KR20200013806A - 협대역 물리 랜덤 액세스 채널 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들 - Google Patents

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Abstract

무선 통신을 위한 방법들, 시스템들 및 디바이스들이 설명된다. PRACH(physical random access channel)의 전용 주파수 자원들은, PRACH 송신들에 대한 타이밍 오프셋들의 결정을 용이하게 하기 위해 크고 작은 주파수 홉들에 대해 지정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 단일 톤 송신을 갖는 PRACH 채널 내의 주파수 홉핑 패턴은 제1 주파수 홉핑 거리(예를 들어, 큰 주파수 홉들)와 연관된 제1 수의 홉들 및 제2 주파수 홉핑 거리(예를 들어, 작은 주파수 홉들)와 연관된 제2 수의 홉들을 포함할 수 있다.

Description

협대역 물리 랜덤 액세스 채널 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들 {narrow band physical random access channel frequency hopping patterns and detection schemes}
[0001] 본 특허 출원은, Gaal 등에 의해 2016년 11월 2일에 출원되고 발명의 명칭이 "Narrow Band Physical Random Access Channel Frequency Hopping Patterns and Detection Schemes"인 미국 특허 출원 제15/341,753호, 및 Gaal 등에 의해 2016년 1월 7일에 출원되고 발명의 명칭이 "Narrow Band Physical Random Access Channel Frequency Hopping Patterns and Detection Schemes"인 미국 가특허 출원 제 62/276,211호를 우선권으로 주장하며, 상기 출원들 각각은 본원의 양수인에게 양도되었다.
[0002] 하기 내용은 일반적으로 무선 통신에 관한 것이고, 더 구체적으로는 협대역 물리 랜덤 액세스 채널 홉핑 패턴들 및 검출 방식들에 관한 것이다.
[0003] 무선 통신 시스템들은, 음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시징, 브로드캐스트 등과 같은 다양한 타입들의 통신 콘텐츠를 제공하도록 널리 배치되어 있다. 이러한 시스템들은, 이용가능한 시스템 자원들(예를 들어, 시간, 주파수 및 전력)을 공유함으로써 다수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있다. 이러한 다중 액세스 시스템들의 예들은, 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템들, 시분할 다중 액세스(TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 시스템들, 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템들(예를 들어, 롱 텀 에볼루션(LTE) 시스템)을 포함한다. 무선 다중 액세스 통신 시스템은, 달리 사용자 장비(UE)로 공지될 수 있는 다수의 통신 디바이스들에 대한 통신을 각각 동시에 지원하는 다수의 기지국들을 포함할 수 있다. 무선 다중 액세스 통신 시스템들 상에서 동작하는 일부 통신 디바이스들은 동작 주파수 대역폭에 대한 제한들을 가질 수 있다. 이러한 디바이스들은 NB(narrow band) 디바이스들로 공지될 수 있다. 일부 경우들에서, 무선 통신 시스템은 다수의 타입들의 UE들을 지원하기 위해 상기 다중 액세스 시스템들의 조합을 사용할 수 있다.
[0004] NB 디바이스들, 예를 들어, NB-IOT(NB Internet of Things) 디바이스들은 다수의 난제들에 직면한다. 예를 들어, NB 통신들은 다수의 사용자들에 의해 공유되는 제한된 주파수 차원(예를 들어, 단일 RB(resource block))를 가질 수 있다. 또한, NB-IOT에 대해 예상되는 큰 커버리지 영역들과 연관된 타이밍 오프셋들은, 사이클릭 프리픽스가 보상할 수 있는 범위를 넘어서 확장될 수 있다.
[0005] PRACH(physical random access channel)는 NB(narrow band) 디바이스들에 의한 초기 시스템 액세스에 대해 사용될 수 있다. 일부 PRACH 송신들은 NB 디바이스 지원에서 융통성을 제공하기 위한 단일 톤 신호들일 수 있고, 이는 타이밍 오프셋들의 결정에 영향을 미칠 수 있다. 설명되는 양상들은 PRACH 송신들로부터 타이밍 오프셋들("타이밍 어드밴스들")의 결정을 용이하게 하기 위해 크고 작은 주파수 홉들을 포함하는 NB 디바이스들에 의해 PRACH 송신들에 대한 주파수 홉핑 패턴들에 관한 것이다. 예를 들어, PRACH 송신은 제1 주파수 홉핑 거리(예를 들어, 큰 주파수 홉들) 및 제2 주파수 홉핑 거리(예를 들어, 작은 주파수 홉들)을 갖는 주파수 홉들을 포함할 수 있다. 그 다음, 제1 수의 제1 거리의 주파수 홉들 및 제2 수의 제2 거리의 홉들을 수행하는, 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 주파수 홉핑 패턴들이 결정될 수 있다. 크고 작은 홉들의 분배는 미세 타이밍 분해능을 제공하고 큰 전파 지연들을 해결하기 위해 사용될 수 있다.
[0006] 무선 통신 방법이 설명된다. 방법은 기지국과 UE 사이의 통신에 대한 PRACH를 식별하는 단계, 및 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정하는 단계를 포함할 수 있고, 주파수 홉핑 패턴은 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 수의 주파수 홉들 및 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 수의 주파수 홉들을 포함한다.
[0007] 무선 통신을 위한 장치가 설명된다. 장치는 기지국과 UE 사이의 통신에 대한 PRACH를 식별하기 위한 수단, 및 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정하기 위한 수단을 포함할 수 있고, 주파수 홉핑 패턴은 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 수의 주파수 홉들 및 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 수의 주파수 홉들을 포함한다.
[0008] 무선 통신을 위한 다른 장치가 설명된다. 장치는, 프로세서, 프로세서와 전자 통신하는 메모리, 및 메모리에 저장된 명령들을 포함할 수 있다. 명령들은 프로세서로 하여금 기지국과 UE 사이의 통신에 대한 PRACH를 식별하게 하고, 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정하게 하도록 동작가능할 수 있고, 주파수 홉핑 패턴은 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 수의 주파수 홉들 및 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 수의 주파수 홉들을 포함한다.
[0009] 무선 통신을 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체가 설명된다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 프로세서로 하여금 기지국과 UE 사이의 통신에 대한 PRACH를 식별하게 하고, 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정하게 하도록 동작가능한 명령들을 포함할 수 있고, 주파수 홉핑 패턴은 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 수의 주파수 홉들 및 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 수의 주파수 홉들을 포함한다.
[0010] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들은, UE에 의해, 결정된 주파수 홉핑 패턴에 따라 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 것을 위한 프로세스들, 특징들, 수단들 또는 명령들을 더 포함할 수 있다.
[0011] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, 제1 수의 주파수 홉들은 제2 수의 주파수 홉들과 상이할 수 있다.
[0012] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, 결정된 주파수 홉핑 패턴은 의사-랜덤 함수에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된 적어도 하나의 주파수 홉을 포함한다.
[0013] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, 랜덤 액세스 프리앰블은 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나일 수 있고, 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들 각각에 대한 상이한 주파수 홉핑 패턴들은 의사-랜덤 함수를 사용하여 생성될 수 있다.
[0014] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, PRACH는 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 부분 및 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 부분을 포함한다.
[0015] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, 제1 부분은, PRACH의 제1 서브-영역에 걸쳐 있는 제1 세트의 서브캐리어들 및 PRACH의 제2 서브-영역에 걸쳐 있는 제2 세트의 서브캐리어들을 포함하고, 제1 서브-영역 및 제2 서브-영역은 제2 부분의 대역폭만큼 주파수에서 분리될 수 있다.
[0016] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, PRACH는 복수의 서브캐리어들 및 복수의 송신 시간 인터벌들로 파티셔닝될 수 있고, 복수의 서브캐리어들의 서브캐리어 간격은 PRACH와 연관된 셀에 대한 데이터 채널 서브캐리어 간격의 정수 약수(divisor)일 수 있다.
[0017] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, 복수의 단일 톤 송신들 각각은 복수의 송신 시간 인터벌들 중 하나에 걸쳐 있다.
[0018] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들은, 기지국에 의해, 결정된 주파수 홉핑 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 것을 위한 프로세스들, 특징들, 수단들 또는 명령들을 더 포함할 수 있다.
[0019] 무선 통신 방법이 설명된다. 방법은 기지국과 UE 사이의 통신에 대한 PRACH를 식별하는 단계 ― PRACH는 복수의 서브캐리어들을 포함함 ―, 및 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정하는 단계를 포함할 수 있고, 주파수 홉핑 패턴은 복수의 서브캐리어들에 걸쳐 복수의 주파수 홉들을 포함하고, 복수의 주파수 홉들 중 적어도 하나의 주파수 홉은 의사-랜덤 주파수 홉 거리와 연관된다.
[0020] 무선 통신을 위한 장치가 설명된다. 장치는 기지국과 UE 사이의 통신에 대한 PRACH를 식별하기 위한 수단 ― PRACH는 복수의 서브캐리어들을 포함함 ―, 및 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정하기 위한 수단을 포함할 수 있고, 주파수 홉핑 패턴은 복수의 서브캐리어들에 걸쳐 복수의 주파수 홉들을 포함하고, 복수의 주파수 홉들 중 적어도 하나의 주파수 홉은 의사-랜덤 주파수 홉 거리와 연관된다.
[0021] 무선 통신을 위한 다른 장치가 설명된다. 장치는, 프로세서, 프로세서와 전자 통신하는 메모리, 및 메모리에 저장된 명령들을 포함할 수 있다. 명령들은 프로세서로 하여금 기지국과 UE 사이의 통신에 대한 PRACH를 식별하게 하고 ― PRACH는 복수의 서브캐리어들을 포함함 ―, 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정하게 하도록 동작가능할 수 있고, 주파수 홉핑 패턴은 복수의 서브캐리어들에 걸쳐 복수의 주파수 홉들을 포함하고, 복수의 주파수 홉들 중 적어도 하나의 주파수 홉은 의사-랜덤 주파수 홉 거리와 연관된다.
[0022] 무선 통신을 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체가 설명된다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 프로세서로 하여금 기지국과 UE 사이의 통신에 대한 PRACH를 식별하게 하고 ― PRACH는 복수의 서브캐리어들을 포함함 ―, 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정하게 하도록 동작가능한 명령들을 포함할 수 있고, 주파수 홉핑 패턴은 복수의 서브캐리어들에 걸쳐 복수의 주파수 홉들을 포함하고, 복수의 주파수 홉들 중 적어도 하나의 주파수 홉은 의사-랜덤 주파수 홉 거리와 연관된다.
[0023] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, 의사-랜덤 주파수 홉 거리는 의사-랜덤 선형 해시 함수 또는 의사-랜덤 선형 사이클릭 시프트 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
[0024] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, 의사-랜덤 주파수 홉 거리는 PRACH의 서브캐리어들의 수에 기초할 수 있다.
[0025] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들은, 기지국에 의해, 결정된 주파수 홉핑 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 것을 위한 프로세스들, 특징들, 수단들 또는 명령들을 더 포함할 수 있다.
[0026] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들은, 검출된 랜덤 액세스 프리앰블의 복수의 톤들 내의 위상 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 UE로부터 업링크 송신들에 대한 타이밍 오프셋을 결정하는 것을 위한 프로세스들, 특징들, 수단들 또는 명령들을 더 포함할 수 있다.
[0027] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 것은, 각각의 송신 시간 인터벌들 및 복수의 단일 톤 송신들의 각각의 서브캐리어들에 적어도 부분적으로 기초하여 복수의 톤들에 대한 위상 정보를 시퀀스에 맵핑하는 것을 포함한다. 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들은, 맵핑된 시퀀스에 대해 주파수 변환을 수행하는 것을 위한 프로세스들, 특징들, 수단들 또는 명령들을 더 포함할 수 있다.
[0028] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, 타이밍 오프셋을 획득하는 것은 맵핑된 시퀀스의 주파수 변환의 출력의 최대 값의 위치를 식별하는 것을 포함한다.
[0029] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 것은 최대 값을 임계치와 비교하는 것을 포함한다.
[0030] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들에서, 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 것은, 각각의 송신 시간 인터벌들 및 복수의 단일 톤 송신들의 각각의 서브캐리어들에 적어도 부분적으로 기초하여 복수의 톤들 중 둘 이상의 톤들 사이의 차동 위상 정보를 시퀀스에 맵핑하는 것을 포함한다. 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들은, 맵핑된 시퀀스에 대해 주파수 변환을 수행하는 것을 위한 프로세스들, 특징들, 수단들 또는 명령들을 더 포함할 수 있다.
[0031] 앞서 설명된 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 일부 예들은, UE에 의해, 결정된 주파수 홉핑 패턴에 따라 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 것을 위한 프로세스들, 특징들, 수단들 또는 명령들을 더 포함할 수 있다.
[0032] 본원에 설명된 방법들, 장치들 또는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들의 일부 예들은, 협대역 주파수 홉핑 패턴들에 대한 프로세스들, 특징들, 수단들 또는 명령들을 더 포함할 수 있다. 설명된 시스템들, 방법들, 장치들 또는 컴퓨터 판독가능 매체들의 적용가능성의 추가적인 범위는 하기 상세한 설명, 청구항들 및 도면들로부터 명백해질 것이다. 본 설명의 범위 내의 다양한 변화들 및 수정들은 당업자들에게 자명할 것이기 때문에, 상세한 설명 및 특정 예들은 오직 예시의 방식으로 주어진다.
[0033] 본 개시의 성질 및 이점들의 추가적인 이해는 하기 도면들을 참조하여 실현될 수 있다. 첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 또는 특징들은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은, 참조 라벨 다음에 대시기호 및 유사한 컴포넌트들 사이를 구별하는 제2 라벨에 의해 구별될 수 있다. 본 명세서에서 단지 제1 참조 라벨이 사용되면, 그 설명은, 제2 참조 라벨과는 무관하게 동일한 제1 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트에 적용가능하다.
[0034] 도 1은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB(narrow band) PRACH(physical random access channel) 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들을 지원하는 무선 통신 시스템의 예를 예시한다.
[0035] 도 2는 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들을 지원하는 무선 통신 서브시스템의 예를 예시한다.
[0036] 도 3은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들을 지원하는 NB PRACH의 예를 예시한다.
[0037] 도 4는 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들을 지원하는 프로세스 흐름의 예를 예시한다.
[0038] 도 5 내지 도 7은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들을 지원하는 무선 디바이스의 블록도들을 도시한다.
[0039] 도 8은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들을 지원하는 디바이스를 포함하는 시스템의 블록도를 예시한다.
[0040] 도 9는 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들을 지원하는 기지국을 포함하는 시스템의 블록도를 예시한다.
[0041] 도 10 내지 도 13은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들에 대한 방법을 예시한다.
[0042] 본 개시에 따르면, 시스템 액세스에 대한 PRACH(physical random access channel)의 주파수 자원들을 사용하는 NB(narrow band) 디바이스들은 NB 디바이스들에 대한 타이밍 오프셋들("타이밍 어드밴스들")의 결정을 용이하게 하기 위해 크고 작은 주파수 홉들을 이용할 수 있다. 본 개시의 양상들은 무선 통신 시스템의 콘텍스트에서 설명된다. 예를 들어, 무선 통신 시스템은 NB 통신들에 추가로 LTE(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(LTE-Advanced) 통신들을 동시에 (예를 들어, 동일하거나 별개의 무선 채널들 상에서) 지원할 수 있다. 디바이스들은 NB PRACH로서 구성되는 자원들을 사용하여 시스템 액세스를 수행할 수 있다. 예를 들어, NB 디바이스는 기지국으로부터의 사전-스케줄링 없이 NB PRACH 자원들을 통해 NB 프리앰블 시퀀스를 송신할 수 있다. NB 프리앰블 시퀀스는 각각의 송신 인터벌을 주파수 홉핑하는 다수의 단일-톤 송신들을 활용할 수 있다. 기지국은 NB 디바이스로부터 후속(예를 들어, 스케줄링된) 송신들에 대한 타이밍 오프셋을 결정하기 위해, 수신된 NB 프리앰블 시퀀스를 사용할 수 있다. 일부 경우들에서, 크고 작은 홉들의 분배는 미세 타이밍 분해능을 제공하고 큰 전파 지연들을 해결하기 위해 사용될 수 있다.
