KR20220024750A - 데이터 중심 이벤트 기반 랜덤 액세스 절차 - Google Patents

Abstract

무선 통신 네트워크에서, 상기 무선 통신 네트워크의 랜덤 액세스 채널에서 무선 신호를 전송함으로써 전송 정보를 전송하도록 통신하기 위한 장치는 상기 무선 신호를 전송하도록 구성된 무선 인터페이스; 랜덤 액세스 프리앰블을 포함하기 위해 상기 무선 신호를 제공하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다. 상기 제어 유닛은 상기 랜덤 액세스 프리앰블이 상기 전송 정보와 연관되도록 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하도록 구성된다.

Description

데이터 중심 이벤트 기반 랜덤 액세스 절차

본 발명은 이동 통신 시스템 또는 네트워크 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장치, 기지국, 그 동작 방법 및 데이터 전송을 향상시키기 위한 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 본 발명은 특히 데이터 중심 이벤트 기반 랜덤 액세스 절차를 위한 방법에 관한 것이다.

도 1은 도 1(a)에 도시된 바와 같이, 코어 네트워크(102) 및 하나 이상의 무선 액세스 네트워크(RAN₁, RAN₂, …RAN_N)를 포함하는, 지상 무선 네트워크(100)의 예의 개략도이다. 도 1(b)는 하나 이상의 기지국 gNB₁ 내지 gNB₅를 포함할 수 있는 무선 액세스 네트워크 RANn의 예시의 개략도이고, 이들 각각은 각각의 셀(106₁ 내지 106₅)에 의해 개략적으로 표현되는 기지국을 둘러싼 특정 영역을 서비스한다. 기지국은 셀 내에서 사용자에게 서비스하기 위해 제공된다. 기지국(BS)이라는 용어는 5G 네트워크에서 gNB, UMTS/LTE/LTE-A/LTE-A Pro에서 eNB, 또는 다른 이동 통신 표준에서는 단순히 BS를 나타낸다. 사용자는 고정 장치 또는 모바일 장치일 수 있다. 무선 통신 시스템은 또한 기지국 또는 사용자에 연결되는 모바일 또는 고정 IoT 장치에 의해 액세스될 수 있다. 모바일 장치 또는 IoT 장치는 물리적 장치, 로봇 또는 자동차와 같은 지상 기반 차량, 유인 또는 무인 항공기(UAV)와 같은 항공기를 포함할 수 있고, 후자는 또한 드론, 건물 및 전자 장치, 소프트웨어, 센서, 액추에이터 등이 내장된 기타 아이템 또는 장치를 말할 뿐만 아니라, 이러한 장치가 기존 네트워크 인프라에서 데이터를 수집하고 교환할 수 있도록 하는 네트워크 연결을 말한다. 도 1(b)은 5 개의 셀을 예시하고 있지만; RAN_n은 다소간의 셀을 포함하고 RAN_n은 또한 하나의 기지국만을 포함할 수 있다. 도 1(b)는 셀(106₂) 내에 있으며 기지국 gNB₂에 의해 서비스되는 두 사용자 UE₁ 및 UE₂(사용자 장치(UE)라고도 함)를 도시한다. 다른 사용자 UE₃는 기지국 gNB₄에 의해 서비스되는 셀(106₄)에 표시된다. 화살표 108₁, 108₂ 및 108₃은 사용자 UE₁, UE₂ 및 UE₃에서 기지국 gNB₂, gNB₄으로 데이터를 전송하거나 기지국 gNB₂, gNB₄에서 사용자 UE₁, UE₂, 및 UE₃로 데이터를 전송하기 위한 업링크/다운링크 연결을 개략적으로 나타낸다. 또한, 도 1(b)는 고정 또는 모바일 장치일 수 있는 셀(106₄)에 있는 두 개의 IoT 장치(110₁ 및 110₂)를 도시한다. IoT 장치(110₁)는 기지국 gNB₄를 통해 무선 통신 시스템에 액세스하여 화살표(112₁)로 개략적으로 표시된 데이터를 수신 및 전송한다. IoT 장치(110₂)는 화살표(112₂)로 개략적으로 나타낸 바와 같이 사용자 UE₃를 통해 무선 통신 시스템에 액세스한다. 각각의 기지국 gNB₁ 내지 gNB₅은 예를 들어, S1 인터페이스를 통해, 도 1(b)에서 "코어"를 가리키는 화살표로 개략적으로 나타낸 각각의 백홀 링크(114₁ 내지 114₅)를 통해, 코어 네트워크(102)에 연결될 수 있다. 코어 네트워크(102)는 하나 이상의 외부 네트워크에 연결될 수 있다. 또한, 각각의 기지국 gNB₁ 내지 gNB₅의 일부 또는 전부가 예를 들어, NR의 S1 또는 X2 인터페이스 또는 XN 인터페이스를 통해, "gNB"를 가리키는 화살표로 도 1(b)에 개략적으로 표시된, 각각의 백홀 링크(116₁ 내지 116₅)를 통해 서로간에 연결될 수 있다.

데이터 전송을 위해 물리적 자원 그리드가 사용될 수 있다. 물리적 자원 그리드는 다양한 물리적 채널 및 물리적 신호가 매핑되는 자원 요소의 세트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 물리적 채널은 사용자 특정 데이터(다운링크 및 업링크 및 사이드링크 페이로드 데이터라고도 함)를 유니캐스트로 운반하는 물리적 다운링크, 업링크 및 사이드채널 공유 채널(PDSCH, PUSCH, PSSCH) 을 포함할 수 있고, 물리적 브로드캐스트 채널(PBCH)은 예를 들어 마스터 정보 블록 (MIB) 및 시스템 정보 블록(SIB)을 운반하고, 물리적 다운링크, 업링크 및 사이드링크 제어 채널(PDCCH, PUCCH, PSCCH)은 예를 들어, 다운링크 제어 정보(DCI), 업링크 제어 정보(UCI) 및 사이드링크 제어 정보(SCI)를 전달한다. 업링크의 경우, 물리적 채널은 UE가 MIB 및 SIB를 동기화하고 획득한 후 네트워크에 액세스하기 위해 UE가 사용하는 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH 또는 RACH)을 더 포함할 수 있다. 물리적 신호는 참조 신호 또는 심볼(RS), 동기화 신호 등을 포함할 수 있다. 자원 그리드는 시간 영역에서 특정 기간을 갖고 주파수 영역에서 주어진 대역폭을 갖는 프레임 또는 무선 프레임을 포함할 수 있다. 프레임은 미리 정의된 길이, 예를 들어, 1ms의 특정 수의 서브 프레임을 가질 수 있다. 각 서브 프레임은 주기적 프리픽스(CP) 길이에 따라 12 또는 14 개의 OFDM 심볼로 구성된 하나 이상의 슬롯을 포함할 수 있다. 프레임은 또한, 단축된 전송 시간 간격(sTTI) 또는 몇 개의 OFDM 심볼로 구성된 미니 슬롯/비 슬롯 기반의 프레임 구조를 사용할 때, 더 적은 수의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다.

무선 통신 시스템은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시스템, 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템, 또는 CP가 있거나 없는 기타 IFFT 기반 신호(예를 들어, DFT-s-OFDM)과 같이, 주파수 분할 다중화를 사용하는 단일 톤 또는 다중 반송파 시스템일 수 있다. 다중 액세스를 위한 비 직교 파형과 같은 기타 파형, 예를 들어, 필터-뱅크 다중 반송파(FBMC), 일반 주파수 분할 멀티플렉싱(GFDM) 또는 범용 필터링된 다중 반송파(UFMC)가 사용될 수 있다. 무선 통신 시스템은 예를 들어 LTE-어드밴스드 프로 표준 또는 5G 또는 NR(뉴 라디오) 표준에 따라 동작할 수 있다.

도 1에 도시된 무선 네트워크 또는 통신 시스템은 별개의 중첩되는 네트워크를 갖는 이종 네트워크, 예를 들어, 기지국 gNB₁ 내지 gNB₅와 같은 매크로 기지국 및 펨토 또는 피코 기지국과 같은 소형 셀 기지국 네트워크(도 1에 도시되지 않음)를 포함하는 각각의 매크로 셀을 갖는 매크로 셀 네트워크에 의해 이루어질 수 있다.

전술한 지상 무선 네트워크에 더하여, 위성과 같은 우주 송수신기 및/또는 무인 항공기 시스템과 같은 공중 송수신기를 포함하는 비 지상 무선 통신 네트워크도 존재한다. 비 지상 무선 통신 네트워크 또는 시스템은 예를 들어 LTE-어드밴스드 프로 표준 또는 5G 또는 NR(뉴 라디오) 표준에 따라, 도 1을 참조하여 위에서 설명한 지상 시스템과 유사한 방식으로 동작할 수 있다.

이동 통신 네트워크에서, 예를 들어 LTE 또는 5G/NR 네트워크와 같이, 도 1을 참조하여 위에서 설명한 것과 같은 네트워크에서, 예를 들어 PC5 인터페이스를 사용하여 하나 이상의 사이드링크(SL) 채널을 통해 서로 직접 통신하는 UE가 있을 수 있다. 사이드링크를 통해 서로 직접 통신하는 UE는 다른 차량과 직접 통신하는 차량(V2V 통신) 및 무선 통신 네트워크의 다른 엔티티, 예를 들어 신호등, 교통 표지판 또는 보행자와 같은 도로변 엔티티와 통신하는 차량(V2X 통신)을 포함할 수 있다. 다른 UE는 차량 관련 UE가 아닐 수 있으며 상기 언급된 장치 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 이러한 장치는 SL 채널을 사용하여 서로 직접 통신(D2D 통신)할 수도 있다.

두 UE가 사이드링크를 통해 직접 통신하는 것을 고려할 때, 두 UE 모두 동일한 기지국에 의해 서비스되므로 기지국은 사이드링크 자원 할당 구성이나 보조를 UE에 제공할 수 있다. 예를 들어, 두 UE는 도 1에 도시된 기지국 중 하나와 같이 기지국의 커버리지 영역 내에 있을 수 있다. 이것을 "커버리지 내" 시나리오라고 한다. 다른 시나리오를 "커버리지 외" 시나리오라고 한다. "커버리지 외"는 두 UE가 도 1에 도시된 셀 중 하나에 있지 않음을 의미하기 보다는, 이들 UE가

기지국에 연결되지 않을 수 있으며, 예를 들어 RRC 연결 상태에 있지 않으므로 UE가 기지국으로부터 어떠한 사이드링크 자원 할당 구성 또는 지원도 수신하지 않으며, 및/또는

기지국에 연결될 수 있지만, 하나 이상의 이유로 기지국은 UE에 대한 사이드링크 자원 할당 구성 또는 지원을 제공하지 않을 수 있으며, 및/또는

NR V2X 서비스, 예를 들어 GSM, UMTS, LTE 기지국을 지원하지 않는 기지국에 연결될 수 있다는

것을 의미한다는 것에 유의한다.

사이드링크를 통해 서로 직접 통신하는 두 개의 UE를 고려할 때, 예를 들어 PC5 인터페이스를 사용하여, UE들 중 하나는 또한 BS와 연결될 수 있고, 사이드링크 인터페이스를 통해 BS로부터 다른 UE로 정보를 중계할 수 있다. 중계는 동일한 주파수 대역(in-band-relay)에서 수행되거나 다른 주파수 대역(out-of-band relay)이 사용될 수 있다. 제 1 경우, Uu 및 사이드링크 상의 통신은 시분할 이중화(TDD) 시스템에서와 같이 다른 시간 슬롯을 사용하여 분리될 수 있다.

무선 통신 시스템, 예를 들어 도 1을 참조하여 위에서 설명된 시스템에서, 구성된 승인(CG) 전송은 예를 들어 참고문헌 [1]에 설명된 대로 구현될 수 있으며, 이는 사용자 장치(UE)가 이 메시지에 대한 스케줄링 승인 없이 메시지를 전송할 수 있도록 함으로써 짧은 대기 시간 통신을 허용한다. 도 2는 이동 통신 네트워크, 예를 들어 NR 또는 5G 네트워크에서 CG 전송의 개념을 개략적으로 예시한다. 도 2는 기지국(gNB)뿐만 아니라 2개의 모바일 장치(UE1, UE2), 예를 들어 차량 등을 포함하는, 단일 셀, 예를 들어 도 1에서 위에 도시된 바와 같은 셀을 개략적으로 도시한다. 기지국(gNB)은 CG 전송을 수행할 시간-주파수 자원을 할당한다. 도 2는 예를 들어 특정 주기로 CG 전송을 위해 gNB에 의해 제공되거나 할당되는 시간-주파수 자원(200)을 예시한다. 구성된 승인 자원(200)은 전송할 데이터가 있을 때 사용자에 의해 UE1, UE2로서 무작위로 사용될 수 있다. 구성된 부여 자원을 할당함으로써, 시스템 또는 네트워크는 스케줄링 요청 절차에 대한 패킷 전송 지연을 제거하고 할당된 무선 자원의 활용률을 높인다. 도 2의 예에서, 사용자 UE1은 전송될 데이터(202₁)를 갖는다. 데이터(202₁)는 시간 t1에서 사용 가능하거나 생성될 수 있고, 시간 t2에서 데이터(202₁)는 스케줄링 요청 절차 없이 구성된 승인 자원을 사용하여 사용자 UE1에 의해 전송될 수 있다. 추가 데이터(202₂)는 시간 t3에서 이용가능할 수 있고, 데이터는 시간 t4에서 구성된 승인 자원을 사용하여 전송될 수 있다. 다른 사용자(UE2)에서, 데이터(202₃)는 시간 t5에서 이용가능할 수 있고, 이후 시간 t6에서 CG 자원을 사용하여 전송된다. CG 전송이 전송되는, CG 자원 또는 CG 자원 풀이라고도 하는 시간-주파수 자원은 예를 들어 CG 유형 1이라고도 하는 무선 자원 제어(RRC) 시그널링만을 통해 또는 CG 유형 2라고도 하는 RRC 시그널링 및 다운링크 L1/L2 시그널링을 통해 미리 구성될 수 있다 (참고문헌 [1] 및 [2] 참조). 도 2를 참조하여 위에서 설명한 바와 같은 CG 전송은 예를 들어 차량 대 사물 통신(V2X)에 대한 고신뢰 저 대기시간 통신(URLLC)용으로, 저 지연 시간 애플리케이션에 사용될 수 있다.

위 섹션의 정보는 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것이므로 해당 기술 분야의 숙련자에게 이미 알려진 선행 기술을 형성하지 않는 정보를 포함할 수 있다는 것에 유의한다.

제한된 자원으로 인해 여러 장치(사용자)가 기지국과 통신하는 무선 통신 시나리오를 고려할 때, 사용 가능한 (물리적) 채널은 모든 사용자 간에 공유되어야 하며 사용자가 기지국과 통신할 때마다 경합을 해결하기 위해 랜덤 액세스(RA) 프로토콜이 구현될 수 있다. RA 동안, 장치는 (장치) 아이덴티티를 확인하고 장치에 승인을 할당하기 위해 기지국에서 감지되어야 하는 프리앰블을 무작위로 선택한다. 랜덤 액세스 채널(RACH)은 LTE(Long Term Evolution)에서 다르게 사용될 수 있다. LTE에서, RACH 프로세스는 다음 상황에서 발생할 수 있으며, 예를 들어, 3GPP 사양, 10.1.5 36.300의 랜덤 액세스 절차 참조).

i) 상태 RRC(무선 자원 제어) 유휴 상태에서 초기 액세스

ii) RRC 연결 재설정 절차;

iii) 핸드오버(경합 기반 또는 비경합 기반)

iv) 예를 들어, UL(업링크) 동기화 상태가 "비동기화"인 경우, 랜덤 액세스 절차를 필요로 하는, RRC 연결 상태 동안 DL(다운링크) 데이터 도착;

v) 예를 들어, UL 동기화 상태가 "비동기화" 상태이거나 사용 가능한 SR(스케줄링 요청)에 대한 PUCCH(물리적 업링크 제어 채널) 자원이 없는 경우, 랜덤 액세스 절차가 필요한 RRC 연결 상태 동안 UL 데이터 도착;

vi) 예를 들어, UE(사용자 장치) 포지셔닝을 위해 타이밍 어드밴스가 필요한 경우, 랜덤 액세스 절차가 필요한 RRC 연결 상태 동안 제안된 포지셔닝.

도 3은 NB-IOT 장치(협대역 사물 인터넷)에 대한 랜덤 액세스 절차의 개략적인 흐름도를 보여준다. NB-IOT에 대한 랜덤 액세스 절차는 다음과 같이 작동할 수 있다.

1. 장치는 NPRACH(협대역 물리적 RACH)를 통해 무작위로 선택된 프리앰블을 전송한다. 프리앰블 매개변수는 SIB(시스템 정보 블록)에서 정의될 수 있다. 프리앰블은 커버리지 등급(CC)에 의존할 수 있고, 여기서 각 CC는 자신의 프리앰블 공간을 가질 수 있다. 각 UE는 CC 프리앰블 세트에서 임의로 선택할 수 있다.

2. 기지국(eNB)은 프리앰블을 감지하고 프리앰블 인덱스, 시간 정렬(TA) 오프셋 및 UL 승인으로 응답할 수 있다. 즉, eNB는 프리앰블을 검출하고 TA를 측정할 수 있다. UL 승인 및 TA와 함께 프리앰블 ID를 보낼 수 있다.

3. UE는 RRC 연결을 요청하기 위해 시그널링 정보(아이덴티티)를 보낼 수 있다. 즉, UE는 부여된 자원에 대해 자신의 아이덴티티를 전송하고 RRC 연결을 요청할 수 있다.

4. eNB는 RRC 연결 설정 메시지와 함께 장치로부터 수신된 시그널링 정보를 확인한다. 즉, eNB는 RRC 연결 설정을 전송하여 경합을 해결할 수 있다.

5. UE는 RRC 연결 설정 완료 메시지와 연결된 데이터를 전송한다.

더 자세히: NPRACH 프리앰블을 보내기 전에, UE는 eNB의 심볼 타이밍 및 캐리어 주파수와 자신을 동기화하기 위해 eNB로부터 PSS(1차 동기화 채널) 및 SSS(2차 동기화 채널)를 사용한다. 또한 커버리지 등급를 선택하기 위한 기준 수신 전력을 측정한다. 세 가지 등급가 정의되어 있으며, 각각은 NPRACH 프리앰블에 대해 서로 다른 매개변수로 연결된다. 그런 다음, NPDCCH(협대역 물리적 하향링크 제어 채널)에서 발견된 시스템 정보 블록에서, UE는 프리앰블 시퀀스의 시작 시간과 길이(다시 커버리지 등급에 의해 결정됨)를 결정한다. NPRACH는 기존 LTE PRACH와 대조되는 직교 신호 톤 주파수 도약 패턴을 사용한다. NPRACH 프리앰블은 3.75kHz의 부반송파 간격으로 48개의 부반송파로 구성된 180kHz 범위 내에서 전송된다. 기본적으로 NPRACH 프리앰블은 반복적으로 전송되며, 각 반복에서 NPRACH 시간-주파수 할당을 나타내는 도 4에 예시된 규칙에 따라 다른 부반송파로 도약한다. 따라서 각 n_init는 직교 도약 패턴을 생성하여, 이는 48개의 가능한(도약) 시퀀스를 생성한다. 단일 반복 값 구성으로 인해, 각 활성 IoT 장치는 48개의 모든 부반송파에서 경합하고 따라서 각 부반송파는 선택될 동일한 확률(1/48)을 갖는다. NPRACH에 대한 매개변수 목록은 도 5a에 도시되며, 여기서 도 5b는 예시적인 매개변수 세트를 도시한다.

프리앰블이 성공적으로 감지되면, eNB는 다음을 포함하는 메시지로 응답한다:

시간 정렬 오프셋(TAO/TA);

프리앰블 인덱스(수신된 프리앰블의);

UL 자원 승인

그런 다음, UE는 스케줄 자원을 사용하여 자신의 ID를 전송하고 eNB는 경합 해결 메시지를 전송한다(여러 UE가 동일한 프리앰블을 선택한 경우).

전술한 바와 같은 종래 기술로부터 출발하여, 통신의 대기 시간 측면에서 무선 통신의 개선에 대한 필요성이 대두되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 저지연 통신을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 UE에 의해 선택되고 랜덤 액세스 채널에서 전송될 프리앰블이 전송되어야 하는 정보와 연관될 때 데이터 전송이 낮은 대기 시간에 직면할 수 있음을 인식했다. 정보는 자원 할당 또는 할당 요청 이상과 관련이 있지만 서로 다른 의미를 갖는 서로 다른 프리앰블를 고려한다.

