KR20220043972A - 업링크 전송 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 비지상망 단말의 업링크 전송 방법에 있어서, 빠른 업링크 스케줄링을 요청하기 위한 정보를 기지국으로 전송하고, 빠른 업링크 전송을 위한 구성정보를 기지국으로부터 수신하고, 수신된 구성정보에 기초하여 업링크를 전송하는 방법을 제공한다.

Description

업링크 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING UPLINK}

본 발명은 비지상망에서 단말의 업링크 스케줄링을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일 측면에서, 본 실시예들은 비지상망 단말의 업링크 전송 방법에 있어서, 빠른 업링크 스케줄링을 요청하기 위한 정보를 기지국으로 전송하고, 빠른 업링크 전송을 위한 구성정보를 기지국으로부터 수신하고, 수신된 구성정보에 기초하여 업링크를 전송하는 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시예가 적용될 수 있는 NR 무선 통신 시스템에 대한 구조를 간략하게 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예가 적용될 수 있는 NR 시스템에서의 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술이 지원하는 자원 그리드를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술이 지원하는 대역폭 파트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술에서의 동기 신호 블록을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술에서의 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 CORESET에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 실시예가 적용될 수 있는 전형적인 NTN 시나리오의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 실시예가 적용될 수 있는 NTN 플랫폼의 유형을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 실시예가 적용될 수 있는 Transparent 위성 기반의 무선망 구조의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 실시예가 적용될 수 있는 단말 전송 스케줄링을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 12은 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.

또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.

구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.

구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.

본 명세서에서의 무선 통신 시스템은 음성, 데이터 패킷 등과 같은 다양한 통신 서비스를 무선자원을 이용하여 제공하기 위한 시스템을 의미하며, 단말과 기지국 또는 코어 네트워크 등을 포함할 수 있다.

이하에서 개시하는 본 실시예들은 다양한 무선 접속 기술을 사용하는 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예들은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(timedivision multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(singlecarrier frequency division multiple access) 또는 NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 다양한 무선 접속 기술에 적용될 수 있다. 또한, 무선 접속 기술은 특정 접속 기술을 의미하는 것뿐만 아니라 3GPP, 3GPP2, WiFi, Bluetooth, IEEE, ITU 등 다양한 통신 협의기구에서 제정하는 각 세대 별 통신 기술을 의미할 수 있다. 예를 들어, CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced datarates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical andelectronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTSterrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. 이와 같이 본 실시예들은 현재 개시되거나 상용화된 무선 접속 기술에 적용될 수 있고, 현재 개발 중이거나 향후 개발될 무선 접속 기술에 적용될 수도 있다.

한편, 본 명세서에서의 단말은 무선 통신 시스템에서 기지국과 통신을 수행하는 무선 통신 모듈을 포함하는 장치를 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA, LTE, NR, HSPA 및 IMT-2020(5G 또는 New Radio) 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선 기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 단말은 사용 형태에 따라 스마트 폰과 같은 사용자 휴대 기기가 될 수도 있고, V2X 통신 시스템에서는 차량, 차량 내의 무선 통신 모듈을 포함하는 장치 등을 의미할 수도 있다. 또한, 기계 형태 통신(Machine Type Communication) 시스템의 경우에 기계 형태 통신이 수행되도록 통신 모듈을 탑재한 MTC 단말, M2M 단말, URLLC 단말 등을 의미할 수도 있다.

본 명세서의 기지국 또는 셀은 네트워크 측면에서 단말과 통신하는 종단을 지칭하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), gNB(gNode-B), LPN(Low Power Node), 섹터(Sector), 싸이트(Site), 다양한 형태의 안테나, BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 포인트(예를 들어, 송신포인트, 수신포인트, 송수신포인트), 릴레이 노드(Relay Node), 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 스몰 셀(small cell) 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다. 또한, 셀은 주파수 도메인에서의 BWP(Bandwidth Part)를 포함하는 의미일 수 있다. 예를 들어, 서빙 셀은 단말의 Activation BWP를 의미할 수 있다.

앞서 나열된 다양한 셀은 하나 이상의 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. 1) 무선 영역과 관련하여 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, 스몰 셀(small cell)을 제공하는 장치 그 자체이거나, 2) 무선 영역 그 자체를 지시할 수 있다. 1)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호 작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 포인트, 송수신 포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시 예가 된다. 2)에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수도 있다.

본 명세서에서 셀(Cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다. 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있으며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있다. 이때, 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 또한, 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 등과 같은 제어 채널을 통하여 제어 정보를 송수신하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터 채널을 구성하여 데이터를 송수신한다.이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 'PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다'는 형태로 표기하기도 한다.

설명을 명확하게 하기 위해, 이하에서는 본 기술 사상을 3GPP LTE/LTE-A/NR(New RAT) 통신 시스템을 위주로 기술하지만 본 기술적 특징이 해당 통신 시스템에 제한되는 것은 아니다.

3GPP에서는 4G(4th-Generation) 통신 기술에 대한 연구 이후에 ITU-R의 차세대 무선 접속 기술의 요구사항에 맞추기 위한 5G(5th-Generation)통신 기술을 개발한다. 구체적으로, 3GPP는 5G 통신 기술로 LTE-Advanced 기술을 ITU-R의 요구사항에 맞추어 향상 시킨 LTE-A pro와 4G 통신 기술과는 별개의 새로운 NR 통신 기술을 개발한다. LTE-A pro와 NR은 모두 5G 통신 기술을 의미하는 것으로, 이하에서는 특정 통신 기술을 특정하는 경우가 아닌 경우에 NR을 중심으로 5G 통신 기술을 설명한다.

NR에서의 운영 시나리오는 기존 4G LTE의 시나리오에서 위성, 자동차, 그리고 새로운 버티컬 등에 대한 고려를 추가하여 다양한 동작 시나리오를 정의하였으며, 서비스 측면에서 eMBB(Enhanced Mobile Broadband) 시나리오, 높은 단말 밀도를 가지되 넓은 범위에 전개되어 낮은 데이터 레이트(data rate)와 비동기식 접속이 요구되는 mMTC(Massive Machine Communication) 시나리오, 높은 응답성과 신뢰성이 요구되고 고속 이동성을 지원할 수 있는 URLLC(Ultra Reliability and Low Latency) 시나리오를 지원한다.

이러한 시나리오를 만족하기 위해서 NR은 새로운 waveform 및 프레임 구조 기술, 낮은 지연속도(Low latency) 기술, 초고주파 대역(mmWave) 지원 기술, 순방향 호환성(Forward compatible) 제공 기술이 적용된 무선 통신 시스템을 개시한다. 특히, NR 시스템에서는 순방향(Forard) 호환성을 제공하기 위해서 유연성 측면에서 다양한 기술적 변화를 제시하고 있다. NR의 주요 기술적 특징은 아래에서 도면을 참조하여 설명한다.