[0043] 일례에서, NB PRACH는, 큰 주파수 홉들에 대해 사용되는 NB PRACH 자원들의 제1 부분 및 작은 주파수 홉들에 대해 사용되는 NB PRACH 자원들의 제2 부분을 포함할 수 있다. 그 다음, 주파수 홉핑 패턴들은 다수의 큰 주파수 홉들, 작은 주파수 홉들, 랜덤 주파수 홉들 또는 이들의 조합을 포함하는 이러한 NB PRACH에 대해 결정될 수 있다. 이러한 주파수 홉핑 패턴들은 NB PRACH를 통한 송신에 대한 랜덤 액세스 프리앰블들을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자 장비(UE)는 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤으로 선택하고, 주파수 홉핑 패턴에 기초하여 NB PRACH를 통해 송신할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블은, 각각 송신 인터벌에 걸쳐 있고 각각의 송신 인터벌의 종료 시에 상이한 주파수로 홉핑할 수 있는 일련의 송신들을 포함할 수 있다. 기지국은 UE에 의해 사용되는 주파수 홉핑 패턴에 기초하여 송신된 랜덤 액세스 프리앰블을 검출할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블을 검출한 후, 기지국은 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한 UE에 대한 타이밍 오프셋들을 결정하기 위해 랜덤 액세스 프리앰블의 정보(예를 들어, 프리앰블에 걸쳐 송신된 상이한 서브캐리어 주파수들)를 사용할 수 있다.
[0044] 상이한 주파수 홉핑 패턴들은 비중첩 랜덤 액세스 프리앰블을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 랜덤 액세스 프리앰블들로서 사용되는 시퀀스들을 생성하기 위해 선형 해시 함수, 사이클릭 시프트 또는 둘 모두가 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 주파수 홉핑 패턴은 N개의 송신 인터벌들 이후 크고 작은 주파수 홉들 사이에서 전환할 수 있다. 상이한 디바이스들에 대한 주파수 홉핑 패턴들은 주파수 홉핑 패턴들 내의 의사-랜덤 함수의 적용에 기초하여 상이할 수 있고, 이는 선형 해시 함수, 사이클릭 시프트 또는 이들의 조합에 기초하여 결정될 수 있다. 본 개시의 이러한 및 다른 양상들은, 장치 도면들, 시스템 도면들 및 흐름도들을 참조하여 추가로 예시 및 설명된다.
[0045] 도 1은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB 주파수 홉핑 패턴들을 지원하는 무선 통신 시스템(100)의 예를 예시한다. 무선 통신 시스템(100)은, 기지국들(105), UE들(115) 및 코어 네트워크(130)를 포함한다. 일부 예들에서, 무선 통신 시스템(100)은 LTE/LTE-A 네트워크일 수 있다.
[0046] 기지국들(105)은 하나 이상의 기지국 안테나들을 통해 UE들(115)과 무선으로 통신할 수 있다. 기지국(105) 각각은 각각의 지리적 커버리지 영역(110)에 대한 통신 커버리지를 제공할 수 있다. 무선 통신 시스템(100)에 도시된 통신 링크들(125)은 UE(115)로부터 기지국(105)으로의 업링크(UL) 송신들 또는 기지국(105)으로부터 UE(115)로의 다운링크(DL) 송신들을 포함할 수 있다. UE들(115)은 무선 통신 시스템(100) 전역에 산재될 수 있고, 각각의 UE(115)는 고정식일 수도 있고 또는 이동식일 수도 있다. UE(115)는 또한 모바일 스테이션, 가입자 스테이션, 원격 유닛, 무선 디바이스, 액세스 단말, 핸드셋, 사용자 에이전트, 클라이언트 또는 일부 다른 적절한 용어로 지칭될 수 있다. UE(115)는 또한 셀룰러 폰, 무선 모뎀, 핸드헬드 디바이스, 개인용 컴퓨터, 태블릿, 개인용 전자 디바이스, MTC(machine type communication) 디바이스, IoT(Internet of Things) 디바이스 등일 수 있다.
[0047] 기지국들(105)은 코어 네트워크(130)와 그리고 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 기지국들(105)은 백홀 링크들(132)(예를 들어, S1 등)을 통해 코어 네트워크(130)와 인터페이싱할 수 있다. 기지국들(105)은 백홀 링크들(134)(예를 들어, X2 등)을 통해 서로 직접적으로 또는 간접적으로(예를 들어, 코어 네트워크(130)를 통해) 통신할 수 있다. 기지국들(105)은 UE들(115)과의 통신을 위해 라디오 구성 및 스케줄링을 수행할 수 있거나, 또는 기지국 제어기(미도시)의 제어 하에서 동작할 수 있다. 일부 예들에서, 기지국들(105)은 매크로 셀들, 소형 셀들, 핫스팟들 등일 수 있다. 기지국들(105)은 또한 eNB들(evolved NodeB들)(105)로 지칭될 수 있다.
[0048] 무선 디바이스들 중 일부 타입들은 자동화된 통신을 제공할 수 있다. 자동화된 무선 디바이스들은 M2M(Machine-to-Machine) 통신 또는 MTC를 구현하는 것들을 포함할 수 있다. M2M 또는 MTC는 디바이스들(예를 들어, IoT 디바이스들 등)이 인간의 개입 없이 서로 또는 기지국과 통신하도록 허용하는 데이터 통신 기술들을 지칭할 수 있다. 예를 들어, M2M 또는 MTC는, 정보를 측정 또는 캡처하기 위한 센서들 또는 계측기들을 통합하고 그 정보를, 정보를 사용하거나 정보를 프로그램 또는 애플리케이션과 상호작용하는 인간들에게 제시할 수 있는 중앙 서버 또는 애플리케이션 프로그램에 중계하는 디바이스들로부터의 통신을 지칭할 수 있다. 일부 UE들(115)은 MTC 디바이스들, 예를 들어, 정보를 수집하거나 머신들의 자동화된 동작을 인에이블하도록 설계된 디바이스들일 수 있다. MTC 디바이스들에 대한 애플리케이션들의 예들은, 스마트 계측, 재고 모니터링, 수위 모니터링, 장비 모니터링, 헬스케어 모니터링, 야생 동물 모니터링, 기후 및 지질학적 이벤트 모니터링, 함대 관리 및 추적, 원격 보안 감지, 물리적 액세스 제어, 및 거래-기반 비즈니스 과금을 포함한다. MTC 디바이스들은 감소된 피크 레이트에서 하프-듀플렉스(일방향) 통신들을 사용하여 동작할 수 있다. MTC 디바이스들은 또한 활성 통신들에 관여하지 않는 경우 전력을 절감하는 "깊은 수면" 모드에 진입하도록 구성될 수 있다. MTC 디바이스들은 단일-톤 통신들, 멀티-톤 통신들 또는 둘 모두가 가능할 수 있다. 오직 단일-톤 통신만이 가능한 디바이스는 TTI(transmission time interval) 당 단일 톤(서브캐리어)을 사용하여 송신할 수 있다. 멀티-톤 디바이스는 TTI 당 다수의 톤들을 사용할 수 있다.
[0049] LTE 시스템들은 DL에서는 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 그리고 UL에서는 SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)를 활용할 수 있다. OFDMA 및/또는 SC-FDMA는, 시스템 대역폭을 다수의(K개의) 직교 서브캐리어들로 파티셔닝하고, 서브캐리어들은 또한 통상적으로 톤(tone)들 또는 빈(bin)들로 지칭된다. 각각의 서브캐리어는 데이터와 변조될 수 있다. 인접한 서브캐리어들 사이의 간격은 고정될 수 있고, 서브캐리어들의 총 수(K)는 시스템 대역폭에 의존할 수 있다. 예를 들어, K는, 1.4, 3, 5, 10, 15 또는 20 메가헤르쯔(MHz)의 대응하는 시스템 대역폭(가드 대역을 가짐)에 대해 15 킬로헤르쯔(KHz)의 서브캐리어 간격으로 72, 180, 300, 600, 900 또는 1200와 각각 동일할 수 있다. 시스템 대역폭은 또한 서브-대역들로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 서브-대역은 1.08 MHz를 커버할 수 있고, 1, 2, 4, 8 또는 16개의 서브-대역들이 존재할 수 있다. 일부 MTC UE들(115)은 전체 시스템 대역폭에 비해 더 협소한 대역폭에서 동작할 수 있다.
[0050] 시스템 자원들은 또한 상이한 시간 기간들(예를 들어, 프레임들, 서브프레임들, 슬롯들, 심볼 기간들 등)로 시간상 파티셔닝될 수 있다. 일부 예들에서, LTE 프레임 구조는 심볼 기간에 포함된 사이클릭 프리픽스의 길이에 따라, 10개의 서브프레임들을 포함하는 프레임, 2개의 슬롯들을 포함하는 서브프레임 및 6 내지 7개의 심볼 기간들을 포함하는 슬롯을 정의할 수 있다. 일부 예들에서, 프레임은 10 ms에 걸쳐 있을 수 있고, 서브프레임은 1 ms에 걸쳐 있을 수 있고, 슬롯은 0.5 ms에 걸쳐 있을 수 있고, 심볼 기간은 ~72 또는 83 μs에 걸쳐 있을 수 있다. 일부 경우들에서, 서브캐리어 간격은 심볼 기간의 길이(예를 들어, 심볼 기간의 역수)에 기초할 수 있다. 무선 통신 시스템(100)은 UE(115)에 할당될 수 있는 최소 수의 자원들로서 RB(resource block)를 지정할 수 있다. 무선 통신 시스템(100)은, 12개의 서브캐리어들 및 하나의 슬롯 또는 72 또는 84개 자원들에 걸쳐 있도록 정의될 수 있는 RB들을 사용하여 UE에 대한 통신들을 스케줄링할 수 있다. 일부 경우들에서, UE(115)는 최소 지속기간 또는 TTI를 통해 확장된 송신들을 수행할 수 있다. 일부 경우들에서, TTI는 단일 슬롯 또는 서브프레임에 걸쳐 있을 수 있다. 다른 경우들에서, TTI는 하나의 또는 2개의 심볼 기간들에 걸쳐 있을 수 있다.
[0051] 무선 통신 시스템(100)은, 기지국(105)과 UE(115) 사이에서 패킷들을 송신하기 위해 파티셔닝된 자원들을 사용하는 상이한 대역폭들(예를 들어, 1.4, 3, 5, 10, 15 또는 20 MHz)의 CC들(component carriers)로 지칭될 수 있는 캐리어들을 사용할 수 있다. 무선 통신 시스템(100)은 양방향 통신들을 수행하기 위해, 주파수 분할 듀플렉스(FDD)(예를 들어, 페어링된 스펙트럼 자원들을 사용함) 또는 시분할 듀플렉스(TDD) 동작(예를 들어, 페어링되지 않은 스펙트럼 자원들을 사용함)과 함께 캐리어들을 사용할 수 있다. FDD에 대한 프레임 구조(예를 들어, 프레임 구조 타입 1) 및 TDD에 대한 프레임 구조(예를 들어, 프레임 구조 타입 2)가 정의될 수 있다. TDD 프레임 구조들의 경우, 각각의 서브프레임은, UL 또는 DL 트래픽을 반송할 수 있고, 특수 서브프레임들은 DL과 UL 통신 사이를 스위칭하기 위해 사용될 수 있다. 라디오 프레임들 내에서 UL 및 DL 서브프레임들의 할당은 대칭 또는 비대칭일 수 있고, 정적으로 결정될 수 있거나 준-정적으로 재구성될 수 있다. 특수 서브프레임들은, DL 또는 UL 트래픽을 반송할 수 있고, DL과 UL 트래픽 사이에 가드 기간(GP)을 포함할 수 있다. UL 트래픽으로부터 DL 트래픽으로 스위칭하는 것은, GP 또는 특수 서브프레임들의 사용 없이 UE(115)에서 타이밍 오프셋을 설정함으로써 달성될 수 있다.
[0052] 일부 경우들에서, 다수의 CC들은 더 큰 대역폭 및 예를 들어, 더 높은 데이터 레이트들을 일부 UE들(115)에 제공하기 위해 동시에 어그리게이트되거나 활용될 수 있다. 따라서, 개별적인 CC들은 레거시 UE들(115)(예를 들어, LTE 릴리즈 8 또는 릴리즈 9를 구현하는 UE들(115))과 하위 호환가능할 수 있는 한편; 다른 UE들(115)(예를 들어, 릴리즈 8/9 이후의 LTE 버전들을 구현하는 UE들(115))은 멀티-캐리어 모드에서 다수의 컴포넌트 캐리어들로 구성될 수 있다. DL에 대해 사용되는 CC는 DL CC로 지칭될 수 있고, UL에 대해 사용되는 CC는 UL CC로 지칭될 수 있다. UE(115)는, 캐리어 어그리게이션을 위해 다수의 DL CC들 및 하나 이상의 UL CC들로 구성될 수 있다. 각각의 캐리어는 제어 정보(예를 들어, 기준 신호들, 제어 채널들 등), 오버헤드 정보, 데이터 등을 송신하기 위해 사용될 수 있다. UE(115)는 다수의 CC들을 활용하여 단일 기지국(105)과 통신할 수 있고, 또한 상이한 CC들 상에서 다수의 기지국들과 동시에 통신할 수 있다. 일부 예들에서, UE(115)는 상이한 라디오 액세스 기술들과 연관된 CC들로부터 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, UE(115)는 LTE CC들 및 비허가된 CC 또는 NB CC 상에서 정보를 수신할 수 있다.
[0053] 무선 통신 시스템(100)은 데이터를 통신하기 위해, 로직 채널들, 전송 채널들 및 물리 계층 채널들과 같은 다수의 채널들을 사용할 수 있다. 채널들은 또한 제어 채널들 및 트래픽 채널들로 분류될 수 있다. 로직 제어 채널들은 페이징 정보를 위한 PCCH(paging control channel), 브로드캐스트 시스템 제어 정보를 위한 BCCH(broadcast control channel), MBMS(multimedia broadcast multicast service) 스케줄링 및 제어 정보를 송신하기 위한 MCCH(multicast control channel), 전용 제어 정보를 송신하기 위한 DCCH(dedicated control channel), 랜덤 액세스 정보를 위한 CCCH(common control channel), 전용 UE 데이터를 위한 DTCH 및 멀티캐스트 데이터를 위한 MTCH(multicast traffic channel)를 포함할 수 있다. DL 전송 채널들은 브로드캐스트 정보를 위한 BCH(broadcast channel), 데이터 전송을 위한 DL-SCH(DL shared channel), 페이징 정보를 위한 PCH(paging channel) 및 멀티캐스트 송신들을 위한 MCH(multicast channel)를 포함할 수 있다.
