KR20220018824A - 통신 시스템에서 스케줄링 타이밍 결정 방법 및 장치 - Google Patents

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 스케줄링 타이밍 결정 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINATION OF SCHEDULING TIMING IN COMMUNICATIONS SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 단말이 위성을 통해 기지국과 신호를 송수신하는 경우, 단말과 위성의 먼 거리로 인해 시간 오프셋에 대한 보정이 필요할 수 있다. 이에 따라 본 발명에서는 기지국이 단말에게 스케줄링 시간 오프셋 정보를 지시하여, 단말이 상기 지시된 정보를 이용해 스케줄링 타이밍을 결정하는 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.

단말이 위성을 통해 기지국과 연결하고자 하는 경우, 단말과 위성간, 그리고 위성과 지상의 기지국간에는 수백 km, 수천 km 또는 그 상의 긴 거리로 인해, 전파가 도달되는데 큰 지연시간이 발생한다. 이러한 큰 지연시간은 지상망에서 단말과 기지국이 직접 통신하는 상황보다 훨씬 크다. 또한 이러한 지연시간은 위성이 지속적으로 움직이기 때문에 시간에 따라 변화하게 된다. 모든 단말이 위성 또는 기지국과의 지연시간이 변화하게 된다.

본 발명은 통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 단말이 위성을 통해 기지국과 신호를 송수신하는 경우, 위성까지의 먼 거리 및 위성의 움직임에 따라 발생하는 시변화하는 지연시간을 보정하기 위해 단말이 상향링크 신호 전송시 적용하는 오프셋 값을 설정하는 방법 및 장치를 개시한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 통신 시스템의 무선 통신 시스템에서 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 위성을 통해 기지국과 접속할 수 있고, 기지국이 상향링크 신호 전송시 적용될 오프셋을 단말에게 지시하고 단말은 상기 오프셋 정보를 이용해 상향링크 신호를 전송함으로써 기지국과 단말 간에 효과적으로 신호를 송수신하는 것이 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 8a는 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 8b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 대역폭 파트의 구조를 도시한 도면이다.
도 8c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 제어자원세트의 구조를 도시한 도면이다.
도 8d는 5G에서 사용될 수 있는 하향링크 제어채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본단위의 일 예를 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 RAR의 정보 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 24는 LTE 시스템의 PRACH 프리앰블 설정 자원과 RAR 수신 시점의 관계의 일례를 도시한 도면이다.
도 25는 5G NR 시스템의 PRACH 프리앰블 설정 자원과 RAR 수신 시점의 관계의 일례를 도시한 도면이다.
도 26은 단말에 있어서의 하향링크 프레임과 상향링크 프레임 시점(timing)에 대한 일례를 도시한 도면이다.
도 27a는 위성이 지구 주위를 위성 궤도(satellite orbit)을 따라 공전함에 따라, 지구의 지상 또는 지구상에 위치한 단말에 있어서 위성의 지속적인 움직임의 일례를 도시한 도면이다.
도 27b는 인공위성의 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 28은 단말이 지상통신용 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신 받고, 이에 대한 HARQ-ACK을 송신하는 시간관계의 일례를 도시한 도면이다.
도 29는 위성통신에서 단말이 하향링크 데이터를 수신 받고, 이에 대한 HARQ-ACK을 송신하는 시간관계의 일례를 도시한 도면이다.
도 30a는 단말이 Koffset 값을 설정받거나, 설정 정보로부터 결정하여, 하향링크 신호가 전송된 시점으로부터 상향링크 전송 시점을 결정하는 일례를 도시한 순서도이다.
도 30b는 상향링크 전력 제어를 수행하는 단말의 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 31은 하나의 단말이 GEO 위성에 접속한 상태에서 LEO 위성을 추가로 연결하여 CA가 설정된 일례를 도시한 도면이다.
도 32는 TA 명령에 의해 두 개의 슬롯이 겹치거나 그렇지 않은 일례를 도시한 도면이다.
도 33은 두 개 이상의 슬롯이 겹치는 경우의 일례를 도시한 도면이다.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른 위성의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 36은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 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, N_symb (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 N_BW (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(

)=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(

)가 달라질 수 있고, 이에 따라 1 프레임 당 슬롯 수(

)가 달라질 수 있다. 각 부반송파 간격 설정 μ에 따른

및

는 하기의 표 1로 정의될 수 있다.

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 N_RB(110)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. NR 시스템에서 일반적으로 상기 N_symb = 14, N_RB=12 이고, N_BW 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

[표 3] : FR2(Frequency Range 2)의 구성

NR 시스템에서 주파수 영역 (frequency range)는 FR1과 FR2로 아래 표 4와 같이 나뉘어 정의될 수 있다.

[표 4]

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]

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]

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]

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]

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]

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, Q_m)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

에 대해, CRC

는

를 gCRC24A(D)로 나누어 나머지가 0이 되는 값으로,

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

를 계산한다.

는

로 계산될 수 있다. 여기에서,

는 12이며,

는 PDSCH에 할당된 OFDM 심볼 수를 나타낼 수 있다.

는 같은 CDM 그룹의 DMRS가 차지하는, 한 PRB내의 RE 수이다.

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

가 계산될 수 있다.

는

로 계산되며,

는 단말에게 할당된 PRB 수를 나타낸다.

단계 2: 임시 정보 비트 수

는

로 계산될 수 있다. 여기에서, R은 코드 레이트이며, Q_m은 변조 오더 (modulation order)이며, 이 값의 정보는 DCI의 MCS 비트필드와 미리 약속된 표를 이용하여 전달될 수 있다. 또한, v는 할당된 레이어의 수이다. 만약

이면, 하기의 단계 3을 통해 TBS가 계산될 수 있다. 이외에는 단계 4를 통해 TBS가 계산될 수 있다.

단계 3:

와

의 수식을 통해

가 계산될 수 있다. TBS는 하기 표 12에서

보다 작지 않은 값 중

에 가장 가까운 값으로 결정될 수 있다.

[표 12]

단계 4:

와

의 수식을 통해

가 계산될 수 있다. TBS는

값과 하기 [pseudo-code 1]을 통해 결정될 수 있다. 아래에서 C는 한 TB가 포함하는 코드블록의 수에 해당한다.

[Pseudo-code 1 시작]

[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 N_cb라고 할 수 있다.

LDPC 코딩에 의해 생성되는 모든 패리티 비트의 수를 N이라고 하면, FBRM 방법에서는 N_cb = N이 된다. LBRM 방법에서,

는

가 되며,

는

로 주어지며,

은 2/3으로 결정될 수 있다.

을 구하기 위해서는 전술한 TBS를 구하는 방법을 이용하되, 해당 셀에서 단말이 지원하는 최대 레이어 수 및 최대 변조 오더를 가정하며, 최대 변조 오더 Q_m는 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,

는

로 가정되고

는

으로 가정되어 계산된다.

는 하기의 표 13으로 주어질 수 있다.

[표 13]

NR 시스템에서 단말이 지원하는 최대 데이터율은 하기의 식 2를 통해 결정될 수 있다.

[식 2]

식 2에서 J는 주파수 집적(carrier aggregation)으로 묶인 캐리어의 수이며, Rmax = 948/1024이고,

는 최대 레이어 수,

는 최대 변조 오더,

는 스케일링 지수,

는 부반송파 간격을 의미할 수 있다.

는 1, 0.8, 0.75, 0.4 중 하나의 값을 단말이 보고할 수 있으며,

는 하기의 표 14로 주어질 수 있다.

[표 14]

또한,

는 평균 OFDM 심볼 길이이며,

는

로 계산될 수 있고,

는 BW(j)에서 최대 RB 수이다.

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]

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]

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 8a는 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(T_p, 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

이후에 순환 전치(cyclic prefix, CP)가 시작하는 첫 번째 심볼일 수 있다.

는 아래의 식 3과 같이 계산될 수 있다.

[수학식 3]

상술된 수학식 3에서 N₁, d_1,1, d_1,2, κ, μ, TC는 아래와 같이 정의될 수 있다.

- HARQ-ACK 정보가 PUCCH(상향링크 제어채널)로 전송되면 d_1,1=0이고, PUSCH(상향링크 공유채널, 데이터 채널)로 전송되면 d_1,1=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 d_1,2=7-i로 정의된다.

- PDSCH 매핑 타입 B의 경우, 즉 첫 번째 DMRS 심볼 위치가 PDSCH의 첫 심볼인 경우에, PDSCH의 길이가 4 심볼이면 d_1,2=3이고, PDSCH의 길이가 2심볼이면, d_1,2=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]

- 상술된 표 17에서 제공하는 N₁ 값은 UE capability에 따라 다른 값이 사용될 수 있다.

-

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

이후에 전송해야하는 PUSCH 심볼의 CP가 시작하는 첫 번째 심볼일 수 있다.

는 아래의 식 4와 같이 계산될 수 있다.

[식 4]

상술된 수학식 4에서 N₂, d_2,1, κ, μ, T_C는 아래와 같이 정의될 수 있다.

- PUSCH 할당된 심볼 중에서 첫 번째 심볼이 DMRS만 포함한다면 d_2,1=0이고, 이외에는 d_2,1=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]

- 상술된 표 18에서 제공하는 N₂ 값은 UE capability에 따라 다른 값이 사용될 수 있다.

-

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]

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]

다음으로 5G 통신 시스템에서 대역폭파트(Bandwidth Part, BWP) 설정에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 8b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 대역폭 파트의 구조를 도시한다. 구체적으로, 도 8b는 5G 통신 시스템에서 대역폭파트에 대한 설정의 일 예를 도시한 도면이다.

도 8b를 참조하면, 단말 대역폭(UE bandwidth)(700)이 두 개의 대역폭파트, 즉, 대역폭파트#1(BWP#1)(701)과 대역폭파트#2(BWP#2)(702)로 설정된 일 예를 보여준다. 기지국은 단말에게 하나 또는 복수 개의 대역폭파트를 설정해줄 수 있으며, 각 대역폭파트에 대하여 하기와 같이 정보들을 설정해 줄 수 있다.

상기에서 "locationAndBandwidth"는 그 대역폭파트의 주파수 영역에서 위치와 대역폭을 나타내며, "cyclicPrefix"는 그 대역폭파트에 대해 확장 CP(cyclic prefix)의 사용 여부를 나타내며, "subcarrierSpacing"은 그 대역폭파트에서 사용될 부반송파 간격을 나타낸다.

