KR20240066703A - 지능형 반사판을 이용하는 통신의 설정 방법 및 장치 - Google Patents

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김영준
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Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 6G 통신 시스템에 관련된 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)를 통해 단말과 통신하는 기지국의 방법에 있어서, RIS에 대한 설정 정보를 사전 설정을 통해 획득하는 단계; 상기 RIS를 통해 SSB(Synchronization Signal Block)를 전송할 것을 식별하는 단계; 및 상기 RIS의 최대 주기 이상의 시간 동안 동일한 SSB를 반복하여 전송하는 단계를 포함하는 방법이 개시될 수 있다.

Description

지능형 반사판을 이용하는 통신의 설정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMMUNICATION SETTING USING RECONFIGURABLE INTELLIGENT SURFACE}
본 발명은 가변형의 지능형 반사판(RIS: Reconfigurable Intelligent Surface)에 대한 것으로, 상세하게는 전파를 특정 방향으로 반사시킬 수 있는 제어 구조를 가지고 있는 지능형 반사판을 설정하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
무선 통신 세대를 거듭하면서 발전한 과정을 돌아보면 음성, 멀티미디어, 데이터 등 주로 인간 대상의 서비스를 위한 기술이 개발되어 왔다. 5G (5th-generation) 통신 시스템 상용화 이후 폭발적인 증가 추세에 있는 커넥티드 기기들이 통신 네트워크에 연결될 것으로 전망되고 있다. 네트워크에 연결된 사물의 예로는 차량, 로봇, 드론, 가전제품, 디스플레이, 각종 인프라에 설치된 스마트 센서, 건설기계, 공장 장비 등이 있을 수 있다. 모바일 기기는 증강현실 안경, 가상현실 헤드셋, 홀로그램 기기 등 다양한 폼팩터로 진화할 것으로 예상된다. 6G (6th-generation) 시대에는 수천억 개의 기기 및 사물을 연결하여 다양한 서비스를 제공하기 위해, 개선된 6G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 6G 통신 시스템은 5G 통신 이후 (Beyond 5G) 시스템이라 불리어지고 있다.
2030년쯤 실현될 것으로 예측되는 6G 통신 시스템에서 최대 전송 속도는 테라 (즉, 1,000기가) bps, 무선 지연시간은 100마이크로초(μsec) 이다. 즉, 5G 통신 시스템대비 6G 통신 시스템에서의 전송 속도는 50배 빨라지고 무선 지연시간은 10분의 1로 줄어든다.
이러한 높은 데이터 전송 속도 및 초저(ultra low) 지연시간을 달성하기 위해, 6G 통신 시스템은 테라헤르츠(terahertz) 대역 (예를 들어, 95기가헤르츠(95GHz)에서 3테라헤르츠(3THz)대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 테라헤르츠 대역에서는 5G에서 도입된 밀리미터파(mmWave) 대역에 비해 더 심각한 경로손실 및 대기흡수 현상으로 인해서 신호 도달거리, 즉 커버리지를 보장할 수 있는 기술의 중요성이 더 커질 것으로 예상된다. 커버리지를 보장하기 위한 주요 기술로서 RF(radio frequency) 소자, 안테나, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)보다 커버리지 측면에서 더 우수한 신규 파형(waveform), 빔포밍(beamforming) 및 거대 배열 다중 입출력(massive multiple-input and multiple-output (MIMO)), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 다중 안테나 전송 기술 등이 개발되어야 한다. 이 외에도 테라헤르츠 대역 신호의 커버리지를 개선하기 위해 메타물질(metamaterial) 기반 렌즈 및 안테나, OAM(orbital angular momentum)을 이용한 고차원 공간 다중화 기술, RIS(reconfigurable intelligent surface) 등 새로운 기술들이 논의되고 있다.
또한 주파수 효율 향상 및 시스템 네트워크 개선을 위해, 6G 통신 시스템에서는 상향링크(uplink)와 하향링크(downlink)가 동일 시간에 동일 주파수 자원을 동시에 활용하는 전이중화(full duplex) 기술, 위성(satellite) 및 HAPS(high-altitude platform stations)등을 통합적으로 활용하는 네트워크 기술, 이동 기지국 등을 지원하고 네트워크 운영 최적화 및 자동화 등을 가능하게 하는 네트워크 구조 혁신 기술, 스펙트럼 사용 예측에 기초한 충돌 회피를 통한 동적 주파수 공유 (dynamic spectrum sharing) 기술, AI (artificial intelligence)를 설계 단계에서부터 활용하고 종단간(end-to-end) AI 지원 기능을 내재화하여 시스템 최적화를 실현하는 AI 기반 통신 기술, 단말 연산 능력의 한계를 넘어서는 복잡도의 서비스를 초고성능 통신과 컴퓨팅 자원(mobile edge computing (MEC), 클라우드 등)을 활용하여 실현하는 차세대 분산 컴퓨팅 기술 등의 개발이 이루어지고 있다. 뿐만 아니라 6G 통신 시스템에서 이용될 새로운 프로토콜의 설계, 하드웨어 기반의 보안 환경의 구현 및 데이터의 안전 활용을 위한 메커니즘 개발 및 프라이버시 유지 방법에 관한 기술 개발을 통해 디바이스 간의 연결성을 더 강화하고, 네트워크를 더 최적화하고, 네트워크 엔티티의 소프트웨어화를 촉진하며, 무선 통신의 개방성을 높이려는 시도가 계속되고 있다.
이러한 6G 통신 시스템의 연구 및 개발로 인해, 사물 간의 연결뿐만 아니라 사람과사물 간의 연결까지 모두 포함하는 6G 통신 시스템의 초연결성(hyper-connectivity)을 통해 새로운 차원의 초연결 경험(the next hyper-connected experience)이 가능해질 것으로 기대된다. 구체적으로 6G 통신 시스템을 통해 초실감 확장 현실(truly immersive extended reality (XR)), 고정밀 모바일 홀로그램(high-fidelity mobile hologram), 디지털 복제(digital replica) 등의 서비스 제공이 가능할 것으로 전망된다. 또한 보안 및 신뢰도 증진을 통한 원격 수술(remote surgery), 산업 자동화(industrial automation) 및 비상 응답(emergency response)과 같은 서비스가 6G 통신 시스템을 통해 제공됨으로써 산업, 의료, 자동차, 가전 등 다양한 분야에서 응용될 것이다.
RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)는 지능형 반사판으로, 상향링크나 하향링크로 전송되는 전파가 RIS에 도달 시 RIS는 해당 전파를 반사시켜 다른 방향으로 전파를 전달할 수 있다. 일반적인 물체도 입사하는 전파를 일부 반사 또는 굴절시키거나 흡수하는 성질을 지니고 있으나, RIS는 전자기학적으로 반사 계수가 높은 물질과 구조를 활용하여 반사되는 전파의 양을 크게 높인 물체이다. 또한, RIS 상에서는 전파를 반사하는 물질과 연결된 전기적 제어 소자를 활용하여 입사되는 전파에 추가적인 위상 차이를 가할 수 있으며, 그에 따라 특정 방향으로 반사되는 전파의 위상 값 조절이 가능하다. 그에 따라, RIS를 구성하는 여러 단위 구조체에 반사되는 반사파들이 중첩되면서, 동 위상을 가지는 반사파 간에 보강 간섭(중첩)이 발생하여 특정 방향의 전파가 증가할 수 있다. 즉, RIS에 전기적으로 전파의 증폭을 일으키는 반도체가 포함된 것은 아니지만, RIS의 여러 단위체에서 반사되는 전파들이 중첩되면서 특정 방향으로는 전파가 증폭되는 현상이 나타날 수 있기 때문에, RIS를 통해 특정 위치의 기지국 또는 단말 간의 수신 전력이 증가될 수 있다.
종래에는, RIS가 제어 신호 송신부 및 제어 신호 수신부를 포함하는 형태로 구성되었다. 이와 같은 제어 신호 송신부 및 제어 신호 수신부는 RIS가 입력되는 전파의 크기를 측정하거나 측정된 신호의 크기를 피드백 해주기 위해 필요한 구성이다. 종래에는 제어신호의 송수신 또는 참조 신호의 송수신 및 추정을 수행하기 위해 RIS 내에 추가적인 회로가 포함되어야 했으며, 신호를 송수신하는 알고리즘 또한 제안되어야 했다.
