KR20230047928A - 통신 시스템에서의 타이밍 동기 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서의 타이밍 동기 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

통신 시스템의 일 실시예에서 단말의 동작 방법은, 상기 통신 시스템의 기지국 및 상기 단말과 연결된 제1 위성과 상기 단말 간의 전파 지연의 정보를 추정하는 단계, 상기 전파 지연의 정보에 기초하여, 단말 특정 TA(timing advance) 값을 추정하는 단계, 상기 단말 특정 TA 값에 기초한 단말 특정 TA 보고를 상기 기지국에 전송하는 단계, 및 상기 단말 특정 TA 값에 기초하여, 상기 기지국과의 통신을 위한 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계를 포함하며, 상기 제1 TA 값에 대한 업데이트가 수행되는 시점은, 상기 단말 특정 TA 보고에 대한 상기 기지국의 제1 응답에 기초하여 결정될 수 있다.

Description

통신 시스템에서의 타이밍 동기 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TIMING SYNCHRONIZATION IN COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에서의 타이밍 동기 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 장거리 통신을 수행하는 기지국 및 단말 등의 통신 노드들 간의 타이밍 동기를 효율적으로 수행하기 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. 한편, 최근 지상뿐만 아니라 비-지상(non-terrestrial)에 위치한 비행기, 드론(drone) 등을 위한 통신 서비스, 또는 위성(satellite) 등을 통한 통신 서비스의 수요가 증가하고 있으며, 이를 위해 비-지상 네트워크(non-terrestrial network; NTN)를 위한 기술들이 논의되고 있다.
한편, 무선 통신 네트워크에서는, 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, NTN에서는 단말과 기지국 간의 왕복 지연 시간(round trip time delay, RTT)이 클 수 있고, 단말들 각각에 대응되는 RTT 값들 간의 차이가 클 수 있다. 또한, NTN에서는 위성 등의 비-지상 통신 노드들의 이동으로 인한 도플러 편이(Doppler shift)가 크게 나타날 수 있다. NTN과 같이 RTT 값이 크고 도플러 편이가 크게 나타나는 통신 네트워크에서, TA 절차를 효율적으로 수행하기 위한 기술이 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 필요를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 NTN을 포함하는 통신 시스템에서 기지국 및 단말 간의 타이밍 동기 절차의 효율성을 향상시킬 수 있는 타이밍 동기 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 통신 시스템의 일 실시예에서 단말의 동작 방법은, 상기 통신 시스템의 기지국 및 상기 단말과 연결된 제1 위성과 상기 단말 간의 전파 지연의 정보를 추정하는 단계, 상기 전파 지연의 정보에 기초하여, 단말 특정 TA(timing advance) 값을 추정하는 단계, 상기 단말 특정 TA 값에 기초한 단말 특정 TA 보고를 상기 기지국에 전송하는 단계, 및 상기 단말 특정 TA 값에 기초하여, 상기 기지국과의 통신을 위한 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계를 포함하며, 상기 제1 TA 값에 대한 업데이트가 수행되는 시점은, 상기 단말 특정 TA 보고에 대한 상기 기지국의 제1 응답에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 단말 특정 TA 보고는, 상기 단말 특정 TA 값에 대한 정보, 상기 기지국으로부터 수신되는 TAC(timing advance command)에 기초하여 업데이트되는 제2 TA 값과 상기 단말 특정 TA 값의 합에 대한 정보, 및 상기 단말 특정 TA 값에 기초하여 업데이트되는 상기 제1 TA 값에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 단말 특정 TA 값에 대한 정보는, 상기 단말 특정 TA 값의 변화량에 대한 정보, 상기 기지국으로부터 수신되는 TAC에 기초하여 업데이트되는 제2 TA 값과 상기 단말 특정 TA 값의 합의 변화량에 대한 정보, 및 상기 단말 특정 TA 값에 기초하여 업데이트되는 상기 제1 TA 값의 변화량에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 TA 값에 대한 업데이트가 수행되는 시점은, 상기 제1 응답이 수신된 제1 시점으로부터 기 설정된 제1 오프셋 값만큼 이격된 제2 시점에 대응될 수 있다.
상기 제1 TA 값에 대한 업데이트가 수행되는 시점은, 상기 업데이트되는 제1 TA 값 및 MAC CE(media access control) CE(control element)를 위한 제2 오프셋 값의 합과, 상기 제1 응답이 지시하는 제3 오프셋 값의 비교 결과에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 제1 응답은, 상기 단말 특정 TA 보고의 정상 수신 여부를 지시하는 제1 신호, 상기 제1 TA 값의 업데이트를 위한 RA(random access) 프리앰블의 전송을 요청하는 제2 신호, 상기 단말 특정 TA 값을 업데이트하고 상기 업데이트된 단말 특정 TA 값에 기초한 새로운 단말 특정 TA 보고를 수행할 것을 요청하는 제3 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 TA 값에 대한 업데이트가 수행되는 시점은, 상기 기지국으로부터 상기 제1 응답이 수신된 제1 슬롯으로부터 제1 오프셋만큼 이격된 제2 슬롯에 대응될 수 있다.
상기 단말의 동작 방법은, 상기 업데이트를 수행하는 단계 이후에, 상기 제1 위성이, 상기 기지국과 연결된 제2 위성으로 대체될 것임을 지시하는 제4 신호를 수신하는 단계, 상기 제2 위성과 상기 단말 간의 타겟 단말 특정 TA 값을 추정하는 단계, 및 상기 타겟 단말 특정 TA 값에 기초하여, 상기 기지국과의 통신을 위한 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계를 포함하며, 상기 제4 신호는 상기 제1 위성의 상기 단말에 대한 서비스가 종료되는 제1 시점에 대한 정보 및 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 통신 시스템의 일 실시예에서 단말의 동작 방법은, 상기 통신 시스템의 기지국 및 상기 단말과 연결된 제1 위성이, 상기 기지국과 연결된 제2 위성으로 대체될 것임을 지시하는 제1 신호를 수신하는 단계, 상기 제2 위성과 상기 단말 간의 전파 지연의 정보를 추정하는 단계, 상기 전파 지연의 정보에 기초하여, 단말 특정 TA(timing advance) 값을 추정하는 단계, 및 상기 단말 특정 TA 값에 기초하여, 상기 기지국과의 통신을 위한 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계를 포함하며, 상기 제1 신호는 상기 제1 위성의 상기 단말에 대한 서비스가 종료되는 제1 시점에 대한 정보 및 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제1 TA 값에 대한 업데이트는, 상기 제1 신호에 기초하여 결정되는 제2 시점에 수행될 수 있다.
상기 제1 신호는 상기 제1 시점에 대한 정보를 포함하며, 상기 제1 TA 값에 대한 업데이트가 수행되는 상기 제2 시점은, 상기 제1 신호에 기초하여 확인되는 상기 제1 시점 이후로 설정될 수 있다.
상기 제1 신호는 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보를 포함하며, 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보는, 상기 제2 위성의 위치에 대한 정보를 포함하며, 상기 단말 특정 TA 값을 추정하는 단계는, 상기 제2 위성의 위치에 대한 정보에 기초하여, 상기 제2 위성과 상기 단말 간의 전파 지연의 정보를 추정하는 단계, 및 상기 전파 지연의 정보에 기초하여, 상기 단말 특정 TA 값을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 신호는 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보를 포함하며, 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보는, 상기 제1 위성에 대한 제1 공용 TA 값과 구분되는, 상기 제2 위성에 대한 제2 공용 TA 값의 정보를 포함하며, 상기 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계는, 상기 제2 공용 TA 값 및 상기 단말 특정 TA 값에 기초하여, 상기 제1 TA를 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 TA는 적어도 상기 단말 특정 TA 값 및 상기 기지국으로부터 수신되는 TAC(timing advance command)에 기초하여 업데이트되는 제2 TA 값에 기초하여 결정되며, 상기 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계는, 상기 제2 시점에, 상기 제2 TA 값을 0으로 설정하는 단계, 상기 기지국으로부터 제1 TAC를 수신하는 단계, 상기 수신된 제1 TAC에 기초하여, 상기 제2 TA 값을 업데이트하는 단계, 및 상기 단말 특정 TA 값 및 상기 업데이트된 제2 TA 값에 기초하여 상기 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 통신 시스템의 일 실시예에서 단말은, 프로세서(processor)를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 단말이, 상기 통신 시스템의 기지국과 연결된 제1 위성과 상기 단말 간의 제1 서비스 링크를 구성하는 제1 빔에 대한 빔 실패를 확인하고, 상기 확인된 빔 실패에 따른 빔 실패 복구(beam failure recovery, BFR) 절차를 통하여, 상기 기지국과의 통신을 위한, 상기 제1 위성과 상기 단말 간의 제2 서비스 링크를 구성하고, 그리고 상기 BFR 절차를 통하여 획득되는 정보들에 기초하여, 상기 기지국과의 통신을 위한 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 것을 야기하도록 동작하며, 상기 제1 TA 값에 대한 업데이트는, 상기 BFR 절차에 기초하여 결정되는 제1 시점에 수행될 수 있다.
