KR20190039395A

KR20190039395A - 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 송수신하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190039395A
Application number: KR1020190038876A
Authority: KR
Inventors: 윤석현; 고현수; 김기준; 김은선
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-06-23
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2019-04-11
Also published as: KR102114623B1; JP6825135B2; CN110547002A; BR112019010539A2; CN110547002B; EP3644662B1; SG11201901496XA; MX2019003801A; KR20190000844A; WO2018236197A1; CA3037122C; AU2018289195A1; PH12019501296A1; CA3037122A1; CL2019000654A1; AU2018289195B2; EP3644662A4; EP3644662A1; JP2020504584A; KR101992197B1

Abstract

무선 통신 시스템에서 사용자 기기(User Equipment, UE)와 기지국이 상향링크 신호를 송수신하는 방법이 개시된다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 송수신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING UPLINK SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히, 상향링크 신호를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

더 많은 통신 장치가 더 큰 통신 용량을 요구함에 따라, 레거시 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역(enhanced mobile broadband, eMBB) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한, 복수의 장치 및 객체(object)를 서로 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하기 위한 대규모 기계 타입 통신(massive machine type communication, mMTC)는 차세대 통신에서 고려해야 할 주요 쟁점 중 하나이다.

또한, 신뢰도 및 대기 시간에 민감한 서비스/UE를 고려하여 설계될 통신 시스템에 대한 논의가 진행 중이다. 차세대(next generation) 무선 액세스 기술의 도입은 eMBB(Enhanced Mobile BroadBand) 통신, mMTC(Massive Machine-Type Communications), 초 신뢰성 및 저 대기 시간 통신(ultra-reliable and low latency communication, URLLC) 등을 고려하여 논의되고 있다.

무선 통신 시스템에서 상향링크 동기를 보다 효율적으로 맞추는 방법이 요구된다.

또한, 무선 통신 시스템에서 TA 값을 보다 효율적으로 결정하는 방법이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자 기기(User Equipment, UE)가 상향링크 신호를 전송하는 방법은 제1 TA 커맨드(Timing Advance Command) 를 포함하는 랜덤 액세스 응답(random access response) 메시지를 수신하고, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 및 제1 TA 커맨드에 기초하여, 제1 상향링크 신호의 전송을 위한 제1 TA 값을 결정하고, 제1 TA 값에 따라 제1 상향링크 신호를 전송하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 방법은, 제2 TA 커맨드를 포함하는 하향링크 채널을 수신하고, 제2 TA 커맨드에 기초하여 제2 상향링크 신호의 전송을 위한 제2 TA 값을 결정하고, 제2 TA 값에 따라 제2 상향링크 신호를 전송하고, UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트(bandwidth part)를 갖는 경우, 제2 TA값은 복수의 상향링크 대역폭 파트의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 중에서 가장 큰 값 및 상기 제2 TA 커맨드에 기초하여 결정될 수 있다.

일 실시예에 따른 방법은, 복수의 상향링크 대역폭 파트 중에서 제2 TA 값을 결정하는데 사용되는 부반송파 간격보다 작은 부반송파 간격을 가지는 상향링크 대역폭 파트에서 상향링크 신호를 전송하는 경우, 제2 TA 값은 제2 TA 커맨드에 의해 지시되는 값을 TA 값의 기본 단위를 기준으로 반올림 연산을 수행함으로써 결정될 수 있다.

본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 전송하는 사용자 기기는, 트랜시버(transceiver), 및 프로세서(processor)를 포함하고, 제1 TA 커맨드를 포함하는 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하도록 트랜시버를 제어하고, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 및 제1 TA 커맨드에 기초하여, 제1 상향링크 신호의 전송을 위한 제1 TA 값을 결정하고, 제1 TA 값에 따라 제1 상향링크 신호를 전송하도록 트랜시버를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서는, 제2 TA 커맨드를 포함하는 하향링크 채널을 수신하도록 트랜시버를 제어하고, 제2 TA 커맨드에 기초하여 제2 상향링크 신호의 전송을 위한 제2 TA 값을 결정하고, 제2 TA 값에 따라 제2 상향링크 신호를 전송하고, UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트(bandwidth part)를 갖는 경우, 제2 TA값은 복수의 상향링크 대역폭 파트의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 중에서 가장 큰 값에 기초하여 결정될 수 있다.

본 발명의 각 양상에 있어서, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 결정되고, 제1 TA 값은 TA 값의 기본 단위 및 제1 TA 커맨드에 기초하여 결정될 수 있다.

본 발명의 각 양상에 있어서, 제1 TA 값은 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값에 비례하고, 부반송파 간격에 반비례할 수 있다.

본 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에서 상향링크 동기를 보다 효율적으로 맞출 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에서 TA 값을 보다 효율적으로 결정할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR)에서 이용 가능한 슬롯 구조를 예시한 것이다.
도 3은 TXRU와 안테나 엘리먼트의 연결 방식의 예시들을 나타낸다.
도 4는 송수신기 유닛(transceiver unit, TXRU) 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 추상적으로 도시한 것이다.
도 5는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR) 시스템의 셀을 예시한 것이다.
도 6은 UE가 TA(Timing Advance) 값에 기초하여 상향링크 신호를 전송하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 TA 값을 샘플 수 단위로 환산하여 적용할 때 반올림 또는 올림 연산을 적용하는 예시들을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 상향링크 전송 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 UE와 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

먼저, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 다음과 같이 정의된다.

본 발명에 있어서, 사용자 기기(User Equipment, UE)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)과 통신하여 사용자 데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE는 (Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선 기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대 기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 기지국은 일반적으로 UE 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정국(fixed station)을 의미하며, UE 및 타 기지국과 통신하여 각종 데이터 및 제어 정보를 교환한다. BS는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 접속 포인트(Access Point), PS(Processing Server) 등 다른 용어로 지칭될 수 있다. 특히, UTRAN의 기지국은 Node-B, E-UTRAN의 기지국은 eNB, 새로운 무선 접속 기술 네트워크(new radio access technology network)의 기지국은 gNB로 지칭될 수 있다.

이하에서 설명되는 기법(technique), 장치, 및 시스템은 다양한 무선 다중 접속 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 다중 접속 시스템은 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등을 포함할 수 있다.

CDMA는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) 또는 CDMA2000과 같은 무선 기술(technology)에서 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communication), GPRS(General Packet Radio Service), EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) (i.e., GERAN) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11(WiFi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE802-20, E-UTRA(evolved-UTRA) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다.

UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이며, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 이용하는 E-UMTS의 일부이다. 3GPP LTE는 하향링크(downlink, DL)에서는 OFDMA를 채택하고, 상향링크(uplink, UL)에서는 SC-FDMA를 채택하고 있다. LTE-A(LTE-advanced)는 3GPP LTE의 진화된 형태이다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는, 본 발명이 3GPP 기반 통신 시스템, 예를 들어, LTE/LTE-A, NR(New Radio Access Technology) 시스템에 적용되는 경우를 가정하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 특징이 3GPP 기반 통신 시스템에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명이 이동통신 시스템이 3GPP 기반 통신 시스템을 기초로 설명되더라도, 3GPP LTE/LTE-A/NR에 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의(any) 이동 통신 시스템에도 적용 가능하다.

3GPP 기반 통신 표준은, 상위 계층으로부터 기원한 정보를 전달하는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 채널들과 물리 계층에 의해 사용되지만 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 전송하지 않는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 신호들을 정의한다. 예를 들어, 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel, PDSCH), 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH), 물리 멀티캐스트 채널(physical multicast channel, PMCH), 물리 제어 포맷 지시자 채널(physical control format indicator channel, PCFICH), 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 물리 하이브리드 ARQ 지시자 채널(physical hybrid ARQ indicator channel, PHICH)들이 하향링크 물리 채널들로서 정의되어 있으며, 참조 신호와 동기 신호가 하향링크 물리 신호들로서 정의되어 있다.

참조 신호(reference signal, RS)는 gNB와 UE가 서로 알고 있는 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿(pilot)으로 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 셀 특정적 RS(cell specific RS), UE-특정적 RS(UE-specific RS, UE-RS), 포지셔닝 RS(positioning RS, PRS) 및 채널 상태 정보 RS(channel state information RS, CSI-RS)가 하향링크 참조 신호로서 정의된다.

3GPP LTE/LTE-A 표준은, 상위 계층으로부터 기원한 정보를 전달하는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 채널들 및 물리 계층에 의해 사용되지만 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 전달하지 않는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 신호들을 정의한다. 예를 들어, 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH), 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH), 물리 임의 접속 채널(physical random access channel, PRACH)가 상향링크 물리 채널로서 정의되며, 상향링크 제어/데이터 신호를 위한 복조 참조 신호(demodulation reference signal, DMRS)와 상향링크 채널 측정에 사용되는 사운딩 참조 신호(sounding reference signal, SRS)가 정의된다.

본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)는, 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 전달하는 시간-주파수 자원의 집합 또는 자원 요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는, 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 액세스 신호를 전달하는 시간-주파수 자원의 집합 또는 자원 요소의 집합을 의미한다.

본 발명에서, UE가 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은, 각각 PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 또는 PUSCH/PUCCH/PRACH를 통해서, 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 액세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, gNB가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은, 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 통해서, 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 및 기술 중 구체적으로 설명되지 않은 용어 및 기술에 대해서는 3GPP LTE/LTE-A 표준 문서, 예를 들어, 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP TS 36.331 등과, 3GPP NR 표준 문서, 예를 들어, 3GPP TS 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP 38.213, 3GPP 38.214, 3GPP 38.215, 3GPP TS 38.321 및 3GPP TS 38.331 등을 참조할 수 있다.

도 1은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법을 설명하기 위한 도면이다.

UE는 전원이 켜지거나 새로운 셀에 진입한 경우, 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S201). 이를 위해, UE는 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, UE는 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여, 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, UE는, 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 UE는, 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써, 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S202).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 경우, UE는 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S203 내지 단계 S206). 이를 위해, UE는, 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 송신하고(S203 및 S205), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S204 및 S206). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

전술한 절차를 수행한 UE는, 이후 일반적인 상/하향링크 신호 송신 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 송신(S208)을 수행할 수 있다. 특히, UE는, PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 이때, DCI는 UE에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 DCI의 포맷이 달라질 수 있다.

한편, UE가 상향링크를 통해 기지국에 송신하거나 또는 UE가 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), RI(Rank Indicator) 등을 포함할 수 있다. 3GPP LTE 시스템의 경우, UE는 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 전송할 수 있다.

더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한, 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브(massive) MTC 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 또한, 신뢰성(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스/UE를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 진보된 모바일 브로드밴드 통신, 매시브 MTC, URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있다. 현재 3GPP에서는 EPC 이후의 차세대 이동 통신 시스템에 대한 스터디를 진행하고 있으며, EPC 이후의 차세대 이동통신 시스템은 새로운 RAT(new RAT, NR) 시스템, 5G RAT 시스템, 또는 5G 시스템 등으로 지칭될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상, NR 시스템으로 지칭하기로 한다.