[0054] UL 전송 채널들은 액세스를 위한 RACH(random access channel) 및 데이터를 위한 UL-SCH(UL shared channel)를 포함할 수 있다. DL 물리 채널들은 브로드캐스트 정보를 위한 PBCH(physical broadcast channel), 제어 포맷 정보를 위한 PCFICH(physical control format indicator channel), 제어 및 스케줄링 정보를 위한 PDCCH(physical DL control channel), HARQ(hybrid automatic repeat request) 상태 메시지들을 위한 PHICH(physical HARQ indicator channel), 사용자 데이터를 위한 PDSCH(physical DL shared channel) 및 멀티캐스트 데이터를 위한 PMCH(physical multicast channel)를 포함할 수 있다. UL 물리 채널들은 액세스 메시지들을 위한 PRACH(physical random access channel), 제어 데이터를 위한 PUCCH(physical UL control channel) 및 사용자 데이터를 위한 PUSCH(physical UL shared channel)를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 각각의 채널과 연관된 데이터는 에어 인터페이스를 통해 송신을 위한 캐리어 구조에 맵핑될 수 있다.
[0055] PRACH는, UE들(115)이 사전 스케줄링 없이 무선 통신 시스템(100)과의 통신을 개시할 수 있는 시간 및 주파수 자원들을 할당받을 수 있다. 일부 예들에서, PRACH는 6개의 RB들의 대역폭을 가질 수 있고, 하나 내지 2개의 서브프레임들에 걸쳐 있을 수 있다. 기지국(105)은 SIB(system information block)에서 PRACH에 대해 예비된 RB들을 통지할 수 있고, UE(115)는 통지된 PRACH 자원 동안 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스 및 GP를 송신할 수 있다. 어떠한 사전 스케줄링 또는 조정도 존재하지 않기 때문에, UE(115)는 다수의 이용가능한 프리앰블들로부터 프리앰블 시퀀스를 (예를 들어, 랜덤으로) 선택할 수 있다. 프리앰블은 길이에서 133, 800 또는 1600 μs에 걸쳐 있는 하나의 또는 2개의 PRACH 심볼들을 포함할 수 있다. 프리앰블 시퀀스는 서브캐리어들 및 심볼 기간들에 맵핑될 수 있고, 대략 1.05 MHz의 대역폭(예를 들어, 1.25 kHz 서브캐리어 간격에서 839개의 서브캐리어들 또는 7.5 kHz 서브캐리어 간격에서 139개의 서브캐리어들 등)에 걸쳐 송신될 수 있다. 어떠한 사전 조정도 존재하지 않기 때문에, UE(115)는 타이밍 오프셋 없이 (예를 들어, 기지국(105)에 의해 송신된 동기화 신호들로부터 결정된 타이밍에 기초하여) 프리앰블을 송신할 수 있다. 기지국(105)은, 각각 PRACH 자원들을 통해 송신하는 다수의 UE들(115)을 서로 구별하고 각각의 UE(115)에 대한 각각의 타이밍 오프셋들을 결정하기 위해 수신된 프리앰블 시퀀스를 사용할 수 있다.
[0056] UL 송신들이 대응하는 기지국(105)에 도달하는 경우 정렬되도록, 타이밍 오프셋들은 커버리지 영역(110)에 걸쳐 산재된 UE들(115)이 UL 송신들을 시작하는 시간을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 기지국(105)으로부터 더 먼 거리에 있는 UE(115)는 더 긴 전파 지연을 보상하기 위해, 기지국(105)으로부터 더 짧은 거리에 있는 다른 UE(115)보다 더 먼저 송신을 시작할 수 있다. 일부 경우들에서, 기지국(105)에서 수신된 송신들의 정렬에서의 변화들을 추가로 해결하기 위해 사이클릭 프리픽스는 송신된 심볼들에 포함될 수 있다.
[0057] 일부 경우들에서, 무선 통신 시스템(100)은 LTE 및 NB 라디오 액세스 기술들 둘 모두를 활용할 수 있다. 일부 예들에서, NB 통신들은 MTC 디바이스들을 서빙하기 위해 사용될 수 있다. NB 통신들은 제한된 주파수 자원들을 사용할 수 있고, 일부 경우들에서, 시스템 대역폭(예를 들어, 180 KHz)의 단일 RB, 일련의 RB들 또는 RB의 일부들로 제한될 수 있다. 일부 예들에서, NB 통신들에 대해 남겨둔 주파수 자원들은 LTE 캐리어 내에, LTE 캐리어의 가드 대역에 또는 "독립형" 배치의 LTE 캐리어와 별개로 위치될 수 있다. 일부 경우들에서, NB 자원들은 다수의 UE들(115)에 의해 동시에 활용될 수 있다. NB 자원들은 상이한 CE(coverage enhancement) 레벨들과 연관된 환경들에서 디바이스들을 지원하는 딥(deep) 커버리지를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정한 정적 디바이스들은 지하실과 같은 열악한 커버리지를 갖는 환경들에 위치될 수 있다. 추가적으로, NB 자원들은 큰 커버리지 영역(110)(예를 들어, 35 킬로미터(km) 초과) 내의 통신들과 연관될 수 있다. 커버리지 영역(110)의 에지에 있는 디바이스로의 통신들은 LTE 심볼 시간(예를 들어, 72 μs)에 비해 큰 지연(예를 들어, 200 μs)을 가질 수 있다.
[0058] 일부 경우들에서, 무선 통신 시스템(100)은 저전력 트랜시버들로 동작하거나 높은 간섭 또는 경로 손실을 경험하는, 셀 에지에 위치된 UE들(115)에 대한 통신 링크(125)의 품질을 개선하기 위해 LTE 또는 NB 통신들을 갖는 CE(coverage enhancement) 기술들을 활용할 수 있다. CE 기술들은 반복된 송신들, TTI 번들링, HARQ 재송신, PUSCH 홉핑, 빔형성, 전력 부스팅, 반복적 송신들 또는 다른 기술들을 포함할 수 있다. 사용된 CE 기술들은 상이한 환경들의 UE들(115)의 특정 필요성들에 의존할 수 있고, 통상적으로 열악한 채널 조건들을 경험하는 영역들에 위치된 디바이스들에 도달하는데 효과적일 수 있다. 상이한 CE 레벨들은 상이한 레벨들의 커버리지 레벨 향상들과 연관될 수 있고, UE(115)에서 검출된 신호 강도에 기초하여 UE들(115)에 할당될 수 있다. 예를 들어, 커버리지 영역(110)의 에지 근처에 있는 디바이스는 높은 CE 레벨(예를 들어, 20 데시벨(dB)의 향상)과 연관될 수 있는 한편, 서빙 기지국(105) 근처에 있는 디바이스는 낮은 CE 레벨(예를 들어, 향상 없음)과 연관될 수 있다.
[0059] 특정 주파수 자원들은 NB 디바이스들(예를 들어, MTC 디바이스들, NB-UE들, NB-MTC 디바이스들 등)에 의한 액세스를 가능하게 하기 위해 NB PRACH에 할당될 수 있다. 일부 경우들에서, NB PRACH는 하나의 RB(예를 들어, 180 KHz 대역폭), 일련의 RB들 또는 RB의 일부를 할당받을 수 있다. NB-UE(115)는 기지국(105)과의 통신을 개시하고 기지국(105)이 타이밍 오프셋을 결정하도록 허용하기 위해, PRACH 자원들에 걸친 일련의 톤들로서 프리앰블 시퀀스를 송신할 수 있다. NB PRACH는 단일 톤 및 멀티-톤 디바이스들 둘 모두를 지원하도록 설계될 수 있고, 따라서 단일 톤 송신 방식을 사용하여 설계될 수 있다. 일부 예들에서, 프리앰블 시퀀스는 커버리지 영역(110)의 에지에서의 라운드-트립 지연과 연관된 지속기간보다 큰 인터벌들로 다수의 톤들에 걸쳐 홉핑할 수 있다. 즉, 프리앰블 시퀀스는 송신 인터벌에 대한 단일 서브캐리어와 연관된 캐리어 주파수로 NB 신호를 송신할 수 있고, 그 다음, 다른 송신 인터벌에 대한 제2 서브캐리어의 캐리어 주파수에서 다른 송신을 수행하기 위해 제2 서브캐리어로 주파수 홉핑할 수 있다. 일부 경우들에서, 송신 인터벌들은 길이에서 1 ms일 수 있고, NB 신호는 미변조된 톤들(예를 들어, 어떠한 변조된 프리앰블 시퀀스도 없음)을 포함할 수 있다. 또한, 프리앰블 시퀀스는 1 ms 송신 시간 인터벌들을 사용할 수 있기 때문에, 서브캐리어 간격은 송신 시간 인터벌들의 역수, 또는 1 KHz로 결정될 수 있다. 따라서, 180 KHz 대역폭을 갖는 자원 블록의 경우, 180개의 PRACH 톤들이 존재할 수 있고, 이 중 20개가 가드 톤들로서 지정될 수 있다. 나머지 160개의 톤들은 160개의 직교 PRACH 자원들을 지원하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, PRACH는 상이한 서브캐리어 간격(예를 들어, 1.25 KHz, 7.5 KHz, 15 KHz 등) 및 프리앰블의 각각의 톤에 대한 대응하는 시간 인터벌들을 사용할 수 있다.
[0060] 앞서 논의된 바와 같이, NB PRACH를 사용하여 NB 자원들에 액세스하려 시도하는 NB-UE(115)는 PRACH 프리앰블 송신에 대해 타이밍 오프셋을 사용하지 않을 수 있고, 일부 경우들에서, 이는 기지국(105)이 후속 송신들에 대한 타이밍 오프셋을 결정하기 위해 수신된 프리앰블 시퀀스를 사용하는 것을 도울 수 있다. 일부 예들에서, 기지국(105)은 타이밍 오프셋을 결정하기 위해 상이한 주파수들에서 수신된 둘 이상의 톤들의 위상에서의 차이를 사용할 수 있다. 상이한 서브캐리어들 상의 2개의 톤들에 기초하여 타이밍 오프셋을 결정하기 위한 타이밍 정확도는 톤들 사이의 주파수 차이에 의존할 수 있다. 그러나, 큰 주파수 분리를 갖는 톤들은 더 높은 톤의 위상의 배수를 갖는 지연들 사이의 모호성을 해결하지 못할 수 있다. 따라서, 큰 홉들은 더 큰 지연을 경험하기 때문에, 기지국(105)으로부터 멀리 있는 NB-UE들(115)에 대한 타이밍 오프셋을 결정하는데 효과적이 아닐 수 있다. 따라서, NB-UE(115)에 의해 송신된 크고 작은 주파수 홉들의 조합은 타이밍 오프셋을 결정하는데 유리할 수 있다.
[0061] 일부 경우들에서, NB PRACH의 전용 주파수 자원들은 크고 작은 주파수 홉들에 전용될 수 있다. 예를 들어, NB PRACH 채널의 제1 부분은 제1 주파수 홉핑 거리(예를 들어, 큰 주파수 홉들)와 연관될 수 있고, NB PRACH 채널의 제2 부분은 제2 주파수 홉핑 거리(예를 들어, 작은 주파수 홉들)와 연관될 수 있다. 그 다음, 제1 수의 제1 거리의 주파수 홉들 및 제2 수의 제2 거리의 홉들을 수행하는, 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 주파수 홉핑 패턴들이 결정될 수 있다. 제1 수의 주파수 홉들은 NB PRACH의 제1 부분 내에 있을 수 있고, 제2 수의 주파수 홉들은 NB PRACH의 제2 부분 내에 있을 수 있다. 이러한 방식으로, 다수의 크거나 작은 주파수 홉들을 포함하는 프리앰블 시퀀스들이 결정될 수 있다. 일부 경우들에서, NB PRACH는 상이한(예를 들어, 더 큰, 중간의 및 더 작은) 주파수 홉 크기들과 연관된 부분들로 추가로 파티셔닝될 수 있다.
[0062] 도 2는 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB 주파수 홉핑 패턴들을 지원하는 무선 통신 서브시스템(200)의 예를 예시한다. 무선 통신 서브시스템(200)은 UE(115), 기지국(105) 또는 통신 링크(125)의 예들일 수 있는 UE(115-a), UE(115-b), 기지국(105-a), 통신 링크(125-a) 및 통신 링크(125-b)를 포함할 수 있고, 도 1을 참조하여 앞서 설명된 바와 같이 통신 링크(125)를 통해 서로 통신할 수 있다. 일부 예들에서, UE(115-a) 및 UE(115-b)는 도 1을 참조하여 앞서 설명된 바와 같이 NB-UE들일 수 있다.
[0063] 도 2의 예에서, UE들(115), UE(115-b) 및 기지국(105-a) 사이의 통신은 NB PRACH에 걸친 크고 작은 주파수 홉들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 NB 주파수 홉핑 패턴을 활용할 수 있다. NB PRACH는 다수의 서브프레임들 또는 프레임들에 걸쳐 있는 하나의 또는 다수의 인접한 RB들을 할당받을 수 있다. 일부 예들에서, NB PRACH는 연속적인 서브프레임들에서 단일 RB(예를 들어, 180 KHz)를 할당받을 수 있다. 또한, 일부 예들에서, NB PRACH를 사용하는 프리앰블 시퀀스에 대한 프리앰블 톤 인터벌은 길이가 1 ms일 수 있고, NB PRACH는 1 KHz 서브캐리어 간격을 사용할 수 있다. NB PRACH의 가드 부분, 예를 들어, PRACH 자원들의 각각의 종료 시에 10개의 서브캐리어들은 미사용으로 남을 수 있고, NB PRACH의 큰 주파수 홉 부분, 예를 들어, PRACH 자원들의 각각의 종료 시의 40개의 서브캐리어들 마이너스 가드 부분은 큰 주파수 홉들에 대해 할당될 수 있고, NB PRACH의 작은 주파수 홉 부분, 예를 들어, 큰 주파수 홉 부분에 할당된 서브캐리어들 사이의 80개의 서브캐리어들은 작은 주파수 홉들에 대해 할당될 수 있다. 그 다음, 프리앰블 시퀀스들은 도 3 및 도 4를 참조하여 아래에 더 상세히 논의될 바와 같이 큰 주파수 홉 부분을 사용하는 큰 주파수 홉들 및 작은 주파수 홉 부분을 사용하는 작은 주파수 홉들을 포함하는 주파수 홉핑 패턴들에 따라 생성될 수 있다.
[0064] 기지국(105-a)은 커버리지 영역(110-a)에 걸쳐 NB PRACH 자원들의 시간 및 주파수 위치를 브로드캐스트할 수 있다. UE(115-a) 및 UE(115-b)는 기지국(105-a)으로의 송신을 위해 생성된 프리앰블 시퀀스들의 프리앰블 시퀀스를 선택할 수 있다. 기지국(105-a)으로의 접속을 개시하는 경우, UE(115-a) 및 UE(115-b)는 PRACH 자원들을 통해 자신들의 선택된 프리앰블 시퀀스들을 송신할 수 있다. 프리앰블 시퀀스들은 큰 주파수 홉 부분 또는 작은 주파수 홉 부분에서 주파수 자원에 대응하는 인덱스들의 순서화된 세트를 포함할 수 있다. 프리앰블 시퀀스들을 송신하는 것은 도 3 및 도 4를 참조하여 아래에 더 상세히 논의될 바와 같이, 제1 프리앰블 톤 인터벌 동안 제1 서브캐리어 주파수에서 제1 신호, 후속 프리앰블 톤 인터벌 동안 서브캐리어 주파수에서 제2 신호 등을 송신하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 앞서 논의된 바와 같이, UE(115-a) 또는 UE(115-b) 중 어느 것도 프리앰블 시퀀스를 송신하기 전에, 수신된 브로드캐스트 신호 또는 송신된 프리앰블 시퀀스의 전파 지연을 보상하지 않을 수 있다. 따라서, UE(115-a)로부터 송신된 프리앰블 시퀀스는 UE(115-b)로부터 송신된 프리앰블 시퀀스 전에 기지국(105-a)에 도달할 수 있다.
