KR20220052297A - 비-지상 네트워크에서 타이밍 제어 방법 및 장치 - Google Patents

비-지상 네트워크에서 타이밍 제어 방법 및 장치 Download PDF

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KR20220052297A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 상기 기지국과 위성 사이의 제1 지연 값을 측정하는 단계, 제2 지연 값에 해당하는 위치를 RP(reference point)로 선택하는 단계, 상기 제2 지연 값을 상기 위성을 통해 UE(user equipment)에 전송하는 단계, 상기 제1 지연 값에서 상기 제2 지연 값을 뺀 값으로서 설정되는 제1 TA(timing advance)를 상기 위성을 통해 상기 UE에 전송하는 단계, 상기 제1 TA에 기초하여, 상기 UE와 RRC(radio resource control) 연결 절차를 수행하는 단계, 상기 UE와의 RRC 연결 상태에서, 상기 제1 TA에 기초하여 상기 UE로부터 전송되는 상향링크 신호에 대한 타이밍 오차를 확인하는 단계, 및 상기 확인된 타이밍 오차에 기초하여 설정된 TA 보정값을 상기 UE로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

비-지상 네트워크에서 타이밍 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TIMING CONTROL IN NON TERRESTRIAL NETWORK}
본 발명은 타이밍 제어 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비-지상 네트워크에서의 상향링크 타이밍을 제어하기 위한 기술에 관한 것이다.
급증하는 무선 데이터의 처리를 위해, LTE(long term evolution)(또는, LTE-A)의 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이하의 주파수 대역)보다 높은 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)을 사용하는 통신 네트워크(예를 들어, NR(new radio) 통신 네트워크)가 고려되고 있다. NR 통신 네트워크는 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역을 지원할 수 있고, LTE 통신 네트워크에 비해 다양한 통신 서비스 및 시나리오를 지원할 수 있다. 예를 들어, NR 통신 네트워크의 사용 시나리오(usage scenario)는 eMBB(enhanced Mobile BroadBand), URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communication), mMTC(massive Machine Type Communication) 등을 포함할 수 있다.
NR 통신 네트워크는 지상(terrestrial)에 위치한 단말들에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 최근 지상뿐만 아니라 비-지상(non-terrestrial)에 위치한 비행기, 드론(drone), 위성(satellite) 등을 위한 통신 서비스의 수요가 증가하고 있으며, 이를 위해 비-지상 네트워크(non-terrestrial network; NTN)를 위한 기술들이 논의되고 있다. 비-지상 네트워크는 NR 기술에 기초하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 비-지상 네트워크에서 위성과 지상에 위치한 통신 노드 또는 비-지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, 비행기, 드론 등) 간의 통신은 NR 기술에 기초하여 수행될 수 있다. 비-지상 네트워크에서 위성은 NR 통신 네트워크에서 기지국의 기능을 수행할 수 있다.
한편, 이동 통신 네트워크에서 단말 간의 상이한 위치로 인해 각 단말과 기지국간 신호의 전파 지연(propagation delay)이 상이할 수 있다. 단말 간의 상이한 전파 지연으로 인한 간섭을 줄이기 위하여, TA(timing advance) 절차가 사용될 수 있다. 특히, 비-지상 네트워크에서는 단말과 기지국 간의 전파 지연 값이 매우 크므로, 상향링크 타이밍을 일치시키기 위한 제어 방법이 필요할 수 있다. 또한, 위성이나 단말이 이동하는 등 통신 환경이 변화할 경우, 상향링크 타이밍을 보정하기 위한 제어 방법이 필요할 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 비-지상 네트워크에서 상향링크 타이밍에 대한 일치 및 보정 제어를 수행하기 위한 타이밍 제어 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 상기 기지국과 위성 사이의 제1 지연 값을 측정하는 단계, 제2 지연 값에 대응되는 위치를 RP(reference point)로 선택하는 단계, 상기 제2 지연 값을 상기 위성을 통해 UE(user equipment)에 전송하는 단계, 상기 제1 지연 값에서 상기 제2 지연 값을 뺀 값으로서 설정되는 제1 TA(timing advance)를 상기 위성을 통해 상기 UE에 전송하는 단계, 상기 UE와 RRC(radio resource control) 연결 절차를 수행하는 단계, 상기 UE와의 RRC 연결 상태에서, 상기 제1 TA에 기초하여 상기 UE로부터 전송되는 상향링크 신호에 대한 타이밍 오차를 확인하는 단계, 및 상기 확인된 타이밍 오차에 기초하여 설정되는 제1 TA 보정 값을 상기 UE로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제2 지연 값은 상기 기지국과 상기 RP 사이의 지연 값일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비-지상 네트워크에서 위성과 기지국 간의 매우 긴 거리로 인해 전파 지연 값이 매우 큰 경우에도, 기존의 지상 시나리오 방식에서 큰 변화 없이 상향링크 타이밍 일치 제어가 수행될 수 있다. 이를 통해 위성과 기지국 간의 매우 긴 거리에 따른 전파 지연에도 불구하고 단말간 간섭을 줄여 통신 품질이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 위성을 통하여 상호간 통신을 수행하는 기지국 및 UE가 RRC(radio resource control) 연결된 상태에서 상향링크 타이밍에 발생하는 오차가 용이하게 확인될 수 있고, 발생된 오차에 대한 보정이 용이하게 수행될 수 있다.
