KR20220136853A

KR20220136853A - 무선 통신 시스템에서 필요에 따라 전송 가능한 하향 링크 포지셔닝 기준 신호 지원 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20220136853A
Application number: KR1020210062164A
Authority: KR
Inventors: 황준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-04-01
Filing date: 2021-05-13
Publication date: 2022-10-11

Abstract

본 개시는 포지셔닝(positioning) 을 위한 필요에 따라 전송 가능한 하향 링크 포지셔닝 기준 신호(on demand downlink(DL) positioning reference signal(PRS)의 지원 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서 대역폭 설정 방법은, 하향링크 제어 채널을 통해 하향링크 제어 정보를 수신하는 단계, 상기 하향링크 제어 정보를 기초로 휴면 부분 대역폭으로 스위칭 또는 처음 활성화 부분 대역폭으로 스위칭을 지시하는 지시 정보를 확인하는 단계 및 상기 지시 정보에 기초하여, 상기 휴면 부분 대역폭으로 스위칭하거나 또는 상기 처음 활성화 부분 대역폭으로 스위칭하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 필요에 따라 전송 가능한 하향 링크 포지셔닝 기준 신호 지원 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORING ON-DEMAND DOWNLINK POSITION REFERENCE SIGNAL IN A WIRELESS COOPERATIVE COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시(disclosure)는 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 포지셔닝(positioning) 을 위한 필요에 따라 전송 가능한 하향 링크 포지셔닝 기준 신호(on demand downlink(DL) positioning reference signal(PRS)의 지원 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G(4^th generation) 통신 시스템 상용화 및 멀티미디어 서비스 증가로 인해 폭발적으로 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5^th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후(Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한 시스템의 네트워크 성능 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication: D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM(Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE(Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology) 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

상술한 것과 무선 통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다.

본 개시의 실시예는 포지셔닝(positioning) 을 위한 필요에 따라 전송 가능한 하향 링크 포지셔닝 기준 신호(on demand downlink(DL) positioning reference signal(PRS)의 지원 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시는 on demand DL PRS 를 사용하기 위한 Location Management Function(LMF)과 단말(User Equipment, UE)의 동작을 제공한다.

본 개시의 실시예는 LMF가 off 되어 있는 특정 DL PRS를 on 시킬 수 있고, 해당 정보를 단말에게 전달할 수 있으며, 단말은 PRS를 이용하여 포지셔닝을 수행하는 동작을 제공한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서 대역폭 설정 방법은, 하향링크 제어 채널을 통해 하향링크 제어 정보를 수신하는 단계, 상기 하향링크 제어 정보를 기초로 휴면 부분 대역폭으로 스위칭 또는 처음 활성화 부분 대역폭으로 스위칭을 지시하는 지시 정보를 확인하는 단계 및 상기 지시 정보에 기초하여, 상기 휴면 부분 대역폭으로 스위칭하거나 또는 상기 처음 활성화 부분 대역폭으로 스위칭하는 단계를 포함할 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 네트워크의 transmission point (TRP)는 always on PRS 전송을 수행하지 않고, LMF 또는 단말의 필요에 따라 PRS 전송을 수행함으로서 네트워크 장비에서의 소모되는 전력을 줄일 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 LMF 가 on demand DL PRS 의 activation을 요청하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 activation 된 DL PRS 의 유효 시간이 존재할 경우, 유효 시간 정보를 단말에게 알리는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 on demand PRS 를 요청하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 이동에 따른 LMF의 on demand DL PRS 를 activation 하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 idle/inactive 상태에서 측정을 수행할 때 on demand PRS를 요청하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 개시의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시 예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity, 네트워크 엔티티)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 개시에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS(Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.

특히 본 개시는 3GPP NR(5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다. 또한 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 또는 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 또는 E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced(LTE-A), LTE-Pro, 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.

광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(DL; DownLink)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(UL; UpLink)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE; User Equipment 또는 MS; Mobile Station)이 기지국(eNode B 또는 BS; Base Station)으로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 각 사용자 별로 데이터 또는 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어정보를 구분한다.

LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(eMBB; Enhanced Mobile BroadBand), 대규모 기계형 통신(mMTC; massive Machine Type Communication), 초신뢰 저지연 통신(URLLC; Ultra Reliability Low Latency Communication) 등이 있다.

일부 실시예에 따르면, eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 할 수 있다. 예를 들어, 5G 통신시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신시스템은 최대 전송 속도를 제공하는 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(User perceived data rate)를 제공해야 할 수 있다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 더욱 향상된 다중 안테나(MIMO; Multi Input Multi Output) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상을 요구될 수 있다. 또한 현재의 LTE가 사용하는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호를 전송하는 반면에 5G 통신시스템은 3~6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.

동시에, 5G 통신시스템에서 사물 인터넷(IoT; Internet of Thing)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소 등이 요구될 수 있다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영 지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지가 요구될 수 있다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10~15년과 같이 매우 긴 배터리 수명(battery life time)이 요구될 수 있다.

마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰러 기반 무선 통신 서비스로서, 로봇(Robot) 또는 기계 장치(Machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(Unmanned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등에 사용될 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연(초저지연) 및 매우 높은 신뢰도(초신뢰도)를 제공해야 할 수 있다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 가질 수 있다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(TTI; Transmit Time Interval)를 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구될 수 있다.

