KR20210126465A - 통신 시스템에서 위성통신 가능 단말의 데이터 및 제어신호 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 위성통신 가능 단말의 데이터 및 제어신호 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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김윤선
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Abstract

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

Description

통신 시스템에서 위성통신 가능 단말의 데이터 및 제어신호 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMISSION AND RECEPTION OF DATA AND CONTROL SIGNALS OF SATELLITE COMMUNICATIONS CAPABLE TERMINAL IN COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에 대한 것으로서, 지상망 통신과 위성통신을 모두 지원할 수 있는 단말인 경우, 단말이 신호를 송수신하는 상황이 지상망 통신인지 위성통신인지에 따라 다르게 동작하는 방법 및 장치를 제공한다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
한편 2010년대 후반 및 2020년대에 들어서 위성 발사비용이 획기적으로 줄어듦에 따라, 위성을 통한 통신 서비스를 제공하려는 회사들이 늘어났다. 이에 따라 위성망이 기존 지상망을 보완하는 차세대 네트워크 시스템으로 부상하였다. 이는 지상망 수준의 사용자 경험을 제공하지 못하나 지상망 구축이 어려운 지역 또는 재난상황에서 통신 서비스 제공이 가능하다는게 장점이며, 앞서 설명하였듯이 최근 위성 발사비용의 급격한 감소로 경제성까지 확보하였다. 또한 몇 개의 업체 및 3GPP 표준단체에서는 스마트폰과 위성간 직접통신도 추진중에 있다.
본 발명은 통신 시스템에 대한 것으로서, 지상망 통신과 위성통신을 모두 지원할 수 있는 단말인 경우, 단말이 신호를 지상망 통신 또는 위성통신을 이용해 송수신하는지에 따라 다르게 동작하는 방법 및 장치를 제공한다. 이를 위해 단말이 먼저 지상망 통신인지 위성통신이 수행되고 있는지 구별하는 방법 및 장치 또한 제공한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말의 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명을 이용하여 단말이 지상망 통신과 위성통신을 구분할 수 있고, 이에 따라 효율적으로 신호 송수신이 가능하다.
도 1은 NR 시스템에서 하향링크 혹은 상향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 전송되는 제어영역을 도시한 도면이다.
도 3은 전체 시스템 주파수 대역에 eMBB, URLLC 및 mMTC 데이터가 할당된 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 시스템 주파수 대역을 나눠 eMBB, URLLC 및 mMTC 데이터가 할당된 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 하나의 트랜스포트 블록이 여러 개의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 과정의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 NR 시스템의 동기화 신호 (SS) 및 물리방송채널 (PBCH)이 주파수 및 시간 영역에서의 매핑된 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 부반송파 간격에 따라 SS/PBCH 블록이 전송될 수 있는 심볼을 도시한 도면이다.
도 8은 개시된 일 실시예에 따른 5G 또는 NR 시스템에서 단말이 제 1 신호를 수신하고, 이에 대한 제 2 신호를 단말이 송신할 때, 타이밍 어드밴스에 따른 단말의 프로세싱 타임을 도시한 도면이다.
도 9는 슬롯에 따라 데이터(일례로 TB)들을 스케줄링하여 전송하고, 해당 데이터에 대한 HARQ-ACK 피드백을 수신하고, 피드백에 따라 재전송을 수행하는 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 위성을 이용한 통신 시스템의 일례를 도시한 도면이다.
도 11은 위성의 고도 또는 높이에 따른 통신 위성의 지구 공전 주기를 도시한 도면이다.
도 12는 위성-단말 직접통신의 개념도를 도시한 도면이다.
도 13은 위성-단말 직접통신의 활용 시나리오를 도시한 도면이다.
도 14는 고도 1200 km의 LEO 위성과 지상의 단말이 직접 통신을 수행 할 때, 상향링크에서의 예상 데이터 전송률(throughput) 계산의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 고도 35,786 km의 GEO 위성과 지상의 단말이 직접 통신을 수행 할 때, 상향링크에서의 예상 데이터 전송률(throughput) 계산의 일례를 도시한 도면이다.
도 16은 단말과 위성간의 경로손실 모델에 따른 경로손실 값, 그리고 단말과 지상망통신 기지국간의 경로손실 모델에 따른 경로손실을 도시한 도면이다.
도 17은 위성의 고도 및 위치, 그리고 지상의 단말 사용자의 위치에 따라 위성에서부터 전달되는 신호가 지상 사용자에게 수신되었을 때 상기 신호가 겪는 Doppler shift의 양을 계산하는 수식 및 결과를 도시한 도면이다.
도 18은 위성의 고도에서 계산된 위성의 속도를 도시한 도면이다.
도 19는 위성이 지상으로 전송하는 하나의 빔 안에 있는 서로 다른 단말들이 겪는 Doppler shift를 도시한 도면이다.
도 20은 고도각으로부터 정해지는 위성의 위치에 따라, 빔 하나 내에서 발생하는 Doppler shift의 차이를 도시한 도면이다.
도 21은 고도각에 따라 정해지는 위성의 위치에 따라 단말에서부터 위성까지 걸리는 지연시간과, 단말-위성-기지국 사이의 왕복 지연시간을 도시한 도면이다.
도 22는 하나의 빔 내에서 사용자의 위치에 따라 달라지는 왕복 지연시간의 최대 차이 값을 도시한 도면이다.
도 23은 하나의 단말이 지상망 통신 기능 및 위성-단말 직접통신 기능을 모두 수행할 수 있는 경우의 일례를 도시한 도면이다.
도 24는 단말의 송수신 안테나의 구조 및 위치를 도시한 도면이다.
도 25는 사용자가 단말의 방향을 임의로 조정하는 일례를 도시한 도면이다.
도 26은 단말이 통신에 사용될 안테나를 결정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 28는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 위성의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
새로운 5G 통신인 NR (New Radio access technology)에서는 시간 및 주파수 자원에서 다양한 서비스들이 자유롭게 다중화 될 수 있도록 하기 위하여 디자인되고 있으며, 이에 따라 waveform/numerology 등과 기준 신호 등이 해당 서비스의 필요에 따라 동적으로 혹은 자유롭게 할당될 수 있다. 무선 통신에서 단말에게 최적의 서비스를 제공하기 위해서는 채널의 질과 간섭량의 측정을 통한 최적화 된 데이터 송신이 중요하며, 이에 따라 정확한 채널 상태 측정은 필수적이다. 하지만, 주파수 자원에 따라 채널 및 간섭 특성이 크게 변화하지 않는 4G 통신과는 달리 5G 채널의 경우 서비스에 따라 채널 및 간섭 특성이 크게 변화하기 때문에 이를 나누어 측정할 수 있도록 하는 FRG(Frequency Resource Group) 차원의 subset의 지원이 필요하다. 한편, NR 시스템에서는 지원되는 서비스의 종류를 eMBB (Enhanced mobile broadband), mMTC (massive Machine Type Communications) (mMTC), URLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications) 등의 카테고리로 나눌 수 있다. eMBB는 고용량데이터의 고속 전송, mMTC는 단말전력 최소화와 다수 단말의 접속, URLLC는 고신뢰도와 저지연을 목표로 하는 서비스라고 볼 수 있다. 단말에게 적용되는 서비스의 종류에 따라 서로 다른 요구사항들이 적용될 수 있다.
이와 같이 통신 시스템에서 복수의 서비스가 사용자에게 제공될 수 있으며, 이와 같은 복수의 서비스를 사용자에게 제공하기 위해 특징에 맞게 각 서비스를 동일한 시구간 내에서 제공할 수 있는 방법 및 이를 이용한 장치가 요구된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시 예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA (high speed Packet Access), LTE (long term evolution 혹은 E-UTRA (evolved universal terrestrial radio access)), LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2의 HRPD (high rate packet data), UMB (ultra mobile broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다. 또한, 5세대 무선통신 시스템으로 5G 혹은 NR (new radio)의 통신표준이 만들어지고 있다.
상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, NR 시스템에서는 하향링크 (downlink; DL) 및 상향링크에서는 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 채용하고 있다. 다만 보다 구체적으로는 하향링크에서는 CP-OFDM (cyclic-prefix OFDM) 방식이 채용되었고, 상향링크에서는 CP-OFDM과 더불어 DFT-S-OFDM (discrete Fourier transform spreading OFDM) 방식 두 가지가 채용되었다. 상향링크는 단말 (user equipment: UE) 혹은 MS (mobile station))이 기지국(gNode B, 혹은 base station(BS))으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.
NR 시스템은 초기 전송에서 복호 실패가 발생된 경우, 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송하는 HARQ (hybrid automatic repeat request) 방식을 채용하고 있다. HARQ 방식이란 수신기가 데이터를 정확하게 복호화(디코딩)하지 못한 경우, 수신기가 송신기에게 디코딩 실패를 알리는 정보 (negative acknowledgement: NACK)를 전송하여 송신기가 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송할 수 있게 한다. 수신기는 송신기가 재전송한 데이터를 이전에 디코딩 실패한 데이터와 결합하여 데이터 수신성능을 높이게 된다. 또한, 수신기가 데이터를 정확하게 복호한 경우 송신기에게 디코딩 성공을 알리는 정보 (acknowledgement: ACK)를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 NR 시스템에서 하향링크 혹은 상향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 1에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심볼로서, Nsymb (102)개의 OFDM 심볼이 모여 하나의 슬롯(106)을 구성한다. 서브프레임의 길이는 1.0ms으로 정의되고, 라디오 프레임(114)은 10 ms로 정의된다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW (104)개의 서브캐리어로 구성된다. 1 프레임은 10ms로 정의될 수 있다. 1 서브프레임은 1ms로 정의될 수 있으며, 따라서 1 프레임은 총 10개의 서브프레임으로 구성될 수 있다. 1 슬롯은 14개의 OFDM 심볼로 정의될 수 있다(즉 1 슬롯 당 심볼 수(
Figure pat00001
)=14). 1 서브프레임은 하나 또는 복수 개의 슬롯으로 구성될 수 있으며, 1 서브프레임당 슬롯의 개수는 부반송파 간격에 대한 설정 값 μ에 따라 다를 수 있다. 도 2의 일 예에서는 부반송파 간격 설정 값으로 μ=0인 경우와 μ=1인 경우가 도시되어 있다. μ=0일 경우, 1 서브프레임은 1개의 슬롯으로 구성될 수 있고, μ=1일 경우, 1 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성될 수 있다. 즉 부반송파 간격에 대한 설정 값 μ에 따라 1 서브프레임 당 슬롯 수(
Figure pat00002
)가 달라질 수 있고, 이에 따라 1 프레임 당 슬롯 수(
Figure pat00003
)가 달라질 수 있다. 각 부반송파 간격 설정 μ에 따른
Figure pat00004
Figure pat00005
는 하기의 표 1로 정의될 수 있다.
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
0 14 10 1
1 14 20 2
2 14 40 4
3 14 80- 8
4 14 160 16
RRC(radio resource control) 연결 전의 단말은 초기 접속을 위한 초기 대역폭부분(initial bandwidth part, initial BWP)을 MIB(master information block)를 통해 기지국으로부터 설정 받을 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 단말은 초기 접속 단계에서 MIB를 통해 초기 접속에 필요한 시스템 정보(remaining system information; RMSI 또는 system information block 1; SIB1에 해당할 수 있음)를 수신하기 위한 PDCCH(physical downlink control channel)가 전송될 수 있는 제어영역(control resource set, CORESET)과 탐색 공간(search space)에 대한 설정 정보를 수신할 수 있다. MIB로 설정되는 제어영역과 탐색공간은 각각 식별자(Identity, ID) 0으로 간주될 수 있다. 기지국은 단말에게 MIB를 통해 제어영역#0에 대한 주파수 할당 정보, 시간 할당 정보, 뉴머롤로지(numerology) 등의 설정 정보를 통지할 수 있다. 또한 기지국은 단말에게 MIB를 통해 제어영역#0에 대한 모니터링 주기 및 occasion에 대한 설정정보, 즉 탐색공간#0에 대한 설정 정보를 통지할 수 있다. 단말은 MIB로부터 획득한 제어영역#0으로 설정된 주파수 영역을 초기 접속을 위한 초기 대역폭부분으로 간주할 수 있다. 이때, 초기 대역폭부분의 식별자(ID)는 0으로 간주될 수 있다.
MIB는 하기와 같은 정보를 포함하고 있을 수 있다.
-- ASN1START
-- TAG-MIB-START
MIB ::= SEQUENCE {
systemFrameNumber BIT STRING (SIZE (6)),
subCarrierSpacingCommon ENUMERATED {scs15or60, scs30or120},
ssb-SubcarrierOffset INTEGER (0..15),
dmrs-TypeA-Position ENUMERATED {pos2, pos3},
pdcch-ConfigSIB1 PDCCH-ConfigSIB1,
cellBarred ENUMERATED {barred, notBarred},
intraFreqReselection ENUMERATED {allowed, notAllowed},
spare BIT STRING (SIZE (1))
}
-- TAG-MIB-STOP
-- ASN1STOP
MIB field descriptions
- cellBarred
Value barred means that the cell is barred, as defined in TS 38.304 [20].
- dmrs-TypeA-Position
Position of (first) DM-RS for downlink (see TS 38.211 [16], clause 7.4.1.1.2) and uplink (see TS 38.211 [16], clause 6.4.1.1.3).