도 1은 비-지상 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 비-지상 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3은 비-지상 네트워크를 구성하는 엔터티의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 비-지상 네트워크에서 TA(timing advance)를 구하기 위한 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5는 비-지상 네트워크에서 공용(common) TA를 포함하는 MAC(media access control) RAR(random access response)의 구조를 도시한 개념도이다.
도 6은 비-지상 네트워크에서 TA를 구하기 위한 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7은 비-지상 네트워크에서 TA를 구하기 위한 제3 실시예를 도시한 순서도이다.
도 8은 비-지상 네트워크에서 TA 보정을 수행하기 위한 일 실시예를 도시한 순서도이다.
도 9는 비-지상 네트워크에서 TA 보정 값을 포함하는 MAC CE(control element)의 구조를 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 네트워크(communication network)가 설명될 것이다. 통신 시스템은 비-지상 네트워크(non-terrestrial network; NTN), 4G 통신 네트워크(예를 들어, LTE(long-term evolution) 통신 네트워크), 및/또는 5G 통신 네트워크(예를 들어, NR(new radio) 통신 네트워크)를 포함할 수 있다. 4G 통신 네트워크 및 5G 통신 네트워크는 지상(terrestrial) 네트워크로 분류될 수 있다.
비-지상 네트워크는 LTE 기술 및/또는 NR 기술에 기초하여 동작할 수 있다. 비-지상 네트워크는 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있다. 4G 통신 네트워크는 6GHz 이하의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있다. 5G 통신 네트워크는 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 네트워크는 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 네트워크(예를 들어, 4G 통신 네트워크 및/또는 5G 통신 네트워크)에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 네트워크는 통신 시스템과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 1은 비-지상 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 비-지상 네트워크는 위성(110), 통신 노드(120), 게이트웨이(gateway)(130), 데이터 네트워크(140) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 비-지상 네트워크는 트랜스패런트(transparent) 페이로드 기반의 비-지상 네트워크일 수 있다. 위성(110)은 LEO(low earth orbit) 위성, MEO(medium earth orbit) 위성, GEO(geostationary earth orbit) 위성, HEO(high elliptical orbit) 위성, 또는 UAS(unmanned aircraft system) 플랫폼일 수 있다. UAS 플랫폼은 HAPS(high altitude platform station)를 포함할 수 있다.
통신 노드(120)는 지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, UE(user equipment), 단말(terminal)) 및 비-지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, 비행기, 드론)를 포함할 수 있다. 위성(110)과 통신 노드(120) 간에 서비스 링크(service link)가 설정될 수 있으며, 서비스 링크는 무선 링크(radio link)일 수 있다. 위성(110)은 하나 이상의 빔들을 사용하여 통신 노드(120)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 위성(110)의 빔의 수신 범위(footprint)의 형상은 타원형일 수 있다.
통신 노드(120)는 LTE 기술 및/또는 NR 기술을 사용하여 위성(110)과 통신(예를 들어, 하향링크 통신, 상향링크 통신)을 수행할 수 있다. 위성(110)과 통신 노드(120) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스를 사용하여 수행될 수 있다. DC(dual connectivity)가 지원되는 경우, 통신 노드(120)는 위성(110)뿐만 아니라 다른 기지국(예를 들어, LTE 및/또는 NR 기능을 지원하는 기지국)과 연결될 수 있고, LTE 및/또는 NR 규격에 정의된 기술에 기초하여 DC 동작을 수행할 수 있다.
게이트웨이(130)는 지상에 위치할 수 있으며, 위성(110)과 게이트웨이(130) 간에 피더(feeder) 링크가 설정될 수 있다. 피더 링크는 무선 링크일 수 있다. 게이트웨이(130)는 "NTN(non-terrestrial network) 게이트웨이"로 지칭될 수 있다. 위성(110)과 게이트웨이(130) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스 또는 SRI(satellite radio interface)에 기초하여 수행될 수 있다. 게이트웨이(130)는 데이터 네트워크(140)와 연결될 수 있다. 게이트웨이(130)와 데이터 네트워크(140)의 사이에 "코어 네트워크"가 존재할 수 있다. 이 경우, 게이트웨이(130)는 코어 네트워크와 연결될 수 있고, 코어 네트워크는 데이터 네트워크(140)와 연결될 수 있다. 코어 네트워크는 NR 기술을 지원할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크는 AMF(access and mobility management function), UPF(user plane function), SMF(session management function) 등을 포함할 수 있다. 게이트웨이(130)와 코어 네트워크 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다.
또는, 게이트웨이(130)와 데이터 네트워크(140) 사이에 기지국과 코어 네트워크가 존재할 수 있다. 이 경우, 게이트웨이(130)는 기지국과 연결될 수 있고, 기지국은 코어 네트워크와 연결될 수 있고, 코어 네트워크는 데이터 네트워크(140)와 연결될 수 있다. 기지국 및 코어 네트워크는 NR 기술을 지원할 수 있다. 게이트웨이(130)와 기지국 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있고, 기지국과 코어 네트워크(예를 들어, AMF, UPF, SMF) 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다.
