KR20240082422A

KR20240082422A - 비지상망에서 통신 시스템에서 도플러 효과 정보 및 타이밍 어드벤스 정보의 보정 방법

Info

Publication number: KR20240082422A
Application number: KR1020220165386A
Authority: KR
Inventors: 김선현; 김동명
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2022-12-01
Filing date: 2022-12-01
Publication date: 2024-06-11
Also published as: WO2024117475A1

Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 6G 통신 시스템에 관련된 것이다.

Description

비지상망에서 통신 시스템에서 도플러 효과 정보 및 타이밍 어드벤스 정보의 보정 방법 {METHOD AND APPARATUS FOR AMENDING DOPLLER SHIFT INFORMATION AND TIMING ADVANCE INFORMATION IN A COMMUNICATION SYSTEM SUPPORTING A NON TERRESTRIAL NETWORK}

본 발명은 NTN(non-terrestrial network)에서 단말이 신호를 송수신 하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, NTN(non-terrestrial network)에서 단말이 타이밍 어드벤스(timing advance, TA) 정보 및 도플러 효과(Doppler shift, DS) 정보의 보정을 통해 시간 및 주파수의 동기를 획득하여 신호를 송수신하기 위한 방법 및 장치에 관한 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 대기 흡수 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 사람과 사물 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.

한편, 통신 시스템이 발전함에 따라 이동 통신에 위성 통신을 결합하여 지구 전체로 통신 범위를 넓이기 위한 비지상망 통신(Non-Terrestrial Network, NTN) 기술이 계속하여 발전하고 있다. NTN은 이동 통신을 위한 기지국 설치가 물리적 또는 경제적으로 불가능한 지역에 통신 가능한 영역을 구축하여 광범위한 서비스 커버리지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

NTN에서 활용 가능한 위성은 고도에 따라 GEO (Geostationary orbit, 정지궤도) 위성, LEO (Low Earth Orbit, 저궤도) 위성, MEO (Medium Earth orbit, 중궤도) 위성, HEO (Hight Earth orbit, 고궤도) 위성 등이 존재한다. LEO 위성은 타 위성 종류에 비하여 낮은 고도에 존재하기 때문에 전파 왕복 시간이 짧고, 속도(약 7.56km/s)가 매우 빠르다. 따라서, LEO 위성 사용 시 비교적 낮은 지연 시간을 보장 할 수 있다는 장점이 있으나 위성과 단말(또는 위성 안테나) 사이 거리가 지속적으로 변화하기 때문에 시간 및 주파수 동기를 획득하는데 기술적 어려움이 존재한다.

3GPP NTN에서는 시간 및 주파수 동기화를 위해서 위성이 위성 관련 정보(예, 위성 위치, 위성 속도, 위성 종류 등)를 일정 간격으로 브로드캐스팅한다. 브로드캐스팅의 주기가 짧을수록 시간 및 주파수의 동기 오차는 감소하나 전력 소모 부담이 증가하게 되고, 브로드캐스팅 주기가 길수록 전력 소모 부담은 감소하나, 시간 및 주파수의 동기 오차가 증가하는 문제점이 존재한다.

따라서, 브로드캐스팅 간격과 무관하게 적은 계산 오버헤드로 시간 및 주파수의 동기를 획득하기 위한 방법 및 장치가 요구되는 실정이다.

본 개시의 목적은 현재 위성에 대한 정보 및 미래 위성에 대한 정보를 활용하여 전송 시간 구간 단위로 도플러 효과 정보 및 타이밍 어드벤스 정보에 대해 보정을 수행하고, 각 전송 시간 구간 단위로 시간 및 주파수 동기를 획득하는 방법을 제안하는 것이다.

본 개시의 또다른 목적은 위성 정보의 간헐적 수신 실패에도 불구하고 위성 정보를 통한 도플러 효과 정보 및 타이밍 어드벤스 정보의 보정을 수행하여 위성 통신이 가능한 기간을 증가시키는 방법을 제안하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 개시의 일 실시예에 따르면 NTN(non-terrestrial network)을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 단말의 방법에 있어서, 상기 단말이 위치한 셀을 제공하는 제1 위성으로부터 제1 위성 정보 및 적어도 하나의 제2 위성 정보 포함하는 신호를 수신하는 단계; 상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보에 기반하여 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스(TA, timing advance) 정보 또는 도플러 효과 정보 중 적어도 어느 하나를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 정보 또는 도플러 효과 정보 중 적어도 하나에 기반하여 신호를 송수신 하는 것을 특징으로 하는 방법을 제안한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따르면 NTN(non-terrestrial network)을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 제1 위성의 방법에 있어서, 상기 제1 위성이 제공하는 셀에 위치한 단말로 전송하기 위한 제1 위성 정보 및 적어도 하나의 제2 위성 정보를 포함하는 신호를 생성하는 단계; 상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보를 포함하는 신호를 송신하는 단계; 및 상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보에 기반하여 전송 시간 구간 별로 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 방법을 제안한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 개시의 일 실시예에 따르면 NTN(non-terrestrial network)를 지원하는 무선 통신 시스템에서의 단말에 있어서, 신호를 송수신 하는 송수신부; 및 상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 단말이 위치한 셀을 제공하는 제1 위성으로부터 제1 위성 정보 및 적어도 하나의 제2 위성 정보 포함하는 신호를 수신하고, 상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보에 기반하여 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스(TA, timing advance) 정보 또는 도플러 효과 정보 중 어느 하나를 결정하며, 상기 결정한 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 정보 또는 도플러 효과 정보 중 적어도 하나에 기반하여 신호를 송수신 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말을 제안한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 개시의 일 실시예에 따르면 NTN(non-terrestrial network)을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 제1 위성에 있어서, 신호를 송수신하는 송수신부; 및 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 제1 위성이 제공하는 셀에 위치한 단말로 전송하기 위한 제1 위성 정보 및 적어도 하나의 제2 위성 정보를 포함하는 신호를 생성하고, 상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보를 포함하는 신호를 송신하며, 상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보에 기반하여 전송 시간 구간 별로 데이터를 송수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제1 위성을 제안한다.

본 개시에서 제안된 다양한 실시예에 따르면, 단말이 실제 위성 정보와 단말이 저장하고 있는 위성 정보간의 차이로 인해 도플러 효과 정보와 타이밍 어드벤스 정보를 정확하게 측정하지 못하여 발생하는 통신 오류를 감소 시킬 수 있다.

구체적으로, 각 전송 시간 구간별로 보정된 정보를 적용하여 도플러 효과로 발생하는 주파수의 동기 오차 및 타이밍 어드벤스 오차를 감소시켜 시간에서의 동기를 정확하게 획득 할 수 있다. 그에 따라, OFDM의 CP가 mismatch되는 현상을 감소시킬 수 있다.

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

도 1은 본 개시가 적용될 수 있는 NTN의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 NTN에서 동기를 맞추고 데이터를 송수신 하는 과정의 일례를 도시한 도면이다.
도 3a, 3b는 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 신호를 송수신 하는 방법을 도시한 도면이다.
도 4a, 4b는 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 보정을 수행하는 순서를 도시한 순서도이다.
도 5a, 5b, 5c는 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 보정을 수행하는 구체적인 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 전송 시간 구간 별 도플러 효과 보정을 수행하는 순서를 도시한 순서도이다.
도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 전송 시간 구간 별 도플러 효과 보정을 수행하는 구체적인 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 시스템 정보에 기반하여 신호를 송수신하는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 기준 신호에 기반하여 신호를 송수신하는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 기준 신호에 기반하여 신호를 송수신하는 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 RRC 메시지에 기반하여 신호를 송수신하는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 RRC 메시지에에 기반하여 신호를 송수신하는 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 RRC 메시지에에 기반하여 신호를 송수신하는 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 14는 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 RRC 메시지에에 기반하여 신호를 송수신하는 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 타이머를 구동하는 방법을 도시한 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.

이하 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시예를 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 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시의 구성을 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일참조 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 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 단계들은 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 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱(addressing)할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수 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, 구성 요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수 있다.

이하의 설명의 편의를 위하여, 3GPP(3rd generation partnership project) 규격(5G, NR, LTE 또는 이와 유사한 시스템의 규격)에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들이 일부 사용될 수 있다. 또한, 본 개시가 적용될 수 있는 차세대 통신 시스템(예를 들어, 6G, Beyond 5G 시스템)에서 새롭게 정의되거나, 기존의 통신 시스템에서 사용되는 용어 및 명칭들이 사용될 수 있다. 이러한 용어의 사용은 본 개시의 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있고, 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 개시의 일 실시예에서 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 개시의 일 실시예에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “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. 또한, 본 개시의 일 실시예에서 사용되는 용어 “와 연관되는(associated with)”및 “와 연관되는(associated therewith)”과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicated with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 것을 의미할 수 있다.

또한, 본 개시에서, 특정 조건의 만족(satisfied), 충족(fulfilled) 여부를 판단하기 위해, 초과 또는 미만의 표현이 사용되었으나, 이는 일 예를 표현하기 위한 기재일 뿐 이상 또는 이하의 기재를 배제하는 것이 아니다. '이상'으로 기재된 조건은 '초과', '이하'로 기재된 조건은 '미만', '이상 및 미만'으로 기재된 조건은 '초과 및 이하'로 대체될 수 있다. 본 개시에 대한 자세한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어들에 대해 해석 가능한 의미의 예를 제시한다. 하지만, 아래 제시하는 해석 예로 한정되는 것은 아님을 주의하여야 한다.

본 개시에서 단말(또는, 통신 단말)은 기지국 또는 다른 단말과 통신하는 일 주체로서, 노드, UE(user equipment), NG UE(next generation UE), MS(mobile station), 디바이스(device), 또는 터미널(terminal) 등으로 지칭될 수 있다. 또한, 단말은 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 단말은 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디어, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스, 게임 콘솔, 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 단말은 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그 밖에, 단말은 통신 기능을 수행할 수 있는 다양한 종류의 멀티 미디어 시스템을 포함할 수 있다. 한편, 본 개시는 상술한 바에 국한되지 않으며, 단말은 이와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 용어에 의해 지칭될 수도 있다.

또한, 본 개시에서 기지국은 단말과 통신하며, 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, 다양한 형태를 가질 수 있고, BS(base station), NodeB(NB), NG RAN(next generation radio access network), AP(access point), TRP(transmission reception point), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 등으로 지칭될 수 있다. 또는, 기능 분리에 따라 CU(central unit) 또는 DU(distributed unit)으로 지칭될 수도 있다. 한편, 본 개시는 이에 국한되지 않고, 기지국은 이와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 용어에 의해 지칭될 수도 있다.

또한, 본 개시에서 상위레벨 정보는 상위레벨 메시지, 상위레벨 신호, 상위레벨 시그널링, 상위레이어 시그널링(high layer signaling), 상위 계층 시그널링, 또는 RRC(radio resource control) 메시지로 지칭될 수 있으며, 본 개시는 이에 국한되지 않고, 이와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 용어에 의해 지칭될 수도 있다. 또한, 본 개시에서 제어 정보는 제어 메시지, 제어 시그널링, MAC(medium access control)-CE(control element), 또는 DCI(downlink control information)로 지칭될 수 있으며, 본 개시는 이에 국한되지 않고, 이와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 용어에 의해 지칭될 수도 있다.