본 개시의 다양한 실시 예들은 상기 예시에 제한되는 것은 아니며, 상기 설정 정보 외에도 대역폭파트와 관련된 다양한 파라미터들이 단말에게 설정될 수 있다. 상기 정보들은 상위 계층 시그널링, 예를 들면, RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 통해 기지국이 단말에게 전달할 수 있다. 설정된 하나 또는 복수 개의 대역폭파트들 중에서 적어도 하나의 대역폭파트가 활성화(Activation)될 수 있다. 설정된 대역폭파트에 대한 활성화 여부는 기지국으로부터 단말에게 RRC 시그널링을 통해 준정적으로(semi-static) 전달되거나 DCI(Downlink Control Information)를 통해 동적으로 전달될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, RRC(Radio Resource Control) 연결 전의 단말은 초기 접속을 위한 초기 대역폭파트(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 수신을 위한 PDCCH가 전송될 수 있는 제어자원세트(Control Resource Set, CORESET)과 탐색 공간(Search Space)에 대한 설정 정보를 수신할 수 있다. MIB를 통해 설정되는 제어자원세트(Control Resource Set : CORESET)와 탐색공간(search space)은 각각 식별자(Identity, ID) 0으로 간주될 수 있다. 상기 MIB로 설정되는 제어자원세트와 탐색공간은 각각 공통 제어자원세트와 공통 탐색공간일 수 있다. 기지국은 단말에게 MIB를 통해 제어자원세트#0에 대한 주파수 할당 정보, 시간 할당 정보, 뉴머롤로지(Numerology) 등의 설정 정보를 통지할 수 있다. 또한 기지국은 단말에게 MIB를 통해 제어자원세트#0에 대한 모니터링 주기 및 페이징 기회(paging occasion)에 대한 설정정보, 즉 탐색공간#0에 대한 설정 정보를 통지할 수 있다. 단말은 MIB로부터 획득한 제어자원세트#0으로 설정된 주파수 영역을 초기 접속을 위한 초기 대역폭파트로 간주할 수 있다. 이때, 초기 대역폭파트의 식별자(ID)는 0으로 간주될 수 있다.

상기 5G에서 지원하는 대역폭파트에 대한 설정은 다양한 목적으로 사용될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 시스템 대역폭보다 단말이 지원하는 대역폭이 작을 경우에 상기 대역폭파트 설정을 통해 이를 지원할 수 있다. 예를 들면, 기지국은 대역폭파트의 주파수 위치를 단말에게 설정함으로써 시스템 대역폭 내의 특정 주파수 위치에서 단말이 데이터를 송수신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 서로 다른 뉴머롤로지(numerology)를 지원하기 위한 목적으로 기지국이 단말에게 복수 개의 대역폭파트를 설정할 수 있다. 예를 들면, 어떤 단말에게 15kHz의 부반송파 간격과 30kHz의 부반송파 간격을 이용한 데이터 송수신을 모두 지원하기 위해서, 두 개의 대역폭 부분을 각각 15kHz와 30kHz의 부반송파 간격으로 설정할 수 있다. 서로 다른 대역폭 부분은 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing)될 수 있고, 특정 부반송파 간격으로 데이터를 송수신하고자 할 경우, 해당 부반송파 간격으로 설정되어 있는 대역폭파트가 활성화될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 단말의 전력 소모 감소를 위한 목적으로 기지국이 단말에게 서로 다른 크기의 대역폭을 갖는 대역폭파트를 설정할 수 있다. 예를 들면, 단말이 매우 큰 대역폭, 예컨대 100MHz의 대역폭을 지원하고 해당 대역폭으로 항상 데이터를 송수신할 경우, 매우 큰 전력 소모가 발생될 수 있다. 특히 트래픽(Traffic)이 없는 상황에서 100MHz의 큰 대역폭으로 불필요한 하향링크 제어채널에 대한 모니터링을 수행하는 것은 전력 소모 관점에서 매우 비효율 적일 수 있다. 단말의 전력 소모를 줄이기 위한 목적으로, 기지국은 단말에게 상대적으로 작은 대역폭의 대역폭파트, 예를 들면, 20MHz의 대역폭파트를 설정할 수 있다. 트래픽이 없는 상황에서 단말은 20MHz 대역폭파트에서 모니터링 동작을 수행할 수 있고, 데이터가 발생하였을 경우 기지국의 지시에 따라 100MHz의 대역폭파트로 데이터를 송수신할 수 있다.

대역폭파트를 설정하는 방법에 있어서, RRC 연결(Connected) 전의 단말들은 초기 접속 단계에서 MIB(Master Information Block)을 통해 초기 대역폭파트(Initial Bandwidth Part)에 대한 설정 정보를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 단말은 PBCH(Physical Broadcast Channel)의 MIB로부터 SIB(System Information Block)를 스케줄링하는 DCI(Downlink Control Information)가 전송될 수 있는 하향링크 제어채널을 위한 제어자원세트(Control Resource Set, CORESET)을 설정 받을 수 있다. MIB를 통해 설정된 제어자원세트의 대역폭이 초기 대역폭파트로 간주될 수 있으며, 설정된 초기 대역폭파트를 통해 단말은 SIB가 전송되는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)를 수신할 수 있다. 초기 대역폭파트는 SIB을 수신하는 용도 외에도, 다른 시스템 정보(Other System Information, OSI), 페이징(Paging), 랜덤 액세스(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. 일 예로 도 7에서 단말의 현재 활성화된 대역폭파트가 대역폭파트#1(701)일 경우, 기지국은 단말에게 DCI 내의 대역폭파트 지시자로 대역폭파트#2(702)를 지시할 수 있고, 단말은 수신한 DCI 내의 대역폭파트 지시자로 지시된 대역폭파트#2(702)로 대역폭파트 변경을 수행할 수 있다.

전술한 바와 같이 DCI 기반 대역폭파트 변경은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 또는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 스케줄링하는 DCI에 의해 지시될 수 있기 때문에, 단말은 대역폭파트 변경 요청을 수신하였을 경우, 해당 DCI가 스케줄링하는 PDSCH 또는 PUSCH를 변경된 대역폭파트에서 무리 없이 수신 또는 송신을 수행할 수 있어야 한다. 이를 위해, 표준에서는 대역폭파트 변경 시 요구되는 지연 시간(TBWP)에 대한 요구 사항을 규정하였으며, 예를 들어 하기와 같이 정의될 수 있다.

대역폭파트 변경 지연 시간에 대한 요구사항은 단말의 능력(Capability)에 따라 타입 1 또는 타입 2를 지원한다. 단말은 기지국에 지원 가능한 대역폭파트 지연 시간 타입을 보고할 수 있다.

전술한 대역폭파트 변경 지연시간에 대한 요구사항에 따라, 단말이 대역폭파트 변경 지시자를 포함하는 DCI를 슬롯 n에서 수신하였을 경우, 단말은 대역폭파트 변경 지시자가 가리키는 새로운 대역폭파트로의 변경을 슬롯 n+TBWP보다 늦지 않은 시점에서 완료를 할 수 있고, 변경된 새로운 대역폭파트에서 해당 DCI가 스케줄링하는 데이터채널에 대한 송수신을 수행할 수 있다. 기지국은 새로운 대역폭파트로 데이터채널을 스케줄링하고자 할 경우, 단말의 대역폭파트 변경 지연시간(TBWP)을 고려하여, 데이터채널에 대한 시간 도메인 자원할당을 결정할 수 있다. 즉, 기지국은 새로운 대역폭파트로 데이터채널을 스케줄링 할 때, 데이터채널에 대한 시간 도메인 자원할당을 결정하는 방법에 있어서, 대역폭파트 변경 지연시간 이후로 해당 데이터채널을 스케줄링할 수 있다. 이에 따라, 단말은 대역폭 파트 변경을 지시하는 DCI가, 대역폭 파트 변경 지연 시간 (TBWP) 보다 작은 슬롯 오프셋 (K0 또는 K2) 값을 지시하는 것을 기대하지 않을 수 있다.

만약 단말이 대역폭 파트 변경을 지시하는 DCI(예를 들어 DCI 포맷 1_1 또는 0_1)을 수신하였다면, 단말은 해당 DCI를 포함하는 PDCCH를 수신한 슬롯의 세 번째 심볼에서부터, 해당 DCI 내의 시간도메인 자원할당 지시자 필드에서 지시된 슬롯 오프셋(K0 또는 K2) 값으로 지시된 슬롯의 시작 지점까지 해당하는 시간 구간 동안 어떠한 송신 또는 수신도 수행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 단말이 슬롯 n에서 대역폭 파트 변경을 지시하는 DCI를 수신하였고, 해당 DCI로 지시된 슬롯 오프셋 값이 K라고 한다면, 단말은 슬롯 n의 세 번째 심볼에서부터 슬롯 n+K이전 심볼(즉 슬롯 n+K-1의 마지막 심볼)까지 어떠한 송신 또는 수신도 수행하지 않을 수 있다.

하기에서는 5G 통신 시스템에서 데이터 채널에 대한 주파수 도메인 자원 할당 방법에 대해 설명하도록 한다.

5G에서는 하향링크 데이터채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH) 및 상향링크 데이터채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)에 대한 주파수 도메인 자원 할당 정보를 지시하는 방법으로 두 가지 타입, 예컨대 자원할당 타입 0 및 자원할당 타입 1을 지원한다.

자원할당 타입 0

RB 할당 정보가 RBG(Resource Block Group)에 대한 비트맵(Bitmap)의 형태로 기지국으로부터 단말로 통지될 수 있다. 이 때, RBG는 연속적인 VRB(Virtual RB)들의 세트로 구성될 수 있으며, RBG의 크기(size) P는 상위 계층 파라미터(rbg-Size)로 설정되는 값과 하기와 같이 정의되어 있는 대역폭 파트의 크기 값에 기반하여 결정될 수 있다.

기지국은 단말에게 상위 계층 시그널링을 통해 자원할당 타입을 설정할 수 있다 (예를 들어 상위 계층 파라미터 resourceAllocation이 resourceAllocationType0 또는 resourceAllocationType1 또는 dynamicSwitch 중에서 한가지 값으로 설정될 수 있다.). 만약 단말이 자원할당 타입 0과 1을 모두 설정 받았다면 (또는 동일하게 상위 계층 파라미터 resourceAllocation이 dynamicSwitch로 설정되었다면), 스케줄링을 지시하는 DCI 포맷 내의 자원할당을 지시하는 필드의 MSB (Most Significant Bit)에 해당하는 비트가 자원할당 타입 0 인지 자원할당 타입 1인지 지시할 수 있고, 지시된 자원할당 타입에 기반하여 MSB에 해당하는 비트를 제외한 나머지 비트들을 통해 자원할당 정보가 지시될 수 있고, 단말은 이에 기반하여 DCI 필드의 자원할당 필드 정보를 해석할 수 있다. 만약 단말이 자원할당 타입 0 또는 자원할당 타입 1 중에서 하나가 설정 받았다면 (또는 동일하게 상위 계층 파라미터 resourceAllocation가 resourceAllocationType0 또는 resourceAllocationType1 중 한 가지 값으로 설정되었다면,), 스케줄링을 지시하는 DCI 포맷 내의 자원할당을 지시하는 필드가 설정된 자원할당 타입에 기반하여 자원할당 정보가 지시될 수 있고, 단말은 이에 기반하여 DCI 필드의 자원할당 필드 정보를 해석할 수 있다.