상기 BFR 절차는 RA(random access) 절차를 포함하며, 상기 제1 시점은, 상기 단말이 상기 RA 절차에 따른 제1 프리앰블을 상향링크 송신하는 제2 시점 이후로 결정될 수 있다.
상기 제1 TA 값은 적어도 상기 기지국으로부터 제공되는 공용 TA 값에 대한 정보에 기초하여 결정되며, 상기 공용 TA 값에 대한 정보는 빔 특정 파라미터에 대한 정보를 포함하며, 상기 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이, 상기 빔 특정 파라미터에 대한 정보에서, 상기 제2 서비스 링크를 구성하는 제2 빔에 대응되는 파라미터를 확인하고, 상기 제2 빔에 대응되는 파라미터에 기초하여, 상기 공용 TA 값을 업데이트하고, 그리고 상기 업데이트된 공용 TA 값에 기초하여, 상기 제1 TA 값을 업데이트하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.
상기 제1 TA 값은 적어도 상기 기지국으로부터 제공되는 공용 TA 값에 대한 정보에 기초하여 결정되며, 상기 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이, 상기 제2 서비스 링크에 대한 공용 TA 값은, 상기 제1 서비스 링크에 대한 공용 TA 값과 동일한 것으로 추정하고, 그리고 상기 BFR 절차를 통하여 획득되는 정보들, 및 상기 제2 서비스 링크에 대한 공용 TA 값에 기초하여, 상기 제1 TA 값을 계산하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.
통신 시스템에서의 타이밍 동기 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, NTN에서 피더 링크 및/또는 서비스 링크 상에서의 전파 지연 값이 매우 큰 경우에도 기지국 및 단말 간의 타이밍 동기 절차가 효율적으로 수행될 수 있다. 이를 통해, NTN을 포함하는 통신 시스템에서 큰 전파 지연 값으로 인한 간섭, 위성의 빠른 이동으로 인한 도플러 편이 등으로 인한 통신 품질 열화가 완화될 수 있고, 통신 시스템의 성능이 향상될 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 통신 시스템에서 타이밍 동기 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 통신 시스템에서 타이밍 동기 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 통신 시스템에서 타이밍 동기 방법의 제3 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
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), 5G 통신 네트워크(예를 들어, NR(new radio) 통신 네트워크), B5G 이동통신망(예를 들어, 6G 이동통신망) 등일 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 네트워크에 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(240) 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, 엔터티(300)는 적어도 하나의 프로세서(310), 메모리(320) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(330)를 포함할 수 있다. 또한, 엔터티(300)는 입력 인터페이스 장치(340), 출력 인터페이스 장치(350), 저장 장치(360) 등을 더 포함할 수 있다. 엔터티(300)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(370)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 엔터티(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, 비-지상 네트워크에서 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 시나리오들을 위한 파라미터들은 아래 표 2와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00002
또한, 표 1에 정의된 시나리오들에서 지연 제약(delay constraint)은 아래 표 3과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00003
다음으로, 통신 시스템에서의 타이밍 동기 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, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
산악 지역, 사막 지역, 도서 지역, 해양, 오지 등 지상의 기지국이 설치되기 용이하지 않은 곳에서는, 셀룰러 음영 지역이 발생할 수 있다. 한편, 지진, 해일, 전쟁 등 각종 재난이나 재해가 발생하여 지상 네트워크가 정상적으로 작동하지 않는 경우, 기존에 셀룰러 서비스가 제공되던 위치에서도 서비스 단절, 통신 두절 등의 문제가 발생할 수 있다.
한편, NTN에서는 비-지상 통신 노드(이를테면, 비행선 등의 비행 플랫폼(airborne platform), 위성 등)에 기지국 또는 중계국 등이 탑재될 수 있다. NTN은 비-지상 통신 노드에 탑재된 기지국 또는 중계국 등을 통하여, 지상 또는 공중에 통신 서비스를 제공할 수 있다. NTN의 경우, 산악 지역, 사막 지역, 도서 지역, 해양, 오지 등 지상의 기지국이 설치되기 용이하지 않은 곳에도 통신 서비스를 제공할 수 있다. NTN은 초연결 통신 서비스를 제공할 수 있다. 또한, NTN의 경우 지상에 재난이나 재해 상황이 발생하더라도 공중 또는 우주 공간에서 지상으로 통신 서비스를 제공함으로써, 개개인의 생존 및 안전의 유지를 도울 수 있다.
한편, 무선 통신 네트워크에서는, 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, NTN에서는 단말과 기지국 간의 왕복 지연 시간(round trip time delay, RTT)이 클 수 있고, 단말들 각각에 대응되는 RTT 값들 간의 차이가 클 수 있다. 큰 RTT 값은 신호 송수신을 위한 다양한 절차에서 영향을 미칠 수 있다. 또한, NTN에서는 위성 등의 비-지상 통신 노드들의 이동으로 인한 도플러 편이(Doppler shift)가 크게 나타날 수 있다.
NTN과 같이 RTT 값이 크고 도플러 편이가 크게 나타나는 장거리 통신 네트워크에서 단말들 각각에 대한 TA 절차가 적절히 수행되지 않을 경우, 통신 성능이 열화될 수 있다. 이를테면, 단말들 간에 RTT 값(또는, 전파 지연)의 차이가 클 경우, 상향링크 전송 간 또는 상하향링크 전송 간에도 간섭이 발생할 수 있다. 따라서, 기지국과 단말들 간에, 상향링크 또는 하향링크 타이밍 일치를 위한 타이밍 동기 동작이 필요할 수 있다.
한편, 무선 자원이 한정적인 장거리 통신 네트워크에서 정확도 높은 TA 절차를 위하여 제어 파라미터 등의 시그널링 오버헤드가 많이 발생하는 경우, 통신 성능이 열화될 수 있다. 따라서, 장거리 통신 네트워크에서의 TA 절차에서 정확도를 향상시키면서도 시그널링 오버헤드를 감소시키기 위한 기술이 필요할 수 있다.
도 4는 통신 시스템에서 타이밍 동기 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 통신 시스템은 NTN 및/또는 지상 네트워크를 포함하도록 구성될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템은 하나 이상의 위성 및 하나 이상의 게이트웨이를 포함하여 소정의 커버리지에 서비스를 제공하도록 구성되는 NTN을 포함할 수 있다. 여기서 NTN은, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 비-지상 네트워크의 제1 및 제2 실시예 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있다. NTN에 포함되는 하나 이상의 위성 및 하나 이상의 게이트웨이는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 위성들(110, 211, 212) 및 게이트웨이들(130, 230)과 동일 또는 유사할 수 있다. 한편, 통신 시스템은 하나 이상의 지상 셀들을 포함하여 소정의 커버리지에 서비스를 제공하도록 구성되는 지상 네트워크를 포함할 수 있다. 본 출원에서, 기지국, 위성, 단말 등은 각각 '통신 노드'와 같이 칭할 수 있다.
통신 시스템은 하나 이상의 기지국을 포함할 수 있다. 하나 이상의 기지국은 지상 기지국 또는 비-지상 기지국일 수 있다. 비-지상 기지국은, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 위성들 중 어느 하나에 해당할 수 있다. 또는, 비-지상 기지국은 비행선, 무인기(unmanned aerial vehicle, UAV) 등의 공중 비행체에 탑재되는 공중 기지국(이를테면, UBS(UAV on-board base station))일 수도 있다. 여기서, 기지국은 게이트웨이를 포함하는 개념일 수 있다.