[0065] 기지국(105-a)은 도 3 및 도 4를 참조하여 아래에서 더 상세히 논의될 바와 같이, 대응하는 주파수 홉핑 패턴에 따라 UE(115-a) 또는 UE(115-b)로부터 송신된 프리앰블 시퀀스가 수신되었는지 여부를 관측함으로써 프리앰블 시퀀스 검출을 수행할 수 있다. UE(115-a) 또는 UE(115-b)에 대한 프리앰블 시퀀스가 수신된 것을 검출한 후, 기지국(105-a)은 대응하는 UE(115)로부터 후속 송신들에 대한 타이밍 오프셋을 결정하기 위해 수신된 신호들의 주파수들을 사용할 수 있다. 그 다음, 기지국(105-a)은 어느 프리앰블 시퀀스들이 성공적으로 수신되었는지에 따라 UE(115-a) 또는 UE(115-b)에 타이밍 오프셋의 표시를 송신할 수 있다.
[0066] 도 3은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB 주파수 홉핑 패턴들을 지원하는 NB PRACH(300)의 예를 예시한다. NB PRACH(300)는 도 1 및 도 2를 참조하여 앞서 설명된 바와 같이 UE(115)와 기지국(105) 사이의 송신의 양상들을 예시할 수 있다. NB PRACH(300)는, 큰 홉 서브-영역(305-a) 및 큰 홉 서브-영역(305-b)으로 파티셔닝될 수 있는 큰 홉 영역(305), 작은 홉 영역(310), 가드 대역들(315), 프리앰블 톤 인터벌들(320), 제1 프리앰블(325-a), 제2 프리앰블(325-b), 제3 프리앰블(325-c) 및 제4 프리앰블(325-d)을 포함할 수 있다.
[0067] 도 3의 예에서, NB PRACH(300)는 최대 180개의 서브캐리어들을 포함한다. 제1 큰 홉 서브-영역(305-a) 및 제2 큰 홉 서브-영역(305-b)은 큰 주파수 홉핑 거리들과 연관될 수 있고, 작은 홉 영역(310)은 작은 주파수 홉핑 거리들과 연관될 수 있다. 제1 및 제2 큰 홉 서브-영역들(305-a 및 305-b) 각각은 40개의 서브캐리어들을 포함할 수 있고, 작은 홉 영역(310)은 80개의 서브캐리어들을 포함할 수 있다. 작은 홉 영역(310)은 서브캐리어 그룹들(330-a 내지 330-n)로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 각각의 서브캐리어 그룹은 작은 홉 영역(310)에 포함된 서브캐리어의 총 수의 정수 약수인 개수의 서브캐리어들을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 작은 홉 영역(310)은 5개의 서브캐리어들의 16개의 서브캐리어 그룹들로 파티셔닝될 수 있다. 가드 대역들(315) 각각은 10개의 서브캐리어들을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 프리앰블 톤 인터벌(320)은 LTE 서브프레임(예를 들어, 1 ms)에 걸쳐 있을 수 있고, NB PRACH(300)는 다수의 인접한 프리앰블 톤 인터벌들(예를 들어, 30 ms 또는 3개의 LTE 프레임들)에 걸쳐 있을 수 있다. 다른 경우들에서, NB PRACH(300)는 다수의 비인접 프리앰블 톤 인터벌들(320)에 걸쳐 있을 수 있다(예를 들어, 10개의 프리앰블 톤 인터벌들의 3개의 비인접 세트들에 걸쳐 있을 수 있다). 또한, NB PRACH(300)는 주파수 자원들의 인접 세트로서 도시되지만, 일부 경우들에서, NB PRACH(300)는 비인접 자원들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 작은 홉 영역(310)은 큰 홉 서브-영역(305-a) 위에 위치될 수 있는 한편, 큰 홉 서브-영역(305-b)은 여전히 큰 홉 서브-영역(305-a)로부터 아래의 제2 부분에 위치될 수 있다. 일부 예들에서, 추가적인 영역들이 상이한 크기들의(예를 들어, 더 큰, 중간의, 더 작은 등의) 주파수 홉들에 대해 지정될 수 있다. 추가적인 홉들은 중간적 시간 오프셋 값들을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
[0068] 가드 대역들(315)에 할당된 20개의 서브캐리어들에 있어서, 160개의 프리앰블 시퀀스들을 생성하기 위해 최대 160개의 비-충돌 주파수 홉핑 패턴들이 결정될 수 있다. 도 3의 예에서, 4개의 프리앰블들(325-a 내지 325-d)이 도시되어 있다. 제1 및 제2 프리앰블들(325-a 및 325-b)은 주파수 홉핑 패턴에 따라 주파수에서 각각의 프리앰블 톤 인터벌(320)을 홉핑할 수 있다. 일부 예들에서, 제1 및 제2 프리앰블들(325-a 및 325-b)에 대한 주파수 홉핑 패턴은 서브캐리어 그룹(330)에서 또는 큰 홉 서브-영역(305)에서 서브캐리어들에 대응하는 수들의 시퀀스로서 실현될 수 있다. 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스들(325-a 및 325-b)은 추가적으로 제1 거리에서 N개의 주파수 홉들 및 그 다음 제2 거리에서 N개의 주파수 홉들을 수행하는 것 사이에서 교번할 수 있다. 일부 경우들에서, N의 값은 서브캐리어 그룹(330)의 서브캐리어들의 수에 기초한다. 제1 프리앰블(325-a) 및 제2 프리앰블(325-b)은 큰 홉 서브-그룹(305-a)에서 시작할 수 있다.
[0069] 각각의 프리앰블 톤 인터벌(320) 이후, 큰 주파수 홉핑 패턴은 큰 홉 서브-영역(305-a)의 임의의 서브캐리어와 큰 홉 주파수 서브-영역(305-b)의 임의의 서브캐리어 사이의 주파수 홉들을 포함할 수 있다. 프리앰블 시퀀스는 큰 홉 서브-영역들(305-a 및 305-b) 각각 내에서 선택된 랜덤 서브캐리어들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 프리앰블(325-a)은 프리앰블 시퀀스 {35,3,0,1,37}을 가질 수 있고, 제2 프리앰블(325-b)은 시퀀스 {37,2,35,39,36}을 가질 수 있다. 일부 예들에서, 큰 홉 서브-영역들에 할당된 서브캐리어들은 그룹들 G로 추가로 분해될 수 있고, 여기서 G는 범위 [1,...,39] 내일 수 있다. 프리앰블 시퀀스들(325-a 및 325-b)은 랜덤 선형 해시 함수, 랜덤 선형 사이클릭 시프트 또는 둘 모두를 사용하여 결정될 수 있다. 랜덤 선형 해시 함수는 인접한 톤들의 NB PRACH 자원들을 랜덤화하기 위해 사용될 수 있고, 서브캐리어 그룹 내의 랜덤 사이클릭 시프트는 이웃 셀들과의 간섭을 랜덤화하기 위해 사용될 수 있다.
[0070] 일부 예들에서, 랜덤 선형 해시 함수는 큰 홉 서브-영역들(305)의 톤들의 수 M보다 큰 소수(prime number) p를 선택함으로써 구현될 수 있다. 큰 홉 서브-영역들(305)의 자원들 t는 t=0,1,...,M-1로서 넘버링될 수 있고, 난수 r1은 범위 [0,1,...,p-2]로부터 도출될 수 있다. 그 다음, k=0,2,...,p-2에 대해 해시된 순서화 H(k)가 생성될 수 있고, 여기서:
Figure pat00001
(1)
단축된 시퀀스 H'(k)를 생성하기 위해 H(k) > M-1인 임의의 수가 제거될 수 있다. 그 다음, 자원들 t는 H'(t)에 맵핑될 수 있다. 수 r1은 스크램블링 시프트 레지스터 시퀀스의 L개의 연속적인 비트들을 취하고, 0과 2L-1 사이에서 정수 Z를 형성하고, 그 다음 r1=Z mod(p-1)을 취함으로써 생성될 수 있다. 일부 경우들에서, 스크램블링 시퀀스는 PCID(physical cell identity)의 함수인 값으로 초기화될 수 있다. 랜덤 사이클릭 시프트를 생성하기 위해, 난수 r2가 r1과 유사하게 생성될 수 있지만, 상이한 L개의 연속적인 비트들을 취할 수 있다. 그리고, t를 (H'(t) + r2 +1) mod M에 맵핑함으로써 시프트된 톤 위치가 결정될 수 있다.
[0071] 큰 홉 서브-영역들(305)의 N개의 주파수 홉들 이후, 제1 및 제2 프리앰블들(325-a 및 325-b)은 작은 홉 영역(310)으로 전환할 수 있고, 추가로 서브캐리어 그룹(330-b)에 위치될 수 있다. 제1 및 제2 프리앰블들(325-a 및 325-b)은 서브캐리어 그룹(330-b)에서 N개의 주파수 홉들을 수행할 수 있다. 작은 홉 패턴은 먼저 범위 [0,1,...,79]로부터 80개의 톤들 내에서 자원 인덱스를 선택하고, 그 다음 수식 floor(자원 인덱스/G)를 사용하여 서브그룹 인덱스를 결정함으로써 결정될 수 있고, 여기서 G는 범위 [1,...,79] 내일 수 있다. 일례에서, G=5이고, 이는 서브그룹 인덱스 [0, 1, ..., 15]를 도출한다. 그 다음, 홉핑 패턴은 서브그룹 인덱스와 연관된 서브캐리어 그룹(330) 내에서 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 프리앰블(325-a)은 프리앰블 시퀀스 {0,2,1,4,3}을 가질 수 있고, 제2 프리앰블(325-b)은 시퀀스 {4,1,3,0,2}을 가질 수 있다. 다른 예들에서, 프리앰블 시퀀스들(325-a 및 325-b)은 서브캐리어 그룹(330)에 할당된 서브캐리어의 수 내에서 랜덤 선형 해시 함수, 랜덤 선형 사이클릭 시프트 또는 둘 모두를 사용하여 결정될 수 있다.
[0072] 일부 예들에서, 선형 해시는 2개의 시퀀스들, 예를 들어, 짝수 넘버링된 시퀀스 {0,1,2,3,4} 및 홀수 시퀀스: {0,2,4,1,3} 사이의 주파수 홉핑 사이클 내에서 교번함으로써 달성될 수 있다. 이는 또한 인덱스에 2를 곱하고 모듈로 5를 취함으로써 달성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 선형 해시는 하기 시퀀스들, 즉, 시퀀스 번호 0 mod 4: {0,1,2,3,4}; 시퀀스 번호 1 mod 4: {0,2,4,1,3}; 시퀀스 번호 2 mod 4: {0,4,3,2,1}; 시퀀스 번호 3 mod 4: {0, 3, 1, 4, 2}를 통해 순환함으로써 달성될 수 있다. 일부 경우들에서, 랜덤 사이클릭 시프트는 난수 rq를 생성함으로써 달성될 수 있고, 여기서 q는 r1이 생성된 방식과 유사하지만 상이한 L개의 연속적 비트들을 갖는 서브그룹 인덱스 (q = 0, 1, ..., 15)이다. 시프트된 톤 위치는 서브그룹 내의 톤 인덱스에 rq를 추가하고 mod 5를 취함으로써 계산될 수 있다. 제3 및 제4 프리앰블들(325-c 및 325-d)은 유사한 주파수 홉핑 패턴들을 사용할 수 있지만, 작은 홉 영역(310)에서 시작할 수 있고, 그 다음 큰 홉 서브-영역들(305)로 전환할 수 있다.
[0073] UE는 결정된 주파수 홉핑 패턴에 따라 프리앰블들(325-a 내지 325-d) 중 하나를 송신할 수 있다. 기지국은 대응하는 주파수 홉핑 패턴들에 따라 PRACH 자원들을 관측함으로써 송신된 프리앰블들(325)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 제1 프리앰블(325-a)의 경우, 각각의 후속 프리앰블 톤 인터벌(320)에서, 기지국은 주파수 위치들 {35,0,36,1,37} 각각을 순차적으로 관측할 수 있다. 즉, 기지국은 제1 프리앰블 톤 인터벌(320)에서 큰 홉 서브-영역(305-a)의 제35 서브캐리어; 큰 홉 서브-영역(305-b)의 큰 홉 서브-영역(305-b)의 제0 서브캐리어 등을 관측할 수 있다. 이러한 시간 및 주파수 자원들을 관측하는 것에 기초하여, 기지국은 프리앰블(325-a)이 존재하는지 여부, 시간 오프셋 값 및 주파수 오프셋 값을 결정할 수 있다. 일례에서, 프리앰블(325-a)은 W개의 프리앰블 톤 인터벌들(320)에서 W개의 톤들을 포함할 수 있다. 제k 서브프레임의 톤 인덱스는 F(k)일 수 있고, 여기서 k=0,1,...,W-1이고, F(k)는 M=160인 범위 [0,1,...,M-1]이다. 각각의 프리앰블 톤 인터벌(320)에 대해, k, 즉 톤 F(k)의 관측된 신호는 Y(k)이다. 일부 예들에서, Y(k)는 180 kHz로 필터링된 프리앰블 톤 인터벌(320)에 걸쳐 수신된 신호에 기초하나 FFT(fast Fourier transform)의 출력이다.
[0074] 시퀀스 s(j)가 형성될 수 있고, 여기서 j=0,1,...,M-1이다. 일부 k에 대해 j=F(k)이면,
Figure pat00002
이고, 여기서 T는 프리앰블 톤 인터벌(320)의 지속기간이고, i는 허수 성분이다. 그리고 임의의 k에 대해 j≠F(k)이면, s(j)=0이다. 하나 초과의 k에 대해 j=F(k)이면, j=F(k)인 k 값들에 대해
Figure pat00003
Figure pat00004
이다. 기지국은 s(j)의 FFT, IFFT(inverse FFT), DFT(discrete Fourier transform), 또는 IDFT(inverse DFT)를 취할 수 있고, s(j)는 M개의 엘리먼트들이거나 시간 보간을 수행하도록 M개 초과의 엘리먼트들로 제로 패딩될 수 있다. 대안적으로, 시퀀스 s(j)는 도함수들의 항들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 시퀀스 s(j)는 다음과 같이 형성될 수 있어서, 쌍 k1 및 k2에 대해
Figure pat00005
이면,
Figure pat00006
이고, 그렇지 않으면 s(j)=0이다. 일부 예들에서, k1 및 k2의 선택은 시간에서 근접한 쌍들로 제한될 수 있다(예를 들어,
Figure pat00007
). 한계 e가 적절히 작게 선택되면, 항
Figure pat00008
은 작을 수 있어서 무시될 수 있다. 특정 예는 연속적 쌍들의 도함수들을 취하고 있는데, 예를 들어, 일부 k에 대해
Figure pat00009
이면,
Figure pat00010
이다. 다른 예에서, 더 높은 차수의 도함수들이 또한 형성될 수 있는데, 예를 들어, k1,k2,k3 및 k4의 세트에 대해
Figure pat00011
이면,
Figure pat00012
등이다.
[0075] 기지국은 FFT 출력의 최대 값 및 최대 위치를 결정할 수 있고, 프리앰블(325)의 존재를 결정하기 위해, 최대 값의 절대값을 임계치와 비교할 수 있다. 일부 경우들에서, 임계치는 최대 값을 갖는 또는 최대 값 없이 FFT 출력 값의 평균의 스케일링된 버전일 수 있다. 수신된 프리앰블(325)에 기초하여 시간 오프셋을 결정하기 위해 식별된 최대 위치가 사용될 수 있다. 기지국은 서브캐리어 간격, FFT의 제로 패딩 등에 기초하여 결정된 시간 오프셋 값을 추가로 스케일링할 수 있다. 일부 경우들에서, 시간 오프셋은 일측일 수 있거나(예를 들어, 오직 포지티브 또는 네거티브 값들만을 포함할 수 있음) 또는 양측(예를 들어, 포지티브 또는 네거티브 값들을 포함할 수 있음)일 수 있다.