<NR 시스템 일반>

도 1은 본 실시예가 적용될 수 있는 NR 시스템에 대한 구조를 간략하게 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, NR 시스템은 5GC(5G Core Network)와 NR-RAN파트로 구분되며, NG-RAN은 사용자 평면(SDAP/PDCP/RLC/MAC/PHY) 및 UE(User Equipment)에 대한 제어 평면(RRC) 프로토콜 종단을 제공하는 gNB와 ng-eNB들로 구성된다.gNB 상호 또는 gNB와 ng-eNB는 Xn 인터페이스를 통해 상호 연결된다. gNB와 ng-eNB는 각각 NG 인터페이스를 통해 5GC로 연결된다. 5GC는 단말 접속 및 이동성 제어 기능 등의 제어 평면을 담당하는 AMF (Access and Mobility Management Function)와 사용자 데이터에 제어 기능을 담당하는 UPF (User Plane Function)를 포함하여 구성될 수 있다. NR에서는 6GHz 이하 주파수 대역(FR1, Frequency Range 1)과 6GHz 이상 주파수 대역(FR2, Frequency Range 2)에 대한 지원을 모두 포함한다.

gNB는 단말로 NR 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜 종단을 제공하는 기지국을 의미하고, ng-eNB는 단말로 E-UTRA 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜 종단을 제공하는 기지국을 의미한다. 본 명세서에서 기재하는 기지국은 gNB및 ng-eNB를 포괄하는 의미로 이해되어야 하며, 필요에 따라 gNB 또는 ng-eNB를 구분하여 지칭하는 의미로 사용될 수도 있다.

<NR 웨이브 폼,뉴머롤러지 및 프레임 구조>

NR에서는 하향링크 전송을 위해서 Cyclic prefix를 사용하는 CP-OFDM 웨이브 폼을 사용하고, 상향링크 전송을 위해서 CP-OFDM 또는 DFT-s-OFDM을 사용한다. OFDM 기술은 MIMO(Multiple Input Multiple Output)와 결합이 용이하며, 높은 주파수 효율과 함께 저 복잡도의 수신기를 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

한편, NR에서는 전술한 3가지 시나리오 별로 데이터 속도, 지연속도, 커버리지 등에 대한 요구가 서로 상이하기 때문에 임의의 NR 시스템을 구성하는 주파수 대역을 통해 각각의 시나리오 별 요구사항을 효율적으로 만족시킬 필요가 있다. 이를 위해서, 서로 다른 복수의 뉴머롤러지(numerology) 기반의 무선 자원을 효율적으로 멀티플렉싱(multiplexing)하기 위한 기술이 제안되었다.

구체적으로, NR 전송 뉴머롤러지는 서브캐리어 간격(sub-carrier spacing)과 CP(Cyclic prefix)에 기초하여 결정되며, 아래 표 1과 같이 15kHz를 기준으로 μ 값이 2의 지수 값으로 사용되어 지수적으로 변경된다.

μ	서브캐리어 간격	Cyclic prefix	Supported for data	Supported for synch
0	15	Normal	Yes	Yes
1	30	Normal	Yes	Yes
2	60	Normal, Extended	Yes	No
3	120	Normal	Yes	Yes
4	240	Normal	No	Yes

위 표 1과 같이 NR의 뉴머롤러지는 서브캐리어 간격에 따라 5가지로 구분될 수 있다. 이는 4G 통신 기술 중 하나인 LTE의 서브캐리어 간격이 15kHz로 고정되는 것과는 차이가 있다. 구체적으로, NR에서 데이터 전송을 위해서 사용되는 서브캐리어 간격은 15, 30, 60, 120kHz이고, 동기 신호 전송을 위해서 사용되는 서브캐리어 간격은 15, 30, 120, 240kHz이다. 또한, 확장 CP는 60kHz 서브캐리어 간격에만 적용된다. 한편, NR에서의 프레임 구조(frame structure)는 1ms의 동일한 길이를 가지는 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되는 10ms의 길이를 가지는 프레임(frame)이 정의된다. 하나의 프레임은 5ms의 하프 프레임으로 나뉠 수 있으며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임을 포함한다. 15kHz 서브캐리어 간격의 경우에 하나의 서브프레임은 1개의 슬롯(slot)으로 구성되고, 각 슬롯은 14개의 OFDM 심볼(symbol)로 구성된다.

도 2는 본 실시예가 적용될 수 있는 NR 시스템에서의 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 슬롯은 노멀 CP의 경우에 고정적으로 14개의 OFDM 심볼로 구성되나, 슬롯의 시간 도메인에서 길이는 서브캐리어 간격에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 15kHz 서브캐리어 간격을 가지는 뉴머롤러지의 경우에 슬롯은 1ms 길이로 서브프레임과 동일한 길이로 구성된다. 이와 달리, 30kHz 서브캐리어 간격을 가지는 뉴머롤러지의 경우에 슬롯은 14개의 OFDM 심볼로 구성되나, 0.5ms의 길이로 하나의 서브프레임에 두 개의 슬롯이 포함될 수 있다. 즉, 서브프레임과 프레임은 고정된 시간 길이를 가지고 정의되며, 슬롯은 심볼의 개수로 정의되어 서브캐리어 간격에 따라 시간 길이가 달라질 수 있다.

한편, NR은 스케줄링의 기본 단위를 슬롯으로 정의하고, 무선 구간의 전송 지연을 감소시키기 위해서 미니 슬롯(또는 서브 슬롯 또는 non-slot based schedule)도 도입하였다. 넓은 서브캐리어 간격을 사용하면 하나의 슬롯의 길이가 반비례하여 짧아지기 때문에 무선 구간에서의 전송 지연을 줄일 수 있다. 미니 슬롯(또는 서브 슬롯)은 URLLC 시나리오에 대한 효율적인 지원을 위한 것으로 2, 4, 7개 심볼 단위로 스케줄링이 가능하다.

또한, NR은 LTE와 달리 상향링크 및 하향링크 자원 할당을 하나의 슬롯 내에서 심볼 레벨로 정의하였다. HARQ 지연을 줄이기 위해 전송 슬롯 내에서 바로 HARQ ACK/NACK을 송신할 수 있는 슬롯 구조가 정의되었으며, 이러한 슬롯 구조를 자기 포함(self-contained) 구조로 명명하여 설명한다.

