KR20230105151A - IIoT 시스템에서 데이터 전송을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

IIoT 시스템에서 데이터 전송을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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박옥선
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Abstract

통신 시스템에서 데이터 채널 할당을 위한 방법 및 장치가 개시된다. 제1 말의 동작 방법은, 웨이크업 신호의 설정 정보를 포함하는 상위계층 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 웨이크업 신호의 설정 정보에 따른 전송 주기에서 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출하는 단계, 상기 웨이크업 시퀀스 인덱스에 해당하는 제1 탐색 공간 내에서 제어 정보에 대한 모니터링 동작을 단계, 및 상기 제어 정보가 수신된 경우, 상기 제어 정보에 포함된 자원 할당 정보에 기초하여 상기 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.

Description

IIoT 시스템에서 데이터 전송을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMISSION OF DATA IN INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS SYSTEM}
본 발명은 IIoT(industrial internet of things) 시스템에서 데이터 전송을 위한 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IIoT 시스템에서 상/하향링크 데이터 채널 할당 기술에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 대표적인 무선 통신 기술로 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), NR(new radio) 등이 있다. LTE는 4G(4th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있고, NR은 5G(5th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있다.
4G 통신 시스템(예를 들어, LTE를 지원하는 통신 시스템)의 상용화 이후에 급증하는 무선 데이터의 처리를 위해, 4G 통신 시스템의 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이하의 주파수 대역)뿐만 아니라 4G 통신 시스템의 주파수 대역보다 높은 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)을 사용하는 5G 통신 시스템(예를 들어, NR을 지원하는 통신 시스템)이 고려되고 있다. 5G 통신 시스템은 eMBB(enhanced Mobile BroadBand), URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 및 mMTC(massive Machine Type Communication)을 지원할 수 있다.
IoT(internet of things) 시스템은 mMTC(massive machine type communication)과 cMTC(critical machine type communication)의 서비스 환경을 요구할 수 있다. 특히, IIoT(industrial IoT) 시스템의 mMTC 기술은 LTE 기반의 NB(narrowband)-IoT 보다 적은 수의 단말을 제어하지만 NB-IoT 보다 높은 데이터 전송율과 성능을 요구할 수 있다. IIoT 시스템은 기지국내 밀집된 많은 수의 단말들의 제어가 요구될 수 있다. 따라서 IIoT 시스템은 한정된 시간/주파수 자원 내에서 효율적인 단말 제어가 요구될 수 있고, 상/하향링크로 데이터를 전송하기 위한 자원 할당 방법이 요구될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 IIoT 시스템에서 상향링크 데이터 채널 할당 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말의 데이터 채널 할당 방법은, 웨이크업(wake up) 신호의 설정 정보를 포함하는 상위계층 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 웨이크업 신호의 설정 정보에 따른 전송 주기에서 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출하는 단계, 상기 웨이크업 시퀀스 인덱스에 해당하는 제1 탐색 공간 내에서 제어 정보에 대한 모니터링 동작을 단계, 및 상기 제어 정보가 수신된 경우, 상기 제어 정보에 포함된 자원 할당 정보에 기초하여 상기 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 페이징 메시지를 위한 상기 제어 정보에 대한 탐색 공간은 단말 그룹 별로 설정되고, 상기 제1 단말이 속하는 제1 단말 그룹을 위한 상기 제1 탐색 공간은 제2 단말이 속하는 제2 단말 그룹을 위한 제2 탐색 공간과 다르게 설정된다.
본 발명에 의하면, IIoT 시스템은 웨이크업 신호를 이용해 IIoT 환경 내에서 많은 수의 단말을 효율적으로 관리할 수 있으며, 페이징 뿐만 아니라 멀티캐스트 방법, 개별 단말 제어를 위한 효율적인 자원 배분 방법 및 상/하향링크 전송을 위한 자원 할당 방법을 통해 한정적인 시간/주파수 자원 활용의 효율성을 높일 수 있다. 이에 따라 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 NB-IoT 시스템에서 DRX 주기내에서의 단말의 동작을 나타낸 개념도이다.
