KR102573369B1

KR102573369B1 - 무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102573369B1
Application number: KR1020237000190A
Authority: KR
Inventors: 신석민; 박해욱; 김기준; 양석철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2021-04-05
Filing date: 2022-03-21
Publication date: 2023-09-01
Also published as: WO2022215901A1; US20220330191A1; US11844040B2; US20230164722A1; KR20230017349A

Abstract

무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 통신을 수행하는 방법은, 제1 위성과 관련된 제1 위성 궤도 정보 및 제1 위성에 대응되는 제1 유효 구간과 관련된 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계 및 제1 유효 구간을 가지는 제1 유효 타이머가 동작 중에 제1 위성과 관련된 제2 위성 궤도 정보가 기지국으로부터 수신됨에 기반하여, 제1 유효 타이머를 재시작하는 단계를 포함하고, 상기 단말은 제1 유효 타이머가 제1 유효 구간에 기초하여 시작한 후 재시작되거나 만료되거나 멈추기 전에 상기 제1 위성 궤도 정보에 기초하여 제1 위성에 대한 제1 TA를 획득하고, 상기 단말은, 제1 유효 타이머가 제2 유효 구간에 기초하여 재시작한 후 만료되거나 멈추기 전에 제2 위성 궤도 정보에 기초하여 제1 위성에 대한 제2 TA를 획득할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법 및 장치

본 개시는 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.

차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.

본 개시의 기술적 과제는, 무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 개시의 추가적인 기술적 과제는, 비-지상 네트워크 시스템에서 위성 궤도 정보에 기초하여 단말-특정(UE-specific) TA(timing advance)를 획득하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 개시의 추가적인 기술적 과제는, 단말-특정 TA를 획득하기 위한 위성 궤도 정보에 대한 유효 구간(validity duration)을 설정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 개시의 일 실시예로, 무선 통신 시스템에서 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 제1 위성과 관련된 제1 위성 궤도 정보(satellite ephemeris information) 및 상기 제1 위성에 대응되는 제1 유효 구간(validity duration)과 관련된 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 제1 유효 구간을 가지는 제1 유효 타이머(validity timer)가 동작 중(running)에 상기 제1 위성과 관련된 제2 위성 궤도 정보가 상기 기지국으로부터 수신됨에 기반하여, 상기 제1 유효 타이머를 재시작(restart)하는 단계를 포함하고, 상기 단말은, 상기 제1 유효 타이머가 상기 제1 유효 구간에 기초하여 시작한 후 재시작되거나 만료되거나 멈추기 전에 상기 제1 위성 궤도 정보에 기초하여 상기 제1 위성에 대한 제1 TA(timing advance)를 획득하고, 상기 단말은, 상기 제1 유효 타이머가 제2 유효 구간에 기초하여 재시작한 후 만료되거나 멈추기 전에 상기 제2 위성 궤도 정보에 기초하여 상기 제1 위성에 대한 제2 TA를 획득할 수 있다.

본 개시의 또 다른 실시예로, 무선 통신 시스템에서 기지국이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 제1 위성과 관련된 제1 위성 궤도 정보(satellite ephemeris information) 및 상기 제1 위성에 대응되는 제1 유효 구간(validity duration)과 관련된 정보를 단말로 전송하는 단계; 및 상기 제1 유효 구간을 가지는 제1 유효 타이머(validity timer)가 동작 중(running)에 상기 제1 위성과 관련된 제2 위성 궤도 정보를 단말로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 단말은, 상기 제1 유효 타이머가 제1 유효 구간에 기초하여 시작한 후 재시작되거나 만료되거나 멈추기 전에 상기 제1 위성 궤도 정보에 기초하여 상기 제1 위성에 대한 제1 TA(timing advance)를 획득하고, 상기 단말은, 상기 제2 위성 궤도 정보를 수신함에 기반하여, 상기 제1 유효 타이머를 재시작하고, 상기 제1 유효 타이머가 제2 유효 구간에 기초하여 재시작한 후 만료되거나 멈추기 전에 상기 제2 위성 궤도 정보에 기초하여 상기 제1 위성에 대한 제2 TA를 획득할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 비-지상 네트워크 시스템에서 위성 궤도 정보에 기초하여 단말-특정(UE-specific) TA(timing advance)를 획득하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말-특정 TA를 획득하기 위한 위성 궤도 정보에 대한 유효 구간(validity duration)을 설정하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 개시에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 개시에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 개시의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 구조를 예시한다.
도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 프레임 구조를 예시한다.
도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 자원 그리드(resource grid)를 예시한다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 자원 블록(physical resource block)을 예시한다.
도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 슬롯 구조를 예시한다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송수신 방법을 예시한다.
도 7 및 도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템이 지원하는 NTN을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 통신 수행 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 통신 수행 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 단말-특정 TA를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 위성 궤도 정보의 한 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말과 네트워크 간의 시그널링 절차를 설명하기 위한 시퀀스도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

이하, 본 개시에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 개시가 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 개시의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 개시가 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

몇몇 경우, 본 개시의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.

본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계 뿐만 아니라, 그 사이에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 본 개시에서 용어 "포함한다" 또는 "가진다"는 언급된 특징, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 개시에 있어서, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되고 구성요소들을 제한하기 위해서 사용되지 않으며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들 간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제 1 구성요소는 다른 실시예에서 제 2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제 2 구성요소를 다른 실시예에서 제 1 구성요소라고 칭할 수도 있다.

본 개시에서 사용된 용어는 특정 실시예에 대한 설명을 위한 것이며 청구범위를 제한하려는 것이 아니다. 실시예의 설명 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도한 것이다. 본 개시에 사용된 용어 "및/또는"은 관련된 열거 항목 중의 하나를 지칭할 수도 있고, 또는 그 중의 둘 이상의 임의의 및 모든 가능한 조합을 지칭하고 포함하는 것을 의미한다. 또한, 본 개시에서 단어들 사이의 "/"는 달리 설명되지 않는 한 "및/또는"과 동일한 의미를 가진다.

본 개시는 무선 통신 네트워크 또는 무선 통신 시스템을 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 동작은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 장치(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 신호를 송신(transmit) 또는 수신(receive)하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 네트워크와의 또는 단말 간의 신호를 송신 또는 수신하는 과정에서 이루어질 수 있다.

본 개시에서, 채널을 송신 또는 수신한다는 것은 해당 채널을 통해서 정보 또는 신호를 송신 또는 수신한다는 의미를 포함한다. 예를 들어, 제어 채널을 송신한다는 것은, 제어 채널을 통해서 제어 정보 또는 신호를 송신한다는 것을 의미한다. 유사하게, 데이터 채널을 송신한다는 것은, 데이터 채널을 통해서 데이터 정보 또는 신호를 송신한다는 것을 의미한다.

이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다. 기지국은 제1 통신 장치로, 단말은 제2 통신 장치로 표현될 수도 있다. 기지국(BS: Base Station)은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), gNB(Next Generation NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), 네트워크(5G 네트워크), AI(Artificial Intelligence) 시스템/모듈, RSU(road side unit), 로봇(robot), 드론(UAV: Unmanned Aerial Vehicle), AR(Augmented Reality)장치, VR(Virtual Reality)장치 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말(Terminal)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치, 차량(vehicle), RSU(road side unit), 로봇(robot), AI(Artificial Intelligence) 모듈, 드론(UAV: Unmanned Aerial Vehicle), AR(Augmented Reality)장치, VR(Virtual Reality)장치 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA, FDMA, TDMA, OFDMA, SC-FDMA 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이고 LTE-A(Advanced)/LTE-A pro는 3GPP LTE의 진화된 버전이다. 3GPP NR(New Radio or New Radio Access Technology)는 3GPP LTE/LTE-A/LTE-A pro의 진화된 버전이다.

설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 통신 시스템(예를 들어, LTE-A, NR)을 기반으로 설명하지만 본 개시의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. LTE는 3GPP TS(Technical Specification) 36.xxx Release 8 이후의 기술을 의미한다. 세부적으로, 3GPP TS 36.xxx Release 10 이후의 LTE 기술은 LTE-A로 지칭되고, 3GPP TS 36.xxx Release 13 이후의 LTE 기술은 LTE-A pro로 지칭된다. 3GPP NR은 TS 38.xxx Release 15 이후의 기술을 의미한다. LTE/NR은 3GPP 시스템으로 지칭될 수 있다. "xxx"는 표준 문서 세부 번호를 의미한다. LTE/NR은 3GPP 시스템으로 통칭될 수 있다. 본 개시의 설명에 사용된 배경기술, 용어, 약어 등에 관해서는 본 개시 이전에 공개된 표준 문서에 기재된 사항을 참조할 수 있다. 예를 들어, 다음 문서를 참조할 수 있다.

3GPP LTE의 경우, TS 36.211(물리 채널들 및 변조), TS 36.212(다중화 및 채널 코딩), TS 36.213(물리 계층 절차들), TS 36.300(전반적인 설명), TS 36.331(무선 자원 제어)을 참조할 수 있다.

3GPP NR의 경우, TS 38.211(물리 채널들 및 변조), TS 38.212(다중화 및 채널 코딩), TS 38.213(제어를 위한 물리 계층 절차들), TS 38.214(데이터를 위한 물리 계층 절차들), TS 38.300(NR 및 NG-RAN(New Generation-Radio Access Network) 전반적인 설명), TS 38.331(무선 자원 제어 프로토콜 규격)을 참조할 수 있다.

본 개시에서 사용될 수 있는 용어들의 약자는 다음과 같이 정의된다.

- BM: 빔 관리(beam management)

- CQI: 채널 품질 지시자(channel quality indicator)

- CRI: 채널 상태 정보 - 참조 신호 자원 지시자(channel state information - reference signal resource indicator)

- CSI: 채널 상태 정보(channel state information)

- CSI-IM: 채널 상태 정보 - 간섭 측정(channel state information - interference measurement)

- CSI-RS: 채널 상태 정보 - 참조 신호(channel state information - reference signal)

- DMRS: 복조 참조 신호(demodulation reference signal)

- FDM: 주파수 분할 다중화(frequency division multiplexing)

- FFT: 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform)

- IFDMA: 인터리빙된 주파수 분할 다중 액세스(interleaved frequency division multiple access)

- IFFT: 역 고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform)

- L1-RSRP: 제1 레이어 참조 신호 수신 파워(Layer 1 reference signal received power)

- L1-RSRQ: 제1 레이어 참조 신호 수신 품질(Layer 1 reference signal received quality)

- MAC: 매체 액세스 제어(medium access control)

- NZP: 논-제로 파워(non-zero power)

- OFDM: 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing)

- PDCCH: 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel)

- PDSCH: 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel)

- PMI: 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator)

- RE: 자원 요소(resource element)

- RI: 랭크 지시자(Rank indicator)

- RRC: 무선 자원 제어(radio resource control)

- RSSI: 수신 신호 강도 지시자(received signal strength indicator)

- Rx: 수신(Reception)

- QCL: 준-동일 위치(quasi co-location)

- SINR: 신호 대 간섭 및 잡음비(signal to interference and noise ratio)

- SSB (또는 SS/PBCH block): 동기 신호 블록(프라이머리 동기 신호(PSS: primary synchronization signal), 세컨더리 동기 신호(SSS: secondary synchronization signal) 및 물리 방송 채널(PBCH: physical broadcast channel)을 포함)

- TDM: 시간 분할 다중화(time division multiplexing)

- TRP: 전송 및 수신 포인트(transmission and reception point)

- TRS: 트래킹 참조 신호(tracking reference signal)

- Tx: 전송(transmission)

- UE: 사용자 장치(user equipment)

- ZP: 제로 파워(zero power)

시스템 일반

더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라, 기존의 무선 액세스 기술(radio access technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드(mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브(massive) MTC(machine type communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스/단말을 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 eMBB(enhanced mobile broadband communication), Mmtc(massive MTC), URLLC (utra-reliable and low latency communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있으며, 본 개시에서는 편의상 해당 기술을 NR이라고 부른다. NR은 5G RAT의 일례를 나타낸 표현이다.

NR을 포함하는 새로운 RAT 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용한다. 새로운 RAT 시스템은 LTE의 OFDM 파라미터들과는 다른 OFDM 파라미터들을 따를 수 있다. 또는 새로운 RAT 시스템은 기존의 LTE/LTE-A의 뉴머롤로지(numerology)를 그대로 따르나 더 큰 시스템 대역폭(예를 들어, 100MHz)를 지원할 수 있다. 또는 하나의 셀이 복수 개의 numerology들을 지원할 수도 있다. 즉, 서로 다른 numerology로 동작하는 하는 단말들이 하나의 셀 안에서 공존할 수 있다.

numerology는 주파수 도메인에서 하나의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 대응한다. 참조 서브캐리어 간격(reference subcarrier spacing)을 정수 N으로 스케일링(scaling)함으로써, 상이한 numerology가 정의될 수 있다.

도 1은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 구조를 예시한다.

도 1을 참조하면, NG-RAN은 NG-RA(NG-Radio Access) 사용자 평면(즉, 새로운 AS(access stratum) 서브계층/PDCP(packet data convergence protocol)/RLC(radio link control)/MAC/PHY) 및 UE에 대한 제어 평면(RRC) 프로토콜 종단을 제공하는 gNB들로 구성된다. 상기 gNB는 Xn 인터페이스를 통해 상호 연결된다. 상기 gNB는 또한, NG 인터페이스를 통해 NGC(New Generation Core)로 연결된다. 보다 구체적으로는, 상기 gNB는 N2 인터페이스를 통해 AMF(Access and Mobility Management Function)로, N3 인터페이스를 통해 UPF(User Plane Function)로 연결된다.

도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 프레임 구조를 예시한다.

NR 시스템은 다수의 뉴머롤로지(numerology)들을 지원할 수 있다. 여기서, numerology는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)과 순환 전치(cyclic prefix, CP) 오버헤드에 의해 정의될 수 있다. 이때, 다수의 서브캐리어 간격은 기본(참조) 서브캐리어 간격을 정수 N(또는, μ)으로 스케일링(scaling) 함으로써 유도될 수 있다. 또한, 매우 높은 반송파 주파수에서 매우 낮은 서브캐리어 간격을 이용하지 않는다고 가정될지라도, 이용되는 numerology는 주파수 대역과 독립적으로 선택될 수 있다. 또한, NR 시스템에서는 다수의 numerology에 따른 다양한 프레임 구조들이 지원될 수 있다.