종래에는 RIS의 제어 구조를 물리적으로 구현하는 방식이 제안되었으며, 예를 들어 RIS의 반사 전파 방향을 조절하기 위해 각 단위 구조(Unit Cell)의 위상 차이(Phase Difference)를 주기 위해서 Varactor Diode나 Liquid Crystal 타입의 제어 소자가 활용되었다. 이와 같은 제어 소자는 전압 또는 전류의 조절에 따라 전기적으로 조절될 수 있다. 따라서, 종래에는 전기적 소자의 특성을 변경하도록 지시하는 신호를 RIS에 입력할 필요가 있었고, RIS에 이와 같은 입력을 하는 장치는 RC(RIS Controller)라고 지칭되었다. RC는 제어 신호를 무선 또는 유선으로 수신하기 위한 안테나 또는 유선 수신 단자를 필요로 하며, 수신한 제어 신호를 처리하기 위한 별도의 알고리즘 또한 필요로 하였다.
이와 같이, RC를 통해 RIS의 제어 신호를 송수신하기 위해서는 다른 통신 장비가 추가적으로 필요하게 되고 통신 장비를 운용하기 위한 알고리즘 또한 추가적으로 필요하였다. 이 경우, RIS의 활용성은 현재 시중에 존재하는 무선 신호 증폭기(예를 들어, Wi-Fi Extender), 중계기(Relay) 또는 펨토 셀(Femto cell)과 같은 장치에 비해 큰 이점이 없게 된다. 또한, 경제적인 면에서 RIS를 제어하기 위한 RC 제어 신호의 송신 및 수신을 위해 무선 자원을 사용하기 때문에 이는 무선 자원의 낭비로 이어질 수 있으며 RIS의 실효성은 더 낮아질 수 있다. 제어 신호를 통해 음영 지역에 위치한 단말의 위치를 파악하더라도 무선 채널 환경은 전파 특성 상 여러 위치에서 반사, 굴절, 회절, 투과 등의 현상을 거쳐 수신기로 도달하기 때문에 이러한 복잡한 물리적인 현상을 모두 고려하여 RIS의 제어를 수행할 수는 없다. 종래의 RIS 제작 기술로는 RIS가 지향할 수 있는 빔의 개수가 많지 않고, 전파가 RIS로 입사된 후 재 방사를 거쳐 한 방향으로 집중되도록 하여 수신 신호 세기를 증가시키는 빔 형성(Beamforming) 기술을 사용하더라도 높은 빔 이득을 위해서는 매우 큰 수의 Unit Cell을 포함하는 넓은 면적의 RIS가 필요하며 이와 같은 RIS는 상업적 가치가 떨어지는 한계가 존재하였다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점인 빔 설정 및 수신 신호 측정을 위한 일련의 제어 신호를 송수신하는 장치나 연산 과정이 없이 동작하는 Transparent RIS을 활용하는 경우의 통신 설정 방법 및 그에 따른 장치를 제안하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)를 통해 단말과 통신하는 기지국의 방법에 있어서, RIS에 대한 설정 정보를 사전 설정을 통해 획득하는 단계; 상기 RIS를 통해 SSB(Synchronization Signal Block)를 전송할 것을 식별하는 단계; 및 상기 RIS의 최대 주기 이상의 시간 동안 동일한 SSB를 반복하여 전송하는 단계를 포함하는 방법이 개시될 수 있다.
상기 기지국의 방법은, 상기 SSB에 포함되는 PBCH(Physical Broadcast Channel)의 페이로드(Payload)에, 상기 RIS의 주기 정보 및 1 비트로 구성되는 RIS 지시자 정보를 포함시키는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 RIS 지시자 정보는 상기 SSB가 RIS를 통해 전달되는 SSB임을 나타내는 것일 수 있다.
상기 기지국의 방법에서, 상기 SSB에 포함되는 PBCH DMRS(Demodulation Reference Signal) 생성시에 활용되는 SSB 인덱스는 특정 값으로 고정될 수 있다.
상기 기지국의 방법은, 단말로부터 랜덤 액세스를 위한 PRACH(Physical Random Access Channel) 프리앰블(preamble)을 수신하는 단계; 및 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답인 RAR(Random Access Response) 메시지를, 다음과 같은 수학식에 기초하여 생성되는 확장된 RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier)로 스크램블링(Scrambling)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기지국의 방법에서, RO(RACH Occasion) 할당 과정은 TDM(Time Division Multiplexing)을 통해서만 수행될 수 있으며, FDM(Frequency Division Multiplexing) 설정 정보가 존재하는 경우, 상기 기지국은 상기 FDM 설정 정보를 활용하지 않을 수 있다.
상기 기지국의 방법은, SIB(System Information Block)를 통해 RIS 세션 추가에 대한 정보를 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 RIS 세션 추가에 대한 정보는, 하프 프레임(half frame) 내에 RIS 세션 SSB 추가가 가능한 경우, 상기 RIS 세션 추가되는 경우 하프 프레임 내에서 전송할 수 있는 SSB의 최대 개수에 대한 정보를 더 포함하고, 하프 프레임 내에 RIS 세션 SSB 추가가 불가능한 경우, 상기 RIS에 특화된(RIS-dedicated) 전송 주기 정보를 더 포함할 수 있으며, 상기 RIS에 특화된 전송 주기는 RIS를 사용하지 않는 상황에서의 SSB 전송 주기보다 크게 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)를 통해 기지국과 통신하는 단말의 방법에 있어서, 기지국으로부터 SSB(Synchronization Signal Block)를 수신하는 단계; 상기 SSB가 RIS를 통해 전송된 것인지를 식별하는 단계; 및 상기 SSB가 상기 RIS를 통해 전송된 경우, 상기 SSB에 포함된 PBCH가 지시하는 RIS의 주기 정보에 기초하여 PRACH(Physical Random Access Channel) 프리앰블(preamble)을 반복 전송하는 단계를 포함하는 방법이 개시될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)를 통해 단말과 통신하는 기지국에 있어서, 송수신부; 및 RIS에 대한 설정 정보를 사전 설정을 통해 획득하고, 상기 RIS를 통해 SSB(Synchronization Signal Block)를 전송할 것을 식별하며, 상기 RIS의 최대 주기 이상의 시간 동안 동일한 SSB를 반복하여 전송하도록 설정되는 제어부를 포함하는 기지국이 개시될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)를 통해 기지국과 통신하는 단말에 있어서, 송수신부; 및 기지국으로부터 SSB(Synchronization Signal Block)를 수신하고, 상기 SSB가 RIS를 통해 전송된 것인지를 식별하며, 상기 SSB가 상기 RIS를 통해 전송된 경우, 상기 SSB에 포함된 PBCH가 지시하는 RIS의 주기 정보에 기초하여 PRACH(Physical Random Access Channel) 프리앰블(preamble)을 반복 전송하도록 설정되는 제어부를 포함하는 단말이 개시될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, RIS가 외부로부터의 제어 신호 수신 또는 추가 연산 과정 없이 동작할 수 있으며, 그에 따라 기존의 RIS 동작과 대비하여 시간 자원, 주파수 자원 및 전력 자원이 절약될 수 있다.
도 1은 종래의 RIS가 동작하는 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 RIS가 동작하는 방식의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 종래의 RIS의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 RIS가 활용되지 않는 상황에서 수행되는 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명이 일 실시예에 따른 Transparent RIS 시스템의 구성 및 설정 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 RIS의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 확장된 RACH의 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 Transparent RIS의 동작 방식 중 RIS 가드 심볼에 대한 설명을 수행하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 RIS가 데이터 전송 및 빔 관리를 수행하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 RIS 주기가 심볼 단위로 설정된 경우에 DL 동작에서 SSB 전송 및 하향링크 데이터 전송에 대한 설명을 수행하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 RIS 주기가 슬롯, 서브프레임 또는 프레임 단위로 설정된 경우에 DL 동작에서 SSB 전송 및 하향링크 데이터 전송에 대한 설명을 수행하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 SSB 시간 도메인 맵핑 방법을 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 Transparent RIS 동작과 관련하여 제안되는 RIS PRACH Occasion에 대한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 RIS 빔에 대한 타이밍 오프셋을 설정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 개시의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 이점 및 특징, 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 개시의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 5G 이동통신 이후의 6G 이동통신 기술을 대상으로 하고 있으나, 본 개시의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 개시의 범위를 크게 벗어 나지 아니 하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 개시의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능 할 것이다.