- intraFreqReselection
Controls cell selection/reselection to intra-frequency cells when the highest ranked cell is barred, or treated as barred by the UE, as specified in TS 38.304 [20].
- pdcch-ConfigSIB1
Determines a common ControlResourceSet (CORESET), a common search space and necessary PDCCH parameters. If the field ssb-SubcarrierOffset indicates that SIB1 is absent, the field pdcch-ConfigSIB1 indicates the frequency positions where the UE may find SS/PBCH block with SIB1 or the frequency range where the network does not provide SS/PBCH block with SIB1 (see TS 38.213 [13], clause 13).
- ssb-SubcarrierOffset
Corresponds to kSSB (see TS 38.213 [13]), which is the frequency domain offset between SSB and the overall resource block grid in number of subcarriers. (See TS 38.211 [16], clause 7.4.3.1).
The value range of this field may be extended by an additional most significant bit encoded within PBCH as specified in TS 38.213 [13].
This field may indicate that this cell does not provide SIB1 and that there is hence no CORESET#0 configured in MIB (see TS 38.213 [13], clause 13). In this case, the field pdcch-ConfigSIB1 may indicate the frequency positions where the UE may (not) find a SS/PBCH with a control resource set and search space for SIB1 (see TS 38.213 [13], clause 13).
- subCarrierSpacingCommon
Subcarrier spacing for SIB1, Msg.2/4 for initial access, paging and broadcast SI-messages. If the UE acquires this MIB on an FR1 carrier frequency, the value scs15or60 corresponds to 15 kHz and the value scs30or120 corresponds to 30 kHz. If the UE acquires this MIB on an FR2 carrier frequency, the value scs15or60 corresponds to 60 kHz and the value scs30or120 corresponds to 120 kHz.
- systemFrameNumber
The 6 most significant bits (MSB) of the 10-bit System Frame Number (SFN). The 4 LSB of the SFN are conveyed in the PBCH transport block as part of channel coding (i.e. outside the MIB encoding), as defined in clause 7.1 in TS 38.212 [17].
대역폭부분을 설정하는 방법에 있어서, RRC 연결(connected) 전의 단말들은 초기 접속 단계에서 MIB을 통해 초기 대역폭부분에 대한 설정 정보를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 단말은 PBCH(physical broadcast channel)의 MIB로부터 SIB를 스케쥴링하는 DCI(downlink control information)가 전송될 수 있는 하향링크 제어채널을 위한 제어영역을 설정 받을 수 있다. 이 때 MIB로 설정된 제어영역의 대역폭이 초기 대역폭부분으로 간주될 수 있으며, 설정된 초기 대역폭부분을 통해 단말은 SIB가 전송되는 PDSCH(physical downlink shared channel)를 수신할 수 있다. 초기 대역폭부분은 SIB을 수신하는 용도 외에도, 다른 시스템 정보(other system information, OSI), 페이징(paging), 랜덤 엑세스(random access) 용으로 활용될 수도 있다.
단말에게 하나 이상의 대역폭파트가 설정되었을 경우, 기지국은 단말에게 DCI 내의 대역폭파트 지시자(bandwidth part indicator) 필드를 이용하여, 대역폭파트에 대한 변경을 지시할 수 있다.
시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 자원 요소(112, resource element; RE)로서 OFDM 심볼 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(108, resource block; RB 혹은 physical resource block; PRB)은 주파수 영역에서 NRB(110)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. NR 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 14, NRB=12 이고, NBW 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케줄링 되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가될 수 있다.
NR 시스템에서는 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. 표 2와 표 3은 각각 6 GHz 보다 낮은 주파수 대역 그리고 6 GHz 보다 높은 주파수 대역에서의 NR 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭, 부반송파 너비 (subcarrier spacing)과 채널 대역폭 (channel bandwidth)의 대응관계의 일부를 나타낸다. 예를 들어, 30 kHz 부반송파 너비로 100 MHz 채널 대역폭을 갖는 NR 시스템은 전송 대역폭이 273개의 RB로 구성된다. 하기에서 N/A는 NR 시스템에서 지원하지 않는 대역폭-부반송파 조합일 수 있다.
[표 2] : FR1(Frequency Range 1)의 구성
Figure pat00010
[표 3] : FR2(Frequency Range 2)의 구성
Figure pat00011
NR 시스템에서 주파수 영역 (frequency range)는 FR1과 FR2로 아래 표 4와 같이 나뉘어 정의될 수 있다.
[표 4]
Figure pat00012
상기에서 FR1과 FR2의 범위는 다르게 변경되어 적용되는 것이 가능할 것이다. 일례로 FR1의 주파수 범위는 450 MHz부터 6000 MHz까지로 변경되어 적용될 수 있다.
다음으로 5G에서의 SS(synchronization signal)/PBCH 블록에 대하여 설명하도록 한다.
SS/PBCH 블록이란 PSS(primary SS), SSS(secondary SS), PBCH로 구성된 물리계층 채널 블록을 의미할 수 있다. 구체적으로는 하기와 같다.
- PSS: 하향링크 시간/주파수 동기의 기준이 되는 신호로 셀 ID 의 일부 정보를 제공한다.
- SSS: 하향링크 시간/주파수 동기의 기준이 되고, PSS 가 제공하지 않은 나머지 셀 ID 정보를 제공한다. 추가적으로 PBCH 의 복조를 위한 기준신호(reference signal) 역할을 할 수 있다.
- PBCH: 단말의 데이터채널 및 제어채널 송수신에 필요한 필수 시스템 정보를 제공한다. 필수 시스템 정보는 제어채널의 무선자원 매핑 정보를 나타내는 탐색공간 관련 제어정보, 시스템 정보를 전송하는 별도의 데이터 채널에 대한 스케쥴링 제어정보 등을 포함할 수 있다.
- SS/PBCH 블록: SS/PBCH 블록은 PSS, SSS, PBCH의 조합으로 이뤄진다. SS/PBCH 블록은 5ms 시간 내에서 하나 또는 복수 개가 전송될 수 있고, 전송되는 각각의 SS/PBCH 블록은 인덱스로 구별될 수 있다.
단말은 초기 접속 단계에서 PSS 및 SSS를 검출할 수 있고, PBCH를 디코딩할 수 있다. 단말은 PBCH로부터 MIB를 획득할 수 있고 이로부터 제어영역#0 (제어영역 인덱스가 0인 제어영역에 해당할 수 있음)을 설정 받을 수 있다. 단말은 선택한 SS/PBCH 블록과 제어영역#0에서 전송되는 DMRS(demodulation reference signal)이 QCL(quasi co location)되어 있다고 가정하고 제어영역#0에 대한 모니터링을 수행할 수 있다. 단말은 제어영역#0에서 전송된 하향링크 제어정보로 시스템 정보를 수신할 수 있다. 단말은 수신한 시스템 정보로부터 초기 접속에 필요한 RACH(random access channel) 관련 설정 정보를 획득할 수 있다. 단말은 선택한 SS/PBCH 인덱스를 고려하여 PRACH(physical RACH)를 기지국으로 전송할 수 있고, PRACH를 수신한 기지국은 단말이 선택한 SS/PBCH 블록 인덱스에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이러한 과정을 통해 기지국은 단말이 각각의 SS/PBCH 블록들 중에서 어떤 블록을 선택하였고 이와 연관되어 있는 제어영역#0을 모니터링한다는 사실을 알 수 있다.
다음으로 5G 시스템에서의 하향링크 제어 정보(DCI)에 대해 구체적으로 설명한다.
5G 시스템에서 상향링크 데이터(또는 물리 상향링크 데이터 채널(physical uplink shared channel, PUSCH)) 또는 하향링크 데이터(또는 물리 하향링크 데이터 채널(physical downlink shared channel, PDSCH))에 대한 스케줄링 정보는 DCI를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. 단말은 PUSCH 또는 PDSCH에 대하여 대비책(fallback)용 DCI 포맷과 비대비책(non-fallback)용 DCI 포맷을 모니터링(monitoring)할 수 있다. 대비책 DCI 포맷은 기지국과 단말 사이에서 선정의된 고정된 필드로 구성될 수 있고, 비대비책용 DCI 포맷은 설정 가능한 필드를 포함할 수 있다. 이 외에도 DCI에는 여러 가지 포맷이 존재하며, 각 포맷에 따라 전력제어 용 DCI인지, SFI(slot format indicator)를 통지하기 위한 DCI인지 여부 등을 나타낼 수 있다.
DCI는 채널코딩 및 변조 과정을 거쳐 물리 하향링크 제어 채널인 PDCCH을 통해 전송될 수 있다. DCI 메시지 페이로드(payload)에는 CRC(cyclic redundancy check)가 부착되며 상기 CRC는 단말의 신원에 해당하는 RNTI(radio network temporary identifier)로 스크램블링(scrambling) 될 수 있다. DCI 메시지의 목적, 예를 들어 단말-특정(UE-specific)의 데이터 전송, 전력 제어 명령 또는 랜덤 엑세스 응답 등에 따라 서로 다른 RNTI들이 사용될 수 있다. 즉, RNTI는 명시적으로 전송되지 않고 CRC 계산과정에 포함되어 전송된다. PDCCH 상으로 전송되는 DCI 메시지를 수신하면 단말은 할당 받은 RNTI를 사용하여 CRC를 확인하여 CRC 확인 결과가 맞으면 단말은 해당 메시지가 단말에게 전송된 것임을 알 수 있다. 상기 PDCCH는 단말에게 설정된 제어자원집합 (control resource set: CORESET)에서 매핑되어 전송된다.
예를 들면, 시스템 정보(system information, SI)에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 SI-RNTI로 스크램블링될 수 있다. RAR(random access response) 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 RA-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. 페이징(paging) 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 P-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. SFI(slot format indicator)를 통지하는 DCI는 SFI-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. TPC(transmit power control)를 통지하는 DCI는 TPC-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. 단말-특정의 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하는 DCI는 C-RNTI(Cell RNTI)로 스크램블링 될 수 있다.
DCI 포맷 0_0은 PUSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 0_0은 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 5]
Figure pat00013
DCI 포맷 0_1은 PUSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 0_1은 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 6]
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
DCI 포맷 1_0은 PDSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 1_0은 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 7]
Figure pat00017
DCI 포맷 1_1은 PDSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 1_1은 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 8]
Figure pat00018
Figure pat00019
하기에서는 5G 통신 시스템에서 데이터 채널에 대한 시간 도메인 자원할당 방법에 대해 설명하도록 한다.
기지국은 단말에게 하향링크 데이터채널(PDSCH) 및 상향링크 데이터채널(PUSCH)에 대한 시간 도메인 자원할당 정보에 대한 테이블(table)을 상위 계층 시그널링 (예를 들어 RRC 시그널링)으로 설정할 수 있다. PDSCH에 대해서는 최대 maxNrofDL-Allocations=16 개의 엔트리(entry)로 구성된 테이블을 설정할 수 있고, PUSCH에 대해서는 최대 maxNrofUL-Allocations=16 개의 엔트리로 구성된 테이블을 설정할 수 있다. 시간 도메인 자원할당 정보에는 예를 들어 PDCCH-to-PDSCH 슬롯 타이밍 (PDCCH를 수신한 시점과 수신한 PDCCH가 스케쥴링하는 PDSCH가 전송되는 시점 사이의 슬롯 단위의 시간 간격에 해당함, K0로 표기함) 또는 PDCCH-to-PUSCH 슬롯 타이밍 (PDCCH를 수신한 시점과 수신한 PDCCH가 스케쥴링하는 PUSCH가 전송되는 시점 사이의 슬롯 단위의 시간 간격에 해당함, K2로 표기함), 슬롯 내에서 PDSCH 또는 PUSCH가 스케쥴링된 시작 심볼의 위치 및 길이에 대한 정보, PDSCH 또는 PUSCH의 매핑 타입 등이 포함될 수 있다. 예를 들어 하기 표 9 및 10과 같은 정보들이 기지국으로부터 단말로 통지될 수 있다.
PDSCH-TimeDomainResourceAllocationList information element
PDSCH-TimeDomainResourceAllocationList ::= SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofDL-Allocations)) OF PDSCH-TimeDomainResourceAllocation