이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 OFDM numerology 및 프레임 구조를 살펴본다. NR 시스템에서 지원되는 다수의 OFDM numerology들은 아래 표 1과 같이 정의될 수 있다.

μ	Δf=2^μ·15 [kHz]	CP
0	15	일반(Normal)
1	30	일반
2	60	일반, 확장(Extended)
3	120	일반
4	240	일반

NR은 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 numerology(또는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing, SCS)를 지원한다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)를 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)를 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)를 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다. NR 주파수 밴드(frequency band)는 2가지 타입(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의된다. FR1, FR2는 아래 표 2와 같이 구성될 수 있다. 또한, FR2는 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)를 의미할 수 있다.

주파수 범위 지정(Frequency Range designation)	해당 주파수 범위(Corresponding frequency range)	서브캐리어 간격(Subcarrier Spacing)
FR1	410MHz - 7125MHz	15, 30, 60kHz
FR2	24250MHz - 52600MHz	60, 120, 240kHz

NR 시스템에서의 프레임 구조(frame structure)와 관련하여, 시간 도메인의 다양한 필드의 크기는 T_c=1/(Δf_max·N_f)의 시간 단위의 배수로 표현된다. 여기에서, Δf_max=480·10³ Hz이고, N_f=4096 이다. 하향링크(downlink) 및 상향링크(uplink) 전송은 T_f=1/(Δf_maxN_f/100)·T_c=10ms의 구간을 가지는 무선 프레임(radio frame)으로 구성(organized)된다. 여기에서, 무선 프레임은 각각 T_sf=(Δf_maxN_f/1000)·T_c=1ms의 구간을 가지는 10 개의 서브프레임(subframe)들로 구성된다. 이 경우, 상향링크에 대한 한 세트의 프레임들 및 하향링크에 대한 한 세트의 프레임들이 존재할 수 있다. 또한, 단말로부터의 상향링크 프레임 번호 i에서의 전송은 해당 단말에서의 해당 하향링크 프레임의 시작보다 T_TA=(N_TA+N_TA,offset)T_c 이전에 시작해야 한다. 서브캐리어 간격 구성 μ 에 대하여, 슬롯(slot)들은 서브프레임 내에서 n_s ^μ∈{0,..., N_slot ^subframe,μ-1} 의 증가하는 순서로 번호가 매겨지고, 무선 프레임 내에서 n_s,f ^μ∈{0,..., N_slot ^frame,μ-1} 의 증가하는 순서로 번호가 매겨진다. 하나의 슬롯은 N_symb ^slot의 연속하는 OFDM 심볼들로 구성되고, N_symb ^slot는, CP에 따라 결정된다. 서브프레임에서 슬롯 n_s ^μ의 시작은 동일 서브프레임에서 OFDM 심볼 n_s ^μN_symb ^slot의 시작과 시간적으로 정렬된다. 모든 단말이 동시에 송신 및 수신을 할 수 있는 것은 아니며, 이는 하향링크 슬롯(downlink slot) 또는 상향링크 슬롯(uplink slot)의 모든 OFDM 심볼들이 이용될 수는 없다는 것을 의미한다. 표 3은 일반 CP에서 슬롯 별 OFDM 심볼의 개수(N_symb ^slot), 무선 프레임 별 슬롯의 개수(N_slot ^frame,μ), 서브프레임 별 슬롯의 개수(N_slot ^subframe,μ)를 나타내며, 표 4는 확장 CP에서 슬롯 별 OFDM 심볼의 개수, 무선 프레임 별 슬롯의 개수, 서브프레임 별 슬롯의 개수를 나타낸다.

μ	N_symb ^slot	N_slot ^frame,μ	N_slot ^subframe,μ
0	14	10	1
1	14	20	2
2	14	40	4
3	14	80	8
4	14	160	16

μ	N_symb ^slot	N_slot ^frame,μ	N_slot ^subframe,μ
2	12	40	4

도 2는, μ=2인 경우(SCS가 60kHz)의 일례로서, 표 3을 참고하면 1 서브프레임(subframe)은 4개의 슬롯(slot)들을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 1 subframe={1,2,4} slot은 일례로서, 1 subframe에 포함될 수 있는 slot(들)의 개수는 표 3 또는 표 4와 같이 정의된다. 또한, 미니 슬롯(mini-slot)은 2, 4 또는 7 심볼들을 포함하거나 그 보다 더 많은 또는 더 적은 심볼들을 포함할 수 있다.NR 시스템에서의 물리 자원(physical resource)과 관련하여, 안테나 포트(antenna port), 자원 그리드(resource grid), 자원 요소(resource element), 자원 블록(resource block), 캐리어 파트(carrier part) 등이 고려될 수 있다. 이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 상기 물리 자원들에 대해 구체적으로 살펴본다. 먼저, 안테나 포트와 관련하여, 안테나 포트는 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널이 동일한 안테나 포트 상의 다른 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있도록 정의된다. 하나의 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널의 광범위 특성(large-scale property)이 다른 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널로부터 유추될 수 있는 경우, 2 개의 안테나 포트는 QC/QCL(quasi co-located 혹은 quasi co-location) 관계에 있다고 할 수 있다. 여기서, 상기 광범위 특성은 지연 확산(Delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 주파수 쉬프트(Frequency shift), 평균 수신 파워(Average received power), 수신 타이밍(Received Timing) 중 하나 이상을 포함한다.도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 자원 그리드(resource grid)를 예시한다. 도 3을 참조하면, 자원 그리드가 주파수 도메인 상으로 N_RB ^μN_sc ^RB 서브캐리어들로 구성되고, 하나의 서브프레임이 14·2^μ OFDM 심볼들로 구성되는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다. NR 시스템에서, 전송되는 신호(transmitted signal)는 N_RB ^μN_sc ^RB 서브캐리어들로 구성되는 하나 또는 그 이상의 자원 그리드들 및 2^μN_symb ^(μ)의 OFDM 심볼들에 의해 설명된다. 여기서, N_RB ^μ≤N_RB ^max,μ이다. 상기 N_RB ^max,μ는 최대 전송 대역폭을 나타내고, 이는, numerology들 뿐만 아니라 상향링크와 하향링크 간에도 달라질 수 있다. 이 경우, μ 및 안테나 포트 p 별로 하나의 자원 그리드가 설정될 수 있다. μ 및 안테나 포트 p에 대한 자원 그리드의 각 요소는 자원 요소(resource element)로 지칭되며, 인덱스 쌍 (k,l')에 의해 고유적으로 식별된다. 여기에서, k=0,...,N_RB ^μN_sc ^RB-1 는 주파수 도메인 상의 인덱스이고, l'=0,...,2^μN_symb ^(μ)-1 는 서브프레임 내에서 심볼의 위치를 지칭한다. 슬롯에서 자원 요소를 지칭할 때에는, 인덱스 쌍 (k,l) 이 이용된다. 여기서, l=0,...,N_symb ^μ-1 이다. μ 및 안테나 포트 p에 대한 자원 요소 (k,l')는 복소 값(complex value) a_k,l' ^(p,μ)에 해당한다. 혼동(confusion)될 위험이 없는 경우 혹은 특정 안테나 포트 또는 numerology가 특정되지 않은 경우에는, 인덱스들 p 및 μ는 드롭(drop)될 수 있으며, 그 결과 복소 값은 a_k,l' ^(p) 또는 a_k,l' 이 될 수 있다. 또한, 자원 블록(resource block, RB)은 주파수 도메인 상의 N_sc ^RB=12 연속적인 서브캐리어들로 정의된다.포인트(point) A는 자원 블록 그리드의 공통 기준 포인트(common reference point)로서 역할을 하며 다음과 같이 획득된다.

- 프라이머리 셀(PCell: Primary Cell) 다운링크에 대한 offsetToPointA는 초기 셀 선택을 위해 단말에 의해 사용된 SS/PBCH block과 겹치는 가장 낮은 자원 블록의 가장 낮은 서브 캐리어와 point A 간의 주파수 오프셋을 나타낸다. FR1에 대해 15kHz 서브캐리어 간격 및 FR2에 대해 60kHz 서브캐리어 간격을 가정한 리소스 블록 단위(unit)들로 표현된다.

- absoluteFrequencyPointA는 ARFCN(absolute radio-frequency channel number)에서와 같이 표현된 point A의 주파수-위치를 나타낸다.

공통 자원 블록(common resource block)들은 서브캐리어 간격 설정 μ에 대한 주파수 도메인에서 0부터 위쪽으로 numbering된다. 서브캐리어 간격 설정 μ에 대한 공통 자원 블록 0의 subcarrier 0의 중심은 'point A'와 일치한다. 주파수 도메인에서 공통 자원 블록 번호 n_CRB ^μ 와 서브캐리어 간격 설정 μ에 대한 자원 요소(k,l)와의 관계는 아래 수학식 1과 같이 주어진다.

수학식 1에서, k는 k=0이 point A를 중심으로 하는 서브캐리어에 해당하도록 point A에 상대적으로 정의된다. 물리 자원 블록들은 대역폭 파트(BWP: bandwidth part) 내에서 0부터 N_BWP,i ^size,μ-1까지 번호가 매겨지고, i는 BWP의 번호이다. BWP i에서 물리 자원 블록 n_PRB 와 공통 자원 블록 n_CRB 간의 관계는 아래 수학식 2에 의해 주어진다.

N_BWP,i ^start,μ는 BWP가 공통 자원 블록 0에 상대적으로 시작하는 공통 자원 블록이다.

도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 자원 블록(physical resource block)을 예시한다. 그리고, 도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 슬롯 구조를 예시한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 심볼을 포함한다. 예를 들어, 보통 CP의 경우 하나의 슬롯이 7개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 6개의 심볼을 포함한다.

반송파는 주파수 도메인에서 복수의 부반송파를 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 도메인에서 복수(예를 들어, 12)의 연속한 부반송파로 정의된다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 도메인에서 복수의 연속한 (물리) 자원 블록으로 정의되며, 하나의 numerology(예를 들어, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예를 들어, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행되며, 하나의 단말한테는 하나의 BWP만 활성화될 수 있다. 자원 그리드에서 각각의 요소는 자원요소(RE: Resource Element)로 지칭되며, 하나의 복소 심볼이 매핑될 수 있다.

NR 시스템은 하나의 컴포넌트 캐리어(component carrier, CC) 당 최대 400 MHz까지 지원될 수 있다. 이러한 광대역 CC(wideband CC)에서 동작하는 단말이 항상 CC 전체에 대한 무선 주파수(radio frequency, RF) 칩(chip)를 켜둔 채로 동작한다면 단말 배터리 소모가 커질 수 있다. 혹은 하나의 광대역 CC 내에 동작하는 여러 활용 케이스들(예를 들어, eMBB, URLLC, Mmtc, V2X 등)을 고려할 때 해당 CC 내에 주파수 대역 별로 서로 다른 numerology(예를 들어, 서브캐리어 간격 등)가 지원될 수 있다. 혹은 단말 별로 최대 대역폭에 대한 능력(capability)이 다를 수 있다. 이를 고려하여 기지국은 광대역 CC의 전체 대역폭이 아닌 일부 대역폭에서만 동작하도록 단말에게 지시할 수 있으며, 해당 일부 대역폭을 편의상 대역폭 부분(bandwidth part, BWP)로 정의한다. BWP는 주파수 축 상에서 연속한 RB들로 구성될 수 있으며, 하나의 numerology(예를 들어, 서브캐리어 간격, CP 길이, 슬롯/미니-슬롯 구간)에 대응될 수 있다.

한편, 기지국은 단말에게 설정된 하나의 CC 내에서도 다수의 BWP를 설정할 수 있다. 예를 들어, PDCCH 모니터링 슬롯에서는 상대적으로 작은 주파수 도메인을 차지하는 BWP를 설정하고, PDCCH에서 지시하는 PDSCH는 그보다 큰 BWP 상에 스케줄링될 수 있다. 혹은, 특정 BWP에 UE 들이 몰리는 경우 로드 밸런싱(load balancing)을 위해 일부 단말들을 다른 BWP로 설정할 수 있다. 혹은, 이웃 셀 간의 주파수 도메인 셀간 간섭 제거(frequency domain inter-cell interference cancellation) 등을 고려하여 전체 대역폭 중 가운데 일부 스펙트럼(spectrum)을 배제하고 양쪽 BWP들을 동일 슬롯 내에서도 설정할 수 있다. 즉, 기지국은 광대역 CC와 연관된(association) 단말에게 적어도 하나의 DL/UL BWP를 설정할 수 있다. 기지국은 특정 시점에 설정된 DL/UL BWP(들) 중 적어도 하나의 DL/UL BWP를 (L1 시그널링 또는 MAC CE(Control Element) 또는 RRC 시그널링 등에 의해) 활성화시킬 수 있다. 또한, 기지국은 다른 설정된 DL/UL BWP로 스위칭을 (L1 시그널링 또는 MAC CE 또는 RRC 시그널링 등에 의해) 지시할 수 있다. 또는, 타이머 기반으로 타이머 값이 만료되면 정해진 DL/UL BWP로 스위칭될 수도 있다. 이때, 활성화된 DL/UL BWP를 활성(active) DL/UL BWP로 정의한다. 하지만, 단말이 최초 접속(initial access) 과정을 수행하는 중이거나, 혹은 RRC 연결이 셋업(set up)되기 전 등의 상황에서는 DL/UL BWP에 대한 설정을 수신하지 못할 수 있으므로, 이러한 상황에서 단말이 가정하는 DL/UL BWP는 최초 활성 DL/UL BWP라고 정의한다.

도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송수신 방법을 예시한다.

