KR20240111142A - 무선 통신 시스템에서 웨이크업 수신기를 가진 단말의 수신 지연을 감소시키는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 6G 통신 시스템에 관련된 것이다. 또한, 본 개시는 이동 통신 시스템에서 웨이크업 수신기를 가진 단말의 수신 지연 시간을 감소시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 개시에 따르면 이동 통신 시스템에서 단말의 과도한 수신 지연 시간을 해소할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 웨이크업 수신기를 가진 단말의 수신 지연을 감소시키는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING RECEPTION DELAY OF USER EQUIPMENT HAVING WAKE-UP RECEIVER IN WIRELESS COMMUNICATION}

본 개시는 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 웨이크업 수신기를 가진 단말의 수신 지연을 감소시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.

5G 이동통신 기술은 빠른 전송 속도와 새로운 서비스가 가능하도록 넓은 주파수 대역을 정의하고 있으며, 3.5 기가헤르츠(3.5GHz) 등 6GHz 이하 주파수('Sub 6GHz') 대역은 물론 28GHz와 39GHz 등 밀리미터파(㎜Wave)로 불리는 초고주파 대역('Above 6GHz')에서도 구현이 가능하다. 또한, 5G 통신 이후(Beyond 5G)의 시스템이라 불리어지는 6G 이동통신 기술의 경우, 5G 이동통신 기술 대비 50배 빨라진 전송 속도와 10분의 1로 줄어든 초저(Ultra Low) 지연시간을 달성하기 위해 테라헤르츠(Terahertz) 대역(예를 들어, 95GHz에서 3 테라헤르츠(3THz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다.

5G 이동통신 기술의 초기에는, 초광대역 서비스(enhanced Mobile BroadBand, eMBB), 고신뢰/초저지연 통신(Ultra-Reliable Low-Latency Communications, URLLC), 대규모 기계식 통신 (massive Machine-Type Communications, mMTC)에 대한 서비스 지원과 성능 요구사항 만족을 목표로, 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위한 빔포밍(Beamforming) 및 거대 배열 다중 입출력(Massive MIMO), 초고주파수 자원의 효율적 활용을 위한 다양한 뉴머롤로지 지원(복수 개의 서브캐리어 간격 운용 등)와 슬롯 포맷에 대한 동적 운영, 다중 빔 전송 및 광대역을 지원하기 위한 초기 접속 기술, BWP(Band-Width Part)의 정의 및 운영, 대용량 데이터 전송을 위한 LDPC(Low Density Parity Check) 부호와 제어 정보의 신뢰성 높은 전송을 위한 폴라 코드(Polar Code)와 같은 새로운 채널 코딩 방법, L2 선-처리(L2 pre-processing), 특정 서비스에 특화된 전용 네트워크를 제공하는 네트워크 슬라이싱(Network Slicing) 등에 대한 표준화가 진행되었다.

현재, 5G 이동통신 기술이 지원하고자 했던 서비스들을 고려하여 초기의 5G 이동통신 기술 개선(improvement) 및 성능 향상(enhancement)을 위한 논의가 진행 중에 있으며, 차량이 전송하는 자신의 위치 및 상태 정보에 기반하여 자율주행 차량의 주행 판단을 돕고 사용자의 편의를 증대하기 위한 V2X(Vehicle-to-Everything), 비면허 대역에서 각종 규제 상 요구사항들에 부합하는 시스템 동작을 목적으로 하는 NR-U(New Radio Unlicensed), NR 단말 저전력 소모 기술(UE Power Saving), 지상 망과의 통신이 불가능한 지역에서 커버리지 확보를 위한 단말-위성 직접 통신인 비 지상 네트워크(Non-Terrestrial Network, NTN), 위치 측위(Positioning) 등의 기술에 대한 물리계층 표준화가 진행 중이다.

뿐만 아니라, 타 산업과의 연계 및 융합을 통한 새로운 서비스 지원을 위한 지능형 공장 (Industrial Internet of Things, IIoT), 무선 백홀 링크와 액세스 링크를 통합 지원하여 네트워크 서비스 지역 확장을 위한 노드를 제공하는 IAB(Integrated Access and Backhaul), 조건부 핸드오버(Conditional Handover) 및 DAPS(Dual Active Protocol Stack) 핸드오버를 포함하는 이동성 향상 기술(Mobility Enhancement), 랜덤액세스 절차를 간소화하는 2 단계 랜덤액세스(2-step RACH for NR) 등의 기술에 대한 무선 인터페이스 아키텍쳐/프로토콜 분야의 표준화 역시 진행 중에 있으며, 네트워크 기능 가상화(Network Functions Virtualization, NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(Software-Defined Networking, SDN) 기술의 접목을 위한 5G　베이스라인 아키텍쳐(예를 들어, Service based Architecture, Service based Interface), 단말의 위치에 기반하여 서비스를 제공받는 모바일 엣지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing, MEC) 등에 대한 시스템 아키텍쳐/서비스 분야의 표준화도 진행 중이다.

이와 같은 5G 이동통신 시스템이 상용화되면, 폭발적인 증가 추세에 있는 커넥티드 기기들이 통신 네트워크에 연결될 것이며, 이에 따라 5G 이동통신 시스템의 기능 및 성능 강화와 커넥티드 기기들의 통합 운용이 필요할 것으로 예상된다. 이를 위해, 증강현실(Augmented Reality, AR), 가상현실(Virtual Reality, VR), 혼합 현실(Mixed Reality, MR) 등을 효율적으로 지원하기 위한 확장 현실(eXtended Reality, XR), 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 및 머신러닝(Machine Learning, ML)을 활용한 5G 성능 개선 및 복잡도 감소, AI 서비스 지원, 메타버스 서비스 지원, 드론 통신 등에 대한 새로운 연구가 진행될 예정이다.

또한, 이러한 5G 이동통신 시스템의 발전은 6G 이동통신 기술의 테라헤르츠 대역에서의 커버리지 보장을 위한 신규 파형(Waveform), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(Array Antenna), 대규모 안테나(Large Scale Antenna)와 같은 다중 안테나 전송 기술, 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) 기술 뿐만 아니라, 6G 이동통신 기술의 주파수 효율 향상 및 시스템 네트워크 개선을 위한 전이중화(Full Duplex) 기술, 위성(Satellite), 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 자원을 활용하여 실현하는 차세대 분산 컴퓨팅 기술 등의 개발에 기반이 될 수 있을 것이다.

상술한 것과 이동통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 웨이크업 수신기를 가진 단말의 수신 지연을 감소시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 개시는 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 신호 전송 방법을 정의함으로써, 단말에 낮은 수신 지연 시간을 제공할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 시스템의 시간-주파수 자원 영역의 기본 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 동기 신호의 시간 영역 매핑 구조 및 빔 스위핑 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 랜덤 엑세스 절차의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 기지국에게 단말 능력(UE capability) 정보를 보고하는 절차의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국이 WUS를 통해 WUR를 가진 단말의 메인 라디오 상태 전환을 지시하는 도면이다.
도 6은 5G 단말의 페이징 되지 않은 그룹과 페이징 된 그룹에 대한 타임라인을 나타낸 도면이다.
도 7은 웨이크업 수신기를 가진 단말의 페이징 되지 않은 그룹과 페이징 된 그룹에 대한 타임라인을 나타낸 도면이다.
도 8은 1024 라디오 프레임 이상의 길이로 eDRX가 설정된 상황에서 5G 단말의 타임라인을 나타낸 도면이다.
도 9는 1024 라디오 프레임 이상의 길이로 eDRX가 설정된 상황에서 웨이크업 수신기를 가진 단말의 타임라인을 나타낸 도면이다.
도 10은 1024 라디오 프레임 이상의 길이로 eDRX가 설정된 상황에서 저지연 수신을 필요로 하는 데이터가 발생했을 때, 웨이크업 수신기를 가진 단말의 타임라인을 나타낸 도면이다.
도 11은 1024 라디오 프레임 이상의 길이로 eDRX가 설정된 상황에서 저지연 수신을 필요로 하는 데이터가 발생했을 때, 웨이크업 신호를 통해 저지연 모드를 지시하는 기지국과 기존 단말 및 웨이크업 수신기를 가진 단말의 타임라인을 나타낸 도면이다.
도 12는 1024 라디오 프레임 이상의 길이로 eDRX가 설정된 상황에서 저지연 수신을 필요로 하는 데이터가 발생했을 때, DCI를 통해 저지연 모드를 위한 파라미터가 설정되는 기지국과 기존 단말 및 웨이크업 수신기를 가진 단말의 타임라인을 나타낸 도면이다.
도 13은 UE Assistance Information (UAI)에 대한 절차를 나타낸 도면이다.
도 14는 5G 단말의 페이징 된 그룹이 PO를 받기 전 SSB burst 대신 TRS를 수신하는 타임라인을 나타낸 도면이다.
도 15는 TRS의 RE mapping을 도식화한 도면이다.
도 16은 웨이크업 수신기를 가진 단말의 페이징 된 그룹이 PO를 받기 전 SSB burst 대신 TRS burst를 수신하는 타임라인을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 송수신 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

이하, 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 개시의 이점 및 특징, 그리고 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 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity, 네트워크 엔티티)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 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 또는 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.

이하 본 개시에서, 상위 시그널링은 기지국에서 물리 계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 또는 단말에서 물리 계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법을 뜻한다. 상위 시그널링은 RRC(radio resource control) 시그널링 또는 MAC(media access control) 제어 요소(control element, CE)로 이해될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP NR(New Radio: 5세대 이동통신 표준) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, 스마트폰, IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, gNB, eNode B, eNB, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.

최근 폭발적으로 증가하는 모바일 데이터 트래픽을 처리하기 위해 LTE (Long Term Evolution 또는 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)) 및 LTE-A (LTE-Advanced 또는 E-UTRA Evolution) 이후의 차세대 통신 시스템인 5G (5^th Generation) 시스템 또는 New Radio access technology (NR) 의 초기 표준이 완료되었다. 기존의 이동 통신 시스템이 통상적인 음성/데이터 통신에 중점을 두었던데 비해, 5G 시스템은 기존 음성/데이터 통신의 향상을 위한 eMBB (enhanced Mobile BroadBand) 서비스, 고신뢰도/초저지연 (Ultra-Reliable and Low Latency Communication; URLLC) 서비스, 대량의 사물 통신을 지원하는 massive MTC (Machine Type Communication) 서비스 등, 다양한 서비스와 요구사항을 만족시키는 것을 목표로 하고 있다.

기존 LTE 및 LTE-A 의 단일 케리어당 시스템 전송 대역폭은(Transmission bandwidth) 최대 20MHz 로 제한되는데 반해, 5G 시스템은 이보다 월등히 넓은 초광대역폭을 활용해서 수 Gbps 에 이르는 초고속 데이터 서비스를 주요 목표로 한다. 이에 따라 5G 시스템은 초광대역폭 주파수 확보가 상대적으로 용이한 수 GHz 부터 최대 100 GHz 의 초고주파 대역을 후보 주파수로 고려하고 있다. 추가적으로 기존 이동 통신 시스템에서 사용하는 수백 MHz 에서 수 GHz 에 포함되는 주파수 대역 중에서 주파수 재배치 또는 할당을 통해 5G 시스템을 위한 광대역폭 주파수 확보가 가능하다.

상기 초고주파 대역의 전파는 파장이 수 mm 수준으로 밀리미터웨이브 (mmWave) 라고 부르기도 한다. 그러나 초고주파 대역에서는 주파수 대역에 비례해서 전파의 경로 손실 (pathloss)이 증가하여, 이동 통신 시스템의 커버리지는 작아지게 된다.