PDSCH-TimeDomainResourceAllocation ::= SEQUENCE {
k0 INTEGER(0..32) OPTIONAL, -- Need S
(PDCCH-to-PDSCH 타이밍, 슬롯 단위)
mappingType ENUMERATED {typeA, typeB},
(PDSCH 매핑 타입)
startSymbolAndLength INTEGER (0..127)
(PDSCH의 시작 심볼 및 길이)
}
PUSCH-TimeDomainResourceAllocation information element
PUSCH-TimeDomainResourceAllocationList ::= SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofUL-Allocations)) OF PUSCH-TimeDomainResourceAllocation

PUSCH-TimeDomainResourceAllocation ::= SEQUENCE {
k2 INTEGER(0..32) OPTIONAL, -- Need S
(PDCCH-to-PUSCH 타이밍, 슬롯 단위)
mappingType ENUMERATED {typeA, typeB},
(PUSCH 매핑 타입)
startSymbolAndLength INTEGER (0..127)
(PUSCH의 시작 심볼 및 길이)
}
기지국은 상기 시간 도메인 자원할당 정보에 대한 테이블의 엔트리 중 하나를 단말에게 L1 시그널링(예를 들어 DCI)를 통해 단말에게 통지할 수 있다 (예를 들어 DCI 내의 '시간 도메인 자원할당' 필드로 지시할 수 있음). 단말은 기지국으로부터 수신한 DCI에 기반하여 PDSCH 또는 PUSCH에 대한 시간 도메인 자원할당 정보를 획득할 수 있다.
하기에서는 5G 통신 시스템에서의 하향링크 제어채널에 대하여 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
도 2는 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 전송되는 제어영역에 대한 일 예를 도시한 도면이다. 도 2는 주파수 축으로 단말의 대역폭부분(UE bandwidth part)(210), 시간축으로 1 슬롯(220) 내에 2개의 제어영역(제어영역#1(201), 제어영역#2(202))이 설정되어 있는 일 예를 도시한다. 제어영역(201, 202)는 주파수 축으로 전체 단말 대역폭부분(210) 내에서 특정 주파수 자원(203)에 설정될 수 있다. 시간 축으로는 하나 또는 복수 개의 OFDM 심볼로 설정될 수 있고 이를 제어영역 길이(Control Resource Set Duration, 204)으로 정의할 수 있다. 도 2의 도시된 예를 참조하면, 제어영역#1(201)은 2 심볼의 제어영역 길이로 설정되어 있고, 제어영역#2(202)는 1 심볼의 제어영역 길이로 설정되어 있다.
전술한 5G에서의 제어영역은 기지국이 단말에게 상위 계층 시그널링(예컨대 시스템 정보, MIB, RRC 시그널링)을 통해 설정될 수 있다. 단말에게 제어영역을 설정한다는 것은 제어영역 식별자(Identity), 제어영역의 주파수 위치, 제어영역의 심볼 길이 등의 정보를 제공하는 것을 의미한다. 예를 들면, 상기 상위 계층 시그널링은 하기 표 11의 정보들을 포함할 수 있다.
ControlResourceSet ::= SEQUENCE {
-- Corresponds to L1 parameter 'CORESET-ID'

controlResourceSetId ControlResourceSetId,
(제어영역 식별자(Identity))
frequencyDomainResources BIT STRING (SIZE (45)),
(주파수 축 자원할당 정보)
duration INTEGER (1..maxCoReSetDuration),
(시간 축 자원할당 정보)
cce-REG-MappingType CHOICE {
(CCE-to-REG 매핑 방식)
interleaved SEQUENCE {

reg-BundleSize ENUMERATED {n2, n3, n6},
(REG 번들 크기)

precoderGranularity ENUMERATED {sameAsREG-bundle, allContiguousRBs},

interleaverSize ENUMERATED {n2, n3, n6}
(인터리버 크기)