전술한 5G 통신 시스템에서 고려되는 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스 간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터를 사용할 수 있다. 다만, 전술한 mMTC, URLLC, eMBB는 서로 다른 서비스 유형의 일 예일 뿐, 본 개시의 적용 대상이 되는 서비스 유형이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 이하에서 LTE, LTE-A, LTE Pro 또는 5G(또는 NR, 차세대 이동 통신) 시스템을 일례로서 본 개시의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널 형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(1-05, 1-10, 1-15, 1-20)과 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME)(1-25) 및 S-GW(1-30, Serving-Gateway)로 구성될 수 있다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1-35)은 ENB(1-05 ~ 1-20) 및 S-GW(1-30)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.

도 1에서 ENB(1-05 ~ 1-20)는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 시스템의 기존 노드 B에 대응될 수 있다. ENB는 UE(1-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행할 수 있다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 될 수 있다. 따라서, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(1-05 ~ 1-20)가 담당할 수 있다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)을 무선 접속 기술로 사용할 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, AMC) 방식을 적용할 수 있다. S-GW(1-30)는 데이터 베어러(bearer)를 제공하는 장치이며, MME(1-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거할 수 있다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, PDCP)(2-05, 2-40), 무선 링크 제어(Radio Link Control, RLC)(2-10, 2-35), 매체 액세스 제어(Medium Access Control, MAC)(2-15, 2-30)으로 이루어질 수 있다. PDCP는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당할 수 있다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있다. PDCP는 하기 예시에 제한되지 않고 다양한 기능을 수행할 수 있다.

- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC(Robust Header Compression) only)

- 사용자 데이터 전송 기능(Transfer of user data)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs(Protocol Data Units) at PDCP(Packet Data Convergence Protocol) re-establishment procedure for RLC(Radio Link Control) AM(Acknowledged Mode))

- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC(Dual Connectivity)(only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

무선 링크 제어(Radio Link Control, RLC)(2-10, 2-35)는 PDCP 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit, PDU)을 적절한 크기로 재구성해서 ARQ(Automatic Repeat Request) 동작 등을 수행할 수 있다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있다. RLC는 하기 예시에 제한되지 않고 다양한 기능을 수행할 수 있다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ(only for AM data transfer))

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs(only for UM and AM data transfer))

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs(only for AM data transfer))

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs(only for UM and AM data transfer)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection(only for UM and AM data transfer))

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection(only for AM data transfer))

- RLC SDU(Service Data Unit) 삭제 기능(RLC SDU discard(only for UM(Unacknowledged mode) and AM data transfer))

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

MAC(1b-15, 1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU(Protocol Data Unit)들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행할 수 있다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있다. MAC은 하기 예시에 제한되지 않고 다양한 기능을 수행할 수 있다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks(TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 기능(Error correction through HARQ)

- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)

- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)

- MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service) 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

물리(physical, PHY) 계층(2-20, 2-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 할 수 있다. 물리 계층은 이러한 예시에 제한되지 않고 다양한 기능을 수행할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 또는 5G)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 또는 NR 기지국)(3-10)과 차세대 무선 코어 네트워크(New Radio Core Network, NR CN)(3-05)로 구성될 수 있다. 차세대 무선 사용자 단말(New Radio User Equipment, NR UE 또는 단말)(3-15)은 NR gNB(3-10) 및 NR CN(3-05)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.

도 3에서 NR gNB(3-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응될 수 있다. NR gNB는 NR UE(3-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 될 수 있다. 따라서, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(3-10)가 담당할 수 있다. 하나의 NR gNB는 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는, 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서, 현재의 최대 대역폭 이상의 대역폭이 적용될 수 있다. 또한, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한, 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식이 적용될 수 있다. NR CN(3-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME(3-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. MME는 기존 기지국인 eNB(3-30)과 연결될 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .

도 4를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR 서비스 데이터 적응 프로토콜(Service Data Adaptation Protocol, SDAP)(4-01, 4-45), NR PDCP(4-05, 4-40), NR RLC(4-10, 4-35), NR MAC(4-15, 4-30), NR PHY(4-20, 4-25)로 이루어진다.

NR SDAP(4-01, 4-45)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. NR SDAP은 하기 예시에 제한되지 않고 다양한 기능을 수행할 수 있다.

- 사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)

- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL(Down Link) and UL(Up Link))

- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID를 마킹하는 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)

- 상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 reflective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능(reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).

SDAP 계층 장치에 대해 단말은, 기지국으로부터 수신되는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 메시지에 의해, 각 PDCP 계층 장치 별로 또는 베어러 별로 또는 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 또는 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있다. SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 비접속 계층(Non-Access Stratum, NAS) QoS(Quality of Service) 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와, 접속 계층(Access Stratum, AS) QoS(Quality of Service) 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)를 이용하여, 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS 플로우(flow)와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 또는 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.

NR PDCP(4-05, 4-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. NR PDCP는 하기 예시에 제한되지 않고 다양한 기능을 수행할 수 있다.

- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)

- 사용자 데이터 전송 기능(Transfer of user data)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 의미할 수 있다. NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능, 순서를 고려하지 않고 바로 전달하는 기능, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능 등을 포함할 수 있다.

NR RLC(4-10, 4-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. NR RLC는 하기 예시에 제한되지 않고 다양한 기능을 수행할 수 있다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 의미할 수 있다. 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 또는 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능 등을 포함할 수 있다.

NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC 장치는, 일련번호(Sequence number)의 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) RLC PDU들을 수신하는 순서대로 처리하여 NR PDCP 장치로 전달할 수 있다.

NR RLC 장치가 세그먼트(segment)를 수신할 경우에는, 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 세그먼트들을 수신하여, 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 이를 NR PDCP 장치로 전달할 수 있다.

NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고, NR MAC 계층에서 접합 기능을 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.

NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 의미할 수 있다. NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다. NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 또는 PDCP SN(Sequence Number)을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.