일 실시 예에 따르면, 무선 통신 네트워크의 랜덤 액세스 채널에서 무선 신호를 전송하여 전송 정보를 전송하기 위해 무선 통신 네트워크에서 통신하는 장치는 무선 신호를 전송하도록 구성된 무선 인터페이스 및 랜덤 액세스 프리앰블을 포함하도록 무선 신호를 제공하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은 랜덤 액세스 프리앰블이 전송 정보와 연관되도록 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하도록 구성된다.

본 발명자들은 또한 시간 정렬/타이밍 어드밴스의 변화에 의해 경합 해결을 허용함으로써 저 대기 시간 통신을 성취할 수 있다는 것을 점을 발견하였다.

무선 신호를 전송함으로써 무선 통신 네트워크에서 통신하기 위한 장치가 제공되며, 무선 통신 네트워크는 무선 인터페이스를 포함하는 본 발견에 따른 기지국에서의 동기화를 사용하여 기지국에 의해 작동된다. 장치는 무선 인터페이스를 사용하여 기지국과 동기화된 제 1 무선 신호 및 제 2 무선 신호 중 하나를 전송하고 기지국과 동기화되지 않거나 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 다른 무선 신호를 전송하도록 구성된다. 대안적으로 또는 추가로, 장치는 기지국과 동기화되지 않거나 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 제 1 무선 신호 및 제 2 무선 신호를 전송하도록 구성된다. 제 1 및/또는 제 2 무선 신호는 기지국에서의 경합 해결과 연관된다.

추가 실시 예는 기지국, 무선 통신 네트워크, 장치 동작 방법, 기지국 동작 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

추가 실시 예는 종속항에 정의되어 있다.

이제 본 발명의 실시 예가 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명된다:
도 1은 지상 무선 네트워크의 예의 개략도이다.
도 2는 단일 셀, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같은 셀을 개략적으로 도시한다.
도 3은 NB-IOT 장치에 대한 알려진 랜덤 액세스 절차의 개략적인 흐름도를 보여준다.
도 4는 알려진 NPRACH 시간-주파수 할당을 나타낸다.
도 5a는 NPRACH에 대한 매개변수의 목록을 보여준다.
도 5b는 도 5a의 매개변수의 예시적인 매개변수 세트를 도시한다;
도 6은 일 실시 예에 따른 장치의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 7a는 일 실시 예에 따라 전송되는 정보와 선택된 랜덤 액세스 프리앰블 간의 관계를 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한다.
도 7b는 실시 예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블의 해석에 대한 개략적인 블록도를 도시하며, 이는 예를 들어 랜덤 액세스 프리앰블의 수신기에서 수행될 수 있다.
도 8a는 전송 정보와 연관되는 랜덤 액세스 프리앰블과 연관되지 않은 프리앰블 사이의 예시적인 관계를 설명하기 위한 개략도를 도시한다.
도 8b는 일 실시 예에 따른, 예를 들어 하나 이상의 기지국에 의해 조직된 장치 및/또는 네트워크의 구성을 예시하는 개략도를 도시한다;
도 9는 일 실시 예에 따른, 전송 정보와 연관된 프리앰블의 사용을 NPRACH와 결합하기 위한 방법의 개략적인 흐름도를 도시한다;
도 10a는 일 실시 예에 따른, 메시지/전송 정보 및 경합 해결과 연관된 프리앰블의 사용을 예시하기 위한 방법의 개략적인 흐름도를 도시한다;
도 10b는 일 실시 예에 따른, 추가 절차의 개략적인 흐름도를 도시한다;
도 10c는 일 실시 예에 따른 절차의 개략적인 흐름도로서, 이 때 특정 메시지 또는 메시지 그룹이 인식될 수 있고;
도 10d는 일 실시 예에 따른 절차의 개략적인 흐름도로서, 이 때 랜덤 액세스 프리앰블이 특정 장치에 할당되고;
도 11은 일 실시 예에 따른, 무선 통신 네트워크의 개략적인 블록도를 도시한다;
도 12a는 일 실시 예에 따른, 프리앰블의 5개의 직교 서브그룹을 갖는 예시적인 서명 행렬의 공분산 행렬을 도시한다;
도 12b는 일 실시 예에 따른, 프리앰블의 7개의 직교 서브그룹을 갖는 예시적인 서명 행렬의 예시적인 공분산 행렬을 도시한다;
도 13은 상이한 수의 제어 채널 요소(CCE)로 형성된 복수의 PDCCH를 갖는 PDCCH 영역의 예를 개략적으로 도시한다;
도 14는 특정 UE에 대한 하나 이상의 DCI 패키지를 PDCCH 영역 내에서 찾기 위한 블라인드 디코딩 프로세스를 개략적으로 도시한다;
도 15는 일 실시 예에 따른, 사용자 장치의 개략적인 블록도를 도시한다;
도 16a는 실시 예에 따른, 자원 할당을 위한 형식 F(3,2)의 오일러 제곱 행렬에 대한 자원 할당을 예시하는 오일러 제곱 행렬의 예를 도시한다;
도 16b는 일 실시 예에 따른, 자원 할당을 위한 형식 F(4, 3)의 오일러 제곱 행렬의 개략도를 도시한다;
도 16c는 일 실시 예에 따른, 가변 길이를 갖는 자원 서브세트에 대한 도 6b의 자원 할당을 도시한다;
도 17a는 일 실시 예에 따른, 제 1 행렬 및 제 2 행렬이 서브세트를 생성하기 위해 사용되는 개념을 도시한다.
도 17b는 일 실시 예에 따른, 도 7a에서와 동일한 자원을 다른 수의 서브세트에 할당하거나 연관시키기 위해 4개의 매트릭스가 사용되는 개념을 도시한다.
도 17c는 서브세트의 수를 유지하면서 서브세트에 매핑된 자원의 수를 줄이기 위한 개념이다.
도 18은 일 실시 예에 따른, 무선 네트워크의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 19a는 일 실시 예에 따른, 오일러 제곱 맵핑을 사용하여 기지국에 의해 동작되는 6개의 자원이 맵핑되는 예시적인 시나리오의 개략도를 도시한다.
도 19b는 일 실시 예에 따른, 직교 통신 및 또한 비직교 통신이 사용되는 도 9a의 시나리오의 개략도를 도시한다.
도 20은 일 실시 예에 따른, 자원의 개념을 설명하기 위한 예시적인 다이어그램을 도시한다; 및
도 21은 본 발명의 접근법에 따라 설명된 방법의 단계 뿐만 아니라 유닛 또는 모듈이 실행될 수 있는 컴퓨터 시스템의 예를 도시한다.

동일하거나 동등한 요소 또는 동일하거나 동등한 기능을 갖는 요소는 상이한 도면에서 발생하더라도 동일하거나 동등한 참조 번호로 이하의 설명에서 표시된다.

다음 설명에서, 본 발명의 실시 예에 대한 보다 철저한 설명을 제공하기 위해 복수의 세부사항이 제시된다. 그러나, 본 발명의 실시 예가 이러한 특정 세부사항 없이 실시될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예에서, 잘 알려진 구조 및 장치는 본 발명의 실시 예를 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세하게 보다는 블록도 형태로 도시된다. 또한, 이하에서 설명하는 상이한 실시 예의 특징은 특별히 달리 언급하지 않는 한 서로 결합될 수 있다.

본 명세서에 설명된 실시 예는 적어도 부분적으로 협대역 전송과 관련될 수 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 다른 실시 예는 상이한 유형의 RACH 절차 및/또는 채널에 관한 것일 수 있다.

도 6은 일 실시 예에 따른 장치(60)의 개략적인 블록도를 도시한다. 예를 들어, 장치(60)는 협대역 물리적 랜덤 액세스 채널에서 무선 신호(14)를 전송하도록 구성된 협대역 사물 인터넷(IoT) - NB-IoT 장치일 수 있다. 무선 장치(60)는 무선 신호(14)를 전송하도록 구성된 무선 인터페이스(12)를 포함한다. 장치(60)는 예를 들어, 지상 무선 네트워크(100)에서, 예를 들어, UE 및/또는 IoT 장치로서 무선 통신 네트워크에서 통신하도록 구성될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 장치(60)가 동작하는 무선 통신 네트워크는 지상 네트워크가 아니라 다른 네트워크, 예를 들어, 위성 통신 네트워크 등이다.

장치(60)는 무선 통신 네트워크의 랜덤 액세스 채널(RACH)에서 무선 신호(14)를 송신하도록 구성될 수 있다. 즉, 장치(60)는 한 번에 하나 이상의 장치에 의해 액세스되도록 적응되는 자원(시간, 주파수, 코드 및/또는 공간)을활용할 수 있다.

장치(60)는 신호(14')에 기초하여 무선 신호(14)를 생성하기 위해 무선 장치(12)에 공급되는 각각의 신호(14')를 생성함으로써 무선 신호(14)를 제공하도록 구성된 제어 유닛(16)을 포함한다. 제어 유닛(16)은 예를 들어 파일럿 심볼들을 포함하는 프리앰블을 신호(14') 및 이에 따라 무선 신호(14)에 포함할 수 있다.

장치(60)는 전송될 정보(18)를 가질 수 있다. 정보(18)는 전송 정보, 즉, 전송을 위한 자원이 요청되는 내용을 넘어 특정 유형의 정보로 지칭될 수 있다. 나중 전송에 대한 이러한 요청은 선행 기술로부터 알려져 있을 수 있으며, 알려진 RACH 자원에 액세스하는 모든 UE에 대해 정보 내용과 관련하여 동일할 수 있다. 대조적으로, 전송 정보는 장치(60)에서의 이벤트에 기초할 수 있다. 예를 들어, 합의된 시간 범위를 기반으로 하여, 예를 들면, 특정한 시간이 도래하거나 특정한 이벤트가 인지될 수 있다. 이러한 이벤트는 예를 들어 태양광 패널에 대해 관련될 수 있는 태양이 빛나고 있는 것일 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 전송 정보는 다음 중 적어도 하나에 기초할 수 있다:

장치의 식별자 또는

메시지의 도착

네트워크 사전 구성

장치 등급

메시지의 서비스 등급

메시지의 우선 순위 등급

메시지의 신뢰도 등급

메시지의 대기 시간 등급

메시지 유형

메시지 내용

장치 우선 순위

서비스 정책

비면허 대역의 채널 사용 비율(CBR) 또는 CSI/CQI 측정 결과와 같은 채널 점유/품질 측정.

예를 들어, 플로우/베어러가 QoS를 기반으로 하는 경우, 메시지는 플로우/베어러, 예를 들어 메시지의 서비스 등급로부터 이들 속성 중 하나 이상을 갖게 된다.

예를 들어, 풍력 터빈의 경우, 센서로부터 수신된 정보 및 바람 활동에 대한 보고에 관심을 가질 수 있다. 또한, 전송 정보는 서비스 등급, 우선 순위 등급, 대기 시간 조건, 메시지 유형, 메시지 내용 등에 기초할 수 있다. 그러한 전송 정보는 예를 들어 eNB/gNB 또는 임의의 다른 엔티티에 의해 구성될 수 있거나 장치(60)에서 결정될 수 있다. 예를 들어, 패킷이 도착할 수 있고 특정 서비스 또는 우선 순위에 해당하는 경우 이벤트가 트리거될 수 있다. 예를 들어, 이벤트는 이를 기반으로 하여 사용 가능한 스케줄링된 승인이 없다고 할 수 있다. 또는 이벤트가 원격으로 트리거될 수도 있다. 웨이크업 신호 또는 페이징 메시지의 수신은 이러한 원격 트리거 이벤트의 예이다. 또 다른 예는 장치에 대한 긴급 메시지이다. 다른 예는 장치(60)가 릴레이이고 절전 모드에 있는 것일 수 있다. 이러한 웨이크업 신호는 릴레이를 통해 링크를 켜거나 활성화하기 위해 제 2 송신기에 의해 전송될 수 있다. 제어 유닛(16)은 기지국에 의해 적응, 지시 또는 프로그래밍될 수 있으며, 예를 들어, 특정 이벤트(예: 핸드오버, 셀 부하 조건 또는 기타 상위 계층 절차)에 의해 트리거되거나 반영구적 방식(특정 시간 간격 또는 특정 조건 기반)으로 구성된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어 유닛은 예를 들어, 각각의 정보를 방송하거나 배포할 수 있는 제조업체 또는 기타 장치에 의해 각각의 프리앰블의 의미에 관한 정보를 검색할 수 있다. 즉, 특정 프리앰블에 대한 전송 정보의 연결은 정적이거나 가변적/동적일 수 있다.

제어 유닛(16)은 랜덤 액세스 프리앰블(22)이 전송 정보와 연관되는 방식으로 무선 신호(14)와 함께 전송될 랜덤 액세스 프리앰블(22)을 선택하도록 구성될 수 있다. 즉, 무선 통신 네트워크는 복수의 랜덤 액세스 프리앰블(22), 예를 들어 랜덤 액세스 프리앰블(22₁, 22₂)을 제공할 수 있다. 제어 유닛(16)은 랜덤 액세스 프리앰블의 이용 가능한 서브세트로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 선택할 수 있고, 이로부터 정보(18)을 적어도 부분적으로 나타내기 위해 수신기에서 해석되는 것을 알게 된다.

두 개의 랜덤 액세스 프리앰블(22₁, 22₂) 간의 선택이 도 6에 도시되어 있지만, 이 선택은 단지 하나의 랜덤 액세스 프리앰블과 2개 이상의 랜덤 액세스 프리앰블 중에서 예를 들어, 적어도 3개, 적어도 4개, 적어도 5개, 적어도 10개, 적어도 15개 중에서 이루어질 수 있으며, 여기서 상이한 프리앰블은 서로에 대해 직교할 수 있지만 또한 비직교적일 수 있다.

하나의 랜덤 액세스 프리앰블만을 선택하는 시나리오에서, 장치(60)는 예를 들어 네트워크 제공자 또는 기지국으로부터, 특정 이벤트 또는 특정 전송 정보가 특정 프리앰블에 의해 대체 또는 표시되어야 함을 의미한다는 외부 정보에 의해 지시되거나 적응될 수 있다. 따라서, 장치(60)는 표시된 랜덤 액세스 프리앰블을 직접적으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 장치(60)가 단 하나의 유형의 메시지 또는 하나의 유형의 메시지 등급를 갖는 경우, 아마도 하나의 서문만 사용할 수 있다. 그러나 이것은 포함된 랜덤 액세스 프리앰블을 기반으로 하여, 수신기에서 특정 이벤트가 발생했거나 특정 전송 정보를 수신했다는 표시로 해석될 수 있다.

대안적으로, 특정 메시지, 메시지 등급 또는 다른 유형의 전송 정보는 제어 유닛(16)이 하나보다 많은 랜덤 액세스 프리앰블 사이에서 선택을 수행할 수 있도록 하나 이상의 랜덤 액세스 프리앰블을 갖는 모든 가능한 랜덤 액세스 프리앰블의 서브세트에 의해 표시될 수 있다.

후술하는 바와 같이, 상이한 유형의 전송 정보는 선택적으로 랜덤 액세스 프리앰블의 상이한 서브세트와 연관될 수 있으며, 각 서브세트는 적어도 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 포함한다. 이것은 전송된 정보의 증가된 다양화를 허용한다.

랜덤 액세스 프리앰블을 전송 정보, 즉 네트워크의 다른 랜덤 액세스 프리앰블과 상이한 특정한 의미와 연관시킴으로써, 랜덤 액세스 프리앰블의 공동 작용 사용을 제공할 수 있는 랜덤 액세스 프리앰블과 함께 전송 정보를 이미 전송하는 것이 가능하다. 예를 들어, 랜덤 액세스 프리앰블은 선택적으로 여전히 자원 승인에 대한 요청으로 해석될 수 있다.

프리앰블의 선택은 예를 들어 PHY 계층에서 제어 유닛(16)에 의해 수행될 수 있다. 제어부(16)는 장치의 애플리케이션 계층 또는 애플리케이션과 같은 상위 계층으로부터 이벤트와 관련된 서비스 품질(QoS)과 관련된 정보를 수신할 수 있다. 제어 유닛(16)은 QoS 정보에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블(22)을 선택하도록 구성될 수 있다. QoS 정보는 요구되거나 요청된 대기 시간, 메시지 또는 정보의 우선순위 또는 우선순위 절, 메시지 유형, 메시지 내용, 또는 단순히 요청되거나 요구된 네트워크의 서비스를 나타낼 수 있다. 장치가 전송 정보를 전송하게 하는 이벤트는 예를 들어 장치의 센서 또는 센서 배열을 사용하여 장치에 의해 수집된 데이터와 관련될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이벤트는 장치에 의해 수신된 데이터, 예를 들어 다른 장치로부터의 명령 또는 릴레이로 전달될 데이터와 관련될 수 있다.

도 7a는 정보(18)와 랜덤 액세스 프리앰블(22) 사이의 관계를 예시하기 위한 개략적인 블록도를 도시한다. 제어 유닛은 예를 들어 애플리케이션 계층 또는 다른 상위 계층으로부터 정보를 수신하도록 구성될 수 있으며, 정보(18)는 장치의 무선 인터페이스와 함께 전송될 미리 구성된 메시지를 나타낸다. 제어부는 랜덤 액세스 프리앰블(22)을 선택하도록 선택(24)을 수행하므로 랜덤 액세스 프리앰블이 미리 구성된 메시지, 즉 정보(18)를 적어도 부분적으로 나타낼 수 있다.

도 7b는 예를 들어 랜덤 액세스 프리앰블(22)의 수신기에서 수행될 수 있는 랜덤 액세스 프리앰블의 해석에 대한 개략적인 블록도를 도시한다. 수신기에서, 랜덤 액세스 프리앰블(22)로부터 유도된 정보(28)를 유도하기 위해 해석(26)이 랜덤 액세스 프리앰블(22)에 대해 실행될 수 있다. 도출된 정보(28)는 정보(18)를 적어도 부분적으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도출된 정보(28)는 정보(18)의 메시지 절, 알람의 유형, 우선순위 등을 나타낼 수 있지만, 또한 정보(18)를 완전히 나타낼 수도 있다.

도 8a는 랜덤 액세스 프리앰블(22)이 전송 정보와 연관되고 정규의 연관되지 않은 프리앰블(32)과 연관되는 예시적인 관계를 예시하기 위한 개략도를 도시한다. 예는 NB-IOT와 관련하여 설명되며, 여기서 실시 예는 제한 없이, 다른 랜덤 액세스 절차로 전송될 수 있다. 그러나, NB-IOT와 관련하여, 협대역 전송은 광대역 시스템과 비교할 때 전송될 메시지의 양의 감소로 큰 이점을 얻는다.

NB-IOT에서 연관된 프리앰블(32_n+i)은 예를 들어 0 내지 47 범위의 부반송파 인덱스를 갖는 48개의 수, 즉 n+1 = 48가 사용될 수 있다.

실시 예는 프리앰블의 서브세트를 사용하는 것에 관한 것이고, 각각은 메시지 ID로 표시될 수 있는 특정 메시지와 연관되도록 프리앰블 ID로 표시된다. 메시지는 적어도 부분적으로 정보(18)를 전달할 수 있다.

즉, 랜덤 액세스 프리앰블(22₁, …, 22_i) 중 하나의 선택이 수신기에서 특정 방식으로 해석되도록 네트워크가 구현될 수 있다.

각각의 메시지 ID, 즉 각각의 랜덤 액세스 프리앰블(22)은 개별 메시지 또는 메시지 ID와 연관될 수 있다. 대안적으로, 메시지 ID 또는 메시지의 내용은 다양화를 허용하기 위해 1개 이상의 랜덤 액세스 프리앰블과 연관될 수 있으며 상이한 장치(60)가 동일한 메시지를 전송하더라도 상이한 랜덤 액세스 프리앰블에 대해 선택할 수 있기 때문에 수신기에서 가능한 적은 수의 충돌이 발생할 수 있다.

즉, 제어 유닛은 이벤트에 기초하여 또는 적어도 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 갖는 랜덤 액세스 프리앰블의 세트(34)로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하도록 구성될 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블(22)의 세트(34)는 무선 통신 네트워크의 랜덤 액세스 프리앰블의 전용 서브세트일 수 있다.

프리앰블(22₁, …, 22_i)은 연속적인 부반송파 인덱스 및/또는 프리앰블 ID를 가짐으로써 인덱스 공간에서 연속적인 공간을 형성하는 것으로 예시되어 있지만, 연관된 전송 정보를 갖는 프리앰블은 부반송파 인덱스 사이에 임의로 분산되거나 임의의 패턴에 따라 분산될 수 있다.