하기에서는 5G 통신 시스템에서의 하향링크 제어채널에 대하여 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

도 8c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 제어자원세트의 구조를 도시한다.

구체적으로, 도 8c는 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 전송되는 제어자원세트(Control Resource Set, CORESET)에 대한 일 예를 도시한다. 도 8은 주파수 축으로 단말의 대역폭파트(UE bandwidth part)(810), 시간축으로 1 슬롯(820) 내에 2개의 제어자원세트(제어자원세트#1(801), 제어자원세트#2(802))이 설정되어 있는 일 예를 도시한다. 제어자원세트는 주파수 축으로 전체 단말 대역폭파트(810) 내에서 특정 주파수 자원에 설정될 수 있다. 도 8에서 특정 주파수 자원(803)은 제어자원세트#1(801)에 설정된 주파수 자원의 일 예를 도시한 것이다. 제어자원세트는 시간 축으로는 하나 또는 복수 개의 OFDM 심볼로 설정될 수 있고 이를 제어자원세트 길이(Control Resource Set Duration, 804)으로 정의할 수 있다.

도 8c를 참조하면, 제어자원세트#1(801)은 2 심볼의 제어자원세트 길이로 설정되어 있고, 제어자원세트#2(802)는 1 심볼의 제어자원세트 길이로 설정되어 있다.

전술한 5G에서의 제어자원세트는 기지국이 단말에게 상위 계층 시그널링(예컨대 시스템 정보(System Information), MIB(Master Information Block), RRC(Radio Resource Control) 시그널링) 혹은 DCI 등을 통해 설정될 수 있다. 단말에게 제어자원세트를 설정한다는 것은 제어자원세트 식별자(Identity), 제어자원세트의 주파수 위치, 제어자원세트의 심볼 길이 등의 정보를 제공하는 것을 의미한다. 제어자원세트에 대한 설정 정보는 예를 들면, 하기의 정보들을 포함할 수 있다.

상기에서 tci-StatesPDCCH (간단히 TCI(Transmission Configuration Indication) state로 명명함) 설정 정보는, 대응되는 제어자원세트에서 전송되는 DMRS와 QCL(Quasi Co Located) 관계에 있는 하나 또는 복수 개의 SS(Synchronization Signal)/PBCH(Physical Broadcast Channel) 블록(Block)(즉 동기신호 블록(SSB)) 인덱스 또는 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 인덱스의 정보를 포함할 수 있다.

도 8d는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 구조를 도시한다.

구체적으로, 도 8d는 5G에서 사용될 수 있는 하향링크 제어채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본단위의 일 예를 도시한다.

도 8d를 참조하면, 하향링크 제어채널(예컨대, PDCCH)을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위를 REG(Resource Element Group, 903)라 할 수 있으며, REG(903)는 시간 축으로 1 OFDM 심볼(901), 주파수 축으로 1 PRB(Physical Resource Block, 902), 즉, 12개 서브캐리어(Subcarrier)로 정의될 수 있다. 기지국은 REG(903)를 연접하여 하향링크 제어채널 할당 단위를 구성할 수 있다.

도 8d를 참조하면, 5G에서 하향링크 제어채널이 할당되는 기본 단위를 CCE(Control Channel Element, 904)라고 할 경우, 1 CCE(904)는 복수의 REG(903)로 구성될 수 있다. 도 9에 도시된 REG(903)를 예를 들어 설명하면, REG(903)는 12개의 RE로 구성될 수 있고, 1 CCE(904)가 예를 들어 6개의 REG(903)로 구성된다면 1 CCE(904)는 72개의 RE로 구성될 수 있다. 하향링크 제어자원세트가 설정되면 해당 영역은 복수의 CCE(904)로 구성될 수 있으며, 특정 하향링크 제어채널은 제어자원세트 내의 집성 레벨(Aggregation Level, AL)에 따라 하나 또는 복수의 CCE(904)로 매핑 되어 전송될 수 있다. 제어자원세트내의 CCE(904)들은 번호로 구분되며 이 때 CCE(904)들의 번호는 논리적인 매핑 방식에 따라 부여될 수 있다.

도 8d를 참조하면, 하향링크 제어채널의 기본 단위, 즉 REG(903)에는 DCI가 매핑되는 RE들과 이를 디코딩하기 위한 레퍼런스 신호인 DMRS(905)가 매핑되는 영역이 모두 포함될 수 있다. 도 9에서와 같이 예를 들어 1 REG(903) 내에 3개의 DMRS(905)가 전송될 수 있다. PDCCH를 전송하는데 필요한 CCE의 개수는 집성 레벨(Aggregation Level, AL)에 따라 1, 2, 4, 8, 16개가 될 수 있으며, 서로 다른 CCE 개수는 하향링크 제어채널의 링크 적응(link adaptation)을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대 AL=L일 경우, 하나의 하향링크 제어채널이 L 개의 CCE를 통해 전송될 수 있다. 단말은 하향링크 제어채널에 대한 정보를 모르는 상태에서 신호를 검출해야 하는데, 블라인드 디코딩을 위해 CCE들의 집합을 나타내는 탐색공간(search space)를 정의하였다. 탐색공간은 주어진 집성 레벨 상에서 단말이 디코딩을 시도해야 하는 CCE들로 이루어진 하향링크 제어채널 후보군(Candidate)들의 집합이며, 1, 2, 4, 8, 16 개의 CCE로 하나의 묶음을 만드는 여러 가지 집성 레벨이 있으므로 단말은 복수개의 탐색공간을 가질 수 있다. 탐색공간 세트(Set)는 설정된 모든 집성 레벨에서의 탐색공간들의 집합으로 정의될 수 있다.

탐색공간은 공통(Common) 탐색공간과 단말-특정(UE-specific) 탐색공간으로 분류될 수 있다. 일정 그룹의 단말들 또는 모든 단말들이 시스템정보에 대한 동적인 스케줄링이나 페이징 메시지와 같은 셀 공통의 제어정보를 수신하기 위해 PDCCH의 공통 탐색 공간을 조사할 수 있다. 예를 들어, 셀의 사업자 정보 등을 포함하는 SIB의 전송을 위한 PDSCH 스케줄링 할당 정보는 PDCCH의 공통 탐색 공간을 조사하여 수신할 수 있다. 공통 탐색공간의 경우, 일정 그룹의 단말들 또는 모든 단말들이 PDCCH를 수신해야 하므로 기 약속된 CCE의 집합으로써 정의될 수 있다. 단말-특정적인 PDSCH 또는 PUSCH에 대한 스케줄링 할당 정보는 PDCCH의 단말-특정 탐색공간을 조사함으로써 수신될 수 있다. 단말-특정 탐색공간은 단말의 식별 정보(Identity) 및 다양한 시스템 파라미터의 함수로 단말-특정적으로 정의될 수 있다.

5G에서는 PDCCH에 대한 탐색공간에 대한 파라미터는 상위 계층 시그널링(예컨대, SIB, MIB, RRC 시그널링)으로 기지국으로부터 단말로 설정될 수 있다. 예를 들면, 기지국은 각 집성 레벨 L에서의 PDCCH 후보군 수, 탐색공간에 대한 모니터링 주기, 탐색공간에 대한 슬롯 내 심볼 단위의 모니터링 기회, 탐색공간 타입(공통 탐색공간 또는 단말-특정 탐색공간), 해당 탐색공간에서 모니터링 하고자 하는 DCI 포맷과 RNTI의 조합, 탐색공간을 모니터링 하고자 하는 제어자원세트 인덱스 등을 단말에게 설정할 수 있다. 예를 들면, PDCCH에 대한 탐색공간에 대한 설정 정보는 하기의 정보들을 포함할 수 있다.

상기 설정 정보에 따라 기지국은 단말에게 하나 또는 복수 개의 탐색공간 세트를 설정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 기지국은 단말에게 탐색공간 세트 1과 탐색공간 세트 2를 설정할 수 있고, 탐색공간 세트 1에서 X-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷 A를 공통 탐색공간에서 모니터링 하도록 설정할 수 있고, 탐색공간 세트 2에서 Y-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷 B를 단말-특정 탐색공간에서 모니터링 하도록 설정할 수 있다. 상기 X-RNTI, Y-RNTI에서 "X", "Y"는 후술할 다양한 RNTI들 중 하나에 해당될 수 있다.

상기 설정 정보에 따르면, 공통 탐색공간 또는 단말-특정 탐색공간에 하나 또는 복수 개의 탐색공간 세트가 존재할 수 있다. 예를 들어, 탐색공간 세트#1과 탐색공간 세트#2가 공통 탐색공간으로 설정될 수 있고, 탐색공간 세트#3과 탐색공간 세트#4가 단말-특정 탐색공간으로 설정될 수 있다.

공통 탐색공간에서는 하기의 DCI 포맷과 RNTI의 조합이 모니터링 될 수 있다. 물론, 본 개시의 다양한 실시 예들은 하기 예시에 제한되지 않는다.

- DCI format 0_0/1_0 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, MCS-C-RNTI, SP-CSI-RNTI, RA-RNTI, TC-RNTI, P-RNTI, or SI-RNTI

- DCI format 2_0 with CRC scrambled by SFI-RNTI

- DCI format 2_1 with CRC scrambled by INT-RNTI

- DCI format 2_2 with CRC scrambled by TPC-PUSCH-RNTI, or TPC-PUCCH-RNTI

- DCI format 2_3 with CRC scrambled by TPC-SRS-RNTI

단말-특정 탐색공간에서는 하기의 DCI 포맷과 RNTI의 조합이 모니터링 될 수 있다. 물론, 본 개시의 다양한 실시 예들은 하기 예시에 제한되지 않는다.

- DCI format 0_0/1_0 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, or TC-RNTI

- DCI format 1_0/1_1 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, or TC-RNTI

명시되어 있는 RNTI들은 하기의 정의 및 용도를 따를 수 있다.

