KR20240036339A - 무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 방법 및 장치의 일 실시예에 따른 단말의 동작 방법은, 제1 네트워크에 포함되는 기지국으로부터 RACH(random access channel) 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여, 서로 상이한 복수의 프리앰블 시퀀스들을 포함하는 랜덤 액세스(random access, RA) 프리앰블을 생성하는 단계, 상기 RA 프리앰블을 제1 주파수 영역에 매핑하는 단계, 및 상기 제1 주파수 영역에 매핑된 상기 RA 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제1 주파수 영역이 점유하는 대역폭의 크기와 상기 제1 네트워크에서 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 점유하는 대역폭의 크기는, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여 서로 정수배 관계를 가지도록 설정될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RANDOM ACCESS IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 지상 셀, 위성 셀 등에서 도플러 천이에 강인한 랜덤 액세스(random access, RA)를 지원하기 위한 랜덤 액세스 기술에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 대표적인 무선 통신 기술로 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), NR(new radio) 등이 있다. LTE는 4G(4th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있고, NR은 5G(5th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있다.
NR 통신 네트워크는 지상(terrestrial)에 위치한 단말들에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 최근 지상뿐만 아니라 비-지상(non-terrestrial)에 위치한 비행기, 드론(drone), 위성(satellite) 등을 위한 통신 서비스의 수요가 증가하고 있으며, 이를 위해 비-지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN)를 위한 기술들이 논의되고 있다.
한편, 이동 통신 네트워크에서 단말 간의 상이한 위치로 인해 각 단말과 기지국간 신호의 전파 지연(propagation delay)이 상이할 수 있다. 단말 간의 상이한 전파 지연으로 인한 간섭을 줄이기 위하여, RA 절차에 기초한 TA(timing advance) 동작이 사용될 수 있다. 특히, NTN의 경우 상대적으로 단말과 기지국 간의 전파 지연 값이 크고, 셀 커버리지가 상대적으로 넓으며, 도플러 천이의 영향이 크게 나타날 수 있다. 따라서, 지상 네트워크를 기준으로 설계된 RA 절차 외에 NTN에서의 RA 성능을 향상시키기 위한 RA 기술이 요구될 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
상기와 같은 요구를 달성하기 위한 본 발명의 목적은, 셀 커버리지가 넓고 도플러 천이의 영향이 상대적으로 높은 NTN에서도 도플러 천이에 강인한 RA 동작을 지원하는 랜덤 액세스 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 통신 시스템의 일 실시예에서 단말의 동작 방법은, 제1 네트워크에 포함되는 기지국으로부터 RACH(random access channel) 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여, 서로 상이한 복수의 프리앰블 시퀀스들을 포함하는 랜덤 액세스(random access, RA) 프리앰블을 생성하는 단계, 상기 RA 프리앰블을 제1 주파수 영역에 매핑하는 단계, 및 상기 제1 주파수 영역에 매핑된 상기 RA 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제1 주파수 영역이 점유하는 대역폭의 크기와 상기 제1 네트워크에서 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 점유하는 대역폭의 크기는, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여 서로 정수배 관계를 가지도록 설정될 수 있다.
상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계는, 상기 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 RA 프리앰블에 적용될 제1 포맷의 정보를 확인하는 단계, 및 상기 제1 포맷에 기초하여 상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 포맷에서, 상기 RA 프리앰블에 대하여 설정되는 부반송파 간격(subcarrier spacing, SCS)은 상기 PUSCH에 대하여 설정되는 SCS와 서로 정수배 관계를 가지도록 설정될 수 있다.
상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계는, 상기 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 RA 프리앰블에 적용될 제1 포맷의 정보를 확인하는 단계, 및 상기 제1 포맷에 기초하여 상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 포맷에서 상기 RA 프리앰블의 길이는, 상기 제1 네트워크와 상이하며 상기 제1 네트워크와 적어도 일부의 중복되는 커버리지를 가지는 제2 네트워크에서 RA 절차에 사용되는 RA 프리앰블의 길이와 정수배 관계를 가지도록 설정될 수 있다.
상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계는, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하는 단계, 및 상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 하나의 CP(cyclic prefix)를 사이에 두고 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계는, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하는 단계, 및 상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계는, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하는 단계, 및 상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 주파수 영역에서 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 통신 시스템의 일 실시예에서 기지국의 동작 방법은, 상기 기지국이 포함된 제1 네트워크에 포함되는 하나 이상의 단말로 RACH(random access channel) 설정 정보를 전송하는 단계, 상기 하나 이상의 단말 중 제1 단말로부터, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여 제1 주파수 영역에 매핑되어 전송된 RA 프리앰블을 수신하는 단계, 및 상기 RA 프리앰블에 포함되는 서로 상이한 복수의 프리앰블 시퀀스들에 기초하여, 상기 단말에 대한 TA(timing advance) 추정을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 제1 주파수 영역이 점유하는 대역폭의 크기와 상기 제1 네트워크에서 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 점유하는 대역폭의 크기는, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여 서로 정수배 관계를 가지도록 설정될 수 있다.
상기 RA 절차를 위한 정보를 전송하는 단계는, 상기 기지국의 셀의 크기를 확인하는 단계, 상기 셀의 크기와 제1 크기 기준을 비교하는 단계, 상기 셀의 크기가 상기 제1 크기 기준을 초과할 경우, 상기 RA 프리앰블에 적용되는 제1 포맷의 정보를 포함하는 상기 RA 절차를 위한 정보를 생성하는 단계, 및 상기 RA 절차를 위한 정보를 상기 하나 이상의 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 포맷에서, 상기 RA 프리앰블에 대하여 설정되는 부반송파 간격(subcarrier spacing, SCS)은 상기 PUSCH에 대하여 설정되는 SCS와 서로 정수배 관계를 가지도록 설정될 수 있다.
상기 제1 포맷에서 상기 RA 프리앰블의 길이는, 상기 제1 네트워크와 상이하며 상기 제1 네트워크와 적어도 일부의 중복되는 커버리지를 가지는 제2 네트워크에서 RA 절차에 사용되는 RA 프리앰블의 길이와 정수배 관계를 가지도록 설정될 수 있다.
상기 RA 프리앰블은, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 하나의 CP(cyclic prefix)를 사이에 두고 연속되게 배치되도록 구성될 수 있다.
상기 RA 프리앰블은, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 하나의 CP(cyclic prefix)를 사이에 두고 연속되게 배치되도록 구성될 수 있다.
상기 RA 프리앰블은, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스가 주파수 영역에서 연속되게 배치되도록 구성될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 통신 시스템의 일 실시예에서 단말은 프로세서(processor)를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 단말이, 제1 네트워크에 포함되는 기지국으로부터 RACH(random access channel) 설정 정보를 수신하고, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여, 서로 상이한 복수의 프리앰블 시퀀스들을 포함하는 랜덤 액세스(random access, RA) 프리앰블을 생성하고, 상기 RA 프리앰블을 제1 주파수 영역에 매핑하고, 그리고 상기 제1 주파수 영역에 매핑된 상기 RA 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 것을 야기하도록 동작하며, 상기 제1 주파수 영역이 점유하는 대역폭의 크기와 상기 제1 네트워크에서 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 점유하는 대역폭의 크기는, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여 서로 정수배 관계를 가지도록 설정될 수 있다.
상기 RA 프리앰블을 생성하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이, 상기 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 RA 프리앰블에 적용될 제1 포맷의 정보를 확인하고, 그리고 상기 제1 포맷에 기초하여 상기 RA 프리앰블을 생성하는 것을 더 야기하도록 동작하며, 상기 제1 포맷에서, 상기 RA 프리앰블에 대하여 설정되는 부반송파 간격(subcarrier spacing, SCS)은 상기 PUSCH에 대하여 설정되는 SCS와 서로 정수배 관계를 가지도록 설정될 수 있다.
상기 RA 프리앰블을 생성하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이, 상기 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 RA 프리앰블에 적용될 제1 포맷의 정보를 확인하고, 그리고 상기 제1 포맷에 기초하여 상기 RA 프리앰블을 생성하는 것을 더 야기하도록 동작하며, 상기 제1 포맷에서 상기 RA 프리앰블의 길이는, 상기 제1 네트워크와 상이하며 상기 제1 네트워크와 적어도 일부의 중복되는 커버리지를 가지는 제2 네트워크에서 RA 절차에 사용되는 RA 프리앰블의 길이와 정수배 관계를 가지도록 설정될 수 있다.
상기 RA 프리앰블을 생성하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하고, 그리고 상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 하나의 CP(cyclic prefix)를 사이에 두고 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.
상기 RA 프리앰블을 생성하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하고, 그리고 상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.
상기 RA 프리앰블을 생성하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하고, 그리고 상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 주파수 영역에서 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.
