및 하향링크 비율들이 균일하지 않게 된다. 따라서, 상향링크 및 하향링크 리소스들의 이용에 대한 균형을 맞추기 위해 TDD NB-IoT 시스템에 있어서 보다 유연한 다중 캐리어 동작 모드가 정의될 필요가 있다.
LTE 시스템의 인밴드(inband) 또는 가드밴드(guardband) 내에서 작동하는 TDD NB-IoT 시스템의 경우, LTE 시스템과 직교성을 유지하면서 LTE 시스템의 PRB 리소스들과 엄격하게 정렬하기 위해서는, TDD NB-IoT 시스템의 상향링크 및 하향링크 중심 주파수들 사이에 일정한 오프셋이 있어야 한다. 또한, NB-IoT 시스템에서 기지국의 무선 주파수 정밀도는 NB-IoT 시스템에서 UE에 의해 달성될 수 없으므로, 가드밴드 동작 모드에 대해 LTE 밴드 외 누출의 요구 사항을 충족시키기 위해, NB-IoT UE는 일부 가드밴드들에서 일부 캐리어 주파수들을 통해 상향링크 송신을 수행할 수가 없다. 즉, 일부 TDD NB-IoT 시스템들의 하향링크 캐리어들에 대응하는 상향링크 캐리어가 없으므로, 기지국은 이들 하향링크 캐리어들에 대응하는 상향링크 캐리어를 추가로 구성할 필요가 있다.
따라서 본 개시는 상기한 캐리어 구성 문제를 해결하기 위한 해결책을 제공한다.
또한, 3GPP Rel-13에서, 표준 NB-IoT 시스템의 경우, 주파수-대역 분포는 LTE 인-밴드 배치, LTE 가드-밴드 배치 또는 독립형 배치일 수 있다. Rel-14에서는, 포지셔닝, 브로드캐스트, 멀티-캐리어 또는 다른 강화 기술들이 3GPP에 통합된다. 현재 FDD 시스템은 표준 NB-IoT 시스템에 통합되어 있으며, NB-IoT 단말기들은 HD-FDD 단말기들이다. 사물 인터넷(IoT)에서 서로 다른 애플리케이션들을 더 잘 제공하고 서로 다른 요구 사항들을 충족시키기 위해, TDD 주파수 스펙트럼에서의 NB-IoT 시스템 정규화가 3GPP Rel-15에서 개발될 것이다.
랜덤 액세스 프로세스는 이동 통신 시스템에서 네트워크 측과 단말기 측 사이의 연결을 확립하는 중요한 방법이며, 랜덤 액세스의 성능은 시스템의 작업 효율에 직접적인 영향을 미친다. FDD에 기초한 NB-IoT 시스템에서는, 주파수 도메인에서, NPRACH(random access channel)가 3.75 kHz의 서브캐리어 간격을 갖는 단일 캐리어의 형태이고; 시간 도메인에서, NPRACH는 하나의 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix, CP)와 5개의 심볼로 구성된 심볼 그룹이며, 여기서 4개의 심볼마다 하나의 NPRACH 송신을 형성한다. 그러나 3.75 kHz에 대응하는 심볼 길이는 266.67us이고 TDD 시스템은 FDD 시스템과 완전히 다른 프레임 구조를 갖기 때문에, FDD 기반의 NB-IoT 시스템이 LTE 밴드 또는 LTE 가드 밴드 내에 배치될 경우, NPRACH 송신은 TDD LTE의 상향링크-하향링크 구성과의 일관성을 유지해야 한다. 따라서, 기존의 FDD용 NPRACH는 포맷, 크기, 송신 위치 등의 측면에서 TDD 시스템에 적용될 수가 없다.
이를 고려하여, 전술한 문제점들을 해결할 수 있는 랜덤 액세스를 요청하기 위한 방법 및 사용자 장비를 제공할 필요가 있다.
도 1은 UE가 표시 정보를 검출하는, 본 개시의 실시 예들에 따른 예시적인 무선 통신 시스템(100)을 도시한 것이다. 무선 통신 시스템(100)은 지리적 영역에 분산된 네트워크를 형성하기 위한 하나 이상의 고정 인프라스트럭처 유닛들을 포함한다. 인프라스트럭처 유닛은 액세스 포인트(AP), 액세스 단말기(AT), 기지국(BS), 노드 B(Node-B), 진화된 노드 B(eNB), 차세대 노드 B(gNB) 또는 그 밖의 본 기술 분야에서 사용되는 용어로 지칭될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 인프라스트럭처 유닛들(101 및 102)은 예를 들어 셀 또는 셀 섹터에서 복수의 이동국(MS)들, 사용자 장비(UE)들, 또는 단말 장치들 또는 사용자들(103 및 104)에 대한 서비스를 제공한다. 일부 시스템들에서, 하나 이상의 BS들은 액세스 네트워크를 형성하는 제어기에 통신 가능하게 결합될 수 있으며, 제어기는 하나 이상의 코어 네트워크들에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 본 개시는 무선 통신 시스템을 특정 타입으로 제한하지 않는다.
시간 도메인 및/또는 주파수 도메인에서, 인프라스트럭처 유닛들(101 및 102)은 각각 하향링크(DL) 통신 신호들(112 및 113)을 UE들(103 및 104)에게 송신한다. UE들(103 및 104)은 각각 상향링크(UL) 통신 신호들(111 및 114)을 통해 하나 이상의 인프라스트럭처 유닛들(101 및 102)과 통신한다. 일 실시 예에서, 이동 통신 시스템(100)은 다수의 기지국 및 다수의 UE를 포함하는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)/직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템이다. 다수의 기지국들은 기지국(101) 및 기지국(102)을 포함하며, 다수의 UE들은 UE(103) 및 UE(104)를 포함한다. 기지국(101)은 상향링크 통신 신호(111) 및 하향링크 통신 신호(112)를 통해 UE(103)와 통신한다. 기지국이 UE들에게 송신될 하향링크 패킷들을 가질 경우, 각각의 UE는 하나의 하향링크 위치(리소스), 예를 들어 물리적 하향링크 공유 채널(PDSCH) 또는 협대역 하향링크 공유 채널(NPDSCH) 내의 무선 리소스들의 세트를 얻을 것이다. UE가 상향링크를 통해 패킷들을 기지국으로 송신할 필요가 있을 경우, UE는 기지국으로부터 그랜트를 획득하며, 이 그랜트는 상향링크 무선 리소스들의 세트를 포함하는 협대역 물리 상향링크 공유 채널(NPUSH) 또는 물리적 상향링크 공유 채널(PUSCH)을 할당한다. UE는 PDCCH, 또는 MPDCCH, 또는 EPDCCH, 또는 UE에 특정한 NPDCCH로부터 하향링크 또는 상향링크 스케줄링 정보를 획득한다. 이하의 설명에서, 이들 채널은 PDSCH, PDCCH 및 PUSCH로서 통합된다. 하향링크 제어 채널에서 반송되는 하향링크 또는 상향링크 스케줄링 정보 및 다른 제어 정보는 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)로 지칭된다. 도 1은 또한 하향링크(112) 및 상향링크(111)의 상이한 물리적 채널들을 보여준다. 하향링크(112)는 PDCCH 또는 EPDCCH 또는 NPDCCH 또는 MPDCCH(121), PDSCH 또는 NPDSCH(122), 물리적 제어 형성 인디케이터 채널(physical control formation indicator channel, PCFICH)(123), 물리적 멀티캐스트 채널(physical multicast channel, PMCH)(124), 물리적 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH) 또는 NPBCH(125), 물리적 하이브리드 자동 반복 요청 인디케이터 채널(physical hybrid automatic repeat request indicator channel, PHICH)(126) 및 프라이머리 동기화 신호(primary synchronization signal, PSS), 세컨더리 동기화 신호(secondary synchronization signal, SSS), 또는 NPSS/NSSS(127)를 포함한다. 하향링크 제어 채널(121)은 하향링크 제어 신호를 UE에 전송한다. DCI(120)는 하향링크 제어 채널(121)에서 반송된다. PDSCH(122)는 UE로 데이터 정보를 송신한다. PCFICH(123)는 예를 들어 PDCCH(121)에 의해 사용되는 심볼들의 개수를 동적으로 나타내는 PDCCH 디코딩 정보를 송신하는데 사용된다. PMCH(124)는 브로드캐스트 및 멀티캐스트 정보를 반송한다. PBCH 또는 NPBCH(125)는 UE 조기 검출 및 셀-전체 커버리지에 사용되는, 마스터 정보 블록(master information block, MIB)을 반송한다. PHICH는 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 반송하며, HARQ 정보는 기지국이 송신된 신호를 정확하게 수신하는지 여부를 나타낸다. 상향링크(111)는 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)(130)를 반송하는 물리적 상향링크 제어 채널(PUCCH)(131), 상향링크 데이터 정보를 반송하는 PUSCH(132) 및 랜덤 액세스 정보를 반송하는 PRACH(physical random access channel)(133)를 포함한다. NB-IoT 시스템에서는, NPUCCH에 대한 정의가 없으며, NPUSCH 포맷 2가 UCI(130)를 송신하는데 사용된다.
일 실시 예에서, 무선 통신 네트워크(100)는 하향링크 상에서의 적응적 변조 및 코딩(adaptive modulation and coding, AMC) 및 상향링크 송신에 사용되는 차세대 단일 캐리어 FDMA 아키텍처 또는 멀티 캐리어 OFDMA 구조를 포함하는, OFDMA 또는 멀티 캐리어 아키텍처를 사용한다. FDMA 기반 단일 캐리어 구조는 IFDMA(Interleaved FDMA), LFDMA(Localized FDMA), IFDMA, 또는 IFDMA의 DFT-S-OFDM(DFT-Spread OFDM)을 포함한다. 또한, FDMA 기반 단일 캐리어 아키텍처는 OFDMA 시스템의 다양한 강화된 비-직교 다중 액세스 아키텍처(non-orthogonal multi-access architecture, NOMA), 예를 들어, PDMA(Pattern division multiple access), SCMA(Sparse code multiple access, MUSA(Multi-user shared access), LCRS FDS(Low code rate spreading Frequency domain spreading), NCMA(Non-orthogonal coded multiple access), RSMA(Resource spreading multiple access), IGMA(Interleave-grid multiple access), LDS-SVE(Low density spreading with signature vector extension), LSSA(Low code rate and signature based shared access), NOCA(Non-orthogonal coded access), IDMA(Interleave division multiple access), RDMA(Repetition division multiple access), GOCA(Group orthogonal coded access), WSMA(Welch-bound equality based spread MA) 등을 포함한다.
OFDMA 시스템에서, 일반적으로 하나 이상의 OFDM 심볼들 상에 서브캐리어 세트를 포함하는 하향링크 또는 상향링크 무선 리소스들이 원격 요소들을 제공하도록 할당된다. 예시적인 OFDMA 프로토콜은 3GPP UMTS 표준으로부터 개발된 진화된 LTE 및 IEEE 1003.16 표준을 포함한다. 아키텍처는 또한 송신 기술들, 예를 들어, MC-CDMA(multi-carrier CDMA), MC-DS-CDMA(multi-carrier direct sequence CDMA), 및 일 분할 또는 이 분할 송신을 위한 직교 주파수 및 코드 분할 다중화(orthogonal frequency and code division multiplexing, OFCDM)를 포함할 수 있다. 또는, OFDMA 시스템은 더 간단한 시분할 및/또는 주파수 분할 다중화/다중 액세스 기술, 또는 이들 기술의 조합에 기초할 수 있다. 대안적인 실시 예에서, 통신 시스템은 TDMA 또는 직접 시퀀스 CDMA를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 셀룰러 통신 프로토콜들을 사용할 수 있다.
FDD NB-IoT 시스템에서는, UCI가 NPUSCH 형식 2를 사용하여 송신된다. 3.75kHZ의 상향링크 서브캐리어 갭에 대해, 하나의 UCI 송신이 하나의 서브캐리어와 8ms만을 점유하고; 15kHz의 상향링크 서브캐리어 갭에 대해, 하나의 UCI 송신이 하나의 서브캐리어와 2ms만을 차지한다. NPUSCH 포맷 2의 경우, 실제 점유되는 캐리어는 하향링크 NPDSCH를 스케줄링하는 DCI를 사용하여 미리 정의된 테이블로부터 표시된다. 복잡성이 낮은 UE가 NPDSCH를 디코딩하기에 충분한 시간을 두기 위해, HARQ-ACK의 피드백 시간은 12ms 이상이다. FDD NB-IoT에 사용되는 종래의 하향링크 NPDSCH 피드백 메커니즘은, 고속으로(예를 들어, 12개의 서브캐리어를 점유) 상향링크 데이터를 송신하기 어렵다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 기지국을 도시한 것이다. 도 2에 예시된 구조는, BS(110 또는 102)의 구조로 이해될 수 있다. 이하에서 사용되는 "-모듈", "-유닛" 또는 "-기"라는 용어는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 처리하기 위한 유닛을 지칭할 수 있으며 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, BS는 무선 통신 인터페이스(210), 백홀 통신 인터페이스(220), 스토리지 유닛(230) 및 제어기(240)를 포함할 수 있다.
무선 통신 인터페이스(210)는 무선 채널을 통해 신호들을 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 무선 통신 인터페이스(210)는 시스템의 물리 계층 표준에 따라 기저대역 신호와 비트스트림들 간의 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시에, 무선 통신 인터페이스(210)는 송신 비트스트림들을 인코딩 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시에, 무선 통신 인터페이스(210)는 기저대역 신호를 복조 및 디코딩하여 수신 비트스트림들을 재구성한다.
또한, 무선 통신 인터페이스(210)는 기저대역 신호를 RF(Radio Frequency) 대역 신호로 상향 변환하여 안테나를 통해 송신한 후, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 이를 위해, 무선 통신 인터페이스(210)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 혼합기, 발진기, 디지털-아날로그 변환기(DAC), 아날로그-디지털 변환기 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 인터페이스(210)는 복수의 송/수신 경로들을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 인터페이스(210)는 복수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다.
하드웨어 측면에서, 무선 통신 인터페이스(210)는 디지털 유닛 및 아날로그 유닛을 포함할 수 있으며, 아날로그 유닛은 동작 전력 및 동작 주파수 등에 따라 복수의 서브-유닛들을 포함할 수 있다. 디지털 유닛은 적어도 하나의 프로세서(예를 들어, 디지털 신호 프로세서(DSP))로서 구현될 수 있다.
무선 통신 인터페이스(210)는 전술한 바와 같이 신호를 송수신한다. 따라서, 무선 통신 인터페이스(210)는 "무선 통신 유닛", "무선 통신 모듈", "송신기", "수신기" 또는 "송수신기"로 지칭될 수도 있다. 또한, 이하의 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 전술한 바와 같은 무선 통신 인터페이스(210)에 의해 수행되는 처리를 포함하는 의미를 갖는 것으로 사용될 수 있다.
백홀 통신 인터페이스(220)는 네트워크 내의 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀 통신 인터페이스(220)는 BS로부터 다른 노드, 예를 들어 다른 액세스 노드, 다른 BS, 상위 노드 또는 코어 네트워크로 송신되는 비트스트림들을 물리 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리 신호를 비트스트림들로 변환한다. 백홀 통신 인터페이스(220)는 "백홀 통신 유닛" 또는 "백홀 통신 모듈"로 지칭될 수 있다.
스토리지 유닛(230)은 기본 프로그램, 애플리케이션 및 BS의 동작을 위한 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 스토리지 유닛(230)은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 스토리지 유닛(230)은 제어기(240)로부터의 요청에 응답하여 저장된 데이터를 제공한다.
제어기(240)는 BS의 일반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어기(240)는 무선 통신 인터페이스(210) 또는 백홀 통신 인터페이스(220)를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어기(240)는 스토리지 유닛(230)에 데이터를 기록하고, 기록된 데이터를 판독한다. 제어기(240)는 통신 표준에서 요구되는 프로토콜 스택의 기능들을 수행할 수도 있다. 다른 구현예에 따르면, 프로토콜 스택이 무선 통신 인터페이스(210) 내에 포함될 수도 있다. 이를 위해, 제어기(240)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 본 개시의 예시적인 실시 예들에 따르면, 제어기(240)는 본 개시의 예시적인 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 기지국을 제어할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서의 UE를 도시한 것이다. 도 3에 예시된 구조는 UE(103, 104)의 구조로 이해될 수 있다. 이하에서 사용되는 "-모듈", "-유닛" 또는 "-기"라는 용어는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 처리하는 유닛을 지칭할 수 있으며, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.
도 3을 참조하면, UE는 통신 인터페이스(310), 스토리지 유닛(320) 및 제어기(330)를 포함한다.
통신 인터페이스(310)는 무선 채널을 통해 신호를 송/수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(310)는 시스템의 물리 계층 표준에 따라 기저대역 신호와 비트스트림들 간의 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시에, 통신 인터페이스(310)는 송신 비트스트림들을 인코딩 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시에, 통신 인터페이스(310)는 기저대역 신호를 복조 및 디코딩함으로써 수신 비트스트림들을 재구성한다. 또한, 통신 인터페이스(310)는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환하여 안테나를 통해 송신한 후, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(310)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 혼합기, 발진기, DAC 및 ADC를 포함할 수 있다.
또한, 통신 인터페이스(310)는 복수의 송/수신 경로들을 포함할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스(310)는 복수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어 측면에서, 무선 통신 인터페이스(210)는 디지털 회로 및 아날로그 회로(예를 들어, RFIC(radio frequency integrated circuit))를 포함할 수 있다. 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로서 구현될 수도 있다. 디지털 회로는 적어도 하나의 프로세서(예컨대, DSP)로서 구현될 수도 있다. 통신 인터페이스(310)는 복수의 RF 체인을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(310)는 빔포밍을 수행할 수 있다.
통신 인터페이스(310)는 전술한 바와 같이 신호들을 송수신한다. 따라서, 통신 인터페이스(310)는 "통신 유닛", "통신 모듈", "송신기", "수신기" 또는 "송수신기"로 지칭될 수도 있다. 또한, 이하의 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 전술한 바와 같은 통신 인터페이스(310)에 의해 수행되는 처리를 포함하는 의미를 갖는 것으로 사용된다.
스토리지 유닛(320)은 기본 프로그램, 애플리케이션 및 UE의 동작을 위한 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 스토리지 유닛(320)은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 스토리지 유닛(320)은 제어기(330)로부터의 요청에 응답하여 저장된 데이터를 제공한다.
제어기(330)는 UE의 일반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어기(330)는 통신 인터페이스(310)를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어기(330)는 스토리지 유닛(320)에 데이터를 기록하고, 기록된 데이터를 판독한다. 제어기(330)는 통신 표준에서 요구되는 프로토콜 스택의 기능들을 수행할 수도 있다. 다른 구현예에 따르면, 프로토콜 스택이 통신 인터페이스(310) 내에 포함될 수도 있다. 이를 위해, 제어기(330)는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 포함할 수 있거나, 프로세서의 일부를 수행할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스(310) 또는 제어기(330)의 일부는 통신 프로세서(communication processor, CP)로 지칭될 수도 있다. 본 개시의 예시적인 실시 예들에 따르면, 제어기(330)는 본 개시의 예시적인 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 UE를 제어할 수 있다.
도 4는 본 개시에 따른 상향링크 제어 정보를 송신하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 단계 401에서, UE는 UE에 의해 현재 연결된 셀에서 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하고, 결정된 적어도 2개의 캐리어로부터 UCI 송신을 위한 캐리어들을 결정한다.
