KR20180090177A - 이동통신시스템에서 사용자 정보 유무에 따른 셀 재선택 방안 - Google Patents

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 이동통신시스템에서 셀 재선택 동작에 관한 기술을 개시한다.

Description

이동통신시스템에서 사용자 정보 유무에 따른 셀 재선택 방안{CELL RESELECTION METHOD BASED ON UE INFORMATION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEMS}

본 발명은 이동통신시스템에서 셀 재선택 동작에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

한편, 이동통신시스템에서 셀 재선택 동작에 관한 연구가 진행되고 있다.

본 발명의 목적은 단말이 특정 셀을 우선적으로 재선택하는 방법을 제안함으로써 단말의 빠른 data 송수신 및 data 송수신 준비 절차 시 발생하는 signaling overhead 증가를 방지하는 것이다.

또한 본 발명의 또다른 목적은 한 개 이상의 기지국 및 한 개 이상의 단말을 포함하고 있는 빔포밍 기반 시스템에서 빔포밍으로 전송되는 신호들을 이용한 셀 측정 및 이동성 관리 동작을 수행하는 시스템, 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 또다른 목적은 single carrier에서 단말의 전력소모를 고려한 제한된 기지국 신호 수신 절차 및 동적이고 유연하게 시스템 전체 대역을 활용하는 제어 방법을 제공하는 것이다. 또한 단말이 이러한 flexible BW 시스템에서 전력 절감하는 방법 및 절차를 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말이 빠른 data 송수신이 가능한 특정 셀을 우선적으로 재선택함으로써 단말의 빠른 data 송수신을 가능하게 하고, data 송수신 준비 절차 시 발생하는 signaling overhead 증가를 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 각각의 기지국들이 서로 다른 빔 면적, 커버리지, 전송 주기 등을 갖는 두 종류 이상의 빔을 이용해 서로 다른 신호 생성 규칙으로 생성되는 두 종류 이상의 기준 신호를 전송할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 또다른 실시예인 단말의 밴드 설정 및 밴드 기반 스케줄링 방법에 따르면 다양한 크기의 대역을 가지는 다수 단말을 시스템의 운용 대역에서 골고루 자원을 사용하도록 제어할 수 있다. 또한, 단말이 설정받은 부분 대역 내에서 스케줄링, MCS(Modulation and Coding Scheme), CSI (Channel State Indication) 보고, 측정(Measurement) 등을 수행하게 하되 전체 대역에 대한 스케줄링 및 핸드오버 성능 감소를 최소화한다. 또한, 단말이 설정받은 부분 대역 내에서 연결 문제가 발생할 경우 이를 짧은 지연 내 회복할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 connected mode에서 inactive mode로 천이한 후 RAN area 내에서 이동하는 상황을 설명하기 위한 도면이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 inactive mode 단말이 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국으로부터 DL data를 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시 예예 따른 inactive mode 단말이 RAN notification area내의 모든 기지국으로부터 A-RNTI (RAN notification area 내 inactive mode 단말에게 유일한 RNTI)을 통해서 DL data을 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 inactive mode 단말이 RAN notification area 내의 모든 기지국으로부터 A-RNTI을 통해서 paging 신호를 수신하고 2-step RACH을 수행한 후 RACH preamble을 수신한 기지국으로부터 A-RNTI을 통해서 DL data을 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 inactive mode 단말이 RAN notification area 내의 모든 기지국으로부터 A-RNTI을 통해서 paging 신호를 수신하고 4-step RACH을 수행한 후 RACH preamble을 수신한 기지국으로부터 A-RNTI을 통해서 DL data을 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 inactive mode 단말의 cell reselection에서 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국과 그렇지 않은 기지국에 따른 차이를 설명하기 위한 도면이다. 도 1g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 inactive mode 단말이 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국에서 그렇지 않은 기지국으로 이동하는 상황의 cell reselection 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1h는 본 발명의 일 실시 예에 따른 inactive mode 단말이 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않은 기지국에서 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국으로 이동하는 상황의 cell reselection 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1i는 본 발명의 일 실시 예에 따른 inactive mode 단말이 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않은 기지국에서 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않은 기지국으로 이동하는 상황의 cell reselection 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 inactive mode 단말이 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국에서 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국으로 이동하는 상황의 cell reselection 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 동일한 주기를 갖는 서로 다른 종류의 기준 신호가 서로 다른 주파수 대역을 통해 전송되는것을 도시한 도면이다.
도 2b는 동일한 주기를 갖는 서로 다른 종류의 기준 신호가 동일한 주파수 대역을 통해 전송되는것을 도시한 도면이다.
도 2c는 서로 다른 주기를 갖는 서로 다른 종류의 기준 신호가 동일한 주파수 대역을 통해 전송되는 것을 도시한 도면이다.
도 2d는 서로 다른 기준 신호를 이용해 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 해당 신호들이 송신되는 셀의 측정값을 계산하는 방법을 도시한 도면이다.
도 2e는 측정된 신호들을 동일한 종류의 기준 신호별로 분류하고, 측정값을 셀 대표값 계산에 사용하여 최종적으로 하나의 셀 대표값을 계산해 내는 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 2f는 측정한 모든 기준 신호들을 이용하여 셀 대표값을 계산하는 방법을 도시한 도면이다.
도 2g는 셀 대표값 계산 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2h는 기지국이 단말로 전송하는, 셀 측정값 계산에 활용 가능한 신호의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2i는 기지국이 단말로 전송하는, 셀 측정값 계산에 활용 가능한 신호의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2j는 기지국이 단말로 전송하는 신호들에 weight들이 포함되어 전송되는 예를 도시한 도면이다.
도 2k는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 서로 다른 RS 로부터 별도의 절차를 거쳐 각각의 RS에 대한 셀 대표값을 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2l은 서로 다른 기준신호에 대한 index 및 셀 측정값 결정을 위한 기지국의 전송 신호의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2m은 서로 다른 기준 신호에 대하여 서로 다른 특정 개수의 빔 측정 신호를 선택하고, 서로 다른 weight 를 곱하여 셀 측정값을 도출하는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2n은 서로 다른 기준 신호에 대하여 서로 다른 특정 개수의 빔 측정 신호를 선택하고, 서로 다른 weight 를 곱하여 셀 측정값을 도출하는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2o는 서로 다른 기준 신호에 대하여 서로 다른 특정 개수의 빔 측정 신호를 선택하고, 서로 다른 weight 를 곱하여 셀 측정값을 도출하는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2p는 서로 다른 기준 신호에 대하여 서로 다른 특정 개수의 빔 측정 신호를 선택하고, 서로 다른 weight 를 곱하여 셀 측정값을 도출하는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2q는 서로 다른 기준 신호에 대하여 서로 다른 특정 개수의 빔 측정 신호를 선택하고, 서로 다른 weight 를 곱하여 셀 측정값을 도출하는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2r은 서로 다른 기준 신호에 대하여 서로 다른 특정 개수의 빔 측정 신호를 선택하고, 서로 다른 weight 를 곱하여 셀 측정값을 도출하는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2s는 서로 다른 기준 신호에 대하여 서로 다른 특정 개수의 빔 측정 신호를 선택하고, 서로 다른 weight 를 곱하여 셀 측정값을 도출하는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2t는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말을 도시하는 도면이다.
도 2u는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국을 도시하는 도면이다.
도 2v는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2w는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2x는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xa는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xb는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xc는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xd는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xe는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xf는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xg는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xh는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xi는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xj는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xk는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xl은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2xm은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3a는 기존 LTE Scalable BW 시스템을 설명하는 도면이다.
도 3b는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템인 5G NR Flexible BW 시스템의 특징을 보여주는 도면이다.
도 3c는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템인 5G NR Flexible BW 시스템의 다양한 대역 분할 방식을 보여주는 도면이다.
도 3d는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 self/cross-band scheduling 동작을 보여주는 도면이다.
도 3e는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 상위 계층으로부터의 공통 신호를 단말에게 전달하는 동작 예시를 보여주는 도면이다.
도 3f는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 물리계층 제어 신호에 의한 BW 확장/축소 동작 예시-I 을 보여주는 도면이다.
도 3g는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 물리계층 제어 신호에 의한 BW 확장/축소 동작 예시-II 을 보여주는 도면이다.
도 3h는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 물리계층 제어 신호에 의한 BW 확장/축소 동작 예시-III 을 보여주는 도면이다.
도 3i는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 물리계층과 RRC 제어 신호에 의한 BW 확장/축소 동작 예시-I 을 보여주는 도면이다.
도 3j는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 물리계층과 RRC 제어 신호에 의한 BW 확장/축소 동작 예시-II 을 보여주는 도면이다.
도 3k는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 물리계층과 RRC 제어 신호에 의한 BW 확장/축소 동작 예시-III 을 보여주는 도면이다.
도 3l는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 물리계층과 RRC 제어 신호에 의한 BW 확장/축소 동작 예시-IV을 보여주는 도면이다.
도 3m는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 적응적 BW를 위한 C-DRX 동작 예시-I을 보여주는 도면이다.
도 3n는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 적응적 BW를 위한 C-DRX 동작 예시-II을 보여주는 도면이다.
도 3o는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 광대역 및 협대역 별 DRX 설정의 예시를 보여주는 도면이다.
도 3p는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 광대역 및 협대역 별 DRX 설정과 우선권 규칙에 따른 예시 -I을 보여주는 도면이다.
도 3q는 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 광대역 및 협대역 별 DRX 설정과 우선권 규칙에 따른 예시 -II을 보여주는 도면이다.
도 3r은 본 발명에서 고려하는 신규 시스템에서 BW 전환을 고려한 C-DRX 절차의 예시에 대한 흐름도이다.
도 3s는 Normal TTI에서 Short TTI로 전환되었을 때, DRX 변수의 정의에 따른 동작을 나타내는 도면이다.
도 3t는 제어채널 관찰주기(Control channel monitoring periodicity)와 송신 길이(Transmission duration)에 따라, TTI 값이 상황에 따라 다르게 결정되는 예시를 도시한 도면이다.
도 3u는 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 구성도를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

<제1실시예>

현재 3GPP에서 논의 중인 NR (New Radio)에서는 LTE에서 정의되었던 connected mode 및 idle mode 외에 inactive mode의 도입이 확정되었다. Inactive mode의 특징 및 요구 사항은 다음과 같다.

- RAN (Radio Access Network)과 CN (Core Network)에서의 signaling 및 자원 사용을 최소화해야 한다.

- Inactive 상태에서 data 전송까지 소요되는 시간을 최소화해야 한다. 여기서 data 전송은 단말이 inactive 상태를 유지한 채 수행할 수도 있고 connected 상태에서 수행할 수도 있다.

- 기존 LTE의 CN에 의한 paging 뿐만 아니라 RAN에 의한 paging이 지원되어야 한다.

- RAN-based notification area (이하 RAN area)을 정의하고 RAN area에서는 단말이 location update 없이 이동한다. 그리고 RAN area 내의 기지국들은 단말의 AS (Access Stratum) context을 유지한다.

위의 요구 사항에 따르면 inactive mode 단말은 빠른 data 송수신을 위한 동작을 수행할 수 있어야 한다. 그 중 하나가 바로 cell reselection이다. 기본적으로 위의 요구 사항과 같이 inactive mode 단말은 RAN area 내에서 location update 없이 이동한다. 그렇다면 inactive mode 단말이 기존 LTE에서의 idle mode 단말과 동일한 동작을 통해서 cell reselection을 수행하는 것이 빠른 data 송수신 측면에서 적합한 것인지 생각해 볼 필요가 있다.

[도 1a]는 본 발명에서 고려하는 환경, 즉 다수의 기지국이 모여서 RAN notification area을 이루고 있고, RAN notification area에는 inactive mode 단말에게 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국과 그렇지 않은 기지국이 있으며, inactive mode 단말은 RAN notification area 내에서 자유롭게 이동하고 있는 모습을 설명하기 위한 도면이다. [도 1a]를 참조하면, 단말이 연두색 기지국에서 connected mode에서 inactive mode로 천이한 후 RAN area 내에서 자유롭게 이동하고 있는 상황을 보여주고 있다. [도 1a]에서 연두색 기지국은 단말이 마지막으로 서비스를 받던 기지국이므로 단말의 AS context을 유지하고 있는 inactive 상태의 정의에 따라서 단말이 사용했던 C-RNTI (Cell Radio Network Temporary Identifier) 역시 유지하고 있다. 따라서 inactive mode 단말이 연두색 기지국과 data 송수신을 한다면 C-RNTI을 재설정하는 동작이 필요하지 않다. 다음으로 [도 1a]의 흰색 기지국은 단말의 RAN area에 속해 있지만 연두색 기지국에서 마지막으로 서비스를 받았던 inactive mode 단말의 C-RNTI을 갖고 있지 않은 기지국에 해당한다. 따라서 inactive mode 단말이 RAN area 내에서 이동 중 단말의 C-RNTI을 갖고 있는 (연두색) 기지국이 아닌 (흰색) 기지국과 통신을 할 경우 해당 기지국은 단말에게 C-RNTI을 할당하는 절차가 필요하게 된다. 이는 inactive mode 단말이 빠른 data 송수신을 수행하는데 있어서 지연을 증가시키는 요소가 될 수 있다.

현재 3GPP에서는 inactive mode 단말의 data 송수신을 위해서 별도의 RNTI을 도입하자는 논의가 진행되고 있다. 아직 해당 RNTI의 이름은 정해지지 않았지만 본 문서에서는 이를 A-RNTI (Area RNTI)라고 명명한다. A-RNTI는 RAN area 내 모든 단말들이 유일하게 (unique) 할당 받을 수 있도록 설계된 identifier라고 볼 수 있다. RAN area는 다수의 cell을 포함하므로 A-RNTI는 cell 내 모든 단말들이 유일하게 할당 받을 수 있도록 설계된 C-RNTI 보다 overhead가 더 큰 identifier라고 볼 수 있다.

아래의 [도 1b], [도 1c], [도 1d], [도 1e]은 inactive mode 단말이 RAN area 내의 기지국으로부터 DL data을 수신하는 동작을 보여준다. [도 1b]은 inactive mode 단말이 RAN area 내 자신의 C-RNTI을 유지하고 있는 기지국으로부터 DL data을 수신하는 동작에 해당한다.

[도 1c], [도 1d], [도 1e]은 inactive mode 단말이 RAN area 내 자신의 C-RNTI을 유지하고 있지 않은 기지국으로부터 DL data을 수신하는 동작에 해당한다. 보다 구체적으로 [도 1c]은 A-RNTI을 활용하여 RAN area에 속한 모든 기지국들이 inactive mode 단말에게 A-RNTI을 이용하여 DL data을 전송하는 동작이다. 실제 단말은 대부분의 경우 1개의 기지국과 인접하여 있으므로 이와 같이 유일한 A-RNTI을 이용하여 RAN area 내 모든 기지국들이 DL data을 전송하는 것은 비효율적으로 자원을 활용하는 것으로 볼 수 있다. [도 1d] 및 [도 1e]은 inactive mode 단말이 각 2단계 및 4단계 RACH을 수행하여 단말에 인접한 기지국을 확인하는 동작을 수행한 후 단말에 인접한 기지국만 DL data을 전송하는 동작에 해당한다. 먼저 RAN area에 속한 모든 기지국들은 단말의 A-RNTI을 활용하여 paging을 수행한다. 다음으로 paging에 응답한 단말은 2단계 혹은 4단계 RACH을 수행하여 RACH message 1 또는 RACH message 3에 자신이 paging 신호에 포함된 A-RNTI에 대응하는 단말임을 기지국에게 알린다. 이를 수신한 기지국은 inactive mode 단말이 자신의 인근에 있음을 이해하고 DL data을 전송한다. 이러한 동작은 RAN area 내 모든 기지국들이 paging 신호를 전송하는 overhead를 유발한다. 또한 단말이 2단계 혹은 4단계 RACH 동작을 수행해야 하는 절차 상의 overhead가 발생한다.

[도 1b], [도 1c], [도 1d], [도 1e]의 동작을 관찰함으로써 inactive mode 단말의 data 송수신은 기지국이 유효한 C-RNTI을 가지고 있는 경우에 지연이 가장 적게 소요되고 단말 및 기지국의 signaling을 가장 적게 유발한다는 것을 알 수 있다. 따라서 inactive mode 단말은 빠른 data 송수신 측면에서 유효한 C-RNTI을 가지고 있는 단말에 최대한 오래 머물러 있는 것이 유리하다고 볼 수 있다. 이러한 측면이 inactive mode 단말의 cell reselection 동작에 반영되어야 한다. 본 발명은 inactive mode 단말을 위해서 이러한 특징을 갖는 cell selection 동작을 제안한다.

지금부터 LTE에서 단말의 cell reselection 동작에 대해서 간단히 알아보도록 하자. LTE에서 idle mode 단말의 cell reselection은 단말이 camping 하면서 system information을 획득하고 동기를 유지하면서 paging 신호를 수신하는 cell을 선택하는 동작을 말한다. Cell reselection 동작을 이해하기 위해서는 cell selection 동작을 이해해야 하는데 cell selection은 단말이 아래의 Srxlev을 측정 및 유도한 후 Srxlev > 0 여부를 확인하는 동작을 포함한다 (상세한 내용은 LTE 표준과 동일하므로 본 문서에서는 생략하도록 한다). 여기서 Srxlev은 Qrxlevmeas, Qrxlevmin, Qrxlevminoffset, Pcompensation 등으로 구성되는데 Qrxlevmeas은 단말이 측정한 RSRP 값에 해당하고 나머지 Qrxlevmin, Qrxlevminoffset, Pcompensation 등은 기지국이 단말에게 system information, RRC message 등을 통해서 단말에게 알려주는 parameter이다.

위에서 설명한 suitable cell, 즉 Srxlev > 0인 cell 개념을 바탕으로 LTE에서는 다음과 같은 동작을 통해서 cell reselection을 수행한다. 먼저 단말은 현재 camping 중인 cell 및 주변 cell에 대한 신호 세기를 측정한 후 Rs 및 Rn을 도출한다. 여기서 Qmeas,s 및 Qmeas,n은 현재 camping 중인 cell 및 주변 cell에 대한 신호 세기(RSRP)를 말한다. 또한 Qhyst,s 및 Qoffset,n은 잦은 cell reselection을 방지하기 위해서 기지국이 단말에게 제공하는 parameter이다. 이렇게 cell에 대한 신호 세기를 측정한 후 단말은 Srxlev > 0인 cell 중에서 Rs 또는 Rn이 가장 높은 cell을 선택하여 해당 cell에서 camping을 수행한다. 여기서 현재 camping 하고 있는 cell과 새롭게 선택된 cell이 다를 경우 단말이 cell reselection을 수행하였다고 한다.

지금까지 LTE에서 idle mode 단말이 어떠한 조건에 따라서 cell reselection을 수행할 cell을 선택하는지 알아보았다. 또한 NR에서 새롭게 도입될 것으로 예상되는 inactive mode에서 단말이 유효한 C-RNTI을 가지고 있는 cell에 최대한 오래 머물러 있는 것이 inactive mode 단말의 빠른 data 송수신 측면에서 유리하다는 것을 설명하였다. 이러한 점을 고려하여 본 발명에서는 LTE에 정의된 cell reselection 동작을 보완하여 inactive mode의 빠른 data 송수신에 적합하게 설계하고자 한다. 참고로 본 문서에서 기지국은 cell이란 용어와 병행하여 사용한다. 따라서 inactive mode 단말에게 유효한 C-RNTI을 가지고 있는 cell이라 함은 inactive mode 단말에게 유효한 C-RNTI을 가지고 있는 기지국 또는 gNB 또는 eNB와 동일한 의미를 갖는다고 볼 수 있다.

본 발명에서는 기본적으로 cell reselection 시 특정 cell이 serving cell 인지 또는 neighbor cell 인지 여부에 관계 없이 inactive mode 단말에게 유효한 C-RNTI을 보유하고 있는 기지국에게 추가적인 offset을 적용하여 inactive mode 단말이 자신에게 유효한 C-RNTI을 보유하고 있는 기지국에 최대한 오래 머물 수 있도록 한다. [도 1f]는 inactive mode 단말에게 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국에게는 inactive mode 단말의 cell reselection 시 추가적인 offset인 QC-RNTI을 더하여 cell ranking에 반영하고, inactive mode 단말에게 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않은 기지국에게는 추가적인 offset 없이 cell ranking을 수행하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 기본적인 cell reselection 동작은 LTE을 기반으로 하며 [도 1f]에 묘사된 것처럼 inactive mode 단말에게 유효한 C-RNTI을 보유하고 있는 기지국의 경우 단말이 추가적인 offset (본 문서에서는 QC-RNTI로 명시)을 적용하는 것이다. 본 발명에 따르면 inactive mode 단말에게 유요한 C-RNTI을 보유하고 있지 않은 기지국에 대해서는 본 발명에서 제안한 추가적인 offset인 QC-RNTI을 적용하지 않는다. 본 발명에 따른 cell reselection 수식은 아래와 같다.

또는 다음과 같을 수 있다.

위의 수식에 따르면 inactive mode 단말은 아래의 [도 1g], [도 1h], [도 1i]와 같은 3가지 상황에 각각에 설명된 수식에 따라서 cell reselection 동작을 수행한다.

먼저 inactive mode 단말이 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국에서 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않은 기지국으로 이동하는 상황을 고려하여 보자. 이는 [도 1g]에 표현되어 있다. 이 경우 현재 단말은 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국에 camping 하고 있다고 가정하였다. 본 발명에 따르면 단말은 현재 camping 하고 있는 cell, 즉 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국에 최대한 오래 머무르는 것이 빠른 data 송수신 측면에서 유리하다. 따라서 cell reselection을 위한 ranking 과정에서 현재 camping 하고 있는 cell에 대한 Rs 도출 시 Qmeas,s 및 Qhyst,s에 QC-RNTI,s을 추가한다. 하지만 현재 이동 중인 neighbor cell은 단말에게 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않기 때문에 Qmeas,n 및 Qoffset,n 외에 추가적인 offset은 적용하지 않는다. 본 예시에서 inactive mode 단말은 이러한 방식으로 Rs 및 Rn을 도출하고 이를 서로 비교하여 최종적인 cell reselection을 수행하게 된다.