무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, NTN을 포함하는 통신 시스템에서 UE가 위성 기지국에 대한 RA 절차를 위하여 이용하는 PRACH의 대역폭은 PUSCH 또는 지상 네트워크에서의 PRACH의 대역폭의 n분의 1(n는 1보다 큰 자연수)로 설정될 수 있다. 또한 RA 프리앰블은 시간 영역 또는 주파수 영역에서 서로 상이한 복수의 프리앰블 시퀀스를 포함하도록 구성될 수 있다. 이를 통해 셀 커버리지가 넓고 도플러 천이의 영향이 상대적으로 높은 NTN에서, 지상 네트워크를 기준으로 결정된 RA 절차와의 호환성을 유지하면서도 복잡도가 낮은 RA 절차가 수행될 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 통신 시스템에서 랜덤 액세스(random access, RA) 절차의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4a 및 도 4b는 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제1 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 통신 시스템의 일 실시예에서 비-지상 네트워크를 구성하는 위성과 단말의 위치에 따른 전파 지연(propagation delay)을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6a 및 도 6b는 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7a 및 도 7b는 통신 시스템에서 RA 프리앰블을 주파수 영역에 매핑하는 방식의 일 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a 및 도 8b는 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제3 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9a 및 도 9b는 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제4 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제5 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제5 실시예에 따른 지연 시간 계산 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 적어도 하나"는 "A 또는 B 중에서 적어도 하나" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 적어도 하나"를 의미할 수 있다. 또한, 본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 하나 이상"은 "A 또는 B 중에서 하나 이상" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 하나 이상"을 의미할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
명세서 전체에서 망(network)은, 예를 들어, WiFi(wireless fidelity)와 같은 무선인터넷, WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신망, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신망, LTE(long term evolution) 망 또는 LTE-Advanced 망과 같은 4G 이동통신망, 5G 이동통신망, B5G 이동통신망(6G 이동통신망 등) 등을 포함할 수 있다.
명세서 전체에서 단말(terminal)은 이동국(mobile station), 이동 단말(mobile terminal), 가입자국(subscriber station), 휴대 가입자국(portable subscriber station), 사용자 장치(user equipment), 접근 단말(access terminal) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.
명세서 전체에서 기지국(base station)은 접근점(access point), 무선 접근국(radio access station), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved nodeB), 송수신 기지국(base transceiver station), MMR(mobile multihop relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 기지국, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 통신 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 복수의 통신 노드들은 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 4G 통신(예를 들어, LTE(long term evolution), LTE-A(advanced)), 5G 통신(예를 들어, NR(new radio)) 등을 지원할 수 있다. 4G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역에서 수행될 수 있고, 5G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 수행될 수 있다.
예를 들어, 4G 통신 및 5G 통신을 위해 복수의 통신 노드들은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, Filtered OFDM 기반의 통신 프로토콜, CP(cyclic prefix)-OFDM 기반의 통신 프로토콜, DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spread-OFDM) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(Non-orthogonal Multiple Access), GFDM(generalized frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, FBMC(filter bank multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, UFMC(universal filtered multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(Space Division Multiple Access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다.
또한, 통신 시스템(100)은 코어 네트워크(core network)를 더 포함할 수 있다. 통신 시스템(100)이 4G 통신을 지원하는 경우, 코어 네트워크는 S-GW(serving-gateway), P-GW(PDN(packet data network)-gateway), MME(mobility management entity) 등을 포함할 수 있다. 통신 시스템(100)이 5G 통신을 지원하는 경우, 코어 네트워크는 UPF(user plane function), SMF(session management function), AMF(access and mobility management function) 등을 포함할 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)을 구성하는 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 및 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함하는 통신 시스템(100)은 "액세스 네트워크"로 지칭될 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 셀 커버리지(cell coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 셀 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 셀 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 셀 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 셀 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.
여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), RSU(road side unit), RRH(radio remote head), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point), eNB, gNB 등으로 지칭될 수 있다.
복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 UE(user equipment), 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 디바이스(device), IoT(Internet of Thing) 장치, 탑재 장치(mounted module/device/terminal 또는 on board device/terminal 등) 등으로 지칭될 수 있다.
한편, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크(ideal backhaul link) 또는 논(non)-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 코어 네트워크와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.
또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, CA(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접 통신(device to device communication, D2D)(또는, ProSe(proximity services)) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 기지국(110-2)은 SU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 SU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제2 기지국(110-2)은 MU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 MU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다.
제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 CoMP 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 CoMP 방식에 의해 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 자신의 셀 커버리지 내에 속한 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)과 CA 방식을 기반으로 신호를 송수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 제4 단말(130-4)과 제5 단말(130-5) 간의 D2D를 제어할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각의 제어에 의해 D2D를 수행할 수 있다.
다음으로, 무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 방법들이 설명될 것이다. 여기서, 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 이를테면, 수신 노드의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 송신 노드는 수신 노드의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 송신 노드의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 수신 노드는 송신 노드의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, UE는 기지국 또는 기지국이 형성하는 셀에 접속할 수 있다. 여기서, UE의 셀과의 동기 획득 과정인 셀 탐색 절차를 위하여, 기지국은 PSS(Primary Synchronization Signal), SSS(Secondary Synchronization Signal) 등을 하향링크 송신할 수 있다. 한 셀 내에서 한 동기 신호 블록(Synchronization Signal Block, SSB) 내의 복수의 PSS는 서로 동일 또는 상이할 수 있다. 한 셀의 PSS는 셀의 물리계층 셀 ID에 따라 3개의 서로 다른 값을 가질 수 있다. 이를테면, 하나의 셀 ID 그룹 내의 3개의 셀 ID는 각각 서로 다른 PSS에 대응될 수 있다.
한편, UE는 흔히 랜덤 액세스(random access, 또는 임의 접속)라고 불리는 과정을 통하여 셀 또는 통신망과의 연결 설정을 요청할 수 있다. 이를테면, 랜덤 액세스는 다음과 같은 목적들을 위하여 사용될 수 있다.
- 초기 접속 시 상향링크 동기를 형성하려는 목적
- 초기 접속으로서 무선링크를 형성하려는 목적(RRC_IDLE에서 RRC_CONNECTED로 이동)
- 무선링크 실패 이후 무선링크를 재형성하려는 목적
- 핸드오버로서 새로운 셀과의 상향링크 동기를 형성하려는 목적
- 단말이 RRC_CONNECTED 상태에 있으나 상향링크는 동기화되지 않았을 때, 상향링크 혹은 하향링크 데이터가 도달하는 경우에 상향링크 동기를 형성하려는 목적
- PUCCH(Physical Uplink Control Channel)상으로 지정된 스케줄링 요청 자원이 없는 경우에 스케줄링 요청을 하는 목적
- UE 특정 식별자인, C-RNTI의 할당 절차를 수행하려는 목적
UE는 기지국에 RA(random access) 프리앰블을 전송함으로써, 랜덤 액세스 시도가 있음을 알리고 기지국이 UE와 기지국 사이의 지연 시간(또는, 셀 기지국에 대한 UE의 상대적인 위치 또는 거리)을 추정하도록 할 수 있다. 지연 시간에 대한 추정은, 모든 UE의 상향링크 신호가 기지국에 동시에 수신될 수 있도록 상향링크 타이밍을 조절하는데 사용될 수 있다. 랜덤 액세스에서 RA 프리앰블은 PRACH(Physical Random Access Channel) 등의 시간-주파수 자원을 통해 전송될 수 있다. 기지국 또는 통신망은 어떤 시간-주파수 자원이 RA 프리앰블 전송에 사용될 수 있는지에 대한 정보를, 셀 내의 UE들에게 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다. 랜덤 액세스 과정으로서 UE는, PRACH상으로 전송할 하나의 프리앰블을 선택할 수 있다.
시간영역에서 RA 프리앰블 영역의 길이는 프리앰블 설정에 따라 달라질 수 있다. 통신 시스템의 일 실시예에서 랜덤 엑세스 자원은 1ms로 설정될 수 있지만, 경우에 따라서는 더 긴 RA 프리앰블이 설정될 수도 있다. 기지국의 상향링크 스케줄러는 단순히 복수 개의 연속된 서브프레임들에서 UE들의 스케줄링을 피함으로써, 임의의 긴 랜덤 엑세스 영역을 남겨둘 수도 있다.
도 3은 통신 시스템에서 랜덤 액세스(random access, RA) 절차의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 통신 시스템(300)은 도 1을 참조하여 설명한 통신 시스템과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템(300)은 하나 이상의 UE(310) 및 UE(310)가 접속하는 기지국(320)을 포함할 수 있다. UE(310)는 도 1을 참조하여 설명한 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 또는 도 2를 참조하여 설명한 통신 노드(200)와 동일 또는 유사할 수 있다. 기지국(320)은 도 1을 참조하여 설명한 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 또는 도 2를 참조하여 설명한 통신 노드(200)와 동일 또는 유사할 수 있다. 이하, 도 3을 참조하여 하나의 UE(310) 및 하나의 기지국(320)이 랜덤 액세스 채널(random access channel)을 통해 랜덤 액세스(random access) 절차를 수행하는 실시예에 대해 설명한다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다.