- C-RNTI (Cell RNTI): 단말-특정 PDSCH 스케줄링 용도

- MCS-C-RNTI (Modulation Coding Scheme C-RNTI): 단말 특정 PDSCH 스케줄링 용도

- TC-RNTI (Temporary Cell RNTI): 단말-특정 PDSCH 스케줄링 용도

- CS-RNTI(Configured Scheduling RNTI): 준정적으로 설정된 단말-특정 PDSCH 스케줄링 용도

- RA-RNTI (Random Access RNTI): 랜덤 액세스 단계에서 PDSCH 스케줄링 용도

- P-RNTI (Paging RNTI): 페이징이 전송되는 PDSCH 스케줄링 용도

- SI-RNTI (System Information RNTI): 시스템 정보가 전송되는 PDSCH 스케줄링 용도

- INT-RNTI (Interruption RNTI): PDSCH에 대한 pucturing 여부를 알려주기 위한 용도

- TPC-PUSCH-RNTI (Transmit Power Control for PUSCH RNTI): PUSCH에 대한 전력 조절 명령 지시 용도

- TPC-PUCCH-RNTI (Transmit Power Control for PUCCH RNTI): PUCCH에 대한 전력 조절 명령 지시 용도

- TPC-SRS-RNTI (Transmit Power Control for SRS RNTI): SRS에 대한 전력 조절 명령 지시 용도

전술한 명시된 DCI 포맷들은 하기의 정의를 따를 수 있다.

5G에서 제어자원세트 p, 탐색공간 세트 s에서 집성 레벨 L의 탐색공간은 하기와 같이 표현될 수 있다.

-L: 집성 레벨

-nCI: 캐리어(Carrier) 인덱스

-NCCE,p: 제어자원세트 p 내에 존재하는 총 CCE 개수

-nμs,f: 슬롯 인덱스

-M(L)p,s,max: 집성 레벨 L의 PDCCH 후보군 수

-msnCI = 0, …, M(L)p,s,max -1: 집성 레벨 L의 PDCCH 후보군 인덱스

-i = 0, …, L-1

-nRNTI : 단말 식별자

Y_(p,nμs,f) 값은 공통 탐색공간의 경우 0에 해당할 수 있다.

Y_(p,nμs,f) 값은 단말-특정 탐색공간의 경우, 단말의 신원(C-RNTI 또는 기지국이 단말에게 설정해준 ID)과 시간 인덱스에 따라 변하는 값에 해당할 수 있다.

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(propagation delay time, 이는 송신기에서 송출된 신호가 수신기에 도달하기까지 걸리는 시간으로 이해될 수 있다) 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 f_c는 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. d_3D는 단말과 기지국간의 직선거리를 의미하며, h_BS는 기지국의 높이이며, h_UT는 단말의 높이이다. d'_BP = 4 x h_BS x h_UT x f_c / c으로 계산된다. fc는 Hz 단위의 중심주파수, c는 m/s 단위의 빛의 속도이다.

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, f_c는 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.

위성통신에서 단말이 기지국과 신호를 송수신한다는 것은, 상기 신호가 위성을 통해 전달되는 것일 수 있다. 즉, 하향링크에서는 기지국이 위성으로 송신한 신호를 위성이 수신한 후, 단말에게 전달하는 역할을 수행하며, 상향링크에서는 단말이 송신한 신호를 위성이 수신한 후, 기지국에게 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 상기에서 위성은 신호를 수신한 후 그대로 주파수 이동만 수행한 후 전달할 수 있으며, 또는 수신한 신호를 기반으로 디코딩 및 재 인코딩 등의 신호처리를 수행하여 전달하는 것도 가능할 수 있다.

LTE 또는 NR의 경우 단말은 하기와 같은 절차를 통해 기지국에 접속할 수 있다.

- 단계1: 단말이 기지국으로부터 동기신호(또는 SSB(synchronization signal block), 이는 방송 신호를 포함할 수 있다)를 수신한다. 상기 동기신호는 Primary synchronization signal (PSS), secondary synchronization signal (SSS), physical broadcast channel (PBCH)를 포함할 수 있다. 상기 동기신호는 기지국이 송신하는 신호의 슬롯 경계, 프레임 번호, 하향링크, 상향링크 설정 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한 동기 신호를 통해 단말은 부반송파 오프셋, 시스템 정보 전송을 위한 스케줄링 정보 등을 획득할 수 있다.

- 단계2: 단말은 기지국으로부터 시스템 정보 (System Information Block: SIB)를 수신한다. 상기 SIB에는 초기접속 및 랜덤 엑세스 수행을 위한 정보가 포함될 수 있다. 상기 랜덤 엑세스 수행을 위한 정보는 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송할 자원 정보가 포함될 수 있다.

- 단계3: 단계2에서 설정된 랜덤엑세스 자원에, 랜덤 엑세스 프리앰블(또는 메시지 1, msg1)을 송신한다. 상기 프리앰블은 미리 정해져 있는 수열을 이용하여 상기 단계2에서 설정된 정보에 기반하여 결정되는 신호일 수 있다. 기지국은 상기 단말이 전송한 프리앰블을 수신한다. 기지국은 어느 단말이 프리앰블을 전송하였는지 알지 못한 채로 기지국 자신이 설정한 자원에서 설정한 프리앰블의 수신을 시도하고, 수신이 성공하면 적어도 하나의 단말이 상기 프리앰블을 전송하였다는 사실을 알 수 있다.

- 단계4: 단계3에서 프리앰블이 수신되면, 기지국은 그에 대한 응답인 랜덤 엑세스 응답(random access response: RAR, 또는 메시지 2, msg2)을 전송한다. 단계3에서 랜덤 엑세스 프리앰블을 송신한 단말은, 본 단계에서 기지국이 송신한 RAR의 수신을 시도할 수 있다. 상기 RAR은 PDSCH 상으로 전송되며, 상기 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH가 함께 또는 미리 전송된다. 상기 RAR을 스케줄링하는 DCI에는 RA-RNTI 값으로 스크램블링이 된 CRC가 더해지고, DCI(및 CRC)는 채널코딩이 된 후 PDCCH에 매핑되어 전송된다. 상기 RA-RNTI는 단계3에서의 프리앰블이 전송되는 시간 및 주파수 자원에 기반하여 결정될 수 있다.

단계 3에서 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송한 단말이 본 단계에서 RAR을 수신하기까지의 최대 제한 시간은 단계2에서 전송되는 SIB에서 설정되는 것이 가능하다. 이것은 일례로 최대 10 ms 또는 40 ms 등과 같이 제한되어 설정될 수 있다. 즉, 단계 3에서 프리앰블을 전송한 단말이, 예를 들어 설정한 최대시간인 10 ms에 기반해서 결정된 시간 이내에 RAR을 수신하지 못한다면, 다시 프리앰블을 전송할 수 있다. 상기 RAR에는 다음 단계인 단계5에서 단말이 전송할 신호의 자원을 할당하는 스케줄링 정보가 포함될 수 있다.

도 23은 RAR의 정보 구조의 일례를 도시한 도면이다. RAR(2300)은 일례로 MAC PDU일 수 있으며, 단말이 적용하게 될 timing advance (TA)에 대한 정보(2310) 및 다음 단계부터 사용될 temporary C-RNTI 값(2320)도 포함할 수 있다.

- 단계5: 단계4에서 RAR을 수신한 단말은 RAR에 포함된 스케줄링 정보에 따라 기지국으로 메시지3(msg3)을 송신한다. 단말은 msg3에 자신의 고유 ID값을 포함하여 전송할 수 있다. 기지국은 단계4에서 자신이 전송한 스케줄링 정보에 따라 msg3의 수신을 시도할 수 있다.

- 단계6: 기지국은 msg3를 수신하고, 단말의 ID 정보를 확인한 후, 단말의 ID 정보를 포함한 메시지4(msg4)를 생성하여 단말에게 전송한다. 단계5에서 msg3을 전송한 단말은 그 후부터 단계6에서 전송될 msg4의 수신을 시도할 수 있다. Msg4를 수신한 단말은, 디코딩 후 msg4에 포함된 ID 값을 상기 단계5에서 자신이 송신한 ID 값과 비교하여 자신이 송신한 msg3가 기지국에서 수신되었는지 여부를 확인할 수 있다. 단계5에서 단말이 msg3를 송신한 후, 본 단계에서 msg4를 수신하기까지의 시간에도 제약이 있을 수 있으며, 이 최대 시간도 단계2에서 SIB로부터 설정될 수 있다.

상기 단계를 이용한 초기 접속 절차를 위성통신에 적용할 경우, 위성통신에서 소요되는 전파지연시간이 문제가 될 수 있다. 예를 들어, 단계3에서 단말이 랜덤 엑세스 프리앰블(또는 PRACH 프리앰블)을 송신하고, 단계4에서 RAR을 수신할 수 있는 기간(랜덤 엑세스 윈도우), 즉 수신할 수 있는데까지 걸리는 최대 시간이 ra-ResponseWindow를 통해 설정될 수 있는데, 종래의 LTE 또는 5G NR 시스템에서는 이러한 최대 시간이 최대 10 ms 정도까지 설정될 수 있다.

도 24는 LTE 시스템의 PRACH 프리앰블 설정 자원과 RAR 수신 시점의 관계의 일례를 도시한 도면이며, 도 25는 5G NR 시스템의 PRACH 프리앰블 설정 자원과 RAR 수신 시점의 관계의 일례를 도시한 도면이다. 도 24를 참고하면, LTE의 경우, PRACH (랜덤 엑세스 프리앰블)을 송신(2400)한 후 3ms 이후 시점부터 랜덤 엑세스 윈도우(2410)가 시작되며 단말은 상기 랜덤 엑세스 윈도우 내에 RAR을 수신(2420)할 경우, PRACH 프리앰블의 전송이 성공하였다고 판단할 수 있다. 도 25를 참고하면, NR의 경우, PRACH (랜덤 엑세스 프리앰블)을 송신(2500)한 후 처음 나타나는 RAR 스케줄링을 위한 제어정보 영역부터 랜덤 엑세스 윈도우(2510)가 시작된다. 단말이 상기 랜덤 엑세스 윈도우 내에 RAR을 수신(2520)할 경우 PRACH 프리앰블의 전송이 성공하였다고 판단할 수 있다.

일례로, 5G NR 시스템에서의 상향링크 송신 타이밍을 위한 TA 는 하기와 같이 정해질 수 있다. 먼저

로 정해지며, 여기에서

Hz 와

이다. 또한,

로,

,

,

로 각각 정의될 수 있다.