도 3은 PDSCH 할당 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 4는 PDSCH 할당 방법의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 5는 PDSCH 할당 방법의 제3 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 6은 PUSCH 할당 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 7은 PUSCH 할당 방법의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 8은 PUSCH 할당 방법의 제3 실시예를 도시한 흐름도이다.
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.
본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 적어도 하나"는 "A 또는 B 중에서 적어도 하나" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 적어도 하나"를 의미할 수 있다. 또한, 본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 하나 이상"은 "A 또는 B 중에서 하나 이상" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 하나 이상"을 의미할 수 있다.
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 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 통신 시스템은 4G 통신 시스템(예를 들어, LTE(long-term evolution) 통신 시스템, LTE-A 통신 시스템), 5G 통신 시스템(예를 들어, NR(new radio) 통신 시스템) 등일 수 있다. 4G 통신 시스템은 6GHz 이하의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있고, 5G 통신 시스템은 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있고, "LTE"는 "4G 통신 시스템", "LTE 통신 시스템" 또는 "LTE-A 통신 시스템"을 지시할 수 있고, "NR"은 "5G 통신 시스템" 또는 "NR 통신 시스템"을 지시할 수 있다.
도 1은 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 1은 참조하면, 통신 노드(100)는 적어도 하나의 프로세서(110), 메모리(120) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(130)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(100)는 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150), 저장 장치(160) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(110)는 메모리(120) 및 저장 장치(160) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(110)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(120) 및 저장 장치(160) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
IIoT(industrial internet of things) 환경에서 복수의 단말들 각각은 UE(user equipment), TE(terminal equipment), 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 노드(node), 다바이스(device), OBU(on board unit) 등으로 지칭될 수 있다.
다음으로, IIoT를 지원하는 통신 시스템에서 단말의 제어 방법 및 자원 할당 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.
아래 설명되는 실시예들은 NR뿐만 아니라 다른 통신 시스템(예를 들어, LTE)에 적용될 수 있다. 아래 실시예들에서 제어 채널은 하향링크 제어 채널(예를 들어, PDCCH) 및 상향링크 제어 채널(예를 들어, PUCCH) 중에서 적어도 하나를 지시할 수 있다. 또한 아래 실시예들에서 데이터 채널은 하향링크 데이터 채널(예를 들어, PDCCH) 및 상향링크 데이터 채널(예를 들어, PUCCH) 중에서 적어도 하나를 지시할 수 있다.
NR에서 단말은 블라인드 복호(blind decoding) 동작을 수행함으로써 PDCCH (Physical Downlink Control Channel)를 수신할 수 있다. 이 경우, 단말은 미리 정의된 탐색 공간(search space) 내의 PDCCH 후보(예를 들어, PDCCH가 전송될 수 있는 후보 자원 영역)에 대한 블라인드 복호 동작을 수행함으로써 해당 단말을 위한 PDCCH의 여부를 판단할 수 있고, 해당 단말을 위한 PDCCH가 존재하는 경우에 해당 PDCCH를 수신할 수 있다. 탐색 공간은 "제어 채널 탐색 공간" 또는 "PDCCH 탐색 공간"으로 지칭될 수 있고, 탐색 공간 또는 PDCCH 후보들의 집합일 수 있다.
CCE(control channel element)는 하나의 PDCCH가 전송될 수 있는 최소 자원 영역일 수 있다. 하나의 PDCCH는 하나의 CCE를 통해 전송될 수 있다. 또는, 하나의 PDCCH는 집성된 CCE들을 통해 전송될 수 있다. CCE 집성 레벨이 높을수록 하나의 PDCCH는 더 많은 자원 영역을 점유할 수 있고, 이 경우에 PDCCH의 코드 레이트(code rate)를 낮춤으로써 PDCCH의 수신 성능이 향상될 수 있다.