NR 시스템은, 데이터 레이트, 용량(capacity), 지연(latency), 에너지 소비 및 비용 면에서, 기존 4세대(4G) 시스템보다 좋은 성능을 지원할 것이 요구된다. 따라서, NR 시스템은 대역폭, 스펙트럴, 에너지, 시그널링 효율, 및 비트당 비용(cost)의 영역에서 상당한 진보를 이룰 필요가 있다.

NR 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용하며, 예를 들어, 다음의 표 1에 표시된 뉴머롤로지를 사용할 수 있다.

NR 시스템은 LTE 시스템의 OFDM 파라미터들과 다른 OFDM 파라미터들을 따를 수 있다. 또는, NR 시스템은 기존의 LTE/LTE-A의 뉴머롤로지를 그대로 따르면서, 기존의 LTE/LTE-A보다 큰 시스템 대역폭(예, 100MHz)를 가질 수 있다. 또한, NR 시스템은 하나의 셀이 복수의 뉴머롤로지들을 지원할 수도 있다. 즉, NR 시스템에서는, 서로 다른 뉴머롤리지에 따라 동작하는 하는 UE들이 하나의 셀 안에서 공존할 수 있다.

3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선 프레임(radio frame)은 10ms(307200T _s)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 하나의 무선프레임 내의 10개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 이때, T_s는 샘플링 시간을 나타내고, T_s=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며, 2개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 무선프레임 내에 존재하는 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있으며, 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 하나의 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송 시간 간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선 프레임 번호(또는 무선 프레임 인덱스)와 서브프레임 번호, 슬롯 번호(또는 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다. TTI는, 데이터가 스케줄링될 수 있는 간격을 의미한다. 예를 들어, 현재 LTE/LTE-A 시스템에서 UL 그랜트 또는 DL 그랜트의 전송 기회는 1ms마다 존재하고, 1ms보다 짧은 시간 내에 UL/DL 그랜트 기회가 여러 번 존재하지 않는다. 따라서, 기존 LTE/LTE-A 시스템에서 TTI는 1ms이다.

도 2는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR)에서 이용 가능한 슬롯 구조를 예시한 것이다.

데이터 전송의 지연을 최소화하기 위하여, NR 시스템에서는, 제어 채널과 데이터 채널이 시간 분할 다중화(time division multiplexing, TDM)되는 슬롯 구조가 고려되고 있다.

도 2에서 빗금으로 표시된 영역은 DCI를 전달하는 DL 제어 채널(예, PDCCH)의 전송 영역을 나타내고, 검정색 부분은 UCI를 전달하는 UL 제어 채널(예, PUCCH)의 전송 영역을 나타낸다. 이때, DCI는 gNB로부터 UE로 전달되는 제어 정보이며, DCI는 UE가 알아야 하는 셀 설정(configuration)에 관한 정보, DL 스케줄링 등의 DL 특정(specific) 정보, 그리고 UL 그랜트 등과 같은 UL 특정 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, UCI는, UE로부터 gNB에게 전달되는 제어 정보이며, UCI는 DL 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 보고, DL 채널 상태에 대한 CSI 보고, 그리고 스케줄링 요청(scheduling request, SR) 등을 포함할 수 있다.

도 2에서 심볼 인덱스 1부터 심볼 인덱스 12까지의 심볼 영역은, 하향링크 데이터를 전달하는 물리 채널(예를 들어, PDSCH)의 전송에 사용될 수 있으며, 상향링크 데이터를 나르는 물리 채널(예를 들어, PUSCH)의 전송에 사용될 수도 있다. 도 2를 참조하면, 1개의 슬롯 내에서 DL 전송과 UL 전송이 순차적으로 진행되고, DL 데이터의 전송/수신과 DL 데이터에 대한 UL ACK/NACK의 수신/전송이 1개의 슬롯 내에서 이루어질 수 있다. 따라서, 데이터 전송 과정에서 에러가 발생한 경우, 데이터 재전송까지 소요되는 시간이 감소하게 되고, 이에 따라 최종 데이터가 전달되기까지 지연이 최소화될 수 있다.

도 2에 도시된 슬롯 구조에서는, gNB와 UE가 전송 모드에서 수신 모드로 전환하거나 또는 수신 모드에서 전송 모드로 전환하기 위한 시간 갭(time gap)이 필요하다. 전송 모드와 수신 모드 간 전환을 위하여, 슬롯 구조에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 OFDM 심볼이 가드 기간(guard period, GP)으로 설정될 수 있다.

NR 시스템에서 기본 전송 단위(basic transmission unit)는 슬롯이다. 슬롯 구간(duration)은 정규(normal) 순환 프리픽스(cyclic prefix, CP)를 갖는 14개 심볼들로 구성되거나, 확장 CP를 갖는 12개의 심볼들로 구성된다. 또한, 슬롯은 사용된 부반송파 간격의 함수로서 시간으로 스케일링된다.

최근 논의되고 있는 NR 시스템은, 넓은 주파수 대역을 이용하여 높은 전송율을 유지하면서 다수의 사용자에게 데이터를 전송하기 위하여, 높은 초고주파 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)을 이용하는 방안을 고려하고 있다. 하지만, 초고주파 대역은 너무 높은 주파수 대역을 이용하기 때문에, 거리에 따른 신호 감쇄가 매우 급격하게 나타나는 특성을 갖는다. 따라서, 6GHz 이상의 주파수 대역을 사용하는 NR 시스템은, 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위하여, 전방향이 아니라 특정 방향으로 에너지를 모아서 신호를 전송하는 좁은 빔(narrow beam) 전송 방법을 사용한다. NR 시스템은 좁은 빔 전송 방법을 사용함으로써, 급격한 전파 감쇄로 인한 커버리지(coverage)의 감소 문제를 해결한다. 그러나, 하나의 좁은 빔만 사용하여 서비스를 제공하는 경우, 하나의 기지국이 서비스를 제공할 수 있는 범위가 좁아진다. 따라서, 기지국은 다수의 좁은 빔을 모아서, 광대역으로 서비스를 제공할 수 있다.

초고주파 주파수 대역, 즉, 밀리미터 파장(millimeter wave, mmW) 대역에서는 파장이 짧아지기 때문에, 동일 면적에 복수의 안테나 요소(element)를 설치할 수 있다. 예를 들어, 1cm의 정도의 파장을 갖는 30GHz 대역의 경우, 5cm x 5cm의 패널(panel)에 0.5 람다(lamda) 간격으로 2-차원 배열(dimensional array)의 형태로 총 100개의 안테나 요소가 설치될 수 있다. 따라서, mmW 대역에서는, 복수의 안테나 요소를 사용하여 커버리지를 증가시키거나, 처리량(throughput)을 높이는 방법이 고려된다.

mmW 대역에서 좁은 빔을 형성하기 위한 방법으로, 기지국 또는 UE가 복수의 안테나에 적절한 위상차를 이용하여 동일한 신호를 전송함으로써, 특정 방향에서만 에너지가 증가하는 빔포밍 방식이 주로 고려되고 있다. 빔포밍 방식은, 디지털 기저대역(baseband) 신호에 위상차를 생성하는 디지털 빔포밍, 변조된 아날로그 신호에 시간 지연(즉, 순환 천이)을 이용하여 위상차를 만드는 아날로그 빔포밍, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 모두 이용하는 하이브리드 빔포밍 등을 포함할 수 있다. 안테나 요소 별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 트랜시버 유닛(transceiver unit, TXRU)을 가지면, 주파수 자원 별로 독립적인 빔포밍이 가능하다. 그러나, 100여 개의 안테나 요소에 모두 TXRU를 설치하는 것은 가격 측면에서 실효성이 떨어질 수 있다. 즉, mmW 대역은 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위하여 많은 개수의 안테나가 사용되고, 디지털 빔포밍은 각각의 안테나 별로 RF 컴포넌트(예를 들어, 디지털 아날로그 컨버터(DAC), 믹서(mixer), 전력 증폭기(power amplifier), 선형 증폭기(linear amplifier) 등)를 필요로 한다. 따라서, mmW 대역에서 디지털 빔포밍을 구현하기 위해서는, 통신 기기의 가격이 증가하는 문제가 있다. 이에 따라, mmW 대역과 같이 많은 안테나가 필요한 경우에, 아날로그 빔포밍 또는 하이브리드 빔포밍 방식의 사용이 고려된다. 아날로그 빔포밍 방식은, 하나의 TXRU에 복수의 안테나 요소를 매핑하고, 아날로그 위상 천이기(analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절한다. 다만, 아날로그 빔포밍 방식은, 전체 대역에서 하나의 빔 방향만 생성할 수 있기 때문에, 주파수 선택적 빔포밍(beamforming, BF)을 제공할 수 없는 단점이 있다. 하이브리드 빔포밍 방식은 디지털 빔포밍 방식과 아날로그 빔포밍 방식의 중간 형태로서, 안테나 요소가 Q개일 때, Q개보다 적은 B개의 TXRU를 갖는 방식이다. 하이브리드 빔포밍 방식의 경우, Q개의 안테나 요소와 B개의 TXRU의 연결 방식에 따라 차이가 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔의 방향은 B개 이하로 제한되게 된다.

도 3은 TXRU와 안테나 엘리먼트의 연결 방식의 예시들을 나타낸다.

도 3의 (a)은 TXRU가 서브-어레이(sub-array)에 연결된 방식을 나타낸다. 이 경우에 안테나 엘리먼트는 하나의 TXRU에만 연결된다. 이와 달리 도 3의 (b)는 TXRU가 모든 안테나 엘리먼트에 연결된 방식을 나타낸다. 이 경우에 안테나 엘리먼트는 모든 TXRU에 연결된다. 도 3에서 W는 아날로그 위상 천이기에 의해 곱해지는 위상 벡터를 나타낸다. 즉, W에 의해 아날로그 빔포밍의 방향이 결정된다. 여기서 CSI-RS 안테나 포트와 TXRU들과의 매핑은 일대일(1-to-1) 매핑 또는 일대다(1-to-many) 매핑일 수 있다.

전술한 바와 같이 디지털 빔포밍은 전송할 혹은 수신된 디지털 기저대역 신호에 대해 신호 처리를 하므로 다중의 빔을 이용하여 동시에 여러 방향으로 신호를 전송 혹은 수신할 수 있는 반면에, 아날로그 빔포밍은 전송할 혹은 수신된 아날로그 신호를 변조된 상태에서 빔포밍을 수행하므로 하나의 빔이 커버하는 범위를 넘어가는 다수의 방향으로 신호를 동시에 전송 혹은 수신할 수 없다. 통상 기지국은 광대역 전송 혹은 다중 안테나 특성을 이용하여 동시에 다수의 사용자와 통신을 수행하게 되는데, 기지국이 아날로그 혹은 하이브리드 빔포밍을 사용하고 하나의 빔 방향으로 아날로그 빔을 형성하는 경우에는 아날로그 빔포밍의 특성상 동일한 아날로그 빔 방향 안에 포함되는 사용자들과만 통신할 수 밖에 없다. 후술될 본 발명에 따른 RACH 자원 할당 및 기지국의 자원 활용 방안은 아날로그 빔포밍 혹은 하이브리드 빔포밍 특성으로 인해서 생기는 제약 사향을 반영하여 제안된다.