NR MAC(4-15, 4-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. NR MAC는 하기 예시에 제한되지 않고 다양한 기능을 수행할 수 있다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

NR 물리(PHY) 계층(4-20, 4-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다. NR 물리 계층은 이러한 예시에 제한되지 않고 다양한 기능을 수행할 수 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 5를 참조하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(5-10), 기저대역(baseband)처리부(5-20), 저장부(5-30), 제어부(5-40)를 포함할 수 있다.

RF처리부(5-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF처리부(5-10)는 기저대역처리부(5-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, 상기 RF처리부(5-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 도 5에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(5-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(5-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(5-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 RF 처리부(5-10)는 MIMO(Multi Input Multi Output)를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.

기저대역처리부(5-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(5-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(5-20)은 RF처리부(5-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(5-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(5-20)은 RF처리부(5-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform)를 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다.

기저대역처리부(5-20) 및 RF처리부(5-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 기저대역처리부(5-20) 및 RF처리부(5-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 기저대역처리부(5-20) 및 RF처리부(5-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부(5-20) 및 RF처리부(5-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다. 단말은 기저대역처리부(5-20) 및 RF처리부(5-10)를 이용하여 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

저장부(5-30)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(5-30)는 제2 무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2 접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(5-30)는 제어부(5-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부(5-40)는 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(5-40)는 기저대역처리부(5-20) 및 RF처리부(5-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(5-40)는 저장부(5-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(5-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(5-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 6를 참조하면, 기지국은 RF처리부(6-10), 기저대역처리부(6-20), 통신부(6-30), 저장부(6-40), 제어부(6-50)를 포함할 수 있다.

RF처리부(6-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF처리부(6-10)는 기저대역처리부(6-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(6-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 도 6에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 기지국은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(6-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(6-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(6-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

기저대역처리부(6-20)는 무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(6-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(6-20)는 RF처리부(6-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(6-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(6-20)는 RF처리부(6-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 기저대역처리부(6-20) 및 RF처리부(6-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 기저대역처리부(6-20) 및 RF처리부(6-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다. 기지국은 기저대역처리부(6-20) 및 RF처리부(6-10)를 이용하여 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

백홀통신부(6-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부(6-30)는 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.

저장부(6-40)는 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(6-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(6-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(6-40)는 제어부(6-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부(6-50)는 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(6-50)는 기저대역처리부(6-20) 및 RF처리부(6-10)을 통해 또는 백홀통신부(6-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(6-50)는 저장부(6-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(6-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

본 개시에서 On demand downlink(DL) positioning reference signal(PRS)를 사용함에 있어서,관련 절차는 Location Management Function(LMF)가 initiate 할 수도 있고, 단말이 initiate 할 수도 있다.

일 실시예에서, On demand DL PRS 사용과 관련된 절차를 LMF 가 initiate 하는 경우는 다음과 같이 절차가 수행될 수 있다. :

LMF는 TRP(transmission point) 또는 기지국(예를 들어, gNB)에게 on demand DL PRS의 활성화(activation)를 요구할 수 있다.

단말로부터 Location Request(MO-LR(Mobile Originated Location Request) 를 수신하거나 또는 외부 entity 또는 AMF로부터 MT-LR(Mobile Terminating Location Request))를 수신한 LMF는 현재 자신의 관여하고 있는 TRP 에서의 DL PRS의 운용 상황을 판단하여, 특정 TRP에게 특정 단위의 PRS 전송 요청을 할 수 있다. 이러한 PRS 전송 요청은 NRPPa(NR Positioning Protocol A) 메시지 또는 기존 메시지의 별도 필드를 통하여 전송될 수 있다. PRS 전송 요청 메시지에 포함될 수 있는 정보는 다음과 같다.

- On-demand PRS 를 요청한다는 지시자

- 어떤 positioning method를 사용할 것인지 지시하는 지시자. (positioning method를 의미)

- 특정 셀/TRP의 정보, 특정 주파수 정보, 빔 선호, 또는 요청 정보, 리소스 정보 및 이러한 정보들의 조합.

예를 들어, 셀 PCI(Physical Cell Id)/CGI(Cell Global Identity) 정보, TRP id(또는 각 셀이나 TRP에 연계된 ARFCN(Absolute Radio Frequency Channel Number) 또는 frequency layer index (FLI) 및 PCI 정보), NR ARFCN 정보, DL PRS resource set ID, DL PRS resource ID, 특정 referece 셀의 PCI/CGI 정보와 해당 셀의 특정 SSB index 정보 및 해당 SSB 와 QCL(Quasi Co Location) 관계에 있는 PRS resource 정보(set id, resource id의 조합), 또는 RRM(Radio Resource Management)에서 사용되는 특정 beam index 정보.

이때, 특정 reference cell의 특정 SSB index 정보가 상기 메시지를 통해 TRP에게 전달되는 경우, TRP는 자신이 운용할 수 있는 TRP 리소스들 중에서, 해당 SSB index를 QCL 소스로 사용하고 있는 PRS 리소스를 지시하는 것이라고 판단할 수 있다.

- DL PRS 전송 파워 요청 정보 또는 수신 관점에서 특정 파워 요청 정보

- activation 이 요구되는 시간 정보

- 요청하는 SCS(subcarrier spacing) 정보

PRS 전송 요청을 받은 TRP는 요청받은 DL PRS의 전송을 시작하고, PRS 전송 요청에 대한 응답으로 그 결과를 LMF에게 전송할 수 있다. 이러한 응답은 NRPPa 메시지 또는 기존 메시지의 별도 필드를 통하여 전송될 수 있다. 응답 메시지는 activate된 DL PRS 에 관한 정보를 포함할 수 있다. Activate된 DL PRS 에 관한 정보는 다음 정보를 포함할 수 있다.

