KR102626661B1 - 무선 네트워크에서의 타이밍 어드밴스 결정 - Google Patents

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Abstract

타이밍 어드밴스 양을 결정하기 위한 기술이 설명된다. 예를 들면, 제1 디바이스는, 제1 디바이스와 제2 디바이스 사이의 통신 지연을 나타내는 정보를 포함하는 하나 이상의 필드를 포함하는 메시지를 제2 디바이스로부터 수신한다. 제1 디바이스는 제2 디바이스와 제1 디바이스 사이의 송신을 위해 상기 정보를 사용하기 위해 메시지를 프로세싱한다.

Description

무선 네트워크에서의 타이밍 어드밴스 결정
본 개시는 일반적으로 디지털 무선 통신에 관한 것이다.
이동 원격 통신 기술은 점점 더 연결되고 네트워크화된 사회를 향해 세상을 이동시키고 있다. 현존하는 무선 네트워크와 비교하여, 차세대 시스템 및 무선 통신 기술은 훨씬 더 광범위한 사용 사례 특성을 지원하고 더욱 복잡하고 정교한 범위의 액세스 요건 및 유연성을 제공할 필요가 있을 것이다.
롱 텀 에볼루션(Long-Term Evolution; LTE)은 3세대 파트너십 프로젝트(3rd Generation Partnership Project; 3GPP)에 의해 개발되는 모바일 디바이스 및 데이터 단말에 대한 무선 통신을 위한 표준이다. LTE 어드밴스드(LTE Advanced; LTE-A)는 LTE 표준을 향상시키는 무선 통신 표준이다. 5G로 공지된 5 세대 무선 시스템은 LTE 및 LTE-A 무선 표준을 발전시키고 더 높은 데이터 레이트, 많은 수의 연결, 초저 레이턴시, 높은 신뢰성 및 다른 출현하는 비즈니스 요구를 지원하는 데 전념되고 있다.
무선 통신 시스템에서 타이밍 어드밴스 양을 결정하기 위한 기술이 개시된다. 제1 예시적인 실시형태에서, 무선 통신 방법은, 제1 디바이스에 의해, 제2 디바이스로부터, 제1 디바이스와 제2 디바이스 사이의 통신 지연을 나타내는 정보를 포함하는 하나 이상의 필드를 포함하는 메시지를 수신하는 것; 및 제2 디바이스와 제1 디바이스 사이의 송신을 위해 정보를 사용하기 위해 메시지를 프로세싱한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 제1 메시지에 의해 스케줄링되는 물리적 업링크 공유 채널(physical uplink shared channel; PUSCH)을 사용하여 제2 메시지를 통해 수신되는 시간 정보를 포함하는데, 여기서 제1 메시지는 제2 메시지에 선행하거나, 또는 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안 제1 디바이스에 의해 수신되는 시간 정보를 포함하거나, 또는 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저의 완료 이후의 트래픽 채널 베어러로부터의 시간 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 제1 디바이스는 랜덤 액세스 프리앰블 인덱스를 사용하여 제1 메시지의 제어 정보를 스크램블링하고(scramble), 제1 메시지를 제2 디바이스로 송신한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 제1 디바이스 및 제2 디바이스의 위치에 기초하는 제1 타이밍 어드밴스 양을 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 방법 또는 시스템은, 제1 디바이스에 의해, 제2 디바이스로부터의 랜덤 액세스 프리앰블의 수신에 기초하여 제2 타이밍 어드밴스 양을 결정하는 것; 및 제1 디바이스에 의해, 제1 및 제2 타이밍 어드밴스 양을 결합하는 것에 의해 제3 타이밍 어드밴스 양을 결정하는 것을 더 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 제2 디바이스에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 제2 디바이스가 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 제2 메시지를 전송하는 시간과 연관된 송신 시간 정보를 포함하거나, 또는 하나 이상의 필드는, 제2 메시지에 선행하는 제1 메시지를 제2 디바이스가 수신하는 시간과 연관된 수신 시간 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 제2 디바이스에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 결정하기 위한 하나 이상의 파라미터를 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 파라미터는, 무선 프레임, 서브프레임, 시간 슬롯, 및 심볼 중 임의의 하나 이상에 대응하는 특정 시간에서의 인덱스 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 제2 디바이스에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보는 다음의 것에 의해 결정된다: 제2 디바이스가 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 제2 메시지를 전송하는 시간과 연관된 송신 시간 정보를, 하나 이상의 파라미터를 사용하여 결정하는 것, 또는, 제2 메시지에 선행하는 제1 메시지를 제2 디바이스가 수신하는 시간과 연관된 수신 시간 정보를, 하나 이상의 파라미터를 사용하여 결정하는 것.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 제2 디바이스의 위치 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 방법 또는 시스템은, 제1 디바이스에 의해, 제2 디바이스의 위치 정보에 기초하여 타이밍 어드밴스 양을 결정하는 것을 더 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 제1 디바이스는 지구 궤도를 도는 위성에 포함된다.
다른 예시적인 실시형태는, 다음의 것을 포함하는 무선 통신 방법을 포함한다: 제2 디바이스와 제1 디바이스 사이의 통신 지연을 나타내는 정보를 포함하는 하나 이상의 필드를 포함하는 메시지를, 제2 디바이스에 의해, 제1 디바이스로 송신하는 것.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는, 제1 메시지에 의해 스케줄링되는 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 제2 디바이스에 의해 송신되는 제2 메시지를 통해 수신되는 시간 정보를 포함하는데, 여기서 제1 메시지는 제2 메시지에 선행하거나, 또는 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안 제2 디바이스에 의해 송신되는 시간 정보를 포함하거나, 또는 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저의 완료 이후의 트래픽 채널 베어러로부터의 시간 정보를 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 제1 디바이스 및 제2 디바이스의 위치에 기초하는 제1 타이밍 어드밴스 양을 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 제2 디바이스에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는, 제2 디바이스가 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 제2 메시지를 전송하는 시간과 연관된 송신 시간 정보를 포함하거나, 또는 하나 이상의 필드는, 제2 메시지에 선행하는 제1 메시지를 제2 디바이스가 수신하는 시간과 연관된 수신 시간 정보를 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 제2 디바이스에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 결정하기 위한 하나 이상의 파라미터를 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 파라미터는 무선 프레임, 서브프레임, 시간 슬롯, 및 심볼 중 임의의 하나 이상에 대응하는 특정 시간에서의 인덱스 정보를 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 제2 디바이스의 위치 정보를 포함한다.
제3 예시적인 실시형태는 제2 디바이스 및 제1 디바이스를 포함하는 시스템을 개시한다. 제2 디바이스는: 제2 디바이스와 제1 디바이스 사이의 통신 지연을 나타내는 정보를 포함하는 하나 이상의 필드를 포함하는 메시지를, 제1 디바이스로 송신하도록 구성된다. 제1 디바이스는: 제2 디바이스에 의해 전송되는 메시지를 수신하도록; 그리고 제2 디바이스와 제1 디바이스 사이의 송신을 위해 정보를 사용하기 위해 메시지를 프로세싱하도록 구성된다.
여전히 다른 예시적인 양태에서, 상기에서 설명된 방법은, 프로세서 실행 가능 코드의 형태로 구체화되고 컴퓨터 판독가능 프로그램 매체에 저장된다.
여전히 다른 예시적인 실시형태에서, 상기에서 설명된 방법을 수행하도록 구성되는 또는 동작 가능한 디바이스가 개시된다.
상기 및 다른 양태 및 그들의 구현예는 도면, 상세한 설명, 및 청구범위에서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 통신 노드가 위성 기반의 기지국과 통신하는 아주 긴 커버리지 시나리오(ultra-long coverage scenario)를 도시한다.
도 2는 2 레벨 타이밍 어드밴스 측정 방식(two-level timing advance measurement scheme)의 실시형태를 도시한다.
도 3은 타이밍 어드밴스 양을 결정하기 위해 정보를 프로세싱하는 네트워크 노드에 대한 예시적인 플로우차트를 도시한다.
도 4는 타이밍 어드밴스 양을 결정하기 위해 정보를 프로세싱하는 네트워크 노드에 대한 예시적인 플로우차트를 도시한다.