무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(downlink)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(uplink)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S601). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 신호(primary synchronization signal, PSS) 및 부 동기 채널(secondary synchronization signal, PSS)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 식별자(identifier, ID) 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(physical broadcast channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(downlink reference signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink control channel, PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S602).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(random access procedure, RACH)을 수행할 수 있다(단계 S603 내지 단계 S606). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(physical random access channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 송신하고(S603 및 S605), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S604 및 S606). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 송신 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S607) 및 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 송신(S608)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.

한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 송신하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK(Acknowledgement/Non-Acknowledgement) 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 송신할 수 있다.

표 5는 NR 시스템에서의 DCI 포맷(format)의 일례를 나타낸다.

DCI 포맷	활용
0_0	하나의 셀 내 PUSCH의 스케줄링
0_1	하나의 셀 내 하나 또는 다중 PUSCH의 스케줄링, 또는 UE에게 셀 그룹(CG: cell group) 하향링크 피드백 정보의 지시
0_2	하나의 셀 내 PUSCH의 스케줄링
1_0	하나의 DL 셀 내 PDSCH의 스케줄링
1_1	하나의 셀 내 PDSCH의 스케줄링
1_2	하나의 셀 내 PDSCH의 스케줄링

표 5를 참조하면, DCI format 0_0, 0_1 및 0_2는 PUSCH의 스케줄링에 관련된 자원 정보(예를 들어, UL/SUL(Supplementary UL), 주파수 자원 할당, 시간 자원 할당, 주파수 호핑 등), 전송 블록(transport block, TB) 관련 정보(예를 들어, MCS(Modulation Coding and Scheme), NDI(New Data Indicator), RV(Redundancy Version) 등), HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 관련 정보(예를 들어, 프로세스 번호, DAI(Downlink Assignment Index), PDSCH-HARQ 피드백 타이밍 등), 다중 안테나 관련 정보(예를 들어, DMRS 시퀀스 초기화 정보, 안테나 포트, CSI 요청 등), 전력 제어 정보(예를 들어, PUSCH 전력 제어 등)을 포함할 수 있으며, DCI 포맷 각각에 포함되는 제어 정보들은 미리 정의될 수 있다.DCI format 0_0은 하나의 셀에서 PUSCH의 스케줄링에 사용된다. DCI 포맷 0_0에 포함된 정보는 C-RNTI(cell radio network temporary identifier, Cell RNTI) 또는 CS-RNTI(Configured Scheduling RNTI) 또는 MCS-C-RNTI(Modulation Coding Scheme Cell RNTI)에 의해 CRC(cyclic redundancy check) 스크램블링되어 전송된다. DCI format 0_1은 하나의 셀에서 하나 이상의 PUSCH의 스케줄링, 또는 설정된 그랜트(configure grant, CG) 하향링크 피드백 정보를 단말에게 지시하는 데 사용된다. DCI format 0_1에 포함된 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 SP-CSI-RNTI(Semi-Persistent CSI RNTI) 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다. DCI format 0_2는 하나의 셀에서 PUSCH의 스케줄링에 사용된다. DCI format 0_2에 포함된 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 SP-CSI-RNTI 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다. 다음으로, DCI format 1_0, 1_1 및 1_2는 PDSCH의 스케줄링에 관련된 자원 정보(예를 들어, 주파수 자원 할당, 시간 자원 할당, VRB(virtual resource block)-PRB(physical resource block) 매핑 등), 전송블록(TB) 관련 정보(예를 들어, MCS, NDI, RV 등), HARQ 관련 정보(예를 들어, 프로세스 번호, DAI, PDSCH-HARQ 피드백 타이밍 등), 다중 안테나 관련 정보(예를 들어, 안테나 포트, TCI(transmission configuration indicator), SRS(sounding reference signal) 요청 등), PUCCH 관련 정보(예를 들어, PUCCH 전력 제어, PUCCH 자원 지시자 등)을 포함할 수 있으며, DCI 포맷 각각에 포함되는 제어 정보들은 미리 정의될 수 있다.

DCI format 1_0은 하나의 DL 셀에서 PDSCH의 스케줄링을 위해 사용된다. DCI format 1_0에 포함된 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다.

DCI format 1_1은 하나의 셀에서 PDSCH의 스케줄링을 위해 사용된다. DCI format 1_1에 포함되는 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다.

DCI format 1_2는 하나의 셀에서 PDSCH의 스케줄링을 위해 사용된다. DCI format 1_2에 포함되는 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다.

비-지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN)를 지원하는 무선 통신 시스템

NTN은 위성 또는 무인 항공 시스템(unmanned aircraft system, UAS) 플랫폼에서 무선 자원(RF resource)을 사용하도록 구성되는 네트워크 또는 네트워크의 세그먼트(segment)를 의미한다. 더 넓은 커버리지를 확보하거나, 무선 통신 기지국 설치가 용이하지 않은 장소에 무선 통신 서비스를 제공하기 위해, NTN 서비스의 사용이 고려되고 있다.

여기서, NTN 서비스는 기지국을 지상이 아닌 인공 위성(예를 들어, 정지-궤도(geostationary-orbit), 저-궤도(low-orbit), 중-궤도(medium-orbit) 위성 등), 비행기, 무인 비행선, 드론 등에 설치하여 단말들에게 무선 통신 서비스를 제공하는 것을 말한다. 이하의 설명에서 NTN 서비스는 NR NTN 서비스 및/또는 LTE NTN 서비스를 포함할 수 있다. 지상 네트워크(terrestrial network, TN) 서비스는 기지국을 지상에 설치하여 단말들에게 무선 통신 서비스를 제공하는 것을 말한다.

NTN 서비스에 고려되는 주파수 대역은 주로, 제 1 주파수 범위(frequency range 1, FR1) (예를 들어, 410MHz 내지 7.125GHz) 에서는 2 GHz 대역 (S-band: 2-4 GHz), 제 2 주파수 범위(FR2) (예를 들어, 24.25GHz 내지 52.6GHz)에서는 하향링크 20 GHz, 상향링크 30 GHz 대역(Ka-Band: 26.5~40GHz))일 수 있다. 추가적으로, 7.125GHz와 24.25GHz 사이의 주파수 대역이나, 52.6GHz 이상의 주파수 대역에서도 NTN 서비스가 지원될 수도 있다.

도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템이 지원하는 NTN을 설명하기 위한 도면이다.

도 7(a)는 트랜스패런트 페이로드(transparent payload)에 기반한 NTN 시나리오를 예시하며, 도 7(b)는 리제너레이티브 페이로드(regenerative payload)에 기반한 NTN 시나리오를 예시한다.

여기서, 트랜스패런트 페이로드에 기반한 NTN 시나리오는, 지상의 기지국으로부터 페이로드를 수신한 인공 위성이 단말로 해당 페이로드를 전송하는 시나리오이며, 리제너레이티브 페이로드에 기반한 NTN 시나리오는, 인공 위성이 기지국(gNB)로 구현되는 시나리오를 의미한다.

NTN은 일반적으로 다음 요소들을 특징으로 한다.

- 공용 데이터 네트워크에 NTN을 연결하기 위한 하나 이상의 위성-게이트웨이(sat-gateway):

정지 지구 궤도(geostationary earth orbiting, GEO) 위성은, 위성에 의해 타겟팅된 커버리지(예로, 지역(regional) 또는 대륙 커버리지(continental coverage))에 배치되는 하나 이상의 위성-게이트웨이에 의해 공급된다. 셀 내의 단말은 오직 하나의 위성-게이트웨이에 의해 서빙(serving)되는 것으로 가정될 수 있다.

비-GEO 위성은 하나 이상의 위성-게이트웨이에 의해 연속적으로(successively) 서빙(serving)될 수 있다. 이 때, 무선 통신 시스템은, 모빌리티 앵커링(mobility anchoring) 및 핸드오버(handover)를 진행하기에 충분한 시간 구간 동안, 서빙 위성-게이트웨이들 간의 서비스 및 피더 링크(feeder link) 연속성을 보장한다.

- 위성-게이트웨이 및 위성 (또는, UAS 플랫폼) 간의 피더 링크(feeder link) 또는 무선 링크(radio link)

- 단말과 위성 (또는 UAS 플랫폼) 간의 서비스 링크 또는 무선 링크

- 트랜스패런트 또는 리제너레이티브(온-보드(on-board) 프로세싱을 포함하는) 페이로드 중 하나를 구현할 수 있는 위성(또는 UAS 플랫폼).

위성(또는 UAS 플랫폼) 생성 빔들은, 일반적으로 위성(또는 UAS 플랫폼)의 시야에 의해 경계가 지정된 서비스 영역에서 복수의 빔들을 생성한다. 빔의 수신 범위(footprint)는 일반적으로 타원형이다. 위성(또는 UAS 플랫폼)의 시야는 탑재된 안테나 다이어그램과 최소 고도각에 따라 결정된다.

트랜스패런트 페이로드: 무선 주파수 필터링, 주파수 변환 및 증폭. 이에 따라, 페이로드에 의해 반복되는 파형 신호는 변경되지 않는다.

리제너레이티브 페이로드: 무선 주파수 필터링, 주파수 변환 및 증폭은 물론 복조/디코딩, 스위칭 및/또는 라우팅, 코딩/변조. 이는 위성(또는 UAS 플랫폼)에서 기지국 기능(예 : gNB)의 전부 또는 일부를 갖는 것과 실질적으로 동일하다.

- 위성 집단의 경우 ISL (Inter-satellite links). 이를 위해서는 위성에 재생성 페이로드가 요구된다. ISL은 RF 주파수 또는 광 대역에서 동작할 수 있다.

- 단말은 타겟 서비스 지역 내에서 위성(또는 UAS 플랫폼)에 의해 서비스된다.

표 6은, 위성(또는 UAS 플랫폼)의 타입들을 예시한다.

플랫폼	고도 범위	궤도(Orbit)	일반적인 빔 풋프린트 크기
저-지구 궤도 위성	300-1500km	지구 주위로 원형(Circular around the earth)	100 - 1000 km
중-지구 궤도 위성	7000-25000 km	지구 주위로 원형(Circular around the earth)	100 - 1000 km
정지 지구 궤도 위성	35,786km	주어진 지구 지점에 대한 고도/방위각으로 고정된 위치를 유지하는 개념적 스테이션(notional station)	200 - 3500 km
UAS 플랫폼 (HAPS 포함)	8-50km (20 km for HAPS)		5 - 200 km
고(high) 타원형 궤도 위성	400-50000 km	지구 주위로 타원형(Elliptical around the earth)	200 - 3500 km

일반적으로, GEO 위성 및 UAS는 대륙(continental), 광역(regional) 또는 로컬(local) 서비스를 제공하기 위해 사용된다. 그리고, LEO(low earth orbiting) 및 MEO (medium earth orbiting)의 컨스텔레이션(constellation)은 북반구와 남반구 모두에서 서비스를 제공하는 데 사용된다. 또는, 해당 컨스텔레이션(constellation)은 극지방을 포함하는 글로벌 커버리지를 제공할 수도 있다. 추후, 적절한 궤도 경사, 생성된 충분한 빔 및 위성 간 링크가 필요할 수 있다. 그리고, HEO (Highly Elliptical Orbiting) 위성 시스템도 고려될 수 있다.이하에서는, 다음 6가지 참조 시나리오를 포함하는 NTN에서의 무선 통신 시스템에 대해 설명한다.

- 원형 궤도 및 명목 스테이션 유지 플랫폼(notational station keeping up platform)

- 가장 높은 RTD (Round Trip Delay) 제약(constraint)

- 가장 높은 도플러 제약

- 트랜스패런트 또는 리제너레이티브 페이로드

- ISL 케이스 1 개와 ISL없는 케이스 1 개. 위성 간 링크의 경우 리제너레이티브 페이로드

상기 6가지 참조 시나리오들은 표 7 및 표 8에서 고려된다.

	트랜스패런트 위성	리제너레이티브 위성
GEO 기반 비-지상 액세스 네트워크	시나리오 A	시나리오 B
LEO 기반 비-지상 액세스 네트워크:조정가능한(steerable) 빔들	시나리오 C1	시나리오 D1
LEO 기반 비-지상 액세스 네트워크: 해당 빔들은 위성과 함께 움직임	시나리오 C2	시나리오 D2

시나리오	GEO 기반 비-지상 액세스 네트워크 (시나리오 A 및 B)	LEO 기반 비-지상 액세스 네트워크 (시나리오 C 및 D)
궤도 타입	주어진 지구 지점에 대한 고도/방위각으로 고정된 위치를 유지하는 개념적 스테이션	지구 주위로 원형
고도	35,786km	600km1,200km
스펙트럼 (서비스 링크)	FR1에서 (예로, 2 GHz) FR2에서 (예로, DL 20 GHz, UL 30 GHz)
최대 채널 대역폭 능력 (서비스 링크)	FR1에서 30 MHz FR2에서 1 GHz
페이로드	시나리오 A　: 트랜스패런트(무선 주파수 기능만 포함) 시나리오 B: 리제너레이티브(RAN 기능의 전부 또는 일부를 포함)	시나리오 C: 트랜스패런트(무선 주파수 기능만 포함) 시나리오 D: 리제너레이티브(RAN 기능의 전부 또는 일부를 포함)
위성 간 링크(Inter-Satellite link)	No	시나리오 C: No시나리오 D: Yes/No (두 케이스 모두 가능.)
지구-고정 빔(Earth-fixed beams)	Yes	시나리오 C1: Yes (조정가능한 빔들)(참조 1),시나리오 C2: No (해당 빔들은 위성과 같이 움직임) 시나리오 D1: Yes (조정가능한 빔들)(참조 1), 시나리오 D2: No (해당 빔들은 위성과 같이 움직임)
상하각(elevation angle)과 관계없는 최대 빔 풋 프린트 사이즈(edge-to-edge)	3500km (참조 5)	1000km
위성 게이트웨이 및 단말 모두에 대한 최소 상하각	서비스 링크에 대한 10° 피더 링크에 대한 10°	서비스 링크에 대한 10° 피더 링크에 대한 10°
최소 상하각에서 위성과 단말 사이의 최대 거리	40,581 km	1,932 km (600km 고도) 3,131 km (1,200km 고도)
최대 라운드 트립 지연(전파 지연(propagation delay)만)	시나리오 A: 541.46 ms (서비스 및 피더 링크)시나리오 B: 270.73 ms (서비스 링크만)	시나리오 C: (트랜스패런트 페이로드: 서비스 및 피더 링크) - 25.77 ms (600km) - 41.77 ms (1200km) 시나리오 D: (리제너레이티브 페이로드: 서비스 링크만) - 12.89 ms (600km) - 20.89 ms (1200km)
셀 내 최대 차동(differential) 지연(참조 6)	10.3ms	600km 및 1200km 각각의 경우, 3.12 ms 및 3.18 ms
최대 도플러 천이(Max Doppler shift) (지구 고정 단말)	0.93ppm	24 ppm (600km)21 ppm (1200km)
최대 도플러 천이 변화(variation)(지구 고정 단말)	0.000 045ppm/s	0.27ppm/s (600km)0.13ppm/s (1200km)
지구 상에서 단말의 움직임	1200km/h (예로, 항공기)	500km/h (예로, 고속 열차),가능한 1200km/h (예로, 항공기)
단말 안테나 유형	무지향성 안테나(선형 편파), 0dBi로 가정 지향성 안테나(원 편파(circular polarization)에서 최대 60cm 상당 조리개 직경)
단말 전송(Tx) 전력	무지향성 안테나: 최대 200mW의 UE 전력 클래스 3지향성 안테나: 최대 20W
단말 노이즈 수치	무지향성 안테나: 7dB지향성 안테나: 1.2dB
서비스 링크	3GPP에서 정의된 링크
피더 링크	3GPP 또는 비-3GPP에서 정의된 무선 인터페이스	3GPP 또는 비-3GPP에서 정의된 무선 인터페이스

