KR20210056229A

KR20210056229A - 장거리 통신 시스템에서 수행되는 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20210056229A
Application number: KR1020200132948A
Authority: KR
Inventors: 김지형
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2021-05-18

Abstract

장거리 통신 시스템에서 수행되는 전송 기술이 개시된다. 장거리 통신망의 단말에서 수행되는 동작 방법으로서, 서빙 비지상 기지국에서 공용 TCI(transmission configuration indicator) 상태 식별자의 구성 정보를 수신하는 단계; 상기 공용 TCI 상태 식별자에 기초하여 송신 빔 패턴을 결정하는 단계; 상기 결정된 송신 빔 패턴에 기초하여 상기 서빙 비지상 기지국에서 데이터를 수신하는 단계; 상기 서빙 비지상 기지국에서 TCI 동일 통지를 수신하는 단계; 상기 TCI 동일 통지에 기초하여 송신 빔 패턴을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 송신 빔 패턴에 기초하여 타겟 비지상 기지국에서 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 장거리 통신 시스템에서 수행되는 전송 기술이 제공될 수 있다.

Description

장거리 통신 시스템에서 수행되는 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMISSION PERFORMED IN LONG DISTANCE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 장거리 통신 시스템에서 수행되는 전송 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장거리 통신 시스템인 비지상 네트워크에서 발생하는 긴 왕복 지연 시간 조건에서 데이터를 송수신하는 전송 기술에 관한 것이다.

스마트 폰 등의 보급 증가와 무선 통신 기기의 다양한 활용에 따라서 무선통신 기술을 이용한 데이터 송수신 양이 급증할 수 있다. 또한, 낮은 레이턴시의 중요성이 부각되면서, LTE(Long-term evolution) 기술 이후의 차세대 무선 통신 기술에 대한 개발이 진행될 수 있다.

아울러, 무선 통신 기술을 이용하여 통신을 수행하는 단말이 급증할 수 있으며, 다양한 환경 및 위치에서의 통신 수요가 증가될 수 있다. 이러한 상황에서 보다 넓은 커버리지를 제공하고 유선으로 연결되는 기지국이 구축될 수 없는 환경에서도 통신 서비스를 제공할 필요성이 제기될 수 있다.

이를 위해서, 지상에 구축되는 기지국이 아닌 공중에서 무선으로 코어망과 연계되는 비지상 네트워크에 대한 연구가 진행되고 있으며, 비지상 네트워크에 대해 NR(New radio) 표준화가 진행될 수 있다. 비지상 네트워크는 지상 통신과 비교하여 상대적으로 긴 왕복 지연 시간(round trip time delay)과 기지국이 이동하는 환경을 가질 수 있다.

이러한 긴 왕복 지연 시간과 기지국 이동은 데이터의 송/수신의 다양한 절차에 영향을 미칠 수 있으며, 전송 설정 지시자(TCI: transmission configuration indicator)와 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 비활성화에 따른 신호 획득 및 이에 따른 절차에도 영향을 미칠 수 있어 이에 대한 솔루션 개발이 필요할 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 장거리 통신 시스템인 비지상 네트워크에서 발생하는 긴 왕복 지연 시간 조건에서 데이터를 송수신하는 전송 기술을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 장거리 통신 시스템에서 수행되는 전송 방법은, 장거리 통신망의 단말에서 수행되는 동작 방법으로서, 서빙 비지상 기지국에서 공용 TCI(transmission configuration indicator) 상태 식별자의 구성 정보를 수신하는 단계; 상기 공용 TCI 상태 식별자에 기초하여 송신 빔 패턴을 결정하는 단계; 상기 결정된 송신 빔 패턴에 기초하여 상기 서빙 비지상 기지국에서 데이터를 수신하는 단계; 상기 서빙 비지상 기지국에서 TCI 동일 통지를 수신하는 단계; 상기 TCI 동일 통지에 기초하여 송신 빔 패턴을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 송신 빔 패턴에 기초하여 타겟 비지상 기지국에서 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 장거리 통신 시스템인 비지상 네트워크에서 발생하는 긴 왕복 지연 시간 조건에서 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 장거리 통신 시스템의 다양한 형태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 통신 시스템에서 빔 관리 방법의 순서도이다.
도 3은 TCI 상태 정보 요소를 나타내는 예시도이다.
도 4는 단말이 서빙 비지상 기지국으로부터 수신한 TCI 상태 정보 요소를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 통신 시스템에서 HARQ 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 통신 시스템에서 온디맨드 HARQ 방법의 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

명세서 전체에서 망(network)은, 예를 들어, WiFi(wireless fidelity)와 같은 무선인터넷, WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신망, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신망, LTE(long term evolution)망 또는 LTE-Advanced망과 같은 4G 이동통신망, 및 5G 이동통신망 등을 포함할 수 있다.

명세서 전체에서 단말은 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 다바이스(device) 등으로 지칭될 수 있다.

여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.

명세서 전체에서 기지국은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), 노변 장치(road side unit; RSU), DU(digital unit), CDU(cloud digital unit), RRH(radio remote head), RU(radio unit), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point), 중계 노드(relay node) 등으로 지칭될 수 있다.