상기 초고주파 대역에서 커버리지 감소의 단점을 극복하기 위해, 복수의 안테나를 사용해서 전파의 방사 에너지를 소정의 목적 지점으로 집중시켜 전파의 도달 거리를 증가 시키는 빔포밍 (beamforming) 기술을 적용한다. 즉, 상기 빔포밍 기술을 적용한 신호는 신호의 빔폭 (beam width)이 상대적으로 좁아지고, 상기 좁아진 빔폭 내에 방사 에너지가 집중되어 전파 도달 거리가 증가한다. 상기 빔포밍 기술은 송신단 및 수신단에 각각 적용할 수 있다. 빔포밍 기술은 커버리지 증가 효과 이외에도, 빔포밍 방향 이외 영역에서 간섭을 감소시키는 효과가 있다. 상기 빔포밍 기술이 적절히 동작하기 위해서는 송/수신 빔의 정확한 측정 및 피드백 방법이 필요하다. 상기 빔포밍 기술은 소정의 단말과 기지국 사이에 일대일로 대응되는 제어 채널 또는 데이터 채널에 적용할 수 있다. 또한 기지국이 시스템 내의 복수의 단말에게 전송하는 공통신호, 예를 들어 동기 신호 (synchronization signal), 방송채널 (physical broadcast channel; PBCH), 시스템 정보 (system information)를 전송하기 위한 제어 채널 및 데이터 채널에 대해서도 커버리지 증가를 위해 빔포밍 기술을 적용할 수 있다. 공통신호에 빔포밍 기술을 적용할 경우에는, 빔 방향을 변경해서 신호를 전송하는 빔스위핑 (beam sweeping) 기술을 추가적으로 적용해서 셀내의 임의의 위치에 존재하는 단말에 대해서 공통신호가 도달할 수 있도록 한다.

5G 시스템의 또 다른 요구사항으로, 송수신단 사이 전송지연이 약 1ms 내외인 초저지연 (ultra-low latency) 서비스가 요구되고 있다. 전송지연을 줄이기 위한 한가지 방안으로 LTE 및 LTE-A 대비 짧은 TTI (short TTI; Transmission Time Interval) 기반의 프레임 구조 설계가 필요하다. TTI 는 스케줄링을 수행하는 기본 시간 단위로, 기존 LTE 및 LTE-A 시스템의 TTI 는 한 서브프레임의 길이에 해당하는 1ms 이다. 예를 들어, 상기 5G 시스템의 초저지연 서비스에 대한 요구사항을 만족시키기 위한 짧은 TTI 로, 기존 LTE 및 LTE-A 시스템보다 짧은 0.5ms, 0.25ms, 0.125ms 등이 가능하다.

본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이동 통신 시스템에서 웨이크업 수신기를 가진 단말의 신호 전송 방법을 정의함으로써, 과도한 단말의 파워 소모 문제를 해소하고 높은 에너지 효율을 달성할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 시스템의 시간-주파수 자원 영역의 기본 구조의 일례를 나타내는 도면이다. 즉, 도 1은 5G 시스템의 데이터 또는 제어 채널이 전송되는 무선 자원 영역인 시간-주파수 자원 영역의 기본 구조를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 도 1에서 가로축은 시간 영역을, 세로축은 주파수 영역을 나타낸다. 5G 시스템의 시간 영역에서의 최소 전송단위는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로서, (102)개의 심볼이 모여 하나의 슬롯(106)을 구성하고, 개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임 (105)을 구성할 수 있다. 상기 서브프레임의 길이는 1.0ms이고, 10개의 서브프레임이 모여 10ms 프레임 (114)을 구성할 수 있다. 주파수 영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(subcarrier)로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 N_BW (104)개의 서브캐리어로 구성될 수 있다.

시간-주파수 영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(Resource Element, RE)(112)로서 OFDM 심볼 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타내어질 수 있다. 리소스 블록(Resource Block, RB 또는 Physical Resource Block, PRB)은 주파수 영역에서 (110)개의 연속된 서브캐리어로 정의될 수 있다. 5G 시스템에서 = 12 이고, 단말에게 스케줄링되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가할 수 있다.

5G 시스템에서 기지국은 RB 단위로 데이터를 매핑하고, 일반적으로 소정의 단말에 대해 한 슬롯을 구성하는 RB에 대해 스케줄링을 수행할 수 있다. 즉, 5G 시스템에서 스케줄링이 수행되는 기본 시간 단위는 슬롯이고, 스케줄링이 수행되는 기본 주파수 단위는 RB일 수 있다.

OFDM 심볼개수 은 심볼간 간섭 방지를 위해 심볼마다 추가되는 순환 프리픽스(Cyclic Prefix, CP)의 길이에 따라 정해지는데, 예를 들어 일반형 CP (Normal CP)가 적용되면 = 14, 확장형 CP (Extended CP)가 적용되면 = 12 일 수 있다. 확장형 CP는 일반형 CP 보다 전파 전송 거리가 상대적으로 긴 시스템에 적용되어 심볼 간 직교성을 유지할 수 있게 한다. 일반형 CP의 경우, CP 길이와 심볼 길이의 비율이 일정한 값으로 유지됨으로써, CP 로 인한 오버헤드가 서브캐리어 간격에 관계 없이 일정하게 유지될 수 있다. 즉, 서브캐리어 간격이 작으면 심볼 길이는 길어지고, 이에 따라 CP 길이도 길어질 수 있다. 반대로, 서브캐리어 간격이 크면 심볼 길이는 짧아지고, 이에 따라 CP 길이는 줄어들 수 있다. 심볼 길이와 CP 길이는 서브캐리어 간격에 반비례할 수 있다.

5G 시스템에서는 다양한 서비스와 요구사항을 만족시키기 위해, 서브캐리어 간격을 조절함으로써 다양한 프레임구조가 지원될 수 있다. 예를 들어,

- 동작 주파수 대역 관점에서는, 서브캐리어 간격 (subcarrier spacing)이 클수록 고주파 대역의 phase noise 복구에 유리한 특징이 있다.

- 전송시간 관점에서는, 서브캐리어 간격이 크면 시간 영역의 심볼 길이가 짧아지고, 결과적으로 슬롯 길이가 짧아져서 URLLC 와 같이 초저지연 서비스를 지원하기에 유리하다.

- 셀 크기 관점에서는, CP 길이가 길수록 큰 셀을 지원 가능하므로 서브캐리어 간격이 작을 수록 상대적으로 큰 셀을 지원할 수 있다. 셀(cell)은 이동통신에서 하나의 기지국이 포괄하는 지역을 가리키는 개념이다.

상기 서브캐리어 간격 (subcarrier spacing), CP 길이 등은 OFDM 송수신에 필수적인 정보로서 기지국과 단말이 서브캐리어 간격, CP 길이 등을 서로 공통의 값으로 인지해야 원활한 송수신이 가능하다. [표 1] 은 5G 시스템에서 지원하는 서브캐리어 간격 설정 (subcarrier spacing configuration, μ), 서브캐리어 간격 (Δf), CP 길이의 관계를 나타낸다.

[표 1]

[표 2] 는 일반형 CP의 경우 서브캐리어 간격 설정 (μ) 별로, 각각 한 슬롯당 심볼 개수 (), 한 프레임당 슬롯 개수 (), 한 서브프레임 당 슬롯 개수 ( )를 나타낸다.

[표 2]

[표 3] 은 확장형 CP의 경우 서브캐리어 간격 설정 (μ) 별로, 각각 한 슬롯당 심볼 개수 (), 한 프레임당 슬롯 개수 (), 한 서브프레임 당 슬롯 개수 ( )를 나타낸다.

[표 3]

5G 시스템이 도입되는 초기에는, 적어도 기존 LTE 또는/및 LTE-A (이하 LTE/LTE-A) 시스템과의 공존 또는 듀얼 모드 운영이 예상된다. 이로써 기존 LTE/LTE-A는 단말에게 안정적인 시스템 동작을 제공하고, 5G 시스템은 단말에게 향상된 서비스를 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서 5G 시스템의 프레임 구조는 적어도 LTE/LTE-A의 프레임 구조 또는 필수 파라미터 세트를 (서브캐리어 간격 = 15kHz) 포함할 필요가 있다.

예를 들어, 서브캐리어 간격 설정 μ=0 인 프레임 구조 (이하 프레임 구조 A)와 서브캐리어 간격 설정 μ=1 인 프레임 구조(이하 프레임 구조 B)를 비교하면, 프레임 구조 A 대비 프레임 구조 B는 서브캐리어 간격과 RB 크기는 2배 커지고, 슬롯 길이와 심볼 길이는 2배 작아진 것을 나타낸다. 프레임 구조 B의 경우, 2 개의 슬롯이 1 개의 서브프레임을 구성하고, 20 개의 서브프레임이 1 개의 프레임을 구성할 수 있다.

기 5G 시스템의 프레임 구조를 일반화하면, 필수 파라미터 세트인 서브캐리어 간격, CP 길이, 슬롯 길이 등이 프레임 구조별로 서로 정수배의 관계를 갖도록 함으로서, 높은 확장성을 제공한다. 그리고 프레임 구조와 무관한 기준 시간 단위를 나타내기 위해 1ms의 고정된 길이의 서브프레임이 정의될 수 있다.

프레임 구조는 다양한 시나리오에 대응시켜 적용할 수 있다. 셀 크기 관점에서는, CP 길이가 길수록 큰 셀을 지원 가능하므로, 프레임 구조 A가 상기 프레임 구조 B 대비 상대적으로 큰 셀을 지원할 수 있다. 동작 주파수 대역 관점에서는, 서브캐리어 간격이 클수록 고주파 대역의 phase noise 복구에 유리하므로, 프레임 구조 B가 프레임 구조 A 대비 상대적으로 높은 동작 주파수를 지원할 수 있다. 서비스 관점에서는, URLLC 와 같이 초저지연 서비스를 지원하기에는 스케줄링의 기본 시간 단위인 슬롯 길이가 짧을수록 유리하므로, 프레임 구조 B가 상기 프레임 구조 A 대비 상대적으로 URLLC 서비스에 적합할 수 있다.

이하 본 개시의 설명에서 상향링크(uplink, UL)는 단말이 기지국으로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선링크를 의미하고, 하향링크(downlink, DL)는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선링크를 의미할 수 있다.

단말이 최초로 시스템에 접속하는 초기 접속 (initial access) 단계에서, 단말은 셀 탐색(cell search)을 통해 기지국이 전송한 동기신호 (synchronization signal)로부터 하향링크 시간 및 주파수 동기를 맞추고, 셀 식별자(cell ID)를 획득할 수 있다. 그리고 단말은 획득한 셀 ID를 사용하여 PBCH (Physical Broadcast Channel)를 수신하고, PBCH로부터 필수 시스템 정보인 MIB (Master Information Block)를 획득할 수 있다. 추가적으로 단말은 기지국이 전송하는 시스템 정보 (System Information Block, SIB)를 수신하여 셀 공통의 송수신 관련 제어 정보를 획득할 수 있다. 셀 공통의 송수신 관련 제어 정보는 랜덤 엑세스 관련 제어 정보, 페이징 관련 제어 정보, 각종 물리 채널에 대한 공통 제어 정보 등을 포함할 수 있다.

동기 신호 (synchronization signal)는 셀 탐색의 기준이 되는 신호로서, 주파수 밴드 별로, phase noise 등과 같은 채널 환경에 적합하도록 서브캐리어 간격이 적용될 수 있다. 데이터 채널 또는 제어 채널의 경우, 상술된 바와 같이 다양한 서비스를 지원하기 위해서, 서비스 타입에 따라 서브캐리어 간격이 다르게 적용될 수 있다.

도 2는 동기 신호의 시간 영역 매핑 구조 및 빔 스위핑 동작의 일례를 나타내는 도면이다.

설명을 위해 다음의 구성요소들이 정의될 수 있다

- PSS (Primary Synchronization Signal): DL 시간/주파수 동기의 기준이 되는 신호로 셀 ID 일부 정보를 제공한다.

- SSS (Secondary Synchronization Signal): DL 시간/주파수 동기의 기준이 되고 셀 ID 나머지 일부 정보를 제공한다. 추가적으로 PBCH의 복조를 위한 기준신호 (Reference Signal) 역할을 할 수 있다.

- PBCH (Physical Broadcast Channel): 단말의 데이터 채널 및 제어 채널 송수신에 필요한 필수 시스템 정보인 MIB (Master Information Block)를 제공한다. 필수 시스템 정보는 제어 채널의 무선 자원 매핑 정보를 나타내는 탐색공간 (search space) 관련 제어 정보, 시스템 정보를 전송하는 별도의 데이터 채널에 대한 스케줄링 제어 정보, 타이밍 기준이 되는 프레임 단위 인덱스인 SFN (System Frame Number) 등의 정보 등을 포함할 수 있다.