도 5는 타이밍 어드밴스 양을 결정하는 정보를 네트워크 노드로 송신하는 통신 노드에 대한 예시적인 플로우차트를 도시한다.
도 6은 네트워크 노드 또는 통신 노드의 일부일 수도 있는 하드웨어 플랫폼의 예시적인 블록도를 도시한다.
도 7은 타이밍 어드밴스 양을 결정하기 위해 정보를 프로세싱하는 네트워크 노드에 대한 다른 예시적인 플로우차트를 도시한다.
전통적인 지상파 셀룰러 통신 시스템에서는, 랜덤 액세스 신호 및 랜덤 액세스 프로시저와 연관된 신호를 송신 및 수신하기 위한 중요한 기능은, 유저 기기(UE)와 기지국 사이의 양방향 전파 지연을 추정하는 것이다. UE가 기지국으로 데이터를 전송할 때 데이터가 동기화된 상태에서 기지국에 한 번에 도달하도록 전파 지연을 보상하는 것에 의해, UE는 업링크 통신을 통해 기지국으로 데이터를 전송할 수 있다. 전파 지연을 보상하는 것에 의해, UE는 모든 유저의 기준 시간과 연관한 도달 시간이 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix; CP) 보호 범위 내에 있도록 송신을 수행할 수 있고, 그 결과, 직교 주파수 분할 다중 액세스(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; OFDMA)는 모든 유저에 대해 유지될 수 있다. 따라서, 전파 지연을 적어도 보상하는 것에 의해, 직교 주파수 분할 다중 액세스(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; OFDM) 기술의 통신 시스템의 다수의 유저의 업링크 수신은 직교할 수 있고 서로 간섭하지 않을 수도 있다.
롱 텀 에볼루션(long-term evolution; LTE) 또는 뉴 라디오(new radio; NR)와 같은 종래의 지상 셀룰러 이동 통신 시스템(terrestrial cellular mobile communication system)은, 특수 기지국 수신 기술과 결합되는 (예를 들면, 적절한 CP 길이를 선택하는 것에 의한) 랜덤 액세스 신호 보호 시간 및 랜덤 액세스 프리앰블의 길이를 연장시키는 것에 의해 최대 100 km 또는 300 km의 셀 커버리지 거리를 지원할 수 있다. 그러나, 도 1에서 도시되는 바와 같이, 차세대 지대공(ground-to-air) 통신 시스템의 통상적인 시나리오는, 기지국을 포함할 수 있는 정지 궤도 위성(geostationary satellite)(GEO)(120)을 수반할 수 있다. 위성(120)은 대략 35,786 km의 고도를 가질 수도 있거나, 또는 위성(120)은 대략 7,000 km와 20,000 km 사이의 고도에서 궤도를 그리며 도는 중지구 위성일 수도 있거나, 또는 위성(120)은 대략 600 km와 1500 km 사이의 고도에서 궤도를 도는 저지구(low-range-earth) 위성일 수도 있다. 따라서, 위성으로부터 지상 UE(110)까지의 선형 거리는 지상 커버리지의 300 km의 한계를 훨씬 초과한다. 랜덤 액세스 프리앰블 및 그 CP 길이를 증가시키는 전통적인 방법은, 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스의 길이가 랜덤 액세스 신호의 서브캐리어 간격에 의해 제한되기 때문에 크게 제한된다. 더구나, 더 큰 전파 지연에 기인하여, 서브캐리어 간격은 무선 네트워크에서의 사용을 위해 매우 작게 만들어질 수 없고, CP의 길이는 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스의 길이를 초과할 수 없는데, 그렇지 않고 그렇게 하는 것은 타이밍 모호성을 가져올 것이다.
현재, 위성 통신에서 랜덤 액세스의 문제를 해결하기 위한 몇몇 종래의 기술이 있다. 예를 들면, UE의 포지션 정보 및 위성 기지국 천체력(ephemeris) 운용 규칙에 기초하여, UE는 UE와 위성 사이의 거리를 결정할 수 있고 업링크 송신을 개시할 시기를 결정하기 위해 타이밍 어드밴스(timing advance; TA) 양의 가능한 대략적인 범위를 계산할 수 있다. 따라서, TA 양에 따라 랜덤 액세스 신호가 미리 전송되고, 그 다음 TA 양은, 예를 들면, 일반적인 랜덤 액세스 프로세스에 의해, 미세 튜닝된 TA 양을 사용하여 미세 튜닝된다. TAfine으로도 또한 알려져 있는 미세 튜닝된 TA 양은 일반적인 랜덤 액세스 프리앰블을 통해 기지국에 의해 추정될 수 있다. 그러나, 이 방식은 두 가지 문제를 갖는다. 제1 문제는, 랜덤 액세스 무선 네트워크 임시 식별자(random access radio network temporary identifier; RA-RNTI)가 검증되는 랜덤 액세스 프로세스의 제2 단계를 수반한다. TA 양의 대략적인 범위의 UE의 추정이 정확하지 않다면, 빠르게 움직이는 궤도를 도는 위성을 고려할 때, UE가 추정한 TA 양은 랜덤 액세스 기회의 길이 또는 심볼의 길이 보다 더 클 수도 있다. 따라서, UE는 제2 단계가 수신될 때 올바른 RA-RNTI를 검증할 수 없을 수도 있고, 그 결과 랜덤 액세스 실패를 초래할 수도 있다. 둘째로, 랜덤 액세스 프로세스를 완료한 이후, 기지국이 미세 튜닝된 TA 양(즉, TAfine) 및 (도 1에서 도시되는) 천저 지점(nadir point)으로부터 위성까지의 일방향 경로 거리에 따라 계산되는 TA 양을 아는 것을 제외하면, 기지국은 UE의 위치 정보를 알지 못하고, 이들 TA 양의 둘 모두는, 개별적으로 또는 조합하여, 실제 TA 양이 아닐 수도 있다. 따라서, 실제 TA 양은 측정될 수 없고 HARQ와 같은 후속하는 트래픽 채널의 타이밍 연관 프로세싱 파라미터를 결정하기 위해 사용될 수 없다.
여전히 다른 종래의 방식은, 위성 기지국으로부터, 기준 TA 양을 UE로 미리 브로드캐스팅한다. 예를 들면, TA 양은 지구와 위성 사이의 수직선의 최저 천저 포인트(lowest nadir point) 사이의 거리를 사용하는 것에 의해 기지국에 의해 결정될 수 있고, 기지국은 결정된 TA 양을 UE로 브로드캐스팅할 수 있다. UE는 기지국에 의해 결정되는 TA 양을 사용하는 것에 의해 랜덤 액세스 신호를 미리 송신한다. 그 다음, 사전 보상이 없는 잔여 TA 양이 종래의 랜덤 액세스 프로세스에 의해 결정된다. 잔여 TA 양은 CP 길이 보다 더 클 수도 있고, 잔여 TA 양은 랜덤 액세스 프리앰블의 수신에 의해 추정되지 않을 수도 있다. 그러나, 그러한 방식은, 적어도, 동기화된 위성 궤도 GEO 시나리오 또는 고궤도 위성 시나리오의 경우에, 타당성 문제를 가질 수도 있다. 천저 및 커버리지의 에지(edge of coverage; EOC)(도 1에서의 130)에 의해 계산되는 경로 차이가 매우 크면, 그러면, 경로 차이에 의해 야기되는 송신 시간이 CP 길이 보다 더 길다. 예를 들면, GEO 시나리오에서, 일방향 천저 및 EOC에 의해 계산되는 경로 차이가 4800 km에 도달하면, 그러면, 광속 신호가 4800 km을 통과하는 시간은 16 ms이다. 즉, 사전 보상이 없는 잔여 양방향 TA 양은 32 ms가 될 필요가 있다. 그러나, 랜덤 액세스 신호의 CP 길이는 측정되기에는 너무 작고, EOC 지점으로부터의 잔여 미보상 TA 양은 랜덤 액세스 신호에 의해 측정될 수 없다.