도 26은 단말에 있어서의 하향링크 프레임과 상향링크 프레임 시점(timing)에 대한 일례를 도시한 도면이다. 단말은 하향링크 프레임 시점을 기준으로 상향링크 프레임을

만큼 앞당겨서 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 상기에서

의 값은 RAR을 통해 전달되거나 또는 MAC CE에 기반하여 결정될 수 있으며,

는 단말에게 설정되거나, 미리 정해진 값에 기반하여 결정되는 값일 수 있다.

5G NR 시스템의 RAR에서는

값을 지시해줄 수 있으며, 이 때,

는 0, 1, 2, ..., 3846 중 하나의 값을 지시해주는 것일 수 있다. 이 경우, RAR의 부반송파 간격(subcarrier spacing; SCS)가

kHz이면,

는

로 결정된다. 단말이 랜덤 엑세스 과정을 완료한 이후에는 기지국으로부터 TA의 변화값을 지시받을 수 있으며, 이는 MAC CE 등을 통해 지시될 수 있다. MAC CE를 통해 지시되는

정보는 0, 1, 2, ..., 63 중 하나의 값을 지시해줄 수 있으며, 이는 기존 TA 값에 가감되어 새로운 TA 값을 계산하는데 사용되며, 이 결과 TA 값은

와 같이 새롭게 계산될 수 있다. 이렇게 지시된 TA 값은 일정 시간 이후부터 단말이 상향링크 전송에 적용할 수 있다.

도 27a는 위성이 지구 주위를 위성 궤도(satellite orbit)을 따라 공전함에 따라, 지구의 지상 또는 지구상에 위치한 단말에 있어서 위성의 지속적인 움직임의 일례를 도시한 도면이다. 단말이 위성을 바라보는 고도각(elevation angle)에 따라 단말과 위성간의 거리가 달라지기 때문에, 단말과 위성, 그리고 기지국 사이의 지연시간(propagation delay)가 달라지게 된다.

도 27b는 인공위성의 구조의 일례를 도시한 도면이다. 위성은 태양광 또는 태양열 발전을 위한 solar panel 또는 solar array(2700), 단말과의 통신을 위한 송수신 안테나(main mission antenna)(2710), 지상국과의 통신을 위한 송수신 안테나(feeder link antenna)(2720), 위성간 통신을 위한 송수신 안테나(inter-satellite link)(2730) 및 송수신을 제어하고 신호 처리 등을 수행하기 위한 프로세서 등으로 구성되어 있을 수 있다. 상기에서 위성에 따라 위성간 통신을 지원하지 않는 경우, 위성간 신호 송수신을 위한 안테나는 배치되지 않을 수 있다. 도 27b에서는 단말과의 통신을 위해서 1 내지 2 GHz의 L 밴드를 이용하는 것으로 도시되었지만, 고주파 대역인 K 밴드(18 내지 26.5 GHz), Ka 밴드(26.5 내지 40 GHz), Ku 밴드(12 내지 18 GHz)를 이용하는 것도 가능할 수 있다.

단말-위성 직접통신에서는 단말-위성 및 위성-기지국간 거리가 멀고 위성이 지속적으로 움직이기 때문에, 기지국 또는 단말이 전송한 신호가 단말 또는 기지국에 수신될 때, 지연시간 등으로 인한 시간 오프셋이 발생하게 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 시간 오프셋을 보정할 수 있도록, 기지국이 시간 오프셋 정보를 지시하고, 이에 따라 단말이 보정하는 방법 및 장치를 제공한다. 아래 실시예는 단말과 위성 및 지상국의 통신을 가정해 기술되었으나, 위성 기지국과 단말이 통신하는 경우를 배제하지 않는다. 본 발명에서 시간 오프셋이란, 타이밍 어드밴스(timing advance)와 혼용될 수 있다.

아래에서 슬롯(slot)은 NR 시스템에서 14개의 OFDM 또는 DFT-s-OFDM 심볼을 의미하는 시간 단위(unit)이며, 아래 기술된 슬롯은 본 발명이 LTE 시스템 기반으로 적용될 경우 서브프레임(subframe)으로 이해될 수 있다.

[제1실시예]

제1실시예는 기지국 또는 위성이 스케줄링 오프셋 K_offset 값을 단말에게 지시하는 방법 및 장치를 제공한다.

도 28은 단말이 지상통신용 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신 받고, 이에 대한 HARQ-ACK을 송신하는 시간관계의 일례를 도시한 도면이다. 기지국은 HARQ-ACK 피드백이 전송되는 시점을 상위 시그널링과 DCI의 조합을 통해 지시해줄 수 있다. 일례로, 기지국은 PDSCH 상의 하향링크 데이터가 슬롯 n에서 전송되고, 상기 하향링크 데이터에 대한 피드백(HARQ-ACK)이 슬롯 n+k에서 전송되도록 k 값을 지시해줌에 있어서, 상위 시그널링으로 복수개 값들의 집합(이는 k 값의 후보가 될 수 있다)을 설정하고, 그 중 하나를 DCI를 통해 지시해줌으로써 k를 단말에게 알려줄 수 있다. 상기 k 값은 일례로 0부터 31 사이의 값들 중 설정되고 지시될 수 있다.

상위 시그널링으로는 1개 내지 8개의 값들의 집합이 설정될 수 있으며, DCI의 PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator 필드의 값은 상위 시그널링으로 설정된 값 중 하나를 지시할 수 있다. 이 때 PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator의 크기는 상위 시그널링으로 설정된 값의 개수가 I일 경우

가 될 수 있다. 상위 시그널링으로 1개의 값이 설정된 경우, PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator의 크기는 0비트, 즉 DCI에서 생략될 수 있으며 상위 시그널링으로 설정된 1개의 값이 k 값으로 적용된다.

이와 유사하게, 기지국은 상향링크 데이터를 스케줄링하는 DCI를 슬롯 n에서 전송하고, 상기 상향링크 데이터가 PUSCH 상에서 슬롯 n+k에서 전송되도록 k 값을 지시할 수 있다. 이 때 기지국은 상위 시그널링으로 , 상위 시그널링으로 복수개 값들의 집합(이는 k 값의 후보가 될 수 있다)을 설정하고, 그 중 하나를 DCI를 통해 지시해줌으로써 k를 단말에게 알려줄 수 있다. 상기 k 값은 일례로 0부터 32 사이의 값들 중 설정되고 지시될 수 있다.

상위 시그널링으로는 1개 내지 16개의 값들의 집합이 설정될 수 있으며, DCI의 Time domain resource assignment 필드의 값은 상위 시그널링으로 설정된 값 중 하나를 지시할 수 있다. 이 때 Time domain resource assignment 의 크기는 상위 시그널링으로 설정된 값의 개수가 I일 경우

가 될 수 있다. 상위 시그널링으로 1개의 값이 설정된 경우, Time domain resource assignment 의 크기는 0비트, 즉 DCI에서 생략될 수 있으며 상위 시그널링으로 설정된 1개의 값이 k 값으로 적용된다.

도 29는 위성통신에서 단말이 하향링크 데이터를 수신 받고, 이에 대한 HARQ-ACK을 송신하는 시간관계의 일례를 도시한 도면이다. 도 28의 지상망통신의 일례와는 다르게 위성통신의 경우 지연시간이 길기 때문에, 0부터 31까지의 값만으로는 HARQ-ACK 피드백 시점이나 상향링크 데이터 PUSCH 전송 시점을 지시하기에 부족할 수 있다. 따라서 더 큰 값을 지시하기 위해서는 Koffset 값을 도입하여 n+k+Koffset 슬롯에서 피드백이 전송될 수 있도록 할 수 있을 것이다. 따라서 위성통신에서는 상기 Koffset 값을 어떻게 알려주느냐가 중요할 수 있다.

위성통신을 위해 필요한 Koffset을 기지국이 단말들에게 알려주는 방법으로 하기와 같은 방법들이 사용될 수 있다.

- 방법1: Koffset 값이 위성고도, 위성의 종류에 따라 고정될 수 있다. 예를 들어, 위성이 고도 300km인 경우 Koffset은 10 ms에 해당되는 값으로 결정될 수 있다. 또는 일례로 위성이 LEO 인지 GEO인지에 따라 값이 결정되는 것일 수 있으며, 일반적으로 GEO 위성인 경우 더 큰 값이 되도록 정해질 수 있다. 즉 위성의 고도가 높아질수록 Koffset의 값이 크게 정해질 수 있다. 이러한 값은 규격 상에 고정된 값으로 정해지거나, 또는 상위 계층(upper layer)로부터 설정되는 값일 수 있다.

- 방법2: 기지국이 단말로 SIB에 Koffset 값을 포함시켜 SIB를 전송할 수 있다. 이 방법에서의 Koffset 값은 시간에 따라 변하지 않는 값일 수 있으며, 기지국은 위성의 위치과 관계 없이 하나의 동일한 값을 단말들에게 적용하도록 위성의 위치를 고려하여 적용해야 하는 Koffset 값 중 제일 큰 값을 SIB 상으로 전송할 수 있을 것이다.

- 방법3: 기지국이 단말로 SIB에 Koffset 값을 포함시켜 SIB를 전송할 수 있다. 이 방법에서의 Koffset 값은 시간에 따라 변하는 값일 수 있으며, 기지국이 SIB를 전송할 때마다 달라질 수 있다. 또는, SIB에서 적용될 Koffset 값이 직접적으로 지시되는 것이 아니라, 단말이 상향링크 PUCCH, PUSCH 전송에 사용하는 Koffset 값을 SIB에서 전송되는 시간 정보에 기반하여 획득할 수 있다. 일례로 SIB에서 Koffset의 값을 하나 지시하면, 상기 Koffset 값과 시간 정보에 기반하여 단말은 실제 적용하는 Koffset 값을 계산하는 것일 수 있다. 상기에서 시간 정보는 SIB를 보내는 시점을 기준으로 하는 GNSS 기반의 시간 정보로, 기지국 또는 위성이 전송하는 것일 수 있다. 또는, SIB를 보내기 전이나 후의 특정 시점을 기준으로 하는 GNSS 기반의 시간 정보일 수 있다.

- 방법4: SIB에서 Koffset 값이 전송될 수 있으며, 이 경우, 부반송파 간격마다 Koffset 값이 다르게 지시될 수 있다. 이 경우 SIB에서는 지원될 수 있는 SCS와 각 SCS가 적용될 경우 적용될 Koffset 값이 포함될 수 있다.

- 방법5: 기지국이 단말에게 설정하는 BWP 설정에 Koffset 값이 포함되어 Koffset 값이 설정될 수 있다. 즉, 특정 BWP에 적용될 Koffset 값은 해당하는 BWP 설정에 포함되어 단말에게 전달될 수 있으며, BWP 설정에 Koffset 값이 포함되지 않는 경우 Koffset은 0인 것으로 확인될 수 있다.