도 2는 비-지상 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 비-지상 네트워크는 위성 #1(211), 위성 #2(212) 통신 노드(220), 게이트웨이(230), 데이터 네트워크(1240) 등을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 비-지상 네트워크는 재생성(regenerative) 페이로드 기반의 비-지상 네트워크일 수 있다. 예를 들어, 위성 #1-2(211, 212) 각각은 비-지상 네트워크를 구성하는 다른 엔터티(entity)(예를 들어, 통신 노드(220), 게이트웨이(230))로부터 수신한 페이로드에 대한 재생성 동작(예를 들어, 복조 동작, 복호화 동작, 재-부호화 동작, 재-변조 동작, 및/또는 필터링 동작)을 수행할 수 있고, 재생성된 페이로드를 전송할 수 있다.
위성 #1-2(211, 212) 각각은 LEO 위성, MEO 위성, GEO 위성, HEO 위성, 또는 UAS 플랫폼일 수 있다. UAS 플랫폼은 HAPS를 포함할 수 있다. 위성 #1(211)은 위성 #2(212)와 연결될 수 있고, 위성 #1(211)과 위성 #2(212) 간에 ISL(inter-satellite link)이 설정될 수 있다. ISL은 RF(radio frequency) 주파수 또는 광(optical) 대역에서 동작할 수 있다. ISL은 선택적(optional)으로 설정될 수 있다. 통신 노드(220)는 지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, UE, 단말) 및 비-지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, 비행기, 드론)를 포함할 수 있다. 위성 #1(211)과 통신 노드(220) 간에 서비스 링크(예를 들어, 무선 링크)가 설정될 수 있다. 위성 #1(211)은 하나 이상의 빔들을 사용하여 통신 노드(220)에 통신 서비스를 제공할 수 있다.
통신 노드(220)는 LTE 기술 및/또는 NR 기술을 사용하여 위성 #1(211)과 통신(예를 들어, 하향링크 통신, 상향링크 통신)을 수행할 수 있다. 위성 #1(211)과 통신 노드(220) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스를 사용하여 수행될 수 있다. DC가 지원되는 경우, 통신 노드(220)는 위성 #1(211)뿐만 아니라 다른 기지국(예를 들어, LTE 및/또는 NR 기능을 지원하는 기지국)과 연결될 수 있고, LTE 및/또는 NR 규격에 정의된 기술에 기초하여 DC 동작을 수행할 수 있다.
게이트웨이(230)는 지상에 위치할 수 있으며, 위성 #1(211)과 게이트웨이(230) 간에 피더 링크가 설정될 수 있고, 위성 #2(212)와 게이트웨이(230) 간에 피더 링크가 설정될 수 있다. 피더 링크는 무선 링크일 수 있다. 위성 #1(211)과 위성 #2(212) 간에 ISL이 설정되지 않은 경우, 위성 #1(211)과 게이트웨이(230) 간의 피더 링크는 의무적으로(mandatory) 설정될 수 있다.
위성 #1-2(211, 2122) 각각과 게이트웨이(230) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스 또는 SRI에 기초하여 수행될 수 있다. 게이트웨이(230)는 데이터 네트워크(240)와 연결될 수 있다. 게이트웨이(230)와 데이터 네트워크(240)의 사이에 "코어 네트워크"가 존재할 수 있다. 이 경우, 게이트웨이(230)는 코어 네트워크와 연결될 수 있고, 코어 네트워크는 데이터 네트워크(240)와 연결될 수 있다. 코어 네트워크는 NR 기술을 지원할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크는 AMF, UPF, SMF 등을 포함할 수 있다. 게이트웨이(230)와 코어 네트워크 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다.
또는, 게이트웨이(230)와 데이터 네트워크(240) 사이에 기지국과 코어 네트워크가 존재할 수 있다. 이 경우, 게이트웨이(230)는 기지국과 연결될 수 있고, 기지국은 코어 네트워크와 연결될 수 있고, 코어 네트워크는 데이터 네트워크(240)와 연결될 수 있다. 기지국 및 코어 네트워크는 NR 기술을 지원할 수 있다. 게이트웨이(230)와 기지국 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있고, 기지국과 코어 네트워크(예를 들어, AMF, UPF, SMF) 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 비-지상 네트워크를 구성하는 엔터티들(예를 들어, 위성, 통신 노드, 게이트웨이 등)은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 3은 비-지상 네트워크를 구성하는 엔터티의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 통신 노드(300)는 적어도 하나의 프로세서(310), 메모리(320) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(330)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(300)는 입력 인터페이스 장치(340), 출력 인터페이스 장치(350), 저장 장치(360) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(300)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(370)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 통신 노드(300)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(370)가 아니라, 프로세서(310)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(310)는 메모리(320), 송수신 장치(330), 입력 인터페이스 장치(340), 출력 인터페이스 장치(350) 및 저장 장치(360) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(310)는 메모리(320) 및 저장 장치(360) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(310)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(320) 및 저장 장치(360) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(320)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
한편, NTN 참조 시나리오들은 아래 표 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00001
도 1에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성(110)이 GEO 위성(예를 들어, 트랜스패런트(transparent) 기능을 지원하는 GEO 위성)인 경우, 이는 "시나리오 A"로 지칭될 수 있다. 도 2에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성 #1-2(211, 212)가 GEO 위성인(예를 들어, 재성성(regenerative) 기능을 지원하는 GEO)경우, 이는 "시나리오 B"로 지칭될 수 있다.
도 1에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성(110)이 조정 가능한(steerable) 빔들을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 C1"로 지칭될 수 있다. 도 1에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성(110)이 위성과 함께 이동하는 빔들(beams move with satellite)을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 C2"로 지칭될 수 있다. 도 2에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성 #1-2(211, 212)가 조정 가능한 빔들을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 D1"로 지칭될 수 있다. 도 2에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성 #1-2(211, 212)가 위성과 함께 이동하는 빔들을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 D2"로 지칭될 수 있다.