이 특허 문서에서 설명되는 기술은, 다른 것들 중에서도, 상기에서 설명되는 기술적 문제를 해결할 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 개시된 기술은 도 1에서 도시되는 바와 같은 UE 대 위성 기지국 통신과 같은 아주 긴 커버리지 시나리오 하에서 기지국의 TA 양을 결정하기 위한 기술을 제공한다. 하기의 다양한 섹션에 대한 예시적인 제목(heading)은 개시된 주제의 이해를 용이하게 하기 위해 사용되며, 청구된 주제의 범위를 어떤 식으로든 제한하지 않는다. 따라서, 하나의 예시적인 섹션의 하나 이상의 피쳐는 다른 예시적인 섹션의 하나 이상의 피쳐와 결합될 수 있다. 더구나, 설명의 명확화를 위해 5G 전문 용어가 사용되지만, 그러나, 본 문서에서 개시되는 기술은 5G 기술로만 제한되지는 않으며, 다른 프로토콜을 구현한 무선 시스템에서 사용될 수도 있다.
현재의 공대지 통합 통신 시스템(air-ground integrated communication system)에서, 지상 유저(예를 들면, 지상의 UE)는 하나 이상의 위성과 통신할 수 있다. 그러한 UE의 구현 복잡도를 제어하기 위해, 단순히 위성 통신 시나리오를 지원하기 위해 UE에 의해 필요로 되는 임의의 특수 회로부(circuitry)를 감소시키는 것이 유용하다. 따라서, 위성 통신 연관 기술 시스템, 예컨대 다중 액세스, 프레임 구조, 동기식 액세스 및 다른 중요한 양태는 지상 UE와 호환 가능한 것으로 간주되어야 한다. 예를 들면, 랜덤 액세스 프리앰블 및 랜덤 액세스 프로세스를 포함하는 랜덤 액세스 양태는 위성 통신의 특수 시나리오로 수정될 수 있다. 랜덤 액세스를 위한 현재의 통신 프레임워크는 위성 통신 시나리오에 맞게 수정될 수도 있지만, 그러나 그것은 프레임 구조, 다중 액세스 모드, 다운링크 동기화 신호, 등등을 수반하고, 랜덤 액세스 신호 프레임워크의 수정은 최상의 옵션이 아닐 수도 있는데, 그 이유는, 그것이 하위 호환성(backward compatibility) 또는 종래의 지상 무선 통신 시나리오의 다른 양태를 파괴할 수도 있기 때문이다.
I. 기지국의 완전한 TA 양을 결정하기 위한 기술
몇몇 실시형태에서, UE 및 기지국이 4 단계 랜덤 액세스를 수행하기 이전에. UE는, 먼저, UE의 포지션 정보(예컨대, 지상국 위치 결정 또는 전지구 위치 결정 시스템(global positioning system; GPS) 포지션) 또는 위성 기지국 운용 규칙(천체력, 성도(star map), 등등)과 같은 측정치 또는 보조 정보 표시에 기초하여 액세스될 기지국을 결정하여 UE와 위성 기지국 사이의 거리(d)를 대략적으로 결정한다. 결정된 거리(d)에 기초하여, UE는 타이밍 어드밴스의 대략적인 범위(TArough = 2 * C/d)를 계산할 수 있는데, 여기서 C는 광속이다.
도 7에서 도시되는 바와 같이, UE는 프리앰블을 제1 메시지(Msg1) 내의 랜덤 액세스 신호를 통해 TArough에 따라 미리 전송한다. 기지국은 랜덤 액세스 프리앰블을 측정하고 미세 튜닝될 수 있는 다른 타이밍 어드밴스(TAfine)를 결정하고, 미세 조정을 위해 제2 메시지(Msg2)에 의해 반송되는(carried) 승인 커맨드(authorization command)(예를 들면, 허여(grant))를 UE로 전송한다. Msg2는, TArough의 잔여 시간 어드밴스 양일 수 있는 TAfine를 포함할 수 있고 Msg1에서 수신되는 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하여 기지국에 의해 결정될 수 있다. 도 7에서 도시되는 바와 같이, Msg2 랜덤 액세스 응답(random access response; RAR)은 물리적 다운링크 제어 채널(physical downlink control channel; PDCCH) 및 PDSCH를 사용하여 송신될 수도 있다. 이 때, 기지국이 UE에 의해 측정되는 또는 계산되는 TArough 정보(즉, 추정된 일방향 전파 지연)를 알지 못할 수도 있지만, 기지국은 트래픽 채널의 (예를 들면, 스케줄링 타이밍, HARQ, 등등에 연관된) 프로세싱 파라미터를 결정하기 위해서는 UE의 추정된 TArough를 알 필요가 있다. 따라서, UE는 Msg2에 의해 스케줄링되는 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 제3 메시지(Msg3)를 송신할 수도 있는데, 여기서 Msg3은 TArough를 포함할 수 있다. 도 7에서 도시되는 바와 같이, UE는 Msg3을 Msg2에서 수신되는 TAfine에 따라 미리 송신할 수도 있다. 기지국이 Msg3을 수신하고 TArough를 추출할 때, 이 파라미터는 TAfine와 결합되어 완전한 또는 실제 TA를 획득할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 기지국은 UE로 송신되는 실제 TA를 포함하는 제4 메시지(Msg4)를, 옵션 사항으로(optionally), 송신할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 위성은 TArough가 상대적으로 큰 다이나믹 레인지의 값을 가질 수 있도록 상이한 높이에서 궤도를 돌 수도 있는데, 이것은 UE가 가능한 한 고정된 사이즈의 Msg3을 송신하는 데 이바지하지 않는다. 따라서, UE는 Msg3에서 특정 시간 - 여기서 특정 시간은 소정의 송신 시간 정보 또는 수신 시간 정보에 연관됨 - 을 반송할 수도 있거나, 또는 UE는 Msg3에서 하나 이상의 파라미터 - 여기서 하나 이상의 파라미터는 특정 시간에서의 소정의 송신 또는 수신 시간 정보를 결정하기 위해 기지국에 의해 사용될 수 있음 - 를 반송할 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, UE는 Msg3을 스크램블링하기 위해 하나 이상의 파라미터를 사용할 수도 있다. Msg3에 포함되는 특정 시간은, UE가 Msg3을 전송하는 시간, 또는 UE가 Msg2를 수신하는 시간일 수 있다. 특정 시간에 대한 시간 정보를 결정함에 있어서 도움이 되도록 사용되는 하나 이상의 파라미터는, 다음의 예시적인 수학식: (1 + s_id + 14*t_id + 14*X*f_id + 14*X*Y*ul_carrier_id)을 사용하는 것에 의한, 특정 시간에서의 업링크 또는 다운링크 무선 프레임, 서브프레임, 시간 슬롯, 심볼, 및 다른 시간 인덱스 정보 중 임의의 하나 이상일 수 있는데, 여기서 s_id는 심볼 인덱스를 나타내고, t_id는 시간 슬롯 인덱스를 나타내고, f_id는 주파수 인덱스를 나타내고, ul_carrier_id 는 업링크 캐리어 정보를 나타내고, X는 무선 프레임에서의 시간 슬롯의 수를 나타내고, 그리고 Y는 주파수 다중화의 최대 수를 나타낸다. 다운링크 인덱스 파라미터가 UE에 의해 선택되면, 그러면, 시스템은 다운링크와 업링크 사이의 무선 프레임 오프셋을 결정할 수 있다. 종래의 무선 시스템에서, 다운링크와 업링크 사이의 프레임 또는 서브프레임 오프셋은 사전 정의될 수도 있거나 또는 UE에 의해 기지국에게 사전에 나타내어질 수도 있다. 따라서, 종래의 무선 시스템에서, 타이밍 파라미터가 업링크 인덱스에 의해 집성되면, 기지국은 이들 파라미터를 다운링크 파라미터로 변환할 수 있다. 