KR20180099800A - 랜덤 액세스를 위한 주파수 호핑 - Google Patents

랜덤 액세스를 위한 주파수 호핑 Download PDF

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KR20180099800A KR1020187021764A KR20187021764A KR20180099800A KR 20180099800 A KR20180099800 A KR 20180099800A KR 1020187021764 A KR1020187021764 A KR 1020187021764A KR 20187021764 A KR20187021764 A KR 20187021764A KR 20180099800 A KR20180099800 A KR 20180099800A
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Abstract

무선 통신 시스템(10)에서의 무선 통신 디바이스(14)(예를 들어, 사용자 장비)는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하도록 구성된다. 무선 통신 디바이스(14)는 특히, 각각의 심벌 그룹(18)이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를, 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하도록 구성된다. 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌을 포함한다. 무선 통신 디바이스(14)는 또한 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하도록 구성된다.

Description

랜덤 액세스를 위한 주파수 호핑
본 출원은 2016년 1월 29일자로 출원된 미국 가특허출원 제62/288436호, 및 2016년 1월 29일자로 출원된 미국 가특허출원 제62/288633호의 우선권을 주장한다.
네트워크 사회 및 사물 인터넷(Internet of Things)(IoT)은, 예를 들어, 디바이스 비용, 배터리 수명 및 커버리지와 관련하여 셀룰러 네트워크들에 대한 새로운 요구사항들과 연관되어 있다. 디바이스 및 모듈 비용을 줄이려면, 통합 전력 증폭기(power amplifier)(PA)가 있는 시스템-온-칩(system-on-a-chip)(SoC) 솔루션을 사용하는 것이 매우 바람직하다. 그러나, 현재의 최첨단 PA 기술은 PA가 SoC에 통합될 때 20-23dBm의 송신 전력을 허용할 수 있다. 이 제약은 업링크 "커버리지"를 제한하는데, 이는 사용자 단말과 기지국 간에 얼마나 많은 경로 손실이 허용되는지와 관련된다. 통합 PA에 의해 달성 가능한 커버리지를 최대화하려면, PA 백오프를 감소시켜야 한다. 더 높은 PA 팩오프는 통신 신호가 비-단위 피크-대-평균 전력비(peak-to-average power ratio)(PAPR)를 가질 때 필요하다. PAPR이 높을수록, 더 높은 PA 백오프가 필요하다. 더 높은 PA 백오프 또한 PA 효율을 더욱 낮추고, 따라서 디바이스 배터리 수명을 더욱 단축시킨다. 따라서, 무선 IoT 및 다른 기술들에 있어서, 가능한 한 낮은 PAPR을 갖는 업링크 통신 신호를 설계하는 것이 디바이스 비용, 배터리 수명 및 커버리지에 관한 성능 목표들을 달성하는 데 결정적으로 중요하다.
3GPP는 협대역 IoT(Narrowband IoT)(NB-IoT) 기술들을 표준화하고 있다. 기존 LTE 사양들을 진화시켜 원하는 NB IoT 피처들을 포함하도록 하는 데에 기존 LTE 환경 시스템(공급업체들 및 운영업체들)의 강력한 지원이 있다. 그러나, LTE 업링크는 업링크 데이터 및 제어 채널들을 위한 단일-캐리어 주파수-분할 다중-액세스(single-carrier frequency-division multiple-access)(SC-FDMA) 변조, 및 랜덤 액세스를 위한 자도프-추(Zadoff-Chu) 신호에 기반한다. 적어도 부분적으로는 이들 신호들의 PAPR 속성들 때문에, 업링크 액세스에 대한 개선이 필요성이 남아있다.
본 명세서의 방법은 무선 통신 시스템에서 사용하도록 구성된 사용자 장비에 의해 구현되는 방법이다. 본 방법은, 각각의 심벌 그룹이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리(pseudo random frequency distance)만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하는 단계 - 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함함 - 를 포함한다. 본 방법은 또한, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 본 방법은, 다수의 심벌 그룹들 중 제1 심벌 그룹을 송신할 단일 톤을 랜덤하게 선택하고, 다수의 심벌 그룹들 중 후속 심벌 그룹들을 각각 송신할 단일 톤들을 주파수 호핑 패턴에 따라 선택하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 실시예들은 또한 무선 네트워크 노드에 의해 구현되는 대응하는 방법을 포함한다. 본 방법은 무선 통신 디바이스(예를 들어, 사용자 장비)로부터 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 본 방법은, 심벌 그룹들 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 수신된 신호를 프로세싱하는 단계 - 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함함 - 를 추가로 포함한다.
일부 실시예들에서, 무선 네트워크 노드에 의해 수행되는 방법은, 하나 이상의 다른 사용자 장비로부터 하나 이상의 다른 신호를 수신하고, 랜덤 액세스 프리앰블 신호와 주파수상으로 멀티플렉싱된 하나 이상의 다른 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 상이한 주파수 호핑 패턴들에 따라 검출하기 위한 시도로 하나 이상의 다른 신호를 프로세싱하는 단계를 추가로 포함한다.
실시예들은 각각의 심벌 그룹이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하도록 사용자 장비를 구성하기 위해 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드에 의해 구현되는 방법을 추가로 포함한다. 본 방법은 사용자 장비가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 심벌 그룹들 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하는 단계를 포함한다. 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킨다. 본 방법은 구성 정보를 사용자 장비로 송신하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시예들에서, 네트워크 노드에 의해 구현되는 방법은 상이한 타입들의 사용자 장비들에 대한 랜덤 액세스 프리앰블 신호들이 송신되는 다수의 상이한 주파수 대역들을 구성하는 단계를 추가로 포함하고, 상이한 주파수 대역들은 그 안에 상이한 수의 톤들을 갖는다.
네트워크 노드에 의해 구현되는 방법에 대해 대안적으로 또는 추가적으로, 구성 정보는 사용자 장비가 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 어느 대역에서 송신하는지, 및/또는 대역 내의 톤들의 수를 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 나타낼 수 있다.
일부 실시예들에서, 의사 랜덤 주파수 거리는
Figure pct00001
의 함수이며, 여기서
Figure pct00002
이고, t는 심벌 그룹 인덱스이고, 랜덤 액세스 프리앰블 신호는 T개의 심벌 그룹마다 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑하고,
Figure pct00003
는 랜덤 액세스 프리앰블 신호에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이고, c(k)는 의사 랜덤 시퀀스이다. 다른 실시예들에서, 의사 랜덤 주파수 거리는
Figure pct00004
의 함수이며, 여기서
Figure pct00005
는 랜덤 액세스 프리앰블 신호에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이고, c(k)는 의사 랜덤 시퀀스이고, i=0, 1, 2, ...는 주파수 호핑 패턴에서의 연속적인 의사 랜덤 주파수 호핑들의 인덱스이다. 이들 실시예들 중 어느 것 또는 전부에서, 의사 랜덤 시퀀스 c(k)는 길이 MPN의 시퀀스를 포함하고 - 여기서, k=0, 1,..., MPN-1임 -,
Figure pct00006
에 의해 정의되며, 여기서
Figure pct00007
이고,
Figure pct00008
이고,
Figure pct00009
이고,
Figure pct00010
는 물리-계층 셀 아이덴티티이다.
상기 실시예들 중 임의의 것에서, 의사 랜덤 주파수 거리는 셀 아이덴티티(예를 들어, 협대역 물리-계층 셀 아이덴티티)의 함수일 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 고정 주파수 거리는 단일 톤의 주파수 거리를 포함할 수 있다.
상기 실시예들 중 임의의 것에서, 랜덤 액세스 프리앰블 신호 내의 각각의 심벌 그룹은 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix) 및 2개 이상의 심벌을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 랜덤 액세스 프리앰블 신호 내의 각각의 심벌 그룹은 사이클릭 프리픽스 및 5개의 동일한 심벌을 포함한다.
하나 이상의 실시예에서, 주파수 호핑 패턴은 제1 세트의 하나 이상의 심벌 그룹 내의 각각의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 제1 세트와 상이한 제2 세트의 하나 이상의 심벌 그룹 내의 각각의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킨다. 일 실시예에서, 예를 들어, 제2 세트 내의 심벌 그룹에서 호핑되는 의사 랜덤 주파수 거리는 단일 톤에 의해 스패닝(span)되는 주파수 거리의
Figure pct00011
배를 포함하는 후보 주파수 거리들로부터 의사 랜덤하게 선택되며, 여기서
Figure pct00012
는 랜덤 액세스 프리앰블 신호에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이다.
일부 실시예들에서, 주파수 호핑 패턴은 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 심벌 그룹에서 고정 주파수 거리만큼 심벌 그룹의 주파수 위치에 의존하는 방향으로 호핑시킨다.
대안적으로 또는 추가적으로, 주파수 호핑 패턴은 다수의 심벌 그룹들이 랜덤 액세스 채널의 대역폭에 스패닝되도록 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 랜덤 액세스 채널의 대역폭 전반에 걸쳐 호핑시킨다.
상기 실시예들 중 임의의 것에서, 상이한 시간 자원들 각각은 단일-캐리어 주파수-분할 다중-액세스(single-carrier frequency-division multiple-access)(SC-FDMA) 심벌 그룹 인터벌을 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 심벌 그룹들이 생성되는 단일 톤들 각각은 단일-캐리어 주파수-분할 다중-액세스(SC-FDMA) 서브캐리어일 수 있다.
일부 실시예들에서, 사용자 장비는 협대역 사물 인터넷(narrowband Internet of Things)(NB-IoT) 디바이스이다.
하나 이상의 실시예에서, 랜덤 액세스 프리앰블 신호는 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(narrowband Physical Random Access Channel)(NB-PRACH)을 통해 송신된다.
본 명세서의 실시예들은 또한 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하기 위해 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 사용자 장비를 포함한다. 사용자 장비는, 각각의 심벌 그룹이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하도록 구성된다. 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함한다. 사용자 장비는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하도록 추가로 구성된다.
사용자 장비는 또한 위에서 언급된 실시예들 중 임의의 것의 방법을 수행하도록 구성될 수 있다.
실시예들은 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 수신하기 위해 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 무선 네트워크 노드를 추가로 포함한다. 무선 네트워크 노드는 사용자 장비로부터 신호를 수신하도록 구성된다. 무선 네트워크 노드는 심벌 그룹들 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 수신된 신호를 프로세싱하도록 - 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함함 - 추가로 구성된다.
무선 네트워크 노드는 또한 위에서 언급된 실시예들 중 임의의 것의 방법을 수행하도록 구성될 수 있다.
실시예들은 또한 각각의 심벌 그룹이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하도록 사용자 장비를 구성하기 위해 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 네트워크 노드를 포함한다. 네트워크 노드는, 사용자 장비가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 심벌 그룹들 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하도록 - 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킴 - 구성된다. 네트워크 노드는 또한 구성 정보를 사용자 장비로 송신하도록 구성된다.
네트워크 노드는 또한 위에서 언급된 실시예들 중 임의의 것의 방법을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 명세서의 실시예들은, 노드의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 노드로 하여금 상기 실시예들 중 임의의 것의 방법을 수행하게 하는 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 추가로 포함한다. 실시예들은 또한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 캐리어를 포함한다. 이 경우, 캐리어는 전자 신호, 광학 신호, 무선 신호 또는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 중 하나일 수 있다.
하나 이상의 특정 실시예에 따르면, 랜덤 액세스 프리앰블 신호는 NB-IoT의 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH)을 위해 설계된 신호이다. 새로운 PRACH 신호는 단일 톤 기반이고, 매우 낮은 PAPR을 갖기 때문에, 따라서 PA 백오프의 필요성을 최대한도로 줄이고, PA 효율을 최대화한다. 새로운 PRACH 신호는 SC-FDMA 및 직교 주파수-분할 다중-액세스(OFDMA)와 호환 가능한데, 이는 임의의 OFDM 심벌 인터벌에서, 새로운 PRACH 신호가 하나의 단일 서브캐리어의 OFDM 신호처럼 보이기 때문이다. 단일 서브캐리어 신호의 경우, OFDM 신호는 SC-FDMA 신호와 동일하다는 것에 주목하도록 한다. 또한, 호핑 패턴들은 (1) 기지국에 의해 정확한 도달 시간 추정이 수행될 수 있고, (2) 주파수 자원들이 상이한 프리앰블들의 직교성을 유지하면서 PRACH에 의해 완전히 활용될 수 있도록 신중하게 설계된다.
도 1은 하나 이상의 실시예에 따른 무선 통신 디바이스 및 무선 네트워크 노드를 포함하는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
도 2는 하나 이상의 실시예에 따른 주파수 호핑 패턴의 예를 예시하는 블록도이다.
도 3은 하나 이상의 다른 실시예에 따른 주파수 호핑 패턴의 예를 예시하는 블록도이다.
도 4는, 하나 이상의 실시예에 따른, 12-톤 대역 내에서의 주파수 호핑 패턴들의 멀티플렉싱의 예를 예시하는 블록도이다.
도 5는, 하나 이상의 다른 실시예에 따라, 12-톤 대역 내에서의 주파수 호핑 패턴들의 멀티플렉싱의 예를 예시하는 블록도이다.
도 6은 일부 실시예들에 따라 상이한 송신 대역폭들을 갖는 랜덤 액세스 프리앰블 신호들에 대한 도달 시간 추정의 성능을 예시하는 라인 그래프이다.
도 7은 하나 이상의 실시예에 따라 상이한 수의 톤들을 갖는 다수의 상이한 랜덤 액세스 채널 대역들의 구성을 예시하는 블록도이다.
도 8은, 하나 이상의 실시예에 따라, 8-톤 대역 내에서의 주파수 호핑 패턴들의 멀티플렉싱의 예를 예시하는 블록도이다.
도 9는, 하나 이상의 다른 실시예에 따라, 8-톤 대역 내에서의 주파수 호핑 패턴들의 멀티플렉싱의 예를 예시하는 블록도이다.
도 10은 하나 이상의 실시예에 따른 랜덤 액세스 프로시저의 단계들을 예시하는 호 흐름도이다.
도 11은 하나 이상의 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블의 송신을 예시하는 타이밍도이다.
도 12는 하나 이상의 실시예에 따른 심벌 그룹을 예시하는 블록도이다.
도 13은 일부 실시예들에 따른 심벌 그룹의 특정 예를 예시하는 블록도이다.
도 14a 및 도 14b는 2개의 고정 사이즈 호핑 거리를 채택하는 주파수 호핑 패턴에 대한 도달 시간 성능을 예시하는 그래프들이다.
도 14c 및 도 14d는, 하나 이상의 실시예에 따라, 고정 사이즈 호핑 거리뿐만 아니라 의사 랜덤 호핑 거리를 채택하는 주파수 호핑 패턴에 대한 도달 시간 성능의 시간을 예시하는 그래프들이다.
도 15a 내지 도 15f는, 일부 실시예들에 따라, 상이한 호핑 범위들 내에서 상이한 프리앰블 길이들에 대해 고정 사이즈 호핑 거리뿐만 아니라 의사 랜덤 호핑 거리를 채택하는 주파수 호핑 패턴에 대한 도달 시간 성능을 예시하는 그래프들이다.
도 16a는 일부 실시예들에 따른 무선 통신 디바이스에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 16b는 일부 실시예들에 따른 무선 네트워크 노드에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 17a는 일부 실시예들에 따른 네트워크 노드에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 17b는 일부 실시예들에 따른 무선 통신 디바이스에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 18a는 다른 실시예들에 따른 무선 통신 디바이스에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 18b는 다른 실시예들에 따른 무선 네트워크 노드에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 19a는 다른 실시예들에 따른 네트워크 노드에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 19b는 다른 실시예들에 따른 무선 통신 디바이스에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 20a는 일부 실시예들에 따른 사용자 장비의 블록도이다.
도 20b는 다른 실시예들에 따른 사용자 장비의 블록도이다.
도 20c는 또 다른 실시예들에 따른 사용자 장비의 블록도이다.
도 21a는 일부 실시예들에 따른 기지국의 블록도이다.
도 21b는 다른 실시예들에 따른 기지국의 블록도이다.
