KR20230109076A

KR20230109076A - 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20230109076A
Application number: KR1020220136401A
Authority: KR
Inventors: 신석민; 박해욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2022-01-12
Filing date: 2022-10-21
Publication date: 2023-07-19
Also published as: US20230224022A1; EP4213410A1

Abstract

무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법은, 기지국으로부터 위성을 포함하는 비-지상 네트워크(NTN: non-terrestrial network)를 통해 상기 무선 통신 시스템에 액세스하기 위해 상기 단말에 필요한 정보를 제공하는 설정 정보를 수신하되, 상기 설정 정보는 상기 위성의 궤도를 보정하기 위한 제1 정보 및 공통 타이밍 어드밴스(TA: timing advance)에 대한 제2 정보를 포함하는 단계; 상기 단말의 위치 및 상기 설정 정보에 기반하여 상기 단말에 대한 단말-특정 TA 값을 결정하는 단계; 및 상기 단말-특정 TA 값 및 상기 제2 정보로부터 도출된 공통 TA 값에 기반하여 결정된 타이밍에서 상기 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지를 상기 기지국에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING RANDOM ACCESS PROCEDURE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.

차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.

본 개시의 기술적 과제는 비-지상 네트워크(NTN: non-terrestrial network)을 통한 상향링크 송수신 방법, 특히 랜덤 액세스 절차에서 상향링크 송수신 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 개시의 기술적 과제는 NTN 내 위성의 궤도 정보(ephemeris)를 시그널링 및 업데이트하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, NTN 내 위성의 궤도 정보(ephemeris)를 통해 획득한 타이밍 정보를 기반으로 상향링크 송수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

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

본 개시의 일 양상에 따른 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법에 있어서, 단말에 의해 수행되는 상기 방법은: 기지국으로부터 위성을 포함하는 비-지상 네트워크(NTN: non-terrestrial network)를 통해 상기 무선 통신 시스템에 액세스하기 위해 상기 단말에 필요한 정보를 제공하는 설정 정보를 수신하되, 상기 설정 정보는 상기 위성의 궤도를 보정하기 위한 제1 정보 및 공통 타이밍 어드밴스(TA: timing advance)에 대한 제2 정보를 포함하는 단계; 상기 단말의 위치 및 상기 설정 정보에 기반하여 상기 단말에 대한 단말-특정 TA 값을 결정하는 단계; 및 상기 단말-특정 TA 값 및 상기 제2 정보로부터 도출된 공통 TA 값에 기반하여 결정된 타이밍에서 상기 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지를 상기 기지국에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 다른 일 양상에 따른 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 상기 방법은: 단말에게 위성을 포함하는 비-지상 네트워크(NTN: non-terrestrial network)를 통해 상기 무선 통신 시스템에 액세스하기 위해 상기 단말에 필요한 정보를 제공하는 설정 정보를 전송하되, 상기 설정 정보는 상기 위성의 궤도를 보정하기 위한 제1 정보 및 공통 타이밍 어드밴스(TA: timing advance)에 대한 제2 정보를 포함하는 단계; 및 단말-특정 TA 값 및 상기 제2 정보로부터 도출된 공통 TA 값에 기반하여 결정된 타이밍에서 상기 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 단말-특정 TA 값은 상기 단말의 위치 및 상기 설정 정보에 기반하여 상기 단말에 의해 결정될 수 있다.

본 개시의 실시예에 따르면, NTN 내 위성의 궤도 정보(ephemeris)를 시그널링 및 업데이트함으로써 보다 정확한 위성 궤도를 획득/도출할 수 있다.

또한, 보다 정확한 위성 궤도를 획득/도출함으로써, NTN을 통하여 보다 안정적으로 상향링크 송수신이 가능할 수 있다.

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

본 개시에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 개시에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 개시의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 구조를 예시한다.
도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 프레임 구조를 예시한다.
도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 자원 그리드(resource grid)를 예시한다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 자원 블록(physical resource block)을 예시한다.
도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 슬롯 구조를 예시한다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송수신 방법을 예시한다.
도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 5G RAN과 5G 코어 네트워크와 연결된 5G 위성 액세스 네트워크를 예시한다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 비-지상 네트워크(Non-terrestrial network)를 예시하는 도면이다.
도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 타이밍 어드밴스 구성요소를 예시한다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 랜덤 접속 과정을 나타낸다.
도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 2-단계 랜덤 접속 과정을 나타낸다.
도 12는 케플러 궤도 요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 상향링크 송수신 방법에 대한 시그널링 방법을 예시한다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 상향링크 송수신 방법에 대한 단말의 동작을 예시하는 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 상향링크 송수신 방법에 대한 기지국의 동작을 예시하는 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

이하, 본 개시에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 개시가 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 개시의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 개시가 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

몇몇 경우, 본 개시의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.

본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계 뿐만 아니라, 그 사이에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 본 개시에서 용어 "포함한다" 또는 "가진다"는 언급된 특징, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 개시에 있어서, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되고 구성요소들을 제한하기 위해서 사용되지 않으며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들 간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제 1 구성요소는 다른 실시예에서 제 2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제 2 구성요소를 다른 실시예에서 제 1 구성요소라고 칭할 수도 있다.

본 개시에서 사용된 용어는 특정 실시예에 대한 설명을 위한 것이며 청구범위를 제한하려는 것이 아니다. 실시예의 설명 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도한 것이다. 본 개시에 사용된 용어 "및/또는"은 관련된 열거 항목 중의 하나를 지칭할 수도 있고, 또는 그 중의 둘 이상의 임의의 및 모든 가능한 조합을 지칭하고 포함하는 것을 의미한다. 또한, 본 개시에서 단어들 사이의 "/"는 달리 설명되지 않는 한 "및/또는"과 동일한 의미를 가진다.

본 개시는 무선 통신 네트워크 또는 무선 통신 시스템을 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 동작은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 장치(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 신호를 송신(transmit) 또는 수신(receive)하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 네트워크와의 또는 단말간의 신호를 송신 또는 수신하는 과정에서 이루어질 수 있다.

본 개시에서, 채널을 송신 또는 수신한다는 것은 해당 채널을 통해서 정보 또는 신호를 송신 또는 수신한다는 의미를 포함한다. 예를 들어, 제어 채널을 송신한다는 것은, 제어 채널을 통해서 제어 정보 또는 신호를 송신한다는 것을 의미한다. 유사하게, 데이터 채널을 송신한다는 것은, 데이터 채널을 통해서 데이터 정보 또는 신호를 송신한다는 것을 의미한다.

이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다. 기지국은 제1 통신 장치로, 단말은 제2 통신 장치로 표현될 수도 있다. 기지국(BS: Base Station)은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), gNB(Next Generation NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), 네트워크(5G 네트워크), AI(Artificial Intelligence) 시스템/모듈, RSU(road side unit), 로봇(robot), 드론(UAV: Unmanned Aerial Vehicle), AR(Augmented Reality)장치, VR(Virtual Reality)장치 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말(Terminal)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치, 차량(vehicle), RSU(road side unit), 로봇(robot), AI(Artificial Intelligence) 모듈, 드론(UAV: Unmanned Aerial Vehicle), AR(Augmented Reality)장치, VR(Virtual Reality)장치 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA, FDMA, TDMA, OFDMA, SC-FDMA 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이고 LTE-A(Advanced)/LTE-A pro는 3GPP LTE의 진화된 버전이다. 3GPP NR(New Radio or New Radio Access Technology)는 3GPP LTE/LTE-A/LTE-A pro의 진화된 버전이다.

설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 통신 시스템(예를 들어, LTE-A, NR)을 기반으로 설명하지만 본 개시의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. LTE는 3GPP TS(Technical Specification) 36.xxx Release 8 이후의 기술을 의미한다. 세부적으로, 3GPP TS 36.xxx Release 10 이후의 LTE 기술은 LTE-A로 지칭되고, 3GPP TS 36.xxx Release 13 이후의 LTE 기술은 LTE-A pro로 지칭된다. 3GPP NR은 TS 38.xxx Release 15 이후의 기술을 의미한다. LTE/NR은 3GPP 시스템으로 지칭될 수 있다. "xxx"는 표준 문서 세부 번호를 의미한다. LTE/NR은 3GPP 시스템으로 통칭될 수 있다. 본 개시의 설명에 사용된 배경기술, 용어, 약어 등에 관해서는 본 개시 이전에 공개된 표준 문서에 기재된 사항을 참조할 수 있다. 예를 들어, 다음 문서를 참조할 수 있다.

3GPP LTE의 경우, TS 36.211(물리 채널들 및 변조), TS 36.212(다중화 및 채널 코딩), TS 36.213(물리 계층 절차들), TS 36.300(전반적인 설명), TS 36.331(무선 자원 제어)을 참조할 수 있다.

3GPP NR의 경우, TS 38.211(물리 채널들 및 변조), TS 38.212(다중화 및 채널 코딩), TS 38.213(제어를 위한 물리 계층 절차들), TS 38.214(데이터를 위한 물리 계층 절차들), TS 38.300(NR 및 NG-RAN(New Generation-Radio Access Network) 전반적인 설명), TS 38.331(무선 자원 제어 프로토콜 규격)을 참조할 수 있다.

본 개시에서 사용될 수 있는 용어들의 약자는 다음과 같이 정의된다.

- BM: 빔 관리(beam management)

- CQI: 채널 품질 지시자(channel quality indicator)

- CRI: 채널 상태 정보 - 참조 신호 자원 지시자(channel state information - reference signal resource indicator)

- CSI: 채널 상태 정보(channel state information)

- CSI-IM: 채널 상태 정보 - 간섭 측정(channel state information - interference measurement)

- CSI-RS: 채널 상태 정보 - 참조 신호(channel state information - reference signal)

- DMRS: 복조 참조 신호(demodulation reference signal)

- FDM: 주파수 분할 다중화(frequency division multiplexing)

- FFT: 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform)

- IFDMA: 인터리빙된 주파수 분할 다중 액세스(interleaved frequency division multiple access)

- IFFT: 역 고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform)

- L1-RSRP: 제1 레이어 참조 신호 수신 파워(Layer 1 reference signal received power)

- L1-RSRQ: 제1 레이어 참조 신호 수신 품질(Layer 1 reference signal received quality)

- MAC: 매체 액세스 제어(medium access control)

- NZP: 논-제로 파워(non-zero power)

- OFDM: 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing)

- PDCCH: 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel)

- PDSCH: 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel)

- PMI: 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator)

- RE: 자원 요소(resource element)

- RI: 랭크 지시자(Rank indicator)

- RRC: 무선 자원 제어(radio resource control)

- RSSI: 수신 신호 강도 지시자(received signal strength indicator)

- Rx: 수신(Reception)

- QCL: 준-동일 위치(quasi co-location)

- SINR: 신호 대 간섭 및 잡음비(signal to interference and noise ratio)

- SSB (또는 SS/PBCH block): 동기 신호 블록(프라이머리 동기 신호(PSS: primary synchronization signal), 세컨더리 동기 신호(SSS: secondary synchronization signal) 및 물리 방송 채널(PBCH: physical broadcast channel)을 포함)

- TDM: 시간 분할 다중화(time division multiplexing)

- TRP: 전송 및 수신 포인트(transmission and reception point)

- TRS: 트래킹 참조 신호(tracking reference signal)

- Tx: 전송(transmission)

- UE: 사용자 장치(user equipment)

- ZP: 제로 파워(zero power)

시스템 일반

더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라, 기존의 무선 액세스 기술(RAT: radio access technology)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드(mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브(massive) MTC(Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스/단말을 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 eMBB(enhanced mobile broadband communication), Mmtc(massive MTC), URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있으며, 본 개시에서는 편의상 해당 기술을 NR이라고 부른다. NR은 5G RAT의 일례를 나타낸 표현이다.

NR을 포함하는 새로운 RAT 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용한다. 새로운 RAT 시스템은 LTE의 OFDM 파라미터들과는 다른 OFDM 파라미터들을 따를 수 있다. 또는 새로운 RAT 시스템은 기존의 LTE/LTE-A의 뉴머롤로지(numerology)를 그대로 따르나 더 큰 시스템 대역폭(예를 들어, 100MHz)를 지원할 수 있다. 또는 하나의 셀이 복수 개의 numerology들을 지원할 수도 있다. 즉, 서로 다른 numerology로 동작하는 하는 단말들이 하나의 셀 안에서 공존할 수 있다.

numerology는 주파수 영역에서 하나의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 대응한다. 참조 서브캐리어 간격(Reference subcarrier spacing)을 정수 N으로 스케일링(scaling)함으로써, 상이한 numerology가 정의될 수 있다.

도 1은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 구조를 예시한다.

도 1을 참조하면, NG-RAN은 NG-RA(NG-Radio Access) 사용자 평면(즉, 새로운 AS(access stratum) 서브계층/PDCP(Packet Data Convergence Protocol)/RLC(Radio Link Control)/MAC/PHY) 및 UE에 대한 제어 평면(RRC) 프로토콜 종단을 제공하는 gNB들로 구성된다. 상기 gNB는 Xn 인터페이스를 통해 상호 연결된다. 상기 gNB는 또한, NG 인터페이스를 통해 NGC(New Generation Core)로 연결된다. 보다 구체적으로는, 상기 gNB는 N2 인터페이스를 통해 AMF(Access and Mobility Management Function)로, N3 인터페이스를 통해 UPF(User Plane Function)로 연결된다.