다음으로 inactive mode 단말이 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않은 기지국에서 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국으로 이동하는 상황을 고려하여 보자. 이는 [도 1h]에 표현되어 있다. 이 경우 현재 단말은 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않는 기지국에 camping 하고 있다고 가정하였다. 본 발명에 따르면 단말은 현재 camping 하고 있는 cell, 즉 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않은 기지국에 머무르는 것보다 neighbor cell, 즉 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국에 최대한 오래 머무르는 것이 빠른 data 송수신 측면에서 유리하다. 따라서 cell reselection을 위한 ranking 과정에서 현재 camping 하고 있는 cell에 대한 Rs 도출 시 Qmeas,s 및 Qhyst,s 외에 추가적인 offset은 적용하지 않는다. 반면 현재 이동 중인 neighbor cell은 단말에게 유효한 C-RNTI을 갖고 있기 때문에 neighbor cell에 대한 Rn 도출 시 Qmeas,n 및 Qoffset,s,n에 QC-RNTI,n을 추가한다. 본 예시에서는 inactive mode 단말은 이러한 방식으로 Rs 및 Rn을 도출하고 이를 서로 비교하여 최종적인 cell reselection을 수행하게 된다.

다음으로 inactive mode 단말이 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않은 기지국에서 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않은 기지국으로 이동하는 상황을 고려하여 보자. 이는 [도 1i]에 표현되어 있다. 이 경우 현재 단말은 유효한 C-RNTI을 갖고 있지 않는 기지국에 camping 하고 있다고 가정하였다. 본 발명은 주로 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국과 그렇지 않은 기지국 사이의 cell reselection 시에 기존의 방법과 다른 효과를 발생시킨다. 따라서 [도 1i]의 상황에서는 기존의 LTE에 정의된 cell reselection 동작과 유사하다고 볼 수 있다. 즉, 단말은 cell reselection을 위한 ranking 과정에서 현재 camping 하고 있는 cell에 대한 Rs 도출 시 Qmeas,s 및 Qhyst,s 외에 추가적인 offset은 적용하지 않는다. 또한 neighbor cell에 대한 Rn 도출 시 Qmeas,n 및 Qhyst,n 외에 추가적인 offset은 적용하지 않는다. 본 예시에서는 inactive mode 단말은 이러한 방식으로 Rs 및 Rn을 도출하고 이를 서로 비교하여 최종적인 cell reselection을 수행하게 된다.

다음으로 inactive mode 단말이 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국에서 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국으로 이동하는 상황을 고려하여 보자. 이는 [도 1j]에 표현되어 있다. 협력 송수신이 이루어지는 환경에서는 복수의 기지국이 C-RNTI을 보유하고 있는 상황도 가능하다. 이러한 상황에서 단말은 cell reselection을 위한 ranking 과정에서 현재 camping 하고 있는 cell에 대한 Rs 도출 시 Qmeas,s 및 Qhyst,s 외에 추가적인 offset을 적용한다. 또한 neighbor cell에 대한 Rn 도출 시 Qmeas,n 및 Qoffset,s,n 외에 추가적인 offset은 적용한다. 본 예시에서는 inactive mode 단말은 이러한 방식으로 Rs 및 Rn을 도출하고 이를 서로 비교하여 최종적인 cell reselection을 수행하게 된다.

지금까지 본 발명에서는 inactive mode 단말이 cell reselection을 수행할 때 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국에 추가적인 offset을 적용하여 단말이 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국에 최대한 오래 머물게 할 수 있는 방법을 제안하였다. 본 문서에서는 유효한 C-RNTI을 갖고 있는 기지국으로 한정하여 본 발명의 동작 및 취지를 설명하였지만 이는 임의의 기지국으로 확장될 수 있다. 여기서 임의의 기지국이란 아래와 같은 예시를 포함한다.

- 예 1: Macro cell

- 예 2: Home cell (HeNB)

- 예 3: 기지국이 system information 이나 RRC signaling 등을 통해서 단말에게 지정하여 준 특정 cell

- 예 4: 특정 주파수, 예를 들면 6 GHz 이하 또는 이상의 주파수를 사용하는 cell

- 예 5: 특정 사업자가 설치 및 운영하는 cell

따라서 본 발명을 적용하면 위에서 설명한 예시와 같은 cell에 대해서 단말이 cell reselection을 우선적으로 수행할 수 있다.

<제2실시예>

스마트 폰 등의 도래로 인해, 사용자의 스마트폰 사용량은 기하급수적으로 증가하고 있고, 이러한 사용자들의 지속적인 스마트폰 사용을 위한 배터리 수명 증대에 대한 요구는 더욱더 높아지고 있다. 이는 곧 효율적인 전력 절감 기술이 필요함을 의미하며 이를 위해서는 단말의 전력 절감 모드 동작이 필요하다. 효율적인 단말 전력 절감을 위해, 단말이 더 자주 전력 절감모드로 동작할 수 있도록, 그리고 망과의 연결을 더욱 빠르게 재 설정하기 위해 다양한 기술들이 제안되고 규격화 되고 있다.

본 특허에서 고려 하는 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

통신 시스템에서, 단말은 접속하기 위해 가장 좋은 기지국을 선택하는 IDLE 모드에서의 초기 셀 선택(Initial cell selection) 방법 및 셀 재 선택 방법(cell reselection)을 필요로 한다. 또한 CONNECTD 모드에서 단말이 더 좋은 셀로 이동을 수행하기 위한 핸드오버를 위해서는 무선 자원 관측 및 셀 선택 방법 (RRM((Radio Resource Management) Measurement) 등을 수행해야 한다. 이렇듯 셀을 정하고 셀 간의 성능을 비교하기 위하여, 각 단말은 각 셀을 대표하는 측정값 또는 측정으로부터 유도된 값을 관측하거나 계산할 수 있어야 한다. 이를 위해서 기존 LTE에는 Omni-beam 을 이용한 공유 주파수 대역에서 서로 다른 기지국들이 Orthogonal 한 자원을 예약하고 이를 이용해 각 셀의 기준 신호 (Cell Specific Reference Signal)를 전송하고 있으며 단말은 이를 측정하여 각 셀의 수신 신호 세기 (RSRP)를 알게 된다.

또한, 빔포밍을 고려하는 차세대 통신 시스템에서, 서로 다른 기지국들이 서로 다른 빔을 이용하여 돌아가면서 서로 다른 자원에 각 셀, 각 빔의 기준 신호 (Cell and Beam Specific Reference Signal)을 전송하고, 단말이 이러한 하나의 셀에서 전송되는 다수의 빔에 대한 측정값을 이용하여 해당 셀에 대응되는 하나의 대표값을 도출하는 다양한 방법에 대해서도 기존에 연구가 된 바가 있다.

이렇듯 하나의 빔을 이용한 기준 신호 전송, 또는 다수개의 빔을 이용한 기준 신호 전송에 대한 연구는 기존에 존재하였지만, 각각의 기지국들이 서로 다른 빔 면적, 커버리지, 전송 주기 등을 갖는 두 종류 이상의 빔을 이용해 서로 다른 신호 생성 규칙으로 생성되는 두 종류 이상의 기준 신호를 전송하는 경우에 대하여서는 기존에 연구된 바가 없다.

본 발명은 차세대 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 한 개 이상의 기지국 및 한 개 이상의 단말을 포함하고 있는 빔포밍 기반 시스템에서 빔포밍으로 전송되는 신호들을 이용한 셀 측정 및 이동성 관리 동작을 수행하는 시스템, 방법, 및 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 다중 안테나를 사용하는 기지국과 단말이 존재하는 무선 시스템에서 빔 측정, 빔 측정 보고, 및 핸드오버 시작 조건 절차에 관한 것이다.

본 발명은 다중 안테나를 사용하는 기지국과 단말이 존재하는 무선 통신 시스템 중 빔포밍, 특히 다중 안테나를 이용한 빔포밍(Beamforming)을 사용하는 시스템 및 환경에서 빔 측정 주체 (단말)가 관측 및 측정한 빔 정보를 이용해 빔 사용 주체(기지국)의 대표값을 유도해 내는 방법 및 이렇게 유도해 낸 빔 사용 주체(기지국)의 대표값을 이용해 빔 측정 보고를 전송하기 위한 트리거 조건을 설계한다.

본 발명은 다중 안테나를 사용하는 기지국과 단말이 존재하는 무선 통신 시스템 중 빔포밍, 특히 다중 안테나를 이용한 빔포밍(Beamforming)을 사용하는 시스템 및 환경에서 빔 측정 주체(단말)가 보고한 빔 측정값 또는 빔 사용주체(기지국)의 대표값, 특정 조건 만족 여부 등을 이용하여 빔 사용 주체(기지국)가 해당 빔 측정 주체(단말)에게 추가적인 빔 측정을 위한 신호를 전송하기 위한 트리거 조건을 설계한다.

본 발명은 다중 안테나를 사용하는 기지국과 단말이 존재하는 무선 통신 시스템 중 빔포밍, 특히 다중 안테나를 이용한 빔포밍(Beamforming)을 사용하는 시스템 및 환경에서 빔 측정 주체(단말)가 보고한 빔 측정값 또는 빔 사용주체(기지국)의 대표값, 특정 조건 만족 여부 등을 이용하여 빔 사용 주체(기지국)가 해당 빔 측정 주체(단말)의 보고와 관련 있는 인접 빔 사용 주체(기지국)와 정보를 교환하여 인접 빔 사용 주체(기지국)도 추가적인 빔 측정을 위한 신호를 송신할 수 있도록 하는 절차를 설계한다.

<서로 다른 두 종류 이상의 기준 신호를 송수신하는 방법 >

서로 다른 종류의 기준 신호 (Reference Signal: RS) 는 도 2a와 같이 동일한 주기를 갖고, 동일한 시간 자원 상에서, 서로 다른 주파수 대역을 이용해 전송 될 수도 있다.

서로 다른 종류의 기준 신호 (Reference Signal: RS) 는 도 2b와 같이 동일한 주기를 갖고, 서로 다른 시간 자원 상에서, 동일한 주파수 대역을 이용해 전송 될 수도 있다.

서로 다른 종류의 기준 신호 (Reference Signal: RS) 는 도 2c와 같이 서로 다른 주기를 갖고, 서로 다른 시간 자원 상에서, 동일한 주파수 대역을 이용해 전송 될 수도 있다.

이 외에도, 서로 다른 종류의 기준 신호 (RS)는 서로 다른 주기를 갖고, 동일한 또는 서로 다른 시간 및 주파수 자원에서, 동일한 또는 서로 다른 시퀸스를 이용해 전송 될 수도 있다.

<단말이 셀 측정 값을 계산하는 방법>

서로 다른 빔 특성을 가지는 신호들은, 그 수신 신호 세기와 전송 성능이 상당히 다를 수 밖에 없다. 예를 들면, 보다 넓은 (wide) 빔의 경우는 전력이 분산되기 때문에, 좁은 (narrow) 빔에 비하여 상대적으로 동일한 위치의 단말이 수신하는 경우 그 수신 신호 세기 (RSRP) 및 수신 신호 품질 (CQI, RSRQ, SINR, SNR) 이 낮을 수 밖에 없다.

이렇듯 서로 다른 빔 특성을 가지는 서로 다른 기준 신호를 셀 내 기지국(들) 또는 셀 내 안테나(들) 또는 셀 내 전송 포인트(들)이 전송하는 경우, 이러한 서로 다른 기준 신호를 단말은 측정할 수 있다. 이렇게 측정된 기준 신호 측정값들은 상기에서 언급한 것처럼 그 빔 특성에 따라 상대적인 격차를 보일 수도 있음은 물론이다.

도 2d는 이렇게 측정된 서로 다른 기준 신호를 이용해 단말이 해당 신호들이 송신되는 셀의 측정값을 계산해 내는 방법을 도시하고 있다.

먼저, 단말은 관측 가능한 모든 기준 신호들을 수신하고, 수신한 기준 신호들을 동일한 종류의 기준 신호들 별로 분류할 수 있다. 예를 들면, 단말은 수신한 싱크 신호 (Synchronizaiton Signal)들과 Cell specific RS들과 Beam specific RS들을 구분해 낼 수 있다. 또한, 단말은 동일한 시퀸스 형성 규칙 및 함수(Sequence generation rule/ function) 를 갖는 신호들을 다른 신호들과 구분해 내어 분류할 수도 있음은 물론이다.

도 2e 는 상기 측정된 신호들을 동일한 종류의 기준 신호별로 분류하고, 측정값을 셀 대표값 계산에 사용하여 최종적으로 하나의 셀 대표값을 계산해 내는 단말 동작을 도시하고 있다.

이렇게 서로 다른 신호들을 구분한 단말은, 구분해 낸 신호들을 이용해 셀 대표값을 계산하고, 계산된 셀 대표값을 IDLE 모드 셀 선택 또는 CONNECTED 모드 RRM measurement 등에 사용할 수 있다.

동일한 특징을 갖는 빔들로 전송되는 한 종류의 신호들에 대한 측정 결과를 이용해 셀 대표값을 계산하는 방법에 대해서는 기존 특허 [P2016-0125924] 에서 다양한 방법들을 고려하고 있다. 이러한 방법들은 본 특허에서 고려하고 있는 한 종류의 신호들만을 이용한 셀 대표값을 계산하는 방법으로 동일하게 사용 될 수도 있음은 물론이다.

도 2f 는 또 다른 실시예로써, 측정한 모든 기준 신호들을 이용하여 셀 대표값을 계산하는 방법을 도시하고 있다. 서로 다른 빔 특성을 갖는 서로 다른 종류의 기준 신호 측정 값들을 혼용하여 섞어 사용하는 방법은 권장되지는 않지만, 간단한 방법으로 단말이 측정 가능한 모든 빔을 이용하여 셀 대표값을 계산하는 방법역시 고려할 수 있음은 물론이다. 이 때 셀 대표값을 계산하는 방법은 기존 특허 [P2016-0125924]에서 고려하고 있는 방법들을 사용할 수 있음은 물론이다.

도 2g 는 구체적인 셀 대표값 계산 방법의 일 예를 도시하고 있다. 셀 대표값 계산 절차에서 단말은 분류된 기준 신호들의 종류를 파악하고 있으며, 이들 중 한 개 또는 한 개 이상의 기준 신호 종류를 선택하여 셀 대표값을 계산할 수 있다. 도 2f에 따르면 해당 단말은 기준 신호 종류 1을 선택하여 해당 종류에 포함된 다양한 빔으로 송신된 기준신호의 측정값들을 이용하여 셀 대표값을 계산하게 된다. 여기에서 동일한 종류의 기준 신호에 포함된 빔들만을 이용하여 셀 대표값을 계산하는 방법은 기존 특허 [P2016-0125924]에서 고려하고 있는 방법들을 사용할 수 있음은 물론이다.

상기 도 2g에서 단말이 특정 종류의 기준 신호를 선택하여 해당 셀의 대표값을 계산하는 데 사용하는 규칙은, 단말과 기지국이 포함된 시스템 내에서 이미 결정 되어 있어서 특별한 정보 교환 및 신호 전송 없이도 단말과 기지국이 사전에 알고 있는 규칙이 있을 수도 있다. 이러한 기준 신호를 선택하는 규칙은 다음의 예들 중 하나와 같거나 하나 이상의 예들을 중복하여 고려하여 결정될 수 있다:

만약 표준에서 우선시 여기는 기준 신호 종류의 빔이 관측되고 측정되면, 해당 우선시 여겨지는 기준 신호 종류의 빔 만으로 셀 대표값을 계산하도록 할 수도 있다. 예를 들면, 어떠한 beam specific referece signal (Beam RS, Additional RS, Beamformed DM-RS, CSI-RS 등…) 이 측정되면, 해당 기준 신호 종류만을 이용하여 셀 대표값을 계산하도록 할 수도 있다.

또 다른 방법으로는, 상대적으로 다른 종류의 기준 신호보다 더 좁은 빔 넓이 (narrow beam width) 를 가지고 있는 기준 신호 종류가 관측되고 측정되면, 가장 좁은 빔 넓이를 갖는 기준 신호 종류를 우선시하여 해당 기준 신호 종류만을 이용하여 셀 대표값을 계산하도록 할 수도 있다.

또 다른 방법으로는, 상대적으로 다른 종류의 기준 신호보다 더 넓은 빔 넓이 (wide beam width) 를 가지고 있는 기준 신호 종류가 관측되고 측정되면, 가장 넓은 빔 넓이를 갖는 기준 신호 종류를 우선시하여 해당 기준 신호 종류만을 이용하여 셀 대표값을 계산하도록 할 수도 있다.

또 다른 방법으로는, 상대적으로 다른 종류의 기준 신호보다 더 빈번하게 전송되는 (frequent) 기준 신호 종류가 관측되고 측정되면, 가장 빈번하게 전송되는 기준 신호 종류를 우선시하여 해당 기준 신호 종류만을 이용하여 셀 대표값을 계산하도록 할 수도 있다.

또 다른 방법으로는, 상대적으로 다른 종류의 기준 신호보다 더 띄엄띄엄하게 전송되는 (sparse) 기준 신호 종류가 관측되고 측정되면, 가장 적게 전송되는 기준 신호 종류를 우선시하여 해당 기준 신호 종류만을 이용하여 셀 대표값을 계산하도록 할 수도 있다.

또 다른 방법으로는, 상대적으로 다른 종류의 기준 신호보다 더 넓은 영역으로 전송되는 (wider coverage) 기준 신호 종류가 관측되고 측정되면, 가장 넓은 영역으로 전송되는 기준 신호 종류를 우선시하여 해당 기준 신호 종류만을 이용하여 셀 대표값을 계산하도록 할 수도 있다.

또 다른 방법으로는, 상대적으로 다른 종류의 기준 신호보다 더 좁은 영역으로 전송되는 (smaller coverage) 기준 신호 종류가 관측되고 측정되면, 가장 좁은 영역으로 전송되는 기준 신호 종류를 우선시하여 해당 기준 신호 종류만을 이용하여 셀 대표값을 계산하도록 할 수도 있다.

또 다른 실시예로는, 단말은 서로 다른 기지국 (서빙 및 타겟) 에 대하여 두 개의 기지국이 동시에 지원하는 기준 신호만을 이용하여 이동성을 관리할 수 있다.

또한, 상기 도 2g에서 단말이 특정 종류의 기준 신호를 선택하게 하기 위해서 기지국은 어떠한 신호를 전송하여 해당 결정에 관여(config)할 수도 있다.

도 2h와 도 2i 는 기지국이 단말에게 전송하여 셀 측정값을 계산하는데에 활용 가능한 신호의 일 예를 도시하고 있다.

도 2h 와 같이 기지국이 단말에게 선호하는 하나의 기준 신호 종류를 제공하고 해당 기준 신호를 활용하여 셀 측정값을 결정하는 방안을 위한 다양한 정보들, 예를 들면 고려할 임의의 빔 수 (1, K, All), 고려할 가장 성능이 좋은 순서대로 선택하는 빔 수, 고려할 셀 측정값 계산 식의 종류 (sum, average, weighted sum with different weights for different K beams) 등을 포함하여 전송할 수 있음은 물론이다. 각각의 셀 대표값 계산 방법에 대한 인덱스는 다음 표 1과 같은 방법으로 기지국과 단말이 사전에 알고 있을 수도 있음은 물론이다. Weighted summation의 경우에는, 도 2j 와 같이 각각의 weight들도 포함하여 전송해야 함은 물론이다.

[표 1] 단말의 셀 대표값 측정을 위한 기지국 전송 신호 내 Derivation 인덱스

(Derivation index for cell level measurement)

또는, 도 2i 와 같이 기지국이 단말에게 선호하는 순서대로 기준 신호 종류들의 index들을 제공하고 해당 기준 신호를 활용하여 셀 측정값을 결정하는 방안을 위한 다양한 정보들, 예를 들면 고려할 임의의 빔 수 (1, K, All), 고려할 가장 성능이 좋은 순서대로 선택하는 빔 수, 고려할 셀 측정값 계산 식의 종류 (sum, average, weighted sum with different weights for different K beams) 등을 포함하여 전송할 수 있음은 물론이다. 각각의 기준 신호 종류의 인덱스는 다음 표 2와 같은 방법으로 기지국과 단말이 사전에 알고 있을 수도 있음은 물론이다.

[표 2] 단말의 셀 대표값 측정을 위한 기지국 전송 기준신호 인덱스

(RS index for cell level measurement)

상기 전송 신호는 Information Element로써 어떠한 RRC 메시지의 일부로 포함되어 있을 수도 있음은 물론이며, MAC CE 로써 어떠한 MAC 메시지의 일부로 포함되어 있을 수도 있음은 물론이며, PHY element 로써 어떠한 PHY 메시지의 일부로 포함되어 있을 수도 있음은 물론이다.

도 2k 를 참조하면, 단말은 서로 다른 RS 로부터 수신한 서로 다른 빔 측정 정보를 혼합하거나 선택하지 않고, 각각 별도의 절차를 거쳐 각각의 RS에 대한 셀 대표값을 계산해 낼 수도 있다. 이 경우, 서로 다른 RS에 대한 필터링 및 셀 대표값 계산식은 같을 수도 있으며, 다를 수도 있음은 물론이다.

이 때, 만약 서로 다른 타입의 RS에 대하여 서로 다른 필터링 및 셀 대표값 계산 식을 사용한다면, 이러한 정보를 기지국이 단말에게 전송하고 이를 이용하여 단말이 계산을 수행할 수도 있다.

도 2l을 참조하면, 이러한 서로 다른 기준신호에 대한 index 및 셀 측정값 결정을 위한 기지국의 전송 신호의 일 예를 볼 수 있다.

도 2m부터 도 2s까지는, 서로 다른 기준 신호에 대하여 서로 다른 특정 개수의 빔 측정 신호를 성능이 좋은 순서대로 각각 N1, N2, …, Nk 개 까지 선택하고, 서로 다른 weight 를 곱하여 셀 측정값을 도출하는 실시예들을 도시하고 있다. Weight 는 양수 일 수도, 음수 일 수도 있으며, 1보다 클 수도, 1보다 작을 수도 있음은 물론이다.

<서로 다른 RS 의 측정값을 이용한 측정 보고 이벤트 (Measurement report triggering events) >

[event NR1]

[event NR2]

하기의 표들은 event(NR3)를 기준으로 한 description을 설명하기 위한 것들로 상호 간 서로 연결되는 내용으로 이해되는 것이 바람직하다.

[event NR3]

[event NR4]

하기의 표들은 event(NR5)를 기준으로 한 description을 설명하기 위한 것들로 상호 간 서로 연결되는 내용으로 이해되는 것이 바람직하다.

[event NR5]

하기의 표들은 event(NR6)를 기준으로 한 description을 설명하기 위한 것들로 상호 간 서로 연결되는 내용으로 이해되는 것이 바람직하다.

[event NR6]

하기의 표들은 event(NR7)를 기준으로 한 description을 설명하기 위한 것들로 상호 간 서로 연결되는 내용으로 이해되는 것이 바람직하다.