본 개시의 방법에서, UE에 의해 연결된 셀은 UE가 상향링크 송신을 수행하기 위한 적어도 2개의 캐리어를 포함한다. 본 개시는 특히 협대역 시스템에 적용 가능하며, 협대역 시스템에서, UE는 한 번에 하나의 캐리어에서만 정보를 수신 및 송신한다. 바람직하게는, UE의 UCI 및 상향링크 데이터는 상이한 캐리어들에서 송신될 수 있으며, 즉, UE가 UCI를 송신하기 위한 캐리어와, 하향링크 데이터에 대응하는 상향링크 캐리어가 서로 다르다.
단계 403에서, UE는 단계 401에서 결정된 UCI 송신을 위한 캐리어에서 UCI에 의해 점유된 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치를 결정한다.
단계 405에서, UE는 자신의 중심 무선 주파수를, UCI 송신을 위한 캐리어의 중심 주파수로 재조정하고, UCI에 의해 점유된 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치에 따라 UCI를 송신한다.
NB-IoT 시스템에서의 UE의 경우, UE가 한 번에 하나의 캐리어에서 작동하는 것만을 지원하고, 동시에 2개의 캐리어에서 작동하는 것은 지원하지 않는다. 한편, 전술한 바와 같이, UE의 하향링크 데이터 채널과 UCI는 서로 다른 캐리어들을 통해 송신되므로, UE가 UCI를 송신하기 전에, UE는 자신의 중심 무선 주파수를 UCI 송신을 위한 캐리어의 중심 포인트로 재조정한 다음, UCI를 송신해야 한다.
그때까지, 본 개시에 따른 UCI 송신 방법의 전체 흐름이 종료된다. 이하에서는, UCI 송신 방법의 흐름에서 각 처리 단계가 상세히 설명될 것이다.
먼저, UCI는 상향링크 제어 채널(예를 들어, PUCCH) 또는 상향링크 공유 채널 포맷 2 채널(예를 들어, NPUSCH 포맷 2 채널)을 통해 송신될 수 있다. UCI가 위치한 캐리어는 단계 401에 의해 결정된다. UCI는 다음의 정보 중 적어도 하나를 포함한다: 하향링크 데이터 채널(즉, 하향링크 공유 채널)의 디코딩 상태를 나타내는 HARQ-ACK 정보, 상향링크 스케줄링 요청(scheduling request, SR) 정보 및 주기적 및/또는 비주기적 채널 상태 정보(channel state information, CSI).
단계 401에서, UE의 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정할 때, 다음과 같은 몇 가지 상세한 접근법들이 사용될 수 있다:
접근법 1: UE가 기지국으로부터 전송된 시그널링(예를 들어, 시스템 정보(SIB), UE 특정 시그널링 등을 포함하는 RRC 시그널링)에 따라 UE의 상향링크 송신에 사용되는 각각의 캐리어들을 결정할 수 있다. 예를 들어, UE는 시그널링에 따라 상향링크 송신에 사용된 각각의 캐리어들의 중심 주파수들을 획득한 다음 대응하는 캐리어들을 결정할 수 있으며;
접근법 2: UE가 앵커 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어(하향링크 동기화 채널이 송신되는 캐리어) 또는 랜덤 액세스 채널(예를 들어, NPRACH)이 송신되는 캐리어를 상향링크 송신을 위해 사용되는 하나의 캐리어로서 사용할 수 있으며, 그 후에 기지국으로부터 전송된 시그널링에 따라 또는 미리 정의된 규칙에 따라 상향링크 송신에 사용되는 다른 캐리어들을 결정한다. 미리 정의된 규칙은 요구에 따라 정의될 수 있다. 예를 들어, 앵커 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어에 이웃하거나 또는 랜덤 액세스 채널이 송신되는 캐리어에 인접한 몇몇 캐리어들이 이러한 다른 캐리어들인 것으로 정의될 수 있다. TDD 시스템의 경우, 하향링크 캐리어 및 대응하는 상향링크 캐리어는 동일한 중심 주파수를 가지며, 이들을 나타내기 위해 추가적인 시그널링을 사용할 필요가 없으며; 즉, TDD 시스템의 경우, 셀 탐색을 통해 UE에 의해 결정되는 하향링크 캐리어 위치가 상향링크 캐리어 위치이고, 동기화 채널을 송신하는 캐리어가 앵커 캐리어이다. FDD 시스템의 경우, UE가 하향링크 캐리어의 위치를 결정한 후, 기지국은 RRC 시그널링을 통해 하향링크 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어를 구성한다. 즉, 앵커 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어가 RRC 시그널링에 의해서 표시된다.
단계 401에서, UCI 송신을 위한 캐리어를 결정할 때, 다음 방법들이 사용될 수 있다:
접근법 a: UE가 기지국으로부터 전송된 지정 시그널링에 따라 UCI 송신을 위한 캐리어를 결정한다. 지정 시그널링은 접근법 1에서의 UE에 대한 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 나타내는 시그널링일 수 있으며, 즉, 기지국이 이 시그널링을 통해 UE의 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 구성할 때, 기지국은 이 시그널링에서 UCI 송신을 위한 캐리어를 직접 표시하거나; 또는 지정 시그널링은 접근법 2에서의 상향링크 송신을 위한 다른 캐리어들을 나타내는 시그널링일 수 있고, 즉, 기지국이 이 시그널링을 통해 상향링크 송신을 위한 다른 캐리어들을 구성할 때, 기지국은 이 시그널링에서 UCI 송신을 위한 캐리어들을 직접 나타낸다. 예를 들어, 바람직하게는, UE는 RRC 시그널링, 물리 계층 정보, 또는 MAC 계층 시그널링에 따라 UCI 송신을 위한 캐리어를 결정한다. 구체적으로, 기지국은 RRC 시그널링을 통해 UE의 UCI 송신 및 상향링크 데이터를 위한 상이한 캐리어들을 각각 할당하며, 이러한 방식으로, UE가 RRC 시그널링을 수신할 때, 상향링크 송신에 사용되는 캐리어를 결정할 수 있을뿐만 아니라, UCI가 송신되는 캐리어를 결정할 수도 있다.
접근법 b: UE가 상향링크 송신을 위한 캐리어들을 결정한 후, 기지국으로부터 추가로 송신되는 시그널링에 따라 UCI 송신을 위한 캐리어를 결정한다. 즉, 기지국이 접근법 1 또는 접근법 2에 따라 UE에 대해 다수의 상향링크 캐리어들을 구성하며, 그 후에 UE는 DCI 또는 MAC 시그널링, 또는 기지국에 의해 재송신되는 UE 특정 RRC와 같은 시그널링에 의해 구성된 구성되는 구성에 따른, 접근법 1 또는 접근법 2에 따라 결정된 다수의 상향링크 캐리어들로부터 UCI를 송신하기 위해 어느 캐리어를 사용해야하는지 결정한다.
접근법 c: 접근법 2를 사용하여 UE의 상향링크 송신을 위한 캐리어들을 결정하는 경우, UCI 송신을 위한 캐리어는 미리 정의된 규칙에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 규칙은, UCI가 비-앵커 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어 이외의 다른 캐리어, 또는 NPRACH가 위치하는 캐리어를 통해 송신되거나, 또는 UCI가 PDCCH 또는 PDSCH에 대응하는 상향링크 캐리어를 통해 송신되거나, 또는 UCI가 PDCCH 또는 PDSCH에 대응하는 상향링크 캐리어를 통해 송신되지 않는 것으로 미리 정의된다.
도 5는 TDD 시스템에서 UCI 송신의 개략도이다. 캐리어들을 결정할 때, UE는 상위 계층 시그널링(예를 들어, SIB 또는 UE 특정 RRC 시그널링)을 통해 상향링크 송신에 사용될 수 있는 2개의 캐리어, 예를 들어, 캐리어 1 및 캐리어 2를 획득할 수 있다. 또는 UE가 셀 탐색을 수행하여, 하향링크 앵커 캐리어의 위치를 획득할 수 있으며, UE가 현재 시스템이 TDD 시스템이라고 결정한 후, UE는 하향링크 앵커 캐리어가 상향링크 캐리어(예를 들어, 도 3의 캐리어 1)라고 직접 결정한 다음에, 상위 계층 시그널링에 따라 또는 미리 정의된 규칙에 따라 다른 캐리어들(예를 들어, 도 3의 캐리어 2)의 위치들을 획득하며, UCI가 이 다른 캐리어들(예를 들어, 도 3의 캐리어 2)을 통해 송신된다. 하향링크 제어 채널 PDCCH 및 PDCCH에 의해 스케줄링된 하향링크 데이터 채널 PDSCH가 모두 캐리어 1을 통해 송신되는 것으로 가정하면, PDSCH 피드백에 사용되는 UCI는 캐리어 2를 통해 송신된다. UE는 하향링크 데이터 채널을 디코딩하고, 하향링크 데이터 채널의 디코딩 결과에 따라 UCI를 생성한다.
도 3에서, UCI 송신을 위한 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치가 종래의 방법을 사용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, PDSCH의 종료 위치 및/또는 주파수 도메인 위치에 대한 시간 오프셋이 DCI에 의해 표시될 수 있다. 구체적으로, 시간 오프셋 및/또는 주파수 도메인 위치 세트가 RRC에 의해 구성되거나 미리 정의될 수 있으며, DCI는 이 세트 중의 하나의 값을 나타낸다. 또는 최소 시간 오프셋(예를 들면, 12ms 또는 6ms)이 미리 정의되어 있으며, UCI의 시간 도메인 시작 위치는 PDSCH의 끝 위치에서 시작하여 최소 시간 오프셋을 만족시키는 위치이다. 또한, 상향링크 데이터 송신에 사용되는 PUSCH는 UCI 송신에 사용되는 캐리어와는 상이한, 캐리어 1을 통해 송신될 수도 있다. TDD 시스템의 경우, UCI 및 PDSCH/PUSCH가 서로 다른 캐리어들에 있는 경우, 재조정을 수행할 때, UE를 위한 충분한 시간이 예비되어 있어야 한다(즉, 단계 405에서 중심 주파수 재조정을 위한 예비 시간(예를 들면, 1ms))는 것에 유의해야 한다.
이하, 단계 403에서 UCI에 의해 점유되는 시간 도메인 시작 위치를 결정하는 방법이 상세히 설명될 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 시간 도메인 시작 위치를 결정하는 방법은 종래의 방법을 사용할 수 있다. 그러나, TDD 시스템에서는, 상향링크 및 하향링크 서브프레임 구성들이 다르고, 상향링크 송신에 이용 가능한 시간 위치들은 한정되지 않기 때문에, 시간 도메인 시작 위치를 결정하는 종래의 방법이 사용될 경우, 결정된 시간 도메인 시작 위치는 하향링크 송신 시간에 속할 수 있다. 따라서, 본 개시에 의해 제공되는 TDD 시스템에서는, UCI에 의해 점유되는 시간 도메인 시작 위치를 결정할 때, 하향링크 데이터 채널의 종료 위치로부터 시작하여 지정된 시간 오프셋을 만족시키는 제 1 유효 상향링크 송신 위치가, 시간 도메인 시작 위치로서 결정된다. 지정된 시간 오프셋은 미리 설정된 최소 시간 오프셋일 수 있거나, 또는 지정된 시간 오프셋은 (예를 들어, RRC 또는 MAC 또는 DCI를 통해) 기지국으로부터 전송된 시그널링에 따라 결정되는 시간 오프셋일 수 있다. NB-IoT FDD 시스템에서는, 시간 오프셋이 절대값(예를 들어 {13, 15, 17, 18} ms)이다. 그러나, TDD 시스템에서는, 상이한 상향링크 및 하향링크 구성들로 인해 유효 상향링크 서브프레임들이 비연속적이게 될 수 있다. TDD 시스템의 특성을 보다 잘 이용하면서, PDSCH를 디코딩하기 위한 시간을 보장하기 위해, UCI의 시간 오프셋은 12ms의 최소 시간 오프셋을 만족시키는 x 번째 상향링크 시간 유닛으로서 정의될 수 있으며, 예를 들어 X는 세트 {0,1,2,4} 중의 하나의 값일 수 있거나, 또는 하향링크 DCI에 의해 표시될 수 있다. 하나의 시간 유닛은 슬롯, 서브프레임, 심볼, 하나의 리소스 유닛(resource unit, RU)의 송신 길이일 수 있거나, 절대 시간(예를 들어 1ms)일 수 있다. 이 세트는 프로토콜에서 미리 설정되거나, 또는 RRC를 통해 구성될 수 있다. 하나의 유효 상향링크 위치는 하나의 UCI 송신의 시간 길이, 예를 들어 하나의 서브프레임 또는 하나의 슬롯 또는 두 개의 슬롯일 수 있다. 예를 들어, 15kHz의 서브캐리어 갭(subcarrier gap)의 경우, 하나의 UCI 송신의 시간 길이는 1ms이고, 3.75kHz의 서브캐리어 갭의 경우 경우, 하나의 UCI 송신의 시간 길이는 4ms이다. 구체적으로, 하나의 UCI 송신은 UCI 데이터를 반송하는 8개의 심볼 및 UCI 검출에 사용되는 7개의 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 슬롯의 제 1, 제 2, 제 6 및 제 7 심볼은 UCI 데이터를 반송하는 심볼들이고, 제 3, 제 4 및 제 5 심볼은 DMRS를 반송하는 심볼들이거나, 또는 제 1, 제 2 및 제 3 심볼은 DMRS를 반송하는 심볼들이고 제 4, 제 5, 제 6 및 제 7 심볼은 UCI 데이터를 반송하는 심볼들이다. 하나의 UCI 송신은 두 개의 슬롯에 걸쳐 이루어지며, UE는 기지국에 의해 구성된 구성에 따라 여러 번 UCI를 반복적으로 송신할 수 있다.
전술한 TDD 시스템의 시간 도메인 시작 위치를 결정하는 방법에서, 종래의 방법과 다른 것은 지정된 시간 오프셋을 만족시키는 제 1 유효 상향링크 송신 위치이다. 따라서, 이하에서는, 유효 상향링크 송신 위치에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 TDD 시스템에서의 UCI 송신의 개략도이며, 여기서 D는 현재 TDD 상향링크 및 하향링크 서브프레임 구성에 따라 결정된 하향링크 서브프레임을 나타내고, 하향링크 서브프레임은 하향링크 송신을 위해 예비되어 있으며; U는 현재 TDD 상향링크 및 하향링크 서브프레임 구성에 따라 결정된 상향링크 서브프레임을 나타내고, 상향링크 서브프레임은 상향링크 송신을 위해 예비되어 있고; S는 특수한 서브프레임을 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 유효 상향링크 송신 위치는 현재 TDD 상향링크 및 하향링크 서브프레임 구성에 따라 결정된 상향링크 서브프레임이다. 즉, UE는 상향링크 및 하향링크 서브프레임 구성에 따라 결정된 하향링크 데이터 채널 송신의 종료 위치 및 상향링크 서브프레임에 따라 UCI에 의해 점유되는 리소스들의 시간 도메인 시작 위치를 결정한다. 구체적으로, UE는 상향링크 및 하향링크 서브프레임에 따라 상향링크 서브프레임 위치를 결정하고, 지정된 시간 오프셋을 만족시키는 상향링크 서브프레임에서 UCI를 송신하기 시작한다.
도 6에 도시된 바와 같이, PDSCH와 UCI 사이의 최소 시간 오프셋이 4개의 시간 유닛인 경우, UCI 송신에 사용될 수 있고 최소 4개의 시간 유닛을 만족시킬 수 있는 제 1 상향링크 서브프레임은 PDSCH가 종료되고 나서 6개의 시간 유닛 이후이다. 하나의 시간 유닛은 하나의 슬롯, 하나의 서브프레임, 하나의 심볼, 하나의 리소스 유닛(RU)의 송신 길이일 수 있거나, 또는 절대값(예를 들어 1ms)일 수 있다. 다른 예에서, DCI가 4개의 상향링크 시간 유닛을 나타내는 경우, PDSCH와 UCI 사이의 시간 오프셋은 최소 시간 오프셋에 4개의 상향링크 시간 유닛을 더한 것이다. 구체적으로, 예를 들어, 최소 시간 오프셋이 12ms인 경우, UCI 송신을 위한 상향링크 서브프레임은 PDSCH 이후 12ms 이후의 네 번째 상향링크 시간 유닛이다. 상향링크 시간 유닛들은 비연속적일 수 있으므로, 절대 시간은 12ms+4ms보다 클 수 있다(하나의 상향링크 시간 유닛이 1ms인 경우).
도 7은 TDD 시스템에서의 UCI 송신의 다른 개략도이며, 여기서는 특수 서브프레임의 상향링크 파일럿 슬롯(uplink pilot slot, UpPTS)이 유효 상향링크 송신 위치로서 사용될 수 있고, 유효 상향링크 송신 위치는 다음의 접근법들에 따라 결정될 수 있다:
접근법 1에서는, 현재 상향링크 및 하향링크 서브프레임 구성에 따라 결정된 상향링크 서브프레임 U 및 특수 서브프레임 내의 UpPTS 양쪽 모두가 유효 상향링크 송신 위치로서 사용될 수 있다. 구체적으로, UE는 상향링크 및 하향링크 서브프레임 구성에 따라 상향링크 서브프레임 위치를 결정하고, 최소 시간 오프셋을 만족하는 제 1 상향링크 서브프레임에서 또는 특수 서브프레임의 UpPTS에서 UCI를 송신하기 시작한다. 예를 들어, PDSCH와 UCI 사이의 최소 시간 오프셋은 4개의 시간 유닛이며, PDSCH 뒤의 최소 시간 유닛 이후의 UCI 송신에 사용될 수 있는 제 1 상향링크 서브프레임 또는 특수 서브프레임의 UpPTS는 PDSCH 뒤의 5개 시간 유닛 이후의 UpPTS이고, 이 경우에 있어서, 상향링크 제어 정보 1은 UpPTS에서 한 번 송신(및 한 번 재송신)되는 후속 상향링크 인디케이터이다.
또한, UpPTS 내의 심볼들의 수는 특수 서브프레임 구성 정보에 따라 구성되며, LTE 특수 서브프레임에 대한 일부 구성들에서는, UpPTS 내에 SRS(Sounding Reference Signal) 송신에 사용되는 심볼 하나만 존재하거나, 또는 2개 또는 3개의 심볼만이 존재한다. 이러한 경우, 이것이 UCI 코딩에는 좋지 않으며, 한편, 이로 인해 기지국이 UCI의 반복 횟수를 준-정적으로 구성하는데 문제들이 야기될 수 있다. 따라서, 접근법 2에서는, 임계값이 미리 설정될 수 있고, 특수 서브프레임에 포함되는 심볼 수가 미리 설정된 임계값보다 큰 경우(예를 들어, UpPTS에 5 또는 6개의 심볼이 존재), 특수 서브프레임의 UpPTS 및 상향링크 서브프레임들이 유효 상향링크 송신 위치들로서 사용될 수 있으며, 특수 서브프레임에 포함되는 심볼 수가 미리 설정된 임계값보다 크지 않은 경우에는, 상향링크 서브프레임들만이 유효 상향링크 송신 위치들로서 사용될 수 있다. 구체적으로, UpPTS 내의 심볼 수에 상관없이, UpPTS가 상향링크 송신에 사용되지 않는 것으로 정의될 수도 있다.
또는 접근법 3에서는, 특수 서브프레임의 UpPTS가 상향링크 송신 위치로서 사용될 수 있는지의 여부가 현재 사용되는 특수 서브프레임 구성에 따라 결정된다. 바람직하게는, 어떤 특수 서브프레임 구성들에 대응하는 UpPTS가 유효 상향링크 송신 위치로서 사용될 수 있도록 미리 설정되거나 기지국에 의해 구성될 수 있다. 예를 들어, 세부 표준에서는, 일부 특수 서브프레임 구성들(예를 들면, 특수 서브프레임 구성 5~9) 하에서, UpPTS가 유효 상향링크 송신 위치로서 사용될 수 있고, UCI 송신에 사용될 수 있으며, 일부 다른 특수 서브프레임 구성들(예를 들면, 특수 서브프레임 구성 0~4) 하에서는, UpPTS가 유효 상향링크 송신 위치로서 사용될 수 없고, UCI 송신에 사용될 수 없는 것으로 정의할 수 있다.