참조 1 : 각 위성은 빔포밍 기술을 사용하여 지구상의 고정된 지점으로 빔을 조향할 수 있다. 이는 위성의 가시성(visibility) 시간에 해당하는 시간 동안 적용된다.참조 2 : 빔(지구(또는, 지상)에 고정된 단말) 내의 최대 지연 변화(max delay variation)는 게이트웨이 및 단말 모두에 대한 최소 상하각(min elevation angle)를 기반으로 계산된다.

참조 3 : 빔 내 최대 차동 지연은 최하점(at nadir)에서 최대 빔 수신 범위의 직경을 기준으로 계산된다.

참고 4 : 지연 계산에 사용되는 빛의 속도는 299792458 m/s이다.

참고 5 : GEO의 최대 빔 수신 범위의 크기는, 커버리지 가장자리(낮은 고도)에 스폿 빔(spot 빔)이 있다고 가정하여, 현재 상태(state)의 GEO 고 출력(high throughput) 시스템 기술을 기반으로 결정된다.

참고 6 : 셀 수준에서 최대 차동 지연은 가장 큰 빔 크기에 대한 빔 수준의 지연을 고려하여 계산된다. 빔 크기가 작거나 중간 크기일 때 셀이 둘 이상의 빔을 포함할 수 있다. 그러나 셀 내의 모든 빔의 누적 차동 지연은, 표 8의 셀 수준에서는 최대 차동 지연을 초과하지 않는다.

본 개시에서 NTN 관련 설명은, NTN GEO 시나리오 및 고도가 600km 이상인 원형 궤도를 가진 모든 NGSO (non-geostationary orbit) 시나리오에 적용될 수 있다.

그리고, 앞서 설명한 내용(NR 프레임 구조, NTN 등)은 후술할 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 본 개시에서 설명하는 방법의 기술적 특징을 명확하게 하는데 보충될 수 있다.

NTN에서 TA(timing advance) 값 설정 방법

TN에서는 단말이 셀 내에서 움직이므로, 기지국과 단말 간의 거리가 바뀌더라도, 단말이 전송한 PRACH 프리앰블(preamble)은 특정 RO(RACH occasion)의 시구간(time duration) 내에 기지국으로 전송될 수 있다.

그리고, 단말이 상향링크 신호/채널을 전송하기 위한 TA 값은 초기(initial) TA 값 및 TA 오프셋(offset) 값으로 구성될 수 있다. 여기서, 초기 TA 값 및 TA 오프셋 값은, 기지국의 셀 커버리지 범위에서 표현 가능한 TA 값으로서 기지국에 의해 지시될 수 있다.

또 다른 예로, 기지국이 PDCCH 오더(order)를 DCI를 통해 지시하면, 단말은 PRACH 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. 단말은, 기지국으로부터 수신된 프리앰블에 대한 응답 메시지(랜덤 액세스 응답(random access response, RAR))를 통해 지시된 TA 값(즉, 초기 TA 값)을 이용하여, 상향링크 신호/채널을 기지국으로 전송할 수 있다.

NTN에서는 단말의 움직임과 상관없이 위성의 움직임으로 인해서 위성과 단말 간의 거리가 바뀌게 된다. 이를 극복하기 위하여, 단말은 GNSS(global navigation satellite system)를 통해 단말의 위치를 파악하고, 기지국으로부터 지시받은 위성의 궤도 정보를 통해 단말과 위성 간의 라운드 트립 지연(round trip delay, RTD)인 단말-특정(UE-specific) TA를 계산할 수 있다.

여기서, 단말-특정 TA는, 단말이 선택한 RO에서 PRACH 프리앰블이 전송될 때, 위성(또는, 기지국(gNB))이 상기 RO의 시구간 내에 PRACH 프리앰블을 수신할 수 있도록 설정될 수 있다.

그리고, 단말이 선택한 RO에서 PRACH 프리앰블이 전송될 때 단말-특정 TA만이 적용되는 경우, 상기 PRACH 프리앰블은 상기 RO의 기준 시간보다 지연되어 위성(또는, gNB)으로 전송될 수 있다. 이 때, 기지국으로부터 수신된 RAR에 의해 지시되는 초기 TA 값은 상기 지연된 값을 지시할 수 있다.

추가적으로, 공통(common) TA는 지상에 있는 gNB(또는, 참조 포인트)와 위성 사이의 RTD를 의미할 수 있다. 여기서, 참조 포인트는 하향링크 및 상향링크 프레임 경계(boundary)가 일치하는 곳을 의미할 수 있다. 그리고, 공통 TA는 기지국이 단말로 지시하는 것으로 정의될 수 있다. 만약, 참조 포인트가 위성에 있는 경우 공통 TA는 지시되지 않을 수 있고, 참조 포인트가 지상에 있는 gNB에 있는 경우 공통 TA는 gNB와 위성 간의 RTD를 보상하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

추가적으로, NTN에서는 메시지(message, Msg) 1(예로, PRACH 프리앰블)/Msg A(예로, PRACH 프리앰블 및 PUSCH) 전송 전의 TA 값을 단말-특정 TA 및 공통 TA(제공되는 경우)로 설정할 수 있다. 여기서, 단말-특정 TA는 전술한 바와 같이 단말이 스스로 계산한 단말과 위성 간의 RTD일 수 있다.

본 개시의 일 실시예로, 도 8은 NTN을 지원하는 무선 통신 시스템에서 TA 값을 계산하는 방식을 예시하고 있다.

도 8(a)는 리제너레이티브 페이로드 기반 NTN 시나리오를 예시하고 있다. (모든 단말에 공통되는) 공통 TA(Tcom)는 2D0(위성과 참조 신호 간의 거리)/c로 산출되고, x번째 단말(UEx)에 대한 단말-특정 차등(differential) TA(TUEx)는 2(D1x-D0)/c로 산출될 수 있다. 전체 TA(Tfull)는 'Tcom + TUEx'로 산출될 수 있다. 여기서, D1x는 위성과 UEx간의 거리를 의미할 수 있다. 여기서 c는 빛의 속도를 나타낼 수 있다.

도 8(b)는 트랜스패런트 페이로드 기반 NTN 시나리오를 예시하고 있다. (모든 단말에 공통되는) 공통 TA(Tcom)는 2(D01+D02)/c로 산출되고, x번째 단말(UEx)에 대한 단말-특정 차등(differential) TA(TUEx)는 2(D1x-D0)/c로 산출될 수 있다. 전체 TA(Tfull)는 'Tcom + TUEx'로 산출될 수 있다. 여기서, D01은 위성과 참조 포인트 간의 거리를 의미하고, D02는 위성과 지상에 위치한 기지국 간의 거리를 의미할 수 있다.

이하에서는 도 9를 참조하여 단말이 유효 구간(validity duration) 내에 위성 궤도 정보에 기초하여 단말-특정 TA를 획득하는 방안에 대해 설명한다.

도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 단말의 통신 수행 방법을 예시한 순서도이다.

본 개시를 설명함에 있어서, 유효 구간(validity duration)(또는, 유효 윈도우(validity window))은 유효 타이머(validity timer)가 시작되는 시점과 만료되는 시점 간의 시구간을 의미할 수 있다. 그리고, 무선 통신 시스템은 비-지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN) 시스템을 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 지상 네트워크(terrestrial network, TN) 시스템 등 다양한 유형의 통신 시스템을 의미할 수 있다.

단말은 제1 위성과 관련된 제1 위성 궤도 정보 및 제1 위성에 대응되는 제1 유효 구간과 관련된 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있다(S910).

여기서, 제1 위성과 관련된 제1 위성 궤도 정보와 제1 유효 구간과 관련된 정보는 하나의 시그널링(예로, 상위 계층 시그널링 등)을 통해 기지국으로부터 수신될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 별개의 시그널링을 통해 수신될 수도 있다. 그리고, 제1 위성과 관련된 제1 위성 궤도 정보와 제1 유효 구간과 관련된 정보는 함께 기지국으로부터 수신될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 따로 기지국으로부터 수신될 수도 있다.

그리고, 제1 유효 구간과 관련된 정보는 제1 유효 구간이 시작/만료되는 시점 또는 제1 유효 구간의 사이즈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 제1 유효 구간과 관련된 정보는 제1 유효 구간을 가지는 제1 유효 타이머에 대한 정보를 포함할 수 있다.

단말은 제1 유효 타이머가 제1 유효 구간에 기초하여 시작한 후 재시작되거나 만료되거나 멈추기 전에 제1 위성 궤도 정보에 기초하여 제1 위성에 대한 제1 TA(또는, 제1 단말-특정 TA)를 획득할 수 있다.

구체적으로, 도 11의 (a)를 참조하면, 기지국에 의해 설정된 제1 유효 구간 내(즉, 제1 유효 구간이 시작된 후 끝나기 전)에서는 제1 (위성) 궤도 정보는 유효할 수 있다. 즉, 단말은 제1 유효 구간 내에 제1 (위성) 궤도 정보에 기초하여 제1 TA를 획득할 수 있다. 그리고, 제1 유효 구간이 끝날 경우(즉, 만료될 경우), 제1 (위성) 궤도 정보는 단말의 TA 획득에 대해 더 이상 유효하지 않을 수 있다.

그리고, 위성 궤도 정보는 제1 궤도 포맷 또는 제2 궤도 포맷 중 적어도 하나에 기초할 수 있다.

여기서, 제1 궤도 포맷은 위성의 위치(position) (또는, 위치 상태 벡터) 또는 속도(velocity) (또는, 속도 상태 벡터) 중의 적어도 하나에 기초할 수 있다. 그리고, 제2 궤도 포맷은 하나 이상의 궤도 요소에 기초할 수 있다. 하나 이상의 궤도 요소는, 장-반경, 이심율, 근점 편각, 승교점 경도, 궤도 경사, 또는 평균 근점 이각 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

단말은, 제1 유효 구간을 가지는 제1 유효 타이머가 동작(running) 중에 (또는, 제1 유효 타이머가 시작하고 만료되기 전에) 제1 위성과 관련된 제2 위성 궤도 정보가 기지국으로부터 수신됨에 기반하여, 제1 유효 타이머를 재시작(restart)할 수 있다(S920).

즉, 단말은 보조 정보(assistance information)(즉, 서빙 위성 궤도 정보)의 에포크 시간에 설정된 제1 유효 구간을 가지는 제1 유효 타이머를 재시작할 수 있다.

여기서, 재시작된 제1 유효 타이머가 가지는 제2 유효 구간의 사이즈는 기지국에 의해 이전에 설정된 제1 유효 구간의 사이즈와 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 서로 상이할 수 있다.

단말은 제1 유효 타이머가 제2 유효 구간에 기초하여 재시작한 후 만료되거나 멈추기 전에 제2 위성 궤도 정보에 기초하여 제1 위성에 대한 제2 TA를 획득할 수 있다. 여기서, 제1 TA 및 제2 TA는 제1 위성과 관련된 단말-특정 TA를 의미할 수 있다.

구체적으로, 도 11의 (b)를 참조하면, 제1 유효 타이머가 제1 유효 구간에 기초하여 시작한 후 만료되거나 멈추기 전에 제2 (위성) 궤도 정보가 기지국으로부터 수신되면, 단말은 제1 유효 타이머를 재시작할 수 있다. 그리고, 제1 유효 타이머가 제2 유효 구간에 기초하여 재시작하는 후, 단말은 제2 (위성) 궤도 정보에 기초하여 TA를 획득할 수 있다.

도 11의 (b)에서는 제2 (위성) 궤도 정보가 수신된 시점에 제1 유효 타이머를 재시작하는 경우를 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 (위성) 궤도 정보를 수신한 시점과 기존에 제1 유효 구간이 끝나는 시점 사이의 특정 시점에 제1 유효 타이머가 재시작될 수도 있으며, 제1 유효 타이머의 재시작 시점은 미리 정의될 수도 있다.

또 다른 실시예로, 제1 유효 구간 내에 제2 위성 궤도 정보가 수신되지 않고 제1 유효 타이머가 만료됨에 기반하여, 제1 위성 궤도 정보는 더 이상 유효하지 않을 수 있다. 따라서, 단말은 제1 위성 궤도 정보에 기초하여 제1 위성에 대한 TA를 획득하는 과정을 수행하지 않을 수 있다.

본 개시의 일 실시예로, 단말은 기지국으로부터 제2 위성에 대응되는 제3 유효 구간과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 위성은 서빙 위성이고, 제2 위성은 논-서빙(non-serving) 위성(또는, 이웃 위성(neighbor)일 수 있다.