shiftIndex INTEGER(0..maxNrofPhysicalResourceBlocks-1) OPTIONAL
(인터리버 쉬프트(Shift))
},
nonInterleaved NULL
},
tci-StatesPDCCH SEQUENCE(SIZE (1..maxNrofTCI-StatesPDCCH)) OF TCI-StateId OPTIONAL,
(QCL 설정 정보)
tci-PresentInDCI ENUMERATED {enabled} OPTIONAL, -- Need S
}
표 11에서 tci-StatesPDCCH (간단히 TCI(transmission configuration indication) state로 명명함) 설정 정보는, 대응되는 제어영역에서 전송되는 DMRS와 QCL 관계에 있는 하나 또는 복수 개의 SS/PBCH 블록 인덱스 또는 CSI-RS(channel state information reference signal) 인덱스의 정보를 포함할 수 있다.
일례로 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1_1 에 포함되는 각 제어 정보는 아래와 같을 수 있다.
- Carrier indicator : DCI가 스케줄링하는 데이터가 어느 반송파(carrier) 상으로 전송되는지 지시 - 0 or 3 bits
- Identifier for DCI formats : DCI 포맷을 지시하며, 구체적으로 해당 DCI가 하향링크용인지 상향링크용인지 구분하는 지시자이다. - [1] bits
- Bandwidth part indicator : 대역폭 부분의 변경이 있을 경우 이를 지시 - 0, 1 or 2 bits
- Frequency domain resource assignment : 주파수 도메인 자원 할당을 지시하는 자원 할당 정보로 자원 할당 타입이 0 또는 1인지에 따라 표현하는 자원이 달라진다.
- Time domain resource assignment : 시간 도메인 자원 할당을 지시하는 자원 할당 정보로 상위 계층 시그널링 또는 미리 정해진 PDSCH 시간 도메인 자원 할당 리스트의 일 설정을 지시할 수 있다 -1, 2, 3, or 4 bits
- VRB-to-PRB mapping : 가상 자원 블록(VRB)와 물리 자원 블록(PRB)의 매핑 관계를 지시한다- 0 or 1 bit
- PRB bundling size indicator : 같은 프리코딩이 적용된다고 가정하는물리 자원 블록 번들링 크기를 지시한다 - 0 or 1 bit
- Rate matching indicator : PDSCH에 적용되는 상위 계층으로 설정된레이트 매치 그룹 중 어느 레이트 매치 그룹이 적용되는지 지시한다 - 0, 1, or 2 bits
- ZP CSI-RS trigger : 영전력 채널 상태 정보 기준 신호를 트리거한다 - 0, 1, or 2 bits
- 전송 블록(transport block, TB) 관련 설정 정보 : 하나 또는 두 개의 TB에 대한 MCS(Modulation and coding scheme), NDI(New data indicator) 및 RV(Redundancy version)를 지시한다.
- 변조 및 코딩 방식(Modulation and coding scheme; MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 코딩 레이트를 지시한다. 즉, QPSK인지, 16QAM인지, 64QAM인지, 256QAM인지에 대한 정보와 함께 TBS 및 채널코딩 정보를 알려줄 수 있는 코딩 레이트 값을 지시할 수 있다.
- 새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 지시한다.
- 중복 버전(Redundancy version): HARQ 의 중복 버전(redundancy version) 을 지시한다.
- HARQ process number : PDSCH에 적용되는 HARQ 프로세스 번호를 지시한다 - 4 bits
- Downlink assignment index : PDSCH에 대한 HARQ-ACK 보고시 동적(dynamic) HARQ-ACK 코드북을 생성하기 위한 인덱스이다 - 0 or 2 or 4 bits
- TPC command for scheduled PUCCH : PDSCH에 대한 HARQ-ACK 보고를 위한 PUCCH 에 적용되는 전력 제어 정보 - 2 bits
- PUCCH resource indicator : PDSCH에 대한 HARQ-ACK 보고를 위한 PUCCH 의 자원을 지시하는 정보 - 3 bits
- PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator : PDSCH에 대한 HARQ-ACK 보고를 위한 PUCCH 가 어느 슬롯에서 전송되는지에 대한 설정 정보 - 3 bits
- Antenna ports : PDSCH DMRS의 안테나 포트 및 PDSCH가 전송되지 않는 DMRS CDM 그룹을 지시하는 정보 - 4, 5 or 6 bits
- Transmission configuration indication : PDSCH의 빔 관련 정보를 지시하는 정보 - 0 or 3 bits
- SRS request : SRS 전송을 요청하는 정보 - 2 bits
- CBG transmission information : 코드 블록 그룹 기반 재전송이 설정된 경우, 어떤 코드 블록 그룹(CBG)에 해당하는 데이터가 PDSCH를 통해 전송되는지 지시하는 정보 - 0, 2, 4, 6, or 8 bits
- CBG flushing out information : 이전에 단말이 수신했던 코드 블록 그룹이 HARQ 컴바이닝(combining)에 사용될 수 있는지 지시하는 정보 - 0 or 1 bit
- DMRS sequence initialization : DMRS 시퀀스 초기화 파라미터를 지시 - 1 bit
상기에서 PDSCH 또는 PUSCH를 통한 데이터 전송의 경우 시간영역 자원 할당 (time domain resource assignment)은 PDSCH/PUSCH가 전송되는 슬롯에 관한 정보 및, 해당 슬롯에서의 시작 심볼 위치 S와 PDSCH/PUSCH가 매핑되는 심볼 개수 L에 의해 전달될 수 있다. 상기에서 S는 슬롯의 시작으로부터 상대적인 위치일 수 있고, L은 연속된 심볼 개수 일 수 있으며, S와 L은 아래 식 1과 같이 정의되는 시작 및 길이 지시자 값 (start and length indicator value: SLIV)로부터 결정될 수 있다.
[식 1]
Figure pat00020
NR 시스템에서 단말은 RRC 설정을 통해서, 하나의 행에 SLIV 값과 PDSCH/PUSCH 매핑 타입 및 PDSCH/PUSCH가 전송되는 슬롯에 대한 정보를 설정 받을 수 있다 (예를 들어, 표의 형태로 상기 정보가 설정될 수 있다). 이후 상기 DCI의 시간영역 자원 할당에서는 상기 설정된 표에서의 index 값을 지시함으로써 기지국이 단말에게 SLIV 값, PDSCH/PUSCH 매핑 타입, PDSCH/PUSCH가 전송되는 슬롯에 대한 정보를 전달할 수 있다.
NR 시스템에서는 PDSCH 매핑 타입은 타입 A (type A)와 타입 B (type B)가 정의되었다. PDSCH 매핑 타입 A에서는 슬롯의 두 번째 혹은 세 번째 OFDM 심볼에 DMRS 심볼 중 첫 번째 심볼이 위치해 있다. PDSCH 매핑 타입B에서는 PUSCH 전송으로 할당 받은 시간영역 자원에서의 첫 번째 OFDM 심볼의 DMRS 심볼 중 첫 번째 심볼이 위치해 있다.
하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH 상에서 전송 될 수 있다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송될 수 있으며, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH를 통해 전송되는 DCI를 기반으로 결정된다.
상기 DCI를 구성하는 제어정보 중에서 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기(전송 블록 크기, transport block size(TBS))를 통지한다. 실시 예에서 MCS 는 5비트 혹은 그보다 더 많거나 적은 비트로 구성될 수 있다. 상기 TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터 (transport block, TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기에 해당한다.
본 발명에서 전송블록 (transport block; TB)라 함은, MAC (medium access control) 헤더, MAC 제어 요소, 1개 이상의 MAC SDU (service data unit), padding 비트들을 포함할 수 있다. 또는 TB는 MAC 계층에서 물리계층 (physical layer)로 전달되는(deliver) 데이터의 단위 혹은 MAC PDU (protocol data unit)를 가리킬 수 있다.
NR 시스템에서 지원하는 변조방식은 QPSK (quadrature phase shift keying), 16QAM (quadrature amplitude modulation), 64QAM, 및 256QAM으로서, 각각의 변조오더 (modulation order, Qm)는 2, 4, 6, 8에 해당한다. 즉, QPSK 변조의 경우 심볼 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 심볼당 6 비트를 전송할 수 있으며, 256QAM 변조의 경우 심볼당 8비트를 전송할 수 있다.
도 3과 도 4는 5G 혹은 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 일례를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 각 시스템에서 정보 전송을 위해 주파수 및 시간 자원이 할당된 방식을 확인할 수 있다.
도 3은 전체 시스템 주파수 대역에 eMBB, URLLC 및 mMTC 데이터가 할당된 일례를 도시한 도면이다. 우선 도 3에서는 전체 시스템 주파수 대역 (300)에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터가 할당된 모습이다. eMBB (301)와 mMTC (309)가 특정 주파수 대역에서 할당되어 전송되는 도중에 URLLC 데이터 (303, 305, 307)가 발생하여 전송이 필요한 경우, eMBB (301) 및 mMTC (309)가 이미 할당된 부분을 비우거나 전송을 하지 않고, URLLC 데이터(303, 305, 307)가 전송될 수 있다. 상기 서비스 중에서 URLLC는 지연시간을 줄이는 것이 필요하기 때문에, eMBB가 할당된 자원(301)의 일부분에 URLLC 데이터가 할당(303, 305, 307)되어 전송될 수 있다. 물론 eMBB가 할당된 자원에서 URLLC가 추가로 할당되어 전송되는 경우, 중복되는 주파수-시간 자원에서는 eMBB 데이터가 전송되지 않을 수 있으며, 따라서 eMBB 데이터의 전송 성능이 낮아질 수 있다. 즉, 상기의 경우에 URLLC 할당으로 인한 eMBB 데이터 전송 실패가 발생할 수 있다.
도 4는 시스템 주파수 대역을 나눠 eMBB, URLLC 및 mMTC 데이터가 할당된 일례를 도시한 도면이다. 도 4에서는 전체 시스템 주파수 대역(400)을 나누어 각 서브밴드(402, 404, 406)에서 서비스 및 데이터를 전송하는 용도로 사용할 수 있다. 상기 서브밴드 설정과 관련된 정보는 미리 결정될 수 있으며, 이 정보는 기지국이 단말에게 상위 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 혹은 상기 서브 밴드는 기지국 또는 네트워크 노드가 임의로 나누어 단말에게 별도의 서브밴드 설정 정보의 전송 없이 서비스들을 제공할 수도 있다. 도 4에서는 서브밴드 402는 eMBB 데이터 전송, 서브밴드 404는 URLLC 데이터 전송, 서브밴드 406은 mMTC 데이터 전송에 사용되는 모습이 도시되었다.
실시 예에서 제안하는 방법 및 장치를 설명하기 위해 NR 시스템에서의 물리채널 (physical channel)와 신호(signal)라는 용어가 사용될 수 있다. 하지만 본 발명의 내용은 NR 시스템이 아닌 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있는 것이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에서 하향링크 (downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는 (uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다.
이하에서 NR 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
본 발명에서는 종래의 물리채널 (physical channel)과 신호(signal)라는 용어를 데이터 혹은 제어신호와 혼용하여 사용할 수 있다. 예를 들어, PDSCH는 데이터가 전송되는 물리채널이지만, 본 발명에서는 PDSCH를 데이터라 할 수 있다.
이하 본 발명에서 상위 시그널링은 기지국에서 물리계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법이며, RRC signaling 혹은 MAC 제어요소(MAC CE; MAC control element)라고 언급될 수도 있다.