NR에서는 총 256개의 슬롯 포맷을 지원할 수 있도록 설계되었으며, 이중 62개의 슬롯 포맷이 3GPP Rel-15에서 사용된다. 또한, 다양한 슬롯의 조합을 통해서 FDD 또는 TDD 프레임을 구성하는 공통 프레임 구조를 지원한다. 예를 들어, 슬롯의 심볼이 모두 하향링크로 설정되는 슬롯 구조와 심볼이 모두 상향링크로 설정되는 슬롯 구조 및 하향링크 심볼과 상향링크 심볼이 결합된 슬롯 구조를 지원한다. 또한, NR은 데이터 전송이 하나 이상의 슬롯에 분산되어 스케줄링됨을 지원한다. 따라서, 기지국은 슬롯 포맷 지시자(SFI, Slot Format Indicator)를 이용하여 단말에 슬롯이 하향링크 슬롯인지, 상향링크 슬롯인지 또는 플렉시블 슬롯인지를 알려줄 수 있다. 기지국은 단말 특정하게(UE-specific) RRC 시그널링을 통해서 구성된 테이블의 인덱스를 SFI를 이용하여 지시함으로써 슬롯 포맷을 지시할 수 있으며, DCI(Downlink Control Information)를 통해서 동적으로 지시하거나 RRC를 통해서 정적 또는 준정적으로 지시할 수도 있다.

<NR 물리 자원 >

NR에서의 물리 자원(physical resource)과 관련하여, 안테나 포트(antenna port), 자원 그리드(resource grid), 자원 요소(resource element), 자원 블록(resource block), 대역폭 파트(bandwidth part) 등이 고려된다.

안테나 포트는 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널이 동일한 안테나 포트 상의 다른 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있도록 정의된다. 하나의 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널의 광범위 특성(large-scale property)이 다른 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있는 경우, 2 개의 안테나 포트는 QC/QCL(quasi co-located 혹은 quasi co-location) 관계에 있다고 할 수 있다. 여기에서, 광범위 특성은 지연 확산(Delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 주파수 시프트(Frequency shift), 평균 수신 파워(Average received power) 및 수신 타이밍(Received Timing) 중 하나 이상을 포함한다.

도 3은 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술이 지원하는 자원 그리드를 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 자원 그리드(Resource Grid)는 NR이 동일 캐리어에서 복수의 뉴머롤러지를 지원하기 때문에 각 뉴머롤러지에 따라 자원 그리드가 존재할 수 있다. 또한, 자원 그리드는 안테나 포트, 서브캐리어 간격, 전송 방향에 따라 존재할 수 있다.

자원 블록(resource block)은 12개의 서브캐리어로 구성되며, 주파수 도메인 상에서만 정의된다. 또한, 자원 요소(resource element)는 1개의 OFDM 심볼과 1개의 서브캐리어로 구성된다. 따라서, 도 3에서와 같이 하나의 자원 블록은 서브캐리어 간격에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 또한, NR에서는 자원 블록 그리드를 위한 공통 참조점 역할을 수행하는 "Point A"와 공통 자원 블록, 가상 자원 블록 등을 정의한다.

도 4는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술이 지원하는 대역폭 파트를 설명하기 위한 도면이다.

NR에서는 캐리어 대역폭이 20Mhz로 고정된 LTE와 달리 서브캐리어 간격 별로 최대 캐리어 대역폭이 50Mhz에서 400Mhz로 설정된다. 따라서, 모든 단말이 이러한 캐리어 대역폭을 모두 사용하는 것을 가정하지 않는다. 이에 따라서 NR에서는 도 4에 도시된 바와 같이 캐리어 대역폭 내에서 대역폭 파트(BWP)를 지정하여 단말이 사용할 수 있다. 또한, 대역폭 파트는 하나의 뉴머롤러지와 연계되며 연속적인 공통 자원 블록의 서브 셋으로 구성되고, 시간에 따라 동적으로 활성화 될 수 있다. 단말에는 상향링크 및 하향링크 각각 최대 4개의 대역폭 파트가 구성되고, 주어진 시간에 활성화된 대역폭 파트를 이용하여 데이터가 송수신된다.

페어드 스펙트럼(paired spectrum)의 경우 상향링크 및 하향링크 대역폭 파트가 독립적으로 설정되며, 언페어드 스펙트럼(unpaired spectrum)의 경우 하향링크와 상향링크 동작 간에 불필요한 주파수 리튜닝(re-tunning)을 방지하기 위해서 하향링크와 상향링크의 대역폭 파트가 중심 주파수를 공유할 수 있도록 쌍을 이루어 설정된다.

<NR 초기 접속>

NR에서 단말은 기지국에 접속하여 통신을 수행하기 위해서 셀 검색 및 랜덤 액세스 절차를 수행한다.

셀 검색은 기지국이 전송하는 동기 신호 블록(SSB, Synchronization Signal Block)를 이용하여 단말이 해당 기지국의 셀에 동기를 맞추고, 물리계층 셀 ID를 획득하며, 시스템 정보를 획득하는 절차이다.

도 5는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술에서의 동기 신호 블록을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, SSB는 각각 1개 심볼 및 127개 서브 캐리어를 점유하는 PSS(primarysynchronization signal) 및 SSS(secondary synchronization signal) 및 3개의 OFDM 심볼 및 240 개의 서브캐리어에 걸쳐있는 PBCH로 구성된다.

단말은 시간 및 주파수 도메인에서 SSB를 모니터링하여 SSB를 수신한다.

SSB는 5ms 동안 최대 64번 전송될 수 있다. 다수의 SSB는 5ms 시간 내에서 서로 다른 전송 빔으로 전송되며, 단말은 전송에 사용되는 특정 하나의 빔을 기준으로 볼 때에는 20ms의 주기마다 SSB가 전송된다고 가정하고 검출을 수행한다. 5ms 시간 내에서 SSB 전송에 사용할 수 있는 빔의 개수는 주파수 대역이 높을수록 증가할 수 있다. 예를 들어, 3GHz 이하에서는 최대 4개의 SSB 빔 전송이 가능하며, 3~6GHz까지의 주파수 대역에서는 최대 8개, 6GHz 이상의 주파수 대역에서는 최대 64개의 서로 다른 빔을 사용하여 SSB를 전송할 수 있다.

SSB는 하나의 슬롯에 두 개가 포함되며, 서브캐리어 간격에 따라 아래와 같이 슬롯 내에서의 시작 심볼과 반복 횟수가 결정된다.