- SS/PBCH 블록 (Synchronization Signal/PBCH Block or SSB): SS/PBCH 블록은 N 개의 OFDM 심볼로 구성되며 PSS, SSS, PBCH 등의 조합으로 이뤄진다. 빔스위핑 기술이 적용되는 시스템의 경우, SS/PBCH 블록은 빔 스위핑이 적용되는 최소 단위이다. 5G 시스템에서 N = 4 일 수 있다. 기지국은 최대 L 개의 SS/PBCH 블록을 전송할 수 있고, L 개의 SS/PBCH 블록은 하프 프레임 (0.5ms) 내에 매핑된다. 그리고 L 개의 SS/PBCH 블록은 소정의 주기 P 단위로 주기적으로 반복된다. 주기 P는 기지국이 시그널링을 통해 단말에게 알려줄 수 있다. 만약 주기 P에 대한 별도 시그널링이 없을 경우, 단말은 미리 약속된 디폴트 값을 적용한다.

도 2를 참조하면, 도 2는 시간의 흐름에 따라 SS/PBCH 블록 단위로 빔 스위핑이 적용되는 일례를 나타낸다. 도 2의 예에서, 단말1 (205)의 경우 t1 시점(201)에 SS/PBCH 블록#0에 적용된 빔포밍 의해 #d0 (203) 방향으로 방사된 빔을 이용해 SS/PBCH 블록을 수신한다. 그리고 단말2 (206)는 t2 시점(202)에 SS/PBCH 블록#4에 적용된 빔포밍에 의해 #d4 (204) 방향으로 방사된 빔을 이용해 SS/PBCH 블록을 수신한다. 단말은 기지국으로부터 단말이 위치한 방향으로 방사되는 빔을 통해 최적의 동기신호를 획득할 수 있다. 예컨대, 단말1 (205)은 단말1의 위치와 동떨어진 #d4 방향으로 방사되는 빔을 통한 SS/PBCH 블록으로부터는 시간/주파수 동기화 및 필수 시스템 정보를 획득하는 것이 어려울 수 있다.

초기 접속 절차 이외에도, 단말은 현재 셀의 라디오 링크 품질 (radio link quality)이 일정 수준 이상 유지되는지 판단하기 위해서도 SS/PBCH 블록을 수신할 수 있다. 또한 단말이 현재 셀에서 인접 셀로 접속을 이동하는 핸드오버(handover) 절차에서 단말은 인접 셀의 라디오 링크 품질을 판단하고 인접 셀의 시간/주파수 동기를 획득하기 위해 인접 셀의 SS/PBCH 블록을 수신할 수 있다.

초기 접속 (initial access) 절차를 통해 단말이 기지국으로부터 MIB 및 시스템 정보를 획득한 후, 단말은 기지국과의 링크를 접속상태 (connected state 또는 RRC_CONNECTED state)로 전환하기 위해 랜덤 엑세스 (random access) 절차를 수행할 수 있다. 랜덤 엑세스 절차를 완료하면 단말은 connected 상태로 전환되고, 기지국과 단말 사이에 일대일 통신이 가능하게 된다. 이하 도 3을 참조하여 랜덤 엑세스 절차를 상세히 설명한다.

도 3은 랜덤 엑세스 절차의 일례를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 랜덤 엑세스 절차의 제1 단계(310)로서 단말은 랜덤 엑세스 프리앰블(random access preamble)을 기지국으로 전송할 수 있다. 랜덤 엑세스 절차상 단말의 최초 전송 메시지인 랜덤 엑세스 프리앰블은 message 1 이라고 지칭될 수 있다. 기지국은 랜덤 엑세스 프리앰블로부터 단말과 기지국 사이의 전송 지연 값을 측정하고, 상향링크 동기를 맞출 수 있다. 이때 단말은 사전에 시스템 정보에 의해 주어진 랜덤 엑세스 프리앰블 세트 내에서 어떤 랜덤 엑세스 프리앰블을 사용할지 임의로 선택할 수 있다. 그리고 랜덤 엑세스 프리앰블의 초기 전송 전력은 단말이 측정한 기지국과 단말 사이의 경로손실(pathloss)에 따라 결정될 수 있다. 또한 단말은 기지국으로부터 수신한 동기신호로부터 랜덤 엑세스 프리앰블의 송신 빔 방향을 결정해서 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송할 수 있다.

제2 단계(320)에서 기지국은 제1 단계(310)에서 수신한 랜덤 엑세스 프리앰블로부터 측정한 전송 지연 값을 기반으로 단말에게 상향링크 전송 타이밍 조절 명령을 전송한다. 또한 기지국은 스케줄링 정보로서 단말이 사용할 상향링크 자원 및 전력 제어 명령을 전송할 수 있다. 스케줄링 정보에 단말의 상향링크 송신 빔에 대한 제어 정보가 포함될 수 있다.

만약 단말이 제2 단계(320)에서 message 3에 대한 스케줄링 정보인 랜덤 엑세스 응답 (Random Access Response, RAR)(또는, message 2)을 기지국으로부터 소정의 시간 이내에 수신하지 못하면, 제1 단계(310)를 다시 진행할 수 있다. 만약 제1 단계(310)를 다시 진행하는 경우, 단말은 랜덤 엑세스 프리앰블의 전송 전력을 소정의 스텝만큼 증가시켜서 전송함으로써 (power ramping), 기지국의 랜덤 엑세스 프리앰블 수신 확률을 높일 수 있다.

제3 단계(330)에서 단말은 기지국에게 자신의 단말 아이디를 포함한 상향링크 데이터(message 3)를 제2 단계(320)에서 할당 받은 상향링크 자원을 사용해 상향링크 데이터 채널 (Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)을 통해 전송한다. Message 3를 전송하기 위한 상향링크 데이터 채널의 전송 타이밍은 제2 단계(320)에서 기지국으로부터 수신한 타이밍 제어 명령을 따를 수 있다. 그리고 Message 3를 전송하기 위한 상향링크 데이터 채널의 전송 전력은 제2 단계(320)에서 기지국으로부터 수신한 전력 제어 명령과 랜덤 엑세스 프리앰블의 파워램핑 값을 고려해서 결정될 수 있다. Message 3를 전송하기 위한 상향링크 데이터 채널은 단말이 랜덤 엑세스 프리앰블 전송 이후, 단말이 기지국으로 전송하는 최초의 상향링크 데이터 신호를 의미할 수 있다.

제4 단계(340)에서 기지국은 단말이 다른 단말과 충돌 없이 랜덤 엑세스를 수행한 것으로 판단되면, 제3 단계(330)에서 상향링크 데이터를 전송한 단말의 아이디를 포함하는 데이터(message 4)를 해당 단말에게 전송할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 제4 단계(340)에서 기지국이 전송한 신호가 수신되면, 랜덤 엑세스가 성공한 것으로 판단할 수 있다. 그리고 단말은 message 4에 대한 성공적인 수신 여부를 나타내는 HARQ-ACK 정보를 상향링크 제어 채널 (Physical Uplink Control Channel, PUCCH)을 통해서 기지국으로 전송할 수 있다.

만일 단말이 제3 단계(330)에서 전송한 데이터와 다른 단말의 데이터가 서로 충돌하여 기지국이 단말로부터의 데이터 신호 수신에 실패하면, 기지국은 단말에게 더 이상의 데이터 전송을 하지 않을 수 있다. 이에 단말은 일정 시간 이내에 기지국으로부터 제4 단계(340)에서 전송되는 데이터 수신을 하지 못하면, 랜덤 엑세스 절차 실패로 판단하고, 제1 단계(310)부터 다시 시작할 수 있다.

랜덤 엑세스 절차를 성공적으로 완료하면 단말은 connected 상태로 전환되고, 기지국과 단말 사이에 일대일 통신이 가능하게 된다. 기지국은 connected 상태의 단말에게 UE capability 정보를 보고받아, 해당 단말의 UE capability 정보를 참조하여 스케줄링을 조절할 수 있다. 단말은 상기 UE capability 정보를 통해, 단말 자신이 소정의 기능을 지원하는지 여부, 단말이 지원하는 기능의 최대 허용 값 등을 기지국에게 알려줄 수 있다. 따라서, 각각의 단말이 기지국으로 보고하는 상기 UE capability 정보는 단말 별로 서로 다른 값이 될 수 있다.

일례로, 단말은 상기 UE capability 정보로서 다음 제어 정보의 적어도 일부를 포함하는 UE capability 정보를 기지국으로 보고할 수 있다.

- 단말이 지원하는 주파수 밴드 관련 제어 정보

- 단말이 지원하는 채널 대역폭 관련 제어 정보

- 단말이 지원하는 최대 변조 방식 관련 제어 정보

- 단말이 지원하는 최대 빔 개수 관련 제어 정보

- 단말이 지원하는 최대 레이어 개수 관련 제어 정보

- 단말이 지원하는 CSI 리포팅 관련 제어 정보

- 단말이 주파수 호핑을 지원하는지에 대한 제어 정보

- 반송파 묶음 (Carrier aggregation, CA) 지원 시, 대역폭관련 제어 정보

- 반송파 묶음 지원 시, cross carrier scheduling 을 지원하는지에 대한 제어 정보

도 4는 단말이 기지국에게 단말 능력(UE capability) 정보를 보고하는 절차의 일례를 나타내는 도면이다.

도 4를 참고하면, 410 단계에서 기지국(402)은 단말(401)에게 UE capability 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다. 기지국의 UE capability 정보 요청에 따라 단말은, 420 단계에서 기지국에게 UE capability 정보를 전송한다.

전술한 과정을 통해 기지국과 연결된 단말은 RRC_CONNECTED 상태의 단말로서 일대일 통신을 할 수 있다. 반대로 연결이 되지 않는 단말은 RRC_IDLE 상태의 단말로, RRC_IDLE 상태의 단말의 동작은 다음과 같이 구분될 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되지 않는다.

- 상위 계층에 의해 설정된 단말-특정의 DRX (Discontinuous Reception) 사이클을 동작

- 코어 네트워크로부터의 페이징 메시지를 수신하는 동작

- 시스템 정보를 획득

- 주변 셀 관련 측정 동작 및 셀 재선택

5G 시스템에서는 단말의 초기 엑세스에 소모되는 에너지와 시간을 줄이기 위해서 RRC_INACTIVE라는 새로운 상태의 단말이 정의되었다. RRC_INACTIVE 단말은 RRC_IDLE 단말이 수행하는 동작에 더하여 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되지 않는다.

- 셀 접속에 필요한 AS (Access stratum) 정보 저장

- RRC 계층에 의해 설정된 단말-특정 DRX 사이클 동작

- RRC 계층에 의해 핸드오버 시 활용될 수 있는 RNA (RAN-based notification area) 설정 및 주기적으로 업데이트 수행

- I-RNTI를 통해 전송되는 RAN 기반의 페이징 메시지 모니터링

이하 기지국이 단말에게 하향링크 데이터를 전송하거나, 단말의 상향링크 데이터 전송을 지시하는 스케줄링 방법을 설명한다.

하향링크 제어 정보 (Downlink Control Information, DCI)는 기지국이 하향링크를 통해 단말에게 전송하는 제어 정보로서, 소정의 단말에 대한 하향링크 데이터 스케줄링 정보 또는 상향링크 데이터 스케줄링 정보를 포함할 수 있다. 일반적으로 기지국은 DCI를 단말별로 독립적으로 채널코딩 한 후, 하향링크 물리제어 채널인 PDCCH (Physical Downlink Control Channel)를 통해 각각의 단말에게 전송할 수 있다.

기지국은 스케줄링하고자 하는 단말에 대해, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (Downlink assignment) 인지, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (Uplink grant) 인지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등의 목적에 따라 소정의 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용할 수 있다.

기지국은 하향링크 데이터를 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel)를 통해 단말에게 전송할 수 있다. PDSCH의 시간 및 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식, HARQ 관련 제어 정보, 전력제어 정보 등의 스케줄링 정보는, PDCCH를 통해 전송되는 DCI 중 하향링크 데이터 스케줄링 정보와 관련된 DCI를 통해 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.