CCE 집성 레벨들 각각에서 적어도 하나의 PDCCH 후보가 설정될 수 있다. 예를 들어, LTE에서 CCE 집성 레벨은 1, 2, 4, 8 등으로 설정될 수 있고, CCE 집성 레벨들 각각을 위한 고정된 개수의 PDCCH 후보가 정의될 수 있다. LTE에서 공통 탐색 공간(common search space, CSS)는 모든 단말들이 공통적으로 모니터링하는 탐색 공간일 수 있고, CCE 집성 레벨 4 및 8을 지원할 수 있다. 단말-특정 탐색 공간(UE-specific search space)은 단말별로 설정되는 탐색 공간일 수 있고, CCE 집성 레벨 1, 2, 4, 및 8을 지원할 수 있다.
NR에서 PDCCH의 기본 구성 단위는 REG(resource element group)일 수 있다. REG는 주파수 축에서 하나의 PRB(physical resource block)(예를 들어, 12개의 서브캐리어들)와 시간 축에서 하나의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 따라서 하나의 REG는 12개의 RE들을 포함할 수 있다. REG는 PDCCH의 복호를 위해 사용되는 DMRS가 매핑되는 RE를 포함할 수 있다. 이 경우, 하나의 REG 내에서 PDCCH이 매핑될 수 있는 RE는 12개의 RE들 중에서 DMRS가 매핑된 RE를 제외한 나머지 RE들일 수 있다. 하나의 CCE는 6개의 REG를 포함할 수 있다.
한편, 단말은 PDCCH를 통해 DCI(downlink control information)를 수신할 수 있다. DCI는 복수의 단말들이 공통으로 수신하는 공통 DCI 및 특정 단말이 수신하는 단말-특정 DCI를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공통 DCI는 시스템 정보(system information, SI)의 전송을 위한 자원 할당 정보, 전력 제어 정보, 슬롯 설정 정보(예를 들어, 슬롯 타입, 슬롯 구조), 랜덤 액세스 응답(random access response) 전송을 위한 자원 할당 정보, 페이징(paging) 전송을 위한 자원 할당 정보 등을 포함할 수 있다. 단말-특정 DCI는 상향링크 스케쥴링 정보, 하향링크 스케쥴링 정보 등을 포함할 수 있다.
LTE에서 PDCCH 자원 영역은 전체 시스템 대역폭에서 정의될 수 있고, PDCCH는 시간-주파수 영역의 인터리빙(interleaving)을 통해 넓은 주파수 영역에서 분산될 수 있다. 반면, NR에서는 전방 호환성을 위해, 특정 신호 또는 특정 채널이 전체 시스템 대역폭에서 전송되는 경우와 특정 신호 또는 특정 채널이 항상 주기적으로 전송되는 경우가 최소화될 수 있다. 예를 들어, NR에서 PDCCH는 기본적으로 한정된 특정 주파수 대역을 통해 전송될 수 있고, 필요한 경우에 PDCCH를 위한 자원을 다른 주파수 대역에 추가적으로 설정될 수 있다. 즉, 시스템 및 단말 관점에서, PDCCH를 위한 복수의 자원 영역들이 설정될 수 있다.
[제어 자원 집합(control resource set, CORESET)]
한편, NR에서 제어 자원 집합이 설정될 수 있으며, 제어 자원 집합은 PDCCH 탐색 공간(즉, 단말이 PDCCH의 블라인드 복호 동작을 수행하는 자원 영역)을 포함할 수 있다. 제어 자원 집합은 "CORESET"으로 지칭될 수 있다. 제어 자원 집합은 주파수 축에서 복수의 PRB들과 시간 축에서 복수의 OFDM 심볼들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 자원 집합은 주파수 축에서 한정된 수의 PRB들과 시간 축에서 한정된 수의 OFDM 심볼들로 구성될 수 있다.