도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 프레임 구조를 예시한다.

NR 시스템은 다수의 뉴머롤로지(numerology)들을 지원할 수 있다. 여기서, numerology는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)과 순환 전치(CP: Cyclic Prefix) 오버헤드에 의해 정의될 수 있다. 이때, 다수의 서브캐리어 간격은 기본(참조) 서브캐리어 간격을 정수 N(또는, μ)으로 스케일링(scaling) 함으로써 유도될 수 있다. 또한, 매우 높은 반송파 주파수에서 매우 낮은 서브캐리어 간격을 이용하지 않는다고 가정될지라도, 이용되는 numerology는 주파수 대역과 독립적으로 선택될 수 있다. 또한, NR 시스템에서는 다수의 numerology에 따른 다양한 프레임 구조들이 지원될 수 있다.

이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 OFDM numerology 및 프레임 구조를 살펴본다. NR 시스템에서 지원되는 다수의 OFDM numerology들은 아래 표 1과 같이 정의될 수 있다.

μ	Δf=2^μ·15 [kHz]	CP
0	15	일반(Normal)
1	30	일반
2	60	일반, 확장(Extended)
3	120	일반
4	240	일반

NR은 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 numerology(또는 서브캐리어 간격(SCS: subcarrier spacing))를 지원한다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)를 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)를 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)를 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다.

NR 주파수 밴드(frequency band)는 2가지 타입(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의된다. FR1, FR2는 아래 표 2와 같이 구성될 수 있다. 또한, FR2는 밀리미터 웨이브(mmW: millimeter wave)를 의미할 수 있다.

주파수 범위 지정(Frequency Range designation)	해당 주파수 범위(Corresponding frequency range)	서브캐리어 간격(Subcarrier Spacing)
FR1	410MHz - 7125MHz	15, 30, 60kHz
FR2	24250MHz - 52600MHz	60, 120, 240kHz

NR 시스템에서의 프레임 구조(frame structure)와 관련하여, 시간 영역의 다양한 필드의 크기는 T_c=1/(Δf_max·N_f) 의 시간 단위의 배수로 표현된다. 여기에서, Δf_max=480·10³ Hz 이고, N_f=4096 이다. 하향링크(downlink) 및 상향링크(uplink) 전송은 T_f=1/(Δf_maxN_f/100)·T_c=10ms 의 구간을 가지는 무선 프레임(radio frame)으로 구성(organized)된다. 여기에서, 무선 프레임은 각각 T_sf=(Δf_maxN_f/1000)·T_c=1ms의 구간을 가지는 10 개의 서브프레임(subframe)들로 구성된다. 이 경우, 상향링크에 대한 한 세트의 프레임들 및 하향링크에 대한 한 세트의 프레임들이 존재할 수 있다. 또한, 단말로부터의 상향링크 프레임 번호 i에서의 전송은 해당 단말에서의 해당 하향링크 프레임의 시작보다 T_TA=(N_TA+N_TA,offset)T_c 이전에 시작해야 한다. 서브캐리어 간격 구성 μ 에 대하여, 슬롯(slot)들은 서브프레임 내에서 n_s ^μ∈{0,..., N_slot ^subframe,μ-1} 의 증가하는 순서로 번호가 매겨지고, 무선 프레임 내에서 n_s,f ^μ∈{0,..., N_slot ^frame,μ-1} 의 증가하는 순서로 번호가 매겨진다. 하나의 슬롯은 N_symb ^slot 의 연속하는 OFDM 심볼들로 구성되고, N_symb ^slot 는, CP에 따라 결정된다. 서브프레임에서 슬롯 n_s ^μ 의 시작은 동일 서브프레임에서 OFDM 심볼 n_s ^μN_symb ^slot 의 시작과 시간적으로 정렬된다. 모든 단말이 동시에 송신 및 수신을 할 수 있는 것은 아니며, 이는 하향링크 슬롯(downlink slot) 또는 상향링크 슬롯(uplink slot)의 모든 OFDM 심볼들이 이용될 수는 없다는 것을 의미한다.

표 3은 일반 CP에서 슬롯 별 OFDM 심볼의 개수(N_symb ^slot), 무선 프레임 별 슬롯의 개수(N_slot ^frame,μ), 서브프레임 별 슬롯의 개수(N_slot ^subframe,μ)를 나타내며, 표 4는 확장 CP에서 슬롯 별 OFDM 심볼의 개수, 무선 프레임 별 슬롯의 개수, 서브프레임 별 슬롯의 개수를 나타낸다.

μ	N_symb ^slot	N_slot ^frame,μ	N_slot ^subframe,μ
0	14	10	1
1	14	20	2
2	14	40	4
3	14	80	8
4	14	160	16

μ	N_symb ^slot	N_slot ^frame,μ	N_slot ^subframe,μ
2	12	40	4

도 2는, μ=2인 경우(SCS가 60kHz)의 일례로서, 표 3을 참고하면 1 서브프레임(subframe)은 4개의 슬롯(slot)들을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 1 subframe={1,2,4} slot은 일례로서, 1 subframe에 포함될 수 있는 slot(들)의 개수는 표 3 또는 표 4와 같이 정의된다. 또한, 미니 슬롯(mini-slot)은 2, 4 또는 7 심볼들을 포함하거나 그 보다 더 많은 또는 더 적은 심볼들을 포함할 수 있다.

NR 시스템에서의 물리 자원(physical resource)과 관련하여, 안테나 포트(antenna port), 자원 그리드(resource grid), 자원 요소(resource element), 자원 블록(resource block), 캐리어 파트(carrier part) 등이 고려될 수 있다. 이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 상기 물리 자원들에 대해 구체적으로 살펴본다.

먼저, 안테나 포트와 관련하여, 안테나 포트는 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널이 동일한 안테나 포트 상의 다른 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있도록 정의된다. 하나의 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널의 광범위 특성(large-scale property)이 다른 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널로부터 유추될 수 있는 경우, 2 개의 안테나 포트는 QC/QCL(quasi co-located 혹은 quasi co-location) 관계에 있다고 할 수 있다. 여기서, 상기 광범위 특성은 지연 확산(Delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 주파수 쉬프트(Frequency shift), 평균 수신 파워(Average received power), 수신 타이밍(Received Timing) 중 하나 이상을 포함한다.

도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 자원 그리드(resource grid)를 예시한다.

도 3을 참조하면, 자원 그리드가 주파수 영역 상으로 N_RB ^μN_sc ^RB 서브캐리어들로 구성되고, 하나의 서브프레임이 14·2^μ OFDM 심볼들로 구성되는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다. NR 시스템에서, 전송되는 신호(transmitted signal)는 N_RB ^μN_sc ^RB 서브캐리어들로 구성되는 하나 또는 그 이상의 자원 그리드들 및 2^μN_symb ^(μ) 의 OFDM 심볼들에 의해 설명된다. 여기서, N_RB ^μ≤N_RB ^max,μ 이다. 상기 N_RB ^max,μ 는 최대 전송 대역폭을 나타내고, 이는, numerology들 뿐만 아니라 상향링크와 하향링크 간에도 달라질 수 있다. 이 경우, μ 및 안테나 포트 p 별로 하나의 자원 그리드가 설정될 수 있다. μ 및 안테나 포트 p에 대한 자원 그리드의 각 요소는 자원 요소(resource element)로 지칭되며, 인덱스 쌍 (k,l')에 의해 고유적으로 식별된다. 여기에서, k=0,...,N_RB ^μN_sc ^RB-1 는 주파수 영역 상의 인덱스이고, l'=0,...,2^μN_symb ^(μ)-1 는 서브프레임 내에서 심볼의 위치를 지칭한다. 슬롯에서 자원 요소를 지칭할 때에는, 인덱스 쌍 (k,l) 이 이용된다. 여기서, l=0,...,N_symb ^μ-1 이다. μ 및 안테나 포트 p에 대한 자원 요소 (k,l') 는 복소 값(complex value) a_k,l' ^(p,μ) 에 해당한다. 혼동(confusion)될 위험이 없는 경우 혹은 특정 안테나 포트 또는 numerology가 특정되지 않은 경우에는, 인덱스들 p 및 μ 는 드롭(drop)될 수 있으며, 그 결과 복소 값은 a_k,l' ^(p) 또는 a_k,l' 이 될 수 있다. 또한, 자원 블록(resource block, RB)은 주파수 영역 상의 N_sc ^RB=12 연속적인 서브캐리어들로 정의된다.

포인트(point) A는 자원 블록 그리드의 공통 기준 포인트(common reference point)로서 역할을 하며 다음과 같이 획득된다.

- 프라이머리 셀(PCell: Primary Cell) 다운링크에 대한 offsetToPointA는 초기 셀 선택을 위해 단말에 의해 사용된 SS/PBCH block과 겹치는 가장 낮은 자원 블록의 가장 낮은 서브 캐리어와 point A 간의 주파수 오프셋을 나타낸다. FR1에 대해 15kHz 서브캐리어 간격 및 FR2에 대해 60kHz 서브캐리어 간격을 가정한 리소스 블록 단위(unit)들로 표현된다.

- absoluteFrequencyPointA는 ARFCN(absolute radio-frequency channel number)에서와 같이 표현된 point A의 주파수-위치를 나타낸다.

공통 자원 블록(common resource block)들은 서브캐리어 간격 설정 μ 에 대한 주파수 영역에서 0부터 위쪽으로 numbering된다. 서브캐리어 간격 설정 μ 에 대한 공통 자원 블록 0의 subcarrier 0의 중심은 'point A'와 일치한다. 주파수 영역에서 공통 자원 블록 번호 n_CRB ^μ 와 서브캐리어 간격 설정 μ 에 대한 자원 요소(k,l)와의 관계는 아래 수학식 1과 같이 주어진다.

수학식 1에서, k는 k=0이 point A를 중심으로 하는 서브캐리어에 해당하도록 point A에 상대적으로 정의된다. 물리 자원 블록들은 대역폭 파트(BWP: bandwidth part) 내에서 0부터 N_BWP,i ^size,μ-1 까지 번호가 매겨지고, i는 BWP의 번호이다. BWP i에서 물리 자원 블록 n_PRB 와 공통 자원 블록 n_CRB 간의 관계는 아래 수학식 2에 의해 주어진다.

N_BWP,i ^start,μ 는 BWP가 공통 자원 블록 0에 상대적으로 시작하는 공통 자원 블록이다.

도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 자원 블록(physical resource block)을 예시한다. 그리고, 도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 슬롯 구조를 예시한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 심볼을 포함한다. 예를 들어, 보통 CP의 경우 하나의 슬롯이 7개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 6개의 심볼을 포함한다.

반송파는 주파수 도메인에서 복수의 부반송파를 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 도메인에서 복수(예를 들어, 12)의 연속한 부반송파로 정의된다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 도메인에서 복수의 연속한 (물리) 자원 블록으로 정의되며, 하나의 numerology(예를 들어, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예를 들어, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행되며, 하나의 단말한테는 하나의 BWP만 활성화될 수 있다. 자원 그리드에서 각각의 요소는 자원요소(RE: Resource Element)로 지칭되며, 하나의 복소 심볼이 매핑될 수 있다.

NR 시스템은 하나의 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier) 당 최대 400 MHz까지 지원될 수 있다. 이러한 광대역 CC(wideband CC)에서 동작하는 단말이 항상 CC 전체에 대한 무선 주파수(RF: radio frequency) 칩(chip)를 켜둔 채로 동작한다면 단말 배터리 소모가 커질 수 있다. 혹은 하나의 광대역 CC 내에 동작하는 여러 활용 케이스들(예를 들어, eMBB, URLLC, Mmtc, V2X 등)을 고려할 때 해당 CC 내에 주파수 대역 별로 서로 다른 numerology(예를 들어, 서브캐리어 간격 등)가 지원될 수 있다. 혹은 단말 별로 최대 대역폭에 대한 능력(capability)이 다를 수 있다. 이를 고려하여 기지국은 광대역 CC의 전체 bandwidth이 아닌 일부 bandwidth에서만 동작하도록 단말에게 지시할 수 있으며, 해당 일부 bandwidth를 편의상 대역폭 부분(BWP: bandwidth part)로 정의한다. BWP는 주파수 축 상에서 연속한 RB들로 구성될 수 있으며, 하나의 numerology(예를 들어, 서브캐리어 간격, CP 길이, 슬롯/미니-슬롯 구간)에 대응될 수 있다.