도 4는 송수신기 유닛(transceiver unit, TXRU) 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 추상적으로 도시한 것이다.

다수의 안테나가 사용되는 경우, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 결합한 하이브리드 빔포밍 기법이 대두되고 있다. 이때, 아날로그 빔포밍(또는 RF 빔포밍)은 RF 유닛이 프리코딩(또는 컴바이닝)을 수행하는 동작을 의미한다. 하이브리드 빔포밍에서 기저대역(baseband) 유닛과 RF 유닛은 각각 프리코딩 (또는 컴바이닝)을 수행하며, 이로 인해 RF 체인(chain) 수와 D/A(또는 A/D) 컨버터의 개수를 줄이면서도 디지털 빔포밍에 근접하는 성능을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 편의상, 하이브리드 빔포밍 구조는 N개의 TXRU와 M개의 물리적 안테나로 표현될 수 있다. 전송 단에서 전송할 L개의 데이터 레이어에 대한 디지털 빔포밍은 N-by-L 행렬로 표현될 수 있으며, 이후 변환된 N개의 디지털 신호는 TXRU를 통해 아날로그 신호로 변환된 다음, M-by-N 행렬로 표현되는 아날로그 빔포밍이 적용된다.

도 4에서 디지털 빔의 개수는 L이며, 아날로그 빔의 개수는 N이다. NR 시스템에서는 아날로그 빔포밍을 심볼 단위로 변경할 수 있도록 기지국을 설계하여, 특정 지역에 위치한 UE에게 보다 효율적인 빔포밍을 지원하는 방향이 고려되고 있다. 또한, N개의 TXRU와 M개의 RF 안테나를 하나의 안테나 패널(panel)로 정의할 때, NR 시스템에서는 서로 독립적인 하이브리드 빔포밍이 적용 가능한 복수의 안테나 패널을 도입하는 방안이 고려되고 있다.

기지국이 복수의 아날로그 빔을 사용하는 경우, UE 별로 신호 수신에 유리한 아날로그 빔이 다를 수 있다. 따라서, 적어도 동기 신호, 시스템 정보, 페이징 등에 대해서는, 기지국이 특정 슬롯 또는 서브프레임(subframe, SF)에서 적용할 복수의 아날로그 빔들을 심볼 별로 바꾸어, 모든 UE들이 신호를 수신할 기회를 가질 수 있도록 하는 빔 스위핑(beam sweeping) 동작이 고려되고 있다.

도 5는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR) 시스템의 셀을 예시한 것이다.

도 5를 참조하면, NR 시스템에서는, 기존 LTE 등의 무선 통신 시스템에서 하나의 기지국이 하나의 셀을 형성하는 것과 달리, 복수의 TRP(Transmission Reception Point)가 하나의 셀을 형성하는 방안이 논의되고 있다. 복수의 TRP가 하나의 셀을 형성하면, UE를 서비스하는 TRP가 변경되더라도, 끊김 없는 통신이 가능하기 때문에, UE의 이동성 관리가 용이하다는 장점이 있다.

LTE/LTE-A 시스템에서, PSS/SSS는 전-방위적(omni-direction)으로 전송된다. 이와 달리, NR 시스템에서는, mmWave를 적용하는 gNB가 빔의 방향을 전-방위적으로 돌려가면서 PSS/SSS/PBCH 등의 신호를 빔포밍하여 전송하는 방법이 고려되고 있다. 이때, 빔 방향을 돌려가면서 신호를 송수신하는 것을 빔 스위핑(beam sweeping) 또는 빔 스캐닝이라 한다. 본 발명에서, "빔 스위핑”은 전송기 측의 동작을 나타내고, "빔 스캐닝"은 수신기 측의 동작을 나타낸다. 예를 들어, gNB가 최대 N개의 빔 방향을 가질 수 있다고 가정하면, gNB는 N개의 빔 방향에 대해서 각각 PSS/SSS/PBCH 등의 신호를 전송한다. 즉, gNB는 자신이 가질 수 있거나 또는 지원하고자 하는 방향들을 스위핑하면서, 각각의 방향에 대해서 PSS/SSS/PBCH 등의 동기 신호들을 전송한다. 또는, gNB가 N개의 빔을 형성할 수 있는 경우, 복수의 빔을 묶어서 하나의 빔 그룹으로 구성할 수 있으며, 빔 그룹 별로 PSS/SSS/PBCH를 송수신할 수 있다. 이 때, 하나의 빔 그룹은 하나 이상의 빔을 포함한다. 동일 방향으로 전송되는 PSS/SSS/PBCH 등의 신호가 하나의 SS 블록으로 정의될 수 있으며, 한 셀 내에 복수의 SS 블록들이 존재할 수 있다. 복수의 SS 블록들이 존재하는 경우, 각 SS 블록의 구분을 위해서 SS 블록 인덱스가 사용될 수 있다. 예를 들여, 한 시스템에서 10개의 빔 방향으로 PSS/SSS/PBCH가 전송되는 경우, 동일 방향으로의 PSS/SSS/PBCH이 하나의 SS 블록을 구성할 수 있으며, 해당 시스템에서는 10개의 SS 블록들이 존재하는 것으로 이해될 수 있다.

도 6은 UE가 TA(Timing Advance) 값에 기초하여 상향링크 신호를 전송하는 예시를 나타내는 도면이다.

이동통신 시스템은 하나의 주파수 대역에서 복수의 UE에게 서비스를 제공해야 하므로, 복수의 UE를 구분하기 위한 다양한 방법이 필요하다. 특히, 하나의 기지국 내에서 모든 UE의 신호가 동일 기준 시간에 맞추어 전송될 수 있는 하향링크와 달리, 상향링크의 경우, UE가 정확하게 동일한 기준 시간을 갖지 못하기 때문에, UE 간 멀티플렉싱을 위한 방법이 필요하다.

3G 시스템과 같이 CDMA를 사용하는 경우, 기지국이 서로 다른 코드를 이용하여 서로 다른 UE를 구분하도록 설계되고, 4G 시스템의 경우, 주파수 또는 시간축 상에서 독립적으로 자원을 할당하여 서로 다른 UE를 구분하도록 설계된다. 이때, 기지국이 시간축 상에서 자원을 동적으로 스케줄링하기 위해서는, 복수의 UE가 기지국으로부터 수신된 시간을 기준으로 상향링크 신호의 도착 시간을 맞추어야 한다.

상향링크 시간 동기를 유지하기 위하여, 기지국은 UE에게 TA 값(Time Advance value, TA value)을 전송할 수 있으며, UE는 기지국으로부터 수신된 TA 값에 기초하여, 전송 타이밍을 빠르거나 느리게 조절할 수 있다. 기지국은 다양한 방법에 따라 UE의 TA 값을 계산할 수 있으며, 계산된 TA 값을 UE에게 전송할 수 있다. 이때, TA 값은 TA 커맨드(Timing Advance Command, TAC)를 통해 전송될 수 있으며, TA 커맨드는 TA 값을 지시하는 정보를 의미할 수 있다. TA 커맨드는 랜덤 액세스 응답(Random Access Response, RAR)을 통해 전송되거나, 또는 MAC(Medium Access Control) CE(Control Element)를 통해 주기적으로 전송될 수 있다. 유휴 모드(idle mode)의 UE는 랜덤 액세스 응답을 통해 TA 커맨드를 수신할 수 있으며, 연결 모드(connected mode)의 UE는 랜덤 액세스 응답 또는 MAC CE를 통해 TA 커맨드를 수신할 수 있다. 이하에서는, UE가 랜덤 액세스 응답을 통해 TA 커맨드를 수신하는 경우와 MAC CE를 통해 TA 커맨드를 수신하는 경우에 대하여 구체적으로 설명한다.

예를 들어, UE가 랜덤 액세스 응답을 통해 TA 커맨드를 수신하는 경우, UE가 기지국으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하면, 기지국은 UE로부터 수신한 랜덤 액세스 프리앰블에 기초하여 TA 값을 계산한다. 기지국은, 계산된 TA 값을 포함하는 랜덤 액세스 응답을 UE에게 전송하고, UE는 수신된 TA 값을 이용하여 상향링크 전송 타이밍을 업데이트한다.

랜덤 액세스 응답은 TA 커맨드, UL 그랜트, 임시 C-RNTI를 포함할 수 있다.

UL 그랜트는 스케줄링 메시지의 전송에 사용되는 상향링크 자원 할당 및 TPC(transmit power command)를 포함한다. TPC는 스케줄링된 PUSCH를 위한 전송 전력을 결정하는데 사용된다. 그리고, UE는, 랜덤 액세스 응답에 포함된 UL 그랜트에 따라 스케줄링된 메시지를 기지국으로 전송한다. 실시예에 따라, 랜덤 액세스 프리앰블, 랜덤 액세스 응답 메시지, 및 스케줄링된 메시지는 각각 M1 메시지, M2 메시지, 및 M3 메시지로 지칭될 수 있으며, M1 메시지, M2 메시지, 및 M3 메시지는 각각 메시지1(Msg1), 메시지2(Msg2), 및 메시지3(msg3)로도 지칭될 수 있다.

또한, UE가 MAC CE를 통해 TA 커맨드를 수신하는 경우, 기지국은 UE로부터 주기적으로 또는 임의적으로 사운딩 기준 신호(Sounding Reference Signal, SRS)를 수신하고, 수신된 사운딩 기준 신호에 기초하여 UE의 TA 값을 계산할 수 있다. 그리고, 기지국은, 계산된 TA 값을 MAC CE를 통해 UE에게 알려줄 수 있다. 이때, MAC CE를 통해 전송되는 주기적인 TA 커맨드는, 이전 TA 값에 대하여 업데이트되는 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이전 TA 값이 100Ts이고, MAC CE를 통해 전송된 TA 커맨드가 지시하는 TA 값이 -16Ts이면, UE는 84Ts(100Ts-16Ts)를 상향링크 신호의 전송을 위한 TA 값으로 결정할 수 있다. 그리고, UE는 84Ts에 따라 상향링크 신호를 전송할 수 있다.

이에 따라, LTE 시스템에서는, 기지국이 TA 값을 UE에게 전송하고, UE는 기지국으로부터 수신한 TA 값만큼 시간을 앞당겨서 상향링크 신호를 전송한다.