도 6의 무선 신호(14)는 랜덤 액세스 프리앰블(22)이 전송 정보와 관련되기 때문에 전송 정보와 관련될 수 있다. 다른 메시지 또는 신호는 예를 들어 정규 또는 비연관 랜덤 액세스 프리앰블, 예를 들어 프리앰블(32)을 사용하여 전송될 수 있다. 예를 들어, 연관되지 않은 프리앰블(32)을 사용하여, 장치는 신호를 후속적으로 전송하기 위해 무선 통신 네트워크의 자원을 요청하거나 예약할 수 있다. 즉, 예를 들어, 장치는 프리앰블(22)을 이용하여 높은 QoS 또는 높은 우선순위 또는 낮은 대기 시간을 요구하는 메시지, 예를 들어, 알람을 전송할 수 있으며, 여기서 다른 메시지, 예를 들어 주기적 메시지는 연관되지 않은 프리앰블(32)을 사용하여 정기적인 통신을 통해 배터리 상태 또는 활성 상태 등을 나타낸다.

다시 말해서, 도 8a는 서브세트(34)가 메시지 시그널링을 위해 미리 구성된 실시 예에 따른 NPRACH 구성을 도시한다.

도 8b는 실시 예에 따라 예를 들어 하나 이상의 기지국에 의해 조직된 장치 및/또는 네트워크의 구성을 예시하는 개략도를 도시하며, 여기서 프리앰블은 복수의 별개의 서브세트(34₁, 34₂, 34₃, 34₄)로 구성되고, 4의 수는 예시로서만 선택되고 하나 이상, 둘 이상, 셋 이상, 5 이상, 예를 들어, 6 이상의 임의의 다른 값일 수 있다. 서브세트(34₁ 내지 34₄) 각각은 하나 이상의 프리앰블을 포함할 수 있다. 예를 들어, 48개의 NB-IOT 프리앰블의 수는 예시로서, 메시지 ID의 크기 측면에서 동일하게 4개의 서브세트로 분할될 수 있다.

공통 메시지 세트 또는 서브세트(34)에 대한 연속적인 부반송파 인덱스의 할당은 단지 예시적인 이유로 선택된다. 예를 들어, 실시 예에 따르면, 단조롭게 증가하거나 감소하는 주파수와 연관될 수 있는 후속 부반송파 인덱스는 다른 서브세트에 교대로 할당되므로 각 서브세트(34)의 전체 주파수 범위가 증가하여 부분 주파수 범위의 차단으로 인해 각각의 전송에서 특정 메시지 세트를 잃을 위험이 낮을 수 있다.

도 8a와 관련하여 설명된 바와 같이, 특정 서브세트(34)에 대한 부반송파 인덱스의 연관은 임의의 적합한 패턴을 따를 수 있다. 서브세트(34) 각각은 별개의 서브세트일 수 있으며, 즉 랜덤 액세스 프리앰블 또는 부반송파 인덱스는 하나의 서브세트(34)에만 연관된다.

서브세트(34) 각각은 개별적이거나 공통인 다수의 프리앰블(22), 예를 들어 12개를 포함할 수 있다. 서브세트(34)의 프리앰블(22) 각각은 전송 정보와, 개별적으로, 그룹 방식으로 또는 전체 서브세트에 대해 공통으로 연관될 수 있다. 즉, 하나의 서브세트 내의 상이한 프리앰블은 같거나 다른 의미를 가질 수 있다.

대안적으로 또는 추가로, 상이한 서브세트의 메시지, 예를 들어 프리앰블 22_i-1 및 22_i+1은 여기에 연관되는 동일하거나 상이한 전송 정보를 가질 수 있다.

서로 다른 서브세트을 가짐으로써, 서로 다른 랜덤 액세스 프리앰블을 갖는 각 서브세트는 네트워크 구조를 구성하는 것을 허용하므로 전송 정보, 메시지 ID에 의해 표현되는 각각의 메시지는 예를 들어 일종의 카테고리 또는 우선순위 조항 또는 대기 시간 조항 등을 형성할 수 있는 각각의 메시지 세트로 그룹화될 수 있다. 메시지 세트 내에서 하나 이상의 다른 메시지가 전송될 수 있다. 즉, 서브세트는 "메시지 세트 X" 또는 임의의 다른 적절한 값과 같은 서브세트 식별자와 연관될 수 있다. 서브세트 식별자는 전송될 수 있지만 수신기에서도 알려질 수 있다. 즉, 수신기는 수신된 프리앰블이 연관되거나 할당되는 프리앰블 그룹을 알 수 있다. 이로써, 제 1 정보, 예를 들어 메시지의 메시지 조항이 수신될 수 있다. 선택된 랜덤 액세스 프리앰블 자체는 제 2 정보, 즉 추가 정보와 연관될 수 있다. 예를 들어, 제 2 정보는 특정 메시지 또는 프리앰블과 관련된 전송 정보일 수 있다. 제 1 정보는, 예를 들어, 장치의 식별자를 나타내는 정보, 장치의 장치 조항을 나타내는 정보 및 이벤트의 서비스 등급을 나타내는 정보 또는 전송 정보 중 하나 이상과 관련될 수 있다. 제 2 정보는 전송 정보 자체를 나타내는 정보 및 제 1 정보에 대해 설명된 바와 같이 전송 정보의 서비스 등급 중 하나 이상과 관련될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 제 2 정보는 장치의 신뢰도 측정 및/또는 관찰을 나타내는 정보와 관련될 수 있다. 장치의 신뢰성 측정은 예를 들어 데이터베이스로부터 획득될 수 있고, 숫자 또는 인덱스 등으로 표시될 수 있으며, 예를 들어 그 통신 품질의 관점에서 장치가 얼마나 신뢰할 수 있는지를 나타낼 수 있다.

다시 말해, NB-IOT에 대해 실시 예는 (NB-IOT) 랜덤 액세스 프로토콜에 대한 확장을 제안한다. 메시지 역할을 하는 일반 프리앰블 시퀀스의 서브세트일 수 있는 특정 프리앰블 세트가 정의된다. 메시지는 상위 계층에 의해 미리 설정될 수 있다. 즉, 특정 메시지는 프리앰블 ID(PID)에 해당할 수 있다. 예를 들어, 프리앰블 ID PID는 특정 알람 또는 이벤트에 해당할 수 있다. 예: PID 0 -> 화재; PID 1 -> 고압; … 아이디어는 이 메시지가 설정되고 매핑이 시스템의 모든 사용자 또는 이 체계를 사용하도록 구성된 센서와 같은 폐쇄된 장치 그룹에 공통적이라는 것이다. NPRACH에 대한 일 예가 도 8b에 도시되어 있으며, 여기서 총 48개의 프리앰블이 랜덤 액세스에 대해 정의된다. 각 프리앰블 인덱스는 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 샘플 그룹의 위치(부반송파 인덱스)에 의해 동일하게 정의될 수 있다. 시퀀스 세트는 "메시지 세트", 즉 메시지에 대해 보유될 수 있는 프리앰블의 서브세트, 및 "프리앰블 세트", 즉 랜덤 액세스에 사용되는 프리앰블 세트로 분할될 수 있다.

예: 공장 또는 프로세스 자동화 설정에서 중요한 이벤트를 모니터링하기 위해 많은 수의 센서가 배치된 시스템을 가정한다. 예를 들어, 기계, 온도, 압력 등의 상태를 모니터링하기 위해 센서를 배치할 수 있다. 모든 UE(예: 센서)가 PSS/SSS를 사용하여 ENB에 동기화되고 논의된 바와 같이 상위 계층에 의해 구성된다고 가정하면, 하나 이상의 UE가 특정 이벤트(예: "고압")를 감지하는 경우, 대응하는 프리앰블 ID가 전송될 수 있다(메시지에 대응할 수 있음). ENB는 "프리앰블"을 검출하고, 메시지는 검출된 "프리앰블 ID"를 추가적인 NPRACH 구성과 함께 브로드캐스트할 수 있다. 따라서, 처음에 메시지 ID를 전송하는 UE는 이제 메시지가 성공적으로 감지되었다는 확인을 수신하고 있으며 추가 정보가 전송되어야 하는 경우 NPRACH 구성에 의해 표시된 자원에 대한 일반 랜덤 액세스 절차를 시작할 수 있다. NPRACH 구성은 "프리앰블 세트"를 의미하며 이 때 UE는 "프리앰블 세트" 중 하나의 프리앰블을 임의로 선택하여 경합 기반 RA를 수행한다. 이 "프리앰블 세트"는 일반 NPRACH 또는 전용 자원("다른" UE와의 충돌 가능성을 줄일 수 있음)에 있을 수 있다. 성공적인 RACH 절차 후, UE는 승인된 자원에 대해 검출된 이벤트에 대한 추가 정보를 전송할 수 있다.

도 9는 일 실시 예에 따라 NPRACH와 전송 정보와 연관된 프리앰블의 사용을 결합하기 위한 절차 또는 방법(900)의 개략적인 흐름도를 도시한다. 단계 910에서 하나 이상의 UE는 연관된 프리앰블을 사용하여 메시지 ID를 전송할 수 있다. eNB는 모든 UE가 전송할 수 있는 것과 동일한 프리앰블의 중첩, 예를 들어 동일한 프리앰블을 수신할 수 있다. eNB는 메시지 ID 또는 프리앰블 ID를 디코딩하고 전용 프리앰블 세트(및 PRACH 구성)에 대한 정규 NPRACH 절차를 트리거하기 위해 단계 920에서 메시지 ID 또는 프리앰블 ID를 브로드캐스트할 수 있다. 단계 930에서 UE는 전용 자원에 대해 레거시 NPRACH를 수행할 수 있다. 즉, 무선 신호(14)를 전송한 후, 선택적으로, 장치는 무선 신호(14)를 전송한 후 이벤트 또는 전송 정보와 관련된 추가 정보를 포함하는 추가 무선 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.

도 8b를 다시 참조하면, 실시 예는 상호 직교할 수 있는 메시지/서비스 등급의 다중 세트를 정의하는 것과 관련된다. 수신 처리를 단순화하고 전력 감지를 가능하게 하려면 직교성이 필요할 수 있다. 그와 다르게, 이것은 전제 조건이 아니다. "Message Set ID"와 "Message ID"의 조합은 제안된 전송 방식에서 추가 정보를 계층적으로 인코딩하는 데 사용될 수 있다. 일 예로서; 메시지 세트 ID는 장치, 예를 들어 기계와 연관되는 반면에, 각 기계는 "고압", "고온", ... 또는 다른 이벤트와 같은 동일한 유형의 이벤트를 가질 수 있다.

이를 통해 처음에 "메시지 세트 ID"를 감지하기 위해 매우 간단한 수신기 아키텍처 "포우 감지(paw detection)"를 구현할 수 있는데, 이는 "세트" 내의 메시지가 반송파의 직교 서브세트를 차지하기 때문이다.

즉, 도 9는 일 실시 예에 따른 절차를 도시하고, 이 때 여러 UE가 수정된 NPRACH를 사용하여 동일한 메시지 ID를 전송한다.

도 10a는 메시지/전송 정보 및 경합 해결과 연관된 프리앰블의 사용을 예시하기 위한 방법(1000₁)의 개략적인 흐름도를 도시한다. 단계 1010에서 특정 메시지 그룹을 나타내는 RACH 프리앰블(22)은 예를 들어 기지국(36)에서 인식될 수 있다. 경합 해결 자원은 시그널링되거나 미리 구성될 수 있다. 시그널링은 예를 들어 수신기, 예를 들어 기지국에 의해 수행될 수 있다. 이러한 시그널링 또는 사전 구성은 예를 들어 단계 1010 이전 또는 이후에 수행될 수 있는 단계 1020에서 수행될 수 있다. 단계 1030에서, 단계 910과 관련하여 설명된 바와 같이 중첩을 형성하기 위해 단계 1010에서 초기 프리앰블을 전송했던 UE들은 추가 경합 해결 단계(1030)를 수행할 수 있다. 이것은 예를 들어 프리앰블(32)을 무작위로 선택하거나 미리 구성된 프리앰블을 사용하거나 미리 구성된 프리앰블의 풀에서 선택함으로써 수행될 수 있다. 단계 1040에서 전송을 위한 자원이 할당될 수 있고, 단계 1050에서 UE들은 자신의 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 실시 예에 따른 장치는 무선 신호(14)를 전송한 후 및 단계 1050에서 추가 무선 신호를 전송하기 전에, 예를 들어 단계 1030 동안 경합 해결 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 장치는 예를 들어 단계 1040에서 무선 통신 네트워크의 스케줄링된 자원을 나타내는 스케줄링 정보를 수신하고 단계 1050에서 무선 신호를 전송하기 위해 스케줄링된 자원을 사용하도록 구성될 수 있다.

도 10b는 실시 예에 따른 추가 절차(1000₂)의 개략적인 흐름도를 도시한다. 특정 메시지 또는 메시지 그룹을 나타내는 RACH 프리앰블(22)은 단계 1010 및 기지국(36)과 관련하여 설명된 바와 같이 인식될 수 있다. 자원(42₁ 내지 42x)의 풀(38)은 단계(1060)에서 지시되거나 미리 구성될 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블(22)을 전송한 UE는 풀(38)의 서브세트, 즉, 나머지 메시지, 즉, 제 2 무선 신호를 전송하기 위한 1개 이상의 자원을 선택할 수 있다. 즉, 장치는 제 2 무선 신호를 전송하기 위해 무선 네트워크의 미리 결정된 자원을 사용하거나 풀(38)에서 선택할 수 있다. 미리 정해진 자원의 경우, 미리 정해진 자원은 무선 통신 네트워크 내에서 장치 전용일 수 있으므로 다른 장치가 자동으로 다른 자원을 사용하도록 한다. 대안적으로, 제어 유닛은 사전 결정된 자원의 사전 결정된 풀인 풀(38)로부터 사전 결정된 자원을 선택하도록 구성될 수 있다.

다시 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 도 6의 무선 신호(14)의 전송은 이벤트 관련 무선 신호의 전송을 위한 무선 신호(14) 전송 전용인 미리 결정된 자원 세트의 자원을 사용하여 구현될 수 있다. 즉, 자원의 특정 서브세트는 기지국의 표시에 의해 또는 무선 신호(14)의 전송을 위해 미리 결정된 매개변수로서 보유될 수 있다.

도 10c는 일 실시 예에 따른 절차(1000₃)의 개략적인 흐름도를 도시한다. 단계 1010'에서, 단계 1010과 유사하게, 특정 메시지 또는 메시지 그룹을 지시하는 RACH 프리앰블은, 예를 들어, 기지국(36)에서 인식될 수 있다. 데이터 전송을 위한 자원(42)은 단계 1070에서 데이터 전송을 위해 지시되거나 미리 구성될 수 있다. 예를 들면, 하나의 UE 또는 기지국(36)에 할당된, 단계 1010'에서 전송된 프리앰블(22)이 수신된 신호로부터 하나의 UE만이 프리앰블을 전송하고 있었다고 추정하는 경우, 방법 또는 절차(1000₃)가 사용될 수 있다. 예를 들어, UE는 프리앰블(22)의 전송이 필요한 모든 정보를 얻을 수 있도록 특정 이벤트에 대해 특정 프리앰블을 사용하도록 지시받을 수 있다. 이에 의해, 수신기가 하나의 UE만이 프리앰블(22)을 전송했다는 것을 알기 때문에 경합 해결은 우선순위가 불필요한 것으로 알려질 수 있다.

도 10d는 일 실시 예에 따른 절차(1000₄)의 개략적인 흐름도를 도시한다. 절차(1000₄)를 구현하는 장치는 무선 신호(14)의 메시지 조항 또는 장치가 속한 장치의 그룹을 나타내기 위해서 제 1 랜덤 액세스 프리앰블(22₁)로서 예를 들어 단계 1010 또는 1010'의 랜덤 액세스 프리앰블(22)을 전송하도록 구성될 수 있다. 원활하게, 응답을 기다리지 않고, 장치는 사용자를 식별하기 위해 경합 해결을 위한 추가 랜덤 액세스 프리앰블(22₂)을 전송할 수 있다. 즉, 프리앰블(22₂)은 사용자를 지시할 수 있고, 프리앰블(22₁)은 메시지 또는 장치의 그룹을 지시할 수 있다. 이로써, 프리앰블 검색 공간은 연관 정보로서의 단일 프리앰블 뿐만 아니라 프리앰블의 조합으로 확장될 수 있는데, 일부 조합은 허용될 수 있고 일부 조합은 네트워크에서 허용되지 않거나 할당되지 않을 수 있다.

기지국(36)은 무선 신호, 예를 들어, 복수의 랜덤 액세스 프리앰블의 랜덤 액세스 프리앰블을 갖는 무선 신호(14)를 전송하기 위한 랜덤 액세스 절차를 위해 장치에 의해 사용될 랜덤 액세스 자원을 제공하기 위해, 무선 통신 네트워크를 동작하도록 구성될 수 있다. 기지국은 제 1 무선 신호로 수신된 랜덤 액세스 프리앰블을 이벤트 및/또는 장치에 의해 보고되는 전송 정보와 연관시키고 및 제 2 무선 신호로 수신된 제 2 랜덤 액세스 프리앰블을 동일한 전송 정보와 연관시키지 않도록 구성될 수 있는데, 예를 들어, 이 프리앰블은 도 8a에 설명된 바와 같이 연관이 없거나 도 8b와 관련하여 설명된 바와 같이 다른 전송 정보에 연관되거나 다른 그룹에 연결되기 때문이다. 기지국은 적어도 장치에 의해 전송된 페이로드 데이터의 일부로서, 예를 들어 전송될 메시지의 일부로서 랜덤 액세스 프리앰블을 해석하도록 구성될 수 있다. 기지국은 무선 신호(14)를 수신하고, 랜덤 액세스 프리앰블(22)에 기초하여 전송 정보 또는 연관된 이벤트를 식별하고, 이벤트를 식별한 후에 경합 해결을 수행하도록 구성될 수 있다. 즉, 기지국은 추가 정보를 요청하기 전에 이벤트에 대한 지식을 가지고 있을 수 있다.

랜덤 액세스 프리앰블은 식별자와 연관될 수 있다. 기지국은 식별자와 연관된 랜덤 액세스 프리앰블을 포함하는 무선 신호를 송신한 장치의 랜덤 액세스 절차를 개시하기 위해 식별자의 송신에 기초하여 경합 해결을 수행하도록 구성될 수 있다. 기지국은 대안적으로 또는 추가로 무선 통신 네트워크의 통신 방식의 시스템 정보 블록에서 이벤트와 랜덤 액세스 프리앰블의 연관을 나타내는 정보를 브로드캐스팅하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 다른 채널 또는 자원이 사용될 수 있다. 기지국은, 예를 들어 도 10d와 관련하여 설명된 바와 같이, 장치들의 그룹을 표시하는 제 1 랜덤 액세스 프리앰블 및 장치의 식별자를 표시하는 제 2 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 자원을 평가하도록 구성될 수 있다.

실시 예는 랜덤 액세스 프리앰블의 특정 (서브)세트는 우선 순위가 높은 사용자와 같은 특정 서비스 유형/등급에 대해 독점적으로 사용되도록 정의(예약)된다는 의미에서 서비스 등급 지향 RA 프로토콜을 제공한다. 그런 다음 장치 식별(경합 해결)이 선택적으로 연속 단계에서 별도의 자원에 대해 수행될 수 있다. 따라서, 실시 예는 데이터 중심 통신에 사용되는 랜덤 액세스 동안 (고속) 프리앰블 검출을 활용하는 개념을 설명하고, 여기서 메시지 ("발생한 일")는 장치의 ID ("어느 장치가 전송중인지")보다 우선 순위가 높다. 실시 예의 고유한 특징은 여러 장치가 "높은 우선 순위" 프리앰블 세트에서 동일한 프리앰블을 선택하면, 신호의 물리적 수퍼 위치로 인해 기지국에서 감지 확률이 증가한다는 것이다.