[0076] 일부 예들에서, NB PRACH(300)는 하나의 큰 부분으로 고려될 수 있고, 완전히 랜덤화된 홉핑 패턴이 사용될 수 있다. 예를 들어, 주파수 홉핑 패턴은 의사-랜덤 거리들의 다수의 주파수 홉들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대해 결정될 수 있다. 단일 부분의 경우, 큰 홉 패턴에 대해 사용되는 선형 해시 또는 사이클릭 시프트 홉핑 패턴들이 유사하게 사용될 수 있지만, 예를 들어, M=160 및 p =163을 가질 수 있다. 대안적으로, 미리 정의된 홉핑 패턴들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 상이한 거리들의 홉들 또는 직교 자원들보다 적은 홉들을 갖는(예를 들어, 스파스(sparse) 룰러(ruler) 또는 차수 W 및 거리 M의 골롬(Golomb) 룰러 등에 의해 정의된 홉들을 갖는) 홉핑 거리들의 완전한(또는 거의 완전한) 세트를 포함하는 홉핑 패턴이 정의될 수 있다. 도함수들로부터 획득된 정보는 주파수 에러의 영향을 감소시키기 위해 도함수들 사이에서 시간에 의해 가중될 수 있다.
[0077] 도 4는 본 개시의 다양한 양상들에 따라 NB 주파수 홉핑 패턴들에 대한 프로세스 흐름(400)의 예를 예시한다. 프로세스 흐름(400)은, 도 1 및 도 2를 참조하여 앞서 설명된 UE(115) 및 기지국(105)의 예일 수 있는 UE(115-b), UE(115-c) 및 기지국(105-b)에 의해 수행될 수 있다. 일부 예들에서, UE(115-c) 및 UE(115-d)는 NB 디바이스들일 수 있고, 수신된 NB PRACH 정보에 기초하여 기지국(105-b)에 랜덤 액세스 프리앰블들을 송신할 수 있다. 기지국(105-b)은 송신된 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스들을 검출할 수 있고, 후속 송신들에 대한 UE(115-c) 및 UE(115-d)에 대한 타이밍 오프셋들을 결정하기 위해 수신된 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스들을 사용할 수 있다.
[0078] 405에서, 기지국(105-b)은 PRACH의 구조를 식별할 수 있다. 예를 들어, 기지국(105-b)은 PRACH가 제1 주파수 홉핑 거리(예를 들어, 큰 주파수 홉핑 거리)와 연관된 PRACH 자원들의 제1 부분, 및 제2 주파수 홉핑 거리(예를 들어, 작은 주파수 홉핑 거리)와 연관된 PRACH 자원들의 제2 부분을 포함한다고 식별할 수 있다. PRACH의 제1 및 제2 부분들은 다수의 서브캐리어들 및 프리앰블 톤 인터벌들로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 서브캐리어 간격은 데이터 채널 서브캐리어 간격(예를 들어, 15 KHz)의 정수 약수일 수 있고, 프리앰블 톤 인터벌들의 길이에 기초할 수 있다. 일부 경우들에서, 프리앰블 톤 인터벌의 길이는 1 ms이고, 서브캐리어 간격은 1 KHz이다. 일부 경우들에서, 제1 부분은, 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이 다수의 서브캐리어들을 각각 포함하고 제2 부분의 대역폭만큼 분리될 수 있는 제1 서브-영역 및 제2 서브-영역을 포함한다. 일부 경우들에서, 제2 부분의 서브캐리어들은 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이 N개의 서브캐리어들의 그룹들로 그룹화될 수 있다. 일부 경우들에서, 기지국(105-b)은 PRACH의 어느 부분들이 어느 주파수 홉핑 거리들과 연관될지를 지정할 수 있다. 다른 경우들에서, 무선 통신 시스템은 PRACH가 파티셔닝되는 방법을 기지국(105-b)에 표시할 수 있다.
[0079] 410에서, 기지국(105-b)은 식별된 PRACH 구조에 기초하여 하나 이상의 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스들에 대한 주파수 홉핑 패턴들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 PRACH 자원들의 제1 부분 및 제1 주파수 홉핑 거리를 사용하는 주파수 홉들의 수, 및 PRACH 자원들의 제2 부분 및 제2 주파수 홉핑 거리를 사용하는 주파수 홉들의 수를 포함하는 주파수 홉핑 패턴들을 결정할 수 있다. 일부 경우들에서, 홉들의 수는 환경(예를 들어, 위치) 또는 현재 채널 조건들(예를 들어, 수신 신호 강도, 신호대 잡음비 등)에 기초할 수 있다. 일례에서, 제1 거리 및 제2 거리의 주파수 홉들의 수는 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 거리의 주파수 홉들의 수는 주파수 홉들 중 40-60%를 차지할 수 있고, 제2 거리의 주파수 홉들의 수는 나머지 퍼센티지를 차지할 수 있다. 일부 예들에서, 주파수 홉핑 패턴들은 도 3을 참조하여 앞서 설명된 바와 같이 의사-랜덤 해시 함수, 의사-랜덤 선형 사이클릭 시프트 또는 둘 모두에 기초하여 결정된다. 예를 들어, PRACH 자원들의 제1 부분 및 제2 부분 중 하나 또는 둘 모두에 대한 주파수 홉핑 패턴들은 의사-랜덤 함수에 기초할 수 있다.
[0080] 415에서, 기지국(105)은 셀의 커버리지 영역에 걸쳐 NB PRACH 정보를 브로드캐스트할 수 있다. NB PRACH 정보는 셀 ID, 주파수 홉핑 패턴 타입들, PRACH 구조, 시드 인덱스 등과 같은 정보를 포함할 수 있다. UE(115-c) 및 UE(115-d) 둘 모두는 송신된 NB PRACH 정보를 수신할 수 있다. 일부 경우들에서, UE(115-d)는 UE(115-c)보다 더 늦은 시점에 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, UE(115-d)는 UE(115-c)보다 기지국(105-b)으로부터 더 멀리 위치될 수 있고, 전파 지연으로 인해 신호를 더 늦게 수신할 수 있다. 일부 경우들에서, UE(115-c) 및 UE(115-d)는 기지국(105-b)과 독립적으로, 예를 들어, 이웃 기지국, 하드-코딩 등으로부터 NB PRACH 정보를 결정할 수 있다.
[0081] 420에서, UE(115-c) 및 UE(115-d)는 수신된 NB PRACH 정보에 기초하여 NB PRACH 자원들의 위치를 식별할 수 있다. 일부 경우들에서, UE(115-c) 및 UE(115 d)는 PRACH 정보를 수신한 것으로부터 NB PRACH가 자원들을 할당받을 때까지의 지속기간을 결정할 수 있다. 예를 들어, UE(115-c) 및 UE(115-d)는 수신된 동기화 신호에 기초하여 무선 통신 시스템 타이밍을 결정할 수 있지만, UE(115-c) 및 UE(115-d)는 기지국(105-b)으로부터의 전파 지연을 모를 수 있다. 따라서, UE(115-c) 및 UE(115-d)에 의해 NB PRACH 자원들에 대해 결정된 타이밍은 또한 전파 지연에 의해 오프셋될 수 있다.
[0082] 425에서, UE(115-c) 및 UE(115-d)는 NB PRACH 정보에 기초하여 주파수 홉핑 패턴들을 결정할 수 있다. UE(115-c) 및 UE(115-d)는 프리앰블 시퀀스를 생성하기 위해 결정된 주파수 홉핑 패턴들을 사용할 수 있다. 일부 경우들에서, UE(115-c) 및 UE(115-d)는 주파수 홉핑 패턴(예를 들어, 선형 해시 함수, 사이클릭 시프트 또는 둘 모두)을 결정하기 위해 수신된 NB PRACH 정보를 사용할 수 있고, 도 3을 참조하여 앞서 설명된 바와 같이 난수 r을 선택할 수 있다.
[0083] 430에서, UE(115-c) 및 UE(115-d)는 선택된 난수에 기초하여 프리앰블 시퀀스를 선택할 수 있다. UE(115-c) 및 UE(115-d)는 결정된 주파수 홉핑 패턴에 따라 프리앰블 시퀀스들(435-a 및 435-b)을 생성하고 기지국(105-b)에 송신할 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, UE(115-c) 및 UE(115-d)는 전파 지연만큼 오프셋된 NB PRACH 자원에 대한 타이밍을 결정할 수 있고, 프리앰블 시퀀스(435) 송신들은 NB PRACH(300-a)의 시작 경계 이후 시작할 수 있다. 프리앰블 시퀀스(435) 송신들은 기지국(105-b)에 도달하기 전에 전파 지연들을 추가로 경험할 수 있다. 또한, 프리앰블 시퀀스(435-a)는, UE(115-c) 및 UE(115-d)에 의해 관측된 환경 및 채널 조건들에 기초하여 프리앰블 시퀀스(435-b) 전에 기지국(105-b)에 도달할 수 있다.
[0084] 440에서, 기지국(105-b)은 UE(115-c) 및 UE(115-d)에 통지되고 그에 의해 사용되는 주파수 홉핑 패턴에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블들을 검출할 수 있다. 기지국(105-b)은 도 3을 참조하여 앞서 논의된 바와 같이, 랜덤 액세스 프리앰블의 존재, 시간 오프셋 값 및/또는 주파수 오프셋 값을 결정하기 위해 상이한 주파수 홉핑 패턴들에 대응하는 자원들의 세트들을 관측할 수 있다.
[0085] 445에서, 기지국(105-b)은 도 3을 참조하여 앞서 논의된 바와 같이, UE(115-c) 및 UE(115-d)에 의한 후속 송신들에 대해 타이밍 오프셋들을 결정하기 위해 검출된 랜덤 액세스 프리앰블들을 사용할 수 있다. 450에서, 기지국(105-b)은 UE(115-c) 및 UE(115-d)에 타이밍 오프셋들을 송신할 수 있고, 이들은 타이밍 오프셋 값들을 사용하여 후속 송신들의 타이밍을 조절할 수 있다. 이러한 방식으로, 기지국(105-b)은, UE(115-c) 및 UE(115-d)로부터의 송신들이 실질적으로 동시에(예를 들어, 서로 ~4.7 μs의 정규의 사이클릭 프리픽스 내에서) 기지국(105-d)에 도달하도록 UE(115-c) 및 UE(115-d)로부터의 후속 송신들의 타이밍을 수정할 수 있다
[0086] 도 5는 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들에 대해 구성된 무선 디바이스(500)의 블록도를 도시한다. 무선 디바이스(500)는, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같은 UE(115) 또는 기지국(105)의 양상들의 예일 수 있다. 무선 디바이스(500)는, 수신기(505), PRACH 관리자(510) 및 송신기(525)를 포함할 수 있다. PRACH 관리자(510)는 채널 식별기(515) 및 홉핑 패턴 생성기(520)를 포함할 수 있다. 무선 디바이스(500)는 또한 프로세서를 포함할 수 있다. 이러한 컴포넌트들 각각은 서로 통신할 수 있다.
[0087] 수신기(505)는, 패킷들, 사용자 데이터, 또는 다양한 정보 채널들(예를 들어, 제어 채널들, 데이터 채널들 및 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들과 관련된 정보 등)과 연관된 제어 정보와 같은 정보를 통신 링크(502)를 통해 수신할 수 있다. 수신기(505)에서 수신된 정보는, 통신 링크(507)를 통해 PRACH 관리자(510)에 그리고 무선 디바이스(500)의 다른 컴포넌트들에 전달될 수 있다.
[0088] PRACH 관리자(510)는 PRACH의 제1 부분 및 제2 부분을 식별할 수 있고, 제1 부분은 제1 주파수 홉핑 거리와 연관되고, 제2 부분은 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된다. PRACH 관리자(510)는 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 수의 주파수 홉들 및 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 수의 주파수 홉들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 주파수 홉핑 패턴을 결정할 수 있다. 예를 들어, 주파수 홉핑 패턴은 제1 부분 내의 제1 수의 주파수 홉들 및 제2 부분 내의 제2 수의 주파수 홉들을 가질 수 있다.
[0089] 채널 식별기(515)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, PRACH의 제1 부분 및 제2 부분을 식별할 수 있고, 제1 부분은 제1 주파수 홉핑 거리와 연관되고, 제2 부분은 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된다. 일부 예들에서, 제1 부분은, PRACH의 제1 서브-영역에 걸쳐 있는 제1 세트의 서브캐리어들 및 PRACH의 제2 서브-영역에 걸쳐 있는 제2 세트의 서브캐리어들을 포함하고, 제1 서브-영역 및 제2 서브-영역은 제2 부분의 대역폭만큼 주파수에서 분리된다. 일부 예들에서, 제1 주파수 홉핑 거리는 제2 주파수 홉핑 거리보다 클 수 있고, 제1 주파수 홉핑 거리는 제2 부분의 대역폭보다 크거나 그와 동일할 수 있다. 일부 예들에서, PRACH는 복수의 서브캐리어들 및 프리앰블 톤 인터벌들로 파티셔닝될 수 있고, 복수의 서브캐리어들의 서브캐리어 간격은 PRACH와 연관된 셀에 대한 데이터 채널 서브캐리어 간격의 정수 약수일 수 있다. 일부 예들에서, 제2 부분은 복수의 서브-영역들로 파티셔닝될 수 있고, 복수의 서브-영역들 중 각각의 서브-영역은 복수의 서브캐리어들을 포함한다.
[0090] 홉핑 패턴 생성기(520)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 수의 주파수 홉들 및 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 수의 주파수 홉들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 주파수 홉핑 패턴을 결정할 수 있다. 예를 들어, 주파수 홉핑 패턴은 제1 부분 내의 제1 수의 주파수 홉들 및 제2 부분 내의 제2 수의 주파수 홉들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 제1 수의 주파수 홉들은 제2 수의 주파수 홉들과 동일하다. 일부 예들에서, 제1 수의 주파수 홉들 중의 주파수 홉들은 의사-랜덤 주파수 홉 거리는 의사-랜덤 선형 해시 함수 또는 의사-랜덤 선형 사이클릭 시프트 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다. 일부 예들에서, 제2 수의 주파수 홉들 중의 주파수 홉들은 의사-랜덤 주파수 홉 거리는 의사-랜덤 선형 해시 함수 또는 의사-랜덤 선형 사이클릭 시프트 중 적어도 하나 및 각각의 서브-영역에 포함된 서브캐리어들의 수에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다. 일부 경우들에서, PRACH 관리자(510)는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 생성하고 통신 링크(512)를 통해 송신기(525)에 전달할 수 있다. 대안적으로, PRACH 관리자(510)는 랜덤 액세스 프리앰블이 송신기(525)에 대해 구성되는 방법을 표시하는 정보를 전달할 수 있고, 송신기는 수신된 정보에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블을 생성할 수 있다.
[0091] 송신기(525)는, 통신 링크(527)를 통해 무선 디바이스(500)의 다른 컴포넌트들로부터 수신된 신호들을 송신할 수 있다. 일부 예들에서, 송신기(525)는, 트랜시버 모듈의 수신기(505)와 코로케이트될 수 있다. 송신기(525)는 단일 안테나를 포함할 수 있거나, 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, UE는 통신 링크(527)를 통해 결정된 주파수 홉핑 패턴에 따라 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위해 송신기(525)를 사용할 수 있다. 일부 예들에서, 기지국은 통신 링크(502)를 통해 결정된 주파수 홉핑 패턴에 따라 송신된 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하기 위해 수신기(505)를 사용할 수 있다.