[event NR7]

도 2t는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말을 도시하는 도면이다.

도 2t를 참조하면, 단말(5000)은 신호를 송신 및 수신하는 송수신부(5010) 및 제어부(5030)를 포함할 수 있다. 송수신부(5010)를 통해 단말(5000)은 신호, 정보, 메시지 등을 송신 및/또는 수신할 수 있다. 제어부(5030)는 단말(5000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(5030)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(5030)는 상기 도 2a 내지 도 2s를 통해 설명한 단말의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(5030)는 빔 피드백 트리거 조건을 수신하고, 상기 빔 피드백 트리거 조건을 만족하는지 판단하며, 상기 빔 피드백 트리거 조건을 만족하는 것으로 판단하면, 상기 단말의 MAC (medium access control) 계층에서 빔 피드백을 트리거 하고, 상기 빔 피드백 트리거에 기반하여, 빔 피드백 정보를 포함하는 MAC CE (control element)를 전송하도록 제어하할 수 있다. 상기 빔 피드백 트리거 조건은 적어도 한 빔의 채널 측정 값이 기 설정된 임계 값과 현재 서빙 빔의 채널 측정 값의 합 보다 큰 경우를 포함할 수 있다.

또한, 제어부(5030)는 상기 단말의 상향링크가 동기화되어 있으면, 스케쥴링 요청(scheduling reauest, SR) 절차를 통해 수신한 상향링크 할당 자원을 이용하여, 상기 빔 피드백 정보를 전송하도록 제어할 수 있다. 단말은 SR을 전송하고, SR 전송에 기반하여 빔 피드백을 위해 할당된 자원에 대한 정보를 수신할 수 있다. 자원할당은 주기적, 또는 비주기적으로 수행될 수도 있다.

또한, 제어부(5030)는 상기 단말의 상향링크가 동기화되어 있지 않으면, 랜덤 액세스 절차를 통해 상기 빔 피드백 정보를 전송하도록 제어할 수 있다. 빔 피드백이 트리거되면, 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고, 랜덤 액세스 프리앰블 전송에 대응하여 랜덤 액세스 응답을 수신하며, 랜덤 액세스 응답 수신에 기반하여 상기 빔 피드백 정보를 전송하고, 상기 빔 피드백 정보 전송에 대응하여 랜덤 액세스 경쟁 결과를 수신하도록 제어할 수 있다. 빔 피드백 정보를 전송하는 메시지는 랜덤 액세스 절차에서 MSG3 일 수 있다.

또한, 상기 제어부(5030)는 빔 변경 지시 정보를 수신하고, 상기 빔 변경 지시 정보를 수신하면, 기 설정된 시간 후 상기 빔 피드백 정보에 기반하여 빔을 변경하도록 제어할 수 있다.

도 2u는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국을 도시하는 도면이다.

도 2u를 참조하면, 기지국(5100)은 신호를 송신 및 수신하는 송수신부(5110) 및 제어부(5130)를 포함할 수 있다. 송수신부(5110)를 통해 기지국(5100)은 신호, 정보, 메시지 등을 송신 및/또는 수신할 수 있다. 제어부(5130)는 기지국(5100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(5130)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(5130)는 상기 도 2a 내지 도 2s를 통해 설명한 기지국의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(5130)는 빔 피드백 트리거 조건을 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 빔 피드백 정보를 포함하는 MAC (medium access control) CE (control element)를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 빔 피드백 정보는 상기 단말의 MAC 계층에서 상기 빔 피드백 조건을 만족하는 것으로 판단되면 트리거 될 수 있다. 즉, 빔 피드백 조건은 단말의 MAC 계층의 판단에 따라 트리거 될 수 있다. 상기 빔 피드백 트리거 조건은 적어도 한 빔의 채널 측정 값이 기 설정된 임계 값과 현재 서빙 빔의 채널 측정 값의 합 보다 큰 경우를 포함할 수 있다.

또한, 제어부(5130)는 상기 단말의 상향링크가 동기화되어 있으면, 스케쥴링 요청(scheduling reauest, SR) 절차를 통해 상기 단말에 상향링크 자원을 할당하고, 상기 할당된 상향링크 자원으로부터 상기 빔 피드백 정보를 수신하도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부(5130)는 상기 단말의 상향링크가 동기화되어 있지 않으면, 랜덤 액세스 절차를 통해 상기 빔 피드백 정보를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 단말로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하고, 랜덤 액세스 프리앰블 수신에 기반하여 랜덤 액세스 응답을 전송하며, 랜덤 액세스 응답 전송에 대응하여 상기 빔 피드백 정보를 수신하고, 상기 빔 피드백 정보 수신에 기반하여 랜덤 액세스 경쟁 결과를 전송하도록 제어할 수 있다. 빔 피드백 정보를 수신하는 메시지는 랜덤 액세스 절차에서 MSG3 일 수 있다.

또한, 제어부(5130)는 상기 빔 피드백 정보 수신에 기반하여 빔 변경 지시 정보를 전송하고, 상기 빔 변경 지시 정보를 전송하면, 기 설정된 시간 후 상기 빔 피드백 정보에 기반하여 빔을 변경하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 본 실시 예에서는 idle mode 단말 및 connected mode 단말 모두를 위한 reference signal (이하 idle mode RS)와 connected mode 단말만을 위한 connected mode RS가 공존하는 상황에서 단말이 idle mode RS을 통해서 RRM measurement을 수행한 후 (a) 단말이 적절한 시점에 connected mode RS을 요청하거나 또는 (b) 기지국이 적절한 시점에 connected mode RS을 전송하여 단말이 connected mode RS 측정 결과를 기지국에게 보고하는 동작을 제안한다.

보다 구체적으로 본 발명에서는 RRC connection establishment 절차에서 (a) 단말이 언제 기지국에게 connected mode RS 전송을 요청하고 (b) 기지국이 언제 connected mode RS을 전송하고 (c) 기지국이 언제 단말의 connected mode RS 측정 결과 보고를 위한 자원을 할당하는지를 제안한다. 본 발명에서 제안하는 동작은 [도 2v]를 기반으로 한다.

<Connected mode RS 요청>

단말은 random access preamble 전송 시 preamble 구분을 통해서 기지국에게 connected mode RS 전송을 요청한다.

이를 위해서 기지국은 random access preamble을 두 개의 group으로 분류하여 한 group에 속한 random access preamble을 전송한 단말에게는 connected mode RS을 요청한 것으로 이해하고, 다른 한 group에 속한 random access preamble을 전송한 단말에게는 connected mode RS을 요청하지 않은 것으로 이해한다.

만약 단말이 connected mode RS을 요청한 경우에는 PDCCH에 대한 blind decoding을 지속적으로 수행하여 기지국이 connected mode RS을 전송하는 자원 및 단말이 이에 대한 측정 결과 보고를 전송해야 하는 자원 할당 정보를 파악하도록 한다.

단말은 RRC connection request 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS 전송 요청을 의미하는 bit을 1로 setting 하여 기지국에게 connected mode RS 전송을 요청한다.

해당 bit이 0으로 setting 되었다면 기지국은 이를 단말이 기지국에게 connected mode RS 전송을 요청하지 않은 것으로 이해한다.

단말은 RRC connection setup complete 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS 전송 요청을 의미하는 bit을 1로 setting 하여 기지국에게 connected mode RS 전송을 요청한다.

<Connected mode RS 자원 할당>

기지국은 random access response 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS가 전송되는 자원을 할당한다.

기지국은 RRC connection setup 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS가 전송되는 자원을 할당한다.

여기서 말하는 자원은 시간/주파수 자원으로 resource block index 등으로 표현될 수 있다.

기지국은 별도의 신호, 예를 들면 PDCCH DCI (Downlink Control Information) 등을 통해서 connected mode RS가 전송되는 자원을 할당한다.

< Connected mode RS 측정 결과 Feedback 자원 할당>

기지국은 random access response 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS 측정 결과 보고를 위한 자원을 할당한다.

기지국은 RRC connection setup 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS 측정 결과 보고를 위한 자원을 할당한다.

기지국은 별도의 신호, 예를 들면 PDCCH DCI (Downlink Control Information) 등을 통해서 connected mode RS 측정 결과 보고를 위한 자원을 할당한다.

< Connected mode RS 측정 결과 Feedback>

단말은 RRC connection request 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS 측정 결과 정보를 포함한다.

여기서 connected mode RS 측정 결과는 connected mode RS 측정 후 신호 세기가 가장 높은 N개의 beam index 및 이에 대응하는 신호 세기 (RSRP 또는 RSRQ)를 포함한다. 여기서 N은 기지국이 RRC message 등을 통하여 설정하여 줄 수 있다.

단말은 RR connection setup complete 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS 측정 결과 정보를 포함한다.

기지국은 별도의 신호, 예를 들면 PUCCH, PUSCH 등을 통해서 connected mode RS 측정 결과 정보를 기지국에게 전송한다.

또 다른 예로써, 보다 구체적으로 본 발명에서는 handover 절차에서 (a) 단말이 언제 기지국에게 connected mode RS 전송을 요청하고 (b) 기지국이 언제 connected mode RS을 전송하고 (c) 기지국이 언제 단말의 connected mode RS 측정 결과 보고를 위한 자원을 할당하는지를 제안한다. 본 발명에서 제안하는 동작은 [도 2w]를 기반으로 한다.

<Connected mode RS 요청>

단말은 measurement report 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS 전송 요청을 의미하는 bit을 1로 setting 하여 기지국에게 connected mode RS 전송을 요청한다.

단말은 random access preamble 전송 시 preamble 구분을 통해서 기지국에게 connected mode RS 전송을 요청한다.

단말은 RRC connection reconfiguration complete 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS 전송 요청을 의미하는 bit을 1로 setting 하여 기지국에게 connected mode RS 전송을 요청한다.

<Connected mode RS 자원 할당>

기지국은 RRC connection reconfiguration (mobility control information 또는 handover command) 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS가 전송되는 자원을 할당한다.

기지국은 random access response 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS가 전송되는 자원을 할당한다.

기지국은 별도의 신호, 예를 들면 PDCCH DCI (Downlink Control Information) 등을 통해서 connected mode RS가 전송되는 자원을 할당한다.

< Connected mode RS 측정 결과 Feedback 자원 할당>

기지국은 RRC connection reconfiguration (mobility control information 또는 handover command) 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS 측정 결과 보고를 위한 자원을 할당한다.

기지국은 random access response 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS 측정 결과 보고를 위한 자원을 할당한다.

기지국은 별도의 신호, 예를 들면 PDCCH DCI (Downlink Control Information) 등을 통해서 connected mode RS 측정 결과 보고를 위한 자원을 할당한다.

< Connected mode RS 측정 결과 Feedback>

단말은 RR connection reconfiguration complete 메시지 전송 시 해당 메시지 내에 connected mode RS 측정 결과 정보를 포함한다.

기지국은 별도의 신호, 예를 들면 PUCCH, PUSCH 등을 통해서 connected mode RS 측정 결과 정보를 기지국에게 전송한다.

또 다른 예로써, 본 발명에서 제안하는 동작은 [도 2x]를 기반으로 한다.

본 발명에서는 기지국이 SS (Synchronization Signal) 및 CSI-RS (Channel State Information Reference Signal)을 혼용하는 시스템을 고려한다. 여기서 SS는 PSS (Primary Synchronization Signal) 및 SSS (Secondary Synchronization Signal)을 모두 포함할 수 있다. 또한 SS는 cell-specific signal에 해당하고 CSI-RS는 cell-specific signal 또는 UE-specific signal 또는 UE group-specific signal일 수 있다.

본 발명에서는 단말이 처음 기지국에 접속하거나 (initial access) 또는 serving 기지국에서 target 기지국으로 handover 하는 상황을 고려한다. 또한 본 발명에서는 단말이 initial access 또는 handover 수행 여부를 결정할 때 SS 신호를 이용하는 상황을 고려한다.

이러한 상황에서 본 발명은 단말이 initial access 또는 handover 수행 후 접속된 기지국 또는 handover target 기지국으로부터 data 통신에 사용할 빔을 신속히 할당 받는 동작을 제안한다. 일반적으로 SS가 전송되는 빔은 beam sweeping 소요 시간을 줄이기 위해서 또는 기타 이유로 상대적으로 넓은 빔이 사용될 수 있다. 하지만 CSI-RS 또는 data가 전송되는 빔은 높은 beamforming gain을 얻기 위해서 상대적으로 좁은 빔이 사용될 수 있다. 따라서 넓은 beam을 통해서 전송되는 SS을 통해서 우선 initial access 또는 handover수행 여부를 결정하고 접속된 기지국 또는 handover target 기지국으로부터 CSI-RS을 수신하여 data 통신에 사용할 좁은 빔을 파악하는 동작은 합리적이라고 볼 수 있다.

또한 SS는 단말이 언제 기지국에 접속할 지 모르기 때문에 항상 전송되는 always-on 신호로 볼 수 있다. 하지만 CSI-RS은 전송에 필요한 시간 및 주파수 자원의 overhead에 따라서 always-on 신호로 볼 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 본 발명에서는 SS는 always-on 신호로 가정하고 CSI-RS은 always-on 신호가 아니라고 가정한다. 즉, CSI-RS은 기지국이 필요에 따라서 전송 여부를 결정할 수 있다고 가정한다.

본 발명에서 SS는 상대적으로 넓은 빔을 통해서 전송되고 CSI-RS은 상대적으로 좁은 빔을 통해서 전송된다고 가정하였는데 기지국의 antenna pattern에 따라서 SS가 전송되는 넓은 빔과 CSI-RS가 전송되는 좁은 빔 사이의 mapping 관계가 성립할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 관계가 성립함을 가정하였는데 이에 관한 예시는 아래의 표와 같다.

[표 3a]

지금까지 본 발명에서 고려하고 있는 가정을 알아보았다. 본 발명은 이에 국한되지 않고 두 종류의 RS (Reference Signal)가 혼용되는 시스템에서 initial access 및 handover 시 이를 운영하는 방법으로 일반화될 수 있다.

먼저 단말이 serving 기지국에서 target 기지국으로 handover 하는 상황에서 본 발명의 동작을 설명하도록 한다. 기존의 handover 동작은 도 2xa 및 다음에 의하여 설명될 수 있다.

[Handover: conventional]

1. Serving 기지국은 단말에게 measurement configuration 정보를 제공한다.

A. 여기서 measurement configuration 정보는 LTE 36.331에 정의되어 있는 measurement configuration 정보와 유사하게 단말이 측정해야 할 주파수 및 measurement report triggering condition 등이 포함되어 있다.

2. 단말은 기지국으로부터 수신한 measurement configuration 정보에 따라서 measurement을 수행한다.

A. 여기서 단말은 serving 기지국과 target 기지국이 전송하는 SS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

B. 본 발명에서는 기지국이 SS을 서로 다른 방향을 향하는 다수의 beam을 sweeping 하면서 전송하는 것을 가정한다. 따라서 단말은 서로 다른 beam을 통해서 전송되는 SS을 이를 수신한 시간 및 주파수 자원으로 구분할 수 있다.

3. 단말이 serving 기지국의 신호 세기와 target 기지국의 신호 세기를 비교한 결과 target 기지국의 신호 세기가 serving 기지국의 신호 세기보다 offset 만큼 좋은 event가 탐지되면 단말은 serving 기지국에게 measurement report을 전송한다.

A. 단말은 measurement report을 전송하기 위해서 기지국과 SR (Scheduling Request), BSR (Buffer Status Report), UL grant 등을 송수신할 수 있다.

B. 본 발명에서는 LTE 36.331에 정의되어 있는 A3 event을 예를 들어 설명하였으나 다른 event가 적용되는 경우에도 동일한 원리로 동작할 수 있다.

4. Serving 기지국이 단말로부터 measurement report을 수신하면 serving 기지국은 target 기지국에게 handover request을 전송하여 admission control을 수행한다.

A. 만약 target 기지국이 단말을 수용할 수 있으면 serving 기지국에게 handover request에 대한 ACK을 전송하여 단말이 target 기지국에 접속할 때 필요한 정보를 제공한다.

B. 이는 단말이 target 기지국과 uplink 동기를 맞추기 위해서 전송하는 dedicated RAP (Random Access Preamble) 및 단말과 target 기지국 사이의 data 송수신에 필요한 C-RNTI 등이 포함된다.

5. Serving 기지국은 단말에게 handover command을 전송하여 단말이 target 기지국에 접속할 때 필요한 정보를 제공한다.

A. 여기서 handover command에는 target 기지국으로부터 handover request ACK을 통해서 수신한 dedicated RAP 및 C-RNTI 정보 등이 포함될 수 있다.

6. 단말은 handover command에 포함된 정보에 기반하여 target 기지국에게 RAP (Random Access Preamble)을 전송한다.

A. 이는 단말이 target 기지국과 uplink 송수신을 수행하기 위해서TX timing 및 power을 제어하는 동작이다.

7. Target 기지국은 단말이 전송한 RA preamble을 수신한 후 이에 대한 응답으로 RAR (Random Access Response)을 전송한다.

A. RAR에는 target 기지국이 RAP을 수신한 후 TX timing 및 power 조절 정도를 단말에게 알려주고 필요한 경우 RAP를 다시 전송할 것을 요구한다. 또한 이렇게 uplink 동기를 맞추고 나면 단말이 handover confirm을 전송할 수 있도록 UL grant을 할당한다.

8. Uplink 동기를 맞춘 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 target 기지국에게 handover confirm을 전송한다.

A. 이를 통해서 단말은 serving 기지국에서 target 기지국으로 handover을 완료하게 된다.

이러한 기존의 handover 동작은 기지국이 하나의 RS만 사용하는 상황에 적합하게 설계되어 있다. 이는 본 발명에서 고려하는 상황, 즉 handover 수행 여부에 대한 결정은 넓은 빔으로 전송되는 SS을 기반으로 하지만 실제 data을 송수신할 때에는 좁은 빔을 사용하는 상황에는 적합하지 않다. 왜냐하면 handover가 완료되었음에도 불구하고 단말이 target 기지국에서 어떤 좁은 빔을 통해서 data을 송수신해야 하는지 결정하지 못하였기 때문이다.

본 발명에서는 단말이 넓은 빔으로 전송되는 SS에 대한 measurement을 통해서 handover 수행 여부를 결정하고 handover 절차 중 좁은 빔으로 전송되는 CSI-RS에 대한 measurement을 수행하여 단말이 target 기지국에서 사용할 좁은 빔을 가능한 빨리 찾은 동작을 설명하도록 한다. 지금부터 여러 실시 예를 각각 설명하도록 한다.

[Handover: proposed 1]

도 2xb를 참조하여 Handover: proposed 1의 실시 예를 설명한다.

1. Serving 기지국은 단말에게 measurement configuration 정보를 제공한다.

2. 단말은 기지국으로부터 수신한 measurement configuration 정보에 따라서 measurement을 수행한다.

A. 여기서 단말은 serving 기지국과 target 기지국이 전송하는 SS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

3. 단말이 serving 기지국의 신호 세기와 target 기지국의 신호 세기를 비교한 결과 target 기지국의 신호 세기가 serving 기지국의 신호 세기보다 offset 만큼 좋은 event가 탐지되면 단말은 serving 기지국에게 measurement report을 전송한다.

4. Serving 기지국이 단말로부터 measurement report을 수신하면 serving 기지국은 target 기지국에게 handover request을 전송하여 admission control을 수행한다.

5. Serving 기지국은 단말에게 handover command을 전송하여 단말이 target 기지국에 접속할 때 필요한 정보를 제공한다.

6. 단말은 handover command에 포함된 정보에 기반하여 target 기지국에게 RAP (Random Access Preamble)을 전송한다.

A. 여기서 target 기지국은 SS을 전송할 때 사용하는 넓은 빔을 sweeping 하면서 단말의 RAP을 수신할 수 있다. 이 경우 target 기지국은 단말의 RAP을 수신한 넓은 빔을 기억하여 이를 다음 단계에 사용한다. 만약 target 기지국이 복수의 넓은 빔을 통해서 단말의 RAP을 수신하였으면 target 기지국은 그 중 신호 세기가 가장 높은 넓은 빔을 기억하여 이를 다음 단계에 사용한다.

7. Target 기지국은 단말이 전송한 RA preamble을 수신한 후 이에 대한 응답으로 RAR (Random Access Response)을 전송한다.

A. RAR에는 target 기지국이 RAP을 수신한 후 TX timing 및 power 조절 정도를 단말에게 알려주고 필요한 경우 RAP를 다시 전송할 것을 요구한다. 또한 이렇게 uplink 동기를 맞추고 나면 단말이 handover confirm을 전송할 수 있도록 UL grant을 할당한다.

B. 추가적으로 본 발명에서는 RAR과 함께 CSI-RS configuration 정보를 단말에게 전송하도록 한다. CSI-RS configuration에 관한 상세한 내용은 전체 동작 설명 후 기술하도록 한다.

8. Target 기지국은 RAP을 수신한 넓은 빔에 대응하는 복수의 좁은 빔을 통해서 CSI-RS을 전송한다.

9. 단말은 CSI-RS configuration 정보를 기반으로 target 기지국이 전송하는 CSI-RS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

10. Uplink 동기를 맞춘 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 target 기지국에게 handover confirm을 전송한다.

A. 단말은 handover confirm을 전송할 때 이와 함께 CSI-RS에 대한 측정 결과를 feedback 한다. 이를 전송할 때 단말은 RAR에 포함된 UL grant을 활용한다.

B. 이를 통해서 단말은 serving 기지국에서 target 기지국으로 handover을 완료하게 된다.

11. Target 기지국은 단말의 CSI-RS feedback을 기반으로 단말이 사용할 좁은 빔을 선택하고 이를 단말에게 알려주도록 한다.

본 발명에서는 target 기지국이 단말에게 CSI-RS configuration 정보를 제공한다. 이는 LTE에서 사용하는 CSI-RS configuration 정보와 유사하다. 추가적으로 target 기지국은 단말에게 CSI-RS을 전송할 beam 정보를 알려줄 필요가 있다. 이는 target 기지국이 CSI-RS configuration 정보에 RAP을 수신한 SS beam 정보를 포함하거나 이에 대응되는 CSI beam 정보를 포함시킬 수 있다. 아래는 CSI-RS configuration 정보에 CSI-RS가 전송되는 antenna port 정보, 시간 및 주파수 자원 정보, subframe 정보, power 정보, RAP을 수신한 넓은 SS beam 정보, CSI-RS을 전송할 좁은 CSI-RS beam 정보, CSI-RS 전송 주기, CSI-RS configuration이 유효한 시간 등이 포함되는 예를 보여주고 있다.