도 1은 본 개시가 적용될 수 있는 NTN의 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN(non-terrestrial network)은 위성(satellite, 101), 단말(User Equipmetn, UE, 102), 게이트 웨이(Gateway, 103) 또는 데이터 네트워크(Data network, 104)로 구성 될 수 있다. 한편, 본 개시에서 고려하는 NTN은 도 1에 도시된 구성에 국한되지 않으며, 네트워크 엔티티(network entity) 또는 네트워크 노드(network node)가 추가로 포함 될 수 있다.

NTN에서 사용할 수 있는 위성(101)은 정지궤도 위성(geostationary satellite, GEO)과 이동 위성을 포함 할 수 있다. 이동 위성은 위성의 고도에 따라 중궤도 위성(medium earth orbit, MEO), 고궤도 위성(hight earth orbit, HEO), 저궤도 위성 (low Earth orbit, LEO)을 포함 할 수 있다.

정지궤도 위성은 고도 약 36,000 km 상공의 정지 궤도를 비행하는 위성으로, 지구의 자전 주기와 같아서 지표면에서 위성을 볼 경우 상공의 한 지점에 정지해 있는 것처럼 보인다. 높은 위성 고도로 인하여 정지궤도 위성과 통신할 경우, 전파 도달 신호가 전파 감쇄(path loss)로 인하여 지상 망 대비 무선 신호가 상대적으로 약하고 무선 신호를 통한 통신의 성능도 낮다. 또한, 위성과 지표면의 장치 및 단말과의 전파 왕복 시간(round trip time)이 상대적으로 길다(약 500ms).

저궤도 위성은 정지궤도 위성과 비교하여 낮은 고도에 존재하기 때문에 전파 감쇄가 적고 무선 신호도 상대적으로 강하다. 한편, 지상 망에 비하면 여전히 전파 감쇄가 크고 무선 신호도 약하다. 또한, 저궤도 위성 정지궤도 위성과 다르게 지표면 기준으로 매우 빠른 속도(저궤도 기준 약 7.56 km)로 이동한다.

서비스 링크(service link, 105)는 상기 단말(102)과 상기 위성(101)간의 연결을 포함 할 수 있다.

피더 링크(feeder link, 106)는 상기 위성(101)과 상기 게이트웨이(103)간의 연결을 포함 할 수 있다.

도 2는 NTN에서 동기를 맞추고 데이터를 송수신 하는 과정의 일례를 도시한 도면이다.

NTN에서도 지상망과 동일하게 서비스 링크(105) 및 피더 링크(106) 간 동기를 맞추고, 이에 따라 데이터를 송수신 할 수 있다. 따라서, 단말(102)과 위성(101) 간의 상향링크 및 하향링크 동기를 정확하게 맞추는 것이 통신 성능에 크게 영향을 미칠 수 있다.

NTN에서 주파수 및 시간 동기화를 위해서 위성이 위성 관련 정보(예를 들어, 위성 위치, 위성 속도, 위성 종류 등)를 일정 간격으로 브로드캐스팅할 수 있다. 이 때,상기 위성은 상기 위성 관련 정보를 시스템 정보(System Information Block)을 통해 브로드 캐스트 할 수 있다.

상기 피더 링크(106)의 경우, 상기 위성(101)이 브로드캐스팅 하는 시스템 정보에 포함된 CommonTA, CommonTADrift, CommonTADriftVariation을 통하여 open-loop TA 보정을 통해 주파수 및 시간의 동기화를 수행 할 수 있다.

상기 서비스 링크(105)의 경우, 상기 단말(102)은 상기 위성(101)이 브로드캐스팅하는 위성 관련 정보(211)와 상기 단말(102)의 GPS를 이용하여 측정한 단말 관련 정보에 기반하여 타이밍 어드벤스 정보 및 도플러 효과 정보를 결정하고 보정 할 수 있다. 이후 보정된 타이밍 어드벤스 정보 및 도플러 효과 정보에 기반하여 주파수 및 시간의 동기화를 수행 할 수 있다. 상기 위성(101)은 상기 단말(102)의 전력 소모를 감소 시키고 타이밍 어드벤스 정보 및 도플러 효과 정보의 정확한 보정을 위하여 상기 브로드캐스팅 주기를 조절 할 수도 있다.

상기 위성 관련 정보(211)에는 현재 단말(102)과 통신을 수행하고 있는 위성(101)의 위치 및 속도에 관한 정보를 포함 할 수 있다. 상기 단말(102)은 상기 위성 관련 정보(211)에 포함된 현재 위성의 위치 및 속도 정보를 획득하여 타이밍 어드벤스 및 도플러 효과를 보정 할 수 있다. 이 경우 현재 위성 관련 정보에 기반하여 타이밍 어드벤스 및 도플러 효과를 보정하므로 오버헤드가 감소 할 수 있으나 보정의 정확도 역시 감소 할 수 있다. 현재 도면에는 상기 위성 관련 정보(211)에 현재 단말과 통신을 수행하고 있는 위성의 위치 및 속도에 관한 정보를 포함하는 경우만 도시하였으나, 본 발명의 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.

또는 상기 위성 관련 정보(211)에는 시간 별 위성(101) 관련 정보가 포함될 수 있다. 상기 단말(102)은 상기 위성 관련 정보(211)에 포함된 시간 별 위성 정보를 계산하여 각 시간 별 정확한 위성의 위치 및 속도에 기반하여 타이밍 어드벤스 및 도플러 효과를 보정 할 수 있다. 이 경우 각 시간 별 정확한 위성 관련 정보를 획득하므로 보정의 정확도가 증가 할 수 있으나 오버헤드 역시 증가 할 수 있다.

상기 단말(102)은 수신한 위성 관련 정보(211)와 단말 관련 정보(예, 단말 위치, 단말 속도 등)에 기반하여 보정한 타이밍 어드벤스 및 도플러 효과를 보정하여 위성 망에 접속하고, 위성 망에 접속 후에도 지속적으로 주파수 및 시간 동기를 일치시켜 통신을 수행 할 수 있다.

도 3a, 3b는 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 신호를 송수신 하는 방법을 도시한 도면이다.

도 3a는 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 전송 시간 구간 별로 신호를 송수신 하기 위하여 필요한 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도3a를 참조하면, 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN(non-terrestrial network)에서 전송 시간 구간(transmission time interval, TTI)별로 보정된 타이밍 어드벤스 (timing advance, TA) 정보 또는 도플러 효과 (Doppler shift) 정보를 적용하여 신호를 송수신 하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 전송 시간 구간(TTI) 는 스케쥴링이 수행되는 단위 즉, 제어 정보와 상기 제어 정보에 기반한 데이터 전송이 수행되는 단위를 포함할 수 있다. 또는 상기 TTI는 미리 정해긴 시간 길이를 의미할 수도 있다. 상기 TTI는 4g 통신 시스템의 subframe, 5g 통신 시스템의 slot을 포함할 수 있으나, 반드시 상기 열거한 용어에 국한되는 것은 아니다. 본 명세서에서 전송 시간 구간은 발명의 이해를 돕기 위하여, frame과 subframe을 기준으로 설명하였으나 본 발명의 실시예가 이해 한정되는 것은 아니며 다른 변형 예들이 실시 가능하다.

현재 전송 시간 구간 T0은 Frame number = n, Subframe number = m 인 시점을 의미할 수 있다. 미래 특정 전송 시간 구간 T1은 T0로부터 subframe number가 i 큰 시점을 의미할 수 있다. 또 다른 미래 특정 전송 시간 구간 T2는 T1으로부터 subframe number가 i 큰 시점을 의미할 수 있다. 즉, i는 현재 전송 시간 구간(T0)과 미래 특정 전송 시간 구간(T1), 미래 특정 전송 시간 구간(T1)과 또 따른 미래 특정 전송 시간 구간(T2) 사이 interval을 의미 할 수 있다. T (Frame number = k, Subframe number = l)는 본 개시에서 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 정보 및 도플러 효과 정보를 적용할 수 있는 임의의 전송 시간 구간을 의미 할 수 있다.

명세서에서 전반에 걸쳐 기재되어 있는 위성 정보(satelliteInformation)는 하기의 제1 위성 정보(301) 또는 제2 위성 정보(302, 303) 중 적어도 하나 이상을 포함 할 수 있다.

제1 위성(301)은 현재 단말(300)과 통신을 수행하고 있는 위성(이하 “현재 위성”이라는 용어와 혼용되어 사용 될 수 있다.)을 포함 할 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 단말(102)과 현재 통신을 수행하고 있는 위성(101)을 포함 할 수 있다. 도3에서 현재 전송 시간 구간을 T0이라고 하였을 때, 현재 전송 시간 구간 T0에서 단말(300)과 현재 통신을 수행하고 있는 위성(301)을 포함할 수도 있다.

제1 위성 정보(311)란 현재 위성에 대한 정보를 포함 할 수 있으며, 현재 위성에 대한 정보에는 현재 단말과 통신을 수행하고 있는 제1 위성(301)의 위치 정보, 또는 속도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함 할 수 있다.

제2 위성(302, 303)이란 미래 특정 전송 구간(T1, T2)에서의 상기 단말(300)과 신호를 송수신 할 것으로 예상되는 위성(이하 “미래 위성”이라는 용어와 혼용되어 사용 될 수 있다.)을 포함 할 수 있다. 예를 들어, 제2-1 위성(302)는 미래 전송 시간 구간을 T1에서 상기 단말(300)과 통신할 것으로 예상되는 위성을 의미 할 수 있다. 제2-2 위성(303)은 또 다른 미래 특정 전송 시간 구간(T2)에서 상기 단말(300)과 통신할 것으로 예상되는 위성을 포함 할 수 있다. 제2 위성(302, 303)은 제1 위성(301)과 동일한 종류의 위성일 수도 있고 다른 종류의 위성일 수도 있다. 현재 도면에는 미래 전송 시간 구간 T1 및 T2만 도시하였으나 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 추가적으로 존재 할 수 있다.

제2 위성 정보(312, 313)란 미래 위성에 대한 정보를 포함 할 수 있으며, 미래 위성에 대한 정보에는 미래 특정 전송 시간 구간(T1, T2)에서 단말과 통신을 수행할 것으로 예상되는 제2 위성(302, 303)의 위치 정보, 속도 정보, 가속도 정보, 또는 방향 정보 중 적어도 하나 이상을 포함 할 수 있다.

도 3b는 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 전송 시간 구간 별로 신호를 송수신 하는 순서를 도시한 순서도이다.