서빙 위성은 서빙 셀에 대한 위성으로 표현될 수도 있고, 논-서빙 위성(또는, 이웃 위성)은 논-서빙 셀에 대한 위성(또는, 이웃 셀에 대한 위성)으로 표현될 수도 있다.

여기서, 위성 궤도 정보 및 유효 구간과 관련된 정보는 상위 계층 시그널링(예로, RRC 시그널링, MAC-CE 등)에 포함되어 기지국으로부터 수신될 수 있다.

그리고, 제3 유효 구간과 관련된 정보는 제3 유효 구간이 시작/만료되는 시점 또는 제3 유효 구간의 사이즈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 제3 유효 구간과 관련된 정보는 제3 유효 구간을 가지는 제2 유효 타이머에 대한 정보를 포함할 수 있다.

그리고, 제1 위성에 대응되는 제1 유효 타이머 및 제2 위성에 대응되는 상기 제2 유효 타이머는 독립적으로(independently) 동작할 수 있다. 또한, 제1 유효 타이머 및 제2 유효 타이머 각각의 유효 구간 역시 독립적으로 설정될 수 있다.

예로, 제1 위성에 대응되는 유효 구간(예로, 제1 및 제2 유효 구간 등) 및 제2 위성에 대응되는 유효 구간(예로, 제3 및 제4 유효 구간 등)은 독립적으로(independently) 설정될 수 있다.

그리고, 제1 위성에 대응되는 제1 유효 타이머는 제1 위성과 관련된 위성 궤도 정보에 대한 유효 구간에 기초하여 동작하고, 제2 위성에 대응되는 제2 유효 타이머는 제2 위성과 관련된 위성 궤도 정보에 대한 유효 구간에 기초하여 동작할 수 있다.

제2 위성과 관련된 제3 위성 궤도 정보가 수신됨에 기반하여, 단말은 제3 유효 구간을 가지는 제2 유효 타이머가 시작한 후 재시작되거나 만료되거나 멈추기 전에 제3 위성 궤도 정보에 기초하여 제2 위성에 대한 제3 TA를 획득할 수 있다.

제2 유효 타이머가 동작 중에 제2 위성과 관련된 제4 위성 궤도 정보가 기지국으로부터 수신됨에 기반하여, 제2 유효 타이머는 단말에 의해 재시작될 수 있다.

즉, 단말은 보조 정보(assistance information)(즉, 위성 궤도 정보)의 에포크 시간에 설정된 제3 유효 구간을 가지는 제2 유효 타이머를 재시작할 수 있다.

그리고, 단말은 제2 유효 타이머가 제4 유효 구간에 기초하여 재시작한 후 만료되거나 멈추기 전에 제4 위성 궤도 정보에 기초하여 제4 TA를 획득할 수 있다. 여기서, 제3 TA 및 제4 TA는 제2 위성과 관련된 단말-특정 TA를 의미할 수 있다.

이 때, 제3 유효 구간과 제4 유효 구간의 사이즈는 서로 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 서로 상이할 수도 있다.

이하에서는 도 10을 참조하여 기지국이 위성에 대응되는 유효 구간과 관련된 정보를 단말로 전송하는 방법을 설명하도록 한다.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 기지국의 통신 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

기지국은 제1 위성과 관련된 제1 위성 궤도 정보 및 제1 위성에 대응되는 제1 유효 구간과 관련된 정보를 단말로 전송할 수 있다(S1010). 제1 위성 궤도 정보 및 제1 유효 구간과 관련된 정보와 관련된 설명은 도 9를 참조하여 설명하였으므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

기지국에 의해 설정된 제1 유효 타이머가 제1 유효 구간에 기초하여 시작한 후 재시작되거나 만료되거나 멈추기 전에, 단말은 제1 위성 궤도 정보에 기초하여 제1 위성에 대한 제1 TA를 획득할 수 있다.

기지국은 제1 유효 구간을 가지는 제1 유효 타이머가 동작 중에 제1 위성과 관련된 제2 위성 궤도 정보를 단말로 전송할 수 있다(S1020).

제1 유효 타이머가 시작된 후에 제2 위성 궤도 정보를 수신한 단말은 제1 유효 타이머를 재시작할 수 있다. 이 때, 재시작된 제1 유효 타이머가 가지는 제2 유효 구간의 사이즈는 기지국에 의해 이전에 설정된 제1 유효 구간의 사이즈와 동일할 수 있다.

그리고, 단말은 제1 유효 타이머가 제2 유효 구간에 기초하여 재시작한 후 만료되거나 멈추기 전에 제2 위성 궤도 정보에 기초하여 제1 위성에 대한 제2 TA를 획득할 수 있다.

이하에서는 위성 궤도 정보에 기초하여 단말-특정 TA를 획득하는 동작과 관련된 본 개시의 구체적인 실시예에 대해 설명하도록 한다.

단말은 단말-특정 TA를 계산하기 위해서 위성 궤도를 알고 있어야 한다. 따라서, 기지국이 위성 궤도를 단말로 설정/지시해주거나, 단말은 (USIM 등을 통해) 미리 위성 궤도를 알고 있는 것으로 설정될 수 있다. 이 때, 위성 궤도의 포맷은 하기 2가지 옵션으로 구현될 수 있다.

- 옵션 1 : 위성 위치(satellite position) 및 속도 상태 벡터(velocity state vectors)에 기초한 위성 궤도(satellite ephemeris) 포맷 (예를 들어, 기준 시간 에포크(epoch)에서 위치 및 속도 벡터(x, y, z, vx, yy, yz))

- 옵션 2 : 궤도 요소 (orbit element)에 기초한 위성 궤도 포맷 (예를 들어, 궤도 요소(a, e,

, Ω, i, M0)

상기 옵션 1의 일 예시인 궤도 상태 벡터(orbit state vector) 방법은, 6 가지 요소(x,y,z 세 방향 각각에 대한 위치 벡터 및 속도 벡터)를 이용하여 위성 궤도를 표현하는 방법이다. 상기 방법은 에포크 (기준) 시간 별로 상기 6가지 요소가 제공되어야 정확한 위성의 궤도를 추정할 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 옵션 2의 일 예시인 케플러 궤도 요소(Keplerian orbit elements) 방법은 하기 6가지 요소를 사용하여 위성 궤도를 표현하는 방법이다.

- 장-반경(semi-major axis)(타원인 위성 궤도의 장축의 절반) "a" [m]

- 이심률(eccentricity) "e" (타원인 위성 궤도에서, 0<e<1)

- 근점 편각(argument of periapsis)(물체가 궤도를 돌 때 중심체와 가장 가까워지는 지점인 궤도 근점으로부터 승교점까지의 각도를 의미하며, 궤도면에서의 타원의 방향을 결정) "

" [rad]

- 승교점 경도(longitude of ascending node)(기준점(예로, 태양계에서 기준점은 춘분점))에서 반시계 방향으로 승교점(궤도가 기준면 아래에서 위로 지나가는 지점)까지 측정한 각도) "

" [rad]

- (궤도) 경사(inclination)(기준면에 대한 타원의 기울어진 정도를 의미하며, 승교점에서 궤도면과 기준면 사이의 각도로 측정) "i" [rad]

- 평균 근점 이각 (mean anomaly)(시간에 따라 연속적으로 변화하는 각도로서 수학적으로 편리하나, 기하학적인 각도와 일치하지 않음) "M0" = 에포크(epoch) t0 [JD]에서 M(t0)[rad]

여기서, 평균 근점 이각은 진근점 이각(true anomaly)("v")으로도 표현될 수 있다. 진근점 이각 값은 어느 시점에서나 궤도 근점과 궤도를 도는 물체가 이루는 각도를 나타내므로, 기하학적인 각도와 일치하다. 따라서, 도 12에 진근점 이각은 표시되어 있으나, 평균 근점 이각은 표시되어 있지 않다.

상술된 케플러 궤도 요소 방식에서 최초 5가지 요소들(장-반경(장축의 절반의 길이), 임심율, 근점 편각, 승교점 경도, 궤도 경사 등)은 심한 간섭이 없다고 가정하면 시간에 따라 변화하는 값이 아니다. 따라서, 실제 위성의 위치를 나타내는 평균 근점 이각(또는, 진근점 이각)은 에포크 (기준) 시간 별로 제공되어야 하는 값이다.

본 개시에서는 상기 두 가지 궤도 정보를 나타내는 포맷들이 기지국으로부터 시그널링되는 방법 및 업데이트되는 방법을 설명하도록 한다.

위성 궤도 정보의 유효성(validity) 설정 방법

기지국이 방송 채널(broadcast channel)(예로, SIB, RRC 시그널링 등)을 통해 위성 궤도 정보 전체(또는, 일부)를 단말로 지시하는 경우, 단말은 해당 위성 궤도 정보가 언제까지 유효한지를 판단할 필요가 있다. 따라서, 위성 궤도 정보의 유효성을 나타내는 유효 윈도우(validity window)(또는, 유효 타이머(validity timer))가 설정될 수 있다.

구체적으로, 기지국은 단말이 지시/설정 받은 위성 궤도 정보를 단말-특정 TA의 계산에 사용할 수 있는 구간을 유효 윈도우로 지시/설정할 수 있다. 예를 들어, 유효 윈도우의 사이즈(또는, 구간(duration)) 및/또는 적용 시점은 기지국이 위성 궤도 정보를 브로드캐스트할 때 시그널링될 수 있다.

즉, 기지국이 설정해준 유효 윈도우가 끝나면, 단말은 해당 위성 궤도 정보가 더 이상 유효하지 않다고 판단하도록 설정할 수 있다. 따라서, 단말이 유효한 위성 궤도 정보를 유지하기 위해서는, 기지국이 앞서 정의해준 유효 윈도우 내에 위성 궤도 정보를 업데이트해줄 필요가 있다.

단말은, 새롭게 지시/설정받은 위성 궤도 정보가 있으면, 해당 정보를 사용하여 단말-특정 TA를 계산하고, 위성 궤도 정보의 유효 윈도우를 새롭게 설정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 유효 윈도우의 시작점을 초기화할 수 있으며, 유효 윈도우의 구간(duration)(또는, 사이즈)은 이전에 지시/설정된 구간(또는, 사이즈)와 동일하게 설정될 수 있다.

그리고, 기지국이 위성의 궤도 정보 전체(또는, 일부)를 주기적으로 브로드캐스트하도록 설정/정의된 경우, 단말은 기지국이 다음 주기에 위성 궤도 정보를 업데이트해줄 것으로 기대할 수 있다. 따라서, 이 때, 기지국은 별도의 유효 윈도우를 정의해줄 필요가 없고, 단말은 기지국으로부터 위성 궤도 정보가 업데이트되기 전까지 직전 위성 궤도 정보가 항상 유효하다고 판단할 수 있다. 그리고, 단말은 기지국이 보내주는 정보를 전적으로 믿고 각종 동작을 수행해야 하므로, 기지국은 위성 궤도 정보를 정확하게 그리고 적절한 시점에 업데이트해줄 필요가 있다.

본 개시의 일 실시예로, 서로 다른 복수 개의 위성 궤도 정보 포맷이 사용되는 경우, 기지국은 각 포맷 별로 독립적인 유효 타이머(또는, 유효 윈도우)를 설정할 수 있다. 서로 다른 위성 궤도 정보 포맷에 따라 사용되는 전파 모델(propagator model)등이 달라질 수 있으며, 각 위성 궤도 정보 포맷 별로 위성 궤도 정보에 대한 정확도(accuracy)가 다르므로, 위성 궤도 정보 포맷 별 궤도 정보의 유효성을 유지할 수 있는 시간이 다를 수 있다. 따라서, 기지국이 위성 궤도 정보 포맷 별로 독립적으로 유효 윈도우를 설정/지시해주는 것이 효율적인 네트워크 운용을 위해 필요할 수 있다.

예를 들어, 위성 궤도 정보 포맷 X에 대해서는 유효 타이머 A가 동작하고, 위성 궤도 정보 포맷 Y에 대해서는 유효 타이머 B가 동작하는 것을 고려할 수 있다. 단말은 각각의 유효 타이머의 만료(expire) 여부에 따라 각 위성 궤도 정보의 유효성을 판단할 수 있다.

만약 복수 개의 위성 궤도 정보 포맷이 모두 유효한 경우, 단말이 어떤 위성 궤도 정보를 사용하여 단말-특정 TA를 계산할 것인지에 대해 기지국이 명시적으로 지시할 수도 있고, 이는 사전에 정의될 수도 있다. 또는, 유효 타이머의 남은 시간에 따라 먼저 만료되는 위성 궤도 정보를 우선적으로 사용하는 방법도 고려할 수 있다. 또는, 시간상 가장 최근에 지시된 위성 궤도 정보 포맷을 우선적으로 사용하는 방법도 고려할 수 있다.

만약, 서로 다른 복수 개의 위성 궤도 정보 포맷이 사용됨에도 하나의 유효 타이머가 사용되는 경우에는 하기와 같은 단말 동작이 필요할 수 있다.

예를 들어, 기존에 제공된 위성 궤도 정보 포맷 X가 있고 아직 유효 타이머 A가 만료되지 않은 상황에서, 기지국이 새로운 위성 궤도 정보 포맷 Y를 제공해주는 경우를 고려하면, 단말은 기존 유효 타이머 A 값을 초기화하도록(즉, 유효 윈도우가 새로 시작하도록) 설정할 수 있다. 이어서, 단말은 기존에 제공된 위성 궤도 정보 포맷 X는 더 이상 유효하지 않다고 판단할 수 있다.

즉, 새로운 위성 궤도 정보 포맷 Y가 전송된 시점부터, 단말은 위성 궤도 정보 포맷 Y만 유효 타이머 A가 만료될 때까지 유효한 정보라고 설정/판단할 수 있다.