실시 예는 이 특정 프리앰블 세트를 정의하는 방법 및 프리앰블이 검출되면 다중 장치의 경합을 해결하는 방법을 추가로 설명한다. 실시 예는 NB-IOT를 기본 기술로 사용하는 애플리케이션과 관련된 예로서 설명된다. 그러나, 실시 예는 일반적인 것으로 간주되며 LTE 또는 5G-NR(뉴 라디오)과 같은 다른 무선 표준으로 확장될 수 있다. 예시 시나리오는 미리 정의된 측정 값(예: 압력 수준, 온도 등)을 기반으로 특정(자동화) 프로세스의 상태를 모니터링하는 특정 환경(예: 산업 시설)에 배치된 (로컬) 센서 네트워크와 관련이 있다. 정규 운영에서, 센서는 로컬에서 정보를 수집하고 이를 중앙 집중식 모니터링/제어 및 분석(머신 러닝)을 허용하는 관련 융합 센터가 있는 기지국으로 정기적인 간격으로 전송한다. 센서는 배터리로 구동될 수 있으므로 무선 전송 프로토콜은 긴 수명 주기를 보장하기 위해 매우 에너지 효율적이어야 한다. 또한, 이러한 시나리오에서 센서의 수는 매우 많을 것으로 예상될 수 있지만 제한된 낮은 대역폭 소비로 센서당 운영 비용이 낮아야 한다. 이러한 요구 사항을 충족하기 위한 알려진 기술은 하드웨어를 단순화하고 장치당 비용을 낮게 유지하기 위해 매우 긴 유사한 방향으로 협대역 전송을 사용하는 NB-IOT이다. 본 발명의 실시 예는 위에서 설명된 RACH 프로세스 상황의 상황 I), II) 및 V)와 특히 관련이 있다. 실시 예는 다른 현재 랜덤 액세스 방법이 저지연 데이터 중심 애플리케이션을 위해 설계되지 않는다는, 즉 시간 임계(긴급) 이벤트가 지원되지 않는다는 단점의 솔루션을 제공한다. 그 이유는 랜덤 액세스 절차(예를 들어, NB IOT 기반 RACH)와 데이터 전송이

1. 기기 식별 및 승인 할당과;

2. (페이로드) 메시지 전송

을 순차적으로 구분한다는 것이다.

이는 많은 장치(센서 1, 센서 2, …)가 (동일한) 중요한 이벤트(예: "화재")를 보고하는 경우에 중요하다. 그런 다음 각 장치는 개별적으로 네트워크(PRACH)에 연결하고 개별 메시지를 전송해야 한다(센서 1: "화재", 센서 2: "화재", …). 일반적인 접근 방식은 다음과 같이 간략하게 설명될 수 있다: 장치가 높은 우선순위 메시지에 대한 프리앰블 세트의 특정 세트와 일반 RA에 대한 일반 프리앰블 공간/세트를 사용하도록 구성되어 있다고 가정하면, 다음이 가능하다:

1. 장치는 해당 서비스 등급(RACH)에 의해 정의된 미리 정의된 프리앰블 세트를 사용하여 (비승인) 경보 메시지를 보낸다.

2. BS는 사용자의 신원이나 수를 모를 가능성이 있는 프리앰블 감지를 기반으로 알람/메시지를 감지한다. BS는 UE를 식별하기 위한 추가 정보 및 추가 정보(예: 위치/온도/CO₂/…)를 전송하도록 장치(알람 메시지를 전송함)를 요청할 수 있다. 따라서, BS는 다음 옵션을 사용하여 경합 해결을 시작할 수 있다.

a. 승인 할당; BS는 도 10a와 관련하여 설명된 바와 같이 그룹을 어드레싱하기 위해 식별자로서 프리앰블 ID를 사용함으로써 하나 이상의 장치 그룹에 대해 특정 승인을 할당할 수 있고;

b. 서비스 등급당 사전 정의된 자원 BS는 도 10b와 관련하여 설명된 바와 같이 특정 서비스 등급에 대한 자원을 사전 구성할 수 있고;

c. 도 10c에 나타낸 바와 같이 레거시 RA를 사용하도록 UE를 할당한다.

3. 장치는 승인된 자원에 대한 추가 정보를 보낼 수 있다.

NB-IOT에 대한 자원 할당 및 시그널링은 eNB가 SIB의 각 커버리지 레벨에 대한 NPRACH 구성을 제공하도록 수행될 수 있다(여기서 프리앰블 설정이 정의됨). 따라서 실시 예는 모든 센서가 메시지 전송을 위해 예약된 프리앰블을 구성하는 방법에 대한 정보를 찾도록 SIB에서 새로운 "프리앰블/메시지" 등급를 정의할 것을 제안한다. 즉, 실시 예는 전송 정보에 할당되는 이용 가능한 프리앰블 세트의 프리앰블의 적어도 하나의 서브세트를 나타내도록 SIB를 제공하도록 구성되는 기지국을 제공한다. 메시지 프리앰블을 물리적 자원에 매핑하는 방법에 대한 추가 정보가 사용 및 제공될 수 있다. 이것은 별도의 (물리적) 채널 (메시지 프리앰블 전송을 위해 보유된 물리적 자원의 배타적 집합)에서 또는 일반 NPRACH의 일부로 수행될 수 있으며, 여기서 프리앰블의 특정 서브세트는 도 8a에 도시된 바와 같이 보유된다. 이와 관련된 세부 정보는 다음과 같다:

전용 메시지 채널: 이 설정에서, 전용 자원이 지정될 수 있으며 여기서 메시지 프리앰블이 전송된다. 이는 반영구적 방식으로 할당될 수 있다.

레거시 NPRACH와의 공존: 레거시 NPRACH로부터의 프리앰블의 서브세트는 도 8a 및 도 8b와 관련하여 설명된 바와 같이 메시지 프리앰블을 위해 보유될 수 있다.

전용 자원 없음: 이 경우, 특정 프리앰블 IE는 메시지 전송에 사용되지만(상위 계층에서 설정), "기타" 장치가 단순한 구조를 제외하고 높은 강제 경보율로 이어지는 동일한 프리앰블 ID를 선택하면 충돌이 발생할 수 있다.

본 명세서에서 설명된 실시 예는 예를 들어, 동일한 자원을 사용하여 전송하는 경우에도 단일 사용자를 식별하기 위한 경합 해결에 관한 것이다.

도 11은 네트워크(100)의 구조에 기초할 수 있고 기지국(36)일 수 있으며 선택적으로 전송 정보와 연관되는 랜덤 액세스 프리앰블을 지원하도록 구성될 수 있는 기지국(44)을 가질 수 있는 실시 예에 따른 무선 통신 네트워크(115)의 개략적인 블록도를 도시한다. 공지된 네트워크에서, 장치(48₁, 48₂) 각각의 신호(46₁ 및 46₂)의 전송은 기지국(44)에서 동일한 시간 t_R에 도착하도록 동기화된다. 장치(48₁, 48₂)와 기지국(44) 사이의 채널 조건이나 거리가 다르기 때문에, 상이한 이동 시간 Δt₁, Δt₂는 각각 메시지/신호(46₁, 46₂)를 기지국(44)으로 전송하는데 필요하다. 시간 정렬(오프셋) 또는 시간 어드밴스와 같은 메커니즘을 사용하여, 전송 시작은 상이한 이동 시간 Δt₁ 및 Δt₂을 보상하기 위해 조정될 수 있다. 임의의 다른 수의 장치 및/또는 기지국이 예시적인 네트워크에서 발생할 수 있으며 주어진 설명은 탐색적인 이유일 뿐이라는 것에 유의한다.

예를 들어, 도 9, 도 10a, 도 10b 또는 도 10d와 관련하여 설명된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 장치, 예를 들어 장치(48 및/또는 60)는 제 1 및 제 2 무선 신호를 포함하며, 상기 무선 신호는 상기 제 1 무선 신호에 후속하여 송신된다. 제 1 무선 신호는 예를 들어, 도 6의 무선 신호(14)일 수 있다. 장치(48₁ 및/또는 48₂)는 동기화 방식에서 벗어나도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 신호(14) 또는 무선 신호를 송신하여 기지국과 동기화되지 않은 경합 해결을 수행할 수 있다. 비동기화는 단순히 타이밍 오프셋에 대한 보상이 수행되지 않음을 의미할 수 있다. 또는 개별화된 타이밍이 구현되는데, 즉, 타이밍 오프셋 TA는 기지국에 상이한 도착 시간이 나타나도록, 예를 들어 장치에 의해 예를 들어, 무작위로 또는 규칙에 따라 또는 기지국에 의해, 예를 들어 무작위로 또는 규칙에 따라 선택될 수 있으며, 이 때 도착 시간은 상기 장치의 식별을 가능하게 하도록 상기 장치와 관련된 정보와 관련된다. 각각의 다른 신호는 예를 들어 동기화된 방식으로 전송될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 장치는 무선 신호(14) 및 기지국과 동기화되지 않거나 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 경합 해결을 위한 무선 신호 둘 다를 전송하도록 구성될 수 있다.

두 신호가 기지국에서 비동기적으로 또는 개별화된 타이밍으로 전송되는 경우, 타이밍 오프셋은 장치에서 보낸 두 신호 간에 동일하거나 다를 수 있다.

또한, 이러한 개별화된 타이밍은 메시지의 우선 순위를 지정을 구현하거나 요청된 QoS를 표시하는 것을 함으로써 허용할 수 있다. 예를 들어, 개별 타이밍을 선택하는 장치는 더 높은 우선순위 또는 더 높은 QoS의 메시지를 가질 때 더 낮은 지연을 선택할 수 있다.

동기화에서 부분적으로 또는 완전히 벗어난 실시 예는 전송 정보와 관련된 RA 프리앰블과 함께 또는 독립적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 레거시 RACH를 고려할 때, 일반 프리앰블 전송 및/또는 도 3의 3)에 따라 수행되는 전송에 개별적인 타이밍이 적용될 수 있다.

기지국(44)은 무선 통신 네트워크에서 통신하는 기기는 채널 지연 Δt를 기반으로 타이밍 오프셋을 보상하여 기지국과 동기화하도록 무선 통신 네트워크(110)를 동작하도록 구성될 수 있다. 이것은 여러 장치를 통한 동기화와 관련될 수 있다. 기지국은 기지국과 동기화되지 않거나 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 경합 해결을 위한 무선 신호를 전송하도록 장치를 제어하도록 구성될 수 있다. 이 신호는 무선 신호(14) 및/또는 후속적으로 전송되는 신호일 수 있다.

실시 예들은 서로 다른 장치에 대한 프리앰블의 동일한 의미, 즉 동일한 전송 정보에 관한 것이지만, 일 실시 예에 따르면, 상이한 장치(48₁, 48₂)는 상이한 세트의 프리앰블을 사용하도록 적응될 수 있거나, 예를 들어 동일한 프리앰블을 다르게 사용하도록 적응될 수 있다. 즉, 동일한 프리앰블이 제 1 장치(48₁)에서 제 1 의미(제 1 전송 정보와 관련됨)를 가질 수 있고, 제 2 장치(48₂)에서 다른 제 2 전송 정보와 연관되거나, 다르게 어떤 전송 정보와도 연관되지 않을 수 있다.

예를 들어, 특정 프리앰블은 제 1 장치와 관련하여 제 1 전송 정보(예를 들어, "화재")와 연관될 수 있고 제 2 장치와 관련하여 제 2 상이한 전송 정보(예를 들어, "저압")와 연관될 수 있다. 각각의 상이한 의미는 중앙 집중식 엔티티, 예를 들어 기지국에서 연관되거나 관리될 수 있거나 이전에 설명된 바와 같이 상이할 수 있다. 기지국은 예를 들어 경합 해결 메커니즘 또는 사이드 채널 정보 또는 개별 타이밍 오프셋과 같은 다른 메커니즘에 기초하여 제 1 및 제 2 장치(48₁, 48₂)를 구별하도록 적응될 수 있다. 즉, 기지국은 프리앰블의 송신기들을 구별하도록 구성될 수 있고, 송신기에 기초하여 이에 따라서 송신기와는 독립적으로 프리앰블을 해석할 수 있다.

무선 통신 네트워크의 랜덤 액세스 채널에서 무선 신호를 전송함으로써 전송 정보를 전송하기 위해 무선 통신 네트워크에서 통신하도록 적응된 장치를 동작시키는 데 사용될 수 있는 실시 예에 따른 방법은:

랜덤 액세스 프리앰블이 전송 정보와 연관되도록 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 랜덤 액세스 프리앰블을 포함하도록 무선 신호를 제공하는 단계 및 무선 신호를 전송하는 단계를 더 포함한다.

무선 신호를 전송함으로써 무선 통신 네트워크에서 통신하도록 적응된 무선 장치를 동작시키는 또 다른 방법은 - 무선 통신 네트워크는 기지국에서 동기화를 사용하여 기지국에 의해 운영됨 - : 기지국에서 미리 정해진 타이밍을 가지도록 기지국과 동기화된 제 1 무선 신호를 무선 인터페이스로 전송하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 기지국과 동기화되지 않거나 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖도록 하기 위해서, 경합 해결과 연관된 제 2 무선 신호, 예를 들어 무선 신호(14) 및/또는 후속 신호를 전송하는 단계를 포함한다.

복수의 랜덤 액세스 프리앰블 중 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 갖는 무선 신호를 전송하기 위한 랜덤 액세스 절차를 위해 장치에 의해 사용되는 랜덤 액세스 자원을 제공하기 위해 무선 통신 네트워크를 동작하는 기지국 동작 방법은: 제 1 무선 신호와 함께 수신된 랜덤 액세스 프리앰블을 장치에 의한 전송 정보 보고와 연관시키고 제 2 무선 신호로 수신된 제 2 랜덤 액세스 프리앰블을 전송 정보와 연관시키지 않는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 네트워크 동작에 적합한 기지국 동작 방법은: 상기 무선 통신 네트워크에서 통신하는 장치가 채널 지연에 따른 타이밍 오프셋을 보상하여 기지국과 동기화하도록 무선 통신 네트워크을 동작하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 기지국과 동기화되지 않거나 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 경합 해결을 위한 무선 신호를 전송하도록 장치를 제어하는 단계를 포함한다.

도 12a는 프리앰블의 5개의 직교 서브그룹을 갖는 예시적인 서명 행렬의 공분산 행렬을 도시한다. 도 12b는 프리앰블의 7개의 직교 서브그룹을 갖는 예시적인 서명 행렬의 예시적인 공분산 행렬을 도시한다. 서명은 자기상관 속성의 관점에서 좋은 자기상관 속성을 갖도록 적응될 수 있다. "직교" 서브그룹을 추가로 제공하는 특정 설계에 대한 실시 예가 제안된다. 이것은 시스템의 효율적인 "과부하"를 허용한다(서명 길이가 제한된 경우에도 더 많은 메시지를 정의할 수 있음). 또한, 각 그룹은 a) 특정 메시지 세트(예: 그룹 1은 화재와 관련됨, 그룹 2는 압력과 관련됨 등) 또는 특정 공간 클러스터(예: 그룹 1은 클러스터 1의 모든 센서와 관련됨, 그룹 2는 동일한 메시지를 갖지만 클러스터 2의 모든 센서와 관련됨 등)에 할당될 수 있다. 이러한 서명 구성의 예는 메시지의 오일러 제곱 구성에 의해 제공된다. 도 12a 및 12b에는, 공분산 행렬이 도시되어 있으며, 여기서 대각선 요소는 자기 상관을 나타내고 주 대각선을 따라 어두운 사각형은 직교 서브그룹을 나타낸다. 두 서명 세트는 자원(즉, 시퀀스 길이)보다 "더 많은 시퀀스"(즉, 메시지)가 있다는 점에서 비직교적이다.

실시 예는 저전력 센서 네트워크에서 (임무) 중요 애플리케이션에 대한 감소된 대기 시간 및/또는 다중 센서가 동일한 메시지를 갖는 경우 증가된 검출 확률을 허용한다.

메시지의 오일러 제곱 구조와 관련하여, 이하 더욱 설명된다:

무선 통신 네트워크에서 하향링크(DL) 무선 프레임은 특정 PDCCH가 위치할 수 있는 위치 또는 장소를 정의하는 PDCCH 영역을 포함한다. PDCCH 영역은 UE에 의해 검색된다. 각각의 PDCCH는 UE-특정 무선 네트워크 임시 식별자 RNTI에 의해 식별되는 다운링크 제어 정보(DCI) 패키지와 같은 제어 메시지를 나른다. RNTI는 예를 들어 DCI의 CRC 첨부 파일에 인코딩된다. DCI는 C-RNTI와 같은 UE-특정 RNTI로 스크램블링될 수 있다. 도 13은 상이한 수의 제어 채널 요소(CCE)로 형성된 복수의 PDCCH를 갖는 PDCCH 영역의 예를 개략적으로 도시한다. 전송할 DCI 포맷의 페이로드 크기와 채널 상황에 따라, 기지국은 DCI 패킷을 전송하기 위해 사용될 CCE의 수를 정의하는 적절한 집성 레벨을 선택할 수 있다. 도 13에서 알 수 있는 바와 같이, PDCCH 검색 공간은 기지국에 의해 서비스되는 모든 UE에 의해 모니터링될 수 있는 공통 검색 공간으로 및 적어도 하나의 UE에 의해 모니터링되는 UE-특정 검색 공간으로 분할된다. 각 UE는 이 UE에 대한 하나 이상의 DCI 패킷을 찾기 위해 전체 PDCCH 영역에 대해 블라인드 디코딩을 수행한다. DCI 패킷은 예를 들어 다가오는 데이터 전송 중에 사용될 자원 및 기타 매개변수를 나타낸다.

위에서 언급한 바와 같이, UE는 블라인드 디코딩/블라인드 검출 접근법을 포함하는 PDCCH 영역을 검색함으로써 자신의 하나 이상의 DCI 패키지를 획득할 수 있다. 도 14는 PDCCH 영역 내에서 특정 UE에 대한 하나 이상의 DCI 패키지를 찾기 위한 블라인드 디코딩 프로세스를 개략적으로 도시한다. 도 14는 PDCCH 검색 공간이라고도 하는, PDCCH 영역(210)을 개략적으로 도시한다. PDCCH 검색 공간(210)에는 5개의 DCI 패키지(DCI₁ 내지 DCI₅)가 도시되어 있으며, 적절한 디코더를 포함하는 특정 UE는 PDCCH 검색 공간(210)에서 유효한 CRC를 검색하여 이 특정 UE에 대한 DCI 패킷을 찾는다. 도 14에 도시된 바와 같이, 컨볼루션 디코더는 DCI 패키지(DCI₂)로부터 제어 데이터 및 스크램블된 CRC를 포함하는 데이터를 획득한다. 제어 데이터와 스크램블된 CRC를 분리하고, 스크램블된 CRC는 UE 특정 RNTI를 사용하여 디스크램블되고, 결과의 CRC는 제어 데이터에서 계산된 CRC에 대해 체크되고, 결과 CRC와 계산된 CRC의 일치는 DCI 패키지(DCI₂)가 실제로 제어 메시지를 디코딩한 UE에 대한 제어 메시지인 것을 나타낸다.

그러나 위에서 설명한 블라인드 디코딩 방식은 PDCCH 검색 공간의 랜덤 데이터로 인해 일치하는 항목을 찾을 수도 있으며, 즉, 특정 UE에 대한 DCI 메시지를 나타내지 않는 데이터는 거짓 양성 DCI라고도 하는 유효 제어 메시지로 잘못 검출될 수 있다. 이러한 잘못된 디코딩은 P_FA=M×2^-16의 확률로 발생할 수 있으며, 여기서 M은 UE에 의해 수행된 블라인드 감지 시도의 수이다. 예를 들어, 위에서 설명한 무선 통신 시스템에서 이러한 오경보율의 확률은 약 10^-5일 수 있다 (예를 들어, 3GPP TDOC R1-1719503: LTE URLLC의 안정성에 대한 설계 영향 참조). 즉, 단말과 같은 수신기가 무선 신호의 제어 영역에서 복호화한 제어 메시지는, 잘못 디코딩될 수 있는데, 즉, 실제로 이 UE에 대한 제어 메시지가 아니며 확률은 약 10^-6이다. 기본적으로 이것은 표준 또는 일반 통신 서비스의 경우 문제가 되지 않는다. 그러나 매우 안정적인 통신 서비스는 패킷 오류가 발생할 확률이 약 10^-6이 되어야 하므로 다른 UE에 대한 제어 메시지가 될 수 있는 거짓 양성 DCI에 기초하여 UE로 약 10^-6의 확률로 검출된 거짓 양성 DCI는 UE로 하여금 자원에 대한 데이터 전송을 위해 스스로를 구성하도록 하고 이 때 UE에 대한 데이터 전송이 성공적이지 않을 수 있도록 UE에 대한 데이터가 수신되지 않는다. 이로 인해 UE가, 예를 들어, 후속 다운링크 프레임에서, UE가 정확한 자원 상에서 기지국으로부터 데이터를 수신하기 위한 매개변수를 설정할 수 있도록 하는 정확한 또는 참 양성 DCI를 디코딩할 때까지 추가 지연이 발생할 수 있다. 분명히, 그러한 지연은 매우 안정적인 통신이 필요한 서비스에서 기존 또는 표준 통신 서비스에서 문제가 되지 않을 수 있지만, 거짓 양성 제어 메시지의 이러한 디코딩/검출은 지연을 증가시킬 수 있다.