셀 내의 서로 다른 단말들로부터의 상향링크 전송이 서로 간섭을 일으키지 않기 위하여는, 상향링크 인트라 셀 직교성(또는, 상향링크 직교성)이 유지되어야 할 수 있다. 상향링크 직교성이 유지되기 위하여는, 단말들이 전송한 상향링크 신호들이 기지국에 수신될 때, 신호들 각각의 슬롯의 경계가 시간 정렬되어야 할 수 있다. 이를테면, 기지국에서 수신되는 상향링크 신호들 간의 타이밍 정렬 오차는 CP(cyclic prefix) 범위 이내여야 할 수 있다. 이와 같은 시간 정렬을 위하여, 위성 항법 서비스 등을 통하여 획득되는 각 단말 별 위치, 각 단말의 서빙 위성의 위치(또는 방위, 천문력 등), 소정의 TA 값 등에 기초하여 각 단말의 상향링크 전송 타이밍을 조절하는 타이밍 동기 동작이 수행될 수 있다.
[통신 시스템의 제1 실시예]
통신 시스템의 제1 실시예에서, 통신 시스템은 NTN을 포함하도록 구성될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템은 도 4를 참조하여 설명한 통신 시스템과 동일 또는 유사할 수 있다. 이하, 통신 시스템의 제1 실시예에 대하여 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
NTN을 포함하는 통신 시스템의 일 실시예에서, 각 단말에 대한 TA 값은 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00004
수학식 1에서, NTA,common 및 NTA,UE-specific는 수학식 2와 같이 계산될 수도 있다.
Figure pat00005
수학식 1 및 수학식 2에서, NTA는 기지국에서 각 단말로 지시되는 TAC(TA command) 정보(이를테면, TA)에 기초하여 정의되거나 업데이트될 수 있다. 이를테면, PRACH(physical random access channel)에서, NTA의 초기값은 0으로 정의될 수 있다. 기지국은 4단계 랜덤 액세스(random access, RA) 절차에서의 msgB, 2단계 RA 절차에서의 msg2, MAC(media access control) CE(control element) 등을 통하여 TAC의 정보를 각 단말에 전송할 수 있다. RA 절차는 'RACH(random access channel) 절차'와 같이 칭할 수도 있다. 각 단말은 RA 절차에서 기지국으로부터 수신된 TAC의 정보에 기초하여 NTA 값을 업데이트할 수 있다. NTA,common 또는 TTA,coomon는 '네트워크 제어 공용 TA' 또는 '공용 TA'를 의미할 수 있다. 공용 TA는 기지국 또는 네트워크에서 TA 제어에 필요하다고 판단되는 타이밍 오프셋 값을 포함할 수 있다. 이를테면, 공용 TA는 피더 링크(이를테면, 위성과 게이트웨이 간의 링크) 상에서의 RTT 값에 대응될 수 있다. 공용 TA는 각 단말의 서빙 위성의 위치 또는 천문력 등에 기초하여 결정될 수 있다. 한편, NTA,UE-specific 또는 TTA,UE-specific는 '단말 특정 TA'를 의미할 수 있다. 단말 특정 TA는 각 단말 별 서비스 링크(이를테면, 각 단말과 위성 간의 링크) 상에서의 RTT 값에 대응될 수 있다. 각 단말은 자체적으로 단말 특정 TA를 추정할 수 있다. TTA,offset는 TA 계산을 위해 사용되는 고정 오프셋 값을 의미할 수 있다. TC는 TA 계산을 위하여 정의되는 소정의 상수값일 수 있다. 이를테면, TC는 0.509ns일 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, TA 값(즉, TTA)은 지속적으로 업데이트되어야 할 수 있다. 단말은 단말과 기지국 간의 RTT가 RA 절차에서의 msgA(또는 msg1)를 위해 계산된 최초 TA 값과 동일하지 않다고 가정할 수 있다. 기지국 또는 네트워크는 위성 천문력 데이터 또는 위성 천문력 데이터에 기초하여 결정되는 공용 TA 등에 대해 소정의 유효시간을 설정할 수 있다. 다르게 표현하면, 위성 천문력의 추가 획득 없이 기존에 획득한 위성 천문력 데이터를 적용할 수 있는 최대시간(즉, 설정된 유효시간) 동안만 기존에 획득한 위성 천문력 데이터가 적용될 수 있다.
각 단말에서, NTA는 기지국으로부터 전송되는 msgB, msg2, MAC CE 등에 포함되는 TAC의 정보(또는 TAC 필드의 정보)에 기초하여 업데이트될 수 있다. 이를테면, 기지국으로부터 msgB 또는 msg2의 TAC 필드를 통하여 TAC의 정보 TA가 수신될 경우, 단말은 수학식 3과 같이 NTA를 업데이트할 수 있다.
Figure pat00006
수학식 3에서, NTA,old는 기존의 NTA를 의미할 수 있다. 즉, 단말은 기지국으로부터 수신되는 TA에 소정의 값(
Figure pat00007
)을 곱하고 기존의 NTA(즉, NTA,old)에 더함으로써 NTA를 업데이트할 수 있다. 여기서,
Figure pat00008
는 부반송파 간격(SCS, subcarrier spacing)에 기초하여 결정될 수 있다. 이를테면,
Figure pat00009
는 표 4와 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00010
한편, 기지국으로부터 MAC CE의 TAC 필드를 통하여 TAC의 정보 TA가 수신될 경우, 단말은 수학식 4와 같이 NTA를 업데이트할 수 있다.
Figure pat00011
즉, 단말은 기지국으로부터 수신되는 TA에서 31을 뺀 뒤 소정의 값(
Figure pat00012
)을 곱하고 기존의 NTA(즉, NTA,old)에 더함으로써 NTA를 업데이트할 수 있다.
공용 TA는 타이밍 드리프트를 나타내는 파라미터(이하, 타이밍 드리프트 파라미터)를 포함하거나, 타이밍 드리프트 파라미터에 기초하여 적용될 수 있다. 이를테면, 단말은 기지국(또는 네트워크)으로부터 타이밍 드리프트 파라미터가 제공될 경우, 타이밍 드리프트 파라미터에 기초하여 공용 TA를 적용할 수 있다.
단말과 기지국 간의 상향링크 타이밍 동기 결과는, 소정의 상향링크 타이밍 오류 요구 사항에 기초하여 평가될 수 있다. 이를테면, 단말과 기지국 간의 상향링크 타이밍 동기 결과가 가지는 오류(또는 오차)는, 상향링크 타이밍 오류 요구 사항 이내에 있어야 할 수 있다. 여기서, 상향링크 타이밍 오류 요구 사항이 정의될 때에는, 기지국(또는 네트워크)에서 제공되는 파라미터에 따른 공용 TA와 실제 피더 링크 상의 RTT 사이의 차이(또는 오프셋)는 고려되지 않을 수 있다.
기지국 및 단말 간의 타이밍 동기(또는 타이밍 관계)의 개선을 위하여, 스케줄링 오프셋(K_offset)이 사용될 수 있다. K_offset은 시스템 정보(system information, SI)를 통하여 전달되거나, SI를 통하여 구성될 수 있다. K_offset은, 단말의 기지국에 대한 초기 접속 과정에서 사용될 수 있다. 이 경우, 최소한 하나의 셀의 모든 빔에서 사용되는 셀 특정 K_offset의 구성이 지원될 수 있다. 한편, K_offset 이외에도 MAC CE를 위한 별도의 스케줄링 오프셋 K_mac이 정의될 수 있다.
단말의 하향링크 및 상향링크 프레임의 타이밍이 기지국(이를테면, gNB)에 대하여 정렬된 경우, PDSCH(physical downlink shared channel)에서 MAC CE 커맨드를 통하여 지시되는 하향링크 및 상향링크 구성에 대한 단말의 동작(또는 가정)에 있어서 K_mac 값이 필요하지 않을 수 있다. 한편, 하향링크 및 상향링크 프레임 타이밍이 기지국에 대하여 정렬되지 않은 경우, PDSCH에서 MAC CE 커맨드를 통하여 지시되는 하향링크 구성에 대한 단말의 동작(또는 가정)에 있어서는 K_mac 값이 필요할 수 있고, 상향링크 구성에 대한 단말의 동작(또는 가정)에 있어서는 K_mac 값이 필요하지 않을 수 있다. K_mac은 SI에 포함될 수 있다. 기지국(또는 네트워크)는 SI 등을 통하여 K_mac을 단말에 제공할 수 있다. 만약 K_mac이 제공되지 않을 경우, 단말은 K_mac의 값이 0인 것으로 가정할 수 있다.