한편, 기지국은 단말에게 설정된 하나의 CC 내에서도 다수의 BWP를 설정할 수 있다. 예를 들어, PDCCH 모니터링 슬롯에서는 상대적으로 작은 주파수 영역을 차지하는 BWP를 설정하고, PDCCH에서 지시하는 PDSCH는 그보다 큰 BWP 상에 스케줄링될 수 있다. 혹은, 특정 BWP에 UE 들이 몰리는 경우 로드 밸런싱(load balancing)을 위해 일부 단말들을 다른 BWP로 설정할 수 있다. 혹은, 이웃 셀 간의 주파수 도메인 셀간 간섭 제거(frequency domain inter-cell interference cancellation) 등을 고려하여 전체 bandwidth 중 가운데 일부 스펙트럼(spectrum)을 배제하고 양쪽 BWP들을 동일 슬롯 내에서도 설정할 수 있다. 즉, 기지국은 광대역 CC와 연관된(association) 단말에게 적어도 하나의 DL/UL BWP를 설정할 수 있다. 기지국은 특정 시점에 설정된 DL/UL BWP(들) 중 적어도 하나의 DL/UL BWP를 (L1 시그널링 또는 MAC CE(Control Element) 또는 RRC 시그널링 등에 의해) 활성화시킬 수 있다. 또한, 기지국은 다른 설정된 DL/UL BWP로 스위칭을 (L1 시그널링 또는 MAC CE 또는 RRC 시그널링 등에 의해) 지시할 수 있다. 또는, 타이머 기반으로 타이머 값이 만료되면 정해진 DL/UL BWP로 스위칭될 수도 있다. 이때, 활성화된 DL/UL BWP를 활성(active) DL/UL BWP로 정의한다. 하지만, 단말이 최초 접속(initial access) 과정을 수행하는 중이거나, 혹은 RRC 연결이 셋업(set up)되기 전 등의 상황에서는 DL/UL BWP에 대한 설정을 수신하지 못할 수 있으므로, 이러한 상황에서 단말이 가정하는 DL/UL BWP는 최초 활성 DL/UL BWP라고 정의한다.

도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송수신 방법을 예시한다.

무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S601). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 신호(PSS: Primary Synchronization Signal) 및 부 동기 채널(SSS: Secondary Synchronization Signal)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 식별자(ID: Identifier) 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(PBCH: Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S602).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(RACH: Random Access Procedure)을 수행할 수 있다(단계 S603 내지 단계 S606). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 송신하고(S603 및 S605), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S604 및 S606). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 송신 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S607) 및 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)/물리 상향링크 제어 채널(PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 송신(S608)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(DCI: Downlink Control Information)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.

한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 송신하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK(Acknowledgement/Non-Acknowledgement) 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 송신할 수 있다.

표 5는 NR 시스템에서의 DCI 포맷(format)의 일례를 나타낸다.

DCI 포맷	활용
0_0	하나의 셀 내 PUSCH의 스케줄링
0_1	하나의 셀 내 하나 또는 다중 PUSCH의 스케줄링, 또는 UE에게 셀 그룹(CG: cell group) 하향링크 피드백 정보의 지시
0_2	하나의 셀 내 PUSCH의 스케줄링
1_0	하나의 DL 셀 내 PDSCH의 스케줄링
1_1	하나의 셀 내 PDSCH의 스케줄링
1_2	하나의 셀 내 PDSCH의 스케줄링

표 5를 참조하면, DCI format 0_0, 0_1 및 0_2는 PUSCH의 스케줄링에 관련된 자원 정보(예를 들어, UL/SUL(Supplementary UL), 주파수 자원 할당, 시간 자원 할당, 주파수 호핑 등), 전송 블록(TB: Transport Block) 관련 정보(예를 들어, MCS(Modulation Coding and Scheme), NDI(New Data Indicator), RV(Redundancy Version) 등), HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 관련 정보(예를 들어, 프로세스 번호, DAI(Downlink Assignment Index), PDSCH-HARQ 피드백 타이밍 등), 다중 안테나 관련 정보(예를 들어, DMRS 시퀀스 초기화 정보, 안테나 포트, CSI 요청 등), 전력 제어 정보(예를 들어, PUSCH 전력 제어 등)을 포함할 수 있으며, DCI 포맷 각각에 포함되는 제어 정보들은 미리 정의될 수 있다.

DCI format 0_0은 하나의 셀에서 PUSCH의 스케줄링에 사용된다. DCI 포맷 0_0에 포함된 정보는 C-RNTI(Cell RNTI: Cell Radio Network Temporary Identifier) 또는 CS-RNTI(Configured Scheduling RNTI) 또는 MCS-C-RNTI(Modulation Coding Scheme Cell RNTI)에 의해 CRC(cyclic redundancy check) 스크램블링되어 전송된다.

DCI format 0_1은 하나의 셀에서 하나 이상의 PUSCH의 스케줄링, 또는 설정된 그랜트(CG: configure grant) 하향링크 피드백 정보를 단말에게 지시하는 데 사용된다. DCI format 0_1에 포함된 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 SP-CSI-RNTI(Semi-Persistent CSI RNTI) 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다.

DCI format 0_2는 하나의 셀에서 PUSCH의 스케줄링에 사용된다. DCI format 0_2에 포함된 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 SP-CSI-RNTI 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다.

다음으로, DCI format 1_0, 1_1 및 1_2는 PDSCH의 스케줄링에 관련된 자원 정보(예를 들어, 주파수 자원 할당, 시간 자원 할당, VRB(virtual resource block)-PRB(physical resource block) 매핑 등), 전송블록(TB) 관련 정보(예를 들어, MCS, NDI, RV 등), HARQ 관련 정보(예를 들어, 프로세스 번호, DAI, PDSCH-HARQ 피드백 타이밍 등), 다중 안테나 관련 정보(예를 들어, 안테나 포트, TCI(transmission configuration indicator), SRS(sounding reference signal) 요청 등), PUCCH 관련 정보(예를 들어, PUCCH 전력 제어, PUCCH 자원 지시자 등)을 포함할 수 있으며, DCI 포맷 각각에 포함되는 제어 정보들은 미리 정의될 수 있다.

DCI format 1_0은 하나의 DL 셀에서 PDSCH의 스케줄링을 위해 사용된다. DCI format 1_0에 포함된 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다.

DCI format 1_1은 하나의 셀에서 PDSCH의 스케줄링을 위해 사용된다. DCI format 1_1에 포함되는 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다.

DCI format 1_2는 하나의 셀에서 PDSCH의 스케줄링을 위해 사용된다. DCI format 1_2에 포함되는 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다.

비-지상 네트워크(NTN: non-terrestrial network) 동작

비-지상 네트워크(NTN: non-terrestrial network)는 위성(예를 들어, 정지궤도(GEO: geostationary earth orbit) 위성, 저궤도(LEO: Low-Earth Orbit) 위성, 등)(또는 무인 항공 시스템(UAS: unmanned aircraft system) 플랫폼)에 탑재된 RF(radion frequency) 자원들을 사용하는 네트워크 또는 네트워크 세그먼트(segment)를 지칭한다.

NTN 네트워크에 기반하여 커버리지 확장이 가능하고 신뢰도 높은 네트워크 서비스가 가능할 수 있다. 예를 들어, NTN 단독으로 구성되거나, 또는, 종래 지상 네트워크와 결합하여 무선 통신 시스템이 구성될 수 있다. 예를 들어, NTN 네트워크에서는 i) 위성과 UE간의 링크, ii) 위성 간의 링크, iii) 위성과 게이트웨이(gateway) 간의 링크 등으로 구성될 수 있다.

위성을 이용한 무선 통신 시스템 구성을 설명하기 위해 아래의 용어들이 사용될 수 있다.

- 위성(Satellite): 일반적으로 500km에서 2000km 사이의 고도에서 저궤도(LEO: Low-Earth Orbit), 8000km에서 20000km 사이의 고도에 있는 중간 지구 궤도(MEO: Medium-Earth Orbit) 또는 고도 35,786km에서의 정지 위성 지구 궤도(GEO: Geostationary satellite Earth Orbit)에 배치된 벤트 파이프 페이로드(bent pipe payload) 또는 재생 페이로드(regenerative payload) 통신 송신기를 탑재한(embark) 우주 이동물체(space-borne vehicle)

- 위성 네트워크(Satellite network): 전송 장비 릴레이 노드 또는 기지국에 연결(embark)하기 위해 우주 이동물체(space-borne vehicle)을 사용하는 네트워크 또는 네트워크 세그먼트

- 위성 RAT(Satellite RAT): 적어도 하나의 위성을 지원하도록 정의된 RAT

- 5G 위성 RAT(5G Satellite RAT): 새로운 radio의 일부로 정의된 위성 RAT

- 5G 위성 액세스 네트워크(5G satellite access network): 하나 이상의 위성을 사용하는 5G 액세스 네트워크.

- 지상(Terrestrial): 지구 표면에 위치

- 지상 네트워크(Terrestrial network): 지구 표면에 위치한 네트워크 또는 네트워크의 세그먼트

위성 연결을 이용한 통신 시스템에서 제공할 수 있는 활용예(use case)는 3개의 카테고리로 구분될 수 있다. "서비스 연속성(Service Continuity)" 카테고리는 지상 네트워크의 무선 통신 범위를 통해 5G 서비스에 액세스 할 수없는 지리적 영역에서의 네트워크 연결을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 보행자 사용자와 관련된 UE 또는 이동하는 육상 지상 플랫폼 (예: 자동차, 코치, 트럭, 기차), 항공 플랫폼 (예: 상업용 또는 개인 제트기) 또는 해상 플랫폼 (예: 해상 선박)에서 UE를 위해 위성 연결이 이용될 수 있다. "서비스 유비쿼터스(Service Ubiquity)" 카테고리는 지상 네트워크를 사용할 수 없는 경우(예: 재난, 파괴, 경제적 이유 등), IOT(internet of things)/ 공공 안전 관련 비상 네트워크/home access 등을 위해 위성 연결이 이용될 수 있다. "서비스 확장성(Service Scalability)" 카테고리는 위성 네트워크의 광범위 커버리지를 이용한 서비스를 포함한다.

도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 5G RAN과 5G 코어 네트워크와 연결된 5G 위성 액세스 네트워크를 예시한다.

예를 들어, 5G satellite access network는 5G 코어 네트워크(Core Network)와 연결될 수 있다. 이 경우 위성은 벤트 파이프 위성(bent pipe satellite) 또는 재생 위성(regenerative satellite)일 수 있다. UE와 satellite 간에 NR 무선 프로토콜(radio protocol)들이 이용될 수 있다. 또한, satellite과 gNB 간에 F1 인터페이스(interface)가 이용될 수 있다.

위성을 이용한 네트워크는 본 개시에서 제안하는 방법/동작들을 수행하는데 이용될 수 있다.

도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 비-지상 네트워크(Non-terrestrial network)를 예시하는 도면이다.

비지상 네트워크(NTN: Non-terrestrial networks)는 위성(satellite) 등 지상에 고정되어 존재하지 않는 장치를 이용하여 구성된 무선 네트워크를 지칭하며, 대표적인 예로, 위성 네트워크가 있다. NTN에 기반하여 커버리지 확장이 가능하고 신뢰도 높은 네트워크 서비스가 가능할 수 있다. 예를 들어, NTN은 단독으로 구성되거나, 또는, 기존 지상 네트워크와 결합하여 무선 통신 시스템이 구성될 수 있다.

도 8을 참조하면, NTN은 하나 이상의 satellite들(410), satellite와 통신이 가능한 하나 이상의 NTN 게이트웨이(gateway)(420), 상기 satellite로부터 이동 위성 서비스(mobile satellite services)를 제공받을 수 있는 하나 이상의 UE(/BS)(430) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 도 8에서는 설명의 편의를 위하여 satellete를 포함하는 NTN의 예를 중심으로 설명하나, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 따라서, NTN은 상기 satellite 뿐 아니라, 공중 차량(aerial vehicle), 무인 항공기 시스템(UAS), TUA(Tethered UAS), LTA(Lighter than Air UAS), HTA(Heaver than Air UAS), HAP(High Altitude Platforms) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

Satellite(410)는 bent pipe payload 또는 재생 regenerative payload 통신 송신기(telecommunication transmitter)를 장착한 우주 이동물체(space-borne vehicle)이며, LEO(low earth orbit), MEO(medium earth orbit), GEO(Geostationary Earth Orbit)에 위치할 수 있다. NTN gateway(420)는 지표면에 존재하는 지상 스테이션(earth station) 또는 gateway로, satellite에 엑세스 가능한 충분한 RF 파워(power)/민감도(sensitivity)를 제공한다. NTN gateway는 TNL(transport network layer) 노드에 해당한다. 상기 하나 이상의 UE(430)는 기지국(430)/satellite(410)를 통해 NTN으로 연결될 수 있다.

NTN 네트워크에서는 i) satellite와 UE간의 링크, ii) satellites 간의 링크, iii) satellite와 NTN gate way 간의 링크 등이 존재할 수 있다. 서비스 링크(Service link)는 satellite와 UE 사이의 무선 링크를 의미한다. 복수의 satellites가 존재하는 경우 satellite 간의 ISL(Inter-satellite links)가 존재할 수 있다. 피더 링크(Feeder link)는 NTN gateway와 satellite (또는 UAS platform) 사이의 무선 링크를 의미한다. Gateway는 데이터 네트워크(data network)와 연결될 수 있고, feeder link를 통해 satellite와 송수신을 수행할 수 있다. UE는 satellite와 service link를 통해 송수신할 수 있다.