도 6을 참조하면, UE는, 하향링크로 전송되는 기준 신호(LTE 시스템의 경우, 동기 신호와 CRS)를 이용하여 기지국과 시간 동기를 맞춘다. 이때, 기지국과 동기를 맞춘 시간은, 실제 기지국의 시간과 일정 시간만큼 차이가 난다. 예를 들어, 기지국과 동기를 맞춘 시간은, 실제 기지국의 시간과 전파 지연(propagation delay)만큼 차이가 날수 있으며, 전파 지연은 전파가 기지국과 UE 사이의 거리만큼 도달하는데 소요되는 지연 시간을 의미할 수 있다. 따라서, UE가 하향링크를 통해 기지국과 동기를 맞춘 시간을 기준으로 상향링크 신호를 전송하면, 상향링크 신호를 전송한 UE에 따라, 상향링크 신호가 기지국에 도착하기까지의 시간 차이가 발생한다. 이때, 상향링크 신호를 전송한 UE에 따라, 기지국과 UE 간 왕복 지연(round-trip delay) 시간만큼 차이가 발생할 수 있다. 따라서, UE가 기지국과 UE 간 왕복 지연 시간만큼 앞당겨서 상향링크 신호를 전송하도록, 기지국은 TA 커맨드를 통해 TA 값을 UE에게 전송한다.

TA 커맨드는, 초기 접속(initial access) 과정에서 전송되는 RACH 신호에 대한 응답 메시지(예를 들어, 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 전송될 수 있다. 또한, 초기 접속 과정이 완료된 이후, 연결 모드(connected mode)에서는, UE로부터 전송되는 SRS 또는 PUSCH/PUCCH를 통해 측정된 값에 기초하여, TA 커맨드가 UE에게 주기적으로 전송된다.

일반적으로, TA 커맨드가 전송되지 않거나 수신되지 않으면, 시간이 지남에 따라 UE의 위치 변동 등에 따른 상향링크 신호의 수신 시간이 어긋나게 되고, 상향링크에 대한 동기가 맞지 않는(out-of-sync) 상태가 될 수 있다. 따라서, UE는, 정해진 시간 동안 TA 커맨드가 수신되지 않으면, 연결에 대한 재연결을 수행한다.

UE는 일반적으로 이동성을 가지므로, UE가 이동하는 속도 및 위치 등에 따라 UE의 전송 타이밍이 바뀔 수 있다. 따라서, UE가 기지국으로부터 수신한 TA 값은 특정 시간 동안 유효한 값일 수 있다. TA 값이 특정 시간 동안 유효하도록 하기 위하여, 시간 동기 타이머(Time Alignment Timer)가 사용될 수 있다.

예를 들어, UE가 기지국으로부터 TA 값을 수신한 후 시간 동기를 업데이트하면, UE는 시간 동기 타이머를 개시하거나 재시작한다. UE는, 시간 동기 타이머가 동작 중일 때만 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 시간 동기 타이머의 값은, 시스템 정보 또는 무선 베어러 재구성(Radio Bearer Reconfiguration) 메시지와 같은 RRC 메시지를 통해 기지국으로부터 UE에게 전송될 수 있다.

시간 동기 타이머가 만료되거나, 시간 동기 타이머가 동작하지 않는 경우, UE는 기지국과 시간 동기가 맞지 않다고 판단하고, 랜덤 액세스 프리앰블을 제외한 어떠한 상향링크 신호도 전송하지 않는다.

LTE 시스템에서는, 각 서빙 셀(serving cell) 별로 독립적인 TA를 적용하기 위하여, TA 그룹(TA Group, TAG)이 정의된다. TA 그룹은 동일한 TA가 적용되는 하나 이상의 셀을 포함한다. 각 TA 그룹 별로 TA가 적용될 수 있으며, 시간 동기 타이머도 각 TA 그룹 별로 작동한다.

TA 그룹을 위한 TA 커맨드는 TA 그룹에 대한 현재 상향링크 타이밍에 대한 상향링크 타이밍의 변화를 16Ts의 배수로 지시한다. 랜덤 액세스 응답의 경우, TA 그룹을 위한 11-비트 TA 커맨드(T_A)는, T_A의 인덱스 값으로 N_TA 값을 지시한다. UE가 SCG(Secondary Cell Group)으로 설정(configure)된 경우, T_A의 인덱스 값은 0, 1, 2,..., 256이 될 수 있고, UE가 PCG(Primary Cell Group)으로 설정된 경우, T_A의 인덱스 값은 0, 1, 2,...., 1282이 될 수 있다. 이때, TA 그룹을 위한 TA 값은 N_TA = 16T_A 로 주어질 수 있다.

다른 실시예에 따르면, TA 그룹을 위한 6-비트의 TA 커맨드는, T_A의 인덱스 값으로 현재 N_TA 값(N_TA,old)을 새로운 N_TA 값(N_TA,new)으로 조정하는 것을 지시한다. 이때, T_A 값은 0, 1, 2,..., 63이 될 수 있으며, N_TA,new는 N_TA,old+ (T_A-31)x16으로 나타낼 수 있다. 이때, N_TA 값을 양수 또는 음수로 조정하는 것은, 주어진 크기만큼 TA 그룹을 위한 상향링크 전송 타이밍을 앞당기거나 늦추는 것을 지시한다.

n번째 서브프레임 상에서 TA 커맨드가 수신된 경우, 수신된 TA에 대응하는 상향링크 전송 타이밍의 조정은, n+6번째 서브프레임부터 적용될 수 있다. 동일한 TA 그룹의 서빙 셀들에 대하여, n번째 서브프레임 및 n+1번째 서브프레임에서의 UE의 상향링크 전송(예를 들어, PUCCH/PUSCH/SRS)이 시간 조정 때문에 오버랩되는 경우, UE는 n번째 서브프레임의 전송을 완료하고, n+1번째 서브프레임의 오버랩된 부분을 전송하지 않는다.

만약 수신된 하향링크 타이밍이 변경되고, 변경된 하향링크 타이밍이 보상되지 않거나 또는 TA 커맨드 없이 상향링크 타이밍 조정에 의해 부분적으로만 보상되는 경우, UE는 변경된 하향링크 타이밍에 따라 N_TA를 변경한다.

또한, LTE 시스템에서는, 1.4MHz부터 20MHz까지 다양한 시스템 대역폭이 정의되지만, 부반송파 간격(sub-carrier spacing, SCS)의 경우 15kHz의 단일 뉴머롤로지(이하에서, 뉴머롤로지는 부반송파 간격을 지칭한다.)가 정의된다. 또한, CP(cyclic prefix)의 길이는 15KHz의 부반송파 간격에 기초하여 정의되며, 모든 시스템 대역폭에 대하여 동일하게 정의된다.

UE는 기본적으로 모든 시스템 대역폭을 지원하며, 샘플링 주파수(sampling frequency)는 시스템 대역폭에 따라 1.92~30.72MHz로 설정될 수 있다. 다양한 시스템 대역폭이 정의되어 있는 환경에서, UE는, 초기 접속 과정에서 기지국의 시스템 대역폭을 모르기 때문에, UE가 현재 접속하는 주파수 밴드에서 정의되는 최소 대역폭 또는 LTE 시스템이 지원하는 최소 대역폭을 기준으로 기지국에 대한 접속을 시도한다. 이때, UE는 1.92MHz 의 샘플링 주파수를 이용하여 트랜시버(또는 송수신 모듈, 통신 모듈)을 운용하기 때문에, 기지국에 의해 전송되는 TA 커맨드는 16Ts 단위로 적용되는 것이 적절하다. 이때, Ts는 1/30.72MHz로서, LTE 시스템에서 정의하는 최소 샘플링 시간(sampling time)에 해당한다. 즉, 16Ts는 1.92MHz의 샘플링 주파수에 해당하는 샘플링 시간을 의미한다. 이에 따라, LTE 시스템에서는, 초기 접속 시와 연결 모드 시의 TA에 관련된 해상도(resolution)를 일치시키기 위해서, TA 값의 기본 단위(unit)가 16Ts로 정의(define)된다. 이때, CP의 길이는 약 5usec으로서, 모든 시스템 대역폭에 대하여 동일하다. 따라서, TA를 통한 상향링크 전송의 시간 조정(timing adjustment)는, 시스템 대역폭과 관계없이 약 1/18 CP 길이만큼 오차가 발생한다.

NR 시스템에서는, 기본적인 초기 접속 과정 및 TA를 이용한 상향링크 전송의 시간 조정 과정이 LTE 시스템과 유사할 것으로 예상된다. 하지만, NR 시스템의 경우, LTE 시스템과 달리 수백 MHz에서 수십 GHz 대역까지 운용되는 주파수 대역이 다양하고, 각각의 주파수 대역에 따른 사용 사례(use case) 또는 셀 환경이 매우 다르다. 따라서, NR 시스템에서는, 다양한 뉴머롤로지를 지원(예를 들어, 데이터 채널을 기준으로, 15, 30, 60, 120 또는 240kHz의 부반송파 간격을 지원)한다. 또한, 다양한 뉴머롤로지를 지원함에 따라, 다양한 CP 길이가 정의되며, CP 길이는 일반적으로 부반송파 간격에 반비례하여 결정된다. 또한, NR 시스템에서는, 하나의 시스템 대역 내에서 동작하는 서비스에 따라, UE 별로 다른 뉴머롤로지가 사용될 수도 있다. UE 별로 다른 뉴머롤로지가 사용되는 경우, LTE 시스템과 같이 TA 커맨드를 통해 전송되는 TA 값을 하나의 기본 단위에 기초하여 해석하는 것은, 시그널링 오버헤드 측면에서 비효율적일 수 있다. 따라서, 본 발명에서는, 뉴머롤로지에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정하는 방법을 제안한다.　이때, TA 값의 기본 단위는, 절대적인 TA 값(예를 들어, 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 전송된 TA 값) 및 상대적인 TA 값(예를 들어, 연결 모드에서 TA 커맨드를 통해 전송된 TA 값) 모두에 대하여 공통적으로 적용될 수 있다.

1. 방법1: SS 블록의 부반송파 간격에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정

NR 시스템에서는, LTE 시스템보다 훨씬 넓은 주파수 대역을 지원한다. 이에 따라, NR 시스템에서는, 주파수 대역에 따른 주파수 오프셋의 차이가 LTE 시스템보다 훨씬 크기 때문에, 시간 및 주파수 동기가 효율적으로 수행될 수 있도록, 주파수 대역에 따라 SS(Synchronization Signal) 블록의 부반송파 간격이 정의된다.

SS 블록의 부반송파 간격이 크다는 것은, 그 주파수 대역에서 전송되는 데이터 채널의 주파수 대역이 넓다는 것을 의미한다. 이때, CP의 길이는 부반송파 간격에 반비례해서 짧아지므로, SS 블록의 부반송파 간격에 따라 TA 값의 기본 단위(T_TA)가 설정될 수 있다. 이때, T_TA는 SS 블록의 부반송파 간격에 반비례하여 결정되거나, SS 블록의 부반송파 간격에 따라 정해진 규칙에 기초하여 결정될 수 있으며, 실시예에 따라 임의의 값으로 결정될 수도 있다.