제어 자원 집합은 복수의 REG들을 포함할 수 있다. 제어 자원 집합은 적어도 하나의 CCE를 포함할 수 있다. 하나의 제어 자원 집합에 속한 PRB들은 주파수 축에서 연속 또는 불연속일 수 있다. 단말을 위해 적어도 하나의 제어 자원 집합이 설정될 수 있다. 단말을 위해 복수의 제어 자원 집합들이 설정된 경우, 하나의 DCI는 하나의 제어 자원 집합 내에서 전송될 수 있다.
제어 자원 집합은 기본(base) 제어 자원 집합 및 추가(additional) 제어 자원 집합으로 분류될 수 있다. 기본 제어 자원 집합은 초기 접속 절차를 수행하는 RRC 유휴(radio resource control idle) 상태의 단말이 PDCCH의 수신을 위해 최초로 모니터링하는 자원 영역일 수 있다. RRC 유휴 상태의 단말뿐만 아니라 RRC 연결(connected) 상태의 단말도 기본 제어 자원 집합에 대한 모니터링을 수행할 수 있다.
기본 제어 자원 집합은 PBCH(physical broadcast channel) 또는 다른 채널을 통해 전송되는 시스템 정보를 통해 단말에게 설정될 수 있다. 추가 제어 자원 집합은 시그널링(signaling) 절차(예를 들어, RRC 시그널링 절차)를 통해 단말에 설정될 수 있다. 따라서 추가 제어 자원 집합은 RRC 연결 상태의 단말에게 유효할 수 있고, 특정 단말을 위해 설정될 수 있다.
기본 제어 자원 집합은 초기 접속 절차를 수행하는 모든 단말이 공통으로 지원하는 최소 시스템 대역폭 내에서 정의될 수 있고, 추가 제어 자원 집합은 기본 제어 자원 집합이 할당된 주파수 대역보다 넓은 주파수 대역 내에서 설정될 수 있다. 예를 들어, 추가 제어 자원 집합은 단말의 동작 주파수의 대역폭(예를 들어, 대역폭 부분(bandwidth part, BWP)) 내의 임의의 주파수 대역에서 설정될 수 있다.
단말의 동작 주파수(예를 들어, 대역폭 부분)는 시스템 대역폭 또는 단말의 RF 채널 대역폭(channel bandwidth) 내에서 설정될 수 있다. RRC 유휴 상태의 단말을 지원하기 위해 독립(standalone) 모드의 셀 또는 캐리어에서 적어도 하나의 기본 제어 자원 집합이 설정될 수 있다. 기본 제어 자원 집합에 속한 탐색 공간은 기본 탐색 공간으로 지칭될 수 있고, 추가 제어 자원 집합에 속한 탐색 공간은 추가 탐색 공간으로 지칭될 수 있다.
[NB(narrowband)-IoT 시스템의 웨이크업(wake up) 신호를 통한 단말 상태 변경 방법]
NR의 IoT 시스템은 IIoT 시스템 환경에서 mMTC(massive machine type communication) 및 cMTC(critical machine type communication)의 서비스환경을 지원할 수 있다. mMTC 환경에서 단말은 RRC 유휴 상태로 들어간 후 불연속적 수신(discontinuous reception, DRX) 주기(cycle)에서 하향링크 동기를 맞출 수 있다. 그리고 단말은 탐색 공간 내에서 NPDCCH(narrowband PDCCH)를 탐색 후 페이징 유무를 판단하여 RRC 연결 상태로 변경할 수 있다. 탐색 공간은 NPDCCH 탐색 공간으로 지칭될 수도 있다.
도 2는 NB-IoT 시스템에서 DRX 주기 내에서의 단말의 동작을 나타낸 개념도이다.
도 2는 참조하면, 단말(예를 들어, 단말 #1)은 웨이크업 설정(configuration) 및 웨이크업 신호 그룹 정보를 RRC 유휴 상태로 바뀌기 전에 기지국으로부터 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 통해 수신할 수 있다. 웨이크업 신호 자원이 할당된 단말(예를 들어, 단말 #1)은 DRX 주기에서 웨이크업 신호 자원이 전송되기로 한 시간 자원(예를 들어, 웨이크업 신호 탐색 공간)에서 웨이크업 신호를 탐색할 수 있다.