단말이 기지국에 초기접속한 이후, K_offset의 업데이트가 수행될 수 있다. 이를테면, 단말은 기지국으로부터 수신되는 TAC에 대해 K_offset을 적용하여 상향링크 전송 타이밍 조정 동작을 보완할 수 있다. 여기서, 기지국(또는 네트워크)에서 설정 및 제공된 단말 특정 K_offset이 사용될 수 있다. 기지국(또는 네트워크)는 MAC CE를 통하여 단말 특정 K_offset을 단말에 제공 또는 업데이트할 수 있다.
한편, SI를 통하여 셀 특정 K_offset이 구성될 수 있다. 셀 특정 K_offset은 다음과 같이 구성될 수 있다.
옵션 1-1) 셀 특정 K_offset은 하나의 오프셋 값으로서 시그널링될 수 있다. 이를테면, K_offset 값은 서비스 링크 상의 왕복 지연 시간(RTT)과, 서비스 위성과 소정의 참조 지점(reference point, RP) 간의 RTT를 포함할 수 있다.
옵션 1-2) 셀 특정 K_offset은 제1 오프셋 값과 제2 오프셋 값으로 구성될 수 있다. 이를테면, 제1 오프셋 값은 서빙 위성과 RP 사이의 RTT 또는 공용 TA에 기초하여 결정될 수 있다. 제2 오프셋 값은 서비스 링크 상에서의 RTT에 해당할 수 있다. 셀 특정 K_offset은 제1 오프셋 값과 제2 오프셋 값의 합으로 정의될 수 있다.
SI를 통하여 시그널링 된 K_offset(이를테면, 셀 특정 K_offset) 이외의 K_offset이 제공되지 않는 경우, 단말과 기지국 간의 모든 타이밍 동기 개선 절차에서 SI를 통하여 시그널링 된 K_offset이 적용될 수 있다.
단말과 기지국 간의 RTT는, 단말의 TA 및 K_mac의 합과 동일 또는 근사한 것으로 추정될 수 있다. 여기서, 단말의 TA는 TTA에 대응될 수 있다. 기지국과 위성 간의 RTT 또는 피더 링크 상의 RTT는, TTA,coomon(즉, NTA,coomon*TC) 및 K_mac의 합과 동일 또는 근사한 것으로 추정될 수 있다.
NTN을 포함하는 통신 시스템에서의 천문력은 서빙 셀(또는 서빙 위성)의 천문력과 이웃 셀(또는 이웃 위성)의 천문력으로 나뉠 수 있다. 지구-고정(Earth-fixed) NTN 시나리오에서, 위성의 변경 또는 빔의 변경 등으로 인해 서비스 링크 스위칭 절차가 수행될 수 있다. 서비스 링크 스위칭 절차에서는, 서빙 위성(또는 서빙 셀)이 해당 지역의 서비스를 종료할 시점에 대한 정보, 및/또는 이웃 위성(또는, 이웃 셀, 타겟 위성/셀, 다가오는 위성/셀 등)에 대한 타이밍 정보(이를테면, 타이머 정보, 절대 시간 정보 등)가 필요할 수 있다. 이와 같이 서비스 링크 스위칭 절차에 필요한 정보들은 SI 및/또는 천문력에 기초하여 확인될 수 있다.
상향링크 등의 타이밍 동기를 위해, 단말은 단말 특정 TA, 또는 단말 특정 TA 사전 보상에 대한 정보를 기지국에 보고할 수 있다. 이를테면, 단말은 MAC CE 또는 별도로 정의되는 신호를 통하여, RA 절차에서 단말 특정 TA의 정보를 기지국에 보고할 수 있다. 단말이 기지국에 보고하는 단말 특정 TA는, '단말 특정 TA 사전 보상'에 포함될 수 있다. 단말이 기지국에 단말 특정 TA 또는 단말 특정 TA 사전 정보를 보고하는 동작을, '단말 특정 TA 보고'와 같이 칭할 수 있다. 기지국(또는 네트워크)는 RA 절차에서의 단말 특정 TA 보고를 활성화 또는 비활성화할 수 있다. 이를테면, 기지국은 SI를 통하여 단말 특정 TA 보고의 활성화 또는 비활성화 여부를 지시할 수 있다.
단말 특정 TA 보고가 활성화된 경우, 단말은 RA 절차에서 MAC CE를 사용하는 메시지들(이릍테면 msg1, msg3, msg5 등)를 사용하여 단말 특정 TA 보고를 수행할 수 있다. 단말 특정 TA 보고는 연결 모드(이를테면, RRC(radio resource control) 연결 모드)에서 지원될 수 있다. 단말 특정 TA 보고를 위하여, 소정의 이벤트 트리거가 지정될 수 있다. 이벤트 트리거에 기초하여, 단말은 RA 절차 동안 접속하고자 하는 셀(이를테면, 타겟 셀)에 단말 특정 TA 보고를 수행할 수 있다.
"연결 모드에서 단말 위치 정보가 보고될 수 없다"는 작업 가정 하에서, 연결 모드에서 보고되는 단말 특정 TA는 단말 특정 TA 사전 보상의 정보를 포함할 수 있다. 한편, "연결 모드에서 단말 위치 정보가 보고될 수 있다"는 작업 가정 하에서, 연결 모드에서 보고되는 단말 특정 TA는 단말 특정 TA 사전 보상의 정보 또는 단말 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 같은 단말 특정 TA 보고는, "작업 가정" 및/또는 연결 모드에서의 보고 내용 등에 기초하여, RRC 시그널링 또는 MAC CE 등을 통하여 수행될 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예는, DCI 등에 기초하여 수행되는 비주기적 위치 보고를 지원하지 않을 수 있다. "작업 가정"으로서, 기지국은 RRC 연결 모드에서 단말의 위치 업데이트를 위해 이벤트 트리거에 기반한 단말 위치 보고를 구성 또는 지시할 수 있다. 한편, 기지국은 RRC 연결 모드에서 단말의 위치 업데이트를 위해 주기적 위치 보고를 구성 또는 지시할 수 있다.
준-지구-고정(quasi-Earth-fixed) NTN 시나리오에서, 셀이 특정 지역에 대한 서비스를 중단할 경우, 셀 재선택을 지원하기 위하여 서비스 중단 시점에 대한 타이밍 정보가 시그널링되어야 할 수 있다. 서비스 중단 시점에 대한 타이밍 정보는, SI를 통하여 단말들에 브로드캐스트될 수 있다. 통신 시스템의 일 실시예에서, 서비스 중단 시점과 관련된 브로드캐스트는, 준-지구-고정 셀에는 적용될 수 있고, 이동 셀에는 적용되지 않을 수 있다. 준-지구-고정 시나리오에서, 서비스 중단 시점에 대한 정보는 이웃 셀에 대한 측정을 수행할 시기를 결정하는 데 사용될 수 있다. 준-지구-고정 셀에서는 셀(서빙 셀 또는 인접 셀 등)의 참조 위치(RP)의 정보가 SI를 통하여 브로드캐스트될 수 있다. 여기서, 셀의 RP는 셀 센터에 해당할 수 있다.
준-지구-고정 셀에서, 서빙 셀(또는 서빙 위성)이 현재 커버하는 특정 영역에 대한 서비스를 중단하기 전에, 해당 영역의 단말은 이웃 셀(또는 이웃 위성)에 대한 측정을 시작해야 할 수 있다. 준-지구-고정 셀은, 단말이 서빙 셀의 서비스 중단 이전에 인접 셀에 대한 측정을 시작하도록 지시할 수 있다. 준-지구-고정 셀에서는, 서비스 링크 스위치 절차가 L3 이동성을 의미하는 것으로 가정할 수 있다. 이를테면, SSB가 동일한 동기 래스터 지점에 있는 경우, PCI는 서로 다를 수 있다.