- Activation 된 특정 셀/TRP의 정보, activation 된 특정 주파수 정보, activation 된 빔 정보, activation 된 리소스 정보 및 이러한 정보들의 조합.

예를 들어, 셀 PCI/CGI 정보, TRP id(또는 ARFCN 및 PCi 정보), NR ARFCN 정보, DL PRS resource set ID, DL PRS resource ID, 특정 referece 셀의 PCI/CGI 정보와 해당 셀의 특정 SSB index 정보 및 해당 SSB 와 QCL 관계에 있는 모든 PRS resource 정보(set id, resource id의 조합), 또는 RRM에서 사용되는 특정 beam index 정보.

- DL PRS 전송 파워

- activation 이 지속되는 시간 정보

- SCS(subcarrier spacing) 정보

응답을 수신한 LMF는 단말에게 최종 선택된 DL PRS 설정 정보, 즉 최종 activate 된 DL PRS 설정 정보를 전달할 수 있다. 이러한 최종 선택된 DL PRS 설정 정보는 LPP assistance information 메시지의 별도 필드 또는 별도의 LPP 메시지를 통하여 전송될 수 있다. 이 경우, 단말에게 전달되는 최종 선택된 DL PRS 정보는 다음을 포함할 수 있다.

- Activation 된 특정 셀/TRP의 정보, 특정 주파수 정보, 빔 정보, 리소스 정보 및 이러한 정보들의 조합.

예를 들어, 셀 PCI/CGI 정보, TRP id(또는 ARFCN 및 PCi 정보), NR ARFCN 정보, DL PRS resource set ID, DL PRS resource ID, 특정 referece 셀의 PCI/CGI 정보와 해당 셀의 특정 SSB index 정보 및 해당 SSB 와 QCL 관계에 있는 모든 PRS resource 정보(set id, resource id의 조합), 또는 RRM 에서 사용되는 특정 beam index 정보.

- DL PRS 전송 파워

- activation 이 지속되는 시간 정보

- SCS(subcarrier spacing) 정보

단말은 최종 선택된 DL PRS 설정 정보를 바탕으로, 측정 및 position estimate 를 수행한다. 즉, 최종 선택된 DL PRS 설정 정보에서 지시하는 DL PRS를 이용하여 측정 및 position estimate 를 수행할 수 있다.

단말은 필요한 경우, LMF에게 측정 결과를 전달할 수 있다.

일 실시예에서, DL PRS의 유효 시간 정보는 다음과 같이 처리될 수 있다.

OPTION1. TRP가 activation 시킨 DL PRS 가 특정 시간 동안만 유효할 수 있다. 이러한 특정 시간에 대한 정보를 activation 응답 메시지에 포함된 NRPPa 메시지로 LMF 에게 전송하는 경우, LMF는 유효 시간 정보를 on demand DL PRS 의 assistance data 에 함께 UE에게 전달할 수 있다. TRP의 응답으로부터 주어진 유효시간 값은 항상 동일하지 않고, LMF가 시그널링 latency 를 고려하여 다른 값으로 정의하여 단말에게 timer 값으로 전달할 수 있다. 이 경우, 단말은 해당 시간 동안 DL PRS 가 유효함을 인지하여, 연속적인 측정을 수행하고 측정 정보를 LMF 로 전달할 수 있다.

OPTION 2. TRP가 별도의 시간 정보를 LMF나 UE에게 전달하지 않고, TRP가 DL PRS deactivation 을 수행하여, 관련 메시지를 LMF로 전달할 수 있다. LMF는 deactivated 된 DL PRS 가 더 이상 유효하지 않으므로, deactivated 된 DL PRS와 관련된 정보를 제외하고, assistance information 에 updated 된 DL PRS 설정 정보를 수납하여 단말에게 전달할 수 있다. 단말은 최신 assistance information을 기준으로 측정을 수행할 수 있다.

일 실시예에서, 단말이 on demand DL PRS 사용과 관련된 절차를 initiate 할 수 있다. 단말은 자신에게 주어진 assistance 정보가 부족하다고 판단하는 경우 및/또는 LMF로부터 on demand DL PRS 요청이 가능하다는 지시자를 Provide Assistance Data 메시지를 통해 수신한 경우, 단말이 on-demand DL PRS 전송 (activation, turn on)을 요청할 수 있다. 또다른 경우로, LMF로부터 Provide assistance data 에 on demand DL PRS 요청 가능 지시자 없이 단말의 판단 만으로도 on demand DL PRS 전송을 요청 할 수 있다. 이 경우, 단말은 Request Assistance Data 메시지에 다음의 정보를 포함하여 LMF 에게 전달 할 수 있다.

- On-demand PRS 를 요청한다는 지시자

- 어떤 positioning method를 사용하길 원하는지 할 것인지 지시하는 지시자. (positioning method를 의미)

예를 들어, 셀 PCI/CGI 정보, TRP id(또는 ARFCN 또는 frequency layer index (FLI) 및 PCI 정보), NR ARFCN 정보, DL PRS resource set ID, DL PRS resource ID, 특정 referece 셀의 PCI/CGI 정보와 해당 셀의 특정 SSB index 정보 및 해당 SSB 와 QCL 관계에 있는 모든 PRS resource 정보(set id, resource id의 조합), 또는 RRM 에서 사용되는 특정 beam index 정보.