한편, SSB는 종래 LTE의 SS와 달리 캐리어 대역폭의 센터 주파수에서 전송되지 않는다. 즉, SSB는 시스템 대역의 중심이 아닌 곳에서도 전송될 수 있고, 광대역 운영을 지원하는 경우 주파수 도메인 상에서 복수의 SSB가 전송될 수 있다. 이에 따라서, 단말은 SSB를 모니터링 하는 후보 주파수 위치인 동기 래스터(synchronization raster)를 이용하여 SSB를 모니터링 한다. 초기 접속을 위한 채널의 중심 주파수 위치 정보인 캐리어래스터(carrier raster)와 동기 래스터는 NR에서 새롭게 정의되었으며, 동기 래스터는 캐리어래스터에 비해서, 주파수 간격이 넓게 설정되어 있어서, 단말의 빠른 SSB 검색을 지원할 수 있다.

단말은 SSB의 PBCH를 통해서 MIB를 획득할 수 있다. MIB(Master Information Block)는 단말이 네트워크가 브로드캐스팅 하는 나머지 시스템 정보(RMSI, Remaining Minimum System Information)를 수신하기 위한 최소 정보를 포함한다. 또한, PBCH는 시간 도메인 상에서의 첫 번째 DM-RS 심볼의 위치에 대한 정보, SIB1을 단말이 모니터링하기 위한 정보(예를 들어, SIB1 뉴머롤러지 정보, SIB1 CORESET에 관련된 정보, 검색 공간 정보, PDCCH 관련 파라미터 정보 등), 공통 자원 블록과 SSB 사이의 오프셋 정보(캐리어 내에서의 절대 SSB의 위치는 SIB1을 통해서 전송) 등을 포함할 수 있다. 여기서, SIB1 뉴머롤러지 정보는 단말이 셀 검색 절차를 완료한 이후에 기지국에 접속하기 위한 랜덤 액세스 절차에서 사용되는 일부 메시지에서도 동일하게 적용된다. 예를 들어, 랜덤 액세스 절차를 위한 메시지 1 내지 4 중 적어도 하나에 SIB1의 뉴머롤러지 정보가 적용될 수 있다.

전술한 RMSI는 SIB1(System Information Block 1)을 의미할 수 있으며, SIB1은 셀에서 주기적으로(ex, 160ms) 브로드캐스팅 된다. SIB1은 단말이 초기 랜덤 액세스 절차를 수행하는데 필요한 정보를 포함하며, PDSCH를 통해서 주기적으로 전송된다. 단말이 SIB1을 수신하기 위해서는 PBCH를 통해서 SIB1 전송에 사용되는 뉴머롤러지 정보, SIB1의 스케줄링에 사용되는 CORESET(Control Resource Set) 정보를 수신해야 한다. 단말은 CORESET 내에서 SI-RNTI를 이용하여 SIB1에 대한 스케줄링 정보를 확인하고, 스케줄링 정보에 따라 SIB1을 PDSCH 상에서 획득한다. SIB1을 제외한 나머지 SIB들은 주기적으로 전송될 수도 있고, 단말의 요구에 따라 전송될 수도 있다.

도 6는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 접속 기술에서의 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 셀 검색이 완료되면 단말은 기지국으로 랜덤 액세스를 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 랜덤 액세스 프리앰블은 PRACH를 통해서 전송된다. 구체적으로, 랜덤 액세스 프리앰블은 주기적으로 반복되는 특정 슬롯에서 연속된 무선 자원으로 구성되는 PRACH를 통해서 기지국으로 전송된다. 일반적으로, 단말이 셀에 초기 접속하는 경우에 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 수행되며, 빔 실패 복구(BFR, Beam Failure Recovery)를 위해서 랜덤 액세스를 수행하는 경우에는 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차가 수행된다.

단말은 전송한 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답을 수신한다. 랜덤 액세스 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블식별자(ID), UL Grant (상향링크 무선자원), 임시 C-RNTI(Temporary Cell - Radio Network Temporary Identifier) 그리고 TAC(Time Alignment Command) 이 포함될 수 있다. 하나의 랜덤 액세스 응답에는 하나 이상의 단말들을 위한 랜덤 액세스 응답 정보가 포함될 수 있기 때문에, 랜덤 액세스 프리앰블식별자는 포함된 UL Grant, 임시 C-RNTI 그리고 TAC가 어느 단말에게 유효한지를 알려주기 위하여 포함될 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블식별자는 기지국이 수신한 랜덤 액세스 프리앰블에 대한식별자일 수 있다. TAC는 단말이 상향 링크 동기를 조정하기 위한 정보로서 포함될 수 있다. 랜덤 액세스 응답은 PDCCH상의 랜덤 액세스 식별자, 즉 RA-RNTI(Random Access - Radio Network Temporary Identifier)에 의해지시될 수 있다.

유효한 랜덤 액세스 응답을 수신한 단말은 랜덤 액세스 응답에 포함된 정보를 처리하고, 기지국으로스케줄링된 전송을 수행한다. 예를 들어, 단말은 TAC을 적용시키고, 임시 C-RNTI를 저장한다. 또한, UL Grant를 이용하여, 단말의 버퍼에 저장된 데이터 또는 새롭게 생성된 데이터를 기지국으로 전송한다. 이 경우 단말을 식별할 수 있는 정보가 포함되어야 한다.

마지막으로 단말은 경쟁 해소를 위한 하향링크 메시지를 수신한다.

<NR CORESET>

NR에서의 하향링크 제어채널은 1~3 심볼의 길이를 가지는 CORESET(Control Resource Set)에서 전송되며, 상/하향 스케줄링 정보와 SFI(Slot format Index), TPC(Transmit Power Control) 정보 등을 전송한다.

이와 같이 NR에서는 시스템의 유연성을 확보하기 위해서, CORESET 개념을 도입하였다. CORESET(Control Resource Set)은 하향링크 제어 신호를 위한 시간-주파수 자원을 의미한다. 단말은 CORESET 시간-주파수 자원에서 하나 이상의 검색 공간을 사용하여 제어 채널 후보를 디코딩할 수 있다. CORESET 별 QCL(Quasi CoLocation) 가정을 설정하였으며, 이는 종래 QCL에 의해서 가정되는 특성인 지연 스프레드, 도플러 스프레드, 도플러 쉬프트, 평균 지연 외에 아날로그 빔 방향에 대한 특성을 알리기 위한 목적으로 사용된다.

도 7은 CORESET에 대해서 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, CORESET은 하나의 슬롯 내에서 캐리어 대역폭 내에서 다양한 형태로 존재할 수 있으며, 시간 도메인 상에서 CORESET은 최대 3개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 또한, CORESET은 주파수 도메인 상에서 캐리어 대역폭까지 6개의 자원 블록의 배수로 정의된다.

첫 번째 CORESET은 네트워크로부터 추가 구성 정보 및 시스템 정보를 수신할 수 있도록 초기 대역폭 파트 구성의 일부로 MIB를 통해서 지시된다. 기지국과의 연결 설정 후에 단말은 RRC 시그널링을 통해서 하나 이상의 CORESET 정보를 수신하여 구성할 수 있다.