또는, 접근법 4에서는, 유효 상향링크 송신 위치가 특정 상향링크 및 하향링크 구성과 조합되는 미리 설정된 임계 값(또는 특정 특수 서브프레임 구성)에 기초하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 특정 상향링크 및 하향링크 구성 하에서, 및 UpPTS에 포함된 심볼의 수가 미리 설정된 임계 값보다 큰 상황(또는 특정 특수 서브프레임 구성) 하에서는, UpPTS 및 상향링크 서브프레임들 모두가 상향링크 송신 위치들로서 사용될 수 있으며, 그렇지 않은 경우에는, 상향링크 서브프레임들만이 상향링크 송신 위치로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 상향링크 서브프레임들의 수가 충분하지 않은 경우에만, UpPTS를 UCI 송신에 사용할 수 있다. 예를 들어, LTE 상향링크 및 하향링크 구성들 2 및 4에서는, 10ms 또는 5ms마다 하나의 상향링크 서브프레임 및 하나의 특수 서브프레임만이 존재한다. 이 경우, 하나의 UCI 송신이, 하나의 UCI 송신에 사용되는 하나의 UpPTS와 하나의 상향링크 서브프레임, 총 5(또는 6)+14=19(또는 20)개의 심볼을 점유하게 된다. 커버리지를 향상시키기 위해, 이것을 기초로 하는 재송신이 수행될 수 있다.
또는, 접근법 5에서는, 2개의 연속적인 상향링크 서브프레임 또는 짝수개의 연속적인 상향링크 서브프레임이 존재할 경우, UpPTS 내의 심볼 수와 관계없이, 상향링크 서브프레임 U만이 UCI를 송신하기 위한 상향링크 송신 위치로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 상향링크 제어 정보 2는 2개의 연속적인 상향링크 서브프레임에서만 송신되므로, UCI 송신의 무결성이 보장될 수 있다. 예를 들어, FDD NB-IoT 시스템에 있어서, 15kHz의 서브캐리어 갭을 갖는 PUSCH 포맷 2에서의 하나의 RU의 길이는 2ms이다. 이 경우에 있어서, UCI가 반복될 필요가 있으면, 다음 2개의 연속적인 상향링크 서브프레임에서 이것이 송신될 것이며, 1개의 상향링크 서브프레임만이 남겨지는 상황이 발생하지 않을 것이다. 이러한 방식으로, 기지국이 스케줄링을 수행하는 것이 편리하게 된다. 2개 또는 짝수개의 연속적인 상향링크 서브프레임이 없는 경우에는, 접근법 2 또는 접근법 3에 따라 상향링크 송신 위치가 결정될 수 있다. 구체적으로, 3.75kHz의 서브캐리어 갭의 경우, 하나의 슬롯의 길이가 2ms이며, 따라서 일부 상향링크/하향링크 구성들의 경우, 3개의 상향링크 서브프레임(즉 3ms)이 존재할 수 있으며, 이 경우에 있어서는, UE가 단지 하나의 슬롯(즉 2ms)만을 송신할 수 있으며, 세 번째 슬롯은 유휴 상태로서 송신을 수행하지 않게 된다. 다음 슬롯은 연속적인 2ms 상향링크 위치가 있을 경우에 다음에 송신된다.
또는, 기지국은 특수 서브프레임의 UpPTS가 UCI 송신에 사용될 수 있는지 여부를 직접 구성할 수도 있다. 또는 기지국은 비트 맵의 방식으로 유효 상향링크 송신 위치를 구성할 수도 있으며, 특수 서브프레임이 유효 상향링크 송신 위치로서 구성되는 경우에는, 특수 서브프레임의 UpPTS가 UCI 송신에 사용될 수 있고, 특수 서브프레임이 비유효 상향링크 송신 위치로서 구성되는 경우에는, UCI가 상향링크 서브프레임에서만 송신될 수 있고, 특수 서브프레임의 UpPTS에서는 송신될 수 없다.
UCI 스케줄링 지연을 표시하기 위한 상기한 접근법들은 또한 PDSCH 및 PUSCH를 표시하기 위해서도 적용 가능하다. 구체적으로, PDCCH의 종료 위치 및 PDCCH가 스케줄링하는 PDSCH 또는 PUSCH의 시작 위치는, DCI에 의해 표시된 스케줄링 지연 후에 상향링크 또는 하향링크 송신에 사용될 수 있는 첫 번째 서브프레임이다.
이하에서는, 단계 403에서 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치를 결정하기 위한 몇몇 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 8은 UCI 정보를 송신하기 위한 주파수 도메인 위치를 표시하는 방법의 개략도이다. UE가 UCI 송신을 위한 캐리어를 결정한 후, UE는 캐리어 내의 여러 서브캐리어들을 여러 주파수 도메인 리소스 세트들로 분할할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 12개의 서브캐리어가 4개의 주파수 도메인 리소스 세트로 분할되며, 기지국은 RRC 시그널링 또는 MAC 시그널링을 통해 UE에 대한 4개의 주파수 도메인 리소스 세트 중 하나를 구성할 수 있다. 이후, 기지국은 PDSCH 정보를 나타내는 DCI를 통해 구성된 세트로부터 특정 캐리어를 동적으로 표시할 수 있다. 예를 들어, DCI에서, 2 비트를 사용하여 3개의 위치로부터 위치 1을 나타내며, 그 후에 UE가 UCI 송신을 위한 캐리어의 서브캐리어 1에서 UCI를 송신한다. 유사하게, 12개의 서브캐리어가 3개 또는 2개의 주파수 도메인 리소스 세트로 분할될 수 있으며, 각각의 주파수 도메인 리소스 세트에는 4개 또는 6개의 서브캐리어가 존재한다. 다른 예에서는, 기지국이 서브캐리어의 시작 위치를 구성한 다음, DCI에서 시작 위치로부터의 오프셋을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 2 비트가 {0, 1, 2, 3}의 4개 오프셋을 나타내기 위해 사용될 수 있다. 상이한 UE들이 UE 특정 RRC 또는 MAC 시그널링에 따라 UCI 송신에 사용되는 시작 서브캐리어 위치 또는 주파수 도메인 리소스 세트를 얻을 수 있다. 기지국 관점에서, 기지국은 상이한 반복 횟수를 갖는 UE들에 대해 상이한 주파수 도메인 위치들을 구성할 수 있으며, 이러한 방식으로, 기지국이 리소스들을 스케줄링하는 것이 더욱 용이하게 된다.
구체적으로, 시간 도메인 리소스 위치 및 주파수 도메인 리소스 위치가 DCI에 함께 표시될 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 상향링크 제어 정보를 송신하기 위한 방법에 대한 세부 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 단계 901에서, UE가 기지국으로부터 UCI 송신을 위한 캐리어의 구성 정보를 획득한다.
단계 903에서, UE가 RRC 메시지 또는 MAC 정보로부터 UCI 송신을 위한 주파수 도메인 세트 또는 주파수 도메인 시작 위치를 획득한다.
단계 905에서, UE가 UCI 정보를 생성하고, 해당 하향링크 데이터 채널 또는 제어 채널 및 UCI 송신에 사용되는 상향링크 서브프레임에 따라 UCI 송신을 위한 시간-주파수 리소스 위치를 결정한다.
단계 704에서, UE가 UCI의 시간-주파수 리소스 위치에 대한 UCI 정보를 송신한다.
구체적으로, MSG4의 HARQ-ACK 피드백 정보를 송신하는데 사용되는 캐리어 및/또는 그 캐리어 내의 주파수 도메인 리소스 세트는 SIB(System Information)에서 브로드캐스트될 수 있다. 구체적으로, 하나의 캐리어 및/또는 그 캐리어 내의 하나의 주파수 도메인 리소스 세트가 각각의 커버리지 레벨에 대해 구성될 수 있다. 다른 예에서는, MSG4의 HARQ-ACK 피드백 정보가 대응하는 커버리지 레벨의 NPRACH가 위치한 캐리어를 통해 송신된다. TDD 시스템에서는, MSG4 송신을 위한 캐리어가 위치하는 상향링크 서브프레임에서 이것이 송신될 수 있다. MSG4 이후의 하향링크 데이터 채널의 HARQ-ACK 정보를 송신하기 위한 캐리어 및/또는 그 캐리어 내의 주파수 도메인 리소스 세트는 UE 특정 RRC를 통해 구성되거나 또는 MAC 시그널링에 의해 재기록될 수 있다. UCI에 대한 캐리어가 구성되지 않은 경우, 기본적으로, UCI는 대응하는 상향링크 캐리어를 통해 송신된다. 다시 말해, 비-앵커 캐리어 또는 UCI 특정 캐리어에서의 송신이 구성을 통해서 인에블 또는 디스에이블될 수 있다.
이상 설명한 것은 본 개시에 따른 UCI 송신 방법에 대한 세부 구현이다. 본 개시는 UCI를 수신하는 방법을 추가로 제공하며, 이 수신 방법은 송신 방법에 대응한다.
도 10을 참조하면, 단계 1001에서, 기지국은 UE에 의해 현재 연결된 셀에서 UE에 할당된 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하고, 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어로부터 UE의 UCI 송신을 위한 캐리어를 결정하고;
단계 1003에서, 기지국은 UCI 송신을 위해 결정된 캐리어 상에서 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치를 결정하며;
단계 1005에서, 기지국은 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치에 따라, UE의 UCI 송신을 위한 캐리어에서 UCI를 수신한다.
도 11은 기지국이 다수의 UE의 UCI를 스케줄링하는 것을 나타내는 개략도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, UCI 송신을 위한 캐리어는 셀 특정 파라미터 또는 사용자 특정 파라미터에 의해 구성될 수 있다. 기지국 관점에서, 다수의 사용자의 UCI는 동일한 캐리어를 통해 송신될 수 있다. 또한, TDD 상향링크 및 하향링크 서브프레임들의 도움으로, UCI 송신을 정렬하는 것이 매우 용이하게 된다. 구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, UE1의 PDSCH 1 및 PDCCH 1이 캐리어 1을 통해 송신되고, UE2의 PDSCH 2 및 PDCCH 2가 캐리어 3을 통해 송신되지만, 기지국은 캐리어 2에 대한 UE1 및 UE2의 UCI를 구성한다. 또한, 시간 스케줄링의 오프셋 및 주파수 스케줄링의 오프셋에 따라 동일한 서브프레임에서 2개의 UE의 UCI를 송신하는 것이 용이하게 된다. 이러한 방식으로, 스펙트럼 효율을 향상시키기 위해, UCI 송신에 의해 야기 된 리소스들의 분할이 최대로 회피될 수 있다.
도 12는 기지국이 UE에 대한 다수의 하향링크 송신들을 스케줄링하는 것을 도시한 개략도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, UE는 2개의 HARQ 절차를 지원하며, 즉, UE는 제 1 HARQ 절차가 완료되지 않은 경우에도 제 2 HARQ 절차를 송신할 수 있다. 구체적으로, PDCCH1은 PDSCH1을 스케줄링하고, UCI 시간 오프셋 1을 나타내며; PDCCH 2는 PDSCH2를 스케줄링하고, UCI 시간 오프셋 2를 나타낸다. UCI 시간 오프셋을 조정함으로써, 동일한 서브프레임에서 2개의 UCI가 송신될 수 있다. 이러한 상황에서, 이들은 HARQ 번들링을 통해 송신될 수 있으며, 즉, 번들링 결과를 얻기 위해 두 개의 HARQ 상황들에 대해 "논리합(or)" 연산을 수행한 다음, 번들링 결과를 송신한다. 다른 예에서는, 도 12에 도시된 바와 같이, HARQ 절차들이 PAPR을 감소시키기 위해 상이한 주파수 도메인 리소스들에서 송신될 수 있으며, UCI 송신을 위한 2개의 주파수 도메인 리소스가 2개의 인접한 서브캐리어를 점유할 수 있다. 기지국은 스케줄링에 의한 송신을 보장할 수 있다.
또한, UCI와 PUSCH가 충돌할 수 있는 상황을 고려하여, UCI는 피기백(piggyback)에 의해서 PUSCH를 통해 송신될 수 있다. 예를 들어, LTE에서와 같이, DMRS에 가까운 몇몇 심볼들이 송신된다. 또는 UCI는 PUSCH가 송신되는 리소스들의 하나의 서브캐리어를 통해 송신될 수 있다. UCI와 PUSCH가 충돌할 수 있는 상황은 완전 충돌(이들의 송신 시간들이 동일하거나 송신 시간들 중 하나가 다른 것보다 큰 상황 포함) 또는 부분 충돌(이들의 일부가 충돌)일 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, UCI 송신과 PUSCH가 충돌할 경우, UCI는 PUSCH가 송신되는 캐리어 1에서 기지국에 의해 표시되는 서브캐리어 위치에서 송신될 수 있으며, PUSCH는 UCI에 의해 점유된 리소스들을 펑처링할 수 있거나(즉, 원래 스케줄링된 리소스들에 따라 레이트 매칭을 수행하지만, UCI에 의해 점유되는 리소스들에서는 송신을 수행하지 않음), 또는 레이트 매칭을 수행(즉, UCI에 의해 점유되는 리소스들을 제한 다음 레이트 매칭을 수행)할 수 있다. DMRS의 경우, 이것은 PUSCH를 계속 사용하거나 펑처를 수행할 수도 있다. UE 관점에서, PUSCH 디코딩을 위한 DMRS가 UCI 디코딩을 위해 사용될 수도 있다. 다른 예에서는, MAC 제어 요소 또는 MAC 헤더가 송신할 데이터 채널의 일부로서 정의될 수 있다. 부분 충돌의 경우에는, 충돌 부분이 상기와 같이 처리될 수 있으며, 비-충돌 부분은 정상적으로 송신되며, 또는 충돌 부분의 UCI 또는 PUSCH는 드롭된다(즉, 송신되지 않는다). 상기 방법은 기지국에 의해 구성되거나 미리 정의될 수 있다.
본 개시는 UCI를 송신하기 위한 장치를 추가로 제공하며, 이 장치는 도 14에서 UCI 송신 방법을 구현할 수 있다. 도 14는 송신 장치의 기본 구조의 개략도이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 송신 장치는 캐리어 결정 유닛(1410), 주파수 도메인 및 시간 도메인 결정 유닛(1020) 및 송신 유닛(1430)을 포함한다.
캐리어 결정 유닛(1410)은 현재 연결된 셀에서 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하고, 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어로부터 UCI 송신을 위한 캐리어를 결정하도록 구성된다. UE의 UCI 및 상향링크 데이터는 상이한 캐리어들을 통해 송신될 수 있다. 주파수 도메인 및 시간 도메인 결정 유닛(1420)은 UCI 송신을 위해 결정된 캐리어로부터 UCI에 의해 점유된 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치를 결정하기 위해 UE에 의해 사용되도록 구성된다. 송신 유닛(1430)은 UE의 중심 무선 주파수를, UCI 송신을 위한 캐리어의 중심 주파수로 재조정하고, UCI에 의해 점유된 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치에 따라 UCI를 송신하고; 송신 유닛(1430)은 한 번에 하나의 캐리어에서 정보를 송신한다.
본 개시는 UCI 수신 장치를 더 제공하며, 이 장치는 전술한 UCI 수신 방법을 구현하는데 사용될 수 있다. 도 15는 이 수신 장치의 기본 구조의 개략도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 이 수신 장치는 캐리어 결정 유닛(1510), 주파수 도메인 및 시간 도메인 결정 유닛(1520) 및 수신 유닛(1530)을 포함한다.
캐리어 결정 유닛(1510)은 UE에 의해 현재 연결된 셀에서 UE에 할당된 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어를 결정하고, UE가 상향링크 송신을 위한 적어도 2개의 캐리어로부터 UCI를 송신할 캐리어를 결정하도록 구성된다. UE의 UCI 및 상향링크 데이터는 상이한 캐리어들을 통해 송신된다. 주파수 도메인 및 시간 도메인 결정 유닛(1520)은 UCI를 송신하는 것으로 결정된 캐리어 상에서 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 및 시간 도메인 시작 위치를 결정하도록 구성된다. 수신 유닛(1530)은 UCI에 의해 점유되는 상대 주파수 도메인 위치 및 시간 도메인 시작 위치에 따라 UCI를 송신하기 위해 UE에 의해 사용되는 캐리어에서 UCI를 수신하도록 구성되며; UE는 한 번에 하나의 캐리어를 통해 정보를 송신한다.
TDD 주파수 대역에서의 NB-IoT 시스템은 3 가지 동작 모드를 가질 수 있다. 제 1 동작 모드는 종래의 네트워크와 독립적인 별도의 동작 모드이고(즉, 독립형 동작 모드); 제 2 동작 모드는 LTE 시스템의 가드밴드에서 동작하는 것이며(즉, 가드밴드 동작 모드); 또한 제 3 동작 모드는 LTE 캐리어의 임의의 리소스 블록에서 동작하는(즉, LTE 시스템의 인밴드에서 동작하는) 것이다(즉, 인밴드 동작 모드). NB-IoT UE가 셀 탐색을 수행하기 위한 채널 래스터는 100kHz이므로, NB-IoT가 LTE 시스템의 가드밴드에서 동작하는 경우, 앵커 캐리어(동기화 채널을 송신하는 캐리어)의 채널 래스터는 100kHz를 만족해야 한다.
NB-IoT 시스템에서, 복잡도가 낮은 UE가 동작 환경에서 보다 유연한 작동을 제공할 수 있게 하기 위해, LTE 인밴드 동작 모드 및 가드밴드 동작 모드에 대해, 100kHz 채널 래스터로부터 +/- 7.5kHz 또는 +/- 2.5kHz의 주파수 오프셋이 허용될 수 있다. LTE 중심 주파수가 100kHz의 채널 래스터를 만족하는 것으로 가정하면, 표 1은 서로 다른 LTE 시스템 대역폭들에 대응하는 NB-IoT 가드밴드 동작 모드들을 나타낸다. 표 1에 도시된 바와 같이, 이것은 NB-IoT 시스템에서의 앵커 캐리어 주파수(이로부터, 앵커 캐리어로 사용되는 주파수와 LTE 중심 주파수 사이의 오프셋을 알 수 있음), LTE 캐리어로부터의 거리, 및 하나의 가드밴드에서 비-앵커 캐리어들로서 사용될 수 있는 앵커 캐리어의 수 및 각 가드밴드에서의 유효 상향링크 캐리어들의 수를 포함한다.