NTN 동작 시나리오는 트랜스패런트 페이로드(transparent payload)와 재생 페이로드(regenerative payload)에 각각 기초한 두 가지 시나리오를 고려할 수 있다.

도 8(a)는 Transparent payload에 기초한 시나리오의 예를 도시한다. Transparent payload에 기초한 시나리오에서는 payload에 의해 반복되는 시그널이 변경되지 않는다. Satellites(410)는 feeder link에서 service link로(또는, 그 반대로) NR-Uu 무선 인터페이스를 반복하며, 피더 링크 상의 위성 라디오 인터페이스(SRI)는 NR-Uu이다. NTN gateway(420)는 NR-Uu 인터페이스의 신호를 전달하는 데 필요한 모든 기능을 지원한다. 또한, 서로 다른 transparent satellites가 지상의 동일한 gNB에 연결될 수 있다.

도 8(b)는 regenerative payload에 기초한 시나리오의 예를 도시한다. regenerative payload에 기초한 시나리오에서는 satellite(410)가 종래 기지국(예: gNB)의 기능을 일부 혹은 전부 수행할 수 있어 주파수 변환/복조/디코딩/변조 등의 일부 혹은 전부를 수행하는 시나리오를 말한다. UE와 satellite 간의 service link는 NR-Uu 무선 인터페이스를 이용하고, NTN gateway와 satellite 간의 feeder link는 위성 무선 인터페이스(SRI: satellite radio interface)를 이용한다. SRI는 NTN gateway와 satellite 간의 transport link에 해당한다.

UE(430)는 NTN 기반의 NG-RAN 및 종래 cellular NG-RAN을 통해 동시에 5GCN에 연결될 수 있다. 또는, UE는 동시에 둘 이상의 NTN(e.g. LEO NTN+GEO NTN 등)을 통해 5GCN에 연결될 수 있다.

표 6과 같이 서로 다른 유형의 위성(또는 UAS 플랫폼)들이 존재할 수 있다.

표 6은 NTN 플랫폼의 타입들을 예시한다.

플래폼	고도 범위(Altitude range)	궤도(Orbit)	일반적인 빔 footprint 크기
저-지구 궤도(LEO: Low-Earth Orbit) 위성	300 - 1500 km	지구 주위에 원형 (Circular around the earth)	100 - 1000 km
중간-지구 궤도(MEO: Medium-Earth Orbit) 위성	7000 - 25000 km	지구 주위에 원형 (Circular around the earth)	100 - 1000 km
정지 지구 궤도(GEO: Geostationary Earth Orbit) 위성	35 786 km	주어진 지구 지점에 대한 고도/방위각(elevation/azimuth)의 관점에서 고정된 위치를 유지하는 개념적 스테이션(notional station)	200 - 3500 km
UAS 플랫폼 (고지대 플랫폼(HAPs: high altitude platforms) 포함)	8 - 50 km (20 km for HAPS)		5 - 200 km
높은 타원형 궤도(HEO: High Elliptical Orbit) 위성	400 - 50000 km	지구 주위에 타원형 (Elliptical around the earth)	200 - 3500 km

일반적으로 GEO 위성 및 UAS는 대륙(continental), 지역(regional) 또는 로컬(local) 서비스를 제공하는 데 사용된다. 또한, LEO 및 MEO 성상도(constellation)는 북반구와 남반구 모두에서 서비스를 제공하는 데 사용된다. 어떤 경우에는 성상도(constellation)가 극지방을 포함한 전 지구적 범위를 제공할 수도 있다. 나중을 위해서는 적절한 궤도 경사(orbit inclination), 생성된 충분한 빔 및 위성 간 링크가 필요하다.

본 개시에서는 다음을 포함하는 6가지 참조 시나리오(reference scenario)들에서 UE에게 액세스를 제공하는 NTN을 고려한다.

- 원형 궤도(Circular orbiting) 및 개념 스테이션(notional station) 유지 플랫폼.

- 가장 높은 왕복 지연(RTD: round trip delay) 제약

- 가장 높은 도플러(Doppler) 제약

- 트랜스패런트(transparent) 및 재생(regenerative) 페이로드

- ISL 케이스 1개와 ISL 없는 케이스 1개. 위성간 링크의 경우 재생 페이로드(regenerative payload)는 필수이다.

- 고정 또는 조정 가능한(steerable) 빔으로 인해 각각 지면에 이동하거나 고정된 빔 발자국(beam foot prit)이 발생된다.

상기 6가지 시나리오는 아래 표 7에서 설명된 바가 고려되며, 표 8에서 자세히 설명된다.

표 7은 참조 시나리오를 예시한다.

	트랜스패런트(Transparent) 위성	재생(Regenerative) 위성
GEO 기반 non-terrestrial access network	시나리오 A	시나리오 B
LEO 기반 non-terrestrial access network:조정 가능한(steerable) 빔들 beams	시나리오 C1	시나리오 D1
LEO 기반 non-terrestrial access network: 빔은 위성과 함께 움직임	시나리오 C2	시나리오 D2

표 8은 참조 시나리오 파라미터들을 예시한다.

시나리오	GEO 기반 non-terrestrial access network (시나리오 A 및 B)	LEO 기반 non-terrestrial access network (시나리오 C 및 D)
궤도 타입	주어진 지구 지점에 대한 고도/방위각의 관점에서 고정된 위치를 유지하는 개념적 스테이션(notional station)	지구 주위를 도는 원형 (circular orbiting around the earth)
고도	35,786 km	600 km1,200 km
스펙트럼 (서비스 링크)	<6 GHz (예: 2 GHz) >6 GHz (예: DL 20 GHz, UL 30 GHz)
최대 채널 대역폭 용량 (서비스 링크)	band < 6 GHz의 경우 30 MHzband > 6 GHz의 경우 1 GHz
페이로드	- 시나리오 A　: 트랜스패런트 (무선 주파수 기능만을 포함) - 시나리오 B: 재생(regenerative) (RAN 기능의 전체 또는 일부를 포함)	- 시나리오 C: 트랜스패런트 (무선 주파수 기능만으르 포함) - 시나리오 D: 재생산(Regenerative) (RAN 기능의 전체 또는 일부를 포함)
위성 간 링크	없음	- 시나리오 C: 아니오- 시나리오 D: 예/아니오 (두가지 케이스 모두 가능)
지구 고정 빔들(Earth-fixed beams)	예	- 시나리오 C1: 예 (조정 가능한(steerable) 빔들)- 시나리오 C2: 아니오 (위성과 함께 움직이는 빔들) - 시나리오 D1: 예 (조정 가능한(steerable) 빔들) - 시나리오 D2: 아니오 (위성과 함께 움직이는 빔들)
고도 각에 무관한 최대 빔 발자국 크기 (가장자리에서 가장자리까지)	3500 km	1000 km
sat-gateway 및 UE 모두에 대한 최소 고도 각	서비스 링크의 경우 10° 및 피더 링크의 경우 10°	서비스 링크의 경우 10° 및 피더 링크의 경우 10°
최소 고도 각에서 위성과 UE 간의 최대 거리	40,581 km	1,932 km (600 km 고도)3,131 km (1,200 km 고도)
최대 왕복 지연(Round Trip Delay) (전파(propagation) 지연만)	- 시나리오 A: 541.46 ms (서비스 및 피더 링크)- 시나리오 B: 270.73 ms (서비스 링크만)	- 시나리오 C: (트랜스패런트 페이로드: 서비스 및 피더 링크) 25.77 ms (600km) 41.77 ms (1200km) - 시나리오 D: (재생 페이로드: 서비스 링크만) 12.89 ms (600km) 20.89 ms (1200km)
셀 내 최대 차분(differential) 지연	10.3 ms	3.12 ms and 3.18 ms for respectively 600km and 1200km
최대 도플러 시프트 (지구 고정 UE)	0.93 ppm	24 ppm (600km)21ppm(1200km)
Max 도플러 시프트 변동(variation) (지구 고정 UE)	0.000 045 ppm/s	0.27ppm/s (600km)0.13ppm/s(1200km)
지상에서의 UE 움직임	1200 km/h (예: 항공기)	500 km/h (예: 고속 열차)약 1200 km/h (예: 항공기)
UE 안테나 타입	Omnidirectional antenna (linear polarisation), assuming 0 dBi Directive antenna (up to 60 cm equivalent aperture diameter in circular polarisation)
UE Tx 파워	무지향성 안테나(Omnidirectional antenna): 최대 200 W까지 가지는 UE 파워 클래스 3방향성 안테나(Directive antenna): 최대 20 W
UE 소음 수치(Noise figure)	무지향성 안테나(Omnidirectional antenna): 7 dB방향성 안테나(Directive antenna): 1.2 dB
서비스 링크	3GPP 정의된 새로운 무선
피더(Feeder) 링크	3GPP 또는 non-3GPP 정의된 무선 인터페이스	3GPP 또는 non-3GPP 정의된 무선 인터페이스

이하, UL 타이밍 어드밴스(timing advance) 및 주파수 동기화(frequency synchronization)의 유지에 대하여 기술한다. 더 큰 셀 커버리지, 긴 왕복 시간(RTT: round trip time) 및 높은 도플러(Doppler)를 고려하여 UL 전송을 위한 타이밍 및 주파수 동기화 성능을 보장하기 위한 향상이 고려된다.

도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 타이밍 어드밴스 구성요소를 예시한다.

도 9에서는 설명의 편의를 위해 타이밍 어드밴스(TA: timing advance) 오프셋(N_TAoffset)은 도시되지 않았다. 도 9(a)는 재생(regenerative) 페이로의 경우를 예시하고, 도 9(b)는 트랜스패런트(transparent) 페이로드의 경우를 예시한다.

초기 액세스(initial access) 및 후속(subsequent) TA 유지에서 TA를 위해, 도 9에서 제공된 용어의 정의로 다음 솔루션이 식별된다.

1) 옵션 1: UE에서 알려진 위치 및 위성 천문력(ephemeris)을 사용하여 UE에서 TA의 자동 획득

이와 같이 UE에 의해 PRACH를 포함하는 UL 전송에 필요한 TA 값이 계산될 수 있다. 해당 조정(adjustment)은 UE-특정(specific) 차분(differential) TA 또는 전체 TA(UE-specific differential TA 및 공통(common) TA로 구성됨)로 수행될 수 있다.

UE 측의 전체 TA 보상(compensation)과 관련하여, UE 간의 UL 타이밍에 대한 정렬(alignment)과 네트워크 측의 DL 및 UL 프레임 타이밍이 모두 달성될 수 있다. feeder 링크에 의해 도입된 영향이 해당 보상(compensation)에서 UE에 의해 보상되지 않으면, 네트워크가 DL 및 UL 프레임 타이밍 사이의 타이밍 오프셋을 관리해야 하는 추가 필요성을 고려할 수 있다.

UE-specific differential TA에 관련하여, 단일 참조 포인트(reference point)에 대한 추가적인 지시는 동일한 빔(beam)/셀의 커버리지 내에서 UE 간의 UL 타이밍 정렬(alignment)을 달성하기 위해 빔/셀당 UE에게 시그널링되어야 한다. 네트워크 측에서 DL과 UL 프레임 타이밍 사이의 타이밍 오프셋도 위성 페이로드 타입에 관계없이 네트워크에서 관리되어야 한다.

UE 측에서 자체 계산된 TA 값의 정확성에 대한 우려와 함께, 예를 들어 초기 액세스 및/또는 TA 유지 관리 동안 TA 개선을 위해 네트워크에서 UE로의 추가 TA 시그널링이 결정될 수 있다.

2) 옵션 2: 네트워크 지시를 기반으로 한 TA 조정

이러한 방식에서, 동일한 위성 빔/셀의 커버리지 내에서 모든 UE에 의해 공유되는 전파 지연(propagation delay)의 공통 구성요소(component)를 지칭하는 common TA는 위성 빔/셀별로 네트워크에 의해 방송된다. 이 common TA의 계산은 위성 빔/셀당 적어도 하나의 참조 포인트(reference point)를 가정하여 네트워크에서 수행된다.

Rel-15 TA 메커니즘으로서 네트워크로부터의 UE-specific differential TA에 대한 지시도 필요하다. NTN의 더 큰 커버리지를 만족시키기 위해, 명시적이든 암묵적이든 랜덤 액세스 응답(RAR: random access response)에서 TA 표시를 위한 값 범위의 확장이 식별됩니다. 해당 지시에서 음의 TA 값을 지원할지 여부가 결정될 수 있다.

또한, UE 측에서 TA 조정이 가능하도록 네트워크에서 UE로의 타이밍 표류율/드리프트율(timing drift rate)의 지시도 지원된다.

상기 두 옵션에서 common TA 계산을 위해 빔당 단일 reference point가 기준선(baseline)으로 간주된다.

UL 주파수 보상을 위해 적어도 LEO 시스템의 경우, 네트워크 측에서 공통 주파수 오프셋의 빔 특정 사후 보상(post-compensation)을 고려하여 다음 솔루션이 식별된다:

- 옵션-1: UE 특정 주파수 오프셋의 추정 및 사전 보상(pre-compensation)이 모두 UE 측에서 수행된다. 이 값의 획득은 DL 참조 신호, UE 위치 및 위성 천문력(ephemeris)을 활용하여 수행될 수 있다.