[0092] 도 6은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들을 위한 무선 디바이스(500)의 컴포넌트일 수 있는 PRACH 관리자(510-a)의 블록도(600)를 도시한다. PRACH 관리자(510-a)는, 도 5를 참조하여 설명된 PRACH 관리자(510)의 양상들의 예일 수 있다. PRACH 관리자(510-a)는 채널 식별기(515-a) 및 홉핑 패턴 생성기(520-a)를 포함할 수 있다. 이러한 모듈들 각각은 도 5를 참조하여 설명된 기능들을 수행할 수 있다. PRACH 관리자(510-a)는 또한 프리앰블 생성기(610)를 포함할 수 있다.
[0093] 일부 경우들에서, PRACH 관리자(510-a)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 UE(115)와 같은 UE에서 구현될 수 있다. 도 5의 수신기(505)와 같은 수신기에서 수신된 정보는 통신 링크(507-a)를 통해 PRACH 관리자(510-a)에 전달될 수 있다. 채널 식별자(515-a)는 (예를 들어, UE(115)와 기지국(105) 사이의) 통신을 위한 PRACH를 식별할 수 있다. 채널 식별자(515-a)는 PRACH 정보(601)를 홉핑 패턴 생성기(520-a)에 전달할 수 있다. 홉핑 패턴 생성기(520-a)는 식별된 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정 또는 생성할 수 있다. 일부 경우들에서, 주파수 홉핑 패턴은 제1 홉 거리와 연관된 제1 수의 홉들 및 제2 홉 거리와 연관된 제2 수의 주파수 홉들을 포함할 수 있다. 주파수 홉핑 패턴은 또한 의사-랜덤 주파수 홉 거리를 포함할 수 있다. 다수의 프리앰블 톤 인터벌들 각각에서 의사-랜덤 주파수 홉 거리들은 디바이스마다 상이할 수 있고, 상이한 디바이스들에 의해 송신된 프리앰블들 사이의 차이에 대응할 수 있다. 홉핑 패턴 생성기(520-a)는 주파수 홉핑 패턴(604)을 프리앰블 생성기(610)에 전달할 수 있다.
[0094] 프리앰블 생성기(610)는 복수의 단일-톤 송신들을 포함하기 위해 주파수 홉핑 패턴(604)에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블을 생성할 수 있고, 복수의 단일-톤 송신들 각각은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 복수의 프리앰블 톤 인터벌들 중 하나에 걸쳐 있다. 일부 예들에서, PRACH 관리자(510-a)는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 생성하고 통신 링크(512-a)를 통해 도 5의 송신기(525)와 같은 송신기에 전달할 수 있다.
[0095] 도 7은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들을 위한 무선 디바이스(500)의 컴포넌트일 수 있는 PRACH 관리자(510-b)의 블록도(700)를 도시한다. PRACH 관리자(510-b)는, 도 5를 참조하여 설명된 PRACH 관리자(510)의 양상들의 예일 수 있다. PRACH 관리자(510-b)는 채널 식별기(515-b) 및 홉핑 패턴 생성기(520-b)를 포함할 수 있다. 이러한 모듈들 각각은 도 5를 참조하여 설명된 기능들을 수행할 수 있다. PRACH 관리자(510-b)는 또한 프리앰블 검출기(705) 및 타이밍 오프셋 계산기(710)를 포함할 수 있다.
[0096] 일부 경우들에서, PRACH 관리자(510-b)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 기지국(105)과 같은 기지국에서 구현될 수 있다. 도 5의 수신기(505)와 같은 수신기에서 수신된 정보는 통신 링크(507-b)를 통해 PRACH 관리자(510-b)에 전달될 수 있다. 채널 식별자(515-b)는 (예를 들어, UE(115)와 기지국(105) 사이의) 통신을 위한 PRACH를 식별할 수 있다. 채널 식별자(515-b)는 PRACH 정보(701)를 홉핑 패턴 생성기(520-b)에 전달할 수 있다. 홉핑 패턴 생성기(520-b)는 식별된 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴들을 결정 또는 생성할 수 있다. 일부 경우들에서, 주파수 홉핑 패턴들은 제1 홉 거리와 연관된 제1 수의 홉들 및 제2 홉 거리와 연관된 제2 수의 주파수 홉들을 포함할 수 있다. 주파수 홉핑 패턴들은 또한 의사-랜덤 주파수 홉 거리를 포함할 수 있다. 다수의 프리앰블 톤 인터벌들 각각에 대한 의사-랜덤 주파수 홉 거리는 상이한 주파수 홉핑 패턴들에 대해 상이할 수 있다. 주파수 홉핑 패턴들(704)은 프리앰블 검출기(705)에 전달될 수 있다.
[0097] 프리앰블 검출기(705)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 주파수 홉핑 패턴들(704)에 적어도 부분적으로 기초하여 NB-UE들(115)에 의해 송신된 랜덤 액세스 프리앰블들을 검출할 수 있다. 예를 들어, 상이한 디바이스들에 의해 송신된 랜덤 액세스 프리앰블들은 상이한 주파수 홉핑 패턴들과 상관될 수 있다. 일부 예들에서, 제1 디바이스와 연관된 프리앰블은 의사-랜덤 홉핑 거리들의 제1 패턴을 포함할 수 있고, 제2 디바이스와 연관된 프리앰블은 의사-랜덤 홉핑 거리들의 상이한 제2 패턴을 포함할 수 있다. 검출된 프리앰블(들)(707)은 프리앰블 검출기(705)에 전달될 수 있다. 타이밍 오프셋 계산기(710)는 검출된 프리앰블(들)(707)에 기초하여 NB-UE(들)(115)로부터 업링크 송신들에 대한 타이밍 오프셋(들)을 결정할 수 있다. 타이밍 오프셋(들)은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 검출된 랜덤 액세스 프리앰블(들)의 복수의 톤들에서 위상 정보의 비교들에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 일부 예들에서, PRACH 관리자(510-b)는 랜덤 액세스 프리앰블과 관련된 정보를 검출하고 통신 링크(512-b)를 통해 도 5의 송신기(525)와 같은 송신기에 전달할 수 있다.
[0098] 도 8은, 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들에 대해 구성된 UE(115-e)를 포함하는 시스템(800)의 도면을 도시한다. 시스템(800)은 도 1, 도 2, 도 5 및 도 7을 참조하여 설명된 무선 디바이스(500) 또는 UE(115)의 예일 수 있는 UE(115-e)를 포함할 수 있다. UE(115-e)는, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명된 PRACH 관리자(510)의 예일 수 있는 PRACH 관리자(810)를 포함할 수 있다. UE(115-e)는 또한, 통신들을 송신하기 위한 컴포넌트들 및 통신들을 수신하기 위한 컴포넌트들을 포함하는, 양방향 음성 및 데이터 통신들을 위한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, UE(115-e)는 UE(115-f) 또는 기지국(105-c)과 양방향으로 통신할 수 있다.
[0099] UE(115-e)는 또한, 프로세서(805), 및 메모리(815)(소프트웨어(SW)(820)를 포함함), 트랜시버(835) 및 하나 이상의 안테나(들)(840)를 포함할 수 있고, 이들 각각은 서로 직접 또는 간접적으로 (예를 들어, 버스들(845)을 통해) 통신할 수 있다. 트랜시버(835)는, 앞서 설명된 바와 같이, 안테나(들)(840) 또는 유선 또는 무선 링크들을 통해, 하나 이상의 네트워크들과 양방향으로 통신할 수 있다. 예를 들어, 트랜시버(835)는, 기지국(105) 또는 다른 UE(115)와 양방향으로 통신할 수 있다. 트랜시버(835)는, 패킷들을 변조하고, 변조된 패킷들을 송신을 위해 안테나(들)(840)에 제공하고, 안테나(들)(840)로부터 수신된 패킷들을 복조하기 위한 모뎀을 포함할 수 있다. UE(115-e)는 단일 안테나(840)를 포함할 수 있는 한편, UE(115-e)는 또한, 다수의 무선 송신들을 동시에 송신 또는 수신할 수 있는 다수의 안테나들(840)을 가질 수 있다.
[0100] 메모리(815)는 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 판독 전용 메모리(ROM)를 포함할 수 있다. 메모리(815)는, 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 컴퓨터 실행가능 소프트웨어/펌웨어 코드(820)를 저장할 수 있고, 명령들은, 실행되는 경우, 프로세서(805)로 하여금, 본 명세서에 설명된 다양한 기능들(예를 들어, NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들 등)을 수행하게 한다. 대안적으로, 소프트웨어/펌웨어 코드(820)는, 프로세서(805)에 의해 직접 실행가능하지는 않을 수 있지만, (예를 들어, 컴파일 및 실행되는 경우) 컴퓨터로 하여금, 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하게 할 수 있다. 프로세서(805)는 지능형 하드웨어 디바이스(예를 들어, 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 마이크로제어기, 주문형 집적 회로(ASIC) 등)를 포함할 수 있다.
[0101] 도 9는, 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들에 대해 구성된 기지국(105-d)을 포함하는 시스템(900)의 도면을 도시한다. 시스템(900)은 도 1, 도 2, 도 5, 및 도 7 및 도 8을 참조하여 설명된 무선 디바이스(500) 또는 기지국(105)의 예일 수 있는 기지국(105-d)을 포함할 수 있다. 기지국(105-d)은, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명된 기지국 PRACH 관리자(910)의 예일 수 있는 기지국 PRACH 관리자(910)를 포함할 수 있다. 기지국(105-d)은 또한, 통신들을 송신하기 위한 컴포넌트들 및 통신들을 수신하기 위한 컴포넌트들을 포함하는, 양방향 음성 및 데이터 통신들을 위한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국(105-d)은 UE(115-g) 또는 UE(115-h)와 양방향으로 통신할 수 있다.
[0102] 일부 경우들에서, 기지국(105-d)은 하나 이상의 유선 백홀 링크들을 가질 수 있다. 기지국(105-d)은, 코어 네트워크(130)로의 유선 백홀 링크(예를 들어, S1 인터페이스 등)를 가질 수 있다. 기지국(105-d)은 또한, 기지국간 백홀 링크들(예를 들어, X2 인터페이스)을 통해 기지국(105-e) 및 기지국(105-f)과 같은 다른 기지국들(105)과 통신할 수 있다. 기지국들(105) 각각은, 동일하거나 상이한 무선 통신 기술들을 사용하여 UE들(115)과 통신할 수 있다. 일부 경우들에서, 기지국(105-d)은 기지국 통신 모듈(925)을 활용하여 105-e 또는 105-f와 같은 다른 기지국들과 통신할 수 있다. 일부 예들에서, 기지국 통신 모듈(925)은, 기지국들(105) 중 일부 사이의 통신을 제공하기 위해 LTE/LTE-A 무선 통신 네트워크 기술 내에서 X2 인터페이스를 제공할 수 있다. 일부 예들에서, 기지국(105-d)은 코어 네트워크(130)를 통해 다른 기지국들과 통신할 수 있다. 일부 경우들에서, 기지국(105-d)은 네트워크 통신 모듈(930)을 통해 코어 네트워크(130)와 통신할 수 있다.
[0103] 기지국(105-d)은, 프로세서(905), 메모리(915)(SW(920)를 포함함), 트랜시버(935) 및 안테나(들)(940)을 포함할 수 있고, 이들 각각은 서로 직접 또는 간접적으로 (예를 들어, 버스 시스템(945)을 통해) 통신할 수 있다. 트랜시버들(935)은, 멀티-모드 디바이스들일 수 있는 UE들(115)과 안테나(들)(940)를 통해 양방향으로 통신하도록 구성될 수 있다. 트랜시버(935)(또는 기지국(105-d)의 다른 컴포넌트들)는 또한 안테나들(940)을 통해 하나 이상의 다른 기지국들(미도시)과 양방향으로 통신하도록 구성될 수 있다. 트랜시버(935)는, 패킷들을 변조하고, 변조된 패킷들을 송신을 위해 안테나들(940)에 제공하고, 안테나들(940)로부터 수신된 패킷들을 복조하도록 구성되는 모뎀을 포함할 수 있다. 기지국(105-d)은 다수의 트랜시버들(935)을 포함할 수 있고, 이들 각각은 하나 이상의 연관된 안테나들(940)을 갖는다. 트랜시버는 도 5의 결합된 수신기(505) 및 송신기(525)의 예일 수 있다.
[0104] 메모리(915)는 RAM 및 ROM을 포함할 수 있다. 메모리(915)는 또한, 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 컴퓨터 실행가능 소프트웨어 코드(920)를 저장할 수 있고, 명령들은, 실행되는 경우, 프로세서(905)로 하여금, 본 명세서에 설명된 다양한 기능들(예를 들어, NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들, 커버리지 향상 기술들을 선택하는 것, 호출 프로세싱, 데이터베이스 관리, 메시지 라우팅 등)을 수행하게 하도록 구성된다. 대안적으로, 소프트웨어(920)는, 프로세서(905)에 의해 직접 실행가능하지는 않을 수 있지만, 예를 들어, 컴파일 및 실행되는 경우, 컴퓨터로 하여금, 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하게 하도록 구성될 수 있다. 프로세서(905)는 지능형 하드웨어 디바이스, 예를 들어, CPU, 마이크로제어기, ASIC 등을 포함할 수 있다. 프로세서(905)는, 인코더들, 큐 프로세싱 모듈들, 기저대역 프로세서들, 라디오 헤드 제어기들, 디지털 신호 프로세서(DSP들) 등과 같은 다양한 특수 목적 프로세서들을 포함할 수 있다.
[0105] 기지국 통신 모듈(925)은 다른 기지국들(105)과의 통신들을 관리할 수 있다. 일부 경우들에서, 통신 관리 모듈은, 다른 기지국들(105)과 협력하여 UE들(115)과의 통신들을 제어하기 위한 제어기 또는 스케줄러를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국 통신 모듈(925)은, 빔형성 또는 조인트 송신과 같은 다양한 간섭 완화 기술들을 위해 UE들(115)로의 송신들을 위한 스케줄링을 조정할 수 있다.
[0106] 무선 디바이스(500) 및 PRACH 관리자(510)의 컴포넌트들은 개별적으로 또는 집합적으로, 적용가능한 기능들 중 일부 또는 전부를 하드웨어에서 수행하도록 적응된 적어도 하나의 ASIC로 구현될 수 있다. 대안적으로, 기능들은 적어도 하나의 집적 회로(IC) 상에서 하나 이상의 다른 프로세싱 유닛들(또는 코어들)에 의해 수행될 수 있다. 다른 예들에서, 다른 타입들의 집적 회로들(예를 들어, 구조화된/플랫폼 ASIC들, 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 반주문 IC)이 사용될 수 있고, 이들은 해당 기술분야에 공지된 임의의 방식으로 프로그래밍될 수 있다. 각각의 유닛의 기능들은 또한 전체적으로 또는 부분적으로, 하나 이상의 범용 또는 주문형 프로세서들에 의해 실행되도록 포맷화되어 메모리에 포함되는 명령들로 구현될 수 있다.
[0107] 도 10은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들에 대한 방법(1000)을 예시하는 흐름도를 도시한다. 방법(1000)의 동작들은, 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명된 바와 같이 UE(115) 또는 그의 컴포넌트들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 방법(1000)의 동작들은, 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명된 PRACH 관리자(510)에 의해 수행될 수 있다. 일부 예들에서, UE(115)는, 아래에서 설명되는 기능들을 수행하도록 UE(115)의 기능 엘리먼트들을 제어하기 위한 코드들의 세트를 실행할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, UE(115)는 특수 목적 하드웨어를 사용하여 아래에서 설명되는 기능들의 양상들을 수행할 수 있다.