[표 3b]

[표 3c]

아래는 본 발명에서 사용되는 CSI-RS configuration 정보 중 LTE에서 사용되는 CSI-RS configuration 정보와 중복되는 경우 해당 내용을 인용한 부분이다. 본 발명에서도 유사하게 적용될 수 있다.

[표 3d] Table 6.10.5.3-1: CSI reference signal subframe configuration

[표 3e] Table 6.10.5.2-1: Mapping from CSI reference signal configuration to (k', l') for normal cyclic prefix

Note: n_s'=n_s mod 2. Configurations 0 - 19 for normal subframes are available for frame structure types 1, 2 and 3. Configurations 20 - 31 and configurations for special subframes are available for frame structure type 2 only.

[표 3f] Table 6.10.5.2-2: Mapping from CSI reference signal configuration to (k', l') for extended cyclic prefix.

Note: n_s'=n_s mod 2. Configurations 0 - 15 for normal subframes are available for both frame structure type 1 and type 2. Configurations 16 - 27 and configurations for special subframes are available for frame structure type 2 only.

[표 3g]

또한, 본 발명에서 단말은 target 기지국에게 CSI-RS에 대한 측정 결과를 feedback 한다. 아래의 표는 단말이 feedback 하는 내용을 보여주고 있다.

[표 3h]

[Handover: proposed 2]

도 2xc를 참조하여 Handover: proposed 2의 실시 예를 설명한다.

1. Serving 기지국은 단말에게 measurement configuration 정보를 제공한다.

2. 단말은 기지국으로부터 수신한 measurement configuration 정보에 따라서 measurement을 수행한다.

A. 여기서 단말은 serving 기지국과 target 기지국이 전송하는 SS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

3. 단말이 serving 기지국의 신호 세기와 target 기지국의 신호 세기를 비교한 결과 target 기지국의 신호 세기가 serving 기지국의 신호 세기보다 offset 만큼 좋은 event가 탐지되면 단말은 serving 기지국에게 measurement report을 전송한다.

4. Serving 기지국이 단말로부터 measurement report을 수신하면 serving 기지국은 target 기지국에게 handover request을 전송하여 admission control을 수행한다.

5. Serving 기지국은 단말에게 handover command을 전송하여 단말이 target 기지국에 접속할 때 필요한 정보를 제공한다.

6. 단말은 handover command에 포함된 정보에 기반하여 target 기지국에게 RAP (Random Access Preamble)을 전송한다.

A. 여기서 target 기지국은 SS을 전송할 때 사용하는 넓은 빔을 sweeping 하면서 단말의 RAP을 수신할 수 있다. 이 경우 target 기지국은 단말의 RAP을 수신한 넓은 빔을 기억하여 이를 다음 단계에 사용한다. 만약 target 기지국이 복수의 넓은 빔을 통해서 단말의 RAP을 수신하였으면 target 기지국은 그 중 신호 세기가 가장 높은 넓은 빔을 기억하여 이를 다음 단계에 사용한다.

7. Target 기지국은 단말이 전송한 RA preamble을 수신한 후 이에 대한 응답으로 RAR (Random Access Response)을 전송한다.

A. RAR에는 target 기지국이 RAP을 수신한 후 TX timing 및 power 조절 정도를 단말에게 알려주고 필요한 경우 RAP를 다시 전송할 것을 요구한다. 또한 이렇게 uplink 동기를 맞추고 나면 단말이 handover confirm을 전송할 수 있도록 UL grant을 할당한다.

B. 추가적으로 본 발명에서는 RAR과 함께 CSI-RS configuration 정보를 단말에게 전송하도록 한다. CSI-RS configuration 정보에 관한 상세 내용은 위에서 설명하였다.

8. Target 기지국은 RAP을 수신한 넓은 빔에 대응하는 복수의 좁은 빔을 통해서 CSI-RS을 전송한다.

9. 단말은 CSI-RS configuration 정보를 기반으로 target 기지국이 전송하는 CSI-RS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

10. Uplink 동기를 맞춘 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 target 기지국에게 handover confirm을 전송한다.

A. 이를 통해서 단말은 serving 기지국에서 target 기지국으로 handover을 완료하게 된다.

11. Target 기지국은 단말에게 CSI-RS 측정 결과를 feedback 받기 위한 UL grant을 할당한다.

12. 단말은 할당 받은 UL grant을 활용하여 CSI-RS 측정 결과를 feedback 한다.

13. Target 기지국은 단말의 CSI-RS feedback을 기반으로 단말이 사용할 좁은 빔을 선택하고 이를 단말에게 알려주도록 한다.

[Handover: proposed 3]

도 2xd를 참조하여 Handover: proposed 3의 실시 예를 설명한다.

1. Serving 기지국은 단말에게 measurement configuration 정보를 제공한다.

2. 단말은 기지국으로부터 수신한 measurement configuration 정보에 따라서 measurement을 수행한다.

A. 여기서 단말은 serving 기지국과 target 기지국이 전송하는 SS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

3. 단말이 serving 기지국의 신호 세기와 target 기지국의 신호 세기를 비교한 결과 target 기지국의 신호 세기가 serving 기지국의 신호 세기보다 offset 만큼 좋은 event가 탐지되면 단말은 serving 기지국에게 measurement report을 전송한다.

4. Serving 기지국이 단말로부터 measurement report을 수신하면 serving 기지국은 target 기지국에게 handover request을 전송하여 admission control을 수행한다.

A. 본 발명에서는 serving 기지국이 target 기지국에게 measurement report에 포함된 정보를 전달하도록 한다. 이는 단말이 측정한 target 기지국의 SS beam index 및 이에 대응하는 신호 세기를 포함한다.

B. 또한 target 기지국은 serving 기지국으로부터 전달받은 measurement report에 기반하여 CSI-RS configuration을 결정한 후 handover request ACK을 통해서 serving 기지국에게 전달한다.

5. Serving 기지국은 단말에게 handover command을 전송하여 단말이 target 기지국에 접속할 때 필요한 정보를 제공한다.

A. 추가적으로 본 발명에서는 handover command와 함께 CSI-RS configuration 정보를 단말에게 전송하도록 한다. CSI-RS configuration 정보에 관한 상세 내용은 위에서 설명하였다.

6. 단말은 handover command에 포함된 정보에 기반하여 target 기지국에게 RAP (Random Access Preamble)을 전송한다.

A. 여기서 target 기지국은 SS을 전송할 때 사용하는 넓은 빔을 sweeping 하면서 단말의 RAP을 수신할 수 있다. 이 경우 target 기지국은 단말의 RAP을 수신한 넓은 빔을 기억하여 이를 다음 단계에 사용한다. 만약 target 기지국이 복수의 넓은 빔을 통해서 단말의 RAP을 수신하였으면 target 기지국은 그 중 신호 세기가 가장 높은 넓은 빔을 기억하여 이를 다음 단계에 사용한다.

7. Target 기지국은 단말이 전송한 RA preamble을 수신한 후 이에 대한 응답으로 RAR (Random Access Response)을 전송한다.

A. RAR에는 target 기지국이 RAP을 수신한 후 TX timing 및 power 조절 정도를 단말에게 알려주고 필요한 경우 RAP를 다시 전송할 것을 요구한다. 또한 이렇게 uplink 동기를 맞추고 나면 단말이 handover confirm을 전송할 수 있도록 UL grant을 할당한다.

8. Target 기지국은 RAP을 수신한 넓은 빔에 대응하는 복수의 좁은 빔을 통해서 CSI-RS을 전송한다.

9. 단말은 CSI-RS configuration 정보를 기반으로 target 기지국이 전송하는 CSI-RS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

10. Uplink 동기를 맞춘 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 target 기지국에게 handover confirm을 전송한다.

A. 단말은 handover confirm을 전송할 때 이와 함께 CSI-RS에 대한 측정 결과를 feedback 한다. 이를 전송할 때 단말은 RAR에 포함된 UL grant을 활용한다.

B. 이를 통해서 단말은 serving 기지국에서 target 기지국으로 handover을 완료하게 된다.

11. Target 기지국은 단말의 CSI-RS feedback을 기반으로 단말이 사용할 좁은 빔을 선택하고 이를 단말에게 알려주도록 한다.

[Handover: proposed 4]

도 2xe를 참조하여 Handover: proposed 4의 실시 예를 설명한다.

1. Serving 기지국은 단말에게 measurement configuration 정보를 제공한다.

2. 단말은 기지국으로부터 수신한 measurement configuration 정보에 따라서 measurement을 수행한다.

A. 여기서 단말은 serving 기지국과 target 기지국이 전송하는 SS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

3. 단말이 serving 기지국의 신호 세기와 target 기지국의 신호 세기를 비교한 결과 target 기지국의 신호 세기가 serving 기지국의 신호 세기보다 offset 만큼 좋은 event가 탐지되면 단말은 serving 기지국에게 measurement report을 전송한다.

4. Serving 기지국이 단말로부터 measurement report을 수신하면 serving 기지국은 target 기지국에게 handover request을 전송하여 admission control을 수행한다.

A. 본 발명에서는 serving 기지국이 target 기지국에게 measurement report에 포함된 정보를 전달하도록 한다. 이는 단말이 측정한 target 기지국의 SS beam index 및 이에 대응하는 신호 세기를 포함한다.

B. 또한 target 기지국은 serving 기지국으로부터 전달받은 measurement report에 기반하여 CSI-RS configuration을 결정한 후 handover request ACK을 통해서 serving 기지국에게 전달한다.

5. Serving 기지국은 단말에게 handover command을 전송하여 단말이 target 기지국에 접속할 때 필요한 정보를 제공한다.

A. 추가적으로 본 발명에서는 handover command와 함께 CSI-RS configuration 정보를 단말에게 전송하도록 한다. CSI-RS configuration 정보에 관한 상세 내용은 위에서 설명하였다.

6. Target 기지국은 measurement report에 포함된 단말이 측정한 신호 세기가 가장 큰 넓은 빔에 대응하는 복수의 좁은 빔을 통해서 CSI-RS을 전송한다.

7. 단말은 CSI-RS configuration 정보를 기반으로 target 기지국이 전송하는 CSI-RS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

8. 단말은 handover command에 포함된 정보에 기반하여 target 기지국에게 RAP (Random Access Preamble)을 전송한다.

9. Target 기지국은 단말이 전송한 RA preamble을 수신한 후 이에 대한 응답으로 RAR (Random Access Response)을 전송한다.

A. RAR에는 target 기지국이 RAP을 수신한 후 TX timing 및 power 조절 정도를 단말에게 알려주고 필요한 경우 RAP를 다시 전송할 것을 요구한다. 또한 이렇게 uplink 동기를 맞추고 나면 단말이 handover confirm을 전송할 수 있도록 UL grant을 할당한다.

10. Uplink 동기를 맞춘 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 target 기지국에게 handover confirm을 전송한다.

A. 단말은 handover confirm을 전송할 때 이와 함께 CSI-RS에 대한 측정 결과를 feedback 한다. 이를 전송할 때 단말은 RAR에 포함된 UL grant을 활용한다.

B. 이를 통해서 단말은 serving 기지국에서 target 기지국으로 handover을 완료하게 된다.

11. Target 기지국은 단말의 CSI-RS feedback을 기반으로 단말이 사용할 좁은 빔을 선택하고 이를 단말에게 알려주도록 한다.

[Handover: proposed 5]

도 2xf를 참조하여 Handover: proposed 5의 실시 예를 설명한다.

1. Serving 기지국은 단말에게 measurement configuration 정보를 제공한다.

2. 단말은 기지국으로부터 수신한 measurement configuration 정보에 따라서 measurement을 수행한다.

A. 여기서 단말은 serving 기지국과 target 기지국이 전송하는 SS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

3. 단말이 serving 기지국의 신호 세기와 target 기지국의 신호 세기를 비교한 결과 target 기지국의 신호 세기가 serving 기지국의 신호 세기보다 offset 만큼 좋은 event가 탐지되면 단말은 serving 기지국에게 measurement report을 전송한다.

4. Serving 기지국이 단말로부터 measurement report을 수신하면 serving 기지국은 target 기지국에게 handover request을 전송하여 admission control을 수행한다.

A. 본 발명에서는 serving 기지국이 target 기지국에게 measurement report에 포함된 정보를 전달하도록 한다. 이는 단말이 측정한 target 기지국의 SS beam index 및 이에 대응하는 신호 세기를 포함한다.

B. 또한 target 기지국은 serving 기지국으로부터 전달받은 measurement report에 기반하여 CSI-RS configuration을 결정한 후 handover request ACK을 통해서 serving 기지국에게 전달한다.

5. Serving 기지국은 단말에게 handover command을 전송하여 단말이 target 기지국에 접속할 때 필요한 정보를 제공한다.

A. 추가적으로 본 발명에서는 handover command와 함께 CSI-RS configuration 정보를 단말에게 전송하도록 한다. CSI-RS configuration 정보에 관한 상세 내용은 위에서 설명하였다.

6. 단말은 handover command에 포함된 정보에 기반하여 target 기지국에게 RAP (Random Access Preamble)을 전송한다.

A. 여기서 target 기지국은 SS을 전송할 때 사용하는 넓은 빔을 sweeping 하면서 단말의 RAP을 수신할 수 있다. 이 경우 target 기지국은 단말의 RAP을 수신한 넓은 빔을 기억하여 이를 다음 단계에 사용한다. 만약 target 기지국이 복수의 넓은 빔을 통해서 단말의 RAP을 수신하였으면 target 기지국은 그 중 신호 세기가 가장 높은 넓은 빔을 기억하여 이를 다음 단계에 사용한다.

7. Target 기지국은 단말이 전송한 RA preamble을 수신한 후 이에 대한 응답으로 RAR (Random Access Response)을 전송한다.

A. RAR에는 target 기지국이 RAP을 수신한 후 TX timing 및 power 조절 정도를 단말에게 알려주고 필요한 경우 RAP를 다시 전송할 것을 요구한다. 또한 이렇게 uplink 동기를 맞추고 나면 단말이 handover confirm을 전송할 수 있도록 UL grant을 할당한다.

B. 추가적으로 본 발명에서는 RAR에 단말의 CSI-RS 측정을 명령하는 indicator을 포함한다.

8. 만약 target 기지국이 RAR에 포함된 CSI-RS 측정 명령 indicator을 1로 설정하였으면 target 기지국은 RAP을 수신한 넓은 빔에 대응하는 복수의 좁은 빔을 통해서 CSI-RS을 전송한다.

A. 만약 target 기지국이 RAR에 포함된 CSI-RS 측정 명령 indicator을 0으로 설정하였으면 target 기지국은 CSI-RS을 전송하지 않는다.

9. 또한 단말은 RAR에 포함된 CSI-RS 측정 명령 indicator가 1로 설정되어 있으면 handover command와 함께 전송된 CSI-RS configuration 정보를 기반으로 target 기지국이 전송하는 CSI-RS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

A. 만약 RAR에 포함된 CSI-RS 측정 명령 indicator가 0으로 설정되어 있으면 target 기지국은 CSI-RS을 전송하지 않으므로 단말은 CSI-RS 측정 관련 동작을 수행하지 않는다.

10. Uplink 동기를 맞춘 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 target 기지국에게 handover confirm을 전송한다.

A. 단말은 handover confirm을 전송할 때 이와 함께 CSI-RS에 대한 측정 결과를 feedback 한다. 이를 전송할 때 단말은 RAR에 포함된 UL grant을 활용한다.

B. 이를 통해서 단말은 serving 기지국에서 target 기지국으로 handover을 완료하게 된다.

11. Target 기지국은 단말의 CSI-RS feedback을 기반으로 단말이 사용할 좁은 빔을 선택하고 이를 단말에게 알려주도록 한다.

[Handover: proposed 6]

도 2xg를 참조하여 Handover: proposed 8의 실시 예를 설명한다.

1. Serving 기지국은 단말에게 measurement configuration 정보를 제공한다.

2. 단말은 기지국으로부터 수신한 measurement configuration 정보에 따라서 measurement을 수행한다.

A. 여기서 단말은 serving 기지국과 target 기지국이 전송하는 SS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

3. 단말이 serving 기지국의 신호 세기와 target 기지국의 신호 세기를 비교한 결과 target 기지국의 신호 세기가 serving 기지국의 신호 세기보다 offset 만큼 좋은 event가 탐지되면 단말은 serving 기지국에게 measurement report을 전송한다.

4. Serving 기지국이 단말로부터 measurement report을 수신하면 serving 기지국은 target 기지국에게 handover request을 전송하여 admission control을 수행한다.

A. 본 발명에서는 serving 기지국이 target 기지국에게 measurement report에 포함된 정보를 전달하도록 한다. 이는 단말이 측정한 target 기지국의 SS beam index 및 이에 대응하는 신호 세기를 포함한다.

B. 또한 target 기지국은 serving 기지국으로부터 전달받은 measurement report에 기반하여 CSI-RS configuration을 결정한 후 handover request ACK을 통해서 serving 기지국에게 전달한다.

5. Serving 기지국은 단말에게 handover command을 전송하여 단말이 target 기지국에 접속할 때 필요한 정보를 제공한다.

A. 추가적으로 본 발명에서는 handover command와 함께 CSI-RS configuration 정보를 단말에게 전송하도록 한다. CSI-RS configuration 정보에 관한 상세 내용은 위에서 설명하였다.

6. 단말은 handover command에 포함된 정보에 기반하여 target 기지국에게 RAP (Random Access Preamble)을 전송한다.

A. 여기서 target 기지국은 SS을 전송할 때 사용하는 넓은 빔을 sweeping 하면서 단말의 RAP을 수신할 수 있다. 이 경우 target 기지국은 단말의 RAP을 수신한 넓은 빔을 기억하여 이를 다음 단계에 사용한다. 만약 target 기지국이 복수의 넓은 빔을 통해서 단말의 RAP을 수신하였으면 target 기지국은 그 중 신호 세기가 가장 높은 넓은 빔을 기억하여 이를 다음 단계에 사용한다.

7. Target 기지국은 단말이 전송한 RA preamble을 수신한 후 이에 대한 응답으로 RAR (Random Access Response)을 전송한다.

A. RAR에는 target 기지국이 RAP을 수신한 후 TX timing 및 power 조절 정도를 단말에게 알려주고 필요한 경우 RAP를 다시 전송할 것을 요구한다. 또한 이렇게 uplink 동기를 맞추고 나면 단말이 handover confirm을 전송할 수 있도록 UL grant을 할당한다.

B. 추가적으로 본 발명에서는 RAR을 활용하여 단말이 CSI-RS configuration에 명시된 CSI-RS 전송 자원 중 일부만을 측정할 것을 단말에게 지시할 수 있다.

C. 여기서 target 기지국은 RAR을 통해서 CSI-RS configuration에 포함된 정보 중 CSI-RS가 전송되는 antenna port을 제한하고 이를 단말에게 알려줄 수 있다. 예를 들면 4개의 antenna port에 대한 CSI-RS configuration을 설정 후 전송하였지만 그 중 2개의 antenna port만을 사용하여 CSI-RS을 전송할 것이라고 RAR을 통해서 알려줄 수 있다.

D. 또한 M개의 SS beam 또는 CSI-RS beam set에 대한 CSI-RS configuration을 설정 후 전송하였지만 그 중 N (< M)개의 SS beam 또는 CSI-RS beam set에 대한 CSI-RS만을 전송할 것이라고 RAR을 통해서 알려줄 수 있다.

E. 또한 M개의 resource block을 CSI-RS configuration에 포함시킨 후 단말에게 전송하였지만 그 중 N (< M)개의 resource block만을 사용하여 CSI-RS을 전송할 것이라고 RAR을 통해서 알려줄 수 있다.

F. 또한 M subframe을 주기로 설정하여 CSI-RS configuration에 포함시킨 후 단말에게 전송하였지만 실제로는N (> M) subframe을 주기로 설정하여 CSI-RS을 전송할 것이라고 RAR을 통해서 알려줄 수 있다.

G. 본 발명에서 CSI-RS configuration 정보는 handover command와 함께 전송되었다. 이 때 target 기지국은 measurement report에 포함된 target 기지국의 신호 세기에 기반하여 CSI-RS configuration을 설정한 후 단말에게 전송한다. 하지만 단말은 handover command을 수신한 후 uplink RAP을 전송하고 기지국은 이를 수신함으로써 단말에게 CSI-RS을 전송해야 할 SS beam에 대응하는 CSI-RS beam set을 더욱 정확히 파악할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 RAR을 통해서 CSI-RS configuration 정보에 포함된 CSI-RS 전송 자원 일부를 RAP 수신 SS beam에 해당하는 CSI-RS beam set을 전송하기 위해서 사용하는 것이다.

8. Target 기지국은 RAP을 수신한 넓은 빔에 대응하는 복수의 좁은 빔을 통해서 CSI-RS을 전송한다.

A. 여기서 CSI-RS은 RAR에서 단말에게 지시한 것과 같이 CSI-RS configuration에 명시된 CSI-RS 전송 자원 중 일부만을 이용하여 CSI-RS을 전송한다.

9. 단말은 handover command와 함께 전송된 CSI-RS configuration 정보와 RAR에 CSI-RS subset 정보를 기반으로 target 기지국이 전송하는 CSI-RS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

10. Uplink 동기를 맞춘 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 target 기지국에게 handover confirm을 전송한다.

A. 단말은 handover confirm을 전송할 때 이와 함께 CSI-RS에 대한 측정 결과를 feedback 한다. 이를 전송할 때 단말은 RAR에 포함된 UL grant을 활용한다.

B. 이를 통해서 단말은 serving 기지국에서 target 기지국으로 handover을 완료하게 된다.

11. Target 기지국은 단말의 CSI-RS feedback을 기반으로 단말이 사용할 좁은 빔을 선택하고 이를 단말에게 알려주도록 한다.

다음으로 idle mode 단말이 기지국에 초기 접속하는 상황에서 본 발명의 동작을 설명하도록 한다. 기존의 초기 접속 동작은 다음과 같다.

[Initial access: conventional]

도 2xh를 참조하여 기존의 초기 동작을 설명하기로 한다.

1. 단말은 RX beam sweeping을 수행하면서 기지국이 TX beam sweeping을 통해서 전송하는 SS에 대한 빔 별 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

2. 단말은 SS을 측정하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 향하여 RAP을 전송한다.

3. 기지국은 RAP을 수신하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 사용하여 단말에게 RAR을 전송한다.

A. RAR에는 단말이 RRC connection request을 전송할 수 있도록 UL grant가 포함된다.

4. 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 기지국에게 RRC connection request을 전송한다.

5. 기지국은 단말로부터 RRC connection request을 수신하고 단말에게 RRC connection setup을 전송한다.