예를 들어, SS 블록의 부반송파 간격이 15KHz일 때, Ts는 1/30.72MHz이고, T_TA는 4T_S일 수 있다. 또한, SS 블록의 부반송파 간격이 120KHz일 때, Ts는 1/(8x30.72MHz)이고, T_TA는 4Ts일 수 있다. 전술한 예에서, Ts가 고정된 값으로 정의되는 경우, 편의상 T_TA=NxTs의 N 값은 Ts 값에 기초하여 스케일링(scaling)될 수 있다. 즉, Ts 값이 1/(16x30.72MHz)로 고정되면, SS 블록의 부반송파 간격이 15kHz일 때, T_TA는 32Ts일 수 있으며, SS 블록의 부반송파 간격이 120KHz일 때 T_TA는 4Ts일 수 있다.

2. 방법 2: 주파수 밴드에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정

방법 1에서 제시한 방법은, 기지국이 운용하는 캐리어 주파수(carrier frequency)에 따라, 모든 채널의 부반송파 간격이 클 것이라고 가정하고, 모든 채널을 대표하는 채널로서 SS 블록을 정의한 것이다. 그러나, 현재까지 논의된 바에 따르면, NR 시스템의 경우, 6GHz 이하에서는 시스템 최소 대역폭(system minimum bandwidth)을 5MHz로 정의할 수 있으며, 6GHz 이상에서는 시스템 최소 대역폭을 50MHz로 정의할 수도 있다.

SS 블록의 부반송파 간격이 15kHz일 때, SS 블록의 주파수 대역은 약 4MHz에 해당한다. 따라서, 3~6GHz 주파수 대역의 경우에도, SS 블록의 부반송파 간격은 15kHz이지만, 데이터 채널의 부반송파 간격은 30kHz 또는 60kHz일 수 있다. 또한, 부반송파 간격이 커지면 CP의 길이는 짧아지게 되므로, 부반송파 간격이 작은 SS 블록의 SCS에 기초하여 T_TA를 정의하면, TA 값의 해상도가 지나치게 낮아지는 문제가 있다. 따라서, 주파수 밴드에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정하는 것이 보다 적절할 수도 있다. 이때, 주파수 밴드는, 캐리어 주파수 밴드를 의미할 수도 있으며, 표준에서 정의하는 주파수 밴드 번호(frequency band number)를 의미할 수도 있다.

다음의 표 2는, 각 주파수 밴드에 따른 SS 블록의 부반송파 간격, Ts, 및 T_TA 값의 예를 나타낸다.

표 2를 참조하면, 주파수 밴드가 높아질수록 T_TA 값이 작아지고, SS 블록의 부반송파 간격이 동일하더라도, 높은 주파수 밴드일 때 T_TA 값이 더 작을 수 있다. 또한, 표 2에서, Ts가 고정된 값으로 정의되면, 편의상 T_TA=NxTs의 N 값은 Ts에 따라 스케일링될 수 있다. 즉, Ts 값이 1/(16x30.72MHz)로 고정되면, 표 2의 T_TA는 위에서부터 순차적으로 각각 64Ts, 32Ts, 8Ts, 4Ts로 나타낼 수 있다.

3. 방법 3: RACH 뉴머롤로지에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정

LTE 시스템 또는 NR 시스템에서는, 기본적으로 초기 접속 시에 UE가 RACH 프리앰블(preamble)을 통해 최초로 상향링크 전송을 시도하며, 이때 TA 값은 0으로 설정된다. TA 값이 0으로 설정된다는 것은, UE가 하향링크 신호의 수신 시간을 기준으로 상향링크 신호를 전송한다는 것을 의미한다. 이때, 기지국은 UE로부터 전송된 RACH 프리앰블 신호의 도착 시간을 계산하고, RACH 프리앰블 신호의 도착 시간에 기초하여 설정한 TA 값을 RAR 메시지를 통해 UE에게 전달한다. 즉, RAR 메시지를 통해 전송되는 TA 값의 해상도는, RACH 프리앰블 신호의 대역폭에 의해 결정되며, RACH 프리앰블 신호의 대역폭은 RACH 프리앰블의 부반송파 간격에 비례한다. 따라서, RAR 메시지를 통해 전송되는 TA 값의 해상도는, 향후 TA 커맨드를 통해 전송되고 UE가 상향링크 신호를 전송할 때 사용되는 TA 값의 기본 단위인 T_TA로 사용될 수 있다. T_TA는 RACH 프리앰블의 부반송파 간격에 반비례하여 결정되거나, RACH 프리앰블의 부반송파 간격에 따라 정해진 규칙에 기초하여 결정될 수 있으며, 또는 실시예에 따라 임의의 값으로 결정될 수도 있다.

다음의 표 3은 RACH 프리앰블의 부반송파 간격에 따라 결정되는 T_TA의 예시를 나타낸다.

표 3을 참조하면, RACH 프리앰블의 부반송파 간격에 반비례하여, T_TA가 결정된다. 또한, 표 3에서 Ts가 고정된 값으로 정의되면, 편의상 T_TA=NxTs의 N 값은 Ts에 따라 스케일링될 수 있다. 예를 들어, Ts 값이 1/491.52MHz의 고정된 값으로 정의되면, 표 3의 T_TA는 위에서부터 순차적으로 128Ts, 64Ts, 32Ts, 16Ts로 나타낼 수 있다.

4. 방법 4: 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정

전술한 바와 같이, NR 시스템은, 하나의 시스템 내에서 다양한 뉴머롤로지를 지원할 수 있다. 예를 들어, NR 시스템에서는, 하나의 시스템 내에서 15kHz~60kHz의 서로 다른 부반송파 간격을 갖는 데이터 채널(예를 들어, PDSCH, PUSCH 등)을 동시에 지원할 수도 있다. 그러나, 서로 다른 부반송파 간격을 갖는 데이터 채널을 동시에 지원하더라도, SS 블록, RACH 와 같은 사용자 간 공통 신호 또는 연결을 수립하기 전에 사용되는 채널의 경우, 부반송파 간격이 하나의 값으로 고정될 수 밖에 없다. 이때, SS 블록 또는 RACH와 같은 신호의 뉴머롤로지를 기준 채널 또는 기준 신호로 사용하면, TA 값의 해상도가 지나치게 떨어지거나 높아지는 문제가 발생할 수 있다. 이때, 기준 채널 또는 기준 신호는, TA 측정을 위해 사용되는 채널이나 신호를 의미할 수 있다.

현재까지 논의된 바에 따르면, NR 시스템에서는, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지(default numerology)가 정의되어 있지 않다. 그러나, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지가 정의될 경우, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지가 T_TA를 결정하기 위한 기준 값으로 사용될 수 있다. 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지가 T_TA를 결정하기 위한 기준 값으로 사용될 수 있다는 의미는, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지에 따라 T_TA가 결정될 수 있다는 의미를 포함할 수 있다. 또는, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지와 유사한 개념으로서, 브로드캐스트 채널(예를 들어, RMSI(Remaining Minimum System Information), OSI(Other System Information), 또는 페이징(paging) 등)의 전송을 위해 사용되는 PDSCH 또는 RACH message3(RACH msg3)의 전송을 위해 사용되는 PUSCH의 뉴머롤로지가 T_TA를 결정하기 위한 기준 값으로 사용될 수도 있다. PDSCH 또는 PUSCH의 뉴머롤로지가 T_TA를 결정하기 위한 기준 값으로 사용될 수도 있다는 의미는, PDSCH 또는 PUSCH의 뉴머롤로지에 따라 T_TA가 설정될 수 있다는 의미를 포함할 수 있다. 이때, T_TA는 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지의 부반송파 간격에 비례하여 설정되거나, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지의 부반송파 간격에 따라 정해진 규칙에 기초하여 설정될 수 있으며, 또는 실시예에 따라 임의의 값으로 설정될 수도 있다.

다음의 표 4는, RMSI의 뉴머롤로지에 따라 설정되는 T_TA의 예시를 나타낸다.

표 4를 참조하면, 브로드캐스트 채널의 일 예로서 RMSI의 부반송파 간격에 따라 T_TA가 다르게 설정될 수 있으며, T_TA는 RMSI의 부반송파 간격에 반비례하여 설정될 수 있다. 또한, 표 4에서, Ts가 고정된 값으로 설정되면, 편의상 T_TA=NxTs의 N 값은 Ts 값에 따라 스케일링될 수 있다. 예를 들어, Ts의 값이 1/491.52MHz로 고정되면, 표 4의 T_TA는 위에서부터 순차적으로 64Ts, 32Ts, 16Ts, 8Ts로 나타낼 수 있다.

5. 방법 5: 시스템 정보를 통해 TA 값의 기본 단위를 설정

전술한 바와 같이, NR 시스템은, 하나의 시스템 내에서 15kHz~60kHz의 서로 다른 부반송파 간격을 갖는 데이터 채널을 동시에 지원할 수 있다. 이때, SS 블록, RACH와 같은 사용자 간 공통 신호 또는 연결을 수립하기 전에 사용되는 채널은, 접속하는 기지국이 선호하는 부반송파 간격을 대표하지 못할 수 있다. 이때, 기지국은, 시스템 정보를 통해 T_TA 값을 직접 설정할 수 있다. 또한, 기지국은 선호하는 부반송파 간격(preferred SCS) 또는 지원하는 최대 부반송파 간격(supported maximum SCS)을 설정하고, 선호하는 부반송파 간격 또는 지원하는 최대 부반송파 간격에 기초하여 T_TA 값을 설정할 수도 있다. UE가 복수의 캐리어 또는 복수의 대역폭 파트를 할당받은 경우, UE는 UE 특정(specific) 메시지를 통해 각 캐리어 또는 대역폭 파트 별 시스템 정보를 수신함으로써, 캐리어 또는 대역폭 파트 별로 T_TA 값이 설정될 수 있다.

6. 방법 6: 사용자 별로 설정되는 데이터 채널 또는 TA 측정을 위한 기준 채널의 뉴머롤로지에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정

전술한 방법 1~5는 RAR 메시지를 통한 TA 값과 연결 모드에서 수신한 TA 커맨드의 TA 값의 기본 단위가 동일하다는 것을 가정한다. 이에 따라, 방법 1~5는, 기본적으로 모든 사용자가 동일한 부반송파 간격을 사용한다고 가정하여 T_TA를 설정하고, 모든 사용자가 동일한 부반송파 간격을 사용한다고 가정하지 않는 경우에는, 효율적인 시간 정렬(timing alignment)을 위하여, 기지국이 현재 지원하는 최대 부반송파 간격에 기초하여 T_TA를 설정한다.

RAR 메시지를 통한 TA 값과 연결 모드에서 수신한 TA 커맨드의 TA 값의 기본 단위가 동일하다고 가정하는 경우, UE에 따라 TA 값의 해상도가 떨어지거나, 또는 최대 부반송파 간격을 지원하기 위하여 TA 값을 전송하기 위한 비트 수를 증가시켜야 하는 문제가 발생할 수 있다.

전술한 문제를 해결하기 위하여, 방법 6에서는, 사용자 별로 설정되는 데이터 채널 또는 TA 측정을 위한 기준 채널의 뉴머롤로지에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정하는 방법을 제안한다. 또한, 방법 6은, RAR 메시지를 통해 수신된 TA 값과 연결 모드(connected mode)에서 TA 커맨드를 통해 수신한 TA 값의 기본 단위를 다르게 설정하는 방법을 포함한다.