[통신 시스템의 제2 실시예]
통신 시스템의 제2 실시예에서, 통신 시스템은 NTN을 포함하도록 구성될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템은 도 4를 참조하여 설명한 통신 시스템과 동일 또는 유사할 수 있다. 이하, 통신 시스템의 제2 실시예에 대하여 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 4 및 통신 시스템의 제1 실시예를 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
NTN을 포함하는 통신 시스템의 일 실시예에서, RA 절차 중 단말 특정 TA 보고 절차는 SI에 의해 활성화 또는 비활성화될 수 있다. 단말은 소정의 이벤트 트리거에 기초하여 단말 특정 TA 보고를 수행할 수 있다. 이를테면, RRC 연결 모드에서 단말 특정 TA에 관한 정보를 보고하기 위한 이벤트 트리거가 지원될 수 있다. 여기서, 이벤트 트리거는 TA 값에 기초하여 설정될 수 있다. 이를테면, 이벤트 트리거는 TA 값에 대응되는 TA 오프셋 임계값으로 정의될 수 있다. TA 오프셋 임계값은 현재 단말 특정 TA 값과, 마지막으로 성공적으로 보고된 단말 특정 TA 값 사이에서 결정될 수 있다. 이벤트 트리거가 구성된 경우, 단말은 구성된 이벤트 트리거에 해당하는 조건이 만족된 경우 단말 특정 TA 보고를 수행할 수 있다. 한편, 빔 스위칭이나 서비스 링크 스위칭 등으로 인해 RA 절차가 트리거되었을 경우에는, 단말 특정 TA 보고가 수행되지 않을 수도 있다.
표 5에는 단말 특정 TA 보고에 포함되는 정보의 옵션의 실시예들이 표시되어 있다.
Figure pat00013
표 1을 참조하면, 단말 특정 TA 정보에는 옵션 2-1) 내지 옵션 2-6) 중 적어도 하나에 기초한 정보가 포함될 수 있다.
옵션 2-1) 단말이 추정한 NTA,UE-specific 값에 대한 정보: 단말은 자신이 추정한 NTA,UE-specific 값에 대응되는 정보를 단말 특정 TA 보고를 통하여 기지국에 보고할 수 있다. 여기서, NTA,UE-specific는 수학식 1을 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사할 수 있다.
옵션 2-2) 단말이 추정한 NTA,sum=(NTA+NTA,UE-specific) 값에 대한 정보: 단말은 자신이 추정한 NTA,sum 값에 대응되는 정보를 단말 특정 TA 보고를 통하여 기지국에 보고할 수 있다. 여기서, NTA 및 NTA,UE-specific는 수학식 1을 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사할 수 있다.
옵션 2-3) 단말이 추정한 TTA 값에 대한 정보: 단말은 자신이 추정한 TTA 값에 대응되는 정보를 단말 특정 TA 보고를 통하여 기지국에 보고할 수 있다. 여기서, TTA는 수학식 1을 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사할 수 있다.
옵션 2-4) 단말이 추정한 NTA,UE-specific 값의 변화량에 대한 정보: 단말은 자신이 추정한 NTA,UE-specific 값의 변화량에 대응되는 정보를 단말 특정 TA 보고를 통하여 기지국에 보고할 수 있다. 이를테면, 단말은 직전에 단말 특정 TA 보고가 수행된 시점 n에서 추정된 NTA,UE-specific 값과, 단말 특정 TA 보고를 수행하고자 하는 시점 n+1에서 추정된 NTA,UE-specific 값 간의 차이값에 대한 정보를 보고할 수 있다. 옵션 2-4에서 보고되는 정보는, 수학식 5 내지 수학식 7 중 어느 하나 이상에 기초하여 결정될 수 있다.
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
옵션 2-4)는, 수학식 5 내지 수학식 7에 기초하여 옵션 2-4-A) 및 옵션 2-4-B) 등으로 구분될 수 있다.
옵션 2-4-A) 단말은 수학식 5에 기초하여, 직전 보고 시점에서 추정된 NTA,UE-specific,n 값과, 현재 시점에서 추정된 NTA,UE-specific,n+1 값의 차이값인 NTA,UE-specific,dff(n) 값에 대응되는 정보를 기지국에 보고할 수 있다.
옵션 2-4-B) 단말은 수학식 5 내지 수학식 7에 기초하여, 직전 보고 시점에서 계산된 NTA,UE-specific,dff(n-1) 값과, 현재 시점에서 계산된 NTA,UE-specific,dff(n) 값의 차이값인 NTA,UE-specific,Δdff(n) 값에 대응되는 정보를 기지국에 보고할 수 있다.
옵션 2-5) 단말이 추정한 NTA,sum 값의 변화량에 대한 정보: 단말은 자신이 추정한 NTA,sum 값의 변화량에 대응되는 정보를 단말 특정 TA 보고를 통하여 기지국에 보고할 수 있다. 이를테면, 단말은 직전에 단말 특정 TA 보고가 수행된 시점 n에서 추정된 NTA,sum 값과, 단말 특정 TA 보고를 수행하고자 하는 시점 n+1에서 추정된 NTA,sum 값 간의 차이값에 대한 정보를 보고할 수 있다. 옵션 2-5)는, 옵션 2-4)를 참조하여 설명한 것과 유사하게, 옵션 2-5-A) 및 옵션 2-5-B) 등으로 구분될 수 있다.
옵션 2-5-A) 단말은 직전 보고 시점에서 추정된 NTA,sum,n 값과, 현재 시점에서 추정된 NTA,sum,n+1 값의 차이값인 NTA,sum,dff(n) 값에 대응되는 정보를 기지국에 보고할 수 있다.
옵션 2-5-B) 단말은 직전 보고 시점에서 계산된 NTA,sum,dff(n-1) 값과, 현재 시점에서 계산된 NTA,sum,dff(n) 값의 차이값인 NTA,sum,Δdff(n) 값에 대응되는 정보를 기지국에 보고할 수 있다.
옵션 2-6) 단말이 추정한 TTA 값의 변화량에 대한 정보: 단말은 자신이 추정한 TTA 값의 변화량에 대응되는 정보를 단말 특정 TA 보고를 통하여 기지국에 보고할 수 있다. 이를테면, 단말은 직전에 단말 특정 TA 보고가 수행된 시점 n에서 추정된 TTA 값과, 단말 특정 TA 보고를 수행하고자 하는 시점 n+1에서 추정된 TTA 값 간의 차이값에 대한 정보를 보고할 수 있다. 옵션 2-6)은, 옵션 2-4)를 참조하여 설명한 것과 유사하게, 옵션 2-6-A) 및 옵션 2-6-B) 등으로 구분될 수 있다.
옵션 2-6-A) 단말은 직전 보고 시점에서 추정된 TTA,n 값과, 현재 시점에서 추정된 TTA,n+1 값의 차이값인 TTA,dff(n) 값에 대응되는 정보를 기지국에 보고할 수 있다.
옵션 2-6-B) 단말은 직전 보고 시점에서 계산된 TTA,dff(n-1) 값과, 현재 시점에서 계산된 TTA,dff(n) 값의 차이값인 TTA,Δdff(n) 값에 대응되는 정보를 기지국에 보고할 수 있다.
단말은 옵션 2-1) 내지 옵션 2-6)에서와 같이 결정된 값 자체를 기지국에 보고할 수 있다. 또는, 단말은 옵션 2-1) 내지 옵션 2-6)에서와 같이 결정된 값을 SCS에 대한 단위에 기초하여 변환한 값을 보고할 수도 있다. 이를테면, 단말은 옵션 2-1)에서와 같이 결정된 NTA,UE-specific 값에
Figure pat00017
,
Figure pat00018
등의 값을 곱하여 변환된 값을 보고할 수도 있다. 여기서, TA,UL은 SCS에 대한 단위를 지시할 수 있으며, 0 또는 자연수일 수 있다.
한편, 단말은 서빙 셀과 타겟 셀에 대해 서로 동일 또는 상이한 방식으로 단말 특정 TA 보고를 수행할 수 있다. 여기서, 타겟 셀은 서빙 셀의 위성과 동일 또는 상이한 셀 ID를 가진 위성에 해당할 수 있다. 이를테면, 단말은 서빙 셀에 대하여는 옵션 2-4)에 기초하여 단말 특정 TA 보고를 수행할 수 있고, 타겟 셀에 대하여는 옵션 2-1)에 기초하여 단말 특정 TA 보고를 수행할 수 있다.