도 21c는 또 다른 실시예들에 따른 기지국의 블록도이다.
도 22a는 일부 실시예들에 따른 네트워크 노드의 블록도이다.
도 22b는 다른 실시예들에 따른 네트워크 노드의 블록도이다.
도 23a는 또 다른 실시예들에 따른 무선 통신 디바이스에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 23b는 또 다른 실시예들에 따른 무선 네트워크 노드에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 24a는 또 다른 실시예들에 따른 네트워크 노드에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 24b는 또 다른 실시예들에 따른 무선 통신 디바이스에 의해 수행되는 방법의 로직 흐름도이다.
도 1은 하나 이상의 실시예에 따른 무선 통신 시스템(10)(예를 들어, 협대역 IoT(NB-IoT) 시스템)을 예시한다. 시스템(10)은 무선 네트워크 노드(12)(예를 들어, eNB) 및 무선 통신 디바이스(14)(예를 들어, NB-IoT 디바이스일 수 있는 사용자 장비)를 포함한다. 디바이스(14)는, 예를 들어, 무선 링크를 확립할 때의 초기 액세스를 위해, 스케줄링 요청을 송신하기 위해 및/또는 업링크 동기화를 달성하기 위해 랜덤 액세스를 수행하도록 구성된다. 이 랜덤 액세스에 의해 달성되는 특정 목적에 관계없이, 디바이스(14)는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 생성하여 랜덤 액세스의 일부로서 무선 네트워크 노드(12)에 송신한다. 예를 들어, 시스템(10)이 NB-IoT 시스템인 경우, 디바이스(14)는 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(narrowband physical random access channel)(NB-PRACH)을 통해 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신할 수 있다.
이와 관련하여, 디바이스(14)는 다수의 심벌 그룹들(18)(예를 들어, L개의 그룹)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 생성한다. 이러한 다수의 심벌 그룹들(18)은, 예를 들어, 그룹들 18A, 18B ... 18X, 18Y로 도시되어 있다. 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌(예를 들어, 사이클릭 프리픽스, 및 5개의 동일한 심벌의 시퀀스)을 포함한다. 또한, 디바이스(14)는 각각의 심벌 그룹(18)이 상이한 시간 자원(예를 들어, OFDM 또는 SC-FDMA 심벌 인터벌과 같은 심벌 그룹 인터벌) 동안에 발생하도록 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 생성한다. 도 1은 디바이스(14)가 시간상으로, 예를 들어, 중첩 없이 직렬 또는 연속 방식으로 다수의 심벌 그룹들(18)을 연결함으로써 이러한 방식으로 랜덤 액세스 신호(16)를 생성할 수 있음을 도시한다.
디바이스(14)는 각각의 그룹(18)이 단일 톤(예를 들어, OFDM 또는 SC-FDMA 서브캐리어와 같은 서브캐리어) 상에 있는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 생성한다. 즉, 임의의 주어진 시간 자원 동안에 각각의 그룹(18)은 주파수상으로 단일 톤에만 스패닝된다. 그러나, 그룹들(18)이 모두 동일한 톤 상에 있는 것은 아니다. 대신에, 디바이스(14)는 랜덤 액세스 프리앰블 신호 송신을 톤마다 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 생성한다. 즉, 주파수 호핑 패턴은 심벌 그룹들(18)이 발생하는 단일 톤을 주파수상으로 효과적으로 호핑시키기 위해, 각각의 심벌 그룹(18)이 그 각각의 시간 자원 동안에 어느 단일 톤 상에서 발생할지를 제어한다.
적어도 일부 실시예들에서, 주파수 호핑 패턴은 제1 심벌 그룹 이후의 심벌 그룹들(18)이 어느 단일 톤 상에서 발생할지를 제어한다는 것에 주목하도록 한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제1 심벌 그룹이 발생하는 단일 톤은 (예를 들어, 신호의 송신 대역폭 내의 해당 톤들로부터) 랜덤하게 선택되고, 심벌 그룹들의 후속 심벌 그룹들이 각각 발생하는 단일 톤들은 주파수 호핑 패턴에 따라 선택된다(즉, 주파수 호핑 패턴에 의해 제어된다).
특히, 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시킨다. 예를 들어, 패턴은 신호를 심벌 그룹들 중 하나로부터 인접한 심벌 그룹으로 고정 주파수 거리만큼 호핑시킬 수 있고, 신호를 심벌 그룹들 중 다른 것으로부터 인접한 심벌 그룹으로 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킬 수 있다. 각각의 심벌 그룹(18)이 각각의 시간 자원 동안 단일 톤 상에서 발생하면, 주파수 호핑 패턴은 또한 하나 이상의 시간 자원에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 시간 자원에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시키는 것으로 특징지어질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 심벌 그룹(18B)(또는 그 각각의 시간 자원)에서, 패턴은 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리 D1만큼 호핑시켜, 심벌 그룹(18B)이 이전의 심벌 그룹(18A)이 발생한 단일 톤으로부터 고정 주파수 거리 D1만큼 떨어져 있는 단일 톤 상에서 발생하게 한다. 이 고정 주파수 거리 D1은 단일 톤의 주파수 거리로서 예시되어 있는데, 이는 이전의 심벌 그룹(18A)이 인접한 톤 상에서 발생했기 때문이다. 대조적으로, 심벌 그룹(18Y)(또는 그 각각의 시간 자원)에서, 패턴은 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들(20) 중 하나(예를 들어, 의사 랜덤하게 생성되거나 선택될 수 있음)만큼 호핑시켜, 심벌 그룹(18Y)이 이전의 심벌 그룹(18X)이 발생한 단일 톤으로부터 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들(20) 중 하나만큼 떨어져 있는 단일 톤 상에서 발생하게 한다. 따라서, 일부 실시예들에서, 패턴은 일부 심벌 그룹들에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정된 거리만큼 호핑시키고, 다른 심벌 그룹들에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 가변 또는 의사 랜덤 거리만큼 호핑시킨다. 임의의 이벤트에서, 도 1은 이러한 가능한 거리들(20)을 주파수 거리 D2, D3, 및 D4를 포함하는 것으로 도시하지만, 2개 이상의 가능한 거리(20)를 갖는 다른 예들이 고려될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 도 1은 예로서 호핑 패턴이 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 (심벌 그룹(18X)이 발생한 단일 톤에 비해) 심벌 그룹(18Y)에서 주파수 거리 D2만큼 호핑시키는 것을 예시한다. 이 주파수 거리 D2는, 특히, 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들(20)이 거리 D1을 포함하지 않는 경우, 주파수 거리 D1과 상이할 수 있다. 그러므로, 이 경우, 패턴은 상이한 심벌 그룹들(18B, 18Y)에서 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 상이한 주파수 거리 D1, D2만큼 호핑시킨다.
위에서 언급된 바와 같이, 하나 이상의 실시예에서, 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들(20)은, 예를 들어, 정의된 규칙 또는 공식에 따라 의사 랜덤하게 선택되거나 생성될 수 있는 해당 주파수 거리들(20)을 포함한다. 그리고, 이 경우, 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킨다. 패턴은, 예를 들어, 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 심벌 그룹들 중 하나로부터 인접한 심벌 그룹으로 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 심벌 그룹들 중 다른 하나로부터 인접한 심벌 그룹으로 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킬 수 있다. 따라서, 도 1의 주파수 거리 D1은 고정 주파수 거리일 수 있는 반면, 주파수 거리 D2는 의사 랜덤 주파수 거리일 수 있다.
적어도 일부 실시예들에서, 고정 주파수 거리 D1은 특정 목적과 연관된 주파수 거리 임계값 이하이다. 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들(20) 중 적어도 하나는 이 주파수 거리 임계값보다 크다. 예를 들어, 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들(20)이 의사 랜덤 주파수 거리들인 경우, 이는 의사 랜덤하게 선택되거나 생성될 수 있는 주파수 거리들의 범위가 주파수 거리 임계값보다 큰 적어도 하나의 주파수 거리를 포함하는 것을 의미한다. 이 주파수 거리 임계값은, 예를 들어, 하나 또는 2개의 톤에 의해 스패닝되는 거리일 수 있다.
일부 실시예들에서, 예를 들어, 이 목적은, 예를 들어, 업링크 동기화 목적들을 위한 타겟화된 셀 사이즈 및/또는 타겟화된 도달 시간 추정 범위이다. 이 경우, 주파수 거리 임계값은 이 목적을 달성할 뿐만 아니라 타겟 타이밍 추정 정확도를 달성하도록 설정될 수 있다.
특히, 이와 관련하여, 호핑에 의해 야기되는 2개의 인접한 수신된 심벌 그룹의 위상차는 2*Pi의 위상 모호성이 발생하기 쉽고, 이는 도달 시간 추정에서 혼란을 야기할 수 있다. 2*Pi의 위상 모호성을 피하기 위한 노력으로 큰 호핑 거리 D가 선택될 수 있다. 그러나, 이것은 도달 시간 추정 범위를 줄이는 대가로 발생할 것이고, 차례로, 지원될 수 있는 셀 사이즈를 감소시킬 것이다. 따라서, 특정 셀 사이즈가 지원될 수 있는 것을 보장하기 위해, 작은 주파수 호핑 거리가 사용될 수 있다. 예를 들어, 셀 사이즈가 35km이고 서브캐리어 간격이 3.75kHz인 경우, 최대 하나의 톤씩의 일부 호핑이 있어야 한다.
한편, 호핑에 의한 2개의 인접한 수신된 심벌 그룹의 위상차는 호핑 거리 D에 비례한다. 이것은 큰 호핑 거리 D를 선택하면 관찰되는 위상차가 잡음에 좀더 견고해짐을 의미하고, 차례로, 도달 시간 추정 성능을 개선시키는 데 도움을 준다. 실제로, 타이밍 추정 정확도는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(14)의 신호 대역폭 또는 송신 대역폭에 반비례한다. 즉, 보다 넓은 대역폭에 걸쳐 신호를 확산시키면 더 양호한 타이밍 추정 정확도를 달성한다. 이는, 의사 랜덤 호핑이 사용될 때, 의사 랜덤 호핑 범위가 넓을수록, 도달 시간 추정에 대한 상관 피크가 좁아지므로, 추정이 더 정확하다는 것을 의미한다.
따라서, 타겟 도달 시간 추정 범위 및 타겟 타이밍 추정 정확도 모두의 달성은, 일부 실시예들에서, 때로는 타겟화된 추정 범위를 달성할 정도로 충분히 작은 주파수 거리만큼 호핑시키고, 다른 때에는 타겟화된 추정 정확도를 달성할 정도로 충분히 큰 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴을 채택함으로써 달성된다. 즉, 주파수 호핑을 위해 다수의 주파수 거리들(즉, 다수의 레벨들 또는 사이즈들)이 사용된다(예를 들어, 제1 레벨의 고정 사이즈 호핑 외에 추가적인 호핑이 사용된다). 그러나, 충분한 도달 시간 추정 범위를 허용할 만큼(동일하게는, 타겟 셀 사이즈를 지원하기에) 충분히 작은 일부 호핑 거리들이 있어야 한다는 제약 조건과 함께, 다수의 주파수 거리들이 사용된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 도 1의 주파수 호핑 패턴은 제1 세트의 하나 이상의 심벌 그룹 내의 각각의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 제1 세트와 상이한 제2 세트의 하나 이상의 심벌 그룹 내의 각각의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시킨다. 이와 관련하여, 제1 및 제2 세트는 시간상으로 인터레이싱되고 중첩되지 않을 수 있으며, 두 세트는 모두 심벌 그룹을 하나 걸러 포함할 수 있다. 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들은, 예를 들어, 의사 랜덤하게 생성되거나 선택될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 고정 주파수 거리는 위에서 설명된 바와 같이 정의된 목적을 달성하도록 설정될 수 있는 반면에(예를 들어, 작은 주파수 거리를 요구함), 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들은 (예를 들어, 신호 추정 정확도를 개선시키기 위해) 신호 대역폭 전체 또는 실질적으로 전체에 걸쳐 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 호핑시키도록 확립될 수 있다.
이들 또는 다른 실시예들에서, 주파수 호핑 패턴은 2개의 호핑 패턴, 즉, 고정 거리 호핑 패턴과 다중-거리 호핑 패턴(multi-distance hopping pattern)의 조합으로서 생성될 수 있다. 고정 거리 호핑 패턴은 제1 세트의 하나 이상의 심벌 그룹 내의 각각의 심벌 그룹에서 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시킨다. 다중-거리 호핑 패턴은 제1 세트와 상이한 제2 세트의 하나 이상의 심벌 그룹 내의 각각의 심벌 그룹에서 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시킨다. 이러한 다중-거리 호핑 패턴이 의사 랜덤 호핑 패턴일 수 있다.
도 2는 제2 세트 내의 심벌 그룹에서 호핑되는 주파수 거리가 단일 톤에 의해 스패닝되는 주파수 거리의 0, 1,... 및
Figure pct00013
-1배를 포함하는 후보 주파수 거리들로부터 선택되는 일례를 예시하며, 여기서
Figure pct00014
는 랜덤 액세스 프리앰블 신호의 송신 대역폭에서의 톤들의 수 및/또는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이다. 도 2는 LTE 또는 NB-IoT 맥락에서 이 예를 예시하며, 여기서 신호는
Figure pct00015
=12인 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(narrowband physical random access channel)(NB-PRACH)을 통해 송신된다. 도 2의 심벌 그룹들은 인덱스 t를 통해 시간상으로 연속적으로 인덱싱되어 있다. 심벌 그룹 인덱스 t는 PRACH 그룹 인덱스로 지칭될 수 있다.
도 2에서, 각각의 짝수 PRACH 그룹 인덱스 t, 즉, 0, 2, 4, ...에서, 호핑은 의사 랜덤이며, PRACH 대역 내의 임의의 값(즉,
Figure pct00016
=12인 0 내지 11 사이의 임의의 값)일 수 있다. 각각의 홀수 PRACH 그룹 인덱스 t에서, 호핑은 PRACH 그룹 인덱스 t-1에서 사용되는 톤에 대해 고정 사이즈 호핑(예를 들어, 1톤)이다. 따라서, PRACH 대역 내의 모든
Figure pct00017
개의 톤이 PRACH 서브대역이라 칭해질 수 있으며, 여기서 nmicro는 고정 호핑의 사이즈를 나타낸다. 예를 들어, 도 2에서, 고정 호핑의 사이즈는 1이고, PRACH 대역 내의 모든
Figure pct00018
=2개의 톤이 PRACH 서브대역을 구성한다. 따라서, PRACH 대역은 다수의 상이한 서브대역들로 구성되며, 각각의 서브대역은 랜덤 액세스 프리앰블 신호가 고정 주파수 거리만큼 호핑되는 PRACH 대역의 서브세트이다. 고정 호핑의 사이즈가 2개의 톤인 도시되지 않은 다른 실시예들에서는, PRACH 대역 내의 모든
Figure pct00019
=2*2=4개의 톤이 PRACH 서브대역을 구성한다. 따라서, PRACH 대역 내의 톤들의 수
Figure pct00020
은 모든 주파수 자원들을 완전히 사용하기 위해
Figure pct00021
으로 나눠질 수 있어야 한다.
적어도 일부 실시예들은, 예를 들어, 심벌 그룹들(18)이 PRACH의 대역폭에 스패닝되도록 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 PRACH의 대역폭 전반에 걸쳐 호핑시킴으로써, PRACH에 대한 주파수 자원들을 완전히 활용한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 실시예에 따르면, 특정 홀수 그룹 인덱스에서의 고정 사이즈 호핑은 "상향(Upward)" 또는 "하향(Downward)"일 수 있고, 짝수 인덱스에서의 호핑은 의사 랜덤이다. PRACH 서브대역에 위치한 PRACH 송신에 있어서, 송신이 짝수 그룹 인덱스 t에서 서브대역의 하반부의 톤을 사용하는 경우, 송신은 그룹 인덱스 t+1에서 "상향" 점프할 것이다. 송신이 짝수 그룹 인덱스 t에서 서브대역의 상반부의 톤을 사용하는 경우, 송신은 그룹 인덱스 t+1에서 "하향" 점프할 것이다. 그러므로, 본 실시예 및 다른 실시예들에서, 주파수 호핑 패턴은 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 심벌 그룹에서 고정 주파수 거리만큼 심벌 그룹의 주파수 위치에 의존하는 방향으로 호핑시킨다.