이하 설명의 편의를 위하여, 3GPP(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격(5G, NR, LTE 또는 이와 유사한 시스템의 규격)에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들이 일부 사용될 수 있다. 하지만, 본 개시의 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 채널을 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시에서 사용되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명에서, 물리 채널(physical channel)과 신호(signal)는 데이터 혹은 제어 신호와 혼용하여 사용될 수 있다. 예를 들어, PDSCH(physical downlink shared channel)는 데이터가 전송되는 물리 채널을 지칭하는 용어이지만, PDSCH는 데이터를 지칭하기 위해서도 사용될 수 있다. 즉, 본 개시에서, '물리 채널을 송신한다'는 표현은 '물리 채널을 통해 데이터 또는 신호를 송신한다'는 표현과 동등하게 해석될 수 있다.
본 발명에서 개시되는 Transparent RIS 장치에서 Transparent의 의미는 RIS 물리적으로 투명하다는 의미가 아니라, RIS가 제어 신호를 송수신 하지 않기 때문에 기지국(Base Station, BS)와 단말 (User Equipment, UE)에서 해당 RIS를 직접 제어하거나 위치를 확인하기 위한 참조 신호 등을 송수신하지 않는다는 것을 의미할 수 있다.
이하의 명세서에서, RIS라 함은 Transparent RIS를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
도 1은 종래의 RIS가 동작하는 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 1(a)를 참조하면, RIS 시스템 내에는 RIS(110), RC(120), 기지국(130) 및 단말(140)이 포함되어 동작할 수 있다. RIS(110)는 음영 지역 내에 위치한 단말(140)이 기지국(130)으로부터의 신호를 수신하고 기지국(130)으로 신호를 송신할 수 있도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
도 1(b)에서 기지국(130)은 RIS(110)와 연결된 RC(120)와의 통신을 통해 동기화를 수행하고 RIS(110)에 제어 신호를 송신하여 RIS(110)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국(130)은 RIS(110)를 통해 반사되는 빔의 방향을 결정할 수 있다.
기지국(130)과 RC(120) 간의 빔 프로빙(Probing) 과정을 통해 기지국(130)과 RC(120)의 동기화, 신호세기의 보고 및 제어 신호 전달이 수행될 수 있으며, 기지국(130)과 단말(140) 간의 프로빙은 RIS(110)를 통해 이루어질 수 있다.
도 2는 종래의 RIS가 동작하는 방식의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 2(a)를 참조하면, RIS 시스템 내에는 RIS(210), RC(220), 기지국(230) 및 단말(240)이 포함되어 동작할 수 있다. RIS(210)는 음영 지역 내에 위치한 단말(240)이 기지국(240)으로부터의 신호를 수신하고 기지국(240)으로 신호를 송신할 수 있도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
도 2(b)에서 단말(240)은 RIS(210)와 연결된 RC(220)와의 통신을 통해 동기화를 수행하고 RIS(210)에 제어 신호를 송신하여 RIS(210)를 제어할 수 있다. 단말(240)은 RC(220)와 RIS 프로빙 절차를 통해 최적의 RIS 모드를 도출할 수 있고 그에 따라 RIS 모드를 결정할 수 있다.
도 1 및 도 2에서 기지국 또는 단말과 RC간의 통신은 OOB(out-of-band) 연결을 통해 수행될 수 있다.
도 3은 종래의 RIS의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, RIS(300)는 RE(RIS Element)부(310), RE 제어부(320) 및 신호처리부(330)를 포함하여 구성될 수 있다. 신호처리부(330)는 동기화부(331), 신호 수신부(332), 신호 생성부(333) 및 신호 송신부(334)를 포함하여 구성될 수 있다.
RE 제어부(320)는 RE부(310)를 제어하여 빔 개수, 빔 방향, 빔 주기, 빔 폭, 빔 세트 등의 변경을 수행할 수 있다.
신호처리부(330)는 동기화부(331), 신호 수신부(332), 신호 생성부(333) 및 신호 송신부(334)를 제어하여 기지국 또는 단말과의 동기화를 수행하고, 기지국 또는 단말로부터 참조 신호 또는 RIS에 대한 제어 신호를 수신할 수 있으며, 기지국 또는 단말로 RIS에 대한 정보를 포함하는 신호를 전송할 수 있다.
도 4는 RIS가 활용되지 않는 상황에서 수행되는 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 기지국(410)은 SSB 인덱스가 서로 상이한 SSB들을 복수의 빔 각각을 통해 전송하고, 단말은 신호 측정 결과를 통해 이 중 하나의 빔을 선택하여 선택된 빔에 대응되는 RO(RACH Occasion)를 통해 프리앰블을 전송함으로써 랜덤 액세스 절차를 시도할 수 있다.
도 4에서 제1 단말(420)은 SSB 인덱스 2가 전송되는 빔을 선택하고 SSB 인덱스그에 2에 대응되는 RO 2를 통해 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있고, 제2 단말(430)은 SSB 인덱스 6이 전송되는 빔을 선택하고 SSB 인덱스 6에 대응되는 RO 6을 통해 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명이 일 실시예에 따른 Transparent RIS 시스템의 구성 및 설정 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5(a)에서 RIS 시스템은 RIS(510), RC(520), 기지국(530) 및 단말(540)을 포함하여 구성될 수 있다.
RIS(510)는 기지국(530)이 전송하는 전파를 단말(540)측으로 향하도록 반사할 수 있으며, 이와 반대로 단말(540)이 전송하는 전파를 기지국(530)측으로 향하도록 반사할 수도 있다. RIS(510)는 RC(520)에 의해 제어될 수 있으며 RC(520)는 RIS(510)에 대한 제어 권한이 있는 관리자(Administrator)에 의해 조작되어 RIS(510)에 대한 제어 신호를 생성하고 이를 RIS로 전송할 수 있다.
도 5(a)에서 RC(520)는 기지국(530) 및 단말(540)과 직접적으로 통신할 수 없도록 설정될 수 있으며, 그에 따라 RIS(510)는 기지국(530) 및 단말(540)로부터 제어 신호를 수신하여 동작할 수는 없고, 기 정해진 설정 상태 또는 관리자에 의해 RC(520)에 입력된 설정에 따라 동작할 수 있다.
도 5(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 RIS(510)의 초기 설정 방법 및 그에 따른 운용 방법에 대한 흐름도이다.
도 5(b)를 참조하면, 관리 권한을 보유하고 있는 관리자는 기지국(BS: base station)(530) 및 RIS(510)에 초기 설정 정보를 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, RIS(510)의 초기 설정 정보는 3GPP 통신 표준 등을 통해 미리 정의되어 있을 수 있으며, RIS(510)의 초기 설정 정보는 RIS(510)의 반사 빔 개수, 빔 방향, 빔 주기, 빔 폭, 빔 세트, Origin 방향 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. Origin 방향이란 기지국에 대한 방향을 의미할 수 있다.
상기와 같은 RIS(510)의 초기 설정 정보는 추후 관리자에 의해 변경될 수 있지만, 기지국(530)과 단말(540) 측은 RC(520)와 통신할 수 없어 직접적으로 RIS(510)의 설정을 변경할 수 없도록 설정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 RIS의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에서 개시되는 RIS(600)는 다음과 같이 구성될 수 있다. RIS(600)는 RE(RIS Element)부(610), RE 제어부(620) 및 RIS 설정부(630)를 포함할 수 있으며, RIS 설정부(630)는 반사 빔 개수(Number of RIS reflection beams) 설정부, 빔 방향(Direction of RIS beams) 설정부, 빔 주기(Periodicity of RIS beams) 설정부, 빔 폭(Width of RIS beams) 설정부, 빔 세트(Set of RIS beams) 설정부 및 Origin 방향(Origin of RIS beams) 설정부를 포함하는 형태로 구성될 수 있다.