한편, 여기서 기지국은 지상 통신에서의 통상적인 기지국 또는 3GPP TR 38.811([6])과 38.821([7])에서 기술된 위성(HAPS(High Altitude Platforms), LEO(Low Earth Orbiting), MEO(Medium Earth Orbiting), GEO(Geostationary Earth Orbiting) 등)에 설치된 비지상(non-terrestrial) 기지국일 수 있다.

그리고, 비지상 기지국은 위성뿐만 아니라 비행 플랫폼(airborne platform), 비행선(airship) 등에 설치되는 기지국을 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 장거리 통신 시스템의 다양한 형태를 설명하기 위한 예시도이다.

도 1을 참조하면, 장거리 통신 시스템인 비지상 네트워크는 상공에 위치하는 장치를 이용하여 단말이 무선통신을 수행하는 구조로 설계될 수 있다. 일 예로, 비지상 네트워크는 110 구조와 같이 단말과 기지국 사이에 위성 또는 항공 운송 장치에 비지상 기지국이 설치되어 통신을 중계해주는 구조로 구현될 수 있다.

다른 예로, 비지상 네트워크는 120 구조와 같이, 기지국 기능의 일부 또는 전부를 위성 또는 항공 운송 장치에 설치되는 비지상 기지국이 수행하여 단말과 통신을 수행하는 구조로 구현될 수도 있다.

또 다른 예로, 비지상 네트워크는 130 구조와 같이 릴레이 노드와 기지국 사이에 위성 또는 항공 운송 장치에 비지상 기지국이 설치되어 통신을 중계해주는 구조로 구현될 수 있다.

또 다른 예로, 비지상 네트워크는 140 구조와 같이, 기지국 기능의 일부 또는 전부를 위성 또는 항공 운송 장치에 설치되는 비지상 기지국이 수행하여 릴레이 노드와 통신을 수행하는 구조로 구현될 수도 있다.

빔 관리

1. 공용 TCI 상태 식별자(TCI-stateID) 설정

NR에서 기지국은 단말이 기지국의 하향 링크 빔 패턴을 인식할 수 있도록 SSB(Synchronization Signal Block)나 BM(Beam management)용 CSI-RS(channel status information reference signal)를 이용하여 해당 빔을 전송할 수 있다. 단말은 해당 신호를 측정하여 빔 패턴을 추정할 수 있고, 해당 빔 인덱스를 기지국에 보고할 수 있다.

기지국은 보고된 빔 인덱스를 기반으로 하향 링크 데이터 전송시 적용한 빔 패턴을 단말에게 전송 설정 지시자(TCI)로 알려줄 수 있다.

기지국은 CSI-RS를 이용하여 단말과 빔 페어를 형성하는 경우에, 서로 다른 빔들을 사용하여 n개의 CSI-RS들을 순차적으로 단말에게 전송할 수 있다. n은 자연수일 수 있고, n의 최댓값은 4일 수 있다. 단말은 각 CSI-RS들의 L1-RSRP(Layer1-reference signal received power)를 측정할 수 있고, 그 결과를 기지국에 보고할 수 있다.

그 보고 결과는 최대 4개의 CSI-RS의 지시 정보, 가장 강한 빔의 L1-RSRP(measured L1-RSRP for the strong beam), 나머지 빔들의 L1-RSRP 및 가장 강한 빔의 L1-RSRP와 나머지 빔들의 L1-RSRP의 차이값을 포함할 수 있다.

한편, 비지상 기지국은 정해진 경로로 이동할 수 있다. 빔 패턴은 비지상 기지국의 해당 경로와 매핑될 수 있다. 이에 따라 단말은 비지상 기지국과 단말의 특정 조건에 따라 단말과 비지상 기지국간의 서비스 링크의 빔 패턴을 인식할 수 있다(물론, 단말은 특정 조건에 따라 빔 패턴을 인식하는 것에 더해서, 비지상 기지국으로부터 전송되는 SSB나 BM용 CSI-RS를 이용하여 빔 패턴을 직접 인식할 수도 있다).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 통신 시스템에서 빔 관리 방법의 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 통신 시스템에서 빔 관리 방법은 먼저, 비지상 기지국들이 모든 비지상 기지국들이 공유하는 공통된 식별자와 해당 빔 패턴의 매핑 관계를 가지는 공용 TCI 상태 식별자(TCI-stateID)를 구성할 수 있다(S301).

여기에서, 공용 TCI 상태 식별자는 비지상 기지국이 단말에게 서비스할 수 있는 빔 패턴을 나타낸 것일 수 있고, 일예로 X1개로 구성될 수 있다. 여기에서, X1은 자연수이며, 비지상 기지국이 운영하는 TC1 상태의 최대 개수(maxNrofTCI-States: max number of TCI-States)보다 작을 수 있다.

도 3은 TCI 상태 정보 요소를 나타내는 예시도이다.