도 3은, 대신에, 제2 세트 내의 심벌 그룹에서 호핑되는 주파수 거리가 단일 톤에 의해 스패닝되는 주파수 거리의
Figure pct00022
및
Figure pct00023
배를 포함하는 후보 주파수 거리들로부터 선택되는 상이한 예를 예시하며, 여기서
Figure pct00024
은 랜덤 액세스 프리앰블 신호의 송신 대역폭에서의 톤들의 수이고,
Figure pct00025
은 임의의 주어진 서브대역에서의 톤들의 수이다. 도 3은 또한 LTE 또는 NB-IoT 맥락에서 이 예를 예시하며, 여기서 신호는
Figure pct00026
=12이고
Figure pct00027
=2인 PRACH를 통해 송신된다.
도 3에서, 각각의 짝수 PRACH 그룹 인덱스, 즉, 0, 2, 4, ...에서, 호핑은 PRACH 대역 내의 톤들의 서브세트에서 의사 랜덤이다. 각각의 홀수 PRACH 그룹 인덱스 t에서, 호핑은 PRACH 그룹 인덱스 t-1에서 사용된 톤에 대해 고정 사이즈 호핑이다. 고정 사이즈 호핑은 항상 "상향"이거나 또는 항상 "하향"이다. 도 3에서, 고정 호핑의 사이즈는 1이다.
도 3의 호핑 패턴과 도 2의 호핑 패턴의 차이점들에 주목하도록 한다. 도 3의 의사 랜덤 호핑 패턴은 PRACH 서브대역 기반이고, 도 1의 의사 랜덤 호핑은 톤 기반이다. 즉, 도 2의 의사 랜덤 호핑의 가능한 사이즈들은
Figure pct00028
일 수 있지만, 도 3의 의사 랜덤 호핑의 가능한 사이즈들은 단지
Figure pct00029
일 수 있다. 다시 한번, PRACH 대역 내의 톤들의 수
Figure pct00030
는
Figure pct00031
으로 나눠질 수 있다고 가정한다. 또한, 도 3에 예시된 호핑 패턴을 갖는 특정 PRACH 송신에 있어서, 고정 사이즈 호핑은 송신 동안에 항상 "상향"이거나 또는 "하향"인 반면, 도 2에 예시된 호핑 패턴에 있어서, 고정 사이즈 호핑은 "상향"과 "하향" 사이에서 변경될 수 있다. 이들 차이점들은 도 2 및 도 3에서 알 수 있다.
각각의 PRACH 프리앰블은 임의의 주어진 시간 자원 동안에 사실상 단지 하나의 톤만을 사용하기 때문에, 상이한 프리앰블들이 주파수 도메인에서 멀티플렉싱될 수 있다. 그러므로, 일부 실시예들에서, 무선 네트워크 노드(12)는 하나 이상의 다른 사용자 장비로부터 하나 이상의 다른 신호를 수신하고, 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)와 주파수상으로 멀티플렉싱된 하나 이상의 다른 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 상이한 주파수 호핑 패턴들에 따라 검출하기 위한 시도로 해당 하나 이상의 다른 신호를 프로세싱하도록 구성된다.
호핑 패턴들은 일부 실시예들에서 주파수 자원들이 PRACH에 의해 완전히 활용될 수 있도록 설계된다. 예를 들어, 도 4는 도 2에 예시된 호핑 패턴에 대응하는 12개의 PRACH 주파수 호핑 패턴의 멀티플렉싱을 도시한다. 각각의 충전 패턴(또는 참조 번호/문자)은 하나의 주파수 호핑 패턴을 나타낸다. 도 5는 도 3에 예시된 호핑 패턴에 대응하는 12개의 PRACH 주파수 호핑 패턴의 멀티플렉싱을 도시한다. 일반적으로 N개의 톤은 N개의 PRACH 주파수 호핑 패턴을 멀티플렉싱하도록 구성될 수 있다. 각각의 PRACH 호핑 패턴은 하나의 OFDM 심벌 그룹 인터벌 동안에 하나의 톤을 사용하고, (도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은) 본 명세서의 실시예들에 따른 호핑 패턴들은 동일한 OFDM 심벌 그룹 인터벌 동안에 어떠한 2개의 호핑 패턴도 동일한 톤을 사용하지 않도록 보장한다.
일부 실시예들에 따르면, 도 2 및 도 4에 예시된 호핑 패턴에 대한 상세한 공식들은 다음과 같이 주어진다.
Figure pct00032
여기서, nstart는 PRACH 대역의 시작 인덱스를 나타내고, nsc는 (nstart에 대한) PRACH 대역에서의 상대적인 톤 인덱스이고, nmicro는 고정 호핑의 사이즈이고,
Figure pct00033
는 랜덤 액세스 프리앰블 신호의 송신 대역폭에서의 톤들의 수이고,
Figure pct00034
이다. 의사 랜덤 시퀀스 c(k)의 예는 3GPP TS 36.211 v13.0.0의 7.2절에 의해 주어진 것일 수 있다. 특히, 의사 랜덤 시퀀스 c(k)는 길이 MPN의 시퀀스를 포함하고 - 여기서, k=0, 1,..., MPN-1임 -,
Figure pct00035
에 의해 정의되며, 여기서 셀 특정 호핑을 원하는 경우에는,
Figure pct00036
,
Figure pct00037
이고,
Figure pct00038
,
Figure pct00039
이다.
Figure pct00040
은 물리-계층 셀 아이덴티티이다.
따라서, 이 예가 설명하는 바와 같이, 의사 랜덤 시퀀스 생성기는 필요한 경우에 셀 특정적일 수 있다. 예를 들어, 36.211의 7.2절에 의해 주어진 의사 랜덤 시퀀스 c(k)는 원하는 경우에 셀 ID로 초기화될 수 있다.
호핑이 셀 특정적인 본 실시예 및 다른 실시예들에서, 의사 랜덤 호핑은 셀 특정 코드 분할 멀티플렉싱(code division multiplexing)(CDM)의 타입으로서 보일 수 있다. 이 CDM은 이웃하는 셀들이 NB-PRACH에 대해 동일한 주파수 자원들을 사용할 수 있게 한다. 차례로, 이것은 이웃하는 셀들 사이에서의 NB-PRACH의 FDM에 비해 NB-PRACH 용량을 크게 증가시킨다. 특히, 180kHz의 대역폭 및 3.75kHz의 서브캐리어 간격에서, 최대 48개의 NB-PRACH 프리앰블들이 셀에서 사용될 수 있다.
도 3 및 도 5에 예시된 호핑 패턴에 대한 상세한 공식들은 다음과 같이 주어진다.
Figure pct00041
여기서, nstart는 PRACH 대역의 시작 인덱스를 나타내고, nsc는 (nstart에 대한) PRACH 대역에서의 상대적인 톤 인덱스이고, nmicro는 고정 호핑의 사이즈이고,
Figure pct00042
는 랜덤 액세스 프리앰블 신호의 송신 대역폭에서의 톤들의 수이고,
Figure pct00043
이다. 의사 랜덤 시퀀스 c(k)의 예는 위에서 상술된 바와 같이 36.211 v13.0.0의 7.2절에 의해 주어진 것일 수 있다. 다시 말하면, 의사 랜덤 시퀀스 생성기는 필요한 경우에 셀 특정적일 수 있다. 예를 들어, 36.211의 7.2절에 의해 주어진 의사 랜덤 시퀀스 c(k)는 원하는 경우에 셀 ID로 초기화될 수 있다.
위의 설명은 가능한 호핑 패턴들 중 두 가지 예에 불과하다는 것에 주목하도록 한다. 고정 사이즈 호핑 및 추가적인 다중-레벨 호핑 모두를 사용하는 임의의 호핑 패턴들이 본 명세서의 특정 실시예들에 의해 채택될 수 있다. 다중-레벨 호핑은 임의의 주어진 심벌 그룹(또는 시간 자원)에서 호핑되는 사이즈가 해당 호핑에 대해 가능한 정의된 다수의 상이한 주파수 거리들 중 하나인 임의의 호핑을 구성한다. 위의 예들에서 예시된 바와 같이, 다중-레벨 호핑은, 예를 들어, 의사 랜덤 호핑에 의해 달성될 수 있다(그러나, 이에 제한되지 않는다). 특히, 의사 랜덤 호핑은 임의의 주어진 심벌 그룹(또는 시간 자원)에서 호핑되는 사이즈가 (특정된 의사 랜덤 공식들에 의해 미리 결정된) 다수의 미리 결정된 호핑 사이즈들 중 하나일 수 있는 호핑과 등가로 고려될 수 있다. 고정 사이즈 호핑은 주파수 자원을 완전히 활용하기 위해 "상향" 및 "하향" 호핑을 모두 포함한다. 고정 사이즈 호핑은 타겟화된 도달 시간 추정 범위가 PRACH에 의해 충족될 수 있는 것을 보장한다. (예를 들어, 의사 랜덤 호핑을 통해 달성되는) 추가적인 다중-레벨 호핑은 도달 시간 추정 정확도를 크게 개선시킨다.
실제로, 도 6은, 프리앰블 송신이 한 번에 3.75㎑의 하나의 단일 톤만을 사용한다고 해도, 일부 실시예들에 따른 호핑 패턴들이 기지국이 매우 정확한 도달 시간 추정 정확도를 획득하는 것을 도울 수 있음을 도시한다. 이와 관련하여, 도 6은 8-톤 PRACH 대역(22), 12-톤 PRACH 대역(24) 및 16-톤 PRACH 대역(26)을 포함하는 상이한 수의 톤들을 포함하는 PRACH 대역들에 대해 이것을 도시한다.
일부 실시예들에서, 각각의 기지국은, 예를 들어, 상이한 타입들의 사용자 장비들에 대해 하나 이상의 PRACH 대역을 구성한다. 각각의 대역 내의 톤들의 수는 상이할 수 있다. 예를 들어, 상이한 커버리지 클래스들의 PRACH 송신들의 주파수 분할 멀티플렉싱이 허용되는 경우, 기지국은 상이한 커버리지 클래스들에 대해 상이한 대역폭들의 PRACH 대역들을 구성할 수 있다. 더 긴 프리앰블들에는 더 큰 대역이 사용될 수 있다. 이웃하는 셀들의 PRACH 대역들은 중첩될 수도 있고 또는 중첩되지 않을 수도 있다. 중첩되는 경우에, 셀 특정 의사 랜덤 호핑은 이웃하는 셀들에서 프리앰블들을 구별하고/하거나 셀간 간섭을 완화시키는 데 사용될 수 있다. 각각의 대역은, 예를 들어, 시작 톤 인덱스 nstart 및 랜덤 액세스 프리앰블 신호의 송신 대역폭에서의 톤들의 수
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(또는 종료 톤 인덱스)에 의해 특징지어질 수 있다. 각각의 대역은 또한 고정 호핑의 사이즈 nmicro에 의해 특징지어질 수 있다.
임의의 이벤트에서, 기지국의 가능한 NB-PRACH 구성의 예시가 도 7에 주어진다. 도시된 바와 같이, 기지국은 X개의 톤을 포함하는 제1 NB-PRACH 대역(1), Y개의 톤을 포함하는 제2 NB-PRACH 대역(2), 및 Z개의 톤을 포함하는 제3 NB-PRACH 대역(3)을 구성한다. 이들 3개의 대역은 모두 180kHz 대역폭의 협대역 캐리어(예를 들어, 1개의 물리 자원 블록) 내에 구성된다.
하나 이상의 NB-PRACH 대역이 구성된 경합 기반 랜덤 액세스의 경우, 일부 실시예들에서, 디바이스(14)는 우선 하나 이상의 PRACH 대역을 포함할 수 있는 구성된 PRACH 주파수 자원 풀에서 톤을 랜덤하게 선택한다. 디바이스(14)는, 예를 들어, 구성된 하나 이상의 PRACH 대역에 포함된 톤들 중에서 단일 톤을 랜덤하게 선택할 수 있다. 그 후, 디바이스(14)는 위에서 설명된 바와 같은 주파수 호핑 패턴에 따라 대응하는 PRACH 대역에서 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신한다.
본 명세서의 호핑 패턴들은 일반적이며, 임의의 서브캐리어 간격, 임의의 프리앰블 길이(즉, 심벌 그룹들의 수), 고정 호핑의 임의의 사이즈 및 PRACH 대역 내의 임의의 수의 톤들에 적용된다. 도 8은 8-톤 PRACH 대역 및 2-톤 고정 호핑을 갖는 호핑 패턴의 다른 예를 제공한다. 호핑 패턴은 도 4와 동일한 방식으로 생성된다. 도 9는 8-톤 PRACH 대역 및 2-톤 고정 호핑을 갖는 호핑 패턴의 다른 예를 제공한다. 호핑 패턴은 도 5와 동일한 방식으로 생성된다.
하나 이상의 실시예에 따르면, PRACH 대역의 시작 인덱스(nstart), PRACH 대역 내의 톤들의 수(
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), 및 고정 호핑의 사이즈(nmicro)와 같은 PRACH의 구성 파라미터들 중 하나 이상은, 예를 들어, 시스템 정보 블록(System Information Block)(SIB) 또는 마스터 정보 블록(Master Information Block)(MIB) 또는 MIB와 SIB의 조합을 사용하여 구성 정보로서 시그널링된다. 이들 구성들 중 일부는 고정될 수 있고, 따라서 시그널링될 필요가 없다는 것에 주목하도록 한다.
상기 설명은 주파수 호핑을 갖는 주파수 도메인에서의 직교 자원 할당에 초점을 맞추었지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 다른 차원에서의 자원 할당 또한 가능하다는 것을 이해할 것이라는 점에 유의하도록 한다. 예를 들어, 시간 도메인에서는, 서브캐리어들의 중첩되지 않는 세트들이 직교 PRACH 자원들을 정의하는 데 사용될 수 있고, 시퀀스 도메인에서는, 직교 프리앰블 시퀀스들이 그들의 시간/주파수 자원들이 중첩되는 경우에도 상이한 UE들에 의해 사용될 수 있다. 시간-도메인 양태들 및 시퀀스-도메인 양태들을 정의하는 구성 파라미터들도 또한 고정된 방식으로 정의되거나 또는 MIB 및/또는 SIB를 통해 브로드캐스트된다는 것이 이해될 것이다. 본 명세서의 주파수 도메인 구성은 PRACH 자원 구성을 완전히 정의하기 위해 시간 및 시퀀스 도메인의 구성들과 함께 사용될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 본 명세서의 랜덤 액세스 실시예들은 LTE-기반 시스템들 및/또는 NB-IoT 시스템들에 적용될 수 있다. 이러한 맥락에서, 기존의 LTE 랜덤 액세스 설계와 관련하여, 랜덤 액세스는 무선 링크를 확립할 때의 초기 액세스, 스케줄링 요청 등과 같은 다수의 목적들을 서빙한다. 그 중에서도, 랜덤 액세스의 주요 목적은 LTE에서 업링크 직교성을 유지하는 데 중요한 업링크 동기화를 달성하는 것이다. OFDMA 또는 SC-FDMA 시스템에서 상이한 사용자 장비(UE)들 사이의 직교성을 보존하기 위해서는, 각각의 UE 신호의 도달 시간이 기지국에서의 OFDMA 또는 SC-FDMA 신호의 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix)(CP) 내에 있어야 한다.
