KR20230107081A

KR20230107081A - 빔 기반의 상향링크 동기 제어 기법 및 장치

Info

Publication number: KR20230107081A
Application number: KR1020220046847A
Authority: KR
Inventors: 정도영; 유상규; 백인길; 윤석준; 정상욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2022-01-07
Filing date: 2022-04-15
Publication date: 2023-07-14

Abstract

본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 동기를 맞추는(align) 방법에 대한 것이다. 상기 방법은 제1 빔에 대응되는 SS(Synchronization Signal)/PBCH(physical broadcast channel) 블록에 기반한 제1 하향링크 동기와 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제2 하향링크 동기와의 차이 값을 획득하는 단계; 기지국으로, 상기 제2 하향링크 동기와 CP(cyclic prefix) 길이의 비교에 기반하여, 상기 차이 값과 연관된 정보를 포함하는 보고 정보를 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터, 상기 차이 값과 연관된 정보에 기반하여 도출되는 TA(timing advance) 값에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함한다.

Description

빔 기반의 상향링크 동기 제어 기법 및 장치 {Method and Apparatus for Beam-Based Uplink Sync Control}

본 개시는 무선 통신 시스템에서 기지국과 단말 간에 동기를 맞추고, 동기를 지속적으로 추적하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 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. 3GPP에서 정한 5G 통신 시스템은 New Radio(NR) 시스템이라고 불리고 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 논의되었고, NR 시스템에 적용되었다. 또한 시스템의 네트워크 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 기술인 빔포밍, 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.

본 개시는 빔포밍 기반의 무선 통신 시스템에서 상향링크 동기를 제어 및 추적하기 위한 방법 및 장치를 제안한다.

또한, 본 개시는 기지국의 Tx(transmission) 빔 별 DL sync를 획득하고 빔 관련 보고를 통해 빔 별 DL Sync 차이 정보를 기지국으로 보고하는 방법을 제안한다.

본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 동기를 맞추는(align) 방법에 있어서, 제1 빔에 대응되는 SS(Synchronization Signal)/PBCH(physical broadcast channel) 블록에 기반한 제1 하향링크 동기와 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제2 하향링크 동기와의 차이 값을 획득하는 단계; 기지국으로, 상기 제2 하향링크 동기와 CP(cyclic prefix) 길이의 비교에 기반하여, 상기 차이 값과 연관된 정보를 포함하는 보고 정보를 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터, 상기 차이 값과 연관된 정보에 기반하여 도출되는 TA(timing advance) 값에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 개시의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 제2 하향링크 동기가 상기 CP 길이를 초과하는 경우, 상기 차이 값과 연관된 정보가 상기 보고 정보에 포함될 수 있다.

또한, 본 개시의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 기지국의 서로 다른 빔에 대응되는 각 SS/PBCH 블록에 기초하여 RSRP(Reference Signal Received Power) 값을 측정하는 단계; 상기 RSRP 값에 기반하여 상기 기지국의 다수의 빔들 중 하나 이상의 후보 빔들을 선택하는 단계; 상기 하나 이상의 후보 빔들 각각과 연관된 하향링크 동기와 상기 제1 하향링크 동기의 차이 값들 중 가장 작은 값에 대응되는 빔을 상기 제2 빔으로서 선택하는 단계를 더 포함하며, 상기 보고 정보는 상기 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록의 인덱스, RSRP 값 및 상기 차이 값을 포함할 수 있다.

또한, 본 개시의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 제1 하향링크 동기를 기준으로 차이 값의 범위에 대응하는 인덱스들이 미리 정의되며, 상기 획득된 차이 값에 해당하는 인덱스가 상기 보고 정보에 포함될 수 있다.

또한, 본 개시의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 보고 정보는 상기 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록의 인덱스, RSRP 값 및 상기 TA 값의 업데이트가 필요함을 알리는 1 비트 정보를 포함할 수 있다.

또한, 본 개시의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 TA 값에 대한 정보는 상기 제1 빔에서 상기 제2 빔으로의 변경을 지시하는 정보를 포함하는 MAC(medium access control) CE(control element) 명령(command)에 포함될 수 있다.

또한, 본 개시의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 차이 값과 연관된 정보를 보고하라는 요청을 포함하는 설정 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 수행하는 방법에 있어서, 상기 기지국의 다수의 빔들에 기반하여 다수의 SS(Synchronization Signal)/PBCH(physical broadcast channel) 블록들을 단말로 전송하는 단계; 상기 단말로부터 제1 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제1 하향링크 동기와 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제2 하향링크 동기 간의 차이 값과 연관된 정보를 포함하는 보고 정보를 수신하는 단계; 및 상기 단말로, 상기 차이 값과 연관된 정보에 기반하여 도출한 TA(timing advance) 값에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 차이 값과 연관된 정보는 상기 제2 하향링크 동기와 CP(cyclic prefix) 길이의 비교에 기반하여 상기 보고 정보에 포함될 수 있다.

본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 단말에 있어서, 신호들을 송수신하도록 설정되는 송수신부; 및 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 제1 빔에 대응되는 SS(Synchronization Signal)/PBCH(physical broadcast channel) 블록에 기반한 제1 하향링크 동기와 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제2 하향링크 동기와의 차이 값을 획득하고, 기지국으로, 상기 제2 하향링크 동기와 CP(cyclic prefix) 길이의 비교에 기반하여, 상기 차이 값과 연관된 정보를 포함하는 보고 정보를 전송하며, 및 상기 기지국으로부터, 상기 차이 값과 연관된 정보에 기반하여 도출되는 TA(timing advance) 값에 대한 정보를 수신하는 것을 제어하도록 설정될 수 있다.

본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국에 있어서, 상기 기지국의 다수의 빔들에 기반하여 다수의 SS(Synchronization Signal)/PBCH(physical broadcast channel) 블록들을 단말로 전송하는 송수신부; 및 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 단말로부터 제1 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제1 하향링크 동기와 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제2 하향링크 동기 간의 차이 값과 연관된 정보를 포함하는 보고 정보를 수신하고, 및 상기 단말로, 상기 차이 값과 연관된 정보에 기반하여 도출한 TA(timing advance) 값에 대한 정보를 전송하는 것을 제어하도록 구성되며, 상기 차이 값과 연관된 정보는 상기 제2 하향링크 동기와 CP(cyclic prefix) 길이의 비교에 기반하여 상기 보고 정보에 포함될 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따르면, 빔 변경 시에도 상향링크 단절 없이 상향링크 동기를 맞추고 추적할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 빔 변경 시 CP 길이를 초과하는 경로 지연이 발생하더라도 상향링크 단절이 발생하지 않아 서비스 품질을 향상 시킬 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면 경로 지연이 길더라도 RSRP 가 좋은 빔을 활용할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 무선 연결 실패를 방지하면서도 데이터 스루풋을 향상시킬 수 있다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템에서 동기(synchronization)의 종류와 정의를 설명하기 위한 예시이다.
도 2는 복수 개의 SS/PBCH 블록들이 다른 빔을 이용하여 전송되는 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 단말의 랜덤 억세스 절차를 도시한 예이다.
도 4는 기지국과 단말 간 빔 별로 다양한 경로 지연이 존재하는 환경에서 서빙 빔에 대한 막힘(blockage) 발생으로 인한 빔 변경의 예를 도시한다.
도 5는 NR 규격에서의 전체 빔 변경 과정을 도시한 예이다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 SSB를 이용한 DL 빔 관리 과정의 구체적인 절차의 일례를 도시한다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 서로 다른 경로의 빔들의 일례를 도시한다.
도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 단말이 기지국의 Tx 빔 별 DL sync 차이 정보를 획득하는 방법을 도시한 예시이다.
도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 단말의 빔 피드백 동작 절차의 일례를 도시한다.
도 10은 본 개시의 실시 예에 따른 기지국의 빔 변경 동작 절차의 일례를 도시한다.
도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 전체 빔 변경 과정을 도시한 예이다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말의 블록도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 기지국의 블록도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말 및 기지국의 블록도의 또 다른 예시이다.

이하, 본 개시의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 하기에서 본 개시의 실시 예를 설명함에 있어서 본 개시에 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 구성 요소에는 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 설명되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 기술적 사상의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 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.

이 때, 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.

5G 통신 시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있도록 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스를 지원하여야 한다. 5G 통신 시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(enhanced mobile broadband, eMBB), 대규모 기계형 통신(massive machine type communication, mMTC), 초신뢰 저지연 통신(ultra reliability low latency communication, URLLC) 등이 있다.

eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 5G 통신 시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신 시스템은 최대 전송 속도를 제공하는 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(user perceived data rate)를 제공해야 한다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 더욱 향상된 다중 안테나(multi input multi output, MIMO) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상이 요구될 수 있다. 또한 LTE 시스템에서는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호가 전송되는 반면에 5G 통신 시스템은 3 내지 6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.