본 명세서에서 NR(New Radio)과 관련한 주파수, 프레임, 서브프레임, 자원, 자원블럭, 영역(region), 밴드, 서브밴드, 제어채널, 데이터채널, 동기신호, 각종 참조신호, 각종 신호 또는 각종 메시지는 과거 또는 현재 사용되는 의미 또는 장래 사용되는 다양한 의미로 해석될 수 있다.

NR(New Radio)

3GPP에서 진행된 NR은 LTE 대비 향상된 데이터 전송율 뿐 아니라, 세분화되고 구체화된 usage scenario 별로 요구되는 다양한 QoS requirements를 만족시킬 수 있는 무선 액세스 기술이다. 특히 NR의 대표적 usage scenario로서 eMBB(enhancement Mobile BroadBand), mMTC(massive MTC) 및 URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communications)가 정의되었으며, 각각의 usage scenario별 requirements를 만족하기 위한 방법으로서 LTE 대비 flexible한 frame structure가 제공된다. NR의 Frame structure에서는 multiple subcarrier 기반의 프레임 구조를 지원한다. 기본 SCS는 15kHz가 되며, 15kHz*2^μ으로 총 5 가지 SCS 종류를 지원한다. Slot 길이는 numerology에 따라 달라진다. Slot 길이가 짧아질수록 SCS가 커진다. 또한 NR에서 slot을 구성하는 OFDM 심볼의 개수, y값은 normal CP의 경우, SCS값에 관계 없이 y=14의 값을 갖도록 결정되었다. 이에 따라 임의의 slot은 14개의 심볼로 구성되며, 또한 해당 slot의 transmission direction에 따라 모든 심볼이 DL transmission을 위해 이용되거나, 혹은 모든 심볼이 UL transmission을 위해 이용되거나, 혹은 DL portion + (gap) + UL portion의 형태로 이용될 수 있다. 또한 임의의 numerology(혹은 SCS)에서 상기 slot보다 적은 수의 심볼로 구성된 mini-slot이 정의되어 이를 기반으로 상/하향 링크 데이터 송수신을 위한 짧은 길이의 time-domain scheduling interval이 설정되거나, 혹은 slot aggregation을 통해 상/하향 링크 데이터 송수신을 위한 긴 길이의 time-domain scheduling interval이 구성될 수 있다. 특히 URLLC와 같이 latency critical한 데이터에 대한 송수신의 경우, 15kHz와 같이 SCS값이 작은 numerology 기반의 frame 구조에서 정의된 1ms(14 symbols) 기반의 slot 단위로 스케줄링이 이루어질 경우, latency requirement를 만족시키기 힘들 수 있기 때문에 이를 위해서 해당 slot보다 적은 수의 OFDM 심볼로 구성된 mini-slot을 정의하여 이를 기반으로 해당 URLLC와 같은 latency critical한 데이터에 대한 스케줄링이 이루어지도록 정의할 수 있다.

비지상 네트워크(NTN: Non-Terrestrial Network)

비지상 네트워크(Non-Terrestrial Network)란 위성(또는 UAS(Unmanned Aircraft System platform/airborne vehicle)에 탑재된 RF 자원을 사용하는 네트워크 또는 네트워크의 세그먼트를 나타낸다. 도 8은 전형적인 NTN 시나리오의 일 예를 나타낸다.

NTN은 다음과 같이 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

-Scenario A: Transparent GEO (NTN beam foot print fixed on earth)

-Scenario B: Regenerative GEO (NTN beam foot print fixed on earth)

-Scenario C1: Transparent LEO (NTN beam foot print fixed on earth)

-Scenario C2: Transparent LEO (NTN beam foot print moving on earth)

-Scenario D1: Regenerative LEO (NTN beam foot print fixed on earth)

-Scenario D2: Regenerative LEO (NTN beam foot print moving on earth)

여기서 transparent payload 또는 regenerative payload는 다음과 같이 정의된다.

- A transparent payload: Radio Frequency filtering, Frequency conversion and amplification. Hence, the waveform signal repeated by the payload is un-changed;

- A regenerative payload: Radio Frequency filtering, Frequency conversion and amplification as well as demodulation/decoding, switch and/or routing, coding/modulation. This is effectively equivalent to having all or part of base station functions (e.g. gNB) on board the satellite (or UAS platform).

위성이 생성하는 빔은 위성의 관측시야(field of view)에 의해 경계가 되는 주어진 서비스 영역에 대해 여러 빔을 생성한다.(The satellite (or UAS platform) generate beams typically generate several beams over a given service area bounded by its field of view.) 빔의 지상수신범위(footprint)는 전형적으로 타원형 모양이다. 도 9는 NTN 플랫폼의 유형과 전형적인 빔의 footprint size를 나타낸다.

시나리오 C2와 D2와 같이 NTN 빔 foot print가 지구상에서 이동하는 경우, 즉 위성과 함께 위성 빔이 이동하는 경우 셀과 기지국 간의 연계는 변하지 않는 것으로 가정할 수 있다. 예를 들어 해당하는 위성을 통해 전송되는 위성 빔이 하나의 PCI에 1대1로 연계되어 구성될 때 해당 PCI를 가지는 셀은 시간이 경과함에 따라 지구상에서 이동하게 된다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 NTN에서 위성 플랫폼으로부터 생성되는 빔을 위성 빔으로 표기한다. 이는 설명의 편의를 위한 것으로 임의의 다른 용어로 대체될 수 있다. 반면 다른 시나리오들에서 사용되는 어스 고정 빔(earth fixed beam)은 위성이 그 위성의 가시시간(visibility time) 동안 빔포밍 테크닉을 이용하여 지구상에서 고정된 점으로 빔을 조종(steer)하는 것을 의미한다. 이와 같이 steerable 빔의 경우 위성이 이동하더라도 일정시간 동안 지구 상에서 위성 빔의 foot print가 고정될 수 있다.

위성과 함께 위성 빔이 지구상에서 이동하는 경우나 어스 고정빔의 경우에서 위성의 이동에 따라, RRC 연결 상태의 단말은 단말이 이동하지 않더라도 위성빔 변경에 따라 핸드오버를 수행해야 할 수 있다. LEO 위성의 속도는 7.56km/sec로 매우 빠르기 때문에, 단말이 이동하지 않더라도 핸드오버가 빈번하게 수행되어야 한다.