도 3을 참조하면, TCI 상태 정보 요소는 TCI 상태 최대 개수(maxNrofTCI-States)을 포함하고 있으며, 비지상 기지국이 운영하는 TCI 상태 식별자(TCI-stateID)는 0부터 TCI 상태 최대 개수(maxNrofTCI-States)-1일 수 있다.

비지상 기지국은 이 중에서 예를 들어 0부터 X1-1를 가지는 TCI 상태 식별자를 공용 TCI 상태 식별자(TCI-stateID)로 설정할 수 있고, 공용 TCI 상태 식별자는 해당 빔 패턴의 특성에 매핑될 수 있다. 이러한 공용 TCI 상태 식별자는 모든 기지국이 공유하는 공통된 ID와 해당 빔패턴의 매핑 관계를 나타낼 수 있다.

한편, 서빙 비지상 기지국은 공용 TCI 상태 식별자의 구성 정보를 단말에게 알려줄 수 있으며(S202), 이에 따라 단말은 공용 TCI 상태 식별자들을 인식할 수 있고, 그에 해당하는 빔 패턴들을 인식할 수 있다(S203).

이때, 서빙 비지상 기지국은 SSB나 BM CSI-RS를 사용하여 단말에게 공용 TCC 상태 식별자 정보를 알려줄 수 있다. 단말이 모든 공용 TCI 상태 식별자들을 인식할 수 있고, 그에 해당하는 빔 패턴을 모두 인식할 수 있는 경우에 서빙 비지상 기지국에 공용 TCI 상태 식별자의 인식을 완료했다는 사실을 보고할 수도 있다(S204).

예를 들어 단말은 성능(capability) 보고시에 해당 정보를 포함하여 보고할 수도 있다. 이와 달리, 단말은 인식되지 않은 공용 TCI 상태 식별자에 대해서는 RRC(Radio Resource Control) 파라미터나 위성 천문력 파라미터 등을 통해 해당 빔 패턴의 특성을 알 수 있다. 이때, 해당 빔 패턴의 특성으로는 예를 들어 빔의 지향(boresight) 정보 등이 포함될 수 있다.

위성 천문력 파라미터는 모든 상용 위성의 궤도 역학의 주요 파라미터를 포함할 수 있다. 천문력 또는 궤도력(ephemeris)은 별과 다른 천체의 위치와 궤도 동작을 기술하기 위해 천문학자가 사용할 수 있다. 각 객체(object)에 대한 천문력은 TLE(Two-Line Element) 포맷을 사용하여 ASCII(American standard code for information interchange) 파일로 표현될 수 있다.

TLE 데이터 포맷은 위성과 같은 지구 궤도 대상의 궤도 요소 목록을 두 개의 70컬럼(columns) 라인으로 인코딩할 수 있다. 이러한 위성 천문력은 위성의 위치, 속도 등의 정보를 포함하기 때문에, 단말은 이를 이용하여 현재 위성이 지나는 위치와 시간으로부터 빔 패턴 특성을 인식할 수 있다.

한편, 서빙 비지상 기지국은 정해진 경로로 이동할 수 있다. 그리고, 서빙 비지상 기지국은 정해진 빔 패턴을 이용한 통신 서비스를 정해진 위치나 시간에 정해진 시간동안 전송 할 수 있다. 이러한 상황에서 단말은 서빙 기지국으로부터 RRC(Radio Resourece Control) 파라미터, MAC-CE(medium access control channel element) 또는 DCI(Downlink Control Information)를 통해 공용 TCI 상태 식별자를 수신할 수 있다(S205).

도 4는 단말이 서빙 비지상 기지국으로부터 수신한 TCI 상태 정보 요소를 나타내는 예시도이다.

도 4를 참조하면, 위에서 설명한 바와 같이 서빙 기지국은 정해진 송신 빔 패턴을 정해진 위치나 시간에 정해진 시간동안 전송하기 때문에, 단말은 수신한 TCI 상태 정보 요소에서 서빙 비지상 기지국의 정보에 해당하는 ServCellID와 reference RS에 해당하는 SSB나 CSI-RS에 대한 별도의 측정이나 매핑없이 해당 데이터가 어떤 송신 빔 패턴을 가지고 전송된다는 것을 인식할 수 있다(S206).

다시 말해 단말은 공용 TCI 상태 식별자에 대해서 TCI 상태 정보 요소에 있는 QCL-Info의 referenceSignal을 무시할 수도 있다. 이처럼, 단말은 송신 빔 패턴을 인식할 수 있으며, 송신 빔 패턴에 맞는 수신 빔 패턴을 형성하여 서빙 비지상 기지국에서 전송하는 데이터(예를 들어, 단계 S207에서 전송되는 데이터)를 수신할 수 있다(S208).

이와 달리, 단말은 위성 천문력이나 RRC 파라미터 등을 통해 공용 TCI 상태 식별자를 인지할 수 있으며, 서빙 비지상 기지국의 위치 정보와 자신의 위치 정보를 알 수 있다. 이 경우에, 단말은 서빙 비지상 기지국에서 전송되는 데이터나 신호가 어떤 송신 빔 패턴을 가지고 전송되는지 추정할 수 있으며 해당 송신 빔 패턴에 맞는 수신 빔 패턴을 형성하여 해당 데이터를 수신할 수 있다.