동시에, 5G 통신 시스템에서 사물 인터넷(internet of thing, IoT)과 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 등을 필요로 한다. 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 통신 시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지를 요구한다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10 내지 16년과 같이 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)를 필요로 한다.

마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰러 기반 무선 통신 서비스이다. 예를 들어, 로봇(robot) 또는 기계 장치(machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(unmaned aerial vehicle), 원격 건강 제어(remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등을 고려할 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연 및 매우 높은 신뢰도를 제공해야 한다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(air interface latency)을 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(packet error rate)의 요구사항을 만족해야 한다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(transmit time interval, TTI)을 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 자원을 할당해야 한다.

5G 통신 시스템(이하 5G 시스템과 혼용 가능하다)의 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터가 사용될 수 있다.

LTE 시스템, 5G 시스템 등에서는 다중 접속 방식 중 하나로 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 통상 각 사용자 별로 데이터 또는 제어 정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원이 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어 정보가 구분되도록 한다.

이하에서 LTE, LTE-A 또는 NR (new radio)(즉, 5G) 시스템을 일 예로서 설명하겠으나, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 개시의 실시 예가 적용될 수 있다. 또한, 본 개시는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

본 개시에서 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.

본 개시에서 하향링크(downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 기지국과 단말 간 신호를 송수신 하기 위해서는 기지국과 단말 간의 동기를 맞추는 것이 필요하다.

도 1은 무선 통신 시스템에서 동기(synchronization)의 종류와 정의를 설명하기 위한 예시이다.

도 1을 참고하면, 동기는 기준(Reference) 동기, 하향링크 (downlink, DL) 동기, 및 상향링크 (uplink, UL) 동기로 구분될 수 있다. 또한, 본 개시에서는 설명의 편의를 위하여 동기를 "Sync"로 표현할 수 있다. 다만, 이러한 용어의 사용이 본 개시의 기술적 범위를 제한하는 것은 아니다.

기준 동기는 기지국의 기준이 되는 동기를 의미할 수 있다. 기지국의 모든 송수신 신호들이 해당 기준 동기를 기준으로 인코딩/디코딩 되어야 한다.

DL 동기는 단말의 DL 동작의 기준이 되는 동기를 의미할 수 있다. 단말은 DL 동기 과정을 통해 무선 경계(radio boundary)(즉, 무선 프레임이 시작하는 정확한 타이밍)와 OFDM 심볼 경계 (즉, OFDM 심볼이 시작되는 정확한 타이밍)을 검출(detect)할 수 있다. DL 동기는 기준 동기에 DL 경로의 전파 지연(Propagation Delay)이 추가된 동기(기준 Sync + DL 경로 지연)를 의미할 수 있다. 여기서 전파 지연은 해당 경로의 경로 지연으로 해석될 수 있다.

UL 동기 과정을 통해 단말은 상향링크 데이터(e.g., PUSCH/PUCCH)를 전송해야 하는 정확한 타이밍을 파악할 수 있다. UL 동기는 DL 동기 (즉, 단말 동기) 대비 얼마나 빨리 UL 송신을 하는지로 정의될 수 있다. 예를 들어, UL 동기는 {DL Sync - Timing Advance 값}으로 설명될 수 있다. 또한, UL 동기는 결국 DL 동기 (즉, 단말 동기) 대비 얼마나 빨리 UL을 전송해야 기준 동기 (즉, 기지국 동기)에 맞출 수 있는지를 나타내는 것으로 정의할 수 있으며, 얼마나 빨리 전송해야 하는지에 대한 정량적인 값은 DL 때와 마찬가지로 UL 경로의 전파 지연으로 정의될 수 있다 (예: DL Sync - UL 경로 지연). 여기서, UL 경로 지연은 UL 경로의 전파 지연으로 해석될 수 있다.

한편, OFDMA 방식을 이용하는 LTE, 5G 시스템에서는 심볼 간 간섭을 줄이기 위해 각 OFDM 심볼 앞에 CP(cyclic prefix)를 삽입한다. 즉, 유효 심볼 구간의 마지막 구간의 신호를 복사하여 유효 심볼의 앞에 삽입한다.

일반적으로, 전송되는 신호는 진폭과 위상이 한 심볼에서 다음 심볼로 변경되는 사인파 형태이다. CP 삽입으로 각 심볼의 시작 부분의 진폭과 위상은 끝 부분의 진폭 및 위상과 동일하다. 다중 경로 환경에서 수신단은 도착 시간이 서로 다른 다수의 경로들을 통해 전송되는 신호들을 수신하게 된다. 이 경우, CP의 길이가 지연 확산보다 길면 수신단에서는 여전히 한번에 하나의 심볼에서 정보를 읽을 수 있다. 그러나, CP가 가장 긴 경로 지연보다 짧으면 이전 OFDM 심볼의 일부 전력과 현재 심볼로의 전환(transition)이 심볼 FFT (fast fourier transform)에 포함되어 부반송파 직교성이 깨져 EVM (error vector magnitude)이 높아지게 된다. 즉, 전파 지연(즉, 경로 지연)이 CP 길이보다 길다면 DL sync/ UL sync가 깨지는 문제가 발생할 수 있다.

이하에서, 3GPP 5G NR 규격 상에서 DL 동기와 UL 동기가 어떻게 획득되고, 추적 되는지를 구체적으로 설명한다.

단말은 기지국이 전송하는 SS(Synchronization Signal)/PBCH(physical broadcast channel) 블록에 기반하여 DL Sync를 획득하고 추적할 수 있다. 구체적으로, 기지국이 전송하는 SS/PBCH 블록을 단말 스스로 측정하여 DL Sync를 획득하고, 주기적으로 전송되는 SS/PBCH 블록을 측정하여 이전 DL Sync와의 차분을 지속적으로 측정하여 이를 DL Sync에 반영함으로써 추적하게 된다. 여기서, SS/PBCH 블록이란 PSS(Primary SS), SSS(Secondary SS), PBCH로 구성된 물리계층 채널 블록을 의미하고 구체적으로는 하기와 같다.

- PSS: 하향링크 시간/주파수 동기의 기준이 되는 신호로 셀 ID 의 일부 정보를 제공한다.

- SSS: 하향링크 시간/주파수 동기의 기준이 되고, PSS 가 제공하지 않은 나머지 셀 ID 정보를 제공한다. 추가적으로 PBCH 의 복조를 위한 기준신호 (Reference Signal) 역할을 할 수 있다.

- PBCH: 단말의 데이터채널 및 제어채널 송수신에 필요한 필수 시스템 정보를 제공한다. 상기 필수 시스템 정보는 제어채널의 무선자원 매핑 정보를 나타내는 탐색공간 관련 제어정보, 시스템 정보를 전송하는 별도의 데이터 채널에 대한 스케줄링 제어정보 등을 포함할 수 있다.

- SS/PBCH 블록: SS/PBCH 블록은 PSS, SSS, PBCH의 조합으로 이뤄진다. SS/PBCH 블록은 5ms 시간 내에서 하나 또는 다수 개가 전송될 수 있고, 전송되는 각각의 SS/PBCH 블록은 인덱스로 구별될 수 있다. SS/PBCH 블록은 SS 블록, SSB, 또는 SS/PBCH 등의 용어와 대체되어 사용될 수 있다.

도 2는 복수 개의 SS/PBCH 블록들이 다른 빔을 이용하여 전송되는 일례를 도시한 도면이다. 도 2에서 도시한 바와 같이 NR에서의 SS/PBCH 블록은 PSS, SSS 그리고 PBCH로 구성되어 있으며, 단말에게 복수 개 전송될 수 있다. 각각의 SS/PBCH 블록은 각각 다른 빔을 이용하여 단말에게 전송될 수 있다. 일례로, 도 2에 도시된 SS/PBCH 블록은 각각 빔 #0, #1, #2 및 #3을 이용해 전송된다.

PBCH를 통해 전송되는 MIB(master information block) 정보에는 시스템 프레임 번호 (system frame number, SFN), SS/PBCH 블록 인덱스의 MSB (most significant bit), Half frame timing, Subcarrier spacing for common control, SS/PBCH 서브캐리어 오프셋, SIB1 PDCCH configuration, 전체 페이로드 크기 등의 정보가 포함될 수 있다. 특히, SS/PBCH 블록 인덱스의 MSB는 복수 개의 SS/PBCH 블록을 지원하기 위한 SS/PBCH 블록 인덱스의 MSB 정보를 제공하여, 복수 개의 SS/PBCH 블록 전송이 가능하도록 한다. 단말은 이러한 SS/PBCH 블록 인덱스 확보를 통해 SS/PBCH 블록 별로 할당된 PRACH(physical random access channel) 자원을 이용하여 기지국에게 빔을 기반으로 한 PRACH를 전송함으로써 초기 접속에 필요한 랜덤 억세스 절차(random access procedure)를 진행할 수 있다.