도 10은 Transparent 위성 기반의 무선망 구조의 일 예를 나타낸다. 기지국(gNB 또는 gNB-DU)가 위성에 탑재되는 Regenerative 구조에 달리, Transparent 구조는 단말과 기지국 간의 인터페이스(e.g. NR-Uu radio interface) 상에 단말과 위성 간 서비스 링크와 위성과 NTN-Gateway 간의 피더링크를 포함한다. 여기서 NTN-gateway는 지상에 위치한 지상국 또는 게이트웨이(an earth station or gateway is located at the surface of Earth, and providing sufficient RF power and RF sensitivity for accessing to the satellite (resp. HAPS). NTN Gateway is a transport network layer (TNL) node)를 나타낸다.

도 11은 종래 기술에 의한 전형적인 업링크 전송 스케줄링 프로시져를 나타낸다. 단말은 버퍼에 데이터가 도착하면 버퍼상태 리포트(BSR: Buffer Status Report)를 트리거한다. 그리고 만약 단말이 그 BSR을 전송하기 위한 업링크 자원을 가지지 않았다면, 단말은 자원을 요청하기 위해 스케줄링 요청(SR: Scheduling Request)을 기지국으로 전송한다. 스케줄링 요청은 네트워크에 대해 단말이 스케줄링을 요구한다는 지시만을 나타내는 것이기 때문에 기지국은 단말에 스케줄링을 위해 요구되는 전체 자원의 양을 알지 못한다. 이에 따라 기지국은 먼저 BSR을 전송하기에 충분한 그랜트만을 스케줄링한다. 이러한 프로시져는 단말에 데이터가 버퍼에 도달한 후 데이터에 맞는 자원을 가지고 스케줄링할 때까지 적어도 2 라운드 트립 타임(RTT)을 필요로 하며, 긴 라운드 트립 타임을 가지는 비지상망에서는 이러한 지연이 고객 경험에 나쁜 영향을 미칠 수 있다.

종래 기술에서 비지상망 기반의 단말에 대해 NR 기술을 적용하는 경우, 특히 업링크 스케줄링 프로시져를 적용하는 경우 긴 라운드 트립 타임으로 인해 사용자 체감 품질을 열화시킬 수 있는 문제가 있었다. .

상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 NR 기반의 비지상망 단말에 대해 업링크 스케줄링 지연을 감소시키는 방법 및 장치를 제안한다.

이하에서는 NR 기반의 NTN 네트워크에서 업링크 스케줄링 지연을 감소시키는 방법에 대해 설명하나 이는 임의의 셀룰러 이동통신 기술(e.g. 6G) 기반의 NTN 네트워크에도 적용될 수 있다. 또한 이는 임의의 무선액세스 기술(e.g. LTE, NR, 6G RAT) 기반의 지상/일반 네트워크(terrestrial network)에 대해서도 본 발명이 적용될 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 업링크 스케줄링 지연을 감소시키기 위한 기능/기술/feature를 빠른 업링크 스케줄링으로 표기한다. 이는 편의를 위한 것으로 임의의 다른 명칭으로 대체될 수 있다. 본 발명에서 설명하는 실시 예는 NR MAC 규격인 TS 38.321과 NR RRC 규격인 TS 38.331에서 명시된 정보 요소 및 오퍼레이션 관련 내용을 포함한다. 본 명세서 상에 해당 정보 요소에 대한 정의와 관련된 단말 오퍼레이션 세부 내용이 포함되지 않더라도 공지 기술인 표준규격에 명시된 해당 내용이 본 발명에 포함되어 사용될 수 있다. 이하에서 설명하는 실시 예는 개별적으로 또는 임의로 조합/결합하여 실시될 수 있다.

빠른 업링크 전송을 요청하기 위한 정보를 기지국으로 지시

기지국은 특정 (NTN) 단말에 대해 빠른 업링크 전송을 구성할 수 있다. 이를 위해 (NTN) 단말은 빠른 업링크 스케줄링을 요청하기 위한 정보를 기지국으로 지시하도록 할 수 있다. 빠른 업링크 스케줄링을 요청하기 위한 정보 또는 빠른 업링크 스케줄링을 구성을 위한 관심/도움/선호/요청 정보를 포함해 전송할 수 있다. 및/또는 기지국은 코어망 개체(e.g. AMF)으로부터 단말 가입 정보 또는 내부 정책에 따라 업링크 스케줄링을 구성을 위한 관심/도움/선호/요청 정보를 수신할 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 업링크 스케줄링을 위한 정보로 표기하나 이는 임의의 다른 명칭으로 대체될 수 있다.

(NTN) 기지국은 단말의 요청에 기반해 빠른 업링크 전송을 위한 구성정보를 지시하여 단말을 재구성할 수 있다. 전술한 업링크 스케줄링을 위한 정보는 업링크 RRC 메시지를 통해 전송할 수 있다. 일 예로 UE assistance information 메시지를 통해 전송될 수 있다. 또는 단말이 기지국의 요청 메시지를 수신하면 단말이 해당하는 업링크 RRC 응답 메시지(e.g. UE information 메시지)를 통해 전송할 수 있다. 주기적으로 발생하는 중요 데이터 또는 특정 조건에서 발생하는 비주기적 중요 데이터를 전송하기 위해 단말은 빠른 업링크 전송을 위한 정보를 전송할 수 있다. 해당 메시지는 트래픽 패턴, 트래픽 주기, 타이밍 옵셋(e.g. 패킷 도착에 대한 추정 타이밍, 예를 들어 해당 정보를 포함한 메시지의 단말전송/기지국수신 시간/슬롯/서브프레임/심볼부터 패킷 도착에 대한 추정 타이밍), 오케이젼(occasions) 수, TBS, 데이터/메시지 크기, QoS flow id, 트래픽 듀레이션(e.g. 패킷이 지속적으로 도착하는 기간), 빠른 업링크 스케줄링 지속시간, 빠른 업링크 전송을 요청하기 위한 1비트 지시정보, 단말 위치 정보(예를 들어 단말의 레퍼런스 위치에 대한 상대 위치), 단말과 기지국/셀 간의 (상대) 거리 정보, 단말과 위성 간 (상대) 거리 정보 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. 다른 방법으로 전술한 하나 이상의 정보는 코어망 개체로부터 수신할 수 있다.

다른 예로 단말(또는 기지국)은 상기한 각각의 정보/파라메터에 대해 특정/고정 값/범위를 가지도록 지정하고(또는 사전 구성하고) 해당하는 정보/파라메터들을 포함하는 하나 이상의 파라메터 구성정보 셋을 지정/사전구성할 수 있다. 그리고 지정/사전구성된 파라메터 셋을 사전 구성된/고정된 인덱스에 연계할 수 있다. 단말은 업링크 스케줄링을 위한 정보에 해당 인덱스 정보를 포함하여 기지국으로 지시할 수 있다. 기지국은 해당 인덱스 값을 가지고(또는 인덱스 값에 연계해 순서대로) 단말로 구성정보를 지시할 수 있다. 기지국은 사전에 각각의 인덱스에 해당하는 파라메터 셋에 대한 정보를 단말로 지시하도록 할 수 있다. 인덱스를 사용함으로써 시그널링에 포함되는 데이터 오버헤드를 감소시키도록 할 수 있다.