한편, 단말은 서빙 비지상 기지국이 공용 TCI 상태 식별자를 활용하고 있다는 정보를 서빙 비지상 기지국으로부터 수신할 수 있거나, 암묵적으로 서빙 비지상 기지국이 공용 TCI 상태 식별자를 활용하고 있다는 추정을 할 수도 있다.

이와 함께, 단말은 위성 천문력이나 RRC 파라미터 등을 통해 공용 TCI 상태 식별자를 인지할 수 있고, 이와 연관된 시간 정보를 알 수 있다. 이 경우에 단말은 특정 시간에 서빙 비지상 기지국에서 전송되는 데이터나 신호가 어떤 송신 빔 패턴을 가지고 전송되는지 추정할 수 있다.

이에 따라, 단말은 해당 송신 빔 패턴에 맞는 수신 빔 패턴을 형성하여 해당 데이터를 수신할 수 있다. 이때에도 단말은 서빙 비지상 기지국이 공용 TCI 상태 식별자를 활용하고 있다는 정보를 서빙 비지상 기지국으로부터 수신할 수 있거나, 암묵적으로 서빙 비지상 기지국이 공용 TCI 상태 식별자를 활용하고 있다는 추정을 할 수도 있다.

한편, 서빙 비지상 기지국은 현재의 셀에서 공용 TCI 상태 식별자의 시작 식별자, 마지막 식별자 그리고 각 공용 TCI 상태 식별자의 주기를 RRC 파라미터 등으로 단말로 전송할 수 있다. 이 경우 단말은 서빙 비지상 기지국과 관련된 공용 TCI 상태 식별자가 정렬되어 있으며 시작 값부터 마지막 값까지 각 주기별로 변경된다고 가정할 수 있다.

이러한 상황에서 단말은 서빙 비지상 기지국으로부터 임의의 공용 TCI 상태 식별자를 수신할 수 있는 경우, 또는 위에서 기술한 방식으로 위치 정보나 시간 정보를 활용하여 공용 TCI 상태 식별자를 추정할 수 있는 경우에 다음 TCI 상태 식별자를 암묵적으로 추정할 수 있으며 이를 해당 시간의 수신 데이터의 수신 빔 패턴 형성에 적용할 수 있다.

2. 비지상 기지국간 TCI 설정

본 발명에서는 서빙 비지상 기지국에서 서비스를 제공받는 단말이 측정한 송신 빔 패턴을 타겟 비지상 기지국도 그대로 활용하도록 할 수 있다. 여기서 타겟 비지상 기지국은 서빙 비지상 기지국과 다른 시간에 단말에게 통신 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위해 서빙 비지상 기지국은 인접하는 타겟 비지상 기지국에 단말에게 데이터 전송에 사용하고 있는 공용 TCI 상태 식별자를 전달할 수 있다(S209).

그리고, 서빙 비지상 기지국은 단말에게 타겟 비지상 기지국이 지시한 TCI 정보가 자신이 단말에게 지시한 TCI 정보와 동일하다는 것을 TCI 동일 통지 파라미터(일예로, TCI_mode)를 사용하여 통지할 수 있다(S210). 이러한 서빙 비지상 기지국에서 단말로의 통지 과정은 단말의 핸드오버 경우나 또는 타겟 비지상 기지국이 단말을 서빙하는 경우에도 알려줄 수 있다.

한편, 타겟 비지상 기지국은 단말에게 서빙 비지상 기지국에서 수신한 공용 TCI 상태 식별자를 단말에게 전송할 수 있다(S211).

이처럼 단말은 타겟 비지상 기지국으로부터 공용 TCI 상태 식별자를 수신한 경우에, 서빙 비지상 기지국으로부터 TCI가 동일하다는 통지를 수신하였기 때문에 TCI가 동일하다는 가정하에 송신 빔 패턴을 결정할 수 있고(S212), 결정된 송신 빔 패턴을 이용하여 타겟 비지상 기지국으로부터 전송되는 데이터를 수신하는 과정을 진행할 수 있다(S213, S214).

이때, 이러한 정보를 서빙 비지상 기지국만이 아니라 타겟 비지상 기지국도 알려줄 수 있다. 물론, 단말은 서빙 비지상 기지국이나 타겟 비지상 기지국으로부터 이와 같은 TCI가 동일하다는 통지를 받지 않은 경우에도 TCI가 동일하다는 가정하에 빔 패턴을 결정하고 데이터를 수신하는 과정을 진행할 수 있다.

그 결과, 도 4에서 보듯이 단말은 타겟 비지상 기지국의 TCI 상태 식별자값이 나타나는 QCL-Info의 referenceSignal(NZP-CSI-RS-ResourceID 또는 SSB-Index)을 서빙 비지상 기지국의 QCL-Info의 referenceSignal(NZP-CSI-RS-ResourceID 또는 SSB-Index)와 동일하게 인식 할 수 있게 된다.