LTE 밴드 외 누출을 보다 효과적으로 줄이려면, LTE에 가장 가까우면서 채널 래스터 요구 사항을 충족하는 주파수/캐리어를 선택하고, LTE에서 더 먼 주파수/캐리어를 비-앵커 캐리어로서 선택하는 것이 바람직하다. 표 1에 도시된 바와 같이, 5MHz의 대역폭을 갖는 LTE 시스템의 경우, 이것의 앵커 캐리어는 Fc+2392.5 또는 Fc-2392.5kHz로 구성될 수 있으며, 여기서 Fc는 그것이 가능한 LTE에 가까우며, 채널 래스터 요구 사항을 충족하는 것을 보장하기 위한, LTE 시스템의 중심 주파수이다. 구체적으로, 앵커 캐리어는 LTE 에지로부터, 45kHz의 거리, 즉 3개의 서브캐리어의 거리를 갖는다. 이러한 방식으로, LTE 시스템의 OFDM 캐리어들 간의 간섭이 효과적으로 회피될 수 있다. 마찬가지로, 15MHz의 시스템 대역폭도 앵커 캐리어를 배치하기 위해 3개의 서브캐리어의 주파수 폭을 예비해야 한다. 10MHz 및 20MHz의 LTE 시스템들의 경우에는, 시스템 대역폭 밖의 첫 번째 PRB가 채널 래스터 요구 사항을 충족할 수 있으므로, 시스템 대역폭 밖의 첫 번째 PRB가 앵커 캐리어로서 사용될 수 있다. 앵커 캐리어 채널 래스터 요구 사항을 만족시키는 표 1의 주파수 이외에도 다른 것들이 많이 존재한다. 그러나, 표 1의 주파수 스펙트럼들이 대부분 사용되므로, 이들을 배치할 수 있는 비-앵커 캐리어들이 가장 많이 사용된다.
또한, 표 1은 상이한 LTE 시스템 대역폭들에 대응하는 LTE 시스템 가드밴드들 상의 유효 상향링크 캐리어들의 수를 나타낸다. 작동에 사용될 수 있는 하향링크 캐리어 수를 비교할 때, UE의 대역 외 누출은 기지국에서와 같이 정확도를 달성할 수 없기 때문에, LTE 시스템의 대역 외 누출 요구 사항을 만족시킴으로써 다른 시스템들과의 간섭을 피하기 위해, LTE 중심 주파수로부터 카운트되는 가장 바깥쪽 캐리어는 UE에 대한 상향링크 송신을 수행하는데 사용될 수 없다. 따라서, 가장 바깥쪽 캐리어를 사용하는 경우에는, 다른 주파수의 상향링크 캐리어를 구성하여 이것을 페어링해야 한다.
[표 1]
실제에 있어서, TDD NB-IoT 시스템뿐만 아니라 다른 TDD 협대역 시스템들의 경우에도, 이들이 배치될 때, 협대역 시스템이 광대역 시스템의 가드밴드에서 동작할 수 있으며(즉, 가드밴드 동작 모드) 또는 협대역 시스템이 광대역 시스템의 시스템 대역폭 내에서 동작할 수 있다(즉, 인밴드 동작 모드). 본 개시는 TDD 협대역 시스템의 가드밴드 동작 모드 또는 인밴드 동작 모드에서 하향링크 캐리어 또는 상향링크 캐리어의 중심 주파수를 결정함으로써 신호들을 정확하게 송신하기 위해 사용되는, 신호 송신 방법을 제공한다.
도 16은 TDD 시스템의 가드밴드 동작 모드 또는 인밴드 동작 모드에서 신호들을 송신하는 방법의 기본 흐름도이다.
도 16을 참조하면, 단계 1601에서, UE가 TDD 협대역 시스템에서 제 1 캐리어를 획득하며, 여기서 제 1 캐리어는 TDD 광대역 시스템의 가드밴드 또는 인밴드에 있다.
제 1 캐리어는 상향링크 캐리어 또는 하향링크 캐리어일 수 있다. 제 1 캐리어가 상향링크 캐리어인 경우, 제 2 캐리어는 상향링크 캐리어에 대응하는 하향링크 캐리어이며; 또한 제 1 캐리어가 하향링크 캐리어인 경우, 제 2 캐리어는 하향링크 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어이다.
단계 1603에서, UE가 단계 1601에서 획득된 제 1 캐리어에 대응하는 제 2 캐리어의 표시 정보를 결정하고, 이 표시 정보에 따라 TDD 협대역 시스템에서의 제 1 캐리어와 제 2 캐리어 사이의 오프셋을 결정하며, 이 오프셋에 따라 단계 1601에서 획득된 제 1 캐리어에 대응하는 제 2 캐리어의 중심 주파수를 계산한다.
단계 1601에서 획득된 제 1 캐리어에 대응하는 제 2 캐리어의 표시 정보를 결정하는 것은, 단계 1601에서 획득된 제 1 캐리어가 상향링크 캐리어인 경우, 단계 1601에서 획득된 상향링크 캐리어에 대응하는 하향링크 캐리어의 표시 정보를 결정하고; 단계 1601에서 획득된 제 1 캐리어가 하향링크 캐리어인 경우, 단계 1601에서 획득된 하향링크 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어의 표시 정보를 결정하는 것을 의미한다. 마찬가지로, 오프셋 수단에 따라 단계 1601에서 획득된 제 1 캐리어에 대응하는 제 2 캐리어의 중심 주파수를 계산하는 것은, 단계 1601에서 획득된 제 1 캐리어가 상향링크 캐리어인 경우, 단계 1601에서 획득된 상향링크 캐리어에 대응하는 하향링크 캐리어의 중심 주파수를 결정하고; 단계 1601에서 획득된 제 1 캐리어가 하향링크 캐리어인 경우, 단계 1601에서 획득된 하향링크 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어의 중심 주파수를 결정하는 것을 의미한다. 제 1 캐리어와 제 2 캐리어 사이의 오프셋은 상향링크 캐리어/하향링크 캐리어와 하향링크 캐리어/상향링크 캐리어 사이의 오프셋이다.
단계 1605에서, UE는 단계 1603에서 결정된 제 2 캐리어의 중심 주파수에 따라 신호들을 수신 또는 송신한다.
단계 1601에서 제 1 캐리어가 하향링크 캐리어인 경우, 하향링크 캐리어는 앵커 캐리어 또는 비-앵커 캐리어일 수 있다.
이하에서는, 단계 1601에서 획득된 것이 하향링크 캐리어인 상황에 대해 설명하도록 한다.
단계 1601에서 하향링크 캐리어가 앵커 캐리어인 경우, 처음 셀에 연결/캠프하는 UE의 경우, UE는 먼저 단계 1601에서 셀 탐색을 수행하여 하향링크 앵커 캐리어 A의 중심 주파수를 획득하고; 그 다음 단계 1603에서, UE는 하향링크 앵커 캐리어 A에 대응하는 상향링크 캐리어의 표시 정보를 획득하며, 최종적으로 하향링크 앵커 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어 B의 중심 주파수를 결정한다. 또는, 단계 1601에서 하향링크 캐리어가 비-앵커 캐리어인 경우, 동일한 절차들이 적용될 수 있으며, 여기에서는 상세히 설명하지 않을 것이다.
구체적으로, UE는 상위 계층 시그널링(예를 들어, 마스터 정보 블록(master information block, MIB) 또는 시스템 정보(system information, SIB) 또는 다른 RRC 메시지들)을 통해 표시 정보를 획득한 다음, 하향링크 캐리어 A에 대응하는 상향링크 캐리어 B의 중심 주파수를 결정할 수 있다. 바람직하게는, 상향링크 캐리어의 표시 정보는 다음 정보 중 하나 일 수 있다: 상향링크 캐리어의 중심 주파수의 절대값, TDD 광대역 시스템에 대한 위치 정보, CRS 시퀀스 정보. 구체적으로, 하향링크 캐리어의 중심 주파수로부터의 오프셋은 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이의 주파수 오프셋의 방향일 수 있거나, 또는 상향링크 캐리어가 LTE 시스템의 고주파수에 있는지 또는 저주파수에 있는지(왼쪽 또는 오른쪽)의 여부일 수 있고; TDD 광대역 시스템에서 상향링크 캐리어 B에 의해 점유되는 상향링크 리소스들의 정보는 LTE 시스템에 대한 PRB의 위치(인덱스)일 수 있고; 상향링크 캐리어의 위치 정보; 및 TDD 광대역 시스템에서 상대 위치의 정보가 LTE의 중심 주파수에 대한 상대 위치일 수 있거나, 또는 LTE 시스템의 에지로부터의 거리일 수 있거나, 또는 가드밴드에서 동작할 수 있는 n 번째 캐리어 등일 수 있다.
또한, 단계 1601에서 TDD 협대역 시스템이 TDD 광대역 시스템의 가드밴드 또는 인밴드에 위치한다고 결정하는 방법은, UE가 셀 탐색을 수행하여 하향링크 캐리어를 획득하고, 다음 채널(들) 또는 정보를 통해 하향링크 캐리어가 광대역 시스템의 인밴드에 있거나 광대역 시스템의 가드밴드에 있는 것으로 결정하는 것일 수 있다: 동기화 신호, MIB, SIB, UE 특정 RRC 시그널링, 물리 계층 표시 정보, 및 MAC 계층 표시 정보.
이하에서는, 단계 1603의 세부 처리에 대해 설명하도록 한다. 일 예로서, TDD 협대역 시스템은 TDD NB-IoT 시스템이고, TDD 광대역 시스템은 TDD LTE 시스템이다.
단계 1603에서는, TDD NB-IoT 시스템에서의 상향링크 주파수와 하향링크 주파수 사이의 오프셋이, 획득된 표시 정보에 따라 결정될 필요가 있다. 이하에서는, 먼저 TDD NB-IoT 시스템에서 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이에 오프셋이 존재하는 이유에 대해 설명하도록 한다.
LTE 시스템에서는, 하향링크 캐리어들 사이에서 PRB들을 분할할 때, 다이렉트 서브캐리어(direct subcarrier, DC)는 PRB들에 속하지 않으며, 상향링크 방향의 경우, DC가 중앙 서브캐리어에 있기 때문에, DC는 PRB들에 속한다. 따라서, LTE 시스템에서는, 상향링크 SC-FDMA 및 하향링크 OFDMA 기저대역 신호 표현들이 7.5kHz의 주파수 도메인(위상) 오프셋과 동일하다. 도 17에 도시된 바와 같이, LTE 시스템에서는, 하향링크에 의해 점유되는 서브캐리어들이 저주파 
에서 시작하여, k=0을 스킵하고, 
까지 계속된다. 그러나, 상향링크 방향의 경우, LTE 시스템은 
내지 
의 모든 서브캐리어들을 점유하며, 여기서 
는 하향링크 PRB들의 개수이고, 
는 상향링크 PRB들의 개수이고, 
는 하나의 PRB 내의 서브캐리어들의 개수이고, k는 OFDM 또는 SC-FDMA 시스템에서의 주파수 도메인의 인덱스이다(자세한 정보는 TS 36.211을 참조). 인밴드 동작 모드 및 가드밴드 동작 모드를 갖는 NB-IoT 시스템의 경우, LTE 시스템의 대역폭의 일부(예를 들어, 하나의 PRB의 대역폭)만이 점유되어, LTE 시스템과의 간섭을 방지하며, NB-IoT 시스템은 PRB 단위로 카운트되는 하향링크 및 상향링크 주파수 도메인 리소스들을 점유해야 한다. LTE 시스템에서는 상향링크 및 하향링크 PRB들이 다르게 분할되기 때문에, 인밴드 동작 모드와 가드밴드 동작 모드를 갖는 TDD NB-IoT 시스템에서는, 한 쌍의 상향링크 및 하향링크 중심 주파수들 사이에 절반 서브캐리어 대역폭의 주파수 오프셋이 존재하게 된다. 예를 들어, 도 17의 협대역 시스템에서 사용되는 캐리어 1 및 캐리어 2에 의해 도시된 바와 같이, TDD NB-IoT 시스템에서 상향링크에 의해 실제 점유되는 주파수와 하향링크에 의해 실제 점유되는 주파수 사이에 +/- 7.5kHz의 주파수 오프셋이 존재한다. 특정 시스템(예를 들면, NB-IoT 및 LTE 시스템)의 경우, 상향링크 및 하향링크 캐리어 오프셋의 절대값은 정해져 있으며(예를 들면, LTE 시스템의 인밴드 또는 가드밴드에 배치된 NB-IoT 시스템의 경우, 상향링크 및 하향링크 캐리어 오프셋의 절대값은 7.5kHz임), UE는 시스템 파라미터들에 따라 이것을 계산할 수 있거나, 또는 절대값이 프로토콜에서 정의될 수 있으며, 시그널링은 왼쪽 또는 오른쪽으로의(양의 부호 또는 음의 부호) 오프셋을 구성한다.
NB-IoT 시스템에서의 한 쌍의 상향링크 및 하향링크 캐리어들의 중심 주파수들 사이의 오프셋에 기초하여, LTE TDD 시스템의 인밴드 또는 가드밴드에서 동작하는 TDD NB-IoT 시스템의 경우, LTE 시스템의 상향링크 및 하향링크 송신과의 간섭을 피하기 위해, 본 개시에서는, UE가 단계 1603에서 표시 정보를 획득하고, 이 표시 정보를 사용하여 상향링크 및 하향링크 캐리어들의 중심 주파수들 사이의 오프셋을 계산함으로써, 상향링크 및 하향링크 캐리어들의 중심 주파수들 사이의 오프셋과 조합되는, 단계 1601에서 결정된 하향링크 캐리어의 중심 주파수에 기초하여, 하향링크 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어의 중심 주파수를 정확하게 계산한다. 인밴드 및 가드밴드 동작 모드들에 대해, 기지국은 RRC 메시지(MIB, SIB와 같은 시스템 정보, 또는 UE 특정 메시지를 포함)를 통해 표시 정보를 전달할 수 있으며, 이 표시 정보는 NB-IoT 시스템에서 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이의 오프셋을 계산하는데 사용된다.
도 18은 상향링크 캐리어의 중심 주파수를 획득하는 UE의 예시적인 흐름도이다.
도 18을 참조하면, 단계 1801에서, UE는 TDD NB-IoT 셀의 동작 모드를 결정한다. 단계 1803에서, UE는 동작 모드가 인밴드 동작 모드인지 또는 가드밴드 동작 모드인지를 결정하고, 동작 모드가 이들 중 어느 것도 아닌 경우에는, 단계 1805를 수행하고; 동작 모드가 이들 중 하나인 경우에는, 단계 1807을 수행한다. 단계 1805에서, TDD NB-IoT 셀의 동작 모드가 독립형 동작 모드인 경우, UE는 상향링크 캐리어의 중심 주파수가 상향링크 캐리어에 대응하는 하향링크 캐리어의 중심 주파수인 것으로 결정한다.
단계 1807에서, 동작 모드가 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드인 경우, UE는 하향링크 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어의 표시 정보를 획득하고, 이 표시 정보에 따라 NB-IoT 시스템에서의 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이의 오프셋을 결정하며, 또한 상향링크 캐리어의 중심 주파수가, 상향링크 캐리어에 대응하는 하향링크 캐리어의 중심 주파수에 오프셋을 더한 것으로 결정한다.
단계 1807에서의 처리는 단계 1603에서의 처리와 동일하다. 단계 1807에서, 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이의 오프셋은 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이의 오프셋의 절대값 및 오프셋 방향(즉, 오프셋의 음의 부호 또는 양의 부호)에 따라 결정된다. 오프셋의 절대값은 고정되어 있으며, NB-IoT 시스템의 절반 캐리어 폭과 같다. 따라서, 상향링크 캐리어 표시 정보는 주로 상향링크 캐리어와 하향링크 캐리어 사이의 주파수들의 오프셋 방향을 결정하는데 사용된다. 구체적으로, 상향링크 캐리어 표시 정보는 CRS 시퀀스 정보, 상향링크 캐리어에 의해 점유되는 PRB 인덱스들, 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이의 주파수 오프셋 방향, LTE 중심 주파수에 대한 상대 위치, LTE 시스템의 에지에 대한 상대 위치, 가드밴드에서 동작할 수 있는 n 번째 캐리어, LTE에서의 PRB 위치들(인덱스들), 상향링크 캐리어가 LTE 시스템의 고주파수에 있는지 또는 저주파수에 있는지(왼쪽 또는 오른쪽) 여부 중 적어도 하나의 정보일 수 있다. 여기서, 표시 정보에 따라 결정되는 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이의 오프셋은 양수, 음수 또는 0일 수 있다. 오프셋 주파수가 0이면, 동작 모드가 독립형 동작 모드임을 의미한다.
상기 표시 정보에서, 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이의 주파수 오프셋 방향은 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이의 오프셋이 양수인지 또는 음수인지를 나타내며, 이것은 보통 1 비트를 사용하여 표시된다. LTE 시스템의 고주파수 또는 저주파수(왼쪽 또는 오른쪽)에 상향링크 캐리어가 위치한다는 것은, 가드밴드 동작 모드에서, 상향링크 캐리어가 LTE 시스템의 고주파수 또는 저주파(왼쪽 또는 오른쪽) 가드밴드에 위치되어 있음을 의미하고; 인밴드 동작 모드에서, 상향링크 캐리어가 LTE 시스템의 고주파수 또는 저주파(왼쪽 또는 오른쪽) 부분에 위치되어 있음을 의미한다. 실제에 있어서, 파라미터는 또한 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이의 오프셋을 나타내는 양의 부호 또는 음의 부호이다.
특히, 상위 계층이, 동작 모드가 인밴드 동작 모드이고 동일한 셀 ID인 것으로 구성하면, UE는 표 2에 도시된 바와 같은, eutra-CRS-SequenceInfo(CRS 시퀀스 정보)에 따라 CRS 시퀀스 및 채널 래스터 오프셋을 결정할 수 있다. 표 2는 각 CRS 시퀀스 정보에 대응하는 LTE/(E-UTRA) PRB 인덱스들 
및 채널 래스터 오프셋을 제공한다. LTE/(E-UTRA) PRB 인덱스 
는 
로서 정의된다. 또한, NB-IoT 시스템의 상향링크 및 하향링크 중심 주파수들 사이의 오프셋은 
에 따라 연기될 수 있다. 
는 LTE에 대한 PRB의 위치(시퀀스 번호)이고, 
는 상향링크 캐리어에 의해 점유되는 PRB의 인덱스이며, 
가 양의 정수인 경우, 이것의 주파수 오프셋은 -7.5kHz이고, 
가 음의 정수인 경우, 주파수 오프셋은 +7.5kHz이다. 이 경우, 상향링크 캐리어 표시 정보는 CRS 시퀀스 정보만을 포함할 수 있고, 상향링크와 하향링크 캐리어들 사이의 오프셋을 결정하기 위해 추가 표시를 사용할 필요는 없다. 상세한 구현은 상향링크 및 하향링크 오프셋 열을 표 2에 추가함으로써 수행될 수 있다.
[표 2]
상이한 셀 ID들을 갖는 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드의 경우, MIB 또는 SIB의 1 비트(예를 들면, SIB1, SIB2 또는 SIB22)가 상향링크 및 하향링크 주파수 오프셋 방향을 나타내거나, 또는 LTE 중심 주파수의 고주파수 또는 저주파수 부분에 위치한다는 것을 나타내기 위해 사용된다. 또는, 
와 상향링크 및 하향링크 주파수 오프셋 방향들 간의 관계가 프로토콜에 지정될 수 있으며, 상향링크 및 하향링크 캐리어 주파수 오프셋을 추가로 결정하기 위해, 상향링크 및 하향링크 주파수 오프셋 방향이 상향링크 캐리어 표시 정보의 
에 따라 결정된다. 유사하게, 가드밴드 동작 모드의 경우, MIB 또는 SIM이 PRB 인덱스, 또는 캐리어와 LTE 중심 주파수 사이의 오프셋, 또는 상향링크 캐리어가 LTE 고주파수에 위치되는지 또는 저주파수에 위치되는지 여부, 또는 가드밴드에서 동작할 수 있는 n 번째 캐리어, 및 LTE 에지로부터의 거리(예를 들어, 표 1의 파라미터들)를 나타내는데 사용될 수 있다. 또한, 전술한 다수의 정보는 하나의 인덱스를 사용하여 다수의 정보(예를 들어, LTE 시스템 대역폭, 상향링크 및 하향링크 오프셋 방향, 고주파수 또는 저주파수에 위치됨)를 나타내기 위해 함께 코딩될 수 있다.