단말은 상향링크 데이터를 상향링크 데이터 전송용 물리채널인 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)를 통해 기지국으로 전송할 수 있다. PUSCH의 시간 및 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식, HARQ 관련 제어 정보, 전력 제어 정보 등의 스케줄링 정보는 PDCCH를 통해 전송되는 DCI 중 상향링크 데이터 스케줄링 정보와 관련된 DCI를 통해 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.

PDCCH가 매핑되는 시간-주파수 자원은 제어 자원 세트(Control Resource Set, CORESET) 라고 부른다. CORESET은 주파수 영역에서 단말이 지원하는 대역폭의 전체 또는 일부 주파수 자원에 설정될 수 있다. 시간 영역에서는 하나 또는 복수 개의 OFDM 심볼로 설정될 수 있고, 이는 CORESET 길이 (Control Resource Set Duration)로 정의될 수 있다. 기지국은 단말에게 하나 또는 복수개의 CORESET을 상위 계층 시그널링(예컨대 시스템 정보(System Information), MIB(Master Information Block), RRC(Radio Resource Control) 시그널링)을 통해 설정할 수 있다. 단말에게 CORESET를 설정한다는 것은 CORESET 식별자(Identity), CORESET의 주파수 위치, CORESET의 심볼 길이 등의 정보를 제공하는 것을 의미할 수 있다. CORESET를 설정하기 위해 기지국이 단말에게 제공하는 정보들은 <표 4>에 포함된 정보 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.

[표 4]

CORESET는 주파수 영역에서 RB들로 구성될 수 있고, 시간 영역에서 ∈{1,2,3} 심볼로 구성될 수 있다. NR PDCCH는 하나 또는 복수개의 CCE (Control Channel Element) 로 구성될 수 있다. 하나의 CCE는 6개의 REG (Resource Element Group)로 구성될 수 있고, REG는 1 OFDM 심볼 동안의 1 RB로 정의될 수 있다. 하나의 CORESET 내에서 REG는 CORESET의 첫 번째 OFDM 심볼, 가장 낮은 RB에서부터 REG 인덱스 0을 시작으로 시간-우선(Time-First) 순서로 인덱스가 매겨질 수 있다.

PDCCH에 대한 전송 방법으로 인터리빙 (Interleaved) 방식과 비인터리빙 (non-interleaved) 방식이 지원될 수 있다. 기지국은 단말에게 각 CORESET 별로 인터리빙 또는 비인터리빙 전송의 여부를 상위 계층 시그널링을 통해 설정해 줄 수 있다. 인터리빙은 REG 번들 단위로 수행될 수 있다. REG 번들이란 하나 또는 복수개의 REG의 집합으로 정의될 수 있다. 단말은 기지국으로부터 설정 받은 인터리빙 또는 비인터리빙 전송 여부에 기반하여 해당 CORESET 에서의 CCE-to-REG 매핑 방식을 하기의 <표 5>와 같은 방식으로 결정할 수 있다.

[표 5]

기지국은 PDCCH 가 슬롯 내에서 어느 심볼에 매핑되는지, 전송 주기 등의 설정 정보를 단말에게 시그널링을 통해 알려줄 수 있다.

PDCCH의 탐색공간 (search space)에 대해 설명하면 다음과 같다. PDCCH를 전송하는데 필요한 CCE의 개수는 집성 레벨 (Aggregation Level, AL)에 따라 1, 2, 4, 8, 16개가 될 수 있으며, 서로 다른 CCE 개수는 하향링크 제어 채널의 링크 적응(link adaptation)을 위해 사용될 수 있다. 예컨대, AL=L일 경우, 하나의 하향링크 제어 채널이 L 개의 CCE를 통해 전송될 수 있다. 단말은 하향링크 제어 채널에 대한 정보를 모르는 상태에서 신호를 검출하는 블라인드 디코딩 (blind decoding)을 수행하는데, 이를 위해 CCE들의 집합을 나타내는 탐색공간(search space)이 정의될 수 있다. 탐색공간은 주어진 집성 레벨 상에서 단말이 디코딩을 시도해야 하는 CCE들로 이루어진 하향링크 제어 채널 후보군(Candidate)들의 집합이며, 1, 2, 4, 8, 16 개의 CCE로 하나의 묶음을 만드는 여러 가지 집성 레벨이 있으므로 단말은 복수개의 탐색공간을 가질 수 있다. 탐색공간 세트(Search Space Set)는 설정된 모든 집성 레벨에서의 탐색공간들의 집합으로 정의될 수 있다.

탐색공간은 공통 탐색공간(Common Search Space, CSS)과 단말-특정 탐색공간 (UE-specific Search Space, USS)으로 분류될 수 있다. 일정 그룹의 단말들 또는 모든 단말들이 시스템 정보(System Information Block, SIB)에 대한 동적인 스케줄링이나 페이징 메시지와 같은 셀 공통의 제어 정보를 수신하기 위해 PDCCH의 공통 탐색공간을 조사할 수 있다. 예를 들어, 단말은 시스템 정보 수신을 위한 PDSCH의 스케줄링 할당 정보를 PDCCH의 공통 탐색공간을 조사함으로써 수신할 수 있다. 공통 탐색공간의 경우, 일정 그룹의 단말들 또는 모든 단말들이 PDCCH를 수신해야 하므로, 미리 약속된 CCE의 집합으로써 정의될 수 있다. 단말-특정적인 PDSCH 또는 PUSCH에 대한 스케줄링 할당 정보는 단말이 PDCCH의 단말-특정 탐색공간을 조사함으로써 수신할 수 있다. 단말-특정 탐색공간은 단말의 ID (Identity) 및 다양한 시스템 파라미터의 함수로 단말-특정적으로 정의될 수 있다.

기지국은 PDCCH의 탐색공간에 대한 설정 정보를 상위 계층 시그널링 (예컨대, SIB, MIB, RRC 시그널링)을 통해 단말에게 설정할 수 있다. 예를 들면, 기지국은 각 집성 레벨 L에서의 PDCCH 후보군 수, 탐색공간에 대한 모니터링 주기, 탐색공간에 대한 슬롯 내 심볼 단위의 모니터링 occasion, 탐색공간 타입(공통 탐색공간 또는 단말-특정 탐색공간), 해당 탐색공간에서 모니터링 하고자 하는 DCI 포맷과 RNTI의 조합, 탐색공간을 모니터링 하고자 하는 CORESET 인덱스 등을 단말에게 설정할 수 있다. 예를 들면, PDCCH에 대한 탐색공간에 대한 파라미터는 하기의 <표 6>과 같은 정보들을 포함할 수 있다.

[표 6]

설정 정보에 따라 기지국은 단말에게 하나 또는 복수 개의 탐색공간 세트를 설정할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기지국은 단말에게 탐색공간 세트 1과 탐색공간 세트 2를 설정할 수 있다. 탐색공간 세트 1에서는 단말이 X-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷 A를 공통 탐색공간에서 모니터링 하도록 설정될 수 있고, 탐색공간 세트 2에서는 단말이 Y-RNTI로 스크램블링된 DCI 포맷 B를 단말-특정 탐색공간에서 모니터링 하도록 설정될 수 있다.

설정 정보에 따르면, 공통 탐색공간 또는 단말-특정 탐색공간에 하나 또는 복수 개의 탐색공간 세트가 존재할 수 있다. 예를 들어 탐색공간 세트#1과 탐색공간 세트#2가 공통 탐색공간으로 설정될 수 있고, 탐색공간 세트#3과 탐색공간 세트#4가 단말-특정 탐색공간으로 설정될 수 있다.

공통 탐색공간에서 단말은 다음의 DCI 포맷과 RNTI의 조합을 모니터링 할 수 있다. 물론 다음 예시에 제한되지 않는다.

- DCI format 0_0/1_0 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, SP-CSI-RNTI, RA-RNTI, TC-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI

- DCI format 2_0 with CRC scrambled by SFI-RNTI

- DCI format 2_1 with CRC scrambled by INT-RNTI

- DCI format 2_2 with CRC scrambled by TPC-PUSCH-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI

- DCI format 2_3 with CRC scrambled by TPC-SRS-RNTI

단말-특정 탐색공간에서 단말은 다음의 DCI 포맷과 RNTI의 조합을 모니터링 할 수 있다. 물론 다음 예시에 제한되지 않는다.

- DCI format 0_0/1_0 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, TC-RNTI

- DCI format 1_0/1_1 with CRC scrambled by C-RNTI, CS-RNTI, TC-RNTI

전술한 RNTI들은 다음의 정의 및 용도를 따를 수 있다.

- C-RNTI (Cell RNTI): 단말-특정 PDSCH 또는 PUSCH 스케줄링 용도

- TC-RNTI (Temporary Cell RNTI): 단말-특정 PDSCH 스케줄링 용도

- CS-RNTI(Configured Scheduling RNTI): 준정적으로 (semi-static) 설정된 단말-특정 PDSCH 스케줄링 용도

- RA-RNTI (Random Access RNTI): 랜덤 엑세스 단계에서 PDSCH 스케줄링 용도

- P-RNTI (Paging RNTI): 페이징이 전송되는 PDSCH 스케줄링 용도

- SI-RNTI (System Information RNTI): 시스템 정보가 전송되는 PDSCH 스케줄링 용도

- INT-RNTI (Interruption RNTI): PDSCH에 대한 pucturing 여부를 알려주기 위한 용도

- TPC-PUSCH-RNTI (Transmit Power Control for PUSCH RNTI): PUSCH에 대한 전력 조절 명령 지시 용도

- TPC-PUCCH-RNTI (Transmit Power Control for PUCCH RNTI): PUCCH에 대한 전력 조절 명령 지시 용도

- TPC-SRS-RNTI (Transmit Power Control for SRS RNTI): SRS에 대한 전력 조절 명령 지시 용도

상술한 DCI 포맷들은 하기의 <표 7>과 같은 정의를 따를 수 있다.

[표 7]

CORESET p, 탐색공간 세트 s에서 집성 레벨 L의 탐색공간은 하기의 수학식과 같이 표현할 수 있다.

[수학식 1]

- L: 집성 레벨

- n_CI: 캐리어(Carrier) 인덱스

- N_CCE,p: 제어자원세트 p 내에 존재하는 총 CCE 개수

- n^μ _s,f: 슬롯 인덱스

- M^(L) _p,s,max: 집성 레벨 L의 PDCCH 후보군 수

- m_snCI = 0, ..., M^(L) _p,s,max -1: 집성 레벨 L의 PDCCH 후보군 인덱스

- i = 0, ..., L-1

- , , , , ,

- n_RNTI : 단말 식별자

값은 공통 탐색공간의 경우 0에 해당할 수 있다.

값은 단말-특정 탐색공간의 경우, 단말의 ID (C-RNTI 또는 기지국이 단말에게 설정해준 ID)과 시간 인덱스에 따라 변하는 값에 해당할 수 있다.

다음으로 5G 시스템에서의 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)에 대해 구체적으로 설명한다.

5G 시스템에서 상향링크 데이터(또는 물리 상향링크 데이터 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)) 또는 하향링크 데이터(또는 물리 하향링크 데이터 채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH))에 대한 스케줄링 정보는 DCI를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달될 수 있다. 단말은 PUSCH 또는 PDSCH에 대하여 대비책(Fallback)용 DCI 포맷과 비대비책(Non-fallback)용 DCI 포맷을 모니터링(Monitoring)할 수 있다. 대비책 DCI 포맷은 기지국과 단말 사이에서 선정의된 고정된 필드로 구성될 수 있고, 비대비책용 DCI 포맷은 설정 가능한 필드를 포함할 수 있다.

DCI는 채널코딩 및 변조 과정을 거쳐 물리 하향링크 제어 채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)을 통해 전송될 수 있다. DCI 메시지 페이로드(payload)에는 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 부착되며 CRC는 단말의 신원에 해당하는 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)로 스크램블링(scrambling) 될 수 있다. DCI 메시지의 목적, 예를 들어 단말-특정(UE-specific)의 데이터 전송, 전력 제어 명령 또는 랜덤 엑세스 응답 등에 따라 서로 다른 RNTI들이 사용될 수 있다. 즉, RNTI는 명시적으로 전송되지 않고 CRC 계산과정에 포함되어 전송된다. PDCCH 상으로 전송되는 DCI 메시지를 수신하면 단말은 할당 받은 RNTI를 사용하여 CRC를 확인하여 CRC 확인 결과가 맞으면 단말은 해당 메시지가 단말에게 전송된 것임을 알 수 있다.