표 1에 정의된 NTN 참조 시나리오들을 위한 파라미터들은 아래 표 2와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00002
또한, 표 1에 정의된 NTN 참조 시나리오들에서 지연 제약(delay constraint)은 아래 표 3과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00003
다음으로, 통신 시스템에서 상향링크 타이밍 제어 방법들이 설명될 것이다. 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, UE의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 UE의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 UE는 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 여기서 기지국(gNB)은 게이트웨이를 포함하는 개념일 수 있다.
통신 시스템에서 단말 간의 상이한 위치로 인해 각 단말과 기지국간 신호의 전파 지연(propagation delay)이 상이할 수 있다. 단말들 간의 상이한 전파 지연은 상향링크 전송간 또는 상하향링크 전송 간에도 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서, 기지국은 단말들 간의 상이한 전파지연으로 인한 간섭을 줄이기 위하여, 단말들 간 상향링크 타이밍 일치 제어를 수행할 수 있다.
통신 시스템에서 상향링크는 상향링크 인트라 셀 직교성을 허용하며, 이는 셀 내의 다른 장치로부터 수신된 상향링크 전송이 서로 간섭을 일으키지 않음을 의미할 수 있다. 상향 링크 직교성을 유지하기위한 요구사항은 상향링크 슬롯의 경계가 기지국에서 시간 정렬하는 것일 수 있다. 구체적으로, 수신된 신호의 타이밍 정렬 오차는 CP(cyclic prefix) 범위 내일 수 있다. 따라서, 이러한 수신기 측 시간 정렬을 보장하기 위해, 기지국은 각 사용자의 전송 타이밍을 TA(timing advance)만큼 조금 빠르거나 늦도록 조절하는, 상향링크 타이밍 일치 제어를 수행할 수 있다.
뉴머롤로지(numerology)에 따른 부반송파 간격(SCS, subcarrier spacing)에 따라 초기 접속시 TA(timing advance) 최대값과 보상되는 거리의 최대값은 아래 표 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00004
표 4에서, TA 최대값(Max.TA)은 아래 수학식 1을 통해 계산할 수 있다.
Figure pat00005
이때, 파라미터
Figure pat00006
는 TAC(timing advance command) 값을 의미할 수 있고,
Figure pat00007
를 최대 값으로 설정하고 위 수학식을 계산하면 표 4에서의 TA 최대값에 해당하며, SCS=15kHz일때의 최대 보상 거리(Max. distance compensated)는 아래 수학식 2를 통해 계산할 수 있다.
Figure pat00008
[NTN에서의 TA 계산]
도 4는 비-지상 네트워크에서 TA를 구하기 위한 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4를 참조하면, NTN에서의 TA는 기지국과 위성 사이의 피더 링크 및 위성과 UE 사이의 서비스 링크의 RTD를 의미할 수 있다. 이때, 피더 링크 딜레이는 공용(common) TA로, 서비스 링크 TA는 UE 특정(UE specific) TA로 표현할 수 있다.
UE는 초기 접속 절차를 수행하기 위하여, 위성으로 RA 프리앰블(random access preamble)을 전송할 수 있다. 위성은 UE로부터 RA 프리앰블을 수신할 수 있고, 수신한 RA 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. 기지국은 위성으로부터 UE가 전송한 RA 프리앰블을 수신할 수 있고, RA 프리앰블을 통하여 공용 TA를 측정할 수 있다.
기지국은 RA 프리앰블에 대한 응답으로 공용 TA를 포함하는 MAC(media access control) RAR(random access response) 메시지를 위성에게 전송할 수 있다. 위성은 기지국으로부터 공용 TA를 포함한 MAC RAR 메시지를 수신할 수 있고, 수신한 MAC RAR 메시지를 UE에게 전송할 수 있다. 따라서, UE는 위성으로부터 공용 TA를 포함하는 MAC RAR 메시지를 수신할 수 있고, 사용자 위치에 기반한 GNSS(global navigation satellite system)에 의해 UE 특정 TA를 구할 수 있다.
따라서, 비-지상 네트워크에서 UE는 아래 수학식 3을 통해 TA를 계산할 수 있다.
Figure pat00009
공용 TA는 피더 링크 RTD를 의미할 수 있고, UE 특정 TA는 서비스 링크 RTD를 의미할 수 있다. 따라서, 공용 TA는 기지국과 위성 간의 편도 지연 시간 T_0의 두배 값을 가질 수 있고, UE 특정 TA는 위성과 UE 간의 편도 지연 시간 T_1의 두배 값을 가질 수 있다. 만약 동일한 위성을 통하여 동일한 기지국과 연결되는 복수의 UE들이 존재할 경우, 공용 TA는 복수의 UE들에 대하여 동일한 값으로 결정될 수 있다.
도 5는 비-지상 네트워크에서 공용 TA를 포함하는 MAC RAR의 구조를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 기지국은 계산한 공용 TA를 MAC RAR 메시지에 포함하여 UE에게 전송할 수 있다. MAC RAR은 TAC 필드를 포함할 수 있으며, 공용 TA는 TAC 필드에 포함될 수 있다. TAC 필드는 12 비트의 크기를 가질 수 있다.