이때, 특정 reference cell의 특정 SSB index 또는 빔 id 정보가 LMF에게 전달되는 경우, LMF는 단말이 요청하는 DL PRS 들이 해당 특정 셀의 특정 SSB 을 QCL 소스로 사용하고 있는 DL PRS 또는, 특정 셀의 특정 beam 에 실려서 전송되는 DL PRS 것들이라는 것을 알 수 있다. 추후, NRPPa 메시지로 on-demand DL PRS activation 을 TRP에게 요청할 때, LMF는 TRP에게 TRP 자신이 운용할 수 있는 TRP 리소스들 중에서, 해당 SSB index를 QCL 소스로 사용하고 있는 PRS 리소스 또는 해당 빔 id 와 동일한 빔을 사용하는 DL PRS 리소스를 activation 시킬 것을 요청할 수 있다.

- activation 이 요구되는 시간 정보

- 요청하는 SCS(sub carrier spacing) 정보

일 실시예에서, 단말이 LMF에게 on demand DL PRS 전송을 요청하고자 하는 경우, 단말이 측정한 측정 결과에 대해 예상되는 신뢰도(reliability), 정확도(accuracy) 또는 QoS(Quality of Service) 등에 관한 정보를 LMF로 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 신뢰도, 정확도 또는 QoS에 관한 정보는, 예를 들어, 측정 결과의 신뢰도, 정확도 또는 QoS가 '높을 것으로 예상된다' 또는 '나쁠 것으로 예상된다'를 의미하는 Boolean 값을 포함할 수 있다. 또한, QoS에 관한 정보는, 측정 시 요구되었던 QoS 를 만족하는지 아니면 만족하지 않는지에 대한 Boolean 값을 포함할 수 있다. 또한, 현재 또는 이전에 측정하던 DL PRS 의 수신 신호의 세기가 '좋다' 또는 '나쁘다'를 의미하는 Boolean 값을 포함할 수도 있다. 또한 DL PRS 의 추가적인 전송을 요구하는 지시자를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상술한 정보와 함께, 또는 단독으로 단말이 LMF에게 on demand DL PRS 전송을 요청할 때, 단말은 해당 메시지에 단말이 측정하는데 추가적으로 필요한 빔의 개수 및/또는 측정하는데 추가적으로 필요한 TRP의 개수를 포함시켜 전송할 수 있다. 이때, 빔의 개수 및/또는 TRP 개수는 정수 값으로 표현될 수도 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 LMF 가 on demand DL PRS 의 activation을 요청하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

LMF는 단말 또는 AMF로부터 Location Request(LR)를 수신할 수 있다(MO-LR 또는 MT-LR). Location Request를 수신한 LMF는 positioning 동작을 수행할 수 있다. LR을 수신하기 이전 또는 LR을 수신한 이후, LMF는 자신의 영역 내부에 존재하는 TRP 또는 TRP를 운용하는 기지국, 예를 들어, gNB들로부터 TRP의 PRS 전송 정보를 획득하여 DL PRS 별로 현재 전송 중인지 여부를 인지하고 있을 수 있다.

이와 같이, PRS 전송 요청 용도로 사용되는 NRPPa 메시지 중, NRPPa Positioning/TRP information Request 메시지에는, LMF가 해당 TRP의 DL PRS turning on/off 가 가능한지 여부를 확인하기 위한 지시자, 어떤 레벨로 turning on/off 가 가능한지 확인하기 위한 지시자 등을 포함할 수 있다. 또한, NRPPa Positioning/TRP information Response 메시지에는 NRPPa Positioning/TRP information request 메시지에 대응하는 내용으로 TRP의 DL PRS turning on / off 가 가능한지 여부를 나타내는 지시자, 어떤 레벨로 turning on/off 가능한지 여부를 나타내는 지시자 등을 포함할 수 있다. 레벨을 지시하는 지시자는 리소스 단위를 특정하여 전달할 수 있다. 예를 들어, 레벨을 지시하는 지시자는 resource level, 또는 resource set level, 주파수 레벨, 셀 레벨, TRP 레벨 등을 지시하는 지시자를 포함할 수 있다.

TRP로부터 NRPPa Positioning/TRP information request에 대한 응답을 수신한 LMF는 추후, 특정 TRP에게 on-demand DL PRS transmission 을 요청할 경우, 가능하다고 지시된 리소스의 단위로 DL PRS를 지시할 수 있다.

LMF는 LR을 전송한 단말에 대하여 capability 정보를 요청하고, 그에 대한 응답을 받아 단말의 capability 정보를 저장할 수 있다. LMF는 TRP의 PRS 전송 정보, 단말의 capability 정보 등을 기초로, 현재 activation 되어 있는 DL PRS 정보들이 단말의 위치를 측정하기 위하여 충분하다고 판단하면, 바로 LPP Provide Assistance Data 를 통하여 현재 운용중인 DL PRS 정보들을 단말에게 전달할 수 있다. 일 실시예에서, LMF는 현재 activation 되어 있는 DL PRS의 수, 상대 위치, 전송 파워 등을 기초로 현재 activation 되어 있는 DL PRS 정보들이 단말의 위치를 측정하기 위하여 충분한지 여부를 판단할 수 있다. 만약, LMF가 현재 DL PRS 정보가 충분치 않다고 판단하고, 추가 적으로 activation 할 수 있는 TRP 가 있다면, LMF는 NRPPa 메시지를 통하여 해당 TRP에게 DL PRS의 추가 activation 을 요청할 수 있다.

이 과정에서 NRPPa의 메시지인 DL PRS activation Request 메시지를 사용할 수 있다. DL PRS activation Request 메시지는 앞에서 언급된 activation을 요청할 PRS에 관련된 정보들, 예를 들어, 셀, 주파수, 리소스 V, 리소스, 빔 등을 포함할 수 있다. DL PRS activation Request 메시지를 수신한 TRP는 요청된 PRS 자원들을 고려하여 activation 시킬 수 있다. TRP는 최종적으로 TRP에 의해 activation 된 PRS에 대한 정보를 NRPPa 메시지인 DL PRS activation Response 메시지에 포함하여 LMF에게 전달할 수 있다. DL PRS activation Response 메시지에는 activation 된 PRS의 정보, activation 지시자 등을 포함할 수 있다.