추가로 높은 처리량을 허용하는 안정적인 통신을 구현하는 개념을 허용하려면, 무선 네트워크에서 동작하도록 구성되는 사용자 장치(UE)는 무선 네트워크에서 통신하기 위한 무선 인터페이스를 포함하고, 네트워크는 통신하는 UE들에게 서비스를 제공하기 위해 제 1 수의 자원을 사용한다. 통신은 전송 프로세스 및/또는 수신 프로세스를 의미한다. UE는 무선 네트워크에서 통신하기 위해서, 제 1 수의 자원 중 제 2 수의 사전 정의된 서브세트로부터 적어도 하나의 서브세트의 자원을 선택하도록 구성된 제어기를 포함한다. 제 2 수는 제 1 수보다 크다. 제 2 미리 정의된 서브세트는 오일러 제곱 매핑을 사용하여 제 1 수의 자원을 제 2 수의 서브세트로 매핑하는 것을 기반으로 한다. 오일러 제곱 매핑은 각 자원이 적어도 제 1 및 제 2 서브세트에 의해 사용되어 서브세트를 비직교로 렌더링하는 시나리오를 허용한다. 서명 기반 접근법에 따르면, 서브세트의 각각에 포함된 자원 요소의 패턴은 공통 자원 맵에서 고유할 수 있으므로, 송신기 및/또는 수신기는 자원 요소의 패턴을 식별함으로써 식별될 수 있다.

본 명세서에 설명된 실시 예와 관련하여, 자원은 무선 통신 네트워크에서 사용가능한 단일 또는 다수 또는 복수의 자원을 지칭할 수 있고, 그 중에는 시간, 주파수, 전송 전력, 공간 및 코드가 있다. 예를 들어, 자원은 특정 시간(시간 영역) 동안 사용되는 단일 부반송파(주파수 영역)일 수 있다. 예를 들어, 자원은 또한, 예를 들어 동종 채널 페이딩을 제공하는 것으로 고려되는 자원 세트를 포함하는 페이딩 블록으로 집계된, 이러한 자원의 집합일 수 있다. 예를 들어, 자원은 특정 시간 및/또는 주파수 슬롯에 사용되는 코드를 포함할 수 있다. 따라서 페이딩 블록도 자원으로 간주될 수 있다. 따라서 특정 유형의 자원 및/또는 그 양, 예를 들어 페이딩 블록에 집계된 부반송파 및/또는 시간 슬롯의 수는 무선 네트워크의 세분화에 따라 달라질 수 있다. 본 명세서에서 설명된 실시 예들과 관련하여, 자원 요소는 페이딩 블록으로 간주되고, 이 때 제한 없이 다른 구현이 가능한다.

비직교 다중 액세스(NOMA)는 5G 셀룰러 네트워크 이상에서 새로운 무선(NR) 설계를 가능하게 하는 주요 요소이다. 기본 아이디어는 상이한 사용자(또는 계층)가 시간, 주파수 또는 공간 또는 코드 또는 전송 전력에서 동일한 물리적 자원을 동시에 공유할 수 있도록 하여 직교 전송의 패러다임을 느슨하게 하는 것이다. 결과적으로, 대규모 머신 유형(mMTC)에서 더 많은 접속을 지원하거나, 다르게는 향상된 모바일 브로드밴드(eMBB) 시나리오에서 더 높은 처리량을 달성할 수 있다. 현재 스펙트럼 제약 조건이 주어지면, 초기 액세스 단계이든 데이터 전송 단계이든, 사용자 장치(UE)가 비직교 방식으로 무선 자원을 공유하는 경우 무선 액세스 기술이 필요하다(또는 공동 초기 액세스 및 데이터 전송 방식의 경우와 같이 둘 다). 예들은 비직교 다중 접속(MOMA)의 개념을 포함하고, 이는 전력 도메인 NOMA, 저밀도 확산을 통한 다중 액세스, 희소 코드 다중 액세스, 다중 사용자 공유 액세스, 패턴 분할 다중 액세스를 비롯한 해당 체계를 가지고, 전력 영역 또는 코드 영역 다중화에 의존한다. 다른 예로는 공유 채널 자원 블록(시간-주파수 슬롯)을 통해 비직교 정보 포함 시퀀스를 전송함으로써 UE가 초기 액세스를 동시에 수행하고 공동 수신기에 정보를 전달하는 통신 방식이 있다. 이 개념은 공유 자원에 걸쳐 두 개의 다중화 계층을 일반화하며, 이 때 상이한 계층은 상이한 사용자에 대응할 수 있지만, 예를 들어 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 시나리오에서와 같이 동일한 자원을 통해 메시지를 다중화하는 동일한 사용자에도 대응할 수 있다. 비직교 다중 액세스의 중요한 측면은 코드 설계, 즉 개별 계층의 정보 전달 메시지가 공유 자원에 매핑되는 것에 따른 미리 정의된 구조이다.

과다한 NOMA 기술은 서명 도메인 다중화와 전력 도메인 다중화의 두 가지 주요 등급로 대략 분류할 수 있다. 후자 등급에서, 서로 다른 사용자에 해당하는 신호가 중첩되고 일반적으로 연속 간섭 제거(SIC)를 통해 디코딩된다. 서명 도메인 다중화는 구별되는 확산 코드 또는 인터리버 시퀀스(저속 오류 수정 코드와 연결됨)를 기반으로 한다. 저밀도 코드 도메인(LDCD) NOMA는 [3]에 설명된 것처럼 저밀도 서명(LDS)에 의존하는 서명 기반 다중화의 두드러진 하위 범주이다. 소수의 0이 아닌 요소를 포함하는 희소 확산 코드는 공유 물리적 자원에 대해 각 사용자의 심볼을 선형 변조하기 위해 사용된다. 메시지 전달 알고리즘(MPA)을 활용하여 수신기 복잡성을 크게 줄일 수 있으며, 이는 수신된 전력이 비교할 수 있는 경우에도 사용자 분리를 가능하게 한다(전력 영역 NOMA와 반대). 5G 3GPP 표준화에서 LDCD-NOMA의 다양한 변형이 많은 관심을 받았다. 예를 들어, [4] 및 [5]에 설명된 희소 코드 다중 접속(SCMA)는 다차원 성상도를 사용하여 성형 및 코딩 이득을 달성하기 위해 저밀도 시퀀스를 추가로 최적화한다. LDCD-NOMA에서 사용자와 자원 간의 희소 매핑은 규칙적이고 이 때 각 사용자가 고정된 수의 자원을 차지하고, 각 자원은 고정된 수의 사용자에 의해 사용되거나 불규칙하고, 이 때 각각의 숫자는 무작위이며 평균적으로만 고정된다. 불규칙한 LCDC-NOMA의 최적 스펙트럼 효율은 [6]에서 조사되었으며, [7]에서 설명한 것처럼 잘 알려진 조밀한 랜덤 확산(RS)의 스펙트럼 효율 이하로 나타난다. 결과는 사용자-자원 매핑의 임의적 특성에서 비롯되며, 이로 인해 일부 사용자는 지정된 자원 없이 종료될 수 있는 반면 일부 자원은 사용되지 않을 수 있다. 반면에 일반 사용자 자원 매핑은 [8]에서 설명한 것처럼 잠재적인 이점을 보여주었다.

도 15는 UE(60)에 따를 수 있는 실시 예에 따른 사용자 장치(50)의 개략적인 블록도를 도시한다. 사용자 장치(50)는 무선 네트워크, 예를 들어, 무선 네트워크(100 또는 150)에서 동작하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 다수의 자원(52)을 활용할 수 있으며, 자원(52)은 전술한 바와 같이 적어도 코드, 시간, 주파수 및/또는 공간 중 하나 이상을 포함한다.

사용자 장치(50)는 무선 네트워크에서 통신하기 위해 적어도 하나의 안테나를 포함하는 안테나 배열과 같은 무선 인터페이스(54)를 포함할 수 있다. 사용자 장치는 무선 인터페이스로 빔 형성 또는 유사한 기능을 수행하도록 구성될 수 있지만 이를 행할 필요는 없다. 사용자 장치는 다수의 미리 정의된 서브세트로부터 자원(52)의 적어도 하나의 서브세트(58)를 선택하도록 구성된 제어기(56)를 더 포함할 수 있다. 사전 정의된 서브세트(58)는 데이터 교환의 시작 전에 사용자 장치(50)에 알려질 수 있다. 예를 들어, 미리 정의된 서브세트는 방송 채널을 통해 정보를 교환하는 방식으로 알려질 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 이러한 정보는 메모리에 저장될 수 있으며 통신 표준 등에 적합하도록 제어기(56)에 대해 액세스 가능하다. 미리 정의된 서브세트(58)는 고정 또는 가변 정보일 수 있다.

예시의 자원 테이블은 자원(52₁ 내지 52₆) 및 이들의 서브세트(58₁ 내지 58₇)에 대한 할당이나 연관을 보여준다. 서브세트(58₁ 내지 58₇)의 수는 자원(52₁ 내지 52₆)의 수에 비해 더 큰데, 즉 적어도 하나의 자원(52)은 서브세트(58)을 비직교로 렌더링하는 하나 이상의 서브세트(58)에서 사용된다. 이하 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 서브세트(58)와 자원(52)의 연관 패턴은 오일러 제곱 패턴에 따라 구현된다.

자원(52)로부터 빗금친 자원(62_i,j)는 각각의 연관을 나타내고, 여기서 인덱스 i는 각각의 자원이 연관되어 있는 서브세트를 나타내고 인덱스 j는 연관된 서브세트에서 자원 수의 카운터 카운팅을 나타낸다. 예를 들어, 자원(62_1,1)은 제 1 서브세트의 제 1 자원이고, 여기서 자원(62_7,2)는 제 7 서브세트의 제 2 자원이다.

오일러 제곱을 사용하여, 사용된 자원의 고유한 패턴을 얻을 수 있으며, 고유한 패턴은 서명 기반 다중화를 허용한다. 따라서 실시 예는 서명 기반 다중화의 일반적인 형태에 관한 것으로, 이에 따르면, 동기성 계층 다중화 후, 페이딩 블록 FBq를 통해 (즉, 블록 내 nc = ns ·no 자원 요소를 통해) 수신된 신호 행렬 Y^(q)는 다음과 같이 표현될 수 있다:

λ_j∈{0,1}은 자원 프레임에서 사용자 활동(계층 존재)을 나타내는 임의의 이진 변수이며, ns·no 행렬

는 FBq에서 nc = ns*no 자원 요소를 통해 전송된 사용자/계층 j의 신호(활성/존재할 때)를 나타내고;

는 FBq의 사용자 j와 관련된 ns 차원 서명 벡터로, ns 부반송파에 대한 전송 신호 매핑을 설명하고;

는 사용자/계층 j의 페이딩 계수이고 W^(q)는 수신기에서의 가산 잡음 행렬이다. 동일한 채널 조건(즉, 동일한 채널 실현)을 경험하는 페이딩 블록의 시간-주파수 슬롯 조합은 하나의 페이딩 블록 내에서 주파수와 시간 차원 사이의 대칭으로 인해 전송 코드 워드 구성에 특정 유연성을 제공한다는 것에 유의해야 한다. 예를 들어, 이것은 대역폭을 대기 시간 요구 사항과 거래하는 데 사용될 수 있다(반대의 경우도 마찬가지).

신호 구성, 즉 자원 맵에 사용된 패턴을 결정하는 것은 희소 서명이 있는 NOMA 전송 방식의 전체 성능은 매트릭스에서 조합될 수 있는 개별 사용자(계층)와 관련된 서명의 구성에 적어도 영향을 받을 수 있다는 고려 사항에 기초할 수 있다:

F^(q)는 q 번째 FB 내에 J 사용자의 서명 벡터를 쌓는데, 즉 F^(q)=

이다. 실시 예는 오일러 제곱의 개념에 기반한 NOMA에 대한 서명 기반의 유연한 구성을 제안한다[9].

오일러 제곱은 획득한 모든 자원 사이에서 사용된 자원의 높거나 넓은 확산을 가능하게 한다. 오일러 제곱과 관련된 일부 제약 조건은 다음과 같이 정의된다.

차수 n, 정도 k 및 인덱스 n, k의 오일러 제곱은 n² k-ad(k-ad는 k 요소의 세트를 나타냄)의 정사각형 배열,

이고, 여기서

p≠q에 대해 a_ijr∈{0,1,2,...,n-1}; r=1,2,...,k; i,j=1,2,...,n;n>k; a_ipr≠a_iqr 및 a_pjr≠a_qjr 및 i≠p 및 j≠q에 대해 (a_ijr+1)(a_ijs+1)≠(a_pqr+1)(a_pqs+1).

오일러 제곱의 명시적 구성은 다음과 같은 경우에 존재하는 것으로 알려져 있다[9]:

1) 인덱스 p, p - 1, 여기서 p는 소수이다.

2) 인덱스 p^r, p^r-1, p는 소수이다.

3) 인덱스 n, k, 여기서 고유한 홀수 소수 p₁,p₂,...,p_l에 대해

. 여기서, k+1 = min

이다.

또한, 인덱스 n,k의 오일러 제곱이 존재한다는 것은 인덱스 n, k'의 오일러 제곱도 존재함을 의미하고, 이 때 k'<k이다.

이러한 통찰력을 바탕으로, n ≥ 3, k ≥ 2에 대해, 크기 n·k x n²의 행렬 F는 다음과 같이 구성된다: 1 ≤ i ≤ n·k, 1 ≤ j ≤ n²의 경우,

(a_j)는 j번째 k-ad, (a_j)_l은 j번째 k-ad의 I번째 요소,

는 x보다 크지 않은 가장 큰 정수, mod는 모듈로 연산을 나타낸다. 이번 구성에서, 사용자(계층)와 관련된 j번째 서명 j= 1, 2, …, n²(F의 j번째 열)은 j번째 k-ad(a_j)로부터 nk-이진 벡터로 생성되고, 1은 l = 1, 2,...,k에 대해 위치 (l-1)n+((a_j)₁+1)에서 발생한다.

행렬 F는 사실상 F의 각 열에 정확히 k개의 블록이 있는 k개의 n × n² 블록으로 구성된 블록 행렬이다. 각 사용자(레이어) 서명(F 열)은 인덱스 n;k의 오일러 제곱에서 k-ad(k 요소 세트)에 해당한다. 따라서 오일러 제곱 매핑은 구조 F(n, k)를 갖는 행렬로 나타낼 수 있고, 여기서 n·k는 자원의 제 1 수이고 n²는 서브세트의 제 2 수이다. 행렬 F는 각 행의 자원 요소의 사용을 나타내는 k개의 항목을 포함하고 각 열의 자원 요소의 사용을 나타내는 n개의 항목을 포함하도록 구성된다.

도 16a는 9개의 열과 6개의 라인을 갖는 행렬을 생성하는, n=3 및 k=2에 대한 오일러 제곱 행렬의 예를 도시한다.

매개변수 n=3 및 k=2는 할당될 n · k = 6개의 자원와 3² = 9개의 서브세트을 생성한다. 도 16a에 도시된 바와 같이, 9개의 서브세트는 각각 2개의 연관된 자원 요소(62)를 포함하며, 즉 6개의 자원 요소(52)는 9개의 계층 또는 사용자에 의해 사용될 수 있다. 도 15와 관련하여 설명된 바와 같이, 각각의 사용자, 사용자 장치 또는 애플리케이션은 통신의 대역폭 및/또는 신뢰성을 증가시키기 위해 통신용으로 하나 이상의 서브세트(58)를 선택할 수 있다.

행렬 F는 모든 서브세트에 대해 모든 계층 또는 사용자의 통신을 향상시키는 데 유용한 높은 또는 최대 확산을 허용할 수 있는데, 이는 일부 서브세트가 높은 유익한 확산에 직면하고 다른 서브세트이 아마도 완전히 중첩되어 높은 오류율로 이어질 수 있는 확산이 없는 시나리오가 축소되거나 회피될 수 있기 때문이다.

제 1 서브세트의 자원, 예를 들어 서브세트(58₁)의 자원(62_1,1 및 62_1,2) 및 서브세트(58₈)의 자원(62_8,1 및 62_8,2)이 자원 맵에서 두 서브세트(581 내지 582)의 상이한 서명에 기초하여, 서로에 대해 비직교적일 수 있지만, 두 서브세트은 구분 가능할 수 있다.

자원의 패턴, 즉 사용된 자원은 서로 다른 사용자를 구별할 수 있는 일종의 코드나 서명으로 볼 수 있다. 실시 예에 따르면, 무선 네트워크는 OFDM 네트워크로 동작된다. 서브세트(58)에 포함된 생성된 코드는 사용자가 자원을 사용하는 방법을 정의한다. 일반적인 구성을 기반으로 자원 서브세트 간의 중첩 수가 제한되고 추가로 각 사용자가 사용하는 자원 요소의 수를 제한한다. 또한, 오일러 제곱 매핑의 구성 규칙은 중복 사용자의 분리를 해결하기 위한 재구성 및/또는 제약을 허용한다.

도 16b는 매개변수 n=4 및 k=3, 즉 F(4, 3)을 갖는 오일러 제곱 행렬의 개략도를 보여준다. 매트릭스는 4₂=16개의 서브세트 사이에서 할당되는 4·3개의 자원을 생성하고, 여기서 각각의 서브세트(58₁ 내지 58₁₆)는 3개의 자원(52)를 활용한다. 사용된 자원의 공통적이고 동일한 값, 예를 들어 도 16a에서 2개 또는 도 16b에서 3개를 포함하도록 서브세트(58)를 제공하게 되면, 실시 예들에 따라, 상이한 서브세트가 상이한 수의 자원을 사용할 수 있다.

도 16c에 도시된 바와 같이, 오일러 제곱 행렬 F(4, 3)로부터 서브세트(58₁ 내지 58₂₈)의 다른 생성을 보여주며, 도 16b와 비교하면 동일한 행렬이다. 완전한 행이 동일한 크기의 서브세트(58) 내에서 사용될 자원 요소의 표현으로 취해진 도 16b와 대조적으로, 도 16c에 따르면 서로 다른 길이, 즉 사용할 자원의 개수의 서브세트(58₁ 내지 58₂₈)가 사용될 수 있다. 따라서 도 16a 및 행렬 F의 완전한 열(표현에 기초하여, 또한 라인이 사용될 수 있음)이 자원(52)의 서브세트(58)를 나타내는 도 16과 비교할 때, 도 16c에 따르면 행렬 (n = 1) 및 (n = 2)의 섹션에서는 그 일부만이 사용될 수 있으며, 이 때 열 (또는 라인)은 하나 이상의 서브세트(n = 1)를 형성하기 위해 및/또는 사용되지 않은 열의 일부(n = 2)를 정의하기 위해서 사용될 수 있다. 따라서, 동일한 오일러 제곱 행렬에 기초하여, 자원의 서브세트를 유도하는 상이한 개념은 실시 예의 범위에 속한다. 일 실시 예에 따르면, 오일러 제곱 행렬의 각 열 (또는 라인)은 완전히 서브세트을 형성한다. 일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 열은 섹션들로 분할되고, 각 섹션은 서브세트(n = 1)를 형성한다. 일 실시 예에 따르면, 오일러 제곱 행렬의 각 열(또는 라인)은 서브세트(n = 1 및 n = 2)을 불완전하게 형성하는데, 즉, 열의 일부는 서브세트 및/또는 다른 서브세트에 의해 사용되지 않는다. 도 16c는 세 가지 다른 구성 규칙(n = 1, n = 2, n= 3 및 n= 4)을 통해 오일러 제곱 행렬로부터 서브세트를 다르게 사용하거나 유도하기 위해 상이한 섹션/프리코더가 구현되는 하이브리드 실시 예로서 예시되지만, 일 실시 예에 따르면, 하나의 규칙이 사용될 수 있고, 두 개의 규칙이 사용될 수 있거나 4, 5, 6 또는 그 이상과 같이 3개 이상이 사용될 수 있다.

예를 들어 섹션 n=1을 나타내는 행렬 F(4, 3)의 처음 4개의 열에 대해 설명된 것처럼, 각 열은 세 개의 서브세트(58₁, 58₅ 및 58₉, 58₂, 58₆ 및 58₁₀ 등) 세분될 수 있으며, 여기서 서브세트(58₁ 내지 58₁₆) 각각은 하나의 자원 요소만을 포함한다.

예를 들어 섹션 n=2를 나타내는 다음 4개의 열은 각각 2개의 자원 요소를 포함하는 서브세트(58₁₇ 내지 58₂₀)로 형성될 수 있으며, 여기서 하나 이상의 자원(52₉ 내지 52₁₂)은 섹션 n=2의 서브세트와 연관되지 않을 수 있다.