UE(310)는 셀에 접속되지 않은 상태일 수 있다. 기지국(320)은 UE(310)로 동기 정보 및/또는 시스템 정보를 전송할 수 있다(S330). 기지국(320)이 UE(310)로 전송하는 동기 정보는 동기 신호(synchronization signal)를 통해 전송될 수 있다. 이를테면, 동기 정보는 PSS(primary synchronization signal) 및 SSS(secondary synchronization signal) 등으로 구성되는 동기 신호 블록(synchronization signal block, SSB)을 통해 전송될 수 있다. 기지국(320)이 UE(310)로 전송하는 시스템 정보는 SIB(system information block), SIBx, 또는 MIB(master information block) 등을 통해 전송될 수 있다. 시스템 정보는 BCH(broadcasting channel)을 통해 전송될 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명의 실시예는 여기에 국한되지 않는다.
UE(310)는 셀 탐색 상태에서 기지국(320)으로부터 전송된 동기 정보 및/또는 시스템 정보를 수신할 수 있다(S330). UE(310)는 기지국(320)으로부터 전송된 정보에 기초하여 하향링크(downlink, DL) 타이밍 동기화를 수행할 수 있다(S340). 이를테면, UE(310)는 기지국(320)으로부터 전송된 동기 정보 및 시스템 정보가 수신된 시점을 기초로, DL 타이밍 동기화를 수행할 수 있다.
UE(310)는 기지국(320)으로부터 전송된 정보에 포함된 파라미터들에 기초하여, RA 프리앰블(또는 RACH 프리앰블)을 생성할 수 있다. UE(310)는 생성된 RA 프리앰블을 기지국(320)으로 전송할 수 있다(S350). S350 단계에서 UE(310)가 기지국으로 전송하는 RA 프리앰블의 일 실시예에 대해서는, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
기지국(320)은 UE(310)로부터 전송된 RA 프리앰블을 수신할 수 있다(S350). 기지국(320)은 UE(310)로부터 전송된 RA 프리앰블에서 RA 프리앰블 시퀀스(또는 프리앰블 시퀀스)를 획득할 수 있다(S360). 기지국(320)은 UE(310)로부터 전송된 RA 프리앰블에 기초하여 타이밍 어드밴스(timing advance, TA) 값을 계산할 수 있다(S360). 다르게 표현하면, 기지국(320)은 UE(310)로부터 전송된 RA 프리앰블에 기초하여 UE(310)의 상향링크 전송 타이밍을 추정할 수 있다.
기지국(320)은 UE(310)로부터 전송된 RA 프리앰블에 기초하여 RA 응답(RA response, RAR)을 생성할 수 있다. 기지국(320)은 RAR을 UE(310)로 전송할 수 있다(S370). 기지국(320)이 UE(310)로 전송하는 RAR은 프리앰블 ID(identifier), 상향링크(uplink, UL) 그랜트(grant), TA 정보 등을 포함할 수 있다.
UE(310)는 기지국(320)으로부터 전송된 RAR을 수신할 수 있다(370). UE(310)는 기지국(320)으로부터 전송된 RAR에 기초하여 UL 타이밍 동기화를 수행할 수 있다(S380). 이를테면, UE(310)는 기지국(320)으로부터 전송된 RAR에 포함된 TA 정보 등에 기초하여 TA 조정을 수행할 수 있다. 다르게 표현하면, UE(310)는 기지국(320)으로부터 전송된 RAR에 기초하여 UL 전송 타이밍을 조정하는 UL 타이밍 동기화를 수행할 수 있다. UE(310)는 S380 단계에서 조정된 UL 전송 타이밍에 기초하여, 기지국(320)에 자원 요청을 수행할 수 있다(S390). UE(310)는 S390 단계에서의 자원 요청에 따라 기지국(320)에서 할당되는 자원에 기초하여 기지국(320)과의 통신을 수행할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제1 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 통신 시스템에서 셀(또는 기지국)에 접속되지 않은 UE는 셀(또는 기지국)에 접속하기 위하여 RA 절차를 수행할 수 있다. UE는 RA 절차에서 기지국으로 RA 프리앰블을 전송할 수 있다. 여기서, UE 및 기지국은 도 3을 참조하여 설명한 UE(310) 및 기지국(320)과 동일 또는 유사할 수 있다. UE가 RA 절차에서 기지국으로 전송하는 RA 프리앰블은 도 3의 S350 단계를 참조하여 설명한 RA 프리앰블과 동일 또는 유사할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 통신 시스템의 일 실시예에서 RA 프리앰블은 CP(cyclic prefix), 프리앰블 시퀀스, GT(guard time) 등으로 구성될 수 있다. 여기서, 프리앰블 시퀀스는 이를테면 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스로서 구성될 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템의 실시예는 이에 국한되지 않는다.
랜덤 엑세스 절차를 시작하기 이전에, UE는 셀 탐색 과정을 통하여 하향링크 동기를 획득할 수 있다. 한편, 상향링크 동기가 형성되기 이전에는 셀 내의 UE의 위치가 기지국에 알려져 있지 않으므로 상향링크 타이밍에 불확실성이 존재할 수 있다. 여기서, 셀의 크기가 커질수록 상향링크 타이밍의 불확실성도 커질 수 있다. 타이밍의 불확실성을 고려하고 랜덤 엑세스에 사용되지 않은 뒤따르는 부프레임 (Subframe)들과의 간섭을 피하기 위하여, RA 프리앰블의 전송 과정에서 GT(guard time)이 사용될 수 있다. GT는 통신 노드 간의 거리에 따라 유동적으로 발생하는 전송 타이밍의 불확실성에 대응하기 위하여 각각의 RA 프리앰블 내에, 또는 RA 프리앰블 전/후에 배치될 수 있다.
이를테면 UE는 도 3의 S330 내지 S350 단계를 참조하여 설명한 바와 같이, 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여 DL 타이밍 동기를 획득한 상태에서 RA 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, UE는 아직 UL 타이밍 동기를 획득하지 못한 상태에서 RA 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. 이에 따라 UL 타이밍에는 불확실성이 존재할 수 있으며, 셀 크기가 커질수록 UL 타이밍의 불확실성도 커질 수 있다. 이와 같은 UL 타이밍의 불확실성을 극복하고, RA 프리앰블의 전 및/또는 후에 배치되는 서브프레임들과의 간섭을 피하기 위하여, GT가 각각의 RA 프리앰블 내에, 또는 RA 프리앰블 전/후에 배치될 수 있다. 이를 위하여, GT의 길이는 기지국에 가장 가까이 있는 UE와 가장 멀리 있는 UE 사이의 왕복 지연(round trip delay, RTD) 시간의 차와 다중경로 채널 지연 시간의 합보다 큰 값으로 정의되어야 할 수 있다.
한편, RA 프리앰블의 전송 과정에서 CP(cyclic prefix)가 사용될 수 있다. 이를 이용하여 기지국에서 복잡도가 낮은 주파수 영역 프로세싱이 가능할 수 있다. 이를 위해 CP의 길이는 기지국에 가장 가까이에 있는 UE와 가장 멀리에 있는 UE 사이의 왕복지연시간 차보다 큰 값으로 정의되어야 할 수 있다. CP의 길이는 GT의 길이와 동일 또는 유사하게 설정될 수 있다.
도 4b를 참조하면, RA 프리앰블은 복수의 포맷들 중 어느 하나의 포맷을 가질 수 있다. RA 프리앰블이 가질 수 있는 복수의 포맷들은, 이를테면 도 4b에 도시된 포맷 0, 포맷 1, 포맷 2, 포맷 3 등을 포함할 수 있다. 포맷 0에서는 CP와 GT의 길이가 각각 0.1ms와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있고, 프리앰블 시퀀스의 길이가 0.8ms와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 포맷 0은 반경 15km 규모의 셀까지 지원할 수 있다. 한편, 포맷 1, 2 및 3은 각각 반경 78km, 30km 및 100km 규모의 셀까지 지원할 수 있다. 포맷 2 및 3에서는 동일한 프리앰블 시퀀스가 2번 반복되어 전송될 수 있다. 이는 에너지 이득을 높이기 위한 구성으로 볼 수 있다.
한편, 통신 시스템의 일 실시예에서, RA 프리앰블이 가질 수 있는 복수의 포맷들은 표 1에 표시된 것과 동일 또는 유사할 수 있다.
도 4b에 도시된 포맷 0 내지 3, 또는 표 1에 표시된 포맷들은 지상 네트워크를 기준으로 결정된 포맷들일 수 있다. 이와 같이 지상 네트워크를 기준으로 결정된 RA 프리앰블의 포맷들은 반경 100 km를 초과하는 규모를 가지는 셀을 지원하기 용이하지 않을 수 있다. 다르게 표현하면, 지상 네트워크를 기준으로 결정된 RA 프리앰블의 포맷들은 비-지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN) 셀에서의 RA 절차에 사용하기 적절치 않을 수 있다.