도 5는 하나의 트랜스포트 블록이 여러 개의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 과정의 일례를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상향링크 또는 하향링크에서 전송하고자 하는 하나의 전송 블록(TB, 501)의 마지막 또는 맨 앞부분에 CRC(503)가 추가될 수 있다. CRC(503)는 16비트 또는 25비트 또는 미리 고정된 비트 수를 가지거나 채널 상황 등에 따라 가변적인 비트 수를 가질 수 있으며, 채널 코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다. TB(501)에 CRC(503)가 추가된 블록은 여러 개의 코드블록(codeblock, CB)들(507, 509, 511, 513)로 나뉠 수 있다(505). 여기에서, 코드블록은 최대 크기가 미리 정해져서 나뉠 수 있으며, 이 경우 마지막 코드블록(513)은 다른 코드블록들(507, 509, 511)보다 크기가 작을 수 있다. 다만, 이는 일례일 뿐, 다른 예에 따라, 0, 랜덤 값 또는 1이 마지막 코드블록(513)에 삽입됨으로써 마지막 코드블록(513)과 다른 코드블록들(507, 509, 511)의 길이가 동일하게 맞춰질 수 있다.
또한 코드블록들(507, 509, 511, 513)에 각각 CRC들(517, 519, 521, 523)이 추가될 수 있다(515). CRC는 16비트 또는 24비트 또는 미리 고정된 비트수를 가질 수 있으며, 채널코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다.
CRC(503)를 생성하기 위해 TB(501)와 순환 생성 다항식(cyclic generator polynomial)이 사용될 수 있으며, cyclic generator polynomial은 다양한 방법으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 24비트 CRC를 위한 cyclic generator polynomial gCRC24A(D) = D24 + D23 + D18 + D17 + D14 + D11 + D10 + D7 + D6 + D5 + D4 + D3 + D + 1 라고 가정하고, L=24라 할 때, TB 데이터
Figure pat00021
에 대해, CRC
Figure pat00022
Figure pat00023
를 gCRC24A(D)로 나누어 나머지가 0이 되는 값으로,
Figure pat00024
를 결정할 수 있다. 전술한 예에서는 일예로 CRC 길이 L을 24로 가정하여 설명하였지만 CRC 길이 L은 12, 16, 24, 32, 40, 48, 64 등 여러 가지 길이로 결정될 수 있다.
이러한 과정으로 TB에 CRC가 추가된 후, 상기 TB+CRC는 N개의 CB(507, 509, 511, 513)로 분할될 수 있다. 분할된 각각의 CB들(507, 509, 511, 513)에 CRC(517, 519, 521, 523)가 추가될 수 있다(515). CB에 추가되는 CRC는 TB에 추가된 CRC를 발생시킬 때와는 다른 길이를 가지거나 CRC 생성을 위해 다른 cyclic generator polynomial이 사용될 수 있다. 또한 TB에 추가된 CRC(503)와 코드블록에 추가된 CRC들(517, 519, 521, 523)은 코드블록에 적용될 채널코드의 종류에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 터보 코드가 아니라 LDPC 코드가 코드블록에 적용될 경우, 코드블록마다 삽입될 CRC들(517, 519, 521, 523)은 생략될 수도 있다.
하지만, LDPC가 적용되는 경우에도 CRC들(517, 519, 521, 523)은 그대로 코드블록에 추가될 수 있다. 또한 폴라 코드가 사용되는 경우에도 CRC가 추가되거나 생략될 수 있다.
도 5에서 전술한 바와 같이, 전송하고자 하는 TB는 적용되는 채널 코딩의 종류에 따라 한 코드블록의 최대길이가 정해지고, 코드블록의 최대길이에 따라 TB 및 TB에 추가되는 CRC는 코드블록으로의 분할이 수행될 수 있다.
종래 LTE 시스템에서는 분할된 CB에 CB용 CRC가 추가되고, CB의 데이터 비트 및 CRC는 채널코드로 인코딩되어, 코딩된 비트들(coded bits)이 결정되며, 각각의 코딩된 비트들에 대해 미리 약속된 바와 같이 레이트 매칭되는 비트수가 결정되었다.
NR 시스템에서 TB의 크기(TBS)는 하기의 단계들을 거쳐 계산될 수 있다.
단계 1: 할당 자원 안의 한 PRB에서 PDSCH 매핑에 할당된 RE 수인
Figure pat00025
를 계산한다.
Figure pat00026
Figure pat00027
로 계산될 수 있다. 여기에서,
Figure pat00028
는 12이며,
Figure pat00029
는 PDSCH에 할당된 OFDM 심볼 수를 나타낼 수 있다.
Figure pat00030
는 같은 CDM 그룹의 DMRS가 차지하는, 한 PRB내의 RE 수이다.
Figure pat00031
는 상위 시그널링으로 설정되는 한 PRB내의 오버헤드가 차지하는 RE 수이며, 0, 6, 12, 18 중 하나로 설정될 수 있다. 이 후, PDSCH에 할당된 총 RE 수
Figure pat00032
가 계산될 수 있다.
Figure pat00033
Figure pat00034
로 계산되며,
Figure pat00035
는 단말에게 할당된 PRB 수를 나타낸다.
단계 2: 임시 정보 비트 수
Figure pat00036
Figure pat00037
로 계산될 수 있다. 여기에서, R은 코드 레이트이며, Qm은 변조 오더 (modulation order)이며, 이 값의 정보는 DCI의 MCS 비트필드와 미리 약속된 표를 이용하여 전달될 수 있다. 또한, v는 할당된 레이어의 수이다. 만약
Figure pat00038
이면, 하기의 단계 3을 통해 TBS가 계산될 수 있다. 이외에는 단계 4를 통해 TBS가 계산될 수 있다.
단계 3:
Figure pat00039
Figure pat00040
의 수식을 통해
Figure pat00041
가 계산될 수 있다. TBS는 하기 표 12에서
Figure pat00042
보다 작지 않은 값 중
Figure pat00043
에 가장 가까운 값으로 결정될 수 있다.
[표 12]
Figure pat00044
단계 4:
Figure pat00045
Figure pat00046
의 수식을 통해
Figure pat00047
가 계산될 수 있다. TBS는
Figure pat00048
값과 하기 [pseudo-code 1]을 통해 결정될 수 있다. 아래에서 C는 한 TB가 포함하는 코드블록의 수에 해당한다.
[Pseudo-code 1 시작]
Figure pat00049
[Pseudo-code 1 끝]
NR 시스템에서 하나의 CB가 LDPC 인코더로 입력되면 패리티 비트들이 추가되어 출력될 수 있다. 이 때, LDCP 베이스 그래프(LDCP base graph)에 따라 패리티 비트의 양이 달라질 수 있다. 특정 입력에 대해 LDPC 코딩에 의해 생성되는 모든 패리티 비트들을 보내도록 하는 방법을 FBRM(full buffer rate matching)이라고 할 수 있으며, 전송 가능한 패리티 비트 수에 제한을 두는 방법을 LBRM(limited buffer rate matching)이라고 할 수 있다. 데이터 전송을 위해 자원이 할당되면, LDPC 인코더 출력이 순환 버퍼(circular buffer)로 만들어지고, 만들어진 버퍼의 비트들은 할당된 자원만큼 반복하여 전송되며, 이 때 circular buffer의 길이를 Ncb라고 할 수 있다.
LDPC 코딩에 의해 생성되는 모든 패리티 비트의 수를 N이라고 하면, FBRM 방법에서는 Ncb = N이 된다. LBRM 방법에서,
Figure pat00050
Figure pat00051
가 되며,
Figure pat00052
Figure pat00053
로 주어지며,
Figure pat00054
은 2/3으로 결정될 수 있다.
Figure pat00055
을 구하기 위해서는 전술한 TBS를 구하는 방법을 이용하되, 해당 셀에서 단말이 지원하는 최대 레이어 수 및 최대 변조 오더를 가정하며, 최대 변조 오더 Qm는 해당 셀에서 적어도 하나의 BWP에 대해 256QAM을 지원하는 MCS 테이블을 사용하도록 설정된 경우 8, 설정되지 않았을 경우에는 6(64QAM)으로 가정되고, 코드 레이트는 최대 코드레이트인 948/1024으로 가정되며,
Figure pat00056
Figure pat00057
로 가정되고
Figure pat00058
Figure pat00059
으로 가정되어 계산된다.
Figure pat00060
는 하기의 표 13으로 주어질 수 있다.
[표 13]
Figure pat00061
NR 시스템에서 단말이 지원하는 최대 데이터율은 하기의 식 2를 통해 결정될 수 있다.
[식 2]
Figure pat00062
식 2에서 J는 주파수 집적(carrier aggregation)으로 묶인 캐리어의 수이며, Rmax = 948/1024이고,
Figure pat00063
는 최대 레이어 수,
Figure pat00064
는 최대 변조 오더,
Figure pat00065
는 스케일링 지수,
Figure pat00066
는 부반송파 간격을 의미할 수 있다.
Figure pat00067
는 1, 0.8, 0.75, 0.4 중 하나의 값을 단말이 보고할 수 있으며,
Figure pat00068
는 하기의 표 14로 주어질 수 있다.
[표 14]
Figure pat00069
또한,
Figure pat00070
는 평균 OFDM 심볼 길이이며,
Figure pat00071
Figure pat00072
로 계산될 수 있고,
Figure pat00073
는 BW(j)에서 최대 RB 수이다.
Figure pat00074
는 오버헤드 값으로, FR1 (6 GHz 이하 대역)의 하향링크에서는 0.14, 상향링크에서는 0.18로 주어질 수 있으며, FR2 (6 GHz 초과 대역)의 하향링크에서는 0.08, 상향링크에서는 0.10로 주어질 수 있다. 식 2를 통해 30 kHz 부반송파 간격에서 100 MHz 주파수 대역폭을 갖는 셀에서의 하향링크에서의 최대 데이터율은 하기의 표 15로 계산될 수 있다.
[표 15]
Figure pat00075
반면, 단말이 실제 데이터 전송에서 측정될 수 있는 실제 데이터율은 데이터양을 데이터 전송 시간으로 나눈 값이 될 수 있을 것이다. 이는 1 TB 전송에서는 TBS 또는 2 TB 전송에서는 TBS의 합을 TTI 길이로 나눈 값이 될 수 있다. 일 예로, 표 15를 구한 가정과 같이 30 kHz 부반송파 간격에서 100 MHz 주파수 대역폭을 갖는 셀에서의 하향링크에서의 최대 실제 데이터율은 할당된 PDSCH 심볼 수에 따라 하기의 표 16과 같이 정해질 수 있다.
[표 16]
Figure pat00076
표 15를 통해 단말이 지원하는 최대 데이터율을 확인해 볼 수 있고, 표 16을 통해 할당된 TBS에 따르는 실제 데이터율을 확인해볼 수 있다. 이 때, 스케줄링 정보에 따라 최대 데이터율보다 실제 데이터율이 더 큰 경우가 있을 수 있다.
무선통신시스템, 특히 New Radio (NR) 시스템에서는 단말이 지원할 수 있는 데이터율이 기지국과 단말 사이에 서로 약속될 수 있다. 이는 단말이 지원하는 최대 주파수 대역, 최대 변조오더, 최대 레이어 수 등을 이용하여 계산될 수 있다. 하지만, 계산된 데이터율은, 실제 데이터 전송에 사용되는 전송블록(transport block; TB)의 크기 (transport block size; TBS) 및 transmission time interval (TTI) 길이로부터 계산되는 값과 다를 수 있다.
이에 따라 단말은 자신이 지원하는 데이터율에 해당하는 값보다 큰 TBS를 할당 받는 경우가 생길 수 있으며, 이를 방지하기 위해 단말이 지원하는 데이터율에 따라 스케줄링 가능한 TBS의 제약이 있을 수 있다.
도 6은 NR 시스템의 동기화 신호 (SS) 및 물리방송채널 (PBCH)이 주파수 및 시간 영역에서의 매핑된 모습을 도시한 도면이다.
주동기화신호 (primary synchronization signal; PSS, 601)과 부동기화신호(secondary synchronization signal; SSS, 603), 그리고 PBCH가 4 OFDM 심볼에 걸쳐 매핑되며, PSS와 SSS는 12 RB들에 매핑되고, PBCH는 20 RB들에 매핑된다. 부반송파간격(subcarrier spacing; SCS)에 따라 20 RB들의 주파수 대역이 어떻게 변하는지 도 6의 표에서 나타나있다. 상기의 PSS, SSS, PBCH가 전송되는 자원 영역을 SS/PBCH block (SS/PBCH 블록)이라고 부를 수 있다. 또한, 상기 SS/PBCH 블록은 SSB 블록이라 칭할 수 있다.
도 7은 부반송파 간격에 따라 SS/PBCH 블록이 전송될 수 있는 심볼을 도시한 도면이다.
도 7을 참고하면, 부반송파 간격은 15kHz, 30kHz, 120kHz, 240kHz 등으로 설정될 수 있으며, 각 부반송파 간격에 따라 SS/PBCH 블록 (또는 SSB 블록)이 위치할 수 있는 심볼의 위치가 결정될 수 있다. 도 7은 1ms 이내의 심볼들에서 부반송파 간격에 따른 SSB가 전송될 수 있는 심볼의 위치를 도시한 것이며, 도 7에 표시된 영역에서 SSB가 항상 전송되어야 하는 것은 아니다. 상기 SSB 블록이 전송되는 위치는 시스템 정보 혹은 전용 시그널링 (dedicated signaling)을 통해 단말에 설정될 수 있다.