S310단계에서, 단말(300)은 제1 위성(301)으로부터 제1 위성 정보(311) 및 적어도 하나의 제2 위성 정보(312, 313)를 포함하는 신호를 수신 할 수 있다. 상기 신호는 시스템 정보 신호(system information block, SIB), 기준 신호(Reference signal, RS) 또는 RRC message를 포함 할 수 있다. 상기 시스템 정보 신호는 SIB 19를 포함 할 수 있고, 상기 SIB19는 현재 SIB19를 브로드캐스팅하는 위성의 현재 정보(예, 위성 종류, 위성 위치, 위성 속도 등)를 포함할 수 있다. 또한 상기 시스템 정보는 다양한 위성 정보 전달 가능 신호를 포함할 수 있다. 다만 상기 기재한 신호의 구체적인 예시는 발명의 이해를 돕기 위하여 기재한 것에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 시스템 정보 신호, 기준 신호 또는 RRC message를 통하여 신호를 송수신하는 방법은 도8 내지 14 에서 구체적으로 서술하도록 한다.

S320단계에서, 상기 단말(300)은 상기 제1 위성 정보(311) 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보(312, 313)에 기반하여 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스 정보 또는 도플러 효과 정보 중 적어도 하나를 결정 할 수 있다. 상기 타이밍 어드벤스 정보를 결정하는 방법은 도 4 내지 5에서 구체적으로 서술하도록 한다. 상기 도플러 효과 정보를 결정하는 방법은 도 6 내지 7에서 구체적으로 서술하도록 한다.

S330단계에서, 상기 단말(300)은 각 전송 시간 구간 별로 결정된 타이밍 어드벤스 정보 또는 도플러 효과 정보 기반하여, 각 전송 시간 구간 별로 결정된 타이밍 어드벤스 정보 또는 도플러 효과 정보 적어도 하나 이상을 적용하여 신호를 송수신 할 수 있다.

각 전송 시간 구간별로 타이밍 어드벤스 보정을 수행한다는 의미는 각 전송 시간 구간 별로 상기 결정된 어드벤스 보정 정보를 적용하는 것을 의미 할 수 있다. 임의의 전송 시간 구간에서 결정된 타이밍 어드벤스 정보를 적용하여 신호를 송수신 한다는 것은, 정해진 기준 시점에서 상기 결정된 타이밍 어드벤스 정보만큼 미리, 또는 나중에 신호를 송수신 하는 것을 의미할 수 있다.

각 전송 시간 구간별로 도플러 효과 보정을 수행한다는 의미는 각 전송 시간 구간 별로 상기 결정된 도플러 효과 정보를 적용하는 것을 의미할 수 있다. 임의의 전송 시간 구간에서 결정된 도플러 효과 정보를 적용하여 신호를 송수신 한다는 것은, 정해진 기준 시점에서 상기 결정된 도플러 효과 정보만큼 큰, 또는 작은 주파수에서 신호를 송수신 하는 것을 의미할 수 있다.

타이밍 어드벤스 정보는 타이밍 어드벤스 값을 포함할 수 있다. 이하에서는, 발명의 이해를 돕기 위하여 현재 위성에 대한 타이밍 어드벤스 값과 미래 위성에 대한 타이밍 어드벤스 값을 계산한다고 예시하여 작 할 것이다. 구체적으로, 상기 현재 위성에 대한 타이밍 어드벤스 값과 상기 미래 위성에 대한 타이밍 어드벤스 값 사이에 보간법을 적용하여 각 전송 시간 구간 별로 적용될 타이밍 어드벤스 값을 계산하며, 이후 계산된 타이밍 어드벤스 값을 적용하여 신호를 송수신 하는 방법을 설명할 것이다. 그러나 이는 본 발명을 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4a, 4b는 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 보정을 수행하는 순서를 도시한 순서도이다.

본 개시에 따르면 제1 위성 정보(311)와 적어도 하나 이상의 일정 브로드캐스팅 간격 후(미래의 특정 전송 시간 구간)의 제2 위성 정보(312, 313)를 이용하여 각 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스 보정을 수행 할 수 있다. 각 전송 시간 구간별로 타이밍 어드벤스 보정을 수행한다는 의미는 각 전송 시간 구간 별로 결정된 타이밍 정보를 적용하는 것을 의미 할 수 있다.

상기 타이밍 어드벤스 값 사이에 적용되는 보간법은 주어진 조건에 따라 다른 보간법을 적용할 수 있다.

첫째, 위성 정보를 포함하는 신호에 1개의 제2 위성 정보(312 또는 313)가 존재 하는 경우, 현재 위성에 대한 타이밍 어드벤스 값과 미래 위성에 대한 타이밍 어드벤스 값 사이에 선형 보간법을 적용하여 각 각 전송 시간 구간별로 타이밍 어드벤스 값을 계산하고 그 값을 각 전송 시간 구간별로 적용할 수 있다.

둘째, 위성 정보를 포함하는 메시지에 2개 이상의 미래 위성에 대한 정보(312, 313)가 존재하는 경우 위성의 궤도에 따라 보간법을 차등 적용할 수 있다. 만약 미래 위성에 대한 정보(312, 313)를 통한 위성 예상 궤적의 양 끝 지점 중 한 지점이 가장 높은 고도각을 갖는 경우에는 선형 보간법을 적용할 수 있다. 상기와 다르게 미래 위성에 대한 정보(312, 313)를 통한 위성 예상 궤적의 양 끝 지점이 아닌 중간 지점이 가장 높은 고도각을 갖는 경우에는 이차 보간법을 적용할 수 있다. 그리고 해당하는 보간법을 이용하여 각 전송 시간 구간별로의 타이밍 어드벤스 값을 계산하고 계산한 타이밍 어드벤스 값을 해당 전송 시간 구간에 적용하여 신호를 송수신 할 수 있다. 구체적인 절차는 다음과 같다.

S401단계에서, 상기 단말(300)은 위성 정보를 포함하는 신호를 수신한 경우, 상기 수신한 신호에 포함된 위성 정보가 제1 위성 정보(311)만 포함하는지, 상기 제1 위성 정보(311)와 함께 적어도 하나의 제2 위성 정보(312, 313)를 포함하는지 여부를 확인할 수 있다. 상기 제1 위성 정보(311)란 현재 위성에 대한 정보를 포함 할 수 있으며, 현재 위성에 대한 정보에는 현재 단말과 통신을 수행하고 있는 현재 위성(301)의 위치 정보, 또는 속도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함 할 수 있다. 제2 위성 정보(312, 313)란 미래 위성에 대한 정보를 포함 할 수 있으며, 미래 위성에 대한 정보에는 특정 전송 시간 구간에서 단말과 통신을 수행할 것으로 예상되는 미래 위성(302, 303)의 위치 정보, 속도 정보, 가속도 정보, 방향 정보 중 적어도 하나 이상을 포함 할 수 있다.

S402단계에서, 만약 상기 신호가 상기 제1 위성 정보(311)만 포함하고 있는 경우, 기존 방식과 동일하게 단말의 GNSS정보와 상기 제1 위성 정보(311)에 포함되어 있는 현재 위성 정보에 대한 정보만을 활용하여 도플러 효과와 타이밍 어드벤스를 보정을 수행할 수 있다.

S403단계에서, 수신한 상기 신호에 상기 제1 위성 정보(311) 및 적어도 하나의 제2 위성 정보(312, 313)를 함께 포함하는 경우, 제2 위성 정보의 수(312, 313)에 따라 다른 동작을 수행할 수 있다.

S404단계에서, 수신한 신호에 하나의 제2 위성 정보(312 또는 313)만 포함한 경우, 단말의 GNSS 정보, 상기 제1 위성 정보(311)에 포함되어 있는 현재 위성의 위치 정보, 및 상기 제2 위성 정보(312 또는 313)에 포함되어 있는 미래 위성의 위치 정보를 활용하여 현재 위성(301)의 타이밍 어드벤스 값(

)과 특정 전송 시간 구간에서 미래 위성(302 또는 303)의 타이밍 어드벤스 값(

)을 계산할 수 있다.

이후 S405단계에서, 상기

과

, 두개의 타이밍 어드벤스 값에 선형 보간법을 적용할 수 있다. 각 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 값을 계산하고 상기 계산된 타이밍 어드벤스 값을 각 전송 시간 구간 별로 적용하여 신호(또는 데이터)를 송수신 할 수 있다.

S406단계에서, 만약 두개 이상의 제2 위성 정보(312, 313)를 포함한 경우에는 단말의 GNSS 정보, 상기 제1 위성 정보(311)에 포함된 현재 위성(301)의 위치 정보 및 상기 제2 위성 정보(312, 313)에 포함된 미래 위성(302, 303)들의 위치 정보를 활용하여 각 위성 별 고도각(elevation angle)을 계산 할 수 있다.

S407단계에서, 상기 제1 위성 정보(311)에 포함된 현재 위성(301) 또는 상기 적어도 하나의 제2 위성(302, 303)들 중 가장 먼 미래 시점의 전송 시간 구간(T2)에서의 위성의 고도각이 가장 큰 고도각인지 여부를 판단할 수 있다.

S408단계에서, 만약 계산된 고도각 중 가장 높은 고도각을 갖는 위성이 상기 현재 위성(301) 또는 가장 먼 미래 시점의 전송 시간 구간에서의 위성(303)이 아닌 경우, 단말의 GNSS 정보와 상기 제1 위성 정보(311)에 기반하여 현재 위성의 타이밍 어드벤스 값(

)과, 단말의 GNSS 정보와 각각의 제2 위성 정보(312,313)들에 기반하여 미래 특정 전송 시간 구간(T1, T2)에서의 위성의 타이밍 어드벤스 값(

,

)을 계산 할 수 있다.

이후 S409단계에서, 각 타이밍 어드벤스 값(

,

) 별로 이차 보간법을 사용하여 각 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스를 계산하고 계산된 타이밍 어드벤스 값을 전송 시간 구간 별로 적용할 수 있다.

S410단계에서, 만약 계산된 고도각 중 가장 높은 고도각을 갖는 위성이 상기 현재 위성 또는 가장 먼 미래 시점의 전송 시간 구간에서의 위성인 경우, 단말의 GNSS 정보와 상기 제1 위성 정보(311)에 기반하여 현재 위성의 타이밍 어드벤스 값(

)을 계산할 수 있다. 단말의 GNSS 정보와 제2 위성 정보(312)에 기반하여 미래 특정 전송 시간 구간에서의 위성의 타이밍 어드벤스 값(

)을 계산할 수 있다.

이후 S411단계에서, 각 타이밍 어드벤스 값(

,

)에 선형 보간법을 사용하여 각 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스를 계산하고, 상기 계산된 타이밍 어드벤스 값을 전송 시간 구간 별로 적용할 수 있다.

도 5a, 5b, 5c는 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 보정을 수행하는 구체적인 실시예를 도시한 도면이다.

도 5a는 단말이 수신한 신호에 제1 위성 정보와 한 개의 제2 위성 정보가 포함된 경우 선형 보간법을 이용하여 타이밍 어드벤스 값을 계산하는 방법을 도시한 도면이다.

현재 전송 시간 구간 T0는 Frame number = n, Subframe number = m 인 시점을 의미할 수 있다. 미래 특정 전송 시간 구간 T1은 T0로부터 subframe number가 i 큰 시점을 의미할 수 있다. 상기 T0와 상기 T1에서의 타이밍 어드벤스 값에 선형 보간법을 적용하여 임의의 전송 시간 구간 T (Frame number = k, Subframe number = l) 에서 타이밍 어드벤스 값을 구하는 방법은 하기와 같을 수 있다.