단말(예를 들어, 단말 #1)은 해당 시간 자원에서 웨이크업 신호를 검출한 경우, 웨이크업 설정에서 할당된 자원의 탐색 공간 내에서 P-RNTI(paging-radio network temporary identifier)로 스크램블링된 DCI를 NPDCCH를 통해 수신할 수 있다. 단말(예를 들어, 단말 #1)이 수신한 DCI는 페이징 정보(예를 들어, 페이징 메시지가 전송되는 자원들을 지시하는 스케줄링 정보)를 포함할 수 있다. DCI를 수신한 단말(예를 들어, 단말 #1)은 DCI에 포함된 페이징 정보(예를 들어, 페이징 메시지가 전송되는 자원들을 지시하는 스케줄링 정보)에 따라 NPDSCH를 통해 페이징 메시지를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 다만, 단말(예를 들어, 단말 #1)이 해당 시간 자원에서 웨이크업 신호를 검출하지 못하면, DRX 주기 내에서 RRC 유휴 상태로 들어갈 수 있다. 다른 단말(예를 들어, 단말 #2)도 상술한 단말(예를 들어, 단말 #1)의 동작 방법과 마찬가지로 기지국으로부터 NPDSCH를 수신할 수 있다.
NB-IoT 시스템은 1개의 PRB 자원을 주파수 자원으로 활용할 수 있고, 시간 도메인에서 웨이크업, NPDCCH, NPDSCH(narrowband PDSCH) 자원을 단말에 할당할 수 있다. NB-IoT 시스템의 웨이크업 신호는 DRX 주기 내에서 단말이 웨이크업 후 하향링크 신호를 찾는데 소모되는 시간을 줄여 단말의 전력 소모 감소를 위한 목적으로 사용될 수 있으며, DRX 주기 내에서 페이징 메시지를 수신하기 위한 과정에 사용될 수도 있다. 단말의 웨이크업 신호 검출 과정에서, 거짓 알람(false alarm)은 탐색 공간 내에서 RNTI로 복조되는 DCI 값이 없는 것을 의미할 수 있다.
다만, 이하 본 실시예들에서는 mMTC에서와 달리, 복수의 단말들이 RRC 비활성(inactive) 상태 또는 RRC 유휴 상태에서 기지국의 요구에 따라 빠르게 RRC 연결 상태로 변경하기 위해 웨이크업 신호가 이용될 수 있다. 단말들은 단말의 서비스 시나리오 또는 단말의 물리적 위치에 따라 복수의 그룹들로 나누어질 수 있다. 기지국은 웨이크업 신호를 이용하여 복수의 단말 그룹들에게 상/하향링크 데이터를 전송하기 위한 자원을 할당할 수 있다.
[웨이크업 신호를 이용한 하향링크 데이터 채널 할당 방법]
NR에서 기지국은 1개의 셀에서 더 많은 단말들을 제어하기 위해서 더 많은 수의 탐색 공간을 정의할 수 있다. 그러나 탐색 공간의 개수가 늘어도 기지국은 셀 내의 많은 수의 단말들을 동시에 제어하고 단말들로 데이터를 전송하기 위한 시간 및 주파수 자원이 필요할 수 있다.
기지국은 단말로 아래 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위 계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 전송할 수 있다.
Figure pat00001
단말은 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 또는 RRC 비활성 상태로 바뀌기 전에 기지국으로부터 웨이크업 신호의 전송 주기, 전송 구간 오프셋, 주파수 자원 할당, 웨이크업 시퀀스 인덱스, 웨이크업 신호 그룹별 탐색 공간 오프셋, CORESET ID, 서브 그룹 ID, BWP 인덱스 또는 BWP 내의 PRB 인덱스 중에서 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링) 수신할 수 있다.