[RP 설정을 통한 TA 계산]
도 6은 비-지상 네트워크에서 TA를 구하기 위한 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 비-지상 네트워크에서 RP(reference point) 개념을 도입하여, 기지국은 빔 별로 공용 참조(common reference) TA를 네트워크에서 우선 보상함으로써 공용 TA의 범위를 줄일 수 있다. 기지국은 UE에 전송할 공용 TA의 범위를 줄임으로써 기지국과 UE 간의 전달되는 데이터 부담을 줄일 수 있다.
기지국은 네트워크에서 상수 A에 해당하는 지연 값을 갖는 위치를 RP로 선택할 수 있고, 빔 별로 공용 참조 TA에 해당하는 기지국과 RP 간의 지연 값 A를 UE에 미리 알려줄 수 있다. 따라서, UE는 기지국으로부터 공용 TA를 전달받기 전에 기지국과 RP 간의 지연 값 A를 미리 적용할 수 있다.
그리고 UE는 위성으로 RA 프리앰블을 전송할 수 있다. 위성은 UE로부터 RA 프리앰블을 수신할 수 있고, 수신한 RA 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. 기지국은 위성으로부터 UE가 전송한 RA 프리앰블을 수신할 수 있고, 수신한 RA 프리앰블을 통하여 기지국과 위성 사이의 지연 값 B를 측정할 수 있다.
기지국은 B에서 A를 뺀 값을 공용 TA로 계산할 수 있고, 공용 TA는 기지국과 위성 간의 편도 지연 시간 T_0의 두배 값을 가질 수 있다. 여기서, T_0은 RP가 피더 링크에 있으면 양수 값을 가질 수 있고, RP가 서비스 링크에 있으면 음수 값을 가질 수 있다.
기지국은 RA 프리앰블에 대한 응답으로 공용 TA를 포함하는 MAC RAR 메시지를 위성에게 전송할 수 있다. 위성은 기지국으로부터 공용 TA를 포함한 MAC RAR 메시지를 수신할 수 있고, 수신한 MAC RAR 메시지를 UE에게 전송할 수 있다. UE는 위성으로부터 공용 TA를 포함하는 MAC RAR 메시지를 수신할 수 있다.
UE는 위성 궤도정보(satellite ephemeris)와 GNSS에 기반한 UE 위치정보를 이용하여 UE 특정 TA를 계산할 수 있고, UE 특정 TA는 위성과 UE 간의 편도 지연 시간 T_1의 두배 값을 가질 수 있다. UE는 TA를 상술한 수학식 3과 동일한 방법으로 계산할 수 있다. 그리고 UE는 계산한 TA를 상향링크 전송시에 적용하여 전파 지연을 보상할 수 있다.
[새로운 조건을 부가한 RP 설정을 통한 TA 계산]
도 7은 비-지상 네트워크에서 TA를 구하기 위한 제3 실시예를 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, TAC 필드는 지상 시나리오에서의 지연 범위와 양수 값만 수용할 수 있도록 정의될 수 있다. 위성 시나리오에서의 확장된 지연 범위와 음수 값을 수용할 수 있도록 TAC 필드를 강화하는 경우, 기지국과 UE 간에 전달되는 데이터에 부담이 될 수 있다. 그러므로 기존 TAC 필드를 그대로 활용하여 TA를 구할 필요가 있다.
UE는 위성으로 RA 프리앰블을 전송할 수 있다. 위성은 UE로부터 RA 프리앰블을 수신할 수 있고, 수신한 RA 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. 기지국은 위성으로부터 UE가 전송한 RA 프리앰블을 수신할 수 있고, RA 프리앰블을 통하여 기지국과 위성 사이의 지연 값 B를 측정할 수 있다(S701). 여기서, 지연 값 B는 제1 지연 값을 의미할 수 있다.
기지국은 네트워크에서 기지국, 위성 및 UE 간의 통신 경로 상의 소정의 위치를 RP로 선택할 수 있다. 이를테면, 기지국은 소정의 상수 A를 설정하고, 상수 A에 대응되는 지연 값을 갖는 위치를 RP로 선택할 수 있다. 이를테면, 기지국은 기지국과 RP 간의 지연값이 상수 A가 되게 하는 위치를 RP로 선택할 수 있다. 기지국은 기지국과 RP 간의 지연 값(즉, 상수 A)의 정보를 UE에 전송할 수 있다(S702). 이에 따라, UE는 기지국으로부터 공용 TA를 전달받기 전에 기지국과 RP 간의 지연 값 A를 미리 적용할 수 있다. 기지국과 RP 간의 지연 값 A는 제2 지연 값을 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 상수 A는 수학식 4 및 5에 표현된 것과 동일 또는 유사한 조건에 따라 선택될 수 있다.
Figure pat00010
Figure pat00011
통신 시스템의 일 실시예에서
Figure pat00012
일 수 있으므로, 수학식 4에 표현된 조건(즉,
Figure pat00013
)은, T_0는 양수 값을 가져야 한다는 것을 의미할 수 있다. T_0가 양수 값을 갖기 위해서는 RP가 피더 링크에 있어야 함을 의미할 수 있다. 한편, 수학식 5는 B-A에 광속을 곱한 값을 나타낸 식으로서, 상수 A에 해당하는 지연 값을 갖는 위치와 위성 사이의 왕복 거리를 의미할 수 있다. 해당 거리는 부반송파 간격에 따른 최대 보상 거리 이하의 값을 가져야 할 수 있다. 수학식 4 및 5의 조건을 만족하는 경우, 위성 시나리오에서 기지국과 위성과의 매우 긴 거리로 인해 전파 지연 값이 지상 시나리오에서의 전파 지연 값의 범위를 초과하더라도, 비-지상 네트워크는 상술한 표 4를 그대로 활용할 수 있다.