또한, 표 1에 도시된 바와 같이, 가드밴드 동작 모드의 경우, 하향링크 송신에 사용될 수 있는 일부 캐리어들을 페어링하는 상향링크 캐리어가 없으므로, 기지국은 UE가 캐리어들을 페어링하도록 상향링크 캐리어를 구성할 수 있다. 기지국은 PRB 인덱스, PRB 인덱스 오프셋 및 절대 주파수 오프셋 중 하나 이상의 정보를 통해 UE에 대한 하향링크 캐리어들을 페어링하는 상향링크 캐리어를 구성할 수 있다. 구성은 RRC(시스템 정보 포함) 또는 MAC 또는 물리 계층 표시 또는 RRC와 물리 계층(PDCCH)/MAC 계층의 조합을 통해 UE에 대해 구성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 특정 상향링크 캐리어가 이웃 하향링크 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어인 것으로 정의하는 등의 사전 정의를 통해, 페어링된 상향링크 캐리어를 갖지 않는 하향링크 캐리어에 대해 특정 상향링크 캐리어가 정의될 수 있다. 기지국이 비-독립형 하향링크 캐리어를 위해, 페어링되지 않은 하향링크 캐리어에 대응하는 캐리어 정보를 구성하는 경우, 기지국은 UE에 대한 TDD 협대역 시스템의 상향링크 및 하향링크 주파수 오프셋을 추가로 구성할 필요가 있을 수 있으며, 이것은 전술한 방법을 사용하여 수행될 수 있고, 여기서는 상세하게 설명하지 않을 것이다.
단계 1603이 전술한 처리를 통해 수행되며, 하향링크 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어의 중심 주파수를 결정한다. 그 후에, 채널 신호들이 상기 결정된 상향링크 캐리어를 통해 송신된다.
전술한 것은 단계 1601에서 획득된 것이 하향링크 캐리어인 경우의 세부 처리이다. 이것이 예를 들어, 단계 1601에서 획득된 상향링크 캐리어인 경우, UE는 상위 계층 시그널링(예를 들어, SIB 22)을 통해 랜덤 액세스 채널(PRACH)을 송신하는데 사용되는 상향링크 캐리어를 획득한 다음, 단계 1601에서 획득된 상향링크 캐리어에 대응하는 하향링크 캐리어의 표시 정보가 단계 1603에서 획득될 필요가 있으며, 협대역 시스템에서의 상향링크 및 하향링크 캐리어 오프셋이 표시 정보에 따라 결정된 다음에, 하향링크 캐리어의 중심 주파수가 오프셋에 따라 계산된다. 구체적으로, 하향링크 캐리어 표시 정보의 내용은 상향링크 캐리어가 하향링크 캐리어로 대체된다는 것을 제외하면, 전술한 상향링크 캐리어의 표시 정보와 유사하며, 여기서 CRS가 하향링크에만 존재하기 때문에 CRS 시퀀스 정보의 정의는 동일하다. 상향링크 캐리어 표시 정보의 경우와 유사하게, UE는 먼저 상향링크 캐리어 표시 정보에 따라 상향링크 및 하향링크 캐리어 주파수 오프셋 방향을 결정한 다음, 상향링크 및 하향링크 캐리어들 사이의 오프셋과 중심 주파수에 기초한 오프셋을 결정하고, 하향링크 캐리어의 중심 주파수를 획득하기 위해 단계 1601에서 결정된 상향링크 캐리어의 중심 주파수에 기초하여 오프셋을 더한다. 그 후에, UE는 상기 결정된 상향링크 캐리어를 통해 채널 신호들을 수신한다.
전술한 것은 본 개시에 따른 TDD 협대역 시스템에서 신호들을 송신하는 방법의 세부 구현이다. 본 개시는 TDD 협대역 시스템에서의 UE를 추가로 제공하며, 이 사용자 장비는 전술한 신호 송신 방법을 구현하는데 사용될 수 있다. 구체적으로, 사용자 장비는 획득 유닛, 계산 유닛 및 송신 유닛을 포함한다.
획득 유닛은 TDD 협대역 시스템의 상향링크 또는 하향링크 캐리어를 획득하도록 구성된다. 계산 유닛은, 획득 유닛에 의해 획득된 상향링크 또는 하향링크 캐리어가 TDD 광대역 시스템의 인밴드 또는 가드밴드 내에 위치하는 것으로 결정되면, 획득 유닛에 의해 획득된 상향링크 또는 하향링크 캐리어에 대응하는 하향링크 캐리어 또는 상향링크 캐리어의 표시 정보를 결정하고, 또한 이 표시 정보에 따라 TDD 협대역 시스템에서 상향링크/하향링크 캐리어와 하향링크/상향링크 캐리어 사이의 오프셋을 결정하고, 상향링크 및 하향링크 캐리어들의 오프셋 및 중심 주파수에 따른 상향링크 또는 하향링크 캐리어에 대응하는 하향링크 또는 상향링크 캐리어의 중심 주파수를 계산하도록 구성된다. 송신 유닛은 계산 유닛에 의해 계산된 하향링크 또는 상향링크 캐리어의 중심 주파수에 따라 신호들을 송신하도록 구성된다.
FDD NB-IoT 시스템에서는, NPRACH가 3.75 kHz 서브캐리어 간격을 갖는 단일 서브캐리어에서 송신된다. 각각의 NPRACH에서, 하나의 심볼 그룹은 하나의 CP 및 5개의 심볼로 구성되며, 4개의 심볼 그룹마다 하나의 NPRACH 송신을 형성한다. 상이한 레벨들의 커버리지를 만족시키기 위해, NPRACH 송신에 대한 다수의 반복이 구성될 수 있다. 주파수 호핑이 심볼 그룹들 사이에서 사용되며, 여기서 제 1 및 제 2 심볼 그룹들 사이 및 제 3 및 제 4 심볼 그룹들 사이의 호핑 주파수는 3.75 kHz이고, 제 2 및 제 3 심볼 그룹들 사이의 호핑 주파수는 22.5 kHz이다. 셀 간 간섭을 줄이기 위해, LTE 타입 2의 의사 랜덤 주파수 호핑이 매 두 번 반복되기 전에 사용된다.
본 개시의 랜덤 액세스를 요청하기 위한 방법 및 장비는 TDD에 기초한 무선 통신 시스템, 특히 LTE TDD 프레임 구조, LTE TDD 상향링크-하향링크 구성 및 특수 타임 슬롯 구성을 갖는 랜덤 액세스 시나리오에 적용될 수 있다.
도 19는 본 개시에 따른 랜덤 액세스를 요청하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 19를 참조하면, 단계 1901에서, TDD 상향링크 시간 도메인 리소스가 결정된다. 단계 1903에서, 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(narrowband physical random access channel, NPRACH)을 송신하기 위해 사용되는 시간 도메인 리소스가 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스에 따라 결정된다. 단계 1905에서, NPRACH 송신 그룹에 대한 시간 도메인 포맷이 결정되고, 이 시간 도메인 포맷은, 하나의 NPRACH 송신 그룹이 시간 도메인에서 불연속적인 적어도 두 개의 송신 유닛을 포함하고, 하나의 송신 유닛은 시간 도메인에서 연속적인 하나 이상의 NPRACH 심볼 그룹을 포함하는 것을 포함한다. 단계 1907에서, 시간 도메인 포맷의 NPRACH 송신 그룹이, 상기 결정된 NPRACH 송신을 위해 사용되는 시간 도메인 리소스에서 송신된다
도 20은 본 개시에 따른 랜덤 액세스 타이밍 어드밴스(timing advance, TA)를 예측하기 위한 방법의 흐름도이다. 도 20을 참조하면, NPRACH를 수신 및 검출하기 위해, 기지국은 불연속적인 송신 유닛들을 포함하는 NPRACH 송신 그룹을 수신 및 검출할 필요가 있다. 이 방법은 다음 단계들을 포함한다.
도 20을 참조하면, 단계 2001에서, NPRACH 송신 그룹이 수신되며, 여기서 하나의 NPRACH 송신 그룹은 시간 도메인에서 불연속적인 다수의 송신 유닛들을 포함하고, 하나의 송신 유닛은 시간 도메인에서 연속적인 하나 이상의 NPRACH 심볼 그룹들을 포함하며, 인접한 두 개의 송신 유닛들 사이의 위상은 연속적이거나 또는 위상이 고정된다.
단계 2003에서, NPRACH 송신 그룹 내의 다수의 인접 송신 유닛 쌍들 사이의 시간-주파수 인터벌 및/또는 주파수 도메인 인터벌에 따라 위상 편차가 결정되고, 이 위상 편차에 따라 타이밍 어드밴스(timing advance, TA)가 결정된다. 단계 2005에서, NPRACH 송신 유닛을 송신하기 위한 시간 도메인 위치를 조정하도록 UE에게 표시하기 위해 TA가 송신된다.
I. TDD 상향링크 시간 도메인 리소스 획득
상향링크 시간 도메인 리소스는 특정 기간 내에서의 상향링크 송신을 위해 예비된 하나 이상의 연속적인 시간 도메인 섹션일 수 있다. 하나의 연속적인 시간 도메인 섹션은 그 사이에 인터벌이 없는 다수의 시간 유닛들의 조합이며, 시간 유닛들은 서브프레임들, 타임 슬롯들, 심볼들 등일 수 있다.
기지국이 유효 상향링크 서브프레임(들)을 구성하는 경우, 구성된 유효 상향링크 서브프레임(들)은 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스로서 사용된다.
기지국이 유효 하향링크 서브프레임(들)을 구성하는 경우, 구성된 유효 하향링크 서브프레임(들) 이외의 서브프레임은 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스로서 사용된다(이 경우, 특수 서브프레임이 구성되지 않음).
기지국이 상향링크-하향링크 구성을 구성하는 경우, 상향링크-하향링크 구성 정보에 의해 표시되는 상향링크 서브프레임 및 상향링크 파일럿 타임 슬롯(uplink subframe and an uplink pilot time slot, UpPTS)이 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스로서 사용된다. 표 3은 LTE에서의 상향링크-하향링크 구성 정보의 예들을 나타낸다. 표 3에 나와 있는 바와 같이, 각 시스템 프레임의 서브프레임들에 대해, "D"는 하향링크 송신을 위해 예비된 하향링크 서브프레임을 나타내고, "U"는 상향링크 송신을 위해 예비된 상향링크 서브프레임을 나타내고, "S"는 다음의 세 개의 필드를 가진 특수 서브프레임을 나타낸다: 하향링크 송신을 위해 예비된 하향링크 파일럿 타임 슬롯(downlink pilot time slot, DwPTS), 가드 기간(guard period, GP) 및 상향링크 송신을 위해 예비된 상향링크 파일럿 타임 슬롯(uplink pilot time slot, UpPTS). DwPTS의 길이 및 UpPTS의 길이가 시그널링, 예를 들어 특수 서브프레임에 의해 추가로 구성될 수 있다.
기지국은 시스템 메시지, 전용 RRC 구성 등을 포함하는 무선 리소스 제어(radio resource control, RRC) 메시지에 의해 구성을 수행할 수 있다. 다른 예에서, 기지국은 물리 계층(계층 1) 시그널링, 예를 들어 DCI에 의해 반-정적 RRC 구성을 구성하거나 또는 재기록한다. 다른 예에서, 기지국은 MAC 시그널링, 예를 들어 MAC 제어 요소(control element, CE), MAC 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU) 등에 의해 구성을 구성하거나 또는 재기록한다.
구체적으로, 유효 상향링크 또는 하향링크 서브프레임(들)이 비트 맵에 의해 구성될 수 있다. 예를 들어, 10 또는 40 비트가 각각 10개 또는 40개 시간 유닛(예를 들어, 서브프레임, 타임 슬롯, 심볼 등)을 나타낸다. 비트 맵에 의한 구성 방법에서는, 미리 정의된 규칙에 따라 특수 서브프레임이 삽입될 수 있으며, 예를 들어, 하향링크-투-상향링크 변환에 사용되는 서브프레임이 특수 서브프레임으로서 정의된다. 비트 맵에 의한 구성 방법에서는, 특수 서브프레임이 일시적으로 마지막 하향링크 서브프레임인 것으로 간주되거나, 또는 상향링크 또는 하향링크 서브프레임으로 간주되지 않거나, 또는 제 1 상향링크 서브프레임으로 간주될 수 있다. 또는, 유효 상향링크 서브프레임과 유효 하향링크 서브프레임 사이의 가드 기간이 특정 값보다 작은 경우에만, 예를 들어, 복수의 상향링크 또는 하향링크 심볼들을 펑처링하거나 스킵함으로써 GP가 생성된다. 다른 예에서는, 상향링크 서브프레임들이 상향링크 서브프레임(들)과 하향링크 서브프레임(들) 사이의 비율(예를 들어, 1:1, 1:4 등)을 구성함으로써 구성될 수 있다. 상향링크 서브프레임(들)과 하향링크 서브프레임(들) 사이의 비율을 구성함으로써 상향링크 서브프레임들을 구성하는 방법은 또한 기간을 구성하거나 미리 정의하는 것과 조합될 수 있으며, 이 비율은 이 기간 내의 상향링크 및 하향링크 서브프레임들의 비율을 나타낸다. 비율을 계산하는 동안, 특수 서브프레임은 일시적으로 상향링크 또는 하향링크 서브프레임으로 간주될 수 있다.
LTE 인밴드 배치, LTE 가드밴드 배치 및 독립형 배치와 같은, 상이한 주파수-대역 배포 모드들의 경우 상이한 방법들에 의해서 구성이 수행할 수 있다. 예를 들어, LTE 인밴드 또는 가드밴드 배치와 관련하여, LTE 시스템에 대한 간섭을 피하기 위해 LTE에 대한 상향링크-하향링크 구성을 직접 따르는 것이 보다 적절하다. 그러나, 독립형 배치와 관련하여, 유효 상향링크 또는 하향링크 서브프레임들을 구성하거나 또는 비율을 구성하는 것에 의하여 구성이 수행될 수 있다.
또한, 기지국은 SIB 브로드캐스트에 의해 셀 특정 상향링크-하향링크 구성을 브로드캐스트할 수 있다. 기지국은 또한 전용 RRC 시그널링, Mac 시그널링 또는 물리 계층 채널에 의해 UE 특정 상향링크-하향링크 구성을 재구성할 수도 있다.
또한, PUSCH 또는 PUCCH의 경우, 스케줄링에 따라 상향링크 서브프레임들이 동적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, UE는 물리 계층에 의해 동적으로 표시된 시간-주파수 리소스들을 통해 PUSCH 또는 PUCCH에서 상향링크 채널을 송신한다. 이 경우, TDD 상향링크 시간 도메인 리소스를 획득할 필요가 없다. 즉, UE 측에서, TDD 시스템 또는 FDD 시스템을 구별할 필요가 없다.
[표 3] LTE의 상향링크-하향링크 구성들
II. NPRACH 심볼 그룹의 포맷
NPRACH 심볼 그룹의 포맷은 시간-주파수 포맷을 포함한다. 시간-주파수 포맷에서의 시간 도메인 포맷 및 주파수 도메인 포맷에 대하여 이하 설명하도록 한다.
FDD NB-IoT 시스템에서는, 물리 계층 랜덤 액세스 프리앰블이 단일 서브캐리어 주파수 호핑 심볼 그룹들에 기초한다. 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스 그룹은 4개의 심볼 그룹으로 구성되며, 4개의 심볼 그룹은 갭 없이 
시간 동안 송신된다. 하나의 심볼 그룹은 TCP 길이의 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix, CP)와 TSEQ의 총 길이를 가진 5개의 동일한 심볼로 구성되며, 여기서 파라미터들은 표 4와 같다. Ts는 시간 유닛이며, 조건: 30720·TS=1ms를 충족한다. FDD NB-IoT 시스템에서는, NPRACH 송신이 조건 nf mod(
)을 만족하는 시스템 프레임의 시작 위치 이후 
시간 유닛들로부터 시작된다. 
는 NPRACH의 시작 시간이고, 
는 NPRACH 리소스들의 기간이며, 
및 
모두는 RRC(SIB)를 통해 기지국에 의해서 구성된다.
[표 4] FDD의 랜덤 액세스 프리앰블 파라미터들
TDD 시스템에는 길이가 수 밀리 초인 연속적인 상향링크 서브프레임이 없기 때문에, 특히 LTE 인밴드 배치 및 LTE 가드밴드 배치의 경우에, FDD NB-IoT 시스템에서의 설계가 재사용될 수 없다. NPRACH의 하나의 심볼 그룹이 하나의 UpPTS + 하나의 상향링크 서브프레임의 시간 도메인 범위 내에서 송신될 수 있게 하기 위해, NPRACH 심볼 그룹 내의 심볼의 수 및/또는 CP의 길이가 감소되어야 한다. 구체적인 예는 표 5를 참조하도록 한다.
[표 5] TDD의 랜덤 액세스 프리앰블 파라미터들
표 5는 TDD에 대한 랜덤 액세스 프리앰블 파라미터들의 예를 보여준다.
A1: 4480Ts의 길이를 갖는 CP 및 서브캐리어 간격이 3.75 kHz인 3개의 심볼로 구성된 구성된 심볼 그룹.
A2: 2048Ts의 길이를 갖는 CP 및 서브캐리어 간격이 3.75 kHz인 4개의 심볼로 구성된 심볼 그룹.
A3: 1480Ts의 길이를 갖는 CP 및 서브캐리어 간격이 3.75 kHz인 4개의 심볼로 구성된 심볼 그룹.
A4: 2576TS의 길이를 갖는 CP 및 서브캐리어 간격이 3.75 kHz인 4개의 심볼로 구성된 심볼 그룹.
A5: 2576Ts의 길이를 갖는 CP 및 서브캐리어 간격이 3.75 kHz인 5개의 심볼로 구성된 심볼 그룹.
A6: 672Ts의 길이를 갖는 CP 및 서브캐리어 간격이 3.75 kHz인 5개의 심볼로 구성된 심볼 그룹.
FDD와 관련하여 표 4를 표 5와 비교함으로써, TDD 시간 도메인 포맷에서 하나의 심볼 그룹은 하나의 CP 및 3개 내지 5개의 심볼을 포함하고, 각 심볼 그룹의 총 길이는 43008*Ts 이하이다(표 4의 프리앰블 시퀀스 포맷 0에서 TCP+TSEQ의 길이). 즉, 단일 심볼 그룹의 총 길이가 줄어든다.
다른 서브캐리어 간격들이 사용되는 경우, 심볼 길이가 이에 따라 변경된다. 예를 들어, 15 kHz의 서브캐리어 간격에서, 심볼 길이는 2048Ts이다. 하나의 심볼 그룹 내의 심볼 수가 변경되지 않는 경우, 거의 1/4 Ts가 이에 상응하여 줄어든다. 그러나, 특정 셀 커버리지 반경을 지원하기 위해서는, CP의 길이가 대략 2048Ts 미만이어야 한다. 다시 말해서, 15 kHz의 서브캐리어 길이와 관련하여, 하나의 심볼 그룹은 하나의 CP 및 3개 내지 6개의 심볼을 포함하며, 각각의 심볼 그룹의 총 길이는 14336Ts를 초과하지 않는다(2048Ts의 길이를 갖는 하나의 CP 및 그 각각이 2048Ts의 길이를 갖는 6개의 심볼). 심볼 개수는 NPRACH 송신 유닛들의 길이 및 각각의 송신 유닛에서의 심볼 그룹 개수에 따라 결정될 수 있다. 15 kHz 이상의 서브캐리어 간격이 사용되는 경우, 각각의 송신 유닛에서 심볼 그룹의 수는 2개 이상이어야 하므로(예를 들어 2 또는 4), 각 송신 유닛이 정확한 TA 추정을 실현하도록 하기 위해 충분한 주파수 호핑 인터벌이 제공될 수 있다.