예를 들어, UE가 유휴 모드(연결 셋업(connection setup)을 마치기 전)인 경우, T_TA는 방법 1~5를 이용하여 설정될 수 있다.

그러나, UE가 연결 모드(연결 셋업을 마친 후)인 경우, UE는 데이터 채널(예를 들어, PDSCH 또는 PUSCH)의 부반송파 간격 또는 TA 측정을 위한 기준 채널(예를 들어, SRS)의 SCS를 설정할 수 있으며, 데이터 채널의 부반송파 간격 또는 TA 측정을 위한 기준 채널의 부반송파 간격에 기초하여 T_TA가 결정될 수 있다. 또한, 하향링크와 상향링크의 부반송파 간격이 다른 경우, T_TA는 상향링크의 부반송파 간격에 기초하여 결정될 수 있다.

또한, UE가 복수의 캐리어 또는 복수의 대역폭 파트를 할당받아 동작하는 경우, 할당받은 캐리어들에 대하여 캐리어 별로 데이터 채널의 부반송파 간격이 다를 수 있다. 이때, 모든 캐리어에 대하여 방법 1, 3, 4, 5를 동일하게 사용하기 어려울 수 있으며, 캐리어 별로 T_TA를 다르게 결정하는 것이 보다 적절할 수 있다. (이하에서, 캐리어는, 하나의 캐리어 내에서 대역폭 파트를 지칭하는 것으로 사용될 수 있다), 이때, T_TA는 할당받은 데이터 채널의 부반송파 간격에 기초하여 설정되거나, 연결 셋업(connection setup) 메시지를 통해 직접 결정될 수도 있다. 또는, 실시예에 따라, 연결 셋업 단계 이전에 설정된 T_TA 값이 승계되어 사용될 수도 있다.

방법 1-5의 경우, TA 값은 하나의 주파수 대역에 대하여 동일한 TA 해상도를 가진다. 따라서, UE가 RAR 메시지를 통해 수신된 TA 값을 메모리에 저장하고, 이후 연결 모드에서 상대적인 값으로 결정된 TA 값을 수신하는 경우, UE는 메모리에 저장된 TA 값을 이용하여 스케일링 과정 없이 그대로 더하거나 빼서 사용할 수 있다.

하지만, 방법 6의 경우, UE는, RACH 절차를 통해 설정된 TA 값을 데이터 채널의 부반송파 간격에 맞추어 사용해야 한다. 따라서, UE는, RAR 메시지를 통해 수신한 TA 값을 메모리에 저장하고, 데이터 채널의 부반송파 간격이 결정되면, 부반송파 간격의 비율(ratio)에 해당하는 만큼 메모리에 저장된 TA 값을 시프트(shift)시킬 수 있다. 이때, 메모리에 대한 1비트의 해상도는 RAR 메시지에 해당하는 T_TA일 수 있다.

다른 실시예에 따르면, UE는, 주파수 대역 또는 시스템이 지원하는 최대 부반송파 간격에 따라 메모리의 비트 해상도를 결정할 수 있다. 그리고, UE는, 메모리의 비트 해상도에 따라, RAR 메시지를 통해 수신한 TA 값이나 연결 모드에서 TA 커맨드를 통해 수신한 TA 값을 스케일링하여 메모리에 저장할 수 있다.

복수의 주파수 대역을 통해 동작하는 시스템에서 TA 값의 기본 단위를 결정하는 방법

이하에서는, 전술한 TA 값의 기본 단위 설정 방법을 복수의 주파수 대역을 통해 서비스하는 통신 시스템에 어떻게 적용할 것인지에 대하여 설명한다. 예를 들어, 복수의 주파수 대역을 통해 서비스하는 통신 시스템은, LTE 시스템의 경우 반송파 집성(Carrier aggregation)을 포함할 수 있으며, NR 시스템의 경우 반송파 집성 또는 복수의 대역폭 파트(multiple bandwidth part)를 포함할 수 있다. 즉, 이하에서는, UE가 복수의 주파수 대역을 할당받고, 각 주파수 대역에 대해서 TA 값의 기본 단위를 설정하기 위한 기준 채널이 다를 때, TA 값의 기본 단위를 어떻게 결정할 것인지에 대하여 설명한다. 이때, TA 커맨드는 UE가 할당받은 복수의 주파수 대역 중에서 하나의 주파수 대역만을 통해 전송된다고 가정할 수 있으며, 모든 주파수 대역을 합쳐 TA 그룹(TA group, TAG)이라고 지칭할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의상 TA 값의 기본 단위는, UE가 할당받는 데이터 채널의 부반송파 간격 또는 TA 값을 측정하기 위한 SRS의 부반송파 간격이라고 가정하지만, 전술한 모든 기준 채널의 부반송파 간격 값이 적용될 수 있다.

TA 값의 기본 단위는, 복수의 채널 중에서 TA 커맨드를 전송하는 주파수 대역의 (기준 채널의) 부반송파 간격을 기준으로 결정될 수 있다. UE가 TA 커맨드를 수신하면, 수신된 TA 커맨드를 기준으로 TA 값이 결정될 수 있다. 이때, TA 값은 절대적인 시간으로 계산될 수도 있고, UE가 내부적으로 정한 기본 단위(예를 들어, 샘플 수)에 맞춘 값으로 계산될 수도 있다. 결정된 TA 값은 모든 주파수 대역에 적용될 수 있다.

기지국이 TA 값을 측정하는 것을 돕기 위하여, UE가 SRS와 같은 채널을 기지국에게 전송하는 경우, UE는 적어도 TA 커맨드를 전송하는 주파수 대역을 통해 SRS를 전송하는 것이 유리할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실시예에 따라, 기지국의 로드 또는 TA 값 측정의 정확도를 반영하여, 기지국이 SRS가 전송되는 주파수 대역을 직접 설정할 수 있다.

TA 값의 기본 단위를 설정하는 주파수 대역이 작은 부반송파 간격으로 동작하고, 작은 부반송파 간격에 따라 TA 값의 기본 단위가 결정되는 경우, TA 값의 기본 단위가 너무 커질 수 있다. 이에 따라, 동작하는 부반송파 간격이 크고, 슬롯의 길이가 짧은 주파수 대역에서는, TA가 슬롯의 길이에 비해 큰 단위로 적용되어 심볼간 간섭이 발생할 수 있다.

전술한 문제를 해결하기 위한 방법으로서, TA 값의 기본 단위를 결정하는 기준으로 할당받은 주파수 대역 중에서 기준 채널의 부반송파 간격(또는, 부반송파 간격에 상응하는 값으로 CP 길이의 역수)이 가장 큰 주파수 대역의 부반송파 간격에 기초하여, TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다. TA 커맨드가 수신되면, UE는 수신된 TA 커맨드에 기초하여 TA 값을 결정하고, 결정된 TA 값을 모든 주파수 대역에 적용한다. 이때, 기준 채널은, 전술한 바와 같이 다양한 채널 또는 신호(signal)일 수 있다.

예를 들어, 복수의 주파수 대역이 UE에게 할당된 경우, UE는 이미 연결 모드(connected mode)이므로, TA가 적용되는 PUSCH/PUCCH 또는 SRS가 기준 채널로서 적절할 수 있다. 이에 따라, 상향링크 채널이 할당된 주파수 대역 중에서 PUSCH/PUCCH 또는 SRS의 부반송파 간격이 가장 큰 채널/신호가 기준 채널로 결정될 수 있으며, 기준 채널의 부반송파 간격이 TA 값의 기본 단위를 결정하기 위한 기준 값으로 사용될 수 있다. 기준 채널의 부반송파 간격이 TA 값의 기본 단위를 결정하기 위한 기준 값으로 사용된다는 의미는, 기준 채널의 부반송파 간격에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다는 의미를 포함할 수 있다.

또한, 상향링크 채널이 할당되지 않은 주파수 대역의 경우에는 PDSCH/PDCCH 채널의 부반송파 간격, 상향링크 채널이 할당된 주파수 대역의 경우에는 PUSCH/PUCCH 또는 SRS의 부반송파 간격 중에서 가장 큰 값에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다.

또는, 상향링크 채널이 할당되지 않은 주파수 대역에서, 향후 상향링크 채널이 할당될 가능성을 가정하여, TA 값의 기본 단위가 설정될 수도 있다. 예를 들어, 상향링크 채널이 할당되지 않은 주파수 대역에 대해서는 전술한 방법 1~방법 4 에서 주어진 채널의 부반송파 간격에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다. 그리고, 상향링크 채널이 할당된 주파수 대역에 대해서는, PUSCH/PUCCH 또는 SRS의 부반송파 간격 중에서 가장 큰 값이 TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다.

또는, 상향링크 채널이 할당되지 않았더라도, 향후 상향링크 채널이 할당될 가능성을 가정하여, 설정된 모든 주파수 대역에 대해서 전술한 방법 1 내지 방법4에서 주어진 채널의 부반송파 간격 중에서 가장 큰 값에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다.

이때, 기지국이 TA 값을 측정하는 것을 돕기 위하여, UE가 SRS와 같은 채널을 전송하는 경우, 기준 채널로 정한 주파수 대역을 통해 SRS를 전송하는 것이 유리할 수 있다. 그러나, 실시예에 따라, 부반송파 간격이 동일한 복수의 채널이 존재할 수 있으며, 기지국의 로드나 TA 값 측정의 정확도를 반영하여 기지국이 SRS를 전송하기 위한 주파수 대역을 직접 설정할 수 있다.

도 7은 TA 값을 샘플 수 단위로 환산하여 적용할 때 반올림 또는 올림 연산을 적용하는 예시들을 나타내는 도면이다.

각 주파수 대역에서 동작하는 샘플링 주파수(sampling frequency)가 다르고, UE가 TA 커맨드로부터 수신한 TA 값을 샘플 수 단위로 환산하여 적용하는 경우, UE는 TA 커맨드로부터 수신한 TA 값을 각각의 샘플링 주파수에 맞도록 스케일링한 후, 스케일링된 값을 샘플 수 단위로 변환하여 적용할 수 있다. 이때, 샘플 수 단위로 변환된 값이 샘플링 시간(sampling time)에 대해서 정수가 아닐 경우, UE는 가장 가까운 정수 값을 적용할 수 있으며, 실시예에 따라 올림 또는 내림 연산을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, TA 값의 기본 단위가 16Ts로 설정되고, UE가 TA 커맨드로부터 수신한 TA 값이 4Ts인 경우, UE는 반올림 연산에 따라 TA 값을 적용할 수 있다. 이때, 4Ts는 16Ts의 1/2에 해당하는 8Ts보다 작은 값이므로, 적용되는 TA 값은 0이 될 수 있다. 이에 따라, UE는, 상향링크 전송 타이밍을 조정하지 않고, 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 또한, UE가 TA 커맨드로부터 수신한 TA 값이 10Ts이면, 10Ts는 16Ts의 1/2에 해당하는 8Ts보다 큰 값이므로, 반올림 연산에 따라 16Ts가 TA 값으로 적용될 수 있으며, UE는 16Ts만큼 상향링크 전송 타이밍을 조정하여, 상향링크 신호를 전송할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, TA 값을 환산할 때, 올림 또는 내림 연산이 적용될 수도 있다. 예를 들어, TA 값의 기본 단위가 16Ts로 설정되고, 올림 연산에 따라 TA 값이 환산되는 경우, UE가 TA 커맨드로부터 수신한 TA 값이 4Ts 또는 10Ts일 때, 올림 연산에 따라 모두 16Ts가 TA 값으로 적용될 수 있다.