예를 들면, 시스템 정보(System Information, SI)에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 SI-RNTI로 스크램블링될 수 있다. RAR(Random Access Response) 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 RA-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. 페이징(Paging) 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 P-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. SFI(Slot Format Indicator)를 통지하는 DCI는 SFI-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. TPC(Transmit Power Control)를 통지하는 DCI는 TPC-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. 단말-특정의 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하는 DCI는 C-RNTI(Cell RNTI)로 스크램블링 될 수 있다.

DCI 포맷 0_0은 PUSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 0_0은 예컨대 표 8과 같이 하기의 정보들을 포함할 수 있다.

[표 8]

DCI 포맷 0_1은 PUSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 0_1은 예컨대 표 9와 같이 하기의 정보들을 포함할 수 있다.

[표 9]

DCI 포맷 1_0은 PDSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 1_0은 예컨대 표 10과 같이 하기의 정보들을 포함할 수 있다.

[표 10]

DCI 포맷 1_1은 PDSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 1_1은 예컨대 표 11과 같이 하기의 정보들을 포함할 수 있다.

[표 11]

상술한 바와 같이, 5G 시스템에서 수 Gbps에 이르는 초고속 데이터 서비스를 달성하기 위해, 수십 내지 수백 MHz, 또는 수 GHz의 초광대역폭의 신호 송수신이 지원될 수 있다. 초광대역폭의 신호 송수신은 단일 구성 반송파 (component carrier, CC)를 통해 지원되거나, 또는 여러 개의 구성 반송파들을 결합하는 반송파 묶음 (Carrier aggregation, CA) 기술을 통해 지원될 수 있다. 반송파 묶음 기술은 이동통신 사업자가 초고속 데이터 서비스를 제공하기에 충분한 대역폭의 주파수를 단일 구성 반송파로 확보하지 못한 경우, 상대적으로 대역폭 크기가 작은 각각의 구성 반송파들을 결합하여 주파수 대역폭의 총합을 키우고 결과적으로 초고속 데이터 서비스를 가능하게 할 수 있다.

5G 시스템은 다양한 사용 사례 모두를 대상으로 설계되고 개발된다. 대기 시간, 신뢰성 및 가용성 외에도 단말의 에너지 효율은 5G 시스템에서 매우 중요하다. 5G 단말은 개인의 사용 시간에 따라 주 또는 일 단위로 충전을 해야 하는데, 일반적으로 RRC_IDLE/RRC_INACTIVE 상태에서 수십 mW, RRC_CONNECTED 상태에서 수백 mW를 소비한다. 배터리 수명을 연장하기 위한 설계는 더 나은 사용자 경험뿐만 아니라 에너지 효율을 향상시키기 위한 필수 요소이다. 에너지 효율은 연속적인 에너지원이 없는 단말, 예를 들어 작은 충전식 및 단일 코인 셀 배터리를 사용하는 단말에게 더욱 중요하다. 5G 사용 사례 중 센서와 actuator는 모니터링, 측정, 충전 등을 위해 광범위하게 배치되게 되는데, 일반적으로 배터리는 재충전이 불가능하며 최소 몇 년 이상 배터리가 지속될 것으로 예상된다. 또한 웨어러블은 스마트워치, 링, eHealth 관련 기기, 의료 모니터링 기기 등이 있는데 일반적으로 사용시간에 따라 최대 1-2주까지 지속하기가 어렵다.

일 실시예에 따르면, 5G 단말의 전력 소비는 웨이크업 기간들의 설정된 길이, 예를 들어, 페이징 사이클에 의존하게 되는데, 배터리 수명 요건을 충족시키기 위해 값이 큰 extended discontinuous reception (eDRX) 사이클을 사용할 것으로 예상된다. 하지만 eDRX 방식은 높은 대기 시간을 기반으로 배터리 수명이 길게 유지하는 것이므로 대기 시간이 낮은 서비스에 적합하지 않다. 예를 들어, 화재 감지 및 진화 사용 사례에서는 센서에 의해 화재가 감지된 시점으로부터 1~2초 이내에 방화 셔터를 닫고 actuator에 의해 스프링클러를 켜야 한다. 즉, 대기 시간이 중요한 사용 사례이므로, 기존과 같이 긴 eDRX 사이클은 지연 요건을 충족시킬 수 없기 때문에 이러한 경우에 eDRX는 적합하지 않다.

일 실시예에 따르면, 5G 단말은 eDRX 사이클 당 1회 주기적으로 웨이크업이 필요할 수 있으며, 이는 시그널링이나 데이터 트래픽이 없는 기간의 전력 소모를 지배할 수 있다. 페이징과 같이 단말이 트리거 될 때만 웨이크업 할 수 있다면 전력 소모를 획기적으로 줄일 수 있을 것인데, 이는 도 5와 같이 웨이크업 신호 (wake-up signal: WUS)를 이용하여 메인 라디오 (기존 NR 라디오)를 트리거하고, 초저전력으로 WUS를 모니터링할 수 있는 별도의 수신기인 웨이크업 수신기 (wake-up receiver: WUR)를 이용하여 데이터 송수신이 필요할 때만 메인 라디오를 키는 방법으로 달성될 수 있다.

예를 들어, 기지국이 ON 혹은 OFF를 지시하는 WUS (501)를 단말(UE)에 송신하면, 단말은 WUR(502)를 이용하여 WUS를 수신한다. 단말은 수신된 WUS(501)가 ON을 지시하는지 혹은 OFF를 지시하는지에 따라 OFF 혹은 ON 상태인 메인 라디오(main radio) (504)를 trigger (503)하여 각각 깨우거나 전원을 끄는 상태로 설정한다. 단말은 경우에 따라 메인 라디오(504)를 완전히 OFF하지 않고, 깊은 잠 (deep sleep) 상태로도 설정할 수 있다. 만약 기지국에서 단말에 보낼 데이터 트래픽(505)이 발생하여 ON을 지시하는 WUS가 송신되면, 메인 라디오는 ON(506) 상태가 되며, 단말은 기지국이 송신한 데이터를 WUR가 아닌 메인 라디오를 통해 수신한다. WUS를 모니터링하기 위한 소비 전력은 WUS 설계 및 신호 검출 및 처리에 사용되는 WUR의 하드웨어 모듈에 의존하므로 특히 IoT 사용 사례 (산업 센서, 컨트롤러와 같은) 및 웨어러블을 포함한 전력에 민감하고 작은 폼 팩터 장치에 대해 이득이 극대화될 것으로 예상된다.

이하 구체적인 실시 예를 통해 본 발명에서 제안하는 웨이크업 수신기를 가진 단말의 수신 지연 감소 방법을 설명한다.

<제 1 실시 예>

제 1 실시 예는 PO(paging occasion) 수신을 위해 한 i-DRX cycle에서 웨이크업 수신기를 가진 단말과 기존 단말의 단말 절차에 대해 설명한다.

RRC_IDLE 단말들은 eDRX가 설정되지 않으면, 모두 동일한 default iDRX cycle을 갖게 되는 반면, RRC_INACTIVE 단말들은 RRC나 상위 레이어에서 설정을 통해 UE specific DRX 값을 설정해줄 수 있다. 본 실시예에서는 설명을 위해 모든 RRC_IDLE/INACTIVE 단말들이 동일한 iDRX cycle을 갖는 상황을 가정하나, 이는 본 발명의 범위를 제한하지 않음에 유의한다.

페이징 오버헤드를 줄이기 위해 각 단말은 고유의 UE_ID 혹은 기타 공통성에 의해 그룹화될 수 있다. 이 과정에서 기지국은 그룹 페이징을 통해 특정 그룹을 깨우게 되고, 해당 그룹에 속한 단말들은 PO를 확인할 수 있다. 그러나 해당 그룹에 속하지 않은 단말들 역시 상기 그룹 페이징이 해당 그룹에 속한 것인지 모르기 때문에 PO를 확인할 수밖에 없었다.

Paging early indicator (PEI)의 등장으로 각 그룹이 페이징 확인 여부를 PEI를 통해 확인할 수 있게 되었다. 예를 들어, PEI에서 '1'이 지시되면, 단말은 SSB burst를 통해 추가적인 하향링크 동기를 맞춘 뒤 PO를 수신하고, '0'이 지시되면 단말은 바로 파워 감소 상태 (다양한 sleep modes)로 전환될 수 있다.

도 6은 5G 단말의 페이징 되지 않은 그룹과 페이징 된 그룹에 대한 타임라인을 나타낸 도면이다.

DRX cycle이 시작되면 sleep mode에 있던 단말은 깨어나 기지국과의 하향링크 동기를 맞추기 위해 주기적으로 전송되는 SSB burst (610)를 수신한다. 여기서 각 단말은 서빙 셀로부터의 수신 감도가 좋은지 확인하기 위해 신호 측정을 수행하고, 해당 측정값이 특정 임계값 이하이면, intra-frequency를 측정한다. 동기를 맞춘 단말은 PEI (614)를 통해 PO (613) 수신 여부를 확인한다. PEI에서 지시되는 값이 '0'인 그룹은 페이징 되지 않은 그룹 (601)이 되며, PEI에서 지시되는 값이 '1'인 그룹은 페이징 된 그룹 (602)에 속한다. 페이징 된 그룹 (602)에 속한 단말들은 PO 내의 PDSCH 디코딩을 위해 더 정밀한 주파수 오프셋을 맞추기 위해 추가적인 SSB burst (611, 612)를 수신할 수 있다. 이 때, 이 SSB burst의 개수는 상황에서 따라 변경될 수 있으며, 본 실시 예에서는 도 6과 같이 2개로 가정한다. 그 후, PO (613)를 수신하고 SMTC (615)를 통해 inter-frequency를 측정한 뒤, 다시 sleep mode에 빠지게 된다. 반면 페이징되지 않은 그룹 (601)에 속한 단말들은 PO (613) 수신 없이 SMTC (615)를 통해 inter-frequency만 측정하게 된다.

도 7은 웨이크업 수신기를 가진 단말의 페이징 되지 않은 그룹과 페이징 된 그룹에 대한 타임라인을 나타낸 도면이다.

웨이크업 수신기를 가진 단말은 도 6의 기존 단말과 달리 메인 라디오 (main radio: MR) 외에 웨이크업 라디오 (low power wakeup radio: LR)가 추가로 존재한다. LR (703)으로 인해 MR (704)은 도 6의 기존 단말에 비해 더 깊은 수면 모드를 유지할 수 있고, WUS (706)이 PEI (614)를 대체해 PO (712) 수신 여부를 알려주게 된다. 그러나 MR (704)가 깊은 수면 모드에서 깨어날 때, 단말의 메모리까지 전원을 끈 상태에서 일어나는 것을 가정하기 때문에 (710)과 같이 매우 큰 ramp-up에 대한 에너지가 필요하다. (710)은 파워 소모도 매우 높고, 지속시간이 길기 때문에 이를 고려해서 LR (703)의 저전력 설계가 필수적이다. 본 실시예에서 LR (703)은 항상 켜져있는 상태 (705)를 가정하였지만, 이는 MR의 상태 혹은 LR specific DRX 등으로 특정 상황에서만 켜지는 환경도 가정할 수 있다.

단말이 WUS를 수신 (706)하면, LR은 MR이 깨도록 트리거 하며, (710)의 ramp-up 이후에 도 6의 기존 단말들에 비해 주파수 동기가 더 크게 흔들리므로, 추가적으로 기지국과의 하향링크 싱크에 필요한 SSB bursts를 수신한다 (711). 페이징 되지 않은 그룹 (701)과 페이징 된 그룹 (702)에 대한 이후 동작은 도 6과 동일하다.

<제 2 실시 예>

제 2 실시 예는 PO 수신을 위해 한 e-DRX cycle에서 웨이크업 수신기를 가진 단말과 기존 단말의 단말 절차에 대해 설명한다.

RRC_IDLE/INACTIVE 단말들은 1024 라디오 프레임 이하의 길이로 eDRX가 설정되면, 제 1 실시 예에서 설명한 iDRX와 동일한 타임라인 및 단말 절차가 수행된다. 반면, 1024 라디오 프레임 이상의 길이로 eDRX가 설정되면, 하기와 같은 타임라인 및 단말 절차가 수행된다.