6. 단말은 기지국으로부터 RRC connection setup을 수신하고 기지국에게 RRC connection setup complete을 전송한다.

A. 이를 통해서 단말은 기지국에게 초기 접속을 완료하게 된다.

이는 LTE에 정의되어 있는 initial access 동작과 동일하기 때문에 각 message에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 이러한 기존의 initial access 동작은 기지국이 하나의 RS만 사용하는 상황에 적합하게 설계되어 있다. 이는 본 발명에서 고려하는 상황, 즉 initial access 수행 여부에 대한 결정은 넓은 빔으로 전송되는 SS을 기반으로 하지만 실제 data을 송수신할 때에는 좁은 빔을 사용하는 상황에는 적합하지 않다. 왜냐하면 initial access가 완료되었음에도 불구하고 단말이 기지국에게 어떤 좁은 빔을 통해서 data을 송수신해야 하는지 결정하지 못하였기 때문이다.

본 발명에서는 단말이 넓은 빔으로 전송되는 SS에 대한 measurement을 통해서 initial access 수행 여부를 결정하고 initial access 절차 중 좁은 빔으로 전송되는 CSI-RS에 대한 measurement을 수행하여 단말이 기지국에서 사용할 좁은 빔을 가능한 빨리 찾은 동작을 설명하도록 한다. 지금부터 여러 실시 예를 각각 설명하도록 한다.

[Initial access: proposed 1a (RAR + RRC connection request)]

도 2xi를 참조하여 Initial access: proposed 1a (RAR + RRC connection request)의 실시 예를 설명한다.

1. 단말은 RX beam sweeping을 수행하면서 기지국이 TX beam sweeping을 통해서 전송하는 SS에 대한 빔 별 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

2. 단말은 SS을 측정하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 향하여 RAP을 전송한다.

3. 기지국은 RAP을 수신하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 사용하여 단말에게 RAR을 전송한다.

A. RAR에는 단말이 RRC connection request을 전송할 수 있도록 UL grant가 포함된다.

B. 추가적으로 본 발명에서는 RAR과 함께 CSI-RS configuration 정보를 단말에게 전송하도록 한다. CSI-RS configuration에 관한 상세한 내용은 위에서 설명하였다.

4. 기지국은 RAP을 수신한 넓은 빔 또는 RAP을 수신한 복수의 넓은 빔 중 신호 세기가 가장 높은 빔에 대응하는 복수의 좁은 빔을 통해서 CSI-RS을 전송한다.

5. 단말은 CSI-RS configuration 정보를 기반으로 기지국이 전송하는 CSI-RS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

6. 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 기지국에게 RRC connection request을 전송한다.

A. 단말은 RRC connection request을 전송할 때 이와 함께 CSI-RS에 대한 측정 결과를 feedback 한다.

7. 기지국은 단말로부터 RRC connection request을 수신하고 단말에게 RRC connection setup을 전송한다.

A. 여기서 RRC connection setup은 RAR을 전송할 때 사용되었던 넓은 빔 또는 CSI-RS feedback에 포함된 좁은 빔 중 단말이 측정한 신호 세기가 가장 큰 빔을 사용하여 전송할 수 있다.

8. 단말은 기지국으로부터 RRC connection setup을 수신하고 기지국에게 RRC connection setup complete을 전송한다.

A. 이를 통해서 단말은 기지국에게 초기 접속을 완료하게 된다.

[Initial access: proposed 1b (RAR + RRC connection setup complete)]

도 2xj를 참조하여 Initial access: proposed 1b (RAR + RRC connection setup complete) 의 실시 예를 설명한다.

1. 단말은 RX beam sweeping을 수행하면서 기지국이 TX beam sweeping을 통해서 전송하는 SS에 대한 빔 별 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

2. 단말은 SS을 측정하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 향하여 RAP을 전송한다.

3. 기지국은 RAP을 수신하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 사용하여 단말에게 RAR을 전송한다.

A. RAR에는 단말이 RRC connection request을 전송할 수 있도록 UL grant가 포함된다.

B. 추가적으로 본 발명에서는 RAR과 함께 CSI-RS configuration 정보를 단말에게 전송하도록 한다. CSI-RS configuration에 관한 상세한 내용은 위에서 설명하였다.

4. 기지국은 RAP을 수신한 넓은 빔 또는 RAP을 수신한 복수의 넓은 빔 중 신호 세기가 가장 높은 빔에 대응하는 복수의 좁은 빔을 통해서 CSI-RS을 전송한다.

5. 단말은 CSI-RS configuration 정보를 기반으로 기지국이 전송하는 CSI-RS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

6. 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 기지국에게 RRC connection request을 전송한다.

7. 기지국은 단말로부터 RRC connection request을 수신하고 단말에게 RRC connection setup을 전송한다.

8. 단말은 기지국으로부터 RRC connection setup을 수신하고 기지국에게 RRC connection setup complete을 전송한다.

A. 단말은 RRC connection setup complete을 전송할 때 이와 함께 CSI-RS에 대한 측정 결과를 feedback 한다.

B. 이를 통해서 단말은 기지국에게 초기 접속을 완료하게 된다.

[Initial access: proposed 1c (RAR + separate feedback)]

도 2xk를 참조하여 Initial access: proposed 1c (RAR + separate feedback) 의 실시 예를 설명한다.

1. 단말은 RX beam sweeping을 수행하면서 기지국이 TX beam sweeping을 통해서 전송하는 SS에 대한 빔 별 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

2. 단말은 SS을 측정하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 향하여 RAP을 전송한다.

3. 기지국은 RAP을 수신하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 사용하여 단말에게 RAR을 전송한다.

A. RAR에는 단말이 RRC connection request을 전송할 수 있도록 UL grant가 포함된다.

B. 추가적으로 본 발명에서는 RAR과 함께 CSI-RS configuration 정보를 단말에게 전송하도록 한다. CSI-RS configuration에 관한 상세한 내용은 위에서 설명하였다.

4. 기지국은 RAP을 수신한 넓은 빔 또는 RAP을 수신한 복수의 넓은 빔 중 신호 세기가 가장 높은 빔에 대응하는 복수의 좁은 빔을 통해서 CSI-RS을 전송한다.

5. 단말은 CSI-RS configuration 정보를 기반으로 기지국이 전송하는 CSI-RS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

6. 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 기지국에게 RRC connection request을 전송한다.

7. 기지국은 단말로부터 RRC connection request을 수신하고 단말에게 RRC connection setup을 전송한다.

8. 단말은 기지국으로부터 RRC connection setup을 수신하고 기지국에게 RRC connection setup complete을 전송한다.

A. 이를 통해서 단말은 기지국에게 초기 접속을 완료하게 된다.

9. 기지국은 단말에게 CSI-RS feedback을 수신하기 위한 UL grant을 할당하고 단말은 기지국에게 해당 UL grant을 통해서 CSI-RS 측정 결과를 feedback 한다.

[Initial access: proposed 2a (RRC connection setup + RRC connection setup complete)]

도 2xl을 참조하여 Initial access: proposed 2a (RRC connection setup + RRC connection setup complete)의 실시 예를 설명한다.

1. 단말은 RX beam sweeping을 수행하면서 기지국이 TX beam sweeping을 통해서 전송하는 SS에 대한 빔 별 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

2. 단말은 SS을 측정하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 향하여 RAP을 전송한다.

3. 기지국은 RAP을 수신하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 사용하여 단말에게 RAR을 전송한다.

A. RAR에는 단말이 RRC connection request을 전송할 수 있도록 UL grant가 포함된다.

4. 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 기지국에게 RRC connection request을 전송한다.

5. 기지국은 단말로부터 RRC connection request을 수신하고 단말에게 RRC connection setup을 전송한다.

A. 추가적으로 본 발명에서는 RAR과 함께 CSI-RS configuration 정보를 단말에게 전송하도록 한다. CSI-RS configuration에 관한 상세한 내용은 위에서 설명하였다.

6. 기지국은 RAP을 수신한 넓은 빔 또는 RAP을 수신한 복수의 넓은 빔 중 신호 세기가 가장 높은 빔에 대응하는 복수의 좁은 빔을 통해서 CSI-RS을 전송한다.

7. 단말은 CSI-RS configuration 정보를 기반으로 기지국이 전송하는 CSI-RS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

8. 단말은 기지국으로부터 RRC connection setup을 수신하고 기지국에게 RRC connection setup complete을 전송한다.

A. 단말은 RRC connection setup complete을 전송할 때 이와 함께 CSI-RS에 대한 측정 결과를 feedback 한다.

B. 이를 통해서 단말은 기지국에게 초기 접속을 완료하게 된다.

[Initial access: proposed 2b (RRC connection setup + separate feedback)]

도 2xm을 참조하여 Initial access: proposed 2b (RRC connection setup + separate feedback)의 실시 예를 설명한다.

1. 단말은 RX beam sweeping을 수행하면서 기지국이 TX beam sweeping을 통해서 전송하는 SS에 대한 빔 별 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

2. 단말은 SS을 측정하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 향하여 RAP을 전송한다.

3. 기지국은 RAP을 수신하였을 때 신호 세기가 가장 큰 1개 혹은 그 이상의 기지국 빔을 사용하여 단말에게 RAR을 전송한다.

A. RAR에는 단말이 RRC connection request을 전송할 수 있도록 UL grant가 포함된다.

4. 단말은 RAR을 수신한 후 이에 포함된 UL grant을 통해서 기지국에게 RRC connection request을 전송한다.

5. 기지국은 단말로부터 RRC connection request을 수신하고 단말에게 RRC connection setup을 전송한다.

A. 추가적으로 본 발명에서는 RAR과 함께 CSI-RS configuration 정보를 단말에게 전송하도록 한다. CSI-RS configuration에 관한 상세한 내용은 위에서 설명하였다.

6. 기지국은 RAP을 수신한 넓은 빔 또는 RAP을 수신한 복수의 넓은 빔 중 신호 세기가 가장 높은 빔에 대응하는 복수의 좁은 빔을 통해서 CSI-RS을 전송한다.

7. 단말은 CSI-RS configuration 정보를 기반으로 기지국이 전송하는 CSI-RS에 대한 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

8. 단말은 기지국으로부터 RRC connection setup을 수신하고 기지국에게 RRC connection setup complete을 전송한다.

A. 단말은 RRC connection setup complete을 전송할 때 이와 함께 CSI-RS에 대한 측정 결과를 feedback 한다.

B. 이를 통해서 단말은 기지국에게 초기 접속을 완료하게 된다.

9. 기지국은 단말에게 CSI-RS feedback을 수신하기 위한 UL grant을 할당하고 단말은 기지국에게 해당 UL grant을 통해서 CSI-RS 측정 결과를 feedback 한다.

그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

<제3실시예>

기존의 LTE 시스템에서는 광대역을 지원하기 위해 CA (Carrier Aggregation)와 DC (Dual Connectivity)와 같이 복수의 component carrier(CC)를 묶어서 운용하는 multi-carrier 방식이 도입되었다. 최대 32개 CC를 연동(Aggregation)하면 20 MHz CC 기준 640 MHz의 대역폭을 지원할 수 있다. 하지만 5G NR (New Radio) 시스템에서 초광대역, 이를 테면 1 GHz를 지원하기 위해 LTE CA와 같은 방식을 적용하면, 단말이 사용할 CC의 조합의 수가 기하급수적으로 늘어나고, 단말의 Capability 보고의 크기가 증가하며, 제한된 CC 조합 내에서만 동작할 수 밖에 없다. 또한 CA에서 CC의 수가 증가할수록 단말의 수신 복잡도 및 기지국의 제어 복잡도도 함께 증가하게 된다. 하지만 CA/DC의 이러한 문제점에도 불구하고 single carrier에 비해 자원 사용에 있어 높은 유연성을 보인다. 이는 SCell Addition/Release로 확장 대역의 변경이 가능하고 cross-carrier scheduling으로 다른 CC에 자원 송수신을 스케줄링 할 수 있기 때문이다.

한편, 4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

특히, 해당 표준에서는 향후 10년 이내에 단말 및 기지국 네트워크의 전력 효율성 [bit/J] 이 1000배 이상 향상되는 것을 주 목표로 에너지 효율적 동작을 정의하고 있다. 이를 위해 고주파수 대역의 mmW 동작 시 필수적인 광대역 전송 방식에 따른 전력 추가 소모 가능성을 해결하기 위해 단말의 동작 대역의 크기를 제어할 필요가 있다.

본 발명은 3GPP RAN 5G SI 에서 논의되고 있는 Energy Efficiency KPI를 달성하기 위한 기지국 및 단말의 동작 방식에 대한 기술을 개시한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 이동통신시스템에서 단말과 기지국의 Layer1/2 계층 동작에 관한 것이다. 보다 구체적으로 기지국이 단말과 초광대역의 신호 송수신을 수행하고자 할 때, 단말의 전력 소모를 절감하기 위해 단말의 동작 대역을 변경하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

본 발명에서는 5G 이동통신시스템에서의 초광대역 송수신을 위한 제어 및 설정 방법을 제안한다. 특히 초광대역에서 스케줄링, 핸드오버, 전력절감(power saving)을 위한 방법을 고려한다. 5G 이동통신시스템에서는 eMBB (enhanced Mobile BroadBand), URLLC (Ultra Reliable and Low Latency Communication), eMTC (enhanced Machine Type Communication) 등과 같은 다양한 서비스 (또는 slice)가 지원될 것으로 예상된다. 이는 4G 이동통신시스템인 LTE에서 음성 특화 서비스인 VoIP (Voice over Internet Protocol)와 BE (Best Effort) 서비스 등이 지원되는 것과 같은 맥락으로 이해할 수 있다. 또한 5G 이동통신시스템에서는 다양한 numerology가 지원될 것으로 예상된다. 이는 구체적으로 subcarrier spacing 또는 TTI (Transmission Time Interval)의 차이로 나타난다. 따라서 5G 이동통신시스템에서는 다양한 길이의 TTI가 지원될 것으로 예상된다. 이는 현재까지 표준화된 LTE에서 오직 한 종류의 TTI (1 ms)만 지원된 것과는 매우 다른 5G 이동통신시스템의 특징 중 하나라고 볼 수 있다. 만약 5G 이동통신시스템에서 LTE의 1 ms TTI 보다 훨씬 짧은 TTI (예를 들면 0.1 ms)을 지원한다면 이는 짧은 지연 시간을 요구하는 URLLC 등을 지원하는데 큰 도움이 될 것으로 예상된다. 본 문서에서 numerology는 subcarrier spacing, subframe length, symbol/sequence length 등과 같은 역할을 하는 용어로써 사용됨을 일러둔다. 또한 서로 다른 numerology 영역에서 단말이 서로 다른 BW로 설정될 수 있다. 기지국은 gNB, eNB, NB, BS 등 다양한 축약어에 대해 대표될 수 있다. 단말은 UE, MS, STA 등 다양한 축약어에 대해 대표될 수 있다.

LTE는 다양한 BW를 지원하기 위해 Scalable BW 개념을 도입하였다. 도 3a에 따르면, LTE 시스템은 동일한 center frequency를 가지는 다양한 BW(예. 5/10/20 MHz)을 가지는 단말을 지원한다. 예를 들어 UE1은 5 MHz, UE2는 10 MHz를 지원하는 단말의 경우 LTE 기지국은 적절하게 제어채널을 구성하여 UE1과 UE2가 모두 수신할 수 있도록 제어신호를 송신한다. 하지만 이러한 방법은 기지국의 전체 가용 대역이 매우 클 때, 즉 초광대역 일 때, 상대적으로 작은 대역의 단말이 사용할 수 있는 자원을 극히 제한하게 된다. 일례로, 도 3a의 UE3의 경우 기지국 사용 대역의 가장자리에서 동작하면 기지국의 제어 신호를 구분하여 수신할 수 없게 된다.

따라서 5G NR 통신 시스템에서는 도 3b와 같이 유연하게 동작 대역을 설정할 수 있어야 한다. 즉, 단말은 동기신호 수신 및 SI(System Information) 획득 정보로부터 설정한 접속 대역 (access BW)을 통해 RRC Connection Setup 성공 이후, 기지국의 제어에 따라서 동작 대역 (operating BW)를 상대적으로 좁은 대역(narrow BW)으로부터 넓은 대역(wide BW)로 전환한다. 단말은 넓은 대역으로 기지국의 제어 신호를 수신하여 제어 신호 성능 향상에 기여하거나, 또는 데이터 송수신(DL 또는 UL)을 행하여 자원을 효율성을 향상할 수 있다.

또한 5G NR 통신 시스템에서는 기존 Scalable BW 시스템으로 지원되지 않는 대역에서도 단말이 기지국과의 연결을 유지하기 위해 중요한 제어신호를 송수신할 수 있어야 한다. 중요한 제어신호는 LTE의 경우 SRB (Signaling Radio Bearer)로 PCell을 통해서 전송된다. 또한 PCell에서는 PCell 자신과 SCell에서의 스케줄링 및 HARQ 절차를 위한 제어신호를 송수신한다. LTE의 PCell 또는 SCell은 모두 하나의 독립적인 Cell로 볼 수 있다. 또한 각 Cell 별, 별도의 MAC entity와 그에 따른 Link Adaptation, HARQ entity가 필요하다. 하지만 5G NR Single Carrier 통신 시스템은 전 대역이 사실 하나의 Cell에 해당한다. 또한 단말의 접속 및 연결 설정/유지관리, 데이터 송수신을 위한 PCell의 기능이 기본적으로 제공되어야 한다.

한편 기지국이 초광대역에서 운용된다 하더라도 단말은 제한된 구현 및 복잡도로 인해 전체 중 부분적인 대역에 대해서만 한번에 송수신이 가능하다. 단말의 최대 가용 대역 (Capable BW)보다 큰 대역에서 동작하기 위해서는 시간적으로 분할하여 동작할 수 밖에 없다. 기지국은 초광대역을 관리의 용이성을 위해서 적당한 크기의 밴드(band) 또는 서브밴드(subband) 나눠서 설정하고 단말에게 특정 밴드에서 각종 기능(control 신호 송수신, data 신호 송수신, RS, measurement, 스케줄링, 측정, Link Adaptation, MCS, HARQ 등)을 하도록 지시할 수 있다. 또한 밴드를 기준으로 단말은 제어채널과 기준신호(Reference Signal)의 구조를 판단하고 수신할 수 있다. 그런데 도 3c에 따르면, Case A의 경우 기지국의 고정된 크기의 밴드 설정으로 인해 단말 1 (UE1)은 가용한 대역 전체가 아니라 일부에서만 기지국과 동작할 수 있다. Case B의 단말2 (UE2)의 경우 최대 가용 대역이 기지국이 설정한 밴드4의 대역보다 작기 때문에 지원이 불가하다. 따라서 Case C와 같이 밴드의 단위를 최소화하면 그러한 작은 밴드의 묶음으로 단말이 사용할 대역이 표현되기 때문에 다양한 크기의 대역을 가지는 단말을 지원할 수 있다. 한편 너무 많은 수의 밴드는 관리 시 부하 증가의 우려가 있으므로 Case D와 같이, 그 크기를 자유롭게 설정할 수 있는 방식이 유용하다.

본 발명에서는 도 3c의 Case A-D까지 기지국이 전체 대역을 밴드로 분할하여 단말에게 설정하는 방식의 문제점을 개선하기 위해 단말마다 서로 다른 크기의 밴드를 설정하되, 시스템 입장에서는 동일한 크기의 서브밴드(sub-band)의 조합으로 상기 단말에서 설정한 밴드를 표현할 수 있는 방식을 고려한다. 또한 시스템 입장에서 분할한 서브밴드에서 기존 CA처럼 독립적인 스케줄링, Link Adaptation, MCS, HARQ 절차를 수행하지 않고 단말 입장에서 설정된 밴드에서 하나의 스케줄링, Link Adaptation, MCS, HARQ 절차를 수행하고자 한다.

물리계층 제어채널의 구조는 하나의 밴드에서 하나 또는 복수의 서브밴드에 Scalable한 구조로 설계되어야 한다. 이는 적어도 상기 밴드 내에서 서브밴드의 배수로 표현할 수 있는 대역을 가진 단말을 지원할 수 있음을 의미한다. 서브밴드의 묶음인 밴드의 크기는 단말과 기지국 간 채널 특성, numerology, 제어 서브밴드의 크기, 최소 패킷 크기 중 적어도 하나에 의해 결정된다. 단말은 하나의 서비스에 대해 하나의 MAC 기능 집합(스케줄링, MCS, HARQ 등)을 수행한다.

이러한 본 발명에서 제안하는 시스템 구조에서 제공할 수 있는 기능을 다음과 같이 고려할 수 있다.

· Configuration of control/RS/CSI report/HARQ feedback per band

· Self-/cross-band scheduling

· Band-aggregation to transmit single transport block

· Cross-band HARQ retransmission

· RRM measurement

· Power saving with adaptive BW

[Configuration of control/RS/CSI report/HARQ feedback per band]

기지국은 단말에게 밴드를 설정할 때 밴드의 범위(시작, 크기 또는 중심 주파수와 대역폭)를 기본 단위(RB 또는 서브밴드)의 배수로 표현하여 알려줄 수 있다. 밴드의 위치 및 범위는 네트워크 시스템이 동작하는 하나의 캐리어의 일부이므로, 이 전체 캐리어 대역의 중심 주파수에 대한 주파수 오프셋과 밴드의 대역폭으로 설정할 수 있다. 또는 단말이 탐지한 동기신호가 위치한 중심 주파수에 대한 주파수 오프셋과 밴드의 대역폭으로 설정할 수 있다. 한편 상기 단말이 이해하는 캐리어 대역의 중심 주파수는, 언제나 단말이 탐지한 동기신호의 중심주파수이거나, 또는 단말이 탐지한 동기신호와 연결된 SI (System Information)로 지시하는 캐리어의 중심 주파수 정보와 동일하거나, 또는 단말이 RRC connection 설정 절차에서 기지국으로부터 지시받는 캐리어의 중심 주파수 정보와 동일할 수 있다. 단말은 밴드의 범위를 시스템 대역으로 이해한다. 따라서 서로 다른 범위의 밴드가 할당되더라도 동일한 수신 규칙에 따라 수신이 가능하도록 설계되어야 한다. 예를 들어 기지국이 송신하는 기준신호(RS) 또는 제어채널의 위치는 단말에게 설정한 밴드의 시작과 크기를 기준으로 송수신할 수 있도록 해야 한다. 또한 단말이 송신하는 CSI 보고, 또는 HARQ feedback의 위치 역시 단말에게 설정한 밴드의 시작과 크기를 기준으로 송수신할 수 있도록 해야 한다. 한편 단말은 복수의 밴드를 설정 받을 때, HARQ process를 복수의 밴드에 대해 공유할지 또는 각 밴드 별 분리할지를 기지국에 의해 추가로 설정 받을 수 있다.