NTN은 LEO(Low Earth Orbit), MEO(Medium Earth Orbit) 또는 GEO(Geostationary Earth Orbit) 등의 위성을 포함할 수 있다. NTN은 지상 네트워크에서보다 도플러 천이가 크고, 셀 영역이 넓고, 전력 제한이 엄격할 수 있다. 이를테면, 통신 시스템의 일 실시예에서, NTN은 7.5 km/s 또는 그 이상의 빠른 속도로 이동하는 LEO 위성을 포함할 수 있고, 이 경우 20ppm 이상의 도플러 천이가 발생할 수 있다. 또는, NTN은 1000km 정도의 셀 반경을 가지는 GEO 위성 셀 및 200km 이상의 LEO 위성 셀 등 반경 100km 이상의 셀 크기를 가질 수 있다.
한편, 기지국은 상술한 포맷들에서 제안된 GT(또는 CP)보다 더 큰 GT(또는 CP)를 설정할 수도 있다. 이를테면, 기지국은 마지막으로 RA 자원에 뒤따르는 서브프레임에 아무런 상향링크 전송도 스케줄링하지 않음으로써, 더 큰 GT(또는 CP)를 설정할 수도 있다.
NTN에서는 UE들 간의 왕복지연시간 차가 CP의 길이를 초과할 수 있다. 따라서, 하나의 관찰 윈도우(또는 FFT(Fast Fourier Transform) 윈도우)를 통하여 주파수 영역 프로세싱을 수행하지 못하고, 복수의 관찰 윈도우들을 통하여 시간 영역 프로세싱을 수행해야 할 수 있다. 이로 인해, 수신단 또는 수신기의 복잡도가 향상되고 프리앰블 획득 시간이 길어질 수 있다.
NTN과 같은 통신 네트워크에서 지상 네트워크를 기준으로 결정된 RA 절차와의 호환성을 유지하면서 복잡도가 낮은 주파수 영역의 프로세싱이 가능한 RA 기술이 요구될 수 있다.
도 5는 통신 시스템의 일 실시예에서 비-지상 네트워크를 구성하는 위성과 단말의 위치에 따른 전파 지연(propagation delay)을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5을 참조하면, 통신 시스템(500)은 NTN을 포함할 수 있다. 통신 시스템(500)은 하나 이상의 UE(511, 512) 및 UE(511, 512)가 접속하는 하나 이상의 위성 기지국(520)과, 지상국(이를테면, 지상 게이트웨이, 지상 기지국, 로컬 지구국(local earth station, LES) 등)(530) 등을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 파라미터들은 각각 다음과 같이 정의될 수 있다.
- h: 위성 기지국 고도(Satellite height)
- rE: 지구 반지름(Earth radius)
- di: 위성 기지국과 각 UE 간의 거리(Satellite-terminal distance)
- αi: 위성 기지국에서 수직면을 기준으로 하여 각 UE가 위치한 각도
- i: 지구 중심에서 수직면을 기준으로 하여 각 UE가 위치한 각도
- θi: 각 UE 또는 지상국에서의 양각(elevation angle)
여기서, UE들(511, 512) 각각에 대한 전파 지연 시간 ti의 차 t1,2는 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
여기서, ti는 빛의 속도 c에 기초하여 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
즉, 통신 시스템(500)에서 UE들(511, 512) 각각에 대한 전파 지연 시간 ti의 차 t1,2는 위성 고도, 양각, 빔 커버리지 등에 기초하여 결정될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템(500)의 일 실시예에서, NTN을 위한 RA 프리앰블의 길이 및/또는 CP의 길이는 3.26ms 이상으로 설정되어야 할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 통신 시스템에서 UE는 셀(또는 기지국)에 접속하기 위하여 RA 절차를 수행할 수 있다. UE는 RA 절차에서 기지국으로 RA 프리앰블을 전송할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 NTN을 포함할 수 있다. UE 및 기지국은 도 5를 참조하여 설명한 UE(511, 512) 및 위성 기지국(520)과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템에는 지상 네트워크 및 NTN이 공존할 수 있다. UE가 접속하고자 하는 셀의 반경이 100km 이하일 경우, 도 4b를 참조하여 설명한 RA 프리앰블 포맷들 중 어느 하나의 포맷에 기초하여 RA 절차가 수행될 수 있다. 한편, UE가 접속하고자 하는 셀의 반경이 100km를 초과할 경우, UE는 RA 절차에서 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명되는 구조를 가지는 RA 프리앰블을 생성하여 기지국으로 전송할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 통신 시스템의 일 실시예에서 RA 프리앰블은 CP, 프리앰블 시퀀스, GT 등으로 구성될 수 있다. 시간 영역에서 CP는 TCP 만큼의 길이를 가질 수 있고, 프리앰블 시퀀스는 TSEQ 만큼의 길이를 가질 수 있고, GT는 TGT 만큼의 길이를 가질 수 있다. 시간 영역에서 프리앰블 시퀀스가 배치되는 구간을 '관찰 윈도우(observation window)'와 같이 칭할 수 있다. 관찰 윈도우는 원-샷 검출(one-shot detection)을 위하여 시간영역 상에서 고정될 수 있다. 이를테면, UE들과 RA 절차를 수행하는 기지국은 원-샷 검출을 위해 고정된 관찰 윈도우 구간에서의 모니터링을 통하여 UE들이 전송한 RA 프리앰블에 포함된 프리앰블 시퀀스를 획득할 수 있다.
도 6b를 참조하면, RA 프리앰블은 복수의 포맷들 중 어느 하나의 포맷을 가질 수 있다. RA 프리앰블이 가질 수 있는 복수의 포맷들은, 이를테면 도 6b에 도시된 포맷 D0, 포맷 D1, 포맷 D2, 포맷 D3 등을 포함할 수 있다. 여기서, 포맷 D0 내지 포맷 D3의 RA 프리앰블은 주파수 영역에서 200kHz 또는 180kHz의 대역폭을 가질 수 있다. 포맷 D0의 RA 프리앰블은 시간 영역에서 8ms의 길이를 가질 수 있고, CP와 GT의 길이가 각각 1.6ms로 구성될 수 있고, 프리앰블 시퀀스의 길이가 4.8ms로 구성될 수 있다. 포맷 D1의 RA 프리앰블은 12ms의 길이를 가질 수 있고, CP와 GT의 길이가 각각 3.6ms로 구성될 수 있고, 프리앰블 시퀀스의 길이가 4.8ms로 구성될 수 있다. 포맷 D2의 RA 프리앰블은 13ms의 길이를 가질 수 있고, CP와 GT의 길이가 각각 1.7ms로 구성될 수 있고, 프리앰블 시퀀스의 길이가 9.6ms로 구성될 수 있다. 포맷 D3의 RA 프리앰블은 17ms의 길이를 가질 수 있고, CP와 GT의 길이가 각각 3.7ms로 구성될 수 있고, 프리앰블 시퀀스의 길이가 9.6ms로 구성될 수 있다. 이를테면, 포맷 D0 내지 포맷 D3은 표 2에 표시된 것과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
표 2에서, Ts는 샘플링 주기를 의미할 수 있다. 이를테면, Ts는 TS=1/(15000X2048)의 값을 가질 수 있다. 포맷 D0 및 D1의 프리앰블 시퀀스는, 이를테면 루트(root) u에 기초하여 생성되며 839만큼의 크기를 가지는 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스로서 구성될 수 있다. 한편, 포맷 D2 및 D3의 프리앰블 시퀀스는, 이를테면 루트 u에 기초하여 생성되며 839만큼의 크기를 가지는 자도프-추 시퀀스가 두 번 반복되도록 구성될 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 각각의 RA 프리앰블 포맷에서 프리앰블 시퀀스는 자도프-추 시퀀스가 아닌 다른 종류의 시퀀스로서 구성될 수도 있다.
도 6a 및 6b를 참조하여 설명한 NTN을 지원하기 위한 RA 프리앰블 구조가 도 4a 및 4b를 참조하여 설명한 지상 네트워크를 지원하기 위한 RA 프리앰블 구조 또는 데이터 전송 블록 구조와의 호환성을 유지하면서도 간섭 발생이 발생하지 않도록 직교성을 유지하기 위하여 수학식 3과 같은 다중화 방식이 적용될 수 있다.
수학식 3에서 는 UL 전송을 위한 RB의 수를 의미할 수 있고, 는 RA 절차를 위해 처음 할당되는 자원 블록(resource block, RB) 또는 물리적 자원 블록(physical resource block, PRB)의 수를 의미할 수 있다. 는 상위 계층에서 정의되는 설정값, 또는 수학식 4 등에 기초하여 정의될 수 있다.
도 6b를 참조하여 설명한 NTN 등을 위한 RA 프리앰블 구조는, 도 4b를 참조하여 설명한 지상 네트워크를 위한 RA 프리앰블 구조와의 호환성을 필요로 할 수 있다. 이를 위하여, 도 6b를 참조하여 설명한 NTN 등을 위한 RA 프리앰블 구조가 주파수 영역에서 점유하는 대역폭의 크기는, 도 4b를 참조하여 설명한 지상 네트워크를 위한 RA 프리앰블 구조가 주파수 영역에서 점유하는 대역폭 크기의 n분의 1에 해당하도록 설정될 수 있다. 여기서, n는 6일 수 있으나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며 통신 시스템의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이와 같은 설정을 위하여, RA 프리앰블(또는 RACH 신호)은 수학식 5와 같이 생성될 수 있다.