RE부(610)는 다수의 Metamaterial Unit Cell로 구성된 Reconfigurable Element로 구성될 수 있으며, RE 제어부(620)는 RE를 통해 반사되거나 굴절되는 전파의 진폭 또는 위상을 변화시키도록 RE를 전기적 또는 기계적으로 제어할 수 있다.
반사 빔 개수 설정부는 RIS(600)를 통해 반사되거나 굴절되는 빔의 개수를, 빔 방향 설정부는 RIS(600)를 통해 반사되거나 굴절되는 빔의 방향을, 빔 주기 설정부는 RIS의 빔 주기를 설정할 수 있다. 빔 폭 설정부는 RIS를 통해 반사되거나 굴절되는 빔의 폭을, 빔 세트 설정부는 RIS(600)의 빔 집합에 대한 설정을 수행할 수 있으며, Origin 방향 설정부는 RIS(600)의 중심축에 대한 설정을 수행할 수 있다.
RI(600)는 초기 설정 또는 매뉴얼로 설정된 RIS 빔 모드(Beam mode)에 기초하여. 주기적으로 반사되는 빔 방향 또는 입사되는 빔 방향을 변경하며 동작할 수 있다. RIS(600)는 이와 같이 RIS 빔 모드를 변경하기 위해 외부(기지국 또는 단말)에서 입력을 받거나 동기화 신호를 수신하지 않고, 초기 설정값에 따라 동작할 수 있다.
RIS(600)의 설정 정보는 관리자에 의해 RIS(600) 및 기지국에 전달될 수 있으며, 기지국은 단말에게 이와 같은 설정 정보를 전달 할 수 있고, 단말은 기지국으로부터 수신한 설정 정보를 활용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 전송할 수 있다.
이하, 다양한 실시예를 통해 Transparent RIS의 활용을 위해 제안되는 RIS, 기지국 및 단말 간의 동작이 설명된다. 하기의 실시예들은 상호 배타적이지 않으며, 그에 따라 복수의 실시예들이 조합되어 활용되는 형태로 RIS가 동작할 수 있다.
<제1 실시예>
Transparent RIS가 동작하기 위해서는 기존의 RACH 동작이 개선될 필요가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, Transparent RIS의 동작을 위해 개선되는 RACH 동작은 확장된 RACH(Extended RACH)로 지칭될 수 있다.
확장된 RACH는 기지국이 RIS를 향하는 SSB를 전송하는 경우, RIS의 주기를 고려하는 방식으로 SSB와 RACH, RO(RACH Occasion) 등을 할당하여 기지국-RIS-단말과 같이 연결되는 링크 사이에서 최적의 빔 쌍(Best Beam Pair)를 확인하기 위한 빔 탐색 방법으로 정의될 수 있다.
도 7은 확장된 RACH의 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
기지국(720)에서 전송되는 SSB에는 해당 SSB가 RIS(710)를 향해 전송된 것임을 나타내는 1 bit의 RIS 지시자(indicator) 정보 및 설정된 RIS(710)의 모드 주기 N을 나타내는 RIS 주기(periodicity) 정보가 포함될 수 있다. RIS 주기 정보는 RIS(710)의 모드 주기가 N인 경우 log2N과 같은 형태로 저장될 수 있다. 기지국(720)은 RIS(710)로 SSB를 전송함에 있어, 주기 N에 해당하는 시간만큼 SSB를 반복 전송할 수 있다. 기지국(720)이 SSB를 반복 전송하는 이유는 기지국(720)이 RIS(710)와 직접 연결되거나 동기화되어 있는 상태가 아니기 때문에 기지국(720)이 현재 RIS(710)에 의한 빔 상태를 알 수 없어 모든 RIS(710)의 빔에 대해서 동일한 SSB를 전송하여 전송한 SSB 중의 일부가 단말(730, 740)로 도달하도록 하기 위함일 수 있다. 기지국(720)은 초기 설정을 통해 RIS(710)의 위치 정보를 파악하고 있을 수 있으며 그에 따라 SSB를 RIS(710)를 향해 전송할 수 있지만, RIS(710)에서 단말(730, 740)까지 빔이 전달되는지 여부는 파악할 수 없기 때문에 이와 같이 SSB의 반복 전송이 필요할 수 있다.
단말(730, 740)은 기지국(720)이 RIS(710)를 향해 전송한 SSB를 수신하고, 수신한 SSB를 디코딩하여 RIS 지시자 및 RIS 주기 정보를 확인하고 그에 따라 RACH 프리앰블(preamble)을 N회 반복 전송할 수 있다. 즉, 단말(730, 740)은 RIS 지시자를 통해 수신한 SSB가 RIS(710)를 통해 전달된 것인지를 확인할 수 있으며, 수신한 SSB가 RIS(710)를 통해 전달된 경우에는 RIS 주기 정보를 확인하여 해당 주기 동안 RACH 프리앰블을 반복 전송할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 단말(730)과 제2 단말(740)은 RIS 빔 1과 RIS 빔 3에서 반사되는 빔을 수신할 수 있는 위치에 있는 단말들일 수 있다. 제1 단말(730)과 제2 단말(740)은 전원이 켜져 동작하고 있는 상태이지만 SSB를 아직 수신하지 않아 기지국(720)과 동기화되지 않은 상태일 수 있으며, RIS(710)도 마찬가지로 기지국(720)과 동기화되지 않은 상황일 수 있다. 도 7을 참조하면, 기지국(720)과 RIS(710) 간의 동기화가 수행되지 않은 상태이므로, 기지국(720)이 전송하는 SSB와 RIS(710)의 빔 모드 사이의 시간 간격에 이격이 존재함을 확인할 수 있다.
이와 같은 경우, 제1 단말(730)과 제2 단말(740)이 RIS로부터 최종적으로 수신하는 빔은 RIS(710)의 빔 주기에 따라 수신되기 때문에 종래 기술의 초기 접속(Initial Access) 동작과는 달리 단말(730, 740)은 기지국(720)의 리소스 그리드(Resource grid)에 해당하는 RO에 RACH를 전송할 수 없다. 예를 들어, 기지국(720)이 RIS(710)를 통해 SSB를 전송하는 과정에서 빔의 방향은 RIS(710)를 지향하는 상태 그대로 빔의 인덱스(index)를 변경하여 전송하면, 기지국(720)과 RIS(710) 사이가 비동기식으로 운용되는 Transparent RIS(710)의 동작 상태에서는 RO와 RACH간의 조정(align) 또는 매칭이 어려울 수 있다. 이는 기지국(720)과 RIS(710) 간의 비동기화 상태로 인해 SSB의 심볼(symbol) 길이 동안 단말(730, 740)이 RACH를 충분히 전송하기 이전에 RIS(710)의 빔 방향이 변경되거나 RIS(710)가 이전의 빔 모드로 동작하는 상태일 수도 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에서, 기지국은 RIS를 통해 수신되는 RACH를 통해 해당 RACH가 단말-RIS-기지국 루트를 따르는 빔임을 확인할 수 있다. 이후, 기지국은 RACH 응답(Response) 메시지 2(Msg2)를 전송하고 RIS 주기에 맞추어 단말로부터 메시지 4(Msg 4)를 수신할 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 기지국 및 단말은 모두 RIS 주기 및 RIS의 빔 전송 시점을 확인할 수 있다.
<제2 실시예>
본 발명의 일 실시예에 따르면, Transparent RIS의 동작에서는 RIS에 대한 가드 심볼(Guard Symbol이 설정되어야 할 필요성이 존재한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 Transparent RIS의 동작 방식 중 RIS 가드 심볼에 대한 설명을 수행하기 위한 도면이다.