그러나, UE가 오프셋을 사전 결정할 수 없을 수도 있거나 또는 기지국에게 오프셋을 나타내지 않을 수도 있는 경우, 그러면, TA 추정이 기지국 클록에 기초하기 때문에, 다운링크 인덱스가 (상기의 예를 사용하여) 기지국에 의해 사용될 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 기지국은, UE에 의해 전송되는 하나 이상의 파라미터에 기초하여 기지국에 의해 결정되는 또는 UE로부터 수신되는 수신 시간 정보(예를 들면, Msg2) 또는 (예를 들면, Msg3의) 송신 시간 정보에 기초하여 타이밍 어드밴스 양을 결정할 수 있다. 예를 들면, 기지국은, UE에서 Msg2가 수신되는 시간으로부터 Msg2가 기지국에 의해 송신되는 시간을 감산하여, 일방향 다운링크 전파 지연을 획득할 수도 있다. 다른 예에서, 기지국은, Msg3이 기지국에 의해 수신되는 시간으로부터 Msg3이 UE에 의해 송신되는 시간을 감산하여, 일방향 업링크 전파 지연을 획득할 수도 있다. 이들 예시적인 계산에 기초하여, 기지국은, 예를 들면, Msg4를 사용하여 결정된 타이밍 어드밴스 양을 UE로 전송할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, UE는 Msg3에서 자신의 지리적 위치 정보를 송신할 수도 있다. 기지국은 Msg3을 통해 UE의 지리적 위치 정보를 획득할 수 있고, 기지국은 기지국과 UE 사이의 전파 경로의 길이를 계산할 수 있고, 그에 의해, 전파 지연 또는 타이밍 어드밴스 양을 획득할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 기지국이 Msg3을 수신하고 특정 시간에 UE의 시간 정보를 추출하거나 또는 특정 시간의 시간 정보를 결정함에 있어서 도움이 되도록 사용되는 하나 이상의 파라미터를 추출한 이후, 기지국은 Msg3이 기지국에 의해 수신되는 시간 정보를 결정하는데, 여기서, Msg3에 의해 반송되는 또는 Msg3으로부터 획득되는 특정 시간 정보와 Msg3의 수신 시간 사이의 차이는 업링크 일방향 전파 지연이다. 몇몇 실시형태에서, 기지국은 Msg3으로부터 획득되는 시간 정보와 기지국이 Msg2를 전송하는 시간 사이의 차이에 기초하여 일방향 전파 지연을 획득할 수도 있는데, 여기서 Msg2가 UE에서 수신된 시간과 기지국에서의 Msg2의 송신 시간 사이의 차이는 다운링크 일방향 전파 지연이다. 따라서, 양방향 전파 지연은 업링크 전파 지연 및 다운링크 전파 지연의 합으로서 결정될 수 있다. 시간 인덱스 정보의 최소 단위가 심볼인 경우, 결정된 양방향 전파 지연은 ±0.5 심볼의 정확도를 가질 수 있고, 양방향 전파 지연 정확도는 서비스 타이밍 또는 타이밍 설계에 대해 충분할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, TArough의 시간 정보, UE에 의한 메시지의 특정한 송신 또는 수신의 특정 시간, 특정 시간 정보를 결정함에 있어서 도움이 되도록 사용되는 하나 이상의 파라미터, 또는 UE의 지리적 위치 정보, 또는 다른 정보는, 랜덤 액세스의 4 단계 이후 UE에 의해 PUSCH에서 BS로 송신될 수도 있고, 무선 리소스 제어(radio resource control; RRC) 링크는 성공적으로 확립된다.
II. 랜덤 액세스를 위한 미리 전송되지 않는 랜덤 액세스 프로세스
몇몇 실시형태에서, UE는, 추정된 TA 양에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블을 미리 전송하기 위해, UE의 위치 결정 정보, 위성 기지국 운용 규칙 또는 브로드캐스트 시스템 정보를 사용하여 TA 양(예를 들면, TArough)의 추정치를 계산할 필요가 없다. 한 예로서, 도 3에서 도시되는 4 단계 랜덤 액세스 프로세스를 취하면, UE는, UE의 위치 결정 정보, 위성 기지국 운용 규칙 또는 계산된 타이밍 어드밴스 양 및 다른 사전 정보를 포함할 수도 있는 브로드캐스트 시스템 정보를 고려하지 않을 수도 있다.
일반성을 잃지 않으면서, 전체 랜덤 액세스 프로세스에서 수반되는 실제 TA 양은 적어도 두 개의 레벨로 분할될 수 있다. 도 2는 2 레벨 타이밍 어드밴스 측정 방식을 도시한다. 도 2에서 도시되는 바와 같이, 제1 레벨은, 기지국에 의해 수신되는 업링크 서브프레임 또는 슬롯의 경계와 UE에 의해 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블의 업링크 도달 시간 사이의 차이에 의해 결정되는 소규모 타이밍 어드밴스(TAsmall)이다. TAsmall은 PUSCH의 업링크 도달 시간이, 기지국에서의 서브프레임 또는 슬롯의 업링크 수신 경계에서 정렬되게 만들 수 있는데, 그 경계는, 도 2에서 도시되는 바와 같이, 프론트 에지인 것으로 가정된다. TAsmall은 서브프레임의 길이 보다 더 짧을 수도 있다. 기본 복조 단위로서 시간 슬롯 또는 서브프레임을 갖는 PUSCH의 경우, 업링크 시간 슬롯 또는 서브프레임 에지와의 도달 PUSCH의 정렬은, 기지국이 Msg3과 같은 블라인드 디코딩에 의해 후속하는 PUSCH를 복조할 수 있고, TA가 초기 액세스 국면에서 PUSCH의 복조를 획득하든 또는 PUSCH의 복조에 영향을 주지 않든 간에, 모든 타이밍 어드밴스(TA)를 완전히 보상할 필요는 없다는 것을 보장하기에는 충분하다. 더구나, 더 작은 타이밍 어드밴스 볼륨(TAsmall)은, 기지국에서의 임의의 업링크 수신 시간 슬롯 또는 서브프레임의 에지와의 조정 이후 PUSCH의 도달 타이밍의 정렬만을 보장할 필요가 있고, 업링크 수신 시간 슬롯/서브프레임의 프리앰블 실제 도달로 제한되지는 않는다. 여기서, 시간 슬롯 또는 서브프레임 에지 정렬은 내부 심볼의 에지의 정렬을 암시할 수 있고 그것을 제공할 수 있다.
실제 TA에 대한 제2 레벨은, 더 작은 타이밍 어드밴스 볼륨(TAsmall)에 대한 제1 레벨을 비롯한, 시간 조정 하에서의 실제 양방향 전파 지연의 완전한 고려이다. 도 2에서의 TA는 일방향 전파 지연의 두 배(예를 들면, 편도(single trip) 지연의 두 배)와 동일할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, TA는 업링크 수신이 시간 슬롯/서브프레임/무선 프레임, 등등의 에지와 정렬될 필요가 있다는 것을 보장할 필요는 없을 수도 있다.
그러한 등급화(grading)는, 무선 프레임과 서브프레임/슬롯으로 분할되는 종래의 통신 시스템의 서비스 송신에 적절한 프레임 구조의 2 레벨 구조에 기초하며, 서브프레임/슬롯은 가장 작은 서비스 송신 단위이다. 미래 기술의 프레임 구조가 더 많은 계층적 구조를 갖는 경우, 예컨대 서비스 송신 단위가 심볼 레벨에 대해 더 미묘한 경우, 그러면, 랜덤 액세스 프리앰블이 실제로 도달하는 심볼 경계와의 PUSCH의 업링크 도달 시간의 정렬을 타이밍 어드밴스가 행할 수 있다는 것을 보장하는 데 적어도 하나의 등급화가 필요하다. 또는 프레임 구조 정의는 100 ms 또는 1초의 수퍼 프레임과 같은, 현재의 10 ms 무선 프레임보다 더 긴 구조적 단위를 포함하고, 랜덤 액세스 프리앰블 및 서비스 송신 단위는 약 10 ms의 길이까지 길이를 연장시킬 가능성이 있다. 레벨의 경우, 그 다음, 타이밍 어드밴스가, PUSCH의 업링크 도달 시간이 랜덤 액세스 프리앰블을 포함할 수도 있는 업링크 무선 프레임의 에지와 정렬되도록 하는 그러한 것일 수 있다는 것을 보장하는 데 적어도 하나의 레벨이 필요로 될 수도 있다. 공대지 통합 통신 시스템의 경우, 경로 손실이 매우 크기 때문에, 링크 예산의 부족을 보상하기 위해서는, 서비스 프로세싱 단위를 연장시키는 것이 필요하며, 그러한 프레임 구조는 발생할 가능성이 있다.