수학식 5에서, t는 의 값을 가질 수 있다. 는 전송 전력을 결정하기 위한 크기 조절 지수에 해당할 수 있다. 는 RA 프리앰블 시퀀스에 해당할 수 있다. 는 또는 와 같이 정의될 수 있다. 파라미터 에 의하여, 수학식 5와 같은 RA 프리앰블(또는 RACH 신호)의 주파ㅏ수 도메인 상에서의 위치가 결정될 수 있다. 는 RA를 위한 부반송파 간격(subcarrier spacing, SCS)()와 UL 데이터 전송을 위한 SCS()의 차이 또는 비율을 나타낼 수 있다. 이를테면, 일 수 있다. 는 주파수 영역에서 RA 프리앰블의 위치를 지시하는 오프셋 값에 해당할 수 있다. , , 등의 값은, 네트워크 간의 호환성을 유지하면서도 간섭 발생이 발생하지 않도록 직교성을 유지하기 위한 값으로 정의될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템의 일 실시예에서 , , 등의 값은 표 3과 같이 정의될 수 있다.
도 6a, 도 6b, 표 3 등을 참조하여 설명한 설정값들은 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템의 실시예는 이에 국한되지 않는다.
도 7a 및 도 7b는 통신 시스템에서 RA 프리앰블을 주파수 영역에 매핑하는 방식의 일 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 통신 시스템의 일 실시예에서 UE가 PRACH(Physical Random Access Channel)을 통하여 기지국으로 전송하는 RA 프리앰블은, UE가 기지국으로 전송하는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 신호와 상이한 방식으로 주파수 영역에 매핑될 수 있다. 또는, 도 7a 및/또는 도 7b에 도시된 것과 동일 또는 유사한 방식으로 PUSCH에 매핑될 수 있다.
도 7a를 참조하면, PUSCH의 부반송파 간격(subcarrier spacing, SCS)과 PRACH의 SCS는 정수배의 관계를 가지도록 설정될 수 있다. 이를테면, PUSCH의 SCS는 PRACH의 SCS의 72배일 수 있다. 다르게 표현하면, PRACH의 SCS는 PUSCH의 SRS의 1/72의 값을 가지도록 설정될 수 있다. 이는 표 3에서 값이 72로 설정된 것에 대응될 수 있다. 이 경우, PUSCH에서는 12개의 부반송파들이 180kHz 만큼의 대역폭을 점유하는 한편 PRACH에서는 864개의 부반송파들이 180kHz 만큼의 대역폭을 점유할 수 있다. 여기서, 간섭의 영향을 줄이기 위하여 주파수 영역에서 PRACH의 상단 및/또는 하단에 소정의 대역폭만큼의 보호 대역(guard band)이 배치될 수 있다. 이를테면, PRACH의 상단 및/또는 하단에, PUSCH 부반송파의 1/n(n은 정수) 크기에 해당하는 보호 대역이 배치될 수 있다.
도 7a에 도시된 실시예를 다르게 표현하면, NTN에서의 RA 절차에서 사용되는 PRACH가 점유하는 총 대역폭의 크기는 PUSCH 또는 지상 네트워크에서의 RA 절차에서 사용되는 PRACH가 점유하는 총 대역폭의 크기 1080kHz의 1/6에 해당하도록 설정될 수 있다.
도 7b를 참조하면, PRACH의 SCS는 도 7a에서와 같이 PUSCH의 SRS의 1/36의 값을 가지도록 설정될 수 있다. 여기서 PRACH와 PUSCH가 동일한 크기의 대역폭을 점유하도록, PRACH의 상단 및/또는 하단에 보호 대역이 도 7a에서보다 넓은 대역에서 배치될 수 있다. 이를테면, PUSCH에서는 72개의 부반송파들이 1080kHz 만큼의 대역폭을 점유하고, PRACH에서는 프리앰블 시퀀스에 대응되는 839개의 부반송파들을 포함하는 864개의 부반송파들과 PRACH의 상단 및 하단에 배치된 보호 대역이 1080kHz 만큼의 대역폭을 점유할 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한 바와 같이 RA 절차에 적용되는 SCS(또는 대역폭)와 PUSCH 등의 데이터 전송에 적용되는 SCS(또는 대역폭)가 정수배 관계를 가지도록 설정될 수 있다. 이를 통하여, 서로 다른 네트워크 또는 서로 다른 절차(RA 절차, 데이터 전송 등)에서 동일한(또는 호환되는) FFT 블록, IFFT 블록, 대역 필터 등이 사용될 수 있다. 또한, 이 경우 단말에서 대역폭당 더 높은 전력을 송신할 수 있기 때문에, 많은 링크 마진이 확보될 수 있다.
또한, 도 7a 등에서와 같은 주파수 영역 매핑을 통하여 발생하는 잔여 대역폭의 크기는, PUSCH 등 데이터 채널을 위한 1개의 대역폭의 크기와 정수배 관계를 가질 수 있다. 또한, 시퀀스 길이가 증가하는 대신 대역폭 길이가 줄어들기 때문에, RTD 시간이 증가함에도 불구하고 RA 절차에 소요되는 시간-주파수 자원이 증가하지 않을 수 있다. 이를 통하여, 서로 다른 네트워크 또는 서로 다른 절차(RA 절차, 데이터 전송 등)를 위한 자원 스케줄링 동작들 간의 호환성이 유지될 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, RA 프리앰블은 시간 영역에서 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한 바와 같이 배치되고 주파수 영역에서 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한 바와 같이 배치될 수 있다. 이 경우, RA 프리앰블에 대한 전송 전력 밀도가 증가하여 RA 커버리지가 확장될 수 있다. 한편, 도플러 천이의 영향이 큰 일부 NTN 환경에서의 RA 성능 보장을 위하여는, 도플러 천이가 큰 상황에서도 효과적으로 지연 시간 검출을 수행할 수 있는 RA 기술이 요구될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제3 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 통신 시스템에서 UE는 셀(또는 기지국)에 접속하기 위하여 RA 절차를 수행할 수 있다. UE는 RA 절차에서 기지국으로 RA 프리앰블을 전송할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 NTN을 포함할 수 있다. UE 및 기지국은 도 5를 참조하여 설명한 UE(511, 512) 및 위성 기지국(520)과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템에는 지상 네트워크 및 NTN이 공존할 수 있다. UE는 RA 절차에서 도 8a 및 도 8b를 참조하여 설명되는 구조를 가지는 RA 프리앰블을 생성하여 기지국으로 전송할 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서 RA 프리앰블은 하나 이상의 CP, 하나 이상의 프리앰블 시퀀스, 하나 이상의 GT 등으로 구성될 수 있다. 시간 영역에서 각각의 CP는 TCP 만큼의 길이를 가질 수 있고, 각각의 프리앰블 시퀀스는 TSEQ 만큼의 길이를 가질 수 있고, 각각의 GT는 TGT 만큼의 길이를 가질 수 있다. 시간 영역에서 프리앰블 시퀀스가 배치되는 구간을 '관찰 윈도우'와 같이 칭할 수 있다.
도 8a를 참조하면, 통신 시스템의 일 실시예에서 하나의 RA 프리앰블은 2개의 CP, 2개의 프리앰블 시퀀스 및 1개의 GT를 포함하도록 구성될 수 있다. 시간 영역에서 2개의 프리앰블 시퀀스가 배치되는 구간을 각각 '제1 관찰 윈도우' 및 '제2 관찰 윈도우'와 같이 칭할 수 있다. 제1 및 제2 관찰 윈도우는 원-샷 검출을 위하여 시간영역 상에서 고정될 수 있다. 이를테면, UE들과 RA 절차를 수행하는 기지국은 원-샷 검출을 위해 고정된 제1 및 제2 관찰 윈도우 구간에서의 모니터링을 통하여 각각의 UE가 전송한 RA 프리앰블에 포함된 2개의 프리앰블 시퀀스들을 획득할 수 있다. 기지국은 도 5a 및 도 5b에 도시된 제1 관찰 윈도우 및 제2 관찰 윈도우 각각의 주파수 도메인에서 원-샷 검출 방식으로 프리앰블을 검출할 수 있다.