단말은 SS/PBCH 블록을 검출함으로써 DL 동기를 획득할 수 있고, 시스템 정보를 디코딩 할 수 있다. 단말은 검출된 SS/PBCH 블록 인덱스에 기반하여 SS/PBCH 블록 버스트 세트의 구조를 식별할 수 있고, 이에 따라 심볼/슬롯/하프-프레임 경계를 검출할 수 있다. 검출된 SS/PBCH 블록이 속하는 프레임/하프-프레임의 번호는 번호는 SFN 정보와 하프-프레임 지시 정보를 이용하여 식별될 수 있다.

구체적으로, 단말은 PBCH로부터 10 비트 SFN 정보를 획득할 수 있다. 10 비트 SFN 정보 중 6 비트는 MIB로부터 얻어지고, 나머지 4 비트는 PBCH TB(Transport Block)으로부터 얻어진다.

다음으로, 단말은 1 비트 하프-프레임 지시 정보를 획득할 수 있다. 반송파 주파수가 3GHz 이하인 경우, 하프-프레임 지시 정보는 PBCH DMRS를 이용하여 묵시적으로(implicitly) 시그널링 될 수 있다. PBCH DMRS는 8개의 PBCH DMRS 시퀀스들 중 하나를 사용함으로써 3 비트 정보를 지시한다. 따라서, L=4의 경우, 8개의 PBCH DMRS 시퀀스를 이용하여 지시될 수 있는 3 비트 중 SSB 인덱스를 지시하고 남는 1 비트는 하프-프레임 지시 용도로 사용될 수 있다.

마지막으로, 단말은 DMRS 시퀀스와 PBCH 페이로드에 기반하여 SS/PBCH 블록 인덱스를 획득할 수 있다. SS/PBCH 블록 후보는 SS/PBCH 블록 버스트 세트(즉, 하프-프레임) 내에서 시간 순서에 따라 0 ~ L-1로 인덱싱 된다. L = 8 또는 64인 경우, SS/PBCH 블록 인덱스의 LSB(Least Significant Bit) 3 비트는 8개의 서로 다른 PBCH DMRS 시퀀스를 이용하여 지시될 수 있다. L = 64인 경우, SS/PBCH 블록 인덱스의 MSB 3 비트는 PBCH를 통해 지시된다. L = 2인 경우, SS/PBCH 블록 인덱스의 LSB 2 비트는 4개의 서로 다른 PBCH DMRS 시퀀스를 이용하여 지시될 수 있다. L = 4인 경우, 8개의 PBCH DMRS 시퀀스를 이용하여 지시할 수 있는 3 비트 중 SS/PBCH 블록 인덱스를 지시하고 남는 1 비트는 하프-프레임 지시 용도로 사용될 수 있다.

다음으로, UL 동기를 획득하고 추적하는 과정을 구체적으로 설명한다.

최초의(initial) UL 동기는 초기 접속의 RACH 과정에서 획득될 수 있다.

도 3은 단말의 랜덤 억세스 절차를 도시한 예이다.

도 3을 참고하면, 단말은 SS/PBCH 블록 내의 동기 신호를 검출하고 PBCH를 복호할 수 있다. 단말은 동기 신호 및 PBCH에 기반하여 하향링크 동기화를 획득할 수 있고, 시스템 정보를 디코딩 할 수 있다. 단말은 시스템 정보에 기반하여 프리앰블 포맷, 시간 및 주파수 자원을 확인할 수 있고, PRACH를 통해 랜덤 억세스 프리앰블(random access preamble, 이하 Msg1와 혼용 가능하다)을 전송할 수 있다(S310). 기지국은 이러한 Msg1을 수신 후 단말에게 Msg2(이하 랜덤 억세스 응답(random access response, RAR)과 혼용 가능하다) 전송을 위한 PDCCH를 전송하며, PDCCH를 통해 할당된 자원에 PDSCH를 통해 Msg2를 전송한다(S320).

기지국은 단말로부터 수신한 Msg1을 기반으로 UL 경로 지연을 계산하여, 해당 Timing Advance 값을 Msg2에 포함시켜 단말에게 전송할 수 있다. 이를 통해 단말은 최초의 UL 동기를 획득할 수 있다. 이후, 단말은 Msg3(이하 스케줄링된 전송(scheduled transmission)과 혼용 가능하다)를 기지국으로 전송하여 기지국에 해당 Msg2를 성공적으로 수신했음을 알리며(S330), 이후 기지국은 PDSCH 상으로 경쟁 해소 메시지(contention resolution message)를 전송하여 경쟁(contention)이 해결되었음을 알린다(S340).

기지국은 단말 최초 접속 시나 이동 시에, 특히 빔포밍 기반 시스템에서는 빔 변경 시에도 적절한 Timing Advance 값을 단말에 전달함으로써 단말이 UL Sync를 추적할 수 있도록 제어해야 하는데 이를 UL Sync 추적이라고 지칭할 수 있다.

최초의 UL 동기 이후의 UL Sync 추적은 기지국이 UL 신호(e.g., PUSCH)의 DMRS로부터 타이밍 오프셋을 측정함으로써 타이밍 어드밴스 (Timing Advance, TA) 값을 계산하고, 이를 타이밍 어드밴스 명령(command) MAC(medium access control) CE(control element)를 통해 단말로 전송함으로써 단말이 UL 동기를 추적하도록 할 수 있다.

MAC CE를 통한 타이밍 어드밴스 제어 방법을 좀 더 구체적으로 살펴본다.

타이밍 어드밴스 명령 MAC CE는 타이밍 어드밴스 그룹(timing advance group, TAG)에 대해 지시될 수 있다.

타이밍 어드밴스 그룹(TAG)은 RRC에 의해 구성되고 UL이 구성된 셀에 대해 동일한 타이밍 기준 셀 및 동일한 타이밍 어드밴스 값을 사용하는 서빙 셀 그룹을 의미할 수 있다. MAC entity의 SpCell을 포함하는 타이밍 어드밴스 그룹을 PTAG(Primary Timing Advance Group)라고 하는 반면, STAG(Secondary Timing Advance Group)라는 용어는 다른 TAG를 지칭한다.

타이밍 어드밴스 명령 MAC CE는 LCID를 갖는 MAC subheader에 의해 식별될 수 있다. 고정된 크기를 가질 수 있으며, 다음과 같이 정의된 단일 octet으로 구성될 수 있다:

- TAG Identity (TAG ID): 이 필드는 언급된 TAG의 TAG ID (identity)를 나타낸다. SpCell을 포함하는 TAG는 TAG Identity 0을 가지며, 이 필드의 길이는 2 비트이다;

- Timing Advance Command: 이 필드는 MAC entity가 적용해야 하는 타이밍 조정의 양을 제어하는데 사용되는 인덱스 값 TA (0, 1, 2,..., 63) 을 나타낸다. 이 필드의 길이는 6비트이다.

단말은 서빙 셀에 대한 n-TimingAdvanceOffset 에 의해 서빙 셀에 대한 타이밍 어드밴스 오프셋의 값

을 제공받을 수 있다. 단말이 서빙 셀에 대한 n-TimingAdvanceOffset 을 제공받지 않은 경우, 단말이 디폴트 값을 결정할 수 있다. 단말에게 서빙 셀에 대한 두 개의 UL 캐리어가 설정된 경우, 동일한 timing advance offset 값

이 두 캐리어 모두에 적용될 수 있다.

TAG에 대한 타이밍 어드밴스 명령을 수신한 단말은 i) TAG의 모든 서빙 셀에 대해 단말이 동일할 것으로 예상하는

값을 기반으로 및 ii) PUSCH/SRS/PUCCH 전송을 위한 업링크 타이밍이 TAG의 모든 서빙 셀에 대해 동일한 수신된 타이밍 어드밴스 명령에 기반하여, TAG의 모든 서빙 셀에서의 PUSCH/SRS/PUCCH 전송을 위한 상향링크 타이밍을 조정할 수 있다.

kHz의 SCS에 대해, TAG에 대한 타이밍 어드밴스 명령은 TAG에 대한 현재 상향링크 타이밍에 대해 상대적으로 UL 타이밍의 변경(change)를

의 배수로 지시할 수 있다

랜덤 억세스 응답의 경우 또는 절대(absolute) 타이밍 어드밴스 명령 MAC CE의 경우 TAG에 대한 타이밍 어드밴스 명령

는

= 0, 1, 2, ..., 3846 의 인덱스 값에 의해

값들을 지시할 수 있다. 여기서,

kHz의 SCS를 갖는 TAG 에 대한 timing alignment의 양은

이다.