상기 S401단계에서, 상기 단말(300) 은 제1 위성 정보(311) 와 함께 적어도 한개의 제2 위성 정보(312)를 수신할 수 있다. 상기 제1 위성 정보(311)란 현재 위성에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 현재 위성에 대한 정보에는 현재(T0) 단말과 통신을 수행하고 있는 현재 위성(301)의 위치 정보, 또는 속도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 현재 위성(301)의 위치에 관한 정보는

를 포함 할 수 있다. 상기 제2 위성 정보(312)란 미래 위성에 대한 정보를 포함 할 수 있으며, 미래 위성에 대한 정보에는 특정 전송 시간 구간(T1)에서 단말과 통신을 수행할 것으로 예상되는 미래 위성(302)의 위치 정보, 속도 정보, 가속도 정보, 방향 정보 중 적어도 하나 이상을 포함 할 수 있다. 미래 특정 전송 시간 구간 T1에서 상기 미래 위성(302)의 위치에 관한 정보는

를 포함 할 수 있다.

상기 S403단계에서, 상기 신호에 포함된 제2 위성 정보가 한 개인 경우, S404단계에서 상기 단말(300)은 현재 타이밍 어드벤스 값 (

)과 미래 특정 시간 구간에서의 타이밍 어드벤스 값 (

) 을 계산 할 수 있다.

먼저, 상기 단말(300)은 GNSS를 활용하여 상기 단말(300)의 위치를 측정 할 수 있다. 상기 단말의 위치는

로 나타날 수 있다. 상기 현재 타이밍 어드벤스 값(

)은 상기 단말(300)과 상기 현재 위성(301)사이 타이밍 어드벤스 값을 의미할 수 있다. 상기 현재 타이밍 어드벤스 값(

)은 상기 현재 위성 위치

와 상기 단말(300)의 위치(

)사이 하기의 관계식을 통하여 획득 할 수 있다.

=|

| - (1)

상기 미래 특정 시간 구간에서의 타이밍 어드벤스 값 (

)은 상기 단말(300)과 상기 미래 위성(302)사이 타이밍 어드벤스 값을 의미할 수 있다. 상기 미래 특정 시간 구간(T1)에서의 타이밍 어드벤스 값(

)은 상기 미래 위성 위치

와 상기 단말(300)의 위치(

)사이 하기의 관계식을 통하여 획득 할 수 있다.

=|

| - (2)

상기 S405단계에서, 전송 시간 구간 별(T) 적용할 타이밍 어드벤스 값은 하기의 관계식을 통하여 획득 할 수 있다. TA(k,l)은 전송 시간 구간 T (Frame number = k, Subframe number = l) 에서 적용할 타이밍 어드벤스 값을 의미한다.

- (3)

이후 상기 단말(300)은 전송 시간 구간 T (Frame number = k, Subframe number = l) 에서, 상기 계산한 타이밍 어드벤스 값(TA(k,l))을 적용하여 신호(또는 데이터)를 송수신 할 수 있다.

도 5b는 단말이 수신한 신호에 제1 위성 정보와 두 개 이상의 제2 위성 정보가 포함 된 경우 선형 보간법을 이용하여 타이밍 어드벤스 값을 계산하는 방법을 도시한 도면이다.

현재 전송 시간 구간(T0)는 Frame number = n, Subframe number = m 인 시점을 의미할 수 있다. 미래 특정 전송 시간 구간 T1은 T0로부터 subframe number가 i 큰 시점을 의미할 수 있다. 또 다른 미래 특정 전송 시간 구간 T2는 T1으로부터 subframe number가 i 큰 시점을 의미할 수 있다. 즉, i는 현재 전송 시간 구간(T0)과 미래 특정 전송 시간 구간(T1), 미래 특정 전송 시간 구간(T1)과 또 따른 미래 특정 전송 시간 구간(T2) 사이 interval을 의미 할 수 있다. 도 5b에서는 2개의 제2 위성 정보(522, 523)을 수신하는 경우를 기준으로 설명할 것이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 2개 이상의 제2 위성 정보를 수신하는 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

상기 S401단계에서, 상기 단말(300) 은 제1 위성 정보(311) 와 함께 적어도 한 개의 제2 위성 정보(312)를 수신할 수 있다.

상기 제1 위성 정보(311)란 현재 위성에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 현재 위성에 대한 정보에는 현재 전송 시간 구간(T0)에서 단말과 통신을 수행하고 있는 현재 위성(301)의 위치 정보, 또는 속도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 현재 위성(301)의 위치에 관한 정보는

를 포함 할 수 있다.

상기 제2 위성 정보(312, 313)란 미래 위성에 대한 정보를 포함 할 수 있으며, 미래 위성에 대한 정보에는 미래 특정 전송 시간 구간(T1, T2)에서 단말과 통신을 수행할 것으로 예상되는 미래 위성(302, 303)의 위치 정보, 속도 정보, 가속도 정보, 또는 방향 정보 중 적어도 하나 이상을 포함 할 수 있다. T1에서 상기 미래 위성(302)의 위치 정보는

를 포함 할 수 있다. T2에서 상기 미래 위성(303)의 위치에 관한 정보는

를 포함 할 수 있다.

상기 S403단계에서, 상기 단말(300)은 상기 신호에 포함된 제2 위성 정보가 2개 이상인지 여부를 판단 할 수 있다. 판단 결과 상기 신호에 포함된 제2 위성 정보가 2개 이상인 경우, 상기 S406단계에서, 단말의 GNSS 정보, 상기 제1 위성 정보(311)에 포함된 현재 위성(301)의 위치 정보, 제2-1 위성 정보(312)에 포함된 미래 특정 전송 시간 구간 T1에서 미래 위성(302)의 위치 정보, 제2-2 위성 정보(313)에 포함된 또 다른 미래 특정 전송 시간 구간 T2에서 미래 위성(303)의 위치 정보를 활용하여 각 위성 별 고도각(elevation angle)을 계산 할 수 있다. 각 위성별 고도각은 하기의 도7에서 서술하는 단말의 고도각 계산 방법을 이용하여 계산 할 수 있으며, 고도각 계산 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 현재 위성(301)의 고도각 또는 복수개의 제2 위성 정보(302, 303)중 가장 먼 전송 시간 구간에서 미래 위성(303)의 위성의 고도각이 가장 큰 고도각을 갖는 경우, 상기 S410단계에서, 상기 단말(300)은 현재 타이밍 어드벤스 값 (

)과 미래 특정 시간 구간 T1에서의 타이밍 어드벤스 값 (

) 을 계산 할 수 있다.

로 나타날 수 있다.

상기 현재 타이밍 어드벤스 값(

)은 상기 현재 위성 위치

와 상기 단말(300)의 위치()사이 하기의 관계식을 통하여 획득 할 수 있다.

- (4)

상기 미래 특정 시간 구간 T1에서의 타이밍 어드벤스 값 (

)은 상기 단말(300)과 상기 미래 위성(302)사이 타이밍 어드벤스 값을 의미할 수 있다. 상기 미래 특정 시간 구간 T1에서의 타이밍 어드벤스 값(

)은 상기 미래 위성 위치

) 와 상기 단말(300)의 위치(

)사이 하기의 관계식을 통하여 획득 할 수 있다.

- (5)

상기 S411단계에서, 전송 시간 구간 별(T) 적용할 타이밍 어드벤스 값은 하기의 선형 보간법을 통하여 획득 할 수 있다. TA(k,l)은 전송 시간 구간 T(Frame number = k, Subframe number = l)에서 적용할 타이밍 어드벤스 값을 의미한다.

- (6)

이후 상기 단말(300)은 전송 시간 구간 T (Frame number = k, Subframe number = l)에서, 상기 계산한 타이밍 어드벤스 값(TA(k,l))을 적용하여 신호(또는 데이터)를 송수신 할 수 있다.

도 5c는 상기 단말이 수신한 신호에 제1 위성 정보와 두 개 이상의 제2 위성 정보가 포함 된 경우 이차 보간법을 이용하여 타이밍 어드벤스 값을 계산하는 방법을 도시한 도면이다.

현재 전송 시간 구간(T0)는 Frame number = n, Subframe number = m 인 시점을 의미할 수 있다. 미래 특정 전송 시간 구간 T1은 T0로부터 subframe number가 i 큰 시점을 의미할 수 있다. 또 다른 미래 특정 전송 시간 구간 T2는 T1으로부터 subframe number가 i 큰 시점을 의미할 수 있다. 즉, i는 현재 전송 시간 구간(T0)과 미래 특정 전송 시간 구간(T1), 미래 특정 전송 시간 구간(T1)과 또 따른 미래 특정 전송 시간 구간(T2) 사이 interval을 의미 할 수 있다. 도 5c에서는 2개의 제2 위성 정보(312, 313)을 수신하는 경우를 기준으로 설명할 것이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 2개 이상의 제2 위성 정보를 수신하는 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

상기 S401단계에서, 상기 단말(300) 은 제1 위성 정보(311) 와 함께 적어도 한개의 제2 위성 정보(312, 313)를 수신할 수 있다.

상기 제1 위성 정보(311)란 현재 위성에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 현재 위성에 대한 정보에는 현재(T0) 단말과 통신을 수행하고 있는 현재 위성(301)의 위치 정보, 또는 속도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함 할 수 있다. 상기 현재 위성(301)의 위치에 관한 정보는

를 포함 할 수 있다.

상기 제2 위성 정보(312, 313)란 미래 위성에 대한 정보를 포함 할 수 있으며, 미래 위성에 대한 정보에는 미래 특정 전송 시간 구간(T1, T2)에서 단말과 통신을 수행할 것으로 예상되는 미래 위성(302, 303)의 위치 정보, 속도 정보, 가속도 정보, 또는 방향 정보 중 적어도 하나 이상을 포함 할 수 있다. 미래 전송 시간 구간 T1에서 상기 미래 위성(302)의 위치에 관한 정보는

를 포함 할 수 있다. 또 다른 미래 전송 시간 구간 T2에서 상기 미래 위성(303)의 위치에 관한 정보는

를 포함 할 수 있다.

상기 S403단계에서, 상기 단말(300)은 상기 신호에 포함된 제2 위성 정보가 2개 이상인지 여부를 판단 할 수 있다. 판단 결과 상기 신호에 포함된 제2 위성 정보가 2개 이상인 경우, 상기 S406단계에서, 단말의 GNSS 정보, 상기 제1 위성 정보(311)에 포함된 현재 위성(301)의 위치 정보, 제2-1 위성 정보(312)에 포함된 T1에서 미래 위성(302)의 위치 정보, 제2-2 위성 정보(313)에 포함된 T2에서 미래 위성(303)의 위치 정보를 활용하여 각 위성 별 고도각(elevation angle)을 계산 할 수 있다. 각 위성별 고도각은 하기의 도7에서 서술하는 단말의 고도각 계산 방법을 이용하여 계산 할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 현재 위성(301)의 고도각 또는 복수개의 제2 위성(302, 303)중 가장 먼 전송 시간 구간에서 미래 위성(303)의 위성의 고도각이 가장 큰 고도각을 갖지 않는 경우, 상기 S408단계에서, 상기 단말(300)은 현재 타이밍 어드벤스 값

, 미래 특정 시간 구간 T1에서의 타이밍 어드벤스 값

, 또 다른 미래 특정 시간 구간 T2에서의 타이밍 어드벤스 값

을 계산 할 수 있다.