[0108] 블록(1005)에서, UE(115)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 기지국(105)과 UE(115) 사이의 통신을 위한 PRACH를 식별할 수 있다. 일부 경우들에서, PRACH는 복수의 서브캐리어들 및 복수의 프리앰블 톤 인터벌들로 파티셔닝될 수 있다. 복수의 서브캐리어들의 서브캐리어 간격은 PRACH와 연관된 셀에 대한 데이터 채널 서브캐리어 간격의 정수 약수일 수 있다. PRACH는 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 부분 및 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 부분을 포함할 수 있다. 제1 부분은, PRACH의 제1 서브-영역에 걸쳐 있는 제1 세트의 서브캐리어들 및 PRACH의 제2 서브-영역에 걸쳐 있는 제2 세트의 서브캐리어들을 포함할 수 있다. 제1 서브-영역 및 제2 서브-영역은 제2 부분의 대역폭만큼 주파수에서 분리될 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1005)의 동작들은, 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 채널 식별기(515)에 의해 수행될 수 있다.
[0109] 블록(1010)에서, UE(115)는 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정할 수 있다. 복수의 단일 톤 송신들은 복수의 프리앰블 톤 인터벌들 중 하나에 걸쳐 있을 수 있다. 일부 예들에서, 주파수 홉핑 패턴은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 수의 주파수 홉들 및 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 수의 주파수 홉들을 포함한다. 일부 경우들에서, 제1 수의 주파수 홉들은 제2 수의 주파수 홉들과 상이할 수 있다. 적어도 하나의 주파수 홉은 의사-랜덤 함수에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블은 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나일 수 있고, 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들 각각에 대한 상이한 주파수 홉핑 패턴들은 의사-랜덤 함수를 사용하여 생성될 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1010)의 동작들은, 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 홉핑 패턴 생성기(520)에 의해 수행될 수 있다.
[0110] 블록(1015)에서, UE(115)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 결정된 주파수 홉핑 패턴에 따라 랜덤 액세스 프리앰블을 송신할 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1015)의 동작들은, 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이 프리앰블 생성기(610)에 의해 수행될 수 있다.
[0111] 도 11은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들에 대한 방법(1100)을 예시하는 흐름도를 도시한다. 방법(1100)의 동작들은, 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명된 바와 같이 기지국(105) 또는 그의 컴포넌트들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 방법(1100)의 동작들은, 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명된 PRACH 관리자(510)에 의해 수행될 수 있다. 일부 예들에서, 기지국(105)은, 아래에서 설명되는 기능들을 수행하도록 기지국(105)의 기능 엘리먼트들을 제어하기 위한 코드들의 세트를 실행할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 기지국(105)은 특수 목적 하드웨어를 사용하여 아래에서 설명되는 기능들의 양상들을 수행할 수 있다.
[0112] 블록(1105)에서, 기지국(105)은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 기지국(105)과 UE(115) 사이의 통신을 위한 PRACH를 식별할 수 있다. 일부 경우들에서, PRACH는 복수의 서브캐리어들 및 복수의 프리앰블 톤 인터벌들로 파티셔닝될 수 있다. 복수의 서브캐리어들의 서브캐리어 간격은 PRACH와 연관된 셀에 대한 데이터 채널 서브캐리어 간격의 정수 약수일 수 있다. PRACH는 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 부분 및 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 부분을 포함할 수 있다. 제1 부분은, PRACH의 제1 서브-영역에 걸쳐 있는 제1 세트의 서브캐리어들 및 PRACH의 제2 서브-영역에 걸쳐 있는 제2 세트의 서브캐리어들을 포함할 수 있다. 제1 서브-영역 및 제2 서브-영역은 제2 부분의 대역폭만큼 주파수에서 분리될 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1105)의 동작들은, 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 채널 식별기(515)에 의해 수행될 수 있다.
[0113] 블록(1110)에서, 기지국(105)은 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정할 수 있고, 주파수 홉핑 패턴은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 수의 주파수 홉들 및 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 수의 주파수 홉들을 포함한다. 일부 경우들에서, 제1 수의 주파수 홉들은 제2 수의 주파수 홉들과 상이할 수 있다. 적어도 하나의 주파수 홉은 의사-랜덤 함수에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블은 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나일 수 있고, 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들 각각에 대한 상이한 주파수 홉핑 패턴들은 의사-랜덤 함수를 사용하여 생성될 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1110)의 동작들은, 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 홉핑 패턴 생성기(520)에 의해 수행될 수 있다.
[0114] 블록(1115)에서, 기지국(105)은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 결정된 주파수 홉핑 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블을 검출할 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1115)의 동작들은, 도 7을 참조하여 설명된 바와 같이 프리앰블 검출기(705)에 의해 수행될 수 있다.
[0115] 도 12는 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들에 대한 방법(1200)을 예시하는 흐름도를 도시한다. 방법(1200)의 동작들은, 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명된 바와 같이 UE(115) 또는 그의 컴포넌트들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 방법(1200)의 동작들은, 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명된 PRACH 관리자(510)에 의해 수행될 수 있다. 일부 예들에서, UE(115)는, 아래에서 설명되는 기능들을 수행하도록 UE(115)의 기능 엘리먼트들을 제어하기 위한 코드들의 세트를 실행할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, UE(115)는 특수 목적 하드웨어를 사용하여 아래에서 설명되는 기능들의 양상들을 수행할 수 있다.
[0116] 블록(1205)에서, UE(115)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 기지국(105)과 UE(115) 사이의 통신을 위한 PRACH를 식별할 수 있다. 일부 경우들에서, PRACH는 복수의 서브캐리어들을 포함할 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1005)의 동작들은, 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 채널 식별기(515)에 의해 수행될 수 있다.
[0117] 블록(1210)에서, UE(115)는 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정할 수 있고, 주파수 홉핑 패턴은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 복수의 서브캐리어들에 걸쳐 복수의 주파수 홉들을 포함하고, 복수의 주파수 홉들 중 적어도 하나의 주파수 홉은 의사-랜덤 주파수 홉 거리와 연관된다. 일부 경우들에서, 의사-랜덤 주파수 홉 거리는 의사-랜덤 선형 해시 함수 또는 의사-랜덤 선형 사이클릭 시프트 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있거나, 또는 PRACH의 다수의 서브캐리어들에 기초하여 결정될 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1210)의 동작들은, 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 홉핑 패턴 생성기(520)에 의해 수행될 수 있다.
[0118] 블록(1215)에서, UE(115)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 결정된 주파수 홉핑 패턴에 따라 랜덤 액세스 프리앰블을 송신할 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1215)의 동작들은, 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이 프리앰블 생성기(610)에 의해 수행될 수 있다.
[0119] 도 13은 본 개시의 다양한 양상들에 따른 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들에 대한 방법(1300)을 예시하는 흐름도를 도시한다. 방법(1300)의 동작들은, 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명된 바와 같이 기지국(105) 또는 그의 컴포넌트들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 방법(1300)의 동작들은, 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명된 PRACH 관리자(510)에 의해 수행될 수 있다. 일부 예들에서, 기지국(105)은, 아래에서 설명되는 기능들을 수행하도록 기지국(105)의 기능 엘리먼트들을 제어하기 위한 코드들의 세트를 실행할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 기지국(105)은 특수 목적 하드웨어를 사용하여 아래에서 설명되는 기능들의 양상들을 수행할 수 있다.
[0120] 블록(1305)에서, UE(115)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 기지국(105)과 UE(115) 사이의 통신을 위한 PRACH를 식별할 수 있다. 일부 경우들에서, PRACH는 복수의 서브캐리어들을 포함할 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1305)의 동작들은, 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 채널 식별기(515)에 의해 수행될 수 있다.
[0121] 블록(1310)에서, 기지국(105)은 복수의 단일 톤 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 PRACH 내에서 주파수 홉핑 패턴을 결정할 수 있고, 주파수 홉핑 패턴은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 복수의 서브캐리어들에 걸쳐 복수의 주파수 홉들을 포함하고, 복수의 주파수 홉들 중 적어도 하나의 주파수 홉은 의사-랜덤 주파수 홉 거리와 연관된다. 일부 경우들에서, 의사-랜덤 주파수 홉 거리는 의사-랜덤 선형 해시 함수 또는 의사-랜덤 선형 사이클릭 시프트 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있거나, 또는 PRACH의 다수의 서브캐리어들에 기초하여 결정될 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1310)의 동작들은, 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 홉핑 패턴 생성기(520)에 의해 수행될 수 있다.
[0122] 블록(1315)에서, 기지국(105)은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 결정된 주파수 홉핑 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블을 검출할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 것은, 각각의 프리앰블 톤 인터벌들 및 복수의 단일 톤 송신들의 각각의 서브캐리어들에 적어도 부분적으로 기초하여 복수의 톤들에 대한 위상 정보를 시퀀스에 맵핑하는 것; 및 맵핑된 시퀀스에 대해 주파수 변환을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 것은, 각각의 프리앰블 톤 인터벌들 및 복수의 단일 톤 송신들의 각각의 서브캐리어들에 적어도 부분적으로 기초하여 복수의 톤들 중 둘 이상의 톤들 사이의 차동 위상 정보를 시퀀스에 맵핑하는 것, 및 맵핑된 시퀀스에 대해 주파수 변환을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 특정 예들에서, 블록(1315)의 동작들은, 도 7을 참조하여 설명된 바와 같이 프리앰블 검출기(705)에 의해 수행될 수 있다.
[0123] 일부 예들에서, 기지국(105)은 1315에서 검출된 랜덤 액세스 프리앰블의 복수의 톤들 내의 위상 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 UE로부터 업링크 송신들에 대한 타이밍 오프셋을 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 타이밍 오프셋을 결정하는 것은 맵핑된 시퀀스의 주파수 변환의 출력의 최대 값의 위치를 식별하는 것을 포함할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 것은 최대 값을 임계치와 비교하는 것을 포함할 수 있다. 특정 예들에서, 타이밍 오프셋을 결정하는 것은 도 7을 참조하여 설명된 바와 같이 타이밍 오프셋 계산기(710)에 의해 수행될 수 있다.
[0124] 따라서, 방법들(1000, 1100, 1200 및 1300)은 NB PRACH 주파수 홉핑 패턴들 및 검출 방식들을 제공할 수 있다. 방법들(1000, 1100, 1200 및 1300)은 가능한 구현들을 설명하고, 동작들 및 단계들은, 다른 구현들이 가능하도록 재배열되거나 그렇지 않으면 수정될 수 있음을 주목해야 한다. 일부 예들에서, 방법들(1000, 1100, 1200 및 1300) 중 둘 이상으로부터의 양상들은 결합될 수 있다.
*[0125] 본원의 설명은 예들을 제공하며, 청구항들에 제시된 범위, 적용 가능성 또는 예들의 한정이 아니다. 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 논의되는 엘리먼트들의 기능 및 배열에 변경들이 이루어질 수 있다. 다양한 예들은 다양한 절차들 또는 컴포넌트들을 적절히 생략, 치환 또는 추가할 수 있다. 또한, 일부 예들에 관하여 설명되는 특징들은 다른 예들로 결합될 수 있다.
[0126] 본원에서 설명되는 기술들은, 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 시분할 다중 액세스(TDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), OFDMA, SC-FDMA 및 다른 시스템들과 같은 다양한 무선 통신 시스템들에 대해 사용될 수 있다. 용어 "시스템" 및 "네트워크"는 종종 상호교환가능하게 사용된다. CDMA 시스템은, CDMA2000, UTRA(Universal Terrestrial Radio Access) 등과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. CDMA2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준들을 커버한다. IS-2000 릴리즈(Release) 0 및 릴리즈 A는 보통 CDMA2000 1X, 1X 등으로 지칭된다. IS-856(TIA-856)은 흔히 CDMA2000 1xEV-DO, 고속 패킷 데이터(HRPD: High Rate Packet Data) 등으로 지칭된다. UTRA는 광대역 CDMA(WCDMA: Wideband CDMA) 및 CDMA의 다른 변형들을 포함한다. TDMA 시스템은 GSM(Global System for Mobile Communications)과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. OFDMA 시스템은, UMB(Ultra Mobile Broadband), 이볼브드 UTRA(E-UTRA), IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM 등과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. UTRA 및 E-UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications system)의 일부이다. UMTS, LTE, LTE-A 및 GSM은 "3세대 파트너쉽 프로젝트"(3GPP: 3rd Generation Partnership Project)로 명명된 조직으로부터의 문서들에 기술되어 있다. CDMA2000 및 UMB는 "3세대 파트너쉽 프로젝트 2"(3GPP2)로 명명된 조직으로부터의 문서들에 기술되어 있다. 3GPP LTE 및 LTE-A는, E-UTRA를 사용하는 UMTS의 새로운 릴리즈들이다. UTRA, E-UTRA, 본 명세서에서 설명되는 기술들은 위에서 언급된 시스템들 및 라디오 기술들뿐만 아니라, 다른 시스템들 및 라디오 기술들에도 사용될 수 있다. 그러나, 본원의 설명은 예시를 위해 LTE 시스템을 설명하고, 상기 설명 대부분에서 LTE 용어가 사용되지만, 기술들은 LTE 애플리케이션들 이외에도 적용가능하다.
[0127] 본원에 설명된 이러한 네트워크들을 포함하는 LTE/LTE-A 네트워크들에서, 용어 eNB는 일반적으로 기지국들을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 본원에 설명된 무선 통신 시스템 또는 시스템들은, 상이한 타입들의 eNB들이 다양한 지리적 영역들에 대한 커버리지를 제공하는 이종(heterogeneous) LTE/LTE-A 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 eNB 또는 기지국은 매크로 셀, 소형 셀 또는 다른 타입들의 셀에 대한 통신 커버리지를 제공할 수 있다. "셀"이라는 용어는, 문맥에 따라, 기지국, 기지국과 연관된 캐리어 또는 컴포넌트 캐리어, 또는 캐리어 또는 기지국의 커버리지 영역(예를 들어, 섹터 등)을 설명하기 위해 사용될 수 있다.
[0128] 기지국들은, 베이스 트랜시버 스테이션, 무선 기지국, 액세스 포인트, 라디오 트랜시버, NodeB, eNB, 홈 NodeB, 홈 eNodeB, 또는 일부 다른 적절한 용어로 당업자들에게 지칭되거나 이들을 포함할 수 있다. 기지국에 대한 지리적 커버리지 영역은 커버리지 영역의 일부를 구성하는 섹터들로 분할될 수 있다. 본원에 설명된 무선 통신 시스템 또는 시스템들은 상이한 타입들의 기지국들(예를 들어, 매크로 또는 소형 셀 기지국들)을 포함할 수 있다. 본원에 설명된 UE들은 매크로 eNB들, 소형 셀 eNB들, 중계 기지국들 등을 포함하는 다양한 타입들의 기지국들 및 네트워크 장비와 통신할 수 있다. 상이한 기술들에 대한 중첩하는 지리적 커버리지 영역들이 존재할 수 있다.