는 랜덤 액세스 응답 또는 절대 타이밍 어드밴스 명령 MAC CE를 수신한 후 UE로부터의 첫 번째 상향링크 전송의 SCS에 상대적이다.

다른 경우들에서, TAG에 대한 타이밍 어드밴스 명령

는

= 0, 1, 2, ..., 63 의 인덱스 값에 의해 현재

값인

을 새로운

값인

로 조절하는 것을 나타낸다. 여기서,

kHz의 SCS에 대해,

이다.

값을 양수 또는 음수로 조절하는 것은 각각 해당하는 양만큼 TAG에 대한 상향링크 전송 타이밍을 앞당기거나 혹은 늦추는 것을 의미한다.

일반적으로 기지국은 여러 단말들을 처리하고 기지국은 모든 단말들로부터의 UL 신호가 기지국의 공통 수신기 타이머와 정렬되어야 함을 보장할 필요가 있다. 따라서, 각 단말의 Tx 타이밍 (UL 타이밍)을 조정할 필요가 있다. UL 동기가 기지국에 의해 제대로 설정되지 않으면 단말로부터 전송된 UL 신호의 수신 품질이 크게 떨어질 뿐 아니라, 기지국과 단말 간 링크가 단절되는 현상이 발생할 수 있다.

LTE나 6GHz 이하의 5G NR 대역에서는 무지향성 (Omni-Directional) 방사 패턴을 가지고 통신하기 때문에 단말이 이동하는 경우에만 초기 대비 경로 지연(Path Delay)의 차분이 발생하고, 경로 지연 차이가 발생하더라도 단말 이동에 의해 발생하는 경로 지연의 차이는 크지 않을 수 있다. 이 경우, UL 신호(e.g., PUSCH)에서 타이밍 오프셋을 측정하고 타이밍 어드밴스 명령 MAC CE를 통해 UL Sync를 위한 TA 값을 업데이트하는 기존의 Timing Advance 제어 방법을 사용해도 문제가 되지 않을 수 있다.

그러나, 5G NR의 6GHz 이상의 고주파 대역에서처럼 지향성(Directional) 빔을 사용하는 네트워크에서는 단말의 이동 뿐만 아니라 빔 변경에 의해서도 큰 경로 지연이 발생할 수 있다.

도 4는 기지국과 단말 간 빔 별로 다양한 경로 지연이 존재하는 환경에서 서빙 빔에 대한 막힘(blockage) 발생으로 인한 빔 변경의 예를 도시한다.

도 4에서와 같이 기지국과 단말 사이에 빔 별로 서로 다른 경로 지연을 가지는 다수의 경로가 존재할 수 있다. 서빙 빔이 장애물 등의 이유로 막히게 되어(Blocked) 품질이 임계값 이하로 떨어지게 되면 이웃 빔으로의 빔 변경이 수행될 수 있다. 이때, 각 경로 별로 경로 지연이 다르기 때문에 빔 변경에 의해서도 큰 경로 지연 차이가 발생할 수 있다. 기존 서빙 빔 경로 대비 경로 지연이 큰 이웃 빔으로 변경되면, UL Sync가 망가질 수 있다. 특히, 변경될 빔의 전파 지연(즉, 경로 지연)이 CP 길이보다 길다면 OFDM 심볼의 직교성이 깨져 EVM이 높아지고, UL sync가 깨지는 문제가 발생할 수 있다.

도 4에는 설명의 편의를 위해 서빙 빔의 경로 지연보다 이웃 빔들의 경로 지연이 긴 예를 도시하였으나, 이웃 빔의 경로 지연이 서빙 빔의 경로 지연보다 짧은 경우도 존재할 수 있음은 물론이다.

따라서, 빔 변경으로 인해 발생할 수 있는 경로 지연을 보상하도록 타이밍 어드밴스, 즉, UL sync를 제어하는 방법이 필요하다. 그러나, 현재 3GPP 5G NR 규격에서는 빔 변경에 의해서 발생할 수 있는 큰 Sync 에러에는 대응하지 못하는 문제가 있다.

본 개시에서 제안하는 방법 및/또는 실시 예를 설명하기에 앞서 종래 규격에서 정의하고 있는 빔 피드백 동작을 설명한다.

도 5는 NR 규격에서의 전체 빔 변경 과정을 도시한 예이다.

도 5에서 SSB를 이용한 빔 관리 과정(1), 단말이 기지국으로 보고한 SSBRI에 기초한 빔 변경 요청 과정 (2), 변경된 빔을 통해 수신되는 CSI-RS에 기초한 채널 측정 과정(3) 및 DL 데이터 전송 과정(4)을 도시하였다. 현재 규격 상, SSB를 이용한 빔 관리 과정에서 최대 4개의 SSBRI 및 RSRP pair들을 전송하도록 정의되어 있다.

도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 SSB를 이용한 DL 빔 관리 과정(1)의 구체적인 절차의 일례를 도시한다.

단말은 기지국으로부터 수신된 SSB를 측정할 수 있다 (S610). 기지국은 서로 다른 Tx (transmission) 빔을 통해 다수의 SSB들을 단말에게 전송할 수 있다.

SSB를 이용한 빔 보고에 대한 설정은 RRC 연결(connected) 상태에서 수행될 수 있다. 빔 관리를 위해 사용되는 SSB 자원들은 기지국으로부터 전송되는 설정 정보(예: CSI-ResourceConfig IE)에 기반하여 설정될 수 있다. 상기 설정 정보는 하나의 자원 세트에서 빔 관리 및 보고를 위해 사용되는 SSB 자원들의 리스트(e.g., CSI-SSB-ResourceSetList)를 포함할 수 있다. 여기서, SSB 자원 세트는 {SSBx1, SSBx2, SSBx3, SSBx4, ...}으로 설정될 수 있다. SSB 인덱스는 0부터 63까지 정의될 수 있다. 예를 들어, SSB 인덱스 0, SSB 인덱스 1,...,SSB 인덱스 63은 각각 기지국의 서로 다른 Tx 빔(e.g, 빔 #0, 빔 #1,..., 빔 #63)에 대응될 수 있다.

단말은 SSB 자원들에 대한 RSRP를 측정하고, DL Sync를 획득할 수 있다(S620).

단말은 기지국으로부터 피드백 요청을 받았는지를 판단할 수 있다 (S630). 예를 들어, CSI 보고 설정 정보(e.g., CSI-reportConfig)의 reportQuantity가 SSBRI (SSB resource indicator) 및 RSRP (Reference Signal Received Power)에 대한 보고를 지시하는 파라미터(e.g., ssb-Index-RSRP)로 설정된 경우, 단말은 피드백 요청을 받았다고 판단할 수 있다.

단말이 기지국으로부터 피드백 요청을 수신한 경우, 단말은 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다 (S640). 상기 피드백 정보는 빔 ID (예: SSBRI)와 이에 대응하는 RSRP Pair를 포함할 수 있다.

도 5 및 도 6에서 설명한 바와 같이, 빔 변경을 트리거 하는 단말이 기지국으로 보고하는 빔 관련 피드백 정보에는 빔 ID(예: SSBRI) 및 RSRP만 포함되어 있다. 따라서, 기지국은 RSRP 신호 세기만을 가지고 빔을 선택할 수 밖에 없다. 즉, 기지국이 RSRP 신호 세기만을 가지고 빔을 선택하는 경우 경로 지연이 큰 빔이 선택될 수 있고 이로 인해 UL Sync에 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, RSRP 가 가장 좋은 빔을 선택하더라도 해당 빔의 경로 지연이 매우 커서 CP 길이를 초과하는 경우 OFDM 심볼의 직교성이 깨져 EVM이 높아지고, UL sync에 문제가 발생할 수 있다.

도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 서로 다른 경로의 빔들의 일례를 도시한다. 도 7에서는 설명의 편의를 위해 2개의 경로들을 예로 도시하였으나, 빔포밍 기반의 통신 시스템에서는 3개 이상의 복수의 경로들이 존재할 수 있다.

도 7을 참고하면, 서빙 빔의 경로 길이는 90미터이고, 이웃 빔의 경로 길이는 150 미터인 예를 도시하였다. 각 빔의 경로 길이가 다르기 때문에 빔 별로 서로 다른 경로 지연을 가질 수 있다.

이하, 본 개시에서 각 경로들의 경로 지연 값이 다를 수 있는 다중 경로 환경에서 무선 링크 단절을 방지하면서도 UL 동기를 업데이트/추적 하기 위한 방안(즉, timing advance를 제어하는 방안)을 제안한다. 또한, 경로 지연이 길더라도 RSRP 가 좋은 빔을 활용하기 위한 방안을 제안한다. 구체적으로, 본 개시에서는 단말이 서빙 빔과 이웃(neighbor) 빔의 DL Sync 차이를 측정하고, DL Sync 차이에 대한 정보를 빔 관련 피드백 (예: 빔 CSI 보고) 을 통해 기지국으로 보고하는 방법을 제안한다. 또한, 기지국이 보고된 값을 바탕으로 결정된 Timing Advance 값을 빔 변경 요청과 함께 단말에게 전송함으로써 빔 변경 시 겪는 급격한 UL Sync 에러에 대응할 수 있는 방법을 제안한다.