로 나타날 수 있다.

상기 현재 타이밍 어드벤스 값

은 상기 단말(300)과 상기 현재 위성(301)사이 타이밍 어드벤스 값을 의미할 수 있다. 상기 현재 타이밍 어드벤스 값

은 상기 현재 위성 위치

와 상기 단말(300)의 위치

사이 하기의 관계식을 통하여 획득 할 수 있다.

- (7)

상기 미래 특정 시간 구간 T1에서의 타이밍 어드벤스 값

은 상기 단말(300)과 상기 미래 위성(302)사이 타이밍 어드벤스 값을 의미할 수 있다. 상기 미래 특정 시간 구간 T1에서의 타이밍 어드벤스 값

은 상기 미래 위성 위치

와 상기 단말(300)의 위치

사이 하기의 관계식을 통하여 획득 할 수 있다.

- (8)

상기 미래 특정 시간 구간 T2에서의 타이밍 어드벤스 값

은 상기 단말(300)과 상기 미래 위성(303)사이 타이밍 어드벤스 값을 의미할 수 있다. 상기 미래 특정 시간 구간 T2에서의 타이밍 어드벤스 값

은 상기 미래 위성 위치

와 상기 단말(300)의 위치

사이 하기의 관계식을 통하여 획득 할 수 있다.

- (9)

상기 S409단계에서, 전송 시간 구간 별(T) 적용할 타이밍 어드벤스 값은 이차 보간법을 적용하여 계산 할 수 있다. TA(k,l)은 전송 시간 구간 T(Frame number = k, Subframe number = l)에서 적용할 타이밍 어드벤스 값을 의미한다.

이후 상기 단말(300)은 전송 시간 구간 T(Frame number = k, Subframe number = l)에서, 상기 계산한 타이밍 어드벤스 값(TA(k,l))을 적용하여 신호(또는 데이터)를 송수신 할 수 있다.

도플러 효과 정보는 도플러 효과 값을 포함할 수 있다. 이하에서는, 발명의 이해를 돕기 위하여 현재 위성에 대한 도플러 효과 값과 미래 위성에 대한 도플러 효과 값을 계산한다고 예시하여 작성할 것이다. 구체적으로, 상기 현재 위성에 대한 도플러 효과 값과 상기 미래 위성에 대한 도플러 효과 값 사이에 선형 보간법을 적용하여, 각 전송 시간 구간 별로 적용된 도플러 효과 값을 계산하고, 이후 상기 계산된 도플러 효과 값을 적용하여 신호를 송수신 하는 방법을 설명할 것이다. 그러나 이는 본 발명을 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 전송 시간 구간 별 도플러 효과 보정을 수행하는 순서를 도시한 순서도이다. 도플러 효과의 경우 고도각이 최고점이 되는 시점에서 도플러 효과의 변화량이 가장 크다. 따라서 도플러 효과 보정을 수행하는 경우의 일 실시예로써, 도플러 효과 값들 사이 위성의 궤적과 관계없이 선형 보간법을 적용하여 각 전송 시간 구간별로 도플러 효과 값을 계산하고 적용할 수 있다. 도플러 효과 보정을 수행하는 방법은 다음과 같다.

S601단계에서, 단말은 위성 정보를 포함한 신호를 수신 받은 경우, 수신 받은 신호에 포함된 위성 정보가 제1 위성 정보(311)만 포함하는지, 상기 제1 위성 정보(311)와 함께 적어도 하나의 제2 위성 정보(312)를 포함하는지 여부를 확인할 수 있다.

S602단계에서, 만약 상기 신호에 상기 제1 위성 정보(311)만 포함하고 있는 경우, 기존의 기술과 동일하게 단말의 GNSS에 기반 측정 정보와 상기 제1 위성 정보(311)에 포함되어 있는 현재 위성의 속도 정보만을 활용하여 도플러 효과를 보정할 수 있다.

S603단계에서, 만약 수신한 상기의 신호에 상기 제1 위성 정보(311) 및 적어도 하나 이상의 제2 위성 정보(312)을 포함하고 있는 경우, 단말은 단말의 GNSS를 통한 측정값, 상기 제1 위성 정보(311)에 포함되어 있는 현재 위성(311)의 속도 정보 및 상기 제2 위성 정보(312)에 포함되어 있는 미래 특정 전송 시간 구간(T1)에서 미래 위성(302)의 속도 정보를 활용하여 각 위성 위치 별(또는 각 전송 시간 구간 별) 도플러 효과 값(

,

)을 계산할 수 있다.

이후, S604단계에서, 상기 각 도플러 효과 값(

,

) 사이 선형 보간법을 적용하여 각 전송 시간 구간 별로 도플러 효과 값를 계산하고 상기 계산된 도플러 효과 값을 전송 시간 구간별로 적용할 수 있다.

도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 전송 시간 구간 별 도플러 효과 보정을 수행하는 구체적인 실시예를 도시한 도면이다.

도플러 효과 보정의 일 실시예로써, 도플러 효과 값들 사이 보간을 수행하는 경우, 위성의 궤적과 관계없이 선형 보간법을 적용하여 전송 시간 구간 별 도플러 효과 값을 계산 할 수 있다. 이후 상기 계산한 도플러 효과 값을 적용할 수 있다.

현재 전송 시간 구간(T0)는 Frame number = n, Subframe number = m 인 시점을 의미할 수 있다. 미래 특정 전송 시간 구간 T1은 T0로부터 subframe number가 i 큰 시점을 의미할 수 있다. 즉, i는 현재 전송 시간 구간(T0)과 미래 특정 전송 시간 구간(T1) 사이 interval을 의미 할 수 있다.

상기 S601단계에서, 단말은 위성 정보를 포함한 신호를 수신 받은 경우, 수신 받은 신호에 포함된 위성 정보에 상기 제1 위성 정보(311)와 함께 적어도 제2 위성 정보(312)를 포함하는지 여부를 확인할 수 있다.

상기 제1 위성 정보(311)란 현재 위성에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 현재 위성에 대한 정보에는 현재(T0) 단말과 통신을 수행하고 있는 현재 위성(301)의 위치 정보, 또는 위성 속도(또는 속력) 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 현재 전송 시간 구간(T0)에서 현재 위성(301)의 위치에 관한 정보는

를 포함 할 수 있다.

상기 제2 위성 정보(312)란 미래 위성에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 미래 위성에 대한 정보에는 미래 특정 전송 시간 구간(T1)에서 단말과 통신을 수행할 것으로 예상되는 미래 위성(302)의 위치 정보, 또는 위성 속도(또는 속력) 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 미래 특정 전송 시간 구간(T1)에서 미래 위성(302)의 위치에 관한 정보는

를 포함 할 수 있다.

상기 S603단계에서, 상기 단말(300)은 상기 단말의 GNSS 정보, 상기 제1 위성 정보(311)에 포함된 현재 위성(301)의 위치 정보와 위성의 속도 정보, 제2 위성 정보(312)에 포함된 미래 위성(302)의 위치 정보와 위성의 속도 정보에 기반하여 각 전송 시간 구간 별 도플러 효과 보정을 수행할 수 있다. 구체적으로 현재 도플러 효과 값과 미래 도플러 효과 값에 선형 보간법을 적용하여 각 전송 시간 구간(T)별 도플러 효과 값을 계산할 수 있다.

0. 단말과 위성 사이 거리 계산(d1, d2)

상기 단말(300)은 단말과 현재 위성 거리(d1)와 미래 위성 거리(d2)를 계산 할 수 있다. 상기 단말(300)의 GNSS를 활용하여 상기 단말(300)의 위치에 관한 정보

를 획득 할 수 있다.

현재 위성 거리(d1)는 상기 단말(300)과 현재 전송 시간 구간(T0)에서 현재 위성(301)과의 거리를 의미 할 수 있다. 상기 단말(300)의 GNSS를 활용하여 획득한 상기 단말(300)의 위치와 상기 제1 위성 정보(311)에 포함된 현재 위성(301)의 위치에 관한 정보

에 기반하여 d1을 계산 할 수 있다.

미래 위성 거리(d2)는 상기 단말(300)과 미래 전송 시간 구간(T1)에서 현재 위성(301)과의 거리를 의미 할 수 있다. 상기 단말(300)의 GNSS를 활용하여 획득한 상기 단말(300)의 위치와 상기 제2 위성 정보(311)에 포함된 미래 위성(301)의 위치에 관한 정보

에 기반하여 d2를 계산 할 수 있다.

1. 단말의 고도각 계산 (

,

)

상기 단말(300)은 현재 고도각(

)과 미래 고도각(

)을 계산 할 수 있다.

는 지구 반지름, h는 위성 고도를 의미 한다.

현재 고도각(

) 은 상기 단말(300)과 현재 전송 시간 구간(T0)에서 현재 위성(301)과의 고도각을 의미하며, 하기의 식을 통해 계산 할 수 있다.

- (14)

미래 고도각( )은 상기 단말(300)과 미래 특정 전송 시간 구간(T1)에서 미래 위성(302)과의 고도각을 의미하며, 하기의 식을 통해 계산 할 수 있다.

- (15)

2. 도플러 효과 값 계산 (

,

)

상기 단말(300)은 현재 도플러 효과 값

과 미래 도플러 효과 값

을 계산 할 수 있다.

는 지구 반지름, h는 위성 고도, c는 빛의 속력(speed of light),

는 중심 주파수(center frequency),

은 위성 속력을 의미 한다.

현재 도플러 효과 값

은 상기 단말(300)과 현재 전송 시간 구간(T0)에서 현재 위성(301)과의 도플러 효과 값을 의미할 수 있으며, 하기의 식을 통해 획득할 수 있다.

- (16)

미래 도플러 효과 값

은 상기 단말(300)과 미래 특정 전송 시간 구간(T1)에서 미래 위성(302)과의 도플러 효과 값을 의미할 수 있으며, 하기의 식을 통해 획득 할 수 있다.

- (17)

3. 전송 시간 구간 별 도플러 효과 값 계산

상기 단말(300)은 상기 획득한 현재 도플러 효과 값과 미래 도플러 효과 값에 선형 보간법을 적용 하여 각 전송 구간 별 도플러 효과 값을 계산 할 수 있다.

D(k,l)은 임의의 전송 시간 구간 T(Frame number = k, Subframe number = l)에서 적용할 도플러 효과 값을 의미하며, 하기의 식을 통하여 획득 할 수 있다.

- (18)

4. 전송 시간 구간 별 신호(또는 데이터) 송수신

이후 상기 단말(300)은 전송 시간 구간 T(Frame number = k, Subframe number = l)에서, 상기 계산한 도플러 효과 값 (D(k,l))을 적용하여 신호(또는 데이터)를 송수신 할 수 있다.