반면, TA 값을 절대값으로 변환하여 적용하는 경우, UE는 각 주파수 대역에서 동작하는 단위로 변환된 절대값을 환산하여, 주파수 대역마다 서로 다른 TA 값을 적용할 수 있다.

연접한 미니 슬롯(mini slot)에 대한 UE의 동작에 관한 고려사항

한편, 통신 시스템에서는 데이터 송수신 과정에서 데이터 수신 영역을 향상시키기 위해서, 패킷을 복수의 슬롯에 연접하여 전송하는 방법이 사용될 수 있다. 이때, 각 슬롯에서는, 수신된 신호로부터 데이터를 복조하고 복구하기 위하여 채널 추정을 위한 참조 신호(reference signal, RS)가 전송될 수 있으며, UE는 참조 신호를 이용하여 채널을 추정하고, 신호를 수신할 수 있다. 이때, 송신기(예를 들어, UE)가 연접한 슬롯의 중간 지점에서 시간 트래킹을 수행하거나, 주파수를 급격하게 변경하면, 수신기(예를 들어, 기지국) 관점에서 각 슬롯에 해당하는 채널의 특성이 바뀌게 된다. 따라서, 전술한 경우를 고려하여, 일반적으로 각 슬롯에서 추정된 채널은 다음 슬롯 또는 이전 슬롯에 적용되지 않고, 추정한 슬롯에만 적용될 수 있다.

LTE 시스템 및 NR 시스템에서는, 패킷 전송에 대한 요구가 발생하면, 데이터 전송을 위한 시간 지연을 줄이기 위하여, 데이터 전송을 위한 데이터 채널의 슬롯이 짧은 미니 슬롯(mini slot)을 정의하고, 미니 슬롯을 이용하여 저지연(low latency) 서비스를 제공하고자 한다. 미니 슬롯의 경우, 슬롯의 길이가 짧기 때문에, 슬롯 간 시간 간격이 작은 반면, 슬롯마다 RS를 전송하는 경우 오버헤드의 비율이 지나치게 커지는 문제가 있다. 이에 따라, 슬롯이 연접되어 전송되는 경우, 슬롯마다 RS를 전송하지 않고, 하나의 슬롯에서 전송한 RS를 다음 슬롯 또는 이전 슬롯에서 사용하는 방법들이 논의되고 있다.

전술한 바와 같이 RS가 복수의 슬롯에서 공유되는 경우, 송신기가 연접한 슬롯의 경계 지점에서 시간 트래킹(time tracking)을 수행하면, 수신기는 이를 인지하지 못하고 RS가 전송된 슬롯에서 채널을 추정하고, 채널 추정 결과를 인접한 슬롯에 사용함으로써 데이터 수신 성능이 크게 떨어지는 문제점이 있다. 전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 UE가 TA 커맨드를 수신하고, TA 커맨드를 통해 수신한 TA 값을 반영하는 방법을 다음과 같이 제안한다.

먼저, UE는, TA 커맨드를 수신하고 TA를 통해 수신한 TA 값을 UE의 송신기에 반영하는 과정에서 RS를 공유하는 방식으로 연접한 미니 슬롯을 할당받은 경우, UE는 송신기의 전송 시점을 결정할 때 연접한 미니 슬롯을 전송하는 중간에 TA 값을 반영하지 않는다. UE는, 연접한 미니 슬롯의 전송이 끝난 이후, 임의의 시점에서 TA 값을 송신기의 파라미터로 적용한다. 또한, TA 값의 반영 시점이 사전에 정의되어 있더라도, UE는 TA 값을 지연해서 적용할 수 있다. 이에 따라, UE는 전송한 패킷이 수신되는데 문제 없도록 한다.

두번째로 TA 커맨드를 전송한 기지국 및 TA 커맨드를 수신하여 TA 값을 적용하는 UE는, TA 값을 적용할 시점을 사전에 정의한다. 그리고, 적어도 연접한 미니 슬롯의 전송을 시도하는 경우, TA 값을 정확히 적용하도록 할 수 있다. 이에 따라, 기지국이 TA를 채널 추정값에 정확히 반영하여 데이터의 수신 과정에 적용하도록 할 수 있다. 이때, TA 값을 적용할 시점은, 미니 슬롯의 전송을 위해서 미니 슬롯을 정의하기 위해서 사용하는 슬롯 단위 또는 심볼(예를 들어, OFDM 시스템의 경우 OFDM 심볼) 단위로 정의될 수 있다.

또는, UE의 동작이 너무 복잡해지는 것을 방지하기 위하여, TA 값을 적용하는 시점이 미니 슬롯의 슬롯 단위보다 큰 단위로 정의될 수 있다. 그리고, TA 커맨드를 전송하는 기지국이 TA 값이 적용되는 시점을 피해서 연접한 미니 슬롯을 스케줄링하도록 제약을 주는 방법도 가능하다. 전술한 방법은 RS를 공유하지 않는 연접한 미니 슬롯의 경우, 적용되지 않을 수도 있다.

전술한 바와 같이, TA 커맨드를 적용하는 과정에서 시간 지연이 발생하고, 시간 지연이 발생한 구간 동안 추가적인 TA 커맨드가 수신되어, 최종적으로 적용해야 하는 누적된 TA 값이 너무 커질 수 있다. 이때, 누적된 TA 값을 한번에 적용하면, 기지국의 수신기에서 시간 트래킹(time tracking)을 수신하거나 데이터를 수신하는데 문제가 발생할 수 있다. 전술한 문제가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 누적된 TA 값은, 복수의 지점에서 나누어 적용될 수도 있다. 이때, 복수의 지점으로 나누는 기준은, 사전에 설정한 상한/하한 값 또는 기지국이 적용한 상한/하한 값에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, UE는, 각 TA 커맨드를 통해 수신된 TA 값 별로 적용하지 않고, 누적된 TA 값을 기준으로 임의로 적용할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 UE가 상향링크 신호를 전송하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 8을 참조하면, S800 단계에서, UE는 제1 TA 커맨드를 포함하는 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한다.

S810 단계에서, UE는 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 및 제1 TA 커맨드에 기초하여 제1 상향링크 신호의 전송을 위한 제1 TA 값을 결정한다.

예를 들어, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 결정될 수 있다. 이때, RACH msg3의 서브캐리어 간격은, RACH 설정을 통해 UE에게 지시될 수 있다. 그리고, 제1 TA 값은, TA 값의 기본 단위 및 제1 TA 커맨드에 기초하여 결정될 수 있다. 제1 TA 커맨드는, UE가 하나의 상향링크 캐리어를 통해 상향링크 신호를 전송하는 경우, UE가 유휴 모드 또는 연결 모드일 때 랜덤 액세스 응답을 통해 수신하는 TA 커맨드를 의미할 수 있다. 또한, 제1 TA 커맨드는, UE가 연결 모드일 때, MAC CE를 통해 수신하는 TA 커맨드를 의미할 수도 있다. 이때, 제1 TA 값은 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값에 비례하고, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격에 반비례할 수 있다.

랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널은, UE가 유휴 모드(idle mode)인 경우 RACH 메시지3(RACH msg3)를 의미할 수 있으며, UE가 연결 모드(connected mode)인 경우 PUSCH를 의미할 수 있다.

S820 단계에서, UE는 제1 TA 값에 따라 제1 상향링크 신호를 전송한다. 이때, 제1 TA 값에 따라 전송되는 제1 상향링크 신호는, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유휴 모드의 UE는, 제1 TA 값에 따라 RACH msg3를 전송할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 UE와 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.

제안하는 실시예에 따른 UE(100)는, 트랜시버(110), 프로세서(120) 및 메모리(130)를 포함할 수 있다. UE(100)의 트랜시버(110)는 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛 또는 송수신 모듈로 지칭될 수도 있다. 트랜시버(110)는 각종 신호, 데이터 및 정보를 외부 장치로 전송하고, 각종 신호, 데이터 및 정보를 외부 장치로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 또는, 트랜시버(110)는 전송부와 수신부로 분리되어 구현될 수도 있다. UE(100)는 외부 장치와 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다. 프로세서(120)는 UE(100) 전반의 동작을 제어할 수 있으며, UE(100)가 외부 장치와 송수신하는 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 본 발명에서 제안하는 UE(100)의 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 프로세서(120)는 본 발명의 제안에 따라 데이터 혹은 메시지를 전송하도록 트랜시버(110)를 제어할 수 있다. 메모리(130)는 연산 처리된 정보 등을 소정의 시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

도 9를 참조하면, 제안하는 실시예에 따른 기지국(200)은, 트랜시버(210), 프로세서(220) 및 메모리(230)를 포함할 수 있다. UE(100)와 통신하는 경우, 트랜시버(210)는 송수신 모듈 또는 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛으로 지칭될 수도 있다. 트랜시버(210)는 각종 신호, 데이터 및 정보를 외부 장치로 전송하고, 각종 신호, 데이터 및 정보를 외부 장치로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 기지국(200)는 외부 장치와 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다. 트랜시버(210)는 전송부와 수신부로 분리되어 구현될 수도 있다. 프로세서(220)는 기지국(200) 전반의 동작을 제어할 수 있으며, 기지국(200)이 외부 장치와 송수신할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 본 발명에서 제안하는 기지국(200)의 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 프로세서(220)는 본 발명의 제안에 따라 데이터 또는 메시지를 UE(100) 또는 다른 기지국에게 전송하도록 트랜시버(210)를 제어할 수 있다. 메모리(230)는 연산 처리된 정보 등을 소정의 시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다. 접속 네트워크에서 기지국(200)은 eNB 또는 gNB일 수 있다.

또한, 위와 같은 UE(100) 및 기지국(200)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 UE(100)의 프로세서(120)는, 제1 TA 커맨드를 포함하는 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하도록 트랜시버(110)를 제어하고, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격 및 제1 TA 커맨드에 기초하여, 상향링크 신호의 전송을 위한 제1 TA 값을 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 TA 커맨드는, UE가 하나의 상향링크 캐리어를 통해 상향링크 신호를 전송하는 경우, UE가 유휴 모드 또는 연결 모드일 때 랜덤 액세스 응답을 통해 수신하는 TA 커맨드를 의미할 수 있다. 이때, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널은, UE가 유휴 모드(idle mode)인 경우에는 RACH 메시지3(RACH msg3)를 의미할 수 있으며, UE가 연결 모드(connected mode)인 경우에는 PUSCH를 포함할 수 있다. 예를 들어, UE가 유휴 모드일 때, UE는 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 제1 TA 커맨드를 수신할 수 있으며, 제1 TA 값은 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값 및 TA 값의 기본 단위에 기초하여 결정될 수 있다. 이때, TA 값의 기본 단위는 RACH msg3의 부반송파 간격에 기초하여 결정될 수 있다.