이처럼, 서빙 비지상 기지국이나 타겟 비지상 기지국이 TCI 동일 통지 파라미터(일예로, TCI_mode)를 단말에게 전송하여 TCI 정보가 동일하다는 점을 인식 시킬 수 있다. 이와 달리, 타겟 비지상 기지국은 QCL-Info의 ServCellIndex를 서빙 비지상 기지국의 인덱스(index)로 대체하여 단말에게 TCI 정보가 동일하다는 점을 인식시킬 수도 있다.

또는, 단말이 타겟 비지상 기지국에서 서비스를 제공받는 경우에 타겟 비지상 기지국은 QCL-Info에 TCI_mode를 포함시키거나/포함시키고, ServCellIndex는 타겟 비지상 기지국의 인덱스를 넣을 수 있다.

그리고, 그에 더해서 타겟 비지상 기지국은 새로운 파라미터(TCI_RefCellIndex)를 포함시킬 수 있고, 포함된 새로운 파라미터에 서빙 비지상 기지국의 인덱스를 포함할 수 있다. 이 경우 단말은 ServCellIndex의 refernceSignal이 아닌 TCI_RefCellIndex의 refernceSignal로 인식할 수 있다.

HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 절차

1. HARQ 비활성화

장거리 통신 시스템은 비지상 기지국과 단말의 긴 RTT로 인해 HARQ 프로세스당 LCID(logical channel identity)의 HARQ 비활성화(disabling)가 가능할 수 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 통신 시스템에서 HARQ 방법의 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 통신 시스템에서 HARQ 방법은 먼저 단말이 비지상 기지국으로부터 HARQ 비활성화 지시를 수신할 수 있다(S501). 이때, 비지상 기지국은 단말에게 RRC, MAC-CE 또는 DCI를 통해 HARQ 비활성화를 지시할 수 있다.

이에 따라 단말은 k 시간(또는 슬롯) 뒤에 해당 HARQ 프로세스 등에 대해 HARQ 비활성화 절차(ACK/NACK 전송하지 않음)를 진행할 수 있다(S502). 여기에서, k 시간(또는 슬롯)에는 긴 RTT로 인해 비지상 기지국이 타이밍 할당을 위해 지시한 스케줄링 오프셋(K_offset)값이 포함될 수 있다.

비지상 기지국이 MAC-CE로 HARQ 비활성화를 지시하는 경우에 단말은 해당 PDSCH의 MAC-CE에 대한 HARQ-ACK을 n번째 슬롯에 비지상 기지국에 전송한 후

뒤의 첫 번째 슬롯부터 ACK/NACK을 전송하지 않을 수 있다.

여기에서,

는 기존 NR 규격에 정의되어 있을 수 있으며, X는 3일 수 있고,

는 해당 부반송파 간격(μ)에 따른 슬롯(slot)내의 서브 프레임(subframe) 수일 수 있으며, 스케줄링 오프셋은 빔당 또는 셀당 공용 파라미터일 수 있다.

비지상 기지국이 DCI로 HARQ 비활성화를 지시하는 경우에 단말은 해당 DCI가 포함된 PDCCH를 n번째 슬롯에 수신하면 해당 DCI에 대응하는 HARQ 프로세스 번호 또는 해당 단말의 PDSCH에 대해

뒤에 첫번째 슬롯부터 ACK/NACK을 전송하지 않을 수 있다. K₁과

는 기존 NR에 정의되어 있을 수 있다.

2. HARQ 프로세스 번호(HARQ process number)

장거리 통신망은 긴 RTT로 인해 NR에서 지원하는 최대 HARQ 프로세스 번호인 16보다 큰 HARQ 프로세스 번호를 설정할 수 있다. 장거리 통신망은 HARQ 프로세스 번호를 늘리는 경우 DCI에서 지시하는 4비트의 HARQ 프로세스 번호와 단말의 소프트 버퍼 사이즈가 커질 수 있기 때문에 이를 고려한 방식이 필요할 수 있다.

이를 위해 비지상 기지국은 HARQ 프로세스당 HARQ 비활성화를 적용할 수 있기 때문에 HARQ 비활성화 프로세스에 대해서는 HARQ 프로세스 번호를 특정값으로 고정하거나 또는 할당하지 않을 수 있다(S503).

예를 들어 장거리 통신망은 4비트의 HARQ 프로세스 번호를 사용하는 경우 HARQ 비활성화인 HARQ 프로세스에 대해서는 새로운 데이터 여부와 상관없이 0부터 15의 HARQ 프로세스 번호중 특정값(예를 들어 0 또는 15)을 할당할 수 있다.

또는 장거리 통신망은 새로운 데이터 여부와 상관없이 HARQ 프로세스 번호를 할당하지 않는 경우에 HARQ 프로세스 번호의 4비트를 DCI에 할당하지 않을 수 있다. 장거리 통신망은 위 경우들에 해당 데이터에 대해서는 HARQ 재전송을 위한 소프트 버퍼를 활용하지 않을 수 있다.