도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 단말이 기지국의 Tx 빔 별 DL sync 차이 정보를 획득하는 방법을 도시한 예시이다.

도 8을 참고하면, 단말은 기지국의 Tx 빔 별로 DL Sync를 획득할 수 있다. 즉, 단말은 서빙 빔의 DL sync와 이웃 빔의 DL Sync를 각각 획득할 수 있다. 상술한 바와 같이, 단말은 기지국의 서로 다른 Tx 빔을 통해 전송되는 SSB를 수신하고, 각 빔에 대응하는 SSB에 기반하여 DL sync를 획득할 수 있다. 또한, 단말은 서빙 빔(e.g. 제1 빔)의 DL Sync와 이웃 빔(e.g., 제2 빔)의 DL Sync와의 차이를 측정할 수 있다. 단말은 측정된 차이 값 (e.g., DL Sync Delta)을 직접 저장하거나, 또는 타이밍 어드밴스 값으로 변환하여 저장할 수 있다.

도 8에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 서빙 빔과 하나의 이웃 빔을 중심으로 설명하나, 이러한 예시가 본 개시의 기술적 범위를 제한하는 것은 아니다. 따라서, 둘 이상의 이웃 빔들이 존재하는 상황에서도 적용될 수 있음은 물론이다.

도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 단말의 빔 피드백 동작 절차의 일례를 도시한다.

단말은 기지국으로부터 SSB를 수신하고, 수신된 SSB를 측정할 수 있다 (S910). 여기서, SSB는 SS/PBCH 블록을 의미할 수 있으며, 각 SSB(SS/PBCH 블록)은 동기 신호(SS) 및 PBCH(physical broadcast channel)를 포함할 수 있다. 또한, 각 SSB는 기지국의 서로 다른 빔에 대응될 수 있다. 즉, 기지국은 서로 다른 Tx 빔을 통해 SSB를 단말에게 전송할 수 있다.

단말은 SSB에 기반하여 DL 동기를 획득하고 RSRP를 측정할 수 있다(S920).

단말은 현재의 빔이 서빙 빔(e.g., 제1 빔)인지를 판단할 수 있다 (S930).

현재의 빔이 서빙 빔인 경우 서빙 빔의 DL Sync 정보를 획득하여 저장할 수 있다(S941). 한편, 현재의 빔이 서빙 빔이 아닌 경우(e.g., 제2 빔), 기 저장된 서빙 빔의 DL Sync와 현재 빔의 DL Sync 차이를 계산하고 이를 저장할 수 있다 (S942). 다시 말해, 서빙 빔에 대응되는 SSB에 기반한 DL Sync(e.g., 제1 DL Sync)와 현재 빔(e.g., 서빙 빔이 아닌 제2 빔)에 대응되는 SSB에 기반한 DL Sync(e.g., 제2 DL Sync)와의 차이 값을 획득하고, 저장할 수 있다.

예를 들어, 상기 S910 내지 S942 단계의 동작은 설정된 SSB 자원들의 수만큼 반복하여 수행될 수 있다. 즉, 단말은 기지국의 다수의 빔들에 기반하여 다수의 SSB들을 수신할 수 있으며, 각 SSB는 서로 다른 Tx 빔에 대응될 수 있다. 또한, 단말은 각 SSB에 대한 DL Sync 및 RSRP 값을 측정할 수 있다.

단말은 기지국으로부터 피드백 요청을 받았는지를 판단할 수 있다 (S950).

예를 들어, 단말은 기지국으로부터 피드백 보고와 연관된 설정 정보 (e.g., CSI-reportConfig IE)를 수신할 수 있으며, 상기 설정 정보에 포함된 "reportQuantity"가 SSBRI 및 RSRP (Reference Signal Received Power))에 대한 보고를 나타내는 파라미터(e.g., ssb-Index-RSRP')로 설정된 경우, 단말은 피드백 요청을 받았다고 판단할 수 있다.

또 다른 예를 들어, DL Sync와 관련된 피드백 보고(e.g., DL Sync 차이 값과 연관된 정보)를 명시적으로 지시하기 위해 새로운 "reportQuantity" 값이 정의될 수도 있다. 일례로, 기지국으로부터 획득한 피드백 보고와 연관된 설정 정보 (e.g., CSI-ReportConfig" IE) 내 "reportQuantity"에서 SSBRI, RSRP 및 DL Sync 차이 값과 연관된 정보에 대한 보고를 지시하는 파라미터(e.g., 'ssb-Index-RSRP-DLSyncdelta') 가 설정될 수도 있으며, 이 경우 단말은 피드백 요청을 받았다고 판단할 수 있다.

단말이 기지국으로부터 피드백 요청을 수신한 경우, 단말은 피드백 정보(즉, 보고 정보)를 기지국으로 전송할 수 있다 (S960). 상기 피드백 정보는 상향링크 채널(e.g., PUCCH, PUSCH)에 기반하여 전송될 수 있다. 상기 피드백 정보는 Beam ID (e.g., SSBRI), RSRP, 및 서빙 빔의 DL Sync와 현재 빔의 DL Sync의 차이 값과 연관된 정보(e.g., DL Sync Delta Tuple)를 포함할 수 있다. 서빙 빔의 DL Sync와 현재 빔의 DL Sync의 차이 값과 연관된 정보(e.g., DL Sync Delta Tuple)를 전송함으로써 기지국이 해당 빔을 적용할 때 얼마만큼의 UL Sync 에러가 발생할 수 있을지 알려줄 수 있다.

예를 들어, 상기 차이 값과 연관된 정보(e.g., DL Sync Delta Tuple)는 서빙 빔의 DL sync과 이웃 빔의 DL sync 간의 차이 값(즉, delta)으로 구성될 수 있다. 일례로, 상기 차이 값은 |(서빙 빔의 DL 경로 지연)-(이웃 빔의 DL 경로 지연)|으로 표현할 수 있다.

구체적인 예로, 현재 규격에 따르면 단말은 최대 4개의 SSBRI 및 RSRP pair 들을 보고할 수 있다. 따라서, 보고되는 SSBRI에 대응되는 SSB들의 각 DL sync 차이 값을 기지국으로 보고할 수도 있다. 일례로, 보고되는 SSBRI들의 개수가 n 개라고 할 때, 상기 차이 값과 연관된 정보는 서빙 빔과 이웃 빔 #1과의 DL Sync delta 1, 서빙 빔과 이웃 빔 #2와의 DL Sync delta 2, ..., 서빙 빔과 이웃 빔 #n과의 DL Sync delta n을 포함할 수 있다.

또 다른 예를 들어, 서빙 빔의 DL sync를 기준으로 차이 값(즉, Delta)의 범위를 N 개의 구간으로 나누고, 각 구간에 대응하는 인덱스가 미리 정의될 수 있다. 일례로, 인덱스와 Delta 범위의 대응 관계가 표 1과 같이 미리 정의될 수 있다. 또는, 표 1의 대응 관계가 상위 계층 시그널링 (e.g., RRC) 로 설정될 수도 있다. 그리고 획득된 차이 값에 해당하는 인덱스가 상기 보고 정보에 포함되어 보고될 수도 있다. 표 1은 설명의 편의를 위한 일례일 뿐, 본 개시의 기술적 범위를 제한하는 것은 아니다. 따라서, 차이 값의 범위가 좀더 세분화 되어, 3 비트 이상의 비트로 피드백 되거나, 범위의 해상도가 낮아져 2비트 미만의 비트로 피드백 될 수도 있다. 이를 통해, DL Sync delta 값을 피드백 하는 방법과 비교하여 피드백에 필요한 비트 수를 줄일 수 있다.

또 다른 예를 들어, 단말은 상기 차이 값을 직접 기지국으로 보고하는 대신, 측정한 차이 값에 기반하여 새로운 TA 제어가 필요하다고 판단하고 1 비트 시그널링을 이용하여 기지국에 새로운 TA 값을 보내줄 것을 명시적으로 요청할 수도 있다. 이 경우, 피드백 정보는 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록의 인덱스, RSRP 값 및 상기 TA 값의 업데이트가 필요함을 알리는 1 비트 정보를 포함할 수 있다. 기지국은 상기 1 비트 정보를 통해 제2 빔으로 변경하는 경우 새로운 TA 값을 단말에게 전달해야 함을 알 수 있다. 단말은 서빙 빔이 아닌 빔(e.g., 제2 빔)의 DL sync와 CP 길이를 비교하고, 이에 기반하여 차이 값과 연관된 정보(e.g., 차이 값, 차이 값에 대응되는 인덱스 등)를 포함하는 피드백 정보를 기지국으로 보고할 수 있다.