기지국(820) 또는 단말(830)이 RIS(810)를 통해 하향 링크(DL: Downlink) 또는 상향 링크(UL: Uplink) 전송시 비동기화된 RIS(810)의 트랜지션 시간(Transition Time)으로 인한 링크 실패(Link Failure)로 PDSCH 또는 PUSCH의 전송이 손실되는 것을 방지하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에서는 RIS(810)의 빔 주기를 기준으로 선행 또는 후행하는 심볼의 일정 개수는 전송을 수행하지 않는 심볼이 되도록 설정될 수 있다.
이와 같이, 링크 실패를 방지하기 위한 심볼의 길이는 기 설정된 RIS(810)의 설정 정보를 알고 있는 기지국(820)이 복수의 가드 심볼 주기 세트(Guard Symbol Period Set) 중에서 선택함으로써 설정될 수 있으며, 기지국(820)은 RIS(810)를 통해 스케쥴링 되어야 하는 단말(830)에게 해당 설정 값을 전달할 수 있다. 기지국(820)은 이 과정에서 RRC, MAC CE(Control Element), DCI(Downlink Control Information)을 통해 해당 설정값을 단말(830)에게 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기지국(820)은 링크 실패가 발생하는 부분이 RIS(810)를 통한 전송에서 시간적으로 어느 위치인지를 스케쥴링을 통해 확인하고, 확인 결과에 기초하여 전체 슬롯의 앞 또는 뒤에 위치하는 심볼 시간 중의 일부만을 가드 심볼로 설정할 수 있다. 기지국은 상기 확인 결과에 기초하여 전체 슬롯의 앞 및 뒤에 위치하는 심볼 시간을 전부 가드 심볼로 설정할 수도 있다.
<제3 실시예>
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 RIS(910)가 데이터 전송 및 빔 관리를 수행하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 기지국(920)은 기지국-RIS-단말 사이의 링크가 확보되는 빔 세트에 대해서만 DL 및 UL에 대한 스케쥴링을 수행할 수 있다. 도 9에서는 DL 1 및 DL 5에 해당하는 빔에서 제1 단말(930)에 대한 PDSCH가 RIS(910)를 통해 전달될 수 있으며, DL 3 및 DL 7에 해당하는 빔에서 제2 단말(940)에 대한 PDSCH가 RIS(910)를 통해 전달될 수 있다.
단말(930, 940)은 기지국(920)으로부터 RIS(910)의 설정 정보 및 UL에 대한 스케쥴링 정보를 수신하고 그에 기반하여 상향 링크 전송을 수행할 수 있다. 도 9에서 UL 1 및 UL 3에 해당하는 빔에서 제1 단말(930)의 PUSCH가 RIS(910)를 통해 기지국(920)으로 전달될 수 있으며, UL 3 및 UL 7에 해당하는 빔에서 제2 단말(940)의 PUSCH가 RIS(910)를 통해 기지국(920)으로 전달될 수 있다.
단말(930, 940)은 송수신이 불가능한 RIS 빔 도메인 상에서는 다른 SSB에 대한 탐색을 지속적으로 수행하여 RIS(910)를 거치지 않는 기지국-단말 링크 또는 통신 상태가 더 좋은 기지국-RIS-단말 링크를 탐색할 수 있다.
단말(930, 940)은 RIS(910)를 통해 수신받는 신호의 RSRP(Reference Signal Received Power)와 기지국(920)으로부터 직접적으로 수신받는 신호의 RSRP를 별도로 저장하여 관리할 수 있다. 단말(930, 940)은 PUSCH 전송시 RIS(910)를 통해 수신받는 신호의 RSRP와 기지국(920)으로부터 수신받는 신호의 RSRP를 비교하여, RIS(910)를 통해 수신받는 신호의 RSRP가 더 큰 경우 RIS(910)를 통해 PUSCH 전송시 활용하는 타이밍에 맞추어서 PUSCH를 전송할 수 있다. 이와 반대로, 기지국(920)으로부터 수신받는 신호의 RSPR가 더 큰 경우 RIS(910)를 통하지 않고 직접 기지국(920)으로 PUSCH를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국은 DCI, MAC CE 또는 RRC를 통해 RIS의 위치 정보가 포함되는 제어 시그널을 단말로 보고할 수 있다.
본 발명의 기지국은 RIS를 통해 단말과 신호를 송수신하는 경우 LOS(Line of Sight) 신호 또는 NLOS(Non-line of sight) 신호 등을 통해 단말의 위치 추정 정확도를 향상시킬 수 있다.
<제4 실시예>
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국은 SSB 또는 하향링크 데이터를 단말에 전송시에 복수의 방법 중 하나를 통해 신호 전송 주기를 결정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 RIS 주기가 심볼 단위로 설정된 경우에 DL 동작에서 SSB 전송 및 하향링크 데이터 전송에 대한 설명을 수행하기 위한 도면이다.
도 10(a)를 참조하면, RIS 주기가 심볼 단위로 설정된 경우에는 매우 빠른 속도로 RIS 방향이 가변할 수 있다. 예를 들어, SSB가 3개의 심볼 길이일 때에 RIS는 3n 심볼의 단위로 방향이 가변될 수 있다. 이 경우에 있어 기지국의 하향링크 동작 방법은 다음의 두 방법 중 하나로 수행될 수 있다.
방법 1: PDCCH와 PDSCH를 RIS 빔 주기에 맞추어서 전송(도 10(b))
방법 2: PDSCH 스케쥴링시에 RIS 주기를 고려하여 데이터를 반복 전송(도 10(c))
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 RIS 주기가 슬롯, 서브프레임 또는 프레임 단위로 설정된 경우에 DL 동작에서 SSB 전송 및 하향링크 데이터 전송에 대한 설명을 수행하기 위한 도면이다.
도 11(a)는 기지국이 SSB 전송을 수행하는 동작에 대한 예시이며, 도 11(b)는 기지국이 하향링크 데이터 전송을 수행하는 동작에 대한 예시이다.
도 11(a)를 참조하면, RIS 주기가 슬롯 또는 서브프레임 단위인 경우에, 기지국은 슬롯 또는 서브프레임 단위로 PDSCH에 대한 스케쥴링을 수행할 수 있다. RIS를 통해 전송되는 SSB에 있어서, 동일한 슬롯에서 스케쥴링된 RIS는 모두 동일한 빔을 전송하게 되므로, 기지국은 RIS를 지향하는 SSB를 여러 슬롯으로 분산하여 전송할 수 있다. 기지국은 이와 같은 경우 RIS로 전송하는 SSB의 개수를 하나로 줄여서 전송할 수 있다.
도 11 (b)를 참조하면, RIS 주기가 프레임 단위 또는 그 이상의 단위로 설정되는 경우, 단말은 SFN(System Frame Number)와 RIS의 프레임 주기 정보를 기지국으로부터 전송 받을 수 있으며, 단말은 RIS의 프레임 주기마다 하향링크 및 업링크에 대한 스케쥴링을 수행할 수 있다. 또한, 단말은 RIS 프레임이 아닌 주기에서는 다른 빔을 찾기 위한 초기 접속 시도를 지속적으로 수행할 수 있다.
<제5 실시예>
본 발명의 일 실시예에 따르면, RIS를 통해 SSB가 전송되는 경우의 시간 도메인 상에서의 맵핑 방법이 제안될 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 SSB 시간 도메인 맵핑 방법을 도시한 것이다.
도 12는 프레임의 절반(5ms)인 하프 프레임(half frame) 내에 RIS 세션 SSB를 추가 가능할 경우를 나타내며, 이 경우 기존에 사용되던 파라미터인 L 이외에 L_RIS가 SIB(System Information Block) 1을 통해 단말로 전송될 수 있으며, 기존의 MIB 페이로드(Payload)가 그대로 활용되어 SFN이 계산될 수 있다. L 및 L_RIS는 하프 프레임 내에서 전송될 수 있는 SSB의 개수를 의미하는 파라미터일 수 있다.
도 13은 프레임의 절반 내에 RIS 세션 SSB 추가가 불가능한 경우를 나타내며, 이 경우 RIS에 특화된(RIS-dedicated) 전송 주기가 추가될 수 있다. 이 때에는 전송 효율이 고려되어 RIS에 특화된 전송 주기는 기존의 SSB 대비 긴 주기로 설정될 수 있다.