도 8은 1024 라디오 프레임 이상의 길이로 eDRX가 설정된 상황에서 5G 단말의 타임라인을 나타낸 도면이다.

5G 단말에 eDRX cycle이 (801) 설정되면, 단말의 ID, 즉 UE_ID를 기반으로 paging time window (PTW)가 설정이 된다. 따라서 한 eDRX cycle (801)은 페이징을 확인하는 PTW (802) 구간과, 페이징을 확인하지않는 Sleep (803) 구간으로 나뉘어 질 수 있다. PTW (802) 구간은 수 개의 iDRX cycle (804, 805)로 구성이 되어 있으며, 해당 구간 내에서는 제 1 실시 예의 iDRX와 동일한 타임라인 및 단말 절차가 수행될 수 있다. 도 8의 예시에서, iDRX cycle (804)에서는 페이징이 되지 않은 상황이고, iDRX cycle (804)와 다른 iDRX cycle (805) 사이의 iDRX cycle에서 트래픽이 발생 (810)한 것을 나타낸 것이다. 이 경우 기지국은 해당 단말 혹은 그룹을 위해 다음 iDRX cycle인 (805)에서 페이징을 전송하게 되고, 단말은 PEI를 확인하여 '1'이 지시되어 있음을 확인하고 PO를 수신하게 된다. 따라서 트래픽 발생 (810)과 PO 사이의 시간 (811)만큼 latency가 발생하게 된다. 반면 PTW 이후에 트래픽이 발생하는 경우 (812)도 존재한다. 이 경우 단말이 Sleep (803) mode로 동작하는 동안 트래픽이 발생하기 때문에, 단말은 그 다음 PTW 내의 iDRX cycle (806)에서 페이징을 수신하게 된다. 따라서 iDRX cycle (806) 내 PO와 트래픽 발생 (812) 사이의 시간 (813)만큼 긴 latency가 발생하게 된다. 이는 (803)의 길이가 길어질수록 더 큰 지연 시간이 발생하게 된다.

도 9는 1024 라디오 프레임 이상의 길이로 eDRX가 설정된 상황에서 웨이크업 수신기를 가진 단말의 타임라인을 나타낸 도면이다.

웨이크업 수신기를 가진 단말에 eDRX cycle이 (901)이 설정되면, 5G 단말과 마찬가지로 UE_ID를 기반으로 PTW (902)가 설정된다. eDRX cycle은 PTW (902) 구간과 Sleep (903) 구간으로 나뉘어지고, 단말은 PTW 내 iDRX cycle (904, 905)에서 PO 확인을 하지 않고 measurement를 수행할 수 있다. 본 실시 예에서는 웨이크업 신호가 PEI를 완전히 대체한다는 가정하여 기술하며, 단말 구현이나 동작에 따라 PTW 내에서 5G 단말과 동일하게 PO를 수신할 수도 있다. 도 9의 예시에서, iDRX cycle (904)에서는 페이징이 되지 않은 상황이고 iDRX cycle (904)와 다른 iDRX cycle (905) 사이의 iDRX cycle에서 트래픽이 발생하여 기지국이 웨이크업 신호 (911)를 전송한다. 단말은 LR (920)에서 웨이크업 신호 (911)을 수신하면 MR (921)을 트리거하여 깨우게 되고, iDRX cycle (905)에서 PO를 수신하게 된다. 도 9의 예시에서는 LR (920)이 항상 켜져 있는 (910) 경우를 예시로 설명하였으나, 이는 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 즉, 제 1 실시 예와 마찬가지로 LR (920)은 상황에 따라 On/Off가 가능하다. 도 8의 (811)과 유사하게 WUS (911)과 iDRX cycle (905)에서 latency (912)가 발생할 수 있다. 다음으로 PTW (902) 이후에 LR (920)이 WUS (913)을 수신한 경우에 대해 설명한다. eDRX가 설정된 단말의 경우, 전력 소모를 줄이기 위해 지연 시간에 대한 제한이 iDRX가 설정된 단말보다 적기 때문에 5G 단말과 동일하게 PTW에서 페이징을 수신한다. 따라서 WUS 수신 이후 PTW 내 iDRX cycle (906)에서 PO를 수신하게 되고, 마찬가지로 도 8의 (813)과 유사하게 latency (914)가 발생할 수 있다.

<제 3 실시 예>

제 3 실시 예는 저지연 수신을 필요로 하는 데이터가 발생했을 때, PO 수신을 위해 한 e-DRX cycle에서 웨이크업 수신기를 가진 단말과 기존 단말의 단말 절차에 대해 설명한다.

도 10은 1024 라디오 프레임 이상의 길이로 eDRX가 설정된 상황에서 저지연 수신을 필요로 하는 데이터가 발생했을 때, 웨이크업 수신기를 가진 단말의 타임라인을 나타낸 도면이다.

웨이크업 수신기를 가진 단말에 eDRX cycle이 (1001)이 설정되면, 5G 단말과 마찬가지로 UE_ID를 기반으로 PTW (1002)가 설정된다. eDRX cycle은 PTW (1002) 구간과 Sleep 구간으로 나뉘어지고, 단말은 PTW 내 iDRX cycle (1004, 1005)에서 PO 확인을 하지 않고 measurement를 수행할 수 있다. 본 실시 예에서는 웨이크업 신호가 PEI를 완전히 대체한다는 가정하여 기술하며, 단말 구현이나 동작에 따라 PTW 내에서 5G 단말과 동일하게 PO를 수신할 수도 있다. 도 10의 예시에서, iDRX cycle (1004)에서는 페이징이 되지 않은 상황이고, iDRX cycle (1004)와 다른 iDRX cycle (1005) 사이의 iDRX cycle에서 트래픽이 발생하여 기지국이 웨이크업 신호 (1011)를 전송한다. 단말은 LR (1020)에서 웨이크업 신호 (1011)을 수신하면 MR (1021)을 트리거하여 깨우게 되고, (1005)에서 PO를 수신하게 된다. 도 10의 예시에서는 LR (1020)이 항상 켜져 있는 (1010) 경우를 예시로 설명하였으나, 이는 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 즉, 제 1 실시 예와 마찬가지로 LR(1020)은 상황에 따라 On/Off가 가능하다. 도 8의 (811) 또는 도 9의 (912)와 유사하게 WUS (1011)과 iDRX cycle(1005)에서 latency (1012)가 발생할 수 있다. 다음으로 PTW (1002) 이후에 LR (1020)이 WUS (1013)을 수신한 경우에 대해 설명한다. 시스템 메시지 변경 등 일반적인 페이징 메시지의 경우, 도 9와 같이 웨이크업 수신기를 가진 단말은 다음 PTW 내의 iDRX cycle (1005)에서 페이징을 수신할 수 있다. 하지만 저지연 수신이 필요한 데이터가 발생했을 경우 웨이크업 수신기를 가진 단말은 PTW (1002) 밖에서 웨이크업 신호 (1013)를 수신하면, Sleep 모드에서 일어나 페이징을 수신하는 것이 수신 지연 시간 면에서 이득을 갖게 된다. 따라서 이에 대한 latency (1014)는 (914)와 비교하여 매우 짧다.

이러한 저지연 수신이 필요한 데이터가 발생했을 경우의 단말 동작이 실행되기 위해서는 기지국에서 단말에 저지연 수신이 필요한 데이터가 발생했으니 빠른 수신을 해달라는 시그널링이 필요하고, 이에 따른 단말 동작에 대한 정의가 필요하다.

웨이크업 수신기를 가진 단말은 RRC_CONNECTED 모드에 있을 때, RRC 메시지를 통해 웨이크업 신호에 대한 파라미터가 설정될 수 있다. 혹은 RRC_IDLE/INACTIVE 모드에 있는 단말들은 SIB를 통해 웨이크업 신호에 대한 파라미터가 설정될 수 있다. 이 외에도 기타 상위 레이어를 통해 이와 유사한 파라미터들이 설정될 수 있다.

상술한 저지연 관련 웨이크업 신호는 하기의 표 12와 같은 정의를 따를 수 있다.

[표 12]

maxK3-SchedulingValidity는 implicit하게 저지연 수신이 필요한 데이터가 발생할 수도 있다는 것을 말해주며, 저지연 수신 모드에 대한 지시가 발생했을 때 maxK3-SchedulingValidity 즉, 안에 웨이크업 수신기를 가진 단말이 이를 수신해야 함을 알려준다. UE capability를 바탕으로 ramp-up과 하향링크 싱크를 정확히 맞추기까지 시간이 오래 걸릴 수 있기 때문에 기지국 입장에서는 이러한 설정값이 필요할 수 있다. 또한 RRC 또는 SIB가 설정되지 않았을 경우를 대비해서 maxK3-SchedulingValidity 즉, 의 default 값이 정의될 수 있으며, 이는 한 페이징 프레임을 넘지 않도록 정해질 수 있다. 가 RRC 혹은 SIB 모두를 통해 설정되면, 더 동적으로 수신할 수 있는 SIB에서 설정 받은 값이 우선시될 수 있다.

저지연 데이터가 발생했을 경우, 기지국은 상기에서 정의한 안에서 실제 전송되는 PO의 수 를 웨이크업 수신기를 가진 단말에게 지시할 수 있다. 는 최소 1개의 PO부터 개의 PO만큼 설정되며, 기지국은 번 까지 연속해서 저지연 데이터 수신이 필요한 단말에 동일한 페이징 메시지를 내려준다. 따라서 해당 단말은 개의 PO 안에 해당 데이터 수신을 해야 한다.

도 11은 1024 라디오 프레임 이상의 길이로 eDRX가 설정된 상황에서 저지연 수신을 필요로 하는 데이터가 발생했을 때, 웨이크업 신호를 통해 저지연 모드를 지시하는 기지국과 기존 단말 및 웨이크업 수신기를 가진 단말의 타임라인을 나타낸 도면이다.

웨이크업 수신기를 가진 단말과 기존 5G 단말 (1123)이 UE_ID에 따라 다른 시작 위치에서 eDRX cycle과 PTW가 시작될 수 있다. 웨이크업 수신기를 가진 단말은 (1101)의 eDRX cycle을 갖고 그 안에서 (1103)의 PTW 구간을 갖는다. 반면 기존 5G 단말 (1123)은 (1102)의 eDRX cycle을 갖고, (1104)의 PTW 구간을 갖게 된다. 즉, (1123)의 PTW (1104)는 웨이크업 수신기를 가진 단말의 PTW (1103) 이후에 설정되는 상황이다. 웨이크업 수신기를 가진 단말의 PTW (1103) 이후에 저지연 데이터가 발생되면, 기지국 (1120)은 라는 정보를 가진 웨이크업 신호 (1104)를 전송할 수 있다. 즉, 저지연 데이터가 발생했으니, 기지국은 앞으로 2번의 PO 동안은 해당 단말을 위해 페이징을 전송해주게 된다. 웨이크업 수신기를 가진 단말은 LR (1121)을 통해 웨이크업 신호 (1105)를 수신하게 되고, MR (1121)을 깨우도록 트리거링 한다. MR (1121)은 깨어나 페이징 수신 절차를 수행하고, 해당 페이징이 있는 iDRX cycle (1106) 내에서 PO를 수신하게 된다. 이 때의 latency는 (1107)과 같다. 추가로 기지국 (1120)은 두 번의 PO동안 PTW가 설정되어 있는 다른 단말들에게, 두 번의 PEI (1108, 1109)를 '0'으로 지시해 PO 모니터링을 건너뛰도록 설정할 수 있다. 도 11과 같이 웨이크업 수신기를 가진 단말이 만약 첫 번째 PO에서 이를 수신하게 되면, 단말은 바로 수면 모드로 전환하여 추가적인 전력 손실을 막을 수 있다.

도 11은 LP-WUS를 통해 를 설정해주는 것을 가정한 예시로, 웨이크업 신호에서 ceil(bits를 통해 explicit하게 를 설정할 수 있다. 만약 웨이크업 신호가 시퀀스 기반으로 전송되는 경우에는 도 9와 같은 일반적인 경우와는 다른 저지연 데이터가 전송된다는 것을 알려주기 위해 특별한 시퀀스가 전송될 수 있다. 이 특별한 시퀀스를 수신한 웨이크업 수신기를 가진 단말은 저지연 모드로 도 11과 같이 동작하게 된다. 물론 이 경우에는 에 대한 정보가 포함되어 있지 않기 때문에 미리 설정된 default 값의 가 적용되어 저지연 모드로 동작하게 될 수 있다.