해당 정보를 수신한 기지국은 단말로 빠른 업링크 전송을 위한 구성정보를 포함해 전송할 수 있다. 빠른 업링크 전송을 위한 구성정보는 수신한 정보 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. 빠른 업링크 전송을 위한 구성정보는 configured grant 자원을 포함할 수 있다.

다른 예로 기지국은 단말이 업링크 스케줄링을 위한 정보의 전송을 허용하도록 지시하기 위한 정보를 시스템 정보를 통해 단말로 전송할 수 있다. 또는 기지국은 단말이 업링크 스케줄링을 위한 정보의 전송을 허용하도록 지시하기 위한 정보를 전용 RRC 메시지(e.g. RRC reconfiguration)를 통해 단말로 전송할 수 있다.

Conditional Configured Grant 구성 변경

종래 NR 기술에서 동적인 스케줄링없이 업링크 전송을 수행하는 configured grant 구성 정보/파라메터는 RRC를 통해 제공될 수 있었다. Configured grant type1은 RRC에 의해 업링크 그랜트가 제공되어 configured uplink grant로 저장된다. Configured grant type2는 활성화 또는 비활성화를 지시하는 L1 시그널링에 기반하여 PDCCH에 의해 업링크 그랜트가 제공되고 configured uplink grant로 저장되거거나 또는 해제된다.

비지상망의 경우 단말과 이동하는 위성 간의 거리가 길고, 위성이 빠르게 이동하며, 앙각(elevation angle) 변동, 서빙 위성 변경 등으로 무선 품질 변화가 현격하게 발생할 수 있다. 이에 따라, 만약 configured grant를 비지상망에 사용하는 경우 configured grant 파라메터의 빈번한 재구성이 필요할 수 있다. 하지만 잦은 RRC 재구성은 시그널링 오버헤드/오버로드를 야기할 수 있으며, 긴 지연으로 인해 적시 재구성이 곤란해 빠른 업링크 전송이 곤란한 경우가 발생할 수 있다. 이를 개선하기 위해 위치/위성궤도/위성과의거리/타이머 등을 고려하여 이를 기반으로 단말(또는 단말과 기지국)이 configured grant 구성을 변경하도록 할 수 있다.

RRC 연결상태에서 단말은 적어도 하나의 셀의 하나의 빔을 측정하고 측정결과를 평균하여 셀품질을 도출한다. 단말이 하나의 configured grant 구성정보(또는 구성정보 셋)를 사용하여 송수신을 하기 위해서는 무선채널 상에 별다른 변동이 없어야 한다. 위성의 경우 하나의 셀 내에서 신호 강도의 변이(variation)가 크지 않을 수 있다. 하지만 큰 전파지연으로 유효하지 않은(outdated) 측정 리포팅을 수신하여 제때 configured grant 구성을 하지 못할 수 있다. 예를 들어 GEO의 경우 큰 전파지연은 270ms 이전의 오래된 측정 리포팅을 기반으로 기지국이 단말을 제어해야 함으로써 정확한 구성이 곤란할 수 있다. 이와 같이 NTN에서는 단말과 기지국 간의 긴 거리와 이로 인한 긴 전파 지연으로 측정 리포팅에 대한 신뢰성이 떨어지게 된다.

반면 NTN 단말은 기본적으로 GNSS capable한 단말을 가정한다. 따라서 단말은 단말 위치 정보를 알 수 있다. 단말은 단말과 위성과의 거리 정보를 알 수 있다. 단말은 단말과 레퍼런스 위침 간의 거리 정보를 알 수 있다. 또한 단말은 위성 궤도정보/특성정보(ephemeris, e.g. location, speed, direction)를 알 수 있다. 임의의 위성 궤도정보/특성정보가 단말에 사전 구성되거나 네트워크를 통해 (RRC/NAS/OTA를 통해) 단말에 구성되어 저장될 수 있다.

위성의 속도에 비해 단말은 상대적으로 정적인 상태에 있다. 그리고 위성의 이동에 따라 셀/서비스링크가 변경되더라도 기지국은 변경되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 단말/기지국은 단말위치/위성의 궤도정보/단말과 위성간의 거리 등을 기반으로 빠른 업링크 전송을 지원하기 위한 적절한 configured grant 구성정보 리스트를 사전 결정/구성하도록 할 수 있다.

일 예로 기지국은 단말위치/위성궤도에 따라/연계해 서로다른 파라메터 값(및 인덱스/순서)을 가지는 하나 이상의 configured grant 구성을 단말로 지시할 수 있다. 예를 들어 단말이 셀/위성빔 센터에 위치할 때, 단말이 (위성궤도변경/위성이동으로) 셀/위성빔 에지/경계에 위치할 때 서로다른 파라메터 값을 가지는 두 개의 configured grant 구성을 단말로 지시할 수 있다. 이 때 같은 값을 가지는 파라메터는 공통 파라메터로 한 번만 전송하도록 할 수도 있다.

다른 예로 기지국은 단말위치/위성궤도를 고려한 시간에 따라/연계해 서로다른 파라메터 값(및 인덱스/순서)을 가지는 하나 이상의 configured grant 구성을 단말로 지시할 수 있다. 예를 들어 단말이 셀/위성빔 센터에 위치할 것으로 예상되는 시간/듀레이션, 단말이 (위성궤도변경/위성이동으로) 셀/위성빔 에지/경계에 위치할 것으로 예상되는 시간/듀레이션에 대해 서로다른 파라메터 값을 가지는 두 개의 configured grant 구성을 단말로 지시할 수 있다. 이 때 같은 값을 가지는 파라메터는 공통 파라메터로 한 번만 전송하도록 할 수도 있다.