행렬 F(4, 3)의 섹션 n=3 및 n=4에 속하는 열 9 내지 16은 각각 하나의 서브세트(58₂₁ 내지 58₂₈)에 완전히 포함될 수 있다. 각 섹션 n=1, n=2, n=3 및 n=4 내의 서브세트(58₁ 내지 58₁₆, 58₁₇ 내지 58₂₀, 58₂₁ 내지 58₂₄ 및 58₂₅ 내지 58₂₈)의 사용은 각 서브세트 내에서 직교 액세스를 허용한다. 다른 길이의 서브세트는 정의에 따라 다른 길이의 서브세트에 대해서도 직교한다(사용된 자원의 다른 수). 따라서, 도 16c에 따른 구성은 28개의 사용자 장치, 데이터 스트림 또는 통신 스트림을 제공하기 위한 28개의 서브세트의 유도를 나타내며, 여기서 각각의 서브세트는 사용된 자원 요소의 수에 의해 표시되는 바와 같이 서로 다른 처리량을 제공한다.

특히 새로운 라디오를 언급할 때, 각각의 자원 요소는 자원 요소 내에서 전송될 대역폭 또는 심볼의 수와 같은 동일하거나 상이한 통신 능력을 포함할 수 있다.

행렬 F(3,2) 및 F(4,3) 모두 다음에 따른 유사한 구조를 보여준다:

행렬 F의 각 행에 있는 1(할당된 자원)의 수는 n이고;

F의 각 열에 있는 1(할당된 자원)의 수는 k이고;

F의 열 간의 겹침은 최대 1이고(즉, 사용자/계층 서명이 한 위치에서 최대 겹침); 및

과부하 계수는 β=n/k이다.

실시 예에 따르면, 오일러 제곱 맵핑은 n 및 k가 오일러 제곱의 생성과 관련하여 주어진 설명에 따르도록 수행되거나 실행된다. 예를 들어, F(3,2)의 경우, p=3에 대해 "p, p-1"이 선택되는 규칙이 적용된다. 예를 들어, F(4,3)의 경우, p=2에 대해 "p², p²-1"이 선택되는 규칙이 적용된다. 추가 실시 예에 따르면, 상이한 인덱스가 선택될 수 있다. 예를 들어, 옵션은 개별의 홀수 소수 p₁,p₂,...,p_l에 대해

이도록 인덱스 n,k를 선택하는 것이다. 여기서 k+1 =

이다.

이하 도 7a 및 7b를 참조하면, 본 명세서에서 설명된 실시 예들에 따른 오일러 제곱을 사용하는 유연성이 개략적으로 예시되어 있다. 예를 들어, 24개의 자원(52₁ 내지 52₂₄)가 네트워크, 예를 들어, 네트워크(100 또는 150)에서 사용될 수 있다.

네트워크의 과부하, 즉 자원의 수에 비해 더 많은 사용자, 계층, 메시지 또는 데이터 스트림을 허용하기 위해서, 오일러 제곱을 사용할 수 있다. 도 17a에 따르면, 제 1 행렬 F₁(4, 3) 및 제 2 행렬 F₁(4, 3)은 자원(52₁ 내지 52₁₂, 52₁₃ 내지 52₂₄)를 서브세트(58₁ 내지 58₃₃₎에 각각 할당하거나 연관시키는 동안, 서브세트(58₁ 내지 58₁₆, 58₁₇ 내지 58₃₃)을 각각 생성하기 위해 사용된다. 따라서 도 16b와 비교하면 두 배의 서브세트에 두 배의 자원이 할당된다. 이것은 32명의 사용자, 계층 등을 제공하기 위해서 32개의 서브세트를 획득하는 것을 가능하게 한다. 도 16c와 관련하여 설명된 바와 같이, 다른 수가 얻어질 수 있다.

도 17b에서, 4개의 행렬 F₁(3, 2), F₂(3, 2), F₃(3, 2) 및 F₄(3, 2)는 동일한 자원(52₁ 내지 52₂₄)을 36개의 서브세트에 할당하거나 연결하는 데 사용되는데, 이는 행렬 F₁(3, 2) 내지 F₄(3, 2)의 각각은 도 16a와 관련하여 설명된 바와 같이 다수의 9개의 서브세트를 산출하기 때문이다.

따라서 4개의 행렬 F₁(3, 2) 내지 F₄(3, 2)를 자원(521 내지 5224)에 적용하면 36명의 사용자, 계층 등을 제공하기 위해 36개의 서브세트를 얻을 수 있다. 따라서 도 17a와 비교할 때, 동일한 수의 자원(52)를 활용하여 더 많은 수의 사용자에게 서비스를 제공하기 위해 더 많은 수의 서브세트가 획득될 수 있다.

오일러 제곱 행렬을 사용하면 높은 유연성을 얻을 수 있다. 네트워크의 부하에 따라 각각 과부하에 따라, 서브세트(58)에 대한 자원(52)의 할당은 사용자가 서비스를 받을 수 있도록 변경, 변형 또는 적응될 수 있으며 동시에 높은 확산으로 인한 높은 통신 품질을 허용한다. 이를 통해 네트워크에서 안정적인 통신이 가능하다.

즉, 도 7a 및 7b는 24개의 자원 요소 그룹에 대한 2개의 상이한 구성을 도시한다. 두 구성 모두 NOMA를 사용하는 반면 두 구성은 서로 다른 확산 속성을 갖는다(도 17a에 따른 구성은 확산 폭이 더 크고 다이버시티 이득이 더 높은 반면, 도 17b에 따른 구성은 더 많은 수의 사용자를 지원한다).

각각의 부분 n=1, n=2, n=3 및/또는 n=4는 상이한 프리코더 ID에 종속되거나 연관될 수 있다. 예를 들어, 각각의 프리코더는 공간 프리코딩과 함께 하이브리드 구성을 허용하는 빔 형성기에 대응할 수 있다. 공간 다중화는 다중화되는 서로 다른 영역 사이의 간섭으로 이어질 수 있다. 다른 프리코더에 대해 직교하는 서브세트을 사용함으로써 서로 다른 공간 영역 간의 간섭을 줄일 수 있다.

본 명세서에서 설명된 실시 예는 F(3,2) 및 F(4,3) 형식의 오일러 제곱 행렬을 참조하지만, 예를 들어, 공유할 자원의 수 및/또는 사용할 서브세트의 수에 따라 다른 형식이 사용될 수 있다. 실시 예가 하나의 단일 오일러 제곱 행렬(도 6a, 6b 및 6c), 2개의 오일러 제곱 행렬(도 17a) 또는 4개의 오일러 제곱 행렬(도 17b)을 사용하여 자원을 서브세트에 할당하는 것으로 설명되지만, 실시 예에 따르면 3, 5 또는 그 이상과 같은 다른 수가 사용될 수 있다.

제어기는 감소될 서브세트에 할당된 자원의 수를 선택할 수 있다. 예를 들어, 자원은 다른 서브세트에 할당되어야 하며, 아니면 사용되거나 어떤 이유로든 사용 불가능하게 될 수 있다.

이것은 자원 요소의 서브세트를 결정하기 위한 상이한 오일러 제곱 행렬, 예를 들어, 도 16b에 예시된 오일러 제곱 행렬 F(4,3)에서 도 16a에 예시된 오일러 제곱 행렬(F3,2), 또는 도 17b의 스케줄에서 도 17a의 스케줄을 사용하여 성취될 수 있다. 또는 동시에, 동일한 수의 사용자는 n · k 자원 요소 또는 자원 블록 대신에 더 적은 수의 자원, n · k' 에 대해선 제외하고 매핑되는 것을 목표로 할 수 있다.

감소된 자원 세트를 사용하여 동일한 수의 사용자에게 서비스를 제공하는 것은 도 17c에 예시된 바와 같이 획득될 수 있으며, 여기서 앞서 언급한 지식은 인덱스 n,k의 오일러 제곱의 존재는 인덱스 n,k'의 오일러 제곱도 존재하는 것을 의미한다는 것에 따라 활용될 수 있으며, 이 때 k'< k이다. 따라서 효과적으로 구성 F(n, k)가 존재할 때마다 (이 때, (k'<k)), 구성 F(n, k')가 존재한다. 도 17c에서, 이것은 도 17b의 오일러 제곱 행렬 F(4,3)이 오일러 제곱 행렬 F(4,2)로 축소되는 것을 설명하며, 즉 k = 3 및 k' = 2이다.

F(n, k')는 단순히 각각 F(n, k)에서 n(n = 4) 행, 예를 들어 마지막 4개 행의 k-k'(3-2 = 1) 블록을 삭제하여 12개의 자원 대신 8개의 자원이 매핑되도록 하하여, F(n, k)로부터 얻어질 수 있다. 다른 행이나 블록은 삭제할 수 있다. 행 수를 줄이면 자원(52)이 감소된 서브세트(58)의 수를 유지할 수 있다. 실시 예에 따른 기지국은 제 1 시간의 인스턴스 동안 제 2 수의 서브세트에 자원(그 제 1 수)을 할당하고 제 2 시간의 인스턴스 동안 동일한 수의 서브세트에 제 2의, 감소된 수의 자원을 할당하도록 구성될 수 있으며, 여기서 제 1 인스턴스는 제 2 인스턴스 이전 또는 이후일 수 있다. 자원의 수를 줄임으로써, 오일러 제곱 개념의 이점, 즉 자원 서브세트 간의 관계는 특히 행의 블록을 삭제할 때 유지될 수 있다.

도 18은 일 실시 예에 따른 무선 네트워크(180)의 개략적인 블록도를 도시한다. 무선 네트워크(180)는 기지국(44)에 따를 수 있는 실시 예에 따른 기지국(85)을 포함한다. 기지국(85)은 무선 네트워크가 통신 UE들(50₁ 내지 50₉)을 서비스하기 위해 제 1 수의 자원을 이용하도록 무선 네트워크의 적어도 셀을 동작시키도록 구성된다. 기지국(85)은 무선 네트워크(180)에서 통신하기 위한 무선 인터페이스(87)를 포함한다. 기지국(85)은 예를 들어, 도 1의 기지국들(gNB) 중 하나 및/또는 송수신기(156 및 158) 중 하나일 수 있다. 기지국(85)은 자원(52¹ 내지 52₆)의 적어도 하나의 서브세트(58₁ 내지 58₉)를 사용하여 UE(50₁ 내지 50₉)의 통신을 지원하도록 무선 네트워크(180)를 동작시키도록 구성된다. 서브세트(58)의 수는 자원의 수에 비해 더 많으며, 오일러 제곱 매핑을 사용하여 자원(52)의 수를 서브세트(58)의 수로 매핑하는 것에 기초하여 획득된다.

기지국(85)은 전송 속성들을 동적으로 적응시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 6개의 자원 요소(52₁ 내지 52₆)를 관리하는 동안, 최대 6명의 사용자, 예를 들어 사용자 장치(50₁ 내지 50₆) 또는 여러 사용자 장치가 무선 네트워크 셀에 존재하는 한, UE(50₁ 내지 50₆) 각각이 연관되거나 할당된 하나의 자원을 사용하는 것에 따라 표준 통신이 수행될 수 있다.

무선 네트워크(180)에서 추가의 UE(50₇ 내지 50₉) 중 하나 이상 또는 모두가 활성화되는 상황에서, 기지국은 모든 UE(50₁ 내지 50₉)를 서비스하기 위해 자원(52₁ 내지 52₆)을 서브세트(58₁ 내지 58₉)로 분할할 수 있다. 예를 들어, UE(50₇, 50₈ 또는 50₉) 중 하나만이 무선 네트워크(180)에서 활성화되면, 9개의 서브세트가 생성되고 이들 중 7개만이 사용될 수 있다. 따라서, 3개의 추가 UE(507 내지 509) 중 2개가 활성화되면, 서브세트(581 내지 589) 중 하나는 미사용 상태로 남을 수 있다. 기지국(85)은 기지국에 의해 서빙되는 다수의 통신 UE를 모니터링하도록 구성될 수 있다. UE의 수가 수 임계값, 예를 들어 사용 가능한 자원의 수 미만인 경우, 기지국(85)은 직교 자원을 사용할 수 있으며, 여기서, 예를 들어 하나 이상의 자원이 특별한 목적 등을 위해 예약된 경우에도 다른 임계값이 사용될 수 있다. UE의 수가 적어도 수 임계값 또는 임계값 이상인 경우, 기지국(85)은 서브세트를 사용하기 위해 UE를 서브스하도록 추가로 구성될 수 있다. 즉, 사용될 때, 기지국(85)은 직교 통신에서 비직교 통신으로 전환할 수 있다.

대안적으로 또는 추가로, 기지국(85)은 기지국(85)에 의해 서비스되는 통신 UE들의 수를 모니터링하는 동안, 서브세트의 수가 충분하지 않을 수 있음을 확인한다. 예를 들어, 도 7a 및 도 7b와 관련하여 주어진 예를 참조하면, 도 17a의 예에서 시작하여, 33번째 사용자가 무선 네트워크에서 활성화될 수 있다. 기지국은 제 2 복수의 서브세트(58)의 제 2 버전, 즉 더 많은 수를 획득하기 위해서, 도 16c와 관련하여 설명된 바와 같이 서브세트(58)의 수 및/또는 서브세트에 포함된 자원의 수를 고려하여 서브세트(58)의 수를 적응시키도록 구성될 수 있다. 다른 용어로, 기지국(85)은 서빙될 UE의 수에 기초하여 자원이 서브세트에 할당되는 이 방식을 적응시킬 수 있다. UE의 수가 줄어들면, 기지국(85)은 아마도 각 서브세트(85) 내에서 사용되는 자원의 수를 늘리는 동안 서브세트의 수를 감소시키도록 구성될 수 있다.

본 명세서에서 주어진 예는 업링크, 즉 UE에 의해 신호, 데이터 스트림 또는 메시지를 전송하는 데 사용하는 자원을 참조하지만, 기지국이 UE와 통신하기 위해 상이한 자원을 사용하는 동일하거나 유사한 방식이 다운링크 목적을 위해 사용될 수 있다. UE(50₁ 내지 50₉) 중 하나 이상은 선택 정보를 포함하는 신호(88)를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 신호(88)는 기지국(85) 또는 다른 네트워크 제어기, 예를 들어 도 1에 예시된 코어 네트워크(102)의 제어기로부터 전송될 수 있다.

신호(88)는 무선으로 송신기일 수 있으며, 여기서 선택 정보는 할당된 자원 세트 또는 대역폭과 같은 자원의 속성을 부대역, 크기 및 인덱스 측면에서 나타낼 수 있다. 특히, 과부하에 영향을 받는 할당된 자원 세트는 자체가 기지국에 의해 할당된 전체 자원의 일부일 수 있다. 또한, 선택 정보는 서브세트(58)의 수, 구조 또는 추가 세부사항을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 선택 정보는 기지국(85)에 의해 생성된 서브세트(58₁ 내지 58₉)의 그룹의 서브세트, 즉 일부를 나타낼 수 있다.

예를 들어, 선택 정보는 수신 또는 어드레싱된 UE(50₁ 내지 50₉)는 지시된 사전 선택으로부터 그의 서브세트를 선택하도록 요청된 것을 나타내는 사전 선택을 나타낼 수 있다. 즉, 선택 정보는 승인 없는 액세스를 위한 통신에 사용될 서브세트의 범위를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 서브세트의 식별자가 전송될 수 있다.

선택 정보는 예를 들어 선택 정보에 하나의 단일 서브세트에 대한 정보만 포함되어 있는 경우, 사용되는 특정 서브세트가 표시될 수 있도록 서브세트의 허용 범위를 줄일 수 있다. 이것은 제어기 또는 기지국에 의해 스케줄링된 승인 기반 액세스라고 할 수 있다. 선택 정보는 예를 들어, 승인 기반 액세스를 위해 UE에 할당된 특정 서브세트를, 그 식별자를 사용하여, 나타낼 수 있다. 즉, 선택 정보는 서브세트의 스케줄을 허용할 수 있다.

상이한 UE(50₁ 내지 50₉)는 특히, UE(50₁ 내지 50₉)가 승인 없는 방식으로 하나 이상의 서브세트(58₁ 내지 58₉)를 사용하거나 활용하도록 구성됨에 따른 구성에서, 충돌 가능성을 감소시키는 상이한 선택 정보를 수신할 수 있다 즉, 선택 정보는 US 그룹에 대한 UE 특정 그룹에 기반 및/또는 무선 네트워크 셀의 셀 id에 기반하는 것과 같은 네트워크에 기반하는, 제어기/기지국에 의해 전송될 수 있다.

특정 채널에 대한 정보를 전송하는 기지국에 기반하여, UE는 할당된 제 1 자원 세트를 표시하고, 특정 오일러 정방 행렬(F(n, k))의 할당을 표시하고/하거나 물리적 방송 채널(PBCH) 등과 같은 방송 제어 채널을 통한 통신에 사용될 서브세트의 범위를 표시하는, 선택 정보를 수신하도록 구성되는데, 즉, 제어기는 이러한 채널을 사용하여 신호(88)를 전송할 수 있으며, 이 때 다른 채널도 사용될 수 있다. UE는 대안적으로 또는 추가로 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH)와 같은 사용자 특정 채널을 통해 UE에 할당된 특정 서브세트를 나타내는 선택 정보를 수신하도록 구성될 수 있고, 여기서 다른 채널도 사용될 수 있다.

대안적으로, 신호(88)의 부재는 또한 선택 정보로 이해될 수 있고, UE(50₁ 내지 50₉)의 UE가 서브세트(58)의 현재 구성 또는 설정을 알고 있을 때, 그것은 승인 없는 방식으로 필요한 수를 선택할 수 있다. 신호(88)와 함께 선택 정보의 수신으로 인해 제약을 받지 않으면서, UE는 서브세트를 제한 없이 선택할 수 있다. 이것은 선택 정보가 사용될 서브세트 및/또는 서브세트가 획득되는 방식을 나타내는 코드북 엔트리의 종류, 예를 들어, 서브세트의 인덱스와 행렬 F에서 사용되는 매개변수 n, k를 포함할 수 있다는 것을 제외하지 않는다. 예를 들어, 선택 정보는 자원을 부대역 인덱스로 식별함으로써 자원의 제 1 세트에 적용될 특정 오일러 정사각형 행렬(F(n, k))의 할당을 나타낼 수 있다. 본 명세서에서 설명된 실시 예는 행렬 F(n, k)의 특정 실시 예로 제한되지 않는다는 점에 유의한다. 대조적으로, 본 명세서에서 설명된 오일러 제곱 행렬을 생성하는 다른 방식이 사용될 수 있다.

기지국(85)이 서브세트가 생성되는 방식을 변경한 경우, UE는 또한 제어기(56)가 시간의 제 1 인스턴스 동안 미리 정의된 서브세트(58)의 제 1 버전(예를 들어, F(3,2)) 및 제 2 시간 인스턴스 동안 미리 정의된 서브세트의 제 2 버전(예를 들어, F(4,3))으로부터 적어도 하나의 서브세트를 선택하도록 구성되도록 상이한 서브세트를 선택할 수 있다. 제 1 버전 및 제 2 버전은 미리 정의된 서브세트의 제 2 수의 관점에서 및/또는 서브세트에 포함된 자원의 수의 관점에서 상이하다.

즉, 특정 애플리케이션이 도 18에 예시되어 있으며, 여기에서 여러 사용자가 희소 확산 서명/코드를 사용하여 동일한 자원을 공유한다. LDS/SCMA와 대조적으로, 특정 자원에 대한 개별 사용자의 매핑은 예를 들어, 도. 6a, 6b, 6c, 7a 및/또는 7b와 관련하여, 본 명세서에서 설명된 바와 같이, F 행렬에 의해 결정될 수 있다. 따라서 도 18은 희소 서명을 사용하는 비직교 다중 액세스 시나리오를 보여준다. 모든 사용자(50)는 6개의 자원을 통해 다중화될 수 있고 서명은 본 명세서에서 설명된 대로 구성된다. 기지국은 F 행렬 (n=3 및 k=2)의 매개변수를 사용자에게 브로드캐스트하기만 하면 된다. 개별 ID와 함께, 각 사용자는 고유한 확산 시퀀스를 생성할 수 있어, F 행렬의 해당 행을 취할 수 있다.

실시 예에 따른 UE를 동작시키는 방법은 무선 네트워크에서 통신하는 단계 및 무선 네트워크에서 통신하기 위해, 제 1 수의 자원 중 제 2 수의 미리 정의된 서브세트로부터 적어도 하나의 서브세트를 선택하는 단계를 포함한다. 제 2 수는 제 1 수보다 크다. 제 2 수의 미리 정의된 서브세트는 오일러 제곱 매핑을 사용하여 제 1 수의 자원을 제 2 수의 서브세트로 매핑하는 것을 기반으로 한다.