단말은 일반적으로 기지국으로부터 떨어져 있기 때문에, 단말에서 송신한 신호는 전달 지연 시간(propagation delay) 이후에 기지국에 수신된다. 전달 지연 시간은 단말로부터 기지국까지 전파가 전달되는 경로를 빛의 속도로 나눈 값이며, 일반적으로 단말로부터 기지국까지의 거리를 빛의 속도로 나눈 값일 수 있다. 일 실시예에서, 기지국으로부터 100km 떨어진 곳에 위치한 단말의 경우, 단말에서 송신한 신호는 약 0.34 msec 이후에 기지국에 수신된다. 반대로 기지국에서 송신된 신호도 약 0.34 msec 이후에 단말에 수신된다. 상술된 바와 같이 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 단말에서 송신한 신호가 기지국에 도착하는 시간이 달라질 수 있다. 따라서 서로 다른 위치에 존재하는 여러 개의 단말이 동시에 신호를 전송하면 기지국에 도착하는 시간이 모두 다를 수 있다. 이러한 문제를 해결해 여러 단말로부터 송신된 신호가 기지국에 동시에 도착하게 하기 위하여, 단말 별로 위치에 따라 상향링크 신호를 송신하는 시간을 상이하게 할 수 있다. 5G, NR 및 LTE 시스템에서 이를 타이밍 어드밴스(timing advance)라 한다.
도 8은 개시된 일 실시예에 따른 5G 또는 NR 시스템에서 단말이 제 1 신호를 수신하고, 이에 대한 제 2 신호를 단말이 송신할 때, 타이밍 어드밴스에 따른 단말의 프로세싱 타임을 도시한 도면이다.
이하, 타이밍 어드밴스에 따른 단말의 프로세싱 타임에 대해 구체적으로 설명한다. 슬롯 n(802)에서 기지국이 상향링크 스케줄링 승인(UL grant) 혹은 하향링크 제어신호와 데이터(DL grant 및 DL data)를 단말에게 송신하면, 단말은 슬롯 n(804)에서 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 수신할 수 있다. 이 때, 단말은 기지국이 신호를 전송한 시간보다 전달 지연 시간(Tp, 810)만큼 늦게 신호를 수신할 수 있다. 본 실시예에서, 단말이 슬롯 n(804)에서 제1 신호를 수신하였을 경우, 단말은 슬롯 n+4(806)에서 해당 제2 신호를 전송한다. 단말이 신호를 기지국으로 송신할 때에도, 특정 시간에 기지국에 도착하도록 하기 위해, 단말이 수신한 신호 기준의 슬롯 n+4보다 타이밍 어드밴스(TA, 812)만큼 앞당긴 타이밍(806)에 단말은 상향링크 데이터 혹은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK을 전송할 수 있다. 따라서 본 실시예에서, 단말이 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달하기 위해 준비할 수 있는 시간은 3개 슬롯에 해당하는 시간에서 TA를 제외한 시간일 수 있다(814).
상술된 타이밍의 결정을 위해 기지국은 해당 단말의 TA의 절대값을 계산할 수 있다. 기지국은 단말이 초기 접속하였을 때, 랜덤 억세스(random access) 단계에서 가장 처음 단말에게 전달한 TA 값에, 그 이후 상위 시그널링으로 전달했던 TA 값의 변화량을 더해가면서 혹은 빼가면서 TA의 절대값을 계산할 수 있다. 본 개시에서 TA의 절대값은 단말이 송신하는 n번째 TTI의 시작시간에서 단말이 수신한 n번째 TTI의 시작시간을 뺀 값이 될 수 있다.
한편 셀룰러 무선통신 시스템 성능의 중요한 기준 중 하나는 패킷 데이터 지연시간(latency)이다. 이를 위해 LTE 시스템에서는 1ms의 전송시간구간(transmission time interval, 이하 TTI)를 가지는 서브프레임 단위로 신호의 송수신이 이루어진다. 상술된 바와 같이 동작하는 LTE 시스템에서 1ms보다 짧은 전송시간구간을 가지는 단말(short-TTI UE)을 지원할 수 있다. 한편 5G 또는 NR 시스템에서, 전송시간 구간은 1 ms보다 짧을 수 있다. Short-TTI 단말은 지연시간(latency)이 중요한 Voice over LTE(VoLTE) 서비스, 원격조종과 같은 서비스에 적합하다. 또한 short-TTI 단말은 셀룰러 기반에서 미션 크리티컬(mission critical)한 사물인터넷(IoT, internet of things)을 실현할 수 있는 수단이 된다.
5G 또는 NR 시스템에서, 기지국이 하향링크 데이터를 포함하는 PDSCH 전송시, PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 PDSCH의 HARQ-ACK 정보를 단말이 전송하는 타이밍 정보에 해당하는 값인 K1 값을 지시한다. HARQ-ACK 정보를 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L1보다 먼저 전송되도록 지시되지 않은 경우에 단말이 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L1보다 같거나 이후 시점에 HARQ-ACK 정보가 단말로부터 기지국으로 전송될 수 있다. HARQ-ACK 정보가 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L1보다 먼저 전송되도록 지시된 경우, HARQ-ACK 정보는 단말에서 기지국으로의 HARQ-ACK 전송에서 유효한 HARQ-ACK 정보가 아닐 수 있다.
심볼 L1은 PDSCH의 마지막 시점으로부터
Figure pat00077
이후에 순환 전치(cyclic prefix, CP)가 시작하는 첫 번째 심볼일 수 있다.
Figure pat00078
는 아래의 식 3과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00079
상술된 수학식 3에서 N1, d1,1, d1,2, κ, μ, TC는 아래와 같이 정의될 수 있다.
- HARQ-ACK 정보가 PUCCH(상향링크 제어채널)로 전송되면 d1,1=0이고, PUSCH(상향링크 공유채널, 데이터 채널)로 전송되면 d1,1=1이다.
- 단말이 복수개의 활성화된 구성 캐리어 혹은 캐리어를 설정받은 경우, 캐리어간 최대 타이밍 차이는 제2 신호 전송에서 반영될 수 있다.
- PDSCH 매핑 타입 A의 경우, 즉 첫 번째 DMRS 심볼 위치가 슬롯의 3번째 혹은 4번째 심볼인 경우에, PDSCH의 마지막 심볼의 위치 인덱스 i가 7보다 작으면 d1,2=7-i로 정의된다.
- PDSCH 매핑 타입 B의 경우, 즉 첫 번째 DMRS 심볼 위치가 PDSCH의 첫 심볼인 경우에, PDSCH의 길이가 4 심볼이면 d1,2=3이고, PDSCH의 길이가 2심볼이면, d1,2=3+d이며, d는 PDSCH와 해당 PDSCH를 스케줄링하는 제어신호를 포함한 PDCCH가 겹치는 심볼의 수이다.
- N1은 μ에 따라 아래의 표 17과 같이 정의된다. μ=0, 1, 2, 3은 각각 부반송파 간격 15 kHz, 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz를 의미한다.
[표 17]
Figure pat00080
- 상술된 표 17에서 제공하는 N1 값은 UE capability에 따라 다른 값이 사용될 수 있다.
-
Figure pat00081
로 각각 정의된다.
또한, 5G 또는 NR 시스템에서는 기지국이 상향링크 스케줄링 승인을 포함하는 제어정보 전송시, 단말이 상향링크 데이터 혹은 PUSCH를 전송하는 타이밍 정보에 해당하는 K2 값을 지시할 수 있다.
PUSCH는 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L2보다 먼저 보내지도록 지시되지 않은 경우에는 단말이 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L2보다 같거나 이후 시점에 PUSCH가 단말로부터 기지국으로 전송될 수 있다. PUSCH가 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L2보다 먼저 전송되도록 지시된 경우에는, 단말은 기지국으로부터의 상향링크 스케줄링 승인 제어정보를 무시할 수 있다.
심볼 L2은 스케줄링 승인을 포함하는 PDCCH의 마지막 시점으로부터
Figure pat00082
이후에 전송해야하는 PUSCH 심볼의 CP가 시작하는 첫 번째 심볼일 수 있다.
Figure pat00083
는 아래의 식 4와 같이 계산될 수 있다.
[식 4]
Figure pat00084
상술된 수학식 4에서 N2, d2,1, κ, μ, TC는 아래와 같이 정의될 수 있다.
- PUSCH 할당된 심볼 중에서 첫 번째 심볼이 DMRS만 포함한다면 d2,1=0이고, 이외에는 d2,1=1이다.
- 단말이 복수개의 활성화된 구성 캐리어 혹은 캐리어를 설정 받았다면, 캐리어간 최대 타이밍 차이는 제2 신호 전송에서 반영될 수 있다.
- N2는 μ에 따라 아래의 표 18과 같이 정의된다. μ=0, 1, 2, 3은 각각 부반송파 간격 15 kHz, 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz를 의미한다.
[표 18]
Figure pat00085
- 상술된 표 18에서 제공하는 N2 값은 UE capability에 따라 다른 값이 사용될 수 있다.
-
Figure pat00086
로 각각 정의한다.
한편, 5G 또는 NR 시스템은 하나의 캐리어 내에서, 주파수 대역 부분(BWP)를 설정하여 특정 단말이 설정된 BWP 내에서 송수신하도록 지정할 수 있다. 이는 단말의 소모전력 감소를 목적으로 할 수 있다. 기지국은 복수의 BWP를 설정할 수 있으며, 제어정보에서 활성화된 BWP를 변경할 수 있다. BWP가 변경되는데 단말이 사용할 수 있는 시간은 아래의 표 19와 같이 정의될 수 있다.
[표 19]
Figure pat00087
표 19에서 주파수 범위(Frequency Range) 1은 6 GHz 이하의 주파수 대역을 의미하고, 주파수 범위(Frequency Range) 2는 6 GHz 이상의 주파수 대역을 의미한다. 상술된 실시예에서 타입 1과 타입 2는 UE capability에 따라 결정될 수 있다. 상술된 실시예에서 시나리오 1,2,3,4는 아래의 표 20과 같이 주어진다.
[표 20]
Figure pat00088
도 9는 슬롯에 따라 데이터(일례로 TB)들을 스케줄링하여 전송하고, 해당 데이터에 대한 HARQ-ACK 피드백을 수신하고, 피드백에 따라 재전송을 수행하는 일례를 도시한 도면이다. 도 9에서, TB1(900)은 슬롯 0(902)에서 초기전송 되고, 이에 대한 ACK/NACK 피드백(904)은 슬롯 4(906)에서 전송된다. 만약 TB1의 초기전송이 실패하고, NACK이 수신되었다면, 슬롯 8(908)에서 TB1에 대한 재전송(910)이 수행될 수 있다. 상기에서 ACK/NACK 피드백이 전송되는 시점과, 재전송이 수행되는 시점은 미리 정해져 있을 수 있거나 또는 제어 정보 또는/및 상위 계층 시그널링에서 지시되는 값에 따라 결정될 수 있을 것이다.
도 9에서는 슬롯 0번부터 슬롯에 따라 순차적으로 TB1부터 TB8까지 스케줄링되어 전송되는 일례를 도시하고 있다. 이는 예를 들어, TB1부터 TB8까지에 HARQ process ID 0부터 7까지 각각 부여되어 전송되는 것일 수 있다. 만약, 기지국과 단말이 사용할 수 있는 HARQ process ID의 수가 오직 4개뿐이라면, 연속적으로 8개의 다른 TB에 대한 전송을 수행할 수 없을 수 있다.
도 10은 위성을 이용한 통신 시스템의 일례를 도시한 도면이다. 예를 들어, 단말(1001)이 위성(1003)으로 신호를 전송하면, 위성(1003)은 기지국(1005)로 상기 신호를 전달하고, 기지국(1005)은 수신 신호를 처리하여 이에 대한 후속 동작의 요구를 포함하는 신호를 단말(1001)에게 전송하는데, 이는 다시 위성(1003)을 통해 전송될 수 있다. 상기에서 단말(1001)과 위성(1003) 사이의 거리도 멀고, 위성(1003)과 기지국(1005) 사이의 거리 또한 멀기 때문에, 결국 단말(1001)에서 기지국(1005)로의 데이터 송수신에 소요되는 시간이 길어지게 된다.
도 11은 위성의 고도 또는 높이에 따른 통신 위성의 지구 공전 주기를 도시한 도면이다. 통신을 위한 위성들은 위성의 궤도에 따라 저궤도위성(LEO, Low Earth Orbit), 중궤도위성(MEO, Middle Earth Orbit), 정지궤도위성(GEO, Geostationay Earth Orbit) 등으로 구분될 수 있다. 일반적으로 GEO(1100)은 대략 고도 36000km 의 위성을 의미하며, MEO(1110)은 고도 5000 내지 15000km의 위성을 의미하며, LEO는 고도 500 내지 1000km의 위성을 의미한다. 각 고도에 따라 지구 공전 주기가 달라지는데, GEO(1100)의 경우 지구 공전 주기가 대략 24시간 정도이며, MEO(1110)의 경우 대략 6시간, LEO(1130)의 경우 대략 90 내지 120분 정도이다. 저궤도(~2,000km) 위성은 낮은 상대적으로 낮은 고도로 전파 지연시간 및 손실이 정지궤도(36,000km) 위성 대비 유리하다.
도 12는 위성-단말 직접통신의 개념도를 도시한 도면이다. 로켓에 의해 고도 100 km 이상의 높은 곳에 위치한 위성(1200)은, 지상의 단말(1210)과 신호를 송수신하고, 또한 지상의 기지국(DU farms) (1230)과 연결된 지상국(ground station)(1220)과 신호를 송수신한다.
도 13은 위성-단말 직접통신의 활용 시나리오를 도시한 도면이다. 위성-단말 직접통신은 지상망의 커버리지 한계를 보완하는 형태로 특화된 목적의 통신서비스의 지원이 가능하다. 일례로 사용자 단말에 위성-단말 직접통신 기능을 구현함으로써 지상망 통신 커버리지가 아닌 곳에서의 사용자의 긴급구조 또는/및 재난신호의 송수신이 가능하며(1300), 선박 또는/및 항공과 같이 지상망 통신이 불가한 영역에서의 사용자에 대한 이동통신 서비스가 제공될 수 있으며(1310), 국경의 제한 없이 선박, 화물차 또는/및 드론 등의 위치를 실시간으로 추적하고 제어하는 것이 가능하며(1320), 또한 기지국에 위성통신 기능을 지원함으로써 기지국의 백홀로 기능하도록 하여 물리적으로 멀리 떨어진 경우 백홀 기능을 수행(1330)하도록 위성통신을 활용하는 것도 가능하다.