한편, 다른 방법으로 장거리 통신망은 새로운 데이터를 구분하기 위해 HARQ 프로세스 번호가 할당될 수 있고, 해당 HARQ 프로세스 번호가 HARQ 비활성화라는 것을 알리기 위해 RRC 파라미터나 MAC-CE 또는 DCI를 통해 새로운 파라미터(HARQ-DisableNumber)가 할당될 수 있다.

다시 말해 장거리 통신망은 HARQ-DisableNumber라는 파라미터로 전체 셀에 대해 또는 특정 단말에 대해 HARQ 비활성화 프로세스 번호를 설정할 수 있다. 예를 들어 장거리 통신망은 HARQ 프로세스 번호를 지시하기 위해 4비트가 사용되는 경우에 HARQ-DisableNumber ={1, 3, 5}로 설정할 수 있다.

이때, 단말은 DCI에 포함된 HARQ 프로세스 번호가 {1, 3, 5} 중 하나의 값인 경우 해당 HARQ 프로세스를 비활성화로 인식하고 해당 HARQ 프로세스 번호의 데이터에 대해서는 HARQ 재전송을 위한 소프트버퍼 활용을 하지 않을 수 있다.

한편, 또 다른 방법으로 단말이 HARQ 재전송을 기다리며 소프트 버퍼에 저장되어 있는 데이터에 대해 정해진 크기(Z1) 이상으로 또는 단말의 소프트 버퍼 성능(capability) 이상으로 데이터가 계속 쌓이는 경우에 이미 쌓여있는 데이터에 대해 펑처링을 진행하여 쌓여있는 데이터 크기를 줄일 수 있다.

일예로, 단말은 소프트 버퍼에 저장되어 있는 HARQ 프로세스 번호에 대응하는 각 데이터에 대해 모두 동일한 비율로 펑처링을 진행할 수 있다.

다른 예로, 단말은 소프트 버퍼에 저장되어 있는 HARQ 프로세스 번호에 대응하는 각 데이터에 대해 가장 SNR(signal-to-noise ratio)이 높은 또는 낮은 HARQ 프로세스 번호에 대응하는 데이터부터 펑처링을 진행할 수 있다.

또 다른 예로, 단말은 소프트 버퍼에 저장되어 있는 HARQ 프로세스 번호에 대응하는 각 데이터에 대해 가장 낮은 MCS(modulation and coding scheme) 또는 높은 MCS HARQ 프로세스 번호에 대응하는 데이터부터 펑처링을 진행할 수 있다.

또 다른 예로, 단말은 소프트 버퍼에 저장되어 있는 HARQ 프로세스 번호에 대응하는 각 데이터에 대해 가장 먼저 또는 나중에 쌓인 HARQ 프로세스 번호에 대응하는 데이터부터 펑처링을 진행할 수 있다.

여기에서 단말이 사용하는 펑처링은 HARQ 프로세스 번호에 대응하는 데이터에 대해 일정 비율(C1)로 일부의 데이터를 제외하는 방식과 해당 HARQ 프로세스 번호에 대응하는 데이터를 전부 제외하는 방식을 고려할 수 있다. 비지상 기지국은 펑처링 비율이나 어떤 경우에 펑처링을 진행할지를 결정하는 모드 등을 RRC 파라미터나 MAC-CE 또는 DCI 파라미터로 단말에 지시할 수 있다.

한편, 또 다른 방법으로 단말은 단말의 소프트 버퍼 상태를 주기적 또는 비주기적으로 비지상 기지국에 보고할 수 있다. 단말은 단말의 소프트 버퍼에 저장되어 있는 데이터가 정해진 크기(Z2) 이상으로 쌓이는 경우에 비지상 기지국에 아래에서 기술하는 온디맨드(on-demand) 절차로 PRACH(physical random access channel) 프리앰블과 함께 소프트 버퍼 상태를 보고할 수도 있다.

비지상 기지국은 단말이 피드백한 소프트 버퍼 상태를 수신하여 단말의 소프트 버퍼가 더 이상 수용하지 못하는 상황으로 판단되는 경우에 추가하는 새로운 데이터의 프로세스 번호에 대해 HARQ 비활성화를 실행할 수 있다.

또는 비지상 기지국은 단말이 피드백한 소프트 버퍼 상태를 수신하여 단말의 소프트 버퍼가 더 이상 수용하지 못하는 상황으로 판단되는 경우에 특정 데이터 프로세스 번호에 대해 단말의 소프트 버퍼에서의 해당 데이터를 삭제하도록 지시할 수 있다.

또는 비지상 기지국은 단말이 피드백한 소프트 버퍼 상태를 수신하여 단말의 소프트 버퍼가 더 이상 수용하지 못하는 상황으로 판단되는 경우에 특정 데이터 프로세스 번호에 대해 단말의 소프트 버퍼에서의 해당 데이터의 펑처링을 지시할 수 있다.

3. 온디맨드(on-demand) HARQ 절차

비지상 기지국의 HARQ 비활성화 지시를 수신한 경우에 단말은 HARQ 비활성화에 따라 HARQ 프로세스를 진행하지만 해당 ACK(acknowledgment)/NACK(negative ACK)을 비지상 기지국에 전송하지 않을 수 있다. 이에 따라 비지상 기지국은 해당 ACK/NACK을 단말로부터 수신하지 않을 수 있다.