실시 예에 따른 기지국을 동작시키는 방법은 무선 네트워크에서 기지국과 통신하는 단계를 포함한다. 방법은 제 1 수의 자원 중 제 2 수의 미리 정의된 서브세트로부터 적어도 하나의 서브세트를 사용하여 UE의 통신을 지원하도록 무선 네트워크를 동작시키는 단계를 포함한다. 제 2 수는 제 1 수보다 크고 제 2 미리 정의된 서브세트의 수는 오일러 제곱 매핑을 사용하여 제 1 수의 자원을 제 2 수의 서브세트로 매핑하는 데 기반한다.

추가 실시 예는 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 지칭하며, 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터로 하여금 본 명세서에서 설명된 실시 예 중 하나를 수행하도록 한다.

자원 요소가 서브세트에 할당됨에 따른 구조는 네트워크의 중앙 제어기, 예를 들어, 기지국에 의해 결정될 수 있으며, 여기서 기지국은 정적 또는 가변 방식을 사용할 수 있다. 시스템(기지국)은 예를 들어, 서브세트을 유도하는 데 사용할 특정 행렬 또는 행렬을 정의하여 어떤 시퀀스/서브셋이 허용되는지를 결정하거나 정의할 수 있으며, 이것은 우선 순위 서비스 등과 같은 특수 목적을 위해 일부 서브세트을 예약하거나 차단할 수 있는 가능성을 포함한다. 이로써, 하나 이상의 F 행렬의 구조가 정의될 수 있다. 이러한 F 행렬 사용자(계층)가 기본 자원 그리드, 자원 또는 자원 블록에 각각 액세스할 수 있는 규칙 또는 규정을 형성한다. 이들 자원 중 일부는 도 16c 및 도 19a 및 19b와 관련하여 설명되는 바와 같이 직교로 생성 및/또는 사용될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 실시 예의 다른 측면은 도 16c와 관련하여 설명된 바와 같이 다른 프리코더에 다른 서브세트를 할당하거나 연관시키는 것이다. 예를 들어, 특정 수, 예를 들어 도 6c에서 4 또는 다른 실시 예에서 1, 2, 3 또는 5 이상의 상이한 수는 다른 실시 예에서는 4개의 예시적인 프리코더의 수 또는 1, 2, 3 또는 5 이상의 다른 수와 연관되며, 여기서 프리코더의 수와 서브세트의 수는 서로 대응할 수 있지만 상이할 수도 있다. 하나의 프리코더 내에서, 도 16c에 도시된 바와 같은 서브세트는 서로에 대해 직교하며, 이에 의해 직교 통신을 가능하게 하지만, 서브세트의 전체는 비직교적일 수 있다.

도 19a는 예를 들어, 기지국에 의해 동작되는 6개의 자원이 오일러 제곱 맵핑을 사용하여 맵핑되는 시나리오의 개략도를 도시한다. 도 19b는 동일한 시나리오의 개략도를 도시하고, 여기서 도 19a에 따르면 직교 통신이 사용되며, 도 19b에 따르면, 비직교 통신도 허용된다. 도 19a에 따른 직교 통신 및 9b에 따른 비직교 통신 모두에 대해, 실시 예에 따른 오일러 제곱 매핑이 사용될 수 있다. 시간의 제 1 인스턴스 [t1; t2] 동안, 3명의 사용자의 시나리오는 서로 선형적으로 독립적인 행렬 F(3, 2)의 처음 3개의 서브세트에 의해 제공될 수 있으므로 직교 통신을 허용한다. 제 1 시간의 인스턴스 이전 또는 이후인 다른 시간의 인스턴스 [t3; t4]에서, 제 1 인스턴스의 서브세트(58₁에서 58₃)를 서브세트(58₁에서 58₆)로 분할하여 최대 6명의 사용자가 지원될 수 있으며, 각 서브세트는 각 서브세트(58)에서 단일 "1"로 표시된 하나의 단일 자원 요소를 포함한다.

제 1 및/또는 제 2 시간의 인스턴스 이전 또는 이후일 수 있는 다른 시간의 인스턴스 [t5; t6] 동안, 예를 들어, 9명의 사용자가 네트워크에서 활동 중이다. 9명의 사용자에게 6개의 자원 요소를 수정하지 않고 직교하여 동시에 서비스하는 것은 어렵거나 불가능할 수 있다.

이하 도 19b를 참조하면 제 2 시간의 인스톤스 동안, 추가 3명의 사용자에게 서비스를 제공하기 위해 추가 3개의 서브세트가 활성화될 수 있다. 처음에는 비활성 상태로 표시되지만 각 사용자는 제한 없이 두 개 이상의 서브세트을 사용할 수 있다.

제 3 시간의 인스턴스 동안, 9명의 사용자는 모두 9개의 서브세트(58₁ 내지 58₉)를 사용할 수 있다. 다시 말해, 실시 예는 실용적인 구현을 위해 자체적으로 제공되는 몇 가지 매력적인 속성을 가진 NOMA를 위한 구조화된 코드 디자인을 설명한다. 특히:

오일러 제곱에 기반한 일반 레이어/사용자 자원 매핑을 생성하는 코드 구성을 설명하며, 여기서 각 레이어는 고정된 수의 자원을 차지하고 각 자원은 고정된 수의 레이어에서 사용된다. 구성은 시스템 매개변수, 즉, 사용자/계층의 수, 자원 요소의 수, 각 계층이 차지하는 자원의 수, 동일한 자원을 공유하는 계층의 수 및 과부하 요인의 다양한 조합에 대해 명시적으로 설명할 수 있다는 점에서 유연하다;

구성을 통해 지연, 안정성 및 스펙트럼 효율성과 같은 QoS 요구 사항을 유연하게 거래하여, mMTC 시나리오를 대상으로 하는 예정되지 않은 전송, 뿐만 아니라 eMBB 및 URLLC 시나리오를 대상으로 하는 예정된 전송 모두에 적합하게 만든다;

희소 규칙적 구성은 밀도가 작은 서명을 제공하고, 이는 계산 복잡성이 낮은 디코딩 알고리즘을 지원한다;

스토리지 요구 사항이 크게 절감되는데, 이는 코드 서명의 생성이 순환 순열의 저장만을 필요로 하기 때문이다(자세한 내용은 다음 설명에서 제공됨);

이 구성은 희소 확산(SCMA 및 LDS와 같은) 및 밀집 확산 모두와 함께, 다른 코드 영역 NOMA와 결합될 수 있다.

이 구성은 자연스럽게 사용자 전송과 임의 활성화를 통합하므로, 비직교 임의 액세스를 위한 승인 없는 방식으 사용하기에 적합하게 만든다.

알려진 개념과 비교할 때, 실시 예는 (희소) 자원 할당 패턴(시퀀스/구조화된 코드)을 구성하고 배포하는 효과적인 방법/개념을 증명함으로써 무선 통신 네트워크에서 NOMA의 적용을 용이하게 한다.

즉, 도 9a 및 9b는 예시적인 자원 할당 및 적응형 네트워크 구성을 도시한다.

본 발명은 (희소) 자원 할당 패턴(시퀀스/구조화된 코드)을 구성하고 분배하는 효과적인 방법을 제공함으로써 무선 통신 네트워크에서 NOMA의 적용을 용이하게 한다. 핵심 아이디어는 자원 할당이 특정 규칙을 기반으로 구성될 수 있으며 네트워크의 서로 다른 노드 간에 매개변수 세트만 신호를 보내면 된다는 것이다. 대조적으로, LDS/SCMA - 희소 확산을 사용하는 기반 방식이지만 미리 정의된 "코드북"을 사용한다 (즉, 네트워크 내의 모든 노드에 공통인 사전 정의된 시퀀스 세트). 두 노드가 통신을 원하면, 두 노드(송신자와 수신자)는 사용할 특정 시퀀스의 인덱스를 공유해야 한다. 코드북의 제한된 치수(크기) 및 미리 정의된 구조로 인해, 다른 구성(예: 과부하 요인) 간에 적응적으로 전환하는 것은 불가능하다.

SCMA 네트워크의 예는 6명의 사용자가 동시에 동일한 4개의 자원을 공유할 수 있도록 하는 코드북을 사용한다(6/4 -> 1.5의 과부하 계수 제공). 네트워크에는 각각 고유한 시퀀스 ID(즉, 코드북 항목)를 가진 6명의 사용자가 있다. 이제 사용자 수가 증가하는데, 즉, 두 명의 사용자가 네트워크에 합류하지만 예비 자원을 사용할 수 없다. 따라서 예를 들어 8/4 -> 2)의 과부하를 허용하는 새로운 코드북이 필요하며, 이 새로운 코드북은 모든 사용자(6명의 다른 사용자 포함) 간에 공유되어야 한다. 그 결과 시그널링 오버헤드가 발생한다. 본 발명은 이러한 서열이 어떻게 더 유연하게 구성될 수 있는지 프레임워크를 제공하고, 코드북 항목이 아니라 시퀀스의 구성 방법이 공유되며, 이것은 이 구성의 규칙적인 구조로 인해 확장될 수 있다.

실시 예는 규칙적인 계층/사용자 자원 매핑을 기반으로 하고 시스템 매개변수의 다양한 조합을 지원하는, 구조화된 유연한 NOMA용 코드 설계를 제공한다. 특히, 자원 요소와 관련하여 다음과 같은 시스템 모델이 고려될 수 있다. 실시 예에 따른 자원의 개념을 설명하기 위한 예시적인 다이어그램을 도시하는 도 20에 도시된 바와 같이, 자원 요소(즉, 채널 사용자)가 시간(OFDM 심볼), 주파수(부반송파) 및 공간(안테나, 각각 다른 빔)에서 분산되어 있는 자원 그리드의 일반적인 형태를 가정할 수 있다.

자원 요소(즉, 채널 사용)가 시간, 주파수 및 공간에서 분산되어 있는 자원 그리드의 일반적인 형태가 가정될 수 있다(도 20 참조). 자원 요소는 대략 동일(또는 유사한) 무선 채널 조건(즉, 실현)을 경험하는 것으로 가정되는 길이 nc(간섭 길이)의 페이딩 블록으로 구성된다. 주파수 평탄한 협대역 채널의 경우, nc는 채널이 일정하게 유지되는 시간(일관성 시간)의 채널 사용 횟수이고; 주파수 선택 채널의 경우 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)가 사용된다는 가정 하에, nc는 채널이 일정하게 유지되는 부반송파의 수이다(간섭 대역폭). 보다 일반적으로, nc는 채널이 변경되지 않는 시간-주파수 슬롯의 수로 해석될 수 있다. 페이딩 블록은 예를 들어, OFDM 기반 시스템에서와 같이, 자원 블록(RB)으로 더욱 분할되며, 이 때 RB는 어떠한 OFDM 심볼로도 구성되지 않고, 각각은 ns 연속 부반송파에 걸쳐 있다.

따라서 도 20은 페이딩 블록(FB)을 포함하는 직교 자원 프레임을 도시하며, 여기서 각 FB는 nc = ns ·no 자원 요소(RE)를 포함한다. 이전에 설명된 바와 같이, 무선 네트워크의 가능한 유연한 과립화에 기초하여, 본 명세서에 설명된 실시 예와 관련하여 자원 요소라는 용어는 유연할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 페이딩 블록은 자원 요소(52)와 동일하다. 예시적인 시나리오에서, 계층은 비직교 방식으로, 직교 자원 블록 Q의 세트(자원 프레임)에 걸쳐 자원 요소를 공유한다. 따라서, 각 RB는 FB의 서브세트인데, 즉, 하나의 RB 내의 모든 자원 요소가 (대략) 동일한 채널 조건을 경험하는 반면, 채널 조건은 일반적으로 서로 다른 RB에 걸쳐 다를 수 있다고 가정된다. 또한, 계층은 통신 채널의 상향링크에서 사용자이거나 하향링크에서 다중화된 신호일 수 있다고 가정할 수 있다. 일반적으로 개별 사용자는 동일한 자원 요소에서 신호를 다중화하여, 즉, 여러 계층을 동시에 사용하는 것이 허용될 수 있다. 이러한 맥락에서, 서로 다른 안테나 차원이 추가적으로 자원(공간)으로 고려될 수 있다. 예를 들어, OFDM 기반 시스템에서와 같이 n개의 FB 직교 페이딩 블록(FB)으로 구성된 자원 프레임은 다중 액세스 절차 전용으로, 즉, 계층 간에 공유된다. 계층은 통신 채널의 상향링크에서 사용자이거나, 하향링크에서 다중화된 신호일 수 있다. 일반적으로, 개별 사용자는 동일한 자원 요소에 신호를 다중화하는 것, 즉, 여러 계층을 동시에 사용하는 것이 가능할 수 있다.

도 20에 예시된 시간 주파수 그리드의 맥락에서, 개별 사용자(계층)의 전송 신호는 다음과 같은 방식으로 비직교 전송을 위해 인코딩될 수 있다.

활성 상태일 때 사용자(계층) j는 전송 신호 벡터 x_j를 Q 하위벡터로 분할하고, 여기서 q번째 하위벡터

는 FBq의 자원에 매핑된다. 일반성을 잃지 않고, 블록 길이가 동일한 길이 nc(페이딩 블록의 크기)라고 가정할 수 있다. 페이딩 블록 내의 시간 주파수 대칭으로 인해 다른 재배열이 가능한다. 특별한 경우로 각 활성 사용자(계층)가 각 FB 내에서 정확히 하나의 부반송파를 통해 전송하는 구성이 강조될 수 있다. 이 경우 페이딩 블록 q에 대한 수신 신호 행렬 Y^(q)는 다음을 읽는다:

여기서, 이 특정한 경우에, X^(q)의 j번째 행은 노타임 슬롯(예: OFDM 심볼)에 대해 전송되는 서브벡터

이다. 인덱스 n;k의 오일러 제곱으로부터의 구성은 설명된 바와 같이 특히 적절하며, 매개변수는 Q = k 및 ns = n 및 J = n2이다. 도 16a 및 도 16b에 제공된 예의 행렬의 경우, 이것은 J = 9명의 사용자(계층)는 Q = 2개의 페이딩 블록을 통해 다중화되며, 여기서 페이딩 블록은 ns = 3개의 부반송파 및 노 타임 슬롯에 걸쳐 있는 것을 의미한다. 대안적으로, 실시 예는 인접한 부반송파의 3개 블록으로 분할되는 ns를 정의하도록 구현될 수도 있다.

앞서 기술한 바와 같이, 제안된 방법은 개별 UE가 조정된 방식으로 특정 자원에 액세스하도록 할당하는 것을 허용한다. 네트워크가 구성을 변경하는 방법에 대한 예는 다음과 같다. 여러 사용자가 무선 자원(시간, 주파수, 공간)을 공유하는 무선 통신 시스템을 가정한다. OFDMA 기반 시스템에서, 가용 자원은 (직교) RB(자원 블록)으로 분할되는 반면, 각 RB는 몇개의 자원 요소를 포함한다. LTE 기반 시스템에서, 지원되는 사용자의 수는 스케줄될 수 있는 작은 자원 인스턴스의 수에 의해 제한되며(LTE에서 이것은 RB에 대응함). 사용자의 수가 증가되면(가용 직교 자원의 수를 초과함), 네트워크/기지국은 더 높은 사용자의 수를 허용하기 위해서,직교 MA(NOMA)로 "전환"할 수 있다. NOMA 전송은 데이터, 예를 들어, LDS/SCMA를 전송하기 위해 희소 확산 시퀀스를 이용할 수 있다. 일반적으로, 동일한 사용자가 공유하는 그룹 자원은 그룹 또는 블록으로 간주될 수 있다. 일 예는 도 19a 및 도 19b에 도시되어 있으며, 여기서 6개의 자원 그룹이 서로 다른 MA 전략을 사용하여 3/6/9명의 사용자를 공유한다.

일반적으로 NOMA, 특히 서명 도메인 NOMA의 전반적인 성능은 적절한 순방향 오류 정정(FEC) 코딩(채널 코딩) 및 인터리빙과 함께 처리되어야 한다. 서명 기반 다중화는 특정 FEC 방식과 독립적으로 취급될 수 있다. 그러나, FEC와 함께 서명 도메인 다중화를 구현할 때, 해결해야 할 시스템/채널 모델에서 발생하는 일부 시스템 설계 문제가 있다. 특히, 두 가지 중요한 시스템 설계 매개변수를 해결해야 한다.

전송 신호가 확산되는 다이버시티 분기 L의 수: 단일 안테나 전송에서 이것은 기본적으로 페이딩 블록의 수이며 L = Q이다. 여기서 가정은 서로 다른 자원 블록이 다소 독립적인 채널 조건을 경험한다는 것이다. 충분한 간격의 안테나가 있는 다중 안테나 설정에서, 이것은 자원 블록의 수 Q에 송신 안테나의 수 n_t를 곱한 값, 즉 L = Qn_t이다;

채널 일관성 길이 nc: 이것은 채널이 (대략) 동일하게 유지되는 자원 요소의 수이다. 자원 요소가 자원 블록으로 그룹화되면(이 예에서와 같이), 자원 블록의 크기는 일관성 길이, n_RE = ns· nc를 초과하지 않는다.

공유 자원을 통해 수용할 사용자 수, 각 전송 속도, 안정성(블록 오류율) 및 대기 시간 요구 사항 측면에서, 시스템 설계 매개변수 및 대상 통신 요구 사항에 따라 서명 도메인 NOMA를 FEC와 결합할 수 있는 다양한 방법이 있다. 예를 들어, 다양성을 활용하는 한 가지 방법은 예를 들어, 일부 저 밀도 서명(LDS) 기반 NOMA 방식에서와 같이, 사용 가능한 다양성 분기에 대해 반복 형식을 사용하는 것이다. 대안(정신이 다소 다름)은 예를 들어 신호 공간 다이버시티 개념을 기반으로 하는 SCMA에서와 같이, 고차원 성상도를 기반으로 하는 구성이다. 그러나 문제는 다른 다이버시티 분기를 통해 코딩된 블록의 다른 부분을 단순히 전송하여 유사한 이점을 얻을 수 있는지 여부이다. 실제로 이것은 정보 비트가 코딩되고 인터리빙된 다음에, 코딩된 블록의 제 1 청크는 제 1 다이버시티 분기(자원 블록)를 통해 전송되고, 제 2 청크는 제 2 다이버시티 분기를 통해 전송되는 등을 의미한다. 특정 이동성 시나리오가 주어지고, 고정된 코드 길이에 대해, 각 접근 방식의 성능은 다이버시티 분기의 수에 따라 크게 달라진다. 또한, (산발적인) 짧은 패킷 전송, 즉 고정된 짧은 코드 길이를 사용하는 대규모 액세스 시나리오를 목표로 할 때, 다이버시티 분기의 수는 최적의 성능을 위해 동일한 페이딩 블록을 통해 전송된 심볼 수와 거래된다. 그 이유는 코드 길이를 고정할 때, 더 많은 다이버시티 브랜치를 사용함으로써, 데이터 전송(채널 추정 포함)을 위해 동일한 채널 조건을 겪는 더 적은 자원 요소가 성능을 효과적으로 저하시키기 때문이다.

수신기 구성을 수행할 때, 전송 신호를 공유 자원 요소에 매핑하는 행렬 F는 이분 그래프를 생성하고, 여기서 자원 노드 i와 계층 노드 j는 (F)i,j = 1인 경우에만 연결된다. MPA에 기반한 공동 디코딩. 희소 정규 구성은 계산 복잡성이 있는 디코딩 알고리즘을 지원하는 작은 밀도의 행렬을 제공한다. 본 명세서에 기술된 실시 예의 일반적인 특성으로 인해, 실시 예는 행렬 F를 생성하기 위한 각각의 매개변수를 적절하게 선택함으로써 다수의 상이한 NOMA 방식으로 구성될 수 있다. 인덱스 p; p-1의 오일러 제곱을 생성하면 스토리지 요구 사항이 크게 절감될 수 있다; 예를 들어, 각각 길이가 p와 p - 1인 두 개의 순환 순열만 저장하면 된다. 각각 인덱스가 있는 오일러 제곱과 인덱스 p^r; p^r-1의 오일러 제곱에 대해(여기서 p는 짝수가 아닌 소수), 최대 p²/2 순열을 저장하는 것으로 충분한다. 실시 예는 다음을 포함하는 다양한 이점 및/장점을 제공한다:

5G 표준을 위한 유망한 다중 액세스 및 랜덤 액세스 기술;

무선 네트워크의 처리량을 향상시키고 UL, DL, D2D 또는 M2M에서의 동작을 가능하게 하는 방법

전송;

작은 오버헤드로 짧은 패킷을 전송하는 방법;

많은 수의 시스템 장치를 수용하는 방법;

임의 액세스 시나리오에서 대기 시간을 줄이는 방법;

일관성 없는 데이터 전송을 제공하는 방법(즉, 즉각적인 전송/수신 채널 지식 없이);

메시지 전달에 기반한 낮은 복잡도의 수신기 구현;

EXIT 차트 기반 평가 방법론.