- 방법6: 초기 BWP 설정에 Koffset 값이 포함될 수 있다. 초기 BWP 이외의 BWP 설정에는 초기 BWP 설정에서 전달된 Koffset 값으로부터의 차이값이 포함될 수 있다. 일례로 초기 BWP 설정에 Koffset 값이 직접 포함되어 기지국에서 단말로 전달될 수 있지만, 초기 BWP 설정에 위성의 종류에 대한 설정이 포함되고, 상기 위성 종류에 대한 설정에 따라 Koffset 값이 결정되는 것일 수 있다. 이 경우 단말은 상기 위성 종류에 대한 설정에 따라 Koffset 값을 확인해 초기 BWP의 Koffset 값으로 설정하고, 다른 BWP의 경우 각 BWP 설정에 포함된 차이값(ΔKoffset)을 확인해 각 BWP에 적용될 Koffset 값을 획득할 수 있다. 상기에서 초기 BWP 설정에 포함되는 위성의 종류에 대한 설정 정보는 위성의 고도, 시간, 위치 정보를 포함할 수 있다. 이와 유사하게 초기 접속시 특정 셀(일례로 PCell)에 대한 Koffset 값이 설정될 수 있으며, 특정 셀을 제외한 다른 셀에 대한 설정 정보에 설정된 Koffset 값으로부터의 차이값이 포함될 수 있다. 이와 같이 Koffset 값은 특정 값 설정 이후 그 차이값이 설정됨으로써 설정될 수 있다.

- 방법7: SIB에서 위성의 위치 및 지상의 기준 위치(reference point location)을 전달하면, 단말은 상기 위성의 위치와 기준 위치에 기반하여 Koffset 값을 계산할 수 있다.

- 방법8: Koffset값을 설정할 수 있는 범위가 위성의 종류나 고도에 따라 달라질 수 있다. 즉, 고도 600 km의 LEO 위성의 경우 Koffset으로 10 ms 부터 20 ms에 해당하는 값이 설정 가능할 수 있고, 더 높은 정지궤도의 GEO 위성인 경우는 Koffset 값으로 100 ms 에서부터 200 ms까지에 해당하는 값이 설정 가능할 수 있다. 또는/및 Koffset 값을 설정할 수 있는 값의 단위(unit 또는 granularity)도 위성의 종류나 고도에 따라 달라질 수 있다. 일례로 위성의 고도가 달라질 경우 Koffset 값으로 설정된 값을 해석하기 위한 단위가 달라질 수 있으며, 위성의 고도가 높아질수록 상기 단위는 커질 수 있다. 상기 위성의 종류, 고도, 타입과 같은 정보 또한 SIB등을 통해 전달되는 것일 수 있다.

한편, 기지국은 위성의 위치과 관계 없이 하나의 동일한 값을 단말들에게 적용하도록 위성의 위치를 고려하여 적용해야 하는 값 중 제일 큰 값을 Koffset으로 정해서 SIB로 전송할 수 있을 것이다.

상기 실시예에서 Koffset은 SIB를 통해 설정되는 일례를 개시하였으나, SIB 뿐 아니라 상위 시그널링(일례로 MIB, 단말 특정 상위 계층 시그널링)을 통해서 상기 기술한 방법과 유사한 방법을 통해 Koffset이 설정될 수 있을 것이다.

한편, 본 발명의 다양한 실시에에서, Koffset 값이 설정되지 않는 경우 단말은 Koffset 값을 0으로 가정하거나 정할 수 있다.

한편 상기 제공된 방법들은 상기 기술된 하나 또는 복수개의 방법들이 결합되어 적용될 수 있다.

한편, 상기에서 제공된 방법들은 Koffset값을 시간 단위로 설명하였지만, 실제 Koffset 값은 슬롯의 수로 변환하여 적용될 수 있다. 상기 경우에서는 부반송파 간격(SCS)에 따라 슬롯의 수가 바뀔 수 있다. 일례로, Koffset 값에 해당하는 시간을 10 ms로 지시한 경우, 만약 해당 BWP가 15 kHz를 사용하면 Koffset=10이 될 수 있고, 만약 해당 BWP가 30 kHz를 사용하면 Koffset=20이 될 수 있다. 또는, Koffset 값을 15 kHz SCS이 적용되는 경우를 기준으로 설정하고, 단말은 설정된 값에

를 곱하여 SCS에 맞게 변환할 수 있으며, 상기에서 μ는 SCS를 가리키는 값일 수 있으며, 0,1,2,3은 각각 SCS 15 kHz, 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz를 의미할 수 있다. 또는 Koffset 값은 슬롯 또는 무선 프레임의 수로 지시되는 것도 가능하다. 슬롯의 수로 Koffset 값이 지시될 경우 단말은 기준 SCS가 되는 15 kHz SCS 또는 해당하는 BWP의 SCS에 따라 Koffset을 해석할 수 있다.

도 30a는 단말이 Koffset 값을 설정받거나, 설정정보로부터 결정하여, 하향링크 신호가 전송된 시점으로부터 상향링크 전송 시점을 결정하는 일례를 도시한 순서도이다. 상기에서 하향링크 신호라 함은 PDCCH 등의 제어정보일 수 있고, 이는 상향링크 데이터 PUSCH를 스케줄링하는 제어정보일 수 있다. 이 경우 하향링크 신호에 해당하는 상향링크 신호는 PUSCH가 된다. 또는 하향링크 신호는 PDSCH일 수 있으며, 이에 대한 상향링크 신호는 상기 PDSCH의 HARQ-ACK 피드백일 수 있으며 이를 포함한 PUCCH 또는 PUSCH일 수 있다. 또는 랜덤 엑세스 과정에서 단말이 RAR을 수신 받고 이후에 RAR에 해당하는 msg 3 신호를 전송하는 것일 수 있다. 이 경우 RAR은 PDSCH로 전송되고, msg 3는 PUSCH로 전송되는 것일 수 있으며, 따라서 PDSCH에 대한 상향링크 신호가 PUSCH가 될 수 있다. 또는 기지국이 SRS 신호를 트리거하는 PDCCH를 송신하면 이에 대한 상향링크 신호는 SRS가 될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 Koffset 값이 SCS에 기반하여 결정되는 일례를 설명하였지만, Koffset은 SCS에 관계 없이 하나의 값으로 전달되고, 타이밍이 적용되는 슬롯을 계산하는 과정에서

와 같이 변환되어 적용될 수 있을 것이다.

도 30a에 따르면, 3000 단계에서 기지국은 SIB 또는 상위 시그널링을 통해 Koffset 값 또는 Koffset 값을 획득하기 위한 정보를 단말로 전송한다. 3010 단계에서 기지국은 단말로 상기 기술된 하향링크 신호를 전송하고, 단말은 상기 기술된 하향링크 신호를 수신한다. 3010 단계 이전, 기지국은 단말에게 적용될 상향링크 전송 시점을 확인하고, 확인된 상향링크 전송 시점에 따라 상기 기술된 하향링크 신호를 생성 및 전송할 수 있다. 3020 단계에서 단말은 상기 하향링크 신호를 수신한 시점과 설정 또는 획득된 Koffset 값을 기반으로 상향링크 전송 시점을 결정할 수 있다. 3030 단계에서 단말은 상기 결정된 상향링크 전송 시점에서 상기 기술된 상향링크 신호를 전송할 수 있으며, 기지국은 상기 결정된 상향링크 전송 시점에서 상기 기술된 상향링크 신호를 수신한다.

[제2실시예]

제2실시예는 스케줄링 오프셋을 상향링크 전력 제어에 사용하는 방법 및 장치를 제공한다.

BWP b, 캐리어 f, 셀 c에서의 PUCCH의 전력은 하기와 같이 계산될 수 있다.

[dBm]

상기 PUCCH의 전력을 결정하는 방법에서

은 상향링크 전력제어 명령을 전달하는 DCI에 의해 결정될 수 있다. 상기 DCI 내에는 TPC(transmit power control) 명령 정보가 포함되며, TPC 명령 정보는 하향링크 PDSCH를 스케줄링하는 DCI에 포함되거나 별도의 전력제어용 DCI의 특정 비트필드를 통해 단말에게 전달될 수 있다. 상기 전송되는 DCI에는 전력제어 명령이 적용되는 시점(타이밍) 정보가 포함될 수 있다. 일례로, 슬롯 n에 전송하는 PUCCH 또는 PUSCH의 전력은 슬롯 n-k의 DCI들에 기반하여 결정될 수 있으며, 상기 k는 상위 시그널링으로 하나 이상의 k 값의 집합이 설정된 후, DCI의 k 값을 지시하는 타이밍 정보 비트필드(이 경우 상기 비트 필드의 크기는 상위 시그널링으로 설정되는 k 값의 개수의 함수가 될 수 있으며, 일례로

와 같을 수 있다)에서 지시되거나, 또는 상위 시그널링으로 하나의 k 값만이 설정되었다면 DCI에서의 지시 없이(즉 해당하는 타이밍 정보가 포함되지 않거나, 타이밍 정보의 비트 필드의 크기가 0비트) 설정된 값으로 정해질 수 있다. 하지만 기존 지상망 통신과는 달리 위성 통신에서는 길어진 TA로 인해 큰 k 값을 지시할 필요가 있을 수 있으므로, 상기 제1실시예에서 설정하고 지시하는 값인 Koffset을 전력제어 시점 결정에도 사용할 수 있을 것이다.

즉, 슬롯 n에 전송하는 PUCCH 또는 PUSCH의 전력은 슬롯 n-k-Koffset의 DCI에 포함되는 TPC 명령 정보의 합들에 기반하여 결정될 수 있다. 상기에서 Koffset 값은 다양한 방법으로, 일례로 제1실시예에서 제공하는 설정 및 지시 방법을 통해 단말에게 전달되거나 단말이 결정할 수 있을 것이다.

도 30b는 상향링크 전력 제어를 수행하는 단말의 방법의 일례를 도시한 도면이다. 3050 단계에서 단말은 기지국으로부터 상위 시그널링으로 하나 이상의 k 값의 집합을 설정받고, TPC 명령 정보 및/또는 타이밍 정보를 DCI(하항링크 데이터 스케줄링 DCI 또는 별도의 전력 제어용 DCI)를 통해 수신한다. 3060 단계에서 단말은 슬롯 n의 PUCCH 또는 PUSCH에 적용하기 위한 TPC 명령 정보를 확인하며, 이 때 슬롯 n-k-Koffset에서 수신된 DCI에 포함된 TPC 명령 정보를 확인한다. 3070 단계에서 단말은 상기 TPC 명령 정보의 합을 기반으로 슬롯 n의 PUCCH 또는 PUSCH 전송 전력을 결정하고, 3080 단계에서 단말은 상기 결정한 전송 전력을 이용해 슬롯 n에서 PUCCH 또는 PUSCH를 전송한다.