예를 들어, 단말은 SSB 자원들 중 RSRP 값이 가장 좋은 SSB 자원을 선택할 수 있다. 선택된 SSB 자원에 기반하여 획득한 DL Sync의 값이 CP 길이를 초과하는 경우, 상기 차이 값과 연관된 정보를 기지국으로 보고할 수 있다. 다시 말해, 단말은 i) 선택된 SSB 자원에 대응되는 빔 ID (e.g., SSB 자원 식별자), ii) 선택된 SSB 자원에 기반하여 측정된 RSRP 값 및 ii) 선택된 SSB 자원에 기반하여 획득한 DL Sync와 서빙 빔에 대응되는 SSB에 기반하여 획득한 DL Sync 간의 차이 값과 연관된 정보를 포함하는 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 일례로, 차이 값과 연관된 정보는 차이 값 자체, 차이 값을 특정 시간 단위로 변환한 값, 또는 차이 값에 대응되는 인덱스를 포함할 수 있다. 만일 선택된 SSB 자원에 기반하여 획득한 DL Sync의 값이 CP 길이를 초과하지 않는다면, 종래 방식과 같이 SSBRI 및 RSRP 만을 보고할 수도 있다.

또 다른 예를 들어, 현재 규격에 따르면 단말은 최대 4개의 SSBRI 및 RSRP pair 들을 보고할 수 있다. 보고되는 SSBRI는 SSB 자원에 기반하여 측정된 RSRP 에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 보고되는 SSBRI에 대응하는 DL sync 차이 값과 연관된 정보들도 최대 4개 보고될 수 있다. 이 때에도, CP 길이를 초과하는 DL Sync를 갖는 빔에 대해서만 DL sync 차이 값과 연관된 정보가 보고될 수 있다. 구체적인 예로, SSB #1, SSB #2, SSB #3, SSB #4가 보고된다고 가정한다. 이 중 SSB #2, SSB #3과 연관된 빔의 DL sync가 CP 길이를 초과하고, SSB #1, SSB #4와 연관된 빔의 DL Sync는 CP 길이를 초과하지 않을 수 있다. 이 경우, 단말은 {SSB#1, SSB #1에 대한 RSRP}, {SSB#2, SSB #2에 대한 RSRP, DL sync delta #2}, {SSB#3, SSB #3에 대한 RSRP, DL Sync delta #3} 및 {SSB#4, SSB #4에 대한 RSRP}를 기지국으로 보고할 수 있다.

또 다른 예로, 단말은 SSB에 대해 측정한 RSRP 값에 기반하여 기지국의 다수의 빔들 중 하나 이상의 후보 빔들을 선택할 수 있다. 다시 말해, 단말은 측정된 RSRP 값을 기준으로 특정 값 이상의 RSRP 값을 갖는 SSB 후보들을 선택할 수 있다. 상기 특정 값은 미리 정의되거나 상위 계층 시그널링을 통해 설정될 수 있다. 즉, 좋은 품질의 빔을 선택하기 위하여, RSRP 값에 기반하여 SSB 후보들을 선택할 수 있다. 그리고 SSB 후보들(즉, 후보 빔들) 중에서 서빙 빔과의 DL Sync 차이가 더 작은 값을 갖는 SSB 들을 선택할 수 있다. 일례로, 하나의 SSBRI가 보고되는 경우, 단말은 SSB 후보들 중에서 서빙 빔과의 DL Sync 차이가 가장 작은 값을 갖는 SSB(즉, SSB에 대응되는 빔)를 선택하고, 선택된 SSB에 대응하는 인덱스(e.g., SSBRI) 및 RSRP 및 DL Sync 차이 값과 연관된 정보(e.g, 차이 값, 차이 값을 특정 시간 단위로 변환한 값, 또는 차이 값에 대응되는 인덱스 등)를 보고할 수 있다. 일례로, 복수의 SSBRI가 보고되는 경우, 단말은 SSB 후보들 중에서 서빙 빔과의 DL Sync 차이가 작은 값을 갖는 순서로 SSB를 선택할 수 있다. 이를 통해, 서빙 빔의 DL sync을 비슷하게 유지하면서도 RSRP 가 좋은 빔에 대해 보고할 수 있다.

또 다른 예로, 상향링크의 빠른 전송이 필요한 경우 CP 길이를 초과하는 경로 지연을 갖는 빔을 필터링 하기 위하여, 경로 지연에 대한 임계값을 초과하는 빔들을 먼저 필터링(제외) 하고 나머지 빔들 중 RSRP 값이 가장 좋은 빔에 대한 SSBRI 및 RSRP를 보고할 수도 있다. 이와 함께, 해당 빔에 대응하는 차이 값과 연관된 정보가 함께 보고될 수도 있다. 일례로, 상기 경로 지연에 대한 임계값은 미리 정의되거나 상위 계층 시그널링(e.g., RRC)을 통해 설정될 수 있다. 또한, 상기 임계값은 CP 길이 또는 CP 길이의 퍼센트(%)(e.g., 90%)로 설정/정의될 수 있다.

단말은 상기 차이 값과 연관된 정보(e.g., DL Sync Delta Tuple)에 기반하여 도출된 TA 값에 대한 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있고, TA 값을 이용하여 UL sync를 추적/업데이트 할 수 있다. 예를 들어, 상기 TA 값에 대한 정보는 서빙 빔에서 다른 빔으로의 변경을 지시하는 정보를 포함하는 MAC(medium access control) CE(control element) 명령(command)에 포함되어 전달될 수 있다.

도 10은 본 개시의 실시 예에 따른 기지국의 빔 변경 동작 절차의 일례를 도시한다.

기지국은 단말에게 빔 관련 피드백 요청을 전송할 수 있다 (S1010).

예를 들어, 기지국은 단말로 피드백 보고와 연관된 설정 정보 (e.g., CSI-reportConfig IE)를 전송할 수 있으며, 상기 설정 정보에 포함된 "reportQuantity"를 SSBRI 및 RSRP (Reference Signal Received Power))에 대한 보고를 나타내는 파라미터(e.g., ssb-Index-RSRP')로 설정하여 단말에게 전송할 수 있다.

또 다른 예를 들어, DL Sync와 관련된 피드백 보고(e.g., DL Sync 차이 값과 연관된 정보)를 명시적으로 지시하기 위해 새로운 "reportQuantity" 값이 정의될 수도 있다. 일례로, 기지국은 피드백 보고와 연관된 설정 정보 (e.g., CSI-ReportConfig" IE) 내 "reportQuantity"에서 SSBRI, RSRP 및 DL Sync 차이 값과 연관된 정보에 대한 보고를 지시하는 파라미터(e.g., 'ssb-Index-RSRP-DLSyncdelta') 를 설정하여 단말에게 전송할 수도 있다.

기지국은 단말로부터 상기 피드백 요청에 대응하여 피드백 정보 (즉, 보고 정보)를 수신할 수 있다 (S1020). 상기 피드백 정보는 상향링크 채널(e.g., PUCCH, PUSCH)에 기반하여 수신될 수 있다. 상기 피드백 정보는 Beam ID (e.g., SSBRI), RSRP, 및 서빙 빔의 DL Sync와 현재 빔의 DL Sync의 차이 값과 연관된 정보(e.g., DL Sync Delta Tuple)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 차이 값과 연관된 정보(e.g., DL Sync Delta Tuple)는 서빙 빔의 DL sync과 이웃 빔의 DL sync 간의 차이 값(즉, delta)으로 구성될 수 있다. 상기 차이 값은 |(서빙 빔의 DL 경로 지연)-(이웃 빔의 DL 경로 지연)|으로 표현할 수 있다.

또 다른 예를 들어, 상기 차이 값과 연관된 정보(e.g., DL Sync Delta Tuple)는 서빙 빔의 DL sync과 이웃 빔의 DL sync 간의 차이 값(즉, delta)에 대응되는 인덱스를 포함할 수 있다. 서빙 빔의 DL sync를 기준으로 차이 값(즉, Delta)의 범위를 N 개의 구간으로 나누고, 각 구간에 대응하는 인덱스가 상술한 표 1의 예와 같이 미리 정의될 수 있다. 또는, 표 1의 대응 관계가 상위 계층 시그널링 (e.g., RRC) 로 설정될 수도 있다.

또 다른 예를 들어, 상기 차이 값과 연관된 정보(e.g., DL Sync Delta Tuple)는 TA 값의 업데이트가 필요함을 알리는 1 비트 정보로 구성될 수 있다. 이 경우, 피드백 정보는 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록의 인덱스, RSRP 값 및 상기 TA 값의 업데이트가 필요함을 알리는 1 비트 정보를 포함할 수 있다.