이와 같은 상황에서 비지상 기지국은 전송한 데이터에 대해 단말의 수신 성공 여부를 파악하지 못한 채 새로운 데이터를 계속적으로 단말로 전송할 수 있다. 이처럼 단말이 수신한 데이터 검출에 실패함에도 불구하고 비지상 기지국이 새로운 데이터를 지속적으로 전송하는 것을 방지할 필요가 있을 수 있다. 이를 위하여 장거리 통신 시스템은 온디맨드(on-demand) HARQ 절차가 필요할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 통신 시스템에서 온디맨드 HARQ 방법의 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 통신 시스템에서 온디맨드 HARQ 방법은 먼저, 단말이 HARQ 온디맨드 개시 조건을 만족하는 상황이 발생했는지를 판단하여(S601), HARQ 온디맨드 개시 조건을 만족하는 상황이 발생하였으면 카운팅을 수행할 수 있다(S602).

그리고, 단말은 계속해서 HARQ 온디맨드 개선 요청 조건을 만족하는지를 판단하여(S603), HARQ 온디맨드 개선 요청 조건을 만족하는 상황이 발생하였으면, 비지상 기지국에 HARQ 온디맨드 개선 요청 신호를 전송할 수 있다(S604).

여기에서, HARQ 온디맨드 개시 조건과 HARQ 온디맨드 개선 요청 조건은 다음과 같을 수 있다.

HARQ 온디맨드 개시 조건

경우 1)

단말은 가장 최근에 비지상 기지국에 보고한 CQI(channel quality indicator) 또는 보고 이후에 측정한 CQI에 연관된 데이터보다 높은 MCS의 데이터가 전송되는 경우에 HARQ 온디멘드 개시 조건을 만족하는 상황이 발생한 것으로 판단하여 카운팅을 수행할 수 있다.

경우2)

단말은 가장 최근에 비지상 기지국에 보고한 CQI 또는 보고 이후에 측정한 CQI에 연관된 데이터보다 낮은 슬롯 집성 인자(slot aggregation factor)가 적용된 데이터가 수신되는 경우에는 HARQ 온디멘드 개시 조건을 만족하는 상황이 발생한 것으로 판단하여 카운팅을 수행할 수 있다.

경우3)

단말은 수신된 데이터가 T1 시간동안 Y1번 이상 연속으로 NACK이 발생하는 경우에 HARQ 온디멘드 개시 조건을 만족하는 상황이 발생한 것으로 판단하여 카운팅을 수행할 수 있다.

경우4)

단말은 T1 시간동안 Y1번 이상 연속으로 가설(hypothetical) BLER(Block Radio Link Failure)이 기준값보다 큰 경우에 HARQ 온디멘드 개시 조건을 만족하는 상황이 발생한 것으로 판단하여 카운팅을 수행할 수 있다.

경우5)

단말은 T2 시간동안 Y2번 이상 NACK이 발생하는 경우에 HARQ 온디멘드 개시 조건을 만족하는 상황이 발생한 것으로 판단하여 카운팅을 수행할 수 있다.

경우6)

단말은 T2 시간동안 Y2번 이상 가설 BLER이 기준값보다 큰 경우에 HARQ 온디멘드 개시 조건을 만족하는 상황이 발생한 것으로 판단하여 카운팅을 수행할 수 있다.

HARQ 온디맨드 개선 요청 조건

경우 1)

단말은 T3 시간동안 Y3번 이상 연속으로 NACK이 발생하는 경우에 HARQ 온디맨드 개선 요청 조건을 만족하는 상황이 발생한 것으로 판단하여 비지상 기지국에 HARQ 온디맨드 개선 요청 신호를 전송할 수 있다.

경우 2)

단말은 T3 시간동안 Y3번 이상 연속으로 가설 BLER이 기준값보다 큰 경우에 HARQ 온디맨드 개선 요청 조건을 만족하는 상황이 발생한 것으로 판단하여 비지상 기지국에 HARQ 온디맨드 개선 요청 신호를 전송할 수 있다.

경우 3)

단말은 T4 시간동안 Y4번 이상 NACK이 발생하는 경우에 HARQ 온디맨드 개선 요청 조건을 만족하는 상황이 발생한 것으로 판단하여 비지상 기지국에 HARQ 온디맨드 개선 요청 신호를 전송할 수 있다.

경우 4)

단말은 T4 시간동안 Y4번 이상 가설 BLER이 기준값보다 큰 경우에 HARQ 온디맨드 개선 요청 조건을 만족하는 상황이 발생한 것으로 판단하여 비지상 기지국에 HARQ 온디맨드 개선 요청 신호를 전송할 수 있다.

한편, 단말은 NACK 또는 가설 BLER이 기준값보다 큰 경우가 발생하다가 ACK이나 가설 BLER이 기준값보다 작은 경우가 발생하면 T1, T2, T3, T4, Y1, Y2, Y3, Y4의 각 값에 대해 선별적으로 카운트를 다시 시작할 수도 있다.