기지국은 시스템 클록(system clock)에서 주기(예를 들어, 라디오 프레임 또는 서브프레임 단위의 주기) 및 오프셋(예를 들어, 서브프레임 또는 심볼 인덱스(symbol index) 단위의 오프셋)을 단말에 할당할 수 있다. 단말은 기지국이 할당한 주기(예를 들어, 라디오 프레임 또는 서브프레임 단위의 주기) 및 오프셋(예를 들어, 서브프레임 또는 심볼 인덱스 단위의 오프셋)을 통해 주기적으로 웨이크업 신호를 검출할 수 있다.
도 3은 PDSCH 할당 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 기지국은 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 단말로 전송할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 기지국으로부터 수신할 수 있다(S301).
기지국은 하나의 웨이크업 신호 탐색 공간에서 할당 가능한 웨이크업 신호를 복수의 웨이크업 시퀀스 그룹들로 나눌 수 있고, 웨이크업 시퀀스 그룹 별로 탐색 공간을 할당하여 복수의 탐색 공간들을 위한 자원을 설정할 수 있다. 따라서 기지국은 웨이크업 시퀀스 그룹 별로 탐색 공간을 할당한 단말 그룹들에 동일한 PDCCH를 멀티캐스트(multi-cast)할 수 있다. 기지국은 웨이크업 시퀀스 그룹에 속하는 웨이크업 시퀀스 인덱스를 단말 그룹에 포함된 단말에 할당할 수 있다.
단말은 웨이크업 신호 전송 구간에서 웨이크업 신호를 탐색할 수 있다(S302). 단말은 웨이크업 신호로부터 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출할 수 있다(S303). 탐색 공간이 웨이크업 시퀀스 그룹 별로 할당된 경우, 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출한 단말은 탐색 공간 내 할당된 웨이크업 시퀀스 인덱스로 스크램블 시드(seed)/CRC 마스킹(masking)된 DCI를 검출할 수 있다(S304).
단말이 DCI를 검출한 경우, 기지국은 DCI에 포함된 자원 할당 정보에 따라 PDSCH를 단말로 전송할 수 있다. 단말은 검출한 DCI에 포함된 자원 할당 정보에 따라 기지국으로부터 PDSCH를 수신할 수 있다(S305). 단말이 수신한 PDSCH는 페이징 메시지 외에 단말의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 포함할 수 있다.
도 4는 PDSCH 할당 방법의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 기지국은 하나의 웨이크업 시퀀스 인덱스 내에 설정된 서브 그룹 별로 탐색 공간을 다르게 설정할 수도 있다. 하나의 웨이크업 시퀀스 인덱스에 복수의 서브 그룹들이 설정된 경우, 기지국은 서브 그룹 ID를 상술한 제1 실시예에서의 단말 그룹보다 더 적은 단말들로 구성된 단말 그룹에 할당할 수 있다. 따라서 기지국은 서브 그룹 별로 동일한 PDCCH를 멀티캐스트할 수 있다.
기지국은 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 단말로 전송할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 기지국으로부터 수신할 수 있다(S401). 단말은 설정된 웨이크업 신호 전송 구간에서 웨이크업 신호를 탐색할 수 있다(S402). 단말은 웨이크업 신호로부터 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출할 수 있다(S403).
단말은 웨이크업 신호로부터 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출한 경우, 탐색 공간 내 할당된 서브 그룹 ID로 스크램블 시드/CRC 마스킹된 DCI를 검출할 수 있다(S404). 따라서 기지국은 하나의 탐색 공간 내에 동일한 서브 그룹 ID를 갖는 복수의 단말들을 할당할 수 있으므로 하나의 탐색 공간에서 제어할 수 있는 단말의 수를 늘릴 수 있다. 기지국은 DCI에 포함된 자원 할당 정보에 따라 PDSCH를 DCI를 검출한 단말로 전송할 수 있다. 단말은 검출한 DCI에 포함된 자원 할당 정보에 따라 기지국으로부터 PDSCH를 수신할 수 있다(S405). 단말이 수신한 PDSCH는 페이징 메시지 외에 단말의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 포함할 수 있다.