LTE 랜덤 액세스는 경합 기반(contention-based) 또는 비경합(contention-free) 중 하나일 수 있다. 경합 기반 랜덤 액세스 프로시져는 도 10에 예시된 바와 같이 4단계로 구성된다. 제1 단계만이 랜덤 액세스를 위해 특별히 설계된 물리-계층 프로세싱을 포함하고, 나머지 세 단계는 업링크 및 다운링크 데이터 송신에서 사용되는 동일한 물리-계층 프로세싱을 따른다는 것에 주목하도록 한다. 비경합 랜덤 액세스의 경우, UE는 기지국에 의해 할당된 예약된 프리앰블들을 사용한다. 이 경우, 경합 해결은 필요하지 않고, 따라서 단계 1 및 2만이 필요하다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제1 단계에서, 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)는 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel)(PRACH)을 통해 랜덤 액세스 프리앰블(28)의 형태로 UE에 의해 전송된다. 이 프리앰블(28)은 또한 PRACH 프리앰블, PRACH 프리앰블 시퀀스 또는 PRACH 신호로서 지칭될 수 있다. 그럼에도 불구하고, UE는 도 11에 예시된 랜덤 액세스 시간 세그먼트 동안에 랜덤 액세스 프리앰블(28)을 송신한다. 랜덤 액세스 프리앰블(28)은 전체 랜덤 액세스 세그먼트를 점유하지 않고, 약간의 시간을 가드 시간(30)으로 남겨 둔다. 앞서 논의된 바와 같이, PA 효율 및 커버리지를 최대로 하기 위해, PRACH 프리앰블들을 가능한 일정한 엔벨로프에 가깝게 하는 것이 바람직하다. 또한, PRACH 프리앰블들은 기지국들에 의해 정확한 도달 시간 추정이 수행될 수 있도록 설계되어야 한다.
본 명세서의 일부 실시예들에 따른 PRACH 심벌 그룹(예를 들어, 심벌 그룹(18))의 기본 구조가 도 12에 예시되어 있고, 도 13에 예가 주어진다. 이것은 기본적으로 단일 톤(서브캐리어) OFDM 신호이다. 비-사이클릭 프리픽스(비-CP) 부분이 단일 심벌로 구성되는 종래의 OFDM 심벌과는 달리, PRACH 심벌 그룹의 비-CP 부분이 하나 이상의 심벌로 구성될 수 있다.
랜덤 액세스 프리앰블 신호(16) 내의 심벌들은 심지어 상이한 심벌 그룹들 전반에 걸쳐 전부 동일할 수 있다. 이 경우, 인접한 심벌 그룹들 사이의 위상 연속성을 보장하는 것이 더 쉬울 수 있고, 따라서 프리앰블 신호의 제로에 가까운 피크 대 평균 전력비(peak-to-average-power ratio)(PAPR)를 유지하는 것을 돕는다. 반대로, 다른 실시예들에서는, 그룹 내의 심벌들은 동일하지만, 심벌 그룹들 전반에 걸쳐서는 상이할 수 있다. 이것은 그룹들 위에 코드 분할 멀티플렉싱(code division multiplexing)(CDM)의 추가적인 계층을 적용하는 것으로 보일 수 있다. 이 경우, 인접한 심벌 그룹들 사이의 위상 연속성을 보장하는 것이 더 쉽지는 않지만, 본 실시예는 시스템 레벨의 관점에서 다른 송신들에 대한 간섭을 추가로 랜덤화한다.
또 다른 실시예들에서, 그룹 내의 심벌들은 상이하지만, 전체 심벌 그룹이 그룹들 전반에 걸쳐 반복된다. 이것은 그룹 내에서 CDM의 추가적인 계층을 적용하는 것으로 보일 수 있다. 이 경우, 인접한 심벌 그룹들 간의 위상 연속성을 보장하는 것이 더 쉽지는 않지만, 심벌들이 그룹 내에서만 변경되기 때문에 한정된 의미에도 불구하고, 본 실시예는 시스템 레벨의 관점에서 다른 송신들에 대한 간섭을 추가로 랜덤화한다.
또 다른 실시예들에서, 심벌들은 그룹 내 및 그룹들 전반에 걸쳐 상이할 수 있다. 이것은 그룹 내의 심벌들을 가능한 상이하게 하기 위해 각각의 심벌 그룹에 CDM이 적용되도록 심벌들 위에 CDM의 추가적인 층을 적용하는 것으로 보일 수 있다. 이 경우, 인접한 심벌 그룹들 간의 위상 연속성을 보장하는 것이 더 쉽지는 않지만, 본 실시예는 가능한 최대한도로 시스템 레벨의 관점에서 다른 송신들에 대한 간섭을 랜덤화한다.
추가적인 실시예에서, 각각의 심벌 그룹 내의 마지막 심벌은 고정된다. 사이클릭 프리픽스는 마지막 심벌 전체의 마지막 부분과 동일하기 때문에, 이 구조는 인접한 심벌 그룹들 간의 위상 연속성을 보장하는 것을 더 용이하게 하고, 따라서 프리앰블 신호의 거의 제로에 가까운 PAPR을 유지하는 것을 돕는다. (의사 랜덤 호핑, 로지컬 톤 인덱스 및/또는 셀 ID 의존적 시퀀스 값들에 의해 초래되는 것들 이외에) 추가적인 간섭 랜덤화가 요구되는 경우, 다른 심벌들에 대한 값들이 적절히 선택될 수 있다.
그룹 내의 심벌(들)의 특정 값들은, 모두 동일하든 또는 상이하든 간에, 일부 실시예들에서, 셀 ID 의존적 및/또는 로지컬 톤 인덱스 의존적일 수 있다.
도 13의 예에 따르면, 서브캐리어 간격은 3.75kHz이다. 그러나, 본 명세서의 실시예들은 임의의 서브캐리어 간격에 적용된다. 일부 실시예들에 따르면, 하나 이상의 심벌 그룹으로 이루어지는 PRACH 신호는 시간상으로 확산된다. 따라서, 각각이 도 12에 예시된 바와 같은 다수의 OFDM 심벌 그룹들이 연결되어 PRACH 프리앰블을 형성한다. 즉, 위에서 설명된 바와 같은 각각의 그룹(18)은 도 12 및/또는 도 13에 예시된 것을 포함할 수 있다. 그러나, 동일한 PRACH 프리앰블의 심벌 그룹들(18)의 주파수 포지션들은 위에서 설명된 호핑 패턴에 따라 변한다.
위에서 제안된 바와 같이, 본 명세서에서 사용되는 톤은 일부 실시예들에서 서브캐리어에 대응할 수 있다. 톤은, 예를 들어, OFDM 서브캐리어 또는 SC-FDMA 서브캐리어에 대응할 수 있다.
본 명세서의 일부 실시예들은 NB-IoT에 특히 적용 가능함을 알 수 있다. 예를 들어, 35km 셀 사이즈를 지원하기 위해서는, 고정 사이즈 호핑 거리가 1톤으로 제한될 수 있다. 또한, 추가적인 호핑 사이즈들을 사용하면 도달 시간 추정 정확도를 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 1-톤 호핑 외에 추가적인 6-톤 호핑이 사용될 수 있다. 그러나, 제2 호핑의 값들은 도달 시간 추정 정확도에 영향을 미친다. 예를 들어, 톤 호핑 값 2가 증가하면, CDF의 중심이 개선되지만, 꼬리도 상승된다. 다음에서 자세히 설명하는 바와 같이, 최적화된 호핑 패턴을 사용하면, 마지막 문제가 해결될 수 있다.
1-톤 호핑 외에 추가적인 고정 사이즈 호핑을 사용하는 것과 반대로, 고정 사이즈 호핑 외에 의사 랜덤 호핑을 사용하는 것이 더 유용하고 유연할 수 있다. 논리적으로, 의사 랜덤 호핑은, 호핑이 셀 특정적인 경우, 셀 특정 CDM의 타입으로서 생각될 수 있다. NB-PRACH를 위한 고정 사이즈 호핑 외에 의사 랜덤 호핑을 사용하는 이점들은 다음과 같이 요약된다.
첫째, 의사 랜덤 호핑은 상승된 꼬리 문제들을 해결할 수 있고, 보다 정확한 도달 시간 추정 정확도를 제공할 가능성이 있다. 특히, 타이밍 추정 정확도는 신호 대역폭에 반비례한다. 그러나, 톤 호핑 값 2가 증가하면, CDF의 중심은 개선되지만, 꼬리도 상승된다. 이것은 종래의 직관과 모순되는 것처럼 보인다. 그러나, 좀더 고려해 보면, 이 현상은 제2 레벨의 고정 호핑 값 때문이다. 도 14a 내지 도 14d에 도시된 바와 같이, 이 문제는 의사 랜덤 호핑에 의해 해결될 수 있다.
특히, 2*Pi 위상 회전 모호성으로 인해, 2 이상의 톤만큼 호핑하면 35km 셀 사이즈에서 측면 피크들을 도입할 수 있다. 제2 레벨 호핑 값이 클수록, 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 측면 피크들이 더 많이 나타난다. 이러한 측면 피크들로 인해 추정 에러들이 발생하고, 상승된 에러 꼬리들이 발생하게 된다. 대조적으로, 의사 랜덤 호핑은 도 14c 및 도 14d에 도시된 바와 같이 이 문제를 해결한다. 또한, 의사 랜덤 호핑 범위가 넓을수록, 상관 피크는 더 좁아진다(따라서, 잠재적으로는, 추정이 보다 정확해질 것이다). 이것은 더 넓은 대역폭의 신호가 더 양호한 타이밍 추정 성능을 가능하게 할 수 있다는 종래의 지식과 일치한다.
둘째, 의사 랜덤 호핑은 이미 다른 목적들로 LTE에 구현되어 있다. 본 명세서의 일부 실시예들에 따른 의사 랜덤 호핑은 NB-IoT에 재사용된다. NB-PRACH의 경우, 고정 사이즈(예를 들어, 1톤) 호핑 외에 LTE PUSCH 타입 2 호핑(TS 36.211(릴리스 12) 및 TS 36.213(릴리스 12) 참조)과 유사한 의사 랜덤 호핑이 사용될 수 있다.
셋째, 의사 랜덤 호핑은 셀간 간섭을 완화시킬 수 있다. 의사 랜덤 호핑이 없다면, 하나의 셀에서의 NB-PRACH 송신은 이웃하는 셀들에서의 NB-PRACH 및/또는 NB-PUSCH 송신들에 지속적인 간섭을 야기할 수 있다. 지속적인 간섭은 동일한 셀 내에서도 존재할 수 있는데, 왜냐하면 (i) 동시의 다수의 셀내 NB-PRACH 송신들이, 예를 들어, 잔여 캐리어 주파수 오프셋들로 인해 완전히 직교하지 않을 수 있고, (ⅱ) NB-PUSCH 및 NB-PRACH가 주파수 멀티플렉싱되는 경우, 이들이 직교하지 않기 때문이다.
넷째, 의사 랜덤 호핑은 NB-PRACH 용량을 증가시킬 수 있다. 이웃하는 셀들은 NB-PRACH에 대해 상이한 주파수 자원들을 구성할 수 있다. 이 접근법은 셀간 NB-PRACH 간섭을 피하는 반면, 이는 NB-PRACH 용량을 감소시킬 수 있다. 특히, 셀에는 단지 12개의 톤(또는 등가적으로, 12개의 프리앰블)만이 있을 수 있다. 각각의 셀은 비경합 랜덤 액세스를 위해 일부 프리앰블들을 예약할 수 있다는 것에 주목하도록 한다. 또한, LTE 타입 프리앰블 파티션이 Msg1에서 정보를 나타내는 데 사용된 경우, 사용가능한 프리앰블들의 수는 각각의 분할된 그룹에서 더욱 제한적이 될 것이다. 이들 자료들을 종합할 때, NB-PRACH는 그 자원이 신중하게 치수화되지 않은 경우에 NB-IoT 시스템의 병목 현상을 일으킬 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 의사 랜덤 호핑은 셀 특정 CDM의 타입으로서 생각될 수 있다. 이 CDM은 이웃하는 셀들이 NB-PRACH에 대해 동일한 주파수 자원들을 사용할 수 있게 한다. 이는 이웃하는 셀들 간의 NB-PRACH의 FDM에 비해, NB-PRACH 용량을 크게 증가시킨다. 특히, 180kHz 대역폭 및 3.75kHz 서브캐리어 대역에 의해, 최대 48개의 NB-PRACH 프리앰블들이 셀에서 사용될 수 있다.
다섯째, 의사 랜덤 호핑은 보다 많은 호핑 유연성을 제공하며, 보다 많은 상위 호환 가능성이 있다. 실제로, 2개의 고정 호핑 사이즈를 갖는 2-레벨 호핑은 가능한 NB-PRACH 자원 구성에 대해 일부 제약을 부과할 수 있다. 특히, 2-레벨 호핑은 항상 NB-PRACH 대역이 12개의 톤을 갖도록 요구하는데, 이는 유연하지 않다.
2개의 고정 호핑 사이즈를 갖는 2-레벨 호핑과는 달리, 의사 랜덤 호핑은 본질적으로 다수의 호핑 사이즈들을 사용하고, 더 유연하다. 예를 들어, 셀은 상이한 NB-PRACH 대역폭들을 구성할 수 있다. 1-레벨 고정 호핑과 추가적인 의사 랜덤 호핑을 갖는 NB-PRACH 송신은 대역폭이 증가할 때 쉽게 스케일링될 수 있다. 고정 사이즈의 2-레벨 호핑이 사용되는 경우, 많은 상이한 호핑 사이즈들이 정의될 필요가 있을 수 있다.
더욱이, 특히 다수의 NB-IoT PRB들이 구성되면, 주파수 호핑이 장래에 NB-IoT 피처가 될 가능성이 있을 것이다. 의사 랜덤 호핑을 사용하면 보다 많은 상위 호환 가능성이 있다. 더 많은 NB-IoT PRB가 이용 가능할 때, 고정 사이즈의 2-레벨 호핑이 사용되는 경우, 추가적인 호핑 사이즈들이 장래에 정의될 필요가 있을 수 있다.
일부 실시예들에서, 프리앰블 길이는, 예를 들어, 높은 검출 레이트, 낮은 오 경보율 및 양호한 타이밍 추정 정확도를 포함하는 만족스러운 성능을 획득하기에 충분한 에너지를 기지국이 누적하는 것을 도울 정도로 충분히 길어야 한다. 따라서, 커버리지 타겟에 따라, 프리앰블 길이가 그에 따라 선택될 수 있다. 단일 톤 주파수 호핑 PRACH가 모든 커버리지 클래스들에 대해 사용되는 경우, 이와 관련하여 다수의 길이들이 정의될 수 있다.
의사 랜덤 호핑을 채택하는 실시예들에서, 의사 랜덤 호핑 범위는 프리앰블 길이와 어느 정도 관련될 수 있다는 것에 주목하도록 한다. 특히, 프리앰블 길이는 짧은데 의사 랜덤 호핑 범위가 큰 경우, 많은 상관 측면 피크들이 발생할 수 있다. 이것이 도 15a 내지 도 15f에 예시되어 있다. 실제로, 도 15a 내지 도 15c에 도시된 바와 같이, 144dB MCL을 갖는 사용자들에 대한 더 짧은 프리앰블들은 더 큰 의사 랜덤 호핑 범위들에 대해 더욱 실질적인 상관 측면 피크들을 초래한다. 대조적으로, 도 15d 내지 도 15f에 도시된 바와 같이, 164dB MCL을 갖는 사용자들에 대한 더 긴 프리앰블들은 동일한 의사 랜덤 호핑 범위들에 대해서도 도 15a 내지 도 15c의 것들보다 실질적인 상관 측면 피크들을 덜 초래한다. 이는 더 긴 프리앰블 길이들이 더 큰 의사 랜덤 호핑 범위들을 제공할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 일부 실시예들에서, 상이한 프리앰블 길이들에 대해 상이한 의사 랜덤 호핑 범위들이 사용된다(예를 들어, 긴 프리앰블 길이에 대해서는 큰 범위, 짧은 프리앰블 길이에 대해서는 짧은 범위).