상기 예들에서, TA를 추가로 임포트함으로써 심볼 그룹의 끝 부분에 GP(guard period)가 생성될 수 있음에 유의해야 한다. 상기 예들은 상이한 특수 서브프레임 구성들에 적용될 수 있다. 구체적으로, 예를 들면 다음과 같다:
하나의 심볼 + 상향링크 서브프레임의 UpPTS: A1, A2, A3 및 A4;
2개의 심볼 + 상향링크 서브프레임의 UpPTS: A2, A3 및 A4;
3개의 심볼 + 상향링크 서브프레임의 UpPTS: A2, A3 및 A4;
4개의 심볼 + 상향링크 서브프레임의 UpPTS: A2, A4 및 A5;
5개의 심볼 + 상향링크 서브프레임의 UpPTS: A2, A4, A5 및 A6; 및
6개 심볼 + 상향링크 서브프레임의 UpPTS: A6 또는 FDD NB-IoT의 NPRACH 포맷 0.
참고: 후자의 세 가지 상황에서, A1 및 A3도 선택될 수 있지만, GP가 CP보다 훨씬 길어, 낭비가 발생한다.
또한, 15 kHz의 서브캐리어 간격이 설계될 수도 있다. 따라서, 1 ms의 상향링크 서브프레임에 15개의 심볼이 포함될 수 있다. 하나의 심볼을 CP로 사용할 수 있다. 또는, 심볼의 절반(1024Ts)이 CP로 사용되고, 나머지 절반이 GP로 사용된다. 3.75 kHz와 같은, 특수 서브프레임 플러스 상향링크 서브프레임의 경우, 대략 하나의 심볼 또는 심볼의 절반이 CP로서 선택되고, 다른 심볼들이 NPRACH 심볼들을 송신하는데 사용된다.
또한, 상기 포맷에서의 송신에 적응되고 길이가 CP와 동등한 GP를 예비하기 위해서는, 상이한 타이밍 어드밴스들이 임포트될 필요가 있다. 즉, NPRACH의 실제 송신 시간은 다른 상향링크 송신 채널들 또는 신호들보다 더 많은 상향링크 심볼들을 점유하거나 더 많은 시간 유닛들만큼 진행된다. 또는, NPRACH의 실제 송신 시간은 LTE 시스템에서의 상향링크 송신보다 많은 시간 유닛들만큼 진행된다. 랜덤 액세스 채널의 경우, 추가 TA가 시스템 내의 기지국(BS) 또는 단말기들에 영향을 미치지 않는다. TDD 시스템 설계에서 GP는 실제 시스템에 있어서, 셀 에지에 위치하여 더 큰 TA를 필요로 하는 단말기가, 더 큰 TA 구성을 사용할 때, UE에 의한 하향링크 서브프레임(들)의 수신을 방해하지 않도록 하기 위해서 사용된다. 그러나, NB-IoT 시스템에서는, 상향링크 스케줄링 및 하향링크 스케줄링이 1ms의 GP를 보장할 수 있기 때문에, 추가적인 TA가 NPRACH에 제공 되더라도 단말기가 영향을 받지 않게 된다. TA의 구체적인 구성, 기준 시간 등에 대하여 이하 상세히 설명하도록 한다.
III. NPRACH 송신
먼저 NPRACH 송신 그룹의 포맷에 대하여 설명하도록 한다. NPRACH 송신 그룹에 대한 시간 도메인 포맷은 상향링크 구성, 특수 서브프레임 구성, NPRACH 포맷 구성 및 배치 모드 중 적어도 하나의 파라미터에 따라 결정될 수 있다.
TDD 시스템에서 제한된 연속 길이 또는 상향링크 서브프레임(들)과 UpPTS의 조합을 갖는 상향링크 서브프레임(들)을 사용하기 위해, 다수의 심볼 그룹들이 다수의 송신 유닛들로 분할될 수 있으며, 이러한 송신 유닛들은 시간 도메인에서 불연속적으로 송신된다. 즉, 두 개의 송신 유닛들 사이에 가드 타임이 삽입된다. 하나의 송신 유닛은 시간 도메인에서 연속적인 하나 이상의 심볼 그룹들을 포함한다. UE는 송신 그룹 단위로 NPRACH를 송신하며, 각 송신 그룹은 다수의 송신 유닛들을 포함한다. 즉, UE는 NPRACH의 각 송신 동안에 하나의 송신 그룹을 송신한다. 도 21은 NPRACH 송신 그룹의 개략도이다. 도 21에 도시된 바와 같이, 하나의 NPRACH 송신 그룹은 다수의 송신 유닛들(2121, 2122 및 2123)을 포함하며, 이 송신 유닛들은 각각 NPRACH 상향링크 리소스들(2101, 2102 및 2103)에서 불연속적으로 송신된다. 각각의 송신 유닛은 2개의 심볼 그룹을 포함한다. 예를 들어, 송신 유닛(2121)은 2개의 심볼 그룹(2111 및 2112)을 포함하고; 송신 유닛(2122)은 2개의 심볼 그룹(2113 및 2114)을 포함하며; 또한 송신 유닛(2123)은 2개의 심볼 그룹(2115 및 2116)을 포함한다. 각각의 송신 유닛 이후에, 특정 시간 인터벌이 가드 기간(guard period, GP)(예를 들어 GP(2131, 2132 및 2133))으로서 예비된다. 바람직하게는, 각각의 송신 그룹은 2개의 송신 유닛 또는 3개의 송신 유닛을 포함한다. 하나의 NPRACH 심볼 그룹의 길이 또는 심볼 그룹 내의 심볼 개수는 RRC에 따라 UE에 의해 직접 구성되거나, 또는 셀의 특수 서브프레임 구성 및 상향링크-하향링크 구성에 따라 결정된다. 즉, UE는 수신된 RRC 시그널링, 특수 서브프레임 구성 정보 및 상향링크-하향링크 구성 정보 중 적어도 하나의 정보에 따라 NPRACH 시간-주파수 포맷을 결정한다. 상이한 심볼 그룹들 사이에서, 주파수 호핑이 타이밍 추정을 위해 사용된다. 도 21에 도시된 바와 같이, 심볼 그룹들(2111 및 2112) 사이, 심볼 그룹들(2113 및 2114) 사이 및 심볼 그룹들(2115 및 2116) 사이에 동일하거나 상이한 주파수 호핑 인터벌이 사용될 수 있다. 즉, 각각의 심볼이 상이한 주파수 도메인 리소스를 통해 송신된다. 바람직하게는, 하나의 NPRACH 송신 그룹 내의 다수의 송신 유닛들에서 심볼 그룹들 사이의 하나 이상의 주파수 호핑 인터벌들이 상이하다.
기지국은 상이한 주파수 도메인 리소스들을 통해 송신되는 심볼 그룹들 간의 위상 편차에 따라 TA를 추정한다. NPRACH 송신 그룹들 사이에 상이한 주파수 호핑 인터벌들을 임포팅함으로써, TA의 추정 정확도 및 지원되는 셀 반경 모두가 향상될 수 있다. BS는 각각의 송신 유닛에서 연속적으로 송신되는 심볼 그룹들에 의해 점유되는 상이한 시간 도메인 위치들로부터 기인한 위상 편차를 계산한 다음, 이 위상 편차에 기초하여 TA를 추정한다. 또는, BS는 또한 상이한 불연속적으로 송신되는 송신 유닛들 사이의 심볼 그룹들에 의해 점유되는 상이한 주파수 도메인 인터벌들에 따라 TA를 추정한다. 불연속적으로 송신되는 심볼 그룹들 사이의 주파수 호핑 인터벌에 의해 TA를 추정하기 위해, UE는 이전 심볼 그룹의 끝 부분에서의 위상이 다음 심볼 그룹의 시작 부분에서의 위상과 동일하게 되거나(위상들이 연속적임) 또는 이전 심볼 그룹의 끝 부분에서의 위상과 다음 심볼 그룹의 시작 부분에서의 위상이 고정된 위상 편차를 만족하게 되는 것을 보장할 필요가 있다.
예를 들어, BS는 제 1 NPRACH 송신 유닛을 연속적으로 수신한 다음, 특정 시간 인터벌 X 이후에 제 2 NPRACH 송신 유닛을 수신한다. BS는 제 1 NPRACH 송신 유닛, 제 2 NPRACH 송신 유닛 및 특정 시간 인터벌 X에 따라, UE가 NPRACH 송신 유닛들을 송신하기 위한 TA를 결정한다. 또한, BS는 NPRACH 송신 유닛들에서 복수의 심볼 그룹들 사이의 주파수 호핑 인터벌(들)과 시간 인터벌 X에 따라, 심볼들 사이의 위상 편차를 결정한 다음, 그 위상 편차에 따라 TA를 결정한다. 바람직하게는, 2개의 송신 유닛들의 위상들은 연속적이거나 고정된 값들이다.
또한, NPRACH 커버리지를 증가시키기 위해, UE는 NPRACH 송신 그룹을 여러 번 반복하여 송신할 수 있다. 구체적으로, UE는 NPRACH 송신 그룹의 송신들을 위한 반복 횟수 N을 결정한 다음, 결정된 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스에서, 시간 도메인 포맷을 갖는 NPRACH 송신 그룹을 N 번 반복적으로 송신할 수 있다. 바람직하게는, BS가 하나 이상의 NPRACH 리소스들을 구성하며, 각각의 NPRACH 리소스는 상이한 반복 횟수 N에 대응한다. 따라서, UE는 UE가 위치되어 있는 커버리지 레벨에 따라, 랜덤 액세스를 요청하기 위해 대응하는 NPRACH 리소스를 선택한다.
도 22를 참조하면, UE에 의한 NPRACH의 일 송신, 즉 하나의 송신 그룹의 송신의 개략도이다. 예를 들어, 2개의 시스템 프레임(20 ms) 내에서, 4개의 송신 유닛이 4 번 송신된다. 하나의 송신 유닛은 5 ms마다 특수 서브프레임의 UpPTS에서 및 UpPTS 다음의 상향링크 서브프레임에서 송신된다. 도 22의 예에서는, 각각의 송신 유닛이 하나의 심볼 그룹을 포함하며, 즉, 각각의 송신 유닛이 하나의 CP 및 다수의 심볼들로 구성된다. 예를 들어, 각각의 송신 유닛은 하나의 CP 및 3개, 4개 또는 5개의 심볼로 구성된다. 각각의 송신 유닛들의 송신은 불연속적이다. 또한, 각각의 송신 유닛 다음에는 다른 채널들 또는 다른 UE들의 상향링크 송신에 사용되는 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임이 뒤따르기 때문에, 심볼 간 간섭을 피하기 위해 각각의 불연속 송신 유닛 이후에 GP가 필요하다. 도 22에서, 하나의 송신 유닛은 하나의 심볼 그룹을 포함한다. 즉, 제 1 심볼 그룹, 제 2 심볼 그룹, 제 3 심볼 그룹 및 제 4 심볼 그룹은 연속적으로 송신되지 않으며, 간섭을 피하기 위해 각 심볼 그룹 뒤에 GP가 삽입된다. 도 22의 상향링크-하향링크 구성은 표 3의 상향링크-하향링크 구성 2이며, 4개의 심볼 그룹을 포함하는 NPRACH의 일 송신에 20 ms가 소요될 것이다. 표 3의 상향링크-하향링크 구성 5가 사용되거나 또는 10 ms의 스위칭 주기에서 다른 상향링크-하향링크 구성들(예를 들어, 구성 3 또는 구성 4)이 사용되는 경우, 4개의 심볼 그룹을 포함하는 NPRACH의 일 송신에 40 ms가 소요될 것이다. 상향링크-하향링크 구성들 중에서 구성 3 또는 구성 4, 또는 구성 0, 구성 1 또는 구성 6에 대한, 2개의 심볼 그룹이 2개 또는 3개의 연속 상향링크 서브프레임들에서 연속적으로 송신될 수 있으며, 이에 따라 송신 지연이 감소된다.
도 23을 참조하면, UE에 의한 NPRACH의 일 송신, 즉 하나의 송신 그룹의 송신의 개략도이다. 도 23에서, 하나의 송신 유닛은 연속적으로 송신되는 2개의 NPRACH 심볼 그룹을 포함하고, 이것은 특수 서브프레임 내의 하나의 UpPTS 및 UpPTS 이후의 3개의 상향링크 서브프레임을 점유하며; 또한 심볼 간 간섭을 피하기 위해 하나의 송신 유닛(즉, 2개의 NPRACH 심볼 그룹) 뒤에 GP가 필요하다. 구체적으로, 도 21에 도시된 바와 같이, 각각의 제 2 심볼 그룹 및 제 4 심볼 그룹 뒤에 GP가 삽입된다. 또한, 하나 또는 두 개의 NPRACH 심볼 그룹이 하나의 UpPTS 및 두 개의 후속 상향링크 서브프레임을 점유할 수 있다. UE는 상향링크-하향링크 구성 및 특수 서브프레임 구성, 예를 들어, 하나의 송신 유닛 내의 연속적으로 송신되는 심볼 그룹의 개수에 따라 NPRACH의 송신 모드를 결정할 수 있다. 하나의 NPRACH 송신 동안, 각각의 송신 유닛 내의 심볼 그룹 개수는 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 상향링크-하향링크 구성 9에서, 하나의 UpPTS 및 3개의 상향링크 서브프레임이 처음 5 ms 이내에 연속적으로 송신되고, 하나의 UpPTS 및 2개의 상향링크 서브프레임이 마지막 5 ms 이내에 연속적으로 송신된다. 이 경우, 하나의 송신 유닛 내의 연속적으로 송신되는 심볼 그룹 개수가 상이할 수 있다.
도 22 및 도 23에 도시된 실시 예에서, 심볼 그룹들이 연속적인지 여부에 관계없이, 상이한 심볼 그룹들이 주파수 호핑으로 송신된다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 심볼 그룹들 사이에 제 1 주파수 호핑 인터벌이 사용되며; 유사하게, 제 1 주파수 호핑 인터벌도 또한 제 3 및 제 4 심볼 그룹들 사이에서 사용된다. 제 2 및 제 3 심볼 그룹들 사이에 제 2 주파수 호핑 인터벌이 사용된다. 예를 들어, 제 1 주파수 호핑 인터벌은 NPRACH 서브캐리어 간격일 수 있다. 제 1 주파수 호핑 인터벌은 3.75 kHz이며, 제 2 주파수 호핑 인터벌은 22.5 kHz이다. 제 1 주파수 호핑 인터벌, 제 2 주파수 호핑 인터벌 및 다른 주파수 호핑 인터벌들은 서브캐리어 간격, 셀 반경, 다중 캐리어 구성 또는 다른 팩터들에 따라 다른 값들로 조정될 수 있다. 예를 들어, 제 2 주파수 호핑 인터벌은 하나의 캐리어의 폭보다 클 수 있다. 또한, 도 22 또는 도 23에서 4개의 심볼 그룹이 하나의 주파수 호핑 패턴 유닛으로서 사용된다. 다음 주파수 호핑 패턴 유닛에서 4개의 심볼 그룹이 송신될 경우, 다음 유닛 내의 제 4 심볼 그룹과 제 1 심볼 그룹 사이에 제 3 주파수 호핑 인터벌이 사용된다. 제 3 주파수 호핑 인터벌은 또한 하나의 캐리어 폭보다 클 수 있다. 유사하게, 15 kHz 서브캐리어 간격에서의 NPRACH 채널에 대해, TA의 추정 정확도를 유지하기 위해 3.75 kHz에서 주파수 호핑이 수행될 수 있거나, 또는 시스템의 무결성을 유지하기 위해 주파수 호핑이 15 kHz에서 수행될 수 있다. 제 2 주파수 호핑 인터벌은 150 kHz 또는 120 kHz에서의 주파수 호핑일 수 있다. 따라서, NPRACH 채널이 하나의 캐리어(PRB)의 2개의 주파수 도메인 에지에 위치될 수 있는 한편, 이 캐리어의 내부는 NPUSCH 송신을 위해 예비된다. NPRACH의 심볼들이 15 kHz의 서브캐리어 간격으로 있는 경우, 심볼들의 길이는 3.5 kHz의 1/4이며, 전술한 실시 예들에서 하나의 심볼 그룹 내의 총 심볼 개수는 4 배 증가될 수 있다. 또는, 동일한 연속 상향링크 리소스에서, 하나의 NPRACH 송신 유닛에 2개 내지 4개의 심볼 그룹이 존재할 수 있다. 따라서, 하나의 송신 유닛에서는, TA를 정확하게 추정하고 더 큰 셀 반경을 지원하기 위해 둘 이상의 주파수 호핑 인터벌들이 제공될 수 있다.
도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, BS는 제 1 및 제 2 심볼 그룹 사이 및 제 3 및 제 4 심볼 그룹 사이에 미리 정의된 제 1 주파수 호핑 인터벌, 및 제 2 및 제 3 심볼 그룹 사이에 미리 정의된 제 2 주파수 호핑 인터벌에 따라, TA로부터 초래된 위상 편차를 계산하며, 이 위상 편차 및 제 1 및 제 2 주파수 호핑 인터벌들에 따라 TA를 추정한다. 제 1 및 제 2 심볼 그룹들 사이의 주파수 호핑 및 제 3 및 제 4 심볼 그룹들 사이의 주파수 호핑은 인버스(inverse)일 수 있으며, 예를 들어 3.5 kHz 및 -3.75 kHz일 수 있다. TDD 시스템에서는, 하나의 NPRACH 송신 그룹이 불연속적으로 송신되는 송신 유닛들로 구성된다. 따라서, 위상 편차의 계산 동안, 불연속 송신들을 위한 시간 인터벌 X가 고려될 것이다. 또한, 불연속 송신들 사이의 주파수 호핑에 기인한 위상 편차에 의해 TA가 추정될 경우, 위상들이 연속적이거나 위상 편차가 미리 알려지는 것이 보장될 것이다.
또한, 더 높은 커버리지 요구 사항들을 충족시키기 위해, NPRACH 송신 그룹이 여러 번 반복될 수 있다. BS는 NPRACH 송신 그룹의 반복 시작 위치 및 반복 횟수를 구성할 수 있다. 제 3 주파수 호핑 인터벌은 NPRACH 송신 그룹의 상이한 반복들 사이에서 사용된다. 상이한 커버리지 레벨들에 적응하기 위해, NPRACH는 하나 이상의 레벨로 구성될 수 있으며, 각 레벨은 송신 그룹의 상이한 반복 횟수에 대응한다. 상이한 커버리지 레벨들에서, NPRACH 송신 그룹에 대한 시간 도메인 포맷은 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, UE의 수를 오프로드하기 위해, NPRACH는 다수의 캐리어들, 예를 들어 비-앵커 캐리어들로 구성될 수 있으며, 여기서 비-앵커 캐리어들은 동기화 신호가 송신되지 않는 캐리어들이다. 상이한 캐리어들의 NPRACH에 대해 상이한 송신 그룹 포맷들, 상이한 반복 횟수 등이 구성될 수 있다. 예를 들어, 상이한 비-앵커 캐리어들이 상이한 배치 모드들(예를 들면, LTE 인밴드 배치, LTE 가드밴드 배치 또는 독립형 배치)로 배치된다.
일 예에서, 단말기는 상향링크 서브프레임 구성에 따라, 불연속적으로 송신되는 NPRACH 리소스들을 송신하기 위한 상향링크-하향링크 스위칭 기간을 획득한다. 예를 들어, 상향링크 서브프레임 구성에 관계없이, 즉, 상향링크 서브프레임의 개수에 관계없이, NPRACH 내의 하나 이상의 연속적으로 송신되는 심볼 그룹들이 상향링크-하향링크 스위칭 기간으로부터 시작된다.