도 5는 PDSCH 할당 방법의 제3 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 기지국은 웨이크업 시퀀스 인덱스 내에 설정된 서브 그룹 별로 탐색 공간을 다르게 설정할 수 있고, 서브 그룹 별로 서로 다른 PDCCH를 설정할 수 있다. 기지국은 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 단말로 전송할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 기지국으로부터 수신할 수 있다(S501).
단말은 설정된 웨이크업 신호 전송 구간에서 웨이크업 신호를 탐색할 수 있다(S502). 단말은 웨이크업 신호로부터 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출할 수 있다(S503). 1개의 웨이크업 시퀀스 인덱스에 복수의 서브 그룹들이 설정된 경우, 웨이크업 신호로부터 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출한 단말은 서브 그룹 ID 별로 설정된 탐색 공간에서 C-RNTI를 통해 DCI를 검출할 수 있다(S504).
기지국은 DCI에 포함된 자원 할당 정보에 따라 PDSCH를 DCI를 검출한 단말로 전송할 수 있다. 단말은 검출한 DCI에 포함된 자원 할당 정보에 따라 기지국으로부터 PDSCH를 수신할 수 있다(S505). 단말이 수신한 PDSCH는 페이징 메시지 외에 단말의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 포함할 수 있다.
상술한 PDSCH 할당 방법의 제1 내지 제3 실시예에서 단말은 할당된 웨이크업 신호 탐색 공간에서 웨이크업 시퀀스를 검출하지 못하면 다음 웨이크업 신호 전송 주기까지 RRC 유휴 상태 또는 RRC 비활성 상태를 유지할 수 있다. 또한 단말은 웨이크업 시퀀스를 검출한 경우에도, 탐색 공간에서 DCI를 검출하지 못하면 웨이크업 시퀀스 검출을 거짓 알람으로 인지하여, 다음 웨이크업 신호 전송 주기까지 RRC 유휴 상태 또는 RRC 비활성 상태를 유지할 수 있다.
[웨이크업 신호를 이용한 상향링크 데이터 채널 할당 방법]
도 6은 PUSCH 할당 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 기지국은 하향링크 데이터 채널 할당 방법의 제3 실시예와 같이 다이나믹하게 PUSCH 자원을 단말에 할당할 수 있으므로, 그룹 내 세부 단말 제어를 수행할 수 있다. 기지국은 웨이크업 시퀀스 인덱스 당 하나 이상의 서브 그룹들을 할당할 수 있다. 즉, 기지국은 웨이크업 시퀀스 인덱스 내에 설정된 서브 그룹 별로 탐색 공간을 다르게 설정할 수 있다.
기지국은 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 단말로 전송할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 기지국으로부터 수신할 수 있다(S601). 단말은 설정된 웨이크업 신호 전송 구간에서 웨이크업 신호를 탐색할 수 있다(S602). 단말은 웨이크업 신호로부터 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출할 수 있다(S603).
1개의 웨이크업 시퀀스 인덱스에 복수의 서브 그룹들이 설정된 경우, 웨이크업 신호로부터 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출한 단말은 서브 그룹 ID 별로 설정된 탐색 공간에서 C-RNTI를 통해 DCI를 검출할 수 있다(S604). DCI를 검출한 단말은 DCI에 포함된 자원 할당 정보에 따라 PUSCH를 기지국으로 전송할 수 있다(S605). 기지국은 DCI에 포함된 자원 할당 정보에 따라 단말로부터 PUSCH를 수신할 수 있다.
도 7은 PUSCH 할당 방법의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 기지국은 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 단말로 전송할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 기지국으로부터 수신할 수 있다(S701).