- 옵션-2: 적어도 LEO 시스템에서 UL 주파수 보상을 위해 필요한 주파수 오프셋은 네트워크에 의해 UE에 지시된다. 이 값에 대한 획득은 UL 신호(예: 프리앰블)를 감지하여 네트워크 측에서 수행할 수 있다.

주파수 오프셋의 보상이 상향링크 및/또는 하향링크에서 각각 네트워크에 의해 수행되는 경우, 네트워크에 의해 보상된 주파수 오프셋 값의 지시도 지원된다. 그러나 도플러 표류율/드리프트율(Doppler drift rate)의 지시는 필요하지 않다.

랜덤 접속 동작 및 관련 동작

기지국이 할당한 PUSCH 전송 자원(즉, Uplink Grant)이 없을 경우, 단말은 랜덤 접속 (Random Access) 동작을 수행할 수 있다. NR 시스템의 랜덤 접속은 1) 단말이 RRC 연결을 요청 또는 재개하는 경우, 2) 단말이 인접 셀로 핸드오버나 세컨더리 셀 그룹(SCG: Secondary Cell Group) 추가(즉, SCG addition)을 할 경우, 3) 기지국에게 스케줄링 요청 (Scheduling Request)을 할 경우, 4) 기지국이 PDCCH 오더(order)로 단말의 랜덤 접속을 지시한 경우, 5) 빔실패 (Beam Failure) 혹은 RRC 연결 실패가 감지된 경우에 개시될 수 있다.

도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 랜덤 접속 과정을 나타낸다. 도 10(a)는 경쟁-기반 랜덤 접속 과정을 나타내고, 도 10(b)는 전용 랜덤 접속 과정을 예시한다.

도 10(a)를 참조하면, 경쟁-기반 랜덤 접속 과정은 다음의 4 단계를 포함한다. 이하, 단계 1~4에서 전송되는 메시지는 각각 메시지(Msg) 1~4로 지칭될 수 있다.

-단계 1: 단말은 PRACH(physical random access channel)를 통해 RACH(random access channel) 프리앰블을 전송한다.

-단계 2: 단말은 기지국으로부터 DL-SCH(downlink shared channel)를 통해 랜덤 접속 응답(RAR: Random Access Response)을 수신한다.

-단계 3: 단말은 UL-SCH(uplink shared channel)를 통해 Layer 2 / Layer 3 메시지를 기지국으로 전송한다.

-단계 4: 단말은 DL-SCH를 통해 경쟁 해소(contention resolution) 메시지를 기지국으로부터 수신한다.

단말은 시스템 정보를 통해 기지국으로부터 랜덤 접속에 관한 정보를 수신할 수 있다.

랜덤 접속이 필요하면, 단말은 단계 1과 같이 RACH 프리앰블을 기지국으로 전송한다. 기지국은, 랜덤 접속 프리앰블이 전송된 시간/주파수 자원(즉, RACH 기회(RO: RACH Occasion)) 및 랜덤 접속 프리앰블 인덱스(PI: Preamble Index)를 통해, 각각의 랜덤 접속 프리앰블들을 구별할 수 있다.

기지국이 단말로부터 랜덤 접속 프리앰블을 수신하면, 기지국은 단계 2와 같이 랜덤 접속 응답(RAR: Random Access Response) 메시지를 단말에게 전송한다. 랜덤 접속 응답 메시지의 수신을 위해, 단말은 미리 설정된 시간 윈도우(예를 들어, ra-ResponseWindow) 내에서, 랜덤 접속 응답 메시지에 대한 스케줄링 정보를 포함하는, RA-RNTI(Random Access-RNTI)로 CRC 마스킹된 L1/L2 제어채널(PDCCH)을 모니터링한다. RA-RNTI로 마스킹된 PDCCH는 공통 검색 공간(common search space)를 통해서만 전송될 수 있다. RA-RNTI로 마스킹된 스케줄링 신호를 수신한 경우, 단말은 상기 스케줄링 정보가 지시하는 PDSCH로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신할 수 있다. 그 후, 단말은 랜덤 접속 응답 메시지에 자신에게 지시된 랜덤 접속 응답 정보가 있는지 확인한다. 자신에게 지시된 랜덤 접속 응답 정보가 존재하는지 여부는 단말이 전송한 프리앰블에 대한 RAPID(Random Access Preamble ID)가 존재하는지 여부로 확인될 수 있다. 단말이 전송한 프리앰블의 인덱스와 RAPID는 동일할 수 있다. 랜덤 접속 응답 정보는, 대응하는 랜덤 접속 프리앰블 인덱스, UL 동기화를 위한 타이밍 오프셋 정보(예, 타이밍 어드밴스 명령(TAC: Timing Advance Command)), 메시지 3 전송을 위한 UL 스케줄링 정보(예, UL 그랜트) 및 단말 임시 식별 정보(예, TC-RNTI(Temporary-C-RNTI))를 포함한다.

랜덤 접속 응답 정보를 수신한 단말은, 단계 3과 같이, UL 스케줄링 정보 및 타이밍 오프셋 값에 따라 PUSCH를 통해 UL-SCH(Shared Channel) 데이터(메시지 3)를 전송한다. 메시지 3을 나르는 PUSCH가 매핑/전송되는 시간 및 주파수 자원을 PO (PUSCH Occasion)로 정의한다. 메시지 3에는, 단말의 ID (또는 단말의 global ID)가 포함될 수 있다. 또는 메시지 3에는, 초기 접속(initial access)을 위한 RRC 연결 요청 관련 정보(예를 들어, RRCSetupRequest 메시지)가 포함될 수 있다. 또한 메시지 3에는, 단말이 전송 가능한 데이터(data available for transmission)의 양에 대한 버퍼 상태 보고(BSR: Buffer Status Report)가 포함될 수 있다.

UL-SCH 데이터 수신 후, 단계 4와 같이, 기지국은 경쟁 해소(contention resolution) 메시지(메시지 4)를 단말에게 전송한다. 단말이 경쟁 해소 메시지를 수신하고 경쟁이 해소에 성공하면, TC-RNTI는 C-RNTI로 변경된다. 메시지 4에는, 단말의 ID 및/또는 RRC 연결 관련 정보(예를 들어, RRCSetup 메시지)가 포함될 수 있다. 메시지 3를 통해 전송한 정보와 메시지 4를 통해 수신한 정보가 일치하지 않거나, 일정 시간 동안 메시지 4를 수신하지 못하면, 단말은 경쟁 해소가 실패한 것으로 보고 메시지 3를 재전송할 수 있다.

도 10(b)를 참조하면, 전용 랜덤 접속 과정은 다음의 3 단계를 포함한다. 이하, 단계 0~2에서 전송되는 메시지는 각각 메시지(Msg) 0~2로 지칭될 수 있다. 전용 랜덤 접속 과정은 기지국이 RACH 프리앰블 전송을 명령하는 용도의 PDCCH(이하, PDCCH 오더(order))를 이용하여 트리거링 될 수 있다.

-단계 0: 기지국은 전용 시그널링을 통한 RACH 프리앰블을 단말에 할당한다.

-단계 1: 단말은 PRACH를 통해 RACH 프리앰블을 전송한다.

-단계 2: 단말은 기지국으로부터 DL-SCH를 통해 랜덤 접속 응답(RAR: Random Access Response)을 수신한다.

전용 랜덤 접속 과정의 단계 1~2의 동작은 경쟁 기반 랜덤 접속 과정의 단계1~2와 동일할 수 있다.

NR에서는 비-경쟁 기반 랜덤 접속 과정을 PDCCH 명령(order)으로 개시하기 위해 DCI 포맷 1_0가 사용된다. DCI 포맷 1_0는 하나의 DL 셀에서 PDSCH를 스케줄링 하는데 사용된다. 한편, DCI 포맷 1_0의 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 C-RNTI로 스크램블 되고, "Frequency domain resource assignment" 필드의 비트 값이 모두 1인 경우, DCI 포맷 1_0는 랜덤 접속 과정을 지시하는 PDCCH 명령으로 사용된다. 이 경우, DCI 포맷 1_0의 필드는 다음과 같이 설정된다.

- RA 프리앰블 인덱스: 6비트

- UL/SUL(Supplementary UL) 지시자: 1비트. RA 프리앰블 인덱스의 비트 값이 모두 0이 아니면서 단말에 대해 셀 내에 SUL이 설정된 경우, 셀 내에서 PRACH가 전송된 UL 반송파를 지시한다. 그 외의 경우 미사용 된다(reserved).

- SSB (Synchronization Signal/Physical Broadcast Channel) 인덱스: 6비트. RA 프리앰블 인덱스의 비트 값이 모두 0가 아닌 경우, PRACH 전송을 위한 RACH 기회(occasion)를 결정하는데 사용되는 SSB를 지시한다. 그 외의 경우 미사용 된다(reserved).

- PRACH 마스크 인덱스: 4비트. RA 프리앰블 인덱스의 비트 값이 모두 0가 아닌 경우, SSB 인덱스에 의해 지시되는 SSB와 연관된 RACH 기회를 지시한다. 그 외의 경우 미사용 된다(reserved).

- 미사용(reserved): 10비트

DCI 포맷 1_0이 PDCCH 명령에 해당하지 않는 경우, DCI 포맷 1_0은 PDSCH를 스케줄링 하는데 사용되는 필드로 구성된다(예, TDRA(Time domain resource assignment), MCS(Modulation and Coding Scheme), HARQ 프로세스 번호, PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator 등).

NR 시스템에서는 기존 시스템보다 더 낮은 레이턴시(latency)가 필요할 수 있다. 또한, U-band에서 랜덤 접속 과정이 발생한다면, 단말과 기지국이 4-step의 랜덤 접속 과정 모두에서 순차적으로 LBT에 성공하여야 랜덤 접속 과정이 종료되고 경쟁이 해소된다. 4-step의 랜덤 접속 과정 중 한 단계에서라도 LBT가 실패한다면, 자원 효율성(resource efficiency)이 저하되며 레이턴시가 증가한다. 특히, 메시지2 또는 메시지3와 연관된 스케줄링/전송 과정에서 LBT가 실패한다면 자원 효율성의 감소 및 레이턴시 증가가 크게 일어날 수 있다. L-band에서의 랜덤 접속 과정이라도, NR 시스템의 다양한 시나리오 내에서 낮은 레이턴시의 랜덤 접속 과정이 필요할 수 있다. 따라서, 2-step 랜덤 접속 과정은 L-band 상에서도 수행될 수 있다.

도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 2-단계 랜덤 접속 과정을 나타낸다.

도 11(a)에 도시된 바와 같이, 2-step 랜덤 접속 과정은 단말부터 기지국으로의 상향링크 신호(메시지 A로 지칭하며, PRACH preamble + Msg3 PUSCH에 대응됨) 전송과 기지국으로부터 단말로의 하향링크 신호(메시지 B로 지칭하며, RAR + Msg4 PDSCH에 대응됨) 전송의 2단계로 구성될 수 있다.

또한, 비-경쟁 랜덤 접속 과정에서도 도 11(b)에 도시된 바와 같이 랜덤 접속 프리앰블과 PUSCH 파트(part)가 함께 전송될 수 있다.

도 11에서는 도시되지는 않았지만, 메시지 B를 스케줄링하기 위한 PDCCH가 기지국으로부터 단말로 전송될 수 있으며, 이는 Msg. B PDCCH로 지칭될 수 있다.

NTN에서 상향링크/하향링크 신호 송수신 방법

앞서 살핀 내용들(NR 프레임 구조, NTN 시스템 등)은 후술할 본 개시에서 제안하는 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 개시에서 제안하는 방법들의 기술적 특징을 명확하게 하는데 보충될 수 있다.

또한, 후술할 방법들은 상향링크 전송과 관련된 것이며, 이는 앞서 서술한 NR 시스템 혹은 LTE 시스템에서의 하향링크 신호 전송 방법에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 개시에서 제안하는 기술적 사상이 해당 시스템에서도 구현될 수 있도록 각 시스템에서 정의하는 용어, 표현, 구조 등에 맞도록 변형 또는 대체 가능하다.

더 넓은 커버리지(coverage)를 확보하거나 무선 통신 기지국 설치가 용이하지 않은 장소에 무선 통신 서비스를 제공하기 위해, NR 비-지상 네트워크(NTN: non-terrestrial network) 혹은 LTE NTN 서비스의 사용이 고려되고 있다. 기존 지상 네트워크(TN: terrestrial network) 서비스인 NR, LTE 서비스 등은 해당 기지국을 지상에 설치하여 단말들에게 무선 통신 서비스를 제공 했다. 반면, NTN 서비스는 기지국을 지상에 설치하지 않고, 인공위성 (정지궤도, 저궤도, 중궤도 등등), 비행기, 무인비행선, 드론 등등의 지상에 위치하지 않는 곳에 설치하여 단말들에게 무선 통신 서비스를 제공하는 것을 의미한다.