[통신 시스템의 제3 실시예]
통신 시스템의 제3 실시예에서, 통신 시스템은 NTN을 포함하도록 구성될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템은 통신 시스템의 제2 실시예를 참조하여 설명한 통신 시스템과 동일 또는 유사할 수 있다. 이하, 통신 시스템의 제3 실시예에 대하여 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 4와 통신 시스템의 제1 및 제2 실시예를 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
NTN을 포함하는 통신 시스템의 일 실시예에서, 단말은 기지국에 대하여 단말 특정 TA 보고를 수행할 수 있다. 여기서, 단말은 단말 특정 TA 보고가 수행된 시점에 단말이 계산한 TA 값인 TTA 값의 적용 시점을 결정할 수 있다. 이를테면, 단말은 다음과 같은 옵션 3-1) 내지 옵션 3-2) 중 적어도 하나에 기초하여 TTA 값의 적용 시점을 결정할 수 있다.
옵션 3-1) 단말 특정 TA 보고 시점 기준: 단말은 단말 특정 TA 보고를 수행한 시점을 기준으로 TTA 값의 적용 시점을 결정할 수 있다. 이를테면, 단말은 단말 특정 TA 보고가 수행된 슬롯 n1에 뒤따르는 첫 번째 슬롯부터 TTA 값을 적용할 수 있다. 또는, 단말은 슬롯
Figure pat00019
에 뒤따르는 첫 번째 슬롯부터 TTA 값을 적용할 수 있다. 한편, 만약 기지국으로부터 수신되는 피드백 또는 명령에 의하여 소정의 적용 시점에 대한 정보가 지시될 경우, 단말은 지시된 시점에 TTA 값을 적용할 수도 있다. 이를테면, 단말은 단말 특정 TA 보고 시점에서의 K_offset 값과, 단말 특정 TA 보고를 수행한 시점에 계산된 TTA+K_mac 값을 비교할 수 있다. 만약 TTA+K_mac>K_offset인 경우, 단말은 K_offset 값을 TTA+K_mac 값보다 큰 최소의 값을 가지도록 변경할 수 있다. 여기서, 만약 단말이 기지국으로부터 MAC CE를 통하여 업데이트 된 K_offset 값의 정보를 수신하는 경우, 업데이트 된 K_offset 값으로 기존의 K_offset 값을 대체할 수 있다.
옵션 3-2) 단말 특정 TA 보고에 대한 피드백 수신 시점 기준: 단말은 기지국으로부터 단말 특정 TA 보고에 대한 피드백 또는 대응 메시지를 수신하여, 단말 특정 TA 보고가 성공적으로 수행되었다고 판단되는 시점을 기준으로 TTA 값의 적용 시점을 결정할 수 있다. 이를테면, 단말은 단말 특정 TA 보고에 대한 피드백이 수신된 슬롯 n2에 뒤따르는 첫 번째 슬롯부터 TTA 값을 적용할 수 있다. 또는, 단말은 슬롯 n2+K_offset에 뒤따르는 첫 번째 슬롯부터 TTA 값을 적용할 수 있다. 즉, 슬롯 n1 및 슬롯 n2 사이에서는 기존에 적용되고 있던 TTA가 적용된다고 볼 수 있다.
한편, 기지국은 단말로부터 수신되는 단말 특정 TA 보고의 내용에 기초하여, TTA 값의 정보를 업데이트할 수 있다. 여기서, 기지국은 단말이 RA 절차에 따른 메시지가 아닌 MAC CE를 통하여 단말 특정 TA 보고를 수행했을 경우, 다음의 옵션 3-3) 내지 옵션 3-7) 중 적어도 하나와 같은 대응을 수행할 수 있다.
옵션 3-3) 기지국은 수신된 단말 특정 TA 보고에 대한 HARQ-ACK(Hybrid automatic repeat request acknowledgement) 응답(이를테면, ACK)을 단말로 전송할 수 있다.
옵션 3-4) 기지국은 TA 정보 업데이트를 위한 RA 프리앰블 전송을 요청하는 신호를 단말로 전송할 수 있다.
옵션 3-5) 기지국은 이벤트 트리거에 기반한 단말 위치 보고를 요청하는 신호를 단말로 전송할 수 있다.
옵션 3-6) 기지국은 위성 천문력, GNSS 등을 활용하여 단말의 위치 등의 정보를 추정 및 업데이트하고, 업데이트된 정보에 기초하여 단말 특정 TA 보고를 다시 수행할 것을 요청하는 신호를 단말로 전송할 수 있다.
옵션 3-7) 기지국은 업데이트된 SI를 단말로 전송할 수 있다. 여기서, 업데이트된 SI는 K_offset, 공용 TA 등과 관련된 정보 또는 파라미터를 포함할 수 있다.
도 5는 통신 시스템에서 타이밍 동기 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 통신 시스템은 NTN을 포함하도록 구성될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템은 도 4를 참조하여 설명한 통신 시스템과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템을 구성하는 통신 노드들은 통신 시스템의 제2 실시예 및 통신 시스템의 제3 실시예를 참조하여 설명한 동작들 중 적어도 일부에 기초하여 동작할 수 있다. 이하, 도 5를 참조하여 타이밍 동기 방법의 제2 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 4 및 통신 시스템의 제1 내지 제3 실시예를 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
NTN을 포함하는 통신 시스템의 일 실시예에서, 단말은 위성과의 지연 시간에 기초하여, 단말 특정 TA의 정보를 측정할 수 있다(S510). 단말은 S510 단계에서 측정된 단말 특정 TA의 정보에 기초하여, 위성을 통해 연결된 기지국으로 단말 특정 TA 보고를 수행할 수 있다(S520). S520 단계에서, 단말 특정 TA 보고는 통신 시스템의 제2 실시예를 참조하여 설명한 옵션 2-1) 내지 옵션 2-6) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 수행될 수 있다.
기지국은 S520 단계에서 수행된 단말 특정 TA 보고의 내용을 확인할 수 있고, 단말 특정 TA 보고에 대한 응답을 단말에 전송할 수 있다. 여기서, 기지국이 전송하는 단말 특정 TA 보고에 대한 응답은, 통신 시스템의 제3 실시예를 참조하여 설명한 옵션 3-3) 내지 옵션 3-7) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 구성될 수 있다.
단말은 기지국에서 전송된 단말 특정 TA 보고에 대한 응답을 수신할 수 있다(S530). 단말은 S530 단계에서 수신된 단말 특정 TA 보고에 대한 응답 및/또는 S510 단계에서 추정된 단말 특정 TA에 대한 정보에 기초하여, 기지국에 대한 TA 정보를 업데이트할 수 있다. 여기서, 단말의 TA 정보 업데이트 동작은, 통신 시스템의 제3 실시예를 참조하여 설명한 옵션 3-1) 및 옵션 3-2) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 수행될 수 있다.
[통신 시스템의 제4 실시예]
통신 시스템의 제4 실시예에서, 통신 시스템은 NTN을 포함하도록 구성될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템은 통신 시스템의 제3 실시예를 참조하여 설명한 통신 시스템과 동일 또는 유사할 수 있다. 이하, 통신 시스템의 제4 실시예에 대하여 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 4와 통신 시스템의 제1 내지 제3 실시예를 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
지상의 기지국 및 위성(또는 그 밖의 비-지상 통신 노드)를 통하여 셀을 형성하는 NTN에서, 서비스 링크 스위칭 절차가 수행될 수 있다. 서비스 링크 스위칭 절차는, 기지국과 단말을 연결하는 위성 등의 비-지상 통신 노드의 변경, 또는 빔의 변경으로 인해 수행될 수 있다. 이를테면, 서비스 링크 스위칭 절차의 일 실시예에서는 단말이 접속하는 기지국은 동일한 상태에서(다르게 표현하면, 물리적 셀 ID(physical cell ID, PCI)는 동일한 상태에서), 기존의 위성을 다른 위성이 대체함으로써 서비스 링크가 교체될 수 있다. 또는, 서비스 링크 스위칭 절차의 다른 실시예에서는 단말이 접속하는 기지국 및 위성이 동일한 상태에서, 위성이 단말에 서비스하는 빔이 변경됨으로써 서비스 링크가 교체될 수도 있다.
위성의 변경으로 인한 서비스 링크 스위칭이 수행되는 경우, 단말이 기존에 접속하던 위성(이하, 서빙 위성)이 해당 지역 또는 해당 단말에 대한 서비스를 종료할 시점에 대한 정보(이하, 제1 정보), 및/또는 서빙 위성을 대체할 위성(이하, 타겟 위성)에 대한 타이밍 정보(이를테면, 타이머 정보, 절대 시간 정보 등)(이하, 제2 정보)에 대한 시그널링 절차가 필요할 수 있다.