<제6 실시예>
본 발명의 일 실시예에 따르면, RIS를 활용하여 RACH 전송을 수행할 경우에 신규한 PBCH(Physical Broadcast Channel) 페이로드와 PBCH DMRS(Demodulation Reference Signal)가 제안될 수 있다.
기존의 LTE 또는 NR 동작에서는 주파수 별로 PBCH DMRS에 SSB Index가 다음과 같이 포함되었다.
6Ghz 이상인 경우: SSB Index(0~63)의 전송을 위해 PBCH DMRS에 SSB Index 3 bits가 인코딩되며 PBCH 페이로드에 3 bits가 추가로 포함될 수 있다.
3Ghz~6Ghz인 경우: SSB Index(0~7)의 전송을 위해 PBCH DMRS에 SSB Index 3 bits가 인코딩될 수 있다.
3Ghz 이하인 경우: SSB Index(0~3)의 전송을 위해 PBCH DMRS에 SSB Index 2bits가 인코딩되고 추가적으로 Half Frame Index에 1 bit이 인코딩될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기지국에서 RIS를 통해 단말로 전송되는 SSB의 경우에 있어 확장된 RACH를 위해 반복 전송이 수행될 수 있으며, 반복 전송 동안에 전부 동일한 SSB가 전송될 수 있다.
본 발명에서는, PBCH DMRS의 SSB index 파리미터가 사용되지 않을 수 있다. 예를 들어, iSSB = 0 인 PBCH DMRS가 생성되어 저장될 수 있다.
본 발명에서는, PBCH의 페이로드 상에 해당 SSB가 RIS SSB 임을 알려주는 RIS Information에 대한 페이로드가 RIS 지시자(Indicator) 정보 1 bit의 형태로 포함될 수 있다. 또한, PBCH의 페이로드 상에는 RIS 주기 정보가 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이, RIS 주기는 RIS의 모드 주기가 N인 경우 log2N과 같은 값으로 저장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국은 전술된 것과 같이 RIS PBCH와 PBCH DMRS를 생성하여 RIS SSB의 반복 전송을 수행할 수 있으며, 단말은 RIS를 통해 기지국이 전송한 SSB를 수신하고 RIS 지시자 페이로드 또는 RIS 주기 정보 페이로드를 통해 RIS PBCH에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
표 1은 본 발명에서 제시되는 PBCH의 페이로드 구성을 나타낸 표이다.
LTE Payload contents NR (MIB) NR (additional payload)
>6GHz 3~6GHz <3GHz
3 bits Channel bandwidth
3 bits PHICH configuration
8 LSBs System Frame Number (SFN) 6 MSBs 4 LSBs
MSB of SS/PBCH block index 3 bits
Half frame timing 1 bit 1 bit
SCS for common control 1 bit
SS/PBCH subcarrier offset 4 bits 1 bit 1 bit
DMRS Type A position for PDSCH 1 bit
SIB1 PDCCH configuration 8 bits
Cell barring info 1 bit
Intra frequency reselection 1 bit
10 bits Spare -> RIS info. 1 bit + N bit
24 bits Total payload size 23 bits+1 bit(choice)
표 1을 참조하면, 종래에는 스페어로 지정되었던 페이로드 상에 RIS에 대한 정보가 추가적으로 포함될 수 있다.
이와 같은 실시예에 따르면, 동기화되지 않은 RIS를 통해 하향링크에 대한 동기화가 가능해지며 RACH에 의한 초기 접속 수행이 가능해질 수 있다. 또한, PBCH DMRS가 SSB 인덱스로 인코딩되어 있지 않으므로, 그에 따라 PBCH DMRS의 디코딩 절차의 일부 또는 전부가 생략되거나 하프 프레임(Half frame) 여부만 신속하게 확인하고 디코딩이 가능하게 되어 기존 대비 PBCH DMRS의 디코딩 속도가 증가될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, PBCH의 DMRS는 주파수가 3Ghz 이상인 경우에는 SSB index가 SSB의 3 LSBs에 저장될 수 있으며, 주파수가 3Ghz 또는 3Ghz 이하인 경우에는 SSB index가 SSB에 2 bit 및 half frame timing nhf 에 나뉘어 저장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, PBCH의 DMRS 배열(sequence)은 QPSK 변조(modulation)을 통해 수행될 수 있으며, PN(Pseudo random Noise) 배열이 활용될 수 있다. DMRS 배열의 생성은 하기의 수학식 1을 통해 수행될수 있다.
[수학식 1]
상기 수학식 1에서, x2(n)은
Figure pat00005
와 같이 표시될 수 있다.
Cinit 값은 하기의 수학식 2를 통해서 계산될 수 있다.
[수학식 2]
상기 수학식 2에서, nhf는 프레임 내에서 첫 하프 프레임에 대해서는 0, 두번째 하프 프레임에 대해서는 1로 설정될 수 있다.
종래에는, iSSB가 SSB에 대한 빔 번호에 따라 결정되어서 iSSB의 값에 따라 cinit의 값이 결정되어 해당 값이 QPSK 변조에 활용되었다. 본 발명에서는 RIS를 통해 전달되는 빔에 대해서는 iSSB의 값이 동일하게 고정될 수 있으며, 그에 따라 PBCH DMRS가 빔에 따라 변화하는 iSSB에 기초하여 인코딩 되지 않으므로 PBCH DMRS 디코딩 절차의 일부 또는 전부가 생략될 수 있어 종래 대비 PBCH DMRS의 디코딩 속도가 증가될 수 있다. 또한, 단말은 nhf의 값을 결정하기 위해 하프 프레임에 대한 사항만 신속하게 확인하여 의 값을 결정할 수도 있다.
<제7 실시예>
본 발명의 일 실시예에 따르면, 확장된 RACH 전송시에는 이에 대응하여 RA-RNTI의 설정도 변경될 필요성이 존재한다.
RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier)는 기지국에서 PRACH에 대한 응답으로 UE에게 전송하는 RAR(RACH Response)의 CRC를 스크램블링(Scrambling)하는 용도로 사용되는 RNTI로, 기존에는 하기의 수학식 3과 같이 계산되어 결정되었다.
[수학식 3]
상기 수학식 3에서 sid는 PRACH occasion의 첫번째 OFDM 심볼의 인덱스를 의미할 수 있고, tid는 시스템 프레임 내의 PRACH occasion에서의 첫번째 슬롯의 인덱스를 의미할 수 있다. fid는 주파수 도메인에서 PRACH occasion의 인덱스를 의미할 수 있고, ulcarrierid는 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 위해 사용되는 상향링크 캐리어의 식별자를 의미할 수 있다(NUL 캐리어인 경우 0, SUL 캐리어인 경우 1).
단말은 RACH 전송 후 일정 기간(예를 들어, RAR window) 동안 PDCCH를 모니터링하여 RAR이 수신되는지를 확인할 수 있으며, RAR을 수신하면 단말에서 상기 수학식 3을 통해 계산된 RA-RNTI로 RAR를 디코딩하고 RACH 프리앰블에 대한 인덱스를 확인하여 기지국이 단말이 전송한 PRACH를 수신하였는지 여부를 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 확장된 RACH 전송시에 그에 따라 확장된 RA-RNTI가 도입될 수 있으며 확장된 RA-RNTI는 하기의 수학식 4와 같이 계산될 수 있다.
[수학식 4]
상기 수학식 4에서 sid는 확장된 PRACH occasion의 첫번째 OFDM 심볼의 인덱스를 의미할 수 있고, tid는 시스템 프레임 내의 확장된 PRACH occasion에서의 첫번째 슬롯의 인덱스를 의미할 수 있다. ulcarrierid는 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 위해 사용되는 상향링크 캐리어의 식별자를 의미할 수 있다(NUL 캐리어인 경우 0, SUL 캐리어인 경우 1).