기지국은 단말에 웨이크업 신호를 전송한 후 해당 단말 그룹 내 단말들로부터 PUSCH을 수신하기 위해 설정 그랜트 프리(Configured grant free) 상태에서 단말 간 자원 충돌 없이 서브 그룹 내 PUSCH 자원을 미리 할당할 수도 있다. 따라서 기지국은 하나의 웨이크업 시퀀스 그룹에 할당된 단말 별 웨이크업 신호 탐색 공간에서 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 전송함으로써 PUSCH 전송을 위한 슬롯, 심볼, PRB 인덱스, PRB 크기, 또는 복호화율(coding rate)을 단말에 설정할 수 있다(S702). 또는 기지국은 하나의 웨이크업 시퀀스 그룹에 할당된 단말 별 웨이크업 신호 탐색 공간에서 DCI를 전송함으로써 PUSCH 전송을 위한 슬롯, 심볼, PRB 인덱스, PRB 크기, 복호화율을 단말에 설정할 수도 있다.
단말은 웨이크업 신호 전송 구간에서 웨이크업 신호를 탐색할 수 있다(S703). 단말은 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출할 수 있다(S704). 웨이크업 신호로부터 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출한 단말은 기지국이 미리 할당한 PUSCH 전송 자원을 통해 기지국으로 PUSCH를 전송할 수 있다(S705). 기지국은 단말에 미리 할당한 PUSCH 자원을 통해 PUSCH를 단말로부터 수신할 수 있다.
도 8은 PUSCH 할당 방법의 제3 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 기지국은 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 단말로 전송할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 상술한 표 1의 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 기지국으로부터 수신할 수 있다(S801).
상술한 PUSCH 할당 방법의 제2 실시예와 마찬가지로 기지국은 하나의 웨이크업 시퀀스 그룹에 할당된 단말 별 웨이크업 신호 탐색 공간에서 상위계층 메시지(예를 들어, RRC 시그널링)를 전송함으로써 PUSCH 전송을 위한 슬롯, 심볼, PRB 인덱스, PRB 크기, 또는 복호화율을 단말에 설정할 수 있다(S802). 기지국은 하나의 웨이크업 시퀀스 그룹에 할당된 단말 별 웨이크업 신호 탐색 공간에서 DCI를 전송함으로써 PUSCH 전송을 위한 슬롯, 심볼, PRB 인덱스, PRB 크기, 복호화율을 단말에 설정할 수도 있다.
단말은 웨이크업 신호 전송 구간에서 웨이크업 신호를 탐색할 수 있다(S803). 단말은 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출할 수 있다(S804). 탐색 공간이 웨이크업 시퀀스 그룹 별로 할당된 경우, 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출한 단말은 탐색 공간 내 할당된 웨이크업 시퀀스 인덱스로 스크램블 시드/CRC 마스킹된 DCI를 검출할 수 있다(S805). DCI를 검출한 단말은 기지국이 미리 할당한 PUSCH 전송 자원을 통해 기지국으로 PUSCH를 전송할 수 있다(S806). 기지국은 단말에 미리 할당한 PUSCH 자원을 통해 PUSCH를 단말로부터 수신할 수 있다.
상술한 PUSCH 할당 방법의 제2 및 제3 실시예를 통해, 기지국은 공장내 밀집된 단말들에게 고정된 자원을 할당하는 방식이 아닌, 그룹 별로 상향링크 자원을 할당할 수 있으므로 자원의 효율성을 높일 수 있다.
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 컴퓨터에 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 제1 단말의 동작 방법으로,
    웨이크업(wake up) 신호의 설정 정보를 포함하는 상위계층 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 웨이크업 신호의 설정 정보에 따른 전송 주기에서 웨이크업 시퀀스 인덱스를 검출하는 단계;
    상기 웨이크업 시퀀스 인덱스에 해당하는 제1 탐색 공간 내에서 제어 정보에 대한 모니터링 동작을 단계; 및
    상기 제어 정보가 수신된 경우, 상기 제어 정보에 포함된 자원 할당 정보에 기초하여 상기 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 페이징 메시지를 위한 상기 제어 정보에 대한 탐색 공간은 단말 그룹 별로 설정되고, 상기 제1 단말이 속하는 제1 단말 그룹을 위한 상기 제1 탐색 공간은 제2 단말이 속하는 제2 단말 그룹을 위한 제2 탐색 공간과 다르게 설정되는, 제1 단말의 동작 방법.
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