서비스 링크 스위칭 절차가 수행될 경우, 기지국 및 단말은 다음의 옵션 4-1) 내지 옵션 4-3) 중 적어도 하나에 기초하여 동작할 수 있다.
옵션 4-1) RA 절차: 위성의 변경으로 인하여 서비스 링크 스위칭 절차가 수행될 경우, 기지국은 단말의 타겟 위성에 대한 RA 절차를 트리거할 수 있다. 기지국 및 단말은 RA 절차에서 송수신되는 메시지들을 통하여, 제1 정보 및/또는 제2 정보를 송수신할 수 있다.
옵션 4-2) TA 업데이트 절차: 단말은 서빙 위성의 서비스가 종료되기 전에, 서빙 위성을 통하여 기지국으로부터 서빙 위성의 서비스가 종료되는 시점 n3의 정보, 타겟 위성의 위치(또는 천문력, 좌표 등)에 대한 정보, 타겟 위성에 대한 공용 TA 정보(이를테면, NTA,common 등)를 수신할 수 있다. 단말은 시점 n3을 기준으로 타겟 위성에 대한 TA 정보(이를테면,
Figure pat00020
)를 추정할 수 있다. 이를테면, 단말은 시점 (n3-X) 부터 시점 n3 사이에 타겟 위성의 좌표와 단말의 위치에 기초하여 타겟 위성에 대한 단말 특정 TA 정보(이를테면, NTA,UE-specific)를 추정할 수 있다. 여기서, 타겟 위성에 대한 NTA,UE-specific(이하, NTA,UE-specific,new)는 타겟 위성과의 서비스 링크 상에서의 RTT 값에 기초하여 계산될 수 있다. 단말은 타겟 위성에 대하여 획득 또는 추정된 정보에 기초하여, TTA를 업데이트할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 수신된 타겟 위성에 대한 NTA,common(이하, NTA,common,new)의 정보 및 추정된 NTA,UE-specific,new의 정보에 기초하여 TTA를 업데이트할 수 있다. 여기서, 단말은 NTA,common,new, NTA,UE-specific,new 등을 시점 n3 이후로 설정되는 시점 n4에 적용할 수 있다. 단말은 시점 n4 이후에, 타겟 위성에 대한 NTA(이하, NTA,new)에 대한 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 단말은 시점 n4부터 기지국으로부터 NTA,new에 대한 정보를 수신하기 전까지는, TTA의 계산식에서 NTA=0으로 설정할 수 있다. 기지국으로부터 NTA,new에 대한 정보가 수신되면, 단말은 수신된 NTA,new에 대한 정보에 기초하여 NTA 및 TTA를 업데이트할 수 있다. 한편, 단말은 추정된 NTA,UE-specific,new의 정보에 기초하여 단말 특정 TA 보고를 수행할 수 있다.
옵션 4-3) 빔 스위칭 절차: 빔 변경(또는 빔 실패(failure))으로 인해 서비스 링크 스위칭 절차가 수행될 경우, 빔 실패로 인하여 트리거된 빔 실패 복구(beam failure recovery, BFR) 절차에 기초하여 새로운 서비스 링크가 구성될 수 있다. 옵션 4-3)에 따른 동작의 적어도 일부는, 옵션 4-1) 및/또는 옵션 4-2)에 따른 동작들과 동일 또는 유사할 수 있다.
이를테면, BFR 절차는 RA 절차를 포함할 수 있다. 단말은 RA 절차에서 RA 프리앰블을 상향링크 전송하는 시점 n5을 기준으로, TA 정보(즉, TTA)를 업데이트할 수 있다. 단말은 시점 n5 이후로 설정되는 시점 n6에 TTA에 대한 업데이트를 수행할 수 있다. 단말은 BFR 절차를 통하여 획득 또는 추정되는 정보들에 기초하여, TTA에 대한 업데이트를 수행할 수 있다. 여기서, 만약 공용 TA 정보(이를테면, NTA,common)에 빔 특정 파라미터가 존재할 경우, 단말은 빔 스위칭 절차를 통하여 선택된 빔에 대한 공용 TA 값(이를테면, NTA,common,beam)에 기초하여 TTA의 계산식에서 NTA,common값을 업데이트할 수 있다. 또는, 단말은 빔 실패가 발생하기 이전의 NTA,common값을 그대로 사용할 수도 있다. 빔 변경으로 인해 서비스 링크 스위칭 절차가 수행될 경우, 단말 특정 TA 보고가 수행되지 않을 수 있다.
도 6은 통신 시스템에서 타이밍 동기 방법의 제3 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 통신 시스템은 NTN을 포함하도록 구성될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템은 도 4를 참조하여 설명한 통신 시스템과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템을 구성하는 통신 노드들은 통신 시스템의 제4 실시예를 참조하여 설명한 동작들 중 적어도 일부에 기초하여 동작할 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 타이밍 동기 방법의 제3 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 4 및 통신 시스템의 제1 내지 제4 실시예를 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
NTN을 포함하는 통신 시스템의 일 실시예에서, 단말은 기지국과 단말을 연결하는 서비스 링크가 변경되는 서비스 링크 스위칭 절차의 발생을 감지할 수 있다(S610). 여기서, 서비스 링크 스위칭 절차는 단말이 기존에 접속하던 위성(이하, 서빙 위성)이 다른 위성(이하, 타겟 위성)으로 대체되어, 타겟 위성을 통한 서비스 링크가 구성되는 절차(이하, 위성 변경에 따른 서비스 링크 스위칭 절차)를 의미할 수 있다. 이 경우, 단말은 서빙 위성이 타겟 위성으로 대체될 것임을 지시하는 신호를 수신함으로써, 위성 변경에 따른 서비스 링크 스위칭 절차의 발생을 감지할 수 있다. 한편, 서비스 링크 스위칭 절차는 위성과 단말 간의 서비스 링크를 구성하는 빔에 빔 실패가 발생하여, 빔 실패 복구(BFR) 절차를 통해 결정되는 새로운 빔에 의해 새로운 서비스 링크가 구성되는 절차(이하, 빔 변경에 따른 서비스 링크 스위칭 절차)를 의미할 수도 있다. 이 경우, 단말은 빔 실패 발생이 확인되면, 빔 변경에 따른 서비스 링크 스위칭 절차가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
단말은 서비스 링크 스위칭 절차에 따라서 새롭게 구성되는 서비스 링크에서의 TA 업데이트를 위한 정보를 확인할 수 있다(S620). 단말은 서비스 링크 스위칭 절차에 기초하여 결정되는 제1 시점에서, TA 업데이트를 수행할 수 있다(S630). 여기서, 위성 변경에 따른 서비스 링크 스위칭 절차가 발생한 경우에는, 단말은 S620 단계 및 S630 단계에 따른 동작들을, 통신 시스템의 제4 실시예를 참조하여 설명한 옵션 4-1) 및 옵션 4-2) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 수행할 수 있다. 한편, 빔 변경에 따른 서비스 링크 스위칭 절차가 발생한 경우에는, 단말은 S620 단계 및 S630 단계에 따른 동작들을, 통신 시스템의 제4 실시예를 참조하여 설명한 옵션 4-3)에 기초하여 수행할 수 있다.
통신 시스템에서의 타이밍 동기 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, NTN에서 피더 링크 및/또는 서비스 링크 상에서의 전파 지연 값이 매우 큰 경우에도 기지국 및 단말 간의 타이밍 동기 절차가 효율적으로 수행될 수 있다. 이를 통해, NTN을 포함하는 통신 시스템에서 큰 전파 지연 값으로 인한 간섭, 위성의 빠른 이동으로 인한 도플러 편이 등으로 인한 통신 품질 열화가 완화될 수 있고, 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.