이하에서는, 본 개시가 적용될 수 있는 다양한 실시예를 설명할 것이다. 타이밍 어드벤스 정보는 타이밍 어드벤스 값을 포함할 수 있고, 도플러 효과 정보는 도플러 효과 값을 포함할 수 있다. 하기의 다양한 실시예에서는 발명의 이해를 돕기 위하여 타이밍 어드벤스 값, 도플러 효과 값을 예로 들어 구체적으로 설명 할 것이나, 본 발명의 실시예가 이에 한정 되는 것은 아니다.

도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 시스템 정보에 기반하여 신호를 송수신하는 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 8에서, 네트워크 노드는 NTN에서의 위성을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 위성은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 위성(301)을 포함 할 수 있다. 위성은 NR에서의 DU 또는 CU의 기능을 수행할 수 있으며, 또는 독립적인 기지국의 기능을 수행할 수도 있다. 한편, 본 개시의 위성이 기지국의 기능을 수행하는 경우, 위성은 기지국 또는 NTN 기지국으로 지칭될 수도 있다. 상기 네트워트 노드는 명세서 전반적으로 걸쳐 적용 될 수 있다.

S801단계에서, 단말(800)은 네트워크 노드(810)로부터 시스템 정보(system information block, SIB)를 수신 할 수 있다. 상기 시스템 정보는 System Information Block 19 (SIB19)을 포함 할 수 있다. 상기 SIB는 상기 SIB를 브로드캐스팅하는 위성의 현재 정보(예, 위성 종류, 위성 위치, 위성 속도 등)와 추가 위성 정보를 포함 할 수 있다. 또는 명세서 전반에 걸쳐 기재되어 있는 위성 정보(ex. satelliteInformation)를 포함 할 수 있으며, 위성 정보는 상기 제1 위성 정보(301) 또는 적어도 하나 이상의 상기 제2 위성 정보(302, 303)를 포함 할 수 있다.

S802단계에서, 상기 단말(800)은 상기 네트워크 노드(810)로부터 시스템 정보(system information block, SIB)에 포함된 상기 위성 정보에 기반하여 각 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 값 또는 도플러 효과 값을 계산할 수 있다. 타이밍 어드벤스 값과 도플러 효과 값은 앞서 기재된 방법에 의하여 계산 될 수 있다. 타이밍 어드벤스 값과 도플러 효과 값은 독립적으로 계산 할 수도 있고, 병렬적으로 계산 할 수도 있으며, 타이밍 어드벤스 값을 계산하고 도플러 효과 값을 계산 할 수 도 있고 그 순서가 바뀔 수도 있다.

S803단계에서, 상기 단말(800)은 전송 시간 구간 별로 계산한 타이밍 어드벤스 값 또는 도플러 효과 값 중 적어도 어느 하나 이상을 적용하여 신호(또는 데이터)를 송수신 할 수 있다.

도 9는 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 기준 신호에 기반하여 신호를 송수신하는 일 실시예를 도시한 도면이다.

S901단계에서, 단말(900)은 네트워크 노드(910)로부터 RRC(radio resource control) 메시지를 수신 할 수 있다. 이 경우, 상기 RRC 메시지는 RRC Connection Reconfiguration, RRC Reconfiguration 등을 포함할 수 있으나, 반드시 상기 열거한 메시지에 국한되는 것은 아니다. 상기 RRC 메시지는 상기 단말(900)이 기준 신호를 수신하기 전에 상기 기준 신호에 포함될 위성 관련 설정 정보(또는 특정 값)를 제공 할 수 있다.

상기 RRC 메시지는 위성 정보가 포함된 기준 신호(Reference signal)의 간격(interval)에 관한 정보(ex. rsSatelliteInfoContainTTIInterval)를 포함 할 수 있다. 상기 기준 신호의 간격에 관한 정보는 모든 기준 신호에 상기 위성 정보를 포함하기 어려우므로, 위성 정보가 포함된 기준 신호의 간격에 관한 정보를 제공하여 효율적으로 위성 정보를 수신할 수 있도록 한다.

상기 RRC 메시지는 타이밍 어드벤스 또는 도플러 효과의 보정 시작 시점에 관한 정보(ex. startSubframe, startTTI)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 타이밍 어드벤스 또는 상기 도플러 효과를 보정하기 시작하는 절대 시점(ex. TTI, subframe, slot)에 관한 정보를 포함할 수 있다.

또한 상기 RRC 메시지는 위성 정보를 포함하는 기준 신호(Reference signal)에 관한 정보를 포함 할 수 있다. (ex. referenceSignalType) 구체적으로, 어떤 기준 신호(Reference signal)에 위성 정보를 포함할 것인지, DMRS에 위성 정보를 포함할 것인지 또는 다른 기준 신호에 위성 정보를 포함할 것인지 관한 정보를 포함 할 수 있다.

S902단계에서, 상기 단말(900)은 네트워크 노드(910)로부터 기준 신호(Reference signal)을 수신 할 수 있다. 상기 기준 신호는 DMRS, CSI-RS등을 포함 할 수 있다. 상기 기준 신호는 전술한 위성 정보를 포함 할 수 있다.

S903단계에서, 상기 단말(900)은 상기 기준 신호에 기반하여 위성 정보를 획득 할 수 있다. 앞서 전술한 바와 같이, 위성 정보(ex. satelliteInformation)는 상기 제1 위성 정보(301) 및 적어도 하나 이상의 상기 제2 위성 정보(302, 303)를 포함 할 수 있다.

S904단계에서, 상기 단말(900)은 상기 기준 신호에 기반하여 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 값 또는 도플러 효과 값 중 적어도 하나 이상을 계산하고 적용하여 신호(또는 데이터)를 송수신 할 수 있다.

도 10은 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 기준 신호에 기반하여 신호를 송수신하는 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.

S1001단계에서, 단말(1000)은 네트워크 노드(1010)로부터 DCI(downlink control information)를 수신 할 수 있다. 상기 DCI는 상기 단말(1000)이 기준 신호를 수신하기 전에 상기 기준 신호에 포함될 위성 관련 설정 정보(또는 특정 값)를 제공 할 수 있다.

상기 DCI는 위성 정보가 포함된 기준 신호(reference signal)의 간격(interval)에 관한 정보(ex. rsSatelliteInfoContainTTIInterval)를 포함 할 수 있다. 상기 기준 신호의 간격에 관한 정보는 모든 기준 신호에 상기 위성 정보를 포함 하기 어려우므로, 위성 정보가 포함된 기준 신호의 간격에 관한 정보를 제공함으로써 효율적으로 위성 정보를 수신할 수 있도록 한다.

상기 DCI는 타이밍 어드벤스 또는 도플러 효과의 보정 시작 시점에 관한 정보(ex. startSubframe, startTTI)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 타이밍 어드벤스 또는 상기 도플러 효과를 보정하기 시작하는 절대 시점(ex. TTI, subframe, slot)에 관한 정보를 포함 할 수 있다.

또한 상기 DCI 메시지는 위성 정보를 포함하는 기준 신호(reference signal)에 관한 정보를 포함 할 수 있다. (ex. referenceSignalType) 구체적으로, 어떤 기준 신호(reference signal)에 위성 정보를 포함할 것인지, DMRS에 위성 정보를 포함할 것인지 또는 다른 기준 신호에 위성 정보를 포함할 것인지 관한 정보를 포함 할 수 있다.

S1002단계에서, 상기 단말(1000)은 네트워크 노드(1010)로부터 기준 신호(reference siganl)을 수신 할 수 있다. 상기 기준 신호는 DMRS, CSI-RS등을 포함 할 수 있다. 상기 기준 신호는 전술한 위성 정보를 포함 할 수 있다.

S1003단계에서, 상기 단말(1000)은 상기 기준 신호에 기반하여 위성 정보를 획득 할 수 있다. 앞서 전술한 바와 같이, 위성 정보(ex. satelliteInformation)는 상기 제1 위성 정보(301) 및 적어도 하나 이상의 상기 제2 위성 정보(302, 303)를 포함 할 수 있다.

S1004단계에서, 상기 단말(1000)은 상기 기준 신호에 기반하여 기반하여 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 값 또는 도플러 효과 값 중 적어도 하나 이상을 계산하고 적용하여 신호(또는 데이터)를 송수신 할 수 있다.

도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 NTN에서 RRC 메시지에 기반하여 신호를 송수신하는 일 실시예를 도시한 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말(1100)과 네트워크 노드(1110)는 RRC 메시지에 기반하여 타이밍 어드벤스 보정 메커니즘을 트리거 할 수 있다. 타이밍 어드벤스 보정 메커니즘은 전술한 바와 같이, 제1 위성 정보 및 적어도 하나 이상의 제2 위성 정보에 기반 하여 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스 정보를 획득하고, 상기 결정된 타이밍 어드벤스 정보를 이용하여 신호를 송수신 하는 과정을 포함 할 수 있다.

S1101단계에서, 단말(1100)은 네트워크 노드(1110)로 타이밍 어드벤스 보정 관련 정보를 요청 할 수 있다. 예를 들어, 단말은(1100)은 네트워크 노드(1110)로 RRC 메시지 또는 Timing advance request message를 송신할 수 있다. 상기 요청은 하기의 정보를 포함 할 수 있다.

- 전송 주기 (ex. reportPeriod): 상기 네트워크 노드(1110)가 RRC 메시지를 통하여 위성 정보를 전송 할 경우, 상기 네트워크 노드(1110)의 RRC 메시지 전송 주기에 관한 정보

- 위성 정보 종류 (ex. satelliteInformaionType): 네트워크 노드(1110)가 전송하는 위성 정보에 포함되는 제2 위성 정보의 수와 관련된 정보(또는 관련 Type ID). 예를 들어, 상기 단말(1100)은 상기 네트워크 노드(1110)가 RRC메시지에 1개의 제2 위성 정보를 포함하여 RRC 메시지를 전송할 것을 요청하기 위하여 satelliteInformationType을 1로 설정 할 수 있다.

S1102단계에서, 상기 단말(1100)은 상기 네트워크 노드(1110)로부터 RRC 메시지를 수신 할 수 있다. 상기 RRC 메시지는 다음과 같은 정보를 포함 할 수 있다.

- 위성 정보(ex. satelliteInformaion): 위성 정보는 전술한 바와 같으며, 위성 정보는 제1 위성 정보 또는 제2 위성 정보 중 적어도 하나 이상을 포함 할 수 있다.

- 위성 정보 종류 (ex. satelliteInformaionType): 위성 정보에 포함되어 있는 제2 위성 정보의 수와 관련된 정보(또는 관련 Type ID)를 포함 할 수 있다. 예를 들어, satelliteInformaionType이 1로 설정 된 경우, 상기 단말(1100)은 상기 위성 정보에 1개의 제2 위성 정보가 포함되어 있음을 알 수 있다.

- 보정 시작 시점(ex. startTTI): 타이밍 어드벤스 보정을 수행할 경우 상기 단말(1000)이 보정을 시작하는 절대 시점에 관한 정보. 이 때, TTI값을 포함할 수도 있고, frame, subframe, slot의 값을 포함할 수 도 있다.