LMF는 각 TRP들로부터 activation 된 PRS 정보를 획득하여, 획득한 activation 된 PRS 정보를 Provide Assistance Data 메시지에 포함하여 단말에게 전송할 수 있다. 이 때, 기존 assistance information에 포함되는 PRS 정보와는 별도의 activated (on demand) DL PRS 의 정보를 위한 필드에 획득한 activation 된 PRS 정보를 포함하여 단말에게 전송할 수 있다.

그 후, LMF는 Request Location Information 메시지를 통해, 측정에 사용될 방법을 단말에게 지시할 수 있다. Request Location Information 메시지를 수신한 단말은 획득한 activated DL PRS 정보를 이용해 PRS를 측정할 수 있고, 지시된 방법을 이용하여, 측정을 수행하고 그 결과를 LMF에게 전송할 수 있다.

LMF는 전송된 결과를 보고 판단하여, 더 이상 필요없다고 생각되는 DL PRS 에 대하여 turn off, 즉, deactivation 시킬 수 있다. 이를 위하여 NRPPa DL PRS activation request 메시지에 turn off를 요구하는 DL PRS 정보 및 turn off 지시자를 포함하여 TRP에게 전달할 수 있다. PRS activation request 메시지를 수신한 TRP는 지시된 DL PRS를 turn off 할 수 있고 turn off 된 DL PRS 의 정보를 LMF에게 알릴 수 있다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 activation 된 DL PRS 의 유효 시간이 존재할 경우, 유효 시간 정보를 단말에게 알리는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

LMF는 단말 또는 AMF로부터 Location Request(LR)를 수신할 수 있다(MO-LR 또는 MT-LR). Location Request를 수신한 LMF는 positioning 동작을 수행할 수 있다. LR을 수신하기 이전 또는 LR을 수신한 이후, LMF는 자신의 영역 내부에 존재하는 TRP 또는 TRP를 운용하는 기지국, 예를 들어, gNB들로부터 TRP 의 PRS 전송 정보를 획득하여 DL PRS 별로 현재 전송 중인지 여부를 인지하고 있을 수 있다.

LMF는 LR을 전송한 단말에 대하여 capability 정보를 요청하고, 그에 대한 응답을 받아 단말의 capability 정보를 저장할 수 있다. LMF는 TRP의 PRS 전송 정보, 단말의 capability 정보 등을 기초로, 현재 activation 되어 있는 DL PRS 정보들이 단말의 위치를 측정하기 위하여 충분하다고 판단하면, 바로 LPP Provide Assistance Data 를 통하여 현재 운용중인 DL PRS 정보들을 단말에게 전달할 수 있다. 일 실시예에서, LMF는 현재 activation 되어 있는 DL PRS의 수, 상대 위치, 전송 파워 등을 기초로 현재 activation 되어 있는 DL PRS 정보들이 단말의 위치를 측정하기 위하여 충분한지 여부를 판단할 수 있다. 만약, LMF가 현재 PRS가 충분치 않다고 판단하고, 추가 적으로 activation 할 수 있는 TRP 가 있다면, LMF는 NRPPa 메시지를 통하여 해당 TRP에게 DL PRS의 추가 activation 을 요청할 수 있다.

이 과정에서 NRPPa의 메시지인 DL PRS activation Request 메시지를 사용할 수 있다. DL PRS activation Request 메시지는 앞에서 언급된 activation을 요청할 PRS 정보들, 예를 들어, 셀, 주파수, 리소스 V, 리소스, 빔 등을 포함할 수 있다. DL PRS activation Request 메시지를 수신한 TRP는 요청된 PRS 자원들을 고려하여 activation 시킬 수 있다. TRP는 최종적으로 TRP에 의해 activation 된 PRS 에 대한 정보를 NRPPa 메시지인 DL PRS activation Response 메시지에 포함하여 LMF에게 전달할 수 있다. DL PRS activation Response 메시지에는 activation 된 PRS의 정보, activation 지시자 등을 포함할 수 있다. 또한, TRP에서 activation 하는 유효 시간 정보가 포함될 수 있다.

LMF는 각 TRP들로부터 activation 된 PRS 정보를 획득하여, 획득한 activation 된 PRS 정보를 Provide Assistance Data 메시지에 포함하여 단말에게 전송할 수 있다. 이 때, 기존 assistance information에 포함되는 PRS 정보와는 별도의 activated (on demand) DL PRS 의 정보를 위한 필드에 획득한 activation 된 PRS 정보를 포함하여 단말에게 전송할 수 있다. 또한, LMF는 TRP로부터 PRS의 activation 유효 시간을 획득한 경우, 각 TRP 로부터 수신한 activation 유효 시간을 고려하여, assistance data 로 전송되는 on demand PRS 의 유효 시간을 설정하여 단말에게 전달할 수 있다.

그 후, LMF는 Request Location Information 메시지를 통해, 측정에 사용될 방법을 지시할 수 있다. Request Location Information 메시지를 수신한 단말은 획득한 activated DL PRS 정보를 이용해 PRS를 측정할 수 있고, 지시된 방법을 이용하여, 측정을 수행하고 그 결과를 LMF에게 전송할 수 있다. 또한, 단말에게 activation 된 PRS의 유효 시간이 설정된 경우, 단말은 유효 시간 동안에 필요한 DL PRS 측정을 수행하고 추가적으로 측정 결과를 여러 번 LMF 에게 전송할 수 있다.