또한, 기지국은 유효 타이머의 초기값(또는, 유효 윈도우의 구간)을 각 위성 궤도 정보 포맷에 따라 독립적으로 사전에 설정/정의할 수 있다. 또 다른 예로, 기지국은 유효 타이머의 초기 값을 SIB/MAC-CE/RRC 등의 시그널링을 통해 또는 위성 궤도 정보가 전달되는 채널에 포함하여 단말로 직접 지시/설정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예로, 위성 궤도 정보를 위한 유효 구간(validity duration) 내에 기지국으로부터 새로운 위성 궤도 정보가 제공되었는지 확인하기 위하여, 단말은 위성 궤도 정보를 제공하는 하향링크(downlink, DL) 신호(signal)/채널(예로, SIB, MAC-CE, RRC 시그널링, PDCCH)을 모니터링하도록 설정될 수 있다.

이 때, 새로운 위성 궤도 정보가 제공된 경우, 단말은 기존 위성 궤도 정보는 더 이상 유효하지 않다고 판단하고 새로운 위성 궤도 정보를 사용하여 단말-특정 TA를 계산할 수 있다. 또한, 새로운 위성 궤도 정보가 제공된 경우, 유효 구간이 새로 시작(re-start)된다고 설정될 수 있다. 이 때, 기지국은 유효 구간이 종료/만료되기 전에 새로운 위성 궤도 정보를 전달해줄 필요가 있다.

만약, 유효 구간이 종료/만료될 때까지 기지국으로부터 새로운 위성 궤도 정보가 제공되지 않은 경우(또는, 단말이 위성 궤도 정보를 전달해주는 DL 신호/채널을 수신하지 않은 경우), 단말은 기존 위성 궤도 정보는 더 이상 유효하지 않다고 판단하고 단말-특정 TA 값의 업데이트 및/또는 단말-특정 TA (또는, 전체(full) 보고(reporting)을 중단하는 것으로 설정/지시될 수 있다.

그리고, 단말은 새로운 위성 궤도 정보가 특정 DL 신호/채널(예로, SIB, MAC-CE, RRC 시그널링, PDCCH 등)을 통해 제공될 때까지 모니터링하는 것으로 설정될 수 있다. 이 때, 단말은 커넥티드 모드(connected mode)에서 아이들(idle)/비활성화(inactive) 모드로 진입한다고 설정(BRF 또는 RLF 선언)되거나, 단말이 위성 궤도 정보에 대해 업데이트 요청(update request)을 기지국으로 요청하도록 설정될 수 있다.

유효 구간이 종료/만료된 뒤 기지국으로부터 새로운 위성 궤도 정보가 제공된 경우, 단말은 이 값을 기반으로 단말-특정 TA를 업데이트 및/또는 단말-특정 TA(또는, 전체 TA)를 보고하는 것으로 설정될 수 있다. 만약, 아이들/비활성화 모드로 진입한 경우, 단말은 초기 접속 절차(initial access procedure)를 한 번 더 수행하여 커넥티드 모드로 재 진입하는 것으로 설정될 수 있다. 그리고, 기지국으로부터 새로운 위성 궤도 정보가 제공되어 단말이 이를 확인한 시점에, 유효 구간은 새롭게 시작되는 것으로 설정될 수 있다.

추가적으로, 유효 구간이 종료/만료되기 전에 기지국으로부터 DL 신호/채널(예로, SIB, MAC-CE, RRC 시그널링, PDCCH 등)을 통해 서빙(serving)(또는, 논-서빙(non-serving)) 위성의 궤도 정보가 업데이트되어 지시되더라도, 단말이 해당 위성 궤도 정보를 업데이트하는 시점은 (DL 신호/채널을 수신한 시점이 아닌) DL 신호/채널을 수신한 시점과 기존 유효 구간이 끝나는 시점 사이의 특정 시점으로 설정될 수 있다. 그리고, 단말은 위성 궤도 정보를 업데이트하는 해당 시점에 유효 타이머를 (재) 시작한다고 설정될 수 있다.

이 때, 상기 특정 시점은 사전에 정의될 수 있다. 예로, 상기 특정 시점은 유효 구간 종료(ending) 시점으로부터 특정 오프셋 만큼 앞선(또는, 지난) 시점 또는 DL 신호/채널을 수신한 시점으로부터 특정 오프셋 만큼 지난(또는, 앞선) 시점으로 정의될 수 있다. 또는, 상기 특정 시점은 기지국에 의해 지시될 수 있다.

추가적으로, 단말이 서빙(또는, 논-서빙(또는, 업커밍(upcoming)) 위성 궤도를 실제로 업데이트하는 시점과 관계없이, 단말이 위성 궤도 정보를 전달하는 DL 신호/채널을 수신한 시점(예로, 마지막(last) DL 슬롯 이후 바로 또는 특정 처리 시간(processing time)이 지난 이후)에 유효 구간을 (재)시작하는 것으로 설정될 수도 있다. 또는, 앞선 방법과 같이 사전에 정의된 룰에 따라 또는 기지국이 지시해준 특정 시점에 유효 구간이 (재)시작된다고 설정될 수 있다.

본 개시의 일 실시예로, NTN 서비스 중에 서빙 위성이 변경되는 경우, 기지국은 서빙 위성과 논-서빙 위성(또는, 업커밍(upcoming) 위성) 각각에 대한 위성 궤도 정보를 단말에게 제공할 수 있다. 특징적으로, 위성의 서빙/논-서빙 여부에 따라 서로 다른 DL 신호/채널을 통해 위성 궤도 정보가 단말에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 서빙 위성의 궤도 정보는 SIB를 통해 전달될 수 있고, 논-서빙 위성의 궤도 정보는 RRC 시그널링, MAC-CE, GC(group common)-PDCCH 등을 통해 전달되는 것으로 설정될 수 있다.

또는, 특정 DL 신호/채널을 통해 특정 gNB와 연계되어 사용할 수 있는 위성들의 궤도 정보가 함께 전달되는 경우, 각각의 위성에 서로 다른 ID를 부여할 수 있다. 위성 별로 구분될 수 있는 ID는 위성 궤도 정보가 전달되는 DL 신호/채널을 통해 추가로 지시되는 것으로 설정될 수 있다.

즉, 단말은 기지국으로부터 위성 궤도 정보가 전달될 때 위성 ID를 함께 전달받을 수 있다. 이에 따라, 서빙 위성이나 논-서빙 위성이든 위성 궤도 정보와 함께 항상 위성 ID가 함께 기지국으로부터 전달되기 때문에, 단말은 위성 궤도 정보를 위성 ID 별로 구분하고, 각 위성 별로 단말-특정 TA를 계산/보고할 때 구분된 위성 궤도 정보를 사용할 수 있다.

특징적으로, 무빙 셀(moving cell)(즉, 위성의 움직임에 따라 셀이 움직이는 시스템) 같은 경우에는 셀 ID와 위성 ID를 묶는(또는, 타이(tie)시키는) 방법도 고려될 수 있다.

이하에서는, 서빙 위성이 변경되는 경우, 유효 구간을 설정하는 방법을 설명하도록 한다.

첫 번째 방법으로, 서빙 위성을 위한 유효 구간과 별도로 하나 또는 복수의 논-서빙 위성 각각을 위한 (또는, 위성들을 위한 하나의) 독립적인 유효 구간이 설정될 수 있다. 이 때, 기지국은 논-서빙 위성을 위한 궤도 정보를 단말에게 제공하고 단말이 이를 수신하면, 논-서빙 위성을 위한 유효 구간은 (재) 시작될 수 있다. 단말은 (재) 시작된 유효 구간 동안 해당 위성 궤도 정보가 유효하다고 판단하고, (해당 위성 궤도 정보에 기초하여) 단말-특정 TA를 계산/보고하도록 설정될 수 있다.

두 번째 방법으로, 특정 기지국과 연계되어 사용될 수 있는 여러 위성 궤도 정보에 대해 하나의 유효 구간이 사용되는 것으로 설정될 수 있다. 이 경우, 기지국이 논-서빙 위성을 위한 궤도 정보를 단말에게 제공하고 단말이 이를 수신하면, 유효 구간은 (재) 시작되는 것으로 설정될 수 있다. 단말은 (재) 시작된 유효 구간 동안 논-서빙 위성을 위한 궤도 정보와 더불어 기존 서빙 위성을 위한 궤도 정보 역시 유효하다고 판단하고, 각 궤도 정보에 기초하여 단말-특정 TA를 계산/보고할 수 있다.

본 개시를 설명함에 있어서, 유효 구간은 유효 윈도우 및/또는 유효 타이머라는 표현으로 대체되거나 혼용되어 사용될 수 있다.

위성 궤도 정보의 업데이트 여부에 따라 TA를 업데이트하는 방법

기지국이 브로드캐스트 채널(예로, SIB, RRC 시그널링 등)을 통해 위성 궤도 정보 전체(또는, 일부)를 단말에게 업데이트하여 지시하는 경우, 업데이트된 위성 궤도 정보를 이용하여 단말이 계산한 단말-특정 TA 값이 업데이트될 필요가 있다.

이하에서는, 단말이 업데이트된 위성 궤도 정보에 기초하여 단말-특정 TA 값을 업데이트하는 방법에 대해서 설명하도록 한다.

첫 번째 방법으로, 기지국이 위성 궤도 정보의 전체 (또는, 일부)를 업데이트해주는 순간, 단말은 단말-특정 TA를 업데이트하도록 지시/설정될 수 있다. 이 때, 단말-특정 TA 값은 궤도 정보가 바뀜에 따라 순시적으로 바뀔 수 있는 바, 보다 정확하게 단말-특정 TA 값을 획득할 수 있다는 장점이 있다.

다만, 상술된 첫 번째 방법이 적용되는 경우, 기존 궤도 정보와 큰 차이가 없는 궤도 정보가 업데이트되더라도 단말은 단말-특정 TA 값을 업데이트해야 한다. 이에 따라, 새롭게 계산된 단말-특정 TA 값 또한 기존에 계산된 단말-특정 TA 값과 크게 달라지지 않을 수 있다.

두 번째 방법으로, 단말이 기존 궤도 정보를 이용하여 추정한 궤도와 업데이트된 궤도 정보 간의 차이(또는, 에러)가 임계값 이상인 경우(예로, 특정 시점에 두 궤도에 따른 위성의 절대 위치가 X m이상 달라진 경우), 단말은 단말-특정 TA를 업데이트하도록 설정될 수 있다.

업데이트된 궤도 정보와 기존 궤도 정보 간의 차이가 임계값 이상인 경우, 단말-특정 TA 값의 차이가 유의미할 수 있다. 따라서, 특정 조건(예로, 업데이트된 궤도 정보와 기존 궤도 정보 간의 차이가 임계값 이상인 경우)을 만족하는 경우에만 단말이 단말-특정 TA값을 업데이트하도록 설정될 수 있다.

추가적으로, 단말이 아이들/비활성화 모드인 경우, 기지국은 브로드캐스트 채널(예로, SIB 등)을 이용하여 위성 궤도 정보 전체(또는, 일부)를 단말에게 업데이트하는 것으로 설정될 수 있다. 그리고, 커넥티드 모드로 진입한 단말을 위해서, 기지국은 브로드캐스트 채널(예로, SIB 등) 또는/및 단말-특정 RRC 시그널링을 이용하여 위성 궤도 정보 전체(또는, 일부)를 업데이트하는 것으로 설정될 수 있다. 그리고, 커넥티드 모드로 진입한 단말을 위해서, 기지국은 GC(group common) DCI (즉, GC-PDCCH) 또는 MAC-CE 등의 정보를 통해 위성 궤도 정보 전체 (또는, 일부)를 업데이트하는 것으로 설정될 수 있다.

본 개시의 일 실시예로, 복수 개의 위성 궤도 정보 포맷이 모두 지원될 경우, 기지국은 복수 개의 포맷 중 하나를 선택하여 아이들/비활성화 모드에 있는 단말에게 제공할 수 있다. 그리고, 기지국은 상기 위성 궤도 정보 포맷 (즉, 이미 제공하고 있는 선택된 위성 궤도 정보 포맷)과 함께 다른 위성 궤도 정보 포맷을 단말-특정 RRC 시그널링(또는, GC-PDCCH 또는 MAC-CE)을 통해 커넥티드 모드로 진입한 단말에게 제공할 수 있다.

이 때, 두 가지 위성 궤도 정보 포맷을 수신한 단말은 가장 최근에 제공된 위성 궤도 정보를 사용하는 것으로 설정될 수 있고, 유효 타이머가 만료되지 않은 위성 궤도 정보 포맷 중 (시간 상으로) 가장 먼저 지시된 위성 궤도 정보 포맷을 사용하는 것으로 설정될 수 있다. 또는, 단말은 두 가지 위성 궤도 정보 포맷 중 먼저 만료되는 유효 타이머에 대응되는 위성 궤도 정보 포맷을 우선적으로 사용하는 것으로 설정될 수 있다.

개선된 NTN 시스템에서 복수 개의 위성 궤도 정보 포맷이 이용되는 경우 단말의 동작

이하에서는, 개선된 NTN 시스템에서 위성 궤도 정보를 표현할 수 있는 복수 개(예로, 2개)의 포맷이 이용되는 경우에 수행될 수 있는 단말의 동작에 대해 설명하도록 한다.

본 개시의 일 실시예로, 특정 위성 궤도를 표현하는 포맷이 디폴트 포맷으로 설정/지시될 수 있다. 즉, 기지국은 복수 개의 위성 궤도를 표현하는 포맷 중 디폴트 포맷만 지시/설정하는 바, 시그널링 오버헤드가 감소될 수 있다.

예를 들어, 궤도 요소(들)를 기반으로 위성 궤도를 표시하는 포맷(예로, 케플러 궤도 요소(a, e,

, Ω, i, M0))이 디폴트 포맷으로 설정/정의될 수 있다. 위성 궤도를 표현하기 위한 궤도 요소 중 일부는 시간에 따라 변화하지 않는 값이므로, 상기 포맷을 이용할 경우 기지국의 시그널링 오버헤드가 감소될 수 있다.