단말이 기본적으로 보고 있도록 (monitoring) 설정된 밴드를 primary band (p-band)라고 지칭하고, p-band 외 다른 자원 영역에서는 p-band에서 별도의 제어/설정이 내려지기 전에는 수행하지 않을 수 있다. s-band는 p-band를 통한 설정에 따라 선택적으로 동작하며, p-band와 s-band는 실시 예에 따라 첫 번째 RF band 와 두 번째 RF band로 불리 울 수 있다. 또한 상기 p-band는 적어도 1 개 이상의 설정된 band 후보 중에서 RRC 메시지 또는 MAC CE를 통해 Active 상태로 전환 (activated) 될 수 있다. 또한 상기 s-band는 적어도 1개 이상의 설정된 band 후보 중에서 RRC 메시지 또는 MAC CE 또는 DCI를 통해 Active 상태로 전환 (activated) 될 수 있다. 마찬가지 방식으로 기지국은 RRC 메시지 또는 MAC CE 또는 DCI를 통해 Deactivation 신호/메시지를 단말에게 지시하여 하나 또는 그 이상의 band를 Active 상태에서 Inactive 상태로 전환 (deactivated) 시킬 수 있다. 본 발명에서 active band와 p-band는 유사한 의미로 혼용되나, 상세히는 p-band 설정 시 반드시 DL band와 UL band를 결합하여야 한다. 따라서 p-band는 active band이나 모든 active band가 p-band 인 것은 아니다. 또한 p-band는 별도의 band 전환 절차 외에는 deactivated 되지 않는다. TDD의 경우 DL band와 UL band의 주파수 위치는 동일할 수 있다. P-band 설정은 적어도 하나의 DL band와 하나 이상의 UL band를 포함하여 기지국이 단말에게 지시할 수 있다. 단말이 UE capability 보고에 RF 정보를 포함하여 기지국에게 보고하면, 기지국은 단말의 서로 다른 RF에 대해 각각 p-band를 설정할 수 있다.

단말이 기본적으로 보고 있도록 (monitoring) 설정된 밴드를 primary band (p-band)라고 지칭하고, p-band 외 다른 자원 영역에서는 p-band에서 별도의 제어/설정이 내려지기 전에는 수행하지 않을 수 있다.

+ Single 또는 Multiple Active Band 동작에 있어서 Band switch/activation 지시와의 연관 동작

단말은 RF 조건에 따라 하나 이상의 설정된 Band 중 동시에 하나만 보거나, 하나 이상을 볼 수 있다. 따라서 기지국의 Band indication을 이렇게 다른 RF 조건에 있는 단말에게 공통으로 적용되는 것이 확장성 측면에서 유리하다. 다만 기지국은 단말의 다른 RF 조건을 단말의 Capability Report를 통해 미리 알아야 한다. 그렇지 않으면 어떤 단말을 Band#1에서 Band#2에 대한 Activation 지시를 내렸을 때, Band#1이 단말의 RF 제약으로 인해 Deactivated 되었는지 여부를 알 수 없으므로 오동작의 가능성이 있다. Single Active Band로 동작하는 단말은 기지국의 Band activation indication을 지시 받으면, 지시된 Band로 전환하면서 이전 Band는 Deactivated 하게 된다. Multiple Active Bands로 동작하는 단말은 기지국의 Band activation indication을 지시 받으면, 지시된 Band를 활성화하고 이미 활성화하여 사용중인 Band를 유지한다. 이렇게 단말의 Capability Report에 의한 추정적 접근은 단순하긴 하나 여전히 오동작의 가능성이 있다. 명확한 절차 및 동작을 위해서는 기지국이 단말의 최대 Active Band의 수를 설정하고, Band에 대한 Deactivation 도 명확하게 지시할 수 있어야 한다. 단말은 아래 두 방법 중 어디에 따라 Active Band를 동작할지 미리 설정되거나 기지국/네트워크에 의해 설정될 수 있다. 또한 이러한 동작은 기지국의 별도의 Band activation indication 외에 Cross-band scheduling 지시에 연동하여 Band switch/activation이 일어나는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.

a) Multiple Active Band를 설정하지만 각 Active Band는 다른 Deactivated Band로 Switching만 가능하다. 따라서 Active Band의 수를 변경하는 것은 RRC로만 가능하다.

b) Multiple Active Band를 설정하고, 각 Band에 대해 Activated/Deactivated 지시를 한다. Active Band의 수가 변경될 수 있기 때문에, 단말의 최대 Active Band의 수를 넘거나, 모든 Band가 Deactivated 되는 경우가 발생하지 않도록 네트워크가 운영을 잘 해야 한다. 만약 최대 Active Band를 초과하도록 기지국이 지시할 경우, 단말은 이전 Active Band 중 1) 가장 처음에 Activated 된 Band를 Deactivated 하거나, 2) 가장 나중에 Activated 된 Band를 Deactivated 하거나, 3) Band Index 순서 상 가장 하위의 Band를 Deactivated하거나, 4) 기지국이 정한 Band 간 우선순위에 따라 가장 하위의 Band를 Deactivated하거나, 5) 단말이 임의로 결정한 Band를 Deactivated하거나; 중 적어도 하나에 의해 동작할 수 있다. 상기 Deactivated 할 Band의 결정은 P-band를 제외하도록 설정될 수 있다.

+ DCI 또는 MAC CE로 activation 할 때 retuning latency 포함한 이동 시점 결정 절차

단말은 상기 Active Band 전환 조건, 전환하는 Band 간의 관계에 따라 RF retuning 시간이 달라질 수 있다. 기지국은 단말의 Capability report에 기반하여 하나의 Band (예를 들어, P-band) 대비 다른 Band로의 전환에 필요한 시간을 단말에게 RRC로 설정할 수 있다. 이 설정을 단말이 따르지 못할 때는 단말은 밴드 별 Reject 할 수 있다.

기지국이 DCI로 지시하는 경우에, 1) DCI에 포함된 Band ID를 기반으로 단말은 RRC로 이미 설정된 DCI 수신 시점(서브프레임/슬롯/미니슬롯)으로부터 전환을 완료하기까지의 전환 지연 시간을 고려하여, 전환 시간 이후에 Activated 된 Band에서 유효한 가장 빠른 제어채널부터 모니터링을 하거나, 2) DCI에 Band ID와 함께 DCI 수신 시점(서브프레임/슬롯/미니슬롯)으로부터 전환을 완료하기까지의 전환 지연 시간 k가 명시되어, 단말은 k 값에 따라 결정된 시점 후 유효한 가장 빠른 제어채널부터 모니터링을 할 수 있다.

기지국이 MAC CE로 지시하는 경우에, 1) MAC CE에 포함된 Band ID를 기반으로 단말은 RRC로 이미 설정된 전환 시간을 고려하여, MAC CE 수신에 대한 HARQ ACK 성공 시점(서브프레임/슬롯/미니슬롯)으로부터 전환을 완료하기까지의 전환 지연 시간 이후에 Activated 된 Band에서 유효한 가장 빠른 제어채널부터 모니터링을 하거나, 2) MAC CE에 포함된 Band ID를 기반으로 단말은 RRC로 이미 설정된 전환 지연 시간을 고려하여, MAC CE를 해석하여 Band 전환을 MAC이 결정하여 다시 PHY로 Indication이 내려간 시점 (서브프레임/슬롯/미니슬롯)으로부터 전환을 완료하기까지의 전환 지연 시간 이후에 Activated 된 Band에서 유효한 가장 빠른 제어채널부터 모니터링을 하거나, 3) MAC CE에 Band ID와 함께 MAC CE 수신 성공 시점(서브프레임/슬롯/미니슬롯)으로부터 전환을 완료하기까지의 전환 지연 시간 k가 명시되어, MAC CE 수신 성공 시점 (서브프레임/슬롯/미니슬롯)으로부터 전환을 완료하기까지의 전환 지연 시간 이후에 Activated 된 Band에서 유효한 가장 빠른 제어채널부터 모니터링을 하거나, 4) MAC CE에 Band ID와 함께 MAC CE 수신 성공에 대한 HARQ ACK을 송신한 시점(서브프레임/슬롯/미니슬롯)으로부터 전환을 완료하기까지의 전환 지연 시간 k가 명시되어, MAC CE 수신 성공 시점에 대한 HARQ ACK 성공 시점(서브프레임/슬롯/미니슬롯)으로부터 전환을 완료하기까지의 전환 지연 시간 이후에 Activated 된 Band에서 유효한 가장 빠른 제어채널부터 모니터링을 하거나; 중 적어도 하나의 동작에 따른다.

[Self-/cross-band scheduling]

기지국은 단말 별 설정한 p-band 내 제어서브밴드(control sub-band)를 통해 단말의 제어 채널 또는 데이터 채널에서의 송수신을 제어할 수 있다. 기지국은 self-band data scheduling 또는 cross-band data scheduling으로 DL(하향링크) 또는 UL(상향링크) 데이터 송수신 영역을 지시할 수 있다. 또한 기지국은 self-band control scheduling으로 동일 밴드 내 control sub-band의 위치/크기 변경을 지시할 수 있다. 또한 기지국은 cross-band control scheduling으로 다른 밴드 내 추가적인 control sub-band의 위치/크기를 지시할 수 있다.

단말은 첫째 control sub-band로 둘째 control sub-band의 위치/크기가 지시되면 우선 단말은 monitoring 영역이 첫째와 둘째 control sub-band를 동시에 보고 있는 상황인지 확인한다. 그렇다면 단말은 두 control sub-band를 동시에 수신할 수 있다. 그렇지 않다면 단말은 첫째 control sub-band만 보고 있음을 의미하므로, 둘째 control sub-band를 보기 위해서는 일정 이상의 RF retuning을 위한 지연이 소요된다.

일반적으로 상향링크 스케줄링의 경우 미리 정해져 있는 지연값(예. 4 ms) 또는 별도의 지연값을 제어서브밴드를 통해 단말에게 지시할 수 있다. 본 발명에서 고려하는 시스템에서는 하향링크 스케줄링이더라도 대역폭의 변경이 필요할 수 있는 cross-band scheduling의 경우, 일반적으로 하향링크 제어채널(PDCCH)과 동일한 서브프레임에 데이터 송수신을 위한 하향링크 공유 채널(PDSCH)가 지시되는 데 반해, 시간적으로 다음에 오는 특정 서브프레임을 별도로 지시할 필요가 있다. 이는 급격하게 사용하는 대역의 위치가 변함에 따라 RF(Radio Frequency)와 BB(Baseband) 회로의 Retuning을 위한 프로세싱 시간이 소요되기 때문에, 기지국이 단말의 capability 보고에 실린 가용 대역 정보와 기지국의 제어 동작에 의해 단말의 사용 대역을 변경하는 정도를 고려하여, 기지국의 제어신호 이후 설정한 지연 시간 후에 하향링크 자원 송수신을 해야 하도록 지시하여야 한다. 상기 지연 시간은 매 제어신호에 포함되어 있거나, 단말의 capability negotiation 및 connection setup 절차 중에 적어도 하나 이상의 지연시간 값을 미리 설정할 수 있다. 단말의 사용 대역이 부분적으로 겹쳐 있되, 대역폭만 바뀌는 경우에 비해 단말의 사용 대역이 완전히 바뀌는 경우의 지연이 더 크므로, 기지국은 이러한 상황을 고려하여 상기 지연시간을 매 제어신호로 보내거나, 2개 이상의 지연값에 대한 인덱스를 제어신호로 보내어 단말이 적절한 지연 후에 하향링크 수신 동작을 하도록 할 수 있다.

한편 기지국은 한 단말에 대해 하향링크와 상향링크에 있어 서로 다른 대역(위치, 크기)을 갖는, 비대칭적인 p-band 설정을 할 수 있다. 하지만 p-band는 하향링크와 상향링크가 모두 지원되어야 주요 제어 기능이 원활하게 동작하므로, 설령 다른 대역이 할당되어 있다 하더라도 단말은 하나의 p-band로 이해한다.

[Band-aggregation to transmit single transport block]

일 실시 예에 따르면, 전력절감을 위해 기지국은 단말에게 가용 대역보다 작은 크기의 대역을 p-band로 설정하고, 대량의 데이터 송수신이 필요하면 더 큰 대역에 대해 설정한 secondary band (s-band)에서 cross-band scheduling으로 자원 송수신을 지시할 수 있다. 이 때, p-band와 s-band가 완전히 분리된 대역이라면 단말은 RF/BB retuning 을 위한 지연 (수백 us 수준) 후에야 해당 대역에 대한 신호 버퍼링이 가능하다. 따라서 동일한 서브프레임에서 제어채널과 데이터 채널로 동시에 신호를 송수신하기가 어려울 수 있다. 하지만 p-band가 s-band에 포함되어 있는 경우에는 RF/BB retuning을 이한 지연 (수 us 수준)이 작기 때문에, 동일한 서브프레임에서 동시에 제어채널과 데이터 채널을 송수신할 수 있다. 이 때, p-band의 물리계층 자원블록(PRB)와 s-band의 PRB에서 서로 다른 전송(transport) 블록을 보내야 하면 불가피하게 band 별 자원할당과 HARQ process가 필요하게 된다. 따라서 p-band와 s-band의 서로 다른 PRB를 묶어서 하나의 전송 블록을 보내는 방식이 고려될 수 있다. 이 방식은 설령 서로 다른 numerology가 각 band에서 적용되어 있는 경우에는 HARQ 설정에 따라, 묶어서 하나의 전송 블록을 보내는 것이 결정되어야 한다. 예를 들어 서로 다른 numerology 간 동일한 Mother code를 사용하면 각 band 별 PRB를 묶어서 하나의 전송 블록으로 송신할 수 있다.

기지국은 band aggregation을 지시하기 위해 다음과 같은 방법 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.

a) Aggregated band(band1+band2)를 추가적인 band3로 설정하여 새로운 band ID를 부여하고, DL 제어채널을 통해 전송하는 DCI(DL Control Indicator)에서 band3의 band ID로 단말이 band1과 band2에 대해 aggregation을 수행하도록 한다.

b) p-band (band1)의 DL 제어채널을 통해 전송하는 DCI에서 aggregation할 band2를 band ID로 지시한다. Band2에 대한 DCI는 p-band 또는 band2에서 전송된다. Band2에 대한 DCI가 band2에서 전송되는 경우에는 p-band에서 Band2에 대한 DCI를 송수신할 control sub-band의 위치를 cross-band control scheduling으로 알려주어야 한다. 단말은 aggregation할 band ID 정보에 기반하여 p-band (band1)와 band2에 대해 aggregation을 수행하도록 한다.

[Cross-band HARQ retransmission]

일 실시예에 따르면, 하나의 밴드에서 송신 실패한 전송블록에 대해 다른 밴드에서 재전송할 수 있다. 하향링크의 경우 기지국은 self-/cross-band scheduling으로 구현에 따라 상기 서로 다른 밴드에서 재전송하는 동작이 가능하다. 하향링크에서 기지국의 판단에 따라 이러한 동작이 가능하지만, 단말의 상향링크 신호를 기반으로 어떤 밴드가 재전송에 적합한지 기지국의 판단에 도움이 될 수 있다. 예를 들어 기지국은 단말의 s-band에 신호송신을 위한 상향링크 자원을 주기적 또는 동적으로 할당할 수 있다. 단말은 p-band에서 수신한 기지국 신호의 품질 또는 수신한 데이터 채널의 품질/에러가 일정 이상으로 심각함을 판명하면, 할당된 s-band의 송신자원에서 상향링크 신호를 송신한다. 기지국은 단말의 상향링크 신호의 품질을 기반으로 s-band에서 재전송하는 동작을 지시할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 단말의 HARQ 피드백 신호에 재전송으로 사용할 수 있는 후보 s-band의 band ID를 함께 송신하여 기지국이 이러한 단말의 후보 band 보고를 기반으로 재전송 동작을 결정할 수 있다.

반면, 상향링크에서도 상기 하향링크와 유사한 방식을 적용할 수 있지만, 기지국의 기준 신호 또는 피드백 신호를 단말이 수신하고, 단말이 이에 대한 응답을 기지국에 알린 후에, 다시 기지국이 상향링크 자원할당 (UL grant)를 하기까지 상당한 지연이 요구된다. 이는 단말이 상향링크 신호를 보내기 위해 기지국으로부터 지시 받은 후 일정 지연이 필요하기 때문이다. 따라서 상향링크에서는 단말이 선제적으로 복수의 band에서 UL 신호를 송신하고 이를 기지국이 수신해 본 후, UL grant를 지시할 band를 결정할 수 있다.

상기 HARQ 절차에 있어서, 기지국과 단말은 HARQ process ID 외 band ID를 이용하여 DCI 또는 UCI내 제어 신호, HARQ 피드백 메시지를 송신함에 있어 특정 밴드에서의 HARQ process ID를 명확히 지칭할 수 있다. 만일 band ID 없이 이를 지시하려면 HARQ process ID를 밴드 수에 비례하여 많이 할당하거나, 밴드 간 동일한 HARQ process ID를 사용하지 못하도록 제약하여야 한다. 하지만 cross-band HARQ retransmission 등 동작을 고려하면 HARQ process ID를 밴드 간에 제약하는 것은 추가적인 성능 확보에 어려움을 준다. 단말의 HARQ 피드백을 위한 UCI 전송을 위한 상향링크 제어채널(PUCCH)는 기본적으로 p-band에 할당되나, 본 발명에서는 기지국의 설정에 따라 a) s-band에 PUCCH를 할당하거나, b) p-band에서 s-band에 속한 control sub-band를 설정하거나, c) p-band에 복수의 control sub-band를 설정한다; 중 적어도 하나에 따라 동작한다. 단말은 s-band에 PUSCH로 자원이 할당된 경우 UCI를 piggyback 하여 송신할 수 있다.

[공통 제어 신호 송수신]

기지국은 p-band 내 primary control sub-band (PCS) 로 SRB (Signaling Radio Bearer) 전송을 할 것임을 단말에게 설정하여 동작한다. SRB를 통해 RRC (Radio Resource Control) 메시지나 NAS (Non-access Stratum) 메시지를 송수신할 수 있다. 예로, Paging 메시지는 MME로부터 NAS 메시지를 통해 단말에게 전달된다. 기지국은 p/s-band 내 secondary control sub-band (SCS) 로 DRB (Signaling Radio Bearer) 전송을 할 것임을 단말에게 설정하여 동작한다. PCS 또는 p-band는 단말이 초기 접속 과정에서 공통으로 동작하는 제어 자원 또는 그 대역과 동일하도록 운영될 수 있다. 일례로, paging 메시지의 경우 단말의 상태에 따라 동작 시나리오가 다를 수 있다. Idle mode UE의 경우 동기신호 및 PBCH(PHY Broadcast Channel)에서 얻을 수 있는 정해진 자원에서 paging을 수신하거나, SI (System Information)로부터 수신하는 paging 자원에서 수신할 수 있다. Inactive mode UE (connected state에서 전력절감을 위해 UE context를 기지국(RAN)이 유지한 채로 일부 connected 동작을 생략하는 상태)의 경우, connected state에서 설정받은 paging 자원 및 paging 동작에 따라 paging 수신 절차를 수행한다.

한편, connected mode UE의 경우, 하향링크 공유채널로 수신하는 SI이거나 paging 메시지를 p-band에서 수신하는 동작이 고려되어야 한다. Connected mode UE가 paging을 받는 경우는 다른 서비스/slice에 해당하는 paging 메시지일 수 있다. 단말은 시스템 전체 대역 중 설정 받은 밴드에 해당하는 일부 대역만 볼 수 있기 때문에, 기지국은 상위계층으로부터 내려온 Common Signal 예를 들어 SI 메시지를 서로 다른 대역을 보는 서로 다른 단말을 위해 나눠서 보내주어야 하는 부담이 있다.

도 3e는 기지국이 이를 테면 SI 정보를 셋으로 복사하여 세 단말(UE1/2/3)에게 별도의 제어채널로 송신하는 동작을 보여주고 있다. Paging 메시지라면 기지국은 Paging 메시지를 해석하여 밴드에 포함된 단말들에 대해 밴드 별 Paging 메시지를 생성하여 송신해야 하는 추가적인 노력이 필요하다. 일 실시예에서는 공통 신호를 복사/분할하여 다수의 밴드로 나눠 보냄으로써 발생하는 자원 비효율을 완화하기 위해, 하나의 control sub-band를 복수의 밴드에서 공유하는 구조도 가능하다.

일례에 따르면 기존 LTE와 같이 모든 단말이 하나의 공통 신호를 수신할 수 있도록 하기 위해 공통 밴드 (common band)를 설정하고 기지국은 언제 단말이 이 공통 밴드를 수신할지 설정하는 동작을 RRC 메시지로 미리 설정할 수 있다. 기지국은 a) 특정 시점에서 반드시 단말이 공통 밴드를 수신하도록 설정하거나, b) 특정 시점에서 기회만 주고 단말이 동작하고 있는 밴드의 상황에 따라 공통 밴드 수신 여부를 판단하도록 설정하거나, c) 특정 시점에서 기회만 주고 단말이 동작하고 있는 밴드에서 지시된 동작이 없는 경우에만 공통 밴드를 수신하도록 설정; 중 적어도 하나에 따라 단말이 동작하도록 설정할 수 있다. 일 실시 예에서는 상기 a),b),c) 방법 중 적어도 둘 이상의 방법을 구분하여 설정할 수 있다.

상기 공통밴드를 설정하는 방법에 있어서, 공통 밴드에 대한 자원 위치 및 수신 여부를 RRC 메시지와 특정 조건에 따라 결정하는 방식과 달리, 각 단말에 설정된 다른 제어 서브밴드를 통해 동적으로 공통 밴드 수신 여부를 기지국이 단말에게 지시할 수 있다. 다만, L1 신호의 단순화를 위해 공통 밴드와 그 제어 서브밴드의 위치/크기는 RRC 메시지로 미리 설정할 수 있다. 단말을 다시 개별(dedicated) 밴드로 돌려보내기 위해서 기지국은 a) 공통 밴드에서 복귀 indication을 송신하거나, b) 미리 설정된 타이머 만료 후 복귀하거나, c) 공통 밴드에서 목표한 동작 (예. SI 또는 paging 수신) 후 복귀하거나, d) 공통 밴드에서 p-band change 제어 신호를 수신하여 지정한 band를 p-band로 설정하고 이동하거나; 중 적어도 하나에 따라 동작할 수 있다.