다른 예로 단말이 측정 리포트를 기지국으로 전송할 때, 예를 들어 단말이 측정값/절대위치/레퍼런스 위치에 대한 상대 위치/단말과 기지국간 거리 등에 따른 이벤트(예를 들어 해당 임계값/범위 초과/포함) 기반으로 트리거링되어 측정 리포트를 기지국으로 전송할 때, 단말은 단말이 적용할 configured grant 구성정보(및/또는 해당 인덱스/순서)를 함께 포함할 수 있다. 단말은 위치 정보/단말과 기지국간 거리를 함께 포함할 수 있다. 기지국은 해당 정보를 이용하여 configured grant 기반의 데이터를 수신하도록 할 수 있다. 예를 들어 단말이 측정값/위치/거리에 따른 이벤트 기반으로 트리거링되어 측정 리포트를 기지국으로 전송할 때(또는 그 이전에 또는 동시에), 단말은 적용할 configured grant 구성정보를 선택하여 적용할 수 있다. 단말은 해당 이벤트에 따라 단말이 적용할 configured grant 구성정보(또는 해당 인덱스/순서)를 선택할 수 있다. 기지국은 해당 정보를 이용하여 configured grant 기반의 데이터를 수신하도록 할 수 있다. 기지국은 해당 이벤트에 configured grant 구성정보를 연계할 수 있다.

다른 예로 단말은 기지국이 지시한 임의의 조건/임계값/이벤트를 평가하여 이를 만족시킬 때, 단말은 단말이 적용할 configured grant 구성정보(또는 해당 인덱스/순서)를 포함하는 업링크 RRC 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 단말은 해당하는 조건/임계값/원인을 함께 포함할 수 있다. 기지국은 해당 정보를 이용하여 configured grant 기반의 데이터를 수신하도록 할 수 있다.

다른 예로 단말은 단말위치/위성궤도를 고려하여 단말과 위성 간의 거리를 산출할 수 있다. 그리고 이에 기반하여 단말이 적용할 configured grant 구성정보를 결정할 수 있다. 예를 들어 기지국은 단말과 위성 간의 거리에 따른 configured grant 구성정보를 연계해 구성할 수 있다. 예를 들어 특정 거리 임계값 조건에 해당하는 경우 해당 조건에 연계된 configured grant 구성정보(또는 해당 인덱스/순서)를 적용하도록 하거나 이를 기지국으로 전송하도록 할 수 있다. 또는 해당 조건에 만족했음을 기지국으로 전송할 수 있다.

다른 예로 기지국은 단말위치/위성궤도/단말과 기지국간 거리를 고려한(또는 고려해 추정한) 시간에 따라/연계해 서로다른 파라메터 값(및 인덱스/순서)을 가지는 하나 이상의 configured grant 구성을 단말로 지시할 수 있다. 단말이 해당 구성을 수신하면(또는 단말이 해당 구성을 활성화시키는 지시정보(L1 지시정보 또는 MAC CE 또는 RRC메시지)를 수신하면), 단말은 해당 configured grant 구성정보를 적용할 수 있다. 예를 들어 첫번째 인덱스/순서의 configured grant 구성정보를 적용할 수 있다. 단말은 수신한 값(e.g 지속시간, 다음 인덱스/순서까지 시간)을 가지고 해당 타이머를 시작 또는 재시작 할 수 있다. 기지국은 해당 정보를 이용하여 configured grant 기반의 데이터를 수신하도록 할 수 있다. 만약 단말이 기지국으로부터 해당 구성에 대한 재구성/변경 지시를 수신하면 단말은 수신한 configured grant 구성정보를 적용할 수 있다. 단말은 해당 타이머를 시작 또는 재시작 할 수 있다. 단말은 해당 타이머가 만료되면 수신한 configured grant 구성정보 인덱스/순서를 변경하여 적용할 수 있다. 예를 들어 다음 인덱스/순서(e.g. 인덱스/순서+1)의 구성정보를 적용할 수 있다. 단말은 해당 타이머를 시작 또는 재시작할 수 있다. 또는 단말은 해당 타이머가 만료되면 변경된 정보(및/또는 인덱스/순서)를 포함하는 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 또는 단말은 해당 타이머가 만료되면 단말의 측정값/절대위치/레퍼런스 위치에 대한 상대 위치/단말과 기지국간 거리 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.

이를 통해 단말은 전송할 업링크 데이터 및/또는 해당 BSR을 configured grant를 통해 빠르게 전송할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 비지상망 단말이 빠르게 업링크 데이터를 전송하도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 12는 또 다른 실시예에 의한 기지국(1000)의 구성을 보여주는 도면이다.

도 12를 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 기지국(1000)은 제어부(1010)과 송신부(1020), 수신부(1030)를 포함한다.

제어부(1010)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 비지상망 단말의 업링크 전송 방법에 있어서, 빠른 업링크 스케줄링을 요청하기 위한 정보를 기지국으로 전송하고, 빠른 업링크 전송을 위한 구성정보를 기지국으로부터 수신하고, 수신된 구성정보에 기초하여 업링크를 전송하는 방법에 따른 전반적인 기지국(1000)의 동작을 제어한다.

송신부(1020)와 수신부(1030)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.

도 13은 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(1100)의 구성을 보여주는 도면이다.

도 13을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(1100)은 수신부(1110) 및 제어부(1120), 송신부(1130)를 포함한다.

수신부(1110)는 기지국으로부터 하향링크 제어 정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.

또한 제어부(1120)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 비지상망 단말의 업링크 전송 방법에 있어서, 빠른 업링크 스케줄링을 요청하기 위한 정보를 기지국으로 전송하고, 빠른 업링크 전송을 위한 구성정보를 기지국으로부터 수신하고, 수신된 구성정보에 기초하여 업링크를 전송하는 방법에 따른 전반적인 사용자 단말(1100)의 동작을 제어한다.

송신부(1130)는 기지국에 상향링크 제어 정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.

전술한 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 실시 예들 중 본 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계, 구성, 부분들은 전술한 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 개시하고 있는 모든 용어들은위에서 개시한 표준 문서들에 의해 설명될 수 있다.

상술한 본 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러 또는 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 장치, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

또한, 위에서 설명한 "시스템", "프로세서", "컨트롤러", "컴포넌트", "모듈", "인터페이스", "모델", 또는 "유닛" 등의 용어는 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 중인 소프트웨어를 의미할 수 있다. 예를 들어, 전술한 구성요소는 프로세서에 의해서 구동되는 프로세스, 프로세서, 컨트롤러, 제어 프로세서, 개체, 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 컨트롤러 또는 프로세서에서 실행 중인 애플리케이션과 컨트롤러 또는 프로세서가 모두 구성 요소가 될 수 있다. 하나 이상의 구성 요소가 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 있을 수 있으며, 구성 요소들은 하나의 장치(예: 시스템, 컴퓨팅 디바이스 등)에 위치하거나 둘 이상의 장치에 분산되어 위치할 수 있다.

이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술 사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

1. 비지상망 단말의 업링크 전송 방법에 있어서,
   빠른 업링크 스케줄링을 요청하기 위한 정보를 기지국으로 전송하고, 빠른 업링크 전송을 위한 구성정보를 기지국으로부터 수신하고, 수신된 구성정보에 기초하여 업링크를 전송하는 방법.

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