도 12는 1024 라디오 프레임 이상의 길이로 eDRX가 설정된 상황에서 저지연 수신을 필요로 하는 데이터가 발생했을 때, DCI를 통해 저지연 모드를 위한 파라미터가 설정되는 기지국과 기존 단말 및 웨이크업 수신기를 가진 단말의 타임라인을 나타낸 도면이다.

웨이크업 수신기를 가진 단말과 기존 5G 단말 (1223)이 UE_ID에 따라 다른 시작 위치에서 eDRX cycle과 PTW가 시작될 수 있다. 웨이크업 수신기를 가진 단말은 (1201)의 eDRX cycle을 갖고 그 안에서 (1203)의 PTW 구간을 갖는다. 반면 기존 5G 단말 (1223)은 (1202)의 eDRX cycle을 갖고, (1204)의 PTW 구간을 갖게 된다. 즉, (1223)의 PTW (1204)는 웨이크업 수신기를 가진 단말의 PTW (1203) 이후에 설정되는 상황이다. 직전 PTW (1203)에서 웨이크업 수신기를 가진 단말은 적어도 하나의 PO를 확인하여, 저지연 모드가 트리거 되었을 때의 값을 사전에 DCI를 통해 설정 받을 수 있다. 이를 위한 DCI는 예를 들어 P-RNTI로 CRC 스크램블 된 DCI format 1_0이나, DCI format 2_7 (PEI)의 reserved bit을 통해 지시 될 수 있으며, 별도 DCI format으로도 지시될 수 있다.

DCI format 1_0은 C-RNTI, SI-RNTI, RA-RNTI, MsgB-RNTI 등 여러 종류의 RNTI과 스크램블 된다. 이 중 P-RNTI와 스크램블된 DCI format 1_0은 표 13과 같다.

[표 13]

* If only the short message is carried, this bit field is reserved

** M = 1 ~ 6 bits (if TRS-ResourceSetConfig is configured), 0 (otherwise)

*** with spectrum sharing or without spectrum sharing

여기서 은 CORESET 0의 size이다. 첫 행의 Short Messages Indicator는 2bits 정보로 표 14와 같이 short message 정보인지 혹은 페이징 정보인지 혹은 둘 다인지를 나타내는 역할을 한다.

[표 14]

여기서 short message란 표 15와 같이 시스템 정보가 바뀌거나 재난에 관련된 정보가 포함되어 있다.

[표 15]

따라서 많은 양의 reserved bit이 존재 하며, 특히 표 13의 첫 번째 note를 통해 short message만 전달되는 경우 (즉, short message indicator='10')에는 * 표시된 행의 모든 bits가 reserved bit으로 변경되므로 이 reserved bits를 통해 저지연 모드를 위한 파라미터가 설정될 수 있다.

하기의 실시 예가 상황에 따라 사용될 수 있다.

- Short Message 5-8bit 재사용

　■ 표 15와 같이 Short Message에 대한 5-8번째 bit이 예약되어 있기 때문에 이를 저지연 모드를 위한 파라미터로 사용할 수 있다. 예를 들어, 4bit 중 ceil(bits 를 활용하여 값을 설정할 수 있다.

　■ 물론 Short message indicator가 '01'로 설정된 경우에는 Short Message가 모두 예약되므로 8bit를 모두 활용해 값을 설정할 수 있다.

- Reserved bit 재사용

　■ Short Message Indicator와 Short Message field가 아닌 reserved bit에 대한 field는 표 13의 ***의 6-M bit의 reserved bit만을 활용하거나 Short Message Indicator='10'로 설정되어 주파수 도메인 자원 할당 (frequency domain resource assignment, FDRA) bits를 포함한 *의 field가 모두 예약되어 이를 모두 로 활용하는 방법이다. 전자의 경우에는 가용 가능한 bit 수가 크지 않아 제한적으로 가 작을 때 설정하여 운용할 수 있는 반면, 후자의 경우에는 표현 가능한 bit 수가 많기 때문에 가 충분히 큰 경우에도 운용할 수 있다.

DCI format 2_7은 PEI와 TRS availability indication을 지시하는 역할을 한다. 이 과정에서 기존 단말에 영향을 주지 않게 하는 것이 필요하다. 따라서 PEI와 TRS availability indication의 총 bit수 외에 추가적인 reserved bit을 확보하게 하기 위해 maxDCI-2-7-Size-r17 값을 크게 설정할 수 있다. 기존 단말의 경우, RRC configuration에 의해 PEI의 사전정보를 수신 받는다. 여기서 처음 페이징 프레임부터 몇 프레임 이후에 PEI가 전송될지에 대한 pei-FrameOffset 정보와 해당 프레임 offset 이후에 심볼 offset이 firstPDCCH-MonitoringOccasionOfPEI-O로 설정되므로, maxDCI-2-7-Size-r17과 관계없이 기존 단말은 PEI와 TRS availability indication의 위치를 알 수 있다. 따라서 PEI, TRS availability indication, 그리고 CRC의 총 합보다 maxDCI-2-7-Size-r17가 큰 경우 reserved bit으로 활용될 수 있다. 그러므로 각 기지국은 의 크기에 따라 유연하게 maxDCI-2-7-Size-r17을 설정하여 값을 지시해줄 수 있다.

웨이크업 수신기를 가진 단말은 DCI를 통해 얻은 값을 저장하고, PTW (1203) 이후에 저지연 데이터가 발생되면 기지국 (1220)은 웨이크업 신호 (1204)를 전송할 수 있다. 즉, 저지연 데이터가 발생 했으니, 앞으로 번의 PO 동안은 기지국은 단말을 위해 페이징을 전송할 수 있다. 웨이크업 수신기를 가진 단말은 LR (1221)을 통해 웨이크업 신호 (1205)를 수신하게 되고, MR (1221)을 깨우도록 트리거링 한다. MR (1221)은 깨어나 페이징 수신 절차를 수행하고, 해당 페이징이 있는 iDRX cycle (1206) 내에서 PO를 수신하게 된다. 이 때의 latency는 (1207)과 같다. 추가로 기지국 (1220)은 두 번의 PO동안 PTW가 설정되어 있는 다른 단말들에게, 두 번의 PEI (1208, 1209)를 '0'으로 지시해 PO 모니터링을 건너뛰도록 설정할 수 있다.

값은 유효기간이 짧아, outdated 된 경우 이에 대한 fallback 모드가 필요하다. 특히 DCI로 값이 설정되는 경우에 직전 PTW에서 이를 업데이트하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 일정 기간 동안 값이 업데이트 되지 않았다면, 기 지정된 값을 사용하거나 아니면 에 대한 default 값을 사용할 수 있다.

도 13은 UE Assistance Information (UAI)에 대한 절차를 나타낸 도면이다.

기지국 (1302) 또한 ramp-up과 하향링크 싱크를 정확히 맞추기까지 시간이 오래 걸릴 수 있기 때문에 불필요한 PO 전송을 할 수 있다. 도 13에서 단말 (1301)은 RRCReconfiguration (1310) 이후에 각 단말의 특정 순간에 더 잘 맞는 자원을 할당/제어할 수 있도록 단말 (1301)이 기지국 (1302)에 다양한 내부 상태를 알릴 수 있는 특별한 RRC 메시지(UEAssistanceInformation) (1320)를 전송할 수 있다. 단말 (1301)은 UEAssistanceInformation를 통해 하기 표 16과 같이 최대 BW크기, DRX 선호도, 최대 MIMO layer 수, cross slot scheduling을 위한 최소 offset slot 수 등을 전송할 수 있다.

[표 16]

따라서 웨이크업 수신기를 가진 단말이 RRC connection이 이루어져 있을 때, ramp-up과 하향링크 싱크를 정확히 맞추기까지 시간 를 미리 전송해주면, 기지국을 이를 기반으로 만큼 반복해서 PO를 전송하는 것이 아닌, 만큼 PO를 전송해줄 수 있다. 단말은 UAI 이외에도 (420)의 UE capability 정보 보고를 통해 단말의 선호를 전달해줄 수도 있다.

<제 4 실시 예>

제 4 실시 예는 웨이크업 수신기를 가진 단말이 저지연 수신을 필요로 하는 데이터가 지속적으로 발생했을 때, PO 수신을 위해 eDRX cycle에서 iDRX cycle로 전환하는 절차에 대해 설명한다.

제 3 실시 예는 eDRX cycle로 설정된 웨이크업 수신기를 가진 단말이 특정 시점에만 저지연 수신을 필요로 하는 데이터가 발생한 경우에 대하여 설명하였다. 제 3 실시 예에 따르면 단말은 페이징을 수신한 뒤 다음 PTW까지 sleep mode에 들어가며, eDRX cycle은 유지한다. 하지만 저지연 수신을 필요로 하는 데이터가 지속적으로 발생하게 되면 해당 단말은 iDRX로 전환하여 페이징을 수신하는 절차가 필요할 수 있다.

웨이크업 수신기를 가진 단말은 RRC_CONNECTED 모드에 있을 때, RRC 메시지를 통해 웨이크업 신호에 대한 파라미터가 설정될 수 있다. 혹은 RRC_IDLE/INACTIVE 모드에 있는 단말들은 SIB를 통해 이 파라미터가 설정될 수 있다. 이 외에도 기타 상위 레이어를 통해 이와 유사한 파라미터들이 설정될 수 있다.

상술한 저지연 관련 웨이크업 신호는 하기의 표 17과 같은 정의를 따를 수 있다.

[표 17]

DRXmodeSwitch는 implicit하게 저지연 수신이 필요한 데이터가 발생할 수도 있다는 것을 알려주며, 단말은 저지연 수신 모드에 대한 지시가 발생했을 때 defaultPagingCycle을 변경할 수 있다. 즉, 웨이크업 수신기를 가진 단말은 default paging cycle로 변경하여 제 1 실시 예와 같이 동작을 할 수 있게 된다. 추가적으로 applicationDelay는 현재 DRX cycle에서 변경된 paging cycle까지 전환하는데 필요한 적용 지연 시간이다. 표 17의 예시와 같이 단말은 applicationDelay에 따라 0 내지 페이징 프레임 후에 변경된 paging cycle로 전환된다.

제 3 실시 예와 마찬가지로 저지연 관련 웨이크업 신호에 대한 파라미터는 웨이크업 신호 혹은 DCI를 통해 지시될 수도 있다. 물론 RRC_CONNECTED 모드에서 RRC 메시지로 설정된 값을 이용해서 적용할 수도 있다. 또한 fallback mode를 고려해서 각 파라미터에 대한 default 값이 미리 설정될 수 있다. 이와 관련된 지시 정보는 설정 비트 수에 대한 차이만 있을 뿐 모든 절차는 <제 3 실시 예>와 동일하다.

<제 5 실시 예>

제 5 실시 예는 웨이크업 수신기를 가진 단말이 저지연 수신을 필요로 하는 데이터가 발생했을 때, PO 수신을 위해 TRS burst를 설정하고 이에 따른 단말 동작에 대해 설명한다.

도 14는 5G 단말의 페이징 된 그룹이 PO를 받기 전 SSB burst 대신 TRS를 수신하는 타임라인을 나타낸 도면이다.

DRX cycle이 시작되면 sleep mode에 있던 단말은 일어나 기지국과의 하향링크 동기를 잡기 위해 주기적으로 전송되는 SSB burst (1401)를 수신한다. 여기서 각 단말은 서빙 셀로부터의 수신 감도가 좋은지 확인하기 위해 신호 측정을 수행하고, 해당 측정값이 특정 임계값 이하이면, intra-frequency를 측정한다. 동기를 맞춘 단말은 PEI (1402)를 통해 PO (1404) 수신 여부를 확인한다. PEI에서 지시되는 값이 '0'인 그룹은 페이징 되지 않은 그룹이 되며, PEI에서 지시되는 값이 '1'인 그룹은 페이징 된 그룹에 속한다. '1'을 수신한 단말들은 PO 내의 PDSCH 디코딩을 위해 더 정밀한 주파수 오프셋을 맞추기 위해 추가적인 SSB burst 대신 TRS (1403)을 수신할 수 있다. 이 때, 이 TRS의 개수는 상황에서 따라 변경될 수 있으며, 본 실시 예에서는 도 14와 같이 1개로 가정한다. TRS (1403) 수신 후, 단말은 PO (1404)를 수신하고 SMTC (1405)를 통해 inter-frequency를 측정한 뒤, 다시 sleep mode에 빠지게 된다.