NR NTN 서비스에 고려되는 주파수 대역은 주로, 6 GHz 이하 대역에서는 2 GHz 대역 (S-band: 2-4 GHz), 6 GHz 이상 대역에서는 DL 20 GHz, UL 30 GHz 대역 (Ka-Band: 26.5~40GHz))을 고려하고 있다.

상기 표 8에서 각 시나리오 별 최대 왕복 지연(ma round trip delay)가 예시된다.

NR NTN 서비스는 크게 두 가지 방식으로 나뉘고, 이는 도 7과 같은 트랜스패런트 페이로드(transparent payload) 방식과 도 8과 같은 재생 페이로드(regenerative payload) 방식으로 구분될 수 있다. 간단하게, regenerative payload 방식은 위성 자체가 gNB가 되는 방식을 의미하고, transparent payload 방식은 지상의 기지국으로부터 payload를 수신하면 해당 신호를 위성이 전달해주는 역할을 하는 것을 의미한다.

기존 TN (예를 들어, NR or LTE)에서는 단말이 셀(Cell) 내에서 움직이기 때문에, 기지국과의 거리가 바뀌더라도 단말이 PRACH 프리앰블(preamble)을 전송했을 때, 기지국에게 해당 preamble은 특정 RACH 기회(RO: RACH occasion)(또는 PRACH occasion)의 시간 구간(time duration) 안에 수신된다. 그리고, 단말이 UL 신호(signal)/채널(channel)을 전송하기 위한 타이밍 어드밴스(TA: timing advance) 값으로서, 초기(initial) TA 값과 TA 오프셋(offset)으로 구성된다. 이 값들은 기지국이 지시해주는 값이며, 해당 기지국의 셀 커버리지(cell coverage) 범위에서 표현 가능한 TA 값에 해당한다. 한편, PDCCH 명령(order)인 경우에는 기지국이 PDCCH order를 위한 DCI로 지시하면, 단말이 PRACH preamble을 전송하고 기지국으로부터 전송된 랜덤 액세스 응답(RAR: random access response)을 통해서 지시 받은 TA 값 (즉, initial TA)을 사용해서 UL signal/channel 전송을 수행한다.

반면, NTN에서는 단말의 움직임과 상관없이 위성의 움직임으로 인해서 위성과 단말 간의 거리가 바뀌게 된다. 이를 극복하기 위해서 글로벌 위성 항법 시스템(GNSS: global navigation satellite system)으로부터 단말의 위치를 알아낼 수 있고, 단말은 기지국으로부터 지시된 위성의 궤도 정보를 통해 단말과 위성간의 왕복 지연(RTD: round trip delay)인 UE-specific TA를 계산해 낼 수 있다. 여기서, 해당 UE specific TA는 단말이 선택한 RO(즉, PRACH occasion)에서 PRACH preamble을 전송할 때, 위성이 (혹은 gNB) 해당 RO(즉, PRACH occasion)의 time duration 안에 PRACH preamble을 수신할 수 있도록 설정된다. UE가 선택한 RO에서 전송한 PRACH preamble을 UE specific TA만을 적용하여 전송했을 때, 해당 PRACH preamble이 위성 (혹은 gNB)에 도달하여 위성이 수신하는 경우 그 PRACH preamble이 그 RO의 기준 시간 보다 지연되어 수신된다. 따라서, 기지국으로부터 전송된 RAR로 해당 지연된 값으로 initial TA 값이 지시될 수 있다. 추가적으로, common TA는 지상에 있는 gNB (혹은 참조 포인트(reference point), 여기서 reference point는 DL과 UL 프레임 경계(frame boundary)가 일치하는 곳)와 위성 사이의 RTD에 해당하며, 기지국이 단말에게 전송해주도록 정의/설정될 수 있다. 만약 reference point가 위성에 있다면 common TA가 지시되지 않을 수 있다. 반면, 만약 reference point가 gNB에 있다면, common TA는 gNB와 위성 간의 RTD를 보상해주기 위한 용도로 이용될 수 있다.

추가적으로, NTN에서는 Msg 1/Msg A 전송 이전에 TA 값을 UE specific TA + common TA (제공되는 경우)로 설정할 수 있다. 여기서, UE specific TA는 앞서 언급한 것과 같이 단말이 스스로 계산한 단말과 위성간의 RTD (round trip delay)라고 할 수 있다.

상기 UE specific TA를 단말이 정확하게 계산하기 위해선 단말이 위성 궤도를 알고 있는 것이 바람직하다. 따라서, 기지국이 위성 궤도를 지시해주거나, 단말이 (예를 들어, USIM(universal subscriber identity module) 등을 통해) 미리 위성 궤도를 알고 있을 수 있다고 설정할 수 있다. 여기서, 위성 궤도 포맷(format)으로 다음과 같이 2가지 옵션(option)이 고려된다.

- 옵션 1: 위성 위치(satellite position) 및 속도 상태(velocity state) 벡터들(vectors)을 기반으로 하는 위성 천문력(satellite ephemeris) 포맷

예를 들어, 기준 시간(reference time) 에포크(epoch) t0에서 위치 및 속도 벡터(x, y, z, vx, vy, vz)

- 옵션 2: 궤도 요소들(orbital elements)을 기반으로 하는 위성 천문력(satellite ephemeris) 포맷

예를 들어, 케플러 궤도 요소(Keplerian Orbit Elements) (a, e, ω, Ω, i, M0).

도 12는 케플러 궤도 요소를 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 상기 옵션 2의 하나의 예시인 Keplerian Orbit Elements 방식은 다음과 같은 6가지 요소(element)들을 사용하여 위성의 궤도를 나타내는 방법이다.

i) 장축의 절반 값(Semi-major axis) "a" [m]: 위성 궤도가 타원이므로, 해당 타원 궤도에서 장축의 절반을 나타낸다.

ii) 이심율(Eccentricity) "e": 타원 궤도는 0<e<1

iii) 근점 편각(Argument of periapsis) "ω" [rad]: 궤도 근점(periapsis)(물체가 궤도를 돌 때 중심체와 가장 가까워지는 지점)으로부터 승교점(ascending node)(1204)까지의 각도이며, 궤도면(1202)에서의 타원의 방향을 결정한다. (도 12에서 각도 ω (1203)로 표시).

iv) 승교점 경도(Longitude of ascending node) "Ω" [rad]: 승교점(ascending node)(1204)은 궤도가 기준면(1201) 아래에서 위로 지나가는 지점을 가리키며, 기준점에서 반시계 방향으로 승교점(1204)까지 측정한 각도를 승교점 경도라 한다. (도 12에서 Ω (1205)로 표시). 태양계에서 기준점은 춘분점이다.

v) 궤도 경사(Inclination) "i" [rad]: 기준면(1201)에 대한 타원의 기울어진 정도를 의미하고, 승교점(궤도가 기준면(1201)을 아래에서 위 방향으로 지나가는 점)(1204)에서의 궤도면(1202)과 기준면(1201) 사이의 각도로 측정된다. (도 12에서 각도 i (1206)로 표시)

vi) 평균 근점 이각(Mean anomaly) "M0" = M(t0) [rad] (epoch t0 [JD]에서): 시간에 따라 연속적으로 변화하는 각도로서 수학적으로 편리하지만, 각도가 기하학적인 각도와 일치하지 않는다. 이 값으로 진근점 이각 (true anomaly) "v"(1207)이 사용될 수도 있으며, 진근점 이각 값은 어느 시점에서나 궤도 근점과 궤도를 도는 물체가 이루는 각도를 나타내어 각도가 기하학적인 각도와 일치한다. 따라서, 진근점 이각(1207)은 도 12에서 각("v")(1207)으로 표시되어 있지만, 평균 근점 이각은 표시되어 있지 않는다.

상기 Keplerian Orbit Elements 방식은 최초 5가지 element들은 장축의 절반의 길이, 이심율, 근점 편각, 승교점 경도, 궤도 경사 등의 시간에 따라 변화하는 값이 아니다 (심한 간섭이 없다고 가정하면). 따라서 실제 위성의 위치를 나타내는 평균 근점 이각 (혹은 진근점 이각)이 epoch (참조) 시간 별로 제공되어야 하는 값에 해당한다.

본 개시에서는 상기 두 가지 궤도 정보를 나타내는 포맷들이 기지국으로부터 단말에게 시그널링되는 상황에서, 단말이 좀더 정확하게 궤도 정보를 계산하기 위해 추가 보정 값(즉, 추가적인 천문력(궤도 정보) 정보(additional ephemeris information))을 제공하는 방법에 대해 제안한다.

단말은 단말과 위성간의 서비스 링크 지연(service link delay)을 보상(compensation)하기 위해 UE specific TA를 사용한다. 여기서, 단말은 i) 기지국으로부터 제공된 위성 궤도 정보와 ii) GNSS 기반으로 얻어진 단말의 위치 정보를 사용하여 UE specific TA를 계산된다. 상기 위성 궤도 정보는 기지국이 방송 채널(예를 들어, SIB, RRC 시그널링 등)을 통해 단말에게 설정/지시된다.

다만, 단말이 UL 전송을 수행하기 전에 UE specific TA를 업데이트하는 동작을 고려한다면, 단말이 위성 궤도 정보를 좀더 정확하게 알 필요가 있다. 여기서, 위성 궤도 정보의 정확도를 높이기 위한 하나의 방법으로서, 기지국이 매 참조 신간(reference time) (또는 에포크 시간(epoch time))마다 위성 궤도 정보를 단말에게 제공해줄 순 있지만, 이 방법은 기지국의 시그널링 오버헤드(signaling overhead)가 증가하게 되어 효율적이지 않다.

따라서, 본 개시에서는 기지국이 특정 주기 (예를 들어, 유효 기간(validity window) 보다 작은 특정 값)에 맞춰 위성 궤도 정보를 단말에게 제공하는 상황에서, 단말이 위성 궤도 정보를 좀더 정확하게 추정해낼 수 있도록 위성 궤도 정보에 대한 보정 값을(즉, 추가적인 천문력(궤도 정보) 정보(additional ephemeris information)) 설정/지시해주는 방법에 대해 제안한다.

기지국은 상기 위성 궤도 정보가 전달되는 DL 신호(signal)/채널(channel) (예를 들어, SIB, RRC 시그널링, MAC-CE 등)과 동일한 DL signal/channel에서 (혹은 독립적인(개별적인) DL signal/channel (예를 들어, SIB, RRC 시그널링, MAC-CE 등) 에서) 시간의 흐름에 따른 위성 궤도 정보 보정 값을 단말에게 추가로 설정/지시해줄 수 있다. 이와 같이 기지국이 위성 궤도 정보의 보정 값을 지시해주면, 단말은 해당 값을 기반으로 특정 시점의 위성 궤도 정보에 대해 좀더 정확히 계산할 수 있으며, 이를 바탕으로 단말은 UE specific TA를 좀더 정확하게 계산할 수 있다.

구체적인 일례를 들어 설명하면 다음과 같다.

옵션 1: 위성 궤도 정보가 위치 및 속도 상태 벡터 천문력(궤도 정보) 포맷(Position and velocity state vector ephemeris format)을 사용하여 전달되는 경우, 다음과 같이 위성 궤도 정보에 대한 보정 값이 단말에게 설정/지시될 수 있다.

1) 위성에 대한 3차원의 위치 값(즉, 지구 중심 고정 좌표계(ECEF: earth-centered earth-fixed)에서 위치(position) X, Y, Z [m]) 및/또는 3차원의 속도 값(즉, ECEF에서 속도(velocity) VX, VY, VZ [m/s])들의 표류율/드리프트율(drift rate) (혹은 시간에 따른 변화량(예를 들어, 델타(delta))가 단말에게 제공될 수 있다.

여기서, 상기 drift rate (혹은 시간에 따른 변화 량(예를 들어, delta)는 1차 도함수(1st order derivative) 값으로 표현될 수 있다.

즉, 특정 파라미터 P_X가 reference time (혹은 epoch time) (즉, T_R)부터 타겟 시간(target time)(즉, T₀)까지 어느 만큼 변화했는지 drift rate (혹은 delta 값)(즉, A_X)을 사용하여 아래 수학식 3과 같이 계산될 수 있다.

2) 추가적으로 위성에 대한 3차원의 위치 값(즉, ECEF에서 위치(position) X, Y, Z [m]) 및/또는 3차원의 속도 값(즉, ECEF에서 속도(velocity) VX, VY, VZ [m/s]) 들의 표류율/드리프트율 변화량(drift rate variation)이 상기 이동률/드리프트율에 추가로 제공될 수도 있다.

여기서, 상기 drift rate variation은 2차 도함수(2nd order derivative) 값으로 표현될 수 있다.

즉, 특정 Parameter P_X가 reference time (혹은 epoch time) (즉, T_R)부터 타겟 시간(target time)(즉, T₀)까지 어느 만큼 변화했는지 drift rate (혹은 delta 값)(즉, A_X)과 drift rate variation (즉, B_X-)을 사용하여 아래 수학식 4와 같이 계산될 수 있다.

여기서, 'a'는 미리 결정된 값이거나 혹은 기지국이 지시해주는 값일 수 있다(예를 들어, a=1, 1/2, 1/6 등).