그리고 기지국은 제1 지연 값과 제2 지연 값의 차이인 B-A를 공용 TA로 계산할 수 있고, 공용 TA는 기지국과 위성 간의 편도 지연 시간 T_0의 두배 값을 가질 수 있다. 따라서, 상술한 두 개의 조건을 만족하는 A를 통해 계산한 T_0는 양수 값을 가질 수 있다. 여기서, 양수 값을 갖는
Figure pat00014
은 제1 TA를 의미할 수 있다.
기지국은 RA 프리앰블에 대한 응답으로 상술한 방법으로 계산한 공용 TA를 포함하는 MAC RAR 메시지를 위성에게 전송할 수 있다. 위성은 기지국으로부터 공용 TA를 포함한 MAC RAR 메시지를 수신할 수 있고, 수신한 MAC RAR 메시지를 UE에게 전송할 수 있다(S703).
UE는 위성으로부터 공용 TA를 포함하는 MAC RAR 메시지를 수신할 수 있다. 즉, 기지국은 위성을 통해 공용 TA를 UE에 전달할 수 있다. 그리고 UE는 위성 궤도정보와 GNSS에 기반한 UE 위치정보를 이용하여 UE 특정 TA를 계산할 수 있고, UE 특정 TA는 위성과 UE 간의 편도 지연 시간 T_1의 두배 값을 가질 수 있다(S704).
여기서, UE 특정 TA는 제2 TA를 의미할 수 있다. UE는 상술한 수학식 3과 마찬가지로 공용 TA와 UE 특정 TA를 합한 값으로 TA를 계산할 수 있다. TA는 제1 및 제2 TA의 합을 의미할 수 있다. UE는 계산한 TA를 상향링크 전송시에 적용하여 전파 지연을 보상할 수 있다(S705).
[RRC(radio resource control) 연결 상태에서의 TA 조정]
도 8은 비-지상 네트워크에서 TA 보정을 수행하기 위한 일 실시예를 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 비-지상 네트워크(800)는 적어도 하나의 기지국, 적어도 하나의 위성, 및 적어도 하나의 UE를 포함할 수 있다. 도 8에는 하나의 기지국(801), 하나의 위성(미도시) 및 하나의 UE(802)를 포함하는 비-지상 네트워크(800)에서, 기지국(801) 및 UE(802)가 하나의 위성(미도시)을 통하여 상호간 통신을 수행하는 실시예가 도시된 것으로 볼 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 비-지상 네트워크(800)에서 기지국, 위성 또는 UE는 복수개 존재할 수도 있다.
비-지상 네트워크(800)에서 기지국(801)과 UE(802)는 위성(미도시)을 통하여 상호간 통신을 수행할 수 있다. 도 8에서 기지국(801)과 UE(802) 간의 신호 송수신 동작은, 위성(미도시)을 거쳐서 수행되는 것으로 볼 수 있다. 이를테면, 기지국(801)은 위성(미도시)을 통하여 UE(802)로 하향링크 신호를 전송할 수 있다. UE(802)는 위성(미도시)을 통하여 기지국(801)으로 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 기지국(801)과 UE(802) 간의 통신은 도 4, 6 및 7을 참조하여 설명한 비-지상 네트워크에서 TA를 구하기 위한 제1 내지 제3 실시예 중 적어도 어느 하나와 동일 또는 유사한 방식으로 획득된 TA에 기초하여 수행될 수 있다.
기지국(801)과 UE(802)는 위성(미도시)을 통하여 RRC(radio resource control) 연결 절차를 수행할 수 있다. 기지국(801)과 UE(802)가 RRC 연결된 상태에서 상호간 자원 할당 및 데이터 송수신이 수행될 수 있다. 기지국(801)과 UE(802)가 위성(미도시)을 통하여 RRC 연결된 상태에서, 시간의 경과에 따라 타이밍 오차가 발생할 수 있다. 이를테면, 시간의 경과에 따라서 위성(미도시) 또는 UE(802)가 이동할 경우, 타이밍 오차가 발생할 수 있다. 또는, 기지국(801), UE(802) 및 위성(미도시) 중 어느 하나의 통신 노드에서의 연산 지연에 따른 추가적인 지연시간이 발생할 경우, 타이밍 오차가 발생할 수 있다. 기지국(801)과 UE(802)가 위성(미도시)을 통하여 RRC 연결된 상태에서 시간의 경과에 따라 발생하는 타이밍 오차를 보상하기 위한 TA 보정 동작이 필요할 수 있다. 기지국(801)은 TA 보정을 위한 TA 보정 값을 생성하여 UE(802)로 전송할 수 있다. UE(802)는 기지국(801)으로부터 전송된 TA 보정 값에 기초하여 TA를 보정할 수 있다. 여기서, TA 보정 값은 'TA 조정 값' 또는 'TA adjustment'와 같이 칭할 수도 있다. TA 보정 값에 기초하여 보정된 TA는 수학식 6과 같을 수 있다.