단말은 기준으로 NACK과 가설 BLER을 함께 고려할 수도 있으며 가설 BLER은 기존 NR의 빔 실패(failure)에서 정의한 방식을 따를 수도 있다. 또한 단말은 빔 실패(failure)와의 구별을 위해 L1-RSRP가 기준값 이상인 전제하에 함께 수행될 수도 있다.

한편, 단말은 이러한 요구사항이 만족되면 온디맨드 절차를 통해 비지상 기지국에 HARQ 비활성화의 개선을 요청하게 되는데, 해당 요청을 위해 단말은 비지상 기지국에 PRACH 프리앰블과 개선 요청 정보를 전송할 수 있다.

단말은 개선 요청 정보를 PRACH 프리앰블과 함께 전송할 수도 있고 함께 전송하지 않을 수도 있다. 단말이 전송하는 HARQ 개선 요청 정보에는 단말의 CQI 정보, MCS 정보, 슬롯 집성 인자 정보 등이 전부 또는 일부 포함될 수 있다.

개선 요청 정보를 전송하기 위한 상향 링크 자원은 주기적, 비주기적 또는 반 주기적(semi-consistent)으로 할당될 수 있다. 비지상 기지국은 이에 따른 정보를 RRC 파라미터 등으로 단말에 전송할 수 있다.

개선 요청 정보는 URLLC(ultra-reliable low latency communication) 자원 할당 절차와 유사하게 선취(preemption) 자원을 활용하거나 단말의 자원 할당 요청(scheduling request)에 따른 기지국의 승인(grant)없이 상향 링크 자원을 이용하여 전송할 수도 있다.

비지상 기지국은 단말이 전송하는 PRACH 프리앰블 및 PRACH 리소스를 이용하여 온디맨드 HARQ 파라미터를 설정하여 경쟁(contention) 기반 또는 비경쟁(contention-free) 기반으로 RRC 파라미터로 프리앰블과 리소스를 할당할 수 있다. 단말의 빔 실패(failure) 절차와 구분하기 위해 PRACH 리소스 등은 빔 실패(failure)에 대한 PRACH 리소스와 구분될 수 있다.

또 다른 방법으로는 단말은 PRACH 프리앰블을 이용하여 HARQ 비활성화 개선을 요청하는 것이 아니라 자원 할당 요청을 통한 상향 링크 자원을 할당받고 해당 자원을 사용하여 HARQ 비활성화 개선 요청 정보를 전송할 수도 있다.

한편, 해당 PRACH 프리앰블을 수신한 비지상 기지국은 해당 단말의 HARQ 비활성화 모드에 대해 임의의 HARQ 프로세스에 대한 활성화를 지시하거나 비주기적 CSI-RS 등을 전송하여 단말의 CQI 정보를 피드백하게 지시할 수 있다.

또한 비지상 기지국은 해당 단말의 데이터에 대해 슬롯 집성 인자(slot aggregation factor)를 높이거나 MCS를 낮출 수 있다. 단말이 PRACH 프리앰블만을 전송하는 경우 또는 PRACH 프리앰블과 개선 요청 정보를 보내는 경우, 비지상 기지국이 추가적인 개선 요청 정보 획득(CQI 피드백 등)을 위해 선취(preemption) 자원을 할당하고 개선 요청 정보를 요구할 수도 있다.

단말은 온디맨드 절차에 따른 PRACH 프리앰블 전송 후 k 시간(또는 슬롯) 뒤에 CORSET(control resource set) 내의 제어 채널을 통해 비지상 기지국의 지시를 모니터링하여 HARQ 프로세스 활성화 지시를 수신할 수 있다(S605).

여기에서, k 시간(또는 슬롯)에는 긴 RTT로 인해 비지상 기지국이 타이밍 할당을 위해 지시한 스케줄링 오프셋값이 포함될 수 있다. 예를 들어, k = a+b 로써 a는 4 슬롯으로 할당할 수 있고, b는 스케줄링 오프셋일 수 있으며 빔당 또는 셀당 공용 파라미터일 수 있다.

이처럼 단말은 비지상 기지국으로부터 HARQ 프로세스 활성화 지시를 수신하면, HARQ 프로세스를 활성화할 수 있다(S606).

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 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.

Claims

장거리 통신망의 단말에서 수행되는 동작 방법으로서,
서빙 비지상 기지국에서 공용 TCI(transmission configuration indicator) 상태 식별자의 구성 정보를 수신하는 단계;
상기 공용 TCI 상태 식별자에 기초하여 송신 빔 패턴을 결정하는 단계;
상기 결정된 송신 빔 패턴에 기초하여 상기 서빙 비지상 기지국에서 데이터를 수신하는 단계;
상기 서빙 비지상 기지국에서 TCI 동일 통지를 수신하는 단계;
상기 TCI 동일 통지에 기초하여 송신 빔 패턴을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 송신 빔 패턴에 기초하여 타겟 비지상 기지국에서 데이터를 수신하는 단계를 포함하는, 장거리 통신 시스템에서 수행되는 전송 방법.