또는, 특징적으로, 기지국이 위성 궤도 정보의 보정 값으로 drift rate 없이 drift rate variation만을 단말에게 설정/지시할 수도 있다. 이 경우, 단말은 상기 수학식 4에서 drift rate 값으로, 사전에 기지국으로부터 지시된 기본 값(default value)을 사용하거나, 혹은 표준/규격서에 명시된 default value를 사용하거나, 혹은 단말이 기지국으로부터 이전(직전)에 수신하여 계산에 사용하였던 drift rate 값을 재사용하도록 설정될 수 있다.

3) 상기 수학식 3 및/또는 수학식 4의 특정 Parameter P_X는 각각 위성에 대한 3차원의 위치 값(즉, ECEF에서 position X, Y, Z [m])이 될 수도 있고, 위성에 대한 3차원의 속도 값(즉, ECEF에서 velocity VX, VY, VZ [m/s])가 될 수도 있다. 또한 상기 수학식 3 및/또는 수학식 4의 drift rate A_X는 각각 위성에 대한 3차원의 위치 값의 drift rate가 될 수도 있고, 위성에 대한 3차원의 속도 값의 drift rate가 될 수도 있다. 또한, 상기 수학식 3 및/또는 수학식 4의 drift rate variation B_X-는 각각 위성에 대한 3차원의 위치 값의 drift rate variation이 될 수도 있고, 위성에 대한 3차원의 속도 값의 drift rate variation이 될 수도 있다.

옵션 2: 위성 궤도 정보가 궤도 파라미터 천문력(궤도 정보) 포맷(Orbital parameter ephemeris format)을 사용하여 전달되는 경우, 다음과 같이 보정 값이 설정/지시될 수 있다.

1) 장축의 절반 값(Semi-major axis) "a" [m], 이심율(Eccentricity) "e", 근점 편각(Argument of periapsis) "ω" [rad], 승교점 경도(Longitude of ascending node) "Ω" [rad], 궤도 경사(Inclination) "i" [rad], 평균 근점 이각(Mean anomaly) "M0" [rad] 값들 중 적어도 하나의 표류율/드리프트율(drift rate) (혹은 시간에 따른 변화량(예를 들어, 델타(delta)), 및/또는 표류율/드리프트율 변화량(drift rate variation)등이 단말에게 설정/지시될 수 있다.

여기서, 특징적으로, 상기 parameter들 중 Mean anomaly (평균 근점 이각)을 제외한 나머지 parameter들은 위성 궤도가 크게 변하지 않는한 잘 변하지 않고, 반-정적(semi-static)인 특성을 가지므로, 다른 parameter들에 대해서는 보정 값이 단말에게 지시되지 않을 수 있으며, Mean anomaly (평균 근점 이각) M (rad) 값에 대해서만 drift rate(혹은 시간에 따른 변화량(예를 들어, delta)), 및/또는 drift rate variation이 단말에게 설정/지시될 수도 있다.

상기 drift rate (혹은 시간에 따른 변화량 (예를 들어, delta)는 1차 도함수(1st order derivative) 값으로 표현될 수 있고, 상기 drift rate variation은 2차 도함수(2nd order derivative) 값으로 표현될 수 있다.

상기 위치 및 속도 상태 벡터 천문력(궤도 정보) 포맷(Position and velocity state vector ephemeris format)을 사용하여 예시된 수학식 3 및/또는 수학식 4에서 P_X 위치에 각각 궤도 파라미터(Orbital parameter) 값들이 적용/이용될 수 있다. 또한 해당 수식의 drift rate A_X에 상기 Orbital parameter들의 drift rate 값이 적용/이용될 수 있고, drift rate variation B_X에 상기 Orbital parameter들의 drift rate variation 값이 적용/이용될 수 있다.

추가적으로, 기지국으로부터 additional 하게 설정/지시되는 보정 값이, 기존 SI (System information)로 지시되는 위성 궤도 정보 값 보다 더 높은 정확도(예를 들어, 높은 정밀도 레벨(high precision level))를 가지는 위성 궤도 정보에 해당할 수 있다. 또는 기지국으로부터 additional 하게 설정/지시되는 보정 값은 기지국이 지시해주는 reference time (또는 epoch time) 혹은 GNSS의 reference time (또는 epoch time)과 관련된 시간 정보(예를 들어, time stamp)에 해당할 수도 있다. 또는, 기지국으로부터 additional 하게 설정/지시되는 보정 값은 단말의 위치 정보 보고에 따라 계산된 (혹은 단말의 TA 보고 정보에 따라 계산된) TA 정보일 수 있다. 여기서, 상기 TA 정보는 UE specific TA, Common TA, full TA 정보 전부 혹은 일부를 포함할 수 있다.

한편 기지국이 추가적으로 위성 궤도 정보 값을 설정/지시해주기 위한 근거로 사용하기 위해, 기지국은 단말이 계산한 위성 궤도 정보 값을 기지국에게 보고하도록 단말에게 지시할 수 있거나, 혹은 단말이 위성 궤도 정보 값을 계산한 뒤 기지국에게 보고하도록 설정될 수 있다. 또한 기지국으로부터 추가적으로 설정/지시되는 위성 궤도 정보를 단말이 수신하면, 해당 단말은 수신 정보에 기반하여 위성 궤도 정보를 보정 혹은 갱신 혹은 업데이트 할 수 있다.

상기 제안 방법에서 위성궤도정보의 보정 값을 포함하는 신호/채널을 송신하는 주체는 특정 단말에 연결된 NTN gNB 혹은 TN gNB 일 수 있다.

상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 명세서의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (혹은 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (혹은 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예를 들어, 물리 계층 시그널 혹은 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수가 있다. 상위 계층은, 예를 들어, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 제안하는 방법을 구현하기 위한 방법들, 실시 예들 또는 설명들은 각각 별개로 적용될 수도 있거나 또는 하나 이상의 방법들(또는 실시 예들 또는 설명들)이 결합되어 적용될 수도 있다. 또한 본 명세서에서 제안하는 방법들은 단말의 정확한 위치를 추정하는 기술에도 적용될 수 있다.

도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 상향링크 송수신 방법에 대한 시그널링 방법을 예시한다.

도 13은 본 발명에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 네트워크(network)(예를 들어, TRP 1, TRP 2)와 UE 간의 시그널링을 예시한다. 여기서 UE/Network는 일례일 뿐, 다양한 장치로 대체 적용될 수 있다. 도 13는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 개시의 범위를 제한하는 것이 아니다. 또한, 도 13에 예시된 일부 단계(들)은 상황 및/또는 설정 등에 따라 생략될 수도 있다.

도 13을 참조하면, 단말은 기지국으로부터 NTN과 관련된 설정 정보를 수신한다(S1301).

여기서, NTN과 관련된 설정 정보는 위성을 포함하는 비-지상 네트워크(NTN: non-terrestrial network)를 통해 상기 무선 통신 시스템에 액세스하기 위해 상기 단말에 필요한 정보를 제공하기 위한 설정 정보를 의미할 수 있다.

상기 설정 정보는 상위 계층 시그널링(예를 들어, SIB, RRC 시그널링, MAC-CE 등)을 통해 전달될 수 있다.

상기 설정 정보는 상기 위성의 궤도를 보정하기 위한 정보(제1 정보) 및 공통 타이밍 어드밴스(TA: timing advance)에 대한 정보(제2 정보)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 단말에게 상기 위성에 대한 궤도 정보가 위치 벡터 및 속도 벡터의 포맷으로 제공되는 경우, 상기 제1 정보는 위성의 위치 벡터(x, y, z [m]) 및 속도 벡터(vx, vy, vz [m/s])를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 제1 정보는 상기 위성에 대한 3차원 위치 값 및/또는 3차원 속도 값의 표류율(drift rate)를 더 포함할 수 있다. 그리고/또는, 상기 제1 정보는 상기 위성에 대한 3차원 위치 값 및/또는 3차원 속도 값의 표류율 변화량(drift rate variation)을 더 포함할 수 있다.

또 다른 예로서, 상기 단말에게 상기 위성에 대한 궤도 정보가 하나 이상의 궤도 파라미터의 포맷(즉, Orbital parameter ephemeris format)으로 제공되는 경우, 상기 제1 정보는 장축의 절반 값(Semi-major axis), 이심율(Eccentricity), 근점 편각(Argument of periapsis), 승교점 경도(Longitude of ascending node), 궤도 경사(Inclination), 평균 근점 이각(Mean anomaly)에 대한 정보를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 제1 정보는 장축의 절반 값(Semi-major axis), 이심율(Eccentricity), 근점 편각(Argument of periapsis), 승교점 경도(Longitude of ascending node), 궤도 경사(Inclination), 평균 근점 이각(Mean anomaly) 중 적어도 하나의 표류율(drift rate)를 더 포함할 수 있다. 그리고/또는 상기 제1 정보는 장축의 절반 값(Semi-major axis), 이심율(Eccentricity), 근점 편각(Argument of periapsis), 승교점 경도(Longitude of ascending node), 궤도 경사(Inclination), 평균 근점 이각(Mean anomaly) 중 적어도 하나의 표류율 변화량(drift rate variation)를 더 포함할 수 있다.

한편, 도 13에서는 도시되지 않았지만, 단말은 기지국에게 상기 단말의 위치 정보 및/또는 상기 단말에 의해 계산된 위성 궤도 값을 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 정보는 상기 단말의 위치 정보 및/또는 상기 위성 궤도 값에 기반하여 상기 기지국에 의해 도출/계산될 수 있다. 여기서, 상기 단말의 위치 정보는 상기 단말-특정 TA 값, 상기 공통 TA 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

단말은 기지국으로부터 상향링크 신호/채널을 스케줄링/트리거링하기 위한 제어 정보(즉, 하향링크 제어 정보)를 수신할 수 있다(S1302).

여기서, 제어 정보는 PDCCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 상향링크 신호/채널의 전송을 위해 제어 정보를 필요로하지 않는 경우(예를 들어, 상기 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지 전송의 경우), 이 단계는 생략될 수 있다.

단말-특정 TA 값 및 상기 제2 정보로부터 도출된 공통 TA 값에 기반하여 결정된 타이밍에서 단말은 상향링크 신호/채널을 기지국에게 전송한다(S1303).

여기서, 단말은 상기 단말의 위치 및 상기 설정 정보에 기반하여 상기 단말에 대한 단말-특정 TA 값을 결정/계산(compute)하고, 계산된 단말-특정 TA 값 및 상기 제2 정보로부터 도출된 공통 TA 값에 기반하여 결정된 타이밍에서 상향링크 신호/채널을 기지국에게 전송할 수 있다.

여기서, 상향링크 신호/채널은 PUSCH/SRS/PUCCH/PRACH 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, PUSCH인 경우 상기 제어 정보는 상기 PUSCH의 스케줄링을 위한 DCI에 해당할 수 있으며, SRS인 경우 상기 제어 정보는 상기 SRS의 전송을 트리거링하는 DCI에 해당할 수 있으며(비주기적 SRS 전송의 경우), PUCCH인 경우 상기 제어 정보는 예를 들어, PDSCH를 스케줄링하는 DCI에 해당할 수 있다.

또한, 상향링크 전송이 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지 전송에 해당하는 경우, 상기 제어 정보 송수신 단계는 생략될 수 있다.

이 경우, 상기 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지는 4-단계 랜덤 액세스 절차의 경우 MSG1(즉, PRACH 또는 PRACH에서 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블) 및/또는 MSG3(즉, 랜덤 액세스 응답 UL grant에 의해 스케줄링된 PDSCH)에 해당할 수 있으며(도 10 참조), 2-단계 랜덤 액세스 절차의 경우 MSGA(즉, 랜덤 액세스 프리앰블을 나르는 PRACH와 PUSCH)에 해당할 수 있다(도 11 참조).

또한, 상향링크 전송이 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지 전송에 해당하는 경우, 단말은 기지국으로부터 제1 메시지에 대한 응답으로 랜덤 액세스 절차를 위한 제2 메시지를 수신한다. 이후, 4-단계 랜덤 액세스 절차의 경우 상기 도 10에서 예시한 바와 같이 MSG3 및 MSG4의 송수신 동작이 수행될 수 있다.

여기서, 랜덤 액세스 절차를 위한 제2 메시지는 4-단계 랜덤 액세스 절차의 경우 MSG2(즉, 랜덤 액세스 응답에 대한 PDCCH, PDSCH) 및/또는 MSG4(즉, 경쟁 해소를 위한 PDSCH)에 해당할 수 있으며(도 10 참조), 2-단계 랜덤 액세스 절차의 경우 MSGB(즉, 랜덤 액세스 응답 UL grant에 의해 스케줄링되는 PUSCH 및 경쟁 해소를 위한 PDSCH)에 해당할 수 있다(도 11 참조).

도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 상향링크 송수신 방법에 대한 단말의 동작을 예시하는 도면이다.