[0129] 매크로 셀은 일반적으로, 비교적 넓은 지리적 영역(예를 들어, 반경 수 킬로미터)을 커버하며 네트워크 제공자에 서비스 가입들을 한 UE들에 의한 제한없는 액세스를 허용할 수 있다. 소형 셀은, 매크로 셀들과 동일한 또는 상이한(예를 들어, 허가된, 비허가된 등의) 주파수 대역들에서 동작할 수 있는, 매크로 셀에 비해 저전력의 기지국이다. 소형 셀들은, 다양한 예들에 따라 피코 셀들, 펨토 셀들 및 마이크로 셀들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 피코 셀은 작은 지리적 영역을 커버할 수 있고, 네트워크 제공자에 서비스 가입들을 한 UE들에 의한 제한없는 액세스를 허용할 수 있다. 펨토 셀은 또한, 작은 지리적 영역(예를 들어, 집)을 커버할 수 있고, 펨토 셀과의 연관을 갖는 UE들(예를 들어, 폐쇄형 가입자 그룹(CSG: closed subscriber group) 내의 UE들, 집에 있는 사용자들에 대한 UE들 등)에 의한 제한적 액세스를 제공할 수 있다. 매크로 셀에 대한 eNB는 매크로 eNB로 지칭될 수 있다. 소형 셀에 대한 eNB는 소형 셀 eNB, 피코 eNB, 펨토 eNB 또는 홈 eNB로 지칭될 수 있다. eNB는 하나 또는 다수(예를 들어, 2개, 3개, 4개 등)의 셀들(예를 들어, 컴포넌트 캐리어들)을 지원할 수 있다. UE는 매크로 eNB들, 소형 셀 eNB들, 중계 기지국들 등을 포함하는 다양한 타입들의 기지국들 및 네트워크 장비와 통신할 수 있다.
[0130] 본원에 설명된 무선 통신 시스템 또는 시스템들은 동기식 또는 비동기식 동작을 지원할 수 있다. 동기식 동작의 경우, 기지국들은 유사한 프레임 타이밍을 가질 수 있으며, 상이한 기지국들로부터의 송신들이 대략 시간 정렬될 수 있다. 비동기식 동작의 경우, 기지국들은 상이한 프레임 타이밍을 가질 수 있으며, 상이한 기지국들로부터의 송신들이 시간 정렬되지 않을 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 기술들은 동기식 또는 비동기식 동작들을 위해 사용될 수 있다.
[0131] 본원에 설명된 다운링크 송신들은 또한 순방향 링크 송신들로 지칭될 수 있는 한편, 업링크 송신들은 또한 역방향 링크 송신들로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2의 무선 통신 시스템들(100 및 200)을 포함하는 본원에 설명된 각각의 통신 링크는 하나 이상의 캐리어들을 포함할 수 있고, 여기서 각각의 캐리어는 다수의 서브-캐리어들(예를 들어, 상이한 주파수들의 파형 신호들)로 구성된 신호일 수 있다. 각각의 변조된 신호는 상이한 서브캐리어 상에서 전송될 수 있고, 제어 정보(예를 들어, 기준 신호들, 제어 채널들 등), 오버헤드 정보, 사용자 데이터 등을 반송할 수 있다. 본원에 설명된 통신 링크들(예를 들어, 도 1의 통신 링크들(125))은 FDD(예를 들어, 페어링된 스펙트럼 자원들을 사용함) 또는 TDD 동작(예를 들어, 페어링되지 않은 스펙트럼 자원들을 사용함)을 사용하여 양방향 통신들을 송신할 수 있다. 프레임 구조들은 FDD(예를 들어, 프레임 구조 타입 1) 및 TDD(예를 들어, 프레임 구조 타입 2)에 대해 정의될 수 있다.
[0132] 첨부 도면들과 관련하여 본원에 기술된 설명은 예시적인 구성들을 설명하며, 청구항들의 범위 내에 있거나 구현될 수 있는 모든 예들을 표현하는 것은 아니다. 본원에서 사용된 "예시적인"이라는 용어는 "다른 예들에 비해 유리"하거나 "선호"되는 것이 아니라, "예, 예증 또는 예시로서 기능하는 것"을 의미한다. 상세한 설명은 설명된 기술들의 이해를 제공할 목적으로 특정 세부사항들을 포함한다. 그러나, 이러한 기술들은 이러한 특정 세부사항들 없이도 실시될 수 있다. 일부 예들에서, 설명된 예들의 개념들을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해, 잘 알려진 구조들 및 디바이스들은 블록도 형태로 도시된다.
[0133] 첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 또는 특징들은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은, 참조 라벨 다음에 대시기호 및 유사한 컴포넌트들 사이를 구별하는 제2 라벨에 의해 구별될 수 있다. 본 명세서에서 단지 제1 참조 라벨이 사용되면, 그 설명은, 제2 참조 라벨과는 무관하게 동일한 제1 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트에 적용가능하다.
[0134] 본원에 설명된 정보 및 신호들은 다양한 다른 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 사용하여 표현될 수 있다고 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기 필드들 또는 자기 입자들, 광 필드들 또는 광 입자들, 또는 이들의 임의의 결합으로 표현될 수 있다.
[0135] 본 명세서에서의 개시와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 블록들과 모듈들은 범용 프로세서, DSP, ASIC, FPGA 또는 다른 프로그래밍 가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 결합으로 구현되거나 이들에 의해 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안으로 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 결합(예를 들어 DSP와 마이크로프로세서의 결합, 다수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성)으로서 구현될 수 있다.
[0136] 본 명세서에서 설명된 기능들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어로 구현된다면, 이 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장되거나 이를 통해 전송될 수 있다. 다른 예들 및 구현들이 본 개시 및 첨부된 청구항들의 범위 내에 있다. 예를 들어, 소프트웨어의 본질로 인해, 위에서 설명된 기능들은 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 하드와이어링, 또는 이들 중 임의의 결합들을 사용하여 구현될 수 있다. 기능들을 구현하는 특징들은 또한 기능들의 부분들이 상이한 물리적 위치들에서 구현되도록 분산되는 것을 포함하여, 물리적으로 다양한 위치들에 위치될 수 있다. 또한, 청구항들을 포함하여 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 항목들의 리스트(예를 들어, "~ 중 적어도 하나" 또는 "~ 중 하나 이상"과 같은 어구가 후속하는 항목들의 리스트)에 사용된 "또는"은 예를 들어, "A, B 또는 C 중 적어도 하나"의 리스트가 A 또는 B 또는 C 또는 AB 또는 AC 또는 BC 또는 ABC(즉, A와 B와 C)를 의미하도록 포함적인 리스트를 나타낸다.
[0137] 컴퓨터 판독가능 매체들은 비일시적 컴퓨터 저장 매체들, 및 일 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이전을 용이하게 하는 임의의 매체들을 포함하는 통신 매체 둘 모두를 포함한다. 비일시적 저장 매체는 범용 또는 특수 목적용 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 한정이 아닌 예시로, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM(electrically erasable programmable read only memory), CD-ROM(compact disk)이나 다른 광 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들이나 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 전달 또는 저장하는데 사용될 수 있으며 범용 또는 특수 목적용 컴퓨터나 범용 또는 특수 목적용 프로세서에 의해 액세스 가능한 임의의 다른 비일시적 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 라인(DSL: digital subscriber line), 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 전송된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들이 매체의 정의에 포함된다. 본 명세서에서 사용된 것과 같은 디스크(disk 및 disc)는 CD, 레이저 디스크(laser disc), 광 디스크(optical disc), 디지털 다기능 디스크(DVD: digital versatile disc), 플로피 디스크(floppy disk) 및 블루레이 디스크(disc)를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, 디스크(disc)들은 데이터를 레이저들에 의해 광학적으로 재생한다. 상기의 것들의 결합들이 또한 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함된다.
[0138] 본원의 설명은 당업자가 본 개시를 사용하거나 실시할 수 있게 하도록 제공된다. 본 개시에 대한 다양한 변형들이 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 쉽게 명백할 것이며, 본 명세서에 정의된 일반 원리들은 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 변형들에 적용될 수 있다. 그러므로 본 개시는 본 명세서에서 설명된 예시들 및 설계들로 한정되는 것이 아니라, 본 명세서에 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 부합하는 가장 넓은 범위에 따르는 것이다.

Claims (31)

  1. 무선 통신을 위한 방법으로서,
    기지국과 사용자 장비(UE) 사이의 통신에 대한 PRACH(physical random access channel)를 식별하는 단계; 및
    복수의 단일 서브캐리어 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 상기 PRACH 내의 주파수 홉핑 패턴을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 주파수 홉핑 패턴은 상기 PRACH 내의 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들 및 상기 PRACH 내의 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들을 포함하며,
    상기 제1 주파수 홉핑 거리는 상기 제2 주파수 홉핑 거리보다 큰, 무선 통신을 위한 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 UE에 의해, 결정된 주파수 홉핑 패턴에 따라 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신을 위한 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들의 수는 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들의 수와 상이한, 무선 통신을 위한 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 결정된 주파수 홉핑 패턴은 의사-랜덤 함수에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된 적어도 하나의 주파수 홉을 포함하는, 무선 통신을 위한 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 프리앰블은 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나이고, 상기 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들에 대한 비-충돌(non-colliding) 주파수 홉핑 패턴들은 의사-랜덤 함수를 사용하여 생성되는, 무선 통신을 위한 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 PRACH는 상기 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 부분 및 상기 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 부분을 포함하는, 무선 통신을 위한 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 부분은, 상기 PRACH의 제1 서브-영역에 걸쳐 있는 제1 세트의 서브캐리어들 및 상기 PRACH의 제2 서브-영역에 걸쳐 있는 제2 세트의 서브캐리어들을 포함하고, 상기 제1 서브-영역 및 상기 제2 서브-영역은 상기 제2 부분의 대역폭만큼 주파수에서 분리되는, 무선 통신을 위한 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 PRACH는 복수의 서브캐리어들 및 복수의 프리앰블 톤 인터벌들로 파티셔닝되고, 상기 복수의 서브캐리어들의 서브캐리어 간격은 상기 PRACH와 연관된 셀에 대한 데이터 채널 서브캐리어 간격의 정수 약수(integer divisor)인, 무선 통신을 위한 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 단일 서브캐리어 송신들 각각은 상기 복수의 프리앰블 톤 인터벌들 중 하나에 걸쳐 있는(span), 무선 통신을 위한 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    기지국에 의해, 결정된 주파수 홉핑 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신을 위한 방법.
  11. 무선 통신을 위한 장치로서,
    기지국과 사용자 장비(UE) 사이의 통신에 대한 PRACH(physical random access channel)를 식별하기 위한 수단; 및
    복수의 단일 서브캐리어 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 상기 PRACH 내의 주파수 홉핑 패턴을 결정하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 주파수 홉핑 패턴은 상기 PRACH 내의 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들 및 상기 PRACH 내의 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들을 포함하며,
    상기 제1 주파수 홉핑 거리는 상기 제2 주파수 홉핑 거리보다 큰, 무선 통신을 위한 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 UE에 의해, 결정된 주파수 홉핑 패턴에 따라 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 수단을 더 포함하는, 무선 통신을 위한 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들의 수는 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들의 수와 상이한, 무선 통신을 위한 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 결정된 주파수 홉핑 패턴은 의사-랜덤 함수에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된 적어도 하나의 주파수 홉을 포함하는, 무선 통신을 위한 장치.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 프리앰블은 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나이고, 상기 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들에 대한 비-충돌(non-colliding) 주파수 홉핑 패턴들은 의사-랜덤 함수를 사용하여 생성되는, 무선 통신을 위한 장치.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 PRACH는 상기 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 부분 및 상기 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 부분을 포함하는, 무선 통신을 위한 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 부분은, 상기 PRACH의 제1 서브-영역에 걸쳐 있는 제1 세트의 서브캐리어들 및 상기 PRACH의 제2 서브-영역에 걸쳐 있는 제2 세트의 서브캐리어들을 포함하고, 상기 제1 서브-영역 및 상기 제2 서브-영역은 상기 제2 부분의 대역폭만큼 주파수에서 분리되는, 무선 통신을 위한 장치.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 PRACH는 복수의 서브캐리어들 및 복수의 프리앰블 톤 인터벌들로 파티셔닝되고, 상기 복수의 서브캐리어들의 서브캐리어 간격은 상기 PRACH와 연관된 셀에 대한 데이터 채널 서브캐리어 간격의 정수 약수인, 무선 통신을 위한 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 복수의 단일 서브캐리어 송신들 각각은 상기 복수의 프리앰블 톤 인터벌들 중 하나에 걸쳐 있는, 무선 통신을 위한 장치.
  20. 제11 항에 있어서,
    기지국에 의해, 결정된 주파수 홉핑 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하기 위한 수단을 더 포함하는, 무선 통신을 위한 장치.
  21. 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치로서,
    프로세서;
    상기 프로세서와 전기적으로 통신하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 명령들을 포함하며,
    상기 명령들은 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 장치로 하여금
    기지국과 사용자 장비(UE) 사이의 통신에 대한 PRACH(physical random access channel)를 식별하게 하고; 그리고
    복수의 단일 서브캐리어 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 상기 PRACH 내의 주파수 홉핑 패턴을 결정하게 하도록 동작가능하며,
    상기 주파수 홉핑 패턴은 상기 PRACH 내의 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들 및 상기 PRACH 내의 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들을 포함하며,
    상기 제1 주파수 홉핑 거리는 상기 제2 주파수 홉핑 거리보다 큰, 무선 통신을 위한 장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 명령들은 상기 UE에 의해, 결정된 주파수 홉핑 패턴에 따라 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하도록 상기 프로세서에 의해 추가로 실행될 수 있는, 무선 통신을 위한 장치.
  23. 제21 항에 있어서,
    제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들의 수는 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들의 수와 상이한, 무선 통신을 위한 장치.
  24. 제21 항에 있어서,
    상기 결정된 주파수 홉핑 패턴은 의사-랜덤 함수에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된 적어도 하나의 주파수 홉을 포함하는, 무선 통신을 위한 장치.
  25. 제21 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 프리앰블은 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나이고, 상기 복수의 랜덤 액세스 프리앰블들에 대한 비-충돌(non-colliding) 주파수 홉핑 패턴들은 의사-랜덤 함수를 사용하여 생성되는, 무선 통신을 위한 장치.
  26. 제21 항에 있어서,
    상기 PRACH는 상기 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 제1 부분 및 상기 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 제2 부분을 포함하는, 무선 통신을 위한 장치.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 제1 부분은, 상기 PRACH의 제1 서브-영역에 걸쳐 있는 제1 세트의 서브캐리어들 및 상기 PRACH의 제2 서브-영역에 걸쳐 있는 제2 세트의 서브캐리어들을 포함하고, 상기 제1 서브-영역 및 상기 제2 서브-영역은 상기 제2 부분의 대역폭만큼 주파수에서 분리되는, 무선 통신을 위한 장치.
  28. 제21 항에 있어서,
    상기 PRACH는 복수의 서브캐리어들 및 복수의 프리앰블 톤 인터벌들로 파티셔닝되고, 상기 복수의 서브캐리어들의 서브캐리어 간격은 상기 PRACH와 연관된 셀에 대한 데이터 채널 서브캐리어 간격의 정수 약수인, 무선 통신을 위한 장치.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 복수의 단일 서브캐리어 송신들 각각은 상기 복수의 프리앰블 톤 인터벌들 중 하나에 걸쳐 있는, 무선 통신을 위한 장치.
  30. 제21 항에 있어서,
    상기 명령들은 기지국에 의해, 결정된 주파수 홉핑 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하도록 상기 프로세서에 의해 추가로 실행될 수 있는, 무선 통신을 위한 장치.
  31. 무선 통신을 위한 코드를 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체로서,
    상기 코드는,
    기지국과 사용자 장비(UE) 사이의 통신에 대한 PRACH(physical random access channel)를 식별하고; 그리고
    복수의 단일 서브캐리어 송신들을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 상기 PRACH 내의 주파수 홉핑 패턴을 결정하도록,
    프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령들을 포함하며,
    상기 주파수 홉핑 패턴은 상기 PRACH 내의 제1 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들 및 상기 PRACH 내의 제2 주파수 홉핑 거리와 연관된 주파수 홉들을 포함하며,
    상기 제1 주파수 홉핑 거리는 상기 제2 주파수 홉핑 거리보다 큰, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
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