본 개시로부터 도출되는 이점은 네트워크에서의 많은 양의 기지국 및 단말로 인해 상당할 수 있다.

실시 예는 현재 및 향후 네트워크 사양과 같은 모든 종류의 무선 네트워크의 애플리케이션에 사용될 수 있으며, 여기서 신호는 공유 자원에서 다중화된다. 따라서 실시 예는 일반적으로 서명 도메인 다중 액세스를 참조한다.

본 명세서에서 설명된 실시 예는 사용자가 자신의 정보를 분산하는 것에 따라 서명의 유연하고 확장 가능한 구조화를 허용한다. 도 6a, 6b, 6c, 7a 및 7b와 관련하여 설명된 바와 같이, 동일한 시퀀스 및 이를 생성하기 위한 동일한 방식이 다른 상황에 대해 사용되므로 본 명세서에서 설명된 실시 예는 유연성뿐만 아니라 서명 디자인을 참조한다.

설명된 개념의 일부 측면이 장치의 맥락에서 설명되었지만, 이러한 측면은 블록 또는 장치가 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 대응하는 해당 방법의 설명을 나타내는 것임이 분명하다. 유사하게, 방법 단계의 맥락에서 설명된 측면은 또한 대응하는 장치의 대응하는 블록 또는 항목 또는 특징의 설명을 나타낸다.

본 발명의 다양한 요소 및 특징은 아날로그 및/또는 디지털 회로를 사용하는 하드웨어, 소프트웨어, 하나 이상의 범용 또는 특수 목적 프로세서에 의한 명령 실행을 통해, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예는 컴퓨터 시스템 또는 다른 처리 시스템의 환경에서 구현될 수 있다. 도 21는 컴퓨터 시스템(350)의 예를 도시한다. 유닛들 또는 모듈들뿐만 아니라 이들 유닛들에 의해 수행되는 방법들의 단계들은 하나 이상의 컴퓨터 시스템들(350)에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 시스템(350)은 특수 목적 또는 범용 디지털 신호 프로세서와 같은 하나 이상의 프로세서(352)를 포함한다. 프로세서(352)는 버스 또는 네트워크와 같은 통신 인프라(354)에 연결된다. 컴퓨터 시스템(350)은 주 메모리(356), 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 보조 메모리(358), 예를 들어 하드 디스크 드라이브 및/또는 이동식 저장 드라이브를 포함한다. 보조 메모리(358)는 컴퓨터 프로그램 또는 다른 명령이 컴퓨터 시스템(350)에 로드되도록 할 수 있다. 컴퓨터 시스템(350)은 소프트웨어 및 데이터가 컴퓨터 시스템(350)과 외부 장치 사이에서 전송될 수 있도록 하는 통신 인터페이스(510)를 더 포함할 수 있다. 통신은 전자, 전자기, 광학 또는 통신 인터페이스에 의해 처리될 수 있는 기타 신호에서 발생할 수 있다. 통신은 유선 또는 케이블, 광섬유, 전화선, 휴대폰 링크, RF 링크 및 기타 통신 채널(362)을 사용할 수 있다.

일부 측면은 장치의 맥락에서 설명되었지만, 이들 측면은 또한 해당 방법에 대한 설명을 나타내며, 여기서 블럭 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 기능에 해당한다. 유사하게, 방법 단계의 맥락에서 설명된 양태는 또한 대응하는 블록 또는 대응하는 장치의 항목 또는 특징의 설명을 나타낸다.

특정 구현 조건에 따르면, 본 발명의 실시 예는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 구현은 각각의 방법이 수행되도록 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 협력하는 (또는 협력할 수 있는) 전자적으로 판독 가능한 제어 신호가 저장되어 있는, 디지털 저장 매체, 예를 들어, 플로피 디스크, DVD, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 또는 FLASH 저장소를 사용하여 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 일부 실시 예는 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있는 전자적으로 판독 가능한 제어 신호를 갖는 데이터 캐리어를 포함하므로, 본 명세서에 설명된 방법 중 하나가 수행된다.

일반적으로, 본 발명의 실시 예는 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있으며, 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때 방법 중 하나를 수행하기 위해 작동한다. 프로그램 코드는 예를 들어 기계 판독 가능 캐리어에 저장될 수 있다.

다른 실시 예는 기계 판독 가능 캐리어에 저장된 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함한다.

즉, 본 발명의 방법의 실시 예는, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때, 본 명세서에서 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램이다.

따라서, 본 발명의 방법의 추가 실시 예는 본 명세서에서 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 데이터 캐리어(또는 디지털 저장 매체, 또는 컴퓨터 판독 가능 매체)이다.

따라서, 본 발명의 방법의 추가 실시 예는 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 데이터 스트림 또는 신호 시퀀스이다. 데이터 스트림 또는 신호 시퀀스는 예를 들어 데이터 통신 연결을 통해, 예를 들어 인터넷을 통해 전송되도록 구성될 수 있다.

추가 실시 예는 본 명세서에서 설명된 방법 중 하나를 수행하도록 구성되거나 적응된 처리 수단, 예를 들어 컴퓨터, 또는 프로그래밍 가능한 논리 장치를 포함한다.

추가 실시 예는 본 명세서에서 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 설치된 컴퓨터를 포함한다.

일부 실시 예에서, 프로그램 가능 논리 장치(예를 들어, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이)는 본 명세서에서 설명된 방법의 일부 또는 모든 기능을 수행하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이는 본 명세서에서 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위해 마이크로프로세서와 협력할 수 있다. 일반적으로, 방법은 바람직하게는 임의의 하드웨어 장치에 의해 수행된다.

전술한 실시 예는 본 발명의 원리에 대한 예시일 뿐이다. 본 명세서에 기재된 배열 및 세부 사항의 수정 및 변경은 당업자에게 명백한 것으로 이해된다. 따라서, 본 명세서의 실시 예의 설명에 의해 제시되는 특정 세부 사항이 아니라 계류중인 특허 청구항의 범위에 의해서만 제한되는 것이다.

참고 문헌

[1] 3GPP TS38.214, 3세대 파트너십 프로젝트; 기술 사양 그룹 무선 액세스 네트워크; NR; 데이터에 대한 물리 계층 절차(릴리스 15); V15.2.0

[2] 3GPP TS38.331, 3세대 파트너십 프로젝트; 기술 사양 그룹 무선 액세스 네트워크; NR; 무선 자원 제어(릴리스 15); V15.4.0

[3] R. Hoshyar, F. P. Wathan 및 R. Tafazolli,"awgn 채널을 통한 동기식 cdma 시스템을 위한 새로운 저밀도 서명" 신호 처리에 대한 IEEE 트랜잭션, vol. 56, no. 4, pp. 1616-1626, 2008년 4월.

[4] H. Nikopour 및 H. Baligh, "희소 코드 다중 액세스", 개인, 실내 및 모바일 무선 통신(PIMRC)에 관한 2013년 IEEE 24차 연례 국제 심포지엄, 2013년 9월, pp. 332-336.

[5] M. Taherzadeh, H. Nikopour, A. Bayesteh 및 H. Baligh, "Scma 코드북 디자인", 2014년 IEEE 80차 차량 기술 컨퍼런스(VTC2014-Fall), 2014년 9월, pp. 1-5.

[6] M. Yoshida 및 T. Tanaka, "통계 역학을 통한 희소 확산 cdma 분석", 정보 이론에 관한 2006년 IEEE 국제 심포지엄, 2006년 7월, pp. 2378-2382.

[7] S. Verdu 및 S. Shamai, "임의 확산을 사용한 cdma의 스펙트럼 효율성", 정보 이론에 대한 IEEE 거래, vol. 45, no. 2, pp. 622-640, 1999년 3월.

[8] O. Shental, B. M. Zaidel 및 S. S. Shitz, "저밀도 코드 도메인 노마: 규칙적인 것" 2017 IEEE 국제 정보 이론 심포지엄(ISIT), 2017년 6월, pp. 2628-2632.

[9] H. F. MacNeish, "오일러 제곱", Annals of Mathematics, vol. 23, no. 3, pp. 221-227, 1922. [온라인]. 사용 가능: http://www.jstor.org/stable/1967920

Claims (37)

1. 무선 통신 네트워크에서, 상기 무선 통신 네트워크의 랜덤 액세스 채널에서 무선 신호를 전송함으로써 전송 정보를 전송하도록 통신하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는:
   상기 무선 신호를 전송하도록 구성된 무선 인터페이스; 및
   랜덤 액세스 프리앰블을 포함하기 위해 상기 무선 신호를 제공하도록 구성된 제어 유닛
   을 포함하고,
   상기 제어 유닛은 상기 랜덤 액세스 프리앰블이 상기 전송 정보와 연관되도록 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하도록 구성되는, 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전송 정보는:
   장치의 식별자,
   메시지의 도착,
   네트워크 사전 구성,
   장치 등급,
   메시지의 서비스 등급,
   메시지의 우선 순위 등급,
   메시지의 신뢰도 등급,
   메시지의 대기 시간 등급,
   메시지 유형,
   메시지 내용,
   장치 우선 순위,
   서비스 정책,
   채널 점유/품질 측정
   중 적어도 하나에 기반하는, 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 장치의 애플리케이션으로부터 상기 전송 정보와 관련된 서비스 품질(QoS) 정보를 수신하고 상기 QoS 정보에 기초하여 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하도록 구성되는, 장치.
4. 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전송 정보는 상기 장치에 의해 수집되거나 상기 장치에 의해 수신된 데이터와 관련된, 장치.
5. 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 무선 인터페이스로 전송되는 미리 구성된 메시지를 나타내는 정보를 수신하고 상기 미리 구성된 메시지를 적어도 부분적으로 나타내도록 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하도록 구성되는, 장치.
6. 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 적어도 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 갖는 랜덤 액세스 프리앰블의 세트로부터 및 상기 전송 정보에 기초하는 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하도록 구성되며, 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 세트는 상기 무선 통신 네트워크의 전용 랜덤 액세스 프리앰블의 서브세트인, 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 서브세트는 복수의 별개의 서브세트 중 하나이고, 각 서브세트는 적어도 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 포함하고; 각 서브세트는 제 1 정보를 나타내는 서브세트 식별자와 연관되고; 서브세트의 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 제 2 정보와 연관되는, 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 복수의 서브세트는 상기 세트 사이에 직교하는 프리앰블을 포함하는, 장치.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 정보는,
   상기 장치의 식별자를 나타내는 정보;
   상기 장치의 장치 등급를 나타내는 정보; 및
   상기 전송 정보의 서비스 등급을 나타내는 정보
   중 적어도 하나와 관련되고,
   상기 제 2 정보는,
   상기 전송 정보를 나타내는 정보;
   상기 전송 정보의 서비스 등급을 나타내는 정보; 및
   상기 장치/관찰의 신뢰도 측정을 나타내는 정보
   중 적어도 하나와 관련되는, 장치.
10. 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무선 신호는 상기 전송 정보와 관련된 제 1 무선 신호이고; 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 상기 전송 정보와 관련된 제 1 랜덤 액세스 프리앰블이고; 상기 장치는 상기 전송 정보와 관련되지 않은 제 2 무선 신호를 전송하도록 구성되고; 상기 장치는 상기 제 2 무선 신호를 후속적으로 전송하기 위한 상기 무선 통신 네트워크의 자원을 보유하기 위해 제 2 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하도록 구성되는, 장치.
11. 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 전송 정보 관련 무선 신호를 전송하기 위해 상기 무선 신호의 전송에 전용인 미리 결정된 자원 세트의 자원을 사용하도록 구성되는, 장치.
12. 제 10 또는 제 11 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 랜덤 액세스 프리앰블의 제 1 세트로부터 상기 제 1 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하고 제 2 별개의 랜덤 액세스 프리앰블로부터 상기 제 2 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하도록 구성되는, 장치.
13. 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무선 신호는 제 1 무선 신호이고; 상기 장치는 상기 제 1 무선 신호를 전송한 후에 상기 전송 정보와 관련된 추가 정보를 포함하는 제 2 무선 신호를 전송하도록 구성되는, 장치.
14. 제 3 항에 있어서, 상기 장치는 상기 제 2 무선 신호를 전송하기 위해 상기 무선 네트워크의 미리 결정된 자원을 사용하도록 구성되는, 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 미리 결정된 자원은 상기 무선 통신 네트워크 내의 상기 장치 전용이거나; 상기 제어 유닛은 상기 미리 결정된 자원을 미리 결정된 자원의 풀로부터 선택하도록 구성되는, 장치.
16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 제 1 무선 신호를 전송한 후 및 상기 제 2 무선 신호를 전송하기 전에 경합 해결 신호를 전송하도록 구성되는, 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 장치는 상기 무선 통신 네트워크의 스케줄링된 자원을 나타내는 스케줄링 정보를 수신하고 상기 제 2 무선 신호를 송신하기 위해 상기 스케줄링된 자원을 사용하도록 구성되는, 장치.
18. 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 무선 신호의 메시지 등급 또는 상기 장치가 속한 장치 그룹을 나타내기 위해 제 1 랜덤 액세스 프리앰블로서 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고; 경합 해결을 위해 제 2 랜덤 액세스 프리앰블을 원활하게 전송하도록 구성되는, 장치.
19. 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무선 신호는 제 1 무선 신호이고, 상기 장치는 경합 해결을 위해 상기 제 1 무선 신호에 후속하는 제 2 무선 신호를 전송하도록 구성되고;
    상기 장치는 상기 기지국과 동기화된 상기 제 1 무선 신호 및 상기 제 2 무선 신호 중 하나를 전송하고 상기 기지국과 동기화되지 않거나 상기 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 다른 무선 신호를 전송하도록 구성되고; 또는
    상기 장치는 상기 기지국과 동기화되지 않거나 상기 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 상기 제 1 무선 신호 및 상기 제 2 무선 신호를 전송하도록 구성되는, 장치.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 장치는 상기 기지국에서 개별화된 타이밍으로 상기 제 1 무선 신호 및 상기 제 2 무선 신호를 전송하도록 구성되고; 상기 제 1 무선 신호 및 상기 제 2 무선 신호에 대한 상기 개별화된 타이밍은 동일하거나 상이한, 장치.
21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 장치는 상기 전송 정보에 기초하여 상기 개별화된 타이밍에 대한 시간 값을 선택하도록 구성되거나 미리 구성되는, 장치.
22. 무선 신호를 전송하여 무선 통신 네트워크에서 통신하는 장치에 있어서, 상기 무선 통신 네트워크는 기지국에서 동기화를 이용하여 상기 기지국에 의해 동작되고, 상기 장치는:
    무선 인터페이스
    를 포함하고,
    상기 장치는 상기 무선 인터페이스를 통해 상기 기지국과 동기화된 제 1 무선 신호 및 제 2 무선 신호 중 하나를 전송하고 상기 기지국과 동기화되지 않거나 상기 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 다른 무선 신호를 전송하도록 구성되거나;
    상기 장치는 상기 기지국과 동기화되지 않거나 상기 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 상기 제 1 무선 신호 및 상기 제 2 무선 신호를 전송하도록 구성되고;
    상기 제 1 및/또는 제 2 무선 신호는 상기 기지국에서의 경합 해결과 연관되는, 장치.
23. 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 협대역 물리적 랜덤 액세스 채널에서 상기 무선 신호를 전송하도록 구성된 협대역 사물 인터넷 장치인, 장치.
24. 복수의 랜덤 액세스 프리앰블의 랜덤 액세스 프리앰블을 갖는 무선 신호를 전송하기 위한 랜덤 액세스 절차를 위해 장치에 의해 사용될 랜덤 액세스 자원을 제공하도록 무선 통신 네트워크를 동작하는 기지국에 있어서,
    상기 기지국은 제 1 무선 신호와 함께 수신된 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 장치에 의해 보고되고 있는 전송 정보와 연관시키고 제 2 무선 신호로 수신된 제 2 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 전송 정보와 연관시키지 않도록 구성되는, 기지국.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 기지국은 상기 기지국과 제 1 장치 및 제 2 장치 사이의 통신을 허용하도록 상기 무선 네트워크 통신 네트워크를 동작하도록 구성되고,
    상기 기지국은 상기 제 1 장치에 의해 전송된 랜덤 액세스 프리앰블을 제 1 전송 정보와 연관시키고, 상기 제 2 장치에 의해 전송된 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 제 2 상이한 전송 정보와 연관시키도록 구성되는, 기지국.
26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서, 상기 기지국은 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 장치에 의해 전송된 페이로드 데이터의 적어도 일부로서 해석하도록 구성되는, 기지국.
27. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기지국은 상기 제 1 무선 신호를 수신하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 기초하여 상기 전송 정보를 식별하고, 상기 전송 정보를 식별한 후에 경합 해결을 수행하도록 구성되는, 기지국.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 식별자와 연관되며, 상기 기지국은 상기 식별자와 연관된 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 포함하는 무선 신호를 송신한 장치의 랜덤 액세스 절차를 개시하기 위해 상기 식별자의 송신에 기초하여 상기 경합 해결을 수행하도록 구성되는, 기지국.
29. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기지국은 상기 무선 통신 네트워크의 통신 방식의 시스템 정보 블록에서 상기 전송 정보와 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 연관을 나타내는 정보를 브로드캐스팅하도록 구성되는, 기지국.
30. 제 24 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기지국은 장치의 그룹을 나타내는 제 1 랜덤 액세스 프리앰블 및 상기 장치의 식별자를 표시하는 제 2 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 상기 랜덤 액세스 자원을 평가하도록 구성되는, 기지국.
31. 무선 통신 네트워크을 동작하기 위한 기지국에 있어서,
    상기 기지국은 상기 무선 통신 네트워크에서 통신하는 장치가 상기 기지국과 동기화하기 위해 채널 지연에 기초한 타이밍 오프셋을 보상하도록 상기 무선 통신 네트워크를 작동하도록 구성되고;
    상기 기지국은 상기 기지국과 동기화되지 않거나 상기 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 경합 해결을 위한 무선 신호를 전송하도록 상기 장치를 제어하도록 구성되는, 기지국.
32. 제 24 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 기지국; 및
    제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 장치
    를 포함하는 무선 통신 네트워크.
33. 무선 통신 네트워크에서 통신하기에 적합한 장치를, 상기 무선 통신 네트워크의 랜덤 액세스 채널에서 무선 신호를 전송함으로써 상기 장치에서 전송 정보와 관련된 정보를 전송하도록 동작시키는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    상기 랜덤 액세스 프리앰블이 상기 전송 정보와 연관되도록 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하는 단계;
    상기 랜덤 액세스 프리앰블을 포함하도록 상기 무선 신호를 제공하는 단계; 및
    상기 무선 신호를 전송하는 단계
    를 포함하는, 방법.
34. 무선 신호를 전송하여 무선 통신 네트워크에서 통신하기에 적합한 무선 장치를 동작하는 방법에 있어서, 상기 무선 통신 네트워크는 상기 기지국에서 동기화를 사용하여 기지국에 의해 동작되고, 상기 방법은:
    무선 인터페이스를 사용하여 상기 기지국과 동기화된 제 1 무선 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 기지국과 동기화되지 않거나 상기 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 상기 기지국에서의 경합 해결과 연관된 제 2 무선 신호를 전송하는 단계
    를 포함하는, 방법.
35. 복수의 랜덤 액세스 프리앰블의 랜덤 액세스 프리앰블을 갖는 무선 신호를 전송하기 위한 랜덤 액세스 절차를 위해 장치에 의해 사용될 랜덤 액세스 자원을 제공하기 위해 무선 통신망을 동작하기에 적합한 기지국을 동작하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    제 1 무선 신호와 함께 수신된 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 장치에 의해 보고되고 있는 전송 정보와 연관시키는 단계; 및
    제 2 무선 신호와 함께 수신된 제 2 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 전송 정보와 연관시키지 않는 단계
    를 포함하는, 방법.
36. 무선 통신망을 동작하기에 적합한 기지국을 동작하는 방법에 있어서,
    상기 무선 통신망에서 통신하는 기기가 채널 지연에 따른 타이밍 오프셋을 보상하여 상기 기지국과 동기화하도록 무선 통신망을 동작하는 단계; 및
    상기 기지국과 동기화되지 않거나 상기 기지국에서 개별화된 타이밍을 갖는 경합 해결을 위한 무선 신호를 전송하도록 상기 장치를 제어하는 단계
    를 포함하는, 방법.
37. 컴퓨터에서 실행할 때, 제 33 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램을 저장하는, 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체.
    
    
    
    
    

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