- 전송 주기 (ex. reportPeriod): 네트워크 노드가 RRC 메시지를 통하여 위성 정보를 전송 할 경우, 상기 네트워크 노드의 RRC 메시지 전송 주기에 관한 정보

S1103단계에서, 상기 단말(1100)은 전술한 방법에 따라 각 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스 보정을 수행하여 신호를 송수신 할 수 있다.

상기 단말(1100)은 전송 주기(reportPeriod)값을 통해 상기 네트워크 노드(1110)가 전송하는 위성 정보를 포함하는 RRC 메시지 전송 주기를 알 수 있다. 예를 들어, S1102단계에서 RRC 메시지를 수신하고, 이후 S1104단계에서 RRC 메시지를 수신할 때까지의 시간을 의미 할 수 있다.

상기 단말(1100)은 상기 위성 정보(satelliteInformation)에 포함된 제1 위성 정보 및 적어도 하나 이상의 제2 위성 정보에 기반하여 타이밍 어드벤스 값을 전송 시간 구간 별로 계산 할 수 있다.

상기 단말(1100)은 위성 정보 종류(satelliteInformationType)에 기반하여 위성 정보에 포함되어 있는 제2 위성 정보의 수를 알 수 있다. 상기 단말(1100)은 상기 위성 정보 종류에 기반하여 어떤 보간법을 적용 하여 타이밍 어드벤스 값을 계산 할 것인지 결정 할 수 있다. 예를 들어, 제2 위성 정보의 수에 따라 선형 보간법을 적용할지, 2차 보간법을 적용 할 지 여부가 달라질 수 있다. 이 경우, satelliteInformationType이 1로 설정된 경우, 위성 정보에 1개의 제2 위성 정보의 포함되어 있으므로 선형 보간법을 적용하여 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스 값을 계산 할 수 있다. 만약, satellitInformationType이 2인 경우, 위성 정보에 2개의 제2 위성 정보의 수가 포함 되어 있으므로, 이 경우, 현재 위성과 미래 위성의 고도값을 비교하여 선형 보간법을 적용 할지 2차 보간법을 적용할지 여부를 결정 할 수 있다.

상기 단말(1100)은 보정 시작 시점(startTTI)에 기반하여 타이밍 어드벤스 보정 수행을 시작 할 수 있다. 예를 들어, startTTI 값이 n인 경우, n번째 TTI에서 타이밍 어드벤스 보정을 시작 할 수 있다.

이후 상기 단말(1100)은 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스 값을 계산하고 적용하여 신호를 송수신 할 수 있다.

S1104단계에서, 상기 단말(1000)은 상기 네트워크 노드(1110)로 RRC 완료 메시지를 송신 할 수 있다.

S1105단계에서, 상기 네트워크 노드(1110)은 상기 단말(1000)로 RRC 메시지를 전송 할 수 있다. S1105단계에서 RRC 메시지는 위성 정보(ex. satelliteInformaion), 위성 정보 종류 (ex. satelliteInformaionType), 보간 시작 시점(ex. startTTI), 전송 주기 (ex. reportPeriod)에 관한 정보를 포함 할 수 있다. 이 때, S1102단계에서 RRC 메시지에 포함된 정보와 동일한 정보를 포함 할 수도 있고 변경된 정보를 포함할 수도 있다.

도 12는 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 RRC 메시지에에 기반하여 신호를 송수신하는 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말(1200)과 네트워크 노드(1210)로 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 보정 메커니즘의 비활성화를 요청할 수 있다. 타이밍 어드벤스 보정 메커니즘은 전술한 바와 같이, 제1 위성 정보 및 적어도 하나 이상의 제2 위성 정보에 기반 하여 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스 정보를 획득하고, 상기 결정된 타이밍 어드벤스 정보를 이용하여 신호를 송수신 하는 과정을 포함 할 수 있다.

S1201단계에서, 단말(1200)은 네트워크 노드(1210)로 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 보정 메커니즘의 비활성화(disable)를 요청 할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말(1220)은 상기 네트워크 노드(1210)로 timing advance interpolation information disable request 메시지를 송신 할 수 있다.

상기 비활성화 요청을 수신한 상기 네트워크 노드(1210)는 타이밍 어드벤스 보정 관련 정보를 포함하는 RRC 메시지 전송을 중단 할 수 있다.

S1202단계에서, 상기 네트워크 노드(1210)는 상기 단말(1200)로 타이밍 어드벤스 보정 메커니즘의 비활성화 완료 메시지를 전송 할 수 있다. 예를 들어, timing advance interpolation information disable complete 메시지를 송신 할 수 있다.

S1203단계에서, 상기 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 보정의 비활성화 완료 메시지를 수신한 단말(1200)은 더 이상 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스 보정을 수행 하지 않고, 기존 방식에 따라 신호를 송수신 할 수 있다. 예를 들어, 단말의 GNSS를 활용하여 측정한 단말의 위치와 현재 위성에 대한 정보에 기반하여 신호를 송수신 할 수 있다.

도 13은 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 RRC 메시지에에 기반하여 신호를 송수신하는 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말(1300)과 네트워크 노드(1310)는 RRC 메시지에 기반하여 도플러 효과 보정 메커니즘을 트리거 할 수 있다. 도플러 효과 보정 메커니즘은 전술한 바와 같이, 제1 위성 정보 및 적어도 하나 이상의 제2 위성 정보에 기반 하여 전송 시간 구간 별로 도플러 효과 정보를 획득하고, 상기 결정된 타이밍 도플러 효과 정보를 이용하여 신호를 송수신 하는 과정을 포함 할 수 있다.

S1301단계에서, 단말(1300)은 네트워크 노드(1310)로 타이밍 어드벤스 보정 관련 정보를 요청 할 수 있다. 예를 들어, 단말은(1300)은 네트워크 노드(1310)로 RRC 메시지 또는 Timing advance request message를 송신할 수 있다.. 상기 요청은 하기의 정보를 포함 할 수 있다.

- 전송 주기 (ex. reportPeriod): 상기 네트워크 노드(1310)가 RRC 메시지를 통하여 위성 정보를 전송 할 경우, 상기 네트워크 노드(1310)의 RRC 메시지 전송 주기에 관한 정보

이때, 도 11에서 도시한 타이밍 어드벤스 보정 메커니즘의 경우와는 다르게 위성 정보 종류 (ex. satelliteInformationType)에 관한 정보는 포함하지 않을 수 있다. satelliteInformationtype은 위성 정보에 몇 개의 제2 위성 정보가 포함되어 있는지를 나타내는 값인데, 타이밍 어드벤스값을 계산하는 경우와는 다르게, 도플러 효과 값을 계산하는 경우에는 제2 위성 정보의 수와 관계 없이 한 개의 보간법을 적용할 수 있기 문이다.

S1302단계에서, 상기 단말(1300)은 상기 네트워크 노드(1310)로부터 RRC 메시지를 수신 할 수 있다. 상기 RRC 메시지는 다음과 같은 정보를 포함 할 수 있다.

- 보간 시작 시점(ex. startTTI): 도플러 효과 보간을 수행할 경우 상기 단말(1300)이 보정을 시작하는 절대 시점에 관한 정보. 이 때, TTI값을 포함할 수도 있고, frame, subframe, slot의 값을 포함할 수 도 있다.

S1303단계에서, 상기 단말(1300)은 전술한 방법에 따라 도플러 효과 보정을 수행하고 적용하여 각 전송 시간 구간 별로 신호를 송수신 할 수 있다.

상기 단말(1300)은 전송 주기(reportPeriod)값을 통해 상기 네트워크 노드(1310)가 전송하는 위성 정보를 포함하는 RRC 메시지 전송 주기를 알 수 있다. 예를 들어, S1302단계에서 RRC 메시지를 수신하고, 이후 S1305단계에서 RRC 메시지를 수신할 때까지의 시간을 의미 할 수 있다.

상기 단말(1300)은 상기 위성 정보(satelliteInformation)에 포함된 제1 위성 정보 및 적어도 하나 이상의 제2 위성 정보에 기반하여 도플러 효과 값을 전송 시간 구간 별로 계산 할 수 있다.

상기 단말(1300)은 보간 시작 시점(startTTI)에 기반하여 도플러 효과 보정을 시작 할 수 있다. 예를 들어, startTTI 값이 n인 경우, n번째 TTI에서 도플러 효과 보정을 시작 할 수 있다.

이후 상기 단말(1300)은 전송 시간 구간 별로도플러 효과 값을 계산하고, 각 전송 시간 구간 별로 적용하여 신호를 송수신 할 수 있다.

S1304단계에서, 상기 단말(1300)은 상기 네트워크 노드(1310)로부터 RRC 완료 메시지를 송신 할 수 있다.

S1305단계에서, 상기 네트워크 노드(1310)는 상기 단말(1300)로 RRC 메시지를 전송 할 수 있다. S1305단계에서 RRC 메시지는 위성 정보(ex. satelliteInformaion), 보정 시작 시점(ex. startTTI), 전송 주기 (ex. reportPeriod)에 관한 정보를 포함 할 수 있다. 이 때, S1302단계에서 RRC 메시지에 포함된 정보와 동일한 정보를 포함 할 수도 있고 변경된 정보를 포함할 수도 있다.

도 14는 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 RRC 메시지에에 기반하여 신호를 송수신하는 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말(1400)과 네트워크 노드(1410)로 도플러 효과 보정 메커니즘의 비활성화를 요청할 수 있다. 도플러 효과 보정 메커니즘은 전술한 바와 같이, 제1 위성 정보 및 적어도 하나 이상의 제2 위성 정보에 기반 하여 전송 시간 구간 별로 도플러 효과 정보를 획득하고, 상기 결정된 타이밍 도플러 효과 정보를 이용하여 신호를 송수신 하는 과정을 포함 할 수 있다.

S1401단계에서, 단말(1400)은 네트워크 노드(1410)로 도플러 효과 보정 메커니즘의 비활성화(disable)를 요청 할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말(1400)은 상기 네트워크 노드(1410)로 Doppler Shift Interpolation Information Disable Reqeust 메시지를 송신 할 수 있다.

상기 비활성화 요청을 수신한 상기 네트워크 노드(1410)는 도플러 효과 보정 관련 정보를 포함하는 RRC 메시지 전송을 중단 할 수 있다.

S1402단계에서, 상기 네트워크 노드(1410)는 상기 단말(1400)로 도플러 효과 보정 메커니즘의 비활성화 완료 메시지를 전송 할 수 있다. 예를 들어, Doppler Shift Interpolation Information Disable complete 메시지를 송신 할 수 있다.

S1403단계에서, 상기 도플러 효과 보정 메커니즘의 비활성화 완료 메시지를 수신한 단말(1400)은 더 이상 도플러 효과 보정 메커니즘을 적용하지 않고, 기존 방식에 따라 신호를 송수신 할 수 있다. 예를 들어, 단말의 GNSS를 활용하여 측정한 단말의 위치와 현재 위성에 대한 정보에 기반하여 신호를 송수신 할 수 있다.