또한, UE가 연결 모드일 때, UE는 랜덤 액세스 응답 메시지 또는 MAC CE를 통해 제1 TA 커맨드를 수신할 수 있다. 이때, MAC CE를 통해 전송되는 제1 TA 커맨드는 주기적으로 전송되는 TA 커맨드를 의미하며, 이전 TA 값에 대하여 업데이트된 값을 지시할 수 있다. 이때, 제1 TA 값은, 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값 및 TA 값의 기본 단위에 기초하여 결정될 수 있다. UE가 연결 모드일 때, TA 값의 기본 단위는, 랜덤 액세스 응답 이후에 처음으로 전송되는 PUSCH의 부반송파 간격에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, UE가 MAC CE를 통해 제1 TA 커맨드를 수신하는 경우, 이전 TA 값에 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값을 업데이트하여 제1 TA 값이 결정될 수 있다.

그리고, UE는, 제1 TA 값에 따라 제1 상향링크 신호를 전송하도록 트랜시버(110)를 제어할 수 있다. 이때, 제1 TA 값에 따라 전송되는 제1 상향링크 신호는, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유휴 모드의 UE는, 제1 TA 값에 따라 RACH msg3를 전송할 수 있다.

또한, UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트(bandwidth part)를 할당받은 경우, TA 값의 기본 단위는 복수의 상향링크 대역폭 파트의 부반송파 간격 중에서 가장 큰 값에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, UE는 제2 TA 커맨드를 포함하는 하향링크 채널을 수신할 수 있다. 이때, 제2 TA 커맨드는, UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트를 가지는 경우에 기지국으로부터 전송되는 TA 커맨드를 의미할 수 있다. 그리고, UE는 제2 TA 커맨드에 기초하여 제2 상향링크 신호의 전송을 위한 제2 TA 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2 TA 값은, TA 값의 기본 단위 및 제2 TA 커맨드에 의해 지시되는 값에 기초하여 결정될 수 있다. UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트를 할당받은 경우, TA 값의 기본 단위는, 복수의 상향링크 주파수 대역 중에서 PUSCH, PUCCH 또는 SRS의 부반송파 간격 중에서 가장 큰 값으로 설정될 수 있다.

또한, 복수의 상향링크 대역폭 파트 중에서 TA 값의 기본 단위를 설정하는데 사용되는 부반송파 간격보다 작은 부반송파 간격을 가지는 상향링크 대역폭 파트에서 상향링크 신호를 전송하는 경우, 제2 TA 값은 TA에 관한 정보를 TA 값의 기본 단위에 대하여 반올림 연산을 수행함으로써 결정될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 장치, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 통신 방법은 3GPP 시스템뿐 아니라, 그 외에도 IEEE 802.16x, 802.11x 시스템을 포함하는 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템의 단말이 상향링크 신호를 전송하는 방법으로서,
상기 단말의 타이밍 어드밴스 (timing advance, TA) 동작을 위한 인덱스 값과 관련된 TA 코맨드 (command)를 포함한 임의 접속 응답 (random access response, RAR) 메시지를 수신;
(i) 상기 TA 코맨드 및 (ii) 상기 RAR 메시지 수신 이후 최초로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격 (subcarrier spacing)에 기초하여, 상기 TA 동작을 위한 TA 값을 결정; 및
상기 TA 값에 기초한 상기 TA 동작에 따라 상기 상향링크 신호를 전송;하는 것을 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 RAR 메시지의 수신 이후 최초로 전송되는 상기 상향링크 채널의 부반송파 간격에 기초하여 상기 TA 값의 기본 단위를 결정하는 것을 더 포함하고,
상기 TA 동작을 위한 상기 TA 값을 결정하는 것은,
(i) 상기 TA 코맨드 및 (ii) 상기 TA 값의 기본 단위에 기초하여 상기 TA 값을 결정하는 것을 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 TA 값은,
(i) 상기 TA 코맨드에 의해 지시되는 값의 증가에 따라 증가하고,
(ii) 상기 부반송파 간격의 증가에 따라 감소하도록 구성되는, 상향링크 신호 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 전송하는 단말에 있어서,
송수신기 (transceiver);
적어도 하나의 프로세서; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하도록 연결되고, 실행될 경우 상기 적어도 하나의 프로세서가 하기 동작을 수행하도록 하는 명령들(instructions)을 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리;를 포함하고,
상기 하기 동작은:
상기 송수신기를 제어하여 상기 단말의 타이밍 어드밴스 (timing advance, TA) 동작을 위한 인덱스 값과 관련된 TA 코맨드 (command)를 포함한 임의 접속 응답 (random access response, RAR) 메시지를 수신;
(i) 상기 TA 코맨드 및 (ii) 상기 RAR 메시지 수신 이후 최초로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격 (subcarrier spacing)에 기초하여, 상기 TA 동작을 위한 TA 값을 결정; 및
상기 송수신기를 제어하여 상기 TA 값에 기초한 상기 TA 동작에 따라 상기 상향링크 신호를 전송;하는 것을 포함하는, 단말.
제 4 항에 있어서, 상기 하기 동작은,
상기 RAR 메시지의 수신 이후 최초로 전송되는 상기 상향링크 채널의 부반송파 간격에 기초하여 상기 TA 값의 기본 단위를 결정하는 것을 더 포함하고,
상기 TA 동작을 위한 상기 TA 값을 결정하는 것은,
(i) 상기 TA 코맨드 및 (ii) 상기 TA 값의 기본 단위에 기초하여 상기 TA 값을 결정하는 것을 포함하는, 단말.
제 4 항에 있어서,
상기 TA 값은,
(i) 상기 TA 코맨드에 의해 지시되는 값의 증가에 따라 증가하고,
(ii) 상기 부반송파 간격의 증가에 따라 감소하도록 구성되는, 단말.
무선 통신 시스템의 단말이 상향링크 신호를 전송하는 방법으로서,
상기 단말의 타이밍 어드밴스 (timing advance, TA) 동작을 위한 인덱스 값과 관련된 TA 코맨드 (command)를 포함한 하향링크 채널을 수신;
(i) 상기 TA 코맨드 및 (ii) 상기 단말과 관련된 복수의 상향링크 대역폭 파트들 (bandwidth parts) 의 부반송파 간격 값들 중 가장 큰 값에 기초하여, 상기 TA 동작을 위한 TA 값을 결정; 및
상기 TA 값에 기초한 상기 TA 동작에 따라 상기 상향링크 신호를 전송;하는 것을 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 복수의 부반송파 간격 값들 중 가장 큰 값에 기초하여 상기 TA 값의 기본 단위를 결정하는 것을 더 포함하고,
상기 TA 동작을 위한 상기 TA 값을 결정하는 것은,
(i) 상기 TA 코맨드 및 (ii) 상기 TA 값의 기본 단위에 기초하여 상기 TA 값을 결정하는 것을 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 TA 값은,
(i) 상기 TA 코맨드에 의해 지시되는 값의 증가에 따라 증가하고,
(ii) 상기 부반송파 간격의 증가에 따라 감소하도록 구성되는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 TA 동작을 위한 상기 TA 값을 결정하는 것은,
상기 TA 값의 기본 단위에 기초하여 상기 TA 코맨드에 의해 지시되는 값을 반올림함으로써 상기 TA 값을 결정하는 것을 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 TA 값의 기본 단위에 기초하여 상기 TA 코맨드에 의해 지시되는 값을 반올림함으로써 상기 TA 값을 결정하는 것은,
상기 상향링크 신호 제1 부반송파 간격을 갖는 제1 대역폭 파트에서 전송되는 상기 상향링크 신호에 기초하여 수행되고,
상기 제1 부반송파 간격은, 상기 TA 값을 결정하기 위해 사용된 상기 복수의 상향링크 대역폭 파트들의 부반송파 간격 값들 중 가장 큰 값보다 작은 제1 부반송파 간격인, 상향링크 신호 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 전송하는 단말에 있어서,
송수신기 (transceiver);
적어도 하나의 프로세서; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하도록 연결되고, 실행될 경우 상기 적어도 하나의 프로세서가 하기 동작을 수행하도록 하는 명령들(instructions)을 저장하는 적어도 하나의 메모리;를 포함하고,
상기 하기 동작은:
상기 송수신기를 제어하여 상기 단말의 타이밍 어드밴스 (timing advance, TA) 동작을 위한 인덱스 값과 관련된 TA 코맨드 (command)를 포함한 하향링크 채널을 수신;
(i) 상기 TA 코맨드 및 (ii) 상기 단말과 관련된 복수의 상향링크 대역폭 파트들 (bandwidth parts) 의 부반송파 간격 값들 중 가장 큰 값에 기초하여, 상기 TA 동작을 위한 TA 값을 결정; 및
상기 송수신기를 제어하여 상기 TA 값에 기초한 상기 TA 동작에 따라 상기 상향링크 신호를 전송;하는 것을 포함하는, 단말.
제 12 항에 있어서, 상기 하기 동작은,
상기 복수의 부반송파 간격 값들 중 가장 큰 값에 기초하여 상기 TA 값의 기본 단위를 결정하는 것을 더 포함하고,
상기 TA 동작을 위한 상기 TA 값을 결정하는 것은,
(i) 상기 TA 코맨드 및 (ii) 상기 TA 값의 기본 단위에 기초하여 상기 TA 값을 결정하는 것을 포함하는, 단말.
제 12 항에 있어서,
상기 TA 값은,
(i) 상기 TA 코맨드에 의해 지시되는 값의 증가에 따라 증가하고,
(ii) 상기 부반송파 간격의 증가에 따라 감소하도록 구성되는, 단말.
제 13 항에 있어서,
상기 TA 동작을 위한 상기 TA 값을 결정하는 것은,
상기 TA 값의 기본 단위에 기초하여 상기 TA 코맨드에 의해 지시되는 값을 반올림함으로써 상기 TA 값을 결정하는 것을 포함하는, 단말.
제 15 항에 있어서,
상기 TA 값의 기본 단위에 기초하여 상기 TA 코맨드에 의해 지시되는 값을 반올림함으로써 상기 TA 값을 결정하는 것은,
상기 상향링크 신호 제1 부반송파 간격을 갖는 제1 대역폭 파트에서 전송되는 상기 상향링크 신호에 기초하여 수행되고,
상기 제1 부반송파 간격은, 상기 TA 값을 결정하기 위해 사용된 상기 복수의 상향링크 대역폭 파트들의 부반송파 간격 값들 중 가장 큰 값보다 작은 제1 부반송파 간격인, 단말.