[제3실시예]

제3실시예는 한 단말에게 위성통신에서 캐리어 집적 (carrier aggregation: CA), 듀얼 커넥티비티(dual connectivity: DC)을 이용하여 운용하는 방법 및 장치를 제공한다.

단말은 복수개의 위성을 통해 기지국으로 CA로 연결될 수 있다. 일례로, 단말은 캐리어1에서는 GEO를 통해 기지국으로 연결되며 상기 캐리어 1은 PCell이 되고, 캐리어2에서는 LEO 위성을 통해 기지국으로 연결되며 상기 캐리어 2는 SCell이 될 수 있다. 상기의 경우, SCell 연결에 대한 활성화(activation) 및 비활성화(deactivation) 명령을 PCell을 통해 전달할 수 있다. 상기 경우에는 단말은 기지국으로 PCell 캐리어와 SCell 캐리어, 즉 2개의 캐리어로 데이터 송수신을 할 수 있을 것이다. 상기 경우에, SCell로 하향링크 데이터 전송을 수행하기 위한 제어 정보를 PCell로 전송하는 크로스캐리어 스케줄링(cross-carrier scheduling)이 가능할 수 있고, 또는 SCell로 하향링크 데이터 전송을 위한 수행하기 위한 제어 정보를 해당 SCell로 전송하는 셀프캐리어 스케줄링(self-carrier scheduling)이 가능할 수 있다.

도 31은 하나의 단말이 GEO 위성에 접속한 상태에서 LEO 위성을 추가로 연결하여 CA가 설정된 일례를 도시한 도면이다. 도 31에서의 일례는 GEO와의 연결을 위한 캐리어가 PCell이 되고 LEO와의 연결을 위한 캐리어가 SCell이 되는 일례이지만, 반대로 LEO와의 연결을 위한 캐리어가 PCell이 되고, GEO와 연결을 위한 캐리어가 SCell이 되는 경우도 가능할 것이다.

단말은 CA를 위해 Scell (secondary cell) 활성화 및 비활성화를 아래와 같이 처리할 수 있다.

With reference to slots for PUCCH transmissions, when a UE receives in a PDSCH an activation command [11, TS 38.321] for a secondary cell ending in slot n, the UE applies the corresponding actions in [11, TS 38.321] no later than the minimum requirement defined in [10, TS 38.133] and no earlier than slot

, except for the following:

- the actions related to CSI reporting on a serving cell that is active in slot

- the actions related to the sCellDeactivationTimer associated with the secondary cell [11, TS 38.321] that the UE applies in slot

- the actions related to CSI reporting on a serving cell which is not active in slot

that the UE applies in the earliest slot after

in which the serving cell is active.

The value of

is

where

is a number of slots for a PUCCH transmission with HARQ-ACK information for the PDSCH reception and is indicated by the PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator field in the DCI format scheduling the PDSCH reception as described in Clause 9.2.3 and

is a number of slots per subframe for the SCS configuration

of the PUCCH transmission.

With reference to slots for PUCCH transmissions, if a UE receives a deactivation command [11, TS 38.321] for a secondary cell ending in slot

, the UE applies the corresponding actions in [11, TS 38.321] no later than the minimum requirement defined in [10, TS 38.133], except for the actions related to CSI reporting on an activated serving cell which the UE applies in slot

.

If the sCellDeactivationTimer associated with the secondary cell expires in slot

, the UE applies the corresponding actions in [11, TS 38.321] no later than the minimum requirement defined in [10, TS 38.133], except for the actions related to CSI reporting on an activated serving cell which the UE applies in the first slot that is after slot

where

is the SCS configuration for PDSCH reception on the secondary cell.

...

The MAC entity shall for each configured SCell:

1> if an SCell Activation/Deactivation MAC CE is received activating the SCell:

2> activate the SCell according to the timing defined in TS 38.213 [6]; i.e. apply normal SCell operation including:

3> SRS transmissions on the SCell;

3> CSI reporting for the SCell;

3> PDCCH monitoring on the SCell;

3> PDCCH monitoring for the SCell;

3> PUCCH transmissions on the SCell, if configured.

2> if the SCell was deactivated prior to receiving this SCell Activation/Deactivation MAC CE:

3> activate the DL BWP and UL BWP indicated by firstActiveDownlinkBWP-Id and firstActiveUplinkBWP-Id respectively;

2> start or restart the sCellDeactivationTimer associated with the SCell according to the timing defined in TS 38.213 [6];

2> (re-)initialize any suspended configured uplink grants of configured grant Type 1 associated with this SCell according to the stored configuration, if any, and to start in the symbol according to rules in clause 5.8.2;

2> trigger PHR according to clause 5.4.6.

1> else if an SCell Activation/Deactivation MAC CE is received deactivating the SCell; or

1> if the sCellDeactivationTimer associated with the activated SCell expires:

2> deactivate the SCell according to the timing defined in TS 38.213 [6];

2> stop the sCellDeactivationTimer associated with the SCell;

2> stop the bwp-InactivityTimer associated with the SCell;

2> deactivate any active BWP associated with the SCell;

2> clear any configured downlink assignment and any configured uplink grant Type 2 associated with the SCell respectively;

2> clear any PUSCH resource for semi-persistent CSI reporting associated with the SCell;

2> suspend any configured uplink grant Type 1 associated with the SCell;

2> flush all HARQ buffers associated with the SCell.

1> if PDCCH on the activated SCell indicates an uplink grant or downlink assignment; or

1> if PDCCH on the Serving Cell scheduling the activated SCell indicates an uplink grant or a downlink assignment for the activated SCell; or

1> if a MAC PDU is transmitted in a configured uplink grant or received in a configured downlink assignment:

2> restart the sCellDeactivationTimer associated with the SCell.

1> if the SCell is deactivated:

2> not transmit SRS on the SCell;

2> not report CSI for the SCell;

2> not transmit on UL-SCH on the SCell;

2> not transmit on RACH on the SCell;

2> not monitor the PDCCH on the SCell;

2> not monitor the PDCCH for the SCell;

2> not transmit PUCCH on the SCell.

상기에서

는 본 발명의 제1실시예에서 제공하는 Koffset일 수 있으며, 또는/및 단말에게 설정되거나 해당 carrier에서 정해진 값이 될 수 있다. 즉, CA설정에서 SCell의 활성화 및 비활성화를 수행하는 시점은 상기 Koffset 값에 기반하여 결정될 수 있다.

기지국과 단말은 하나 이상의 특정 SCell을 활성화 또는 비활성화하는 activation command 또는 deactivation command를 슬롯 n에 수신할 경우, 슬롯 n+k (k=

)에서 상기 활성화 및 비활성화가 적용된다고 판단할 수 있으며, 활성화가 지시된 경우 상기 슬롯 n+k부터 활성화되도록 지시된 SCell에서 일반적인 동작(SRS 전송, CSI 측정 및/또는 보고, PDCCH 모니터링, PUCCH 전송 등)이 수행될 수 있다. 또한 비활성화가 지시된 경우 상기 슬롯 n+k부터 상기 SCell 상에서 SRS 전송, SCell에 대한 CSI 측정 및/또는 보고, 상향링크 데이터 전송, RACH 전송, PDCCH 모니터링, PUCCH 전송이 수행되지 않는다고 판단한다. 비활성화 타이머(sCellDeactivationTimer)가 슬롯 n에서 만료된 경우 역시 마찬가지이다.

또 한편, 단말에게 CA이 설정되고, 기지국은 단말로 PCell에서 데이터 전송을 스케줄링하는 제어정보를 전송하고 실제 데이터 전송은 SCell에서 수행되는 cross-carrier 스케줄링이 설정될 수 있다. 상기 경우에는 PCell에서 송수신되는 DCI가 SCell에서의 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링할 수 있으며, PCell에서의 위성과 단말 사이의 지연시간과 SCell에서의 위성과 단말 사이의 지연시간이 다를 수 있으므로, 기지국은 cross-carrier scheduling인 경우 별도의 Koffset을 설정해줄 수 있다.

즉, PCell에서 전송되는 DCI가 PCell의 PDSCH를 스케줄링할 때 HARQ-ACK 피드백 타이밍 결정을 위한 Koffset 값과, PCell에서 전송되는 DCI가 SCell의 PDSCH를 스케줄링할 때 HARQ-ACK 피드백 타이밍 결정을 위한 Koffset 값이 다르게 설정될 수 있으며, 이러한 Koffset 값은 별도의 상위 시그널링 설정을 통해 전송되는 것일 수 있다. 일례로 크로스-캐리어 스케줄링의 경우 DCI를 통해 스케줄링되는 셀(scheduled cell, 스케줄링된 데이터가 송수신되는 셀)의 식별자 또는/및 해당 셀에 적용될 Koffset 값이 상위 시그널링으로 설정되는 것이 가능하다.

또다른 일례로 이러한 Koffset 값의 결정은 RNTI 값에 기반할 수 있다. 일례로, RNTI 1은 LEO 위성과 단말이 송수신하는 데이터를 스케줄링하기 위해 설정 및 사용되며, 해당 위성에서 송수신시의 Koffset이 K1으로 설정되었다고 가정하고, RNTI 2는 GEO 위성과 단말이 송수신하는 데이터를 스케줄링하기 위해 설정 및 사용되며, 해당 위성에서 송수신시의 Koffset이 K2로 설정되었다고 가정한다. 이 경우 RNTI 1로 스케줄링 된 경우에는 단말은 K1을 Koffset으로 결정하여 HARQ-ACK 피드백이나 PUSCH 송신 타이밍을 결정하고, RNTI 2로 스케줄링 된 경우에는 단말이 K2을 Koffset으로 결정하여 HARQ-ACK 피드백이나 PUSCH 송신 타이밍을 결정할 수 있다. 기지국은 LEO 위성과 송수신되는 데이터를 스케줄링하는 DCI를 전송시 RNTI 1을 사용해 DCI의 일부 또는 전체를 스크램블링할 수 있으며, GEO 위성과 송수신되는 데이터를 스케줄링하는 DCI를 전송시 RNTI 2를 사용해 DCI의 일부 또는 전체를 스크램블링 할 수 있다. 또한 기지국은 RNTI 1에 관련된 상향링크 전송(HARQ-ACK 피드백 또는 PUSCH)의 전송 타이밍이 K1을 기반으로 할 것을 고려할 수 있으며, RNTI 2에 관련된 상향링크 전송(HARQ-ACK 피드백 또는 PUSCH)의 전송 타이밍이 K2를 기반으로 할 것을 고려할 수 있다. 상기에서 특정 RNTI로 스케줄링 되었다고 함은 스케줄링용 DCI의 CRC의 일부 또는 전체가 상기 RNTI 값으로 스크램블링 된 것을 의미할 수 있다. 본 일례는 위성의 종류에 국한되지 않고 다양한 일례에 적용될 수 있다. 일례로 서로 다른 셀의 데이터 또는 서로 다른 주파수 대역의 데이터 등을 스케줄링하는 경우 본 발명이 적용될 수 있을 것이다.