다만, 통신 시스템에서의 타이밍 동기 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 발명의 실시 예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 정보가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시 예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 적어도 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
실시 예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시 예들에서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array)는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서(microprocessor)와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 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 (17)

  1. 통신 시스템에서 단말의 동작 방법으로서,
    상기 통신 시스템의 기지국 및 상기 단말과 연결된 제1 위성과 상기 단말 간의 전파 지연의 정보를 추정하는 단계;
    상기 전파 지연의 정보에 기초하여, 단말 특정 TA(timing advance) 값을 추정하는 단계;
    상기 단말 특정 TA 값에 기초한 단말 특정 TA 보고를 상기 기지국에 전송하는 단계; 및
    상기 단말 특정 TA 값에 기초하여, 상기 기지국과의 통신을 위한 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 TA 값에 대한 업데이트가 수행되는 시점은, 상기 단말 특정 TA 보고에 대한 상기 기지국의 제1 응답에 기초하여 결정되는,
    단말의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말 특정 TA 보고는, 상기 단말 특정 TA 값에 대한 정보, 상기 기지국으로부터 수신되는 TAC(timing advance command)에 기초하여 업데이트되는 제2 TA 값과 상기 단말 특정 TA 값의 합에 대한 정보, 및 상기 단말 특정 TA 값에 기초하여 업데이트되는 상기 제1 TA 값에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는,
    단말의 동작 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말 특정 TA 값에 대한 정보는, 상기 단말 특정 TA 값의 변화량에 대한 정보, 상기 기지국으로부터 수신되는 TAC에 기초하여 업데이트되는 제2 TA 값과 상기 단말 특정 TA 값의 합의 변화량에 대한 정보, 및 상기 단말 특정 TA 값에 기초하여 업데이트되는 상기 제1 TA 값의 변화량에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는,
    단말의 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 TA 값에 대한 업데이트가 수행되는 시점은,
    상기 제1 응답이 수신된 제1 시점으로부터 기 설정된 제1 오프셋 값만큼 이격된 제2 시점에 대응되는,
    단말의 동작 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 TA 값에 대한 업데이트가 수행되는 시점은,
    상기 업데이트되는 제1 TA 값 및 MAC CE(media access control) CE(control element)를 위한 제2 오프셋 값의 합과, 상기 제1 응답이 지시하는 제3 오프셋 값의 비교 결과에 기초하여 결정되는,
    단말의 동작 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 응답은,
    상기 단말 특정 TA 보고의 정상 수신 여부를 지시하는 제1 신호, 상기 제1 TA 값의 업데이트를 위한 RA(random access) 프리앰블의 전송을 요청하는 제2 신호, 상기 단말 특정 TA 값을 업데이트하고 상기 업데이트된 단말 특정 TA 값에 기초한 새로운 단말 특정 TA 보고를 수행할 것을 요청하는 제3 신호 중 적어도 하나를 포함하는,
    단말의 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 TA 값에 대한 업데이트가 수행되는 시점은,
    상기 기지국으로부터 상기 제1 응답이 수신된 제1 슬롯으로부터 제1 오프셋만큼 이격된 제2 슬롯에 대응되는,
    단말의 동작 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말의 동작 방법은, 상기 업데이트를 수행하는 단계 이후에,
    상기 제1 위성이, 상기 기지국과 연결된 제2 위성으로 대체될 것임을 지시하는 제4 신호를 수신하는 단계;
    상기 제2 위성과 상기 단말 간의 타겟 단말 특정 TA 값을 추정하는 단계; 및
    상기 타겟 단말 특정 TA 값에 기초하여, 상기 기지국과의 통신을 위한 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 제4 신호는 상기 제1 위성의 상기 단말에 대한 서비스가 종료되는 제1 시점에 대한 정보 및 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보 중 적어도 하나를 포함하는,
    단말의 동작 방법.
  9. 통신 시스템에서 단말의 동작 방법으로서,
    상기 통신 시스템의 기지국 및 상기 단말과 연결된 제1 위성이, 상기 기지국과 연결된 제2 위성으로 대체될 것임을 지시하는 제1 신호를 수신하는 단계;
    상기 제2 위성과 상기 단말 간의 전파 지연의 정보를 추정하는 단계;
    상기 전파 지연의 정보에 기초하여, 단말 특정 TA(timing advance) 값을 추정하는 단계; 및
    상기 단말 특정 TA 값에 기초하여, 상기 기지국과의 통신을 위한 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 신호는 상기 제1 위성의 상기 단말에 대한 서비스가 종료되는 제1 시점에 대한 정보 및 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 제1 TA 값에 대한 업데이트는, 상기 제1 신호에 기초하여 결정되는 제2 시점에 수행되는,
    단말의 동작 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 신호는 상기 제1 시점에 대한 정보를 포함하며,
    상기 제1 TA 값에 대한 업데이트가 수행되는 상기 제2 시점은, 상기 제1 신호에 기초하여 확인되는 상기 제1 시점 이후로 설정되는,
    단말의 동작 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 신호는 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보를 포함하며, 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보는, 상기 제2 위성의 위치에 대한 정보를 포함하며,
    상기 단말 특정 TA 값을 추정하는 단계는,
    상기 제2 위성의 위치에 대한 정보에 기초하여, 상기 제2 위성과 상기 단말 간의 전파 지연의 정보를 추정하는 단계; 및
    상기 전파 지연의 정보에 기초하여, 상기 단말 특정 TA 값을 추정하는 단계를 포함하는,
    단말의 동작 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 신호는 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보를 포함하며, 상기 제2 위성과의 타이밍 동기를 위한 정보는, 상기 제1 위성에 대한 제1 공용 TA 값과 구분되는, 상기 제2 위성에 대한 제2 공용 TA 값의 정보를 포함하며,
    상기 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계는,
    상기 제2 공용 TA 값 및 상기 단말 특정 TA 값에 기초하여, 상기 제1 TA를 업데이트하는 단계를 포함하는,
    단말의 동작 방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 TA는 적어도 상기 단말 특정 TA 값 및 상기 기지국으로부터 수신되는 TAC(timing advance command)에 기초하여 업데이트되는 제2 TA 값에 기초하여 결정되며,
    상기 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계는,
    상기 제2 시점에, 상기 제2 TA 값을 0으로 설정하는 단계;
    상기 기지국으로부터 제1 TAC를 수신하는 단계;
    상기 수신된 제1 TAC에 기초하여, 상기 제2 TA 값을 업데이트하는 단계; 및
    상기 단말 특정 TA 값 및 상기 업데이트된 제2 TA 값에 기초하여 상기 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 단계를 포함하는,
    단말의 동작 방법.
  14. 통신 시스템에서 단말로서,
    프로세서(processor)를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 단말이:
    상기 통신 시스템의 기지국과 연결된 제1 위성과 상기 단말 간의 제1 서비스 링크를 구성하는 제1 빔에 대한 빔 실패를 확인하고;
    상기 확인된 빔 실패에 따른 빔 실패 복구(beam failure recovery, BFR) 절차를 통하여, 상기 기지국과의 통신을 위한, 상기 제1 위성과 상기 단말 간의 제2 서비스 링크를 구성하고; 그리고
    상기 BFR 절차를 통하여 획득되는 정보들에 기초하여, 상기 기지국과의 통신을 위한 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 것을 야기하도록 동작하며,
    상기 제1 TA 값에 대한 업데이트는, 상기 BFR 절차에 기초하여 결정되는 제1 시점에 수행되는,
    단말.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 BFR 절차는 RA(random access) 절차를 포함하며,
    상기 제1 시점은, 상기 단말이 상기 RA 절차에 따른 제1 프리앰블을 상향링크 송신하는 제2 시점 이후로 결정되는,
    단말.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 TA 값은 적어도 상기 기지국으로부터 제공되는 공용 TA 값에 대한 정보에 기초하여 결정되며, 상기 공용 TA 값에 대한 정보는 빔 특정 파라미터에 대한 정보를 포함하며,
    상기 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이:
    상기 빔 특정 파라미터에 대한 정보에서, 상기 제2 서비스 링크를 구성하는 제2 빔에 대응되는 파라미터를 확인하고;
    상기 제2 빔에 대응되는 파라미터에 기초하여, 상기 공용 TA 값을 업데이트하고; 그리고
    상기 업데이트된 공용 TA 값에 기초하여, 상기 제1 TA 값을 업데이트하는 것을 더 야기하도록 동작하는,
    단말.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 TA 값은 적어도 상기 기지국으로부터 제공되는 공용 TA 값에 대한 정보에 기초하여 결정되며,
    상기 제1 TA 값에 대한 업데이트를 수행하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이:
    상기 제2 서비스 링크에 대한 공용 TA 값은, 상기 제1 서비스 링크에 대한 공용 TA 값과 동일한 것으로 추정하고; 그리고
    상기 BFR 절차를 통하여 획득되는 정보들, 및 상기 제2 서비스 링크에 대한 공용 TA 값에 기초하여, 상기 제1 TA 값을 계산하는 것을 더 야기하도록 동작하는,
    단말.
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