LMF는 전송된 결과를 보고 판단하여, 더 이상 필요없다고 생각되는 DL PRS 에 대하여 turn off, 즉 deactivation 시킬 수 있다. 이를 위하여 NRPPa DL PRS activation request 메시지에 turn off를 요구하는 DL PRS 정보 및 turn off 지시자를 포함하여 TRP에게 전달 할 수 있다. PRS activation request 메시지를 수신한 TRP는 지시된 DL PRS를 turn off 할 수 있고 turn off 된 DL PRS 의 정보를 LMF에게 알릴 수 있다.

위에서 설명한 것과 같이, LMF는 timer 값을 단말에게 알려줄 수도 있고, TRP가 activated 된 PRS를 특정 시간 이후 스스로 deactivation 하고, 해당 정보를 LMF에게 알릴 수도 있다. 이 때, NRPPa DL PRS activation response 메시지가 사용될 수 있고, NRPPa DL PRS activation response 메시지는 deactivated 된 PRS 의 정보, turnedoff 지시자 등을 포함할 수 있다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 on demand PRS 를 요청하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이전 1^st LPP 세션에서 단말은 assistance information을 기반으로 측정을 이미 수행하였고, 그 이후 측정에 사용되었던 일부 PRS 가 turned off 된 경우, LMF 는 해당 정보를 인지할 수 있다. LMF 는 새롭게 2^nd LPP 세션을 시작할 때, 이전에 측정에 사용되었던 PRS 중 일부가 off 되어, 추가적으로 turn on 시킬 수 있는 DL PRS가 존재한다는 의미의 지시자를 2^nd LPP 세션의 Provide assistance Data 메시지에 포함하여 1^st LPP 세션을 운영했던 단말에게 전달할 수 있다.

일 실시예에서, LMF 는 이러한 지시자와 함께, turn on 또는 off 될 수 있는 PRS의 설정 정보를 단말에게 전달할 수 있다. 이때 설정 정보는, on 또는 off 의 경우에 대하여, 각각의 TRP에서 전송될 수 있는 DL PRS 설정 정보를 포함할 수 있다. 또한, 설정 정보는, TRP의 조합 및/또는 TRP에서 전송되는 DL PRS의 설정 정보의 조합을 포함할 수 있다. 이때, 설정 정보는, TRP의 조합 및/또는 TRP에서 전송되는 DL PRS의 설정 정보의 조합과 관련된 설정 ID 값을 포함할 수 있다(예를 들어, cross TRP 에서의 DL PRS set).

Provide assistance Data 메시지를 수신한 단말은 이전에 측정에 사용하였던 DL PRS를 기반으로 off 된 PRS 를 확인하고, 추가적으로 필요하다고 판단하는 경우, 필요로 하는 PRS 정보를 Request Assistance Data 메시지에 포함하여 LMF에게 전달한다.

이후, LMF가 각 TRP에게 activation 을 요청하고, 요청에 대한 결과를 단말에게 assistance data 정보로 전달하여, 단말이 측정을 수행하고 그 결과를 LMF로 보고하는 과정은 도 7 및 8 의 동작과 동일하다.

단말이 on-demand DL PRS 전송을 요청할 수 있다 하더라도, 너무 빈번한 단말의 요청은 LMF 동작 및 네트워크 동작에 신호 초과로 인한 성능 저하를 야기할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 타이머를 통하여 너무 빈번한 단말의 요청을 방지하는 방법이 사용될 수 있다. 이러한 타이머의 타이머 값은 LMF 에 의하여 결정될 수 있고, LPP Provide Assistance Data 메시지 또는 그에 상응하는 DL LPP 또는 DL RRC 메시지를 통하여 단말에게 전달될 수 있다. 이러한 타이머 값을 포함하는 정보를 수신한 단말은, 이 후 on demand DL PRS 전송을 요청하고자 할 때, 수신한 타이머 값을 기초로 타이머를 동작시키고 있는지를 확인할 수 있다. 단말은, 현재 수신한 타이머 값을 기초로 타이머가 동작하고 있으면, 해당 타이머가 만료되기 전까지 on demand DL PRS 전송 요청 정보를 LMF에게 전달하지 못한다. 현재 수신한 타이머 값을 기초로 타이머가 동작하고 있지 않거나, 타이머가 만료된 상황이면, 단말은 자신이 원하는 on demand DL PRS 전송 요청 정보를 LMF 에게 전달할 수 있다. 또한, 단말은 수신한 타이머 값을 기초로 타이머를 동작시킬 수 있다 (start the timer).

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 이동에 따른 LMF의 on demand DL PRS 를 activation 하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 단말은 LPP 세션이 진행중이고 소스 셀에서 assistance information을 수신하여 측정 진행 중일 때, 핸드오버가 일어날 수 있다. 이 때, 단말이 소스 셀에서 타겟 셀로 이동을 완료하고, 타겟 셀이 Path switch request 메시지를 AMF에게 전송하며, AMF 가 path switch ack 을 전송하고 난 후, AMF는 LMF 에게 LPP 세션 중 또는 측정 중에 이동을 했다는 정보를 담은 메시지를 전달할 수 있다. 해당 메시지에는 AMF 및 LMF 가 구분할 수 있는 이동 단말의 id, 소스 gNB 및 target gNB의 셀 PCI 및 CGI 정보, 해당 단말이 수행중인 LPP 세션의 id 정보를 포함할 수 있다. 이러한 정보를 수신한 LMF는 현재 타겟 셀을 기준으로 추가적으로 필요한 PRS를 확인하고, 현재 activation 되지 않은 특정 PRS를 activation 시키기 위한 동작을 수행할 수 있다. 이후 동작은 도 7,8 의 동작과 동일하다.