다음은, 도 3에서 설명되는 바와 같은, 아주 긴 커버리지 하에서의 랜덤 액세스 프로세스의 추가적인 상세한 설명이다. UE는 제1 단계에서 랜덤 액세스 신호/프리앰블을 송신한다. 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하고 기지국에 의해 참조되는 슬롯/서브프레임 에지에 따라 타이밍을 정확하게 검출한 이후, 기지국은, 슬롯/서브프레임 에지를 정렬시킬 수 있는 타이밍 조정 커맨드(TAsmall), 즉 더 작은 타이밍 어드밴스를 생성한다. TAsmall은 Msg2의 허여 정보에서 UE로 전달되고, Msg3 PUSCH가 TAsmall과 함께 UE에 의해 미리 전송될 때 시간 슬롯/서브프레임 에지 정렬이 보장된다. 링크에서의 매우 큰 전파 지연에 기인하여, 그리고 전파 지연이 기지국과 UE 둘 모두에게 알려져 있지 않기 때문에, 기지국에 의해 수신되는 Msg1의 시간 또는 주파수 정보는 UE에게 공지되지 않고, UE는, Msg1 수신 시간 또는 주파수를 사용하여 기지국에 의해 생성된 RA-RNTI에 의해 스크램블링되는 Msg2 PDCCH를 식별할 수 없다. 결과적으로, RA-RNTI로 스크램블링되는 Msg2 PDCCH는 실행 불가능하다. 대안적으로, 기지국은 Msg1의 수신된 랜덤 액세스 프리앰블의 인덱스에 따라 Msg2의 제어 정보(예를 들면, PDCCH)를 스크램블링할 수도 있거나, 또는 다른 사전 정의된 시퀀스를 사용하여 Msg2의 제어 정보를 스크램블링할 수도 있다. 그것이 비경합 랜덤 액세스인 경우, 스크램블링을 위해 C-RNTI가 또한 사용될 수 있다. 그것이 경합에 기초한 2단계 랜덤 액세스인 경우, UE ID와 같은 Msg1 부가 정보의 콘텐츠는 Msg2의 PDCCH를 스크램블링하기 위해 사용될 수도 있다. 랜덤 액세스 프리앰블 인덱스를 사용하는 것에 의해 PDCCH를 스크램블링하는 방법은, 랜덤 액세스 프로세스에서 Msg2의 충돌 확률을 증가시킬 수도 있지만, 그러나 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스 용량을 향상시키는 것에 의해 충돌 확률은 감소될 수도 있다. UE는 또한, 상기의 스크램블링 모드를 사용할 수도 있는 PDCCH를 디스크램블링하는 것에 의해 PDCCH에 의해 나타내어지는 PDSCH, 즉, Msg2의 정보 콘텐츠를 복조하고, PDSCH에서의 정보 콘텐츠는 적어도 TAsmall을 포함한다.
Msg2를 수신한 이후, UE는 Msg2 허여 또는 스케줄링 정보 콘텐츠에서 결정되는 시간-주파수 도메인 리소스에 따라 Msg3 PUSCH를 전송할 수 있고, TAsmall에 따라 타이밍 어드밴스를 수행할 수 있다. 기지국이 실제 TA 양을 완전히 결정하기 위해서는, UE는 TA의 타이밍 정보를 결정함에 있어서 기지국을 보조하기 위해 Msg3 송신을 사용할 수도 있다.
예를 들면, UE는 UE가 Msg3을 전송하는 특정 시간에 대한 소정의 시간 정보를 송신할 수도 있거나, 또는 UE는 Msg3이 UE에 의해 전송되는 시간 정보를 결정함에 있어서 도움이 되도록 사용되는 하나 이상의 파라미터를 송신할 수도 있다. 시간 정보에 연관된 파라미터는 Msg3을 스크램블링하기 위해 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, UE는, Msg3이 UE에 의해 전송되는 시간 정보를 결정하기 위한 파라미터로서 업링크 전송 순간에 업링크 무선 프레임, 서브프레임, 시간 슬롯, 심볼 및 다른 시간 인덱스 정보의 임의의 하나 이상의 조합을 선택할 수 있다. UE는 또한, Msg3이 UE에 의해 전송되는 시간 정보를 결정함에 있어서 도움이 될 파라미터로서 다운링크 무선 프레임, 서브프레임, 시간 슬롯, 심볼 및 임의의 조합의 다른 시간 인덱스 정보에 대응하는 업링크 송신 시간을 선택할 수 있고, 파라미터 조합의 후자의 세트는, 시스템이 업링크 프레임을 사용하여 다운링크 무선 프레임 오프셋을 정의할 수 없을 수도 있는 조건 하에서 작동할 수 있다.
다른 예에서, Msg3에서 UE에 의해 전송되는 시간 정보는, UE가 Msg2를 수신하는 시간 또는 Msg2 수신 시간의 시간 정보를 결정함에 있어서 도움이 되도록 사용되는 하나 이상의 파라미터일 수도 있다. 시간 정보 연관 파라미터는 Msg3을 스크램블링하기 위해 또한 사용될 수도 있다. UE는, 수신 시간 정보를 결정함에 있어서 도움이 되기 위한 파라미터로서, 다운링크 수신 시간에 대응하는 다운링크 무선 프레임, 서브프레임, 시간 슬롯, 심볼 및 다른 시간 인덱스 정보의 임의의 조합을 선택할 수도 있다. UE는 또한, Msg2의 수신 시간 정보를 결정함에 있어서 도움이 되기 위한 파라미터로서, 다운링크 수신 시간에 대응하는 업링크 무선 프레임, 서브프레임, 시간 슬롯, 심볼, 및 다른 시간 인덱스 정보의 임의의 조합을 선택할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, UE는 자신의 지리적 위치 정보를 기지국으로 송신할 수도 있는데, 이것은 기지국에 의해 사용되어 기지국과 UE 사이의 전파 경로 길이를 계산할 수 있고, 그 다음, 전파 지연을 획득할 수 있다.
Msg3 PUSCH 용량이 상기에서 언급되는 시간 정보를 반송하기에 충분하지 않은 경우, 시간 정보는 랜덤 액세스 프로시저가 완료된 이후 다른 PUSCH 메시지(들)를 통해 기지국으로 송신될 수도 있다.
기지국이 타이밍 어드밴스 양을 결정하는 것을 지원하기 위한 앞서 언급된 시간 정보가 Msg3의 전송 순간 또는 전송 시간에 기초하는 경우, 기지국은 가능한 시간-주파수 도메인 리소스 위치에서 Msg3을 수신하여 정확하게 복조하며, Msg3의 UE 전송 순간의 시간 정보 또는 전송 순간의 시간 정보를 결정함에 있어서 도움이 되도록 사용되는 파라미터를 획득한다. Msg3 시간 정보를 수신하기 위해 기지국과 결합하면, 둘 사이의 차이(기지국 Msg3 시간 정보를 수신한 것 - UE가 Msg3 시간 정보를 전송하는 것)는 업링크 일방향 전파 지연이다, 즉, 0.5*TA가 계산될 수 있고 기지국에 의해 결정될 수 있다.
기지국이 타이밍 어드밴스를 결정하는 것을 지원하기 위해 사용되는 시간 정보가 UE에서의 Msg2의 수신 시간에 기초하는 경우, 기지국은 가능한 시간-주파수 도메인 리소스 위치에서 Msg3을 수신하여 정확하게 복조하고, UE가 Msg2를 수신하는 시간의 시간 정보 또는 수신 시간의 시간 정보를 결정하기 위한 파라미터를 획득하고, Msg2 송신 시간의 시간 정보와 결합하여, 기지국은 둘 사이의 차이(UE가 Msg2를 수신하는 시간의 시간 정보 - 기지국이 Msg2를 전송하는 시간의 시간 정보)가 다운링크의 일방향 전파이다는 것을 유도할 수 있다. (0.5 * 실제 TA)인 지연은 기지국에 의해 계산되어 결정될 수 있다.