[제4실시예]

제4실시예는 단말이 TA를 적용하는 방법 및 장치를 제공한다. 이는 지연시간이 큰 상황에서 적용될 수 있으며, 일례로 위성통신에서 적용될 수 있다.

단말은 하향링크 신호 (일례로 PDSCH에 포함된 MAC CE 등의 상위시그널링이나 DCI와 같은 제어정보)로 TA 조정(adjustment) 지시자를 받을 수 있으며, 상기 지시된 TA의 변화는 상기 하향링크 신호를 받은 시점 및 단말이 적용할 숭 있는 TA의 최대값에 기반하여 계산될 수 있다.

For a timing advance command received on uplink slot

and for a transmission other than a PUSCH scheduled by a RAR UL grant as described in Clause 8.2A or 8.3, or a PUCCH with HARQ-ACK information in response to a successRAR as described in Clause 8.2A, the corresponding adjustment of the uplink transmission timing applies from the beginning of uplink slot

where

,

is a time duration in msec of

symbols corresponding to a PDSCH processing time for UE processing capability 1 when additional PDSCH DM-RS is configured,

is a time duration in msec of

symbols corresponding to a PUSCH preparation time for UE processing capability 1 [6, TS 38.214],

is the maximum timing advance value in msec that can be provided by a TA command field of 12 bits,

is the number of slots per subframe, and

is the subframe duration of 1 msec.

and

are determined with respect to the minimum SCS among the SCSs of all configured UL BWPs for all uplink carriers in the TAG and of all configured DL BWPs for the corresponding downlink carriers. For

, the UE assumes

[6, TS 38.214]. Slot

and

are determined with respect to the minimum SCS among the SCSs of all configured UL BWPs for all uplink carriers in the TAG.

is determined with respect to the minimum SCS among the SCSs of all configured UL BWPs for all uplink carriers in the TAG and for all configured initial UL BWPs provided by initialUplinkBWP. The uplink slot

is the last　slot among uplink slot(s) overlapping with the slot(s) of PDSCH reception assuming

, where the PDSCH provides the timing advance command and

　is defined in [4, TS 38.211].

상기에서

는 12비트로 전달될 수 있는 최대의 TA 값을 의미할 수 있다.

In case of random access response, a timing advance command [11, TS 38.321],

, for a TAG indicates

values by index values of

= 0, 1, 2, ..., 3846, where an amount of the time alignment for the TAG with SCS of

kHz is

.

is defined in [4, TS 38.211] and is relative to the SCS of the first uplink transmission from the UE after the reception of the random access response.

위와 같이 RAR에서의 TA 값이 전달되는데,

는 결국

가 될 수 있으며, 상기에서

는

로 정의되어 결국,

는 2 ms 가 될 수 있다.

상기 방법의 경우 k가

로 정해지며, 이는 단말이 적용할 수 있는 TA의 최대 값인

에 기반하여 정해지는 것일 수 있다. 하지만 위성통신의 경우에는 단말이 적용해야하는 TA값이 커질 수 있으므로, 상기 방법 대신 하기와 같은 방법으로 TA를 적용할 수 있다.

- 방법1: 하기의 방법으로 k값을 계산하여 TA를 적용하는 시점(상향링크 슬롯n+k+1부터 적용)을 계산할 수 있다.

For a timing advance command received on uplink slot

and for a transmission other than a PUSCH scheduled by a RAR UL grant as described in Clause 8.2A or 8.3, or a PUCCH with HARQ-ACK information in response to a successRAR as described in Clause 8.2A, the corresponding adjustment of the uplink transmission timing applies from the beginning of uplink slot

where

,

is a time duration in msec of

symbols corresponding to a PDSCH processing time for UE processing capability 1 when additional PDSCH DM-RS is configured,

is a time duration in msec of

symbols corresponding to a PUSCH preparation time for UE processing capability 1 [6, TS 38.214],

is the maximum timing advance value in msec that can be provided by a TA command field of 12 bits,

is the number of slots per subframe, and

is the subframe duration of 1 msec.

and

are determined with respect to the minimum SCS among the SCSs of all configured UL BWPs for all uplink carriers in the TAG and of all configured DL BWPs for the corresponding downlink carriers. For

, the UE assumes

[6, TS 38.214]. Slot

and

are determined with respect to the minimum SCS among the SCSs of all configured UL BWPs for all uplink carriers in the TAG.

is determined with respect to the minimum SCS among the SCSs of all configured UL BWPs for all uplink carriers in the TAG and for all configured initial UL BWPs provided by initialUplinkBWP. The uplink slot

is the last　slot among uplink slot(s) overlapping with the slot(s) of PDSCH reception assuming

, where the PDSCH provides the timing advance command and

　is defined in [4, TS 38.211].

상기에서

은 제1실시예 등 본 발명에서 제공하는 Koffset 값일 수 있고, 또는 해당 Koffset 값을 ms 단위로 변환한 값일 수 있다.

- 방법2: 위성통신과 같이 지연시간이 큰 환경을 위해 지상망 통신에서의

값보다 큰

값을 적용할 수 있을 것이다. 즉, 위성망 통신에서는 2 ms 보다 큰 값을

로 정의할 수 있다.

- 방법3: 상기 방법1에서 k를

로 계산할 수 있다. 상기에서

은 제1실시예 등 본 발명에서 제공하는 Koffset 값일 수 있고, 상향링크 전송에 사용하는 SCS를 이용하여

를 계산하여 적용할 수 있을 것이다. 또는,

로 계산될 수 있다.

상기 기술된 방법들 중 적어도 하나가 조합되어 실행될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시에에 따르면, TA 명령(command)로 인해 두 연속된 슬롯이 중복되고 겹치면, 이후의 슬롯을 줄일 수 있다 (If two adjacent slots overlap due to a TA command, the latter slot is reduced in duration relative to the former slot.). 도 32는 TA 명령에 의해 두 개의 슬롯이 겹치거나 그렇지 않은 일례를 도시한 도면이다. 도 32의 (a)인 경우, UL slot n과 UL slot n+1에서 모두 TA로 a가 적용되는 경우 두 슬롯이 겹치지 않는 것을 도시한 도면이다. 도 32의 (b)는 슬롯 n에는 TA를 a를 적용하고, 슬롯 n+1에는 TA를 a+x를 적용하는 경우, 슬롯n과 슬롯n+1이 시간 축 상에서 x만큼 겹치게 되는 일례를 도시한 도면이다. 즉, 이 경우 슬롯 n+1의 앞 부분 x만큼을 전송하지 않는다는 의미일 수 있다. 그런데 만약 위성통신에서 TA 값이 갑작스럽게 변화하는 경우 두 개 이상의 슬롯이 겹치는 것이 가능할 수 있다. 이러한 일례가 도 33에 도시되어 있다. 도 33은 두 개 이상의 슬롯이 겹치는 경우의 일례를 도시한 도면이다. 따라서 복수개의 연속된 슬롯이 TA 명령 때문에 겹칠 경우, 뒤에서 오는 슬롯들은 생략되거나 겹치는 부분이 전송되지 않을 수 있다 (If two or more adjacent slots overlap due to a TA command, the latter slot(s) is(are) reduced or not transmitted in duration relative to the former slot.)

상기에서 설명의 편의를 위하여 본 발명의 제1 실시예부터 제4 실시예를 나누어 설명하였으나, 각 실시예는 서로 관련된 동작을 포함하고 있으므로 적어도 2개 이상의 실시 예를 조합하여 구성하는 것도 가능하다. 또한 각 실시예의 방법은 서로 배타적인 관계가 아니며, 하나 이상의 방법이 조합되어 수행되는 것도 가능하다.

본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위한 기지국, 위성, 그리고 단말 또는 송신단과 수신단의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국, 위성, 그리고 단말의 수신부, 처리부 및 송신부가 각각 실시예에 따라 동작하여야 한다.

구체적으로 도 34은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 34에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(3800), 단말기 송신부(3820), 단말기 처리부(3810)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(3800)와 단말기 송신부(3820)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(3810)로 출력하고, 단말기 처리부(3810)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(3810)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말기 수신부(3800)에서 위성 또는 지상 기지국으로부터 신호를 수신하고, 단말기 처리부(3810)는 본 발명에 기술된 방법에 따라 기지국으로 신호를 송수신할 수 있다. 이후, 단말기 송신부(3820)는 결정된 시점을 이용해 신호를 송신할 수 있다.

도 35는 본 발명의 실시예에 따른 위성의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 35에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 위성은 위성 수신부(3900), 위성 송신부(3920), 위성 처리부(3910)를 포함할 수 있다. 상기에서 수신부 및 송신부 그리고 처리부는 복수개로 이루어질 수 있을 것이다. 즉, 단말로부터 신호를 송수신하기 위한 수신부와 송신부, 그리고 기지국으로부터 신호를 송수신하기 위한 수신부와 송신부 각각 (및 다른 위성과 신호를 송수신하기 위한 수신부와 송신부)으로 구성될 수 있다. 위성 수신부(3900)와 위성 송신부(3920)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(3910)로 출력하고, 위성 처리부(3910)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 상기 위성 처리부(3910)에서는 주파수 오프셋 또는 Doppler shift를 보정하기 위한 보정기(compensator, pre-compensator)를 포함할 수 있으며, GPS 등으로부터 위치를 추적할 있는 장치를 포함할 수 있다. 또한 상기 위성 처리부(3910)에서는 수신 신호의 중심 주파수를 이동시킬 수 있는 frequency shift 기능을 포함할 수 있을 것이다. 위성 처리부(3910)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 위성, 기지국, 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다.

도 36는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 36에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(4000), 기지국 송신부(4020), 기지국 처리부(4010)를 포함할 수 있다. 상기 기지국은 지상 기지국이거나 또는 위성의 일부분일 수 있다. 기지국 수신부(4000)와 기지국 송신부(4020)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(4010)로 출력하고, 기지국 처리부(4010)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(4010)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 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. 통신 시스템의 무선 통신 시스템에서 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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