도 14는 고도 1200 km의 LEO 위성과 지상의 단말이 직접 통신을 수행 할 때, 상향링크에서의 예상 데이터 전송률(throughput) 계산의 일례를 도시한 도면이다. 상향링크에서 지상 단말의 전송 전력 EIRP(effective isotropic radiated power)가 23 dBm이고, 위성까지의 무선 채널의 경로 손실 (path loss)가 169.8 dB이고, 위성 수신 안테나 이득이 30 dBi인 경우, 달성 가능한 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio: SNR)는 -2.63 dB로 추산된다. 이 경우, 경로 손실에는 우주공간에서의 경로손실, 대기권에서의 손실 등이 포함될 수 있다. 신호 대 간섭비(signal-to-interference ratio: SIR)가 2 dB라고 가정하면, 신호 대 간섭 및 잡음비(signal-to-interference and noise ratio: SINR)은 -3.92 dB로 계산되며, 이 때 30 kHz 부반송파간격과 1 PRB의 주파수 자원을 이용할 경우 112 kbps의 전송속도 달성이 가능할 수 있다.
도 15는 고도 35,786 km의 GEO 위성과 지상의 단말이 직접 통신을 수행 할 때, 상향링크에서의 예상 데이터 전송률(throughput) 계산의 일례를 도시한 도면이다. 상향링크에서 지상 단말의 전송 전력 EIRP가 23 dBm이고, 위성까지의 무선 채널의 경로 손실 (path loss)가 195.9 dB이고, 위성 수신 안테나 이득이 51 dBi인 경우, 달성 가능한 SNR은 -10.8 dB로 추산된다. 이 경우, 경로손실에는 우주공간에서의 경로손실, 대기권에서의 손실 등이 포함될 수 있다. SIR이 2 dB라고 가정하면, SINR은 -11 dB로 계산되며, 이 때 30 kHz 부반송파 간격과 1 PRB의 주파수 자원을 이용할 경우 21 kbps의 전송속도 달성이 가능할 수 있는데, 이것은 3번의 반복전송을 수행한 결과일 수 있다.
도 16은 단말과 위성간의 경로손실 모델에 따른 경로손실 값, 그리고 단말과 지상망통신 기지국간의 경로손실 모델에 따른 경로손실을 도시한 도면이다. 도 16에서 d는 거리에 해당하며 fc는 신호의 주파수이다. 단말과 위성(satellite)과의 통신이 수행되는 우주공간(free space)에서는 경로손실(FSPL, 1600)은 거리의 제곱에 반비례하지만, 단말과 지상망통신 기지국(terrestrial gNB)과의 통신이 수행되는 공기가 존재하는 지상에서의 경로손실(PL2, PL'Uma-NLOS, 1610, 1620)은 거리의 거의 4제곱에 반비례한다.
위성통신(Satellite communications, 또는 Non-Terrestrial Network)에서는 위성이 지속적으로 빠르게 움직임으로서 발생하는 Doppler shift, 즉 송신신호의 주파수 이동(offset)이 발생한다.
도 17은 위성의 고도 및 위치, 그리고 지상의 단말 사용자의 위치에 따라 위성에서부터 전달되는 신호가 지상 사용자에게 수신되었을 때 상기 신호가 겪는 Doppler shift의 양을 계산하는 수식 및 결과를 도시한 도면이다. 지구 반지름이 R이고, h는 위성의 고도이며, v는 위성이 지구를 공전하는 속도이며, fc는 신호의 주파수이다. 상기 위성의 속도는, 위성의 고도로부터 계산될 수 있는데, 이는 지구가 위성을 잡아당기는 힘인 중력과, 위성이 공전함에 따라 발생하는 구심력이 같아지는 속도가 되며, 이는 도 18과 같이 계산될 수 있다. 도 18은 위성의 고도에서 계산된 위성의 속도를 도시한 도면이다. 도 17에서 확인할 수 있듯이 각 α는 고도각(elevation angle) θ에 의해 결정되므로, 고도각 θ에 따라 Doppler shift의 값이 결정되게 된다.
도 19는 위성이 지상으로 전송하는 하나의 빔 안에 있는 서로 다른 단말들이 겪는 Doppler shift를 도시한 도면이다. 도 19에서는 고도각 θ에 따른 단말 1(1900), 단말 2(1910)이 겪는 Doppler shift가 각각 계산되었다. 중심주파수 2 GHz, 위성고도 700 km, 지상에서 하나의 빔 직경이 50 km, 단말의 속도는 0을 가정한 결과이다. 또한 본 발명에서 계산한 Doppler shift는 지구자전 속도에 따른 효과를 무시한 것이며, 이는 위성의 속도에 비해 느리기 때문에 영향이 작다고 간주할 수 있다.
도 20은 고도각으로부터 정해지는 위성의 위치에 따라, 빔 하나 내에서 발생하는 Doppler shift의 차이를 도시한 도면이다. 위성이 빔 바로 위에 위치할 때, 즉 elevation angle이 90도일 때가 빔(또는 셀) 내에서 Doppler shift의 차이가 가장 커지는 것을 볼 수 있다. 이것은 위성이 가운데 위에 있을 때, 빔 한쪽 끝과 다른 한쪽 끝의 Doppler shift 값들이 각각 양수 값과 음수 값을 갖기 때문일 수 있다.
한편 위성 통신에서는 위성이 지상의 사용자로부터 거리가 멀기 때문에 지상망 통신 대비하여 큰 지연시간이 발생한다.
도 21은 고도각에 따라 정해지는 위성의 위치에 따라 단말에서부터 위성까지 걸리는 지연시간과, 단말-위성-기지국 사이의 왕복 지연시간을 도시한 도면이다. 2100은 단말에서부터 위성까지 걸리는 지연시간이며, 2110은 단말-위성-기지국 사이의 왕복 지연시간을 도시한 것이다. 이 때, 위성-기지국간의 지연시간은 단말-위성의 지연시간과 같다고 가정되었다. 도 22는 하나의 빔 내에서 사용자의 위치에 따라 달라지는 왕복 지연시간의 최대 차이 값을 도시한 도면이다. 예를 들어 빔 반경(또는 셀 반경, cell radius)이 20 km일 때, 위성의 위치에 따라 빔 내 서로 다른 위치의 단말들이 다르게 겪는 위성까지의 왕복 지연시간의 차이가 약 0.28 ms 이하라고 볼 수 있다.
본 발명에서는 단말이 지상망 통신과 위성통신을 모두 지원할 수 있는 단말인 경우, 단말이 신호를 송수신하는 상황이 지상망 통신인지 위성통신인지에 따라 다르게 동작하는 방법 및 장치를 제공한다. 이를 위해 단말이 먼저 어떠한 상황이, 지상망 통신인지 위성통신인지 구분할 수 있는 방법 및 장치 또한 제공한다.
[제1실시예]
제1실시예는 단말이 신호를 송수신함에 있어서, 신호의 송수신이 지상망 통신을 이용한 것인지 또는 위성통신을 이용한 것인지 판단하는 방법 및 장치를 제공한다.
도 23은 하나의 단말이 지상망 통신 기능 및 위성-단말 직접통신 기능을 모두 수행할 수 있는 경우의 일례를 도시한 도면이다. 도면에서는, 해당 단말이 지상망 통신과 위성-단말 직접통신을 동시에 수행하는 일례가 도시되었으나, 실제로는 둘 중 하나만 연결될 수 있는 상황일 수 있다. 도 23에서는 지상망 통신에서 기지국으로부터 2 km 떨어진 것과, 위성으로부터 2000 km 떨어진 일례가 도시되었으며, 기지국 또는 위성으로부터의 거리는 상황에 따라 달라질 수 있다.
단말은 어떠한 신호를 수신 받았을 때 해당 신호가 위성에서 전송된 신호인지, 또는 지상에 있는 기지국으로부터 전송된 신호인지 구분할 필요가 있을 수 있다. 이는 송신 또는 수신 또는 송수신 안테나를 선택하기 위한 용도일 수 있고, 또는 전송 전력을 결정하기 위함일 수도 있다. 상기 구분을 위해 단말은 하기 방법 중 하나 또는 하나 이상의 결합을 사용할 수 있다. 본 방법은 하향링크에서 송신점 (transmission point)를 구분하기 위한 것일 수 있다. 즉, 송신점이 지상에 위치한 기지국인지, 또는 송신점이 지상에 있는 기지국이 위성을 통해 송신하는 것인지, 위성에 위치한 기지국인지를 판단하기 위함일 수 있다.
- 방법1: 단말은 지상망 통신과 위성 통신으로 신호가 송수신되는 주파수 밴드나 영역의 위치를 미리 알고 있을 수 있다. 예를 들어 주파수 Band1 은 지상망 통신을 위해 할당된 밴드이고, Band10은 위성통신으로 할당될 수 있으며, 단말은 신호가 송수신되는 주파수 밴드를 기반으로 송신점을 판단하는 방법일 수 있다. 이는 물론 국가별로 다른 주파수 할당을 고려할 수 있을 것이다. 즉 국가 별로 지상망 통신과 위성통신을 위해 서로 다른 주파수 밴드가 할당되거나 또는 같은 주파수 밴드가 할당될 수 있다.
- 방법2: 단말은 자신의(단말의) 위치에 따라 송신점을 결정할 수 있다. 일례로, 단말은 자신의 위치와, 자신이 미리 알고 있는 지상망 통신 또는 위성통신의 커버리지를 알고 커버리지에 속하는 방법으로 선택하여 접속을 시도할 수 있다. 본 방법에서 지상망 통신 또는 위성통신의 커버리지라고 함은 지상망 통신 또는 위성통신을 수행할 수 있는 지리적인 범위를 가리키는 것일 수 있다.
- 방법3: 지상의 기지국과 위성에서 전송되는 PSS 또는 SSS 또는 PSS 및 SSS(이하 PSS/SSS)의 수열로 다른 것을 사용될 수 있으며, 단말은 상기 PSS 또는 SSS 또는 PSS/SSS를 수신해 송신점이 지상에 위치한 기지국인지 또는 송신점이 지상에 있는 기지국이 위성을 통해 송신하는 것인지, 위성에 위치한 기지국 등을 판단할 수 있다.
이와 같이 서로 다른 수열을 사용한다는 것은, 서로 다른 종류의 시퀀스를 사용하거나 (일례로 지상에 위치한 기지국의 경우 PSS 시퀀스로 M-sequence를 사용하고 SSS 시퀀스로 골드 시퀀스를 사용하나, 지상에 있는 기지국이 위성을 통해 SS를 송신하거나 또는 위성 기지국의 경우 PSS 또는/및 SSS를 위해 ZC sequence, M-sequence 또는 골드 시퀀스 중 하나 이상을 사용할 수 있다) 또는 같은 종류의 시퀀스를 사용하되 상기 시퀀스가 송신점에 따라 서로 다른 정보를 반송하거나(즉, 서로 다른 정보를 기반으로 시퀀스가 생성되거나) 또는 송신점에 따라 서로 다른 시간 또는/및 주파수 자원에서 SS가 전송되는 방법 중 하나 이상의 조합일 수 있다.
상기 PSS 또는/및 SSS에 기반해 접속을 수행한 경우 단말은 상기 PSS 또는/및 SSS에 따라 송수신되는 신호가 지상망 통신을 이용한 것인지 또는 위성 통신을 이용한 것인지 판단할 수 있다.
- 방법4: 단말은 MIB에 포함되어 전송되는 spare 1비트 (또는 reserved 1 비트)를 사용하여 지상망 통신과 위성통신을 구분할 수 있다. 상기 spare 1비트는 Release 15 NR 단말은 수신하거나 해석하지 않는 정보일 수 있다. 따라서 지상망 통신과 위성통신을 모두 지원하는 단말만이 상기 spare 1비트를 해석하여 상기 spare 비트의 값이 0이면 상기 MIB가 지상망 통신을, 1이면 위성통신을 이용해 전송되는 MIB라고 해석할 수 있을 것이다. 또는 이의 역도 가능하다.
- 방법5: 위성으로부터 전송되는 SIB1의 특정 비트 또는 비트들을 미리 정해진 값으로 고정시켜, 단말이 상기 SIB1을 수신할 경우, 상기 미리 정해진 값을 기반으로 단말이 해당 SIB1이 위성통신을 이용해 전송된 것임을 알아낼 수 있도록 한다.
- 방법6: 위성통신을 이용해 신호가 송수신되는 경우, 위성으로부터 특정 SIB가 전송되고, 단말은 상기 SIB를 수신함으로써 위성통신임을 알 수 있거나 또는 상기 SIB의 비트필드를 해석하여 위성통신이 수행되는지 여부를 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, SIB 14에는 송신점이 지상망 통신인지 위성통신에 관련되었는지에 대한 정보가 포함될 수 있고, 또한 상기 SIB 14에는 지상망 통신 또는 위성 통신에 관한 상세 설정 파라미터 정보가 포함될 수 있다. 이러한 SIB 14는 일례에 불과하며, 다른 SIB에 상기와 같은 정보가 포함되는 것도 가능하다.
- 방법7: 단말은 송신점으로부터 신호가 전달되는데 소요된 전달 지연시간 (propagation delay)에 기반하여 송신점 또는 위성 통신 수행 여부를 판단한다. 즉, 송신점으로부터의 송신신호 전달에 소요된 전달 지연시간이 특정 기준시간(threshold)보다 길면, 단말은 위성통신을 이용해 전송된 신호로 판단하고, 송신점으로부터의 송신신호 전달에 소요된 전달 지연시간이 특정 기준시간(threshold)보다 짧으면, 단말은 지상망 통신을 이용해 전송된 신호로 판단한다.
일례로, 상기에서 전달 지연시간은 기지국이 신호를 전송하는 기지국의 기준 시간과 단말이 기지국의 신호를 수신한 기준 시간의 차이에 기반하여 결정될 수 있다. 일례로 기지국은 단말들에게 전송하는 시스템 정보에 자신의 GPS(global positioning system) 수신 시간 또는/및 위치 정보(이하 기지국 GPS 시간 정보, GPS는 일례에 불과하며 이는 단말과 기지국이 공유할 수 있는 시간 또는/및 위치에 대한 정보로 이해될 수 있다. 또한 이는 특정 시스템을 기반으로 하는 시간 또는/및 위치에 대한 정보로 이해될 수 있다)를 포함시켜 전송할 수 있다. 또한 단말은 직접 별도의 GPS 신호를 수신할 수 있으며, GPS 신호를 수신하여 자신의 기준 시간(단말 GPS 시간)을 설정할 수 있다.
이 때 기지국이 전송한 GPS 시간 정보의 GPS 시스템과 단말이 별도로 GPS 신호를 수신하였을 경우 단말은 상기 기지국이 전송한 GPS 시간 정보(기지국 GPS 시간)과 단말이 스스로 수신하여 설정한 GPS 시간(단말 GPS 시간)을 비교하여, 위성에서부터 단말 또는 단말에서부터 위성까지의 전파 지연시간을 계산할 수 있을 것이다. 본 발명에서는 GPS 시스템을 일례로 들어 기술하였으나, 위는 GPS가 아닌 다른 GNSS (global navigation satellite system: 위성항법시스템)이 적용될 수 있으며, 이 경우 상위 시그널링으로 GNSS 시스템의 이름 또는 종류를 지시해주는 것이 가능할 수 있다. 기지국은 단말에게 하기와 같은 상위 시그널링(ReferenceTimeInfo information element)을 통해 기준 시간에 대한 정보를 시스템 정보 또는 단말 특정 설정 정보로 전달할 수 있을 것이다.
-- ASN1START
-- TAG-REFERENCETIMEINFO-START