따라서, 양방향 전파 지연(TA)이 추가로 결정될 수 있다. 시간 정보가 Msg2 수신 순간 또는 수신 시간에 연관된 시간 정보의 파라미터를 결정함에 있어서 도움이 되도록 사용되는 경우, 파라미터 세분성(granularity)은 심볼 또는 시간 슬롯으로 제한되며, TA의 정확도는 ±0.5 심볼 또는 시간 슬롯에만 도달할 수 있다.
이러한 양방향 전파 지연은, 옵션 사항으로, Msg4를 통해 기지국에 의해 UE로 송신될 수 있다. Msg4는 UE 충돌을 해결하기 위해 사용된다. 따라서, 양방향 전파 지연 정보는 타이밍 어드밴스를 조정하기 위해 UE에 의해 후속하는 PUSCH에 의해 사용될 수 있다. 기지국은 또한, 결정되는 양방향 전파 지연에 따라 후속하는 서비스 타이밍 또는 타이밍 설계에 연관된 파라미터를 추가로 결정할 수 있다.
III. 아주 긴 커버리지 시나리오 하에서의 2 단계 랜덤 액세스 프로세스 방식
섹션 1 및 II에서 설명되는 예시적인 기술은 4단계 랜덤 액세스 프로시저를 사용한다. 섹션 I 및 II에서, 적어도, 제1 단계에서 기지국이 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하고 제2 단계에서 응답을 전송할 때, 기지국은 TArough 정보와 같은 대규모 전파 지연 정보를 여전히 알지 못할 수도 있다. 기지국은, 최소 및 최대의 가능한 전파 지연에 따라 Msg3 PUSCH 수신 시간 도메인 리소스를 결정할 수 있다. 불확실한 전파 지연은, Msg2를 송신한 이후 Msg3를 수신하기 위해 기지국이 대기하는 윈도우로 하여금, 매우 길어지게 할 수도 있는데, 여기서 천저와 EOC 사이의 일방향 경로 차이는 16 ms에 도달할 수 있고, 대기 윈도우가 32 ms로 설정될 필요가 있을 수도 있다는 것을 의미한다. Msg3 그 자체의 제한된 시간 도메인 리소스 길이와 비교하여, 이 빈 윈도우 기간은 매우 길다. 원칙적으로, 다른 유저의 PUSCH는 이 Msg3에 대해 대기 윈도우에서 스케줄링되도록 허용되지 않는데, 이것은 업링크 리소스의 효율성을 직접적으로 감소시킨다. UE가 제1 단계에서 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블을 소정의 추가적인 정보, 예컨대 대규모 전파 지연 정보 또는 전파 지연 정보의 계산에서 지원하기 위해 사용되는 파라미터와 함께 송신하면, 그러면 Msg3의 효율적인 수신 윈도우는 실제 전파 지연에 따라 기지국에 의해 설정될 수 있는데, 이것은 업링크 리소스의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다. 이러한 관점으로부터, 2단계 랜덤 액세스 프로세스 방식은 위성 기지국의 효율성을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다. 따라서, 섹션 I 및 II에서의 실시형태는 2단계 랜덤 액세스 프로세스를 사용할 수 있는데, 여기서 제1 단계에서의 Msg1은 랜덤 액세스 프리앰블에 추가하여 추가적인 정보의 송신을 포함하고, 여기서 추가적인 정보는 다음의 것 중 임의의 하나 또는 다음의 것을 조합을 포함할 수 있다: TArough, UE가 Msg1을 전송하는 시간의 시간 정보 또는 Msg1이 UE에 의해 전송되는 시간의 시간 정보를 결정함에 있어서 기지국을 지원하기 위해 사용되는 하나 이상의 파라미터.
다음의 설명은 이 특허 문서에서 설명되는 피쳐의 일부를 요약한다.
이 특허 문서는, 하나의 예시적인 양태에서, 지연 정보를 나타내기 위해 실시형태에 의해 사용될 수도 있는 기술을 설명한다. 지연 정보는 기지국과 UE 사이의 신호 송신에 의해 야기되는 왕복 지연(round trip delay)일 수 있다. 위성 통신과 같은 대규모 커버리지에서, 시스템 설계에서 지연이 고려되어야 한다. 지연이 매우 길 수 있기 때문에, 위성은 위성과 천저 지점 사이의 왕복 지연만을 알 수 있다. 그러나, 정지 위성의 경우, EOC는 매우 멀 수도 있는데, 이것은 위성에 대한 EOC와 위성에 대한 천저 사이의 지연에서의 차이로 하여금 커지게 할 수 있다. 따라서, GEO 위성은, 지연에서의 차이에 비교하여 PRACH 포맷이 그렇게 길지 않기 때문에, TA 추정을 행할 수 없다. 몇몇 실시형태에서, UE는 실제 지연 정보를 전송할 수 있거나 또는 다른 정보가 위성 상의 기지국이 실제 또는 전체 TA를 결정하는 것을 도울 수 있다. UE는, 업링크 정보에서 TA 추정 및 결정의 프로세스를 돕기 위해, 지연 정보 또는 다른 정보를, 예를 들면, 초기 액세스 이후 Msg3 PUSCH 또는 PUSCH에서 전송할 수 있다. 랜덤 액세스 채널(random access channel; RACH) 프로시저가 2 단계 RACH 프로시저인 경우, 지연 또는 다른 정보는 Msg1 추가 정보에서 또한 전달될 수 있다.
지연 정보의 예시적인 세부 사항은 다음과 같은 것을 포함할 수 있다:
UE는 위성 및 UE의 위치에 따라 지연을 결정할 수도 있는데, 여기서 위성 위치는 위성 궤도 정보로부터 미리 획득될 수 있고, UE 위치 정보는 GPS로부터 획득될 수 있다. 기지국은 UE의 위치와 결합되는 지연을 유도할 수 있다.
다른 정보는: UE가 Msg3을 통해 전송할 수 있는 타이밍 정보를 포함할 수 있고, Msg3을 전송하는 타이밍은, UE에서의 Msg3의 전송 시간을 뺀 기지국에서의 Msg3의 수신 시간을 통해, 기지국이 단일의 업링크 트립 지연(uplink trip delay)을 유도하는 것을 도울 수 있고, Msg2를 얻는 타이밍은, 기지국에서의 Msg2의 전송 시간을 뺀 UE에서의 Msg2의 획득 시간을 통해, 기지국이 단일의 다운링크 트립 지연을 유도하는 것을 또한 도울 수 있다. 다른 정보는 정확한 타이밍 또는 다운링크 또는 업링크에서의 프레임, 서브프레임, 슬롯, 심볼 인덱스의 조합인 대체 타이밍일 수 있다.
도 4는 타이밍 어드밴스 양을 결정하기 위해 정보를 프로세싱하는 네트워크 노드에 대한 예시적인 플로우차트를 도시한다. 수신 동작(402)에서, 네트워크 노드와 같은 제1 디바이스는, 네트워크 노드와 단말 사이의 통신 지연을 나타내는 정보를 포함하는 하나 이상의 필드를 포함하는 메시지를 단말과 같은 제2 디바이스로부터 수신한다. 프로세싱 동작(404)에서, 네트워크 노드는, 단말과 네트워크 노드 사이의 송신을 위해 정보를 사용하기 위해 메시지를 프로세싱한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 제1 메시지에 의해 스케줄링되는 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 제2 메시지를 통해 수신되는 시간 정보를 포함하는데, 여기서 제1 메시지는 제2 메시지에 선행하거나, 또는 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안 네트워크 노드에 의해 수신되는 시간 정보를 포함하거나, 또는 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저의 완료 이후의 트래픽 채널 베어러로부터의 시간 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 네트워크 노드는 랜덤 액세스 프리앰블 인덱스를 사용하여 제1 메시지의 제어 정보를 스크램블링하고, 제1 메시지를 단말로 송신한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 네트워크 노드 및 단말의 위치에 기초하는 제1 타이밍 어드밴스 양을 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 방법 또는 시스템은, 네트워크 노드에 의해, 단말로부터의 랜덤 액세스 프리앰블의 수신에 기초하여 제2 타이밍 어드밴스 양을 결정하는 것; 및 네트워크 노드에 의해, 제1 및 제2 타이밍 어드밴스 양을 결합하는 것에 의해 제3 타이밍 어드밴스 양을 결정하는 것을 더 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 단말에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 단말이 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 제2 메시지를 전송하는 시간과 연관된 송신 시간 정보를 포함하거나, 또는 하나 이상의 필드는, 제2 메시지에 선행하는 제1 메시지를 단말이 수신하는 시간과 연관된 수신 시간 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 단말에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 결정하기 위한 하나 이상의 파라미터를 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 파라미터는 무선 프레임, 서브프레임, 시간 슬롯, 및 심볼 중 임의의 하나 이상에 대응하는 특정 시간에서의 인덱스 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 단말에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보는 다음의 것에 의해 결정된다: 단말이 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 제2 메시지를 전송하는 시간과 연관된 송신 시간 정보를, 하나 이상의 파라미터를 사용하여 결정하는 것, 또는, 제2 메시지에 선행하는 제1 메시지를 단말이 수신하는 시간과 연관된 수신 시간 정보를, 하나 이상의 파라미터를 사용하여 결정하는 것.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 단말의 위치 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 방법 또는 시스템은, 네트워크 노드에 의해, 단말의 위치 정보에 기초하여 타이밍 어드밴스 양을 결정하는 것을 더 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 네트워크 노드는 지구 궤도를 도는 위성에 포함된다.