도 14에서는 앞서 제안 방법들에 기반한 단말의 동작을 예시한다. 도 14의 예시는 설명의 편의를 위한 것이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다. 도 14에서 예시된 일부 단계(들)은 상황 및/또는 설정에 따라 생략될 수 있다. 또한, 도 14에서 단말은 하나의 예시일 뿐, 아래 도 16에서 예시된 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 16의 프로세서(processor)(102/202)는 트랜시버(106/206)를 이용하여 채널/신호/데이터/정보 등을 송수신하도록 제어할 수 있으며, 전송될 또는 수신한 채널/신호/데이터/정보 등을 메모리(104/204)에 저장하도록 제어할 수도 있다.

또한, 도 14의 동작은 도 16의 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 처리될 수 있으며, 도 14의 동작은 도 16의 적어도 하나의 프로세서(예를 들어, 102, 202)를 구동하기 위한 명령어/프로그램(예를 들어, 명령(instruction), 실행 코드(executable code))형태로 메모리(예를 들어, 도 16의 하나 이상의 메모리(104, 204))에 저장될 수도 있다.

도 14를 참조하면, 단말은 기지국으로 NTN과 관련된 설정 정보를 수신한다(S1401).

이 경우, 상기 제1 정보는 상기 제1 정보는 장축의 절반 값(Semi-major axis), 이심율(Eccentricity), 근점 편각(Argument of periapsis), 승교점 경도(Longitude of ascending node), 궤도 경사(Inclination), 평균 근점 이각(Mean anomaly) 중 적어도 하나의 표류율(drift rate)를 더 포함할 수 있다. 그리고/또는 상기 제1 정보는 장축의 절반 값(Semi-major axis), 이심율(Eccentricity), 근점 편각(Argument of periapsis), 승교점 경도(Longitude of ascending node), 궤도 경사(Inclination), 평균 근점 이각(Mean anomaly) 중 적어도 하나의 표류율 변화량(drift rate variation)를 더 포함할 수 있다.

한편, 도 14에서는 도시되지 않았지만, 단말은 기지국에게 상기 단말의 위치 정보 및/또는 상기 단말에 의해 계산된 위성 궤도 값을 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 정보는 상기 단말의 위치 정보 및/또는 상기 위성 궤도 값에 기반하여 상기 기지국에 의해 도출/계산될 수 있다. 여기서, 상기 단말의 위치 정보는 상기 단말-특정 TA 값, 상기 공통 TA 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

단말은 기지국으로부터 상향링크 신호/채널을 스케줄링/트리거링하기 위한 제어 정보(즉, 하향링크 제어 정보)를 수신할 수 있다(S1402).

단말-특정 TA 값 및 상기 제2 정보로부터 도출된 공통 TA 값에 기반하여 결정된 타이밍에서 단말은 상향링크 신호/채널을 기지국에게 전송한다(S1403).

또한, 상향링크 전송이 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지 전송에 해당하는 경우, 단말은 기지국으로부터 제1 메시지에 대한 응답으로 랜덤 액세스 절차를 위한 제2 메시지를 단말에게 수신한다. 이후, 4-단계 랜덤 액세스 절차의 경우 상기 도 10에서 예시한 바와 같이 MSG3 및 MSG4의 송수신 동작이 수행될 수 있다.

도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 상향링크 송수신 방법에 대한 기지국의 동작을 예시하는 도면이다.

도 15에서는 앞서 제안 방법들에 기반한 기지국의 동작을 예시한다. 도 15의 예시는 설명의 편의를 위한 것이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다. 도 15에서 예시된 일부 단계(들)은 상황 및/또는 설정에 따라 생략될 수 있다. 또한, 도 15에서 기지국은 하나의 예시일 뿐, 아래 도 16에서 예시된 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 16의 프로세서(processor)(102/202)는 트랜시버(106/206)를 이용하여 채널/신호/데이터/정보 등을 송수신하도록 제어할 수 있으며, 전송될 또는 수신한 채널/신호/데이터/정보 등을 메모리(104/204)에 저장하도록 제어할 수도 있다.

또한, 도 15의 동작은 도 16의 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 처리될 수 있으며, 도 15의 동작은 도 16의 적어도 하나의 프로세서(예를 들어, 102, 202)를 구동하기 위한 명령어/프로그램(예를 들어, 명령(instruction), 실행 코드(executable code))형태로 메모리(예를 들어, 도 16의 하나 이상의 메모리(104, 204))에 저장될 수도 있다.

도 15를 참조하면, 기지국은 단말에게 NTN과 관련된 설정 정보를 전송한다(S1501).

한편, 도 15에서는 도시되지 않았지만, 기지국은 단말로부터 상기 단말의 위치 정보 및/또는 상기 단말에 의해 계산된 위성 궤도 값을 수신할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 정보는 상기 단말의 위치 정보 및/또는 상기 위성 궤도 값에 기반하여 상기 기지국에 의해 도출/계산될 수 있다. 여기서, 상기 단말의 위치 정보는 상기 단말-특정 TA 값, 상기 공통 TA 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

기지국은 단말에게 상향링크 신호/채널을 스케줄링/트리거링하기 위한 제어 정보(즉, 하향링크 제어 정보)를 전송할 수 있다(S1502).

여기서, 제어 정보는 PDCCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 상향링크 신호/채널의 전송을 위헤 제어 정보를 필요로하지 않는 경우(예를 들어, 상기 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지 전송의 경우), 이 단계는 생략될 수 있다.

단말-특정 TA 값 및 상기 제2 정보로부터 도출된 공통 TA 값에 기반하여 결정된 타이밍에서 기지국은 단말로부터 상향링크 신호/채널을 수신한다(S1503).

여기서, 단말에 의해 상기 단말의 위치 및 상기 설정 정보에 기반하여 상기 단말에 대한 단말-특정 TA 값이 결정/계산(compute)되고, 계산된 단말-특정 TA 값 및 상기 제2 정보로부터 도출된 공통 TA 값에 기반하여 결정된 타이밍에서 상향링크 신호/채널을 단말로부터 수신할 수 있다.

본 개시가 적용될 수 있는 장치 일반

도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

도 16을 참조하면, 제1 무선 기기(100)와 제2 무선 기기(200)는 다양한 무선 접속 기술(예를 들어, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다.

제1 무선 기기(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예를 들어, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.

제2 무선 기기(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예를 들어, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.

이하, 무선 기기(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예를 들어, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예를 들어, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예를 들어, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.

하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.

하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.

하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 개시의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 개시에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예를 들어, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 개시의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 개시의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 개시의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 개시는 본 개시의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 개시의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 개시의 범위에 포함된다.

본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다. 본 개시에서 설명하는 특징을 수행하는 프로세싱 시스템을 프로그래밍하기 위해 사용될 수 있는 명령은 저장 매체 또는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에/내에 저장될 수 있고, 이러한 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 이용하여 본 개시에서 설명하는 특징이 구현될 수 있다. 저장 매체는 DRAM, SRAM, DDR RAM 또는 다른 랜덤 액세스 솔리드 스테이트 메모리 디바이스와 같은 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스, 광 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 디바이스 또는 다른 비-휘발성 솔리드 스테이트 저장 디바이스와 같은 비-휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 선택적으로 프로세서(들)로부터 원격에 위치한 하나 이상의 저장 디바이스를 포함한다. 메모리 또는 대안적으로 메모리 내의 비-휘발성 메모리 디바이스(들)는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한다. 본 개시에서 설명하는 특징은, 머신 판독가능 매체 중 임의의 하나에 저장되어 프로세싱 시스템의 하드웨어를 제어할 수 있고, 프로세싱 시스템이 본 개시의 실시예에 따른 결과를 활용하는 다른 메커니즘과 상호작용하도록 하는 소프트웨어 및/또는 펌웨어에 통합될 수 있다. 이러한 소프트웨어 또는 펌웨어는 애플리케이션 코드, 디바이스 드라이버, 운영 체제 및 실행 환경/컨테이너를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

여기서, 본 개시의 무선 기기(100, 200)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 Narrowband Internet of Things를 포함할 수 있다. 이때, 예를 들어 NB-IoT 기술은 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 개시의 무선 기기(XXX, YYY)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced Machine Type Communication) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE Machine Type Communication, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 개시의 무선 기기(XXX, YYY)에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 일 예로 ZigBee 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(personal area networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.

본 개시에서 제안하는 방법은 3GPP LTE/LTE-A, 5G 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A, 5G 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

100: 제1 장치 102: 프로세서(들)
104: 메모리(들) 106:송수신기(들)
108: 안테나(들) 200: 제2 장치
202: 프로세서(들) 204: 메모리(들)
206: 송수신기(들) 208: 안테나(들)

Claims

무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법에 있어서, 단말에 의해 수행되는 상기 방법은:
기지국으로부터 위성을 포함하는 비-지상 네트워크(NTN: non-terrestrial network)를 통해 상기 무선 통신 시스템에 액세스하기 위해 상기 단말에 필요한 정보를 제공하는 설정 정보를 수신하되, 상기 설정 정보는 상기 위성의 궤도를 보정하기 위한 제1 정보 및 공통 타이밍 어드밴스(TA: timing advance)에 대한 제2 정보를 포함하는 단계;
상기 단말의 위치 및 상기 설정 정보에 기반하여 상기 단말에 대한 단말-특정 TA 값을 결정하는 단계; 및
상기 단말-특정 TA 값 및 상기 제2 정보로부터 도출된 공통 TA 값에 기반하여 결정된 타이밍에서 상기 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지를 상기 기지국에게 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말에게 상기 위성에 대한 궤도 정보가 위치 벡터 및 속도 벡터의 포맷으로 제공됨에 기반하여,
상기 제1 정보는 상기 위성에 대한 3차원 위치 값 및/또는 3차원 속도 값의 표류율(drift rate)를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말에게 상기 위성에 대한 궤도 정보가 위치 벡터 및 속도 벡터의 포맷으로 제공됨에 기반하여,
상기 제1 정보는 상기 위성에 대한 3차원 위치 값 및/또는 3차원 속도 값의 표류율 변화량(drift rate variation)을 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말에게 상기 위성에 대한 궤도 정보가 하나 이상의 궤도 파라미터의 포맷으로 제공됨에 기반하여,
상기 제1 정보는 장축의 절반 값(Semi-major axis), 이심율(Eccentricity), 근점 편각(Argument of periapsis), 승교점 경도(Longitude of ascending node), 궤도 경사(Inclination), 평균 근점 이각(Mean anomaly) 중 적어도 하나의 표류율(drift rate)를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말에게 상기 위성에 대한 궤도 정보가 하나 이상의 궤도 파라미터의 포맷으로 제공됨에 기반하여,
상기 제1 정보는 장축의 절반 값(Semi-major axis), 이심율(Eccentricity), 근점 편각(Argument of periapsis), 승교점 경도(Longitude of ascending node), 궤도 경사(Inclination), 평균 근점 이각(Mean anomaly) 중 적어도 하나의 표류율 변화량(drift rate variation)를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 기지국에게 상기 단말의 위치 정보 및/또는 상기 단말에 의해 계산된 위성 궤도 값을 전송하는 단계를 더 포함하고,
상기 제1 정보는 상기 단말의 위치 정보 및/또는 상기 위성 궤도 값에 기반하여 도출되는, 방법.
제6항에 있어서,
상기 단말의 위치 정보는 상기 단말-특정 TA 값, 상기 공통 TA 값 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단말에 있어서, 상기 단말은:
무선 신호를 송수신하기 위한 적어도 하나의 송수신부(transceiver); 및
상기 적어도 하나의 송수신부를 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는:
기지국으로부터 위성을 포함하는 비-지상 네트워크(NTN: non-terrestrial network)를 통해 상기 무선 통신 시스템에 액세스하기 위해 상기 단말에 필요한 정보를 제공하는 설정 정보를 수신하되, 상기 설정 정보는 상기 위성의 궤도를 보정하기 위한 제1 정보 및 공통 타이밍 어드밴스(TA: timing advance)에 대한 제2 정보를 포함하고;
상기 단말의 위치 및 상기 설정 정보에 기반하여 상기 단말에 대한 단말-특정 TA 값을 결정하고; 및
상기 단말-특정 TA 값 및 상기 제2 정보로부터 도출된 공통 TA 값에 기반하여 결정된 타이밍에서 상기 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지를 상기 기지국에게 전송하도록 설정되는, 단말.
무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차를 수행하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은:
무선 신호를 송수신하기 위한 적어도 하나의 송수신부(transceiver); 및
상기 적어도 하나의 송수신부를 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는:
단말에게 위성을 포함하는 비-지상 네트워크(NTN: non-terrestrial network)를 통해 상기 무선 통신 시스템에 액세스하기 위해 상기 단말에 필요한 정보를 제공하는 설정 정보를 전송하되, 상기 설정 정보는 상기 위성의 궤도를 보정하기 위한 제1 정보 및 공통 타이밍 어드밴스(TA: timing advance)에 대한 제2 정보를 포함하고; 및
단말-특정 TA 값 및 상기 제2 정보로부터 도출된 공통 TA 값에 기반하여 결정된 타이밍에서 상기 랜덤 액세스 절차를 위한 제1 메시지를 상기 단말로부터 수신하도록 설정되고,
상기 단말-특정 TA 값은 상기 단말의 위치 및 상기 설정 정보에 기반하여 상기 단말에 의해 결정되는, 기지국.