일부 실시예들에서, eNB는 단일 톤 주파수 호핑 NB-PRACH의 다음의 파라미터들, 즉, UE들에게 "언제 전송할 것인지"를 알려주는 시간 자원 정보, UE들에게 "무엇을 전송할 것인지"를 지시하는 프리앰블 시퀀스 정보, 및 UE들에게 "어디에 전송할 것인지"를 지시하는 주파수 자원 정보를 구성할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, NB-IoT UE들은 단일 톤 주파수 호핑 NB-PRACH 프리앰블을 전송하기 위한 다음의 지식, 즉, NB-PRACH 가능성들의 가능한 시작 시간들, 프리앰블 시퀀스 값들, 하나 이상의 NB-PRACH 대역의 시작 인덱스들, CP 길이, 그룹당 심벌들의 수, 그룹들의 수, 마이크로 호핑 사이즈 및/또는 의사 랜덤 호핑 범위를 가질 수 있다. 이 정보는 시스템 정보 블록(SIB) 또는 마스터 정보 블록(MIB) 또는 SIB와 MIB의 조합을 사용하여 시그널링될 수 있다. 이들 구성들 중 일부는 고정될 수 있고, 따라서 시그널링될 필요가 없다.
예로서, 설계 구성 파라미터들 세트는 아래의 표 1에 요약될 수 있다.
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그러나, 일부 예들에서의 NB-IoT에 대한 특정 적용 가능성에도 불구하고, 이 기술들이 eMTC뿐만 아니라 E-UTRAN의 후속 모델들을 포함한 다른 무선 네트워크들에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에서 LTE에 대한 3GPP 표준으로부터의 용어를 사용하여 신호들을 참조하는 것은 다른 네트워크들에서 유사한 특성들 및/또는 목적들을 갖는 신호들에 보다 일반적으로 적용되는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서의 무선 노드는 무선 신호들을 통해 다른 노드와 통신할 수 있는 임의의 타입의 노드(예를 들어, 기지국 또는 무선 통신 디바이스)이다. 무선 네트워크 노드(12)는 기지국과 같은 무선 통신 네트워크 내에서 동작할 수 있거나 동작하도록 구성된 임의의 타입의 무선 노드이다. 네트워크 노드는 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크 내이든 또는 코어 네트워크 내이든 간에 무선 통신 네트워크 내에서 동작할 수 있고/있거나 동작하도록 구성된 임의의 타입의 노드이다. 무선 통신 디바이스(14)는 무선 신호들을 통해 무선 네트워크 노드와 통신할 수 있는 임의의 타입의 무선 노드이다. 따라서, 무선 통신 디바이스(14)는 M2M(machine-to-machine) 디바이스, MTC(machine-type communications) 디바이스, NB-IoT 디바이스 등을 지칭할 수 있다. 무선 통신 디바이스는 또한 사용자 장비, 무선 디바이스, 무선 통신 디바이스, 무선 단말 또는 간단히 단말로서 지칭될 수 있는데, 문맥상 달리 나타내지 않는 한, 이들 용어들 중 임의의 것의 사용은 디바이스 대 디바이스 UE들 또는 디바이스들, 머신 타입 디바이스들 또는 머신 대 머신 통신이 가능한 디바이스들, 무선 통신 디바이스가 장착된 센서들, 무선 가능형 테이블 컴퓨터들, 모바일 단말들, 스마트폰들, LEE(laptop-embedded equipped), LME(laptop-mounted equipment), USB 동글들, 무선 CPE(customer-premises equipment) 등을 포함하도록 의도된다. 본 명세서의 논의에서는, M2M(machine-to-machine) 디바이스, MTC(machine-type communication) 디바이스, 무선 센서 및 센서라는 용어들 또한 사용될 수 있다. 이들 디바이스들이 UE일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
IOT 시나리오에서, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 무선 통신 디바이스(14)는 모니터링 또는 측정들을 수행하는 머신 또는 디바이스일 수 있거나 이에 포함될 수 있고, 그러한 모니터링 측정들의 결과들을 다른 디바이스 또는 네트워크로 송신한다. 그러한 머신들의 특정 예들로는 전력계들, 산업 머신 또는 가정용 또는 개인용 기기들, 예를 들어, 냉장고들, 텔레비전들, 시계들과 같은 개인용 웨어러블들 등이 있다. 다른 시나리오들에서, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 무선 통신 디바이스는 차량에 포함될 수 있고, 차량의 동작 상태 또는 차량과 연관된 다른 기능들의 모니터링 및/또는 보고를 수행할 수 있다.
또한, NB-IoT 맥락에서, NB-IOT 디바이스들에 대한 더 낮은 제조 비용들을 지원하기 위해, 송신 대역폭이 180KHz 사이즈인 하나의 물리 자원 블록(PRB)으로 축소되는 경우가 있을 수 있다. 주파수 분할 듀플렉싱(frequency division duplexing)(FDD) 및 TDD 모두 지원된다. FDD(즉, 송신기 및 수신기가 상이한 캐리어 주파수들에서 동작함)의 경우, 반-이중 모드(half-duplex mode)만이 UE에서 지원될 필요가 있다. 디바이스들의 복잡성이 더 낮다는 것(예를 들어, 단지 하나의 송신/수신기 체인)은 정상 커버리지에서도 적은 수의 반복들이 필요할 수 있음을 의미한다. 또한, UE 복잡성을 완화하기 위해, 교차-서브프레임 스케줄링을 갖는 동작 가정이 있을 수 있다. 즉, 송신이 우선 인핸스드 물리 DL 제어 채널(Enhanced Physical DL Control Channel)(M-EPDCCH라고도 알려진 E-PDCCH) 상에 스케줄링된 다음, M-EPDCCH의 최종 송신 후에, 물리 DL 공유 채널(Physical DL Shared Channel)(PDSCH) 상에서 실제 데이터의 제1 송신이 수행된다.
따라서, 본 명세서의 하나 이상의 실시예는 일반적으로 랜덤 액세스를 위해 임의의 OFDM 또는 SC-FDMA 심벌 그룹 인터벌에서 단일 서브캐리어 신호를 사용하는 것을 포함한다. 상이한 OFDM 또는 SC FDMA 심벌 인터벌들에서, 상이한 서브캐리어(주파수들)가 사용될 수 있다. 이것은 "주파수 호핑(frequency hopping)"으로 생각될 수 있다. 호핑 패턴들은 고정 사이즈 호핑과 추가적인 다중-레벨 호핑 모두로 구성된다. 고정 사이즈 호핑은 주파수 자원을 완전히 활용하기 위해 "상향" 및 "하향" 호핑을 모두 포함한다. 고정 사이즈 호핑은 타겟화된 도달 시간 추정 범위가 PRACH에 의해 충족될 수 있는 것을 보장한다. 다중-레벨 호핑 사이즈들은, 예를 들어, 미리 결정된 상이한 사이즈들의 호핑으로서 간주될 수 있는 의사 랜덤 호핑에 의해 달성될 수 있다. 추가적인 다중-레벨 호핑은 도달 시간 추정 정확도를 크게 개선시킨다. 상이한 PRACH 프리앰블들 간의 직교 주파수 호핑 패턴들이 설계될 수 있다.
새로운 PRACH 신호는 0dB에 가까운 PAPR을 달성하기 때문에, PA 백오프의 필요성을 최대한도로 줄이고, PA 효율을 최대화한다. 따라서, 이것은 PRACH 커버리지와 배터리 효율을 최대화한다. 새로운 PRACH 신호는 SC-FDMA 및 직교 주파수-분할 다중-액세스(OFDMA)와 호환 가능하다. 따라서, 이것은 기존의 SC-FDMA 또는 OFDMA 신호 생성기를 사용하여 쉽게 구현될 수 있다. 이를 통해 개발 비용과 출시 시간을 모두 감소시킨다. 또한, 호핑 패턴들은 (1) 기지국에 의해 정확한 도달 시간 추정이 수행될 수 있고, (2) 주파수 자원들이 상이한 프리앰블들의 직교성을 유지하면서 PRACH에 의해 완전히 활용될 수 있도록 신중하게 설계된다. NB-IoT의 PUSCH에서 짧은 CP(LTE에서, 4.7us 등)가 사용되는 경우, 정확한 도달 시간 추정은 매우 중요하다.
위에서 설명된 다양한 수정들 및 변형들에 비추어, 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 명세서의 무선 통신 디바이스(14)(예를 들어, 사용자 장비)가 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하기 위해 도 16a에 도시된 프로세싱(100)을 수행할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 프로세싱(100)은 각각의 심벌 그룹이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하는 단계(블록(110))를 포함한다. 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함한다. 프로세싱(100)은 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하는 단계(블록(120))를 수반한다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 또한 무선 네트워크 노드(12)가 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 수신하기 위해 도 16b에 도시된 프로세싱(200)을 수행할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 프로세싱(200)은 무선 통신 디바이스(예를 들어, 사용자 장비)로부터 신호를 수신하는 단계(블록(210))를 포함한다. 프로세싱(200)은 또한 심벌 그룹들 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 수신된 신호를 프로세싱하는 단계(블록(220))를 포함한다. 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함한다.
또한, 무선 네트워크 노드(12)는 각각의 심벌 그룹이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하도록 무선 통신 디바이스(예를 들어, 사용자 장비)를 구성하기 위해 도 17a에 도시된 프로세싱(300)을 수행할 수 있다. 프로세싱(300)은 무선 통신 디바이스가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 심벌 그룹들 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하는 단계(블록(310)) - 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킴 - 를 포함한다. 프로세싱(300)은 또한 구성 정보를 무선 통신 디바이스로 송신하는 단계(블록(320))를 포함한다.
무선 통신 디바이스(14)는 이에 대응하여 도 17b의 프로세싱(400)을 수행할 수 있다. 프로세싱(400)은 무선 통신 디바이스가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 심벌 그룹들 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 수신하는 단계(블록(410)) - 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킴 - 를 포함한다. 프로세싱(400)은 또한 수신된 구성 정보에 따라 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 생성하도록 디바이스(14)를 구성하는 단계(블록(420))를 포함한다.
또 다른 실시예들에서, 본 명세서의 사용자 장비(14)(또는, 보다 일반적으로는, 무선 통신 디바이스)는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하기 위해 도 18a에 도시된 프로세싱(500)을 수행할 수 있다. 이 프로세싱(500)은 각각의 심벌 그룹이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 심벌 그룹들 중 적어도 하나로부터 인접한 심벌 그룹으로 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 심벌 그룹들 중 적어도 하나로부터 인접한 심벌 그룹으로 의사 랜덤 주파수 거리만큼 추가로 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하는 단계(블록(510))를 포함한다. 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함한다. 프로세싱(500)은 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하는 단계(블록(520))를 추가로 수반한다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 또한, 다른 실시예들에서, 기지국(12)(또는 보다 일반적으로는, 무선 네트워크 노드)이 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 수신하기 위해 도 18b에 도시된 프로세싱(600)을 수행할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 프로세싱(600)은 사용자 장비로부터 신호를 수신하는 단계(블록(610))를 포함한다. 프로세싱(600)은 또한, 심벌 그룹들 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 심벌 그룹들 중 적어도 하나로부터 인접한 심벌 그룹으로 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 심벌 그룹들 중 적어도 하나로부터 인접한 심벌 그룹으로 의사 랜덤 주파수 거리만큼 추가로 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 수신된 신호를 프로세싱하는 단계(블록(620))를 포함한다. 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함한다.
또 다른 실시예들에서, 기지국(12)(또는 보다 일반적으로는, 무선 네트워크 노드)은 각각의 심벌 그룹이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하도록 사용자 장비를 구성하기 위해 도 19a에 도시된 프로세싱(700)을 수행할 수 있다. 프로세싱(700)은 무선 통신 디바이스가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 심벌 그룹들 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하는 단계(블록(710)) - 주파수 호핑 패턴은 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 심벌 그룹들 중 적어도 하나로부터 인접한 심벌 그룹으로 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 심벌 그룹들 중 적어도 하나로부터 인접한 심벌 그룹으로 의사 랜덤 주파수 거리만큼 추가로 호핑시킴 - 를 포함한다. 프로세싱(700)은 또한 구성 정보를 사용자 장비로 송신하는 단계(블록(720))를 포함한다.
추가적인 실시예들에서, 사용자 장비(14)는 이에 대응하여 도 19b의 프로세싱(800)을 수행할 수 있다. 프로세싱(800)은 사용자 장비(14)가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 심벌 그룹들 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 수신하는 단계(블록(810)) - 주파수 호핑 패턴은 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 심벌 그룹들 중 적어도 하나로부터 인접한 심벌 그룹으로 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 심벌 그룹들 중 적어도 하나로부터 인접한 심벌 그룹으로 의사 랜덤 주파수 거리만큼 추가로 호핑시킴 - 를 포함한다. 프로세싱(800)은 또한 수신된 구성 정보에 따라 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 생성하도록 사용자 장비(14)를 구성하는 단계(블록(820))를 포함한다.
위에서 설명된 무선 통신 디바이스(14)(예를 들어, 사용자 장비)는 임의의 기능적 수단들 또는 유닛들을 구현함으로써 본 명세서의 프로세싱을 수행할 수 있다는 것에 주목하도록 한다. 일 실시예에서, 예를 들어, 무선 통신 디바이스(14)는 도 16a, 도 17a, 도 18a 및/또는 도 19b에 도시된 단계들을 수행하도록 구성된 각각의 회로들 또는 회로를 포함한다. 이와 관련하여, 회로들 또는 회로는 메모리와 관련하여 특정 기능 프로세싱을 수행하기 위한 전용 회로들 및/또는 하나 이상의 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리, 캐시 메모리, 플래시 메모리 디바이스들, 광학 스토리지 디바이스들 등과 같은 하나 또는 여러 타입들의 메모리를 포함할 수 있는 메모리를 채택하는 실시예들에서, 메모리는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 본 명세서에서 설명된 기술들을 수행하는 프로그램 코드를 저장한다.
도 20a는 하나 이상의 실시예에 따른 사용자 장비(14)(또는, 보다 일반적으로는, 무선 통신 디바이스)의 추가적인 세부 사항들을 예시한다. 도시된 바와 같이, 사용자 장비(14)는 프로세싱 회로(920) 및 무선 회로(910)를 포함한다. 무선 회로(910)는 하나 이상의 안테나(940)를 통해 송신하도록 구성된다. 프로세싱 회로(920)는 메모리(930)에 저장된 명령어들을 실행하는 등에 의해, 예를 들어, 도 16a, 도 17b, 도 18a 및/또는 도 19b에서 상술된 프로세싱을 수행하도록 구성된다. 이와 관련하여, 프로세싱 회로(920)는 특정 기능적 수단들 또는 유닛들을 구현할 수 있다.
도 20b는, 다른 실시예들에 따라, 예를 들어, 도 20a의 프로세싱 회로(920)를 통해 다양한 기능적 수단들 또는 유닛들을 구현하는 사용자 장비(14)(또는 보다 일반적으로는, 무선 통신 디바이스)를 예시한다. 도시된 바와 같이, 예를 들어, 도 16a의 방법을 구현하기 위한 이들 기능적 수단들 또는 유닛들은, 예를 들어, 각각의 심벌 그룹이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하기 위한 생성 모듈 또는 유닛(950) - 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함함 - 을 포함한다. 사용자 장비(14)는 또한 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하기 위한 송신 모듈 또는 유닛(960)을 포함한다.
사용자 장비(14)의 추가적인 세부 사항들은 도 20c와 관련하여 도시된다. 도 20c에 도시된 바와 같이, 예시적인 사용자 장비(14)는 안테나(970), 무선 회로(예를 들어, 무선 프론트-엔드 회로)(972), 프로세싱 회로(974)를 포함하고, 사용자 장비(14)는 또한 메모리(982)를 포함할 수 있다. 메모리(982)는 프로세싱 회로(974)와 분리될 수도 있고, 또는 프로세싱 회로(974)의 통합된 일부일 수도 있다. 안테나(970)는 하나 이상의 안테나 또는 안테나 어레이를 포함할 수 있고, 무선 신호들을 전송 및/또는 수신하도록 구성되며, 무선 회로(예를 들어, 무선 프론트-엔드 회로)(972)에 접속된다. 특정 대안적인 실시예들에서, 사용자 장비(14)는 안테나(970)를 포함하지 않을 수 있고, 안테나(970)는 대신에 사용자 장비(14)로부터 분리되어, 인터페이스 또는 포트를 통해 사용자 장비(14)에 접속될 수 있다.