도 8b를 참조하면, RA 프리앰블은 복수의 포맷들 중 어느 하나의 포맷을 가질 수 있다. RA 프리앰블이 가질 수 있는 복수의 포맷들은, 이를테면 도 8b에 도시된 포맷 D0', 포맷 D1' 등을 포함할 수 있다. 여기서, 포맷 D0' 및 포맷 D1' 등의 RA 프리앰블은 주파수 영역에서 200kHz 또는 180kHz의 대역폭을 가질 수 있다. 포맷 D0'의 RA 프리앰블은 시간 영역에서 15ms의 길이를 가질 수 있고, 2개의 CP의 길이가 각각 1.6ms로 구성될 수 있고, 2개의 프리앰블 시퀀스의 길이가 각각 4.8ms로 구성될 수 있고, GT의 길이가 2.2ms로 구성될 수 있다. 포맷 D1'의 RA 프리앰블은 21ms의 길이를 가질 수 있고, 2개의 CP의 길이가 각각31.6ms로 구성될 수 있고, 2개의 프리앰블 시퀀스의 길이가 각각 4.8ms로 구성될 수 있고, GT의 길이가 4.2ms로 구성될 수 있다.
포맷 D0' 및 포맷 D1'에서, RA 프리앰블를 구성하는 2개의 프리앰블 시퀀스들은 서로 다른 시퀀스로 정의될 수 있다. 이를테면, RA 프리앰블은 839만큼의 크기를 가지는 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제1 프리앰블 시퀀스는 루트 u에 기초하여 생성될 수 있고, 제2 프리앰블 시퀀스는 루트 w에 기초하여 생성될 수 있다. 이와 같이 RA 프리앰블이 동일한 구조를 가지며 서로 다르게 설정되는 2개의 프리앰블 시퀀스들을 포함하도록 구성함으로써, RA 프리앰블을 수신한 기지국에서의 지연 시간 검출 성능이 향상될 수 있다. 이를테면, 다른 루트 값을 가지는 자도프-추 시퀀스로 구성된 동일 구조의 프리앰블들이 동시에 송수신됨으로써, 상대적으로 큰 도플러 천이가 발생하는 상황에서도 지연 시간 검출이 용이하게 수행될 수 있다.
제1 관찰 윈도우에서 관측되는 프리앰블 시퀀스의 주파수 축 위치를 P1이라 하고, 제2 관찰 윈도우에서 관측되는 프리앰블 시퀀스의 주파수 축 위치를 P2라 할 때, P1 및 P2는 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
이 경우, 아래의 수학식 7과 같이 주파수 천이가 발생하더라도 용이하게 지연 시간 검출이 수행될 수 있다.
서로 다른 루트 값들에 기반한 자도프-추 시퀀스들을 사용하여 상이한 프리앰블(또는 프리앰블 시퀀스)을 생성할 경우, 서로 다른 루트 값들 간의 매핑 관계가 추가적으로 설정되어야 할 수 있다. 이를테면, 도 8a 및 도 8b에서와 같이 2개의 서로 다른 루트 값들에 기초하여 2개의 프리앰블 시퀀스들을 생성할 경우, 네트워크들 간의 호환성을 고려하여 두 번째 프리앰블 시퀀스의 루트 값을 첫 번째 프리앰블 시퀀스의 루트 값에 기초하여 정의하는 방식이 사용될 수 있다.
만약 제2 프리앰블 시퀀스의 루트 w를 제1 프리앰블 시퀀스의 루트 u의 극성이 반전된 값으로 설정할 경우(즉, w=-u), 수학식 8에서와 같이 지연 시간 검출을 위한 연산의 복잡도가 낮아질 수 있으며, 호환성 유지에 용이할 수 있다.
수학식 6 내지 수학식 8에서, 839는 설명의 편의를 위하여 예시로서 제시된 수치일 뿐이며, RA 프리앰블 구조의 제3 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 수학식 6 내지 수학식 8에서, 839는 시퀀스 길이에 해당하는 다른 값으로 대체될 수 있다.
도 8a 및 도 8b에서, 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스 사이에는 CP가 배치될 수 있다. NTN의 경우 셀 반경이 커서, 동시에 하나의 기지국에 대해 RA를 시도하는 UE의 수가 지상 이동통신에서보다 많을 수 있고, 따라서 RA 프리앰블들 간의 충돌의 빈도 가 상대적으로 높을 수 있다. 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스 사이에 CP가 배치됨으로써, RA 프리앰블들 간의 충돌 가능성이 낮아질 수 있고, 오알람(false alarm) 또는 오검출(mis-detection)의 확률이 낮아질 수 있고, RA 절차의 성능이 향상될 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 통신 시스템의 다른 실시예에서는 RA 절차에 사용되는 자원의 절약을 위하여 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스 사이에 CP가 배치되지 않을 수도 있다.
도 9a 및 도 9b는 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제4 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 통신 시스템에서 UE는 셀(또는 기지국)에 접속하기 위하여 RA 절차를 수행할 수 있다. UE는 RA 절차에서 기지국으로 RA 프리앰블을 전송할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 NTN을 포함할 수 있다. UE 및 기지국은 도 5를 참조하여 설명한 UE(511, 512) 및 위성 기지국(520)과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템에는 지상 네트워크 및 NTN이 공존할 수 있다. UE는 RA 절차에서 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명되는 구조를 가지는 RA 프리앰블을 생성하여 기지국으로 전송할 수 있다. 이하 도 9a 및 도 9b를 참조하여 RA 프리앰블 구조의 제4 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 8b를 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 통신 시스템의 일 실시예에서 UE는 RA 프리앰블을 1회 전송함에 있어서, 주파수 영역에서 동일한 구조의 CP-프리앰블 시퀀스 쌍을 동시에 복수 개 전송할 수 있다. 도 9a에는 주파수 영역에서 UE가 동일한 구조의 CP-프리앰블 시퀀스 쌍을 동시에 2개 전송하는 실시예가 도시되어 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며 통신 시스템의 실시예는 이에 국한되지 않는다.
도 9b를 참조하면, RA 프리앰블은 복수의 포맷들 중 어느 하나의 포맷을 가질 수 있다. RA 프리앰블이 가질 수 있는 복수의 포맷들은, 이를테면 도 9b에 도시된 포맷 D0'', 포맷 D1'' 등을 포함할 수 있다. 포맷 D0'' 및 포맷 D1''에서, RA 프리앰블를 구성하는 2개의 프리앰블 시퀀스들은 서로 다른 시퀀스로 정의될 수 있다. 이를테면, RA 프리앰블은 839만큼의 크기를 가지며 각각 루트 u 및 w에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를, 주파수 영역에서 동시에 포함하도록 구성될 수 있다. 또는, UE는 제1 프리앰블 시퀀스를 포함하는 제1 RA 프리앰블과, 제2 프리앰블 시퀀스를 포함하는 제2 RA 프리앰블을 서로 구분되며 연속되는 주파수 자원을 통해 동시에 기지국으로 전송하도록 동작할 수도 있다. 이와 같이 UE가 서로 동일한 구조를 가지며 서로 다른 2개의 프리앰블 시퀀스를 포함하는 CP-프리앰블 시퀀스 쌍을 서로 다른 주파수 자원을 통하여 동시에 기지국으로 전송함으로써, RA 프리앰블을 수신한 기지국에서의 지연 시간 검출 성능이 향상될 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하여 설명한 RA 프리앰블 구조의 제3 실시예에서와 달리, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명한 RA 프리앰블 구조의 제4 실시예에서는 시간 축이 아니라 주파수 축에서 복수의 프리앰블 시퀀스(또는 프리앰블)들이 함께 전송될 수 있다. 이 경우, RA 프리앰블 구조의 제3 실시예에서보다 GT 구간이 줄어서, RA 절차를 위한 자원 구간이 감소될 수 있다. 이를 통해, 시스템의 용량이 증대될 수 있다.
한편, RA 프리앰블 구조의 제3 실시예에서와 달리, RA 프리앰블 구조의 제4 실시예에서는 기지국이 1개의 고정된 관찰 윈도우만을 가지고 주파수 도메인에서 원-샷 검출 방식으로 프리앰블 및 지연 시간을 검출할 수 있다는 장점을 가질 수 있다. 다만, 이 경우 기지국은 동시에 복수 개(이를테면, 2개)의 프리앰블 시퀀스를 동일 시간 자원에서 수신하기 위하여 복수 개의 협대역 필터를 사용하여야 하고, 단말은 2개의 프리앰블 시퀀스를 서로 다른 주파수를 이용하여 동시에 전송해야 하므로, PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 특성 열화 등의 통신 성능 열화가 발생할 수 있다. 다만, 이 경우 3dB의 PAPR 성능 열화가 발생하더라도 협대역 전송으로 인해 7dB 이상의 성능 이득이 발생할 수 있어서, 전반적인 통신 성능은 향상될 수 있다. 통신 환경 또는 통신 노드들의 성능 조건 등에 기초하여, RA 프리앰블 구조의 제3 실시예 및 제4 실시예 중 어느 하나가 선택적으로 적용될 수 있다.
RA 프리앰블 구조의 제4 실시예에 따르면, 각각의 UE에 대하여 제1 관찰 윈도우에서 관측되는 제1 프리앰블 시퀀스의 주파수 축 위치를 P1이라 하고, 제1 관찰 윈도우에서 관측되는 제2 프리앰블 시퀀스의 주파수 축 위치를 P2라 할 때, P1 및 P2는 수학식 6 내지 수학식 8 중 어느 하나와 동일 또는 유사하게 결정될 수 있다.