상기 차이 값과 연관된 정보는 서빙 빔이 아닌 빔(e.g., 제2 빔)의 DL sync와 CP 길이의 비교에 기반하여 상기 피드백 정보에 포함될 수 있다. 예를 들어, 서빙 빔이 아닌 빔(e.g., 제2 빔)의 DL sync(e.g., 제2 DL sync)가 상기 CP 길이를 초과하는 경우, 상기 차이 값과 연관된 정보가 피드백 정보에 포함될 수 있다.

예를 들어, 다수의 SSB 자원들 중 RSRP 값이 가장 좋은 SSB 자원이 선택될 수 있으며, 선택된 SSB 자원에 기반하여 획득한 DL Sync의 값이 CP 길이를 초과하는 경우, 상기 차이 값과 연관된 정보가 피드백 정보에 포함될 수 있다. 즉, 기지국은 i) 선택된 SSB 자원에 대응되는 빔 ID (e.g., SSB 자원 식별자), ii) 선택된 SSB 자원에 기반하여 측정된 RSRP 값 및 ii) 선택된 SSB 자원에 기반한 DL Sync와 서빙 빔에 대응되는 SSB에 기반한 DL Sync 간의 차이 값과 연관된 정보를 포함하는 피드백 정보를 단말로부터 수신할 수 있다. 일례로, 차이 값과 연관된 정보는 차이 값 자체, 차이 값을 특정 시간 단위로 변환한 값, 또는 차이 값에 대응되는 인덱스를 포함할 수 있다.

또 다른 예로, 기지국이 전송하는 다수의 SS/PBCH 블록들 각각에 대응되는 RSRP(Reference Signal Received Power) 값에 기초하여, 상기 기지국의 다수의 빔들 중 하나 이상의 후보 빔들이 결정될 수 있다. 다시 말해, 측정된 RSRP 값을 기준으로 특정 값 이상의 RSRP 값을 갖는 SSB 후보들이 선택될 수 있다. 상기 특정 값은 미리 정의되거나 상위 계층 시그널링을 통해 설정될 수 있다. 상기 하나 이상의 후보 빔들 각각과 연관된 DL sync와 서빙 빔의 DL Sync 간의 차이 값들 중 더 작은 값을 갖는 SSB 들(즉, SSB에 대응되는 빔)이 선택될 수 있다. 일례로, DL Sync 차이가 가장 작은 값을 갖는 SSB에 대응하는 인덱스(e.g., SSBRI) 및 RSRP 및 DL Sync 차이 값과 연관된 정보(e.g, 차이 값, 차이 값을 특정 시간 단위로 변환한 값, 또는 차이 값에 대응되는 인덱스 등)를 수신할 수 있다.

기지국은 수신된 피드백 정보에 기반하여 빔을 변경할 필요가 있는지 여부를 판단할 수 있다 (S1030). 예를 들어, RSRP를 기준으로 빔 변경이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 일례로, 수신된 RSRP 값이 특정 임계값보다 작을 경우, 빔 변경이 필요하다고 판단할 수 있다.

빔 변경이 필요하다고 판단되면, 기지국은 빔 변경 요청을 단말에게 전송할 수 있다 (S1040). 이때, 기지국은 DL Sync의 차이 값과 연관된 정보(e.g., DL Sync Delta Tuple)에 기반하여 계산한/도출한 TA 값에 대한 정보를 빔 변경 요청과 함께 전송할 수 있다.

예를 들어, 상기 빔 변경 요청은 TCI state 활성화/비활성화 MAC CE를 이용하여 전달될 수 있다. 이 경우, TCI state 활성화/비활성화 MAC CE는 새로운 TCI state 및 TCI state에 대응되는 TA 값(인덱스)을 포함할 수 있다. 또한, TCI state 활성화/비활성화 MAC CE는 서빙 셀 ID 및 BWP ID를 더 포함할 수도 있다.

기지국은 해당 빔 변경 요청에 대한 HARQ 피드백을 단말로부터 수신하면(S1050), 일정 시간 (e.g., 3ms) 이후에 빔 스위치 (변경)를 수행할 수 있다 (S1060).

단말은 빔 변경 요청에 포함된 TA를 반영하여 UL 동기를 맞출 수 있고, UL 전송에 적용할 수 있게 되어, 빔 변경에 따른 UL Sync 에러를 발생하지 않게 할 수 있다.

도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 전체 빔 변경 과정을 도시한 예이다.

상술한 바와 같이 도 11에서 SSB를 이용한 빔 관리 과정(1), 단말이 기지국으로 보고한 SSBRI에 기초한 빔 변경 요청 과정 (2), 변경된 빔을 통해 수신되는 CSI-RS에 기초한 채널 측정 과정(3) 및 DL 데이터 전송 과정(4)을 도시하였다.

상기 도 5와 비교하면, 본 개시의 실시 예에 따르면 단말은 SSBRI, RSRP와 함께 DL sync 차이 값과 연관된 정보(e.g., DL sync delta 값)를 기지국으로 보고할 수 있다. 또한, 기지국은 보고 받은 DL sync 차이 값과 연관된 정보(e.g., DL sync delta 값)를 기반으로 빔 변경 시에 발생할 수 있는 UL 경로 길이 차이를 고려한 TA를 계산하고, 빔 변경 요청 MAC CE에 TCI State(Beam ID)와 함께 TA 값에 대한 정보를 포함하여 단말로 전송할 수 있다. 이를 통해, 기지국으로부터 CP 길이를 초과하는 경로 지연 값을 갖는 빔으로의 변경이 지시되더라도, 해당 빔에 대한 TA 값도 같이 지시되어 단말의 UL sync 추적 및 TA 업데이트를 가능하게 할 수 있다.

도 12은 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말의 블록도이다.

도 12을 참조하면, 단말(1200)은 송수신부(1201), 제어부(프로세서)(1202) 및 저장부(메모리)(1203)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 제안하는 방법 및/또는 실시 예들에 따라 단말(1200)의 송수신부(1201), 제어부(1202) 및 저장부(1203)가 동작할 수 있다. 다만, 일 실시 예에 따른 단말(1200)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에 따라, 단말(1200)은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 특정한 경우 송수신부(1201), 제어부(1202) 및 저장부(1203)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

송수신부(1201)는 다른 실시 예에 따라, 송신부 및 수신부로 구성될 수도 있다. 송수신부(1201)는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(1201)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부(1201)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 이를 제어부(1202)로 출력하고, 제어부(1202)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

제어부(1202)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 단말(1200)이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(1202)는 본 개시의 실시 예에 따라 단말이 기지국의 TX 빔 별 DL sync를 획득하고, 서빙 빔과 이웃 빔들의 DL sync 차이 값을 계산하여, 이를 기지국으로 보고하는 과정을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(1202)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1202)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

저장부(1203)는 단말(1200)이 계산한 서빙 빔과 이웃 빔 간의 DL sync 차이 값 및/또는 DL sync 차이 관련 정보를 저장할 수 있으며, 제어부(1202)의 제어에 필요한 데이터 및 제어부(1202)에서 제어 시 발생되는 데이터 등을 저장하기 위한 영역을 가질 수 있다.

도 13는 일 실시 예에 따른 기지국의 블록도이다.

도 13를 참조하면, 기지국(1300)은 송수신부(1301), 제어부(프로세서)(1302) 및 저장부(메모리)(1303)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 제안하는 방법 및/또는 실시 예들에 따라 기지국(1300)의 송수신부(1301), 제어부(1302) 및 저장부(1303)가 동작할 수 있다. 다만, 일 실시 예에 따른 기지국(1300)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에 따라, 기지국(1300)은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 특정한 경우, 송수신부(1301), 제어부(1302) 및 저장부(1303)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

송수신부(1301)는 다른 실시 예에 따라, 송신부 및 수신부로 구성될 수도 있다. 송수신부(1301)는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(1301)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부(1301)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 이를 제어부(1302)로 출력하고, 제어부(1302)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

제어부(1302)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 기지국(1300)이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(1302)는 본 개시의 실시 예에 따르는 단말로부터 수신된 빔 관련 보고에 포함된 DL sync 차이 값에 기반하여 TA 값을 계산하고, 새로운 빔에 대한 정보 (e.g., TCI state) 및 TA 값을 포함하는 빔 변경 요청 정보를 단말에게 전송하도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(1302)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1302)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

저장부(1303)는 단말로부터 수신된 DL sync 차이 값, 빔 관련 보고 정보 등을 저장할 수 있으며, 제어부(1302)의 제어에 필요한 데이터 및 제어부(1302)에서 제어 시 발생되는 데이터 등을 저장하기 위한 영역을 가질 수 있다.