무선 회로(예를 들어, 무선 프론트-엔드 회로)(972)는 다양한 필터들 및 증폭기들을 포함할 수 있고, 안테나(970) 및 프로세싱 회로(974)에 접속되고, 안테나(970)와 프로세싱 회로(974) 사이에서 통신되는 신호들을 컨디셔닝하도록 구성된다. 특정 대안적인 실시예들에서, 사용자 장비(14)는 무선 회로(예를 들어, 무선 프론트-엔드 회로)(972)를 포함하지 않을 수 있고, 프로세싱 회로(974)는 대신에 프론트-엔드 회로(972) 없이 안테나(970)에 접속될 수 있다.
프로세싱 회로(974)는 무선 주파수(radio frequency)(RF) 송수신기 회로(976), 기저 대역 프로세싱 회로(978), 및 애플리케이션 프로세싱 회로(980) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, RF 송수신기 회로(976), 기저 대역 프로세싱 회로(978), 및 애플리케이션 프로세싱 회로(980)는 별개의 칩셋들 상에 있을 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 기저 대역 프로세싱 회로(978) 및 애플리케이션 프로세싱 회로(980)의 일부 또는 전부는 하나의 칩셋으로 결합될 수 있고, RF 송수신기 회로(976)는 별개의 칩셋 상에 있을 수 있다. 또 다른 실시예들에서, RF 송수신기 회로(976) 및 기저 대역 프로세싱 회로(978)의 일부 또는 전부는 동일한 칩셋 상에 있을 수 있고, 애플리케이션 프로세싱 회로(980)는 별개의 칩셋 상에 있을 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예들에서, RF 송수신기 회로(976), 기저 대역 프로세싱 회로(978) 및 애플리케이션 프로세싱 회로(980)의 일부 또는 전부는 동일한 칩셋 내에 결합될 수 있다. 프로세싱 회로(974)는, 예를 들어, 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU), 하나 이상의 마이크로프로세서, 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC) 및/또는 하나 이상의 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)를 포함할 수 있다.
사용자 장비(14)는 전원(984)을 포함할 수 있다. 전원(984)은 배터리 또는 다른 전원 회로뿐만 아니라 전력 관리 회로일 수 있다. 전원 회로는 외부 소스로부터 전력을 공급받을 수 있다. 배터리, 다른 전원 회로 및/또는 전력 관리 회로가 무선 회로(예를 들어, 무선 프론트-엔드 회로)(972), 프로세싱 회로(974) 및/또는 메모리(982)에 접속된다. 전원(984), 배터리, 전원 회로 및/또는 전력 관리 회로는 본 명세서에서 설명된 기능을 수행하기 위한 전력을 프로세싱 회로(974)를 포함한 사용자 장비(14)에 공급하도록 구성된다.
또한, 위에서 설명된 바와 같은 무선 네트워크 노드(12)는 임의의 기능적 수단들 또는 유닛들을 구현함으로써 본 명세서의 프로세싱을 수행할 수 있다는 것에 주목하도록 한다. 일 실시예에서, 예를 들어, 무선 네트워크 노드(12)는 도 16b, 도 17a, 도 18b 및/또는 도 19a에 도시된 단계들을 수행하도록 구성된 각각의 회로들 또는 회로를 포함한다. 이와 관련하여, 회로들 또는 회로는 메모리와 함께 특정 기능 프로세싱을 수행하기 위한 전용 회로들 및/또는 하나 이상의 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리, 캐시 메모리, 플래시 메모리 디바이스들, 광학 스토리지 디바이스들 등과 같은 하나 또는 여러 타입들의 메모리를 포함할 수 있는 메모리를 채택하는 실시예들에서, 메모리는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 본 명세서에서 설명된 기술들을 수행하는 프로그램 코드를 저장한다.
도 21a는 하나 이상의 실시예에 따른 무선 네트워크 노드(12)(예를 들어, 기지국)의 추가적인 세부 사항들을 예시한다. 도시된 바와 같이, 무선 네트워크 노드(12)는 프로세싱 회로(1020) 및 무선 회로(1010)를 포함한다. 무선 회로(1010)는 하나 이상의 안테나(1040)를 통해 송신하도록 구성된다. 프로세싱 회로(1020)는 메모리(1030)에 저장된 명령어들을 실행하는 등에 의해, 예를 들어, 도 16b, 도 17a, 도 18b 및/또는 도 19a에 상술된 프로세싱을 수행하도록 구성된다. 이와 관련하여, 프로세싱 회로(1020)는 특정 기능적 수단들 또는 유닛들을 구현할 수 있다.
도 21b는, 다른 실시예들에 따라, 예를 들어, 도 21a의 프로세싱 회로(1020)를 통해 다양한 기능적 수단들 또는 유닛들을 구현하는 무선 네트워크 노드(12)(예를 들어, 기지국)를 예시한다. 예를 들어, 도 16b의 방법을 구현하기 위한 이들 기능적 수단들 또는 유닛들은, 예를 들어, 사용자 장비로부터 신호를 수신하기 위한 수신 모듈 또는 유닛(1050)을 포함한다. 심벌 그룹들 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 수신된 신호를 프로세싱하기 위한 프로세싱 모듈 또는 유닛(1060) - 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함함 - 이 추가로 포함된다.
무선 네트워크 노드(12)의 추가적인 세부 사항들이 도 21c와 관련하여 도시된다. 도 21c에 도시된 바와 같이, 예시적인 무선 네트워크 노드(12)는 안테나(1070), 무선 회로(예를 들어, 무선 프론트-엔드 회로)(1072), 프로세싱 회로(1074)를 포함하고, 무선 네트워크 노드(12)는 또한 메모리(1082)를 포함할 수 있다. 메모리(1082)는 프로세싱 회로(1074)와 분리될 수도 있고, 또는 프로세싱 회로(1074)의 통합된 일부일 수도 있다. 안테나(1070)는 하나 이상의 안테나 또는 안테나 어레이를 포함할 수 있고, 무선 신호들을 전송 및/또는 수신하도록 구성되며, 무선 회로(예를 들어, 무선 프론트-엔드 회로)(1072)에 접속된다. 특정 대안적인 실시예들에서, 무선 네트워크 노드(12)는 안테나(1070)를 포함하지 않을 수 있고, 안테나(1070)는 대신에 무선 네트워크 노드(12)로부터 분리되어, 인터페이스 또는 포트를 통해 무선 네트워크 노드(12)에 접속될 수 있다.
무선 회로(예를 들어, 무선 프론트-엔드 회로)(1072)는 다양한 필터들 및 증폭기들을 포함할 수 있고, 안테나(1070) 및 프로세싱 회로(1074)에 접속되고, 안테나(1070)와 프로세싱 회로(1074) 사이에서 통신되는 신호들을 컨디셔닝하도록 구성된다. 특정 대안적인 실시예들에서, 무선 네트워크 노드(12)는 무선 회로(예를 들어, 무선 프론트-엔드 회로)(1072)를 포함하지 않을 수 있고, 프로세싱 회로(1074)는 대신에 프론트-엔드 회로(1072) 없이 안테나(1070)에 접속될 수 있다.
프로세싱 회로(1074)는 무선 주파수(RF) 송수신기 회로(1076), 기저 대역 프로세싱 회로(1078), 및 애플리케이션 프로세싱 회로(1080) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, RF 송수신기 회로(1076), 기저 대역 프로세싱 회로(1078), 및 애플리케이션 프로세싱 회로(1080)는 별개의 칩셋들 상에 있을 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 기저 대역 프로세싱 회로(1078) 및 애플리케이션 프로세싱 회로(1080)의 일부 또는 전부는 하나의 칩셋으로 결합될 수 있고, RF 송수신기 회로(1076)는 별개의 칩셋 상에 있을 수 있다. 또 다른 실시예들에서, RF 송수신기 회로(1076) 및 기저 대역 프로세싱 회로(1078)의 일부 또는 전부는 동일한 칩셋 상에 있을 수 있고, 애플리케이션 프로세싱 회로(1080)는 별개의 칩셋 상에 있을 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예들에서, RF 송수신기 회로(1076), 기저 대역 프로세싱 회로(1078) 및 애플리케이션 프로세싱 회로(1080)의 일부 또는 전부는 동일한 칩셋 내에 결합될 수 있다. 프로세싱 회로(1074)는, 예를 들어, 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU), 하나 이상의 마이크로프로세서, 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC) 및/또는 하나 이상의 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)를 포함할 수 있다.
무선 네트워크 노드(12)는 전원(1084)을 포함할 수 있다. 전원(1084)은 배터리 또는 다른 전원 회로뿐만 아니라 전력 관리 회로일 수 있다. 전원 회로는 외부 소스로부터 전력을 공급받을 수 있다. 배터리, 다른 전원 회로 및/또는 전력 관리 회로가 무선 회로(예를 들어, 무선 프론트-엔드 회로)(1072), 프로세싱 회로(1074) 및/또는 메모리(1082)에 접속된다. 전원(1084), 배터리, 전원 회로 및/또는 전력 관리 회로는 본 명세서에서 설명된 기능을 수행하기 위한 전력을 프로세싱 회로(1074)를 포함한 무선 네트워크 노드(12)에 공급하도록 구성된다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 대안적인 모듈들, 유닛들 또는 다른 수단들이 도 16a 내지 도 19b의 방법들을 수행하기 위해 사용자 장비(14) 및/또는 무선 네트워크 노드(12)에 포함될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 22a는 하나 이상의 실시예에 따른 네트워크 노드(1100A)(예를 들어, 기지국 또는 코어 네트워크 노드)의 추가적인 세부 사항들을 예시한다. 도시된 바와 같이, 네트워크 노드(1100A)는 프로세싱 회로(1120) 및 통신 회로(1110)를 포함한다. 통신 회로(110)는, 예를 들어, 통신 회로(1110)가 무선 회로를 포함하는 실시예들에서 하나 이상의 안테나(140)를 통해 송신하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 회로(1120)는 메모리(1130)에 저장된 명령어들을 실행하는 등에 의해, 예를 들어, 도 17a 및/또는 도 19a에서 상술된 프로세싱을 수행하도록 구성된다. 이와 관련하여, 프로세싱 회로(1120)는 특정 기능적 수단들 또는 유닛들을 구현할 수 있다.
도 22b는, 다른 실시예들에 따라, 예를 들어, 도 22a의 프로세싱 회로(1120)를 통해 다양한 기능적 수단들 또는 유닛들을 구현하는 네트워크 노드(1100B)를 예시한다. 예를 들어, 도 17a의 방법을 구현하기 위한 이들 기능적 수단들 또는 유닛들은, 예를 들어, 사용자 장비(14)가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 심벌 그룹들 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하기 위한 생성 모듈 또는 유닛(1150) - 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킴 - 을 포함한다. 또한, 구성 정보를 사용자 장비(14)로 송신하기 위한 송신 모듈 또는 유닛(1160)이 포함된다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 또한 본 명세서의 실시예들이 대응하는 컴퓨터 프로그램들을 추가로 포함한다는 것을 이해할 것이다.
컴퓨터 프로그램은, 노드의 적어도 하나의 프로세서 상에서 실행될 때, 노드로 하여금 위에서 설명된 각각의 프로세싱 중 임의의 것을 수행하게 하는 명령어들을 포함한다. 이와 관련하여, 컴퓨터 프로그램은 위에서 설명된 수단들 또는 유닛들에 대응하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
실시예들은 이러한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 캐리어를 추가로 포함한다. 이 캐리어는 전자 신호, 광학 신호, 무선 신호 또는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 중 하나를 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 본 명세서의 실시예들은 또한 비일시적인 컴퓨터 판독 가능(저장 또는 기록) 매체 상에 저장되고, (송신 또는 수신) 무선 노드의 프로세서에 의해 실행될 때, 무선 노드로 하여금 위에서 설명된 바와 같이 수행하게 하는 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 포함한다.
실시예들은, 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때, 본 명세서의 실시예들 중 임의의 것의 단계들을 수행하기 위한 프로그램 코드 부분들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 추가로 포함한다. 이 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 상에 저장될 수 있다.
본 명세서의 또 다른 추가적인 실시예들은 다음의 열거된 실시예들을 포함한다.
도 23a에 도시된 바와 같이, 제1 열거된 실시예는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하기 위해 무선 통신 시스템에서 무선 통신 디바이스에 의해 구현되는 방법(1200)으로서, 각각의 심벌 그룹이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나(예를 들어, 의사 랜덤 주파수 거리)만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하는 단계(블록(1210)) - 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함함 -; 및 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하는 단계(블록(1220))를 포함하는 방법을 포함한다.
제2 열거된 실시예는, 제1 열거된 실시예의 방법으로서, 다수의 심벌 그룹들 중 제1 심벌 그룹을 생성할 단일 톤을 랜덤하게 선택하고, 다수의 심벌 그룹들 중 후속 심벌 그룹들을 생성할 단일 톤들을 주파수 호핑 패턴에 따라 호핑시키도록 선택하는 단계를 추가로 포함하는 방법을 포함한다.
도 23b에 도시된 바와 같이, 제3 열거된 실시예는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 수신하기 위해 무선 통신 시스템에서 무선 네트워크 노드에 의해 구현되는 방법(1300)으로서, 무선 통신 디바이스로부터 신호를 수신하는 단계(블록(1310)); 및 심벌 그룹들 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블을, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나(예를 들어, 의사 랜덤 주파수 거리)만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 수신된 신호를 프로세싱하는 단계(블록(1320)) - 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함함 - 를 포함하는 방법을 포함한다.
제4 열거된 실시예는, 제3 열거된 실시예의 방법으로서, 하나 이상의 다른 무선 통신 디바이스로부터 하나 이상의 다른 신호를 수신하고, 랜덤 액세스 프리앰블 신호와 주파수상으로 멀티플렉싱된 하나 이상의 다른 랜덤 액세스 프리앰블을 상이한 주파수 호핑 패턴들에 따라 검출하기 위한 시도로 하나 이상의 다른 신호를 프로세싱하는 단계를 추가로 포함하는 방법을 포함한다.
도 24a에 도시된 바와 같이, 제5 열거된 실시예는, 각각의 심벌 그룹이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하도록 무선 통신 디바이스를 구성하기 위해 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드에 의해 구현되는 방법(1400)으로서, 무선 통신 디바이스가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 심벌 그룹들 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하는 단계(블록(1410)) - 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나(예를 들어, 의사 랜덤 주파수 거리)만큼 호핑시킴 -; 및 구성 정보를 무선 통신 디바이스로 송신하는 단계(블록(1420))를 포함하는 방법을 포함한다.
제6 열거된 실시예는, 제5 열거된 실시예의 방법으로서, 상이한 타입들의 무선 통신 디바이스들에 대한 랜덤 액세스 프리앰블 신호들이 송신되는 다수의 상이한 주파수 대역들을 구성하는 단계를 추가로 포함하고, 상이한 주파수 대역들은 그 안에 상이한 수의 톤들을 갖는 방법을 포함한다.
제7 열거된 실시예는, 제5 또는 제6 열거된 실시예들의 방법으로서, 구성 정보는 무선 통신 디바이스가 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 어느 대역에서 송신하는지, 및/또는 대역 내의 톤들의 수를 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 나타내는 방법을 포함한다.
제8 열거된 실시예는, 제1 내지 제7 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 고정 주파수 거리들은 타겟화된 셀 사이즈 및/또는 타겟화된 도달 시간 추정 범위와 연관된 주파수 거리 임계값 이하이고, 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 적어도 하나는 주파수 거리 임계값보다 큰 방법을 포함한다.
제9 열거된 실시예는, 제8 열거된 실시예의 방법으로서, 주파수 거리 임계값은 하나의 톤에 의해 스패닝되는 주파수 거리인 방법을 포함한다.
제10 열거된 실시예는, 제8 열거된 실시예의 방법으로서, 주파수 거리 임계값은 2개의 톤에 의해 스패닝되는 주파수 거리인 방법을 포함한다.