[RRM measurement]

단말은 작은 용량의 데이터 서비스를 받고 있어도 항상 DL 제어채널을 monitoring하고 있어야 한다. 따라서 monitoring 하는 대역이 크면, 작은 데이터 서비스 중에도 많은 전력소모가 일어난다. 단말은 서빙 기지국으로부터 전력소모 등을 목적으로 작은 크기의 monitoring 자원을 설정받아 그 자원에서 DL 제어채널을 수신할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 동작을 위해 band scheduling 기법을 설명하였다. 하지만, 서빙 기지국에서 제한적인 BW(대역)로 수신동작을 수행한다고 하더라도, connected mode UE의 경우 이웃 셀의 RRM (Radio Resource Management) measurement 동작을 수행하기 위해, 전 대역을 관찰해야 할 수 있다. 한편 서빙 기지국에 대한 measurement는 다음과 같은 방식 중 적어도 하나로 동작할 수 있다.

OptA (L1):

· OptA-1: control subband embeds RS location

· OptA-2: control subband indicates another control subband in the same or upcoming subframe

· OptA-3: control subband indicates additional RS location in the same or upcoming subframe

OptB (RRC):

· OptB-1: control subband and RS location is indicated separately in RRC message

· OptB-2: control subband and RS location is indicated together in RRC message

도 3o에 따르면, 단말은 서빙 기지국(gNB1)은 부분적인 대역에서 제어채널을 수신하지만 이웃 기지국(gNB2)에 대한 RRM measurement를 위해, 즉 동기(sync, PBCH) 및 기준신호(RS)를 수신하기 위해 넓은 대역을 관찰한다. 이는 단말의 높은 전력 소모를 가져온다.

한편, 단말은 상기 밴드 기반 스케줄링, HARQ 또는 RRM measurement 수행에 있어 동작 대역의 전환이 필요할 때, 특정 전환 지연이 소요될 수 있다. 예를 들어 단말의 동작 대역의 중심 주파수에 변동이 없다면 수 us의 전환 지연만이 소요된다. 하지만 단말의 동작 대역의 중심 주파수에 변동이 있고 일부 주파수 대역이 전환 전후에 동일하다면 수 십 us의 전환 지연이 소요되며, 주파수 대역이 완전히 다르게 전환되는 경우에는 수 백 us의 전환 지연이 소요된다. 특히 수 백 us의 전환 지연이 소요되는 경우에는 적어도 1 ms, 즉 1 서브프레임 이후에 RF retuning이 완료될 수 있다. URLLC 등 저지연 서비스의 경우에는 서브프레임의 길이가 200 us까지 축소될 수 있으므로, 상기 전환 지연에 따른 문제는 더 심각할 수 있다.

본 발명에서는 이웃 기지국에 대한 RRM measurement를 위해 별도의 밴드를 기지국이 단말에게 설정하는 방법을 고려한다. 단말은 다음의 방법 중 적어도 하나에 따라 측정용 밴드를 설정 받을 수 있다.

Option A: 서빙 기지국이 이웃 기지국으로부터 수신한 정보에 기반하여 연결된 단말에게 측정용 밴드를 설정한다. 서빙 기지국은 측정용 밴드의 위치/크기 정보와 함께 측정 대상의 ID (예. cell ID, TRP(TxRxPoint) ID)를 단말에게 알려준다. 서브밴드 및 밴드의 구성은 서빙 기지국과 이웃 기지국이 다를 수 있으나, 서빙 기지국은 최대한 이웃 기지국의 신호를 수신할 수 있는 영역에 들어가도록 단말을 제어한다. 단말은 이웃 기지국의 동기신호 및 PBCH 수신에 성공하여 이웃 기지국이 사용하는 numerology 정보를 기반으로 이웃 기지국의 정확한 RS 위치를 다시 계산한다. 단말은 파악한 RS위치에서 measurement를 수행한다.

Option B: 단말은 이웃 기지국의 동기신호 및 PBCH 수신에 성공하여 SI에 포함된 단말의 BW capability에 따른 RS 위치를 파악하고 해당 RS에서 measurement를 수행한다.

Option C: 단말은 이웃 기지국에 초기 접속 절차를 수행하여 단말의 capability 정보를 보고하고 기지국의 응답 메시지를 수신하여 그 메시지에 포함된 RS 위치에서 measurement를 수행한다.

한편 서빙 기지국은 단말에게 서빙 기지국의 제어채널과 이웃 기지국의 RS를 수신하기 위한 자원 영역을 별도로 설정할 수 있거나, 통합하여 설정할 수 있다. 통합하여 하나의 자원 영역으로 설정한 경우에, 단말은 제어채널 수신 동작과 이웃 기지국 측정 동작을 TDM 또는 FDM 방식으로 분리하여 수행하여야 한다. TDM의 경우, 서빙 기지국은 measurement gap을 할당해 줄 수 있다. 기지국은 a) 특정 시점에서 반드시 단말이 이웃 기지국 신호를 수신하도록 설정하거나, b) 특정 시점에서 기회만 주고 단말의 서빙 기지국에 대한 동작 상황에 따라 이웃 기지국 신호 수신 여부를 판단하도록 설정하거나, c) 특정 시점에서 기회만 주고 그 기회에서 서빙 기지국에 대해 지시된 동작이 없는 경우에만 이웃 기지국 신호를 수신하도록 설정; 중 적어도 하나에 따라 동작할 수 있다.

한편 서빙 기지국과 이웃 기지국 과의 monitoring 대역의 관계에 따라 다음과 같은 내용을 더 고려할 수 있다.

Case A: aligned across cells

· Measurement gap for intra-carrier is not configured

· Including the minimum BW for sync/PBCH/(paging)

Case B: non-aligned across cells (Measurement gap for intra-carrier is configured)

· Option 1: maintaining the common BW in the partial BW across cells

· Option 2: flexible configuration for the partial BW

Case C: Partially overlapped across cells

· Measurement gap for specific target is configured

[전력절감을 위한 Adaptive BW 방법 및 절차]

기존 LTE는 PSM(Power Saving Mode)과 DRX의 전력 절감 방법을 제공하고 있다. PSM은 주로 TAU (Tracking Area Update) 또는 RAU (Routing Area Update)만 수행하고 기지국으로부터의 Paging도 수신하지 않는 상태를 의미한다. 거의 power off와 유사하지만 단말은 여전히 네트워크에 등록되어 있기에 네트워크에 re-attach하거나 PDN connection을 re-establishment 할 필요가 없다. DRX는 Idle mode DRX와 Connected mode DRX로 나뉜다. Idle mode DRX, 즉 Idle-DRX에 따르면 Idle mode 단말은 paging 신호를 주기적으로 보는 시간 (Paging Frame Number와 Paging Occasion) 외에는 기지국의 신호를 수신하지 않는다. 이 때 단말은 네트워크와 RRC connection을 맺고 있지 않기에, 단말의 context 정보 역시 네트워크가 가지고 있지 않다. 단지 단말은 MME에 등록되어 있고 TAL (Tracking Area List) 내에 거주하고 있는 것으로 간주된다. Connected mode DRX의 목적은 Connected mode 단말이 기지국의 제어신호(PDCCH)를 매 DL 서브프레임마다 모니터링 하여 발생하는 전력소모를 줄이는데 있다. 단말이 임의대로 DL 서브프레임에 대한 모니터링을 건너뛰기(skip) 하면, 기지국이 단말을 원하는 대로 제어하기 곤란하게 된다. 따라서 기지국과 단말이 미리 정해진 약속에 따라 정해진 위치의 DL 서브프레임에서 기지국의 송신 및 단말의 수신이 이루어져야 한다.

기존 LTE Connected DRX 동작을 간략히 서술하면 다음과 같다. 기지국은 RRC connection setup request 메시지 또는 RRC connection reestablishment request 메시지를 통해 RRC 변수(parameter) 중 DRX 관련 변수를 설정할 수 있다. DRX 관련 변수는 간략하게는, DRX cycle, On duration timer, Inactivity timer 를 포함한다. DRX cycle은 단말이 On과 OFF를 반복하는 한 구간의 길이를 나타내고, On duration timer는 On 구간의 길이를 나타낸다. Off duration의 길이는 DRX cycle과 On duration timer로부터 계산될 수 있다. 이러한 변수는 서브프레임 단위로 표현된다. 단말의 기본적인 동작은, On duration timer가 나타내는 On 구간 동안 기지국의 PDCCH의 DL 신호를 모니터링 하고 Off 구간에서는 기지국의 PDCCH에서의 DL 신호를 모니터링 하지 않는다. 한편 단말이 DL 신호를 어떤 서브프레임에서 수신 성공하면, 그 서브프레임에서부터 Inactivity timer가 시작된다. Inactivity timer가 만료하기 전 까지는 단말은 기지국의 PDCCH에서의 DL 신호를 모니터링 해야 한다. 마지막으로 DL 신호를 수신 성공한 이후, Inactivity timer가 만료된 시점의 서브프레임에 도달하고 그 서브프레임이 Off duration에 속하면 단말은 DL 신호를 모니터링 하지 않는다.

좀 더 상세하게는, C-DRX는 DRX cycle의 주기에 따라 short DRX와 long DRX로 나뉠 수 있다. DL 신호의 activity에 맞추어, 항상 매 서브프레임 깨어 있는 상태에서 우선 short DRX로 전환하고 이어 long DRX로 전환하고 long DRX cycle이 끝나면 다시 DRX를 하지 않는 상태로 전환하게 된다. 이러한 동작을 설정하기 위해 short DRX cycle의 반복횟수를 나타내는 short DRX cycle timer를 사용한다. Long DRX의 경우, 한 회의 long DRX cycle 진행 후 sleep으로 전환한다. 기지국은 단말을 다시 short DRX로 전환하거나, 단말의 long DRX 상태를 유지하기 위해 MAC Command Element (CE)로 short 또는 long DRX 시작을 지시할 수 있다. 예외적으로 HARQ RTT (Round Trip Time)로 정의된 DL HARQ 패킷 재전송 시점에서는 DRX와 상관없이 DL 신호를 모니터링 해야 한다. 또한 UL HARQ 패킷 재전송이 단말에 의해 예상되는 경우에 단말은 DRX retransmission timer로 설정된 구간 동안 DL 제어신호, 즉 UL grant를 모니터링 하고 있어야 한다.

Short DRX는 LTE에 따르면 아래 수식으로 표현된다:

[(SFN * 10) + subframe number] modulo (shortDRX-Cycle) = (drxStartOffset) modulo (shortDRX-Cycle)

Long DRX는 LTE에 따르면 아래 수식으로 표현된다:

[(SFN * 10) + subframe number] modulo (longDRX-Cycle ) = drxStartOffset

LTE C-DRX를 5G NR에 적용할 때도 유사한 수식을 사용할 수 있다.

LTE C-DRX를 5G NR에 적용한다면, 고속 데이터 트래픽을 수신하는 단말은 On duration에서 기지국의 wide band (광대역) DL 신호를 모니터링하고 Off duration에서 DL 신호를 모니터링 하지 않도록 동작하게 된다. 하지만, 트래픽의 특성에 따라 매 서브프레임 마다 광대역의 DL 신호를 수신할 필요가 있는 것은 아니다. 일례로 스트리밍 서비스의 경우, 주기적인 대용량 정보 간 영상의 변화 정보만 보내는 인코딩 방식이 사용된다. 따라서 5G NR 통신 시스템에서는 필요에 따라 단말이 모니터링하는 자원의 대역(BW)의 크기가 적응적으로 가변 되어야 한다.

이러한 가변적인 BW 제어를 L1 layer, 즉 물리계층에서 수행한다면, 도 3f~도 3i 와 같은 동작이 가능하다. 전력절감을 위해서는 기본적으로 협대역(narrow BW) 상태에 있다가 필요 시 광대역(wide BW)로 전환하는 동작이 합리적이다. 이에 따라 도 3f에서 보이듯이, 단말은 RRC connection setup 단계에서 L1이 제공한 협대역 control sub-band (CSB#1)를 모니터링하고 있다가 기지국이 BW 확장을 지시하는 L1 신호를 보내면, 이를 수신한 단말은 특정 간격을 가진 위치의 서브프레임에서 광대역 control sub-band (CSB#2)를 모니터링한다. 상기 BW 확장 지시 제어 신호를 수신한 시점과 CSB#2로 전환하는 서브프레임 간 간격은 a) 고정된 간격, b) RRC 변수로 설정된 간격, c) L1 제어 신호로 설정하는 간격, d) 단말이 보고한 BW capability 정보와 현재 단말의 상태에 따라 계산할 수 있는 간격, e) 전환할 BW의 중심주파수 중첩 여부; 중 적어도 하나에 따라 결정된다.

한편, 단말이 지속적으로 대용량의 트래픽을 요구하는 경우, BW 확장 지시 제어 신호를 자주 보내야 하고, 전환 지연의 제약으로 인해 최악의 경우 절반의 서브프레임을 협대역으로 서비스할 수 밖에 없다. 또한 잦은 BW 및 RF 전환에 따른 단말의 부하 및 추가적인 전력 소모가 발생할 수 있다.

도 3g는 BW 확장 지시 제어신호만 사용하는 경우의 문제를 해결하기 위해 BW 축소 지시 제어신호를 더 제공하는 경우의 예시이다. 이 동작에 따르면, 단말은 BW 확장 지시 제어신호를 수신하면 CSB#2 를 모니터링하도록 전환하고 그 모드를 계속 유지한다. CSB#2를 통해 BW 축소 지시 제어신호를 수신하면 단말은 CSB#1을 모니터링 하도록 전환한다. 하지만 이 방법은 BW 확장/축소 지시 제어 신호를 수신 실패할 경우, 단말의 동작 흐름에 오류가 발생할 수 있다. 예를 들어 기지국은 BW 확장 지시 제어신호를 보내고 지시한 서브프레임의 CSB#2로 데이터 송수신을 위한 제어신호(DCI)를 보내지만, 단말은 CSB#1을 모니터링하고 있으므로, 이를 수신하지 못한다. 기지국은 단말이 BW 확장 지시 제어신호를 수신 성공했음에도 CSB#2의 DCI를 수신하지 못한 것인지, 아니면 단말이 BW 확장 지시 제어신호를 수신 실패했는지 알 수가 없다. 단말은 모니터링 대역, 즉 CSB의 mismatch로 인해 일정 시간 DL 신호를 수신하지 못할 경우, DRX Off로 동작하거나 HARQ timeline 에 문제가 발생할 수도 있다.

도 3h와 도 3i에 나타난 동작에 따르면, 적어도 BW 축소 지시 제어신호를 제거함으로써, L1 신호 수신 오류의 문제를 감소할 수 있다. 즉, BW 확장 이후 특정 시구간 동안만 광대역, CSB#2에서 동작하고 그 이후 다시 협대역, CSB#1으로 돌아가는 동작이다. 도 3h에 따르면, 기지국은 BW 확장 지시 제어신호로 CSB#2 위치 뿐 아니라, CSB#2를 모니터링하는 시구간(duration)도 단말에게 알려준다.

반면, L1 신호의 용량 및 성능을 고려하여 광대역을 유지하는 시구간 정보를 L1이 아닌 RRC 변수로 미리 설정할 수도 있다. 다만, L1으로 알려주는 경우에 비해 동적인 제어가 제한될 수 있다. 그러므로, RRC 변수로 알려주는 경우에는 고정된 시구간 보다는 기존 LTE DRX inactivity timer와 같이 timer 로 알려주는 편이 유용할 수 있다. 도 3i에 따르면, 단말은 기지국의 BW 확장 지시 제어신호에 의해 지시받은 CSB#1을 수신하기 위한 서브프레임에서 모니터링 후, 다음 CSB#1 서브프레임부터 DL 신호를 수신하지 못하므로 상기 RRC 설정 timer를 시작한다. DL 신호를 수신하지 못하고 3 서브프레임을 지나서 timer가 만료되면, 단말은 다음 서브프레임에서 다시 협대역 CSB#0으로 복귀한다. 이 timer 값이 작게 설정되면, 기지국의 제어신호가 실제로는 단말에게 송신되었음에도 불구하고, 단말이 채널 품질의 열화로 인하여 연속적으로 기지국 신호를 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이 상황에 의해 기지국은 광대역에서 신호를 송신하고 단말은 협대역에서 신호 수신을 시도하는 밴드 mismatch가 발생할 수 있다. 기지국은 별도의 timer를 사용하여 단말의 피드백 또는 예정된 상향링크 신호가 도착하지 않은 시점 또는 상향링크 신호가 도착하지 않는 사건이 일정 조건을 만족함으로부터 timer를 시작할 수 있다. 기지국의 timer가 만료되면 기지국은 협대역의 제어채널, 즉 CSB#1로 기지국 신호를 송신한다. 이러한 동작을 지원하기 위해 단말의 협대역에서의 제어채널에 대한 On duration의 위치가 미리 설정되어 있을 수 있다. 즉 광대역에서의 동작의 개시는 L1/MAC 신호에 따르고, 협대역의 제어채널 수신동작은 기존 DRX 동작과 같이 시스템 시간에 기준하여 정해진 DRX cycle이 설정될 수 있다. 단말은 광대역에서 제어채널의 inactivity에 따라 광대역 inactivity timer가 만료되면, 협대역으로 retuning을 한 후, 설정된 DRX On duration에 맞추어 제어채널을 수신한다.

한편, Inactivity에 대한 해석이 경우에 따라 달리 적용될 수 도 있다. 도 3j에 따르면, 단말은 광대역으로 전환 후 다음 서브프레임에서 기지국의 BW 축소 지시 제어신호를 수신하였다. 이는 기지국이 더 이상 광대역으로 보낼 트래픽이 없다고 판단하였기 때문이다. 여기서 단말이 협대역의 CSB#1을 모니터링하더라도, RRC 설정한 Inactivity timer가 바로 만료 되는 것이 아니라 유지 될 수 있다. 즉, 직접 단말이 광대역, 즉 CSB#2에서 DL 자원할당 제어신호를 수신하지 못하는 상태에서, 기지국의 제어 신호 또는 어떤 규칙에 의해 단말이 광대역과 협대역을 전환하는 동작은 상기 Inactivity timer에 영향을 주지 않는다. 단말은 광대역에서 CSB#2를 통해 DL 자원할당 제어신호를 수신해야만 타이머를 중지할 수 있다. 도 3k는 처음 timer를 시작한 후 단말의 BW 전환 중에 광대역 CSB#2로 기지국 신호 수신에 성공하여 timer가 만료되고, 이어지는 서브프레임에서 DL 신호가 수신되지 않으므로 두 번째로 timer가 시작되는 동작을 보여주고 있다.

도 3j 와 3k와 같이 복잡한 동작을 피하기 위해서, 일 실시예에 따르면 도 3l에서 보이듯이 첫 광대역 전환 후 광대역과 협대역 간 전환의 패턴을 RRC 로 설정할 수 있다. 첫 광대역 전환은 다른 실시예와 같이 L1 제어 신호 또는 RRC 신호로 기지국이 단말에게 지시할 수 있다. RRC로 제어하는 경우에는 SFN 및 서브프레임 기준으로 위치가 정해져 있어야 한다. 본 발명의 여러 예시에서 BW 전환이 급하지 않은 경우에는 L1 제어 신호 대신 MAC CE (Command Elements)로 대체할 수 있다. 이 때, MAC CE에는 상대적인 간격 정보 대신 절대적인 위치 정보가 포함되어야 한다. 상기 BW의 패턴은 SFN 및 서브프레임에 대해 절대적인 위치로 설정되거나, L1 제어신호로 지정된 위치 기준으로 상대적인 위치로 설정될 수도 있다. 또한 패턴이 유효한 서브프레임을 DRX on duration에 해당하는 서버프레임, 또는 DRX cycle timer가 만료되기 전으로 한정할 수도 있다. 또한 MAC CE로 단말이 어떤 BW로 전환할 지 지시할 수 있다.

상기 물리계층과 RRC 제어 신호에 의해 BW 전환 동작을 지시하는 경우, 동적인 문제를 해결하기 위해 가능한 L1 제어신호에 의한 설정이 RRC 제어 신호에 의한 설정에 우선하는 것이 좋다. 하지만 L1 제어신호의 남발에 의해 안정적인 단말 동작이 어려운 경우를 고려하여, 미리 정해진 위치(주기, 오프셋)의 서브프레임에서는 항상 RRC 제어 신호에 의한 설정이 L1 제어신호에 의한 설정에 우선하도록 할 수 있다.

한편 물리계층에 의한 BW 제어 동작과 별개로, 기존 LTE의 C-DRX 즉, Connected DRX 동작을 변형하여 BW 제어와 연계할 수 있다. C-DRX를 이용한 방법은 단독으로 동작할 수도 있고, 앞서 물리계층으로 BW 제어하는 동작과 함께 운용될 수도 있다.

기존 LTE DRX 설정에 따르면, 하나의 DRX cycle이 On과 Off duration으로 구분되었다. 이와 유사하게, 하나의 DRX cycle을 광대역 On duration, 협대역 On duration, Off duration으로 구분하여 설정할 수 있다. 이 방식을 위해 기존 DRX 설정 정보에서 대역 별 On duration 정보만 추가적으로 구분하여 알려주면 된다. 단, 점진적으로 축소하는 대역의 크기가 다양할 경우, 단말이 완전한 Off 상태로 천이하기까지 상당한 시간이 소요될 수 있다.

다른 일 실시예에 따르면, 도 3n과 같이, 광대역과 협대역 모니터링하는 구간이 시간적으로 서로 다르게 설정할 수 있는 대역 별 DRX cycle로 동작한다. 이는 기존의 LTE C-DRX 동작에서 short DRX cycle에서 일정 횟수의 cycle이 소요되면 long DRX cycle로 전환되는 동작과 유사하다. 따라서 전환할 대역에 따른 DRX cycle 별 정보(DRX cycle, on duration, DRX cycle timer 등)를 각각 설정하고, 대역 전환 규칙이 C-DRX 설정에 함께 포함되어 있어야 한다. 예를 들어 대역#1, 대역#2, 대역#3, … 의 순서, 또는 CSB#1, CSB#2, CSB#3, …의 순서로 표현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 대역 전환의 순서를 전적으로 물리계층에 맡길 수도 있다. 이 경우 단말은 공통의 DRX cycle 및 DRX cycle timer로 동작하되, BW 및 CSB는 L1 제어 신호에 따라 결정한다. 단말은 하나의 DRX cycle timer가 만료되기 전에, L1에 변경할 BW를 문의할 수 있다. 또는 RRC connection setup 또는 RRC connection reestablishment 과정에서 L1에 요청하여 복수개의 BW(CSB) 및 그 순서를 설정해놓을 수 있다. 단말은 하나의 DRX cycle timer가 만료되거나, DRX cycle이 종료됨에 따라, 상기 설정된 순서대로 BW(CSB)를 전환한다. 기지국의 BW 재설정 제어신호나 단말에게 미리 설정된 조건에 의해 단말이 BW를 다시 확장하였다면, 확장된 BW로부터 다시 상기 설정된 순서대로 BW(CSB)를 전환한다. 설정된 모든 BW(CSB)에 대해 전환이 이루어져 최소 BW(CSB)에 대한 DRX cycle 또는 DRX cycle timer가 만료되면, 단말은 a) 최소 BW(CSB)를 유지한 채로 long DRX로 전환하거나, b) 별도로 설정된 long DRX 용 BW(CSB)로 전환하여 long DRX로 전환하거나, c) Idle DRX로 전환하거나; 중 하나로 동작한다.