ReferenceTimeInfo-r16 ::= SEQUENCE {
time-r16 ReferenceTime-r16,
uncertainty-r16 INTEGER (0..32767) OPTIONAL, -- Need R
timeInfoType-r16 ENUMERATED {localClock} OPTIONAL, -- Need R
referenceSFN-r16 INTEGER (0..1023) OPTIONAL -- Cond RefTime
}

ReferenceTime-r16 ::= SEQUENCE {
refDays-r16 INTEGER (0..72999),
refSeconds-r16 INTEGER (0..86399),
refMilliSeconds-r16 INTEGER (0..999),
refTenNanoSeconds-r16 INTEGER (0..99999)
}

-- TAG-REFERENCETIMEINFO-STOP
-- ASN1STOP
[ReferenceTimeInfo field descriptions]
- referenceSFN : This field indicates the reference SFN corresponding to the reference time information. If referenceTimeInfo field is received in DLInformationTransfer message, this field indicates the SFN of PCell.
- time : This field indicates time reference with 10ns granularity. The indicated time is referenced at the network, i.e., without compensating for RF propagation delay. The indicated time in 10ns unit from the origin is refDays*86400*1000*100000 + refSeconds*1000*100000 + refMilliSeconds*100000 + refTenNanoSeconds. The refDays field specifies the sequential number of days (with day count starting at 0) from the origin of the time field.
If the referenceTimeInfo field is received in DLInformationTransfer message, the time field indicates the time at the ending boundary of the system frame indicated by referenceSFN. The UE considers this frame (indicated by referenceSFN) to be the frame which is nearest to the frame where the message is received (which can be either in the past or in the future).
If the referenceTimeInfo field is received in SIB9, the time field indicates the time at the SFN boundary at or immediately after the ending boundary of the SI-window in which SIB9 is transmitted.
If referenceTimeInfo field is received in SIB9, this field is excluded when determining changes in system information, i.e. changes of time should neither result in system information change notifications nor in a modification of valueTag in SIB1.
- timeInfoType : If timeInfoType is not included, the time indicates the GPS time and the origin of the time field is 00:00:00 on Gregorian calendar date 6 January, 1980 (start of GPS time). If timeInfoType is set to localClock, the origin of the time is unspecified.
- uncertainty : This field indicates the uncertainty of the reference time information provided by the time field. The uncertainty is 25ns multiplied by this field. If this field is absent, the uncertainty is unspecified.
즉, timeInfoType 값이 설정되지 않거나 포함되지 않는다면, 상기 time 정보는 GPS 기반의 시간일 수 있다.
- 방법8: 단말이 시스템에 접속하는데 사용하기 위한 가입자 식별 모듈 (subscriber identification module, SIM) 카드에 따라 단말은 송신점 또는 위성통신이 수행되는지 구분할 수 있다. 단말이 시스템에 접속하는데 SIM 카드를 사용할 수 있는데, 상기 SIM 카드가 지상망 통신용인지 위성통신용인지에 따라, 단말은 단말이 송수신하는 신호를 지상망 통신용 또는 위성통신용으로 구분한다.
- 방법9: 단말은 수신신호의 세기(power 또는 energy)를 측정하여 이에 기반하여 지상망 통신인지 위성통신인지 판단한다. 일례로 단말은 미리 정해지거나 또는 기지국으로부터 설정되는 수신 신호의 세기의 임계값을 확인할 수 있으며, 수신 신호 세기가 상기 임계값을 초과하는지 또는 작거나 같은지에 따라 지상망 통신을 이용한 신호인지 또는 위성 통신을 이용한 신호인지 판단할 수 있다.
- 방법10: 단말은 송신신호의 전력과 수신신호의 세기를 이용하여 경로손실(pathloss)을 추정하고, 상기 경로손실 값에 기반하여 수신 신호가 지상망통신을 이용한 것인지 또는 위성통신을 이용한 것인지 판단한다. 본 경로손실은 송신 전력에 대한 정보를 수신하고, 수신 신호의 세기와 상기 수신한 송신 전력의 정보에 기반하여 계산할 수 있을 것이다.
[제2실시예]
제2실시예는 단말이 신호를 송신하는 상황에서 송신신호가 지상망 통신에서의 상향링크 송신인지, 또는 위성 통신에서의 상향링크 통신인지에 따라 송신 안테나를 선택하는 방법 및 장치를 제공한다. 하기에서는 단말이 송신 안테나를 선택하는 방법에 대해 기술하지만, 이는 단말이 수신 안테나를 선택하는 방법에도 적용할 수 있을 것이다.
도 24는 단말의 송수신 안테나의 구조 및 위치를 도시한 도면이다. 안테나들은 각각 송신과 수신을 수행할 수 있지만, 단말의 운용 방법에 따라 송신 또는 수신만 수행하도록 설계되었을 수 있다. 지상망 통신용 단말의 경우, 아래쪽에 위치한 제2 안테나(2410)를 송신 및 수신용으로 사용하고, 전화용 스피커가 위치한 위쪽의 제1 안테나(2400)는 대부분의 경우 수신용으로만 사용하도록 한다. 그 이유는, 제1안테나(2400)를 송신 안테나로 사용할 경우, 전파가 인체 특히 머리쪽에 미치는 영향이 크기 때문일 수 있다. 지상망 통신에서는 단말의 아래쪽에 있는 제2안테나(2410)를 송신 안테나로 사용한다고 하더라도, 전파가 수평으로 퍼져서 기지국에 수신될 수 있기 때문에, 단말 위쪽에 있는 제1안테나(2400)를 송신 안테나로 사용한 경우와 차이가 없을 수 있다.
반면 위성통신의 경우, 위성이 단말의 위쪽에 위치하고 있으므로, 단말의 위쪽에 위치한 안테나에서 송신하는 것이 경로손실을 덜 겪거나, 안테나 이득을 높일 수 있는 방법일 수 있다. 따라서 기본적으로는, 본 발명 제1실시예에서 제공한 단말이 위성통신이 수행되는지 확인하는 방법을 이용하여, 위성통신이 수행되는 것을 확인되는 경우에 단말이 (위성으로) 신호를 전송할 때는 단말 위쪽의 안테나인 제1안테나(2400)를 이용하고, 지상망 통신을 이용해 단말이 신호를 전송할 때는 단말의 아래쪽 안테나인 제2안테나(2410)를 이용할 수 있다.
한편, 사용자는 단말의 방향을 임의로 조정할 수 있다. 따라서 위성통신이 수행되는 경우 단말의 전송을 위해 사용하는 안테나는 단말의 위쪽에 있는 안테나일 수도 있으나, 단말에 포함된 자이로스코프(Gyroscope) 센서를 이용하여, 상공(또는 위성의 위치)에 근접한 안테나일 수도 있다.
도 25는 사용자가 단말의 방향을 임의로 조정하는 일례를 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 25와 같이 단말이 뒤집어져 위치한 경우에는, 단말은 위성통신을 위해 제2안테나(2410)를 사용하여 신호를 전송할 수 있을 것이다. 물론 도 25와 같이 단말이 뒤집어진 경우 단말은 지상망 통신이라 하더라도 제2안테나(2410)를 사용하여 신호를 전송할 수 있다.
자이로스코프 센서는 일종의 관성력인 회전 관성 모멘트를 이용하여, 현재의 단말의 방향이 어느 쪽인지를 검출할 수 있는 센서를 의미하며, 검출의 방법에 관계없이 단말의 x, y, z축 방향 및/또는 x, y, z축 가속도를 검출할 수 있는 센서를 의미할 수 있다.
도 26은 단말이 통신에 사용될 안테나를 결정하는 방법을 도시한 도면이다. 도 26에 도시된 바와 같이, 즉, 단말은 신호 송신에 사용하는 안테나를 선택할 때에 위성통신 환경인지 여부를 결정하는 단계(2600)를 포함하고, 이러한 단계의 동작은 제1실시예에 기술된 방법 중 적어도 하나의 조합에 따라 수행될 수 있다. 상기 판단에 근거하여 어느 안테나를 이용하여 신호를 전송할 것인지 결정할 수 있다. 일례로 단말이 신호를 위성으로 전송하는 경우 단말은 위성과 가까운 위치의 안테나를 이용해 신호를 전송할 수 있으며(2610), 단말이 신호를 지상 기지국으로 전송하는 경우 단말은 단말의 아래쪽에 위치한 안테나(이는 단말의 방향에 따라 고정되거나 또는 달라지는 것일 수 있다)를 이용해 신호를 전송할 수 있다(2620).
[제3실시예]
제 3실시예는 위성망 통신을 지원하는 단말이 위성을 통해 기지국에 연결되었을 때 단말에서 위성을 통해 기지국에 연결되었다는 것이 사용자에게 표시되는 방법을 제공한다.
단말이 위성을 통해 기지국에 접속한 경우, 단말은 단말의 화면(또는 디스플레이)에 위성과 관련된 icon을 표시함으로써 위성망에 접속했다는 것을 알려줄 수 있다. 단말이 위성망에 접속했다는 것은, 해당 기지국이 단말 접속 후 단말에게 위성망에 접속했다는 정보를 전달하는 것으로 확인될 수 있다. 또는, 상기 제1실시예 등에서 제공하는 방법으로 단말은 위성망에 접속했다고 판단할 수 있을 것이다.
또한, 단말이 위성망에 접속하였을 때, 사용자에게 위성망과 관련된 정보가 제공될 수 있을 것이다. 상기 정보에는 예를 들어, 음성 또는/및 영상을 이용한 통화통화시 사용자가 지불하여야 하는 요금 또는 데이터 전송시 사용자가 지불하여야 하는 요금에 관련된 정보가 포함될 수 있다. 상기 정보는 데이터 업로드 또는 다운로드 시 표시되거나, 또는 사용자가 통화 버튼을 누른 순간 또는 통화가 시작되는 순간에 표시되는 것일 수 있다.
[제4실시예]
제4실시예는 지상망 통신과 위성망 통신을 지원하는 단말이 기지국의 신호를 찾는 과정에서 주파수를 탐색하는 방법을 제공한다.
단말이 지원하는 주파수 대역이 복수개인 경우, 단말은 어떤 주파수를 먼저 탐색할지를 선택할 수 있다. 상기에서 주파수를 탐색한다고 함은, 동기 신호를 찾는 과정일 수 있다. 상기 주파수 탐색 과정에서, 단말은 미리 위성망 통신에 사용하는 주파수 대역과, 지상망 통신에 사용하는 주파수 대역에 대한 정보를 갖고 있을 수 있다. 이때, 단말은 지상망 통신에 사용하는 주파수 대역을 먼저 탐색할 수 있다. 이것은 일반적으로 지상망 통신의 성능이 위성망 통신보다 좋을 수 있기 때문이다.
다른 일례로는, 단말은 모든 주파수 대역을 탐색한 후, 주파수 대역에서 위성이 송신한 신호의 세기(일례로 상기 신호 세기는 위성이 전송하는 적어도 하나의 동기 신호 또는 기준 신호의 세기일 수 있으며 측정될 신호는 미리 정해져 있을 수 있다. 이러한 신호 세기는 dBm 단위로 측정되는 것일 수 있으며, 미리 설정되거나 정해진 기준치(threshold)값과 비교되는 것일 수 있다.)를 비교하여 높은 신호 세기를 갖는 주파수 대역에서의 기지국 접속을 먼저 시도해볼 수 있다. 이후, 시도했던 상기 기지국 접속이 성공하지 못한 경우, 다른 주파수 대역에서의 기지국 접속을 시도해볼 수 있다. 단말이 신호 세기를 비교할 경우, 지상망 통신용 주파수 대역인 경우 오프셋 값을 더해서 위성망 통신용 주파수 대역의 신호 세기와 비교할 수 있을 것이다. 상기에서 기지국 접속이 성공하지 못한 경우는, 단말이 랜덤 엑세스 절차에서 기지국으로부터의 신호를 정해진 시간 내에 수신하지 못한 경우, 또는 자신의 ID 값이 포함된 확인 신호(일례로 msg 4)를 수신하지 못한 경우일 수 있다. 예를 들어, 지상망 통신용 주파수 대역의 신호 세기 또는 신호대 잡음비가 A이고, 위성망 통신의 주파수 대역의 신호 세기 또는 신호대 잡음비가 B라고 할 때, 단말은 A와 B를 직접적으로 비교하여 지상망 또는 위성망의 주파수 대역을 선택하고 접속을 시도할 수 있으나, 상기에서 설명한 바로, A + alpha와 B를 비교하여 A+alpha가 크거나 같으면 경우 단말은 지상망 통신용 주파수 대역에서의 기지국 접속을 시도하고, B가 더 큰 경우 위성망 통신용 주파수 대역에서의 기지국 접속을 시도해볼 수 있을 것이다. 이는 지상망 통신이 일반적으로 지연시간도 작고, 도플러 효과도 위성망 통신 대비 없을 수 있기 때문에, 안정적인 통신을 기대할 수 있으므로, 실제로의 신호 세기가 더 크다고 간주할 수 있기 때문이다.
단말은 선택된 대역에서 기지국 접속 시도를 수행한다. 일례로 단말은 상기 기술된 방법에 따라 지상망 통신용 주파수 대역을 선택한 경우 동기 신호 또는 SSB를 수신해 기지국과의 동기를 획득한 후, MIB 및 SIB를 수신해 설정 정보를 획득한 후, 랜덤 액세스 과정을 수행한다. 단말은 PRACH 프리앰블을 기지국으로 지상망을 이용해 전송하고, 기지국으로부터 RAR을 수신한다. 이후 단말은 수신한 RAR에 포함된 TA 값 및 UL 그랜트를 기반으로 Msg 3을 전송하고, 기지국으로부터 Msg 4를 수신한다.
일례로 단말이 위성망 통신용 주파수 대역을 선택한 경우, 단말은 지상망 통신용 주파수 대역을 선택한 경우와 유사한 동작을 수행하나 이 경우 단말은 PRACH 프리앰블을 전송한 이후에 RAR window (이는 단말이 RA-RNTI를 이용해 DCI를 검출하도록 시도하는 시간으로 이해될 수 있다) 길이를 10 ms 보다 더 큰 값으로 설정 받을 수 있을 것이다. 이는, 시스템 정보에 의해 설정될 수 있으며, 상기 RAR window 의 시작 시점은 PRACH 프리앰블 전송 이후 처음 나타나는 RAR이 전송될 수 있는 PDCCH 영역일 수 있다.
상기에서 설명의 편의를 위하여 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예를 나누어 설명하였으나, 각 실시 예는 서로 관련된 동작을 포함하고 있으므로 적어도 2개 이상의 실시 예를 조합하여 구성하는 것도 가능하다.
본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 27와 도 28에 도시되어 있다. 상기 제1실시예부터 제4실시예까지의 신호 송수신을 결정하기 위한 동작을 수행하기 위해 기지국과 단말은 송신단과 수신단의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 수신부, 처리부 및 송신부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.
구체적으로 도 27은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 27에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(2700), 단말기 송신부(2720), 단말기 처리부(2710)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(2700)와 단말이 송신부(2720)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말기 처리부(2710)로 출력하고, 단말기 처리부(2710)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(2710)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말기 수신부(2700)에서 위성 또는 지상 기지국으로부터 신호를 수신하고, 단말기 처리부(2710)는 본 발명에 기술된 방법에 따라 수신된 신호가 위성 또는 지상 기지국으로부터 수신된 것인지 판단하고, 상기 판단에 따라 신호를 전송할 안테나를 결정할 수 있다. 이후, 단말기 송신부(2720)는 결정된 안테나를 이용해 신호를 송신할 수 있다. 또한 상기 단말에는 단말의 방향을 판단하는 센서(일례로 자이로 센서)가 포함되어 있을 수 있다.
도 28는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 28에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(2800), 기지국 송신부(2820), 기지국 처리부(2810)를 포함할 수 있다. 상기 기지국은 지상 기지국이거나 또는 위성의 일부분일 수 있다. 기지국 수신부(2800)와 기지국 송신부(2820)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(2810)로 출력하고, 기지국 처리부(2810)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(2810)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 처리부(2810)는 자신이 설정한 설정 정보에 따라 필요한 경우 단말에게 신호를 전송할 수 있다. 일례로 기지국은 자신이 지상 기지국인지 또는 위성인지에 따라 서로 다른 신호를 단말에게 전송할 수 있다.
도 29은 본 발명의 실시예에 따른 위성의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 29에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 위성은 위성 수신부(2900), 위성 송신부(2920), 위성 처리부(2910)를 포함할 수 있다. 상기에서 수신부 및 송신부 그리고 처리부는 단수개 도시되었으나 복수개들로 구성될 수 있다. 일례로, 상기 위성 수신부(2900) 및 위성 송신부(2920)은 단말과 신호를 송수신하기 위한 수신부와 송신부, 그리고 기지국과 신호를 송수신하기 위한 수신부와 송신부 각각으로 구성될 수 있다. 위성 수신부(2900)와 위성 송신부(2920)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 위성의 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말 그리고 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 위성 처리부(2910)로 출력하고, 위성 처리부(2910)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 상기 위성 처리부(2910)은 주파수 오프셋 또는 Doppler shift를 보정하기 위한 보정기(compensator, pre-compensator)를 포함할 수 있으며, GPS 등의 시스템을 이용해 위성의 위치를 추적할 있는 장치를 포함할 수 있다. 또한 상기 위성 처리부(2910)은 수신 신호의 중심 주파수를 이동시킬 수 있는 frequency shift 기능을 포함할 수 있다. 위성 처리부(2910)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 위성, 기지국, 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 위성 수신부(2900)에서 단말로부터 PRACH 프리앰블을 수신하고, 이에 따르는 RAR을 다시 단말에게 전송하면서, 상기 정보를 기지국으로 전송하도록 결정할 수 있다. 이후, 상기 위성 송신부(2920)는 결정된 시점에 해당 신호들을 송신할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 또한 상기 실시예들은 LTE 시스템, 5G 시스템 등에 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

Claims (1)

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