제11 열거된 실시예는, 제1 내지 제10 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들은 의사 랜덤하게 생성된 주파수 거리들을 포함하는 방법을 포함한다.
제12 열거된 실시예는, 제1 내지 제11 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 상기 하나 이상의 다른 심벌 그룹 각각에서 호핑하는 주파수 거리는 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중에서 의사 랜덤하게 선택되는 방법을 포함한다.
제13 열거된 실시예는, 제1 내지 제12 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 주파수 호핑 패턴은 제1 세트의 하나 이상의 심벌 그룹 내의 각각의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 제1 세트와 상이한 제2 세트의 하나 이상의 심벌 그룹 내의 각각의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시키는 방법을 포함한다.
제14 열거된 실시예는, 제1 내지 제13 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 주파수 호핑 패턴은 고정 거리 호핑 패턴과 다중-거리 호핑 패턴의 조합을 포함하고, 고정 거리 호핑 패턴은 제1 세트의 하나 이상의 심벌 그룹 내의 각각의 심벌 그룹에서 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 제1 세트와 상이한 제2 세트의 하나 이상의 심벌 그룹 내의 각각의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시키는 방법을 포함한다.
제15 열거된 실시예는, 제14 열거된 실시예의 방법으로서, 다중-거리 호핑 패턴은 의사 랜덤 호핑 패턴인 방법을 포함한다.
제16 열거된 실시예는, 제13 내지 제15 열거된 실시예 중 임의의 것의 방법으로서, 제1 및 제2 세트 내의 심벌 그룹들은 시간상으로 인터레이싱되고 중첩되지 않으며, 제1 세트 및 제2 세트 모두 심벌 그룹을 하나 걸러 포함하는 방법을 포함한다.
제17 열거된 실시예는, 제13 내지 제16 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 제2 세트 내의 심벌 그룹에서 호핑되는 주파수 거리는 단일 톤에 의해 스패닝되는 주파수 거리의 0, 1,... 및
Figure pct00047
-1배를 포함하는 후보 주파수 거리들로부터 선택되고, 여기서
Figure pct00048
는 랜덤 액세스 프리앰블 신호의 송신 대역폭에서의 톤들의 수인 방법을 포함한다.
제18 열거된 실시예는, 제13 내지 제16 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 제2 세트 내의 심벌 그룹에서 호핑되는 주파수 거리는 단일 톤에 의해 스패닝되는 주파수 거리의
Figure pct00049
및
Figure pct00050
배를 포함하는 후보 주파수 거리들로부터 선택되고, 여기서
Figure pct00051
는 랜덤 액세스 프리앰블 신호의 송신 대역폭에서의 톤들의 수이고,
Figure pct00052
는 임의의 주어진 서브대역에서의 톤들의 수인 방법을 포함한다.
제19 열거된 실시예는, 제1 내지 제18 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 고정 거리 호핑 패턴은 단일 톤을 심벌 그룹에서 고정 주파수 거리만큼 심벌 그룹의 주파수 위치에 의존하는 방향으로 호핑시키는 방법을 포함한다.
제20 열거된 실시예는, 제1 내지 제18 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 고정 거리 호핑 패턴은 단일 톤을 각각의 심벌 그룹에서 고정 주파수 거리만큼 동일한 방향으로 호핑시키는 방법을 포함한다.
제21 열거된 실시예는, 제1 내지 제20 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 주파수 호핑 패턴은 다수의 심벌 그룹들이 송신 대역폭에 스패닝되도록 단일 톤을 랜덤 액세스 프리앰블 신호의 송신 대역폭 전반에 걸쳐 호핑시키는 방법을 포함한다.
제22 열거된 실시예는, 제1 내지 제21 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 시간 자원은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 심벌 그룹 인터벌을 포함하는 방법을 포함한다.
제23 열거된 실시예는, 제1 내지 제22 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 톤은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 서브캐리어인 방법을 포함한다.
제24 열거된 실시예는, 제1 내지 제23 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 무선 통신 디바이스는 협대역 사물 인터넷(NB-IoT) 디바이스인 방법을 포함한다.
제25 열거된 실시예는, 제1 내지 제24 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법으로서, 랜덤 액세스 프리앰블 신호는 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH)을 통해 송신되는 방법을 포함한다.
제26 열거된 실시예는, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하기 위한 무선 통신 시스템의 무선 통신 디바이스로서, 각각의 심벌 그룹이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하고 - 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함함 -, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하도록 구성되는 무선 통신 디바이스를 포함한다.
제27 열거된 실시예는, 제26 열거된 실시예의 무선 통신 디바이스로서, 제2 및 제8 내지 제25 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법을 수행하도록 구성되는 무선 통신 디바이스를 포함한다.
제28 열거된 실시예는, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하기 위한 무선 통신 시스템의 무선 통신 디바이스로서, 각각의 심벌 그룹이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하기 위한 생성 모듈 - 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함함 -; 및 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하기 위한 송신 모듈을 포함하는 무선 통신 디바이스를 포함한다.
제29 열거된 실시예는, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 수신하기 위한 무선 통신 시스템의 무선 네트워크 노드로서, 무선 통신 디바이스로부터 신호를 수신하고, 심벌 그룹들 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블을, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 수신된 신호를 프로세싱하도록 - 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함함 - 구성되는 무선 네트워크 노드를 포함한다.
제29 열거된 실시예는, 제29 열거된 실시예의 무선 네트워크 노드로서, 제4 및 제8 내지 제25 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법을 수행하도록 구성되는 무선 네트워크 노드를 포함한다.
제30 열거된 실시예는, 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 수신하기 위한 무선 통신 시스템의 무선 네트워크 노드로서, 무선 통신 디바이스로부터 신호를 수신하기 위한 수신 모듈; 및 심벌 그룹들 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블을, 하나 이상의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 수신된 신호를 프로세싱하기 위한 프로세싱 모듈 - 각각의 심벌 그룹은 하나 이상의 심벌을 포함함 - 을 포함하는 무선 네트워크 노드를 포함한다.
제32 열거된 실시예는, 각각의 심벌 그룹이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하도록 무선 통신 디바이스를 구성하기 위한 무선 통신 시스템의 네트워크 노드로서, 무선 통신 디바이스가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 심벌 그룹들 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하고 - 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시킴 -, 구성 정보를 무선 통신 디바이스로 송신하도록 구성되는 네트워크 노드를 포함한다.
제33 열거된 실시예는, 제32 열거된 실시예의 네트워크 노드로서, 제6 내지 제25 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법을 수행하도록 구성되는 네트워크 노드를 포함한다.
제34 열거된 실시예는, 각각의 심벌 그룹이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하도록 무선 통신 디바이스를 구성하기 위한 무선 통신 시스템의 네트워크 노드로서, 무선 통신 디바이스가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 심벌 그룹들 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하기 위한 생성 모듈 - 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나만큼 호핑시킴 -; 및 구성 정보를 무선 통신 디바이스로 송신하기 위한 송신 모듈을 포함하는 네트워크 노드를 포함한다.
제35 열거된 실시예는, 노드의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 노드로 하여금 제1 내지 제25 열거된 실시예들 중 임의의 것의 방법을 수행하게 하는 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 포함한다.
제36 열거된 실시예는, 제35 열거된 실시예의 컴퓨터 프로그램을 포함하는 캐리어로서, 캐리어는 전자 신호, 광학 신호, 무선 신호 또는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 중 하나인 캐리어를 포함한다.
도 24b에 도시된 바와 같이, 다른 실시예는, 각각의 심벌 그룹이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하도록 무선 통신 디바이스를 구성하기 위해 무선 통신 시스템에서 무선 통신 디바이스에 의해 구현되는 방법(1500)으로서, 무선 통신 디바이스가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 심벌 그룹들 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 수신하는 단계(블록(1510)) - 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹에서는 단일 톤을 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹에서는 단일 톤을 다수의 상이한 가능한 주파수 거리들 중 하나(예를 들어, 의사 랜덤 주파수 거리)만큼 호핑시킴 -; 및 수신된 구성 정보에 따라 랜덤 액세스 신호를 생성하도록 무선 통신 디바이스를 구성하는 단계(블록(1520))를 포함하는 방법을 포함한다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않으면서 본 명세서에서 구체적으로 설명된 것들 이외의 다른 방법들로 수행될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 모든 면들에서 예시적이고 비제한적인 것으로 간주되어야 한다.

Claims (91)

  1. 무선 통신 시스템(10)에서 사용하도록 구성된 사용자 장비(14)에 의해 구현되는 방법으로서,
    각각의 심벌 그룹(18)이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를, 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리(pseudo random frequency distance)만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하는 단계(110) - 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌을 포함함 -; 및
    상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하는 단계(120)
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 심벌 그룹들(18) 중 제1 심벌 그룹을 송신할 단일 톤을 랜덤하게 선택하고, 상기 다수의 심벌 그룹들(18) 중 후속 심벌 그룹들을 각각 송신할 단일 톤들을 상기 주파수 호핑 패턴에 따라 선택하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  3. 무선 통신 시스템(10)에서 사용하도록 구성된 무선 네트워크 노드(12)에 의해 구현되는 방법으로서,
    사용자 장비(14)로부터 신호를 수신하는 단계(210); 및
    심벌 그룹들(18) 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를, 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 상기 수신된 신호를 프로세싱하는 단계(220) - 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌을 포함함 -
    를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 하나 이상의 다른 사용자 장비로부터 하나 이상의 다른 신호를 수신하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)와 주파수상으로 멀티플렉싱된 하나 이상의 다른 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 상이한 주파수 호핑 패턴들에 따라 검출하기 위한 시도로 상기 하나 이상의 다른 신호를 프로세싱하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  5. 각각의 심벌 그룹(18)이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하도록 사용자 장비(14)를 구성하기 위해 무선 통신 시스템(10)에서 네트워크 노드(1100A, 1100B)에 의해 구현되는 방법으로서,
    상기 사용자 장비(14)가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 상기 심벌 그룹들(18) 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하는 단계(310) - 상기 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킴 -; 및
    상기 구성 정보를 상기 사용자 장비(14)로 송신하는 단계(320)
    를 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상이한 타입들의 사용자 장비들에 대한 랜덤 액세스 프리앰블 신호들이 송신되는 다수의 상이한 주파수 대역들을 구성하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 상이한 주파수 대역들은 그 안에 상이한 수의 톤들을 갖는 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 구성 정보는 상기 사용자 장비(14)가 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 어느 대역에서 송신하는지, 및/또는 상기 대역 내의 톤들의 수를 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 나타내는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는
    Figure pct00053
    의 함수이며,
    Figure pct00054
    이고, t는 심벌 그룹 인덱스이고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)는 T개의 심벌 그룹(18)마다 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑하고,
    Figure pct00055
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이고, c(k)는 의사 랜덤 시퀀스인 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는
    Figure pct00056
    의 함수이며,
    Figure pct00057
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이고, c(k)는 의사 랜덤 시퀀스이고, i=0, 1, 2, ...는 상기 주파수 호핑 패턴에서의 연속적인 의사 랜덤 주파수 호핑들의 인덱스인 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 의사 랜덤 시퀀스 c(k)는 길이 MPN의 시퀀스를 포함하고 - k=0, 1,..., MPN-1임 -,
    Figure pct00058
    에 의해 정의되며,
    Figure pct00059
    이고,
    Figure pct00060
    는 물리-계층 셀 아이덴티티인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는 셀 아이덴티티의 함수인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 주파수 거리는 단일 톤의 주파수 거리를 포함하는 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16) 내의 각각의 심벌 그룹(18)은 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix) 및 2개 이상의 심벌을 포함하는 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16) 내의 각각의 심벌 그룹(18)은 사이클릭 프리픽스 및 5개의 동일한 심벌을 포함하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 제1 세트의 하나 이상의 심벌 그룹(18) 내의 각각의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 상기 제1 세트와 상이한 제2 세트의 하나 이상의 심벌 그룹(18) 내의 각각의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 세트 내의 심벌 그룹(18)에서 호핑되는 의사 랜덤 주파수 거리는 단일 톤에 의해 스패닝(span)되는 주파수 거리의
    Figure pct00061
    배를 포함하는 후보 주파수 거리들로부터 의사 랜덤하게 선택되며,
    Figure pct00062
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수인 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 심벌 그룹(18)에서 상기 고정 주파수 거리만큼 상기 심벌 그룹(18)의 주파수 위치에 의존하는 방향으로 호핑시키는 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 상기 다수의 심벌 그룹들(18)이 상기 랜덤 액세스 채널의 대역폭에 스패닝되도록 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 랜덤 액세스 채널의 대역폭 전반에 걸쳐 호핑시키는 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상이한 시간 자원들 각각은 단일-캐리어 주파수-분할 다중-액세스(single-carrier frequency-division multiple-access)(SC-FDMA) 심벌 그룹 인터벌을 포함하는 방법.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 심벌 그룹들(18)이 생성되는 상기 단일 톤들 각각은 단일-캐리어 주파수-분할 다중-액세스(SC-FDMA) 서브캐리어인 방법.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사용자 장비(14)는 협대역 사물 인터넷(narrowband Internet of Things)(NB-IoT) 디바이스인 방법.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)는 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(narrowband Physical Random Access Channel)(NB-PRACH)을 통해 송신되는 방법.
  23. 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하기 위해 무선 통신 시스템(10)에서 사용하기 위한 사용자 장비(14)로서, 상기 사용자 장비(14)는,
    각각의 심벌 그룹(18)이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를, 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하고 - 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌을 포함함 -,
    상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하도록
    구성되는 사용자 장비(14).
  24. 제23항에 있어서, 제2항 및 제8항 내지 제22항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는 사용자 장비(14).
  25. 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 수신하기 위해 무선 통신 시스템(10)에서 사용하기 위한 무선 네트워크 노드(12)로서, 상기 무선 네트워크 노드(12)는,
    사용자 장비(14)로부터 신호를 수신하고,
    심벌 그룹들(18) 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를, 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 상기 수신된 신호를 프로세싱하도록 - 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌을 포함함 -
    구성되는 무선 네트워크 노드.
  26. 제25항에 있어서, 제4항 및 제8항 내지 제22항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는 무선 네트워크 노드.
  27. 각각의 심벌 그룹(18)이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하도록 사용자 장비(14)를 구성하기 위해 무선 통신 시스템(10)에서 사용하기 위한 네트워크 노드(1100A, 1100B)로서, 상기 네트워크 노드(1100A, 1100B)는,
    상기 사용자 장비(14)가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 상기 심벌 그룹들(18) 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하고 - 상기 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킴 -,
    상기 구성 정보를 상기 사용자 장비(14)로 송신하도록
    구성되는 네트워크 노드.
  28. 제27항에 있어서, 제6항 내지 제22항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는 네트워크 노드.
  29. 컴퓨터 프로그램으로서,
    노드의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 노드로 하여금 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
  30. 캐리어로서,
    상기 캐리어는 제29항의 컴퓨터 프로그램을 포함하고, 상기 캐리어는 전자 신호, 광학 신호, 무선 신호 또는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 중 하나인 캐리어.
  31. 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하기 위해 무선 통신 시스템(10)에서 사용하기 위한 사용자 장비(14)로서,
    각각의 심벌 그룹(18)이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를, 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하기 위한 생성 모듈(950) - 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌을 포함함 -; 및
    상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하기 위한 송신 모듈(960)
    을 포함하는 사용자 장비(14).
  32. 제31항에 있어서, 제2항 및 제8항 내지 제22항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는 사용자 장비(14).
  33. 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 수신하기 위해 무선 통신 시스템(10)에서 사용하기 위한 무선 네트워크 노드(12)로서,
    사용자 장비(14)로부터 신호를 수신하기 위한 수신 모듈(1050); 및
    심벌 그룹들(18) 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를, 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 상기 수신된 신호를 프로세싱하기 위한 프로세싱 모듈(1060) - 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌을 포함함 -
    을 포함하는 무선 네트워크 노드.
  34. 제33항에 있어서, 제4항 및 제8항 내지 제22항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는 무선 네트워크 노드.