한편 새로운 C-DRX 설정을 도입하지 않고, 기존 LTE C-DRX 설정 및 동작을 그대로 유지하고, 추가적인 L1 설정으로 BW 변경 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, RRC로 제어하는 C-DRX 설정은 동일하되, L1에서 On duration 내 BW 전환을 위한 정보(BW, SRB, 서브프레임 수 등)을 설정할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, L1에서 Short DRX cycle을 하나 겪을 때마다 줄여나가는 BW 전환을 위한 정보(BW, SRB 등)을 설정할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, short DRX cycle에 연결된 BW와 long DRX cycle에 연결된 BW를 L1에서 설정할 수 있다.

상기 기존 C-DRX의 변형 동작은 하나의 DRX 설정에 BW 별 다른 변수가 있음을 가정하였다. 한편, 좀 더 자유로운 DRX 설정을 위해 BW 별 다른 DRX 설정을 할 수도 있다. 이 경우 단말은 복수의 DRX 설정을 동시에 검토하면서 동작해야 하고, 복수의 DRX 설정에 따른 동작의 혼란을 방지하기 위해, 미리 정해진 규칙에 따라 어떤 DRX 설정이 우선권을 가지는지 설정되어야 한다.

도 3o는 각각 광대역 DRX와 협대역 DRX의 설정된 모습을 보여준다. 단말은 상기 두 대역에 대한 DRX 설정을 받고, 충돌하는 동작이 발생하는 서브프레임에 대해서 둘 중 하나의 DRX 설정을 따라야 한다. 전력 소모를 중시하는 경우라면, 광대역 DRX보다 협대역 DRX를 우선할 수 있다. 도 3p는 도 3o의 설정에 대해 광대역 On duration과 협대역 On duration이 하나의 서브프레임에 모두 설정되었을 때, 협대역 On duration 설정을 따르고 단말이 협대역 CSB#1을 설정하여 DL 신호를 모니터링하는 동작을 나타낸다.

다른 한편으로 데이터 전송량이 더 중요한 경우라면, 도 3q는 도 3o의 설정에 대해 광대역 On duration과 협대역 On duration이 하나의 서브프레임에 모두 설정되었을 때, 광대역 On duration 설정을 따르고 단말이 광대역 CSB#1을 설정하여 DL 신호를 모니터링하는 동작을 나타낸다. 기지국은 도 3p와 도 3q와 같이 다른 설정을 지원하기 위해 대역별 DRX 간 우선순위 정보를 추가로 단말에게 RRC로 설정할 수 있다.

상기 복수의 대역 별 DRX 설정과 그 동작에 있어 DL 신호가 수신되지 않으면 단말은 Inactivity timer를 시작한다. 대역 별 Inactivity timer가 설정된 경우라면, 단말은 a) 대역에 해당하는 DL 신호가 수신되지 않을 때, 해당 대역 별 Inactivity timer를 시작하거나, b) 대역에 해당하는 DL 신호가 수신되지 않을 때, 모든 대역 별 Inactivity timer를 시작하거나; 중 하나로 동작할 수 있다.

Inactivity timer가 대역 무관하게 하나의 값으로 설정되어 있다면, DRX inactivity를 결정하는 조건이 다음 중 적어도 하나로 결정될 수 있다: 1) 모든 대역 (모든 설정된 CSB)에서 DL 신호가 수신되지 않을 경우에만 Inactivity timer를 시작하거나, 2) 우선순위에 의해 선택한 대역(CSB)에 해당하는 DL 신호가 수신되지 않을 경우에만 Inactivity timer를 시작하거나; 중 하나로 동작할 수 있다.

본 발명에서 DRX 동작 관련 모니터링 대상인 DL 신호의 종류는 규격에 정해져 있거나, 기지국이 설정할 수 있다. DRX 동작 관련 모니터링 대상이 아닌 DL 신호가 수신되면 DRX 동작에 있어서 DL 신호를 수신하지 않은 것으로 여길 수 있다.

본 발명에서 제안하는 BW adaptation 및 power saving 절차에 있어, RRC에 의해 스케줄링을 위해 설정된 하나 이상의 밴드를 DRX 절차에 연계하는 설정이 추가로 필요하다. 제안하는 다양한 실시예에 따라 DRX 절차에 연계하는 설정 방식이 다를 수 있다. 크게 각 실시예들은 다음과 같이 분류되고 분류에 따라 DRX 절차 연계 설정이 다를 수 있다.

A. 단말이 밴드1에서 밴드2로 전환할 때의 타이밍은 기지국의 L1/MAC 신호에 따르고, 밴드2에서 밴드1로 전환할 때의 타이밍도 기지국의 L1/MAC 신호에 따르는 경우:

L1/MAC 신호에 밴드 ID가 포함되므로 별도의 DRX 설정과의 연계가 없다. 즉, DRX는 밴드에 무관하게 공통으로 동작한다. 하지만, 기지국의 L1/MAC 신호의 수신 오류 발생 시 Fallback 동작을 위하여 기지국은 특정 밴드(예로 밴드1)를 설정할 수 있다. 이때 DRX 설정에서 Fallback 밴드를 포함하여 설정할 수 있다.

B. 단말이 밴드1에서 밴드2로 전환할 때의 타이밍은 기지국의 L1/MAC 신호에 따르고, 밴드2에서 밴드1로 전환할 때의 타이밍은 Inactivity Timer에 따르는 경우:

밴드1에서 밴드2로 전환할 때는 DRX와 연계한 밴드2 설정이 필요가 없다. 하지만, 밴드2에서 밴드1으로 전환할 때는 Timer에 따르므로 DRX 설정에서 밴드1을 대상으로 설정한다. 단말은 밴드2로 전환한 후에 밴드2의 Inactivity Timer를 따라야 하는데, 1) DRX의 Inactivity Timer를 공통으로 사용하거나, 2) 밴드2에 별도로 설정된 Inactivity Timer를 사용하거나, 3) DRX의 Inactivity Timer를 scale 한 값을 사용하거나, 4) 밴드1에 별도로 설정된 Inactivity Timer를 scale 한 값을 사용하거나; 중 하나에 따라 동작하도록 기지국에 의해 설정될 수 있다. 상기 Scale 값은 DRX 설정 또는 별도의 설정에 의해 지시 가능하다.

C. 단말이 밴드1에서 밴드2로 전환은 기지국의 L1/MAC 신호에 따르나 제어채널 수신 타이밍은 별도로 설정되고, 밴드2에서 밴드1로 전환도 기지국의 L1/MAC 신호에 따르나 제어채널 수신 타이밍은 별도로 설정되는 경우:

이 경우 밴드 공통 또는 각 밴드 별 DRX cycle 및 On duration이 설정되어야 한다. 밴드 공통인 경우 DRX 설정에 별도의 밴드 설정이 필요치 않다. 밴드 별 설정을 하는 경우, 1) DRX 설정을 밴드 숫자에 맞추고 각 DRX 설정에서 밴드를 지시하거나, 2) DRX 설정은 하나이되, On duration과 Off duration 별 밴드를 지시하거나, 3) DRX 설정은 하나이되 short DRX cycle, long DRX cycle 별 밴드를 지시하거나, 4) DRX 설정은 하나이되 On duration, short DRX cycle, long DRX cycle 별 밴드를 지시하거나; 중 적어도 하나 이상의 방법에 의해 설정한다.

본 발명에서 제안하는 설정 및 절차에 있어서 단말의 Layer 2는 BW의 실제 크기를 알 필요가 없을 수 있다. 즉, BW는 Layer2에서 보이지 않는다. 다만, Layer 2에서 Layer 1에게 서로 다르고 크기에 따라 순서가 있는 BW 관련 정보를 요청하여 Layer 1으로부터 받은 응답에 따라 적절한 제어 채널, 또는 Transport 채널을 구성할 수 있다. 또한 DRX 동작 운용을 위해 BW 정보를 리스트로 관리하고 인덱스로 구분 지어 표시할 수 있다.

본 발명에서 제안하는 예시들에 있어서, 대부분 단말은 협대역과 광대역 BW를 동시에 볼 수 없다고 가정하였다. 하지만 단말의 capability에 따라 어떤 경우에는 협대역과 광대역 BW를 동시에 모니터링 할 수 있다. 한편, L1 제공 BW와 UE capability에 따른 단말의 최대 BW가 다를 수 있다. 따라서 복수의 BW별 DRX 설정을 받은 경우, 단말은 UE capability의 최대 BW 내의 경우, 동시에 하나 이상의 BW별 DRX 설정의 On duration에서 동작할 수 있다. UE capability의 최대 BW를 초과하는 DRX 설정의 On duration은 동시 모니터링의 대상에서 제외된다. 이러한 동작을 위해 BW별 DRX 설정의 우선순위가 기지국으로부터 단말에게 설정될 수 있다.

도 3r은 본 발명의 일 실시예에 대한 단말의 동작 흐름도를 나타낸다. 단말은 RRC Connection Setup 절차 중 물리계층에 동작 BW 또는 제어 서브밴드(CSB)의 위치에 대한 정보를 요청하여 획득한다. 획득한 동작 BW 또는 제어 서브밴드의 위치에 대한 정보를 기반으로, 또는 기지국에게 보고하여, BW 별 DRX 설정 또는 DRX 내 BW 별 변수에 대한 설정을 기지국으로부터 받는다. Connection이 완료되면 단말은 C-DRX 중 short DRX에 대한 동작을 함께 시작한다. 단말은 기지국의 제어신호를 수신하기 위한 PDCCH 모니터링을 매 서브프레임마다 수행한다. DL 신호 수신에 성공하면 계속 PDCCH 모니터링을 수행한다. 특정 시나리오에서는 성공적인 PDCCH monitoring에도 불구하고 L1 제어 또는 RRC 제어에 의해 다른 BW 또는 CSB를 모니터링 하도록 전환하는 경우도 있다. 단말은 PDCCH 모니터링 결과, DL 신호를 수신하지 못하면 Inactivity timer, DRX cycle timer 등 DRX 변수를 갱신한다. 만일 Inactivity timer 나 BW 전환 timer 조건이 만족하여 BW 전환을 해야 하면, short DRX 종료 조건에 해당하는지 검토한다. 이 조건은 예를 들어 최소 BW에서 PDCCH monitoring이 실패하여 더 이상 감소할 BW가 없거나, short DRX cycle timer가 만료된 경우에 해당한다. Short DRX 종료 조건을 만족하지 않으면 BW를 감소하고 다시 short DRX 동작을 재개한다. Short DRX 종료 조건을 만족하면, long DRX 를 시작한다. Long DRX 동작은 최소 또는 설정된 BW에서 동작하며 일반적인 동작은 LTE long DRX와 같다. Long DRX 종료조건이 만족하면 단말은 Idle mode로 전환된다.

+ wideBWP에서 inactivity를 결정하는 조건을 별도로 설정하는 방법:

본 발명의 BW adaptation 또는 전환 동작이 기존 CA에서 SCell addition/release와 다른 점은 CA는 항상 PCell이 activated 되어 있어 단말이 PCell을 모니터링하지만, BW 전환의 경우 어느 밴드로 이동하더라도 기지국과의 RRC 신호, MAC CE 등 주요 제어신호를 송수신하여야 한다는 점이다. 따라서 하나의 밴드(밴드1)에서 다른 밴드(밴드2)로 전환하고 밴드2에서 데이터 트래픽이 없다 하더라도 기지국의 RRC/MAC 제어 신호를 수신할 수 있다. 하지만 광대역인 밴드2에서 기지국의 RRC/MAC 제어 신호를 수신하는 것은 단말의 전력소모에 영향을 준다. 따라서 단말은 밴드2에서의 Inactivity를 판단할 때, 1) 기지국의 RRC/MAC 제어신호만을 송신하기 위한 제어채널 activity는 Inactivity Timer 동작에 반영하지 않거나, 2) 일정 PRB 이하의 Scheduling Assignment 만 Inactivity Timer 동작에 반영하거나, 3) 일정 구간 내 특정 횟수(또는 전송량) 이하의 기지국 신호가 수신되면 Inactivity Timer 동작에 반영하거나, 4) 특정 DCI 형식에 대해서만 Inactivity Timer 동작에 반영하거나 5) 기지국의 별도 지시에 의해 Inactivity Timer 동작에 반영 여부를 결정하거나; 중 적어도 하나에 따라 동작할 수 있다.

+ 이중 timer 설정:

앞서 광대역에서 협대역으로 전환하기 위한 timer 동작을 주로 설명하였다. 반면 협대역에서 광대역으로 전환은 기지국의 DCI/MAC 신호에 의해 지시될 수 있다. 하지만, DCI/MAC 신호 수신에 오류가 발생할 경우에도 Fallback을 위하여 역시 광대역에서 협대역으로 전환하여야 한다. 하지만 두 경우의 대응 요구사항이 다를 수 있으므로 기지국은 이 타이머 값을 다르게 설정할 수 있다. 즉, 단말이 협대역에서 모니터링 중에 광대역으로의 전환을 위한 DCI/MAC 신호를 수신하면 타이머#1를 시작한다. 이 타이머#1과 관련한 단말의 동작은, 밴드 전환 동작을 수행 중에 광대역에서의 기지국 신호를 타이머#1 만료시까지 수신하지 못하면 단말은 협대역으로 복귀한다. 반면 단말이 이미 광대역에서 기지국 신호를 수신하는데 성공한 이후에 On duration 구간이 끝난 후 기지국의 신호를 수신하지 못한 단말은 타이머#2를 시작한다. 이 타이머#2가 만료되면 단말은 협대역으로 전환한다. 일반적으로 타이머#1의 값을 타이머#2의 값보다 짧게 가져가는 것이 오류 상황에 대해 빠른 Fallback이 가능하게 하여 장점이 있다.

도 3s는 본 개시의 일 실시예에 따른 TTI 변경에 대한 DRX 동작을 나타낸다. TTI (Transmit Time Interval)은 하나 이상의 TB (Transport Block)을 송신하는 데 걸리는 시간을 의미하며 흔히 MAC에서 스케줄링 및 HARQ 동작을 수행하는 기본 시간 단위로 사용된다. 단말은 초기 접속(Initial Access) 절차에서 미리 설정되거나 또는 SI(System Information)으로 설정하는 기본 (Default) TTI 및 BW 정보를 설정 받는다. 예를 들어 단말은 1 ms 길이의 Normal TTI를 기본 TTI로 설정될 수 있다. 또한 Random Access 절차 중 또는 RRC Connection setup 완료 이후, RRC 메시지로 추가(Additional) TTI 및 BW 정보를 설정받을 수 있다. 예를 들어 추가적인 TTI는 0.5 ms 길이의 Short TTI로 설정될 수 있다. 기존 LTE에서 DRX 동작을 표현하기 위한 변수들은 모두 서브프레임 단위로 표현된다. 도 3s의 Normal TTI case를 보면, On duration은 2 ms로, DRX cycle은 6 ms로 표현되어 있음을 알 수 있다. LTE와 동일한 DRX 변수 표현 방식을 그대로 5G로 가져오면 Short TTI case A와 같이 TTI가 short TTI로 설정되었기 때문에 단말은 동일한 DRX cycle (6 ms) 내에서 2 ms On duration 동안 PDCCH를 monitoring 하게 된다. 이때, Normal TTI case에서는 동일 On duration (2ms)에서 2번의 PDCCH 기회가 오는데 비해, Short TTI case A에서는 TTI 길이가 절반으로 줄어들었기 때문에 오히려 두배로 증가한 4번의 PDCCH 기회가 오게 된다. 하지만, 동일한 PDCCH monitoring 기회를 유지하지 못하므로 단말의 전력소모가 증가할 수 있다. Short TTI case B의 경우는 On duration이 줄어든 TTI에 맞게 2 ms에서 1 ms로 줄어들고 또한 PDCCH monitoring 기회도 하나의 On duration 내에서 2번으로 줄어든다. 하지만, DRX cycle 또한 줄어든 TTI에 맞게 6 ms에서 3ms로 줄어드는 바람에 Normal TTI case에서 6 ms DRX cycle 대비 동일한 시간에 대해서는 여전히 4 번의 PDCCH monitoring 기회라 설정된다. 따라서 단말의 전력소모는 Short TTI case A와 Short TTI case B가 동일하다.

따라서 본 발명에서는 Mixed 정의 방식을 제안한다. 즉, DRX 변수 중 PDCCH monitoring과 관련한 Timer 들 (On duration, Inactivity Timer 등)은 TTI로 표현하고 다른 변수들은 서브프레임으로 표현하는 방법이다. Short TTI case C를 보면, On duration은 Normal TTI 대비 2 ms에서 1 ms로 줄어들고 PDCCH monitoring 기회도 하나의 On duration에서 2번으로 유지된다. 또한 DRX cycle 6 ms 내에서 Normal TTI 대비 PDCCH monitoring 기회가 2번으로 동일하게 유지된다. 상세하게는, On duration, Inactivity Timer, ULRetransmissionTimer, StartOffset 등은 TTI로 표현하고, DRX cycle, shortCycleTimer 등은 서브프레임으로 표현할 수 있다.

TTI 길이는 SI 또는 RRC로 설정될 수 있으나, 동적인 스케줄링의 편의를 위하여 물리계층(L1)에서 추가적인 TTI 또는 PDCCH 자원 설정을 할 수 있다. 하지만 추가적인 TTI / PDCCH 자원 설정에 따라 동적으로 TTI 길이가 변동되면, L2 계층에서 Timer를 다시 계산하는 데 지연이 발생할 수 있다. 이러한 지연은 short TTI에서 스케줄링/HARQ 동작이 일어날 때, 문제를 야기할 수 있다. 따라서 본 개시에서는 L1 신호에 따라 동적으로 변경된 TTI에 대해서는 MAC timer 계산에 포함하지 않음을 제안한다. 실시예에 따라서, RRC로 설정된 특정 시간 길이 내의 변동은 MAC timer 계산에 포함하지 않고, 설정된 특정 시간 길이 이상의 변동은 MAC timer 계산에 포함한다.

일 실시예에 따르면 기지국은 단말에게 특정 타이머에 대해 어떤 길이의 TTI를 기반으로 정의할지 RRC 메시지로 설정할 수 있다. 예를 들어 On duration은 shortest TTI (0.25 ms), Inactivity Timer는 shorter TTI (0.5 ms), DRX cycle은 normal TTI (1.0 ms)와 같은 식이다. 또는 일부 변수는 미리 규격에 그 관계가 명시되어 있을 수 있다. 예를 들어 On duration은 L1에서 설정한 mini-slot의 길이에 따르고, DRX cycle은 L1에서 설정한 Slot의 길이에 따르도록 명시할 수 있다.

일 실시예에 따르면 기지국은 DRX 절차에 필요한 변수 중 일부는 시간 단위를 고정하고 다른 일부는 시간 단위를 Numerology에 따라 바뀌도록 설정할 수 있다. DRX cycle, shortCycleTimer 등은 서브프레임 단위로 고정하고, On duration, Inactivity Timer, ULRetransmissionTimer, StartOffset 등은 [슬롯, 미니슬롯] 단위로 표현하되 어떤 단위가 쓰일지는 기지국이 설정한 제어채널, Band, DCI 내 Index, TTI 중 적어도 하나의 조합에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 단말이 eMBB를 위한 Band1에서 제어채널을 수신하면 On duration 값 4는 4 슬롯으로 이해되고, URLLC를 위한 Band2에서 제어채널을 수신하면 동일한 On duration 값 4는 4 미니슬롯으로 이해된다.

한편 TTI는 제어채널 관찰주기(Control channel monitoring periodicity)와 송신 길이(Transmission duration)에 따라, 도 3t와 같이 그 값이 상황에 따라 다르게 결정될 수 있다. (a)(b)에서는 제어채널 관찰주기 내에서만 데이터 채널이 할당되므로 스케줄링이 일어나는 주기는 제어채널 관찰주기와 같다고 볼 수 있다. 따라서 TTI는 제어채널 관찰주기와 같다. 하지만 (c)에서는 제어채널 관찰주기 이상으로 송신길이가 지시되었으므로, 스케줄링이 일어나는 주기가 모호하다. 이는 기지국의 제어에 따라 달라질 수 있는데, 기지국이 단말에게 제어채널 관찰주기 이상의 긴 송신길이의 전송블록을 지시할 때, 겹치는 제어채널을 관찰하지 않도록 제어하면 TTI는 지시된 긴 송신길이와 동일하다. 하지만 기지국이 단말에게 제어채널 관찰주기가 긴 송신길이의 전송블록 전송 동안에도 관찰하도록 지시한다면, 기지국은 단말에게 매 제어채널 관찰주기마다 스케줄링을 해줄 수 있다. 따라서 이 경우에는 TTI는 제어채널 관찰주기와 동일하다.

도 3u는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말 장치의 구성을 예시하는 도면이다.

단말장치는 타 단말과의 신호 송수신을 수행하는 송수신부와, 상기 단말장치의 모든 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 본 개시에서 상술한 BW 제어, DRX 제어 및 시스템 시간 제공을 위한 모든 동작들은 상기 제어부에 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 그러나, 상기 제어부및 상기 송수신부는 반드시 별도의 장치로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다.

상기 도 3a 내지 도 3r가 예시하는 단말의 구성도, 제어/데이터 신호 송신 방법의 예시도, 단말의 동작 절차 예시도, 단말 장치의 구성도들은 본 개시의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 상기 도 3a 내지 도 3r에 기재된 모든 구성부, 엔터티, 또는 동작의 단계가 개시의 실시를 위한 필수구성요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성요소 만을 포함하여도 개시의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다.

앞서 설명한 기지국이나 단말의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 기지국 또는 단말 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 기지국 또는 단말 장치의 제어부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 엔터티, 기지국 또는 단말 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (1)

1. 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
   기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
   상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
   상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.

Images