기존의 RA-RNTI 계산 방식에서와 달리, 확장된 RA-RNTI 계산에서는 불필요한 주파수 도메인에 대한 인덱스가 삭제될 수 있다. 이는 후술될 것과 같이 확장된 RACH 전송시에는 FDM 설정이 무시될 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 확장된 PRACH Occasion의 경우 확장된 RO는 하기의 수학식 5를 통해 RIS SSB의 주기 길에 기초하여 설정될 수 있다.
[수학식 5]
기지국은 확장된 RACH에 대한 동작을 수행하는 경우 RA-RNTI 대신 확장된 RA-RNTI를 사용할 수 있으며, 단말은 RIS를 통해 SSB를 수신한 경우에는 RAR 디코딩시에 확장된 RA-RNTI를 사용할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 제안되는 Transparent RIS가 활용되는 경우에 있어 기지국과 단말이 RA-RNTI의 혼동 없이 확장된 RACH 동작을 수행하기 위한 확장된 RA-RNTI를 계산할 수 있게 된다. 특히, 확장된 RA-RNTI 계산과정에서 불필요하고 의미가 불분명한 주파수 도메인의 인덱스가 삭제됨으로써 확장된 RA-RNTI는 Transparent RIS의 동작에 대응되도록 계산될 수 있다.
<제8 실시예>
본 발명의 일 실시예에 따르면, Transparent RIS의 도입에 따라 확장된 RACH 전송이 수행되는 경우 RACH Occasion에 대한 할당이 기존의 방식에서 변경될 수 있다.
기존의 NR에서, RO는 RRC 설정을 통해 한 주파수 영역에서 여러 SSB를 할당할 수 있는 방식을 지원하였다. 즉, 기존의 SSB는 다음과 같은 순서로 PRACH 전송에서 할당될 수 있다.
- 단일 PRACH occasion 에서 프리앰블 인덱스의 오름차순
- FDM PRACH occasion에서 주파수 자원 인덱스의 오름차순
- PRACH 슬롯 내에서 TDPM PRACH occasion에 대한 시간 자원 인덱스의 오름차순
- PRACH 슬롯에 대한 인덱스의 오름차순
본 발명의 일 실시예에 따르면, RIS 주기 동안 기지국은 동일한 SSB를 전송하고 확장된 RACH Occasion을 수신할 수 있다. 확장된 RACH 전송 과정에서는 FDM 설정이 무시되고 TDM 설정만이 활용될 수 있다. 이는 RIS를 활용하는 경우 RIS를 통한 빔 방향은 각 SSB 별로 변화할 수 있기 때문에 주파수 영역에 RO를 할당하는 것이 불가능하기 때문이다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술된 SSB의 할당 순서에서 'FDM PRACH occasion에서 주파수 자원 인덱스의 오름차순' 항목은 무시될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 하프 프레임 내에 RIS 세션이 추가될 수 있다. 도 12를 통해 전술한 바와 같이 기존에 사용되는 L 이외에 L_RIS가 SIB(System Information Block) 1을 통해 단말로 전송될 수 있다. 또한, 하프 프레임 내에서는 RIS-dedicated된 전송 주기 T_RIS가 추가될 수 있으며 이와 같은 전송 주기는 기존의 SSB 대비 주기가 길도록 설정될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 Transparent RIS 동작과 관련하여 제안되는 RIS PRACH Occasion에 대한 도면이다.
도 14를 참조하면, RIS를 통해 전달되는 SSB에 대한 PRACH Occasion은 다음과 같은 방법 중 하나를 통해 할당될 수 있다.
방법 1: 기지국은 RIS 주기에 맞춰 서로 다른 SSB 인덱스를 가지는 SSB들을 전송하고, 단말은 그에 따라 서로 다른 RO에 대해 응답
방법 2: 기지국은 RIS의 주기 동안 동일한 SSB(확장된 SSB)를 전송하고, 단말은 확장된 RACH Occasion을 수신
도 14(a)에는 방법 1에 따라 기지국이 RIS 주기에 맞춰 서로 다른 SSB 인덱스를 전송하는 형태가 도시되어 있으며, 도 14(b)에는 방법 2에 따라 기지국이 동이란 SSB(확장된 SSB)를 RIS 주기(도 12에서 4개의 RIS 빔에 해당하는 주기) 동안 전송하는 형태가 도시되어 있다.
<제9 실시예>
본 발명의 일 실시예는 Transparent RIS가 활용되는 경우에서 확장된 RACH 전송을 위한 타이밍 오프셋(Timing Offset)의 계산 방법을 제안한다.
종래에는 Transparent RIS 구조가 활용되는 경우가 존재하지 않아 그에 따른 타이밍 오프셋 계산이 필요하지 않았으며 TA(Timing Advance)의 계산은 PSS(Primary Synchronization Signal) 또는 SSS(Secondary Synchronization Signal) 동기화 신호를 통해 수행되었다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 RIS 빔에 대한 타이밍 오프셋을 설정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 15를 참조하면, RIS가 기지국과 동기화되지 않은 상태에서 기지국은 단말이 전송하는 확장된 RACH의 타이밍을 기준으로 하여, RIS의 빔 변경 경계선(boundary)를 계산할 수 있다. 그 과정에서 기지국은 RACH Occasion에서 단말로부터 수신한 RACH 프리앰블을 통해 RIS 빔의 비동기화된 오프셋(Unsynchronized offset)을 계산할 수 있다.
기지국은 확장된 RO에 수신하는 신호를 버퍼(buffer)에 저장할 수 있으며 심볼 인덱스 단위로 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어 기지국이 n번째 심볼 인덱스에 RIS를 통한 확장된 RACH를 수신한 경우, 이를 통해 기지국과 RIS의 경계선이 n 심볼만큼 오프셋되어 있음을 판단할 수 있다. 기지국은 이와 같이 결정된 타이밍 오프셋 값을 저장할 수 있으며, 결정된 타이밍 오프셋 값을 활용하여 추후 단말에 대한 DL, UL 할당 및 PDCCH 할당을 수행할 때에 오프셋을 적용하여 PDSCH 및 PUSCH에 대한 스케쥴링을 수행할 수 있다.
단말은 확장된 RACH를 확장된 RO 동안 반복 전송할 수 있으며, RIS에 대한 심볼 딜레이 값은 RRC 신호를 통해 별도로 수신할 수 있다.
도 15에서 제1 단말의 RACH가 RIS 빔 1번을 통해 전송되면 기지국은 확장된 RO를 통해 이를 수신할 수 있다. 기지국은 심볼의 경계선 대비 RIS의 빔 모드가 3개의 심볼만큼 앞선다는 것을 인지, 계산 또는 판단할 수 있다. 유사하게, 제2 단말의 RACH가 RIS 빔 3번을 통해 전송되면 기지국은 확장된 RO를 통해 이를 수신하여, 심볼의 경계선 대비 RIS 빔 모드가 3개의 심볼만큼 앞선다는 것을 인지, 계산 또는 판단할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 16을 참고하면, 단말은 송수신부(1610), 제어부(1620), 저장부(1630)을 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부(1610)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(1610)는 예를 들어, 기지국으로부터 시스템 정보를 수신할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 수신할 수 있다.
제어부(1620)는 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1620)는 상기에서 기술한 바와 같이 기지국으로부터 SSB 신호를 수신하고 해당 신호가 RIS를 통해 전달된 것인지 여부에 따라 랜덤 액세스 절차를 그에 대응되도록 진행하기 위해 본 발명에서 제안하는 동작을 제어할 수 있다.
저장부(1630)는 상기 송수신부(1610)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부(1620)를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(1630)는 기지국으로부터 수신되는 RIS에 대한 정보, 기지국으로부터 수신한 상향링크, 하향링크에 대한 스케쥴링 정보 등을 저장할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.
도 17을 참고하면, 기지국은 송수신부(1710), 제어부(1720), 저장부(1730)을 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부(1710)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(1710)는 예를 들어, 단말에 시스템 정보를 전송할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 전송할 수 있다.
제어부(1720)은 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 기지국의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1720)는 상기에서 기술된 동작을 수행하도록 RIS에 맞추어 설정된 SSB 주기에 동일한 RIS SSB를 반복하여 전송할 수 있다.