또 다른 예로, 궤도 상태 벡터를 기반으로 위성 궤도를 표시하는 포맷(예로, 위치 벡터 및 속도 벡터(x, y, z, vx, vy, vz))을 디폴트 포맷으로 설정/지시할 수 있다. 상기 포맷은 NTN 및 HAPS/ATG 등과 같은 여러가지 서비스에 바로 사용될 수 있기 때문에, 범용성 측면에서 이득이 있을 수 있다.

그리고, 복수의 위성 궤도를 표현하는 포맷 중 디폴트 포맷을 제외한 나머지 포맷은 선택적 포맷(optional format)으로 설정/지시될 수 있다.

추가적으로, 디폴트 포맷은 SIB1, USIM(universal subscriber identity module) 등을 통해 설정/지시될 수 있으며, 나머지 선택적 포맷은 다른 SIB 또는 전용(dedicated) RRC 시그널링 또는 MAC-CE 등으로 설정/지시될 수 있다.

본 개시의 또 다른 실시예로, 기지국은 단말의 능력(capability)에 따라 복수 개의 위성 궤도를 표현하는 포맷 들 중 적절한 포맷을 사용하도록 단말에 대해 설정/지시할 수 있다.

예를 들어, 기지국은 HAPS/ATG를 지원하는 단말에 대해서는 궤도 상태 벡터를 기반으로 위성 궤도를 표시하는 포맷을 사용하는 것으로 설정할 수 있다. 기지국은 HAPS/ATG를 지원하지 않는 단말에 대해서는 궤도 요소를 기반으로 위성 궤도를 표시하는 포맷을 사용하는 것으로 설정할 수 있다.

상술된 실시예의 의할 경우, 기지국은 단말의 능력에 따라 단말이 적절한 포맷을 사용할 수 있도록 설정할 수 있다. 다만, 기지국은 복수 개의 포맷을 모두 전송할 필요가 있다.

본 개시의 또 다른 실시예로, 위성 궤도 정보 포맷에 따라 기지국 또는 단말이 우선순위(priority)를 설정/지시할 수 있다.

예를 들어, (단말의 능력 또는 서비스 환경에 따라) 단말은 위성 궤도 정보 포맷에 우선순위를 설정하고, (기지국에 의해) 지시/설정된 위성 궤도 정보 포맷들 중 우선순위가 가장 높은(highest) 포맷을 사용하는 것으로 설정될 수 있다.

또 다른 예로, 기지국이 위성 궤도 정보 포맷에 대해 우선순위를 설정하여 단말에게 알리고, 단말은 이에 따라 높은 우선순위 포맷을 사용하는 것으로 설정될 수 있다.

본 개시의 또 다른 실시예로, 복수 개의 위성 궤도 정보를 조합하는 방식이 단말에 대해 설정/지시될 수 있다.

예를 들어, 기지국은 궤도 요소를 기반으로 하는 궤도 정보 포맷은 긴 주기로 한 번씩 단말에 대해 설정/지시하고, 궤도 상태 벡터를 기반으로 하는 궤도 정보 포맷은 짧은 주기로 단말에 대해 설정/지시하는 것으로 설정될 수 있다.

단말은 상기 복수 개의 위성 궤도 정보를 조합하여 위성 궤도를 보다 정확하게 추정할 수 있다.

예를 들어, 단말은 궤도 요소를 기반으로 하는 궤도 정보를 사용하여 전체 궤도 및 현재 위성의 위치를 예측하고, 예측한 결과와 궤도 상태 벡터를 기반으로 하는 궤도 정보와 비교하여 차이(또는, 에러(error))를 확인할 수 있다.

또 다른 예로, 단말은 두 가지 방식(즉, 궤도 요소 및 궤도 상태 벡터에 기초한 방식)에 기초한 위성 궤도 정보에 따라 획득된 위성의 위치 평균 값 또는 중간 값을 사용하도록 설정될 수 있다.

본 개시의 또 다른 실시예로, 특정 위성 궤도를 표현하는 포맷 별로 TA 마진(margin) 및/또는 K_오프셋(offset) 마진을 다르게 설정하는 것으로 정의될 수 있다. 위성 궤도를 표현하는 포맷에 따라 단말-특정 TA 값을 계산할 때 위성 위치를 추정하기 위한 정확도가 다를 수 있다. 따라서, 위성 궤도를 표현하는 포맷 별로 적용하는 TA 마진 및/또는 K_offset을 다르게 설정할 수 있다.

본 개시의 또 다른 실시예로, 기지국은 서빙 위성을 위해 사용하는 포맷과 업커밍(upcoming) 위성을 위해 사용하는 포맷은 서로 동일한 포맷이 되도록 지시하도록 설정될 수 있다. 즉, 단말은 서빙 위성을 통해 수신한 위성 궤도 정보를 확인하고, 업커밍 위성에 대한 위성 궤도 정보는 앞서 서빙 위성을 위해 지시된 것과 동일한 포맷으로 전송될 것이라고 기대할 수 있다.

이하에서는 위성 궤도 정보를 시그널링하는 방법 및 업데이트하는 방법을 설명하도록 한다.

본 개시의 일 실시예로, 궤도 요소를 기반으로 위성 궤도를 표시하는 포맷이 사용될 수 있다.

예를 들어, NTN 서비스를 위해 하나의 위성 궤도만 사용되는 경우, 6 개의 요소(element) 정보 모두는 최초에 한번은 USIM에 저장되어 제공/지시되거나 SIB1을 통해 브로드캐스트될 수 있다.

기지국은 실제 위성의 위치를 나타내는 평균 근점 이각(또는, 진근점 이각)을 에포크 (기준) 시간별로 제공/지시하는 것으로 설정될 수 있다. 구체적으로, 기지국은 기존 서빙 위성에 대한 평균 근점 이각 (또는, 진근점 이각) 값을 에포크 (기준) 시간 별로 업데이트하다가, 업커밍 위성에 대한 평균 근점 이각(또는, 진근점 이각) 값을 에포크 (기준) 시간 별로 추가적으로 알려주는 것으로 설정될 수 있다. 이 때, 기지국은 상기 파라미터가 서빙 위성을 위한 값인지 업커밍 위성을 위한 값인지 구분하여 설정할 수 있다.

또 다른 예로, NTN 서비스를 위해 서로 다른 복수 개의 위성 궤도가 사용되는 경우를 가정한다.

이 때, 복수 개의 궤도 정보에 대한 각각 6개의 요소 정보가 USIM에 저장될 수 있다. 위성 각각에 대해 USIM에 저장된 궤도 정보들 중 어떤 궤도를 따르는지 브로드캐스트 정보를 통해 지시될 필요가 있다. 기지국은 서로 다른 궤도에 해당하는 인덱스 중 하나를 브로드캐스트 채널(예로, SIB1 등)을 통해 지시할 수 있다.

그리고, 기지국은 기존 서빙 위성에 대한 평균 근점 이각 (또는 진근점 이각) 값을 에포크 (기준(reference)) 시간 별로 업데이트하고, 업커밍 위성에 대한 평균 근점 이각(또는, 진근점 이각) 값을 에포크 (기준) 시간 별로 추가적으로 단말에 알릴 수 있다. 이 때, 기지국은 상기 파라미터가 서빙 위성을 위한 값인지 업커밍 위성을 위한 값인지 구분할 수 있다.

또 다른 예로, 최초로 수행된 초기 접속(initial access) 절차 과정에서 서빙 위성에 대한 6개의 요소 정보가 제공될 수 있다. 이후, 기지국은 서빙 위성에 대한 평균 근점 이각(또는, 진근점 이각) 값을 에포크 (기준) 시간 별로 업데이트하고, 업커밍 위성이 나타나면 업커밍 위성에 대한 6개의 요소 정보를 별도로 제공할 수 있다. 그리고, 기지국은 업커밍 위성에 대한 평균 근점 이각(또는, 진근점 이각) 값을 에포크 (기준) 시간 별로 업데이트할 수 있다.

기지국은 SIB1 내에서 다른 SIB(예로, SIB_NTN)의 특정 필드(들)의 사이즈를 지시하고, 실제 위성 궤도 정보는 SIB_NTN을 통하여 브로드캐스트할 수 있다. 이 때, 기지국은 다른 SIB(예로, SIB_NTN) 뿐만 아니라 전용 RRC 시그널링 또는 MAC-CE 등을 이용하여 위성 궤도 정보를 브로드캐스트할 수 있다.

기지국은 각 국가별로 서빙되는 시간에 기초하여 시간에 따라 변화하는 파라미터 값인 평균 근점 이각 (또는, 진근점 이각)을 알려주도록 설정될 수 있다.

그리고, 위성 궤도 정보가 크게 변하지 않은 경우, 6개의 궤도 요소 중 최초 5개의 요소(장축의 절반의 길이, 이심율, 근점 편각, 승교점 경도, 궤도 경사 등)의 수치는 일반적으로 크게 변하지 않는다. 따라서, 위성 궤도 정보가 크게 변하거나 사전에 정의된 업데이트 주기가 경과한 경우, 상기 최초 5개의 요소가 업데이트되는 것으로 설정될 수 있다.

본 개시의 또 다른 실시예로, 궤도 상태 벡터를 기반으로 위성 궤도를 표시하는 포맷이 사용될 수 있다.

예를 들어, NTN 서비스를 위해 동일한 하나의 위성 궤도만이 사용되는 경우를 가정한다.

6 개의 요소(element) 정보 모두는 국가 별로 서빙하는 시간에 기초하여 최초에 한번은 USIM에 저장되어 지시/설정되거나 SIB1을 통해 브로드캐스트하여 지시/설정될 수 있다. 필요할 경우, 기지국은 기존 서빙 위성과 관련된 각각의 요소를 업데이트하다가, 업커밍 위성 각각의 요소 값을 추가적으로 단말에게 알려줄 수 있다. 이 때, 기지국은 상기 파라미터가 서빙 위성을 위한 값인지 업커밍 위성을 위한 값인지 구분할 수 있다.

예를 들어, 복수 개의 궤도 정보 각각에 대한 6개의 요소 정보가 각 국가 별로 서빙하는 시간만큼 USIM에 저장될 수 있다. 기지국은 위성 각각에 대해 USIM에 저장된 궤도 정보들 중 어떤 궤도를 따르는지 브로드캐스트 정보를 통해 지시할 수 있다.

예로, 기지국은 서로 다른 궤도에 해당하는 인덱스 중 하나를 브로드캐스트 채널을 통해 지시할 수 있다. 그리고, 필요 시, 기지국은 서빙 위성에 대한 각각의 요소를 업데이트하고, 업커밍 위성에 대해 각각의 요소 값을 추가적으로 알려줄 수 있다. 이 때, 기지국은 상기 파라미터가 서빙 위성을 위한 값인지 업커밍 위성을 위한 값인지 구분할 수 있다.

또 다른 예로, 최초로 수행된 초기 접속(initial access) 절차 과정에서, 서빙 위성에 대한 6개의 요소 정보 모두가 특정 시간(예로, 오버헤드를 고려하여 각 국가 별로 서빙하는 시간의 1/20)만큼 제공될 수 있다. 이후 업커밍 위성에 대한 각각의 파라미터가 업데이트될 수 있다. 구체적으로, 6개의 요소 중 최초 3개가 의미하는 위치 벡터는 긴 주기로 업데이트되고, 나머지 3개가 의미하는 속도 벡터는 짧은 주기로 업데이트될 수 있다. 이 때, 단말이 짧은 주기로 업데이트되는 속도 벡터를 이용하여 위성의 위치를 추정할 수 있다.

상기 설명한 실시예에 대한 일례들은 본 개시의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있다. 또한, 상기 설명한 실시예들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 실시예들의 조합 (혹은 병합) 형태로 구현될 수도 있다.

상기 실시예들의 적용 여부 정보 (혹은 상기 실시예들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예로, 물리 계층 시그널 혹은 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 가 있다. 상위 계층은, 예를 들어, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 개시에서 설명한 실시예들을 구현하기 위한 방법들 또는 설명들은 별개로 적용될 수도 있거나 또는 하나 이상의 방법들(또는 실시 예들 또는 설명들)이 결합되어 적용될 수도 있다. 또한 본 개시에서 설명한 실시예들은 단말의 정확한 위치를 추정하는 기술에도 적용될 수 있다.

도 13은 본 개시에 따른 네트워크 측 및 단말의 시그널링 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 13은 전술한 본 개시의 실시예들(예를 들어, 각 실시예 또는 그 세부 예시들 중의 하나 이상의 조합)이 적용될 수 있는 하나 이상의 물리 채널/신호의 NTN 전송되는 상황에서, 네트워크 측(network side) 및 단말(UE) 간의 시그널링의 예시를 나타낸다.

여기서 UE/네트워크 측은 예시적인 것이며, 도 14를 참조하여 설명하는 바와 같이 다양한 장치로 대체 적용될 수 있다. 도 13은 설명의 편의를 위한 것으로, 본 개시의 범위를 제한하는 것이 아니다. 또한, 도 13에 나타난 일부 단계(들)은 상황 및/또는 설정 등에 따라 생략될 수도 있다. 또한, 도 13의 네트워크 측/UE의 동작에 있어서, 전술한 랜덤 액세스 절차 동작 등이 참조되거나 이용될 수 있다.

이하 설명에서 네트워크 측은 복수의 TRP를 포함하는 하나의 기지국일 수 있으며, 복수의 TRP를 포함하는 하나의 셀일 수도 있다. 또는, 네트워크 측은 복수의 RRH(remote radio head)/RRU(remote radio unit)를 포함할 수도 있다. 일례로, 네트워크 측을 구성하는 TRP 1과 TRP 2 간에는 이상적/비-이상적 백홀(backhaul)이 설정될 수도 있다. 또한, 이하 설명은 다수의 TRP들을 기준으로 설명되나, 이는 다수의 패널/셀들을 통한 전송에도 동일하게 확장하여 적용될 수 있고, 다수의 RRH/RRU 등을 통한 전송에도 확장 적용될 수 있다.