Figure pat00015
구체적으로는, 기지국(801)과 UE(802)는 위성(미도시)을 통하여 RRC(radio resource control) 연결 절차를 수행할 수 있다. UE(802)는 RRC 연결 설정을 요청하는 제1 RRC 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 제1 RRC 메시지를 기지국(801)으로 전송할 수 있다(S810). 여기서, 제1 RRC 메시지는 'RRC 설정 요청(RRC Setup Request) 메시지', 'RRC 연결 설정 요청 메시지', 'RRCSetupResuest' 등과 같이 칭할 수 있다. 제1 RRC 메시지는 수학식 3에서 표현된 것과 동일 또는 유사한 TA 값이 적용된 상향링크 전송 타이밍에 기초하여 기지국(801)으로 전송될 수 있다. 제1 RRC 메시지는 UE(802)가 기지국(801)으로부터 기 수신한 시스템 정보(system information)에 기초하여 생성 및 전송될 수 있다.
기지국(801)은 UE(802)로부터 제1 RRC 메시지를 수신할 수 있다(S810). 기지국(801)은 제1 RRC 메시지에 대한 응답인 제2 RRC 메시지를 UE(802)로 전송할 수 있다(S802). 여기서, 제2 RRC 메시지는 'RRC 설정 메시지', 'RRC 연결 설정 메시지', 'RRCSetup' 등과 같이 칭할 수 있다. 제2 RRC 메시지는 기지국(801)과 UE(802) 사이의 RRC 연결 설정을 위한 정보를 포함할 수 있다. 이를테면, 제2 RRC 메시지는 UE(802)가 전용으로 사용할 SRB(signaling radio bearer) 구성을 위한 자원 할당 정보를 포함할 수 있다.
UE(802)는 기지국(801)으로부터 제2 RRC 메시지를 수신할 수 있다(S820). UE(802)는 기지국(801)으로부터 수신한 제2 RRC 메시지에 대한 응답인 제3 RRC 메시지를 기지국(801)으로 전송할 수 있다(S830). 여기서, 제3 RRC 메시지는 'RRC 설정 완료 메시지', 'RRC 연결 설정 완료 메시지', 'RRCSetupComplete' 등과 같이 칭할 수 있다. 제3 RRC 메시지는 UE(802)에서의 RRC 설정이 완료되었음을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 기지국(801)은 UE(802)로부터 제3 RRC 메시지를 수신할 수 있다(S830). 기지국(801)과 UE(802) 간의 제1 내지 제3 RRC 메시지 송수신 동작(S810 내지 S830)에 기초하여, 기지국(801)과 UE(802) 간의 RRC 연결이 설정될 수 있다.
UE(802)는 기지국(801)과의 RRC 연결 상태에서 기지국(801)으로 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 기지국(801)은 UE(802)로부터 전송된 상향링크 신호의 수신 시간(또는 도착 시간)의 타이밍을 확인할 수 있다. 기지국(801)은 UE(802)로부터 전송된 상향링크 신호의 수신 시간의 타이밍에 기초하여, 타이밍 오차 발생 여부를 모니터링할 수 있다.
이를테면, UE(802)는 기지국(801)으로 제1 상향링크 신호를 전송할 수 있다(S840). 제1 상향링크 신호는 RRC 연결 상태에서 기지국(801)으로부터 할당되는 상향링크 자원에 기초하여 기지국으로 전송될 수 있다. 제1 상향링크 신호는 데이터 또는 제어신호일 수 있다. 제1 상향링크 신호는 수학식 3에서 표현된 것과 동일 또는 유사한 TA 값이 적용된 상향링크 전송 타이밍에 기초하여 기지국(801)으로 전송될 수 있다.
기지국(801)은 UE(802)로부터 전송된 제1 상향링크 신호를 수신할 수 있다(S840). 기지국(801)은 제1 상향링크 신호가 수신된 시간인 제1 수신 시간을 확인할 수 있다. 기지국(801)은 제1 상향링크 신호의 제1 수신 시간의 수신 타이밍인 제1 수신 타이밍에 기초하여, 타이밍 오차 발생 여부를 확인할 수 있다(S850). 이를테면, 기지국(801)은 제1 상향링크 신호 이전에 UE(802)로부터 수신되었던 상향링크 신호의 수신 타이밍(즉, 기존 수신 타이밍)과 제1 수신 타이밍을 비교할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 수신 타이밍과 기존 수신 타이밍이 동일할 경우, 기지국(801)은 타이밍 오차가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 한편, 제1 수신 타이밍과 기존 수신 타이밍이 동일하지 않을 경우, 기지국(801)은 타이밍 오차가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 제1 수신 타이밍과 기존 수신 타이밍 간의 오차가 제1 임계값 미만일 경우, 기지국(801)은 타이밍 오차가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 한편, 제1 수신 타이밍과 기존 수신 타이밍 간의 오차가 제1 임계값 이상일 경우, 기지국(801)은 타이밍 오차가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 기지국(801)은 수학식 3에서 표현된 것과 동일 또는 유사한 TA 값과 제1 수신 타이밍에 기초하여 타이밍 오차 발생 여부를 판단할 수 도 있다. 또는, 기지국(801)은 제1 상향링크 신호를 수신하기 이전에 UE(802)로 전송했던 하향링크 신호의 전송 타이밍(즉, 기존 전송 타이밍)과 제1 수신 타이밍 간의 비교에 기초하여 타이밍 오차 발생 여부를 판단할 수도 있다.