저장부(1730)은 상기 송수신부(1710)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부(1720)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(1730)는 RIS의 초기 설정값에 대한 정보 및 PBCH DMRS의 인코딩 방법에 대한 정보 등을 저장할 수 있다.
본 개시가 예시적인 실시예로 설명되었지만, 다양한 변경 및 수정이 당업자에게 제안될 수 있다. 본 개시는 첨부된 청구 범위의 범주 내에 있는 그러한 변경 및 수정을 포함하는 것으로 의도된다. 본 출원의 어떠한 설명도, 임의의 특정 요소, 단계, 또는 기능이 청구범위에 포함되는 필수 요소를 나타내는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명의 특허청구범위는 청구항들에 의해서만 규정된다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)를 통해 단말과 통신하는 기지국의 방법에 있어서,
    RIS에 대한 설정 정보를 사전 설정을 통해 획득하는 단계;
    상기 RIS를 통해 SSB(Synchronization Signal Block)를 전송할 것을 식별하는 단계; 및
    상기 RIS의 최대 주기 이상의 시간 동안 동일한 SSB를 반복하여 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 SSB에 포함되는 PBCH(Physical Broadcast Channel)의 페이로드(Payload)에, 상기 RIS의 주기 정보 및 1 비트로 구성되는 RIS 지시자 정보를 포함시키는 단계를 더 포함하며,
    상기 RIS 지시자 정보는 상기 SSB가 RIS를 통해 전달되는 SSB임을 나타내는 것인, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 SSB에 포함되는 PBCH DMRS(Demodulation Reference Signal) 생성시에 활용되는 SSB 인덱스가 특정 값으로 고정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    단말로부터 랜덤 액세스를 위한 PRACH(Physical Random Access Channel) 프리앰블(preamble)을 수신하는 단계; 및
    상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답인 RAR(Random Access Response) 메시지를, 다음과 같은 수학식에 기초하여 생성되는 확장된 RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier)로 스크램블링(Scrambling)하는 단계를 더 포함하는, 방법.

  5. 제1항에 있어서,
    RO(RACH Occasion) 할당 과정은 TDM(Time Division Multiplexing)을 통해서만 수행되며,
    FDM(Frequency Division Multiplexing) 설정 정보가 존재하는 경우, 상기 기지국은 상기 FDM 설정 정보를 활용하지 않는 것을 특징으로 하는, 방법
  6. 제1항에 있어서,
    SIB(System Information Block)를 통해 RIS 세션 추가에 대한 정보를 단말로 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 RIS 세션 추가에 대한 정보는,
    하프 프레임(half frame) 내에 RIS 세션 SSB 추가가 가능한 경우, 상기 RIS 세션 추가되는 경우 하프 프레임 내에서 전송할 수 있는 SSB의 최대 개수에 대한 정보를 더 포함하며,
    하프 프레임 내에 RIS 세션 SSB 추가가 불가능한 경우, 상기 RIS에 특화된(RIS-dedicated) 전송 주기 정보를 더 포함하고,
    상기 RIS에 특화된 전송 주기는 RIS를 사용하지 않는 상황에서의 SSB 전송 주기보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)를 통해 기지국과 통신하는 단말의 방법에 있어서,
    기지국으로부터 SSB(Synchronization Signal Block)를 수신하는 단계;
    상기 SSB가 RIS를 통해 전송된 것인지를 식별하는 단계; 및
    상기 SSB가 상기 RIS를 통해 전송된 경우, 상기 SSB에 포함된 PBCH가 지시하는 RIS의 주기 정보에 기초하여 PRACH(Physical Random Access Channel) 프리앰블(preamble)을 반복 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 SSB가 RIS를 통해 전송된 것인지를 식별하는 단계는,
    상기 SSB에 포함되는 PBCH(Physical Broadcast Channel)의 페이로드(Payload)에 포함되는, 1 비트의 RIS 지시자 정보를 통해 식별되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 SSB에 포함되는 PBCH에 대한 디코딩을 수행하는 단계를 더 포함하며,
    상기 PBCH에 대한 디코딩은 특정 값으로 고정된 SSB 인덱스를 활용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 PRACH 프리앰블에 대한 RAR(Random Access Response) 메시지를 수신하는 단계; 및
    다음과 같은 수학식에 기초하여 생성되는 확장된 RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier)를 사용하여 상기 RAR 메시지를 디코딩하는 단계를 더 포함하는, 방법.

  11. 무선 통신 시스템에서 RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)를 통해 단말과 통신하는 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    RIS에 대한 설정 정보를 사전 설정을 통해 획득하고,
    상기 RIS를 통해 SSB(Synchronization Signal Block)를 전송할 것을 식별하며,
    상기 RIS의 최대 주기 이상의 시간 동안 동일한 SSB를 반복하여 전송하도록 설정되는 제어부를 포함하는, 기지국.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 SSB에 포함되는 PBCH(Physical Broadcast Channel)의 페이로드(Payload)에, 상기 RIS의 주기 정보 및 1 비트로 구성되는 RIS 지시자 정보를 포함시키도록 더 설정되며,
    상기 RIS 지시자 정보는 상기 SSB가 RIS를 통해 전달되는 SSB임을 나타내는 것인, 기지국.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 SSB에 포함되는 PBCH DMRS(Demodulation Reference Signal) 생성시에 활용되는 SSB 인덱스가 특정 값으로 고정되는 것을 특징으로 하는, 기지국.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    단말로부터 랜덤 액세스를 위한 PRACH(Physical Random Access Channel) 프리앰블(preamble)을 수신하고,
    상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답인 RAR(Random Access Response) 메시지를, 다음과 같은 수학식에 기초하여 생성되는 확장된 RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier)로 스크램블링(Scrambling)하도록 더 설정하는, 기지국.

  15. 제11항에 있어서,
    RO(RACH Occasion) 할당 과정은 TDM(Time Division Multiplexing)을 통해서만 수행되며,
    FDM(Frequency Division Multiplexing) 설정 정보가 존재하는 경우, 상기 제어부는 상기 FDM 설정 정보를 활용하지 않도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 기지국.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 기지국은,
    SIB(System Information Block)를 통해 RIS 세션 추가에 대한 정보를 단말로 전송하도록 더 설정되고,
    상기 RIS 세션 추가에 대한 정보는,
    하프 프레임(half frame) 내에 RIS 세션 SSB 추가가 가능한 경우, 상기 RIS 세션 추가되는 경우 하프 프레임 내에서 전송할 수 있는 SSB의 최대 개수에 대한 정보를 더 포함하며,
    하프 프레임 내에 RIS 세션 SSB 추가가 불가능한 경우, 상기 RIS에 특화된(RIS-dedicated) 전송 주기 정보를 더 포함하고,
    상기 RIS에 특화된 전송 주기는 RIS를 사용하지 않는 상황에서의 SSB 전송 주기보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는, 기지국.
  17. 무선 통신 시스템에서 RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)를 통해 기지국과 통신하는 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    기지국으로부터 SSB(Synchronization Signal Block)를 수신하고,
    상기 SSB가 RIS를 통해 전송된 것인지를 식별하며,
    상기 SSB가 상기 RIS를 통해 전송된 경우, 상기 SSB에 포함된 PBCH가 지시하는 RIS의 주기 정보에 기초하여 PRACH(Physical Random Access Channel) 프리앰블(preamble)을 반복 전송하도록 설정되는 제어부를 포함하는, 단말.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 SSB가 RIS를 통해 전송된 것인지를 식별하는 과정에서,
    상기 SSB에 포함되는 PBCH(Physical Broadcast Channel)의 페이로드(Payload)에 포함되는, 1 비트의 RIS 지시자 정보를 통해 식별을 수행하도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 SSB에 포함되는 PBCH에 대한 디코딩을 수행하도록 더 설정되며,
    상기 PBCH에 대한 디코딩은 특정 값으로 고정된 SSB 인덱스를 활용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 PRACH 프리앰블에 대한 RAR(Random Access Response) 메시지를 수신하고,
    다음과 같은 수학식에 기초하여 생성되는 확장된 RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier)를 사용하여 상기 RAR 메시지를 디코딩하도록 더 설정되는, 단말.

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