도 5는 타이밍 어드밴스 양을 결정하는 정보를 네트워크 노드로 송신하는 통신 노드에 대한 예시적인 플로우차트를 도시한다. 송신 동작(502)에서, 단말과 같은 제2 디바이스는, 단말과 네트워크 노드 사이의 통신 지연을 나타내는 정보를 포함하는 하나 이상의 필드를 포함하는 메시지를, 네트워크 노드와 같은 제1 디바이스로 송신한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는, 제1 메시지에 의해 스케줄링되는 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 단말에 의해 송신되는 제2 메시지를 통해 수신되는 시간 정보를 포함하는데, 여기서 제1 메시지는 제2 메시지에 선행하거나, 또는 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안 단말에 의해 송신되는 시간 정보를 포함하거나, 또는 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저의 완료 이후의 트래픽 채널 베어러로부터의 시간 정보를 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 네트워크 노드 및 단말의 위치에 기초하는 제1 타이밍 어드밴스 양을 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 단말에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 단말이 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 제2 메시지를 전송하는 시간과 연관된 송신 시간 정보를 포함하거나, 또는 하나 이상의 필드는, 제2 메시지에 선행하는 제1 메시지를 단말이 수신하는 시간과 연관된 수신 시간 정보를 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 단말에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 결정하기 위한 하나 이상의 파라미터를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 파라미터는 무선 프레임, 서브프레임, 시간 슬롯, 및 심볼 중 임의의 하나 이상에 대응하는 특정 시간에서의 인덱스 정보를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 필드는 단말의 위치 정보를 포함한다.
예시적인 실시형태는 단말 및 네트워크 노드를 포함하는 시스템을 포함한다. 단말은: 단말과 네트워크 노드 사이의 통신 지연을 나타내는 정보를 포함하는 하나 이상의 필드를 포함하는 메시지를 네트워크 노드로 송신하도록 구성된다. 네트워크 노드는: 단말에 의해 전송되는 메시지를 수신하도록; 그리고 단말과 네트워크 노드 사이의 송신을 위해 정보를 사용하기 위해 메시지를 프로세싱하도록 구성된다. 네트워크 노드 및 단말은 도 4 내지 도 5에서 그리고 본 특허 문서에서 설명되는 다양한 실시형태에서 설명되는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 6은 네트워크 노드(예를 들면, 궤도를 도는 위성 상의 기지국) 또는 단말(예를 들면, UE)의 일부일 수도 있는 하드웨어 플랫폼(600)의 예시적인 블록도를 도시한다. 네트워크 노드는 제1 디바이스로서 지칭될 수 있고, 단말은 제2 디바이스로서 지칭될 수 있다. 하드웨어 플랫폼(600)은 적어도 하나의 프로세서(610) 및 명령어가 저장된 메모리(605)를 포함한다. 명령어는, 프로세서(610)에 의한 실행시, 도 1 내지 도 5 및/또는 도 7에서 그리고 본 특허 문서에서 설명되는 다양한 실시형태에서 설명되는 동작을 수행하도록 하드웨어 플랫폼(600)을 구성한다. 송신기(615)는 정보 또는 데이터를 다른 노드로 송신하거나 또는 전송한다. 예를 들면, 네트워크 노드 송신기는 유저 기기로 메시지를 전송할 수 있다. 수신기(620)는 다른 노드에 의해 송신되는 또는 전송되는 정보 또는 데이터를 수신한다. 예를 들면, 유저 기기는 네트워크 노드로부터 메시지를 수신할 수 있다.
본 문서에서, 용어 "예시적인"은 "~의 예"를 의미하도록 사용되며, 달리 언급되지 않는 한, 이상적인 또는 바람직한 실시형태를 암시하지는 않는다.
본원에서 설명되는 실시형태 중 일부는, 네트워크화된 환경에서 컴퓨터에 의해 실행되는, 프로그램 코드와 같은 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체에서 구체화되는 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 하나의 실시형태에서 구현될 수도 있는 방법 또는 프로세스의 일반적인 맥락에서 설명된다. 컴퓨터 판독가능 매체는 리드 온리 메모리(Read Only Memory; ROM), 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory; RAM), 컴팩트 디스크(compact disc; CD), 디지털 다기능 디스크(digital versatile disc; DVD), 등등을 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는 착탈식 및 비착탈식 스토리지 디바이스를 포함할 수도 있다. 따라서, 컴퓨터 판독가능 매체는 비일시적 저장 매체를 포함할 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈은, 특정한 태스크를 수행하는 또는 특정한 추상 데이터 타입을 구현하는, 루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조, 등등을 포함할 수도 있다. 컴퓨터 또는 프로세서 실행 가능 명령어, 연관된 데이터 구조, 및 프로그램 모듈은 본원에서 개시되는 방법의 단계를 실행하기 위한 프로그램 코드의 예를 나타낸다. 그러한 실행 가능한 명령어 또는 연관된 데이터 구조의 특정한 시퀀스는, 그러한 단계 또는 프로세스에서 설명되는 기능을 구현하기 위한 대응하는 액트(act)의 예를 나타낸다.
개시된 실시형태 중 일부는 하드웨어 회로, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 사용하여 디바이스 또는 모듈로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 하드웨어 회로 구현은, 예를 들면, 인쇄 회로 기판의 일부로서 통합되는 이산 아날로그 및/또는 디지털 컴포넌트를 포함할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 개시된 컴포넌트 또는 모듈은 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit; ASIC) 및/또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array; FPGA) 디바이스로서 구현될 수 있다. 몇몇 구현예는, 추가적으로 또는 대안적으로, 본 출원의 개시된 기능성(functionality)과 연관된 디지털 신호 프로세싱의 동작 요구에 대해 최적화되는 아키텍쳐를 갖는 특수 마이크로프로세서인 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP)를 포함할 수도 있다. 유사하게, 각각의 모듈 내의 다양한 컴포넌트 또는 서브컴포넌트는 소프트웨어, 하드웨어 또는 펌웨어로 구현될 수도 있다. 모듈 및/또는 모듈 내의 컴포넌트 사이의 연결성은, 적절한 프로토콜을 사용하는 인터넷, 유선 또는 무선 네트워크를 통한 통신을 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는, 기술 분야에서 공지되어 있는 연결성 방법 및 매체 중 임의의 하나를 사용하여 제공될 수도 있다.