  35. 각각의 심벌 그룹(18)이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하도록 사용자 장비(14)를 구성하기 위해 무선 통신 시스템(10)에서 사용하기 위한 네트워크 노드(1100B)로서,
    상기 사용자 장비(14)가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 상기 심벌 그룹들(18) 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하기 위한 생성 모듈(1150) - 상기 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킴 -; 및
    상기 구성 정보를 상기 사용자 장비(14)로 송신하기 위한 송신 모듈(1160)
    을 포함하는 네트워크 노드.
  36. 제35항에 있어서, 제6항 내지 제22항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는 네트워크 노드.
  37. 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하기 위해 무선 통신 시스템(10)에서 사용하기 위한 사용자 장비(14)로서,
    프로세싱 회로(920) 및 무선 회로(910)
    를 포함하고, 이에 의해, 상기 사용자 장비(14)는,
    각각의 심벌 그룹(18)이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를, 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하고 - 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌을 포함함 -,
    상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하도록
    구성되는 사용자 장비(14).
  38. 제37항에 있어서, 상기 사용자 장비(14)는 상기 다수의 심벌 그룹들(18) 중 제1 심벌 그룹을 송신할 단일 톤을 랜덤하게 선택하고, 상기 다수의 심벌 그룹들(18) 중 후속 심벌 그룹들을 각각 송신할 단일 톤들을 상기 주파수 호핑 패턴에 따라 선택하도록 구성되는 사용자 장비(14).
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는
    Figure pct00063
    의 함수이며,
    Figure pct00064
    이고, t는 심벌 그룹 인덱스이고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)는 T개의 심벌 그룹(18)마다 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑하고,
    Figure pct00065
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이고, c(k)는 의사 랜덤 시퀀스인 사용자 장비(14).
  40. 제37항 또는 제38항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는
    Figure pct00066
    의 함수이며,
    Figure pct00067
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이고, c(k)는 의사 랜덤 시퀀스이고, i=0, 1, 2, ...는 상기 주파수 호핑 패턴에서의 연속적인 의사 랜덤 주파수 호핑들의 인덱스인 사용자 장비(14).
  41. 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 의사 랜덤 시퀀스 c(k)는 길이 MPN의 시퀀스를 포함하고 - k=0, 1,..., MPN-1임 -,
    Figure pct00068
    에 의해 정의되며,
    Figure pct00069
    이고,
    Figure pct00070
    이고,
    Figure pct00071
    는 물리-계층 셀 아이덴티티인 사용자 장비(14).
  42. 제37항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는 셀 아이덴티티의 함수인 사용자 장비(14).
  43. 제37항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 주파수 거리는 단일 톤의 주파수 거리를 포함하는 사용자 장비(14).
  44. 제37항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16) 내의 각각의 심벌 그룹(18)은 사이클릭 프리픽스 및 2개 이상의 심벌을 포함하는 사용자 장비(14).
  45. 제37항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16) 내의 각각의 심벌 그룹(18)은 사이클릭 프리픽스, 및 5개의 동일한 심벌의 시퀀스를 포함하는 사용자 장비(14).
  46. 제37항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 제1 세트의 하나 이상의 심벌 그룹(18) 내의 각각의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 상기 제1 세트와 상이한 제2 세트의 하나 이상의 심벌 그룹(18) 내의 각각의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 사용자 장비(14).
  47. 제46항에 있어서, 상기 제2 세트 내의 심벌 그룹(18)에서 호핑되는 의사 랜덤 주파수 거리는 단일 톤에 의해 스패닝되는 주파수 거리의
    Figure pct00072
    배를 포함하는 후보 주파수 거리들로부터 의사 랜덤하게 선택되며,
    Figure pct00073
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수인 사용자 장비(14).
  48. 제37항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 심벌 그룹(18)에서 상기 고정 주파수 거리만큼 상기 심벌 그룹(18)의 주파수 위치에 의존하는 방향으로 호핑시키는 사용자 장비(14).
  49. 제37항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 상기 다수의 심벌 그룹들(18)이 상기 랜덤 액세스 채널의 대역폭에 스패닝되도록 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 랜덤 액세스 채널의 대역폭 전반에 걸쳐 호핑시키는 사용자 장비(14).
  50. 제37항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상이한 시간 자원들 각각은 단일-캐리어 주파수-분할 다중-액세스(SC-FDMA) 심벌 그룹 인터벌을 포함하는 사용자 장비(14).
  51. 제37항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 심벌 그룹들(18)이 생성되는 상기 단일 톤들 각각은 단일-캐리어 주파수-분할 다중-액세스(SC-FDMA) 서브캐리어인 사용자 장비(14).
  52. 제37항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사용자 장비(14)는 협대역 사물 인터넷(NB-IoT) 디바이스인 사용자 장비(14).
  53. 제37항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)는 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(NB-PRACH)을 통해 송신되는 사용자 장비(14).
  54. 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 수신하기 위해 무선 통신 시스템(10)에서 사용하기 위한 무선 네트워크 노드(12)로서,
    프로세싱 회로(1020) 및 무선 회로(1010)
    를 포함하고, 이에 의해, 상기 무선 네트워크 노드(12)는,
    사용자 장비(14)로부터 신호를 수신하고,
    심벌 그룹들(18) 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를, 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 상기 수신된 신호를 프로세싱하도록 - 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌을 포함함 -
    구성되는 무선 네트워크 노드.
  55. 제54항에 있어서, 상기 무선 네트워크 노드(12)는 하나 이상의 다른 사용자 장비로부터 하나 이상의 다른 신호를 수신하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)와 주파수상으로 멀티플렉싱된 하나 이상의 다른 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 상이한 주파수 호핑 패턴들에 따라 검출하기 위한 시도로 상기 하나 이상의 다른 신호를 프로세싱하도록 구성되는 무선 네트워크 노드.
  56. 제54항 또는 제55항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는
    Figure pct00074
    의 함수이며,
    Figure pct00075
    이고, t는 심벌 그룹 인덱스이고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)는 T개의 심벌 그룹(18)마다 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑하고,
    Figure pct00076
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이고, c(k)는 의사 랜덤 시퀀스인 무선 네트워크 노드.
  57. 제54항 또는 제55항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는
    Figure pct00077
    의 함수이며,
    Figure pct00078
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이고, c(k)는 의사 랜덤 시퀀스이고, i=0, 1, 2, ...는 상기 주파수 호핑 패턴에서의 연속적인 의사 랜덤 주파수 호핑들의 인덱스인 무선 네트워크 노드.
  58. 제56항 또는 제57항에 있어서, 상기 의사 랜덤 시퀀스 c(k)는 길이 MPN의 시퀀스를 포함하고 - k=0, 1,..., MPN-1임 -,
    Figure pct00079
    에 의해 정의되며,
    Figure pct00080
    이고,
    Figure pct00081
    이고,
    Figure pct00082
    는 물리-계층 셀 아이덴티티인 무선 네트워크 노드.
  59. 제54항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는 셀 아이덴티티의 함수인 무선 네트워크 노드.
  60. 제54항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 주파수 거리는 단일 톤의 주파수 거리를 포함하는 무선 네트워크 노드.
  61. 제54항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16) 내의 각각의 심벌 그룹(18)은 사이클릭 프리픽스 및 2개 이상의 심벌을 포함하는 무선 네트워크 노드.
  62. 제54항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16) 내의 각각의 심벌 그룹(18)은 사이클릭 프리픽스, 및 5개의 동일한 심벌의 시퀀스를 포함하는 무선 네트워크 노드.
  63. 제54항 내지 제62항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 제1 세트의 하나 이상의 심벌 그룹(18) 내의 각각의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 상기 제1 세트와 상이한 제2 세트의 하나 이상의 심벌 그룹(18) 내의 각각의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 무선 네트워크 노드.
  64. 제63항에 있어서, 상기 제2 세트 내의 심벌 그룹(18)에서 호핑되는 의사 랜덤 주파수 거리는 단일 톤에 의해 스패닝되는 주파수 거리의
    Figure pct00083
    배를 포함하는 후보 주파수 거리들로부터 의사 랜덤하게 선택되며,
    Figure pct00084
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수인 무선 네트워크 노드.
  65. 제54항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 심벌 그룹(18)에서 상기 고정 주파수 거리만큼 상기 심벌 그룹(18)의 주파수 위치에 의존하는 방향으로 호핑시키는 무선 네트워크 노드.
  66. 제54항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 상기 다수의 심벌 그룹들(18)이 상기 랜덤 액세스 채널의 대역폭에 스패닝되도록 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 랜덤 액세스 채널의 대역폭 전반에 걸쳐 호핑시키는 무선 네트워크 노드.
  67. 제54항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상이한 시간 자원들 각각은 단일-캐리어 주파수-분할 다중-액세스(SC-FDMA) 심벌 그룹 인터벌을 포함하는 무선 네트워크 노드.
  68. 제54항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 심벌 그룹들(18)이 생성되는 상기 단일 톤들 각각은 단일-캐리어 주파수-분할 다중-액세스(SC-FDMA) 서브캐리어인 무선 네트워크 노드.
  69. 제54항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사용자 장비(14)는 협대역 사물 인터넷(NB-IoT) 디바이스인 무선 네트워크 노드.
  70. 제54항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)는 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(NB-PRACH)을 통해 송신되는 무선 네트워크 노드.
  71. 각각의 심벌 그룹(18)이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하도록 사용자 장비(14)를 구성하기 위해 무선 통신 시스템(10)에서 사용하기 위한 네트워크 노드(1100A)로서,
    프로세싱 회로(1120) 및 통신 회로(1110)
    를 포함하고, 이에 의해, 상기 네트워크 노드(1100A)는,
    상기 사용자 장비(14)가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 상기 심벌 그룹들(18) 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하고 - 상기 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킴 -,
    상기 구성 정보를 상기 사용자 장비(14)로 송신하도록
    구성되는 네트워크 노드.
  72. 제71항에 있어서, 상기 네트워크 노드(1100A)는 상이한 타입들의 사용자 장비들에 대한 랜덤 액세스 프리앰블 신호들이 송신되는 다수의 상이한 주파수 대역들을 구성하도록 구성되고, 상기 상이한 주파수 대역들은 그 안에 상이한 수의 톤들을 갖는 네트워크 노드.
  73. 제71항 또는 제72항에 있어서, 상기 구성 정보는 상기 사용자 장비(14)가 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 어느 대역에서 송신하는지, 및/또는 상기 대역 내의 톤들의 수를 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 나타내는 네트워크 노드.
  74. 제71항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는
    Figure pct00085
    의 함수이며,
    Figure pct00086
    이고, t는 심벌 그룹 인덱스이고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)는 T개의 심벌 그룹(18)마다 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑하고,
    Figure pct00087
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이고, c(k)는 의사 랜덤 시퀀스인 네트워크 노드.
  75. 제71항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는
    Figure pct00088
    의 함수이며,
    Figure pct00089
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수이고, c(k)는 의사 랜덤 시퀀스이고, i=0, 1, 2, ...는 상기 주파수 호핑 패턴에서의 연속적인 의사 랜덤 주파수 호핑들의 인덱스인 네트워크 노드.
  76. 제74항 또는 제75항에 있어서, 상기 의사 랜덤 시퀀스 c(k)는 길이 MPN의 시퀀스를 포함하고 - k=0, 1,..., MPN-1임 -,
    Figure pct00090
    에 의해 정의되며,
    Figure pct00091
    이고,
    Figure pct00092
    이고,
    Figure pct00093
    는 물리-계층 셀 아이덴티티인 네트워크 노드.
  77. 제71항 내지 제76항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의사 랜덤 주파수 거리는 셀 아이덴티티의 함수인 네트워크 노드.
  78. 제71항 내지 제77항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 주파수 거리는 단일 톤의 주파수 거리를 포함하는 네트워크 노드.
  79. 제71항 내지 제78항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16) 내의 각각의 심벌 그룹(18)은 사이클릭 프리픽스 및 2개 이상의 심벌을 포함하는 네트워크 노드.
  80. 제71항 내지 제79항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16) 내의 각각의 심벌 그룹(18)은 사이클릭 프리픽스 및 5개의 동일한 심벌의 시퀀스를 포함하는 네트워크 노드.
  81. 제71항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 제1 세트의 하나 이상의 심벌 그룹(18) 내의 각각의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 상기 제1 세트와 상이한 제2 세트의 하나 이상의 심벌 그룹(18) 내의 각각의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 네트워크 노드.
  82. 제81항에 있어서, 상기 제2 세트 내의 심벌 그룹(18)에서 호핑되는 의사 랜덤 주파수 거리는 단일 톤에 의해 스패닝되는 주파수 거리의
    Figure pct00094
    배를 포함하는 후보 주파수 거리들로부터 의사 랜덤하게 선택되며,
    Figure pct00095
    는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)에 대해 호핑이 정의되는 톤들의 수인 네트워크 노드.
  83. 제71항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 심벌 그룹(18)에서 상기 고정 주파수 거리만큼 상기 심벌 그룹(18)의 주파수 위치에 의존하는 방향으로 호핑시키는 네트워크 노드.
  84. 제71항 내지 제83항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 호핑 패턴은 상기 다수의 심벌 그룹들(18)이 상기 랜덤 액세스 채널의 대역폭에 스패닝되도록 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 랜덤 액세스 채널의 대역폭 전반에 걸쳐 호핑시키는 네트워크 노드.
  85. 제71항 내지 제84항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상이한 시간 자원들 각각은 단일-캐리어 주파수-분할 다중-액세스(SC-FDMA) 심벌 그룹 인터벌을 포함하는 네트워크 노드.
  86. 제71항 내지 제85항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 심벌 그룹들(18)이 생성되는 상기 단일 톤들 각각은 단일-캐리어 주파수-분할 다중-액세스(SC-FDMA) 서브캐리어인 네트워크 노드.
  87. 제71항 내지 제86항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사용자 장비(14)는 협대역 사물 인터넷(NB-IoT) 디바이스인 네트워크 노드.
  88. 제71항 내지 제87항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)는 협대역 물리 랜덤 액세스 채널(NB-PRACH)을 통해 송신되는 네트워크 노드.
  89. 비일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장되고 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 명령어들은, 무선 통신 시스템(10)에서 사용하도록 구성된 사용자 장비(14)의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 사용자 장비(14)로 하여금,
    각각의 심벌 그룹(18)이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를, 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 생성하게 하고 - 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌을 포함함 -,
    상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하게 하는
    컴퓨터 프로그램 제품.
  90. 비일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장되고 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 명령어들은, 무선 통신 시스템(10)에서 사용하도록 구성된 무선 네트워크 노드(12)의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 무선 네트워크 노드(12)로 하여금,
    사용자 장비(14)로부터 신호를 수신하게 하고,
    심벌 그룹들(18) 각각이 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 있는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를, 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시키는 주파수 호핑 패턴에 따라 검출하기 위한 시도로 상기 수신된 신호를 프로세싱하게 하는 - 각각의 심벌 그룹(18)은 하나 이상의 심벌을 포함함 -
    컴퓨터 프로그램 제품.
  91. 비일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장되고 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 명령어들은, 무선 통신 시스템(10)에서 사용하도록 구성된 네트워크 노드의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 네트워크 노드(1100A, 1100B)로 하여금, 각각의 심벌 그룹(18)이 하나 이상의 심벌을 포함하는 다수의 심벌 그룹들(18)을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 송신하도록 사용자 장비(14)를 구성하게 하고,
    상기 명령어들은, 상기 네트워크 노드(1100A, 1100B)로 하여금,
    상기 사용자 장비(14)가 상이한 시간 자원 동안에 단일 톤 상에 상기 심벌 그룹들(18) 각각을 생성하는 주파수 호핑 패턴에 대한 하나 이상의 파라미터를 나타내는 구성 정보를 생성하게 하고 - 상기 주파수 호핑 패턴은 하나 이상의 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 고정 주파수 거리만큼 호핑시키고, 하나 이상의 다른 심벌 그룹(18)에서는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 신호(16)를 의사 랜덤 주파수 거리만큼 호핑시킴 -,
    상기 구성 정보를 상기 사용자 장비(14)로 송신하게 하는
    컴퓨터 프로그램 제품.
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