도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 idle/inactive 상태에서 측정을 수행할 때 on demand PRS를 요청하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.

LMF는 LR을 전송한 단말에 대하여 capability 정보를 요청하고, 그에 대한 응답을 받아 단말의 capability 정보를 저장할 수 있다. 또한 LMF 는 해당 타겟 단말에게 포지셔닝 측정 동작을 수행하라는 명령을 LPP Request Location Information 메시지를 전달함으로서 전달할 수 있다.

포지셔닝 측정 동작을 수행하라는 명령을 수신한 단말은 기존에 저장하고 있던 DL PRS assistance 정보가 없다면, 또는 Request Location Information 메시지 수신 전에 LPP Provide Assistance Data 메시지를 수신했다면, 저장되어 있는 또는 메시지를 통해 수신한 DL PRS 정보를 이용하여, 포지셔닝 측정 동작을 수행할 수 있다.

하지만, 단말은 측정 중에 서빙 기지국으로부터 RRCRelease 메시지를 수신하여 idle 모드로 천이하거나, RRCRelease with suspendConfig 메시지를 수신하여 inactive 모드로 천이할 수 있다. 이 경우, 만약 다시 서빙 기지국으로부터 SIB X 에 DL PRS 의 assistance 정보가 전송되고 있다면, 해당 SIB X에 있는 정보로 갱신한 DL PRS 를 기반으로 측정을 수행할 수 있다.

기지국은 SIB X에 LMF가 현재 해당 기지국을 기반으로 운용하고 있는 PRS 의 정보를 포함하여, 전송할 수 있다. 이때, PRS 의 정보는 Provide assistance Data 에서의 PRS 설정 정보와 동일한 구조로 구성될 수 있다. 추가적으로, 각 PRS 리소스 또는 리소스 세트, 또는 주파수 또는 TRP 별로 현재 PRS 전송이 진행 중인지 아닌지 지시하는 on / off 지시자가 추가될 수 있다.

이러한 PRS 정보를 idle/inactive 의 단말이 습득을 한 경우, 그리고 LPP 세션이 connected 상황에서 시작되어 idle/inactive 에서 측정을 수행해야 할 경우, SIB X 에서 갱신된 DL PRS 정보를 바탕으로 측정을 수행한다. 이 경우, 단말의 필요에 따라 on demand DL PRS 를 요청할 수 있다. 즉, LPP Request Assistance Data 메시지에 on demand PRS 를 요청하는 지시자 및 PRS 를 지시하기 위해 필요한 정보를 포함하고, LPP Request Assistance Data 메시지를 RRC ULInformationTrnasfer 메시지에 encapsulate 시켜서, RA 수행 후 획득하는 UL grant 에 실어서 기지국으로 전달 할 수 있다.

이 때, RA preamble이나 resource 는 positioning을 위한 UL 메시지의 전송을 위한 전용 설정이 존재할 수 있으며, 이러한 전용 설정과 관련된 정보는 SIB1를 통해 전송될 수 있다. 이와 같이, UL grant로 전송하는 경우, 메시지 크기가 크면, UL RRC 메시지의 segmentation 을 추가로 수행하여 서빙 기지국으로 전달할 수 있다.

이러한 단말의 on demand PRS 요청을 받은 LMF는 도 7, 8 의 경우와 동일하게 TRP에게 activation을 요청하고, 그 결과로 activation 된 PRS의 정보를 포함한 PRS의 updated 정보 (activation 된 PRS의 on/off status)를 LPP 의 메시지에 포함하여 AMF를 거쳐 서빙 기지국에게 전달할 수 있다. 서빙 기지국은 이러한 PRS의 updated 정보를 system 정보로 즉 SIB X에 방송할 수 있다.

이러한 system 정보를 수신한 단말은 해당 updated PRS를 측정하여, 필요시 RA를 통한 UL grant 에 결과를 포함한 LPP Provide Location information 을 RRC UL Information Transfer 메시지에 encapsulate 시켜서 기지국에 전달한다. 기지국은 RRC UL Information Transfer 메시지에 포함된 LPP 메시지를 AMF 를 통하여 LMF에게 전달한다.

이상에서 서빙 gNB 와 LMF 의 통신은 서빙 gNB는 수신한 메시지에서 LPP 메시지 까지만 decoding 하여 AMF 와의 통신용 인터페이스의 메시지에 첨가하여 전송하고, AMF 는 자신과 LMF의 통신용 인터페이스의 메시지를 사용하여 LMF에게 LPP 메시지를 전송할 수 있다.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

한편, 본 개시의 방법을 설명하는 도면에서 설명의 순서가 반드시 실행의 순서와 대응되지는 않으며, 선후 관계가 변경되거나 병렬적으로 실행 될 수도 있다.

또는, 본 개시의 방법을 설명하는 도면은 본 개시의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 일부의 구성 요소가 생략되고 일부의 구성요소만을 포함할 수 있다.

또한, 본 개시의 방법은 개시의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 각 실시예에 포함된 내용의 일부 또는 전부가 조합되어 실행될 수도 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시 예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.

Claims

이동통신 시스템에서 Location Management Function(LMF)에 의해 수행되는 방법에 있어서,
단말로부터 Location Request를 수신하는 단계;
상기 Location Request를 기초로, downlink(DL) positioning reference signal(PRS) 전송 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계;
상기 기지국으로부터, activate된 DL PRS 에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
상기 수신한 activate된 DL PRS 에 관한 정보를 기초로, activate된 DL PRS 설정 정보를 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.