도 10은 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제5 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10을 참조하면, 통신 시스템에서 UE는 셀(또는 기지국)에 접속하기 위하여 RA 절차를 수행할 수 있다. UE는 RA 절차에서 기지국으로 RA 프리앰블을 전송할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 NTN을 포함할 수 있다. UE 및 기지국은 도 5를 참조하여 설명한 UE(511, 512) 및 위성 기지국(520)과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템에는 지상 네트워크 및 NTN이 공존할 수 있다. UE는 RA 절차에서 도 10을 참조하여 설명되는 구조를 가지는 RA 프리앰블을 생성하여 기지국으로 전송할 수 있다. 이하 도 10를 참조하여 RA 프리앰블 구조의 제5 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 9b를 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서는 GEO 위성 시스템이 글로벌 빔에 의하여 500km 이상(이를테면, 1000km, 2000km 등)의 셀을 형성할 수 있다. 이와 같이 넓은 규모의 셀에서는, UE들 간의 왕복 지연(RTD) 시간의 차이가 클 수 있다. UE들 간의 RTD 시간의 차이가 RA 프리앰블의 CP의 크기보다 클 경우, 고정된 윈도우를 통하여 주파수 도메인에서 원-샷으로 RA 프리앰블의 검출을 수행하기 용이하지 않을 수 있다. 한편, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 고정되지 않은(즉, 움직이는) 윈도우 기반으로 RA 프리앰블을 검출하는 방식을 위하여는, 수신기 복잡도가 증가할 수 있고, RA 프리앰블 검출 동작을 수행하는 시간이 길어짐으로 인하여 처리에 소요되는 연산량 및 컴퓨팅 파워가 증가할 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서는 도 4a 내지 도 9b를 참조하여 설명된 RA 프리앰블 구조 중 어느 하나를 이용하여, CP 간격으로 존재하는 다중의 고정 윈도우를 설정하여 RA 프리앰블을 검출하는 방식이 사용될 수 있다. 이와 같은 RA 프리앰블 검출 방식에서, CP의 길이가 작을 경우 처리가 필요한 고정 윈도우의 개수가 증가할 수 있지만, 전체 RA 동작을 위한 자원이 감소한다는 장점을 가질 수 있다. 따라서, 구현 복잡도와 자원 이용의 효율성을 고려하여 CP의 길이를 적절히 결정하기 위한 기준이 필요할 수 있다.
도 10에 도시된 RA 프리앰블 구조의 제5 실시예에서는, UE들 간의 RTD 시간 차이에 대응되는 확장된 길이를 가지는 확장된 CP가 구성될 수 있다. 확장된 CP의 길이는, 도 4a 내지 도 9b를 참조하여 설명한 RA 프리앰블 구조의 실시예들 중 어느 하나에서의 CP 길이 또는 프리앰블 시퀀스 길이의 정수배에 기초하여 설정될 수 있다. 이와 같이 확장된 CP의 길이가 설정됨으로써, 도 4a 내지 도 9b를 참조하여 설명한 RA 프리앰블 구조의 실시예들 중 적어도 하나에서의 프리앰블 시퀀스 및 CP 시퀀스가 동일 또는 유사하게 활용될 수 있다. 따라서 통신 노드의 구현 변경이 적게 요구될 수 있고, 통신 시스템의 호환성이 높게 유지될 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, RA 프리앰블은 길이가 짧을수록 도플러 천이에 강인할 수 있다. 한편, 길이가 짧은 RA 프리앰블은 길이가 긴 RA 프리앰블과 동일한 RTD 시간 차이를 지원하기 위해서는, 길이가 긴 RA 프리앰블보다 많은 횟수로 중복된(또는 반복되는) 프리앰블 시퀀스들로 구성되어야 할 수 있다.
구체적으로는, UE들 간의 RTD 시간 차이에 대응되는 확장된 CP의 길이 TCP_EXT는 수학식 9와 동일 또는 유사하게 정의될 수 있다.
수학식 9에서, TSEQ는 도 4a 내지 도 9b를 참조하여 설명한 RA 프리앰블 구조의 실시예들 중 어느 하나에서의 프리앰블 시퀀스 길이를 의미할 수 있다. TCP는 도 4a 내지 도 9b를 참조하여 설명한 RA 프리앰블 구조의 실시예들 중 어느 하나에서의 CP 길이를 의미할 수 있다. N은 필요한 고정 윈도우의 수를 의미할 수 있다. 확장된 CP의 길이 TCP_EXT는 TSEQ 만큼의 길이를 가지는 프리앰블 시퀀스가 N-1회 반복 배치된 길이와, TCP의 길이의 합으로 결정될 수 있다. N은 수학식 10과 같이 결정될 수 있다.
TRTD_MAX는 통신 시스템 또는 위성 시스템이 지원하는 UE 간의 최대 RTD 시간 차이를 의미할 수 있다. 도 10에는 N이 4인 실시예가 도시된 것으로 볼 수 있다. 즉, 시스템이 지원하는 UE 간의 최대 RTD 시간은 확장된 CP의 길이 TCP_EXT 보다 크거나 같을 수 있다. TCP_EXT의 길이는 TCP 만큼의 길이를 가지는 1개의 CP 및 TSEQ 만큼의 길이를 가지는 3개의 프리앰블 시퀀스들의 총 길이와 동일할 수 있다. 즉, 일 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제5 실시예는 이에 국한되지 않는다.
도 10에 도시된 실시예에서, 기지국은 PRACH 오케이션에서 복수의 UE들(이를테면, UE #1 내지 UE #12)이 전송한 복수의 RA 프리앰블들을 수신할 수 있다. 여기서, 복수의 RA 프리앰블들이 기지국에 도달하는 시점은, 복수의 UE들과 기지국 간의 거리에 따라서 다르게 결정될 수 있다.
각각의 UE(UE #i)가 전송한 RA 프리앰블은 TCP 만큼의 길이를 가지는 1개의 CP 및 TSEQ 만큼의 길이를 가지는 복수개(이를테면, 4개)의 프리앰블 시퀀스들(#i(1) 내지 #i(4))로 구성될 수 있다. 여기서, 반복되는 프리앰블 시퀀스들은 서로 동일하게 구성될 수 있다. 또는, 반복되는 프리앰블 시퀀스들은 도 8b에 도시된 RA 프리앰블 구조의 제3 실시예에서와 동일 또는 유사하게, 서로 상이한 루트값에 기초하여 정의될 수도 있다.
기지국은 제1 내지 제4 관찰 윈도우에서 RA 프리앰블의 검출을 수행할 수 있다. 기지국은 제1 관찰 윈도우에서 UE #1 내지 UE #3로부터 전송된 RA 프리앰블들의 시퀀스 및 위치를 검출할 수 있다. 기지국은 제2 관찰 윈도우에서 UE #1 내지 UE #6으로부터 전송된 RA 프리앰블들의 시퀀스 및 위치를 검출할 수 있다. 기지국은 제3 관찰 윈도우에서 UE #1 내지 UE #9로부터 전송된 RA 프리앰블들의 시퀀스 및 위치를 검출할 수 있다. 기지국은 제4 관찰 윈도우에서 UE #1 내지 UE #12로부터 전송된 RA 프리앰블들의 시퀀스 및 위치를 검출할 수 있다.
도 11은 통신 시스템에서 RA 프리앰블 구조의 제5 실시예에 따른 지연 시간 계산 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11을 참조하면, 통신 시스템에서 UE는 셀(또는 기지국)에 접속하기 위하여 RA 절차를 수행할 수 있다. UE는 RA 절차에서 기지국으로 RA 프리앰블을 전송할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 NTN을 포함할 수 있다. 통신 시스템은 도 10을 참조하여 설명한 통신 시스템과 동일 또는 유사할 수 있다. UE 및 기지국은 도 10을 참조하여 설명한 UE 및 기지국과 동일 또는 유사할 수 있다. 이하 도 11을 참조하여 RA 프리앰블 구조의 제5 실시예에 따른 지연 시간 계산 방법의 일 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
기지국은 복수의 관찰 윈도우 구간들의 주파수 도메인에서 원-샷 방식으로 RA 프리앰블의 검출을 수행할 수 있다(S1101). 기지국은 각각의 관찰 윈도우 구간들에서의 검출 결과 별 지연시간을 검출할 수 있다(S1101).
기지국은 UE가 전송한 RA 프리앰블이 몇 개의 연속된 관찰 윈도우 구간들에서 검출되었는지를 확인할 수 있다(S1103). 기지국은 UE가 전송한 RA 프리앰블이 검출된 연속된 관찰 윈도우 구간들의 개수에 기초하여, RA 프리앰블의 실제 지연 시간을 계산할 수 있다(S1105).