일 예에서, UE는 상향링크 서브프레임들 및 특수 서브프레임들의 분포에 따라, 각각의 송신 유닛의 제 1 심볼 그룹의 시작 위치를 결정하거나, 또는 하나의 송신 유닛에 대한 연속적인 상향링크 시간 도메인 섹션 상의 상향링크 서브프레임(들)의 개수에 따라, 이 송신 유닛의 제 1 심볼 그룹의 시작 위치를 결정한다.
도 24를 참조하면, 도 24의 예에서, 각각의 NPRACH 심볼 그룹은 하나의 특수 서브프레임 및 하나의 상향링크 서브프레임만을 점유한다. 상향링크 서브프레임 구성에서 3개의 연속적인 상향링크 서브프레임이 송신되는 경우에도, NPRACH는 나머지 연속적인 상향링크 서브프레임(들)을 연속적으로 점유하지 않게 된다. 따라서, 이들 서브프레임들은 다른 상향링크 채널들, 예를 들어 NPUSCH의 송신에 사용될 수 있다.
일 예에서, 단말기는 BS로부터 RRC 다이렉트 구성 정보를 수신함으로써 두 개의 연속적인 송신 유닛 사이의 시간 인터벌(두 개의 연속적인 송신 유닛의 제 1 심볼 그룹들 사이의 시작 시간 인터벌, 또는 이전 송신 유닛의 마지막 심볼 그룹의 끝 부분과 다음 송신 유닛의 제 1 심볼 그룹의 헤드 부분 사이의 시간 인터벌, 또는 다른 방식으로 두 개의 송신 유닛 사이의 시간 인터벌을 결정하는 것을 포함함)을 결정한다. 도 23에 도시된 바와 같이, BS는 RCC를 통해 NPRACH 심볼 그룹들 사이의 기간을 10 ms로 직접 구성할 수 있다. 또한, 하나 이상의 NPRACH 포맷이 정의될 수 있으며, 각각의 포맷은 두 개의 연속적인 송신 유닛 사이의 시간 도메인 인터벌을 결정하는데 사용되는 대응하는 시간 인터벌 값을 미리 정의함으로써, 단말기가 NPRACH 시간-주파수 포맷 및 미리 정의된 대응 값에 따라 두 개의 송신 유닛 사이의 시간 도메인 인터벌을 결정할 수 있도록 한다.
또한, 상이한 상향링크-하향링크 서브프레임 구성들 또는 특수 서브프레임 구성들의 경우에 가능한 한 동일한 NPRACH 포맷을 사용하기 위해, NPRACH 내의 하나 이상의 심볼 그룹의 시작 위치 및 기간이 RRC를 통해 직접 구성될 수 있다(도 24에 도시된 바와 같이, NPRACH 송신 유닛들의 기간이 구성될 수 있음). 예를 들어, 특정 기준점으로부터 하나 이상의 시스템 프레임들의 오프셋이 RRC를 통해 직접 구성된다. 기준점은 특정 서브프레임의 시작 위치일 수 있다. 오프셋은 하나의 NPRACH 송신에서 하나 이상의 심볼 그룹들(즉, 송신 유닛들)의 시간 도메인 시작 위치를 결정하는데 사용된다. 도 24에 도시된 바와 같이, 서브프레임 0의 시작 위치로부터의 오프셋 1 또는 특수 서브프레임(서브프레임 1)의 시작 위치로부터의 오프셋 2가 구성될 수 있다. 따라서, 상향링크 서브프레임 구성, 특수 서브프레임의 존재 또는 부재, 및 특수 서브프레임 구성에 관계없이, NPRACH가 동일한 방식으로 구성될 수 있다. 상이한 배치 모드들에서, 동일한 구성 방법이 사용될 수 있다. 기준점은 또한 상향링크 서브프레임, 하향링크 서브프레임, 시스템 프레임, 또는 심지어 서브프레임 내의 심볼 등일 수도 있고, 단말기는 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스에 의해 기준점을 결정한다는 것을 쉽게 이해할 수 있다. 오프셋은 또한 미리 정해진 고정 값일 수도 있다.
NPRACH 송신을 위한 주파수 도메인 위치에 대하여 이하 설명하도록 한다. UE는 수신된 RRC 시그널링의 표시, 미리 결정된 고정 값 또는 하향링크 제어 시그널링에 따라 상이한 NPRACH 심볼 그룹들을 송신하기 위한 주파수 도메인 위치를 결정(즉, 캐리어 위치, 서브캐리어 그룹 및 서브캐리어 위치 중 적어도 하나를 결정)한 다음, 주파수 호핑 방식으로 상이한 NPRACH 심볼 그룹들을 송신하기 위한 주파수 도메인 리소스들의 범위를 결정한다. 경쟁 기반 랜덤 액세스 프로세스에서, UE는 송신을 위한 서브캐리어 그룹으로부터 서브캐리어를 선택하고, 지정된 주파수 호핑 패턴에 따라 주파수 호핑 방식으로 여러 심볼 그룹들을 송신한다. 스케줄링 기반 랜덤 액세스 프로세스에서, UE는 BS에 의해 구성된 서브캐리어에 따라 NPRACH를 송신한다. 바람직하게는, 주파수 호핑 패턴은 미리 정의되거나 또는 셀 ID에 의해 결정되거나 또는 셀 ID를 시드(seed)로 사용하여 생성되는 랜덤 시퀀스에 의해 결정될 수 있다. 또한, BS의 관점에서, 상이한 셀들의 NPRACH에 대해 상이한 캐리어들 또는 서브캐리어들(그룹들)을 구성하는 것은, NPRACH에 의한 고정 상향링크 리소스들의 장기 점유가 상향링크-하향링크 리소스들의 액세스 지연 또는 미스매칭을 초래하는 것을 방지할 수 있다. 또한, NPRACH에 대한 주파수 호핑이 NPRACH 검출 성능을 향상시키고 셀간 간섭을 방지할 수 있다.
IV. NPRACH의 TA
셀의 커버리지 범위는 NPRACH의 CP 및 GP에 의해 제한된다. 따라서, 적어도 각각의 연속적인 송신 이후에는 CP와 동등한 GP 길이가 삽입되어야 한다. 시스템 설계에서, CP, GP 및 심볼 그룹 내의 심볼 길이(개수)를 설계하는 동안 무결성이 고려될 것이다. 예를 들어, 하나의 UpPTS 플러스 하나의 상향링크 서브프레임의 설계에서, 상향링크 서브프레임 이후의 하향링크 서브프레임의 직교성 또는 하향링크 서브프레임에서 송신되는 데이터를 보장하기 위해, NPRACH가 하향링크와 관련하여 미리 송신될 수 있다. 또한, NPRACH는 다른 상향링크들과 관련하여 미리 추가로 송신될 수 있다. UE는 다음 구성들 중 하나 이상을 통해 TA를 획득할 수 있다: NPRACH에 대한 송신 시간이 m 시간 유닛(UL 송신을 위한 대응 리소스 이전)만큼 앞선다는 것을 나타내는 RRC 시그널링, 특수 서브프레임 구성, TDD 상향링크-하향링크 구성, 배치 모드, NPRACH 포맷에 대응하는 미리 설정된 TA 값, 미리 정의된 고정 TA 등.
도 22 및 도 23은 NPRACH에 대한 송신 시간이 m 시간 유닛(UL 송신을 위한 대응 리소스 이전)만큼 앞선다는 것을 나타내는 RRC 시그널링을 통해 UE에 의해 TA를 획득하는 예들을 도시한 것이다. UpPTS의 시작 위치와 관련하여, NPRACH는 m 시간 유닛(즉, TA 값)만큼 추가로 진행함으로써 송신된다. 이것은 연속적인 상향링크 송신 후에 CP와 동등한 GP 길이를 얻을 수 있도록 하기 위해 수행된다.
UE가 특수 서브프레임 구성 및 NPRACH 포맷에 따라 TA를 획득하는 예들에 대하여 이하 설명하도록 한다. 표 6은 특수 서브프레임 구성의 실시 예들을 보여준다. X는 SIB에서 RRC 파라미터에 의해 2 또는 4로 구성될 수 있으며, 이에 따라 특수 서브프레임들의 이용률이 증가된다. 적어도 하나의 심볼 길이를 가진 GP가 보장되어야 한다.
[표 6] 일반 CP의 경우 특수 서브프레임 구성
구체적으로, 표 5의 여러 NPRACH 포맷 및 상이한 UpPTS들의 심볼 개수와 관련하여:
(1) 하나의 심볼 + 하나의 상향링크 서브프레임의 UpPTS: 예를 들어, 표 6의 특수 서브프레임 구성 0 내지 4, 및 X=0.
표 5의 A1과 관련하여, LTE와 같이, TDD에 대해 624Ts의 고정 TA NTA에 의해서만 4480Ts의 GP가 얻어질 수 있으며, 이에 따라 약 22 km까지의 셀 반경이 제공된다.
표 5의 A2와 관련하여, NPRACH의 고정 TA가 62Ts에서 NTA=2816Ts로 조정되거나, 또는 NPRACH에 대해 2192Ts의 추가 TA 오프셋 NTAoffset이 추가되며, 이에 따라 약 7.2 km까지의 셀 반경이 제공될 수 있다.
표 5의 A3과 관련하여, NTA=5008Ts가 설정되거나 또는 NTAoffset=4384Ts가 추가되며, 이에 따라 12.5 km의 셀 반경이 제공된다.
표 5의 A4와 관련하여, NTA=3952Ts가 설정되거나 또는 NTAoffset=3328Ts가 부가적으로 추가된다.
(2) 2개의 심볼 + 하나의 상향링크 서브프레임의 UpPTS: 예를 들어, 표 6의 특수 서브프레임 구성 5, 6, 7, 8 및 9, 및 X=0.
하나의 심볼의 경우에 있어서의 A2 및 A4와 같이, 대응하는 TA로부터 2*2192Ts가 차감될 수 있다. A3와 관련하여, NTA=624Ts가 직접 사용될 수 있다.
(3) 3개의 심볼 + 하나의 상향링크 서브프레임의 UpPTS: 예를 들어, 표 6의 특수 서브프레임 구성 0, 1 및 2, 및 X=2.
A2, A3 및 A4와 관련하여, 추가 TA가 요구되지 않는다. A3와 관련하여, GP가 CP보다 크게 된다.
(4) 4개의 심볼 + 하나의 상향링크 서브프레임의 UpPTS: 예를 들어, 표 6의 특수 서브프레임 구성 5, 6 및 9, 및 X=2.
A2 및 A4와 관련하여, 추가적인 TA를 필요로 함 없이 직접 송신이 수행될 수 있거나, 심지어 NTA가 0으로 설정될 수 있다(즉 NTA=0). A5와 관련하여, NTA=624Ts가 사용될 수 있으며, 3.3 km 미만의 셀 반경을 갖는 셀들이 지원될 수 있다.
(5) 5개의 심볼 + 하나의 상향링크 서브프레임의 UpPTS: 예를 들어, 표 6의 특수 서브프레임 구성 0, 및 X=4.
A2, A4 및 A5와 관련하여, 송신이 직접 수행될 수 있다. 또는, A2와 관련하여, NPRACH에 대한 고정 TA가 624Ts에서 NTA=1184Ts로 조정되거나; 또는, NPRACH에 560Ts의 추가 TA 오프셋 NTAoffset을 추가함으로써 약 10 km까지의 셀 반경이 제공될 수 있다.
(6) 6개의 심볼 + 하나의 상향링크 서브프레임의 UpPTS: 예를 들어, 표 4의 특수 서브프레임 구성 5 및 9, 및 X=0; 또는 특수 서브프레임 구성 10.
A6이 624Ts의 고정 TA에 의해 직접 송신될 수 있으며, 8.6 km의 셀 반경이 제공될 수 있다.
또는, FDD NB-IoT에서 NPRACH 포맷 0의 송신을 위해, NPRACH에 대한 고정 TA가 624Ts에서 NTA=1184Ts로 조정되거나; 또는 NPRACH에 560Ts의 추가 TA 오프셋 NTAoffset을 추가함으로써, 약 10 km까지의 셀 반경이 제공될 수 있다.
NPRACH 송신 그룹에 대한 여러 시간-주파수 포맷들이 3.75 kHz의 서브캐리어 간격에 기초하여 위에서 제공되었다. 서브캐리어 간격이 변하면 각각의 심볼에 대한 Ts의 수가 그에 따라 변경될 것이다. 각각의 심볼 그룹에서의 심볼 개수는 NPRACH에 대한 상향링크 시간 도메인 리소스의 Ts의 수 및 대응하는 송신 유닛에서의 심볼 그룹 개수에 따라 계산될 수 있다. 또한, 대응하는 CP, GP, 필요한 TA 및 지원되는 셀 반경의 크기가 도출된다.
또한, 전술한 실시 예들에서, NPRACH 송신은 UpPTS의 시작 위치를 기준점으로서 사용하며, TA가 UpPTS의 시작 위치와 관련하여 설명되었다. 본질적으로, Ts의 카운트는 각 시스템 프레임 또는 서브프레임의 시작 위치로부터 시작된다. 특수 서브프레임의 경우에는, 실제 기준점이 하향링크 서브프레임/타임 슬롯이다. 또한, BS는 NPRACH에 의해(예를 들어, RRC를 통해) 송신되는 오프셋을 직접 구성할 수 있다. UE는 오프셋에 따라 NPRACH를 송신하기 위한 시작 시간을 결정한다. 오프셋의 기준 시간은 특정 상향링크 또는 하향링크 서브프레임의 시작 위치, 또는 특정 시스템 프레임의 시작 위치, 또는 특정 서브프레임 내의 특정 심볼의 시작 위치(예를 들어, UpPTS의 위치) 등일 수 있다. 기준 시간은 프로토콜에서 미리 정의되거나 BS(예를 들어, RRC)에 의해 구성될 수 있다.
시스템 설계의 관점에서, 프로토콜은 TDD 시스템에 적용 가능한 하나 이상의 NRPACH 포맷을 정의할 수 있으며, BS는 UE에 대한 NPRACH 포맷을 직접 구성할 수 있다. 또는, UE는 특수 서브프레임 구성 및/또는 상향링크-하향링크 구성 등에 따라 NPRACH 포맷을 결정한다.
V. RA-RNTI의 계산
랜덤 액세스를 완료하기 위해 BS와 상호 작용하는 프로세스에서, RA-RANTI는 NRPACH 포맷, 하이퍼 프레임 번호, 시스템 프레임, 서브프레임들, 상향링크-하향링크 구성 등 중 하나 이상의 파라미터에 따라 UE에 의해 계산될 수 있다. 바람직하게는, RA-RNTI는 UL과 DL 사이의 스위칭 시간 또는 유효 UL과 DL 서브프레임들의 구성 주기에 따라 계산된다.
Rel-13 및 Rel-14 NB-IoT 시스템들에서, UE는 다음과 같은 방식으로 RA-RNTI를 계산한다:
RA-RNTI=1 + floor(SFN_id/4) + 256*carrier_id
여기서 Carrier_id는 캐리어의 ID(일련 번호)를 나타내고, SFN_id는 시스템 프레임의 ID를 나타낸다. FDD 시스템에서, 하나의 NPRACH를 송신하는 시간은 5.6 ms 또는 6.4 ms이다. TDD 시스템에서는, 불연속적인 상향링크 송신으로 인해, 하나의 NPRACH 채널을 송신하는 시간은 상이한 상향링크 서브프레임 구성들에 따라, 20 ms 내지 40 ms로 연장된다. 상향링크 및 하향링크 서브프레임들의 상이한 NPRACH 기간들 또는 스위칭 기간들과 관련하여, RA-RNTI를 계산하기 위한 상이한 방법들이 선택될 수 있다.
예를 들어, 5 ms의 NPRACH 심볼 그룹 송신 기간 또는 5 ms의 상향링크-하향링크 스위칭 기간과 관련하여:
RA-RNTI=1 + floor(SFN_id/16) + 64*carrier_id
10 ms의 NPRACH 심볼 그룹 송신 기간 또는 10 ms의 상향링크-하향링크 스위칭 기간과 관련하여:
RA-RNTI=1 + floor(SFN_id/32) + 32*carrier_id
또한, 이 조정이 RA-RNTI의 요구 사항들을 충족시키기에 불충분한 경우, 하이퍼 프레임 번호가 예를 들어 다음과 같이 RA-RNTI 계산에 추가로 임포트될 수 있다:
RA-RNTI=1 + floor(SFN_id/64) + floor(HFN_id/4) + 32*carrier_id
여기서 HFN_id는 하이퍼 프레임 번호의 ID이다.
TDD 시스템에서는, UE가 NPRACH를 상향링크 서브프레임에서 송신하는 인터벌로 하향링크 채널을 수신할 수 있다. 커버리지 강화 모드에서는, NPRACH가 여러 번 반복적으로 송신될 필요가 있다. BS는 각각의 NPRACH 송신을 검출함으로써 NPRACH를 검출하고 TA를 추정한다. 더 나은 채널 조건들 하에 있는 UE에 대해, BS는 NPRACH를 미리 성공적으로 검출한 다음 정확한 TA 추정을 얻을 수 있다. 이 경우, BS는 RAR(Random Access Response)을 미리 송신할 수 있다. 예를 들어, RAR 윈도우의 시작 위치가 반복 송신되는 NPRACH 이전에 하향링크 서브프레임 상에 정의된다. NPRACH를 송신하는 프로세스에서, TDD UE 또는 FD-FDD(Full Duplex FDD) UE는 RAR을 나타내는데 사용되는 NPDCCH를 모니터링할 수 있다. UE가 RA-RNTI 스크램블링에 응답하여 NPDCCH를 성공적으로 검출하고 대응하는 NPDSCH를 성공적으로 디코딩한 경우, UE는 NPRACH 송신을 미리 중단할 수 있다. 따라서, 상향링크 송신 시간이 감소될 수 있으며, 따라서 UE의 전력 소모가 감소된다.
VI. Msg3 및 다른 상향링크 채널들의 송신
TDD 시스템에서는, 일부 상향링크 리소스들이 NPRACH 채널용으로 예비된다. 상향링크 채널과 NPRACH의 충돌을 피하기 위해, Msg3이 NPRACH와 동일하거나 상이한 캐리어에서 송신될 수 있으며, 여기서 Msg3을 송신하는데 사용되는 캐리어의 위치는 BS로부터의 RRC 구성에 의해 얻어지거나, 또는 시스템에서 미리 정의되거나, MAC CE(control element)(예를 들어, RAR)에 의해 표시된다. 유사하게, 다른 상향링크 채널들이 RRC, MAC 또는 DCI를 통해 송신을 위한 다른 상향링크 캐리어들로 스케줄링될 수 있다.
또한, 상향링크 채널들의 송신에 캐리어 간 주파수 호핑이 임포트될 수 있다. 일 예에서, NPUSCH의 스케줄링이 NPRACH와 충돌할 경우, NPUSCH가 다른 캐리어로 호핑될 것이다. 다른 캐리어는 RRC에 의해서 스케줄링된다. NPUSC는 데이터 송신을 위한 포맷 1 및/또는 상향링크 제어 정보 송신을 위한 포맷 2 또는 3을 포함한다. 추가적인 캐리어가 구성되지 않으면, NPUSCH의 송신은 후속 상향링크 서브프레임으로 연기된다.
또한, Msg3과 RAR 사이의 타이밍 관계는 12 ms 이후에 제 1 유효 상향링크 서브프레임(특수 서브프레임을 포함하거나 포함하지 않음)으로부터 시작하도록 정의될 수 있다.