기지국(801)은 제1 상향링크 신호를 수신하기 이전에 UE(802)로 전송했던 하향링크 신호의 전송 타이밍(즉, 기존 전송 타이밍)과 제1 수신 타이밍 간의 비교에 기초하여 타이밍 오차 발생 여부를 판단할 수도 있다.
기지국(801)은 S850 단계에 따른 타이밍 오차 발생 여부 판단 결과에 기초하여, TA 보정을 위한 제1 TA 보정 값을 계산할 수 있다. S850 단계에서 타이밍 오차가 발생한 것으로 판단되었을 경우, 제1 TA 보정 값은 확인된 타이밍 오차 값으로 설정될 수 있다. 또는 S850 단계에서 타이밍 오차가 발생한 것으로 판단되었을 경우, 제1 TA 보정 값은 확인된 타이밍 오차 값의 2배로 설정될 수도 있다. 한편, S850 단계에서 타이밍 오차가 발생하지 않은 것으로 판단되었을 경우, 제1 TA 보정 값은 0으로 설정될 수 있다. 또는, S850 단계에서 타이밍 오차가 발생하지 않은 것으로 판단되었을 경우, 기지국(801)은 UE(802)로 제1 TA 보정 값을 전송하지 않을 수도 있다. 기지국(801)은 계산된 제1 TA 보정 값의 정보를 UE(802)로 전송할 수 있다(S860). 여기서, 제1 TA 보정 값은 MAC CE(control element)의 TAC(timing advance command) 필드에 포함되어 전송될 수 있다.
도 9는 비-지상 네트워크에서 TA 보정 값을 포함하는 MAC CE(control element)의 구조를 도시한 개념도이다.
도 9를 참조하면, 기지국은 도 8의 S850 및 S860 단계를 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사한 방식으로 계산된 TA 보정 값을 MAC CE에 포함하여 UE에게 전송할 수 있다. 여기서, MAC CE는 TAG(timing advance group) ID(identifier) 필드 및 TAC 필드를 포함할 수 있으며, TA 보정 값은 TAC 필드에 포함될 수 있다. TAC 필드는 6 비트의 크기를 가질 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, UE(802)는 기지국(801)으로부터 제1 TA 보정 값을 수신할 수 있다(S860). UE(802)는 기지국(801)으로부터 수신되는 MAC CE의 TAC 필드에 포함된 제1 TA 보정 값의 정보를 확인할 수 있다. UE(802)는 기지국(801)으로부터 수신된 제1 TA 보정 값 및 수학식 6에 기초하여, 보정된 TA를 계산할 수 있다. UE(802)는 이와 같이 계산된 보정된 TA로 기존의 TA를 대체 또는 갱신함으로써 TA를 보정할 수 있다(S870). UE(802)는 보정된 TA에 기초하여 결정된 상향링크 타이밍에 기지국(801)으로 제2 상향링크 신호를 전송할 수 있다(S880).
기지국(801)은 UE(802)로부터 제2 상향링크 신호를 수신하면(S880), 제2 상향링크 신호의 수신 시간인 제2 수신 시간의 수신 타이밍을 확인할 수 있다. 기지국(801)은 제2 상향링크 신호를 포함하여, 이후 UE(802)로부터 수신되는 상향링크 신호 각각의 수신 타이밍에 기초하여 타이밍 오차 발생 여부를 지속적으로 모니터링할 수 있다. 이에 따라, 기지국(801) 및 UE(802) 간의 상향링크 송수신에서 상향 타이밍 오차가 발생할 경우, 발생한 타이밍 오차를 보정하기 위한 TA 보정이 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비-지상 네트워크에서 위성과 기지국 간의 매우 긴 거리로 인해 전파 지연 값이 매우 큰 경우에도, 기존의 지상 시나리오 방식에서 큰 변화 없이 상향링크 타이밍 일치 제어가 수행될 수 있다. 이를 통해 위성과 기지국 간의 매우 긴 거리에 따른 전파 지연에도 불구하고 단말간 간섭을 줄여 통신 품질이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 위성을 통하여 상호간 통신을 수행하는 기지국 및 UE가 RRC(radio resource control) 연결된 상태에서 상향링크 타이밍에 발생하는 오차가 용이하게 확인될 수 있고, 발생된 오차에 대한 보정이 용이하게 수행될 수 있다.
다만, 본 발명의 실시예들에 따른 비-지상 네트워크에서 타이밍 제어 방법 및 장치가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 본 출원의 명세서 상에 기재된 구성들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 설정컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (1)

  1. 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법으로,
    상기 기지국과 위성 사이의 제1 지연 값을 측정하는 단계;
    제2 지연 값에 대응되는 위치를 RP(reference point)로 선택하는 단계;
    상기 제2 지연 값을 상기 위성을 통해 UE(user equipment)에 전송하는 단계;
    상기 제1 지연 값에서 상기 제2 지연 값을 뺀 값으로서 설정되는 제1 TA(timing advance)를 상기 위성을 통해 상기 UE에 전송하는 단계;
    상기 UE와 RRC(radio resource control) 연결 절차를 수행하는 단계;
    상기 UE와의 RRC 연결 상태에서, 상기 제1 TA에 기초하여 상기 UE로부터 전송되는 상향링크 신호에 대한 타이밍 오차를 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 타이밍 오차에 기초하여 설정되는 제1 TA 보정 값을 상기 UE로 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 지연 값은 상기 기지국과 상기 RP 사이의 지연 값인, 기지국의 동작 방법.
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