도 15는 TRS의 RE mapping을 도식화한 도면이다.

TRS는 동기를 맞추기 위한 NZP CSI-RS의 한 종류이며, SSB에 비해 더 빠른 주기로 설정될 수 있고, 도 15와 같이 4개의 OFDM심볼 및 4개의 subcarrier spacing 단위로 (1501) 그리고 (1502) 두 슬롯에 거쳐 전송될 수 있다. 경우에 따라 TRS는 한 슬롯에 전송될 수도 있다. 각 slot에 대한 OFDM 심볼 위치는 frequency range (FR) 1,2에서 또는 를 가질 수 있고, FR 2에서는 추가로 OFDM 심볼에서 TRS가 설정될 수 있다.

RRC_IDLE/INACTIVE 단말을 위한 TRS 자원에 대한 정보가 SIB17를 통해 설정될 수 있다. 해당 정보는 하기 표 18과 같다.

[표 18]

TRS-ResourceSet 정보를 통해 각 단말은 최대 maxNrofTRS-ResourceSets=64개의 TRS configuration을 수신한다. 각 TRS-ResourceSet마다 시작 OFDM 심볼 위치, 시작 RB 위치, RB 수, QCL된 SSB index, 주기, 주파수도메인 할당 정보, TRS availability에 대응되는 번호, 한 TRS resourse set에서 TRS resource의 수 등이 다르게 정의된다. validityDuration에서는 설정된 TRS resource set의 유효 기간으로, 설정된 값까지는 TRS resource set의 전송이 보장되며, 최소 1 paging cycle부터 지원되며, default는 2 paging cycle이다.

위와 같이 SIB17이 단말에 설정된 후 기지국은 앞서 언급하였던 P-RNTI로 CRC 스크램블된 DCI format 1_0과 DCI format 2_7의 TRS availability indication을 통해 어떤 TRS resource set이 설정되는지를 지시해준다. RRC_IDLE/INACTIVE 단말을 위한 새로운 TRS 패턴이나 타입은 존재 하지 않고, 현재 네트워크에 RRC_CONNECTED 상태인 단말에 TRS가 설정되었을 때, 해당 TRS resource set이 RRC_IDLE/INACTIVE 단말들에게 동일하게 설정된다. 따라서 RRC_CONNECTED 단말에 TRS가 설정되지 않는다면, RRC_IDLE/INACTIVE 단말들에게도 TRS availability indication을 설정해줄 수 없다.

도 16은 웨이크업 수신기를 가진 단말의 페이징 된 그룹이 PO를 받기 전 SSB burst 대신 TRS burst를 수신하는 타임라인을 나타낸 도면이다.

도 16과 같이 웨이크업 수신기를 가진 단말이 웨이크업 신호 (1601)을 수신하게 되면, MR을 깨우도록 트리거 되며, MR은 ramp-up time을 가진 뒤 주기적으로 전송되는 SSB burst (1602)를 수신한다. 웨이크업 수신기를 가진 단말은 수신된 SSB burst를 통해 서빙셀 신호 측정을 수행한다. 웨이크업 수신기를 가진 단말은 기존 5G 단말에 비해 더 깊은 sleep mode에서 깨어나기 때문에 도 7에서의 (711)과 같이 하향링크 싱크를 맞추기 위해 연속적인 수 개의 SSB를 수신하게 된다. Ramp-up에서 이 하향링크 싱크를 맞추는 과정은 반드시 필요한 과정이며, 긴 시간이 요구된다 (540ms 이상). Ramp-up은 하드웨어적 특성이므로 제어가 힘들지만, 하향링크 싱크를 맞추는 과정은 기존 TRS resource set (1603)으로 단축시킬 수 있다. 하지만 기존 TRS resource set을 그대로 적용하기 위해서는 먼저 TRS resource set이 할당된 RRC_CONNECTED 단말이 존재하여 TRS availability indication이 DCI를 통해 지시되어야 하고, 긴 validityDuration이 필요할 수 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 RRC_IDLE/INACTIVE 단말들을 위한 TRS resource set이 필요하다. 또한 RRC_IDLE/INACTIVE 단말들을 위한 TRS에 대한 구성은 기존 TRS보다 더 짧은 주기로 설정이 가능할 수 있으며, validityDuration 또한 매우 짧아 해당 하향링크 싱크를 빨리 맞추도록 설계가 될 수 있다. 따라서 이러한 TRS resource set이 여러 번 전송되는 TRS burst가 설정될 수 있다. 이를 통해, SSB와 비교하여 수 개의 더 짧은 주기로 설정된 RRC_IDLE/INACTIVE 단말들에 할애된 TRS burst를 이용하여 (711)보다 더 짧은 시간 내에 더 적은 오버헤드로 하향링크 싱크를 맞출 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

웨이크업 수신기를 가진 단말은 RRC_CONNECTED 모드에 있을 때, RRC 메시지를 통해 웨이크업 신호에 대한 파라미터가 설정될 수 있다. 혹은 RRC_IDLE/INACTIVE 모드에 있는 단말들은 SIB를 통해 이 파라미터가 설정될 수 있다. 이 외에도 기타 상위 레이어를 통해 이와 유사한 파라미터들이 설정될 수 있다.

상술한 TRS burst 관련 웨이크업 신호는 하기의 표 19와 같은 정의를 따를 수 있다.

[표 19]

TRS-Burst를 통해 각 단말은 TRS burst를 구성하는 TRS resourse set에 대한 정보를 수신한다. 적어도 TRS-ResourseSet은 하기 표 20과 같이 표 18의 동명의 정보를 차용할 수 있다.

[표 20]

다만 TRS resource 간의 주기는 짧게 재정의될 수 있다. gapBetweenBursts는 TRS burst간의 gap이 정의된것이며, validityDuration은 웨이크업 수신기를 가진 단말이 하향링크 싱크를 맞출 수 있을 정도로 짧게 정의되었다. 단말은 해당 정보를 기반으로 <제 3 실시 예> 혹은 <제 4 실시 예>와 마찬가지로 웨이크업 신호 혹은 DCI를 통해 TRS burst availability indication을 수신할 수 있다. 이와 관련된 지시 정보는 설정 비트 수에 대한 차이만 있을 뿐 모든 절차는 <제 3 실시 예>와 동일하다.

추가로 validityDuration은 <제 3 실시 예>의 와 같이 설정될 수 있다. 이 경우, 단말은 기 설정된 validityDuration은 무시하고 값을 사용할 수 있다. 따라서 개의 PO가 오는 수 개의 페이징 프레임 동안 각 단말은 설정된 TRS burst를 수신하여 하향링크 싱크를 맞춘 뒤 PO를 수신하게된다. Fallback 모드는 도 7과 같이 TRS burst가 아닌 SSB burst를 수신하는 것이다. 또한 SIB17을 수신하고, DCI를 통해 TRS availability indication까지 지시받은 경우, 추가적인 오버헤드를 줄이기 위해 각 단말은 TRS burst가 별도로 설정되지 않았다고 가정하고, 설정된 TRS resource set을 수신하여 하향링크 싱크를 맞출 수 있다.

도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 송수신 장치의 일례를 나타내는 도면이다. 설명의 편의를 위해 본 개시와 직접 관련이 없는 장치는 그 도시 및 설명이 생략될 수 있다.

도 17을 참조하면, 단말은 상향링크 송신 프로세싱 블록(1701), 다중화기(1702), 송신 RF 블록(1703)으로 구성되는 송신부(1704)와 하향링크 수신 프로세싱 블록(1705), 역다중화기(1706), 수신 RF 블록(1707)으로 구성되는 수신부(1708)와 제어부(1709)로 구성될 수 있다. 제어부(1709)는 상술한 바와 같이 기지국이 전송하는 데이터 채널 또는 제어 채널의 수신을 위한 수신부 (1708)의 각각의 구성 블록들과 상향링크 신호 전송을 위한 송신부(1704)의 각각의 구성 블록들을 제어할 수 있다.

단말의 송신부(1704)에서 상향링크 송신 프로세싱 블록(1701)은, 채널 코딩, 변조 등의 프로세스를 수행하여 전송하고자 하는 신호를 생성할 수 있다. 상향링크 송신 프로세싱 블록(1701)에서 생성된 신호는 다중화기(1702)에 의해 다른 상향링크 신호와 다중화된 다음, 송신 RF 블록(1703)에서 신호처리 된 후, 기지국으로 전송될 수 있다.

단말의 수신부(1708)는 기지국으로부터 수신한 신호를 역다중화하여 각각의 하향링크 수신 프로세싱 블록으로 배분한다. 하향링크 수신 프로세싱 블록(1705)은 기지국의 하향링크 신호 대해 복조, 채널 디코딩 등의 프로세스를 수행하여 기지국이 전송한 제어 정보 또는 데이터를 획득할 수 있다. 단말 수신부(1708)는 하향링크 수신 프로세싱 블록의 출력 결과를 제어부(1709)로 인가하여 제어부(1709)의 동작을 지원할 수 있다.

도 18는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

도 18에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 단말은 프로세서(1830), 송수신부(1810), 메모리(1820)를 포함할 수 있다. 다만 단말의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말은 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(1830), 송수신부(1810) 및 메모리(1820)가 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 도 18의 송수신부(1810)는 도 17의 송신부(1704) 및 수신부(1708)를 포함할 수 있다. 또한, 도 19의 프로세서(1830)는 도 17의 제어부(1709)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(1830)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 단말이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 실시 예에 따라 기지국 모드가 기지국 에너지 절감 모드인지 기지국 일반 모드인지에 따라 단말의 송수신 방법을 수행하도록 단말의 구성요소들을 제어할 수 있다. 프로세서(1830)는 하나 또는 복수 개일 수 있으며, 프로세서(1830)는 메모리(1820)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 전술한 본 개시의 반송파 묶음을 적용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 송수신 동작을 수행할 수 있다.

송수신부(1810)는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 기지국과 송수신하는 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 송수신부(1810)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1810)는 일 실시 예일 뿐이며, 송수신부(1810)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(1810)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1830)로 출력하고, 프로세서(1830)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 메모리(1820)는 단말의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1820)는 단말이 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1820)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(1820)는 복수 개일 수 있다 일 실시 예에 따르면, 메모리(1820)는 전술한 본 개시의 실시 예들인 기지국 모드가 기지국 에너지 절감 모드인지 기지국 일반 모드인지에 따라 단말의 송수신 동작을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.

도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

도 19에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 기지국은 프로세서(1930), 송수신부(1910), 메모리(1920)를 포함할 수 있다. 다만 기지국의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기지국은 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(1930), 송수신부(1910) 및 메모리(1920)가 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다.

프로세서(1930)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 실시 예에 따라 기지국 모드가 기지국 에너지 절감 모드인지 기지국 일반 모드인지에 따라 단말을 스케줄링하는 방법을 수행하도록 기지국의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 프로세서(1930)는 하나 또는 복수 개일 수 있으며, 프로세서(1930)는 메모리(1920)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 전술한 본 개시의 기지국 모드가 기지국 에너지 절감 모드인지 기지국 일반 모드인지에 따라 단말을 스케줄링하는 방법을 수행할 수 있다.

송수신부(1910)는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 단말과 송수신하는 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 송수신부(1910)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1910)는 일 실시 예일 뿐이며, 송수신부(1910)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(1910)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(2030)로 출력하고, 프로세서(1930)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 메모리(1920)는 기지국의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1920)는 기지국이 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1920)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(1920)는 복수 개일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(1920)는 전술한 본 개시의 실시 예들인 기지국 모드가 기지국 에너지 절감 모드인지 기지국 일반 모드인지에 따라 단말을 스케줄링하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 복수 개 포함될 수도 있다.

또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크 상의 별도의 저장 장치가 본 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 본 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (1)

1. 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
   기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
   상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
   상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.