도 25는 본 개시에 따른 UE의 모듈 도면이다. 도 25를 참조하면, UE는 상향링크 리소스 결정 모듈(2510), 송신 리소스 결정 모듈(2520), 송신 포맷 결정 모듈(2530) 및 NPRACH 송신 모듈(2540)을 포함한다.
상향링크 리소스 결정 모듈(2510)은 TDD(Time Division Duplex) 상향링크 시간 도메인 리소스를 결정하도록 구성된다. 송신 리소스 결정 모듈(2520)은 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스에 따라, 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(narrowband physical random access channel, NPRACH)을 송신하기 위해 사용되는 시간 도메인 리소스를 결정하도록 구성된다. 송신 포맷 결정 모듈(2530)은 NPRACH 송신 그룹에 대한 시간 도메인 포맷을 결정하도록 구성되며, 시간 도메인 포맷은 다음과 같이 구성된다: 하나의 NPRACH 송신 그룹이 시간 도메인에서 불연속적인 다수의 송신 유닛들을 포함하고, 하나의 송신 유닛은 시간 도메인에서 연속적인 하나 이상의 NPRACH 심볼 그룹들을 포함한다. NPRACH 송신 모듈은 상기 결정된 NPRACH를 송신하는데 사용되는 시간 도메인 리소스에서, 시간 도메인 포맷의 NPRACH 송신 그룹을 송신하도록 구성된다.
상향링크 리소스 결정 모듈, 송신 리소스 결정 모듈, 송신 포맷 결정 모듈 및 NPRACH 송신 모듈의 동작 프로세스들은 본 개시의 랜덤 액세스를 요청하는 방법에서 단계 1901, 1903, 1905 및 1907에 대응하며, 여기서는 반복하지 않을 것이다.
종래 기술과 비교하여, 본 개시는 적어도 다음의 유리한 기술적 효과를 갖는다는 것을 본 개시의 상세한 설명으로부터 알 수 있다:
첫째로, TDD 상향링크 시간 도메인 리소스의 특성에 따라 NPRACH 송신을 위한 시간 도메인 포맷을 설계함으로써, 랜덤 액세스 프로세스가 LTE 밴드 또는 LTE 가드 밴드 내에 배치되고 TDD에 기초하여 NB-IoT 통신 시스템에 적용될 수 있으며, 이에 따라 FDD 기반의 기존 NB-IoT가 TDD의 동작 모드에 적용될 수 있다. 따라서, 더 높은 스펙트럼 리소스들의 이용률이 달성되고, 다수의 UE들이 연결되는 시나리오에서 NB-IoT 시스템의 시스템 처리량 및 연결 효율이 상당히 개선되며;
둘째로, NDDACH의 TDD 상향링크 시간 도메인 리소스 및 시간 도메인 송신 위치를 결정하기 위한 다수의 방법을 제공하고, 다수의 접근법들에 의해 시간 도메인 송신의 시작 위치 및 송신 유닛들 사이의 시간 도메인 인터벌을 구성함으로써, 예를 들어, RRC 시그널링, 상향링크-하향링크 서브프레임 구성, 상향링크-하향링크 스위칭 기간 또는 NPRACH 포맷에 의해, 랜덤 액세스 방법의 적용 시나리오가 풍부해지고, 시스템의 확장성이 증가되고;
셋째로, NPRACH를 송신하기 위한 시간 도메인 위치 이전에 타이밍 어드밴스를 추가함으로써, 심볼 간 간섭이 크게 감소되고, 랜덤 액세스의 성공 확률이 크게 개선되며, UE의 리소스 이용률 및 랜덤 액세스 성능이 최적화되고;
넷째로, 기존 NPRACH 심볼 그룹의 구조 및 길이를 개선하여 TDD 모드에서 프레임 구조 및 상향링크-하향링크 구성에 적응함으로써, 본 방법이 TDD 통신 시스템들에 적용될 수 있는 한편, 다수의 NPRACH 포맷들을 설계함으로써, 랜덤 액세스 리소스 구성의 유연성이 향상되고, 따라서 액세스 효율이 향상되며; 또한
다섯째로, 기지국이 시간 도메인 포맷의 NPRACH 송신 그룹 내의 인접한 송신 유닛들 사이의 시간-주파수 인터벌 및 주파수 도메인 인터벌에 따라 TA를 추정한 다음 TA를 UE에 피드백함으로써, TA 추정의 정확성이 크게 개선되고, 랜덤 액세스의 성공 확률이 증가된다.
본 발명은 본 개시에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 동작들을 수행하기 위한 장치들을 포함한다는 것을 당업자는 이해해야 한다. 이들 장치는 의도된 대로 특별하게 설계 및 제조될 수 있거나, 범용 컴퓨터에서의 잘 알려진 장치를 포함할 수 있다. 이러한 장치들에는 선택적으로 활성화 또는 재구성되는 컴퓨터 프로그램들이 저장되어 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 장치(예컨대, 컴퓨터) 판독 가능 매체 또는 전자 명령어들을 저장하기에 적합하고 버스에 각각 결합되는 임의의 타입의 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터 판독 가능 매체는 임의의 타입의 디스크(플로피 디스크, 하드 디스크, 광 디스크, CD-ROM 및 광 자기 디스크를 포함함), ROM(Read-Only Memory), RAM(Random Access Memory), EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리, 마그네틱 카드 또는 광 라인 카드를 포함하며, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해서, 판독 가능한 매체는 장치(예를 들어, 컴퓨터) 판독 가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 임의의 매체를 포함한다.
당업자는 컴퓨터 프로그램 명령어들이 구조도 및/또는 블록도 및/또는 흐름도의 각 블록 그리고 구조도 및/또는 블록도 및/또는 흐름도의 블록들의 조합을 구현하는데 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 당업자는 이러한 컴퓨터 프로그램 명령어들이 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터 또는 프로그램 가능한 데이터 처리 수단의 다른 프로세서들에 제공되어 구현됨으로써, 본 개시에 의해 개시된 구조도 및/또는 블록도 및/또는 흐름도의 블록 또는 블록들에서 지정된 솔루션들이 프로그램 가능한 데이터 처리 수단의 컴퓨터 또는 다른 프로세서에 의해 실행될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본 개시에서 이미 논의된 동작, 방법 및 흐름에서의 단계, 측정 및 솔루션은 교체, 변경, 결합 또는 삭제될 수 있음을 당업자는 이해해야 한다. 또한, 본 개시에서 이미 논의된 동작, 방법 및 흐름에서의 다른 단계, 측정 및 솔루션도 또한 교체, 변경, 재구성, 분해, 결합 또는 삭제될 수 있다. 또한, 본 개시에 개시된 동작, 방법 및 동작에서 종래 기술의 단계, 측정 및 솔루션도 또한 교체, 변경, 재구성, 분해, 결합 또는 삭제될 수 있다.
전술한 설명은 본 개시의 일부 구현일 뿐이다. 당업자라면, 본 개시의 원리를 벗어나지 않고 다양한 개선 및 수정이 이루어질 수 있으며, 이러한 개선 및 수정은 본 개시의 보호 범위에 속하는 것으로 간주되어야 한다.
Claims (16)
- 무선 통신 시스템의 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
기지국으로부터, 하나의 셀에서 동기 신호가 수신되는 하향링크 캐리어에 대응하는 제1 상향링크 캐리어 및 상기 제1 상향링크 캐리어와 다른 제2 상향링크 캐리어를 포함하는 두 상향링크 캐리어들을 위한 SIB(system information block)를 수신하는 단계;
UCI(uplink control information)가 랜덤 액세스의 MSG4(message 4)와 관련된 PDSCH(physical downlink shared channel)에 대한 HARQ-ACK(hybrid automatic repeat request acknowledgement)를 포함하는 경우, 상기 단말에 설정된 상기 두 상향링크 캐리어들 중에서 상기 랜덤 액세스의 PRACH(physical random access channel) 전송에 사용된 하나의 캐리어를 상기 UCI의 전송을 위한 캐리어로 결정하는 단계;
상기 결정된 캐리어에 기초하여, 상기 UCI를 위한 주파수 도메인 자원 및 시간 도메인 자원을 결정하는 단계; 및
상기 기지국으로, 상기 주파수 도메인 자원 및 상기 시간 도메인 자원에 기초하여 상기 UCI를 전송하는 단계를 포함하고,
상기 셀이 FDD(frequency division duplex)인 경우, 상기 SIB는 상기 제1 상향링크 캐리어의 캐리어 위치를 지시하는 제1 정보를 포함하고,
상기 셀이 TDD(time division duplex)인 경우, 상기 제1 상향링크 캐리어의 중심 주파수와 상기 하향링크 캐리어의 중심 주파수는 같고 상기 SIB는 상기 제1 정보를 포함하지 않으며,
상기 SIB는 상기 제2 상향링크 캐리어의 캐리어 위치를 지시하는 제2 정보를 포함하는 것인, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 UCI의 상향링크 전송 슬롯은 상기 PDSCH의 타임 오프셋(time offset)과 종료 슬롯(end slot)에 기초하여 결정되고,
상기 타임 오프셋은, 상기 기지국으로부터 수신되는 상기 PDSCH를 위한 DCI(downlink control information)에 따라 결정되는 것인, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 방법은:
상기 기지국으로부터, 단말 특정적인 RRC(radio resource control) 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 단말 특정적인 RRC 메시지에 기초하여, 상기 두 상향링크 캐리어들 중에서 또 다른 UCI의 전송을 위한 캐리어를 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 또 다른 UCI의 전송을 위한 상기 캐리어의 주파수 도메인 자원 셋(set)은 상기 단말 특정적인 RRC 메시지에 기초하여 결정되고,
상기 또 다른 UCI의 전송을 위한 주파수 도메인 자원은, 상기 PDSCH를 위한 DCI를 통해서 상기 주파수 도메인 자원 셋 중에서 지시되고,
상기 또 다른 UCI의 전송을 위한 시간 도메인 자원은 상기 DCI에 의해서 지시되는 것인, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 방법은,
상기 결정된 캐리어가 상기 제2 상향링크 캐리어인 경우, 상기 단말의 중심 무선 주파수를 상기 제2 상향링크 캐리어로 리튠(retune)하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법. - 무선 통신 시스템의 기지국에 의해 수행되는 방법에 있어서,
단말로, 하나의 셀에서 동기 신호가 전송되는 하향링크 캐리어에 대응하는 제1 상향링크 캐리어 및 상기 제1 상향링크 캐리어와 다른 제2 상향링크 캐리어를 포함하는 두 상향링크 캐리어들을 위한 SIB(system information block)를 전송하는 단계;
상기 단말로, PDSCH(physical downlink shared channel)를 전송하는 단계; 및
상기 단말로부터, 주파수 도메인 자원 및 시간 도메인 자원 상에서 UCI(uplink control information)를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 주파수 도메인 자원 및 상기 시간 도메인 자원은 상기 UCI의 전송과 관련된 하나의 상향링크 캐리어와 관련되고,
상기 UCI가 랜덤 액세스의 MSG4(message 4)와 관련된 상기 PDSCH에 대한 HARQ-ACK(hybrid automatic repeat request acknowledgement)를 포함하는 경우, 상기 상향링크 캐리어는 상기 단말에 설정된 상기 두 상향링크 캐리어들 중에서 상기 랜덤 액세스의 PRACH(physical random access channel) 수신에 사용된 하나의 캐리어이고,
상기 셀이 FDD(frequency division duplex)인 경우, 상기 SIB는 상기 제1 상향링크 캐리어의 캐리어 위치를 지시하는 제1 정보를 포함하고,
상기 셀이 TDD(time division duplex)인 경우, 상기 제1 상향링크 캐리어의 중심 주파수와 상기 하향링크 캐리어의 중심 주파수는 같고 상기 SIB는 상기 제1 정보를 포함하지 않으며,
상기 SIB는 상기 제2 상향링크 캐리어의 캐리어 위치를 지시하는 제2 정보를 포함하는 것인, 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 UCI의 상향링크 전송 슬롯은 상기 PDSCH의 타임 오프셋(time offset)과 종료 슬롯(end slot)에 기초하여 결정되고,
상기 타임 오프셋은, 상기 단말로 전송되는 상기 PDSCH를 위한 DCI(downlink control information)에 따라 결정되는 것인, 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 방법은:
상기 단말로, 단말 특정적인 RRC(radio resource control) 메시지를 전송하는 단계; 및
상기 단말 특정적인 RRC 메시지에 기초하여, 상기 두 상향링크 캐리어들 중 어느 하나 상에서 또 다른 UCI를 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 또 다른 UCI의 수신을 위한 상기 캐리어의 주파수 도메인 자원 셋(set)은 상기 단말 특정적인 RRC 메시지에 기초하여 결정되고,
상기 또 다른 UCI의 수신을 위한 주파수 도메인 자원은, 상기 PDSCH를 위한 DCI를 통해서 상기 주파수 도메인 자원 셋 중에서 지시되고,
상기 또 다른 UCI의 수신을 위한 시간 도메인 자원은 상기 DCI에 의해서 지시되는 것인, 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 상향링크 캐리어가 상기 제2 상향링크 캐리어인 경우, 상기 UCI는 중심 무선 주파수의 리튠(retune)을 통해 수신되는 것인, 방법. - 무선 통신 시스템의 단말에 있어서,
신호를 송신 또는 수신하도록 설정된 송수신부; 및
상기 송수신부와 연결되는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는:
하나의 셀에서 동기 신호가 수신되는 하향링크 캐리어에 대응하는 제1 상향링크 캐리어 및 상기 제1 상향링크 캐리어와 다른 제2 상향링크 캐리어를 포함하는 두 상향링크 캐리어들을 위한 SIB(system information block)를 기지국으로부터 수신하고,
UCI(uplink control information)가 랜덤 액세스의 MSG4(message 4)와 관련된 PDSCH(physical downlink shared channel)에 대한 HARQ-ACK(hybrid automatic repeat request acknowledgement)를 포함하는 경우, 상기 단말에 설정된 상기 두 상향링크 캐리어들 중에서 상기 랜덤 액세스의 PRACH(physical random access channel) 전송에 사용된 하나의 캐리어를 상기 UCI의 전송을 위한 캐리어로 결정하고,
상기 결정된 캐리어에 기초하여, 상기 UCI를 위한 주파수 도메인 자원 및 시간 도메인 자원을 결정하고,
상기 주파수 도메인 자원 및 상기 시간 도메인 자원에 기초하여 상기 UCI를 상기 기지국으로 전송하도록 설정되고,
상기 셀이 FDD(frequency division duplex)인 경우, 상기 SIB는 상기 제1 상향링크 캐리어의 캐리어 위치를 지시하는 제1 정보를 포함하고,
상기 셀이 TDD(time division duplex)인 경우, 상기 제1 상향링크 캐리어의 중심 주파수와 상기 하향링크 캐리어의 중심 주파수는 같고 상기 SIB는 상기 제1 정보를 포함하지 않으며,
상기 SIB는 상기 제2 상향링크 캐리어의 캐리어 위치를 지시하는 제2 정보를 포함하는 것인, 단말. - 제 9 항에 있어서,
상기 UCI의 상향링크 전송 슬롯은 상기 PDSCH의 타임 오프셋(time offset)과 종료 슬롯(end slot)에 기초하여 결정되고,
상기 타임 오프셋은, 상기 기지국으로부터 수신되는 상기 PDSCH를 위한 DCI(downlink control information)에 따라 결정되는 것인, 단말. - 제 9 항에 있어서,
상기 제어부는:
단말 특정적인 RRC(radio resource control) 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하고,
상기 단말 특정적인 RRC 메시지에 기초하여, 상기 두 상향링크 캐리어들 중에서 또 다른 UCI의 전송을 위한 캐리어를 결정하도록 설정되고,
상기 또 다른 UCI의 전송을 위한 상기 캐리어의 주파수 도메인 자원 셋(set)은 상기 단말 특정적인 RRC 메시지에 기초하여 결정되고,
상기 또 다른 UCI의 전송을 위한 주파수 도메인 자원은, 상기 PDSCH를 위한 DCI를 통해서 상기 주파수 도메인 자원 셋 중에서 지시되고,
상기 또 다른 UCI의 전송을 위한 시간 도메인 자원은 상기 DCI에 의해서 지시되는 것인, 단말. - 제 9 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 결정된 캐리어가 상기 제2 상향링크 캐리어인 경우, 상기 단말의 중심 무선 주파수를 상기 제2 상향링크 캐리어로 리튠(retune)하도록 더 설정되는 것인, 단말. - 무선 통신 시스템의 기지국에 있어서,
신호를 송신 또는 수신하도록 설정된 송수신부; 및
상기 송수신부와 연결되는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는:
하나의 셀에서 동기 신호가 전송되는 하향링크 캐리어에 대응하는 제1 상향링크 캐리어 및 상기 제1 상향링크 캐리어와 다른 제2 상향링크 캐리어를 포함하는 두 상향링크 캐리어들을 위한 SIB(system information block)를 단말로 전송하고,
PDSCH(physical downlink shared channel)를 상기 단말로 전송하고,
주파수 도메인 자원 및 시간 도메인 자원 상에서 UCI(uplink control information)를 상기 단말로부터 수신하도록 설정되고,
상기 주파수 도메인 자원 및 상기 시간 도메인 자원은 상기 UCI의 전송과 관련된 하나의 상향링크 캐리어와 관련되고,
상기 UCI가 랜덤 액세스의 MSG4(message 4)와 관련된 상기 PDSCH에 대한 HARQ-ACK(hybrid automatic repeat request acknowledgement)를 포함하는 경우, 상기 상향링크 캐리어는 상기 단말에 설정된 상기 두 상향링크 캐리어들 중에서 상기 랜덤 액세스의 PRACH(physical random access channel) 수신에 사용된 하나의 캐리어이고,
상기 셀이 FDD(frequency division duplex)인 경우, 상기 SIB는 상기 제1 상향링크 캐리어의 캐리어 위치를 지시하는 제1 정보를 포함하고,
상기 셀이 TDD(time division duplex)인 경우, 상기 제1 상향링크 캐리어의 중심 주파수와 상기 하향링크 캐리어의 중심 주파수는 같고 상기 SIB는 상기 제1 정보를 포함하지 않으며,
상기 SIB는 상기 제2 상향링크 캐리어의 캐리어 위치를 지시하는 제2 정보를 포함하는 것인, 기지국. - 제 13 항에 있어서,
상기 UCI의 상향링크 전송 슬롯은 상기 PDSCH의 타임 오프셋(time offset)과 종료 슬롯(end slot)에 기초하여 결정되고,
상기 타임 오프셋은, 상기 단말로 전송되는 상기 PDSCH를 위한 DCI(downlink control information)에 따라 결정되는 것인, 기지국. - 제 13 항에 있어서,
상기 제어부는:
단말 특정적인 RRC(radio resource control) 메시지를 상기 단말로 전송하고,
상기 단말 특정적인 RRC 메시지에 기초하여, 상기 두 상향링크 캐리어들 중 어느 하나 상에서 또 다른 UCI를 수신하도록 더 설정되고,
상기 또 다른 UCI의 수신을 위한 상기 캐리어의 주파수 도메인 자원 셋(set)은 상기 단말 특정적인 RRC 메시지에 기초하여 결정되고,
상기 또 다른 UCI의 수신을 위한 주파수 도메인 자원은, 상기 PDSCH를 위한 DCI를 통해서 상기 주파수 도메인 자원 셋 중에서 지시되고,
상기 또 다른 UCI의 수신을 위한 시간 도메인 자원은 상기 DCI에 의해서 지시되는 것인, 기지국. - 제 13 항에 있어서,
상기 상향링크 캐리어가 상기 제2 상향링크 캐리어인 경우, 상기 UCI는 중심 무선 주파수의 리튠(retune)을 통해 수신되는 것인, 기지국.
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