도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말 및 기지국의 블록도의 또 다른 일례이다.

도 14를 참고하면, 단말(1200)은 서로 다른 빔들의 DL Sync를 측정하는 측정부, 서빙 빔과 이웃 빔 간의 DL sync 차이를 계산하는 계산부, DL sync 차이 값을 저장하는 저장부 및 DL Sync Delta 정보를 기존 Beam Feedback에 추가하여 기지국에 보고하는 보고부를 포함할 수 있다. 도 14에서 본 개시의 실시 예에 따라 동작하는 단말의 각 기능 별로 별개의 부로 구분하여 도시하였으나, 하나 이상의 부가 결합되어 도 12의 단말 구성으로 구현될 수도 있음은 물론이다. 일례로, 상기 보고부는 송수신부에 포함될 수 있고, 상기 저장부는 메모리에 포함될 수 있으며, 측정부 및 계산부는 프로세서에 포함될 수 있다.

기지국(1300)은 단말에서 송신한 Beam Feedback를 수신하는 수신부, 그리고 수신된 DL Sync Delta를 기반으로 Timing Advance를 계산하는 계산부, 빔을 변경 여부를 결정하는 결정부, 빔 변경이 결정되면, 빔 변경 요청 시에 계산 TA를 포함하여 빔 변경을 요청을 전송하는 전송부를 포함할 수 있다. 도 14에서 본 개시의 실시 예에 따라 동작하는 기지국의 각 기능 별로 별개의 부로 구분하여 도시하였으나, 하나 이상의 부가 결합되어 도 13의 기지국 구성으로 구현될 수도 있음은 물론이다. 일례로, 상기 수신부 및 송신부는 송수신부에 포함될 수 있고, 결정부 및 계산부는 프로세서에 포함될 수 있다.

상술한 본 개시의 실시 예에서 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 실시 예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 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 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 동기를 맞추는(align) 방법에 있어서,
제1 빔에 대응되는 SS(Synchronization Signal)/PBCH(physical broadcast channel) 블록에 기반한 제1 하향링크 동기와 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제2 하향링크 동기와의 차이 값을 획득하는 단계;
기지국으로, 상기 제2 하향링크 동기와 CP(cyclic prefix) 길이의 비교에 기반하여, 상기 차이 값과 연관된 정보를 포함하는 보고 정보를 전송하는 단계; 및
상기 기지국으로부터, 상기 차이 값과 연관된 정보에 기반하여 도출되는 TA(timing advance) 값에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제2 하향링크 동기가 상기 CP 길이를 초과하는 경우, 상기 차이 값과 연관된 정보가 상기 보고 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 기지국의 서로 다른 빔에 대응되는 각 SS/PBCH 블록에 기초하여 RSRP(Reference Signal Received Power) 값을 측정하는 단계;
상기 RSRP 값에 기반하여 상기 기지국의 다수의 빔들 중 하나 이상의 후보 빔들을 선택하는 단계;
상기 하나 이상의 후보 빔들 각각과 연관된 하향링크 동기와 상기 제1 하향링크 동기의 차이 값들 중 가장 작은 값에 대응되는 빔을 상기 제2 빔으로서 선택하는 단계를 더 포함하며,
상기 보고 정보는 상기 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록의 인덱스, RSRP 값 및 상기 차이 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제1 하향링크 동기를 기준으로 차이 값의 범위에 대응하는 인덱스들이 미리 정의되며,
상기 획득된 차이 값에 해당하는 인덱스가 상기 보고 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 보고 정보는 상기 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록의 인덱스, RSRP 값 및 상기 TA 값의 업데이트가 필요함을 알리는 1 비트 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 TA 값에 대한 정보는 상기 제1 빔에서 상기 제2 빔으로의 변경을 지시하는 정보를 포함하는 MAC(medium access control) CE(control element) 명령(command)에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 차이 값과 연관된 정보를 보고하라는 요청을 포함하는 설정 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서 기지국이 수행하는 방법에 있어서,
상기 기지국의 다수의 빔들에 기반하여 다수의 SS(Synchronization Signal)/PBCH(physical broadcast channel) 블록들을 단말로 전송하는 단계;
상기 단말로부터 제1 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제1 하향링크 동기와 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제2 하향링크 동기 간의 차이 값과 연관된 정보를 포함하는 보고 정보를 수신하는 단계; 및
상기 단말로, 상기 차이 값과 연관된 정보에 기반하여 도출한 TA(timing advance) 값에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함하되,
상기 차이 값과 연관된 정보는 상기 제2 하향링크 동기와 CP(cyclic prefix) 길이의 비교에 기반하여 상기 보고 정보에 포함되는, 방법.
제 8항에 있어서,
상기 제2 하향링크 동기가 상기 CP 길이를 초과하는 경우, 상기 차이 값과 연관된 정보가 상기 보고 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서,
상기 다수의 SS/PBCH 블록들 각각에 대응되는 RSRP(Reference Signal Received Power) 값에 기초하여, 상기 기지국의 다수의 빔들 중 하나 이상의 후보 빔들이 결정되고,
상기 제2 빔은 상기 하나 이상의 후보 빔들 각각과 연관된 하향링크 동기와 상기 제1 하향링크 동기의 차이 값들 중 가장 작은 값에 대응되는 빔에 해당하며, 및
상기 보고 정보는 상기 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록의 인덱스, RSRP 값 및 상기 차이 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서,
상기 제1 하향링크 동기를 기준으로 차이 값의 범위에 대응하는 인덱스들이 미리 정의되며,
상기 획득된 차이 값에 해당하는 인덱스가 상기 차이 값과 연관된 정보로서 보고되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서,
상기 보고 정보는 상기 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록의 인덱스, RSRP 값 및 상기 TA 값의 업데이트가 필요함을 알리는 1 비트 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서,
상기 TA 값에 대한 정보는 상기 제1 빔에서 상기 제2 빔으로의 변경을 지시하는 정보를 포함하는 MAC(medium access control) CE(control element) 명령(command)에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서,
상기 차이 값과 연관된 정보를 보고하라는 요청을 포함하는 설정 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템의 단말에 있어서,
신호들을 송수신하도록 설정되는 송수신부; 및
상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
제1 빔에 대응되는 SS(Synchronization Signal)/PBCH(physical broadcast channel) 블록에 기반한 제1 하향링크 동기와 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제2 하향링크 동기와의 차이 값을 획득하고,
기지국으로, 상기 제2 하향링크 동기와 CP(cyclic prefix) 길이의 비교에 기반하여, 상기 차이 값과 연관된 정보를 포함하는 보고 정보를 전송하며, 및
상기 기지국으로부터, 상기 차이 값과 연관된 정보에 기반하여 도출되는 TA(timing advance) 값에 대한 정보를 수신하는 것을 제어하도록 설정되는, 단말.
제 15항에 있어서,
상기 제2 하향링크 동기가 상기 CP 길이를 초과하는 경우, 상기 차이 값과 연관된 정보가 상기 보고 정보에 포함되며, 및
상기 보고 정보는 상기 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록의 인덱스, RSRP 값 및 상기 차이 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 15항에 있어서,
상기 TA 값에 대한 정보는 상기 제1 빔에서 상기 제2 빔으로의 변경을 지시하는 정보를 포함하는 MAC(medium access control) CE(control element) 명령(command)에 포함되는 것을 특징으로 하는 단말.
무선 통신 시스템의 기지국에 있어서,
상기 기지국의 다수의 빔들에 기반하여 다수의 SS(Synchronization Signal)/PBCH(physical broadcast channel) 블록들을 단말로 전송하는 송수신부; 및
상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 단말로부터 제1 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제1 하향링크 동기와 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록에 기반한 제2 하향링크 동기 간의 차이 값과 연관된 정보를 포함하는 보고 정보를 수신하고, 및
상기 단말로, 상기 차이 값과 연관된 정보에 기반하여 도출한 TA(timing advance) 값에 대한 정보를 전송하는 것을 제어하도록 구성되며,
상기 차이 값과 연관된 정보는 상기 제2 하향링크 동기와 CP(cyclic prefix) 길이의 비교에 기반하여 상기 보고 정보에 포함되는, 기지국.
제 18항에 있어서,
상기 제2 하향링크 동기가 상기 CP 길이를 초과하는 경우, 상기 차이 값과 연관된 정보가 상기 보고 정보에 포함되며, 및
상기 보고 정보는 상기 제2 빔에 대응되는 SS/PBCH 블록의 인덱스, RSRP 값 및 상기 차이 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 18항에 있어서,
상기 TA 값에 대한 정보를 상기 제1 빔에서 상기 제2 빔으로의 변경을 지시하는 정보를 포함하는 MAC(medium access control) CE(control element) 명령(command)에 포함시켜 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.