도 15는 본 개시가 적용 될 수 있는 NTN에서 타이머를 구동하는 방법을 도시한 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 위성 통신에서 위성 정보의 유효성을 향상 시키기 위하여 유효 기간을 설정할 수 있다. 예를 들어, NTN에서는 유효성 관리를 위해 제 1 validity duration(1502)을 설정 할 수 있다. 상기 제1 Validity duration(1502)은 위성 정보를 포함한 신호를 받은 시점을 시작점으로 동작하는 일종의 타이머 기능을 수행 할 수 있다. 상기 제1 Validity duration(1502)동안 위성 정보를 포함하는 신호를 수신하지 못하는 경우, 기존에 수행하였던 타이밍 어드벤스 보간 또는 도플러 효과 보간 값에 추가적인 보정을 수행하여 신호(또는 데이터)를 송수신 할 수 있다. 만약 상기 제1 validity duration(15022)이 만료될 때까지 새로운 위성 정보를 포함하는 신호를 수신하지 못하는 경우 경우 기존에 사용하던 위성 정보를 폐기시키고 네트워크에 접속을 종료할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 타이밍 어드벤스 또는 도플러 효과 보간을 적용하는 경우 제2 Validity duration(1503)을 포함 할 수 있다. 제2 Validity duration(1503)은 위성 정보가 포함된 신호를 수신하지 못하는 경우 위성 정보 유효 기간 적용 시점을 변경할 수 있다. 구체적으로, 위성 정보를 포함하는 신호 내 적어도 하나의 제2 위성 정보가 포함된 경우 validity duration의 시작 시점을 가장 가까운 제2 위성 정보와 관련된 시점으로 설정 할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, 타이밍 어드벤스 또는 도플러 효과 보간법이 적용된 경우 interpolated validity duration(1504)이라는 추가 타이머를 설정 할 수 있다. Interpolated validity duration(1504)의 시작 시점은 상기 제2 validity duration(1503)이 종료된 시점과 동일하게 설정 할 수 있으며, 상기 interpolated validity duration(1504)까지 만료되는 시점에서 위성 정보의 유효성이 만료 되었다고 판단할 수 있다. 상기 Interpolated validity duration(1504)은 위성 정보를 포함하는 신호의 주기를 기준으로 설정하나 이에 국한되지 않고 보간한 값과 실제 값의 오차가 허용 가능한 범위 내에서 네트워크가 자유롭게 설정 할 수도 있다.

도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.

도 16을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 단말은 송수신부(1605), 제어부(1610) 및 저장부(1615)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 개시에서 단말의 제어부(1410)는 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부(1605)는 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(1605)는 예를 들어, 본 개시의 일 실시예에 따른 위성 또는 기지국에 신호를 송신하고, 위성 또는 기지국으로부터 신호를 수신할 수 있다.

제어부(1610)은 본 개시에서 제안하는 일 실시예에 따른 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1610)은 상기에서 기술한 도면(또는, 순서도, 흐름도)에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.

저장부(1615)는 송수신부(1610)을 통해 송수신되는 정보 및 제어부(1610)를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 노드의 구조를 도시한 도면이다.

본 개시에서, 네트워크 엔티티는 NTN에서의 위성을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 위성은 NR에서의 DU 또는 CU의 기능을 수행할 수 있으며, 또는 독립적인 기지국의 기능을 수행할 수도 있다. 한편, 본 개시의 위성이 기지국의 기능을 수행하는 경우, 위성은 기지국 또는 NTN 기지국으로 지칭될 수도 있다.

도 17을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티는 송수신부(1705), 제어부(1710) 및 저장부(1715)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 개시에서 단말의 제어부(1710)는 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부(1705)는 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(1705)는 예를 들어, 본 개시의 일 실시예에 따른 단말에 신호를 송신하고, 또는 단말로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 송수신부(1705)는 위성 간 링크를 통해 다른 위성과 신호를 송수신할 수 있으며, 위성 간 멀티 홉 통신 또한 수행할 수 있다.

제어부(1710)은 본 개시에서 제안하는 일 실시예에 따른 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1710)은 상기에서 기술한 도면(또는, 순서도, 흐름도)에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.

저장부(1715)는 송수신부(1710)을 통해 송수신되는 정보 및 제어부(1710)를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

본 개시에서 제안하는 방법들은 발명의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 각 실시예에 포함된 내용의 일부 또는 전부가 조합되어 실행될 수도 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

또한, 본 명세서와 도면에는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

NTN(non-terrestrial network)을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 단말의 방법에 있어서,
상기 단말이 위치한 셀을 제공하는 제1 위성으로부터 제1 위성 정보 및 적어도 하나의 제2 위성 정보 포함하는 신호를 수신하는 단계;
상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보에 기반하여 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스(TA, timing advance) 정보 또는 도플러 효과 정보 중 적어도 어느 하나를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 정보 또는 도플러 효과 정보 중 적어도 하나에 기반하여 신호를 송수신 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 위성 정보는 상기 제1 위성의 위치 정보, 또는 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제2 위성 정보는 특정 전송 시간 구간에서 상기 제2 위성의 위치 정보, 속도 정보, 가속도 정보, 또는 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 타이밍 어드벤스 정보를 결정하는 단계는 상기 제2 위성 정보의 개수를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서,
상기 제2 위성 정보의 개수가 한 개인 경우 상기 제1 위성 정보와 상기 제2 위성 정보에 기반하여 선형 보간법을 적용하여 상기 타이밍 어드벤스 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서,
상기 제2 위성 정보의 개수가 두 개 이상인 경우 상기 전송 시간 구간 별 위성의 고도각을 계산하는 단계를 더 포함하며,
상기 제1 위성 또는 가장 먼 전송 시간 구간에서의 위성이 가장 큰 고도각을 갖는 경우 선형 보간법을 적용하여 상기 타이밍 어드벤스 정보를 결정하고,
상기 제1 위성 또는 상기 가장 먼 전송 시간 구간에서의 위성이 가장 큰 고도각을 갖지 않는 경우 이차 보간법을 적용하여 상기 타이밍 어드벤스 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
제1 타이머를 구동하는 단계를 더 포함하며,
상기 제1 타이머는 가장 짧은 전송 시간 구간에서의 제2 위성 정보에 기반하여 구동하며 가장 먼 전송 시간 구간에서의 제2 위성 정보에 기반하여 종료 하는 것을 특징으로 하며,
상기 제1 타이머가 구동되는 동안 새로운 위성 정보를 포함하는 신호를 수신하지 못하는 경우 네트워크 접속을 종료하는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서,
제2 타이머를 구동하는 단계를 더 포함하며,
상기 제2 타이머는 상기 제1 타이머가 종료된 이후 구동하기 시작하는 것을 특징으로 하고,
상기 제2 타이머가 종료되기 전까지 상기 결정된 타이밍 어드벤스 정보 또는 도플러 효과 정보가 유효한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 도플러 효과 정보는 선형 보간법을 적용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
NTN(non-terrestrial network)을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 제1 위성의 방법에 있어서,
상기 제1 위성이 제공하는 셀에 위치한 단말로 전송하기 위한 제1 위성 정보 및 적어도 하나의 제2 위성 정보를 포함하는 신호를 생성하는 단계;
상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보를 포함하는 신호를 송신하는 단계; 및
상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보에 기반하여 전송 시간 구간 별로 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 위성 정보는 적어도 하나 이상의 상기 제1 위성의 위치 정보, 또는 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제2 위성 정보는 특정 전송 시간 구간에서 상기 제2 위성의 위치 정보, 속도 정보, 가속도 정보, 또는 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
NTN(non-terrestrial network)를 지원하는 무선 통신 시스템에서의 단말에 있어서,
신호를 송수신 하는 송수신부; 및
상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하며,
상기 제어부는 상기 단말이 위치한 셀을 제공하는 제1 위성으로부터 제1 위성 정보 및 적어도 하나의 제2 위성 정보 포함하는 신호를 수신하고, 상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보에 기반하여 전송 시간 구간 별로 타이밍 어드벤스(TA, timing advance) 정보 또는 도플러 효과 정보 중 어느 하나를 결정하며, 상기 결정한 전송 시간 구간 별 타이밍 어드벤스 정보 또는 도플러 효과 정보 중 적어도 하나에 기반하여 신호를 송수신 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제11항에 있어서,
상기 제1 위성 정보는 상기 제1 위성의 위치 정보, 또는 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제2 위성 정보는 특정 전송 시간 구간에서 상기 제2 위성의 위치 정보, 속도 정보, 가속도 정보, 또는 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
제12항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제2 위성 정보의 개수를 판단하고, 상기 타이밍 어드벤스 정보를 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제13항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제2 위성 정보의 개수가 한 개인 경우 상기 제1 위성 정보와 상기 제2 위성 정보에 기반하여 선형 보간법을 적용하여 상기 타이밍 어드벤스 정보를 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제13항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제2 위성 정보의 개수가 두 개 이상인 경우 상기 전송 시간 구간 별 위성의 고도각을 계산하고, 상기 제1 위성 또는 가장 먼 전송 시간 구간에서의 위성이 가장 큰 고도각을 갖는 경우 선형 보간법을 적용하여 상기 타이밍 어드벤스 정보를 결정하며, 상기 제1 위성 또는 상기 가장 먼 전송 시간 구간에서의 위성이 가장 큰 고도각을 갖지 않는 경우 이차 보간법을 적용하여 상기 타이밍 어드벤스 정보를 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제11항에 있어서,
상기 제어부는 제1 타이머를 구동하도록 제어하며, 상기 제1 타이머는 가장 짧은 전송 시간 구간에서의 제2 위성 정보에 기반하여 구동하며 가장 먼 전송 시간 구간에서의 제2 위성 정보에 기반하여 종료 하며, 상기 제1 타이머가 구동되는 동안 새로운 위성 정보를 포함하는 신호를 수신하지 못하는 경우 네트워크 접속을 종료하는 것을 특징으로 하는 단말.
제16항에 있어서,
상기 제어부는 제2 타이머를 구동하도록 제어하며, 상기 제2 타이머는 상기 제1 타이머가 종료된 이후 구동하기 시작하는 것을 특징으로 하고, 상기 제2 타이머가 종료되기 전까지 상기 결정된 타이밍 어드벤스 정보 또는 도플러 효과 정보가 유효한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 단말.
제11항에 있어서,
상기 제어부는 선형 보간법을 적용하여 상기 도플러 효과 정보를 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
NTN(non-terrestrial network)을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 제1 위성에 있어서,
신호를 송수신하는 송수신부; 및
제어부를 포함하며,
상기 제어부는 상기 제1 위성이 제공하는 셀에 위치한 단말로 전송하기 위한 제1 위성 정보 및 적어도 하나의 제2 위성 정보를 포함하는 신호를 생성하고, 상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보를 포함하는 신호를 송신하며, 상기 제1 위성 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 위성 정보에 기반하여 전송 시간 구간 별로 데이터를 송수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제1 위성.
제19항에 있어서,
상기 제1 위성 정보는 상기 제1 위성의 위치 정보, 또는 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제2 위성 정보는 특정 전송 시간 구간에서 적어도 하나 이상의 상기 제2 위성의 위치 정보, 속도 정보, 가속도 정보, 또는 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 위성.