또한, 이하 설명에서 "TRP"를 기준으로 설명되지만, 상술한 바와 같이, "TRP"는 패널(panel), 안테나 어레이(antenna array), 셀(cell)(예를 들어, 매크로 셀/스몰 셀/피코 셀 등), TP(transmission point), 기지국(base station, gNB 등) 등의 표현으로 대체되어 적용될 수 있다. 상술한 바와 같이, TRP는 CORESET 그룹(또는 CORESET 풀)에 대한 정보(예를 들어, CORESET 인덱스, ID)에 따라 구분될 수 있다. 일례로, 하나의 단말이 다수의 TRP(또는 셀)들과 송수신을 수행하도록 설정된 경우, 이는 하나의 단말에 대해 다수의 CORESET 그룹(또는 CORESET 풀)들이 설정된 것을 의미할 수 있다. 이와 같은 CORESET 그룹(또는 CORESET 풀)에 대한 설정은 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링 등)을 통해 수행될 수 있다.

또한, 기지국은 단말과 데이터의 송수신을 수행하는 객체(object)를 총칭하는 의미일 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 하나 이상의 TP(Transmission Point)들, 하나 이상의 TRP(Transmission and Reception Point)들 등을 포함하는 개념일 수 있다. 또한, TP 및/또는 TRP는 기지국의 패널, 송수신 유닛(transmission and reception unit) 등을 포함하는 것일 수 있다.

단말은 기지국으로부터 설정 정보(configuration information) 및 제1 위성 궤도 정보를 수신할 수 있다(S105).

예를 들어, 상기 설정 정보는 상술된 실시예(예를 들어, 각 실시예 또는 그 세부 예시들 중의 하나 이상의 조합)에서 설명한 NTN 관련 설정 정보/상향링크 송수신을 위한 설정 정보(예를 들어, PUCCH-config/ PUSCH-config)/HARQ 프로세스 관련 설정(예를 들어, HARQ 피드백 인에이블/디스에이블 여부/HARQ 프로세스의 수 등)/CSI 보고 관련 설정(예로, CSI 리포트(report) 설정(config)/CSI 리포트 퀀티티(quantity)/CSI-RS 자원 설정(resource config) 등) 등을 포함할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 설정 정보는, 제1 위성에 대응되는 제1 유효 구간과 관련된 정보 및/또는 제2 위성에 대응되는 제2 유효 구간과 관련된 정보를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 설정 정보는 상위 계층(예로, RRC 또는 MAC CE) 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 그리고, 제1 위성 궤도 정보는 상기 설정 정보에 포함되어 전송될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 상위 계층 시그널링에 포함되어 전송될 수도 있다.

그리고, 제1 위성 궤도 정보는 위성의 위치 및 벡터 상태 벡터에 기반한 제1 궤도 포맷 또는/및 하나 이상의 궤도 요소에 기반한 제2 궤도 포맷으로 구현될 수 있다.

예를 들어, 상술한 S105 단계의 단말(도 14의 100 또는 200)가 기지국 (도 14의 200 또는 100)로부터 상기 설정 정보 및 제1 위성 궤도 정보를 수신하는 동작은, 이하 설명될 도 14의 장치에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 14를 참고하면, 하나 이상의 프로세서 102는 상기 설정 정보를 수신하도록 하나 이상의 트랜시버 106 및/또는 하나 이상의 메모리 104 등을 제어할 수 있으며, 하나 이상의 트랜시버 106은 네트워크 측으로부터 상기 설정 정보를 수신할 수 있다.

단말은 제1 위성 궤도 정보에 기초하여 제1 단말-특정 TA를 획득할 수 있다(S110). 예를 들어, 단말은 상술된 실시예(예를 들어, 각 실시예 또는 그 세부 예시들 중의 하나 이상의 조합) 등에 기반하여 기지국에 의해 설정된 제1 유효 구간을 가지는 제1 유효 타이머가 만료되기 전에 제1 위성 궤도 정보를 이용하여 제1 단말-특정 TA를 획득할 수 있다. 제1 유효 타이머가 만료될 경우, 제1 위성 궤도 정보는 더 이상 유효하지 않을 수 있다.

예를 들어, 상술한 S110 단계의 단말(도 14의 100 또는 200)이 제1 단말-특정 TA를 획득하는 동작은 이하 도 14의 장치에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 14을 참조하면, 하나 이상의 프로세서 102는 제1 단말-특정 TA를 획득하도록 하나 이상의 메모리 104 등을 제어할 수 있다.

단말은 기지국으로 제1 단말-특정 TA를 전송할 수 있다(S115). 예를 들어, 단말은 상술된 실시예(예를 들어, 각 실시예 또는 그 세부 예시들 중의 하나 이상의 조합)등에 기반하여 획득한 제1 단말-특정 TA를 기지국으로 보고할 수 있다.

예를 들어, 상술한 S115 단계의 단말(도 14의 100 또는 200)이 제1 단말-특정 TA를 전송하는 동작은 이하 도 14의 장치에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 14을 참조하면, 하나 이상의 프로세서 102는 상기 상향링크 데이터/채널을 전송하도록 하나 이상의 메모리 104 등을 제어할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 상술한 기지국/단말의 시그널링 및 실시예(예를 들어, 각 실시예 또는 그 세부 예시들 중의 하나 이상의 조합)는 도 14를 참조하여 설명될 장치에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 제1 디바이스(100), 단말은 제2 디바이스(200)에 해당할 수 있고, 경우에 따라 그 반대의 경우도 고려될 수 있다.

예를 들어, 상술한 기지국/단말의 시그널링 및 동작(예를 들어, 각 실시예 또는 그 세부 예시들 중의 하나 이상의 조합)은 도 14의 하나 이상의 프로세서(예로, 102, 202)에 의해 처리될 수 있으며, 상술한 기지국/단말의 시그널링 및 동작(예를 들어, 각 실시예 또는 그 세부 예시들 중의 하나 이상의 조합)은 도 14의 적어도 하나의 프로세서(예로, 102, 202)를 구동하기 위한 명령어/프로그램(예로, instruction, executable code)형태로 메모리(예로, 도 14의 하나 이상의 메모리(예로, 104, 204)에 저장될 수도 있다.

본 개시가 적용될 수 있는 장치 일반

도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

도 14를 참조하면, 제1 디바이스(100)와 제2 디바이스(200)는 다양한 무선 접속 기술(예를 들어, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다.

제1 디바이스(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예를 들어, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 디바이스는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.

제2 디바이스(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예를 들어, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 디바이스는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.

이하, 디바이스(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예를 들어, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예를 들어, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예를 들어, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.

하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.

하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.

하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 개시의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 개시에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예를 들어, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 개시의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 개시의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 개시의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 개시는 본 개시의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 개시의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 개시의 범위에 포함된다.

본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다. 본 개시에서 설명하는 특징을 수행하는 프로세싱 시스템을 프로그래밍하기 위해 사용될 수 있는 명령은 저장 매체 또는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에/내에 저장될 수 있고, 이러한 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 이용하여 본 개시에서 설명하는 특징이 구현될 수 있다. 저장 매체는 DRAM, SRAM, DDR RAM 또는 다른 랜덤 액세스 솔리드 스테이트 메모리 디바이스와 같은 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스, 광 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 디바이스 또는 다른 비-휘발성 솔리드 스테이트 저장 디바이스와 같은 비-휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 선택적으로 프로세서(들)로부터 원격에 위치한 하나 이상의 저장 디바이스를 포함한다. 메모리 또는 대안적으로 메모리 내의 비-휘발성 메모리 디바이스(들)는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한다. 본 개시에서 설명하는 특징은, 머신 판독가능 매체 중 임의의 하나에 저장되어 프로세싱 시스템의 하드웨어를 제어할 수 있고, 프로세싱 시스템이 본 개시의 실시예에 따른 결과를 활용하는 다른 메커니즘과 상호작용하도록 하는 소프트웨어 및/또는 펌웨어에 통합될 수 있다. 이러한 소프트웨어 또는 펌웨어는 애플리케이션 코드, 디바이스 드라이버, 운영 체제 및 실행 환경/컨테이너를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

여기서, 본 개시의 디바이스(100, 200)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 Narrowband Internet of Things를 포함할 수 있다. 이때, 예를 들어 NB-IoT 기술은 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 개시의 디바이스(100, 200)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced Machine Type Communication) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE Machine Type Communication, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 개시의 디바이스(100, 200)에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 일 예로 ZigBee 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(personal area networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.

본 개시에서 제안하는 방법은 3GPP LTE/LTE-A, 5G 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A, 5G 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
서빙(serving) 위성과 관련된 제1 위성 궤도 정보(satellite ephemeris information) 및 상기 단말이 상기 제1 위성 궤도 정보를 적용할 수 있는 제1 유효 구간(validity duration)과 관련된 정보를 수신함에 기반하여, 상기 제1 유효 구간으로 설정된 타이머 값으로 유효 타이머(validity timer)를 시작하는 단계; 및
상기 단말이 서빙 위성과 관련된 제2 위성 궤도 정보 및 상기 제2 위성 궤도 정보를 적용할 수 있는 제2 유효 구간과 관련된 정보가 수신됨에 기반하여, 상기 제2 유효 구간으로 설정된 상기 타이머 값으로 상기 유효 타이머를 상기 제2 위성 궤도 정보와 관련된 에포크(epoch) 시간으로부터 재시작(restart)하는 단계를 포함하고,
상기 단말은, 상기 제2 위성 궤도 정보를 획득하기 전에 상기 제1 유효 구간과 관련된 상기 제1 위성 궤도 정보에 기초하여 상기 서빙 위성에 대한 제1 타이밍 어드밴스(timing advance, TA)를 획득하고,
상기 단말은, 상기 제2 유효 구간과 관련된 상기 제2 위성 궤도 정보에 기초하여 상기 서빙 위성에 대한 제2 TA를 획득하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 위성 궤도 정보는, 제1 궤도 포맷 또는 제2 궤도 포맷 중 적어도 하나에 기초하고,
상기 제1 궤도 포맷은, 위성의 위치(position) 상태 벡터 (state vector) 또는 속도(velocity) 상태 벡터 중의 하나 이상에 기초하고,
상기 제2 궤도 포맷은, 하나 이상의 궤도 요소(orbit element)에 기초하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 유효 구간 내에 상기 제2 유효 구간과 관련된 정보가 수신되지 않고 상기 유효 타이머가 만료됨에 기반하여, 상기 제1 위성 궤도 정보는 상기 단말의 TA 획득에 대해 더 이상 유효하지 않는, 방법.
제1항에 있어서,
적어도 하나의 논-서빙(non-serving) 위성에 대응되는 유효 구간과 관련된 정보 및 상기 제1 유효 구간과 관련된 정보는 상위 계층 시그널링을 통해 상기 단말로 전송되는, 방법.
제4항에 있어서,
상기 서빙 위성에 대응되는 유효 구간 및 상기 적어도 하나의 논-서빙 위성에 대응되는 유효 구간은 독립적으로(independently) 설정되는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 무선 통신 시스템은, 비-지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN) 시스템인, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 위성 궤도 정보는 상기 에포크 시간에서의 상기 서빙 위성에 대한 평균 근점 이각(mean anomaly)을 포함하는, 방법.
무선 통신 시스템 상의 단말에 있어서, 상기 단말은:
하나 이상의 송수신기(transceiver); 및
상기 하나 이상의 송수신기와 연결된 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
상기 하나 이상의 프로세서는:
서빙(Serving) 위성과 관련된 제1 위성 궤도 정보(satellite ephemeris information) 및 상기 단말이 상기 제1 위성 궤도 정보를 적용할 수 있는 제1 유효 구간(validity duration)과 관련된 정보를 상기 하나 이상의 송수신기를 통해 수신함에 기반하여, 상기 제1 유효 구간으로 설정된 타이머 값으로 유효 타이머(validity timer)을 시작하고; 및
상기 단말이 서빙 위성과 관련된 제2 위성 궤도 정보 및 상기 제2 위성 궤도 정보를 적용할 수 있는 제2 유효 구간과 관련된 정보가 수신됨에 기반하여, 상기 제2 유효 구간으로 설정된 상기 타이머 값으로 상기 유효 타이머를 상기 제2 위성 궤도 정보와 관련된 에포크(epoch) 시간으로부터 재시작(restart)하도록 설정되고,
상기 단말은, 상기 제2 위성 궤도 정보를 획득하기 전에 상기 제1 유효 구간과 관련된 상기 제1 위성 궤도 정보에 기초하여 상기 서빙 위성에 대한 제1 타이밍 어드밴스(timing advance, TA)를 획득하고,
상기 단말은, 상기 제2 유효 구간과 관련된 상기 제2 위성 궤도 정보에 기초하여 상기 서빙 위성에 대한 제2 TA를 획득하는, 단말.
제8항에 있어서,
상기 위성 궤도 정보는, 제1 궤도 포맷 또는 제2 궤도 포맷 중 적어도 하나에 기초하고,
상기 제1 궤도 포맷은, 위성의 위치(position) 상태 벡터 (state vector) 또는 속도(velocity) 상태 벡터 중의 하나 이상에 기초하고,
상기 제2 궤도 포맷은, 하나 이상의 궤도 요소(orbit element)에 기초하는, 단말.
제8항에 있어서,
상기 제1 유효 구간 내에 상기 제2 유효 구간과 관련된 정보가 수신되지 않고 상기 유효 타이머가 만료됨에 기반하여, 상기 제1 위성 궤도 정보는 상기 단말의 TA 획득에 대해 더 이상 유효하지 않는, 단말.
제8항에 있어서,
적어도 하나의 논-서빙(non-serving) 위성에 대응되는 유효 구간과 관련된 정보 및 상기 제1 유효 구간과 관련된 정보는 상위 계층 시그널링을 통해 상기 단말로 전송되는, 단말.
제11항에 있어서,
상기 서빙 위성에 대응되는 유효 구간 및 상기 적어도 하나의 논-서빙 위성에 대응되는 유효 구간은 독립적으로(independently) 설정되는, 단말.
제8항에 있어서,
상기 무선 통신 시스템은, 비-지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN) 시스템인, 단말.
제8항에 있어서,
상기 제2 위성 궤도 정보는 상기 에포크 시간에서의 상기 서빙 위성에 대한 평균 근점 이각(mean anomaly)을 포함하는, 단말.
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