본 문헌이 많은 세부 사항을 포함하지만, 이들은 청구되는 발명의 또는 청구될 수도 있는 것의 범위에 대한 제한으로 해석되지 않아야 하며, 오히려 특정한 실시형태에 고유한 피쳐의 설명으로 해석되어야 한다. 본 문헌에서 별개의 실시형태의 맥락에서 설명되는 소정의 피쳐는 단일의 실시형태에서 조합하여 또한 구현될 수 있다. 반대로, 단일의 실시형태의 맥락에서 설명되는 다양한 피쳐는 다수의 실시형태에서 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 또한 구현될 수 있다. 더욱이, 비록 피쳐가 소정의 조합에서 작용하는 것으로 상기에서 설명될 수도 있고 심지어 초기에 그와 같이 주장될 수도 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 피쳐는 몇몇 경우에 조합으로부터 제외될 수 있고, 청구된 조합은 하위 조합으로 또는 하위 조합의 변형을 대상으로 할 수도 있다. 유사하게, 동작이 도면에서 특정한 순서로 묘사되지만, 이것은, 바람직한 결과를 달성하기 위해, 그러한 동작이 도시되는 특정한 순서로 또는 순차적인 순서로 수행되어야 한다는 것, 또는 모든 예시된 동작이 수행되어야 한다는 것을 규정하는 것으로 이해되지 않아야 한다.
몇몇 구현예 및 예만이 설명되며, 다른 구현예, 개선예 및 변형예가 본 개시에서 설명되고 예시되는 것에 기초하여 이루어질 수 있다.

Claims (36)

  1. 무선 통신 방법으로서,
    제1 디바이스에 의해, 제2 디바이스로부터, 상기 제1 디바이스와 상기 제2 디바이스 사이의 통신 지연을 나타내는 정보를 포함하는 하나 이상의 필드 - 상기 하나 이상의 필드는 상기 제1 디바이스 및 상기 제2 디바이스의 위치에 기초하는 제1 타이밍 어드밴스 양(timing advance amount)을 포함함 - 를 포함하는 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제2 디바이스와 상기 제1 디바이스 사이의 송신을 위해 상기 정보를 사용하기 위해 상기 메시지를 프로세싱하는 단계
    를 포함하고, 상기 프로세싱하는 단계는:
    상기 제1 디바이스에 의해, 상기 제2 디바이스로부터의 랜덤 액세스 프리앰블의 수신에 기초하여 제2 타이밍 어드밴스 양을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 디바이스에 의해, 상기 제1 타이밍 어드밴스 양 및 상기 제2 타이밍 어드밴스 양을 결합하는 것에 의해 제3 타이밍 어드밴스 양 - 실제 타이밍 어드밴스 양은 상기 제3 타이밍 어드밴스 양을 포함함 - 을 결정하는 단계에 의한 것인, 무선 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필드는 제1 메시지에 의해 스케줄링되는 물리적 업링크 공유 채널(physical uplink shared channel; PUSCH)을 사용하여 제2 메시지를 통해 상기 제1 디바이스에 의해 수신되는 시간 정보를 포함하고, 상기 제1 메시지는 상기 제2 메시지에 선행하며,
    상기 제1 디바이스는 랜덤 액세스 프리앰블 인덱스를 사용하여 상기 제1 메시지의 제어 정보를 스크램블링하고(scramble), 상기 제1 메시지를 상기 제2 디바이스로 송신하는 것인, 무선 통신 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 상기 제2 디바이스에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 포함하는 것인, 무선 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 상기 제2 디바이스에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 결정하기 위한 하나 이상의 파라미터를 포함하고,
    상기 하나 이상의 파라미터는 무선 프레임, 서브프레임, 시간 슬롯, 및 심볼 중 임의의 하나 이상에 대응하는 상기 특정 시간에서의 인덱스 정보를 포함하며,
    상기 제2 디바이스에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보는,
    상기 제2 디바이스가 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 제2 메시지를 전송하는 시간과 연관된 송신 시간 정보를, 상기 하나 이상의 파라미터를 사용하여 결정하는 것, 또는
    상기 제2 메시지에 선행하는 제1 메시지를 상기 제2 디바이스가 수신하는 시간과 연관된 수신 시간 정보를, 상기 하나 이상의 파라미터를 사용하여 결정하는 것에 의해 결정되는 것인, 무선 통신 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 필드는 상기 제2 디바이스의 위치 정보를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 제1 디바이스에 의해, 상기 제2 디바이스의 위치 정보에 기초하여 타이밍 어드밴스 양을 결정하는 단계를 더 포함하는 것인, 무선 통신 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 디바이스는 지구 궤도를 도는 위성에 포함되는 것인, 무선 통신 방법.
  8. 무선 통신 방법으로서,
    제2 디바이스에 의해, 제1 디바이스로, 상기 제2 디바이스와 상기 제1 디바이스 사이의 통신 지연을 나타내는 정보를 포함하는 하나 이상의 필드 - 상기 하나 이상의 필드는 상기 제1 디바이스 및 상기 제2 디바이스의 위치에 기초하는 제1 타이밍 어드밴스 양(timing advance amount)을 포함함 - 를 포함하는 메시지를 송신하는 단계; 및
    상기 제2 디바이스에 의해, 상기 제1 디바이스로 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 단계
    를 포함하고,
    제2 타이밍 어드밴스 양은 상기 제1 디바이스에서의 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 수신에 기초하고,
    제3 타이밍 어드밴스 양은 상기 제1 타이밍 어드밴스 양 및 상기 제2 타이밍 어드밴스 양의 결합으로 상기 제1 디바이스에 의해 결정되고,
    실제 타이밍 어드밴스 양은 상기 제3 타이밍 어드밴스 양을 포함하는 것인, 무선 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필드는 제1 메시지에 의해 스케줄링되는 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 사용하여 상기 제2 디바이스에 의해 송신되는 제2 메시지를 통해 상기 제1 디바이스에 의해 수신되는 시간 정보를 포함하고, 상기 제1 메시지는 상기 제2 메시지에 선행하거나, 또는
    상기 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안 상기 제2 디바이스에 의해 송신되는 시간 정보를 포함하거나, 또는
    상기 하나 이상의 필드는 상기 랜덤 액세스 프로시저의 완료 이후의 트래픽 채널 베어러로부터의 시간 정보를 포함하는 것인, 무선 통신 방법.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 상기 제2 디바이스에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 포함하는 것인, 무선 통신 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필드는 랜덤 액세스 프로시저 동안의 특정 시간에서의 상기 제2 디바이스에 의한 송신 또는 수신과 연관된 시간 정보를 결정하기 위한 하나 이상의 파라미터를 포함하고,
    상기 하나 이상의 파라미터는 무선 프레임, 서브프레임, 시간 슬롯, 및 심볼 중 임의의 하나 이상에 대응하는 상기 특정 시간에서의 인덱스 정보를 포함하는 것인, 무선 통신 방법.
  13. 제1항, 제2항, 제4항 내지 제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 구현하도록 구성된, 프로세서를 포함하는 무선 통신용 장치.
  14. 코드가 저장되어 있는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체로서, 상기 코드는, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서가, 제1항, 제2항, 제4항 내지 제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 구현하게 하는 것인, 코드가 저장되어 있는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  15. 시스템으로서,
    제2 디바이스를 포함하고, 상기 제2 디바이스는,
    제1 디바이스로, 상기 제2 디바이스와 상기 제1 디바이스 사이의 통신 지연을 나타내는 정보를 포함하는 하나 이상의 필드를 포함하는 메시지를 송신하도록 구성되며;
    상기 제1 디바이스는,
    상기 제2 디바이스에 의해 전송된 상기 메시지를 수신하도록 - 상기 하나 이상의 필드는 상기 제1 디바이스 및 상기 제2 디바이스의 위치에 기초하는 제1 타이밍 어드밴스 양(timing advance amount)을 포함함 - ; 그리고
    상기 제2 디바이스와 상기 제1 디바이스 사이의 송신을 위해 상기 정보를 사용하기 위해 상기 메시지를 프로세싱하도록 구성되고, 상기 프로세싱하도록 구성되는 것은 상기 제1 디바이스가:
    상기 제2 디바이스로부터의 랜덤 액세스 프리앰블의 수신에 기초하여 제2 타이밍 어드밴스 양을 결정하도록; 그리고
    상기 제1 타이밍 어드밴스 양 및 상기 제2 타이밍 어드밴스 양을 결합하는 것에 의해 제3 타이밍 어드밴스 양 - 실제 타이밍 어드밴스 양은 상기 제3 타이밍 어드밴스 양을 포함함 - 을 결정하도록 구성되는 것에 의한 것인, 시스템.
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