만약 UE가 전송한 RA 프리앰블이 N개의 연속된 관찰 윈도우 구간들에서 검출되었을 경우, UE는 S1101 단계에서 검출된 N개의 지연 시간에 기초하여 RA 프리앰블의 실제 지연 시간 TRD을 수학식 11과 같이 계산할 수 있다.
만약 UE가 전송한 RA 프리앰블이 N-k개(k는 1 이상이고 N 미만인 자연수)의 연속된 관찰 윈도우 구간들에서 검출되었을 경우, UE는 S1101 단계에서 검출된 N-k개의 지연 시간에 기초하여 RA 프리앰블의 실제 지연 시간 TRD을 수학식 12와 같이 계산할 수 있다.
만약 UE가 전송한 RA 프리앰블이 1개의 관찰 윈도우 구간에서 검출되었을 경우, UE는 S1101 단계에서 검출된 1개의 지연 시간에 기초하여 RA 프리앰블의 실제 지연 시간 TRD을 수학식 13과 같이 계산할 수 있다.
만약 UE가 전송한 RA 프리앰블이 어떤 관찰 윈도우 구간에서도 검출되지 않았을 경우, 기지국은 RA 프리앰블의 검출에 실패한 것으로 판단할 수 있다.
무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, NTN을 포함하는 통신 시스템에서 UE가 위성 기지국에 대한 RA 절차를 위하여 이용하는 PRACH의 대역폭은 PUSCH 또는 지상 네트워크에서의 PRACH의 대역폭의 n분의 1(n는 1보다 큰 자연수)로 설정될 수 있다. 또한 RA 프리앰블은 시간 영역 또는 주파수 영역에서 서로 상이한 복수의 프리앰블 시퀀스를 포함하도록 구성될 수 있다. 이를 통해 셀 커버리지가 넓고 도플러 천이의 영향이 상대적으로 높은 NTN에서, 지상 네트워크를 기준으로 결정된 RA 절차와의 호환성을 유지하면서도 복잡도가 낮은 RA 절차가 수행될 수 있다.
무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 방법 및 장치의 실시예들이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 본 출원의 명세서 상에 기재된 구성들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 정보가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시 예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 적어도 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
실시 예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시 예들에서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array)는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서(microprocessor)와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 단말의 동작 방법으로서,
    제1 네트워크에 포함되는 기지국으로부터 RACH(random access channel) 설정 정보를 수신하는 단계;
    상기 RACH 설정 정보에 기초하여, 서로 상이한 복수의 프리앰블 시퀀스들을 포함하는 랜덤 액세스(random access, RA) 프리앰블을 생성하는 단계;
    상기 RA 프리앰블을 제1 주파수 영역에 매핑하는 단계; 및
    상기 제1 주파수 영역에 매핑된 상기 RA 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 주파수 영역이 점유하는 대역폭의 크기와 상기 제1 네트워크에서 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 점유하는 대역폭의 크기는, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여 서로 정수배 관계를 가지도록 설정되는, 단말의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계는,
    상기 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 RA 프리앰블에 적용될 제1 포맷의 정보를 확인하는 단계; 및
    상기 제1 포맷에 기초하여 상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 포맷에서, 상기 RA 프리앰블에 대하여 설정되는 부반송파 간격(subcarrier spacing, SCS)은 상기 PUSCH에 대하여 설정되는 SCS와 서로 정수배 관계를 가지도록 설정되는, 단말의 동작 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계는,
    상기 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 RA 프리앰블에 적용될 제1 포맷의 정보를 확인하는 단계; 및
    상기 제1 포맷에 기초하여 상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 포맷에서 상기 RA 프리앰블의 길이는, 상기 제1 네트워크와 상이하며 상기 제1 네트워크와 적어도 일부의 중복되는 커버리지를 가지는 제2 네트워크에서 RA 절차에 사용되는 RA 프리앰블의 길이와 정수배 관계를 가지도록 설정되는, 단말의 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계는,
    서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 하나의 CP(cyclic prefix)를 사이에 두고 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계는,
    서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계는,
    서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 주파수 영역에서 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
  7. 기지국의 동작 방법으로서,
    상기 기지국이 포함된 제1 네트워크에 포함되는 하나 이상의 단말로 RACH(random access channel) 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 하나 이상의 단말 중 제1 단말로부터, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여 제1 주파수 영역에 매핑되어 전송된 RA 프리앰블을 수신하는 단계; 및
    상기 RA 프리앰블에 포함되는 서로 상이한 복수의 프리앰블 시퀀스들에 기초하여, 상기 단말에 대한 TA(timing advance) 추정을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 주파수 영역이 점유하는 대역폭의 크기와 상기 제1 네트워크에서 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 점유하는 대역폭의 크기는, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여 서로 정수배 관계를 가지도록 설정되는, 기지국의 동작 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 RA 절차를 위한 정보를 전송하는 단계는,
    상기 기지국의 셀의 크기를 확인하는 단계;
    상기 셀의 크기와 제1 크기 기준을 비교하는 단계;
    상기 셀의 크기가 상기 제1 크기 기준을 초과할 경우, 상기 RA 프리앰블에 적용되는 제1 포맷의 정보를 포함하는 상기 RA 절차를 위한 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 RA 절차를 위한 정보를 상기 하나 이상의 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 포맷에서, 상기 RA 프리앰블에 대하여 설정되는 부반송파 간격(subcarrier spacing, SCS)은 상기 PUSCH에 대하여 설정되는 SCS와 서로 정수배 관계를 가지도록 설정되는, 기지국의 동작 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 포맷에서 상기 RA 프리앰블의 길이는, 상기 제1 네트워크와 상이하며 상기 제1 네트워크와 적어도 일부의 중복되는 커버리지를 가지는 제2 네트워크에서 RA 절차에 사용되는 RA 프리앰블의 길이와 정수배 관계를 가지도록 설정되는, 기지국의 동작 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 RA 프리앰블은, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 하나의 CP(cyclic prefix)를 사이에 두고 연속되게 배치되도록 구성된, 기지국의 동작 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 RA 프리앰블은, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 하나의 CP(cyclic prefix)를 사이에 두고 연속되게 배치되도록 구성된, 기지국의 동작 방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 RA 프리앰블은, 서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스가 주파수 영역에서 연속되게 배치되도록 구성된, 기지국의 동작 방법.
  14. 단말로서,
    프로세서(processor)를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 단말이,
    제1 네트워크에 포함되는 기지국으로부터 RACH(random access channel) 설정 정보를 수신하고;
    상기 RACH 설정 정보에 기초하여, 서로 상이한 복수의 프리앰블 시퀀스들을 포함하는 랜덤 액세스(random access, RA) 프리앰블을 생성하고;
    상기 RA 프리앰블을 제1 주파수 영역에 매핑하고; 그리고
    상기 제1 주파수 영역에 매핑된 상기 RA 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 것을 야기하도록 동작하며,
    상기 제1 주파수 영역이 점유하는 대역폭의 크기와 상기 제1 네트워크에서 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 점유하는 대역폭의 크기는, 상기 RACH 설정 정보에 기초하여 서로 정수배 관계를 가지도록 설정되는, 단말.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 RA 프리앰블을 생성하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이,
    상기 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 RA 프리앰블에 적용될 제1 포맷의 정보를 확인하고; 그리고
    상기 제1 포맷에 기초하여 상기 RA 프리앰블을 생성하는 것을 더 야기하도록 동작하며,
    상기 제1 포맷에서, 상기 RA 프리앰블에 대하여 설정되는 부반송파 간격(subcarrier spacing, SCS)은 상기 PUSCH에 대하여 설정되는 SCS와 서로 정수배 관계를 가지도록 설정되는, 단말.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 RA 프리앰블을 생성하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이,
    상기 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 RA 프리앰블에 적용될 제1 포맷의 정보를 확인하고; 그리고
    상기 제1 포맷에 기초하여 상기 RA 프리앰블을 생성하는 것을 더 야기하도록 동작하며,
    상기 제1 포맷에서 상기 RA 프리앰블의 길이는, 상기 제1 네트워크와 상이하며 상기 제1 네트워크와 적어도 일부의 중복되는 커버리지를 가지는 제2 네트워크에서 RA 절차에 사용되는 RA 프리앰블의 길이와 정수배 관계를 가지도록 설정되는, 단말.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 RA 프리앰블을 생성하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이,
    서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하고; 그리고
    상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 하나의 CP(cyclic prefix)를 사이에 두고 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 것을 더 야기하도록 동작하는, 단말.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 RA 프리앰블을 생성하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이,
    서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하고; 그리고
    상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 시간 영역에서 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 것을 더 야기하도록 동작하는, 단말.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 RA 프리앰블을 생성하는 경우, 상기 프로세서는 상기 단말이,
    서로 동일한 크기를 가지며 서로 상이한 루트 값에 기초하여 생성되는 자도프-추 시퀀스들인 제1 프리앰블 시퀀스 및 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하고; 그리고
    상기 제1 및 제2 프리앰블 시퀀스가 주파수 영역에서 연속되게 배치되도록 상기 RA 프리앰블을 생성하는 것을 더 야기하도록 동작하는, 단말.
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